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高中化學(xué)高考必修一第1章到第4章知識(shí)點(diǎn)全歸納
第一節(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本方法
一.化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全都包括哪些內(nèi)容?
1.遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則。
2.了解安全措施。
(1)做有毒氣體的實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)在通風(fēng)廚中進(jìn)行,并注
意對(duì)尾氣進(jìn)行適當(dāng)處理(吸收或點(diǎn)燃等)。進(jìn)行易燃易爆氣
體的實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意驗(yàn)純,尾氣應(yīng)燃燒掉或作適當(dāng)處理。
(2)燙傷宜找醫(yī)生處理。
(3)濃酸沾在皮膚上,用水沖凈然后用稀NaHC03溶液
淋洗,然后請(qǐng)醫(yī)生處理。
(4)濃堿撒在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,先用稀醋酸中和,然后用水
沖擦干凈。濃堿沾在皮膚上,宜先用大量水沖洗,再涂上硼
酸溶液。濃堿濺在眼中,用水洗凈后再用硼酸溶液淋洗。
(5)鈉、磷等失火宜用沙土撲蓋。
(6)酒精及其他易燃有機(jī)物小面積失火,應(yīng)迅速用濕
抹布撲蓋。
3.常用危險(xiǎn)化學(xué)品的標(biāo)志有哪些?
二.混合物的分離和提純的方法有哪些?
1.過(guò)濾一一適用于不溶性固體和液體的分離。
實(shí)驗(yàn)儀器:燒杯,玻璃棒,漏斗,鐵架臺(tái)(帶鐵圈),
裝置如右圖。
注意事項(xiàng):
(1)一貼,二低,三靠。一貼,濾紙要緊貼漏斗內(nèi)壁;
二低,濾紙要低于漏斗邊沿,液面要低于濾紙邊沿。三靠,
玻璃棒緊靠三層濾紙?zhí)?,濾紙緊靠漏斗內(nèi)壁,漏斗尖嘴處緊
靠燒杯內(nèi)壁。
(2)玻璃棒起到引流的作用。
2.蒸發(fā)一一適用于可溶性固體和液體的分離。
實(shí)驗(yàn)儀器:酒精燈,蒸發(fā)皿,玻璃棒,鐵架臺(tái)(帶鐵圈),
裝置如右圖。
注意事項(xiàng):
(1)在加熱蒸發(fā)過(guò)程中,應(yīng)用玻璃棒不斷攪拌,防止
由于液體溫度局部過(guò)高造成液滴飛濺;
(2)加熱到蒸發(fā)皿中有大量晶體析出時(shí)應(yīng)停止加熱,
用余熱蒸干。
(3)熱的蒸發(fā)皿應(yīng)用用煙鉗取下,不能直接放在實(shí)驗(yàn)
臺(tái)上,以免燙壞實(shí)驗(yàn)臺(tái)或遇水引起蒸發(fā)皿破裂。如果確要立
即放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,則要墊上石棉網(wǎng)上。
3.蒸儲(chǔ)一一利用互溶的液態(tài)混合物中各組分沸點(diǎn)的不
同,加熱使其某一組分變成蒸汽,經(jīng)過(guò)冷凝后再變成液體,
從而跟其他組分分開(kāi),目的是將難揮發(fā)或不揮發(fā)的雜質(zhì)除
去。
實(shí)驗(yàn)儀器:溫度計(jì),蒸得燒瓶,石棉網(wǎng),鐵架臺(tái),
酒精燈,冷凝管,牛角管,錐形瓶。
注意事項(xiàng):
①溫度計(jì)的水銀球應(yīng)在蒸儲(chǔ)燒瓶的支管口處。
②蒸儲(chǔ)燒瓶中放少量碎瓷片——防液體暴沸。
③冷凝管中冷卻水從下口進(jìn),上口出。
④先打開(kāi)冷凝水,再加熱,加熱前需墊石棉網(wǎng)。
4.萃取一一利用某種物質(zhì)(溶質(zhì))在互不相溶的溶劑里
溶解度的不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一溶劑所組成的
溶液里提取出來(lái)的方法。
實(shí)驗(yàn)儀器:分液漏斗,燒杯,鐵架臺(tái)(帶鐵圈)。
實(shí)驗(yàn)步驟:①裝液②振蕩③靜置④分液
注意事項(xiàng):
(1)分液漏斗使用前要先檢查是否漏水。查漏的方法:
在分液漏斗中注入少量水,塞上瓶塞,倒置看是否漏水,若
不漏水,把瓶塞旋轉(zhuǎn)180°,再倒置看是否漏水。
(2)振蕩過(guò)程中要不斷放氣,防止內(nèi)部氣壓過(guò)大將活
塞頂開(kāi)。
(3)分液時(shí)活塞和凹槽要對(duì)齊,目的是保證內(nèi)外氣壓
相通,以使液體順利流下。上層溶液從上口倒出,下層溶液
從下口放出。
(4)萃取劑選擇的三個(gè)條件:
①萃取劑與原溶劑互不相溶②溶質(zhì)在萃取劑中的溶解
度比原溶劑中要大
③萃取劑與原溶液不發(fā)生反應(yīng)。
三.C1—和S042-離子是如何檢驗(yàn)的?
1.C1一檢驗(yàn)方法:先加稀HN03,后加AgN03溶液,若有
白色沉淀生成,說(shuō)明溶液中含有C1—。加稀HN03的目的排
除C032—的干擾。發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:C1—HAg+=AgCl
I0
2.S042-檢驗(yàn)方法:先加稀HC1,后加BaC12(或Ba(N03)2)
溶液,若有白色沉淀生成,說(shuō)明溶液中含有S042-。加稀HC1
的目的排除C032—、S032—和Ag+的干擾。發(fā)生反應(yīng)的離子
方程式:S042-+Ba2+=BaS04I
四.物質(zhì)溶解性口訣是什么?
堿:K、Na、Ba溶,Ca微溶
鹽:鉀鹽,鈉鹽,鍍鹽,硝酸鹽全部溶
氯化物:AgCl不溶硫酸鹽:BaS04不溶,CaS04和Ag2S04
微溶
碳酸鹽:NH4+、K、Na溶,Mg微溶
在水中不存在:AgOH,Fe2(C03)3,A12(CO3)3,CuC03
五.除雜有哪些原則?
1.除雜原則:
不增(盡量不引入新雜質(zhì))
不減(盡量不損耗樣品)
易分(容易分離一一生成完全不溶物或氣體)
復(fù)原(除去各種雜質(zhì),還原到目標(biāo)產(chǎn)物)
2.注意:為了使雜質(zhì)除盡,加入的試劑不能是“適量”,
而應(yīng)是“過(guò)量”;但過(guò)量的試劑必須在后續(xù)操作中便于除去。
六.粗鹽提純加入除雜試劑的順序是什么?
1.BaC12-NaOH-*Na2CO3-*HC1
2.BaC12^Na2C03-NaOH-*HCl
3.NaOHBaC12-*Na2CO3-*HC1
注:粗鹽中含有的雜質(zhì)離子有Ca2+、Mg2+、S042-
l.Na2CO3必須在BaC12之后加入,目的是除去Ca2+和
過(guò)量的Ba2+O
2.最后加入的鹽酸必須適量,目的是除去過(guò)量的0H-和
C032-O
3.加鹽酸之前要先進(jìn)行過(guò)濾。
第二節(jié)化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
一.物質(zhì)的量的定義及制定標(biāo)準(zhǔn)是什么?
1.物質(zhì)的量一一符號(hào)(n),表示含有一定數(shù)目粒子的集
體的物理量。
2.單位——為摩爾(mol):國(guó)際上規(guī)定,lmol粒子集體
所含的粒子數(shù)與0.012Kgl2C所含的碳原子數(shù)相同,約為6.02
X1023o
把含有6.02X1023個(gè)粒子的任何粒子集體計(jì)量為1摩
爾。
3.阿伏加德羅常數(shù)
把lmol任何粒子的粒子數(shù)叫做阿伏加德羅常數(shù),確定
為6.02X1023mol-lo
4.物質(zhì)的量=物質(zhì)所含微粒數(shù)目/阿伏加德羅常數(shù)n二N
/NA
5.物質(zhì)的量與微觀粒子數(shù)之間成正比:nl/n2=Nl/N2
使用物質(zhì)的量應(yīng)注意事項(xiàng):
①物質(zhì)的量這四個(gè)字是一個(gè)整體,是專(zhuān)用名詞,不得簡(jiǎn)
化或增添任何字。
②物質(zhì)的量只適用于微觀粒子,使用摩爾作單位時(shí),所
指粒子必須指明粒子的種類(lèi),如原子、分子、離子等。且粒
子的種類(lèi)一般都要用化學(xué)符號(hào)表示。
③物質(zhì)的量計(jì)量的是粒子的集合體,不是單個(gè)粒子。
二.摩爾質(zhì)量(M)定義及公式是什么?
