高一化学必修一复习内容

复习内容 高一化学 全 复习范围 第 一章 第七章 一 一 第一章第一章 第一章第一章第一章第一章 化学反应及其能量的变化 化学反应及其能量的变化化学反应及其能量的变化化学反应及其能量的变化 1 氧化还原反应的标志 特征 元素化合价的升降反应 氧化还原反应的本质 有电子转移 或偏离 的反应 互不换位规律 同种元素的相邻价态的粒子不发生氧化还原反应 即不发生转化 如 SO2与 H2SO4 含同一元素的高价化合物和低价化合物反应时 该元素的价态互不换位 而 是生成中间价态的物质 即高价态 低价态 中间价态 同种元素 如 H2S H2SO4 浓 S SO2 2H2O KClO3 6HCl KCl 3Cl2 3H2O A 同种元素的不同价态物质氧化性与还原性强弱的判断 一般说来 同种元素从低价态到高价态的氧化性 得电子能力 逐渐增强 还原性逐渐减弱 从高价态到低价态的氧化性逐渐减弱 还原性逐渐增强 如 氧化能力 HClO Cl2 FeCl3 FeCl2 B 不同物质间氧化性 还原性强弱的判断 浓度 增大氧化剂或还原剂浓度 其氧化性或还原性也增大 如浓 HNO3比 稀 HNO3氧化性强 酸碱性 一般氧化物含氧酸 氧酸盐的氧化性随溶液酸性增大而增强 如 KMnO4 MnO2氧化性在酸性条件下比碱性条件强 温度 升温一般有利于反应的进行 如热浓 H2SO4氧化性比冷浓 H2SO4氧化性 强 如 2Fe 3Cl2 2FeCl3 Fe 2HCl FeCl2 H2 Cl2能将 Fe 氧化至 3 价 而 HCl 只能将 Fe 氧化为 2 价 故氧化能力 Cl2 HCl 又如 MnO2 4HCl 浓 2 MnCl2 Cl2 2H2O 2KMnO4 16HCl 浓 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O 同是将浓盐酸氧化为 Cl2 MnO2必须在加热条件下才能进行 而 KMnO4在 常温下即可进行 说明氧化能力 KMnO4 MnO2 注意 在一个氧化还原反应中氧化剂 还原剂可以是同一种物质 当然 氧化 产物和还原产物也可以是同一种物质 此外 氧化还原反应不只一种物质发生氧 化还原反应 例如 2 金属活动顺序表 K Ca2 Na Mg2 Al3 Zn2 Fe2 H Cu2 Fe3 Ag 金属硫化物顺序 K2S CaS Na2S MgS Al2S3 BaS NH4 2S可溶于水 酸 ZnS FeS 硫化亚铁 无硫化铁 PbS CuS HgS Ag2S不溶于水 酸 注意 氢气难于液化 反应方程式不都有离子离子反应 因为离子反应就必须在水中进行 如 Ba OH 2 8H2O 2NH4Cl 2NH3 10 H2O BaCl2 无离子反应方程式 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 无离子反应方程式 NH4NO3N2O 2H2O 离子化合物 金属与非金属 的熔点高 如 Na K NH4 Cl SO32 SO42 NO3 形成的离子化合物 3 常见元素的化合价 元 素 常 见 价特 殊 价 H 1 1 NaH CaH2 O 2 1 H2O2 Na2O2 C 2 4 4 CH4 1 C2H2 2 C2H6O 0 C2H4O2 N 3 NH3 2 NO 4 NO2 5 HNO3 2 N2H4 1 N2O 3 NaNO2 Fe 2 3 8 3 Fe3O4 既有 2 价 Fe 又有 3 价 Fe Cu 2 1 Cu2O Cu2S Cl 1 1 HClO 3 5 7 4 ClO2 S 2 4 6 1 FeS2 2 Na2S2O3 注意 化合价的有关规律 金属单质在氧化还原的反应中只能作还原剂 非金属元素 除氧 氟外 在反应中既可得到电子 亦可失去电子 故既可 呈正价 也能显负价 氟的非金属性很强 没有正化合价 氧与氟结合时 显正价 但无最高价 6 价 显最高化合价的元素 在反应中只能得电子而不能失电子 故发生氧化还原 反应只能降低 相反 显最低化合价的元素 在反应中只能升高 4 电解质 在水溶液中或在熔融状况下能够导电的化合物 附 强电解质 非电解质 氧化剂 还原剂 电解质与金属导体的导电性不同 电解质导电含化学变化 金属导电只是物 理变化 金属导电性随温度升高而下降 电解质导电性一般随温度升高而增大 电解质与非电解质的区别 电解质必须满足三个条件 一是纯净物 二是化 合物 三是在水溶液里或溶化状态下能电离 如 KNO3是电解质 KNO3溶液并 不是电解质 只是电解质溶液 混合物如溶液既不是电解质 也不是非电解质 而 蔗糖 酒精是纯净的化合物是非电解质 强电解质溶液的导电性不一定比弱电解质溶液导电性强 如浓度非常稀的盐 酸的导电性可能比浓度较大的醋酸溶液导电性弱 但是同浓度 同温度 强电 解质溶液的导电性一定要比弱电解质溶液导电性强 不能从导电能力强弱来判断 强电解质和弱电解质 应根据电解质是部分电离还是完全电离来判断 注意 离子浓度 如 HNO3 稀 HNO3 浓 导电性 电解质溶液的导电性是由电解质溶液的电荷浓度决定 电荷浓度大 导电性越 强 如 一定温度下 单位体积 A 溶液中 Mg2 SO42 各有 N 个 B 溶液中 Na Cl 各有 N 个 C 溶液中 Na Cl 各有 N 2 个 则三种溶液的导电能力 是 A B C 有些化合物水溶液不能导电 如 BaSO4 