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文档简介

1、第一章 从实验学化学一、常见事故的处理事故处理方法被火烫伤先冷敷,再涂烫伤药膏酸、碱溅在眼中立即用水反复冲洗,并不断眨眼浓H2SO4沾到皮肤上先用干布小心拭去,后用大量水冲洗,严重可涂上NaHCO3稀溶液碱液沾到皮肤上先用较多水冲洗,再用硼酸(H3BO3)溶液洗少量酸(或碱)滴到桌上立即用湿布擦净,再用水冲洗较多量酸(或碱)流到桌上立即用适量NaHCO3溶液(或稀HAC)作用,后用水冲洗酒精及其它易燃有机物小面积失火立即用湿布扑盖钠、磷等失火迅速用砂覆盖因电失火先切断电源,再实施救火误食重金属盐应立即口服蛋清或生牛奶汞滴落在桌上或地上应立即撒上硫粉溴滴到皮肤上应立即擦去,再用稀酒精等无毒有机溶

2、济洗去,后涂硼酸、凡士林白磷沾到皮肤上用CuSO4溶液洗伤口,后用稀KMnO4溶液湿敷二、实验基本操作1.检查装置气密性:如右图(I)(),把导管一端浸入水中,用双手捂住烧瓶或试管,观察导管口有气泡冒出,把手拿开,过一会儿,水沿导管上升,形成一小段水柱,说明装置不漏气。如右图漏斗为长颈漏斗时,将右导管用弹簧夹夹住,再通过长颈漏斗向试管中加水,若加至一段时间后长颈漏斗下端出现水柱,则说明装置不漏气。2.检查装置是否漏水:需检漏的装置有分液漏斗、容量瓶。分液漏斗:关闭活塞,向分液漏斗中加入一定量水,静置,观察是否漏水。容量瓶:加入一定量水,盖上塞子,倒置,观察是否漏水;若不漏水,正立容量瓶,将瓶塞

3、旋转180度,再倒置,观察是否漏水。3.称量一定量液体或固体:液体使用量筒(精确到0.1ml),固体使用托盘天平(精确到0.1g)。称量干燥的固体药品前,应在两个托盘上各放一张相同质量的纸,然后把药品放在纸上称量。易潮解的固体药品,必须放在玻璃器皿(如小烧杯、表面皿)里称量。4.混合物的物理分离方法i、过滤 “一贴二低三靠”,如NaCl溶液与泥沙。ii、蒸发 蒸发过程中要用玻璃棒不断搅拌(以防溶液因局部过热而造成液体飞溅);加热至蒸发皿中出现较多的固体时,应停止加热,利用余温使滤液蒸干;热的蒸发皿不可直接放在实验桌上,要垫上石棉网。如NaCl与H2O。蒸发浓缩,冷却结晶 加热使溶液变为饱和溶液

4、,迅速降温从而使溶解度随温度变化较大的溶质析出。如分离出NaCl溶液中的KNO3。蒸发浓缩,趁热过滤 加热至溶液中出现大量固体时,趁热过滤。如分离出KNO3溶液中的NaCl。重结晶 为了提高晶体的纯度反复多次进行溶液蒸发结晶的过程。iii、蒸馏 蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。如酒精与水。用蒸馏原理进行多种混合液体的分离,叫分馏,如石油的分馏。操作时要注意: 蒸馏烧瓶底部垫上石棉网。在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。温度计水银球与支管口相平。蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于l/3。冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。iv、萃取和分液 萃取是利用溶质在互不相

5、溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。选择的萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不相溶;对溶质的溶解度要远大于原溶剂,并且具有密度差;萃取剂与溶质、原溶剂不发生化学反应。分液是把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的方法。在萃取分液过程中要注意:将要萃取的溶液和萃取剂依次从上口倒入分液漏斗,其量不能超过漏斗容积的2/3,塞好塞子进行振荡。振荡时右手捏住漏斗上口的颈部,并用食指根部压紧塞子,以左手握住旋塞,同时用手指控制活塞,将漏斗倒转过来用力振荡。振荡时,要不时旋开活塞放气,以防止分液漏斗内压强过大。然后将分液漏斗静置,待液体分层后进行分液

