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F2、Cl2、Br2、I2、O2、S等
②含有较高价态元素的物质:
KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、HNO3、MnO2、H2SO4(浓)
③某些金属性较弱的高价态离子:
Cu2+、Fe3+、Ag+等
④某些过氧化物:
H2O2、Na2O2等
2.常见还原剂
①所有金属单质:
Fe、Cu、Ag、Al、Mg、Zn、Na等
②非金属阴离子及低价化合物:
Cl—、I—、Br—、S2—、CO、SO2、Na2CO3等
③某些非金属单质及氢化物:
H2、C、S、H2S、HI、HBr等
六、氧化还原反应的类型
1.不同物质不同元素之间的氧化还原反应例:
3MnO2+6KOH+KClO3==3K2MnO4+KCl+3H2O
2.不同物质相同元素之间的氧化还原反应(即归中反应)例:
KClO3+6HCl==KCl+3Cl2+3H2O
3.相同物质不同元素之间的氧化还原反应例:
2KClO3==2KCl+3O2
4.相同物质相同元素的不同价态例:
5NH4NO3==2HNO3+4N2+9H2O
5.相同物质相同元素同一价态(即歧化反应)例:
3Cl2+6KOH==5KCl+KClO3+H2O
七、氧化还原反应中的基本规律及应用
1.物质氧化性、还原性强弱的判断【强弱规律】
①根据同种元素的化合价判断:
一般来说,元素化合价越高,其物质的氧化性越强,还原性越弱。
特例:
氧化性HClO>HClO3>HClO4
②根据元素的活动性判断
1)根据金属活动性判断
KCaNaMgAlZnFeSiPb(H)CuHgAgPtAu
2)根据非金属性判断
FClBrI(非金属性减弱)
③根据化学方程式判断:
氧化剂+还原剂==氧化产物+还原产物【即强制弱规律】
氧化性比较:
氧化剂>氧化产物
还原性比较:
还原剂>还原产物
④根据反应的条件判断
如下列三个反应方程式:
2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2OMnO2+4HCl===MnCl2+Cl2↑+2H2O
O2+4HCl===Cl2↑+H2O
☆结论:
氧化性KMnO4>MnO2>O2
☆归纳:
(1)同一种氧化剂作用于不同的还原剂,反应条件越高,氧化剂氧化性就越弱。
(2)同一种还原剂作用于不同的氧化剂,反应条件越高,还原剂还原性就越弱。
⑤根据氧化、还原的程度判断
如下列两个反应方程式:
3Cl2+2Fe===2FeCl3S+Fe===FeS
Fe:
0价→+3价0价→+2价
→→氧化性:
Cl2>S
⑥外界条件对氧化性、还原性的影响
(1)浓度:
浓度越大,氧化性或还原性就越强。
如:
浓H2SO4>稀H2SO4
(2)酸碱性:
酸性越强,氧化性就越强;
碱性越强,还原性就越强。
(3)温度:
温度越高,氧化性或还原性就越强。
2.互不交叉规律
反应前的高价反应物只能对应生成反应后的高价生成物;
反应前的低价反应物只能对应生成反应后的低价生成物。
图示:
反应前反应后
高价高价(可以相等,但决不能相交)
低价低价(可以相等,但决不能相交)
3.先后规律
①一种还原剂作用于含有多种氧化剂的体系中,首先还原氧化性强的;
②一种氧化剂作用于含有多种还原剂的体系中,首先氧化还原性强的。
例:
FeH+<Cu2+<Fe3+Cl2I—>Fe2+>Br—
4.电子守恒规律及其应用
①规律:
氧化还原反应中,氧化剂得电子总数(化合价降低的总数)等于还原剂失去电子的总数(化合价升高的总数)。
②规律的应用
Ⅰ用于氧化还原反应的计算
基本思路:
1)指出两组对应关系:
氧化剂—氧化产物,还原剂—还原产物;
2)找出两个变化:
1个(mol)氧化剂化合价的变化值(△M①);
1个(mol)还原剂化合价的变化值(△M②);
3)找出两个量:
氧化剂的分子个数(物质的量)N①,还原剂的分子个数(物质的量)N②;
4)建立等式:
N①×
△M①==N②×
△M②
Ⅱ用于氧化还原反应方程式的配平
1.配平的原则:
电子守恒和质量守恒
