第一章 ?氮族元素
一、氮族元素??N(氮)、P(磷)、As(砷)、Sb(銻)、Bi(鉍)
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相似性
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遞變性
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結(jié)構(gòu)
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最外層電子數(shù)都是5個
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原子半徑隨N、P、As、Sb、Bi順序逐漸增大,核對外層電子吸引力減弱
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性質(zhì)
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1.?最高價氧化物的通式為:R2O5
2.?最高價氧化物對應(yīng)水化物通式為:HRO3或H3RO4
3.?氣態(tài)氫化物通式為:RH3
4.?最高化合價+5,最低化合價-3
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1.?單質(zhì)從非金屬過渡到金屬,非金屬性:N>P>As,金屬性:Sb
2.?最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性逐漸減弱
酸性:HNO3>H3PO4>H3AsO4>H3SbO4
3.?與氫氣反應(yīng)越來越困難
4.?氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱
穩(wěn)定性:NH3>PH3>AsH3
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二、氮?dú)猓?/span>N2)
1、分子結(jié)構(gòu) ????電子式: ???????????結(jié)構(gòu)式:N≡N ?(分子里N≡N鍵很牢固,結(jié)構(gòu)很穩(wěn)定)
2、物理性質(zhì):無色無味氣體,難溶于水,密度與空氣接近(所以收集N2不能用排空氣法!)

3、化學(xué)性質(zhì):(通常氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,很難與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),只有在高溫、高壓、放電等條件下,才能使N2中的共價鍵斷裂,從而與一些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng))

N2+3H2??
?2NH3 ???N2+O2=2NO ?3Mg+N2 =Mg3N2??Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
4、氮的固定:將氮?dú)廪D(zhuǎn)化成氮的化合物,如豆科植物的根瘤菌天然固氮
三、氮氧化物(N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5)
N2O—笑氣 ?硝酸酸酐—N2O5????亞硝酸酸酐—N2O3?重要的大氣污染物—NO NO2
NO—無色氣體,不溶于水,有毒(毒性同CO),有較強(qiáng)還原性 ?2NO+O2=2NO2
NO2—紅棕色氣體(顏色同溴蒸氣),有毒,易溶于水,有強(qiáng)氧化性,造成光化學(xué)煙霧的主要因素
3NO2+H2O=2HNO3+NO ????2NO2?
?N2O4(無色) ??302 = 2O3(光化學(xué)煙霧的形成)
鑒別NO2與溴蒸氣的方法:可用水或硝酸銀溶液(具體方法及現(xiàn)象從略)
NO、NO2、O2溶于水的計算:用總方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO3??4NO+3O2+2H2O=4HNO3進(jìn)行計算
四、磷
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白 ???磷
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紅 ???磷
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不同點(diǎn)
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1.分子結(jié)構(gòu)
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化學(xué)式為P4,正四面體結(jié)構(gòu),
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化學(xué)式為P,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不作介紹
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2.顏色狀態(tài)
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白色蠟狀固體
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紅棕色粉末狀固體
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3.毒性
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劇毒
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無毒
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4.溶解性
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不溶于水,可溶于CS2
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不溶于水,不溶于CS2
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5.著火點(diǎn)
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40℃
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240℃
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6.保存方法
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保存在盛水的容器中
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密封保存
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相同點(diǎn)
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1.與O2反應(yīng)
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  點(diǎn)燃都生成P2O5 , 4P + 5O2 ? ?2P2O5
  P2O5?+ H2O ?2HPO3(偏磷酸,有毒)??P2O5?+ 3H2O ?2H3PO4(無毒)
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2.與Cl2反應(yīng)
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 2P + 3Cl2 ? ?2PCl3?????2P + 5Cl2 ? ?2PCl5
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轉(zhuǎn)化
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 白磷 ? ??紅磷
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五、氨氣
1、物理性質(zhì):無色有刺激性氣味的氣體,比空氣輕,易液化(作致冷劑),極易溶于水(1:700)
2、分子結(jié)構(gòu):電子式: ??????結(jié)構(gòu)式: ???????(極性分子,三角錐型,鍵角107°18′)
3、化學(xué)性質(zhì):NH3+H2O
?NH3·H2O
NH4++OH-
(注意噴泉實(shí)驗(yàn)、NH3溶于水后濃度的計算、加熱的成分、氨水與液氨)

NH3+HCl=NH4Cl(白煙,檢驗(yàn)氨氣) 4NH3+5O2 === 4NO+6H2O
4、實(shí)驗(yàn)室制法(重點(diǎn)實(shí)驗(yàn))?2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3↑+CaCl2+2H2O(該反應(yīng)不能改為離子方程式?)
