第一章 化学反应及其能量变化

第一章化学反应及其能量变化第一节氧化还原反应【重点难点提示】一、氧化还原反应的本质和特征1．本质：反应过程中有电子转移。电子转移是指电子得失或者电子对的偏移。2．特征：反应前后有元素化合价发生变化。元素化合价发生变化是判断是否发生氧化还原反应的依据。二、氧化还原反应的有关概念1．氧化剂与还原剂氧化剂是反应时所含元素化合价降低，得到电子的物质。记为：氧、降、得。还原剂是反应时所含元素化合价升高，失去电子的物质。记为：还、升、失。氧化剂和还原剂均指反应物。常见的氧化剂有：活泼的非金属单质。例如：O2、Cl2等；含有较高价态元素的物质。例如：浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等。常见的还原剂有：活泼金属单质，例如：Al、Zn、Fe等；含有较低价态元素的物质。例如：C、H2、CO等。2．氧化性与还原性：氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性。3．氧化反应与还原反应氧化反应是物质所含元素化合价升高即还原剂发生的反应。还原反应是物质所含元素化合价降低即氧化剂发生的反应。氧化反应和还原反应看起来截然相反的两个反应过程，却同时存在于同一个氧化还原反应中，不能孤立存在。因此，氧化还原反应充分的体现了矛盾的对立统一原理。4．概念之间的关系：氧化剂具有氧化性化合价降低得电子被还原发生还原反应还原剂具有还原性化合价升高失电子被氧化发生氧化反应三、用双线桥法表示氧化还原反应中的电子转移1．表示方法要点（1）用两条（或多条）线桥连接反应前后不同价态的同种元素。失12e得12e（2）标明“得”、“失12e得12e△△2Fe2O3+3C4Fe+3CO22．“双线桥”的含义：（1）体现了氧化还原反应中得失电子总数相等的客观规律。（2）箭头不是代表电子转移的方向，而是表示元素化合价的变化过程。四、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系置换反应一定是氧化还原反应；复分解反应一定不是氧化还原反应；化合反应和分解反应不一定是氧化还原反应；有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。五、氧化还原反应中有关化合价的规律1．金属元素一般没有负化合价，除零价外只显正价。因此，金属单质在反应中只能作还原剂。2．非金属元素既有正化合价也有负化合价。例如：SO2中的S显+4价，H2S中的S显-2价。因此，大多数非金属单质在反应中既能作氧化剂又能作还原剂。3．显最高化合价的元素，在反应中只能得电子而不能失电子，故发生氧化还原反应时化合价只能降低，被还原。例如：HNO3中的N显+5价。相反，显最低化合价的元素，在发生氧化还原反应时化合价只能升高，被氧化。例如：H2S中的S显-2价。【方法思路点拨】例1．指出下列各反应中什么元素被氧化，什么元素被还原，什么物质是还原剂，什么物质是氧化剂。（1）HgS+O2Hg+SO2（2）3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O+2–200+4-2点拨：解答本题时要注意全面分析，元素化合价的降低（或升高），不一定只是一种元素。还原剂、氧化剂可以是同一种物质，也可以是同一种元素。+2–200+4-2+5△HgS+O2Hg+SO2，化合价升高的元素是Hg和S，化合价降低元素是O。Cl2KCl，Cl2KClO3，Cl元素化合价既降低又升高。+5△因此，（1）HgS为还原剂，HgS和O2均为氧化剂。反应中硫元素被氧化，汞元素和氧元素同时被还原。（2）Cl2既是氧化剂又是还原剂，Cl元素既被氧化又被还原。例2．用双线桥法标出KClO3+6HClKCl+3Cl2+3H2O的电子转移数目，并指出被氧化的元素与被还原的元素的原子个数比。点拨：同一种元素不同价态原子间发生氧化还原反应：高价态+低价态中间价态。失5e失5e得5eKClO3+6HClKCl+3Cl2+3H2得5eCl元素既被氧化又被还原。6个HCl中只有5个是还原剂，因此被氧化的Cl元素与被还原的Cl元素的原子个数比为5比1。【本节检测A】选择题（每题只有一个选项符合题意）1．下列反应中一定不属于氧化还原反应的是A．分解反应B．化合反应C．置换反应D．复分解反应2．下列反应中，盐酸作还原剂的是A．Zn+2HClZnCl2+H2B．Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2C．2HCl+Ba(OH)2BaCl2+2H2OD．2KMnO4+16HCl2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O3．下列变化中，需加入氧化剂的是A．SO2SO3B．HClH2C．FeCl3FeCl2D．