高一化學重點
A. 高一化學的所有重要的知識點
高一化學模塊I主要知識及化學方程式
一、 研究物質性質的方法和程序
1. 基本方法:觀察法、實驗法、分類法、比較法
2. 基本程序:
第三步:用比較的方法對觀察到的現象進行分析、綜合、推論,概括出結論。
二、 鈉及其化合物的性質:
1. 鈉在空氣中緩慢氧化:4Na+O2==2Na2O
2. 鈉在空氣中燃燒:2Na+O2點燃====Na2O2
3. 鈉與水反應:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
現象:①鈉浮在水面上;②熔化為銀白色小球;③在水面上四處游動;④伴有嗞嗞響聲;⑤滴有酚酞的水變紅色。
4. 過氧化鈉與水反應:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
5. 過氧化鈉與二氧化碳反應:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
6. 碳酸氫鈉受熱分解:2NaHCO3△==Na2CO3+H2O+CO2↑
7. 氫氧化鈉與碳酸氫鈉反應:NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O
8. 在碳酸鈉溶液中通入二氧化碳:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
三、 氯及其化合物的性質
1. 氯氣與氫氧化鈉的反應:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
2. 鐵絲在氯氣中燃燒:2Fe+3Cl2點燃===2FeCl3
3. 製取漂白粉(氯氣能通入石灰漿)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
4. 氯氣與水的反應:Cl2+H2O=HClO+HCl
5. 次氯酸鈉在空氣中變質:NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
6. 次氯酸鈣在空氣中變質:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
四、 以物質的量為中心的物理量關系
1. 物質的量n(mol)= N/N(A)
2. 物質的量n(mol)= m/M
3. 標准狀況下氣體物質的量n(mol)= V/V(m)
4. 溶液中溶質的物質的量n(mol)=cV
五、 膠體:
1. 定義:分散質粒子直徑介於1~100nm之間的分散系。
2. 膠體性質:
① 丁達爾現象
② 聚沉
③ 電泳
④ 布朗運動
3. 膠體提純:滲析
六、 電解質和非電解質
1. 定義:①條件:水溶液或熔融狀態;②性質:能否導電;③物質類別:化合物。
2. 強電解質:強酸、強鹼、大多數鹽;弱電解質:弱酸、弱鹼、水等。
3. 離子方程式的書寫:
① 寫:寫出化學方程式
② 拆:將易溶、易電離的物質改寫成離子形式,其它以化學式形式出現。
下列情況不拆:難溶物質、難電離物質(弱酸、弱鹼、水等)、氧化物、HCO3-等。
③ 刪:將反應前後沒有變化的離子符號刪去。
④ 查:檢查元素是否守恆、電荷是否守恆。
4. 離子反應、離子共存問題:下列離子不能共存在同一溶液中:
① 生成難溶物質的離子:如Ba2+與SO42-;Ag+與Cl-等
② 生成氣體或易揮發物質:如H+與CO32-、HCO3-、SO32-、S2-等;OH-與NH4+等。
③ 生成難電離的物質(弱電解質)
④ 發生氧化還原反應:如:MnO4-與I-;H+、NO3-與Fe2+等
七、 氧化還原反應
1. (某元素)降價——得到電子——被還原——作氧化劑——產物為還原產物
2. (某元素)升價——失去電子——被氧化——作還原劑——產物為氧化產物
3. 氧化性:氧化劑>氧化產物
還原性:還原劑>還原產物
八、 鐵及其化合物性質
1. Fe2+及Fe3+離子的檢驗:
① Fe2+的檢驗:(淺綠色溶液)
a) 加氫氧化鈉溶液,產生白色沉澱,繼而變灰綠色,最後變紅褐色。
b) 加KSCN溶液,不顯紅色,再滴加氯水,溶液顯紅色。
② Fe3+的檢驗:(黃色溶液)
a) 加氫氧化鈉溶液,產生紅褐色沉澱。
b) 加KSCN溶液,溶液顯紅色。
2. 主要反應的化學方程式:
① 鐵與鹽酸的反應:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
② 鐵與硫酸銅反應(濕法煉銅):Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
③ 在氯化亞鐵溶液中滴加氯水:(除去氯化鐵中的氯化亞鐵雜質)3FeCl2+Cl2=2FeCl3
④ 氫氧化亞鐵在空氣中變質:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
⑤ 在氯化鐵溶液中加入鐵粉:2FeCl3+Fe=3FeCl2
⑥ 銅與氯化鐵反應(用氯化鐵腐蝕銅電路板):2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
⑦ 少量鋅與氯化鐵反應:Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2
⑧ 足量鋅與氯化鐵反應:3Zn+2FeCl3=2Fe+3ZnCl2
九、 氮及其化合物的性質
1. 「雷雨發莊稼」涉及反應原理:
① N2+O2放電===2NO
② 2NO+O2=2NO2
③ 3NO2+H2O=2HNO3+NO
2. 氨的工業製法:N2+3H2 2NH3
3. 氨的實驗室製法:
① 原理:2NH4Cl+Ca(OH)2△==2NH3↑+CaCl2+2H2O
② 裝置:與制O2相同
③ 收集方法:向下排空氣法
④ 檢驗方法:
a) 用濕潤的紅色石蕊試紙試驗,會變藍色。
b) 用沾有濃鹽酸的玻璃棒靠近瓶口,有大量白煙產生。NH3+HCl=NH4Cl
⑤ 乾燥方法:可用鹼石灰或氧化鈣、氫氧化鈉,不能用濃硫酸。
4. 氨與水的反應:NH3+H2O=NH3
B. 高一化學知識點
化學必修一復習資料
專題一 化學家眼中的物質世界
第一單元 豐富多彩的化學物質
一、物質的分類及轉化
1.物質的分類(樹狀分類法)
無機化合物還可分為酸、鹼、鹽、氧化物等
其中酸還可以分為含氧酸H2SO4 、HNO3無氧酸HCl;一元酸HCl二元酸H2SO4多元酸H3PO4;揮發性酸HNO3 、HCl非揮發性酸H2SO4。
鹼還可以分為一元鹼KOH NaOH二元鹼Ca(OH)2 Ba(OH)2多元鹼Fe(OH)3;強鹼KOH NaOH Ca(OH)2 Ba(OH)2弱鹼Fe(OH)3 NH3.H2O;可溶性鹼KOH NaOH Ba(OH)2 (Ca(OH)2微溶令處理)難溶性鹼Fe(OH)3 Al(OH)3。
鹽可分為可溶性鹽難溶性鹽;正鹽NaCl酸式鹽NaHCO3鹼式鹽Cu2(OH)2CO3
2.物質的轉化
物質的轉化類型 實 例
單質 化合物
氫氣生成氯化氫
金屬氧化物 氫氧化物
氧化鈉生成氫氧化鈉
酸 鹽
鹽酸生成氯化鈉
化合物 單質
氯化鈉生成鈉
鹽 氧化物
碳酸鈣生成氧化鈣
無機物 有機物
二氧化碳生成葡萄糖
3.化學反應類型
四大基本反應類型:化合反應、分解反應、置換反應、復分解反應。
根據化學反應過程中元素的化合價是否發生變化又分為氧化還原反應和非氧化還原反應
4.物質的量
(1)概念:物質的量可用來表示物質所含粒子數目的多少,它是國際單位制中的第七個基本物理量,四個字不能分開,是一個物理量,符號為n。
(2)單位:摩爾(mol)。
