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文档简介
2/2高中化学所有知识点总结第一章从实验学化学一、可加热的仪器2.仪器②的名称为蒸发皿。使用方法:蒸发浓缩时要用玻璃棒搅拌。3.仪器③的名称为坩埚,用于固体物质灼烧。使用方法:把坩埚放在三脚架上的泥三角上加热,取放坩埚必须使用坩埚钳,加热完的坩埚应放在石棉网上冷却。4.仪器⑦的名称为三颈烧瓶,使用方法:三口一般放置温度计、搅拌器、冷凝管、分液漏斗等。二、常用的计量仪器1.eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①读数时眼睛要平视液体凹液面最低处;,②无“0”刻度,刻度由下而上逐渐增大;,③精确度一般为0.1mL;,④选取规格要遵循“大而近”,如量取5.6mLNaOH溶液应选取10mL量筒,,而不能选用50mL量筒;,⑤不可加热,不可作反应容器,不可用于溶液的稀释。))2.eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①所测量的温度要在温度计量程范围内;,②测量液体温度时,温度计的水银球部位应浸在液体内;,测量蒸气温度时,水银球应在液面以上;,测馏分温度时,应使温度计的水银球置于蒸馏烧瓶支管口处;,③不能代替玻璃棒使用,温度计的水银球也不能接触容器内壁。))3.eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①使用前要检查是否漏水;,②加液体用玻璃棒引流,当液面距刻度线1~2cm时改用胶头滴管,,加液体至凹液面最低处与刻度线相切。))4.eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①使用前要检查是否漏水;,②“0”刻度在上;,③精确度为0.01mL;,④A用于量取酸性溶液和强氧化性溶液,B用于量取碱性溶液;,⑤要先用待装液润洗再装溶液。))5.eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①称量前先要调零;,②左盘放物品,右盘放砝码;,③精确度是0.1g;,④药品不能直接放在托盘上,易潮解、腐蚀性药品如NaOH等,应放在小烧杯中称量。))中学化学实验中用到温度计的3个实验(1)实验室制乙烯:温度计的水银球插在乙醇与浓H2SO4混合液的液面下,用以测定混合液的温度,控制温度使其迅速升高到170℃。(2)苯的硝化反应:温度计的水银球插在水浴中,用以测定水浴的温度,控制水浴温度在50~60℃。(3)石油的蒸馏:温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处,用以测定馏分的温度。三、常用的分离、提纯仪器仪器主要用途使用方法和注意事项普通漏斗(1)向小口容器中转移液体(2)加滤纸后,可用于过滤(1)制作过滤器时,滤纸紧贴漏斗内壁,用水润湿,注意不得留有气泡(2)过滤时,滤纸上缘低于漏斗边缘,液面低于滤纸边缘分液漏斗(1)A用于反应中随时添加液体(2)B用于萃取、分液(1)活塞不得渗漏(2)分离液体时,下层液体由下口放出,上层液体由上口倒出蒸发皿蒸发或浓缩溶液(1)可直接加热(2)加热时液体体积不超过容积的eq\f(2,3)(3)出现大量晶体时停止加热,利用余热蒸干蒸馏烧瓶蒸馏或分馏(1)加热时要垫石棉网(2)加热时液体的量不超过其容积的eq\f(2,3)直形冷凝管组装蒸馏装置,将蒸气冷凝为液体蒸气流的方向与冷却水流的方向相反洗气瓶除去气体中的杂质,其中广口瓶可换作大试管或锥形瓶(1)一般选择能与杂质气体反应的试剂作吸收剂(2)装入液体量不宜超过容积的eq\f(2,3)(3)气体的流向为A进B出干燥管用于干燥或吸收某些气体,干燥剂为颗粒状,常用CaCl2或碱石灰等(1)注意干燥剂或吸收剂的选择(2)一般为大口进气,小口出气四、其他仪器.表面皿用途:①作烧杯、蒸发皿等容器的盖子;②用于pH试纸等试纸的变色实验。注意事项:不能加热。考点2常见化学实验基本操作一、1.洗净的标准内壁附着均匀水膜,既不聚成水滴,也不成股流下。2.常见残留物的洗涤待清洗仪器污物清洗试剂做过KMnO4分解实验的试管MnO2热的浓盐酸做过碘升华实验的烧杯碘酒精长期存放FeCl3溶液的试剂瓶Fe(OH)3稀盐酸做过银镜实验的试管银稀HNO3做过铜与硫反应实验的试管硫热的烧碱溶液或二硫化碳做过油脂实验的试管油污热的纯碱溶液三、试纸的使用1.试纸种类和用途2.使用方法(1)检验液体:取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用蘸有待测液的玻璃棒(或胶头滴管吸取)点在试纸的中部,观察试纸颜色变化。(2)检验气体:一般先将试纸润湿,粘在玻璃棒的一端,并使其接近集气瓶口,观察颜色变化。四、物质的溶解2.气体的溶解(1)对溶解度不大的气体,如CO2、Cl2、H2S等,用如图(a)所示装置。(2)对极易溶于水的气体,如HCl、NH3等,用如图(b)所示装置。五、物质的加热加热方式适应范围直接加热瓷质、金属质或小而薄的玻璃仪器(如试管)等隔石棉网加热较大的玻璃反应器(如烧杯、烧瓶等)浴热(水浴、油浴、沙浴等)(1)需严格控制温度(如硝基苯的制备)(2)需反应混合液静置(如银镜反应)(3)蒸馏沸点差较小的混合液六、仪器的安装、连接1.安装顺序:一般从热源开始,按先下后上、从左到右的顺序。2.连接顺序:洗气时,“长进短出”,如图a;量气装置“短进长出”,如图b;干燥管除杂时“大进小出”,如图c。拆分仪器的顺序与仪器安装顺序相反。七、装置的气密性检查方法微热法液差法外压法图例具体操作塞紧橡胶塞,将导气管末端伸入盛水的烧杯中,用手捂热(或用酒精灯微热)烧瓶塞紧橡胶塞,用止水夹夹住导气管的橡胶管部分,从长颈漏斗向试管中注水塞紧橡胶塞,打开止水夹推动注射器现象说明烧杯中有气泡产生,停止微热,冷却后导气管末端形成一段水柱,且保持一段时间不下降停止加水后,长颈漏斗中的液面高于试管中的液面,且液面差不再改变推动注射器之后导管中出现一段液柱,且液面差不改变考点3试剂的存放与实验安全一、化学试剂的保存1.试剂瓶的选择(1)根据药品状态eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(固体:用广口瓶,液体:用细口瓶))(2)根据感光性eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(见光易分解的:用棕色瓶,见光不分解的:用无色瓶))(3)根据酸碱性eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(玻璃塞:不能盛放碱性物质,橡胶塞:不能盛放酸性、强氧化性物质和有机试剂))2.试剂的保存方法保存依据保存方法典型实例防氧化(1)密封或用后立即盖好(2)加入还原剂(3)隔绝空气(1)Na2SO3、Na2S、KI溶液等用后立即盖好(2)FeSO4溶液中加少量铁屑(3)K、Na保存在煤油里,Li保存在石蜡里防与CO2反应密封保存,减少露置时间NaOH溶液、Na2CO3溶液、石灰水、Na2O2固体等密封保存防挥发(1)密封,置于阴凉处(2)液封(1)浓盐酸、浓氨水等置于阴凉处(2)液溴用水封防燃烧置于冷暗处,不与氧化剂混合贮存,严禁火种苯、汽油、酒精等防分解保存在棕色瓶中,置于冷暗处浓HNO3、KMnO4溶液、AgNO3溶液、氯水等抑制水解加入酸(碱),抑制水解FeCl3溶液中加稀盐酸,Na2S溶液中加NaOH溶液防腐蚀(1)能腐蚀橡胶的物质用玻璃塞或塑料盖(2)能腐蚀玻璃的物质用塑料容器(1)浓HNO3、KMnO4溶液、氯水、溴水等腐蚀橡胶(2)氢氟酸保存在塑料瓶中防黏结碱性溶液用橡胶塞NaOH、Na2CO3、Na2SiO3溶液等三、常见意外事故的处理意外事故处理方法金属钠、钾起火用沙土盖灭酒精灯不慎碰倒起火用湿抹布盖灭浓碱液溅到皮肤上用较多水冲洗,然后涂上硼酸溶液浓硫酸溅到皮肤上用大量水冲洗,然后涂上3%~5%NaHCO3溶液不慎将酸溅到眼中用大量水冲洗,边洗边眨眼睛,切不可用手揉眼睛,并及时送医院温度计水银球不慎碰破用硫粉覆盖液溴、苯酚沾到皮肤上用酒精擦洗重金属盐中毒喝大量豆浆、牛奶,并及时送医院四、实验安全装置1.防倒吸安全装置2.防堵塞安全装置3.防污染安全装置(1)实验室制取Cl2时,尾气的处理可采用b、c装置。(2)制取CO时,尾气的处理可采用a、c装置。(3)制取H2时,尾气的处理可采用a、c装置。考点4化学常用仪器的创新应用1.(1)符合启普发生器原理的制气装置(2)可以测量气体体积的装置(3)可作为冷凝或冷却的装置(4)可作为气体干燥或除杂的装置2.实验仪器的“一器多用”(1)多变的角色——球形干燥管①干燥管可作干燥、吸收及检验装置。a.干燥管内盛无水硫酸铜时,可用于水蒸气的检验。b.可用于气体的尾气吸收,如内盛碱石灰,可吸收HCl、Cl2、SO2等。c.可用于测定气体质量时作隔绝装置。定量测定时,有时需要考虑空气中的成分对测定产生的影响,所以吸收气体的装置后还要另接一个干燥管,目的是防止空气中的水蒸气或二氧化碳等对定量测定产生干扰。②球形干燥管的创新用途(2)集气瓶的创新用途集气瓶除用于收集气体外,还可用于贮存气体(如图①)、测量气体体积(如图②)、作洗气瓶(如图③)等。3.其他装置(1)蒸馏装置的创新由于冷凝管竖立,使液体混合物能冷凝回流,若以此装置作反应容器,可使反应物循环利用,提高反应物的转化率。