Fe2O3Fe4．下列化学反应中既有物质失氧又有物质得氧且属于置换反应的是A．实验室加热KMnO4制备氧气B．实验室用碳还原氧化铜C．实验室制备二氧化碳D．实验室用Zn粒和稀硫酸反应制备氢气5．某元素在化学反应中由化合态变为游离态，则该元素A．一定被氧化B．一定被还原C．化合价降为0价D．可能被氧化，也可能被还原6．下列反应中属于氧化还原反应，但水既不是氧化剂又不是还原剂的是A．2F2+2H2O4HF+O2B．Cl2+H2OHCl+HClOC．Na2O+H2O2NaOHD．2Na+2H2O2NaOH+H27．下列氧化还原反应中，电子转移的标注有错误的是失2e失2e得2e得2e失2eA．2Na+Cl22NaClB．Zn+2HClZnCl2+H2得2e失2e得2e失2e失2e得2eC．Cu+Hg(NO3)2Cu(NO3)2+HgD．Cl2+2KBr2KCl+Br28．世界卫生组织（WHO）将二氧化氯列为高效灭菌消毒剂，它在食品保鲜、饮用水消毒方面有着广泛的应用。下列说法正确的是A．二氧化氯是强氧化剂B．二氧化氯是强还原剂C．二氧化氯是离子化合物D．二氧化氯分子中氯为负一价9．下列反应中，不属于氧化还原反应的是A．3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2OB．2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2OC．2Na+2H2O2NaOH+H2D．NaOH+HClH2O+NaClMnO2MnO2A．CuO+H2Cu+H2OB．2KClO32KCl+3O2C．Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2OD．2FeBr2+3Cl22FeCl3+2Br2E．MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2OF．2NaBr+Cl22NaCl+Br2G．KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2+3H2OH．HgS+O2Hg+SO2按下列要求把上述化学反应方程式的序号填入相应的括号中（1）一种单质使一种化合物中的一种元素被还原（）（2）一种单质使一种化合物中的一种元素被氧化（）（3）同一种物质里，一种元素氧化另一种元素（）（4）同一种物质中，同种元素间发生氧化还原反应（）（5）不同物质间同种元素之间发生氧化还原反应（）（6）发生在不同物质间，只部分被氧化或只部分被还原的反应（）（7）多种物质间，一种元素氧化两种元素（）（8）多种物质间，一种元素还原两种元素（）高温二、填空高温11．在Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe的反应中，元素的化合价升高，则该元素的原子电子，被；而元素的化合价降低，则该元素的原子电子，被；该反应中是氧化剂，它发生了反应；是还原剂，它发生了反应。12．分析下列氧化还原反应中元素化合价的变化，用双线桥法标出电子转移的方向和数目，并指出氧化剂和还原剂。（1）2F2+2H2O4HF+O2氧化剂，还原剂。△（2）Fe+I2FeI2氧化剂，还原剂。△（3）Mg+H2SO4MgSO4+H2氧化剂，还原剂。点燃（4）CH4+2O2CO2+2H2O氧化剂，还原剂。点燃【本节检测B】一、选择题（每题只有一个选项符合题意）1．下列有关氧化还原反应的叙述正确的是（）A．肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原B．在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化C．置换反应不一定属于氧化还原反应D．化合反应和分解反应不可能是氧化还原反应2．下列反应属于一种元素还原两种元素的是（）A．MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2OB．2AgNO32Ag+2NO2+O2C．2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2D．Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O3．下列叙述中正确的是（）A．含金属元素的离子不一定都是阳离子B．在氧化还原反应中非金属单质一定是氧化剂C．某元素从游离态变为化合态时该元素一定被还原D．金属阳离子被还原一定化合价升高4．氢化钠是一种生氢剂，可发生反应：NaH+H2ONaOH+H2，对这一反应的描述正确的是（）A．NaH是氧化剂B．氧元素被氧化C．水是氧化剂D．氧化剂和还原剂质量之比是1:15．