(3)1mol的標准:1mol粒子的數目是0.012kg12C中所含的碳原子數目,約為6.02×1023個。
lmol粒子的數目又叫阿伏加德羅常數,符號為NA,單位為mol-1。
(4)摩爾質量:l摩爾的物質所具有的質量叫做摩爾質量。也就是說,物質的摩爾質量是該物質的質量與該物質的物質的量之比。
符號:M,單位:g•mol-1或kg•mol-1,M=m/n。
當以g•mo1-l為單位時在數值上等於該物質的相對原子質量或相對分子質量。
二、物質的聚集狀態
1.物質的聚集狀態通常分為氣態、液態和固態。
2.氣體摩爾體積
(1)定義:單位物質的量的氣體所佔的體積稱為氣體摩爾體積。
(2)在標准狀況下,lmol任何氣體的體積都約為22.4L這個體積叫做氣體摩爾體積。
符號:Vm 單位:L•mol-1。V=n•Vm
四個要點:①條件:標准狀況;②物質的量:lmol;③狀態:氣體;④體積:約為22.4L。
三、物質的分散體系
1.概念:把一種或幾種物質(稱為分散質)分散到另一種物質(稱為分散劑)中形成的物質稱為分散系。
2.分類方法:按照分散質顆粒的大小把分散系分成:濁液、膠體和溶液三類。其中分散質粒子最大的是濁液,最小的是溶液,介於兩者之間的是膠體。
3、電解質與非電解質
分散系
濁液 膠體分散系 溶液
顆粒大小 >100nm 1~100nm <1nm
主要性質 分散質不能透過濾紙,
不透明、不均一、不穩
定、易分層、可能有丁達爾效應 分散質能透過濾紙,透
明、均一、較穩定、不分
層、有丁達爾效應 分散質能透過濾紙,透
明、均一、穩定、不分
層,無丁達爾效應
實例 泥漿水(懸濁液)
敵百蟲乳劑(乳濁液) 氫氧化鐵膠體
澱粉膠體 蔗糖水溶液(分子)
食鹽水溶液(離子)
第二單元 研究物質的實驗方法
思維過程
一、物質的分離和提純(邊總結邊完成下表)
二、常見物質的檢驗
其他方法:焰色反應(鈉:黃色、鉀:紫色)
三、溶液的配製及分析
1.物質的量濃度的定義:以單位體積溶液里所含溶質B的物質的量來表示的溶液組成的物理量,叫溶質的物質的量濃度。符號為c(B),單位為mo1.L-1或mol•m-3。表達式:
c(B)=
2.一定物質的量濃度的溶液的配製
(1)儀器:容量瓶。
(2)步驟:
①計算。②稱量固體溶質或用量筒量取液體體積。③溶解。④移液洗滌。⑤定容。
最後將容量瓶中溶液轉移到試劑瓶中備用。(詳細步驟見課本24頁)
規律總結
1.物質檢驗的操作步驟
(1)物理方法:依據特殊的物理性質(如顏色、氣味、溶解性、溶解時的熱效應等)進行觀察、分析、判斷,得出結論。
(2)化學方法:一般應包括取樣、操作、現象、結論四個部分,要求做到:
①「先取樣,後操作」,如果樣品是固體,一般先用水溶解,配成溶液後再檢驗;
②要「各取少量溶液,分別加入幾支試管」進行檢驗,不得在原試劑瓶中進行檢驗;
③要「先現象,後結論」,如向Na2CO3溶液中滴加鹽酸,所觀察到的現象應記錄為「有氣泡產生」或「有無色氣體放出」,不能說成「碳酸鈉和鹽酸反應,放出二氧化碳」,或「有無色二氧化碳氣體放出」。
2.常見物質的主要物理特性
(1)固體物質的顏色
①白色固體:CuSO4、MgO、P2O5、CaO、Ca(OH)2、CaCO3、KClO3、KCl、NaCl、Na2CO3等 ②紅色固體:Cu、Fe2O3 ③黑色固體:C(木炭)、CuO、MnO2、Fe3O4、鐵粉④藍色固體:CuSO4•5H2O ⑤綠色固體:Cu2(OH)2CO3 ⑥淡黃色固體:S。
(2)沉澱的顏色
①不溶於水也不溶於稀硝酸的白色沉澱物是AgCl、BaSO4。
②不溶於水但能溶於酸,且能產生大量氣泡,生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體的白色沉澱物常見的是CaCO3、BaCO3、MgCO3、ZnCO3、BaSO3、CaSO3。
③不溶於水,能溶於酸,但沒有氣泡生成的白色沉澱物常見的是
Mg(OH)2、Zn(OH)2、Al(OH)3。
④不溶於水的藍色沉澱物是Cu(OH)2。
⑤不溶於水的紅褐色沉澱是Fe(OH)3。
(3)溶液的顏色
①藍色溶液:含Cu2+的溶液,如CuSO4溶液、CuCl2溶液(帶綠色)。
②黃色溶液:含Fe3+的溶液,如Fe2(SO4)3溶液、FeCl3溶液。
③淺綠色溶液:含Fe2+的溶液,如FeSO4溶液、FeCl2溶液。
④無色溶液一般是不含Cu2+、Fe3+、Fe2+的溶液。
(4)有刺激性氣味的氣體是SO2、HCl、NH3。
(5)酸鹼鹽的溶解性表。
離子 鑒定方法 現象 化學方程式
H+ ①將少許石蕊試液滴入被測試液
②取少許試液加入鋅粒 ①溶液變紅
②產生氣體(H2) Zn+2HCl ZnCl2+H2↑
NH
加入少量鹼液,加熱,用濕潤紅色石蕊試紙檢驗產生的氣體 有刺激性氣體放出,試紙變藍 NH4Cl+NaOH NaCl+NH3↑+H2O
Cu2+ 滴入氫氧化鈉溶液 藍色沉澱 CuCl2+2NaOH Cu(OH)2↓+2NaCl
Fe3+ 滴入氫氧化鈉溶液 紅褐色沉澱 FeCl3+3NaOH Fe(OH)3↓+3NaCl
OH- ①滴入石蕊試液
②滴入酚酞試液 ①變藍
②變紅
Cl- 滴入AgNO3溶液和稀硝酸 白色沉澱 HCl+AgNO3 AgCl↓+HNO3
SO
滴入Ba(NO3)2溶液,再加稀硝酸 產生不溶於稀硝酸的白色沉澱 H2SO4+Ba(NO3)2 BaSO4↓+2HNO3
CO
滴入鹽酸,放出的氣體通入石灰水中 放出氣體;使石灰水變渾濁 Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2↑+H2O
CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
4.提純
(1)提純:某種物質里含有一種或幾種雜質,除去雜質從而得到純凈的某物質。提純時要注意以下幾點:
①不能引入新的雜質;
②選用的試劑只能和雜質起反應,不能與欲提純的主要成分反應;
③和雜質起反應所生成的產物和主要成分容易分離開來。
(2)分離是將混合物分離而得到純凈物,具體原則與提純大同小異,故前面主要論述提純。
第三單元 人類對原子結構的認識
一、原子結構模型的演變
演變過程
1.古希臘科學家對於原子結構的認識是人們對於原子結構認識的初始階段,揭示了物質由原子構成的這一基本的觀點。
2.道爾頓提出了質量守恆這一觀點。「原子是不能再分的實心小球」
3.由湯姆生發現電子後提出「棗式原子模型」。
4.盧瑟福提出「帶核的原子結構模型」。
5.玻爾把量子說引入核式結構的原子模型,提出原子的「量子力學模型」。
二 原子的核外電子排布
電子依能量的不同是分層排布的,其主要規律是:
1.核外電子總是盡先排布在能量較低的電子層,然後由里向外,依次排布在能量逐步升高的電子層
2.原子核外各電子層最多容納2n2個電子。
3.原子最外層電子數目不超過8個(K層為最外層時不能超過2個電子)。
4.次外層電子數目不能超過18個(K層為次外層時不能超過2個),倒數第三層電子數目不能超過32個。
原子結構示意圖1—18號元素
三 原子核的組成
X的含義:代表一個質量數為A、質子數為Z的原子。
質量數(A)=質子數(Z)+中子數(N)。
核電荷數=元素的原子序數=質子數=核外電子數
3.元素:具有相同核電荷數(質子數)的一類原子的總稱
核素:質子數和中子數都相同的原子稱為一種原子,又稱為一種核素。
同位素:我們把質子數相同,質量數(或中子數)不同的原子互稱為同位素。
專題二 從海水中獲得的化學物質
第一單元 氯、溴、碘及其化合物
一 氯氣的製法
1.工業製法:電解飽和食鹽水
2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
