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化學(xué)??蓟A(chǔ)知識(shí)梳理
目錄
第一章從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué).......................................................3
第二章化學(xué)物質(zhì)及其變化...................................................7
第三章金屬及其化合物....................................................11
笫四章IE金屬及其化合物..................................................18
第E章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律...............................................28
第六章反應(yīng)熱9價(jià)變......................................................34
第七章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡............................................36
第八章原電池與電解池....................................................42
第九章水溶液中的離子平衡................................................51
第卜章布機(jī)化合物........................................................58
第一章從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)
1、中學(xué)常見實(shí)驗(yàn)儀器
w
M
酸
式
;_r
:法
=定
管
QQUO
至二砥矣TW
2、常見物質(zhì)分離與提純裝置
(1)過濾操作適用于分離固體和液體混合物。使用的裝置叫過濾裝置。它常由漏斗、燒杯、
玻璃棒、鐵架臺(tái)、濾紙組裝而成。該裝置組裝和操作時(shí)應(yīng)做到“一貼二低三靠”,一貼:M
紙緊貼漏斗內(nèi)壁,二低:濾紙邊緣低于漏斗邊緣,漏斗中的液面低于濾紙邊緣,三靠:燒杯
緊靠玻璃棒,玻璃棒緊靠三層濾紙,漏斗的下端緊靠接收濾液的燒杯內(nèi)壁.
(2)蒸發(fā)操作適用于可溶性固體混合物的分離,使用的裝置叫蒸發(fā)裝置,一般由蒸發(fā)皿、
鐵架臺(tái)、酒精燈、玻璃棒等儀器組裝而成。應(yīng)注意:加入蒸發(fā)皿的液體不應(yīng)超過蒸發(fā)皿容積
的2/3;在加熱過程中,用玻璃棒不斷攪拌,防止由于局部溫度過高,造成液滴飛濺;接近
蒸干前應(yīng)停止加熱,利用余熱把溶劑蒸發(fā)完。
(3)蒸儲(chǔ)操作適用于提純或分離沸點(diǎn)不同的液體混合物。寫出裝置中各儀器的名稱(編號(hào)和
名稱要對(duì)應(yīng)):①酒精燈、②蒸儲(chǔ)燒瓶、③鐵架臺(tái)、④溫度計(jì)、⑤冷凝管、⑥尾接管(牛角
管)、⑦錐形瓶、⑧石棉網(wǎng)。該裝置中溫度計(jì)的水銀球要放于蒸錨燒瓶支管處,測(cè)得收集蒸
氣的溫度,以確保收集到的儲(chǔ)分的純凈;冷凝水下進(jìn)上出,以達(dá)到良好的冷卻效果;燒瓶中
盛放的液體不能超過容器的2/3;使用前要檢查裝置的氣密性;實(shí)驗(yàn)時(shí)要在蒸儲(chǔ)燒瓶中加入
沸石,防止液體暴沸。
(4)分液是分離兩種互不相溶的液體混合物的操作。所用的主要儀器是:分液漏斗,輔助
性儀器還需燒杯、玻璃棒。分液漏斗中的液體分層后,下層液體應(yīng)從下U放出,上層液體從
上口倒出。
(5)萃取是利用溶質(zhì)在兩種溶劑中的溶解度的不同,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操作。所用的主要儀器是:分液漏斗,輔助性儀器還需燒杯、玻
璃棒。常見萃取劑:汽油(密度比水小,上層)、苯(密度比水小,上層)、四氯化碳(密度
比水大,下層)。
(6)滲析是利用膠體粒子不能透過半透膜的原理,用于分離溶液和膠體
(7)升華是利用固體物質(zhì)受熱升華原理,分離固固混合物,實(shí)例:分離碘單質(zhì)和SiOz的混
合物
(8)鹽析一般是指溶液中加入無機(jī)鹽類而使某種物質(zhì)溶解度降低析出的過程。如加濃
(NH」)2sol使蛋白質(zhì)凝聚的過程;在乙酸乙酯混合液中加入飽和碳酸鈉溶液,降低乙酸乙酯溶
解度使分層現(xiàn)象更明顯。
3、粗鹽的提純
(1)粗鹽的成分:主要是NaCl,還含有MgCk、CaCb.Na?也、泥沙等雜質(zhì)
(2)步驟:
①將粗鹽溶解后過濾;
②在過濾后得到粗鹽溶液中依次加過量試劑BaCk(除SO工)、NazCO式除Ca"、過量的Ba")、
NaOH(除Mg?+)溶液后過濾;
