第一章从实验学化学.docx

1、第一章 从实验学化学第一章 从实验学化学第一节 化学实验基本方法1.化学实验中，手上不小心沾上浓硫酸应立即用大量水冲洗，然后涂上3%5%的NaHCO3；不小心沾上烧碱应立即用大量水冲洗，然后涂上硼酸溶液；洒在桌面上的酒精燃烧，应立即用湿抹布或沙土扑盖；水银洒在桌面上，可洒上硫粉进行回收；误食重金属离子，可服用大量鸡蛋、牛奶等含蛋白质的食物进行解毒；误食钡盐溶液，可服用Na2SO4（不可用Na2CO3)解毒。实验中要做到“五防”：防爆炸，防倒吸，防暴沸，防失火，防中毒。有毒、有腐蚀性的药品取用时做到“三不”，即不能用手接触药品、不能把鼻孔凑到容器口去闻药品的气味、不能尝药品的味道。常见的需要水浴

2、加热的实验有：银镜反应、乙酸乙酯的水解。2.自然界中的物质绝大多数以混合物的形色存在。把混合物中的各组分开的操作叫混合物的分离，把某物质中所含杂质除去的操作叫提纯。3.过滤操作适用于分离固体和液体混合物。使用的装置叫过滤装置。它常由漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台、滤纸组装而成。该装置组装和操作时应做到“一贴二低三靠”，一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，二低：滤纸边缘低于漏斗边缘，漏斗中的液面低于滤纸边缘，三靠：烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒紧靠三层滤纸，漏斗的下端紧靠接收滤液的烧杯内壁。4.蒸发操作适用于可溶性固体混合物的分离，使用的装置叫蒸发装置，一般由蒸发皿、铁架台、酒精灯、玻璃棒等仪器组装而成。应注意：加入蒸

3、发皿的液体不应超过蒸发皿容积的2/3；在加热过程中，用玻璃棒不断胶棒，防止由于局部温度过高，造成液滴飞溅；接近蒸干前应停止加热，利用余热把溶剂蒸发完。5.蒸馏操作适用于提纯或分离沸点不同的液体混合物。写出装置中各仪器的名称(编号和名称要对应)：酒精灯、蒸馏烧瓶、铁架台、温度计、冷凝管、尾接管（牛角管）、锥形瓶、石棉网。该装置中温度计的水银球要和蒸馏烧瓶支管处齐平，测得收集蒸气的温度，以确保收集到的馏分的纯净；冷凝水下进上出，以达到良好的冷却效果；烧瓶中盛饭的液体不能超过容器的2/3；使用前要检查装置的气密性；实验时要在蒸馏烧瓶中加入沸石，防止液体暴沸。6.分液是分离两种互不相溶的液体混合物的操

4、作。所用的主要仪器是：分液漏斗，辅助性仪器还需烧杯、玻璃棒。主要仪器中的上层液体应从上口倒出，而下层液体应从下口放出。7萃取是利用溶质在两种溶剂中的溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的操作。所用的主要仪器是：分液漏斗，辅助性仪器还需烧杯、玻璃棒。常见萃取剂：汽油（密度比水小）、苯（密度比水小）、四氯化碳（密度比水大）。8SO42-的检验：一般在原试样中先加HCl酸化，目的是为了排除CO32-、SO32-等离子的干扰，再在酸化后的试液中加BaCl2溶液，若有白色沉淀，说明原试液中有SO42-存在。Cl-的检验：一般在试样中先加HCl酸化，目的是为了排除CO32-

5、、OH-等离子的干扰，再在酸化后的试液中加AgNO3溶液，有白色沉淀，说明原试液中有Cl-存在。CO32-检验：在试样中加入HCl，产生无色、无味、能使澄清Ca（OH）2变浑浊的气体，说明原试液中有CO32-存在。第二节 化学计量在实验中的应用1任何粒子或物质的质量以克为单位，在数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等时，所含粒子的数目都是6.021023。我们把含有6.021023个粒子的集体计量为1摩尔。简称摩，符号为mol。6.021023mol-1叫做阿佛加得罗常数，符号为NA。物质的量实际上表示一定数目微光粒子的集体，它的符号是n。粒子集合体可以是分子、离子、原子、离子团，甚至

