(完整版)大学无机化学知识点

1、第一章物质的聚集状态11基本概念一、物质的聚集状态1定义：指物质在一定条件下存在的物理状态。分类：气态（）、液态（1）、固态（s）、等离子态。等离子态：气体在高温或电磁场的作用下，其组成的原子就会电离成带电的离子和自由电子因其所带电荷符号相反，而电荷数相等，故称为等离子态，（也称物质第四态）特点：气态：无一定形状、无一定体积，具有无限膨胀性、无限渗混性和压缩性。液态：无一定形状，但有一定体积，具有流动性、扩散性，可压缩性不大。固态：有一定形状和体积，基本无扩散性，可压缩性很小。二、体系与环境定义：体系：我们所研究的对象（物质和空间）叫体系。环境：体系以外的其他物质和空间叫环境。分类：从体系与环

2、境的关系来看，体系可分为敞开体系：体系与环境之间，既有物质交换，又有能量交换时称敞开体系。封闭体系：体系与环境之间，没有物质交换，只有能量交换时称封闭体系。孤立体系：体系与环境之间，既无物质交换，又无能量交换时称孤立体系。三、相体系中物理性质和化学性质相同，并且完全均匀的部分叫相。单相：由一个相组成的体系叫单相。多相：由两个或两个以上相组成的体系叫多相。单相不一定是一种物质，多相不一定是多种物质。在一定条件下，相之间可相互转变。单相反应：在单相体系中发生的化学反应叫单相反应。多相反应：在多相体系中发生的化学反应叫多相反应。多相体系的特征：相与相之间有界面，越过界面性质就会突变。需明确的是：气体

3、：只有一相，不管有多少种气体都能混成均匀一体。液体：有一相，也有两相，甚至三相。只要互不相溶，就会独立成相。固相：纯物质和合金类的金属固熔体作为一相，其他类的相数等于物质种数。12气体定律一、理想气体状态方程PV=nRT国际单位制：R=1.0133*105Pa*22.4*10-3m3/1mol*273.15K=8.314（Pa.m3.K-1.mol-1）（理想）气体状态方程式的使用条件温度不太低、压力不太大。（理想）气体状态方程式的应用二、气体分压定律混合气体的总压等于各组分气体分压之和。数学表达式：Pt=Pa+Pb+Pc+组分气体分压：组分气体单独占有混合气体的体积时所产生的压力。PAV=n

4、ART组分气体分体积：组分气体与混合气体同温同压下所占有的体积。PVA=nART由1、2可推导出玻义耳定律：n、T一定时PAV=PVA组分气体体积分数：组分气体的体积分数与混合气体的总体积之比VA/V。根据阿佛加德罗定律：等温等压下，体积分数=摩尔分数，即T、P一定时，VA/V=nA/n根据组分气体分压可知：PA=nART/V、PB=nBRT/V,（n=nA+nB+）再根据分压定律P=Pa+Pb+=（nA+nB+）RT/V=nRT/V第1页共61页第第 页共61页C.硼砂珠实验BX3结构：BX3结构：B：sp2杂化，为平面二角形分子BX3性质：BF3BCl3BBr3BI3室温下1聚集态ggls

5、熔点/C-127.1-107-4649.9沸点/C-100.412.791.3210水解：BX3+3HOTHBO2333HX(X二Cl,Br,I)3.硼的卤化物4BF+3HOHBO+3HBFBF+HFHFTBF2334334氮化硼：BN与C2是等电子体，性质相似，BN有三种晶型：无定型（类似于无定型碳）六方晶型（类似于石墨）作润滑剂立方晶型（类似于金刚石）作磨料二、Al的重要化合物1、ai（oh）3为两性（稍偏碱）Al3+OH仝Al（OH）OHzrAl（oh）Al3+OHH+3+H+形成A1（OH）3时须控制适量酸碱。A1C13中Al为缺电子原子，具有空轨道；另一Aici3A1C13中Al为缺