已知G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物，我们不了解它们的分子式（或化学式），但是知道它们在一定条件下具有如下的转换关系（未配平）：①GQ+NaCl，②Q+H2OX+H2，③Y+NaOHG+Q+H2O，④Z+NaOHX+Q+H2O。这五种氯化物中氯的化合价由低到高的顺序为（）A．QGZYXB．GYQZXC．GYZQXD．ZXGYQ6．在8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl反应中，若有21.3gCl2参加反应，则被氧化的NH3的质量是（）A．13.6gB．10.2gC．6.8gD．3.4g7．人体血红蛋白中含有Fe2+，如果误食亚硝酸盐，会使人中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2+离子转变为Fe3+离子，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐的毒性，这说明维生素C具有（）A．酸性B．碱性C．氧化性D．还原性8．做实验时，东东不小心将紫色的KMnO4溶液沾在衣服上。老师知道后，给了他一包东西，让他把这包东西撒在污点处，滴几滴水再搓。东东回家一试，白衬衫上的污点果然不见了。他非常惊讶，问老师这包东西是什么。老师没有直接回答他，而是拿出了下列四种外观看起来和那包东西没什么两样的试剂让他猜。东东看了看试剂瓶上的标签，动脑想了想，恍然大悟，指出洗去KMnO4污渍的“秘密武器”就是（）。A．硫酸钠Na2SO4B．结晶碳酸钠Na2CO3·10H2OC．草酸H2C2O4D．硝酸钾KNO3二、填空9．NO是大气污染物，目前一种治理方法是在400℃（1）该反应中是氧化剂，是还原剂。（2）写出化学反应方程式，并标明电子的转移方向和数目。10．在氯氧化法处理含CN-的废水过程中，液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐（其毒性仅为氰化物的千分之一），氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。（1）某厂废水中含KCN，其浓度为650mg/L，现用氯氧法处理，发生如下反应（其中N均为-3价）：KCN+2KOH+Cl2=KOCN+2KCl+H2O被氧化的元素是。（2）投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氧化为氮气，2KOCN+4KOH+3Cl2=2CO2+N2+6KCl+2H2O，若处理上述废水20L，使KCN完全转化为无毒物质，至少需要液氯g。11．在S2、Fe3+、Fe2+、Mg2+、I、H+、S中，只有氧化性的是，只有还原性的是，既有氧化性又有还原性的是。12．根据以下要求分别写出化学方程式，并标出电子转移的方向和数目。氧气跟某种非金属单质反应：氢气还原金属氧化物：在溶液中进行的置换反应：三、计算13．加热装有2g黑色氧化铜的试管，并通入氢气，反应后，在试管中加入质量分数为10%，密度为1.047g/cm3的盐酸14mL，则黑色物质恰好完全溶解。求被氢气还原的氧化铜占氧化铜总质量的质量分数。离子反应【重点难点提示】强电解质与弱电解质1．电解质和非电解质（1）定义：凡在水溶液或熔化状态下能导电的化合物叫电解质。无论是在水溶液或熔化状态下都不导电的化合物叫非电解质。（2）电解质的研究对象是化合物。因此，单质和混合物都不能称为电解质。如：Cl2的水溶液能导电，但Cl2不是电解质。HCl是电解质而盐酸是电解质溶液。（3）判断化合物是电解质还是非电解质，主要根据是该化合物在溶于水或熔化时自身能否形成自由移动的离子。例如：CO2、SO3、NH3的水溶液能导电，但导电的原因是它们与水反应后的生成物H2CO3、H2SO4、NH3·H2O能电离出离子，并非它自身电离出自由移动的离子。所以，CO2、SO3、NH3是非电解质。2．强电解质与弱电解质的区别强电解质弱电解质定义溶于水后能完全电离的电解质溶于水后只有部分电离的电解质化合物类型离子化合物、某些共价化合物某些共价化合物电离程度完全电离部分电离溶液中存在的微粒(不计水分子)无电解质分子，只有电离出的阴离子和阳离子既有电离出的阴离子、阳离子，又有电解质分子.实例强酸：HCl、HNO3、H2SO4强碱：KOH、NaOH、Ba(OH)2大多数盐：NaCl、BaSO4、NH4Cl活泼金属氧化物：Na2O、CaO弱酸：CH3COOH弱碱：NH3·H2O水3．溶液的导电性与强电解质和弱电解质的关系溶液的导电能力与自由移动的离子浓度有关，区别强电解质和弱电解质是看它的电离程度，与其溶液的导电能力无关。如：BaSO4虽然是强电解质，但溶解度小，所以溶液导电能力差。而CH3COOH虽然不能完全电离，但溶解度大，所以，较浓的CH3COOH溶液导电能力较强。