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文檔簡介
1、第一章 從實驗學(xué)化學(xué)一、常見物質(zhì)的分離、提純和鑒別 1常用的物理方法根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)上差異來分離。 混合物的物理分離方法 方法 適用范圍 主要儀器 注意點 實例 固+液 蒸發(fā) 易溶固體與液體分開 酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒 不斷攪拌;最后用余熱加熱;液體不超過容積2/3 NaCl(H2O) 固+固 結(jié)晶 溶解度差別大的溶質(zhì)分開 NaCl(NaNO3) 升華 能升華固體與不升華物分開 酒精燈 I2(NaCl) 固+液 過濾 易溶物與難溶物分開 漏斗、燒杯 一角、二低、三碰;沉淀要洗滌;定量實驗要“無損” NaCl(CaCO3) 液+液 萃取 溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里,溶解度的不同,把溶質(zhì)分離出來 分
2、液漏斗 先查漏;對萃取劑的要求;使漏斗內(nèi)外大氣相通;上層液體從上口倒出 從溴水中提取Br2 分液 分離互不相溶液體 分液漏斗 乙酸乙酯與飽和Na2CO3溶液 蒸餾 分離沸點不同混合溶液 蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度計、牛角管 溫度計水銀球位于支管處;冷凝水從下口通入;加碎瓷片 乙醇和水、I2和CCl4 滲析 分離膠體與混在其中的分子、離子 半透膜 更換蒸餾水 淀粉與NaCl 鹽析 加入某些鹽,使溶質(zhì)的溶解度降低而析出 燒杯 用固體鹽或濃溶液 蛋白質(zhì)溶液、硬脂酸鈉和甘油 氣+氣 洗氣 易溶氣與難溶氣分開 洗氣瓶 長進短出 CO2(HCl) 液化 沸點不同氣分開 U形管 常用冰水 NO2(N2O4)蒸發(fā)
3、和結(jié)晶 蒸發(fā)是將溶液濃縮、溶劑氣化或溶質(zhì)以晶體析出的方法。結(jié)晶是溶質(zhì)從溶液中析出晶體的過程,可以用來分離和提純幾種可溶性固體的混合物。結(jié)晶的原理是根據(jù)混合物中各成分在某種溶劑里的溶解度的不同,通過蒸發(fā)減少溶劑或降低溫度使溶解度變小,從而使晶體析出。加熱蒸發(fā)皿使溶液蒸發(fā)時、要用玻璃棒不斷攪動溶液,防止由于局部溫度過高,造成液滴飛濺。當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多的固體時,即停止加熱,例如用結(jié)晶的方法分離NaCl和KNO3混合物。 ii、蒸餾 蒸餾是提純或分離沸點不同的液體混合物的方法。用蒸餾原理進行多種混合液體的分離,叫分餾。 操作時要注意: 在蒸餾燒瓶中放少量碎瓷片,防止液體暴沸。 溫度計水銀球的位置應(yīng)與
4、支管底口下緣位于同一水平線上。 蒸餾燒瓶中所盛放液體不能超過其容積的2/3,也不能少于l/3。 冷凝管中冷卻水從下口進,從上口出。 加熱溫度不能超過混合物中沸點最高物質(zhì)的沸點,例如用分餾的方法進行石油的分餾。iii、分液和萃取 分液是把兩種互不相溶、密度也不相同的液體分離開的方法。萃取是利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑所組成的溶液中提取出來的方法。選擇的萃取劑應(yīng)符合下列要求:和原溶液中的溶劑互不相溶;對溶質(zhì)的溶解度要遠(yuǎn)大于原溶劑,并且溶劑易揮發(fā)。 在萃取過程中要注意: 將要萃取的溶液和萃取溶劑依次從上口倒入分液漏斗,其量不能超過漏斗容積的2/3,塞好塞子
5、進行振蕩。 振蕩時右手捏住漏斗上口的頸部,并用食指根部壓緊塞子,以左手握住旋塞,同時用手指控制活塞,將漏斗倒轉(zhuǎn)過來用力振蕩。 然后將分液漏斗靜置,待液體分層后進行分液,分液時下層液體從漏斗口放出,上層液體從上口倒出。例如用四氯化碳萃取溴水里的溴。iv、升華 升華是指固態(tài)物質(zhì)吸熱后不經(jīng)過液態(tài)直接變成氣態(tài)的過程。利用某些物質(zhì)具有升華的特性,將這種物質(zhì)和其它受熱不升華的物質(zhì)分離開來,例如加熱使碘升華,來分離I2和SiO2的混合物。 2、化學(xué)方法分離和提純物質(zhì) 對物質(zhì)的分離可一般先用化學(xué)方法對物質(zhì)進行處理,然后再根據(jù)混合物的特點用恰當(dāng)?shù)姆蛛x方法(見化學(xué)基本操作)進行分離。用化學(xué)方法分離和提純物質(zhì)時要注
6、意: 最好不引入新的雜質(zhì); 不能損耗或減少被提純物質(zhì)的質(zhì)量 實驗操作要簡便,不能繁雜。用化學(xué)方法除去溶液中的雜質(zhì)時,要使被分離的物質(zhì)或離子盡可能除凈,需要加入過量的分離試劑,在多步分離過程中,后加的試劑應(yīng)能夠把前面所加入的無關(guān)物質(zhì)或離子除去。對于無機物溶液常用下列方法進行分離和提純: (1)生成沉淀法 (2)生成氣體法 (3)氧化還原法 (4)正鹽和與酸式鹽相互轉(zhuǎn)化法 (5)利用物質(zhì)的兩性除去雜質(zhì) (6)離子交換法 常見物質(zhì)除雜方法 序號 原物 所含雜質(zhì) 除雜質(zhì)試劑 主要操作方法 1 N2 O2 灼熱的銅絲網(wǎng) 用固體轉(zhuǎn)化氣體 2 CO2 H2S CuSO4溶液 洗氣3 CO CO2 NaOH溶
