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文檔簡介
高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)規(guī)律大全
——祝天下學(xué)子都能學(xué)有所成
化學(xué)反應(yīng)及其能量變化
1.氧化還原反應(yīng)
[氧化還原反應(yīng)]有電子轉(zhuǎn)移(包括電子的得失和共用電子對(duì)的偏移)
或有元素化合價(jià)升降的反應(yīng).如2Na+C12=2NaCl(有電子得失)、H2+
C12=2HC1(有電子對(duì)偏移)等反應(yīng)均屬氧化還原反應(yīng)。
氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移(電子得失或電子對(duì)偏移)o
[氧化還原反應(yīng)的特征]在反應(yīng)前后有元素的化合價(jià)發(fā)生變化.根據(jù)
氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)特征可判斷一個(gè)反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng).某一
化學(xué)反應(yīng)中有元素的化合價(jià)發(fā)生變化,則該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),否
則為非氧化還原反應(yīng)。
[氧化劑與還原劑]
概念含義概念含義
氧化劑反應(yīng)后所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物還原劑反應(yīng)后所
含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)物
被氧化還原劑在反應(yīng)時(shí)化合價(jià)升高的過程被還原氧化劑在
反應(yīng)時(shí)化合價(jià)降低的過程
氧化性氧化劑具有的奪電子的能力還原性還原劑具有的失
電子的能力
氧化反應(yīng)元素在反應(yīng)過程中化合價(jià)升高的反應(yīng)還原反應(yīng)元素在反
應(yīng)過程中化合價(jià)降低的反應(yīng)
氧化產(chǎn)物還原劑在反應(yīng)時(shí)化合價(jià)升高后得到的產(chǎn)物還原產(chǎn)物氧
化劑在反應(yīng)時(shí)化合價(jià)降低后得到的產(chǎn)物
氧化劑與還原劑的相互關(guān)系
重要的氧化劑和還原劑:
⑴所含元素的化合價(jià)處在最高價(jià)的物質(zhì)只能得到電子,只具有氧化
性,只能作氧化劑(注:不一定是強(qiáng)氧化劑)。重要的氧化劑有:
①活潑非金屬單質(zhì),如X2(鹵素單質(zhì))、02、03等。②所含元素處于
高價(jià)或較高價(jià)時(shí)的氧化物,如MnO2、NO2>PbO2等。③所含元素
處于高價(jià)時(shí)的含氧酸,如濃H2so4、HNO3等.④所含元素處于高
價(jià)時(shí)的鹽,如KMnO4、KC1O3、K2Cr2O7等.⑤金屬陽離子等,如
Fe3+、Cu2+、Ag+、H+等.⑥過氧化物,如Na2O2、H2O2等.⑦
特殊物質(zhì),如HC1O也具有強(qiáng)氧化性.
⑵所含元素的化合價(jià)處在最低價(jià)的物質(zhì)只能失去電子,只具有還原
性,只能作還原劑(注:不一定是強(qiáng)還原劑).重要的還原劑有:
①活潑金屬單質(zhì),如Na、K、Ca、Mg、Al、Fe等.②某些非金屬單
質(zhì),如C、H2、Si等.③所含元素處于低價(jià)或較低價(jià)時(shí)的氧化物,
如CO、SO2等.④所含元素處于低價(jià)或較低價(jià)時(shí)的化合物,如含
有、、、、的化合物H2S、Na2S、H2so3、Na2so3、HLHBr、FeSO4>
NH3等.
⑶當(dāng)所含元素處于中間價(jià)態(tài)時(shí)的物質(zhì),既有氧化性又有還原性,如
H2O2>SO2、Fe2+等.
(4)當(dāng)一種物質(zhì)中既含有高價(jià)態(tài)元素又含有低價(jià)態(tài)元素時(shí),該物質(zhì)既
有氧化性又有還原性.例如,鹽酸(HC1)與Zn反應(yīng)時(shí)作氧化劑,而濃
鹽酸與MnO2共熱反應(yīng)時(shí),則作還原劑.
[氧化還原反應(yīng)的分類]
(1)不同反應(yīng)物間的氧化還原反應(yīng).
①不同元素間的氧化還原反應(yīng).
例如:MnO2+4HC1(濃)MnC12+C12t+2H2O絕大多數(shù)氧化還
原反應(yīng)屬于這一類.
②同種元素間的氧化還原反應(yīng).
例如:2H2S+SO2=3S+2H2OKC1O3+6HC1(濃)=KC1+3C12t
+3H2O
在這類反應(yīng)中,所得氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物是同一物質(zhì),這類氧化還原
反應(yīng)又叫歸中反應(yīng).
(2)同一反應(yīng)物的氧化還原反應(yīng).
①同一反應(yīng)物中,不同元素間的氧化還原反應(yīng).例如:2KC1O32KC1+
302t
②同一反應(yīng)物中,同種元素不同價(jià)態(tài)間的氧化還原反應(yīng).例如:
NH4NO3N2Ot+2H2O
③同一反應(yīng)物中,同種元素同一價(jià)態(tài)間的氧化還原反應(yīng).例如:
C12+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O3NO2+H2O=
2HNO3+NO
在這類反應(yīng)中,某一元素的化合價(jià)有一部分升高了,另一部分則降低
了.這類氧化還原反應(yīng)又叫歧化反應(yīng).
[氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系]如右圖所示.由圖可
知:置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng);復(fù)分解反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng),
化合反應(yīng)、分解反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng).
[氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向、數(shù)目的表示方法]
⑴單線橋法.表示在反應(yīng)過程中反應(yīng)物里元素原子間電子轉(zhuǎn)移的數(shù)
目和方向.用帶箭頭的連線從化合價(jià)升高的元素開始,指向化合價(jià)降
低的元素,再在連線上方標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目.
在單線橋法中,箭頭的指向已經(jīng)表明了電子轉(zhuǎn)移的方向,因此不能再
在線橋上寫“得”、“失”字樣.
(2)雙線橋法.表示在反應(yīng)物與生成物里,同一元素原子在反應(yīng)前后
電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目和方向.在氧化劑與還原產(chǎn)物、還原劑與氧化產(chǎn)物之
間分別用帶箭頭的連線從反應(yīng)前的有關(guān)元素指向反應(yīng)后的該種元素,
并在兩條線的上、下方分別寫出“得”、“失”電子及數(shù)目.例如:
[氧化還原反應(yīng)的有關(guān)規(guī)律]
(1)氧化性、還原性強(qiáng)弱判斷的一般規(guī)律.
氧化性、還原性的強(qiáng)弱取決于得失電子的難易;而與得失電子數(shù)的多
少無關(guān).
①金屬活動(dòng)性順序表.金屬的活動(dòng)性越強(qiáng),金屬單質(zhì)(原子)的還原性
也越強(qiáng),而其離子的氧化性越弱.如還原性:Mg>Fe>Cu>Ag;氧化
性:Ag+>Cu2+>Fe2+>Mg2+
②同種元素的不同價(jià)態(tài).
特殊情況;氯的含氧酸的氧化性順序?yàn)椋篐C1O>HC1O3>HC1O4.
⑧氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向.一般而言,氧化還原反應(yīng)總是朝著強(qiáng)氧
化性物質(zhì)與強(qiáng)還原性物質(zhì)反應(yīng)生成弱氧化性物質(zhì)與弱還原性物質(zhì)的
方向進(jìn)行.在一個(gè)給出的氧化還原反應(yīng)方程式中,氧化劑和氧化產(chǎn)物
都有氧化性,還原劑和還原產(chǎn)物都有還原性,其氧化性、還原性的強(qiáng)
弱關(guān)系為:
氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑>還原產(chǎn)物
反之,根據(jù)給出的物質(zhì)的氧化性、還原性的強(qiáng)弱,可以判斷某氧化還
原反應(yīng)能否自動(dòng)進(jìn)行.
④反應(yīng)條件的難易.不同的氧化劑(還原劑)與同一還原劑(氧化劑)反
應(yīng)時(shí),反應(yīng)越易進(jìn)行,則對(duì)應(yīng)的氧化劑(還原劑)的氧化性(還原性)越
強(qiáng),反之越弱.
