高三化学全部教案[上学期]

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高三化学全部教案[上学期]

资源简介

溶解平衡 化学平衡
溶解 结晶 mA + nB pC + qD
(1)、标志: 饱和溶液(溶质的量不变) %、C、转化率等
(2)、特征: 动态平衡(v溶=v结≠0) 动态平衡(v正=v逆≠0)
(3)、影响因素: 溶质的性质 参加反应的物质性质
(4)、影响条件: T、溶剂 C、T、P
(5)、衡量物理量 溶解度 反应物的转化率
(6)、定量计算: %、S、W(质、剂、液) 转化率、C(初、平、变)V、P、ρ
(7)、应用:饱和溶液及不饱和溶液转化 化学反应速率 —— vX
①、以KNO3、NaCl、 ①、概念、计算式及比关系
Ca(OH)2为代表的三 ②、影响因素:参加反应的种盐的溶解度曲线的 物质性质
特征 ③、影响条件:C、T、P、
②、气体的溶解度随T、 催化剂及—形成原电池
P的变化规律 选择最适宜的化学反应条件
③、物质的溶解性的
化分——易、可、微、难。
弱电解质的电离平衡 盐的水解平衡
HA H++A— (多元分步) A— + H2O HA + OH—
C(分子)、C(离子)、α C(分子)、C(离子)
动态平衡(v电离=v分子≠0) 动态平衡(v电离=v分子≠0)
弱电解质的性质 盐的性质
C(分子)、C(同离子)、[H+]、[OH—]、T C(盐溶液)、[H+]、[OH—]、T
电离度α (水——Kw) 水解度——不要求
C(离子)、[H+]、[OH—]、pH 水的电离、离子浓度的比较
①、溶液的导电能力 盐类水解的应用:
②、反应速率 ①、溶液酸碱性
③、水的电离、离子浓度的比较 ②、离子浓度的比较
④、溶液的酸碱度 ③、溶液、胶体的配制
⑤、溶液的稀释 ④、从溶液中制盐的晶体
⑥、酸碱指示剂变色范围 ⑤、盐参与的化学反应
⑦、离子共存 ⑥、离子共存
⑧、强弱电解质的判断 ⑦、灭火器、纯碱去污等
⑧、净水的原理
※平衡中的Q热量问题
化学计算
1、 化学计算的类型
1、 有关化学常量、化学式的计算:以物质的量为中心与物质的质
量、在SPT下气体的体积、气体的密度、微粒数和微粒个数比
(汇编P156)
※混合物的平均化学式量(物质的混合、可逆反应中平衡混合物、反应过程中生成的混合物等)。
※阿弗加德罗定律的应用——理想气体状态方程的应用
※在无机物中的复盐、络盐。
  在有机物中通过化学式→推断物质分子的结构。
2、 有关溶液的计算(汇编P21、汇编P257)
(1)、有关溶解度的计算
※ 多种外界条件下的有关计算
※ 多种溶质在溶液中的有关计算(汇编P157—4)
※ 饱和溶液中的溶剂减少的类型:直接蒸发、与水反应。
(2)、有关溶液浓度的计算(溶质的质量分数、溶液的物质的量浓度)
1 溶液浓度
※ 溶质的质量分数、溶液物质的量浓度的换算(汇编P157—1)
※ 两种溶液的混合(注意:硫酸、氢氧化钠等溶液——浓度↑ρ↑;酒精、氨水等——浓度↑ρ↓)(汇编P24—33—35)
2 离子浓度
※ 强、弱电解质在电离程度上的区别
※ 溶液中[H+]、[OH—]及溶液的pH值
※ 溶液中离子浓度大小的比较(强、弱电解质在电离程度、离子的水解、溶液的浓度等)
3、有关化学方程式的计算((汇编P158)——质量守恒定律
(1)、单向反应——
可逆反应——[化学、水解、(及电离)平衡关系来考虑]
氧化还原反应(电子转移—氧化剂和还原剂—氧化产物和还原产物间的关系比)——电子得失守恒
(2)、反应物之间的用量的不同
过量的反应物不再发生反应
※ 判断过适量 过量的反应物再与生成物发生反应
量的不同化学反应过程不同
(3)、简单反应
多步反应 — 根据反应方程式找到有关物质关系比
(4)、 分子间的反应
物质之间通过 如:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
离子间的反应——离子所带总电荷守恒
(5)、 化学能 热能(热化学方程式的应用)
能量间转化
化学能 电能(原电池、电解池)
4、有关有机物的基本计算(汇编P122)
(1)、有机物的官能团参加特征反应中有关量的关系比
(2)、有机物在反应中(如——燃烧等)的量关系规律
5、有关实际应用的计算 — 应用所给的信息量关系计算
6、上述内容的综合计算
(1)、小题 — 选择题中的计算题:技能技巧
(2)、大题 — 试卷中的最后的两道大题理论联系实际(新情景)
※ (一)题为 :考察 —— 定量知识的表达能力:计算基本格
式的规范、计算的详细过程、有关量的单位(量
纲)、有效数字、一题多解。
(二)题为 :着重考察 ——计算的综合应用能力:讨论型、
学科间知识渗透、(此题的难度有所降低,但
对试题题意的理解的要求高了。)
2、 化学计算中的技能技巧
1、 公式法
(1)、直接法 —— 已学过的各种物理量关系公式的直接代入
※ 注意不同学科各种物理量关系公式的综合应用
(2)、推导法 —— 根据题意总结的有关物理量关系公式的应用
2、关系法 —— 找到有关物质的关系:
例题:某工厂用氨氧化法可制得质量分数为50%的硝酸,通过脱水后可进一步得到90%的硝酸。若以17T液氨为原料生产硝酸(假设反应及脱水过程中各反应物和生成物均无损耗)。试填写下列空白:
(1)、若该工厂只生产50%的硝酸,计算理论上需要水的质量 T;
(2)、若该工厂只生产90%的硝酸,计算理论上需要水的质量 T;
(3)、若该工厂同时生产50%和90%的两种硝酸,它们的质量比:
X = m1 / m2 ( m1 、 m2 分别为50%和90%的两种硝酸的质量)。
①、写出理论所需水量Y与X的函数关系式Y = ;
②、当进出水量保持平衡时,X = ,此时两种产品的总质量为 T。
3、守恒法 —— 电荷、质量、电子转移
4、规律法 —— 如:气态烃燃烧过程中的耗氧气的量和反应前后
气体总体积△V的变化与CXHY的关系等。
5、假设法 —— 在某种物质参加的反应中,可以假设进行反应的
某种可能。((汇编P122—6)
6、平均法(采用十字交叉法)—— 平均的原子量、分子量、浓度、
微粒个数、化合价、反应中物质的量等。
7、差量法(变化量)—— △W、△V、△n等
8、讨论法 —— 根据物质在参加化学反应中的各种可能,找到物
质的量与题意要求的内容之间的函数关系。
9、极限法 —— 根据题意从符合本题有关量的上限、下限的区间
中找到符合题意的正确答案。(汇编P30)
10、数学公式应用法 —— 如同系列物质的通式(等差数列)、晶
体的空间结构(立方体)
如 汇编:P168—26 :
(1)、 1cm3中(Ni3+—O2-)的物质的量
1cm3 /(a×10-8 cm)3×1/2 ※ n(mol)
NA
※ 1 / 2 为 :在a×10-8 cm3立方体中Ni3+、O2-的平均个数
= 4 / 8 ( 每个Ni3+或O2-归8个a×10-8 cm3立方体所共有)
( 每个a×10-8 cm3立方体中有4个Ni3+或O2-)
= 1 / 2
(2)、密度ρ= n mol ×74.4g.mol-1 = 62.0/a3 g.cm-3
元素及其化合物
引言:
一、元素知识的深化和扩展:
1、多步反应: Al+NaOH ; AlCl3+NaOH;
CO2+ NaOH(Ca(OH)2);
例:在10 ml 0.01mol/l的纯碱溶液中,不断搅拌并逐滴加入1.2ml0.05mol /l盐酸,完全反应后,在标准状况下生成CO2的体积(ml)为 (A)、 1.344 (B)、 2.240(C)、 0.672 (D)、 0
2、化学平衡:NO2与N2O4;Cl2+ H2O;H2+I2
3、离子方程式与化学方程式的关系
4、氧化还原反应
例:向100ml FeBr2溶液中缓缓通入标准状况下2.24LCl2,反应结束后溶液中有1/3的Br—被氧化成Br2。则原FeBr2溶液的物质的量浓度为(mol/l) (A)、0. 15 (B)、 0.12 (C)、 0.13 (D)、 0.15
二、各族主要元素的单质(金属性与非金属性)及其化合物(碱、酸、盐、氧化物等)组成、结构、性质、制备(工业设计)、鉴别、用途、环保等。
1、元素周期性及元素周期表:(性质的相似形、递变性、特殊性)
2、物质结构:电子层结构、化学键、分子间作用力、晶体结构
3、金属及非金属活动顺序
4、常见物质的溶解性表
