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文档简介

1、高一化学必修1考试秘籍、丰富多彩的颜色1红色:Fe(SCN)3(红色溶液); Cu2O(砖红色固体); Fe2O3(红棕色固体); 红磷(暗红色固体);液溴(深红棕色); Fe(OH)3(红褐色固体);Cu(紫红色固体);溴蒸气、NO2(红棕色)品红溶液(红色);在空气中久置的苯酚(粉红); 石蕊遇酸性溶液(红色);酚酞遇碱性溶液(红色)。2紫色:石蕊在中性溶液中(紫色);Fe3+与苯酚反应产物(紫色); I2(有金属光泽紫黑色固体)KMnO4固体(紫黑色);MnO4(紫红色溶液) 固态O3(紫黑色)钾的焰色反应(紫色)I2蒸气、I2在非极性溶剂中(紫色)3橙色:溴水(橙色)K2Cr2O7溶液

2、(橙色)4黄色:AgI(黄色固体); AgBr(淡黄色固体); Ag3PO4(黄色固体); FeS2(黄色固体);Na2O2(淡黄色固体); S(黄色固体); Au(金属光泽黄色固体);I2的水溶液(黄色); 碘酒(黄褐色); 久置的KI溶液(黄色)(被氧化为I2);Na的焰色反应(黄色); TNT(淡黄色针状); 工业浓盐酸(黄色)(含有Fe3+);NaNO2(无色或浅黄色晶体); Fe3+的水溶液(黄色); 硝基苯中溶有浓硝酸分解的NO2时(黄色)久置的浓硝酸(黄色)(溶有分解生成的NO2); 浓硝酸粘到皮肤上(天然蛋白质)(显黄色);5绿色: Cu2(OH)2CO3(绿色固体); Fe2

3、+的水溶液(浅绿色); FeSO4·7H2O(绿矾);K2MnO4(绿色);Cl2、氯水(黄绿色); F2(淡黄绿色);CuCl2的浓溶液(蓝绿色);7棕色:FeCl3固体(棕黄色);CuCl2固体(棕色)6蓝色:Cu(OH)2、CuSO4·5H2O、Cu2+在水溶液中(蓝色); 石蕊遇碱性溶液(蓝色); 硫、氢气、甲烷、(淡蓝色火焰);一氧化碳在空气中燃烧(蓝色火焰);淀粉遇I2变蓝色;Co2O3(蓝色);O2(液态淡蓝色);Cu(OH)2溶于多羟基化合物(如甘油、葡萄糖等)的水溶液中(绛蓝色); O3(气态淡蓝色;液态深蓝色;固态紫黑色)。7黑色:FeO; Fe3O4;

4、FeS; CuO; CuS; Cu2S; MnO2;C粉; Ag2S; Ag2OPbS;AgCl、AgBr、AgI、AgNO3光照分解均变黑;绝大多数金属在粉末状态时呈黑色或灰黑色。8白色:常见白色固体物质如下(呈白色或无色的固体、晶体很多):AgCl; Ag2CO3; Ag2SO4; Ag2SO3; BaSO4; BaSO3;BaCO3;Ba3(PO4)2;BaHPO4; CaO; Ca(OH)2; CaCO3; MgO;Mg(OH);MgCO3; Fe(OH)2; AgOH; PCl5; SO3; 铵盐(白色固体或无色晶体);Fe(OH)2沉淀在空气中的现象:白色(迅速)灰绿色(最终)红褐

5、色pH试纸:干燥时呈黄色;中性时呈淡绿色;酸性时呈红色,酸性越强,红色越深;碱性时呈蓝色,碱性越强,蓝色越深。红色石蕊试纸:红色(用于检验碱性物质)蓝色石蕊试纸:蓝色(用于检验酸性物质)淀粉试纸:白色(用于检验碘单质)KI淀粉试纸:白色(用于检验氧化性物质)石蕊:pH5时呈红色;pH介于58时呈紫色;pH8时呈蓝色。酚酞:pH8.2时呈无色;pH介于8.210时呈粉红色;pH10时呈红色。甲基橙: pH3.1时呈红色;pH介于3.14.4时呈橙色;pH4.4时呈黄色。甲基红: pH4.4时呈红色;pH介于4.46.2时呈橙色;pH6.2时呈黄色。二、重要物质的俗名1生石灰(主要成份是CaO);

6、消石灰、熟石灰主要成份是Ca(OH)2;水垢主要成份是CaCO3和Mg(OH)2;石灰石、大理石、白垩、蛋壳、贝壳、骨骼中的无机盐(主要成份是CaCO3);波尔多液(石灰水与硫酸铜溶液的混合物);石硫合剂(石灰水与硫粉的悬浊液)。碱石灰由NaOH、Ca(OH)2的混合液蒸干并灼烧而成,可以看成是NaOH和CaO的混合物;2烧碱、火碱、苛性钠(NaOH);苛性钾(KOH)3苏打、纯碱、口碱(Na2CO3);小苏打(NaHCO3);大苏打、海波(Na2S2O3)纯碱晶体(Na2CO3·10H2O);泡花碱、水玻璃、矿物胶(Na2SiO3的水溶液)。4芒硝(Na2SO4·10H2

