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文档简介
1、专题一 基本概念1、 物质的分类 把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系,叫分散系。被分散的物质称作分散质(可以是气体、液体、固体),起容纳分散质作用的物质称作分散剂(可以是气体、液体、固体)。溶液、胶体、浊液三种分散系的比较分散质粒子大小/nm外观特征能否通过滤纸有否丁达尔效应实例溶液小于1均匀透明、稳定能没有NaCl/蔗糖溶液胶体在1100之间均匀/有的透明/较稳定能有Fe(OH)3胶体浊液大于100不均匀/不透明/不稳定不能没有泥水胶体制备及性质1、Fe(OH)3胶体FeCl3 +3H2O= Fe(OH)3 (胶体)+3HCl2、胶体性质1.丁达尔效应 2.介稳性
2、3.电泳 4.布朗运动 2、 物质的化学变化 (1)根据反应中是否有离子参加可将反应分为: A、离子反应:有离子参加的一类反应。主要包括复分解反应和有离子参加的氧化还原反应。 B、分子反应(非离子反应) (2)根据反应中是否有电子转移可将反应分为: A、氧化还原反应:反应中有电子转移(得失或偏移)的反应有电子转移(实质)反应前后元素的化合价有变化(特征)B、非氧化还原反应 2、离子反应 (1)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。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。能导电的物质并不全部是电解质:如铜、铝、石墨等。非
3、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: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。 写(化学方程式) 拆(把易溶于水、易电离的物质拆写成离子) 删 查(原子个数和电荷数)复分解反应这类离子反应发生的条件是:生成沉淀、气体或水。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A、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 B、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-,SO
4、32-,OH-和NH4等 C、结合生成难电离物质(水)的离子不能大量共存:如H和OH-、CH3COO-,OH-和HCO3-等。 D、发生氧化还原反应、水解反应的离子不能大量共存(待学) 注意:题干中的条件:如无色溶液应排除有色离子:Fe2、Fe3、Cu2、MnO4-等离子,酸性(或碱性)则应考虑所给离子组外,还有大量的H(或OH-)。3、氧化还原反应中概念及其相互关系如下: 失电子化合价被氧化(发生氧化反应)还原剂(有还原性) 还原剂的还原性大于还原产物得电子化合价被还原(发生还原反应)氧化剂(有氧化性) 氧化剂的氧化性大于氧化产物3、 物质的量的单位摩尔 1.物质的量(n)是表示含有一定数目
5、粒子的集体的物理量。 2.摩尔(mol): 把含有6.02 1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。 3.阿伏加德罗常数:把6.02 X1023mol-1叫作阿伏加德罗常数。 4.物质的量 物质所含微粒数目/阿伏加德罗常数 。 n =N/NA 5.摩尔质量(M)(1) 定义:单位物质的量的物质所具有的质量叫摩尔质量.(2)单位:g/mol 或 g.mol-1(3) 数值:等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量. 6.物质的量=物质的质量/摩尔质量 ( n = m/M ) (4) 四、气体摩尔体积1.气体摩尔体积(Vm)(1)定义:单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积.(2)单位:L/
6、mol 2.物质的量=气体的体积/气体摩尔体积n=V/Vm 3.标准状况下, Vm = 22.4 L/mol 五、物质的量在化学实验中的应用 1.物质的量浓度. (1)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:mol/L(3)物质的量浓度 溶质的物质的量/溶液的体积 CB = nB/V 2.一定物质的量浓度的配制 主要操作 a.检验是否漏水b.配制溶液 1计算.2称量.3溶解.4转移.5洗涤.6定容.7摇匀8贮存溶液. 注意事项:A 选用与欲配制溶液体积相同的容量瓶. B 使用前必须检查是否漏水. C 不能在容量瓶内直接溶解. D 溶