二、离子反应电解质在水溶液中发生的，有离子参加或生成的反应称为离子反应。1．离子反应发生的条件（1）有难溶的物质生成（如CaCO3、AgCl等）；（2）有气体生成（如CO2、H2等）；（3）有难电离的物质生成（如H2O、NH3·H2O、醋酸等）。2．离子方程式书写方法（1）写：写出反应的化学方程式；（2）拆：把易溶于水，易电离的物质拆成离子形式。注意：难溶物、难电离的物质（如：弱酸、弱碱、水等）、气体、单质、氧化物等要写成化学式；（3）删：将不参加反应的离子从方程式的两端删去；（4）查：检查方程式两端各元素的原子个数和电荷总数是否相等。3．离子方程式的意义：表示同一类型的所有的离子反应。如：Ba2++SO42-BaSO4↓表示可溶性的钡盐和可溶性硫酸盐在溶液中进行的反应。三、离子共存的规律1．在碱性溶液中不能共存的离子（1）能与碱生成弱电解质的离子：H+、NH4+等；（2）难溶的碱的阳离子：Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+等。2．在酸性溶液中不能共存的离子（1）能与酸生成气体的离子：CO32-、HCO3-等；（2）能与酸生成弱电解质的离子：OH-、CH3COO-等。3．离子之间生成难溶或微溶的沉淀不能共存。例如：Ba+和SO42-、Ag+和Cl-、Ca2+和CO32-等。【方法思路点拨】例1．下列物质中，属于强电解质的是（）；属于弱电解质的是（）；属于非电解质的是（）。A.碘化钾B.酒精C.氨气D.蔗糖E.醋酸F.硫酸氢钠G.一水合氨H.液氧I氢硫酸点拨：A、F是盐，在水溶液中或在熔融状态下完全电离，是强电解质。B、D是有机物，无论在水溶液中还是在熔化状态下均不发生电离，所以是非电解质。C溶于水后，生成新物质NH3·H2O，虽然NH3·H2O发生电离，但由于不是NH3自身电离出离子，所以为非电解质。E和G分别属于弱酸和弱碱，在水溶液中只能部分电离出离子，所以是弱电解质。液氧是单质，氢硫酸是混合物（硫化氢的水溶液），都不是纯净的化合物，既不是电解质，也不是非电解质。例2．下列反应的离子方程式正确的是（）氢氧化钙溶液与稀H2SO4反应：Ca2++OH+H++SO42CaSO4+H2O铁与盐酸反应：2Fe+6H+2Fe3++3H2碳酸钙与盐酸反应：CO32+2H+H2O+CO2氢氧化钠溶液与稀H2SO4反应：H++OHH2O点拨：氢氧化钙溶液与稀H2SO4反应，正确的离子方程式是：Ca2++2OH+2H++SO42CaSO4+2H2O，不能“部分简约”即将OH、H+、H2O前面的计量系数2约去。因此，A错误。Fe与盐酸反应生成物是FeCl2而不是FeCl3，反应不符合实际情况。正确的离子方程式为：Fe+2H+Fe2++H2。因此，B是错误的。CaCO3是一种难溶物质，不能写成离子形式。正确的离子方程式是：CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2，所以C也是错误的。因此，D正确。【本节检测A】选择题（每题只有一个选项符合题意）1．下列物质中，能导电且属于电解质的是（）A.熔融态的食盐B.NaOH溶液C.固体KClD.液态HCl2．下列物质中导电性最差的是（）A.熔融的氢氧化钾B.石墨棒C.硫酸溶液D.硫酸钡溶液3．下列叙述正确的是（）A．固体氯化钠不导电，所以氯化钠不是电解质B．氯气溶于水，其水溶液能导电，氯气是电解质C．氯化钾溶液能导电，因此氯化钾溶液是电解质D．二氧化碳的水溶液能导电，但电解质不是二氧化碳，而是二氧化碳和水反应生成的碳酸4．下列离子方程式中，正确的是（）A．把金属铁放入盐酸溶液中反应：2Fe+6H+2Fe3++3H2B．碳酸钙和稀盐酸反应：CaCO3+2H+Ca2++CO2+H2OC．澄清石灰水和盐酸反应：2H++2OH2H2OD．向硫酸铜溶液中加入适量氢氧化钡溶液：Ba2++SO42BaSO45．用离子方程式：Ba2++SO42BaSO4来表示的化学反应方程式是（）A．碳酸钡与稀硫酸之间的反应B．稀硫酸与氢氧化钡溶液之间的反应C．稀硫酸与氯化钡之间的反应D．氢氧化钡与硫酸铜之间的反应6．在强酸性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的离子组是（）A．NH4+、Al3+、SO42、NO3B．K+、Na+、.CO32、NO3C．K+、NH4+、MnO4、SO42D．K+、Na+、NO3、HCO37．某溶液可使紫色石蕊试液变红，向其中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则该溶液中可能含有的离子是（）A．SO42B．CO32C．Ba2+8．下列说法正确的是（）A．强电解质溶液的导电能力一定大于弱电解质B．在水溶液里和熔化状态下都能导电的化合物叫电解质C．电解质在水溶液或熔化状态下能导电的原因是有自由移动的离子D．