上海高二化学期末复习资料.ppt

1、化学学科高二年级上半学期复习,第八章,Fe的化学性质： 铁与氧气反应: 3Fe+2O2 Fe3O4 铁与硫粉反应: Fe+S FeS 铁与氯气反应: 2Fe+3Cl2 2FeCl3 铁与稀硫酸反应: Fe+H2SO4(稀) FeSO4+H2 铁与浓硫酸反应: 2Fe+4H2SO4(浓) SO2+Fe2(SO4)3+2H2O 铁与硫酸铜反应: Fe+CuSO4 FeSO4+Cu 工业炼铁: Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2,点燃,点燃,高温,8.1 应用广泛的金属材料钢铁,Fe的化学性质: 铁与强酸反应: Fe+4HNO3(稀) Fe(NO3)3+NO+2H2O Fe+4HNO3(浓) Fe

2、(NO3)3+NO2+2H2O 2. 红热的铁与水蒸气反应: 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2,高温,8e,3.铁的氢氧化物的转化: 4Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe(OH)3 纯白色灰绿色红褐色 4.检验三价铁离子: a. FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl b. 2Fe3+Fe 3Fe2+ c. 2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl- 2FeCl2+Cl2 2FeCl3 d. 2Fe3+2I- 2Fe2+I2 2FeCl3+2KI I2+2FeCl2+2KCl,血红色溶液,化学拓展书教学: (一) 金属的腐蚀,化学腐蚀,电化学腐蚀,腐蚀,析氢腐蚀 (强酸),

3、吸氧腐蚀 (中弱酸),Fe与C反应： 负极(Fe)：Fe2eFe2+ 正极(C)：2H+2e H2,负极：Fe2e Fe2+ 正极：H2O+O2+4e 4OH Fe2+2OHFe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O,8.2 铝和铝合金的崛起 Al的制取:,铝土矿,水合氧化铝,氢氧化铝,铝 阴极,氧化铝 （刚玉）,碱液,冰晶石 电解,铝的制取原理： 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2 加入Na3AlF6作熔剂 铝的化学性质： a. 与非金属反应：4Al+3O22Al2O3,通电,冰晶石熔融,点燃,实验现象 发出耀眼的白光,用砂皮

4、磨去表面的氧化铝,a. 与非金属反应：2Al+3Cl22AlCl3,点燃,实验现象 发出耀眼的白光,实验毛刷实验: 在盛有硝酸汞溶液的试管内插入用砂皮打磨过表面的铝条:,铝条,硝酸汞,实验毛刷实验: 反应生成铝汞齐，在铝的表面形成小孔，空气进入后，与铝反应生成氧化铝，产生的“毛”即为Al2O3 说明：铝在空气中也能被氧化,4Al+3O22Al2O3,b. 铝热反应: 用两张圆形滤纸折成漏斗，将氧化铁粉末和铝粉均匀混合，放于纸漏斗中，用水湿润后，放于用硬纸做的三角漏斗中，架于铁圈上，下面放置一个盛砂的蒸发皿。在漏斗中再加入少量氯酸钾，最后将用小木条引火的点燃的镁条插入混合物的中央,可以看到镁条剧

5、烈燃烧，放出一定的热量，使氧化铁粉沫和铝粉在较高的温度下发生剧烈的反应，放出大量的热，同时纸漏斗被烧穿，有熔溶物落入沙中，待熔溶物冷却后，除去外层溶渣，仔细观察，可以看到，落下的是铁珠,擦除表面氧化铝薄膜,镁条的点燃,镁条插入漏斗中央,瞬间现象,实验最终结果,2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 +Q,点燃,注意: 铝粉和氧化铁的混合物被成为铝热剂 在反应中，镁条和氯酸钾是引燃剂，镁条在空气中燃烧，氧气是氧化剂，插入混合物中的部分镁条燃烧时，氯酸钾则是氧化剂，保证镁条的继续燃烧，同时放出足够热量引发铝热反应，放出的热是生成的铁融化为液态（熔融状态）,2Al+Cr2O32Cr+Al2O3 +Q,