氫氣和氯氣混合後在光照或點燃等情況下易爆:H2+Cl2 2HCI,氯氣有毒,所以,電解的產物氯氣和氫氣必須隔離,且要防止氯氣泄漏,同時NaOH和 Cl2也要隔離
2.實驗室製法:
利用氧化性比氯氣強的氧化劑,如MnO2、KMnO4、KClO3等,將Cl-氧化成Cl2。
(1)反應原理:
MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)裝置設計:粉末狀固體(或液體)+液體 氣體
(3)除雜氣體:一般用洗氣的方法,製得的氯氣中有氯化氫雜質,常用飽和食鹽水洗氣。有時要製得乾燥的氯氣,可以用濃硫酸洗氣來除去水蒸氣。
(4)收集方法:可以用向上排空氣法或排飽和食鹽水法收集。
(5)尾氣吸收:氯氣有毒,有毒氣體必須加以吸收,防止污染空氣。一般用氫氧化鈉溶液吸收多餘的氯氣:Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O
二 氯氣的性質
1.物理性質
通常情況下氯氣是呈黃綠色的氣體,有刺激性氣味,有毒易液化,能溶於水(在常溫下1體積水約溶解2體積的氯氣)。 注意:實驗室里聞氯氣氣味的方法
2.化學性質
(1)Cl2與金屬反應
2Fe+3Cl2 2FeCl3 (棕褐色煙)
2Na+Cl2 2NaCl (冒白煙)
Cu+Cl2 CuCl3 (棕黃色煙)
但在常溫下,乾燥的Cl2不與鐵反應,故可用鋼瓶貯存、運輸液氯。
燃燒是指發光、發熱的劇烈的化學反應,它們都是氧化還原反應。物質的燃燒不一定要有氧氣參加,如鐵絲在氯氣中燃燒,氫氣在氯氣中燃燒等。
(2)Cl2與非金屬反應:Cl2+H2 2HCl
說明:①純凈的H2在Cl2中可以安靜的燃燒,發出蒼白色火焰,在瓶口處有白霧生成。
②H2和Cl2混合後光照或點燃都會爆炸。
③工業上製取HCl就是利用H2在Cl2中燃燒來製取的。
(3)氯氣與水反應
①氯氣溶於水後可得到氯水 Cl2+H2O HCl+HClO
氯氣的成分:新制的氯水中存在Cl2、H2O、HClO、HCl,主要以Cl2分子形式存在。
說明:氯水顯酸性,放置一段時間後酸性增強,其原因是
Cl2+H2O HCl+HClO
2HClO 2HCl+O2↑ 使氯氣轉化為鹽酸,氫離子濃度增大。
②HClO:HClO具有強氧化性,不穩定性,漂白性和弱酸性。
Ⅰ.HClO不穩定,見光或受熱易分解。2HClO 2HCl+O2↑
Ⅱ.漂白作用:次氯酸具有強氧化性,可使有機色質氧化成無色物質,具有漂白性。
Ⅲ.次氯酸具有強氧化性,所以可用氯氣對自來水進行消毒。
Cl2+H2O HCl+HClO (HClO能殺死水中的病毒、病菌)
Ⅳ.次氯酸具有弱酸性,酸性化碳酸酸性弱。
說明:①次氯酸具有強氧化性可使有機色質(如品紅、石蕊等)氧化為無色物質,但不能使碳素等黑色物質氧化。
②氯水久置後失去氧化能力,是因為HClO不穩定,受熱、光照易分解。
③氯水要現用現配,不易久置,暫時性保存要避光、密封。
④氯氣與鹼反應
A 工業上用來制備漂白粉: 2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
說明:Ⅰ.漂白粉主要成分CaCl2和Ca(ClO)2有效成分Ca(ClO)2
Ⅱ.漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3↓+2HClO (HClO具有漂白作用)
B 與NaOH溶液反應 2NaOH+Cl2 NaCl+NaClO+H2O(氯氣的尾氣進行處理)
(5)氯氣與溴化物、碘化物的反應
實驗內容 操作方法 實驗現象 化學方程式
1.氯置換溴 2KBr+Cl2 Br2+2KCl
2.氯置換碘 2KI+Cl2 I2+2KCl
3.溴置換碘 2KI+Br2 I2+2KBr
三 氧化還原反應
1.有關概念
氧化還原反應:有電子轉移的反應。
氧化劑:所含元素的化合價降低的物質,氧化劑在反應中得到電子,氧化劑被還原。
第二單元 鈉、鎂及其化合物
思維過程
一 鈉的性質
1.物理性質: 2.化學性質:
(1)鈉與非金屬反應
I.在常溫下:4Na+O2 2Na2O,
點燃:2Na+O2 Na2O2 (黃色火焰)
Ⅱ.與Cl2反應:2Na十Cl2 2NaCl(黃色火焰)
(2)鈉與水反應: 2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
實驗現象:鈉放入水中後,浮在水面上,立即與水劇烈反應,同時鈉熔化成閃亮的銀白色小球,發出噝噝的響聲,並迅速四處游動,最後逐漸消失,在反應後的溶液中滴入酚酞試液,溶液變成紅色。可概括為如下五個字:浮、熔、響、游、紅。
說明:①鈉與水反應是一個離子反應:2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑
②鈉與酸反應更劇烈(先酸後水)
(3)鈉與熔化狀態下的鹽反應換出金屬單質:TiCl4+4Na Ti+4NaCl
注意:①鈉與鹽溶液反應不能置換出金屬單質,還原產物是H2。(先與水反應)
3.鈉的用途
二 碳酸鈉的性質
碳酸鈉俗名蘇打、純鹼,白色粉末,易溶於水。
化學性質:
1.與酸反應:CO +2H+ CO2↑+H2O (可以檢驗碳酸根離子的存在)
方法是:向溶液中加入酸,再將產生的氣體通入澄清的石灰水中,若渾濁
〔Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O〕,則說明該溶液中含有CO 離子。
2.與某些鹽或鹼反應
BaCl2溶液:BaCl2+Na2CO3 BaCO3↓+2NaCl
石灰水:Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaOH
3.與CO2反應
Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3 (小蘇打)
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
三、離子反應
1.離子反應:有離子參加的反應。
(1)電解質: 非電解質: 強電解質: 弱電解質: (2)離子反應發生的條件
①復分解反應發生的條件,即有難溶性物質或難電離的物質或易揮發性物質生成
②有離子參加的氧化還原反應
2.離子反應方程式
(1)定義:用實際參加反應的離子的符號來表示離子反應的式子。
(2)表示意義:一是表示化學反應的本質;二是表示同一類型的離子反應。
(3)離子方程式的書寫:
①寫:寫出配平的化學方程式。
②拆:把易溶於水,易電離的物質的分子式拆寫成離子形式。
③刪:刪去在反應前後,未發生反應的(未發生變化的)離子。
④查:檢查寫出的離子反應是否符合質量守恆和電荷守恆。
說明:關鍵是第二步,拆:強酸、強鹼、可溶性鹽
不拆:單質、氣體、氧化物、沉澱、弱電解質
Ca(OH)2澄清溶液拆
四 海水中鎂的提取及鎂的性質
1.從海水中提取鎂的流程
海水 Mg(OH)2 MgCl2 Mg
有關反應的化學方程式:
MgCl2+Ca(OH)2 Mg(OH)2↓+CaCl2
Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O
MgCl2•6H2O MgCl2+6H2O↑
MgCl2 Mg+Cl2↑
2.鎂的化學性質
(1)與活潑的非金屬反應Mg+Cl2 MgCl2 2Mg+O2 2MgO
(2)與酸反應Mg+2HCl MgCl2+H2↑
(3)與CO2反應2Mg+CO2 2MgO+C
規律:離子在溶液中能否大量共存問題
