化學必修一復(fù)習資料
專題一化學家眼中的物質(zhì)世界
第一單元 豐富多彩的化學物質(zhì)
一、物質(zhì)的分類及轉(zhuǎn)化
1.物質(zhì)的分類(樹狀分類法)
無機化合物還可分為酸、堿、鹽、氧化物等
其中酸還可以分為含氧酸H2SO4 、HNO3無氧酸HCl;一元酸HCl二元酸H2SO4多元酸H3PO4;揮發(fā)性酸HNO3 、HCl非揮發(fā)性酸H2SO4.
堿還可以分為一元堿KOHNaOH二元堿Ca(OH)2Ba(OH)2多元堿Fe(OH)3;強堿KOHNaOHCa(OH)2Ba(OH)2弱堿Fe(OH)3NH3.H2O;可溶性堿KOHNaOHBa(OH)2(Ca(OH)2微溶令處理)難溶性堿Fe(OH)3Al(OH)3.
鹽可分為可溶性鹽難溶性鹽;正鹽NaCl酸式鹽NaHCO3堿式鹽Cu2(OH)2CO3
2.物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
物質(zhì)的轉(zhuǎn)化類型 實例
單質(zhì) 化合物
氫氣生成氯化氫
金屬氧化物 氫氧化物
氧化鈉生成氫氧化鈉
酸 鹽
鹽酸生成氯化鈉
化合物 單質(zhì)
氯化鈉生成鈉
鹽 氧化物
碳酸鈣生成氧化鈣
無機物 有機物
二氧化碳生成葡萄糖
3.化學反應(yīng)類型
四大基本反應(yīng)類型:化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng).
根據(jù)化學反應(yīng)過程中元素的化合價是否發(fā)生變化又分為氧化還原反應(yīng)和非氧化還原反應(yīng)
4.物質(zhì)的量
?。?)概念:物質(zhì)的量可用來表示物質(zhì)所含粒子數(shù)目的多少,它是國際單位制中的第七個基本物理量,四個字不能分開,是一個物理量,符號為n.
(2)單位:摩爾(mol).
?。?)1mol的標準:1mol粒子的數(shù)目是0.012kg12C中所含的碳原子數(shù)目,約為6.02×1023個.
lmol粒子的數(shù)目又叫阿伏加德羅常數(shù),符號為NA,單位為mol-1.
?。?)摩爾質(zhì)量:l摩爾的物質(zhì)所具有的質(zhì)量叫做摩爾質(zhì)量.也就是說,物質(zhì)的摩爾質(zhì)量是該物質(zhì)的質(zhì)量與該物質(zhì)的物質(zhì)的量之比.
符號:M,單位:g•mol-1或kg•mol-1,M=m/n.
當以g•mo1-l為單位時在數(shù)值上等于該物質(zhì)的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量.
二、物質(zhì)的聚集狀態(tài)
1.物質(zhì)的聚集狀態(tài)通常分為氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài).
2.氣體摩爾體積
?。?)定義:單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積稱為氣體摩爾體積.
?。?)在標準狀況下,lmol任何氣體的體積都約為22.4L這個體積叫做氣體摩爾體積.
符號:Vm單位:L•mol-1.V=n•Vm
四個要點:①條件:標準狀況;②物質(zhì)的量:lmol;③狀態(tài):氣體;④體積:約為22.4L.
三、物質(zhì)的分散體系
1.概念:把一種或幾種物質(zhì)(稱為分散質(zhì))分散到另一種物質(zhì)(稱為分散劑)中形成的物質(zhì)稱為分散系.
2.分類方法:按照分散質(zhì)顆粒的大小把分散系分成:濁液、膠體和溶液三類.其中分散質(zhì)粒子最大的是濁液,最小的是溶液,介于兩者之間的是膠體.