(2)洗气装置的创新——双耳球吸收法由于双耳球上端球形容器的容积较大,能有效地防止倒吸。故该装置既能除去气体中的气态杂质,又能防止倒吸。第二讲物质的分离和提纯一物质分离、提纯的物理方法试根据所学的知识填写操作方法及相关内容。1.如图1,所采用的操作方法的名称:过滤。适用范围:把不溶性固体与液体进行分离。2.如图2,所采用的操作方法的名称:蒸发结晶。适用范围:溶解度随温度变化较小的物质。3.如图3,所采用的操作方法的名称:萃取、分液。适用范围:①萃取:利用溶质在互不相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组成的溶液里提取出来;②分液:两种液体互不相溶且易分层。注意事项:①溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大;②萃取剂与原溶剂不反应、不相溶;③萃取剂与溶质不反应。4.如图4,所采用的操作方法的名称:蒸馏。适用范围:沸点相差较大的液体混合物。注意事项:①温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处;②蒸馏烧瓶内要加沸石;③冷凝管水流方向应为“逆流”。5.如图5,所采用的操作方法的名称:升华。适用范围:某种组分易升华的混合物,利用物质升华的性质在加热条件下分离的方法。6.如图6,所采用的操作方法的名称:渗析。适用范围:用半透膜使离子或小分子从胶体中分离出来,如除去淀粉胶体中的NaCl。考点2物质分离和提纯的化学方法方法原理杂质成分沉淀法将杂质离子转化为沉淀Cl-、SOeq\o\al(2-,4)、COeq\o\al(2-,3)及能形成弱碱的阳离子气化法将杂质离子转化为气体COeq\o\al(2-,3)、HCOeq\o\al(-,3)、SOeq\o\al(2-,3)、HSOeq\o\al(-,3)、S2-、NHeq\o\al(+,4)杂转纯法将杂质转化为需要提纯的物质杂质中含不同价态的相同元素(用氧化剂或还原剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(用酸、酸酐或碱)氧化还原法用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质如用酸性KMnO4除去CO2中的SO2,用热的铜粉除去N2中的O2热分解法加热使不稳定的物质分解除去如除去NaCl中的NH4Cl等酸碱溶解法利用物质与酸或碱溶液混合后的差异进行分离如用过量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3电解法利用电解原理除去杂质含杂质的金属(M)作阳极、纯金属(M)作阴极,含M的盐溶液作电解质溶液调pH法加入试剂调节溶液pH使溶液中某种成分生成沉淀而分离如向含有Cu2+和Fe3+的溶液中加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3而除去第三讲物质的量气体摩尔体积一、物质的量1.概念:物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,单位为摩尔(mol),符号为n。2.物质的量与微粒个数、阿伏加德罗常数之间的关系为n=eq\f(N,NA)。二、摩尔质量1.概念:摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,其符号为M,单位为g·mol-1(或g/mol)。2.数值:以g·mol-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。3.关系:摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系为n=eq\f(m,M)。考点2气体摩尔体积、阿伏加德罗定律一、影响物质体积大小的因素1.构成物质的微粒的大小(物质的本性)。2.构成物质的微粒之间距离的大小(由温度与压强共同决定)。3.构成物质的微粒的多少(物质的量的大小)。二、气体摩尔体积1.含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号Vm_,标准状况下,Vm=22.4_L·mol-1。2.相关计算(1)基本表达式:Vm=eq\f(V,n)。(2)与气体质量的关系:eq\f(V,Vm)=eq\f(m,M)。(3)与气体分子数的关系:eq\f(V,Vm)=eq\f(N,NA)。3.影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它取决于气体所处的温度和压强。①标准状况下,Vm=22.4L·mol-1,在非标准状况下,气体摩尔体积也可能为22.4L·mol-1。②气体摩尔体积只适用于气体,应用22.4L·mol-1计算时一定要看清是否是标准状况。三、阿伏加德罗定律及其推论1.阿伏加德罗定律可总结为:“三同”定“一同”,即同温、同压下,同体积的任何气体具有相同的分子数。第四讲物质的量在化学实验中的应用一、物质的量浓度一定物质的量浓度溶液的配制一、主要仪器1.托盘天平:可精确至0.1g,称量前先调零,称量时物品放在左盘,砝码放在右盘。2.容量瓶:配制溶液的专用精确容器,主要规格有100_mL、250_mL、500_mL、1_000_mL。3.其他仪器:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。二、配制过程(以配制500mL1.00mol·L-1NaOH溶液为例)1.配制过程2.误差分析请完成下表中的误差分析(填“偏高”“偏低”或“不变”):实验操作因变量c(mol/L)n(溶质)V(溶液)用滤纸称量NaOH固体减小偏低砝码与物品颠倒(使用游码)减小偏低称量前小烧杯内有水不变不变称量时间过长减小偏低向容量瓶中移液时少量溅出减小偏低未洗涤烧杯和玻璃棒减小偏低定容时仰视刻度线增大偏低定容时俯视刻度线减小偏高定容摇匀后液面下降再加水增大偏低未等溶液冷却就定容减小偏高第二章化学物质及其变化一、元素、微粒及物质间的关系1.元素在物质中的存在形态(1)游离态:元素以单质形式存在的状态。(2)化合态:元素以化合物形式存在的状态。2.同素异形体(1)同种元素形成的不同单质叫同素异形体。同素异形体的形成有两种方式:①原子个数不同,如O2和O3;②原子排列方式不同,如金刚石和石墨。(2)同素异形体之间的性质差异主要体现在物理性质上,同素异形体之间的转化属于化学变化,但不属于氧化还原反应。三、物质变化中的“三馏”“四色”“五解”和“十八化”归类物质变化物理变化化学变化三馏蒸馏、分馏干馏四色焰色反应显色反应、颜色反应、指示剂变色反应五解潮解分解、电解、水解、裂解十八化熔化、汽化、液化、酸化氢化、氧化、水化、风化、炭化、钝化、催化、皂化、歧化、卤化、硝化、酯化、裂化、油脂的硬化考点3分散系与胶体一、分散系分类(1)按照分散质粒子直径的大小二、胶体的性质及应用1.丁达尔效应可见光束通过胶体时,在入射光侧面可看到一条光亮的通路,这是胶体粒子对光线散射而形成的,可用此性质来鉴别溶液和胶体。2.介稳性胶体的稳定性介于溶液和浊液之间,属于介稳体系。注意:同种胶体粒子的电性相同,互相排斥,是胶体较稳定的主要原因。3.电泳由于胶体粒子带有电荷,在电场作用下,胶体粒子在分散剂中作定向移动的现象。此性质可用于工业上的静电除尘。4.聚沉(1)概念:使胶体凝聚形成沉淀析出的现象。(2)方法:eq\a\vs4\al(加热或搅拌)eq\a\vs4\al(加入电解质溶液)eq\a\vs4\al(加入带相反电荷的胶体粒子)。(3)应用,如制作豆腐、明矾净水等。三、Fe(OH)3胶体的制备向沸水中逐滴加入饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,即制得Fe(OH)3胶体,化学方程式为FeCl3+3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)+3HCl。第二讲离子反应强电解质:完全电离,用“=”表示。如H2SO4、(NH4)2SO4的电离方程式分别为H2SO4=2H++SOeq\o\al(2-,4)、(NH4)2SO4=2NHeq\o\al(+,4)+SOeq\o\al(2-,4)__。2.弱电解质:部分电离,用“”表示。(1)多元弱酸分步电离,且电离程度逐步减弱,以第一步电离为主。如H2S的电离方程式为H2SH++HS-、HS-H++S2-。(2)多元弱碱分步电离,但一步写出。如Cu(OH)2的电离方程式:Cu(OH)2Cu2++2OH-。(3)两性氢氧化物双向电离。如Al(OH)3的电离方程式:H++AlOeq\o\al(-,2)+H2OAl(OH)3Al3++3OH-。3.酸式盐(1)强酸酸式盐完全电离,一步写出。如NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4=Na++H++SOeq\o\al(2-,4),在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4=Na++HSOeq\o\al(-,4)__。(2)多元弱酸酸式盐第一步完全电离,然后酸式酸根部分电离。如NaHCO3=Na++HCOeq\o\al(-,3)、HCOeq\o\al(-,3)H++COeq\o\al(2-,3)。