③得到濾液加鹽酸(除過量的C03、0『)調(diào)pH=7得到NaCl溶液;
④蒸發(fā)、結(jié)晶得到精鹽。
加試劑順序關(guān)鍵:NazCOs在BaCk之后;鹽酸放最后。
4、常見物質(zhì)除雜方法
序號(hào)原物所含雜質(zhì)除雜質(zhì)試劑主要操作方法
灼熱的銅絲網(wǎng)用固體轉(zhuǎn)化氣體
1N202
CuSO溶液洗氣
2CO2H2S4
飽和的NaHCO
3CO2SO23洗氣
灼熱CuO用固體轉(zhuǎn)化氣體
4CO2co
飽和的NaHCO洗氣
5CO2HCI3
NaOH溶液洗氣
6COCO2
7H2SHCI飽和的NaHS洗氣
飽和的NaHSO洗氣
8SO2HCI3
飽和的食鹽水洗氣
9Cl2HCI
10炭粉MnOz濃鹽酸(需加熱)過濾
11MnO2C—加熱灼燒
12炭粉CuO稀酸(如稀鹽酸)過濾
13AI2O3Fe2C)3NaOH(過量),CO2(過量)過濾,灼燒
14鹽酸,氨水(過量)過濾,灼燒
AI2O3SiO2
溶液過濾,
15SiO2ZnOHCI
16BaS04BaCOsHCI或稀H2so4過濾
17NaHCCh溶液Na2cO3CO2(過量)加酸轉(zhuǎn)化法
。固體—加熱分解
18Na2c3NaHCO3
NaCl溶液加酸轉(zhuǎn)化法
19NaHCO3HCI
FeCb溶液加氧化劑轉(zhuǎn)化法
20FeCI2Cl2
溶液過濾
21FeCbCuCI2Fe、Cl2
溶液(過量)過濾
22FeCLFeCI3Fe
23CuOFe(磁鐵)吸附
Fe(OHH膠體蒸饋水滲析
24FeCI3
25CuSFeS稀鹽酸過濾
2612晶體NaCl—加熱升華
27NaCl晶體NH4CI—加熱分解
重結(jié)晶(蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,
28KNO晶體NaCl蒸儲(chǔ)水
3過濾,洗滌,干燥)
各物理1量之間的轉(zhuǎn)化公式和推論
⑴微粒數(shù)目和物質(zhì)的量:n==N/N〃N==nN*NA——阿伏加德羅常數(shù)。規(guī)定0.012kg飛所
含的碳原子數(shù)目為一摩爾,約為6.02X10"個(gè),該數(shù)目稱為阿伏加德羅常數(shù)
⑵物質(zhì)的量和質(zhì)量:n==m/M,m==nMM數(shù)值上等于相對(duì)分子(相對(duì)原子)質(zhì)量,單位
為g/mol
⑶對(duì)于氣體,有如下重要公式
a、氣體摩爾體積和物質(zhì)的量:n=V/k,V==nVm標(biāo)準(zhǔn)狀況下:V.=22.4L/mol
b、阿伏伽德羅定律推論
同溫同壓下,氣體體積之比等于物質(zhì)的量之比(分子個(gè)數(shù)比)%/V2==m/色==N,/N2
同溫同壓下,氣體密度之比等于摩爾質(zhì)量之比P./P2==M,/M2
同溫同體積,氣體壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比P,/P2-n,/n2
c、氣體密度公式:P==m/M==P==M/Vm,P1/P2==MI/M2
⑷物質(zhì)的量濃度與物質(zhì)的量關(guān)系(對(duì)于溶液)
a、物質(zhì)的量濃度與物質(zhì)的量c==n/V,n==cVc單位為mol/L
b、物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)C==(1000P3)/M
概念、符號(hào)定義注意事項(xiàng)
物質(zhì)的量:衡量一定數(shù)目粒子集體①摩爾(mol)是物質(zhì)的量的單位,只能用來衡量微觀粒
n的物理量子:原子、分子、離子.原子團(tuán)、電子、質(zhì)子、中子
等.
②用物質(zhì)的量表示微粒時(shí),要指明粒子的種類.
阿伏加德羅常數(shù):1mol任何物質(zhì)所含粒NA有單位:mol-1或/mol,讀作每摩爾,
NA子數(shù)。NA?6.02x1023mol-1.
摩爾質(zhì)量:?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量物質(zhì)所具①一種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量以g/mol為單位時(shí),在數(shù)值上與
M有的質(zhì)量其相對(duì)原子或相對(duì)分子質(zhì)量相等.
②一種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量不隨其物質(zhì)的量變化而變
氣體摩爾體枳:?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的?氣體所同①膨響氣體摩爾體枳因素有溫度和壓強(qiáng).
Vm有的體枳②在標(biāo)準(zhǔn)狀況下(0?C,101KPa)1mol任何氣體所占
體枳約為22.4L即在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,Vm?22.4L/mol
物質(zhì)的量濃度:?jiǎn)挝惑w職溶液所含某溶①公式中的V必須授溶液的體積;將1L水溶解溶覆或者
C質(zhì)B物質(zhì)的氣體,溶液體枳指定不JB1L.
