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高中化學(xué)必修1知識(shí)點(diǎn)歸納總結(jié)第一章從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)第一節(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本方法一、熟悉化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作危險(xiǎn)化學(xué)品標(biāo)志,如酒精、汽油——易然液體;濃H2SO4、NaOH(酸堿)——腐蝕品二、混合物的分離和提純:1、分離的方法:①過(guò)濾:固體(不溶)和液體的分離。②蒸發(fā):固體(可溶)和液體分離。③蒸餾:沸點(diǎn)不同的液體混合物的分離。④分液:互不相溶的液體混合物。⑤萃?。豪没旌衔镏幸环N溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解性的不同,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(lái)。2、粗鹽的提純:(1)粗鹽的成分:主要是NaCl,還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4、泥沙等雜質(zhì)(2)步驟:①將粗鹽溶解后過(guò)濾;②在過(guò)濾后得到粗鹽溶液中加過(guò)量試劑BaCl2(除SO42-)、Na2CO3(除Ca2+、過(guò)量的Ba2+)、NaOH(除Mg2+)溶液后過(guò)濾;③得到濾液加鹽酸(除過(guò)量的CO32-、OH-)調(diào)pH=7得到NaCl溶液;④蒸發(fā)、結(jié)晶得到精鹽。加試劑順序關(guān)鍵:(?。㎞a2CO3在BaCl2之后;(ⅱ)鹽酸放最后。3、蒸餾裝置注意事項(xiàng):①加熱燒瓶要墊上石棉網(wǎng);②溫度計(jì)的水銀球應(yīng)位于蒸餾燒瓶的支管口處;③加碎瓷片的目的是防止暴沸;④冷凝水由下口進(jìn),上口出。4、從碘水中提取碘的實(shí)驗(yàn)時(shí),選用萃取劑應(yīng)符合原則:①被萃取的物質(zhì)在萃取劑溶解度比在原溶劑中的大得多;②萃取劑與原溶液溶劑互不相溶;③萃取劑不能與被萃取的物質(zhì)反應(yīng)。三、離子的檢驗(yàn):①SO42-:先加稀鹽酸,再加BaCl2溶液有白色沉淀,原溶液中一定含有SO42-。Ba2++SO42-=BaSO4↓②Cl-(用AgNO3溶液、稀硝酸檢驗(yàn))加AgNO3溶液有白色沉淀生成,再加稀硝酸沉淀不溶解,原溶液中一定含有Cl-;或先加稀硝酸酸化,再加AgNO3溶液,如有白色沉淀生成,則原溶液中一定含有Cl-。Ag++Cl-=AgCl↓。③CO32-:(用BaCl2溶液、稀鹽酸檢驗(yàn))先加BaCl2溶液生成白色沉淀,再加稀鹽酸,沉淀溶解,并生成無(wú)色無(wú)味、能使澄清石灰水變渾濁的氣體,則原溶液中一定含有CO32-。第二節(jié)化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用1、物質(zhì)的量(n)是國(guó)際單位制中7個(gè)基本物理量之一。2、五個(gè)新的化學(xué)符號(hào):概念、符號(hào)定義注意事項(xiàng)物質(zhì)的量:n衡量一定數(shù)目粒子集體的物理量①摩爾(mol)是物質(zhì)的量的單位,只能用來(lái)衡量微觀粒子:原子、分子、離子、原子團(tuán)、電子、質(zhì)子、中子等。②用物質(zhì)的量表示微粒時(shí),要指明粒子的種類。阿伏加德羅常數(shù):NA1mol任何物質(zhì)所含粒子數(shù)。NA有單位:mol-1或/mol,讀作每摩爾,NA≈×1023mol-1。摩爾質(zhì)量:M單位物質(zhì)的量物質(zhì)所具有的質(zhì)量①一種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量以g/mol為單位時(shí),在數(shù)值上與其相對(duì)原子或相對(duì)分子質(zhì)量相等。②一種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量不隨其物質(zhì)的量變化而變氣體摩爾體積:Vm單位物質(zhì)的量氣體所具有的體積①影響氣體摩爾體積因素有溫度和壓強(qiáng)。②在標(biāo)準(zhǔn)狀況下(0℃,101KPa)1mol任何氣體所占體積約為22.4L即在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,Vm≈22.4L/mol物質(zhì)的量濃度:C單位體積溶液所含某溶質(zhì)B物質(zhì)的量。①公式中的V必須是溶液的體積;將1L水溶解溶質(zhì)或者氣體,溶液體積肯定不是1L。②某溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不隨所取溶液體積多少而變3、各個(gè)量之間的關(guān)系:4、溶液稀釋公式:(根據(jù)溶液稀釋前后,溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變)C濃溶液V濃溶液=C稀溶液V稀溶液(注意單位統(tǒng)一性,一定要將mL化為L(zhǎng)來(lái)計(jì)算)。5、溶液中溶質(zhì)濃度可以用兩種方法表示:①質(zhì)量分?jǐn)?shù)W,②物質(zhì)的量濃度C。質(zhì)量分?jǐn)?shù)W與物質(zhì)的量濃度C的關(guān)系:C=1000ρW/M(其中ρ單位為g/cm3)已知某溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為W,溶液密度為ρ(g/cm3),溶液體積為V,溶質(zhì)摩爾質(zhì)量為M,求溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度C?!就茢啵焊鶕?jù)C=n(溶質(zhì))/V(溶液),而n(溶質(zhì))=m(溶質(zhì))/M(溶質(zhì))=ρV(溶液)W/M,考慮密度ρ的單位g/cm3化為g/L,所以有C=1000ρW/M】。(公式記不清,可設(shè)體積1L計(jì)算)。6、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制(1)配制使用的儀器:托盤天平(固體溶質(zhì))、量筒(液體溶質(zhì))、容量瓶(強(qiáng)調(diào):在具體實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)寫規(guī)格,否則錯(cuò)?。?、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管。(2)配制的步驟:①計(jì)算溶質(zhì)的量(若為固體溶質(zhì)計(jì)算所需質(zhì)量,若為溶液計(jì)算所需溶液的體積)②稱?。ɑ蛄咳。廴芙猓o置冷卻)④轉(zhuǎn)移⑤洗滌⑥定容⑦搖勻。(如果儀器中有試劑瓶,就要加一個(gè)步驟-----裝瓶)。400mL的溶液應(yīng)用500mL容量瓶。例如:配制/L的Na2400mL的溶液應(yīng)用500mL容量瓶。(1)計(jì)算:需無(wú)水Na2CO35.3g(2)稱量:用托盤天平稱量無(wú)水Na2CO35.3g(3)溶解:所需儀器燒杯、玻璃棒。(4)轉(zhuǎn)移:將燒杯中的溶液沿玻璃棒小心地引流到500mL容量瓶中。(5)定容:當(dāng)往容量瓶里加蒸餾水時(shí),距刻度線1-2cm處停止,為避免加水的體積過(guò)多,改用膠頭滴管加蒸餾水到溶液的凹液面正好與刻度線相切,這個(gè)操作叫做定容。注意事項(xiàng):①不能配制任意體積的一定物質(zhì)的量濃度的溶液,這是因?yàn)槿萘科康娜莘e是固定的,沒(méi)有任意體積規(guī)格的容量瓶。②溶液注入容量瓶前需恢復(fù)到室溫,這是因?yàn)槿萘科渴軣嵋渍?,同時(shí)溶液溫度過(guò)高會(huì)使容量瓶膨脹影響溶液配制的精確度。③用膠頭滴管定容后再振蕩,出現(xiàn)液面底于刻度線時(shí)不要再加水,這是因?yàn)檎袷帟r(shí)有少量溶液粘在瓶頸上還沒(méi)完全回流,故液面暫時(shí)低于刻度線,若此時(shí)又加水會(huì)使所配制溶液的濃度偏低。④如果加水定容時(shí)超出了刻度線,不能將超出部分再吸走,須應(yīng)重新配制。⑤如果搖勻時(shí)不小心灑出幾滴,不能再加水至刻度,必須重新配制,這是因?yàn)樗鶠⒊龅膸椎稳芤褐泻腥苜|(zhì),會(huì)使所配制溶液的濃度偏低。⑥溶質(zhì)溶解后轉(zhuǎn)移至容量瓶時(shí),必須用少量蒸餾水將燒杯及玻璃棒洗滌2—3次,并將洗滌液一并倒入容量瓶,這是因?yàn)闊安AО魰?huì)粘有少量溶質(zhì),只有這樣才能盡可能地把溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移到容量瓶中。第二章化學(xué)物質(zhì)及其變化第一節(jié)物質(zhì)的分類1、掌握兩種常見(jiàn)的分類方法:交叉分類法和樹狀分類法。