化学必修一知识点总结

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化学必修一知识点总结

新课标化学必修一(记忆) 第一章 从实验学化学 -1- 化学实验基本方法 过滤 一帖、二低、三靠 分离固体和液体的混合体时,除去液体中不溶性固体。(漏斗、 滤纸、玻璃棒、烧杯) 蒸发 不断搅拌,有大量晶体时 就应熄灯,余热蒸发至 干,可防过热而迸溅 把稀溶液浓缩或把含固态溶质的溶液干,在蒸发皿进行蒸发 蒸馏 ①液体体积②加热方式 ③温度计水银球位置④ 冷却的水流方向⑤防液 体暴沸 利用沸点不同除去液体混合物中难挥发或不挥发的杂质(蒸馏烧 瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、接液管、锥形瓶) 萃取 萃取剂:原溶液中的溶剂 互不相溶;② 对溶质的 溶解度要远大于原溶剂; ③ 要易于挥发。 利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质 从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作,主要仪器:分 液漏斗 分液 下层的液体从下端放出, 上层从上口倒出 把互不相溶的两种液体分开的操作,与萃取配合使用的 过滤器上洗涤沉淀的操 作 向漏斗里注入蒸馏水,使水面没过沉淀物,等水流完后,重复操 作数次 配制一定 物质的量 浓度的溶 液 需用的仪器 托盘天平(或量筒)、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管 主要步骤:⑴ 计算 ⑵ 称量(如是液体就用滴定管量取)⑶ 溶解(少量水,搅拌,注意冷 却)⑷ 转液(容量瓶要先检漏,玻璃棒引流)⑸ 洗涤(洗涤液一并转移到容量瓶中)⑹ 振 摇⑺ 定容⑻ 摇匀 容量瓶 ①容量瓶上注明温度和量程。 ②容量瓶上只有刻线而无刻 度。 ①只能配制容量瓶中规定容积的溶液;②不能用容量瓶溶解、 稀释或久贮溶液;③容量瓶不能加热,转入瓶中的溶液温度 20℃左右 第一章 从实验学化学 -2- 化学计量在实验中的应用 1 物质的量 物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体 2 摩尔 mol 物质的量的单位 3 标准状况 STP 0℃和 1 标准大气压下 4 阿伏加德罗常数 NA 1mol 任何物质含的微粒数目都是 6.02×1023 个 5 摩尔质量 M 1mol 任何物质质量是在数值上相对质量相等 6 气体摩尔体积 V m 1mol 任何气体的标准状况下的体积都约为 22.4l 7 阿伏加德罗定律 PV=nRT (导出 ) 同温同压下同体积的任何气体有同分子数 8 物质的量浓度 CB 1L 溶液中所含溶质 B 的物质的量所表示的浓度 CB=nB/V n B=CB×V V=n B/C B 9 物质的质量 m m=M×n n=m/M M=m/n 10 标准状况气体体积 V V=n×Vm n=V/V m V m=V/n 11 物质的粒子数 N N=NA×n n =N/N A N A=N/n 12 物质的量浓度 CB与溶质的质 量分数 ω C=1000ρW/M (其中 ρ 单位为 g/cm3,V 单位为 L,所以化 简后出现 1000) 13 溶液稀释规律 C(浓)× V(浓) =C(稀)× V(稀 ) 以物质的 量为中心 第二章 化学物质及变化 -1- 物质的分类 1 元素分类: 金属和非金属元素 2 化合物分类: 有机物(含 C)和无机物 氧化物 酸性氧化物(与碱反应生 成盐和水) SiO2、SO2、CO2、SO3、N2 O5、 ( 多数为非金属氧化物) 碱性氧化物(与酸反应生 成盐和水) Fe2O3、CuO 、 MgO ( 多数为金属氧化物)、 两性氧化物(与酸、碱反 应生成盐和水) Al 2O3、ZnO 不成盐氧化物 NO2、NO、 CO、 ( 盐中的 N的化合价无 +2、+3、C无 +2) 分散系 溶液(很稳定) 分散质粒子小于 1nm,透明、稳定、均一 胶体(介稳定状态) 分散质粒子 1nm-100nm,较透明、稳定、均一 浊液(分悬、乳浊液) 分散质粒子大于 100nm,不透明、不稳定、不均一 化学反应的 分类 四大基本反应类型 化合: 2SO2+ O 2 (可逆) 2SO3 分解: 2NaHCO3 == (加热) Na2CO3 +CO2↑+ H 2O 置换: Cl 2 +2KI ==2KCl+I 2 复分解: 2NH4Cl +Ca(OH)2 ==(加热) CaCl2+2NH3↑+ 2H2O 是否有离子参加反应(电 解质在水溶液中) 离子反应: Cl 2+H2O = HCl +HClO 非离子反应: 2Fe+3Cl 2 == (加热) 2FeCl 3 是否有元素电子得失或偏 移(有升降价) 氧化还原反应: 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ 非氧化还原反应: Al(OH) 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2O 物质的量浓度 CB 质 量 m 微 粒 N 气体的体积(标况下) 物质的量 n ×VB ÷V B ×NA ÷N A ÷22.4L/mol ×22.4L/mol ÷M ×M 热量的放出或吸收 放热反应: 3Fe+2O2 == (加热) Fe3 O4 吸热反应: C+CO2 == (加热) 2CO 第二章 化学物质及变化 -2- 离子反应 电解质(酸、碱、盐、水) 在水溶液里或熔融状态下本身能够导电的化合物 非电解质(包括 CO2、SO2) 在水溶液里或熔融状态下不能够导电的化合物 碳酸的电离方程式 H2CO3 H ++HCO3 - (弱电解质用“ ”) NaHCO3的电离方程式 NaHCO3=Na+ +HCO3 - (强电解质用“ = ”) 离子反应式 用实际参加反应的离子所表示的式子 离子反应式写法 一写、二改、三删、四查 单质、氧化物、气体、难溶、难电离的物质要保留分子式 离子共存 有颜色的离子 MnO4 - 紫、 Fe3+ 黄、 Fe2+ 浅绿、 Cu2+ 蓝色 与 H+不共存(弱酸根) OH- 、CO3 2- 、SO3 2- 、SiO3 2- 、AlO2 - 、S2- 、F- 醋酸根等 与 OH- 不共存(弱碱金属阳 离子) H+、Fe3+、 Fe2+、Cu2+、Al 3+、Mg2+、NH4 + 等 与 H+和 OH- 都不共存 HCO3 - 、HSO3 -、 HS- 等 常见生成沉淀 Ba2+、 Ca2+与 SO4 2- 、CO3 2- ; Ag+与 Cl - ; 发生氧化还原反应不共存 氧化性强: Fe3+ 、ClO- 、MnO4 - 、NO3 - (在酸性条件下) 还原性强: S2- 、HS- 、SO3 2-( HSO3 - )、 I - 、 Fe2+ 胶体 胶体的性质(介稳定) 丁达尔现象、布朗运动、电泳、聚沉 判断胶体最简单的方法 丁达尔现象 胶体提纯 渗析(胶体微粒不能透过半透膜) Fe(OH)3 胶体制备的方法 取烧杯盛 20mL蒸馏水, 加热至沸腾, 然后逐滴加入饱和 FeCl 3 溶液 1mL~2mL。继续煮沸至溶液呈红褐色。观察所得红褐色 液体 Fe(OH)3 胶体。 Fe(OH)3 胶体制备方程式 FeCl 3+3H2O Fe(OH) 3( 胶体 ) +3HCl 胶体凝聚的条件 加热、加电解质、加相反电性的胶体 第二章 化学物质及变化 -3- 氧化还原反应 氧化还原反应的本质 有电子转移 ( 得失或偏移 ) 氧化还原反应的特征 元素化合价的升降(不一定有氧的得失) 升失氧 还原剂、还原性、失电子、(升价)、 被氧化、发生氧化反应成氧化产物 降得还 氧化剂、氧化性、得电子、 (降价)、 被还原、发生还原反应成还原产物 化合反应 不一定是氧化还原反应,一般有单质参加的化合反应或有单 质生成的分解反应才属氧化还原反应分解反应 置换反应 一定是氧化还原反应 复分解反应 一定不是氧化还原反应 气体的检验 NH3 的检验 用湿润的红色石蕊试纸变蓝 SO2 的检验 用品红溶液褪色 SO2 的吸收 用 KMnO4 溶液 ( 强氧化性 ) ,溶液褪色 CO2 的检验 用澄清石灰水变浊 Cl 2 的检验 用湿润的 KI 淀粉试纸变蓝 NO的检验 打开瓶盖后遇空气变红棕色 离子的检验 NH4 + 的检验 加 NaOH溶液加热后放出气体用湿润的红色石蕊试纸变蓝 Fe3+ 的检验 ①加 NaOH溶液有红褐色沉淀②加 KSCN溶液出现血红色 Fe2+ 的检验 ①加 NaOH溶液有白色沉淀马上变灰绿色 , 最终变红褐色②加 KSCN溶液无现象 , 再加氯水后出现血红色 ③加 K3[Fe(CN) 6] 溶液,生成蓝色 Fe3[Fe ( CN) 6] 2 沉淀 SO4 2- 的检验 先加 HCl 无现象后加 BaCl 2 溶液有不溶于酸的白色沉淀 Cl - 、(Br - 、I - ) 