1、1 高考化学必修一难重点汇总高考化学必修一难重点汇总 第一章第一章 从实验学化学从实验学化学 第一节第一节 化学实验基本方法化学实验基本方法 一、熟悉化学实验基本操作一、熟悉化学实验基本操作 危险化学品标志,如酒精、汽油易燃液体; 浓 H2SO4、NaOH(酸碱)腐蚀品 二、混合物的分离和提纯:二、混合物的分离和提纯: 1、分离的方法: 过滤:固体(不溶)和液体的分离。 蒸发:固体(可溶)和液体分离。 蒸馏:沸点不同的液体混合物的分离。 分液:互不相溶的液体混合物。 萃取:利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解性的不同,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。 2、粗盐的
2、提纯: (1)粗盐的成分:主要是 NaCl,还含有 MgCl2、CaCl2、Na2SO4、泥沙等杂质 (2)步骤: 将粗盐溶解后过滤; 在过滤后得到粗盐溶液中加过量试剂BaCl2(除SO42)、 Na2CO3(除Ca2、 过量的Ba2)、 NaOH(除 Mg2)溶液后过滤; 得到滤液加盐酸(除过量的 CO32、OH)调 pH=7 得到 NaCl 溶液; 蒸发、结晶得到精盐。 加试剂顺序关键: (1)Na2CO3 在 BaCl2 之后; (2)盐酸放最后。 3、蒸馏装置注意事项: 加热烧瓶要垫上石棉网; 温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处; 加碎瓷片的目的是防止暴沸; 冷凝水由下口进,上口出
3、。 4、从碘水中提取碘的实验时,选用萃取剂应符合原则: 被萃取的物质在萃取剂溶解度比在原溶剂中的大得多; 萃取剂与原溶液溶剂互不相溶; 萃取剂不能与被萃取的物质反应。 三、离子的检验:三、离子的检验: SO42:先加稀盐酸,再加 BaCl2 溶液有白色沉淀,原溶液中一定含有 SO42。Ba2 SO42BaSO4 Cl(用 AgNO3 溶液、稀硝酸检验)加 AgNO3 溶液有白色沉淀生成,再加稀硝酸沉淀不溶 解,原溶液中一定含有 Cl;或先加稀硝酸酸化,再加 AgNO3 溶液,如有白色沉淀生成,则原溶 液中一定含有 Cl。AgClAgCl。 CO32: (用 BaCl2 溶液、稀盐酸检验)先加
4、BaCl2 溶液生成白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀 溶解,并生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中一定含有 CO32。 2 第二节第二节 化学计量在实验中的应用化学计量在实验中的应用 1、物质的量(n)是国际单位制中 7 个基本物理量之一。 2、五个新的化学符号: 概念、 符号 定义 注 意 事 项 物质的量: n 衡量一定数目粒子 集体的物理量 摩尔(mol)是物质的量的单位,只能用来衡量微观粒子: 原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等。 用物质的量表示微粒时,要指明粒子的种类。 阿伏加德 罗常数: NA 1mol 任何物质所含 粒子数。 NA 有单位:mol-1 或 /m
5、ol,读作每摩尔, NA6.021023mol-1。 摩尔质量: M 单位物质的量物质 所具有的质量 一种物质的摩尔质量以 g/mol 为单位时, 在数值上与其相 对原子或相对分子质量相等。 一种物质的摩尔质量不随其物质的量变化而变 气体摩尔 体积: Vm 单位物质的量气体 所具有的体积 影响气体摩尔体积因素有温度和压强。 在标准状况下(0,101KPa)1mol 任何气体所占体积约 为 22.4L 即在标准状况下,Vm22.4L/mol 物质的量 浓度: C 单位体积溶液所含 某溶质B物质的量。 公式中的 V 必须是溶液的体积;将 1L 水溶解溶质或者气 体,溶液体积肯定不是 1L。 某溶质
6、的物质的量浓度不随所取溶液体积多少而变 3、各个量之间的关系: 4、溶液稀释公式: (根据溶液稀释前后,溶液中溶质的物质的量不变) C 浓溶液 V 浓溶液C 稀溶液 V 稀溶液 (注意单位统一性,一定要将 mL 化为 L 来计算) 。 5、溶液中溶质浓度可以用两种方法表示: 质量分数 W 物质的量浓度 C 质量分数 W 与物质的量浓度 C 的关系:C=1000W/M(其中 单位为 g/cm3) 已知某溶液溶质质量分数为 W,溶液密度为 (g/cm3) ,溶液体积为 V,溶质摩尔质量为 M, 求溶质的物质的量浓度 C。 【 推断:根据 C=n(溶质)/V(溶液) ,而 n(溶质)=m(溶质)/M
