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2024屆高三化學(xué)復(fù)習(xí) 高中化學(xué)知識點總結(jié)

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  1. 二一教育資源

2024屆高三化學(xué)復(fù)習(xí) 高中化學(xué)知識點總結(jié)

資源簡介

目 錄
化學(xué)與傳統(tǒng)文化及STSE 1
物質(zhì)俗稱與用途歸納 11
離子反應(yīng) 14
氧化還原反應(yīng) 17
電化學(xué) 19
化學(xué)能與熱能 26
金屬化合物及其應(yīng)用 29
非金屬化合物及其應(yīng)用 34
化學(xué)平衡 42
水溶液中的離子平衡 49
物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 62
原子、分子和晶體結(jié)構(gòu) 71
有機(jī)物及其應(yīng)用 87
實驗基本操作 107
化學(xué)考前答題模板歸納 114
回歸教材重難點:“9種”物質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用 126
回歸教材重難點:“六氣體”制備實驗、“兩定量”測定實驗 129
化學(xué)與傳統(tǒng)文化及 STSE
一 、化學(xué)與環(huán)境
1.空氣質(zhì)量日報
目前計入空氣污染指數(shù)的項目暫定為: 可吸入顆粒物、氮氧化物、二氧化硫。
2.PM2.5與霧霾
(1)PM2.5: 指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,也稱為可入肺顆粒物。PM2.5 粒 徑小,富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠(yuǎn),因而對人體健康和 大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。
(2)霧霾:顧名思義是霧和霾。但是霧和霾的區(qū)別很大,霧是由大量懸浮在近地面空氣中的 微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統(tǒng),是近地面層空氣中水汽凝結(jié)(或凝華)的產(chǎn)物。空氣中的灰 塵、硫酸、硝酸等顆粒物組成的氣溶膠系統(tǒng)造成視覺障礙的叫霾。PW2.5 被認(rèn)為是造成霧霾天 氣的“元兇”。
3.酸雨
(1)定義:指被大氣中存在的酸性氣體污染,pH 小于5.6的雨霧或其他形式的大氣降水,它 是由人為排放的二氧化硫和氮氧化物轉(zhuǎn)化而成的,絕大部分是硫酸型和硝酸型酸雨。
(4)、我國主要為硫酸型酸雨,成因:由于燃燒煤、石油、天然氣等,不斷向大氣中排放二 氧化硫和氮氧化物酸性氣體所致。
(5)、酸雨的危害①受酸雨刺激,易導(dǎo)致紅眼癥和支氣管炎。②酸性粒子也會沉積在建筑物 和雕像上,造成侵蝕和文化資產(chǎn)的破壞。③硫酸隨著降雨落到地球而造成嚴(yán)重?fù)p害,土壤中的養(yǎng) 分也會流失,因此樹木會因為維持生命所必須的鈣和鎂的流失而枯死,阻礙葉子的氣孔進(jìn)行光合 作用,破壞森林,減產(chǎn)農(nóng)業(yè)。
4.溫室效應(yīng)與厄爾尼諾現(xiàn)象
二者都屬于氣候異常,全球變暖一定程度上可以加劇厄爾尼諾的出現(xiàn)頻率和負(fù)面影響。
(1)溫室效應(yīng):指由于煤、石油、天然氣等化石燃料的大量使用,排放到大氣中的CO、CH 等氣體的大量增加,致使地表溫度上升的現(xiàn)象
a、 溫室氣體:二氧化碳(CO )、氧化亞氮(NO)、 甲烷(CH)、 氟氯烴化物(CFCs)和水氣 等。
b、溫室氣體來源:主要是燃燒石化燃料(例如:石油、煤)所產(chǎn)生的。CH: 增長很快;CFC: 原來在大氣中不存在,完全來自人為排放。
c 、全球變暖的危害:①地球表面溫度增加②海平面上升③全球氣候轉(zhuǎn)變④農(nóng)業(yè)減產(chǎn)、糧食 危機(jī)⑤動物大遷徙和物種滅絕⑥海洋生態(tài)的影響⑦傷害人體抗病能力
(2)厄爾尼諾:指由于全球溫室效應(yīng)逐漸增強(qiáng),海洋溫度不斷上升,使得冰川、冰山融化, 海平面上升,從而形成強(qiáng)烈的熱帶風(fēng)暴以及引起大陸氣候變化無常的現(xiàn)象。
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5.臭氧層空洞
(1)臭氧層分布在:平流層
(2)概念:家用電冰箱中使用的制冷劑“氟利昂”以及汽車排放的廢氣中的氮氧化物在臭氧 轉(zhuǎn)化成氧氣中起到催化作用,從而使大氣中的臭氧層形成空洞。
(3)破壞臭氧層的物質(zhì):氟氯烴(CFCs)、哈龍、氮氧化物、四氯化碳以及甲烷。
(4)危害:①損害人的免疫系統(tǒng)、眼角膜及人體皮膚,尤其使患皮膚癌患者增加;②破壞地 球上的生態(tài)系統(tǒng);③引起新的環(huán)境問題,加劇光化學(xué)煙霧的形成增強(qiáng)大氣溫室效應(yīng),加速材料的 老化、分解、破壞。
6.光化學(xué)煙霧
(1)概念:指汽車、工廠等污染源排入大氣的碳?xì)浠衔锖偷趸衔锏纫淮挝廴疚铮陉?光(紫外線)作用下會發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成二次污染物,參與光化學(xué)反應(yīng)過程的一次污染物和二 次污染物的混合物所形成的有毒煙霧污染現(xiàn)象。
(2)形成條件:①充足的陽光,無風(fēng):②出現(xiàn)逆溫:③大氣含有一定濃度的 NO 和碳?xì)浠?物。
7.水體富營養(yǎng)化
在人類活動的影響下,生物所需的N、P等營養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入湖泊、河流、海灣等緩流水體, 引起藻類及其它浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧氣量下降,水質(zhì)惡化,魚類及其它生物大量死 亡的現(xiàn)象。因優(yōu)勢浮游生物的顏色不同水面往往呈現(xiàn)蘭色、紅色、棕色、乳白色等,主要類型 有水華、赤潮。
(1)限制因素:氮、磷
(2)富營養(yǎng)化關(guān)鍵:源源不斷流入水體中的營養(yǎng)物質(zhì)N 、P的負(fù)荷量
(3)關(guān)鍵因素:溶解氧、溫度、水體的形態(tài)。
8.赤潮和水華
(1)赤潮:海水中的紅藻、褐藻由于吸收較多的營養(yǎng)物質(zhì)(N、P 等)而過度繁殖,引起海潮 呈赤色的現(xiàn)象。它會造成海水的嚴(yán)重缺氧。
(2)水華; 人為向淡水中投入(或排入)生物需要的營養(yǎng)物質(zhì)(N、P 等)后,導(dǎo)致水面上的藻 類瘋長、繁殖,并使水質(zhì)惡化而產(chǎn)生腥臭味,造成魚類及其它生物大量死亡的現(xiàn)象。
9.白色污染
指各種塑料垃圾對環(huán)境所造成的污染。它們很難降解,會破壞土壤結(jié)構(gòu),
10.綠色化學(xué)
(1)定義:即環(huán)境友好化學(xué),主要指在制造和應(yīng)用化學(xué)產(chǎn)品時應(yīng)有效利用原料,消除廢物和 避免使用有毒的和危險的試劑和溶劑。
(2)核心:核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染,因而過程和終 端均為“零排放”或零污染。
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(3)理解:綠色化學(xué)是從源頭制止污染,而不是在末端治理污染,在合成方法上應(yīng)具“原子 經(jīng)濟(jì)性”,即盡量使參加過程的原子都進(jìn)入最終產(chǎn)物。
(4)應(yīng)用:
① 開發(fā)綠色反應(yīng),將原子利用率提高到100%;
②使用無毒無害的原料:
③選用無毒無害的催化劑:
④使用無毒無害的溶劑:
⑤發(fā)展“綠色工藝”:⑥開發(fā)和生產(chǎn)綠色產(chǎn)品。
二 .化學(xué)與材料
1.有機(jī)高分子材料
(1)塑料:塑料的主要成分是合成樹脂。常見的有熱塑性塑料如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯。 熱固性塑料,如酚醛樹脂。
(2)纖維:天然纖維包括纖維素(棉花、麻)、蛋白質(zhì)(蠶絲、羊毛)等。合成纖維包括腈綸、 滌綸、錦綸、尼龍等。
(3)橡膠:天然橡膠是異戊二烯的聚合物,是線型高分子,合成橡膠有丁苯橡膠、氯丁橡膠 等。
2.無機(jī)非金屬材料
(1)玻璃:普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石和石英,其成分為 NaSiO 、CaSiO 、SiO 等熔化在一起得到的物質(zhì),是混合物。
(2)水泥:硅酸鹽水泥原料為石灰石和黏土,成分為硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣。
(3)陶瓷:陶瓷材料是人類應(yīng)用最早的硅酸鹽材料,制備原料為黏土。
(4)硅材料:晶體硅是重要的半導(dǎo)體材料,光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅,
3.金屬材料:
金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。
(1)黑色金屬又稱鋼鐵材料,包括雜質(zhì)總含量<0.2%及含碳量不超過0.0218%的工業(yè)純鐵, 含碳0.0218%~2.11%的鋼,含碳大于2.11%的鑄鐵。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。