5、不同价态时元素的氧化性和还原性及相互转化关系
三、注意教材规律补充:
1、第ⅡA、ⅢA性质的相似形、递变性、特殊性知识(对角线规则)
2、H元素单质及其化合物
3、过渡元素中的铜元素:H2+CuO反应
四、规律的总结:
1、置换反应的类型
(1)、金属(还原性)置换金属:
①、金属与盐溶液的反应:按金属活动顺序表金属(熔融液例外:KCl+Na △NaCl + K (是利用沸点K<Na=
②、金属与氧化物反应:铝热反应、
炼钢中的脱氧反应(Mn+ FeO高温Fe+ MnO)
(2)、金属(还原性)置换非金属
①、金属与酸(有机或无机)溶液反应:按金属活动顺序表
②、金属与水反应:
③、金属与醇类反应:Na、Mg、Al等+R—O→ H2↑
④、金属与酚(—OH)类反应:
⑤、金属与酸式盐反应:
⑥、金属与氧化物反应:Mg + CO2→
(3)、非金属置换非金属
①、非金属(氧化性)与盐溶液的反应:按非金属活动顺序表
②、非金属(还原性)与氧化物反应:SiO2+ C→、C+ H2O→
③、非金属(还原性)与氯化物反应:SiCl4+ H2→
(4)、非金属置换金属
①、氢气(还原性)与金属氧化物反应:
②、单质C(还原性)与金属氧化物反应:
③、单质Si(还原性)与金属氧化物反应: Si+ FeO高温Fe+ SiO2
2、金属活动顺序表(应用):
(1)、金属单质活动(金属原子的还原性,原电池中负极材料)顺序
(2)、金属离子的氧化性(电解池中阴极的放电)顺序
(3)、金属冶炼方法:电解法、还原法、分解法(发现顺序)
(4)、金属与无氧化性酸置换H2的规律
(5)、金属之间的置换规律(指在水溶液中)
(6)、金属与水反应规律
(7)、金属硝酸盐的分解规律
(8)、金属氢氧化物的碱性强弱的规律
3、H2O的作用
(1)、分散剂——(溶质为电解质——电离作用)
(2)、水化反应——氧化物+水
(3)、水合反应——无水硫酸铜+水
(4)、水解反应:非氧化还原反应:盐、氮化镁、※碳化钙、卤代烃酯、氨基酸等
氧化还原反应:氢化钠及金属氢化物
(5)、氧化还原反应中:氧化剂:
还原剂:
既是氧化剂又是还原剂:
既不是氧化剂又不是还原剂:
(6)、加成反应:
五、连续反应类型:
1、与同种物质反应:如O2:Na、C、H2S、NH3等
(烃的含氧衍生物)
2、与不同种反应:Fe +弱氧化剂 +强氧化剂
六、有机物与无机物的联系
1、碳化钙
2、有机物的燃烧
3、溴水、酸性高锰酸钾溶液
4、新制氢氧化铜悬浊液、银氨溶液
5、13种气体制备及鉴别:H2、O2、CO2、Cl2、HCl、H2S、SO2、
NH3、NO、NO2、CH4 、C2H4 、C2H2等
非金属部分
1、 非金属总论(稀有气体不易参加化学反应为惰性,这里不再研究)
1、 在元素周期表中的位置:ⅠA(H)、ⅢA(B)、ⅣA—ⅦA。共22种(包括惰性元素)。右上部分。
※非金属性最强的为:F元素。
※原子半径最小的:H元素
※第n(n>1)周期中非金属元素的种数:(8 — n)种
2、 非金属元素原子的最外层一般4≤e<8(※但H为1e、B为3e)。
多价
3、 非金属元素的化合价 (除F元素以外)
有正、负化合价
4、 非金属元素形成的化学键的多样化
离子键 — 简单离子:X—、S2-、O2(固)、N3-(固)、P3-(固)、C22-(固)、H—(固)。
复杂离子:NH4+、CO32—、SO42—、ClO—、PO43—、HSO4—等。
共价键、配位键等。
5、 单质的制法(工业)
(1)、自然界存在游离态:C、N2、O2、S等
(2)、还原法:SiO2 + 2C 高温 Si + 2CO↑
Zn + 2H+ = Zn 2++ H2↑(实验室)
C + H2O(气)高温 CO + H2
(3)、氧化法:2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2
(4)、电解法:氯碱工业(电解饱和食盐水)中制:H2、Cl2;
F2 (1986年首次用非电解法制取单质氟的反应如下:
2K2 MnF6 +4SbF5 === 4KSbF6 + 2MnF3 + F2 ↑)。
6、 单质的晶体结构及物理性质(见指导P151)
(1)、分子晶体:X2、N2、O2、S、H2、P4(稀有气体)等;
(2)、原子晶体:C、Si等。
※同素异形现象
7、 单质的化学性质 氧化物、氮化物、磷化物、碳化物、氢化物
(1)、与金属反应 无氧酸盐;
特殊化合物:过氧化物、等。
(2)、与非金属反应:气态氢化物、氧化物、氯化物等
(3)、与水反应:X2
金属氧化物:FeO+O2→、CuO+ H2→、
(4)、与氧化物反应: Fe2O3+C→ 等
非金属氧化物:CO+ O2→、 SO2+ O2→、
CO2+ C→、P2O3(P4O6)+O2→ 等
(5)、与强碱溶液反应:发生歧化反应—X2、S;
非歧化反应— Si。
(6)、与酸反应:还原性酸— H2S+ O2→、H2SO3 +O2→、
H2S+ Cl2→、等
氧化性酸(只做氧化剂)— C+ H2SO4(浓)→、 C+ HNO3→
(7)、与盐溶液反应:FeCl2 +Cl2→、NaBr+Cl2→、FeBr2+Cl2→等
(8)、与有机物反应:X2的取代;X2、H2加成反应;O2对—OH、
—CHO、不饱和C原子的氧化等。
(9)、原电池— 氢氧燃料电池
负极:2H2 - 4e— +4OH—→ 4H2O(氧化)
正极:O2+4e— + 2H2O→4OH— (还原)
8、非金属氧化物
(1)、最高价氧化物(见下9中) 元素奇数价
(2)、多种价态对应的多种形成氧化物
(3)、酸性氧化物、不成盐氧化物 元素偶数价
9、非金属的最高价氧化物对应水化物
ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
RO2 R2O5 RO3 X2O7
↓ ↓ ↓ ↓
H2RO3 H3RO4 H2RO4 HXO4
(H4SiO4) (HNO3) (除F元素)
(※HPO3)
在含氧酸中:
※非金属性越强最高氧化物对应水化物的酸性越强
※含氧酸分子中非羟基氧原子数越多酸性越强
※同种元素的含氧酸中元素的价态越高酸性越强
※均属于共价化合物——分子晶体
※不稳定的酸——H2CO3、HNO3、HXO等
※常见的氧化性酸——H2SO4(浓)、HNO3、HClO等
常见的还原性酸——HI、HBr、H2S、H2SO3(主)等
10、非金属元素形成的某酸(阴离子)盐
(1)、无氧酸盐与含氧酸盐
(2)、正盐与酸式盐、碱式盐
(3)、复盐与络盐
(4)、具有较强还原性盐:Br—、I—、S2-等
(5)、具有较强氧化性盐:硝酸盐、氯酸钾、次氯酸盐等
(6)、既有氧化性又有还原性盐:亚硫酸盐、亚硝酸盐等。
(7)、对热不稳定的盐:NH4+、NO3—、HCO3—、 CO32-(除碱金属元素的碳酸盐)。
11、非金属元素形成的气态氢化物
ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
分子式通式 RH4 RH3 H2R HX
分子构型 正四面体 三角锥形 弯曲形 直线形
键角 109°28′ 107°18′ 大于90° 180°
分子的极性 非极性 极性 极性 极性
分子的稳定性 逐渐增强
※极易溶于水——HX、NH3等;可溶于水——H2S、PH3等
难溶于水——CH4、SiH4等。
※其溶液——强酸:HCl、HBr、HI;弱酸——HF、H2S
弱碱:NH3·H2O
2、 分族分析
(一)、卤族元素(ⅦA):F、Cl、Br、I、At
※ F、I元素在递变规律中的特殊位置——其元素、单质、化合物性质的特殊性
1、 卤素单质
(1)、双原子非极性分子,易溶于有机溶剂(萃取)
(2)、分子晶体。颜色、熔沸点状态有规律性变化
(3)、化学性质:
※ 注意F2(与H2、H2O、SiO2等)I2(碘单质与变价金属反应,生成低价金属碘化物、使淀粉变蓝等)的特殊性
※ 卤素单质通常均不能与O2直接反应
※ 通入水中随Z递增由主要为化学性质→主要为物理性质(I—+I2=I3—)
※ 将还原性酸、盐中具有还原性的离子氧化
※ 单质的相互置换(单质的氧化性的相对强弱)
※ 与有机物发生取代、加成、氧化等反应
※ X2单质的制备(除F2外)
MnO2 + 4H+ + 2Cl— === Mn2+ + Cl2↑ + 2H2O
√(KMnO4) (HF)× 条件如何?