AgCl 溶液等 是因为它们的溶解度 小 其水溶液测不出导电性 但只要溶解的部分就完全电离 在熔融状态下 非电解质 弱电解质 强电解质 电解质 化合物 它们也能完全电离 所以 BaSO4 AgCl 等难溶盐不仅是电解质 而且是强电解 质 注意 浓硫酸不能电离 只能写成分子形式 而浓硝酸与浓盐酸因浓度没那 大 仍具备电离条件 可写成离子 HSO4 在任意水溶液中完全电离 HSO4 H SO42 而 HCO3 H2PO4 HPO42 在任意水溶液中不能拆开写成 H CO32 H PO43 等 反应物中微溶物 Ag2SO4 CaSO4 Ca OH 2 MgCO3微溶 处于全溶 澄 清或饱和 时 写成离子符号 处于浑浊 乳浊 石灰乳 时 写成分子形式 但在生成物中微溶物一律视为分子形式 复分解反应发生条件 有难溶物生成或难电离的物质生成或有挥发性生成物 质 如 CO2 如 PbSO4 2NH4AC Pb AC 2 NH4 2SO4 Pb AC 2难电离 附 强电解质 强酸 H2SO4 HNO3 HI HBr HCl 等 强碱 KOH NaOH Ba OH 2 等 大多数盐 NaCl KNO3 CaCO3等 弱电解质 弱酸 H2SO3 H3PO4 HCOOH 甲酸 等 弱碱 Cu OH 2 Fe OH 3等 少数盐 CH3COO 2Pb 等 水 H2O 5 判断离子溶液中能否大量共存 生成难溶物或微溶物 Ca2 与 CO32 SO42 OH Ag 与 Cl Br I 等 生成气体或挥发性物质 H 和 CO32 HCO3 NH4 与 OH 等 生成难电离物质 H 离子与弱酸根离子 F ClO S2 HS SO32 HCO3 CO32 PO43 HPO42 等不共存 OH 离子与弱碱的离子 NH4 Mg2 Al3 Fe3 Fe2 等 发生氧化还原反应 具有较强氧化性的离子 如 MnO4 ClO NO3 Fe3 等 与具有较强还原性的离子 如 I S2 Fe2 SO32 等 不能共存 注意 有些离子在通常情况下可共存 但在某些特殊情况下不共存 如 NO3 与 I S2 与 SO32 ClO 与 Cl 等离子 在碱性或中性溶液中可共存 但在酸 性条件下不共存 形成配位化合物 如 Fe3 与 SCN 离子因反应生成 Fe SNH 2 离子而不可 共存 弱酸的酸根与弱碱的阳离子因易发生双水解反应而不共存 如 Al3 与 HCO3 Fe3 与 PO43 等不共存 注意 阴离子与阴离子之间也不能共存 如 HCO3 与 OH 无色溶液不存在 MnO4 Fe3 Fe2 Cu2 6 含热量少的物质稳定性高 反应物 生成物 热 则生成物的热稳定性比反 应物强 注意 放热反应 燃烧 酸碱中和 金属单质和酸 吸热反应 加热的分解反应 与碳反应 氢氧化钡晶体 Ba OH 2 8H2O 与氯化铵晶体反应等 7 燃料的充分燃烧条件 过量的空气 扩大与空气的接触面 燃料的不充分燃烧 有害健康 浪费燃料 注意 防止温室效应的措施 减少化石燃料的直接燃烧 大量植树造林 防 止森林破坏 防止 SO2污染大气的方法之一 加生石灰脱硫 SO2 CaO CaSO3 2CaSO3 O2 2CaSO4 二 二 第二章第二章 第二章第二章第二章第二章 碱金属 碱金属碱金属碱金属 1 钠在空气中的缓慢氧化过程及现象 切开金属钠 呈银白色 钠的真面目 变暗 生成 Na2O 变白色固体 生成 NaOH 成液 NaOH 潮解 结 块 吸收 CO2成 NaCO3 10H2O 最后粉末 变为 Na2CO3风化 钠与水 加酚酞 反应有四个现象 浮在水上 比水轻 熔化成闪亮的小球 发出嘶响 反应放热 钠熔点低 迅速游动 产生氢气 溶液呈红色 生成 NaOH 遇酚酞变红 注意 Na 的制法 2NaCl 熔触 2Na Cl2 Na2O2与 H2O 反应 Na2O2既是氧化剂 也是还原剂 这是非氧化还原反应 2 钠与盐溶液反应 钠与硫酸铜溶液反应 先 2Na 2H2O 2NaOH H2 后 2NaOH CuSO4 Cu OH 2 Na2SO4 总反应方程式 2Na CuSO4 2H2O Cu OH 2 Na2SO4 H2 钠与氯化铵溶液反应 2Na 2NH4Cl 2NaCl 2NH3 H2 注意 钠能置换出酸中的 H2 也能置换出盐中的金属 钠在熔融状态下 只 是不能置换盐溶液中的金属 钠要先与水反应 如 2Na CuSO4 Cu Na2SO4 4Na TiCl4 熔融 4NaCl Ti 注意 自然界中的元素有两种形态 游离态 化合态 2 碱金属特点 元 素 名 称 锂钠钾铷铯 符号LiNaKRbCs 核电荷数311193755 原子结构示 意图 单质密度 逐渐降低 K 除外 与水反应程 度 越来越剧烈 2Na2O2 H2O 4NaOH O2 2e 氢氧化性 碱性增强 注意 碱金属单质的密度一般随核电荷数增大而递增 但 K 的密度比 Na 小 通常的合金多呈固态 而钠钾合金却是液态 碱金属单质一般跟水剧烈反应 但 Li 跟水反应缓慢 LiOH 溶解度小 钾的化合物大多可作肥料 但 K2O KOH 却不可作肥料 碱金属单质因其活动性强 多保存在煤油中 而 Li 却因密度比煤油更小 只 能保存在液体石蜡中 碱金属的盐一般都易溶于水 但 Li2CO3却微溶 一般说 酸式盐较正盐溶解度大 但 NaHCO3却比 NaCO3溶解度小 还有 KHCO3 K2CO3 氧化钠与过氧化钠 