3、電解質(zhì)與非電解質(zhì)
分散系
濁液 膠體分散系 溶液
顆粒大小 >100nm 1~100nm <1nm
主要性質(zhì) 分散質(zhì)不能透過濾紙,
不透明、不均一、不穩(wěn)
定、易分層、可能有丁達爾效應(yīng) 分散質(zhì)能透過濾紙,透
明、均一、較穩(wěn)定、不分
層、有丁達爾效應(yīng) 分散質(zhì)能透過濾紙,透
明、均一、穩(wěn)定、不分
層,無丁達爾效應(yīng)
實例 泥漿水(懸濁液)
敵百蟲乳劑(乳濁液) 氫氧化鐵膠體
淀粉膠體 蔗糖水溶液(分子)
食鹽水溶液(離子)
第二單元 研究物質(zhì)的實驗方法
思維過程
一、物質(zhì)的分離和提純(邊總結(jié)邊完成下表)
二、常見物質(zhì)的檢驗
其他方法:焰色反應(yīng)(鈉:黃色、鉀:紫色)
三、溶液的配制及分析
1.物質(zhì)的量濃度的定義:以單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示的溶液組成的物理量,叫溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度.符號為c(B),單位為mo1.L-1或mol•m-3.表達式:
c(B)=
2.一定物質(zhì)的量濃度的溶液的配制
(1)儀器:容量瓶.
?。?)步驟:
①計算.②稱量固體溶質(zhì)或用量筒量取液體體積.③溶解.④移液洗滌.⑤定容.
最后將容量瓶中溶液轉(zhuǎn)移到試劑瓶中備用.(詳細步驟見課本24頁)
規(guī)律總結(jié)
1.物質(zhì)檢驗的操作步驟
?。?)物理方法:依據(jù)特殊的物理性質(zhì)(如顏色、氣味、溶解性、溶解時的熱效應(yīng)等)進行觀察、分析、判斷,得出結(jié)論.
?。?)化學方法:一般應(yīng)包括取樣、操作、現(xiàn)象、結(jié)論四個部分,要求做到:
?、佟跋热?后操作”,如果樣品是固體,一般先用水溶解,配成溶液后再檢驗;
?、谝案魅∩倭咳芤?分別加入幾支試管”進行檢驗,不得在原試劑瓶中進行檢驗;
?、垡跋痊F(xiàn)象,后結(jié)論”,如向Na2CO3溶液中滴加鹽酸,所觀察到的現(xiàn)象應(yīng)記錄為“有氣泡產(chǎn)生”或“有無色氣體放出”,不能說成“碳酸鈉和鹽酸反應(yīng),放出二氧化碳”,或“有無色二氧化碳氣體放出”.
2.常見物質(zhì)的主要物理特性
(1)固體物質(zhì)的顏色
?、侔咨腆w:CuSO4、MgO、P2O5、CaO、Ca(OH)2、CaCO3、KClO3、KCl、NaCl、Na2CO3等 ②紅色固體:Cu、Fe2O3 ③黑色固體:C(木炭)、CuO、MnO2、Fe3O4、鐵粉④藍色固體:CuSO4•5H2O ⑤綠色固體:Cu2(OH)2CO3 ⑥淡黃色固體:S.
?。?)沉淀的顏色
?、俨蝗苡谒膊蝗苡谙∠跛岬陌咨恋砦锸茿gCl、BaSO4.
?、诓蝗苡谒苋苡谒?且能產(chǎn)生大量氣泡,生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體的白色沉淀物常見的是CaCO3、BaCO3、MgCO3、ZnCO3、BaSO3、CaSO3.
?、鄄蝗苡谒?能溶于酸,但沒有氣泡生成的白色沉淀物常見的是
Mg(OH)2、Zn(OH)2、Al(OH)3.
④不溶于水的藍色沉淀物是Cu(OH)2.
?、莶蝗苡谒募t褐色沉淀是Fe(OH)3.
(3)溶液的顏色
?、偎{色溶液:含Cu2+的溶液,如CuSO4溶液、CuCl2溶液(帶綠色).
②黃色溶液:含F(xiàn)e3+的溶液,如Fe2(SO4)3溶液、FeCl3溶液.
?、蹨\綠色溶液:含F(xiàn)e2+的溶液,如FeSO4溶液、FeCl2溶液.
?、軣o色溶液一般是不含Cu2+、Fe3+、Fe2+的溶液.
?。?)有刺激性氣味的氣體是SO2、HCl、NH3.
?。?)酸堿鹽的溶解性表.