7、解完的溶液等冷却至室温时再转移. E 定容时,当液面离刻度线12cm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. 3.溶液稀释:C(浓溶液)V(浓溶液) =C(稀溶液)V(稀溶液)例题分析;例1用NA表示阿伏加德罗常数的值, 下列说法正确的是() A. 同温、同压下, 相同体积的氯气和氩气所含的原子数相等B. 常温下, pH=2的醋酸溶液中所含有的H+数为0.01NAC. 标准状况下, 11.2 L以任意比例混合的氮气和氧气所含的原子数为NAD. 用0.50 L 8 molL-1浓盐酸与87 g二氧化锰共热制取氯气转移电子数为2NA【答案解析】答案:C解析:同温、同压、同体积的气体
8、所含分子数相同, 氯气为双原子分子, 而氩气是单原子分子, 故原子数不同, A项错误。常温下, pH=2的醋酸溶液中c(H+) =0.01 mol/L, B项中没有提供醋酸溶液的体积, 所以无法计算H+的数目, B项错误。11.2 L标准状况下的混合气体的分子数为0.5NA, 其中氮气和氧气都是双原子分子, 故原子数为NA, C项正确。随着反应的进行, 盐酸的浓度降低, 稀盐酸不能与二氧化锰反应, 故转移的电子数小于理论值(2NA), D项错误。例2 分类是化学学习与研究的常用方法, 下列分类正确的是() A. Na2O、MgO、Al2O3均属于碱性氧化物B. 根据电解质在水溶液中电离的程度,
9、 将电解质分为强电解质和弱电解质C. 根据是否具有丁达尔效应, 将分散系分为溶液、浊液和胶体D. 石灰石、生石灰、熟石灰均属于碱【答案解析】答案:B解析:A项中Al2O3属于两性氧化物; C项, 根据分散系中分散质粒子的直径大小将分散系分为溶液、胶体和浊液; D项, 石灰石、生石灰不属于碱; B项正确。专题二 基本理论一、 元素周期表熟记等式:原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数1、元素周期表的编排原则:按照原子序数递增的顺序从左到右排列;将电子层数相同的元素排成一个横行周期;把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行族2、如何精确表示元素在周期表中的位置:周期序数=电子层
10、数;主族序数=最外层电子数口诀:三短三长一不全;七主七副零八族熟记:三个短周期,第一和第七主族和零族的元素符号和名称3、元素金属性和非金属性判断依据:元素金属性强弱的判断依据:单质跟水或酸起反应置换出氢的难易;元素最高价氧化物的水化物氢氧化物的碱性强弱; 置换反应。元素非金属性强弱的判断依据:单质与氢气生成气态氢化物的难易及气态氢化物的稳定性;最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱; 置换反应。4、核素:具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。质量数=质子数+中子数:A = Z + N同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子,互称同位素。(同一元素的各种同位素物理性质不同,化学性质
11、相同) 二、 元素周期律1、影响原子半径大小的因素:电子层数:电子层数越多,原子半径越大(最主要因素)核电荷数:核电荷数增多,吸引力增大,使原子半径有减小的趋向(次要因素)核外电子数:电子数增多,增加了相互排斥,使原子半径有增大的倾向2、元素的化合价与最外层电子数的关系:最高正价等于最外层电子数(氟氧元素无正价)负化合价数 = 8最外层电子数(金属元素无负化合价)3、同主族、同周期元素的结构、性质递变规律:同主族:从上到下,随电子层数的递增,原子半径增大,核对外层电子吸引能力减弱,失电子能力增强,还原性(金属性)逐渐增强,其离子的氧化性减弱。同周期:左右,核电荷数逐渐增多,最外层电子数逐渐增多
12、原子半径逐渐减小,得电子能力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱氧化性逐渐增强,还原性逐渐减弱,气态氢化物稳定性逐渐增强最高价氧化物对应水化物酸性逐渐增强,碱性 逐渐减弱三、 化学键含有离子键的化合物就是离子化合物;只含有共价键的化合物才是共价化合物。NaOH中含极性共价键与离子键,NH4Cl中含极性共价键与离子键,Na2O2中含非极性共价键与离子键,H2O2中含极性和非极性共价键四、化学能与热能1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。原因:当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要吸收能量,而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定的化学反应在发生