發(fā)生裝置:固+固(加熱)→氣,同制O2 ???收集:向下排空氣法(不能用排水法)
檢驗(yàn):用濕潤的紅色石蕊試紙靠近容器口(試紙變藍(lán))或?qū)⒄河袧恹}酸的玻璃棒接近容器口(產(chǎn)生白煙) ??
干燥:堿石灰(裝在干燥管里)[不能用濃硫酸、無水氯化鈣、P2O5等干燥劑]
注意事項(xiàng):試管口塞一團(tuán)棉花(防止空氣對流,影響氨的純度)或塞一團(tuán)用稀硫酸浸濕的棉花(吸收多余氨氣,防止污染大氣)
氨氣的其他制法:加熱濃氨水,濃氨水與燒堿(或CaO)固體混合等方法

5、銨鹽 ??白色晶體,易溶于水,受熱分解,與堿反應(yīng)放出氨氣(加熱)。
NH4Cl=NH3↑+HCl↑(NH3+HCl=NH4Cl) NH4HCO3=NH3↑+H2O↑+CO2↑(寫出碳酸銨的分解反應(yīng))
NH4+的檢驗(yàn):加入堿液(如NaOH溶液)后共熱,產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)
六、極性分子和非極性分子
1、由同種原子形成的共價鍵是非極性鍵,如H—H、Cl—Cl鍵;有不同種原子形成的共價鍵是極性鍵如H-F,C=O等。
2、極性分子和非極性分子的判斷
??所有的雙原子單質(zhì)都是非極性分子如H2、Cl2、N2 等,所有的雙原子化合物都是極性分子,如HF、HCl等。多原子分子,若分子結(jié)構(gòu)是中心對稱的,則是非極性分子;否則如H2O、NH3等就是極性分子。以下為常見的多原子非極性分子:CO2、CS2、BeCl2(直線型),BF3、BCl3、SO3(正三角型),CH4、CCl4(正四面體)
判斷ABn型分子極性經(jīng)驗(yàn)規(guī)律:若中心原子A的化合價絕對值等于該元素所在主族序數(shù),則該分子為非極性分子,否則為極性分子。
七、硝酸
1、物理性質(zhì):無色易揮發(fā)、低沸點(diǎn),69%的為濃硝酸,98%的為發(fā)煙硝酸。
2、化學(xué)性質(zhì):
(1)強(qiáng)酸性 ?如稀硝酸可使石蕊試液變紅,而濃硝酸可使石蕊試液先變紅后褪色(Why?)
