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新高考化学二轮复习导学案课件高考充电 第3讲 高考常考热点物质（含解析）
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这是一份新高考化学二轮复习导学案课件高考充电 第3讲 高考常考热点物质（含解析），共30页。PPT课件主要包含了CO2，去除率降低，饱和食盐水，sp3，5NA，联氨分子间存，Co3＋，N2H4，平衡压强，不需要等内容，欢迎下载使用。
热点1 二氧化氯与亚氯酸钠(NaClO2)ClO2是国际上公认的新一代广谱，高效安全，环保的杀菌消毒剂。1. 性质与用途有毒性，熔点：－59℃，沸点：11℃，气体呈黄绿色，极易溶于水，在碱性溶液中剧烈反应生成亚氯酸盐和氯酸盐。ClO2不稳定，受热(85℃以上)或见光易分解，引起爆炸。常压下，当体积分数大于15%或水中浓度大于30%易爆炸，在生产和使用时必须用稀有气体或空气等进行稀释，同时要避免光照、震动等。ClO2主要用作污水杀菌消毒和纸浆漂白。
2. 工业制法(1) 甲醇还原法：(2) 盐酸法：2NaClO3＋4HCl===2NaCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O
3. 实验室制法2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2↑＋2NaHSO4收集：ClO2易溶于H2O，不与水反应，因此可用水直接吸收。
4. ClO2可除去水中的Mn2＋、Fe2＋、H2S2ClO2＋5Mn2＋＋6H2O===5MnO2↓＋2Cl－＋12H＋ClO2＋5Fe2＋＋13H2O===5Fe(OH)3↓＋Cl－＋11H＋2ClO2＋5H2S===5S↓＋4H2O＋2Cl－＋2H＋5. ClO2水溶液中ClO2含量的测定原理：ClO2水溶液用稀硫酸酸化，再与一定浓度一定体积的碘化钾溶液反应，最后用硫代硫酸钠标准液滴定至蓝色消失。发生的反应：2ClO2＋10I－＋8H＋===5I2＋2Cl－＋4H2O2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI定量关系：2ClO2～5I2～10Na2S2O3
6. 亚氯酸钠(NaClO2)(1) 制备2ClO2＋2NaOH＋H2O2===2NaClO2＋O2＋2H2O(2) 装置
[考题展示]例1 二氧化氯是一种常用的饮用水消毒剂。(2) 某ClO2泡腾片的有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3，其溶于水时反应可得到ClO2溶液，并逸出大量气体。NaClO2和NaHSO4反应生成ClO2和Cl－的离子方程式为__________________________________________________________，逸出气体的主要成分是__________(填化学式)。
ClO2为极性分子，根
据相似相溶原理可知，ClO2易溶于水
热点2 有关高铁酸钾(K2FeO4)的制备1. 实验室制备高铁酸钾3NaClO＋2Fe(NO3)3＋10NaOH===2Na2FeO4＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2O
先制备高铁酸钠，再与KOH反应得到高铁酸钾。实验室制取高铁酸钠的装置图如下：因氯气与氢氧化钠也可以生成副产物氯酸钠，所以降低氯酸钠生成的措施：(1) 通入N2的目的是稀释氯气的浓度。(2) 搅拌防止局部浓度过大。(3) 还可以用冷水浴降低反应的温度，减缓反应的速率。
2. 工业上制备高铁酸钾(1)湿法(次氯酸盐氧化法)：(2) 干法(熔融法)：
[考题展示]例2 高铁酸钾(K2FeO4)为高效净水剂，紫色固体，易溶于水，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性溶液中完全、快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。某实验小组制备高铁酸钾并探究其性质。(1) 制备K2FeO4(夹持装置略)
①装置B中所用试剂为______________。②C中得到紫色固体和溶液，C中发生的主要反应为______________________________________________________________________(用化学方程式表示)。(2) 探究K2FeO4的性质
3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH
===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O
②取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl－而产生Cl2，某同学设计了以下方案：取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色。该方案并不完善，因为溶液变红的原因可能是___________________________________________________________________，_____________________________________________________(用离子方程式表示)，重新设计实验方案，证明是K2FeO4氧化了Cl－而产生Cl2：将装置C中混合物过滤， ____________________________________________________________________________________________________________________________________________。[实验中必须使用的试剂：盐酸、KOH溶液、淀粉碘化钾试纸]