13、过程中是吸收能量还是放出能量,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。E反应物总能量E生成物总能量,为放热反应。E反应物总能量2、常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应:所有的燃烧与缓慢氧化。酸碱中和反应。金属与酸、水反应制氢气。大多数化合反应(特殊:C+CO2 2CO是吸热反应)。常见的吸热反应:以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如:C(s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g)。铵盐和碱的反应如Ba(OH)28H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。五、电能转化为化学能电解 1、电解的原理(1)电解的概
14、念:在直流电作用下,电解质在两上电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。电能转化为化学能的装置叫做电解池。(2)电极反应:以电解熔融的NaCl为例:阳极:与电源正极相连的电极称为阳极,阳极发生氧化反应:2ClCl22e。阴极:与电源负极相连的电极称为阴极,阴极发生还原反应:NaeNa。总方程式:2NaCl(熔)2NaCl22、电解原理的应用(1)电解食盐水制备烧碱、氯气和氢气。阳极:2ClCl22e 阴极:2HeH2总反应:2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(2)铜的电解精炼。粗铜(含Zn、Ni、Fe、Ag、Au、Pt)为阳极,精铜为阴极,CuSO4溶液为电解质溶液。阳极反应:Cu
15、Cu22e,还发生几个副反应ZnZn22e;NiNi22e FeFe22e Au、Ag、Pt等不反应,沉积在电解池底部形成阳极泥。阴极反应:Cu22eCu(3)电镀:以铁表面镀铜为例待镀金属Fe为阴极,镀层金属Cu为阳极,CuSO4溶液为电解质溶液。阳极反应:CuCu22e 阴极反应: Cu22eCu 六、化学能转化为电能电池 1、原电池的工作原理(1)原电池的概念:把化学能转变为电能的装置称为原电池。(2)CuZn原电池的工作原理: 如图为CuZn原电池,其中Zn为负极,Cu为正极,构成闭合回路后的现象是:Zn片逐渐溶解,Cu片上有气泡产生,电流计指针发生偏转。该原电池反应原理为:Zn失电子
16、,负极反应为:ZnZn22e;Cu得电子,正极反应为:2H2eH2。电子定向移动形成电流。总反应为:ZnCuSO4ZnSO4Cu。(3)原电池的电能若两种金属做电极,活泼金属为负极,不活泼金属为正极;若一种金属和一种非金属做电极,金属为负极,非金属为正极。 2、化学电源(1)锌锰干电池负极反应:ZnZn22e;正极反应:2NH42e2NH3H2;(2)铅蓄电池负极反应:PbSO42PbSO42e 正极反应:PbO24HSO422ePbSO42H2O放电时总反应:PbPbO22H2SO42PbSO42H2O。充电时总反应:2PbSO42H2OPbPbO22H2SO4。(3)氢氧燃料电池负极反应:
17、2H24OH4H2O4e 正极反应:O22H2O4e4OH 电池总反应:2H2O22H2O 3、金属的腐蚀与防护(1)金属腐蚀金属表面与周围物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏的过程称为金属腐蚀。(2)金属腐蚀的电化学原理。生铁中含有碳,遇有雨水可形成原电池,铁为负极,电极反应为:FeFe22e。水膜中溶解的氧气被还原,正极反应为:O22H2O4e4OH,该腐蚀为“吸氧腐蚀”,总反应为:2FeO22H2O2Fe(OH)2,Fe(OH)2又立即被氧化:4Fe(OH)22H2OO24Fe(OH)3,Fe(OH)3分解转化为铁锈。若水膜在酸度较高的环境下,正极反应为:2H+2eH2,该腐蚀称为“
18、析氢腐蚀”。(3)金属的防护金属处于干燥的环境下,或在金属表面刷油漆、陶瓷、沥青、塑料及电镀一层耐腐蚀性强的金属防护层,破坏原电池形成的条件。从而达到对金属的防护;也可以利用原电池原理,采用牺牲阳极保护法。也可以利用电解原理,采用外加电流阴极保护法。 七、化学反应的方向 1、反应焓变与反应方向放热反应多数能自发进行,即H0的反应大多能自发进行。有些吸热反应也能自发进行。如NH4HCO3与CH3COOH的反应。有些吸热反应室温下不能进行,但在较高温度下能自发进行,如CaCO3高温下分解生成CaO、CO2。 2、反应熵变与反应方向熵是描述体系混乱度的概念,熵值越大,体系混乱度越大。反应的熵变S为反
19、应产物总熵与反应物总熵之差。产生气体的反应为熵增加反应,熵增加有利于反应的自发进行。 3、焓变与熵变对反应方向的共同影响HTS0反应能自发进行。HTS0反应达到平衡状态。HTS0反应不能自发进行。在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向HTS0的方向进行,直至平衡状态。八、化学反应的限度 1、化学平衡常数(1)对达到平衡的可逆反应,生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度的系数次方的乘积之比为一常数,该常数称为化学平衡常数,用符号K表示 。(2)平衡常数K的大小反映了化学反应可能进行的程度(即反应限度),平衡常数越大,说明反应可以进行得越完全。(3)平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。对于
