化学新人教版必修一知识点课堂笔记

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1、 第一章 从实验学化学第一节 化学实验根本方法一、熟悉化学实验根本操作1、药品的称量或量取方法托盘天平的使用方法托盘天平只能称准到0.1克。称量前先调零;称量时,左物右码被称量物不能直接放在托盘天平的托盘上,应在两个托盘上各放一一样质量的纸,然后把药品放在纸上称量。 易潮解或具有腐蚀性的药品,如NaOH容易潮解的物质有CaCl2、MgCl2、 FeCl3 、AICl3、NaOH等必须放在玻璃器皿上如:小烧杯、外表皿里称量。 量筒的使用方法 量取体积的溶液时,应选比体积稍大的量筒。如,量取80ml稀硫酸溶液,选用100ml的量筒。 读数时,视线应与凹液面最低点水平相切。俯视读数偏大,仰视读数偏小

2、。 正确读数 俯视 仰视2、实验室一般事故的处理方法意外事故处理方法金属Na,K起火用沙子盖灭,不能用水、CO2灭火器,不能用CCl4灭火器浓碱沾到皮肤上大量水冲,再涂硼酸浓H2SO4沾到皮肤上用干布擦,再用大量水冲,然后涂上3%5%的NaHCO3溶液不慎将酸溅到眼中应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛温度计水银球不慎碰破为防止汞蒸气中毒,应用S粉覆盖3、常见危险化学品与其标志如:酒精、汽油易然液体;如:浓H2SO4、NaOH酸碱3. 掌握正确的操作方法。例如,掌握仪器和药品的使用、加热方法、气体收集方法等。二、混合物的别离和提纯:1、别离的方法:过滤:蒸发:蒸馏;分液;萃取过滤:将不溶于某溶液的固体

3、和液体组成的混合物别离的操作。考前须知一贴:滤纸紧贴漏斗的壁二低:纸边低于漏斗边;液面低于滤纸边三靠:杯靠棒;棒靠纸;颈靠壁蒸发考前须知:蒸发过程中用玻璃杯不断搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅;当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热将液体蒸干,防止形成的晶体飞溅。3蒸馏考前须知: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。萃取、分液考前须知:用前查漏;参加萃取剂后先倒转用力震荡,再静置;“上上,下下原那么倒出两层液体,即:下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出。萃取剂选取原那么:与原溶剂互不相容溶解能力大于原溶剂;

4、如:用四氯化碳萃取碘水中的碘。不与被萃取物质反响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.溶解 用托盘天平称取5克粗盐准确到0.1克用量筒量取10毫升水倒入烧杯里用药匙取一匙粗盐参加水中,观察发生的现象用玻璃棒搅拌,并观察发生的现象玻璃棒的搅拌对粗盐的溶解起什么作用?搅拌,加速溶解接着再参加粗盐,边加边用玻璃棒搅拌,一直加到粗盐不再溶解时为止观察溶液是否浑浊 在天平上称量剩下的粗盐,计算在10毫升水约溶解了多少克粗盐 2.过滤 将滤纸折叠后用水润湿使其紧贴漏斗壁并使滤纸上沿低于漏斗口,溶液液面低于滤纸上沿,倾倒液体的烧杯口要

5、紧靠玻璃棒,玻璃棒的末端紧靠有三层滤纸的一边,漏斗末端紧靠承接滤液的烧杯的壁。慢慢倾倒液体,待滤纸无水时,仔细观察滤纸上的剩余物与滤液的颜色滤液仍浑浊时,应该再过滤一次 如果经两次过滤滤液仍浑浊,那么应检查实验装置并分析原因,例如,滤纸破损,过滤时漏斗里的液面高于滤纸边缘,仪器不干净等找出原因后,要重新操作 3.蒸发把得到的澄清滤液倒入蒸发皿把蒸发皿放在铁架台的铁圈上,用酒精灯加热同时用玻璃棒不断搅拌滤液晶体析出时,防止固体飞溅 等到蒸发皿中出现较多量固体时,停止加热利用蒸发皿的余热使滤液蒸干 4.用玻璃棒把固体转移到纸上,称量后,回收到教师指定的容器比拟提纯前后食盐的状态并计算精盐的产率5.