1.定義:?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量叫摩爾質(zhì)
量。
2.單位:g/mol或g.mol-1
3.數(shù)值:等于該粒子的相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量。
4.物質(zhì)的量二物質(zhì)的質(zhì)量/摩爾質(zhì)量n=m/M
三.氣體摩爾體積的定義及公式是什么?
1.氣體摩爾體積(Vm)
(1)定義:?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的氣體所占的體積叫做氣體
摩爾體積。
(2)單位:L/mol或m3/niol
2.物質(zhì)的量二氣體的體積/氣體摩爾體積n二V/Vm
3.標(biāo)準(zhǔn)狀況特指0℃101KPa,Vm=22.4L/molo
4.阿伏加德羅定律:
v同溫、同壓下,等物質(zhì)的量的任何氣體(含有相同的
分子個(gè)數(shù))的體積相等.
5.理想氣體狀態(tài)方程(克拉珀龍方程):PV二nRT
v推論:
(1)同溫、同壓下,氣體的體積與其物質(zhì)的量成正比:
VI:V2=nl:n2
(2)同溫、同體積時(shí),氣體的壓強(qiáng)與其物質(zhì)的量成正
比:Pl:P2=nl:n2
(3)同溫、同壓下,氣體的密度之比等于其摩爾質(zhì)量
之比P1:P2=Ml:M2
四.物質(zhì)的量在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
1.物質(zhì)的量濃度的定義及公式是什么?
(1)定義:以單位體積溶液里所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量來(lái)
表示溶液組成的物理量,叫做溶質(zhì)的物質(zhì)的濃度。
(2)單位:mol/L,mol/m3
(3)物質(zhì)的量濃度=溶質(zhì)的物質(zhì)的量/溶液的體積C=n
2.一定物質(zhì)的量濃度的配制的步驟包括哪些?
(1)基本原理:根據(jù)欲配制溶液的體積和溶質(zhì)的物質(zhì)
的量濃度,用物質(zhì)的量濃度計(jì)算的方法,求出所需溶質(zhì)的質(zhì)
量或體積,在燒杯中溶解并在容量瓶?jī)?nèi)用溶劑稀釋為規(guī)定的
體積,就得欲配制的溶液。
(2)主要操作
所需儀器:托盤(pán)天平或量筒、燒杯、玻璃棒、容量瓶、
膠頭滴管。
A.檢驗(yàn)是否漏水,方法與分液漏斗查漏相同。
B.配制溶液①計(jì)算;②稱(chēng)量;③溶解;④轉(zhuǎn)移;⑤洗滌;
⑥定容;⑦搖勻;
⑧裝瓶貼簽。
注意事項(xiàng):
A.選用與欲配制溶液體積相同的容量瓶。
B.使用前必須檢查是否漏水。
C.不能在容量瓶?jī)?nèi)直接溶解。
D.溶解完的溶液等冷卻至室溫時(shí)再轉(zhuǎn)移。
E.定容時(shí),當(dāng)液面離刻度線「2cm時(shí)改用滴管,以平視
法觀察加水至液面最低處與刻度相切為止。
F.誤差分析
a、稱(chēng)量產(chǎn)生誤差
1)稱(chēng)量時(shí)左盤(pán)高,右盤(pán)低I
2)稱(chēng)量時(shí)稱(chēng)量物放在右盤(pán),而不去碼放在左盤(pán)(正常:
m二不去碼+游碼;錯(cuò)誤:秩碼二m+游碼)I
3)量筒量取液體藥品時(shí)仰視讀數(shù)t
4)量筒量取液體藥品時(shí)俯視讀數(shù)J
b、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌產(chǎn)生誤差
5)溶解過(guò)程中有少量液體濺出燒杯I
6)未洗滌溶解用的玻璃棒和燒杯I
7)洗滌液未轉(zhuǎn)入容量瓶中而倒入廢液缸中I
c、定容誤差
8)定容時(shí)仰視刻度I
9)定容時(shí)俯視刻度f(wàn)
10)定容時(shí)液面低于刻度線f
11)未等溶液冷卻就定容f
12)定容后發(fā)現(xiàn)液面高于刻度線后,用滴管吸出少量溶
液J
13)搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度再加水I
14)原容量瓶洗凈后未干燥無(wú)影響
15)容量瓶中含有少量的水無(wú)影響
16)往容量瓶中加水時(shí)有少量加到瓶外無(wú)影響
3.溶液稀釋定律是什么?
C(濃溶液)-V(濃溶液)=C(稀溶液)?V(稀溶液)
4.濃度(C)與溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(3)的關(guān)系式
C=1000Pco/M(P的單位為g/mL)
第二章化學(xué)物質(zhì)及其變化
一.物質(zhì)的分類(lèi)的意義是什么?
1.分類(lèi)是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)物質(zhì)及其變化的一種常用的
基本方法,它不僅可以使有關(guān)化學(xué)物質(zhì)及其變化的知識(shí)系統(tǒng)
化,還可以通過(guò)分門(mén)別類(lèi)的研究,了解物質(zhì)及其變化的規(guī)律。
分類(lèi)要有一定的標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可以對(duì)化學(xué)物質(zhì)及其
變化進(jìn)行不同的分類(lèi)。交叉分類(lèi)法和樹(shù)狀分類(lèi)法是常用的兩
種分類(lèi)方法。
2.分散系的定義及其分類(lèi)是什么?
(1)定義:把一種(或多種)物質(zhì)分散在另一種(或
多種)物質(zhì)中所得到的體系,叫分散系。被分散的物質(zhì)稱(chēng)作
分散質(zhì)(可以是氣體、液體、固體),起容納分散質(zhì)作用的
物質(zhì)稱(chēng)作分散劑(可以是氣體、液體、固體)。
(2)分類(lèi):按分散質(zhì)粒子大小來(lái)分可以把分散系分成3
種:溶液、膠體和濁液。
(3)區(qū)別:分散質(zhì)粒子的大小是膠體區(qū)別于溶液、濁
液的本質(zhì)特征。
第二節(jié)離子反應(yīng)
二.離子反應(yīng)
1.電解質(zhì)和非電解質(zhì)的定義以及范圍是什么?
電解質(zhì):在水溶液中或熔化狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔锝?/p>
電解質(zhì)。酸、堿、鹽、水和部分金屬氧化物都是電解質(zhì)。
酸:電離時(shí)生成的陽(yáng)離子全部是氫離子的化合物
堿:電離時(shí)生成的陰離子全部是氫氧根離子的化合物。
鹽:電離時(shí)生成金屬離子(或鐵根離子)和酸根離子的
化合物。
非電解質(zhì):在水溶液中或熔化狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合
物,叫非電解質(zhì)。
注意:
①電解質(zhì)、非電解質(zhì)都是化合物,不同之處是在水溶液
中或熔融狀態(tài)下能否導(dǎo)電。
②電解質(zhì)的導(dǎo)電是有條件的:電解質(zhì)必須在水溶液中或
熔融狀態(tài)下才能導(dǎo)電。
③能導(dǎo)電的物質(zhì)并不全部是電解質(zhì):如銅、鋁、石墨、
氯化鈉溶液等。
④溶于水能導(dǎo)電的化合物不一定是電解質(zhì)。電解質(zhì)導(dǎo)電
必須是化合物本身能電離出自由移動(dòng)的離子而導(dǎo)電,不能是
發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成的物質(zhì)導(dǎo)電。如非金屬氧化物(S02、S03、
C02)、大部分的有機(jī)物為非電解質(zhì)。
⑤某些難溶于水的化合物。如BaS04、AgCl等,由于它
們的溶解度太小,測(cè)不出其水溶液的導(dǎo)電性,但它們?nèi)芙獾?/p>
部分是完全電離的,所以是電解質(zhì)。
⑥單質(zhì)和混合物既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。
2.強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的定義以及范圍是什么?