7、液 洗氣 4 CO2 CO 灼熱CuO 用固體轉(zhuǎn)化氣體 5 CO2 HCI 飽和的NaHCO3 洗氣 6 H2S HCI 飽和的NaHS 洗氣 7 SO2 HCI 飽和的NaHSO3 洗氣 8 CI2 HCI 飽和的食鹽水 洗氣 9 CO2 SO2 飽和的NaHCO3 洗氣 10 炭粉 MnO2 濃鹽酸(需加熱) 過濾 11 MnO2 C - 加熱灼燒 12 炭粉 CuO 稀酸(如稀鹽酸) 過濾 13 AI2O3 Fe2O3 NaOH(過量),CO2 過濾 14 Fe2O3 AI2O3 NaOH溶液 過濾 15 AI2O3 SiO2 鹽酸氨水 過濾 16 SiO2 ZnO HCI溶液 過濾,
8、17 BaSO4 BaCO3 HCI或稀H2SO4 過濾 18 NaHCO3溶液 Na2CO3 CO2 加酸轉(zhuǎn)化法 19 NaCI溶液 NaHCO3 HCI 加酸轉(zhuǎn)化法 20 FeCI3溶液 FeCI2 CI2 加氧化劑轉(zhuǎn)化法 21 FeCI3溶液 CuCI2 Fe 、CI2 過濾 22 FeCI2溶液 FeCI3 Fe 加還原劑轉(zhuǎn)化法 23 CuO Fe (磁鐵) 吸附 24 Fe(OH)3膠體 FeCI3 蒸餾水 滲析 25 CuS FeS 稀鹽酸 過濾 26 I2晶體 NaCI - 加熱升華 27 NaCI晶體 NH4CL - 加熱分解 28 KNO3晶體 NaCI 蒸餾水 重結(jié)晶. 3
9、、物質(zhì)的鑒別 物質(zhì)的檢驗通常有鑒定、鑒別和推斷三類,它們的共同點是:依據(jù)物質(zhì)的特殊性質(zhì)和特征反應(yīng),選擇適當(dāng)?shù)脑噭┖头椒?,?zhǔn)確觀察反應(yīng)中的明顯現(xiàn)象,如顏色的變化、沉淀的生成和溶解、氣體的產(chǎn)生和氣味、火焰的顏色等,進行判斷、推理。 檢驗類型 鑒別 利用不同物質(zhì)的性質(zhì)差異,通過實驗,將它們區(qū)別開來。 鑒定 根據(jù)物質(zhì)的特性,通過實驗,檢驗出該物質(zhì)的成分,確定它是否是這種物質(zhì)。 推斷 根據(jù)已知實驗及現(xiàn)象,分析判斷,確定被檢的是什么物質(zhì),并指出可能存在什么,不可能存在什么。 檢驗方法 若是固體,一般應(yīng)先用蒸餾水溶解 若同時檢驗多種物質(zhì),應(yīng)將試管編號 要取少量溶液放在試管中進行實驗,絕不能在原試劑瓶中進行檢
10、驗 敘述順序應(yīng)是:實驗(操作)現(xiàn)象結(jié)論原理(寫方程式) 常見氣體的檢驗 常見氣體 檢驗方法 氫氣 純凈的氫氣在空氣中燃燒呈淡藍(lán)色火焰,混合空氣點燃有爆鳴聲,生成物只有水。不是只有氫氣才產(chǎn)生爆鳴聲;可點燃的氣體不一定是氫氣 氧氣 可使帶火星的木條復(fù)燃 氯氣 黃綠色,能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{(lán)(O3、NO2也能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{(lán)) 氯化氫 無色有刺激性氣味的氣體。在潮濕的空氣中形成白霧,能使?jié)駶櫟乃{(lán)色石藍(lán)試紙變紅;用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近時冒白煙;將氣體通入AgNO3溶液時有白色沉淀生成。 二氧化硫 無色有刺激性氣味的氣體。能使品紅溶液褪色,加熱后又顯紅色。能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。 硫
11、化氫 無色有具雞蛋氣味的氣體。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液產(chǎn)生黑色沉淀,或使?jié)駶櫟拇姿徙U試紙變黑。 氨氣 無色有刺激性氣味,能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán),用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近時能生成白煙。 二氧化氮 紅棕色氣體,通入水中生成無色的溶液并產(chǎn)生無色氣體,水溶液顯酸性。 一氧化氮 無色氣體,在空氣中立即變成紅棕色 二氧化碳 能使澄清石灰水變渾濁;能使燃著的木條熄滅。SO2氣體也能使澄清的石灰水變混濁,N2等氣體也能使燃著的木條熄滅。一氧化碳 可燃燒,火焰呈淡藍(lán)色,燃燒后只生成CO2;能使灼熱的CuO由黑色變成紅色。 幾種重要陽離子的檢驗 (l)H+ 能使紫色石蕊試液或橙色的甲基橙試液變?yōu)榧t
