1、1 必必修修11 全全册册基基本本内内容容梳梳理理 从实验学化学 一一、化化学学实实验验安安全全 1 、(1 )做有毒气体的实验时,应在通风厨中进行,并注意对尾气进行适当处理(吸收或 点燃等)。进行易燃易爆气体的实验时应注意验纯,尾气应燃烧掉或作适当处理。 (2 )烫伤宜找医生处理。 (3 )浓酸撒在实验台上,先用N a 2 C O 3(或N a H C O 3 )中和,后用水冲擦干净。浓酸沾 在皮肤上,宜先用干抹布拭去,再用水冲净。浓酸溅在眼中应先用稀N a H C O 3 溶液淋洗, 然后请医生处理。 (4 )浓碱撒在实验台上,先用稀醋酸中和,然后用水冲擦干净。浓碱沾在皮肤上,宜先 用大量
2、水冲洗,再涂上硼酸溶液。浓碱溅在眼中,用水洗净后再用硼酸溶液淋洗。 (5 )钠、磷等失火宜用沙土扑盖。 (6 )酒精及其他易燃有机物小面积失火,应迅速用湿抹布扑盖。 二二混混合合物物的的分分离离和和提提纯纯 分离和提纯的方法 分离的物质 应注意的事项 应用举例 过滤 用于固液混合的分离 一贴、二低、三靠 如粗盐的提纯 蒸馏 提纯或分离沸点不同的液体混合物 防止液体暴沸,温度计水银球的位置,如石油的 蒸馏中冷凝管中水的流向 如石油的蒸馏 萃取 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂 所组成的溶液中提取出来的方法 选择的萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不
3、相溶;对溶质的溶解度要远大于原溶剂 用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘 分液 分离互不相溶的液体 打开上端活塞或使活塞上的凹槽与漏斗上的水孔, 使漏斗内外 空气相通。打开活塞,使下层液体慢慢流出,及时关闭活塞,上层液体由上端倒出 如用 四氯化碳萃取溴水里的溴、碘后再分液 蒸发和结晶 用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物 加热蒸发皿使溶液蒸发时, 要用玻 璃棒不断搅动溶液; 当蒸发皿中出现较多的固体时, 即停止加热 分离N a C l 和K N O 3 混合物 三三、离离子子检检验验 离子 所加试剂 现象 离子方程式 C l A g N O 3 、稀H N O 3产生白色沉淀 C l A g A g
4、C l S O 4 2 - 稀H C l 、B a C l 2白色沉淀 S O 4 2 - + B a 2 = B a S O 4 四四. 除除杂杂 注意事项:为了使杂质除尽,加入的试剂不能是“ 适量” ,而应是“ 过量” ;但过量的试剂必 须在后续操作中便于除去。 五五、物物质质的的量量的的单单位位 摩摩尔尔 1 . 物质的量(n )是表示含有一定数目粒子的集体的物理量。 2 . 摩尔(mo l ): 把含有6 . 0 2 1 0 2 3 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 . 0 2X 1 0 2 3 mo l - 1 叫作阿伏加德罗常数。 4 . 物质的量
5、 物质所含微粒数目/ 阿伏加德罗常数 n = N / N A 2 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 / mo l 或 g . . mo l - 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) 六、气体摩尔体积 1 . 气体摩尔体积(V m)(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 / mo l 2 . 物质的量= 气体的体积/ 气体摩尔体积n = V / V m 3 . 标准状况下, V m=2 2 . 4L
6、 / mo l 七七、物物质质的的量量在在化化学学实实验验中中的的应应用用 11 . 物物质质的的量量浓浓度度. (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:mo l / L (3 )物质的量浓度 溶质的物质的量/ 溶液的体积 C B= n B / V 2 . 一定物质的量浓度的配制 (1 )基本原理: 根据欲配制溶液的体积和溶质的物质的量浓度,用有关物质的量浓度计算 的方法, 求出所需溶质的质量或体积, 在容器内将溶质用溶剂稀释为规定的体积,就得欲配 制得溶液. (2 )主要操作 a . 检验是否漏水. b . 配制溶
7、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1 2 c m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) 一一、物物质质的的分分类类 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
8、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/ n m 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 N a C l 、蔗糖溶液 胶体 在1 1 0 0 之间 均匀、有的透明、较稳定 能 有 F e ( O H ) 3 胶体 浊液 大于1 0 0不均匀、不透明、不稳定 不能 没有 泥水 二二、物物质质的的化化学学变变化化 1 、物质之间可以发生各种各样的化学变化,依据一定的标准可以对化学变化进行分类。 (1 )根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少可以分为: A 、化合反应(A