⑤濃度.同一種氧化劑(或還原劑),其濃度越大,氧化性(或還原性)
就越強(qiáng).
⑥H+濃度.對(duì)于在溶液中進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),若氧化劑為含氧酸
或含氧酸鹽,則溶液中H+濃度越大,其氧化性就越強(qiáng).
(2)氧化還原反應(yīng)中元素化合價(jià)的規(guī)律.
①一種元素具有多種價(jià)態(tài)時(shí),處于最高價(jià)態(tài)時(shí)只具有氧化性,處于最
低價(jià)態(tài)時(shí)只具有還原性,而處于中間價(jià)態(tài)時(shí)則既有氧化性又具有還原
性.但須注意,若一種化合物中同時(shí)含最高價(jià)態(tài)元素和最低價(jià)態(tài)元素
時(shí),則該化合物兼有氧化性和還原性,如HC1.
②價(jià)態(tài)不相交規(guī)律.同種元素不同價(jià)態(tài)間相互反應(yīng)生成兩種價(jià)態(tài)不同
的產(chǎn)物時(shí),化合價(jià)升高與化合價(jià)降低的值不相交,即高價(jià)態(tài)降低后的
值一定不低于低價(jià)態(tài)升高后的值,也可歸納為“價(jià)態(tài)變化只靠攏、不
相交”.所以,同種元素的相鄰價(jià)態(tài)間不能發(fā)生氧化還原反應(yīng);同種
元素間隔中間價(jià)態(tài),發(fā)生歸中反應(yīng).
(3)氧化還原反應(yīng)中的優(yōu)先規(guī)律:當(dāng)一種氧化劑(還原劑)同時(shí)與多種還
原劑(氧化劑)相遇時(shí)一,該氧化劑(還原劑)首先與還原性(氧化性)最強(qiáng)的
物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),而只有當(dāng)還原性(氧化性)最強(qiáng)的物質(zhì)反應(yīng)完后,才依
次是還原性(氧化性)較弱的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng).
(4)電子守恒規(guī)律.在任何氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得到的電子總數(shù)
等于還原劑失去的電子總數(shù)(即氧化劑化合價(jià)升高的總數(shù)等于還原劑
化合價(jià)降低的總數(shù)).這一點(diǎn)也是氧化還原反應(yīng)配平的基礎(chǔ)。
2.離子反應(yīng)
[離子反應(yīng)]有離子參加或有離子生成的反應(yīng),都稱為離子反應(yīng).離子
反應(yīng)的本質(zhì)、類型和發(fā)生的條件:
⑴離子反應(yīng)的本質(zhì):反應(yīng)物中某種離子的濃度減小.
(2)離子反應(yīng)的主要類型及其發(fā)生的條件:
①離子互換(復(fù)分解)反應(yīng).具備下列條件之一就可以使反應(yīng)朝著離子
濃度減小的方向進(jìn)行,即離子反應(yīng)就會(huì)發(fā)生.
a.生成難溶于水的物質(zhì).如:Cu2++2OH-=Cu(OH)2;
注意:當(dāng)有關(guān)離子濃度足夠大時(shí),生成微溶物的離子反應(yīng)也能發(fā)
生.如:
2Ag++SO42—=Ag2SO4ICa2++2OH-=Ca(OH)2I
或者由微溶物生成難溶物的反應(yīng)也能生成.如當(dāng)石灰乳與Na2CO3
溶液混合時(shí),發(fā)生反應(yīng):
Ca(OH)2+CO32—=CaCO3I+2OH-
b.生成難電離的物質(zhì)(即弱電解質(zhì)).如:H++OH-=H2OH
++CH3COO-=CH3COOH
c.生成揮發(fā)性物質(zhì)(即氣體).如:CO32-+2H+=CO2f+H2O
NH4++OH-NH3t+H2O
②離子間的氧化還原反應(yīng).由強(qiáng)氧化劑與強(qiáng)還原劑反應(yīng),生成弱氧化
劑和弱還原劑,即反應(yīng)朝著氧化性、還原性減弱的方向進(jìn)行.例如:
Fe+Cu2+=Fe2++CuC12+2Br-=2C1—+Br2
2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5C12t+8H2O
書寫離子方程式時(shí)應(yīng)注意的問題:
(1)電解質(zhì)在非電離條件下(不是在水溶液中或熔融狀態(tài)),雖然也
有離子參加反應(yīng),但不能寫成離子方程式,因?yàn)榇藭r(shí)這些離子并沒有
發(fā)生電離.如NH4C1固體與Ca(OH)2固體混合加熱制取氨氣的反應(yīng)、
濃H2SO4與固體(如NaCl、Cu等)的反應(yīng)等,都不能寫成離子方程
式.相反,在某些化學(xué)方程式中,雖然其反應(yīng)物不是電解質(zhì)或強(qiáng)電解
質(zhì),沒有大量離子參加反應(yīng),但反應(yīng)后產(chǎn)生了大量離子,因此,仍可
寫成離子方程式.如Na、Na2O、Na2O2、SO3、C12等與H2O的反
應(yīng).
(2)多元弱酸的酸式鹽,若易溶于水,則成鹽的陽離子和酸根離子
可拆開寫成離子的形式,而酸根中的H+與正鹽陰離子不能拆開
寫.例如NaHS、Ca(HCO3)2等,只能分別寫成Na+、HS—和Ca2
+、HCO3一等酸式酸根的形式.
(3)對(duì)于微溶于水的物質(zhì),要分為兩種情況來處理:
①當(dāng)作反應(yīng)物時(shí)?,微溶物要保留化學(xué)式的形式,不能拆開.
②當(dāng)作反應(yīng)物時(shí),若為澄清的稀溶液,應(yīng)改寫為離子形式,如澄清石
灰水等;若為濁液或固體,要保留化學(xué)式的形式而不能拆開,如石灰
乳、熟石灰等.
(4)若反應(yīng)物之間由于物質(zhì)的量之比不同而發(fā)生不同的反應(yīng),即反
應(yīng)物之間可發(fā)生不止一個(gè)反應(yīng)時(shí),要考慮反應(yīng)物之間物質(zhì)的量之比不
同,相應(yīng)的離子方程式也不同.例如,向NaOH溶液中不斷通入CO2
氣體至過量,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式依次為:CO2+2OH—=CO32
—+H2O(CO2適量)
CO2+OH—=HCO3—(CO2足量)
在溶液中離子能否大量共存的判斷方法:
幾種離子在溶液中能否大量共存,實(shí)質(zhì)上就是看它們之間是否發(fā)
生反應(yīng).若離子間不發(fā)生反應(yīng),就能大量共存;否則就不能大量共
存.離子間若發(fā)生下列反應(yīng)之一,就不能大量共存.
(1)生成難溶物或微溶物.如Ca2+與CO32—、SO42一、OH-;Ag
+與Cl—、Br—、I—、SO32—,等等.
(2)生成氣體.如NH4+與OH—;H+與HCO3一、CO32—、S2一、
HS—、SO32一、HSO3一等.
(3)生成難電離物質(zhì)(弱酸、弱堿、水).如H+與CIO—、F—、CH3coO
一生成弱酸;OH—與NH4+、
A13+、Fe3+、Fe2+、Cu2+等生成弱堿;H+與OH一生成H2O.
(4)發(fā)生氧化還原反應(yīng).具有氧化性的離子(如MnO4—、CIO—、Fe3
+等)與具有還原性的離子(如S2—、1一、SO32—、Fe2+等)不能共
存.應(yīng)注意的是,有些離子在堿性或中性溶液中可大量共存,但在酸
性條件下則不能大量共存,如SO32—與S2—,NO3—與I—、S2一、
SO32—、Fe2+等.
*(5)形成配合物.如Fe3+與SCN—因反應(yīng)生成Fe(SCN)3而不能大
量共存.
*(6)弱酸根陰離子與弱堿陽離子因易發(fā)生雙水解反應(yīng)而不能大量共
存,例如A13+與HCO3-、CO32—、A1O2一等.
