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文档简介
2021届全国新高考化学冲刺复习
化学知识清单
一、蒸储操作:
蒸馅烧瓶
蒸储操作应注意的事项,如图:
①蒸储烧瓶中所盛液体不能超过其容积的2/3,也不能少于1/3;
②温度计水银球部分应置于蒸储烧瓶支管口下方约0.5cm处;
③冷凝管中冷却水从下口进,上口出;
④为防止爆沸可在蒸储烧瓶中加入适量碎瓷片;
⑤蒸储烧瓶的支管和伸入接液管的冷凝管必须穿过橡皮塞,以防止储出液混入杂质;
⑥加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点。
[思考与讨论]蒸储与蒸发的区别
蒸储与蒸发的区别:加热是为了获得溶液的残留物(浓缩后的浓溶液或蒸干后的固体物
质)时,要用蒸发;加热是为了收集蒸气的冷凝液体时,要用蒸储。
蒸发操作应注意的事项:注意蒸发皿的溶液不超过蒸发皿容积的2/3;加热过程中要
不断搅拌,以免溶液溅出;如果蒸干,当析出大量晶体时就应熄灭酒精灯,利用余热蒸发
至干。
二、萃取实验操作
萃取的操作方法如下:
①用普通漏斗把待萃取的溶液注入分液漏斗,再注入足量萃取液;
②随即振荡,使溶质充分转移到萃取剂中。振荡的方法是用右手压住上口玻璃塞,左
手握住活塞部分,反复倒转漏斗并用力振荡;
③然后将分液漏斗置于铁架台的铁环上静置,待分层后进行分液;
④蒸发萃取剂即可得到纯净的溶质。为把溶质分离干净,一般需多次萃取。
分液的操作方法:
①用普通漏斗把要分离的液体注入分液漏斗内,盖好玻璃塞;
②将分液漏斗置于铁架台的铁圈上,静置,分层;
③将玻璃塞打开,使塞上的凹槽对准漏牛口上的小孔再盖好,使漏斗内外空气相通,
以保证漏斗里的液体能够流出;
④打开活塞,使下层液体慢慢流出,放入烧杯,待下层液体流完立即关闭活塞,注意
不可使上层液体流出;
⑤从漏斗上端口倒出上层液体。
化学方法提纯和分离物质的“四原则”和“三必须”
(1)“四原则”是:一不增(提纯过程中不增加新的杂质);二不减(不减少欲被提纯的物
质);三易分离(被提纯物与杂质容易分离);四易复原(被提纯物质要复原)。
(2)“三必须”是:一除杂试剂必须过量;二过量试剂必须除尽(因为过量试剂带入新的杂质);
三除杂途径选最佳。
三、化学计量在实验中的应用
3.1物质的量
1.定义:表示含有一定数目粒子的集合体。
2.对象:微观粒子,包括分子、原子、质子、中子、电子等
3.符号:n
4.单位:摩尔,mol
5.使用“物质的量”与“摩尔”时的注意事项
①“物质的量”四个字是一个整体概念,不得简化或增添任何字,如不能说成“物质量”“物
质的质量”或“物质的数量”等。
②物质的量是七个基本物理量之一;同“时间”,“长度”等一样,其单位是摩尔(mol)。
③物质的量表示的是微观粒子或微观粒子的特定组合的集合体,不适用于宏观物质,
如Imol苹果的说法是错误的。
④使用摩尔作单位时必须用化学式指明粒子的种类,如1molH表示1摩尔氢原子,1
molH2表示1摩尔氢分子,1molH+表示1摩尔氢离子。不能说1mol氢,应该说1mol氢
原子(或分子或离子)。
3.2阿伏伽德罗常数
1.规定:1mol粒子集合体所含粒子数与0.12kgi2c中所含的碳原子数相同,约为
6.02x1()23,把6.02x1023moF叫做阿伏伽德罗常数。也就是说6.02x1()23个粒子的任何粒子
集合体称Imolo
23J
2.符号:NA(准确数)«6.02xl0mor(近似值)
3.单位:mol1
4.如果用n表示物质的量,NA表示阿伏伽德罗常数,N表示微粒数,三者之间的关系
是:N=n•NA,由此可以推知n=N/NA。
3.3摩尔质量
1.定义:单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。
2.符号:M
3.单位:g/mol
4.1mol任何粒子的质量以克为单位时,在数值上都与该粒子的相对原子质量或相对分
子质量相等。5.注意:对具体的物质来说,摩尔质量都是常数,不随物质的量的多少而
变,也不随物质聚集状态的
改变而改变。
3.4气体摩尔体积
1.决定物质的体积的因素:粒子的数目、粒子的大小和粒子之间的距离
当粒子数相同时,决定固体、液体的体积的主要因素是粒子的大小,决定气体的体积
主要因素是粒子间的距离。
2.气体摩尔体积
(1)定义:单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。
(2)符号:Vm
(3)单位为L-mol1
(4)定义式:Vm=V/n
(5)注意事项:
1)气体摩尔体积的适用范围:气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体,如0.2
molH2与0.8molO2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4L。
2)气体摩尔体积的数值与温度和压强有关:标准状况下任何气体的气体摩尔体积为
22.4L-mol1
3)非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4L-mori,也可能不是22.4L-mol-。1mol
气体的体积若为22.4L,它所处的状况不一定是标准状况,如气体在273℃和202kPa时,
Vm为22.4LmoP'o
4)利用22.4L-mo「计算或判断时一定要看清气体所处的状况。常出现的错误:
①忽视物质在标准状况下的状态是否为气态,如水在标准状况下为液态,计算该条件
下的体积时不能应用22.4L-mol-1o
②忽视气体所处的状态是否为标准状况,如“常温常压下2mol02的体积为44.8L”的说
法是错误的,因常温常压下气体摩尔体积不是22.4L-mol1..