6、。分液时要将玻璃塞打开,或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔,保证漏斗内与外界大气相通,同时漏斗下端管口要紧贴烧杯内壁,从而使液体顺利流下。下层液体从漏斗口放出,上层液体从上口倒出。例如用四氯化碳萃取碘水里的碘。v、升华 利用某些物质具有升华的特性,将这种物质和其它受热不升华的物质分离开来,如分离I2和SiO2的混合物。vi、渗析 利用半透膜分离溶液与胶体,如淀粉溶液(蛋白质溶液,Fe(OH)3胶体)与NaCl(葡萄糖)。5.混合物的化学除杂、分离与检验方法最好不引入新的杂质;不能损耗或减少被提纯物质的质量实验操作要简便,不能繁杂。用化学方法除去溶液中的杂质时,要使被分离的物质或离子尽可能

7、除净,需要加入过量的分离试剂,在多步分离过程中,后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。常见方法:(1)生成沉淀法 (2)生成气体法 (3)氧化还原法 (4)弱酸性气体中混有强酸性气体则使用该弱酸性气体所对应的饱和酸式盐溶液,如CO2(HCl)使用饱和NaHCO3溶液 (5)利用Al的两性除去杂质(6)抑制反应的进行,如Cl2(HCl)使用饱和NaCl溶液。注意:除杂与分离不同,除杂只需除去杂质,而分离需将除去的物质重新变回来。 i、气体的干燥 常用装置有干燥管(内装固体干燥剂)、洗气瓶(内装液体干燥剂)。所选用的干燥剂不能与所要保留的气体发生反应。常用干燥剂如下:酸性干燥剂:浓硫酸

8、、P2O5、硅胶。不可干燥碱性气体如NH3。 碱性干燥剂:碱石灰(CaO、NaOH、KOH)。不可干燥酸性气体。 中性干燥剂:无水CaCl2 。不可干燥NH3与酒精。(制无水酒精是向96%酒精溶液中加CaO)ii、几种重要离子的检验(l)H+ 能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。(2)Na+、K+ 用焰色反应来检验时,它们的火焰分别呈黄色、紫色(通过钴玻片)。(3)Ba2+ 能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。(4)Mg2+ 能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀。(5)Al3+ 能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀,继续

9、滴加NaOH溶液至过量该沉淀溶解。(6)Ag+ 能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀 HNO3。(7)NH4+ 与NaOH浓溶液反应,并加热,放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3。(8)Fe2+ 浅绿色溶液能与NaOH溶液反应,先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液,不显红色,加入少量新制的氯水后,立即显红色。2Fe2+Cl22Fe3+2Cl(9) Fe3+ 黄色溶液与 NaOH溶液反应,生成红褐色Fe(OH)3沉淀。或与 KSCN溶液反应,溶液变成血红色。(10)Cu2+ 蓝色溶液

10、中加入NaOH溶液,生成蓝色的Cu(OH)2沉淀。(若加热沉淀可转变为黑色的 CuO)或与Fe、Zn片等反应,在金属片上有亮红色的铜生成。(11)OH 能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。(12)Cl 先加稀硝酸,再加硝酸银,生成白色的AgCl沉淀。(13)Br 先加稀硝酸,再加硝酸银,生成淡黄色AgBr沉淀。(14)I 先加稀硝酸,再加硝酸银,生成黄色AgI沉淀;或加入氯水,生成I2,使淀粉溶液变蓝。(15)CO32/ HCO3 加入稀盐酸,生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。(16)SO42 先加稀盐酸,再加BaCl2,生成白色BaSO4沉淀。

11、三、化学计量物质的量定义:表示一定数目微粒的集合体 符号n 单位 摩尔 符号 mol阿伏加德罗常数:0.012kg12C中所含有的碳原子数。用NA表示。 约为6.02x1023微粒与物质的量 公式:n=摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量 用M表示 单位:g/mol 数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。质量与物质的量 公式:n= 物质的体积决定:微粒的数目微粒的大小微粒间的距离微粒的数目一定 固体液体主要决定微粒的大小;气体主要决定微粒间的距离。体积与物质的量 公式:n= 标准状况下(0摄氏度,101kPa) ,1mol任何气体的体积都约为22.4L,即Vm=22.4L/mol阿

12、伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同的分子数理想气体公式:PV=nRT物质的量浓度:单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。符号CB 单位:mol/l公式:CB=nB/V nB=CB×V V=nB/CB溶液稀释规律 C(浓)×V(浓)=C(稀)×V(稀) 溶液的配制 (l)配制溶质质量分数一定的溶液计算:算出所需溶质和水的质量。把水的质量换算成体积。如溶质是液体时,要算出液体的体积。称量:用天平称取固体溶质的质量;用量简量取所需液体、水的体积。溶解:将固体或液体溶质倒入烧杯里,加入所需的水,用玻璃棒搅拌使溶质完全溶解.(2)配制一定物质的量浓度的溶液