②栗溶陵的物質(zhì)的?濃度不施所取溶液體積多少而變
6、配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液
①計(jì)算:固體的質(zhì)量或濃溶液的體積(m=cVM或cM=c2V2)
②稱量:天平稱量固體,量筒或滴定管量取液體(準(zhǔn)確量取)
③溶解冷卻:在燒杯中用玻璃棒攪拌并冷卻
④移液:冷卻到室溫,用玻璃棒將燒杯中的溶液轉(zhuǎn)移至選定容積的容量瓶中
①洗滌:將燒杯、玻璃棒洗滌2—3次,將洗液全部轉(zhuǎn)移至容量瓶中(少量多次)
②定容:加水至液面接近容量瓶刻度線lcm—2cm處時(shí),改用膠頭滴管加蒸儲(chǔ)水至溶
液的凹液面最低點(diǎn)剛好與刻度線相切
③搖勻:反復(fù)上下顛倒,搖勻,使得容量瓶中溶液濃度均勻
④裝瓶、貼標(biāo)簽
必須儀器:天平(稱固體質(zhì)量),量筒或滴定管(量液體體積),燒杯,玻璃棒,容量瓶(規(guī)
格),膠頭滴管
注意事項(xiàng):主要儀器是容量瓶,常用規(guī)格有100mL,250mL,500mL,1000mL
容量瓶只用于配制溶液,不可直接溶解固體或稀釋溶液,也不用于存放溶液
誤差分析:①洗滌液沒有加入容量瓶:偏低;②定容時(shí)是仰視:偏低;③定容時(shí)是俯視:
偏高,④混勻時(shí)發(fā)現(xiàn)體積變小,又加入兩滴水:偏低;⑤轉(zhuǎn)移時(shí)有液體濺出:偏低;⑥開始
時(shí)容量瓶不干燥:不變;⑦溶解時(shí)使用的燒杯玻璃棒沒有洗滌:偏低。
第二章化學(xué)物質(zhì)及其變化
1、分散系
(1)分散系組成:分散劑和分散質(zhì),按照分散質(zhì)和分散劑所處的狀態(tài),分散系可以有9種
組合方式。
(2)當(dāng)分散劑為液體時(shí),根據(jù)分散質(zhì)粒子大小(本質(zhì)區(qū)別)可以將分散系分為溶液、膠體、
濁液。
2、膠體:
(1)常見膠體:Fe(OH):,膠體、Al(OH)s膠體、血液、豆?jié){、淀粉溶液、蛋白質(zhì)溶液、有色玻
璃、墨水等。
(2)膠體的性質(zhì):
①丁達(dá)爾效應(yīng)。區(qū)別膠體與其他分散系常用方法丁達(dá)爾效應(yīng)。
②聚沉:在一定條件下,膠體粒子聚集成較大的顆粒,形成沉淀從分散劑中析出。此性質(zhì)
常用于凈水、制作豆腐等。使膠體聚沉的常用方法有:加入電解質(zhì)溶液;加入帶相反電荷
的膠體粒子;加熱或攪拌。
③電泳:在電場(chǎng)作用下,膠體粒子在分散劑中做定向移動(dòng),此性質(zhì)說明膠體粒子帶電,但
膠體體系不帶電。
膠體與其他分散系的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子大小。
④介穩(wěn)性:膠體的穩(wěn)定性介于溶液和濁液之間,在一定條件下能穩(wěn)定存在,屬于介穩(wěn)體系,
但改變條件就有可能發(fā)生聚沉。
(3)Fe(0H)3膠體的制備方法:將飽和FeCL溶液滴入沸水中,繼續(xù)加熱至體系呈紅褐色,
停止加熱,得Fe(OH)3膠體。
分散系溶液膠體濁液
<lnm(粒子直徑小lnm—100nm(粒子直>100nm(粒子直徑大
分散質(zhì)的直徑
于10%)徑在ICT~107m)于107m)
許多小分子集合體或巨大數(shù)目的分子集合
分散質(zhì)粒子單個(gè)小分子或離子
高分子體
溶液酒精、氯化鈉淀粉膠體、氫氧化鐵
實(shí)例石灰乳、油水等
等膠體等
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)
能否透過半透膜能不能不能
3、電解質(zhì)和非電解質(zhì)
(1)電解質(zhì):在水溶液里或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物。(如:酸、堿、鹽、水、大多數(shù)金
屬氧化物)
(2)非電解質(zhì):在水溶液中和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物。(如:酒精[乙醇]、蔗糖、
SO?、S03>NH3、CO?等是非電解質(zhì)。)
單質(zhì)、混合物既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì)
(3)強(qiáng)電解質(zhì):在水溶液中能完全電離的電解質(zhì),包括強(qiáng)酸(HC1、HzSO,、HN03、HBr、HI、
HC1。)、強(qiáng)堿[KOH、NaOH、Ca(0H)2,Ba(0H)2],大部分鹽