3.阿伏加德罗定律及推论
(1)阿伏加德罗定律的内容
同温同压下相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
①适用范围:任何气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。
②“四同”定律:同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”则必有第“四同”。即“三
同定一同
(2)阿伏加德罗定律的推论:
①同温、同压,Vi/V2=n,ni=Ni/N2
②同温、同体积,pi/p2=ni/ni=Ni/N2
③同温、同压,pi/p2=Ml/M2
3.5物质的量浓度
1.定义:单位体积溶液里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度。
2.符号:c(B)。定义式为:c(B)=喘,
3.单位:mol-L1
4.注意:在公式c(B)=镭^中
(1)溶质是用物质的量表示而不是质量表示;体积表示溶液的体积,而不表示溶剂的体
积,并且体积单位为L。用1L水溶解40gNaOH,所得溶液的浓度为1mol/L。(x)
(2)从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,物质的量浓度不变,但随溶液体
积的变化溶质的物质的量不同。1mol/LMgCb溶液中,c(Mg2+)=lmol/L,c(Cl)=2mol/Lo(J)
从ILlmol/LNaCl溶液中取出0.1L溶液,其中C「的物质的量浓度仍为1mol/L。(V)
(3)气体溶于一定体积的水中,溶液的体积不等于溶剂的体积而应根据溶液密度和溶液
质量求算。
(4)若浓溶液稀释或浓度差别较大的溶液混合,混合后溶液的总体积比原来的体积之和
小。
(5)带结晶水的物质溶于水后,溶质是不含结晶水的化合物,溶剂中的水包括结晶水。
5.有关物质的量浓度的计算
(1)已知一定体积VL的溶液中溶质的质量mg,求溶液物质的量浓度c=n/V=m/MV
(2)标准状况下,求算一定体积VoL气体溶于水后形成的溶液的体积为VL,溶液的物
质的量浓度c=n/V=Vb/22.4L
(3)溶液的稀释与混合
①稀释前后溶质的物质的量不变ciVi=c2V2
②混合
C1V1+C2V2=C混V混
a.混合后溶液体积V混=V1+V2(两溶液浓度相同或差别较小或稀溶液混合)
"混Vlpl+V2P2
b.混合物溶液体积改变V混=:(两溶液浓度差别较大)
p混p混
(4)物质的量浓度c(B)与溶质质量分数(w)的换算
1000(mL-L-i)p(g-mL—i)w
。⑻=MCg-moF1)
M:溶质B的摩尔质量,p:溶液密度(g-mlT%w:溶质的质量分数
溶质质量分数(卬)与溶解度(S)的换算
w=S/(S+100)x100%
(5)标准状况下气体溶于水所得溶液的物质的量浓度
标准状况下,VL气体溶于V(H2O)L中,所得溶液密度为p(g-mL-)则:
①气体的物质的量:"4尸「
22.4L-mol
冽溶液(g)
②溶液体积:xlO^L-mL1
p(gmL-1)
③根据c=V(溶液)
1000(mL-Lr>p(g-mLr>y(L)
C=1!
