高中化学必修一
概括:这道题是傅坡录同学的课后化学练习题,主要是关于高中化学必修一,指导老师为裘老师。
题目:高中化学必修一
解:第一章 从实验学化学
一、常见物质的分离、提纯和鉴别
1.常用的物理方法——根据物质的物理性质上差异来分离.
固+液 蒸发 易溶固体与液体分开 酒精灯、蒸发皿、玻璃棒 ①不断搅拌;②最后用余热加热;
固+固 结晶 溶解度差别大的溶质分开
固+液 过滤 易溶物与难溶物分开 漏斗、烧杯 ①一角、二低、三碰;②沉淀要洗涤;③定量实验要“无损” NaCl(CaCO3)
液+液 萃取 溶质在互不相溶的溶剂里,溶解度的不同,把溶质分离出来 分液漏斗 ①先查漏;②对萃取剂的要求;③使漏斗内外大气相通;④上层液体从上口倒出 从溴水中提取Br2
分液 分离互不相溶液体 分液漏斗 乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液
蒸馏 分离沸点不同混合溶液 蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、牛角管 ①温度计水银球位于支管处;②冷凝水从下口通入;③加碎瓷片 乙醇和水、I2和CCl4
渗析 分离胶体与混在其中的分子、离子 半透膜 更换蒸馏水 淀粉与NaCl
盐析 加入某些盐,使溶质的溶解度降低而析出 烧杯 用固体盐或浓溶液 蛋白质溶液、硬脂酸钠和甘油
气+气 洗气 易溶气与难溶气分开 洗气瓶 长进短出 CO2(HCl)
液化 沸点不同气分开 i、蒸发和结晶 蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法.结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程,可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物.结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小,从而使晶体析出.加热蒸发皿使溶液蒸发时、要用玻璃棒不断搅动溶液,防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅.当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热,例如用结晶的方法分离NaCl和KNO3混合物.
蒸馏 蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法.用蒸馏原理进行多种混合液体的分离,叫分馏.
①在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸.
②温度计水银球的位置应与支管底口下缘位于同一水平线上.
③蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于l/3.
④冷凝管中冷却水从下口进,从上口出.
⑤加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点,例如用分馏的方法进行石油的分馏.
分液和萃取 分液是把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的方法.萃取是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相溶;对溶质的溶解度要远大于原溶剂,并且溶剂易挥发.
在萃取过程中要注意:
①将要萃取的溶液和萃取溶剂依次从上口倒入分液漏斗,其量不能超过漏斗容积的2/3,塞好塞子进行振荡.
②振荡时右手捏住漏斗上口的颈部,并用食指根部压紧塞子,以左手握住旋塞,同时用手指控制活塞,将漏斗倒转过来用力振荡.
③然后将分液漏斗静置,待液体分层后进行分液,分液时下层液体从漏斗口放出,上层液体从上口倒出.例如用四氯化碳萃取溴水里的溴.
升华 升华是指固态物质吸热后不经过液态直接变成气态的过程.利用某些物质具有升华的特性,将这种物质和其它受热不升华的物质分离开来,例如加热使碘升华,来分离I2和SiO2的混合物.
2、化学方法分离和提纯物质
对物质的分离可一般先用化学方法对物质进行处理,然后再根据混合物的特点用恰当的分离方法进行分离.
用化学方法分离和提纯物质时要注意:
①不要引入新的杂质;
②不能损耗或减少被提纯物质的质量
③实验操作要简便,不能繁杂.用化学方法除去溶液中的杂质时,要使被分离的物质或离子尽可能除净,需要加入过量的分离试剂,在多步分离过程中,后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去.
对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯:
(1)生成沉淀法(2)生成气体法(3)氧化还原法
常见物质除杂方法
1 N2 O2 灼热的铜丝网 用固体转化气体
2 CO2 H2S CuSO4溶液 洗气
3 CO CO2 NaOH溶液 洗气
4 CO2 CO 灼热CuO 用固体转化气体
5 CO2 HCI 饱和的NaHCO3 洗气
6 H2S HCI 饱和的NaHS 洗气
7 SO2 HCI 饱和的NaHSO3 洗气
8 CI2 HCI 饱和的食盐水 洗气
9 CO2 SO2 饱和的NaHCO3 洗气
10 炭粉 MnO2 浓盐酸(需加热) 过滤
11 MnO2 C 加热灼烧
12 炭粉 CuO 稀酸(如稀盐酸) 过滤
13 AI2O3 Fe2O3 NaOH(过量),CO2 过滤
14 Fe2O3 AI2O3 NaOH溶液 过滤
15 AI2O3 SiO2 盐酸`氨水 过滤
16 SiO2 ZnO HCI溶液 过滤
17 BaSO4 BaCO3 HCI或稀H2SO4 过滤
21 FeCI3溶液 CuCI2 Fe 、CI2 过滤
23 CuO Fe (磁铁) 吸附
25 CuS FeS 稀盐酸 过滤
26 I2晶体 NaCI -------- 加热升华
27 NaCI晶体 NH4CL -------- 加热分解
3、物质的鉴别
物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,它们的共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理.
检验类型 鉴别 利用不同物质的性质差异,通过实验,将它们区别开来.
鉴定 根据物质的特性,通过实验,检验出该物质的成分,确定它是否是这种物质.
推断 根据已知实验及现象,分析判断,确定被检的是什么物质,并指出可能存在什么,不可能存在什么.
检验方法 ① 若是固体,一般应先用蒸馏水溶解
② 若同时检验多种物质,应将试管编号
③ 要取少量溶液放在试管中进行实验,绝不能在原试剂瓶中进行检验
④ 叙述顺序应是:实验(操作)→现象→结论→原理(写方程式)
① 常见气体的检验
常见气体 检验方法
氢气 纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰,混合空气点燃有爆鸣声,生成物只有水.不是只有氢气才产生爆鸣声;可点燃的气体不一定是氢气
氧气 可使带火星的木条复燃
氯气 黄绿色,能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝(O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝)
氯化氢 无色有刺激性气味的气体.在潮湿的空气中形成白雾,能使湿润的蓝色石蓝试纸变红;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟;将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成.
二氧化硫 无色有刺激性气味的气体.能使品红溶液褪色,加热后又显红色.能使酸性高锰酸钾溶液褪色.
硫化氢 无色有具鸡蛋气味的气体.能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀,或使湿润的醋酸铅试纸变黑.
氨气 无色有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
二氧化氮 红棕色气体,通入水中生成无色的溶液并产生无色气体,水溶液显酸性.
一氧化氮 无色气体,在空气中立即变成红棕色
二氧化碳 能使澄清石灰水变浑浊;能使燃着的木条熄灭.SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊,一氧化碳 可燃烧,火焰呈淡蓝色,燃烧后只生成CO2;能使灼热的CuO由黑色变成红色.
② 几种重要阳离子的检验
(l)H+ 能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色.
(2)Na+、K+ 用焰色反应来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过钴玻片).
(3)Ba2+ 能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白**aSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸.
(4)Mg2+ 能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀,该沉淀能溶于NH4Cl溶液.
(5)Al3+ 能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液.
(6)Ag+ 能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀 HNO3,但溶于氨水,生成【Ag(NH3)2】.
(7)NH4+ 铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应,并加热,放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体.
(8)Fe2+ 能与少量NaOH溶液反应,先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀.或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液,不显红色,加入少量新制的氯水后,立即显红色.2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(9) Fe3+ 能与 KSCN溶液反应,变成血红色 Fe(SCN)3溶液,能与 NaOH溶液反应,生成红褐色Fe(OH)3沉淀.
(10)Cu2+ 蓝色水溶液(浓的CuCl2溶液显绿色),能与NaOH溶液反应,生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,加热后可转变为黑色的 CuO沉淀.含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应,在金属片上有红色的铜生成.
③ 几种重要的阴离子的检验
(1)OH- 能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色.
(2)Cl- 能与硝酸银反应,生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+.
(3)SO42- 能与含Ba2+溶液反应,生成白**aSO4沉淀,不溶于硝酸.
(4)SO32- 浓溶液能与强酸反应,产生无色有刺激性气味的SO2气体,该气体能使品红溶液褪色.能与BaCl2溶液反应,生成白**aSO3沉淀,该沉淀溶于盐酸,生成无色有刺激性气味的SO2气体.
(5)HCO3- 取含HCO3-盐溶液煮沸,放出无色无味CO2气体,气体能使澄清石灰水变浑浊或向HCO3-盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液,无现象,加热煮沸,有白色沉淀 MgCO3生成,同时放出 CO2气体.
二、常见事故的处理
酒精及其它易燃有机物小面积失火 立即用湿布扑盖
磷失火用砂覆盖
少量酸(或碱)滴到桌上 立即用湿布擦净,再用水冲洗
较多量酸(或碱)流到桌上 立即用适量NaHCO3溶液(或稀HAC)作用,后用水冲洗
酸沾到皮肤或衣物上 先用抹布擦试,后用水冲洗,再用NaHCO3稀溶液冲洗
碱液沾到皮肤上 先用较多水冲洗,再用硼酸溶液洗
酸、碱溅在眼中 立即用水反复冲洗,并不断眨眼
汞滴落在桌上或地上 应立即撒上硫粉
三、化学计量
①物质的量
定义:表示一定数目微粒的**体 符号n 单位 摩尔 符号 mol
阿伏加德罗常数:0.012kgC-12中所含有的碳原子数.用NA表示. 约为6.02x1023
微粒与物质的量
②摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量 用M表示 单位:g/mol 数值上等于该物质的分子量
质量与物质的量
③物质的体积决定:①微粒的数目②微粒的大小③微粒间的距离
微粒的数目一定 固体液体主要决定②微粒的大小
气体主要决定③微粒间的距离
体积与物质的量
标准状况下 ,1mol任何气体的体积都约为22.4L
④阿伏加德罗定律:同温同压下, 相同体积的任何气体都含有相同的分子数
⑤物质的量浓度:单位体积溶液中所含溶质B的物质的量.符号CB 单位:mol/l
公式:CB=nB/V nB=CB×V V=nB/CB
溶液稀释规律 C(浓)×V(浓)=C(稀)×V(稀)
⑥ 溶液的配置
(l)配制溶质质量分数一定的溶液
计算:算出所需溶质和水的质量.把水的质量换算成体积.如溶质是液体时,要算出液体的体积.
称量:用天平称取固体溶质的质量;用量简量取所需液体、水的体积.
溶将固体或液体溶质倒入烧杯里,加入所需的水,用玻璃棒搅拌使溶质完全溶解.
(2)配制一定物质的量浓度的溶液 (配制前要检查容量瓶是否漏水)
计算:算出固体溶质的质量或液体溶质的体积.
称量:用托盘天平称取固体溶质质量,用量简量取所需液体溶质的体积.
溶将固体或液体溶质倒入烧杯中,加入适量的蒸馏水(约为所配溶液体积的1/6),用玻璃棒搅拌使之溶解,冷却到室温后,将溶液引流注入容量瓶里.
洗涤(转移):用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2-3次,将洗涤液注入容量瓶.振荡,使溶液混合均匀.
定容:继续往容量瓶中小心地加水,直到液面接近刻度2-3mm处,改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切.把容量瓶盖紧,再振荡摇匀.
5、过滤 过滤是除去溶液里混有不溶于溶剂的杂质的方法.
过滤时应注意:①一贴:将滤纸折叠好放入漏斗,加少量蒸馏水润湿,使滤纸紧贴漏斗内壁.
②二低:滤纸边缘应略低于漏斗边缘,加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘.
③三靠:向漏斗中倾倒液体时,烧杯的夹嘴应与玻璃棒接触;玻璃棒的底端应和过滤器有三层滤纸处轻轻接触;漏斗颈的末端应与接受器的内壁相接触,例如用过滤法除去粗食盐中少量的泥沙.
第二章化学物质及其变化
一、物质的分类金属:Na、Mg、Al
非金属:S、O、N
酸性氧化物:SO3、SO2、P2O5等
氧化物 碱性:Na2O、CaO、Fe2O3
氧化物:Al2O3等
盐氧化物:CO、NO等
含氧酸:HNO3、H2SO4等 按酸根分
无氧酸:HCl
强酸:HNO3、H2SO4 、HCl
酸按强弱分
弱酸:H2CO3、HClO、CH3COOH
一元酸:HCl、HNO3
按电离出的H+数分 二元酸:H2SO4、H2SO3
多元酸:H3PO4
强碱:NaOH、Ba(OH)2
按强弱分
弱碱:NH3•H2O、Fe(OH)3
一元碱:NaOH、
按电离出的HO-数分二元碱:Ba(OH)2
多元碱:Fe(OH)3
正盐:Na2CO3
酸式盐:NaHCO3
碱式盐:Cu2(OH)2CO3
溶液:NaCl溶液、稀H2SO4等
悬浊液:泥水混合物等
乳浊液:油水混合物
胶体:Fe(OH)3胶体、淀粉溶液、烟、雾、有色玻璃等
二、分散系相关概念
1. 分散系:一种物质(或几种物质)以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物,统称为分散系.
2. 分散质:分散系中分散成粒子的物质.
3. 分散剂:分散质分散在其中的物质.
4、分散系的分类:当分散剂是水或其他液体时,如果按照分散质粒子的大小来分类,可以把分散系分为:溶液、胶体和浊液.分散质粒子直径小于1nm的分散系叫溶液,在1nm-100nm之间的分散系称为胶体,而分散质粒子直径大于100nm的分散系叫做浊液.