離子 鑒定方法 現(xiàn)象 化學方程式
H+ ①將少許石蕊試液滴入被測試液
?、谌∩僭S試液加入鋅粒 ①溶液變紅
?、诋a(chǎn)生氣體(H2) Zn+2HCl ZnCl2+H2↑
NH
加入少量堿液,加熱,用濕潤紅色石蕊試紙檢驗產(chǎn)生的氣體 有刺激性氣體放出,試紙變藍 NH4Cl+NaOH NaCl+NH3↑+H2O
Cu2+ 滴入氫氧化鈉溶液 藍色沉淀 CuCl2+2NaOH Cu(OH)2↓+2NaCl
Fe3+ 滴入氫氧化鈉溶液 紅褐色沉淀 FeCl3+3NaOH Fe(OH)3↓+3NaCl
OH- ①滴入石蕊試液
②滴入酚酞試液 ①變藍
?、谧兗t
Cl- 滴入AgNO3溶液和稀硝酸 白色沉淀 HCl+AgNO3 AgCl↓+HNO3
SO
滴入Ba(NO3)2溶液,再加稀硝酸 產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀 H2SO4+Ba(NO3)2 BaSO4↓+2HNO3
CO
滴入鹽酸,放出的氣體通入石灰水中 放出氣體;使石灰水變渾濁 Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2↑+H2O
CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
4.提純
?。?)提純:某種物質(zhì)里含有一種或幾種雜質(zhì),除去雜質(zhì)從而得到純凈的某物質(zhì).提純時要注意以下幾點:
?、俨荒芤胄碌碾s質(zhì);
?、谶x用的試劑只能和雜質(zhì)起反應(yīng),不能與欲提純的主要成分反應(yīng);
?、酆碗s質(zhì)起反應(yīng)所生成的產(chǎn)物和主要成分容易分離開來.
?。?)分離是將混合物分離而得到純凈物,具體原則與提純大同小異,故前面主要論述提純.
第三單元 人類對原子結(jié)構(gòu)的認識
一、原子結(jié)構(gòu)模型的演變
演變過程
1.古希臘科學家對于原子結(jié)構(gòu)的認識是人們對于原子結(jié)構(gòu)認識的初始階段,揭示了物質(zhì)由原子構(gòu)成的這一基本的觀點.
2.道爾頓提出了質(zhì)量守恒這一觀點.“原子是不能再分的實心小球”
3.由湯姆生發(fā)現(xiàn)電子后提出“棗式原子模型”.
4.盧瑟福提出“帶核的原子結(jié)構(gòu)模型”.
5.玻爾把量子說引入核式結(jié)構(gòu)的原子模型,提出原子的“量子力學模型”.
二 原子的核外電子排布
電子依能量的不同是分層排布的,其主要規(guī)律是:
1.核外電子總是盡先排布在能量較低的電子層,然后由里向外,依次排布在能量逐步升高的電子層
2.原子核外各電子層最多容納2n2個電子.
3.原子最外層電子數(shù)目不超過8個(K層為最外層時不能超過2個電子).
4.次外層電子數(shù)目不能超過18個(K層為次外層時不能超過2個),倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過32個.
原子結(jié)構(gòu)示意圖1—18號元素
三 原子核的組成
X的含義:代表一個質(zhì)量數(shù)為A、質(zhì)子數(shù)為Z的原子.
質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N).
核電荷數(shù)=元素的原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)
3.元素:具有相同核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))的一類原子的總稱
核素:質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都相同的原子稱為一種原子,又稱為一種核素.
同位素:我們把質(zhì)子數(shù)相同,質(zhì)量數(shù)(或中子數(shù))不同的原子互稱為同位素.
專題二從海水中獲得的化學物質(zhì)
第一單元 氯、溴、碘及其化合物
一 氯氣的制法
1.工業(yè)制法:電解飽和食鹽水
2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
氫氣和氯氣混合后在光照或點燃等情況下易爆:H2+Cl2 2HCI,氯氣有毒,所以,電解的產(chǎn)物氯氣和氫氣必須隔離,且要防止氯氣泄漏,同時NaOH和 Cl2也要隔離
2.實驗室制法:
利用氧化性比氯氣強的氧化劑,如MnO2、KMnO4、KClO3等,將Cl-氧化成Cl2.
?。?)反應(yīng)原理:
MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O
?。?)裝置設(shè)計:粉末狀固體(或液體)+液體 氣體
(3)除雜氣體:一般用洗氣的方法,制得的氯氣中有氯化氫雜質(zhì),常用飽和食鹽水洗氣.有時要制得干燥的氯氣,可以用濃硫酸洗氣來除去水蒸氣.
