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[理化生]20120130-105707高中化学奥赛培训教程全国通用精华版
高中化学奥赛培训教程(全国通用精华版)
第一章 化学反应中的物质变化和能量变化
第一节 氧化还原反应
1、根据下列三个反应,排出氧化剂氧化性的强弱顺序:
A.4HCl+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
B.16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
C.4HCl+O22Cl2↑+2H2O
解析:这三个反应中还原剂都是盐酸。不同的氧化剂与同一还原剂反应时,若反应越易发生,则氧化剂的氧化性越强,反之就弱,故其氧化性顺序由强到弱:KMnO4MnO2O2。
2、配平氧化还原方程式:P4O+Cl2FY=POCl3+P2Cl5
解析:本题中P4O中的P元素对应有两种产物,故设P4O的化学计量数为“1”。用待定系数法配平的关键是选准一种物质的化学计量数为1。令P4O+aCl2=bPOCl3+cP2Cl5,由原子守恒得:
代入整理得:4P4O+21Cl2=4POCl5+6P2Cl5
3、配平下列方程式:Fe3C+HNO3=Fe(NO3)3+NO2+CO2+H2O
解析:复杂物质Fe3C按常规化合价分析无法确定Fe和C的具体化合价,此时可令组成该物质的各元素化合价为零价,再根据化合价升降法配平。
再用观察法,不难确定各物质的化学计量数为:1、22、3、13、1、11,故为Fe3C+22HNO3=3Fe(NO3)3+13NO2↑+CO2↑+11H2O
4、配平NH4NO3FY=N2+HNO3+H2O
解析:NH4NO3中N的平均化合价为+1价,则元素化合价升降关系为:
2N 2(+1→0) 降2×1
N +1→+5 升4×1
用观察法调整确定各物质的化学计量数,故:
5NH4NO3=4N2↑+9H2O+2HNO3
注:若配平时不用此平均标价法,则要分析同种元素化合价升降关系。决不会出现化合价交叉现象,即不会出现的情况。
5、问四氧化三铁中铁的氧化数为多少?
解析:已知氧的氧化数为-2,设铁的氧化数为+x,
则3x+4×(-2)=0
所以Fe3O4中Fe的氧化数为。
注:氧化数可以为分数。
6、用离子-电子法配平下列方程:
KMnO4+FeSO4+H2SO4
FY=MnSO4+Fe2(SO4)3+K2SO4+H2O
解析:①写出反应的离子表达式:
+Fe2++H+FY=Mn2++Fe3++H2O
②分别写出氧化和还原半反应:Fe2+-e-→Fe3+×5
+8H++5e-→Mn2++4H2O×1
③根据反应过程中得失电子相等原则,配平氧化剂和还原剂系数:
+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
④H2SO4作介质时,化学方程式可写为:
2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O
注:离子-电子法配平的关键是把氧化还原反应方程式拆为两个半反应式,再利用电子得失守恒即可消去电子,得方程式。
7、计算由标准氢电极和标准镉电极组成的电池的自由能。
解析:
代数值较小的电极应作原电池的负极,代数值较大的电极为正极,因此电池的符号可表示为:(-)Cd|Cd2+(1mol/L)//H+(1 mol/L)|H2(Pt)(+)
2×96 500×0.402 6=-77 701.8J/mol
第二节 离子反应和离子方程式
1、在pH=1的无色透明溶液中不能大量共存的离子组是( )
A.Al3+、Ag+、Cl-
B.Mg2+、Cl-
C.Ba2+、K+、CH3COO-、Fe3+
D.Zn2+、Na+、
解析:A组由于Ag++Cl-=AgCl↓而不能共存;C组因生成弱电解质(H++CH3COO-=CH3COOH)而不能共存,且Fe3+是棕黄色的,故答案为A、C。
注:解答此类题的关键是掌握离子能否共存的判断规则。
2、重金属离子有毒性。实验室有甲、乙两种废液,均有一定毒性。经化验甲废液呈碱性,主要有毒离子为Ba2+离子,如将甲、乙废液按一定比例混合,毒性明显降低。乙废液中不可能含有的离子是( )
A.Cu2+和 B.Cu2+和Cl-
C.K+和 D.Ag+和
解析:沉淀Ba2+必须用,而在A、C两选项中均含有,但C项中K+无毒性,A项中Cu2+可与甲废液中OH-反应生成Cu(OH)2沉淀,从而降低毒性。本题答案为A。
注:设法使重金属离子转化为沉淀,使其毒性明显降低。若仅考虑将Ba2+沉淀为BaSO4,即选C。
3、下列反应的离子方程式错误的是( )
A.等物质的量的Ba(OH)2与NH4HSO4在溶液中反应:
Ba2++2OH-+=BaSO4↓+NH3·H2O+H2O
B.氢氧化铁与足量的氢溴酸溶液反应:
Fe(OH)3+3H+=Fe2++3H2↓+H2O
C.足量的CO2通入饱和碳酸钠溶液中
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