6、电子原子，具有空轨道；另一Aici3分子中Cl有孤对电子，2个Aici3相互间可形成配位键。AlCl3最突出的性质为其水解性及其共价性。水解性无水AlCl3在空气中遇水蒸气冒白烟。AlCl3HOTAl（OH）3HCl23制备须在干态下进行。溶解性AlCl3在水溶液中溶解度很大，且可溶于所有有机溶剂中。3、铝的含氧酸盐4、A13+的鉴定在A13+溶液中加入茜素的氨溶液，则生成红色沉淀。该反应很灵敏，可鉴定微量A13+的存在。112碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb五种元素，位于WA族；外层电子构型为ns2np2。C、Si属非金属，Ge为半金属，Sn、Pb为金属元素。一、C的化合物1、氧化物:

7、c*O:c*O：1个G键+1个兀键+1个兀配键。其主要性质如下：a.可燃性：C-2。严CO2+Q.还原性：较强，可还原许多金属氧化物及卤化物，是金属冶炼的重要还原剂。如：CO+PdCl+HOTPdI+CO+2HCl.222配位性：co中c上的孤对电子有很强的配位能力（VO-C的配位键使c上有较大的电子云密度）。CO2.ZO：o(C原子以sp杂化，形成2g+2兀4。其性质为：无还原性，氧化性也不明显，须在特殊条件下方显出其氧化性。2Mg+COT2MgO+C。CO2一般无配合性。222、碳酸及2其盐1升水可溶解0.9升CO2fH2COh2co3为二元酸,a.溶解性K二4.4x1升水可溶解0.9升C

8、O2fH2COh2co3为二元酸,a.溶解性K二4.4x10-7。a1其盐有正盐、酸式盐两种。性质如下：正盐中，只有铵及碱金属（除Li）盐易溶，其余难溶，酸式盐大多易溶。如：CaCO（难溶+CO+HOTCa（HCO）（易溶）32232但易溶的正盐（如K2CO3、Na2CO3）其酸式盐溶解度反而小于正盐（注：并非难溶）。如:向k2co3饱和液中通入CO2，则析出酸式盐。解释：NaHCO3晶体中，HCO3-间以氢键相互形成二聚或多聚链状离子，从而降低了它们的溶解度。b.水解性CO2-,HCO-为弱酸根，.在水中易水解。其正盐有二级水解，显碱性；酸式盐水解程33度比解离程度大，故显弱碱性。由于CO2

9、-的水解，使其溶液中产生了大量OH-,金属离子与可溶性Na2CO3作用，常表现出不同的沉淀。i.若MOH溶解度小于相应的MCO3,则形成MOH沉淀。如：A13+、Fe3+、Cr3+与Na2CO3反应，生成M（OH）3I而非MCO3I。ii.若MOH与MCO3溶解度相差不大，则形成碱式碳酸盐沉淀。如：Bi3+,Cu2+,Mg2+,Pb2+等。iii.若MCO3比MOH溶解度小，则形成正盐MCO3。如：Ba2+CO2tBaCOI。3c.热稳定性3MCOMHCOHCO3323OaMn+对O的极化作用与C对O的作用正相反。Y显然，Mn+极化力越大，O-C越易断裂，稳定性越差。H+半径小，电荷集中，.极

10、化力相当强。H+越多，则CO32-稳定性越差。三、Si的化合物1、SiH4Si的氢化物中最重要的是硅甲烷SiH4，为无色气体，常温下稳定。H的电负性介于C与Si间，在CH4中共用电子对偏向C,而在SiH4中偏向H,使得SiH4还原性比CH4强；同时又VSi位于第三周期，其外层有空d轨道可利用，VSiH4比CH4活泼得多。还原性（比ch4强）SiH4在空气中可自燃：SiH+20燃烧SiO+2HO+Q;TOC o 1-5 h z222在溶液中与氧化剂反应：SiH+2KMnOT2MnO+KSiO+HO+H.422322热稳定性（不如CH4）SiH773KSi+2H.（CH4脱H温度要比其高出1000

