考研无机化学_知识点总结.doc

1 内容概要 内容概要 一一 无机化学 理论部分 知识点应用归纳无机化学 理论部分 知识点应用归纳 1 无机物 分子或离子 构型 1 简单分子 或离子 2 配合物 2 物质的熔 沸点 包括硬度 1 晶体类型 原子晶体 离子晶体 金属晶体 分子晶体 2 离子晶体 3 分子晶体 4 金属晶体 金属键 与价电子 价轨道有关 3 物质的稳定性 1 无机小分子 2 配合物 4 物质的磁性 1 无机小分子 MO 掌握双原子分子轨道能级图 共价双原子分子 2 配合物 5 物质的颜色 1 无机小分子 极化理论 2 配合物 6 无机物溶解度 1 离子晶体 2 共价化合物 7 物质的氧化还原性 影响因素 1 溶液酸 碱度 2 物质的聚集状态 8 化学反应方向 2 1 热力学数据 2 软硬酸碱理论 9 分子极性 键的极性 键角 键长等 10 推导元素在周期表中的位置 能级组取值 选择 组合理量子数 四个量子数取值规则 11 溶液中有关质点浓度计算 化学平衡 电离平衡 沉淀 溶解平衡 氧化 还原平衡 配合解离平衡 利用多重平衡规则 K 是关键 12 常见的基本概念 对角线规则 惰性电子对效应 Lewis 酸 碱 质子酸 碱 缓冲溶液 屏蔽效应 钻穿效应 同离 子效应 盐效应 镧系收缩 电负性 电离势 电子亲合势 晶格能 键能 有效核电荷及求法等 二二 无机化学 元素部分 无机化学 元素部分 1 结构 2 性质 重点是化学性质 3 无机化学知识点总结无机化学知识点总结 1 熟悉元素周期表和元素周期律 电子排布和周期表的关系 化合价和最外层电子数 元 素所在的族序数的关系 包括数的奇偶性 微粒的半径大小和元素周期表的关系 非金属氢化物的稳定性 酸性和元素周期表的关系 熟悉常见的分子或单质 化合物的物质结构 水 氨气 二氧化碳 金刚石 二氧化 硅的结构特点 相同电子数的微粒 10 电子 18 电子 H2O2和 H2S CO N2 C2H4 O2 CH4 2 知道典型的溶解性特征 加入过量硝酸从溶液中析出的白色沉淀 AgCl 原来溶液是 Ag NH3 2Cl 后者是 硅酸沉淀 原来的溶液是可溶解的硅酸盐溶液 生成淡黄的沉淀 原来的溶液中可 能含有 S2 或者是 S2O32 加入过量的硝酸不能观察到沉淀溶解的有 AgCl BaSO4 BaSO3由于转化成为 BaSO4而不能观察到沉淀的溶解 AgBr AgI 也不溶解 但是沉淀的颜色是黄色 能够和盐反应生成强酸和沉淀的极有可能是 H2S 气体和铅 银 铜 汞的盐溶液反 应 沉淀先生成后溶解的 CO2和 Ca OH 2 Al3 和氢氧化钠 AlO2 和盐酸 氨水和硝酸 银 3 操作不同现象不同的反应 Na2CO3和盐酸 AlCl3和 NaOH NaAlO2和盐酸 AgNO3和 氨水 FeCl3和 Na2S H3PO4和 Ca OH 2反应 4 先沉淀后澄清的反应 先沉淀后澄清的反应 AlCl3溶液中加入 NaOH 溶液 生成沉淀 继续滴加沉淀溶解 AgNO3溶液中滴加稀氨水 先沉淀后澄清 NaAlO2溶液中滴加盐酸 也是先沉淀后澄清 澄清石灰水通入二氧化碳 先沉淀后澄清 次氯酸钙溶液中通入二氧化碳 先沉淀后澄清 KAl SO4 2与 NaOH 溶液 5 通入二氧化碳气体最终能生成沉淀的物质 通入二氧化碳气体最终能生成沉淀的物质 苯酚钠溶液 硅酸钠溶液 偏铝酸钠溶液 这三种都可以与少量硝酸反应产生沉淀 饱和碳酸钠溶液 苯酚钠溶液 硅酸钠溶液 饱和碳酸钠溶液 偏铝酸钠溶液 6 能生成两种气体的反应 能生成两种气体的反应 HNO3的分解 Mg 与 NH4Cl 溶液的反应 电解饱和食盐水 4 C 与浓 HNO3加热时反应 C 与浓 H2SO4加热时反应 7 型的反应 型的反应 8 两种单质反应生成黑色固体 两种单质反应生成黑色固体 Fe 与 O2 Fe 与 S Cu 与 O2 9 同种元素的气态氢化物与气态氧化物可以发生反应生成该元素的单质的是 同种元素的气态氢化物与气态氧化物可以发生反应生成该元素的单质的是 S N 元素元素 H2S SO2 NH3 NO NH3 NO2 10 同种元素的气态氢化物与最高价氧化物的水化物可以发生反应生成盐的是 同种元素的气态氢化物与最高价氧化物的水化物可以发生反应生成盐的是 N 元素元素 NH3 HNO3 11 同时生成沉淀和气体的反应 同时生成沉淀和气体的反应 Mg3N2 H2O CaC2 H2O Na2S2O3 H2SO4 Ba OH 2 NH4 2SO4 Al3 Fe3 S2 CO32 HCO3 间的双水解反应 Al3 S2 Al3 HCO3 Fe3 CO32 12 常见的置换反应 常见的置换反应 1 金属置换金属 如溶液中金属与盐的反应 铝热反应 2 非金属置换非金属 卤素间的置换 氟气与水的反应 二氧化硅与碳的反应 硫化氢与氯气反应 3 金属置换非金属 活泼金属与非氧化性酸的反应 钠与水的反应 镁在二氧化碳中燃烧 4 非金属置换金属 氢气与氧化铜的反应 碳与氧化铁反应 13 一种物质分解成三种物质 一种物质分解成三种物质 2KMnO4 NH4HCO3 NH4 2CO3 NaHCO3 Ca HCO3 2 5 Cu2 OH 2CO3 HNO3 14 三合一的反应 三合一的反应 NH3 H2O CO2 4Fe OH 2 O2 2H2O 4NO2 O2 2H2O 4NO 3O2 2H2O