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1、4第一章 從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué),、常見物質(zhì)的分離、提純和鑒別1常用的物理方法一一根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)上差異來分離。 混合物的物理分離方法方法適用范圍主要儀器、八 注意點(diǎn)實(shí)例固+液蒸發(fā)易溶固體與液體分 開酒精燈、 蒸發(fā)皿、 玻璃棒不斷攪拌; 最后用余熱加 熱;液體不超過容積2/3NaCI(H2O)固+固結(jié)晶溶解度差別大的溶 質(zhì)分開NaCI(NaNO3)升華能升華固體與不升 華物分開酒精燈I2(NaCI)固+液過濾易溶物與難溶物分 開漏斗、燒 杯一角、二低、 三碰;沉淀要 洗滌;定量實(shí) 驗(yàn)要無損”NaCI (CaC03)液+液萃取溶質(zhì)在互不相溶的 溶劑里,溶解度的 不同,把溶質(zhì)分離 出來分液漏斗先查漏;對
2、萃取劑的要求; 使漏斗內(nèi)外 大氣相通;上 層液體從上口 倒出從溴水中提取Br2分液分離互不相溶液體分液漏斗乙酸乙酯與 飽和Na2CO3 溶液蒸餾分離沸點(diǎn)不同混合溶液蒸餾燒 瓶、冷凝 管、溫度 計、牛角 管 溫度計水銀 球位于支管處; 冷凝水從下 口通入;加碎 瓷片乙醇和水、I 2和 CCI4滲析分離膠體與混在其 中的分子、離子半透膜更換蒸餾水淀粉與NaCI鹽析加入某些鹽,使溶 質(zhì)的溶解度降低而 析出燒杯用固體鹽或濃 溶液蛋白質(zhì)溶 液、硬脂酸 鈉和甘油氣+氣洗氣易溶氣與難溶氣分 開洗氣瓶長進(jìn)短出CO2( HCI)液化沸點(diǎn)不同氣分開U形管常用冰水NO2(N2O4)i、蒸發(fā)和結(jié)晶 蒸發(fā)是將溶液濃縮、
3、溶劑氣化或溶質(zhì)以晶體析出的方法。結(jié)晶 的原理是根據(jù)混合物中各成分在某種溶劑里的溶解度的不同,通過蒸發(fā)減少溶 劑或降低溫度使溶解度變小,從而使晶體析出。加熱蒸發(fā)皿使溶液蒸發(fā)時、要 用玻璃棒不斷攪動溶液,防止由于局部溫度過高,造成液滴飛濺。當(dāng)蒸發(fā)皿中 出現(xiàn)較多的固體時,即停止加熱,例如用結(jié)晶的方法分離 NaCI和KN03混合物ii、蒸餾 蒸餾是提純或分離沸點(diǎn)不同的液體混合物的方法。用蒸餾原理進(jìn)行多 種混合液體的分離,叫分餾。操作時要注意: 在蒸餾燒瓶中放少量碎瓷片,防止液體暴沸。 溫度計水銀球的位置應(yīng)與支管底口下緣位于同一水平線上。 蒸餾燒瓶中所盛放液體不能超過其容積的2/3,也不能少于1/3。
4、冷凝管中冷卻水從下口進(jìn),從上口出。 加熱溫度不能超過混合物中沸點(diǎn)最高物質(zhì)的沸點(diǎn),例如用分餾的方法進(jìn)行石 油的分餾。iii、分液和萃取 分液是把兩種互不相溶、密度也不相同的液體分離開的方法。 萃取是利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同,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的方法。選擇的萃取劑應(yīng)符合下列要求:和原溶液中的溶劑互不相溶;對溶質(zhì)的溶解度 要遠(yuǎn)大于原溶劑,并且溶劑易揮發(fā)。在萃取過程中要注意: 將要萃取的溶液和萃取溶劑依次從上口倒入分液漏斗,其量不能超過漏斗容 積的2/3,塞好塞子進(jìn)行振蕩。 振蕩時右手捏住漏斗上口的頸部,并用食指根部壓緊塞子,以左手握住旋塞, 同時用
5、手指控制活塞,將漏斗倒轉(zhuǎn)過來用力振蕩。 然后將分液漏斗靜置,待液體分層后進(jìn)行分液,分液時下層液體從漏斗口放 出,上層液體從上口倒出。例如用四氯化碳萃取溴水里的溴。2、物質(zhì)的鑒別物質(zhì)的檢驗(yàn)通常有鑒定、鑒別和推斷三類,它們的共同點(diǎn)是:依據(jù)物質(zhì)的特殊 性質(zhì)和特征反應(yīng),選擇適當(dāng)?shù)脑噭┖头椒?,?zhǔn)確觀察反應(yīng)中的明顯現(xiàn)象,如顏 色的變化、沉淀的生成和溶解、氣體的產(chǎn)生和氣味、火焰的顏色等,進(jìn)行判斷、 推理。檢 驗(yàn) 類 型鑒 別利用不同物質(zhì)的性質(zhì)差異,通過實(shí)驗(yàn),將它們區(qū)別開來。鑒疋根據(jù)物質(zhì)的特性,通過實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)出該物質(zhì)的成分,確定它是否是 這種物質(zhì)。推 斷根據(jù)已知實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象,分析判斷,確定被檢的是什么物質(zhì),并指