說明:在涉及判斷離子在溶液中能否大量共存的問題時(shí),要注意題
目中附加的限定性條件:
①無色透明的溶液中,不能存在有色離子,如Cu2+(藍(lán)色)、Fe3+(黃
色)、Fe2+(淺綠色)、MnO4一(紫色).
②在強(qiáng)酸性溶液中,與H+起反應(yīng)的離子不能大量共存.
③在強(qiáng)堿性溶液中,與OH一起反應(yīng)的離子不能大量共存.
[電解質(zhì)與非電解質(zhì)]
⑴電解質(zhì):在水溶液里或者熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔锝须娊?/p>
質(zhì).電解質(zhì)不一定能導(dǎo)電,而只有在溶于水或熔融狀態(tài)時(shí)電離出自由
移動(dòng)的離子后才能導(dǎo)電(因此,電解質(zhì)導(dǎo)電的原因是存在自由移動(dòng)的
離子).能導(dǎo)電的不一定是電解質(zhì),如金屬、石墨等單質(zhì).
⑵非電解質(zhì):在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物.因?yàn)?/p>
非電解質(zhì)歸屬于化合物,故如C12等不導(dǎo)電的單質(zhì)不屬于非電解質(zhì).
⑶電解質(zhì)與非電解質(zhì)的比較.
電解質(zhì)非電解質(zhì)
區(qū)
別能否導(dǎo)電溶于水后或熔融狀態(tài)時(shí)能導(dǎo)電不能導(dǎo)電
能否電離溶于水或受熱熔化時(shí)能電離產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子不
能電離,因此沒有自由移動(dòng)的離子存在
所屬物質(zhì)酸、堿、鹽等蔗糖、酒精等大部分有機(jī)物,氣體化
合物如NH3、SO2等
聯(lián)系都屬于化合物
說明某些氣體化合物的水溶液雖然能導(dǎo)電,但其原因并非該物質(zhì)本
身電離生成了自由移動(dòng)的離子,因此這些氣體化合物屬于非電解
質(zhì).例如;氨氣能溶于水,但NH3是非電解質(zhì).氨水能導(dǎo)電是因?yàn)?/p>
NH3與H2O反應(yīng)生成了能電離出NH4+和OH—的NH3-H2O的緣
故,所以NH3?H2O才是電解質(zhì).
[強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)]
⑴強(qiáng)電解質(zhì):溶于水后全部電離成離子的電解質(zhì).
⑵弱電解質(zhì):溶于水后只有一部分分子能電離成離子的電解質(zhì).
⑶強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的比較.
強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)
代表物質(zhì)①強(qiáng)酸:如H2so4、HNO3、HC1等②強(qiáng)堿:如KOH、NaOH、
Ba(OH)2等③鹽:絕大多數(shù)可溶、難溶性鹽,如NaCl、CaCO3等
①H2O②弱酸:如CH3coOH、HF、HC1O、H2CO3等③弱堿:
NH3?H2O、A1(OH)3>Fe(OH)3等
電離情況完全電離,不存在電離平衡(電離不可逆).電離方程式用
表示.
如:HNO3=H++NO3-不完全電離(部分電離),存在電離平
衡.電離方程式用“”表示.
如:CH3COOHCH3COO-+H+
水溶液中存在的微粒水合離子(離子)和H2O分子大部分以電
解質(zhì)分子的形式存在,只有少量電離出來的離子
離子方程式的書寫情況拆開為離子(特殊:難溶性鹽仍以化學(xué)式表示)
全部用化學(xué)式表示
注意:(1)在含有陰、陽離子的固態(tài)強(qiáng)電解質(zhì)中,雖然有陰、陽離子
存在,但這些離子不能自由移動(dòng),因此不導(dǎo)電.如氯化鈉固體不導(dǎo)電.
⑵電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱取決于溶液中自由移動(dòng)離子濃度的大
小(注意:不是取決于自由移動(dòng)離子數(shù)目的多少).溶液中離子濃度大,
溶液的導(dǎo)電性就強(qiáng);反之,溶液的導(dǎo)電性就弱.因此,強(qiáng)電解質(zhì)溶液
的導(dǎo)電能力不一定比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力強(qiáng).但在相同條件(相
同濃度、相同溫度)下,強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力比弱電解質(zhì)的導(dǎo)電
能力強(qiáng).
[離子方程式]用實(shí)際參加反應(yīng)的離子符號(hào)來表示離子反應(yīng)的式
子.所謂實(shí)際參加反應(yīng)的離子,即是在反應(yīng)前后數(shù)目發(fā)生變化的離
子.離子方程式不僅表示一定物質(zhì)間的某個(gè)反應(yīng),而且可以表示所有
同一類型的離子反應(yīng).如:H++OH—=H2O可以表示強(qiáng)酸與強(qiáng)堿
反應(yīng)生成可溶性鹽的中和反應(yīng).
[離子方程式的書寫步驟]
(1)“寫”:寫出完整的化學(xué)方程式.
(2)“拆”:將化學(xué)方程式中易溶于水、易電離的物質(zhì)(強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、可
溶性鹽)拆開改寫為離子形式;而難溶于水的物質(zhì)(難溶性鹽、難溶性
堿)、難電離的物質(zhì)(水、弱酸、弱堿)、氧化物、氣體等仍用化學(xué)式表
示.
(3)“刪”:將方程式兩邊相同的離子(包括個(gè)數(shù))刪去,并使各微粒符
號(hào)前保持最簡單的整數(shù)比.
(4)“查”:檢查方程式中各元素的原子個(gè)數(shù)和電荷總數(shù)是否左右相等.
[復(fù)分解反應(yīng)類型離子反應(yīng)發(fā)生的條件]
復(fù)分解反應(yīng)總是朝著溶液中自由移動(dòng)的離子數(shù)目減少的方向進(jìn)行.具
體表現(xiàn)為:
(1)生成難溶于水的物質(zhì).如:Ba2++SO42-=BaSO4I
(2)生成難電離的物質(zhì)(水、弱酸、弱堿).如H++OH—=H2O
(3)生成氣體.如:CO32—+2H+=CO2t+H2O
3.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
[放熱反應(yīng)1放出熱量的化學(xué)反應(yīng).在放熱反應(yīng)中,反應(yīng)物的總能量
大于生成物的總能量:
反應(yīng)物的總能量=生成物的總能量+熱量+其他形式的能量
放熱反應(yīng)可以看成是“貯存”在反應(yīng)物內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化并釋放為熱能
及其他形式的能量的反應(yīng)過程.
[吸熱反應(yīng)]吸收熱量的化學(xué)反應(yīng).在吸熱反應(yīng)中,反應(yīng)物的總能量
小于生成物的總能量:
生成物的總能量=反應(yīng)物的總能量+熱量+其他形式的能量
吸熱反應(yīng)也可以看成是熱能及其他形式的能量轉(zhuǎn)化并“貯存”為生成
物內(nèi)部能量的反應(yīng)過程.
*[反應(yīng)熱]
(1)反應(yīng)熱的概念:在化學(xué)反應(yīng)過程中,放出或吸收的熱量,統(tǒng)稱為
反應(yīng)熱.反應(yīng)熱用符號(hào)表示,單位一般采用kJ?mol—1.
(2)反應(yīng)熱與反應(yīng)物、生成物的鍵能關(guān)系:△!!=生成物鍵能的總和一
反應(yīng)物鍵能的總和
(3)放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較.
反應(yīng)熱放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)
含義反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量,反應(yīng)
物轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)放出熱量反應(yīng)物所具有的總能量小于生成
物所具有的總能量,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)吸收熱量
反應(yīng)本身的
能量變化反應(yīng)放出熱量后使反應(yīng)本身的能量降低反應(yīng)吸收
熱量后使反應(yīng)本身的能量升高
表示符號(hào)或AH值“一"AH<0"+”AH>0
說明:放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)過程中的能量變化示意圖如圖3—1—2所
示.
[熱化學(xué)方程式]
⑴熱化學(xué)方程式的概念:表明反應(yīng)所放出或吸收熱量的化學(xué)方程式,
叫做熱化學(xué)方程式.