(2)不穩(wěn)定性:見光或加熱易分解,硝酸濃度越大,越不穩(wěn)定。4HNO3?= 4NO2↑+O2↑+2H2O
濃硝酸呈黃色是因?yàn)橄跛岱纸猱a(chǎn)生的NO2溶于硝酸中,所以應(yīng)把它保存在棕色瓶中,并放在陰涼處(注意不能用橡膠塞,因?yàn)橄跛釙g橡膠)。[工業(yè)鹽酸因含有Fe3+而呈黃色]
(3)強(qiáng)氧化性 硝酸越濃,氧化性越強(qiáng),硝酸與金屬反應(yīng)一般不放出氫氣。
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ?Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+NO2↑+2H2O
C+4HNO3(濃)=4NO2↑+CO2↑+2H2O
注意:1、鈍化:冷的濃硝酸和濃硫酸可使Fe、Al發(fā)生鈍化(強(qiáng)氧化性的表現(xiàn))
2、王水:體積比為1:3的濃硝酸和濃鹽酸的混合物,可溶解Au、Pt等不活潑金屬
3、硝酸和銅反應(yīng)時,硝酸既做氧化劑又起酸性作用。制取硝酸銅的最佳途徑是:Cu
→CuO→Cu(NO3)2 (消耗硝酸最少,且不產(chǎn)生污染物)?,而用濃硝酸不僅消耗的硝酸
最多,且產(chǎn)生最多污染氣體;稀硝酸次之。
4、注意分析Cu和HNO3反應(yīng)的分析和計算。
3、實(shí)驗(yàn)室制法: ?NaNO3+H2SO4(濃)=NaHSO4+HNO3↑
八、氧化還原反應(yīng)方程式的配平
1、原則:化合價升降總數(shù)相等 ??2、步驟:劃好價→列變化→求總數(shù)→配系數(shù)→細(xì)檢查
3、有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計算:用電子守恒去做,注意格式
利用電子守恒列式的基本方法:
(1)找出氧化劑和還原劑以及各自的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物;
(2)找準(zhǔn)1個原子(或1個離子)得失電子數(shù)(注意:化學(xué)式中粒子數(shù))
(3)由題中各物質(zhì)的物質(zhì)的量,根據(jù)電子守恒列式:
n(氧化劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值== n(還原劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值
九、有關(guān)化學(xué)方程式的計算
(1)過量計算:先判斷誰過量,再按不足的進(jìn)行計算,有時需要討論。
(2)多步反應(yīng)的計算—關(guān)系法:先通過化學(xué)方程式或元素守恒找到關(guān)系式,再計算。
常見的關(guān)系式:工業(yè)制硫酸:S—H2SO4 (或FeS2—2H2SO4) ?工業(yè)制硝酸:NH3—HNO3
第二章 ?化學(xué)平衡
一、化學(xué)反應(yīng)速率
1.意義:化學(xué)反應(yīng)速率是表示化學(xué)反應(yīng)快慢程度的物理量。
??????????2.表示方法:用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。
單位:mol/(L·min)或mol/(L·S)
??????????3.計算公式:
v=△c/△t, ?v表示反應(yīng)速率,△c表示變化的濃度,△t表示變化的時間,
????????????????????????①是某一段時間內(nèi)的平均速率,而不是指瞬時速率。
②同一反應(yīng),可用不同物質(zhì)表示,數(shù)值可以不同。
4、特點(diǎn) ??????③不能用固體或純液體來表示反應(yīng)速率
????????④同一反應(yīng)中,不同物質(zhì)的速率之比等于相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)(即系數(shù))之比。如化學(xué)反應(yīng) mA(g)+ nB(g)= pC(g)+ qD(g)
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q
注意:比較反應(yīng)速率時,可將不同物質(zhì)表示的速率轉(zhuǎn)換成同一物質(zhì)表示的速率,再比較。
2、影響反應(yīng)速率的因素
(1)內(nèi)因:參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)
(2)外因:同一化學(xué)反應(yīng),外界條件不同,反應(yīng)速率不同。
①濃度對反應(yīng)速率的影響:其它條件一定時,增大反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率增大;減少反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率減少。
注意:純固體(如碳)、純液體(如水)沒有濃度變化,改變它們用量的多少,其v不變。但固體的表面積越大,則v增大。
②壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響:對于有氣體參加的反應(yīng),增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率增大,減少壓強(qiáng),反應(yīng)速率減少。
注意:a.增大壓強(qiáng)實(shí)際上是增加了氣態(tài)物質(zhì)的濃度,因此壓強(qiáng)對v的影響實(shí)質(zhì)上是反應(yīng)物的濃度對v的影響。
b.如果容器的體積固定不變,向體系中加入與反應(yīng)無關(guān)的稀有氣體,雖然體系總壓強(qiáng)增大,但實(shí)際上各反應(yīng)物濃度不變,故v不變。
③溫度對反應(yīng)速率的影響:其他條件不變時,升溫,通常使反應(yīng)速率增大;降溫,使反應(yīng)速
率減小。
注意:一般每升高10℃,v大約增大2~4倍。實(shí)際情況中,大多通過控制溫度來控制v。
