1、第 2 章 化学键 化学反应与能量 重难点专题突破一、物质电子式的书写方法微粒的种类 电子式的表示方法 注意事项 举例原子元素符号周围标明最外层电子,每个方向不能超过 2 个电子最外层电子少于 4 时以单电子分布,多于 4 时多出部分以电子对分布单原子 离子符号 右上角标明正电荷数 Na 、Mg 2阳离子多原子元素符号紧邻铺开,周围标清电子分布用“” ,右上角标明正电荷数单原子元素符号周围合理分布最外层电子及所获电子用“” ,右上角标明负电荷数阴离子多原子元素符号紧邻铺开,合理分布最外层电子及所获电子相同原子不能合并,用“”,右上角标明负电荷数离子化合物由阳离子电子式和阴离子电子式组成同性不相
2、邻,离子合理分布,相同离子不能合并共价化合物 由原子电子式组成不用标“”和正、负电荷数【例 1】 下列化学用语书写正确的是( )A氯原子的结构示意图:B氨分子的电子式C氯化镁的电子式: D用电子式表示氯化氢分子的形成过程:解析 A 中是氯离子的结构示意 图,B 中氨分子的电子式 为 ;D 中 HCl 的电子式应为 。答案 C【例 2】 已知五种元素的原子序数大小顺序为 CABDE,A、C 同周期,B、C 同主族。A 与 B 形成的离子化合物 A2B 中所有离子的电子数相等,其电子总数为 30;D 和 E可形成 4 核 10 个电子的分子。试回答下列问题:(1)写出五种元素的名称:A_,B_,C
3、_ ,D_,E_。(2)用电子式表示离子化合物 A2B 的形成过程:_。(3)写出下列物质的电子式:D 元素形成的单质_ ;E 与 B 形成的化合物_ ;A、B、E 形成的化合物_;D 与 E 形成的常见共价化合物 _。解析 首先根据所给条件推出各元素,然后再根据不同物 质的电子式的书写方法书写电子式,并根据用电子式表示离子化合物的形成过程的方法表示 A2B 的形成过程。因为 A、B 离子的电子数相同,在电子总数为 30 的 A2B 型的离子化合物中,每个离子的电子数均为 10,故可推知 A 为钠,B 为氧。 D 和 E 可形成 4 核 10 电子的分子,且知原子序数ED BA C,可得 E
4、为氢元素,D 为氮元素;C 与钠同周期,与氧同主族,故为硫元素。答案 (1)钠 氧 硫 氮 氢(2)(3) 易错警示 在书写电子式时,一般分以下几个步骤:确定微粒种类( 原子、离子、单质、化合物)判断有无化学键及化学键种类注意离子键与共价键的区别书写电子式。此外,要注意几种特殊物质电 子式的书写:二、放热反应和吸热反应考查的两大要点1放热或吸热与物质稳定性的关系物质具有的总能量越低,其分子越稳定,化学键断裂时吸收的能量越多,化学键形成时放出的能量越多;物质具有的总能量越高,其分子越不稳定,化学键断裂时吸收的能量越少,化学键形成时放出的能量越少。一般来说分子的总能量越高,分子中的键能越低。2放热
5、反应和吸热反应的判断方法(1)化学反应中,反应物化学键断裂时吸收的总能量为 E1,生成物化学键形成时放出的总能量为 E2。若 E1E2,化学反应为吸热反应;若 E1Br2。所以H 处反应的离子方程式是 2Br Cl 2=2Cl Br 2。(5)氯气是大气污染物,所以在排放前 应该进行尾气处理。由于 氯气能与碱发生反应,所以若 P 处为 尾气吸收装置,实验室利用烧碱溶液吸取 Cl2 的离子方程式:Cl 22OH =Cl ClO H2O。(6)在 B 中发生的实验室制取氯气的反应的化学方程式为 MnO24HCl(浓) MnCl2Cl 22H 2O。若实验中使= = = = = 用 12 molL1
6、 的浓盐酸 10 mL 与足量的二氧化锰反应,实际生成的 Cl2 的物质的量总是小于0.03 mol,是因为随着反应的进行,消耗氯化氢,同 时生成水,且氯化氢易挥发,使盐酸的浓度逐渐减小,稀盐酸与二氧化锰 不反应。答案 (1)分液漏斗 圆底烧瓶 (2)饱和食盐水 除去氯气中的水蒸气 (3)F (4)蓝色 2Br Cl 2=2Cl Br 2 (5)Cl 22OH =Cl ClO H2O (6)MnO 24HCl(浓)MnCl2Cl 22H 2O 随着反应的进行,消耗氯化氢,同时生成水,且氯化氢= = = = = 易挥发,使盐酸的浓度逐渐减小,稀盐酸与二氧化锰不反应七、原电池正极和负极的判断方法1