(4)弱電解質(zhì):在水溶液中部分電離的電解質(zhì),包括弱酸、弱堿、水
注:能導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是電解質(zhì)。能導(dǎo)電的物質(zhì)如電解質(zhì)溶液、熔融的堿和鹽、金屬單質(zhì)
和石墨。
電解質(zhì)需在水溶液里或熔融狀態(tài)下才能導(dǎo)電。固態(tài)電解質(zhì)(如:NaCl晶體)不導(dǎo)電,液態(tài)酸
(如:液態(tài)HC1)不導(dǎo)電。
溶液能夠?qū)щ姷脑颍河心軌蜃杂梢苿?dòng)的離子。
電離方程式:要注意配平,原子個(gè)數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒。強(qiáng)電解質(zhì)電離方程式中用“=”,
弱電解質(zhì)電離方程式中用多元弱酸分步電離。
4、離子反應(yīng)
(1)定義:有離子參加或生成的反應(yīng)
(2)離子方程式的書寫:
第一步:寫。寫出化學(xué)方程式
第二步:拆。易溶于水、易電離的物質(zhì)拆成離子形式(強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、可溶性鹽);難
溶(如CaC03、BaCO3.BaSO,、AgCkAgBr、Agl、Mg(Oil)2,Al(OH)3、Fe(0H)2、Fe(0H)3、Cu(Oil)2
等),難電離(H2cCh、H2S>CH3COOH,HClOsHS。,、NH3?H20,H20等),氣體(CO2、SO2、NH3>
Ck、O2、H?等),氧化物(Na?O、MgO、AI2O3等)不拆
第三步:冊(cè)(I。刪去前后都有的離子
第四步:查。檢查前后原子個(gè)數(shù),電荷是否守恒
(3)離子共存問題判斷:
判斷多種離子能否大量共存于同一溶液中,歸納起來就是:一色、二性、三特殊、
四反應(yīng)。
一色---溶液顏色。
幾種常見離子的顏色:MnOr(紫)、(:產(chǎn)(藍(lán))、Fe?+(淺綠)、FS鼾(黃)
二性一一溶液的酸堿性:
①在強(qiáng)酸性溶液中,OH\弱酸根陰離子(如cor、sor>s-、CH3C00-等j、弱酸酸
式根離子不能大量存在。
②在強(qiáng)堿性溶液中,H\弱同堿陽離子(如NH:、Al"、Fe-等)、弱酸酸式根離子不
能大量存在。
三特殊一一三種特殊情況:
①A10「與HCOT不能大量共存:A10r+HC0r+H20===Al(0H)31H-COfo
②“NO;+H+”組合具有強(qiáng)氧化性,能與十一、Fe?+、廠、S(T等還原性的離子因發(fā)生氧化還
原反應(yīng)而不能大量共存。
③NH:與CH£O(T、COt,M/+與HCO;等組合中,雖然兩種離子都能水解且水解相互促E進(jìn),但
總的水解程度仍很小,它們?cè)谌芤褐腥阅艽罅抗泊妗?/p>
四反應(yīng)----四種反應(yīng)類型:
指離子間通常能發(fā)生的四種類型的反應(yīng),能相互反應(yīng)的離子顯然不能大量共存。
①?gòu)?fù)分解反應(yīng):如Ba?+與SOr,NH:與0H\H+與C&COO一等離子間反應(yīng)后生成難溶物、
弱酸、弱堿、水。
②氧化還原反應(yīng):如F4+與「S2-,NO;(H+)與Fe2\「等氧化性和還原性離子間發(fā)
生氧還原反應(yīng)。
③相互促進(jìn)的水解反應(yīng):如A-+與0)廣、HCO;、A1OT等相互促進(jìn)水解。
Al3+cor、HCAT、S?一、HS-、A1OJ、C1O-
Fe3+CO-、HCO£AlOg、C1CT
④絡(luò)合反應(yīng):如Fe"與SCN-等。
“分析限制條件”
(1)常見表示溶液呈酸性的表述。
①常溫下,pll=l的溶液;②使P1I試紙變紅的溶液;
③使甲基橙呈紅色的溶液;④與鎂粉反應(yīng)放出氫氣的溶液;⑤C(OH-)=1X1(PM皿。1?IL的
溶液。
(2)常見表示溶液呈堿性的表述
①常溫下pH=14的溶液;②使pH試紙變藍(lán)的溶液;
③使酚獻(xiàn)溶液變紅的溶液;④c(H+)=lXl(T”mol?的溶液。
(3)常見表示溶液既能呈酸性也能呈堿性的表述。
①與鋁粉反應(yīng)放出氫氣的溶液;②常溫下水電離出的c(0H-)=lX10Tmol?11的溶液;
③與NIMIOL反應(yīng)能產(chǎn)生氣體的溶液。
(4)無色溶液:不含有Cu"、Fe"、Fe2\MnOJ等。
5、離子檢驗(yàn)
SOr的檢驗(yàn):一般在原試樣中先加HC1酸化,目的是為了排除aV、SO/等離子的干擾,再