(2)書寫熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注意的問題:
①需注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng).因?yàn)榉磻?yīng)的溫度和壓強(qiáng)不同時(shí),其
也不同.若不注明時(shí),則是指在lOlkPa和25c時(shí)的數(shù)據(jù).
②反應(yīng)物、生成物的聚集狀態(tài)要注明.同一化學(xué)反應(yīng),若物質(zhì)的聚集
狀態(tài)不同,則反應(yīng)熱就不同.例如:
H2(g)+l/2O2(g)=H2O(g)AH=-241.8kJ?mol—1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1)△H=-285.8kJ?mol—1
比較上述兩個(gè)反應(yīng)可知,由H2與02反應(yīng)生成1molH2O⑴比生成1
molH2O(g)多放出44kJ?mol—1的熱量.
③反應(yīng)熱寫在化學(xué)方程式的右邊.放熱時(shí)用“一”,吸熱時(shí)
用“+
例如:H2(g)+l/2O2(g)=H2O(g)-241.8kJ?mol—1
④熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分子個(gè)數(shù),而只表示
物質(zhì)的量(mol),因此,它可用分?jǐn)?shù)表示.對(duì)于相同物質(zhì)的反應(yīng),當(dāng)
化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí),其AH也不同.例如:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△Hl=-483.6kJ?mol—1
H2(g)+l/2O2(g)=H2O(g)AH2=-241.8kJ?mol—1
顯然,△H1=2Z\H2.
*[蓋斯定律]對(duì)于任何一個(gè)化學(xué)反應(yīng),不管是一步完成還是分幾步
完成,其反應(yīng)熱是相同的.也就是說,化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的
始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān),而與具體反應(yīng)進(jìn)行的途徑無
關(guān).如果一個(gè)反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行,則各步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反
應(yīng)一步完成時(shí)的反應(yīng)熱是相同的.
*4.燃燒熱和中和熱
燃燒熱中和熱
定義在101kPa時(shí),1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出
熱量在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH2O時(shí)所放出
的熱量
熱化學(xué)方程式中的表示形式以燃燒Imol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余
物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)
注意點(diǎn)“完全燃燒”包含兩個(gè)方面的意思:①燃燒的物質(zhì)全部
燃燒完;②生成穩(wěn)定氧化物,如C完全燃燒生成CO2,S完全燃燒生
成SO2;等等當(dāng)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿在稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)時(shí),1molH
+與1molOH一發(fā)生反應(yīng)生成1molH2O,都放出57.3kJ的熱量.即:
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)
△H=-57.3kJ?mol-1
說明利用燃燒熱可以計(jì)算物質(zhì)在燃燒過程中所放出的熱量當(dāng)強(qiáng)
酸與弱堿或弱酸與強(qiáng)堿或弱酸與弱堿發(fā)生中和反應(yīng)時(shí),因生成的鹽會(huì)
發(fā)生水解而吸熱,故此時(shí)中和熱要小于57.3kJ?mol-1
高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)規(guī)律大全
----堿金屬
1.鈉
[鈉的物理性質(zhì)]很軟,可用小刀切割;具有銀白色金屬光澤(但常見的
鈉的表面為淡黃色);密度比水小而比煤油大(故浮在水面上而沉于煤
油中);熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低;是熱和電的良導(dǎo)體.
[鈉的化學(xué)性質(zhì)]
Na與02反應(yīng):
常溫下:4Na+O2=2Na2O,2Na2O+O2=2Na2O2(所以鈉表面的
氧化層既有Na2O也有Na2O2,且Na2O2比Na2O穩(wěn)定).
加熱時(shí):2Na+O2Na2O2(鈉在空氣中燃燒,發(fā)出黃色火焰,生成
淡黃色固體).
(2)Na與非金屬反應(yīng):鈉可與大多數(shù)的非金屬反應(yīng),生成+1價(jià)的鈉的
化合物.例如:
2Na+C122NaCl2Na+SNa2S
(3)Na與H2O反應(yīng).化學(xué)方程式及氧化還原分析:
離子方程式:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2f
Na與H2O反應(yīng)的現(xiàn)象:①?、谌邰嘤微茗Q⑤紅.
(4)Na與酸溶液反應(yīng).例如:2Na+2HC1=2NaCl+H2f2Na+
H2sO4=Na2SO4+H2t
由于酸中H+濃度比水中H+濃度大得多,因此Na與酸的反應(yīng)要比
水劇烈得多.
鈉與酸的反應(yīng)有兩種情況:
①酸足量(過量)時(shí):只有溶質(zhì)酸與鈉反應(yīng).
②酸不足量時(shí):鈉首先與酸反應(yīng),當(dāng)溶質(zhì)酸反應(yīng)完后,剩余的鈉再與
水應(yīng).因此,在涉及有關(guān)生成的NaOH或H2的量的計(jì)算時(shí)應(yīng)特別注
意這一點(diǎn).
(5)Na與鹽溶液的反應(yīng).在以鹽為溶質(zhì)的水溶液中,應(yīng)首先考慮鈉與
水反應(yīng)生成NaOH和H2,再分析NaOH可能發(fā)生的反應(yīng).例如,把
鈉投入CuSO4溶液中:
2Na+2H2O=2NaOH+H2t2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2I+
Na2SO4
注意:鈉與熔融的鹽反應(yīng)時(shí),可置換出鹽中較不活潑的金屬.例如:
4Na+TiC14(熔融)4NaCl+Ti
[實(shí)驗(yàn)室中鈉的保存方法]由于鈉的密度比煤油大且不與煤油反應(yīng),
所以在實(shí)驗(yàn)室中通常將鈉保存在煤油里,以隔絕與空氣中的氣體和水
接觸.
鈉在自然界里的存在:由于鈉的化學(xué)性質(zhì)很活潑,故鈉在自然界
中只能以化合態(tài)的形式(主要為NaCl,此外還有Na2so4、Na2co3、
NaNO3等)存在.
[鈉的主要用途]
⑴制備過氧化鈉.(原理:2Na+O2Na2O2)
(2)Na-K合金(常溫下為液態(tài))作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑.(原因:Na-
K合金熔點(diǎn)低、導(dǎo)熱性好)
(3)冶煉如鈦、錯(cuò)、鋸、鋁等稀有金屬.(原理:金屬鈉為強(qiáng)還原劑)
(4)制高壓鈉燈.(原因:發(fā)出的黃色光射程遠(yuǎn),透霧能力強(qiáng))
2.鈉的化合物
[過氧化鈉]
物理性質(zhì)淡黃色固體粉末
化學(xué)性質(zhì)與H2O反應(yīng)2Na2O2+2H2O=4NaOH+02
現(xiàn)象:反應(yīng)產(chǎn)生的氣體能使余燼的木條復(fù)燃;反應(yīng)放出的熱能使棉花
燃燒起來
與CO2反應(yīng)2Na2O2+2CO2=2Na2co3+02說明:該反應(yīng)
為放熱反應(yīng)
強(qiáng)氧化劑能使織物、麥稈、羽毛等有色物質(zhì)褪色
用途呼吸面具和潛水艇里氧氣的來源;作漂白劑
說明(l)Na2O2與H2O、CO2發(fā)生反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況如下:
由此可見,在這兩個(gè)反應(yīng)中,Na2O2既是氧化劑又是還原劑,H2O
或CO2只作反應(yīng)物,不參與氧化還原反應(yīng).
(2)能夠與Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生02的,可能是CO2、水蒸氣或CO2和水
蒸氣的混合氣體.
⑶過氧化鈉與水反應(yīng)的原理是實(shí)驗(yàn)室制氧氣方法之一,其發(fā)生裝置
為“固+液一氣體”型裝置.
