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文檔簡介
1、高中化學(xué)學(xué)問點規(guī)律 專題一 化學(xué)反應(yīng)及其能量變化 1氧化仍原反應(yīng) 氧化仍原反應(yīng) 有電子轉(zhuǎn)移 包括電子的得失和共用電子對的偏移 或有元素化合價升降的反應(yīng)如 2Na+ C12 2NaCl 有電子得失 , H 2+ C1 2 2HCl 有電子對偏移 等反應(yīng)均屬氧化仍原反應(yīng); 氧化仍原反應(yīng)的本質(zhì) 是電子轉(zhuǎn)移 電子得失或電子對偏移 ; 氧化仍原反應(yīng)的特點 在反應(yīng)前后有元素的化合價發(fā)生變化依據(jù)氧化仍原反應(yīng)的反應(yīng)特點可判定一個 反應(yīng)是否為氧化仍原反應(yīng)某一化學(xué)反應(yīng)中有元素的化合價發(fā)生變化,就該反應(yīng)為氧化仍原反應(yīng),否就為 非氧化仍原反應(yīng); 氧化劑與仍原劑 概 念 含 義 概 念 含 義 氧化劑 反應(yīng)后所含元素化
2、合價降低的 仍原劑 反應(yīng)后所含元素化合價上升的反應(yīng)物 反應(yīng)物 仍原劑在反應(yīng)時化合被氧化 價上升的 過程 氧化劑具有的被仍原 氧化劑在反應(yīng)時化合價降低的過程 奪電子的才能 元素在反應(yīng)過氧化性 程中化合價上升 的反應(yīng) 仍原仍原性 仍原劑具有的失電子的才能 劑在反應(yīng)時化合價上升后 氧化反 仍原反 元素在反應(yīng)過程中化合價降低的反應(yīng) 應(yīng) 氧得到的產(chǎn)物 應(yīng) 仍氧化劑在反應(yīng)時化合價降低后得到的產(chǎn)物 化產(chǎn) 原產(chǎn) 物 物 氧化劑與仍原劑的相互關(guān)系 重要的氧化劑和仍原劑: 1 所含元素的化合價處在最高價的物質(zhì)只能得到電子,只具有氧化性,只能作氧化劑 注:不愿定是強氧 化劑 ;重要的氧化劑有: 活潑非金屬單質(zhì),如
3、X 2 鹵素單質(zhì) , O2,O3 等;所含元素處于高價或較高價時的氧化物,如 MnO 2, NO 2 ,PbO2 等;所含元素處于高價時的含氧酸,如濃 如 KMnO 4,KClO 3, K 2Cr2O7 等金屬陽離子等,如 H2O2 等特殊物質(zhì),如 HClO 也具有強氧化性 H 2SO4 ,HNO 3 等所含元素處于高價時的鹽, Fe 3 ,Cu 2 ,Ag ,H 等過氧化物,如 Na2O2 , 2 所含元素的化合價處在最低價的物質(zhì)只能失去電子,只具有仍原性,只能作仍原劑 注:不愿定是強仍 原劑 重要的仍原劑有: 活潑金屬單質(zhì),如 Na, K , Ca,Mg , Al , Fe 等某些非金屬單
4、質(zhì),如 C, H2, Si 等所含元素處 2 4于低價或較低價時的氧化物,如 CO,SO2 等所含元素處于低價或較低價時的化合物,如含有 S, S , 1 1 2I , Br , Fe 的化合物 H2S, Na2S, H2SO3, Na2SO3,HI , HBr , FeSO4, NH 3 等 3 當(dāng)所含元素處于中間價態(tài)時的物質(zhì),既有氧化性又有仍原性,如 2 H 2O2, SO2, Fe 等 4 當(dāng)一種物質(zhì)中既含有高價態(tài)元素又含有低價態(tài)元素時, 該物質(zhì)既有氧化性又有仍原性 例如, 鹽酸 HCl 與 Zn 反應(yīng)時作氧化劑,而濃鹽酸與 氧化仍原反應(yīng)的分類 1 不同反應(yīng)物間的氧化仍原反應(yīng) MnO 2
5、 共熱反應(yīng)時,就作仍原劑 不同元素間的氧化仍原反應(yīng) 例如: MnO 2+ 4HCl 濃 MnCl 2+ C12 + 2H 2O 絕大多數(shù)氧化仍原反應(yīng)屬于這一類 同種元素間的氧化仍原反應(yīng) 例如: 2H2S+ SO2 3S+ 2H 2O KClO 3+ 6HCl 濃 KCl+ 3C1 2 + 3H 2O在這類反應(yīng)中,所得氧化產(chǎn)物和仍原產(chǎn)物是同一物質(zhì),這類氧化仍原反應(yīng)又叫歸中反應(yīng) 2 同一反應(yīng)物的氧化仍原反應(yīng) 同一反應(yīng)物中,不同元素間的氧化仍原反應(yīng)例如: 2KClO 3 2KCl+ 3O 2 同一反應(yīng)物中,同種元素不同價態(tài)間的氧化仍原反應(yīng)例如: NH 4NO 3 N 2O + 2H 2O 同一反應(yīng)物
6、中,同種元素同一價態(tài)間的氧化仍原反應(yīng)例如: C12+ 2NaOH NaCl+ NaClO+ H 2O 3NO 2+ H 2O 2HNO 3+ NO 在這類反應(yīng)中,某一元素的化合價有一部分上升了,另一部分就降低了這 類氧化仍原反應(yīng)又叫歧化反應(yīng) 氧化仍原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系 如右圖所示 由圖可知: 置換反 應(yīng)都是氧化仍原反應(yīng);復(fù)分解反應(yīng)都不是氧化仍原反應(yīng),化合反應(yīng),分解反 應(yīng)不愿定是氧化仍原反應(yīng) 氧化仍原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向,數(shù)目的表示方法 1 單線橋法 表示在反應(yīng)過程中反應(yīng)物里元素原子間電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目和方向 用帶箭頭的連線從化合價升 高的元素開頭,指向化合價降低的元素,再在連線上方標(biāo)出電
7、子轉(zhuǎn)移的數(shù)目 在單線橋法中,箭頭的指向已經(jīng)說明白電子轉(zhuǎn)移的方向,因此不能再在線橋上寫“得” ,“失”字樣 2 雙線橋法表示在反應(yīng)物與生成物里,同一元素原子在反應(yīng)前后電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目和方向在氧化劑與仍 原產(chǎn)物,仍原劑與氧化產(chǎn)物之間分別用帶箭頭的連線從反應(yīng)前的有關(guān)元素指向反應(yīng)后的該種元素,并在兩 條線的上,下方分別寫出“得” ,“失”電子及數(shù)目例如: 氧化仍原反應(yīng)的有關(guān)規(guī)律 1 氧化性,仍原性強弱判定的一般規(guī)律 氧化性,仍原性的強弱取決于得失電子的難易;而與得失電子數(shù)的多少無關(guān) 金屬活動性次序表金屬的活動性越強,金屬單質(zhì) 原子 的仍原性也越強,而其離子的氧化性越弱如 仍原性: MgFeCuAg ;氧