在酸化后的試液中加BaCk溶液,若有白色沉淀,說明原試液中有SOF存在。
C1的檢驗(yàn):一般在試樣中先加硝酸酸化,目的是為了排除CO,、OH等離子的干擾,再在酸
化后的試液中加AgNOs溶液,有白色沉淀,說明原試液中有C1存在。AgBr(淡黃色沉淀)、
Agl(黃色沉淀)
CO產(chǎn)檢驗(yàn):在試樣中加入HC1,產(chǎn)生無色、無味、能使澄清石灰水變渾濁的氣體,說明原試
液中有C(V「存在。
Fe"的檢驗(yàn):在試樣中加入KSCN溶液,溶液變紅;在試樣中加入苯酚溶液,溶液顯紫色。
Fe?’的檢驗(yàn):在試樣中加入KSCN溶液,溶液不變色,再滴加氯水,溶液變紅,說明原溶液中
不含F(xiàn)e",含有Fe,在試樣中加入鐵氟化鉀^[FelCN*溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。
A產(chǎn)的檢驗(yàn):在試樣中逐滴加入NaOH溶液,先產(chǎn)生沉淀,后沉淀溶解,說明原溶液中含有
Al3+
NH:的檢驗(yàn):在試樣中加入濃NaOH溶液,若產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,說明原
溶液中含NH;
Na\K.的檢驗(yàn):用潔凈的粕絲(或鐵絲)蘸取待測(cè)液,放到酒精燈火焰上灼燒,觀察火焰顏
色,若火焰呈黃色,說明原溶液中含Na,若透過藍(lán)色鉆玻璃觀察火焰呈紫色,說明原溶液
中含K*。
6、化合價(jià)(常見元素的化合價(jià)):
一價(jià)銀、氫、鉀、鈉、氨、氯、澳、碘;二價(jià)氧、鈣、領(lǐng)、鎂、鋅;三鋁、四硅、五價(jià)
磷;說變價(jià)也不難,二三鐵、二四碳、二四六硫都齊全;銅汞二價(jià)最常見;金屬無負(fù)價(jià),F(xiàn)
無正價(jià),金屬氨化物中H為-1價(jià)
一些特殊物質(zhì)的元素化合價(jià):
CuFeS-j:Cu+2Fe+2S—2KzFeOi:Fe+6
LizNH、LiML、AIN:N-3Na2s2O3:S+2
MO。:M+5HCN:C+2N-3
FeOr:Fe+(8—〃)SiM:Si+4N-3
FeSz:Fe+2S_1H2O2、Na2()2:0-l
C2or:C+3Cull:Cu+1H-l
7、氧化還原反應(yīng)
定義:有電子轉(zhuǎn)移(或者化合價(jià)升降)的反應(yīng)
本質(zhì):電子轉(zhuǎn)移(包括電子的得失和偏移)
特征:化合價(jià)的升降
氧化劑(具有氧化性)一一得電子一一化合價(jià)下降一一被還原一一還原產(chǎn)物
還原劑(具有還原性)一一失電子一一化合價(jià)上升—一被氧化一一氧化產(chǎn)物
口訣:得---降----(被)還原----(做)氧化劑
失一一升一一(被)氧化一一(做)還原劑
氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)與元素變價(jià)總和相等,
如:失去3x2e-
3CU+8HN()3(?。=3Cu(NO)+2NOf+4H,0
得至2x3e-
失:乜子,化合價(jià)升高,被4化
還1劑+氧化劑一氧.產(chǎn)物+還原產(chǎn)物氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物
得電子,化合價(jià)降低,被還原還原性:還原劑>還原產(chǎn)物
金屬單質(zhì)還原性逐漸減弱,簡(jiǎn)單陽離子氧化性逐漸增強(qiáng)
特殊記憶氧化性Ag'>Hg2'〉Fe">Cu2'>H(酸)〉Fe2'>Zn2'>H(水)〉A(chǔ)l">Mg2'>Na'>Ca2'>K'
還原性S2->r>Fe2t>Br->Cr>0H-
第三章金屬及其化合物
1、金屬的通性:導(dǎo)電、導(dǎo)熱性,具有金屬光澤,延展性,一般情況下除Hg外都是固態(tài)。一
般金屬單質(zhì)可與活潑非金屬單質(zhì)反應(yīng),與酸反應(yīng),活潑金屬與鹽溶液反應(yīng)。
2、金屬冶煉的一般原理:
①電解法:適用于活潑金屬,如K、Na、Al等(K、Ca、Na、Mg都是電解氯化物,Al是電
解Al203)
②熱還原法:適用于較活潑金屬,如Fe、Sn、Pb等(金屬活動(dòng)順序表中未列出的金屬用
熱還原法冶煉)
③熱分解法:適用于不活潑金屬,如Hg、Ag
3、鈉的原子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
結(jié)構(gòu)鈉原子最外層只有一個(gè)電子,化學(xué)反應(yīng)中易失去電子而表現(xiàn)出強(qiáng)還原性
