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专题一：化学基本概念的梳理和综合

化学专题辅导1
专题一：化学基本概念的梳理和综合
[命题趋向]
1．高考试题中常用选择题来考查考生对同素异形体、同分异构体、同位素和核素、无机反应和有机反应的分类、化合价、原子结构等基本概念的理解程度。高考中常会以化学学科中的重要概念来考测考生对化学基础概念的理解和辩折能力。
2．无论是基础型试题还是能力型试题，问题的答案大多会要求考生用化学方程式、离子方程式、热化学方程式、化学式、结构简式等基本化学用语来表述答案，每年的高考化学试题的答案中化学用语占有很大的比例。可以说，熟练掌握化学用语、理解这类化学用语的含义非常重要。
3．相对原子质量、相对分子质量、物质的量，气体摩尔体积等重要基本概念，无论是化学概念辩折题还是化学计算题中必须要用到这些重要概念。

[知识体系和复习重点]
1．原子、分子、离子都是保持化学性质的一种微粒

2．可以从不同角度对物质进行分类

化学复习中要注意从不同角度分析梳理有关问题。如可以从多种角度对物质进行分类。
3．化学式、化合价等综合应用

4．从不同角度对化学反应进行分类及相对应的表示方式
分类角度
反应类型
表示方法
基本反应类型
分解反应、化合反应、置换反应、复分解反应
化学方程式
有无电子转移
氧化还原反应、非氧化还原反应
氧化还原反应方程式（单线桥法、双线桥法）
半反应（原电池反应和电解反应中的电极反应）
是否有离子参加
离子反应、分子反应
离子方程式
反应程度大小
可逆反应、不可逆反应
可逆符号
按热效应分
吸热反应、放热反应
热化学方程式

[典型题析]
[例1]下列各组物质中不易用物理性质区别的是（ ）。
（A）苯和四氯化碳 （B）酒精和汽油
（C）氯化铵和硝酸铵晶体 （D）碘和高锰酸钾固体
[解析]苯的密度小于1 g·cm-3 ，四氯化碳的密度大于1g·cm-3，两种液体都不溶于水，利用这一点可用水区别。酒精能以任意比与水混溶，汽油不溶于水，用水可以区别。碘微溶于水，碘水溶液显黄褐色溶液，高锰酸钾易溶于水，水溶液显紫红色。氯化铵与硝酸铵的色、态和溶解性很相近，不易用物理性质加以区分。答案选C。
[例2]某些化学试剂可用于净水。净水处理中使用的一种无机高分子混凝剂的化学式可表示为[Al2(OH)nClm·yH2O]x，式中m等于（ ）
（A）3-n （B）6-n （C）6+n （D）3+n
[解析]显然，这种无机高分子中各元素的化合价之和应等于零。[Al2(OH)nClm·yH2O]x中可看成是Al3+、OH-、Cl-、H2O四部分组成，所以必有m=6-n。答案选B。
[例3]下列物质中属于离子化合物的是（ ）
A.苛性钠 B.碘化氢 C.硫酸 D.醋酸
[解析]苛性钠就是氢氧化钠，氢氧化钠属于离子化合物。碘化氢、硫酸、醋酸都是共价化合物。
[例4]单质铁溶于一定浓度的硝酸中反应的化学方程式如下：
a Fe+b NO3-+c H+==d Fe2++f Fe3++g NO↑+h N2O↑+k H2O（化学计量数均为正整数）
请你用已掌握的知识研究出下列规律。
（1）c、g、h的关系式是______________________________。
（2）b、c、d、f的关系式是_________________________________________。
（3）d、f、g、h的关系式是__________________________________________。
（4）若a =12，铁和硝酸恰好完全反应，则b的取值范围是_______________________。c的取值范围是____________________ __。
[解析]（1）这是考查反应前后H、O原子守恒关系。若只从“c H+g NO+h N2O”去分析，似乎H+跟NO、N2O之间没有什么联系，思路不容易展开。只要抓住“反应中H+全部转化为H2O”、“NO和N2O全是由NO3-转变而来”，必有“NO3-NO+2H2O”和“2NO3-N2O+5H2O”，进而总结出“c= 4g+10h”。
（2）这是考查离子电荷守恒关系。离子反应中反应物微粒所带的电荷数和生成物微粒所带的电荷数必定相等。b、c、d、f 恰好是反应方程式中各种离子的化学计量数，因此根据“b NO3-+c H+d Fe2++f Fe3+”就可计算出“c-b=2d+3f”。
（3）这是是考查电子守恒关系。d、f、g、h恰好是与电子得失有关四种产物的化学计量数，其中“d Fe2++f Fe3+”决定失电子总数，“g NO+h N2O”决定得电子总数，所以有“2d+3f=3g+8h”。
（4）可以用极限思维方法来解决。这里要注意三个前提：一是a =12；二是铁和硝酸恰好完全反应；三是每种物质的化学计量数均为正整数（即产物中既要有Fe2+、又要有 Fe3+，既要有NO、又要有N2O）。有12molFe完全反应时，只有当“FeFe2+、NO3-N2O”时消耗的NO3-最少（计算可得需6mol），只有当“FeFe3+、NO3-NO”时消耗的NO3-最多（计算可得需12mol），所以有“6<b<12”。从分析问题（1）的基础上可得出，有12molFe完全反应时，只有当“FeFe2+、NO3-N2O”时消耗的H+最少（计算可得需30mol），只有当“FeFe3+、NO3-NO”时消耗的H+最多（计算可得需48mol），所以有“30<c<48”。
[评注]各个子问题间跨度较大，要求解题者每答完一个问题就要转换到另一个新的思维角度、跳跃到另一个知识背景中去分析研究，有的学生就是因为思维的灵活性不够、思维的慎密性不强，造成思路阻塞。
[例5] A、B、C是在中学化学中常见的三种化合物，它们各由两种元素组成，甲、乙是两种单质。这些化合物和单质之间存在如下的关系：