7、(溶质)= V(溶液) W/M,考 虑密度 的单位 g/cm3 化为 g/L,所以有 C=1000W/M 】 。 (公式记不清,可设体积 1L 计算) 。 6、一定物质的量浓度溶液的配制 (1)配制使用的仪器:托盘天平(固体溶质)、量筒(液体溶质)、容量瓶(强调:在具体实验 时,应写规格,否则错! ) 、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。 (2)配制的步骤: 3 计算溶质的量(若为固体溶质计算所需质量,若为溶液计算所需溶液的体积)称取(或 量取)溶解(静置冷却)转移 洗涤定容摇匀。 (如果仪器中有试剂瓶,就要加一个步 骤:装瓶) 。 例如:配制 400mL0.1molL 的 Na2CO3 溶液: (1)
8、计算:需无水 Na2CO35.3g。 (2)称量:用托盘天平称量无水 Na2CO35.3 g。 (3)溶解:所需仪器烧杯、玻璃棒。 (4)转移:将烧杯中的溶液沿玻璃棒小心地引流到 500mL 容量瓶中。 (5)定容:当往容量瓶里加蒸馏水时,距刻度线 12cm 处停止,为避免加水的体积过多, 改用胶头滴管加蒸馏水到溶液的凹液面正好与刻度线相切,这个操作叫做定容。 注意事项: 不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液,这是因为容量瓶的容积是固定的,没有任 意体积规格的容量瓶。 溶液注入容量瓶前需恢复到室温,这是因为容量瓶受热易炸裂,同时溶液温度过高会使容 量瓶膨胀影响溶液配制的精确度。 用胶头滴管
9、定容后再振荡,出现液面低于刻度线时不要再加水,这是因为振荡时有少量溶 液粘在瓶颈上还没完全回流, 故液面暂时低于刻度线, 若此时又加水会使所配制溶液的浓度偏低。 如果加水定容时超出了刻度线,不能将超出部分再吸走,须应重新配制。 如果摇匀时不小心洒出几滴,不能再加水至刻度,必须重新配制,这是因为所洒出的几滴 溶液中含有溶质,会使所配制溶液的浓度偏低。 溶质溶解后转移至容量瓶时, 必须用少量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤 23 次, 并将洗涤液 一并倒入容量瓶,这是因为烧杯及玻璃棒会粘有少量溶质,只有这样才能尽可能地把溶质全部转 移到容量瓶中。 第二章第二章 化学物质及其变化化学物质及其变化 第一节第一
10、节 物质的分类物质的分类 1、掌握两种常见的分类方法:交叉分类法和树状分类法。 2、分散系及其分类: (1)分散系组成:分散剂和分散质,按照分散质和分散剂所处的状态,分散系可以有 9 种组 合方式。 (2)当分散剂为液体时,根据分散质粒子大小可以将分散系分为溶液、胶体、浊液。 分散系 溶液 胶体 浊液 分散粒子直径 1nm 1100nm 100nm 外观 均一,透明,稳定 均一,透明,介稳体系 不均一,不透明,不稳定 能否透过滤纸 能 能 不能 能否透过半透膜 能 不能 不能 实例 食盐水 Fe(OH)3 胶体 泥浆水 3、胶体: (1)常见胶体:Fe(OH)3 胶体、Al(OH)3 胶体、血
11、液、豆浆、淀粉溶液、蛋白质溶液、有色 玻璃、墨水等。 (2)胶体的特性:能产生丁达尔效应。区别胶体与其他分散系常用方法丁达尔效应。 胶体与其他分散系的本质区别是分散质粒子大小。 (3)Fe(OH)3 胶体的制备方法:将饱和 FeCl3 溶液滴入沸水中,继续加热至体系呈红褐色, 停止加热,得 Fe(OH)3 胶体。 4 第二节第二节 离子反应离子反应 一、电解质和非电解质一、电解质和非电解质 电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。 1、化合物 非电解质:在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。 (如:酒精乙醇、蔗糖、SO2、 SO3、NH3、CO2 等是非电解质。 ) (1)电解质和非
12、电解质都是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。 (2)酸、碱、盐和水都是电解质(特殊:盐酸(混合物)电解质溶液) 。 (3)能导电的物质不一定是电解质。能导电的物质:电解质溶液、熔融的碱和盐、金属单质 和石墨。 电解质需在水溶液里或熔融状态下才能导电。 固态电解质(如: NaCl 晶体)不导电, 液态酸(如: 液态 HCl)不导电。 2、溶液能够导电的原因:有能够自由移动的离子。 3、电离方程式:要注意配平,原子个数守恒,电荷数守恒。如:Al2(SO4)32Al33SO42 二、离子反应:二、离子反应: 1、离子反应发生的条件:生成沉淀、生成气体、水。 2、离子方程式的书写: (写
