高中化学题1化学反应与能量变化习题课PPT省公开课一等奖新名师优质课获奖PPT课件.pptx

-,*,-,专题,1,习题课,1/33,任务一,任务二,知识网整合构建,复习回顾本专题所学内容,完善以下知识网,熟练掌握本专题知识结构。,2/33,任务一,任务二,小专题概括总结,1,.,利用盖斯定律计算反应热普通步骤是什么,?,2,.,判断原电池正、负极以及书写电极反应式时,普通从哪几个方面考虑,?,3,.,相关电解计算惯用基本方法和技巧有哪些,?,3/33,探究活动一,探究活动二,探究活动三,提炼利用盖斯定律计算反应热普通步骤,【经典例题】,用,H,2,O,2,和,H,2,SO,4,混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中铜。已知,:,在,H,2,SO,4,溶液中,Cu,与,H,2,O,2,反应生成,Cu,2+,和,H,2,O,热化学方程式为,。,4/33,探究活动一,探究活动二,探究活动三,答案,:,Cu(s)+H,2,O,2,(l)+2H,+,(aq)Cu,2+,(aq)+2H,2,O(l),H,=-319.68 kJmol,-1,5/33,探究活动一,探究活动二,探究活动三,规律方法点拨,1,.,利用盖斯定律计算反应热普通步骤,:,(1),若目标热化学方程式中某种反应物在某个已知热化学方程式中作生成物,(,或目标方程式中某种生成物在某个已知热化学方程式中作反应物,),可把该热化学方程式反应物和生成物颠倒,对应,H,改变符号。,(2),将每个已知热化学方程式两边同乘以某个适当数,使已知热化学方程式中某种反应物或生成物化学计量数与目标热化学方程式中该反应物或生成物化学计量数一致。热化学方程式中,H,也进行对应换算。,(3),将已知热化学方程式进行叠加,对应热化学方程式中,H,也进行叠加。,6/33,探究活动一,探究活动二,探究活动三,2,.,利用盖斯定律计算反应热思维模型,先确定待求化学反应方程式,找出待求热化学方程式中各物质在已知热化学方程式中位置,依据待求热化学方程式中各物质化学计量数和位置对已知热化学方程式进行处理,得到变形后新热化学方程式,将新得到热化学方程式进行加减,反应热也需要对应加减,结果,7/33,探究活动一,探究活动二,探究活动三,学以致用,导学号,2018,黑火药是中国古代四大创造之一,其爆炸热化学方程式为,:,H,3,=,c,kJmol,-1,则,x,为,(,),A.3,a,+,b,-,c,B.,c,-3,a,-,b,C.,a,+,b,-,c,D.,c,-,a,-,b,8/33,探究活动一,探究活动二,探究活动三,解析,:,由碳标准燃烧热,可得热化学方程式,:C(s)+O,2,(g)CO,2,(g),H,1,=,a,kJmol,-1,对题目中热化学方程式依次编号,:,依据盖斯定律,=,3+,-,则,H,=,H,1,3+,H,2,-,H,3,即,x=,3,a+b-c,故,A,项正确。,答案,:,A,9/33,探究活动一,探究活动二,探究活动三,提炼原电池判断与电极反应式书写惯用方法,【经典例题】,(,江苏镇江测试,),锂电池是一代新型高能电池,它以质量轻、能量高而受到了普遍重视,当前已研制成功各种锂电池,某种锂电池电池反应为,Li+MnO,2,LiMnO,2,以下说法中正确是,(,),解析,:,依据电池反应判断,:Li,被氧化,应为负极材料,其失电子成为,Li,+,;,正极放电为,MnO,2,发生还原反应变为,。,答案,:,B,10/33,探究活动一,探究活动二,探究活动三,规律方法点拨,原电池判断与电极反应式书写,(1),原电池判定,:,是不是原电池可依据,“,五看,”,确定,看电源,;,看两极,;,看溶液,;,看回路,;,看本质。,(2),原电池正、负极确实定,:,由两极相对活泼性确定,(,注意电解质影响,);,由电极改变情况确定,;,依据试验现象确定,;,如两极都是惰性电极,(,普通用于燃料电池,),则能够经过电极反应来分析,发生氧化反应气体,(,或对应物质,),所对应一极为负极,;,假如题目给定是图示装置,可依据电子流动方向或其它提醒来分析正、负极。,11/33,探究活动一,探究活动二,探究活动三,(3),书写电极反应式,原电池电极名称一旦确定,则对应电极电极反应也随之确定。