CaCO3 CO2 H2O Na2CO3 CO2 H2O AlO2 Al3 H2O 15 能同酸反应的单质 能同酸反应的单质 1 金属单质 顺序表前的可以同非氧化酸反应 后面的只能与氧化性酸反应 Zn H2SO4 稀 Zn H2SO4 浓 Cu HNO3 浓 Ag HNO3 稀 注意 铁 铝遇冷的浓硫酸 硝酸会钝化 2 C S P 可跟氧化性酸 浓 H2SO4 HNO3 反应 C H2SO4 浓 C HNO3 浓 S H2SO4 浓 S HNO3 浓 3 卤素 Cl2 Br2 I2 O2可与还原性酸 H2S H2SO3 反应 H2S X2 H2S 溶液 O2 H2SO3 X2 H2SO3 O2 4 Si 只与氢氟酸反应 Si HF 16 能同碱反应的单质 能同碱反应的单质 硫 硅 铝 卤素单质 S KOH 浓 Si NaOH H2O Al NaOH H2O Cl2 NaOH Cl2 Ca OH 2 注意 既能跟酸又有跟碱反应的单质有 Al S Si P 卤素单质 17 既能与酸又能与碱反应的无机化合物 既能与酸又能与碱反应的无机化合物 弱酸的酸式盐 两性氧化物和两性氢氧化物 弱酸的铵盐 NaHCO3 HCl NaHCO3 NaOH Al2O3 H2SO4 Al2O3 NaOH Al OH 3 NaOH Al OH 3 H2SO4 18 既能与酸又能与碱反应均有气体放出的有 既能与酸又能与碱反应均有气体放出的有 NH4HCO3 NH4 2CO3 NH4HSO3 NH4 2SO3 NH4HS NH4 2S 6 NH4HCO3 HCl NH4HCO3 NaOH NH4 2SO3 H2SO4 NH4 2SO3 NaOH NH4HS HCl NH4HS NaOH 19 能生成沉淀和强酸的反应 能生成沉淀和强酸的反应 H2S 与 Cl2 Br2 CuSO4与 H2S H2S Cl2 CuSO4 H2S 能生成两种强酸的反应 Cl2 Br2 I2 与 SO2反应 Cl2 SO2 H2O 无机框图题无机框图题 题眼归纳题眼归纳 一 特征反应一 特征反应 1 与碱反应产生气体 1 2322 222 2 22 32222 HSiONaOHNaOHSi HNaAlOOHNaOHAl HSiAl OH 单质 2 铵盐 OHNHNH 234 碱 2 与酸反应产生气体 1 22 2 22 22 2 2 2 3 42 3 42 3 42 NOSO SO S CONO COSO C NONO SO H HNO SOH HNO SOH HNO SOH HCl 非金属 金属 单质 浓 浓 浓 浓 浓 2 23 2 3 2 2 23 2 3 SOHSOSO SHHSS COHCOCO H H H 化合物 3 Na2S2O3与酸反应既产生沉淀又产生气体 S2O32 2H S SO2 H2O 4 与水反应产生气体 1 单质 222 22 422 222 OHFOHF HNaOHOHNa 7 2 化合物 22222 23232 32223 2222 2 326 233 422 HCOHCaOHCaC SHOHAlOHSAl NHOHMgOHNMg ONaOHOHONa 5 强烈双水解 32 32 2 323 2 3 3 2 2 2 OHAlAlO OHAlSHHSS OHAlCOHCOCO Al OH OH OH 与 6 既能酸反应 又能与碱反应 1 单质 Al 2 化合物 Al2O3 Al OH 3 弱酸弱碱盐 弱酸的酸式盐 氨 基酸 7 与 Na2O2反应 NaOHO CONaO OH CO 2 322 2 2 8 2FeCl3 H2S 2FeCl2 S 2HCl 9 电解 2NaCl 熔融 电解 2Na Cl2 22 232 222 HClNaOHNaCl OAlOAl OHOH 电解 电解 电解 溶液 熔融 10 铝热反应 Al 金属氧化物金属 Al2O3 高温 11 Al3 Al OH 3 AlO2 12 归中反应 2H2S SO2 3S 2H2O H2S H2SO4 浓 S SO2 2H2O H2S 3H2SO4 浓 加热 4SO2 4H2O 4NH3 6NO4N2 6H2O 催化剂 13 置换反应 1 金属 金属 铝热反应 盐金属盐金属 2 1 2 金属 非金属 CMgOCOMg HFeMgNa OHH 22 2 2 2 点燃 或 活泼金属 3 非金属 非金属 高温 高温 HIHBrHClSSHIBrCl HCOOHC COSiSiOC OHFOHF 2 22 422 2222 22 2 222 8 4 非金属 金属 2 22 COC OHH 金属金属氧化物 金属金属氧化物 高温 高温 14 三角转化 交叉型转化 15 受热分解产生 2 种或 3 种气体的反应 铵盐 SHNHSNHHSNH OHSONHSONHHSONH OHCONHCONHHCONH 23244 22332434 22332434 16 特征网络 1 222 酸或碱DCBA OHOO 323 222 HNONONONH OHOO 气体 42322 222 SOHSOSOSH OHOO 气体 322 222 COHCOCOC OHOO 固体 NaOHONaONaNa OHOO 222 222 固体 2 A C B 气体 气体 强碱 强酸 A 为弱酸的铵盐 NH4 2CO3或 NH4HCO3 NH4 2S 或 NH4HS NH4 2SO3或 