6、点燃,4Al+3MnO23Mn+2Al2O3 +Q,点燃,10Al+3V2O56V+5Al2O3 +Q,点燃,c. 铝与热水反应:,2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2,思考：使用铝壶烧水为什么不会发生反应？ 回答：铝的表面有一层氧化铝薄膜，氧化铝不与热 水反应,6e,d. 铝与酸反应: 2Al+6HCl2AlCl3+3H2 Al+4HNO3(稀)Al(NO3)3+NO+2H2O 铝与浓硝酸、硫酸发生钝化,上下叠加:,约去相同项:,e. 铝与强碱反应: 2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2,2Al(OH)3+2NaOH2NaAlO2+4H2O,6H2O+2Al+2NaOH 2NaAlO

7、2+3H2+4H2O,2H2O+2Al+2NaOH2NaAlO2+3H2+4H2O,6e,2H2O+2Al+2NaOH2NaAlO2+3H2,氧化铝的性质 与酸/碱反应: Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O 氢氧化铝的弱酸与弱碱性 Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O,氢氧化铝的电离,Al(OH)3,H2O+H+AlO2,Al3+ +3OH,酸式电离,碱式电离,Na: Na的变色: NaNa2ONaOHNa2CO310H2ONa2CO3 Na与氧气反应: 4Na+O22Na2O Na与

8、氧气燃烧: 2Na+O2Na2O2 过氧化钠与水反应: 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2 Na与水反应: 2Na+2H2O2NaOH+H2 Na与硫酸铜反应: 2Na+2H2O+CuSO4Cu(OH)2+H2+Na2SO4 过氧化钠与二氧化碳反应: 2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 过氧化钠与盐酸反应: 2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2 氧化钠与水反应: Na2O+H2O2NaOH 碳酸氢钠受热分解: 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2 侯氏制碱法: NaCl+NH3+H2O+CO2NaHCO3+NH4Cl,点燃,本章总结,1. 金属发现先后顺序: 铜铁

9、铝钛 2. 金属与金属键: 金属: 由金属键形成的物质 金属晶体: 固态金属 金属通性: 延展性、导电性、导热性、金属光泽 金属通常表现为还原性,金属分类: 黑色金属(铁铬锰和铁基合金的合称)与有色金属(剩余) 轻金属(4.5g/cm3) 常见金属(金银铜铁等)与不常见/稀有金属 金属多以化合态出现 3. 金属的化学性质: Mg Al Fe Cu Mg2+ Al3+ Fe3+ Cu2+ 4. 钢铁: 生铁(含碳量高)钢(含碳量低) 合金: 两种(或多种)金属(或金属与非金属)经熔合形成的均匀而具有金属特 性的物质 特点: 硬度增强、熔点降低,M,ne,+ ne,Mn+,还原性依次降低,离子氧化

10、性依次升高,5. 铁: 物理性质: 纯净的铁是银白色金属，密度为7.86g/cm，熔点1535，沸点2750 化学性质: 过渡元素，铁原子在反应中易失去最外层的2个电子，化合价+2、+3价 铁三角:,Fe,Fe2+ 浅绿色,Fe3+ 棕黄色,弱氧化剂,强氧化剂,氧气,硫、稀硫酸、盐酸,浓硫酸、硝酸、氯气、氧气,6. 铁的化合物与氢氧化物: 铁的氢氧化物: Fe(OH)3 红褐色絮状沉淀 Fe(OH)2 纯白色沉淀 7. 三价铁离子的检验 KSCN法 观察法 高锰酸钾、双氧水、氯气 KI法,8. 金属腐蚀的防治: 铁皮: 马口铁(Sn)与白铁皮(Zn) 牺牲阳极保护阴极 改变金属的内部结构 钢铁

11、表面镶嵌活泼金属 覆盖保护层 9. 铝: 含量: 地壳中存在7.73%，仅次于氧与硅，是地壳中含量最多的金属元素 炼制: 电解熔融的氧化铝，加入冰晶石(Na3AlF6)作熔剂，降低熔点 物理性质: 银白色轻金属，较软，密度2.7g/cm，熔点660.4，沸点2467摄氏度 用途: 航空航天汽车材料、导线、炊具、建筑材料、燃烧弹、信号弹 化学性质,10.氧化铝 物理性质: 白色固体、不溶于水、俗称刚玉，熔点2054，沸点2980 11.氢氧化铝 制取: 使用弱碱: AlCl3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4Cl Al(SO4)3+6NH3H2O2Al(OH)3+3(NH4)2SO4 Na

