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高中化学笔记整理doc

2019-11-19 06:36http://www.baidu.com四川成人高考网

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  高中化学笔记整理 物质的量 物质的量 n 概念 一定数目为例的集合体(只可用于微粒) 定义 以12g 12C原子中含有的物质的量为1mo; 阿伏加德罗常数 NA 1mol微粒的个数 NA=6.02×10-23mol-1 摩尔质量 M M=m/n 单位:g·mol-1 在数值上摩尔质量与相对分子质量(Ar)相等,唯一区别在于Ar没有单位 气体摩尔体积 Vm 影响物质体积的因素(微观) 粒子数目 粒子大小 粒子间距 气体摩尔体积 在上述三项影响因素中,对于气体而言,由于分子间隙相对分子直径很大,前两项的影响较弱,有: 在标准状况(S.T.P.)下Vm=22.4L·mol-1 STP:0℃,1atm 阿伏加德罗定律 三同定一同:对于任意气体 若V,T,P相同,则n相同 其他推论:对于任意气体 T,p相同,则V1/V2=n1/n2=N1/N2 T,V相同,则p1/p2=n1/n2 T,p相同,则M1/M2=ρ1/ρ2 克拉玻龙方程 PV=nRT,其中 p:压强 Pa V:体积 m3 n:物质的量 n T:热力学温标 K R:气体常数 8.314 Pa·m3·mol-1·K-1 气体平均摩尔质量 M=(定义) M=Vm·ρ 若该气体或气体混合物对于A的相对密度为d,则M=d·M(A) M=MA·A%+MB·B%+MC·C%+……其中X%为物质的量分数或体积分数 物质的量浓度 c 概念 物质的量浓度 c c=n/V 单位mol·L-1 物质的量浓度c与质量分数w的关系 c= 若的单位g·cm-3为即g·mL-1,保留系数1000,若单位为kg·L-1即×103kg·m-3,舍去系数1000 溶液配制 计算 (根▪…□▷▷•据精度确定有效数字) 称量 (固体用天平,液体用量筒)(注意NaOH等物质的处理) 溶解 (烧杯、玻璃棒) 转移 (玻璃棒伸入容量瓶刻度线次) 定容 (加蒸馏水至1~2cm处,改用胶头滴管) 摇匀 过程中出现任何情况的溶质损失,一律重新配制,没有任何补救措施。误差分析应着眼于n以及V 能量变化 热量变化 放热 ΣE(反应物)>ΣE(生成物) 类型有燃烧、中和、金属与酸、生石灰和水 吸热 ΣE(反应物)<ΣE(生成物) 类型有C+CO22CO以及Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3·H2O+8H2O 反应热(焓变)ΔH 单位 kJ·mol-1 测量仪器 量热计 意义 ΔH0,放热反应 ΔH0,吸热反应 相关概念 燃烧热与标准燃烧热 1atm下1mol可燃物与氧气反应生成稳定产物所产生的热量为燃烧热,而标准燃烧热为该反应的反应热。这里的稳定产物指: C→CO2(g);H→H2O(l);N→N2(g);S→SO2(g);Cl→HCl(aq) 中和热 稀溶液中,酸碱中和生成1mol水所产生的热量 ☆△◆▲■在强酸强碱稀溶液中,中和热为57.3kJ·mol-1 热化学方程式 书写化学方程式(略去条件,不化简计量数) 写出物质聚集态(g,l,s,aq) 注▼▼▽●▽●明温度、压强(默认:25℃,1atm) 写出ΔH,注明正负号 检查ΔH与系数是否配套 盖斯定律 ΔH为状态函数。只与状态有关,与途经无关。 对于一个由多个反应迭加而成的总反应ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+……+ΔHn 化学反应方向判断 焓判据(略) 熵判据 混乱度 体系的不规则或无序状态 熵 S 描述混乱度的状态函数,单位J·mol-1·K-1 对于纯晶体,在绝对零•●度下,S=0 熵变 ΔS ΔS=S(生成物)—S(反应物) 综合——吉布斯自由能 G G=H—T·S ΔG=G(生成物)—G(反应物) ΔG<0,正反应自发 ΔG▲●…△=0,反应体系平衡 ΔG>0,逆反应自发 氧化还原反应 实质 电子的得失或公用电子对的偏移 依据 元素化合价(氧化数)的升降 相互关系 还原剂具有还原性,被氧化时失电子或电子对偏离,化合价升高,得到氧化产物; 氧化剂具有氧化性,被还原时得电子或电子对偏向,化合价降低,得到还原产物; 单线桥、双线桥(略) 特殊类型 歧化反应 2+2NaOHNa+NaO+H2O 归中反应 KO3+6HKCl+32+3H2O,在归中反应中,化合价只能靠近,不能交叉。 氧化性、还原性强弱判定 只与得失电子的难易程度有关,与数目无关 位于最高价态的元素只有氧化性:O42- 位于最低价态的元素只有还原性:2- 中间价态的元素,两性均有:Fe2+、S 氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物 即为“强强-弱弱”原理 还原性:金属活动性顺序靠前者强 氧化性: 金属阳离子顺序:Ag+Hg2+Fe3+Cu2+Pb2+Sn2+Fe2+...