20、给定的可逆反应,正逆反应的平衡常数互为倒数。(4)借助平衡常数,可以判断反应是否到平衡状态:当反应的浓度商Qc与平衡常数Kc相等时,说明反应达到平衡状态。 2、反应的平衡转化率(1)平衡转化率是用转化的反应物的浓度与该反应物初始浓度的比值来表示。如反应物A的平衡转化率的表达式为:(A)(2)平衡正向移动不一定使反应物的平衡转化率提高。提高一种反应物的浓度,可使另一反应物的平衡转化率提高。(3)平衡常数与反应物的平衡转化率之间可以相互计算。 3、反应条件对化学平衡的影响(1)温度的影响升高温度使化学平衡向吸热方向移动;降低温度使化学平衡向放热方向移动。温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的
21、。(2)浓度的影响增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动;增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动。温度一定时,改变浓度能引起平衡移动,但平衡常数不变。化工生产中,常通过增加某一价廉易得的反应物浓度,来提高另一昂贵的反应物的转化率。(3)压强的影响Vg0的反应,改变压强,化学平衡状态不变。Vg0的反应,增大压强,化学平衡向气态物质体积减小的方向移动。(4)勒夏特列原理由温度、浓度、压强对平衡移动的影响可得出勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(浓度、压强、温度等)平衡向能够减弱这种改变的方向移动。 例题分析;例1电解装置如图所示, 电解槽内装有KI及淀粉溶液, 中
22、间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电, 发现左侧溶液变蓝色, 一段时间后, 蓝色逐渐变浅。已知: 3I2+6OH- I+5I-+3H2O下列说法不正确的是() A. 右侧发生的电极反应式: 2H2O+2e- H2+2OH-B. 电解结束时, 右侧溶液中含有IC. 电解槽内发生反应的总化学方程式: KI+3H2O KIO3+3H2D. 如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜, 电解槽内发生的总化学反应不变【答案解析】答案:D解析:依题意, 左侧溶液变蓝, 说明左侧Pt电极为阳极, 电极反应式为2I-2e- I2, 右侧Pt电极为阴极, 电极反应式为2H2O+2e- H2+2OH-或2H+2e-
23、H2, A正确; 阴极生成的OH-通过阴离子交换膜迁移至左室, 与I2发生反应: 3I2+6OH- 5I-+I+3H2O, I2浓度逐渐减小, 故蓝色逐渐变浅, 电解结束后I可通过阴离子交换膜扩散至右侧, B正确; 式3+式3+式得电解总反应: I-+3H2O I+3H2, C正确; 若换用阳离子交换膜, OH-不能迁移至左室, 反应无法发生, 式+式得电解总反应式为2I-+2H2O 2OH-+I2+H2, 两种情况下电解总反应显然不同, D错误。例2已知: CO(g) +H2O(g) CO2(g) +H2(g)H=-41 kJ/mol。相同温度下, 在容积相同的两个恒温密闭容器中, 加入一定
24、量的反应物发生反应。相关数据如下: 容器编号起始时各物质物质的量/mol达平衡过程体系能量的变化COH2OCO2H21400放出热量: 32.8 kJ0014热量变化: Q下列说法中, 不正确的是() A. 容器中反应达平衡时, CO的转化率为80%B. 容器中CO的转化率等于容器中CO2的转化率C. 平衡时, 两容器中CO2的浓度相等D. 容器中CO反应速率等于H2O的反应速率【答案解析】答案: C解析:1 mol CO完全反应时放出的热量为41 kJ, 容器中反应放出的热量为32.8 kJ, 所以实际反应的CO的物质的量为0.8 mol, 中反应达平衡时, CO的转化率为80%; B项,
25、由可计算出化学平衡常数为1, 根据化学平衡常数可计算容器中CO2的平衡浓度, 从而计算出CO2的转化率为80%; D项, 用各物质表示的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比, 所以CO的反应速率等于H2O的反应速率; C项, 平衡时, 两容器中CO2的浓度不相等, 。例3 W、X、Y、Z、M、Q均为除稀有气体外的短周期元素, 其原子序数依次增大, X的最外层电子数是W的4倍, Z与M的最低负化合价相同, X、M在周期表中的位置如图所示。(1) X在周期表中的位置为, Q的元素名称为; (2) Z与W形成的4核离子的电子式为; (3) 由W、Y、Z、M组成的离子化合物在溶液中相互反应的离子方程