6、粗盐中含有Mg2+、Ca2+、SO42-加试剂顺序关键:Na2CO3在BaCl2之后;盐酸放最后。三、离子的检验:检验离子实验方法实验现象和离子方程式Cl-加AgNO3溶液有白色沉淀生成,再加稀硝酸沉淀不溶解AgClAgClSO42-先加稀盐酸,再加BaCl2溶液生成白色沉淀,且加稀硝酸沉淀不溶解。Ba2SO42BaSO4CO32-先加稀硝酸,再加BaCl2溶液生成白色沉淀,且加稀盐酸,沉淀溶解,并生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的气体SO32-先加BaCl2溶液生成白色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不溶解第二节 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个根本物理量之一。2、五个新的化学

7、符号:概念、符号定义考前须知物质的量: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:NA1mol任何物质所含粒子数。NA有单位:mol1或 /mol,读作每摩尔,NA6.021023mol1。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

8、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、阿伏伽德罗定律与其推论1定律:同T、P下,一样体积的任何气体会有一样数目的粒子。2推论:(依据:PV=nRT,n=m/M,=m/V)同T、P下,V1/V2=n1/n2=N1/N2同T、P下,1/2=M1/M2同T、V下,P1/P2= n1/n2同T、P、V下,m1/m2= M1/M2同T、P、m下,V1/V2= M2/M15、

9、有关物质的量浓度的相关计算求稀释或浓缩溶液的物质的量浓度对同一溶液的稀释或浓缩都存在着稀释或浓缩前后,溶质的物质的量或溶质的质量相等这一关系。即:C1V1=C2V2或V111=V222 式中C为物质的量浓度,V为体积,为溶液密度。为质量分数。求混合溶液的物质的量浓度C1V1+ C2V2=C总V总即:混合前后溶质物质的量或质量不变。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/cm3W= S /(100+S)C=1000 S /(100+S)/ M7、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,否那么

10、错!、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。2配制的步骤:计算溶质的量假设为固体溶质计算所需质量,假设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。400mL的溶液应用500mL容量瓶。例如:配制400mL0.1molL的Na2CO3溶液:1计算:需无水Na2CO35.3 g。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,为防止加水的体积过多,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

11、操作叫做定容。6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。7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准确度。8用胶头滴管定容后再振荡,出现液面底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,假设此时又加水会使所配制溶液的浓度偏低。9如果加水定容时超出了刻度线,不能将超出局部再吸走,须应重新配制。10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。11溶质溶解后转移

12、至容量瓶时,必须用少量蒸馏水将烧杯与玻璃棒洗涤23次,并将洗涤液一并倒入容量瓶,这是因为烧杯与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 化学物质与其变化第一节 物质的分类1、掌握两种常见的分类方法:穿插分类法和树状分类法。2、分散系与其分类: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1nm1100nm100nm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

13、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。3Fe(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。第二节 离子反响一、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

14、非电解质都是化合物,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:盐酸是电解质溶液。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、离子反响:1、离子反响发生的条件:离子反响发生条件:生成沉淀、生成气体、水。2、离子方程式的书写:写、拆、删、查写:写出正确的化学方程式。要注意配平。

15、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,其他物质一律保存化学式。删:删除不参加反响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响事实(能不能发生反响,反响物、生成物对不对)。 看是否可拆。 看是否配平原子个数守恒,电荷数守恒。 看“是否应用恰当。4、离子共存问题学习离子能否共存时,应从以下几个方面去考虑:、是否发生

16、复分解反响,包括是否有难容物质生成、难电离物质生成、易挥发性物质生成,如有那么不共存。、是否发生氧化复原反响,如有那么不共存。、是否发生互促水解反响,如有那么不共存。、是否发生络合反响,如有那么不共存。以上四个方面是对离子能否共存的一个大概判断方法,现总结如下:详见资料。第三节 氧化复原反响一、氧化复原反响1、氧化复原反响的本质:有电子转移包括电子的得失或偏移。2、氧化复原反响的特征:有元素化合价升降。3、判断氧化复原反响的依据:但凡有元素化合价升降或有电子的转移的化学反响都属于氧化复原反响。4、氧化复原反响相关概念:化合价升高 失电子 被氧化氧化剂 复原剂 复原产物 氧化产物化合价降低 得电