12、色。 (2)Na+、K+ 用焰色反應(yīng)來檢驗時,它們的火焰分別呈黃色、淺紫色(通過鈷玻片)。 (3)Ba2+ 能使稀硫酸或可溶性硫酸鹽溶液產(chǎn)生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。 (4)Mg2+ 能與NaOH溶液反應(yīng)生成白色Mg(OH)2沉淀,該沉淀能溶于NH4Cl溶液。(5)Al3+ 能與適量的NaOH溶液反應(yīng)生成白色Al(OH)3絮狀沉淀,該沉淀能溶于鹽酸或過量的NaOH溶液。 (6)Ag+ 能與稀鹽酸或可溶性鹽酸鹽反應(yīng),生成白色AgCl沉淀,不溶于稀 HNO3,但溶于氨水,生成Ag(NH3)2+。 (7)NH4+ 銨鹽(或濃溶液)與NaOH濃溶液反應(yīng),并加熱,放出使?jié)駶櫟募t色石藍(lán)試紙變
13、藍(lán)的有刺激性氣味NH3氣體。 (8)Fe2+ 能與少量NaOH溶液反應(yīng),先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色Fe(OH)3沉淀?;蛳騺嗚F鹽的溶液里加入KSCN溶液,不顯紅色,加入少量新制的氯水后,立即顯紅色。2Fe2+Cl22Fe3+2Cl (9) Fe3+ 能與 KSCN溶液反應(yīng),變成血紅色 Fe(SCN)3溶液,能與 NaOH溶液反應(yīng),生成紅褐色Fe(OH)3沉淀。 (10)Cu2+ 藍(lán)色水溶液(濃的CuCl2溶液顯綠色),能與NaOH溶液反應(yīng),生成藍(lán)色的Cu(OH)2沉淀,加熱后可轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?CuO沉淀。含Cu2+溶液能與Fe、Zn片等反應(yīng),在金屬片上有紅色的銅
14、生成。 幾種重要的陰離子的檢驗 (1)OH 能使無色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示劑分別變?yōu)榧t色、藍(lán)色、黃色。 (2)Cl 能與硝酸銀反應(yīng),生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水,生成Ag(NH3)2+。 (3)Br 能與硝酸銀反應(yīng),生成淡黃色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。 (4)I 能與硝酸銀反應(yīng),生成黃色AgI沉淀,不溶于稀硝酸;也能與氯水反應(yīng),生成I2,使淀粉溶液變藍(lán)。 (5)SO42 能與含Ba2+溶液反應(yīng),生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸。 (6)SO32 濃溶液能與強酸反應(yīng),產(chǎn)生無色有刺激性氣味的SO2氣體,該氣體能使品紅溶液褪色。能與BaCl2溶液反應(yīng),生成白色
15、BaSO3沉淀,該沉淀溶于鹽酸,生成無色有刺激性氣味的SO2氣體。 (7)S2 能與Pb(NO3)2溶液反應(yīng),生成黑色的PbS沉淀。 (8)CO32 能與BaCl2溶液反應(yīng),生成白色的BaCO3沉淀,該沉淀溶于硝酸(或鹽酸),生成無色無味、能使澄清石灰水變渾濁的CO2氣體。 (9)HCO3 取含HCO3鹽溶液煮沸,放出無色無味CO2氣體,氣體能使澄清石灰水變渾濁或向HCO3鹽酸溶液里加入稀MgSO4溶液,無現(xiàn)象,加熱煮沸,有白色沉淀 MgCO3生成,同時放出 CO2氣體。 (10)PO43 含磷酸根的中性溶液,能與AgNO3反應(yīng),生成黃色Ag3PO4沉淀,該沉淀溶于硝酸。 (11)NO3 濃溶
16、液或晶體中加入銅片、濃硫酸加熱,放出紅棕色氣體。實 驗 化 學(xué)一、氣體制備1、氣體制備類型固固加熱型固液加熱型固液不加熱型2、常見氣體的制備氣體原理尾氣處理O22KMnO4MnO2K2MnO4O22KClO32KCl3O22H2O22H2OO2NH3Ca(OH)22NH4Cl2NH3CaCl22H2OH2O(水溶性)CO2CaCO32HClCaCl2H2OCO2H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2點燃 2H2O22H2OCl2MnO24HClMnCl2Cl22H2ONaOH Cl22NaOHNaClNaClOH2OHClNaClH2SO4NaHSO4HClH2OH2SFeSH2SO4FeSO
17、4H2SNaOH 2NaOHH2SNa2S2H2ONO3Cu8HNO33Cu(NO3)22NO4H2O收集NO2Cu4HNO3Cu(NO3)22NO22H2ONaOH 2NaOH2NO2NaNO2NaNO3H2OCH4CH3COONaNaOHCH4Na2CO3CH42O22H2OCO2C2H4C2H5OHC2H4H2OC2H43O22CO22H2OC2H2CaC22H2OC2H2Ca(OH)22C2H25O22H2O4CO2SO2Na2SO3H2SO4Na2SO4H2OSO22NaOH SO2 = Na2SO3 H2O3、??紝嶒灢僮髅枋?洗滌沉淀:向漏斗中加少量蒸餾水至沒過沉淀,靜止使水流下