13、 (配制前要检查容量瓶是否漏水)计算:算出固体溶质的质量或液体溶质的体积。称量:用托盘天平称取固体溶质质量,用量简量取所需液体溶质的体积。溶解:将固体或液体溶质倒入烧杯中,加入适量的蒸馏水,用玻璃棒搅拌使之溶解。转移、洗涤:溶液冷却到室温后,将其用玻璃棒引流注入容量瓶里。用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤23次,将洗涤液也全部注入容量瓶。摇匀。定容:继续往容量瓶中小心地加水,直到液面接近刻度12cm处,改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切。把容量瓶盖紧,再振荡摇匀。振荡:盖好瓶塞,用食指按住瓶塞,另一只手托住容量瓶瓶底,上下颠倒摇匀。(配制完成后要将溶液储存至细口瓶中)*误差分析第二章 化学

14、物质及其变化一、物质的分类 金属:Na、Mg、Al单质非金属:S、O、N酸性氧化物:SO3、SO2、P2O5等氧化物 碱性氧化物:Na2O、CaO、Fe2O3氧化物:Al2O3等纯 盐氧化物:CO、NO等净 含氧酸:HNO3、H2SO4等物 按酸根分无氧酸:HCl强酸:HNO3、H2SO4 、HCl酸 按强弱分弱酸:H2CO3、HClO、CH3COOH化 一元酸:HCl、HNO3合 按电离出的H+数分 二元酸:H2SO4、H2SO3物 多元酸:H3PO4强碱:NaOH、Ba(OH)2物 按强弱分质 弱碱:NH3·H2O、Fe(OH)3碱 一元碱:NaOH、按电离出的OH-数分 二元碱

15、:Ba(OH)2多元碱:Fe(OH)3正盐:Na2CO3盐 酸式盐:NaHCO3碱式盐:Cu2(OH)2CO3溶液:NaCl溶液、稀H2SO4等 混 悬浊液:泥水混合物等合 乳浊液:油水混合物物 胶体:Fe(OH)3胶体、淀粉溶液、烟、雾、有色玻璃等下面比较几种分散系的不同:分散系溶液胶体浊液分散质的直径1nm(粒子直径小于10-9m)1nm100nm(粒子直径在10-9 10-7m)100nm(粒子直径大于10-7m)分散质粒子单个小分子或离子许多小分子集合体或高分子巨大数目的分子集合体实例溶液酒精、氯化钠等淀粉胶体、氢氧化铁胶体等泥水、油水等性质外观均一、透明均一、透明不均一、不透明稳定性

16、稳定较稳定不稳定能否透过滤纸能能不能能否透过半透膜能不能不能鉴别无丁达尔效应有丁达尔效应静置分层注意:三种分散系的本质区别:分散质粒子的大小不同。 二、胶体1.胶体的制备A. 物理方法 机械法:利用机械磨碎法将固体颗粒直接磨成胶粒的大小 溶解法:利用高分子化合物分散在合适的溶剂中形成胶体,如蛋白质溶于水,淀粉溶于水、聚乙烯熔于某有机溶剂等。B. 化学方法 水解促进法:FeCl3+3H2O(沸)= (胶体)+3HCl(明矾净水原理KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42- ,Al3+3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+ ) 复分解反应法: Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2

17、NaCl若上述两种反应物的量均为大量,则Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl(现象:生成白色沉淀)2.胶体的性质 丁达尔效应当光束通过胶体时,可以看到一条光亮的通路。常用于鉴别溶液与胶体。 布朗运动胶体粒子在各个方向所受的力不能相互平衡而产生的不停的、无规则的运动,称为布朗运动。是胶体稳定的原因之一。 电泳在外加电场的作用下,胶体的微粒在分散剂里向阴极(或阳极)作定向移动的现象。胶体具有稳定性的重要原因是同一种胶粒带有同种电荷,相互排斥使其不易聚集。 带正电的胶粒胶体:金属氢氧化物如、胶体、金属氧化物。带负电的胶粒胶体:硅酸胶体、土壤胶体、非金属氧化物、金属硫化物As2S3胶体。