離子在溶液中能否大量共存的關鍵就是看離子間是否符合離子反應發生的條件,若反應則不能大量共存。
1.看離子間能否發生復分解反應
(1)離子間能否生成難溶物。需熟練記住常見物質的溶解性表。如BaSO4是難溶於水的,則Ba2++SO BaSO4↓,故Ba2+與SO 在溶液中不能大量共存,與能形成微溶物的離子也不能大量共存。
(2)離子間能否反應生成揮發性的物質(氣體)。H+分別與HCO 、CO 、SO 等在水溶液中因生成氣體而不能大量共存,2H++CO CO2↑+H2O,2H++SO SO2↑+H2O。
(3)離子間能否反應生成難電離的物質(弱酸、弱鹼或水等)。如H++ClO- HClO,OH-+NH NH3•H2O,H++OH- H2O,所以H+與ClO-、H+與OH-、OH-與NH 在溶液中不能大量共存。
2.看離子間能否發生氧化還原反應而大量共存
規律:離子方程式的書寫原則
1.強酸、強鹼和易溶性的鹽改寫成離子形式,難溶物、難電離的物質(如弱酸、弱鹼和水等)、易揮發性的物質、單質、氧化物、非電解質等均不能寫成離子形式,要寫化學式。
2.微溶物是生成物時,一律視為沉澱,寫化學式,標↓符號;如是反應物,若是澄清溶液就寫離子,若是懸濁液就寫化學式。
3.多元弱酸的酸式根離子不能拆開,如HCO 不能拆成H+和CO 。
4.強電解質參加的離子反應,如果反應時沒有達到電離條件,即沒有電離,則也不能改寫成離子方程式。如實驗室用高錳酸鉀加熱分解制氧氣就不能寫。
規律:離子方程式書寫正誤判斷
判斷正誤的一般規律與方法思路是:
1.看是否符合客觀事實。如Fe跟H2SO4反應寫成2Fe+6H+ 2Fe3++3H2↑是錯誤的。
2.看是否漏掉離子。如H2SO4與Ba(OH)2溶液反應,寫成Ba2++SO BaSO4↓或H++OH- H2O都是錯誤的。
3.看是否可拆成離子。如CaCO3與稀HCI反應寫成2H++CO =CO2↑+H2O錯誤的。
4.是否遵循質量守恆和電荷守恆。如Cu+Ag+ Cu2++Ag,
Na+H2O Na++OH-+H2↑都是錯誤的。
專題三 從礦物到基礎材料
第一單元 從鋁土礦到鋁合金
一、從鋁土礦中提取鋁
溶解:Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O
酸化:NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3↓+NaHCO3
灼燒:2Al(OH)3 Al2O3+3H2O
電解:2Al2O3 4Al+3O2↑
二、氧化鋁(Al2O3)
氧化鋁是白色的難熔物質,較好的耐火材料。
典型的兩性氧化物:Al2O3+6H+ 2Al3++3H2O;
Al2O3+2OH- 2AlO +H2O
電解制備鋁單質:2Al2O3 4Al+3O2↑(思考冰晶石的作用)
三、氫氧化鋁〔Al(OH)3〕
1.氫氧化鋁〔Al(OH)3〕制備
(1)鋁鹽與氨水的反應:Al3++3NH3•H2O Al(OH)3↓+3NH (不可用強鹼)
(2)偏鋁酸鹽與碳酸反應:AlO +CO2+2H2O Al(OH)3↓+HCO (不可用強酸)。
2.氫氧化鋁〔Al(OH)3〕的性質
白色的絮狀沉澱(溶液中)具有很強的吸附能力,是很好的凈水劑〔KAl(SO4)2•12H2O〕
典型的兩性氫氧化物:①Al(OH)3+3H+ Al3++3H2O
②Al(OH)3+OH- AlO +2H2O
A1O Al(OH)3 Al3+
受熱分解:2Al(OH)3 Al2O3+3H2O
四、鋁單質的性質
1.活潑金屬單質的通性
(1)與非金屬單質(氧氣、氯氣、硫等)的反應:
4Al+3O2 2Al2O3;2Al+3Cl2 2AlCl3;2Al+3S Al2S3
(2)與水的反應(高溫條件且反應緩慢):2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2↑
(3)與酸的反應:2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑
(4)與鹽溶液的反應:2Al+3CuSO4 Al2(SO4)3+3Cu
2.特性
(1)與強鹼溶液的反應:2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑
(2)常溫下遇濃硫酸、濃硝酸鈍化
(3)鋁熱反應:2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3;2Al+Cr2O3 2Cr+Al2O3
第二單元 鐵、銅的獲取及應用
一、鐵的冶煉
基本原理:高溫下,用還原劑從鐵礦石中把鐵還原出來。
原料:鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣等。
設備:煉鐵高爐
主要化學反應:C+O2 CO2;C+CO2 2CO;Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
造渣反應:CaCO3 CaO+CO2↑;CaO+SiO2 CaSiO3
二、化學性質
(1)與非金屬反應
Fe+I2 FeI2 Fe+S FeS 3Fe+2O2 Fe3O4 2Fe+3Cl2 2FeCl3
(2)與水反應
3Fe+4H2O Fe3O4+H2
(3)與非氧化性的酸反應Fe+2H+(指稀硫酸、鹽酸) Fe2++H2↑
與氧化性的酸反應2Fe+6H2SO4(濃) Fe2(SO4)3+6H2O+3SO2↑
Fe+4HNO3(稀) Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
鐵在冷的濃H2SO4、濃HNO3中鈍化。
(4)與鹽溶液的反應
Fe+Cu2+ Cu+Fe2+ ;2Fe3++Fe 3Fe2+
三、Fe2+、Fe3+的檢驗
(1)Fe3+的特徵顏色反應:
加入KSCN溶液,變成血紅色溶液Fe3++SCN- 〔Fe(SCN)〕2+(血紅色)
(2)Fe2+的特徵顏色反應
加入KSCN溶液,無血紅色出現,再加氯水,溶液即出現血紅色。
上述兩種現象常作為判斷Fe2+存在的依據。
第三單元 含硅物質及信息材料
一、二氧化硅的性質
(1)物理性質:熔點高,硬度大,不溶於水的固體。
(2)化學性質:
①具有弱氧化性:SiO2+2C Si+2CO↑
②具有酸性氧化物的通性:(硅酸酐)
CaO+SiO2 CaSiO3(煉鐵中除爐渣)
SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O(盛放鹼性溶液的試劑瓶不能用玻璃塞,常用橡皮塞)
③特性:SiO2+4HF SiF4↑+2H2O(腐蝕玻璃)
④製造玻璃的兩個反應:Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
二硅酸鹽:常見的有Na2SiO3,其水溶液俗稱水玻璃。
Na2SiO3+2HCl 2NaCl+H2SiO3↓(白色)
Na2SiO3+CO2+H2O Na2CO3+H2SiO3↓(H2SiO3的酸性比H2CO3弱)
三、工業制硅
粗硅的制備:SiO2+2C Si+2CO↑
精煉制高純硅:Si+2Cl2 SiCl4 SiCl4+2H2 Si+4HCl
專題四 硫、氮和可持續發展
第一單元 含硫化合物的性質和應用
一 關於二氧化硫的性質的比較和聯想
1.二氧化硫 SO2+Cl2+2H2O 2HCl+H2SO4
品紅試液 褪色
不能用澄清石灰水區別CO2和SO2。
(2)SO2能漂白品紅等一些有色有機物質。
常見可被SO2漂白的物質有:品紅溶液、紙漿、毛、絲、草編製品和有色花等。
(3)SO2的主要用途:漂白劑、防腐劑、制硫酸等。