9、+ B = A B )B 、分解反应(A B = A + B ) C 、置换反应(A + B C = A C + B ) D 、复分解反应(A B + C D = A D + C B ) (2 )根据反应中是否有离子参加可将反应分为: 3 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) (3 )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 实质:有电子转移(得失或偏移) 特征:反应前后元素的化合价有变化 B 、非氧化还原反应 2 、离子反应 (1 )、电解质:在水溶液中或熔
10、化状态下能导电的化合物,叫电解质。酸、碱、盐都是电 解质。在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物,叫非电解质。 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。 电解质的导电是有条件的:电解质必须在水溶液中或熔化状态下才能导电。能导电的 物质并不全部是电解质:如铜、铝、石墨等。非金属氧化物(S O 2 、S O 3 、C O 2 )、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。 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。书写方法: 写:写出反
11、应的化学方程式 拆:把易溶于水、易电离的物质拆写成离子形式 删:将不参加反应的离子从方程式两端删去 查:查方程式两端原子个数和电荷数是否相等 (3 )、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;若离子之间能发生 反应,则不能大量共存。 A 、 结合生成难溶物质的离子不能大量共存: 如B a 2 和S O 4 2 - 、 A g 和C l - 、 C a 2 和C O 3 2 - 、 Mg 2 和O H - 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CO3 2 - ,H C O 3 - ,S O 3 2 - , O H - 和N H 4 等
12、 C 、 结合生成难电离物质 (水) 的离子不能大量共存: 如H 和O H - 、 C H 3 C O O - , O H - 和H C O 3 - 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:F e 2 、F e 3 、C u 2 、Mn O 4 - 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O H - )。(4 )离子方程 式正误判断(六看) 一、看反应是否符合事实:主要看反应能否进行或反应产物是否正确 二、看能否写出离子方程式:纯固体之间的反应不能写离子方程式 三、看化学用语是否正确:化学式、离子符
13、号、沉淀、气体符号、等号等的书写是否符合 事实 四、看离子配比是否正确 4 五、看原子个数、电荷数是否守恒 六、看与量有关的反应表达式是否正确(过量、适量) 3 、氧化还原反应中概念及其相互关系如下: 失去电子 化合价升高 被氧化(发生氧化反应) 是还原剂(有还原性) 得到电子 化合价降低 被还原(发生还原反应) 是氧化剂(有氧化性) 金属及其化合物 一、 金属活动性N a Mg A l F e 。 二、金属一般比较活泼,容易与O 2 反应而生成氧化物,可以与酸溶液反应而生成H 2 ,特 别活泼的如N a 等可以与H 2 O 发生反应置换出H 2 ,特殊金属如A l 可以与碱溶液反应而得到 H
14、 2 。 三、 A 1 2 O 3 为两性氧化物,A l (O H )3 为两性氢氧化物,都既可以与强酸反应生成盐和水,也 可以与强碱反应生成盐和水。 四、 五、N a 2 C O 3 和N a H C O 3 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N a 2 C O 3 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 2 N a H C O 3N a 2 C O 3 C O 2 H 2 O 与酸反应 C O 3 2 H HC O 3 HC O 3 H C O 2 H
15、 2 O HC O 3 H C O 2 H 2 O 相同条件下放出C O 2 的速度N a H C O 3 比N a 2 C O 3 快 与碱反应 N a 2 C O 3 C a (O H )2C a C O 3 2 N a O H 反应实质:C O 3 2 与金属阳离子的复分解反应 N a H C O 3 N a O HN a 2 C O 3 H 2 O 反应实质:HC O 3 O H H 2 O C O 3 2 与H 2 O 和C O 2 的反应 N a 2 C O 3 C O 2 H 2 O2 N a H C O 3 C O 3 2 H 2 O C O 2HC O 3 不反应 与盐反应