NH4HSO3 3 无机框图中常用到催化剂的反应 322 223 322 2222 23 23 6454 22 22 322 2 2 NHHN OHNOONH SOOSO OOHOH OKClKClO MnO MnO 催化剂 催化剂 催化剂 9 17 关于反应形式的联想 热分解反应 典型的特征是一种物质加热 1 变 2 或 1 变 3 A B C H4SiO4 Mg OH 2 Al OH 3 Cu OH 2 Fe OH 3 CaCO3 MgCO3 CO2 NaNO3 KNO3 KClO3 B C D NH4HCO3 MgCl2 6H2O AlCl3 6H2O Mg NO3 2 Cu NO3 2 AgNO3 KMnO4 FeSO4 NH4I NH4HS H2O2 含有电解熔融的 Al2O3来制备金属铝 电解熔融的 NaCl 来制备金属钠 2 两种物质的加热反应 A B C D Al SiO2 C SiO2 C C Fe CO C SiO2 CaO C CO2 C D E MnO2 C Cu Fe C 3 三种物质之间的反应 A B C MnO2 NaCl H2SO4 KClO3 KCl H2SO4 Si NaOH H2O Al NaOH H2O Cu H2SO4 HNO3 二 物质的重要特征 二 物质的重要特征 1 性质特征 性质特征 1 物质的颜色 有色气体单质 F2 Cl2 O3 其它有色单质 Br2 深棕红色液体 I2 紫黑色固体 S 淡黄色固体 Cu 红 色固体 Au 金黄色固体 P 白磷是白色固体 红磷是赤红色 10 固体 Si 灰黑色晶体 C 黑色粉未 无色气体单质 N2 O2 H2 有色气体化合物 NO2 黄色固体 S Na2O2 AgBr AgI FeS2 黑色固体 FeO Fe3O4 MnO2 C CuS PbS CuO 红色固体 Fe OH 3 Fe2O3 Cu2O Cu 蓝色固体 五水硫酸铜 胆矾或蓝矾 绿色固体 七水硫酸亚铁 绿矾 紫黑色固体 KMnO4 碘单质 白色 Fe 0H 2 CaCO3 BaSO4 AgCl BaSO3 有色离子 溶液 Cu2 Fe2 Fe3 MnO4 不溶于稀酸的白色沉淀 AgCl BaSO4 不溶于稀酸的黄色沉淀 S AgBr AgI 全部颜色分类 红色红色 Fe2O3红棕色 Fe OH 3红褐色 Fe SCN 2 红色 或血红色 Cu2O 红色 或砖红 色 被氧化的苯酚 即苯醌 粉红色 石蕊在 pH 5 的溶液中呈红色 酚酞在 pH8 10 的溶液中呈浅红色 NO2红棕色 红磷暗红色 Br2深棕红色 品红溶液 红色 充氦气 氖气的灯管红色 Cu 紫红色 甲基橙在 pH4 4 的溶液中呈黄色 蓝色蓝色 Cu2 Cu OH 2 CuSO4 5H2O 石蕊在 pH 8 的溶液中呈蓝色 I2遇淀粉变蓝色 液态 固态的氧气淡蓝色 黑色 黑色 木炭 焦炭 黑色火药 MnO2 CuO CuS Cu2S PbS Ag2S FeS FeO Fe3O4黑色 Si 灰黑色 绿色 Fe2 浅绿色 Cl2黄绿色 CuCl2浓溶液绿色 很浓黄绿色 稀则蓝色 碱 式碳酸铜绿色 金色 金色 铯 金 褐色 褐色 Ag2O 褐色 重要的反应 重要的反应 铝热反应 过氧化钠性质 Mg CO2 Fe3 Fe2 漂白粉性质 常见气体 的实验室制法 电解熔融氧化铝 电解饱和食盐水 化工上的反应 硅酸盐 工业 硫酸工业 硝酸工业 皂化反应 2 物质的状态 常温下为液体的单质 Br2 Hg 常温下的常见的无色液体 H2O H2O2 常见的气体 H2 N2 O2 F2 Cl2 NH3 HF HCl HX H2S CO CO2 NO NO2 SO2 注 有机物中的气态烃 CxHy x 4 有机化学中有许多液态物质 但是含氧有机化合物中只有 HCHO 常温下是 气态 常见的固体单质 I2 S P C Si 金属单质 白色胶状沉淀 Al OH 3 H4SiO4 3 物质的气味 有臭鸡蛋气味的气体 H2S 有刺激性气味的气体 11 Cl2 SO2 NO2 HX NH3 有刺激性气味的液体 浓盐酸 浓硝酸 浓氨水 氯水 溴水 4 物质的毒性 非金属单质有毒的 Cl2 Br2 I2 F2 S P4 常见的有毒气体化合物 CO NO NO2 SO2 H2S 能与血红蛋白结合的是 CO 和 NO 5 物质的溶解性 极易溶于水的气体 HX NH3 常见的难溶于水的气体 H2 N2 NO CO CH4 C2H4 C2H2 S 和 P4不溶于水 微溶于酒精 易溶于二硫化碳 2 组成特征 组成特征 1 不含金属元素的离子化合物 铵盐 2 含有金属元素的阴离子 MnO4 AlO2 Cr2O72 3 AB2型的化合物 CO2 NO2 SO2 SiO2 CS2 ClO2 CaC2 MgX2 CaX2 BeCl2 KO2等 4 A2B2型的化合物 H2O2 Na2O2 C2H2等 5 A2B 型的化合物 H2O H2S Na2O Na2S 等 6 AB 型的化合物 CO NO HX NaX MgO CaO MgS CaS 等 7 能形成 A2B 和 A2B2型化合物的元素 H Na 与 O 3 结构特征 结构特征 1 具有正四面体结构的物质 甲烷 白磷 NH4 金刚石等 2 属于线型分子的是 CO2 CS2 C2H2等 3 属于平面分子的有 C2H4 苯等 4 分子的极性 分子的极性 1 