18、特殊:AgI胶粒随着AgNO3和KI相对量不同,而可带正电或负电。若KI过量,则AgI胶粒吸附较多I而带负电;若AgNO3过量,则因吸附较多Ag+而带正电。 不带电的胶粒胶体:淀粉溶液,蛋白质溶液等(习惯仍称其溶液,其实分散质微粒直径已达胶体范围)。说明:A、胶体粒子带电,但胶体不带电。B、胶粒带电的原因:胶粒的表面积大,因而具备吸附能力。有的胶体中的胶粒吸附溶液中的阳离子而带正电;有的则吸附阴离子而带负电。 渗析胶体粒子不能透过半透膜,而分子和离子可以透过半透膜,故可采用渗析法来提纯胶体或分离胶体与溶液。胶体粒子可以透过滤纸,故不能用滤纸提纯胶体。 聚沉聚沉的方法: 加入电解质,加入带相反电

19、荷胶粒的胶体,加热、放电等。3.胶体的应用卤水点豆腐,硅胶的制备,明矾净水,珠江三角洲的形成,同一钢笔灌不同牌号墨水易发生堵塞,FeCl3溶液用于伤口止血,冶金厂大量烟尘用高压电除去,土壤保肥,水泥硬化。三、离子反应 电解质:在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物。强电解质:强酸、强碱 大多数的盐 包括金属氧化物、酸、碱、盐和水。化合物 弱电解质:弱酸、弱碱、 水(醋酸铅等) 非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物。如酒精,CO2,NH3等注意:电解质的强弱与溶解度与导电能力没有必然联系。导电能力的强弱只与自由移动的离子浓度及离子所带的电荷数有关,一定浓度的弱酸溶液的导电能力也可能比

20、较稀的强酸溶液强。共价化合物在水中才能电离,熔融状态下不电离。如NaHSO4在水中的电离方程式和熔融状态下电离方程式是不同的。强电解质完全电离,电离方程式写=,弱电解质部分电离,电离方程式写,且多元弱酸分步电离。如H2CO3H+HCO3- HCO3-H+CO32-2. 离子方程式的书写第一步:写 写出正确的化学方程式。如:CuSO4+BaCl2=BaSO4+CuCl2第二步:拆 把可溶的强电解质拆成离子形式(沉淀、气体及弱电解质等仍用化学式表示) 。Cu2SO42Ba22ClBaSO4Cu22Cl 第三步:删 删去两边不参加反应的离子。Ba2+ + SO42 = BaSO4 第四步:查 检查(

21、质量守恒、电荷守恒)。Ba2+ + SO42 = BaSO4 (质量守恒:左Ba, S 4 O 右Ba, S 4 O 电荷守恒:左 2+(2)=0 右 0)注意:只有可溶的强电解质才可拆成离子形式,沉淀、气体及弱电解质都不能拆。单质、氧化物也不能拆。固体与固体间的反应,固体与浓H2SO4的反应,即使是电解质,也不能拆,故如2NH4Cl(固)Ca(OH)2(固)=CaCl22H2O2NH3无离子反应方程式,或说离子反应方程式与化学反应方程式一样。H3PO4中强酸,在写离子方程式时按弱酸处理,写成化学式。微溶物作为反应物时,处于澄清溶液中时写成离子形式;处于浊液或固体时写成化学式。微溶物作为生成物

22、的一律写化学式。如反应物是澄清石灰水,则应拆成离子;若给的是石灰乳或浑浊石灰水则不能拆,写成化学式。铵盐与碱反应时,条件不同,反应方程式写法不同。常温时NH4+ OH- = NH3* H2O,加热或浓碱时NH4+ OH- = NH3+H2O。*少量与过量的离子反应方程式书写:设少量为1mol。NaOH+CO2CO2(少量)+ 2OH- =CO3 2- + H2O;CO2(足量)+ OH- = HCO3-Ca(OH)2 + CO2CO2(少量)+ Ca 2+ +2OH- =CaCO3 + H2O;CO2(足量)+ OH-=HCO3-NaAlO2+CO2CO2(少量)+ 2AlO2-+3H2O =

