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文档简介
2025全国高考二轮化学第2篇第二讲高考与大学知识的衔接高考充电5常考过渡金属元素一、铬(Cr)1.铬比较活泼,铬在冷的浓硝酸中“钝化”。铬能溶于稀盐酸、稀硫酸,开始生成蓝色的Cr2+溶液,而后被空气中的氧气氧化成绿色的Cr3+溶液,Cr3+比Cr2+稳定:Cr+2HCl=CrCl2+H2↑4CrCl2+4HCl+O2=4CrCl3+2H2O2.铬元素显+6价有CrOeq\o\al(2-,4)和Cr2Oeq\o\al(2-,7)两种存在形式,在溶液中两者可以相互转化:2CrOeq\o\al(2-,4)(黄)+2H+Cr2Oeq\o\al(2-,7)(橙)+H2O3.常利用CrOeq\o\al(2-,4)与Ag+、Pb2+等金属离子反应生成难溶性铬酸盐:Ag2CrO4(砖红色)、PbCrO4(黄色),来进行沉淀滴定。4.K2Cr2O7具有强氧化性,通常用硫酸酸化,增强氧化性。在冷的溶液中,K2Cr2O7可以氧化H2S、H2SO3、HI:Cr2Oeq\o\al(2-,7)+3H2S+8H+=2Cr3++3S↓+7H2OCr2Oeq\o\al(2-,7)+3H2SO3+2H+=2Cr3++3SOeq\o\al(2-,4)+4H2OCr2Oeq\o\al(2-,7)+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O加热时,K2Cr2O7和浓盐酸反应,产生氯气:K2Cr2O7+14HCl(浓)eq\o(=,\s\up9(△))2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O在分析化学中,常用K2Cr2O7来测定铁元素的含量。二、锰(Mn)1.锰能溶于盐酸或硫酸生成Mn2+和H2:Mn+2H+=Mn2++H2↑2.在碱性环境中,Mn2+极易被氧化成Mn4+的化合物:2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)23.Mn2+很稳定。在酸性环境中,只有强氧化剂如(NH4)2S2O8、NaBiO3等才可将其氧化成MnOeq\o\al(-,4):2Mn2++5S2Oeq\o\al(2-,8)+8H2Oeq\o(=,\s\up9(△))2MnOeq\o\al(-,4)+10SOeq\o\al(2-,4)+16H+2Mn2++5BiOeq\o\al(-,3)+14H+eq\o(=,\s\up9(△))2MnOeq\o\al(-,4)+5Bi3++7H2O4.在熔融碱中,MnO2被空气氧化生成K2MnO4:2MnO2+O2+4KOHeq\o(=,\s\up9(熔融))2K2MnO4(深绿色)+2H2O5.在酸性、中性及弱碱性环境中,K2MnO4发生歧化反应,生成MnO2和MnOeq\o\al(-,4)。6.锰酸钾是制备高锰酸钾的中间体:2MnOeq\o\al(2-,4)+2H2Oeq\o(=,\s\up9(电解))2MnOeq\o\al(-,4)+2OH-+H2↑7.KMnO4是深紫色晶体,是强氧化剂,与还原剂反应所得产物因溶液酸碱性不同而异。酸性:2MnOeq\o\al(-,4)+5SOeq\o\al(2-,3)+6H+=2Mn2++5SOeq\o\al(2-,4)+3H2O近中性:2MnOeq\o\al(-,4)+3SOeq\o\al(2-,3)+H2O=2MnO2↓+3SOeq\o\al(2-,4)+2OH-碱性:2MnOeq\o\al(-,4)+SOeq\o\al(2-,3)+2OH-=SOeq\o\al(2-,4)+2MnOeq\o\al(2-,4)+H2O在酸性溶液中KMnO4氧化性最强。常用硫酸酸化来增强其氧化性,而不能用盐酸。三、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)铁、钴、镍是第四周期第一过渡系中的三种元素。它们的性质非常相似,故称铁系元素。Fe2+、Fe3+、Co3+与常见的配体(如CN-)会形成六配位数的配位离子{如[Fe(CN)6]3-};而Ni2+与常见的配体(如NH3)会形成四配位数的配位离子{如[Ni(NH3)4]2+}。1.铁(Fe)(1)铁主要有+2、+3、+6三种价态。在酸性溶液中,FeOeq\o\al(2-,4)是一种很强的氧化剂,一般的氧化剂很难把Fe3+氧化成FeOeq\o\al(2-,4)。但在强碱性介质中,三价铁却能被一些氧化剂(如NaClO)氧化成紫红色的高铁酸盐溶液:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeOeq\o\al(2-,4)+3Cl-+5H2OFe2O3、KNO3和KOH混合加热共熔,也能生成紫红色高铁酸钾:Fe2O3+3KNO3+4KOHeq\o(=,\s\up9(△))2K2FeO4+3KNO2+2H2O(2)FeOeq\o\al(2-,4)溶液进行酸化时,会迅速分解成Fe3+:4FeOeq\o\al(2-,4)+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O(3)铁氰配合物:Fe2+和Fe3+都能与CN-形成稳定的铁氰配合物。Fe2+先与KCN溶液生成Fe(CN)2沉淀,KCN过量则沉淀溶解:FeSO4+2KCN=Fe(CN)2↓+K2SO4Fe(CN)2+4KCN=K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾)Fe3+与K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾)反应生成蓝色沉淀:K++Fe3++[Fe(CN)6]4-=KFe[Fe(CN)6]↓Fe3+与K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)反应生成蓝色沉淀:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓2.