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高中化学苯知识点化学性质
苯参加的化学反应大致有3种:一种是其他基团和苯环上的氢原子之间发生的取代反应;一种是发生在苯环上的加成反应(注:苯环无碳碳双键,而是一种介于单键与双键的独特的键);一种是普遍的燃烧(氧化反应)(不能使酸性高锰酸钾褪色)。
取代反应
苯环上的氢原子在一定条件下可以被卤素、硝基、磺酸基、烃基等取代,生成相应的衍生物。由于取代基的不同以及氢原子位置的不同、数量不同,可以生成不同数量和结构的同分异构体。
苯环的电子云密度较大,所以发生在苯环上的取代反应大都是亲电取代反应。亲电取代反应是芳环有代表性的反应。苯的取代物在进行亲电取代时,第二个取代基的位置与原先取代基的种类有关。
卤代反应
苯的卤代反应的通式可以写成:
PhH+X2—催化剂(FeBr3/Fe)→PhX+HX
反应过程中,卤素分子在苯和催化剂的共同作用下异裂,X+进攻苯环,X-与催化剂结合。
以溴为例,将液溴与苯混合,溴溶于苯中,形成红褐色液体,不发生反应,当加入铁屑后,在生成的三溴化铁的催化作用下,溴与苯发生反应,混合物呈微沸状,反应放热有红棕色的溴蒸汽产生,冷凝后的气体遇空气出现白雾(HBr)。催化历程:
FeBr3+Br-——→FeBr4
PhH+Br+FeBr4-——→PhBr+FeBr3+HBr
反应后的混合物倒入冷水中,有红褐色油状液团(溶有溴)沉于水底,用稀碱液洗涤后得无色液体溴苯。
在工业上,卤代苯中以氯和溴的取代物最为重要。
硝化反应
苯和硝酸在浓硫酸作催化剂的条件下可生成硝基苯
PhH+HO-NO2-----H2SO4(浓)△---→PhNO2+H2O
硝化反应是一个强烈的放热反应,很容易生成一取代物,但是进一步反应速度较慢。其中,浓硫酸做催化剂,加热至50~60摄氏度时反应,若加热至70~80摄氏度时苯将与硫酸发生磺化反应,因此一般用水浴加热法进行控温。苯环上连有一个硝基后,该硝基对苯的进一步硝化有抑制作用,硝基为钝化基团。
磺化反应
用发烟硫酸或者浓硫酸在较高(70~80摄氏度)温度下可以将苯磺化成苯磺酸。
PhH+HO-SO3H——△—→PhSO3H+H2O
苯环上引入一个磺酸基后反应能力下降,不易进一步磺化,需要更高的温度才能引入第二、第三个磺酸基。这说明硝基、磺酸基都是钝化基团,即妨碍再次亲电取代进行的基团。
傅-克反应
在AlCl3催化下,苯也可以和醇、烯烃和卤代烃反应,苯环上的氢原子被烷基取代生成烷基苯。这种反应称为烷基化反应,又称为傅-克烷基化反应。例如与乙烯烷基化生成乙苯
PhH+CH2=CH2----AlCl3---→Ph-CH2CH3
在反应过程中,R基可能会发生重排:如1-氯丙烷与苯反应生成异丙苯,这是由于自由基总是趋向稳定的构型。
在强硫酸催化下,苯与酰卤化物或者羧酸酐反应,苯环上的氢原子被酰基取代生成酰基苯。反应条件类似烷基化反应,称为傅-克酰基化反应。例如乙酰氯的反应:
PhH + CH3COCl ——AlCl3—→PhCOCl3
加成反应
苯环虽然很稳定,但是在一定条件下也能够发生双键的加成反应。通常经过催化加氢,镍作催化剂,苯可以生成环己烷。但反应极难。
此外由苯生成六氯环己烷(六六六)的反应可以在紫外线照射的条件下,由苯和氯气加成而得。该反应属于苯和自由基的加成反应。
氧化反应
苯和其他的烃一样,都能燃烧。当氧气充足时,产物为二氧化碳和水。但在空气中燃烧时,火焰明亮并有浓黑烟。这是由于苯中碳的质量分数较大。
2C6H6+15O2——点燃—→12CO2+6H2O
苯本身不能和酸性KMnO4溶液反应,但在苯环连有直接连着H的C后,可以使酸性KMnO4溶液褪色。
臭氧化反应
苯在特定情况下也可被臭氧氧化,产物是乙二醛。这个反应可以看作是苯的离域电子定域后生成的环状多烯烃发生的臭氧化反应。
在一般条件下,苯不能被强氧化剂所氧化。但是在氧化钼等催化剂存在下,与空气中的氧反应,苯可以选择性的氧化成顺丁烯二酸酐。这是屈指可数的几种能破坏苯的六元碳环系的反应之一。(马来酸酐是五元杂环。)
这是一个强烈的放热反应。
其他
苯在高温下,用铁、铜、镍做催化剂,可以发生缩合反应生成联苯。和甲醛及次氯酸在氯化锌存在下可生成氯甲基苯。和乙基钠等烷基金属化物反应可生成苯基金属化物。在四氢呋喃、氯苯或溴苯中和镁反应可生成苯基格氏试剂。
苯不会与高锰酸钾反应褪色,与溴水混合只会发生萃取,而苯及其衍生物中,只有在苯环侧链上的取代基中与苯环相连的碳原子与氢相连的情况下才可以使高锰酸钾褪色(本质是氧化反应),这一条同样适用于芳香烃(取代基上如果有不饱和键则一定可以与高锰酸钾反应使之褪色)。这里要注意1,仅当取代基上与苯环相连的碳原子;2,这个碳原子要与氢原子相连(成键)。
至于溴水,苯及苯的衍生物以及饱和芳香烃只能发生萃取(条件是取代基上没有不饱和键,不然依然会发生加成反应)。
苯废气处理也是及其重要的。
光照异构化
苯在强烈光照的条件下可以转化为杜瓦苯(Dewar苯):
杜瓦苯的性质十分活泼(苯本身是稳定的芳香状态,能量很低,而变成杜瓦苯则需要大量光能,所以杜瓦苯能量很高,不稳定)。
在激光作用下,则可转化成更活泼的棱晶烷:
棱晶烷呈现立体状态,导致碳原子sp3杂化轨道形成的π键间有较大的互斥作用,所以更加不稳定。
高中化学苯知识点异构体及衍生物
异构体
杜瓦苯
盆苯
盆苯(benzvalene)分子组成(CH)6,与苯相同,是苯的同分异构体。故称盆苯。
休克尔苯
棱柱烷
衍生物
取代苯
烃基取代:甲苯、二甲苯
(对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯)、苯乙烯、苯乙炔、乙苯
基团取代:苯酚、苯甲酸、苯乙酮、苯醌(对苯醌、邻苯醌)