2、分散系及其分類:(1)分散系組成:分散劑和分散質(zhì),按照分散質(zhì)和分散劑所處的狀態(tài),分散系可以有9種組合方式。(2)當(dāng)分散劑為液體時(shí),根據(jù)分散質(zhì)粒子大小可以將分散系分為溶液、膠體、濁液。分散系溶液膠體濁液分散粒子直徑<1nm1~100nm>100nm外觀均一,透明,穩(wěn)定均一,透明,介穩(wěn)體系不均一,不透明,不穩(wěn)定能否透過(guò)濾紙能能不能能否透過(guò)半透膜能不能不能實(shí)例食鹽水Fe(OH)3膠體泥漿水3、膠體:(1)常見(jiàn)膠體:Fe(OH)3膠體、Al(OH)3膠體、血液、豆?jié){、淀粉溶液、蛋白質(zhì)溶液、有色玻璃、墨水等。(2)膠體的特性:能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)。區(qū)別膠體與其他分散系常用方法丁達(dá)爾效應(yīng)。膠體與其他分散系的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子大小。(3)Fe(OH)3膠體的制備方法:將飽和FeCl3溶液滴入沸水中,繼續(xù)加熱至體系呈紅褐色,停止加熱,得Fe(OH)3膠體。第二節(jié)離子反應(yīng)一、電解質(zhì)和非電解質(zhì)電解質(zhì):在水溶液里或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物。1、化合物非電解質(zhì):在水溶液中和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物。(如:酒精[乙醇]、蔗糖、SO2、SO3、NH3、CO2等是非電解質(zhì)。)(1)電解質(zhì)和非電解質(zhì)都是化合物,單質(zhì)和混合物既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。(2)酸、堿、鹽和水都是電解質(zhì)(特殊:鹽酸(混合物)電解質(zhì)溶液)。(3)能導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是電解質(zhì)。能導(dǎo)電的物質(zhì):電解質(zhì)溶液、熔融的堿和鹽、金屬單質(zhì)和石墨。電解質(zhì)需在水溶液里或熔融狀態(tài)下才能導(dǎo)電。固態(tài)電解質(zhì)(如:NaCl晶體)不導(dǎo)電,液態(tài)酸(如:液態(tài)HCl)不導(dǎo)電。2、溶液能夠?qū)щ姷脑颍河心軌蜃杂梢苿?dòng)的離子。3、電離方程式:要注意配平,原子個(gè)數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒。如:Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-二、離子反應(yīng):1、離子反應(yīng)發(fā)生的條件:離子反應(yīng)發(fā)生條件:生成沉淀、生成氣體、水。2、離子方程式的書寫:(寫、拆、刪、查)①寫:寫出正確的化學(xué)方程式。(要注意配平。)②拆:把易溶的強(qiáng)電解質(zhì)(易容的鹽、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿)寫成離子形式?!锍R?jiàn)易溶的強(qiáng)電解質(zhì)有:三大強(qiáng)酸(H2SO4、HCl、HNO3),四大強(qiáng)堿[NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2(澄清石灰水拆,石灰乳不拆)],可溶性鹽,這些物質(zhì)拆成離子形式,其他物質(zhì)一律保留化學(xué)式。③刪:刪除不參加反應(yīng)的離子(價(jià)態(tài)不變和存在形式不變的離子)④查:檢查書寫離子方程式等式兩邊是否原子個(gè)數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒?!?、離子方程式正誤判斷:(看幾看)①看是否符合反應(yīng)事實(shí)(能不能發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)物、生成物對(duì)不對(duì))。②看是否可拆。③看是否配平(原子個(gè)數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒)。④看“=”“”“↑”“↓”是否應(yīng)用恰當(dāng)?!?、離子共存問(wèn)題(1)由于發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)(生成沉淀或氣體或水)的離子不能大量共存。生成沉淀:AgCl、BaSO4、BaSO3、BaCO3、CaCO3、Mg(OH)2、Cu(OH)2等。生成氣體:CO32-、HCO3-等易揮發(fā)的弱酸的酸根與H+不能大量共存。生成H2O:①H+和OH-生成H2O。②酸式酸根離子如:HCO3-既不能和H+共存,也不能和OH-共存。如:HCO3-+H+=H2O+CO2↑,HCO3-+OH-=H2O+CO32-(2)審題時(shí)應(yīng)注意題中給出的附加條件。①無(wú)色溶液中不存在有色離子:Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-(常見(jiàn)這四種有色離子)。②注意挖掘某些隱含離子:酸性溶液(或pH<7)中隱含有H+,堿性溶液(或pH>7)中隱含有OH-。③注意題目要求“大量共存”還是“不能大量共存”。第三節(jié)氧化還原反應(yīng)一、氧化還原反應(yīng)1、氧化還原反應(yīng)的本質(zhì):有電子轉(zhuǎn)移(包括電子的得失或偏移)。2、氧化還原反應(yīng)的特征:有元素化合價(jià)升降。3、判斷氧化還原反應(yīng)的依據(jù):凡是有元素化合價(jià)升降或有電子的轉(zhuǎn)移的化學(xué)反應(yīng)都屬于氧化還原反應(yīng)。4、氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念:還原劑(具有還原性):失(失電子)→升(化合價(jià)升高)→氧(被氧化或發(fā)生氧化反應(yīng))→生成氧化產(chǎn)物。氧化劑(具有氧化性):得(得電子)→降(化合價(jià)降低)→還(被還原或發(fā)生還原反應(yīng))→生成還原產(chǎn)物;化合價(jià)升高失電子被氧化氧化劑+還原劑=還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物化合價(jià)降低得電子被還原#二、氧化性、還原性強(qiáng)弱的判斷(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式在同一氧化還原反應(yīng)中,氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物還原性:還原劑>還原產(chǎn)物三、如果使元素化合價(jià)升高,即要使它被氧化,要加入氧化劑才能實(shí)現(xiàn);如果使元素化合價(jià)降低,即要使它被還原,要加入還原劑才能實(shí)現(xiàn);第三章金屬及其化合物第一節(jié)金屬的化學(xué)性質(zhì)一、鈉Na1、單質(zhì)鈉的物理性質(zhì):鈉質(zhì)軟、銀白色、熔點(diǎn)低、密度比水的小但比煤油的大。2、單質(zhì)鈉的化學(xué)性質(zhì):①鈉與O2反應(yīng)常溫下:4Na+O2=2Na2O(新切開的鈉放在空氣中容易變暗)加熱時(shí):2Na+O2==Na2O2(鈉先熔化后燃燒,發(fā)出黃色火焰,生成淡黃色固體Na2O2。)Na2O2中氧元素為-1價(jià),Na2O2既有氧化性又有還原性。2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2Na2O2是呼吸面具、潛水艇的供氧劑,Na2O2具有強(qiáng)氧化性能漂白。②鈉與H2O反應(yīng)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑離子方程式:2Na++2H2O=2Na++2OH-+H2↑(注意配平)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:“浮——鈉密度比水??;游——生成氫氣;響——反應(yīng)劇烈;熔——鈉熔點(diǎn)低;紅——生成的NaOH遇酚酞變紅”。③鈉與鹽溶液反應(yīng)如鈉與CuSO4溶液反應(yīng),應(yīng)該先是鈉與H2O反應(yīng)生成NaOH與H2,再和CuSO4溶液反應(yīng),有關(guān)化學(xué)方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4總的方程式:2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:有藍(lán)色沉淀生成,有氣泡放出K、Ca、Na三種單質(zhì)與鹽溶液反應(yīng)時(shí),先與水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿,堿再和鹽溶液反應(yīng)④鈉與酸反應(yīng):2Na+2HCl=2NaCl+H2↑(反應(yīng)劇烈)離子方程式:2Na+2H+=2Na++H2↑3、鈉的存在:以化合態(tài)存在。