M(g-moF)-V(L)+22400(g-moC)-V(H2O)(L)
特别提醒:①溶液体积的单位是L,P的单位是g-mL-i时,利用V(溶液)=嚅鬻十算
*溶液)时注意单位换算。
②当气体作为溶质溶于水时,溶液的体积不等于气体体积和溶剂体积之和,也不等于
溶剂的体积,而应该是V(溶液)=优需。
iriti
③浓度差别较大的两溶液或浓溶液加水稀释时,混和后溶液的体积V(混合)=;^高。
四、溶液的配置
1.容量瓶的使用注意事项
(1)不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释,溶液注入容量瓶前要恢复到室温。
容量瓶不能作反应器,不能加热,也不能久贮溶液。
(2)容量瓶三标注:温度、容积、刻度线。常见容积规格:100mL,250mL,500mL,
1000mLo
选择容量瓶必须指明规格,但不能配制任意体积一定物质的量浓度的溶液,如配制500
mL1mol-L1NaCl溶液应选择500mL容量瓶,若需要480mL上述溶液,因无480mL容
量瓶,也选择500mL容量瓶,配500mL溶液所需溶质的物质的量应按配制500mL溶液
计算。
(3)容量瓶使用前一定要检验是否漏液。
方法是:向容量瓶中注入少量水,塞紧玻璃塞,用手指按住瓶塞,另一只手按住瓶底
倒转容量瓶,一段时间后观察瓶塞处是否有液体渗出,若无液体渗出,将其放正,把玻璃
塞旋转180。,再倒转观察。
(4)配制溶液前容量瓶有少量的水(或未烘干),并不影响实验结果。
(5)移液时需玻璃棒引流,以防液体溅至瓶外。
(6)读书时视线平视,加水至溶液凹液面最低点恰好与刻度线相切。
(7)定容后摇匀,会出现液面低于刻度线的情况(正常),切勿加水。
(8)如果加水定容时超过刻度线或转移液体时溶液洒到容量瓶外,均应重新配制。
2.实验过程和所需仪器
仪器:托盘天平、一定容积容量瓶、玻璃棒、烧杯、胶头滴管
过程:称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀
3.配制一定物质的量浓度溶液过程中的注意事项
(1)称量NaOH等易潮解和强腐蚀性的药品,不能放在纸上称量,应放在小烧杯里称量。
若稀释浓H2so4,需在烧杯中加少量蒸储水再缓缓加入浓H2s。4,并用玻璃棒搅拌。
(2)用蒸储水洗涤烧杯与玻璃棒约2~3次。
(3)定容时加水至液面在刻度线以下l~2cm,改用胶头滴管逐滴加水,加水至溶液凹液
面最低点恰好与刻度线相切。
4.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
一般是依据实验原理,对实验结果的数学表达式进行分析(属于公式法)。c(B)=*=
-TTTc(B)的误差取决于相和V的值是否准确。以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为
1V1-Vr
例分析以下操作:
能引起误差的一些操作过程分析
对C的影响
mV
称量时间过长或用滤纸称NaOH
减小不变偏低
移液前容量瓶有少量的水不变不变不变
向容量瓶注液时少量流出减小不变偏低
未洗烧杯和玻璃棒减小不变偏低
未冷却室温就移液定容不变减小偏高
定容时,水加多后用滴管吸出减少不变偏低
定容摇匀时液面下降再加水不变增大偏低
定容时俯视读数(读刻度)不变减小偏高
定容时仰视读刻度不变增大偏低
定容误差的判断方法
定容的目标是容量瓶的容积,相关主要方法是以平视式、以容量瓶的刻度线为目标、
观察液面与刻度的位置关系,标准是液面的最低点与刻度线齐平时,液体体积恰好等于容
量瓶的容积。
(A)仰视式观察,溶液体积偏大。如图(a)
(B)俯视式观察,溶液体积偏小。如图(b)
第二章化学物质及其变化
物质的分类
金属Na,Mg,Al
非金属S,C)2,N2
「酸性氧化物SO2,SO3,P2O5
碱性氧化物NaO,CaO,FeO
氧化物4223
两性氧化物A12O3
«净、不成盐氧化物CO,NO
物化合物<
含氧酸HNO,HSO
按酸根分324
无氧酸HC1
酸<(一元酸HC1,HNO3
按电离出的H+数分|二元酸H2s。4,H2s。3
(多元酸H3P
强碱NaOH,Ba(OH)2
按强弱分
弱碱NH3•H2O,Fe(OH)3
碱«(一元碱NaOH
纯
按电离出0H-数分二元碱Ba(()H)
净2
化合物
物、I多元碱Fe(OH)3
(正盐Na2c(%
盐1酸式盐NaHC()3
(碱式盐Cii2(OH)2cO3
(溶液(NaCl溶液、稀H2s(%等)
合
物
v昆悬浊液(泥水混合物)
y
l
乳浊液(油水混合物)
〔胶体[Fe(OH)3胶体、淀粉溶液、烟、雾、烟水晶、有色玻璃等|
二、胶体
三种分散系的比较
分散系溶液胶体浊液
外观均一、透明、稳定多数均一、透明、介稳性不均一、不透明、不稳定