SO2主要危害是:形成硫酸型酸雨(pH<5.6)
二 硫酸的性質和硫酸根離子的檢驗
1濃硫酸三大特性:
脫水性
吸水性
強氧化性
(1)吸水性和脫水性的異同: (2)濃硫酸氧化性和稀硫酸氧化性的比較:
濃硫酸 稀硫酸
起氧化作用的元素 分子中的+6價S 電離出來的H+
還原產物 一般是SO2 H2
與Cu反應 加熱時能氧化Cu 不反應
與Fe、Al反應 常溫下將Fe、Al鈍化
加熱時能繼續氧化 均發生置換反應
與非金屬單質、H2S、HBr、HI等物
質反應 加熱時能氧化非金屬
單質,常溫時能氧化
H2S、HBr、HI 均不反應
氧化性的強弱情況 氧化性強 氧化性弱
Cu+
2.關於硫酸根離子的檢驗
先加入過量的稀鹽酸(排除CO 、SO 、Ag+等離子的干擾),再加入BaCl2溶液,看是否有白色沉澱產生,若有則含SO ,否則沒有SO 。
第二單元 生產生活中的含氮化合物
思維過程
一、氮氧化物和環境污染
1、重要氮氧化物及其性質
NO:無色無味的氣體,微溶於水,有毒,在空氣中易被氧化。
NO2:紅棕色的氣體,有刺激性氣味,有毒,易與水反應生成硝酸。
2、雷雨發莊稼:N2+O2 2NO 2NO+O2 2NO2 3NO2+H2O 2HNO3+NO
二、氨 銨鹽
(一)氨
1.氨的物理性質
氨是無色,有刺激性氣味的氣體,密度比空氣的小,易液化,液氨常做製冷劑。
極易溶於水1:700
2.氨的化學性質
①氨氣與水反應
氨的水溶液叫氨水。NH3+H2O NH3•H2O
NH3•H2O NH +OH-(氨水顯鹼性,使酚酞變紅色)
②氨與酸的反應
NH3+HCl NH4Cl〔白煙〕氨與揮發性酸
③氨與氧氣的反應
4NH3+5O2 4NO+6H2O 工業制硝酸的基礎。
3.氨的實驗室製法
2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
在實驗室有時也用加熱濃氨水的方法制氨氣。
4.氨的工業製法
N2+3H2 2NH3
(二)銨鹽
(1)銨鹽的物理性質:銨鹽都是晶體,並且都能溶於水。
(2)銨鹽的化學性質
①銨鹽受熱分解
NH4Cl NH3↑+HCl ↑ 冷卻後 NH3+HCl NH4Cl
②銨鹽與鹼的反應產生氨氣(銨鹽共性)
常用此性質檢驗銨鹽的存在,即取樣品加氫氧化鈉,產生的氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色,說明樣品含銨鹽。
NH4Cl+NaOH NaCl+NH3↑+H2O
三、硝酸
1.硝酸的「三大性質」
(1)酸性:硝酸具有酸的通性。
(2)不穩定性:硝酸見光或受熱易分解(硝酸越濃,越容易分解)。
(3)氧化性:硝酸具有強的氧化性,是因為硝酸分子里氮呈+5價。
2.化學性質
A.與金屬反應:硝酸幾乎能與所有的金屬(除金、鉑外)發生氧化還原反應。
3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(濃) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
強調:濃硝酸一般被還原為NO2,稀硝酸一般被還原為NO。
鐵、鋁遇濃硝酸鈍化
B.與非金屬反應:能與許多非金屬及某些有機物發生氧化還原反應,如:C,S,P等。
C+4HNO3(濃) CO2+4NO2↑+2H2O
3.硝酸的工業製法
N2+3H2 2NH3
4NH3+5O2 4NO+6H2O
2NO+O2 2NO2
3NO2+H2O 2HNO3+NO
C. 高一化學知識點.定義
第一部分 基本概念和基本理論
一、氧化—還原反應
1、怎樣判斷氧化—還原反應
表象:化合價升降 實質:電子轉移
注意:凡有單質參加或生成的反應必定是氧化—還原反應
2、有關概念
被氧化(氧化反應) 氧化劑(具有氧化性) 氧化產物(表現氧化性)
被還原(還原反應) 還原劑(具有還原性) 還原產物(表現還原性)
注意:(1)在同一反應中,氧化反應和還原反應是同時發生
(2)用順口溜記「升失氧,降得還,若說劑正相反」,被氧化對應是氧化產物,被還原對應是還原產物。
3、分析氧化—還原反應的方法
單線橋:
雙線橋:
注意:(1)常見元素的化合價一定要記住,如果對分析化合升降不熟練可以用坐標法來分析。
(2)在同一氧化還原反應中,氧化劑得電子總數=還原劑失電子總數。
4、氧化性和還原性的判斷
氧化劑(具有氧化性):凡處於最高價的元素只具有氧化性。
最高價的元素(KMnO4、HNO3等)
絕大多數的非金屬單質(Cl2 、O2等)
還原劑(具有還原性):凡處於最低價的元素只具有還原性。
最低價的元素(H2S、I—等)
金屬單質
既有氧化性,又有還原性的物質:處於中間價態的元素
注意:
(1)一般的氧化還原反應可以表示為:氧化劑+還原劑=氧化產物+還原產物 氧化劑的氧化性強過氧化產物,還原劑的還原性強過還原產物。
(2)當一種物質中有多種元素顯氧化性或還原性時,要記住強者顯性(鋅與硝酸反應為什麼不能產生氫氣呢?)
(3)要記住強弱互變(即原子得電子越容易,其對應陰離子失電子越難,反之也一樣)
記住:(1)金屬活動順序表
(2)同周期、同主族元素性質的遞變規律
(3)非金屬活動順序
元素:F>O>Cl>Br>N>I>S>P>C>Si>H
單質:F2>Cl2>O2>Br2>I2>S>N2>P>C>Si>H2
(4)氧化性與還原性的關系
F2>KmnO4(H+)>Cl2>濃HNO3>稀HNO3>濃H2SO4>Br2>Fe3+>Cu2+>I2>H+>Fe2+
F —<Mn2+ <Cl—<NO2 <NO <SO2 <Br—<Fe2+<Cu <I—<H2<Fe
5、氧化還原反應方程式配平
原理:在同一反應中,氧化劑得電子總數=還原劑失電子總數
步驟:列變化、找倍數、配系數
注意:在反應式中如果某元素有多個原子變價,可以先配平有變價元素原子數,計算化合價升降按一個整體來計算。
類型:一般填系數和缺項填空(一般缺水、酸、鹼)
二、離子反應、離子方程式
1、離子反應的判斷
凡是在水溶液中進行的反應,就是離子反應
2、離子方程式的書寫
步驟:「寫、拆、刪、查」
注意:(1)哪些物質要拆成離子形式,哪些要保留化學式。大家記住「強酸、強鹼、可溶性鹽」這三類物質要拆為離子方式,其餘要保留分子式。注意濃硫酸、微溶物質的特殊處理方法。
(2)檢查離子方程式正誤的方法,三查(電荷守恆、質量守恆、是否符合反應事實)
3、離子共存
凡出現下列情況之一的都不能共存
(1)生成難溶物
常見的有AgBr , AgCl , AgI , CaCO3 , BaCO3 , CaSO3 , BaSO3等
(2)生成易揮發性物質
常見的有NH3 、CO2 、SO2 、HCl等
(3)生成難電離物質
常見的有水、氨水、弱酸、弱鹼等
(4)發生氧化還原反應
Fe3+與S2- 、ClO—與S2-等
三、原子結構
1、關系式
核電荷數=質子數=核外電子數=原子序數(Z)
質量數(A)=質子數(Z)+ 中子數(N)
注意:化學反應只是最外層電子數目發生變化,所以
陰離子核外電子數=質子數+ |化合價|
陽離子核外電子數=質子數- |化合價|
2、 所代表的意義
3、同位素
將原子里具有相同的質子數和不同的中子數的同一元素的原子互稱同位素。
注意:(1)同位素是指原子,不是單質或化合物
(2)一定是指同一種元素
(3)化學性質幾乎完全相同
4、原子核外電子的排布
(1)運動的特徵:
(2)描述電子運動的方法:
(3)原子核外電子的排布:
符號 K L M N O P Q
層序 1 2 3 4 5 6 7
(4)熟練掌握原子結構示意圖的寫法
核外電子排布要遵守的四條規則
四、元素周期律和元素周期表
1、什麼是元素周期律?