名称Na2ONa2O2 颜色白色淡黄色 类别碱性氧化物过氧化物 不是碱性氧 化物 生成条件钠常温时与氧气反应钠燃烧或加热时与氧气 反应 注意 过氧化物是强氧化剂 有漂白性 碱金属单质在空气或氧气中燃烧时 生成过氧化物 是离子化合物 如 Na2O2是 O22 与 Na 之间的化合物 甚至比过氧化物更复杂的氧化物 例如 K 在燃烧时生成 KO2超氧化钾 而 Li 只生成 Li2O 3 关于焰色反应 焰色反应采用煤气灯较理想 若用酒精灯焰 则要使用外焰的侧面 因为焰 心的颜色偏黄 蘸取待测物的金属丝 最好用铂丝 也可用铁丝 钨丝代替 每次使用金属 丝时 必须在火焰上烧至无色 以免对实验现象造成干扰 金属丝在使用前要用稀盐酸将其表面物质洗净 然后在火焰上烧至无色 这 是因为金属氯化物灼烧时易气化而挥发 若用硫酸洗涤金属丝 由于硫酸盐熔 沸点高而难以挥发 故不用硫酸 观察钾的焰色反应时 要透过蓝色钴玻璃 因为钾中常混有钠的杂质 蓝色 钴玻璃可以滤去黄光 4 碱反应既可与酸反应 也可与两性氧化物 酸性氧化物与碱反应酸性氧化物 大部分是金属氧化物碱性氧化物 成盐氧化物 32O Al 注意 酸性氧化物一定是非金属氧化物 应把 一定 改为 可能 如酸性氧化物 MnO2 碱性氧化物不一定都是金属氧化物 如 Al2O3是两性氧化物 三 三 第三章第三章 第三章第三章第三章第三章 物质的量 物质的量物质的量物质的量 1 阿伏加德罗常数 12g原子所含的碳原子数 实验测得值为 6 02 1023mol 1 符C 12 号为 A N 推论 相同物质的量的任何物质中都含有相同数目的粒子 粒子数目相同 则 其物质的量相同 这与物质的存在状态无关 粒子是微观粒子 不是灰尘颗粒 等宏观粒子 注意 物质的量 不能用 摩尔数 代替 物质的量只适合于微观粒子 2 在标准状况下 1mol 任何气体的体积都约等于 22 4L 标准状况 既 0 和 101 325kPa 气体的物质的量为 1mol 只有符合这些条 件的气体的体积才约是 22 4L 所说的标准状况指的是气体本身所处的状况 而不指其他外界条件的状况 例 如 1molH2O g 在标准状况下的体积为 22 4L 是错误的 因为在标准状况 下 我们是无法得到气态水的 1mol 任何气体的体积若为 22 4L 它所处的状况不一定就是标准状况 如 25 101Kpa 时 11 2L 氧气有 0 5mol 25 不是标准状况下的温度 所以氧气的物质的量不等于 0 5mol 阿伏加德罗定律重要公式 气态方程 PV nRT mA V V M m N N n 真实质量 只适合气体 A NM x m L mol 4 22 1molNe 含有 6 02 1024个电子 即 1molNe 含有 1mol 10 个电子 某元素一个原子的质量为 g 一个原子的质量为 g 阿伏加德罗常数为aC 12 b 该元素的相对原子质量为 A N 或 A N b1 12 2 平均摩尔质量的求算方法 已知混合物质的总质量 m 混 和总物质的量 n 混 混 M n m 已知标准状况下混合气体的密度 混 由 g L 4 22L mol 4 22 g molMM V m 混 22 4 混 M 已知同温同压下混合气体的密度 混 是一种简单气体 A 的密度 A 的 倍数 d 也常叫相对密度法 d 即有 混 d M A AM M A 混 混 M 已知混合物各成分的摩尔质量和在混合体系内的物质的量的分数或体积分数 混 Ma A Mb B Mc C M 某混合气体有相对分子质量分别为 M1 M2 M3 对应的质量分数分别为 1 2 3 则其平均相对分子质量为 1 3 3 2 2 1 1 MMM M 3 关于溶液浓度 溶液稀释定律 对于已知质量分数溶液稀释 溶质的质量稀释前后不变 即 2211 mm 对于已知物质的量的浓度的稀释 b a12 A Na 溶质的物质的量稀释前后不变 即 2211 VcVc 物质的量的浓度 与溶质质量分数的换算 c 的单位 M V n MV n c 1000 3 cmg 溶解度与溶质的质量分数的换算S 100 100S S 1 100 S 溶解度与物质的量浓度的换算 的单位 100 g mL 1000 10 100 L mol mol L 3SM S S M S V n c 溶解度 3 cmg 附 溶解度定义 在一定温度下 某固态物质在 100g 溶剂里达到饱和状态时所 溶解的质量 关于物质的量的浓度 的混合的计算c 等式两边只是溶质的物质的量相等 两边溶液的 nnV cVcVcVcc V 332211 混混 体积之和不一定等 电荷守恒 正负电荷的代数和为零 正电荷 它的物质的量 所带电荷的多 少 负电荷 它的物质的量 所带电荷的多少 4 关于体积 某溶液 体积为 和另一溶液 体积为 混合时 只有当溶液的溶质相 1 V 2 V 同且浓度也相同时 只要有一项不同 就 21 VVV 总21 VVV 总 如果题目忽略体积变化时 则 21 VVV 总 气体溶于水 需考虑体积变化 要用密度计算体积 溶质为体积的水溶液的物质的量的浓度计算 标准状况下 将 VL 的气体 摩尔质量是 M g 溶于 1L 的水中 若溶液的密度 则浓度 1 molg mL mol L 22400 1000 VM V V n c 液 特别地 标准状况下任何装有可溶于水的气体的容器 倒扣在水中 形成溶 液的体积都等于可溶性气体的体积 且形成溶液的物质的量浓度为 