(1)強(qiáng)電解質(zhì):在水溶液中或熔融狀態(tài)下全部電離成
離子的電解質(zhì)。
(2)范圍:
強(qiáng)酸(HC1、H2s04、HN03、HC104.HI、HBr)
強(qiáng)堿(NaOH、KOH、Ba(0H)2等)
大多數(shù)的鹽及金屬氧化物
注:一些不溶于水的鹽,如BaS04、CaC03等,但它溶
解的那部分會(huì)完全電離成離子,所以像這樣的不溶性鹽也是
強(qiáng)電解質(zhì)。
(3)弱電解質(zhì):只有部分電離成離子的電解質(zhì)
(4)范圍:
弱酸:(H2c03、CH3C00H等)
弱堿:[NH3?H20.Fe(0H)3.Cu(0H)2等]
水
3.電離以及電離方程式的定義是什么?
電離:物質(zhì)溶于水后或受熱熔化時(shí),離解成能夠自由移
動(dòng)的離子的過(guò)程。
電離方程式:用離子符號(hào)表示電解質(zhì)電離過(guò)程的式子,
叫做電離方程式。
B陰、陽(yáng)離子拆開(kāi)寫(xiě),但原子團(tuán)不能拆開(kāi),如:N03-、
S042-、OH-、NH4+、C032-等。
B陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)由化學(xué)式?jīng)Q定,帶電荷數(shù)由化合價(jià)
決定。
B強(qiáng)酸的酸式根(HS04-)要拆開(kāi)寫(xiě),而弱酸的酸式根
(HC03-.HS03-等)不能拆開(kāi)。
B強(qiáng)電解質(zhì)用“二”,弱電解質(zhì)用‘公”
B多元弱酸分步寫(xiě),多元弱堿一步寫(xiě)。
4.離子方程式定義以及書(shū)寫(xiě)步驟是什么?
離子方程式:用實(shí)際參加反應(yīng)的離子符號(hào)來(lái)表示反應(yīng)的
式子。它不僅表示一個(gè)具體的化學(xué)反應(yīng),而且表示同一類(lèi)型
的離子反應(yīng)。
復(fù)分解反應(yīng)這類(lèi)離子反應(yīng)發(fā)生的條件是:生成沉淀、氣
體或水。
書(shū)寫(xiě)方法:
寫(xiě):寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式
拆:把易溶于水、易電離的物質(zhì)拆寫(xiě)成離子形式
刪:將不參加反應(yīng)的離子從方程式兩端刪去
查:查方程式兩端原子個(gè)數(shù)和電荷數(shù)是否相等
注:不能拆的5種物質(zhì)
①難溶或微溶物質(zhì)②弱電解質(zhì)(弱酸、弱堿、水)③氧
化物④氣體⑤單質(zhì)
強(qiáng)調(diào):澄清石灰水則應(yīng)拆;若是石灰乳或石灰漿則不能
拆。
5.離子共存的定義以及不能共存的情況是什么?
所謂離子在同一溶液中能大量共存,就是指離子之間不
發(fā)生任何反應(yīng);若離子之間能發(fā)生反應(yīng),則不能大量共存。
A.結(jié)合生成難溶物質(zhì)的離子不能大量共存:如Ba2+和
S042-、Ag+和Cl-、Ca2+和C032-.悔2+和0H-等。注:
Fe(0H)3(紅褐色);Cu(0H)2(藍(lán)色);Fe(0H)2(白色);CuS(黑
色);AgBr(淺黃色)、Agl(黃色)。
B.結(jié)合生成氣體或易揮發(fā)性物質(zhì)的離子不能大量共存:
如H+和C032-,HC03-,S032-,0H-和NH4+等。
C.結(jié)合生成難電離物質(zhì)的離子不能大量共存:如H+和
OH-、CH3C00-,0H-和HC03一等。
D.發(fā)生氧化還原反應(yīng)(如H+、N03-和Fe2+)、水解反應(yīng)
的離子不能大量共存(待學(xué))。
E.生成絡(luò)合物,如Fe3+和SCN-等。
F.弱酸的酸式酸根離子在較強(qiáng)的的酸性和堿性環(huán)境中
都不能大量共存。如HC03-、HS-、HS03-、H2P04-、HP042-
都不能在酸性和堿性環(huán)境中大量共存。
注意:題干中的條件:如無(wú)色溶液應(yīng)排除有色離子:Fe2+
(淺綠色)、Fe3+(棕黃色)、Cu2+(藍(lán)色)、Mn04-(紫色)
等離子,酸性(或堿性)則應(yīng)考慮所給離子組外,還有大量
的H+(或OH-)o
6.離子方程式正誤判斷有哪六看?
一看反應(yīng)是否符合事實(shí):主要看反應(yīng)能否進(jìn)行或反應(yīng)產(chǎn)
物是否正確。
二看能否寫(xiě)出離子方程式:純固體之間的反應(yīng)不能寫(xiě)離
子方程式。
三看化學(xué)用語(yǔ)是否正確:化學(xué)式、離子符號(hào)、沉淀、氣
體符號(hào)、等號(hào)等的書(shū)寫(xiě)是否符合事實(shí)。
四看離子配比是否正確。
五看原子個(gè)數(shù)、電荷數(shù)是否守恒。
六看與量有關(guān)的反應(yīng)表達(dá)式是否正確(過(guò)量、適量)。
第三節(jié)氧化還原反應(yīng)
三、氧化還原反應(yīng)
1.氧化還原反應(yīng)概念的發(fā)展是什么?
得氧失氧的觀點(diǎn)(狹義)
化合價(jià)升降觀點(diǎn)(廣義)
電子轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)(本質(zhì))
氧化反應(yīng)
得氧的反應(yīng)
化合價(jià)升高的反應(yīng)
失去(或偏離)電子的反應(yīng)
還原反應(yīng)
失氧的反應(yīng)
化合價(jià)降低的反應(yīng)
得到(或偏向)電子的反應(yīng)
氧化還原反應(yīng)
有氧得失的反應(yīng)
有化合價(jià)升降的反應(yīng)
有電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)的反應(yīng)
2.氧化還原反應(yīng)中概念及其相互關(guān)系是怎樣的?
氧化劑(有氧化性)一得到電子一化合價(jià)降低一被還原
一發(fā)生還原反應(yīng)一還原產(chǎn)物。
還原劑(有還原性)一失去電子一化合價(jià)升高一被氧化
一發(fā)生氧化反應(yīng)一氧化產(chǎn)物。
3.四種基本反應(yīng)類(lèi)型和氧化還原反應(yīng)的關(guān)系是怎樣
的?
有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)和單質(zhì)生成的分解反應(yīng)以及置
換反應(yīng)一定屬于氧化還原反應(yīng),復(fù)分解反應(yīng)一定不屬于氧化
還原反應(yīng)。
4.得失電子數(shù)目的計(jì)算方法:(高價(jià)-低價(jià))‘系數(shù)’下標(biāo)
5.單雙線橋法標(biāo)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目的方法是什
么?
單線橋法:箭號(hào)起點(diǎn)為還原劑即失電子的元素,終點(diǎn)為
氧化劑即得電子的元素,只標(biāo)電子轉(zhuǎn)移的總數(shù),不標(biāo)得失。
雙線橋法:用兩個(gè)箭頭將反應(yīng)物與生成物中發(fā)生化合價(jià)
變化的同種元素連起來(lái),箭頭從反應(yīng)物開(kāi)始指向生成物,化
合價(jià)升高的標(biāo)在上面,降低的標(biāo)在下面,在線橋上標(biāo)出得失
電子的總數(shù)目,電子得失守恒。
6.特殊的氧化還原反應(yīng)有哪幾種?
(1)部分氧化還原反應(yīng)
在氧化還原反應(yīng)中,如果還原劑只有部分被氧化、或者
氧化劑只有部分被還原,這就是部分氧化還原反應(yīng)。如:
MnO2+4HCl(濃)=MnC12+C12+2H20
(2)歧化反應(yīng)
同種物質(zhì)中同種價(jià)態(tài)的同種元素一部分被氧化、另一部
分被還原的反應(yīng)稱(chēng)為歧化反應(yīng)(這里的“三同”缺一不可)。
如:C12+2NaOH=NaC1+NaC10+H20
(3)歸中反應(yīng)
不同價(jià)態(tài)的同一元素化合價(jià)可升高或降低至某一中間
價(jià)態(tài)。同種元素不同價(jià)態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)遵循以下歸
中規(guī)律:高價(jià)+低價(jià)一中間價(jià)(注”可靠攏不交叉”)。如:
H2s04(濃)+H2s=S02f+SI+2H20
7.氧化還原反應(yīng)的幾種規(guī)律是什么?