7、O);重晶石(BaSO4);石膏(CaSO4·2H2O);熟石膏(2CaSO4·H2O)。5胆矾、蓝矾(CuSO4·5H2O);明矾KAl(SO4)2·12H2O或K2 SO4·Al2(SO4)3·24H2O;绿矾(FeSO4·7H2O);皓矾(ZnSO4·7H2O)。6菱镁矿(主要成份是MgCO3);菱铁矿(主要成份是FeCO3);磁铁矿(主要成份是Fe3O4);赤铁矿、铁红(主要成份是Fe2O3);黄铁矿、硫铁矿(主要成份是FeS2)。7磷矿石主要成份是Ca3(PO4)2;重过磷酸钙、重钙 主要成份是Ca(H2

8、PO4)2;过磷酸钙、普钙 主要成份是Ca(H2PO4)2和CaSO4。8光卤石(KCl·MgCl2·6H2O);9铜绿、孔雀石Cu2(OH)2CO3 ;10萤石(CaF2);电石(CaC2);冰晶石(Na3AlF6)水晶(SiO2);玛瑙(主要成份是SiO2);石英(主要成份是SiO2);硅藻土(无定形SiO2)宝石、刚玉(Al2O3); 金刚砂(SiC)。硫铵(NH4)2SO4 碳铵NH4HCO313硫酐SO3 硝酐N2O5碳酐、干冰、碳酸气CO214王水(浓硝酸和浓盐酸按体积比1:3的混合物)三、重要物质的用途1干冰、AgI晶体人工降雨剂 2AgBr照相感光剂3K、N

9、a合金(l)原子反应堆导热剂 4铷、铯光电效应5钠很强的还原剂,制高压钠灯6NaHCO3、Al(OH)3治疗胃酸过多,NaHCO3还是发酵粉的主要成分之一7Na2CO3广泛用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业,也可以用来制造其他钠的化合物8皓矾防腐剂、收敛剂、媒染剂9明矾净水剂10重晶石“钡餐” 11波尔多液农药、消毒杀菌剂12SO2漂白剂、防腐剂、制H2SO4 13白磷制高纯度磷酸、燃烧弹14红磷制安全火柴、农药等 15氯气漂白(HClO)、消毒杀菌等16Na2O2漂白剂、供氧剂、氧化剂等17H2O2氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂、火箭燃料等18O3漂白剂(脱色剂)、消毒杀菌剂、吸收紫外线(地球

10、保护伞)19石膏制模型、水泥硬化调节剂、做豆腐中用它使蛋白质凝聚(盐析);SiO2纤维光导纤维(光纤),广泛用于通讯、医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等方面。 氧化铝陶瓷(人造刚玉)高级耐火材料,如制坩埚、高温炉管等;制刚玉球磨机、高压钠灯的灯管等。30氮化硅陶瓷超硬物质,本身具有润滑性,并且耐磨损;除氢氟酸外,它不与其他无机酸反应,抗腐蚀能力强,高温时也能抗氧化,而且也能抗冷热冲击。常用来制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件;也可以用来制造柴油机。31碳化硼陶瓷广泛应用在工农业生产、原子能工业、宇航事业等方面。四、各种“水”汇集1 纯净物蒸馏水H2O 重水D2O 超

11、重水T2O 水银Hg水晶SiO22 混合物:双氧水H2O2的水溶液氨水分子(NH3、NH3·H2O、H2O);离子(NH4+、OH、H+)氯水分子(Cl2、HClO、H2O);离子(H+、Cl、ClO、OH)王水浓HNO3:浓HCl = 1 : 3(浓溶液的体积比)硬水溶有较多Ca2+、Mg2+的水暂时硬水溶有较多Ca(HCO3)2、Mg(HCO3) 2的水,用加热煮沸法可降低其硬度(软化)。永久硬水溶有较多Ca2+、Mg2+的盐酸盐、硫酸盐的水,用药剂或阳离子交换法可软化。软水溶有较少量或不溶有Ca2+、Mg2+的水生理盐水质量分数为0.9%的NaCl溶液卤水海水中提取出食盐后含有