考点2离子反应及离子方程式一、离子反应1.离子反应的条件①生成难溶的物质、②生成难电离的物质、③生成易挥发的物质、④发生氧化还原反应。二、判断离子方程式正误的“4看”1.看电解质拆分是否正确(1)强酸、强碱和可溶性盐写成离子,弱电解质、沉淀、氧化物、单质一律保留化学式。(2)对于微溶性的强电解质,在反应物中视情况而定,若为其澄清溶液则拆,浊液则不拆。如澄清石灰水中Ca(OH)2以Ca2+、OH-存在,可拆成离子形式;若为石灰乳,则写作Ca(OH)2。在生成物中,微溶物则看作沉淀,不能拆。(3)可溶性多元弱酸酸式盐的酸根一律保留酸根形式,如在水溶液中HCOeq\o\al(-,3)不能写成H++COeq\o\al(2-,3)。2.看配平是否正确电荷是否守恒;若为氧化还原型的离子反应还要注意化合价升降是否相等;若是与量有关的离子反应要注意离子配比是否符合条件。如FeCl3溶液与Cu反应,不能写成Fe3++Cu=Fe2++Cu2+,而应写成2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。3.看符号运用是否合理:“=”“”“↓”“↑”及必要条件是否正确、齐全。4.看离子反应是否符合客观事实如铁与稀硫酸反应生成Fe2+而不生成Fe3+。再如将少量SO2通入漂白粉溶液中:H2O+SO2+Ca2++2ClO-=CaSO3↓+2HClO错在忽略了HClO可以将+4价的硫氧化,且反应条件为碱性,应为Ca2++ClO-+SO2+2OH-=CaSO4↓+Cl-+H2O。考点5离子共存、离子检验和推断一、离子共存离子共存问题是离子反应条件和本质的最直接应用,所谓几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。二、熟记常见离子的性质氧化性ClO-、MnOeq\o\al(-,4)、NOeq\o\al(-,3)(H+)、Fe3+、Cr2Oeq\o\al(2-,7)还原性S2-(HS-)、SOeq\o\al(2-,3)(HSOeq\o\al(-,3))、I-、Br-、Cl-、Fe2+水解显酸性NHeq\o\al(+,4)、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+水解显碱性AlOeq\o\al(-,2)、S2-、SOeq\o\al(2-,3)、COeq\o\al(2-,3)、SiOeq\o\al(2-,3)、ClO-、CH3COO-两性离子HCOeq\o\al(-,3)、HS-、HSOeq\o\al(-,3)、HPOeq\o\al(2-,4)、H2POeq\o\al(-,4)注意:“两性离子”指既能与强酸反应又能与强碱反应的离子,一般为多元弱酸的酸式酸根离子。三、常见溶液酸、碱性的判断1.酸性溶液pH<7(常温);能使pH试纸呈红色的溶液;能使甲基橙呈红色或橙色的溶液;能使石蕊试液呈红色的溶液。2.碱性溶液pH>7(常温);能使pH试纸呈蓝色的溶液;能使石蕊试液呈蓝色的溶液;能使酚酞试液呈红色的溶液。3.呈酸性或碱性的溶液和Al反应放出H2的溶液(HNO3除外);能使甲基橙呈黄色的溶液;c水(H+)或c水(OH-)等于10-amol/L(a>7)的溶液。四、常见离子检验“三法”方法离子试剂现象注意沉淀法Cl-、Br-、I-AgNO3和HNO3白色沉淀(AgCl)、淡黄色沉淀(AgBr)、黄色沉淀(AgI)SOeq\o\al(2-,4)稀HCl和BaCl2白色沉淀先用足量HCl酸化沉淀法Fe2+NaOH溶液白色沉淀→灰绿色→红褐色沉淀Fe3+NaOH溶液红褐色沉淀Al3+NaOH溶液白色沉淀→沉淀溶解Zn2+也有此现象气体法NHeq\o\al(+,4)浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸产生刺激性气体,使试纸变蓝反应要加热COeq\o\al(2-,3)稀盐酸和石灰水石灰水变浑浊HCOeq\o\al(-,3)、SOeq\o\al(2-,3)、HSOeq\o\al(-,3)也有此现象SOeq\o\al(2-,3)稀H2SO4和品红溶液品红溶液褪色显色法I-氯水(少量)和CCl4下层为紫色Fe2+KSCN溶液,再滴氯水先是无变化,滴氯水后变红色Fe3+KSCN溶液红色苯酚溶液紫色Na+、K+铂丝和HCl火焰为黄色(Na+)、浅紫色(K+)要透过蓝色钴玻璃观察K+的焰色第三讲氧化还原反应考点1氧化还原反应的相关概念及表示方法1.具有中间价态的物质既有氧化性,又有还原性具有中间价态的物质氧化产物还原产物Fe2+Fe3+FeSOeq\o\al(2-,3)SOeq\o\al(2-,4)SH2O2O2H2O其中:Fe2+、SOeq\o\al(2-,3)主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。考点2物质的氧化性、还原性强弱比较一、氧化性、还原性强弱的认识1.氧化性是指物质得电子的性质(或能力);还原性是指物质失电子的性质(或能力)。2.氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。例如:Na-e-=Na+,Al-3e-=Al3+,但根据金属活动性顺序表,Na比Al活泼,更易失去电子,所以Na比Al的还原性强。二、氧化性、还原性强弱的比较方法eq\x(方法一)依据反应原理氧化性:氧化剂>氧化产物。还原性:还原剂>还原产物。eq\x(方法二)依据金属活动性顺序eq\x(方法三)依据非金属活动性顺序eq\o(→,\s\up7(F2Cl2Br2(Fe3+)I2SP),\s\do5(得电子能力逐渐减弱,氧化性逐渐减弱))eq\o(→,\s\up7(F-Cl-Br-Fe2+I-S2-P3-),\s\do5(失电子能力逐渐增强,还原性逐渐增强))eq\x(方法四)依据元素周期表eq\x(方法五)依据电化学原理(1)原电池:一般情况下,两种不同的金属构成原电池的两极,其还原性:负极>正极。(2)电解池:用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离子的还原性较强。eq\x(方法六)依据反应条件及反应的剧烈程度反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强,如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。例如:根据2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,Mg+2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2+H2↑,可以推知还原性Na>Mg。考点3氧化还原反应的基本规律及其应用1.电子守恒:氧化还原反应中,氧化剂得到电子的总数等于还原剂失去电子的总数。2.价态规律(1)归中规律①含义:含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化遵循“高价+低价→中间价”,而不会出现交叉现象。可总结为价态相邻能共存,价态相间能归中,归中价态不交叉,价升价降只靠拢。例如:H2S与浓硫酸的反应:(2)歧化规律“中间价→高价+低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。3.强弱规律在浓度相差不大的溶液中:①如在FeBr2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性:Fe2+>Br-,所以Fe2+先与Cl2反应。②如在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后依次为Cu2+、H+。如FeBr2溶液中缓缓通入Cl2时,发生离子反应的先后顺序为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,2Br-+Cl2=Br2+2Cl-。第三章金属及其重要化合物1.钠的物理性质颜色:银白色,熔点:低,硬度:小,导电、导热性:良好,密度:ρ(H2O)>ρ(钠)>ρ(煤油)。2.钠的化学性质(1)主要化学性质(填化学方程式)[总结]钠与水、酸反应的实质都是钠与H+的反应。Naeq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(与非金属单质反应\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(O2\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(常温:4Na+O2=2Na2O,点燃:2Na+O2\o(=,\s\up7(点燃))Na2O2)),Cl2:2Na+Cl2\o(=,\s\up7(点燃))2NaCl)),与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,与酸(如HCl)反应:2Na+2HCl=2NaCl+H2↑,与盐溶液(如CuSO4溶液)反应:2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑))(2)钠与含有酚酞的水溶液反应的实验现象及解释3.钠的保存实验室中通常将少量钠保存在煤油中,目的是防止钠与空气中的氧气和水发生反应。4.