将所得固体用KOH溶液充分洗涤，再用KOH溶液将少量固体溶解，得到紫色溶
液，向溶液中滴加盐酸，产生黄绿色气体，使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
热点3 联氨——肼(N2H4)1. 结构整合联氨又称肼，它可看成是氨分子中的一个氢原子被氨基所取代的衍生物。由于两个N原子上的孤电子对相互排斥，使得N—N键能减小。氮的化合价是－2，联氨 分子是一种顺式结构，是极性分子，其电子式为_________________________，氮原子的杂化方式为__________。16g联氨中含有σ键的数目是______________。
2. 性质(1) 物理性质(提供素材)：纯净联氨是无色高吸湿性的液体， 熔点275K，沸点387K，能与水、甲醇、乙醇等混溶。联氨的沸点(387K)较高，且能和水、甲醇、乙醇等混溶的原因是______________________________________________________________。(2) 化学性质①弱碱性联氨的水溶液呈碱性，其碱性的机理与氨水相似，其强度比氨水弱。联氨的水溶液呈碱性的原因是________________________________________。N2H6SO4的水溶液呈酸性，理由是_____________________________________。
在氢键；联氨分子能与水分子或羟基形成分子间氢键
Ⅰ. 发射火箭时肼(N2H4)为燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。已知4g N2H4(g)在上述反应中放出71kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：_______________________________________________________________________。Ⅱ. 联氨－空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的氢氧化钾溶液。该电池放电时，正极的电极反应式为____________________________，负极的电极反应式为_______________________________________。Ⅲ. 联氨常用于锅炉除氧和除去金属污垢，如联氨可将氧化铜转变为氧化亚铜，则该反应的化学方程式为_____________________________________________。
2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 136 kJ/ml
O2＋4e－＋2H2O===4OH－
N2H4－4e－＋4OH－===N2＋4H2O
N2H4＋4CuO===2Cu2O＋N2＋2H2O
③配位性质因为N2H4中N有孤电子对，所以可配体形成配合物。例如：C3＋＋6N2H4===[C(N2H4)6]3＋Pt2＋＋2NH3＋2N2H4===[Pt(NH3)2(N2H4)2]2＋也可与HCl、H2SO4成盐，如：N2H5Cl(N2H4·HCl)N2H6SO4(N2H4·H2SO4)Ⅳ. 配合物[C(N2H4)6]Cl3的中心离子是____________，配体是____________，配位原子是______，配位数为______。
3. 制备整合联氨的常见制备方法主要有以下两种：①联氨的工业生产常用氨和次氯酸钠为原料获得，此法古老仍然是最有用的。②也可在高锰酸钾催化下，用尿素、次氯酸钠和氢氧化钠溶液反应获得。
[考题展示]例3 水合肼(N2H4·H2O)是无色、有强还原性的液体，能与水、醇任意混合，不溶于乙醚和氯仿。实验室制备水合肼的原理为2NaOH＋CO(NH2)2＋NaClO===Na2CO3＋N2H4·H2O＋NaCl，据此，某学生设计了下列实验。已知：①NaClO受热易分解为NaCl和NaClO3；②N2H4·H2O的沸点约118℃。
Ⅰ. 制备NaClO溶液(如图1)(1) 用烧碱固体配制30%NaOH溶液时，所需玻璃仪器除玻璃棒外还有________ (填字母)。A. 容量瓶B. 移液管C. 烧杯D. 量筒(2) B中的长颈漏斗和C中的玻璃管a在实验中的作用相同，均为____________。C中用冰水浴控制温度在25℃以下，其主要目的是________________________________________________________________。Ⅱ. 制取水合肼(如图2)(3) 实验中要滴入NaClO溶液________(填“需要”或“不需要”)打开玻璃塞b。
降低C中反应温度，防止温度太高
使NaClO分解或发生歧化反应
(4) 反应过程中，若将CO(NH2)2滴加到NaClO中，将会产生大量氮气，降低水合肼的产率，原因是________________________________________________________(用化学方程式表示)。充分反应后，把“装置”内的溶液经过________(填操作)处理，即可得到水合肼的粗产品。Ⅲ. 定量测定(5) 称取馏分0.20g，加水配成20.00mL溶液，在一定条件下，用0.30ml/L I2的标准液进行滴定。①滴定时，用______________(填仪器名称)装标准液。②水合肼与I2反应的化学方程式为_____________________________________。③实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL，则馏分中N2H4·H2O的质量分数为__________。