6、出 可能存在什么,不可能存在什么。檢驗(yàn)方法若是固體,一般應(yīng)先用蒸餾水溶解若同時檢驗(yàn)多種物質(zhì),應(yīng)將試管編號要取少量溶液放在試管中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),絕不能在原試劑瓶中進(jìn)行檢驗(yàn)敘述順序應(yīng)是:實(shí)驗(yàn)(操作) 一現(xiàn)象一結(jié)論一原理(寫方程式)幾種重要陽離子的檢驗(yàn)(1) H+能使紫色石蕊試液或橙色的甲基橙試液變?yōu)榧t色。(2)Na+、K+用焰色反應(yīng)來檢驗(yàn)時,它們的火焰分別呈黃色、淺紫色(通過 鉆玻片)。(3) Ba2+能使稀硫酸或可溶性硫酸鹽溶液產(chǎn)生白色BaS04沉淀,且沉淀不溶 于稀硝酸。(4)Mg2+ 能與NaOH溶液反應(yīng)生成白色 Mg(OH) 2沉淀,該沉淀能溶于NH4CI 溶液。(5) Al3+能與適量的NaO
7、H溶液反應(yīng)生成白色AI(OH) 3絮狀沉淀,該沉淀 能溶于鹽酸或過量的NaOH溶液。(6) Ag+ 能與稀鹽酸或可溶性鹽酸鹽反應(yīng),生成白色 AgCI沉淀,不溶于稀 HNO3,但溶于氨水,生成Ag(NH3)2】+。(7) NH4+ 銨鹽(或濃溶液)與 NaOH濃溶液反應(yīng),并加熱,放出使?jié)駶櫟?紅色石藍(lán)試紙變藍(lán)的有刺激性氣味 NH 3氣體。(8) Fe2+ 能與少量NaOH溶液反應(yīng),先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速變成 灰綠色,最后變成紅褐色Fe(OH)3沉淀?;蛳騺嗚F鹽的溶液里加入 KSCN溶液, 不顯紅色,加入少量新制的氯水后,立即顯紅色。 2Fe2+Cl2= 2Fe3+2C(9) Fe3+
8、能與KSCN溶液反應(yīng),變成血紅色 Fe(SCN)3溶液,能與NaOH 溶液反應(yīng),生成紅褐色 Fe(OH)3沉淀。2+(10) Cu藍(lán)色水溶液(濃的CuCl2溶液顯綠色),能與NaOH溶液反應(yīng), 生成藍(lán)色的Cu(OH) 2沉淀,加熱后可轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?CuO沉淀。含Cu2+溶液能 與Fe、Zn片等反應(yīng),在金屬片上有紅色的銅生成。幾種重要的陰離子的檢驗(yàn)(1) OH 能使無色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示劑分別變?yōu)榧t色、 藍(lán)色、黃色。(2) C 能與硝酸銀反應(yīng),生成白色的 AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能 溶于氨水,生成Ag(NH3)2+。(3) Br_ 能與硝酸銀反應(yīng),生成淡黃色 AgBr沉淀
9、,不溶于稀硝酸。(4) 能與硝酸銀反應(yīng),生成黃色 AgI沉淀,不溶于稀硝酸;也能與氯水 反應(yīng),生成12,使淀粉溶液變藍(lán)。(5) SO42 能與含Ba2+溶液反應(yīng),生成白色 BaSO4沉淀,不溶于硝酸。(6) SO32一濃溶液能與強(qiáng)酸反應(yīng),產(chǎn)生無色有刺激性氣味的 SO2氣體,該氣 體能使品紅溶液褪色。能與 BaCl2溶液反應(yīng),生成白色 BaSO3沉淀,該沉淀溶 于鹽酸,生成無色有刺激性氣味的 SO2氣體。(7) S2-能與Pb(NO3)2溶液反應(yīng),生成黑色的PbS沉淀。8) CO32一能與BaCl2溶液反應(yīng),生成白色的 BaCO3沉淀,該沉淀溶于硝酸(或鹽酸),生成無色無味、能使澄清石灰水變渾濁
10、的CO 2氣體。9) HCO3一取含HCO3一鹽溶液煮沸,放出無色無味 CO2氣體,氣體能使澄 清石灰水變渾濁或向HCO3一鹽酸溶液里加入稀MgSO4溶液,無現(xiàn)象,加熱煮沸, 有白色沉淀 MgCO3生成,同時放出 CO 2氣體。10) PO43 含磷酸根的中性溶液,能與 AgNO3反應(yīng),生成黃色Ag3PO4沉淀, 該沉淀溶于硝酸。11) NO3-濃溶液或晶體中加入銅片、濃硫酸加熱,放出紅棕色氣體。】、常見事故的處理事故處理方法酒精及其它易燃有機(jī)物小面積失火:立即用濕布撲蓋鈉、磷等失火迅速用砂覆蓋少量酸(或堿)滴到桌上立即用濕布擦凈,再用水沖洗較多量酸(或堿)流到桌上立即用適量NaHCO3溶液(