钴(Co)和镍(Ni)(1)钴、镍的氧化物和氢氧化物中的金属元素价态一般为+2价、+3价,+3价的化合物具有较强的氧化性:2Co(OH)3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+6H2O(2)钴与氯气反应生成二氯化钴。二氯化钴含结晶水数目不同而呈现不同颜色:eq\o(CoCl2·6H2O,\s\do17(粉红))eq\o(,\s\up9(325K))eq\o(CoCl2·2H2O,\s\do17(紫红))eq\o(,\s\up9(363K))eq\o(CoCl2·H2O,\s\do17(蓝紫))eq\o(,\s\up9(393K))eq\o(CoCl2,\s\do17(蓝色))蓝色无水二氯化钴在潮湿的空气中会逐渐变成粉红色,这一性质可用在作干燥剂的硅胶中。四、铜(Cu)1.Cu元素一般有+1、+2价。氧化亚铜是红色,氧化铜是黑色。2.Cu2+与常见配位体(NH3、乙二胺等)会形成四配位数的配位离子:[Cu(NH3)4]2+(深蓝色)、。3.2Cu2++4I-=2CuI↓+I24.Cu+CuCl2=2CuCl5.碘量法测定Cu2+:2Cu2+~2S2Oeq\o\al(2-,3)~2I-~I2第三讲高考常考热点物质热点1二氧化氯与亚氯酸钠一、氧化氯(ClO2)ClO2是国际上公认的新一代广谱,高效安全,环保的杀菌消毒剂。1.性质与用途有毒性,熔点:-59℃,沸点:11℃,气体呈黄绿色,极易溶于水,在碱性溶液中剧烈反应生成亚氯酸盐和氯酸盐。ClO2不稳定,受热(85℃以上)或见光易分解,引起爆炸。常压下,当体积分数大于15%或水中浓度大于30%易爆炸,在生产和使用时必须用稀有气体或空气等进行稀释,同时要避免光照、震动等。ClO2主要用作污水杀菌消毒和纸浆漂白。2.工业制法(1)甲醇还原法:4NaClO3+CH3OH+4H2SO4eq\o(=,\s\up9(50~60℃))4ClO2↑+HCOOH+4NaHSO4+3H2O(2)盐酸法:2NaClO3+4HCl=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O3.实验室制法2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2↑+2NaHSO4ClO2易溶于H2O,不与水反应,一般储存在冰水中。4.ClO2可除去水中的Mn2+、Fe2+、H2S2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl-+12H+ClO2+5Fe2++13H2O=5Fe(OH)3↓+Cl-+11H+2ClO2+5H2S=5S↓+4H2O+2Cl-+2H+5.ClO2水溶液中ClO2含量的测定原理:ClO2水溶液用稀硫酸酸化,再与一定浓度一定体积的碘化钾溶液反应,最后用硫代硫酸钠标准液滴定至蓝色消失。发生的反应:2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI定量关系:2ClO2~5I2~10Na2S2O3二、亚氯酸钠(NaClO2)1.制备2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O2.装置[考题展示]例1二氧化氯是一种常用的饮用水消毒剂。(1)ClO2分子中的键角约为120°。ClO2易溶于水的原因是__________________________________________________________。ClO2得到一个电子后形成ClOeq\o\al(-,2),ClOeq\o\al(-,2)的空间结构是________。(2)某ClO2泡腾片的有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3,其溶于水时反应可得到ClO2溶液,并逸出大量气体。NaClO2和NaHSO4反应生成ClO2和Cl-的离子方程式为______________________________________________,逸出气体的主要成分是________(填化学式)。(3)ClO2消毒时会产生少量的ClOeq\o\al(-,2),可利用FeSO4将ClOeq\o\al(-,2)转化为Cl-除去。控制其他条件相同,ClOeq\o\al(-,2)去除率随温度变化如图所示。温度高于50℃时,ClOeq\o\al(-,2)去除率降低的可能原因是____________________________________________________________________________。(4)测定某水样中ClOeq\o\al(-,2)浓度的方法如下:量取25.00mL水样于碘量瓶中,加水稀释至50.00mL,加入稍过量KI溶液,再滴入适量稀硫酸,充分反应后,向混合液中滴加1mL淀粉溶液,用0.01000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。已知:ClOeq\o\al(-,2)+I-+H+→H2O+I2+Cl-(未配平)I2+S2Oeq\o\al(2-,3)→I-+S4Oeq\o\al(2-,6)(未配平)计算水样中ClOeq\o\al(-,2)的浓度(写出计算过程)。热点2高铁酸钾的制备1.实验室制备高铁酸钾3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O先制备高铁酸钠,再与KOH反应得到高铁酸钾。实验室制取高铁酸钠的装置图如下:因氯气与氢氧化钠也可以生成副产物氯酸钠,所以降低氯酸钠生成的措施:(1)通入N2,目的是稀释氯气的浓度。(2)搅拌,防止局部浓度过大。(3)还可以用冷水浴降低反应的温度,减缓反应的速率。2.工业上制备高铁酸钾(1)湿法(次氯酸盐氧化法):2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeOeq\o\al(2-,4)+3Cl-+5H2O(2)干法(熔融法):Fe2O3+3K2O2(熔融)eq\o(=,\s\up9(高温))2K2FeO4+K2O(3)电解法(阳极发生氧化反应):Fe-6e-+8OH-=FeOeq\o\al(2-,4)+4H2O[考题展示]例2高铁酸钾(K2FeO4)为高效净水剂,紫色固体,易溶于水,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性溶液中完全、快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。