18、,重復(fù)操作23次 氣密性檢驗: 分液 測pH值4、干燥劑:(1)由狀態(tài)分為:固體干燥劑、液體干燥劑;由酸堿性可分為:酸性干燥劑、堿性干燥劑、中性干燥劑(2)堿性干燥劑(氧化鈣、氫氧化鈉、堿石灰):用于干燥非酸性氣體(一氧化碳、氫氣、氨氣、氮氣、氧氣等)(3)酸性干燥劑(濃硫酸):不能用于干燥堿性氣體(氨氣);還原性氣體(硫化氫、溴化氫、碘化氫)。(4)中性干燥劑(氯化鈣、氯化鎂):不能用于干燥氨氣、乙醇蒸氣。離子反應(yīng)專題復(fù)習(xí)1.電解質(zhì)、非電解質(zhì)電解質(zhì)非電解質(zhì)定義在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物在水溶液中和熔融狀態(tài)下均不能導(dǎo)電的化合物本質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)下能夠電離的化合物在水溶液中和熔融
19、狀態(tài)下均不能發(fā)生電離的化合物導(dǎo)電實質(zhì)產(chǎn)生了自由移動的離子沒有產(chǎn)生自由移動的離子結(jié)構(gòu)特點離子化合物和某些具有極性鍵的共價化合物某些共價化合物共同點均為化合物注意點電解質(zhì)非、電解質(zhì)的區(qū)分與化合物的水溶性無關(guān).舉例NaCl Ba(OH)2 CH3COOHCH3CH2OH C12H22O112.強電解質(zhì)、弱電解質(zhì)強電解質(zhì)弱電解質(zhì)定義在水溶液中能全部電離的電解質(zhì)在水溶液中只能部分電離的電解質(zhì)電離程度完全部分電離平衡不存在存在溶液中存在微粒種類水合離子、水分子水合離子、水分子、弱電解質(zhì)分子電離過程不可逆、不存在電離平衡可逆、存在電離平衡相互關(guān)系均為電解質(zhì)。在相同條件下,強電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力強于弱電解質(zhì)溶
20、液電離方程式書寫規(guī)律用等號HnA=nH+An-用可逆符號,弱酸分步電離HnA H+ +HA(n-1)-,HA(n-1)- H+ +H2A(n-2)-舉例強酸:HCl H2SO4 HNO3 HClO4 HBr HI強堿:KOH NaOH Ba(OH)2等.絕大部分鹽:BaSO4 BaCl2. 等弱酸:CH3COOH HCN H2S H2CO3等弱堿:NH3H2O Cu(OH)2等.H2O及小部分鹽:(CH3COO)2Pb等.特別提醒:1.電解質(zhì)是指在水溶液中或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔?。水溶液中或熔融狀態(tài)下,這兩者之間只需滿足一者就行了,但必須強調(diào)的是其本身能夠?qū)щ姡皇欠磻?yīng)的生成物。如SO2
21、、SO3的水溶液雖然能導(dǎo)電,但它們都不是電解質(zhì),原因是在溶液中真正起到導(dǎo)電作用的是它們與水反應(yīng)的生成物H2SO3、H2SO4,而不是它們自己本身。Na2O的水溶液的導(dǎo)電雖然也是它與水反應(yīng)生成的NaOH導(dǎo)電,但因為其在熔融狀態(tài)下本身能夠?qū)щ?,所以Na2O是電解質(zhì)。2.電解質(zhì)和非電解質(zhì)都是化合物,單質(zhì)它既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì)。3.判斷某電解質(zhì)是強電解質(zhì)還是弱電解質(zhì)關(guān)鍵是看它在水溶液中電離時是完全電離還是部分電離,與其溶解度大小、導(dǎo)電能力強弱等因素?zé)o關(guān)。練習(xí)題:1. 能用來表示的化學(xué)反應(yīng)方程式的是( )A.B.C. D.2. 下列離子在強堿性條件下,能大量共存的是( )A. 、 B. 、C.
22、、D. 、3. 下列反應(yīng)的離子方程式正確的是( )A. 碳酸氫鈣溶液跟稀反應(yīng)B. 飽和石灰水跟稀反應(yīng) C. 向稀氨水中加入稀鹽酸 D. 碳酸鈣溶于醋酸溶液 4. 下列各組兩種物質(zhì)在溶液中的反應(yīng),可用同一離子方程式表示的是( )A. 和鹽酸;和B. 和;和C. 和;和D. (過量)和;和(過量)5. 溶液和溶液混合后,實際參加反應(yīng)的離子是( )A. 和B. 和C. 、和D.和6. 下列各組離子在水溶液中能大量共存的是( )A. 、 B. 、C. 、 D. 、7. 下列各組離子中,在酸性溶液中能大量共存,并且溶液為無色透明的是( )A. 、 B. 、C. 、 D. 、8. 用一種試劑除去下列各物質(zhì)
23、中的雜質(zhì)(括號內(nèi)物質(zhì))寫出所用試劑及離子方程式。(1):試劑,離子方程式(2):試劑,離子方程式(3):試劑,離子方程式(4)粉(粉):試劑,離子方程式(答案不唯一)9. 某河邊兩旁有甲、乙兩廠,它們排放的工業(yè)廢水中,共含、六種離子。甲廠的廢水明顯呈堿性,故甲廠廢水中所含的三種離子是乙廠的廢水中含有另外三種離子。如果加入一定量(填“活性炭”、“硫酸亞鐵”、“鐵粉”)可以回收其中的金屬 (填寫金屬元素符號)。另一種設(shè)想是將甲廠和乙廠的廢水按適當(dāng)?shù)谋壤旌?,可以使廢水中的(填寫離子符號)轉(zhuǎn)化為沉淀。經(jīng)過濾后的廢水主要含可用來澆灌農(nóng)田。試題答案1. C 2. B 3. AC 4. D 5. D 6.