(2)有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金,通常分為輕金屬、重金屬、貴金 屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等,有色合金的強(qiáng)度和硬度一般比純金屬高,并且電阻大、 電阻溫度系數(shù)小。
(3)特種金屬材料包括不同用途的結(jié)構(gòu)金屬材料和功能金屬材料。其中有通過快速冷凝工藝 獲得的非晶態(tài)金屬材料,以及準(zhǔn)晶、微晶、納米晶金屬材料等:還有隱身、抗氫、超導(dǎo)、形狀 記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金以及金屬基復(fù)合材料等。
4. 半導(dǎo)體材料
(1)傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料(Si): 光感電池、太陽能電路板、計算機(jī)芯片等。
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(2)新型半導(dǎo)體材料: GaN、GaAs、InSb、InN 等等。
三.化學(xué)與能源
1.從使用程度分
(1)常規(guī)能源:指已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛利用的能源,如煤、石油、天然氣(礦物燃料)、水
力。
(2)新型能源:利用先進(jìn)技術(shù)所獲得的能源,如太陽能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮堋⒑四艿?2.從能源再生性分
(1)可再生能源:在短時間內(nèi)可連續(xù)再生利用的一次能源。例如:水能、風(fēng)能。
(2)不可再生能源:經(jīng)過億萬年形成的,短期內(nèi)無法恢復(fù)的能源。例如:煤、石油、天然氣 等。
3.從能源的原有形態(tài)是否改變分
(1)一次能源:指在自然界中能以現(xiàn)成形式提供的能源,例如:天然氣、煤、石油、水能、 太陽能、風(fēng)能。
(2)二次能源:指需要依靠其他能源(也就是一次能源)的能量間接制取的能源,例如:電能、 煤氣、沼氣等。
4.從對環(huán)境的影響分
(1)綠色能源:在釋放能量的過程中對環(huán)境不造成化學(xué)污染的能源。如氫能、潮汐能、太陽 能。
(2)清潔能源:對環(huán)境污染小的能源,如核能、天然氣。
(3)不清潔能源:對環(huán)境污染大的能源,如煤直接燃燒。
四.化學(xué)資源的開發(fā)利用
1.石油
(1)石油的分餾:物理變化,得到石油氣、汽油、煤油、柴油、重油等。
(2)石油的裂化:化學(xué)變化,獲得更多的輕質(zhì)油,特別是汽油。
(3)石油的裂解:化學(xué)變化,獲得主要有機(jī)化工原料,如乙烯、丙烯、甲烷等。
2.煤
(1)煤的干餾:化學(xué)變化,隔絕空氣加強(qiáng)熱,得到焦?fàn)t氣、煤焦油、焦炭等。
2)煤的氣化:將煤轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程主要是C(s)+HO(g) 離溫co(g)+H.(g)。
(3)煤的液化:把煤轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程,如甲醇。
五.化學(xué)與生產(chǎn)、生活、醫(yī)藥
1.飲食中的有機(jī)物
(1)糖類(C、H、O): 如葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、淀粉,葡萄糖和果糖屬于單糖不能水解;
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淀粉和纖維素(CH O )。中的n 值不同,不屬于同分異構(gòu)體。
(2)油脂(C 、H 、0): 包含植物油、動物脂肪,油脂水解的產(chǎn)物是高級脂肪酸和甘油,油脂不屬
于高分子化合物。
(3)蛋白質(zhì)(C、H、0、N等):如雞蛋、牛奶、魚、肉,蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是氨基酸。
(4)維生素:如維生素A、C、D, 維生素A屬于脂溶性維生素,維生素C易溶于水,維生素D可
促進(jìn)人體對鈣的吸收。
(5)微量元素:如鐵、鋅、硒、碘,缺鐵造成貧血:缺鋅導(dǎo)致發(fā)育不良、抵抗力差:缺碘造成大
脖子病;硒是人體必需的微量元素,但不宜攝入過多。
2.物質(zhì)在生產(chǎn)、生活、醫(yī)藥中的用途
(1)醫(yī)用酒精中乙醇的體積分?jǐn)?shù)為75%,醫(yī)用酒精可使蛋白質(zhì)變性,因而用于消毒。
(2)福爾馬林是35%~40%的甲醛水溶液,可以使蛋白質(zhì)變性,是良好的殺菌劑,常作為浸制生物標(biāo) 本的溶液(不可用于食品保鮮)。
(3)蛋白質(zhì)受熱變性,所以加熱能殺死病毒。
(4)生理鹽水指的是0.90%的氯化鈉溶液, 一般用于靜脈注射、沖洗隱形眼鏡和鼻腔等。
(5)硅膠能吸收水分,可用作袋裝食品干燥劑。
(6)硅是常用的半導(dǎo)體材料,可用作太陽能電池板。
(7)二氧化硅導(dǎo)光能力強(qiáng),并且有硬度和柔韌度,可制作光導(dǎo)纖維。
(8)氫氟酸4HF+SiO=2HLO+SiF ↑, 用于氫氟酸雕刻玻璃。
(9)二氧化氯具有較強(qiáng)的氧化性,可用于自來水的殺菌消毒。
(10)次氯酸鹽具有強(qiáng)氧化性,可作殺菌消毒劑,還可作漂白劑。
(11)碘酸鉀在常溫下穩(wěn)定,加碘食鹽中的含碘物質(zhì)。
(12)氮氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可用作保護(hù)氣。
(13)濃氨水具有揮發(fā)性和還原性,用濃氨水檢驗輸送氯氣的管道是否漏氣。
(14)草木灰和硫酸銨反應(yīng)生成氨氣,使肥效降低草木灰和硫酸銨不能混合施用。
(15)二氧化硫與氧氣反應(yīng)二氧化硫,可用作葡萄酒的食品添加劑。
(16)氦氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、密度小,可用于填充飛艇、氣球。
(17)鈉具有較強(qiáng)的還原性,可用于冶煉鈦、鋯、鈮等金屬。
(18)NaHCO 受熱分解生成CO , 能與酸反應(yīng)可用作焙制糕點的膨松劑、胃酸中和劑。
(19)Na CO 水解使溶液顯堿性,用熱的純堿溶液洗去油污。
(20)Na O 與HO、CO 反應(yīng)均生成O , 可用作供氧劑。
(21)肥皂水顯堿性,肥皂水作蚊蟲叮咬處的清洗劑。
(22)水玻璃不燃不爆,可用作耐火材料。
(23)硅酸鈉的水溶液是一種無機(jī)黏合劑,盛放堿性溶液的試劑瓶不能用玻璃塞。
(24)鋰質(zhì)量輕、比能量大,可用作電池負(fù)極材料。
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(25)A1 具有良好的延展性和抗腐蝕性,常用鋁箔包裝物品。
(26)鋁有還原性、與氧化鐵反應(yīng)放出大量的熱,可用于焊接鐵軌。
(27)MgO、Al O 的熔點很高,作耐高溫材料。
(28)明礬水解生成氫氧化鋁膠體,具有吸附性,明礬作凈水劑(混凝劑)。
(29)小蘇打溶液和明礬溶液反應(yīng)生成二氧化碳,可以作泡沫滅火器,
(30)明礬溶液顯酸性,中國古代利用明礬溶液清除銅鏡表面的銅銹。
(31)AI(OH) 有弱堿性,可用于中和胃酸。
(32)鎂鋁合金質(zhì)量輕、強(qiáng)度大,可用作高鐵車廂材料。
(33)Fe 具有還原性,可用于防止食品氧化變質(zhì)。
(34)Fe O 是紅棕色粉末,可用作紅色顏料。
(35)Fe (SO ) 水解生成氫氧化鐵膠體,具有吸附性,可用作凈水劑(混凝劑)。
(36)K FeO 是強(qiáng)氧化劑,還原產(chǎn)物鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體,可用作新型凈水劑。 (37)CuSO 使蛋白質(zhì)變性誤服CuSO 溶液,喝蛋清或豆?jié){解毒。
(38)鐵與電源負(fù)極相連,鐵被保護(hù)鐵閘門與外接電源負(fù)極相連,保護(hù)鐵閘門。
(39)BaSO 不溶于水,不與胃酸反應(yīng),在醫(yī)療上進(jìn)行胃部造影前,BaSO 用作患者服用的“鋇餐”。
(40)蠶絲(或羊毛)灼燒時有燒焦羽毛的氣味,灼燒法可以區(qū)別蠶絲(或羊毛)和人造纖維 (41)聚乙烯性質(zhì)穩(wěn)定、無毒,聚氯乙烯有毒,則聚乙烯可作食品包裝袋,聚氯乙烯不能 (42)植物油中含有碳碳雙鍵,能發(fā)生加成反應(yīng),植物油氫化制人造奶油
(43)聚四氟乙烯具有抗酸、抗堿、抗各種有機(jī)溶劑的特點,可用于廚具表面涂層
(44)甘油具有吸水性,可作護(hù)膚保濕劑
(45)淀粉遇碘顯藍(lán)色,可以用于鑒別淀粉與其他物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、木纖維等)
(46)食醋與碳酸鈣反應(yīng)生成可溶于水的醋酸鈣,可以用食醋除水垢
(47)阿司匹林顯酸性,服用阿司匹林出現(xiàn)水楊酸反應(yīng)時,用 NaHCO3 溶液解毒
(48)乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,可用高錳酸鉀溶液鑒別乙烯和甲烷
(49)乙酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯,燒菜時加入醋和料酒可提香
(50)油脂在堿性條件下水解為高級脂肪酸鹽和甘油,可制肥皂
六.化學(xué)與傳統(tǒng)文化
1.經(jīng)典史料中的化學(xué)物質(zhì)
(1)《漢書》中“高奴縣有洧水可燃”,這里的“洧水”指的是石油。
(2)《黃白第十六》中“曾青涂鐵,鐵赤如銅”,其中“曾青”是可溶性銅鹽。