某实验小组制备高铁酸钾并探究其性质。(1)制备K2FeO4(夹持装置略)①装置B中所用试剂为______________。②C中得到紫色固体和溶液,C中发生的主要反应为____________________________________________________________________(用化学方程式表示)。(2)探究K2FeO4的性质取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,某同学设计了以下方案:取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。该方案并不完善,因为溶液变红的原因可能是______________________________________________,____________________________________(用离子方程式表示),重新设计实验方案,证明是K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2:将装置C中混合物过滤,____________________________________________________________________________________________________________________________________________。[实验中必须使用的试剂:盐酸、KOH溶液、淀粉碘化钾试纸]热点3联氨——肼(N2H4)1.结构整合联氨又称肼,它可看成是氨分子中的一个氢原子被氨基所取代的衍生物。由于两个N原子上的孤电子对相互排斥,使得N—N键能减小。氮元素的化合价是-2,联氨分子为极性分子,其电子式为__,氮原子的杂化方式为________。16g联氨中含有σ键的数目是__________mol。2.性质(1)物理性质:纯净联氨是无色高吸湿性的液体,熔点为275K,沸点为387K,联氨能与水、甲醇、乙醇等混溶的原因是______________________________________________________________。(2)化学性质①弱碱性联氨的水溶液呈碱性,其碱性的机理与氨水相似,其强度比氨水弱。联氨的水溶液呈碱性的原因是______________________________(用离子方程式表示,下同)。N2H6SO4的水溶液呈酸性,理由是__________________________________。②氧化性与还原性N2H4中N元素显-2价,既有氧化性又有还原性,在酸性溶液中以氧化性为主,被还原的产物是NHeq\o\al(+,4),但大多数氧化反应的速率都很慢。在碱性溶液中以还原性为主,被氧化的产物一般是N2,通常总是把联氨用作强还原剂。Ⅰ.发射火箭时肼(N2H4)为燃料,二氧化氮作氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。已知4gN2H4(g)在上述反应中放出71kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:______________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.联氨-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的氢氧化钾溶液。该电池放电时,正极的电极反应式为____________________________,负极的电极反应式为____________________________________。③配位性质因为N2H4中N原子有孤电子对,所以N2H4可作配体形成配合物。例如:Co3++6N2H4=[Co(N2H4)6]3+Pt2++2NH3+2N2H4=[Pt(NH3)2(N2H4)2]2+配合物[Co(N2H4)6]Cl3的中心离子是________,配体是________,配位原子是______,配位数为______。3.制备水合肼(N2H4·H2O)联氨的常见制备方法主要有以下两种:[方法Ⅰ]联氨的工业生产常用氨和次氯酸钠为原料生产水合肼:Cl2eq\o(→,\s\up9(NaOH溶液))NaClO溶液eq\o(→,\s\up9(NH3+H2O))N2H4·H2O反应的化学方程式:2NH3+NaClO=________________________。[注意事项]①水合肼的还原性大于氨,所以水合肼更容易被次氯酸钠氧化:N2H4·H2O+2NaClO=N2↑+2NaCl+3H2O。为了抑制副反应的发生,氨应过量,氨气先通入水里,再滴加次氯酸钠。②氯气与氢氧化钠反应是放热反应,所以应控制氯气的通入速率,防止温度过高生成氯酸钠,一般采用冰水浴。[方法Ⅱ]目前普遍采用的是尿素法生产水合肼:尿素、次氯酸钠和氢氧化钠溶液反应的化学方程式为CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=N2H4·H2O+Na2CO3+NaCl[考题展示]例3水合肼(N2H4·H2O)是无色、有强还原性的液体,能与水、醇任意混合,不溶于乙醚和氯仿。实验室制备水合肼的原理为2NaOH+CO(NH2)2+NaClO=Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl,据此,某学生设计了下列实验。已知:①NaClO受热易分解为NaCl和NaClO3;②N2H4·H2O的沸点约118℃。Ⅰ.制备NaClO溶液(如图1)图1(1)用烧碱固体配制30%NaOH溶液时,所需玻璃仪器除玻璃棒外还有________(填字母)。A.容量瓶 B.移液管C.烧杯 D.量筒(2)B中的长颈漏斗和C中的玻璃管a在实验中的作用相同,均为____________。