但书写电极反应式时还需注意以下几点,:,两极电极反应式中电子得失数目,(,普通,),保持相等。,看负极反应生成阳离子与电解质溶液中阴离子能否共存,若不能共存,则该电解质溶液中阴离子也要写入负极电极反应式中。如,CH,4,-,O,2,-,KOH,溶液组成燃料电池中,CH,4,发生氧化反应,O,2,发生还原反应,CH,4,在负极被氧化成,CO,2,而,CO,2,又与电解液中,KOH,反应转化为,故负极反应式为,CH,4,+10OH,-,-8e,-,+7H,2,O,。,当正极上反应物质为,O,2,时,(,吸氧腐蚀,),要注意电解质溶液性质。溶液为碱性时,电极反应式中不能出现,H,+,;,溶液为酸性时,电极反应式中不能出现,OH,-,。,12/33,探究活动一,探究活动二,探究活动三,知道总反应式时,能够先分析此反应中氧化反应或还原反应,(,即分析相关元素化合价改变情况,),再写出其离子反应方程式,;,将各反应式看做数学中代数式,用总反应式减去较易写出一极,(,普通为负极,),电极反应式,即得另一极电极反应式。,对于二次电池反应,需要看清楚,“,充电、放电,”,方向,放电过程表达原电池原理,充电过程表达电解池原理。,13/33,探究活动一,探究活动二,探究活动三,学以致用,按以下要求自制铜、镁简易电池,并回答相关问题。,A.,用砂纸擦净一块铜片和镁条。,B.,用,NH,4,Cl,溶液浸湿一张滤纸,并把浸湿滤纸放在镁条上。,C.,把滤纸和镁条放在一块塑料板上。,D.,把镁条连接到万用电表负端钮。,E.,把铜片压在滤纸上。,F.,把铜片连接到万用电表正端钮。,G.,统计电压。,14/33,探究活动一,探究活动二,探究活动三,请回答以下问题。,(1),在以上简易电池中,是负极,是正极,是电解质溶液。,(2),在以上电池中,电子由,经,流向,。,解析,:,依据题中信息和图可判断,Mg,-,Cu,-,NH,4,Cl,组成原电池,活泼金属作负极,较不活泼金属作正极,即,Mg,作负极,Cu,作正极,NH,4,Cl,溶液作电解质溶液,;,在原电池中电子是从负极经外电路流向正极。,答案,:,(1)Mg,Cu,NH,4,Cl,溶液,(2),负极,(,或镁极,),外电路或万用电表正极,(,或铜极,),15/33,探究活动一,探究活动二,探究活动三,提炼相关电解计算基本方法和技巧,【经典例题】,(,江苏南通期末,),以下列图所表示,电解,5 min,时,测得铜电极质量增加,2.16 g,。试回答,:,16/33,探究活动一,探究活动二,探究活动三,(1),电源中,X,极是,(,填,“,正,”,或,“,负,”),极。,(2)C,中,Ag,电极上电极反应为,。,(3),假如电解质均足量,那么从左到右,A,、,B,中,4,个电极上电极产物物质量之比是,(,不考虑,Cl,2,溶解及与碱反应,),。,(4),若通电,5 min,时,B,中共搜集到,224 mL(,标准情况下,),气体,溶液体积为,200 mL(,电解前后溶液体积改变忽略不计,),则通电前,c,(CuSO,4,)=,。,(5),若,A,中,KCl,溶液体积也是,200 mL,则电解后溶液,pH=,。,17/33,探究活动一,探究活动二,探究活动三,解析,:,装置,A,是单一电解质电解,装置,B,是混合电解质电解,装置,C,是电镀。,(1),铜极增重,说明银在铜极析出,则铜极为阴极,X,为负极。,(2)Ag,为阳极,电极反应为,Ag-e,-,Ag,+,。,(3),假如,KCl,、,CuSO,4,、,AgNO,3,均足量,那么,A,、,B,中,4,个电极电极产物依次是,H,2,、,Cl,2,、,Cu,、,O,2,由关系式,4e,-,2H,2,2Cl,2,2CuO,2,可知,其物质量之比为,2,2,2,1,。,(4),当铜电极增重,2.16,g,时,线路中经过电子为,0.02,mol,。由,4e,-,O,2,可知,B,中产生,O,2,为,0.005,mol,即,112,mL,。但,B,中共搜集到,224,mL,气体,说明还有,112,mL,是,H,2,即,Cu,2+,全部在阴极放电后,H,+,接着放电产生了,112,mL,H,2,则经过,0.01,mol,电子时,Cu,2+,已被电解完。