24、 BC 7. AB 8. (1)溶液 (2)飽和溶液 (3)溶液 (4)溶液 9.、;粉;、;氧化還原反應(yīng)專題復(fù)習(xí)1、準(zhǔn)確理解氧化還原反應(yīng)的概念 1.1 氧化還原反應(yīng)各概念之間的關(guān)系(1)反應(yīng)類型: 氧化反應(yīng):物質(zhì)所含元素化合價升高的反應(yīng)。 還原反應(yīng):物質(zhì)所含元素化合價降低的反應(yīng)。 氧化還原反應(yīng):有元素化合價升高和降低的反應(yīng)。(2)反應(yīng)物: 氧化劑:在反應(yīng)中得到電子的物質(zhì) 還原劑:在反應(yīng)中失去電子的物質(zhì)(3)產(chǎn)物: 氧化產(chǎn)物:失電子被氧化后得到的產(chǎn)物 還原產(chǎn)物:得電子被還原后得到的產(chǎn)物(4)物質(zhì)性質(zhì): 氧化性:氧化劑所表現(xiàn)出得電子的性質(zhì) 還原性:還原劑所表現(xiàn)出失電子的性質(zhì)(5)各個概念之間的關(guān)
25、系如下圖例題:下列變化過程屬于還原反應(yīng)的是( D )A.HClMgCl2 B.NaNa+ C.COCO2 D. Fe3+Fe1.2 常見的氧化劑與還原劑(1)物質(zhì)在反應(yīng)中是作為氧化劑還是作為還原劑,主要取決于元素的化合價。元素處于最高價時,它的原子只能得到電子,因此該元素只能作氧化劑,如+7價的Mn和+6價的S元素處于中間價態(tài)時,它的原子隨反應(yīng)條件不同,既能得電子,又能失電子,因此該元素既能作氧化劑,又能作還原劑,如0價的S和+4價的S元素處于最低價時,它的原子則只能失去電子,因此該元素只能作還原劑,如-2價的S(2)重要的氧化劑活潑非金屬單質(zhì),如F2、Cl2、Br2、O2等。元素處于高價時的
26、氧化物、高價含氧酸及高價含氧化酸鹽等,如MnO2,NO2;濃H2SO4,HNO3;KMnO4,KClO3,F(xiàn)eCl3等。過氧化物,如Na2O2,H2O2等。(3)重要的還原劑金屬單質(zhì),如Na,K,Zn,F(xiàn)e等。某些非金屬單質(zhì),如H2,C,Si等。元素處于低化合價時的氧化物,如CO,SO2等。元素處于低化合價時的酸,如HCl(濃),HBr,HI,H2S等。元素處于低化合價時的鹽,如Na2SO3,F(xiàn)eSO4等。 1.3 電子轉(zhuǎn)移的表示方法電子轉(zhuǎn)移的表示方法有雙線橋法和單線橋法(1)雙線橋法要點:a.箭頭由反應(yīng)物中化合價變化元素指向生成物中化合價已經(jīng)變化了的同一元素。(升高、降低各一根箭頭,越過方程
27、式中間的等號) b.電子轉(zhuǎn)移數(shù)目:化合價升高、失電子;化合價降低、得電子?;蟽r改變元素的原子個數(shù)m 每個原子得到(或失去)電子的個數(shù)ne-, 即m ne-如:(2)單線橋法要點:a.線橋從反應(yīng)物中化合價升高的元素出發(fā),指向反應(yīng)物中化合價降低的元素,箭頭對準(zhǔn)氧化劑中化合價降低的元素,箭頭不過“=”b.在線橋上標(biāo)明轉(zhuǎn)移電子總數(shù),不寫得到或失去。如:氧化還原反應(yīng)的表示方法及配平1、表示方法配平的方法和步驟:寫好化學(xué)式,標(biāo)明化合價;畫上雙箭頭,列出變化價;升降化合價,公倍求相等;觀察再配平,兩邊添系數(shù)。步驟:(1)標(biāo)出有變價的元素反應(yīng)前后的化合價(2)用“雙橋線”連接反應(yīng)前后的元素并在橋上或橋下注明
28、化合價升降數(shù)(3)找出化合價升降數(shù)之間的最小公倍數(shù),再依據(jù)以上有關(guān)原則首先配平有關(guān)物質(zhì)前面的系數(shù)要求:(1)質(zhì)量守恒:即反應(yīng)前后各元素原子的種類和個數(shù)相等(2)氧化劑和還原劑之間電子轉(zhuǎn)移關(guān)系正確(3)電荷守恒:反應(yīng)物總電荷數(shù)與生成物總電荷數(shù)相等,且電性相同常見的氧化還原反應(yīng)方程式的配平(1)整體法的應(yīng)用:A還原劑或氧化劑的所有元素完全被氧化或完全被還原,可以看成一個整體,在配平時按各元素的系數(shù)比考慮得失電子的總數(shù)如:分析:中碳元素的平均價態(tài)為+3價,都被氧化到+4價,可考慮整體法5指計量數(shù)為52指計量數(shù)為2B還原劑或氧化劑的元素部分被氧化或部分被還原,不能看成一個整體,要分別考慮如:分析:氯氣
29、中的氯元素部分被還原,部分被氧化,分別考慮1指HC1O計量數(shù)為11指HC1計量數(shù)為1(2)離子型氧化還原反應(yīng)配平離子型氧化還原反應(yīng)配平時,遵循整體法配平的同時,還可從兩邊的電荷守恒出發(fā)如分析:中的氧元素都被還原為-2價,可用整體法2指計量數(shù)為23指計量數(shù)為3根據(jù)電荷守恒,用觀察法配平其他化學(xué)計量數(shù):(3) 難點突破:1缺項配平:一般先確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的化學(xué)計量數(shù),在通過比較反應(yīng)物與生成物,確定缺項(一般為、),最后觀察法配平將固體加入的混合溶液里,加熱后溶液顯紫色(無色),反應(yīng)的離子方程式如下:試完成并配平方程式分析:溶液顯紫色說明由生成,與的氧元素生成,所以右邊缺項為和
30、5指計量數(shù)為52指計量數(shù)為2根據(jù)電荷守恒,用觀察法配平其他化學(xué)計量數(shù):2零價配平:復(fù)雜的化合物中的化合價無法標(biāo)出,且僅靠觀察法也無法配平,此時可把不知(或難知)化合價的物質(zhì)看成一個電中性的整體,假設(shè)其中所有的元素都為0價,在根據(jù)化合價升降配平方程式,不影響配平結(jié)果但需要注意的是:按零價法分析的價態(tài)升降根據(jù)與該反應(yīng)實際的價態(tài)升降不符,零價法只是配平的一種方法和技巧分析:設(shè)中各元素均為0價1指計量數(shù)為113指計量數(shù)為13中有觀察法配平其他化學(xué)計量數(shù):3均價配平:適用于有機氧化還原方程式的配平根據(jù)氫元素為+1價,氧元素為-2價,確定碳元素的平均價態(tài),在通過適當(dāng)方法配平分析:5指計量數(shù)為52指計量數(shù)為