C中用冰水浴控制温度在25℃以下,其主要目的是__________________________________________________。Ⅱ.制取水合肼(如图2)图2(3)实验中要滴入NaClO溶液__________(填“需要”或“不需要”)打开玻璃塞b。(4)反应过程中,若将CO(NH2)2滴加到NaClO中,将会产生大量氮气,降低水合肼的产率,原因是______________________________________________________(用化学方程式表示)。充分反应后,把“装置”内的溶液经过________(填操作)处理,即可得到水合肼的粗产品。Ⅲ.定量测定(5)称取馏分0.20g,加水配成20.00mL溶液,在一定条件下,用0.30mol/LI2的标准液进行滴定。①滴定时,用______________(填仪器名称)装标准液。②水合肼与I2反应的化学方程式为________________________________________。③实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL,则馏分中N2H4·H2O的质量分数为__________。热点4有关锂电池1980年,古迪纳夫发明了钴酸锂材料,这种材料的结构可以使锂离子在其中快速移动。以下图示说明锂电池的工作原理:锂离子电池的反应式LixC6+Li1-xCoO2eq\o(,\s\up9(放电),\s\do7(充电))C6+LiCoO2(x<1)放电时充电时电池充电时,LiCoO2中的Li+穿过聚丙烯微孔薄膜向左迁移并嵌入石墨(C6表示)。主题二考前回归回归1化学(或离子)方程式类型1常考易错的化学方程式1.Na在空气中加热:2Na+O2eq\o(=,\s\up9(△))Na2O22.2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O23.氯气的工业制法(氯碱工业):2NaCl+2H2Oeq\o(=,\s\up9(电解))2NaOH+Cl2↑+H2↑4.工业制钠:2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up9(电解))2Na+Cl2↑5.工业制镁:MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up9(电解))Mg+Cl2↑6.工业制铝:2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up9(电解),\s\do5(冰晶石))4Al+3O2↑7.侯德榜制碱原理:①NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓②2NaHCO3eq\o(=,\s\up9(△))Na2CO3+CO2↑+H2O8.2Mg+CO2eq\o(=,\s\up9(点燃))2MgO+C9.3Fe+4H2O(g)eq\o(=,\s\up9(高温))Fe3O4+4H210.过量的Fe在氯气中加热只能生成FeCl3:2Fe+3Cl2eq\o(=,\s\up9(△))2FeCl311.3Fe+2O2eq\o(=,\s\up9(点燃))Fe3O412.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)313.工业制漂白粉:2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O14.漂白粉失效:①Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO②2HClOeq\o(=,\s\up9(光照))2HCl+O2↑15.硫和过量氧气反应只能生成SO2:S+O2eq\o(=,\s\up9(点燃))SO216.SO2+H2O2=H2SO417.2H2S+SO2=2H2O+3S↓18.工业制硫酸:①4FeS2+11O2eq\o(=,\s\up9(高温))2Fe2O3+8SO2②2SO2+O2eq\o(,\s\up9(催化剂),\s\do5(△))2SO3③SO3+H2O=H2SO419.Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO320.2H2SO3+O2=2H2SO421.实验室制SO2:H2SO4(浓)+Na2SO3=Na2SO4+H2O+SO2↑22.8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl(白烟)23.工业制硝酸:①4NH3+5O2eq\o(=,\s\up9(催化剂),\s\do5(△))4NO+6H2O②2NO+O2=2NO2③3NO2+H2O=2HNO3+NO24.4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up9(光照))4NO2↑+O2↑+2H2O25.工业制粗硅:SiO2+2Ceq\o(=,\s\up9(高温))Si+2CO↑粗硅提纯:Si+3HCleq\o(=,\s\up9(300℃))SiHCl3+H2、SiHCl3+H2eq\o(=,\s\up9(1100℃))Si+3HCl26.工业制玻璃:①SiO2+Na2CO3eq\o(=,\s\up9(高温))Na2SiO3+CO2↑②SiO2+CaCO3eq\o(=,\s\up9(高温))CaSiO3+CO2↑27.蚀刻玻璃:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O28.CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHeq\o(→,\s\up9(△))CH3COONa+Cu2O↓+3H2O29.CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHeq\o(→,\s\up9(△))CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O类型2常考易错的离子方程式1.2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑2.