由,2e,-,Cu,可知,n,(Cu,2+,)=0.005,mol,则,:,c,(CuSO,4,)=0.005,mol,0.2,L=0.025,molL,-1,。,18/33,探究活动一,探究活动二,探究活动三,(5),由,4e,-,4OH,-,知,A,中生成,0.02,mol,OH,-,则,:,c,(OH,-,)=0.1,molL,-1,pH=13,。,答案,:,(1),负,(2)Ag-e,-,Ag,+,(3)2,2,2,1,(4)0.025 molL,-1,(5)13,19/33,探究活动一,探究活动二,探究活动三,规律方法点拨,电解计算通常包含两极产物定量计算、溶液质量和溶质质量分数改变计算、溶液,pH,计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数计算、产物量与电量关系计算等。,电解计算通常能够依据电子得失守恒原理,经过,“,转移电子数相等,”,之桥,由电极反应式、总反应式或关系式进行计算,可概括为以下三种方法。,20/33,探究活动一,探究活动二,探究活动三,1,.,惯用公式,【,提醒,:,】,1,mol,电子电量,F,=6.02310,23,mol,-1,1.6010,-19,C96,500,C,mol,-1,这个常数称为法拉第电解常数。,2,.,惯用电极反应式和电解方程式,主要包含,OH,-,、,Cl,-,、,Cu,、,Ag,、,Cu,2+,、,Ag,+,、,H,+,放电电极反应式,H,2,O,、,NaCl,溶液、,CuSO,4,溶液电解方程式。,21/33,探究活动一,探究活动二,探究活动三,3,.,惯用关系式,以经过,4,mol,e,-,为基准,可构建以下关系式,:,式中,M,为金属,n,为其化合价。,比如,可依据经过电量来计算电子物质量,再计算电极产物质量,(,或气体在标准情况下体积,),、溶液,pH,等。如,:,用,Pt,作电极电解,CuSO,4,溶液,电流为,a,A,通电,t,min,则电量,Q=a,t,60,C,22/33,探究活动一,探究活动二,探究活动三,学以致用,(,江苏镇江测试,),用惰性电极实现电解,以下说法中正确是,(,),A.,电解稀硫酸,实质上是电解水,故溶液,pH,不变,B.,电解稀氢氧化钠溶液,要消耗,OH,-,故溶液,pH,减小,C.,电解硫酸钠溶液,在阴极和阳极上析出产物物质量之比为,1,2,D.,电解氯化铜溶液,在阴极和阳极上析出产物物质量之比为,1,1,23/33,探究活动一,探究活动二,探究活动三,解析,:,电解稀硫酸和稀,NaOH,溶液实质都是电解水,因为水消耗,c,(H,+,),和,c,(OH,-,),分别变大,溶液,pH,分别减小和增大,A,、,B,项均错误,;,电解,Na,2,SO,4,溶液实质也是电解水,在阴极和阳极上分别析出,H,2,和,O,2,其物质量之比为,2,1,C,项错误,;,电解,CuCl,2,溶液,在阴极和阳极上析出产物分别是,Cu,和,Cl,2,其物质量之比为,1,1,D,项正确。,答案,:,D,24/33,1,2,3,4,5,6,1,.(,江苏盐城质检,)SF,6,是一个优良绝缘气体,分子结构中只存在,SF,键。已知,1 mol S(s),转化为气态硫原子吸收能量,280 kJ,断裂,1 mol FF,、,SF,键需吸收能量分别为,160 kJ,、,330 kJ,。则,S(s)+3F,2,(g)SF,6,(g),反应热,H,为,(,),A.-1 780 kJmol,-1,B.-1 220 kJmol,-1,C.-450 kJmol,-1,D.430 kJmol,-1,解析,:,由,S(s)S(g),需吸收,280,kJ,能量,3,mol,F,2,(g),发生反应,需断裂,3,mol,FF,键,生成,1,mol,SF,6,(g),会形成,6,mol,SF,键,又,H,=,吸收总能量,-,释放总能量,故,H,=(280+3160-6330),kJmol,-1,=-1,220,kJmol,-1,。