4、鈉的保存:保存在煤油或石蠟中。5、鈉在空氣中的變化過(guò)程:Na――-→Na2O―――→NaOH―――→Na2CO3―――→Na2CO3·10H2O(結(jié)晶)――-→Na2CO3(風(fēng)化),最終得到是一種白色粉末。一小塊鈉置露在空氣中的現(xiàn)象:銀白色的鈉很快變暗(生成Na2O),跟著變成白色固體(NaOH),然后在固體表面出現(xiàn)小液滴(NaOH易潮解),最終變成白色粉未(最終產(chǎn)物是Na2CO3)。二、鋁Al1、單質(zhì)鋁的物理性質(zhì):銀白色金屬、密度?。▽佥p金屬)、硬度小、熔沸點(diǎn)低。2、單質(zhì)鋁的化學(xué)性質(zhì)①鋁與O2反應(yīng):常溫下鋁能與O2反應(yīng)生成致密氧化膜,保護(hù)內(nèi)層金屬。加熱條件下鋁能與O2反應(yīng)生成氧化鋁:4Al+3O2==2Al2O3②常溫下Al既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng),均有H2生成,也能與不活潑的金屬鹽溶液反應(yīng):2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑(2Al+6H+=2Al3++3H2↑)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑(2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑)2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3+3Cu(2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu)注意:鋁制餐具不能用來(lái)長(zhǎng)時(shí)間存放酸性、堿性和咸的食品。③鋁與某些金屬氧化物的反應(yīng)(如V、Cr、Mn、Fe的氧化物)叫做鋁熱反應(yīng)Fe2O3+2Al==2Fe+Al2O3,Al和Fe2O3的混合物叫做鋁熱劑。利用鋁熱反應(yīng)焊接鋼軌。三、鐵1、單質(zhì)鐵的物理性質(zhì):鐵片是銀白色的,鐵粉呈黑色,純鐵不易生銹,但生鐵(含碳雜質(zhì)的鐵)在潮濕的空氣中易生銹。(原因:形成了鐵碳原電池。鐵銹的主要成分是Fe2O3)。2、單質(zhì)鐵的化學(xué)性質(zhì):①鐵與氧氣反應(yīng):3Fe+2O2===Fe3O4(現(xiàn)象:劇烈燃燒,火星四射,生成黑色的固體)②與非氧化性酸反應(yīng):Fe+2HCl=FeCl2+H2↑(Fe+2H+=Fe2++H2↑)常溫下鋁、鐵遇濃硫酸或濃硝酸鈍化。加熱能反應(yīng)但無(wú)氫氣放出。③與鹽溶液反應(yīng):Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(Fe+Cu2+=Fe2++Cu)④與水蒸氣反應(yīng):3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2第二節(jié)幾種重要的金屬化合物一、氧化物1、Al2O3的性質(zhì):氧化鋁是一種白色難溶物,其熔點(diǎn)很高,可用來(lái)制造耐火材料如坩鍋、耐火管、耐高溫的實(shí)驗(yàn)儀器等。Al2O3是兩性氧化物:既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿反應(yīng):Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O(Al2O3+6H+=2Al3++3H2O)Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O(Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O)2、鐵的氧化物的性質(zhì):FeO、Fe2O3都為堿性氧化物,能與強(qiáng)酸反應(yīng)生成鹽和水。FeO+2HCl=FeCl2+H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O二、氫氧化物1、氫氧化鋁Al(OH)3①Al(OH)3是兩性氫氧化物,在常溫下它既能與強(qiáng)酸,又能與強(qiáng)堿反應(yīng):Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O②Al(OH)3受熱易分解成Al2O3:2Al(OH)3==Al2O3+3H2O(規(guī)律:不溶性堿受熱均會(huì)分解)③Al(OH)3的制備:實(shí)驗(yàn)室用可溶性鋁鹽和氨水反應(yīng)來(lái)制備Al(OH)3Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4(Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+)因?yàn)閺?qiáng)堿(如NaOH)易與Al(OH)3反應(yīng),所以實(shí)驗(yàn)室不用強(qiáng)堿制備Al(OH)3,而用氨水。2、鐵的氫氧化物:氫氧化亞鐵Fe(OH)2(白色)和氫氧化鐵Fe(OH)3(紅褐色)①都能與酸反應(yīng)生成鹽和水:Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2OFe(OH)2+2H+=Fe2++2H2OFe(OH)3+6HCl=2FeCl3+3H2OFe(OH)3+3H+=2Fe3++3H2O②Fe(OH)2可以被空氣中的氧氣氧化成Fe(OH)34Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(現(xiàn)象:白色沉淀→灰綠色→紅褐色)③Fe(OH)3受熱易分解生成Fe2O3:2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O3、氫氧化鈉NaOH:俗稱燒堿、火堿、苛性鈉,易潮解,有強(qiáng)腐蝕性,具有堿的通性。三、鹽1、鐵鹽(鐵為+3價(jià))、亞鐵鹽(鐵為+2價(jià))的性質(zhì):①鐵鹽(鐵為+3價(jià))具有氧化性,可以被還原劑(如鐵、銅等)還原成亞鐵鹽:2FeCl3+Fe=3FeCl2(2Fe3++Fe=3Fe2+)(價(jià)態(tài)歸中規(guī)律)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2(2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+)(制印刷電路板的反應(yīng)原理)亞鐵鹽(鐵為+2價(jià))具有還原性,能被氧化劑(如氯氣、氧氣、硝酸等)氧化成鐵鹽2FeCl2+Cl2=2FeCl3(2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-)②Fe3+離子的檢驗(yàn):a.溶液呈黃色;b.加入KSCN(硫氰化鉀)溶液變紅色;c.加入NaOH溶液反應(yīng)生成紅褐色沉淀[Fe(OH)3]。Fe2+離子的檢驗(yàn):a.溶液呈淺綠色;b.先在溶液中加入KSCN溶液,不變色,再加入氯水,溶液變紅色;c.加入NaOH溶液反應(yīng)先生成白色沉淀,迅速變成灰綠色沉淀,最后變成紅褐色沉淀。2、鈉鹽:Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)比較Na2CO3NaHCO3俗稱純堿、蘇打小蘇打水溶性比較Na2CO3>NaHCO3溶液酸堿性堿性堿性與酸反應(yīng)劇烈程度較慢(二步反應(yīng))較快(一步反應(yīng))與酸反應(yīng)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑CO32-+2H+=CO2↑+H2ONaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑HCO3-+H+=H2O+CO2↑熱穩(wěn)定性加熱不分解加熱分解2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑與CO2反應(yīng)Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反應(yīng)與NaOH溶液反應(yīng)不反應(yīng)(不能發(fā)生離子交換)NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3-+OH-=H2O+CO32-與Ca(OH)2溶液反應(yīng)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOHCa2++CO32-=CaCO3↓也能反應(yīng)生成CaCO3沉淀與CaCl2溶液反應(yīng)有CaCO3沉淀不反應(yīng)用途洗滌劑,玻璃、肥皂、造紙、紡織等工業(yè)發(fā)酵粉、滅火劑、治療胃酸過(guò)多(有胃潰瘍時(shí)不能用)相互轉(zhuǎn)化Na2CO3NaHCO3四、焰色反應(yīng)1、定義:金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)使火焰呈現(xiàn)特殊顏色的性質(zhì)。