常见的非极性分子 CO2 CS2 CH4 CCl4 C2H4 C2H2 C6H6等 2 常见的极性分子 双原子化合物分子 H2O H2S NH3 H2O2等 5 特征反应现象 32 OHFeOHFe红褐色白色沉淀 空气 三 重要的实验现象 三 重要的实验现象 1 燃烧时火焰的颜色 燃烧时火焰的颜色 1 火焰为蓝色或淡蓝色的是 H2 CO CH4 H2S C2H5OH 2 火焰为苍白色的为 H2与 Cl2 3 Na 燃烧时火焰呈黄色 2 沉淀现象 沉淀现象 1 溶液中反应有黄色沉淀生成的有 AgNO3与 Br I S2O32 与 H H2S 溶液与一些 氧化性物质 Cl2 O2 SO2等 2 向一溶液中滴入碱液 先生成白色沉淀 进而变为灰绿色 最后变为红褐色沉淀 则 溶液中一定含有 Fe2 3 与碱产生红褐色沉淀的必是 Fe3 4 产生黑色沉淀的有 Fe2 Cu2 Pb2 与 S2 5 与碱反应生成白色沉淀的一般是 Mg2 和 Al3 若加过量 NaOH 沉淀不溶解 则是 Mg2 溶解则是 Al3 6 加过量酸产生白色胶状沉淀者是 SiO32 3 放气现象 放气现象 12 1 与稀盐酸反应生成刺激性气味的气体 且此气体可使品红溶液褪色 该气体一般是 二氧化硫 原溶液中含有 SO32 或 HSO3 2 与稀盐酸反应生成无色气体 且此气体可使澄清的石灰水变浑浊 此气体可能是 CO2或 SO2 3 与碱溶液反应且加热时产生刺激性气味的气体 此气体可使湿润的红色石蕊试纸变 红 此气体中氨气 原溶液中一定含有 NH4 离子 4 变色现象 变色现象 1 Fe3 与 SCN 苯酚溶液 Fe Cu 反应时颜色的变化 2 遇空气迅速由无色变为红棕色的气体必为 NO 3 Fe2 与 Cl2 Br2等氧化性物质反应 4 酸碱性溶液与指示剂的变化 5 品红溶液与 Cl2 SO2等漂白剂的作用 6 碘遇淀粉变蓝 7 卤素单质在水中和在有机溶剂中的颜色变化 5 放热现象 放热现象 1 强酸和强碱溶于水时一般放热 盐溶于水时一般吸热 NaCl 溶于水时热量变化不大 2 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合反应吸热 二氧化碳与碳的反应也是吸热 3 酸碱中和 金属与酸 物质与氧气的反应都是放热反应 6 与水能发生爆炸性反应的有 与水能发生爆炸性反应的有 F2 K Cs 等等 四 重要的反应条件 四 重要的反应条件 1 需催化剂的无机反应 1 氯酸钾的分解 2 过氧化氢的分解 3 合成氨反应 4 氨的催化氧化 5 二氧化硫的催化氧化 2 必须控制 170 才能发生的反应 必是制取乙烯的反应 3 需放电才能进行的反应 N2与 O2的反应 4 需光照的反应 HNO3 HClO AgX 的分解 H2与 Cl2混合见光爆炸 五 重要的化工生产反应 五 重要的化工生产反应 1 煅烧石灰石 注意于谦的 石灰吟石灰吟 千锤万凿出深山 烈火焚烧若等闲 粉身碎骨浑不怕 要留 清白在人间 中包含的三个化学方程式 以及成语 滴水穿石 钟乳石的形成 中包含 的化学方程式 2 水煤汽的生产 3 盐酸的生产 氢气在氯气中燃烧 4 漂白粉的生产 将氯气通入石灰乳中粉 漂白粉的成分是 其中有效成分是次氯酸钙 真正 起漂白作用的则是次氯酸 5 硫酸的生产 接触法 6 玻璃的生产 工业上用纯碱 石灰石和石英为原料来生产普通玻璃 13 7 合成氨生产 8 工业生产硝酸 氨氧化法 9 电解饱和食盐水 10 金属的冶炼 1 钠的冶炼 2 镁的冶炼 3 铝的冶炼 4 铁的冶炼 5 铝热反应 11 在常温常压下呈气态的化合物 降温使其固化得到的晶体属于在常温常压下呈气态的化合物 降温使其固化得到的晶体属于 A 分子晶体 分子晶体 B 原子晶体 原子晶体 C 离子晶体 离子晶体 D 何种晶体无法判断 何种晶体无法判断 12 下列叙述正确的是 下列叙述正确的是 A 同一主族的元素 原子半径越大 其单质的熔点一定越高 同一主族的元素 原子半径越大 其单质的熔点一定越高 B 同一周期元素的原子 半径越小越容易失去电子 同一周期元素的原子 半径越小越容易失去电子 C 同一主族的元素的氢化物 相对分子质量越大 它的沸点一定越高 同一主族的元素的氢化物 相对分子质量越大 它的沸点一定越高 D 稀有气体元素的原子序数越大 其单质的沸点一定越高 稀有气体元素的原子序数越大 其单质的沸点一定越高 13 将纯水加热至较高温度 下列叙述正确的是 将纯水加热至较高温度 下列叙述正确的是 A 水的离子积变大 水的离子积变大 pH 变小 呈酸性变小 呈酸性 B 水的离子积不变 水的离子积不变 pH 不变 呈中性不变 呈中性 C 水的离子积变小 水的离子积变小 pH 变大 呈碱性变大 呈碱性 D 水的离子积变大 水的离子积变大 pH 变小 呈中性变小 呈中性 14 用 用 NA 代表阿伏加德罗常数 下列说法正确的是代表阿伏加德罗常数 下列说法正确的是 A 0 5 mol Al 与足量盐酸反应转移电子数为与足量盐酸反应转移电子数为 1NA B 标准状况下 标准状况下 11 2 L SO3 所含的分子数为所含的分子数为 0 5NA C 0 1 mol CH4 所含的电子数为所含的电子数为 1NA D 46 g NO2 和和 N2O4 的混合物含有的分子数为的混合物含有的分子数为 1NA 15 