N2H4·H2O＋2NaClO===N2↑＋3H2O＋2NaCl
N2H4·H2O＋2I2===N2↑＋4HI＋H2O
热点4 有关锂电池1980年，古迪纳夫发明了钴酸锂材料，这种材料的结构可以使锂离子在其中快速移动。以下图示说明锂电池的工作原理：
热点1 二氧化氯与亚氯酸钠(NaClO2)ClO2是国际上公认的新一代广谱，高效安全，环保的杀菌消毒剂。1. 性质与用途有毒性，熔点：－59℃，沸点：11℃，气体呈黄绿色，极易溶于水，在碱性溶液中剧烈反应生成亚氯酸盐和氯酸盐。ClO2不稳定，受热(85℃以上)或见光易分解，引起爆炸。常压下，当体积分数大于15%或水中浓度大于30%易爆炸，在生产和使用时必须用稀有气体或空气等进行稀释，同时要避免光照、震动等。ClO2主要用作污水杀菌消毒和纸浆漂白。
2. 工业制法(1) 甲醇还原法：(2) 盐酸法：2NaClO3＋4HCl===2NaCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O
3. 实验室制法2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2↑＋2NaHSO4收集：ClO2易溶于H2O，不与水反应，因此可用水直接吸收。
4. ClO2可除去水中的Mn2＋、Fe2＋、H2S2ClO2＋5Mn2＋＋6H2O===5MnO2↓＋2Cl－＋12H＋ClO2＋5Fe2＋＋13H2O===5Fe(OH)3↓＋Cl－＋11H＋2ClO2＋5H2S===5S↓＋4H2O＋2Cl－＋2H＋5. ClO2水溶液中ClO2含量的测定原理：ClO2水溶液用稀硫酸酸化，再与一定浓度一定体积的碘化钾溶液反应，最后用硫代硫酸钠标准液滴定至蓝色消失。发生的反应：2ClO2＋10I－＋8H＋===5I2＋2Cl－＋4H2O2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI定量关系：2ClO2～5I2～10Na2S2O3
6. 亚氯酸钠(NaClO2)(1) 制备2ClO2＋2NaOH＋H2O2===2NaClO2＋O2＋2H2O(2) 装置
[考题展示]例1 二氧化氯是一种常用的饮用水消毒剂。(2) 某ClO2泡腾片的有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3，其溶于水时反应可得到ClO2溶液，并逸出大量气体。NaClO2和NaHSO4反应生成ClO2和Cl－的离子方程式为__________________________________________________________，逸出气体的主要成分是__________(填化学式)。
ClO2为极性分子，根
据相似相溶原理可知，ClO2易溶于水
热点2 有关高铁酸钾(K2FeO4)的制备1. 实验室制备高铁酸钾3NaClO＋2Fe(NO3)3＋10NaOH===2Na2FeO4＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2O
先制备高铁酸钠，再与KOH反应得到高铁酸钾。实验室制取高铁酸钠的装置图如下：因氯气与氢氧化钠也可以生成副产物氯酸钠，所以降低氯酸钠生成的措施：(1) 通入N2的目的是稀释氯气的浓度。(2) 搅拌防止局部浓度过大。(3) 还可以用冷水浴降低反应的温度，减缓反应的速率。
2. 工业上制备高铁酸钾(1)湿法(次氯酸盐氧化法)：(2) 干法(熔融法)：
[考题展示]例2 高铁酸钾(K2FeO4)为高效净水剂，紫色固体，易溶于水，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性溶液中完全、快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。某实验小组制备高铁酸钾并探究其性质。(1) 制备K2FeO4(夹持装置略)
①装置B中所用试剂为______________。②C中得到紫色固体和溶液，C中发生的主要反应为______________________________________________________________________(用化学方程式表示)。(2) 探究K2FeO4的性质
3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH
===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O
②取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl－而产生Cl2，某同学设计了以下方案：取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色。该方案并不完善，因为溶液变红的原因可能是___________________________________________________________________，_____________________________________________________(用离子方程式表示)，重新设计实验方案，证明是K2FeO4氧化了Cl－而产生Cl2：将装置C中混合物过滤， ____________________________________________________________________________________________________________________________________________。[实验中必须使用的试剂：盐酸、KOH溶液、淀粉碘化钾试纸]
将所得固体用KOH溶液充分洗涤，再用KOH溶液将少量固体溶解，得到紫色溶