8、化性: Ag Cu 2 Fe Mg 2 2 同種元素的不同價態(tài) 特殊情形;氯的含氧酸的氧化性次序為: HClOHClO 3 HClO 4氧化仍原反應(yīng)進行的方向一般而言,氧化仍原反應(yīng)總是朝著強氧化性物質(zhì)與強仍原性物質(zhì)反應(yīng)生成弱 氧化性物質(zhì)與弱仍原性物質(zhì)的方向進行在一個給出的氧化仍原反應(yīng)方程式中,氧化劑和氧化產(chǎn)物都有氧 化性,仍原劑和仍原產(chǎn)物都有仍原性,其氧化性,仍原性的強弱關(guān)系為: 氧化性:氧化劑氧化產(chǎn)物; 仍原性:仍原劑仍原產(chǎn)物 反之,依據(jù)給出的物質(zhì)的氧化性,仍原性的強弱,可以判定某氧化仍原反應(yīng)能否自動進行 反應(yīng)條件的難易 不同的氧化劑 仍原劑 與同一仍原劑 氧化劑 反應(yīng)時, 反應(yīng)越易進行,
9、就對應(yīng)的氧化劑 仍原劑 的氧化性 仍原性 越強,反之越弱 第 2 頁,共 95 頁濃度同一種氧化劑 或仍原劑 ,其濃度越大,氧化性 或仍原性 就越強 H 濃度對于在溶液中進行的氧化仍原反應(yīng),如氧化劑為含氧酸或含氧酸鹽,就溶液中 H 濃度越大, 其氧化性就越強 2 氧化仍原反應(yīng)中元素化合價的規(guī)律 一種元素具有多種價態(tài)時,處于最高價態(tài)時只具有氧化性,處于最低價態(tài)時只具有仍原性,而處于中間 價態(tài)時就既有氧化性又具有仍原性但須留意,如一種化合物中同時含最高價態(tài)元素和最低價態(tài)元素時, 就該化合物兼有氧化性和仍原性,如 HCl 價態(tài)不相交規(guī)律同種元素不同價態(tài)間相互反應(yīng)生成兩種價態(tài)不同的產(chǎn)物時,化合價上升與
10、化合價降低 的值不相交,即高價態(tài)降低后的值確定不低于低價態(tài)上升后的值,也可歸納為“價態(tài)變化只靠攏,不相 交”所以,同種元素的相鄰價態(tài)間不能發(fā)生氧化仍原反應(yīng);同種元素間隔中間價態(tài),發(fā)生歸中反應(yīng) 3 氧化仍原反應(yīng)中的優(yōu)先規(guī)律:當(dāng)一種氧化劑 仍原劑 同時與多種仍原劑 氧化劑 相遇時,該氧化劑 仍原 劑 第一與仍原性 氧化性 最強的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),而只有當(dāng)仍原性 氧化性 最強的物質(zhì)反應(yīng)完后,才依次是 仍原性 氧化性 較弱的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng) 4 電子守恒規(guī)律在任何氧化仍原反應(yīng)中,氧化劑得到的電子總數(shù)等于仍原劑失去的電子總數(shù) 即氧化劑 化合價上升的總數(shù)等于仍原劑化合價降低的總數(shù) 氧化仍原反應(yīng)方程式的配平 這一點
11、也是氧化仍原反應(yīng)配平的基礎(chǔ); 氧化仍原反應(yīng)方程式的配平包括氧化仍原反應(yīng)化學(xué)方程式的配平和氧化仍原反應(yīng)離子方程式的配平 1 配平的原就: 質(zhì)量守恒原就:反應(yīng)前后各元素的原子個數(shù)相等 化合價守恒原就:氧化劑化合價降低的總數(shù)與仍原劑化合價上升的總數(shù)相等 電荷守恒原就:離子方程式兩邊陰,陽離子所帶的正,負(fù)電荷的總數(shù)相等 2 配平的一般步驟: “標(biāo)價態(tài)” 將反應(yīng)前后價態(tài)發(fā)生了轉(zhuǎn)變的元素的化合價標(biāo)出 “列變化” 依據(jù)所標(biāo)價態(tài),列出化合價上升值和降低值 “求總數(shù)” 用最小公倍數(shù)法使化合價升降的總數(shù)相等,以保證化合價守恒 “配系數(shù)” 先將氧化劑,仍原劑,氧化產(chǎn)物和仍原產(chǎn)物配平后,再配平價態(tài)未發(fā)生變化的物質(zhì) 酸
12、,堿,水 ,以保證質(zhì)量守恒和電荷守恒 一般為 3 配平的一般方法: 在詳細涉及到一個氧化仍原反應(yīng)方程式的配平常,究竟是先配反應(yīng)物仍是產(chǎn)物,或 是先配氧化劑及其仍原 產(chǎn)物,再配仍原劑及其氧化產(chǎn)物,就需依據(jù)不同的氧化仍原反應(yīng)方程式作詳細分 析 順向法配系數(shù)時,先配反應(yīng)物,后配生成物適用情形:這種配平方法適用于大多數(shù)的氧化仍原反應(yīng) 方程式的配平,特殊是以下幾類反應(yīng)的配平, a有兩種以上元素被氧化或仍原的反應(yīng); b歸中反應(yīng); c氧化劑或仍原劑的化學(xué)式中 有腳標(biāo)的反應(yīng) 例 1 配平化學(xué)方程式: FeS2 + O 2 一 Fe2O3 + SO2 逆向法配系數(shù)時,先配生成物,再配反應(yīng)物適用情形: a歧化反應(yīng)
13、; b某元素被氧化或仍原成不止一種價態(tài)的產(chǎn)物的反應(yīng); c產(chǎn)物的化學(xué)式中有腳標(biāo)的反應(yīng) 例 2 配平化學(xué)方程式: S + KOH K 2S + K 2SO3 或先配仍原劑及其對應(yīng)的氧化產(chǎn)物 ,再配另一反 交叉法配系數(shù)時,先配氧化劑及其對應(yīng)的仍原產(chǎn)物 應(yīng)物及其對應(yīng)的產(chǎn)物適用情形: a某一反應(yīng)物有腳標(biāo),其對應(yīng)的產(chǎn)物也有腳標(biāo)的反應(yīng); b某反應(yīng)物在反應(yīng)中既作氧化劑 或仍原劑 又起酸 既生成鹽 的作用 一般為 HNO 3 ,H 2SO4, HCl等酸 的 反應(yīng) 第 3 頁,共 95 頁例 3 配平化學(xué)方程式 Cu 2S + HNO 3 CuNO 32 + H 2SO4 + NO ,求出氧化劑與仍原劑的物質(zhì)的
14、量之比 氧化劑與仍原劑的物質(zhì)的量之比為 10 3 2離子反應(yīng) 離子反應(yīng) 有離子參加或有離子生成的反應(yīng),都稱為離子反應(yīng)離子反應(yīng)的本質(zhì),類型和發(fā)生的條件: 1 離子反應(yīng)的本質(zhì):反應(yīng)物中某種離子的濃度減小 2 離子反應(yīng)的主要類型及其發(fā)生的條件: 離子互換 復(fù)分解 反應(yīng)具備以下條件之一就可以使反應(yīng)朝著離子濃度減小的方向進行,即離子反應(yīng)就會發(fā)生 a生成難溶于水的物質(zhì)如: 2 Cu + 2OH CuOH 留意: 當(dāng)有關(guān)離子濃度足夠大時,生成微溶物的離子反應(yīng)也能發(fā)生如: 2Ag + SO 4 2 Ag 2SO4 Ca 2 + 2OH CaOH 或者由微溶物生成難溶物的反應(yīng)也能生成如當(dāng)石灰乳與 Na2CO 3
