书城教材教辅中学理科课程资源-透析化学教学
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第2章 美丽的学习(2)

例如,用多种方法除去铜粉中混有的氧化铜杂质

(1)H2+CuO△Cu+H2O

(2)CO+CuO△Cu+CO2

(3)C+2CuO△2Cu+CO2↑

(4)H2SO4+CuO CuSO4+H2O

追问:若要求只用一种方法你们选择哪种?为什么?其他三种方法各有什么不足之处?总结归纳出原则——“节约药品”、“利于环保”,并培养了学生的优良的实验品质及环保意识。

五、把复杂的问题简单化

如题:有甲乙丙丁戊五种无色液体。它们是硝酸钙、稀盐酸、硝酸银、碳酸钠和氯化钡。各取少量进行两两混合试验,结果如下表:

甲 乙 丙丁 戊

甲 ↓ - ↓ -

乙 ↓ ↓ ↓ -

丙 - ↓ ↑ -

丁 ↓ ↓ ↑ ↓

戊 - - ↑

“↓”表中表示有沉淀出现;“↑”表示有气体生成;“-”表示现象不明显。

试写出甲乙丙丁戊的化学式。

分析:本题难度并不大,主要考查学生对几种化合物之间的反应的现象掌握的程度,同学们在解题时,总想找个最简单的入手处,可是很多却是越想越复杂,甚至产生混乱,浪费很多时间。下面给出这种类型的题目的直接解法,供读者参考。

解题过程:看完题目后,直接入手,简单的列一个表格,将几种物质填在表格中,第一行从第二格开始,第二行第一格填第一行第二格的物质(如本题的硝酸钙),然后填出硝酸钙与其他物质反应的情况,如下表,由此可以看出,硝酸钙与其他几种物质反应有三种是无明显现象,而和某一种有沉淀,比较原表,只有戊是这种情况,故戊必定是硝酸钙,从而丁就是碳酸钠,知道丁碳酸钠后,丙就是稀盐酸,知道丙是稀盐酸后,可推出乙就是硝酸银,剩下的甲就是氯化钡。

六、注重知识迁移

中考化学实验题一般需要迁移课本中实验原理来加以解答,因此在实验复习中,必须以教材为本,训练和培养实验原理的迁移能力,以及在了解实验仪器基本用途的基础上,扩展仪器的应用范围。如,实验室制取HCl、SO2、NH3、H2S四种气体,其原理为:2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑;

Na2SO3(固)+H2SO4 Na2SO4+H2O+SO2↑;

Ca(OH)2(固)+2NH4Cl(固)CaCl2+2NH3↑+H2O;

FeS(固)+H2SO4 FeSO4+H2S↑

问:(1)其发生装置与制取氧气的发生装置相同的是,与制取氢气发生装置相同的是;

(2)上述气体中不适宜用碱石灰(氧化钙和苛性钠的混合物)干燥的气体是;

(3)为了防止环境污染,下列气体的尾气应如何处理:NH3,SO2。

七、在社会生活中的化学知识的关注中,提高创新素质与关心社会生活的品质

例1:以美国为首的北约空袭南联盟的发电厂时,使用了一种“石墨炸弹”,它爆炸后释放出大量纤维状的石墨覆盖在发电厂的设备上,从而使发电厂设备短路而引起停电。石墨纤维使设备短路的原因是什么?北约部队准备使用的还有一种“油气炸弹”,它爆炸时首先释放出大量可燃性气体,然后将可燃性气体引爆。躲在防护工事里的人即使不被炸死,也会因窒息而死亡。其原因是什么?

解答:(1)石墨可以导电。

(2)可燃性气体爆炸消耗氧气,从而使工事里造成缺氧。

例2:某种新型胃药的每个分子中含有五个氮原子,氮元素的质量分数为16.5%,求其式量。

解析:设其式量为x

16.5%=(5×14÷x)×100%

x=424.2

例3:甘甜清澈的长江源头流至入海口,水下能见度在某一阶段曾不足10厘米,主要原因是沿途大量流入:(1)工业废水(2)生活废水(3)泥沙(4)雨水。你认为正确的是:()

A.(1)(2)B.(2)(3)

C.(1)(2)(3)D.(1)(2)(3)(4)

解答:工业废水、生活污水、泥沙,是造成这种现象的主要原因,所以说应该选答案C。

例4:北约轰炸南联盟的炼油厂,引起周边地区普降酸雨,这是因为空气中含有较多的()