26、式为 ; (4) W2与Z2反应生成化合物甲, W2与Q2反应生成化合物乙。已知反应乙(g) +Z2(g) 甲(g) +Q2(g), 每生成1 mol Q2放热57.8 kJ。写出该反应的热化学方程式: ; (5) X、Y可分别与Z以原子个数比11形成化合物丙和丁。在催化剂存在的条件下, 丙与丁发生可逆反应, 生成单质Y2和另一种化合物戊。写出该反应的化学方程式, 该反应的平衡常数表达式为; (6) 将1 mol丙气体和1 mol丁气体充入一装有催化剂的恒压容器中, 充分反应达平衡后: 若气体体积较原来减少23%, 则丁的转化率为; 已知该反应的DH 0, 则升高温度, 平衡常数K值将(填“变
27、大” “变小” 或“不变”); 若仅将压强增大为原来的2倍, 再次达平衡后, 混合气体中丁的体积分数将(填“变大” “变小” 或“不变”) 。 【答案解析】答案:(1) 第二周期A族氯元素(2) (3) S+2H+ SO2+H2O或HS+H+ SO2+H2O(其他合理答案也可)(4) 2HCl(g) +O2(g) H2O(g) +Cl2(g)H=-57.8 kJ/mol或写为: 4HCl(g) +O2(g) 2H2O(g) +2Cl2(g)H=-115.6 kJ/mol(5) 2CO+2NO N2+2CO2K=(6) 92%变小变小解析:由于W、X、Y、Z、M、Q为除稀有气体外的短周期元素,
28、且X的最外层电子数是W的4倍, 则X只能是碳元素。Y、Z、M、Q依次是氮元素、氧元素、硫元素、氯元素。Z与W能形成4核离子, 说明W不是锂元素而是氢元素。(6) 设转化的NO的物质的量为x2CO+2NO N2+2CO2n2 mol1 molx223% mol=x=0.92 molNO的转化率为100%=92%。例4氮元素的化合物种类繁多, 性质也各不相同。(1) NO2有较强的氧化性, 能将SO2氧化生成SO3, 本身被还原为NO, 已知下列两反应过程中能量变化如图所示: 图1图2则NO2氧化SO2的热化学方程式为。 (2) 在2 L密闭容器中放入1 mol氨气, 在一定温度下进行反应: 2N
29、H3(g) N2(g) +3H2(g), 反应时间(t) 与容器内气体总压强(p) 的数据见下表: 时间t/min012345总压强p/11100 kPa55.66.46.877则平衡时氨气的转化率为。 (3) 肼(N2H4) 又称联氨, 是一种可燃性的液体, 可用作火箭燃料。在空气中完全燃烧生成氮气, 当反应转移0.2 mol电子时, 生成的气体在标准状况下的体积为。联氨溶于水可以发生与氨水类似的电离, 试写出联氨在水溶液中的电离方程式: (写一步即可) 。 (4) N在溶液中能发生水解反应。在25 时, 0.1 mol/L氯化铵溶液中由水电离出的氢离子浓度为110-5 mol/L, 则在该
30、温度下此溶液中氨水的电离平衡常数Kb(NH3H2O) =。 【答案解析】答案:(1) NO2(g) +SO2(g) SO3(g) +NO(g)H=-41.8 kJ/mol(2) 40%(3) 1.12 LN2H4+H2O N2+OH-(4) 110-5 mol/L解析:(1) 根据题图1可得: 2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g)H=-196.6 kJ/mol, 根据题图2可得: 2NO(g) +O2(g) 2NO2(g)H=-113.0 kJ/mol, 根据盖斯定律可得NO2(g) +SO2(g) SO3(g) +NO(g)H=-41.8 kJ/mol。(2) 气体的压强之比等于物质
31、的量之比, 根据“三段式” 进行计算, 设氨气的转化率为x2NH3(g) N2(g) +3H2(g)起始物质的量(mol)100转化物质的量(mol)x0.5x1.5x平衡物质的量(mol)1-x0.5x1.5x1(1+x) =57, 解得x=40%。(3) 联氨溶于水可以发生与氨水类似的电离, N2H4与H+形成配位键, 所以电离方程式为N2H4+H2O N2+OH-。(4) c(OH-) =KW/c(H+) =10-9 mol/L, c(NH3H2O) =c(H+) =10-5 mol/L, 所以Kb(NH3H2O) =110-5专题三 常见元素及其化合物一 非金属及其化合物一、硅:地壳中
32、含量26.3,次于氧。位第3周期,第A族碳的下方。Si最外层4个电子,四价的化合物。 二、二氧化硅(SiO2) :天然存在的二氧化硅称为硅石,包括结晶形和无定形。二氧化硅晶体为立体网状结构,基本单元是SiO4(玛瑙饰物,石英坩埚,光导纤维) 物理:熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好 化学:化学稳定性好、除HF外一般不与其他酸反应,可以与强碱(NaOH)反应,是酸性氧化物,在一定的条件下能与碱性氧化物反应 SiO24HF = SiF4 2H2O (不能用玻璃瓶装HF,装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。)SiO2CaO =(高温) CaSiO3 SiO22NaOH = Na2Si