钠的用途(1)工业上用钠作强还原剂,用于冶炼金属,如4Na+TiCl4eq\o(=,\s\up7(熔融))Ti+4NaCl。(2)NaK合金(液态)用作原子反应堆的导热剂。(3)高压钠灯。考点2氧化钠和过氧化钠氧化钠与过氧化钠的比较氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2氧元素的化合价-2-1电子式化合物类型离子化合物离子化合物颜色状态白色固体淡黄色固体考点3碳酸钠与碳酸氢钠1.性质(填化学方程式)考点4碱金属元素、焰色反应1.碱金属的一般性与特殊性(1)一般性相似性递变性(由Li→Cs)原子结构最外层均为1个电子电子层数逐渐增多;核电荷数逐渐增大;原子半径逐渐增大元素性质都具有较强的金属性,最高正价均为+1价金属性逐渐增强单质性质物理性质(除Cs外)都呈银白色,密度较小,熔、沸点较低密度呈增大趋势(钾反常),熔、沸点逐渐降低化学性质都具有较强的还原性还原性逐渐增强;与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂(2)特殊性①碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠的小。②碱金属一般都保存在煤油中,但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。③碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物,其中氢以H-形式存在,显-1价,碱金属氢化物是强还原剂。2.焰色反应(1)焰色反应的概念某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色,其属于物理变化,属于元素的性质。(2)焰色反应的操作铂丝eq\o(→,\s\up7(酒精灯),\s\do5(灼烧))无色eq\o(→,\s\up7(蘸取))待测物eq\o(→,\s\up7(酒精灯),\s\do5(灼烧))观察火焰颜色eq\o(→,\s\up7(用稀盐酸),\s\do5(洗涤))铂丝eq\o(→,\s\up7(酒精灯),\s\do5(灼烧))无色(3)常见元素的焰色钠元素:黄色;钾元素:紫色(透过蓝色钴玻璃观察);铜元素:绿色。考点2铝的重要化合物1.氧化铝(1)物理性质:白色固体,难溶于水,有很高的熔点。(2)化学性质(用化学方程式表示)2.氢氧化铝(1)物理性质:白色胶状不溶于水的固体,有较强的吸附性。(2)化学性质(用化学方程式表示)Al(OH)3的电离方程式为①②受热分解:2Al(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Al2O3+3H2O。(3)制备①向铝盐溶液中加入氨水,离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NHeq\o\al(+,4)。②向NaAlO2溶液中通入足量CO2,离子方程式为AlOeq\o\al(-,2)+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCOeq\o\al(-,3)。③NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合:3AlOeq\o\al(-,2)+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓。3.常见的铝盐(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。(2)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,它是无色晶体,可溶于水,其水溶液pH<7。明矾可以净水,其净水的原理是Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。第三讲铁及其重要化合物1.铁的物理性质纯铁具有金属的共性,如具有银白色金属光泽,具有导电、导热和延展性,具有能被磁铁吸引的特征。2.铁的化学性质(用化学方程式或离子方程式表示)铁单质性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。(1)与非金属单质的反应①与O2的反应常温:铁被腐蚀生成铁锈,其主要成分为Fe2O3。点燃:3Fe+2O2eq\o(=,\s\up7(点燃))Fe3O4。②与Cl2的反应:2Fe+3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3。③与S的反应:Fe+Seq\o(=,\s\up7(△))FeS。(2)与水的反应:常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4+4H2。(3)与酸的反应①与非氧化性酸反应的离子方程式:Fe+2H+=Fe2++H2↑。②与氧化性酸反应:遇冷的浓硫酸或浓硝酸发生钝化,与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应,但无H2产生。(4)与盐溶液的反应①与CuSO4溶液反应的离子方程式:Fe+Cu2+=Fe2++Cu。②与FeCl3溶液反应的离子方程式:Fe+2Fe3+=3Fe2+。5.亚铁盐和铁盐(1)亚铁盐含有Fe2+的溶液呈浅绿色,Fe2+既有氧化性,又有还原性,Fe2+与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为Zn+Fe2+=Zn2++Fe、2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。(2)铁盐①氧化性:含有Fe3+的溶液呈棕黄色,Fe3+具有氧化性,Fe3+与Cu反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。②特性:含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN时变成红色。③易水解:FeCl3滴入沸水中的化学方程式:FeCl3+3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)+3HCl。考点2“铁三角”及Fe2+、Fe3+的检验1.“铁三角”的转化关系(1)Fe2+与强氧化剂(O2、Cl2、Br2、H2O2、Na2O2、KMnO4、浓硫酸、HNO3、NO2、K2Cr2O7等)反应时,被氧化为Fe3+。例如:6Fe2++Cr2Oeq\o\al(2-,7)+14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。(2)Fe3+与Fe、Cu、S2-(H2S)、I-(HI)等还原剂反应时生成Fe2+。例如:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+(三价铁盐腐蚀印刷电路板)。[注意]氧化性:Ag+>Fe3+>Cu2+>Fe2+;还原性:S2->I->Fe2+>Br->Cl-。2.“铁三角”的重要应用(1)判断离子共存Fe2+eq\f(不共存,)NOeq\o\al(-,3)(H+)、ClO-、MnOeq\o\al(-,4)(H+);Fe3+eq\f(不共存,)S2-、I-、SOeq\o\al(2-,3);Fe2+、Fe3+eq\f(不共存,)HCOeq\o\al(-,3)、COeq\o\al(2-,3)等水解相互促进的离子。(2)除杂溶液杂质除杂方法FeCl2FeCl3加过量铁粉后过滤FeCl3FeCl2加氯水或H2O2FeCl2CuCl2加过量铁粉后过滤(4)物质制备3.检验Fe2+、Fe3+的常用方法(1)Fe3+的检验①eq\x(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液变红色,证明含有Fe3+。②eq\x(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(加入氢氧化钠溶液))产生红褐色沉淀,证明有Fe3+存在。(2)Fe2+的检验①eq\x(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))无现象eq\o(→,\s\up7(滴加氯水或双氧水))溶液变红色,证明含有Fe2+。②eq\x(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(加入氢氧化钠溶液))产生白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最终变为红褐色,证明有Fe2+。③eq\x(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(加入K3[Fe(CN)6]溶液))生成蓝色沉淀,证明有Fe2+。(3)含Fe3+、Fe2+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的检验(应分两次分别检验)eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液变红色,说明含有Fe3+。eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加酸性KMnO4溶液))KMnO4溶液紫红色褪去,说明含有Fe2+。第四讲用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物1.铜(1)物理性质:紫红色固体,具有良好的延展性、导热性和导电性。2.氧化铜和氧化亚铜3.氢氧化铜(1)物理性质:蓝色不溶于水的固体。4.铜盐(1)碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜,是铜绿的成分,它是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果,受热易分解:Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up7(△))2CuO+H2O+CO2↑。(2)硫酸铜①CuSO4·5H2O为蓝色晶体,俗称蓝矾、胆矾。②无水CuSO4为白色粉末,遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O),可作为水的检验依据。(3)铜盐的毒性铜盐溶液有毒,是因为铜离子能使蛋白质变性失去生理活性,故可利用胆矾、熟石灰、水配成波尔多液,用来杀灭植物的病毒。考点2金属矿物的开发及利用1.金属在自然界中的存在形态除了金、铂等极少数金属外,绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界中。在这些金属化合物中,金属元素都显正化合价。2.金属的冶炼(1)实质:把金属从化合态还原为游离态。(3)方法(通过熟记金属活动性顺序理解)方法名称主要反应原理(举例)热分解法2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg+O2↑2Ag2Oeq\o(=,\s\up7(△))4Ag+O2↑热还原法C作还原剂2ZnO+Ceq\o(=,\s\up7(高温))2Zn+CO2↑CO作还原剂Fe2O3+3COeq\o(=,\s\up7(高温))2Fe+3CO2(高炉炼铁)H2作还原剂WO3+3H2eq\o(=,\s\up7(△))W+3H2O活泼金属作还原剂3MnO2+4Aleq\o(=,\s\up7(高温))3Mn+2Al2O3电解法2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解),\s\do5(冰晶石))4Al+3O2↑MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))Mg+Cl2↑2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))2Na+Cl2↑3.合金(1)概念:是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。(2)性能:合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。①熔点:一般比它的各成分金属都低;②硬度和强度:一般比它的各成分金属都大。4.常见金属材料eq\a\vs4\al(金属材料)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(黑色金属材料:铁、铬、锰以及它们的合金,有色金属材料:除黑色金属以外的其他金属及其合金))(1)重要的黑色金属材料——钢钢是用量最大、用途最广的合金。钢eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(碳素钢\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(低碳钢:韧性、焊接性好,强度低,中碳钢:强度高,韧性及加工性好,高碳钢:硬而脆,热处理后弹性好)),合金钢:具有各种不同的优良性能,用于制不锈钢及各种特种钢))(2)几种有色金属材料铝及铝合金,铜及铜合金第四章非金属及其化合物一、碳、硅的单质1.存在:自然界中碳元素既有游离态,又有化合态,而硅元素因有亲氧性,所以仅有化合态。碳单质主要有金刚石、石墨、C60等同素异形体,硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。2.碳、硅单质的结构、物理性质与用途的比较碳硅结构金刚石:空间网状结构;石墨:层状结构晶体硅:与金刚石类似的空间网状结构物理性质金刚石熔点高、硬度大;石墨熔点高、质软,有滑腻感晶体硅为灰黑色固体,有金属光泽、硬度大、熔点高用途金刚石用作切割刀具;石墨用作电极、铅笔芯晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池3.碳、硅单质的化学性质碳、硅在参与化学反应时,一般表现还原性。二、碳、硅的氧化物1.CO的性质(1)物理性质:无色无味的气体,难溶于水。能使人中毒的原因是其与人体中血红蛋白相结合,因缺氧而中毒。(2)化学性质①可燃性:②还原性:2.二氧化碳与二氧化硅的比较(1)物理性质①熔、沸点:CO2的熔、沸点比SiO2的熔、沸点低。②溶解性:CO2可溶于水,SiO2不溶于水。(3)主要用途CO2:化工原料、灭火剂。干冰用作制冷剂,人工降雨。SiO2:制光学仪器、石英玻璃。水晶可制作饰品,常用来制造通讯材料光导纤维。考点2硅酸盐及无机非金属材料一、硅酸和硅酸钠1.硅酸(H2SiO3)硅酸不溶于水,其酸性比碳酸弱,不能使紫色石蕊试液变红色。(1)硅酸不稳定,受热易分解:H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))SiO2+H2O。(2)硅酸能与碱溶液反应,如与NaOH溶液反应的化学方程式为H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O。(3)硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强,常用作干燥剂。2.硅酸钠(Na2SiO3)(1)白色、可溶于水的粉末状固体,其水溶液俗称水玻璃(或泡花碱),有黏性,水溶液显碱性。(2)它能与酸性较硅酸强的酸反应,Na2SiO3溶液与下列两种物质反应的化学方程式分别为与盐酸反应:Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓。与CO2(少量)反应:Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3。(3)用途:黏合剂(矿物胶),耐火阻燃材料。二、硅酸盐和无机非金属材料1.硅酸盐(1)由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称,是构成地壳岩石的主要成分。(2)硅酸盐组成的表示通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成,如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2O·SiO2,钾长石(KAlSi3O8)可表示为K2O·Al2O3·6SiO2。2.无机非金属材料(1)传统无机非金属材料,如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。①常见硅酸盐材料比较水泥玻璃陶瓷生产原料石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英砂黏土主要设备水泥回转窑玻璃窑陶瓷窑②玻璃生产中的两个重要反应:Na2CO3+SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))Na2SiO3+CO2↑;CaCO3+SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))CaSiO3+CO2↑。(2)新型无机非金属材料,如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。第二讲富集在海水中的元素——卤素一、氯气1.物理性质(1)色、味、态:黄绿色有刺激性气味的气体。(2)水溶性:能溶于水。(3)毒性:有毒。2.化学性质(未特别注明的填化学方程式)(1)与金属反应(2)与非金属反应(3)与水反应:(4)与碱液反应(5)与还原性物质反应二、氯的重要化合物1.次氯酸(1)不稳定性:2HClOeq\o(=,\s\up7(光(或加热)))2HCl+O2↑。氯水须现用现配,保存在棕色试剂瓶中,置于冷暗处。(2)强氧化性①能将有色物质氧化为无色物质,有漂白性。②可用于杀菌、消毒。(3)弱酸性NaClO溶液中通入CO2,化学方程式为NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO。考点2氯气的实验室制法1.实验室制取、收集干燥纯净氯气的装置2.验满方法(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近收集Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近收集Cl2的瓶口,观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化,则证明已集满。