1、关于气体的全面总结11有机代表物质的物理性质14一、基本的定律、原理质量守恒定律 参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。又名“物质不灭定律”阿佛加德罗定律 在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子 每有“三同”,必有第四同,此定律又叫“四同定律”阿佛加德罗定律的推论 同温同压同体积的不同气体,质量比等于分子量之比,等于密度之比,等于相对密度 同温同压不同体积的气体,体积之比等于物质的量之比 同温同压同质量的气体,体积之比等于相对分子质量比的反比勒沙特列原理 如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度或压强等),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。外
2、界条件改变对反应速度和化学平衡的影响所改变的条件反应速度化学平衡增大反应物浓度加快向生成方向移动升高温度向吸热方向移动增大压强向气体分子数目减少的方向移动加催化剂不移动原子核外电子排布的规律 泡利不相容原理在同一个原子里,没有运动状态四个方面完全相同的电子存在 电子层(层) 电子亚层(形) 电子云的空间伸展方向(伸) 电子的自旋(旋)能量最低原理在核外电子的排布中,通常状况下电子总是尽先占有能量最低的轨道,只有当这些轨道占满后,电子才依次进入能量较高的轨道洪特规则在同一电子层的某个电子亚层中的各个轨道上,电子的排布尽可能分占不同的轨道,而且自旋方向相同,这样排布整个原子的能量最低。二、基本规律
3、四种晶体比较表离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体构成晶体的微粒阴、阳离子原子分子金属阳离子和自由电子微粒间相互作用离子键共价键范德华力金属键典型实例NaCl、CsCl金刚石、Si、SiO2、SiC干冰、氢气、有机物、惰气钠、镁、铝、铁物理性质熔沸点熔点较高、沸点高熔沸点高熔沸点低一般较高、部分低导电性固态不导电,熔化或溶于水导电差良好导热性不良机械加工性同上硬度较硬而脆高硬度较小一般较高部分低注:离子晶体熔化时需克服离子键,原子晶体熔化时破坏了共价键,分子晶体熔化时只消弱分子间作用力,而不破坏化学键。物质熔沸点规律1、不同晶体:原子晶体离子晶体分子晶体(金属晶体较复杂)原子晶体:原子半径越小,键
4、能越大,熔沸点越高。如金刚石单晶硅离子晶体:组成相似的离子晶体,离子键越强,熔沸点越高如:NaClKCl金属晶体:金属键越强(半径小、价电子多),熔沸点越高NaMgAl分子晶体:组成和结构相似的分子晶体,分子量越大,熔沸点越高F2Cl2Br2I23、在比较不同晶体的熔沸点时,有时需借助常识或记忆有关数据例:熔点 NaCH3COOHH2O比较金属性强弱的依据金属性金属气态原子失去电子能力的性质金属活动性水溶液中,金属原子失去电子能力的性质1、同周期中,从左向右,随着核电荷数的增加,金属性减弱 同主族中,由上到下,随着核电荷数的增加,金属性增强2、依据最高价氧化物的水化物碱性的强弱 碱性愈强,其元
5、素的金属性也愈强1、 依据金属活动顺序表(极少数例外)2、 常温下与酸反应的剧烈程度3、 常温下与水反应的剧烈程度4、 与盐溶液之间的置换反应5、 高温下与金属氧化物间的置换反应;6、 用电化学的方法比较非金属性强弱的依据1、同周期中,由左到右,随核电荷数的增加,非金属性增强 同主族中,由上到下,随核电荷数的增加,非金属性减弱2、依据最高价氧化物的水化物酸性的强弱 酸性愈强,其元素的非金属性也愈强3、依据其气态氢化物的稳定性 稳定性愈强,非金属性愈强4、与H2化合的条件5、与盐溶液之间的置换反应6、其它 例:2CuS Cu2S CuCl2CuCl2所以,Cl的非金属性强于氧化剂的氧化能力(还原
6、剂的还原能力)强弱的判定依据1、根据反应条件来判断:是否加热,温度高低,有无催化剂 不同的氧化剂与同种还原剂(或不同的还原剂与同种氧化剂)的反应可依据以上条件来判断。例如,由 2H2SO3O22H2SO4 (快) 2Na2SO3O22Na2SO4(慢)2SO2O2 2SO3 可知还原性:H2SO3Na2SO3SO22、根据反应的剧烈程度来判定: 如 Cu4HNO3(浓)Cu(NO3)22NO22H2O (较剧烈)3Cu8HNO3(稀)3Cu(NO3)22NO4H2O (较微弱)可知氧化性:浓HNO3稀HNO33、根据氧化还原反应的传递关系来判断:氧化剂氧化能力大于氧化产物的氧化能力;还原剂的还
