化学必修一笔记整理终极版Word格式文档下载.docx
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1蒸馏烧瓶中要加少量碎瓷片或沸石,防止液体爆沸
2温度计水银球的位置应与蒸馏烧瓶支管口的下沿齐平,以测出该出蒸汽的温度
3冷凝管中冷却水从下口进,从上口出
4蒸馏烧瓶要垫石棉网
5连接顺序由下至上,由左到右
6先通水,后加热,防止冷凝管炸裂
7刚开始收集到的馏分应该弃去(冷凝管脏)
(实验室制取蒸馏水的装置可以不用温度计,因为自来水中要出去的杂质都难挥发)
沸点低先蒸出,加热温度不能超过混合物中沸点最高的温度
蒸馏水中离子检验:
Cl-:
稀HNO3+AgNO3(顺序可换)
SO42-:
HCl+BaCl2(顺序不可换,因为可能有Ag+)
不能把HCl换成HNO3,不能把BaCl2换成Ba(NO3)2因为SO32-+HNO3=SO42-
萃取:
利用物质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来
萃取剂的选择:
①萃取剂与原溶液中的溶质和溶剂都互不相溶
②溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度
(萃取剂的密度可以比水大,也可以比水小)
常见的萃取剂:
苯、汽油、煤油难溶于水,密度比水小;
CCl4,难溶于水,密度比水大
分液:
将萃取后良种互不相溶的液体分开的操作
操作步骤:
1验漏:
在分液漏斗中加入少量水,塞上玻璃塞,倒置看是否漏水,再把玻璃塞旋转180°
,再倒置
2装液
3混合振荡:
右手压分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来振荡,使两种液体充分接触;
振荡后打开活塞,使漏斗内气体放出
4静置分层(放在铁架台上)
5分液:
待液体分层后,将分液漏斗颈上的玻璃塞打开,使分液漏斗上口玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,拧开下口活塞放出下层液体,从上口倒出上层液体
实验:
用四氯化碳萃取碘水中的碘(碘在水中的溶解度很下而在四氯化碳的溶解度大)
现象:
原来的碘水呈黄色。
液体在分液漏斗内分层后,上层液体接近无色(水),下层液体呈紫色(碘的四氯化碳溶液)
常用分离方法
⑴气气混合
1物理方法:
沸点不同,加压降温液化
2化学方法:
先洗气,后干燥
⑵液液混合
1互溶液体:
沸点不同,蒸馏
2不互溶液体:
密度不同,分液
⑶固液混合
1不溶固体与液体:
过滤
2可溶固体与液体
得到固体:
蒸发
得到液体:
蒸馏
用适当溶液富集固体:
萃取
第二节化学计量在实验中的应用
1.阿伏加德罗定律及其推论:
同温同压下,相同体积的任何气体都含相同数目的分子
压强之比①同温同压时,P1/P2=n1/n2=N1/N2
体积之比②同温同压时,V1/V2=n1/n2=N1/N2
质量之比③同温同压同容时,m1/m2=M1/M2
密度之比④同温同压等质量时,ρ1/ρ2=V2/V1=n2/n1=N2/N1(成反比)
Ps.阿伏加德罗定律可用于任何气体(纯净的或是互不反应的混合气体),但不适用于液体或固体;
只要三个“同”成立,第四个“同”也成立
2.1mol物质体积的大小
影响因素:
物质所含粒子数目的多少、粒子体积的大小和粒子之间的距离
固体或液体:
主要由粒子的多少和粒子本身的大小决定
气体:
主要由粒子间的距离决定(粒子间的距离由温度和压强决定。
温度越高,微粒间的距离越大;
压强越大,微粒间的距离越小)
Ps.相同温度和压强下,不同气体的体积由气体的物质的量决定,当气体物质的量相同时则气体体积相同
3.物质量浓度CB=nB/V
①V指的是溶液的体积,而不是溶剂的体积
②溶质可以是单质,也可以是离子
③带结晶水的物质作溶质时,溶质是不含结晶水的化合物,其物质的量的计算,用带结晶水的物质质量除以带结晶水的物质的摩尔质量即可(结晶水/结晶水=氯化钠)
④对于一定物质的量浓度的溶液,取出任意体积的溶液时,其浓度不变
物质量浓度与溶质的质量分数的换算:
密度g/mL摩尔质量g/mol
溶质的质量分数(w)×
溶液的密度(ρ)×
