化学必修一复习资料.docx

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化学必修一复习资料

氯气、溴、碘

一、氯气的制取

1、氯气的工业生产原理

⑴电解饱和食盐水：

2NaCl+2H2O

2NaOH+H2（负极）↑+Cl2（正极）↑

⑵现象：

产生刺激性气体气味，用湿润的淀粉KI试纸，试纸变蓝有Cl2产生

2、氯气的实验室制取原理

⑴MnO2+4HCl（浓）

MnCl2+Cl2↑+2H2O

⑵装置：

气体发生装置、气体净化装置、验证其无漂白性的装置、溶解制备氯水装置、尾气吸收装置。

⑶气体发生装置：

固-液反应装置。

⑷净化装置：

制取的氯气中常含有H2O蒸气、HCl气体杂质，为了得到干燥纯净的氯气，常把氯气依次通过盛有饱和食盐水（除去Cl2中的HCl）和浓硫酸（除去水蒸气）的两个洗气瓶。

⑸尾气吸收装置：

NaOH溶液

二、氯气的性质

1、氯气的物理性质

黄绿色，有刺激性气味，有毒气体，易液化，能溶于水，一体积水能溶解两个体积的氯气

2、氯水的化学性质：

⑴与金属的反应

2Fe+3Cl2

2FeCl3铁丝红热后可以在氯气中剧烈燃烧棕褐色的烟

Cu+Cl2

CuCl2棕黄色的烟2Na+Cl2

2NaCl白色的烟

⑵与非金属的反应

H2+Cl2

2HCl

氢气与氯气混合后见强光爆炸（H2也可以在Cl2中安静燃烧，苍白色的火焰，瓶口有白雾）

注：

HCl验满：

用蘸有浓氨水的玻璃棒放在集气瓶口试验，如有大量白烟生成，证明已集满。

（或将湿润的蓝石蕊试纸放在集气瓶口试验，如试纸变红，则证明集气瓶里已集满了氯化氢气。

）

2P+3Cl2

2PCl32P+5Cl2

2PCl5

⑶与水的反应

Cl2+H2O

HCl+HClO（次氯酸）

氯气溶于水，溶液叫氯水（浅黄绿色）氯气在水中的溶解度（常温常压）是1：

2；氯气溶于水后大部分仍以氯分子的形式存在，小部分与水反应：

Cl2+H2O===HCl+HClO

次氯酸不稳定，见光或受热分解：

2HClO

2HCl+O2↑；所以，久置的氯水其实就是稀盐酸。

新制氯水成分：

分子：

Cl2、HClO、H2O；

离子：

H＋、Cl－、ClO－、OH－。

⑷氧化性：

如把碘离子、亚铁离子氧化成碘单质和铁离子，这是由于其中含有HClO的缘故。

具有消毒灭菌的作用

⑸漂白性：

是由于其中含有HClO的缘故。

在氯水中滴入紫色石蕊，先变红后褪色

酸性：

是由于其中含有H＋的缘故。

往氯水中投入一勺镁粉，有关的两个化学方程式：

Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑；Mg+Cl2===MgCl2。

HClO酸性比H2CO3弱

⑹Cl2与碱溶液的反应

Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O多余氯气常用NaOH溶液吸收。

2Cl2+2Ca（OH）2===CaCl2+Ca（ClO）2+H2O（制漂白粉）

工业上也常用含水1%的石灰乳吸收氯气制取漂白粉,所以，漂白粉的主要成份是CaCl2、Ca（ClO）2，有效成分是Ca（ClO）2

Ca（ClO）2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO（漂白原理）漂白粉直接投入水溶液中即可发生漂白作用，或Ca（ClO）2+2HCl===CaCl2+2HClO

三、溴、碘的化学性质

液溴（纯）

溴水

溴蒸汽

红棕色

橙红色

红棕色

1、溴、碘的感光性

与金属的反应三种卤化银不溶物都有感光性，例如：

⑴AgBr可作为照相胶卷的底片涂层；

⑵AgI常用来人工降雨。

⑶溴化银见光分解：

2AgBr

2Ag+Br2。

2、溴、碘与非金属的反应

⑴F2+H2===2HF

⑵Cl2+H2

2HCl

⑶Br2+H2

2HBr

⑷I2+H2

2HI（氧化性F2>Cl2>Br2>I2）

3、溴、碘与水的反应

2F2+2H2O===4HF+O2

X2+H2O===HX+HXO（Cl2,Br2,I2）

4.溴、碘与碱溶液的反应

Br2+2NaOH===NaBr+NaBrO+H2O

5.置换反应

⑴Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2⑵Cl2+2NaI===2NaCl+I2⑶Br2+2NaI===2NaBr+I2

