高一化学必修一知识点总结--新版

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高一化学必修一知识点总结--新版

新课标化学必修一知识点 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 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 (由 PV=nRT 推导出 ) 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 nB=CB×V V=n B/CB 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×V m n=V/V m V m=V/n 11 物质的粒子数 N N=N A ×n n =N/N A NA=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、N2O5、(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 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 ÷VB ×NA ÷N A ÷22.4L/mol ×22.4L/mol ÷M ×M 化学反应的 分类 四大基本反应类型 化合: 2SO2+ O2 2SO3 分解: 2NaHCO3 Na2CO3 +CO2↑+ H 2O 置换: Cl 2 +2KI ===2KCl+I 2 复分解: 2NH 4Cl +Ca(OH) 2 CaCl 2+2NH 3↑+ 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 2FeCl3 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+H 2↑ 非氧化还原反应: Al(OH) 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2O 热量的放出或吸收 放热反应: 3Fe+2O2 Fe3O4 吸热反应: C+CO2 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 CO 2、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 MnO 4 -紫红、 Fe3+棕黄、 Fe2+浅绿、 Cu2+蓝色 与 H+ 不共存(弱酸根) OH-、CO3 2-、SO3 2-、SiO3 2-、AlO 2 -、S2-、F- 等 与 OH -不共存 (弱碱金属阳 离子) H+、Fe3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Al 3+、Mg 2+、NH 4 + 等 与 H+ 和 OH -都不共存 HCO 3 -、HSO3 -、 HS-、 等 常见生成沉淀 Ba2+、Ca2+与 SO4 2-、CO3 2- Ag+与 Cl - 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 FeCl3 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 FeCl3+3H 2O 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 NH 3 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 KMnO 4 溶液 (强氧化性 ) CO2 的检验 用澄清石灰水变浊 Cl2 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 NH 4 +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 SO4 2-的检验 先加 HCl 无现象后加 BaCl2 溶液有不溶于酸的白色沉淀 Cl- 、(Br -、I -)的检验 先加 AgNO 3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 ) NO 3 - 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( HNO 3、AgNO 3、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、HNO 3、KMnO 4) 物质的保存 F2、 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: NaHCO 3、NaHSO3、NaHS 弱酸的铵盐:( NH 4) 2CO3、(NH 4)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 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 H2SiO3 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 HNO 3 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、 H2O、 HClO 离子: H +、Cl -、 ClO- 氨水主要成分 分子: NH3 H 2O NH 3·H2O 离子: NH4 + OH ˉ 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) NH 3(1:700) HCl (1:500) 只能用排气法收集 NO 2 NH3 HCl 只能用排气法收集 NO N2 CO 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 俗名 苏打 Na2CO3、小苏打 NaHCO 3 水玻璃: Na2SiO3 的水溶液 漂白粉主要成分: Ca(ClO) 2、CaCl 2,有效成分 Ca(ClO) 2 用途 Na2O2(淡黄色 )用作呼吸面具, Al(OH) 3 和 NaHCO 3 (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 (ClO2) Fe2O3—红色油漆和涂料; Al 2O3—耐火材料 ,NH 3 可用于氮肥、制冷剂。 晶体硅 Si 作半导体、太阳能电池 ; SiO2 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 4. 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 5、金属与水 的反应 2Na +2H2O ====2NaOH + H2 6.分类法 在研究物质性质时,运用分类的方法,分门别类地对物质及其变化进行研究,可以总结 出各类物质的通性和特性; 反之,知道某物质的类别, 我们就可推知该物质的一般性质。 7.比较法 运用比较的方法,可以找出物质性质间的异同,认识物质性质间的内在联系,对物质的 性质进行归纳和概括。 8.实验法 (1)含义: 通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法。 (2)注意的问题:在进行实验时,要注意控制温度、压强、溶液的浓度等条件,这是 因为同样的反应物质在不同的条件下可能会发生不同的反应。 (3)实验法的步骤:实验前,要明确实验的目的要求、实验用品和实验步骤等;实验 中,要仔细研究实验现象,并做好实验记录;实验后,要写好实验报告,并对实验结果 进行分析。 9、金属和氧 气的反应 4Na +O2 ==== 2Na 2O 2Na +O2 ==== 2Na 2O2 10、 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。 