(3)《本草綱目》中“冬月灶中所燒薪柴之灰,令人以灰淋汁,取堿浣衣”中的堿是KCO。 (4)《天工開物》中“凡石灰經(jīng)火焚煉為用”里的“石灰”指的是 CaCO 。
(5)《神農(nóng)本草經(jīng)》中“水銀……熔化(加熱)還復(fù)為丹”里的“丹”是HgO。
(6)《夢溪筆談·器用》中“古人以劑鋼為刃,柔鐵為莖干,不爾則多斷折”的“劑鋼”是指鐵
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的合金。
(7)唐代劉禹錫撰于818年的《傳信方》中有這樣一段描述“治氣痢巴石丸,取白礬一大斤,以
炭火凈地?zé)钪M,則其色如雪,謂之巴石”,巴石主要化學(xué)成分為KAl(SO) ·12H O。
(8)戰(zhàn)國所著《周禮》中記載沿海古人“煤餅燒蠣房成灰”(“蠣房”即牡蠣殼),并把這種灰稱
為“蜃”,“蜃”的主要成分為CaO。
(9)《詠煤炭》(明·于謙)中“鑿開混沌得烏金……不辭辛苦出山林”其中“烏金”的主要成分
是煤炭。
(10)《天工開物》中有如下描述:“世間絲、麻、裘、褐皆具素質(zhì)……”文中的“裘”主要成分
是蛋白質(zhì)。
(11)《本草綱目拾遺》中在藥物名“鼻沖水”條目下寫到:貯以玻璃瓶,緊塞其口,勿使泄氣,
則藥力不減.氣甚辛烈,觸人腦,非有病不可嗅。鼻沖水指的是氨水。
(12)古代科學(xué)家方以智在其《物理小識》卷七《金石類》中指出:“有硒水者,剪銀塊投之,則
旋而為水”,“硒水”指的是硝酸;
(13)《易經(jīng)》記載:“澤中有火”,“上火下澤”。“澤中有火”是石油蒸氣在湖泊池沼水面上起火
現(xiàn)象的描述。石油蒸氣是指沼氣,即甲烷氣體。
(14)《天工開物》記載“人賤者短褐、臬裳,冬以御寒,夏以蔽體,其質(zhì)造物之所具也。屬草
木者,為臬、麻、茼、葛……”文中的“臬、麻、茼、葛”屬于纖維素。
(15)《本草綱目》中“采蒿蓼之屬,曬干燒灰,以水淋汁, ……洗衣發(fā)面,亦去垢發(fā)面。”文中
所描述之物為KCO 。
(16)傅鶉觚集·太子少傅箴》中寫道:“夫金木無常,方園應(yīng)行,亦有隱括,習(xí)與性形。故近朱
者赤,近墨者黑。”這里的“朱”指的是 HgS。
(17)《本草綱目》如下敘述:“本作頗黎。頗黎,國名也。其瑩如水,其堅如玉,故名水玉,與
水精同名……有酒色、紫色、白色,瑩澈與水精相似”——指玻璃。
(18)《清嘉錄》中記載:“研雄黃末,屑蒲根,和酒以飲,謂之雄黃酒”,其中“雄黃”的主要
成分是AsS 。
(19)《集注》“雞屎礬不入藥用,惟堪鍍作,以合熟銅;投苦酒(醋)中,涂鐵皆作銅色,外雖銅
色,內(nèi)質(zhì)不變”中雞屎礬指堿式硫酸銅或堿式碳酸銅。
(20)《新修本草》是我國古代中藥學(xué)著作之一,記載844種,其中關(guān)于“青礬”的描述為:“本來綠色,
新出窟未見風(fēng)者,正如琉璃……,燒之赤色……”“青礬”的主要成分為 FeSO ·7H O。 2.經(jīng)典史料中的化學(xué)工藝
(1)鋅的冶煉:明代《天工開物》記載“火法”冶煉鋅:“爐甘石十斤,裝載入一泥罐內(nèi), ……
然后逐層用煤炭餅墊盛,其底鋪薪,發(fā)火煅紅, ……冷淀,毀罐取出, ……,即倭鉛也”(注:
爐甘石的主要成分為碳酸鋅,泥罐中摻有煤炭)。其冶煉Zn的方程式為ZnCO +2c畫溫Zn+
7
3C0t。
(2)青銅的冶煉:冶煉青銅的過程較復(fù)雜,大概為先把選好的礦石加入熔劑,再放在煉爐內(nèi),燃 木炭熔煉,等火候成熟,取精煉銅液,棄去煉渣,即得初銅。初銅仍比較粗,需再經(jīng)提煉才 能獲得純凈的紅銅。 紅銅加錫、鉛熔成合金,即是青銅。鑄造青銅必須解決采礦、熔煉、銅、 錫、鉛合金成分的比例配制、熔爐和坩堝爐的制造等一系列技術(shù)問題。
(3)膽銅法煉銅:用膽水煉銅是中國古代冶金化學(xué)中的一項重要發(fā)明。這種工藝是利用金屬鐵將 膽礬溶液中的銅離子置換出來,還原為金屬銅,再熔煉成錠。早在西漢時就已有人覺察到這一 化學(xué)反應(yīng),《淮南萬畢術(shù)》、《神農(nóng)本草經(jīng)》就提到:“白青(堿式碳酸銅)得鐵化為銅”,“石膽…… 能化鐵為銅”。
(4)淘冶黃金:黃金都是以游離狀態(tài)存在于自然界,分沙金和脈金(小金)兩種。歷史上的早期采 金技術(shù)都是“沙里淘金”。例如,《韓非子·內(nèi)儲說上》提到“麗水之中生金”。
(5)銀的冶煉:銀雖有以游離狀態(tài)或銀金合金狀態(tài)(黃銀)存在于自然界的,但很少,主要以硫化 礦形式存在,并多 與鉛礦共生。中國大約在春秋初期才開始采集銀, 東漢時期發(fā)明了以 黑錫(鉛)結(jié)金銀的“灰吹法”。明代著作《菽園雜記》、《天工開物》中有翔實記載。
(6)汞的冶煉: 在自然界中雖有游離態(tài)汞存在,但量很少,主要以丹砂(硫化汞)狀態(tài)存在。方 士們在密閉的設(shè)備中升煉水銀,先后利用過石灰石、黃礬、赤銅、黑鉛、鐵和炭末來促進(jìn)硫 化汞的分解。南宋時期發(fā)明了蒸餾水銀的工藝,設(shè)計了專用的裝置,《天工開物》中也有類 似記載。在中國的醫(yī)藥化學(xué)中還曾利用過鉛汞齊、錫汞齊。唐代已開始用銀錫汞齊作為補(bǔ)牙 劑。
(7)黃銅的冶煉:明代以前,這種合金是利用爐甘石(碳酸鋅礦)和金屬銅、木炭合煉而成的。這 個煉制方法的記載最早見于五代末期的“日華子點庚法”,是一個煉金術(shù)的配方。
(8)鎳白銅的冶煉:鎳白銅自古是中國云南的特產(chǎn)。東晉常球《華陽國志》就已記載:“螳螂縣 因山名也,出銀、鉛、白銅、雜藥。”明代云南已大量生產(chǎn)似銀的鋅鎳銅合金,含銅40%~ 58%,鎳7.7%~31.6%,鋅25.4%~45%,稱為“中國白銅”。
(9)《新修本草》對“青礬”的描述:“本來綠色, ……正如瑙璃……燒之赤色……”,“燒之赤 色”指的是“煅燒”。
(10)《徐光啟手記》中記載了“造強(qiáng)水法”:“綠礬(FeSO4·7H20)五斤(多少任意),硝五斤。將 礬炒去,約折五分之一。將二味同研細(xì),聽用。次用鐵作鍋……鍋下起火……取起冷定, 開壇則藥化為水,而鍋亦壞矣。用水入五金皆成水,惟黃金不化水中,加鹽則化……強(qiáng)水用 過無力……”。相當(dāng)于“王水”的配制。
(11)《呂氏春秋》中有關(guān)于青銅的記載:“金(銅)柔錫柔,合兩柔則為剛,燔(燒)之則為淖(液 體)”。相當(dāng)于“合金”的制備。
(12)造紙:《天工開物》記載,竹紙制造分為六個步驟:以我國古書《天工開物》卷中所記載的 竹紙制造方法為例,步驟如下:
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①斬竹漂塘:將新砍下的嫩竹放入池塘中,浸泡一百日以上,利用天然微生物分解并洗去竹子
的青皮:
② 煮徨足火:放入“徨”桶內(nèi)與石灰一道蒸煮,利用石灰的堿性脫脂、殺死微生物等;
③ 春白:把上述處理的竹子,放入石白中打爛,形同泥面;
④蕩料入簾:將被打爛的竹料倒入水槽內(nèi),并以竹簾在水中蕩料,竹料成為薄層附于竹簾上面:
⑤ 覆簾壓紙:將竹簾反過來,使?jié)窦埪溆诎迳稀V貜?fù)蕩料與覆簾步驟,疊積上千張濕紙后,加 木板重壓以擠去大部分的水;
⑥ 透火焙干:將濕紙逐張揚(yáng)起,生火焙干。
(13)燒制陶器:陶瓷釉料中主要含有一些金屬及其化合物,在高溫?zé)茣r金屬及其化合物發(fā)生 不同的氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生不同顏色的物質(zhì)。
(14)釀酒:據(jù)《禮記》記載,西周已有相當(dāng)豐富的釀酒經(jīng)驗和完整的釀酒技術(shù)規(guī)程,其中“月 令篇”敘述了負(fù)責(zé)釀酒事宜的官“大酋”在仲冬釀酒時必須監(jiān)管好的6個環(huán)節(jié):“秫稻必齊, 曲蘗必時,湛熾必潔、水泉必香,陶器必良,火齊必得,兼用六物。”方法:先用米曲霉、黃 曲霉等將淀粉水解為葡萄糖,稱為糖化:再用酵母菌將葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精,發(fā)酵后的混合 料經(jīng)過蒸餾,得到白酒和酒糟。
3.傳統(tǒng)文化涉及“變化”的判斷
由古代文獻(xiàn)記載的內(nèi)容,聯(lián)系化學(xué)反應(yīng),判斷是否為化學(xué)變化、物理變化:判斷化學(xué)反應(yīng) 的類型,如置換反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等。
(1)“烈火焚燒若等閑”,該過程涉及化學(xué)變化——碳酸鈣的分解。
(2)“熬膽礬(CuSO4·5H2O)鐵釜,久之亦化為銅”,涉及的反應(yīng)類型為置換反應(yīng)或氧化還原反應(yīng)。
(3)北宋《千里江山圖》中的顏料來自于礦物質(zhì),并經(jīng)研磨、溶解、過濾這三道工序獲得,這三 道工序涉及的均是物理變化。
(4)《本草圖經(jīng)》中“綠礬形似樸消(Na SO 10H O)而綠色,取此物置于鐵板上,聚炭,封之囊袋, 吹令火熾只,, 其礬即沸,流出,色赤如融金汁者是真也”里的“綠礬”是FeSO 7H O, 描述 了綠礬受熱分解的現(xiàn)象。
4.傳統(tǒng)文化涉及“分離”方法的判斷
根據(jù)過程判斷分離和提純的常見方法,如蒸餾、蒸發(fā)、升華、萃取等。
(1)“自元時始創(chuàng)其法,用濃酒和槽入甄,蒸令氣上……其清如水,味極濃烈,蓋酒露也。”該
過程涉及蒸餾操作;
(2)《本草綱目》中記載:“此即地霜也,所在山澤,冬月地上有霜,掃取以水淋汁,后乃煎煉
而成”。“煎煉”涉及蒸發(fā)、結(jié)晶操作;
(3)《本草綱目》中對堿式碳酸鉛制備過程有如下敘述:“每鉛百斤,熔化,削成薄片,卷作筒,
安木甑內(nèi)。甑下甑中各安醋一瓶,外以鹽泥固濟(jì),紙封甑縫。風(fēng)爐安火四周,養(yǎng)一七,便掃
入水缸內(nèi)。依舊封養(yǎng),次次如此,鉛盡為度。”文中涉及的操作方法是蒸餾:
(4)“凡酸壞之酒,皆可蒸燒”,這種分離方法是蒸餾;
