专题二化学反应及其能量变化教师版.docx
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专题二化学反应及其能量变化教师版
专题二化学反应及其能量变化
【考纲要求】
（1）物质的组成、性质和分类
1了解分子、原子、离子等概念的含义。
了解原子团的定义。
2理解物理变化与化学变化的区别与联系。
3理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。
4理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。
（2）化学用语
1熟记并正确书写常见兀素的名称、符号、离子符号。
2熟悉常见元素的化合价。
能根据化合价正确书写化学式（分子式），或根据化学式判断元素的化合价。
3了解原子结构示意图、分子式、结构式和结构简式的表示方法。
4能正确书写化学方程式和离子方程式，并能进行有关计算。
（3）化学反应与能量
1了解氧化还原反应的本质是电子的转移。
掌握氧化还原反应的有关知识（配平、氧化反应与还原反应、物质的氧化性与还原性强弱判断）。
2了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。
3了解化学能与热能的相互转化。
了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
4了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
5了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。
了解化学在解决能源危机中的重要作用。
6了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。
了解常见化学电源的种类及其工作原理。
7理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。
8了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。
了解常见离子的检验方法。
【知识回顾】第一讲物质的分类、化学用语的书写及无机反应的分类一、物质的组成、分类、性质和变化
1•物质的组成和分类
（2）无机化合物分类
厂氢化物:
：
如HCI、H2O、NH3、NaH等
不成盐氧化物：
：
如NO、CONO2等
酸性氧化物：
如
成盐氧化物:
*碱性氧化物：
如］Na2O、K2O、BaO等两性氧化物：
如〔AI2O3等
-过氧化物：
女口Na2O2、H2O2等
按电离出的H+个数（一元酸、二元酸、三元酸等）按酸根是否含氧（无氧酸和含氧酸）按有无挥发性（挥发性酸和不挥发性酸）
按酸性强弱（强酸和弱酸）按水溶性（可溶性和难溶性）按碱性强弱（强碱和弱碱）
正盐：
如BaSQ、KNO3、NH4CI等
酸式盐：
女口NaHCQ、NaHSO4、NaHS等碱式盐：
如CU2（OH）2CO3等复盐：
如KAI（SO4）2•12H2O等
2.物质的性质和变化
硬度、比热等
在物质的组成、分类、性质和变化这一知识块中，包含着大量的基本概念，是化学概念的主要集中营，也是高考命制概念型试题的“原料库”，复习中应充分了解概念的形成、内涵、适用条件、应用范围和不同
概念之间的联系，运用抓“关键词”法、比较法、联系法等方法学好基本概念。
例如，学习中可以进行对“同类”概念抓“异”（不同点）的挖掘，对“对立”概念抓“同”（相同点）的
开发。
所谓“同类”概念，即概念之间有某些相同的含义，如“同位素、同素异形体、同分异构体、同系物、同类物、同一物质”；“溶解平衡、化学平衡、水解平衡、电离平衡”；“加热、微热、高温、锻烧、灼
烧、自燃”；“酸性的强弱、酸的强弱、酸的浓度、pH,酸的氧化性和氧化性酸”；“蒸馏、分馏”;“电离、
电解、电镀、电泳、通电”；“水化、水解、水合”等等，对这些“同类”概念，可列表比较，分析异同，以便于理解记忆。
所谓“对立”概念，即概念之间有彼此相反而截然对立的概念，如“化合与分解”、“氧