11、或稀HAC ) 作用,后用水沖洗酸沾到皮膚或衣物上先用抹布 擦試,后用水沖洗,再用NaHCO 3稀溶液沖洗堿液沾到皮膚上:先用較多水沖洗,再用硼酸溶液洗酸、堿濺在眼中立即用水反復(fù)沖洗,并不斷眨眼白磷沾到皮膚上用CuSO4溶液洗傷口,后用稀KMnO4 溶液濕敷溴滴到皮膚上應(yīng)立即擦去,再用稀酒精等無毒有機(jī)溶 濟(jì)洗去,后涂硼酸、凡士林誤食重金屬鹽:應(yīng)立即口服蛋清或生牛奶汞滴洛在桌上或地上應(yīng)立即撒上硫粉三、化學(xué)計量 物質(zhì)的量定義:表示一定數(shù)目微粒的集合體符號n單位 摩爾 符號mol0.012kgC-12中所含有的碳原子數(shù)。用 NA表示。約阿伏加德羅常數(shù):為 6.02x1023微粒與物質(zhì)的量公式:門=上
12、-NA摩爾質(zhì)量: 單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量用M表示 單位:g/mol#數(shù)值上等于該物質(zhì)的分子量 質(zhì)量與物質(zhì)的量公式:n#5 物質(zhì)的體積決定:微粒的數(shù)目微粒的大小微粒間的距離微粒的數(shù)目一定 固體液體主要決定微粒的大小氣體主要決定微粒間的距離體積與物質(zhì)的量公式:門=衛(wèi)-Vm標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol任何氣體的體積都約為22.4L 阿伏加德羅定律:同溫同壓下,相同體積的任何氣體都含有相同的分子數(shù) 物質(zhì)的量濃度:單位體積溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量。符號CB單位: mol/l公式:CB=nB/V“b=Cb>VV=“b/Cb溶液稀釋規(guī)律 C (濃)X V (濃)=C (?。 V (?。┤芤旱呐渲茫?/p>
13、1)配制溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定的溶液計算: 算出所需溶質(zhì)和水的質(zhì)量。把水的質(zhì)量換算成體積。如溶質(zhì)是液體時, 要算出液體的體積。稱量: 用天平稱取固體溶質(zhì)的質(zhì)量;用量簡量取所需液體、水的體積。溶解:將固體或液體溶質(zhì)倒入燒杯里,加入所需的水,用玻璃棒攪拌使溶質(zhì)完全 溶解(2) 配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液(配制前要檢查容量瓶是否漏水)錯誤!未找到引用源。計算: 算出固體溶質(zhì)的質(zhì)量或液體溶質(zhì)的體積。稱量: 用托盤天平稱取固體溶質(zhì)質(zhì)量,用量簡量取所需液體溶質(zhì)的體積。溶解:將固體或液體溶質(zhì)倒入燒杯中,加入適量的蒸餾水(約為所配溶液體 積的1/6),用玻璃棒攪拌使之溶解,冷卻到室溫后,將溶液引流注入容量瓶里。洗滌
14、(轉(zhuǎn)移):用適量蒸餾水將燒杯及玻璃棒洗滌 2 -3次,將洗滌液注 入容量瓶。振蕩,使溶液混合均勻。定容:繼續(xù)往容量瓶中小心地加水,直到液面接近刻度 2-3mm處,改用膠頭滴管加水,使溶液凹面恰好與刻度相切。把容量瓶蓋緊,再振蕩搖勻6第二早、物質(zhì)的分類化學(xué)物質(zhì)及其變化壬金屬:Na、Mg、Al:單質(zhì)非金屬:S、O、N氧化物酸性氧化物:SO3、SO2、P2O5等 堿性氧化物:Na2O、CaO、Fe2O3 氧化物:AI2O3等鹽氧化物:CO、NO等.含氧酸:HNO3、H2SO4 等/按酸根分無氧酸:HCI強(qiáng)酸:HNO 3、H2SO4、HCI按強(qiáng)弱分I 弱酸:H2CO3、HCIO、CH3COOHr 一元
15、酸:HCI、HNO3 按電離出的 H*數(shù)分二元酸:H2SO4、H2SO3 多元酸:H3PO4強(qiáng)堿:NaOH、Ba(OH) 2廣按強(qiáng)弱分弱堿:NH3H2O、Fe(OH) 3一元堿: 二元堿: 多元堿:NaOH、Ba(OH) 2Fe(OH) 3溶液:NaCI溶液、稀 混J懸濁液:泥水混合物等 合*乳濁液:油水混合物 物I膠體:Fe(OH) 3膠體、正鹽:Na2CO3鹽酸式鹽:NaHCO 3丄堿式鹽:Cu 2(OH) 2CO 3H2SO4 等淀粉溶液、煙、霧、有色玻璃等、分散系相關(guān)概念1.分散系:一種物質(zhì)(或幾種物質(zhì))以粒子形式分散到另一種物質(zhì)里所形成的混合物,統(tǒng)稱為分散系2.分散質(zhì):分散系中分散成