无论 mol L 4 22 1 容器中充入的是 HCl 气体 还是其他易溶于水的气体 如 NH3 HBr SO2 其浓度均为 可令容器为 气体体积就为 得 mol L 4 22 1 LxLx 4 22 1 4 22 x x V n c 5 溶液所含溶质微粒数目的计算 若溶质是非电解质 则溶质在溶液中以分子形式存在 例如 1mol 蔗糖 有 个溶质分子存在 A N 若溶质是强碱 强酸或可溶性盐时 溶质在溶液中是以阴阳离子存在 而不 存在溶质分子 例如 1molCaCl2溶液含 2mol Cl 1molCa2 6 浓度与密度的变化关系 两种不同质量分数的溶液等体积相混合 若溶液的 密度大于 1g 则混合溶液质量分数大于它们和的一半 溶液的质量分数 3 cm 越大 其浓度就越大 若溶液的密度小于 1g 则混合溶液质量分数小于 3 cm 它们和的一半 溶液的质量分数越大 其密度就越小 无论溶液的密度大于 1g 还是小于 1g 等质量混合时 得混合溶液的质量分数都等于它们 3 cm 3 cm 和的一半 注意 含结晶水的溶质配成的溶液 其溶质的浓度不包括结晶水 例如 将 25 克胆矾 CuSO4 5H2O 溶于水 配成 1mL 溶液 其浓度为 1mol L 其意义 是每升溶液含 1 mol CuSO4 而不是 CuSO4 5H2O 四四 第四章 第四章 第四章 第四章 第四章 第四章 卤素 卤素卤素卤素 1 氯气的化学性质 性 质化 学 方 程 式 及 现 象用 途 与金属反 应 2Na Cl2 点燃 2NaCl 燃烧 产生白烟 2Fe 3Cl2 点燃 2FeCl3 燃烧 产生棕 色烟 Cu Cl2 点燃 2CuCl2 燃烧 产生棕黄 色烟 与非金属 反应 H2 Cl2 2HCl 苍白色火焰 光照爆炸 2P 3Cl2 2PCl3 液态 形成白雾 PCl3 Cl2 PCl5 固态 形成白烟 与水反应Cl2 H2O H Cl HClO 溶液呈浅绿色 与碱溶液 反应 2NaOH Cl2 NaClO NaCl H2O 6 NaOH 3Cl2 N aClO3 5NaCl 3 H2O 与其他物 质反应 2KI Cl2 2KCl I2 KI 溶液变黄 2FeCl2 Cl2 2 FeCl3 溶液由浅绿变黄 KI 试纸检验 Cl2 除废水中的 Cl2 注意 新制氯水 久制氯水 液氯 H2O 可写成 O H 与 H 类 别新制氯水 混合物 久制氯水液氯 成分Cl2 主要 HCl HClO HClCl2 纯净物 主要性质氧化性 酸性 漂白 性 酸性氧化性 贮存冷暗 避光玻璃瓶 试剂瓶钢瓶 关系 氯气 或液氯 新制氯水稀盐酸 溶解OH2 久置 氯气易液化 是因为沸点接近常温 氯水的性质 Cl2 HClO 具有强氧化性 HCl 具有强酸性 HClO 具有弱酸性 如 氯水与 Na2CO3溶液反应 Cl2 H2O HCl HClO HCl Na2CO3 2NaCl CO2 H2O 通常状况下 氯气呈黄绿色 有刺激性气味的有毒气体 氯气能与除 Au Pt 之外的所有金属直接反应 与 Fe Cu 等变价金属反应均 生成高价金属氯化物 表现出较强的氧化性 氯气有极强的氧化性 无漂白性 可作氧化剂 又作自身的还原剂 此外 氯 气有助燃性 证明燃烧不需要有氧气参加 次氯酸的性质 弱酸性 一般用酸碱指示剂难以检验其酸性 次氯酸比碳酸弱 强氧化性 包括漂白性 HClO 氧化性比 Cl2强 常用于杀菌消毒 能在湿 润条件下 漂白红花 紫花 品红试纸等 但不能漂白碳素墨水的物质 且 HClO 的漂白属永久漂白 不稳定性 HClO 见光易分解 2HClO 2HCl O2 注意 次氯酸盐类溶于水 如 Ca ClO 2等 2 漂白粉的制备 2Cl2 2Ca OH 2 CaCl2 Ca ClO 2 2H2O 漂白粉的组成 Ca ClO 2和 CaCl2组成的混合物 有效成分是 Ca ClO 2 漂白粉的性质 漂白粉本身没有漂白性 只有转化成 HClO 才有漂白性 由于 HClO 是弱酸 故 Ca ClO 2能跟较强的盐酸 碳酸反应 Ca ClO 2 2HCl CaCl2 2HClO Ca ClO 2 CO2 H2O CaCO3 2HClO 次氯酸比碳酸弱的原因 注意 久露置在空气中的漂白粉 CaCO3 Ca ClO 2 CaCl2 漂白粉要隔绝空气保存 漂白粉是混合物 3 实验室用 MnO2氧化浓盐酸制 Cl2 其具体的反应原理是 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 注意 实验室通常用氧化 HCl 或浓盐酸的方法来制取氯气 不能用稀盐酸代 替浓盐酸 实验室中浓盐酸的代用品 浓 H2SO4 NaCl 实验室中 MnO2代用 品 KMnO4 不需要加热 KClO3 Ca ClO 2 工业生产中用电解饱和食盐水法来制取氯气 2NaCl 2H2O 直流电 H2 Cl2 2NaOH 收集方法 用向上排空气法或排饱和 NaCl 溶液 此时不是干燥的 Cl2气 检验氯气 验满 Cl2 2KI 2KCl I2 把湿润的 KI 淀粉试纸放在瓶 口 若变蓝色 说明瓶口氯气已充满 因为 Cl2把氧化成 I2 I2遇淀粉变蓝色 I 4 卤素的物理性质 物 质F2Cl2Br2I2 半径 逐渐增大 淡黄绿色黄绿色红棕色紫黑色颜色 逐渐加深 状态气体气体液体固体 水中颜色强烈反应浅黄绿色橙黄色棕黄色 有机制中颜色 