15、 溶液混合時,發(fā)生反應(yīng): CaOH 2 + CO 3 2 CaCO + 2OH 3 b生成難電離的物質(zhì) 即弱電解質(zhì) 如: H + OH H2O H + CH 3COO CH 3COOH c生成揮發(fā)性物質(zhì) 即氣體 如: CO 3 + 2H 2 CO + H 2O NH 4 + OH NH 3 + H 2O 離子間的氧化仍原反應(yīng)由強氧化劑與強仍原劑反應(yīng),生成弱氧化劑和弱仍原劑,即反應(yīng)朝著氧化 性,仍原性減弱的方向進行例如: Fe + Cu 2 Fe 2+ Cu Cl 2 + 2Br 2C1 + Br 2 2MnO 4 + 16H + 10C1 2Mn 2 + 5C12 + 8H 2O 書寫離子方程
16、式時應(yīng)留意的問題: 1電解質(zhì)在非電離條件下 不是在水溶液中或熔融狀態(tài) ,雖然也有離子參加反應(yīng),但不能寫成離子方 程式,由于此時這些離子并沒有發(fā)生電離如 NH 4Cl 固體與 CaOH 2 固體混合加熱制取氨氣的反應(yīng),濃 H2SO4 與固體 如 NaCl ,Cu 等 的反應(yīng)等,都不能寫成離子方程式相反,在某些化學(xué)方程式中,雖然其反 應(yīng)物不是電解質(zhì)或強電解質(zhì),沒有大量離子參加反應(yīng),但反應(yīng)后產(chǎn)生了大量離子,因此,仍可寫成離子方 程式如 Na, Na2O,Na2O2, SO3, Cl 2 等與 H2O 的反應(yīng) 2多元弱酸的酸式鹽,如易溶于水,就成鹽的陽離子和酸根離子可拆開寫成離子的形式,而酸根中的 H
17、 與正鹽陰離子不能拆開寫例如 NaHS,CaHCO 32 等,只能分別寫成 Na , HS 和 Ca , HCO 3 等酸 2 式酸根的形式 3對于微溶于水的物質(zhì),要分為兩種情形來處理: 當(dāng)作反應(yīng)物時?,微溶物要保留化學(xué)式的形式,不能拆開 當(dāng)作反應(yīng)物時,如為澄清的稀溶液,應(yīng)改寫為離子形式,如澄清石灰水等;如為濁液或固體,要保留化 學(xué)式的形式而不能拆開,如石灰乳,熟石灰等 4如反應(yīng)物之間由于物質(zhì)的量之比不同而發(fā)生不同的反應(yīng), 即反應(yīng)物之間可發(fā)生不止一個反應(yīng)時, 要 考慮反應(yīng)物之間物質(zhì)的量之比不同,相應(yīng)的離子方程式也不同 例如, 向 NaOH 溶液中不斷通入 CO2 氣體 至過量,有關(guān)反應(yīng)的離子方
18、程式依次為: CO 2+ 2OH CO3 2 + H 2O( CO 2 適量)CO 2+ OH HCO 3( CO 足量) 2在溶液中離子能否大量共存的判定方法: 幾種離子在溶液中能否大量共存,實質(zhì)上就是看它們之間是否發(fā)生反應(yīng)如離子間不發(fā)生反應(yīng),就能 大量共存;否就就不能大量共存離子間如發(fā)生以下反應(yīng)之一,就不能大量共存 1 生成難溶物或微溶物如 2 生成氣體如 NH 4 與 OH ; H 與 HCO Ca 2與 CO 3 2 , SO 3 , CO 4 2 , OH3 2 ,S ,HS , SO ; Ag2 與 C1 , Br , I , SO 3 2 , HSO 等 3 2 ,等等 3 生成
19、難電離物質(zhì) 弱酸,弱堿,水 如 H 與 C1O ,F ,CH 3COO 生成弱酸; OH 與 NH 4 ,A1 3 ,Fe 3, Fe 2 ,Cu 2 等生成弱堿; H 與 OH 生成 H2O 4 發(fā)生氧化仍原反應(yīng)具有氧化性的離子 如 MnO 4 , ClO , Fe 等 與具有仍原性的離子 如 S , I , 3 2 SO3 2 , Fe 2 等 不能共存應(yīng)留意的是,有些離子在堿性或中性溶液中可大量共存,但在酸性條件下就不 第 4 頁,共 95 頁能大量共存,如 SO 3 2 3 與 S2 ,NO 3 與 I , S 2 , SO 3 2 , Fe 2 等 5 形成協(xié)作物如 Fe 與 SCN
20、 因反應(yīng)生成 FeSCN 而不能大量共存 Al 3 與HCO 3 , CO 3 2 , A1O 2 6 弱酸根陰離子與弱堿陽離子因易發(fā)生雙水解反應(yīng)而不能大量共存,例如 等 說明: 在涉及判定離子在溶液中能否大量共存的問題時,要留意題目中附加的限定性條件: 無色透亮的溶液中 ,不能存在有色離子,如 Cu 藍色 , Fe 黃色 , Fe 淺綠色 , MnO 2 3 2 4 紫色 在強酸性溶液中 在強堿性溶液中 電解質(zhì)與非電解質(zhì) ,與 H 起反應(yīng)的離子不能大量共存 ,與 OH 起反應(yīng)的離子不能大量共存 1 電解質(zhì):在水溶液里或者熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔锝须娊赓|(zhì)電解質(zhì)不愿定能導(dǎo)電,而只有在溶于 水或
21、熔融狀態(tài)時電離出自由移動的離子后才能導(dǎo)電 因此,電解質(zhì)導(dǎo)電的緣由是存在自由移動的離子 能 導(dǎo)電的不愿定是電解質(zhì),如金屬,石墨等單質(zhì) 2 非電解質(zhì):在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物由于非電解質(zhì)歸屬于化合物,故如 C12 等不 導(dǎo)電的單質(zhì)不屬于非電解質(zhì) 3 電解質(zhì)與非電解質(zhì)的比較 電解質(zhì) 非電解質(zhì) 能否導(dǎo)電 溶于水后或熔融狀態(tài)時能導(dǎo)電 不能導(dǎo)電 溶于水或受熱熔化時能電離產(chǎn) 不能電離,因此沒有自由移動的離子存在 區(qū) 能否電離 生自由移動的離子 別 酸,堿,鹽等 蔗糖, 酒精等大部分有機物, 氣體化合物如 NH 3,SO2 所屬物質(zhì) 等 聯(lián)系 都屬于化合物 說明 某些氣體化合物的水溶液雖然能導(dǎo)
22、電,但其緣由并非該物質(zhì)本身電離生成了自由移動的離子,因此 這些氣體化合物屬于非電解質(zhì) 例如; 氨氣能溶于水, 但 NH 3 是非電解質(zhì) 氨水能導(dǎo)電是由于 NH 3 與 H2O 反應(yīng)生成了能電離出 NH 4 和 OH 的 NH 3 H2O 的緣故,所以 NH 3 H2O 才是電解質(zhì) 強電解質(zhì)與弱電解質(zhì) 1 強電解質(zhì):溶于水后全部電離成離子的電解質(zhì) 2 弱電解質(zhì):溶于水后只有一部分分子能電離成離子的電解質(zhì) 3 強電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的比較 代表物質(zhì) 強電解質(zhì) 弱電解質(zhì) 強酸: 如 H 2SO4,HNO 3,HCl 等強 H 2O弱酸: 如 CH 3COOH ,HF,HClO ,H 2CO 3 堿:如