(以后按活动性顺序) 反应条件越简单,氧化性或还原性越强 2SO2+O22SO3 2H2SO3+O22H2SO4 慢 2Na2SO3+O22Na2SO4 快 从上而下,SO2、H2SO3、NaSO3还原性以此增强 生成产物加泰越高,氧化性越强 2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+SFeS 卤族元素 氯气 物理性质 化学性质Ag+Hg2+Fe3+ 与金属(Na、Cu) 2Na+Cl22NaCl (白烟) Cu+Cl2CuCl2 (棕黄色烟,溶于水浓度大显绿色,浓度小显蓝色) 与非金属 与氢气 H2+Cl22HCl (苍白色火焰) H2+Cl22HCl (爆炸) 上述两个反应均生成白雾,是工业制取盐酸的重要反应 与磷单质 2P+3Cl22PCl3 (产物为液态,雾) PCl▪▲□◁3+Cl2PCl5 (产物为固态,烟) 上述两个反应为高中阶段中惟一一个产生烟雾现象的反应 与水 Cl2 + H2O HCl + HClO 其中产物次氯酸具有强氧化性和漂白性(漂白性仅针对有机色素),为弱酸: HClO H++ClO- 2HClO2HCl+O2↑ (见光易分解) 新制氯水中含有微粒:H2O、HClO、Cl2、H+、Cl-、ClO-、OH-,呈淡黄绿色,在棕色试剂瓶中保存。 久置氯水中含有微粒:H2O,H+,Cl-,OH-。为极稀的盐酸 氯水的化学性质 体现Cl2 2NH3+Cl2N2↑+6HCl 体现Cl- Ag++Cl-===AgCl↓ 体现H+ 2H++CO32-===H2O+CO2↑ 体现HClO 自来水杀菌消毒 体现H2O 无水硫酸铜 多种粒子 Mg + Cl2 MgCl2 以及 Mg+2H+Mg2++H2↑ 与碱 Cl2+NaOHNaCl+NaClO+H2O 可用于吸收Cl2尾气 2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 工业制取漂白粉 Ca(ClO)2+2HClCaCl2+2HClO 及 Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO 是漂白粉的使用以及失效原理 用途 消毒、工业制取盐酸、制取漂白粉、农药 制取 实验室 原理 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑ 浓盐酸在这里体现还原性和酸性 氧化物的替代物 KMnO4、K2MnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7 装置 发生装置 (固-液,加热) 分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯、石棉网、铁架台 净化装置 (除HCl、H2O) 饱和食盐水、浓硫酸 收集装置 向上排空气法或排液(饱和食盐水) 用湿润的淀粉-KI试纸验满(变蓝) 尾气吸收 NaOH溶液 工业制取(电解饱和食盐水) 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ 具体见电解池部分 氯化氢 物理性质 无色气体,有刺激性气味、易溶于水。(0℃时为1:500) 实验室制法 NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑或NaHSO4+NaClNa2SO4+HCl↑ 总反应为:2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+HCl↑ 原理为难挥发性酸制易挥发性酸、高沸点酸制低沸点酸 由此可知,制取氯气时可用 MnO2+2NaCl+2H2SO4(浓)Na2SO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O 卤族元素概述 (F、Cl、Br、I) 物理性质 周期性 原子最外层电子均为7个、半径依次增大,单质溶沸点升高、颜色加深、密度变大,单质均为双原子分子,具有一定的毒性 单质颜色、状态 F2:浅黄色(g);Cl2:黄绿色(g);Br2:红棕色(l);I2:深紫色(s) 溴单质的水溶液呈橙色,有机溶剂的溶液呈橙红色; 碘单质的水溶液呈棕黄色,有机溶剂的溶液呈紫红色。 单质特性 液溴易挥发,有强腐蚀性,尤其对橡胶;固态碘易升华 化学性质 单质与金属 (滴水生烟实验) Zn+I2ZnI2 实验中放出的热量使碘单质升华,即紫红色的烟 单质与氢气 F2+H22HF 黑暗、冷的条件下也可发生 Cl2+H22HCl 点燃或光照 Br2+H22HBr 高温 I2+H22HI 高温、可逆 可见从上到下反★▽…◇应难进行、产物不稳定、剧烈程度低。 单质与水 2F2+2H2O4HF+O2↑ Cl2+H2OHCl+HClO Br2+H2OHBr+HBrO I2+H2OHI+ HIO 以上从上到下反□◁应不易进行,剧烈程度减弱。 单质与碱 Br2+2NaOHNaBr+NaBrO+H2O,其它卤素单质反应也类似(除F2外)。 置换反应 2KI+Br22KBr+I2,2KBr+Cl22KCl+Br2 因此KI-淀粉试纸可用于检验Cl2的存在。 卤化银的性质 AgF(可溶)AgCl(白色沉淀)Ag▪•★Br(浅黄色沉淀)AgI(黄色沉淀) 溶解度以此变小。其中AgCl应用于指纹鉴定,AgBr可用于相片底片(感光材料),AgI可用于人工降雨。通性: 2AgX2Ag+X2 (X=Cl,Br,I) 卤化氢及其制取 均能在空气中形成酸雾,极易溶于水。 