A氧气B二氧化硫

C氮气D一氧化碳

解答:二氧化硫为酸性氧化物,应选B

例5某市3名学生误入废弃的防空洞,造成伤亡事故。该事件提醒我们:进入洞穴前需进行的实验,当证明洞内缺氧时,应携带进入洞穴。

解答:在进入洞穴前,应检验洞内是否缺氧,确认洞内缺氧时,应携带供氧设备。

(第四节 )挖掘隐反应

在一些化学题目中,有些化学反应往往掩盖在一些明显的化学反应中,或黯淡在一些强烈的事实中,这样,这些反应往往被忽略,造成解题错误。这些不易觉察的化学反应叫隐反应,在化学解题时,必须挖掘隐反应,这样才能正确地解题。

例1:6.2克氧化钠溶于93.8克水中,求所得溶液的溶质的质量分数。

解析:表面上看,氧化钠是被溶解的物质,是溶质。所以,错解如下:

6.2克/(6.2+93.8)×100%=6.2%

然而,真正的溶质不是氧化钠,氧化钠是碱性氧化物,与水反应生成氢氧化钠,此反应不易觉察,容易被忽略。只有挖掘隐反应,才能正本清源,求得真正的溶质即氢氧化钠,从而,得出正确的溶质的质量分数。

解:设氢氧化钠的质量为x

NaOH+H2O 2NaOH

6280

6.2x

62/80=6.2/x

x=8克

8/(6.2+93.8)=8%

例2:向49.2克硫酸溶液中加入50克20.8%的氯化钡溶液,充分反应后,硫酸有剩余,再以氢氧化钠溶液中和,用去25%的烧碱溶液32克后,溶液的pH值等于7。求原硫酸溶液的溶质的质量分数。

解析:依题目所述,硫酸与氯化钡反应、过量的硫酸与氢氧化钠反应,这两个显赫的反应(明反应)很易发现。而还有一个隐反应(暗反应)却埋藏在题目信息中,如何挖掘出来,就要全面分析。在第一步反应中,生成了盐酸,那么,氢氧化钠不光与硫酸反应,还会和盐酸反应,所以,盐酸与氢氧化钠的反应就是隐反应。

解:H2SO4+BaCl2BaSO4+2HCl

9820873

x50×20.8%y

x=4.9g

y=3.65g

HCl+NaOHNaCl+H2O

73 40

3.65Z

Z=4g

与硫酸反应的氢氧化钠为:32×25%—4=4克

设过量的硫酸为mg

H2SO4+2NaOHNa2SO4+H2O

9880

m4g

m=4.9g

硫酸溶液的溶质质量分数为

(4.9+4.9)/49.2×100%=20%

(第五节 )跟踪元素追解化学题

在一些化学题目中,我们可以认定某一特定元素,跟踪其变化踪迹,从而集中思维“视线”,使思维焦点集中于问题的关键,也就会大大简化解析过程。

例1:分别加热等质量的高锰酸钾、氯酸钾和氧化汞。完全反应后,放出的氧气的质量比是多少?

解析:跟踪元素——氧

对于高锰酸钾来说,其中的氧元素只有四分之一的变为氧气,对于氯酸钾来说,其中的氧元素全部变为氧气,对于氧化汞来说,其中的氧元素全部变为氧气,又因为三种物质的质量是相等的,所以,氧气的质量比是:

(1\4×4O\KMnO4)∶(3O\KClO3)∶(O\HgO)=(1\4×64\158)∶(48\122.5)∶(16\216.6)=3∶12∶2

例2:海水中钠离子的质量分数为1.42%,如果其中的钠离子全部以氯化钠计算,则海水中氯化钠的质量分数是多少?

解析:跟踪元素——钠

因为1.42%=钠离子的质量/海水的质量

氯化钠的质量/海水的质量=(钠离子的质量/氯化钠中钠的质量分数)/海水的质量

两式联立,

氯化钠的质量/海水的质量=3.61%

例3:将氢氧化铜与铜的混合物在空气中加热至全部变成黑色为止,加热前后固体物质的总质量不变,则混合物中铜元素的质量分数是多少?