16、C a C l 2 N a 2 C O 3C a C O 3 2 N a C l C a 2 C O 3 2 C a C O 3 不反应 主要用途 玻璃、造纸、制皂、洗涤 发酵、医药、灭火器 转化关系 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。 5 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。 非金属及其化合物 一、硅元素:无机非金属材料中的主角,在地壳中含量2 6 . 3 ,次于氧。是一种亲氧元 素, 以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、 沙子和土壤中, 占地壳质量9 0 以上。 位于第3 周期,第A 族碳的下方
17、。 S i 对比 C 最外层有4 个电子,主要形成四价的化合物。 二、二氧化硅(S i O 2 ) 天然存在的二氧化硅称为硅石,包括结晶形和无定形。石英是常见的结晶形二氧化硅,其 中无色透明的就是水晶, 具有彩色环带状或层状的是玛瑙。 二氧化硅晶体为立体网状结构, 基本单元是 S i O 4 ,因此有良好的物理和化学性质被广泛应用。(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S i O 2 无色透光性好 化学:化学稳定性好、除H F 外一般不与其他酸反应,可以与强碱(N a O H )反应,是酸性 氧化物,在一定的条件下能与碱性氧化物反应 S i O 2 4 H
18、F = = S i F 42 H 2 O S i O 2 C a O= = = ( 高温) C a S i O 3 S i O 2 2 N a O H= =N a 2 S i O 3 H 2 O 不能用玻璃瓶装H F ,装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。 三、硅酸(H 2 S i O 3 ) 酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小,由于S i O 2 不溶于水,硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸 性比硅酸强的酸反应制得。 N a 2 S i O 3 2 H C l = = H 2 S i O 3 2 N a C l 硅胶多孔疏松,可作干燥剂,催化剂的载体。 四、硅酸盐 硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物
19、的总称,分布广,结构复杂化学性质稳定。一 般不溶于水。(N a 2 S i O 3、K 2 S i O 3 除外)最典型的代表是硅酸钠N a 2 S i O 3:可溶,其水 溶液称作水玻璃和泡花碱,可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。 常用硅酸盐产品:玻 璃、陶瓷、水泥 四、硅单质 与碳相似,有晶体和无定形两种。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(1 4 1 0 ),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、 五、氯元素:位于第三周期第A 族,原子结构: 容易得到一个电子形成 氯离子C l , 为典型的非金属元素,在自然界中以化
20、合态存在。 六、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: Mn O 2 4 H C l ( 浓) Mn C l 2 2 H 2 O C l 2 闻法: 用手在瓶口轻轻扇动,使少量氯气进入鼻孔。 6 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: 2 N a C l 2= = = ( 点燃) 2 N a C l 2 F e 3 C l 2 = = = ( 点燃) 2 F e C l 3C u C l 2 = = = ( 点燃) C u C l 2 C l 2 H 2= = = (
21、点燃) 2 H C l 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。 C l 2 的用途: 自来水杀菌消毒C l 2 H 2 O= = H C l H C l O2 H C l O= = = ( 光照) 2 H C l O 2 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H C l O 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 C l 2 2 N
22、a O H = N a C l N a C l O H 2 O,其有效成分N a C l O 比H C l O 稳定多,可长期 存放制漂白粉( 有效氯3 5 ) 和漂粉精( 充分反应有效氯7 0 ) 2 C l 2 2 C a ( O H ) 2 = C a C l 2 C a ( C l O ) 2 2 H 2 O 与有机物反应,是重要的化学工业物质。 用于提纯S i 、G e 、T i 等半导体和钛 有机化工:合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品 七、氯离子的检验 使用硝酸银溶液,并用稀硝酸排除干扰离子(C O 3 2 、S O 3 2 ) H C l A g N O 3= =A g