下列反应的离子方程式书写正确的是下列反应的离子方程式书写正确的是 A 氯化铝溶液中加入过量氨水 氯化铝溶液中加入过量氨水 Al3 4NH3 H2O AlO2 4NH4 2H2O B 澄清石灰水与少量苏打溶液混合 澄清石灰水与少量苏打溶液混合 Ca2 OH HCO3 CaCO3 H2O C 碳酸钙溶于醋酸 碳酸钙溶于醋酸 CaCO3 2H Ca2 CO2 H2O D 氯化亚铁溶液中通入氯气 氯化亚铁溶液中通入氯气 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 16 某氯化镁溶液的密度为 某氯化镁溶液的密度为 1 18 g cm 3 其中镁离子的质量分数为 其中镁离子的质量分数为 5 1 300 mL 该溶该溶 液中液中 Cl 离子的物质的量约等于离子的物质的量约等于 A 0 37 mol B 0 63 mol C 0 74 mol D 1 5 mol 17 浓度均为 浓度均为 0 1mol L 1的三种溶液等体积混合 充分反应后没有沉淀的一组溶液是 的三种溶液等体积混合 充分反应后没有沉淀的一组溶液是 A BaCl2NaOH NaHCO3 B Na2CO3 MgCl2 H2SO4 C AlCl3NH3 H2ONaOH D Ba OH 2 CaCl2 Na2SO4 14 18 已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化 已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化 KI 自身发生如下变化 自身发生如下变化 H2O2 H2O IO3 I2 MnO4 Mn2 HNO3 NO 如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的 KI 得到 得到 I2 最多的是最多的是 A H2O2 B IO3 C MnO4 D HNO3 19 在 在 0 1 mol L 1 CH3COOH 溶液中存在如下电离平衡 溶液中存在如下电离平衡 CH3COOH CH3COO H 对于该平衡 下列叙述正确的是对于该平衡 下列叙述正确的是 A 加入水时 平衡向逆反应方向移动 加入水时 平衡向逆反应方向移动 B 加入少量 加入少量 NaOH 固体 平衡向正反应方向移动固体 平衡向正反应方向移动 C 加入少量 加入少量 0 1mol L 1HCl 溶液 溶液中溶液 溶液中 c H 减小减小 D 加入少量 加入少量 CH3COONa 固体 平衡向正反应方向移动固体 平衡向正反应方向移动 20 下列叙述正确的是 下列叙述正确的是 A NH3 是极性分子 分子中是极性分子 分子中 N 原子处在原子处在 3 个个 H 原子所组成的三角形的中心原子所组成的三角形的中心 B CCl4 是非极性分子 分子中是非极性分子 分子中 C 原子处在原子处在 4 个个 Cl 原子所组成的正方形的中心原子所组成的正方形的中心 C H2O 是极性分子 分子中是极性分子 分子中 O 原子不处在原子不处在 2 个个 H 原子所连成的直线的中央原子所连成的直线的中央 D CO2 是非极性分子 分子中是非极性分子 分子中 C 原子不处在原子不处在 2 个个 O 原子所连成的直线的中央原子所连成的直线的中央 21 X Y Z 和和 W 代表原子序数依次增大的四种短周期元素 它们满足以下条件 代表原子序数依次增大的四种短周期元素 它们满足以下条件 元素周期表中 元素周期表中 Z 与与 Y 相邻 相邻 Z 与与 W 相邻 相邻 Y Z 和和 W 三种元素的原子最外层电子数之和为三种元素的原子最外层电子数之和为 17 请填空 请填空 1 Y Z 和和 W 三种元素是否位于同一周期 填三种元素是否位于同一周期 填 是是 或或 否否 理由是 理由是 2 Y 是是 Z 是是 W 是是 3 X Y Z 和和 W 可组成一化合物 其原子个数之比为可组成一化合物 其原子个数之比为 8 2 4 1 写出该化合物的名称 写出该化合物的名称 及化学式及化学式 22 置换反应的通式可以表示为 置换反应的通式可以表示为 单质 单质 1 化合物 化合物 1 化合物 化合物 2 单质 单质 2 请写出满足以下要求的请写出满足以下要求的 3 个置换反应的化学方程式 个置换反应的化学方程式 所涉及的元素的原子序数都小于所涉及的元素的原子序数都小于 20 6 种单质分属种单质分属 6 个不同的主族 个不同的主族 23 室温下 向一定量的稀氨水中逐滴加入物质的量浓度相同的稀盐酸 直至盐酸过量 室温下 向一定量的稀氨水中逐滴加入物质的量浓度相同的稀盐酸 直至盐酸过量 请分析上述实验过程中 请分析上述实验过程中 所发生的反应 所发生的反应 溶液的成分 溶液的成分 溶液溶液 pH 的变化 的变化 分析 分析 c NH4 c H c Cl c OH 序号序号离子浓度从大到小的顺序离子浓度从大到小的顺序溶质 化学式 溶质 化学式 溶液的溶液的 pH 1 c Cl c NH4 c H c OH NH4Cl c NH4 c H c OH NH4Cl 和和 NH3 H2O c H c OH NH4Cl 和和 NH3 H2O 7 4 c NH4 c Cl c OH c H NH4Cl 和和 NH3 H2O 7 15 5 c NH4 c Cl c OH c H NH4Cl 和和 