16、粒子的物質(zhì)。3.分散劑:分散質(zhì)分散在其中的物質(zhì)。7>溶液分散質(zhì)It分散劑一1分散系T膠體T1T濁液T-粒子膠體:分子膠體 氣溶膠;液溶膠;固溶膠 懸濁液乳濁液#9F面比較幾種分散系的不同:分散系溶液1膠體濁液分散質(zhì)的直徑v 1nm (粒子直徑小于10-9m)1nm 100nm(粒子 直徑在10-9 10-7m)> 100nm (粒子 直徑大于10 m)分散質(zhì)粒子單個小分子或離 子許多小分子集合體 或高分子巨大數(shù)目的分子 集合體實(shí)例溶液酒精、氯化鈉 等淀粉膠體、氫氧化 鐵膠體等石灰乳、油水等性外觀均一、透明均一、透明不均一、不透明穩(wěn)定性穩(wěn)定較穩(wěn)定不穩(wěn)定能否透過濾紙能能不能質(zhì)能否透過半
17、透 膜能不能不能鑒別無丁達(dá)爾效應(yīng)有丁達(dá)爾效應(yīng)靜置分層注意:三種分散系的本質(zhì)區(qū)別:分散質(zhì)粒子的大小不10-910-7m之間的分散系粒子膠體分子的三、膠體1、膠體的定義:分散質(zhì)粒子直徑大小在2、膠體的分類:根據(jù)分散質(zhì)微粒組成的狀況分類: 如:Fe(0H)3膠體膠粒是由許多Fe(0H)3等小分子聚集一起形成的微粒,其直徑在1nm100nm之間,這樣的膠體叫粒子膠體。又如:淀粉屬高分子化合物,其單個分子的直徑在1nm100nm范圍之內(nèi),這樣的膠體叫分子膠體。.根據(jù)分散劑的狀態(tài)劃分: 如:煙、云、霧等的分散劑為氣體,這樣的膠體叫做 氣溶膠;AgI溶膠、 Fe(0H)3溶膠、AI(0H)3溶膠,其分散劑為
18、水,分散劑為液體的膠體叫做 液溶 膠; 有色玻璃、煙水晶均以固體為分散劑,這樣的膠體叫做 固溶膠。3、膠體的制備 FeCb+3H2O (沸)=Fe(0H)3(膠體)+3HCI4、膠體的性質(zhì): 丁達(dá)爾效應(yīng),溶液和濁液無丁達(dá)爾現(xiàn)象,所以丁 達(dá)爾效應(yīng)常用于鑒別膠體和其他分散系。 布朗運(yùn)動,是膠體穩(wěn)定的原因之一。 電泳四、離子反應(yīng)1、電離電離:電解質(zhì)溶于水或受熱熔化時解離成自由離子的過程。1、HCOOH-、SO42-等原子團(tuán)不能拆開2、HSO4在水溶液中拆開寫,在熔融狀態(tài)下不拆開 寫。3、電解質(zhì)與非電解質(zhì) 電解質(zhì):在水溶液里或熔化狀態(tài)下自身電離出自由移動離子而能夠?qū)щ姷幕?合物,如酸、堿、鹽等。 非電
19、解質(zhì):在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不導(dǎo)電的化合物,如蔗糖、酒精等。(1)、能夠?qū)щ姷奈镔|(zhì)不一定全是電解質(zhì)。(2)電解質(zhì)必須在水溶液里或熔化狀態(tài)下才能有自由移動的離子。(3)、電解質(zhì)和非電解質(zhì)都是化合物,單質(zhì)既不是電 解也不是非電解質(zhì)。(4) 、溶于水或熔化狀態(tài);注意:或”字(5) 、溶于水和熔化狀態(tài)兩各條件只需滿足其中之一, 溶于水不是指和水反應(yīng);(6) 、化合物,電解質(zhì)和非電解質(zhì),對于不是化合物 的物質(zhì)既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。4、電解質(zhì)與電解質(zhì)溶液的區(qū)別:電解質(zhì)是純凈物,電解質(zhì)溶液是混合物。無論電解質(zhì) 還是非電解質(zhì)的導(dǎo)電都是指本身,而不是說只要在水 溶液或者是熔化能導(dǎo)電就是電解質(zhì)。廠混合物物
20、質(zhì);單質(zhì)12電解質(zhì)耳觀、強(qiáng)科*大多數(shù)茗、斂有的離子化合物 勇酸、勇琛、少敷苕、水I化合物 非電解質(zhì):C02. 902. 皿 CH3CH2OH旣不是削解嚴(yán)也不是非電解盛 MO. C0L強(qiáng)、弱電解質(zhì)對比強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)離子化合物,某些共價化合物某些共價化合物電離程度完全部分溶液時微粒水合離子分子、水合離子導(dǎo)電性強(qiáng)弱物質(zhì)類別實(shí)例大多數(shù)鹽類、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿弱酸、弱堿、水離子方程式的書寫1非電解質(zhì)、弱電解質(zhì)、難溶于水的物質(zhì),氣體,金屬、非金屬單質(zhì)均寫成化學(xué) 式或分式。Ba(OH) 2離子共存冋題凡是能發(fā)生反應(yīng)的離子之間或在水溶液中水解相互促進(jìn)的離子之間不能大量共存(注意不是完全不能共存,而是不能大量