23、KOH ,NaOH ,BaOH 2 等鹽: 等弱堿: NH 3 H2O,A1OH 3, FeOH 3 等 絕大多數(shù)可溶,難溶性鹽,如 NaCl , CaCO3 等 完全電離,不存電離情形 在電離平穩(wěn) 電離不行 不完全電離 部分電離 ,存在電離平穩(wěn) 電離方程 逆 電離方程式用“”表示 式用“ ”表示 水 溶 液 中 如: HNO 3H + NO 3 如: CH 3COOH CH 3COO + H 十 水合離子 離子 和 H 2O 分子 大部分以電解質(zhì)分子的形式存在,只有少量電離 存 在 的 微 出來的離子 粒 離 子 方 程 拆開為離子 特殊:難溶性鹽仍以化學(xué)式 全部用化學(xué)式表示 式 的 書 寫
24、 表示 情形 留意 : 1在含有陰,陽離子的固態(tài)強電解質(zhì)中,雖然有陰,陽離子存在,但這些離子不能自由移動,因 此不導(dǎo)電如氯化鈉固體不導(dǎo)電 2 電解質(zhì)溶液導(dǎo)電才能的強弱取決于溶液中自由移動離子濃度的大小 留意:不是取決于自由移動離子數(shù) 第 5 頁,共 95 頁目的多少 溶液中離子濃度大,溶液的導(dǎo)電性就強;反之,溶液的導(dǎo)電性就弱因此,強電解質(zhì)溶液的導(dǎo) 電才能不愿定比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電才能強但在相同條件 電才能比弱電解質(zhì)的導(dǎo)電才能強 相同濃度,相同溫度 下,強電解質(zhì)溶液的導(dǎo) 離子方程式 用實際參加反應(yīng)的離子符號來表示離子反應(yīng)的式子所謂實際參加反應(yīng)的離子,即是在反 應(yīng)前后數(shù)目發(fā)生變化的離子離子方程式不
25、僅表示確定物質(zhì)間的某個反應(yīng),而且可以表示全部同一類型的 離子反應(yīng)如: H + OH H 2O 可以表示強酸與強堿反應(yīng)生成可溶性鹽的中和反應(yīng) 離子方程式的書寫步驟 1“寫”:寫出完整的化學(xué)方程式 2“拆”:將化學(xué)方程式中易溶于水,易電離的物質(zhì) 強酸,強堿,可溶性鹽 拆開改寫為離子形式;而難溶 于水的物質(zhì) 難溶性鹽,難溶性堿 ,難電離的物質(zhì) 水,弱酸,弱堿 ,氧化物,氣體等仍用化學(xué)式表示 3“刪”:將方程式兩邊相同的離子 包括個數(shù) 刪去,并使各微粒符號前保持最簡潔的整數(shù)比 4“查”:檢查方程式中各元素的原子個數(shù)和電荷總數(shù)是否左右相等 復(fù)分解反應(yīng)類型離子反應(yīng)發(fā)生的條件 復(fù)分解反應(yīng)總是朝著溶液中自由移
26、動的離子數(shù)目削減的方向進行詳細表現(xiàn)為: 1 生成難溶于水的物質(zhì)如: Ba + SO4 2 2 BaSO 42 生成難電離的物質(zhì) 水,弱酸,弱堿 如 H + OH H 2O 3 生成氣體如: CO 3 + 2H 2 CO + H 2O 3化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 放熱反應(yīng) 放出熱量的化學(xué)反應(yīng)在放熱反應(yīng)中,反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量: 反應(yīng)物的總能量生成物的總能量 + 熱量 + 其他形式的能量 放熱反應(yīng)可以看成是“貯存”在反應(yīng)物內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化并釋放為熱能及其他形式的能量的反應(yīng)過程 吸熱反應(yīng) 吸取熱量的化學(xué)反應(yīng)在吸熱反應(yīng)中,反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量: 生成物的總能量反應(yīng)物的總能量 + 熱量
27、 + 其他形式的能量 吸熱反應(yīng)也可以看成是熱能及其他形式的能量轉(zhuǎn)化并“貯存”為生成物內(nèi)部能量的反應(yīng)過程 * 反應(yīng)熱 1 反應(yīng)熱的概念:在化學(xué)反應(yīng)過程中,放出或吸取的熱量,統(tǒng)稱為反應(yīng)熱反應(yīng)熱用符號 一般接受 kJ mol 1 H 表示,單位 2 反應(yīng)熱與反應(yīng)物,生成物的鍵能關(guān)系: H生成物鍵能的總和 反應(yīng)物鍵能的總和 3 放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較 反應(yīng)熱 放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng) 反應(yīng)物所具有的總能量小于生成物所 具有的總能量, 反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時吸取 熱量 反應(yīng)吸取熱量后使反應(yīng)本身的能量升 高 “ +” H 0 3 1 2 所示 反應(yīng)物所具有的總能量大于生成 含義 物所具有的總能量,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生
28、成 物時放出熱量 反應(yīng)本身的 反應(yīng)放出熱量后使反應(yīng)本身的能 能量變化 表示符量降低 號或 H 值 “” H 0 說明:放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)過程中的能量變化示意圖如圖 第 6 頁,共 95 頁熱化學(xué)方程式 1 熱化學(xué)方程式的概念:說明反應(yīng)所放出或吸取熱量的化學(xué)方程式,叫做熱化學(xué)方程式 2 書寫熱化學(xué)方程式時應(yīng)留意的問題: 需注明反應(yīng)的溫度和壓強 由于反應(yīng)的溫度和壓強不同時, 其 H 也不同 如不注明時, 就是指在 101kPa 和 25時的數(shù)據(jù) 反應(yīng)物,生成物的集合狀態(tài)要注明同一化學(xué)反應(yīng),如物質(zhì)的集合狀態(tài)不同,就反應(yīng)熱就不同例如: 1 H 2g + 1/2O 2g H2Og H mol H2g +
29、 1/2O 2 g H2Ol H mol 1 比較上述兩個反應(yīng)可知, 由 H 2 與 O2 反應(yīng)生成 1 mol H 2Ol 比生成 1 mol H 2Og多放出 44 kJmol 1 的熱量 反應(yīng)熱寫在化學(xué)方程式的右邊放熱時 H 用“”,吸熱時 H 用“” 例如: H 2g + 1/2O 2g H 2Og mol 1 熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)不表示分子個數(shù), 而只表示物質(zhì)的量 mol,因此,它可用分?jǐn)?shù)表 示對于相同物質(zhì)的反應(yīng),當(dāng)化學(xué)計量數(shù)不同時,其 H 也不同例如: 2H2g + O 2g 2H 2Og H 2g + 1/2O 2g H 2Og 明顯, H l 2 H 2 1 H