④催化劑對反應(yīng)速率的影響:催化劑可以成千上萬地增大反應(yīng)速率。
注意:a.催化劑在反應(yīng)前后本身質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不改變,但物理性質(zhì)如顆粒大小、形狀
可以改變。
b.催化劑具有高效、專一性,但應(yīng)防止催化劑中毒,工業(yè)生產(chǎn)上要對原料氣進(jìn)行凈化處理。
3、用有效碰撞理論解釋外因?qū)Ψ磻?yīng)速率的影響(了解,詳細(xì)見課本)
二、化學(xué)平衡
1.研究對象:可逆反應(yīng)在一定條件下進(jìn)行的程度問題
2.定義:一定條件下的可逆反應(yīng),當(dāng)正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物和生成物的濃度保持不變的狀態(tài)。
3.本質(zhì):v正=v逆≠0
4.標(biāo)志:平衡混合物中各物質(zhì)濃度或百分含量保持不變。
5.特點(diǎn):逆、等、定、動、變、同
重點(diǎn):1、判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的本質(zhì)標(biāo)志是v正=v逆,即同一物質(zhì)的消耗速率等于生
成速率。其他標(biāo)志還包括各組分的濃度、含量保持不變,有顏色的體系顏色不變等。
2、化學(xué)平衡的有關(guān)計算
(1)常用公式:轉(zhuǎn)化率=已轉(zhuǎn)化量(n、C、V、m等)/轉(zhuǎn)化前總量 ×100%
?????產(chǎn)率=實(shí)際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量×100% ?????M=m總/n總(求平均摩爾質(zhì)量)
?????阿伏加德羅定律的重要推論(具體從略)
(2)常用方法:三段分析法(列出初始量、轉(zhuǎn)化量、平衡量)、差量法
2、化學(xué)平衡移動
(1)移動原因:外界條件改變,使V正≠V逆
(2)移動方向:V正﹥V逆,向正反應(yīng)方向移動;V正﹤V逆,向逆反應(yīng)方向移動
(3)移動結(jié)果:反應(yīng)速率、各組分濃度、百分含量發(fā)生一定的變化
(4)影響因素:濃度、壓強(qiáng)、溫度等,其規(guī)律符合平衡移動原理,即勒沙特列原理。
濃度:在其他條件不變時,增大反應(yīng)物濃度或減小生產(chǎn)物濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動;減
小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動。
壓強(qiáng):對于反應(yīng)前后氣體總體積發(fā)生變化的反應(yīng),在其他條件不變時,增大壓強(qiáng),會使平衡
向體積縮小的方向移動;減小壓強(qiáng),會使平衡向體積增大的方向移動。但對于反應(yīng)前
后氣體總體積不改變的反應(yīng),改變壓強(qiáng)平衡不移動。
溫度:在其他條件不變時,升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動;降低溫度,平衡向放熱
反應(yīng)的方向移動。
注意:1、在影響化學(xué)平衡的因素中,只有溫度改變一定可使平衡移動,其他則不一定
??????2、催化劑能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時間,但不能使平衡移動。
(5)勒沙特列原理:對于已達(dá)到平衡的系統(tǒng)(可以是化學(xué)平衡、溶解平衡或電離平衡等),
如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強(qiáng)或溫度),平衡就向能
夠減弱這種改變的方向移動。
(6)化學(xué)平衡圖象問題:一看橫縱坐標(biāo)的意義,二看曲線變化趨勢,三看關(guān)鍵點(diǎn)(起始點(diǎn)、最高點(diǎn)、最低點(diǎn)、拐點(diǎn)等),四看是否需要作輔助線(等溫線、等壓線)。另外,對于相同條件下的同一反應(yīng),溫度越高,壓強(qiáng)越大,達(dá)到平衡所需時間越短。
(7)等效平衡:在一定條件下(定溫、定容或定溫、定壓),對可逆反應(yīng),只是起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同,而達(dá)到平衡時,同種物質(zhì)的百分含量相同,這樣的平衡互稱為等效平衡。等效平衡的三種情況:
a、在定溫定容條件下,對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應(yīng),只改變起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量,如通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)換算成同一邊的物質(zhì)的量與原平衡相同,則兩平衡等效。
b、在定溫定容條件下,對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng),只要反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量的比例與原平衡相同,則兩平衡等效。
c、在定溫定壓條件下,改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量,只要按化學(xué)計量數(shù)換算成同一邊的物質(zhì)的量之比與原平衡相同,則兩平衡等效。
3、合成氨工業(yè)
1、原料:焦炭、水蒸氣、空氣 ??2、主要設(shè)備:合成塔 ???3、適宜條件:500℃,20MPa~50MPa,催化劑(鐵觸媒),不斷補(bǔ)充N2、H2,及時將氨氣液化分離出去,循環(huán)操作
4、本章重要反應(yīng):Fe3++3SCN-?