12、MgCl2、CaCl2、NaCl及少量MgSO4的水水玻璃Na2SiO3的水溶液 水晶高纯度二氧化硅晶体烟水晶含有色金属氧化物小颗粒的二氧化硅晶体水泥主要成份是硅酸二钙(2CaO·SiO2)、硅酸三钙(3CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)五、各种“气”汇集1 无机的:爆鸣气H2与O2水煤气CO与H2笑气N2O碳酸气CO2六、具有漂白作用的物质氧化作用化合作用吸附作用Cl2、O3、Na2O2、浓HNO3SO2活性炭化学变化物理变化不可逆可逆其中能氧化指示剂而使指示剂褪色的主要有Cl2(HClO)和浓HNO3及Na2O2七、滴加顺序不同,现象不同1A

13、gNO3与NH3·H2O: AgNO3向NH3·H2O中滴加开始无白色沉淀,后产生白色沉淀 NH3·H2O向AgNO3中滴加开始有白色沉淀,后白色沉淀消失2NaOH与AlCl3: NaOH向AlCl3中滴加开始有白色沉淀,后白色沉淀消失 AlCl3向NaOH中滴加开始无白色沉淀,后产生白色沉淀3HCl与NaAlO2: HCl向NaAlO2中滴加开始有白色沉淀,后白色沉淀消失 NaAlO2向HCl中滴加开始无白色沉淀,后产生白色沉淀4Na2CO3与盐酸: Na2CO3向盐酸中滴加开始有气泡,后不产生气泡盐酸向Na2CO3中滴加开始无气泡,后产生气泡5Ca(OH)2或

14、Ba(OH)2与H3PO4 八、几个很有必要熟记的相等式量Ne CaCO3 Fe CuO Ar 20 100 KHCO3 56 CaO 80 SO3 40 Ca HF Mg3N2 KOH Br、NH4NO3 MgO NaOH N2 H2SO4 C3H8 SO2 CuSO4 CH3COOH28 C2H4 98 44 CO2 64 160 Fe2O3 60 CH3CH2CH2OHCO H3PO4 N2O Cu Br2 HCOOCH31常用相对分子质量 Na2O2:78 Na2CO3:106 NaHCO3:84 Na2SO4:142 BaSO4:233 Al (OH)3:78 C6H12O6:180

15、2常用换算 5.6L0.25 mol 2.8L0.125 mol 15.68L0.7 mol 20.16L0.9 mol 16.8L0.75 mol元素周期表将族序号、主族元素、惰性元素的名称、符号、原子序数填入下表。族周期一二三四五六七小结:1 元素周期表共分18纵行,其中第1、2、13、14、15、16、17七个纵行依次为A族、A族、A族、A族、A族、A族、A族(纵行序号的个位数与主族序数相等);第3、4、5、6、7、11、12七个纵行依次为B族、B族、B族、B族、B族、B族、B族(纵行序号个位数与副族序数相等);第8、9、10三个纵行为合称为族;第18纵行称为0族。2 A族称为碱金属元素

16、(氢除外);A族称为碱土金属元素;A族称为铝族元素;A族称为碳族元素;A族称为氮族元素;A族称为氧族元素;A族称为卤族元素。3 元素周期表共有七个横行,称为七个周期,其中第一(2种元素)、二(8种元素)、三(8种元素)周期为短周期(只有主族元素);第四(18种元素)、五(18种元素)、六(32种元素)周期为长周期(既有主族元素,又有过渡元素);第七周期(目前已排26种元素)为不完全周期。4 在元素周期表中,越在左下部的元素,其金属性越强;越在右上部的元素(惰性气体除外),其非金属性越强。金属性最强的稳定性元素是铯,非金属性最强的元素是氟。5 在元素周期表中位于金属与非金属分界处的金属元素,其氧

17、化物或氢氧化物一般具有两性,如Be、Al等。6 主族元素的价电子是指其最外层电子;过渡元素的价电子是指其最外层电子和次外层的部分电子;镧系、锕系元素的价电子是指其最外层电子和倒数第三层的部分电子。7 在目前的112种元素中,只有22种非金属元素(包括6种稀有气体元素),其余90种都是金属元素;过渡元素全部是金属元素。8 在元素周期表中,位置靠近的元素性质相近。一般在周期表的右上部的元素用于合成新农药;金属与非金属分界处的元素用于制造半导体材料;过渡元素用于制造催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料等等。9 从原子序数为104号往后的元素,其原子序数的个位数与其所在的副族序数、族(包括108、109、

18、110三号元素)、主族序数分别相等。第七周期若排满,最后0族元素的原子序数为118号。10同周期第A族和第A族元素的原子序数之差可能为1(第二、三两周期)或11(第四、五两周期)或25(第六周期)。11若主族元素xA所在的第n周期有a种元素,同主族的yB元素所在的第n + 1周期有b种元素,当xA、yB位于第IA族、A族时,则有:y = x + a;当xA、yB位于第A A族时,则有:y = x + b。十六、构、位、性的规律与例外1 一般原子的原子核是由质子和中子构成,但氕原子(1H)中无中子。2 元素周期表中的每个周期不一定从金属元素开始,如第一周期是从氢元素开始。3 大多数元素在自然界中