液，向溶液中滴加盐酸，产生黄绿色气体，使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
热点3 联氨——肼(N2H4)1. 结构整合联氨又称肼，它可看成是氨分子中的一个氢原子被氨基所取代的衍生物。由于两个N原子上的孤电子对相互排斥，使得N—N键能减小。氮的化合价是－2，联氨 分子是一种顺式结构，是极性分子，其电子式为_________________________，氮原子的杂化方式为__________。16g联氨中含有σ键的数目是______________。
2. 性质(1) 物理性质(提供素材)：纯净联氨是无色高吸湿性的液体， 熔点275K，沸点387K，能与水、甲醇、乙醇等混溶。联氨的沸点(387K)较高，且能和水、甲醇、乙醇等混溶的原因是______________________________________________________________。(2) 化学性质①弱碱性联氨的水溶液呈碱性，其碱性的机理与氨水相似，其强度比氨水弱。联氨的水溶液呈碱性的原因是________________________________________。N2H6SO4的水溶液呈酸性，理由是_____________________________________。
在氢键；联氨分子能与水分子或羟基形成分子间氢键
Ⅰ. 发射火箭时肼(N2H4)为燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。已知4g N2H4(g)在上述反应中放出71kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：_______________________________________________________________________。Ⅱ. 联氨－空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的氢氧化钾溶液。该电池放电时，正极的电极反应式为____________________________，负极的电极反应式为_______________________________________。Ⅲ. 联氨常用于锅炉除氧和除去金属污垢，如联氨可将氧化铜转变为氧化亚铜，则该反应的化学方程式为_____________________________________________。
2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 136 kJ/ml
O2＋4e－＋2H2O===4OH－
N2H4－4e－＋4OH－===N2＋4H2O
N2H4＋4CuO===2Cu2O＋N2＋2H2O
③配位性质因为N2H4中N有孤电子对，所以可配体形成配合物。例如：C3＋＋6N2H4===[C(N2H4)6]3＋Pt2＋＋2NH3＋2N2H4===[Pt(NH3)2(N2H4)2]2＋也可与HCl、H2SO4成盐，如：N2H5Cl(N2H4·HCl)N2H6SO4(N2H4·H2SO4)Ⅳ. 配合物[C(N2H4)6]Cl3的中心离子是____________，配体是____________，配位原子是______，配位数为______。
3. 制备整合联氨的常见制备方法主要有以下两种：①联氨的工业生产常用氨和次氯酸钠为原料获得，此法古老仍然是最有用的。②也可在高锰酸钾催化下，用尿素、次氯酸钠和氢氧化钠溶液反应获得。
[考题展示]例3 水合肼(N2H4·H2O)是无色、有强还原性的液体，能与水、醇任意混合，不溶于乙醚和氯仿。实验室制备水合肼的原理为2NaOH＋CO(NH2)2＋NaClO===Na2CO3＋N2H4·H2O＋NaCl，据此，某学生设计了下列实验。已知：①NaClO受热易分解为NaCl和NaClO3；②N2H4·H2O的沸点约118℃。
Ⅰ. 制备NaClO溶液(如图1)(1) 用烧碱固体配制30%NaOH溶液时，所需玻璃仪器除玻璃棒外还有________ (填字母)。A. 容量瓶B. 移液管C. 烧杯D. 量筒(2) B中的长颈漏斗和C中的玻璃管a在实验中的作用相同，均为____________。C中用冰水浴控制温度在25℃以下，其主要目的是________________________________________________________________。Ⅱ. 制取水合肼(如图2)(3) 实验中要滴入NaClO溶液________(填“需要”或“不需要”)打开玻璃塞b。
降低C中反应温度，防止温度太高
使NaClO分解或发生歧化反应
(4) 反应过程中，若将CO(NH2)2滴加到NaClO中，将会产生大量氮气，降低水合肼的产率，原因是________________________________________________________(用化学方程式表示)。充分反应后，把“装置”内的溶液经过________(填操作)处理，即可得到水合肼的粗产品。Ⅲ. 定量测定(5) 称取馏分0.20g，加水配成20.00mL溶液，在一定条件下，用0.30ml/L I2的标准液进行滴定。①滴定时，用______________(填仪器名称)装标准液。②水合肼与I2反应的化学方程式为_____________________________________。③实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL，则馏分中N2H4·H2O的质量分数为__________。
N2H4·H2O＋2NaClO===N2↑＋3H2O＋2NaCl
N2H4·H2O＋2I2===N2↑＋4HI＋H2O
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