13、、拆、删、查) 写:写出正确的化学方程式。 (要注意配平。 ) 拆:把易溶的强电解质(易容的盐、强酸、强碱)写成离子形式。 常见易溶的强电解质有: 三大强酸(H2SO4、HCl、HNO3) ,四大强碱NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2 (澄清石灰水拆, 石灰乳不拆),可溶性盐,这些物质拆成离子形式,其他物质一律保留化学式。 删:删除不参加反应的离子(价态不变和存在形式不变的离子) 。 查:检查书写离子方程式等式两边是否原子个数守恒、电荷数守恒。 3、离子方程式正误判断: (看几看) 看是否符合反应事实(能不能发生反应,反应物、生成物对不对)。 看是否可拆。 看是否配平(原子个数守
14、恒,电荷数守恒) 。 看“”“ ”“”“”是否应用恰当。 4、离子共存问题 (1)由于发生复分解反应(生成沉淀或气体或水)的离子不能大量共存。 生成沉淀:AgCl、BaSO4、BaSO3、BaCO3、CaCO3、Mg(OH)2、Cu(OH)2 等。 生成气体:CO32、HCO3等易挥发的弱酸的酸根与 H不能大量共存。 生成 H2O:H和 OH生成 H2O。酸式酸根离子如:HCO3既不能和 H共存,也不能和 OH共存。如:HCO3HH2OCO2, HCO3OHH2OCO32 (2)审题时应注意题中给出的附加条件。 无色溶液中不存在有色离子:Cu2、Fe3、Fe2、MnO4(常见这四种有色离子)
15、。 注意挖掘某些隐含离子:酸性溶液(或 pH7)中隐含有 H,碱性溶液(或 pH7)中隐含有 OH。 注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。 5 第三节第三节 氧化还原反应氧化还原反应 一、氧化还原反应一、氧化还原反应 1、氧化还原反应的本质:有电子转移(包括电子的得失或偏移) 。 2、氧化还原反应的特征:有元素化合价升降。 3、 判断氧化还原反应的依据: 凡是有元素化合价升降或有电子的转移的化学反应都属于氧化 还原反应。 4、氧化还原反应相关概念: 还原剂 (具有还原性) : 失(失电子)升(化合价升高)氧(被氧化或发生氧化反应)生成氧 化产物。 氧化剂 (具有氧化性) : 得(得电
16、子)降(化合价降低)还(被还原或发生还原反应)生成还 原产物。 【注】一定要熟记以上内容,以便能正确判断出一个氧化还原反应中的氧化剂、还原剂、氧 化产物和还原产物;氧化剂、还原剂在反应物中找;氧化产物和还原产物在生成物中找。 二、氧化性、还原性强弱的判断二、氧化性、还原性强弱的判断 根据氧化还原反应方程式在同一氧化还原反应中, 氧化性:氧化剂氧化产物 还原性:还原剂还原产物 三、如果使元素化合价升高,即要使它被氧化,要加入氧化剂才能实现;如果三、如果使元素化合价升高,即要使它被氧化,要加入氧化剂才能实现;如果 使元素化合价降低,即要使它被还原,要加入还原剂才能实现;使元素化合价降低,即要使它被
17、还原,要加入还原剂才能实现; 第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物 第一节第一节 金属的化学性质金属的化学性质 一、钠一、钠 NaNa 1、单质钠的物理性质:钠质软、银白色、熔点低、密度比水的小但比煤油的大。 2、单质钠的化学性质: 钠与 O2 反应 常温下:4Na + O22Na2O (新切开的钠放在空气中容易变暗) 加热时:2Na + O2Na2O2 (钠先熔化后燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体 Na2O2。 ) Na2O2 中氧元素为1 价,Na2O2 既有氧化性又有还原性。 2Na2O22H2O4NaOHO2 2Na2O22CO22Na2CO3O2 Na2O2 是呼吸面具、潜水
18、艇的供氧剂,Na2O2 具有强氧化性能漂白。 钠与 H2O 反应 2Na2H2O2NaOHH2 离子方程式:2Na2H2O2Na2OHH2(注意配平) 6 实验现象:“浮钠密度比水小;游生成氢气;响反应剧烈; 熔钠熔点低;红生成的 NaOH 遇酚酞变红”。 钠与盐溶液反应 如钠与 CuSO4 溶液反应,应该先是钠与 H2O 反应生成 NaOH 与 H2,再和 CuSO4 溶液反应,有 关化学方程式: 2Na2H2O2NaOHH2 CuSO42NaOHCu(OH)2Na2SO4 总的方程式:2Na2H2OCuSO4Cu(OH)2Na2SO4H2 实验现象:有蓝色沉淀生成,有气泡放出 K、Ca、N