10^3
溶质的摩尔质量(M)
特殊
特殊溶液中的溶质:
NH3溶于水得NH3·
H2O,所以氨水的溶质为NH3
CuSO4·
5H2O的溶质为CuSO4
量浓度溶液的配制
步骤
3计算:
溶质是固体,计算固体的质量。
溶质是液体,计算液体的体积
4称量:
用天平称量固体质量(要用滤纸垫着)或用量筒量出液体的体积
5溶解:
烧杯、玻璃棒(振荡,加速溶解)
6转移:
把所得的溶液用玻璃棒(引流)注入容量瓶中(玻璃棒要靠在刻度线以下)
7洗涤:
用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,把每次的洗涤液也注入容量瓶中。
轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀
8定容:
向容量瓶中缓缓注入蒸馏水至离容量瓶刻度线1~2cm处,再用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切
9摇匀:
盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀(振荡后液面低于刻度线不能再加水)
注意:
1选取合适规格的容量瓶例如:
要配置950mL的某浓度的溶液,应选用1000mL的容量瓶。
且只能配置容量瓶上规定容积的溶液,不能配置任意体积的某物质的量浓度的溶液
2容量瓶使用前要验漏:
加水、倒立、观察、正立、瓶塞旋转180°
、倒立、观察
3容量瓶中不能将固体或浓溶液直接溶解或稀释,不能作为反应容器,不能用来长期存放溶液
4容量瓶上标有温度及容量和刻度线,物质要在烧杯中溶解恢复到室温才能转入瓶中
5加水顶容超过了刻度线,不能将超出部分吸走,应该重新配制
误差分析:
1计算:
计算错误(结晶水)→浓度偏小
2称量或量取:
右物左码(使用了游码)→偏小、砝码生锈(没有脱落)、称量仪器不够精确、量筒被洗涤过
3溶解:
有少量液体溅出→偏小
4转移:
移液前容量瓶有少量水→无影响在刻度线上有水→偏小
5定容:
超过刻度线,用胶头滴管吸出一部分→偏小,要重配
仰视:
浓度偏小
俯视:
浓度偏大
6摇匀:
摇匀后液面下降,补充蒸馏水→偏小
7装瓶:
制剂瓶刚刚有蒸馏水洗过
☆阿伏伽德罗常数计算
1注意状况条件,若在非标准状况,如常温常压下,已知气体体积,不能直接应用22.4mol/L计算
2已知在标准状况下,而给出的是非气态的物质,不能直接应用22.4mol/L计算
3注意双原子分子和单原子分子HeNe
例:
有0.1mol/LNa2SO4溶液300mL,0.1mol/LMgSO4溶液200ml和0.1mol/LAl2(SO4)3溶液100ml这三种溶液中硫酸根离
Na2SO4中硫酸根0.1*0.3=0.03mol浓度为0.03/0.3=0.1mol/L
MgSO4中硫酸根0.1*0.2=0.02mol浓度为0.02/0.2=0.1mol/L
Al2(SO4)3中硫酸根0.1*0.1*3=0.03mol浓度为0.03/0.1=0.03mol/L
比为1:
1:
3
在常温常压下,11.2LN2含有的分子数为0.5NA错误
在常温常压下,1molO2含有的原子数为2NA正确
标准状况下,以任意比例混合的甲烷和丙烷混合物22.4L,所含的分子数为NA正确
标准状况下,1L汽油(分子式为C8H18)完全燃烧后,所生成气体产物的分子数为
8NA/22.4正确
标准状况下22.4LH2中含中子数为2NA错误。
H原子没有中子
第二章化学物质及其变化
第一节物质的分类
1.物质分类
①混合物:
溶液、浊液、汽油、碱石灰、天然气、石油、水煤气
②碱性氧化物:
能跟酸反应,只生成盐和水的氧化物(大多数金属氧化物)NaOCaO
酸性氧化物:
能跟碱反应,只生成盐和水的氧化物(大多数非金属氧化物)C02SO2
两性氧化物:
既能跟酸反应生成盐和水,又能跟碱反应生成盐和水的氧化物
分散系及其分类
1.分散系:
把一种或多种物质分散在另一种或多种物质中得到的体系叫做分散系
包括溶液、胶体和浊液
分散质:
被分散的物质
分散剂:
容纳分散系的物质
按分散剂状态分:
气溶胶:
云、雾、雨
液溶胶:
Fe(OH)3胶体、蛋白质溶液
固溶胶:
烟水晶、有色玻璃
2.
分散系
溶液
胶体(介稳体系)
浊液
分散质微粒直径(划分的本质)
小于1nm
1~100nm
大于100nm
外观
均一、透明、稳定
多数均一、透明、稳定
不均一、不透明、不稳定
分散质微粒组成
单个分子或离子
分子集合体或有机高分子
许多分子集合体
能否通过滤纸
能
不能
能否通过半透膜
实例
食盐水
碘水、淀粉溶液
泥水
3.胶体性质
①丁达尔效应
②布朗运动:
在胶体中,由于胶粒在各个方向所受的力不能相互平衡而产生的无规则的运动,称为布朗运动。
是胶体稳定的原因之一
③电泳现象:
外加电场的作用下,胶粒在分散剂里向阴极或阳极作定向移动的现象(工业上可用来分离提纯物质)胶体具有稳定性的重要原因是同一种胶粒带有同种电荷,相互排斥
胶体的制成
原理:
FeCl3+3H2O=△=Fe(OH)3胶体+3HCl
操作:
①在沸腾的蒸馏水中滴加饱和FeCl3溶液,待溶液呈红褐色,停止加热,即制得胶
体。
用过滤的方法出去胶体中的浑浊
②将装有胶体的烧杯置于暗处,用激光笔(手电筒)照射烧杯中的液体,在于光束垂直的方向进行观察,看到一条光亮的通路
①将胶体装入半透膜,然后置于蒸馏水中,通过渗析出去胶体中混有的FeCl3和HCl
②取最后一次渗析后半透膜外的溶液少许于试管中,加入AgNO3溶液,若无沉淀产生,证明胶体和Cl-已经分离
②实验中的FeCl3是饱和溶液
4.
①胶粒带电荷,胶体是不带电荷的
②固溶胶不发生电泳现象。
凡是胶粒带电荷的液溶胶,通常都可发生电泳现象。
气溶胶在高压电的条件也能发生电泳现象
③同种胶体的胶粒带相同的电荷
电泳现象的应用:
明矾净水、医学上利用血清的纸上电泳来分离各种氨基酸
胶体介稳性的应用:
制作豆腐、颜料墨水的制造、洗涤剂、喷雾剂的制造
胶体聚沉的应用:
豆腐、果冻
第二节离子反应
酸碱盐在水溶液中的电离
电解质:
在水溶液或熔融状态下能导电的化合物
非电解质:
在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物
强电解质:
在水溶液里全部电离成离子的电解质
弱电解质:
在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质(水)
电离:
电解质在水溶液中或熔融状态下自动产生自由移动离子的一种过程
(电离方程式和离子方程式不同)
(能电离是物质的一种性质,但物质能否导电与物质当前状态是否存在自由移动的离子有关。
比如BaSO4熔融状态能导电,但固态的BaSO4不能导电)
混合物
单质
电解质:
酸、碱、盐、活泼金属氧化物
非电解质:
非金属氧化物、大部分有机物
①电解质不一定能导电。
如:
NaCl固体
②碱和盐固态的时候不导电,但熔融状态下能导电,所以不溶于水的碱和盐也是电解质
③SO2、NH3溶于水,且溶液能导电,但电离出导电粒子的是它们与水作用的产物H2SO3NH3·
H2O,而不是物质本身能导电,所以水溶液能导电的物质不一定是电解质
④强电解质:
强酸(除了盐酸、硫酸、硝酸,其余都为弱酸)、强碱和大部分盐(中学阶段几乎所有盐)
弱电解质:
弱酸、弱碱、水(高频考点:
醋酸、碳酸、氨水。
注意氨水为混合物,其电解质部分为NH3•H2O。
氨水中有H2O,NH3,NH3•H2O,NH4+,OH-)
有机物大部分是非电解质,少部分为电解质,且为弱电解质CH3COOH
离子方程式
1判断离子方程式是否正确要点:
看反应物状态是否正确,能否拆分成离子形式
看反应原理是否正确,即反应产物是否正确
离子方程式两边是否配平,元素是否守恒,电荷是否守恒,质量是否守恒
2可拆:
只有强酸、强碱和易溶性盐
不可拆:
单质、氧化物、弱电解质、固体、生成的沉淀或气体、浓硫酸。
要写成化学式
(注意:
浓HCl浓HNO3可拆)
3微溶性物质如果作生成物,一律视为沉淀,写化学式,标“↓”符号;
如果作为反应物,若是澄清溶液应改写成离子符号,若是悬浊液应写成化学式
CO2通入澄清石灰水中:
《红》P35
Na2SO4溶液中加入AgNO3溶液:
石灰乳中加入Na2CO3溶液
4反应条件:
有沉淀生成;
有气体生成;
有弱电解质生成(水、弱酸、弱碱);
能发生氧化还原反应
符合四个其一,就能反应。
四个都不满足,则离子就能大量共存
⑤判断离子能否大量共存时,首先观察题干中的隐含条件,如酸性、碱性、无色(有色离子:
Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO4-、Cr2O72-),然后判断各离子之间能否发生化学反应(生成沉淀、气体或弱电解质)