21、共存) 一般規(guī)律是:1、凡相互結(jié)合生成難溶或微溶性鹽的離子(熟 記常見的難溶、微溶鹽);2、與H+不能大量共存的離子(生成水或弱)酸 及酸式弱酸根離子:氧族有:OH-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-F-、CIO-CH 3COO-、CO32-、HCO、SiO32-3、與OH-不能大量共存的離子有:NH4+和HS-、HSO3-、HCO 3-等弱酸的酸式酸根 離子以及弱堿的簡單陽離子 (比如:Cu2+、Al3+、 Fe3+、Fe2+、Mg2+ 等等)4、能相互發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子不能大量共存:常見還原性較強(qiáng)的離子有:Fe2+、S2-、I-、SO32-。氧化性較強(qiáng)的離子有:Fe3+、CIO-
22、、MnOf、2. .Cr2O7、NO310、氧化還原反應(yīng)常見的氧化劑與還原劑a、常見的氧化劑活潑的非金屬單質(zhì):02、CI2、Br2離子:Fe3+、MnO4-、Cl-,NO-的問題 含某些較高化合價元素的化合物:濃 H2SO4、HN03、KMnO4、MnO2b常見的還原劑:活潑或或較活潑的金屬:K、Ca、Na、Al、Mg、Zn (按金屬活動性順序, 還原性遞減) 含低價金屬陽離子的化合物:Fe2+,-2價的S和+4價的S ; I-(3) 某些非金屬單質(zhì):C、H2(4) 含有較低化合價元素的化合物: HCl、H2S、HI、KI化合價降低,得電子,被還原#氧化劑+還原劑= 還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物#14氧
23、化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法(1)雙線橋法-表產(chǎn)示電子得失結(jié)果化合價升高,失電子,被氧化失eX2Mioz + 4HC1 = ifi?tClz + C121+2H20得厶(2)單線橋一一表示電子轉(zhuǎn)移情況eX2(或2 Jf i +20例:mJo2 + 4HC1=A= I&12+C1 t +2H20步驟:重點(diǎn):(1)單箭號(在反應(yīng)物之間);(2)箭號起點(diǎn)為被氧化(失電子)元素,終點(diǎn)為被還原(得電子)元素;(3)只標(biāo)轉(zhuǎn)移電子總數(shù),不標(biāo)得與失(氧化劑得電總數(shù)等于還原劑失電子總數(shù))、氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系判斷氧化劑或還原劑強(qiáng)弱的依據(jù)i. 根據(jù)方程式判斷潯電子、代合價降愜,被還原II
24、氧化劑+還早劑還原產(chǎn)物+氧優(yōu)物失電子、化合愉升高彼毎化氧化性:氧化劑 >氧化產(chǎn)物還原性:還原劑 >還原產(chǎn)物ii 根據(jù)反應(yīng)條件判斷當(dāng)不同氧化劑作用于同一還原劑時,如氧化產(chǎn)物價態(tài)相同,可根據(jù)反應(yīng)條件的難易來進(jìn)行判斷,如:4HCI (濃)+MnO2 ?MnCl2+2H2O+Cl2T 16HCI (濃)+2KMnO 4=2KCI+2MnCI 2+8H 2O+5CI2 T 易知氧化性:KMnO 4>MnO 2。iii. 由氧化產(chǎn)物的價態(tài)高價來判斷當(dāng)含變價元素的還原劑在相似的條件下作用于不同的氧化劑時,可由氧化產(chǎn)物相關(guān)元素價態(tài)的高低來判斷氧化劑氧化性的強(qiáng)弱。如:2Fe+3Cb 1 2Fe
25、CI3 Fe+S - FeS 可知氧化性:CI2>S。根據(jù)元素周期表判斷15(a) 同主族元素(從上到下):非金屬原子(或單質(zhì))氧化性逐漸減弱,對應(yīng)陰離子還原性逐漸增強(qiáng); 金屬原子(或單質(zhì))還原性逐漸增強(qiáng),對應(yīng)陽離子氧化性逐漸減弱。(b) 同周期元素(從左到右):原子或單質(zhì)還原性逐漸減弱,氧化性逐漸增強(qiáng)。陽離子的氧化性逐漸增 強(qiáng),陰離子的還原性逐漸減弱。、氧化還原方程式的配平(a) 配平依據(jù):在氧化還原反應(yīng)中,得失電子總數(shù)相等或化合價升降總數(shù)相等。(b) 配平步驟:“一標(biāo)、二找、三定、四配、五查”,即標(biāo)好價,找變化,定總數(shù),配系數(shù)、再檢查?!眎、確定氧化劑、氧化產(chǎn)物、還原劑、還原產(chǎn)物的化