?Fe(SCN)3???????2H2O2 = 2H2O+O2↑
N2+3H2?
?2NH3(正反應(yīng)放熱) ????2NO2(紅棕色)
N2O4(無色)[正反應(yīng)放熱]
C+H2O(g)?
?CO+H2????CO+H2O(g)?
?CO2+H2
第三章 ?電離平衡
一、強(qiáng)弱電解質(zhì)的判斷
1、電解質(zhì)和非電解質(zhì)均指化合物,單質(zhì)和混合物既不是電解質(zhì)又不是非電解質(zhì)。
2、判斷電解質(zhì)的關(guān)鍵要看該化合物能否自身電離。如NH3、SO2等就不是電解質(zhì)。
3、電解質(zhì)的強(qiáng)弱要看它能否完全電離(在水溶液或熔化時),與其溶解性、導(dǎo)電性無關(guān)。
4、離子化合物都是強(qiáng)電解質(zhì)如NaCl、BaSO4等,共價化合物部分是強(qiáng)電解質(zhì)如HCl、H2SO4
等,部分是弱電解質(zhì)如HF、CH3COOH、HCN、HNO2、H3PO4、H2SO3、H2CO3、HClO、NH3·H2O等,
部分是非電解質(zhì)如酒精、蔗糖等。
二、電離平衡
1、弱電解質(zhì)才有電離平衡,如水:2H2O
H3O++OH-。
2、電離平衡的特征:等(V電離=V結(jié)合≠0) 動(動態(tài)平衡) 定(各微粒濃度一定) 變
3、影響電離平衡的外界條件:溫度越高,濃度越小,越有利于電離。加入和弱電解質(zhì)具有
相同離子的強(qiáng)電解質(zhì),能抑制弱電解質(zhì)的電離。
4、電離方程式:(1)強(qiáng)電解質(zhì)完全電離,用等號,如:HCl=H++Cl_??NaHSO4=Na++H++SO42-
(2)弱電解質(zhì)部分電離,用可逆符號;多元弱酸分步電離,以第一步電離為主,電離級數(shù)越大越困難;且各步電離不能合并。如:H3PO4?
?H++H2PO4-?H2PO4-?
?H++HPO42-?HPO42-
?H++PO43-
三、水的離子積(Kw)
1、由水的電離方程式可知:任何情況下,水所電離出的H+與OH-的量相等.
2、Kw=c(H+)·c(OH-),25℃時,Kw=1×10-14。Kw只與溫度有關(guān),溫度越高,Kw越大。
四、溶液的pH
1、pH=-lg{c(H+)},溶液的酸堿性與pH的關(guān)系(25℃):中性溶液:C(H+)=C(OH-)=1×10-7mol/L ?pH=7 ,酸性溶液:C(H+)>C(OH-) ?pH<7, 堿性溶液:C(H+)(OH-) ?pH>7。pH越小,溶液酸性越強(qiáng);pH越大,溶液堿性越強(qiáng)。PH減小1,相當(dāng)于C(H+)增大10倍。
2、用pH試紙測定溶液pH的方法:把一小塊pH試紙放在玻璃片(或表面皿或點(diǎn)滴板)上,用蘸有待測溶液的玻璃棒點(diǎn)試紙的中部,試紙變色后,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來粗略確定溶液的pH。注意:pH試紙不能事先潤濕(會稀釋待測液,但不一定產(chǎn)生誤差,如中性溶液),pH讀數(shù)只能取整數(shù)。(要精確測定pH,應(yīng)用pH計)
3、pH的有關(guān)計算:(1)不同溫度下純水或中性溶液的pH:只有25℃才是7,其余溫度用
條件計算 ?(2)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液的pH ?(3)已知水所電離出的C(H+)或C(OH-),求