向NaOH溶液中通入少量CO2:2OH-+CO2(少量)=COeq\o\al(2-,3)+H2O向NaOH溶液中通入过量CO2:OH-+CO2(过量)=HCOeq\o\al(-,3)3.HCOeq\o\al(-,3)+OH-=COeq\o\al(2-,3)+H2O4.NaHCO3溶液中滴加过量的澄清石灰水:HCOeq\o\al(-,3)(少量)+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O澄清石灰水中滴加过量的NaHCO3溶液:2HCOeq\o\al(-,3)(过量)+Ca2++2OH-=CaCO3↓+2H2O+COeq\o\al(2-,3)5.电解饱和食盐水(氯碱工业):2Cl-+2H2Oeq\o(=,\s\up9(电解))2OH-+Cl2↑+H2↑6.2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑7.Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-8.向AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NHeq\o\al(+,4)9.向Na[Al(OH)4]溶液中通入CO2气体:2[Al(OH)4]-+CO2(少量)=2Al(OH)3↓+COeq\o\al(2-,3)+H2O[Al(OH)4]-+CO2(过量)=Al(OH)3↓+HCOeq\o\al(-,3)10.3[Al(OH)4]-+Al3+=4Al(OH)3↓11.泡沫灭火器工作原理:Al3++3HCOeq\o\al(-,3)=Al(OH)3↓+3CO2↑12.明矾净水原理:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+13.2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O14.4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O15.5Fe2++MnOeq\o\al(-,4)+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O16.2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O17.2Fe3++2I-=2Fe2++I218.2Fe3++SO2+2H2O=4H++SOeq\o\al(2-,4)+2Fe2+19.2Fe3++H2S=S↓+2Fe2++2H+20.Fe3++3SCN-Fe(SCN)321.用NaOH吸收Cl2尾气:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O22.Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O23.3S+6OH-eq\o(=,\s\up9(△))2S2-+SOeq\o\al(2-,3)+3H2O24.Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SOeq\o\al(2-,4)25.Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SOeq\o\al(2-,4)26.I2+SO2+2H2O=4H++2I-+SOeq\o\al(2-,4)27.ClO-+SO2+H2O=Cl-+SOeq\o\al(2-,4)+2H+28.SO2使酸性KMnO4溶液褪色:2MnOeq\o\al(-,4)+5SO2+2H2O=2Mn2++5SOeq\o\al(2-,4)+4H+29.SO2+2NH3·H2O(过量)=SOeq\o\al(2-,3)+2NHeq\o\al(+,4)+H2OSO2(过量)+NH3·H2O=NHeq\o\al(+,4)+HSOeq\o\al(-,3)30.Ca2++2OH-+SO2(少量)=CaSO3↓+H2O31.SO2(足量)+HCOeq\o\al(-,3)=HSOeq\o\al(-,3)+CO232.SO2(少量)+2HCOeq\o\al(-,3)=SOeq\o\al(2-,3)+2CO2+H2O33.3NO2+H2O=2H++2NOeq\o\al(-,3)+NO34.氢氧化钠溶液吸收氮氧化合物尾气:NO+NO2+2OH-=2NOeq\o\al(-,2)+H2O2NO2+2OH-=NOeq\o\al(-,3)+NOeq\o\al(-,2)+H2O35.Fe和过量稀硝酸反应:Fe(少量)+4H++NOeq\o\al(-,3)=Fe3++NO↑+2H2O过量的铁和稀硝酸反应:3Fe(过量)+8H++2NOeq\o\al(-,3)=3Fe2++2NO↑+4H2O36.3Fe2++4H++NOeq\o\al(-,3)=3Fe3++NO↑+2H2O37.SiO2+2OH-=SiOeq\o\al(2-,3)+H2O38.向Na2SiO3溶液中通入少量二氧化碳:SiOeq\o\al(2-,3)+CO2(少量)+H2O=H2SiO3↓+COeq\o\al(2-,3)向Na2SiO3溶液中通入过量二氧化碳:SiOeq\o\al(2-,3)+2CO2(过量)+2H2O=H2SiO3↓+2HCOeq\o\al(-,3)39.Ag++2NH3·H2O(过量)=Ag(NH3)eq\o\al(+,2)+2H2O回归2教材核心实验类型1化学实验基础1.混合物的分离和提纯方法原理装置主要仪器注意事项过滤除去不溶性杂质漏斗、玻璃棒、烧杯一贴、二低、三靠蒸发加热使溶剂挥发而得到溶质__________、玻璃棒、酒精灯①蒸发过程中不断搅拌以免局部过热,当有__________________________,利用余热把剩余溶剂蒸干②灼烧固体不能用蒸发皿,需要用坩埚蒸馏(分馏)利用加热将溶液中不同沸点的组分分离____________、酒精灯、冷凝管、温度计、牛角管、锥形瓶①温度计水银球位于____________________②冷凝水从________进,从________出③加沸石(或碎瓷片),防止暴沸萃取和分液利用同一溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的差异来分离物质分液漏斗、烧杯①分液漏斗下端紧靠烧杯内壁②让下层液体从________流出,上层液体由________倒出2.