19、有稳定的同位素,但Na、F、P、Al等20种元素到目前为却未发现稳定的同位素。4 一般认为碳元素形成的化合物种类最多,且A族中元素组成的晶体常常属于原子晶体,如金刚石、晶体硅、二氧化硅、碳化硅等。(据有些资料说,氢元素形成的化合物最多)5 元素的原子序数增大,元素的相对原子质量不一定增大,如18Ar的相对原子质量反而大于19K的相对原子质量。6 质量数相同的原子,不一定属于同种元素的原子,如18O与18F、40K与40Ca7 AA族中只有A族元素没有同素异形体,且其单质不能与氧气直接化合。8 活泼金属与活泼非金属一般形成离子化合物,但AlCl3却是共价化合物(熔沸点很低,易升华,为双聚分子,结

20、构式为所有原子都达到了最外层为8个电子的稳定结构)。9一般元素性质越活泼,其单质的性质也活泼,但N和P相反。10非金属元素之间一般形成共价化合物,但NH4Cl、NH4NO3等却是离子化合物。11离子化合物在一般条件下不存在单个分子,但在气态时却是以单个分子存在。12含有非极性键的化合物不一定都是共价化合物,如Na2O2、FeS2、CaC2等是离子化合物。13单质分子不一定是非极性分子,如O3是极性分子。14一般氢化物中氢为+1价,但在金属氢化物中氢为-1价,如NaH、CaH2等。15非金属单质一般不导电,但石墨可以导电。16非金属氧化物一般为酸性氧化物,但CO、NO等不是酸性氧化物,而属于不成

21、盐氧化物。17金属氧化物一般为碱性氧化物,但一些高价金属的氧化物反而是酸性氧化物,如:Mn2O7、CrO3等反而属于酸性氧物,2KOH + Mn2O7 = 2KMnO4 + H2O2KOH + CrO3 = K2CrO4 + H2O;Na2O2、MnO2等也不属于碱性氧化物,它们与酸反应时显出氧化性。18组成和结构相似的物质(分子晶体),一般分子量越大,熔沸点越高,但也有例外,如HF>HCl,H2O>H2S,NH3>PH3,因为液态及固态HF、H2O、NH3分子间存在氢键,增大了分子间作用力。19非金属元素的最高正价和它的负价绝对值之和等于8,但氟无正价,氧在OF2中为+2价

22、。20含有阳离子的晶体不一定都含有阴离子,如金属晶体中有金属阳离子而无阴离子。21一般元素的化合价越高,其氧化性越强,但HClO4、HClO3、HClO2、HClO的氧化性逐渐增强。22离子晶体不一定只含有离子键,如NaOH、Na2O2、NH4Cl、CH3COONa等中还含有共价键。十七、离子方程式的书写. 离子符号的正确书写电解质只有在完全电离时才能写成离子,如:酸中,硫酸、硝酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸等强酸在水溶液中碱中,氢氧化钡、NaOH、KOH等强碱在水溶液或熔融状态时盐中,绝大多数盐在水溶液或熔融状态时注意:酸式盐的电离情况:NaHSO4(水溶液)=Na+ + H+ + SO4

23、2NaHSO4(熔融)=Na+ + HSO4NaHCO3=Na+ + HCO3 NH4HSO3=NH4+ + HSO3 NaH2PO4=Na+ + H2PO4对微溶物的处理:在澄清的溶液中能写成离子,在浑浊时不能写成离子。如Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4、MgCO3等。对浓强酸的处理:浓H2SO4参加的反应,对H2SO4一般不写成离子,例如,浓H2SO4与Cu的反应,起强氧化性作用的是H2SO4分子,而不是SO42,且浓H2SO4中水很少(硫酸能与水以任意比例互溶),绝大多数是H2SO4分子,未发生电离。浓盐酸、浓硝酸参加的反应,一般都写成离子,因为它们受其溶解度的限制,溶质质量分数

24、不是很大,其中水的量足以使它们完全电离。是离子反应的不一定都能写成离子方程式。例如实验室制取氨气的反应是NH4Cl与Ca(OH)2之间的离子交换反应,但它们是固体之间的反应。. 反应要符合实际 符合离子反应发生的条件(生成溶解度更小的物质或生成更加难电离的物质或生成更易挥发性的物质); 符合氧化还原反应发生的规律(强氧化剂与强还原剂优先发生反应); H+优先跟碱性强的微粒(易电离出OH 或易结合H+的微粒)反应; OH优先跟酸性强的微粒(易电离出H+或易结合OH的微粒)反应。. 配平要符合三个“守恒”质量守恒和电荷守恒以及氧化还原反应中的得失电子守恒. 注意离子间量的比例关系:不足物质中参加反