溶液的pH:需要分溶液顯酸性或堿性進(jìn)行討論 ?(4)強(qiáng)酸與強(qiáng)酸混合,先算混合后的c(H+),
再算pH;強(qiáng)堿與強(qiáng)堿混合,先算混合后的c(OH_),再求c(H+),pH。[注意:絕對不能先直接求c(H+),再按之來算pH] ?經(jīng)驗(yàn)公式:已知pH的兩強(qiáng)酸等體積混合,混合液的pH=pH小+0.3;
已知pH的兩強(qiáng)堿等體積混合,混合液的pH=pH大-0.3。(5)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合,要先判斷誰過量,溶液顯什么性質(zhì),再去計算 ???(6)溶液的稀釋問題
4、一元強(qiáng)酸和一元弱酸的有關(guān)問題:對于c相同的一元強(qiáng)酸和一元弱酸,弱酸的pH較大;對于pH相同的一元強(qiáng)酸和一元弱酸,弱酸的c遠(yuǎn)大于強(qiáng)酸。對于弱酸和強(qiáng)酸,稀釋相同倍數(shù),強(qiáng)酸的c或pH變化較大
五、鹽類的水解
1、水解的實(shí)質(zhì):鹽所電離出的離子與水所電離出的H+或OH—結(jié)合成弱電解質(zhì)的過程,水解
可看作中和反應(yīng)的逆反應(yīng)。溫度越高,濃度越小,越有利于水解。
2、水解規(guī)律:“有弱才水解,無弱不水解,越弱越水解,都弱雙水解,誰強(qiáng)顯誰性,同強(qiáng)顯中性” ??注意:a、因水解而溶液呈酸性的鹽:NH4Cl FeCl3?MgCl2?CuCl2?(NH4)2SO3等,因水解而溶液呈堿性的鹽:CH3COONa Na2CO3?(NH4)2CO3 Na2S NH4CN、NH4HCO3等,因水解而溶液呈中性的鹽:CH3COONH4。 ?b、弱酸的酸式酸根既電離又水解,若電離大于水解,則溶液顯酸性如HSO3-、H2PO4-等;若水解大于電離,則溶液顯堿性如HCO3-、HPO42-、HS-等。
3、水解方程式:一般用可逆符號,且無氣體或沉淀生成。多元弱酸根分步水解,以第一步水解為主,各步水解不能合并。注意水解方程式和電離方程式的區(qū)別。
4、劇烈的雙水解:可水解完全,一般用等號,且要寫“↑”或“↓”,記住常見的例子:Al3+與AlO2-?CO32-?HCO3-?ClO-?S2-?HS-?等,Fe3+與AlO2-?CO32-?HCO3-?ClO-等,NH4+與AlO2-?SiO32-等,Mg2+ Cu2+與AlO2-等。常用離子方程式:Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓ ?Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑ ?2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ 2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑
5、水解的應(yīng)用:判斷溶液的酸堿性、某些物質(zhì)如FeCl3的溶液的配制、離子共存問題、離子濃度大小的比較、某些鹽溶液的加熱蒸干及灼燒問題、一些生活問題如明礬凈水、泡沫滅火器的工作原理、熱的純堿去污能力更強(qiáng)、草木灰不能與銨態(tài)氮肥混施等。離子濃度大小的比較要會書寫電荷守恒式和物料守恒式。
六、酸堿中和滴定(重點(diǎn)實(shí)驗(yàn))
1、原理:H++OH-=H2O ???完全中和時酸和堿的物質(zhì)的量之比等于它們的化學(xué)計量數(shù)之比。