√(KClO3) (HBr)√
√(Ca(ClO)2) (HI)√
2、 卤化氢及氢卤酸
(1)、卤化氢及氢卤酸的区别
※ 酸性及热稳定性(卤素的铵盐对热稳定性由到小顺序)
※ 还原性随ZX↑而增强(所以制备HBr、HI时,应用磷酸而不用
浓硫酸)
※ HX均易溶于水——氢卤酸均为易挥发性(利用此原理用不易挥
发性酸来制取HX气体—制HF气体用铅皿)的强(※HF酸为弱酸外)无氧酸。随ZX↑酸性增强。
※ 与 ∶NH3 + HX == NH4X (形成配位键)
※ HF——剧毒
例题:试分析NH4X对热的稳定性由大到小的顺序。
3、 含氧酸(F元素除外)—以氯元素为例
Cl2O — HClO(次):强氧化性的不稳定弱酸
Cl2O3 — HClO2(亚)、 Cl2O5— HClO3(正)、
Cl2O5 — HClO4(高):最强酸。
4、 卤化物
(1)、金属卤化物
※ NH4+、K+、Na+系列:均溶于水
※ Ag+系列:(除AgF外)均难溶于水和稀硝酸,随ZX↑颜色加深,
其感光性越强
※ Ca2+系列:(除CaF2外)均溶于水
(2)、非金属卤化物
※ PCl3(通常为液态)、PCl5(通常为固态);
※ CH3Cl(气)、CH2Cl2(液)、CHCl3(液)—氯仿,有机溶剂、
CCl4(液)— 有机溶剂、高效灭火剂;
※ SnCl2、SiCl4(制备纯硅)
5、其它知识的渗透:
实验室制备气体的装置、尾气的吸收、气体的鉴别、离子的检验
——氯元素在不同价态的代表物间的相互转化关系(复习指导P146)
(二)、氧族元素(ⅥA):O、S、Se(硒)、Te(碲)、Po(钋)。
1、 单质
(1)、同素异形现象
O元素— 氧气、臭氧(淡蓝色气体,有鱼腥味);
S元素— 菱形、单斜硫等
(2)、晶体结构: O2、S — 均为分子晶体
(3)、O2的化学性质
※强氧化剂可与具有还原性的物质反应:
1 金属和非金属—生成多种价态多种形式氧化物
(金属的电化学腐蚀—吸氧腐蚀:4Fe +3O2+6H2O=== 4Fe(OH)3)
② 碱 — 氢氧化亚铁等
③ 酸 — 氢硫酸、亚硫酸等
④ 盐 — 亚硫酸钠、硫酸亚铁等
⑤ 氧化物 — 氧化钠、二氧化硫等
⑥ 烃类 — CxHy +(x+y/4)O2 → xCO2 + y/2H2O
  ⑦ 烃的衍生物 — 醇、醛、苯酚等
CxHyOz +(x + y/4—z/2)O2 → x CO2 + y/2H2O
(4)、S的化学性质
※ 金属(生成低价金属硫化物)、非金属(H2、O2等)
※ 与强碱溶液反应:3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O
※ 橡胶的硫化:通过S—S键形成交联结构,使橡胶增加了强度和
韧性。
※ 与浓硫酸反应生成二氧化硫。
2、S元素形成的化合物
(1)、通过氧元素组成的化合物迁移至硫的化合物
※ 氧化物:Na2O2 多硫化物:Na2SX
CO2 二硫化碳:CS2
醇类:R—OH 硫醇:R—SH
酚类:—OH 硫酚: —SH
硫酸盐:Na2SO4 硫代硫酸钠:Na2S2O3
※ 含结晶水的硫酸盐 —— 习惯称之“矾”:蓝(胆)矾、绿矾、
皓矾、明矾、芒硝、生石膏、熟石膏
※ S元素形成的盐有:氢硫酸盐、亚硫酸盐、硫酸盐、硫代硫酸盐 等
※ S元素的多种价态的代表物的氧化性及还原性
※ H2S燃烧、浓硫酸与金属及非金属反应、硫酸工业制法的有关计算
——硫元素在不同价态的代表物间的相互转化关系(复习指导P146)
(三)、氮族元素(ⅤA):N、P、As、Sb、Bi
1、 单质
(1)、氮气分子结构 :N≡N
白磷分子结构:P4 正四面体
P—P键的键角:60°(不同于CH4中C—H的键角:109°28′)
均属于非极性分子形成的分子晶体。
※磷元素的同素异形现象:红磷、白磷等
(2)、 化学性质
※ 氮气由于分子结构的稳定性不易参加化学反应。
N2 + 金属(如:Mg)→氮化物(Mg3N2)
N2 氧气:生成一系列的氮的氧化物
N2 + 非金属 NO、NO2、N2O4等
氢气:合成氨(化学平衡知识的应用)
O2: P2O3(P4O6)、P2O5(P4O10)
P(P4)
Cl2: PCl3(液)、PCl5(固)—烟雾
2、化合物
(1)、氧化物
氮元素和氧元素形成一系列氧化物:N2O、NO、N2O3 、NO2 N2O4、
N2O5。
(2)、酸
N2O3→HNO2(亚硝酸) 弱酸
N2O5→HNO3(硝酸) 强酸
       NaNO3+H2SO4△NaHSO4+HNO3↑
氧化性、酸性、硝化、酯化
※ 王水——HCl(浓)∶ HNO3(浓)(按V或n)== 3∶1
P2O3→H3PO3(亚磷酸)二元弱酸:
OH
H P == O
OH
※ Na2HPO3为亚磷酸的正盐
P2O5→H3PO4(磷酸)三元中强酸:
OH
HO P == O
OH
※ H2PO4—、HPO42-、PO43-三种磷酸盐
※ H3PO4 —H2O HPO3(偏磷酸)—有剧毒(P2O5于冷水反应)
※ 磷酸分子之间经强热脱水形成链状结构或环状结构:
O O
HO P OH HO P OH
OH OH
(3)、盐:
①、 NO2—亚硝酸盐:具有氧化性又有还原性
(还原性:5 NO2—+2 MnO4—+6 H+=2Mn2++5 NO3—+3 H2O
N元素 (氧化性:2NO2—+2I—+4H+= I2 +NO↑+2H2O
②、硝酸盐 K—Na、Mg—Cu 、Ag—Au
对热不稳定
③、铵盐 ※NH4I的分解
(NH4I== NH3+HI、2HI==H2+ I2)
H2PO4—盐:(以电离为主) NH4+、K+
HPO42-盐:(以水解为主) Na+、Ca2+
P元素 PO43-盐:(以水解为主) 的溶解性
H2PO3—盐: 通过亚磷酸的分子结构
HPO32-盐: 了解形成相应盐的类型
(通过NH4+迁移PH4+盐)
(4)、氮化物、磷化物均易水解
(5)、氢化物:NH3—碱性(—NH2)
PH3—剧毒、较强的还原性、自燃。
(6)、其他:As2O3(砒霜)
(7)、NO、NO2、O2、H2O混合的有关计算;
金属与硝酸(利用离子方程式)反应的有关计算。
——氮、磷元素在不同价态的代表物间的相互转化关系(复习指导P146—147)
(四)、碳族元素(ⅣA)C、Si、Ge、Sn、Pb
(1)、单质:
※ 同素异形现象:C元素—金刚石、石墨、活性炭、C60、C70等
※ 晶体结构:金刚石、石墨、晶体硅等(最小循环单位结构粒子的数量关系)
※ 化学性质 O2 完全燃烧→CO2
非金属 不完全燃烧→CO;
S→CS2
CO2→CO
C单质 氧化物 SiO2→Si+ CO
CuO→Cu+ CO2
H2O→CO+ H2
酸 —— 浓硫酸、浓稀硝酸。
※ 石墨 催化剂、(5~6)×106 金刚石
  1000℃
NaOH+ H2O→Na2SiO3+ H2↑
HF→SiF4↑+ H2↑
Si单质 Cl2→SiCl4
O2→SiO2
(2)、氢化物:
CH4→与烃的联系 SiH4→具有还原性、自燃
(3)、碳化物:ⅠA — ⅢA中的典型金属碳化物——离子晶体
(4)、氧化物
CO2:(溶于水、酸性氧化物、分子晶体)
碱性氧化物(Na2O)、 过氧化物(Na2O2)
金属(Mg)、 非金属(C)、
水、 碱(Ca(OH) 2)、
盐溶液(Ca(ClO) 2、Na2CO3、AlO2-)、酚钠、醇钠
※ CO2+金属+ H2O+ O2→如生成Cu2(OH)2CO3
※ CO2+NaCl+ H2O+NH3→NaHCO3↓+NH4Cl
CO:(有毒、高温下表现出还原性、不成盐氧化物)
单质(O2、 H2 催、△ CH3OH)
氧化物(CuO、Fe2O3)、
水蒸气(合成氨—造气:H2) 、
※ 实验室制备CO的原理方程式:
HCOOH 浓硫酸、△ CO + H2O
HOOC — COOH 浓硫酸、△ CO + CO2+H2O
SiO2:(不溶于水、酸性氧化物、原子晶体)
+ F2( SiO2+ 2F2 = SiF4 ↑+ O2↑)
+ HF(SiO2+ 4HF = SiF4 ↑+2H2O)
+ C (SiO2+ 2C = Si+2CO)
+ 强碱溶液(NaOH)
+ 碱性氧化物(CaO炼铁造渣反应)
+ 盐(制造普通玻璃中与Na2CO3+ CaCO3高温下反应)
(5)、碳酸、硅酸(原硅酸)
碳酸:二元弱酸、分步电离(比醋酸还弱)
HCHO+4Ag(NH3) 2++4OH—→HCO3—+ NH4++ 4Ag↓+ 7NH3+ 2H2O
硅酸(原硅酸):不溶性弱酸
※在1mol/l的HCl 5—10ml中,加入1 ml 水玻璃,然后用力振荡,得到硅酸的溶胶
(6)、盐类
碳酸盐: 正盐、 酸式盐、 碱式盐
水解 水解、电离
△ⅠA稳定 △不稳定 △分解
ⅡA不稳定
溶解性:ⅠA 正盐 > 酸式盐 (Li除外)
ⅡA 正盐 < 酸式盐
※ 正盐 酸式盐
硅酸盐:
※ 硅酸盐大多数不溶于水。可溶性中重要 — 硅酸钠(其溶液;水玻璃,由于水解溶液呈碱性,矿物胶);
※ 因为硅酸盐是由硅酸、原硅酸直接或其酸分子间缩水后和阳离子形成的盐,所以种类和结构复杂。常用氧化物的化学式的形式表示。
※ 硅酸盐工业:制造普通水泥、玻璃的主要原料和制造普通玻璃的主要反应:
Na2CO3+CaCO3+6SiO2 高温 Na2O·CaO·6SiO2 +2CO2↑
——碳、硅元素在不同价态的代表物间的相互转化关系(复习指导P147)
(五)、硼元素(第二周期第ⅢA)——了解
1、原子的电子层结构:5B 最外层为3e ,只能形成三个共价键,使最外层为6e,与8e比较为缺电子的原子,而易形成配位键。
2、 B元素的主要化合价:+3(B2O3、H3BO3)
3、 B单质:与O2→B2O3、与H2O(气)→H3BO3+ H2↑
与KOH +H2O→KBO2+ H2↑
4、 气态氢化物:B2H6(乙硼烷)
5、 硼酸H3BO3为一元弱酸
OH OH
HO B + HOH [ HO←B OH ]—+ H+
OH OH
(六)、氢元素 H
1、 同位素 氕(H)、氘(D)、氚(T)组成的单质及其化合物
2、 氢气的制法:工业上:水煤气法、氯碱工业(水的电解)
3、 氢气的性质:
(1)、可燃性(具有发展前景的燃料)
(2)、还原性:金属氧化物、SnCl4、含不饱和碳原子的有机物、含羰基的有机物、非金属等
(3)、氧化性 : 2Na+ H2 高温 2NaH
4、 氧化物
(1)、H2O极性分子,极弱的电解质(25℃时 Kw=[H+][OH—]=1×10-14)所起的作用:
①、常见的无机溶剂 — 溶解、电离
②、潮解 — 烧碱
③、水合反应 — 无水硫酸铜
④、水化反应 — 氧化钙、二氧化硫
⑤、水解反应 — 盐类、糖类、氯代烃、酯类、蛋白质、金属氢化物、氮化物、碳化物、磷化物
⑥、在氧化还原反应中做氧化剂、还原剂、氧化剂和还原剂
※ 在电解饱和食盐水时水电离出的H+放电(还原)
※ 在电解硫酸铜溶液时水电离出的OH—放电(氧化)
⑦、有机反应中的加成试剂
⑧、其他 如:吸氧腐蚀中:4Fe + O2 +6H2O = 4Fe(OH)3
(2)、H2O2 极性分子 H
O O
H
分子不稳定易分解 2H2O2 MnO2 2H2O+ O2↑
(实验室迅速制氧的方法)
※ H2O2既有氧化性又有还原性。在通过氧化还原反应出溶液中的杂质离子时,优先选择的试剂,因为产物为水或氧气,在溶液中不引进其他杂质。
5、 氢化物
(1)、金属氢化物 —MHn(H为-1价)离子晶体, 通常为固体
(2)、非金属氢化物 — 分子晶体,通常为气体。
金属元素部分
1、 金属元素总论
1、金属元素在元素周期表中的位置——位于元素周期表的左侧或左下侧,约占已知元素的4/5
主族金属元素 副族(包括:镧系、锕系)
过渡金属元素
Ⅷ族
※ 在周期表中的位置及原子电子层结构
①、位置:ⅠB——ⅦB、Ⅷ元素
②、原子电子层结构:与同周期主族金属元素比较
如19K 2、8、8、1;24Cr 2、8、13、1 ;29Cu 2、8、18、1
惰性结构 非惰性结构 非惰性结构
※ 过渡元素的通性(主族元素比较)
(1)、性质的相似性——(最外电子层均是1e或2e)均是金属元素,
与同周期的主族元素比较原子半径小、密度较大、熔沸点较高;
(2)、化合价的多变性——(不仅最外电子层上的电子,次外层上的电子甚至倒数第三层上的电子也参加化学反应)往往有多种价态;
(3)、离子及化合物具有颜色——Fe2+(浅绿)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、
MnO4—(紫红)、Mn2+(粉红)等化合物的颜色还决定于阴离子。
(4)、络合性:易通过配位键的形式与离子或分子形成复杂的物质————络合物