17、子 被复原二、氧化性、复原性强弱的判断1根据氧化复原反响方程式在同一氧化复原反响中,氧化性:氧化剂氧化产物; 复原性:复原剂复原产物三、如果使元素化合价升高,即要使它被氧化,要参加氧化剂才能实现;如果使元素化合价降低,即要使它被复原,要参加复原剂才能实现;第三章 金属与其化合物第一节 金属的化学性质一、钠与其化合物一钠 Na1、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反响常温下: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。钠在空气中的变化

18、过程:NaNa2ONaOHNa2CO310H2O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),然后在固体外表出现小液滴NaOH易潮解,最终变成白色粉未最终产物是Na2CO3。钠与H2O反响2Na2H2O2NaOHH2离子方程式:2Na2H2O2Na2OHH2注意配平实验现象:钠浮在水面上,熔成小球,在水面上游动,有哧哧的声音,最后消失,在反响后的溶液中滴加酚酞,溶液变红。“浮钠密度比水小;游生成氢气;响反响剧烈;熔钠熔点低;红生成的NaOH遇酚酞变红。钠与盐溶液反响如钠与CuSO4溶液反响,应该先是钠与H

19、2O反响生成NaOH与H2,再和CuSO4溶液反响,有关化学方程式:2Na2H2O2NaOHH2CuSO42NaOHCu(OH)2Na2SO4总的方程式:2Na2H2OCuSO4Cu(OH)2Na2SO4H2实验现象:钠熔成小球,在液面上四处游动,有蓝色沉淀生成,有气泡放出K、Ca、Na三种单质与盐溶液反响时,先与水反响生成相应的碱,碱再和盐溶液反响钠与酸反响:2Na2HCl2NaClH2反响剧烈 离子方程式:2Na2H2NaH23、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、工业制钠:电解熔融的NaCl:2NaCl(熔融) 2Na + Cl26、钠的用途: 在熔融的条件下钠

20、可以制取一些金属,如钛、锆、铌、钽等; 钠钾合金是快中子反响堆的热交换剂; 钠蒸气可作高压钠灯,发出黄光,射程远,透雾能力强。(二)氧化钠和过氧化钠1、Na2O Na2O + H2O = 2NaOH,白色固体,是碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性:Na2O + CO2= Na2CO3,Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O .另外:加热时,2Na2O + O2= 2Na2O22、Na2O2:淡黄色固体是复杂氧化物,易与水和二氧化碳反响。2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2;2Na2O2 + 2CO2= 2Na2CO3 + O2作供氧剂。因此Na2O2常做生氧剂,同时,

21、Na2O2还具有强氧化性,有漂白作用。如实验:Na2O2和水反响后的溶液中滴加酚酞,变红后又褪色。三钠盐:Na2CO3与NaHCO3的性质比拟Na2CO3NaHCO3俗称纯碱、打小打水溶性比拟Na2CO3 NaHCO3溶液酸碱性碱性碱性与酸反响剧烈程度较慢二步反响较快一步反响与酸反响Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2CO32+2H+=CO2+H2ONaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2HCO3+H+=H2O+CO2热稳定性加热不分解加热分解2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2与CO2反响Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反响与NaOH溶液反响不反响不

22、能发生离子交换NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3+OH=H2O+CO32与Ca(OH)2溶液反响Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOHCa2+CO32=CaCO3也能反响生成CaCO3沉淀与CaCl2、溶液反响有CaCO3沉淀不反响用途洗涤剂,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溶液能吸收CO2转化为NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2= 2 NaHCO3NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O注意几个实验的问题:1、向饱和的Na2CO3溶液足量的CO2有晶体NaHCO3析出。2、Na2CO

23、3溶液与稀HCl的反响:向Na2CO3溶液中滴加稀HCl,先无气体,后有气体,如果n(HCl)小于n(Na2CO3)时反响无气体放出。发生的反响:先Na2CO3 + HCl = NaCl + NaHCO3,后NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O +CO2向稀HCl中滴加Na2CO3溶液,先有气体,反响是:Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2如果用2mol的Na2CO3和2.4mol的稀HCl反响,采用方法放出CO2是0.4mol;采用方法放出CO2为1.2mol。希望同学们在解题时要留意。3、Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的鉴别:取两种试液少量,