直径(本质)<lnmlnm-100nm>100nm
分散
组成离子分子集合体少数分子集合体
质粒
能否透过滤
子能能不能
纸
典型实例食盐水、碘酒淀粉溶液泥水
胶体的性质、制备、提纯和应用
内容主要应用举例
丁达尔效应一束光通过胶体时产生一条“光路”鉴别胶体和溶液
布朗运动胶粒在胶体中不停地做无规则运动
胶粒在外加电场作用下做定向移动[胶
性质电泳粒带电:如Fe(0H)3胶粒带正电,工厂除尘
H2SiO3胶粒带负电]
加工豆腐、工业制肥皂,解释某
聚沉方法有:加热、加入电解质、加入
聚沉些自然现象,如土壤保肥、沙洲
相反电荷的胶体
的形成
制备水解法Fe3++H2(D=Fe(OH)3(胶体)+3H+净水剂的使用(不加热)
胶粒较大不能透过半透膜,而离子、分
提纯渗析子较小可透过半透膜,用此法将胶体提净化、精制胶体
纯
说明:
①电泳现象表明胶粒带电荷,但胶体都是电中性的。
②一般来说,金属氢氧化物、金属氧化物的胶体微粒吸附阳离子,带正电荷,如Fe(OH)3
胶体和A1(OH)3胶体微粒。非金属氧化物、金属硫化物胶体微粒吸附阴离子,带负电荷,
如As2s3胶体、H2SiO3胶体的微粒。
③同种胶体的胶粒带相同的电荷。
三、离子反应
3.1酸、碱、盐在水溶液中的电离
1、电解质和非电解质
在水溶液或熔化状态下能够导电的化合物叫做电解质
在水溶液或熔化状态下都不能导电的化合物叫做非电解质
注意事项:①电解质和非电解质研究的是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是
非电解质
②电解质导电是有条件的,即电解质必须在水溶液或熔化状态下才能导电
③能导电的物质不一定是电解质
④酸、碱、盐和部分金属氧化物是电解质
⑤非金属氧化物、大部分有机物为非电解质
2、电离:电解质离解成自由移动的离子的过程
+2++
3、电离方程式的书写:K2SO4====2K+SO4-NaOH=Na+OH-;HC1=H+C1-
4、酸、碱、盐
电离时生成的阳离子全部是H+的化合物叫做酸
电离时生成的阴离子全部是0H-的化合物叫做碱
电离时能生成金属阳离子和酸根阴离子的化合物叫做盐
3.2离子反应:
1、离子反应发生的条件:
离子反应发生条件:生成沉淀、生成气体、水。
2、离子方程式的书写:(写、拆、册h查)
①写:写出正确的化学方程式。(要注意配平。)
②拆:把易溶的强电解质(易容的盐、强酸、强碱)写成离子形式。
★常见易溶的强电解质有:三大强酸(H2SO4>HCkHNO3),四大强碱[NaOH、KOH、
Ba(OH)2>Ca(OH)2
(澄清石灰水拆,石灰乳不拆)],可溶性盐,这些物质侬离子形式,其他物质一律保留
化学式。
③删:删除不参加反应的离子(价态不变和存在形式不变的离子)
④查:检查书写离子方程式等式两边是否原子个数守恒、电荷数守恒。
★3、离子方程式正误判断:(看几看)
①看是否符合反应事实(能不能发生反应,反应物、生成物对不对)。
②看是否可拆。
③看是否配平(原子个数守恒,电荷数守恒)。
④看“厂是否应用恰当。
★4、离子共存问题
学习离子能否共存时,应从以下几个方面去考虑:
①、是否发生复分解反应,包括是否有难容物质生成、难电离物质生成、易挥发性物质生
成,如有则不共存。②、是否发生氧化还原反应,如有则不共存。③、是否发生互促水解
反应,如有则不共存。④、是否发生络合反应,如有则不共存。
多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是:一色、二性、三特殊、四反应。
1.一色---溶液颜色
若限定无色溶液,则Cu2+>Fe3+>Fe2+>MnOj等有色离子不能存在。
2.二性——溶液的酸、碱性
2-2
⑴在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(如CO3>SO3>S2「、CH3coeT等)均不能大
量存在;
(2)在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH4+、AF+、Mg2+、Fe3+等)均不能大量存在;
(3)酸式弱酸根离子(如HCO3一、HSO3\HS一等)在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。
3.三特殊——三种特殊情况
(1)AK)2-与HCO3-不能大量共存:
A102+HCO3+H2O===A1(OH)31+CO32一;
(2)“NC)3—+H+”组合具有强氧化性,能与S2—、Fe2\r>SO32一等因发生氧化还原反应而不
能大量共存;
2-
(3)NH4+与CH3COO,CO3,Mg2+与HC03一等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相