解析:跟踪元素——铜

变化前后,铜元素质量守恒。原来混合物中铜元素的质量分数和氧化铜的质量分数相等。

Cu/CuO×100%=64/80×100%=80%

(第六节 )突破化学解题中的思维惯性

《三国演义》中,诸葛亮巧设空城计,使得司马懿吃了思维惯性的亏。思维具有惯性,也就是思维定势。思维的惯性有其品质优秀的一面,也有一定的副作用。对于其优秀的一面,我们应发扬利用,从而加速解题过程。但我们也应该克服负面的习惯思维,摆脱这种思维惰性,突破障碍界限,从而进行正常运作。

一、概念上的思维定势

例:下列属于氧化反应的是()

A中和反应

B燃烧

C锌和浓硫酸反应

D碳酸氢铵分解

解析:物质与氧反应是氧化反应,但是别忘了浓硫酸有氧化性。

应选:BC

二、变化上的思维定势

例:8克三氧化硫通入92克水中,形成溶液的溶质的质量分数是多少?

解析:错解(习惯思维所致)

8/(8+92)×100%

SO3不是溶质

H2SO4是溶质

SO3+H2OH2SO4

32+48          98

8克x

80/98=8/x

x=9.8g

9.8g/(8+92)g=9.8%

三、反应上的思维定势

例:向铁、氧化铜的混合物中加入一定量的稀硫酸,如果最后铁有剩余,最后溶液中的溶质是什么?

解析:铁和硫酸反应、氧化铜和硫酸反应,很容易想到,受思维定势的影响,氧化铜和硫酸反应生成的硫酸铜也可以和铁反应。所以,答案不是硫酸铜,而是硫酸亚铁。

四、实验上的思维定势

例1:还原8克氧化铜,实验需要氢气()

A0.2克

B大于0.2克

C小于0.2克

D无法确定

解析:

H2+CuO△Cu+ H 2 O

2 80

X 8

2/80=X/8

X=0.2g

参加反应的氢气是0.2克,由于实验前先通,实验后后撤,所以,不是0.2克,而是大于0.2克。

例2:用氢气还原a克氧化铜,当大部分变红时,停止加热,冷却后称量,参与固体为b克,共用氢气m克,求其参加反应的氧化铜的质量。

解析:此题告诉了氢气的质量,很容易会用氢气计算,这样计算是错误的:

H2+CuO△Cu+H2O

2 80

m x

2∶80=m∶x

x=40m

因为,虽然用了氢气m克,但由于氢气是实验前率先通入,实验后仍要继续通入,直到试管冷却。参加反应的氢气要小于m克。

这就是习惯思维在作怪。

因为固体质量减少(a-b)克,所以,氧化铜失去(a-b)克氧元素,故:

(a-b)/16/80=5(a-b)

五、计算上的思维定势

例加热500克碳酸氢钙一段时间后,固体变为400克,求生成的碳酸钙的质量。

解析:一般解法

CaCO3:xg

Ca(HCO3)2△CaCO3↓+H2O+CO2↑

162100

100+X X

162/100=(100+X)/X

X=161.3g

创新解法

Ca(HCO3)2△CaCO3↓+H2O+CO2↑

100   18+44

X   500-400

100/(18+44)=X/(500-400)

X=161.3g

或:

Ca(HCO3)2△CaCO3↓+H2O+CO2↑固体减轻

162          100    162-100

X      500-400

100/62=X/(500-400)

X=161.3g

(第七节 )pH值就在我们身边

pH值的大小是衡量酸度的简单方法:

pH值<;7时,呈酸性。

pH值=7时,呈中性。

pH值>;7时,呈碱性。

pH值越小,酸性越强;pH值越大,碱性越强。

pH值与我们的身体健康关系密切。人体体液的pH在7.35-7.45时正常;人体体液的pH<;7.35时,处于亚健康状况;人体体液的pH=6.9时,变成植物人;人体体液的pH在6.85-6.45时死亡。

我们的食品中有酸性食物如:肉、蛋……有碱性食物如:蔬菜、水果……

请问:

1月季花适宜在酸性土壤中生长。某同学给月季花施肥前,对下列氮肥溶液的pH进行了测定,结果如下:

尿素溶液的pH:7

碳酸氢铵溶液的pH:8

硫酸铵溶液的pH:8

氨水溶液的pH:11

该同学最好选用()

A尿素B碳酸氢铵

C硫酸铵D氨水

2下面为家庭中一些常见物质的pH:

食醋pH:3

牙膏pH:9

食盐水pH:7

肥皂水pH:10

火碱液pH:13

当蚊子、蜂、蚂蚁等昆虫叮咬人时,会向人体射入一种叫蚁酸(具有酸性)的物质,使皮肤红肿、瘙痒,甚至疼痛。要消除这种症状,可在叮咬处涂抹下列物质中的()