(5)《天工開物》中對“海水鹽”有如下描述:“凡煎鹽鍋古謂之牢盆, ……其下列灶燃薪,多
者十二三眼,少者七八眼,共煎此盤, ……火燃釜底,滾沸延及成鹽。”文中涉及的操作有
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加熱、蒸發(fā)、結(jié)晶。
(6)《泉州府志》中有:“元時南安有黃長者為宅煮糖,宅垣忽壞,去土而糖白,后人遂效之。”
其原理是泥土具有吸附作用,能將紅糖變白糖
(7)《本草綱目》中記載:“近時惟以糯米或粳米或黍或秫或大麥蒸熟,和曲釀甕中七日,以甑
蒸取”。文中涉及的操作為蒸餾。
(8)《本草綱目》對輕粉(HgCl) 的制法作如下記載:“用水銀一兩,白礬二兩,食鹽一兩,同 研不見星,鋪于鐵器內(nèi),以小烏盆覆之。篩灶灰,鹽水和,封固盆口。以炭打二炷香取開, 則粉升于盆上矣。其白如雪,輕盈可愛。 一兩汞,可升粉八錢。”文中涉及的操作為升華。
(9)《茶疏》中對泡茶過程有如下記載:“治壺、投茶、出浴、淋壺、燙杯、畫茶、品茶……”, 泡茶過程涉及的操作有溶解、過濾。
(10)《物理小識》中“以汞和金涂銀器上,成白色,入火則汞去而金存,數(shù)次即黃”,該過程為 汽化。
(11)《游宦紀(jì)聞》中記載了民間制取花露水的方法:“錫為小甑,實花一重,香骨一重,常使花 多于香。竅甑之傍,以泄汗液,以器貯之”。文中涉及的操作氣體的冷凝過程。
(12)《本草衍義》中對精制砒霜過程有如下敘述:“取砒之法,將生砒就置火上,以器覆之,令 砒煙上飛著覆器,遂凝結(jié)累然下垂如乳,尖長者為勝,平短者次之。”文中涉及的操作方法 是升華。
5. 傳統(tǒng)文化涉及化學(xué)反應(yīng)原理
(1)《天工開物》中記載:“金黃色(櫨木煎水染,復(fù)用麻稿灰淋,堿水漂)……象牙色(櫨木煎水 薄染,或用黃土)”。涉及化學(xué)平衡的移動(櫨木中的黃木素在酸性介質(zhì)中呈淡黃色,而在堿 性介質(zhì)中呈金黃色,這是因為植物染料色素一般是有機(jī)弱酸或有機(jī)弱堿,具有酸堿指示劑的 性質(zhì),在不同的酸、堿性介質(zhì)中能發(fā)生化學(xué)平衡的移動)。
(2)《本草經(jīng)集注》中“強(qiáng)燒之,紫青煙起,仍成灰。不停沸如樸硝,云是真硝石也”。涉及焰 色反應(yīng)(硝石的主要成分為硝酸鉀,鉀元素焰色反應(yīng)為紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃),利用焰色反 應(yīng)來辨別“硝石”真假)。
(3)《過江州岸,回望廬山》 中“廬山山南刷銅綠”。粗銅發(fā)生電化腐蝕。
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物質(zhì)俗稱與用途歸納
1、識記常見混合物的成分與俗名
(1)硫酸鹽類:
1、皓礬:ZnSO 7H O 2、鋇餐,重晶石: BaSO
3、綠礬,皂礬,青礬: FeSO 7H O 4、芒硝,樸硝,皮硝:Na SO -10H O
5、明礬: KAl(SO ) -I2H O
7、膽礬、藍(lán)礬: CuSO ·5H O
(2)礦石類:
1、瑩石: CaF
6、生石膏: CaSO 2H O; 熟石膏:2CaSO H O
8、莫爾鹽:(NH4)2SOxFeSO 6H O
2、 光鹵石:KClMgCl 6H O
3、黃銅礦: CuFeS 4、礬土: Al O H O-A O ·3H O 和少量Fe O ·SiO
5、磁鐵礦石: Fe O (俗稱磁性氧化鐵 6、赤鐵礦石: Fe O (俗稱鐵紅)
7、石英: SiO 8、硼砂: Na B O 10H O
9、剛玉(藍(lán)寶石、紅寶石):天然產(chǎn)的無色氧化鋁晶體
10、黃鐵礦、硫鐵礦(愚人金): FeS 11、爐甘石: ZnCO
12、 智利硝石: NaNO 13、滑石:3MgO-4SiO -H O
14、大理石(方解石、石灰石): CaCO 15、孔雀石或銅綠: Cu (OH) CO
16、白云石: MgCO CaCO
28、錫石: SnO;
(3)氣體類:
(
等混合氣體
)1、高爐煤氣: CO,CO
3、天然氣(沼氣): CH
5、焦?fàn)t氣: CH ,CO,H ,C H 為主
7、爆鳴氣: H 和O
9、裂化氣: C ~C 的烷烴、烯烴
17、冰晶石:Na AlF
19、輝銅礦: Cu S 20.電石:CaC
2、水煤氣: CO,H 的混合氣體
4、液化石油氣:CHg,C H 為主
6、裂解氣: CH 、C H 等
8、笑氣:N O
10、電石氣: C H (通常含H S 、PH 等)
**注:標(biāo)況下不是氣態(tài)的物質(zhì)常考的有SO 、H 0、HF、酒精、苯、二氯甲烷、三氯甲烷、、四
氯化碳。
(3)有機(jī)類:
1、福爾馬林: HCHO (蟻醛)的水溶液 2、蟻酸: HCOOH
3、尿素: (NH CNO) 或 CO(NH ) 4、氯仿: CHCl
5、木精(工業(yè)酒精): CH OH 6、甘油: CH OH-CHOH-CH OH
7、硬脂酸 :C H COOH 8、軟脂酸: CisH COOH
9、油酸: CrH OH 10、肥皂: CrH sCOONa
11、銀氨溶液: [Ag(NH ) 12、乳酸: CH CHOH-COOH
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13、 葡萄糖: C H O 14、 蔗糖: C H O
15、 核糖: CH OH(CHOH) CHO 16、 脫氧核糖: CH OH(CHOH) CH -CH
17、 淀粉: (C H oO )。 18、 銀氨溶液: [Ag(NH ) JOH
(4)其他類:
1、 石灰乳、熟石灰、消石灰、白灰: Ca(OH) 2、 足球烯: Co
3、 銅綠: Cu (OH) CO
5、 碳酸氫鈉、小蘇打: NaHCO
7、 水玻璃:Na SiO (泡火堿)的水溶液
4、 碳酸鈉、純堿、蘇打: Na CO
6、王水:HCl,HNO (3:1 體積比)
8、大蘇打(海波):Na S O
9、 鹽鹵: MgCl 6H O 12、 朱砂、辰砂:HgS
10、雌黃: As S
13、砒霜: As O
11、雄黃: As S
14、瀉鹽:MgSO 7H O
15、波爾多液:CuSO +Ca(OH)
17、 氫氧化鈉:燒堿、火堿、苛性鈉、NaOH 19、 氟化鈣:螢石、氟石、CaF
16、鈦白粉: TiO
18、氫氧化鉀:苛性鉀、KOH
20、 硝酸鉀:智利硝石、火硝、KNO
21、 過磷酸鈣(普鈣):硫酸鈣和硫酸二氫鈣、Ca(H PO ) 和 2CaSO
22、 重過磷酸鈣:磷酸二氫鈣、重鈣、Ca(H PO )
23、 二氧化碳(固體):干冰、CO 24、 碳酸鈣:石灰石、方解石、大理石、白堊、CaCO
23、 碳化硅:金剛砂、SiC 24 、 二氧化硅:石英、水晶、SiO
25、 硅酸鈉溶液:水玻璃、泡花堿、Na SiO 26、 氧化鋁:剛玉、AL O
27、 亞鐵青化鉀:黃血鹽、K (Fe(CN)o) 亞鐵氫化鉀:普魯士藍(lán)、K Fe(CN)
31、 堿石灰: CaO 和NaOH的混合物
28、鐵氫化鉀:赤血鹽、k (Fe(CN) ) 29、
30、漂白粉: Ca(CIO) 和CaCl
32、鋁熱劑:鋁和其他金屬混合物
2、 識記常見物質(zhì)的用途
1. 干冰、AgI 晶體——人工降雨劑
2.AgBr—— 照相感光劑
3.K、Na 合金(I)——原子反應(yīng)堆導(dǎo)熱
4. 銣、銫——光電效應(yīng)
5. 鈉——很強(qiáng)的還原劑,制高壓鈉燈
6.NaHCO 、AI(OH)s ——治療胃酸過多, NaHCO 還是發(fā)酵粉的主要成分之一
7.Na CO —— 廣泛用于玻璃、制皂、造紙、紡織等工業(yè),也可以用來制造其他鈉的化合物 8. 皓礬——防腐劑、收斂劑、媒染劑
9. 明礬——凈水劑
10. 重晶石—— “鋇餐”
11. 波爾多液——農(nóng)藥、消毒殺菌劑
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12.SO —— 漂白劑、防腐劑、制H SO
13. 白磷——制高純度磷酸、燃燒彈
14. 紅磷——制安全火柴、農(nóng)藥等
15. 氯氣——漂白(HCIO)、消毒殺菌等
16.Na O —— 漂白劑、供氧劑、氧化劑等
17. H O —— 氧化劑、漂白劑、消毒劑、脫氯劑、火箭燃料等
18.O —— 漂白劑(脫色劑)、消毒殺菌劑、吸收紫外線(地球保護(hù)傘)
19. 石膏——制模型、水泥硬化調(diào)節(jié)劑、做豆腐中用它使蛋白質(zhì)凝聚(鹽析);
20. 苯酚——環(huán)境、醫(yī)療器械的消毒劑、重要化工原料
21. 乙烯——果實催熟劑、有機(jī)合成基礎(chǔ)原料
22. 甲醛——重要的有機(jī)合成原料:農(nóng)業(yè)上用作農(nóng)藥,用于制緩效肥料:殺菌、防腐,35%~40%
的甲醛溶液用于浸制生物
23. 苯甲酸及其鈉鹽、丙酸鈣等——防腐劑
24. 維生素C、E 等——抗氧化劑
25. 葡萄糖——用于制鏡業(yè)、糖果業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等
26.SiO 纖維——光導(dǎo)纖維(光纖),廣泛用于通訊、醫(yī)療、信息處理、傳能傳像、遙測遙控、照明等方 面。
27. 高分子分離膜——有選擇性地讓某些物質(zhì)通過,而把另外一些物質(zhì)分離掉。廣泛應(yīng)用于廢 液的處理及廢液中用成分的回收、海水和苦咸水的淡化、食品工業(yè)、氯 堿工業(yè)等物質(zhì)的分離上,而且還能用在各種能量的轉(zhuǎn)換上等等。
28. 硅聚合物、聚氨酯等高分子材料——用于制各種人造器官
29. 氧化鋁陶瓷(人造剛玉)——高級耐火材料,如制坩堝、高溫爐管等;制剛玉球磨機(jī)、高壓 鈉燈的燈管等。
30. 氮化硅陶瓷——超硬物質(zhì),本身具有潤滑性,并且耐磨損:除氫氟酸外,它不與其他無機(jī)酸反 應(yīng),抗腐蝕能力強(qiáng),高溫時也能抗氧化,而且也能抗冷熱沖擊。常用來制造軸承、汽輪機(jī)葉片、 機(jī)械密封環(huán)、永久性模具等機(jī)械構(gòu)件:也可以用來制造柴油機(jī)。