(1)價(jià)態(tài)規(guī)律
元素處于最高價(jià)時(shí)只具有氧化性,元素處于最低價(jià)時(shí)只
具有還原性,元素處于中間價(jià)態(tài)時(shí)既有氧化性又有還原性.
(2)強(qiáng)弱規(guī)律
在同一反應(yīng)中,氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性:
還原劑》還原產(chǎn)物
同種元素,一般情況下,高價(jià)的比低價(jià)的氧化性更強(qiáng),
如:氧化性:Fe3+〉Fe2+、HC10>C12
(3)歸中規(guī)律
不同價(jià)態(tài)的同一元素的化合物間反應(yīng),遵循:高價(jià)降,
低價(jià)升,只靠攏,不交叉,最多到同價(jià)。
(4)守恒規(guī)律
還原劑失電子總數(shù)二氧化劑得電子總數(shù),即:化合價(jià)升
高總數(shù)二化合價(jià)降低總數(shù)。
(5)先后規(guī)律
同等條件下,誰(shuí)強(qiáng)誰(shuí)先反應(yīng)(強(qiáng)者先行)
不同的氧化劑與同一還原劑反應(yīng),氧化性強(qiáng)的氧化劑先
反應(yīng)
不同的還原劑與同一氧化劑反應(yīng),還原性強(qiáng)的還原劑先
反應(yīng)
第三章金屬及其化合物
第一節(jié)金屬的化學(xué)性質(zhì)
1.金屬的物理通性有哪些?
(1)金屬在常溫下的狀態(tài)
除汞是液體外,其他在常溫下是固體。
(2)金屬的顏色、光澤
絕大多數(shù)金屬都是銀白色,具有金屬光澤,少數(shù)金屬是
特殊顏色如銅是紫紅色,金是金黃色。
(3)良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性。
(4)延展性
延性:拉成細(xì)絲的性質(zhì)。展性:壓成薄片的性質(zhì)。
2.化學(xué)通性有哪些?
(1)化合態(tài)金屬元素只有正化合價(jià)
(2)金屬單質(zhì)易失電子,表現(xiàn)還原性
(3)易與氧氣反應(yīng),得到氧化物
(4)活動(dòng)性排在氫前的金屬元素與酸反應(yīng)得到鹽和氫
氣
(5)與鹽反應(yīng),置換出活動(dòng)性弱的金屬單質(zhì)
3.金屬鈉的性質(zhì)有哪些?
(1)物理性質(zhì)有哪些?
鈉銀白色、質(zhì)軟、熔點(diǎn)低、密度比水的小但比煤油的大。
★
(2)化學(xué)性質(zhì)有哪些?
①很活潑,常溫下:4Na+02=2Na20*(新切開(kāi)的鈉放
在空氣中容易變暗)
②加熱條件下:2Na+02Na202
★(先熔化成小球,后燃燒產(chǎn)生黃色火焰,生成淡黃色
固體Na202o)
鈉在空氣中的變化過(guò)程:Na-—Na20——NaOH——
Na2C03-10H20(結(jié)晶)-->Na2C03(風(fēng)化),最終得到是一
種白色粉末。一小塊鈉置露在空氣中的現(xiàn)象:銀白色的鈉很
快變暗(生成Na20),跟著變成白色固體(NaOH),然后在固
體表面出現(xiàn)小液滴(NaOH易潮解),最終變成白色粉未(最
終產(chǎn)物是Na2co3)。
③鈉與水的反應(yīng)與H20反應(yīng)
2Na+2H20=2Na0H+H2f★離子方程式:2Na++2H20
=2Na++20H—~HH2f(注意配平)
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:鈉浮在水面上,熔成小球,在水面上游動(dòng),
有哧哧的聲音,最后消失,在反應(yīng)后的溶液中滴加酚猷,溶
液變紅?!案 c密度比水?。挥巍蓺錃?;響—
反應(yīng)劇烈;熔——鈉熔點(diǎn)低;紅——生成的NaOH遇酚獻(xiàn)變
紅”。
知識(shí)拓展:
a:將鈉放入硫酸銅溶液中,能否置換出銅單質(zhì)?
不能,2Na+2H20=2Na0H+H2t
2Na0H+CuS04=Cu(OH)2I+Na2s04
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:鈉熔成小球,在液面上四處游動(dòng),有藍(lán)色沉
淀生成,有氣泡放出
K、Ca、Na三種單質(zhì)與鹽溶液反應(yīng)時(shí),先與水反應(yīng)生成
相應(yīng)的堿,堿再和鹽溶液反應(yīng)
b:將鈉放入鹽酸中,鈉將先和H20反應(yīng),還是先和HC1
反應(yīng)?
2Na+2HCl=2NaCl+H2t
鈉與酸反應(yīng)時(shí),如酸過(guò)量則鈉只與酸反應(yīng),如酸不足量
則鈉先與酸反應(yīng)再與水反應(yīng)。
一般規(guī)律:
鈉與酸溶液反應(yīng)時(shí),鈉直接與溶液中的酸反應(yīng),但當(dāng)鈉
與其它溶液反應(yīng)時(shí),一般是鈉先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫
氣,然后再看生成的氫氧化鈉是否與原溶液中的溶質(zhì)反應(yīng)!
(3)鈉的保存方法是什么?
①鈉必須保存在隔絕空氣環(huán)境中,實(shí)驗(yàn)室將鈉保存在煤
油或石蠟中。
②鈉著火的處理?用干燥的砂土撲滅
3、鈉的存在:以化合態(tài)存在。
4、鈉的保存:保存在煤油或石蠟中。
5、工業(yè)制鈉:電解熔融的NaCl:2NaCl(熔融)2Na+C12
t★
6、鈉的用途:①在熔融的條件下鈉可以制取一些金屬,
如鈦、錯(cuò)、鋸、鋰等;
②鈉鉀合金是快中子反應(yīng)堆的熱交換劑;
③鈉蒸氣可作高壓鈉燈,發(fā)出黃光,射程遠(yuǎn),透霧能力
強(qiáng)。
4.鋁的性質(zhì)
1、物理性質(zhì):銀白色金屬,質(zhì)較軟,但比鎂要硬,熔
點(diǎn)比鎂高。有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和延展性。
2、化學(xué)性質(zhì):鋁是較活潑的金屬。
①通常與氧氣易反應(yīng),生成致密的氧化物起保護(hù)作用。
4Al+302==2A1203o
(Fe形成的氧化膜疏松,不能保護(hù)內(nèi)層金屬。Mg和A1
形成的氧化膜致密,能保護(hù)內(nèi)層金屬不被繼續(xù)氧化。)
加熱鋁箔的現(xiàn)象和解釋是什么?
現(xiàn)象:鋁箔熔化,表面失去光澤,熔化的鋁并不滴落。
現(xiàn)象解釋?zhuān)海ㄒ驗(yàn)殇X表面有一層氧化膜保護(hù)了鋁。即使
打磨過(guò)的鋁箔,在空氣中也會(huì)很快生成新的氧化膜。鋁與空
氣形成了一層致密的氧化膜,阻止內(nèi)層金屬繼續(xù)與氧氣發(fā)生
反應(yīng)。)
同時(shí)也容易與C12、S等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。
②鋁的兩性體現(xiàn)在哪里?
①鋁與稀鹽酸的反應(yīng)
化學(xué)方程式為:2A1+6HC1==2A1C13+3H2f
離子方程式為:2A1+6H+=2A13++3H2t
(與酸反應(yīng):強(qiáng)氧化性酸,如濃硫酸和濃硝酸在常溫下,
使鋁發(fā)生鈍化現(xiàn)象;加熱時(shí),能反應(yīng),但無(wú)氫氣放出;非強(qiáng)
氧化性酸反應(yīng)時(shí)放出氫氣。(2A1+6H+=2A13++3H2t))
③②鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)
化學(xué)方程式為:2Al+2NaOH+2H20=2NaA102+3H2f
離子方程式為:2A1+20H-+2H20=2A102-+3H2t
反應(yīng)可以看成兩步進(jìn)行:
第一步:2A1+6H2O=2A1(0H)3I+3H2t
第二步:Al(OH)3+Na0H=NaA102+2H20
所以在這個(gè)反應(yīng)中Al做還原劑,H20水做氧化劑。
鋁既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿反應(yīng),是兩性金屬。
與強(qiáng)堿溶液反應(yīng):2Al+2NaOH+2H20=2NaA102+3H2f
(2A1+20H-+2H20=2A102-+3H2f)
鋁既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿反應(yīng),是兩性金屬。
④與某些鹽溶液反應(yīng):如能置換出CuS04、AgN03等溶
液中的金屬。
⑤鋁熱反應(yīng):(了解就行)
鋁與某些金屬氧化物的反應(yīng)(如V、Cr、Mn、Fe的氧化
物)叫做鋁熱反應(yīng)
2Al+Fe203A1203+2FeoAl和Fe203的混合物叫做鋁熱劑。
利用鋁熱反應(yīng)焊接鋼軌。
5.物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用規(guī)律和步驟是
什么?