2、主要儀器:酸式滴定管、堿式滴定管、滴定管夾、鐵架臺、錐形瓶、燒杯等
3、滴定管的構(gòu)造:滴定管上的刻度分布是:自上而下由小到大,“0”刻度在上部但未到最上端,最大刻度在下但未到活塞(或閥)處。滴定管的全部容積大于它的最大刻度值。普通滴定管的規(guī)格有25mL和50mL,刻度的最小分度為0.1mL,可以估讀到0.01mL。滴定管上標(biāo)有使用溫度(一般為20℃)和規(guī)格。酸式滴定管可裝酸性、中性或氧化性溶液,但不能裝堿性溶液;堿式滴定管可裝堿性、中性溶液,但不能裝酸性、氧化性溶液(會腐蝕橡膠)。
4、中和滴定的步驟:準(zhǔn)備→滴定→讀數(shù)→重復(fù)操作2~3次,取平均值進(jìn)行計算
(1)準(zhǔn)備階段:包括:查漏、洗滌、潤洗、注液、趕氣泡、調(diào)整液面、加液(待測液和指示劑),注意:每一步操作的具體描述(略)、潤洗的目的、錐形瓶不能潤洗。
(2)滴定:左手控制活塞(或閥),右手搖動錐形瓶,眼睛注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化。
注意:a、錐形瓶下墊一張白紙的作用:便于觀察溶液顏色的變化,減少滴定誤差。
b、指示劑的選用:記住指示劑的變色范圍(略)。強(qiáng)酸、強(qiáng)堿互滴可選擇酚酞或甲
基橙作指示劑,不能用石蕊。強(qiáng)酸滴弱堿用甲基橙,強(qiáng)堿滴弱酸用酚酞。注意常考的
終點(diǎn)顏色變化:強(qiáng)酸滴強(qiáng)堿(用酚酞作指示劑)—溶液由粉紅色變成無色,強(qiáng)堿滴強(qiáng)
酸(用酚酞作指示劑)—溶液由無色變成粉紅色,且在半分鐘內(nèi)不褪色。
5、誤差分析及計算:誤差分析從公式考慮V標(biāo)的變化,計算注意格式規(guī)范及有效數(shù)字。
第四章 ?幾種重要的金屬
一、金屬
1、金屬的通性:一般為不透明、有金屬光澤的固體,有良好的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。
2、合金:一般來說,合金的熔點(diǎn)比各成分金屬的都低,硬度比各成分金屬的都大。
3、金屬的冶煉:冶煉步驟:富集→還原→精煉 ?冶煉方法:K、Ca、Na、Mg、Al(電解法),Zn、Fe、Sn、Pb、Cu(熱還原法),Hg、Ag(熱分解法)等。
二、鎂及其化合物


1、鎂的主要用途是制造各種輕合金(用于飛機(jī)、汽車等)。


2、重要方程式:Mg+O2 = 2MgO ?Mg+2H2O=Mg(OH)2+2H2↑ ?2Mg+CO2=2MgO+C
?MgO+H2O=Mg(OH)2??MgCO3=MgO+CO2↑(煅燒菱鎂礦制MgO) ?MgCl2(熔融) = Mg+Cl2↑


三、鋁及其化合物
1、鋁的重要反應(yīng):4Al+3O2=2Al2O3?????2Al+3S=Al2S3????2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑(重點(diǎn)反應(yīng)) 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe(鋁熱反應(yīng),用于冶煉難熔金屬和焊接鋼軌) ?2Al2O3(熔融)=2Al+3O2↑[工業(yè)煉鋁]
2、Al2O3和Al(OH)3:中學(xué)化學(xué)唯一的兩性氧化物和兩性氫氧化物。
重要反應(yīng):Al2O3+6H+=2Al3++3H2O ?Al2O3+2OH-=2AlO2-+H20 ?Al(OH)3+3H+=Al3++2H2O ?