什麼是原子序數?什麼是元素周期律?元素周期律的實質?元素周期律是誰發現的?
2、周期表的結構
(1) 周期序數=電子層數 主族序數=最外層電子數=最高正價
(2) 記住「七橫行七周期,三長三短一不全」,「十八縱行十六族,主副各七族還有零和八」。
(3) 周期序數: 一 二 三 四 五 六
元素的種數:2 8 8 18 18 32
(4)各族的排列順序(從左到右排)
ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、O
注意:ⅡA和ⅢA同周期元素不一定定相鄰
3、元素性質的判斷依據
跟水或酸反應的難易
金屬性
氫氧化物的鹼性強弱
跟氫氣反應的難易
非金屬性 氫化物的熱穩定性
最高價含氧酸的酸性強弱
注意:上述依據反過也成立。
4、元素性質遞變規律
(1)同周期、同主族元素性質的變化規律
注意:金屬性(即失電子的性質,具有還原性),非金屬性(即得電子的性質,具有氧化性)
(2)原子半徑大小的判斷:先分析電子層數,再分析原子序數(一般層數越多,半徑越大,層數相同的原子序數越大,半徑越小)
5、化合價
價電子是指外圍電子(主族元素是指最外層電子)
主族序數=最外層電子數=最高正價 |負價| + 最高正價目= 8
注意:原子序數、族序數、化合價、最外層電子數的奇偶數關系
6、元素周期表的應用:「位、構、性」三者關系
五、分子結構
要求掌握「一力、二鍵、三晶體」
1、化學鍵
注意記住概念,化學鍵類型(離子鍵、共價鍵、金屬鍵)
2、離子鍵
(1) 記住定義
(2)形成離子鍵的條件:活潑金屬元素(ⅠA、ⅡA)和活潑非金屬元素(ⅥA、ⅦA)之間化合
(3)離子半徑大小的比較:(電子層與某稀有元素相同的離子半徑比較)
電子層結構相同的離子,半徑隨原子序數遞增,半徑減小
3、共價鍵
(1)定義
(2)共價鍵的類型: 非極性鍵(同種元素原子之間)
共價鍵
極性鍵(同種元素原子之間)
(3)共價鍵的幾個參數(鍵長、鍵能、鍵角):
4、電子式
(1)定義
(2)含共價鍵和含離子鍵電子式的異同點
5、晶體
(1)離子晶體、分子晶體、原子晶體
(2)三晶體的比較(成鍵微粒、微粒間的相互作用、物理性質)
(3)注意幾種常見晶體的結構特點
第二部分 化學計算
化學計算可以從量的方面幫助我們進一步加深對基本概念和基本原理、化學反應規律等的理解。解題過程中要求概念清楚,認真審題,注意解題的靈活性。會考中涉及的化學計算有以下四方面。
一、有關化學量的計算
包括原子量、分子量、物質的量、物質的質量、氣體的體積及微粒數等的計算。
1、有關物質的量的計算
這類計算要掌握物質的量與物質的質量和氣體摩爾體積以及物質中微粒數之間的關系。
有關計算公式有:
物質的量(摩)= 氣態物質的量(摩)=
物質的量(摩)=
通過物質的量的計算還可以計算反應熱、溶液的濃度、溶液的體積,還可以與溶解度及質量分數互相換算。因此物質的量的計算是這類計算的中心,也是解題的關鍵。
2、元素的原子量和近似原子量的計算
自然界中絕大多數元素都有同位素,因此某元素的原子量是通過天然同位素原子量所佔的一定百分比計算出來的平均值,也稱為平均原子量。其計算方法如下:Aa%+Bb%+Cc%+… ,其中A、B、C是元素同位素的原子量,a%、b%、c%分別表示上述各同位素原子的百分組成。若用同位素的質量數代替A、B、C,則算出的為該元素的近似(平均)原子量。
3、有關分子量的計算
(1)根據氣體標准狀況下的密度求分子量
主要依據是氣體的摩爾質量與分子量的數值相同,氣體的摩爾質量可以通過下式計算:M=22.4升/摩 * d克/升 ,式中d是標准狀況下的密度數值。摩爾質量去掉單位就是分子量。
(2)根據氣體的相對密度求分子量
根據同溫、同壓、同體積的氣體,氣體A、B的質量之比等於其分子量之比,也等於其密度之比的關系: WA/WB=MA/MB=dA/dB ,其中W為質量,M為分子量,d為密度。若氣體A對氣體B的密度之比用DB表示,則:MA/MB=DB ,DB稱為氣體A對氣體B的相對密度,根據相對密度和某氣體的分子量,就可以求另一種氣體的分子量,表達式為:MA=MB DB ,如氣體A以空氣或氫氣為標准,則: MA=29D空 或MA=2D氫氣
二、有關分子式的計算
這里包括根據化合物各元素的百分組成或質量比、分子量求出較簡單化合物分子式的基本方法。解這類問題的基本思路是:首先確定該物質由什麼元素組成,然後根據元素間的質量比或百分組成,通過分子量確定該物質的分子式。
三、有關溶液濃度的計算
1、有關溶液解度的計算
這里只要求溶質從飽和溶液里析出晶體的量的計算,以及求結晶水合物中結晶水個數的計算。根據飽和溶液由於溫度變化形成的溶液度差,列出比例式,即可求解。
2、有關物質的量濃度的計算
主要包括溶液的物質的量濃度、體積和溶質的物質的量(或質量)三者之間關系的計算;物質的量濃度與質量分數間的換算;不同物質的量濃度溶液的混合及稀釋的計算。常用的公式如下:
(1)、質量分數(%)= 溶質質量(克)/ 溶液質量(克)
(2)、物質的量濃度(摩/升)= 溶質的物質的量(摩)/溶液的體積(升)
(3)、質量分數(%)→ 物質的量濃度(摩/升
物質的量濃度(摩/升)=
3、溶液的稀釋
加水稀釋,溶質的質量不變。若加稀溶液稀釋,則混合前各溶液中溶質的量之和等於混和後溶液中溶質的量。
計算時要注意:稀釋時,溶液的質量可以加和,但體積不能加和,因不同濃度的溶液混合後體積不等於兩者體積之和。
設溶液的體積為V,物質的量濃度為M,質量分數為a%,溶液質量為W。則有如下關系:
W濃a濃% + W稀a稀% = W混a混% M濃V濃 + M稀V稀 = M混V混
四、有關化學方程式的計算
根據大綱要求,這部分內容主要包括反應物中某種物質過量的計算;混合物中物質的質量百分組成的計算;有關反應物和生成物的純度、產率和利用率的計算以及多步反應的計算。
1、反應物中某種物質過量的計算
在生產實踐或科學實驗中,有時為了使某種反應物能反應完全(或充分利用某一物質),可使另一種反應物的用量超過其理論上所需值,例如要使燃燒充分,往往可以通入過量的氧氣或空氣。以如要使某種離子從溶液中完全沉澱出來,往往要加入稍為過量的沉澱劑等。
解這類題時首先廳判斷這兩種反應物的量是否符合化學方程式中該兩種反應物的關系量之比,如不符合則要根據不足量的反應物的量進行計算。
2、有關物質的純度、產率、利用率和多步反應的計算
在化學反應中,所表示的反應物和生成物的轉化量都是以純凈物的量來表示的。而實際上原料和產品往往是不純凈的,這就存在著不純物和純凈物間的換算,其換算的橋梁是物質的純度(以百分數表示)。
另外,在實際生產中以難免有損耗,造成原料的實際用量大於理論用量,而實際的產量又總是小於理論產量,這就是原料的利用率和產品的產率問題。有關這類計算的公式如下:物質的純度 = 純凈物的質量/不純物的質量 原料的利用率 = 理論原料用量 / 實際原料用量產率 = 實際產量 / 理論產量
物質的純度、原料的利用率和產品的產率都是低於100%的。大部分工業生產,要經過許多步的反應才能完成的,這時進行產品和原料之間量的計算時,不必逐步計算,可以根據化學方程式中的物質的量的關系,找出原料和產品的直接關系量,進行簡單的計算即可。
工業生產計算常用的關系式有:
由黃鐵礦制硫酸: FeS2 ∽ 2S ∽2H2SO4
由氨催化氧化制硝酸:NH3 ∽HNO 3 (最後反應為 4NO2+O2+2H2O = 4HNO3)
3、混合物中兩種成分的物質的量、質量和百分比的計算
這類題目有較強的綜合性。解題時不僅要掌握化學計算的有關概念和熟悉元素化合物的性質還要認真審題。分析題給的每項條件和各組分之間量的關系,找出解題途徑。經常採用的方法有「關系式法」、「差量法」及「聯立方程法」,以求得混合物各組分的含量。
例1、硼有兩種同位素 B和 B,平均原子量為10.8,求兩種同位素的原子個數比.