的检验 先加 AgNO3 后加 HNO3 溶液有不溶于酸的白色沉淀 AgCl ( 淡黄 色沉淀 AgBr、黄色沉淀 AgI) NO3 - 的检验 加浓缩后加入少量浓硫酸和几块铜片加热有红棕色的气体放 出( NO2) 物质的保存 K、Na 保存在煤油中(防水、防 O2) 见光易分解的物质 用棕色瓶( HNO3、AgNO3、氯水、 HClO 等) 碱性物质 用橡胶塞不能用玻璃塞( Na2SiO3、NaOH、Na2CO3) 酸性、强氧化性物质 用玻璃塞不能用橡胶塞( HSO4、HNO3 、KMnO4 ) 物质的保存 HF(氢氟酸) 用塑料瓶不能用玻璃瓶(与 SiO2 反应腐蚀玻璃 ) 保存在水中 白磷(防在空气中自燃)、 Br 2(防止挥发) 地壳中含量最多的元素 氧 O、硅 Si 、铝 Al 、铁 Fe 地壳有游离态存在的元素 金、铁(陨石)、硫(火山口附近) 金属共同的物理性质 有金属光泽、不透明、易导电、导热、延展性 能与 HCl 和 NaOH都能反应 的物质 两性: Al 、Al 2O3、Al(OH) 3 弱酸的酸式盐: NaHCO3、NaHSO3、NaHS 弱酸的铵盐:( NH4) 2CO3、(NH4) 2S 两性金属 锌 Zn、铝 Al (与酸和碱都放 H2) 钝化金属 铁 Fe、铝 Al (被冷的浓 H2SO4、浓 HNO3) 酸化学性质 稀、浓硫酸的通性 1 强酸性 ---- 反应生成盐 2 高沸点酸,难挥发性——制备易挥发性酸 浓硫酸的特性 1、吸水性—做干燥,不能干燥 NH3、H2S 、NO2 2、脱水性—使有机物脱水炭化 3、强氧化性——与不活泼金属、非金属、还原性物质反应 硝酸 HNO3 1、强酸性 2 、强氧化性 3 、不稳定性 (见光、受热) 次氯酸 HClO 1、弱酸性 2 、强氧化性 3 、不稳定性 (见光、受热) 硅酸 H 2SiO3 1、弱酸性 2 、难溶性 3 、不稳定性 (热 ) 漂白 氧化型(永久) 强氧化性: HClO、Na2O2、O3、浓 H2SO4、浓 HNO3 加合型(暂时) SO2 (使品红褪色,不能使石蕊变红后褪色) 吸附型(物理) 活性碳 明矾溶液生成的 Al(OH) 3 胶体 水溶液 氯水主要成分 分子: Cl 2、 H 2O、 HClO 离子: H +、Cl -、ClO- 、极少 OH- 氨水主要成分 分子: NH3 H 2O NH 3·H2O 离子: NH4 + OH ˉ 极少 H+ 氯水与液氯、氨水与液氨的区别 氯水、氨水属混合物、液氯与液氨属纯净物 氯原子 Cl 与氯离子 Cl - 的区别 最外层电子数不同,化学性质不同,氯离子 Cl - 达稳定结构 气体 极易溶于水(喷泉) NH3(1:700) HCl (1:500) 只能用排气法收集 NO2 NH 3 HCl 只能用排气法收集 NO N 2 CO 俗名 苏打 Na2CO3、小苏打 NaHCO3 水玻璃: Na2SiO3 的水溶液 漂白粉主要成分: Ca(ClO) 2、CaCl2 ,有效成分 Ca(ClO) 2 用途 Na2O2( 淡黄色 ) 用作呼吸面具, Al(OH) 3 和 NaHCO3 ( 小苏打)可中和胃酸 明矾用作净水剂,次氯酸 HClO杀菌、消毒、永久性漂白、 SO2 暂时性漂白 自来水常用 Cl 2 来消毒、杀菌但产生致癌的有机氯 , 改用广谱高效消毒剂二氧化氯 (ClO 2) Fe2O3—红色油漆和涂料; Al 2O3—耐火材料 ,NH3 可用于氮肥、制冷剂。 晶体硅 Si 作半导体、太阳能电池; SiO 2 可作光导纤维;硅胶是常用的干燥剂及催化剂 的载体。水玻璃可做肥皂填料、木材防腐防火剂及黏胶 第三章 金属及其化合物 -1- 金属的化学性质 金属钠的物 理性质 金属钠是一种银白色的金属;熔点低、密度小、硬度小、展性好。查表或看书可知金属钠 熔点为 97.81 。C,沸点为 882.9 。C;密度为 0.97g ·cm—3 金属与水的 反应 钠与水的反应 现象 : ①浮、②熔、③游、④咝、⑤红 ①钠浮在水面上——密度小 于水; ②水蒸气——放热; ③熔化成一个小球——溶点低; ④在水面上游动——生成气体; 咝咝发出响声——反应剧烈;⑤变色——生成碱 2Na +2H2O ====2NaOH + H2↑ 金属和氧气 的反应 4Na +O2 == (常温) 2Na 2O 2Na +O2 == (加热) 2Na2O2 Na2O2 与 H2O 反应的化学 原理: 属于自身氧化还原反应; -1 价的氧元素具有强氧化性,所以 能使色质褪色。