※ 第n周期第n主族(n>1)的元素一定是金属元素;
※ 第n(n>1)周期中金属元素的种数:
(1)、短周期为:n种
(2)、长周期为:n + 该周期过渡金属元素的种数
2、金属元素原子的电子层结构:
(1)、最外层一般小于4e
最外层等于4e — ⅣA:Ge、Sn、Pb;
最外层大于4e — ⅤA:Sb、Bi;
ⅥA:Po。
(2)、次外层2e:Li、Be
8e:ⅠA:碱金属元素、ⅡA:碱土金属元素
18e:ⅢA(Al: 8e) — ⅥA金属元素。
※ 只根据最外层的电子数来判断主族金属元素不严密。
※ 所以金属离子的电子层结构的多样化
3、金属元素的化合价
(1)、ⅠA—ⅢA :等于主族序数的单价
(2)、ⅣA—ⅥA :为多价态 均为正
(3)、过渡金属元素 :为多价态 化合价
4、最高价氧化物对应水化物
(1)、强碱—— NaOH、KOH、Ba(OH)2等其氧化物为:碱性氧化物
(2)、中强碱 —— Ca(OH)2、Mg(OH)2等其氧化物为:碱性氧化物
(3)、弱碱—— Cu(OH)2、Fe(OH)3等其氧化物为:碱性氧化物
(4)、两性 —— Al(OH)3等其氧化物为:两性氧化物
(5)、强酸 —— H2CrO4、HMnO4等其氧化物为:酸性氧化物。
5、 金属晶体: 金属阳离子+自由电子
紧密堆积的晶体
金属键
晶体结构与其物理特性的关系:导电、导热、延展性、光等。
6、金属的分类:
(1)、有色金属和黑色金属(Fe、Cr、Mn);
(2)、重金属(ρ>4.5g /cm3)和轻金属(ρ<4.5 g /cm3);
(3)、常见金属和稀有金属。
7、金属的冶炼
(1)、K——Al:(由于其离子的氧化性很弱)采用电解法:
如:电解氧化铝和冰晶石熔融液制备金属铝
电解氯化钠熔融液制备金属钠
电解氯化镁熔融液制备金属镁
(2)、Zn——Cu:(其离子的氧化性较强)采用还原剂还原法
如:铁矿石和CO在高温下炼铁
(3)、Hg——Ag:(其离子的氧化性强)采用直接加热法
如:氧化汞加热分解制出金属汞
(4)、Pt、Au:自然界有其金属单质
如:金砂矿淘砂获取金属金
8、金属的化学性质(在化学反应中做还原剂表现出强还原性)
(1)、与非金属反应—— 强氧化剂(F2 、Cl2 、Br2 、O2等)生成高价形式;弱氧化剂(S、I2等)生成低价形式。
(2)、与水反应—— 按金属活动顺序表规律:
冷水:K—Na (→氢氧化物+H2)
热水:Mg—Al(→氢氧化物+H2)
水蒸气:Zn—Pb(氧化物+H2)
(3)、与酸反应——氧化性酸(浓硫酸、浓稀硝酸 等): 无氢气产生;
氧化剂和酸得作用
无氧化性酸(盐酸、稀硫酸 等):按金属活动顺序表(H)前金属反应置换出氢气。
(4)、与碱的反应—— 如:金属铝、金属锌等
(5)、与盐反应—— 置换反应:按金属活动顺序表
非置换反应:如:
Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2; Fe+2FeCl3=2FeCl2;
2Mg+2NH4+=2Mg2++2NH3↑+H2↑(促进盐的水解)
(6)、与氧化物反应——金属氧化物:铝热反应
非金属氧化物: 2Mg+CO2△2MgO+C
(7)、与有机物反应——醇类、酚类、羧酸类。
(8)、在电化学反应中——电解(除Pt)作阳极发生氧化反应
原电池作负极发生氧化反应
9、常见金属硫化物的溶解性
(1)、溶于水:K+、Na+、NH4+、Mg2+、Ca2+等;
(2)、难溶于水,但溶于稀酸:Fe2+、Zn2+等;
难溶于水,但不溶于稀酸:Cu2+、Pb2+等。
※ 依据元素周期表、金属活动顺序表、溶解性表。
2、 分族分析
(一)、碱金属(ⅠA):Li 、Na、K、Rb、Cs、(Fr)
1、碱金属元素的原子结构
最外电子层:1e 次外层 2e或8e
( 原子 最外层 次外层
H 1e 0
Cr 1e 13e
Cu 1e 18e
Ag 1e 18e )
2、元素的主要价态及其代表物
最高正化合价:+1
最高氧化物通式:M2O→其对应水化物通式:MOH(强碱)
3、单质的制备:均采用电解法。如2NaCl 电解2Na +Cl2↑
4、碱金属物理性质:
※ 对水、煤油的密度。Liρ比煤油小——通常保存在石蜡油中。
※ 溶沸点——金属键关系
5、金属的化学性质
※ 碱金属具有强还原性;
※ 碱金属与O2的反应中,在不同的条件下(氧化物在不同的条件下的稳定性不同)可得到M2O、M2O2(Li元素除外)等多种氧化物;
※ 碱金属与水、水溶液(在酸、盐—水解的溶液中分别与溶质、溶剂反应)的反应;
※ 碱金属与含“ —OH”、“—COOH”的有机物反应;
※ 碱金属也可在CO2中燃烧(保存和灭火)
※ 利用物理性质完成化学反应:
KCl+Na △NaCl + K (是利用沸点K<Na)
6、氧化物:氧化物—O2-、过氧化物—O22-、(超氧化物—O2— 、臭氧化物—O3—)
过氧化钠:
※在与Na2O的类似反应中均有O2 生成—迅速制O2的方法之一;
※是一种强氧化剂—漂白和杀菌;
※结构的电子式:含离子键、非极性键;
※过氧化钠具有碱性
7、氢氧化物
(1)、固体易潮解(※碱性干燥剂:一般与CaO混合用——碱石灰)、溶解放出大量的热(※制溶液;※放出热量的利用)。
(2)、均是可溶性(LiOH溶解度最小)强碱对热稳定(LiOH稳定性最小)不易分解;
(3)、反应类型:金属、非金属、酸性和两性氧化物、盐(羧酸盐的脱羧)、酸(无机、有机酸)、两性氢氧化物、指示剂、卤代烃水解、酚类、酯类水解等。
8、 盐类:均易溶于水的离子晶体(其他性质见非金属部分)
——钠元素在不同价态的代表物间的相互转化关系(复习指导P147)
(二)、碱土金属(ⅡA):Be、Mg、Ca、Sr、Ba、(Ra)
1、 原子的电子层结构:最外层2e ,次外层2e或8e;
(最外层2e的元素有:Fe、Zn、Hg等)
2、最高氧化物通式:MO; 其对应水化物M(OH)2
碱性:Be(OH)2 两性氢氧化物、
Mg(OH)2与Ca(OH)2 中强碱、
Sr(OH)2与Ba(OH)2 强碱。
溶解性:Be(OH)2 与Mg(OH)2 难溶
Ca(OH)2 微溶
Sr(OH)2与Ba(OH)2 可溶
3、碱土金属的物理性质:递变规律同碱金属,但均比碱金属密度大、硬度高、熔点高 —金属键有关.