6、是组成它们的质子、电子、中子等微观粒子。1摩尔铁原子可表示为1molFe、3摩尔氧分子可表示为3molO2、10摩尔钠离子可表示为1molNa+。 2单位物质的量的物质所含有的质量叫做摩尔质量。符号为M，常用单位为g/mol。摩尔质量在数值上都与该粒子的相对分子质量或相对原子质量或式量相等，单位不同。H2O的相对分子质量为18，摩尔质量为18g/mol，1 mol H2O的质量是18g，含有6.021023个水分子；0.5 mol H2O的质量是9g，含有3.011023个水分子。3物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子大小、粒子之间的距离。单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体

7、积，符号Vm，单位L/mol。气体物质的量(n)与气体体积(V)、气体摩尔体积(Vm)的关系为V=nVm。气体摩尔体积的数值决定于气体所处的温度和压强。例如，标准状况(常用S.T.P.表示，其温度0，压强1.01105)时Vm = 22.4L/mol；标准状况下，44g二氧化碳的物质的量是1mol，微粒数是6.021023个，所占体积为22.4L。标准状况下11.2 L的Cl2和质量为49g硫酸所含的分子数相等。4相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同的分子数，这个规律叫做阿伏加德罗定律。标准状况下11.2 L的Cl2和CO2、H2、N2的质量分别为35.5g、22g、1g、14g，但

8、他们所含的分子数都是6.021023个。同温同压下Cl2和CO2的体积之比为11，它们的分子数之比为11；同温同体积的Cl2和CO2 ，它们的压强之比为23，则它们的物质的量之比为23。5单位体积溶液里所含溶质B的物质的量称为物质的量浓度。符号为c。物质的量浓度(c)、溶质的物质的量(n)、溶液的体积(V)之间的关系为 。单位为mol/l。物质的量浓度(c)、溶质的质量分数(w)、溶质的摩尔质量(M)，溶液的密度 之间的关系为 。6一定物质的量浓度溶液的配置需要用到的仪器有：容量瓶、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、天平或量筒。主要仪器是容量瓶，常用规格有100mL,250mL,500mL,1000mL

9、，在这种仪器上除标明规格外，还有该仪器的使用温度。主要实验步骤：计算，称量，溶解，冷却转移，洗涤，定容，摇匀，装瓶贴标签。在上述步骤中，洗涤液应转移到转移到容量瓶中；混匀后发现液面低于刻度线，该不该再加水至刻度线？_。在上述步骤中，哪几步需使用玻璃棒：溶解，转移，洗涤。定容时使用的仪器名称为胶头滴管。7实验中下列情况将使所配溶液浓度“偏高”、“偏低”还是“不变”。洗涤液没有加入容量瓶：偏低； 定容时是仰视：偏低；定容时是俯视：偏高，混匀时发现体积变小，又加入两滴水：偏低；转移时有液体溅出：偏低；开始时容量瓶不干燥：不变；溶解时使用的烧杯玻璃棒没有洗涤：偏低。第二章 化学物质及其变化第一节 物质

10、的分类1.分散系：把一种（或多种）物质分散在另一种（或多种）物质中所得的体系。被分散的物质叫分散质，分散其他物质的物质叫分散剂。按分散质和分散剂的状态分析，分散系有9种组合方式。雾是液气分散系；烟是是固气分散系。分散系按分散质直径大小可分为：溶液、胶体、浊液。胶体区别于溶液和浊液的本质特征：分散质粒子的直径。分散系 分散质粒子大小 是否有丁达尔现象 稳定性 举例浊液 大于100nm 不稳定 泥水溶液 小于1nm 稳定 NaCl溶液胶体 1100nm 有 介稳性 Fe(OH)3胶体2.饱和 FeCl3溶液滴入沸水中，可观察到液体颜色为红褐色，这是形成了Fe(OH)3胶体的缘故（制备Fe(OH)3