31. 碳化硼陶瓷——廣泛應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、原子能工業(yè)、宇航事業(yè)等方面,
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離子反應(yīng)
(一)離子方程式的書寫
1.“少定多變”法突破酸式鹽與堿反應(yīng)離子方程式的書寫
(1)“少定”就是把相對量較少的物質(zhì)定為“1mol”, 若少量物質(zhì)有兩種或兩種以上離子參 加反應(yīng),則參加反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量之比與原物質(zhì)組成比相符。
(2)“多變”就是過量的反應(yīng)物,其離子的化學(xué)計量數(shù)根據(jù)反應(yīng)實際需求量來確定,不受化 學(xué)式中的比例制約,是可變的。如少量NaHCO 與足量Ca(OH)z溶液的反應(yīng):
“少定”——即定HCOF的物質(zhì)的量為1 mol,
“多變”——1molHCOZ能與1 molOH發(fā)生反應(yīng),得到1 mol HO和1 mol C0-,1 mol C 再與1 mol Ca *結(jié)合生成CaCO 沉淀。
離子方程式為HCO5+Ca +0H~=CaCO ↓+H O.
2. 競爭型反應(yīng)離子方程式的書寫——競爭反應(yīng),強(qiáng)者優(yōu)先
(1)氧化還原反應(yīng)與非氧化還原反應(yīng)的競爭, 一般是氧化還原反應(yīng)優(yōu)先。
(2)氧化還原反應(yīng)中氧化性(還原性)強(qiáng)的優(yōu)先,如還原性 I->Fe *>Br~, 則與 Cl 反應(yīng)的順 序為I>Fe >Br~。
(3)非氧化還原反應(yīng)中性質(zhì)強(qiáng)者優(yōu)先,如向含OH~、CO ~、A10Z的溶液中滴加鹽酸,反應(yīng)順 序為OH->A10Z>C05-。
3.離子方程式書寫的基本規(guī)律要求
(1)合事實:離子反應(yīng)要符合客觀事實,不可臆造產(chǎn)物及反應(yīng)。
(2)式正確:化學(xué)式與離子符號書寫正確合理。
(3)號實際:“==”“↑”“!”等符號符合實際。
(4)三守恒:兩邊各元素原子數(shù)、電荷數(shù)必須守恒,氧化還原反應(yīng)離子方程式中氧化劑得電子 總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)要相等。
(5)明類型:依據(jù)離子反應(yīng)原理,分清類型,總結(jié)方法技巧。
(6)細(xì)檢查:結(jié)合書寫離子方程式過程中易出現(xiàn)的錯誤,細(xì)心檢查。
(二)離子方程式的正誤判斷
1、判斷離子方程式正誤的四個關(guān)鍵點
審清題意 “ 三 注 意 ” 注意反應(yīng)環(huán)境
注意操作順序
注意反應(yīng)物之間量的關(guān)系
化學(xué)式拆寫 “ 四 原 則 ” 易溶強(qiáng)電解質(zhì)拆,弱電解質(zhì)、難溶物不拆
微溶物清拆濁不拆
單質(zhì)、氧化物不拆
濃硫酸不拆,濃鹽酸、濃硝酸、稀硫酸拆
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反應(yīng)產(chǎn)物 “ 三 分 析 ” 分析量不同時的產(chǎn)物
分析是否漏掉同步反應(yīng)
分析變價元素的產(chǎn)物
方程式遵循 “ 三守恒 ” 原子是否守恒
電荷是否守恒
電子轉(zhuǎn)移是否守恒
(三)離子共存
1.正確判斷離子大量共存的前提——常見離子的性質(zhì)
顏色 MnO7(紫紅)、Cu *(藍(lán))、Fe+(淺綠)、Fe*(黃)
氧化性 C10~、MnO 、NO (H+)、Fe 、Cr:0 ~
還原性 S -(HS~)、SO~(HSOE)、I~、Br~、Fe
水解顯酸性 A1 +、Mg +、NH、Cu *、Fe *、Fe *、Zn +
水解顯堿性 A10Z、S -、S0-、CO、SiO-、C1O~、CHCOO~
兩性離子 HCO=、HS~、HSOZ、HPO~、HPO
注:“兩性離子”指既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的離子, 一般為多元弱酸的酸式酸根離子。
2. 突破離子共存判斷中的常設(shè)“陷阱”
(1)警惕“顏色”陷阱:若限定溶液無色,則Cu*、Fe *、Fe *、MnO7等有色離子不能大量 存在。
(2)警惕溶液酸堿性的幾種表示方法
①表示酸性的溶液
a.pHK7 或 c(H)>c(OH-) 的溶液:
b. 能使紫色石蕊試液或甲基橙顯紅色的溶液;
c. 能使pH試紙顯紅色的溶液。
②表示堿性的溶液
a.pH>7 或 c(H+)b. 能使酚酞試液顯紅色或紫色石蕊試液顯藍(lán)色的溶液:
c. 能使pH試紙顯藍(lán)色的溶液。
③表示既可能為酸性溶液又可能為堿性溶液
a. 與 Al 反應(yīng)放出H的溶液;
b. 由水電離的 c(H)=1×10~°mol·L- '或由水電離的 c(OH-)=1×10~°mol·L- '的溶液
(常溫下 n≠7, 若 n>7 表示加酸或堿抑制水的電離, K7 表示水解呈酸性或堿性的鹽溶液)。 (3)警惕相互促進(jìn)水解的兩種情況
①NI 與 CHCOO~、CO ,Mg* 與HCO7等組合中,雖然存在相互促進(jìn)水解情況,但水解程度 較小,在溶液中仍能大量共存。
②Al*與 C05-、HCOZ、A10Z、S -、HS~相互促進(jìn)水解,生成沉淀和氣體,不能大量共存。 Fe *與CO 、HCO5、Al0Z相互促進(jìn)水解,不能大量共存(Fe *與S ~、HS-發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能 大量共存)。
(4)警惕幾種隱含情況
①含有大量Fe 艸的溶液,隱含是酸性溶液,并具有強(qiáng)氧化性。
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②含有大量 NOZ的溶液,隱含是酸性條件下具有強(qiáng)氧化性。
③含有大量 A107的溶液,隱含是堿性溶液。
④含大量 S~ 、SG~的溶液,隱含不是酸性溶液。
3.離子不能大量共存的原因
(1)離子之間相互結(jié)合生成難溶物質(zhì)。如Ca*和CO 生成CaCO ,H和 SiO ~生成 H.SiO ,Cu” 和OH生成Cu(OH)z等。AlOZ與HCO7不能大量共存:AlOZ+HCO5+H O=Al(OH)↓+CO。
(2)離子之間相互結(jié)合生成氣態(tài)物質(zhì)。如H和S 生成HS,H 和HCO 生成CO 等。
(3)離子之間相互結(jié)合生成弱電解質(zhì)。如 H與 CH COO、OH、PO等分別結(jié)合生成弱電解質(zhì) CHCOOH 、HO 、HPO 等 。
(4)離子之間彼此促進(jìn)水解。如 Al* 、Fe*分別與AlO 、HCO 、COZ~、S 等發(fā)生相互促進(jìn)的 水解反應(yīng)生成沉淀或氣體。
(5)離子之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)。如Fe” 、S~ 、I 、SO 分別與NO (H) 、C10因發(fā)生氧化還 原反應(yīng)而不能大量共存;Fe”與S° 、I 等因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。
(6)離子之間能發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)。如 Fe*和SCN不能大量共存。
(四)離子推斷
1.解答離子推斷題的原則
(1)肯定性原則:根據(jù)實驗現(xiàn)象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的離子(記住幾種常見的 有色離子:Fe*、Fe* 、Cu 、MnO 、CrO 、CrO ~等)。
(2)互斥性原則:在肯定某些離子存在的同時,結(jié)合離子共存規(guī)律,否定一些離子的存在(要 注意題目中的隱含條件,如:酸性、堿性、指示劑的顏色變化、與鋁反應(yīng)產(chǎn)生H、 水的電離情況 等)。
(3)電中性原則:溶液呈電中性, 一定既有陽離子,又有陰離子,且溶液中正電荷總數(shù)與負(fù)電 荷總數(shù)相等(這一原則可幫助我們確定一些隱含的離子)。
(4)進(jìn)出性原則:通常是在實驗過程中使用,是指在實驗過程中反應(yīng)生成的離子或引入的離 子對后續(xù)實驗的干擾。
2.離子推斷常見解題思路
離子推斷題將離子共存、離子檢驗設(shè)定在一個可能的離子組中,要求通過多重推斷,確定某 些離子肯定存在,某些離子肯定不存在,某些離子不能確定是否存在,有的最后還設(shè)置一個探究 問題或者一個計算題。其一般解題思路如下所示:
根據(jù)實驗操作和反應(yīng)現(xiàn) 根據(jù)能否共存,判 根據(jù)電荷守恒,判斷還含有
象,判斷一定含有的離子 斷一定不含的離子 的離子或可能含有的離子
3. 電荷守恒在定量型離子推斷試題中的應(yīng)用
離子定量推斷試題常根據(jù)離子的物質(zhì)的量(或濃度)定量推斷最后一種離子的存在:如果多種離 子共存,且只有一種離子的物質(zhì)的量未知,可以用電荷守恒來確定最后一種離子是否存在,即 陽離子所帶的正電荷總數(shù)等于陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)。
16
氧化還原反應(yīng)
( 一 )氧化還原反應(yīng)的基本概念
1. 氧化還原反應(yīng)的概念之間的關(guān)系
(
化合價降紙得到電子,發(fā)生還原反度
生成
氧 化