2、操作步驟:鉑絲(或鐵絲)用鹽酸浸洗后灼燒至無(wú)色,沾取試樣(單質(zhì)、化合物、氣、液、固均可)在火焰上灼燒,觀察顏色。重要元素的焰色:鈉元素黃色、鉀元素紫色(透過(guò)藍(lán)色的鈷玻璃觀察,以排除鈉的焰色的干擾)焰色反應(yīng)屬物理變化。與元素存在狀態(tài)(單質(zhì)、化合物)、物質(zhì)的聚集狀態(tài)(氣、液、固)等無(wú)關(guān),只有少數(shù)金屬元素有焰色反應(yīng)。第三節(jié)用途廣泛的金屬材料1、合金的概念:由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。2、合金的特性:合金與各成分金屬相比,具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械的性能。①合金的硬度一般比它的各成分金屬的大②合金的熔點(diǎn)一般比它的各成分金屬的低第四章非金屬及其化合物一、硅及其化合物硅元素在地殼中的含量排第二,在自然界中沒(méi)有游離態(tài)的硅,只有以化合態(tài)存在的硅,常見(jiàn)的是二氧化硅、硅酸鹽等。硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖為,硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族,硅原子最外層有4個(gè)電子,既不易失去電子又不易得到電子,主要形成四價(jià)的化合物。1、單質(zhì)硅(Si):(1)物理性質(zhì):有金屬光澤的灰黑色固體,熔點(diǎn)高,硬度大。(2)化學(xué)性質(zhì):①常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑,只能跟F2、HF和NaOH溶液反應(yīng)。Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑②在高溫條件下,單質(zhì)硅能與O2和Cl2等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。Si+O2SiO2Si+2Cl2SiCl4(3)用途:太陽(yáng)能電池、計(jì)算機(jī)芯片以及半導(dǎo)體材料等。(4)硅的制備:工業(yè)上,用C在高溫下還原SiO2可制得粗硅。SiO2+2C=Si(粗)+2CO↑Si(粗)+2Cl2=SiCl4SiCl4+2H2=Si(純)+4HCl2、二氧化硅(SiO2):(1)SiO2的空間結(jié)構(gòu):立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),SiO2直接由原子構(gòu)成,不存在單個(gè)SiO2分子。(2)物理性質(zhì):熔點(diǎn)高,硬度大,不溶于水。(3)化學(xué)性質(zhì):SiO2常溫下化學(xué)性質(zhì)很不活潑,不與水、酸反應(yīng)(氫氟酸除外),能與強(qiáng)堿溶液、氫氟酸反應(yīng),高溫條件下可以與堿性氧化物反應(yīng):①與強(qiáng)堿反應(yīng):SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(生成的硅酸鈉具有粘性,所以不能用帶磨口玻璃塞試劑瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液,避免Na2SiO3將瓶塞和試劑瓶粘住,打不開,應(yīng)用橡皮塞)。②與氫氟酸反應(yīng)[SiO2的特性]:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(利用此反應(yīng),氫氟酸能雕刻玻璃;氫氟酸不能用玻璃試劑瓶存放,應(yīng)用塑料瓶)。③高溫下與堿性氧化物反應(yīng):SiO2+CaOCaSiO3(4)用途:光導(dǎo)纖維、瑪瑙飾物、石英坩堝、水晶鏡片、石英鐘、儀器軸承、玻璃和建筑材料等。3、硅酸(H2SiO3):(1)物理性質(zhì):不溶于水的白色膠狀物,能形成硅膠,吸附水分能力強(qiáng)。(2)化學(xué)性質(zhì):H2SiO3是一種弱酸,酸性比碳酸還要弱,其酸酐為SiO2,但SiO2不溶于水,故不能直接由SiO2溶于水制得,而用可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制?。海◤?qiáng)酸制弱酸原理)Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3(此方程式證明酸性:H2SiO3<H2CO3)(3)用途:硅膠作干燥劑、催化劑的載體。4、硅酸鹽硅酸鹽:硅酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的總稱。硅酸鹽種類很多,大多數(shù)難溶于水,最常見(jiàn)的可溶性硅酸鹽是Na2SiO3,Na2SiO3的水溶液俗稱水玻璃,又稱泡花堿,是一種無(wú)色粘稠的液體,可以作黏膠劑和木材防火劑。硅酸鈉水溶液久置在空氣中容易變質(zhì):Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓(有白色沉淀生成)傳統(tǒng)硅酸鹽工業(yè)三大產(chǎn)品有:玻璃、陶瓷、水泥。硅酸鹽由于組成比較復(fù)雜,常用氧化物的形式表示:活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水。氧化物前系數(shù)配置原則:除氧元素外,其他元素按配置前后原子個(gè)數(shù)守恒原則配置系數(shù)。硅酸鈉:Na2SiO3Na2O·SiO2硅酸鈣:CaSiO3CaO·SiO2高嶺石:Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O正長(zhǎng)石:KAlSiO3不能寫成K2O·Al2O3·3SiO2,應(yīng)寫成K2O·Al2O3·6SiO2二、氯及其化合物氯原子結(jié)構(gòu)示意圖為,氯元素位于元素周期表中第三周期第ⅦA族,氯原子最外電子層上有7個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)中很容易得到1個(gè)電子形成Cl-,化學(xué)性質(zhì)活潑,在自然界中沒(méi)游離態(tài)的氯,氯只以化合態(tài)存在(主要以氯化物和氯酸鹽)。1、氯氣(Cl2):(1)物理性質(zhì):黃綠色有刺激性氣味有毒的氣體,密度比空氣大,易液化成液氯,易溶于水。(氯氣收集方法—向上排空氣法或者排飽和食鹽水;液氯為純凈物)(2)化學(xué)性質(zhì):氯氣化學(xué)性質(zhì)非?;顫?,很容易得到電子,作強(qiáng)氧化劑,能與金屬、非金屬、水以及堿反應(yīng)。①與金屬反應(yīng)(將金屬氧化成最高正價(jià))Na+Cl22NaClCu+Cl2CuCl22Fe+3Cl22FeCl3(氯氣與金屬鐵反應(yīng)只生成FeCl3,而不生成FeCl2。)(思考:怎樣制備FeCl2Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,鐵跟鹽酸反應(yīng)生成FeCl2,而鐵跟氯氣反應(yīng)生成FeCl3,這說(shuō)明Cl2的氧化性強(qiáng)于鹽酸,是強(qiáng)氧化劑。)②與非金屬反應(yīng)Cl2+H22HCl(氫氣在氯氣中燃燒現(xiàn)象:安靜地燃燒,發(fā)出蒼白色火焰)將H2和Cl2混合后在點(diǎn)燃或光照條件下發(fā)生爆炸。燃燒定義:所有發(fā)光發(fā)熱的劇烈化學(xué)反應(yīng)都叫做燃燒,不一定要有氧氣參加。③Cl2與水反應(yīng)Cl2+H2O=HCl+HClO離子方程式:Cl2+H2O=H++Cl—+HClO將氯氣溶于水得到氯水(淺黃綠色),氯水含多種微粒,其中有H2O、Cl2、HClO、Cl-、H+、OH-(極少量,水微弱電離出來(lái)的)。氯水的性質(zhì)取決于其組成的微粒:1)強(qiáng)氧化性:Cl2是新制氯水的主要成分,實(shí)驗(yàn)室常用氯水代替氯氣,如氯水中的氯氣能與KI,KBr、FeCl2、SO2、Na2SO3等物質(zhì)反應(yīng)。2)漂白、消毒性:氯水中的Cl2和HClO均有強(qiáng)氧化性,一般在應(yīng)用其漂白和消毒時(shí),應(yīng)考慮HClO,HClO的強(qiáng)氧化性將有色物質(zhì)氧化成無(wú)色物質(zhì),不可逆。3)酸性:氯水中含有HCl和HClO,故可被NaOH中和,鹽酸還可與NaHCO3,CaCO3等反應(yīng)。4)不穩(wěn)定性:HClO不穩(wěn)定光照易分解?!?,因此久置氯水(淺黃綠色)會(huì)變成稀鹽酸(無(wú)色)失去漂白性。5)沉淀反應(yīng):加入AgNO3溶液有白色沉淀生成(氯水中有Cl-)。自來(lái)水也用氯水殺菌消毒,所以用自來(lái)水配制以下溶液如KI、KBr、FeCl2、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶液會(huì)變質(zhì)。