常见离子的检验离子检验试剂主要现象说明NHeq\o\al(+,4)NaOH溶液生成能使________的________石蕊试纸变________的气体用NaOH浓溶液或加热;若用NaOH稀溶液且不加热,则即使原溶液中含有NHeq\o\al(+,4),也检验不出来Fe3+KSCN溶液溶液呈________加入KSCN溶液生成的是红色溶液不是沉淀K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾)生成蓝色沉淀K++Fe3++[Fe(CN)6]4-=KFe[Fe(CN)6]↓K+焰色试验透过________的钴玻璃火焰呈紫色要透过蓝色的钴玻璃观察Na+焰色试验火焰呈________焰色试验呈黄色不能说明是钠盐,碱(NaOH)也符合SOeq\o\al(2-,4)盐酸、BaCl2溶液先加入稀盐酸,无明显现象,再加入氯化钡溶液有____________产生先加稀盐酸排除Ag+、SOeq\o\al(2-,3)、COeq\o\al(2-,3)等离子的干扰,再加氯化钡溶液Cl-AgNO3、HNO3滴加稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,生成____________若有SOeq\o\al(2-,4)存在,则要先加入过量的硝酸钡,取清液再检验Cl-3.配制一定物质的量浓度的溶液(1)用到的主要仪器:托盘天平和药匙(或量筒)、烧杯、__________(搅拌、引流)、__________(要注明体积,如100mL容量瓶)、____________________。(2)实验步骤:①容量瓶使用前需检查是否漏水;②不能直接在容量瓶中配制溶液,不能在容量瓶中溶解或稀释;③转移到容量瓶中需用______________;④洗涤烧杯和玻璃棒2~3次;⑤__________________________________________________________,使溶液凹液面最低处恰好与刻度线相切。类型2金属及其化合物1.钠及其化合物(1)钠的性质把一小块金属钠放在坩埚里加热。现象:钠先______________,然后燃烧,发出____________,生成__________的固体(Na2O2)。(2)Na2CO3和NaHCO3的性质①溶解度:Na2CO3>NaHCO3。②相同浓度溶液的碱性:Na2CO3>NaHCO3。③Na2CO3和NaHCO3的热稳定性:如图所示,分别用Na2CO3和NaHCO3做实验,观察现象。现象:Na2CO3固体受热无明显现象;NaHCO3受热分解生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。[结论]热稳定性:Na2CO3>NaHCO3。2.铝及其化合物(1)铝箔在空气中加热实验操作现象结论铝箔在酒精灯上加热至熔化铝箔发红卷缩,熔化的铝并不滴落①铝容易被氧化而生成一层致密的氧化膜。②氧化铝的熔点比铝的熔点高(2)Al(OH)3沉淀的制备向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入________氨水,有白色胶状沉淀生成。离子方程式:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NHeq\o\al(+,4)(3)铝热反应(工业上常利用该反应原理来焊接钢轨)2Al+Fe2O3eq\o(=,\s\up9(高温))2Fe+Al2O33.铁及其化合物(1)铁粉与水蒸气反应3Fe+4H2O(g)eq\o(=,\s\up9(高温))Fe3O4+4H2(2)Fe3+的氧化性实验操作现象离子方程式向滴有KSCN溶液的FeCl3溶液中加入过量铁粉红色褪去2Fe3++Fe=3Fe2+向氯化铁溶液中加入少量铜粉铜粉溶解,溶液由黄色变为浅绿色Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+(3)Fe2+的还原性实验操作现象离子方程式向氯化亚铁溶液中先加KSCN溶液无现象—向上述无色溶液中再滴加氯水或双氧水溶液显红色2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-或2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O类型3非金属及其化合物1.氯、溴、碘及其化合物(1)H2在Cl2中燃烧(图a)H2+Cl2eq\o(=,\s\up9(点燃))2HCl(苍白色火焰)图a图b(2)氯水的漂白性实验(图b)其中a是干燥的有色布条,b是湿润的有色布条。现象:干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条褪色。结论:干燥的氯气不具有漂白性,氯水具有漂白性,起漂白作用的是HClO。(3)氯气的实验室制法原理:MnO2+4HCl(浓)eq\o(=,\s\up9(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O先通过______________除去氯气中的__________,再通过__________除去__________,然后用______________法收集氯气,最后用________________吸收尾气,以防污染环境。①洗气瓶中的导气管应长进短出。②氯气密度大于空气,用向上排空气法收集,集气瓶中的导管也是长进短出。2.硫及其化合物(1)SO2的性质实验(将盛满SO2的试管倒扣于水槽中)①SO2只能漂白某些有色物质,SO2的漂白作用是由于它能与某些有色物质生成____________________,该无色物质易分解而使物质恢复原来的颜色。SO2不能漂白酸碱指示剂(如紫色石蕊溶液)。