NH3 H2O 7 6 c NH4 c OH c Cl c H NH4Cl 和和 NH3 H2O 7 7 c Cl c NH4 c H c OH NH4Cl 和和 HCl c NH4 c H c OH NH4Cl 和和 HCl c H c NH4 c OH NH4Cl 和和 HCl 分子直径 气体分子处于永恒无规则运动状态 气体分子之间相互作用可忽略 除相互碰撞时 气体分子相互碰撞或对器壁的碰撞都是弹性碰撞 碰撞时总动能保持不变 没有能量损失 分子的平均动能与热力学温度成正比 2 理想气体状态方程 假定前提 a 分子不占体积 b 分子间作用力忽略 表达式 pV nRT R 8 314kPa L mol K 1 1 适用条件 温度较高 压力较低使得稀薄气体 具体应用 a 已知三个量 可求第四个 b 测量气体的分子量 pV RT n M W M W c 已知气体的状态求其密度 pV RT p p M W MV WRT MV RT 3 混合气体的分压定律 混合气体的四个概念 a 分压 相同温度下 某组分气体与混合气体具有相同体积时的压力 b 分体积 相同温度下 某组分气体与混合气体具有相同压力时的体积 18 c 体积分数 2 1 v v d 摩尔分数 xi 总 n ni 混合气体的分压定律 a 定律 混合气体总压力等于组分气体压力之和 某组分气体压力的大小和它在混合气体中体积分数或摩尔数成正比 b 适用范围 理想气体及可以看作理想气体的实际气体 c 应用 已知分压求总压或由总压和体积分数或摩尔分数求分压 4 气体扩散定律 定律 T p 相同时 各种不同气体的扩散速率与气体密度的平方根成反比 p 表示密度 2 1 u u 2 1 p p 2 1 M M 用途 a 测定气体的相对分子质量 b 同位素分离 二 液体 1 液体 蒸发气体与蒸发气压 A 饱和蒸汽压 与液相处于动态平衡的气体叫饱和气 其气压叫做饱和蒸汽压 简称饱和气 B 特点 a 温度恒定时为定值 b 气液共存时不受量的变化而变化 c 物质不同 数值不同 沸腾与沸点 A 沸腾 当温度升高到蒸汽压与外界压力相等时 液体就沸腾 液体沸腾 时的温度叫做沸点 B 特点 a 沸点的大小与外界压力有关 外界压力等于 101kPa 时的沸点 为正常沸点 b 沸腾是液体表面和内部同时气化的现象 2 溶液 溶液与蒸汽压 a 任何物质都存在饱和蒸汽压 b 纯物质的饱和蒸汽压只与物质本身的性质和温度有关 c 一定温度下饱和蒸汽压为常数 d 溶液蒸汽压的下降 p p p K m 纯液体溶液 溶液的沸点升高和凝固点的下降 a 定量描述 沸点升高 T K m bb 凝固点下降 T K m ff 仅适用于非电解质溶液 b 注 意 T T 的下降只与溶剂的性质有关 bf 19 K K 的物理意义 1kg 溶剂中加入 1mol 难挥发的非电解 bf 质溶质时 沸点的升高或凝固点下降的度数 c 应用计算 i 已知稀溶液的浓度 求 T T bf ii 已知溶液的 T T 求溶液的浓度 溶质的分子量 bf d 实际应用 i 制冷剂 电解质如 NaCl CaCl2 ii 实验室常用冰盐浴 NaCl H O 22 C 2 CaCl H O 55 C 22 iii 防冻剂 非电解质溶液如乙二醇 甘油等 渗透压 a 渗透现象及解释 渗透现象的原因 半透膜两侧溶液浓度不同 渗透压 为了阻止渗透作用所需给溶液的额外压力 b 定量描述 Vant Hoff 公式 V nRT 即 cRT V nRT 为溶液的渗透压 c 为溶液的浓度 R 为气体常量 T 为温 度 当浓度 c 较小时 可近似为 c m 非电解质稀溶液的依数性 a 难挥发非电解质稀溶液的蒸汽压下降 凝固点下降 沸点上升和渗透压 变化都与溶液中所含的种类和性质无关 只与溶液的浓度有关 总称溶 液的依数性 也叫非电解质稀溶液的通性 b 注意 上述非电解质稀溶液的有关计算公式用于电介质稀溶液时要乘以 相应电解质中溶液中的质点数 但浓溶液不能用上述公式计算 三 胶体 1 胶体的组成 分散相 分散介质 稳定剂 2 胶体的性质 光学性质 丁达尔效应 胶团对光的散射现象 动力性质 布朗运动 胶团粒子的不规则运动 电学性质 电泳现象 胶粒在电场下的不规则运动 3 溶胶的稳定性 动力学稳定性 胶团运动 聚集稳定性 胶粒的带电性使同种电荷有排斥作用 热力学稳定性 胶体粒子因很大的比表面积而能聚集成大颗粒 4 胶体的聚沉 关键 稳定性的去除 加电解质 如明矾使水净化 吸附电荷 与相反电性的溶胶混合 加热 20 第二章 化学动力学初步 一 化学反应速率 表达 化学反应速率可用反应物或生成物的浓度随时间的变化率来表示 数学表达式 对于反应 A B 或v A t cA t c v B B 注 以反应物浓度减少和生成物浓度增大和生成物浓度增大表示是符号不同 用不同物质浓度来表示反应速率不同 2 反应进度 定义 对于化学计量方程式 若定义 d 称为反应进度 表示 BB dnv 1 物质变化量除以相应的计量系数 表达式 表示化学计量系数 B B B B nnn 0 B 表式意义 表示一个反应进行的程度 其纲量为摩尔 指按化学计mol1 量方程式进行一个单位的反应 注 意 反应进度的表示与计量方程式的写法有关 3 速率方程和速率常数 速率方程 把反应物浓度和反应速率联系起来的数学表达式 对于反应 aA Bb gG hH 反应速率 v k c A c B 