制取方法(实验室): HF:CaF2+H2SO4(浓)CaSO4+2HF。由于HF对玻璃有腐蚀性,该反应应该在铅皿中进行 HCl:2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑ HBr:NaBr+H3PO4(浓)NaH2PO4+HBr↑ HI:NaI+H3PO4(浓)NaH2PO4+HI↑ HBr和HI由于还原性较强,用浓硫酸肯能将其氧化,故使用浓磷酸。 归中反应(歧化反应的逆反应) IO3-+5I-+6H+3I2+3H2O BrO3-+5Br-+6H+3Br2+3H2O ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O 氧族元素 氧 臭氧 物理性质 气态臭氧有刺激性臭味,为淡蓝色气体;★-●=•▽液态臭氧沸点-112℃,为深蓝色液体;固态臭氧熔点-251℃,为紫黑色固体。 化学性质 3O22O3,2O33O2 具有强氧化性,可作漂白剂,消毒剂;可吸收紫外线;微量的臭氧对人地有益,但体积分数大于10-5%时对人体有害。 过氧化氢 物色粘稠液体,水溶液俗称双氧水,呈弱酸性。 过氧化氢不稳定:2H2O22H2O+O2↑ 具有强氧化性:2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O 硫及其单质、氢化物、氧化物 单质 物理性质 (淡)黄色晶体,质脆,俗称硫磺;不溶于水,微溶于究竟,易溶于CS2 化学性质 与金属 2Na+SNa2S (爆炸) Fe+SFeS(黑色) 2Cu+SCu2S(黑色) Hg+SHgS(处理少量洒落的汞) 与非金属 S+O2SO2 S+H2H2S 2S+CCS2 与碱 3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O 用途 制火药、火柴,生产橡胶,制农药,治疗皮肤病 硫化氢 物理性质 无色臭鸡蛋味气体,剧毒,1:2.6可溶于水 化学性质 不稳定性 H2SH2+S↓ 可燃性 2H2S+O22S+2H2O (氧气不足) 2H2S+3O22SO2+2H2O (氧气充足) 2H2S+O22S↓+2H2O (氢硫酸露置在空气中出现浑浊的原因) 强还原性 2H2S+SO23S↓+H2O H2S+2Fe3+S↓+2Fe2++2H+ H2S+H2SO4(浓)S+2H2O+SO2↑ 5H2S+2MnO4-+6H+5S↓+2Mn2++8H2O H2S+X22H++2S-+S↓ (X=Cl,Br,I) 复分解反应 H2S+CuSO4+H2SO4 H2S+2AgNO3Ag2S↓(黑)+2HNO3 H2S+Pb(NO3)2PbS↓(黑)+2HNO3 二氧化硫 物理性质 无色有刺激性气味,有毒,易液化(沸点-10℃),易溶于水(1:40) 化学性质 酸性氧化物(亚硫酐) SO2+H2OH2SO3 二元中强酸 SO2+Ca(OH)2CaSO3↓+H2O SO2+CaSO3+H2OCa(HSO3)2 SO2+H2O+Na2SNa2SO3+H2S SO2+2NaHCO3Na2SO3+2CO2+H2O SO2+NaHCO3NaHSO3+CO2 氧化性 2H2S+SO23S↓+2H2O 还原性 2SO2+O22SO3 无色晶体,熔点16.8℃,沸点44.8℃ 还原性SO2H2SO3Na2SO3 SO2+X2+2H2OH2SO4+2HX 5SO2+2H++2MnO4-===2Mn2++5SO42-+H2O (高锰酸钾溶液褪色) SO2+2Fe3++2H2OSO42-+2Fe2++4H+ 漂白性 可使品红褪色(基本只针对品红) 硫化氢和二氧化硫的实验室制备 硫化氢实验室制法 原理 FeS+2HClFeCl2+H2S↑ 装置 发生装置 固-液反应不加热:启普发生器 净化装置 饱和NaHS(氢硫化钠)溶液(除HCl) 无水CaCl2或P2O5(固) (除H2O) 收集装置 向上排空气法或拍饱和NaHS溶液 用湿润的醋酸铅试纸(变黑)或湿润的蓝色石蕊试纸(变红)验满 Pb(Ac)2+H2SPbS(黑)+2HAc 尾气吸收 NaOH溶液 二氧化硫实验室制法 原理 Na2SO3+Na2SO4+H2O+SO2↑ 装置 发生装置 粉末-液体不加热:烧瓶或锥形瓶 收集装置 向上排空气法 尾气处理 NaOH溶液 硫酸工业 硫酸的物理性质 纯H2SO4:无色油状粘稠液体,沸点338℃;98.3%浓H2SO4:ρ=1.84g·L-1,c=18.4mol·L-1 与水任意比互溶,剧烈放热 化学性★◇▽▼•质 吸水性 △▪▲□△可吸收药品中的水,干燥气体,吸收结晶水 脱水性 将有机物中的氢原子和氧原子以H:O=2:1的比例脱去 C12H22O1111H2O+12C (黑面包实验) 强腐蚀性 若沾上少量浓H2SO4立即用大量水冲洗 强氧化性 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O (可氧化除Au、Pt外的金属,在常温下使Fe、Al钝化) C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O SO42-的检验 加入稀盐酸,加入BaCl2,若有白色沉淀生成,则有SO42- 工业制硫酸(以S或FeS2即硫铁矿为原料) 造气,沸腾炉 S+O2SO2 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 