1、 化学性质
※ 碱土金属反应中表现出强还原性
※ 金属铍的性质相似于金属铝
※ 碱土金属与氧气一般不形成过氧化物
※ 碱土金属与其它非金属(镁和氮气)的反应
※ 碱土金属与盐溶液的反应(镁和FeCl3、NH4Cl溶液的反应)
※ 碱土金属与含“ —OH”、“—COOH”的有机物反应
2、 氧化物(除BeO是两性外)——碱性氧化物
3、 氢氧化物Ca(OH)2 微溶,随温度的升高溶解度减小
4、 盐类 —— 碱土金属的盐中多数不溶,是区别碱金属盐的重要物理性质性质之一(具体见溶解性表):醋酸盐可溶、卤化物(除氟化钙)可溶。
5、 碱土金属的碳化物 — 以CaC2为例,为离子晶体C22-中C元素的化合价-1价,是联系有机物的知识点。
——钙、镁元素在不同价态的代表物间的相互转化关系(复习指导P148)
(三)、硼族元素(ⅢA):B、Al、Ga、In、Tl。
1、B、Al原子的电子层结构:
最外层 3e 此外层2e或8e。显然如果形成共价键,最外层为6e—缺电子原子,易通过形成配位键。
2、B元素的性质相似于Si元素(具体性质见非金属部分);Al元素金属性为主,但也显出一定的非金属性。
3、金属铝的性质
※ 等量的金属铝分别与酸(当消耗3molH+)、碱(消耗反应1molOH —)反应,生成气体的量相等
※ 常温下浓硫酸、浓硝酸使金属铝钝化
4、氧化物—三氧化二铝为典型的两性氧化物
※ 刚玉:α-Al2O3为:Al3+与O2-紧密堆积结构(不溶于水、酸、碱而耐腐蚀且高熔点、高硬度、电绝缘性好)
※ 等量的Al2O3分别与(当消耗3molH+)、碱(消耗反应1molOH -)反应,生成Al3+与AlO2-相同。
5、 氢氧化铝—典型两性氢氧化物
※ 用等量金属铝制取等量的氢氧化铝
(1) Al+3H+= Al3++ 3/2H2↑
Al3++3OH —= Al(OH)3↓
1molAl (2) Al+OH —+ H2O =AlO2-+3/2 H2↑
AlO2-+H++H2O = Al(OH)3↓
(3) 1/4Al+3/4H+ = 1/4Al3++ 3/8H2↑
3/4Al+3/4OH —+3/4H2O = 3/4AlO2-+9/8 H2↑
总反应:1/4Al3++3/4AlO2-+3/2H2O = Al(OH)3↓
由上述可看出(3)中消耗反应物(酸、碱)的量最少。
※ 在溶液中两个方式的电离:酸式、碱式电离。
※ Al(OH)3+3CH3COOH= Al3++ 3CH3COO-+3H2O
6、Al3+盐与AlO2-盐
※ 在不同条件下的存在形式
※ Al3+水解使溶液呈酸性;AlO2-水解使溶液呈碱性。
※ Al3+、AlO2-与Al(OH)3的相互转化中的解析关系:
纵轴—生成Al(OH)3的物质的量;
横轴—滴加溶液的体积;
两种溶液均为: 1mol / l 的情况下。
(1)、Al3+中滴加OH— :
沉淀(mol) Al3++3OH—= Al(OH)3↓
1 Al(OH)3+ OH—= AlO2- + H2O
0 3 4 OH—(L)
(2)、OH—中滴加Al3+ :
沉淀(mol)
4/3 Al3+ +4OH—= AlO2— + 2H2O
Al3+ +3AlO2— + 6H2O=4Al(OH)3↓
0 1 4/3 Al3+ (L)
(3)、Al3+中滴加AlO2- :
沉淀(mol) Al3+ + 3AlO2— + 6H2O = 4Al(OH)3
4
0 3 AlO2—(L)
(4)、AlO2-中滴加Al3+:
沉淀(mol) Al3+ +3AlO2— + 6H2O = 4Al(OH)3↓
4/3
0 1/3 Al3+ (L)
(5)、AlO2-中滴加H+:
沉淀(mol) AlO2-+ H+= Al(OH)3↓+ H2O
1 Al(OH)3+3H+=Al3+ + 3H2O
0 1 4 H+(L)
(6)、H+中滴加AlO2-:
沉淀(mol)
1 AlO2-+4H+=Al3+ + 2H2O
Al3+ +3AlO2— + 6H2O= 4Al(OH)3↓
0 1/4 1 AlO2-(L)
——铝元素在不同价态的代表物间的相互转化关系(复习指导P148)
(四)、过渡元素—— Fe、Cu
1、 过渡元素具有的特性:
(1)、相似性—均是金属元素;
(2)、多价性—在化学反应中可失最外层、次外层、甚至倒数第三层上的电子。形成不同的化合价;
(3)、络合性—易形成复杂的络离子,如 [Fe(SCN)]2+
(4)、水合离子具有颜色:Fe2+、Fe3+、Cu2+、Mn2+、 MnO4—。
2、铁元素
(1)、铁元素在周期表中的位置及性质
① 铁原子的电子层结构及性质:
(还原性)
Fe: 2,8,14,2
—2e— —3e—
Fe2+:2,8,1 —1e— Fe3+:2,8,13
(以还原性为主) (氧化性)
②在第四周期第Ⅷ族的过渡元素。主要化合价及重要化合物:
+2:FeO、Fe(OH)2、亚铁盐; 在Fe3O4中
+3(稳定):Fe2O3、Fe(OH)3、铁盐。 +2、+3均有
③、铁离子均有颜色、易形成络合物。
④、铁元素在自然界存在的形式:在地壳中只以化合态——铁
矿石(游离态的铁只在陨石中——陨铁)。
(2)、铁的性质:
①、铁的物理性质:※属于黑色金属 ※血液中有铁离子※具有磁性 ※使用均是铁的合金
②、铁的化学性质:铁是比较活泼的金属,在反应中做较强的还原剂 。
——与强氧化剂反应:
Cl2 → FeCl3 (除I2外的其它卤素单质)
O2 → Fe3O4
Fe + 浓、常温 → 钝化
HNO3 稀、过量(nFe∶n HNO3≤1∶4) →
Fe(NO3)3 + NO↑+ H2O
稀、少量(nFe∶n HNO3≥3∶8) →
Fe(NO3)2 + NO↑+ H2O
(※2Fe3++ Fe →3 Fe2+)
※当1∶4<nFe∶n HNO3<3∶8时,反应后的溶液中含有Fe3+和Fe2+。
※在铁与稀硝酸完全反应中,无论按那种反应过程,被还原的HNO3均占参加反应HNO3的1/4。
※浓硫酸:常温钝化;加热可反应,看其浓硫酸的量。
——与弱氧化剂反应:
H+ → Fe2+ + H2 ↑
Cu2+ → Fe2++ Cu
Fe + S → FeS
I2 → FeI2
(Fe3+ → Fe2+)
——与水反应:
1 在常温无空气的条件下:不与水反应 。只有在高温下反应:3Fe + 4H2O 高温 Fe3O4+ 4H2 ↑
② 在有空气的条件下:常温下可与水反应:
4Fe+6H2O+3O2→4Fe(OH)3(失部分水形成铁锈: Fe2O3·nH2O)
——与C、Si、P等形成复杂的铁的化合物或合金。
(3)、铁的化合物
①、铁的氧化物——氧化亚铁 (FeO)黑 色 粉 末
氧化铁 (Fe2O3)红棕色粉末(俗称:铁红)
四氧化三铁(Fe3O4)黑色晶体(磁性氧化物)
※ 氧化还原性:
②、铁的氢氧化物——氢氧化亚铁(Fe(OH)2)白色不溶水的固体
氢氧化铁 (Fe(OH)3)红褐色不溶水的固体
※ 氧化还原性:
③、Fe2+ 、Fe3+的检验: (水合离子的颜色、氧化还原性)
Fe2+的检验:
——加入NaOH溶液,有白色到灰绿色后为红褐色沉淀生成的现象:Fe2+ +2OH—=== Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+ O2+2H2O==4Fe(OH)3
※ Fe2+与SCN—反应不显血红色
Fe3+的检验:
——加入NaOH溶液,直接生成红褐色沉淀现象:
Fe3+ +2OH—=== Fe(OH)3↓
——加入KSCN(或NH4SCN)溶液,溶液呈血红色的现象:
Fe3++ SCN— ====[Fe(SCN)]2血红色的硫氰合铁(Ⅲ) 离子。
④、不同价态铁元素的相互转化(铁—Fe、Fe2+、Fe3+三角关系)
+ X2(除I2) +I —
+ HNO3(NO3盐H+) + S2—+H+(H2S)
Fe2+ + KMnO4 +H+ Fe3+ +较活泼金属 Fe2+
+ OH—+O2(或+ O2) 如:Fe 、Al等
+ Na2O2 +较不活泼金属
+ HClO 如: Cu、等
Fe
铁的合金和炼铁炼钢
——炼铁:
①、焦碳的燃烧和还原剂CO生成:
C+O2 高温 CO2+Q CO2+C高温 2CO-Q
②、铁矿石的还原成铁: Fe2O3+3CO高温2Fe +3CO2
③、除脉石——造渣:CaCO3高温CaO+CO2 ,CaO+SiO2高温CaSiO3
——炼钢:
①、FeO生成 :2Fe+O2高温2FeO+Q
2 、降碳:C+ FeO高温Fe+ CO(逸出)
调Si、Mn:Si+ FeO高温Fe+ SiO2,Mn+ FeO高温Fe+ MnO
去S、P(造渣): FeS+ CaO高温FeO+ CaS
2P+ 5FeO+3CaO高温Fe+Ca 3( PO4)2
3 、脱氧:FeO +( Si、Mn) MnO+Fe
※两次用目的不同。
3、有关铜元素及其化合物的性质
(1)、Cu原子的电子层结构:2,8,18,1。与同周期的K(原子的电子层结构:2,8,8,1)最外层电子数相同,但rCu< rk ,所以金属性K>Cu。
(2)、Cu2+在固体和溶液中均稳定,Cu+只在固体中稳定存在(如Cu2O)。亚铜离子在酸性条件下发生歧化反应生成Cu2+和Cu。
(3)、铜的合金:青铜—Cu和Sn合金 ;黄铜—Cu和Zn合金。
(4)、铜的化学性质中
 ①、2Cu+ O2+ CO2+ H2O = Cu2(OH)2CO3
 ②、Cu+弱氧化剂(如:S、I2)→亚铜的化合物
 ③、Cu+氧化性酸 →离子方程式
(5)、铜的氧化物
 ①、氧化铜—黑色不溶于水的碱性氧化物
+还原剂(H2、C、CO、Al等)→Cu
CuO + C2H5OH △ Cu + CH3CHO + H2O
+ 2CH3COOH →Cu2++ 2CH3COO—+ H2O
 ②、氧化亚铜—红色不溶于水的碱性氧化物,在酸性溶液中,发生歧化反应。是“ —CHO”和 Cu(OH)2反应还原产物。
(6)、氢氧化物
①、 氢氧化亚铜不稳定生成后脱水为氧化亚铜
  ②、 氢氧化铜:对热不稳定易分解
※ “溶于”强酸和醋酸
※ 新制的氢氧化铜与含“—CHO”的有机物反应
※ 与多羟基的有机物反应生成绛蓝色的络离子
(7)、盐类
※ 无水硫酸铜(为白色粉末— 没有形成水合铜离子)可以检验少量水的存在,但不能作干燥剂;
※ 五水合硫酸铜的俗称:胆矾、蓝矾
※ 硝酸铜加热分解的方程式
2Cu(NO3)2=2 CuO+4NO2↑+ O2↑
联系:4NO2+ O2+2H2O = 4HNO3
※ CuS 不溶于水和稀酸,但溶于热的稀硝酸:
3CuS+8HNO3= 3Cu(NO3)2+2 NO↑+3S↓+4 H2O
※ Cu2S不溶于水和稀酸,但溶于浓硝酸:
3Cu2S+22HNO3= 6Cu(NO3)2+10NO↑+3H2SO4 + 8H2O
——铁、铜元素在不同价态的代表物间的相互转化关系(复习指导P148)
补充内容:
一、元素及其化合物部分中的有关工业制备小结:
——原料(及其净化)、反应原理及其应用、工艺流程、尾气及三废的处理。
1、 氯碱工业——烧碱、盐酸(尾气Cl2)
2、 接触法制硫酸(尾气SO3、SO2)
3、 硝酸工业制法— 50% 硝酸镁、浓硫酸 96%的硝酸(尾气NO、NO2)
4、 硅酸盐工业— 水泥、玻璃等(废渣)
5、 炼钢炼铁(废渣、废气—CO、CO2、N2等灰尘和有毒气体)
6、 炼铝(阳极上生成的氧气与石墨反应CO、CO2)
7、 电镀(剧毒氰化物)
8、从海水中提炼金属镁:海水 石灰乳 氢氧化镁 沉淀、洗涤、过滤
贝壳煅烧成石灰,再加水
与HCl反应 氯化镁 结晶、过滤、干燥、电解 金属镁
9、合成氨
(石油的炼制和煤的综合利用)
二、置换反应的类型
1、金属(还原性)置换金属:
(1)、金属与盐溶液的反应:按金属活动顺序表金属(熔融液例外:KCl+Na △NaCl + K (是利用沸点K<Na)
(2)、金属与氧化物反应:铝热反应、
炼钢中的脱氧反应(Mn+ FeO高温Fe+ MnO)
2、金属(还原性)置换非金属
(1)、金属与酸(有机—COOH或无机)溶液反应:按金属活动顺序表
(2)、金属与水反应:
(3)、金属与氧化物反应:Mg + CO2→
(4)、金属与醇类反应:Na、Mg、Al等+R—OH→
(5)、金属与酚(—OH)类反应:
(6)、金属与酸式盐反应:
3、非金属置换非金属
(1)、非金属(氧化性)与盐溶液的反应:按非金属活动顺序表
(2)、非金属(还原性)与氧化物反应:SiO2+ C→、C+ H2O→
(3)、非金属(还原性)与氯化物反应:SiCl4+ H2→
4、非金属置换金属
(1)、氢气(还原性)与金属氧化物反应:
(2)、单质C(还原性)与金属氧化物反应:
(3)、单质Si(还原性)与金属氧化物反应: Si+ FeO高温Fe+ SiO2
化学实验部分
1、 常见化学仪器的识别、规格(量具—量筒的最小刻度为容积1/10)、用途(构造原理)、使用方法(正确的操作)、注意事项、污垢的洗涤。
2、 化学试剂的保存:
与空气中的成分反应的(密闭保存):
O2:易氧化的还原性物质Na、K等金属、白磷等非金属、氢硫酸、Fe2+ 、SO32-等;
CO2:固体碱、碱性物质或碱、碱性溶液
H2O:具有吸水性的物质(浓硫酸、无水硫酸铜)
易潮解的物质(固体的烧碱、碱石灰)
光照分解(避光、放置在棕色试剂瓶中):硝酸、卤化银、硝酸银等
受热分解或挥发、升华(阴凉处、易挥发的碱性物质和酸性物质不可放置同处):硝酸、盐酸、液溴、碘单质、萘、氨水、过氧化氢、碳铵等
试剂瓶中:在盛放碱性物质时不能用玻璃塞
不能用玻璃制的盛放氢氟酸
固体—广口试剂瓶(便于用药匙或镊子)
液体—细口试剂瓶(便于倾倒)
密封:塞封—大多数化学试剂均用
水封—白磷、液溴
油封—碱金属
取用:粉末—药匙、纸槽 块状—镊子(沿壁滑落) 液体—倾倒
3、 常见试纸的种类(红和蓝色石蕊试纸、醋酸铅和硝酸铅试纸、pH试纸、淀粉碘化钾试纸)及使用方法
4、 化学反应装置
1、 反应装置的连接原则:顺序、按实验目的和要求来设计和连接(遇腐蚀橡胶的物质—胶塞用锡箔包裹、导管连接处紧贴—制溴苯、制硝酸—用曲颈甑);
2、反应装置的材料(制氟化氢应用铅皿、金属氧化物和陶瓷材料—主要成分SiO2反应改用铁制容器);
3、反应装置气密性(装药品前,注意整个装置密闭,利用密闭装置内的负或正压——见高考复习指导)
4、 缓冲(降低气体的压强)或安全装置 (防止)
5、 气体或液体流量的控制伐(玻璃活塞、橡皮管+玻璃球、橡皮管+止水夹)。
6、 加热的方式:(直接、间接、水浴、利用非酒精燃烧的化学反应的热效应)、加热的温度(具体温度、反应混合物在反应中的颜色—制乙烯)与反应方向的影响(乙醇的脱水、硝酸实验室制法);
7、加压的方式:注射器、挤压球胆、加快有气体生成的反
8、反应物的配比、防止爆沸加入的碎瓷片、定量控制方法、速率的控制(浓度、温度、催化剂、形成原电池)、实验的操作中(溶液的浓度大小、是否加热、是否搅拌与振荡、反应物在反应过程中充分利用(化学平衡的应用—酯化、加冷凝器)
9、 干燥及吸收装置:干燥管、U形管——碱石灰;洗气瓶——浓硫酸等溶液
10、生成物的收集:(排水或排气收集、加冷凝器回流法—制溴苯、硝基苯或蒸汽冷凝法—乙酸乙酯)分离提纯(溴苯、皂化反应、酯化)
11、尾气的吸收:水或水溶液吸收(导管直接插入和接短颈漏斗方法)、点燃法(如:CO)、球胆吸入法(如:NO)
12、物质在反应前、过程中、后的反应现象、物质的状态(乙炔块状粉化)。
13、应装置的拆卸(防止倒吸、有毒或污染气体—先停止反应后拆卸、反应停止后生成物易与空气成分反应的应创造适宜的环境—氢气还原氧化铜)
5、 物质在通常情况下状态、颜色、溶解性(有机、无机溶剂中)、密度(如:重金属和轻金属——与水或汽、煤油比较;比空气轻或重的气体)
6、 实验室制取的16种气体的原理反应、反应装置、收集、检验、提纯及干燥的方法、特殊要求下的迅速气体的制备方法。
1、 单质——氧气、氢气、氯气(吸收Cl2中HCl 是用水还是用饱和食盐水。根据:Cl2+H2O H++Cl—+ HClO 的平衡关系:增加[H+]和增加[Cl-]均可使平衡向左的方向移动,故降低氯气的溶解性。但一般用饱和食盐水)。
2、氧化物——二氧化碳、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、(一氧化碳)
3、氢化物——卤化氢(4种)、硫化氢、甲烷(反应条件——无水的环境)、乙烯(条件及反应装置)、乙炔、氨(无水氯化钙—中性干燥剂。 不能干燥氨气和乙醇蒸汽因形成:CaCl2·8NH3和CaCl2·4C2H5OH络合物)
※有机物实验室制备:
1、溴苯——反应试剂、反应原理、反应装置(作用)、生成物的状态、检验及分离。
2、 硝基苯——反应试剂、反应原理、条件、反应装置(作用)、生成物的状态、气味、检验及分离。
3、 石油的分馏——分馏原理、分馏装置(作用)
4、酚醛树脂——反应试剂(催化剂:浓盐酸或浓氨水)、反应原理、反应装置(作用)、生成物的状态
5、乙酸乙酯——反应试剂、反应原理(可逆反应)、反应装置(作用)、生成物的分离。
7、 物质的鉴别
1、气体、无机物—阴、阳离子、有机物—官能团;
2、任选试剂、只选一种试剂、不用任何试剂;
物理方法:气体的颜色、水溶液中阴和阳离子的颜色、气体气味、溶解性、萃取后颜色(卤素单质)、密度(有机萃取剂萃取后在水中的位置);
化学方法:酸碱性、沉淀颜色及可溶性、燃烧法、官能团的特殊反应。
其他:焰色反应法。
8、 物质的分离(分离后各成分还原—CO、CO2)与提纯(纯物质还原)
1、 物理方法:过滤、结晶(再结晶)、渗析、蒸发、 蒸馏(分馏)、盐析、升华、萃取、 分液、干燥(除水:如,碱石灰、浓硫酸、新制的生石灰等) ——相应的配套装置的正确使用方法。
2、 化学方法:
生成气体法(CO32-等)、
生成沉淀法(Ca2+等)
调整溶液pH值(Fe3+、Mg2+)
加热分解法(HCO3-、NH4+、NH4Cl等)、
氧化还原法(SO2—KMnO4、Fe3+—Fe等)
络合法(Ag+—[Ag(NH3) 2] +等)
离子交换法(硬水的离子交换法软化)
正盐与酸式盐的转化法
燃烧法:
9、 定性和定量实验 —— 科学性、严密性。
1、 定性实验中应注意干扰因素
检验SO42-时SO32-、Cl—、H++NO3—等的干扰;
检验CO2时SO2相互干扰;
官能团之间的干扰—不饱和碳原子与醛基跟酸性高锰酸钾溶液的反应。
2、 定量实验中应注意严密的步骤
(1)、步骤及步骤的顺序
(2)、在测定与空气成分有关的气体时,应注意空气的在量上的干扰,要有除空气中某成分的装置。
(3)、在通过测量生成的气体的体积来推有关的时,应注意生成的气体是否全部通入到吸收剂中。
(4)、利用中学所学的实验原理进行有关量的定量测定—原子量、参与某反应的原子数量(测定乙醇分子结构—活泼H原子的个数)、分子组成、样品的成分及纯度、环保—废气、废水、废渣中有害物质的测定及对自然物质的消耗。
(5)、定量实验结果的误差分析(中和滴定、硫酸铜晶体中结晶水的测定、物质的量溶液的配制)
3、对实验的评价:科学性、合理性、严密性
10、 实验中的信息题
1、 新装置与中学所学的基本实验装置的联系
2、 新要求与中学所学的基本实验原理的联系
3、实验信息的理解(与实验的目的、实验的要求联系)和应用
4、注意中学所学的基本实验装置及原理的定性或定量再扩展
11、 实验中的意外事故的处理
1、 灭火
2、 烫伤、划伤、灼伤—碱(大量清水、稀醋酸)、酸(大量清水、稀碳酸氢钠溶液)
3、 误服重金属盐等有毒物质—大量的牛奶、豆浆
4、 误吸有毒气体—通风吸氧。
十二、一些物质的俗称
(一)、无机物:
1、钠的化合物:
小苏打——NaHCO3;苏打、纯碱——Na2CO3·10 H2O
苛性钠、烧碱、火碱——NaOH;食盐——NaCl;
智利硝石——NaNO3;芒硝——Na2SO4·10 H2O;
大苏打、海波、定影剂——Na2S2O3·5 H2O;
2、钾的化合物:
苛性钾——KOH;硝石—KNO3;草木灰(主要)——K2CO3
3、铵盐:
碳铵、气肥——NH4HCO3;硝铵——NH4 NO3;
硫铵、肥田粉——(NH4)2SO4;
4、镁的化合物:
泻盐——MgSO4·7H2O;光卤石——KCl·MgCl2·6H2O;
5、钙的化合物:
生石灰——CaO;熟石灰、消石灰——Ca(OH)2;
漂白粉——Ca(ClO)2(主要);大理石、石灰石——CaCO3;
萤石——CaF2;(生)石膏——CaSO4·2H2O;
熟石膏——2CaSO4·H2O;电石——CaC2;
普钙(普通过磷酸钙)——Ca(H2PO4)2与CaSO4·2H2O;
重钙——Ca(H2PO4)2;
6、钡的化合物:
重晶石、钡白——BaSO4;
7、铝的化合物:
铝土矿(主)、刚玉——Al2O3;明矾——K Al(SO4)2·12H2O;
铝热剂——Al2O3+金属氧化物;
8、硅的化合物:
石英、水晶(纯)、玛瑙——SiO2;水玻璃、泡花碱—Na2SiO2(溶液);
9、铁的化合物:
铁红、赤铁矿(主)、——Fe2O3;(黄)硫铁矿——FeS2;
绿矾——Fe SO4·7H2O;
10、锰的化合物:灰锰氧——KMnO4
11、锌的化合物:皓矾——ZnSO4·7H2O;
12、其他无机物:硫磺——S;
(二)、有机物;
1、沼气、坑气、天然气——CH4;2、电石气——C2H2;
3、福尔马林——40%的HCHO溶液;4、蚁酸——HCOOH;
5、石炭酸——C6H5OH;6、蚁醛——HCHO;
7、电木—酚醛树脂;8、安息香酸——C6H5COOH(苯甲酸);
9、草酸——HOOC—COOH(乙二酸);10、木精——CH3OH
11、酒精——C2H5OH;12、醋酸——CH3COOH;
13、硬脂酸——十八羧酸C17H35COOH;
软脂酸——十七羧酸C15H31COOH;
油酸——十八烯酸C17H33COOH;
14、甘油—丙三醇; 15、氯仿——CHCl3;
16、硝酸甘油——三硝酸甘油酯、
17、硝酸纤维——纤维素硝酸酯
18、珂啰酊——胶棉乙醇—乙醚的溶液
19、醋酸纤维——纤维素乙酸酯
20、人造棉——粘胶纤维中的短纤维
21、人造丝——粘胶纤维中的长纤维
22、玻璃纸——粘胶液通过狭逢压入稀酸中,得到的透明的薄膜
以上内容仅供参考
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