高中化學(xué)?贾R大匯總
來源:網(wǎng)絡(luò)資源 2023-04-21 17:19:18
1、氧化性、還原性強弱的判斷
根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式在同一氧化還原反應(yīng)中,
氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物
還原性:還原劑>還原產(chǎn)物
2、如果使元素化合價升高,即要使它被氧化,要加入氧化劑才能實現(xiàn);如果使元素化合價降低,即要使它被還原,要加入還原劑才能實現(xiàn);
3、鈉Na的特質(zhì)
、賳钨|(zhì)鈉的物理性質(zhì):鈉質(zhì)軟、銀白色、熔點低、密度比水的小但比煤油的大。
、阝c的存在:以化合態(tài)存在。
、垅c的保存:保存在煤油或石蠟中。
、茆c在空氣中的變化過程:Na→Na2O→NaOH→Na2CO3→Na2CO3·10H2O(結(jié)晶)→Na2CO3(風化),最終得到是一種白色粉末。
一小塊鈉置露在空氣中的現(xiàn)象:銀白色的鈉很快變暗(生成Na2O),跟著變成白色固體(NaOH),然后在固體表面出現(xiàn)小液滴(NaOH易潮解),最終變成白色粉未(最終產(chǎn)物是Na2CO3)。
4、鈉與O2反應(yīng)
常溫下:4Na+O2=2Na2O(新切開的鈉放在空氣中容易變暗)
加熱時:2Na+O2==Na2O2(鈉先熔化后燃燒,發(fā)出黃色火焰,生成淡黃色固體Na2O2。)
Na2O2中氧元素為-1價,Na2O2既有氧化性又有還原性。
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
Na2O2是呼吸面具、潛水艇的供氧劑,Na2O2具有強氧化性能漂白。
5、鈉與H2O反應(yīng)
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
離子方程式:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑(注意配平)
實驗現(xiàn)象:“浮——鈉密度比水。挥——生成氫氣;響——反應(yīng)劇烈;
熔——鈉熔點低;紅——生成的NaOH遇酚酞變紅”。
6、鈉與鹽溶液反應(yīng)
如鈉與CuSO4溶液反應(yīng),應(yīng)該先是鈉與H2O反應(yīng)生成NaOH與H2,再和CuSO4溶液反應(yīng),有關(guān)化學(xué)方程式:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
總的方程式:
2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
實驗現(xiàn)象:有藍色沉淀生成,有氣泡放出
K、Ca、Na三種單質(zhì)與鹽溶液反應(yīng)時,先與水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿,堿再和鹽溶液反應(yīng)
7、鈉與酸反應(yīng):
2Na+2HCl=2NaCl+H2↑(反應(yīng)劇烈)
離子方程式:2Na+2H+=2Na++H2↑
8、鋁Al的特質(zhì)
①單質(zhì)鋁的物理性質(zhì):銀白色金屬、密度小(屬輕金屬)、硬度小、熔沸點低。
②單質(zhì)鋁的化學(xué)性質(zhì)
9、鋁與O2反應(yīng):
常溫下鋁能與O2反應(yīng)生成致密氧化膜,保護內(nèi)層金屬。加熱條件下鋁能與O2反應(yīng)生成氧化鋁:4Al+3O2==2Al2O3
10、常溫下Al既能與強酸反應(yīng),又能與強堿溶液反應(yīng),均有H2生成,也能與不活潑的金屬鹽溶液反應(yīng):
、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(2Al+6H+=2Al3++3H2↑)
、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
。2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑)
③2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3+3Cu
。2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu)