26、合價ii、用觀察法找出元素化合價的變化值iii、用化合價升降總數(shù)相等的原則確定化學(xué)計量數(shù)。iv、調(diào)整計量數(shù),用觀察法確定化合價無變化的物質(zhì)的計量數(shù),同時將單線改成等號。V、檢查核實(shí)各元素原子個數(shù)在反應(yīng)前后是否相等。對于用離子方程式表示的氧化還原方程式還必須核 對反應(yīng)前后離子的總電荷數(shù)是否相等。(c) 配平技法i、奇數(shù)配偶法:如S+ C + KN03 CO2+ N2+ K2S,反應(yīng)物KN03中三種元素原子數(shù)均為奇數(shù),而生 成物中三種元素的原子數(shù)均為偶數(shù),故可將 KNO3乘以2,然后觀察法配平得1, 3, 2, 3, 1, 1。此法 適于物質(zhì)種類少且分子組成簡單的氧化還原反應(yīng)。ii、逆向配平法:即
27、先確定生成物的化學(xué)計量數(shù),然后再確定反應(yīng)物的化學(xué)計量數(shù)。例如:化合價升高402+ 4S+ KOH(熱、濃)=K2S+ K2SO3 + H2O化合價降低2由于S的化合價既升又降,而且升降總數(shù)要相等,所以K2S的化學(xué)計量數(shù)為2, K2SO3的計量數(shù)為1,然后再確定S的化學(xué)計量數(shù)為3。此類方法適宜于一種元素的化合價既升高又降低的氧化還原反應(yīng),即 歧化反應(yīng)。iii、零價法:配平依據(jù)是還原劑中各元素化合價升高總數(shù)等于氧化劑中各元素化合價降低總數(shù),此法適宜于還原劑中兩種元素價態(tài)難以確定但均屬于升高的氧化還原反應(yīng)。例如:Fe3P+ HNO 3Fe(NO3)3+ NO + H3PO4+ H2O,因Fe3P中價
28、數(shù)不好確定,而把 Fe、P皆看成零價。在相應(yīng)的生成物中 Fe為+ 3 價,P為+ 5價,所以價態(tài)升高總數(shù)為3X 3+ 5= 14,而降低的價態(tài)為3,最小公倍數(shù)為42,故Fe3P的 計量數(shù)為3, HNO3作氧化劑部分計量數(shù)為14,然后用觀察法配平得到:3, 41, 9, 14, 3, 16。iv、1 n法(不用標(biāo)價態(tài)的配平法)本法往往用于多元素且有氧元素時氧化還原反應(yīng)方程式的配平,但不能普遍適用。其法是先把有氧元素 的較復(fù)雜反應(yīng)物的計量數(shù)設(shè)為1,較簡單的設(shè)為n。然后,a.丟掉氧,用觀察法來調(diào)整其它項(xiàng)的計量數(shù)。 b.再由a得的系數(shù)根據(jù)氧原子數(shù)相等列出方程求出 n值,c.將n值代入有n的各計量數(shù),再
29、調(diào)整配平。例如:KI + KIO 3+ H2S I2+ K2SO4+ H2O設(shè)KIO3的化學(xué)計量數(shù)為1, KI的化學(xué)計量數(shù)為n。1 +n1 +n1 +n1 +na. nKI + 1KIO3+H2SI2+K2SO4+ 3 H2O2 2 2 2b. 列方程(根據(jù)氧原子數(shù)相等)1 n1 n13= X 4+解之 n=-225c代入n值:13333丄KI + KIO 3+ -H2S-12+ -K2SO4 + -H2O55555將分?jǐn)?shù)調(diào)整為整數(shù)得1, 5, 3, 3, 3, 3。有時也可以把沒氧的復(fù)雜項(xiàng)定為 1,如配平1Na2Sx+ nNaCIO + (2x 2)NaOHxNa2SO4 + nNaCI +
30、 2(x _1) H2O2 據(jù)氧原子相等列方程:n + 2x 2 = 4x+ x 1 解之 n= 3x+1將n值代入得:1, (3x+ 1), 2(x 1), x, (3x+ 1), (x 1)小結(jié): 氧化還原反應(yīng)的配平重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn):1 : “集合原子”應(yīng)做到優(yōu)先配平。2:先拆后合的拆項(xiàng)配平法中,需要拆的項(xiàng)是那些在反應(yīng)中化合價既升高又降低(既作氧化劑又作還原 劑)的物質(zhì)。3:整體法配平法中,選擇把哪第個化合價升降過程“捆綁”作為一個過程是關(guān)鍵,選擇時一定要把在 反應(yīng)中存在固定物質(zhì)的量之比的升降過程過程進(jìn)行“捆綁”,不存在固定物質(zhì)的量之比的升降過程就不能進(jìn)行“捆綁”。如S+KNO3+C K2