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O ????H++AlO2-+H2O
Al(OH)3
Al3++3OH-(氫氧化鋁的電離)
3、明礬:KAl(SO4)2·12H2O,是一種復(fù)鹽,作凈水劑(簡單解釋原因)。明礬與Ba(OH)2反應(yīng)
(難點(diǎn)):當(dāng)Al3+恰好完全沉淀時:2KAl(SO4)2?+?3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓+K2SO4,
當(dāng)SO42-恰好完全沉淀時:KAl(SO4)2 +?2Ba(OH)2= =KAlO2+2BaSO4↓+2H2O。
4、氫氧化鋁的制備:可以用鋁鹽與過量氨水(強(qiáng)堿不好因不易控制用量)或鋁鹽與偏鋁酸鹽雙水解或偏鋁酸鹽與過量的CO2反應(yīng)。Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+?,
Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓,AlO2-+CO2+H2O=HCO3-+Al(OH)3↓
5、有關(guān)Al3+與OH-反應(yīng)的圖象、互滴及計算:要會畫兩種情況的圖象,知道互滴現(xiàn)象,會進(jìn)行有關(guān)計算(計算時需要討論Al3+與OH-誰過量)。(計算中如果有Mg2+,要注意使用守恒法。)
四、鐵及其化合物
1、鐵的位置:原子序數(shù)為26,位于第四周期Ⅷ族,屬過渡元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖為:
2、鐵的氧化物及氫氧化物的對比(見參考書綠色通道),注意:氧化鐵—紅棕色,Fe3O4中Fe的化合價,Fe(OH)3—紅褐色 ??Fe(OH)2的制備—膠頭滴管違反常規(guī)操作的原因(?)等
3、重要反應(yīng):3Fe+2O2=Fe3O4??3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2??2Fe+3Cl2=2FeCl3(棕黃色煙) 2Fe3++Fe=3Fe2+??Fe2++2OH_=Fe(OH)2↓ ?4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(白色沉淀迅速變成灰綠色,最終變成紅褐色) ?Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O ?Fe3++3SCN_=Fe(SCN)3[溶液變紅色,檢驗(yàn)Fe3+]
4、重要補(bǔ)充反應(yīng):2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+??2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl_??2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+??
Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O(鐵不足) 3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O(鐵過量)
5、其他問題:包括計算(注意差量法和守恒法)、氧化還原反應(yīng)的先后順序問題、Fe2+的保存(防止水解及被氧化的措施:加少量稀酸和鐵粉)等。重點(diǎn)提示:鐵的轉(zhuǎn)化最容易出現(xiàn)在推斷題中,以Fe2O3的紅棕色及Fe(OH)2→Fe(OH)3的明顯現(xiàn)象作為突破口,有時會牽涉到鋁熱反應(yīng)以及鐵與鹽酸、氯氣反應(yīng)分別生成FeCl2、FeCl3等知識點(diǎn)。
五、原電池的化學(xué)原理
1.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
2.電子流出的一極是負(fù)極,通常是活潑性較強(qiáng)的金屬,電極被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng)。
???電子流人的一極是正極,通常是活潑性較弱的金屬或非金屬導(dǎo)體,電極上發(fā)生還原反應(yīng)。
???如 銅—鋅原電池 (電解液是稀硫酸) ?負(fù)極(鋅片):Zn - 2e-?= Zn2+(氧化反應(yīng))
???正極(銅片):2H++ 2e-?= H2↑(還原反應(yīng))
3.原電池中電子從負(fù)極流出,流入正極,與電流方向相反。
六、常見化學(xué)電源:
七、金屬的電化學(xué)腐蝕
1、化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較
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化學(xué)腐蝕
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電化學(xué)腐蝕
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條件
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金屬與非電解質(zhì)等直接接觸
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不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸
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現(xiàn)象
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無電流產(chǎn)生
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有微弱電流產(chǎn)生
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本質(zhì)
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金屬被氧化的過程
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較活潑的金屬被氧化的過程
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相互關(guān)系
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兩者同時發(fā)生,但電化腐蝕更普遍,危害更嚴(yán)重
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2、鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕的比較
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析氫腐蝕(為次)
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吸氧腐蝕(為主)
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條件
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水膜酸性較強(qiáng)
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水膜酸性很弱,或中性,或堿性
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正極反應(yīng)
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2H++2e-=H2
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O2+2H2O+4e-=4OH-
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負(fù)極反應(yīng)
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Fe -2e-=Fe2+
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溶液反應(yīng)
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Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ ????????????4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓
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3、防止金屬被腐蝕的方法:
(1)加保護(hù)層(表面涂油脂、噴漆、復(fù)蓋搪瓷、電鍍、噴鍍、表面鈍化等)。
(2)改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)(制成不銹鋼,如鎳鉻鋼)。 ???
(3)電化學(xué)保護(hù)法,如犧牲陽極法(在海輪船體吃水線下裝上一定數(shù)量的鋅塊,防止船殼被腐蝕)。
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