[碳酸鈉與碳酸氫鈉]
Na2CO3NaHCO3
俗名純堿、蘇打小蘇打
顏色、狀態(tài)白色粉末.碳酸鈉結(jié)晶水合物的化學(xué)式為
Na2CO3?10H2O白色晶體.無結(jié)晶水合物
水溶性易溶于水溶于水,但溶解度比Na2c03小
熱穩(wěn)定性加熱不分解加熱易分解.化學(xué)方程式為:
2NaHCO3Na2CO3+CO2t+H2O
與酸反應(yīng)較緩慢.反應(yīng)分兩步進(jìn)行:
CO32—+H+=HCO3一
HCO3-+H+=CO2t+H2O較劇烈,放出CO2的速度快
HCO3-+H+=CO2t+H2O
與NaOH
反應(yīng)不反應(yīng)NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
酸式鹽與堿反應(yīng)可生成鹽和水
與CaC12
溶液反應(yīng)CO32-+Ca2+=CaCO3I不反應(yīng)。Ca(HCO3)2溶于水
鑒別方法①固態(tài)時(shí):分別加熱,能產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁氣體的
是NaHCO3
②溶液中:分別加入CaC12或BaC12溶液,有白色沉淀產(chǎn)生的是
Na2CO3
主要用途①用于玻璃、制皂、造紙等
②制燒堿①用作制糕點(diǎn)的發(fā)酵粉②用于泡沫滅火器③治療胃酸過多
相互關(guān)系
說明⑴由于NaHCO3在水中的溶解度小于Na2co3,因此,向飽
和的Na2c03溶液中通入CO2氣體,能析出NaHCO3晶體.
(2)利用Na2CO3溶液與鹽酸反應(yīng)時(shí)相互滴加順序不同而實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不
同的原理,可在不加任何外加試劑的情況下,鑒別Na2c03溶液與鹽
酸.
*[侯氏制堿法制NaHCO3和Na2CO3的原理]在飽和NaCl溶液中依
次通入足量的NH3、CO2氣體,有NaHCO3從溶液中析出.有關(guān)反
應(yīng)的化學(xué)方程式為:
NH3+H2O+CO2=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl
=NaHCO3I+NH4C1
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2t
3.堿金屬元素
[堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特征]
堿金屬元素包括鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、枷(Rb)、鎧(Cs)和放射性元
素鉉(Fr).
(1)相似性:原子的最外層電子數(shù)均為1個(gè),次外層為8個(gè)(Li原子次
外層電子數(shù)為2個(gè)).因此,在化學(xué)反應(yīng)中易失去1個(gè)電子而顯+1價(jià).
(2)遞變規(guī)律:隨著堿金屬元素核電荷數(shù)增多,電子層數(shù)增多,原子
半徑增大,失電子能力增強(qiáng),金屬活動(dòng)性增強(qiáng).
[堿金屬的物理性質(zhì)]
(1)相似性:①都具有銀白色金屬光澤(其中銘略帶金黃色);②柔軟;
③熔點(diǎn)低;④密度小,其中Li、Na、K的密度小于水的密度;⑤導(dǎo)
電、導(dǎo)熱性好.
⑵遞變規(guī)律:從Li-Cs,隨著核電荷數(shù)的遞增,密度逐漸增大(特
殊:K的密度小于Na的密度),但熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸降低.
[堿金屬的化學(xué)性質(zhì)]
堿金屬的化學(xué)性質(zhì)與鈉相似.由于堿金屬元素原子的最外層電子數(shù)均
為1個(gè),因此在化學(xué)反應(yīng)中易失去1個(gè)電子,具有強(qiáng)還原性,是強(qiáng)還
原劑;又由于從Li-Cs,隨著核電荷數(shù)的遞增,電子層數(shù)增多,
原子半徑增大,原子核對(duì)最外層電子吸引力減弱,故還原性增強(qiáng).
⑴與02等非金屬反應(yīng).從Li-Cs,與02反應(yīng)的劇烈程度逐漸增
加.
①Li與02反應(yīng)只生成Li2O:4Li+O22Li2O
②在室溫下,Rb、Cs遇到空氣立即燃燒;
③K、Rb、Cs與02反應(yīng)生成相應(yīng)的超氧化物KO2、RbO2、CsO2.
(2)與H2O反應(yīng).發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為:
2R+2H20=2ROH+H2f(R代表Li、Na、K、Rb、Cs).
從LifNa,與H2O反應(yīng)的劇烈程度逐漸增加.K與H2O反應(yīng)時(shí)能
夠燃燒并發(fā)生輕微爆炸;Rb、Cs遇H2O立即燃燒并爆炸.生成的氫
氧化物的堿性逐漸增強(qiáng)(其中LiOH難溶于水).
[焰色反應(yīng)]是指某些金屬或金屬化合物在火焰中灼燒時(shí),火焰呈現(xiàn)
出的特殊的顏色.
一些金屬元素的焰色反應(yīng)的顏色:
鈉一一黃色;鉀一一紫色;鋰一一紫紅色;鋤一一紫色;
鈣一一磚紅色;錮一一洋紅色;鋼一一黃綠色;銅一一綠色.
(2)焰色反應(yīng)的應(yīng)用:檢驗(yàn)鈉、鉀等元素的存在.
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---鹵素
1.氯氣
[氯氣的物理性質(zhì)]
⑴常溫下,氯氣為黃綠色氣體.加壓或降溫后液化為液氯,進(jìn)一步
加壓或降溫則變成固態(tài)氯.(2)常溫下,氯氣可溶于水(1體積水溶解2
體積氯氣).(3)氯氣有毒并具有強(qiáng)烈的刺激性,吸入少量會(huì)引起胸部
疼痛和咳嗽,吸入大量則會(huì)中毒死亡.因此,實(shí)驗(yàn)室聞氯氣氣味的正
確方法為:用手在瓶口輕輕扇動(dòng),僅使少量的氯氣飄進(jìn)鼻孔.
[氯氣的化學(xué)性質(zhì)]
畫出氯元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖:
氯原子在化學(xué)反應(yīng)中很容易獲得1個(gè)電子.所以,氯氣的化學(xué)性質(zhì)非
?;顫姡且环N強(qiáng)氧化劑.
⑴與金屬反應(yīng):Cu+C12CuC12
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:銅在氯氣中劇烈燃燒,集氣瓶中充滿了棕黃色的煙.一段
時(shí)間后,集氣瓶內(nèi)壁附著有棕黃色的固體粉末.向集氣瓶內(nèi)加入少量
蒸儲(chǔ)水,棕黃色固體粉末溶解并形成綠色溶液,繼續(xù)加水,溶液變成
藍(lán)色.
2Na+C122NaCl實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:有白煙產(chǎn)生.
說明①在點(diǎn)燃或灼熱的條件下,金屬都能與氯氣反應(yīng)生成相應(yīng)的金
屬氯化物.其中,變價(jià)金屬如(Cu、Fe)與氯氣反應(yīng)時(shí)呈現(xiàn)高價(jià)態(tài)(分
別生成CuC12、FeC13).
②在常溫、常壓下,干燥的氯氣不能與鐵發(fā)生反應(yīng),故可用鋼瓶儲(chǔ)存、
運(yùn)輸液氯.
③“煙”是固體小顆粒分散到空氣中形成的物質(zhì).如銅在氯氣中燃燒,
產(chǎn)生的棕黃色的煙為CuC12晶體小顆粒;鈉在氯氣中燃燒,產(chǎn)生的白
煙為NaCl晶體小顆粒;等等.
(2)與氫氣反應(yīng).H2+C122HC1
注意①在不同的條件下,H2與C12均可發(fā)生反應(yīng),但反應(yīng)條件不
同,反應(yīng)的現(xiàn)象也不同.點(diǎn)燃時(shí),純凈的H2能在C12中安靜地燃燒,
發(fā)出蒼白色的火焰,反應(yīng)產(chǎn)生的氣體在空氣中形成白霧并有小液滴出
現(xiàn);在強(qiáng)光照射下,H2與C12的混合氣體發(fā)生爆炸.
②物質(zhì)的燃燒不一定要有氧氣參加.任何發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反
應(yīng),都屬于燃燒.如金屬銅、氫氣在氯氣中燃燒等.
③“霧”是小液滴懸浮在空氣中形成的物質(zhì);“煙”是固體小顆粒分
散到空氣中形成的物質(zhì).要注意“霧”與“煙”的區(qū)別.
@H2與C12反應(yīng)生成的HC1氣體具有刺激性氣味,極易溶于水.HC1
的水溶液叫氫氯酸,俗稱鹽酸.