考点3卤素的性质及X-的检验一、卤素的提取1.氯的提取——氯碱工业海水→粗盐eq\o(→,\s\up7(精制),\s\do5())饱和食盐水eq\o(→,\s\up7(电解),\s\do5())eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(阳极产物:Cl2,阴极产物:H2、NaOH))化学方程式为2NaCl+2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH+H2↑+Cl2↑。2.海水中提取溴(1)流程(2)发生反应的化学方程式①2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2;②Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4;③2HBr+Cl2=2HCl+Br2。3.海带中提取碘(1)流程(2)发生反应的离子方程式:Cl2+2I-=I2+2Cl-。二、卤素的性质1.溴、碘单质物理性质比较性质Br2I2颜色深红棕色紫黑色状态液体固体溶解性水中溶解度不大溶解度不大有机溶剂中易溶易溶特性易挥发、有毒①易升华;②使淀粉变蓝。三、卤素离子的检验1.AgNO3溶液——沉淀法未知液eq\o(→,\s\up7(滴加AgNO3溶液),\s\do5(稀硝酸))生成eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(白色沉淀,则有Cl-,浅黄色沉淀,则有Br-,黄色沉淀,则有I-))2.置换——萃取法未知液eq\o(→,\s\up7(加适量新制饱和氯水),\s\do5(振荡))eq\o(→,\s\up7(加入CCl4(下层)或汽油(上层)),\s\do5(振荡))有机层eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(红棕色或橙红色,表明有Br-,紫色、浅紫色或紫红色,表明有I-))3.氧化——淀粉法检验I-未知液eq\o(→,\s\up7(加入适量新制饱和氯水(或双氧水)),\s\do5(振荡))eq\o(→,\s\up7(加入淀粉溶液振荡))蓝色溶液,表明有I-第三讲硫及其重要化合物一、硫单质1.自然界中硫的存在形态2.物理性质颜色状态:黄色晶体。溶解性:水中不溶,酒精中微溶,CS2中易溶。3.化学性质二、硫的氧化物1.二氧化硫(1)物理性质色、味、态:无色、有刺激性气味的气体;水溶性:易溶于水;毒性:有毒。(2)化学性质eq\a\vs4\al(①酸性氧化物的通性)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a.SO2能使紫色石蕊试液变红色,b.与H2O反应:SO2+H2OH2SO3,c.\a\vs4\al(与碱反应)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(NaOH足量:SO2+2OH-=SOeq\o\al(2-,3)+H2O,NaOH少量:SO2+OH-=HSOeq\o\al(-,3))),d.与碱性氧化物反应:CaO+SO2=CaSO3))②氧化性(如与H2S溶液反应):SO2+2H2S=3S↓+2H2O(生成淡黄色沉淀)③还原性eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a.与O2反应:2SO2+O2\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3,b.使溴水褪色:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,c.使酸性KMnO4溶液褪色:5SO2+2MnOeq\o\al(-,4)+2H2O=5SOeq\o\al(2-,4)+2Mn2++4H+,d.与FeCl3溶液反应:SO2+2Fe3++2H2O=SOeq\o\al(2-,4)+2Fe2++4H+,e.与H2O2溶液反应:SO2+H2O2=H2SO4))④漂白性:SO2可使品红溶液褪色,加热后,溶液由无色变为红色2.三氧化硫(1)物理性质在标准状况下,SO3为无色晶体(填色态)。(2)化学性质3.硫的氧化物对大气的污染(1)来源:含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。(2)危害:危害人体健康,形成酸雨(pH小于5.6)。(3)治理:燃煤脱硫,改进燃烧技术。考点2H2SO4的性质及SOeq\o\al(2-,4)的检验1.浓硫酸的物理性质及腐蚀性(1)挥发性:难挥发。(2)溶解性:浓H2SO4与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热;浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并不断用玻璃棒搅拌。(3)浓硫酸对人体皮肤有强烈的腐蚀作用。如果不慎在皮肤上沾上少量浓硫酸时,处理方法是立即用大量水冲洗,然后涂上NaHCO3溶液。2.硫酸是强电解质3.浓H2SO4的特性(1)填写下表实验实验现象浓硫酸的性质少量胆矾加入浓硫酸中蓝色固体变白吸水性用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上沾有浓H2SO4的滤纸变黑脱水性将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热铜片逐渐溶解,产生无色、有刺激性气味的气体酸性、强氧化性(2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4+SO2↑+2H2O、C+2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑+2SO2↑+2H2O。(3)常温下,铁、铝遇浓H2SO4发生钝化,可用铝槽车运输浓H2SO4。4.SOeq\o\al(2-,4)的检验检验SOeq\o\al(2-,4)的正确操作方法:被检液eq\o(→,\s\up7(加足量盐酸酸化))取清液eq\o(→,\s\up7(滴加BaCl2溶液))观察有无白色沉淀产生(判断有无SOeq\o\al(2-,4))。先加稀盐酸的目的是防止COeq\o\al(2-,3)、SOeq\o\al(2-,3)、Ag+干扰,再加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明有SOeq\o\al(2-,4),可能发生反应的离子方程式:COeq\o\al(2-,3)+2H+=CO2↑+H2O、SOeq\o\al(2-,3)+2H+=SO2↑+H2O、Ag++Cl-=AgCl↓、Ba2++SOeq\o\al(2-,4)=BaSO4↓。注意盐酸和BaCl2溶液的顺序不可颠倒。考点3硫及其化合物的相互转化1.含硫物质间的转化硫元素3.从氧化还原反应的角度定位硫及其化合物间的转化(1)相邻价态的同种元素的微粒间不发生氧化还原反应,如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。(2)当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降。可用如图表示:(3)典型的归中反应2H2S+SO2=3S↓+2H2O;2Na2S+Na2SO3+3H2SO4=3Na2SO4+3S↓+3H2O。第四讲氮及其重要化合物1.氮气2.氮的氧化物氮有多种价态的氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。完成下表中NO和NO2的比较:NONO2物理性质颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性不溶能溶化学性质与O2反应2NO+O2=2NO2与H2O反应3NO2+H2O=2HNO3+NO3.氮氧化物对环境的污染及防治(1)常见的污染类型①光化学烟雾:NOx在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系列光化学反应,产生一种有毒的烟雾。②酸雨:NOx排入大气中后,与水反应生成HNO3和HNO2,随雨雪降到地面。③破坏臭氧层:NO2可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。④NO与血红蛋白结合使人中毒。(2)常见的NOx尾气处理方法①碱液吸收法NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO),一般适合工业尾气中NOx的处理。②催化转化法在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2,一般适用于汽车尾气的处理)。考点2氨和铵盐1.氨气(1)氨的分子结构和物理性质电子式密度气味水溶性比空气小强烈刺激性气味极易溶于水(1∶700)(2)化学性质(填化学方程式)(3)实验室制取eq\x(反应原理)→2NH4Cl+Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))2NH3↑+CaCl2+2H2Oeq\x(反应装置)→固体+固体eq\o(→,\s\up7(△))气体(与用KClO3和MnO2或KMnO4制O2的装置相同)eq\x(净化装置)→用碱石灰干燥eq\x(收集装置)→向下排空气法eq\x(验满方法)→eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色,②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生))eq\x(尾气装置)→收集时,一般在管口塞一团棉花,可减小NH3与空气的对流速度,收集到纯净的NH3(4)氨的用途化工原料,用于制硝酸、铵盐、纯碱、尿素,用作制冷剂。(2)NHeq\o\al(+,4)的检验eq\x(待检物)eq\o(→,\s\up7(强碱),\s\do5(△))eq\x(无色气体)eq\o(→,\s\up7(湿润红色石蕊试纸))eq\x(试纸变蓝色)eq\o(→,\s\up7(结论),\s\do5())eq\x(有NHeq\o\al(+,4))考点3硝酸的性质及应用1.物理性质色味态:无色有刺激性气味液体;挥发性:易挥发。水溶性:与水以任意比互溶;发烟硝酸:质量分数在98%以上的硝酸。2.化学性质(1)不稳定性:4HNO3eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5(或光照))4NO2↑+O2↑+2H2O。(2)强氧化性①与金属反应a.与除Au、Pt外大部分金属反应浓硝酸与铜反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;稀硝酸与铜反应:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。b.常温下浓硝酸使Fe、Al钝化。②与非金属反应浓硝酸与炭反应:C+4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑+4NO2↑+2H2O。②颜色反应:某些蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。考点4氮及其化合物性质的综合运用1.氮及其化合物的转化(2)含氮物质的连续氧化NH3eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5())NOeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5())NO2eq\o(→,\s\up7(H2O))HNO3N2eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5())NOeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5())NO2eq\o(→,\s\up7(H2O))HNO3。第五章物质结构元素周期律1.原子的构成2.原子结构中的微粒关系(1)原子内的等量关系①质子数=核电荷数=核外电子数。②质量数=质子数+中子数。(2)离子内的等量关系①阳离子的核外电子数=质子数-电荷数。②阴离子的核外电子数=质子数+电荷数。考点2“三素四量”的辨析1.“三素”(元素、核素、同位素)的概念及相互关系2.几种重要的核素核素eq\o\al(235,92)Ueq\o\al(14,6)Ceq\o\al(2,1)Heq\o\al(3,1)Heq\o\al(18,8)O用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子考点3原子核外电子排布1.原子结构示意图3.“18电子”微粒分子离子一核18电子ArK+、Ca2+、Cl-、S2-、P3-二核18电子F2、HClOeq\o\al(2-,2)、HS-三核18电子H2S四核18电子PH3、H2O2五核18电子SiH4、CH3F、NH2OH六核18电子N2H4、CH3OH其他微粒C2H6、CH3NH2N2Heq\o\al(+,5)、N2Heq\o\al(2+,6)4.其他等电子微粒“10电子”微粒:“9电子”微粒:—F、—OH、—NH2、—CH3(甲基)。“14电子”微粒:Si、N2、CO、C2H2。“2电子”微粒:He、H-、Li+、Be2+、H2。第二讲元素周期表元素周期律1.原子序数原子序数=核电荷数=核外电子数=质子数。2.编排原则周期(横行):元素原子的电子层数相同,左→右:原子序数递增;族(纵行):元素原子的最外层电子数相同,上→下:电子层数递增。3.结构(1)周期(7个横行,7个周期)短周期长周期周期序数一二三四五六七元素种数288181832320族元素原子序数21018365486118(2)族(18个纵行,16个族)主族列序121314151617族序ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA副族列序345671112族序ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡBⅧ族第8、9、10共3个纵行0族第18纵行4.元素周期表中的特殊位置(1)分区①分界线:沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条虚线,即为金属元素区和非金属元素区的分界线。②各区位置:分界线左下方为金属元素区,分界线右上方为非金属元素区。③分界线附近元素的性质:既表现金属元素的性质,又表现非金属元素的性质。(2)过渡元素:元素周期表中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵行共六十多种元素,这些元素都是金属元素。(3)镧系:元素周期表第六周期中,57号元素镧到71号元素镥共15种元素。(4)锕系:元素周期表第七周期中,89号元素锕到103号元素铹共15种元素。(5)超铀元素:在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素。考点2元素周期律及其应用1.元素周期律的定义元素的性质随原子序数的递增而呈周期性变化的规律。2.元素周期律的实质元素原子核外电子排布周期性变化的结果。3.元素周期律的具体表现形式项目同周期(左→右)同主族(上→下)原子结构核电荷数逐渐增大逐渐增大电子层数相同逐渐增多原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外)逐渐增大离子半径阳离子半径逐渐减小,阴离子半径逐渐减小;r(阴离子)>r(阳离子)逐渐增大性质化合价最高正化合价由+1→+7(O、F除外),最低负化合价=-(8-主族序数)相同,最高正化合价=主族序数(O、F除外)元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱离子的氧化性、还原性阳离子氧化性逐渐增强,阴离子还原性逐渐减弱阳离子氧化性逐渐减弱,阴离子还原性逐渐增强气态氢化物稳定性逐渐增强逐渐减弱最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐减弱;酸性逐渐增强碱性逐渐增强;酸性逐渐减弱4.元素金属性强弱的比较(1)结构比较法:最外层电子数越少,电子层数越多,元素金属性越强。(2)eq\a\vs4\al(位置比较法)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(同周期:从左到右,元素金属性逐渐减弱,同主族:从上到下,元素金属性逐渐增强,左下右上位:左下方元素金属性较强))5.元素非金属性强弱的比较(1)结构比较法:最外层电子数越多,电子层数越少,非金属性越强。(2)eq\a\vs4\al(位置比较法)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(同周期:从左到右,非金属性逐渐增强,同主族:从上到下,非金属性逐渐减弱,左下右上位:右上方元素非金属性较强))6.元素周期表、元素周期律的应用(1)寻找新材料(2)预测元素的性质①比较不同周期、不同主族元素的性质,如金属性Mg>Al、Ca>Mg,则由碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3、Ca(OH)2>Mg(OH)2,得碱性:Ca(OH)2>Al(OH)3。②推测未知元素的某些性质例如:已知Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2难溶,可推知Be(OH)2难溶。根据卤族元素的性质递变规律,可推知不常见元素砹(At)应为黑色固体,与氢难化合,HAt不稳定,水溶液呈酸性,AgAt难溶于水。第三讲化学键1.化学键(1)概念:使离子相结合或原子相结合的作用力。(2)分类2.离子键与共价键的比较键型离子键共价键非极性键极性键特点阴、阳离子间的相互作用共用电子对不发生偏移共用电子对偏向吸引能力强的原子一方成键粒子阴、阳离子原子成键活泼金属元素和活泼非金属元素同种元素的原子不同种元素的原子存在离子化合物非金属单质、某些化合物共价化合物、某些离子化合物考点2化学键与物质类别、物质变化的关系1.化学键与物质类别只含有共价键的物质a.同种非金属元素构成的单质,如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。