专题一 物质的分类、结构、反应及实验基本操作
一、物质的分类及转化 溶液
混合物 胶体
浊液 有机化合物 物质 化合物
纯净物 无机化合物 非金属 单质
金属
二、化学反应的类型
1.四种基本反应类型 :化合反应;分解反应;置换反应;复分解反应。 2.四种基本反应类型与氧化还原反应的关系:
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,化合反应、分解反应可能是氧化还原反应。 3.氧化还原反应
本质:电子的转移(得失或者偏移)。特征:化合价的改变(判断氧化还原反应的依据)。 概念:升(化合价)---失(电子)---氧(氧化反应)------还(还原剂)。
降(化合价)---得(电子)---还(氧化反应)------氧(还原剂)。 表示方法:
单线桥: 双线桥:
2e- 失去2xe-
-1 0 -1 0 0 -1 2 KBr + Cl2====Br2+2KCl 2 KBr + Cl2 ==== Br2+2KCl
得到2xe- 三、物质的量
1.定义:表示一定数目微粒的集合体。符号:n;单位:mol(摩尔)。
1223
2.1mol的基准: 0.012kgC中所含有的碳原子数,有叫阿伏加德罗常数。用NA表示,约为6.02x10。
[来源:学科网ZXXK][来源:Zxxk.Com][来源:学_科_网Z_X_X_K]3.微粒与物质的量的关系:n=
N。NA[来源:Z§xx§k.Com]
4.摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量。用M表示;单位:g/mol;以g/mol为单位时数值上等于该物质的式量(相对分子或相对原子质量)。 5.质量与物质的量的关系: n=
m。 MV。标准状况下 ,1mol任何气体的体积都约为22.4L。 Vm6.体积与物质的量的关系:公式:n=
7.阿伏加德罗定律:同温同压下, 相同体积的任何气体都含有相同的分子数。
8.物质的量浓度:单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。符号C(B) 单位:mol/L。 9.物质的量浓度与物质的量的关系:公式:C(B)?n(B)。
V(aq)10.物质的量浓度的配制,配制前要检查容量瓶是否漏水。步骤:①计算 m=c×v×M ②称量 ③溶解 ④转移(洗涤2---3次 洗涤液转入容量瓶) ⑤定容 ⑥摇匀 ⑦装瓶贴签。 四、分散系
溶 液 胶体 浊液 -9-9 -7-7
1.分散质大小(nm): <10 10~10 >10 2.胶体的性质:丁达儿现象(光亮的通路 );用于:区分溶液与胶体。
3.电解质:在水溶液中或者熔化状态下能导电的化合物。如:HCl、H2SO4、NaOH、KOH、NaCl、KNO3等 4.非电解质:在水溶液中和熔化状态下不能导电的化合物。如:蔗糖、酒精、SO2、CO2、NH3等 强酸:HCl、H2SO4、HNO3等
5.强电解质:在水溶液中能全部电离的电解质 强碱:NaOH、KOH、Ca(OH)2 、Ba(OH)2等 大多数的盐
弱酸:H2CO3、CH3COOH等 弱电解质:在水溶液中能部分电离的电解质 弱碱:Cu(OH)2等 水 五、物质的分离与提纯
1.过滤:适用于分离一种组分可溶,另一种不溶的固态混合物。如:粗盐的提纯。 2.蒸发结晶:适用于混合物中各组分物质在溶剂中溶解性的差异不同。
3.蒸馏法:适用于分离各组分互溶,但沸点不同的液态混合物。如:酒精与水的分离。主要仪器: 蒸馏烧瓶、冷凝器。
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4.分液:适用于分离互不相容的两种液体。
5.萃取:适用于溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同。如:用CCl4萃取溴和水的混合物。分层:上层无色,下层橙红色。注:不用酒精萃取。 六、离子的检验
焰色反应:钠焰色:黄色;钾的焰色:紫色 (透过蓝色钴玻璃)。 Cl-检验 :加硝酸银产生的白色沉淀不溶解于稀硝酸。 2-SO4检验: 加Ba(NO3)2产生的白色沉淀不溶解于稀硝酸。 +
NH4检验:加入NaOH加热产生气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 3+
Fe检验:加入KSCN 溶液出现红色 Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3。 3+
Al检验:加入NaOH先出现白色沉淀后沉淀消失。 七、原子结构
质子数Z 原子核 A
1.原子 ZX 中子数N =A-Z
核外电子 Z
2.质量数=质子数+中子数
3.核电荷数==质子数==原子核外电子数原子序数。
123
4.同位素:有相同质子数不同中子数的不同原子互称。如:1H、1H、1H 八、离子反应 1.发生的条件:(1)生成难溶物 (2)生成挥发性的物质(3)生成难电离物质 2.书写步骤:(1)写(写出正确的化学反应方程式);(2)改(易溶易电离物质改成离子形式,难溶难电离的物质,气体、单质、氧化物保留化学式);(3)删(删去方程式两边相同的离子);(4)查(检查电荷守衡,原子个数守恒)。
专题二 氯、钠
一、氯气
1.物理性质:氯气是黄绿色、有刺激性气味、能溶于水、密度比空气大、易液化的有毒气体。 2.化学性质:氯气具有强氧化性
(1)能跟金属(如Na、Fe、等):2Na + Cl2(2)和非金属(如H2)反应:H2 + Cl2
2NaCl 2Fe+3Cl2
2FeCL3
2HCl(燃烧的火焰是苍白色,瓶口有白雾产生)。
[来源:Zxxk.Com](3)和水的反应:Cl2 + H2O==HCl+HClO(次氯酸)。次氯酸的性质:(弱酸性、不稳定性、强氧化性)氯水易见光分解方程式2HClO==2HCl+O2↑,
+---新制氯水含:H2O、 Cl2、 HClO、 H、 Cl、 ClO、 OH ;久置氯水主要成分为:盐酸(HCl)。
(4)与碱的反应:2NaOH+Cl2==NaCl+NaClO+H2O(用于尾气处理及制漂白液)。
漂白粉制取原理的反应方程式是:2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。漂白粉的成分是: CaCl2、Ca(ClO)2;有效成分是:Ca(ClO)2。漂白粉的漂白原理是:Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO。 3.氯气的实验室制法
反应原理:MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+2H2O;发生装置:圆底烧瓶、分液漏斗等;除杂:
用饱和食盐水吸收HCl气体;用浓H2SO4吸收水;收集:向上排空气法收集(或排饱和食盐水法);检验: 使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝;尾气处理:用氢氧化钠溶液吸收尾气。
4.溴、碘的提取:(1)2KI + C12 ==2KCl + I2;(2)2KI + Br2 = 2KBr+I2;(3)2KBr + Cl2 ==2KCl+Br2 二、钠
1.钠的物理性质:银白色、有金属光泽的固体,热、电的良好导体,质软、密度比水小、熔点低。
2.钠的化学性质 ⑴钠与水反应:现象及解释:①浮(说明钠的密度比水的密度小);②熔(说明钠的熔点低;该反应为放热反应);③游(说明有气体产生);④响(说明反应剧烈);⑤红(溶液中滴入酚酞显红色;说明生成的溶液显碱性)。化学方程式为: 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;离
+-子方程式为:2Na+2H2O=2Na +2OH+H2↑。 ⑵与氧气反应:4Na+O2==2Na2O;2Na+O2
Na2O2。
3.钠的用途:①制取纳的重要化合物;②作为中子反应堆的热交换剂;③冶炼钛、铌、锆、钒等金属;④钠光源。
三、碳酸钠与碳酸氢钠的比较 名称 化学式 俗名 颜色、状态 溶解性 热稳定性 与盐酸反应 与NaOH反应 相互转化 碳酸钠 Na2CO3 纯碱 苏打 白色固体 易溶于水 较稳定,受热难分解 Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑ ——— 碳酸氢钠 NaHCO3 小苏打 白色晶体 易溶于水,溶解度比碳酸钠小 2NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2↑ 比Na2CO3剧烈NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑ NaHCO3+NaOH== Na2CO3+H2O 除杂:Na2CO3固体(NaHCO3)【充分加热】;Na2CO3溶液(NaHCO3)【NaOH溶液】。
鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种固体的方法:加热出现气体是碳酸氢钠;加酸先出现气体的是碳酸氢钠,开始没气体后出现气体的是碳酸钠。
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专题三 铝、铁、硅
一、铝及其化合物
铝是地壳中含量最多的金属元素,主要是以化合态存在,铝土矿主要成分是:Al2O3。 1.铝的性质
(1)物理性质:银白色金属固体,密度2.70g/cm3较强的韧性、有良好的延展性、导热、导电性。 (2)化学性质:铝是比较活泼的金属,具有较强的还原性。 ①与氧气反应
常温下与空气中的氧气反应生成坚固的氧化膜,所以铝有良好的抗腐蚀能力:4Al+3O2====2Al2O3。 ②与非氧化性酸反应
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑;2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑ 常温下铝与浓硫酸、浓硝酸钝化。 ③与强碱反应
2Al + 2 NaOH + 2H2O===2NaAlO2+3H2↑(唯一的一个)
④铝热反应:2Al+ Fe2O3 2Fe + Al2O3 焊接铁轨,制难熔金属。
2.Al2O3 (两性氧化物)
+3+
与硫酸反:Al2O3+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2O;离子反应方程式:Al2O3+6H==2 Al+3H2O
--与氢氧化钠反应:Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O;离子反应方程式:Al2O3+2OH==2AlO2+H2O 3.Al(OH)3 (两性氢氧化物)
+3+
与盐酸反应:Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O;离子反应方程式: Al(OH)3 +3H==Al+3H2O
--与氢氧化钠反应:Al(OH)3 +NaOH==NaAlO2+2H2O;离子反应方程式: Al(OH)3 +OH==AlO2+2H2O 受热分解 2 Al(OH)3 Al2O3+3H2O
Al(OH)3实验室制取:常用铝盐与足量氨水反应
化学反应方程式:AlCl3+ 3(NH3·H2O)== Al(OH)3↓ +3NH4Cl
3++
离子反应方程式:Al+ 3(NH3·H2O)== Al(OH)3↓+3NH4
3++
4.明矾:十二水合硫酸铝钾[KAl(SO4)2·12H2O] 易溶于水,溶于水后显酸性,是因为:Al+3H2O==Al(OH)3+3H,因此明矾常用作净水剂,是因为铝离子水解生成氢氧化铝、而氢氧化铝具有吸附性,吸附水中的悬浮物而使其下沉。
5.转化关系 HCl AlCl3 Al(OH)3 Al2O3 电解 Al NaOH 氨水
NaOH NaAlO2
二、铁及其化合物 1.铁的物理性质:
有金属光泽的银白色金属,有良好的导电、导热、延展性, 能被磁铁吸引。 2.铁的化学性质 ①与氧气反应:3Fe+2O2
Fe3O4 ②与非金属反应:2Fe+3Cl2
2FeCl3;Fe+S FeS
③与水反应:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2↑ ④与酸反应:Fe+H2SO4== FeSO4+ H2↑ ⑤与盐反应:Fe+CuSO4==FeSO4+Cu 3.氧化铁:与酸反应:Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O
3+
4.Fe的检验:与KSCN反应出现血红色溶液。
3+2+
5.Fe和Fe之间的相互转化 2+3+ 3+2+Fe FeFe Fe 氧化剂 还原剂
2FeCl2+Cl2==2FeCl3 2FeCl3 +Fe==3FeCl2;Cu+2FeCl3==CuCl2+2FeCl2 6.氢氧化铁:制备: FeCl3 (黄色)+3NaOH==Fe(OH)3↓(红褐色)+3NaCl 与酸反应:Fe(OH)3+3HCl==3FeCl3+3H2O
[来源:学。科。网]受热分解:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
7.氢氧化亚铁:制备: FeCl2(浅绿色) +2NaOH==Fe(OH)2↓(白色)+2NaCl 与酸反应: Fe(OH)2+2HCl==2FeCl2+3H2O
在空气中氧化:4Fe(OH)2+ O2+2H2O ==4Fe(OH)3
8.钢铁的腐蚀: 钢铁与周围物质接触发生反应而被侵蚀损耗。
电化学腐蚀: 不纯金属接触电解质溶液产生微电流而发生氧化还原反应。 1.表面覆盖保护层 9.铁及其物质的转化关系 HCl FeCl2
Fe Fe Cl2 金属防腐的方法 2.改变内部结构
Cl2 FeCl3
3.电化学保护法 三、硅及其化合物
1.硅的物理性质:晶体硅呈现灰黑色,有金属光泽,硬而脆的固体。
单质硅的提取:SiO2+2C==2CO↑+Si(粗硅) Si+2Cl2==SiCl4 SiCl4+2H2===Si+4HCl 2.SiO2
化学性质:不活泼,耐高温、耐腐蚀。
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①与水、酸(除HF)不反应,能与HF反应:SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O 玻璃瓶不能装HF(酸)。 ②与碱性氧化物反应:SiO2+CaO==CaSiO3
③与碱反应:SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O;实验室装NaOH的试剂瓶用橡皮塞。 硅元素在自然界以SiO2及硅酸盐的形式存在,晶体硅是良好的半导体材料。
专题四 硫、氮
一、二氧化硫的性质与作用
1.物理性质:无色有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大。 2.化学性质
(1)与水反应 SO2+H2O==H2SO3 (可逆反应);H2SO3的不稳定性,易被空气中的O2氧化:2H2SO3 +O2==2H2SO4 (2)还原性 2SO2+O2 2SO3
(3)漂白性:SO2 能使品红溶液褪色。原理:与有色物质结合生成无色物质,该物质不稳定(暂时性漂白) ;氯水永久性漂白。原理:HClO 具有强氧化性
3.酸雨:PH〈5.6,正常性雨水PH值大约为6 ,水中溶解有CO2。 硫酸型酸雨的形成原因:SO2 来源:(主要)化石燃料及其产品的燃烧。(次要)含硫金属矿物的冶炼、硫酸厂产生的废气。 防治:开发新能源,对含硫燃料进行脱硫处理,提高环境保护的意识。
常见的环境保护问题:酸雨:SO2;温室效应:CO2;光化学烟雾:NO2;臭氧层空洞:氯氟烃;白色垃圾:塑料垃圾;假酒:CH3OH;室内污染:甲醛;赤潮:含磷洗衣粉;有毒:CO 与NO 与血红蛋白结合;电池:重金属离子污染。
二、硫酸的制备与性质 1.接触法制硫酸 原理:(1)硫磺与氧气反应生成SO2:S+O2==SO2
(2)SO2与氧气反应生成SO3:2SO2+O2 2SO3 (3)SO3转化为H2SO4:SO3+H2O==H2SO4 2.硫酸的性质
浓硫酸的特性:(1)吸水性:作干燥剂,不能干燥碱性气体NH3;
(2)脱水性:蔗糖的炭化;浓硫酸滴到皮肤上处理:先用抹布抹去,再用大量的水冲洗; (3)浓硫酸的强氧化性: 与铜反应:2H2SO4(浓)+Cu与碳反应:C+2H2SO4(浓)常温下,浓硫酸使铁铝钝化。 S SO2 SO3 H2SO4 O2 O2 O2 H2O NaOH BaCl2 BaSO4 [来源:学。科。网]CuSO4+SO2↑+2H2O ,被还原的硫酸占反应硫酸的1/2; SO2↑+ CO2↑+2H2O。
Na2SO4 H2SO3
三、氮氧化合物的产生及转化1.N2电子式:
,N2含有三键,所以比较稳定。
2.氨气的性质(唯一显碱性的气体) (1)与水反应
氨溶于水时,大部分氨分子和水形成一水合氨(NH3·H2O),NH3·H2O不稳定,受热分解为氨气和水 NH3+H2O
NH3·H2O
NH4+OH
+
-
NH3·H2O
+
NH3↑+H2O
-+
氨水中有 分子:NH3、H2O、NH3·H2O 离子:NH4、OH、少量H。 氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
(2)氨可以与酸(硫酸,硝酸,盐酸)反应生成盐
++
2NH3+H2SO4==(NH4)2SO4;NH3+HNO3==NH4NO3(白烟);NH3+HCl==NH4Cl(白烟); 离子方程式:NH3+H==NH4。 3.铵盐:铵盐易溶解于水。 (1)受热易分解 NH4Cl
NH3↑+HCl↑ NH4HCO3
+
NH3↑+H2O+CO2↑
NaCl+NH3↑+H2O
(2)铵盐与碱反应放出氨气(用于实验室制氨气及NH4的检验):NH4Cl+NaOH ★NH4检验:加入NaOH加热产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 4.硝酸的制备与性质(工业制取):
+
(1)氨在催化剂的作用下与氧气发生反应,生成NO:4NH3 + 5O2 4NO+6H2O (2)NO与氧气反应生成NO2:2NO+O2=== 2NO2
(3)用水吸收NO2生成HNO3:3NO2 +H2O==2HNO3+NO
性质:Cu+4HNO3(浓)=== Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
C+4HNO3(浓)=== CO2↑+2NO2↑+2H2O
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NH3 NH4NO3 N2 NO NO2 HNO3
专题五 原子结构与周期表
一、核外电子排布
1.元素:含有相同质子数的同一类原子的总称。 核素:含有一定数目质子和中子的原子。 同位素:含有同质子数,不同中子数的同一种元素的不同原子之间的互称。 质量数:质子数与中子数之和。 2.核外电子排布规律:
① 最外电子层最多只能容纳8个电子(氢原子是1个,氦原子是2个);②次外电子层最多只能容纳18个电子;③ 倒数第三电子层最多只能容
2
纳32个电子;④ 每个电子层最多只能容纳2n个电子。另外,电子总是先排布在能量最低的电子层里。 3.1~18号元素的原子结构示意图:略。
4.元素周期律:元素的性质随着原子核电荷数的递增而呈现周期性变化的规律。 元素周期律是元素核外电子排布随元素核电荷数的递增的必然结果。 (1)随着原子核电荷数的递增原子的最外层电子排布呈现周期性变化。 除1、2号元素外,最外层电子层上的电子重复出现1递增到8的变化。 (2)随着原子核电荷数的递增原子半径呈现周期性变化。
同周期元素,从左到右,原子半径减小,如:Na Mg Al Si P S Cl;C N O F 同主族元素,从上到下,原子半径增大。
(3)随着原子核电荷数的递增元素的主要化合价呈现周期性变化。 同周期最高正化合价从左到右逐渐增加,最低负价的绝对值逐渐减小
元素的最高正化合价==原子的最外层电子数;最高正化合价与负化合价的绝对值之和=8。 (4)随着原子核电荷数的递增元素的金属性和非金属性呈现周期性变化 同周期,从左到右,元素的金属性逐渐减弱,元素的非金属性逐渐增强
Na Mg Al Si P S Cl 金属性:Na>Mg>Al
金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 非金属性:Cl>S>P>Si,
(5)①元素的金属性越强,最高价氧化物对应的水化物(氢氧化物)的碱性越强,反之也如此。 如:金属性:Na>Mg>Al,氢氧化物碱性强弱为:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3。
②元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)的酸性越强,反之也如此。
如:非金属性:Si
5.元素周期表 短周期 :1、2、3 周期 长周期:4、5、6 (1)结构 不完全周期:7 主族:ⅠA~ⅦA
族 副族:ⅠB~ⅦB
第Ⅷ族 8、9、10;0族:惰性气体 (2)周期序数=电子层数;主族序数=原子最外层电子数
(3)每一周期从左向右,原子半径逐渐减小;主要化合价从:+1~+7(F无正价),金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。 每一主族从上到下右,原子半径逐渐增大;金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。 6.化学键(chemical bond):是指分子或晶体内相邻原子(或离子)间强烈的相互作用。 (1)离子键:阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键。
含有离子键的化合离子化合物:阴、阳离子之间通过静电作用形成的化合物。
形成离子键的条件:活泼金属和活泼非金属通过得失电子形成离子键。 物一定是离子化合(2)共价键:原子之间通过共用电子对而形成的化学键。 共价化合物:通过共用电子对所形成的化合物。 非极性键:相同非金属元素原子的电子配对成键;极性键:不同非金属元素原子的电子配对成键。 ....7.电子式
(1)写出下列物质的电子式:H2 :NaCl:
;MgCl2:
、Cl2: ;NaOH:Na
+
、N2: 。
、HCl:、H2O:、CO2 :、NH3: ;CH4:
;
用电子式表示下列物质的形成过程:
(1)HCl : ;(2)NaCl: 。 8.同素异形体:同素异形体是相同元素构成,不同形态的单质。如:金刚石与石墨;O2与O3等。
同素异形体由于结构不同,彼此间物理性质有差异;但由于是同种元素形成的单质,所以化学性质相似。
[来源:Z|xx|k.Com]
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