互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中能大量共存(加热就不同了)。
4.四反应-四种反应类型
指离子间通常能发生的四种类型的反应,能相互反应的离子显然不能大量共存。
(1)复分解反应
如Ba?+与SO42―、NH4+与01T、H*与CH3co0一等;
(2)氧化还原反应
如Fe3+与「、NC)3-(H+)与Fe?+、MnOj(H+)与Bd等;
(3)相互促进的水解反应
如AF+与HCOf、AF+与A102一等;
(4)络合反应
如Fe3+与SCN-等。
四、氧化还原反应
定义:物质得到氧的反应是氧化反应,物质失去氧的反应是还原反应,根据物质得氧和
失氧为标准来判断。氧化反应和还原反应同时发生,相互依存。像这样一种物质被氧化,
同时另一种物质被还原的反应称为氧化还原反应。
1、物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应
物质所含元素化合价降低的反应是还原反应
有元素化合价升降的化学反应是氧化还原反应
没有元素化合价升降的化学反应是非氧化还原反应。
2、氧化反应与电子转移的关系
利用2-13氯化钠形成示意图,图2-14氯化氢分子形成示意图归纳
失去电干,比合价升高,被五化
00+1-1
2Na+Cl2====2NaCl
得到电优合价降低.5还原
失去电子.优合价升高,掖五化
|七
H2+Cl22^cj
得到电干,优台价降低,鞭还原
失去(或偏离)电子的反应叫做氧化反应,得到(或偏向)电子的反应叫做还原反应
有电子转移(得失或偏移)的反应是氧化还原反应
没有电子转移(得失或偏移)的反应是非氧化还原反应
4.1氧化剂还原剂
还原性氧化性
T化合价升高,失去电子八
ja麻剂被氧化〉发生氧化反应转化成>氧5物)
反应物《卜产物
L氧化剂被还原>发生还原反应转化成>还愿产物J
IT
、,化合价降低,得到电子1
氧化性还原性
小结:概括:“升一失一氧;低一得一还”
物质所含元素化合价升高,是因为在反应过程中失去电子,结果被氧化,是还原剂,还原
剂具有还原性,还原剂被氧化得到氧化产物;物质所含元素化合价降低,是因为在反应过
程中得到电子,结果被还原,是氧化剂,氧化剂具有氧化性,氧化剂被还原得到还原产物。
4.2氧化还原反应的基本规律及作用
1、电子守恒规律
还原剂失电子总数(或物质的量)=氧化剂得电子总数(或物质的量)
作用:有关氧化还原反应的计算,配平氧化还原反应方程式。
2、表现性质规律
元素处于最高价,只有氧化性;元素处于最低价,只有还原性;元素处于中间价,既氧
化性又有还原性。
作用:判断物质的氧化性、还原性;金属单质只有还原性,非金属单质大多数既有氧化性
又有还原性。
3、由强到弱规律:
较强还原性的还原剂跟较强氧化性的氧化剂反应,生成弱氧化性的氧化产物和弱还原性的
还原产物
还原性:还原剂>还原产物
氧化性:氧化剂>氧化产物
作用:判断氧化还原反应在一定条件下能否发生,比较粒子氧化性或还原性强弱,选择合
适的氧化剂或还原剂制备物质。
4、反应先后规律
当有多种氧化性或多种还原性物质时,氧化性越强的氧化剂与还原性越强的还原剂优先反
应,即“强者先行
作用:判断氧化还原反应的先后顺序
5、正易逆难规律
越容易失去电子的物质,失去电子后就越难得到电子;越容易得到电子的物质,得到电子
后就越难失去电子。
4.3物质氧化性、还原性相对强弱判断的一般方法
1、根据金属活动顺序表
KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu
逐渐减弱
K+Ca2+Na+Mg2+A13+Zn2+Fe2+H+Cu2+Ag+
氧化性逐渐增强k
2、根据氧化还原反应
还原性强弱是:还原剂>还原产物
氧化性强弱是:氧化剂>氧化产物
3、根据氧化还原反应进行的难易(反应条件)的不同
4、根据被氧化或被还原程度
4.4氧化还原反应的运用
1、制备某些物质
实验室制备氧气、氢气等。
工业上用还原剂冶炼金属。
2、用强氧化剂C12、C102等进行小型水厂、游泳池水、医院污水、工业污水的处理,即利
用强氧化剂进行消毒、杀菌。
3、燃料的燃烧,提供热能等。
4、化学电源的研制、开发及合理利用。
5、电镀以防止金属的腐蚀。
另外有些氧化还原反应会对人类带来危害,例如:易燃物的自燃、食品的腐败、钢铁的锈
蚀等。我们运用化学知识来防止这类氧化还原反应的发生或减慢其进程。
第三章金属及其化合物
一、钠Na
1.1纳单质
1、单质钠的物理性质:钠质软、银白色、熔点低、密度比水的小但比煤油的大。
2、单质钠的化学性质:
①钠与。2反应
常温下:4Na+O2=2Na2O(新切开的钠放在空气中容易变暗)