强电解质一定是离子化合物9．下列物质间的反应既属于氧化还原反应，又属于离子反应的是（）A．Zn+HClB．NaCl+AgNO3C．H2+O2D．CaO+H210．下列各组离子能大量在溶液中共存的是（）A．Ag+、K+、SO42、NO3B．Na+、OH、Ba2+、ClC．H+、CO32、Cl、Na+D．Cu2+、SO42、OH、K+二、填空11．电解质在水溶液或熔化状态下能导电是因为存在；氯化氢是（填“强”、“弱”）电解质，液态氯化氢不能导电的原因是；氯化氢的水溶液能导电的原因是。12．用离子方程式改写下面的化学方程式：（1）H2SO4+Ba(OH)2BaSO4+2H2O。（2）Cl2+2FeCl22FeCl3。（3）SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4。（4）NH3+HClNH4Cl。13．某无色透明溶液可能含有K+，Cu2+，Ca2+，SO42，CO32，Cl中的几种，进行如下实验：（1）滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，将沉淀滤出。（2）上述沉淀有一部分溶于稀HNO3。（3）向滤液加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，该沉淀不溶于稀HNO3。试判断，该溶液中肯定有离子，肯定没有离子，可能有离子。14．某溶液中含有SO42、CO32、OH、Cl，若只允许取一次该溶液而把四种离子分别检验出来，则应采取什么样的措施（能写离子反应式的，则要写离子方程式）。（1）先检验；加入试剂（或溶液）。离子反应式：。（2）然后检验；加入试剂（或溶液）。离子反应式：。（3）再检验；加入试剂（或溶液）。离子反应式：。（4）最后检验；加入试剂（或溶液）。离子反应式：。15．现有①铁片②NaCl③氨水④醋酸⑤酒精⑥盐酸⑦浓H2SO4⑧KOH⑨蔗糖⑩H2S，其中属于电解质的是，属于非电解质的是，属于强电解质的是，属于弱电解质的是。16．写出下列物质在水溶液中的电离方程式（1）NaHSO4（2）NaHCO3（3）H2O（4）CH3COOH（5）H2SO4（6）Na2SO4【本节检测B】选择题（每题只有一个选项符合题意）1．下列叙述中不正确的是（）A．在熔化状态下和溶解于水时均不导电的化合物，叫做非电解质B．电解质、非电解质都指化合物而言，单质不在此范围C．强电解质在水溶液中导电能力一定强D．水是极弱的电解质2．关于纯净物、混合物、强电解质、弱电解质和非电解质的正确组合是（）纯净物混合物强电解质弱电解质非电解质A纯盐酸冰醋酸碳酸氨水氯气B纯碱碘酒氢氧化钾醋酸氨水C石油石灰石硫酸磷酸水D烧碱食盐水食盐水蔗糖3．下列离子方程式不正确的是（）A．氨水和醋酸溶液混合：NH3·H2O+CH3COOHNH4++CH3COO+H2OB．碳酸铵溶液和热的浓NaOH溶液混合：NH4++OHNH3+H2OC．碳酸氢钠溶液中加入足量石灰水：2HCO3+Ca2++2OHCaCO3+CO32+2H2OD．磷酸钠溶液与稀氢氧化钙溶液反应：2PO43+3Ca2+Ca3(PO4)24．能用H++OH—H2O来表示的化学反应是()A．固体Cu(OH)2和H2SO4溶液反应B．澄清石灰水和HNO3溶液反应C．KOH溶液和醋酸溶液反应D．Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液反应5．某溶液中含有Cl、SO42、CO32三种离子，要使每加入一种试剂（分别含Ag+、Ba2+、H+）只除去一种离子，操作顺序是（）A．Ag+、Ba2+、H+B．Ba2+、H+、Ag+C．Ba2+、Ag+、H+D．H+、Ba2+、Ag+6．下列各组中两种溶液间的反应，能用同一离子方程式来表示的是（）A．H2SO3+Na2CO3H2SO3+NaHCO3B．Cu(OH)2+H2SO4Cu(OH)2+HNO3C．BaCl2+Na2SO4Ba(OH)2+CuSO4D．KOH+CH3COOHBa(OH)2+NH4Cl7．下列各组离子在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的是（）A．Na+、NH4+、NO3、CO32、B．K+、MnO4、Cl、SO42C．K+、NO3、Na+、SO42D．Na+、Cu2+、CO32、Cl8．下列离子方程式表示氧化还原反应的是（）A．HCO3+OHH2O+CO32B．HPO42+OHPO43+H2OC．2Fe3++Fe3Fe2+D．Fe2++2OHFe（OH）29．下列物质在水溶液中的电离方程式错误的是（）A．CH3COOHCH3COO+H+B．NaHSO4Na++SO42+H+C．H2SO42H++SO42D．Ba(OH)2Ba2++2OH10．下列各组离子，在pH=0的无色透明溶液中能大量共存的是（）A．