④Cl2與堿液反應(yīng):與NaOH反應(yīng):Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2OCl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O與Ca(OH)2溶液反應(yīng):2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O此反應(yīng)用來(lái)制漂白粉,漂白粉的主要成分為Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分為Ca(ClO)2。漂白粉之所以具有漂白性,原因是:Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO生成的HClO具有漂白性;同樣,氯水也具有漂白性,因?yàn)槁人琀ClO;NaClO同樣具有漂白性,發(fā)生反應(yīng)2NaClO+CO2+H2O==Na2CO3+2HClO;干燥的氯氣不能使紅紙褪色,因?yàn)椴荒苌蒆ClO,濕的氯氣能使紅紙褪色,因?yàn)槁葰獍l(fā)生下列反應(yīng)Cl2+H2O=HCl+HClO漂白粉久置空氣會(huì)失效(涉及兩個(gè)反應(yīng)):Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,↑,漂白粉變質(zhì)會(huì)有CaCO3存在,外觀上會(huì)結(jié)塊,久置空氣中的漂白粉加入濃鹽酸會(huì)有CO2氣體生成,含CO2和HCl雜質(zhì)氣體。⑤氯氣的用途:制漂白粉、自來(lái)水殺菌消毒、農(nóng)藥和某些有機(jī)物的原料等。2、Cl-的檢驗(yàn):原理:根據(jù)Cl-與Ag+反應(yīng)生成不溶于酸的AgCl沉淀來(lái)檢驗(yàn)Cl-存在。方法:先加稀硝酸酸化溶液(排除CO32-干擾)再滴加AgNO3溶液,如有白色沉淀生成,則說(shuō)明有Cl-存在。三、硫及其化合物1、硫元素的存在:硫元素最外層電子數(shù)為6個(gè),化學(xué)性質(zhì)較活潑,容易得到2個(gè)電子呈-2價(jià)或者與其他非金屬元素結(jié)合成呈+4價(jià)、+6價(jià)化合物。硫元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)。(如火山口中的硫就以單質(zhì)存在)2、硫單質(zhì):①物質(zhì)性質(zhì):俗稱硫磺,淡黃色固體,不溶于水,熔點(diǎn)低。②化學(xué)性質(zhì):S+O2SO2(空氣中點(diǎn)燃淡藍(lán)色火焰,純氧中藍(lán)紫色)3、二氧化硫(SO2)(1)物理性質(zhì):無(wú)色、有刺激性氣味有毒的氣體,易溶于水,密度比空氣大,易液化。(2)SO2的制備:S+O2SO2或Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O(3)化學(xué)性質(zhì):①SO2能與水反應(yīng)SO2+H2OH2SO3(亞硫酸,中強(qiáng)酸)此反應(yīng)為可逆反應(yīng)??赡娣磻?yīng)定義:在相同條件下,正逆方向同時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)。(關(guān)鍵詞:相同條件下)②SO2為酸性氧化物,是亞硫酸(H2SO3)的酸酐,可與堿反應(yīng)生成鹽和水。a、與NaOH溶液反應(yīng):SO2(少量)+2NaOH=Na2SO3+H2OSO2+2OH-=SO32-+H2OSO2(過(guò)量)+NaOH=NaHSO3SO2+OH-=HSO3-b、與Ca(OH)2溶液反應(yīng):SO2(少量)+Ca(OH)2=CaSO3↓(白色)+H2O2SO2(過(guò)量)+Ca(OH)2=Ca(HSO3)2(可溶)對(duì)比CO2與堿反應(yīng):CO2(少量)+Ca(OH)2=CaCO3↓(白色)+H2O2CO2(過(guò)量)+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2(可溶)將SO2逐漸通入Ca(OH)2溶液中先有白色沉淀生成,后沉淀消失,與CO2逐漸通入Ca(OH)2溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同,所以不能用石灰水來(lái)鑒別SO2和CO2。能使石灰水變渾濁的無(wú)色無(wú)味的氣體一定是二氧化碳,這說(shuō)法是對(duì)的,因?yàn)镾O2是有刺激性氣味的氣體。③SO2具有強(qiáng)還原性,能與強(qiáng)氧化劑(如酸性高錳酸鉀溶液、氯氣、氧氣等)反應(yīng)。SO2能使酸性KMnO4溶液、新制氯水褪色,顯示了SO2的強(qiáng)還原性(不是SO2的漂白性)。(催化劑:粉塵、五氧化二釩)SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl(將SO2氣體和Cl2氣體混合后作用于有色溶液,漂白效果將大大減弱。)④SO2的弱氧化性:如2H2S+SO2=3S↓+2H2O(有黃色沉淀生成)⑤SO2的漂白性:SO2能使品紅溶液褪色,加熱會(huì)恢復(fù)原來(lái)的顏色。用此可以檢驗(yàn)SO2的存在。SO2Cl2漂白的物質(zhì)漂白某些有色物質(zhì)使?jié)駶?rùn)有色物質(zhì)褪色原理與有色物質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)與水生成HClO,HClO具有漂白性,將有色物質(zhì)氧化成無(wú)色物質(zhì)加熱能恢復(fù)原色(無(wú)色物質(zhì)分解)不能復(fù)原⑥SO2的用途:漂白劑、殺菌消毒、生產(chǎn)硫酸等。4、硫酸(H2SO4)(1)濃硫酸的物理性質(zhì):純的硫酸為無(wú)色油狀粘稠液體,能與水以任意比互溶(稀釋濃硫酸要規(guī)范操作:注酸入水且不斷攪拌)。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%(或l)的硫酸為濃硫酸。不揮發(fā),沸點(diǎn)高,密度比水大。(2)濃硫酸三大性質(zhì):吸水性、脫水性、強(qiáng)氧化性。①吸水性:濃硫酸可吸收結(jié)晶水、濕存水和氣體中的水蒸氣,可作干燥劑,可干燥H2、O2、SO2、CO2等氣體,但不可以用來(lái)干燥NH3、H2S、HBr、HI、C2H4五種氣體。②脫水性:能將有機(jī)物(蔗糖、棉花等)以水分子中H和O原子個(gè)數(shù)比2︰1脫水,炭化變黑。③強(qiáng)氧化性:濃硫酸在加熱條件下顯示強(qiáng)氧化性(+6價(jià)硫體現(xiàn)了強(qiáng)氧化性),能與大多數(shù)金屬反應(yīng),也能與非金屬反應(yīng)。(ⅰ)與大多數(shù)金屬反應(yīng)(如銅):2H2SO4(濃)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑(此反應(yīng)濃硫酸表現(xiàn)出酸性和強(qiáng)氧化性)(ⅱ)與非金屬反應(yīng)(如C反應(yīng)):2H2SO4(濃)+CCO2↑+2H2O+SO2↑(此反應(yīng)濃硫酸表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性)注意:常溫下,F(xiàn)e、Al遇濃H2SO4或濃HNO3發(fā)生鈍化。濃硫酸的強(qiáng)氧化性使許多金屬能與它反應(yīng),但在常溫下,鋁和鐵遇濃硫酸時(shí),因表面被濃硫酸氧化成一層致密氧化膜,這層氧化膜阻止了酸與內(nèi)層金屬的進(jìn)一步反應(yīng)。這種現(xiàn)象叫金屬的鈍化。鋁和鐵也能被濃硝酸鈍化,所以,常溫下可以用鐵制或鋁制容器盛放濃硫酸和濃硝酸。3、硫酸的用途:干燥劑、化肥、炸藥、蓄電池、農(nóng)藥、醫(yī)藥等。四、氮及其化合物1、氮的氧化物:NO2和NON2+O22NO,生成的一氧化氮很不穩(wěn)定:2NO+O2==2NO2一氧化氮:無(wú)色氣體,有毒,能與人血液中的血紅蛋白結(jié)合而使人中毒(與CO中毒原理相同),不溶于水。是空氣中的污染物。二氧化氮:紅棕色氣體(與溴蒸氣顏色相同)、有刺激性氣味、有毒、易液化、易溶于水,并與水反應(yīng):3NO2+H2O=2HNO3+NO,此反應(yīng)中NO2既是氧化劑又是還原劑。以上三個(gè)反應(yīng)是“雷雨固氮”、“雷雨發(fā)莊稼”的反應(yīng)。2、硝酸(HNO3):(1)硝酸物理性質(zhì):純硝酸是無(wú)色、有刺激性氣味的油狀液體。低沸點(diǎn)(83℃)、易揮發(fā),在空氣中遇水蒸氣呈白霧狀。98%以上的硝酸叫“發(fā)煙硝酸”,常用濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%(2)硝酸的化學(xué)性質(zhì):具有一般酸的通性,稀硝酸遇紫色石蕊試液變紅色,濃硝酸遇紫色石蕊試液先變紅(H+作用)后褪色(濃硝酸的強(qiáng)氧化性)。用此實(shí)驗(yàn)可證明濃硝酸的氧化性比稀硝酸強(qiáng)。