25、应的阴、阳离子的个数比一定符合其化学式中阴、阳离子的个数比。十八、离子共存问题1分析是否能发生复分解反应。一般条件是有难溶、难电离、挥发性物质生成。2分析能否发生氧化还原反应还原性离子(Fe2+、I、S2、SO32等)与氧化性离子(NO3/H+、Fe3+、ClO、MnO4等)因发生氧化还原反应而不能共存。例如:2Fe3+ + S2 = 2Fe2+ + S2Fe3+ + 2I = 2Fe2+ + I22Fe3+ + SO32+ H2O = 2Fe2+ + SO42+ 2H+ 3Fe2+ + NO3+ 4H+ = 3Fe3+ + NO+ 2H2O6Fe2+ + 3ClO+ 3H2O = 2Fe(O

26、H)3+ 3Cl+ 4Fe3+ 5Fe2+ + MnO4+ 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O3SO32+ 2NO3+ 2H+ = 3SO42+ 2NO+ H2O SO32+ ClO= SO42+ Cl5SO32+ 2MnO4+ 6H+ = 5SO42+ 2Mn2+ 3H2OS2O32 + 2H+ = S+ SO2+ H2O2S2-SO32-6H+3S3H2O3分析是否发生双水解反应常见的双水解反应有以下几组:AlO2 CO32Fe3+ AlO2SiO32 AlO2 HCO3Fe3+与CO32 Al3+与 HCO3 AlO2与 Al3+ NH4+与 HCO3SO32 NH4+

27、SiO32SO32 S2 HSO31 分析是否发生络合反应如:Fe3+ + 3SCN = Fe(SCN)3(血红色溶液)Fe3+ + 6C6H5OH = Fe(C6H5O)63(紫色溶液) +6H+注意:(1)弱酸的酸式根离子既不能与H+离子大量共存,又不能与OH大量共存,如:HCO3 + H+ = CO2+ H2OHCO3 + OH= CO32 + H2OHSO3 + H+ = SO2+ H2O HSO3 + OH= SO32 + H2O HS + H+ = H2SHS + OH= S2 + H2O H2PO4 + H+ = H3PO4H2PO4 + OH= HPO42 + H2O(2)能生

28、成微溶物质的两种离子也不能大量共存,如Ca2+和SO42、Ag+和SO42、Mg2+和CO32、Ca2+和OH等。(3)PO43与H2PO4不能大量共存,因为前者水解呈碱性,后者电离为主显酸性,两者相遇要反应PO43 + H2PO4= 2HPO42(4)Al3+、Fe3+因其在水溶液中当pH为34左右时即能完全水解成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,所以Al3+、Fe3+几乎与所有的弱酸根离子都不能大量共存。(5)Ag(NH3)2+与H+不能大量共存,因为在酸性溶液中,NH3与H+以配位键结合成NH4+的趋势很强,导致Ag(NH3)2+ + 2H+ = Ag+ + 2NH4+发生。(6)解答

29、此类问题还要抓住题干的附加条件,如溶液的酸性、碱性还是中性;是否有颜色;可能大量共存还是一定能大量共存;能与铝粉反应放出H2(可能是非氧化性酸溶液,也可能是强碱溶液);由水电离出的H+浓度为1010mol·L1(可能是酸溶液,也可能是碱溶液)十九、离子方程式判断常见错误及原因分析1离子方程式书写的基本规律要求:(写、拆、删、查四个步骤来写) (1)合事实:离子反应要符合客观事实,不可臆造产物及反应。 (2)式正确:化学式与离子符号使用正确合理。 (3)号实际:“=”“”“”“”“”等符号符合实际。 (4)两守恒:两边原子数、电荷数必须守恒(氧化还原反应离子方程式中氧化剂得电子总数与还

30、原剂失电子总数要相等)。 (5)明类型:分清类型,注意少量、过量等。(6)细检查:结合书写离子方程式过程中易出现的错误,细心检查。例如:(1)违背反应客观事实 如:Fe2O3与氢碘酸:Fe2O36H+2 Fe3+3H2O错因:忽视了Fe3+与I-发生氧化一还原反应(2)违反质量守恒或电荷守恒定律及电子得失平衡 如:FeCl2溶液中通Cl2 :Fe2+Cl2Fe3+2Cl- 错因:电子得失不相等,离子电荷不守恒(3)混淆化学式(分子式)和离子书写形式 如:NaOH溶液中通入HI:OH-HIH2OI-错因:HI误认为弱酸.(4)反应条件或环境不分: 如:次氯酸钠中加浓HCl:ClO-H+Cl-OH