23、2Al(OH)3 + CO32-CO2(足量)+ AlO2-+2H2O =Al(OH)3 +HCO3 -Ca(ClO)2 + CO2CO2(少量)+ Ca 2+ +2ClO-+ H2O =CaCO3 + 2HClOCO2(足量)+ClO-+ H2O = HCO3- +HClO在以上、 、 、组物质反应中,当CO2 过量时,CO3 2- 与过量的CO2反应生成 HCO3-,过量的CO2使生成的CaCO3溶解。Ca(HCO3)2+NaOHNaOH溶液少量时, Ca2 +HCO3-+OH-=Ca CO3 +H2ONaOH溶液足量时, Ca2+2HCO3-+2OH-=CaCO3 + CO32-+2H2

24、ONaHCO3+Ca(OH)2澄清石灰水少量时,Ca2+2OH- + 2HCO3- =CaCO3 +2H2O+CO32-澄清石灰水足量时,Ca2 +OH- + HCO3-=CaCO3 + H2O Ba(OH)2+NaHSO4NaHSO4溶液少量时(或SO4 2-恰好沉淀完全), Ba2 + + OH-+ H +SO4 2 -= BaSO4 + H2ONaHSO4溶液足量时(或恰好中和), Ba2 + + 2OH-+ 2H+SO4 2-= Ba SO4 + 2H2O在以上、组物质反应中,均为酸式盐与碱的反应,使用设少量为1mol的方法。KAl(SO4)2 + Ba(OH)2Al 3+恰好沉淀完全

25、时,2Al 3+ 3SO42- +3Ba 2+ + 6OH = 3 Ba SO4 + 2Al(OH)3SO42-恰好沉淀完全时,Al 3+ 2SO42- +2Ba 2+ + 4OH- = 2 BaSO4 + AlO2-+ 2H2O在以上、组物质反应中,有时虽然并没有指明哪个物质少量或足量,但通过分析可以确定,从而再利用设少量为1mol的方法书写离子方程式。 Na2CO3+HCl将HCl滴入Na2CO3时,H+CO32-=HCO3- HCO3- +H+=CO2+ H2O将Na2CO3滴入HCl时,2H+CO32-= CO2+ H2O NaOH与AlCl3将NaOH滴入AlCl3时,Al 3+3O

26、H- = Al(OH)3 Al(OH)3+OH- = AlO2-+ 2H2O将AlCl3滴入NaOH时,Al 3+4OH- = AlO2-+ 2H2O Al 3+ 3AlO2-+ 6H2O = 4Al(OH)3 NaAlO2与HCl将HCl滴入NaAlO2时,H+ AlO2-+ H2O= Al(OH)3 Al(OH)3+3H+=Al 3+3H2O将NaAlO2滴入HCl时,4H+ AlO2- = Al 3+ 2H2O Al 3+ 3AlO2-+ 6H2O = 4Al(OH)3在以上、 组物质反应中,滴加的顺序不同则反应的情况不同,现象不同,其离子方程式不同。这类情况归跟到底还是与量的多少有关。

27、Cl2+ FeBr2 当Cl2少量时,2 Fe2+ + Cl2=2 Fe 3+2Cl-当Cl2足量时,2 Fe2+ +4Br-+3 Cl2=2 Fe 3+2Br 2 +6Cl-还原性Fe2+> Br-,若Cl2与 FeBr2是以一定比例混合,则应注意阴、阳离子的配比关系,即必须遵守定组成定律。类似情况的还有Cl2+ FeI2。3.离子共存问题若溶液为无色,则有颜色的离子不能存在。常见的有色离子为Cu2+(蓝色)、Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫红色)。会生成气体、沉淀及弱电解质、络合物(硫氰化铁)的离子不能大量共存。会发生氧化还原反应的离子不能大量共存。如四大强氧化性

28、离子(MnO4-、NO3-(H+)、Fe3+、ClO-)与四大强还原性离子(I-、S2-、SO32-、Fe2+)。四、氧化还原反应化合价降低,得电子,被还原化合价升高,失电子,被氧化氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物1.判断氧化剂或还原剂强弱的依据i. 根据方程式判断。氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物ii 根据反应条件判断。当不同氧化剂作用于同一还原剂时,如氧化产物价态相同,可根据反应条件的难易来进行判断,如:4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2 16HCl(浓)+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2,易知氧化性:

29、KMnO4>MnO2。iii. 由氧化产物的价态高价来判断。当含变价元素的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时,可由氧化产物相关元素价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。如: 2Fe+3Cl2 2FeCl3 Fe+S FeS,可知氧化性:Cl2>S。iv. 根据金属活动顺序表或非金属活动顺序表判断。金属单质的还原性越强,对应阳离子氧化性越弱。非金属单质的氧化性越强,对因阴离子还原性越弱。v.根据元素周期表判断。(a)同主族元素(从上到下):非金属原子(或单质)氧化性逐渐减弱,金属原子(或单质)还原性逐渐增强。(b)同周期元素(从左到右):金属原子(或单质)还原性逐渐减弱,非金属原