卤代:氯苯、溴苯
多次混合基团取代:2.4.6-(TNT) C7H5N3O6;(NO2)3C6H2CH3
多环芳烃
联苯、三联苯 稠环芳烃:萘、蒽、菲、茚、芴、苊、薁
溶解性:不溶于水,可与乙醇、乙醚、乙酸、汽油、丙酮、四氯化碳和二硫化碳等有机溶剂互溶。
1、吸热反应与放热反应的区别
特别注意:反应是吸热还是放热与反应的条件没有必然的联系,而决定于反应物和生成物具有的总能量(或焓)的相对大小。
2、常见的放热反应
①一切燃烧反应;
②活泼金属与酸或水的反应;
③酸碱中和反应;
④铝热反应;
⑤大多数化合反应(但有些化合反应是吸热反应,如:N2+O2=2NO,CO2+C=2CO等均为吸热反应)。
3、常见的吸热反应
①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;
②大多数分解反应是吸热反应
③等也是吸热反应;
④水解反应
原电池的工作原理及应用
概念和反应本质
原电池是把化学能转化为电能的装置,其反应本质是氧化还原反应。
原电池的构成条件
(1)一看反应:看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
(2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件:①电解质溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液中。
工作原理
以锌铜原电池为例
(1)反应原理
(2)盐桥的组成和作用
①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
②盐桥的作用:连接内电路,形成闭合回路;平衡电荷,使原电池不断产生电流。
电解的原理
电解和电解池
(1)电解:在电流作用下,电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
(2)电解池:电能转化为化学能的装置。
(3)电解池的构成
①有与电源相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融电解质)。
③形成闭合回路。
电解池的工作原理
(1)电极名称及电极反应式(电解CuCl2溶液为例)
总反应式:
(2)电子和离子的移动方向
①电子:从电源负极流出后,流向电解池阴极;从电解池的阳极流出后流向电源的正极。
②离子:阳离子移向电解池的阴极,阴离子移向电解池的阳极。
阴阳两极上放电顺序
(1)阴极:(与电极材料无关)。氧化性强的先放电,放电顺序:
(2)阳极:若是活性电极作阳极,则活性电极首先失电子,发生氧化反应。
若是惰性电极作阳极,放电顺序为
化学电源
日常生活中的三种电池
(1)碱性锌锰干电池——一次电池
正极反应:2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-;
负极反应:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2;
总反应:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。
(2)锌银电池——一次电池
负极反应:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2;
正极反应:Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-;
总反应:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag。
(3)二次电池(可充电电池)
铅蓄电池是最常见的二次电池,负极材料是Pb,正极材料是PbO2。
①放电时的反应
负极反应:Pb+SO42--2e-===PbSO4;
正极反应:PbO2+4H++SO42-+2e-===PbSO4+2H2O;
总反应:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。
②充电时的反应
阴极反应:PbSO4+2e-===Pb+SO42-;
阳极反应:PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO42-;
总反应:2PbSO4+2H2O电解=====Pb+PbO2+2H2SO4。
注可充电电池的充、放电不能理解为可逆反应。
“高效、环境友好”的燃料电池
氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分酸性和碱性两种。
电解原理的应用
氯碱工业
(1)电极反应
阳极反应式:2Cl--2e-===Cl2↑(氧化反应)
阴极反应式:2H++2e-===H2↑(还原反应)
(2)总反应方程式
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(3)氯碱工业生产流程图
电镀
下图为金属表面镀银的工作示意图,据此回答下列问题:
(1)镀件作阴极,镀层金属银作阳极。
(2)电解质溶液是AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。
(3)电极反应:
阳极:Ag-e-===Ag+;
阴极:Ag++e-===Ag。
(4)特点:阳极溶解,阴极沉积,电镀液的浓度不变。
电解精炼铜
(1)电极材料:阳极为粗铜;阴极为纯铜。
(2)电解质溶液:含Cu2+的盐溶液。
(3)电极反应:
阳极:Zn-2e-===Zn2+、Fe-2e-===Fe2+、Ni-2e-===Ni2+、Cu-2e-===Cu2+;
阴极:Cu2++2e-===Cu。
电冶金
利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。
(1)冶炼钠
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
电极反应:
阳极:2Cl--2e-===Cl2↑;阴极:2Na++2e-===2Na。
(2)冶炼铝
2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
电极反应:
阳极:6O2--12e-===3O2↑;
阴极:4Al3++12e-===4Al。
金属的腐蚀与防护
金属腐蚀的本质
金属原子失去电子变为金属阳离子,金属发生氧化反应。
金属腐蚀的类型
(1)化学腐蚀与电化学腐蚀
(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀
以钢铁的腐蚀为例进行分析:
金属的防护
(1)电化学防护
①牺牲阳极的阴极保护法—原电池原理
负极:比被保护金属活泼的金属;
正极:被保护的金属设备。
②外加电流的阴极保护法—电解原理
阴极:被保护的金属设备;
阳极:惰性金属或石墨。
(2)改变金属的内部结构,如制成合金、不锈钢等。
(3)加防护层,如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。
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
第一章、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
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、02X1023mol-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、4L/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)
第二章、化学物质及其变化
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反应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、反应生成气体或易挥发性物质的离子不能大量共存:如H+和CO32-,HCO3-,SO32-,OH-和NH4+等
C、反应生成难电离物质(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)
第三章、金属及其化合物
一、金属活动性
K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>(H>)Cu>Hg>Ag>Pt>Au
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、Al2O3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
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
与酸反应CO32—+H+=HCO3—
HCO3—+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:HCO3—+OH-=H2O+CO32—
与H2O和CO2的反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
CO32—+H2O+CO2=HCO3—
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
五、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。
第四章、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
五、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、
六、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。
七、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)2NaCl2Fe+3Cl2===(点燃)2FeCl3Cu+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+HClO2HClO===(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
八、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↓
九、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+H2OH2SO3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。
十、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========(高温或放电)2NO,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:2NO+O2==2NO2
一氧化氮的介绍:无色气体,是空气中的污染物,少量NO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
3NO2+H2O==2HNO3+NO
十一、大气污染
SO2、NO2溶于雨水形成酸雨。防治措施:
①从燃料燃烧入手。
②从立法管理入手。
③从能源利用和开发入手。
④从废气回收利用,化害为利入手。
(2SO2+O22SO3SO3+H2O=H2SO4)
十二、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。是强氧化剂。
C12H22O11======(浓H2SO4)12C+11H2O放热
2H2SO4(浓)+C==CO2↑+2H2O+SO2↑
还能氧化排在氢后面的金属,但不放出氢气。
2H2SO4(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
十三、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
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。
3NO2+H2O==2HNO3+NO这是工业制硝酸的方法。
十四、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?H2ONH4++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==NaNO3+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
(1)极性分子和非极性分子
<1>非极性分子:从整个分子看,分子里电荷的分布是对称的。如:①只由非极性键构成的同种元素的双原子分子:H2、Cl2、N2等;②只由极性键构成,空间构型对称的多原子分子:CO2、CS2、BF3、CH4、CCl4等;③极性键非极性键都有的:CH2=CH2、CH≡CH。
(2)共价键的极性和分子极性的关系:
两者研究对象不同,键的极性研究的是原子,而分子的极性研究的是分子本身;两者研究的方向不同,键的极性研究的是共用电子对的偏离与偏向,而分子的极性研究的是分子中电荷分布是否均匀。非极性分子中,可能含有极性键,也可能含有非极性键,如二氧化碳、甲烷、四氯化碳、三氟化硼等只含有极性键,非金属单质F2、N2、P4、S8等只含有非极性键,C2H6、C2H4、C2H2等既含有极性键又含有非极性键;极性分子中,一定含有极性键,可能含有非极性键,如HCl、H2S、H2O2等。
(3)分子极性的判断方法
①单原子分子:分子中不存在化学键,故没有极性分子或非极性分子之说,如He、Ne等。
②双原子分子:若含极性键,就是极性分子,如HCl、HBr等;若含非极性键,就是非极性分子,如O2、I2等。
③以极性键结合的多原子分子,主要由分子中各键在空间的排列位置决定分子的极性。若分子中的电荷分布均匀,即排列位置对称,则为非极性分子,如BF3、CH4等。若分子中的电荷分布不均匀,即排列位置不对称,则为极性分子,如NH3、SO2等。
④根据ABn的中心原子A的最外层价电子是否全部参与形成了同样的共价键。(或A是否达最高价)
(4)相似相溶原理
①相似相溶原理:极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂。
②相似相溶原理的适用范围:“相似相溶”中“相似”指的是分子的极性相似。
③如果存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。相反,无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较小。
1、离子方程式正误判断:(看几看)①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)。②看是否可拆。③看是否配平(原子个数守恒,电荷数守恒)。 ④看“=”“ ”“↑”“↓”是否应用恰当。
2、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:①H+和OH-生成H2O。②酸式酸根离子如:HCO3-既不能和H+共存,也不能和OH-共存。如:HCO3-+H+=H2O+CO2↑, HCO3-+OH-=H2O+CO32-
(2)审题时应注意题中给出的附加条件。①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)。②注意挖掘某些隐含离子:酸性溶液(或pH<7)中隐含有H+,碱性溶液(或pH>7)中隐含有OH-。③注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。
3、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。
4、氧化性、还原性强弱的判断(1)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
5、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;
6、钠 Na的特质(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)钠的存在:以化合态存在。(3)钠的保存:保存在煤油或石蜡中。(4)钠在空气中的变化过程:Na→Na2O→NaOH→Na2CO3→Na2CO3·10H2O(结晶)→Na2CO3(风化),最终得到是一种白色粉末。
1、铝片与盐酸反应是放热的,Ba(OH)2与NH4Cl反应是吸热的
2、Na与H2O(放有酚酞)反应,熔化、浮于水面、转动、有气体放出(熔、浮、游、嘶、红)
3、焰色反应:Na 黄色、K紫色(透过蓝色的钴玻璃)、Cu 绿色、Ca砖红、Na+(黄色)、K+(紫色)
4、Cu丝在Cl2中燃烧产生棕色的烟
5、H2在Cl2中燃烧是苍白色的火焰
6、Na在Cl2中燃烧产生大量的白烟
7、P在Cl2中燃烧产生大量的白色烟雾
8、SO2通入品红溶液先褪色,加热后恢复原色
9、NH3与HCl相遇产生大量的白烟
10、铝箔在氧气中激烈燃烧产生刺眼的白光
11、镁条在空气中燃烧产生刺眼白光,在CO2中燃烧生成白色粉末(MgO),产生黑烟
12、铁丝在Cl2中燃烧,产生棕色的烟
13、HF腐蚀玻璃:4HF + SiO2 =SiF4 + 2H2O
14、Fe(OH)2在空气中被氧化:由白色变为灰绿最后变为红褐色
15、在常温下:Fe、Al 在浓H2SO4和浓HNO3中钝化
16、向盛有苯酚溶液的试管中滴入FeCl3溶液,溶液呈紫色;苯酚遇空气呈粉红色 17、蛋白质遇浓HNO3变黄,被灼烧时有烧焦羽毛气味
18、在空气中燃烧:
S——微弱的淡蓝色火焰 H2——淡蓝色火焰 H2S——淡蓝色火焰
CO——蓝色火焰 CH4——明亮并呈蓝色的火焰 S在O2中燃烧——明亮的蓝紫色火焰。
19、特征反应现象:
20、浅黄色固体:S或Na2O2或AgBr
21、使品红溶液褪色的气体:SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色)
22、有色溶液:
Fe2+(浅绿色)Fe3+(黄色)Cu2+(蓝色)MnO4-(紫色)
质量守恒:
①在任何化学反应中,参加反应的各物质的质量之和一定等于生成的各物质的质量总和。
②任何化学反应前后,各元素的种类和原子个数一定不改变。
化合价守恒:
①任何化合物中,正负化合价代数和一定等于0
②任何氧化还原反应中,化合价升高总数和降低总数一定相等。
电子守恒:
①任何氧化还原反应中,电子得、失总数一定相等。
②原电池和电解池的串联电路中,通过各电极的电量一定相等(即各电极得失电子数一定相等)。
能量守恒:
任何化学反应在一个绝热的环境中进行时,反应前后体系的总能量一定相等。
反应释放(或吸收)的能量=生成物总能量—反应物总能量(为负则为放热反应,为正则为吸热反应)
电荷守恒:
①任何电解质溶液中阳离子所带的正电荷总数一定等于阴离子所带的负电荷总数。
②任何离子方程式中,等号两边正负电荷数值相等,符号相同。
一、化合价口诀
(1)常见元素的主要化合价:
氟氯溴碘负一价;正一氢银与钾钠。氧的'负二先记清;正二镁钙钡和锌。
正三是铝正四硅;下面再把变价归。全部金属是正价;一二铜来二三铁。
锰正二四与六七;碳的二四要牢记。非金属负主正不齐;氯的负一正一五七。
氮磷负三与正五;不同磷三氮二四。有负二正四六;边记边用就会熟。
一价氢氯钾钠银;二价氧钙钡镁锌,三铝四硅五氮磷;
二三铁二四碳,二四六硫都齐;全铜以二价最常见。
(2)常见根价的化合价
一价铵根硝酸根;氢卤酸根氢氧根。高锰酸根氯酸根;高氯酸根醋酸根。
二价硫酸碳酸根;氢硫酸根锰酸根。暂记铵根为正价;负三有个磷酸根。
二、燃烧实验现象口诀
氧气中燃烧的特点:
氧中余烬能复烯,磷燃白色烟子漫,铁烯火星四放射,硫蓝紫光真灿烂。
氯气中燃烧的特点:
磷燃氯中烟雾茫,铜燃有烟呈棕黄,氢燃火焰苍白色,钠燃剧烈产白霜。
三、氢气还原氧化铜实验口诀
口诀1:氢气早出晚归,酒精灯迟到早退。
口诀2:氢气检纯试管倾,先通氢气后点灯。黑色变红水珠出,熄灭灯后再停氢。
四、过滤操作实验口诀
斗架烧杯玻璃棒,滤纸漏斗角一样。过滤之前要静置,三靠两低不要忘。
五、托盘天平的使用操作顺序口诀
口诀1
先将游码拨到零,再调螺旋找平衡;
左盘物,右盘码,取用砝码用镊夹;
先放大,后放小,最后平衡游码找。
口诀2
螺丝游码刻度尺,指针标尺有托盘。调节螺丝达平衡,物码分居左右边。
取码需用镊子夹,先大后小记心间。药品不能直接放,称量完毕要复原。
初中化学知识要点
化学常见物质的颜色
(一)、固体的颜色
1、红色固体:铜,氧化铁
2、绿色固体:碱式碳酸铜
3、蓝色固体:氢氧化铜,硫酸铜晶体
4、紫黑色固体:高锰酸钾
5、淡黄色固体:硫磺
6、无色固体:冰,干冰,金刚石
7、银白色固体:银,铁,镁,铝,汞等金属
8、黑色固体:铁粉,木炭,氧化铜,二氧化锰,四氧化三铁,(碳黑,活性炭)
9、红褐色固体:氢氧化铁
10、白色固体:氯化钠,碳酸钠,氢氧化钠,氢氧化钙,碳酸钙,氧化钙,硫酸铜,五氧化二磷,氧化镁
(二)、液体的颜色
11、无色液体:水,双氧水
12、蓝色溶液:硫酸铜溶液,氯化铜溶液,硝酸铜溶液
13、浅绿色溶液:硫酸亚铁溶液,氯化亚铁溶液,硝酸亚铁溶液
14、黄色溶液:硫酸铁溶液,氯化铁溶液,硝酸铁溶液
15、紫红色溶液:高锰酸钾溶液
16、紫色溶液:石蕊溶液
(三)、气体的颜色
17、红棕色气体:二氧化氮
18、黄绿色气体:氯气
19、无色气体:氧气,氮气,氢气,二氧化碳,一氧化碳,二氧化硫,氯化氢气体等大多数气体。
高中化学必背知识
金属及其化合物
一、金属活动性
K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>(H>)Cu>Hg>Ag>Pt>Au
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、 Al2O3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、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
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
五、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。
基本理论
1、掌握一图(原子结构示意图)、五式(分子式、结构式、结构简式、电子式、最简式)、六方程(化学方程式、电离方程式、水解方程式、离子方程式、电极方程式、热化学方程式)的正确书写。
2、最简式相同的有机物:①
3、一般原子的原子核是由质子和中子构成,但氕原子(1H)中无中子。
4、元素周期表中的每个周期不一定从金属元素开始,如第一周期是从氢元素开始。
5、ⅢB所含的元素种类最多。
6、质量数相同的原子,不一定属于同种元素的原子,如18O与18F、40K与40Ca
ⅣA~ⅦA族中只有ⅦA族元素没有同素异形体,且其单质不能与氧气直接化合。
8、活泼金属与活泼非金属一般形成离子化合物,但AlCl3却是共价化合物(熔沸点很低,易升华,为双聚分子,所有原子都达到了最外层为8个电子的稳定结构)。
9、一般元素性质越活泼,其单质的性质也活泼,但N和P相反,因为N2形成叁键。
10、非金属元素之间一般形成共价化合物,但NH4Cl、NH4NO3等铵盐却是离子化合物。
11、离子化合物在一般条件下不存在单个分子,但在气态时却是以单个分子存在。
12、含有非极性键的化合物不一定都是共价化合物,如Na2O2、FeS2、CaC2等是离子化合物。
13、单质分子不一定是非极性分子,如O3是极性分子。
14、一般氢化物中氢为+1价,但在金属氢化物中氢为-1价,如NaH、CaH2等。
15、非金属单质一般不导电,但石墨可以导电,硅是半导体。
16、非金属氧化物一般为酸性氧化物,但CO、NO等不是酸性氧化物,而属于不成盐氧化物。
17、酸性氧化物不一定与水反应:如SiO2。
18、金属氧化物一般为碱性氧化物,但一些高价金属的氧化物反而是酸性氧化物,如:Mn2O7、CrO3等反而属于酸性氧物,2KOH
19、非金属元素的最高正价和它的负价绝对值之和等于8,但氟无正价,氧在OF2中为+2价。
20、含有阳离子的晶体不一定都含有阴离子,如金属晶体中有金属阳离子而无阴离子。
21、离子晶体不一定只含有离子键,如NaOH、Na2O2、NH4Cl、CH3COONa等中还含有共价键。
稀有气体原子的电子层结构一定是稳定结构,其余原子的电子层结构一定不是稳定结构。
离子的电子层结构一定是稳定结构。
阳离子的半径一定小于对应原子的半径,阴离子的半径一定大于对应原子的半径。
一种原子形成的高价阳离子的半径一定小于它的低价阳离子的半径。
同种原子间的共价键一定是非极性键,不同原子间的共价键一定是极性键。
分子内一定不含有离子键。
单质分子中一定不含有极性键。
共价化合物中一定不含有离子键。
含有离子键的化合物一定是离子化合物,形成的晶体一定是离子晶体。
限定范围推断:主要适用于气体或离子的推断,该类题目的主要特点是在一定范围内,根据题目给出的实验现象(或必要的数据)进行分析,作出正确判断。解题关键:①审明题意,明确范围,注意题目所给的限定条件;②紧扣现象,正确判断;③要注意数据对推断结论的影响。
高考化学推断题解题技巧:不定范围推断:常见元素化合物的推断。该题目的主要特点是:依据元素化合物之间相互转化时所产生的一系列实验现象,进行推理判断,确定有关的物质。题目往往综合性较强,具有一定的难度。从试题形式来看,有叙述型、图表型等。解题关键:见题后先迅速浏览一遍,由模糊的一遍扫描,自然地在头脑中产生一个关于该题所涉及知识范围等方面的整体印象,然后从题中找出特殊现象或特殊性质的描述,作为解题的突破口,进而全面分析比较,作出正确判断。
给出微粒结构等的微粒(或元素)推断题。解题关键:①熟记元素符号,直接导出;②掌握几种关系,列式导出;③利用排布规律,逐层导出;④弄清带电原因,分析导出;⑤抓住元素特征,综合导出;⑥根据量的关系,计算导出。
:给出混合物可能组成的框图型(或叙述型)推断题。解题关键:解框图型(或叙述型)推断题一般是根据物质的转化关系,从其中一种来推知另一种(顺推或逆推),或找出现象明显、易于推断的一种物质,然后左右展开;有时需试探求解,最后验证。给出物质间转化关系的代码型推断题。解题关键:此类推断题的特点是用代号表示各物质的转化关系,要求破译出各物质的分子式或名称等,看起来较复杂,其实在解题时,只要挖掘题眼,顺藤摸瓜,便可一举攻克。
给出物质范围的表格型推断题。解题关键:列表分析,对号入座;直观明快,谨防漏解。
五、氯化钠:
除杂:NaCl的溶解度受温度的影响不大,而KNO3的溶解度受温度的影响较大,利用二者的差异情况,进行分离。NaCl(KNO3):蒸发、结晶、过滤;KNO3(NaCl):降温、结晶、过滤。
氯碱工业:电解饱和的食盐水,以此为载体,考查电解原理的应用。题目的突破口为:一是湿润的淀粉KI试纸变蓝,判断此极为电解池的阳极;二是在电解后的溶液滴入酚酞试液,溶液液变红,判断此极为电解池的阴极。
配制一定物质的量的浓度的溶液:因其是高中化学中的第一个定量实验,其重要性不言而喻。主要命题角度:一是计算所需的物质的质量;二是仪器的缺失与选择;三是实验误差分析。
一、钠单质
1、Na与水反应的离子方程式:命题角度为是否违反电荷守恒定律。
2、Na的保存:放于煤油中而不能放于水中,也不能放于汽油中;实验完毕后,要放回原瓶,不要放到指定的容器内。
3、Na失火的处理:不能用水灭火,必须用干燥的沙土灭火。
4、Na的焰色反应:颜色为黄色,易作为推断题的推破口。注意做钾的焰色反应实验时,要透过蓝色的钴玻璃,避免钠黄光的干扰。
5、Na与熔融氯化钾反应的原理:因钾的沸点比钠低,钾蒸气从体系中脱离出来,导致平衡能向正反应移动。【Na+KCl(熔融)=NaCl+K】