7、根据电极材料判断一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。2根据电流方向或电子流动方向判断电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。3根据原电池里电解质溶液中离子的移动方向在原电池的电解质溶液中,阳离子移向的一极为正极,阴离子移向的一极为负极。4根据原电池两极发生的变化判断原电池的负极发生失电子的氧化反应,正极发生得电子的还原反应。5根据现象判断溶解的一极为负极,增重或有气泡放出的一极为正极。特别提示 在判断原电池正、 负极时,不要只根据金属活 动 性的相对强弱,有时还与电解质溶液有关,如 MgAl 和 NaOH 溶液构成的原电池中,由于 Mg 不与 NaOH 溶液反应,虽
8、金属性 MgAl,但在该条件下是 Al 为负极。因此要根据具体情况来判断正、负极。【例 16】 根据反应:2Ag Cu= =Cu2 2Ag,设计如图所示原电池,下列说法错误的是( )AX 可以是银或石墨BY 是硫酸铜溶液C电子从铜电极经外电路流向 X 电极DX 极上的电极反应式为 Ag e =Ag解析 由电池反应 2Ag Cu= =2AgCu 2 可知, 铜为负 极, 电极反应为Cu 2e =Cu2 ;X 为正极,可以是不比 铜活泼的银或石墨等,电极反应为 Ag e =Ag;电解质溶液中需含有 Ag ,故 B 说法错误。答案 B【例 17】 已知空气锌电池的电极反应为锌片:Zn2OH 2e =
9、ZnOH 2O;碳棒:O2H 2O2e =2OH ,据此判断,锌片是( )12A正极并被还原B正极并被氧化C负极并被还原 D负极并被氧化解析 Zn 失电子做负极,被氧化。答案 D【例 18】 如图所示的装置中铁棒上析出铜,而铁的质量不变,符合要求的原电池是( )A铁棒做负极,铜棒做正极,电解质溶液是 CuSO4 溶液B镁棒做负极,铁棒做正极,电解质溶液是 CuSO4 溶液C镁棒做负极,铁棒做正极,电解质溶液是 FeCl3 溶液D铁棒做负极,铜棒做正极,电解质溶液是 H2SO4 溶液解析 A 项,铁棒做负极,铁棒溶解,质量减小,铁棒上不会析出铜;同理,D 项中铁棒做负极,质量减小。B 项 ,铁棒
10、做正极,电极反应式为 Cu2 2e =Cu,铁棒上析出 Cu,但 Fe 的质量不变。C 中发生反 应 2Fe3 Mg= =2Fe2 Mg 2 ,铁棒上不会析出 铜。答案 B【例 19】 某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下。编号 电极材料 电解质溶液 检流计指针偏转方向1 Al、Mg 稀盐酸 偏向 Al2 Al、Cu 稀盐酸 偏向 Cu3 Al、C(石墨) 稀盐酸 偏向石墨4 Al、Mg 氢氧化钠溶液 偏向 Mg5 Al、Zn 浓硝酸 偏向 Al试根据上表中的实验现象回答下列问题:(1)实验 1、2 中 Al 所作的电极( 正极或负极)是否
11、相同?_(填“是”或“否”) 。(2)对实验 3 完成下列填空:铝为_极,电极反应式:_。石墨为_极,电极反应式:_。电池总反应式:_。(3)实验 4 中铝做负极还是正极_,理由是_ 。写出铝电极的电极反应式:_。(4)解释实验 5 中检流计指针偏向铝的原因:_。(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中做正极或负极的因素:_。解析 在这样的原电池中,相 对较活泼的金属材料做负极。在稀盐酸中的活动性Mg Al、AlCu 。由 实验 1 和 2 可知,原 电池中检流计指针是偏向正极。在实验 3 中检流计指针偏向石墨,由上述 规律可知,Al 是负极,石墨是正极。化学反应是 Al 失去电子被氧化为Al
12、3 ,盐酸中的 H 得到电子被还原为 H2。在 NaOH 溶液中活动性 AlMg,则 Al 是负极,Mg 是正极。 Al 在浓硝酸中发生钝化,Zn 在浓硝酸中被氧化,即在浓硝酸中活动性 ZnAl,Zn 是负极, Al 是正极,所以在实验 5 中检流计指针偏向铝。答案 (1)否 (2) 负 2Al6e =2Al3 正 6H 6e =3H2 2Al6HCl =2AlCl33H 2(3)负极 在 NaOH 溶液中,活动性 AlMg Al3e 4OH =Al(OH)4(4)Al 在浓硝酸中发生钝化,Zn 在浓硝酸中发生反应,被氧化,即在浓硝酸中活动性Zn Al,Al 是原电池的正极(5)另一个电极材料的活动性;电解质溶液