炉气中含有SO2、O2、N2、H2O(g)、杂质、矿尘,经过除尘、洗涤、干燥 接触氧化,接触室 2SO2+O22SO3 三氧化硫的吸收,吸收塔 SO3+H2OH2SO4 实际生产中用98.3%的浓硫酸吸收以防产生大量酸雾,这样•☆■▲可以得到发烟硫酸(H2SO4·SO3) 尾气处理,二氧化硫的回收(氨水) SO2+2NH3+H2O(NH4)2SO3 SO2+H2O+(NH4)2SO32NH4HSO3 (NH4)2SO3+H2SO4(NH4)2SO4+SO2↑+H2O 2NH4HSO3+H2SO4(NH4)2SO4+2SO2↑+2H2O 氧族元素概述 化合价 气态氢化物稳定性 氧化物 最高价氧化物水化物 氧 O -2 H2O 点燃/放电 N/A N/A 硫 S -2,+4,+6 H2S 加热 SO2、SO3 H2SO4 硒 Se -2,+4,+6 H2Se 加热 SeO2、SeO3 H2SeO4 碲 Te -2,+4,+6 H2TE 不直接化合 TeO2、TeO3 H2TeO4 钋 Po 随着序数的增加,原子半径增大,溶沸点升高,密度变大,金属性增强,非金属性减弱,导电性增强 碱金属 钠 单质 物理性质 银白色;固态;柔软;密度比水小,比煤油大;导电性、导热性良好;熔点低 化学性质 与水 “浮” 浮在水面上 “熔” 熔成闪亮的小球 “响” 发出“嘶嘶”的响声 “游” 小球四处游动 “红” 滴加酚酞,溶液变红 2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 2Na++2H2O2Na++2OH-+H2↑ 与酸 2Na+2H+2Na++H2↑ 与非金属单质 O2 4Na+O22Na2O 2Na+O2Na2O2(淡黄色) Cl2 2Na+Cl22NaCl 白烟 S 2Na+SNa2S (爆炸) 与盐 CuSO4 (出现蓝色絮状沉淀) 2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4 Cu(OH)2CuO+H2O (副反应) 熔融TiCl4 4Na+TiCl4(熔融)Ti+4NaCl 存在及其用途 保存于煤油中 结构性质 以化合态存在于自然界中 置换金属、产生Na2O2、Na-K合金、高压钠灯 氧化物 Na2O Na2O2 类型 离子化合物 离子化合物 n(Na+):n(O2-)=2:1 n(Na+):n(O22-)=2:1 氧的氧化数 -2 -1 类别 碱性氧化物 非成盐氧化物 颜色、状态 白色固体 淡黄色粉末 化学性质 与水 Na2O+H2O2NaOH 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ 与CO2 Na2O+CO2Na2CO3 2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2↑ 与HCl Na2O+2HClNaCl+H2O 2Na2O2+4HCl4NaCl+O2↑+2H2O 保存方式 隔绝空气,密封保存 用途 N/A 氧化剂、漂白剂、供氧剂、杀菌剂 生成条件 常温 点燃或加热 转化 2Na2O+O22Na2O2 稳定性比较 Na2O2更稳定 碳酸盐 Na2CO3 NaHCO3 俗名 苏打、纯碱 小苏打 溶解度 21.5g,易溶 9.6g,可溶 化学性质 与HCl Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑ 更剧烈 NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑ 热稳定性 稳定 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 与NaOH 不反应 NaHCO2+NaOHNa2CO3+H2O 与Ca(OH)2 Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3↓+HO2+NaOH (碱过量) 2NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2H2O+Na2CO3 (盐过量) 与CaCl2 CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl 不反应 用途 制玻璃、造纸、制皂 发酵、治疗胃酸过多 转化 Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 侯德邦制碱法 原料 饱和食盐水、氨气、二氧化碳(依次通入) 过程 NH3+H2O+CO2NH4HCO3 先通NH3,提高NH4HCO3的浓度 NH4HCO3+NaClNaHCO3↓+NH4Cl NaHCO3溶解度相对较低 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 碱金属元素概述 物理性质通性 银白色,柔软,有展性,密度小(从上到下增大,K为特例),溶沸点低(从上到下降低,无特例),导电导热性良好 化学性质通性 从上到下金属性增强 与O2 2Li+O2Li2O 普通氧化物 2Na+O2Na2O2 过氧化物 K+O2KO2 超氧化物 与H2O Li 缓慢 Na 剧烈 K 有爆炸和火焰产生 焰色反应 (是物理变化不是化学反应) 将铂丝在煤气灯上灼烧至火焰无色后,蘸取少量溶液灼烧。