30、子(或单质)氧化性逐渐增强。2. 氧化还原方程式的配平(a)配平依据:在氧化还原反应中,得失电子总数相等或化合价升降总数相等。(b)配平步骤:“一标、二找、三定、四配、五查”,即标好价,找变化,定总数,配系数、再检查。”注意:“集合原子”应做到优先配平。先拆后合的拆项配平法中,需要拆的项是那些在反应中化合价既升高又降低(既作氧化剂又作还原剂)的物质。整体法配平法中,选择把哪第个化合价升降过程“捆绑”作为一个过程是关键,选择时一定要把在反应中存在固定物质的量之比的升降过程过程进行“捆绑”,不存在固定物质的量之比的升降过程就不能进行“捆绑”。如S+KNO3+CK2S+CO2+N2离子反应配平:关键

31、在于能否充分利用“电荷守恒”缺项配平:注意两点:如果是化学后应方程式其缺项一般为:水、酸、碱。如果是离子反应方程式其缺项般为:水、H+、OH-。在离子反应方程式配平其缺项时如有两种可能如(H2O、H+)或(H2O、OH-),还应考虑离子共存的问题如:Cu2+FeS2+囗_Cu2S+SO42-+Fe2+囗_可有两种选择:(14、5、12H2O、7、3、5、24H+)或(14、5、24OH-、7、3、5、12H2O)后一种配平由于OH-与Cu2+不能共存所以不正确。(c)配平技法i、奇数配偶法:如SCKNO3CO2N2K2S,反应物KNO3中三种元素原子数均为奇数,而生成物中三种元素的原子数均为偶

32、数,故可将KNO3乘以2,然后观察法配平得1,3,2,3,1,1。此法适于物质种类少且分子组成简单的氧化还原反应。02化合价降低24化合价升高4SKOH(热、浓) = K2SK2SO3H2Oii、逆向配平法:即先确定生成物的化学计量数,然后再确定反应物的化学计量数。例如:由于S的化合价既升又降,而且升降总数要相等,所以K2S的化学计量数为2,K2SO3的计量数为1,然后再确定S的化学计量数为3。此类方法适宜于一种元素的化合价既升高又降低的氧化还原反应,即歧化反应。iii、零价法:配平依据是还原剂中各元素化合价升高总数等于氧化剂中各元素化合价降低总数,此法适宜于还原剂中两种元素价态难以确定但均属

33、于升高的氧化还原反应。例如:Fe3PHNO3Fe(NO3)3NOH3PO4H2O,因Fe3P中价数不好确定,而把Fe、P皆看成零价。在相应的生成物中Fe为3价,P为5价,所以价态升高总数为3×3514,而降低的价态为3,最小公倍数为42,故Fe3P的计量数为3,HNO3作氧化剂部分计量数为14,然后用观察法配平得到:3,41,9,14,3,16。iv、1·n法(不用标价态的配平法)本法往往用于多元素且有氧元素时氧化还原反应方程式的配平,但不能普遍适用。其法是先把有氧元素的较复杂反应物的计量数设为1,较简单的设为n。然后,a.丢掉氧,用观察法来调整其它项的计量数。b.再由a得

34、的系数根据氧原子数相等列出方程求出n值,c.将n值代入有n的各计量数,再调整配平。例如:KIKIO3H2SI2K2SO4H2O设KIO3的化学计量数为1,KI的化学计量数为n。a.nKI1KIO3H2SI2K2SO4H2Ob.列方程(根据氧原子数相等)3×4 解之nc.代入n值:KIKIO3H2SI2K2SO4H2O将分数调整为整数得1,5,3,3,3,3。3.氧化还原反应的计算转移电子数=失去电子总数=得到电子总数,根据得失电子守恒,有时不需要把化学反应方程式完全配平出来,也可以计算。第三章 金属及其化合物一、金属的物理通性:常温下,金属一般为银白色晶体(汞常温下为液体),具有良好