(1)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比,橫(量)相
當(dāng),豎(單位)相同
(2)根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的基本步驟:
①根據(jù)題意寫(xiě)出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式
②找出相關(guān)物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比
③對(duì)應(yīng)計(jì)量系數(shù),找出相關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量
(要求的量用n(B)或設(shè)未知數(shù)x、y等代表)
④根據(jù)計(jì)量關(guān)系進(jìn)行計(jì)算。
6.金屬鎂的性質(zhì)有哪些?
①鎂與稀鹽酸的反應(yīng)
②鎂與鹽溶液的反應(yīng)
③鎂與氧氣的反應(yīng)
④鎂與二氧化碳的反應(yīng)
5.鎂與氮?dú)獾姆磻?yīng)
7.鐵Fe
1、單質(zhì)鐵的物理性質(zhì):鐵片是銀白色的,鐵粉呈黑色,
純鐵不易生銹,但生鐵(含碳雜質(zhì)的鐵)在潮濕的空氣中易
生銹。(原因:形成了鐵碳原電池。鐵銹的主要成分是Fe203)o
2、單質(zhì)鐵的化學(xué)性質(zhì):
①與非金屬單質(zhì)反應(yīng):3Fe+202Fe304^(現(xiàn)象:劇烈
燃燒,火星四射,生成黑色的固體)
2Fe+3cl2===2FeC13
Fe+S二二二二FeS
②與非氧化性酸反應(yīng):Fe+2HCl=FeC12+H2f
(Fe+2H+=Fe2++H2f)
常溫下鋁、鐵遇濃硫酸或濃硝酸鈍化。加熱能反應(yīng)但無(wú)
氫氣放出。
③與鹽溶液反應(yīng):Fe+CuS04=FeS04+Cu
(Fe+Cu2+=Fe2++Cu);
④鐵與水蒸氣的反應(yīng)的現(xiàn)象和方程式是什么?
反應(yīng)現(xiàn)象:加熱時(shí)試管內(nèi)鐵粉紅熱,點(diǎn)燃肥皂泡可聽(tīng)到
爆鳴聲。
實(shí)驗(yàn)裝置:
反應(yīng)方程式::3Fe+4H20(g)Fe304+4H2f★
第二節(jié)幾種重要的金屬化合物
1.鈉的重要化合物有哪些?
(1)Na20和Na202有哪些性質(zhì)?
①氧化鈉是白色固體,過(guò)氧化鈉是淡黃色固體。
②堿性氧化物有哪些性質(zhì)?
1、Na20
白色固體,是堿性氧化物,具有堿性氧化物的通性:
Na2O+H2O=2NaOH,★
Na20+C02=Na2C03,
★Na20+2HC1=2NaC1+H20
.另外:加熱時(shí),2Na20+02=2Na202
堿性氧化物+水一堿Na2O+H2O=2NaOH
堿性氧化物+酸性氧化物一含氧酸鹽Na20+C02=Na2C03
堿性氧化物+酸-鹽+水Na20+2HCl=2NaCl+H20
Na20屬于典型的堿性氧化物。
③2、Na202:淡黃色固體是復(fù)雜氧化物,易與水和二氧
化碳反應(yīng)。
Na202與H20的反應(yīng)
2Na202+2H20=4Na0H+02*;
離子反應(yīng)方程式:2Na202+2H20=4Na++40H-+02f
實(shí)質(zhì):Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2
2H202=2H20+02f
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:產(chǎn)生氣泡,試管壁發(fā)燙,溶液(滴加酚酰)先
變紅,后褪色
@Na202與C02的反應(yīng)
2Na202+2C02=2Na2co3+02
Na202與H20、C02的反應(yīng)中,Na202既是氧化劑又是還
原劑,這兩個(gè)反應(yīng)是典型的歧化反應(yīng)。Na202不屬于堿性氧
化物。
因此Na202常做生氧劑,供氧劑,同時(shí),Na202還具有
強(qiáng)氧化性,有漂白作用。如實(shí)驗(yàn):Na202和水反應(yīng)后的溶液
中滴加酚酰,變紅后又褪色。
⑤Na202的用途
可做漂白劑(強(qiáng)氧化性漂白),呼吸面具或潛艇中的供
氧劑。
⑥)Na20和Na202性質(zhì)比較
Na20
Na202
色態(tài)
白色固體
淡黃色固體
物質(zhì)種類(lèi)
堿性氧化物
過(guò)氧化物
氧元素價(jià)態(tài)
-2
—1
生成條件
4Na+02=2Na20
2Na+02Na202
與水反應(yīng)
Na2O+H2O=2NaOH
2Na202+2H20==4Na0H+02f
與酸性氧化物反應(yīng)
Na20+C02=Na2c03
2Na202+2C02=2Na2co3+02
與酸反應(yīng)
Na20+2HCl=2NaCl+H20
2Na202+4HCl=4NaCl+02f+2H20
穩(wěn)定性
不穩(wěn)定
2Na20+022Na202
穩(wěn)定
(2)Na2C03和NaHC03的性質(zhì)有哪些?
①碳酸鈉俗名純堿,也叫蘇打,為白色粉末狀固體,碳
酸氫鈉俗名小蘇打,為白色細(xì)小晶體。碳酸鈉晶體的化學(xué)式
是Na2C03-10H20,碳酸鈉晶體在干燥的空氣中容易失去結(jié)
晶水變成碳酸鈉粉末。
②與酸反應(yīng)(HC1)
a、Na2C03+2HC1==2NaC1+C02f+H20
C032-+2H+=C02f+H20
b、NaHC03+HCl==NaCl+C02f+H20
HC03-+H+=C02f+H20
結(jié)論:碳酸鈉和碳酸氫鈉都易與酸反應(yīng),但是碳酸氫鈉
與酸反應(yīng)比碳酸鈉更劇烈。
碳酸鈉與酸反應(yīng)之所以緩慢是因?yàn)椋?/p>
Na2C03+HC1=NaC1+N&HC03(無(wú)氣泡產(chǎn)生)
NaHC03+HC>NaCl+C02f+H20(有氣泡)
③與鹽反應(yīng)(BaC12和CaC12)
Na2c03與可溶性的鈣鹽、鎖鹽反應(yīng)生成沉淀
Na2C03+CaC12=CaC03I+2NaCl
C032-+Ca2+=CaC03I
Na2C03+BaC12=BaC03I+2NaCl
C032-+Ba2+=BaC03I
NaHC03可與NaHS04反應(yīng)
NaHC03+NaHS04=Na2s04+H20+C02f
HC03-+H+=H20+C02f
應(yīng)用:利用能否與可溶性的鈣鹽、鋼鹽反應(yīng)生成沉淀來(lái)
來(lái)鑒別Na2c03與N&HC03
④與堿反應(yīng)(Ca(0H)2和Ba(0H)2)
Na2c03+Ca(OH)2=CaC03I+2NaOH
C032-+Ca2+=CaC03I
Na2c03+Ba(OH)2二BaC03I+2NaOH
C032-+Ba2+=BaC03I
NaHC03與Ca(0H)2(或Ba(OH)2)反應(yīng)遵循“以少定多”
的原則
當(dāng)N&HC03少量時(shí),
NaHC03+Ca(0H)2二CaC03I+Na0H+H20
HC03-+Ca2++0H-=CaC03I+H20
當(dāng)Ca(OH)2少量時(shí),
2NaHC03+Ca(0H)2=CaC03I+Na2co3+2H20
2HC03-+Ca2++20H-=CaC03I+2H20+C032-
Na2C03易與Ba2+、Ca2+的堿反應(yīng)生成碳酸鹽沉淀和NaOH
NaHC03能與所有可溶堿反應(yīng)生成碳酸正鹽和水
例如:NaHC03+Na0H=Na2C03+H20
HC03-+0H-=C032-+H20
⑤熱穩(wěn)定性
碳酸鈉受熱不分解,碳酸氫鈉不穩(wěn)定,受熱易分解
2NaHC03Na2C03+H20+C02f
結(jié)論:加熱時(shí),碳酸鈉不分解,而碳酸氫鈉則分解。即:
碳酸鈉比碳酸氫鈉更穩(wěn)定。
所以利用它們對(duì)熱的穩(wěn)定性來(lái)鑒別它們。
⑥a2c03與NaHC03的相互轉(zhuǎn)化:
a、C02+H20+Na2C03=NaHC03
b、固體加熱c、氫氧化鈉溶液
a、Na2C03+H20+C02==2NaHC03
C032-+H20+C02=2HC03-
b、2NaHC03Na2C03+H20+C02f
c、NaHC03+Na0H=Na2c03+H20
HC03-+0H-=C032-+H20
⑦碳酸鈉和碳酸氫鈉性質(zhì)比較
名稱(chēng)
碳酸鈉
碳酸氫鈉
化學(xué)式
Na2C03
NaHC03
俗名
蘇打、純堿
小蘇打
色、態(tài)
白色粉末
白色細(xì)小晶體
用途
洗滌劑,玻璃、肥皂、造紙、紡織等工業(yè)
發(fā)酵粉、滅火劑、治療胃酸過(guò)多(有胃潰瘍時(shí)不能用)
溶解度大小
溶解度:Na2C03>NaHC03
水溶液堿性
堿性(同濃度):Na2C03>NaHC03
與酸反應(yīng)離子方程式
NaHC03比Na2c03快
C032-+2H+
=H20+C02f
HC03-+H+
=H20+C02f
熱穩(wěn)定性
熱穩(wěn)定性:Na2C03>NaHC03
2NaHC03Na2C03+H20+C02t
與CaC12反應(yīng)
Na2C03+CaC12=CaC03I+2NaCl
NaHC03+CaC12不反應(yīng)
相互轉(zhuǎn)化
a、C02+H20
Na2C03=NaHC03
b固體加熱c、氫氧化鈉溶液
⑧如何區(qū)別Na2C03和NaHC03?