濃硝酸和稀硝酸都是強(qiáng)氧化劑,能氧化大多數(shù)金屬,但不放出氫氣,通常濃硝酸產(chǎn)生NO2,稀硝酸產(chǎn)生NO,如:①Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O②3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反應(yīng)①還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為1︰2;反應(yīng)②還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為3︰2。常溫下,F(xiàn)e、Al遇濃H2SO4或濃HNO3發(fā)生鈍化,(說(shuō)成不反應(yīng)是不妥的),加熱時(shí)能發(fā)生反應(yīng):Fe+6HNO3(濃)Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O當(dāng)溶液中有H+和NO3-時(shí),相當(dāng)于溶液中含HNO3,此時(shí),因?yàn)橄跛峋哂袕?qiáng)氧化性,使得在酸性條件下NO3-與具有強(qiáng)還原性的離子如S2-、Fe2+、SO32-、I-、Br-(通常是這幾種)因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。(有沉淀、氣體、難電離物生成是因發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)而不能大量共存。)3、氨氣(NH3)(1)氨氣的物理性質(zhì):無(wú)色氣體,有刺激性氣味、比空氣輕,易液化,極易溶于水,1體積水可以溶解700體積的氨氣(可做紅色噴泉實(shí)驗(yàn))。濃氨水易揮發(fā)出氨氣。(2)氨氣的化學(xué)性質(zhì):a.溶于水溶液呈弱堿性:NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-生成的一水合氨NH3·H2O是一種弱堿,很不穩(wěn)定,受熱會(huì)分解:NH3·H2ONH3↑+H2O氨氣或液氨溶于水得氨水,氨水的密度比水小,并且氨水濃度越大密度越小,計(jì)算氨水濃度時(shí),溶質(zhì)是NH3,而不是NH3·H2O。氨水中的微粒:H2O、NH3、NH3·H2O、NH4+、OH—、H+(極少量,水微弱電離出來(lái))。噴泉實(shí)驗(yàn)的原理:是利用氣體極易被一種液體吸收而形成壓強(qiáng)差,使氣體容器內(nèi)壓強(qiáng)降低,外界大氣壓把液體壓入氣體容器內(nèi),在玻璃導(dǎo)管尖嘴處形成美麗的“噴泉”。噴泉實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵:(1)氣體在吸收液中被吸收得既快又多,如NH3、HCl、HBr、HI、NO2用水吸收,CO2、SO2,Cl2、H2S等用NaOH溶液吸收等。(2)裝置的氣密性要好。(3)燒瓶?jī)?nèi)的氣體純度要大。b.氨氣可以與酸反應(yīng)生成鹽:①NH3+HCl=NH4Cl②NH3+HNO3=NH4NO3③2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4因NH3溶于水呈堿性,所以可以用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氨氣的存在,因濃鹽酸有揮發(fā)性,所以也可以用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近集氣瓶口,如果有大量白煙生成,可以證明有NH3存在。(3)氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法:(課本P88圖4-33)1)原理:銨鹽與堿共熱產(chǎn)生氨氣2)裝置特點(diǎn):固+固氣體,與制O2相同。3)收集:向下排空氣法。4)驗(yàn)滿:a.濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙(NH3是唯一能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體)b.蘸濃鹽酸的玻璃棒(產(chǎn)生白煙)5)干燥:用堿石灰(NaOH與CaO的混合物)或生石灰在干燥管或U型管中干燥。不能用CaCl2、P2O5、濃硫酸作干燥劑,因?yàn)镹H3能與CaCl2反應(yīng)生成CaCl2·8NH3。P2O5、濃硫酸均能與NH3反應(yīng),生成相應(yīng)的鹽。所以NH3通常用堿石灰干燥。6)吸收:在試管口塞有一團(tuán)濕的棉花其作用有兩個(gè):一是減小氨氣與空氣的對(duì)流,方便收集氨氣;二是吸收多余的氨氣,防止污染空氣。(4)氨氣的用途:液氨易揮發(fā),汽化過(guò)程中會(huì)吸收熱量,使得周圍環(huán)境溫度降低,因此,液氨可以作制冷劑。4、銨鹽銨鹽均易溶于水,且都為白色晶體(很多化肥都是銨鹽)。(1)受熱易分解,放出氨氣:NH4ClNH3↑+HCl↑NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑(2)干燥的銨鹽能與堿固體混合加熱反應(yīng)生成氨氣,利用這個(gè)性質(zhì)可以制備氨氣:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O(3)NH4+的檢驗(yàn):樣品加堿混合加熱,放出的氣體能使?jié)竦募t色石蕊試紙變藍(lán),則證明該物質(zhì)會(huì)有NH4+。高中化學(xué)必修2知識(shí)點(diǎn)歸納總結(jié)第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律一、原子結(jié)構(gòu)質(zhì)子(Z個(gè))原子核注意:中子(N個(gè))質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)Z1.原子(AX)原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子的核外電子數(shù)Z核外電子(Z個(gè))★熟背前20號(hào)元素,熟悉1~20號(hào)元素原子核外電子的排布:HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCa2.原子核外電子的排布規(guī)律:①電子總是盡先排布在能量最低的電子層里;②各電子層最多容納的電子數(shù)是2n2;③最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)(K層為最外層不超過(guò)2個(gè)),次外層不超過(guò)18個(gè),倒數(shù)第三層電子數(shù)不超過(guò)32個(gè)。電子層:一(能量最低)二三四五六七對(duì)應(yīng)表示符號(hào):KLMNOPQ3.元素、核素、同位素元素:具有相同核電荷數(shù)的同一類原子的總稱。核素:具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子。同位素:質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。(對(duì)于原子來(lái)說(shuō))二、元素周期表1.編排原則:主族序數(shù)=原子最外層電子數(shù)2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):核外電子層數(shù)元素種類第一周期12種元素短周期第二周期28種元素周期第三周期38種元素元(7個(gè)橫行)第四周期418種元素素(7個(gè)周期)第五周期518種元素周長(zhǎng)周期第六周期632種元素期第七周期7未填滿(已有26種元素)表主族:ⅠA~ⅦA共7個(gè)主族族副族:ⅢB~ⅦB、ⅠB~ⅡB,共7個(gè)副族(18個(gè)縱行)第Ⅷ族:三個(gè)縱行,位于ⅦB和ⅠB之間(16個(gè)族)零族:稀有氣體三、元素周期律1.元素周期律:元素的性質(zhì)(核外電子排布、原子半徑、主要化合價(jià)、金屬性、非金屬性)隨著核電荷數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律。元素性質(zhì)的周期性變化實(shí)質(zhì)是元素原子核外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果。2.