19、a 三种单质与盐溶液反应时,先与水反应生成相应的碱,碱再和盐溶液反应 钠与酸反应: 2Na2HCl2NaClH2(反应剧烈) 离子方程式:2Na2H2NaH2 3、钠的存在:以化合态存在。 4、钠的保存:保存在煤油或石蜡中。 5、钠在空气中的变化过程:NaNa2ONaOHNa2CO3Na2CO310H2O(结晶)Na2CO3(风 化) ,最终得到是一种白色粉末。 一小块钠置露在空气中的现象: 银白色的钠很快变暗 (生成 Na2O) , 跟着变成白色固体(NaOH), 然后在固体表面出现小液滴(NaOH 易潮解) ,最终变成白色粉未(最终产物是 Na2CO3) 。 二、铝二、铝 AlAl 1、单
20、质铝的物理性质:银白色金属、密度小(属轻金属) 、硬度小、熔沸点低。 2、单质铝的化学性质 铝与 O2 反应:常温下铝能与 O2 反应生成致密氧化膜,保护内层金属。加热条件下铝能与 O2 反应生成氧化铝:4Al3O22Al2O3 常温下 Al 既能与强酸反应,又能与强碱溶液反应,均有 H2 生成,也能与不活泼的金属盐 溶液反应: 2Al6HCl2AlCl33H2 (2Al6H2Al33H2) 2Al2NaOH2H2O2NaAlO23H2 (2Al2OH2H2O2AlO23H2) 2Al3Cu(NO3)22Al(NO3) 33Cu (2Al3Cu22Al33Cu) 注意:铝制餐具不能用来长时间存
21、放酸性、碱性和咸的食品。 铝与某些金属氧化物的反应(如 V、Cr、Mn、Fe 的氧化物)叫做铝热反应 Fe2O32Al 2FeAl2O3, Al 和 Fe2O3 的混合物叫做铝热剂。 利用铝热反应焊接钢轨。 三、铁三、铁 1、单质铁的物理性质:铁片是银白色的,铁粉呈黑色,纯铁不易生锈,但生铁(含碳杂质的 铁)在潮湿的空气中易生锈。 (原因:形成了铁碳原电池。铁锈的主要成分是 Fe2O3) 。 2、单质铁的化学性质: 铁与氧气反应:3Fe2O2Fe3O4(现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的固体) 与非氧化性酸反应:Fe2HClFeCl2H2 (Fe2HFe2H2) 常温下铝、铁遇浓硫酸或浓硝酸
22、钝化。加热能反应但无氢气放出。 与盐溶液反应:FeCuSO4FeSO4Cu(FeCu2Fe2Cu) 与水蒸气反应:3Fe4H2O(g)Fe3O44H2 7 第二节第二节 几种重要的金属化合物几种重要的金属化合物 一、氧化物一、氧化物 1、Al2O3 的性质:氧化铝是一种白色难溶物,其熔点很高,可用来制造耐火材料如坩锅、耐 火管、耐高温的实验仪器等。 Al2O3 是两性氧化物:既能与强酸反应,又能与强碱反应: Al2O3+ 6HCl 2AlCl3 + 3H2O (Al2O36H2Al33H2O ) Al2O3+ 2NaOH = 2NaAlO2 +H2O(Al2O32OH2AlO2H2O) 2、铁
23、的氧化物的性质:FeO、Fe2O3 都为碱性氧化物,能与强酸反应生成盐和水。 FeO2HCl =FeCl2 +H2O Fe2O36HCl2FeCl33H2O 二、氢氧化物二、氢氧化物 1、氢氧化铝 Al(OH)3 Al(OH)3 是两性氢氧化物,在常温下它既能与强酸,又能与强碱反应: Al(OH)33HClAlCl33H2O(Al(OH)33HAl33H2O) Al(OH)3NaOHNaAlO22H2O(Al(OH)3OHAlO22H2O) Al(OH)3 受热易分解成 Al2O3: 2Al(OH)3Al2O33H2O (规律: 不溶性碱受热均会分解) Al(OH)3 的制备:实验室用可溶性铝
24、盐和氨水反应来制备 Al(OH)3 Al2(SO4)36NH3H2O2 Al(OH)33(NH4)2SO4 (Al33NH3H2OAl(OH)33NH4) 因为强碱(如 NaOH)易与 Al(OH)3 反应,所以实验室不用强碱制备 Al(OH)3,而用氨水。 2、铁的氢氧化物:氢氧化亚铁 Fe(OH)2(白色)和氢氧化铁 Fe(OH)3(红褐色) 都能与酸反应生成盐和水: Fe(OH)22HClFeCl22H2O(Fe(OH)22HFe22H2O) Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O(Fe(OH)3 + 3H = Fe3 + 3H2O) Fe(OH)2 可以被空气中的氧气氧化成 F