物理性質(zhì)質(zhì)軟,銀白色,有金屬光澤的,有良好導(dǎo)電導(dǎo)熱性,密度比水小,比煤油大,熔點(diǎn)較低
化學(xué)性質(zhì)與非金鈉在常溫下切開后表面變暗:4Na+O2==2NazO(灰白色)2Na+02^Na202(淡黃色)
屬單質(zhì)鈉在氯氣中燃燒,黃色火焰,白煙:2Na+Cl2==2NaCl
與水反應(yīng),現(xiàn)象:浮,游,熔,響,紅2Na+2HzO==2NaOH+Hzt
與化與酸反應(yīng),現(xiàn)象與水反應(yīng)相似,更劇烈,鈉先與酸反應(yīng),再與水反應(yīng)
與鹽溶液反應(yīng):鈉先與水反應(yīng),生成NaOH和4,再考慮NaOH與溶液中的鹽反
合物應(yīng)。如:鈉投入CuSO,溶液中,有氣體放出,生成藍(lán)色沉淀。
2Na+2H20+CuS04==Cu(OH)2+Na2S04+H21
存在自然界中只能以化合態(tài)(+1價(jià))存在
保存煤油,使之隔絕空氣和水
用途制備鈉的化合物,作強(qiáng)還原劑,作電光源,,
堿金屬包括Li、Na、K、Rb、Cso它們的原子最外層只有1個(gè)電子,在化合物中都呈+1
價(jià),故化學(xué)性質(zhì)和鈉相似。一般說來,按上述順序,金屬性越來越強(qiáng),反應(yīng)得越來越激烈。
需指出的是:?jiǎn)钨|(zhì)在空氣中點(diǎn)燃,鋰只能生成LiQ,鈉可形成NaQ、NazO”鉀可形成KQ、
KA>K02,而鋤形成的氧化物就更復(fù)雜了。
10
4、鈉的氧化物比較
氧化鈉過氧化鈉
化學(xué)式Na20Na2()2
氧元素的化合價(jià)—2—1
色、態(tài)白色,固態(tài)淡黃色,固態(tài)
穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定
與水反應(yīng)方程式Na20+H20==2Na0H2Na202+2H20==4Na0H+02t
與二氧化碳反應(yīng)方程式Na20+C()2==Na2cO32Na2()2+2CO2=2Na2co3+O2
氧化性、漂白性無有
用途制備NaOH供氧劑,氧化劑,漂白劑等
岫油的強(qiáng)氧化性與還原性
從元素化合價(jià)角度分析Na。的性質(zhì):?失去電子,化合價(jià)升高R得到電子,化合價(jià)降低不
_J表現(xiàn)為還原性-1表現(xiàn)為氧化性
5、碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較衣兒〃川5
Na2c。3NaHCO3
俗名純堿,蘇打,面堿小蘇打
色、態(tài)白色,固態(tài),粉末白色,固態(tài),晶體
水溶性>
堿性(同濃度時(shí),碳酸鈉堿性比碳酸氫堿性
堿性
鈉堿性強(qiáng),pH值大)
△
熱穩(wěn)定性不易分解2NaHC03==Na2C03+H20+C02f
與鹽酸反應(yīng)Na2C03+2HC1=2NaCl+H20+C021NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO21
與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O
與澄清石灰水Na2C03+Ca(0H)2=CaC031+2NaOHNaHC03+Ca(0H)2=CaC031+H20+Na0H
與二氧化碳Na2C03+H20+C02=2NaHC03不反應(yīng)
與氯化鈣溶液Na2cOs+CaCL=CaC()31+2NaCl不反應(yīng)
用途重要化工原料,可制玻璃,造紙等治療胃酸過多,制作發(fā)酵粉等
Na2co3、NaHC()3的除雜
混合物(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))除雜方法
加熱法
Na2CO3(s)(NaHCO3)
NaHCO3(aq)(Na2CO3)通入足量co2
Na2CO3(aq)(NaHCO3)滴加適量NaOH溶液
6、鋁及其化合物
I、鋁
①物理性質(zhì):銀白色,較軟的固體,導(dǎo)電、導(dǎo)熱,延展性,地殼中含量居第3位
②化學(xué)性質(zhì):Al—3e==Al3-
a、與非金屬:4A1+30^A1203,2A1+3SA12S3>2A1+3cl緞AlCh
b、與酸:2Al+6HCl==2AlCb+3H21,2A1+3H2SO^A12(SO4)3+3H21
常溫常壓下,鋁遇濃硫酸或濃硝酸會(huì)發(fā)生鈍化,所以可用鋁制容器盛裝濃硫酸或
濃硝酸