注意:鋁制餐具不能用來長時間存放酸性、堿性和咸的食品。
11、鋁與某些金屬氧化物的反應(yīng)(如V、Cr、Mn、Fe的氧化物)叫做鋁熱反應(yīng)
Fe2O3+2Al==2Fe+Al2O3,Al和Fe2O3的混合物叫做鋁熱劑。利用鋁熱反應(yīng)焊接鋼軌。
12、鐵的特質(zhì)
。1)單質(zhì)鐵的物理性質(zhì):
鐵片是銀白色的,鐵粉呈黑色,純鐵不易生銹,但生鐵(含碳雜質(zhì)的鐵)在潮濕的空氣中易生銹。(原因:形成了鐵碳原電池。鐵銹的主要成分是Fe2O3)。
。2)鐵與氧氣反應(yīng):
3Fe+2O2===Fe3O4(現(xiàn)象:劇烈燃燒,火星四射,生成黑色的固體)
。3)與非氧化性酸反應(yīng):
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑(Fe+2H+=Fe2++H2↑)
常溫下鋁、鐵遇濃硫酸或濃硝酸鈍化。加熱能反應(yīng)但無氫氣放出。
(4)與鹽溶液反應(yīng):
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(Fe+Cu2+=Fe2++Cu)
。5)與水蒸氣反應(yīng):
3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2
13、氧化物
。1)Al2O3的性質(zhì):
氧化鋁是一種白色難溶物,其熔點很高,可用來制造耐火材料如坩鍋、耐火管、耐高溫的實驗儀器等。
Al2O3是兩性氧化物:既能與強酸反應(yīng),又能與強堿反應(yīng):
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O(Al2O3+6H+=2Al3++3H2O)
Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O(Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O)
。2)鐵的氧化物的性質(zhì):
FeO、Fe2O3都為堿性氧化物,能與強酸反應(yīng)生成鹽和水。
FeO+2HCl=FeCl2+H2O
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
14、氫氧化物
。1)氫氧化鋁Al(OH)3
、貯l(OH)3是兩性氫氧化物,在常溫下它既能與強酸,又能與強堿反應(yīng):
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O(Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O)
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O(Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O)
、贏l(OH)3受熱易分解成Al2O3:2Al(OH)3==Al2O3+3H2O(規(guī)律:不溶性堿受熱均會分解)
、跘l(OH)3的制備:實驗室用可溶性鋁鹽和氨水反應(yīng)來制備Al(OH)3
Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
。ˋl3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+)
因為強堿(如NaOH)易與Al(OH)3反應(yīng),所以實驗室不用強堿制備Al(OH)3,而用氨水。
。2)鐵的氫氧化物:
氫氧化亞鐵Fe(OH)2(白色)和氫氧化鐵Fe(OH)3(紅褐色)
①都能與酸反應(yīng)生成鹽和水:
Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O(Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O)
Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O(Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O)
②Fe(OH)2可以被空氣中的氧氣氧化成Fe(OH)3
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(現(xiàn)象:白色沉淀→灰綠色→紅褐色)