据此判断：
（1）在A、B、C这三种化合物中，必定含有乙元素的是 。（用A、B、C字母填写）。
（2）单质乙必定是 （填“金属”或“非金属”），其理由是 。
（3）单质乙的分子式可能是 ，则化合物B的分子式是 。
[解析]试题主要考查利用化学基本概念进行抽象分析能力。
（1）观察题给转化关系图可推出：第一，化合物A由单质甲和单质乙化合而成，其中必含有乙元素；第二，单质甲跟化合物B反应可生成A和C，说明化合物B中必定含有元素乙；第三，无法确定化合物C中是否含有乙元素。所以答案为A、B。
（2）联系常见非金属元素、金属元素化合物的化学规律可推出，单质乙必定是非金属元素。因为A+B→乙+C，且乙为单质，可知乙元素在A、B中分别呈正、负价，而金属元素只显0价和正价，非金属元素可显负价、0价和正价。所以乙是非金属。
（3）从中学化学知识范围考虑可联想到硫化氢跟二氧化硫、氨气跟氮的氧化物等物质间的反应，从而可推测单质乙可能是硫、氮气等。所以答案为S，H2S（或：N2，NH3)。

[考题预测与专题训练]
1．主族元素A有1个价电子，主族元素B的最高价与最低价的绝对值相等，它们形成化合物的化学式是（ ）
（A）AB4 （B）BA4 （C）A2B （D）B2A3
2．下列离子方程式书写正确的是（ ）
（A）铁跟盐酸反应：2Fe+6H+ 2Fe3++3H2↑
（B）碳酸氢钙溶液跟过量氢氧化钠溶液反应：Ca2++HCO3－+OH－ CaCO3↓+H2O
（C）次氯酸钙溶液中通入过量的CO2；ClO－+H2O+CO2 HCO3－+HClO
（D）氯化铝溶液与过量的氨水反应：Al3++4NH3·H2O AlO2－+4NH4++2H2O
3．C60与现代足球有很相似的结构，它与石墨互为（ ）
（A）同位素 （B）同素异形体 （C）同分异构体 （D）同系物
4．2002年诺贝尔化学奖授予利用“质谱分析法”和“核磁共振技术”等对生物大分子进行研究并作出重大贡献的科学家。下列物质中属于生物大分子的是（ ）
（A）乙醇 （B）葡萄糖 （C）氨基酸 （D）蛋白质
5． (核磁共振)可以用于含碳化合物的结构分析．有关的说法正确的是（ ）
（A）质子数为6 （B）电子数为13 （C）中子数为6 （D）质量数为6
6．下列变化不属于化学变化的是（ ）
（A）在稀盐酸中滴入石蕊试液溶液变红 （B）红糖水中加入活性炭溶液变为无色
（C）SO2通入品红中溶液变为无色 （D）少量胆矾粉末加入到浓硫酸中固体变白色
7．20世纪20年代起，就有人预言可能存在由４个氧原子构成的氧分子，但一直没有得到证实。最近，意大利一所大学的科学家使用普通氧分子和带正电的氧离子制造出了这种新型氧分子，并用质谱仪探测到了它存在的证据。若该氧分子具有空间对称结构，你认为该氧分子是（ ）
（A）氧元素的一种同位素 （B）臭氧的同素异形体
（C）一种新的氧化物 （D）可能是非极性键构成的非极性分子
8．下列物质按纯净物、混合物、强弱电解质和非电解质顺序排列的是（ ）。
（A）单甘油酯、混甘油酯、苛性钾、氢硫酸、三氧化硫
（B）胆矾、漂白粉、硫酸钠、次氯酸、氯气
（C）明矾、水煤气、盐酸、醋酸、铜
（D）冰醋酸、福尔马林、硫酸钡、氢硫酸、乙醇
9．能正确反映醋酸和氢氧化钠反应的离子方程式是：（ ）
（A）CH3COOH＋OH－=CH3COO－＋H2O
（B）H＋＋OH－＝H2O
（C）CH3COOH＋OH－＋Na＋＝CH3COONa＋H2O
（D）CH3COOH＋NaOH＝CH3COO－＋Na＋＋H2O
10．日常生活中常用下列方法处理相关问题，其中不涉及化学变化的是（ ）
（A）用明矾净化河水
（B）蜂蚁螫咬处涂抹稀氨水以消除疼痛
（C）用食醋蒸熏对房间消毒杀菌
（D）硫酸钡作X光透视肠胃的药剂
11．我们平常所说的某种元素的相对原子质量，是按各种天然同位素原子所占的一定百分比算出的平均值，则下列叙述正确的是（ ）