(3)與水反應(yīng).
化學(xué)方程式:C12+H2O=HC1+HC1O離子方程式:C12+
H2O=H++C1-+HC1O
說明①C12與H2O的反應(yīng)是一個(gè)C12的自身氧化還原反應(yīng).其中,
C12既是氧化劑又是還原劑,H2O只作反應(yīng)物.
②在常溫下,1體積水能溶解約2體積的氯氣,故新制氯水顯黃綠
色.同時(shí),溶解于水中的部分C12與H2O反應(yīng)生成HC1和HC1O,
因此,新制氯水是一種含有三種分子(C12、HC1O、H2O)和四種離子
(H+、0—、CIO一和水電離產(chǎn)生的少量OH-)的混合物.所以,新
制氯水具有下列性質(zhì):酸性(H+),漂白作用(含HC1O),C1一的性質(zhì),
C12的性質(zhì).
③新制氯水中含有較多的C12、HC1O,久置氯水由于C12不斷跟H2O
反應(yīng)和HC1O不斷分解,使溶液中的C12、HC1O逐漸減少、HC1逐
漸增多,溶液的pH逐漸減小,最后溶液變成了稀鹽酸,溶液的pH
<7.
@C12本身沒有漂白作用,真正起漂白作用的是C12與H2O反應(yīng)生
成的HC1O.所以干燥的C12不能使干燥的有色布條褪色,而混有水
蒸氣的C12能使干燥布條褪色,或干燥的C12能使?jié)癫紬l褪色.
⑤注意“氯水”與“液氯”的區(qū)別,氯水是混合物,液氯是純凈物.
(4)與堿反應(yīng).常溫下,氯氣與堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式的通式為:
氯氣+可溶堿一金屬氯化物+次氯酸鹽+水.重要的反應(yīng)有:
C12+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O或C12+2OH-=C1-+C1O-
+H2O
該反應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室制C12時(shí)一,多余C12的吸收(尾氣吸收).
2cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaC12+2H2O
說明①C12與石灰乳[Ca(OH)2的懸濁液]或消石灰的反應(yīng)是工業(yè)上
生產(chǎn)漂粉精或漂白粉的原理.漂粉精和漂白粉是混合物,其主要成分
為Ca(ClO)2和CaC12,有效成分是Ca(ClO)2
②次氯酸鹽比次氯酸穩(wěn)定.
③漂粉精和漂白粉用于漂白時(shí)一,通常先跟其他酸反應(yīng),如:
Ca(ClO)2+2HCl=CaC12+2HClO
④漂粉精和漂白粉露置于潮濕的空氣中易變質(zhì),所以必須密封保
存.有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3J+
2HC1O2HC1O2HC1+02t
由此可見,漂粉精和漂白粉也具有漂白、消毒作用.
[氯氣的用途1
①殺菌消毒;②制鹽酸;⑧制漂粉精和漂白粉;④制造氯仿等有機(jī)溶
劑和各種農(nóng)藥.
[次氯酸]
①次氯酸(HC1O)是一元弱酸(酸性比H2CO3還弱),屬于弱電解質(zhì),
在新制氯水中主要以HC1O分子的形式存在,因此在書寫離子方程式
時(shí)應(yīng)保留化學(xué)式的形式.
②HC1O不穩(wěn)定,易分解,光照時(shí)分解速率加快.有關(guān)的化學(xué)方程式
為:
2HC1O=2H++2C1-+02t,因此HC1O是一種強(qiáng)氧化劑.
③HC1O能殺菌.自來水常用氯氣殺菌消毒(目前已逐步用C1O2代
替).
④HC1O能使某些染料和有機(jī)色素褪色.因此,將C12通入石蕊試液
中,試液先變紅后褪色.
[氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法]
(1)反應(yīng)原理:實(shí)驗(yàn)室中,利用氧化性比C12強(qiáng)的氧化劑[如MnO2、
KMnO4、KC1O3、Ca(ClO)2等]將濃鹽酸中的Cl一氧化來制取C12。
例如:
MnO2+4HC1(濃)MnC12+C12t+2H2O
2KMnO4+16HC1(濃)=2KC1+2MnC12+5C12t+8H2O
(2)裝置特點(diǎn):根據(jù)反應(yīng)物MnO2為固體、濃鹽酸為液體及反應(yīng)需要
加熱的特點(diǎn),應(yīng)選用“固+液加熱型”的氣體發(fā)生裝置.所需的儀
器主要有圓底燒瓶(或蒸儲(chǔ)燒瓶)、分液漏斗、酒精燈、雙孔橡膠塞和
鐵架臺(tái)(帶鐵夾、鐵圈)等.
⑶收集方法:氯氣溶于水并跟水反應(yīng),且密度比空氣大,所以應(yīng)選
用向上排氣法收集氯氣.此外,氯氣在飽和NaCl溶液中的溶解度很
小,故氯氣也常用排飽和食鹽水的方法收集,以除去混有的HC1氣
體.因此在實(shí)驗(yàn)室中,要制取干燥、純凈的C12,常將反應(yīng)生成的C12
依次通過盛有飽和NaCl溶液和濃硫酸的洗氣瓶.
(4)多余氯氣的吸收方法:氯氣有毒,多余氯氣不能排放到空氣中,
可使用NaOH溶液等強(qiáng)堿溶液吸收,但不能使用石灰水,因?yàn)?/p>
Ca(OH)2的溶解度較小,不能將多余的氯氣完全吸收.
⑸應(yīng)注意的問題:
①加熱時(shí),要小心地、不停地移動(dòng)火焰,以控制反應(yīng)溫度.當(dāng)氯氣出
來較快時(shí),可暫停加熱.要防止加強(qiáng)熱,否則會(huì)使?jié)恹}酸里的氯化氫
氣體大量揮發(fā),使制得的氯氣不純而影響實(shí)驗(yàn).
②收集氯氣時(shí),導(dǎo)氣管應(yīng)插入集氣瓶底部附近,這樣收集到的氯氣中
混有的空氣較少.
③利用濃鹽酸與足量的MnO2共熱制取C12時(shí)-,實(shí)際產(chǎn)生的C12的
體積總是比理論值低.主要原因是:隨著反應(yīng)不斷進(jìn)行,濃鹽酸會(huì)漸
漸變稀,而稀鹽酸即使是在加熱的條件下也不能與MnO2反應(yīng).
[C1-的檢驗(yàn)]
方法向待檢溶液中加入AgNO3溶液,再加入稀HNO3,若產(chǎn)生白
色沉淀,則原待檢液中含有C1一.
注意(1)不能加入鹽酸酸化,以防止引入C1—(若酸化可用稀
HNO3).
(2)若待檢液中同時(shí)含有SO42—或SO32一時(shí),則不能用HNO3酸化
的AgNO3溶液來檢驗(yàn)C1-,因?yàn)樯傻腁g2SO4也是不溶于稀HNO3
的白色沉淀(SO32—能被HNO3氧化為SO42-).
2.鹵族元素
[鹵族元素]簡稱鹵素.包括氟(F)、氯(C1)、澳(Br)、碘⑴和放射性
元素碳(At).在自然界中鹵素?zé)o游離態(tài),都是以化合態(tài)的形式存在.
[鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)]
顏色狀態(tài)
(常態(tài))熔點(diǎn)、沸點(diǎn)溶解度(水中)密度
F2淺黃綠色淺
深氣體低
高降
低小
大
02黃綠色氣體部分溶于水,并與水發(fā)生不同程度
反應(yīng)
Br2深紅棕色液體易揮發(fā)
12紫黑色固體升華
說明(1)實(shí)驗(yàn)室里,通常在盛澳的試劑瓶中加水(即“水封”),以減
少浪的揮發(fā).
⑵固態(tài)物質(zhì)不經(jīng)液態(tài)而直接變成氣態(tài)的現(xiàn)象,叫做升華.升華是一
種物理變化.利用碘易升華的性質(zhì),可用來分離、提純單質(zhì)碘.