、跢e(OH)3受熱易分解生成Fe2O3:2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O
。3)氫氧化鈉NaOH:
俗稱燒堿、火堿、苛性鈉,易潮解,有強腐蝕性,具有堿的通性。
15、焰色反應(yīng)
、俣x:金屬或它們的化合物在灼燒時使火焰呈現(xiàn)特殊顏色的性質(zhì)。
、诓僮鞑襟E:鉑絲(或鐵絲)用鹽酸浸洗后灼燒至無色,沾取試樣(單質(zhì)、化合物、氣、液、固均可)在火焰上灼燒,觀察顏色。
、壑匾氐难嫔衡c元素黃色、鉀元素紫色(透過藍色的鈷玻璃觀察,以排除鈉的焰色的干擾)
焰色反應(yīng)屬物理變化。與元素存在狀態(tài)(單質(zhì)、化合物)、物質(zhì)的聚集狀態(tài)(氣、液、固)等無關(guān),只有少數(shù)金屬元素有焰色反應(yīng)。
16、硅及其化合物Si
、俟柙卦诘貧ぶ械暮颗诺诙,在自然界中沒有游離態(tài)的硅,只有以化合態(tài)存在的硅,常見的是二氧化硅、硅酸鹽等。
②硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖為,硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族,硅原子最外層有4個電子,既不易失去電子又不易得到電子,主要形成四價的化合物。
17、單質(zhì)硅(Si):
。1)物理性質(zhì):有金屬光澤的灰黑色固體,熔點高,硬度大。
。2)化學(xué)性質(zhì):
、俪叵禄瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,只能跟F2、HF和NaOH溶液反應(yīng)。
Si+2F2=SiF4
Si+4HF=SiF4↑+2H2↑
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
、谠诟邷貤l件下,單質(zhì)硅能與O2和Cl2等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。
(3)用途:太陽能電池、計算機芯片以及半導(dǎo)體材料等。
。4)硅的制備:工業(yè)上,用C在高溫下還原SiO2可制得粗硅。
SiO2+2C=Si(粗)+2CO↑
Si(粗)+2Cl2=SiCl4
SiCl4+2H2=Si(純)+4HCl
18、二氧化硅(SiO2):
。1)SiO2的空間結(jié)構(gòu):立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),SiO2直接由原子構(gòu)成,不存在單個SiO2分子。
。2)物理性質(zhì):熔點高,硬度大,不溶于水。
。3)化學(xué)性質(zhì):SiO2常溫下化學(xué)性質(zhì)很不活潑,不與水、酸反應(yīng)(氫氟酸除外),能與強堿溶液、氫氟酸反應(yīng),高溫條件下可以與堿性氧化物反應(yīng):
、倥c強堿反應(yīng):SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(生成的硅酸鈉具有粘性,所以不能用帶磨口玻璃塞試劑瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液,避免Na2SiO3將瓶塞和試劑瓶粘住,打不開,應(yīng)用橡皮塞)。
、谂c氫氟酸反應(yīng)[SiO2的特性]:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(利用此反應(yīng),氫氟酸能雕刻玻璃;氫氟酸不能用玻璃試劑瓶存放,應(yīng)用塑料瓶)。
、鄹邷叵屡c堿性氧化物反應(yīng):SiO2+CaOCaSiO3
(4)用途:光導(dǎo)纖維、瑪瑙飾物、石英坩堝、水晶鏡片、石英鐘、儀器軸承、玻璃和建筑材料等。
19、硅酸(H2SiO3):
、傥锢硇再|(zhì):不溶于水的白色膠狀物,能形成硅膠,吸附水分能力強。
②化學(xué)性質(zhì):H2SiO3是一種弱酸,酸性比碳酸還要弱,其酸酐為SiO2,但SiO2不溶于水,故不能直接由SiO2溶于水制得,而用可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制取:(強酸制弱酸原理)
Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3(此方程式證明酸性:H2SiO3<H2CO3)
、塾猛荆汗枘z作干燥劑、催化劑的載體。
20、硅酸鹽