实验完毕后用铂丝蘸取盐酸灼烧并重复直至火焰无色 氮族元素 氮族元素概述 氮 N 无色气体 磷 P 白磷:浅黄色(白色)固体;红磷:红色粉末 砷 As 灰砷:灰色固体 锑 Sb 金属 铋 Bi 金属 氮 单质:氮气 物理性质 化学性质 与H2 N2+3H22NH3 工业合成氨 与O2 N2+O22NO (无色、无味、不溶于水、有毒) 2NO+O22NO2 (棕色、有刺激性气味、易溶于水、有毒) 3NO2+H2O2HNO3+NO (光化学烟雾) 2NO2N2O4 与金属 3Mg+N2Mg3N2 氧化物(计算) 物理、化学性质见“单质”部分 4NO+3O2+2H2O4HNO3 3NO2+O2+2H2O4HNO3 氨、铵盐 氨的物理性质 无色、有刺激性气味、易液化(用作制冷剂)、极易溶于水(1:700,与氢键有关) 氨的化学性质 与水反应 NH3+H2ONH3·H2O NH3+H2ONH4++OH- 氨水的密度随浓度变大而变小,不可用金属容器承置 所谓质量分数为10%的氨水,其“10%”指NH3的质量分数 与酸反应 NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s) 白烟 NH3(g)+HNO3(g)NH4NO3(s) 白烟 催化氧化(工业制取硝酸) 4NH3+5O24NO+6H2O 其它 3NH3·H2O+Al3Al(OH)3+3NH4+ 弱碱性 NH3·H2ONH3↑+H2O 热不稳定性 实验室制法 发生装置 氯化铵与碱石灰 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 不用纯NaOH而使用碱石灰可以减小对试管的腐蚀 收集装置 经碱石灰除水后,用向下排空气法收集 验满方式 湿润的红色石蕊试纸 (变蓝) 蘸有浓盐酸的玻璃棒 (白烟) 铵盐的性质(以碳铵为例) 白色,易溶于水 NH4++OH-NH3↑+H2O (与碱共热) NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑ (热分解) 硝酸及硝酸盐 硝酸的物理性质 无色液体,有挥◆■发性,沸点低,可以任意比溶于水 常用的浓硝酸质▼▲量分数为69%,98%以上为发烟硝酸 硝酸的化学性质 酸的通性 HNO3H++NO3- 不稳定性 4HNO34NO2↑◆▼+O2↑+2H2O (故工业硝酸常呈现黄色) 硝酸应保存于棕色试剂瓶内,阴暗、低温保存 强氧化性 与金属 Cu+4HNO3(浓)++2H2O Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 一般地:浓硝酸还原产物为NO2,稀硝酸还原产物为NO,但与金属反应均无氢气产生 ▷•●可以使Fe、Al在常温下钝化 与非金属 C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O 另有S→H2SO4,P→H3PO4 与还原性物质 I-、S2-、H2S、Fe2+、SO2、SO32- 配制为王水 V(HNO3):V(HCl)=1:3 实验室制法 NaNO3+H2SO4(浓)NaHSO4+HNO3↑ 工业制法 氨的催化氧化 4NH3+5O24NO+6H2O; ΔH=-906.7kJ·mol-1 硝酸合成 2NO+2O2NO2; ΔH=-113.1kJ·mol-1 3NO2+H2O2HNO3+NO; ΔH=-136.0kJ·mol-1 尾气吸收 NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O 硝酸盐的通性(热不稳定性) Mg之前:2KNO32KNO2+O2↑ Mg~Cu:2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑ Cu之后:2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑ 磷 单质 物理性质 白磷:蜡状固体,剧毒,不溶于水,能溶于CS2 红磷:暗红色粉末,无毒,不溶于水,不溶于CS2 转化:白磷红磷 化学性质 与O2 4P+5O22P2O5(干燥剂) (白磷自燃,应保存于冷水中) 与Cl2 2P+3Cl22PCl3(l) 2P+5Cl22PCl5(s) 存在形式以及其用途 存在形式 化合态(磷酸盐) 用途 制磷酸、生产农药、制造安全火柴 磷酸 生成 P2O5+H2O(冷)2HPO3 (偏磷酸,剧毒) P2O5+3H2O(热)2H3PO4 (磷酸) 物理性质 无色透明晶体,熔点42.35死死地,可任意比溶于水 化学性质(三元中强酸) H3PO4H++H2PO4- (二级及三级电离方程式略) 制取磷酸(工业) Ca3(PO4)2+3H2SO42H3PO4+3CaSO4↓ 磷酸盐 其正盐,一氢盐基本不溶(Na、K、NH4除外) 其二氢盐可溶 硅及其化合物 硅单质 物理性质 灰黑色、有金属光泽、熔点高、硬度大、半导体 化学性质 常温下极不活泼 Si+2F2SiF4 (无色无味气体) Si+4HFSiF4↑+2H2↑ Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2↑(野外制H2) 高温下可被氧化 Si+O2SiO2 制取(以石英矿为原料) SiO2+2CSi+2CO↑ (粗硅) Si+2Cl2SiCl4 