+







產(chǎn)

+


產(chǎn)

生成
化合價升高失去電子。發(fā)生氧化反應(yīng)
氧化劑具有。
氧化性
發(fā)生!
還原反應(yīng) 被還原
生成[
還原產(chǎn)物
物質(zhì)(都是
反應(yīng)物)
還原劑
氧化反應(yīng)
被氧化
氧化產(chǎn)物



具有。
發(fā)生」
生成[
性質(zhì)
反應(yīng)
應(yīng)
過程
產(chǎn)

)
概括為“升失氧、降得還,劑性一致、其他相反”。
2.電子轉(zhuǎn)移的表示方法:雙線橋法、單線橋法。
(二)氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律及應(yīng)用
1. 氧化性、還原性強(qiáng)弱判斷
1)根據(jù)方程式:氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物(>還原劑),還原性:還原劑>還原產(chǎn)物(>氧 化劑)。
2)根據(jù)元素周期表:①同主族元素從上到下原子還原性增強(qiáng)(氧化性減弱),離子氧化性減 弱(還原性增強(qiáng))②同周期元素,從左向右原子還原性減弱,氧化性增強(qiáng)。
3)物質(zhì)活動順序表:①按照金屬活動性順序,排在前面的金屬元素其原子的還原性強(qiáng),排
在后面的金屬元素其陽離子的氧化性強(qiáng)。例如,還原性Na>Mg>AI, 氧 化 性Cu >H>Zn
②根據(jù)非金屬活動性順序比較。按 F 、0 、CI 、B 、I 、S 的順序從左向右原子氧化性 減弱,而陰離子還原性增強(qiáng)。
4)根據(jù)反應(yīng)條件:從是否加熱、溫度高低、濃度大小、有無催化劑等來比較。
5)根據(jù)氧化產(chǎn)物的價態(tài)高低判斷:不同氧化劑與同 一 還原劑反應(yīng),看還原劑被氧化的程度。 使其呈高價態(tài)者氧化性強(qiáng)。同理可得:不同還原劑與同一氧化劑反應(yīng),看氧化劑被還原的程度。 使其呈低價態(tài)者還原性強(qiáng)。
6)電化學(xué)原理:氧化性還原性可以根據(jù)電化學(xué)原理來判斷:(1)①原電池:作為負(fù)極的物質(zhì) 的還原性強(qiáng)于正極的物質(zhì)。②電解池:先在陰極放電的陽離子的氧化性較強(qiáng),先在陽極放電的
陰離子的還原性較強(qiáng)。
7)根據(jù)物質(zhì)的濃度大小比較判斷:如MnO 只能與濃鹽酸反應(yīng),與稀鹽酸不反應(yīng),說明濃鹽 酸的還原性比稀鹽酸強(qiáng)。故濃度越大,氧化性(或還原性)越強(qiáng)。
8)根據(jù)反應(yīng)的劇烈程度:反應(yīng)越劇烈,對應(yīng)物質(zhì)的氧化性或還原性越強(qiáng)。
9)根據(jù)溶液酸堿性的判斷:溶液得酸堿度。 一 般在酸性環(huán)境下,氧化性較強(qiáng),如酸性KMO
17
或酸性 KCrO
2. 氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律及應(yīng)用
1)守恒規(guī)律:
(1)內(nèi)容:化合價有升必有降,電子有得必有失。氧化還原反應(yīng)中,化合價升高守恒、電子 的是守恒。(2)應(yīng)用:①用于氧化還原反應(yīng)的某些量的計算;②用于氧化還原反應(yīng)方程式的配平; ③ 判斷反應(yīng)是否屬于氧化還原反應(yīng)。
2)價態(tài)規(guī)律:
(1)內(nèi)容:元素最高價只有氧化性:最低價只有還原性:中間價態(tài)既有氧化性又有還原
性,但主要呈現(xiàn)一種性質(zhì)。如 SO 有較強(qiáng)的還原性和較弱的氧化性。
(2)應(yīng)用:判斷元素或物質(zhì)氧化性或還原性的有無。
3)強(qiáng)弱規(guī)律:
(1)內(nèi)容:強(qiáng)制弱,同一反應(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)應(yīng)用:①在適宜條件下,用氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)制備氧化性較弱的物質(zhì),或用還原性較強(qiáng)
的物質(zhì)制備還原性較弱的物質(zhì):; ②判斷氧化還原反應(yīng)能否進(jìn)行:
③比較微粒氧化性或還原性強(qiáng)弱應(yīng)用:A.比較物質(zhì)間氧化性或還原性的強(qiáng)弱: B.在適宜條
件下,用氧化性強(qiáng)的物質(zhì)制備氧化性弱的物質(zhì)或用還原性強(qiáng)的物質(zhì)制備還原性弱的物質(zhì)。
4)轉(zhuǎn)化規(guī)律(鄰位規(guī)則或不交叉規(guī)則)
(1)內(nèi)容:在一般情況下,氧化還原反應(yīng)中,以元素相鄰價態(tài)間的轉(zhuǎn)化最容易;常見有歸中
反應(yīng)和歧化反應(yīng)。
(2)應(yīng)用:①分析判斷氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生。②判斷氧化還原反應(yīng)的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物。 5)先后規(guī)律(先強(qiáng)后弱)
(1)內(nèi)容:越易失電子的物質(zhì),失去電子后就越難得電子,越易得電子的物質(zhì),得到后就越 難失電子, 一種氧化劑同時和幾種還原劑相遇時,還原性最強(qiáng)的優(yōu)先發(fā)生反應(yīng);同理, 一種還 原劑同時和幾種氧化劑相遇時,氧化性最強(qiáng)的優(yōu)先發(fā)生反應(yīng)。即強(qiáng)的先反應(yīng),
(2)應(yīng)用:①判斷物質(zhì)的穩(wěn)定性:②判斷物質(zhì)反應(yīng)的先后順序,即左上方的一種氧化劑可氧 化它右下方的還原性微粒.若有多種,則優(yōu)先氧化較右下方的微粒;③選擇合適的氧化劑或還 原劑,如要氧化Fe° 而Br~ 不被氧化,則可選擇Brz:④ 判斷氧化性微粒、還原性微粒能否共 存。
18
(

_鋅粉和KOH
的混合物
-MnO
金屬外殼
)
電化學(xué)
(
電子流出的極
陰離子移向的極
負(fù)極
失電子的極
發(fā)生氧化反應(yīng)的極
較活潑的金屬(個別反常)
電子流入的極
陽離子移向的極
正極
得電子的極
發(fā)生還原反應(yīng)的極
電極增重或
有氣體生成的

電勢高低:①原電池:正極>負(fù)極: ②電解池:陽極>陰極
與電源正極相連
陰離子移向的極
失去電子的極
發(fā)生氧化反應(yīng)的極
有氧化產(chǎn)物生成的極
與電源負(fù)極相連
陽離子移向的極
得到電子的極
發(fā)生還原反應(yīng)的極
有還原產(chǎn)物生成的極
電極的判




原電

陰極
陽極
)
(一)原電池
(一)、常見化學(xué)電源及工作原理
(
電子流出
電子流入
電流流入
電流流出
電解質(zhì)溶液中陰離子移向
電解質(zhì)溶液中陽離子移向
發(fā)生氧化反應(yīng)
發(fā)生還原反應(yīng)
質(zhì)量減小
質(zhì)量增大或有氣泡冒出/
原電泡
負(fù)極—慰料失電子
O+4e+4
HF
=2H.O
酸作介質(zhì)
還原反應(yīng):陰極*—充電
氧化反應(yīng):陽極

O+4k+2CO =2CO}
熔融碳酸鹽作介質(zhì)
新型化學(xué)電源
LiMO

(M:Co.Ni,Mn
等)。

(M:Co,.Ni,Mn
LiMPO (M:Fe
等)
負(fù)極材料石墨(能吸附鋰原子)
藏作介質(zhì)
熔融金屬氧化物作介質(zhì)
→負(fù)極:氧化反應(yīng)
正極:還原反應(yīng)
O-+k+2H.O-40H
0