解題分析:這是一道要求應用同位素的概念和求平均原子量的方法進行計算的問題,解此題的關鍵是對同位素、質量數等概念有明確的理解,熟悉求平均原子量的計算公式,可以先設其中一種同位素原子的百分含量為x%,則另一種同位素原子百分含量為1—x%,通過列出等式求解。兩種同位素原子百分含量之比就是它們的原子個數之比。
解:設 B的原子的百分含量為x%, B原子百分含量為1—x%,則:
10 x% + 11 (1—x%)= 10.8
解得:x% = 20% 1—x% = 1—20% = 80%
所以 B和 B的原子個數百分比為:20/80 = 1/4
答 : B和 B的原子個數百分比為 1:4
例2、將2.5克膽礬溶於500毫升水中,配成溶液仍為500毫升。試求溶液的質量分數,物質的量濃度及密度。
解題分析:解該題的關鍵是對質量分數、物質的量濃度及密度有明確的理解,抓住膽礬是結晶水合物,當加入水中,膽礬的結晶水進入水中,溶劑的質量增加,而溶質是無水硫酸銅。確定溶質的量是解題的要點。通過求質量分數和物質的量濃度的公式即能求解。
解:通常情況下1毫升水為1克(題中無物殊條件)。已知250克CuSO4 5H2O中CuSO4的質量為160克,2.5克CuSO4 5H2O中含CuSO4 CuSO4的質量為2.5* 160/250 = 1.6(克)。
質量分數 = 1.6克/(2.5克+500克)*100% = 0.318%
物質的量濃度 = = 0.02摩/升
溶液的密度 = (500克 + 2.5克)/ 500毫升 = 1.005克/毫升
例3、某含結晶水的一價金屬硫酸鹽晶體,已知式量為322,取4.025克該晶體充分加熱後,放出水蒸氣2.25克(失去全部結晶水),試確定該硫酸鹽的分子組成.
解題分析:求硫酸鹽的組成,一是要求出結晶水,二是要求出金屬的原子量,這二者是相關的。可利用結晶水合物中水的含量是固定的這一關系與已知條件的建軍立比例關系,從而確定結晶水合物中所含的結晶水,進一步求出金屬的原子量。
解:設結晶水合物的分子式為M2SO4 xH2O,其摩爾質量為322克/摩,1摩結晶水合物中含水x摩,與已知條件建立比例關系: M2SO4 ?xH2O == M2SO4 + xH2O
322 18x
4.025 2.25
322 : 2.25 = 18x : 2.25
解得: x=10
得M2SO4?10H2O.所以,M2SO4的式量為:322—18╳10=142,M的原子量為(142—96)/2 =23
查原子量表可知為Na。故晶體的化學式為:Na2SO4?10H2O.
例4、將50毫升濃度為12摩/升的濃鹽酸跟15克二氯化錳混合物加熱後,最多能收集到多少升氯氣?(標准狀況下)被氧化的氯化氫的物質的量是多少?
解題分析:這題是涉及到物質的過量和氧化還原反應的化學方程式的計算,要全面理解化學方程式中表
示的量的關系。方程式的系數之比可以看成物質的量之比或分子個數比,對氣體來說還可以表示它們的體積比。要根據題意和化學方程式所表示量的關系,列出比例式。比例式中同一物質必須用同一單位;不同物質也可以用不同單位,但必須是對應的關系。
該題首先要確定過量物質,找出不足量物質的量作為計算標准。還要注意被氧化的鹽酸和參加反應的鹽酸的總量是不同的。根據已知條件和系數列出比例關系式逐步求解。
解:設鹽酸全部反應所需二氧化錳的量為x克,在標准狀況下生成氯氣y升,則:
MnO2 + 4 HCl == MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
87克 4摩 22.4升
x克 12摩/升╳0.05升 y升
由 87:4 = x :(12╳0.05) 得 x = 13.05(克)
由於13.05克<15克,MnO2是過量的,應該用鹽酸的量作為計算標准:
4/(12╳0.05) == 22.4/y 解得 y == 3.36升
再分析化學方程式中系數的關系,4摩HCl參加反應,其中2摩HCl被氧化,則0.6摩HCl中有0.3摩被氧化.
答 : 標准狀況下,生成氯氣3.36升,HCl被氧化的物質的量為0.3摩.
例5、工業上用氨氧化法制硝酸時,如果由氨氧化成一氧化氮的轉化率為95%,由一氧化氮製成硝酸的轉化率為90%,求1噸氨可以製得52%的硝酸多少噸?
解題分析:該題是有關多步反應的計算,可以利用化學方程式,找出有關物質的關系式進行計算,簡化計算過程.注意運用轉化率和純度的計算公式.