31、S+CO2+N2 4:離子反應(yīng)配平:關(guān)鍵在于能否充分利用“電荷守恒”5:缺項(xiàng)配平:注意兩點(diǎn):如果是化學(xué)后應(yīng)方程式其缺項(xiàng)一般為:水、酸、堿。如果是離子反應(yīng)方程式其缺項(xiàng)般為:水、H+、0H-。在離子反應(yīng)方程式配平其缺項(xiàng)時如有兩種可能如 (H2O、H +)或(H2O、OH-),還應(yīng)考慮離子共存的問題如:Cu2+FeS2+ 口 CU2S+SO42 +Fe2+可有兩種選擇:(14、5、12出0、7、3、5、24H+)或(14、5、24OH-、7、3、5、12出0)后一種配平 由于0H-與Cu2+不能共存所以不正確。20第三章金屬及其化合物一、金屬的物理通性:常溫下,金屬一般為銀白色晶體(汞常溫下為液體)
32、,具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性。二、金屬的化學(xué)性質(zhì):多數(shù)金屬的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,具有較強(qiáng)的還原性,在自然界多數(shù)以化合態(tài)形式存在物質(zhì)NaAIFe保存煤油(或石蠟油)中直接在試劑瓶中即可直接在試劑瓶中化性與02常溫下氧化成NaO4Na + 02 = 2Na2O 點(diǎn)燃生成NaQ占燃2Na + 0點(diǎn) = Na2O2常溫下生成致密氧化膜:4AI + 302 = 2AI2O3 致密氧化膜使鋁耐腐蝕。純氧中可燃,生成氧化鋁: 4AI + 30燃=2AbO潮濕空氣中易受腐蝕:鐵銹:主要成分Fe2O3純氧中點(diǎn)點(diǎn)燃生成:八、燃'、3Fe+2O2 = Fe3O4與CI22Na+Cb 點(diǎn)燃 2NaCI2A
33、I+3CI2 點(diǎn)燃2AICI32Fe+3Cl2=?FeCI 3與S常溫下即可反應(yīng):2Na + S = NaS加熱時才能反應(yīng):2AI + 3S =AI2S加熱只能生成亞鐵鹽:Fe + S = PeS與水常溫與冷水劇烈反應(yīng):2Na+2H0=2Na0H+H去膜后與熱水反應(yīng):2AI+6H2O=2AI(OH) 3 J +3出 T常溫下純鐵不與水反應(yīng)。 加熱時才與水蒸氣反應(yīng):3Fe+4HO(g) = Fe 3O+4H與酸 溶液2Na+2HCI=2NaCI+HT2AI+6HCI=2AICI 3+ 3H TFe+2HCI=FeC2+H T與堿 溶液2AI+2Na0H+2H>2NaAIO3H T與鹽 溶液
34、與硫酸銅溶液:2Na+2H0+CuSOCu(0H)2 J +NaSO+H T與氯化鐵溶液:6Na+6HO+2FeC3=2Fe(OHJ +6NaCI+3H T置換出較不活潑的金屬單質(zhì)置換出較不活潑的金屬單質(zhì)與氧 化物鎂條引燃時鋁熱反應(yīng):2AI+Fe2Q=點(diǎn)Al2Q+2Fe金屬活潑性逐漸減弱,三、金屬化合物的性質(zhì):1、氧化物NqONqQAI2QFe2Q性質(zhì)堿性氧化物非堿性氧化物兩性氧化物堿性氧化物顏色狀 態(tài)白色固體淡黃色固體白色固體赤紅色固體與水反 應(yīng)NaO+HO=2NaOH2NQQ+2HO=4NaOH+QT與酸溶液NaO+2HCI=2NaCI+HO (溶液無色)2NaO+4HCI=4NaCI+2
35、H2O+OTAl2Q+6HCI=2AICl3+3HoFe2Q+6HCI=2FeC3+3H0 (溶液黃色)與堿溶 液Al2Q+2NaOH=2NaAIQ+HO其他NaO+C2=NaCO2Na2Q+2CO=2NaCO+Q2、氫氧化物化性NaOHAI(0H) 3Fe(0H)Fe(0H)3屬性堿性氫氧化物兩性氫氧化物堿性氫氧化物堿性氫氧化物與酸溶 液Na0H+HCI=NaCI+0AI(0H) 3+3HCI=AICI 3+3H0Fe(0H)2+2HCI=FeC2+2H0Fe(0H)3+3HCI=FeCl3+3H0與堿溶 液AI(0H) 3+Na0H=NaA2Q2H0穩(wěn)定性穩(wěn)定2AI(0H)3=Al2Q+3
36、H04Fe(0HRQ+2H0=4Fe(0H)32Fe(0H)3=Fe2Q+3"0其他2Na0H+G0 =NaC0+FbONa0H+CQ過量)=NaHC0制備金屬鈉與水即可鋁鹽溶液與過量濃氨水亞鐵鹽溶液與氫氧化鈉 溶液(液面下)鐵鹽溶液滴加氫氧 化鈉溶液3、鹽NqCONaHCQ溶解度較大較小溶液堿性使酚酞變紅,溶液呈堿性。使酚酞變淡粉色,溶液呈較弱的堿性。與酸反應(yīng)迅速 NQC0+2HCI=2NaCI+2H0+Ca反應(yīng)更迅速NaHC0HC匸NaCI+H0+C砂與堿NaHC0NaOH=NCO+HO穩(wěn)定性穩(wěn)定,加熱不分解。固體NaHCQ:2NaHCQ = NaCO+HO+Ca相互轉(zhuǎn)化NaCO