+4k=20
可充電放電」
電池
化學(xué)電瀾
·
燃料電池
外接電源正極 同一電極
常見
鋰離子電池

正極材料
工作原理
個正極≤
負(fù)極長
等)、
正極
)
1.概念和反應(yīng)本質(zhì):原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其反應(yīng)本質(zhì)
是氧化還原反應(yīng)。
2.構(gòu)成條件
(1)一看反應(yīng):看是否有能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生(一般是活潑性強(qiáng)
的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng))。
(2)二看兩電極: 一般是活潑性不同的兩電極。
(3)三看是否形成閉合回路,形成閉合回路需三個條件:
①電解質(zhì)溶液: ②兩電極直接或間接接觸: ③兩電極插入電解質(zhì)溶液中。
19
3.工作原理(以鋅銅原電池為例)
1
Zaso,溶液 Cuso,溶液
ll
(1)正、負(fù)電極的判斷
①從電極材料看: 一般情況,更活潑的一極為負(fù)極。(特例:鎂鋁+NaOH 溶液形成的原電池) ② 從反應(yīng)看:失電子,化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負(fù)極
③從現(xiàn)象看:溶解或質(zhì)量減少的一極為負(fù)極:質(zhì)量增加或者有氣體放出的一極為正極 ④從電子流向看:負(fù)極——導(dǎo)線--正極(電子不入水)
⑤從離子移向看:陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極(離子不上岸)
(2)鹽橋的組成和作用
①鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO 等溶液和瓊膠制成的膠凍。
②鹽橋的三個作用: a.隔絕正負(fù)極反應(yīng)物,避免直接接觸,導(dǎo)致電流不穩(wěn)定: b.連接內(nèi)電 路,通過離子的定向移動,構(gòu)成閉合回路: c.平衡電極區(qū)的電荷,使原電池不斷產(chǎn)生電流。
4.原電池原理的應(yīng)用
(1)比較金屬的活動性強(qiáng)弱:原電池中,負(fù)極一般是活動性較強(qiáng)的金屬,正極一般是活動性 較弱的金屬(或非金屬)。
(2)加快化學(xué)反應(yīng)速率:氧化還原反應(yīng)形成原電池時,反應(yīng)速率加快。
(3)用于金屬的防護(hù):將需要保護(hù)的金屬制品作原電池的正極而受到保護(hù)。
(二)、常見化學(xué)電源及工作原理
1.一次電池:只能使用一次,不能充電復(fù)原繼續(xù)使用
(1)堿性鋅錳干電池
總反應(yīng): Zn+2MnO +2H O==2MnOOH+Zn(OH)。
負(fù)極材料: Zn 。 電極反應(yīng): Zn+2OH~-2e-=Zn(OH) ,
正極材料:碳棒。 電極反應(yīng):2MnO +2H O+2e-=2MnOOH+2OH
(2)紐扣式鋅銀電池
總反應(yīng): Zn+AgO+HO==Zn(OH)+2Ag 。 電解質(zhì)是 KOH 。
負(fù)極材料: Zn : 電極反應(yīng): Zn+2OH~-2e-=Zn(OH)z 。
正極材料: Ag Q 。 電極反應(yīng): Ag O+H O+2c =2Ag+2OH 。
2.二次電池:放電后能充電復(fù)原繼續(xù)使用
U著地選總反的
1)放電時——原電池
負(fù)極反應(yīng): Pb(s)+SO = (aq)-2e-=PbSO (S) ;
正極反應(yīng): PbO (S)+4H*(ag)+SO =(aq)+2c-=PbSO(S)+2H O(I) , 浸有KOH溶液
的隔板
2)充電時 電解池
20
陰極反應(yīng): PbSO (s)+2e-=Pb(s)+SO =(aq)
(
(aq)

)陽極反應(yīng):PbSO(s)+2H O(I)-2e~=PbO (s)+4H*(aq)+SO=
(2)圖解二次電池的充放電
(
外接電源負(fù)極
同一電極
/T
還原反應(yīng):陰極←
氧化反應(yīng):陽極-
外接電源正極
同一電極
(3)二次電池的充放電規(guī)律
-負(fù)極:氧化反應(yīng)
正極:還原反應(yīng)
充電
可充電
放電
電池
)
1)充電時電極的連接:充電的目的是使電池恢復(fù)其供電能力,因此負(fù)極應(yīng)與電源的負(fù)極相 連以獲得電子, 可簡記為負(fù)接負(fù)后作陰極,正接正后作陽極。
2)工作時的電極反應(yīng)式:同一電極上的電極反應(yīng)式,在充電與放電時,形式上恰好是相反 的;同一電極周圍的溶液,充電與放電時pH 的變化趨勢也恰好相反。
3. “高效、環(huán)境友好”的燃料電池
電池類型 導(dǎo)電介質(zhì) 反應(yīng)式
酸性燃料電池 H+ 總反應(yīng):2CH OH+3O ==2CO +4H O
正極 O +4e~+4H ==2H O
負(fù)極 CH OH-6e~+H O==CO ↑+6H
堿性燃料電池 OH 總反應(yīng):2CH OH+3O +40H~=2CO3~+6H O
正極 O +4e +2H O=4OH-
負(fù)極 CH OH-6e~+8OH~=CO+6H O
熔融碳酸鹽燃料 電池 co- 總反應(yīng):2CH OH+3O =2CO +4H O
正極 O +4e-+2CO =2CO
負(fù)極 CH OH-6e~+3CO}=4CO ↑+ 2H O
固態(tài)氧化物燃料 電池 o - 總反應(yīng):2CH OH+3O ==2CO +4H O
正極 O +4e =2O -
負(fù)極 CH OH-6e+30==CO ↑+2H O
質(zhì)子交換膜燃料 電池 H+ 總反應(yīng):2CH OH+3O =2CO +4H O
正極 O +4e+4H ==2H O
負(fù)極 CH OH-6e~+H O=CO 1+6H*
21
(
(二)電解池
與電源正極相連
發(fā)生氧化反應(yīng)
電解質(zhì)溶液中陰離子移向
陽極
活性電極,電極材料失電子
惰性電極,陰離子放電
順序為
S>I>Br>CT>OH
(

)
電解類型
放氫生堿型
放氧生酸型
圓損
陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽離子的放電順序進(jìn)行判斷:
Ag
>
Hg
>
Fe
>
Cu
>H >
Pb
>
Fe
>
Zn
>H
(水)
發(fā)生還原反應(yīng)
與電源負(fù)極相

陽極產(chǎn)物
判斷
首先看電

電解池
電極產(chǎn)物的判斷)
工作原理(陽極為惰性電極)
電解水
電解電解質(zhì)
電解質(zhì)溶液中陽離子移向
陰極
陽極
)
1.電解和電解池
(1)電解:在電流作用下,電解質(zhì)在兩個電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過程。 (2)電解池: 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。
(3)電解池的構(gòu)成
①有 與電 源相連的兩個電極。 ②電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì) )。 ③ 形 成閉 合 回 路。
2.電解池的工作原理模型圖
(
+
陽極
陰離子

[
解質(zhì)
還原反應(yīng)
陽離子得電子
R**+ne~-R
金屬電極
M-ner-Me*
惰性電極
R*~-ne~=R
氧化反應(yīng)


陽離子
)
1)陽極陰離子放電次序:非惰性電極(除 Au、Pt 外)>S >I>Br>C1>0HF>高價含氧酸根離 子>F
2)陰極陽離子放電次序一般為:Ag>Hg >Cu *>H>Pb*>Sn >Fe >Zn >Al*>Mg >Na°
當(dāng)然,微粒的放電順序受溫度、濃度、電壓、電極材料等因素的影響。微粒的濃度也會影 響放電的順序,如電鍍鋅時,溶液中C(Zn2)>C(H), 放電次序 Zn *>H。
注意:①陰極不管是什么材料,電極本身都不反應(yīng), 一定是溶液(或熔融電解質(zhì))中的陽離 子放電。陰極電極只起傳導(dǎo)電子的作用。②最常用、最重要的放電順序為陽極: C1->0H'; 陰 極 :Ag >Cu *>H*。③ 電 解 水 溶 液 時 ,K+~Al+ 不可能在陰極放電,即不可能用電解水溶液的方 法得到 K 、Ca 、Na 、Mg 、Al 等 金 屬 。
3.電解池陰、陽極的判斷
1)根據(jù)外加電源判斷:與直流電源正極相連的為陽極,與直流電源負(fù)極相連的為陰極。
2)根據(jù)電子流動方向判斷:電子流動方向為從電源負(fù)極流向陰極,從陽極流向電源正極。
3)根據(jù)電解池里電解質(zhì)溶液中離子的移動方向判斷:陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移
22
動。
4)根據(jù)電解池兩極產(chǎn)物判斷(一般情況下)
(1)陰極上現(xiàn)象是析出金屬(質(zhì)量增加)或有無色氣體(H)放出。
(2)陽極上現(xiàn)象是有非金屬單質(zhì)生成,呈氣態(tài)的有Cl 、O 或電極質(zhì)量減小(活性電極作陽極)。
4.用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律
類型 電極反應(yīng)特點 實例 電解 物質(zhì) 電解液濃 度 pH 電解液復(fù) 原方法
電解 水型 陰極:4H++4e~=2H ↑ 陽極:40H~ - 4e~=2H O +O ↑ NaOH H O 增大 增大 加 H O
H SO 減小
Na SO 不變
電解電 解質(zhì)型 電解質(zhì)的陰、陽離子分別在 兩極放電 HCI 電解 質(zhì) 減小 增大 通入HCl氣 體
CuCl
—— 加CuCl
放 H 生 堿型 陰極:放H 生成堿 陽極:電解質(zhì)陰離子放電 NaCl 電解 質(zhì)和 水 生成新電 解質(zhì) 增大 通入HCI氣 體
放 O 生 酸型 陰極:電解質(zhì)陽離子放電陽 極:放O 生成酸 CuSO 小 卻 C u O NaOH
(
溶液
) (
談鹽
)(四)電解原理的應(yīng)用
1.氯堿工業(yè)
(
陽離子
交換膜
)陽極反應(yīng)式: 2CI--2e~—Cl t(氧化反應(yīng))
(
精制飽和
NaCl
溶液
)H O
(
(含少量
NaOH
)
)陰極反應(yīng)式: 2H++2e~==H ↑(還原反應(yīng))
總反應(yīng)方程式: :2NaCI+2H O- 電 - 2NaOH+H t+Ck t
2.電鍍與電解精煉
電鍍 電解精煉銅
示意圖 銅片 CuSO 溶液 待鉍鐵件 (