反应黄绿色橙红色紫红色 注 有机制包括酒精 苯或汽油 CCL4 Br2 I2在酒精中不分层 在苯或汽 油中处于水上层 在 CCL4中处于水下层 附 萃取法 利用某种物质在互不相溶的溶剂的溶解性不同 来分离物质 如 用 CCl4萃取水中的 Br2 I2 吸附法 空气中的 Cl2用活性碳吸附除去 卤素的化学性质 类 别相 似 性差 异 性 氧化性卤素单质都具有氧化性F2 Cl2 Br2 I2氧化性逐渐减弱 F2 是最强的非金属氧化剂 F 元素无正价 无含氧酸 无水溶液 与氢反应H2 X2 2HX反应条件逐渐增高 F2 黑暗中爆炸 Cl2 见光爆炸 Br2 加热反应 I2 加热反应 不完全 为可逆反应 与磷反应 P X2 PX3 PX5 I2只能生成 PI3 与金属反 应 生成高价金属卤化物 2Fe 3Cl2 2FeCl3 I2只能生成 FeI2 与水反应 歧化反 应 H2O X2 HX HXO 2H2O 2F2 4HF O2 置换反应 I2微量歧化 卤素单质 间 的置换反 应 2NaOH X2 NaX NaXO H2O 6NaOH 3X2 5NaX NaXO3 3H2O F2除外 F2除外 其他置换能力 Cl2 Br2 I2液溴腐蚀橡胶 碘使淀粉变蓝 注意 卤素在自然界无游离态 可逆反应一定在 同时 同条件下 下进行 5 卤素的几处注意点 关于氟 从 F 制备 F2只能用电解的方法 F2 HF 气体与氢氟酸均能腐蚀玻璃 不能用玻璃容器盛装 应保存在塑料瓶 或铅制器皿中 HF 剧毒 稳定性 HF HCl HBr HI 其生成由易到难为 HF HCl HBr HI HF 为 弱酸 其余为强酸 即酸性依次增强 F2能与水反应放出 O2 故 F2不能从其它卤素化合物的水溶液中将其卤素单 质置换出来 F2与 H2O 反应是一个水最还原剂的反应 鉴别 I Br Cl 在含有的溶液中加入分别成 AgCl 白 AgBr 浅黄 I Br Cl 3 AgNO AgI 黄 AgCl AgBr AgI 既不溶于水 也不溶于 HCl 和 HNO3 感光性最 强的是 AgI 常用于人工降雨 感光性强弱顺序为 AgCl AgBr 制作照相 胶卷和相纸等 AgI 注意 AgcCO3 白色沉淀 Ag3PO4 黄色沉淀 可溶于 HNO3 这是为什么加 入硝酸酸化的原因 AgF 为无色晶体 AgF 能溶于水得无色溶液 AgF 没有感光性 和盐酸 HCl 氯化氢盐酸 颜色状态无色有刺激性气体无色溶液 指示剂不能使干燥石蕊试纸变 色 能使干燥石蕊试纸变红 化学性质不活泼 只在高温下反 应 活泼 有强酸通性 关于溴 碘 Br2常温下是液态 且是惟一的一种液态非金属单质 Hg 是液态非金属单质 液态 Br2有剧毒 易挥发 故要用蜡严密封闭保存在磨口玻璃瓶中 还可加少 许水作保护剂抑制 Br2挥发 不可用橡胶塞 碘水能使淀粉变蓝 I2晶体易升华 升华后 用酒精洗 是因为 I2溶于酒精 利用这一性质可以分离碘 碘也是常温下固体单质中惟一的双原子分子 故检 验食盐是否加碘的方法 食盐 变蓝 加碘盐 末变蓝 无碘 淀粉试纸食醋 KI 盐 实验室制 HCl 原理 2NaCl H2SO4 浓 微热 2HCl Na2SO4 NaCl H2SO4 浓 微热 HCl NaHSO4 也可 NaCl NaHSO4 微热 Na2SO4 HCl 或 HCl 浓 H2SO4 浓 可制得 HCl 注意 倒扣漏斗的作用是防止倒吸 硫酸 磷酸难挥发 五五 第五章 第五章 第五章 第五章 第五章 第五章 元素周期律 元素周期律元素周期律元素周期律 1 原子结构 决定元素的化学性质个核外电子 也决定物理性质质子数相同决定元素的同位素个中子 决定元素种类个质子 原子核 原子 Z ZA Z A ZX 的含义 表示一个质量数 A 质子数为 Z 的原子 X A Z 核外电子质量约为 9 1095 核外电子的运动用电子云描述 氢原子 31 10 kg 的电子云是球形对称的 黑点越密集的空间表示电子在此出现机会越大 核外电子的排布的规律 核外电子尽量排布在能量低的电子层 然后由里 1 向外按能量的高低依次排在能量由低到高的电子层 每层最多容纳电子数为 2 最外层最多能排 8 个电子 但 K 层最多只排 2 个电子 次外层最多 2 2n 3 4 能排 18 个电子 L 层最多能排 8 个电子 倒数第 3 层电子数目不能超过 32 5 个 电子层 数 1234567 符号KLMNOPQ 能量大 小 K L M N O P Q 核外有 10 个电子微粒 1 阳离子 Na 2 Mg 3 Al 4 NH OH3 阴离子 N O F OH NH 3 2 2 分子 Ne HF H2O NH3 CH4 核外有 18 个电子微粒 2 Ar HCl H2S SiH4 H2O2 PH3 P2 C2H6 元素原子核结构的特殊性 H 原子核中无中子 最外层只有一个电子的原子 3 1 1 H Li Na 等 并不是全部都是碱金属 最外层电子数等于次外层电子数的元素是 Be Ar 电子层数与最外层电子数 4 相等的元素是 Al H Be 注意 电子层不依赖电子的存在 即该层没电子并不能说没有此电子层 原子并不是实心的 核内质子数和核外电子数均相同的粒子不一定是同种元素的原子 因为还需要 电子排布相同 才是同种元素 它们应是不同分子或离子 H 元素的平均质量 平均质量针对元素讲 因为有 3 种氢元素 