(3)Br2、12較難溶于水而易溶于如汽油、苯、四氯化碳、酒精等有機(jī)
溶劑中.醫(yī)療上用的碘酒,就是碘(溶質(zhì))的酒精(溶劑)溶液.利用與
水互不相溶的有機(jī)溶劑可將Br2、12從濱水、碘水中提取出來(這個(gè)
過程叫做萃取).
[鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)]
(1)鹵素的原子結(jié)構(gòu)及元素性質(zhì)的相似性、遞變性.
氟F氯C1澳Br碘I
核電荷數(shù)9173553
原子結(jié)構(gòu)的相似性最外層上的電子數(shù)都是7個(gè)
鹵素化學(xué)性質(zhì)的相似性①氟只有一1價(jià),其余鹵素有一1、+1、+3、
+5、+7價(jià)②單質(zhì)都具有強(qiáng)氧化性,是強(qiáng)氧化劑③單質(zhì)均能與H2化合
生成鹵化氫氣體,與金屬單質(zhì)化合生成金屬鹵化物④單質(zhì)都能與水、
強(qiáng)堿反應(yīng),Br2、12的反應(yīng)與C12類似
原子結(jié)構(gòu)的遞變性核電荷數(shù)
電子層數(shù)
少多
原子半徑小大
化學(xué)性質(zhì)的遞變性原子得電子能力
強(qiáng)弱
單質(zhì)的氧化性
單質(zhì)與氫氣化合易難
單質(zhì)與水反應(yīng)劇烈
緩慢(微弱)
對(duì)應(yīng)陰離子的還原性弱
強(qiáng)
(2)鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng).
F2C12Br212
與H2化合的條件冷、暗點(diǎn)燃或光照500℃持續(xù)加熱
反應(yīng)情況爆炸強(qiáng)光照射時(shí)爆炸緩慢化合緩慢化合,生成的HI
同時(shí)分解
產(chǎn)生鹵化氫
的穩(wěn)定性HF>HCl>HBr>HI
(3)鹵素單質(zhì)與水的反應(yīng).
①2F2+2H2O=4HF+02(置換反應(yīng))
注意:將F2通入某物質(zhì)的水溶液中,F(xiàn)2先跟H2O反應(yīng).如將F2通
入NaCl的水溶液中,同樣發(fā)生上述反應(yīng),等等.
②X2+H2O=HX+HXO(X=C1、Br、I).
(4)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng).
2NaBr+C12(新制、飽和)=2NaCl+Br22Br-+C12=2C1-+
Br2
說明加入CC14并振蕩后,液體分層.上層為含有NaCl的水層,
無色;下層為溶有Br2的CC14層,顯橙色.
2NaI+C12(新制、飽和)=2NaCl+I221-+C12=2C1-+
12
說明①加入CC14并振蕩后,液體分層.上層為含有Nai的水層,
無色;下層為溶有12的CC14層,顯紫紅色.
②將反應(yīng)后的溶液加熱蒸干灼燒,生成的12升華,故殘留的固體為
NaCl(C12足量時(shí))或NaCl和Nai的混合物(C12不足量時(shí)).
2NaI+Br2=2NaBr+I221-+Br2=2Br-+12
說明①加入CC14并振蕩后,液體分層.上層為含有NaBr的水層,
無色,下層為溶有12的CC14層,顯紫紅色.
②將反應(yīng)后的溶液加熱蒸干灼燒,生成的12升華,故殘留的固體為
NaBr(Br2足量時(shí))或NaBr和NaI(Br2不足量時(shí)).
F2+NaX(熔融)=2NaF+X2(X=C1>Br、I)
注意將F2通入含Cl—、Br—或I—的水溶液中,不是發(fā)生鹵素間
的置換反應(yīng),而是F2與H2O反應(yīng).
(5)碘單質(zhì)(12)的化學(xué)特性.12+淀粉溶液一藍(lán)色溶液
說明①利用碘遇淀粉變藍(lán)的特性,可用來檢驗(yàn)12的存在.
②只有單質(zhì)碘(12)遇淀粉才顯藍(lán)色,其他價(jià)態(tài)的碘無此性質(zhì).例如,
向Nai溶液中滴加淀粉,溶液顏色無變化.若再滴加新制氯水,因有
12被置換出來,則此時(shí)溶液顯藍(lán)色.
[可逆反應(yīng)]向生成物方向進(jìn)行的反應(yīng)叫正反應(yīng);向反應(yīng)物方向進(jìn)行
的反應(yīng)叫逆反應(yīng).在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時(shí)又能
向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng),叫做可逆反應(yīng).
說明(1)判斷一個(gè)反應(yīng)是否是可逆反應(yīng),必須滿足兩個(gè)條件:①在
同一條件下;②正、逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行.如H2+I22HL生成的HI在
持續(xù)加熱的條件下同時(shí)分解,故該反應(yīng)為可逆反應(yīng).而如:2H2+02
2H2O2H2O2H2t+02f這兩個(gè)反應(yīng)就不是可逆反應(yīng).
(2)在化學(xué)方程式中,用可逆符號(hào)""表示可逆反應(yīng).
[鹵化銀]
AgFAgClAgBrAgl
顏色白色白色淺黃色黃色
逐漸加深
溶解性易溶于水難溶于水,也難溶于稀HNO3
感光性見光分解:2AgX2Ag+X2(X=Cl、Br、I)
用途①檢驗(yàn)X-:Ag++X-=AgXI(試劑為AgNO3溶液和
稀HNO3)
②制作感光材料(常用AgBr)③Agl用于人工降雨
[碘的化合物]碘的化合物有KIO3(碘酸鉀)、KI等.人體中的碘主
要存在于甲狀腺內(nèi),人體如果缺碘,就會(huì)患甲狀腺腫癥(大脖子病).為
防止碘缺乏病,最為方便、有效的方法就是食用加碘鹽,通常加入的
是碘酸鉀.
3.物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算
⑴原理:化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,可以表示各物質(zhì)
的:
①微粒數(shù)之比;②物質(zhì)的量之比;③同溫、同壓下氣體的體積之比;
④并可計(jì)算質(zhì)量之比。例如:
2CO+02
=2CO2
*
化學(xué)計(jì)量數(shù)比2
1:2
物質(zhì)的量比2mol*
Imol:2mol
同溫、同壓下氣體體積比2體積*1體
積:2體積
?
標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積比2*22.4L1X
22.4L:2X22.4L
*
質(zhì)量比2X28g1X
32g2X44g
(2)注意點(diǎn):物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算時(shí),同一物質(zhì)的物理
量的單位要保持一致,不同物質(zhì)的物理量的單位要相互對(duì)應(yīng),即單位
的使用要“上下一致、左右相當(dāng)”.
高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)規(guī)律大全
——物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律
1.原子結(jié)構(gòu)
[核電荷數(shù)、核內(nèi)質(zhì)子數(shù)及核外電子數(shù)的關(guān)系]核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)
子數(shù)=原子核外電子數(shù)
注意:(1)陰離子:核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+所帶的電荷數(shù)
陽離子:核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)一所帶的電荷數(shù)
(2)“核電荷數(shù)”與“電荷數(shù)”是不同的,如C1一的核電荷數(shù)為17,
電荷數(shù)為1.
[質(zhì)量數(shù)]用符號(hào)A表示.將某元素原子核內(nèi)的所有質(zhì)子和中子的相
對(duì)質(zhì)量取近似整數(shù)值相加所得的整數(shù)值,叫做該原子的質(zhì)量數(shù).
說明(1)質(zhì)量數(shù)(A)、質(zhì)子數(shù)(Z)、中子數(shù)(N)的關(guān)系:A=Z+N.(2)
符號(hào)X的意義:表示元素符號(hào)為X,質(zhì)量數(shù)為A,核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))
為Z的一個(gè)原子.例如,Na中,Na原子的質(zhì)量數(shù)為23、質(zhì)子數(shù)為
11、中子數(shù)為12.