同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律第三周期元素11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl18Ar(1)電子排布電子層數(shù)相同,最外層電子數(shù)依次增加(2)原子半徑原子半徑依次減小—(3)主要化合價(jià)+1+2+3+4-4+5-3+6-2+7-1—(4)金屬性、非金屬性金屬性減弱,非金屬性增加—(5)單質(zhì)與水或酸置換難易冷水劇烈熱水與酸快與酸反應(yīng)慢———(6)氫化物的化學(xué)式——SiH4PH3H2SHCl—(7)與H2化合的難易——由難到易—(8)氫化物的穩(wěn)定性——穩(wěn)定性增強(qiáng)—(9)最高價(jià)氧化物的化學(xué)式Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O7—最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物(10)化學(xué)式NaOHMg(OH)2Al(OH)3H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4—(11)酸堿性強(qiáng)堿中強(qiáng)堿兩性氫氧化物弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸很強(qiáng)的酸—(12)變化規(guī)律堿性減弱,酸性增強(qiáng)—第ⅠA族堿金屬元素:LiNaKRbCsFr(Fr是金屬性最強(qiáng)的元素,位于周期表左下方)第ⅦA族鹵族元素:FClBrIAt(F是非金屬性最強(qiáng)的元素,位于周期表右上方)★判斷元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的方法:(1)金屬性強(qiáng)(弱)——①單質(zhì)與水或酸反應(yīng)生成氫氣容易(難);②氫氧化物堿性強(qiáng)(弱);③相互置換反應(yīng)(強(qiáng)制弱)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。(2)非金屬性強(qiáng)(弱)——①單質(zhì)與氫氣易(難)反應(yīng);②生成的氫化物穩(wěn)定(不穩(wěn)定);③最高價(jià)氧化物的水化物(含氧酸)酸性強(qiáng)(弱);④相互置換反應(yīng)(強(qiáng)制弱)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2。(Ⅰ)同周期比較:金屬性:Na>Mg>Al與酸或水反應(yīng):從易→難堿性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3非金屬性:Si<P<S<Cl單質(zhì)與氫氣反應(yīng):從難→易氫化物穩(wěn)定性:SiH4<PH3<H2S<HCl酸性(含氧酸):H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4(Ⅱ)同主族比較:金屬性:Li<Na<K<Rb<Cs(堿金屬元素)與酸或水反應(yīng):從難→易堿性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH非金屬性:F>Cl>Br>I(鹵族元素)單質(zhì)與氫氣反應(yīng):從易→難氫化物穩(wěn)定:HF>HCl>HBr>HI(Ⅲ)金屬性:Li<Na<K<Rb<Cs還原性(失電子能力):Li<Na<K<Rb<Cs氧化性(得電子能力):Li+>Na+>K+>Rb+>Cs+非金屬性:F>Cl>Br>I氧化性:F2>Cl2>Br2>I2還原性:F-<Cl-<Br-<I-酸性(無(wú)氧酸):HF<HCl<HBr<HI比較粒子(包括原子、離子)半徑的方法:(1)先比較電子層數(shù),電子層數(shù)多的半徑大。(2)電子層數(shù)相同時(shí),再比較核電荷數(shù),核電荷數(shù)多的半徑反而小。四、化學(xué)鍵化學(xué)鍵是相鄰兩個(gè)或多個(gè)原子間強(qiáng)烈的相互作用。1.離子鍵與共價(jià)鍵的比較鍵型離子鍵共價(jià)鍵概念陰陽(yáng)離子結(jié)合成化合物的靜電作用叫離子鍵原子之間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用叫做共價(jià)鍵成鍵方式通過(guò)得失電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)通過(guò)形成共用電子對(duì)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)成鍵粒子陰、陽(yáng)離子原子成鍵元素活潑金屬與活潑非金屬元素之間(特殊:NH4Cl、NH4NO3等銨鹽只由非金屬元素組成,但含有離子鍵)非金屬元素之間離子化合物:由離子鍵構(gòu)成的化合物叫做離子化合物。(一定有離子鍵,可能有共價(jià)鍵)共價(jià)化合物:原子間通過(guò)共用電子對(duì)形成分子的化合物叫做共價(jià)化合物。(只有共價(jià)鍵)極性共價(jià)鍵(簡(jiǎn)稱極性鍵):由不同種原子形成,A-B型,如,H-Cl。共價(jià)鍵非極性共價(jià)鍵(簡(jiǎn)稱非極性鍵):由同種原子形成,A-A型,如,Cl-Cl。2.電子式:用電子式表示離子鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與表示共價(jià)鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn):(1)電荷:用電子式表示離子鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)需標(biāo)出陽(yáng)離子和陰離子的電荷;而表示共價(jià)鍵形成的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不能標(biāo)電荷。(2)[](方括號(hào)):離子鍵形成的物質(zhì)中的陰離子需用方括號(hào)括起來(lái),而共價(jià)鍵形成的物質(zhì)中不能用方括號(hào)。第二章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)能與熱能1、在任何的化學(xué)反應(yīng)中總伴有能量的變化。原因:當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要吸收能量,而形成生成物中的化學(xué)鍵要放出能量?;瘜W(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過(guò)程中是吸收能量還是放出能量,決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。E反應(yīng)物總能量>E生成物總能量,為放熱反應(yīng)。E反應(yīng)物總能量<E生成物總能量,為吸熱反應(yīng)。2、常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)常見(jiàn)的放熱反應(yīng):①所有的燃燒與緩慢氧化。②酸堿中和反應(yīng)。③金屬與酸反應(yīng)制取氫氣。④大多數(shù)化合反應(yīng)(特殊:C+CO22CO是吸熱反應(yīng))。常見(jiàn)的吸熱反應(yīng):①以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)如:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。②銨鹽和堿的反應(yīng)如Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O③大多數(shù)分解反應(yīng)如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。3、能源的分類:形成條件利用歷史性質(zhì)一次能源常規(guī)能源可再生資源水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能不可再生資源煤、石油、天然氣等化石能源新能源可再生資源太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、氫能、沼氣不可再生資源核能二次能源(一次能源經(jīng)過(guò)加工、轉(zhuǎn)化得到的能源稱為二次能源)電能(水電、火電、核電)、蒸汽、工業(yè)余熱、酒精、汽油、焦炭等[思考]一般說(shuō)來(lái),大多數(shù)化合反應(yīng)是放熱反應(yīng),大多數(shù)分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),放熱反應(yīng)都不需要加熱,吸熱反應(yīng)都需要加熱,這種說(shuō)法對(duì)嗎試舉例說(shuō)明。點(diǎn)拔:這種說(shuō)法不對(duì)。如C+O2=CO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng),但需要加熱,只是反應(yīng)開始后不再需要加熱,反應(yīng)放出的熱量可以使反應(yīng)繼續(xù)下去。Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),但反應(yīng)并不需要加熱。第二節(jié)化學(xué)能與電能1、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的方式:電能(電力)火電(火力發(fā)電)化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能缺點(diǎn):環(huán)境污染、低效原電池將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能優(yōu)點(diǎn):清潔、高效2、原電池原理(1)概念:把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。