30、l 483.6 kJ mol 1 H 2 mol * 蓋斯定律 對于任何一個化學(xué)反應(yīng),不管是一步完成仍是分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的也就是說, 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài) 各反應(yīng)物 和終態(tài) 各生成物 有關(guān), 而與詳細反應(yīng)進行的途徑無關(guān) 假如 一個反應(yīng)可以分幾步進行,就各步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是相同的 *4 燃燒熱和中和熱 定義 燃燒熱 中和熱 1 mol H 2O 時所 在 101 kPa 時, 1 mol 物質(zhì)完 在稀溶液中, 酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成 放出的熱量 全燃燒生成穩(wěn)固的氧化物所 放出熱量 熱化學(xué)方程 以燃燒 1mol 物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配 物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)平其
31、余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù) 式中的表示 平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù) 形式 留意點 “完全燃燒” 包含兩個方 當(dāng)強酸與強堿在稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)時, 1 molH 與 1 面的意思: 燃燒的物質(zhì)全部 molOH 發(fā)生反應(yīng)生成 1 molH 2O,都放出 573kJ 的熱 燃燒完;生成穩(wěn)固氧化物, 量即: 如 C 完全燃燒生成 CO2,S 完 全燃燒生成 SO2;等等 利用燃燒熱可以運算物質(zhì)在 H aq + OH aq H2O1 H 57.3 kJ mol 1 當(dāng)強酸與弱堿或弱酸與強堿或弱酸與弱堿發(fā)生中和反應(yīng) 說明 燃燒過程中所放出的熱量 時,因生成的鹽會發(fā)生水解而吸熱, 故此時中和熱要小于 1 57.3 k
32、J mol 第 7 頁,共 95 頁專題二 元素化合物 堿金屬 1鈉 鈉的物理性質(zhì) 很軟, 可用小刀切割; 具有銀白色金屬光澤 但常見的鈉的表面為淡黃色 ;密度比水小而比 煤油大 故浮在水面上而沉于煤油中 ;熔點,沸點低;是熱和電的良導(dǎo)體 鈉的化學(xué)性質(zhì) 1 Na 與 O2 反應(yīng): Na2O 也有 Na2O2,且Na 2O2 常溫下: 4Na + O 2 2Na2O,2Na2O + O 2 2Na2O2 所以鈉表面的氧化層既有 比 Na2O 穩(wěn)固 加熱時: 2Na + O 2 Na 2O2鈉在空氣中燃燒,發(fā)出黃色火焰,生成淡黃色固體 2Na 與非金屬反應(yīng):鈉可與大多數(shù)的非金屬反應(yīng),生成 +1 價
33、的鈉的化合物例如: 2Na + C1 2 2NaCl 2Na + S Na2S 3Na 與 H2O 反應(yīng)化學(xué)方程式及氧化仍原分析: 離子方程式: 2Na + 2H 2O 2Na + 2OH + H 2Na 與 H 2O 反應(yīng)的現(xiàn)象: 浮 熔 游 鳴 紅 4Na 與酸溶液反應(yīng)例如: 2Na + 2HCl 2NaCl + H 2 2Na + H 2SO4 Na2SO4 + H 2 由于酸中 H 濃度比水中 H 濃度大得多,因此 Na 與酸的反應(yīng)要比水猛烈得多 鈉與酸的反應(yīng)有兩種情形: 酸足量 過量 時:只有溶質(zhì)酸與鈉反應(yīng) 酸不足量時: 鈉第一與酸反應(yīng), 當(dāng)溶質(zhì)酸反應(yīng)完后, 或 H 2 的量的運算時
34、應(yīng)特殊留意這一點 剩余的鈉再與水應(yīng) 因此, 在涉及有關(guān)生成的 NaOH 5Na 與鹽溶液的反應(yīng) 在以鹽為溶質(zhì)的水溶液中, 應(yīng)第一考慮鈉與水反應(yīng)生成 NaOH 和 H2,再分析 NaOH 可能發(fā)生的反應(yīng)例如,把鈉投入 CuSO4 溶液中: 2Na + 2H 2O 2NaOH + H 2 2NaOH + CuSO 4 CuOH 2 + Na2SO4 留意: 鈉與熔融的鹽反應(yīng)時,可置換出鹽中較不活潑的金屬例如: 試驗室中鈉的儲存方法 4Na + TiCl 4熔融 4NaCl + Ti 由于鈉的密度比煤油大且不與煤油反應(yīng),所以在試驗室中通常將鈉儲存在煤油 里,以隔絕與空氣中的氣體和水接觸 鈉在自然界里
35、的存在: 由于鈉的化學(xué)性質(zhì)很活潑, 故鈉在自然界中只能以化合態(tài)的形式 主要為 NaCl , 此外仍有 Na 2SO4,Na 2CO 3, NaNO 3 等 存在 鈉的主要用途 1 制備過氧化鈉 原理: 2Na + O 2 Na2O2 2Na K 合金 常溫下為液態(tài) 作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑 緣由: Na K 合金熔點低,導(dǎo)熱性好 3 冶煉如鈦,鋯,鈮,鉭等稀有金屬 原理: 金屬鈉為強仍原劑 4 制高壓鈉燈 緣由: 發(fā)出的黃色光射程遠,透霧才能強 2鈉的化合物 過氧化鈉 第 8 頁,共 95 頁物理性質(zhì) 淡黃色固體粉末 化 與 H2O 反 2Na2O2 + 2H 2O 4NaOH + O 2 學(xué) 應(yīng)
36、 現(xiàn)象:反應(yīng)產(chǎn)生的氣體能使余燼的木條復(fù)燃;反應(yīng)放出的熱能使棉花燃燒起來 性 與 CO2 反應(yīng) 2Na 2O2 + 2CO 2 2Na2CO 3 + O2 說明:該反應(yīng)為放熱反應(yīng) 質(zhì) 強氧化劑 能使織物,麥稈,羽毛等有色物質(zhì)褪色 用 途 呼吸面具和潛水艇里氧氣的來源;作漂白劑 說明 1Na 2O2 與 H2O, CO 2 發(fā)生反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情形如下: 由此可見,在這兩個反應(yīng)中, Na2O2 既是氧化劑又是仍原劑, H2O 或 CO 2 只作反應(yīng)物,不參加氧化仍 原反應(yīng) 2 能夠與 Na2O2 反應(yīng)產(chǎn)生 O2 的,可能是 CO 2,水蒸氣或 CO 2 和水蒸氣的混合氣體 3 過氧化鈉與水反應(yīng)的原理