加热时:2Na+O2==Na2O2(钠先熔化后燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体Na2O2o)
钠在空气中的变化过程:Na—->Na2O一一>NaOH-->Na2CO3-10H2O(结晶)一一>Na2CO3
(风化),最终得到是一种白色粉末。一小块钠置露在空气中的现象:银白色的钠很快变暗
(生成NazO),跟着变成白色固体(NaOH),然后在固体表面出现小液滴(NaOH易潮解),
最终变成白色粉未(最终产物是Na2cCh)o
②钠与H20反应
2Na+2H2O=2NaOH+H2?离子方程式:2Na++2H2O=2Na++2OHT+H2T(注意
配平)
实验现象:钠浮在水面上,熔成小球,在水面上游动,有哧哧的声音,最后消失,在反应
后的溶液中滴加酚酸,溶液变红。“浮——钠密度比水小;游——生成氢气;响——反应剧
烈;熔——钠熔点低;红——生成的NaOH遇酚醐变红”。
③钠与盐溶液反应
如钠与CuSO4溶液反应,应该先是钠与H2O反应生成NaOH与H2,再和CuSCU溶液反应,
有关化学方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2TCuSO4+2NaOH=Cu(OH)2;+Na2SO4
总的方程式:2Na+2H2O+C11SO4=CU(OH)2;+Na2SO4+H2T
实验现象:钠熔成小球,在液面上四处游动,有蓝色沉淀生成,有气泡放出
K、Ca、Na三种单质与盐溶液反应时,先与水反应生成相应的碱,碱再和盐溶液反应
④钠与酸反应:2Na+2HCl=2NaCl+H2T(反应剧烈)离子方程式:2Na+2H+=2Na+
+H2T
3、钠的存在:以化合态存在。
4、钠的保存:保存在煤油或石蜡中。痛.
通电
5、工业制钠:电解熔融的NaCl:2NaCl(熔融)=2Na+Cl2T
6、钠的用途:①在熔融的条件下钠可以制取一些金属,如钛、错、铝、铝等;
②钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂;
③钠蒸气可作高压钠灯,发出黄光,射程远,透雾能力强。
1.2氧化钠和过氧化钠
1、Na2OrNa2O+H2O==2NaOH,
白色固体,是碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性JNa2O+CO2==Na2cCh,
Na2O+2HC1=二2NaCl+H2O.
另外:加热时,2Na2O+022Na2O2
2、Na2O2:淡黄色固体是复杂氧化物,易与水和二氧化碳反应。
2Na2O2+2H2O==4NaOH+02;2Na2O2+2cO2==2Na2cO3+02(作供氧剂)。
因此NazCh常做生氧剂,同时,NazCh还具有强氧化性,有漂白作用。如实验:NazCh和水
反应后的溶液中滴加酚酰,变红后又褪色。
1.3钠盐:Na2cCh与NaHCCh的性质比较
Na2c。3NaHCO3
俗称纯碱、苏打小苏打
水溶性比较
Na2cCh>NaHCO3
溶液酸碱性碱性碱性
与酸反应剧烈程度较慢(二步反应)较快(一步反应)
NaHCO3+HCl=NaCl+
Na2co3+2HC1=2NaCl+H2O+CO2TH2O+CO2T
与酸反应
2+
CO3+2H=CO2T+H2OHCO3"
+
+H=H2O+CO2T
加热分解
热稳定性加热不分解
2NaHCO3=Na2CO3+
H2O+CO2T
与CO2反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反应
NaHCO3+NaOH=Na2
CO3+H2O
与NaOH溶液反应不反应(不能发生离子交换)
HCO3+OH-
2-
=H2O+CO3
);
Ca(OH2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH也能反应生成CaCO3
与Ca(OH)2溶液反应
2+2
Ca+CO3-=CaCO3i沉淀
与CaCb、溶液反应有CaCCh沉淀不反应
发酵粉、灭火剂、治
洗涤剂,玻璃、肥皂、造纸、纺织等
用途疗胃酸过多(有胃溃
工业
疡时不能用)
Na2cCh溶液能吸收CO2转化为NaHCO3
相互转化
Na2cO3+H2O+CO2=2NaHCO3
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
★注意几个实验的问题:
1、向饱和的Na2cCh溶液中通足量的C02有晶体NaHC03析出。
2、Na2c。3溶液与稀HC1的反应①:向Na2cCh溶液中滴加稀HC1,先无气体,后有气体,
如果n(HCl)小于n(Na2co3)时反应无气体放出。发生的反应:先Na2CO3+HC1==NaCl+
NaHC03,
后NaHCO3+HC1==NaCl+H20+C02?