2.配平方法
A.普通配平法步骤:
例:
3Cu+8HNO3==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
①正确写出反应物和生成物;
②标出化合价发生了变化的元素的化合价;
③找出化合价的变化值;
④通过求最小公倍数使化合价升降总数相等;
⑤用观察法配平其他物质,并进行检验。
B.零价配平法
适用范围:
适用于两种元素组成的化合物,且其中一种元素的化合价未知或不常见。
配平方法:
假设该化合物中每种元素的化合价均为0,再利用普通配平法进行配平。
FeC3+HNO3==Fe(NO3)3+CO2↑+H2O+NO2
C.逆向配平法
适用于歧化反应,或者氧化剂(或还原剂)有多种的反应
假设氧化产物就是氧化剂,还原产物就是还原剂,从方程右边向左边配平
Cl2+KOH==KCl+KClO3+H2O
第二节离子反应
一、电解质与非电解质
1.基本概念
◇电解质:
在水溶液中或在熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质
◇非电解质:
在水溶液中或在熔融状态下都不能导电的化合物叫做电解质
◇强电解质:
在水溶液中完全电离成离子的电解质
◇弱电解质:
在水溶液中部分电离成离子的电解质
2.常见的电解质和非电解质
大多数酸、碱、盐及金属氧化物
非金属氧化物、绝大多数有机物、部分氢化物(NH3、PH3)
3.常见的强电解质和弱电解质
①强电解质
强酸:
HCl、H2SO4、HNO3、HI、HBr、HClO3、HClO4、HIO3、HIO4
强碱:
NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2
绝大多数盐:
NaCl、NaHCO3、NH4Cl〖Pb(CH3COO)2除外〗
活泼金属的氧化物:
Na2O、Al2O3、MgO
②弱电解质
弱酸:
H2CO3、CH3COOH、HClO、HF、H2S、H2SO3、H3PO4、H2SiO3
弱碱:
NH3·
H2O,所有不溶性的碱
其他:
H2O
4.电解质的电离
1)电离的定义:
电离是指电解质在水分子作用下离解成为自由移动的离子的过程
2)强电解质的电离:
完全电离,用“==”连接
NaCl==Na++Cl—NaHCO3==Na++HCO3—
NaHSO4==Na++H++SO42—(水溶液)NaHSO4==Na++HSO4—
3)弱电解质的电离:
部分电离,用“”连接
H2CO3
H++HCO3—,HCO3—
H++CO32—【多元弱酸电离应分步写】
Al(OH)3
Al3++3OH—
二、离子反应
1.定义:
凡是有离子参加或者生成的反应都叫做离子反应
2.实质:
总是有某种离子的浓度发生改变
3.离子反应的类型及发生的条件
①复分解反应型(离子互换型)如:
CuSO4+BaCl2==CaCl2+BaSO4↓Ba2++SO42—==BaSO4↓
发生的条件:
A.有难溶物生成B.有弱电解质生成C.有易挥发的物质或气体生成
②氧化还原反应型:
遵循强弱规律如:
Zn+HCl==ZnCl2+H2↑Zn+2H+==Zn2++H2↑
4.离子方程式
1)定义:
用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的方程式
2)意义:
①体现了离子反应的实质;
②体现了化学反应的质量守恒、电荷守恒;
③体现了同一种类型的反应的规律。
3)离子方程式基本书写步骤
①正确写出化学式
②改写化学式:
a、将易溶于水的强电解质改写成离子;
b、单质、气体、氧化物、难溶物和弱电解质均保留化学式③④
③删去方程式两边相同的离子
④检查电荷、质量是否守恒
三、常见离子的检验
离子符号
检验试剂及方法
现象及结论
OH—
pH试纸、紫色石蕊试剂
pH试纸变蓝、石蕊试剂变蓝
Cl—
加入硝酸银溶液和稀硝酸
生成白色沉淀,不溶于稀硝酸
CO32—
先加入氯化钡溶液,再加入稀盐酸
生成白色沉淀;
溶于稀盐酸
HCO3—
同上
无沉淀生成;
溶液与稀盐酸反应生成CO2
SO42—
先加入稀盐酸,再加入氯化钡溶液
无明显现象;
有白色沉淀生成