,答案,:,B,25/33,1,2,3,4,5,6,2,.,室温下,将,1 mol,CuSO,4,5H,2,O(s),溶于水会使溶液温度降低,热效应为,H,1,;,将,1 mol,CuSO,4,(s),溶于水会使溶液温度升高,热效应为,H,2,;CuSO,4,5H,2,O,受热分解化学方程式为,:CuSO,4,5H,2,O(s)CuSO,4,(s)+5H,2,O(l),热效应为,H,3,。则以下判断正确是,(,),A.,H,2,H,3,B.,H,1,H,3,由盖斯定律,:,H,3,=,H,1,-,H,2,则,H,3,0,。,则,H,3,H,2,A,项错误,;,H,3,H,1,B,项正确,;,H,2,=,H,1,-,H,3,C,项错误,;,H,1,+,H,2,H,3,D,项错误。,答案,:,B,26/33,1,2,3,4,5,6,3,.,导学号,2019,(,海南高考,)(,双选,),某电池以,K,2,FeO,4,和,Zn,为电极材料,KOH,溶液为电解质溶液。以下说法正确是,(,),A.Zn,为电池负极,C.,该电池放电过程中电解质溶液浓度不变,D.,电池工作时,OH,-,向负极迁移,解析,:,A.,依据化合价升降判断,Zn,化合价只能上升,故为负极材料,K,2,FeO,4,为正极反应物,正确,;B.KOH,溶液为电解质溶液,则正极反应式为,2Fe +8H,2,O+6e,-,2Fe(OH),3,+10OH,-,错误,;C.,该电池放电过程中电解质溶液浓度减小,错误,;D.,电池工作时阴离子,OH,-,向负极迁移,正确,;,故选,AD,。,答案,:,AD,27/33,1,2,3,4,5,6,4,.,将含有,0.4 mol Cu(NO,3,),2,和,0.4 mol KCl,水溶液,1 L,用铂电极电解一段时间后,在一个电极上析出,0.3 mol Cu,此时在另一电极上放出气体体积,(,标准情况,),约为,(,),A.5.6 LB.6.72 LC.2.8 LD.13.44 L,解析,:,阴离子有,Cl,-,、,OH,-,、,Cl,-,优先反应,当,Cl,-,反应完全,则,OH,-,反应,;,阳离子有,Cu,2+,、,H,+,、,K,+,Cu,2+,优先反应,溶液中共有,0.4,mol,Cu,2+,有,0.3,mol,Cu,析出,Cu,2+,未完全反应,则转移电子为,0.3,mol2=0.6,mol,当阴离子,Cl,-,完全反应,则转移电子为,0.4,mol,e,-,所以,OH,-,也要反应,其转移电子数为,0.6,mol-0.4,mol=0.2,mol,由,4OH,-,-4e,-,2H,2,O+O,2,求出,0.05,mol,O,2,则其在标准情况下体积为,5.6,L,。,答案,:,A,28/33,1,2,3,4,5,6,5,.(,四川理综,节选,),工业上惯用磷精矿,Ca,5,(PO,4,),3,F,和硫酸反应制备磷酸。已知,25,101 kPa,时,:,H,=-937 kJmol,-1,则,Ca,5,(PO,4,),3,F,和硫酸反应生成磷酸热化学方程式是,。,答案,:,Ca,5,(PO,4,),3,F(s)+5H,2,SO,4,(l)5CaSO,4,(s)+3H,3,PO,4,(l)+HF(g),H,=-418 kJmol,-1,29/33,1,2,3,4,5,6,6,.(1)(,杭州检测,),用惰性电极电解尿素,CO(NH,2,),2,碱性溶液制氢,装置如图所表示,电解池中隔膜仅阻止气体经过。电解时阳极电极反应式为,。,30/33,1,2,3,4,5,6,(2),电化学降解,原理如图所表示。请回答下列问题,:,电源正极为,(,填,“A”,或,“B”),阴极反应式为,;,若电解过程中转移了,2 mol,电子,则膜两侧电解液质量改变,(,m,左,-,m,右,),为,g,。,31/33,1,2,3,4,5,6,32/33,1,2,3,4,5,6,阳极反应为,:4OH,-,-4e,-,O,2,+2H,2,O,当转移,2,mol,电子时,左侧有,2,mol,OH,-,放电,生成,16,g,O,2,同时有,2,mol,H,+,生成,H,+,经过质子交换膜向右侧移动,所以左侧溶液质量降低了,16,g+2,g=18,g;,右侧生成了,5.6,g,N,2,同时又增加了,2,mol,H,+,所以右侧溶液质量降低了,3.6,g,两侧质量改变为,18,g-3.6,g=14.4,g,。,33/33,