②向稀HC1中滴加Na2cCh溶液,先有气体,反应是:Na2co3+2HC1==2NaCl+HzO
+CO2T
如果用2moi的Na2cO3和2.4mol的稀HC1反应,采用①方法放出CCh是0.4mol;采用方
法放出CO2为L2mol。希望同学们在解题时要留意。
3、Na2c。3溶液和NaHCCh溶液的鉴别:取两种试液少量,分别滴加CaCb或BaCb溶液,
有白色沉
淀的原取溶液为Na2co3,另一无明显现象的原取溶液为NaHCO3
4、侯氏制碱法
反应式:NaCl+NH3+C02+H20==NaHC03+NH4C1.
注意:在生产中应先在饱和的NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2,NaHCCh晶体析出过
滤,在滤液中加入NaCl细末和通NH3析出NH4cl晶体为副产品。NH4cl晶体析出后的母
液进行循环试用,提高原料的利用率。
1.4氢氧化钠NaOH
俗称烧碱、火碱、苛性钠,易潮解,有强腐蚀性,具有碱的通性。
二、铝的性质
2.1铝单质
1、物理性质:银白色金属,质较软,但比镁要硬,熔点比镁高。有良好的导电、导热性和
延展性。
2、化学性质:铝是较活泼的金属。
①通常与氧气易反应,生成致密的氧化物起保护作用。4A1+302==2A1203O同时也容易
与Cb、S等非金属单质反应。
②与酸反应:强氧化性酸,如浓硫酸和浓硝酸在常温下,使铝发生钝化现象;加热时,能
反应,但无氢气放出;非强氧化性酸反应时放出氢气。(2A1+6H+=2AF++3H2T)
③与强碱溶液反应:2A1+2NaOH+2H2。==2NaAKh+3H2T(2A1+2OH~+2H2O=
2AKV+3H2T)
④与某些盐溶液反应:如能置换出CuSO4、AgNCh等溶液中的金属。
⑤铝热反应:铝与某些金属氧化物的反应(如V、Cr、Mn、Fe的氧化物)叫做铝热反应
2A1+Fe2O3-AI2O3+2FeoAl和FezCh的混合物叫做铝热剂。利用铝热反应焊接钢
轨。
2.2铝的冶炼
铝是地壳中含量最多的金属元素,自然界中主要是以氧化铝的形式存在。工业生产的
流程:铝土矿(主要成分是氧化铝)-用氢氧化钠溶解过滤一向滤液中通入二氧化碳酸化,
过滤一氢氧化铝一氧化铝一铝。
主要反应:AI2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O,CO2+3H2O+2NaAlO2==2A1(OH)3;+
△通电
:
Na2cCh,2A1(OH)3^=AI2O3+3H2O,2A12O34Al+3ChT。
2.3铝的用途
铝有良好的导电、导热性和延展性,主要用于导线、炊具等,铝的最大用途是制合金,铝
合金强度高,密度小,易成型,有较好的耐腐蚀性。迅速风靡建筑业。也是飞机制造业的
主要原料。
2.4氧化铝(A12O3)
白色固体,熔点高(2054C),沸点2980℃,常作为耐火材料;是两性氧化物。我们常
见到的宝石的主要成分是氧化铝。有各种不同颜色的原因是在宝石中含有一些金属氧化物
的表现。如红宝石因含有少量的铭元素而显红色,蓝宝石因含有少量的铁和钛元素而显蓝
色。工业生产中的矿石刚玉主要成分是a一氧化铝,硬度仅次于金刚石,用途广泛。
两性氧化物:既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物。
AI2O3+6HC1==2A1C13+3H2OAI2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O。
AbCh是工业冶炼铝的原料,由于氧化铝的熔点高,电解时,难熔化,因此铝的冶炼直到
1886年美国科学家霍尔发现在氧化铝中加入冰晶石(Na3AlF6),使氧化铝的熔点降至1000
度左右,铝的冶炼才快速发展起来,铝及其合金才被广泛的应用。2斛gCh4A1+302?0
2.5氢氧化铝(A1(OH)3)
白色难溶于水的胶状沉淀,是两性氢氧化物。加热易分解。
两性氢氧化物:既能与强酸又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。
A1(OH)3+3HC1==AlCh+3H2O,A1(OH)3+NaOH==NaA102+2H2O.
