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高中化学学业水平测试复习资料 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 特征:
化合价的升降 概念:
升---失---氧------还 降---得---还------氧表示方法:
单线桥 双线桥 2e- 失去2e- -1 0 -10 0 -12KBr+Cl2====Br2+2KCl 2KBr+Cl2====Br2+2KCl 得到2e-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:
摩尔 23-1 2、阿伏加德罗常数:
中所含有的碳原子数。
用NA表示。
约为3、微粒与物质的量的关系:
公式:
n= N NA4、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数值上等于该物质的相对分子质量 m MV6、体积与物质的量的关系:
公式:
n= Vm5、质量与物质的量的关系:
公式:
n= 标准状况下,1mol任何气体的体积都约为 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CB单位:
mol/L9、物质的量浓度与物质的量的关系:
公式:
CB= nB V10、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×M②.称量③.溶解④.转移⑤.洗涤⑥.定容⑦.摇匀⑧.装瓶贴签四、分散系 溶液 胶体 浊液-9-9-7-7 1、分散质大小10 2、胶体的性质:
丁达尔现象 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酸碱盐水 4、非电解质:
在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物蔗糖酒精SO2CO2NH3 等 5、强电解质:
在水溶液中能全部电离的电解质 强酸HClH2SO4HNO3 强碱NaOHKOHCa2Ba2大多数的盐 弱酸弱电解质:
在水溶液中能部分电离的电解质 弱碱 水五、物质的分离与提纯 1、过滤法:
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:
混合物中各组分物质在溶剂中溶解性的差异如:
KCl和KNO3 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 4、分液:
分离互不相容的两种液体 5、萃取:
溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同溴水CCl4分层上层无色下层橙红色 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-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==Fe33+ 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Z 原子核 A 1、原子ZX 中子N=A-Z 核外电子Z2、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1H1H 1H八、离子反应1、发生的条件:
生成难溶物生成挥发性的物质生成难电离物质 2、书写步骤:
⑴.写⑵.改 ⑶.删⑷.查 离子方程式的常见错误举例:
+-- 2-+ Cl2与水反应H2O+Cl2==2H+Cl+ClO碳酸钙溶于盐酸CO3+2H==CO2↑+H2O 3+2+ +-铁与氯化铁反应Fe+Fe==2Fe硫酸与氢氧化钡反应H+OH==H2O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 能跟金属:
2Na+Cl2和非金属反应:
H2+Cl2 雾产生。
和水的反应:
Cl2+H2O==HCl+HClO次氯酸的性质:
氯水易见光分解方程式久置氯水主要成分为 。
漂白粉制取原理的反应方程式 是 。
漂白粉的成分是 有效成分是 。
漂白粉发生作用的是 。
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; 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、电的良导体,质软、密度小、熔点低2.钠的化学性质⑴钠与水反应 现象及解释:
①浮:
②熔:
与碱的反应:
2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O 该反应为放热反应)③游:
④响:
⑤红:
溶液中滴入酚酞显红色;。
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 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反应碳酸钠Na2CO3纯碱苏打———Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑———碳酸氢钠NaHCO3小苏打溶解度比碳酸钠小2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑比Na2CO3剧烈NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2ONa2O2 4.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Ti.铌锆钒等 + - 相互转化除杂:
Na2CO3固体 充分加热 Na2CO3溶液NaOH 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或着加酸先出现气体的是碳酸氢钠先没气体后出现气体的是碳酸钠。
铝、铁、硅 一、铝及其化合物 铝是地壳中最多的金属元素,主要是以化合态存在,铝土矿主要成分是Al2O31.铝的性质 物理性质银白色金属固体,密度/cm3较强的韧性、延展性良好的导热导电性化学性质:
铝是比较活泼的金属,具有较强的还原性 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与非氧化性酸反应 2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑2Al+3H2SO4==Al23+3H2↑常温下铝与浓硫酸浓硝酸钝化与强碱反应 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑④铝热反应 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3焊接铁轨,制难熔金属2.Al2O3 与硫酸反应Al2O3+3H2SO4==Al23+3H2O与氢氧化钠反应Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O --离子方程式Al2O3+2OH==2AlO2+H2O 与酸反应Al3+3HCl==3AlCl3+3H2O 与氢氧化钠反应Al3+NaOH==NaAlO2+2H2O --离子反应:
Al3+OH==AlO2+2H2O受热分解2Al3Al2O3+3H2O Al3实验室制取:
常用铝盐与足量氨水反应化学方程:
AlCl3+3NH3·H2O==Al3↓+3NH4Cl 3++ 离子方程:
Al+3NH3·H2O==Al3↓+3NH4 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 3++ 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收了水中悬浮物而下沉。
5.转化关系 实验室制取用氨水 AlCl3 Al3 HCl Al2O3 电解 Al NaOHNaOH NaAlO2 6.铝土矿制备铝的步骤和原理Al2O3+2NaOH====2NaAlO2+H2O NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 加热 2Al(OH)3===Al2O3+3H2O通电 2Al2O3===4Al+3O2↑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,有良好的导电导热性延展性,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+SFeS ③与水反应3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑④与酸反应Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑①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+3NaOH==Fe(OH)3↓+3NaCl 与酸反应:
Fe3+3HCl==3FeCl3+3H2O 受热分解:
2Fe3Fe2O3+3H2O 7.氢氧化铁:
制备:
FeCl2+2NaOH==Fe(OH)2↓+2NaCl 与酸反应:
Fe2+2HCl==2FeCl2+3H2O 在空气中氧化:
4Fe2+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 化学腐蚀:
金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀 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 金属防腐的方法2.改变内部结构 3.电化学保护法9.铁及其物质的转化关系 HCl FeCl2Fe FeCl2 FeCl3三、硅及其化合物 1.物理性质:
耐高温可作光导纤维2.SiO2化学性质:
不活泼,耐腐蚀 ①不与水酸(除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,知道晶体硅是良好的半导体材料 3.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。
作半导体,芯片,太阳能电池。
SiO2+2C==2CO↑+Si(粗硅) Si+2Cl2==SiCl42 SiCl4+2H2===Si+4HCl 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 与水反应SO2+H2O==H2SO3可逆反应H2SO3的不稳定性 2H2SO3+O2==2H2SO4 还原性2SO2+O2 2SO3 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 氯水永久性漂白原理:
HClO具有强氧化性 3、酸雨:
PH〈正常性雨水PH值大约为6,水中溶解有CO2 硫酸性酸雨的形成原因:
SO2 来源:
化石燃料及其产品的燃烧。
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:
氮的氧化物臭氧 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CO与NO与血红蛋白结合有毒电池:
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:
硫磺与氧气反应生成SO2S+O2==SO2 SO2与氧气反应生成SO3 2SO2+O2 2SO3 SO3转化为硫酸 SO3+H2O==H2SO42、硫酸的性质 浓硫酸的特性⑴吸水性:
作干燥剂,不能干燥碱性气体NH3 ⑵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 浓硫酸的强氧化性与铜反应:
2H2SO4+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O 被还原的硫酸占反应硫酸的1/2 与碳反应:
C+2H2SO4 SO2↑+CO2↑+2H2O 常温下,浓硫酸使铁铝钝化 SSO2SO3H2SO4 O2 O2 H2O NaOHO BaCl2BaSO4 Na2SO4 2 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不稳定,受热分解为氨气和水NH3+H2O NH3·H2O NH4+OH + - NH3·H2ONH3↑+H2O + - 氨水中有分子:
NH3H2ONH3·H2O离子:
NH4OH氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 氨可以与酸反应生成盐 NH3+HCl==NH4ClNH3+HNO3===NH4NO3 ++ NH3+H==NH4 3、铵盐铵盐易溶解于水受热易分解NH4Cl NH3↑+HCl↑NH4HCO3 NH3↑+H2O+CO2↑ 铵盐与碱反应放出氨气NH4Cl+NaOH + + NaCl+NH3↑+H2O 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:
氨在催化剂的作用下与氧气发生反应,生成NO 4NH3+5O2 4NO+6H2O NO与氧气反应生成NO2 2NO+O2===2NO2 用水吸收NO2生成硝酸3NO2+H2O=2HNO3+NO性质:
Cu+4HNO3(浓)===Cu2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)==Cu2+2NO↑+4H2OC+4HNO3(浓)===CO2↑+2NO2↑+2H2O NH3N2NONO2HNO3 化学2NH4NO3 原子结构与周期表 一、核外电子排布 1.元素:
含有相同质子数同一类原子总称。
核素:
含有一定数目质子与中子的原子 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最外层最多只能容纳8个电子;②次外层最多只能容纳18个电子; 2 ③倒数第三层最多只能容纳32个电子;④每个电子层最多只能容纳2n个电子。
另外,电子总是尽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 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 随着原子核电荷数的递增原子的最外层电子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8的变化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:
NaMgAlSiPSCl;CNOF 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。
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, ①元素的金属性越强,最高价氧化物对应的水化物碱性越强,反之也 如此。
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酸性越强,反之也如此。
非金属性:
Si
元素的非金属性越强,形成的氢化物越稳定;氢化物的稳定性为SiH4
5.元素周期表 短周期1、2、3 周期 长周期4、5、6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 周期序数=电子层数主族序数=原子最外层电子数 每一周期从左向右,原子半径逐渐减小;主要化合价从+1~+7, 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:
物质中直接相邻的原子或离子之间强烈的相互作用 含有离子键的一离子键:
使带相反电荷的阴、阳离子结合的相互作用 定是离子化合物离子化合物:
阴、阳离子通过静电作用相成的化合物 离子键:
活泼的金属 活泼的非金属 共价键:
原子之间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用 共价化合物:
通过共用电子对所形成的化合物 非极性键:
相同的非金属元素之间 ..极性键:
不同的非金属元素之间..7.电子式 写出下列物质的电子式:
H2 Cl2 N2 HCl H2O CO2NH3MgCl2 CH4 NaOHNa + NaCl 用电子式表示下列物质的形成过程:
HCl:
NaCl:
8.同分异构体:
分子式相同结构式不同的化合物互称 C4H10CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3 正丁烷 CH3 异丁烷 CH3 C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH2 CH3CCH3 戊烷 CH3 CH3 2-甲基丁烷 2,2-二甲基丙烷 化学反应速率、化学平衡及电化学 一、化学反应速率 1.定义:
化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量,常用单位 时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示,其数学表达式 可表示为 V?