23、 C l H N O 3 N a C l A g N O 3= =A g C l N a N O 3 N a 2 C O 3 2 A g N O 3= = A g 2 C O ? 32 N a N O 3 A g 2 C O ? 3 2 H N O 3= = 2 A g N O 3 C O 2H 2 O C l A g = = A g C l 八、二氧化硫 制法(形成):硫黄或含硫的燃料燃烧得到(硫俗称硫磺,是黄色粉末) S O 2= = = ( 点燃) S O 2 物理性质:无色、刺激性气味、容易液化,易溶于水(1 :4 0 体积比) 化学性质:有毒,溶于水与水反应生成亚硫酸H 2 S O
24、3 ,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H 2 S O 3 不稳定,会分解回水和S O 2 S O 2 H 2 OH 2 S O 3因此这个化合和分解的过程可以同时进行,为可逆反应。 可逆反应 在同一条件下,既可以往正反应方向发生,又可以向逆反应方向发生的化学 反应称作可逆反应,用可逆箭头符号 连接。 九、一氧化氮和二氧化氮 一氧化氮在自然界形成条件为高温或放电:N 2 O 2= = = = = = = = ( 高温或放电) 2 N O ,生成的 一氧化氮很不稳定,在常温下遇氧气即化合生成二氧化氮: 2 N O O 2= = 2 N O 2 7 一氧化氮的介绍:无色气体
25、,是空气中的污染物,少量N O 可以治疗心血管疾病。 二氧化氮的介绍:红棕色气体、刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水,并与水反应: 3N O 2 H 2 O= = 2 H N O 3 N O这是工业制硝酸的方法。 十、大气污染 S O 2、N O 2 溶于雨水形成酸雨。防治措施: 从燃料燃烧入手。 从立法管理入手。 从能源利用和开发入手。 从废气回收利用,化害为利入手。 ( 2 S O 2 O 22 S O 3S O 3 H 2 O =H 2 S O 4 ) 十一、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。是强氧
26、化剂。 C 1 2 H 2 2 O 1 1= = = = = = ( 浓H 2 S O 4 ) 1 2 C 1 1 H 2 O 放热 2H 2 S O 4( 浓) CC O 22 H 2 O S O 2 还能氧化排在氢后面的金属,但不放出氢气。 2H 2 S O 4( 浓) C u C u S O 4 2 H 2 O S O 2 稀硫酸:与活泼金属反应放出H 2,使酸碱指示剂紫色石蕊变红,与某些盐反应,与碱性 氧化物反应,与碱中和 十二、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。还能氧化排在氢后面的金 属,但不放出氢气。
27、4 H N O 3 ( 浓) C u= =C u ( N O 3 ) 2 2 N O 24 H 2 O 8 H N O 3 ( 稀) 3 C u3 C u ( N O 3 ) 2 2 N O4 H 2 O 反应条件不同,硝酸被还原得到的产物不同,可以有以下产 物: N ( + 4 ) O 2 , H N ( + 3 ) O 2 , N ( + 2 ) O , N ( + 1 ) 2 O ,N ( 0 ) 2 , N ( - 3 ) H 3 硫酸和硝酸:浓硫酸和浓硝酸都 能钝化某些金属(如铁和铝)使表面生成一层致密的氧化保护膜,隔绝内层金属与酸,阻 止反应进一步发生。因此,铁铝容器可以盛装冷的浓
28、硫酸和浓硝酸。硝酸和硫酸都是重要 的化工原料和实验室必备的重要试剂。可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。硫酸 还用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸。 十三、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)1 :7 0 0 体积比。 溶于水发生以下反应使水溶液呈碱性:N H 3 H 2 ON H 3 ? H 2 ON H 4 O H 可作红色喷 泉实验。生成的一水合氨N H 3 ? H 2 O 是一种弱碱,很不稳定,会分解,受热更不稳定: N H 3 ? H 2 O= = = ( ) N H 3H 2 O 浓氨水易挥发除氨气,有刺激难闻的气味。 氨
29、气能跟酸反应生成铵盐:N H 3 H C l = = N H 4 C l ( 晶体) 氨是重要的化工产品,氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱都离不开它。氨 气容易液化为液氨,液氨气化时吸收大量的热,因此还可以用作制冷剂。 8 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: N H 4 C l N H 3H C l N H 4 H C O 3N H 3H 2 OC O 2 可以用于实验室制取氨气:(干燥铵盐与和碱固体混合加热) N H 4 N O 3 N a O HN a N O 3 H 2 O N H 3 2 N H 4 C l C a ( O H ) 2C a C l 2 2 H 2 O 2 N H 3 用向下排空气法收集, 红色石蕊试纸检验是 否收集满。
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