即为速率方程式 式中的常 mn 数 k 即为反应速率常数 反应速率常数 a 物理意义 k 只取决于反应的本性 E 活化能 和温度 a b 注意事项 k 是温度的函数 与浓度的大小无关 k 的单位即量纲 随速率方程变化而变化 k 一般由实验测得 只有基元反应可以直接写出 速率方程的实验测定 作图法 由浓度 时间动力学曲线可得到斜率 k 及速率常数 初速法 可得到个反应的反应级数 4 基元反应和非基元反应 基元反应 反应物分子在有效碰撞过程中经过一次化学变化就能转化为产物 的反应 注 意 由一个基元反应构成的化学反应又称简单反应 只有基元反应才能根据质量作用定律直接写出速率方程 非基元反应 反应分子需经过几步反应才能转化为反应产物的反应 注 意 非基元反应的速率方程不能根据反应式写出速率方程 必须根 据实验测定的结果有反应历程推出 并验证 21 复杂的非基元反应 分成若干个基元反应 最慢一步发宁作为苏 空反应步骤 5 反应级数 定义 速率方程中各反应物浓度的指数 说明 如 v k c则反应物 A 的反应级数为 m 反应物 B 的反应级 BcA nm 数为 n 总反应级数为 m n 注意 a 反应级数表示了反应物浓度对反应速率影响的大小关系 反应级数 只能由实验测定 b 反应级数可以是整数 分数 零或负数 c 零级反应的反应速率与反应物浓度无关 反应级数的确定 基本方法 a 测定反应物浓度 c 随时间 t 的变化 b 作 c t 图像 求个时刻的速度 v c 分析 v 与浓度 c 的变化关系 确定 m n 二 化学反应速率理论 1 碰撞理论 主要内容 反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件 反应物分子碰 撞频率越高 反应速率越快 但并非每次碰撞都能引起反应发生 能发生化学反应的碰撞为有效碰撞 有效碰撞发生的条件 a 相互碰撞的分子应有适合的碰撞取向 b 相互碰撞的分子必须具有足够的能量 把能够发生有效碰撞的 分子称为活化分子 根据碰撞理论 增大化学反应速率的方法 a 增大单位时间内分子碰撞的总数 增大浓度 b 增大碰撞总数中有效碰撞的百分数 升高温度 活化能 碰撞理论认为 活化能是活化分子的平均能量与反应物分子的平均 能量之差 2 过渡态理论 主要内容 化学反应并不是通过简单碰撞就能完成的 而是在反应物到生成 物的过程中 经过一个高能的过渡态 处于过渡态的分子叫做活化络 合物 活化络合物是一种是一种高能量的不稳定的反应物原子组合体 它能较快的分解为新的能量较低的生成物 活化能 E 过渡态理论认为 活化能是反应物分子能量与处于过渡态的活化 a 络合物分子的平均能量之差 3 活化能 决定反应速率的内在因素 活化能在一定温度范围内可认为是常数 活化能对反应速率的影响很大 E 越小 反应速率越大 a 催化剂可以改变反应的活化能 故可以降低化学反应速率 三 影响化学反应速率的因素 22 1 浓度 由速率方程 v k c知 浓度对化学反应速率有一定的影响 BcA nm 压强对化学反应速率与的影响是通过浓度来实现的 2 温度 范特霍夫规则 对于一般的化学反应 温度每升高 10K 反应速率增加 2 4 倍 阿伦尼乌斯公式 a 表达式 其中 A 为特征常数 既 RT Ea Aek 指前因子 E 为经验常数即活化能 k 为反应速率常数 R 为摩尔气体常数 a 8 314 e 为自然对数底 该公式的对数形式为 1 KmolJ RT E Ak a 303 2 lglg b 应用 1 求某一温度下某反应的 k 作图法 lgk 对作图可得一直线关系 斜率 截距 T 1 R Ea 303 2 lg 斜率大的活化能 E 大 反应速率随温度的升高增加较快 a 二点法 不同温度下反应速率常数 k 的计算 2 由 lgk 的图像得出的结论 T 1 i 同一反应 低温低和高温时变化同样的温度 低温时反应速率变 化大 即一个反映在低温时速率随温度变化比高温区更显著 ii 不同反应 变化相同的温度时 E 大的反应 k 变化大 升高温 a 度有利于大的反应 a E 3 催化剂及基本特征 a 催化剂和催化作用 正催化剂 负催化剂 阻化剂 b 催化剂的特征 i 催化剂只改变反应速率 不改变反应方向 ii 催化剂同等程度地改变正逆反应的活化能 同时提高正 逆化学反应速率 iii 催化剂具有一定的选择性 iv 催化剂在反应前后不发生变化 但在反应过程中会变化 23 第三章 化学热力学初步 一 热力学定律及基本定律 1 基本概念 环境与体系 a 体系 i 定义 人为划出的作为研究对象的一部分空间 ii 分类 敞开体系 与外界可进行物质能量交换 封闭体系 只有能量交换 孤立体系 物质 能量均不与外界交换 b 环境 出体系以外的其他部分 与体系存在能量交换 功和热 a 热 Q i 系统与环境由于温差而传递的能量 Q 0 体系从环境中吸热 Q 0 体系从环境中放热 物体之间可通过功 热 辐射三种形式交换能量 ii 热容 比热容 摩尔热容 b 功 i 热力学中除热外 其它各种被传递的能量统称为功 气体膨胀做功 W p V 环境对体系做功 W 0 体系对环境做功 W 0 状态及状态函数 a 状态 体系的某种存在状况 它由一系列的物理量决定 如气体的 p V T 等 一旦体系处于一定的状态 体系的所有其它性质都有确定值 b 状态函数 在特定状态下 某一性质具有唯一值 