Na+、Cu2+、Cl、SO42B．K+、Ba2+、NO3、OHC．Na+、Ag+、NO3、CO32D．Na+、Ca2+、NO3、Cl二、填空11．将BaCl2溶液分别滴入到K2SO4、稀H2SO4溶液中，均有产生，它们的离子方程式是，说明离子方程式不仅表示一定物质间的，而且表示了离子反应。12．向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液，溶液中离子的量减少，离子的量增加，离子的量没有变化，反应的离子方程式是。13．某河道两旁有甲乙两厂。它们排出的工业废水中，共含K+、Ag+、Fe3+、Cl、OH、NO3六种离子。甲厂废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的离子是，乙厂废水中所含的另外的离子是。有一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的（填写离子符号）转化为沉淀.经过滤后的废水主要含，可用来浇灌农田。14．有A、B、C、D、E、F六种化合物，它们之间的反应关系如下所示：①A+B→C+E②C+NaOH→蓝色沉淀D+F③DA+E④F+Ba(NO3)2→白色沉淀+NaNO3（1）回答下列问题（1）写出它们的化学式：ABCDEF（2）写出①②③④反应的化学方程式，属于离子反应的只写离子方程式。①②③④15．请设计一个只用BaCl2溶液及试管，鉴别Na2CO3溶液和稀H2SO4的实验，简要写出鉴别过程和实验结论以及有关离子方程式。化学反应中的能量变化【重点难点提示】一、化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化。根据化学反应中的热量变化可把化学反应分为放热反应和吸热反应两大类。1．放热反应：有热量放出的化学反应。例如：所有的燃烧反应；酸碱中和反应；金属跟酸的反应；多数的化合反应等。△2．吸热反应：有热量吸收的化学反应。例如：C+CO22CO；△Ba（OH2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3·H2O+8H2O等。3．化学反应遵循能量守恒定律，反应中能量变化可表示为：反应物的总能量高生成物的总能量高放热反应吸热反应生成物的总能量低反应物的总能量低二、燃料的充分燃烧：1．化石燃料：煤、石油、天然气等。2．燃料充分燃烧的条件：（1）适当过量的空气。（2）燃料与空气有足够大的接触面积。3．燃料不充分燃烧的危害：（1）产生污染物。（2）产生热量少，浪费燃料。4．如何提高燃料燃烧的效率：（1）粉碎固体燃料，增大与空气接触面积。（2）雾化液体燃料，使其燃烧充分。（3）将固体燃料液化、气化，使其充分燃烧。5．直接燃烧煤的危害：（1）产生大量煤烟。（2）煤燃烧产生SO2是形成酸雨的主要原因之一。6．煤的充分利用：主要途径是煤的气化和液化。例如：水煤气，主要成分是CO、H2，城市中使用的干馏煤气主要成分是CO、H2、CH4和CO2。【方法思路点拨】例1：能源可分为一级能源和二级能源。自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源；需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取，但是，水分解成氢气和氧气需要消耗较多的能量。根据以上叙述,回答（1）、（2）题。（1）下列叙述正确的是（）A．电能是二级能源B．水力是二级能源C．天然气是一级能源D．焦炉气是一级能源（2）用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是（）Ａ．构成水的氢和氧是可燃烧物质，可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源Ｂ．设法让太阳聚光产生高温，使水分解产生氢气Ｃ．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量Ｄ．寻找特殊的化学物质，用于开发廉价能源，以分解水产生氢气点拨：题中明确说明了一级能源和二级能源的来源的不同,抓住“自然界”这一信息也可以帮助解答第一问。所以A和C正确。水分解后产生的H2是可燃的，但水中的H不可燃烧。A选项将H和H2混为一谈，是不正确的；由水制H2是吸热反应，在常温常压下进行极慢，利用太阳能产生高温可加快水的分解，所以B选项是正确的；催化剂能加快反应速率，寻找高效催化剂是对的，但催化剂只能改变反应速率，不能改变吸热和放热，要想使水分解产生H2是违背科学事实的，所以，C选项是不正确的；水分解需要能量，寻找新物质，开发新能源当然可以解决水制H2的问题，所以，D选项是正确的。例2：使煤在煤炉中充分燃烧，下列措施可行的是（）A．向炉内喷吹空气B．把块状煤碾成粉末C．使用MnO2作催化剂D．