[原子核外電子運(yùn)動(dòng)的特征]
(1)當(dāng)電子在原子核外很小的空間內(nèi)作高速運(yùn)動(dòng)時(shí),沒有確定的軌
道,不能同時(shí)準(zhǔn)確地測定電子在某一時(shí)刻所處的位置和運(yùn)動(dòng)的速度,
也不能描繪出它的運(yùn)動(dòng)軌跡.在描述核外電子的運(yùn)動(dòng)時(shí),只能指出它
在原子核外空間某處出現(xiàn)機(jī)會(huì)的多少.
(2)描述電子在原子核外空間某處出現(xiàn)幾率多少的圖像,叫做電子
云.電子云圖中的小黑點(diǎn)不表示電子數(shù),只表示電子在核外空間出現(xiàn)
的幾率.電子云密度的大小,表明了電子在核外空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)
幾率的多少.
(3)在通常狀況下,氫原子的電子云呈球形對(duì)稱。在離核越近的地
方電子云密度越大,離核越遠(yuǎn)的地方電子云密度越小.
[原子核外電子的排布規(guī)律]
(1)在多電子原子里,電子是分層排布的.
電子層數(shù)(n)1234567
表示符號(hào)KLMNOPQ
離核遠(yuǎn)近能量高低n值越大,電子離原子核越遠(yuǎn),電子具有的能量
越高
(2)能量最低原理:電子總是盡先排布在能量最低的電子層里,而
只有當(dāng)能量最低的電子層排滿后,才依次進(jìn)入能量較高的電子層
中.因此,電子在排布時(shí)的次序?yàn)椋骸?/p>
(3)各電子層容納電子數(shù)規(guī)律:①每個(gè)電子層最多容納2n2個(gè)電子
(n=l、2……).②最外層容納的電子數(shù)W8個(gè)(K層為最外層時(shí)W2個(gè)),
次外層容納的電子數(shù)W18個(gè),倒數(shù)第三層容納的電子數(shù)W32個(gè).例
如:當(dāng)M層不是最外層時(shí),最多排布的電子數(shù)為2X32=18個(gè);而
當(dāng)它是最外層時(shí),則最多只能排布8個(gè)電子.
(4)原子最外層中有8個(gè)電子(最外層為K層時(shí)有2個(gè)電子)的結(jié)構(gòu)
是穩(wěn)定的,這個(gè)規(guī)律叫“八隅律”.但如PC15中的P原子、BeC12中
的Be原子、XeF4中的Xe原子,等等,均不滿足“八隅律”,但這
些分子也是穩(wěn)定的.
2.元素周期律
[原子序數(shù)]按核電荷數(shù)由小到大的順序給元素編的序號(hào),叫做該元
素的原子序數(shù).
原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子的核外電子數(shù)
[元素原子的最外層電子排布、原子半徑和元素化合價(jià)的變化規(guī)律]
對(duì)于電子層數(shù)相同(同周期)的元素,隨著原子序數(shù)的遞增:
(1)最外層電子數(shù)從1個(gè)遞增至8個(gè)(K層為最外層時(shí),從1個(gè)遞增
至2個(gè))而呈現(xiàn)周期性變化.
(2)元素原子半徑從大至小而呈現(xiàn)周期性變化(注:稀有氣體元素的
原子半徑因測定的依據(jù)不同,而在該周期中是最大的).
(3)元素的化合價(jià)正價(jià)從+1價(jià)遞增至+5價(jià)(或+7價(jià)),負(fù)價(jià)從一4價(jià)
遞增至一1價(jià)再至0價(jià)而呈周期性變化.
[元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)]
元素金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù):①金屬單質(zhì)跟水(或酸)反應(yīng)置換出
氫的難易程度.金屬單質(zhì)跟水(或酸)反應(yīng)置換出氫越容易,則元素的
金屬性越強(qiáng),反之越弱.②最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物一一氫氧化物
的堿性強(qiáng)弱.氫氧化物的堿性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)金屬元素的金屬性越強(qiáng),反
之越弱.③還原性越強(qiáng)的金屬元素原子,對(duì)應(yīng)的金屬元素的金屬性越
強(qiáng),反之越弱.(金屬的相互置換)
元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù):①非金屬單質(zhì)跟氫氣化合的難易
程度(或生成的氫化物的穩(wěn)定性),非金屬單質(zhì)跟氫氣化合越容易(或生
成的氫化物越穩(wěn)定),元素的非金屬性越強(qiáng),反之越弱.②最高價(jià)氧
化物對(duì)應(yīng)的水化物(即最高價(jià)含氧酸)的酸性強(qiáng)弱.最高價(jià)含氧酸的酸
性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)的非金屬元素的非金屬性越強(qiáng),反之越弱.③氧化性越
強(qiáng)的非金屬元素單質(zhì),對(duì)應(yīng)的非金屬元素的非金屬性越強(qiáng),反之越
弱.(非金屬相互置換)
[兩性氧化物]既能跟酸反應(yīng)生成鹽和水,又能跟堿反應(yīng)生成鹽和水
的氧化物,叫做兩性氧化物.如A12O3與鹽酸、NaOH溶液都能發(fā)
生反應(yīng):A12O3+6H+=2A13++3H2OA12O3+2OH-=2A102-
+H2O
[兩性氫氧化物]既能跟酸反應(yīng)又能跟堿反應(yīng)的氫氧化物,叫做兩性
氫氧化物.如A1(OH)3與鹽酸、NaOH溶液都能發(fā)生反應(yīng):
A1(OH)3+3H+=2A13++3H2OA1(OH)3+OH-=A102—
+2H2O
[原子序數(shù)為11-17號(hào)主族元素的金屬性、非金屬性的遞變規(guī)律]
NaMgAlSiPSCl
原子序數(shù)11121314151617
單質(zhì)與水(或酸)
的反應(yīng)情況與冷水劇烈反應(yīng)與冷水反應(yīng)緩慢,與沸水劇烈反應(yīng)
與沸水反應(yīng)很緩慢,與冷水不反應(yīng),部分溶于水,部
分與水反應(yīng)
非金屬單質(zhì)與氫氣化合情況反應(yīng)
條件高溫磷蒸汽與氫氣能反應(yīng)加熱光照或點(diǎn)燃
氫化物穩(wěn)定性SiH4
極不
穩(wěn)定PH3
高溫
分解H2S
受熱
分解HC1
很穩(wěn)定
最高價(jià)氧化物
對(duì)應(yīng)水化物
的堿(酸)性強(qiáng)弱NaOH
強(qiáng)堿Mg(OH)2
中強(qiáng)堿A1(OH)3
或H3A1O3兩性氫氧化物H4SiO4
極弱酸H3PO4
中強(qiáng)酸H2SO4
強(qiáng)酸HC1O4
強(qiáng)酸
金屬性、非金屬性
遞變規(guī)律金屬性逐漸減弱、非金屬性逐漸增強(qiáng)
[元素周期律]元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化,這
個(gè)規(guī)律叫做元素周期律.
3.元素周期表
[元素周期表]把電子層數(shù)相同的各種元素,按原子序數(shù)遞增的順序
從左到右排成橫行,再把不同橫行中最外層電子數(shù)相同的元素,按電
子層數(shù)遞增的順序由上至下排成縱行,這樣得到的一個(gè)表叫做元素周
期表.
[周期]具有相同的電子層數(shù)的元素按原子序數(shù)遞增的順序排列而
成的一個(gè)橫行,叫做一個(gè)周期.
⑴元素周期表中共有7個(gè)周期,其分類如下:
短周期(3個(gè)):包括第一、二、三周期,分別含有2、8、8種元素
周期(7個(gè))長周期(3個(gè)):包括第四、五、六周期,分別含有18、
18、32種元素
不完全周期:第七周期,共26種元素(1999年又發(fā)現(xiàn)了114、116、
118號(hào)三種元素)
⑵某主族元素的電子層數(shù)=該元素所在的周期數(shù).
⑶第六周期中的57號(hào)元素鐲(La)到71號(hào)元素錯(cuò)(Lu)共15種元素,因
其原子的電子層結(jié)構(gòu)和性質(zhì)十分相似,總稱鋤系元素.
(4)第七周期中的89號(hào)元素鋼(Ac)到103號(hào)元素鎊(Lr)共15種元素,
因其原子的電子層結(jié)構(gòu)和
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