a、加熱
加熱固體,產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體的是
NaHC03
b、滴入CaC12或BaC12溶液
產(chǎn)生白色沉淀的是Na2c03
c、逐滴滴入稀鹽酸
反應(yīng)較劇烈的是NaHC03
d.PH值法
e.指示劑法
f.溶解法
★注意幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題:
1、向飽和的Na2c03溶液中通足量的C02有晶體NaHC03
析出?!?/p>
2、Na2c03溶液與稀HC1的反應(yīng)①:向Na2C03溶液中滴
加稀HC1,先無(wú)氣體,后有氣體,如果n(HCl)小于n(Na2co3)
時(shí)反應(yīng)無(wú)氣體放出。發(fā)生的反應(yīng):先
Na2C03+HC1==NaC1+N&HC03,
后N&HC03+HC1==NaC1+H20+C02f
②向稀HC1中滴加Na2C03溶液,立刻有氣體,反應(yīng)是:
Na2C03+2HC>=2NaCl+H20+C02t
3、Na2c03溶液和NaHC03溶液的鑒別:取兩種試液少量,
分別滴加CaC12或BaC12溶液,有白色沉
淀的原取溶液為Na2c03,另一無(wú)明顯現(xiàn)象的原取溶液為
NaHC03
4、侯氏制堿法(了解就行)
反應(yīng)式:NaCl+NH3+C02+H20=NaHC03+NH4cl.
注意:在生產(chǎn)中應(yīng)先在飽和的NaCl溶液中先通入NH3,
后通入C02,NaHC03晶體析出過(guò)濾,在濾液中加入NaCl細(xì)
末和通NH3析出NH4cl晶體為副產(chǎn)品。NH4C1晶體析出后的
母液進(jìn)行循環(huán)試用,提高原料的利用率。
(四)氫氧化鈉NaOH:俗稱(chēng)燒堿、火堿、苛性鈉,易潮
解,有強(qiáng)腐蝕性,具有堿的通性。
2.焰色反應(yīng)的概念和實(shí)驗(yàn)步驟是什么?
(1)概念:
金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色,
這在化學(xué)上叫焰色反應(yīng)。
(2)焰色反應(yīng)是物理變化,反映的是元素的性質(zhì)。元
素原子發(fā)射一定波長(zhǎng)的光而產(chǎn)生各種顏色。
(3)鈉的焰色是黃色,鉀透過(guò)藍(lán)色的鉆玻璃焰色是紫
色。
(4)實(shí)驗(yàn)步驟
①將用白絲(或光潔無(wú)銹的鐵絲)用稀鹽酸洗滌后放在酒
精燈外焰上灼燒至火焰顏色與原來(lái)相同;
②用鉆絲蘸取待測(cè)碳酸鈉溶液放在外焰上灼燒,觀察火
焰顏色;
③用鹽酸洗凈黃I絲,在外焰上灼燒至火焰無(wú)色后,再蘸
取碳酸鉀溶液在外焰上灼燒,透過(guò)藍(lán)色的鉆玻璃觀察火焰的
顏色。
(5)節(jié)日燃放的五彩繽紛的煙花,就是堿金屬、以及
勰、鋼等金屬化合物所呈現(xiàn)的各種艷麗的色彩。
3.鋁的重要化合物有哪些?
(1)氧化鋁(A1203)有哪些性質(zhì)?
①物理性質(zhì):A1203是一種白色難熔的固體(熔點(diǎn)高
(2054℃),沸點(diǎn)2980℃),可作耐火材料,不溶于水。
②我們常見(jiàn)到的寶石的主要成分是氧化鋁。有各種不同
顏色的原因是在寶石中含有一些金屬氧化物的表現(xiàn)。如紅寶
石因含有少量的鋁元素而顯紅色,藍(lán)寶石因含有少量的鐵和
鈦元素而顯藍(lán)色。氧化鋁(天然產(chǎn)物稱(chēng)作剛玉),剛玉氧化鋁
的天然晶體,硬度大小僅次于金剛石、金剛砂(SiC),工業(yè)
生產(chǎn)中的礦石剛玉主要成分是a—氧化鋁,硬度僅次于金剛
石
③化學(xué)性質(zhì)一一兩性氧化物
A1203是兩性氧化物。
兩性氧化物:既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和
水的氧化物。
與鹽酸反應(yīng):A1203+6HO2A1C13+3H20
A1203+6H+=2Al3++3H20
與氫氧化鈉反應(yīng):A1203+2Na0H=2NaA102+H20
A1203+20H-=2A102-+H20
既能和強(qiáng)酸又能和強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。但不
與弱堿氨水(NH3-H20)反應(yīng)。
A1203是工業(yè)冶煉鋁的原料,由于氧化鋁的熔點(diǎn)高,電
解時(shí),難熔化,因此鋁的冶煉直到1886年美國(guó)科學(xué)家霍爾
發(fā)現(xiàn)在氧化鋁中加入冰晶石(Na3AlF6),使氧化鋁的熔點(diǎn)降
至1000度左右,鋁的冶煉才快速發(fā)展起來(lái),鋁及其合金才
被廣泛的應(yīng)用。
(2)氫氧化鋁(Al(0H)3)——兩性氫氧化物的性質(zhì)有哪
些?
①物理性質(zhì):氫氧化鋁是幾乎不溶于水的白色固體。在
水溶液中新生成的氫氧化鋁呈膠狀,能凝聚水中懸浮物,又
有吸附色素的性能。
②用途:氫氧化鋁膠體可用作凈水劑、色素吸附劑等。
胃舒平又名復(fù)方氫氧化鋁,
能治療胃酸過(guò)多。
③實(shí)驗(yàn)室制備氫氧化鋁——氨水(NH3-H20)與鋁鹽反
應(yīng)
現(xiàn)象:生成白色膠狀沉淀
A12(S04)3+6NH3?H2O=2A1(OH)3I+3(NH4)2S04
A13++3NH3?H20=Al(OH)3I+3NH4+
@A1C13與NaOH的反應(yīng)
AlC13+3NaOH=Al(OH)3I+3NaCl
A13++3OH-=A1(OH)3I
A1C13+4NaOH=NaA102+3NaC1+2H20
A13++40H=A102-+2H20
⑤Al(OH)3的化學(xué)性質(zhì)
a、不穩(wěn)定性:加熱易分解
2A1(OH)3A12O3+3H2O
b、與鹽酸反應(yīng):A1(OH)3+3HC1=A1C13+3H2O
A1(OH)3+3H+=A13++3H2O
c、與氫氧化鈉反應(yīng):Al(OH)3+Na0H=NaA102+2H20
Al(OH)3+0H-=A102-+2H20
既能和強(qiáng)酸又能和強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物。但
不與弱堿氨水(NH3-H20)反應(yīng)。是兩性氫氧化物。
(3)NaA102的化學(xué)性質(zhì)有哪些?