25、e(OH)3 4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3(现象:白色沉淀灰绿色红褐色) Fe(OH)3 受热易分解生成 Fe2O3:2Fe(OH)3Fe2O33H2O 3、氢氧化钠 NaOH:俗称烧碱、火碱、苛性钠,易潮解,有强腐蚀性,具有碱的通性。 三、盐三、盐 1、铁盐(铁为+3 价) 、亚铁盐(铁为+2 价)的性质: 铁盐(铁为+3 价)具有氧化性,可以被还原剂(如铁、铜等)还原成亚铁盐: 2FeCl3Fe3FeCl2(2Fe3Fe3Fe2)(价态归中规律) 2FeCl3Cu2FeCl2CuCl2(2Fe3Cu2Fe2Cu2) (制印刷电路板的反应原理) 亚铁盐(铁为+2 价)具有还原
26、性,能被氧化剂(如氯气、氧气、硝酸等)氧化成铁盐: 2FeCl2Cl22FeCl3 (2Fe2Cl22Fe32Cl) Fe3离子的检验: a.溶液呈黄色; b.加入 KSCN(硫氰化钾)溶液变红色; c.加入 NaOH 溶液反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3。 Fe2+离子的检验: a.溶液呈浅绿色; b.先在溶液中加入 KSCN 溶液,不变色,再加入氯水,溶液变红色; c.加入 NaOH 溶液反应先生成白色沉淀,迅速变成灰绿色沉淀,最后变成红褐色沉淀。 2、钠盐:Na2CO3 与 NaHCO3 的性质比较 8 Na2CO3 NaHCO3 俗称 纯碱、苏打 小苏打 水溶性比较 Na2CO3 Na
27、HCO3 溶液酸碱性 碱性 碱性 与酸反应剧 烈程度 较慢(二步反应) 较快(一步反应) 与酸反应 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 CO32+2H+=CO2+H2O NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 HCO3+H+=H2O+CO2 热稳定性 加热不分解 加热分解 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2 与 CO2 反应 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 不反应 与 NaOH 溶 液反应 不反应(不能发生离子交换) NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O HCO3+OH=H2O+CO32 与Ca(OH)2 溶液反应 Ca(OH)2+Na2
28、CO3=CaCO3+2NaOH Ca2+CO32=CaCO3 也能反应生成 CaCO3 沉淀 与CaCl2溶液 反应 有 CaCO3 沉淀 不反应 用途 洗涤剂,玻璃、肥皂、造纸、纺织等 工业 发酵粉、灭火剂、治疗胃酸过多(有胃 溃疡时不能用) 相互转化 Na2CO3 NaHCO3 四、焰色反应四、焰色反应 1、定义:金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊颜色的性质。 2、操作步骤:铂丝(或铁丝)用盐酸浸洗后灼烧至无色,沾取试样(单质、化合物、气、液、 固均可)在火焰上灼烧,观察颜色。 3、 重要元素的焰色:钠元素黄色、 钾元素紫色(透过蓝色的钴玻璃观察,以排除钠的焰 色的干扰) 焰色反应属
29、物理变化。与元素存在状态(单质、化合物) 、物质的聚集状态(气、液、固)等 无关,只有少数金属元素有焰色反应。 第三节第三节 用途广泛的金属材料用途广泛的金属材料 1、合金的概念:由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物 质。 2、合金的特性:合金与各成分金属相比,具有许多优良的物理、化学或机械的性能。 合金的硬度一般比它的各成分金属的大 合金的熔点一般比它的各成分金属的低 第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物 一、硅及其化合物一、硅及其化合物 SiSi 硅元素在地壳中的含量排第二,在自然界中没有游离态的硅,只有以化合态存在的硅,常见 的是二氧化硅、硅酸盐等