盐酸是HCl水溶液,是混合物。
HCl是纯净物
第三节氧化还原反应
1.含义
氧化还原反应:
有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应(氧化反应和还原反应一定是同时发生的)
被氧化→元素失去电子的过程→外部表现为化合价的升高
被还原→元素得到电子的过程→外部表现为化合价的降低
氧化产物:
通过发生氧化反应所得的生成物
还原产物:
通过发生还原反应所得的生成物
氧化剂:
得到电子的反应物,反应时元素化合价降低,具有氧化性,本身被还原,得还原产物
还原剂:
失去电子的反应物
氧化性:
得到电子的能力
还原性:
失去电子的能力
氧化反应:
化合价升高的反应
还原反应:
化合价降低的反应
Ps.氧化还原反应的实质是电子的得失或偏移,其特征是元素的化合价发生了变化
口诀:
失升还原剂,被氧化,得氧化产物
2.氧化还原反应的类型:
《红》P40
1一般的氧化还原反应(化合价升高和降低的元素不是同一种,且两种元素存在不同的物质中)
2自身氧化还原反应(氧化剂和还原剂属于同一种物质)
3歧化反应(所得产物中,该元素一部分价态升高,一部分价态降低)
4归中反应(反应物中一部分价态升高,一部分价态降低)
3.双线桥法表示氧化还原反应中电子的得失情况:
第一步:
标出反应前后变价元素的化合价。
第二步:
从反应物中得/失电子(化合价降低/升高)的元素出发,箭头指向生成物中同一种元素
第三步:
在线上标明化合价的变化、得/失电子的数目(化合价的差值×
该元素原子的个数)
注意检验:
氧化还原反应中,得失电子的数目是相等的
4.单线桥法
1单线桥法只在反应物中发生
2从失电子的元素出发,箭头指向反应物中得电子的元素
3线上直接写电子数目即可(化合价差值×
5.
1有单质参加的化合反应
2有单质生成的分解反应
3全部置换反应
4复分解反应都不是氧化还原反应
有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应!
!
第三章金属及其化合物
钠盐/钠单质/钠的氧化物
1.钠单质
1物理性质:
银白色、硬度小、密度比水小,熔点低、易导热导电
2化学性质:
1最外层只有一个电子,易失去而表现出强还原性
2常温下生成氧化钠,点燃或加热生成过氧化钠
3与水反应
4与酸反应:
直接与H+发生氧化还原反应
5与盐溶液反应:
先与水反应,生成的碱与盐发生复分解反应,反应的实质是钠置换水中的氢
例如:
钠与硫酸铜反应
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
NaOH+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4
第三步(可能有):
Cu(OH)2
CuO+H2O
⑶存在:
只以化合态形式存在
⑷保存:
单质钠一般保存在石油或石蜡油中
1钠与氧气常温下反应生成Na2O(白色固体);
点燃条件下生成Na2O2(淡黄色固体)
2钠在空气中长期放置发生的变化:
a.切开Na断面呈银白色,很快变暗Na+O2=2Na2O
b.白色固体Na2O+H2O=NaOH
c.表面有液滴NaOH固体潮解
d.白色晶体2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O(水量很少,形成晶体)即形成Na2CO3·
xH2O
e.白色粉末Na2CO3·
xH2O失去水风化
1风化属于典型的化学变化,潮解一般认为属于物理变化
2Na2O属于碱性氧化物Na2O2只能说属于过氧化物
Na2O和Na2O2中,阳离子和阴离子的个数比都是2:
1
钠与水的反应
实验步骤
实验现象
结论与解释
反应
在烧杯中加入一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一小块钠放入水中
钠浮在水面
密度比水小
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
离子方程式:
2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
该反映的实质是Na还原H+得到H2
熔成闪亮的小球
反应放热,钠熔点低
向各个方向游动并发出嘶嘶的响声
剧烈反应可有气体生成
钠球逐渐变小,最后完全消失
钠与水完全反应
溶液变成红色
产生的溶液呈碱性
杯壁发热