②褪色与漂白:并非所有的褪色都是由于SO2的漂白性,如SO2使酸性KMnO4溶液、溴水、碘水褪色是由于SO2的__________,SO2使NaOH的酚酞溶液褪色是由于____________________。(2)浓硫酸的脱水性和强氧化性原因:浓硫酸具有脱水性,可以使蔗糖脱水________。浓硫酸具有强氧化性,和生成的部分炭反应生成____________________________,使得炭膨胀。(3)浓硫酸与铜的反应现象:品红褪色,紫色石蕊试液变红。结论:铜与浓硫酸加热反应产生SO2。反应后有白色固体无水CuSO4生成,溶液中仍剩余一定量的浓硫酸,要观察CuSO4溶液的颜色,需将冷却后的混合液加入水中,不能直接向反应后的试管中加入水。3.氮及其化合物(1)NH3的性质现象:圆底烧瓶中产生红色喷泉;玻璃棒四周产生白烟。结论:NH3极易溶于水,氨水呈碱性;氨水与浓盐酸易挥发,NH3遇HCl气体生成NH4Cl固体,NH3+HCl=NH4Cl。喷泉实验成功的关键:①圆底烧瓶须干燥;②NH3须充满;③装置气密性良好。NH3与HCl的实验:该实验中,另外一玻璃棒还可以蘸浓硝酸,NH3+HNO3=NH4NO3,但不能是浓硫酸(不挥发)。(2)NH3的制备原理与装置氨气的干燥及检验2NH4Cl+Ca(OH)2eq\o(=,\s\up9(△))CaCl2+2NH3↑+2H2O①用碱石灰(NaOH和CaO固体的混合物)来干燥氨气,不能用浓硫酸和CaCl2②用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口或用湿润的红色石蕊试纸检验氨气①用固体加热法制备气体,试管口要略向下倾斜。②用固体加热法制取氨气时,一般用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体加热,不能用单一的NH4Cl固体加热,因为NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢气体,这两种气体在试管口遇冷又重新化合生成NH4Cl固体。③制备氨气也可以使用浓氨水与碱石灰(或氧化钙),装置如图。(3)HNO3的性质4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O①铜丝弯曲为螺旋状,是增大与硝酸的接触面积,加快反应速率。②铜丝上下移动,能控制反应发生与停止。③NaOH溶液吸收NOx气体,防止污染环境。类型4有机化学实验1.甲烷与氯气的取代反应实验现象:无光照时无明显变化,光照后试管中气体颜色逐渐变浅,试管内液面上升(HCl溶于水),试管内壁有油滴出现。CH4+Cl2eq\o(→,\s\up9(光))CH3Cl(气体)+HClCH3Cl+Cl2eq\o(→,\s\up9(光))CH2Cl2(油状液体)+HClCH2Cl2+Cl2eq\o(→,\s\up9(光))CHCl3(油状液体)+HClCHCl3+Cl2eq\o(→,\s\up9(光))CCl4(油状液体)+HCl2.溴苯的制备(1)苯、溴在铁屑作催化剂的条件下制取溴苯。加药品时应先苯,再溴,最后铁。(2)注意控制反应速度,以反应物液面微沸为宜,否则大量苯和溴挥发。(3)长导管除导气外,还可以兼起冷凝器的作用,使挥发出来的苯或溴回流。(4)先用10%的NaOH溶液洗除溴苯中的溴,再用分液漏斗静置分液分离。3.硝基苯的制备(1)配制浓硫酸与浓硝酸的混合酸必须是浓酸,否则不反应。(2)在50~60℃下水浴加热(温度过高会生成副产物)。(3)除去混合酸后,用蒸馏水和NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤。(4)用无水CaCl2干燥,分离后得到纯硝基苯。4.乙醇的性质(1)乙醇可以与钠反应,但乙醇中羟基的氢原子不如水分子中的氢原子活泼。(2)乙醇与HX(氢卤酸)反应CH3CH2OH+HBreq\o(→,\s\up9(△))CH3CH2Br+H2OⅠ中加入蒸馏水、浓硫酸、乙醇、溴化钠,加入蒸馏水、浓硫酸、溴化钠的目的是获得氢溴酸。(3)乙醇脱水反应5.乙醛的银镜反应制备银氨溶液:向1mL2%AgNO3溶液中滴入2%的稀氨水,边加边振荡,至最初产生的____________________。滴加顺序:向1mL2%AgNO3溶液中滴加2%的稀氨水。6.乙醛与新制Cu(OH)2的反应在试管中加入10%的NaOH溶液2mL,滴入5%的CuSO4溶液4~6滴,得到新制的Cu(OH)2,振荡后加入乙醛溶液0.5mL,加热至沸腾。现象:有砖红色沉淀生成。本实验中成功的关键是新制的Cu(OH)2中含有过量的NaOH,保证显碱性。7.乙醇和乙酸的酯化反应①导管末端接近液面而未伸入液面下的目的是防止倒吸。②除乙酸乙酯中的乙酸,用饱和碳酸钠溶液,然后分液。不能用NaOH溶液是因为会引起酯的大量水解。8.酚醛树脂的制备①实验中用沸水浴加热。②长直玻璃管的作用是平衡气压、冷凝回流。③实验完毕可用乙醇浸泡清洗。9.检验蔗糖(或淀粉)的水解产物是否具有还原性①加入新制的Cu(OH)2或银氨溶液之前,需先加入NaOH中和酸使溶液呈碱性,否则会导致实验失败。②有红色沉淀或银镜生成只能证明蔗糖(或淀粉)已经发生水解。如果需要确定淀粉水解完全,还需要另取一份水解液,加入碘水,不显蓝色。10.蛋白质的盐析和显色反应(1)向鸡蛋清溶液中加入____________________________________。现象:有沉淀生成,向沉淀中加入蒸馏水,沉淀溶解。解释:蛋白质在轻金属盐中因溶解度降低而析出,但不影响蛋白质的活性。采用多次盐析和溶解,可以分离提纯蛋白质。(2)显色反应向蛋白质溶液中加入浓硝酸有白色沉淀产生,加热后沉淀变为黄色。类型5化学反应原理实验1.中和反应反应热的测定实验步骤:2.原电池的工作原理现象:接通电路后,电流计指针发生偏转,有电流通过。取出盐桥后,电流计指针回到原点,无电流通过。负极反应式:Zn-2e-=Zn2+;正极反应式:Cu2++2e-=Cu。①原电池电子迁移方向:负极失电子,正极得电子(外电路)。②原电池离子迁移方向:阳离子向正极迁移,阴离子向负极迁移(正向正,负向负)。3.