SiCl4+2H2Si+4HCl (高晶硅) 氧化物 存在 晶体:水晶、砂子 无定形:硅藻土 物理性质 熔点高、硬度大 化学性质 酸性氧化物 SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O (NaOH不可用玻璃塞的试剂瓶盛放) SiO2+CaOCaSiO3 造渣 其它 SiO2+4HFSiF4↑+2H2O 雕刻玻璃(保存HF应用塑料瓶或铅皿) 用途 石英玻璃、光导纤维 硅酸及其盐(以硅酸钠为例) Na2SiO3俗称水玻璃,可防腐、耐火、作为黏合剂 Na2SiO3+2HClH2SiO3↓+2NaCl Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3↓+Na2CO3 硅酸盐工业 水泥 成分 3CaO·SiO2 2CaO·SiO2 3CaO·Al2O3 硅酸三钙 硅酸二钙 铝酸三钙 原料 石灰石、粘土、石膏 生产场所(水泥回转窑) 玻璃 组成 Na2O·CaO·6SiO2 原料 Na2CO3、CaCO3、SiO2 反应 CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑ Na2CO3+SiO2Na2SiO3+C▲★-●O2↑ 常见种类 普通玻璃、蓝玻璃(Co)、红玻璃◇…=▲(Cu)、绿玻璃(Fe)、石英玻◇•■★▼璃、钢化玻璃 陶瓷 原料——粘土 反应条件——高温 种类 陶器、瓷器、土器、炻器 离子反应 基本概念 电解质与非电解质(均为化合物) 定义(电解质) 水溶液或熔融状态下能导电的化合物(须为纯净物,溶液如NaCl溶液不算电解质)(盐酸、氨水由于特殊仍作为电解质处理) 性质(电解质)——导电性 在外加电场条件下,因为内部含有自由移动的离子,可以导电,其导电能力取决于其离子浓度以及所带的电荷 强电解质与弱电解质 强电解质 弱电解质 电离程度 完全电离 部分电离 存在微粒(aq) 离子 离子、分子 代表物质 强酸、强碱 弱酸、弱碱 大部分的盐 水 活泼金属氧化物 极少数的盐 电解方程式 “===” “” HClH++Cl- HAcH++Ac- 离子反应方程式的书写 写 拆 能拆:可溶性强电解质(强酸、强碱、大多数可溶性盐) 不能拆:弱酸、弱碱、难溶性盐、水、气体、氧化物、难电离的物质 删 查 离子共存的判断 不可共存的离子间反应 复分解反应 难溶物或微溶物 Ba2+与SO42-,Ca2+与SO42- 气体 H+与(CO3)2+,H+与S2- 难电离的物质 H+与OH-,H+◇=△▲与CH3COO-,NH4+与OH- 氧化-还原反应 氧化性离子 Fe3+、MnO4-、ClO-、NO3-(H+) 还原性离子 I-、S2-、Fe2+、SO32- 隐蔽条件 酸性——H+ 碱性——OH- 颜色—— 金属 金属的通性 物理通性 状态 除Hg 外,通常为固态 颜色 大多为银白色,有金属光泽 延展性 延展性良好 导电热性 是电和热的良导体 化学通性 还原性:R – n e-===Rn+ 金属的分类 按密度 轻金属 ρ=4.5g·cm-3 重金属 在冶金领域 黑色金属(Fe, Cr, Mn),有色金属 镁、铝 原子结构 Mg Al 原子半径 大 小 简单离子半径 大 小 金属键强弱 强 弱 熔点 低 高 硬度 低 高 物理性质 均为银白色金属,熔点较低、硬度较小 化学性质 与非金属单质 与O2 在常温下可反应,表面生成致密的氧化膜(抗腐蚀) 2Mg+O22MgO,4Al+3O22Al2O3 与N2、S 3Mg+N2Mg3N2,2Al+3SAl2S3 与酸 Mg+2H+Mg2++H2↑,2Al+6H+2Al3++3H2↑ 常温下,Al被冷浓的浓H2SO4或HNO3钝化 与碱 Mg+OH-(不反应) 2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑ 在这里,H2O作为氧化剂,还原产物为H2 Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O 促进上式平衡移动 总:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑ 与氧化物 与H2O Mg+2H2O(热)Mg(OH)2+H2↑ 2Al+6H2O(沸)2Al(OH)3+3H2↑ 与CO2 2Mg+CO22MgO+C (置换反应) 铝热反应 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 (焊接铁轨、冶炼难熔金属) 镁的提取以及应用 提取 贝壳煅烧,生成生石灰 生石灰与水反应生成石灰乳 石灰乳与海水反应,有Mg(OH)2沉淀 Mg(OH)2与盐酸反应得到MgCl2溶液 加热浓缩,冷却结晶,得到MgCl2·6H2O的晶体 在HCl气氛下烘干MgCl2·6H2O晶体(抑制水解,同时带走水),得到无水晶体 在熔融态下电解,得到Mg单质,其中氯气可与氢气生成盐酸循环利用 应用 实验室中强光照明 引燃物 镁铝合金,航天、航空器外壳 铝的提取以及应用 提取 铝土矿NaAlO2Al(OH)3Al2O3 2Al2O34Al+3O2↑ 应用 用作导线以及电缆 制铝丝和铝箔 制造铝合金 铝的两性 向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液 