33、O3H2O 三、硅酸(H2SiO3):酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小Na2SiO32HCl = H2SiO3(胶体)2NaCl 硅胶多孔疏松,可作干燥剂,催化剂的载体。四、硅酸盐 :由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称,一般不溶于水(Na2SiO3 、K2SiO3除外)。最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3:可溶,其水溶液称作水玻璃。常用硅酸盐产品:玻璃、陶瓷、水泥 五、硅单质 :晶体硅结构类似于金刚石,有金属光泽的灰黑色固体,熔点高(1410),硬度大,较脆,常温下化学性质不活泼,是良好的半导体。应用:半导体晶体管及芯片、光电池六、氯元素:位第三周期第A族,容易得到一个电子形成氯离子Cl,氯元
34、素在自然界中以化合态存在。 七、氯气 物理性质:黄绿色气体,有刺激性气味、可溶于水、加压和降温条件下可变为液态(液氯)和固态。 制法:MnO24HCl(浓)= MnCl22H2OCl2(闻法)化学性质:很活泼,有毒,有氧化性,能与大多数金属化合生成金属氯化物(盐)。也能与非金属反应: 2NaCl2 =(点燃) 2NaCl 2Fe3Cl2=(点燃) 2FeCl3 CuCl2=(点燃) CuCl2 Cl2H2 =(点燃) 2HCl (现象:发出苍白色火焰,生成大量白雾。)燃烧不一定有氧气参加,物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。燃烧的本质是剧烈的氧化还原反应,所有发光放热的剧烈化学反应都称为燃烧。
35、Cl2的用途: (84页)自来水杀菌消毒Cl2H2O = HClHClO 2HClO =(光照) 2HClO2 1体积的水溶解2体积的氯气形成的溶液为氯水,为浅黄绿色。其中次氯酸HClO有强氧化性和漂泊性,起主要的消毒漂白作用。次氯酸有弱酸性,不稳定,光照或加热分解,因此久置氯水会失效。 制漂白液、漂白粉和漂粉精 制漂白液 Cl22NaOH=NaClNaClOH2O ,其有效成分NaClO比HClO稳定多,可长期存放制漂白粉(有效氯35)和漂粉精(充分反应有效氯70) 2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O 用于提纯Si、Ge、Ti等半导体和钛 八、氯离子的检验 :使用硝
36、酸银溶液,并用稀硝酸排除干扰离子(CO32、SO32) 九、二氧化硫 :SO2 =(点燃) SO2物理性质:无色、刺激性气味、容易液化,易溶于水(1:40体积比) 化学性质:有毒,溶于水与水反应生成亚硫酸H2SO3,形成的溶液酸性,有漂白作用,遇热会变回原来颜色。这是因为H2SO3不稳定,会分解回水和SO2, 因此这个化合和分解的过程可以同时进行,为可逆反应。 十、NO和NO2:N2O2=(高温或放电)2NO(很不稳定,在常温下遇氧气生成二氧化氮) 2NOO2=2NO2 NO:无色气体,空气中的污染物;NO2:红棕色气体、刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水,并与水反应: 3 NO2H2O =
37、2HNO3NO (这是工业制硝酸的方法)十一、氨气及铵盐氨气的性质:无色气体,刺激性气味、密度小于空气、极易溶于水(且快)可作红色喷泉实验。铵盐的性质:易溶于水(很多化肥都是铵盐),受热易分解,放出氨气: NH4Cl=NH3HCl NH4HCO3=NH3H2OCO2 可以用于实验室制取氨气:(干燥铵盐与和碱固体混合加热) NH4NO3NaOH=NaNO3H2ONH3 2NH4ClCa(OH)2=CaCl22H2O2NH3(向下排空气法收集,红色石蕊试纸验是否收集满。)十二、硫酸 物理性质:无色粘稠油状液体,不挥发,沸点高,密度比水大。 化学性质:具有酸的通性,浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性
38、。是强氧化剂。十一、硝酸物理性质:无色液体,易挥发,沸点较低,密度比水大。 化学性质:具有一般酸的通性,浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂。能氧化排在氢后面的金属,但不放出氢气。浓硫酸和浓硝酸钝化某些金属(如铁和铝),铁铝容器可以盛装冷的浓硫酸和浓硝酸。二金属元素及其化合物一、 金属活动性NaMgAlFe。 二、金属一般比较活泼,容易与O2反应而生成氧化物,可以与酸溶液反应而生成H2,特别活泼的如Na等可以与H2O发生反应置换出H2,特殊金属如Al可以与碱溶液反应而得到H2。Na与盐溶液反应,过氧化钠三、 A12O3为两性氧化物,Al(OH)3为两性氢氧化物,都既可以与强酸反应生成盐和水,也可以与强碱