2A1(OH)3△A12O3+3H2O
2.6明研的净水
+3+2
化学式:KA1(SO4)2-12H2O,它在水中能电离:KA1(SO4)2==K+Al+2SO4'o铝离
子与水反应,生成氢氧化铝胶体,具有很强的吸附能力,吸附水中的悬浮物,使之沉降已
达净水目的。A13++3H2O==A1(OH)3(胶体)+3H+。
①(A1(OH)3)的制备:在氯化铝溶液中加足量氨水。AlCh+3NH3-H2O==A1(OH)3;+
3NH4C1。
②实验:A、向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液,现象是先有沉淀,后溶解。
3+
反应式:先A13++3OH-==A1(OH)3,JSAl+4OH-==A1O<+2H2Oo
B、向氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液,现象是开始无沉淀,后来有沉淀,且不
溶解。
3+3+
反应式:先Al+4OH-==A1O2-+2H2O,后Al+3A1O<+6H2O==4A1(OH)3;。
③实验:向偏铝酸钠溶液中通二氧化碳,有沉淀出现。CO2+3H2O+2NaAlO2==
2Al(OH)31+Na2co3。
3+
④将氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液混和有沉淀出现。Al+3A1O<+6H2O==4A1(OH)3;O
⑤实验:A、向偏铝酸钠溶液中滴加稀盐酸,先有沉定,后溶解。
++3+
反应的离子方程式:A1O2-+H+H20==A1(OH)3,A1(OH)3+3H==Al+2H2O。
B、向稀盐酸中滴加偏铝酸钠溶液,先无沉淀,后有沉淀且不溶解。
+3+3+
反应的离子方程式:A1O<+4H==Al+2H2O,3A1O<+Al+6H2O==4A1(OH)3;O
⑥铝三角:I---------1
3.1铁单质
1、单质铁的物理性质:铁片是银白色的,铁粉呈黑色,纯铁不易生锈,但生铁(含碳杂质
的铁)在潮
湿的空气中易生锈。(原因:形成了铁碳原电池。铁锈的主要成分是Fe2O3)。
2、单质铁的化学性质:
①与非金属单质反应:3Fe+2Ch空空J&CU(现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色
的固体)
2Fe+3cb点燃2FeCL.
Fe+S△FeS«
+2+
②与非氧化性酸反应:Fe+2HCl=FeCL+H2T(Fe+2H=Fe+H2t)
常温下铝、铁遇浓硫酸或浓硝酸钝化。加热能反应但无氢气放出。
2+2+
③与盐溶液反应:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(Fe+Cu=Fe+Cu);Fe+2FeCb==
3FeCb
④与水蒸气反应:3Fe+4H20(g)—Fe3O4+4H2?
3.2铁的冶炼
原料:铁矿石(提供铁元素)、焦炭(提供热量和还原剂)、空气(提供氧气)、石灰石(除
去铁矿石中的二氧化硅杂质)。
设备:高炉。
主要反应:C+点燃CO?,,C+CO22CO(这两个反应是制造还原剂并提供
热量),同温同温高温
3C0+Fe2O32Fe+3cO2,CaCO3CaO+CO2T,CaO+SiO2CaSiO3.
3.3铁的氢氧化物
Fe(OH)2Fe(OH)3
红褐色难溶于水的沉淀,受热易分
主白色难溶于水的沉淀,不稳定,易被氧化成氢
△
要氧化铁,颜色变化为:白色一灰绿色一红褐色。
解。2Fe(OH)3-------Fe2O3+3H,0,
性反应式:4Fe(OH)+O+2HO==4Fe(OH)o
2223能溶于强酸溶液,生成相应的盐。
2+
质Fe(OH)2+2H+=Fe+2H2。+3+
Fe(OH)3+3H=2Fe+3H2O
3.4Fe2+>Fe3+的检验
离
Fe2+Fe3+
子
①滴加KSCN溶液,无明显变化,再加氯水,
常①直接观察溶液是黄色;
溶液变血红色;
见②滴加氢氧化钠溶液,出现红褐色沉
②直接观察溶液是浅绿色;
方淀;③滴加KSCN溶液,有血红色溶
③滴加氢氧化钠溶液,出现沉淀的颜色变化
法液出现。
是:白色一灰绿色一红褐色。
3.5铁三角
Fe与弱氧化剂反应,如H+、Ci?+、b、S等;
用还原剂如H2、CO等还原FeO或用Mg、Zn、Al等还原Fe?+盐溶液。
铁与强氧化剂反应如CL、Br2、浓H2sO4、浓HNO3等。
用还原剂如H2、CO等还原FezCh或用足量Mg、Zn、Al等还原
Fe2+遇强氧化剂的反应如Cb、Bn、O2、浓H2SO4、浓HN03、
H,O2>Na2O2,HC1O
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