?。?)收集方法:可以用向上排空氣法或排飽和食鹽水法收集.
(5)尾氣吸收:氯氣有毒,有毒氣體必須加以吸收,防止污染空氣.一般用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣:Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O
二 氯氣的性質(zhì)
1.物理性質(zhì)
通常情況下氯氣是呈黃綠色的氣體,有刺激性氣味,有毒易液化,能溶于水(在常溫下1體積水約溶解2體積的氯氣). 注意:實驗室里聞氯氣氣味的方法
2.化學性質(zhì)
?。?)Cl2與金屬反應(yīng)
2Fe+3Cl2 2FeCl3(棕褐色煙)
2Na+Cl2 2NaCl(冒白煙)
Cu+Cl2 CuCl3(棕黃色煙)
但在常溫下,干燥的Cl2不與鐵反應(yīng),故可用鋼瓶貯存、運輸液氯.
燃燒是指發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學反應(yīng),它們都是氧化還原反應(yīng).物質(zhì)的燃燒不一定要有氧氣參加,如鐵絲在氯氣中燃燒,氫氣在氯氣中燃燒等.
(2)Cl2與非金屬反應(yīng):Cl2+H2 2HCl
說明:①純凈的H2在Cl2中可以安靜的燃燒,發(fā)出蒼白色火焰,在瓶口處有白霧生成.
?、贖2和Cl2混合后光照或點燃都會爆炸.
?、酃I(yè)上制取HCl就是利用H2在Cl2中燃燒來制取的.
?。?)氯氣與水反應(yīng)
?、俾葰馊苡谒罂傻玫铰人?Cl2+H2O HCl+HClO
氯氣的成分:新制的氯水中存在Cl2、H2O、HClO、HCl,主要以Cl2分子形式存在.
說明:氯水顯酸性,放置一段時間后酸性增強,其原因是
Cl2+H2O HCl+HClO
2HClO 2HCl+O2↑ 使氯氣轉(zhuǎn)化為鹽酸,氫離子濃度增大.
②HClO:HClO具有強氧化性,不穩(wěn)定性,漂白性和弱酸性.
?、瘢瓾ClO不穩(wěn)定,見光或受熱易分解.2HClO 2HCl+O2↑
Ⅱ.漂白作用:次氯酸具有強氧化性,可使有機色質(zhì)氧化成無色物質(zhì),具有漂白性.
?、螅温人峋哂袕娧趸?所以可用氯氣對自來水進行消毒.
Cl2+H2O HCl+HClO (HClO能殺死水中的病毒、病菌)
Ⅳ.次氯酸具有弱酸性,酸性化碳酸酸性弱.
說明:①次氯酸具有強氧化性可使有機色質(zhì)(如品紅、石蕊等)氧化為無色物質(zhì),但不能使碳素等黑色物質(zhì)氧化.
②氯水久置后失去氧化能力,是因為HClO不穩(wěn)定,受熱、光照易分解.
?、勐人F(xiàn)用現(xiàn)配,不易久置,暫時性保存要避光、密封.
?、苈葰馀c堿反應(yīng)
A工業(yè)上用來制備漂白粉: 2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
說明:Ⅰ.漂白粉主要成分CaCl2和Ca(ClO)2有效成分Ca(ClO)2
Ⅱ.漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3↓+2HClO (HClO具有漂白作用)
B與NaOH溶液反應(yīng) 2NaOH+Cl2 NaCl+NaClO+H2O(氯氣的尾氣進行處理)
?。?)氯氣與溴化物、碘化物的反應(yīng)
實驗內(nèi)容 操作方法 實驗現(xiàn)象 化學方程式
1.氯置換溴 2KBr+Cl2 Br2+2KCl
2.氯置換碘 2KI+Cl2 I2+2KCl
3.溴置換碘 2KI+Br2 I2+2KBr
三 氧化還原反應(yīng)
1.有關(guān)概念
氧化還原反應(yīng):有電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng).
氧化劑:所含元素的化合價降低的物質(zhì),氧化劑在反應(yīng)中得到電子,氧化劑被還原.
第二單元鈉、鎂及其化合物
思維過程
一 鈉的性質(zhì)
1.物理性質(zhì):2.化學性質(zhì):
(1)鈉與非金屬反應(yīng)
I.在常溫下:4Na+O2 2Na2O,
點燃:2Na+O2 Na2O2 (黃色火焰)
?、颍cCl2反應(yīng):2Na十Cl2 2NaCl(黃色火焰)
?。?)鈉與水反應(yīng):2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
實驗現(xiàn)象:鈉放入水中后,浮在水面上,立即與水劇烈反應(yīng),同時鈉熔化成閃亮的銀白色小球,發(fā)出咝咝的響聲,并迅速四處游動,最后逐漸消失,在反應(yīng)后的溶液中滴入酚酞試液,溶液變成紅色.可概括為如下五個字:浮、熔、響、游、紅.
說明:①鈉與水反應(yīng)是一個離子反應(yīng):2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑
?、阝c與酸反應(yīng)更劇烈(先酸后水)
?。?)鈉與熔化狀態(tài)下的鹽反應(yīng)換出金屬單質(zhì):TiCl4+4Na Ti+4NaCl
注意:①鈉與鹽溶液反應(yīng)不能置換出金屬單質(zhì),還原產(chǎn)物是H2.(先與水反應(yīng))
3.鈉的用途
二 碳酸鈉的性質(zhì)
碳酸鈉俗名蘇打、純堿,白色粉末,易溶于水.
化學性質(zhì):
1.與酸反應(yīng):CO +2H+ CO2↑+H2O (可以檢驗碳酸根離子的存在)
方法是:向溶液中加入酸,再將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中,若渾濁
〔Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O〕,則說明該溶液中含有CO 離子.
2.與某些鹽或堿反應(yīng)
BaCl2溶液:BaCl2+Na2CO3 BaCO3↓+2NaCl
石灰水:Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaOH
3.與CO2反應(yīng)
Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3 (小蘇打)
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
三、離子反應(yīng)
1.離子反應(yīng):有離子參加的反應(yīng).
?。?)電解質(zhì): 非電解質(zhì): 強電解質(zhì): 弱電解質(zhì):(2)離子反應(yīng)發(fā)生的條件
?、購?fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件,即有難溶性物質(zhì)或難電離的物質(zhì)或易揮發(fā)性物質(zhì)生成
?、谟须x子參加的氧化還原反應(yīng)
2.離子反應(yīng)方程式
?。?)定義:用實際參加反應(yīng)的離子的符號來表示離子反應(yīng)的式子.
?。?)表示意義:一是表示化學反應(yīng)的本質(zhì);二是表示同一類型的離子反應(yīng).
(3)離子方程式的書寫:
?、賹懀簩懗雠淦降幕瘜W方程式.
②拆:把易溶于水,易電離的物質(zhì)的分子式拆寫成離子形式.
?、蹌h:刪去在反應(yīng)前后,未發(fā)生反應(yīng)的(未發(fā)生變化的)離子.
④查:檢查寫出的離子反應(yīng)是否符合質(zhì)量守恒和電荷守恒.
說明:關(guān)鍵是第二步,拆:強酸、強堿、可溶性鹽
不拆:單質(zhì)、氣體、氧化物、沉淀、弱電解質(zhì)
Ca(OH)2澄清溶液拆
四 海水中鎂的提取及鎂的性質(zhì)
1.從海水中提取鎂的流程
海水 Mg(OH)2 MgCl2 Mg
有關(guān)反應(yīng)的化學方程式:
MgCl2+Ca(OH)2 Mg(OH)2↓+CaCl2
Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O
MgCl2•6H2O MgCl2+6H2O↑
MgCl2 Mg+Cl2↑
2.鎂的化學性質(zhì)
?。?)與活潑的非金屬反應(yīng)Mg+Cl2 MgCl2 2Mg+O2 2MgO
?。?)與酸反應(yīng)Mg+2HCl MgCl2+H2↑
(3)與CO2反應(yīng)2Mg+CO2 2MgO+C
規(guī)律:離子在溶液中能否大量共存問題
離子在溶液中能否大量共存的關(guān)鍵就是看離子間是否符合離子反應(yīng)發(fā)生的條件,若反應(yīng)則不能大量共存.