SO32—
加入稀盐酸
产生有刺激性气味的气体
H+
均变红
Mg2+
氢氧化钠
生成白色沉淀
Cu2+
生成蓝色沉淀
Fe3+
生成红褐色沉淀
Fe2+
生成白色絮状沉淀,后迅速变为灰绿色,最后变成红褐色
NH4+
产生有刺激性气味的气体,该气体可以使湿润的红色石蕊试剂变蓝
四、写离子方程式时对微溶物的处理
五、有关过量问题
1.氧化还原反应中,已知还原性:
I—>Fe2+>Br—
①在FeI2溶液中通入少量Cl2
②在FeI2溶液中通入过量Cl2
③在FeBr2溶液中通入少量Cl2
④在FeBr2溶液中通入过量Cl2
⑤当FeBr2溶液中有一半Br—变成Br2时
2.CO2(或SO2)通入Ca(OH)2
①将少量的CO2(或SO2)通入Ca(OH)2溶液中
②将过量的CO2(或SO2)通入Ca(OH)2溶液中
3.酸式盐与碱的反应
①在NaHCO3溶液中滴入少量的Ca(OH)2溶液
②在NaHCO3溶液中滴入过量的Ca(OH)2溶液
③在NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至中性,继续滴加Ba(OH)2溶液至过量。
④在NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至SO42—刚好完全沉淀
六、关于离子共存问题
1.解题要求:
认真阅读题干,注意“无色”“酸性”“碱性”“共存”“不共存”及限定条件。
2.离子不共存的几种类型
①离子间生成沉淀、气体或弱电解质时,不能共存
②无色溶液中不能存在有色离子
常见有色离子:
MnO4—(紫红色)、Cu2+(蓝色)、Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿色)
③离子间因发生氧化还原反应而不能共存
氧化性离子:
MnO4—、Cr2O72—、ClO—、NO3—(H+)、ClO3—(H+)、Fe3+
还原性离子:
I—、S2—、HS—、SO32—、HSO3—、Fe2+
④酸性溶液中氢氧根、弱碱根、弱酸根和弱酸酸式根不能存在
⑤强碱性溶液中弱碱离子、多元弱酸的酸式离子不能存在
弱碱离子:
酸式离子:
⑥离子间反应生成络合离子时不能共存,如Fe3+与SCN—反应生成血红色络合离子
3.溶解性巧记口诀
钾钠铵盐硝酸盐,都能溶在水中间;
碳酸磷酸两种盐,溶者只有钾钠铵;
盐酸难溶银亚汞,硫酸难溶是钡铅;
碱溶钾钠铵和钡,注意钙盐常是微。
第三节化学反应中的能量变化
一、放热反应与吸热反应
①放热反应:
反应中向外界体系放出热量的反应。
②吸热反应:
反应中从外界体系吸收热量的反应。
2.两种反应中的能量变化
放热:
反应物总能量>生成物总能量。
吸热:
反应物总能量<生成物总能量
3.常见的吸热、放热反应
A.放热反应
(1)金属与酸的反应,如:
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2
(2)酸碱中和反应,如:
2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O
(3)所有的燃烧反应,如:
2CO+O2==2CO2
B.吸热反应
(1)碳与二氧化碳反应、碳与水蒸气反应:
C+CO2==2CO;
C+H2O(g)==CO+H2(水煤气)
(2)常见的分解反应,如:
NH4HCO3NH3+CO2+H2O
二、燃料的充分燃烧
1.能源的分类:
①不可再生能源:
煤、石油、天然气、太阳能;
②可再生能源:
水能、风能、地热能、潮汐能。
2.燃料充分燃烧的条件:
①燃烧时要有适当过量的空气;
②燃料与空气要有足够大的接触面。
第二章硷金属
第一节钠
一、钠的物理性质
银白色,质软,有金属光泽;
密度比水小,比煤油大;
熔点、沸点较低;
是热和电的良导体。
二、钠的化学性质
1.与非金属反应
①钠与氧气反应:
4Na+O2==2Na2O?
(白色固体)?
2Na2O+O2====?
Na2O2
4Na+2O2==?
2Na2O2(淡黄色粉末;
现象:
黄色火焰,产生黄色的烟)
②钠与氯气反应:
Cl2+2Na==2NaCl?