电解原理现象:阴极石墨棒上逐渐覆盖一层红色物质;阳极石墨棒上有黄绿色气体生成,并可闻到刺激性的气味,同时看到湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。阳极反应式:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)阴极反应式:Cu2++2e-=Cu(还原反应)总反应:CuCl2eq\o(=,\s\up9(电解))Cu+Cl2↑4.电解饱和食盐水现象:阳极放出的气体有刺激性气味,并能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝;阴极放出无色无味的气体,同时发现阴极附近溶液变红,这说明溶液里有碱性物质生成。阳极反应式:________________________(氧化反应)阴极反应式:______________________________(还原反应)总反应:2NaCl+2H2Oeq\o(=,\s\up9(电解))2NaOH+H2↑+Cl2↑5.铜的电解精炼6.电镀电镀时,以待镀件为阴极,以镀层金属为阳极,用含有镀层金属离子的溶液作电解质溶液。7.金属防护(1)牺牲阳极法(原电池)左图中电流计指针发生偏转(构成原电池,有电流通过);右图试管中没有生成蓝色沉淀(无Fe2+生成,说明铁没有被腐蚀,受到保护)。(2)外接电流法(电解池)被保护的金属与直流电源的________相连(石墨辅助电极不损耗)。8.反应速率的测定图(示例)盐酸与大理石反应的实验装置图9.催化剂对反应速率的影响化学方程式:5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O。结论:加MnSO4反应速率加快,Mn2+对此反应有催化作用。10.温度对化学平衡的影响2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)ΔH=-56.9kJ/mol现象:浸泡在热水中,混合气体的红棕色加深;浸泡在冰水中,混合气体的红棕色变浅。结论:在其他条件不变的情况下,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动;降低温度,化学平衡向放热反应方向移动。11.浓度对化学平衡的影响已知黄色的铬酸根离子(CrOeq\o\al(2-,4))和橙色的重铬酸根离子(Cr2Oeq\o\al(2-,7))在溶液中存在如下平衡:2CrOeq\o\al(2-,4)+2H+Cr2Oeq\o\al(2-,7)+H2O。实验表明,在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动;减小反应物的浓度或增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动。12.沉淀的转化(1)AgCl→AgI→Ag2S结论:一般情况下,Ksp大的沉淀转化为Ksp小的沉淀容易实现。溶解度:AgCl>AgI>Ag2S溶度积常数:Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)①滴加NaCl溶液需过量。如果Ag+过量,残留的Ag+与I-直接结合生成AgI沉淀,不能保证一定有AgCl转化成AgI。②本实验不能证明Ksp(AgI)>Ksp(Ag2S),因为二者表达式不同。③比较Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),也可在等物质的量浓度的NaCl、KI混合溶液中逐滴滴加AgNO3溶液,先生成黄色的AgI沉淀。(2)Mg(OH)2→Fe(OH)3溶解度:Mg(OH)2>Fe(OH)3。①滴加MgCl2溶液需过量,保证OH-全部反应,再滴加FeCl3溶液,这样才能保证Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀,而不是由溶液中残留的OH-与Fe3+直接结合生成Fe(OH)3沉淀。②本实验不能证明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3],因为二者表达式不同。③沉淀转化的应用:Ⅰ.水垢中含有的CaSO4可用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,原因是Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3)。Ⅱ.Ksp相近时,溶解度小的物质也可以向溶解度大的物质转化。如重晶石BaSO4中加入足量的饱和Na2CO3溶液,使之转化为易溶于酸的BaCO3,但不能证明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)。实际上Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),因为二者Ksp相近,BaSO4中加入足量的饱和Na2CO3溶液,BaSO4+COeq\o\al(2-,3)BaCO3+SOeq\o\al(2-,4),平衡向右移动,BaSO4转化为BaCO3。第二篇高考主题主题一高考充电第一讲滴定分析法高考充电1酸碱中和滴定法1.盐酸标准液由于盐酸具有挥发性,所以盐酸标准液不能直接配制,只能用间接法配制。标定基准物常用无水碳酸钠和硼砂。(1)无水碳酸钠:定量关系为Na2CO3~2HCl。(2)硼砂:定量关系为Na2B4O7~2HCl。2.应用(1)果蔬中总酸度的测定。(2)铵盐中氮元素的测定。(3)凯氏定氮法。凯氏定氮法是测定有机化合物中氮元素的含量的重要方法。①在催化剂存在下,将样品(有机试样)加入硫酸溶液进行消化处理,把有机氮转化成铵盐(硫酸铵或硫酸氢铵)。②然后加入浓氢氧化钠至溶液呈强碱性,生成的氨气随水蒸气蒸馏出来,导入定量过量的盐酸标准液中,最后以标准氢氧化钠溶液返滴定余下的盐酸,由此计算氮的质量分数。w(N)=eq\f([cHCl·VHCl-cNaOH·VNaOH]·MN,m样品)×100%③在上述操作中,若将
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