1.看離子間能否發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)
?。?)離子間能否生成難溶物.需熟練記住常見物質(zhì)的溶解性表.如BaSO4是難溶于水的,則Ba2++SOBaSO4↓,故Ba2+與SO 在溶液中不能大量共存,與能形成微溶物的離子也不能大量共存.
?。?)離子間能否反應(yīng)生成揮發(fā)性的物質(zhì)(氣體).H+分別與HCO 、CO 、SO 等在水溶液中因生成氣體而不能大量共存,2H++COCO2↑+H2O,2H++SOSO2↑+H2O.
?。?)離子間能否反應(yīng)生成難電離的物質(zhì)(弱酸、弱堿或水等).如H++ClO- HClO,OH-+NHNH3•H2O,H++OH- H2O,所以H+與ClO-、H+與OH-、OH-與NH 在溶液中不能大量共存.
2.看離子間能否發(fā)生氧化還原反應(yīng)而大量共存
規(guī)律:離子方程式的書寫原則
1.強酸、強堿和易溶性的鹽改寫成離子形式,難溶物、難電離的物質(zhì)(如弱酸、弱堿和水等)、易揮發(fā)性的物質(zhì)、單質(zhì)、氧化物、非電解質(zhì)等均不能寫成離子形式,要寫化學式.
2.微溶物是生成物時,一律視為沉淀,寫化學式,標↓符號;如是反應(yīng)物,若是澄清溶液就寫離子,若是懸濁液就寫化學式.
3.多元弱酸的酸式根離子不能拆開,如HCO 不能拆成H+和CO .
4.強電解質(zhì)參加的離子反應(yīng),如果反應(yīng)時沒有達到電離條件,即沒有電離,則也不能改寫成離子方程式.如實驗室用高錳酸鉀加熱分解制氧氣就不能寫.
規(guī)律:離子方程式書寫正誤判斷
判斷正誤的一般規(guī)律與方法思路是:
1.看是否符合客觀事實.如Fe跟H2SO4反應(yīng)寫成2Fe+6H+ 2Fe3++3H2↑是錯誤的.
2.看是否漏掉離子.如H2SO4與Ba(OH)2溶液反應(yīng),寫成Ba2++SOBaSO4↓或H++OH- H2O都是錯誤的.
3.看是否可拆成離子.如CaCO3與稀HCI反應(yīng)寫成2H++CO =CO2↑+H2O錯誤的.
4.是否遵循質(zhì)量守恒和電荷守恒.如Cu+Ag+ Cu2++Ag,
Na+H2O Na++OH-+H2↑都是錯誤的.
專題三從礦物到基礎(chǔ)材料
第一單元 從鋁土礦到鋁合金
一、從鋁土礦中提取鋁
溶Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O
酸化:NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3↓+NaHCO3
灼燒:2Al(OH)3 Al2O3+3H2O
電2Al2O3 4Al+3O2↑
二、氧化鋁(Al2O3)
氧化鋁是白色的難熔物質(zhì),較好的耐火材料.
典型的兩性氧化物:Al2O3+6H+ 2Al3++3H2O;
Al2O3+2OH- 2AlO +H2O
電解制備鋁單質(zhì):2Al2O3 4Al+3O2↑(思考冰晶石的作用)
三、氫氧化鋁〔Al(OH)3〕
1.氫氧化鋁〔Al(OH)3〕制備
?。?)鋁鹽與氨水的反應(yīng):Al3++3NH3•H2O Al(OH)3↓+3NH (不可用強堿)
(2)偏鋁酸鹽與碳酸反應(yīng):AlO +CO2+2H2O Al(OH)3↓+HCO (不可用強酸).