单质形成的离子一定具有稀有气体的电子层结构 例如 副族 2 元素周期律的实质 元素的性质随着元素的原子序数起着周期性变化 因为 元素核外电子排布的周期性变化 原子核外电子层数和核电荷数是影响原子半径大小的主要因数 粒子的核电荷 数相同 粒子的电子层数愈多 粒子半径愈大 粒子的电子层数相同 核电荷 数越大 粒子半径越小 稀有气体除外 随着原子序数增加 元素单质呈现 活泼金属 活泼非金属 稀有气体 的周期性变化 随着原子序数增加 元素的氧化物呈现 金属氧化物 两性氧化物 酸性氧 化物 的周期性变化 元素周期律的实质是元素原子的核外电子排布的随原子序数的递增而呈现周期 性变化 随着原子序数增加 元素的最高价氧化物的水化物呈现 碱 两性氢氧化物 酸 的周期性变化 元素的金属性 单质与水 或酸 反应置换出氢气的难易 愈容易置换出水 或酸中的氢气 元素的金属性愈强 元素的氢氧化物的碱性 氢氧化物碱性愈强 则元素的金属性愈强 元素 的非金属性 元素的单质与氢气化合愈容易 元素的非金属性愈强 非金属最高价氧化物的水化物的酸性愈强 元素的非金属性愈强 注意 元素周期表中 每个周期内金属与非金属过渡的金属元素一般具有两 性 原子最外层电子数的比较多少不能判定元素的金属性强弱应从得失电子的难 易程度来判断 氢氧化物不一定都显碱性 如 Al OH 3 H3AlO3铝酸 3 元素周期表 从 IIIB 族 IIB 族 10 个纵行的元素都是金属元素 一 元素周期表 注意 原子序数为奇数的是奇数主族的元素 原子序数为偶数的是偶数主族的 元素 二 元素周期表中元素性质递变规律 同周期元素从左到右性质递变 性 质 递 变举 例 原子半径逐渐减小 相邻周期元素前一周期元素的阴离子 半径大于后一周期元素的阳离子半径 rNa rMg rAl rS rCl 注意 rFe2 rFe3 2 S r 2 Cl r K r 2 Ca r 元素的金属性逐渐变弱 非金属性逐 渐增强 金属活泼性 Na Mg A 非金属活泼 性 P S Cl 最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减 弱 酸性逐渐增强 NaOH 强碱 Mg OH 2弱碱 Al OH 3 两性 H2SO4强酸 HClO4最强酸 最高正价从 1 7 逐渐变化 最低负 价 族序数8 Na Mg Al Si P S Cl 1 2 3 4 5 6 7 4 3 2 1 气态氢化物的稳定性逐渐增强 形成难易 稳定性 PH3 H2S HCl 难 易 单质的氧化性增强 还原性减弱F2是氧化性最强的单质 氟元素无正 价 三 同主族元素性质的递变规律 递 变 规 律举 例 电子层数逐渐增多 原子半径逐 渐增大 rLi rNa rK rRb rCs 同 主 族 元 最外层电子愈易失去 元素的金 属性增强 非金属性逐渐减弱 金属活动性 Li Na K Rb Cs 非金属性 F Cl Br I 最活泼非金属 F 最活泼金属 Cs 最高价氧化物的水化物碱性逐渐 增强 酸性逐渐减弱 酸都有氧 化性 酸性意味生成盐和水 碱性 LiOH NaOH KOH 最强碱 CsOH 酸性 HClO4 HBrO4 HIO4 最强酸 HClO4 元素的化合价 最高正价 主族数 最低负价 主族数8 氟元素无正价 氧元素与 F 结合时 显正价 但无最高正价 6 最外层电 子达 4 个或 4 个以上元素开始有负价 具有负价的元素 其正价常有变价 氢化物的稳定性逐渐减弱 形成难易 稳定性 H2O H2S HF HCl HBr HI 易 难 素 从 上 到 下 性 质 递 变 单质的氧化性逐渐减弱还原性逐 渐增强 氧化性 F2 Cl2 Br2 I2 还原性 Li Na K Rb Cs 四 常见元素的性质特点 气态氢化物显碱性的元素是 N 最强的无氧酸是 HI 酸 形成最轻单质的元素 或既可形成 M 又可形成的元素是 H M 形成化合物最多的元素 或单质在自然界中硬度最大的元素 或气态氧化性 CH4 中氢的质量分数最大的元素是 C 最活泼的非金属元素 或无含氧酸的元素 或气态氢化物最稳定的元素是 F 元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素是 S 单质最容易着火的元素是 P 能形成 A2B2型的化合物的元素有 H O Na C H2O2 Na2O2 C2H2等 五 XY2 XY3 共价化合物 离子化合物 2 22 2 24 2 22 2 12 2 SO CSCO YX CaH BeClCaCl YX XY 3 3 26 33 3 13 3 SOYX FeClAlClYX XY 副族 注意 元素的化学性质跟原子的最外层电子数目关系非常密切 若两个相同元素的原子核内的质子数相同 中子数不一定相同 若两个原子 核外电子排步相同 则它们属于用种元素 分子是保持物质化学性质的最小粒子 原子是化学变化中的最小粒子 元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称 只讲种类 不讲个数 而原子 讲种类 又讲个数 具有一定数目的质子和一定数目中子的一种原子叫核素 同一种元素可能有几 种不同的核素 同一元素的不同核素 一定是质子数相同 中子数不同 同一种元素不同核素之间互称同位素 质子数相同而中子数不同的原子 同 位素与同位素之间的化学性质几乎相同 最外层有 4 个电子的可能是 