化与还原”、“中和与水解”、“溶解与结晶”、“加成与消去”、“电解池与原电池”、“电解质与非电解质”等，将它们联系对比，也是一种行之有效、深化并掌握概念的重要方法。
注：
1、各种“水”汇集
（一）纯净物：
重水D2O;超重水T2O;蒸馏水H2O;双氧水H2O2;水银Hg；水晶SiQ。
（二）混合物：
氨水（分子：
NH3、H2O、NH3•H2O;离子：
NH4+、OH二H+）
氯水份子：
Cl2、H2O、HCIO;离子：
H+、C|、C|0、OH）
苏打水（Na2CO3的溶液）生理盐水（0.9%的NaCI溶液）
水玻璃（Na2SiO3水溶液）卤水（MgCl2、NaCI及少量MgSOt）
水泥（2CaO・SiO2、3CaO・SiQ、3CaO•AI2O3）王水（由浓HNO3和浓盐酸以1:
3的体积比配制成的
混合物）
2、各种“气”汇集
（一）无机的：
爆鸣气（H2与02）；水煤气或煤气（C0与H2）；碳酸气（CQ）
（二）有机的：
天然气（又叫沼气、坑气，主要成分为CH4）
液化石油气（以丙烷、丁烷为主）裂解气（以CH2=CH2为主）焦炉气（H2、CH4等）
电石气（CH^CH,常含有H2S、PH3等）
二•重要的化学用语
化学用语是最重要而富有特色的化学语言，是化学试题的组成部分，是多数非选择题的设问点和赋分点。
为避免由于化学用语书写不规范而造成不应有的失分，应注意三点：
一要意识到化学用语是写在答题卡上呈现给阅卷教师的重要信息，书写一错（即便稿纸上的推断再正确）便不能得分，切实提高对规范书写的认识；二要熟悉各种化学用语的内涵、书写特点和要求，努力做到正确书写；三要从各次考试中发现书写错误，寻找错写原因，不断纠正，逐渐杜绝不规范书写。
无議持臂tDFe.Ai.a梅号如Ni薫子一结构承童圈«（「电子式如Na
A•该元素原子的原子核外有2个电子层
B.该元素是一种金属元素
C.
该粒子是阳离子
D.N2的结构式:
C.NaCI的电子式：
【例4】以下有些结构简式，书写得不规范、不正确。
请在它们后面打一个X,并把你认为正确的写法写在后面。
1）乙醇HOCHzCH
2）己二醛OHC（曲）4也0
3）则甲苯酚CH—©—CH3
7）
丙三醇（HOCH2）2CHOH
新戊烷（CT3）3CCH3
2.规律总结：
（1）化合:
二合一
三合一的反应：
NH3+H2O+CO2——
4Fe（OH）3+O2+2H2O——
4NO2+O2+2H2O
4NO+3O2+2H2O——
CaCO+CC2+H2O——
Na2CCb+CO2+H2O
AIO2「+Al3++H2O——
（2）分解
1热分解反应：
典型的特征是一种物质加热（1变2或1变3）。
B+C:
不溶性酸和碱受热分解成为相应的酸性氧化物（碱性氧化物）和水。
举例：
H4SQ4;Mg（OH）2,Al（OH）3，Cu（OH）2，Fe（OH）3
不溶性碳酸盐受热分解：
CaCO3，MgCO3（典型前途是和CO2的性质联系），NaNO3，KNO3,KCIO3受热分解（典型特征是生成单质气体）。
B+C+D:
属于盐的热稳定性问题。
NH4HCO3,MgCl2•6H2O,AICI3•6H2O
硝酸盐的热稳定性：
Mg（NO3）2,Cu（NO3）2,AgNO3
KMnO4。
FeSO4
NH4I,NH4HS（分解的典型特征是生成两种单质。
H2O2也有稳定性，当浓度低时，主要和催化剂有关系。
温度咼时受热也会使它分解。
2含有电解熔融的AI2O3来制备金属铝、电解熔融的NaCI来制备金属钠
3一种物质分解成三种物质：
2KMnO4——
NH4HCQ——
（NH4）2CQ——
NaHCOJ——
Ca（HCQ）2——
Cu2（OH）2CQ——
HNO3——
（3）置换
1、金属单质置换其它单质
（1）金属单质之间的置换反应
Fe+CuSQ甘府■FeSQ+Cu
咼温
2AI+Fe2O3^2Fe+AI2O3
Na+KCI=NaCI+K
（2）金属置换氢气*高温
Zn+H2SQ（稀）ZnSO4+H2'
2Na+2H2O2NaOH+H2木
2Na+2CH3CH2OH2CH3CH2ONa+H2那
Mg+2H2OMg（OH）2+H?
f.