下面比较几种分散系的不同:
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质的直径 <1nm(粒子直径小于10-9m) 1nm-100nm(粒子直径在10-9 ~ 10-7m) >100nm(粒子直径大于10-7m)
分散质粒子 单个小分子或离子 许多小分子**体或高分子 巨大数目的分子**体
实例 溶液酒精、氯化钠等 淀粉胶体、氢氧化铁胶体等 石灰乳、油水等
鉴别 无丁达尔效应 有丁达尔效应 静置分层
注意:三种分散系的本质区别:分散质粒子的大小不同.
三、胶体
1、胶体的定义:分散质粒子直径大小在10-9~10-7m之间的分散系.
2、胶体的分类:
①. 根据分散质微粒组成的状况分类:
如: 胶体胶粒是由许多 等小分子聚集一起形成的微粒,其直径在1nm~100nm之间,这样的胶体叫粒子胶体. 又如:淀粉属高分子化合物,其单个分子的直径在1nm~100nm范围之内,这样的胶体叫分子胶体.
②. 根据分散剂的状态划分:
如:烟、云、雾等的分散剂为气体,这样的胶体叫做气溶胶;AgI溶胶、 溶胶、 溶胶,其分散剂为水,分散剂为液体的胶体叫做液溶胶;有色玻璃、烟水晶均以固体为分散剂,这样的胶体叫做固溶胶.
3、胶体的制备
A. 物理方法
① 机械法:利用机械磨碎法将固体颗粒直接磨成胶粒的大小
② 溶解法:利用高分子化合物分散在合适的溶剂中形成胶体,如蛋白质溶于水,淀粉溶于水、聚乙烯熔于某有机溶剂等.
B. 化学方法
① 水解促进法:FeCl3+3H2O(沸)= (胶体)+3HCl
② 复分解反应法:KI+AgNO3=AgI(胶体)+KNO3 Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl
思考:若上述两种反应物的量均为大量,则可观察到什么现象?如何表达对应的两个反应方程式?提示:KI+AgNO3=AgI↓+KNO3(黄色↓)Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl(白色↓)
4、胶体的性质:
① 丁达尔效应——丁达尔效应是粒子对光散射作用的结果,是一种物理现象.丁达尔现象产生的原因,是因为胶体微粒直径大小恰当,当光照射胶粒上时,胶粒将光从各个方面全部反射,胶粒即成一小光源(这一现象叫光的散射),故可明显地看到由无数小光源形成的光亮“通路”.当光照在比较大或小的颗粒或微粒上则无此现象,只发生反射或将光全部吸收的现象,而以溶液和浊液无丁达尔现象,所以丁达尔效应常用于鉴别胶体和其他分散系.
② 布朗运动——在胶体中,由于胶粒在各个方向所受的力不能相互平衡而产生的无规则的运动,称为布朗运动.是胶体稳定的原因之一.
③ 电泳——在外加电场的作用下,胶体的微粒在分散剂里向阴极(或阳极)作定向移动的现象.胶体具有稳定性的重要原因是同一种胶粒带有同种电荷,相互排斥,另外,胶粒在分散力作用下作不停的无规则运动,使其受重力的影响有较大减弱,两者都使其不易聚集,从而使胶体较稳定.
说明:A、电泳现象表明胶粒带电荷,但胶体都是电中性的.胶粒带电的原因:胶体中单个胶粒的体积小,因而胶体中胶粒的表面积大,因而具备吸附能力.有的胶体中的胶粒吸附溶液中的阳离子而带正电;有的则吸附阴离子而带负电胶体的提纯,可采用渗析法来提纯胶体.使分子或离子通过半透膜从胶体里分离出去的操作方法叫渗析法.其原理是胶体粒子不能透过半透膜,而分子和离子可以透过半透膜.但胶体粒子可以透过滤纸,故不能用滤纸提纯胶体.
B、在此要熟悉常见胶体的胶粒所带电性,便于判断和分析一些实际问题.
带正电的胶粒胶体:金属氢氧化物如 、 胶体、金属氧化物.
带负电的胶粒胶体:非金属氧化物、金属硫化物As2S3胶体、硅酸胶体、土壤胶体
特殊:AgI胶粒随着AgNO3和KI相对量不同,而可带正电或负电.若KI过量,则AgI胶粒吸附较多I-而带负电;若AgNO3过量,则因吸附较多Ag+而带正电.当然,胶体中胶粒带电的电荷种类可能与其他因素有关.
C、同种胶体的胶粒带相同的电荷.
D、固溶胶不发生电泳现象.凡是胶粒带电荷的液溶胶,通常都可发生电泳现象.气溶胶在高压电的条件也能发生电泳现象.
胶体根据分散质微粒组成可分为粒子胶体(如 胶体,AgI胶体等)和分子胶体[如淀粉溶液,蛋白质溶液(习惯仍称其溶液,其实分散质微粒直径已达胶体范围),只有粒子胶体的胶粒带电荷,故可产生电泳现象.整个胶体仍呈电中性,所以在外电场作用下作定向移动的是胶粒而非胶体.
④聚沉——胶体分散系中,分散系微粒相互聚集而下沉的现象称为胶体的聚沉.能促使溶胶聚沉的外因有加电解质(酸、碱及盐)、加热、溶胶浓度增大、加胶粒带相反电荷的胶体等.有时胶体在凝聚时,会连同分散剂一道凝结成冻状物质,这种冻状物质叫凝胶.
胶体稳定存在的原因:(1)胶粒小,可被溶剂分子冲击不停地运动,不易下沉或上浮(2)胶粒带同性电荷,同性排斥,不易聚大,因而不下沉或上浮
胶体凝聚的方法:
(1)加入电解质:电解质电离出的阴、阳离子与胶粒所带的电荷发生电性中和,使胶粒间的排斥力下降,胶粒相互结合,导致颗粒直径>10-7m,从而沉降.
能力:离子电荷数,离子半径
阳离子使带负电荷胶粒的胶体凝聚的能力顺序为:Al3+>Fe3+>H+>Mg2+>Na+
阴离子使带正电荷胶粒的胶体凝聚的能力顺序为:SO42->NO3->Cl-
(2)加入带异性电荷胶粒的胶体:(3)加热、光照或射线等:加热可加快胶粒运动速率,增大胶粒之间的碰撞机会.如蛋白质溶液加热,较长时间光照都可使其凝聚甚至变性.
5、胶体的应用
胶体的知识在生活、生产和科研等方面有着重要用途,如常见的有:
① 盐卤点豆腐:将盐卤或石膏溶液加入豆浆中,使豆腐中的蛋白质和水等物质一起凝聚形成凝胶.
② 肥皂的制取分离 ③ 明矾、 溶液净水④ FeCl3溶液用于伤口止血 ⑤ 江河入海口形成的沙洲⑥ 水泥硬化 ⑦冶金厂大量烟尘用高压电除去⑧ 土壤胶体中离子的吸附和交换过程,保肥作用
⑨ 硅胶的制备: 含水4%的 叫硅胶
⑩ 用同一钢笔灌不同牌号墨水易发生堵塞
四、离子反应
1、电离 ( ionization )
电离:电解质溶于水或受热熔化时解离成自由离子的过程.
酸、碱、盐的水溶液可以导电,说明他们可以电离出自由移动的离子.不仅如此,酸、碱、盐等在熔融状态下也能电离而导电,于是我们依据这个性质把能够在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物统称为电解质.
2、电离方程式
H2SO4 = 2H+ + SO42- HCl = H+ + Cl- HNO3 = H+ + NO3-
硫酸在水中电离生成了两个氢离子和一个硫酸根离子.盐酸,电离出一个氢离子和一个氯离子.硝酸则电离出一个氢离子和一个硝酸根离子.电离时生成的阳离子全部都是氢离子的化合物我们就称之为酸.电离时生成的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物叫做碱.
电离时生成的金属阳离子(或NH4+)和酸根阴离子的化合物叫做盐.
书写下列物质的电离方程式:KCl、NaHSO4、NaHCO3
KCl == K+ + Cl― NaHSO4 == Na+ + H+ +SO42― NaHCO3 == Na+ + HCO3―
这里大家要特别注意,碳酸是一种弱酸,弱酸的酸式盐如碳酸氢钠在水溶液中主要是电离出钠离子还有碳酸氢根离子;而硫酸是强酸,其酸式盐就在水中则完全电离出钠离子,氢离子还有硫酸根离子.
〔小结〕注意:1、 HCO3-、OH-、SO42-等原子团不能拆开
2、HSO4―在水溶液中拆开写,在熔融状态下不拆开写.
3、电解质与非电解质
①电解质:在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物,如酸、碱、盐等.
②非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物,如蔗糖、酒精等.
小结
(1)、能够导电的物质不一定全是电解质.
(2)、电解质必须在水溶液里或熔化状态下才能有自由移动的离子.
(3)、电解质和非电解质都是化合物,单质既不是电解也不是非电解质.
(4)、溶于水或熔化状态;注意:“或”字
(5)、溶于水和熔化状态两各条件只需满足其中之一,溶于水不是指和水反应;
(6)、化合物,电解质和非电解质,对于不是化合物的物质既不是电解质也不是非电解质.
4、电解质与电解质溶液的区别:
电解质是纯净物,电解质溶液是混合物.无论电解质还是非电解质的导电都是指本身,而不是说只要在水溶液或者是熔化能导电就是电解质.5、强电解质:在水溶液里全部电离成离子的电解质.
6、弱电解质:在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质.
强、弱电解质对比
强电解质 弱电解质
物质结构 离子化合物,某些共价化合物 某些共价化合物
电离程度 完全 部分
溶液时微粒 水合离子 分子、水合离子
导电性 强 弱
物质类别实例 大多数盐类、强酸、强碱 弱酸、弱碱、水
8、离子方程式的书写• 第一步:写(基础) 写出正确的化学方程式
第二步:拆(关键) 把易溶、易电离的物质拆成离子形式(难溶、难电离的以及气体等仍用化学式表示) 第三步:删(途径)
删去两边不参加反应的离子第四步:查(保证)检查(质量守恒、电荷守恒)
※离子方程式的书写注意事项:
1.非电解质、弱电解质、难溶于水的物质,气体在反应物、生成物中出现,均写成化学式或分式.2.固体间的反应,即使是电解质,也写成化学式或分子式.
3.氧化物在反应物中、生成物中均写成化学式或分子式.4.浓H2SO4作为反应物和固体反应时,浓H2SO4写成化学式.5金属、非金属单质,无论在反应物、生成物中均写成化学式.微溶物作为反应物时,处于澄清溶液中时写成离子形式;处于浊液或固体时写成化学式.
举一反三
例1: 【高中化学必修一第四单元的所有知识点山东科学技术出版社第四单元“材料家族中的元素”所有知识点汇总第一节硅无机非金属第二节铝金属材料第三节复合材料这三节的知识点都要~包】[化学练习题]
思路提示:
一、二氧化硅和硅酸
二、硅酸盐
(1)性质特征:性质稳定,熔点较高,大都难溶于水.
(2)主要原料:黏土(Al2O3•2SiO2•2H2O)、石英(SiO2)和长石(钾长石K2O•Al2O3•6SiO2或钠长石Na2O•Al2O3•6SiO2).
(3)主要制品:玻璃、水泥、陶瓷、砖瓦、水玻璃(Na2SiO3的水溶液)等.
(4)水泥和玻璃的生产:
水泥 玻璃(普通)
原料 石灰石、粘土 纯碱、石灰石、石英
设备 水泥回转窑 玻璃熔炉
反应 复杂的物理化学变化 Na¬2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
主要成分 3CaO•SiO2
2CaO• SiO2
3CaO•Al2O3
Na2O•CaO• 6SiO2
特性 水硬性
(加石膏调节硬化速度) 玻璃态物质(在一定温度范围内软化)
非晶体
三、硅单质
(1)物理性质:
a.硅的存在和形态:自然界中没有游离态的硅,主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在.
b.晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体.
c.导电性:介于导体和绝缘体之间(硅和锗是重要的半导体材料).
(2)化学性质(和碳相似)——形成共价化合物,化学性质不活泼.
①常温下,不能强酸、强氧化性酸反应,只能与氟气、氢氟酸(HF)和烧碱等物质反应.
Si + 2F2 == SiF4 Si +4HF==SiF4 +H2↑
Si + 2NaOH+ H2O==Na2SiO3+2H2↑
②加热条件下,能跟一些非金属单质起反应.
Si + O2 SiO2
Si + 2H2 SiH4
(3)工业制法:
SiO2 + 2C Si + 2CO↑(焦炭在电炉中还原二氧化硅得到粗硅)
粗硅提纯后,可以得到可用作半导体材料的高纯硅.
(3)用途:
①作半导体材料晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等;
②制合金:含硅4%的钢具有良好的导磁性——变压器铁芯;
含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性——耐酸设备等.
注意:SiO2与CO2的比较
CO2 SiO2
与碱性氧化物反应 CaO+CO2 CaCO3
CaO+SiO2 CaSiO3
与碱液反应 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH = Na2SiO3+H¬2O
与盐反应 Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓
NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 2Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
与碳反应 C+CO2 2CO
2C+SiO2 Si+2CO↑
与H2O作用 CO2+H2O H2CO3
不与水化合
与酸反应 不反应 只与HF反应
SiO2+4HF=SiF4↑+H2O
一、活泼的黄绿色气体——氯气
1.氯气的物理性质
(1)氯气是黄绿色的气体.氯气的密度比空气大.能溶于水.
(2)有刺激性气味的气体.氯气有毒.
(闻气体方法:用手轻轻在瓶口扇动,使极少量的氯气飘进鼻孔.)
2.预测氯气的化学性质并用实验证实之.
氧气、氢气等都是非金属单质,由此推测:非金属一般都能跟金属反应生成盐,非金属单质间也能发生化学反应.
(1)氯气与金属的反应
2Fe+3Cl2 2FeCl3(Fe丝在氯气中燃烧,产生棕黄色烟)
Cu+Cl2 CuCl2(Cu丝在氯气中燃烧,产生棕色烟,溶于水后,溶液呈蓝绿色)
2Na+Cl2 2NaCl(产生大量白烟)
(2)氯气与非金属的反应
H2+Cl2 2HCl(H2在Cl2中能安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾)
2P+3Cl2 2PCl3(在空气中形成白雾);2P+5Cl2 2PCl5(在空气中形成白烟)
(3)氯气与水的反应
Cl2+H2O==HCl+HClO(次氯酸)
氯气溶于水,在该溶液中:
①滴加酚酞溶液呈红色,说明生成了酸(H+);
②加入镁条,可观察到镁条表面有少量气泡产生,说明产生了酸(H+);
③放入红纸条,红色褪去,说明产生了一种具有漂白性的物质(HClO).
④滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明溶液中产生了Cl-.
次氯酸不稳定,见光易分2HClO 2HCl+O2↑
(4)氯气与碱的反应
工业上制漂粉精:Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
工业上制漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(漂白粉的主要成分为:CaCl2、Ca(ClO)2,其有效成分为:Ca(ClO)2)
次氯酸盐跟稀酸或空气里的二氧化碳和水反应,生成次氯酸,起到漂白和消毒的作用.
NaClO+HCl==NaCl+HClO或NaClO+CO2+H2O==NaHCO3+HClO
Ca(ClO)2+2HCl==CaCl2+2HClO或Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO
二、氯离子(Cl-)的检验
(1)常见阴离子的特性及检验
离子 检验试剂 主要实验现象 离子方程式及说明
Cl- AgNO3溶液,稀硝酸 生成的白色沉淀不溶于稀HNO3 Ag++Cl-===AgCl↓(白色)
SO
可溶性钡盐溶液,稀盐酸 生成不溶于稀HCl的白色沉淀 Ba2++SO ===BaSO4↓(白色)
CO
①BaCl2溶液、稀盐酸
②盐酸、石灰水 ①生成的白色沉淀能溶于稀HCl
②生成能使石灰水变浑浊的无色气体 ①Ba2++CO ===BaCO3↓(白色)
BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
②CO +2H+===CO2↑+H2O
Ca(OH)2+CO2===H2O+CaCO3↓(白色)
OH- ①无色酚酞试液
②紫色石蕊溶液
③甲基橙溶液
④pH试纸 ①变红色
②变蓝色
③变黄色
④显蓝至深蓝色 OH-表现碱性
(2)常见阳离子的特性及检验
离子 检验试剂 主要实验现象 离子方程式及说明
Ba2+ 硫酸或硫酸盐溶液,稀硝酸 加SO 生成白色沉淀,再加稀HNO3沉淀不溶解 Ba2++SO ===BaSO4↓(白色)
Mg2+ NaOH溶液 生成白色沉淀,当NaOH过量时沉淀不溶解 Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓(白色)
Al3+ NaOH溶液
氨水 加氨水或适量NaOH溶液,有絮状白色沉淀生成,沉淀能溶于NaOH溶液,不溶于氨水 Al3++3OH-===Al(OH)3↓(白色)
Al(OH)3+OH-===AlO +2H2O
Fe3+(黄色) ①NaOH溶液
②KSCN溶液 ①生成红褐色沉淀
②溶液呈血红色 ①Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓(红褐色)
②Fe3++SCN-===〔Fe(SCN)〕2+(血红色)
Fe2+(淡绿色) ①NaOH溶液
②KSCN溶液,
氯水 ①生成白色沉淀,在空气中迅速变灰绿色,最后变成红褐色
②无明显现象,加氯水呈血红色 ①Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色)
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3↓
(红褐色)
②2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe3++SCN-===〔Fe(SCN)〕2+
H+ ①紫色石蕊溶液
②橙色甲基橙溶液
③锌片
④pH试纸 ①变红色
②变红色
③生成无色气体
④变红色 H+表现酸性
③Zn+2H+===Zn2++H2↑
Ag+ ①盐酸或氯化物溶液,稀硝酸
②NaOH溶液 ①生成白色沉淀,此沉淀不溶于稀硝酸,溶于氨水
②生成白色沉淀,迅速转变成棕色,此沉淀溶于氨水,形成无色溶液 ①Ag++Cl-===AgCl↓(白色)
AgCl+2NH3•H2O==〔Ag(NH3)2〕++Cl-+2H2O
②Ag++OH-===AgOH↓(白色)
2AgOH===H2O+Ag2O(棕色)
AgOH+2NH3•H2O=〔Ag(NH3)2〕++OH-+2H2O
注意:(1)辨清液氯和氯水的区别:
液氯:氯气在加压或冷却时变成液氯,液氯是纯净物,由Cl2分子组成,具有Cl2的化学性质;
氯水:即氯气的水溶液,属于混合物.氯气不但能溶于水,还能与水反应,氯水中的溶质有Cl2、HCl和HClO,因此氯水兼有Cl2、HCl、HClO的性质.氯水中含有的粒子包括:分子:Cl2(未反应)、H2O、HClO;离子:H+、Cl-、ClO-(HClO为弱电解质,要发生部分电离)、OH-(水电离产生的,极少量).久置的氯水,因为HClO分解,可视为稀盐酸.
(2)干燥的氯气没有漂白性,潮湿的氯气有漂白性,这是因为Cl2与H2O反应生成的次氯酸(HClO)具有漂白性.事实上,次氯酸盐也都具有漂白性.
一、二氧化硫
(1)物理性质:无色有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶于水(1:40),是大气的主要污染物,来源于含硫燃料(如煤)的燃烧.
(2)化学性质
①酸性氧化物通性:
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
SO2+H2O=H2SO3(可逆反应,H2SO3为中强酸)
SO2+CaO=CaSO3(煤中加生石灰防大气污染)
SO2+CaSO3+H2O=Ca(HSO3)2
②氧化性:SO2+2H2S=3S↓+2H2O
③还原性:2SO2+O2=2SO3(工业制H2SO4)
SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX (X2包括Cl2、Br2、I2)
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
SO2使KMnO4(H+)、Br2水,褪色也是SO2还原性表现,不是漂白性.
④SO2的漂白性→SO2与某些有色物质(如品红)结合生成不稳定的无色化合物.加热又恢复原来的颜色.
二、二氧化氮和一氧化氮
放电化合:N2 +O2 2NO(无色,有毒,与血红蛋白结合)
NO易被氧化:2 NO + O2 == 2 NO2(红棕色,有毒,刺激呼吸器官)
NO2易溶于水:3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO(NO2不是HNO3的酸酐)
NO、NO2是大气污染物,NO2能造成光化学烟雾.
三、SO2和NO2对大气的污染
酸雨及其防治:
(1)成因:含硫化石燃料的燃烧以及化工厂排放出的尾气中含有二氧化硫,在氧气和水蒸气的共同作用下,形成酸雾,随雨水降落就成为酸雨.
(2)危害:使湖泊的水质变酸,导致水生生物死亡;酸雨浸渍土壤、会使土壤变得贫瘠;长期的酸雨侵蚀会造成森林大面积死亡;酸雨危害人体健康.
(3)防止方法:①从实际情况出发,对酸性物质的排放加以控制;②改变能源结构,开发利用新能源,从根本上解决问题.
注意:SO2也有漂白性,注意与氯水的漂白性的区别
SO2 氯水(Cl2通入水溶液中)
漂白原因 SO2能与某些有色物结合成不稳定无色物 Cl2与H2O反应生成HClO具有强氧化性,将有色物氧化成无色物
漂白效果 不稳定,加热能复原 稳定
漂白范围 某些有机色质 绝大多数有机色质
与有机色质
作用实例
品红 褪色 红色
紫色石蕊 红色
品红 褪色 不显红色
紫色石蕊 先变红随即褪色
混合作用 SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl 漂白作用大大减弱
要点精讲
一、硫酸和硝酸的氧化性
(一)硫酸
1.硫酸的物理性质:
纯硫酸是无色油状液体,难挥发,易吸水,能与水任意比互溶,溶于水放出大量热.
2.硫酸的化学性质:
1)稀硫酸具有酸的通性. ①能与活泼金属反应生成盐和氢气;
②能与金属氧化物反应生成盐和水;
③能和碱反应生成盐和水;
④能使酸碱指示剂变色;
⑤能和某些盐反应.
2)浓硫酸的特性: ①吸水性:将物质中含有的水分子夺去.
如:使蓝色的胆矾晶体变为白色固体.
②脱水性:将别的物质中的H、O按原子个数比2:1脱出生成水.
如:
HCOOH CO + H2O
C12H22O11 12C + 11H2O
③强氧化性: a) 活泼性在H以后的金属反应:(条件:Δ)
Cu + 2H2SO4(浓)== CuSO4¬ + SO2 ↑ +2H2¬O
b) 与非金属反应:(条件:Δ)
C + 2H2SO4(浓)== CO2 ↑+ 2SO2↑ + 2H2O
c) 冷的浓H2SO4使Fe、Cr、Al等金属表面生成
一层致密的氧化物薄膜而发生“钝化”;
d) 与其他还原性物质反应:
2HBr + H2SO4(浓)== Br2 + SO2↑ + 2H2O
H2S + H2SO4(浓)== S + SO2↑ + 2H2O
“黑面包实验”中,硫酸体现出的性质:脱水性(使蔗糖炭化)、强氧化性(有刺激性气味气体产生).
(二)硝酸
1.物理性质:无色、易挥发、有刺激性气味的液体.
2.化学性质——特性
(1)不稳定性——保存硝酸装在棕色瓶,放在冷暗处.
4HNO3 2H2O + 4NO2 + O2
(2)强氧化性
①与金属(除Au、Pt)反应:
Cu +4HNO3(浓)==Cu(NO3)2 +2NO2 +2H2O
3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
常温下,浓硝酸、浓硫酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化,保护内部的金属不再跟硝酸反应,所以可以用铝质或铁质容器盛浓硝酸.
②与非金属反应——非金属主要生成高价的含氧酸
4HNO3 +C 2H2O + 4NO2 + CO2
6HNO3 + S H2SO4 + 6NO2 +2H2O
二、氨
1.氨
(1)物理性质:无色、有刺激性气味气体;易液化,液氨作致冷剂;极易溶于水(1:700).
(2)化学性质:
①与水的反应:
NH3 +H2O NH3•H2O NH4+ + OH-(一水合氨的水溶液即氨水,显弱碱性)
NH3•H2O NH3 + H2O(一水合氨不稳定)
②与酸的反应:
NH3 + HCl ==NH4Cl;2NH3 + H2SO4 == (NH4)2SO4
③与O2的反应——氨的催化氧化(接触氧化)
4NH3 + 5O2 4NO +6 H2O
2.铵态氮肥——铵盐
(1)物理性质:铵盐都是晶体,都易溶于水.
(2)化学性质:
①受热分
NH4Cl NH3 + HCl;
NH4HCO3 NH3 + H2O + CO2
②与碱的反应:制NH3和检验NH4+
(NH4)2SO4+2NaOH Na2SO4+2NH3+2H2O
NH4NO3 + NaOH NaNO3+ NH3+H2O
2NH4Cl+Ca(OH)2 NH3↑+CaCl2+2H2O(实验室制取氨气的反应原理)
③NH4+的检验方法:加浓碱液,加热,放出可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体.
NH4++OH- NH3↑+H2O
注意: (1)①硝酸与任何金属反应无H2生成;②常温下,Fe、Al遇浓硝酸钝化,但在加热条件下,Fe、Al能溶解在硝酸中;③除Au、Pt外,硝酸能溶解大部分金属.
(2)比较浓H2SO4与硝酸的氧化性,例如:与Cu反应的条件,浓度对氧化性的影响(稀HNO3能与Cu反应而稀H2SO4不能).同时指出,尽管HNO3浓度越稀,被还原程度愈大,但浓HNO3的氧化性比稀HNO3的要强,因为氧化性强弱是指氧化其他物质的能力,而不是指本身被还原的程度,即不能以还原产物中氮的价态作衡量氧化性强弱的标准.
例2: 【高中化学必修1背诵的知识点】[化学练习题]
思路提示:
1、化学实验基本方法
化学实验包括:(一)气体的制备、净化与干燥 、收集和尾气处理.(二)物质的分离与提纯:1、物理方法:溶解、过滤,蒸发浓缩法,结晶、重结晶法、蒸馏法、分馏法、萃取法、分液法,吸附法,升华法,水洗法,液化法,渗析法,盐析法;2、化学方法:酸、碱处理法,热分解法,吸收法,转化法,沉淀法,氧化还原法,离子交换法,电解法.(三)化学实验方案设计.