4.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。 熔化的铝仍不会滴落,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。 11.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) 12、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+3H 2↑ Al(OH) 3+NaOH=NaAlO 2+2H 2O 总反应: (标电子转移时就必须清楚地理解铝和 NaOH 溶液反应的实质) 简写为: 2Al+2H 2O+2NaOH=2NaAlO2+3H 2↑ 第二节 几种重要的金属化合物 1、钠的盐— 碳酸钠、碳酸 氢钠 碳酸钠 (Na2CO3) 碳酸氢钠 (NaHCO 3) 分类 正盐 酸式盐 俗称 纯碱、苏打 小苏打 色态 白色粉末 细小的白色晶体 化学性质 与酸反应 Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO 3 (CO 3 2- +H+ =HCO 3 - ) NaHCO 3+HCl=NaCl+H 2O+CO 2↑ (HCO 3 -+H +=H 2O+CO 2↑ ) 开始无外观现象(因为首先生成 HCO 3 -),随后出现气泡。 (若向足量 HCl 中分别滴入 Na 2CO3 或 NaHCO 3,则均会立刻出现气泡。) NaHCO 3+HCl=NaCl+H 2O+CO 2↑ (HCO 3 -+H+=H 2O+CO 2↑) 滴入盐酸后,即刻出现气泡。 与碱反应 Na2CO3 不反应 :NaHCO 3+ NaOH=H 2O+ Na 2CO3 与 Ca(OH) 2 反应: Na2CO3+ Ca(OH) 2= CaCO3↓+ 2NaOH 反应的本质是: CO3 2- + Ca2+ = CaCO3↓ NaHCO 3与少量石灰水的反应为: 2NaHCO 3+Ca(OH) 2=CaCO3↓+Na2CO3+2H 2O 2HCO 3 -+Ca2++2OH -=CaCO 3↓+CO32-+2H 2O 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 NaHCO 3 与 Ca(OH) 2 的反应为: NaHCO 3+Ca(OH) 2=CaCO 3↓+NaOH+H 2O HCO 3 -+Ca2++OH -=CaCO3↓+H2O 热稳定性 (运用此性质可除去 Na2CO3 中的 NaHCO 3) 很稳定受热不分解 (分解温度 851℃,酒精灯温度达不到) 不很稳定,受热易分解。 2NaHCO 3 加热 Na2CO3+H 2O+CO 2↑ (分解温度 150℃) 二者之间相互转化 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( Al 2O3) 1、物理性质:白色难熔固体、不溶于水。 2、化学性质: Al 2O3 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+ +3H 2O 与强碱: Al 2O3+2OH -=2AlO 2-+H 2O 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 - +H 2O=Al(OH) 3 Al 3+ +3OH - = Al(OH) 3 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 -=AlO 2 -+2H 2O 3、Al(OH) 3 的制取: (1)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+ +3NH 3·H 2O= Al(OH) 3↓+3NH 4+ 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 -=AlO 2 -+2H 2O。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。 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 化合价 + 2 还原性为主 + 3 只有氧化性 + 2,+ 3 类 型 碱 性 氧 化 物 ———— 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 Fe2O3 + 3CO=2Fe + 3CO 2(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 性 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 += Fe2+ + 2H 2O Fe(OH) 3+3H +==Fe3++3H 2O 还原性 稳定性 4Fe(OH) 2 + O2 + 2H 2O == 4Fe(OH) 3 2Fe(OH) 3 =Fe2O3+ 3H 2O(受热分解) 制法 原 理 Fe2+ +2OH - = Fe(OH) 2↓ Fe3+ +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 Fe3++3OH — ==Fe(OH) 3↓, Fe2++2OH — =Fe(OH ) 2↓ 氧化性、还原性 氧化性 2Fe3++Fe=3Fe2+ 氧化性: Fe2++Zn==Zn 2++Fe 还原性: 2Fe2++Cl 2=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 ( SiO 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 [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。 3、硅酸 (H 2SiO 3) 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。 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 ) 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 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 ↓ 第三节 硫和氮的氧化物 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。 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 == 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: 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 SO3 +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 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 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)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。 3. 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。
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