(现象:
黄色火焰,产生白烟)
③钠与硫单质反应:
2Na+S==Na2S(爆炸)
④钠与氢气反应:
2Na+H2==2NaH
2.与水反应
(1)反应原理:
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
(2)现象及解释
现象
解释
钠浮在水面上
钠的密度比水小
钠块迅速熔化成光亮的小球
反应放热;
钠的熔点低
小球不停地游动
反应产生气体推动其游动
滴加酚酞试剂后变成红色
反应生成氢氧化钠,使溶液显碱性
3.与盐反应
①钠与盐溶液的反应:
钠先与水反应,生成的氢氧化钠再与盐反应
②钠与熔化状态下的盐反应
4.与酸反应:
直接考虑钠与H+的反应
三、钠在自然界的存在和主要用途
1.钠的存在:
仅以化合态存在,如:
NaCl、Na2CO3、Na2SO4等
2.钠的主要用途:
①用来制取过氧化钠等化合物
②钠和钾的合金在常温下呈液态,是原子反应堆的导热剂
③利用其还原性冶炼金属(钛、锆、铌等)
④应用于电光源,如用于强照明的高压钠灯
3.钠的制备:
2NaCl(熔)==2Na+Cl2↑
第二节钠的化合物
一、氧化钠和过氧化钠
氧化钠
过氧化钠
化学式
Na2O
氧素化合价
-2
-1
类别
碱性氧化物
过氧化物
色、态
白色固体
淡黄色粉末
与水反应
Na2O+H2O==2NaOH?
?
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2==Na2CO3
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
与盐酸反应
Na2O+2HCl==2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl==4NaCl+O2↑+2H2O
过氧化钠的用途:
①做供氧剂:
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2(潜水艇制氧原理)
②做强氧化剂:
Na2O2+SO2==Na2SO4Na2O2+SO32—+H2O==2Na++SO42—+2OH—
③做漂白剂
二、氢氧化钠
1.物理性质:
白色易潮解的固体;
极易溶于水,溶于水放出大量热。
2.化学性质
(1)使指示剂变色(碱的通性):
使酚酞试剂变红,使石蕊试剂变蓝
(2)与酸发生中和反应,生成盐和水:
(3)与酸性氧化物反应生成盐和水:
CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
(4)与某些盐反应:
①碱+弱碱盐==弱碱+强碱盐,如:
NaOH+NH4Cl==NaCl+NH3·
②碱+酸式盐==正盐+水,如:
NaOH+NaHCO3==Na2CO3+H2O
3.氢氧化钠的保存:
应密封保存在塑料瓶中,短期可保存在玻璃瓶中,不能用玻璃塞,应用橡胶塞。
三、碳酸钠和碳酸氢钠
物质名称
碳酸钠
碳酸氢钠
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱、苏打
小苏打
颜色、状态
白色、固体粉末
白色细小晶体
溶解性
易溶于水
较易溶于水
与酸
反应
反应快慢
产生速度慢,生成的CO2少
产生速度快,生成的CO2多
方程式
2H++CO32-==H2O+CO2↑
H++HCO3—==H2O+CO2↑
Na2CO3+H2O+CO2==2NaHCO3
与碱反应
Ca(OH)2
Na2CO3+Ca(OH)2==2NaOH+CaCO3
NaHCO3+Ca(OH)2==NaOH+CaCO3+H2O
NaOH
不反应
NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O
与盐反应【CaCl2】
Na2CO3+CaCl2==2NaCl+CaCO3
相互转化
2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2
热稳定性
稳定,不易分解
受热易分解
☆◇☆碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别
固体:
加热,若有使澄清石灰水变浑浊的气体生成,则是碳酸氢钠;
溶液:
①取等量的碳酸钠和碳酸氢钠溶于水,滴加入等质量、等浓度的盐酸,观察反应速率,反应速度快的是碳酸氢钠,慢的是碳酸钠;
②向溶液里加入CaCl2溶液,若有沉淀生成,则是碳酸钠,反之则是碳酸氢钠。
第三节碱金属元素
碱金属元素包括:
锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)
一、碱金属的物理性质
相似性:
①颜色:
银白色(除铯略带金色光泽)②硬度:
质软,取用时用小刀即可切取
递变性:
①密度:
锂<钾<钠<铷<铯②熔沸点:
锂>钠>钾>铷>铯
原子结构:
①相同点:
最外层电子数只有一个→碱金属元素在化合物中总显+1价
②不同点:
电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大
二、碱金属的化学性质
1.与氧气反应
2Na+O2==Na2O2(过氧化钠)
4Li+O2=2Li2O(氧化锂)
K+O2==KO2(超氧化钾)
2Rb+3O2==2RbO3(臭氧化铷)
2.与水反应:
2R+2H2O==2ROH+H2(通用模式)
3.与酸反应:
2R+2HCl==2RCl+H2(通用模式)
三、碱金属的焰色反应
1.焰色反应的定义:
很多金属或它们的某些化合物在灼烧时会使火焰呈现出特殊的颜色,这就叫做焰色反应
2.焰色反应的性质:
焰色反应是物理变化所产生的现象
3.焰色反应实验的操作步骤:
洗(用稀盐酸洗涤)——烧——蘸——烧——观——洗——烧
4.各种金属的焰色:
钾—紫色(透过蓝色钴玻璃观察);
钠—黄色;
铜—绿色;
钡—黄绿色;
锶—洋红色;
钙—砖红色;
锂—紫红色
第三章物质的量
第一节物质的量
一、物质的量
物质的量是表示物质所含微粒多少的一个物理量
☆注意:
①“物质的量”是一个整体名词,不可分开;
②微粒包括:
原子、分子、离子、电子、质子、中子或它们的特定组合
2.符号:
n
3.单位:
摩尔,简称摩,符号为mol
4.一摩尔的规定:
如果在一定量的微粒集合中所含有的粒子数目与12C中所含碳原子数相同,我们就说它的物质的量为一摩尔。
二、阿伏加德罗常数
1.真实值:
0.012Kg12C中含有的碳原子数目;
近似值:
6.02×
1023
NA
3.微粒数(N)、物质的量(n)与阿伏加德罗常数(NA)之间的关系
n=
N=n×
NANA=
4.注意:
用摩尔表示物质的量时,应该用化学式指明粒子的种类,如0.5molO、1.2molH2O
三、摩尔质量
单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M
2.单位:
g/mol或g·
mol—1
3.摩尔质量与化学式量(相对分子质量或相对原子质量)的关系:
☆当摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上等于其化学式量。
4.摩尔质量(M)、物质的量(n)与质量(m)之间的关系
M=
m=M×
nn=
5.摩尔质量的应用:
(1)利用摩尔质量可以求一定质量的物质所具有的物质的量;
(2)利用摩尔质量可以求一定物质的量的物质所具有的质量;
(3)利用摩尔质量可以求一个分子或原子的质量。
总结:
本节各物理量之间的转化关系
mnN
第二节气体摩尔体积
一、决定物质体积的因素
①微粒数目的多少(由物质的量决定)
②微粒本身的大小(气体物质忽略本身的大小)
③微粒之间的距离
二、气体摩尔体积(Vm)
在一定的温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。
Vm
L/mol或L·
4.气体摩尔体积(Vm)与物质的量(n)、气体体积(V)之间的关系
Vm=
V=n×
Vmn=
三、标准状况下的气体摩尔体积
1.标准状况:
指0℃(或273K),101KPa(或1个大气压)的状况
2.标准状况下的气体摩尔体积:
在标准状况下,单位物质的量的任何气体所占的体积都约为22.4L/mol,即V标=22.4L/mol。
3.应用:
1)建立质量、体积、物质的量、微粒数目之间的关系网络
如右图:
2)可以求标准状况下气体的密度:
(g/L)
3)可以用于方程式的计算
四、阿伏伽德罗定律及其推论
1.阿伏伽德罗定律内容:
同温同压下,相同体积的任何气体含有相同的分子数。
即:
同温、同压、同体积→同物质的量、同分子数
2.克拉伯龙方程:
PV=nRT(注意:
T只能带入开式温度;
R为常数)
3.推论:
①同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比:
②同温等体积条件下,气体的压强与物质的量成正比:
③同温同压等体积条件下,气体质量与摩尔质量成正比:
④同温同压等质量条件下,气体体积与摩尔质量成反比:
⑤同温同压条件下,气体密度与摩尔质量成正比:
==D1→2(1对于2的相对密度)
五、平均摩尔质量()
=
=
推导:
由于m1=n1×
M1m2=n2×
M2m3=n3×
M3~~~
所以:
阿伏加德罗定律的变形:
平均摩尔质量=混合物中各组分的摩尔质量×
该组分的物质的量分数(若是气体组分可