2、化学计量在实验中的应用
n、N、NA之间的关系: n、m、M之间的关系:
n= m/M n=V/V
标准状况(0℃,101Pa)下,气体: 溶液中n(B)、c(B)、V的关系:
n= Vm=22.4L/mol c(B)= n[B]/Vm
化学物质及变化
物质的分类
物质的分类方法有多种,常见的有:树状分类法、交叉分类法等等.用树状分类法将物质分类一般分为:
混合物
金属单质:Na、Fe、Cu等
物质 单质
非金属单质:Cl2、H2、、O2、O3、C60等
纯净物 酸:HCl、H2CO3等
无机化合物 碱:NaOH、Ba(OH)2、NH3·H2O等
化合物 盐:Na2CO3、NaHSO4、Cu(OH)2(CO3)2
氧化物:CO、CO2、CuO等
有机化合物 :CH3COOH、CH4、C2H6、CH3CH2OH等
又:化合物根据其水溶液或熔融状态是否导电,分为:
强电解质:HCl、H2SO4、NaCl等
电解质
化合物 弱电解质:CH3COOH、NH3·H2O等
非电解质:C6H12O6、CO等
氧化还原反应
举例:
H2+CuO====Cu+H2O 2Na+Cl2====2NaCl
要点: 化合价升高(0→+2),失去电子(2e-),发生氧化反应,被氧化;
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 氧化剂:H2SO4;还原剂:Zn
化合价升高(+1→0),得到电子(2e-),发生还原反应,被还原;
金属及其化合物
知识要点:
钠及其重要化合物之间的转化关系
① ② ③ ④
Na2O2←Na→NaOH→Na2CO3←NaHCO3
铝及其化合物之间的转化关系
④
① ② ③
Al → Al2O3 ← Al(OH)3 → AlCl3
⑥ ⑤ ⑦
NaAlO2
铁及其重要化合物之间的转化关系
① ② ③ ④ ⑤
Fe3O4←Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3⇌FeCl3
⑥
⑦
⑧
应注意以下几个方面:①物理性质(包括颜色、状态、硬度、水溶性、熔点,有什么特殊等;②化学性质:反应的条件和现象,生成物等;③应用.
6.硅单质及化合物之间的相到转化关系
7、CO2 与SO2的异同点比较:
性质 CO2 SO2 归纳性结论描述
颜色状态 无色气体 无色气体 都是无色气体
密度 比空气大 比空气大 比空气大
水溶性 溶于水 易溶于水 水溶性SO2大于CO2
毒性及对环境的影响 无毒性,过量产生温室效应 有毒,形成酸雨的主要原因 对排放到空气都要进行控制
与H2O反应 CO2+H2O H2CO3 +H2O H2SO3 水溶液都显酸性
与NaOH CO2+2NaOH =Na2CO3+H2O SO2+2NaOH =Na2SO3+H2O CO2 与SO2都是酸性氧化物
与Na2CO3 Na2CO3+CO2+H2O= 2NaHCO3 Na2CO3+SO2= Na2SO3+ CO2↑ 亚硫酸的酸性比碳酸强
还原性 不能使溴水、高锰酸钾溶液褪色 SO2+Br2+2H2O==H2SO4+2HBr 二氧化硫具有较强的还原性
漂白性 不能使品红溶液褪色 能使品红溶液褪色 二氧化碳无漂白性,二氧化硫有漂白性
例3: 高中化学必修一知识点总结[化学练习题]
思路提示:
1、化合价(常见元素的化合价): 碱金属元素、Ag、H:+1 F:—1Ca、Mg、Ba、Zn:+2 Cl:—1,+1,+5,+7 Cu:+1,+2 O:—2 Fe:+2,+3 S:—2,+...
例4: 高中化学必修一的每章知识点总结,[化学练习题]
思路提示:
高中化学必修一知识点总结
必修1全册基本内容梳理
从实验学化学
一、化学实验安全
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Na2CO3 (或NaHCO3)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NaHCO3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.混合物的分离和提纯
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NaCl和KNO3混合物
三、离子检验
离子 所加试剂 现象 离子方程式
Cl- AgNO3、稀HNO3 产生白色沉淀 Cl-+Ag+=AgCl↓
SO42- 稀HCl、BaCl2 白色沉淀 SO42-+Ba2+=BaSO4↓
四.除杂
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、物质的量的单位――摩尔
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(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 )
六、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/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
七、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
(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―2cm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、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1—100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
二、物质的化学变化
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+B=AB)B、分解反应(AB=A+B)
C、置换反应(A+BC=AC+B)
D、复分解反应(AB+CD=AD+CB)
(2)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)
(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:①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.②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.③能导电的物质并不全部是电解质:如铜、铝、石墨等.④非金属氧化物(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.
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C O 32-,HCO3-,SO32-,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-).(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
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Na>Mg>Al>Fe.
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.
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,也可以与强碱反应生成盐和水.
四、
五、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 Na2CO3+CO2↑+H2O
与酸反应 CO32—+H+ H CO3—
H CO3—+H+ CO2↑+H2O
H CO3—+H+ CO2↑+H2O
相同条件下放出CO2的速度NaHCO3比Na2CO3快
与碱反应 Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3↓+2NaOH
反应实质:CO32—与金属阳离子的复分解反应 NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2O
反应实质:H CO3—+OH- H2O+CO32—
与H2O和CO2的反应 Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3
CO32—+H2O+CO2 H CO3—
不反应
与盐反应 CaCl2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaCl
Ca2++CO32— CaCO3↓
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.
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26.3%,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90%以上.位于第3周期,第ⅣA族碳的下方.
Si 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(SiO2)
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[SiO4],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
SiO2+4HF == SiF4 ↑+2H2O
SiO2+CaO ===(高温) CaSiO3
SiO2+2NaOH == Na2SiO3+H2O
不能用玻璃瓶装HF,装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞.
三、硅酸(H2SiO3)
酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小,由于SiO2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.
Na2SiO3+2HCl == H2SiO3↓+2NaCl
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的总称,分布广,结构复杂化学性质稳定.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(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、
五、氯元素:位于第三周期第ⅦA族,原子结构: 容易得到一个电子形成
氯离子Cl-,为典型的非金属元素,在自然界中以化合态存在.
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:MnO2+4HCl (浓) MnCl2+2H2O+Cl2
闻法:用手在瓶口轻轻扇动,使少量氯气进入鼻孔.
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:
2Na+Cl2 ===(点燃) 2NaCl 2Fe+3Cl2===(点燃) 2FeCl3 Cu+Cl2===(点燃) CuCl2
Cl2+H2 ===(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.
Cl2的用途:
①自来水杀菌消毒Cl2+H2O == HCl+HClO 2HClO ===(光照) 2HCl+O2 ↑
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.
②制漂白液、漂白粉和漂粉精
制漂白液 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O ,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%) 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
③与有机物反应,是重要的化学工业物质.