提高炉内体系的温度点拨向炉内喷吹空气，就是让煤燃烧时有足够的空气.把煤块碾成粉末，正是为了增大煤与空气的接触面，为煤的充分燃烧创造条件。增大块状燃料与空气接触面，最常采用的方法是将块状燃料粉碎。煤的燃烧并不需要用催化剂，使用催化剂不能增大反应物的接触面，也不能增加通入的空气量，故与使煤充分燃烧无关。提高炉内的温度，可使反应更快地进行，即提高燃烧速率，但并没有给煤的充分燃烧创造有利的条件。这项措施也是不起作用的。例3：下列情况可能引起大气污染的是①煤的燃烧；②工业废气的任意排放；③燃放鞭炮；④飞机、汽车尾气的排放A．只有①②B．只有②C．只有②④D．①②③④点拨大气污染物主要有：二氧化硫、粉尘、煤烟、氮的氧化物、碳的氧化物、碳氢化合物等。由此很易看出①、②、④放出的气体必定对大气造成污染。③燃放鞭炮产生的粉尘燥声也造成对环境的污染。大气污染的防治要从多方面入手，并要充分考虑地区的环境特征。对有影响的因素进行全面系统分析，在此基础上制定最优化防治措施。充分发挥环境的自净能力，达到控制区域大气环境质量的目的。另外，还要广泛植树造林，用绿色植物来净化环境。【本节检测】选择题（每题只有一个选项符合题意）1．已知反应X+Y=M+N为放热反应，对该反应的下列说法正确的是()A．X的能量一定高于M的能量B．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量C．Y的能量一定高于N的能量D．因为反应为放热反应，故不必加热就可发生2．对下列几种化学反应热现象，不正确的说法是（）A．放热的反应发生时不必加热B．化学反应一定有能量变化C．一般的说，吸热反应需要加热后才能发生D．化学反应热效应数值与参加反应物质多少有关3．下列选项中说明乙醇作为燃料的优点是()燃烧时发生氧化反应充分燃烧的产物不污染环境乙醇是一种再生能源燃烧时放出大量热量A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④4．未来人类最理想的燃料是()A．无烟煤B．石油C．天然气D．氢气5．1997年，X报报道，东北Y已经研究出：可在水中加入催化剂，利用水制成汽油并可大量投入使用，你怎么看待这个问题()A．成本高、收效高，可节约能源B．它将是一条致富的好出路C．它不符合能量转换与守恒定律D．该报道肯定是假新闻6．将Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶体混合于外壁有水的烧杯中，发现烧杯外壁结冰，这一现象说明()A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl所具有的总能量低于Ba(OH)2、NH3以及生成的水三者所具有的总能量B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应过程放出热量C．水结冰的过程吸收热量D．水结冰的变化是物理过程，没有能量变化7．近年来，北京市公共汽车大部分采用天然气作为汽车的燃料，其主要目的是()A．防止石油短缺B．减少对大气的污染C．降低成本D．加大发动机动力8．关于煤炭应用效率最高的是（）A．直接燃烧B．粉碎后燃烧C．转化为水煤气D．干馏综合利用9．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是（）A．铝片与稀盐酸的反应B．灼热的碳与CO2的反应C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应D．甲烷在氧气中的燃烧反应10．下列燃料中不属于化石燃料的是（）A．煤B．石油C．天然气D．水煤气11．已知天然气的主要成分CH4是一种会产生温室效应的气体。等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应，前者大。下面是有关天然气的几种叙述：①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源；②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大；③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的是（）A．①②③B．只有①C．①和②D．只有③二、填空12．可燃物充分燃烧必须具备的条件是①；②。13．为了使燃料充分燃烧，工业上常将固体燃料，液体燃料，以提高燃料的燃烧效率。14．我国已开发出新型煤粉燃烧器，煤的燃烧效率可达95%以上。（1）当今世界各国能源研究的中心议题之一，就是提高燃烧效率，。(2)在实际中,要使煤在煤炉中充分燃烧，下列措施可行的是。A.向炉内喷吹空气B.把块状煤碾成粉末C.使用MnO2作催化剂D.提高炉内体系的温度点燃点燃点燃15．