39、反应生成盐和水。四、Na2CO3和NaHCO3比较 碳酸钠碳酸氢钠俗名纯碱或苏打小苏打色态白色晶体细小白色晶体水溶性易溶于水,溶液呈碱性使酚酞变红易溶于水(但比Na2CO3溶解度小)溶液呈碱性(酚酞变浅红)热稳定性较稳定,受热难分解受热易分解2NaHCO3=Na2CO3CO2H2O与酸反应 CO32H=H CO3HCO32H=CO2H2O 相同条件下放出CO2的速度NaHCO3比Na2CO3快与碱反应 Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH NaHCO3NaOH= Na2CO3H2O与H2O和CO2Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3 不反应与盐反应CaCl2Na2CO3=CaC
40、O32NaCl不反应主要用途玻璃、造纸、制皂、洗涤发酵、医药、灭火器五、Fe (59/60/61页)六、合金:两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一起而形成的具有金属特性的物质。 合金的特点;硬度一般比成分金属大而熔点比成分金属低,用途比纯金属要广泛。 例题分析例1煤气化是有效利用化石能源的手段之一, 有关反应如下: C+H2O CO+H2CO+H2O CO2+H2获得的气体称为水煤气。某研究性学习小组为探究气体的成分进行了如下实验: 【实验】使水蒸气通过灼热的焦炭, 收集反应后流出的气体。【提出假设】对气体的成分提出了三种假设。假设1: 该气体是CO、H2。假设2: 该气体是CO、H
41、2、H2O。(1) 假设3: 。 【设计实验方案, 验证假设】他们拟用下图中提供的仪器, 选择必要的试剂, 设计一个实验, 验证上述假设(加热装置和导管等在图中略去, 实验前装置内部的空气已经排尽) 。(2) 按气流从左至右连接各仪器, 用图中小写字母表示接口的连接顺序(仪器可重复使用): 混合气dcij ij。 (3) 仪器A中需加入的试剂是, 其中可能发生反应的化学方程式是。 (4) 仪器B中需加入试剂的名称是, 其作用是。 【思考与交流】(5) 本实验的尾气需要处理, 处理的方法为 。 (6) 某同学认为增加焦炭的量可以提高化学反应的速率, 你是否同意他的说法, 并简述理由 。 【答案解
42、析】答案:(1) 该气体是CO、H2、H2O、CO2(2) 混合气dcijhgijefabdcij(3) 氧化铜(或CuO或其他合理答案)CuO+H2Cu+H2O(或其他合理答案), CuO+COCu+CO2(或其他合理答案)(4) 无水硫酸铜检验H2O(g)(5) 在装置最后的导气管口放一燃着的酒精灯将气体燃烧后排放(或在装置最后的导气管口连一塑料球胆, 其他方法合理也可)(6) 不同意, 因为焦炭是固体, 增加它的量并不能增大焦炭的浓度, 不会提高化学反应的速率解析:(1) 可能CO、H2、CO2、H2O四种气体均有。(2) 分析实验装置及实验目的可得出答案。装置A中应装入CuO等检验H2
43、或CO; 装置B中应装入无水硫酸铜, 检验H2O(g); 装置C用来除H2O(g); 装置D用来除CO2; 装置E用来检验CO2。应首先检验有无H2O(g), 再检验有无CO2, 故混合气dcijhgij。再通过装置C干燥, 再依次通过装置A、B、E, 检验原混合气中是否有H2或CO或H2和CO即可, 若装置B中的无水硫酸铜变蓝, 则证明原混合气中有H2, 否则没有H2; 若装置E中澄清石灰水变浑浊, 证明原混合气中有CO, 否则没有CO。(5) 要处理的是H2、CO, 故可在装置最后的导气管口放一燃着的酒精灯将气体燃烧后排放, 也可将尾气收集在球胆中。(6) 增加焦炭(固体) 的量并没有增大
44、其浓度, 不能提高化学反应的速率。例2某化学小组用下列装置对铁及其化合物的性质进行探究, 回答有关问题: (1) 该小组同学想制得氢氧化亚铁并保存较长时间, 用图所示装置进行操作。某同学的操作是: 先夹紧止水夹a, 再使A管中开始反应, 实验中在B管中观察到的现象是 。 为达到实验目的, 正确的操作是 , B管中发生反应的离子方程式是。 (2) 当上述装置的实验结束后, 取A管内反应所得的溶液, 隔绝空气小心蒸干后得到FeSO4, 再高温煅烧(有关装置和操作均已略去), 最后留下红棕色固体, 将分解时产生的气体按图所示依次通过洗气装置, 结果试管甲内出现白色沉淀, 试管乙内品红溶液红色褪去,
45、回答: 用化学方程式表示试管甲内产生白色沉淀的原因。 为验证红棕色固体的成分, 可进行的操作为。 图中丙装置的作用是。 根据实验现象写出A管内溶液蒸干后, 在高温煅烧分解时所发生的化学反应方程式。 【答案解析】答案:(1) A中溶液进入B中, 开始产生白色沉淀, 然后变成灰绿色, 最后变成红褐色打开止水夹a, 使A管中反应一段时间至从B中出来的气体纯净后再夹紧止水夹aFe2+2OH- Fe(OH) 2(2) SO3+H2O H2SO4, H2SO4+BaCl2 BaSO4+2HCl (或SO3+H2O+BaCl2 BaSO4+2HCl)取固体溶于盐酸后, 再滴加KSCN溶液, 观察到溶液变红色
46、吸收SO22FeSO4 Fe2O3+SO3+SO2解析:(1) 先夹紧止水夹a, 反应产生的H2将A中溶液压入B中, 由于A、B装置中有空气, Fe(OH) 2迅速被氧化, 现象是开始产生白色沉淀, 然后变为灰绿色, 最后变成红褐色。为达到实验目的, 首先要将装置中的空气排出, 可以利用Fe与H2SO4反应产生的氢气排出空气, 具体操作是打开止水夹a, 使A管反应一段时间至从B中出来的气体纯净后再夹紧止水夹a。B管中反应的离子方程式是Fe2+2OH- Fe(OH) 2。(2) 由题意知Fe元素化合价升高, 只能是硫元素化合价降低, 根据实验现象可知生成物中有SO2、SO3、Fe2O3, 可得化