30、。 9 硅的原子结构示意图为 , 硅元素位于元素周期表第三周期第A 族,硅原子最外层有 4 个电子,既不易失去电子又不 易得到电子,主要形成四价的化合物。 1、单质硅(Si) : (1)物理性质:有金属光泽的灰黑色固体,熔点高,硬度大。 (2)化学性质: 常温下化学性质不活泼,只能跟 F2、HF 和 NaOH 溶液反应。 Si2F2SiF4 Si4HFSiF42H2 Si2NaOHH2ONa2SiO32H2 在高温条件下,单质硅能与 O2 和 Cl2 等非金属单质反应。 (3)用途:太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。 (4)硅的制备:工业上,用 C 在高温下还原 SiO2 可制得粗硅。
31、SiO22CSi(粗)2CO Si(粗)2Cl2SiCl4 SiCl42H2Si(纯)4HCl 2、二氧化硅(SiO2) : (1)SiO2 的空间结构:立体网状结构,SiO2 直接由原子构成,不存在单个 SiO2 分子。 (2)物理性质:熔点高,硬度大,不溶于水。 (3)化学性质:SiO2 常温下化学性质很不活泼,不与水、酸反应(氢氟酸除外) ,能与强碱 溶液、氢氟酸反应,高温条件下可以与碱性氧化物反应: 与强碱反应:SiO22NaOHNa2SiO3H2O(生成的硅酸钠具有粘性,所以不能用带磨口玻 璃塞试剂瓶存放 NaOH 溶液和 Na2SiO3 溶液,避免 Na2SiO3 将瓶塞和试剂瓶粘
32、住,打不开,应用橡 皮塞) 。 与氢氟酸反应SiO2 的特性: SiO24HFSiF4+2H2O (利用此反应, 氢氟酸能雕刻玻璃; 氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放,应用塑料瓶) 。 高温下与碱性氧化物反应:SiO2CaOCaSiO3 (4)用途:光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材 料等。 3、硅酸(H2SiO3) : (1)物理性质:不溶于水的白色胶状物,能形成硅胶,吸附水分能力强。 (2) 化学性质: H2SiO3 是一种弱酸, 酸性比碳酸还要弱, 其酸酐为 SiO2, 但 SiO2 不溶于水, 故不能直接由 SiO2 溶于水制得,而用可溶性硅酸盐与酸反应制
33、取: (强酸制弱酸原理) Na2SiO32HCl2NaClH2SiO3 Na2SiO3CO2H2OH2SiO3Na2CO3(此方程式证明酸性:H2SiO3H2CO3) (3)用途:硅胶作干燥剂、催化剂的载体。 4、硅酸盐 硅酸盐:硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称。硅酸盐种类很多,大多数难溶 于水,最常见的可溶性硅酸盐是 Na2SiO3,Na2SiO3 的水溶液俗称水玻璃,又称泡花碱,是一种无 色粘稠的液体,可以作黏胶剂和木材防火剂。硅酸钠水溶液久置在空气中容易变质: 10 Na2SiO3CO2H2ONa2CO3H2SiO3(有白色沉淀生成) 传统硅酸盐工业三大产品有:玻璃、陶瓷、水
34、泥。 硅酸盐由于组成比较复杂,常用氧化物的形式表示:活泼金属氧化物较活泼金属氧化物 二氧化硅水。氧化物前系数配置原则:除氧元素外,其他元素按配置前后原子个数守恒原则配 置系数。 硅酸钠:Na2SiO3 Na2OSiO2 硅酸钙:CaSiO3 CaOSiO2 高岭石:Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O32SiO22H2O 正长石:KAlSiO3 不能写成 K2O Al2O33SiO2,应写成 K2OAl2O36SiO2 二、氯及其化合物 氯原子结构示意图为 , 氯元素位于元素周期表中第三周期第A 族,氯原子最外电子层上有 7 个电子,在化学反应 中很容易得到 1 个电子形成 Cl,化学性质
35、活泼,在自然界中没游离态的氯,氯只以化合态存在 (主要以氯化物和氯酸盐) 。 1、氯气(Cl2) : (1)物理性质:黄绿色有刺激性气味有毒的气体,密度比空气大,易液化成液氯,易溶于水。 (氯气收集方法向上排空气法或者排饱和食盐水;液氯为纯净物) (2) 化学性质: 氯气化学性质非常活泼, 很容易得到电子, 作强氧化剂, 能与金属、 非金属、 水以及碱反应。 与金属反应(将金属氧化成最高正价) NaCl2= 点燃 2NaCl CuCl2= 点燃 CuCl2 2Fe3Cl2= 点燃 2FeCl3 (氯气与金属铁反应只生成 FeCl3,而不生成 FeCl2。 ) (思考:怎样制备 FeCl2?Fe