作为国家正在实施的“西气东输”工程的终点站，上海将逐渐改变煤、石油的能源结构，这对解决城市环境污染意义重大。目前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气，浦东新区居民开始使用东海天然气作为民用燃料。管道煤气的主要成分是CO、H2和少量烃类，天然气的主要成分是CH4，它们的燃烧反应如下：点燃点燃点燃2CO+O22CO22H2+O22H2OCH4+2O2CO2+2H2O⑴根据以上化学方程式判断：燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是，因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改进方法是进风口（填“增大”或“减小”），如不作改进可能产生的不良后果是。⑵管道煤气中含有的烃类，除甲烷外，还有少量的乙烷、丙烷、丁烷等，它们的某些性质见下表：乙烷丙烷丁烷熔点（℃）-183.8-189.7-138.4沸点（℃）-88.5-42.1-0.5试根据以上某个关键数据解释冬天严寒的季节有时管道煤气火焰很小，并且呈断续状态的原因是。【探究性问题】1．如右图所示，把试管放入盛有饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5ml盐酸于试管中.试回答下列问题：（1）实验中观察到的现象是。（2）产生上述现象的原因是。（3）写出有关反应的离子方程式。（4）由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量（填“大于”、“小于”、“等于”）镁片和盐酸。2．光合作用可以用下式表示：6CO2+6H2OC6H12O6(葡萄糖)+6O2。从能量转化的角度分析，该过程吸收，并将其转化为能贮存在葡萄糖中。3．在进行有关燃料充分燃烧的条件讨论时，有两种意见：甲同学认为，空气越多越好；乙同学认为，空气足量即可。你认为上述哪一位同学的意见不正确？理由是什么？4．在碎鸡蛋壳上加稀醋酸，蛋壳会逐渐溶解，并产生一种能使澄清石灰水变浑浊的无色无气味的气体。由此可推测鸡蛋壳的成分里可能含有什么离子？请写出有关反应的离子方程式。5．为保持卫生间的清洁，李明的妈妈经常用盐酸刷洗卫生间的洁具，用84消毒液（主要成分为NaClO）进行消毒。一天，李明回到家，看见妈妈又在忙活，就说：“你把盐酸和84混在一起再刷，既清洁又消毒，那多省事儿呀。”妈妈听了，觉得有理，就把两瓶液体往一块混。这下坏了，一股刺激性气味直冲鼻孔，他们赶紧扔下瓶子，逃离了卫生间。后来才知道，这样做是非常危险的，报纸曾报道过因此中毒的事件。那么，为什么这样做会导致人中毒呢？6．物理老师为了形象的解释物体悬浮和下沉的情况，他结合化学做了一个实验，在一烧杯中放入一定密度的稀硫酸，并把一个能悬浮于溶液中的小球放入稀硫酸中，然后向该烧杯中缓缓注入Ba(OH)2溶液至恰好完全反应。在此实验过程中，可以观察到的现象是：=1\*GB3①；=2\*GB3②。写出实验过程中反应的离子方程式：。7．地球上的人和动物每时每刻都在消耗氧气，释放二氧化碳。那么，随着工业的发展和人口的增多，会不会有一天地球上的氧气被耗尽，人类将无法生存？试举例说明。8．随着经济的快速发展，煤炭的消耗量不断增加。我国的主要能源就是燃煤。全国煤粉尘和二氧化硫排放量将以4％的速度增长，而我国迄今尚未对燃煤产生的二氧化硫采取有效措施，而煤炭消耗量不断增加，造成区域性大面积酸雨污染严重。中央电视台自2001年6月5日起，每晚都要预报47个环境保护重点城市的空气质量，它一般将这些城市空气中的二氧化硫和可吸入颗粒的含量（用g·m－3表示）分为8个等级。以激励各地政府加快治理环境污染，走可持续发展道路。根据所学知识，请你介绍一下酸雨的成因及危害。提一些预防性的措施或方法。第一章化学反应及其能量变化第一节氧化还原反应【本节检测A】一、1．D2．D3．A4．B5．D6．B7．A8．A9．D10．（1）A（2）F（3）B（4）C（5）G（6）E（7）D（8）H二、11．Al；失；氧化；Fe；得；还原；Fe2O3；还原；Al；氧化得4e得4e（化合价降低）失4e（化合价升高）（1）2F2+2H2O4HF+O2氧化剂F2，还原剂H失4e（化合价升高）得2e得2e（化合价降低）△△失2e（化合价升高）（2）Fe+I2FeI2氧化剂I失2e（化合价升高）得2e得2e（化合价降低）得4e失2e（化合价升高）（3）Mg+H2SO4MgSO4+H2氧化剂H得4e失2e（化合价升高）得4e失8e点燃（4）CH4+2O2CO2+2H2失8e点燃【本节检测B】一、1．B2．B3．A4．C5．B6．D7．D8．C失12e失12e得12e（2）4NH3+6NO5N2+6H得12e催化剂△催化剂△得2e得4e得2e11．Fe3+、Mg2+、H+；I得2e得4e得2e△12．△失2e失2e点燃失4e