35、的导电性、导热性、延展性。二、金属的化学性质:多数金属的化学性质比较活泼,具有较强的还原性,在自然界多数以化合态形式存在。物质NaAlFe保存煤油(或石蜡油)中直接在试剂瓶中即可直接在试剂瓶中化性常温下氧化成Na2O:4Na + O2 = 2Na2O点燃点燃生成Na2O2点燃2Na + O2 = Na2O2常温下生成致密氧化膜:4Al + 3O2 = 2Al2O3致密氧化膜使铝耐腐蚀。点燃纯氧中可燃,生成氧化铝: 点燃4Al + 3O2 =

36、60;2Al2O3潮湿空气中易受腐蚀:铁锈:主要成分Fe2O3点燃纯氧中点燃生成:点燃3Fe+2O2 = Fe3O4与 O2与Cl22Na+Cl2 = 2NaCl2Al+3Cl2 = 2AlCl32Fe+3Cl2= 2FeCl3与S常温下即可反应:2Na + S = Na2S加热时才能反应:2Al + 3S = Al2S3加热只能生成亚铁盐:Fe + S = FeS与水常温与冷水剧烈反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2去除氧化膜后与热水反应:2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H

37、2(反应程度非常小)常温下纯铁不与水反应。加热时才与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g) = Fe3O4+4H2与 酸溶 液 2Na+2HCl=2NaCl+H22Al+6HCl=2AlCl3+ 3H2常温下与浓硝酸、浓硫酸发生钝化,加热发生反应分别生成NO2、SO2。Fe+2HCl=FeCl2+H2常温下与浓硝酸、浓硫酸发生钝化,加热发生反应分别生成NO2、SO2。与 碱 溶 液-2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2-与 盐溶 液与硫酸铜溶液:2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2与氯化铁溶液:6Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3+

38、6NaCl+3H2置换出较不活泼的金属单质置换出较不活泼的金属单质与 氧化 物-点燃镁条引燃时铝热反应:2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe-金属活泼性逐渐减弱三、金属化合物的性质:1、氧化物Na2ONa2O2Al2O3Fe2O3性质碱性氧化物非碱性氧化物两性氧化物碱性氧化物颜色状态白色固体淡黄色固体白色固体红棕色固体与水反应Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2-与酸溶液Na2O+2HCl=2NaCl+H2O(溶液无色)2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O(溶

39、液黄色)与碱溶液-Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O-其他Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2-2、氢氧化物化性NaOHAl(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3属性碱性氢氧化物两性氢氧化物碱性氢氧化物碱性氢氧化物与酸溶液NaOH+HCl=NaCl+H2OAl(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OFe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2OFe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O与碱溶液-Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O -稳定性稳定2Al(OH)3=Al2O3+3H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH

40、)32Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O其他2NaOH+CO2 =Na2CO3+H2ONaOH+CO2(过量)=NaHCO3-制备金属钠与水即可铝盐溶液与过量浓氨水亚铁盐溶液与氢氧化钠溶液(液面下)铁盐溶液滴加氢氧化钠溶液3、盐Na2CO3NaHCO3溶解度较大较小溶液碱性使酚酞变红,溶液呈碱性。使酚酞变淡粉色,溶液呈较弱的碱性。与酸反应迅速Na2CO3+2HCl=2NaCl+2H2O+CO2反应更迅速NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2与碱-NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O稳定性稳定,加热不分解。固体NaHCO3 :2NaHCO3 = N

41、a2CO3+H2O+CO2相互转化Na2CO3溶液中通入大量CO2Na2CO3+H2O+CO2 = 2NaHCO3固体NaHCO3 :2NaHCO3 = Na2CO3+H2O+CO2其他溶液中:Na2CO3+Ca(OH)2 = 2NaOH+CaCO3溶液中:NaHCO3+Ca(OH)2 = NaOH+CaCO3+H2O用途工业原料等中和胃酸、制糕点等金属离子检验:焰色反应呈黄色FeCl2FeCl3颜色浅绿色黄色与碱溶液FeCl2+2NaOH = Fe(OH)2+2NaClFeCl3+3NaOH=

42、 Fe(OH)3+3NaCl相互转化2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3 2FeBr2+Br2 = 2FeBr3主要表现: 性(还原性)2FeCl3+Fe = 3FeCl2 2FeBr3+Fe = 3FeBr2表现: 性(氧化性)检验遇KSCN不显血红色,加入氯水后显红色遇KSCN显血红色用途净水剂等印刷线路板等四、金属及其化合物之间的相互转化1、铝及其重要化合物之间的转化关系,写出相应的化学反应方程式。2、铁及其重要化合物之间的转化关系,写出相应的化学反应方程式。3、钠及其化合物之间的相互转化,写出相