31、-Cl2错因:强酸制得强碱(5)忽视一种物质中阴、阳离子配比. 如:H2SO4溶液加入Ba(OH)2溶液:Ba2+OH-H+SO42-BaSO4H2O 正确:Ba2+2OH-2H+SO42-BaSO42H2O(6)“”“ D ”“”“”符号运用不当 如:Al3+3H2OAl(OH)33H+ 注意:盐的水解一般是可逆的,Al(OH)3量少,故不能打“”2.判断离子共存时,审题一定要注意题中给出的附加条件。 酸性溶液(H)、碱性溶液(OH-)、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H或OH-=1×10-amol/L(a>7或a<7)的溶液等。有色离子MnO4-,Fe3

32、+,Fe2+,Cu2+,Fe(SCN)2+。MnO4-,NO3-等在酸性条件下具有强氧化性。S2O32-在酸性条件下发生氧化还原反应:S2O32-+2H+=S+SO2+H2O注意题目要求“一定大量共存”还是“可能大量共存”;“不能大量共存”还是“一定不能大量共存”。 看是否符合题设条件和要求,如“过量”、“少量”、“适量”、“等物质的量”、“任意量”以及滴加试剂的先后顺序对反应的影响等。有关置换反应的总结1、金属置换金属(1)较活泼金属单质与不活泼金属阳离子间的置换nM + mN n+ = nM m+ + mN(2)铝热反应一些高熔点金属氧化物(如Fe3O4、Fe2O3、FeO、WO3、V2O

33、5、MnO2、CrO3等等)与铝粉的混合物称为铝热剂,需高温条件才能引发反应的发生,通常用来冶炼一些高熔点金属。如:10Al + 3V2O5 5Al2O3 + 6V8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe(3)利用勒夏特列原理的金属置换金属2、金属置换非金属(1)金属与水反应置换出H22Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH + H2(非常活泼的金属在常温下与H2O反应)Mg + 2H2OMg(OH)2 + H2(活泼金属与H2O在加热时明显反应)3Fe + 4H2OFe3O4 + 4H2(中等活泼金属与H2O在高温条件下反应生成金属氧化物和H2)(2)金属与非氧化性酸反应置换

34、出H22Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2Fe + 2H+ = Fe2+ + H2Zn + 2CH3COOH = Zn2+ + 2CH3COO + H23、非金属置换非金属(1)非金属单质作氧化剂的如:I2 + S2 = 2I + S 2F2 + 2H2O = 4HF + O22FeBr2 + 3Cl2 = 2FeCl3 + 2Br2(Cl2过量) 2FeI2 + 3Br2 = 2FeBr3 + 2I2(Br2过量) 6FeBr2 + 3Cl2 = 2FeCl3 + 4FeBr3 (Cl2少量)FeI2 + Br2 = FeBr2 + I2(Br2少量)说明:还原性强弱顺序是:I &

35、gt; Fe2+ > Br,故Cl2先氧化I,再氧化Fe2+,最后氧化Br。X2 + H2S = 2H+ + 2X + S(X2 = Cl2、Br2、I2)2H2S + O2(不足) 2S + 2H2O(H2S在空气中不完全燃烧)2H2S + O2 = 2S+ 2H2O(氢硫酸久置于空气中变质) 3Cl2 + 2NH3 = 6HCl + N23Cl2 + 8NH3(过量) = 6NH4Cl + N2(2)非金属单质作还原剂的如:C + H2OCO + H2(工业上生产水煤气的反应)Si + 4HF=SiF4(易挥发) + 2H2SiO2 + 2C Si + 2COSi + 2Cl2 Si

36、Cl4 (工业上硅的冶炼和提纯反应)SiCl4 + 2H2 Si + 4HClSi + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2(该反应中硅为还原剂,水为氧化剂)2KClO3 + I2 = 2KIO3 + Cl24、非金属置换金属如:2CuO + C2Cu + CO2ZnO + CZn + COWO3 + 3H23W + 3H2O二十六、金属与酸反应的几种情况1氢之前的金属能置换非氧化性酸的氢(Fe只能被H+离子氧化生成Fe2+)Fe + 2HBr = FeBr2 + H22金属与氧化性酸的反应,一般没有H2生成,而是被成酸元素氧化(1)Fe和Al被冷的浓HNO3和浓H2SO4“

37、钝化”。(在金属表面生成致密的氧化物薄膜,阻止里面的金属继续被氧化。)(2)有变价的金属被氧化生成高价态离子 如Fe + 4HNO3(稀)= Fe(NO3)3 + NO+ 2H2O(3)Fe与热的浓H2SO4和HNO3反应,若Fe过量,则生成亚铁(Fe2+)盐,因为Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+3氢以后的金属不与非氧化性酸反应,但能与氧化性酸反应Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2+ 2H2O4很不活泼的金属只能溶于“王水”,如Pt、AuAu + 3HCl(浓) + HNO3(浓) = AuCl3 + NO+ 2H2O5同种金属与酸反应的难易、生成物,与酸的浓度、温度有关