37、溶液中通入大量CONqCG+HO+CO = 2NaHCO固體NaHCQ:2NaHCO = NaCO+HO+C砂其他溶液中:NaCG+Ca(OHl = 2NaOH+CaCO溶液中:NaHCGCa(OH) = NaOH+CaCO+HO用途工業(yè)原料等中和胃酸、制糕點(diǎn)等金屬離子檢驗(yàn):焰色反應(yīng)呈黃色FeCbFeCI3顏色淺綠色黃色與堿溶液FeCl2+2NaOH = Fe(OH)2 J +2NaCIFeCI3+3NaOH= Fe(OH)3 J +3NaCI相互轉(zhuǎn)化2FeCl2+Cl2 = 2FeCI32FeBk+Br2= 2FeBk主要表現(xiàn):性(還原性)2FeCb+Fe = 3FeCb 2FeBr 3+F
38、e = 3FeBr2表現(xiàn):性(氧化性)檢驗(yàn)遇KSCN不顯血紅色,加入氯水后顯紅色遇KSCN顯血紅色用途凈水劑等印刷線路板等四、金屬及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化1、鋁及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。 NaAIQ+HCI+HO=AI(OH)s J +NaCI2、鐵及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。3、鈉及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化,寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)萬程式。NajONag'*N.叵經(jīng)OHNaHCOj21附:1、焰色反應(yīng):用于在火焰上呈現(xiàn)特殊顏色的金屬或它們的化合物的檢驗(yàn)鋰鈉鉀鈣鍶鋇銅紫紅色黃色紫色磚紅色洋紅色黃綠色藍(lán)綠色注:觀察鉀焰色反應(yīng)時,應(yīng)透過藍(lán)色
39、鉆玻璃,以便濾去雜質(zhì)鈉的黃光。2、碳酸鈉、碳酸氫鈉:NqCO又叫純堿,俗稱蘇打。無水碳酸鈉是白色粉末。NaHC3俗稱小蘇打,也叫酸式碳酸鈉。它是白色粉末,在水中的溶解度比碳酸鈉略小,水溶液呈微堿性,固體碳酸氫鈉受熱即分 解。NaHC3是發(fā)酵粉的主要成分,也用于制滅火劑、焙粉或清涼飲料等方面的原料,在橡膠工業(yè)中作發(fā) 泡劑。將碳酸鈉溶液或結(jié)晶碳酸鈉吸收 CO可制得碳酸氫鈉。#(1) AI2Q俗名磯土,是一種難熔又不溶于水的白色粉末。它的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都高于2000度。(2)氫氧化鋁是典型的兩性氫氧化物,它既能溶于強(qiáng)酸生成鋁鹽溶液,又能溶于強(qiáng)堿生成偏鋁酸鹽溶 液。氫氧化鋁可用來制備鋁鹽,作吸附劑等的原料
40、。氫氧化鋁凝膠有中和胃酸和保護(hù)潰瘍面的作用,可 用于治療胃和十二指腸潰瘍、胃酸過多等10、合金:生鐵:含碳量:#廣低碳鋼(含碳量低于3%)2%-4,3% 鐵廠碳書I素史 鋼金22鋼含碳量:0.03 %-2 %冏碳鋼(含碳量高于0一 6%)不銹鋼I毎鋼硅鋼 申鋼高大弱可以用于 制成鋼軌常用不銹鋼 主要合金元 素含量:Cr 17-18%Ni 8-13%不易生銹2324第四章非金屬及其化合物、本章知識結(jié)構(gòu)框架L|_p氧化性:與金屬及其他非金屬反癥與水.織反利 消庭削.漂白制(漂”液垢諭白粉)可燃性=牛成S<hKH樹筵性:空的主接成分l-&£親牡性:WSiOjfc硅陋鹽的形式存
41、在 半辱體件t倩戀技不習(xí)光電技術(shù)材料化合物x(mSiO7_與環(huán)境的關(guān)軋大rj弓軸號陰洽I與壷堿反應(yīng)* NfljSiO>I壯戕鹽材料的竦礎(chǔ)氯化物與水反應(yīng):制輒水 業(yè)一習(xí)魁反亞:制傲鹽 液化;制冷劑含氧酸廠 HjSO* . HNOi,HCIO啊化性L| HtSiO, M不溶性'-*'膠體性質(zhì):制硅膠_ NaClO . CMCIO) NaiSiO, 一黏膠制(水玻璃)、防火劑31覽朵銚戕鹽 一冋瓷*玻璃、水混二、本章知識結(jié)構(gòu)梳理(一)硅及其化合物1、二氧化硅和二氧化碳比較二氧化硅二氧化碳類別酸性氧化物酸性氧化物晶體結(jié)構(gòu)原子晶體分子晶體熔沸點(diǎn)高低與水反應(yīng)方程式不反應(yīng)CG+HOH2CO與酸反應(yīng)方程式SiO2 + 4HF=SiF4 T +2HO不反應(yīng)與燒堿反應(yīng)方程 式SiO2+2NaOH = NaSiOs+HO少:2NaOH+CO=NaCO+HO過:NaOH+(CO=NaHCO與CaO反應(yīng)方程式高溫SiO2+CaO= CaSiOCaO+C2O=CaCO存在狀態(tài)
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