11、K） HYPERLINK l bookmark184 o Current Document 424水解性在中性或弱酸性时，SiH4不水解，但微碱性时迅速水解。SiH+（n+2）H0oh-SiO-nH0+4HT（CH4无此反应）。2、氧化物422224SiO2为原子晶体，所以具有与CO2不同的物理性质。它与一般酸不反应，但与HF反应：SiO+4HFSiFT+2H0;242高温时与碱反应（共熔），常温时缓慢作用（表现出其酸性氧化物的特性）：SiO+SiO+2NaOHNaSiO+H0,2232SiO+NaCONaSiO+CO2232323、硅酸盐V玻璃中含SiO2，不能长久存碱。硅酸为弱酸，K:二1

12、.7X10-10（比H2CO3弱），其形式很多，通式为xSiO2yH2O。硅酸盐按其溶解性性分为可溶与不溶两大类。只有Na+、K+的某些硅酸盐是可溶的，所有可溶盐都易水解呈碱性。天然存在的硅酸盐都是不溶的，其晶体骨架的基本结构单元是四面体构型的SiO4原子团，每个原子团通过共用顶角O而彼此连接起来（在复杂晶体结构中曾讨论过），四面体的排列方式不同，则形成不同结构的硅酸盐。由于Al也能与O形成A1O4四面体结构单元，A1可部分取代硅酸盐结构中的Si形成硅铝酸盐。如：长石、云母等。4、硅的卤化物SiF4（g）、SiCl4（l）、SiBr4（l）、SiI4（s）为非极性分子，自左至右分子量增大，熔沸

13、点升高。其主要性质是其水解性。四、锡、铅的化合物1、Sn、Pb的氧化物及氢氧化物（有+2、+4两种氧化值）碱性/SnO、Sn（OH）2PbO、Pb（OH）2儿SnO2、Sn（OH）4PbO2、Pb（OH）4酸性/两性都有两性，酸性最强者为Sn（OH）4（但不强，为两性偏酸）；碱性最强者Pb（OH）2为两性偏碱；既能溶于酸，又能溶于碱。氧化还原性kn（OH）I-+2e-fcn（OH）I-+2OH-,E0=-0.93V可见在碱性溶液中，kn（0H）1-为较强还原剂。4如：可将Bi（OH）3还原为Bi（黑）1,此反应可用于鉴定溶液中是否存在Bi3+。E0=1.45V，可见在酸性溶液中，PbO2为强氧

14、化剂。PbO2Pb2+2、Sn(II)、Pb(II)的盐水解性Sn(II)、Pb(II)的盐都易发生水解，配制时须在强酸性介质。溶解性Sn(I)盐大多易溶。Pb(II)盐中易溶的很少，主要有Pb(NO3)2、Pb(Ac)2.可溶性铅盐都有毒。其它铅盐如Cl-,Br-,NCS-,F-,I-,SO2-,CO2-,CrO2-盐都难溶，其S递减。其中PbCl2不溶于冷水，但可溶于热水；PbSO4可溶于浓h2so4。Pb2+CrO2-TPbCrOI(黄)，可用于CrO2-与Pb2+的相互鉴定。44PbCrO&可溶于过量的强碱溶液中nPb(OH)丁.氧化还原性SnCl2是重要还原剂，Sn4+2e-TSn2

15、+,E0=0.15V.2A.Sn4+氧化性很弱，而Sn2+还原性较强(不如碱性介质)。如：HgCl+Sn2+4C1-THgCl(s)+SnCl2-,因形成SnCl2-,使E减小。2z226Sn4+Sn2+若SnCl2过量，HgCl白s)+Sn2+4Cl-T2Hg廩丿1+SnCl2-2226该反应可用于Sn2+、Hg2+的相互鉴定。Pb2+的还原性相当小，而Pb4+在水中不存在，只有PbO2(为强氧化剂)。3、Sn、Pb的硫化物有SnS(暗棕)、SnS2(黄)PbS(黑)PbS2不存在。其中最重要的性质是溶解性。都难溶于水和稀酸，但因与浓HC1作用形成配合物而溶解。HMClHMCl2426SnS、PbS不溶于Na2S或(NH4)2S也不溶于碱。探SnS可溶于碱金属的多硫化物溶液(Sx2有氧化性，SnSfSnS2)：SnS+S2-tSnS2-(硫代锡酸根)2