c、與強(qiáng)堿:2Al+2NaOH+2H2()==2NaA102(偏鋁酸鈉)+34t(2A1+20H+2H20==2A102-+3H2
t)
大多數(shù)金屬不與堿反應(yīng),但鋁卻可以
d、鋁熱反應(yīng):2Al+Fe203^^2Fe+Al203,鋁具有較強(qiáng)的還原性,可以還原一些金屬氧化
物(V、Cr、Mn、W)
II、鋁的化合物
①ALON典型的兩性氧化物)A1Q熔點(diǎn)很高,用作耐火材料,寶石的主要成分,俗名剛
玉。
+
a、與酸:Al203+6H==2Ar+3H20b、與堿:ALO3+2OH==2A102+H20
②典型的兩性氫氧化物):白色不溶于水的膠狀物質(zhì),具有吸附作用。氫氧化
鋁可用來制備鋁鹽,作吸附劑等的原料。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。
34
a、實(shí)驗(yàn)室制備:A1C13+3NH3?H2O==A1(OH)31+3NH4CI(A1+3NH3?H2O==A1(OH)31
+3NH;)
3t
b、與酸、堿反應(yīng):與酸Al(0H)3+3HWl+3H20
與堿Al(OH)3+0H'==A102'+2H20
③KAI(SO)2(硫酸鋁鉀)
KAI(SO.)2-12ILO,十二水合硫酸鋁鉀,俗名:明帆
3t
KA1(S0I)2=K'+A1"+2S0"Al"會(huì)水解:Al+3HZO=^A1(OH)3(膠體)+3H+
因?yàn)锳l(OH工具有很強(qiáng)的吸附性,所以明研可以做凈水劑
1IL鋁三角
(1)①A1"+3NH3?H20===Al(0H)31+3NIV
(1)②A產(chǎn)+3A1O,+6HZO===4A1(OH)3I
(1)③A13++30H===Al(0H)3I
+3+
(2)Al(0H)B+3H===A1+3H20
3+
(3)Al+40H-==A10r+2H20
(4)A10『+4H+===Al"+2H20
(5)①A10「+C02+2H20===Al(0H)3l+HCO:7
(5)②A1OT+H+4HZO===A1(OH)3I
(6)Al(0H)3+0H-===A10r+2H20
7、鐵及其化合物
(1)鐵的物理性質(zhì):銀白色光澤,密度大,熔沸點(diǎn)高,延展性,導(dǎo)電導(dǎo)熱性較好,能被磁
鐵吸引。鐵在地殼中的含量?jī)H次于氧、硅、鋁,排第四。
(2)鐵及其化合物間的轉(zhuǎn)化:
鐵的氧化物”氧化亞鐵~氧化鐵一四氧化三鐵2
化學(xué)式3J
FeOTFe2O3<Fe304a
鐵的化合價(jià)3+21+3Q+2、+3~
俗稱小鐵紅3磁性氧化鐵~
顏色、狀態(tài)3黑色粉末o紅棕色粉末S黑色晶體d
水溶性G難溶P難溶3難溶~
氧化物類別2堿性氧化物O堿性氧化物3堿性氧化物s
FeO+8H+===2Fe3+4-
與鹽酸反應(yīng)的離子FeO4-2H+===Fe2+FeO4-6H+===2Fe3+4-34
232+1
Fe+4H2O'
方程式~+出0^3H2?!?/p>
O
穩(wěn)定性”不穩(wěn)定―穩(wěn)定d穩(wěn)定-
做紅色油漆和涂料?,鐵
用途~磁鐵的主要成分6
銹的主要成分3
13
J
Fe(OH)2^Fe(OH)一
白色固體3紅褐色固體。
Fe(OH)2+2lT==Fe2一+2壓0‘Fe(OH)3+3H-===FeA+3m0”
△
-P
,
2Fe(OH)3=====Fe2O3+3H2(K
可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應(yīng):Fe"
可溶性鐵鹽與堿溶液反應(yīng):Fe"+
+20H-=^
30H-==Fe(0H)3I~
Fe(OH)219
(3)Fe?.和Fe、'離子的檢驗(yàn):
'①溶液是淺綠色的
②與KSCN溶液作用不顯紅色,再滴氯水則變紅
Pe2t\③加NaOH溶液現(xiàn)象:白色一?灰綠色一?紅褐色
2+3-
④加入K3[Fe(CN)J:產(chǎn)生藍(lán)色沉淀3Fe+2[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]21
l⑤滴加酸性KMnO,溶液紫紅色褪去
'①與無色KSCN溶液作用顯紅色
Fe3,②溶液顯黃色或棕黃色
③加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀
、④滴入淀粉-KI溶液,溶液變藍(lán):2「+2Fe3+=l2+2Fe"
(4)應(yīng)用
△
a.實(shí)驗(yàn)室用飽和FeCh溶液滴入沸水中制取氫氧化鐵膠體,化學(xué)方程式為FeCh+3H?()=====
Fe(0H)3(K^)+3HCl?