①NaA102與鹽酸的反應(yīng)
鹽酸少量時(shí):NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3I+NaCl
A102-+H++H20=Al(0H)3I
鹽酸過(guò)量時(shí):NaA102+4HC1=A1C13+NaC1+2H20
A102-+4H+=A13++2H2O
②NaA102與C02的反應(yīng)
C02少量時(shí):2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3I+Na2C03
2A1O2-+CO2+3H2O=2A1(OH)3I+C032-
C02過(guò)量時(shí):NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3J+NaHC03
A1O2-+CO2+2H2O=A1(OH)3I+HCO3-
(4)硫酸鋁鉀{KAI(S04)2}是如何凈水的?
KA1(SO4)2-12H20俗名明磯或白磯,無(wú)色晶體、易溶于
水,是一種復(fù)鹽,常用作凈水劑。電離方程式:
KAI(S04)2=K++A13++2S042-
鋁離子與水反應(yīng),生成氫氧化鋁膠體,具有很強(qiáng)的吸附
能力,吸附水中的懸浮物,使之沉降已達(dá)凈水目的。
凈水原理:A13++3H2O==A1(OH)3(膠體)+3H+
四)鋁的冶煉(了解就行)
鋁是地殼中含量最多的金屬元素,自然界中主要是以氧
化鋁的形式存在。工業(yè)生產(chǎn)的流程:鋁土礦(主要成分是氧
化鋁)一用氫氧化鈉溶解過(guò)濾一向?yàn)V液中通入二氧化碳酸
化,過(guò)濾f氫氧化鋁f氧化鋁f鋁。
主要反應(yīng):A12O3+2NaOH==2NaA102+H20,
2A1(OH)3203+3H20,2A12034A1+302to
(五)鋁的用途:鋁有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和延展性,
主要用于導(dǎo)線、炊具等,鋁的最大用途是制合金,鋁合金強(qiáng)
度高,密度小,易成型,有較好的耐腐蝕性。迅速風(fēng)靡建筑
業(yè)。也是飛機(jī)制造業(yè)的主要原料。
知識(shí)整理:
①(A1(OH)3)的制備:在氯化鋁溶液中加足量氨水。
A1C13+3NH3?H2O=A1(OH)3I+3NH4cl★
②實(shí)驗(yàn):A、向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液,現(xiàn)象
是先有沉淀,后溶解。
反應(yīng)式:先A13++3OH_==A1(OH)3I,后
A13++40H-=Al02-+2H20。
B、向氫氧化鈉溶液中滴加氯化鋁溶液,現(xiàn)象是開(kāi)始無(wú)
沉淀,后來(lái)有沉淀,且不溶解。反應(yīng)式:先
A13++40H-=A102-+2H20
后A13++3A102-+6H20==4Al(OH)3;。
③實(shí)驗(yàn):向偏鋁酸鈉溶液中通二氧化碳,有沉淀出現(xiàn)。
C02+3H20+2NaA102==2Al(OH)3I+Na2C03o
④將氯化鋁溶液和偏鋁酸鈉溶液混和有沉淀出現(xiàn)。
A13++3A102-+6H20==4Al(OH)3I。
⑤實(shí)驗(yàn):A、向偏鋁酸鈉溶液中滴加稀鹽酸,先有沉定,
后溶解。
反應(yīng)的離子方程式:
A102-+H++H2O=A1(0H)3
Al(OH)3+3H+=A13++2H2O。
B、向稀鹽酸中滴加偏鋁酸鈉溶液,先無(wú)沉淀,后有沉
淀且不溶解。
反應(yīng)的離子方程式:
A102-+4H+=二A13++2H2O,
3A1O2-+A13++6H2O=4A1(OH)3I
鋁三角
序號(hào)
化學(xué)方程式
離子方程式
①
AlC13+3NaOH==Al(OH)3I+3NaCl
A13++30H-==A1(OH)3I
A12(S04)3+6NH3?H2O==2A1(OH)3I+3(NH4)2S04
A13++3NH3?H2O==A1(OH)3I+3NH4+
②
Al(OH)3+Na0H==NaA102+2H20
Al(OH)3+OH-=A102-+2H20
③
A1C13+4NaOH=NaA102+3N&C1+2H20
A13++40H-=A102-+2H20
④
NaAlO2+HCl+H2O==Al(OH)3I+NaCl
A1O2-+H++H2O==A1(OH)3;
NaA102+C02(足量)+2H2O=A1(OH)3I+NaHC03
A1O2-+CO2+2H2O==A1(OH)3I+HCO3-
2NaA102+C02(不足)+3H2O=2A1(OH)3I+Na2c03
2A1O2-+CO2+3H2O==2A1(OH)3I+C032-
⑤
Al(OH)3+3HC1=二A1C13+3H20
A1(OH)3+3H+=A13++3H2O
⑥
NaA102+4HC1=A1C13+NaC1+2H20
A102-+4H+==A13++2H20
其他
A12O3+6HC1==A1C13+3H2O
A1203+6H+==2A13++3H20
Al2O3+2NaOH=2NaA102+H20
A1203+20H-==2A102-+H20
AlC13+3NaA102+6H20==4Al(OH)3I
A13++3A102-+6H20==4Al(OH)3I
4.鐵的重要化合物有哪些?(膠體)
(1)鐵的氧化物(FeO、Fe2O3、Fe304)的性質(zhì)有哪些?
①物質(zhì)性質(zhì)
FeO是一種黑色粉末,不穩(wěn)定,在空氣里會(huì)迅速被氧化
為Fe304o
Fe203是一種紅棕色粉末,俗稱(chēng)鐵紅。用于制紅色油漆,
涂料。是赤鐵礦的主要成分。
Fe304是一種復(fù)雜的化合物,是具有磁性的黑色晶體,
俗稱(chēng)磁性氧化鐵,是磁鐵礦的主要成分。
FeO、Fe2O3、Fe304的比較
氧化亞鐵
氧化鐵
四氧化三鐵
分子式
FeO
Fe2O3
Fe304
俗名
無(wú)
鐵紅
磁性氧化鐵
色、態(tài)
黑色粉末
紅棕色粉末
黑色晶體
鐵的化合價(jià)
+2
+3
+2、+3
水溶性
不溶
不溶
不溶
②化學(xué)性質(zhì)
a、不溶于水也不與水反應(yīng)
b、與酸反應(yīng):
Fe0+2HC>FeC12+H20
FeO+2H+=Fe2++H20
Fe203+6HC>2FeC13+3H20
Fe203+6H+=2Fe3++3H20
氧化亞鐵,氧化鐵是堿性氧化物
Fe304+8HC>2FeC13+FeC12+4H20
Fe304+8H+=2Fe3++Fe2++4H20
c、FeO不穩(wěn)定6FeO+O2=2Fe3O4
d、均能被CO還原成Fe
Fe2O3+3CO=二二高溫2Fe+3CO2
Fe304+4C0=二二高溫3Fe+4CO2
(2)鐵的氫氧化物(Fe(OH)3和Fe(OH)2)的性質(zhì)有哪
些?
①Fe(OH)3和Fe(OH)2的制備
Fe(OH)3的制備現(xiàn)象:產(chǎn)生紅褐色沉淀。
FeC13+3NaOH=Fe(OH)3I+3NaCl
Fe3++3OH—=Fe(OH)3](紅褐色沉淀)
Fe(OH)2的制備現(xiàn)象:生成白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,
最后變成紅褐色
FeS04+2Na0H=Fe(OH)2I+Na2s04
Fe2++20H-=Fe(OH)2一(白色沉淀)
4Fe(OH)2+02+2H20=4Fe(OH)3
②鐵的氫氧化物的化學(xué)性質(zhì):
Fe(OH)2+2HC1=二FeC12+2H2O;
Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O;
Fe(OH)3+3HCl=FeC13+3H2O;
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O;
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O;
(3)鐵鹽和亞鐵鹽是如何讓鑒別的?