12、AlO2+2H2O+CO2(过)Al(OH)3+NaHCO3 总结: 氢氧化铝遇强酸强碱溶解、氢氧根离子与铝离子不共存 氢离子与偏铝酸根离子不共存、铝离子与偏铝酸根离子不共存 Al3+3AlO2+6H2O4Al(OH)3,12.铝的关系图:,铝离子,氢氧化铝,偏铝酸根离子,OH,H+,OH,H+,过OH,过H+,AlO2+4H+Al3+2H2O Al3+4OHAlO2+2H2O Al(OH)3+3H+Al3+3H2O Al3+3OHAl(OH)3 AlO2+H+H2OAl(OH)3 Al(OH)3+OHAlO2+2H2O,13.过量分析与图表: 向AlCl3逐滴滴加NaOH直至过量 向NaOH

13、逐滴滴加AlCl3直至过量 向盐酸中逐滴滴加偏铝酸纳直至过量 向偏铝酸纳中逐滴滴加盐酸直至过量,氢氧化铝,氢氧化钠,3,1,铝离子,1,3,氢氧化铝,偏铝酸根离子,盐酸,14.偏铝酸盐的性质: 少量 AlO2+H+H2OAl(OH)3 过量 AlO2+4H+ Al3+2H2O 15.铝盐: 复盐: 由两种不同金属离子与一种酸根离子组成的盐 化学性质: 与碱反应 水解反应: 明矾净水 KAl(SO4)2K+Al3+2SO42 Al3+H2O Al(OH)3 (胶体) +3H+ 16.碱金属: 最外层只有一个电子，化学反应中易失去该电子，且对应氧化物 溶于水形成物都是可溶于水的强碱 碱金属包括Li

14、锂、Na钠、K钾、Rb铷、Cs铯(Fr钫)，金属性依次增强,17.钠: 物理性质: 银白色固体金属、质地较软、密度小、熔沸点低，导电传热性好 保存于煤油中，在玻璃片或滤纸上进行切割，不能用手接触 在空气易变质 化学性质: 与氧气反应 证明过氧化钠热稳定性强于氧化钠 注意 氧化钠与氧气反应不能得到过氧化钠 与氯气反应 剧烈燃烧，产生白色的烟 与硫反应 混和研磨，火星四射，发生爆炸 与水反应 浮、球型熔化、游、响、红 Na密度大于水、熔点小于水、生成气体推动Na、有碱生成,17.钠: 与酸溶液反应时，直接与酸反应，但与其他溶液反应时，先与水反应，随 后再看生成的NaOH是否与原溶液反应 只有当盐在

15、熔融状态，且隔绝空气，才发生置换反应 用途: 制过氧化钠、制Na-K合金，制高压钠灯、还原贵金属 Na的氧化物:,Na盐:,Na盐: 碳酸钠与盐酸互滴关系: 向盐酸中滴碳酸钠: 立刻就有气泡产生 向碳酸钠中滴盐酸: 先无气泡，后有气泡 碳酸氢钠与盐酸互滴关系: 向盐酸中滴碳酸氢钠反应更为剧烈,氢离子先于碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子，然后碳酸氢根离子再与氢离子反应生成水与二氧化碳,焰色反应: 稀盐酸清洗过的铂丝放在火焰上灼烧，重复相同操作直至焰色与火焰颜色相同为止，用铂丝蘸取待 测液或粉末在火焰中灼烧观察焰色 重要金属焰色反应颜色: 钠黄色 钾蓝色钴玻璃 观察: 紫色 钙砖红色 铜绿色 验色反