解:該題有關的化學方程式如下:
4NH3 + 5O2 ==4NO↑+ 6H2O (1)
2NO + O2 == 2NO2 (2)
3NO2 + H2O == 2 HNO3 + NO↑ (3)
其中(3)式產生的NO在工業生產中是被循環使用的,繼續氧化生成NO2,直至全部被水吸收為止。因此NO2變成HNO3的物質的量之比為1:1,最後得出的關系式為:NH3∽HNO3 。
解:設製得52%的硝酸為x噸。
NH3 ∽ HNO3
17噸 63噸
1╳95%╳90% 噸 x.52%噸
X = (1╳95%╳90%╳63%/(17╳52%)=6.1(噸)
答:可以製得52%的硝酸6.1噸。
第三部分 元素及化合物
第一單元 鹵 素
第一節 氯氣
1、 氯原子結構:氯原子的原子結構示意圖為______由於氯原子最外層有____個電子,
2、 容易___(得或失)___個電子而
3、 形面8個電子穩定結構,
4、 因此氯元素是活潑的非金屬元素。
5、 氯元素的性質
1、氯氣是___色有___氣味的氣體,___毒,可溶於水,密度比空氣__。
2、氯氣的化學性質
與金屬反應 2Na + Cl2===2NaCl (___色煙)
Cu +Cl2===CuCl2 (_______色煙)
H2+Cl2===2HCl (_______色火焰)
與非金屬反應 2P+3Cl2===2PCl3
PCl3+Cl2===PCl5 (________色煙霧)
Cl2+H2O===HCl+HClO(有強氧化性的弱酸,漂白性)
與化合物反應 2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(漂白粉,有效成份是____)
Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO
(這個反應證明HClO是弱酸的事實)
Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
氯氣的用途:消毒、制鹽酸、漂白粉、農葯等
AgBr用作感光片AgI用作人工降雨
6、 氯氣的製法
1、葯品:濃鹽酸和二氧化錳
2、原理:MnO2+4HCl===MnCl2+2H2O+Cl2↑
(求氧化劑和還原劑的物質的量之比為______,當有2mol氯氣生成時,有_____HCl被氧化,有___mol電子轉移)
3、裝置類型:固+液――氣體
4、收集方法:用___排空氣法或排飽和食鹽水法收集。
5、檢驗:使濕潤的KI澱粉試紙變藍(思考其原因是什麼)
6、余氣處理:多餘的氯氣通入____溶液中處理吸收,以免污染環境。
第二節 氯化氫
一、 氯化氫的性質
1、物理性質:是一種___色有____氣味的氯體,___溶於水(1 :500 體積比)密度比空氣大。
2、化學性質:HCl 溶於水即得鹽酸,鹽酸是一種強酸,具有揮發性和腐蝕性。
3、氯化氫的實驗室製法
葯品:食鹽(NaCl)和濃H2SO4
原理:用高沸點(或難揮發性)酸制低沸點酸(或易揮發性)(與制硝酸的原理相同)
NaCl+H2SO4=====NaHSO4+HCl↑
總式:2NaCl+H2SO4====Na2SO4+2HCl↑
NaCl+NaHSO4====Na2SO4+HCl↑
(上述說明了條件不生成物不同,要注意反應條件)
裝置類型:固+液――氣體
收集方法:用向上排空法收集
檢驗:用濕潤的藍色石蕊試紙
余氣處理:將多餘的氣體通入水中即可
第四節 鹵族元素
1、原子結構特徵:最外層電子數相同,均為7個電子,由於電子層數不同,原子半徑不,從F――I原子半徑依次增大,因此原子核對最外層的電子的吸引能力依次減弱,從外界獲得電子的能力依次減弱,單質的氧化性減弱。
2、鹵素元素單質的物理性質的比較(詳見課本24面頁)
物理性質的遞變規律:從F2→I2,顏色由淺到深,狀態由氣到液到固,熔沸點和密度都逐漸增大,水溶性逐漸減小。
3、鹵素單質化學性質比較(詳見課本28頁)
相似性:均能與H2發生反應生成相應鹵化氫,鹵化氫均能溶於水,形成無氧酸。
H2+F2===2HF H2+Cl2===2HCl
H2+Br2===2HBr H2+I2====2HI
均能與水反應生成相應的氫鹵酸和次鹵酸(氟除外)
2F2+2H2O==4HF+O2
X2+H2O====HX+HXO (X表示Cl Br I)
遞變性:與氫反應的條件不同,生成的氣體氫化物的穩定性不同,
HF>HCl>HBr>HI,無氧酸的酸性不同,HI>HBr>HCl>HF.。與水反應的程度不同,從F2 → I2逐漸減弱。
4、鹵離子的鑒別:加入HNO3酸化的硝酸銀溶液,
Cl—:得白色沉澱。
Ag+ + Cl- ===AgCl↓
Br—:得淡黃色沉澱
Ag+ + Br- ====AgBr↓
I—: 得黃色沉澱
Ag+ + I- ====AgI↓
第三章 硫 硫 酸
一、 硫的物性
淡黃色的晶體,質脆,不溶於水,微溶於酒精,易溶於二硫化碳
二、硫的化學性質
1、 與金屬的反應
2Cu+S===Cu2S(黑色不溶於水) Fe+S=====FeS(黑色不溶於水)
(多價金屬與硫單質反應,生成低價金屬硫化物)
2、 與非金屬的反應
S+O2=====SO2 S+H2=====H2S
第2節 硫的氫化物和氧化物
一、 硫的氫化物―――硫化氫
1、硫化氫的的理性質
H2S是一種具有臭雞蛋氣味、無色、有劇毒的氣體,能溶於水,常溫常壓1體積水能溶解2.6體積的硫化氫。
2、硫化氫的化學性質
熱不穩定性 H2S====H2+S
可燃性 2H2S+3O2===2H2O+2SO2 (完全燃燒)(火焰淡藍色)
2H2S+O2===2H2O+2S (不完全燃燒)
還原性 SO2+2H2S=2H2O+3S
3、氫硫酸
硫化氫的水溶液是一中弱酸,叫氫硫酸,具有酸的通性和還原性。
二、硫的氧化物
1、 物理性質:二氧化硫是一種無色有刺激性氣味有毒的氣體,2、 易溶於水,3、 常溫常壓1體積水可溶解40體積的二氧化硫;三氧化硫是一種沒有顏色易揮發的晶體,4、 熔沸點低。
5、 化學性質
二氧化硫是一種酸性氧化物,與水直接化合生成亞硫酸,是亞硫酸的酸酐,二氧化硫具有漂白作用,可以使品紅溶液腿色,但漂白不穩定。
SO2+H2O ==== H2SO3 (這是一個可逆反應,H2SO3是一種弱酸,不穩定,容易分解成水和二氧化硫。)
6、 二氧化硫的製法 Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
第3節 硫酸的工業製法――接觸法
一、方法和原料
方法:接觸法
原料:黃鐵礦(主要成份是FeS2)、空氣、水和濃硫酸
二、反應原理和生產過程
步驟 主要反應 主要設備
二氧化硫製取和凈化 4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2 沸騰爐
二氧化硫氧化成三氧化硫 2SO2+O2===2SO3 接觸室
三氧化硫氧吸收硫酸生成 SO3+H2O=H2SO4 吸收塔
思考:1、為什麼製得二氧化硫時要凈化?(為了防止催化劑中毒)
2、為什麼吸收三氧化硫時用濃硫酸作吸收劑而不用水呢?(用水吸收時易形酸霧,吸收速度慢,不利於吸收,而用濃硫酸吸收時不形成酸霧且吸收干凈,速度快。)
第四節 硫酸 硫酸鹽
一、濃硫酸的物理性質
98.3%的硫酸是無色粘稠的液體,密度是1.84g/mL,難揮發,與水以任意比互溶
二、濃硫酸的特性
脫水性――與蔗糖等有機物的炭化
吸水性――用作乾燥劑
強氧化性
2H2SO4(濃)+Cu===CuSO4+2H2O+SO2↑(此反應表現H2SO4(濃)具有氧化性又有酸性)
H2SO4(濃)+C=CO2↑+H2O+2SO2↑(此反應只表現H2SO4(濃)的氧化性)
註:H2SO4(濃)可使鐵、鋁發鈍化,故H2SO4(濃)可鐵或鋁容器貯存
7、 硫酸鹽
1、硫酸鈣CaSO4 石膏CaSO4.2H2O 熟石膏2CaSO4.H2O(用作綳帶、制模型等)
2、硫酸鋅ZnSO4 皓礬ZnSO4.7H2O(作收斂劑、防腐劑、媒染劑 )
3、硫酸鋇BaSO4,天然的叫重晶石,作X射線透視腸胃內服葯劑,俗稱鋇餐。
7、 CuSO4.5H2O, 藍礬或膽礬,8、 FeSO4.7H2O,綠礬
8、 硫酸根離子的檢驗
先加鹽酸酸化後加氯化鋇溶液,如果有白色沉澱,則證明有硫酸根離子存在。
第六節 氧族元素
一、氧族元素的名稱和符號
氧(O) 硫(S) 硒(Se) 碲(Te) 釙(Po)
二、原子結構特點
相同點:最外層都有6個電子;
不同點:核電荷數不同,電子層數不同,原子半徑不同
三、性質的相似性和遞變性(詳見課本91頁)
1、 從O→Po單質的熔點、沸點、密度都是逐漸升高或增大
2、 從O→Po金屬性漸強,3、 非金屬性漸弱。
3、 與氫化合通式:H2R,4、 氣體氫化物從H2O→H2Se的穩定性漸弱
5、 與氧化合生成RO2型或RO3型的氧化物,6、 都是酸酐,7、 元素最高價氧化物水化物的酸性漸弱。
硫的用途:制硫酸、黑火葯、農葯、橡膠製品、硫磺軟膏
SO2用於殺菌消毒、漂白
D. 高一化學的必背知識點有哪些
影響原子來半徑大小的因素:電子源層數:電子層數越多,原子半徑越大(最主要因素) 核電荷數:核電荷數增多,吸引力增大,使原子半徑有減小的趨向(次要因素) 。核外電子數:電子數增多,增加了相互排斥,使原子半徑有增大的傾向。