二、氢氧化钠
1、俗名:火碱、烧碱、苛性钠
2、溶解时放热:涉及到实验室制取氨气时,将浓氨水滴加到氢氧化钠固体上,其反应原理为:一是NaOH溶解放出大量的热,促进了氨水的分解,二是提供的大量的OH—,使平衡朝着生成NH3的方向移动。与之相似的还有:将浓氨水或铵盐滴加到生石灰上。涉及到的方程式为NH4++OH— NH3?H2O NH3↑H2O。
3、与CO2的反应:主要是离子方程式的书写(CO2少量和过量时,产物不同)。
4、潮解:与之相同的还有CaCl2、MgCl2、
三、过氧化钠
1、非碱性氧化物:金属氧化物不一定是碱性氧化物,因其与酸反应除了生成盐和水外,还有氧气生成,化学方程式为:2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑。
2、过氧化钠中微粒的组成:1mol过氧化钠中所含有离子的数目为3NA,或说它们的微粒个数之比为2:1,命题角度为阿伏加德罗常数。
3、过氧化钠与水、CO2的反应:一是过氧化钠既是氧化剂也是还原剂,水既不是氧化剂也不是还原剂;二是考查电子转移的数目(以氧气的量为依据)。
4、强氧化性:加入过氧化钠后溶液离子共存的问题;过氧化钠与SO2反应产物实验探究。
由于发生复分解反应,离子不能大量共存。
(1)有气体产生。
如CO32-、SO32-、S2-、HCO3-、HSO3-、HS-等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。
(2)有沉淀生成。
如Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能与SO42-、CO32-等大量共存;Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能与OH-大量共存;Pb2+与Cl-,Fe2+与S2-、Ca2+与PO43-、Ag+与I-不能大量共存。
(3)有弱电解质生成。
如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、CN-、C17H35COO-、等与H+不能大量共存;一些酸式弱酸根如HCO3-、HPO42-、HS-、H2PO4-、HSO3-不能与OH-大量共存;NH4+与OH-不能大量共存。
(4)一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的。
如AlO2-、S2-、CO32-、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中存在;如Fe3+、Al3+等必须在酸性条件下才能在溶液中存在。这两类离子不能同时存在在同一溶液中,即离子间能发生“双水解”反应。如3AlO2-+3Al3++6H2O=4Al(OH)3↓等。
由于发生氧化还原反应,离子不能大量共存。
(1)具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如S2-、HS-、SO32-、I-和Fe3+不能大量共存。
(2)在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如MnO4-、Cr2O7-、NO3-、ClO-与S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等不能大量共存;SO32-和S2-在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下则由于发生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O反应不能共在。H+与S2O32-不能大量共存。
能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存(双水解)。
例:Al3+和HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-、ClO-等;Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-等不能大量共存。
溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe3+与SCN-不能大量共存;
审题时应注意题中给出的附加条件。
①酸性溶液(H+)、碱性溶液(OH-)、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H+或OH-=1×10-10mol/L的溶液等。
②有色离子MnO4-,Fe3+,Fe2+,Cu2+。
③MnO4-,NO3-等在酸性条件下具有强氧化性。
④S2O32-在酸性条件下发生氧化还原反应:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
⑤注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。
审题时还应特别注意以下几点:
(1)注意溶液的酸性对离子间发生氧化还原反应的影响。如:Fe2+与NO3-能共存,但在强酸性条件下(即Fe2+、NO3-、H+相遇)不能共存;MnO4-与Cl-在强酸性条件下也不能共存;S2-与SO32-在钠、钾盐时可共存,但在酸性条件下则不能共存。
(2)酸式盐的含氢弱酸根离子不能与强碱(OH-)、强酸(H+)共存。
如HCO3-+OH-=CO32-+H2O(HCO3-遇碱时进一步电离);HCO3-+H+=CO2↑+H2O