16、应检验的是元素的性质,化学元素周期表的背诵:,化学元素周期表的背诵: 主族元素与零族元素,A 氢H 锂Li 钠Na 钾K 铷Rb 铯Cs 钫Fr,A 铍Be 镁Mg 钙Ca 锶Sr 钡Ba 镭Ra,A 硼B 铝Al 镓Ga 铟In 铊Tl,A 碳C 硅Si 锗Ge 锡Sn 铅Pb,A 氮N 磷P 砷As 锑Sb 铋Bi,A 氧O 硫S 硒Se 碲Te 钋Po,A 氟F 氯Cl 溴Br 碘I 砹At,0 氦He 氖Ne 氩Ar 氪Kr 氙Xe 氡Rn,元素周期表相关性质,1 周期表的分布,周期表中的每一(或多个)纵列称为族,族分为主族(A)、副族(B)、族及零族，共18个纵列，16族,周期表中的

17、每一横行称为周期,主族由长、短周期组成,周期分为短周期、长周期及不完全周期,副族由长周期(过渡金属)组成,阴离子在具有该电子层结构的稀有气体元素的前面位置，阳离子在具有该电子层结构的稀有气体元素的下一周期的左边位置，即“阴上阳下”,元素周期表相关性质,2 元素周期表的部分性质,1. 深色为非金属元素，浅色为金属元素，框图中为过渡元素(过渡金属),2. 画金属非金属分界线,3. 寻找相关用途的元素,寻找用于制取农药的元素,寻找半导体材料,寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料,元素周期表相关性质,3 等式关系,电子层数=周期数,8|负化合价|(主族元素)=最高正化合价(主族元素)=最外层电子数=主

18、族序数,一般地，质量数2质子数,质子数=原子序数=原子核外电子数=核电荷数,电子层结构相同的短周期元素: X=Y2，A+=B2+,元素周期表相关性质,4 半径的比较原则,1. 核电荷数相同的微粒，电子数越多，半径越大， 即同种元素，阳离子半径原子半径阴离子半径,2. 电子数相同的微粒，核电荷数越多则半径越小， 即具有相同点电子层结构的微粒，核电荷数越大，半径越小 重要元素半径大小: H+Li+Be2+ O2FNa+Mg2+Al3+ S2ClK+Ca2+,3. 元素周期表半径递变规律: 同周期元素原子半径随核电荷数的增大而减小(稀有气体除外) 同主族元素原子半径随核电荷数的增大而增大 同主族元素

19、离子半径随核电荷数的增大而增大 电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小 同一元素不同价态的微粒半径随价态的升高而减小,元素周期表相关性质,5 递变、相似规律,同一周期，从左至右，原子半径减小 同周期非金属元素形成阴离子半径金属元素形成阳离子半径 第三周期原子半径最小的是Cl，离子半径最小的是Al3+ 同一主族，从上至下，原子/离子半径增大 相同条件下，电子层数越多半径越大 相同条件下，核电荷数越多半径越小 相同条件下，最外层电子数越多半径越大,元素周期表相关性质,5 递变、相似规律,b. 微粒金属性、非金属性、还原性、氧化性 同主族元素金属性(还原性)随核电荷数增大而增强，非金属性(氧

20、化性)随核电荷数增大而减弱; 同周期元素金属性随核电荷数的增大而减弱，非金属性随核电荷数的增大而增强 同周期元素从左至右元素离子还原性依次减弱 同主族元素从上至下元素离子氧化性依次减弱,非金属性逐渐增强,金属性逐渐增强,金属性逐渐增强,非金属性逐渐增强,除放射性元素，Cs的金属性最强,除放射性元素，F的非金属性最强,元素周期表相关性质,5 递变、相似规律,同一周期，从左至右，化合价依次由+1+7，41 同一主族，从上至下，化合价相同 8|负化合价|(主族元素)=最高正化合价(主族元素)=最外层电子数=主族序数,元素周期表相关性质,5 递变、相似规律,d. 原子规律 每一周期元素种类: 第一周期

21、第七周期，2、8、8、18、 18、32、26(目前只发现26种) 每一周期零族元素原子序数: 2、10、18、36、54、86 除第一、二周期外其他周期A、A 元素原子，最外层电子数为12个，次外层为8个电子; 从第四周期起的A至零族元素的原子，最外层电子数为38个，次外层为18个电子 第二周期 A、A 元素原子能形成稳定的2电子层结构离子，除第二周期 A、A、A 元素外，其他主族元素原子能形成稳定的8电子层结构,元素周期表相关性质,5 递变、相似规律,同周期元素从左至右，其氢化物稳定性依次增强 同主族元素从上至下，其氢化物稳定性减弱(AA) 气态氢化物通式(AA): RH4、RH3、H2R