VIA 如 S 或 IVA 如 C 核电荷数相同的粒子一定是同一元素的不同原子 例如 Na 和 Na 4 阴 阳离子间通过静电作用所形成的化学键叫离子键 离子键实质 阴 阳离子间的静电作用 成键微粒 阴 阳离子 成键条件 活泼金属 如钾 钠 镁等 与活泼非金属 如氯 溴等 通过原 子间得失电子形成阴阳离子 或活泼金属氨根 NH4 与非活泼金属酸根或 OH 注意 静电作用是指阴 阳离子间的引力 阴阳离子之间 和斥力 原子核 与原子核 核外电子与核外电子 达到平衡 阴 阳离子成键后整个体系的能量降低 能量越低越稳定 影响离子键强弱的因素有 离子半径和电荷 离子半径越小 带电荷越多 阴 阳离子间的作用越强 离子键的强弱影响离子化合物的熔点 沸点和溶解性等 例 rNa rK NaCl 的离子键比 KCl 的离子键强 NaCl 的熔点比 KCl 的熔点高 常用作耐火材料的 Al2O3 MgO 是半径小 电荷高的离子化合物 离子化合物一般具较大硬度 较高沸点 很多离子化合物能溶于水 在熔化状 态和水溶液中能导电 CaF2离子化合物不溶于水 离子化合物在蒸汽状态 下 可存在单个分子 离子化合物在任何条件下都不存在分子 只有活泼金属与活泼非金属之间才能形成离子化合物 例如 NH4Cl 原子间通过共用电子对 即电子云的重叠 所形成的化学键 叫做共价键 成键微粒 原子 成键实质 共用电子对与两核间的相互作用 成键条件 一般由同种或不同种非金属元素原子形成 成键原子必须有未成对原子 一个原子能提供多少个电子形成共用电子对 就 可以形成多少个共价键 注意 构成单质分子的微粒一定含有共价键 例如 稀有气体 由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物 例如 NH4Cl 是离 子化合物 不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键 例如 以 O的 2 2 原子团 化学键是指分子中或晶体中 相邻的两个或多个原子之间的强烈的相互作用 注意 化学键形成的本质原因就是相互化合的原子趋于稳定结构时 直接相 邻的两个或多个原子之间的强烈相互作用 分子内原子间的相互作用不一定都是化学键 相互作用包含了电子间 原子核之间的排斥作用和原子核与电子之间的引力 作用 当两者达到平衡时才能形成稳定的化学键 一个化学反应过程 本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程 分子间作用力 离子化合物不存在分子间作用力 影响物理性质 化学键影 响化学性质 稀有气体的原子之间存在的既不是离子键 也不是化学键 而是分 子作用力 离子键 共价键的实质是电性的相互作用 稀有气体不形成双原子分子是因为它以达到稳定结构 在分子中不一定存在化学键 例如 稀有气体 附 一 常见几种物质的结构式如下 二 共价键类型 项 目非 极 性 键极 性 键 定义由同种元素的原子形成的共价 键 共用电子对不发生偏移 由不种元素的原子形成的共价键 共 用电子对发生偏移 原子吸引电子 能力 相同不同 化 学 式结 构 式化 学 式结 构 式 N2 N N 电子式 NN 不能写 NN CH4 NH3CO2O C O HCl H Cl HClO H O Cl H2O2 H O O H 既含非极性键 又含极性 键 H2O O HH H2SO4 H O S O H o o HCH H HNH H 共用电子对位 置 不偏向任何一方偏向吸引电子能力强的原子一方 成键原子的电 性判断依据 不显电性显电性 举例 单质分子 如 H2 Cl2 和某 些化合物 如 Na2O2 H2O2 中含有非极性键 气态氢化物 非金属氧化物 酸根和 氢氧根中都含有极性键 三 共价键的重要性质 键参数 概 念对 分 子 的 影 响 键 能 拆开 1mol 共价键所吸收的能 量或生成 1mol 共价键所放出 的能量 原子半径越小 键能越大 键越稳固 分子越稳定 键 长 成键的两个原子核间的平均距 离 键长越短 键能越大 键越稳固 分 子越稳定 熔沸点越高 键 角 分子中相邻键之间的夹角决定分子的空间构型和分子的极性 注意 离子电荷数越大 键能越大 离子半径越小 键能越大 六六 第六章 第六章 第六章 第六章 第六章 第六章 氧族元素 氧族元素氧族元素氧族元素 环境保护环境保护环境保护环境保护 1 氧族元素的单质极其重要化合物的性质以及递变规律 元 素 符 号氧 O 硫 S 硒 Se 碲 Te 化合价 2 6 4 2 6 4 2 6 4 2 非金属性 非金属性减弱 色态无色气体淡黄色固体灰色固体银白色固体 熔沸点 逐渐增高 密度 逐渐增大 单 质 跟 H2反 应 燃烧或爆炸加热时反应加热时反应不直接反应 氢化物的稳定 性 很稳定加热可分解不稳定很不稳定 氧化物 SO2 SO3SeO2 SeO3TeO2 TeO3 注意 氧族元素都能与金属直接化合 例如 钋为金属 与金属不能 直接化合 能把一种物质氧化成最高价 则它的氧化性强 一个反应中 还原剂的氧化 性弱于氧化剂的氧化性 前提是此反应不应是可逆反应 例 Fe S FeS Fe Cl2 FeCl3 得氧化性 Cl2 S 元素将非金属性 氧化性 物质将氧化性 还原性 Na 的最高价氧化物 Na2O 不是 Na2O2 这是过氧化物 有单质参与 或生成 的反应就是氧化还原反应 例如 