(2)原電池的工作原理:通過(guò)氧化還原反應(yīng)(有電子的轉(zhuǎn)移)把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。?)構(gòu)成原電池的條件:(1)電極為導(dǎo)體且活潑性不同;(2)兩個(gè)電極接觸(導(dǎo)線連接或直接接觸);(3)兩個(gè)相互連接的電極插入電解質(zhì)溶液構(gòu)成閉合回路。(4)電極名稱及發(fā)生的反應(yīng):負(fù)極:較活潑的金屬作負(fù)極,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式:較活潑金屬-ne-=金屬陽(yáng)離子負(fù)極現(xiàn)象:負(fù)極溶解,負(fù)極質(zhì)量減少。正極:較不活潑的金屬或石墨作正極,正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式:溶液中陽(yáng)離子+ne-=單質(zhì)正極的現(xiàn)象:一般有氣體放出或正極質(zhì)量增加。(5)原電池正負(fù)極的判斷方法:①依據(jù)原電池兩極的材料:較活潑的金屬作負(fù)極(K、Ca、Na太活潑,不能作電極);較不活潑金屬或可導(dǎo)電非金屬(石墨)、氧化物(MnO2)等作正極。②根據(jù)電流方向或電子流向:(外電路)的電流由正極流向負(fù)極;電子則由負(fù)極經(jīng)外電路流向原電池的正極。③根據(jù)內(nèi)電路離子的遷移方向:陽(yáng)離子流向原電池正極,陰離子流向原電池負(fù)極。④根據(jù)原電池中的反應(yīng)類型:負(fù)極:失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),現(xiàn)象通常是電極本身消耗,質(zhì)量減小。正極:得電子,發(fā)生還原反應(yīng),現(xiàn)象是常伴隨金屬的析出或H2的放出。(6)原電池電極反應(yīng)的書寫方法:(=1\*romani)原電池反應(yīng)所依托的化學(xué)反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)是氧化反應(yīng),正極反應(yīng)是還原反應(yīng)。因此書寫電極反應(yīng)的方法歸納如下:①寫出總反應(yīng)方程式。②把總反應(yīng)根據(jù)電子得失情況,分成氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)。③氧化反應(yīng)在負(fù)極發(fā)生,還原反應(yīng)在正極發(fā)生,反應(yīng)物和生成物對(duì)號(hào)入座,注意酸堿介質(zhì)和水等參與反應(yīng)。(=2\*romanii)原電池的總反應(yīng)式一般把正極和負(fù)極反應(yīng)式相加而得。(7)原電池的應(yīng)用:①加快化學(xué)反應(yīng)速率,如粗鋅制氫氣速率比純鋅制氫氣快。②比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。③設(shè)計(jì)原電池。④金屬的腐蝕。2、化學(xué)電源基本類型:①干電池:活潑金屬作負(fù)極,被腐蝕或消耗。如:Cu-Zn原電池、鋅錳電池。②充電電池:兩極都參加反應(yīng)的原電池,可充電循環(huán)使用。如鉛蓄電池、鋰電池和銀鋅電池等。③燃料電池:兩電極材料均為惰性電極,電極本身不發(fā)生反應(yīng),而是由引入到兩極上的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),如H2、CH4燃料電池,其電解質(zhì)溶液常為堿性試劑(KOH等)。第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度1、化學(xué)反應(yīng)的速率(1)概念:化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來(lái)表示。計(jì)算公式:v(B)==①單位:mol/(L·s)或mol/(L·min)②B為溶液或氣體,若B為固體或純液體不計(jì)算速率。③以上所表示的是平均速率,而不是瞬時(shí)速率。④重要規(guī)律:(=1\*romani)速率比=方程式系數(shù)比(=2\*romanii)變化量比=方程式系數(shù)比(2)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素:內(nèi)因:由參加反應(yīng)的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)決定的(主要因素)。外因:①溫度:升高溫度,增大速率②催化劑:一般加快反應(yīng)速率(正催化劑)③濃度:增加C反應(yīng)物的濃度,增大速率(溶液或氣體才有濃度可言)④壓強(qiáng):增大壓強(qiáng),增大速率(適用于有氣體參加的反應(yīng))⑤其它因素:如光(射線)、固體的表面積(顆粒大?。?、反應(yīng)物的狀態(tài)(溶劑)、原電池等也會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)速率。2、化學(xué)反應(yīng)的限度——化學(xué)平衡(1)在一定條件下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到正向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率相等時(shí),反應(yīng)物和生成物的濃度不再改變,達(dá)到表面上靜止的一種“平衡狀態(tài)”,這就是這個(gè)反應(yīng)所能達(dá)到的限度,即化學(xué)平衡狀態(tài)?;瘜W(xué)平衡的移動(dòng)受到溫度、反應(yīng)物濃度、壓強(qiáng)等因素的影響。催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率,對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響。在相同的條件下同時(shí)向正、逆兩個(gè)反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。通常把由反應(yīng)物向生成物進(jìn)行的反應(yīng)叫做正反應(yīng)。而由生成物向反應(yīng)物進(jìn)行的反應(yīng)叫做逆反應(yīng)。在任何可逆反應(yīng)中,正方應(yīng)進(jìn)行的同時(shí),逆反應(yīng)也在進(jìn)行。可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,即是說(shuō)可逆反應(yīng)無(wú)論進(jìn)行到何種程度,任何物質(zhì)(反應(yīng)物和生成物)的物質(zhì)的量都不可能為0。(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:逆、動(dòng)、等、定、變。①逆:化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)。②動(dòng):動(dòng)態(tài)平衡,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)仍在不斷進(jìn)行。③等:達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正方應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,但不等于0。即v正=v逆≠0。④定:達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),各組分的濃度保持不變,各組成成分的含量保持一定。⑤變:當(dāng)條件變化時(shí),原平衡被破壞,在新的條件下會(huì)重新建立新的平衡。(3)判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志:①VA(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物質(zhì)比較)②各組分濃度保持不變或百分含量不變③借助顏色不變判斷(有一種物質(zhì)是有顏色的)④總物質(zhì)的量或總體積或總壓強(qiáng)或平均相對(duì)分子質(zhì)量不變(前提:反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量不相等的反應(yīng)適用,即如對(duì)于反應(yīng)xA+yBzC,x+y≠z)第四章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源一、金屬礦物的開發(fā)利用1、金屬的存在:除了金、鉑等少數(shù)金屬外,絕大多數(shù)金

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