11、胶体的实验室方法）。当一束光通过该胶体时，可以观察到一条光亮的通路，这种现象叫丁达尔效应，这条“通路”是由于胶体粒子对光线散射形成的。利用这个效应可以区分胶体和溶液。放电影时，放映室射到银幕上的光柱的形成就是丁达尔现象。当把制得的胶体进行过滤时，滤纸上没有留下任何物质。这个事实说明，胶体粒子可以透过滤纸，即胶体粒子的直径比滤纸的空径小。第二节 离子反应1.在溶液中或熔融状态可以导电的化合物叫电解质。无机化合物中的强酸(如：_)、强碱(如：_)、绝大多数盐(如：_)都是电解质。电解质溶液之所以能够导电，是由于它们在溶液中发生了电离，产生了可以自由移动的阴阳离子。电离时生成的阳离子全部是H+的化合

12、物叫做酸；电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物叫做碱；生成金属阳离子（包括氨跟离子）和酸根离子的化合物叫做盐。酸碱中和反应的实质是 。2.电解质的电离可以用电离方程式来表示。试写出下列物质发生电离的方程式。NaCl_ _；CuSO4_ _；HCl_ _ ；HNO3_ _；H2SO4_ _；NaOH_ _；Ba(OH)2_ _；Na2SO4_ _；NaHCO3_ _；NaHSO4_ _；3.电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应，这样的反应叫做离子反应。用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫离子方程式。离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应，而且还可以表示同一类型的离子反应。试写出

13、下列离子反应方程式。 氢氧化钠和盐酸反应_；氢氧化钾和硫酸反应_；硝酸银和氯化钠反应_；硫酸钠和氯化钡反应_；碳酸钠和盐酸反应_；实验室制二氧化碳的反应_；实验室制氢气的反应_；碳酸氢钠和盐酸的反应_；氯化铁溶液中加铁粉_；氯化镁和氢氧化钠的反应_；4.复分解反应的实质就是溶液中的离子相互交换的反应，这类离子反应发生的条件是：生成气体，沉淀或水。只要具备上述条件之一的反应就能发生。5.离子共存问题：(1)由于发生复分解反应，离子不能大量共存有难溶物或微溶物生成。如Ba2+、Ca2+等不能与SO42-、CO32大量共存；Ag+与Cl-、Br-、I-等不能大量共存。有易挥发性物质生成。如CO32-

14、、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等离子与H+不能大量共存。有若电解质生成。如NH4+与OH-不能大量共存；OH-、CH3COO-、ClO-、F-等与H+不能大量共存。（2）由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存。具有较强还原性的离子与较强氧化性的离子不能大量共存。如Fe3+与I-、S2-不能大量共存。在酸性或碱性介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如NO3-在酸性条件下与Fe2+、I-、S2-、SO32-等还原性离子不能大量共存；SO32-与S2-在酸性条件下不能大量共存。（3）由于形成络合离子不能大量共存。如Fe3+与SCN-不能大量共存。第三节 氧化还原反应1还失

15、升氧：还原剂，失去电子，化合价升高，被氧化、发生氧化反应、生成氧化产物。判断下列反应是否是氧化还原反应，是氧化还原反应的指出氧化剂和还原剂。 Fe + CuSO4 = Fe SO4 + Cu 是或否_氧化剂_还原剂_ CuO + C Cu + CO2 是或否_氧化剂_还原剂_ CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 是或否_氧化剂_还原剂_ _ Fe3O4 +4CO 3Fe + 4CO2 是或否_氧化剂_还原剂_ Cl2 + H2O = HCl + HClO 是或否_氧化剂_还原剂_ 2Na2O2 + 2 CO2 = 2Na2CO3 + O2 是或否_氧化剂_还原剂_ 2FeCl3

16、+ Fe = 3 FeCl2 是或否_氧化剂_还原剂_ CH2OH（CHOH）4CHO + 2 Ag（NH3）2OH CH2OH（CHOH）4COONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O 是或否_氧化剂_还原剂_ CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O 是或否_氧化剂_还原剂_ 3O2 2O3 是或否_氧化剂_还原剂_2.根据氧化还原反应和四种基本反应类型的关系，在下列圆圈中填实对应的反应类型。 第三章 金属及其化合物（复习时参照白皮书）第一节 钠和钠的化合物一、钠1.物理性质：银白色、固态、质软(可用小刀切)、密度比水小、 熔沸点低、导电导热性好。2

17、.化学性质(1)和非金属反应常温下和空气中氧气反应：现象：生成白色固体，方程式 ，在空气或氧气中燃烧：现象产生黄色火焰，生成黄色固体，方程式 和卤素单质的反应方程式 。钠及其化合物的相互转化关系（涉及到的方程式要求每位同学都要过关）(2)和水的反应：现象浮（Na的密度比水小）、熔（Na与水反应是放热反应，且Na的熔点低）、游和响（Na与水反应放出气体，且产生气体的速度很快，反应很剧烈）、红（往反应后的溶液中加入酚酞，溶液变红，说明生成了碱性物质）。(3)和酸反应：现象比与水反应剧烈。(4)和盐溶液作用时，一般金属钠首先和水反应，生成的NaOH再和盐发生复分解反应。金属钠投入硫酸铜溶液中的现象产

18、生气泡，生成蓝色沉淀，发生的反应方程式 3钠应置于煤油中保存，其原因是Na的密度比煤油大，且不和煤油反应，可以隔绝氧气。4钠的重要用途(1)利用钠的强还原性可冶炼金属；(2)钾钠合金可作原子反应堆的导热剂；(3)利用钠在高温下发出黄光的特性可作高压钠灯。二、碱金属碱金属包括(按核电荷数增大顺序填写元素符号)Li、Na、K、Rb、Cs。它们的原子最外层只有1个电子，故化学性质和钠相似。一般说来，按上述顺序，金属性越来越强，反应得越来越激烈。需指出的是：单质在空气中点燃，锂只能生成Li2O，钠可形成Na2O、Na2O2，钾可形成K2O、K2O2、KO2，而铷形成的氧化物就更复杂了。焰色反应是许多金

19、属或者它们的化合物在灼烧的时候是火焰呈现特殊颜色的现象，是物理变化。是元素的性质。Na的焰色：黄色 K的焰色（透过蓝色钴玻璃）：紫色三、氢氧化钠1物理性质氢氧化钠是白色固态，易吸收空气中的水分而潮解，溶解时放热，有腐蚀性，溶液呈强碱性，俗称烧碱、火碱、苛性钠。2化学性质 氢氧化钠是一种强碱，具有碱的一切通性。碱的通性：遇酸碱指示剂发生显色反应 与酸发生中和反应与酸性氧化物(如CO2、SO2等)发生反应 与盐发生复分解反应3 保存：NaOH应密封保存，试剂瓶用橡胶塞，原因NaOH易吸水，与CO2、SiO2反应。四、钠的氧化物比较 氧化钠 过氧化钠化学式 Na2O Na2O2电子式 氧元素的化合价

20、 -2 -1色、态 白色固态 淡黄色固态稳定性 不稳定 不稳定与水反应方程式 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+4H2与二氧化碳反应方程式 Na2O+CO2= Na2CO3 2Na2O2+2 CO2= 2Na2CO3+O2氧化性、漂白性 - 强氧化性质、漂白性用途 - 氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂保存 隔绝空气，密封保存 隔绝空气，远离易燃物，密封保存五、碳酸钠和碳酸氢钠的比校 Na2CO3 NaHCO3俗名 纯碱或苏打 小苏打色、态 白色固体 细小的白色晶体水溶性 易溶于水 易溶于水，但比Na2CO3溶解度小热稳定性 受热不分解 2NaHCO3与澄清石灰水反