?
c单位moL/ ?
t注意:
各物质表示的速率比等于该反应方程式中相应的计量系数比2.影响化学反应速率的因素 内因:
反应物的性质外因其他条件不变时①温度:
温度越高反应速率越快 ②压强:
对于有气体参加的反应,增加压强化学反应速率越快③浓度:
浓度越大反应速率越快 ④催化剂:
使用正催化剂化学反应速率增大 其他:
反应接触面积的大小、固体反应物的颗粒大小、光照、超声波、电磁波、 溶剂等对反应速率也有影响。
二、化学反应限度 1、可逆反应:
在同一条件下,既可以想正反应方向进行,同时又可以想逆反应方向 进行。
可逆反应有一定限度,反应物不可能完全转化为生成物。
3+-2+ 例如:
Cl2+H2OHCl+HClO 2Fe+2I2Fe+I2 2、化学平衡状态:
在一定条件下的可逆反应里,当正反应速率等于逆反 应速率,反应物和生成物的浓度不在变化的状态特征:
动:
动态平衡V正≠0,V逆≠0等:
V正=V逆 定:
各组分的浓度保持不变变;条件改变,平衡发生移动 三、化学反应中的能量 1.放热反应:
化学上有热量放出的化学反应反应物的总能量>生成物的总能量 断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所放出的能量 2.吸热反应:
化学上吸收热量的化学反应生成物的总能量>反应物的总能量 断开化学键所吸收的能量大于形成化学键所放出的能量 常见的放热反应:
燃烧、酸碱中和反应、金属与酸的反应、氧化钙与水常见的放热反应:
通常需要高温或者加热的反应、氢氧化钙与氯化铵晶体反 应 燃烧放出的热量的大小等于断裂开反应物分子中化学键吸收的总能量与形成生成物分子中化学键放出的总能量之差。
四、化学能与电能的转化 原电池 定义:
将化学能转化为电能的装置原理:
氧化还原反应 较活泼的金属发生氧化反应, 电子从较活泼的金属流向较不活泼的金属或非 金属导体 电极反应锌--铜原电池 -2+ 负极:
Zn-2e==Zn +-正极:
2H+2e=H2↑ +2+ 总反应:
Zn+2H==Zn+H2↑ 有机化合物一、化石燃料 化石燃料:
煤、石油、天然气天然气的主要成分:
CH4二、甲烷 1、结构:
分子式:
CH4结构式:
电子式 正四面体 三、甲烷存在:
沼气、坑气、天然气 2、化学性质 一般情况下,性质稳定,跟强酸、强碱或强氧化剂不反应、氧化性 ?
CO2+2H2O;△H 取代反应:
有机化合物分子的某种原子被另一种原子所取代的反应 点燃?
CH3Cl+HCl CH3Cl+Cl2?
?
?
?
CH2Cl2+HClCH4+Cl2?
?
?
?
CHCl3+HCl CHCl3+Cl2?
?
?
?
CCl4+HCl CH2Cl2+Cl2?
?
?
主要用途:
化工原料、化工产品、天然气、沼气应用 三、乙烯 1、乙烯分子式:
C2H4 结构简式:
CH2=CH2结构式 6个原子在同一平面上2、物理性质 常温下为无色、无味气体,比空气略轻,难溶于水3、化学性质氧化性①可燃性 光照光照光照光照?
2CO2+2H2OCH2=CH2+3O2?
?
?
点燃现象:
火焰较明亮,有黑烟原因:
含碳量高②可使酸性高锰酸钾溶液褪色加成反应 有机物分子中双键两端的碳原子上与其他的原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应 现象:
溴水褪色CH2=CH2+H2O ?
催化剂?
?
?
CHCHOH 3 2 (3)加聚反应 聚合反应:
相对分子量小的化合物