24、分别滴加CaCl2或BaCl2溶液,有白色沉淀的原取溶液为Na2CO3,另一无明显现象的原取溶液为NaHCO34、侯氏制碱法反响式:NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3 + NH4Cl.注意:在生产中应先在饱和的NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2,NaHCO3晶体析出过滤,在滤液中参加NaCl细末和通NH3析出NH4Cl晶体为副产品。NH4Cl晶体析出后的母液进展循环试用,提高原料的利用率。四氢氧化钠NaOH:俗称烧碱、火碱、苛性钠,易潮解,有强腐蚀性,具有碱的通性。二、铝与其化合物一铝的性质1、物理性质:银白色金属,质较软,但比镁要硬,熔点比镁高。有良好的导电

25、、导热性和延展性。2、化学性质:铝是较活泼的金属。 通常与氧气易反响,生成致密的氧化物起保护作用。4Al + 3O2= 2Al2O3。同时也容易与Cl2、S等非金属单质反响。 与酸反响:强氧化性酸,如浓硫酸和浓硝酸在常温下,使铝发生钝化现象;加热时,能反响,但无氢气放出;非强氧化性酸反响时放出氢气。 2Al6H2Al33H2 与强碱溶液反响:2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2 2Al2OH2H2O2AlO23H2 与某些盐溶液反响:如能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。 铝热反响:铝与某些金属氧化物的反响如V、Cr、Mn、Fe的氧化物叫做铝热反响2A

26、l + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe。Al 和 Fe2O3的混合物叫做铝热剂。利用铝热反响焊接钢轨。二氧化铝Al2O3白色固体,熔点高2054,沸点2980,常作为耐火材料;是两性氧化物。我们常见到的宝石的主要成分是氧化铝。有各种不同颜色的原因是在宝石中含有一些金属氧化物的表现。如红宝石因含有少量的铬元素而显红色,蓝宝石因含有少量的铁和钛元素而显蓝色。工业生产中的矿石刚玉主要成分是氧化铝,硬度仅次于金刚石,用途广泛。两性氧化物:既能与强酸反响又能与强碱反响生成盐和水的氧化物。Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O ,Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H

27、2O 。Al2O3是工业冶炼铝的原料,由于氧化铝的熔点高,电解时,难熔化,因此铝的冶炼直到1886年美国科学家霍尔发现在氧化铝中参加冰晶石(Na3AlF6),使氧化铝的熔点降至1000度左右,铝的冶炼才快速开展起来,铝与其合金才被广泛的应用。2Al2O34Al + 3O2。三氢氧化铝Al(OH)3白色难溶于水的胶状沉淀,是两性氢氧化物。加热易分解。两性氢氧化物:既能与强酸又能与强碱反响生成盐和水的氢氧化物。Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O, Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O 四铝的冶炼铝是地壳中含量

28、最多的金属元素,自然界中主要是以氧化铝的形式存在。工业生产的流程:铝土矿主要成分是氧化铝用氢氧化钠溶解过滤向滤液入二氧化碳酸化,过滤氢氧化铝氧化铝铝。主要反响:Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O ,CO2 + 3H2O + 2NaAlO2= 2Al(OH)3+ Na2CO3 ,2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O ,2Al2O34Al + 3O2。五铝的用途:铝有良好的导电、导热性和延展性,主要用于导线、炊具等,铝的最大用途是制合金,铝合金强度高,密度小,易成型,有较好的耐腐蚀性。迅速风行建筑业。也是飞机制造业的主要原料。六明矾的净水:化学式:KAl(SO4)21

29、2H2O,它在水中能电离:KAl(SO4)2= K+ + Al3+ + 2SO42-。铝离子与水反响,生成氢氧化铝胶体,具有很强的吸附能力,吸附水中的悬浮物,使之沉降已达净水目的。Al3+ + 3H2O = Al(OH)3(胶体)+ 3H+。知识整理:Al(OH)3的制备:在氯化铝溶液中加足量氨水。AlCl3 + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4Cl 。 实验:A、向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液,现象是先有沉淀,后溶解。反响式:先Al3+ + 3OH-= Al(OH)3, 后Al3+ + 4OH-= AlO2- + 2H2O。B、向氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液,现象是开场无沉淀,

30、后来有沉淀,且不溶解。反响式:先Al3+ + 4OH-= AlO2- + 2H2O,后Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3。 实验:向偏铝酸钠溶液二氧化碳,有沉淀出现。CO2 + 3H2O + 2NaAlO2= 2Al(OH)3+ Na2CO3。 将氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液混和有沉淀出现。Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3。 实验:A、向偏铝酸钠溶液中滴加稀盐酸,先有沉定,后溶解。反响的离子方程式:AlO2- + H+ + H2O = Al(OH)3 ,Al(OH)3 + 3H+= Al3+ + 2H2O 。B、向稀盐酸中滴加偏铝酸钠溶液,

31、先无沉淀,后有沉淀且不溶解。反响的离子方程式:AlO2- + 4H+= Al3+ + 2H2O ,3AlO2- + Al3+ + 6H2O = 4Al(OH)3。AlAl2O3 Al(OH)3AlO2-Al3+ 铝三角:三、铁与其化合物一铁 Fe1、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: 与非金属单质反响:3Fe2O2 Fe3O4现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的固体2Fe + 3Cl22FeCl3, Fe + S FeS。与非氧化性酸反响:Fe2HClFe

32、Cl2H2 Fe2HFe2H2 常温下铝、铁遇浓硫酸或浓硝酸钝化。加热能反响但无氢气放出。与盐溶液反响:FeCuSO4FeSO4Cu FeCu2Fe2Cu ;Fe +2 FeCl3=3FeCl2与水蒸气反响:3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2二 铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3主要性质白色难溶于水的沉淀,不稳定,易被氧化成氢氧化铁,颜色变化为:白色灰绿色红褐色。反响式:4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3。Fe(OH)22HFe22H2O红褐色难溶于水的沉淀,受热易分解。2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O ,能溶于强酸溶液,生成相应的盐

33、。Fe(OH)33H2Fe33H2O三Fe2+、Fe3+的检验离子Fe2+Fe3+常见方法滴加KSCN溶液,无明显变化,再加氯水,溶液变血红色;直接观察溶液是浅绿色;滴加氢氧化钠溶液,出现沉淀的颜色变化是:白色灰绿色红褐色。直接观察溶液是黄色;滴加氢氧化钠溶液,出现红褐色沉淀;滴加KSCN溶液,有血红色溶液出现。四铁三角Fe与弱氧化剂反响,如H+、Cu2+ 、I2 、S等;用复原剂如H2 、CO等复原FeO或用Mg、Zn、Al等复原Fe2+盐溶液。 铁与强氧化剂反响如Cl2、Br2、浓H2SO4 、浓HNO3等。用复原剂如H2 、CO等复原Fe2O3或用足量Mg、Zn、Al等复原 Fe2+遇强

34、氧化剂的反响如Cl2、Br2、O2、浓H2SO4、浓HNO3、 H2O2、Na2O2、HClO等。 Fe3+遇某些复原剂的反响如Fe、Cu、SO2、I-、H2S等以与少量的Zn、Mg、Al等。 五铁的冶炼原料:铁矿石提供铁元素、焦炭提供热量和复原剂、空气提供氧气、石灰石除去铁矿石中的二氧化硅杂质。设备:高炉。主要反响:C + O2CO2 ,,C + CO22CO 这两个反响是制造复原剂并提供热量,3CO + Fe2O32Fe 3CO2,CaCO3CaO + CO2,CaO + SiO2CaSiO3.六焰色反响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

35、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响属物理变化。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响。七合金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 非金属与其化合物一、硅与其化合物硅元素在地壳中的含量排第二,在自然界中没有游离态

36、的硅,只有以化合态存在的硅,常见的是二氧化硅、硅酸盐等。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:物理性质:有金属光泽的灰黑色固体,熔点高,硬度大。化学性质:常温下化学性质不活泼,只能跟F2、HF和NaOH溶液反响。Si2F2SiF4 Si4HFSiF42H2 Si2NaOHH2ONa2SiO32H2在高温条件下,单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反响。SiO2SiO2Si2Cl2SiCl4用途:太阳能电池、计算机芯片以与半导体材料等。 硅的制备:工业上,用C在高温下复原SiO2可制得粗硅。SiO22CSi(粗)2CO Si(粗)2Cl2SiC

37、l4 SiCl42H2Si(纯)4HCl2、二氧化硅SiO2: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。物理性质:熔点高,硬度大,不溶于水。化学性质:SiO2常温下化学性质很不活泼,不与水、酸反响氢氟酸除外,能与强碱溶液、氢氟酸反响,高温条件下可以与碱性氧化物反响:与强碱反响: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,防止Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住,打不开,应用橡皮塞。与氢氟酸反响SiO2的特性:SiO24HFSiF4+2H2O利用此反响,氢氟酸能雕刻玻璃;氢氟酸不

38、能用玻璃试剂瓶存放,应用塑料瓶。高温下与碱性氧化物反响:SiO2CaOCaSiO3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: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。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响制取:强酸制弱酸原理Na2SiO32HCl2NaClH2SiO3Na2SiO3CO2H2OH2SiO3Na2CO3此方程式证明酸性:H2SiO3H2CO3用途:硅胶作枯燥剂、催化剂的载体。4、硅酸盐硅酸盐:硅

39、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:Na2SiO3CO2H2ONa2CO3H2SiO3有白色沉淀生成硅酸盐由于组成比拟复杂,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那么:除氧元素外其他元素按配置前后原子个数守恒原那么配置系数。硅酸钠:Na2SiO3Na2OSiO2 硅酸钙:CaSiO3 CaOSiO2高岭石:Al2(Si2O5)(OH)4Al2O32

40、SiO22H2O正长石:KAlSiO3不能写成 K2O Al2O33SiO2,应写成K2OAl2O36SiO2 传统硅酸盐工业三大产品有:玻璃、瓷、水泥。普通玻璃:原料:碳酸钠、石灰石和石英。主要反响:SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2,SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2原理:难挥发性酸酸酐制易挥发性酸酸酐。主要成分:Na2OCaOSiO2。工业生产中根据需要制成各种特制玻璃。如钢化玻璃、有色玻璃、光学玻璃、防弹玻璃等。水泥:原料:黏土,石灰石。普通硅酸盐水泥的主要成分:2CaO SiO2,3CaO SiO2 ,3CaO Al2O3。 信息材料光导纤维:它的

41、主要成分是SiO2,是目前应用最广的信息材料,它有信息传输大,信号准确,便于铺设,耐磨耐腐蚀,试用寿命长等优点。一条通常的光缆可以同时传输十亿门的信号。分子筛:许多硅酸盐具有多孔的结构,孔的大小与一般分子的大小相当,而且组成不同的硅酸盐的孔径不同.因此这些硅酸盐具有筛分分子的作用,人们把它们称为分子筛(molecular sieve).如组成为Na2OAl2O32SiO2nH2O的铝硅酸盐,其中有许多笼状空穴和通道.这种结构使它很容易可逆地吸收或失去水与其他小分子,如二氧化碳、氨、甲醇、乙醇等,但它不能吸收那些大得不能进入空穴地分子。因此它可用于吸水、别离气体、吸附有毒气体等作用。分子筛常用于

42、别离、提纯气体或液体混合物。作枯燥剂、离子交换剂、催化剂、催化剂载体、净化水、净化空气、防毒器械、食品保鲜、电子产品处理、石油化工等方面。二、氯与其化合物一氯气 Cl2氯原子结构示意图为 ,氯原子最外电子层上有7个电子,在化学反响中很容易得到1个电子形成Cl,化学性质活泼,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: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;液氯为纯洁物化学性质: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、水以与碱反响。与金属反响将金属氧化成最

43、高正价NaCl22NaClCuCl2CuCl22Fe3Cl22FeCl3氯气与金属铁反响只生成FeCl3,而不生成FeCl2。思考:怎样制备FeCl2?Fe2HClFeCl2H2,铁跟盐酸反响生成FeCl2,而铁跟氯气反响生成FeCl3,这说明Cl2的氧化性强于盐酸,是强氧化剂。与非金属反响Cl2H2 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。燃烧定义:所有发光发热的剧烈化学反响都叫做燃烧,不一定要有氧气参加。Cl2与水反响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

44、,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等物质反响。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等反响。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

45、响:参加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与碱液反响:与NaOH反响:Cl22NaOHNaClNaClOH2OCl22OHClClOH2O与Ca(OH)2溶液反响:2Cl22Ca(OH)2Ca(ClO)2CaCl22H2O此反响用来制漂白粉,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+2HClO生成的HClO具有漂白性;同样

46、,氯水也具有漂白性,因为氯水含HClO;NaClO同样具有漂白性,发生反响2NaClOCO2H2O=Na2CO3+2HClO;枯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,因为氯气发生以下反响Cl2H2OHClHClO漂白粉久置空气会失效涉与两个反响: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参加浓盐酸会有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料等。2、Cl的检验:原理:根据Cl与Ag反响生成不溶于酸的AgCl沉淀来检验Cl存在。方法:先加

47、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,那么说明有Cl存在。3、氯气的制法1氯气的工业制法:原料:氯化钠、水。原理:电解饱和食盐水。 装置:阳离子隔膜电解槽。反响式:2NaCl+ 2H2O 2NaOH+ H2+ Cl2(2)氯气的实验室制法原理:利用氧化剂氧化浓盐酸中的Cl-。常用的氧化剂有:MnO2、KMnO4、KClO3等。反响式:MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2+ 2H2O2KMnO4 + 16HCl(浓) 2KCl + 2MnCl2 + 10Cl2+ 8H2OKClO3 + 6HCl浓= KCl + 3Cl2+ 3H2O装置:发生装置由

48、圆底烧瓶、分液漏斗、双孔塞、导管、铁架台、石棉网、酒精灯等组成。收集:用向上排空气法或用排饱和食盐水或排饱和氯水的方法。验满:看颜色或用湿润的淀粉碘化钾试纸。尾气吸收:用氢氧化钠溶液吸收。除杂:用饱和食盐水除去HCl 杂质; 枯燥:用浓H2SO4 。3中学实验室制H2、O2、Cl2的发生装置的比拟气体反响物的状态反响条件装置或主要仪器可适用的气体H2固体和液体反响不加热启普发生器或简易装置H2S、CO2、SO2等O2固体或固体混合物加热大试管、铁架台、导管等NH3、CH4等Cl2固体和液体或液体和液体加热圆底烧瓶、分液漏斗、双孔塞、导管、铁架台、石棉网、酒精灯HCl、HBr、HI等(二) 氯、

49、溴、碘1Cl2、Br2、I2的物理性质的比拟气体物理性质Cl2黄绿色有刺激性气味的有毒气体,能溶于水1:2,易液化,密度比空气大。Br2深红棕色液体,易挥发,有刺激性气味,有毒,在水中溶解度不大,但在有机溶剂中溶解度较大,储存时要加水,水封,以防止挥发。I2紫黑色固体,有光泽,易升华,在水中溶解度不大,但在有机溶剂中溶解度较大。2Cl2、Br2、I2在不同溶剂中的颜色比拟水酒精苯汽油四氯化碳Cl2黄绿色新制黄绿色黄绿色黄绿色黄绿色Br2黄橙橙橙红橙橙红橙橙红橙橙红I2深黄褐色棕深棕浅紫紫紫深紫浅紫红紫红3Cl2、Br2、I2的化学性质的比拟与金属反响2Na + Cl22NaCl,Cu + Cl

50、2CuCl2,2Fe + 3Cl22FeCl3,2Fe + 3Br22FeBr3,Fe + I2FeI2。与氢气反响反响物反响方程式反响条件反响现象H2与F2H2 + F2= 2HF冷、暗爆炸H2与Cl2H2 + Cl2 2HCl光照爆炸H2与Br2H2 + Br2 2 HBr加热反响H2与I2H2 + I2 2HI 持续加热可逆反响与水的反响:2F2 + 2H2O = 4HF + O2 X2 + H2O HX + HXO (X:Cl、Br、I)Cl2、Br2、I2相互置换:氧化性Cl2Br2I2,所以Cl2可以将Br2、I2置换出,Br2可以将I2置换出。如:Cl2 +2NaBr = 2Na

51、Cl + Br2.4Cl-、Br-、I-的检验AgNO3HNO3法离子选用试剂实验现象与离子方程式Cl-AgNO3的稀HNO3溶液Ag+ + Cl-= AgCl白色沉淀Br-AgNO3的稀HNO3溶液Ag+ + Br-= AgBr 浅黄色沉淀I-AgNO3的稀HNO3溶液Ag+ + I-= AgI 黄色沉淀Br-、I- 可以用氯水反响后加CCl4 萃取的方法。5AgBr、AgI的感光性它们都见光分解,AgBr用于感光底片的感光材料;AgI用于人工降雨。三、硫与其化合物一硫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