38、 冷的,“钝化”例如Fe与浓HNO3和浓H2SO4 加热,持续反应 HNO3与金属反应的还原产物中N元素的价态,随着金属活泼性的增强和HNO3浓度的减小,越来越低,可依次生成NO2、NO、N2O、N2、NH4NO3等。二十七、金属与盐反应的几种情况1活泼性很强的金属K、Ca、Na、Ba等(主要指A、A中的活泼金属)与盐溶液反应时,通常得不到新金属,而是跟盐溶液中的水反应,生成对应的碱和氢气,生成的碱再与盐可能发生复分解反应。如:2Na + 2H2O = 2NaOH + H22NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2+ Na2SO42活泼性很强的金属与AlCl3溶液反应时,开始有沉淀,后来沉

39、淀消失。6Na(不足) + 6H2O + 2AlCl3 = 2Al(OH)3+ 6NaCl + 3H2 4Na(过量) + 2H2O + AlCl3 = NaAlO2 + 3NaCl + 2H23活泼性较强的金属(Mg、Al、Zn)与可溶性铁盐、铝盐、铵盐等溶液反应时有H2生成,因为Fe3+、Al3+、NH4+水解呈酸性。 2Fe3+ + Mg = 2Fe2+ + Mg2+ Fe3+ + 3H2OFe(OH)3 + 3H+Mg + FeCl3溶液 Mg + 2H+ = Mg2+ + H2 Mg + Fe2+ = Mg2+ + Fe (Mg过量时) Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + 3H

40、+Mg + AlCl3溶液 Mg + 2H+ = Mg2+ + H2 NH4+ + H2ONH3·H2O + H+ Mg + NH4Cl溶液 Mg + 2H+ = Mg2+ + H2 NH3·H2O = NH3+ H2O(随着H+的不断消耗,上述平衡向右移动,使NH3·H2O浓度增大,甚至分解)4不活泼金属Cu能与FeCl3溶液反应Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+5金属与熔融盐反应不能用金属活动顺序表硬套,金属活动顺序表适用于水溶液中金属与金属阳离子或H+的反应。Na(l) + KCl(l) NaCl(l) + K(g)(运用勒夏特列原理解释)

41、二十八、金属活动顺序表的应用1判断金属与酸反应的产物(1)H之前的金属能置换非氧化性酸中的氢(2)H之后的金属不能跟非氧化性酸反应置换出氢,但能被氧化性酸氧化。3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO2+ 4H2OCu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2+ 2H2OCu + H2SO4(稀) 但是,2Cu + 2H2SO4(稀) + O2 = 2CuSO4 + 2H2O。这是不活泼金属的吸氧腐蚀,其电极反应可写成:负极:2Cu 4e = 2Cu2+;正极:O2 + 4e + 4H+ = 2H2O (3)H之前的金属与氧化性酸反应的产物与金属的活泼性、酸的浓度

42、、温度等多种因素有关。2判断金属与盐溶液反应的产物(1)活泼性很强的金属(K、Ca、Na、Ba)与盐溶液反应,得不到相应的金属(详见二十一、1)(2)活泼性相对较强的金属单质能将较不活泼的金属元素从它们的盐溶液中置换出来。如:Fe + CuSO4 = FeSO4 + CuCu + Hg(NO3)2 = Hg + Cu(NO3)23判断金属与H2O反应的难易及产物(1)K、Ca、Na遇冷水迅速反应放出H2,生成对应的碱(2)Mg在冷水中反应慢,在沸水中反应快。一是温度升高加快了反应速率;二是温度升高使Mg(OH)2固体的溶解度增大,Mg与H2O继续接触反应。(3)Al在冷水中几乎不反应,在沸水中

43、微弱反应 详见十九、2(5)(4)Zn、Fe、Sn、Pb能在红热条件下与水蒸气反应,生成金属氧化物和H2 详见十九、2(1)(5)H之后的金属不与H2O反应4判断原电池的电极和电极反应式相对活泼的金属作负极,尽先失电子,发生氧化反应。但是,当用Mg、Al做电极,用NaOH溶液做电解质溶液并不断通入空气时,反而是Al作为负极,Mg作为正极,电极反应式为:负极4Al12e + 16OH = 4AlO2 + 8H2O正极3O2 + 12e + 6H2O = 12OH总反应式4Al + 3O2 + 4OH = 4AlO2 + 2H2O因为,在强碱性条件下,Al被氧化生成的Al(OH)3具有两性,能溶解

44、于NaOH溶液,使Al与水继续接触,从而将电子转移给H2O电离出的H+,被氧化;而Mg被氧化生成的Mg(OH)2是典型的碱,不能溶解于NaOH溶液,覆盖在Mg的表面上,阻止Mg与水的接触致使反应很快停止,从而使Mg显得不活泼。5判断电解时自由移动阳离子在阴极的放电顺序Ag+ > Fe3+ > Hg2+ > Cu2+ > H+ > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ > Zn2+ > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+二十九、非金属知识总结1非金属元素在周期表中的位置和原子结构特点(1)在周期