硅酸鹽:硅酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的總稱。硅酸鹽種類很多,大多數(shù)難溶于水,最常見的可溶性硅酸鹽是Na2SiO3,Na2SiO3的水溶液俗稱水玻璃,又稱泡花堿,是一種無色粘稠的液體,可以作黏膠劑和木材防火劑。硅酸鈉水溶液久置在空氣中容易變質(zhì):
Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓(有白色沉淀生成)
傳統(tǒng)硅酸鹽工業(yè)三大產(chǎn)品有:玻璃、陶瓷、水泥。
硅酸鹽由于組成比較復(fù)雜,常用氧化物的形式表示:活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水。氧化物前系數(shù)配置原則:除氧元素外,其他元素按配置前后原子個數(shù)守恒原則配置系數(shù)。
硅酸鈉:Na2SiO3Na2O·SiO2
硅酸鈣:CaSiO3CaO·SiO2
高嶺石:Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O
正長石:KAlSiO3不能寫成K2O·Al2O3·3SiO2,應(yīng)寫成K2O·Al2O3·6SiO2
21、氯及其化合物
、俾仍咏Y(jié)構(gòu)示意圖為:圖片氯元素位于元素周期表中第三周期第ⅦA族,氯原子最外電子層上有7個電子,在化學(xué)反應(yīng)中很容易得到1個電子形成
、贑l-,化學(xué)性質(zhì)活潑,在自然界中沒游離態(tài)的氯,氯只以化合態(tài)存在(主要以氯化物和氯酸鹽)。
22、氯氣(Cl2):
。1)物理性質(zhì):黃綠色有刺激性氣味有毒的氣體,密度比空氣大,易液化成液氯,易溶于水。(氯氣收集方法—向上排空氣法或者排飽和食鹽水;液氯為純凈物)
。2)化學(xué)性質(zhì):氯氣化學(xué)性質(zhì)非常活潑,很容易得到電子,作強氧化劑,能與金屬、非金屬、水以及堿反應(yīng)。
、倥c金屬反應(yīng)(將金屬氧化成最高正價)
Na+Cl2===點燃2NaCl
Cu+Cl2===點燃CuCl2
2Fe+3Cl2===點燃2FeCl3(氯氣與金屬鐵反應(yīng)只生成FeCl3,而不生成FeCl2。)
(思考:怎樣制備FeCl2?Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,鐵跟鹽酸反應(yīng)生成FeCl2,而鐵跟氯氣反應(yīng)生成FeCl3,這說明Cl2的氧化性強于鹽酸,是強氧化劑。)
、谂c非金屬反應(yīng)
Cl2+H2===點燃2HCl(氫氣在氯氣中燃燒現(xiàn)象:安靜地燃燒,發(fā)出蒼白色火焰)
將H2和Cl2混合后在點燃或光照條件下發(fā)生爆炸。
燃燒:所有發(fā)光發(fā)熱的劇烈化學(xué)反應(yīng)都叫做燃燒,不一定要有氧氣參加。
、跜l2與水反應(yīng)
Cl2+H2O=HCl+HClO
離子方程式:Cl2+H2O=H++Cl—+HClO
將氯氣溶于水得到氯水(淺黃綠色),氯水含多種微粒,其中有H2O、Cl2、HClO、Cl-、H+、OH-(極少量,水微弱電離出來的)。
氯水的性質(zhì)取決于其組成的微粒:
。1)強氧化性:Cl2是新制氯水的主要成分,實驗室常用氯水代替氯氣,如氯水中的氯氣能與KI,KBr、FeCl2、SO2、Na2SO3等物質(zhì)反應(yīng)。
。2)漂白、消毒性:氯水中的Cl2和HClO均有強氧化性,一般在應(yīng)用其漂白和消毒時,應(yīng)考慮HClO,HClO的強氧化性將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì),不可逆。
(3)酸性:氯水中含有HCl和HClO,故可被NaOH中和,鹽酸還可與NaHCO3,CaCO3等反應(yīng)。
。4)不穩(wěn)定性:HClO不穩(wěn)定光照易分解。,因此久置氯水(淺黃綠色)會變成稀鹽酸(無色)失去漂白性。
。5)沉淀反應(yīng):加入AgNO3溶液有白色沉淀生成(氯水中有Cl-)。自來水也用氯水殺菌消毒,所以用自來水配制以下溶液如KI、KBr、FeCl2、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶液會變質(zhì)。
、蹸l2與堿液反應(yīng):
與NaOH反應(yīng):Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O)