该反应是放热反应
烧杯的盖上有水雾
该反映是放热反应
实验前的钠从煤油中取出,要先用滤纸擦净,防止钠与水反应放热而造成煤油燃烧
切割钠的实验+燃烧钠的实验
结论、解释、反应
观察存放在试剂瓶中的金属钠
钠所处的环境:
保存在煤油中;
钠表面有一层石蜡包裹着(长保存在石蜡油或煤油中)
钠的硬度小,密度比煤油大,不与煤油反应,钠具有银白色金属光泽;
钠在常温下即可与空气发生反应。
常温下4Na+O2=2Na2O(白色固体)
把金属钠从试剂瓶中取出观察其物理性质
用小刀切去一端的外皮,观察切面的光泽和颜色及变化
切钠块时的感觉:
钠很软
钠块切面的颜色、光泽及变化:
其表面有银白色金属光泽,但在空气中很快变成灰白色
把一小块钠吸干表面的煤油,放在干燥的洁净的坩埚中,加热,直到钠燃烧即可撤去酒精灯
钠块在加热前后的变化:
钠块熔成闪亮的小球,剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成淡黄色固体
钠在空气中燃烧,放出大量热,生成钠的另一种氧化物,钠的熔点较低(淡黄色固体)
2Na+O2
Na2O2
2Na2O+O2
过氧化钠和氧化钠
Na2O(氧化钠)
Na2O2(过氧化钠)
颜色、状态
白色固体
淡黄色固体
氧元素化合价
-2
-1
稳定性
不稳定,在空气中可以继续氧化:
2Na2O+O2=2Na2O2
稳定,加热不分解
与H2O反应
Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
与酸反应
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
氧化性、漂白性
一般不表现出氧化性,也不表现还原性,无漂白性
有强氧化性和一定的还原性,有漂白性,可以消毒杀菌
碳酸钠和碳酸氢钠
化学式
Na2CO3(碳酸钠)
NaHCO3(碳酸氢钠)
俗名、类别
苏打、纯碱、正盐
小苏打、酸式盐
颜色、状态、溶解性
通常为Na2CO3·
10H2O存在,为白色晶体,易风化失水为白色粉末Na2CO3;
易溶于水
白色粉末;
溶解度较碳酸钠小
化学性质
酚酞
强碱性
弱碱性
HCl
Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
酸
受热
稳定,受热不分解
2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O
CO2
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
不反应
NaOH
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
Ca(OH)2
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
反应生成CaCO3沉淀
用途
重要的化工原料,用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等的生产
食品工业、泡沫灭火剂等
相互转化
Na2CO3
NaHCO3
1NaHCO3的溶解度比Na2CO3小,所以向饱和Na2CO3中通入CO2会析出NaHCO3晶体
2将Na2CO3溶液逐滴加入稀盐酸中,马上就会释放出气体:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O;
而将稀盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中则开始无气泡,后来产生气泡:
Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
可以用这种正反滴加的来鉴别盐酸和Na2CO3
Na2O2与H2O的反应
1、把水滴入盛有Na2O2的试管中,立即把带火星的木条放在试管口,用手摸一摸试管壁,再向反应后的溶液中滴入酚酞溶液
剧烈反应,产量大量气泡
带火星的木条复燃,试管壁放热
酚酞溶液先变红,后褪色
结论:
过氧化钠具有强氧化性、漂白性
反应:
2、Na2CO3、NaHCO3的溶解性在两支小试管中,各加入约1gNa2CO3、NaHCO3粉末,滴几滴水观察,用手摸一摸试管底部,再各加入10mL水
滴几滴水,Na2CO3的粉末变成白色晶体,试管底部微微发热,NaHCO3粉末没有完全溶解;
再各加10mL水,Na2CO3较快溶解完,NaHCO3粉末没有完全溶解