④用于提纯Si、Ge、Ti等半导体和钛
⑤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(CO32-、SO32-)
HCl+AgNO3 == AgCl ↓+HNO3
NaCl+AgNO3 == AgCl ↓+NaNO3
Na2CO3+2AgNO3 ==Ag2CO?3 ↓+2NaNO3
Ag2CO?3+2HNO3 == 2AgNO3+CO2 ↑+H2O
Cl-+Ag+ == AgCl ↓
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+O2 ===(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
SO2+H2O H2SO3 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:N2+O2 (浓H2SO4) 12C+11H2O放热
2 H2SO4 (浓)+C CO2 ↑+2H2O+SO2 ↑
还能氧化排在氢后面的金属,但不放出氢气.
2 H2SO4 (浓)+Cu CuSO4+2H2O+SO2 ↑
稀硫酸:与活泼金属反应放出H2 ,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.
4HNO3(浓)+Cu == Cu(NO3)2+2NO2 ↑+4H2O
8HNO3(稀)+3Cu 3Cu(NO3)2+2NO ↑+4H2O
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)O2,HN(+3)O2,N(+2)O,N(+1)2O,N(0)2, N(-3)H3△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)1:700体积比.溶于水发生以下反应使水溶液呈碱性:NH3+H2O NH3?H2O NH4++OH- 可作红色喷泉实验.生成的一水合氨NH3?H2O是一种弱碱,很不稳定,会分解,受热更不稳定:NH3.H2O ===(△) NH3 ↑+H2O
浓氨水易挥发除氨气,有刺激难闻的气味.
氨气能跟酸反应生成铵盐:NH3+HCl == NH4Cl (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.
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 NH3 ↑+HCl ↑
NH4HCO3 NH3 ↑+H2O ↑+CO2 ↑
可以用于实验室制取氨气:(干燥铵盐与和碱固体混合加热)
NH4NO3+NaOH Na NO3+H2O+NH3 ↑
2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3 ↑
用向下排空气法收集,红色石蕊试纸检验是否收集满.
例5: 【高中化学必修1所有知识点.】[化学练习题]
思路提示:
物质的量、氧化还原反应、金属及其氧化物、非金属及其氧化物
一、 研究物质性质的方法和程序 1.基本方法:观察法、实验法、分类法、比较法 2.基本程序:3.:用比较的方法对观察到的现象进行分析、综合、推论,概括出结论.
二、 钠及其化合物的性质:1.钠在空气中缓慢氧化:4Na+O2==2Na2O 2.钠在空气中燃烧:2Na+O2点燃====Na2O2 3.钠与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 现象:①钠浮在水面上;②熔化为银白色小球;③在水面上四处游动;④伴有嗞嗞响声;⑤滴有酚酞的水变红色.4.过氧化钠与水反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 5.过氧化钠与二氧化碳反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 6.碳酸氢钠受热分解:2NaHCO3△==Na2CO3+H2O+CO2↑ 7.氢氧化钠与碳酸氢钠反应:NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O 8.在碳酸钠溶液中通入二氧化碳:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
三、 氯及其化合物的性质
1.氯气与氢氧化钠的反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
2.铁丝在氯气中燃烧:2Fe+3Cl2点燃===2FeCl3
3.制取漂白粉(氯气能通入石灰浆)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
4.氯气与水的反应:Cl2+H2O=HClO+HCl
5.次氯酸钠在空气中变质:NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
6.次氯酸钙在空气中变质:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
四、 以物质的量为中心的物理量关系 1.物质的量n(mol)= N/N(A)
2.物质的量n(mol)= m/M
3.标准状况下气体物质的量n(mol)= V/V(m)
4.溶液中溶质的物质的量n(mol)=cV
五、 氧化还原反应
1.氧降得还
2.还升失氧
3.氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物
六、 铁及其化合物性质
Fe2+及Fe3+离子的检验:① Fe2+的检验:(浅绿色溶液) a) 加氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,继而变灰绿色,最后变红褐色.b) 加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水,溶液显红色.② Fe3+的检验:(黄色溶液) a) 加氢氧化钠溶液,产生红褐色沉淀.b) 加KSCN溶液,溶液显红色.主要反应的化学方程式:① 铁与盐酸的反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ② 铁与硫酸铜反应(湿法炼铜):Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ③ 在氯化亚铁溶液中滴加氯水:(除去氯化铁中的氯化亚铁杂质)3FeCl2+Cl2=2FeCl3 ④ 氢氧化亚铁在空气中变质:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ⑤ 在氯化铁溶液中加入铁粉:2FeCl3+Fe=3FeCl2
七、 氮及其化合物的性质 1.“雷雨发庄稼”涉及反应原理:① N2+O2放电===2NO ② 2NO+O2=2NO2 ③ 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2.氨的工业制法:N2+3H2 2NH3 3.氨的实验室制法:① 原理:2NH4Cl+Ca(OH)2△==2NH3↑+CaCl2+2H2O ② 收集方法:向下排空气法 4.氨与水的反应:NH3+H2O=NH3钬?2O NH3钬?2O NH4++OH- 5.氨的催化氧化:4NH3+5O2 4NO+6H2O(制取硝酸的第一步) 6.碳酸氢铵受热分解:NH4HCO3 NH3↑+H2O+CO2↑ 7.铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 8.铜与稀硝酸反应:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 9.碳与浓硝酸反应:C+4HNO3=CO2↑+4NO2↑+2H2O
八、 铝及其化合物的性质 1.铝与盐酸的反应:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2.铝与强碱的反应:2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 3.铝在空气中氧化:4Al+3O2==2Al2O3 4.氧化铝与酸反应:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O 5.氧化铝与强碱反应:Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4] 6.氢氧化铝与强酸反应:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O 7.氢氧化铝与强碱反应:Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]
九、 硅及及其化合物性质 1.硅与氢氧化钠反应:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ 2.硅与氢氟酸反应:Si+4HF=SiF4+H2↑ 3.二氧化硅与氢氧化钠反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 4.二氧化硅与氢氟酸反应:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
中学化学实验操作中的七原则:1.“从下往上”原则.以Cl2实验室制法为例,装配发生装置顺序是:放好铁架台→摆好酒精灯→根据酒精灯位置固定好铁圈→石棉网→固定好圆底烧瓶.2.“从左到右”原则.装配复杂装置应遵循从左到右顺序.如上装置装配顺序为:发生装置→集气瓶→烧杯.3.先“塞”后“定”原则.带导管的塞子在烧瓶固定前塞好,以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器.4.“固体先放”原则.上例中,烧瓶内试剂MnO2应在烧瓶固定前装入,以免固体放入时损坏烧瓶.总之固体试剂应在固定前加入相应容器中.5.“液体后加”原则.液体药品在烧瓶固定后加入.如上例中浓盐酸应在烧瓶固定后在分液漏斗中缓慢加入.6.先验气密性(装入药口前进行)原则.7.后点酒精灯(所有装置装完后再点酒精灯)原则.
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