與Ca(OH)2溶液反應(yīng):2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
此反應(yīng)用來制漂白粉,漂白粉的主要成分為Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分為Ca(ClO)2。
漂白粉之所以具有漂白性,原因是:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO生成的HClO具有漂白性;同樣,氯水也具有漂白性,因為氯水含HClO;NaClO同樣具有漂白性,發(fā)生反應(yīng)2NaClO+CO2+H2O==Na2CO3+2HClO;
干燥的氯氣不能使紅紙褪色,因為不能生成HClO,濕的氯氣能使紅紙褪色,因為氯氣發(fā)生下列反應(yīng)Cl2+H2O=HCl+HClO。
漂白粉久置空氣會失效(涉及兩個反應(yīng)):Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,
漂白粉變質(zhì)會有CaCO3存在,外觀上會結(jié)塊,久置空氣中的漂白粉加入濃鹽酸會有CO2氣體生成,含CO2和HCl雜質(zhì)氣體。
、萋葰獾挠猛荆褐破追、自來水殺菌消毒、農(nóng)藥和某些有機物的原料等。
23、Cl-的檢驗:
原理:根據(jù)Cl-與Ag+反應(yīng)生成不溶于酸的AgCl沉淀來檢驗Cl-存在。
方法:先加稀硝酸酸化溶液(排除CO32-干擾)再滴加AgNO3溶液,如有白色沉淀生成,則說明有Cl-存在。
24、硫及其化合物
硫元素的存在:硫元素最外層電子數(shù)為6個,化學(xué)性質(zhì)較活潑,容易得到2個電子呈-2價或者與其他非金屬元素結(jié)合成呈+4價、+6價化合物。硫元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)。(如火山口中的硫就以單質(zhì)存在)
25、硫單質(zhì):
、傥镔|(zhì)性質(zhì):俗稱硫磺,淡黃色固體,不溶于水,熔點低。
、诨瘜W(xué)性質(zhì):S+O2===點燃SO2(空氣中點燃淡藍色火焰,純氧中藍紫色)
26、二氧化硫(SO2)
。1)物理性質(zhì):無色、有刺激性氣味有毒的氣體,易溶于水,密度比空氣大,易液化。
。2)SO2的制備:S+O2===點燃SO2或Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
(3)化學(xué)性質(zhì):
、賁O2能與水反應(yīng)SO2+H2OH2SO3(亞硫酸,中強酸)此反應(yīng)為可逆反應(yīng)。
可逆反應(yīng)定義:在相同條件下,正逆方向同時進行的反應(yīng)。(關(guān)鍵詞:相同條件下)
、赟O2為酸性氧化物,是亞硫酸(H2SO3)的酸酐,可與堿反應(yīng)生成鹽和水。
a、與NaOH溶液反應(yīng):
SO2(少量)+2NaOH=Na2SO3+H2O(SO2+2OH-=SO32-+H2O)
SO2(過量)+NaOH=NaHSO3(SO2+OH-=HSO3-)
b、與Ca(OH)2溶液反應(yīng):
SO2(少量)+Ca(OH)2=CaSO3↓(白色)+H2O
2SO2(過量)+Ca(OH)2=Ca(HSO3)2(可溶)
對比CO2與堿反應(yīng):
CO2(少量)+Ca(OH)2=CaCO3↓(白色)+H2O
2CO2(過量)+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2(可溶)
將SO2逐漸通入Ca(OH)2溶液中先有白色沉淀生成,后沉淀消失,與CO2逐漸通入Ca(OH)2溶液實驗現(xiàn)象相同,所以不能用石灰水來鑒別SO2和CO2。能使石灰水變渾濁的無色無味的氣體一定是二氧化碳,這說法是對的,因為SO2是有刺激性氣味的氣體。
③SO2具有強還原性,能與強氧化劑(如酸性高錳酸鉀溶液、氯氣、氧氣等)反應(yīng)。SO2能使酸性KMnO4溶液、新制氯水褪色,顯示了SO2的強還原性(不是SO2的漂白性)。
、躍O2的弱氧化性:如2H2S+SO2=3S↓+2H2O(有黃色沉淀生成)
、軸O2的漂白性:SO2能使品紅溶液褪色,加熱會恢復(fù)原來的顏色。用此可以檢驗SO2的存在。
、轘O2的用途:漂白劑、殺菌消毒、生產(chǎn)硫酸等。
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