2.氫氧化鋁〔Al(OH)3〕的性質(zhì)
白色的絮狀沉淀(溶液中)具有很強的吸附能力,是很好的凈水劑〔KAl(SO4)2•12H2O〕
典型的兩性氫氧化物:①Al(OH)3+3H+ Al3++3H2O
?、贏l(OH)3+OH- AlO +2H2O
A1OAl(OH)3 Al3+
受熱分2Al(OH)3 Al2O3+3H2O
四、鋁單質(zhì)的性質(zhì)
1.活潑金屬單質(zhì)的通性
?。?)與非金屬單質(zhì)(氧氣、氯氣、硫等)的反應(yīng):
4Al+3O2 2Al2O3;2Al+3Cl2 2AlCl3;2Al+3S Al2S3
?。?)與水的反應(yīng)(高溫條件且反應(yīng)緩慢):2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2↑
(3)與酸的反應(yīng):2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑
?。?)與鹽溶液的反應(yīng):2Al+3CuSO4 Al2(SO4)3+3Cu
2.特性
?。?)與強堿溶液的反應(yīng):2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑
?。?)常溫下遇濃硫酸、濃硝酸鈍化
(3)鋁熱反應(yīng):2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3;2Al+Cr2O3 2Cr+Al2O3
第二單元鐵、銅的獲取及應(yīng)用
一、鐵的冶煉
基本原理:高溫下,用還原劑從鐵礦石中把鐵還原出來.
原料:鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣等.
設(shè)備:煉鐵高爐
主要化學反應(yīng):C+O2 CO2;C+CO2 2CO;Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
造渣反應(yīng):CaCO3 CaO+CO2↑;CaO+SiO2 CaSiO3
二、化學性質(zhì)
?。?)與非金屬反應(yīng)
Fe+I2 FeI2 Fe+S FeS 3Fe+2O2 Fe3O4 2Fe+3Cl2 2FeCl3
?。?)與水反應(yīng)
3Fe+4H2O Fe3O4+H2
?。?)與非氧化性的酸反應(yīng)Fe+2H+(指稀硫酸、鹽酸) Fe2++H2↑
與氧化性的酸反應(yīng)2Fe+6H2SO4(濃) Fe2(SO4)3+6H2O+3SO2↑
Fe+4HNO3(?。?Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
鐵在冷的濃H2SO4、濃HNO3中鈍化.
(4)與鹽溶液的反應(yīng)
Fe+Cu2+ Cu+Fe2+ ;2Fe3++Fe 3Fe2+
三、Fe2+、Fe3+的檢驗
?。?)Fe3+的特征顏色反應(yīng):
加入KSCN溶液,變成血紅色溶液Fe3++SCN- 〔Fe(SCN)〕2+(血紅色)
?。?)Fe2+的特征顏色反應(yīng)
加入KSCN溶液,無血紅色出現(xiàn),再加氯水,溶液即出現(xiàn)血紅色.
上述兩種現(xiàn)象常作為判斷Fe2+存在的依據(jù).
第三單元含硅物質(zhì)及信息材料
一、二氧化硅的性質(zhì)
(1)物理性質(zhì):熔點高,硬度大,不溶于水的固體.
?。?)化學性質(zhì):
①具有弱氧化性:SiO2+2C Si+2CO↑
?、诰哂兴嵝匝趸锏耐ㄐ裕海ü杷狒?br/> CaO+SiO2 CaSiO3(煉鐵中除爐渣)
SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O(盛放堿性溶液的試劑瓶不能用玻璃塞,常用橡皮塞)
?、厶匦裕篠iO2+4HF SiF4↑+2H2O(腐蝕玻璃)
?、苤圃觳AУ膬蓚€反應(yīng):Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
二硅酸鹽:常見的有Na2SiO3,其水溶液俗稱水玻璃.
Na2SiO3+2HCl 2NaCl+H2SiO3↓(白色)
Na2SiO3+CO2+H2O Na2CO3+H2SiO3↓(H2SiO3的酸性比H2CO3弱)
三、工業(yè)制硅
粗硅的制備:SiO2+2C Si+2CO↑
精煉制高純硅:Si+2Cl2 SiCl4 SiCl4+2H2 Si+4HCl
專題四硫、氮和可持續(xù)發(fā)展
第一單元 含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用
一 關(guān)于二氧化硫的性質(zhì)的比較和聯(lián)想
1.二氧化硫 SO2+Cl2+2H2O 2HCl+H2SO4
品紅試液 褪色
不能用澄清石灰水區(qū)別CO2和SO2.
?。?)SO2能漂白品紅等一些有色有機物質(zhì).
常見可被SO2漂白的物質(zhì)有:品紅溶液、紙漿、毛、絲、草編制品和有色花等.
?。?)SO2的主要用途:漂白劑、防腐劑、制硫酸等.