（A）这里所说的“百分比”，是指各天然同位素原子所占的质量分数
（B）这里所说的“元素的相对原子质量”，就是各同位素原子的质量和12C质量的1/12的比值
（C）这里所说的“同位素原子”，就是指质子数相同而中子数不同的原子
（D）这里所说的“平均值”，就是指各同位素原子的相对原子质量相加后除以该元素同位素的种数所得的值
12．在体积为V的密闭容器中，通入a molNO、bmolO2、cmolN2，充分反应后，容器内氮原子数和氧原子数之比为（ ）
（A） （B） （C） （D）
13．石榴石是石榴石族矿物的总称，颜色随成分的不同而变化，其组成可以表示为A3B2(SiO4)3，式中A、B均为金属元素，则A、B对应的化合价依次为（ ）
（A）+2，+3 （B）+3，+2 （C）+2，+2 （D）+3，+3
14．在过氧化物中加入乙醚后，再加入数滴K2Cr2O7的硫酸溶液，轻轻振荡后静置，乙醚层呈现蓝色，这是由于生成的过氧化铬（CrO5）溶于乙醚之故。CrO5的结构式如图所示。
（1）在CrO5中氧元素的化合价为________。
（2）写出这一反应的离子方程式__________________________。
（3）这个反应______（填“是”或“不是”）氧化还原反应，其理由是________。
15．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-1。现用氯氧化法处理。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。请配平下列化学方程式，并标出电子转移方向和数目：KOCN+KOH+Cl2—CO2+N2+KCl+H2O
（3）若处理上述废水20L，使KCN完全转化为无毒物质。至少需液氯____________g。
16．（1）分别写出由氧在一定条件下生成下列物质的化学方程式（必须注明反应条件）
①O3：__________________________。②Na2O2_______________________________。
③Na2O_______________________。
（2）指出氧在下列各物质中的化合价：
O3___________；Na2O2___________；Na2O_________。
（3）KO2能吸收CO2生成K2CO3和O2，故可用作特殊情况下的氧气源，试写出该反应的化学方程式___________________。
（4）人体内O2-离子对健康有害，使人过早衰老，但在催化剂SOD存在下可发生如下反应，请完成该反应的离子方程式：
（ ）O2-+（ ）H2O—（ ）H2O2+（ ）O2+（ ）
17．A、B、C、D、E为中学常见的五种物质，均含元素Y，有的还可能含有元素X、Z，元素X、Y、Z的原子序数依次递增。
①元素Y在A、B、C、D、E中所呈现的化合价依次递增，其中只有B为单质；
②常温下将气体D通入水中发生反应，生成C和E；
③工业上以A、空气和水为原料，通过催化氧化法制取E。
请回答以下问题：
（1）B的电子式为：______，A的结构式为__________，A分子的空间构型是_______；
（2）写出②中涉及反应的化学方程式_______________。
（3）由B反应生成1 molA放出的热量为46.2kJ，写出该反应的热化学方程式，并注明反应条件________________________。
（4）工业上，若输送Cl2的管道漏气，用A进行检验时可观察到大量白烟，同时有B生成，写出有关反应的化学方程式________________________。
18．请将下列高分子材料合成时所用的单体的结构简式填入下表：
编号
名称
结构简式
单体
例
涤纶
（的确凉）