b.利用Fe?+易水解的性質(zhì),工業(yè)上常用調(diào)節(jié)pH方法除去溶液中的鐵離子。
c.利用Fe&+易水解的性質(zhì),實(shí)驗(yàn)室配制氯化鐵溶液,通常將氯化鐵固體先溶于較濃的鹽酸
中,再稀釋至所需濃度。
d.Fe,+可腐蝕印刷電路板上的銅箔:2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+
e.配制硫酸亞鐵溶液時(shí)常加少量硫酸抑制Fe?+的水解,加少量鐵屑防止Fe?+被氧化。
8、銅及其化合物
I.銅
(1)物理性質(zhì):紫紅色固體,具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性,不能被磁體吸引。
(2)化學(xué)性質(zhì)
反應(yīng)物化學(xué)方程式
①常溫下潮濕的空氣中:2CU+02+C()2+H20===CU2(0H)£03(堿式
非碳酸銅,綠色)
0-2
金△
②在空氣中加熱:2Cu+0z----2CuO(黑色固體)
屬
點(diǎn)燃
Cl
2Cu+Cb----CuCb(棕黃色煙)
氧△
濃硫酸
Cu+2H£0“濃)----CuS0,+S0f+2HzO
化2
濃硝酸CU+4HN03(濃)===CU(N03)2+2N0?t+2H0
性2
酸稀硝酸3CU+8HN0:,牖)===3CU(N03)2+2N0t+4H20
鹽AgN03>FeCl3Cu+2AgN()3==Cu(NO3)2+2Ag、Cu+2FeC13===CuC12+2FeC12
II.氧化銅和氧化亞銅
名稱氧化銅(CuO)氧化亞銅(Cu2O)
顏色黑色磚紅色
b21+
與酸反應(yīng)(H+)CuO+2H===Cu+H20CU20+2H===CU"+CU+H2。
△△
與壓反應(yīng)
CU0+H2-----Cu+IWCU2O+H2-----2Cu+IW
高溫
轉(zhuǎn)化關(guān)系
4CuO-----2CU20+02t
III.氫氧化銅
(1)物理性質(zhì):藍(lán)色難溶于水的固體。
(2)化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用
翻堿性,加H*[—Tn
?八,、.不穩(wěn)定性/cu\"面|
文丁麗534^4糜1a
△
反應(yīng)①的化學(xué)方程式:CU(0H)2=====CU0+H20
+2+
反應(yīng)②的離子方程式;CU(0H)2+2H-=CU+2H,0
IV.銅鹽
(1)堿式碳酸銅
堿式碳酸銅的化學(xué)式為CU2(OH)£O3,是銅綠的成分,是銅在潮濕的空氣中被銹蝕的結(jié)果,其
△
受熱分解的化學(xué)方程式為Cu2(OH)2C0.3====2CU0+C02t+H20
(2)硫酸銅
①CuSO,-5IL0為藍(lán)色晶體,俗稱膽帆或藍(lán)研。
②無水CuSO」為白色粉末,遇水變藍(lán)色(生成CuSO,-5Hm)。
(3)銅鹽的毒性
銅鹽溶液有毒,主要是因?yàn)殂~離子能與蛋白質(zhì)作用,使蛋白質(zhì)變性,因此人們利用這一性質(zhì)
用膽機(jī)、熟石灰、水配成了波爾多液,用來殺滅植物的病毒。
16
第四章非金屬及其化合物
一、硅及其化合物Si
硅元素在地殼中的含量排第二,在自然界中沒有游離態(tài)的硅,只有以化合態(tài)存在的硅,
常見的是二氧化硅、硅酸鹽等。
硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖為Si二元素位于元素周期表第三周期第IVA族,硅原子
最外層有4個(gè)電子,既不易失去電」7「易得到電子,主要形成四價(jià)的化合物。
1、單質(zhì)硅(Si):(imolSi有2moiSi-Si鍵)
(1)物理性質(zhì):有金屬光澤的灰黑色固體,熔點(diǎn)高,硬度大。
(2)化學(xué)性質(zhì):
①常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑,只能跟F2、HF和NaOH溶液反應(yīng)。
Si+2F2=SiF4
Si+4HF=SiF4+2H2T
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2T
②在高溫條件下,單質(zhì)硅能與02和CL等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。
(3)用途:太陽能電池、計(jì)算機(jī)芯片以及半導(dǎo)體材料等。
(4)硅的制備:工業(yè)上,用C在高溫下還原SiCh可制得粗硅。
SiO2+2C=Si(ffi)+2COt
Si(粗)+2C12=SiCU
SiCL?+2H2=Si(純)+4HCl
2、二氧化硅(SiO2):(imolSiOz有4molSi-0鍵)
(1)SiCh的空間結(jié)構(gòu):立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),SiCh直接由原子構(gòu)成,不存在單個(gè)SiCh分子。
(2)物理性質(zhì):熔點(diǎn)高,硬度大,不溶于水。
(3)化學(xué)性質(zhì):SiO2常溫下化學(xué)性質(zhì)很不活潑,不與水、酸反應(yīng)(氫氟酸除外),能
與強(qiáng)堿溶液、氫氟酸反應(yīng),高溫條件下可以與堿性氧化物反應(yīng):
①與強(qiáng)堿反應(yīng):SiO2+2NaOH=Na2SiG>3+H2O(生成的硅酸鈉具有粘性,所
以不能用帶磨口玻璃塞試劑瓶存放NaOH溶
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