表现漂白性。 钠的保存 由于钠的化学性质非常活泼,易与空气中的 O2和 H2O等反应,所以金属钠保存在煤油之 中。 金属钠在空气中变质的过程可以表示为: 银白色的金属钠 表面变暗 (生成 Na2O) 出 现白色固体( NaOH) 表面变成粘稠状( NaOH潮解) 白色块状固体( Na2CO3·10H2O) 风 化为白色粉未状物质( Na2CO3) 铝 铝箔熔化,失去光泽,但熔化的铝箔并不滴落,好像有一层膜兜着。这是因为铝表面的氧 化膜保护了铝,构成薄膜的氧化铝的熔点( 2050℃)高于铝的熔点( 660℃),包在铝的 外面,所以熔化了的液态铝不会滴落下来。因为铝很活泼,磨去原来的氧化膜后,在空气 中又会很快的生成一层新的氧化膜。这也正是性质活泼的铝在空气中能稳定存在的原因。 铝与氢氧化 钠溶液的反 应 铝和强碱溶液反应, 不是铝直接和碱反应, 而是铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝, 然后再和强碱反应生成偏铝酸盐: 2Al+6H 2O=2Al(OH) 3+3H2↑ Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 简写为: 2Al+2H 2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑ 第二节 几种重要的金属化合物 一钠盐 碳酸钠、碳 酸氢钠 碳酸钠 ( Na2CO3)正盐,白色粉末,俗称 纯碱、苏打 碳酸氢钠 (NaHCO3)酸式盐,细小的白色晶体,俗名小苏打 化学性质 与酸反应 Na 2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3 (CO 3 2- +H+=HCO3 - ) NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ (HCO3 -+H+=H2O+CO2↑) 向 Na2CO3溶液中滴入 HCl,开始无外观现象(因为首先生成 HCO3 - ),随后出现气泡。 (若为 NaHCO3,则会立刻出现气泡。) NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ (HCO3 - +H+ =H2O+CO2↑) 与碱反应 与 NaOH反应: Na2CO3 与 NaOH不反应; NaHCO3+ NaOH=H2O+ Na2CO3 与 Ca(OH)2 反应: Na2CO3+ Ca(OH)2= CaCO3↓+ 2NaOH 反应的本质是: CO3 2- + Ca 2+= CaCO3↓ NaHCO3 与少量石灰水的反应为: 2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O 离子反应方程式 2HCO 3 - +Ca2++2OH- =CaCO3↓+CO32- +2H2O 若石灰水过量,则新生成的 Na2CO3 可与 Ca(OH)2 继续反应,即: Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH ∴过量石灰水中 NaHCO3 与 Ca(OH)2 的反应为: NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O 离子反应方程式 HCO 3 - +Ca2++OH- =CaCO3↓+H2O 热稳定性 ( 运用此性质可除去 Na2CO3中的 NaHCO3) Na2CO3 很稳定(分解温度 851℃,酒精灯温度达不到)受热不分解 NaHCO3不很稳定,受热易分解。(分解温度 150℃) 2NaHCO3 加热 Na2CO3+H2O+CO2↑ 二者之间相互转化 Na 2CO3+H2O+CO2==2NaHCO3 注意:将以上知识要灵活应用于识别、除杂及计算中。 二铝的化合 物 (一)氧化铝( Al2O3) 1 、物理性质:白色难熔固体、不溶于水。 2 、化学性质: Al2O3 是典型的两性氧化物,既能与酸反应又能与强碱溶液反应。 与强酸: Al 2O3+6H+=2Al 3++3H2O 与强碱: Al 2O3+2OH- =2AlO2 - +H2O 3 、用途:耐火材料、制取铝的原料 (二)氢氧化铝 [Al(OH) 3] 1 、Al(OH) 3 的物理性质: Al(OH) 3 是不溶于水的白色胶状沉淀,是典型的两性氢氧化物, 能凝聚水中的悬浮物,又有吸附色素的性能。 