31、2用觀察法配平其他化學(xué)計量數(shù):3、氧化還原概念及規(guī)律的應(yīng)用 3.1 氧化還原反應(yīng)方程式的配平3.1.1 三個原則得失電子守恒原則,原子守恒原則,電荷守恒原則3.1.2 一般方法化合價升降法聯(lián)合最小公倍數(shù)法3.1.3 配平技巧 正向配平法先從氧化劑和還原劑開始配平。適用范圍:分子間的氧化還原反應(yīng),所有元素參與的氧化還原反應(yīng),生成物中物質(zhì)即是氧化物又是還原產(chǎn)物。 逆向配平法先從氧化還原產(chǎn)物開始配平適用范圍:自身氧化還原反應(yīng),反應(yīng)物中某一部分被氧化或被還原 整體配平發(fā)當(dāng)某一元素的原子或 HYPERLINK /v268062.htm?ch=ch.bk.innerlink t _blank 原子團(多見
32、于 HYPERLINK /v454633.htm?ch=ch.bk.innerlink t _blank 有機反應(yīng)配平)在某化合物中有數(shù)個時,可將它作為一個整體對待,根據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和為零的原則予以整體標(biāo)價。例題:S+Ca(OH)2=CaSx+CaS2O3+H2O分析:NH4NO3中N的平均化合價為+1價(NH4中-3價,NO3中+5價),元素化合價升降關(guān)系為:NH4NO3HNO3 :+1+5升41價NH4NO3N2:+10 降22價得2(x+1)S + 3Ca(OH)2 2CaSx + CaS2O3 + 3H2O 缺項配平法如果所給的化學(xué)方程式中有反應(yīng)物或生成物沒有寫出來,在配平時
33、,如果所空缺的物質(zhì)不發(fā)生電子的得失,僅僅是提供一種發(fā)生反應(yīng)的酸、堿、中性的環(huán)境,可先把有化合價升降的元素配平,最后根據(jù)電荷守恒和原子守恒確定缺項物質(zhì),配平。例題: BiO3 Mn2 = Bi3 MnO4 H2O分析:首先根據(jù)化合價的升降配平有變價元素的有關(guān)物質(zhì):5BiO3 2 Mn2 = 5 Bi3 2 MnO4H2O根據(jù)氧原子守恒,可以確定H2O 的系數(shù)為7,根據(jù)質(zhì)量守恒和電荷守恒規(guī)律可以確定反應(yīng)物所缺的是氫離子H 其他配平法(自己總結(jié))(1)奇偶配平法這種方法適用于化學(xué)方程式兩邊某一元素多次出現(xiàn),并且兩邊的該元素原子總數(shù)有一奇一偶,例如:C2H2+O2CO2+H2O,此方程式配平從先出現(xiàn)次
34、數(shù)最多的氧原子配起。O2內(nèi)有2個氧原子,無論化學(xué)式前系數(shù)為幾,氧原子總數(shù)應(yīng)為偶數(shù)。故右邊H2O的系數(shù)應(yīng)配2(若推出其它的分子系數(shù)出現(xiàn)分?jǐn)?shù)則可配4),由此推知C2H2前2,式子變?yōu)椋?C2H2+O2CO2+2H2O,由此可知CO2前系數(shù)應(yīng)為4,最后配單質(zhì)O2為5,把短線改為等號,寫明條件即可:2C2H2+5O2=4CO2+2H2O(2)觀察法配平有時方程式中會出現(xiàn)一種化學(xué)式比較復(fù)雜的物質(zhì),我們可通過這個復(fù)雜的分子去推其他化學(xué)式的系數(shù),例如:Fe+H2OFe3O4+H2,F(xiàn)e3O4化學(xué)式較復(fù)雜,顯然,F(xiàn)e3O4中Fe來源于單質(zhì)Fe,O來自于H2O,則Fe前配3,H2O前配4,則式子為:3Fe+4H
35、2OFe3O4+H2由此推出H2系數(shù)為4,寫明條件,短線改為等號即可:3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2(3)歸一法找到化學(xué)方程式中關(guān)鍵的化學(xué)式,定其化學(xué)式前計量數(shù)為1,然后根據(jù)關(guān)鍵化學(xué)式去配平其他化學(xué)式前的化學(xué)計量數(shù)。若出現(xiàn)計量數(shù)為分?jǐn)?shù),再將各計量數(shù)同乘以同一整數(shù),化分?jǐn)?shù)為整數(shù),這種先定關(guān)鍵化學(xué)式計量數(shù)為1的配平方法,稱為歸一法。 做法:選擇化學(xué)方程式中組成最復(fù)雜的化學(xué)式,設(shè)它的系數(shù)為1,再依次推斷。 氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計算(舉例說明,不少于2個例子)計算依據(jù):氧化劑得到的電子總數(shù)等于還原劑失去的電子總數(shù)。計算公式:氧化劑的物質(zhì)的量變價元素原子的個數(shù)化合價的變化值等=還原劑的物質(zhì)的量變價元
36、素原子的個數(shù)化合價的變化值。例題1:ClO2是一種消毒殺菌效率高、二次污染小的水處理劑,實驗室可以通過以下反應(yīng)制得ClO2:反應(yīng)方程式為2KClO3H2C2O4H2SO4=加熱=2ClO2K2SO42CO22H2O,下列說法正確的是 (A)AKClO3在反應(yīng)中得到電子BClO2是氧化產(chǎn)物CH2C2O4在反應(yīng)中被還原D1molKClO3參加反應(yīng)有2mol電子轉(zhuǎn)移解析:由反應(yīng)方程式知:KClO3中Cl元素化合價由54,H2C2O4中碳元素的化合價由34,故KClO3得電子,是氧化劑,被還原得還原產(chǎn)物ClO2,1molKClO3參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol電子;H2C2O4是還原劑被氧化,故A項正確。答案:
37、A例題2:將11.2g的Mg和Cu的混合物完全溶解于足量的硝酸中,收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體X,再向所得溶液中加入適量的NaOH溶液,產(chǎn)生21.4g沉淀,根據(jù)題意推斷氣體X的成分可能是A. 0.3mol NO2和0.3mol NO B. 0.2mol NO2和0.1mol N2O4C. 0.1mol NO、0.2mol NO2和0.05mol N2O4 D. 0.6mol NO解析:根據(jù)Mg、Cu的變化:MgMg2+2OHMg(OH)22e、CuCu2+2OHCu(OH)22e知增加的質(zhì)量為OH的質(zhì)量,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量與OH的物質(zhì)的量相等,則有n(OH)21.4g11.2 g/17gmol1 0.6
38、 mol,故反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量也為0.6 mol。選項A轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.3mol1+ 0.3mol3 1.2 mol,不正確;選項B轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2mol1+ 0.1mol2 0.4 mol,不正確;選項C轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1mol3+ 0.2mol1+ 0.05mol2 0.6 mol,正確;選項D轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.6mol31.8 mol,不正確.例題3:足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO 的混合氣體,這些氣體與1.68LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中,所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5mol/LNaOH
39、溶液至Cu2+恰好完全沉淀,則消耗NaOH溶液的體積是( A )A60mL B45mL C30mL D15mL解析:本題在氧化還原反應(yīng)中屬于連續(xù)反應(yīng),這類題型在計算過程中只需考慮始末元素化合價的變化,在整個過程相當(dāng)于Cu在失去電子,O2在得到電子。Cu化合價升高2個,O的化合價降低兩個則:n(Cu)1(2-0)= n(O2)20(2)得n(Cu)=0.15mol根據(jù)化學(xué)式Cu(NO3)2, ,可知n(NO3-)= 0.15mol2。但加NaOH溶液后,NO3-最終與Na+ 結(jié)合,所以n(Na+)= n(NO3-)=0.3mol,進而求得所需5mol/L NaOH溶液的體積是60mL高一化學(xué)模塊
40、I主要知識及化學(xué)方程式一、 研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序 1 基本方法:觀察法、實驗法、分類法、比較法 2 基本程序: 第三步:用比較的方法對觀察到的現(xiàn)象進行分析、綜合、推論,概括出結(jié)論。 二、 鈉及其化合物的性質(zhì): 1 鈉在空氣中緩慢氧化:4Na+O2=2Na2O 2 鈉在空氣中燃燒:2Na+O2點燃=Na2O2 3 鈉與水反應(yīng):2Na+2H2O=2NaOH+H2 現(xiàn)象:鈉浮在水面上;熔化為銀白色小球;在水面上四處游動;伴有嗞嗞響聲;滴有酚酞的水變紅色。 4 過氧化鈉與水反應(yīng):2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 5 過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng):2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 6
41、碳酸氫鈉受熱分解:2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2 7 氫氧化鈉與碳酸氫鈉反應(yīng):NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O 8 在碳酸鈉溶液中通入二氧化碳:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 三、 氯及其化合物的性質(zhì) 1 氯氣與氫氧化鈉的反應(yīng):Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 2 鐵絲在氯氣中燃燒:2Fe+3Cl2點燃=2FeCl3 3 制取漂白粉(氯氣能通入石灰漿)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 4氯氣與水的反應(yīng):Cl2+H2O=HClO+HCl 5 次氯酸鈉在空氣中變質(zhì):NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+H