Fe2+、Fe3+常用的檢驗(yàn)方法
①Fe3+的檢驗(yàn):
a.觀察顏色:Fe3+的溶液呈棕黃色
b.加堿液:Fe3++30H-=Fe(0H)3一(紅褐色沉淀)
c.加KSCN溶液(顯色反應(yīng)):Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(血
紅色溶液)
②Fe2+的檢驗(yàn):
a.觀察顏色:Fe2+的溶液呈淺綠色
b.加堿液:Fe2++20H-=Fe(0H)2一(白色沉淀)
4Fe(OH)2+02+2H20=4Fe(OH)3(紅褐色沉淀)
(白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色)
c.將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+檢驗(yàn):
加KSCN溶液加氯水
Fe2+f無(wú)現(xiàn)象血紅色溶液
③小結(jié):Fe2+和Fe3+的鑒別
鑒別方法
Fe2+
Fe3+
直接觀色
淺綠色
棕黃色
利用顯色反應(yīng)
與KSCN
不顯紅色加氯水變紅色
血紅色
加堿溶液
白色沉淀f灰綠色f紅褐色
紅褐色沉淀
利用Fe3+的氧化性
①與銅片
無(wú)明顯現(xiàn)象
Cu被腐蝕溶液變藍(lán)綠色
②與淀粉
KI試紙
試紙不變藍(lán)
試紙變藍(lán)色
酸性KMnO4溶液
褪色
不褪色
①與銅片反應(yīng)離子方程式:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
②與淀粉KI試紙反應(yīng)離子方程式:2Fe3++2I-=2Fe2++I2
第四章
第二節(jié)用途廣泛的金屬材料
1.合金的定義、特點(diǎn)以及形成條件是怎樣的?
(1)定義:兩種或兩種以上的金屬(或金屬跟非金屬)
熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。
(2)特點(diǎn):合金具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性
能。
一般來(lái)說(shuō):硬度大于各成分金屬,熔點(diǎn)低于各成分金屬。
(3)兩種金屬形成合金的條件:一種金屬的熔點(diǎn)要高
于另一種金屬的熔點(diǎn),但是其熔點(diǎn)要低于另一種金屬的沸
點(diǎn)。
即:合金的特點(diǎn):硬度增大,熔點(diǎn)降低。
注意:
①合金中一定含有金屬元素
②合金中也可能含有非金屬元素
③合金一定是混合物
④合金中成分的含量影響合金的性質(zhì)。
2.銅合金包括哪些?
我國(guó)使用最早的合金是青銅(含錫、鉛)。
①青銅:主要含銅和錫,有良好的強(qiáng)度和塑性、耐磨、
耐腐蝕,主要用于制機(jī)器零件如軸承、齒輪等。
②黃銅(CiTZn,Zn20②36%)
③白銅:主要含銅和銀,它不容易生銅綠,常用于制造
精密儀器和裝飾品。
3.鐵合金包括哪些?
根據(jù)含碳量把鐵合金分為生鐵和鋼。
生鐵:含碳量在2%?4.3%之間,還含硅、鎰及少量硫、
磷。
鋼又可分為碳素鋼和合金鋼。
碳素鋼進(jìn)一步分成:低碳鋼(含碳0.03%?0.3%)
中碳鋼(含碳0.3%?0.6%)
高碳鋼(含碳0.6%?2%)
合金鋼:在碳素鋼中加入輅、鎰、鴇、像、錮、鉆等合
金元素(如不銹鋼)。
鋼:用量最大,用途最廣的合金
鋼的含碳量越低,韌性越好,硬度越低;含碳量越高,
韌性越差,硬度越高。
4.鋁合金是什么樣的?
硬鋁:Cu4%、MgO.5%,MnO.5%、SiO.7%o
特點(diǎn):密度小、強(qiáng)度高、抗腐蝕
用途:制造飛機(jī)和宇宙飛船
鋁被稱(chēng)為“有翼的金屬”“會(huì)飛的金屬二
5.不銹鋼是什么樣的?
為了防銹又在合金中加入格和鎮(zhèn),這種鋼稱(chēng)為不銹鋼。
不銹鋼通常是指含鉛量在12—30%的合金鋼。
6.金屬元素之最有哪些?
?地殼中含量最高的金屬一一鋁
?人體中含量最高的金屬鈣
?導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬一一銀
?目前產(chǎn)量最大的金屬一一鐵
?熔點(diǎn)最高的金屬一一鋁
?熔點(diǎn)最低的金屬一一汞
?硬度最大的金屬--格
?密度最大的金屬一一鉞
?密度最小的金屬——鋰
?延展性最好的金屬一一金
第四章非金屬及其化合物
第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬的主角一硅
一.硅元素的性質(zhì)有哪些?
無(wú)機(jī)非金屬材料中的主角,在地殼中含量26.3%,次于
氧。是一種親氧元素,以熔點(diǎn)很高的氧化物及硅酸鹽形式存
在于巖石、沙子和土壤中,占地殼質(zhì)量90%以上。位于第3
周期,第1VA族碳的下方。
Si對(duì)比C
最外層有4個(gè)電子,主要形成四價(jià)的化合物。
二.二氧化硅(Si02)的性質(zhì)有哪些?
(1)存在形式:天然存在的二氧化硅稱(chēng)為硅石,包括結(jié)
晶形和無(wú)定形。石英是常見(jiàn)的結(jié)晶形二氧化硅,其中無(wú)色透
明的就是水晶,具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝畹氖乾旇А6趸?/p>
晶體為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),基本單元是[Si04],因此有良好的物
理和化學(xué)性質(zhì)被廣泛應(yīng)用。(瑪瑙飾物,石英用埸,光導(dǎo)纖
維)
(2)物理性質(zhì):熔點(diǎn)高、硬度大、不溶于水、潔凈的
Si02無(wú)色透光性好。
(3)化學(xué)性質(zhì):化學(xué)穩(wěn)定性好,除HF外一般不與其他
酸反應(yīng),可以與強(qiáng)堿(NaOH)反應(yīng),屬于酸性氧化物,在一
定的條件下能與堿性氧化物反應(yīng)。
①常溫與氫氟酸(HF)反應(yīng)(Si02很不活潑,HF是唯一
能跟其反應(yīng)的酸)
SiO2+4HF=SiF4f+2H20
②酸性氧化物:不溶于水,也不與水反應(yīng)。
與強(qiáng)堿反應(yīng):Si02+2NaOH==Na2Si03+H20
與堿性氧化物反應(yīng):SiO2+CaO=二二高溫CaSiO3
所以不能用玻璃瓶裝HF,裝堿性溶液的試劑瓶應(yīng)用木塞
或膠塞。
注:
a、實(shí)驗(yàn)室盛裝NaOH溶液的試劑瓶為什么用橡膠塞而不
用玻璃塞?
NaOH溶液能與玻璃中的Si02反應(yīng)生成Na2SiO3,
Na2SiO3的水溶液俗稱(chēng)“水玻璃”,是一種黏合劑,使瓶塞部
分粘結(jié)而無(wú)法打開(kāi)。因此盛裝NaOH溶液的試劑瓶不能用玻
璃塞而要用橡膠塞或木塞。
b、實(shí)驗(yàn)室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸?
HF能腐蝕玻璃,因此,盛裝氫氟酸不能用玻璃試劑瓶而
要用塑料瓶。
c、某同學(xué)根據(jù)Si02既可與堿反應(yīng),也能與氫氟酸反應(yīng),
推斷Si02為兩性氧化物,是否正確?
不正確。因?yàn)槎趸柚桓鷼浞岱磻?yīng),不跟其它酸反
應(yīng),而是屬于酸性氧化物。
③在高溫下與碳酸鹽的反應(yīng)
SiO2+Na2CO3二二二高溫C02f+Na2SiO3
SiO2+CaCO3二二二高溫C02f+CaSiO3
④弱氧化性
SiO2+2C==高溫Si+2C0f
(4)用途
主要用作裝飾、石英增煙、光導(dǎo)纖維。
三.硅酸(H2SiO3)的性質(zhì)有哪些?
(1)物理性質(zhì):硅酸是一種白色固體,溶解度很小,
而且是一種弱酸,酸性比H2c03還弱。
(2)制備(強(qiáng)酸制弱酸):由于Si02不溶于水,硅酸
應(yīng)用可溶性硅酸鹽和其他酸性比硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)制得。
Na2Si03+2HCl==H2Si03I+
2NaC1Si032-+2H+==H2Si03I
Na2Si03+H20+C02=H2Si03I
+Na2C03Si032-+H20+C02==H2Si03I+C032-
硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水就形成干膠,稱(chēng)為“硅膠二
H2Si03H20+Si02
(3)用途
硅膠多孔,吸附水分能力強(qiáng),常用作實(shí)驗(yàn)室和袋裝食品,
瓶裝藥品等的干燥劑,也可以用作催化劑的載體。
四.硅酸鹽的定義、性質(zhì)、用途以及表示方法是
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