Al3++3OH-===Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH- AlO2-+H2O 总:Al3++3OH- AlO2-+H2O 向AlCl3溶液中滴加氨水 Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4+ 向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸 AlO2-+H++H2OAl(OH)3↓ Al(OH)3+3H+Al3++3H2O 总:AlO2-+4H+Al3++2H2O 向NaAlO2溶液中通入CO2 AlO2-+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HCO3- 向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液 向稀盐酸中滴加NaAlO2溶液 铁及其化合物 单质 原子结构 化学性质 与非金属单质 3Fe+2O2Fe3O4 2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+SFeS 与水 3Fe+4H2O(气)Fe3O4+4H2↑ 与酸 Fe+2H+Fe2++H2↑ 遇冷浓H2SO4,HNO3钝化 与盐 Fe+Cu2+Cu+Fe2+ Fe+2Fe3+3Fe2+ 氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 N/A 铁红 磁性氧化铁 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 化合态 +2 +3 +2,+3 水溶性 不溶 不溶 不溶 类型 碱性氧化物 碱性氧化物 (暂无定论) 共性 可与酸反应,可被还原剂还原 氢氧化物 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色、状态 白色固体 红褐色固体 溶解性 难溶 难溶 碱性 弱碱 弱碱 热稳定性 加热分解 加热分解 与酸反应 Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O 与O2反应 4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3 (白色→灰绿色→红褐色) 铁三角 Fe(0)Fe(II) Fe(0)Fe(III) Fe(II)Fe(III) Fe2+与Fe3+的检验 颜色 Fe2+:浅绿色;Fe3+:棕黄色 与KSCN的显色 Fe3++3KSCNFe(SCN)3(血红色) 与苯酚及其它酚类物质的显色 与Fe3+反应显紫色 与可溶性碳酸盐的双水解 2Fe3++3CO32-+3H2O2Fe(OH)3↓+3CO2↑(彻底的双水解) 金属冶炼 冶炼方法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 电解法 热还原法 热分解法 物理方法 热分解法 2AgNO32Ag+NO2↑+O2↑ 热还原法 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 电解法 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ 2Al2O34Al+3O2↑ 铁的冶炼(高炉炼铁) 铁矿石 磁铁矿石(Fe3O4)、赤铁矿石(Fe2O3)、菱铁矿石(FeCO3) CO的产生 C+O2CO2 C+CO22CO Fe的还原 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 脉石的造渣 CaCO3CaO+CO2↑ CaO+SiO2CaSiO3(炉渣) 部分概念 高炉煤气 产生的N2、CO、CO2的混合气体 熔剂 与原料一同加入的石灰石 脉石 矿石中的SiO2杂质 炉渣 产生的CaSiO3,可参与硅酸盐工业 物质结构与元素周期性 原子结构 发展史 古希腊:原子是构成物质的基本微粒 道尔顿:原子是不可分割的是心小球 汤姆生:“葡萄干面包”模型 卢瑟福:核式模型 玻尔:量子力学——行星轨道模型 现代量子力学:电子云模型 结构划分 质子(H+) 原子核 原子 中子 电子(e-) 在原子中,核电荷数=质子数=电子数=原子序数 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) m(质子)≈m(中子)=1836×m(电子) 电子排布 能量最低原则 电子层 元素周期律 原子序数=核电荷数=质子数 元素递变规律 不发生周期性变化的要素 原子序数 电子层数 发生周期性变化的要素 最外层电子 原子半径 第一电离能 化合价 微粒半径的比较 同一周期 同一主族 原子与离子 具有相同电子结构的微粒 元素周期表 结构 七个横行 十八个纵列 金属性与非金属性 金属性判断依据 非金属性判断依据 与元素周期表的关系 化学键 定义以及分类 离子键 实质 定义 成建原因 共价键 定义 键参数 键长 键能 键角 离子键与共价键的比较 极性分子与非极性分子 极性键与非极性键 极性分子与非极性分子 判断依据 由A、B两种元素组成的化合物(高中阶段) 双原子分子 三原子分子 