2AI+6H2』2AI（OH）3+3H2*
（3）金属置换碳
2Mg+CO22MgO+C
2、非金属单质置换其它单质
（1）氢气置扌高温属
H2+CuOCu+H2O
3H2+Fe2O3A2Fe+3H2O
（2）氢气置换非金属
2H2+SiC4Si+4HCI
（3）碳置换金属
C+CuOCu+CO（或CQ）
（4）碳置换非金属
H2O=高=CO+H2
2C+SiO2=Si+2CO
（5）硅置换氢气
Si+4HFSiF4+2H?
f
（6）氧气置换非温属
02+2H2S2S+2H2O
点燃
302+4NH32N2+6H2O
（7）氟气置换氧气
2F2+2H2O02+4HF
（8）氯气置换非金属
Cb+2NaBr^=2NaCI+Br2
Cl2+2KI2KC+I2卞
3C2+2NH3^^6HCI+N2
3CI2+8NH36NH4CI+N2
Cb+H2S（Na?
S）^=2HCI（NaCI）+S
（9）溴置换非金属
Br2+2KI2KBr+b
Br2+H2S（Na2S）2HBr（NaBr）+S
（10）碘置换硫
I2+H2S（Na2S）2HI（NaI）+S
（4）复分解：
注：
①通入二氧化碳气体最终能生成沉淀的物质：
苯酚钠溶液、硅酸钠溶液、偏铝酸钠溶液、饱和碳酸钠溶液。
苯酚钠溶液：
；
硅酸钠溶液：
；
饱和碳酸钠溶液：
；
偏铝酸钠溶液：
；
2操作不同现象不同的反应：
Na2CO3和盐酸；AICI3和NaOH,NaAI02和盐酸；AgN03和氨水；FeC3和
Na2S;H3PO4和Ca（0H）2反应。
3先沉淀后澄清的反应：
AICI3溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀，继续滴加沉淀溶解：
；
AgN03溶液中滴加稀氨水，先沉淀后澄清：
；
NaAI02溶液中滴加盐酸，也是先沉淀后澄清：
；
澄清石灰水通入二氧化碳，先沉淀后澄清：
；
次氯酸钙溶液中通入二氧化碳，先沉淀后澄清：
；
KAI（SO4）2与NaOH溶液：
；
3同时生成沉淀和气体的反应：
Mg3N2+H2O；
CaC2+H2O；
Na2S2O3+H2SO；
Ba（0H）2+（NH4）2SQ——；
Al3+、Fe?
+———S2「、CQ2「、HCQ「间的双水解反应：
Al3++今—一一；
Al3++HCQ———；
Fe3++CQ2-——；
4制酸
3.例题讲解：
【例1】图表示的反应关系中，部分产物被略去，已知1mol白色固体粉末X完全分解后，恢复到室温，生成白色固体A,无色液体B,无色气体C各1mol,E、X、G的焰色反应均为黄色。
请回答下列问题:
（1）写出下列物质的化学式：
X:
E:
G:
D:
（2）写出G+SX反应的化学方程式
（3）写出X+EA的离子方程式
答案：
（1）X：
NaHCOsE：
NaOH;G:
NaAIO2D：
AI（OH）3
（2）（3分）NaAIO2+CC2+2H2O=NaHCQ+AI（OH）3J
（3）（3分）HCO3+OH=CO3+H2O
【例2】1.某单质X能从盐溶液中置换出单质Y,由此可知（）
A.当X、Y都是金属时，X一定比Y活泼
B.当X、Y都是非金属时，Y—定比X活泼
C.当X是金属时，Y可能是金属，也可能是非金属
D.当X是非金属时，Y可能是金属，也可能是非金属
【例3】A、B、C、D、E、F六种物质相互转化关系如下图所示（反应条件未标出）其中反应①是置换反应。
F
1
③r
F
1
（1）如果A、D、F都是非金属单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，则反应①的化学方程式是：
（2）若A是常见的金属单质，D、F是气体单质，反应①在水溶液中进行，则反应②（在水溶液中进行）
的离子方程式是;已知1gD与F反应生成B时放出92.3KJ的热量，写
出该反应的热化学反应方程式。
（3）若B、C、F都是气态单质，且B有毒，③和④两个反应中都有水生成，反应②需要放电才能发生，A、
D相遇有白烟生成，则C的电子式为，反应①的化学方程式是。