b.不同非金属元素构成的共价化合物,如HCl、NH3、SiO2、CS2等。②只含有离子键的物质活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。③既含有离子键又含有共价键的物质如Na2O2、NH4Cl、NaOH、Na2SO4等。④无化学键的物质稀有气体(单原子分子),如氩气、氦气等。2.物质的溶解或熔化与化学键变化的关系(1)离子化合物的溶解或熔化过程离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏。(2)共价化合物的溶解过程①有些共价化合物溶于水后,能与水反应,发生电离,其分子内共价键被破坏,如CO2和SO2等。②有些共价化合物溶于水后,发生电离,其分子内的共价键被破坏,如HCl、H2SO4等。③某些共价化合物溶于水后,其分子内的化学键不被破坏,如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。(3)单质的溶解过程某些活泼的非金属单质溶于水后,能与水反应,其分子内的共价键被破坏,如Cl2、F2等。3.化学键与化学反应旧化学键的断裂和新化学键的形成是化学反应的本质,是反应中能量变化的根本。4.化学键对物质性质的影响(1)对物理性质的影响金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高,就是因为其中的共价键很强,破坏时需消耗很多的能量。NaCl等部分离子化合物,也有很强的离子键,故熔点也较高。(2)对化学性质的影响N2分子中有很强的共价键,故在通常状况下,N2很稳定;H2S、HI等分子中的共价键较弱,故它们受热时易分解。第六章化学反应与能量一、焓变与反应热1.焓变:在恒压条件下化学反应的热效应,其符号为ΔH,单位是kJ/mol。2.反应热:化学反应中放出或吸收的热量。二、吸热反应和放热反应1.反应特点(1)从能量高低的角度分析对于吸热反应:反应物的总能量=生成物的总能量-吸收的热量;对于放热反应:反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量。(2)从化学键的角度分析2.常见的吸热反应和放热反应(1)吸热反应:大多数分解反应、盐的水解反应、Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应、C与H2O(g)反应、C与CO2反应。(2)放热反应:大多数化合反应、中和反应、金属与酸的反应、所有的燃烧反应。考点2热化学方程式1.热化学方程式的概念表示参加化学反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式。2.热化学方程式的意义表明了化学反应中的物质变化和能量变化,如2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1表示25℃、101kPa时,2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量。考点3燃烧热、中和热及能源1.燃烧热和中和热的比较燃烧热中和热相同点能量变化放热ΔH及其单位ΔH<0,单位均为kJ·mol-1不同点反应物的量1mol不一定为1mol生成物的量不确定生成物水为1mol反应热含义101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量在稀溶液里,酸与碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量表示方法燃烧热为ΔH=-akJ·mol-1(a>0)强酸与强碱反应的中和热为57.3kJ·mol-1或ΔH=-57.3kJ·mol-1“完全燃烧”是指物质中元素完全转变成对应的稳定氧化物,如C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g)等。2.中和热的测定(1)装置(请在横线上填写仪器名称)考点4有关反应热的计算一、利用热化学方程式计算二、利用旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算ΔH=反应物的总键能之和-生成物的总键能之和。若反应物旧化学键断裂吸收能量E1,生成物新化学键形成放出能量E2,则反应的ΔH=E1-E2。第二讲原电池新型化学电源一、原电池的概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置,其反应本质是氧化还原反应。二、原电池的构成条件1.一看反应看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。2.二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。3.三看是否形成闭合回路形成闭合回路需三个条件:(1)电解质溶液;(2)两电极直接或间接接触;(3)两电极插入电解质溶液中。三、原电池的工作原理如图是两种锌铜原电池示意图:1.反应原理电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu反应类型氧化反应还原反应电池反应Zn+Cu2+=Zn2++Cu2.原电池中的三个方向(1)电子流动方向:从负极流出沿导线流入正极;(2)电流流动方向:从正极沿导线流向负极;(3)离子迁移方向:电解质溶液中,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。四、盐桥原电池的组成和作用1.盐桥原电池中半电池的构成条件:电极金属和其对应的盐溶液。一般不要任意替换成其他阳离子盐溶液,否则可能影响效果。盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。2.盐桥的作用(1)连接内电路,形成闭合回路;(2)平衡电荷,使原电池不断产生电流。考点2原电池原理的应用2.比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时,一般作负极的金属比作正极的金属活泼。3.加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应,设计成原电池时反应速率加快。例如:在Zn与稀H2SO4反应时,加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。4.用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。例如:要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等,可用导线将其与一块锌块相连,使锌作原电池的负极。考点3化学电源及电极反应式的书写一、一次电池——碱性锌锰干电池二、二次电池(以铅蓄电池为例)1.放电时的反应(1)负极:Pb(s)+SOeq\o\al(2-,4)(aq)-2e-=PbSO4(s)(氧化反应);(2)正极:PbO2(s)+4H+(aq)+SOeq\o\al(2-,4)(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(l)(还原反应);(3)总反应:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)。2.充电时的反应(1)阴极:PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SOeq\o\al(2-,4)(aq)(还原反应);(2)阳极:PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SOeq\o\al(2-,4)(aq)(氧化反应);(3)总反应:2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)。三、燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分为酸性和碱性两种。酸性碱性负极反应式2H2-4e-=4H+2H2+4OH--4e-=4H2O正极反应式O2+4H++4e-=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-电池总反应式2H2+O2=2H2O四、电极反应式书写技巧和步骤首先明确电极反应式属于以离子反应表达的氧化还原半反应,要遵循离子方程式的拆分物质的规则。1.先写出电极反应式的主要框架(待配平)(1)酸性电解液负极:还原剂-xe-→氧化产物+H+正极:氧化剂+xe-+H+→还原产物(2)非酸性电解液(或质)(包括碱溶液、熔融碳酸盐及氧化物)负极:还原剂-xe-+阴离子→氧化产物正极:氧化剂+xe-→阴离子+还原产物第三讲电解池金属腐蚀与防护一、电解使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。在此过程中,电能转化为化学能。二、电解池2.电解池中电子和离子的移动注意:电子只在导线中移动,不可流经溶液。三
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