四原子分子 五原子分子 相似相溶规则 分子间作用力 范德华力 实质 存在 键能 影响因素 氢键 形成条件 表示方法 实质 键参数 键能 键长 存在 分子间 分子内 影响 溶沸点 密度 溶解性 晶体类型 特征及其分类 特征 类型 离子晶体 阴阳离子通过离子键形成离子晶体 NaCl型 CsCl型 晶格能 离子晶体的物理通性 分子晶体 分子通过分子间作用力形成分子晶体 典型 所有非金属氧化物 大部分非金属单质 部分非金属氧化物 几乎所有的酸 绝大多数的有机物 物理通性 干冰晶体 原子晶体 原子通过共价键作用形成原子晶体 常见的原子晶体 物理通性 金刚石 二氧化硅 混合晶体(以石墨为例) 金属晶体 金属离子与电子通过金属键作用形成金属晶体 金属键 通性 上述晶体溶沸点的比较 基本单元之间的作用力 比较 分散系 分散系的分类 胶体的制备 分散法 聚集法 水解 复分解 胶体的性质 半透膜 丁达尔效应 布朗运动 电泳 聚沉 电化学 原电池 定义与组成 定义 组成 负极 正极 盐桥(推荐) 形成条件 化学电源 干电池 铅蓄电池(H2SO4介质) 银锌纽扣电池(KOH介质) 燃料电池 氢氧燃料电池(KOH介质) CH4-O2 (KOH介质) 金属腐蚀 实质 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 析氢腐蚀(酸性环境) 吸氧腐蚀(中性或碱性环境) 防护 改变内部结构 覆盖保护层 电化学保护 半反应的配平 找出反应对象将化合价发生变化的元素配平 用水将氧原子配平 用氢离子将氢原子配平 回顾介质,若为碱性,则在两边加上与氢离子等量的氢氧根离子,并约去两边的H2O 用电子配平电荷 电解池 结构与原理(以电解CuCl2为例) 结构 现象 分析 反应 离子放电顺序 阳离子 阴离子 形成条件 应用 精炼(以精炼铜为例) 阳极:粗铜 阴极:精铜 电解质溶液:CuSO4溶液 电镀(以在铁上镀铜为例) 阳极:Cu 阴极:Fe 电解质:CuSO4 氯碱工业 装置 电极反应 原电池与电解池的比较 化学动力学(速率与平衡) 反应速率 定义 影响因素 内因(决定性) 外因 O.P. 补充概念 浓度(改变单位体积活化分子浓度) 压强(改变单位体积活化分子浓度) 催化剂(降低活化能,提高活化分子百分数) 温度(提高活化分子百分数) 接触面积(提高有效碰撞次数) 化学平衡 特征 研究对象 平衡的建立 特征 判断依据(以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例) 混合体系中各组分的含量 正、逆反应速率的关系 压强 混合气体的平均相对分子质量 温度不再发生变化 密度不再发生变化 颜色深度不再发生变化(反应有颜色因素) 平衡常数 定义 意义 影响因素 平衡移动 影响因素 浓度 压强(仅针对气体) 温度 催化剂 勒夏特利原理 应用实例(合成氨工业) 等效平衡(以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例) 恒温恒容 恒温恒压 电离平衡 研究对象 电离度 产物浓度的影响因素(以HAcH++Ac-) 电离常数 水解平衡 强碱弱酸盐(碱性) 强酸弱碱盐(酸性) 强酸强碱盐 弱酸弱碱盐(双水解) 规律总结 水解的特点 程度小 正方向吸热 随浓度减小而变强 与Ka或Kb的关系 水解的应用 明矾净水 Fe(OH)3胶体的制备 热Na2CO3溶液去油污 FeCl3、SnCl2的保存 FeCl3、AlCl3、MgCl2无水粉末的制备 泡沫灭火器 溶液离子的比较 强酸弱碱盐(以NH4Cl为例) 强酸弱碱盐 酸式盐(以NaHCO3以及NaHSO3为例) 正盐(以Na2CO3为例) 三种守恒关系(以NH4Cl为例) 电荷守恒 物料守恒 质子守恒 酸式盐的水解与电离的平衡 强酸酸式盐 弱酸酸式盐 电离>水解(呈酸性) 水解>电离(呈碱性) 沉淀溶解平衡 定义 影响因素 内因(决定性) 外因 溶度积常数Ksp 沉淀溶解平衡的移动 建立平衡(生成沉淀) 平衡的右移(沉淀溶解) 平衡的转化(沉淀转化) 沉淀溶解平衡的应用 以重晶石为原料制BaCO3 锅炉除水垢 分析化学(滴定) 酸碱中和滴定 原理 指示剂 种类 选择标准 实际标准 强酸滴定强碱 强碱滴定强酸 强酸滴定弱碱 强碱滴定弱酸 装置 步骤 准备(针对滴定管) 滴定 误差分析 洗涤因素 气泡因素 滴定因素 读数因素 双指示剂滴定(以滴定碳酸钠和碳酸氢钠的混合物为例) 先加酚酞 再加甲基橙 点燃 点燃 点燃 光照 点燃 光照 加热 电解 △ △ △ H2O 光照或点燃 500℃ 800℃ 光照 △ △ △ △ 高温 △ △ V2O5 点燃 △ 放电 氟氯烃 MnO2 △ △ 点燃 △ △ (△) △ 点燃 点燃 △ V2O5 浓硫酸 △ △ △ 点燃 高温 △ V2O5 点燃 点燃 △ 高温 决定 决定 △ △ △ △ 点燃 点燃 点燃 高温高压 催化剂 放电 点燃 催化剂 △ △ △ △ △ 光照或△ △ △ Pt-Rh 高温 △ △ △ 点燃 点燃 △ △ 高温 高温 高温 高温 高温 高温 点燃 点燃 点燃 △ 点燃 高温 冰晶石 电解 +26 2 8 14 2 点燃 点燃 △ 高温 △ △ 电解 冰晶石 电解 点燃 高温 高温 高温 高温

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