（4）若A、D为短周期元素单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子核外最外层电
子数D是A的2倍，③和④两个反应中却有红棕色气体生成，则反应④的化学方程式为：
。
答案高温
（1）2C+SiO2^温Si+2COT
（2）2Fe2++C22Fe3++2Cl-
H2（g）+C2（g）2HCI（g）；AH=-184.6KJ/mol
（3）：
N:
:
N:
;3C2+2NH3^=6HCI+N2
（4）C+4HNC3（浓）：
CO4+4N2OT+2H2O
X、Y、Z、W四种化合物，转化关系如右图所
【例4】甲、乙、丙、丁四种单质在点燃的条件下反应生成示，又知：
1
甲、乙、丙均为短周期元素的单质，常温下均为气态，丁是日常生活中的常见金属；
2常温下,X是无色液体,Y是黑色固体；
3丙在乙中燃烧发生苍白色火焰，丁在乙中燃烧生成棕色烟，W的
水溶液呈黄色。
请填空：
（1）丁在甲和X同时存在的条件下，容易被腐蚀，写出电子反应式：
负极：
正极：
（2）将饱和W的溶液滴入到热的X中煮沸几分钟，反应的化学方程式为
（3）Y与足量的稀HNO3反应的离子方程式为：
。
（4）在一定条件下，丁分别Y、Z反应生成等物质—
答案：
克.■■--■|
（aiFcCh+SHjO—Fe（UH）JJKi^）+3HC]（2井》
⑶3弘厲十跆M+NOfi9F科H-NO：
4-14^0（2分）
（4）3：
4
【例5】在一定条件下，金属单质X和非金属单质Y能够反应，生成化合物乙Z能与水发生水解反应生成
气体G和白色沉淀P（如下框图所示），已知气体G与空气之密度比约为1.17。
请填空：
⑴组成单质X和Y的元素分别属第族和第族；
⑵Z与水发生水解反应方程式；
⑶每生成1mol的化合物乙反应中转移mol的电子。
答案：
（1）（每空2分）川AWA
（2）（3分）A12S3+6H2O===2AI（OH）3j+3H2ST
（3）（3分）6
反应②
答案：
（1）2Mg+CQ2MgO+C
（2［①8AI+3Feo044Al2O3+9Fe②3Fe+4H2O（g）F®O4+4H2
【例8】如图所示:
其中A、G是固体单质，其余是化合物。
X是常用于切割和焊接金属的可燃性气体；Y是一种难溶于水的白
色固体，它的式量是100。
请填空：
（1）D的电子式是。
（2）A跟D反应的化学方程式是;该反应的反应热厶H_0（填“V、=、>”）。
答案：
（1）高温
（2）2Mg+CO2点====2MgO+C,<（3）CaO+3C=====CaC+COf
［例9］有A、B、CD四种单质，在一定条件下，AB、C分别跟D发生化合反应相应生成甲、乙、丙（甲、
乙、丙每个分子中都含有10个电子）而B跟C发生化合反应生成丁，这些单质和化合物之间发生如下反
应关系：
——
T丙B甲
乙CTi乙A
（1）写出下列物质的化学式
甲乙丙丁
（2）写出反应①②③的化学方程式
1②③答
案：
⑴HF、HONH、NO
（2）2F2+2H2O==4HF+Q4NH+5O2==4NO+6HO4NH3+NO==5N+6H2O
【例10】下图每一个方框内的字母代表一种物质，常温常压下，A、B、CD均为主族元素形成的单质,
且B为金属，其它三个为双原子分子的气体，它们在一定条件下，发生图中所示的化合反应，得到化合物
E、F、G、H和J,这些化合物在常温常压下的状态及颜色已在图中注明，有关反应的化学计量数为：
1A与B按物质的量之比n（A）:
n（B）=1:
2完全反应生成G
2B与C按物质的量之比n（B）:
n（C）=3:
1完全反应生成F
3C与D按物质的量之比n（C）:
n（D）=1:
3完全反应生成E
请填空：
（1）物质B是，物质D是。
（2）B与C反应生成F的化学方程式为：
_
（3）由H生成I的化学方程式为：
—
（4）将F溶于足量的稀盐酸中，所发生的化学反应方程式为：
（5）写出生成E的化学方程式
答案：
（1）Mg（镁），H2（氢）
（2）3Mg+N2Mg3N2
（3）O2+2NO====2NOl（4）Mg3N2+8HCI=3MgC2+2NH4CI