高考化学易错知识点:离子方程式书写的基本规律要求
(1)合事实:离子反应要符合客观事实,不可臆造产物及反应。
(2)式正确:化学式与离子符号使用正确合理。
(3)号实际:“=”“ ”“→”“↑”“↓”等符号符合实际。
(4)两守恒:两边原子数、电荷数必须守恒(氧化还原反应离子方程式中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数要相等)。
(5)明类型:分清类型,注意少量、过量等。
(6)检查细:结合书写离子方程式过程中易出现的错误,细心检查。
化学实验基本方法
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:
1、分离的方法:
①过滤:固体(不溶)和液体的分离。
②蒸发:固体(可溶)和液体分离。
③蒸馏:沸点不同的液体混合物的分离。
④分液:互不相溶的液体混合物。
⑤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:
①将粗盐溶解后过滤;
②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;
③得到滤液加盐酸(除过量的CO32-、OH-)调pH=7得到NaCl溶液;
④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:
①加热烧瓶要垫上石棉网;
②温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处;
③加碎瓷片的目的是防止暴沸;
④冷凝水由下口进,上口出。
4、从碘水中提取碘的实验时,选用萃取剂应符合原则:
①被萃取的物质在萃取剂溶解度比在原溶剂中的大得多;
②萃取剂与原溶液溶剂互不相溶;
③萃取剂不能与被萃取的物质反应。
三、离子的检验:
①SO42-: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++SO42-=BaSO4↓
②Cl-(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-。Ag++Cl-=AgCl↓。
③CO32-:(用BaCl2溶液、稀盐酸检验)先加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-。
常见物质分离提纯的10种方法
结晶和重结晶:利用物质在溶液中溶解度随温度变化较大,如NaCl,KNO3。
蒸馏冷却法:在沸点上差值大。乙醇中(水):加入新制的CaO吸收大部分水再蒸馏。
过滤法:溶与不溶。
升华法:SiO2(I2)。
萃取法:如用CCl4来萃取I2水中的I2。
溶解法:Fe粉(Al粉):溶解在过量的NaOH溶液里过滤分离。
增加法:把杂质转化成所需要的物质:CO2(CO):通过热的CuO;CO2(SO2):通过NaHCO3溶液。
吸收法:用做除去混合气体中的气体杂质,气体杂质必须被药品吸收:N2(O2):将混合气体通过铜网吸收O2。
转化法:两种物质难以直接分离,加药品变得容易分离,然后再还原回去:Al(OH)3,Fe(OH)3:先加NaOH溶液把Al(OH)3溶解,过滤,除去Fe(OH)3,再加酸让NaAlO2转化成A1(OH)3。
纸上层析(不作要求)
一、钠单质
与水反应的离子方程式:命题角度为是否违反电荷守恒定律。
的保存:放于煤油中而不能放于水中,也不能放于汽油中;实验完毕后,要放回原瓶,不要放到指定的容器内。
失火的处理:不能用水灭火,必须用干燥的沙土灭火。
的焰色反应:颜色为黄色,易作为推断题的推破口。注意做钾的焰色反应实验时,要透过蓝色的钴玻璃,避免钠黄光的干扰。
与熔融氯化钾反应的原理:因钾的沸点比钠低,钾蒸气从体系中脱离出来,导致平衡能向正反应移动。【Na+KCl(熔融)=NaCl+K】
二、氢氧化钠
俗名:火碱、烧碱、苛性钠
溶解时放热:涉及到实验室制取氨气时,将浓氨水滴加到氢氧化钠固体上,其反应原理为:一是NaOH溶解放出大量的热,促进了氨水的分解,二是提供的大量的OH-,使平衡朝着生成NH3的方向移动。与之相似的还有:将浓氨水或铵盐滴加到生石灰上。涉及到的方程式为NH4++OH- NH3?H2O NH3↑H2O。
与CO2的反应:主要是离子方程式的书写(CO2少量和过量时,产物不同)。
潮解:与之相同的还有CaCl2、MgCl2。
三、过氧化钠
非碱性氧化物:金属氧化物不一定是碱性氧化物,因其与酸反应除了生成盐和水外,还有氧气生成,化学方程式为:2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑。
过氧化钠中微粒的组成:1mol过氧化钠中所含有离子的数目为3NA,或说它们的微粒个数之比为2:1,命题角度为阿伏加德罗常数。
过氧化钠与水、CO2的反应:一是过氧化钠既是氧化剂也是还原剂,水既不是氧化剂也不是还原剂;二是考查电子转移的数目(以氧气的量为依据)。
强氧化性:加入过氧化钠后溶液离子共存的问题;过氧化钠与SO2反应产物实验探究。
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CO32—,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—)。
结尾:非常感谢大家阅读《化学总结知识点高中(实用19篇)》,更多精彩内容等着大家,欢迎持续关注华南创作网「hnchuangzuo.com」,一起成长!
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