22、、HR,元素周期表相关性质,5 递变、相似规律,e. 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 同周期元素，从左至右，其最高价氧化物对应水化物酸性依次增强，碱性依次减弱 同主族元素，从左至右，其最高价氧化物对应水化物酸性依次减弱，碱性依次增强 最高价氧化物及其对应水化物通式从A至A依次为: R2O、RO、R2O3、RO2、R2O5、RO3、R2O7 ROH、R(OH)2、R(OH)3、H4RO4、H3RO4、H2RO4、HRO4,元素周期表相关性质,6 其他,迄今为止，各族元素生成化合物种类最多的主族为A族,元素周期表相关性质,6 其他,同主族元素中金属单质熔沸点随原子序数增加而降低 同主族元素中非金属

23、单质熔沸点随原子序数增加而升高 上侧元素的摩尔质量一般小于下侧元素的摩尔质量,元素周期表相关性质,6 其他,元素周期表相关性质,6 其他,化合价,离子电荷,原子个数,质子数,质量数,10.1测定1mol气体的体积,原理: 装置:,气体发生器,储液瓶,液体量瓶,实验步骤: 检验气密性: 用双手握住气体发生器的下部，看见储液瓶导管内品红溶液液面高于储 液瓶内液面，上升液面在1分钟内无明显下降即可 称量镁带: 擦去氧化膜，氧化镁不与酸反应 加料(镁带): 注射器 预先加入水，降低硫酸浓度且将镁带冲入瓶底；使用品红溶液便于观察 调压: 注射器 液面相平 加硫酸: 注射器 针筒加完稀硫酸后迅速拔出避免针

24、头和针筒脱离，防止H2从针筒处逸出 读数: 注射器 反应即将结束前，用手小心震荡；使用针筒抽气，体积=导管内气体体积 恢复装置起始状态 完成实验报告,注意事项: 液体量瓶度数范围为110130mL，故可得镁的质量控制在0.10710.1286g之间综合考虑温度和压强对气体体积的影响所以镁的质量控制在0.1000.110g之间 误差: 绝对误差=实验值理论值 系统误差: 来源于仪器、药品的自身误差 偶然误差: 来源于测定时的偶然因素，如温度的变化 过失/测量误差: 来源于操作失误 计算公式: 误差判断: 反应后温度高于室温 Mg表面的氧化镁未完全擦去 导管内残余液体 Mg中含有不和酸反应的物质,

25、系统误差有专门的方法处理；偶然误差可用多次平行实验求平均值来减小；过失误差应由测定人的正确操作来消除,偏大 偏小 偏小 偏小,答案,10.2结晶水合物中结晶水含量的测定,结晶水合物: 蓝矾CuSO45H2O、绿矾FeSO47H2O、明矾KAl(SO4) 212H2O等 测定原理: CuSO4xH2OCuSO4 + xH2O 计算公式:,160 g,18x g,m(CuSO4),m(H2O),实验步骤: 1. 研磨: 在研钵中将硫酸铜晶体研碎，以防止加热时硫酸铜晶体发生崩溅 2. 称量 3. 加热: 泥三角、铁架台(或三脚架)、酒精灯、玻璃棒、坩埚、坩埚钳 4. 冷却称量: 干燥器中干燥 5. 恒重操作: 确保结晶水合物中的结晶水已完全失去 6. 计算 7. 平行实验 误差分析: 设空坩埚质量m0，坩埚+结晶水合物质量m1，坩埚+无水硫酸铜 质量m2，则误差分析关键在于m1m2 1. 称量坩埚时含有水 2. 晶体表面有水 3. 晶体含不挥发杂质存在 4. 粉末未完全变白即停止加热 5. 加热过程中有晶体崩溅 6. 加热时间过长，部分变黑 7. 加热后在空气中冷却,偏大 偏大 偏小 偏小 偏大 偏大 偏小,答案,x值合理取值范围: 4.95.1，52% 装置其他