A牙膏和肥皂水B食盐水

C火碱液D食醋

3某同学测定了一些食物的pH如下。根据给出的数据判断有关说法正确的是()

番茄pH:4

橘子pH:3

鸡蛋清pH:8

牛奶pH:6

玉米pH:8

A病人适宜多吃橘子

B牛奶和鸡蛋清都显碱性

C番茄的酸性比橘子强

D橘子汁能使紫色石蕊试液变红

(第八节 )美丽和谐的化学

一、在元素周期律和元素周期表中探索发现

例1:1999年新发现的114号元素的同位素,其中子数为184,该同位素的质量数为()

A70  B114

C228  D298

解析:为揭示动态的知识鼓励学生的科学探索精神,将最新科研成果引入高考试卷有利于将课本知识与高科技相联系。

答案:D

二、同主族元素及化合物的性质的似与递应用

似:同主族中的代表元素及化合物。

IA:以Na为代表;IIA:以Mg,Ca为代表;IIIA:以Al为代表;IVA:以C,Si为代表;VA:以N,P为代表;VIA:以O,S为代表;VIIA:以Cl为代表。

递:按同族金增非递减进行比较。

例:镭是元素周期表中第七周期第ⅡA族元素.下列关于镭的性质描述不正确的是()

A在化合物中呈+2价

B单质能使水分解,放出氢气

C氢氧化物呈两性

D碳酸盐难溶于水

三、对角线规则应用

例:铍的性质类似于铝,下列有关铍性质的推断正确的是()

A铍能与冷水反应

B氢氧化铍能与强酸,强碱溶液反应

C氧化铍的化学式为Be2O3

D氧化铍只溶于强酸溶液,不溶于强碱溶液

四、利用元素周期律和元素周期表进行研究性学习

周期序数=电子层数

主族序数=最外层电子数=元素的最高正价

元素最高正价|+|最低负价|=8

如:代数和为零时在ⅣA族(如C,Si)。

(1)奇偶性一致性原则:一般元素的原子序数与该元素在周期表中的族序数和该元素的主要化合价(包括大多数变价)的奇偶性一致。

(2)以零族为基准给元素定位:

稀有气体元素He Ne Ar Kr Xe Rn

周期序数一二三四五六

原子序数21018365486

各周期的元素数288181832

如:推断33号元素,因其原子序数在18<;33rCl,rFe2+>;r Fe3+,rO2->;rF->;r Na+>;rMg2+>;rAl3+,rS2->;Cl->;rK+>;rCa2+

(2)阴前阳下:与稀有气体元素的电子层结构相同的非金属阴离子其元素在同周期稀有气体元素的前面,与稀有气体元素的电子层结构相同金属阳离子其元素在稀有气体元素的下一周期。

(3)序大径小:同一周期,原子序数越大其半径越小;电子层结构相同微粒,原子序数越大,其半径越小。正电荷数越高,微粒半径越小。

例1:A,B,C,D,E是同周期的五种主族元素,A和B的最高价氧化物的水化物均呈碱性,且碱性B>;A,C和D的最高价氧化物的水化物均呈酸性,且酸性D>;C,五种元素形成的简单离子中,E离子的半径最小,则它们的原子序数由大到小的顺序为()

A.DCEAB B.ECDAB

C.ABDCE D.BAEDC

例2:为探究乙炔与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:先取一定量工业用电石与水反应,将生成的气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙炔与溴水发生了加成反应。

乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊,推测在制得的乙炔中还可能含有少量还原性的杂物质气体,由此他提出必须先除去后,再与溴水反应。

(1)写出甲同学实验中两个主要的化学方程式。

(2)甲同学设计的实验(填能或不能)验证乙炔与溴发生加成反应,其理由是(多选扣分)。

(a)使溴水褪色的反应,未必是加成反应

(b)使溴水褪色的反应,就是加成反应

(c)使溴水褪色的物质,未必是乙炔

(d)使溴水褪色的物质,就是乙炔

(3)乙同学推测此乙炔中必定含有一种杂质气体是,它与溴水反应的化学方程式是;在实验过程中必须全部除去。

(4)请你选用下列四个装置(可重复使用)来实现乙同学的实验方案,将它们的编号填入方框,并写出装置内所放的化学药品。

(5)为验证这一反应是加成而不是取代反应,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是。

解析:本题的起点并不高,既通过第(1)小题课本知识的再现,让考生回忆实验制取C2H2和验证乙炔使溴水褪色的两个重要反应: