高一化学必修1苏教版知识点完全总结(PDF版)

1 化学必修化学必修 1 专题知识点专题知识点 专题专题 1 化学家眼中的物质世界化学家眼中的物质世界 一 物质的分类一 物质的分类 可依据物质的组成组成 状态 性能等对物质进行分类 1 按组成分类 物质物质 混合物混合物 纯净物纯净物 均匀混合物均匀混合物 非均匀混合物非均匀混合物 单质单质 金属单质金属单质 非金属单质非金属单质 化合物化合物 有机化合物有机化合物 无机化合物无机化合物 有机高分子有机高分子 有机小分子有机小分子 氧化物氧化物 酸酸 盐盐 碱碱 金属氧化物金属氧化物 非金属氧化物非金属氧化物 纯净物与混合物的区别 纯净物与混合物的区别 纯 净 物 混 合 物 有固定的组成和结构 无固定组成和结构 有一定的熔 沸点 无一定的熔 沸点 保持一种物质的性质 保持原有物质各自的化学性质 2 按化学性质分类 氧化物氧化物 酸性氧化物酸性氧化物 能与碱反应生成盐和水能与碱反应生成盐和水 如如SO2 CO2 碱性氧化物碱性氧化物 能与碱反应生成盐和水能与碱反应生成盐和水 如如CaO Na2O 两性氧化物两性氧化物 既可与酸反应又可与碱反应生成盐和水既可与酸反应又可与碱反应生成盐和水 如如Al2O3 二二 物质的转化 物质的转化 1 四种基本反应类四种基本反应类型型 化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应 复分解反应反应发生的条件复分解反应反应发生的条件 至少具体下列条件之一 1 生成沉淀 包括微溶物 2 生成挥发性物质 气体 3 生成难电离物质 如水 中和反应中和反应 酸与碱作用生成盐和水的反应 是复分解反应的一种 不属于一种基 本反应类型 2 注意注意 四种基本反应类型并不能包括所有的化学反应 如下列反应不属于四种基本 反应的任何一种 CH4 2O2 点燃点燃 CO2 2H2O3CO Fe2O3 高温高温 2Fe 3CO2 2 无机化学反应一般规律无机化学反应一般规律 1 金属 非金属 无氧酸盐 Mg Cl2MgCl2 2 碱性氧化物 酸性氧化物 含氧酸盐 CaO CO2 CaCO3 3 酸 碱 盐 水 2HCl Ba OH 2 BaCl2 H2O 4 盐 盐 两种新盐 AgNO3 NaCl AgCl NaNO3 一般参加反应的两种盐可溶 反应向生成更难溶物质的方向进行 一般参加反应的两种盐可溶 反应向生成更难溶物质的方向进行 5 金属 氧气 碱性氧化物 2Cu O2 2CuO 6 碱性氧化物 水 碱 CaO H2O Ca OH 2 一般生成的是可溶性的强碱 如 CuO Fe2O3等不能与 H2O 反应生成相应的氢氧 化物 碱 7 碱 盐 新碱 新盐 Ca OH 2 Na2CO3 CaCO3 2NaOH 8 非金属 氧气 酸性氧化物 S O2SO2 9 酸性氧化物 水 对应含氧酸 SO3 H2O H2SO4 10 酸 盐 新酸 新盐 CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2 一般要符合强酸制弱酸或高沸点酸制低沸点酸 难挥发性酸制易挥发性酸 11 盐 金属 新盐 新金属 Zn CuSO4 ZnSO4 Cu 符合盐是可溶性的 金属的活泼性强于新金属 金属活泼性不能太强 K Na Ca 等与盐溶液接触立即与水反应置换出氢 等条件 12 金属 酸 盐 氢气 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 金属与酸反应置换出氢的规律应注意 一是金属在活动性顺序表中应排在氢以 前 二是酸不能是氧化性酸 浓硫酸 浓 稀硝酸等 13 碱性氧化物 酸 盐 水 CuO 2HCl CuCl2 H2O 14 酸性氧化物 碱 盐 水 CO2 Ca OH 2 CaCO3 H2O 15 同 7 16 同 10 3 氧化还原反应氧化还原反应 与四种基本反应类型的关系 1 氧化还原反应氧化还原反应定义 定义 有电子发生转移的化学反应 实质实质 电子发生转移 电子发生转移 3 物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应氧化反应 物质所含元素化合价降低的 反应是还原反应还原反应 判断依据判断依据 元素化合价发生变化 氧化还原反应中概念及其相互关系如下氧化还原反应中概念及其相互关系如下 还原剂 有还原性 失去电子 化合价升高 被氧化 发生氧化反应 氧化产物 氧化剂 有氧化性 得到电子 化合价降低 被还原 发生还原反应 还原产物 口诀 口诀 升 化合价升高 失 失电子 氧 被氧化 发生氧化反应 还 做还原 剂 本身具有还原性 降 化合价降低 得 得电子 还 被还原 发生还原 反应 氧 做氧化剂 本身具有氧化性 氧化还原反应中电子转移的表示方法氧化还原反应中电子转移的表示方法 双线桥法表示电子转移的方向和数目 注意注意 a e 表示电子 b 双线桥法表示时箭头从反应物指向生成物 箭头起止为同一种元素 应 标出 得 与 失 及得失电子的总数 c 失去电子的反应物是还原剂 得到电子的反应物是氧化剂 d 失去电子的物质被氧化 被氧化得到的产物是氧化产物 具有氧化性 e 得到电子的物质被还原 被还原得到的产物是还原产物 具有还原性 2 氧化性 还原性强弱的判断氧化性 还原性强弱的判断 氧化性反映的是得电子能力的强弱 还原性反映的是失电子能力的强弱 通过氧化还原反应比较 氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物 氧化性 氧化剂 氧化产物 还原性 还原剂 还原产物 2 从元素化合价考虑 最高价态 只有氧化性 如 Fe3 H2SO4 KMnO4 等 中间价态 既具有氧化性又有还原性 如 Fe2 S Cl2 等 最低价态 只有还原性 如金属单质 Cl S2 等 3 根据其活泼性判断 根据其活泼性判断 根据金属活泼性 4 对应单质的还原性逐渐减弱对应单质的还原性逐渐减弱 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au 对应的阳离子氧化性逐渐增强对应的阳离子氧化性逐渐增强 根据非金属活泼性 对应单质的氧化性逐渐减弱对应单质的氧化性逐渐减弱 Cl2 Br2 I2 S 对应的阴离子还原性逐渐增强对应的阴离子还原性逐渐增强 4 根据元素周期律进行比较根据元素周期律进行比较 一般地 氧化性 上 下 右 左 还原性 下 上 左 右 5 根据反应条件进行判断根据反应条件进行判断 不同氧化剂氧化同一还原剂 所需反应条件越低 表明氧化剂的氧化剂越强 不同还原剂还原同一氧化剂 所需反应条件越低 表明还原剂的还原性越强 如 2KMnO4 16HCl 浓 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 前者常温下反应 后者微热条件下反应 故物质氧化性 KMnO4 MnO2 5 通过与同一物质反应的产物比较 如 2Fe 3Cl2 2FeCl3 Fe S FeS 可得氧化性 Cl2 S 4 离子反应离子反应 有离子参加的化学反应称为离子反应 1 电解质 电解质 在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物 叫电解质 酸 碱 盐 都是电解质 在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物 叫非电解质 注意注意 电解质 非电解质都是化合物 不同之处是在水溶液中或融化状态下 能否导电 电解质的导电是有条件的 电解质必须在水溶液中或熔化状态下才 能导电 能导电的物质并不全部是电解质 如铜 铝 石墨等 非金属氧化 物 SO2 SO3 CO2 大部分的有机物为非电解质 2 离子方程式 离子方程式 用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子 它不仅表示 一个具体的化学反 应 而且表示同一类型的离子反应 离子方程式书写方法离子方程式书写方法 写写 写出反应的化学方程式 拆拆 把易溶于水 易电离的物质拆写成离子形式 把难溶性物质 易挥发物质 弱电解质 单质 气体 氧化物等用化学式表示 删删 将不参加反应的离子从方程式两端删去 查查 查方程式两端原子个数和电荷数是否相等 离子方程式正误判断 六看 离子方程式正误判断 六看 5 一 看反应是否符合事实 主要看反应能否进行或反应产物是否正确 二 看能否写出离子方程式 纯固体之间的反应不能写离子方程式 三 看化学用语是否正确 化学式 离子符号 沉淀 气体符号 等号等书 写是否符合事实 四 看离子配比是否正确 五 看原子个数 电荷数是否守恒 六 看与量有关的反应表达式是否正确 过量 适量 离子方程式的书写注意事项离子方程式的书写注意事项 微溶物作为反应物时 若是澄清溶液 用离子符号表示 若是悬浊液 写化 学式 微溶物做生成物时 一般写化学式 标 氨水作为反应物 写 NH3 H2O 作为生成物 若有加热条件或浓度很大 可 写 NH3 标 H2O 否则一般写 NH3 H2O 固体与固体的反应不能写离子方程式 浓硫酸 浓磷酸与固体的反应不能写 离子方程式 主要化学计量数的化简和离子的删除 3 离子共存问题 离子共存问题 所谓离子在同一溶液中能大量共存 就是指离子之间不发生任何反应 若离 子之间能发生反应 则不能大量共存 1 溶液的颜色如无色溶液应排除有色离子 Fe2 Fe3 Cu2 MnO4 2 结合生成难溶物质的离子不能大量共存 如 Ba2 和 SO42 Ag 和 Cl Ca2 和 CO32 Mg2 和 OH 等 3 结合生成气体或易挥发性物质的离子不能大量共存 如 H 和 CO32 HCO3 SO32 OH 和 NH4 等 4 结合生成难电离物质 水 的离子不能大量共存 如 H 和 OH OH 和 HCO3 等 5 发生氧化还原反应 如 Fe3 与 S2 I Fe2 与 NO3 H 等 6 发生络合反应 如 Fe3 与 SCN 三 三 物质的量物质的量 1 基本概念 基本概念 1 物质的量是一个物理量 符号为 n 单位为摩尔 mol 2 1 mol 粒子的数目是 0 012 kg C 12 中所含的碳原子数目 约为 6 02 1023 个 1 mol 粒子的数目又叫阿伏加德罗常数 符号为 NA 单位 mol 3 使用摩尔表示物质的量时时 必须用化学式用化学式指明粒子的种类 可以是分 子 原子 离子 电子等 不能用于描述宏观物质 4 数学表达式 2 摩尔质量摩尔质量 1 定义定义 1mol 任何物质的质量 即单位物质的量的物质所具有的质量 称 为该物质的摩尔质量 符号 M 表示 常用单位为 g mol 1 在数 6 值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量 2 物质的量 物质的质量和物质的摩尔质量之间存在如下关系 n M m 3 物质的聚集状态物质的聚集状态 1 不同聚集状态物质的结构与性质 物质的聚集状态 微观结构 微粒运动方式 宏观性质 固态 微粒排列紧密 微粒间 的空隙很小 在固定的位置上 振动 有固定的形状 几 乎不能被压缩 液态 微粒的排列比较紧密 微粒间的空隙较小 可以自由移动 没有固定形状 但 不易被压缩 气态 微粒之间的距离较大 可以自由移动 没有固定的形状 且易被压缩 2 影响物质体积的因素 影响物质体积的因素 微粒的数目 微粒的大小和微粒间的距离 1 固 液体影响体积因素主要为微粒的数目和微粒的大小 即种类 2 气体主要是微粒的数目和微粒间的距离 而气体中微粒间的距离与温度和压 强有关 在温度和压强一定时 任何气态微粒间的距离近似相等 因此含有相同 微粒数的气体具有大致相同的体积 4 气体摩尔体积气体摩尔体积 定义 定义 单位物质的量的气体 单一气体或混合气体 所占的体积 符号 Vm 表达式表达式 Vm V n 单位 单位 L mol 1 在标准状况 0 101KPa 下 1 mol 任何气体的摩尔体积都约是 22 4 L 即 标准状况下 气体摩尔体积为 22 4L mol 与气体摩尔体积有关的计算 与气体摩尔体积有关的计算 M m n Vm m M n V M Vm n m M V Vm 补充 补充 阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律 1 内容 内容 在同温同压下 相同体积的任何气体都含有相同数目的分子 适用范围 适用于相同条件下任何气体 不同表述 不同表述 若 T P V 相同 则 N 或 n 相同 若 T P n 相同 则 V 相同 2 推论 推论 T p相同 2 1 N N 2 1 V V 2 1 n n 5 物质的量在化学实验中的应用物质的量在化学实验中的应用 1 物质的量浓度物质的量浓度 1 定义 定义 以单位体积溶液里所含溶质 B 的物质的量来表示溶液组成的物理 量 叫做溶质 B 的物质的浓度 2 单位 单位 mol L 7 3 物质的量浓度 溶质的物质的量 溶液的体积 CB nB V液 注意点 注意点 溶液物质的量浓度与其溶液的体积没有任何关系 溶液稀释 C 浓溶液 V 浓溶液 C 稀溶液 V 稀溶液 2 一定物质的量浓度的配制一定物质的量浓度的配制 1 基本原理基本原理 根据欲配制溶液的体积和溶质的物质的量浓度 用有关物质的 量浓度计算的方法 求出所需溶质的质量或体积 在容器内将溶质用溶剂稀释 为规定的体积 就得欲配制得溶液 2 主要操作 主要操作 检验是否漏水 配制溶液配制溶液步骤步骤 1 计算 2 称量 或量取 3 溶解 4 转移 5 洗 涤 6 定容 7 摇匀 8 贮存溶液 1 计算 计算配制的溶液所需溶质的质量 固体溶质 或体积 液体溶质 浓溶液 2 称量 或量取 用天平称量固体溶质 或用量筒量取液体体积 3 溶解 把称量好的溶质放入烧杯中 加适量蒸馏水溶解 搅拌 4 转移 待溶液静置到室温 倒入容量瓶中 配多少毫升的溶液选用多少毫 升容量瓶 5 洗涤 洗涤烧杯 2 3 次 把每次洗涤的洗涤液一并倒入容量瓶中 洗液 及原配液不能超过所配制溶液的体积 6 定容 往容量瓶中加水直至液面接近刻度线 1 2cm 处 改用胶头滴管加 水到瓶颈刻度地方 使溶液的凹液面正好和刻度相平 把瓶塞盖好 反复摇匀 3 所需仪器 所需仪器 托盘天平 烧杯 玻璃棒 胶头滴管 容量瓶 4 注意事项注意事项 A 选用与欲配制溶液体积相同的容量瓶 50mL 100mL 250mL 500mL B 使用前必须检查是否漏水 C 使用前要先用蒸馏水洗涤容量瓶 D 不能在容量瓶内直接溶解或稀释 容量瓶不能作反应器 不能长期贮存 溶液 E 溶解完的溶液等冷却至室温时再转移 F 定容时 当液面离刻度线 1 2cm 时改用滴管 以平视法观察加水至液 面最低处与刻度相切为止 G 若溶质为液体 则托盘天平应改为量筒 H 称量 NaOH 等易潮解或有腐蚀性的固体必须在干燥洁净的小烧杯中进行 且要快 稀释浓硫酸 必须将浓硫酸沿杯壁慢慢注入盛水的烧杯中并用玻璃棒 不断搅拌 3 误差分析 误差分析 8 6 规律总结规律总结 物质的量 物质的量 mol 与其他常用计量的关系 与其他常用计量的关系 四 四 物质的分散系物质的分散系 1 分散系 分散系 一种 或几种 物质的微粒 称为分散质 分散到另一种物质里 称 为分散剂 形成的混合物 分散系的种类 分散系的种类 根据分散质粒子直径大小 溶液 小于 10 9m 胶体 10 9 10 7m 浊液 大于 10 7m 溶液 胶体 浊液三种分散系的比较 溶液 胶体 悬 乳浊液 分散质粒子大小 nm 10 9m 1 1 100 100 9 外观特征 均匀 透明 稳 定 均匀 有的透明 较 稳定 不均匀 不透明 不稳定 能否通过滤纸 能否通过半透膜 能否有丁达尔效应 实例 NaCl 蔗糖溶液 Fe OH 3胶体 泥水 2 胶体 胶体 1 概念 分散质微粒直径大小在 10 9 10 7m 之间的分散系 根 据分散剂状态 可将胶体分为液溶胶 如氢氧化铁胶体 淀粉溶液 气溶胶 如云 雾 烟 固溶胶 如有色玻璃 烟水晶 2 性质 性质 丁达尔现象 用聚光手电筒照射胶体时 可以看到在胶体中出现 一条光亮的 通路 这是胶体的丁达尔现象 凝聚作用 吸附水中的悬浮颗粒 胶体分散系中 分散质微粒相 互聚集而下沉的现象称为 凝聚 能促使溶胶凝聚的物理或化学因素有加电解 质 酸 碱及盐 加热 溶胶浓度增大 加带相反电荷的胶体等 布朗运动 在胶体中 由于质点在各个方向所受的力不能相互平 衡而产生的无规则的热运动 称为 布朗运动 电泳 在外加电场的作用下 胶体的微粒在分散剂里向阴极 或 阳极 做定向移动的现象 注意 注意 电泳只是胶粒定向地向电极运动 并没有凝聚而沉淀 3 氢氧化铁胶体的制备 氢氧化铁胶体的制备 将饱和的 FeCl3 溶液逐滴滴入沸水中 FeCl3 3H2O Fe OH 3 胶体 3HCl 五 五 研究物质的实验方法研究物质的实验方法 1 化学实验安全化学实验安全 1 做有毒气体的实验时 应在通风厨中进行 并注意对尾气进行适当处理 吸 收或点燃等 进行易燃易爆气体的实验时应注意验纯 尾气应燃烧掉或作适当 处理 2 烫伤宜找医生处理 3 浓酸撒在实验台上 先用 Na2CO3 或 NaHCO3 中和 后用水冲擦干 净 浓酸沾在皮肤 上 宜先用干抹布拭去 再用水冲净 浓酸溅在眼中应先用 稀 NaHCO3 溶液淋洗 然后请医生处理 4 浓碱撒在实验台上 先用稀醋酸中和 然后用水冲擦干净 浓碱沾在皮肤 上 宜先用大量 水冲洗 再涂上硼酸溶液 浓碱溅在眼中 用水洗净后再用硼 酸溶液淋洗 5 钠 磷等失火宜用沙土扑盖 6 酒精及其他易燃有机物小面积失火 应迅速用湿抹布扑盖 2 物质的分离与提纯物质的分离与提纯 10 应用应用 如粗盐的提纯如粗盐的提纯 分离分离NaCl和和 KNO3混合物混合物 如用如用CCl4萃取溴萃取溴 水里的溴水里的溴 碘后碘后 再分液再分液 用用CCl4萃取溴水萃取溴水 里的溴里的溴 碘碘 如石油的蒸馏如石油的蒸馏 3 常见物质的检验常见物质的检验 1 焰色反应 焰色反应 许多金属或它们的化合物在火焰山灼烧时会使火焰呈现特殊的 颜色 这种现象叫焰色反应 操作 操作 取一根铂丝 或铁丝 用盐酸洗涤 再放在酒精灯火焰上灼烧至无色 用铂丝蘸取少量待测溶液 置于火焰上灼烧 观察火焰的颜色 根据火焰颜色判断根据火焰颜色判断 Na 黄色 K 紫色 透过蓝色的钴玻璃 Ca 砖红色 Sr 洋红色 Li 紫红色 Ba 黄绿色等 备注 备注 1 焰色反应的实验步骤可简记为 洗 烧 蘸 烧 看 2 焰色反应的显色过程没有新物质生产 属于物理变化过程 2 常见阳 常见阳离子的检验 离子的检验 11 12 2 常见阴离子的检验 常见阴离子的检验 13 注意 注意 1 若 SO42 与 Cl 同时检验 需注意检验顺序 应先用 Ba NO3 2 溶液 14 将 SO42 检出 并滤去 BaSO4 然后再用 AgNO3 检验 Cl 2 检验 SO32 的试剂中 只能用盐酸 不能用稀硝酸 因为稀硝酸能把 SO32 氧化成 SO42 3 若 Ag 和 Ba2 同时检验 也需注意检验顺序 应先用盐酸将 Ag 检验出并 滤去沉淀 然后 再用稀硫酸检验 Ba2 4 若 Ag 和 Ba2 同时检验 也需注 意检验顺序 应先用盐酸将 Ag 检验出 5 若 CO32 和 HCO3 同时检验 应先用 足量的 BaCl2 溶液将 CO32 检出 静置 取上层清夜用 Ba OH 2 或 Ca OH 2 检 出 HCO3 六 六 原子原子结构结构 1 原子的构成 原子的构成 X A 表示质量数位表示质量数位A 质子数位质子数位Z的具体的的具体的X原子原子 Z 2 质量数质量数 将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数 加起来所得的数 值 叫质量数 质量数质量数 A 质子数 质子数 Z 中子数 中子数 N 原子序数 核电荷数 质子数 核外电子数 要求掌握 1 20 号原子的结构示意图 3 元素 核素和元素 核素和同位素 同位素 1 元素 元素 是具有相同核电荷数 质子数 的同一类原子的总称 元素的种类 由质子数决定 是宏观概念 2 核素 核素 是指具有一定质子数和一定中子数的一种一种原子 核素的种类由质子 数和中子数共同决定 如氢元素有三种核素 氕 氘 氚 核素是微观概念 不 同核素质量不同 3 同位素 同位素 质子数相同 质量数 中子数 不同的原子 核素 互为同位素 是微观概念 同种元素的不同核素 同位素 构成的单质的化学性质几乎相同 但物理性质有差异 如密度 质量等 天然存在的各种同位素所占的原子百分 数一般不变 某种元素的相对原子质量等于各同位素的相对原子质量与其丰度 即原子个 数百分数或原子的物质的量百分数 的乘积之和 M M1 n1 M2 n2 因此 某原子的相对原子质量不一定能代替该 元素的相对原子质量 4 原子核外电子排布 原子核外电子排布 1 原子核外各电子层最多能容纳的电子数为 2n2 n 代表电子层数 2 最外层电子层最多能容纳 8 个电子 第一层为最外层时最多只能容纳 2 个 电子 3 Na Mg Al 等活泼金属原子的最外层电子数一般小于 4 在发生化学反应 时易失去最外层电子 形成阳离子 15 4 氧 氟 氯等非金属原子的最外层电子数一般大于 4 在发生化学反应时 易得到电子 形成阴离子 专题专题 2 从海水中获得的化学物质从海水中获得的化学物质 一 一 氯气相关知识点 氯气相关知识点 1 氯气的生产原理氯气的生产原理 1 工业制法 工业制法 氯碱工业 阳极阳极 石墨棒石墨棒 2NaCl 2H2O 通电通电 2NaOH H2 Cl2 阴极阴极 铁棒铁棒 氯碱工业面临问题 产品对设备腐蚀严重 环境污染显著 电能消耗量大 实验操作 实验现象 实验结论 接通电源 铁棒和石墨棒上均有气 泡产生 阴 阳两极都有气体产生 将从铁棒处收集的气体 移近酒精灯火焰 听到尖锐的爆鸣声 阴极有氢气产生 用向上排空气法收集石 墨棒处的气体 气体呈黄绿色 阳极有氯气产生 反应完毕 向 U 形管铁棒 处的液体滴加酚酞溶液 溶液颜色变红 U 型管铁棒处有碱性物质 产生 2 实验室制法实验室制法 1 反应原理 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 2H2O Cl2 2 反应仪器 圆底烧瓶 分液漏斗 铁架台及附件 酒精灯 石棉网 3 除杂 HCl 气体 用饱和食盐水除 水蒸气 用浓硫酸除 4 收集方法 向上排空气法 排饱和食盐水法 5 尾气处理 NaOH 溶液 Cl2 2NaOHNaCl NaClO 次氯酸钙 H2O 备注 备注 1 氯气和碘化钾有如下反应 Cl2 2KI 2KCl I2 淀粉遇碘变蓝 所以 可以用湿润的淀粉 碘化钾试纸检验氯气 16 2 随着反应的进行 盐酸的浓度逐渐降低 当变为稀盐酸时反应将停止 所 以不能用 HCl 的量计算 Cl2的量 3 实验室也可以用 KMnO4 K2Cr2O7 KClO3等氧化剂代替 MnO2制取氯气 2 氯气的性质氯气的性质 1 物理性质物理性质 黄绿色 刺激性气味 有毒 密度比空气大 可溶于水 备注 备注 闻氯气时 应用手轻轻地在瓶口煽动 使及少量的氯气飘进鼻孔 2 化学性质 化学性质 1 Cl2 与金属反应与金属反应 一般将金属氧化成高价态 钠在氯气中燃烧 产生白烟 白烟为 NaCl 的固体小颗粒 2 2NaNa ClCl2 点燃点燃 2NaCl 铁在氯气中燃烧 产生棕褐色烟 是 FeCl3的固体小颗粒 铜在氯气中点燃 产生棕黄色烟 是 CuCl2的固体小颗粒 溶于水呈浅绿色 逐渐加水稀释则经历浅绿蓝绿浅蓝的颜色变化 Cu Cl2CuCl2 说明 说明 氯气是强氧化剂 与变价金属 如 Fe Cu 等 反应 生成物为高价金 属的氯化物 如 FeCl3 CuCl2 Fe 与 Cl2作用不生成 FeCl2 硫与 Fe Cu 反应 生成低价金属硫化物 Cl2的非金属性比 S 的非金属 性强 干燥的 Cl2不与 Fe 反应 所以液态 Cl2可用钢瓶盛装 2 Cl2 与非金属反应与非金属反应 氢气氢气在氯气中安静的燃烧 发出苍白色火焰 将氯气与氢气混合 在强光照 射下发生爆炸 P 在氯气中燃烧产生大量白色烟雾 烟是 PCl5的固体小颗粒 雾是 PCl3的小 液滴 2 2P P 3 3ClCl2 点燃点燃 2 2P PClCl3P PClCl3 ClCl2 点燃点燃 P PClCl5 17 3 Cl2 与碱的反应与碱的反应 Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O 消毒液成分为 NaClO 工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉 2Cl2 2Ca OH 2 CaCl2 Ca ClO 2 2H2O CaCl2 Ca ClO 2 为漂白粉的成分 其中 Ca ClO 2 为有效成分 漂白原理漂白原理 Ca ClO 2与盐酸 CO2和 H2O 或 H2CO3 等酸性比次氯酸强的酸反 应 生成次氯酸 从而起到漂白作用 Ca ClO 2 H2O CO2 CaCO3 2HclO Ca ClO 2 2HCl CaCl2 2HclO 漂白粉失效的原因漂白粉失效的原因 Ca ClO 2 H2O CO2CaCO3 2HClO 2HClO2HCl O2 所以漂白粉长时间放置于空气中将失效 4 氯气与水反应 氯气与水反应 成分成分 分子 H2O Cl2 HClO 离子 H Cl ClO OH 极少量 来源于水的电离 氯水的性质氯水的性质 成黄绿色 酸性 氧化性 漂白性 不稳定性 HClO 氯水与其他物质的反应 氯水与其他物质的反应 当向碱液中滴加氯水 Cl2 参加反应 Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O 用氯气对自来水消毒 则考虑 HclO 漂白有机色质 向氯水中滴加几滴石蕊试液 溶液立即变红 一段时间后溶液褪色 前 者是 H 的作用 后者是 HclO 的作用 3 氯气的用途 氯气的用途 自来水的消毒 农药的生产 药物的合成 染料 漂白粉等 4 Cl 的检验的检验 试剂 AgNO3 溶液和稀硝酸 现象 产生白色沉淀 不溶于稀 硝酸 5 次氯酸的性质次氯酸的性质 1 弱弱酸性酸性 酸性比碳酸弱 试液漂白粉时为增强漂白效果可以滴加几滴稀盐 酸稀硫酸 2 强 强氧化性氧化性 能杀死水中的细菌 也能使有机色质褪色 3 不稳定性不稳定性 次氯酸见光易分解放出氧气 二 二 溴 碘相关知识点溴 碘相关知识点 1 溴 碘的提取 溴 碘的提取 1 从海水中提取溴碘的化学反应原理 从海水中提取溴碘的化学反应原理 工业上用氯气将海水或海产品中化合态的溴 碘变成游离态 然后再分离 ClCl2 2 2KBrKBr2 2KClKCl BrBr2ClCl2 2 2KIKI2 2KIKI I I2 2 从海水中提取溴 从海水中提取溴 18 3 从海水中提取碘 从海水中提取碘 2 溴 碘的性质 溴 碘的性质及用途及用途 溴水 橙色 在苯 CCl4 为橙红色 碘水 黄色 在苯 CCl4 为紫红色 I2 的检验 试剂 淀粉溶液 现象 溶液变蓝色 ClCl BrBr I I 的检验 的检验 19 三 三 钠钠及其氧化物及其氧化物的性质的性质 1 钠的钠的物理性质 物理性质 银白色固体 有金属光泽 密度比煤油大比水小 质软 熔 点低 97 8 C 能导电导热 保存于煤油中 2 钠的钠的化学性质化学性质 1 与与 O2 Cl2 S 等非金属等非金属单质单质的反应的反应 4Na O2 2Na2O 白色 加热条件下 钠在空气中先熔化后燃烧 产生黄色火焰 加热加热 2Na O2 Na2O2 淡黄色固体淡黄色固体 20 2 钠 钠与水的反应与水的反应 2Na 2H2O 2NaOH H2 浮 熔 游 响 红 实质 实质 钠与溶液中的 H 反应 与酸反应 3 钠与酸反应 钠与酸反应 2Na 2H 2Na H2 4 钠钠与盐反应与盐反应 先与水反应 生成的 NaOH 再与盐反应 3 氧化钠及过氧化钠的性质 氧化钠及过氧化钠的性质 1 Na2O 白色固体 碱性氧化物 与水反应生成氢氧化钠 与酸反应生成钠 盐和水 Na2O H2O 2NaOH Na2O 2HCl 2NaCl H2O 2 Na2O2 淡黄色固体 强氧化剂 有漂白作用 如 Na2O2与水反应后的溶液 中滴加酚酞 变红后有褪色 Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气 Na2O2 2H2O 4 NaOH O2 备注备注 碱性氧化物与水反应生成的产物只有碱 所以 Na2O2不属于碱性氧化物 Na2O2可用作潜水员的供氧剂 2Na2O2 2CO2 2 Na2CO3 O2 4 Na2CO3 和和 NaHCO3 比较比较 备注 备注 1 等物质的量时 Na2CO3耗酸量大于 NaHCO3 2 Na2CO3能与 CaCl2 BaCl2 等盐发生反应产生沉淀 而 NaHCO3与这些盐 不反应 因此可以用 CaCl2 BaCl2 等盐溶液来鉴别 Na2CO3 和 NaHCO3 21 四 四 镁的提取及应用镁的提取及应用 1 镁的提取镁的提取 贝壳 海水 母液 煅烧 海水中含有大量的 MgCl2 因此 工业上主要是从分离了 NaCl 的海水中来 提取 MgCl2 流程流程是是 煅烧贝壳为生石灰 并制成石灰乳 Ca OH 2 海水中加入 CaO 或 Ca OH 2 Mg OH 2 沉淀 过滤 洗涤沉淀 用稀盐酸溶解 MgCl2 溶液 蒸发结晶 MgCl2 6H2O 晶体 在 HCl 气体环境中加热 MgCl2固体 电解熔融的 MgCl2 Mg Cl2 主要化学反应 主要化学反应 煅烧煅烧 CaCO3 CaO CO2 CaO H2O Ca OH 2 石灰乳石灰乳 Ca OH 2 MgCl2 Mg OH 2 CaCl2 Mg OH 2 2HCl MgCl2 2H2O HCl气氛气氛 MgCl2 6H2O MgCl2 6H2O 加热加热 通电通电 MgCl2 熔融熔融 Mg Cl2 2 镁的性质 镁的性质 1 物理性质物理性质 镁是银白色金属 有金属光泽 密度较小 硬度较小 质地柔 软 熔点较低 是热和电的良导 体 2 化学性质化学性质 镁是较活泼金属 与非金属反应与非金属反应 2Mg O2 2MgO 点燃点燃 Mg Cl2 MgCl2 点燃点燃 3Mg 3N2 Mg3N2 点燃点燃 等 与氧化物反应 与氧化物反应 2Mg CO2 2MgO C 点燃点燃 与沸水反应与沸水反应 Mg 2H2O 沸水 Mg OH 2 H2 与酸反应与酸反应 与非强氧化性酸反应 是酸中的 H 与 Mg 反应 有 H2 放出 22 Mg H2SO4 MgSO4 H2 与强氧化性酸反应 如浓 H2SO4 HNO3 反应比较复杂 但是没有 H2 放 出 与某些盐溶液反应与某些盐溶液反应 如 CuSO4 溶液 FeCl2 溶液 FeCl3 溶液等 Mg 2FeCl3 2FeCl2 MgCl2 Mg FeCl2 Fe MgCl2 3 镁的 镁的用途用途 1 镁合金的密度较小 但硬度和强度都较大 因此被用于制造火箭 导弹和 飞机的部件 2 镁燃烧发出耀眼的白光 因此常用来制造通信导弹和焰火 3 氧化镁的熔点很高 是优质的耐高温材料 4 氧化镁 氧化镁 MgO 白色固体 熔点高 2800 是优质的耐高温材料 耐火材料 是碱性氧化物 MgO H2O Mg OH 2 MgO 2HCl MgCl2 H2O 注意以下几种情况的离子方程式的书写注意以下几种情况的离子方程式的书写 专题专题 3 从矿物到基础材料从矿物到基础材料 一 铝及铝合金知识点 一 铝及铝合金知识点 1 从铝土矿中提取铝从铝土矿中提取铝 溶解溶解铝土矿 主要成分是 Al2O3 Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O 过滤 除去杂质 酸化 NaAlO2 CO2 2H2O Al OH 3 NaHCO3 过滤 保留氢氧化铝 灼烧 2 Al OH 3 Al2O3 3H2O 电解 通电通电 2Al2O3 熔融熔融 4Al 3O2 2 铝合金特点 铝合金特点 密度小 强度高 塑性好 制造工艺简单 成本低 抗腐蚀力 强 3 铝的铝的性质性质 铝的存在铝的存在 自然界中铝以化合态存在 铝的主要存在形式有 铝土矿 23 Al2O3 nH2O 铝元素占地壳总量的 7 45 是地壳中含量最多的金属元素 在一定条件下 铝能将氧化铁等金属氧化物还原成金属单质 并放出大量的热 称为铝热反应 应用 应用 焊接钢轨和冶炼某些难熔金属 如 V Cr Mn 等 在常温下 浓硫酸 浓硝酸也能使铁钝化 利用这一性质 工业上常用铝制或在常温下 浓硫酸 浓硝酸也能使铁钝化 利用这一性质 工业上常用铝制或 铁制容器盛放或运输浓硫酸 浓硝酸铁制容器盛放或运输浓硫酸 浓硝酸 在加热的条件下可以发生反应 在加热的条件下可以发生反应 4 铝的氧化物 两性 铝的氧化物 两性 5 铝的氢氧化物铝的氢氧化物 白色难溶于水的胶状沉淀 加热易分解 1 两性氢氧化物两性氢氧化物 既可与酸反应又可与碱反应生成盐和水的氢氧化物 Al OH 3只能溶于强酸和强碱 弱碱 如 NH3 H2O 和若酸 如 H2CO3 都 不能溶解 Al OH 3 与酸的反应与酸的反应 Al OH 3 3HCl AlCl3 3H2O 离子反应 Al OH 3 3H Al3 3H2O 与碱的反应与碱的反应 Al OH 3 NaOH NaAlO2 2H2O 离子反应 Al OH 3 3OH AlO2 2H2O Al OH 3在水中的电离在水中的电离 Al3 3OH Al OH 3AlO2 H H2O 2 Al OH 3 的制备的制备 Al3 3NH3 H2O Al OH 3 3NH4 AlO2 CO2 过量 2H2O Al OH 3 HCO3 实验室中一般用可溶性铝盐和氨水反应制取 Al OH 3 而不用 NaOH 溶液 24 是因为 Al OH 3能溶于强碱 但不溶于氨水 3 6 使用铝制品应注意的问题 使用铝制品应注意的问题 1 不宜存放强酸性 浓硝酸和浓硫酸除外 或碱性的物质 2 含 NaCl 的物质不能用铝制品盛放 如咸菜等腌制食品 因为 NaCl 会破坏 氧化膜结构 加速铝制品的腐蚀 知识拓展知识拓展 1 偏铝酸钠 偏铝酸钠 NaAlO2 的性质 的性质 1 往偏铝酸钠溶液中通入 CO2 NaAlO2 CO2 2H2O Al OH 3 NaHCO3 产生白色絮状沉淀 通入过量的 CO2 沉淀不溶解 2 往偏铝酸钠溶液中加 HCl NaAlO2 HCl H2O Al OH 3 NaCl Al OH 3 3 HCl AlCl3 3H2O 加入少量盐酸 生成白色絮状沉淀 继续加入盐酸至过量 白色沉淀溶解 2 氯化铝 氯化铝 AlCl3 的性质 的性质 1 往氯化铝溶液中通入氨气 AlCl3 3NH3 3H2O Al OH 3 3NH4Cl 产生白色絮状沉淀 通入过量的 NH3 沉淀不溶解 2 往氯化铝溶液中逐滴加氢氧化钠溶液 AlCl3 3NaOH Al OH 3 3NaCl Al OH 3 NaOH NaAlO2 2 H2O 加入少量 NaOH 溶液 产生白色絮状沉淀 继续加入 NaOH 溶液至过量 白色 沉淀溶解 7 明矾的性质及应用 明矾的性质及应用 化学式化学式 KAl SO4 2 12H2O 或 K2SO4 Al2 SO4 3 24H2O 无色晶体 易溶于水 易电离 KAl SO4 2 K Al3 2SO42 净水作用净水作用 明矾在水中电离的 Al3 与水反应生成 Al OH 3胶体 它有很强的吸附 能力 吸附水中的悬浮物 Al3 3H2O Al OH 3 胶体 H 8 相关的知识整理 相关的知识整理 25 9 铝三角反应式铝三角反应式 Al 1 Al2O3 Al OH 3 Al3 AlO2 2 3 4 5 11 6 7 8 9 10 1 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 2 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 3 Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O 4 Al2O3 H2SO4 Al2 SO4 3 3H2O 5 高温高温 2Al Fe2O3 Al2O3 2Fe Al O2 Al2O3 6 通电通电 2Al2O3 熔融熔融 4Al 3O2 7 NaAlO2 CO2 2H2O Al OH 3 NaHCO3 8 Al OH 3 NaOH NaAlO2 2H2O 9 Al OH 3 3HCl AlCl3 3H2O 10 AlCl3 NH3 H2O Al OH 3 NH4Cl 11 Al OH 3 Al2O3 3 H2O 二 二 铁铁的的获取获取及应用 及应用 1 高炉炼铁高炉炼铁 工业炼铁 工业炼铁 原料 铁矿石 焦炭铁矿石 焦炭 提供热量和还原剂 空气空气 提供氧气 石灰石石灰石 除去 铁矿石中的二氧化硅杂质 反应器 炼铁高炉 反应原理 用还原剂将铁从其化合物中还原出来 工艺流程 从高炉下方鼓入空气与焦炭反应产生还原剂 CO 并放出大量的热 26 22 COOC点燃 COCCO2 2 高温 232 323COFeCOOFe 高温 23 COCaOCaCO 高温 32 炉渣高温CaSiOSiOCaO 后面两个反应是用来出去后面两个反应是用来出去 SiO2 生铁 含碳量 2 4 5 钢 含碳量 2 备注 备注 高炉的尾气中常含有 CO 有毒气体 常采用净化后循环使用的方法 2 铁的性质 铁的性质 3 铁的氧化物 铁的氧化物 4 铁的氢氧化物 铁的氢氧化物 27 与烯与烯 酸反酸反 应应 Fe OH 2 2H Fe2 2H2O Fe OH 3 3H Fe3 3H2O 制备制备 Fe2 2OH Fe OH 2 Fe3 3OH Fe OH 3 5 Fe2 Fe3 的鉴别 的鉴别 方法方法 Fe2 Fe3 直接观察颜色 溶液呈浅绿色 溶液呈棕黄色 利用显色反应 滴加 K 溶液或 NH4SCN 溶液 溶液颜色不变 溶液呈血红色 利用氢氧化物沉淀的颜 色 滴加 NaOH 溶液 白色 灰绿色 红褐色 红褐色沉淀 利用 Fe3 的氧化性 投 入铜片 无明显现象 铜被腐蚀 溶液变为浅绿色 2Fe3 Cu 2 Fe2 Cu2 6 钢铁的腐蚀钢铁的腐蚀 1 化学腐蚀 金属跟周围的物质接触直接发生化学反应而引起的腐蚀 次要 2 电化学腐蚀 钢铁不是纯净的铁 