42、ClO 6 HYPERLINK /s?q=%E6%AC%A1%E6%B0%AF%E9%85%B8%E9%92%99&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 次氯酸鈣在空氣中變質(zhì):Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO 四、 以物質(zhì)的量為中心的物理量關(guān)系 1 物質(zhì)的量n(mol)= N/N(A) 2 物質(zhì)的量n(mol)= m/M 3 標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體物質(zhì)的量n(mol)= V/V(m) 4 溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量n(mol)=cV 五、 膠體: 1 定義:分散質(zhì)粒子直徑介于1100nm之間的分散系。 2 膠體性質(zhì): 丁達(dá)爾現(xiàn)象 聚沉 電泳 布朗運動 3
43、膠體提純:滲析 六、 電解質(zhì)和非電解質(zhì) 1 定義:條件:水溶液或熔融狀態(tài);性質(zhì):能否導(dǎo)電;物質(zhì)類別:化合物。 2 強電解質(zhì):強酸、強堿、大多數(shù)鹽;弱電解質(zhì):弱酸、弱堿、水等。 3 離子方程式的書寫: 寫:寫出化學(xué)方程式 拆:將易溶、易電離的物質(zhì)改寫成離子形式,其它以化學(xué)式形式出現(xiàn)。 下列情況不拆:難溶物質(zhì)、難電離物質(zhì)(弱酸、弱堿、水等)、氧化物、HCO3-等。 刪:將反應(yīng)前后沒有變化的離子符號刪去。 查:檢查元素是否守恒、電荷是否守恒。 4 離子反應(yīng)、 HYPERLINK /s?q=%E7%A6%BB%E5%AD%90%E5%85%B1%E5%AD%98&ie=utf-8&src=wenda_
44、link t _blank 離子共存問題:下列離子不能共存在同一溶液中: 生成難溶物質(zhì)的離子:如Ba2+與SO42-;Ag+與Cl-等 生成氣體或易揮發(fā)物質(zhì):如H+與CO32-、HCO3-、SO32-、S2-等;OH-與 HYPERLINK /s?q=NH4%2B&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank NH4+等。 生成難電離的物質(zhì)(弱電解質(zhì)) 發(fā)生氧化還原反應(yīng):如:MnO4-與I-;H+、NO3-與Fe2+等 七、 氧化還原反應(yīng) 1(某元素)降價得到電子被還原作氧化劑產(chǎn)物為還原產(chǎn)物 2(某元素)升價失去電子被氧化作還原劑產(chǎn)物為氧化產(chǎn)物 3 氧化性:氧化劑氧化產(chǎn)物
45、還原性:還原劑還原產(chǎn)物 八、 鐵及其化合物性質(zhì) 1 Fe2+及Fe3+離子的檢驗: Fe2+的檢驗:(淺綠色溶液) a) 加氫氧化鈉溶液,產(chǎn)生白色沉淀,繼而變灰綠色,最后變紅褐色。 b) 加KSCN溶液,不顯紅色,再滴加氯水,溶液顯紅色。 Fe3+的檢驗:(黃色溶液) a) 加氫氧化鈉溶液,產(chǎn)生紅褐色沉淀。 b) 加KSCN溶液,溶液顯紅色。 2 主要反應(yīng)的化學(xué)方程式: 鐵與鹽酸的反應(yīng):Fe+2HCl=FeCl2+H2 鐵與硫酸銅反應(yīng)( HYPERLINK /s?q=%E6%B9%BF%E6%B3%95%E7%82%BC%E9%93%9C&ie=utf-8&src=wenda_link t _
46、blank 濕法煉銅):Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 在氯化亞鐵溶液中滴加氯水:(除去氯化鐵中的氯化亞鐵雜質(zhì))3FeCl2+Cl2=2FeCl3 氫氧化亞鐵在空氣中變質(zhì):4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 在氯化鐵溶液中加入鐵粉:2FeCl3+Fe=3FeCl2 銅與氯化鐵反應(yīng)(用氯化鐵腐蝕銅電路板):2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 少量鋅與氯化鐵反應(yīng):Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 足量鋅與氯化鐵反應(yīng):3Zn+2FeCl3=2Fe+3ZnCl2 九、 氮及其化合物的性質(zhì) 1“雷雨發(fā)莊稼”涉及反應(yīng)原理: N2+O2放電=2NO 2NO+O2=2
47、NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2 氨的工業(yè)制法:N2+3H2 2NH3 3 氨的實驗室制法: 原理:2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+CaCl2+2H2O 裝置:與制O2相同 收集方法: HYPERLINK /s?q=%E5%90%91%E4%B8%8B%E6%8E%92%E7%A9%BA%E6%B0%94%E6%B3%95&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 向下排空氣法 檢驗方法: a) 用濕潤的紅色石蕊試紙試驗,會變藍(lán)色。 b) 用沾有濃鹽酸的玻璃棒靠近瓶口,有大量白煙產(chǎn)生。NH3+HCl=NH4Cl 干燥方法:可用 HYPERLINK /s?q=%E7%A2%B1%E7%9F%B3%E7%81%B0&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 堿石灰或氧化鈣、氫氧化鈉,不能用濃硫酸。 4氨與水的反應(yīng):NH3+H2O=NH3H2O NH3H2O NH4+OH- 5 氨的催化氧化:4NH3+5O2 4NO+6H2O(制取硝酸
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