21、应 与二氧化碳反应 -用途 制玻璃、造纸、制肥皂、洗涤剂 发酵粉、医药、灭火器第二节 铝和铝的化合物 一、单质铝1.化学性质铝及化合物的相互转化关系（涉及到的方程式要求每位同学都要过关） (1)和氧气反应。铝极易和氧气发生反应，生成一层致密的氧化膜。这层氧化膜保护里边的金属不易和氧气反应而被腐蚀。铝和氧气反应的化学方程式为 。加热铝箔实验时，融化的铝并不滴落，原因是Al2O3薄膜将熔化的Al承接住了，这个实验也说明氧化铝的熔点比铝高。铝也能和其他非金属反应，写出下列反应方程式：铝在氯气中燃烧 ；铝粉和硫粉混合加热 。(2)和酸反应。写出下列反应方程式和对应的离子方程式：HCl反应：化学反应方程

22、式 ，离子反应方程式 H2SO4反应：化学反应方程式 ，离子反应方程式 ；(3)和NaOH溶液反应：化学反应方程式 ， 离子反应方程式 。等质量的铝粉分别和足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气相等，等浓度等体积的盐酸和氢氧化钠溶液和足量的铝粉反应，产生的氢气NaOH的多。(4)铝和盐溶液的反应。写出下列反应方程式和对应的离子方程式：铝投入硫酸铜溶液中：化学反应方程式 ，离子反应方程式 ； (5)铝热剂的反应。写出下列反应方程式：铝粉和四氧化三铁粉末混合加热 ；铝粉和三氧化二铬粉末混合加热 。3用途：写出下列关于铝的用途是利用了铝的什么性质：铝制导线、电线：良好的导电性； 包装铝箔：良好的延

23、展性； 铝合金用于制门窗：美观、硬度大； 铝制炊具：良好的导热性二、铝的化合物氧化铝既可和酸反应还可和碱反应，生成盐和水，所以它是两性氧化物。实验室制取Al(OH)3的方法： 。用氨水而不用氢氧化钠溶液的主要原因是Al(OH)3能与NaOH反应生成对应的盐。氢氧化铝是两性的氢氧化物。加热时，Al(OH)3易分解(用化学方程式表示)： 。三、复盐：含有两种或两种以上金属阳离子和一种阴离子形成的盐叫复盐，如KAl（SO4）2。明矾是一种重要的复盐。它是离子晶体，溶于水生成Al(OH)3胶体，它可以吸附水里面的杂质，使水澄清，所以明矾可用作净水剂。第三节 铁和铁的化合物铁和铁的化合物的相互转化关系（

24、涉及到的方程式要求每位同学都要过关） 一、单质铁1化学性质：(1)铁和非金属反应。写出下列化学反应方程式：在纯净的氧气中燃烧 ；在氯气中燃烧 ；铁粉和硫粉混合加热 。(2)铁和酸反应。写出下列化学反应方程式和对应的离子方程式铁和HCl：化学反应方程式 ，离子方程式 ；铁和H2SO4：化学反应方程式 ，离子方程式 。(3)铁和水反应：铁不和冷、热水反应，但在高温下能和水蒸气反应，下图是铁粉和水蒸气反应的装置图，试回答下列问题。试在装置的空白处填上对应的试剂或用品名称。写出此图中发生的反应方程式： 。二、铁的氧化物（参照白皮书）三、铁的氢氧化物Fe(OH)2和Fe(OH)3（参照白皮书）四、Fe2

25、+和Fe3+的性质1Fe3+的检验： 滴入KSCN溶液FeCl3溶液 现象：溶液变成血红色；离子方程式： FeCl2溶液 无现象2Fe3+的氧化性。写出下列变化的化学反应方程式和离子反应方程式：FeCl3溶液和铁粉反应： ， FeCl3溶液和铜片反应： ， 3Fe2+的还原性。写出下列变化的化学反应方程式和离子反应方程式：FeCl2溶液中加入氯水： ， 第四节 用途广泛的金属材料1.金属与金属，或者金属与非金属之间熔合而形成具有金属特性的物质叫合金。合金的硬度一般比它的各成分金属的高，多数合金的熔点一般比它的各成分金属低。2.铜合金是用途广泛的合金。我国最早使用的合金是青铜，常见的铜合金还有黄