（氧化性F2>Cl2>Br2>I2还原性I->Br->Cl->F-）

常用的有机萃取剂四氯化碳无色，密度比水大；苯也是无色液体，密度比水小。

液溴常用水封存，液溴层是在最下层。

四、卤化银

⑴Ag+Cl===AgCl↓（白色沉淀）

⑵Ag++Br-===AgBr↓（淡黄色沉淀）

⑶Ag++I-===AgI↓（黄色沉淀）

氯离子、溴离子、碘离子都可与硝酸银溶液反应，形成的三种沉淀,这三种沉淀都不溶于稀硝酸。

钠

一、金属钠

1、钠的物理性质

银白色金属、质软、密度比水小、熔点底，、能导电导热

2、钠的化学性质

⑴钠与非金属的反应

A.4Na+O2===2Na2O该产物不稳定（白色）新切的钠有银白色光泽，但很快发暗

B.2Na+O2

Na2O2（淡黄色）钠在空气中燃烧时，发出黄色的火焰；同时生成淡黄色的固体

C.2Na+Cl2

2NaCl

⑵钠与水反应：

2Na+2H2O===2NaOH+H2↑

⑶钠与酸反应2Na+2HCl===2NaCl+H2↑2Na+H2SO4===Na2SO4+H2↑

⑷钠与盐反应：

A.盐溶液：

钠与硫酸铜溶液的反应

a.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑

b.CuSO4+2NaOH===Na2SO4+Cu（OH）2↓方程式叠加

总反应方程式：

CuSO4+2Na+2H2O===Cu（OH）2↓+Na2SO4+H2↑

B.钠和熔融盐反应

a.2Na+CuSO4（熔融）===Cu+Na2SO4

b.4Na+TiCl4（熔融）===Ti+4NaCl

3、钠的制备

工业上通常采用电解熔融的NaCl

2NaCl

2Na+Cl2↑

二、钠的氧化物

2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑

2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2↑

2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑

三、碳酸钠与碳酸氢钠

1、区分

⑴纯碱的化学式是Na2CO3，又俗名苏打。

碳酸钠晶体化学式是Na2CO3·10H2O，在空气中不稳定，容易被风化，最后的产物是粉末状的无水碳酸钠。

钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠等在空气中露置的最后产物都是无水碳酸钠。

⑵碳酸氢钠化学式是Na2HCO3，又俗名小苏打。

小苏打是由纯碱的溶液或结晶吸收二氧化碳之后的制成品。

⑶碳酸钠和碳酸氢钠两种固体物质都可以与盐酸反应放出气体，有关离子方程式分别为：

CO32－+2H＋===H2O+CO2↑；

HCO3－+H＋===H2O+CO2↑

⑷碳酸氢钠与盐酸的反应速度更快；如果碳酸钠和碳酸氢钠的质量相同，当它们完全反应时

碳酸钠消耗的盐酸多。

⑸碳酸钠的碱性大于碳酸氢钠

2、化学性质

⑴与酸的反应

Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑离子方程式为H＋+CO32－＝HCO3－

NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑

⑵与碱的反应

Na2CO3+Ca（OH）2===CaCO3↓+2NaOH

2NaHCO3+Ca（OH）2===CaCO3↓+Na2CO3+H2O

NaHCO3+NaOH===CO2↑+Na2CO3+H2O

⑶与盐的反应

Na2CO3+CaCl2===2NaCl+CaCO3↓

Na2CO3+BaCl2===2NaCl+BaCO3↓

Na2CO3和NaHCO3两溶液中只有Na2CO3可以使CaCl2溶液出现白色沉淀，离子方程式为：

CO32－＋Ca2＋＝CaCO3↓。

⑷热稳定性

碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性较差的是碳酸氢钠，其加热时易分解

2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑

5、除杂

除去Na2CO3固体中的少量NaHCO3的方法是加热:

2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑

除去NaHCO3溶液中少量Na2CO3溶液：

通入足量CO2气体：

Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3

除去Na2CO3溶液中少量NaHCO3溶液：

滴加NaOH溶液：

NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O

镁

一、化学性质

1、与非金属的反应

2Mg+O2

2MgO

3Mg+N2

Mg3N2（Mg3N2+6H2O===3Mg（OH）2+2NH3↑

Mg3N2+8HCl===3MgCl2+2NH4Cl）

Mg+Cl2

MgCl2Mg+S

MgS

2、与水的反应

Mg+2H2O

Mg（OH）2+H2

3、与酸反应

Mg+HCl===MgCl2+H2↑

（离子方程式：

Mg+2H===Mg2++H2↑）

4、还原性

能夺取CO2气体中的氧，使之还原:

2Mg+CO2

2MgO+C

二、工业提取镁

ＭgCl2+Ca（OH）2===Mg（OH）2+CaCl2

Mg（OH）2+2HCl===MgCl2+2H2O

MgCl2（熔融）

　Mg+Cl2

铝

一、铝的化学性质

1、与非金属

4Al+3O2

2Al2O3

2Al+3Cl2====2AlCl3

2、与水

2Al+6H2O（沸）===2Al（OH）3+3H2↑

3、与酸

弱氧化性酸：

2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑2Al+6H+====2Al3++3H2↑

强氧化性酸（浓硫酸、浓硝酸）：

钝化

4、与碱

2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑2Al+2H2O+2OH－===2AlO2－+3H2↑

5、与金属氧化物

Al+Fe2O3

2Fe+Al2O3

6、与盐溶液

2Al+3CuSO4===3Cu+Al2（SO4）32Al+3Cu2+===3Cu+2Al3+

7、与工业冶炼铝

2Al2O3

4Al+3O2↑

二、氧化铝

1、与酸反应

Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2OAI2O3+6H＋＝2AI3+＋3H2O

2、与碱反应

Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+2H2OAI2O3+2OH－＝2AIO2－＋H2O。

三、氢氧化铝

1、制备

（1）从铝盐置备：

AlCl3+3NH3·H2O===Al（OH）3↓+3NH4Cl

Al3＋+3NH3·H2O===Al（OH）3↓+3NH4＋

（2）从偏铝酸盐：

NaAlO2+CO2+2H2O===Al（OH）3↓+NaHCO3

AlO2－+CO2+2H2O===Al（OH）3↓+HCO3－

2NaAlO2+CO2+3H2O===Al（OH）3↓+Na2CO3

2AlO2－+CO2+3H2O===2Al（OH）3↓+CO32－

H2O+AlO2－+HCO3－===Al（OH）3↓+CO32-

（3）从铝盐和偏铝酸盐制备：

3NaAlO2+AlCl3+6H2O===4Al（OH）3↓+3NaCl

3AlO2-+Al3++6H2O===4Al（OH）3↓

2、不稳定性

2Al（OH）3

Al2O3+2H2O

3、与酸反应

Al（OH）3+3HCl===AlCl3+3H2O

4、与碱反应

Al（OH）3+NaOH===NaAlO2+2H2O

5、明矾净水原理

明矾溶于水后发生电离：

KAl（SO4）2===K++Al3++2SO42-

铝离子与水反应生成：

Al（OH）3胶体：

Al3＋+3H2O===Al（OH）3（胶体）+3H+

铁、铜

一、铁的冶炼（高炉炼铁）

1、原料

铁矿石、焦炭、空气、石灰石

2、产生还原剂

C+O2

CO2（释放大量的热）CO2+C

2CO

3、还原铁矿石

Fe2O3+3CO

2Fe（生铁）+3CO2

4、造渣（除杂质）

CaCO3

CO2+CaOCaO+SiO2

CaSiO3

二、铁、铜的性质

1、与非金属反应

2Fe+3Cl2

2FeCl3Cu+Cl2

CuCl2

铁与强氧化剂（如氯气、双氧水等）反应转化成+3价的化合物，与弱氧化剂（如盐酸、硫酸铜溶液等）反应转化成+2价的化合物。

2、与水反应

3Fe+4H2O（g）

Fe3O4+4H2

3、与酸反应

Fe+2HCl===FeCl2+H2↑Fe+2H+===Fe2++H2↑

4、与盐溶液反应

Fe+CuSO4===Cu+FeSO4Fe+Cu2+===Cu+Fe2+

Cu+2AgNO3===2Ag+Cu（NO3）2Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+

Fe+2FeCl3===3FeCl2Fe+2Fe3+===3Fe2+

Cu+2FeCl3===CuCl2+FeCl2Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+

三、Fe2+与Fe3+的检验

1、Fe2+的检验

（1）颜色：

浅绿色

（2）加NaOH溶液：

先产生白色沉淀，后变成灰绿色，最后成红褐色

Fe2++2OH-===Fe（OH）2↓4Fe（OH）2+O2+2H2O===4Fe（OH）3↓

（3）先加KSCN（硫氰化钾）溶液和氯水（或双氧水）：

溶液变成血红色

2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-

2、Fe3+的检验

（1）颜色：

淡黄色

（2）加KSCN溶液（最灵敏）：

溶液变成血红色Fe3++3SCN-===Fe（SCN）3

（3）加NaOH溶液：

红褐色沉淀Fe3++3OH-===Fe（OH）3↓

四、Fe2+与Fe3+的转化

（1）Fe2+→Fe3+

2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-

（2）Fe3+→Fe2+

Fe+2Fe3+===3Fe2+Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+

S2-+2Fe3+===S+2Fe2+2I-+2Fe3+===I2+2Fe2+

硅

一、硅酸盐

1、Na2SiO3的俗称水玻璃，是建筑工业中常用的粘合剂，用水玻璃浸泡过的木材、纺织品既耐腐蚀又不易着火。

2、Na2SiO3溶液呈碱性，易吸收空气中的CO2（Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3）因此Na2SiO3溶液要密封保存，不能使用玻璃塞（粘性）

Na2SiO3+2HCl===H2SiO3↓+2NaCl

二、二氧化硅

1、酸性氧化物

SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O

SiO2+CaO

CaSiO3

2、弱氧化性

SiO2＋2C

Si＋2CO↑

3、与盐反应（玻璃制备原理）

SiO2+Na2CO3

Na2SiO3+CO2↑

SiO2+CaCO3

CaSiO3+CO2↑

三、硅

1、制备原理

SiO2+2C

Si+2CO↑

Si+2Cl2

SiCl4

SiCl4+2H2

Si+4HCl

2、性质

Si+O2

SiO2

Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑

Si+4HF==SiF4↑+2H2↑

氮

一、氮气

1、物理性质

无色无味的气体，难溶于水

2、化学性质

N2+3Mg

Mg3N2

N2+3H2

2NH3

N2+O2===2NO

二、氮的氧化物

1、雷雨发庄稼

N2+O2===2NO

2NO+O2===2NO2红棕色有刺激性气味有毒气体，易溶于水

检验NO：

无色气体遇空气变红棕色

3NO2+H2O===2HNO3+NO

2、NO和NO2性质比较

NO

NO2

物理性质

无色无味微溶于水的有毒气体，中毒机制与CO相似

红棕色有刺激性的有毒气体

化学性质

有较强的还原性

2NO+O2===2NO2

有较强的氧化性

3NO2+H2O===2HNO3+NO

相互转化

2NO+O2===2NO2

收集方法

只能用排水法收集

不能用排空气法收集

只能用向上排空气法收集

不能用排水法收集

补充：

⑴NO2和O2的混合气体倒置于水中：

4NO2+H2O+O2===4HNO3

⑵NO和O2的混合气体倒置于水中：

4NO+2H2O+3O2===4HNO3

三、NH3

1、物理性质

无色，有刺激性气味，密度比空气小的气体，易液化，可作制冷剂，极易溶于水，常温下1体积水可溶700体积的氮气（喷泉实验）

2、化学性质

⑴水溶液：

NH3+H2O

NH3·H2O

NH4++OH-

氨水的成分：

分子有NH3、H2O、NH3·H2O；离子有NH4+、OH-、H4+

⑵被氧气、氯气等氧化剂氧化：

4NH3+5O2

4NO+6H2O

⑶与酸反应生成铵盐：

NH3+HCl===NH4Cl

NH3+HNO3===NH4NO3

2NH3+H2SO4===（NH4）2SO4

⑷制取：

A.侯氏制碱：

NH3+NaCl+H2O+CO2===NaHCO3+NH4Cl

（此反应用于工业制备小苏打，苏打）

B.工业制法：

N2+3H2

2NH3

C.实验室制法：

a.发生装置：

与制取O2相同

b.收集：

向下排空气法

c.干燥剂：

碱石灰

2NH4Cl+Ca（OH）2

CaCl2+2NH3↑+2H2O

⑸氨气的用途：

制冷剂、制化肥、制硝酸

四、铵盐

⑴不稳定性：

NH4Cl

NH3+HCl

NH4HCO3

NH3+H2O+CO2

⑵与碱反应：

2NH4Cl+Ca（OH）2

CaCl2+2NH3↑+2H2O（铵态氮肥不可以与碱性肥料共同使用，会产生NH3影响作物生长）

⑶铵盐的检验：

固体（或溶液）+NaOH溶液

气体（使湿润的红色石蕊试纸变蓝）则可以证明固体（或溶液）中含有NH4+

五、HNO3

1、物理性质：

无色、易挥发、有刺激性气味的液体，能以任意比溶于水

2、化学性质：

⑴不稳定性：

4HNO3==4NO2↑+O2↑+2H2OHNO3放在棕色瓶中，阴暗处

⑵强氧化性：

能使Fe、Al产生钝化现象

⑶与金属反应

4HNO3（浓）+Cu===Cu（NO3）3+3NO2↑+2H2O（实验室制取NO2）