通常含有少量的碳杂质 金属在电解质 溶液中发生原电池反应而引起的腐蚀 伴有电流 主要 3 2 42 4 222 2322323 3222 222 即为铁锈OxHOFeOHOFeOHFe OHFeOOHOHFe OHFeOOHFe 金属的防护金属的防护 1 喷涂保护 2 改变结构 3 涂加更活泼的金属 通过牺牲涂加的金属来防护 4 连接电源负极 使铁不失去电子 这是最有效的保护 7 铁三角的相互转化 铁三角的相互转化 28 三 铜三 铜的的获取获取及及应用 应用 1 铜的获取 铜的获取 1 工业炼铜 2 湿法炼铜 是指在溶液中将铜置换出来 Fe CuSO4 FeSO4 Cu 3 生物炼铜 利用某些具有特殊本领的细菌用空气中的氧气氧化硫化铜矿石 把不溶性的硫化铜转换为可溶性的硫酸铜 2 铜的性质 铜的性质 铜只能与强氧化性酸反应 如硝酸 浓硫酸 3 铜及其化合物的应用 铜及其化合物的应用 铜盐能杀死某些细菌 并能抑制藻类生长 因此游泳馆常用硫酸铜溶液作为池水 消毒剂 四 含硅矿物与信息材料 四 含硅矿物与信息材料 1 硅酸盐矿物硅酸盐矿物 硅在地壳中含量仅次于氧 居第二位 约占地壳质量的四分之一 无游 离态 化合态主要存在形式是硅酸盐和二氧化硅 硅酸盐结构稳定 在自然界中稳定存在 硅酸盐的结构复杂 化学式常用氧 化物的形式表示 各各氧化物氧化物排列顺序为 排列顺序为 金属氧化物金属氧化物 按金属活动顺序表依次排列 SiO2 H2O 中间用 间隔 如锆石 ZrO2 SiO2 云母 K2O 3Al2O3 6SiO2 2H2O 硅酸钠 Na2SiO3 Na2O SiO2 镁橄榄石 Mg2SiO4 2MgO SiO2 高岭土 Al2 Si2O5 OH 4 Al2O3 2SiO2 2H2O 正长石 K2Al2Si6O16 K2O Al2O3 6SiO2等 2 Na2SiO3 的性质的性质 1 物理性质 物理性质 Na2SiO3 易溶于水的白色固体 固体俗称 泡花碱 水溶液俗 称 水玻璃 是建筑行业的黏合剂 也用于木材的防腐和防火 2 化学性质化学性质 硅酸比碳酸弱 所以水玻璃易跟碳酸 CO2 H2O 及更强的酸反应 生成难溶 29 于水的硅酸 3 硅酸盐产品 传统材料 硅酸盐产品 传统材料 分子筛分子筛 许多硅酸盐具有多孔结构 且孔的大小与一般分子的大小相当 能很容 易吸收比其孔径小的分子 不能吸收比其孔径大的分子 因而具有筛分分子的作 用 这类物质统称为分子筛 如 Na2O 3Al2O3 2SiO2 nH2O 4 4 硅单质硅单质 1 物理性质 物理性质 单质硅有晶体硅和无定形硅两种 晶体硅是灰黑色有金属光泽 硬而脆的固体 导电性介于导体和绝缘体之间 是良好的半导体材料 熔沸点高 硬度大 难溶于溶剂 2 化学性质 化学性质 原子结构最外层 4 个电子 在化学反应中既难得到电子 也难 失去电子 常温只与单质氟 氢氟酸和强碱溶液反应 性质稳定 Si 2F2 SiF4 气态 Si 4HF SiF4 2 H2 Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 高温或加热下能与某些非金属单质反应 表现出还原性 高温高温 Si O2 SiO2 高温高温 Si C SiC 高温高温 Si 2H2 SiH4 高温高温 Si 2Cl2 SiCl4 3 硅的用途硅的用途 1 用于制造硅芯片 集成电路 晶体管 硅整流器等半导体器件 2 制造太阳能 3 制造合金 如含硅 4 质量分数 的钢导磁性好制造变压器的铁芯 含 硅 15 质量分数 的 钢有良好的耐酸性等 4 工业生产硅 工业生产硅 1 制粗硅 用焦炭在高温条件下还原 SiO2 高温高温 SiO2 2C Si 粗硅粗硅 2CO 2 制纯硅 将粗硅在高温下与氯气反应制得 SiCl4 SiCl4经提纯后 再用氢 30 气还原 可得高纯硅 硅含量可达 99 9 以上 高温高温 Si 2Cl2 SiCl4 液态液态 SiCl4 2H2 Si 高纯硅高纯硅 4HCl 高温高温 5 二氧化硅的结构和性质 二氧化硅的结构和性质 1 SiO2 在自然界中有较纯的水晶 含有少量杂质的石英和普遍存在的沙 自然界的二氧化硅 又称硅石 天然产透明的二氧化硅晶体俗称水晶 水 晶为无色透明的六棱柱状 由于水晶内部往往分散有不同的杂质 使水晶 带有一定的颜色 所以有烟水晶和紫水晶之分 2 SiO2 物理性质物理性质 硬度大 熔沸点高 难溶于溶剂 水 的固体 不导电 3 SiO2 化学性质化学性质 1 常温下常温下 性质稳定 只与单质氟 氢氟酸 弱酸 和强碱溶液反应 SiO2 4HF SiF4 2H2O 雕刻玻璃的反应 实验室氢氟酸应保存在塑料瓶中 2 高温下 高温下 高温高温 与碱性氧化物反应与碱性氧化物反应 SiO2 Na2O Na2SiO3 与某些盐反应与某些盐反应 SiO2 的氧化性的氧化性 SiO2 2C Si 2CO SiO2 2Mg Si 2MgO 高温高温高温高温 3 与碳酸盐反应 与碳酸盐反应 Na2CO3 SiO2 高温 Na2SiO3 CO2 CaCO3 SiO2 高温 CaSiO3 CO2 4 SiO2 的用途 的用途 制石英玻璃 是光导纤维的主要原料 制钟表部件 可制 耐磨材料 用于玻璃的生产 在光学仪器 电子工业等方面广泛应用 专题四专题四 硫 氮和可持续发展硫 氮和可持续发展 一 含硫化合物的性质和应用 一 含硫化合物的性质和应用 1 SO2 的性质及其应用的性质及其应用 1 物理性质 物理性质 通常为无色 有毒气体 具有刺