HOCH2CH2OH

1
异戊橡胶

2
锦纶
（尼龙6）

3
ABS树脂

19．（1）实验室用二氧化锰跟浓硫酸共热反应，二氧化锰被还原成Mn2+并制取氯气的化学方程式是___________________________________。
（2）高锰酸钾是常用的氧化剂。在酸性条件下，MnO4-被还原成Mn2+。用高锰酸钾跟浓盐酸在室温下制氯气的反应的离子方程式是___________________________。
（3）历史上曾用“地康法”制氯气。该方法是用氯化铜作催化剂，在450℃利用空气中的氧气跟氯气反应制氯气，反应的化学方程式为________________________________。
（4）从氯元素化合价的变化看，以上三种方法的共同点是______________________。
（5）比较以上三个反应，可认为氧化剂的氧化能力从强到弱的顺序为________________。
20．工业上用反应3NO2+H2O 2HNO3+NO生产硝酸，用NaOH溶液吸收硝酸厂排出的尾气中的NO和NO2气体。已知NO、NO2与NaOH溶液反应的化学方程式为：
2NaOH+NO+NO2 2NaNO2+H2O
2NaOH+2NO2 NaNO2+NaNO3+H2O
（1）在尾气中，NO占混合气体的体积分数为a%，NO2占混合气体的体积分数为b%。若尾气经过足量的NaOH溶液时，NO和NO2能被完全吸收，则a和b的关系是 。
（2）目前有一种治理NO污染的方法是在400℃左右，在催化剂存在的条件下，用氨还原NO，生成两种无害的物质，试写出反应的化学方程式 。
（3）用方法（2）同样可处理NO2气体，在同温同压下，每消耗1体积NH3可处理 体积NO2。

参考答案：
1B。（最高价与最低价的绝对值相等，是第四主族元素）
2C。3B。4D（从生物大分子入手分析就可推知是蛋白质）。
5A。6B（活性炭的吸附作用属于物理变化）。
7BD（O4是氧元素的一种单质，跟O2、O3等是同素异形体）。
8D。9A。10D。11C。
12D（NO、O2反应转化为NO2时，混合物中氮、氧两种原子的个数比不会发生变化）。
13A。
14．（1）1个氧原子显-2价，4个氧原子显-1价。
（2）Cr2O72- +4H2O2+2H+ = 2CrO5+5H2O
（3）不是。该反应中反应前后元素的化合价没有发生变化。
（观察过氧化铬的结构式或知，其中铬元素的化合价是+5价，重铬酸钾转化为过氧化铬属于非氧化还原反应）
15．试题开始告诉解题者，CN-跟液氯之间的反应分两步进行，第一步反应中CN-被氧化成毒性较弱的氰酸盐，第二步再氧化成无毒物质。从解题信息的取用角度分析，问题（1）只要取用该小题内的信息就足够了，问题（2）的解答也不涉及另外的信息。但第（3）小题的解答要综合前两小题的结果、解答问题的条件也分散在前面的各小题中，所以要求有较强的信息收集能力和综合分析能力。
（1）只是元素化合价分析，比较反应物和生成物就容易得出，反应前后碳元素的化合价升高了，氯元素的化合降低了。所以被氧化的元素是碳。
（2）可用化合价升降法来配平。反应前后，氮元素的化合价从-3价变成0价，氯元素的化合价从0价变为-1价，再根据化合价升、降总数相等可配平。

（3）从“氰化钾转化为无毒物质”可得出，反应应进行到第二步。综合分析两步反应可得出如下计算关系：2molKCN~5molCl2。再根据（1）中“含KCN浓度为650mg·L-1”，可计算出20L废水中含KCN的物质的量。所以有：
2KCN ~ 5Cl2
130g 357g
20×0.65g x
计算可得：x=35.5g。
16．（1）①3O22O3；
②2Na+O2Na2O2；
③4Na+O2 2Na2O
（2）0；-1； -2。
（3）4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2。
（4）2O2-+2H2O=H2O2+2OH-+O2。
17．（1） 。 三角锥型。
（2）3NO2+H2O=2HNO3+NO

（4）8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2
（提示：A、B、C、D、E五种物质分别为：NH3、N2、NO、NO2、HNO3）
18．
编号
名称
结构简式
单体
例
涤纶
（的确凉）

HOCH2CH2OH

1
异戊橡胶

CH2=C(CH3)CH=CH2
2
锦纶
（尼龙6）

已内酰胺
3
ABS树脂

丙烯腈、1,3-丁二烯、苯乙烯

19．（1）MnO2+2H2SO4(浓)+2NaClMnSO4+Cl2↑+Na2SO4+2H2O。
（2）2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++8H2O+Cl2↑。
（3）4HCl+O22Cl2↑+2H2O。
（4）都是利用氧化剂把负一价的氯元素氧化成0价态的氯气。
（5）从反应条件看，高锰酸钾最容易把氯化氢氧化成氯气，氧气最难把氯化氢氧化成氯气。所以，这三种氧化剂的氧化能力从强到弱的顺序为：高锰酸钾、二氧化锰、氧气。
20．（1）a≤b。
（2）4NH3+6NO5N2+6H2O；2∶3。
（3）0.75。
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