（5）N2+3H2咼温、咼压：
2NH3
催化剂
【例11】X、Y、Z为三种常见的单质，Z为绿色植物光合作用后的产物之一，A、E为常见化合物。
它们在一定条件下可以发生如图反应（均不是在溶液中进行的反应）（以下每个空中只需填入一种物质）
（1）当X、Y均为金属时，A为E为
⑵当X为金属，Y为非金属时，A为E为
⑶当X为非金属，Y为金属时，A为E为
答案：
（1）A为FaO3、Fe3O4、FeOCuO等，B为AI2O3。
2）A为CQ,B为MgO或A为H2O（g）,B为Fe3O4。
（3）A为CuO、FezO3等，B为H20或CC2
[例12]（08海南卷）下图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系（某些产物和反应条件已略去）。
化合物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为4:
5,化合物D是重要的工业原料。
（1）写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式
（2）写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式—
（3）写出一个由D生成B的化学方程式;
⑷将5mL0.10mol•的E溶液与10mL0.10mol匚1的NaOH溶液混合。
1写出反应的离子方程式;
2反应后溶液的pH7（填大于”、小于”或等于”，）理由是
3加热反应后的溶液，其pH（填“增大”、“不变”或“减小”），理由是
O
H2SO3+2H2S=3S+3H0。
△△
（3）C+2H2SO4（浓）CO2f+2SOf+2H2O或Cu+2H2SO（浓）CuSO+SQf+2H2O等。
（4）①H2SO3+2OH—=SQ2—+2H2Oo
2大于；Na2SO3溶液中SO32-发生水解使溶液显碱性。
3增大；升高温度促进Na2SO3溶液的水解。
【例13】（08全国I卷）V、W、X、Y、Z是由周期表中1〜20号部分元素组成的5种化合物，其中V、W、X、Z均为两种元素组成，上述5种化合物涉及的所有元素的原子序数之和等于35o它们之间的反应
关系如下图：
（1）5种化合物分别是V、W、X、Y、Zo（填化学式）
（2）由上述5种化合物中2种化合物反应可生成一种新化合物，它包含了
该化合物的化学方程式是o
（3）V的电子式是o
【答案】
（1）CaC2；CaO;CQ;Ca（OH》;C2H2。
（2）Ca（OH）2+
2CO2==£a（HCC3）2。
【例14】（（2003年广东卷）根据下列反应框图填空，已知反应①是工业上生产化合物D的反应，反应⑤是实验室鉴定化合物E的反应。
（1）单质L是
（2）化合物B是o
（3）图中除反应①以外，还有两个用于工业生产的反应，是和
5种化合物中的所有元素，生成
HP
2-
—
J
*
・
Ck
二
回
鬥
C
（填代号）。
它们的化学反应方程式分别是
【答案】
（1）H2
（2）H2O（3［②，④
2NaCI+2H2O丄丄2NaOH+H2f+C2f2Ca（OH）2+2C2=Ca（OCl>+CaC2+2H2O
【例15】（2005年江苏卷）右图中每一方框的字母代表一种反应物或生成物：
B一
1—
■E
r
■Xh
1—i
rRb
——n
a1
c-
Hzn
■
*・4
；_*£h]
a-
已知气态烃D（其密度在同温同压下是氢气密度的13倍）
跟物质F反应时产生明亮而带浓烈黑烟的火焰。
请写出下列字母代表的物质的化学式（分子式）：
A、B、D、E、
H0
【例16】（2005年全国卷）已知A、B、C、D为气体，E、F为固体，G是氯化钙，它们之间的转换关系如下图所示：
m.®~1r
-]—S
E—1
⑴D的化学式（分子式）是,E的化学式（分子式）是
⑵A和B反应生成C的化学方程式是o
⑶E和F反应生成D、H和G的化学方程式是
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