7、原能力大于还原产物的还原能力。一般来说,判断氧化剂的氧化能力时不能简单地看氧化剂被还原成的价态高低,应看氧化剂氧化其它物质的能力。比如 硝酸越稀,其氧化性越弱,跟同一还原剂反应时,化合价降得越多。KMnO4溶液酸性越强,氧化性越强,跟同一还原剂反应时,化合价降得越多 Na2SO3KMnO4(H+)无色的Mn2+Na2SO3KMnO4(H2O)褐色的MnO2Na2SO3KMnO4(OH)绿色的MnO 氧化性:F2Cl2Br2I2SO2S还原性:SSO IFe2+BrClF关于NO2和N2O4平衡移动的讨论一、结论:将NO2装入注射器内,进行下列操作,现象如下: 缓慢压缩,气体颜色逐渐加深 缓慢扩
8、大体积,气体颜色逐渐变浅 突然压缩,气体颜色先变深,但最终比起如深 突然扩大体积,气体颜色选变浅,后变深,但最终比起始浅。二、证明:以为例推论如下:设原平衡混和气中NO2、N2O4浓度分别为 a 摩/升、b摩/升。压缩至某体积时,NO2、N2O4在新平衡下浓度分别为 c摩/升和d摩/升慢慢压缩,可以认为气体温度不变,此温度下 常数,则当体积缩小时,平衡2NO2 N2O4右移,N2O4增大,即db,则得c2a2,所以ca,气体颜色加深。何时考虑盐的水解1、判断盐溶液酸碱性及能否使指示剂变色时,要考虑到盐的水解。如CH3COONa溶液呈碱性,因为CH3COOH2O CH3COOHOH2、配制某些盐
9、的溶液时,为了防止溶液变浑浊(水解),需加入酸抑制其水解,此时考虑盐的水解。配制CuSO4溶液时需加少量H2SO4,配制FeCl3溶液时需加入少量盐酸(加相应的酸)3、比较盐溶液中离子浓度大小时,要考虑到水解。如Na3PO4溶液中Na+3PO 4、说明盐溶液中离子种类及多少时要考虑到水解。例 Na2S溶液中含有Na+、H+、S2-、HS-、OH-,其浓度关系是Na+H+2S2-HS-OH-5、某些活泼金属与强酸弱碱盐溶液反应时,需考虑水解。如 镁插入CuSO4溶液中有H2放出。因为Cu2+2H2O Cu(OH)22H Mg2HMg2H26、强酸弱碱盐与强碱弱酸盐溶液相混合,其现象不能复分解反应
10、规律来解释时,要考虑到双水解。泡沫灭火器的原理是:3HCO Al3+3CO2Al(OH)3;7、判断溶液中有关离子能否大量共存时要考虑盐的水解(主要是双水解问题),如Fe3+和HCO 不能大量共存;8、施用化肥时需考虑到水解。草木灰(K2CO3)不能与铵态氮肥相混用。因为CO H2O HCO OH NH OHNH3H2O,随NH3的挥发,氮肥失效。9、分析某些化学现象时要考虑盐的水解。制备Fe(OH)3胶体、明矾净水及丁达尔现象、FeCl3等溶液长期存放变浑浊,等。10、判断中和滴定终点时溶液酸碱性,选用酸碱滴定时的指示剂以及当pH7时酸(碱)过量情况的判断等问题,要考虑到盐的水解。 如:CH
11、3COOH 与NaOH 刚好反应时 pH7,若二者反应后溶液 pH7,则CH3COOH过量,因为CH3COOH2O CH3COOHOH,为此CH3COOH与NaOH互相滴定时,选用酚酞作指示剂。11、试剂的贮存要考虑到盐的水解。如贮存Na2CO3溶液不能玻璃塞,因为Na2CO3水解后溶液碱性较强,这样 SiO2 2OHSiO H2O,Na2SiO3具有粘性,使瓶颈与瓶塞粘结在一起;NH4F溶液不能用玻璃瓶盛装,因为水解时产生的氢氟酸腐蚀玻璃,FH2O HFOH4HFSiO2SiF42H2O;12、制取无水盐晶体时要考虑到盐的水解。不能利用蒸干溶液的办法制FeCl3和AlCl3,也不能在空气中加
12、热 FeCl36H2O和AlCl36H2O制无水FeCl3和AlCl3,就是因为水解的缘故。13、解释某些生活现象应考虑到盐的水解。炸油条时利用了Fe3+与HCO (CO )双水解的道理;ZnCl2和NH4Cl可作焊药是利用了它们在水溶液中水解显弱酸性的道理;家庭中可用热的Na2CO3溶液洗涤餐具或涮便池,利用的是加热可促进CO 的水解使碱性增强,去污能力加大的道理。原电池七种1、普通锌锰电池(“干电池”) “干电池”是用锌制圆筒形外壳作负极,位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极,在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质,还填有MnO2作去极剂(吸收正极放出的H2,防止产生极化现象)。电极反应为:负极Zn2eZn2+ 正极2NH 2e2NH3H2 H2MnO2 Mn2O3H2O正极产生的NH3又和ZnCl2作用:Zn2+4 NH3Zn(NH3)42+ 淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速度。电池总反应式:2Zn4NH4Cl2MnO2
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