8HNO3（稀）+3Cu===3Cu（NO3）3+2NO↑+4H2O（实验室制取NO）

⑷与非金属反应

4HNO3（浓）+C

CO2↑+4NO2↑+2H2O

⑸酸的通性

A．可以使酸碱指示剂变色（稀HNO3使石蕊试纸变红，浓HNO3使石蕊试纸先变红后褪色）

B．能与活泼金属反应，不生成H2（浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3与金属反应永远不会生成H2）

C.能与碱发生中和反应，生成盐和水HNO3+NaOH===NaNO3+H2O

D.能与碱性氧化物反应，生成盐和水2HNO3+CaO===Ca（NO3）2+H2O

E.能与盐反应生成盐和水2HNO3+Na2CO3===NaNO3+H2O+CO2↑

六、工业制硝酸

4NH3+5O2

4NO+6H2O

2NO+O2===2NO2

3NO2+H2O===2HNO3+NO

补充：

金、铂只能被王水氧化，王水的成分：

浓HNO3：

浓HCl=1:

3

硫

一、硫

1、物理性质

硫磺为淡黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（应用：

清洗试管中少量的单质S）

黄铁矿：

（FeS2）黄铜矿（CuFeS2）石膏（CaSO4·2H2O）芒硝（Na2SO4·10H2O）硫铁矿重晶石（BaSO4）

2、化学性质

⑴与O2化合：

S+O2

SO2空气中，淡蓝色火焰；氧气中，明亮的蓝紫色火焰

⑵做弱氧化剂：

S+Fe

FeSS+2Cu

Cu2S（硫和金属反应，金属一般呈现较低价态）

⑶做还原剂：

S+2H2SO4（浓）

3SO2↑+2H2O

⑷既做氧化剂又做还原剂：

3S+6KOH

2K2S+K2SO3+3H2O（应用：

除去试管中残留的硫）

⑸常温下易于Hg反应：

Hg+S===HgS（消除室内洒落的Hg）

二、SO2

1、物理性质：

无色有刺激性气味，有毒气体，易液化易溶于水

2、化学性质

⑴酸性氧化物

SO2＋H2O

H2SO3

SO2+Ca（OH）2===CaSO3+H2OSO2+Na2SO3+H2O===2NaHSO3

⑵还原性：

SO2＋Br2+2H2O===H2SO4+2HBr

2SO2+O2

2SO3硫不能直接被氧气氧化成SO3。

SO2+H2O2===H2SO4

SO2+2Fe3++2H2O===2Fe3++SO42-+4H+

SO2水溶液还原性更强，此水溶液露置即可被空气氧化：

2SO2＋2H2O＋O2＝2H2SO4

SO2还原性较强，能使用浓硫酸进行干燥。

⑶氧化性：

2H2S＋SO2＝3S↓＋2H2O（生成黄色沉淀S）

SO2可以使紫色的KmnO4褪色（应用：

吸收SO2）

⑷漂白性：

其漂白性可逆。

它可使品红溶液褪色，褪色后加热时品红溶液又恢复红色。

它的漂白原理是SO2与某些有色物质化合生成无色物质，无色物质不稳定，可以分解，恢复原来颜色。

3、实验室制取SO2：

A.方程式：

Na2SO3+H2SO4（浓）===Na2SO4+H2O+SO2↑

B.干燥剂：

浓H2SO4

C.收集装置：

向上排空气法

D.尾气处理：

SO2气体常用NaOH溶液吸收以免污染空气，也可以用蘸有Na2CO3的棉花缠在导气口以吸收SO2Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2。

三、浓硫酸

1、吸水性：

吸收分子外水分子——可用作干燥剂

2、脱水性：

将分子内氢、氧元素按2：

1的原子个数比脱去

3、强氧化性

⑴铁、铝“钝化”：

浓硫酸遇Fe、Al时表面形成致密的氧化膜，为钝化现象。

⑵与金属反应：

Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑十2H2O

⑶与非金属反应：

C+2H2SO4（浓