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高一必修一化学笔记整理

化学笔记整理

1、化学科学的特征是认识分子和制造分子。

2、英国科学家波义耳提出化学元素的概念(近代化学诞生的标志)

法国科学家拉瓦锡建立燃烧现象的氧化学说,推翻了“燃素说”(近代化学的革命性进展)英国科学家道尔顿提出原子学说。(为近代化学的发展奠定了坚实的基础)

意大利科学家阿伏加德罗提出分子学说。

原子—分子学说的建立是近代化学发展的里程碑。

俄国科学家门捷列夫发现元素周期律并绘制出第一张元素周期表。

1965年中国人工全合成的牛胰岛素,是世界上第一个人工合成的、具有生物活性的蛋白质。1981年中国完成世界上首个人工合成有完整生物活性的核糖核酸(酵母氨酸转移核糖核酸)

3、化学变化不可以制造原子。如原子弹爆炸时原子种类和其数目变化的变化不为化学变化。

4、“绿色化学”是指在化学工业生产中不排放任何有害物质。

5、同位素:具有相同的质子数,不同中子数同一元素的不同核素互为同位素。如氕氘氚。

6、钠专题:

钠的物理性质:钠为银白色、有金属光泽的固体,密度比水、四氯化碳小,比煤油大,熔点较低(低于标准大气压下沸水的温度)。硬度较小(可用小刀切割)。是热和电的良导体。钠的化学性质:可与卤素、硫、水、氧气、酸、盐等反应【强还原性】【以化合态存在】

钠与滴加无色酚酞的水反应的现象:金属钠漂浮在水面上,熔化成闪亮的小球并逐渐消失,在水面上四处游动,有“嘶嘶”的响声发出并有无色气体放出。无色酚酞变为红色。

钠在常温下与氧气反应的现象:金属钠的表面由银白色变为灰色,失去金属光泽。(氧化钠)钠在加热下与氧气反应的现象:

金属钠先熔化后燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色固体。(过氧化钠)。

钠应先与酸反应再与水反应(钠过量时),钠不能将金属从其盐溶液中置换出来。钠可以在熔融状态下与某些金属盐反应。钠在盐的水溶液中先与其中的水反应,若生成的氢氧化钠能够继续参加反应则反应继续,反之则不能继续反应。

化学方程式:1:2、

3、4、(工业制金属钛)

金属钠应密封保存,少量的钠常保存在煤油中。(钠的密度比煤油大且不与煤油反应。)

实验操作特征:取用少量钠金属后所剩余钠固体应重新封存至煤油中

钠的用途:钠钾合金作导热剂、冶炼稀有金属、路灯所用高压钠灯光射程远、透雾能力强。金属钠长时间置于空气中最终产物为碳酸钠。

【钠→氧化钠→氢氧化钠→(潮解)十水合碳酸钠→(风化)碳酸钠】

【风化:指在室温下结晶水合物失去一部分结晶水或全部结晶水的现象,属于化学变化】【加热时失去部分或全部结晶水的变化也属于化学变化,但不属于风化。】

【重点:钠粒被投入苯与水的混合溶液中的现象(注:苯的密度小于金属钠且不溶于水,该现象适用于任何钠粒被加入到水与另一种密度小于钠并不溶于水的液体中的情况):钠粒处于苯和水的界面处并逐渐变小,熔成闪亮的小球,移动并不停的做上下跳动。(原因略)】氧化钠及过氧化钠的性质:

⑴氧化钠:白色固体、碱性氧化物。

与空气中的二氧化碳和水反应,在加热条件下与氧气反应生成过氧化钠。

⑵过氧化钠:淡黄色固体、过氧化物,有强氧化性。与空气中的二氧化碳(放热反应)及水反应,与盐酸反应。其中氧元素的价态为负一。常用于呼吸面罩和潜水艇的供氧剂。漂白剂。【过氧化钠投入紫色石蕊试液中的现象:溶液先变蓝,后褪色。(谨记强氧化性)】

化学方程式:1、2、

3、4、

5、6、

【要点:氢气的验纯步骤:将小试管扣在导管上收集一小试管反应产生的气体,并用大拇指堵住试管口移近酒精灯,松开拇指点燃试管中的气体,当有轻微的爆鸣声时,说明氢气纯净。】【规律1:若Wg某物质在足量氧气中完全燃烧后的产物与过氧化钠反应后固体质量增加Wg。那么该物质中C和O的物质的量的比为1:1。该物质的通式为(CO)x H y】【注:规律1将条件与结果倒置也可成立,由此求混合气体中氧气体积时,若题目中未注明氧气是否足量、完全反应则需要分情况考虑,即氧气过量或该物质过量。】

【规律2:当二氧化碳与水同时与过氧化钠反应时,视为过氧化钠二氧化碳先反应完全后,再与水反应。】

【规律3:相同状况下,水与二氧化碳的单一或两者的混合气体与足量过氧化钠反应,所剩余气体的体积(即生成氧气的体积)等于原气体体积的一半。】

7、氯气专题:

氯气的物理性质:

呈黄绿色,有刺激性气味的气体,密度比空气大,能溶于水得到浅黄绿色的氯水(氯气的水溶液),难溶于饱和氯化钠溶液。故氯气泄漏时,应向逆风、高处,转移。

氯气的化学性质:【氯气分子为双原子分子,有毒性。】

氯气与铁反应的现象:铁丝在氯气中燃烧,生成棕黄色烟,加入蒸馏水后溶液呈棕黄色。氯气与铜反应的现象:铜丝在氯气中燃烧,产生棕色烟,加入蒸馏水后溶液呈蓝绿色。

氯气与钠反应的现象:钠在氯气中燃烧,产生黄色火焰,并产生白色烟。

氯气与氢气反应的现象:氢气在氯气中安静的燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾生成。(氢气与氯气的混合物在光照条件下会发生猛烈地爆炸)

氯气与水反应现象:倒扣在水槽中盛满氯气的试管中液面逐渐上升,水溶液呈浅黄绿色。氯气与碱反应生成氯化物,次氯化物和水。(歧化反应)

可用淀粉—KI溶液检验氯气。原理:(化学方程式)

化学方程式:1、2、

3、4、

5、6、

7、(84消毒液有效成分制取方法、氯气尾气处理)

8、次氯酸的性质:具有强氧化性(即漂白性):破坏有机质,使其颜色褪去。

见光易分解。化学方程式①:

弱酸性:酸性极弱,比碳酸的酸性还弱。

9、氯水:分为新制氯水与久置氯水(成分性质与盐酸相似,原因:方程式①)。

新制氯水成分:分子:【氯分子次氯酸分子水分子】

离子:【氯离子、氢离子、次氯酸根离子、氢氧根离子】

性质及作用:呈(淡)黄绿色、酸性、强氧化性、漂白性、杀菌、消毒。

检验氯水化学性质的实验中:

【(重点):氯水与石蕊溶液的反应现象:石蕊溶液先变成红色然后红色消失。】

【新制氯水与滴有无色酚酞的氢氧化钠溶液反应的现象:溶液逐渐由红色变为无色。原因:1、新制氯水中的盐酸和次氯酸与氢氧化钠溶液反应,使溶液中的氢氧化钠全部被消耗,酚

酞呈无色。2、新制氯水中的次氯酸有漂白性,使红色褪去。检验方法:向已褪色的溶液中滴加氢氧化钠溶液,若溶液变红,则为原因1,若不变红,则为原因2。】

2、氯水的保存方式:置于棕色试剂瓶中并在阴凉避光处密封保存。

漂白粉的制备与使用:工业上常常用石灰乳及氯气来制取漂白粉。漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙。其有效成分是次氯酸钙(漂白原理:与空气中的水及二氧化碳反应生成次氯酸,向漂白粉中加入少量稀盐酸可以加快反应速率)。漂白粉必须密封保存。

【将氯气制成漂白粉的主要目的:使其转化为较稳定的物质,便于贮存和运输。】

【84消毒液的有效成分为次氯酸钠,常用氢氧化钠与氯气反应制取。漂白原理同上】

【二氧化氯可用于漂白与消毒,其漂白能力、消毒能力、安全性都强于氯气,被价格高限制】化学方程式:1、(工业制取漂白粉)2、

3、(加快反应速率原理)

【常见干燥剂:无水氯化钙、氢氧化钠固体、浓硫酸、五氧化二磷、氧化钙。】

10、物质的量:表示含有一定数目的微观粒子的集合体中粒子的多少。

符号为n,单位为摩尔(mol),简称摩。为基本物理量之一。

(微观粒子为分子、原子、质子、中子、电子等。)【应用化学式指明粒子种类,不使用】阿伏加德罗常数(符号为N A):6.02×1023/mol。

表示1mol任何微粒所含有的微粒数为6.02×1023。(0.012kg12C中含有的碳原子数。)

物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数的关系:N=n×N A

11、摩尔质量:单位物质的量所具有的质量。符号为M。单位为g/mol或kg/mol

1mol任何物质的质量在以克为单位时在数值上都等于它相对分子质量或相对原子质量。

质量与物质的量的关系为:m=M×n

12、气体摩尔体积:

①影响物质体积的三个因素:㈠微粒个数、㈡微粒间距、㈢微粒大小

(气体分子间的平均距离比其分子直径大得多,故影响气体体积的因素为㈠㈡)

②在一定的温度及压强下,单位物质的量的气体所占有的体积叫做气体的摩尔体积。

符号为V m,单位为L/mol或者?/mol。

其中标准情况下(简称STP,指0℃、101kPa)1mol任何气体所占的体积为22.4L

故22.4L/mol为标准状况下的摩尔体积。

③气体体积、气体摩尔体积、物质的量的关系是:V=V m×n

④气体摩尔体积的大小与温度和压强有关且研究对象是气体,可以是单一气体或混合气体。

⑤阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子。

阿伏加德罗定律的推论:

㈠同温同压下,气体的分子数与其体积成正比。

㈡温度,体积相同的气体,压强与其分子数成正比。

㈢分子数相等,温度相同的气体,压强与其体积成反比。

㈣同温同压下,气体的密度与其相对分子质量(实际是摩尔质量)成正比。

㈤同温同压下,相同提及的任何气体的质量与其摩尔质量成正比。

㈥同温、等体积,等质量的任何气体的压强与其摩尔质量成反比。

㈦物质的量与压强相同的气体,其体积与热力学温度成正比。

⑥气体的摩尔质量M于标准状况下的气体密度ρ的关系:M=22.4ρg/mol

13、物质的量浓度:

以单位体积溶液中含溶质B的物质的量表示溶液组成的物理量,称为该溶质的物质量浓度。符号为c B,常用的单位为mol/L或mol/?。

物质的量浓度的表达式为n B=V×c B一般情况下V(混)≠V1+V2

注:此处V指溶液体积而非溶剂体积,含结晶水的化合物溶于水时其溶质不为结晶水合物。在标准状况下,一定体积的氨气溶于水后形成的氨水溶液,其溶质的物质的量全由氨气计算。【浓度与密度的变化关系】

若溶液的密度大于1g /c?(硫酸、硝酸、氯化钠溶液),则溶液的质量分数越大,其密度就越大。反之若小于1g /c?(氨水,酒精溶液),则溶液的质量分数越大,其密度就越小。

【规律:两种不同质量分数(相同溶质)的溶液等体积混合,若溶液的浓度越大,密度越大,则混合溶液的质量分数大于它们和的一半,反之则小于他们和的一半。无论溶液的密度怎样变化,等质量混合时,所得溶液的质量分数都等于他们和的一半。(和:溶液质量分数和)】14、容量瓶简介与用途、注意事项。

用途为配置一定体积浓度准确的溶液。型号分为1000ml、500ml、250ml、100ml、50ml等容量瓶的标识说明当该温度下瓶内液体的凹液面最低处与容量瓶颈部的刻度线相切时,溶液的体积恰好与瓶上标注的体积相等。

注意事项:a、使用前必须检查是否漏水。b、选择型号适合的容量瓶。

c、溶解稀释时有放热现象的溶液,应在烧杯中溶解稀释后冷却至室温才转移到容量瓶内。

d、不可容量瓶内溶解溶质和长期储存溶液。

e、用过的容量瓶要洗净晾干并在瓶口与瓶塞处夹上小纸条,防止瓶口瓶盖粘连。

使用容量瓶配置氯化钠溶液步骤:

计算→称量→溶解→移液→洗涤→定容→摇匀→分瓶

【定容的具体步骤:当凹液面上升至离瓶中刻度线1~2cm处,改用胶头滴管逐滴加水,眼睛平视凹液面。直至液面最低处与刻度线相平。】

误差分析:①氯化钠溶解时放热故应在烧杯内冷却至室温再移液,否则会使配置的溶液浓度偏低。(若溶于水吸热则使配置的溶液浓度偏高。)【注:浓度:物质的量浓度】

②移液时用玻璃棒引流且引流时玻璃管下端应靠在容量瓶内壁上,以防止溶液洒出及容量瓶倾倒,且引流时玻璃棒应靠在容量瓶刻度线的下方。(若移液时有溶液洒落到外面,必须重新配置溶液,否则会使配置的溶液浓度偏低。)③洗涤时(2~3次,冲洗对象为烧杯内壁及玻璃棒)洗涤液要全部倒入容量瓶内,否则会使配置的溶液浓度偏低。

④定容之前必须先将溶液摇荡均匀,用胶头滴管滴加时应将眼睛于凹液面齐平处读数(仰视读数时会使所配溶液的浓度偏低,俯视时会使所配溶液的浓度偏高),若加水定容时超过了刻度线,则不可将超出部分重新吸出,必须重新配置,否则会使配置的溶液浓度偏低。

⑤摇匀后瓶内液面低于刻度线时不可再加水,否则会使配置的溶液浓度偏低。

⑥使用经洗涤后未干燥的容量瓶对所配溶液物质的量浓度无影响。

⑦拿容量瓶时,手指应持在瓶颈刻度以上部分,以免手温影响使配置的溶液浓度偏低。

15、元素与物质的分类

化合态(即以化合物形式存在)与游离态(即以单质形式存在):元素在自然界的存在形态。【二氧化硅由原子构成,一般情况下酸都由分子组成,碱、盐都由离子构成。】

【定义及分类知识点整理】

①某一价态的元素总有一定的对应性质。②硝酸为氧化性酸。③亚硫酸为中强酸

④酸性氧化物:能与碱反应生成盐和水的氧化物。⑤两性氧化物:可以和酸、碱反应都生碱性氧化物:能与酸反应生成盐和水的氧化物成盐和水的氧化物。(如氧化铝、氧化锌)

⑥不成盐(中性)氧化物:不能与酸和碱反应生成相应价态的盐和水的氧化物(CO、NO)

⑦正盐:只由金属离子和酸根离子构成的盐。

酸式盐:电离时生成氢离子,酸根离子和金属离子的盐

碱式盐:电离时生成氢氧根离子,酸根离子和金属离子的盐

16、分散系【包括溶液、胶体、浊液】与胶体

分散系的定义:一种物质(或几种物质)以微粒的形式分散到另一种物质中所形成的混合物。组成:分散质——被分散成粒子的物质。分散剂——粒子分散在其中的物质。

【如氯化钠溶液即为一种分散系,分散质为溶质氯化钠,分散剂为溶剂水】

胶体:为分散质粒度在1~100nm之间的一种分散系。(1nm= -1×109 m)

【溶液分散质粒度<1nm。浊液的分散质粒度>100nm】

【胶体与溶液的本质区别:分散质粒子的直径不同。】

【粒度:颗粒(微粒)的大小,球体颗粒的粒度一般用直径表示。】

胶体分为三种(常见胶体):固溶胶(固态;有色玻璃,烟水晶)

液溶胶(液态;淀粉溶液、氢氧化铁胶体)

气溶胶(气态;烟、云、雾)

【浊液分为乳浊液和悬浊液;溶液分为饱和溶液以及不饱和溶液。】

其他性质:均匀、透明或半透明。较稳定,能透过滤纸而不能透过半透膜。

应用:1、农业生产:土壤保肥作用。土壤里中含有的粘土腐殖质常以胶体的形式存在。

2、医疗卫生:血液透析、血清纸上电泳、利用电泳分离蛋白质。

3、日常生活:制作豆腐(胶体的聚沉,加入盐卤)。豆浆、牛奶、粥、明矾净水。

【盐卤:主要成分有氯化镁、硫酸钙(制豆腐重要成分)、氯化钙及氯化钠等】

4、自然现象江河入海口形成的三角洲。

【原理:海水中的电解质使江河泥沙所形成的胶体发生聚沉。】

5、工业生产:制有色玻璃、冶金工业利用电泳原理选矿,原油脱水,利用电泳原理

除去矿物粉尘,进行电泳电镀。

17、丁达尔效应:

定义:可见光通过胶体时,在入射光的侧面可以观察到明亮的光路的现象。

原因:胶体对可见光的散射造成。【胶体本身并不发光。】

【丁达尔效应为物理变化,是一种用来鉴别胶体和溶液的物理手段,能说明胶体的大小范围】【要点:泥水过滤后的滤液也有丁达尔效应。】

【氯化铁胶体的制备】

原理:(化学方程式)

操作过程:应先用洁净的烧杯取少量蒸馏水(约20ml),用酒精灯加热至沸腾,然后向烧杯中逐滴滴加氯化铁溶液,继续加热至液体呈透明的红褐色,停止加热。

注意事项:1、制备时不可用玻璃棒搅拌,因为搅拌时会减弱胶粒对电荷的吸附能力,使胶粒容易碰撞结合成更大的颗粒而沉降。2、不可滴加或一次性加入过多的氯化铁溶液,防止因溶液浓度过大而直接生成氢氧化铁沉淀。

【检验胶体制备成功的方法:让一束可见光通过所制得的胶体,若从入射光侧面可观察到一条明亮的光路,则说明能发生丁达尔效应,证明已制得了胶体。】

18、电泳:在外电场的作用下,胶体微粒向直流电源阳极或阴极定向移动的现象。

【电泳现象说明胶粒带电荷且同种胶粒带同种电荷】

【胶体带电的原因与规律:】

1、吸附及吸附作用:吸附是指物质(主要是固体物质)表面吸住周围介质(液体或气体)中的分子或离子的现象。吸附作用和物质的表面积有关,且表面积越大,吸附能力越强。(因胶体粒子细小而具有巨大的表面积,故能吸附溶液中的离子带电。)

【规律:一般金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附阳离子,带正电荷。非金属氧化物,金属硫化物胶粒吸附阴离子,带负电荷。由于被吸附离子与未被吸附离子,数量相等电性相反,整个胶体仍呈电中性。胶体较为稳定的原因为:胶体粒子带有同种电荷互相排斥不易聚集。】电离:电解质在溶于水或受热熔化时,解离出能够自由移动的离子的过程。

(部分胶体粒子可通过表面基团的电离而带电。如硅酸胶体解离出氢离子带负电荷。)

19、胶体的聚沉:

定义:胶体颗粒在适当条件下相互结合成粒度大于100nm的颗粒沉积下来的过程。

【胶体聚沉的方法及原理】

原理:①中和胶体粒子的电性。

②加快胶体粒子的热运动以增加胶粒的结合机会,使胶体粒子聚集而沉淀下来。

方法:㈠、加入电解质:通过增加胶体中粒子的总浓度,从而减少或中和原来胶体所带电荷,使其失去稳定性,由于分子的布朗运动,在相互碰撞时就可实现聚集沉降。

【一般情况下,加入电解质时高价离子比低价粒子使胶体凝聚的效率大(Na+<Fe3+)】【电解质的概念见下第23点】【布朗运动:悬浮微粒永不停息地做无规则运动的现象】㈡、加入与胶粒带相反电荷的胶体:作用与㈠相同。

㈢、加热胶体:通过能量升高而使胶体粒子运动加剧,使其碰撞机会增多、对粒子的吸附作用减弱,导致胶体稳定性遭到减弱,从而使胶体凝聚。

20、渗析:

定义:利用半透膜分离胶体中的杂质分子或离子,提纯、精制交替的操作。

渗析常用的半透膜:动物肠衣、鸡蛋壳膜、羊皮纸、胶棉薄膜、玻璃纸。

【检验胶体是否纯净的方法:将半透膜移入蒸馏水中浸泡一段时间后取出,向蒸馏水中滴加硝酸银溶液,观察现象。若有白色沉淀生成,则胶体不纯净,反之则为纯净。】

(氟离子:氢氟酸的酸根。硫离子:氢硫酸的酸根。氯离子:氢氯酸的酸根

溴离子:氢溴酸的酸根。碘离子:氢碘酸的酸根。)

21、电解质与非电解质:

电解质:在水溶液或熔化状态下能导电的化合物。(本身能电离)

【常见电解质类别:酸、碱、盐、活泼金属氧化物(熔化时能导电)、水等】

非电解质:在水溶液和熔化状态下都不导电的化合物。

【常见非电解质类别:多数非金属氧化物、多数有机物、非金属氢化物。】

注:1、单质既不是电解质也不是非电解质。

2、能导电的物质不一定是电解质。电解质本身不一定能导电。

导电原因:电解质溶于水或受热熔化能电离出自由移动的离子,且离子在电场的作用下发生定向移动【其实质是存在自由移动的离子。金属导电的实质是金属内部存在自由移动的电子】影响电解质溶液导电能力的因素:

1、自由移动离子的浓度

2、离子所带电荷的多少

3、溶液的温度。(皆成正比)

【浓度:即单位体积中自由移动的离子数目】

强电解质与弱电解质:

强电解质定义:在水溶液中能够完全电离的电解质。

包括:强酸、强碱与绝大多数盐。

弱电解质定义:在水溶液中只部分电离的电解质。

包括:弱酸、弱碱、两性氢氧化物、水、极少数盐

记:醋酸、碳酸、氢硫酸、次氯酸、氢氟酸、磷酸、

【重点:弱、非电解质,难溶、易挥发物质、单质、氧化物等在离子方程式中应写化学式。】。【两性氢氧化物定义:既能与酸或强碱反应生成盐和水的氢氧化物(如氢氧化铝)】

电离:电解质溶于水或受热熔化时,解离出能够自由移动的离子的过程。

注:电解质的电离无需通电,条件为溶于水或受热熔化,电离能量来源为水分子或热的作用。

电离可用电离方程式表示。如:

离子反应:有离子参加的化学反应【酸、碱、盐在水溶液中的反应都为离子反应。】

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②规律:氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。

③当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时,高价态氧化产物所对应的氧化剂的氧化性大于低价态氧化产物所对应的氧化剂的氧化性。

④当不同的氧化剂作用于同一还原剂且当氧化产物价态相同时。

反应条件越复杂,其所对应的氧化剂的氧化性越弱。

⑤由金属活动性顺序从左到右,单质失去电子能力减弱,还原性逐个减弱。

【与其相对应的金属离子从左到右得电子能力增强,离子的氧化性逐个增强】

重点:由非金属活动性顺序从左到右,单质得电子能力减弱,氧化性逐个减弱。

非金属活动性顺序:氟、氧气、氯气、溴、碘、硫、磷、碳、硅、氢气。

【与其相对应的非金属离子从左到右失电子能力增强,离子的还原性逐个增强】

(原因:以氟元素和氯元素比较为例,其为主族中的同族元素,可知两元素原子的最外层电子数相等且氯原子比氟元素多一个电子层,又已知每个原子核都有一定的吸附能力,可推知距离原子核越远的电子层得到的吸附力越小。故相同状况下氟原子最外电子层的吸附能力高于氯原子,所以更容易得到电子被还原。同理可得氯离子比氟离子更容易失电子被氧化)重点:判断原子及离子半径时所参考的对象为电子的运动范围,且可依照上述原理判断,电子层数且核外电子数相同时,对电子束缚能力较强者(核内质子数较大),原子半径较小。【某元素处于最高价态时只有氧化性,处于最低价态时只有还原性。(因无法再得或失电子)】(规律1:设某物质中含有若干种元素。若这些(个)元素都处于其最高价态,则该物质仅具有还原性。反之,若其都处于最低价态,该物质仅具有还原性。若这些元素中并非所有元素都处于最高价态或最低价态。或有元素处于中间价态。则该物质既有氧化性、又有还原性。)(规律2:主族元素化合价一般规律:

最高正价=最外层电子数最低负价=最外层电子数-8(金属元素无负价,最低价为0)(规律3:氧化还原反应中若反应物中存在多种两两能互相发生反应的物质,考虑其反应先后顺序时。氧化性最强的和还原性最强的应先发生互相发生反应。

归中反应及归中规律:【高价+低价=中间价】

同种元素在不同的反应物中有两种不同的价态,反应后转化为中间价态。其产物的价态不相互交换,也不相互交叉,表现特征为价态相互向中间靠近,遵守临位转化规律。

临位转化规律:一般情况下大多说氧化还原反应中,氧化剂与还原剂的价态变化是临位转化的,即向相邻的价态变化,而不是跳跃性的转化。

【注意要点】

1、跳位转化规律:若氧化还原反应时,遇到强氧化剂或强还原剂时,则会被氧化为高价态或还原至低价态。此时不遵守临位转化规律。

2、含不同价态同种元素的物质在发生氧化还原反应时,元素价态的变化一定遵循归中规律。【知识点整理】

【概念:若某些离子相互之间反应能生成难电离物质,则这些离子不能在溶液中大量共存。】【常见难电离物质:次氯酸、醋酸、碳酸、亚硫酸、氢硫酸、氢氟酸、水、难溶氢氧化物】【概念:溶液中碳酸氢根与氢氧根不能共存。离子方程式:】【常见在水中会发生氧化还原反应而不能共存的离子】

1、铁离子:碘、硫离子

2、酸性条件下高锰酸根:碘、硫、氯、溴、亚硫酸根、亚铁离子。

3、酸酸性条件下硝酸根:碘、硫、氯、溴、亚硫酸根、亚铁离子。

4、次氯酸根:碘、硫、氯离子、亚铁离子。

23、铁专题:

铁的物理性质:

纯净的铁为光亮的白色固体(铁粉为黑色固体),密度较大(大于水);能被磁铁吸引。

熔点为1535℃、沸点为2750℃具有良好的延展性与导热性,导电性比铜、铝差。

铁的化学性质:【可与氧气、氯气(现象见第7点)、硫等非金属单质和酸、盐反应】

【中等活泼的金属,自然界中存在其游离态及化合态。】【单质铁只有还原性。】

主要以矿石的形式天然存在:黄铁矿(二硫化亚铁)赤铁矿(氧化铁)磁铁矿(四氧化三铁)【注:括号内为主要成分】【陨铁:铁在自然界的单质形态】

铁元素在地壳中的质量分数为4、65%。【地壳元素含量前五位:氧、硅、铝、铁、钙】

重要反应离子方程式:1、2、

3、4、5、

铁的氧化物、氢氧化物物理、化学性质:

含铁元素化合物的颜色:黑色的氧化亚铁粉末、红棕色的三氧化亚铁粉末、黑色的四氧化三铁晶体。白色的氢氧化亚铁固体、红褐色的氢氧化铁固体、橘黄色的六水合三氯化铁晶体。浅绿色的七水和硫酸铁晶体。

注:氧化铁俗名铁红、四氧化三铁俗名磁性氧化铁、七水合硫酸铁俗名绿矾。

氢氧化亚铁被氧化的现象:白色固体在空气中迅速转化为灰绿色最后变为红褐色(氢氧化铁)化学方程式:

制取氢氧化亚铁原理:亚铁盐中加入碱溶液。离子方程式:

现象:溶液中有白色絮状物生成,静置一段时间后振荡后固体变为灰绿色,最后变为红褐色。【制取时防止氢氧化亚铁被氧化的措施】【原则:排尽且隔绝氧气】

①实验所用硫酸亚铁溶液要新制,且铁粉应过量;制取硫酸亚铁溶液化学方程式:

铁粉过量的原因(在硫酸亚铁溶液中加铁粉、铁钉的原因):

防止溶液中的亚铁离子被氧化(离子方程式:)

②氢氧化钠溶液应煮沸除去氧气后冷却待用。

③应用长胶头滴管吸取氢氧化钠溶液,并将滴管伸入硫酸亚铁液面下挤出溶液。

④事先在硫酸亚铁液面上加少量苯以隔绝氧气。【苯的密度小于水且不溶于水】

【检验铁离子】

向溶液中滴加KSCN(硫氰化钾)溶液,若滴加后溶液呈血红色,则该溶液中存在铁离子。离子方程式:

常用于印刷路线版的反应:

高炉炼铁反应1、2、

铁元素与人体健康知识点整理:

①铁元素是生物体中含量最高的生命必须微量元素。

②血红蛋白分子的载氧功能是其其中含有的亚铁离子给予的

【若亚铁离子被氧化为铁离子会使血红蛋白分子丧失载氧能力从而使人体缺氧】

③主要源自食物的亚铁离子常在小肠的十二指肠被吸收。

【食物来源:动物血、肝、骨髓及蛋黄、菠菜、红枣、大豆、芝麻】

④维生素C具有氧化性,适量服用有利于铁元素吸收。

24、碳及其化合物专题:

同素异形体:由同一种元素组成的不同单质互称为该元素的同素异形体。

【形成原因:形成单质的原子个数排列方式不同。】

【同素异形体的物理性质不同,化学性质相似。金属元素无同素异形体】

碳的有关同素异形体的特殊物理性质:(【】号内为组成物质的原子排列方式)

①金刚石。无色透明的正八面体晶体,自然界中天然存在最坚硬物质且不导电。

【正四面体的空间网状结构,碳原子间以共价键结合】

②石墨:深灰色鳞片状晶体,为最软的矿物之一且导电性良好。

【六边形平面层状结构,同层上碳原子间以共价键结合】

③C60:灰黑色固体且不导电。(由美、英国三名科学家发现且科学家们因此获得诺贝尔奖)【由60个位于球的表面的碳原子构成的形似足球的分子,原子呈正五边形或正六边形排列】【零散知识点整理】

①C60家族被命名为“富勒烯”②工业制取一氧化碳的化学方程式:

③方解石主要成分为碳酸钙;白云石主要成分为碳酸镁钙;菱镁矿的主要成分为碳酸镁。

菱铁矿的主要成分为碳酸铁。菱锌矿的主要成分为碳酸锌。

④德国化学家维勒用无机化合物氰酸氨合成有机化合物尿素【突破有机物与无机物的界限】

⑤反应规律:碳酸盐+二氧化碳+水=碳酸氢盐。离子方程式:

【故由此反应规律可得:当二氧化碳与碱溶液反应时,若二氧化碳相对于碱过量,则反应的化学方程式可表示为:二氧化碳+碱=(相应的)碳酸氢盐】例:

⑥【重点:碳酸钠与盐酸反应时注意】

当参加反应的盐酸为相对少量时,反应的生成物为碳酸氢钠和氯化钠。

由此可得鉴别碳酸氢钠和碳酸钠的方法:【离子方程式:】分别取少量样品于试管中配置成溶液,逐滴加入稀盐酸,立即有气体产生的溶液中溶质为碳酸氢钠;开始阶段无明显现象且加入一定量盐酸后才有气体产生的溶液中的溶质为碳酸钠。因此,当向等物质的量的碳酸钠与碳酸氢钠中滴加盐酸时,只有当盐酸相对于碳酸钠过量时,两种方式最终产生的二氧化碳的物质的量才有可能一致。否则前者相对较少。

【▲:该理论可用于在“不添加任何试剂的前提下鉴别碳酸钠和盐酸溶液”的题目】

【等质量等形状的碳酸氢钠和碳酸钠与足量酸反应,前者反应速率(剧烈程度)较大。】

⑦特殊题目规律:将二氧化碳通入氢氧化钠溶液中充分反应后向溶液中逐滴滴加盐酸。(一般情况下X轴表示加入盐酸的体积,Y轴表示产生二氧化碳气体的质量)

由此判断溶质成分:设开始产生气体的点横坐标为a,气体恰好全部放出后的点横坐标为b。若a=0则溶质只有碳酸氢钠;若b=2a,(a>0)则溶质只有碳酸钠;

若b<2a则溶质为氢氧化钠和碳酸钠;若b>2a>0则溶质为碳酸钠和碳酸氢钠。

25、氮及其化合物专题

雷雨肥庄稼有关方程式1:2、

3:4、

氮气的物理性质:【氮气约占空气体积的78%】

无色、味、毒的气体且密度略小于空气,难溶于水【一般1体积水约能溶解0.02体积氮气】氮气的化学性质:【通常情况化学性质不活泼原因:两个氮原子共用三对电子结构难以破坏】氮气与氧气于放电条件下反应【化学方程式】氮气与氢气于高温高压、催化剂条件下反应【化学方程式(可逆)(工业制氨气)】注:在相同条件下能同时向两个相反方向进行的化学反应统称为可逆反应。

金属镁与氮气在点燃条件下反应【化学方程式:】氮气用途:常用作保护气(填充灯泡、食品防腐)、液氮重用作制冷剂、合成氨气。

氮的固定:使游离态的氮转换为含氮化合物的方法。

氮的固定分类:自然固氮(高能固氮10%、生物固氮90%)自然固氮(合成氨、仿生固氮)▲:生物固氮代表豆科植物根部根瘤菌,仿生固氮利用金属有机化合物催化,常温常压固氮。一氧化氮及二氧化氮的性质:

①一氧化氮:无色、无味不溶于水的气体、有毒密度比空气略大且通常用排水法收集。

常温下易于氧气化合【化学方程式:】

常温下可与氧气与水化合【化学方程式:】

毒性:比一氧化碳更易与人类血液中的血红蛋白结合,造成人体缺氧。

用途:使血管扩张;免疫;增强记忆力;传递神经信息。

②二氧化氮:红棕色、易溶于水,有刺激性气味的气体,有毒且通常用排空气法收集。

常温下可与氧气与水化合:【化学方程式:】

常温下与水反应【化学方程式:(工业制氮气)】

现象:气体(自上到下)由无色变为红棕色。

一定条件下可合成四氧化二氮【化学方程式(可逆):】

较强氧化性,能使多种纺织物褪色,能腐蚀金属与非金属。酸雨和光化学烟雾的成分。氨气的物理性质:

无色,有刺激性气味气体。易液化,常温常压下极易溶于水【1体积水可溶解700体积氨气】氨气的化学性质:【酸性气体、弱还原性、非电解质】

氨气与水反应【化学方程式:(可逆)】【主要应用:喷泉实验(见下)】氨气与酸反应生成相应的铵盐(暂不考虑与水反应)【化学方程式:】氨气与氯化氢气体反应【化学方程式:(制取氨气时验满)】

⑴分别装有氨气与氯化氢气体的集气瓶口对口混合的现象:两集气瓶内产生大量白烟。

⑵分别用玻璃棒蘸取浓盐酸和浓氨水并将两玻璃棒靠近的现象:两玻璃棒间产生大量白烟。氨气与氧气在催化剂与高温条件下反应【化学方程式:(工业制硝酸的基础)】氨气与氯气反应现象:(黄绿色逐渐褪去且)产生大量白烟

【化学方程式:(用于检验氯气是否泄漏)】

氨气与氧化铜在加热条件下反应【化学方程式:】用途:氨是氮肥工业和硝酸工业的重要原料。化学氮肥分为铵态氮肥、硝态氮肥,有机氮肥一水合氨性质:不稳定遇光遇热易分解:【化学方程式:】常见的碱、具有碱的通性:化学方程式:1、(酸)弱电解质【电离方程式:(可逆)】2、(酸性氧化物)铵盐的主要性质:

均为能溶于水的晶体,强电解质,多为白色或无色。主要化学性质为不稳定性与能与碱反应。硫酸铵、氯化铵、碳酸氨、碳酸氢铵、硝酸氨【根据温度会有不同产物】均可受热分解。化学方程式:1、2、

3、4、①②

【铵盐与碱反应离子方程式】5、①(稀)②(浓)③注:碳酸氢铵、碳酸氨、亚硫酸铵受热分解后无任何固体物质剩余且产物均为气体。

氯化铵与溴化铵受热分解产生气体遇冷即重新生成原铵盐。

硫酸氨与磷酸铵受热分解后会残留有高沸点的磷酸与硫酸液滴。

铵根离子检验:取样向待测液中滴加氢氧化钠溶液后加热,若铵盐主要用途:常用于

放出能使红色石蕊试纸变蓝的气体,则该溶液中含有铵根离子农业上作氮肥。

氨水的主要性质:

主要成分:含有分子【水、一水合氨、氨气】离子【铵根离子、氢氧根离子、少量氢离子】理化性质:无色,有刺激性气味。显弱碱性,且易挥发,密度略小于水且浓度越大密度越小。保存方式:氨水应密封保存在棕色或深色试剂瓶中并放置在阴凉避光处。

实验室制取氨气:

原理:利用固体氯化铵与消石灰混合加热而得(常用)【化学方程式:】验满方法:⑴将湿润的红色石蕊试纸放在试管口附近,若试纸变蓝,则气体已收集满。

⑵将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟产生,则气体已收集满。

注意事项:①氢氧化钠、钾易吸水潮解结块不利于反应的发生且其对玻璃仪器具有腐蚀性。

②不选用其他铵盐制取的原因:㈠碳酸氨受热分解出二氧化碳气体,使收集到的气体不纯净。㈡硝酸铵受热分解产物随反应时温度变化而变化,难以控制且易发生爆炸。

㈢硫酸铵与消石灰反应生成硫酸钙附着在反应物表面使反应延缓甚至停止,并不利于氨气溢出;且反应后的试管难以清洗。

③收集氨气时导管应插入试管底部且应在试管口处应堵上一团棉花。【主要原因:防止生成的氨气与空气发生对流,使收集到的氨气不纯;次要原因:抑制氨气溢出,避免污染空气。】④实验时应进行尾气处理且应防止倒吸,切不可无保护措施直接用导管把氨气通入水或水溶液中。可用常见的防倒吸装置或将一团用水或稀硫酸浸湿的棉花置于导管口吸收尾气

【倒吸:由与液体相连接的装置内气压减小引起的相连液体被气压压入该装置内的现象】

【水与四氯化碳混合液收集氨气并防止倒吸原理:氨气不溶于四氯化碳,故位于四氯化碳层的导管将氨气排出后,其会先经过四氯化碳层上浮后才被水吸收。防止▲:极易溶于水的气体与水接触时直接溶于水而导致导管内气压骤减发生倒吸。】【▲倒吸原因】

⑤干燥氨气常用碱石灰【主要成分:生石灰、氢氧化钠固体】。

不可用无水氯化钙干燥(注,八氨合氯化钙受热分解)【原因:化学方程式:】其他制取方法:⑴加热2~4ml浓氨水

⑵常温下用浓氨水与烧碱固体或生石灰混合并利用两种固体与水混合时所呈碱性(氧化钙与水反应时溶液溶剂减少使氨水浓度更大更易挥发。)与放出的大量热促使一水合氨反应、分解并使溶液受热挥发出氨气。试验中选用烧碱固体利弊:优点:反应无需加热,节约能源,反应速率较快;缺点:烧碱对玻璃腐蚀作用较大。

喷泉实验:

适用范围:气体在水中的溶解度较大或液体与气体或固体能剧烈反应形成较大压强差的反应安装装置操作:在干燥的圆底烧瓶中充满氨气,用带有玻璃导管和事先吸入水的滴管的塞子塞紧瓶口,立即倒置烧瓶并将玻璃管插入呈有事先加入无色酚酞的水中。

启动装置操作:挤压滴管的胶头,使少量水进入烧瓶后打开止水夹。

实验现象:烧杯中的液体倒流入烧瓶中,于长玻璃管尖嘴处形成红色的喷泉。

实验原理:氨气极易溶于水且溶于水后呈碱性【结论】

无法形成喷泉(进入烧瓶液体较少):①烧瓶内未保持干燥②氨气未充满烧瓶。

③装置气密性不佳。④由胶头滴管内挤入的水过少。实验装置无滴管的做法:打开止水夹,用热毛巾捂在烧瓶上至瓶中氨气膨胀与水接触后拿开。硝酸的物理性质:

纯硝酸为无色、易挥发、有刺激性气味的液体,易溶于水。常温下其水的稀、浓溶液均呈无色。且质量分数位于98%以上的称为“发烟硝酸”。常用浓硝酸质量分数约为69%。

【注:硝酸不稳定分解而得的二氧化氮常溶于浓硝酸,使其常温下呈黄色;且发烟硝酸及浓硝酸均具有挥发性;打开浓硝酸瓶产生的白雾是硝酸蒸汽与水蒸汽结合形成的硝酸小液滴。】硝酸的化学性质:

硝酸为一元强酸,具有酸的通性,不稳定见光受热易分解。具有强氧化性。

浓硝酸用棕色瓶盛放并置于阴凉避光处保存。

浓硝酸滴入紫色石蕊试液的现象:试液先变红后褪去颜色。(强氧化性)

硝酸见光受热分解【化学方程式:】注:硝酸分解生成的二氧化氮溶于硝酸使浓硝酸一般呈黄色。

一般情况下硝酸与除金、铂、钛的大部分金属反应的化学方程式通式为:

1、金属+硝酸(浓)=对应金属(最高价态)硝酸盐+二氧化氮+水;例:

2、金属+硝酸(稀)=对应金属(最高价态)硝酸盐+一氧化氮+水;例:

注:①一般情况下,金属活动性增强与硝酸浓度降低能使反应中被还原的氮元素的价态降低。原因:金属离子失电子能力加强,溶液中需要被还原的硝酸根离子减少故被还原为更低价态。例:【金属与极稀硝酸反应化学方程式:1、2、】

②足量金属与浓硝酸反应时,浓硝酸浓度减小时其还原产物将由二氧化氮转变为一氧化氮。

③铜与稀硝酸反应的现象(密闭容器):

容器上部起初出现淡红棕色气体,后红棕色变为无色。溶液由无色变为蓝色。

④铁与硝酸反应在铁过量时应考虑其反应生成的铁离子与过量铁单质的反应化学方程式:重点:常温下浓硝酸可使铁、铝等金属表面形成致密氧化膜而钝化(化学变化),保护金属内部不进一步与酸反应,故浓硝酸可以用铝、铁制容器盛装运输。

钝化条件为冷、浓硝酸,若加热则破坏其氧化膜使金属进一步发生反应。

【钝化:

浓硝酸能与部分还原性较强(或氧化性较弱)的非金属单质反应将其氧化成含氧酸和酸酐。

【酸酐:某酸脱去一分子水或几分子水,所剩下的部分】

化学方程式:1、2、3、

与还原性化合物如亚铁盐、亚硫酸盐、硫化物碘化物与酸性条件下反应。

离子方程式:1、2、3、

【注:因硝酸根能氧化亚硫酸盐故实验中检验硫酸盐时不使用硝酸钡,且不用硝酸酸化溶液】蒸馏及其实验要点与注意事项:

【蒸馏:分离两种沸点不同(一般差值为30℃以上)的互溶液体混合物(利用沸点不同)】【分馏:分离多种沸点不同(一般差值为30℃以上)的互溶液体混合物(利用沸点不同)】注意事项:【特殊仪器:冷凝器(管)、牛角管、蒸馏烧瓶(圆底)】

①安装实验装置:

放置温度计时应使其水银球的顶端与支管下沿处于同一水平线。且应在烧瓶底部放置石棉网并在烧瓶中加入少量沸石(碎瓷片)。蒸馏烧瓶中液体的体积应是烧瓶容量的二分之一到三分之一左右。

②实验操作要点:

应先从冷凝管中由下至上(使水流方向与热流方向相反【目的:加快冷却速率使冷却效果更佳。原因:因气体液体做相向运动故单位体积水在单位时间内经过的热气体较多故冷却的气体较多。】)通入冷水并将上口流出的水引入水槽,后开始加热。并应弃去开始馏出的少量液体(含有少量装置内的杂质和原有液体中的气体杂质)。注意防止蒸馏烧瓶内液体被蒸干并控制温度位于混合物中沸点最高物质沸点以下。待实验完成后先停止加热后停止通水。【蒸馏实验中使用水浴的优点:使烧瓶各部分受热均匀且限制温度使其不超过100℃】

萃取与分液及其实验要点与注意事项:

【萃取:利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里的溶解性不同,用一种溶剂把它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的操作。(液液萃取)】

【分液:将两种互不相溶且密度相差较大的液体分开的操作。】

注意事项:【主要仪器:分液漏斗】

①实验前应先检验分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液。

②倒转震荡分液漏斗时,应使活塞与玻璃塞密闭且应不时旋开活塞放出液体混合可能产生的气体,防止装置内气压过大而使装置炸裂等危险。

▲:震荡时应用右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分

③分液前应先将玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗颈上的小孔,即让分液漏斗内部与外界大气相同,保证分液操作时下层液体能够顺利流出。且分液漏斗下端管口应紧贴烧杯内壁。

④分液后的上层液体由上口倒出。

⑤萃取剂应与原溶剂互不相溶、互不反应,且被萃取物质在萃取剂的溶解度应大于其原溶剂中的溶解度。且萃取剂不与被萃取物质反应。

⑥碘单质为紫黑色固体,水溶液通常为棕黄色(饱和溶液为褐色),其有机溶液为紫红色。溴单质为深红棕色液体,水溶液为常为橙黄色,其有机溶液为橙红色。

四氯化碳为无色有机溶剂,与水互不相溶互不反应且密度大于水。

⑦相关规律:有机溶剂(物质)易溶于有机溶剂【故有机溶剂不能用带有橡胶塞的容器盛放】