37、是試驗室制氧氣方法之一,其發(fā)生裝置為“固 碳酸鈉與碳酸氫鈉 + 液 氣體”型裝置 俗名 顏色,狀態(tài) 水溶性 熱穩(wěn)固性 與酸反應(yīng) 與 NaOH 反應(yīng) 與 CaCl2 溶液反應(yīng) 鑒別方法 主要用途 Na2CO3 NaHCO 3 純堿,蘇打 白色粉小蘇打 末碳酸鈉結(jié)晶水合物的化 學(xué)式為 Na2CO3 10H 2O 白色晶體無結(jié)晶水合物 易溶于水 溶于水,但溶解度比 Na 2CO 3 小 加熱不分解 加熱易分解化學(xué)方程式為: 2NaHCO 3 Na2CO3 + CO 2 + H 2O 較緩慢反應(yīng)分兩步進行: CO 3 + H = HCO 3 2 較猛烈,放出 CO2 的速度快 HCO 3 + H =
38、CO 2 +H 2O HCO 3 + H = CO2 + H 2O 不反應(yīng) NaHCO 3 + NaOH = Na2 CO3 + H 2O 酸式鹽與堿反應(yīng)可生成鹽和水 CO 3 + Ca = CaCO 3 2 2 不反應(yīng); CaHCO 32 溶于水 固態(tài)時: 分別加熱,能產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁氣體的是 NaHCO 3 溶液中: 分別加入 CaCl 2 或 BaCl 2 溶液,有白色沉淀產(chǎn)生的是 Na2CO 3 用于玻璃,制皂,造紙等 用作制糕點的發(fā)酵粉用于泡沫滅火器治療胃酸 制燒堿 過多 相互關(guān)系 說明 1由于 NaHCO 3 在水中的溶解度小于 Na 2CO 3,因此,向飽和的 Na2CO
39、3 溶液中通入 CO2 氣體,能 析出 NaHCO 3 晶體 2 利用 Na2CO 3 溶液與鹽酸反應(yīng)時相互滴加次序不同而試驗現(xiàn)象不同的原理,可在不加任何外加試劑的情 況下,鑒別 Na2CO 3 溶液與鹽酸 * 侯氏制堿法制 NaHCO3和 Na 2CO 3 的原理 在飽和 NaCl 溶液中依次通入足量的 NH 3, CO2 氣體,有 NaHCO 3 從溶液中析出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為: NH 3 + H 2O + CO 2 NH 4HCO 3 NH 4HCO 3 + NaCl NaHCO 3 + NH 4Cl 2NaHCO 3 Na2CO3 + H 2O + CO 23堿金屬元素 堿金屬元素
40、的原子結(jié)構(gòu)特點 第 9 頁,共 95 頁堿金屬元素包括鋰 Li ,鈉 Na,鉀 K ,銣 Rb,銫 Cs和放射性元素鈁 Fr 1 相像性:原子的最外層電子數(shù)均為 1 個,次外層為 8 個 Li 原子次外層電子數(shù)為 2 個 因此,在化學(xué)反 應(yīng)中易失去 1 個電子而顯 +1 價 2 遞變規(guī)律:隨著堿金屬元素核電荷數(shù)增多,電子層數(shù)增多,原子半徑增大,失電子才能增強,金屬活動 性增強 堿金屬的物理性質(zhì) 1 相像性:都具有銀白色金屬光澤 其中銫略帶金黃色 ;松軟;熔點低;密度小,其中 Li , Na, K 的密度小于水的密度;導(dǎo)電,導(dǎo)熱性好 2 遞變規(guī)律:從 Li Cs,隨著核電荷數(shù)的遞增,密度逐步增大
41、 點,沸點逐步降低 堿金屬的化學(xué)性質(zhì) 特殊: K 的密度小于 Na 的密度 ,但熔 堿金屬的化學(xué)性質(zhì)與鈉相像由于堿金屬元素原子的最外層電子數(shù)均為 1 個,因此在化學(xué)反應(yīng)中易失去 1個電子,具有強仍原性,是強仍原劑;又由于從 Li Cs,隨著核電荷數(shù)的遞增,電子層數(shù)增多,原子半 徑增大,原子核對最外層電子吸引力減弱,故仍原性增強 1 與 O2 等非金屬反應(yīng)從 Li Cs,與 O2 反應(yīng)的猛烈程度逐步增加 Li 與 O2 反應(yīng)只生成 Li 2O: 4Li + O 2 2Li 2O 在室溫下, Rb,Cs 遇到空氣馬上燃燒; K , Rb, Cs 與 O2 反應(yīng)生成相應(yīng)的超氧化物 KO 2, RbO
42、2, CsO2 2 與 H2O 反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為: 2R + 2H 2O = 2ROH + H 2 R 代表 Li , Na, K , Rb, Cs Rb,Cs 遇 H 2O 從 Li Na,與 H 2O 反應(yīng)的猛烈程度逐步增加 K 與 H2O 反應(yīng)時能夠燃燒并發(fā)生略微爆炸; 馬上燃燒并爆炸生成的氫氧化物的堿性逐步增強 其中 LiOH 難溶于水 焰色反應(yīng) 是指某些金屬或金屬化合物在火焰中灼燒時,火焰顯現(xiàn)出的特殊的顏色 1 一些金屬元素的焰色反應(yīng)的顏色: 鈉黃色;鉀紫色;鋰紫紅色;銣紫色; 鈣一磚紅色;鍶洋紅色;鋇黃綠色;銅綠色 2 焰色反應(yīng)的應(yīng)用:檢驗鈉,鉀等元素的存在 鹵 素
43、 1.氯氣 氯氣的物理性質(zhì) 1 常溫下,氯氣為黃綠色氣體加壓或降溫后液化為液氯,進一步加壓或降溫就變成固態(tài)氯 2 常溫下, 氯氣可溶于水 1 體積水溶解 2 體積氯氣 3氯氣有毒并具有猛烈的刺激性,吸入少量會引起胸部疼痛和 咳嗽,吸入大量就會中毒死亡因此,試驗室聞氯氣氣味的正確方法為:用手在瓶口輕輕扇動,僅使少量 的氯氣飄進鼻孔 氯氣的化學(xué)性質(zhì) 畫出氯元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖: 氯原子在化學(xué)反應(yīng)中很簡潔獲得 1 個電子所以,氯氣的化學(xué)性質(zhì)特殊活潑,是一種強氧化劑 1 與金屬反應(yīng): Cu + C1 2 CuCl 2 試驗現(xiàn)象:銅在氯氣中猛烈燃燒,集氣瓶中布滿了棕黃色的煙一段時間后,集氣瓶內(nèi)壁附著有棕
44、黃 色的固體粉末向集氣瓶內(nèi)加入少量蒸餾水,棕黃色固體粉末溶解并形成綠色溶液,連續(xù)加水,溶液變成 藍色 2Na + Cl 2 2NaCl 試驗現(xiàn)象:有白煙產(chǎn)生 第 10 頁,共 95 頁說明 在點燃或灼熱的條件下,金屬都能與氯氣反應(yīng)生成相應(yīng)的金屬氯化物其中,變價金屬如 Cu, Fe與氯氣反應(yīng)時顯現(xiàn)高價態(tài) 分別生成 CuCl 2 ,FeCl3 在常溫,常壓下,干燥的氯氣不能與鐵發(fā)生反應(yīng),故可用鋼瓶儲存,運輸液氯 “煙”是固體小顆粒分散到空氣中形成的物質(zhì)如銅在氯氣中燃燒,產(chǎn)生的棕黃色的煙為 CuCl 2 晶體小 顆粒;鈉在氯氣中燃燒,產(chǎn)生的白煙為 NaCl 晶體小顆粒;等等 2 與氫氣反應(yīng) H2 +