O3 O2 互为同素异形体的物质的分子内原子种类也要相同 像与 D2不能互称同 2 1 1H 素异形体 氧族元素最高价氧化物 RO3 对应的水化物均为 H2RO4 其水溶液呈酸性 O 除外 H2SeO4酸性 H2SO4酸性 例外 氧族元素的最高氧化物的水化物的酸性随 氧族元素核电荷数递增而减弱 硒是半导体 碲能够导电 少量 SO2通过 CaCl2溶液能生成白色沉淀 生成 HCl 和 CaCO3 此反 应不发生 Te 无法与 H2发应 氧族元素与 H2发应生成的氢化物随核电荷数增大而减 弱 2 单质硫的重要化学性质 硫是一种比较活泼的金属 既有氧化性 又有还原 性 氧族元素的非金属性要比同周期的卤素的非金属弱 单质硫的重要物理性质 S 的溶解性 跟金属反应 氧化性 2Na S Na2S Fe S FeS 放热反应 用酒精加热一会儿 即撤去 放出热足以维持反 应进行 2Cu S Cu2S 黑色 跟非金属反应 H2 S H2S S 显氧化性 S O2点燃 SO2 S 显还原性 跟化合物反应 6HNO3 浓 S H2SO4 6NO2 2H2O 2H2SO4 浓 S 3SO2 2H2O S 不与稀 H2SO4发应 6KOH 3S 2K2S K2SO3 3 H2O 歧化反应 注 S 可以与浓 H2SO4发应 也可与 KOH 反应 不能就此说明 S 具有两性 这是氧化还原反应 不是复分解反应 3 臭氧 常温常压下为淡蓝色气体 密度比氧气大 比氧气易溶于水 不稳定性 2O3 3O2 强氧化性 氧化性比氧气强 O3 2KI H2O 2KOH I2 O2 可用淀粉碘化钾试纸检验 O3 O3 KCN KOCN O2 O3除 KCN 污染 O3 Ag Ag2O O2 2 CS易溶于 微溶于酒精 不溶于水 漂白和消毒 注意 在空气中高压放电就会产生臭氧 3O2 放电 2O3 保护臭氧可采取有效措施 减少氟氯烃的排放量 减少氮氧化物的排放量 4 H2O2的水溶液俗称双氧水 水现弱酸性 不稳定性 H2O2在高纯和低温时很稳定 但加热 光照 有杂质纯在时 易 发生分解 2H2O2 2H2O O2 氧化性 H2O2可将 SO2 S Fe等氧化 自身则被还原为 H2O 2 I 2 2H H2O2 2 I2 2H2O 酸性条件下 H I H2O2 2H2O 酸性条件下 2 Fe 3 Fe PbS 4H2O2 PbSO4 白色沉淀 4 H2O SO2 H2O2 H2SO4 还原性 H2O2遇强氧化剂 如 KMnO4 Cl2等 时 表现出还原性 并被 氧化为 O2 2MnO 5 H2O2 6 H 2 Mn2 5O2 8 H2O 4 H2O2 Cl2 2HCl O2 漂白和杀菌 5 二氧化硫的物理性质 SO2是无色 有刺激性气味的有毒气体 密度比空气 大 易液化 易溶于水 二氧化硫的化学性质 酸性氧化物 亚硫酐 与酸反应 SO2 H2OH2SO3 亚硫酸 与碱性氧化物反应 SO2 CaO CaSO3 白色沉淀 与碱反应 2NaOH SO2 Na2SO3 H2O NaOH SO2 NaHSO3 SO2 Ba OH 2 BaSO3 H2O BaSO3溶于盐酸 与盐反应 NaHCO3 SO2 NaHSO3 CO2 酸性 H2SO3 H2CO3 还原性 2SO2 O2 2SO3 SO3在通常状况下为晶体 SO2通常状况下为 固体 SO2 Cl2 包括卤素 2H2O H2SO4 2HCl 氧化性 SO2 2H2S 3S 2H2O 漂白性 SO2的漂白原理与 Na2O2 H2O2 O3 HClO 不同 SO2是与有色物 质化合生成不稳定的无色物质 这些无色物质容易分解而恢复原色 而 Na2O2 H2O2 O3 HClO 的漂白性是由于它们的强氧化性 且漂白后颜色不会 恢复 附 活性炭 硅藻土有较强的吸附作用 也可漂白 但属物理变化 注意 Cl2 SO2 2H2O H2SO4 2HCl若 Cl2与 SO2等物质的量混合 则二者都失去漂白作用 实验室制 SO2用 Na2SO3与一定浓度的 H2SO4反应制 SO2 此反应是复分解反 催化剂 不变红色红色褪去 又变成红色红色褪去 品红溶液 加热沸腾通入 加热沸腾通入 2 2 Cl SO 氧化性 性 先变红后褪色 氯水酸 溶液变红 紫色石蕊试液 通入 通入 HClO 2 2 Cl SO 应 体现 H2SO4的酸性 虽是 固 液气 但不能用启普发生器 因为 Na2SO3是固体粉末 而不是块状固体 SO2 2NH3 H2O NH4 2SO3 H2O用于除 SO2尾气 亚硫酸溶液不能露置在空气中 会被氧化成 H2SO4 SO2对大气的污染 它对人体的直接危害是引起呼吸道疾病 严重的会死 亡 空气中的 SO2在氧气和水的共同作用下 会形成酸雾 空气中的硫的氧化物和 氮的氧化物随雨降下就形成酸雨 正常雨水的 pH 值 5 6 酸雨的 pH 值小于 5 6 防止 SO2对大气的污染 一是要控制使用燃煤锅炉 把煤转化为煤气 二是 对煤进行洗选加工或脱硫处理 加生石灰脱硫 SO2 CaO CaSO3 2CaSO3 O2 2CaSO4 三是对燃煤 冶炼厂废气等进行除尘 排烟脱硫处理 回收 SO2 变废为宝 附 H2S H S H 是一种还原性气体 并且有可燃性 H2S 氢硫酸 弱酸 H HS 氢硫酸的还原性大于 H2S 气体的还原性 H2S 不能与 Fe3 MnO4 共存 H2S 放在空气中变浑浊 2H2S O2 不足 2S