26、铜，商代后期制作的司母戊鼎是青铜制品。3.钢是用量最大、用途最广的合金，按其成分可分为两大类：碳素钢和合金钢。碳素钢有高碳钢、中碳钢、低碳钢，含碳量生铁低。合金钢是在碳素钢中加入Cr、Ni、Mn等合金元素制得。第四章 非金属及其化合物第一节 无机非金属材料的主角硅硅及硅的化合物的相互关系（涉及到的方程式要求每位同学都要过关） 一、硅单质1.物理性质单质硅有游离态和化合态两种。熔点高、硬度大、是良好的半导体材料，可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器、半导体器件，太阳能电池。硅的原子结构示意图为 _ 。2.化学性质硅在常温下化学性质稳定。一定条件下，可发生化学反应。写出下列变化的化学方程式： 硅和

27、非金属反应: 和O2： 和NaOH溶液反应： 。 和氢氟酸反应： 。二、二氧化硅和硅酸盐1.二氧化硅 硅是一种亲氧元素，在自然界中总是与氧相互化合，所以在氧化气氛包围的地球上，硅主要以熔点很高的是SiO2和硅酸盐形式存在。SiO2是硅最重要的化合物。二氧化硅具有空间网状结构。密度和硬度都大。 化学性质。写出下列变化的化学方程式。a.和强碱反应(NaOH) ： ；玻璃的组成成分中含有二氧化硅，故存放碱性试剂的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞。b.和碱性氧化物反应： ；c.和HF酸反应： 。玻璃的组成成分中含有二氧化硅，故氢氟酸不能存放在玻璃试剂瓶中。氢氟酸可用塑料瓶盛装。2.硅酸和硅酸盐H2SiO3酸性比

28、碳酸弱，溶解度小。可由硅酸盐和强酸反应来制备。如：向Na2SiO3溶液中滴加HCl，可发生反应： 得到硅酸。硅酸凝胶经干燥脱水形成硅酸干胶，称为“硅胶”。它是优良的吸附剂，也可作催化剂的载体。 碳化硅俗称金刚砂，具有金刚石结构，有很大的硬度。工业上金刚砂的制备原理(用化学方程式表示)为：SiO2 + 3C SiC + 2CO。在这个反应中，氧化剂是_，还原剂是_，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。三、硅酸盐组成的表示硅酸盐种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成。如：硅酸钠表示为：Na2OSiO2。一般规律：低价态金属氧化物高价态金属氧化物非金属氧化物水。试写出

29、明矾KAl(SO4)2H2O氧化物表示的化学式_，Mg2Si3O8氧化物表示的化学式_。第二节 富集在海水中的元素氯氯及氯的化合物的相互转化关系（涉及到的方程式要求每位同学都要过关） 一、氯气1.物理性质氯气是一种黄绿色，有强烈刺激性气味的有毒气体，能溶于水(1：2)，比空气重，能液化，液态氯气常称为液氯。在自然界中氯元素以化合态存在。2.化学性质与金属反应。完成下列化学反应方程式并回答有关问题：和Na： ，和Cu： ，和Fe： ，比较Cl2和HCl的氧化性：Cl2 HCl。与非金属反应。完成下列化学反应方程式并回答有关问题：和H2： ，燃烧现象: 安静的燃烧，产生苍白色火焰；少量Cl2 和P： (Cl2少量) ；过量Cl2 和P： 与水反应。 反应方程式 ，此反应中氧化剂是_，还原剂是_。HClO的特性：a弱酸性(电离方程式)： ，(酸性比碳酸还弱) b不稳定性(光照条件)： ， c强氧化性(作用)：杀菌、消毒与碱反应：和NaOH反应的方程式为 ，实验室利用这个反应来吸收多余的氯气。工业上制取漂白粉的反应方程式为： ，漂白粉的主要成分是 ，而有效成分是 。漂白粉是一种混合物。漂白粉具