52、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:单质硫是黄色固体,俗称硫磺,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳CS2,熔点112.8,沸点444.6。自然界中的火山喷口和岩石夹缝中有游离态的硫;自然界中也存在许多化合态的硫。硫粉对某些疾病有防治作用。化学性质:可燃性:S+O2 SO2空气中点燃淡蓝色火焰,纯氧中蓝紫色与氢气反响:H2 + S H2S ;与金属反响:2Na + S = Na2S,Fe + S FeS,2Cu + S Cu2S;与碱溶液反响:3S + 6NaOH热= 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O用于实验室中清洗有S残留的仪器

53、; 与浓硫酸反响:S + 2H2SO4(浓) 3SO2 + 2H2O。二二氧化硫SO2物理性质:无色、有刺激性气味有毒的气体,易溶于水1:40,密度比空气大,易液化。SO2的制备:S+O2 SO2或Na2SO3H2SO4Na2SO4SO2H2O化学性质:SO2能与水反响SO2+H2OH2SO3亚硫酸是二元弱酸,不稳定,易分解,易被氧化),此反响为可逆反响。可逆反响定义:在一样条件下,正逆方向同时进展的反响。SO2为酸性氧化物,是亚硫酸H2SO3的酸酐,可与碱反响生成盐和水。a、与NaOH溶液反响:SO2(少量)2NaOHNa2SO3H2O SO22OHSO32H2OSO2(过量)NaOHNaH

54、SO3 SO2OHHSO3b、与Ca(OH)2溶液反响:SO2(少量)Ca(OH)2CaSO3(白色)H2O 2SO2(过量)Ca(OH)2Ca(HSO3) 2 (可溶) 比照CO2与碱反响: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溶液实验现象一样,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是有刺激性气味的气体。SO2具有强复原性,能与强氧化剂如酸性高锰酸钾

55、溶液、氯气、氧气等反响。SO2能使酸性KMnO4溶液、新制氯水褪色,显示了SO2的强复原性不是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。SO2Cl2漂白的物质漂白某些有色物质使湿润有色物质褪色原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

56、菌消毒、生产硫酸等。4、SO2的危害:SO2是硫酸型酸雨形成的主要物质。它主要来自于化石燃料的燃烧排放的尾气,汽车的尾气,硫酸工业生产的尾气的排放等方面。SO2进入大气后在大气中的某些灰尘的催化下被O2氧化成SO3,SO3易溶于水,形成H2SO4,同时,SO2溶于水形成H2SO3,也易被氧化为H2SO4,当大气中的这些酸到达一定值时,下降的雨水的pH就会小于5.6,即形成了酸雨。酸雨的危害非常严重。如:直接危害的首先是植物,植物对酸雨反响最敏感的器官是叶片,叶片受损伤后光合作用降低,抗病虫害能力减弱,林木生长缓慢或死亡,农作物减产甚至绝收。其次,酸雨可破坏水土环境,危与生态平衡。酸雨被冠之“空

57、中杀手、“空中恶魔“空中死神的诅咒名。另外,酸雨对文物古迹、建筑物、工业设备和通讯电缆等的腐蚀也令人心痛。酸雨还危与人体的安康。5、酸雨的防治: 最主要是控制污染源。主要途径有: 开发新能源替代化石燃料。如开发氢能、太阳能、核能等。 利用物理和化学方法对含硫燃料预先进展脱硫处理,降低SO2的排放量。如在含硫燃煤中加氧化钙,在燃烧时有以下反响:CaO + SO2= CaSO3,CaO + H2O = Ca(OH)2,SO2 + Ca(OH)2=CaSO3 +H2O,2CaSO3 + O2= 2CaSO4.将硫元素转化成固体盐而减少排放。 加强技术研究,提高对燃煤、工业生产中释放的SO2废气的处理和回收。如用氨水对燃煤烟气的脱硫处理是:SO2 + 2NH3 + H2O = (NH4)2SO3,SO2 + NH3 + H2O= NH4HSO3,2(NH4)2SO3 + O2= 2(NH4)2SO4,2NH4HSO3+ O2=2NH4HSO4.(它们是氮肥) 积极开发利用煤炭的新技术,对煤炭进展综合处理,

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