45、表中的位置在目前已知的112种元素中,非金属元素有16种,稀有气体元素有6种,除H位于左上方的A 外,其余非金属元素位于周期表的右上方,且都属于主族元素。(2)原子结构特点及化合价 在所有元素的原子中,H原子半径最小。在同周期元素中,非金属原子半径小于金属原子半径;非金属的阴离子半径大于金属阳离子半径。 最外层电子数:除H、B外,其余非金属原子的最外层电子数 4。一般来说,非金属原子得电子的倾向较大。 化合价可表现为负价,也可表现为正价。一般有下列规律:最高正价 = 最外层电子数 = 主族序数(O、F除外)最低负价 = 最外层电子数 8 = 主族序数 8(H例外) 非金属元素大多数有变价。如:

46、S主要有:-2、+4、+6(偶数)Cl主要有:-1、+1、+3、+5、+7(奇数) N主要有:-3、+1、+2、+3、+4、+5(奇偶数匀有)2常见非金属单质的晶体类型和同素异形体(1)常见非金属单质的晶体类型 分子晶体:稀有气体、卤素、H2、O2、N2、S、P4等,这些晶体熔沸点低,硬度小,不导电。 原子晶体:金刚石、晶体硅、硼,这些晶体熔沸点高,硬度大,不导电(但硅可做半导体)。 非金属单质绝大多数为气体或固体,只有Br2为液体。(2)常见的同素异形体金刚石与石墨:组成晶体的结构不同所致,前者为典型的原子晶体,后者为混合型晶体(原子间既有共价键又有范德瓦斯力);C60、C70等与金刚石或石

47、墨:组成晶体的类型不同所致,C60、C70等为分子晶体;O2与O3:分子中原子的个数不同所致;白磷与红磷:分子中的原子个数和晶体结构都不同所致。3非金属单质的制备(1)原理化合态的非金属有正价态或负价态:。(2)方法 分解法:如2KClO3 2KCl + 3O22KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O22H2O2 2H2O + O2 置换法:如Cl2 + 2NaBr = 2NaCl + Br2 氧化法:如MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2+ 2H2O 还原法:如C + H2O CO + H22C + SiO2 Si + 2CO 电解法:2NaCl + 2H2O 2Na

48、OH + Cl2+ H2 物理法:如工业上分离液态空气得N2、O2、惰性气体等。4非金属单质的化学性质非金属单质在化学反应中既可能表现出氧化性,也可以表现出还原性,其规律是:(1)与金属反应(均显氧化性)a 活泼非金属(如Cl2、Br2)与金属反应:若金属有可变价,一般生成高价金属卤化物b O2与金属反应:c S与金属反应:若金属有可变价,一般生成低价金属硫化物d N2与金属反应:一般只与活泼金属反应,如3Mg + N2 Mg3N2(2)与H2O反应a 氧化性:2F2 + 2H2O = 4HF + O2b 还原性:C + H2O CO + H2c 既显氧化性又显还原性:X2 + H2O = H

49、X + HXO(X为Cl、Br、I)(3)与酸反应a还原性:Si + 4HF = SiF4 + 2H2C + 2H2SO4(浓) CO2+ 2SO2+ 2H2O S + 6HNO3(浓) H2SO4 + 6NO2+ 2H2O P + 5HNO3(浓) H3PO4 + 5NO2+ H2Ob氧化性:X2 + H2SO3 + H2O = 2HX + H2SO4(X为Cl、Br、I) X2 + H2S = 2HX + S(X为Cl、Br、I)(4)与碱反应a 还原性:Si + 2OH + H2O = SiO32 + 2H2b 既显氧化性又显还原性:X2 + 2OH = XO + X + H2O(X为C

50、l、Br、I)3X2 + 6OH XO3 + 5X + 3H2O(X为Cl、Br、I)3S + 6OH SO32 + 2S2 +3H2O三十、金属知识总结(一)金属元素在周期表中的位置和原子结构1位置:共有85种金属元素,分布在阶梯线的左下方。除零族、卤族外,各主族、副族、族均含有金属元素,过渡元素全部是金属元素。2原子结构:金属原子最外层电子数大多小于4个,但有6种金属元素的原子最外层电子数等于或大于4个(A中的Ge、Sn、Pb原子最外层为4个电子;A中的Sb、Bi原子最外层为5个电子;A中的Po原子最外层为6个电子)。由于金属原子最外层电子数少且原子半径比同周期非金属原子半径大,因此,金属原子在化学反应中都有失电子倾向,显正价,具有还原性。3金属晶体结构:(二)金属之“最”1生产、生活中使用最广的金属是铁,但一般不使用纯铁(质地软),而使用铁的合金,如熟铁(含碳0.03%以下)、生铁(含碳2%以上)、钢(含

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