47、学方程式2FeSO4 Fe2O3+SO3+SO2。例3A、J是日常生活中常见的两种金属, 这两种金属和NaOH溶液组成原电池, A作负极; F常温下是气体, 各物质有以下的转化关系(部分产物及条件略去) 。回答以下问题: (1) A的原子结构示意图为, M的化学式为。 (2) A与NaOH溶液反应的离子方程式为。 (3) 写出的化学方程式: 。 (4) 含A元素的某盐X常作净水剂, X做焰色反应时, 透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色。X的水溶液与NaHCO3溶液混合, 反应的离子方程式为。 【答案解析】答案:(1) FeS(2) 2Al+2OH-+2H2O 2Al+3H2(3) 4NH3+5O2
48、4NO+6H2O(4) Al3+3HC Al(OH) 3+3CO2解析:A、J是日常生活中常见的两种金属, 这两种金属和NaOH溶液组成原电池, A作负极, 则A为铝; 结合流程图知, C为偏铝酸钠, E为氢氧化铝, H为氧化铝, J为铁, M为硫化亚铁, D为氢气, F为氮气, G为氨气, I为一氧化氮, K为二氧化氮, L为硝酸。(1) 铝的原子结构示意图为, 硫化亚铁的化学式为FeS; (2) 铝与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O 2Al+3H2; (3) 反应为氨的催化氧化, 化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O; (4) 含铝元素的某盐X常作净水剂,
49、 X做焰色反应时, 透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色, 说明X为明矾, 其水溶液与NaHCO3溶液混合, 反应的离子方程式为Al3+3HC Al(OH) 3+3CO2。专题四 有机化学基础1、 重要的物理性质1有机物的溶解性(1)难溶于水的有:各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的(指分子中碳原子数目较多的,下同)醇、醛、羧酸等。(2)易溶于水的有:低级的一般指N(C)4醇、(醚)、醛、(酮)、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。(它们都能与水形成氢键)。(3)具有特殊溶解性的: 乙醇是一种很好的溶剂,既能溶解许多无机物,又能溶解许多有机物,所以常用乙醇来溶解植物色素或其中的药用成分
50、,也常用乙醇作为反应的溶剂,使参加反应的有机物和无机物均能溶解,增大接触面积,提高反应速率。例如,在油脂的皂化反应中,加入乙醇既能溶解NaOH,又能溶解油脂,让它们在均相(同一溶剂的溶液)中充分接触,加快反应速率,提高反应限度。 苯酚:室温下,在水中的溶解度是9.3g(属可溶),易溶于乙醇等有机溶剂,当温度高于65时,能与水混溶,冷却后分层,上层为苯酚的水溶液,下层为水的苯酚溶液,振荡后形成乳浊液。苯酚易溶于碱溶液和纯碱溶液,这是因为生成了易溶性的钠盐。 乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中更加难溶,同时饱和碳酸钠溶液还能通过反应吸收挥发出的乙酸,溶解吸收挥发出的乙醇,便于闻到乙酸乙酯的香味。 有的淀粉
51、、蛋白质可溶于水形成胶体。蛋白质在浓轻金属盐(包括铵盐)溶液中溶解度减小,会析出(即盐析,皂化反应中也有此操作)。但在稀轻金属盐(包括铵盐)溶液中,蛋白质的溶解度反而增大。线型和部分支链型高聚物可溶于某些有机溶剂,而体型则难溶于有机溶剂。 氢氧化铜悬浊液可溶于多羟基化合物的溶液中,如甘油、葡萄糖溶液等,形成绛蓝色溶液。2有机物的密度(1)小于水的密度,且与水(溶液)分层的有:各类烃、一氯代烃、酯(包括油脂)(2)大于水的密度,且与水(溶液)分层的有:多氯代烃、溴代烃(溴苯等)、碘代烃、硝基苯3有机物的状态常温常压(1个大气压、20左右)(1)气态: 烃类:一般N(C)4的各类烃注意:新戊烷C(CH3)4亦为气态 衍生物类:一氯甲烷(CH3Cl,沸点为-24.2)氟里昂(CCl2F2,沸点为-29.8)氯乙烯(CH2=CHCl,沸点为-13.9)甲醛(HCHO,沸点为-21)氯乙烷(CH3CH2Cl,沸点为12.3)一溴甲烷(CH3Br,沸点为3.6)四氟乙烯(CF2=CF2,沸点为-76.3)甲醚(CH3OCH3,沸点为-23)甲乙醚(CH3OC2H5,沸点为10.8)环氧乙烷( ,沸点为13.5)(2)液态:一般N(C)在516的烃及绝大多数低级衍生物。如,己烷CH3(CH2)4CH3
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