SO2主要危害是:形成硫酸型酸雨(pH<5.6)
二 硫酸的性質(zhì)和硫酸根離子的檢驗
1濃硫酸三大特性:
脫水性
吸水性
強氧化性
(1)吸水性和脫水性的異同:(2)濃硫酸氧化性和稀硫酸氧化性的比較:
濃硫酸 稀硫酸
起氧化作用的元素 分子中的+6價S 電離出來的H+
還原產(chǎn)物 一般是SO2 H2
與Cu反應(yīng) 加熱時能氧化Cu 不反應(yīng)
與Fe、Al反應(yīng) 常溫下將Fe、Al鈍化
加熱時能繼續(xù)氧化 均發(fā)生置換反應(yīng)
與非金屬單質(zhì)、H2S、HBr、HI等物
質(zhì)反應(yīng) 加熱時能氧化非金屬
單質(zhì),常溫時能氧化
H2S、HBr、HI 均不反應(yīng)
氧化性的強弱情況 氧化性強 氧化性弱
Cu+
2.關(guān)于硫酸根離子的檢驗
先加入過量的稀鹽酸(排除CO 、SO 、Ag+等離子的干擾),再加入BaCl2溶液,看是否有白色沉淀產(chǎn)生,若有則含SO ,否則沒有SO .
第二單元 生產(chǎn)生活中的含氮化合物
思維過程
一、氮氧化物和環(huán)境污染
1、重要氮氧化物及其性質(zhì)
NO:無色無味的氣體,微溶于水,有毒,在空氣中易被氧化.
NO2:紅棕色的氣體,有刺激性氣味,有毒,易與水反應(yīng)生成硝酸.
2、雷雨發(fā)莊稼:N2+O2 2NO2NO+O2 2NO2 3NO2+H2O 2HNO3+NO
二、氨 銨鹽
?。ㄒ唬┌?br/> 1.氨的物理性質(zhì)
氨是無色,有刺激性氣味的氣體,密度比空氣的小,易液化,液氨常做制冷劑.
極易溶于水1:700
2.氨的化學性質(zhì)
?、侔睔馀c水反應(yīng)
氨的水溶液叫氨水.NH3+H2O NH3•H2O
NH3•H2O NH +OH-(氨水顯堿性,使酚酞變紅色)
?、诎迸c酸的反應(yīng)
NH3+HCl NH4Cl〔白煙〕氨與揮發(fā)性酸
?、郯迸c氧氣的反應(yīng)
4NH3+5O2 4NO+6H2O 工業(yè)制硝酸的基礎(chǔ).
3.氨的實驗室制法
2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
在實驗室有時也用加熱濃氨水的方法制氨氣.
4.氨的工業(yè)制法
N2+3H2 2NH3
?。ǘ╀@鹽
?。?)銨鹽的物理性質(zhì):銨鹽都是晶體,并且都能溶于水.
?。?)銨鹽的化學性質(zhì)
?、黉@鹽受熱分解
NH4Cl NH3↑+HCl ↑ 冷卻后 NH3+HClNH4Cl
?、阡@鹽與堿的反應(yīng)產(chǎn)生氨氣(銨鹽共性)
常用此性質(zhì)檢驗銨鹽的存在,即取樣品加氫氧化鈉,產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色,說明樣品含銨鹽.
NH4Cl+NaOH NaCl+NH3↑+H2O
三、硝酸
1.硝酸的“三大性質(zhì)”
?。?)酸性:硝酸具有酸的通性.
(2)不穩(wěn)定性:硝酸見光或受熱易分解(硝酸越濃,越容易分解).
?。?)氧化性:硝酸具有強的氧化性,是因為硝酸分子里氮呈+5價.
2.化學性質(zhì)
A.與金屬反應(yīng):硝酸幾乎能與所有的金屬(除金、鉑外)發(fā)生氧化還原反應(yīng).
3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(濃) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
強調(diào):濃硝酸一般被還原為NO2,稀硝酸一般被還原為NO.
鐵、鋁遇濃硝酸鈍化
B.與非金屬反應(yīng):能與許多非金屬及某些有機物發(fā)生氧化還原反應(yīng),如:C,S,P等.
C+4HNO3(濃)CO2+4NO2↑+2H2O
3.硝酸的工業(yè)制法
N2+3H2 2NH3
4NH3+5O2 4NO+6H2O
2NO+O2 2NO2
3NO2+H2O 2HNO3+NO
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