45、 Cl 2 2HCl 留意 在不同的條件下, H2 與 C12 均可發(fā)生反應(yīng),但反應(yīng)條件不同,反應(yīng)的現(xiàn)象也不同點燃時,純潔 的 H 2 能在 C12 中安靜地燃燒, 發(fā)出慘白色的火焰, 反應(yīng)產(chǎn)生的氣體在空氣中形成白霧并有小液滴顯現(xiàn); 在 強光照射下, H2 與 C12 的混合氣體發(fā)生爆炸 物質(zhì)的燃燒不愿定要有氧氣參加任何發(fā)光,發(fā)熱的猛烈的化學(xué)反應(yīng),都屬于燃燒如金屬銅,氫氣在 氯氣中燃燒等 “霧”是小液滴懸浮在空氣中形成的物質(zhì); 與“煙”的區(qū)分 “煙”是固體小顆粒分散到空氣中形成的物質(zhì)要留意“霧” H 2 與 Cl 2 反應(yīng)生成的 HCl 氣體具有刺激性氣味,極易溶于水 HCl 的水溶液叫氫氯酸
46、,俗稱鹽酸 3 與水反應(yīng) 化學(xué)方程式: C12 + H 2O HCl + HClO 離子方程式: Cl2 + H 2O H + Cl + HClO 說明 C12 與 H2O 的反應(yīng)是一個 C12 的自身氧化仍原反應(yīng) 其中, Cl 2 既是氧化劑又是仍原劑, H2 O 只作 反應(yīng)物 在常溫下, 1 體積水能溶解約 2 體積的氯氣, 故新制氯水顯黃綠色 同時, 溶解于水中的部分 C12 與 H2O 反應(yīng)生成 HCl 和 HClO ,因此,新制氯水是一種含有三種分子 C12, HClO , H2 O和四種離子 H , Cl, ClO 和水電離產(chǎn)生的少量 OH 的混合物所以,新制氯水具有以下性質(zhì): 酸
47、性 H ,漂白作用 含 HClO , Cl的性質(zhì), C12 的性質(zhì) 新制氯水中含有較多的 C12,HClO ,久置氯水由于 C12 不斷跟 H 2O 反應(yīng)和 HClO 不斷分解, 使溶液中的 C12, HClO 逐步削減, HCl 逐步增多,溶液的 pH 逐步減小,最終溶液變成了稀鹽酸,溶液的 pH 7 C12 本身沒有漂白作用,真正起漂白作用的是 C12 與 H 2O 反應(yīng)生成的 HClO 所以干燥的 C12 不能使干 燥的有色布條褪色,而混有水蒸氣的 C12 能使干燥布條褪色,或干燥的 C12 能使?jié)癫紬l褪色 留意“氯水”與“液氯”的區(qū)分,氯水是混合物,液氯是純潔物 4 與堿反應(yīng)常溫下,氯
48、氣與堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式的通式為: 氯氣 + 可溶堿 金屬氯化物 + 次氯酸鹽 + 水重要的反應(yīng)有: C12 + 2NaOH NaCl + NaClO + H 2O 或 Cl 2 + 2OH Cl + ClO + H 2O 該反應(yīng)用于試驗室制 C12 時,余外 Cl 2 的吸?。ㄎ矚馕。?2Cl 2 + 2CaOH 2 CaC1O 2 CaCl 2 + 2H 2O 說明 Cl 2 與石灰乳 CaOH 2 的懸濁液 或消石灰的反應(yīng)是工業(yè)上生產(chǎn)漂粉精或漂白粉的原理漂粉精和 漂白粉是混合物,其主要成分為 CaClO 2 和 CaCl2 ,有效成分是 CaC1O 2 次氯酸鹽比次氯酸穩(wěn)固 漂粉精和
49、漂白粉用于漂白時,通常先跟其他酸反應(yīng),如: CaClO 2+2HCl CaCl 2+2HClO 漂粉精和漂白粉露置于潮濕的空氣中易變質(zhì), 所以必需密封儲存 有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為: CaClO 2 + CO 2 + H 2O CaCO3 + 2HClO 2HClO 2HCl + O 2 由此可見,漂粉精和漂白粉也具有漂白,消毒作用 氯氣的用途 殺菌消毒;制鹽酸;制漂粉精和漂白粉;制造氯仿等有機溶劑和各種農(nóng)藥 次氯酸 次氯酸 HClO 是一元弱酸 酸性比 H2CO3 仍弱 ,屬于弱電解質(zhì),在新制氯水中主要以 HClO 分子的形式 第 11 頁,共 95 頁存在,因此在書寫離子方程式時應(yīng)保留化學(xué)式
50、的形式 HClO 不穩(wěn)固,易分解,光照時分解速率加快有關(guān)的化學(xué)方程式為: 2HClO 2H + 2Cl + O 2,因此 HClO 是一種強氧化劑 HClO 能殺菌自來水常用氯氣殺菌消毒 目前已逐步用 C1O2 代替 HClO 能使某些染料和有機色素褪色因此,將 Cl 2 通入石蕊試液中,試液先變紅后褪色 氯氣的試驗室制法 1 反應(yīng)原理:試驗室中,利用氧化性比 中的 Cl氧化來制取 C12;例如: C12 強的氧化劑 如 MnO 2,KMnO 4,KClO 3 ,CaClO 2 等 將濃鹽酸 MnO 2 + 4HCl 濃 MnCl 2 + C12 + 2H 2O 2KMnO 4 + 16HCl
51、 濃 = 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2O 2 裝置特點:依據(jù)反應(yīng)物 MnO 2 為固體,濃鹽酸為液體及反應(yīng)需要加熱的特點,應(yīng)選用“固 + 液加熱型” 的氣體發(fā)生裝置所需的儀器主要有圓底燒瓶 或蒸餾燒瓶 ,分液漏斗,酒精燈,雙孔橡膠塞和鐵架臺 帶 鐵夾,鐵圈 等 3 收集方法:氯氣溶于水并跟水反應(yīng),且密度比空氣大,所以應(yīng)選用向上排氣法收集氯氣此外,氯氣在 飽和 NaCl 溶液中的溶解度很小,故氯氣也常用排飽和食鹽水的方法收集,以除去混有的 HCl 氣體因此 在試驗室中,要制取干燥,純潔的 Cl 2,常將反應(yīng)生成的 C12 依次通過盛有飽和 NaCl 溶液和濃硫酸的洗
52、氣 瓶 4 余外氯氣的吸取方法:氯氣有毒,余外氯氣不能排放到空氣中,可使用 NaOH 溶液等強堿溶液吸取,但 不能使用石灰水,由于 CaOH 2 的溶解度較小,不能將余外的氯氣完全吸取 5 應(yīng)留意的問題: 加熱時,要當(dāng)心地,不停地移動火焰,以把握反應(yīng)溫度當(dāng)氯氣出來較快時,可暫停加熱要防止加強 熱,否就會使?jié)恹}酸里的氯化氫氣體大量揮發(fā),使制得的氯氣不純而影響試驗 收集氯氣時,導(dǎo)氣管應(yīng)插入集氣瓶底部鄰近,這樣收集到的氯氣中混有的空氣較少 利用濃鹽酸與足量的 MnO 2 共熱制取 C12 時,實際產(chǎn)生的 C12 的體積總是比理論值低主要緣由是:隨 著反應(yīng)不斷進行,濃鹽酸會慢慢變稀,而稀鹽酸即使是在加