则称该状态为状态函数 c 结论 状态一定值一定 殊途同归变化同 周而复始变化零 过程与途径 a 过程 体系变化状态变化的经过 b 途径 变成一个过程所经历的具体步骤 c 注意 体系状态函数的变化只取决于体系始终变化的过程 而与变化的路径 无关 广度性质与强度性质 a 广度性质 及容量性质 与体系中物质的量成正比的量 具有加和性 b 强度性质 数值上不随体系中物质总量的变化而变化的物理量 不具加和性 热力学标准态 当系统中各种气态物质的气压均为标准压力 固态和液态物质表面承 p 受的压力等于压力 溶液中各物质的浓度均为 1时 我们就说物质 p 1 Lmol 处于热力学标准态 注 热力学标准态并未对温度有限制 热和温度都有热力学标准态 2 热力学定律 热力学第一定律 a 实质 能量守恒与转化定律 b 数学表达式 WQU 24 c 注意 i Q 与 W 的符号 ii 功和热不是状态函数 但两者之和是状态函 数 热力学第二定律 揭示了宏观过程的方向与限度 熵增加原理 孤立体系有自发向混乱度增加的方向变化的趋势 热力学第三定律 任何纯物质的完整晶体在 T 0K 时的熵值为零 二 化学热力学四个重要的状态函数 1 热力学能 内能 符号 U 是系统内各种形式能量的总和 内能的变化 U a 对于孤立体系 环境改变 内能不变 对于非体系 0 UUU t b 标准摩尔反应热力学能变化 反应内能变化 符号 表示反应是 mrU 在热力学标准态下进行的 其值的大小与化学反应方程式的书写一一对应 2 焓 焓 a 定义 H U pV b 焓变 VUHHHp 终态始态 c 符号规定 放热反应 H 0 吸热反应 H 0 d 单位 kJ mol 1 e 表式意义 化学反应在等温等压下发生 不做其它功时 化学反应的热效 应等于系统状态函数的变化量 f 注意 H 表示每摩尔反应即时 而不是每摩尔反应物mol1 热化学方程式 a 表式意义 表示化学反应与其热效应关系的化学方程式 b 标准写法 以下列为例 2 2 222 gOHOgH 1 6 483 molkJH Tmr Tmr H 焓的变化 反应 反应物和生成物都 处于标准态 反应进度mol1 反应温度 c 书写化学方程式的注意事项 25 i 需注明反应条件 ii 需注明各物质的存在状态 iii 正确表达反应的热效应 d 标准反应焓 mrH 定义 当反应物和生成物都处于标准态时的反应焓变 用来表示 mrH 非标准态 压力不为 时 则表示为 p mrH 单位 标准状态下 反应进度为时的焓变 1 molkJmol1 3 熵 混乱度和熵 混乱度 即无序度 其大小与体系中存在的微观粒子数目有关 熵 体系混乱度的热力学度量 表示符号 S 单位 熵是状态函数 具有广度性质 1 KJ 绝对熵 任何温度下的熵值 及温度为 T 时 0 TSSSS T 注 绝对熵为相对值 反应熵 发生 1mol 时熵变化的简称 化学反应的上增大还是减小 有时很容易判断 凡气体分子增多的反应 一定是熵增反应 反之是熵减小反应 反应 前后气体分子数目不变的反应难以熵增还是熵减 标准熵 a 定义 在标准状态下 1mol 纯净物质的绝对熵叫标准熵 b 符号 单位 注 应指定温度 T TSm 11 KmolJ c 熵的可比性 i 在相同条件下 气 S 液 S 固 S ii 结构相似 相对分子量不同的物质 随相对分子量的增加而增大 m S iii 相对分子量接近 分子结构越复杂的 也越大 m S 标准摩尔反应熵变 a 热力学标准态下 反应终始态物质的熵值之差 b 标准摩尔反应熵变 标准反应熵 BSS mBmr c 意义 i 正值 熵增加 倾向自发过程 ii 负值倾向非自发过程 4 自由能 吉布斯自由能 26 a 定义 封闭系统在等温等压条件下向环境可能做的最大有用功对应的状态函 数 符号为 G b 计算公式 STHG 在等温条件下可以理解为 焓变 H 自由能变化 G 热 力学温度 T 熵变 S c 意义 当 G 0 时 0 表明自由能被用来做最大有用功 是自发 max W 过程 当 G 0 时 0 表明过程非自发进行 必需由环境对体系 max W 做功 自由能 G 反应自发性的判据 定温定压下 任何自发变化总是反应吉布斯自由能函数减少 G 0 自发过程 正向反应自发 G 非自发过程 其逆反应为自发过程 标准摩尔生成自由能 mfG 定义 在热力学标准态下你 稳定单质的生成自由能为零 由稳定单质生 成 1mol 纯物质时反应的自由能变化为该物质的标准摩尔生成自由 能 符号 单位 mfG 1 molkJ 标准状态下 稳定单质的 0 mfG 有关的计算 G 方法一 STHG 已知标态下的 求 mrH mrS G r 当温度变化不大时 可近似认为是常数 为 298K 时的值 方法二 由求 生 mfG G r mfjmfjmr GGG 产物 成物 方法三 根据盖斯定律求 mrG 方法四 对的修正公式 mrG JRTGTG mrmr ln ii p p c c J ii 27 三 化学热力学的应用 1 盖斯定律 内容 如果一个反应可以分几步进行 则总反应的焓变等于各分步反应焓变 之和 前提是保持反应条件 温度 压力 不变 应用 用于进行太慢或反应速率不易控制而无法直接测得反应热的化学反应 应用条件 a 某化学反应是在等压 或等容 的条件下进行的 在分步完成 时各分步反应也要在等压 等容 条件下进行 b 要消去某一物质时 不