36、2HClFeCl2H2,铁跟盐酸反应生成 FeCl2,而铁跟氯气 反应生成 FeCl3,这说明 Cl2 的氧化性强于盐酸,是强氧化剂。 ) 与非金属反应 Cl2H2 = 点燃 2HCl(氢气在氯气中燃烧现象:安静地燃烧,发出苍白色火焰) 将 H2 和 Cl2 混合后在点燃或光照条件下发生爆炸。 燃烧:所有发光发热的剧烈化学反应都叫做燃烧,不一定要有氧气参加。 Cl2 与水反应 Cl2H2OHClHClO 离子方程式:Cl2H2OHClHClO 将氯气溶于水得到氯水(浅黄绿色) ,氯水含多种微粒,其中有 H2O、Cl2、HClO、Cl、H+、 OH(极少量,水微弱电离出来的)。 氯水的性质取决于
37、其组成的微粒: (1)强氧化性:Cl2 是新制氯水的主要成分,实验室常用氯水代替氯气,如氯水中的氯气能 与 KI,KBr、FeCl2、SO2、Na2SO3 等物质反应。 11 (2)漂白、消毒性:氯水中的 Cl2 和 HClO 均有强氧化性,一般在应用其漂白和消毒时,应 考虑 HClO,HClO 的强氧化性将有色物质氧化成无色物质,不可逆。 (3) 酸性: 氯水中含有 HCl 和 HClO, 故可被 NaOH 中和, 盐酸还可与 NaHCO3, CaCO3 等反应。 (4)不稳定性:HClO 不稳定光照易分解。,因此久置氯水(浅黄 绿色)会变成稀盐酸(无色)失去漂白性。 (5)沉淀反应:加入
38、AgNO3 溶液有白色沉淀生成(氯水中有 Cl) 。自来水也用氯水杀菌消 毒,所以用自来水配制以下溶液如 KI、 KBr、FeCl2、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH 等溶液会变质。 Cl2 与碱液反应: 与 NaOH 反应:Cl22NaOHNaClNaClOH2O(Cl22OHClClOH2O) 与 Ca(OH)2 溶液反应:2Cl22Ca(OH)2Ca(ClO)2CaCl22H2O 此反应用来制漂白粉,漂白粉的主要成分为 Ca(ClO)2 和 CaCl2,有效成分为 Ca(ClO)2。 漂白粉之所以具有漂白性,原因是:Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO3+
39、2HClO 生成的 HClO 具有 漂白性;同样,氯水也具有漂白性,因为氯水含 HClO;NaClO 同样具有漂白性,发生反应 2NaClO CO2H2O=Na2CO3+2HClO; 干燥的氯气不能使红纸褪色,因为不能生成 HClO,湿的氯气能使红纸褪色,因为氯气发生下 列反应 Cl2H2OHClHClO。 漂白粉久置空气会失效(涉及两个反应) :Ca(ClO)2CO2H2OCaCO32HClO, ,漂白粉变质会有 CaCO3 存在,外观上会结块,久置空气中的漂白粉 加入浓盐酸会有 CO2 气体生成,含 CO2 和 HCl 杂质气体。 氯气的用途:制漂白粉、自来水杀菌消毒、农药和某些有机物的原
40、料等。 2、Cl的检验: 原理:根据 Cl与 Ag反应生成不溶于酸的 AgCl 沉淀来检验 Cl存在。 方法:先加稀硝酸酸化溶液(排除 CO32干扰)再滴加 AgNO3 溶液,如有白色沉淀生成,则 说明有 Cl存在。 三、硫及其化合物三、硫及其化合物 1、硫元素的存在:硫元素最外层电子数为 6 个,化学性质较活泼,容易得到 2 个电子呈2 价或者与其他非金属元素结合成呈4 价、 6 价化合物。 硫元素在自然界中既有游离态又有化合 态。 (如火山口中的硫就以单质存在) 2、硫单质: 物质性质:俗称硫磺,淡黄色固体,不溶于水,熔点低。 化学性质:S+O2 = 点燃 SO2(空气中点燃淡蓝色火焰,纯
41、氧中蓝紫色) 3、二氧化硫(SO2) (1)物理性质:无色、有刺激性气味有毒的气体,易溶于水,密度比空气大,易液化。 (2)SO2 的制备:S+O2 = 点燃 SO2 或 Na2SO3H2SO4Na2SO4SO2H2O (3)化学性质:SO2 能与水反应 SO2+H2OH2SO3(亚硫酸,中强酸)此反应为可逆反应。 可逆反应定义:在相同条件下,正逆方向同时进行的反应。 (关键词:相同条件下) SO2 为酸性氧化物,是亚硫酸(H2SO3)的酸酐,可与碱反应生成盐和水。 a、与 NaOH 溶液反应: SO2(少量)2NaOHNa2SO3H2O (SO22OHSO32H2O) SO2(过量)NaOH