2 、Al(OH) 3 的两性: H ++AlO 2 - +H2O = Al(OH) 3 = Al 3++3OH- 酸式电离 碱式电离 当与强酸反应: Al(OH) 3+3H+=Al 3++3H2O 当与强碱溶液作用: Al(OH) 3+OH- =AlO2 - +2H2O 3 、Al(OH) 3 的制取:铝盐与碱反应: 用铝盐与可溶性弱碱(氨水)反应制 Al(OH) 3:Al 3++3NH3·H2O= Al(OH) 3↓ +3NH4+ 说明:制取 Al(OH) 3 也可用铝盐与强碱作用,但应严格控制加入碱的量,因为强碱过量 会使制得的 Al(OH) 3 转化为偏铝酸盐: Al(OH) 3+OH- =AlO2 - +2H2O。所以, 实验室一般不采用 这种方法制 Al(OH) 3 4 、Al(OH) 3 的用途:净水。明矾溶于水水解产生 Al(OH) 3 胶体 Al(OH) 3 胶体中胶粒有吸附水中悬浮杂质的作用, 使其质量增大, 沉降水底, 达到净化 水的目的。 第三节 用途广泛的金属材料 一.铁的化 合物 (一)铁的氧化物 名 称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 俗 称 ———— 铁红 磁性氧化铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 色 态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 类 型 碱性氧化物 碱性氧化物 ———— 化合价 + 2 还原性为主 + 3 只有氧化性 + 2 ,+ 3 共性 与酸都能与酸反应 如 Fe2O3 + 6H +=2Fe3+ + 3H 2O 与还原剂 都能被还原 如 Fe 2O3 + 3CO=2Fe + 3CO2( 高温条件下反应 ) (二)氢氧化物 名称 氢氧化亚铁 氢氧化铁 化学式 Fe(OH) 2 Fe(OH)3 分 类 碱 碱 质 色 态 白色固体 红褐色固体 水溶性 不溶于水 不溶于水 与酸反应 Fe(OH)2+2H+= Fe 2+ + 2H 2O Fe(OH)3+3H +==Fe3++3H2O 还原性 稳定性 4Fe(OH) 2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH) 3 2Fe(OH) 3 =Fe 2O3+ 3H 2O(受热分解) 制法原理 Fe 2+ +2OH- = Fe(OH)2 ↓ Fe 3+ +3OH- = Fe(OH) 3↓ 现 象 白色絮状沉淀 红褐色沉淀 (三)铁盐与亚铁盐 铁盐( Fe3+ ) 亚铁盐( Fe2+ ) 颜色 黄色 淡绿色 与碱反应 Fe 3++3OH—==Fe( OH) 3↓, Fe 2++2OH—=Fe(OH) 2↓ 氧化性 还原性为主、氧化性 2Fe3++Fe=3Fe2+ 氧化性: Fe2++Zn==Zn2++Fe 还原性: 2Fe2++Cl2 =2Fe3++2Cl — (四) Fe2+ 、Fe3+ 的检验 鉴别方法 Fe2+ Fe3+ 直接观色 淡绿色 黄色 与 KSCN 不显红色 血红色 与 OH- 作用 白色↓→灰绿↓→红褐色↓ 红褐色沉淀 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 第一节 无机非金属材料的主角——硅 1. 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(二氧化硅)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Ⅳ A 族,碳的下方。 2、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 == SiF 4 ↑+ 2H2O SiO2+CaO ===(高温 ) CaSiO 3 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。 3、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 == H 2SiO3↓+ 2NaCl 硅胶多孔疏松,可作干燥剂,催化剂的载体。 4、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 5、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 第二节 富集在海水中的元素——氯 1、氯元素: 位于第三周期第Ⅶ A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。 2. 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 ) == (加热) MnCl2+ 2H2O+Cl 2 闻气味: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+Cl 2 ==( 点燃 ) 2NaCl 2Fe +3Cl 2==( 点燃 ) 2FeCl 3 Cu + Cl 2==( 点燃 ) CuCl 2 Cl 2+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 Cl 2+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 Cl 2+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%) 2Cl 2+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 氯离子的检验 使用硝酸银溶液,并用稀硝酸排除干扰离子( CO3 2-、SO3 2-) HCl+AgNO3 == AgCl ↓+ HNO3 NaCl+AgNO3 == AgCl ↓+ NaNO3 Na2CO3+2AgNO3 ==Ag2CO3 ↓+ 2NaNO3 Ag2CO3+2HNO3 == 2AgNO3+ CO2 ↑+ H2O Cl -+ Ag+ == AgCl ↓ 第三节 硫和氮的氧化物 硫单质 黄色晶体,质脆,易研成粉末。不溶于水,微溶于酒精,易溶于 CS2,其单质存在于火山 喷口附近或岩层里,在空气中燃烧生成 SO2 气体,是黑火药主要成分。 1、二氧化硫 制法(形成):硫黄或含硫的燃料燃烧得到(硫俗称硫黄) S+O2 == ( 点燃 ) SO 2 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。 2. 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 == 2NO 2 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: 3 NO2+H2O == 2HNO3+ NO 这是工业制硝酸的方法。 3. 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+O2== 2SO3 SO 3+H2O== H2SO4) 第四节 氨 硝酸 硫酸 1. 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 2 H 2SO4 ( 浓 ) +C ==(加热) CO2 ↑+ 2H2O+SO2 ↑ 还能氧化排在氢后面的金属,但不放出氢气。 2 H 2SO4 ( 浓 ) +Cu ==(加热) CuSO4+2H2O+SO2 ↑ 稀硫酸:酸的通性 2. 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)O 2,HN(+3)O2,N(+2)O, N(+1) 2O,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挥发性酸。 3. 氨气及铵 盐 氨气的性质:无色刺激性气味气体、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 ==(可逆) 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 == ( △) NH 3 ↑+ 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 == NH 4Cl ( 固体 ) 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 == (加热) 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。
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