43、应的化学反应方程式。附:1、焰色反应:用于在火焰上呈现特殊颜色的金属或它们的化合物的检验。操作步骤:洗烧蘸烧洗烧。锂钠钾钙锶钡铜紫红色黄色紫色砖红色洋红色黄绿色蓝绿色注:观察钾焰色反应时,应透过蓝色钴玻璃,以便滤去杂质钠的黄光。2、碳酸钠、碳酸氢钠:Na2CO3又叫纯碱,俗称苏打。NaHCO3俗称小苏打,在水中的溶解度比碳酸钠略小,使用该性质应用于侯氏制碱法中(制的是纯碱)。NaHCO3是发酵粉的主要成分,也用于制灭火剂、焙粉或清凉饮料等方面的原料,在橡胶工业中作发泡剂。3、氧化铝、氢氧化铝:(1)Al2O3俗名矾土、刚玉,是一种难熔又不溶于水的白色粉末。它的熔点、沸点都高于2000度。(2)

44、Al(OH)3是典型的两性氢氧化物,它既能溶于强酸生成铝盐溶液,又能溶于强碱生成偏铝酸盐溶液。Al(OH)3可用来制备铝盐,作吸附剂等的原料。Al(OH)3凝胶有中和胃酸和保护溃疡面的作用,可用于治疗胃和十二指肠溃疡、胃酸过多等。4、合金:合金属于混合物,其硬度一般比它的各成分金属的大,熔点比各成分的金属低。其中生铁比钢含碳量更高,故硬度更大,质地更脆。第四章 非金属及其化合物一、硅及其化合物1.硅(SiO2)存在形态:有晶体硅和无定形硅两种同素异形体用途:半导体材料、光电池(计算器、人造卫星、登月车、探测器)结构:原子晶体(空间立体网状结构)物理性质:灰黑色具有金属光泽的固体、熔点高、硬度大

45、、质脆、导电性介于导体和绝缘体之间,是好的半导体材料。化学性质:i.常温下的反应:Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF4+2H2 Si+2NaOH +H2O = Na2SiO3+2H2ii.高温下的反应:Si+O2SiO2 Si+2Cl2 SiCl4制备:i.工业上制粗硅 SiO2 + 2C Si+2CO 石英砂 焦炭 电炉中 粗硅ii.由粗硅制纯硅 Si+2Cl2 SiCl4 SiCl4+2H2Si+4HCl2. 二氧化硅(SiO2 )存在:水晶、玛瑙、石英、硅石、沙子用途:饰物、仪器、光导纤维、玻璃结构:原子晶体(空间网状结构)物理性质:熔点高,硬度大的固体、不溶于水,纯净的SiO

46、2 晶体无色透明化学性质:稳定,不活泼i.具有酸性氧化物的性质:(不溶于水且不和水反应)与强碱反应 :SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O (故碱性溶液需使用橡胶塞)与碱性氧化物反应:SiO2+CaOCaSiO3 ii.与HF的反应:SiO2+4HF=SiF4 +2H2O (用于雕刻玻璃)3.硅酸(H2SiO3)硅酸是一种弱酸,其酸性比碳酸酸性弱,它不溶于水,不能使指示剂变色,是一种白色胶状沉淀。i.制备(强酸制弱酸): Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3 Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3ii.受热分解:H2SiO3 H2O +SiO24.硅酸

47、盐硅酸钠(Na2SiO3):俗称泡花碱,其水溶液俗称水玻璃。为结构最简单的硅酸盐。水溶液显碱性,常用于制备硅胶和木材防火剂等原料。传统无机非金属材料(水泥、陶瓷、玻璃)都为硅酸盐和二氧化硅的混合物,且大多数硅酸盐结构都较为复杂,大多不溶于水,可以写成“低价金属氧化物*高价金属氧化物(活泼金属氧化物*较不活泼金属氧化物)*SiO2*H2O”的形式。新型无机非金属材料(SiC俗称金刚砂、Si3N4等)都具有各自独特的性质,例如硬度大,可做砂纸、砂轮的磨料等。 (二) 氯1.氯气(Cl2)的性质:黄绿色气体,有刺激性气味,有毒;密度比空气密度大,易溶于水(1:2)(使用向上排空气法收集或排饱和食盐水收集);易液化(得到液氯,工业上用

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