42、NaHSO3(SO2OHHSO3) 12 b、与 Ca(OH)2 溶液反应: SO2(少量)Ca(OH)2CaSO3(白色)H2O 2SO2(过量)Ca(OH)2Ca(HSO3) 2 (可溶) 对比 CO2 与碱反应: CO2(少量)Ca(OH)2CaCO3(白色)+H2O 2CO2(过量)Ca(OH)2Ca(HCO3) 2 (可溶) 将 SO2 逐渐通入 Ca(OH)2 溶液中先有白色沉淀生成,后沉淀消失,与 CO2 逐渐通入 Ca(OH)2 溶液实验现象相同,所以不能用石灰水来鉴别 SO2 和 CO2。能使石灰水变浑浊的无色无味的气体 一定是二氧化碳,这说法是对的,因为 SO2 是有刺激性
43、气味的气体。 SO2 具有强还原性,能与强氧化剂(如酸性高锰酸钾溶液、氯气、氧气等)反应。SO2 能使 酸性 KMnO4 溶液、新制氯水褪色,显示了 SO2 的强还原性(不是 SO2 的漂白性) 。 (催化剂:粉尘、五氧化二钒) SO2Cl22H2OH2SO42HCl (将 SO2 气体和 Cl2 气体混合后作用于有色溶液, 漂白效果将 大大减弱。 ) SO2 的弱氧化性:如 2H2SSO23S2H2O(有黄色沉淀生成) SO2 的漂白性: SO2 能使品红溶液褪色, 加热会恢复原来的颜色。 用此可以检验 SO2 的存在。 SO2 Cl2 漂白的物 质 漂白某些有色物质 使湿润有色物质褪色 原
44、理 与有色物质化合生成不稳定的 无色物质 与水生成 HClO,HClO 具有漂白性,将有色物质氧 化成无色物质 加热 能恢复原色(无色物质分解) 不能复原 SO2 的用途:漂白剂、杀菌消毒、生产硫酸等。 4、硫酸(H2SO4) (1)浓硫酸的物理性质:纯的硫酸为无色油状粘稠液体,能与水以任意比互溶(稀释浓硫酸 要规范操作:注酸入水且不断搅拌) 。质量分数为 98%(或 18.4mol/l)的硫酸为浓硫酸。不挥发, 沸点高,密度比水大。 (2)浓硫酸三大性质:吸水性、脱水性、强氧化性。 吸水性:浓硫酸可吸收结晶水、湿存水和气体中的水蒸气,可作干燥剂,可干燥 H2、O2、 SO2、CO2 等气体,
45、但不可以用来干燥 NH3、H2S、HBr、HI、C2H4 五种气体。 脱水性: 能将有机物 (蔗糖、 棉花等) 以水分子中 H 和 O 原子个数比 21 脱水, 炭化变黑。 强氧化性:浓硫酸在加热条件下显示强氧化性(6 价硫体现了强氧化性) ,能与大多数金 属反应,也能与非金属反应。 a. 与大多数金属反应(如铜) :2H2SO4 (浓)Cu= CuSO42H2OSO2 (此反应浓硫酸表现出酸性和强氧化性 ) b. 与非金属反应(如 C 反应) :2H2SO4(浓)C= CO2 2H2OSO2 (此反应浓硫酸表现出强氧化性 ) 注意:常温下,Fe、Al 遇浓 H2SO4 或浓 HNO3 发生钝
46、化。 浓硫酸的强氧化性使许多金属能与它反应,但在常温下,铝和铁遇浓硫酸时,因表面被浓硫 酸氧化成一层致密氧化膜,这层氧化膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。这种现象叫金属的钝 化。铝和铁也能被浓硝酸钝化,所以,常温下可以用铁制或铝制容器盛放浓硫酸和浓硝酸。 (3)硫酸的用途:干燥剂、化肥、炸药、蓄电池、农药、医药等。 13 四、氮及其化合物四、氮及其化合物 1、氮的氧化物:NO2 和 NO N2O2 = 高温或放电 2NO,生成的一氧化氮很不稳定:2NOO2 = 2NO2 一氧化氮: 无色气体, 有毒, 能与人血液中的血红蛋白结合而使人中毒 (与 CO 中毒原理相同) , 不溶于水。是空气中的污
47、染物。 二氧化氮:红棕色气体(与溴蒸气颜色相同) 、有刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水,并 与水反应: 3NO2H2O2HNO3NO, 此反应中 NO2 既是氧化剂又是还原剂。 以上三个反应是“雷雨固氮”、 “雷雨发庄稼”的反应。 2、硝酸(HNO3) : (1)硝酸物理性质:纯硝酸是无色、有刺激性气味的油状液体。低沸点(83) 、易挥发, 在空气中遇水蒸气呈白雾状。98%以上的硝酸叫“发烟硝酸”,常用浓硝酸的质量分数为 69%。 (2)硝酸的化学性质:具有一般酸的通性,稀硝酸遇紫色石蕊试液变红色,浓硝酸遇紫色石 蕊试液先变红(H+作用)后褪色(浓硝酸的强氧化性) 。用此实验可证明浓硝酸的氧化性比稀硝酸 强。浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂,能氧化大多数金属,但不放出氢气,通常浓硝酸产生 NO2, 稀硝酸产生 NO,如: Cu4HNO3(浓)Cu(NO3)22NO22H2O 3Cu8HNO3(稀)3Cu(NO3)22NO4H2O 反应还原剂与氧化剂物质的量之比为 12;反应还原剂与氧化剂物