53、熱的條件下也不能與 MnO 2 反應(yīng) Cl 的檢驗 方法 向待檢溶液中加入 AgNO 3 溶液,再加入稀 HNO 3,如產(chǎn)生白色沉淀,就原待檢液中含有 C1 留意 1不能加入鹽酸酸化,以防止引入 C1(如酸化可用稀 HNO 3) 2 如待檢液中同時含有 SO42或 SO3 2時,就不能用 HNO 3 酸化的AgNO 3 溶液來檢驗 Cl,由于生成 的 Ag 2SO4 也是不溶于稀 HNO 3 的白色沉淀 SO32能被 HNO 3 氧化為 SO42 2鹵族元素 鹵族元素 簡稱鹵素 包括氟 F,氯C1,溴 Br ,碘I 和放射性元素砹 At 在自然界中鹵素?zé)o游離態(tài), 都是以化合態(tài)的形式存在 鹵素單
54、質(zhì)的物理性質(zhì) 熔點,沸點 溶解度 水中 密度 顏色 狀態(tài) 常態(tài)F2 淺黃綠色 淺 氣體 低 易揮發(fā) 降 小 Cl 2 黃綠色 氣體 部分溶于水,并與 Br 2 深紅棕色 液體 水發(fā)生不同程度反 I 2 紫黑色 深 固體 高 升華 低 應(yīng) 大 說明 1試驗室里,通常在盛溴的試劑瓶中加水 即“水封” ,以削減溴的揮發(fā) 2 固態(tài)物質(zhì)不經(jīng)液態(tài)而直接變成氣態(tài)的現(xiàn)象,叫做升華升華是一種物理變化利用碘易升華的性質(zhì),可 用來分別,提純單質(zhì)碘 3Br 2, I2 較難溶于水而易溶于如汽油,苯,四氯化碳,酒精等有機溶劑中醫(yī)療上用的碘酒,就是碘 溶 質(zhì) 的酒精 溶劑 溶液利用與水互不相溶的有機溶劑可將 Br 2,
55、I 2 從溴水,碘水中提取出來 這個過程叫做 萃取 第 12 頁,共 95 頁鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 1 鹵素的原子結(jié)構(gòu)及元素性質(zhì)的相像性,遞變性 核電荷數(shù) 氟 F 氯 Cl 溴 Br 7 個 碘 I 917 35 53 原子結(jié)構(gòu)的相像性 最外層上的電子數(shù)都是 氟只有 1 價,其余鹵素有 l,+1 ,+3,+5,+7 價單質(zhì)都具有強氧化 鹵素化學(xué)性質(zhì)的相像性 性,是強氧化劑單質(zhì)均能與 H 2 化合生成鹵化氫氣體,與金屬單質(zhì)化合生 成金屬鹵化物單質(zhì)都能與水,強堿反應(yīng), Br2 ,I2 的反應(yīng)與 C12 類似 原子結(jié)構(gòu)的 遞變性 核電荷數(shù) 電子層數(shù) 少 多 小 大 原子半徑 化 學(xué) 原子得電子才能 強
56、 弱 性 質(zhì) 單質(zhì)的氧化性 單的 遞 質(zhì)與氫氣化合 單易 難 變 質(zhì)與水反應(yīng) 對應(yīng)猛烈 緩慢 脆弱 性 陰離子的仍原 弱 強 性 2 鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng) F2 Cl 2 Br 2 I 2 與 H2 化合的條 冷,暗 點燃或光照 500 連續(xù)加熱 件 反應(yīng)情形 產(chǎn)生鹵 爆炸 強光照射時爆炸 緩慢化合 緩慢化合,生成的 HI 同時分解 化氫 的穩(wěn)固性 HF HCl HBr HI 3 鹵素單質(zhì)與水的反應(yīng) 2F2 + 2H 2O 4HF + O 2置換反應(yīng) 留意: 將 F2 通入某物質(zhì)的水溶液中, F2 先跟 H2O 反應(yīng)如將 F2 通入 NaCl 的水溶液中,同樣發(fā)生上述反 應(yīng),等等 X 2 +
57、H 2O = HX + HXO X C1, Br , I 4 鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng) 2NaBr + C1 2新制,飽和 = 2NaCl + Br 22Br + C1 2 = 2C1 + Br 2 說明 加入 CCl4 并振蕩后, 液體分層 上層為含有 NaCl 的水層, 無色; 下層為溶有 Br2 的 CCl 4 層, 顯橙色 2NaI + C1 2新制,飽和 2NaCl + I 2 2I + Cl 2 2C1 + I 2 說明 加入 CCl 4 并振蕩后,液體分層上層為含有 NaI 的水層,無色;下層為溶有 I2 的 CCl 4 層,顯紫 紅色 將反應(yīng)后的溶液加熱蒸干灼燒, 生成的 I 2
58、升華, 故殘留的固體為 NaClC1 2 足量時 或 NaCl 和 NaI 的混合 物 C12 不足量時 2NaI + Br 2 2NaBr + I 2 2I + Br 2 2Br + I 2 說明 加入 CCl 4 并振蕩后,液體分層上層為含有 NaBr 的水層,無色,下層為溶有 I2 的 CCl 4 層,顯 紫紅色 將反應(yīng)后的溶液加熱蒸干灼燒,生成的 I2 升華,故殘留的固體為 NaBrBr 2 足量時 或 NaBr 和 NaIBr 2 不 足量時 F2 + NaX 熔融 2NaF + X 2 X C1, Br , I 留意 將 F2 通入含 Cl , Br 或 I的水溶液中,不是發(fā)生鹵素
59、間的置換反應(yīng),而是 F2 與 H 2O 反應(yīng) 5 碘單質(zhì) I 2的化學(xué)特性 I2 + 淀粉溶液 藍色溶液 說明 利用碘遇淀粉變藍的特性,可用來檢驗 I2 的存在 第 13 頁,共 95 頁只有單質(zhì)碘 I2 遇淀粉才顯藍色,其他價態(tài)的碘無此性質(zhì)例如,向 化如再滴加新制氯水,因有 I2 被置換出來,就此時溶液顯藍色 NaI 溶液中滴加淀粉,溶液顏色無變 可逆反應(yīng) 向生成物方向進行的反應(yīng)叫正反應(yīng);向反應(yīng)物方向進行的反應(yīng)叫逆反應(yīng)在同一條件下,既 能向正反應(yīng)方向進行,同時又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng),叫做可逆反應(yīng) 說明 1判定一個反應(yīng)是否是可逆反應(yīng), 必需中意兩個條件: 在同一條件下; 正,逆反應(yīng)同時進行
60、 如 H2 + I2 2HI ,生成的 HI 在連續(xù)加熱的條件下同時分解,故該反應(yīng)為可逆反應(yīng)而如: 2H 2 + O2 2H 2O 2H 2O 2H2 + O 2 這兩個反應(yīng)就不是可逆反應(yīng) 2 在化學(xué)方程式中,用可逆符號“ ”表示可逆反應(yīng) 鹵化銀 AgF AgCl AgBr AgI 白色 白色 淺黃色 黃色 顏 色 溶解性 感光性 用 途 碘的化合物 會患甲狀腺腫癥 逐 漸 加 深 易溶于水 難溶于水,也難溶于稀 HNO 3 見光分解: 2AgX 2Ag + X 2 X Cl, Br , I 檢驗 X : Ag + X AgX 試劑為 AgNO 3 溶液和稀 HNO 3 制作感光材料 常用 A
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