CuSO
溶液
)
電極反應(yīng) 陽極 Cu-2e~=Cu + Zn-2e~=Zn +,Cu-2e~=Cu
陰極 Cu ++2e~=Cu Cu +2e-=Cu
電解質(zhì)溶液的濃度變化 CuSO 溶液的濃度不變 CuSO 溶液的濃度變小
3.電冶金
電解冶煉 冶煉鈉 冶煉鋁
電極反應(yīng) 陽極: 2CI--2e三12 陰極:2Na++2e~=2Na 陽 極 :60~-12e~=30 陰極:4Al ++12e~=4A!
總反應(yīng) 2NaCl(熔融 電鮮 2Na+Cl 2Al O(熔融)蟲解 4Al+30 ↑
23
(五)金屬的腐蝕與防護(hù)
1.金屬腐蝕的本質(zhì)
金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇栯x子,金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。
2.金屬腐蝕的類型
(1)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕
(2)電化學(xué)腐蝕:析氫腐蝕與吸氧腐蝕
以鋼鐵的腐蝕為例進(jìn)行分析:
類型 析氫腐蝕 吸氧腐蝕
條件 水膜酸性較強(qiáng)(pH≤4.3) 水膜酸性很弱或呈中性
電極反應(yīng) 負(fù)極 Fe-2e~=Fe
正極 2H*+2e~=H t O +2H O+4e~==4OH
總反應(yīng)式 Fe+2H =Fe *+H 2Fe+O +2HO==2Fe(OH)
聯(lián)系 吸氧腐蝕更普遍
3.金屬的防護(hù)
(1)電化學(xué)防護(hù)
①犧牲陽極法——原電池原理
a.負(fù)極:比被保護(hù)金屬活潑的金屬; b. 正極:被保護(hù)的金屬設(shè)備。
②外加電流法——電解原理
a.阻極:被保護(hù)的金屬設(shè)備: b. 阻極:惰性金屬或石墨。
(2)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu),如制成合金、不銹鋼等。
(3)加防護(hù)層,如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。
4.金屬腐蝕快慢的三個規(guī)律
(1)金屬腐蝕類型的差異:電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù) 腐蝕措施的腐蝕。
(2)電解質(zhì)溶液的影響
①對同一金屬來說,腐蝕的快慢(濃度相同的電解質(zhì)溶液):強(qiáng)電解質(zhì)溶液>弱電解質(zhì)溶液> 非電解質(zhì)溶液。
②對同一種電解質(zhì)溶液來說,電解質(zhì)濃度越大,腐蝕越快。
(3)活潑性不同的兩金屬,活潑性差別越大,腐蝕越快。
(六)電化學(xué)中的離子交換膜
24
(

陽離子
交換膜「
陰離子
交換膜
質(zhì)子
交換膜
只允許陽
離子通過,

止陰離子和氣體通過
只允許陰
離子通過,

止陽離子和氣體通過
只允許質(zhì)子
(H')
通過
起到平衡電荷、形成閉
合回路的作用。
物質(zhì)分離、提純
1.
定量關(guān)系
隔離某些物質(zhì),防止發(fā)生反應(yīng)
用于物質(zhì)的制備
使離子選擇性定向移動,平衡整個
溶液的離子濃度或電荷
能選擇性地通過離子,
離子交
換膜
類型


)
外電路電子轉(zhuǎn)移數(shù)=通過隔膜的陰、陽離子帶的負(fù)或正電荷數(shù)。
注意:同種交換膜,如果轉(zhuǎn)移相同的電子數(shù),離子所帶電荷數(shù)不同,則遷移離子數(shù)不同。 2. 離子交換膜類型的選擇思路
電中性
先分析兩極離子的變化— → 確定離子移動方向 → 確定交換膜的類型
3. 電解有關(guān)計算方法:
(1)串聯(lián)電路中各電極得失電子數(shù)相等,即電路中通過的電量(電子總數(shù))相等求解。通常存 在下列物質(zhì)的量關(guān)系
(2)根據(jù)電極反應(yīng)式或電解方程式列比例求解
25
化學(xué)能與熱能
(一)焓變、熱化學(xué)方程式
1.反應(yīng)熱(始變)
(1)概念:在恒壓條件下進(jìn)行的反應(yīng)的熱效應(yīng)。 符號:△H。 單位:kJmol-' 或 kJ/mol。
(2)表示方法。 吸熱反應(yīng):△H20: 放熱反應(yīng):△/K0。
(3)對于反應(yīng)熱和焓變的理解,應(yīng)抓住概念的本質(zhì)。常見的易錯易誤點有以下幾點:
1)誤認(rèn)為放熱反應(yīng)不需加熱,吸熱反應(yīng)必須加熱。如鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng),但條件需要高 溫。
2)混淆能量(物質(zhì)的焓)與鍵能的關(guān)系,誤認(rèn)為鍵能越大,能量越高,其實是鍵能越大,物 質(zhì)越穩(wěn)定,能量越低。
3)誤認(rèn)為反應(yīng)條件不同時,△H 也不同,其實并非如此。如同溫同壓下, H(g) 和 Clz(g)的 總能量與HCl(g)的總能量的差值不受光照和點燃條件的影響,故該反應(yīng)的△H相同。
4)誤認(rèn)為可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱與物質(zhì)轉(zhuǎn)化率有關(guān),其實不是這樣。如2S0 (g)+0 (g)
2SO (g) △H=-197 kJ·mol-',指2 molSO (g) 和 1 molO (g) 完全反應(yīng)生成2 mol SO (g) 時放出的熱量為197 kJ。
5)燃燒熱是指101kPa 時,1mol 純物質(zhì)完全燃燒生成指定物質(zhì)時放出的熱量,并不是1mol 可燃物燃燒時放出的熱量就是燃燒熱。
6)中和熱不是指1mol 酸與1mol 堿中和生成1mol 液態(tài)水的熱效應(yīng),而是指“生成1mol H O(1)”的熱效應(yīng)。稀溶液中,強(qiáng)酸與強(qiáng)堿中和反應(yīng)生成1mol 液態(tài)水時的中和熱為57.3KJ/mol, 該中和反應(yīng)的反應(yīng)熱為-57.3 KJ/mol 。 注意比較中和熱、燃燒熱時不帶符號比較大小,但比 較反應(yīng)熱、中和反應(yīng)的反應(yīng)熱、燃燒反應(yīng)的反應(yīng)熱時要帶符號比較大小。
7)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成,任何化學(xué)反應(yīng)都具有熱效應(yīng)。舊 化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成是同時進(jìn)行的,缺少任何一個過程都不是化學(xué)變化。
8)等量的同種物質(zhì)的能量不一定相同,氣態(tài)時最高,液態(tài)次之,固態(tài)時最低。
2.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的判斷
(1)宏觀:從反應(yīng)物和生成物的總能量相對大小的角度分析,如圖所示。
吸熱反應(yīng)
(
反應(yīng)過程
)
放熱反應(yīng)
(2)微觀:從反應(yīng)熱的量化參數(shù) 鍵能的角度分析
26
(
吸熱反應(yīng)
E>E ,AH>0
舊化學(xué)鍵斷裂
新化學(xué)鍵形成
E
H放熱反應(yīng)
放出能量
E
吸收能量
E

反應(yīng)物
生成物
)
(3)記住常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
放熱反應(yīng):①可燃物的燃燒;②酸堿中和反應(yīng);③大多數(shù)化合反應(yīng):④金屬跟酸的置換反 應(yīng):⑤物質(zhì)的緩慢氧化等。
吸熱反應(yīng):①大多數(shù)分解反應(yīng);②鹽的水解:③Ba(OH) 8H O與NH,Cl 反應(yīng): ④碳和水 蒸氣、C 和CO 的反應(yīng)等。
3.理解反應(yīng)歷程與反應(yīng)熱的關(guān)系
(1)無催化劑反應(yīng)歷程與反應(yīng)熱的關(guān)系
圖示 能量1 反應(yīng)物 的總能量 生成物 的總能量 b c 反應(yīng)過程 (
能量
生成物
b:
的總能量
反應(yīng)物
的總能量
反應(yīng)過程
) 圖2
圖 1
意義 a表示正反應(yīng)的活化能;b表示逆反應(yīng)的活化能。c表示該反應(yīng)的反應(yīng)熱。
△H 圖1:△H=(a-b)kJ·mol~ =-c kJ-mol-|,表示放熱反應(yīng) 圖2:AH=(a-b)kJ·mol~ =c kJ-mol-|,表示吸熱反應(yīng)
(2)催化劑改變反應(yīng)歷程、降低反應(yīng)活化能示意圖
反應(yīng)過程
說明:①E 、E 是非催化反應(yīng)的正、逆反應(yīng)的活化能, E 、E”2 是催化反應(yīng)的正、逆反應(yīng) 活化能。②使用催化劑改變了反應(yīng)歷程,同時降低了正逆反應(yīng)活化能,加快了正逆反應(yīng)速率, 但不影響焓變△H和化學(xué)平衡。
4.熱化學(xué)方程式
(1)概念:表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和 反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。
(2)意義:表明了化學(xué)反應(yīng)中的物 質(zhì)變 化 和能 量變化。
如:2H (g)+O (g)=2H O(I) AH=-571.6 kJ-mol-l
表示:2mol 氫 氣 和 1mol 氧 氣 反 應(yīng) 生 成 2mol 液態(tài)水時放出571 .6kJ 的熱量。
27
(3)書寫要求
① 注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)(25 ℃、101 kPa下進(jìn)行的反應(yīng)可不注明),
②注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài):固態(tài)(s)、液態(tài)(J)、水溶液(aq)、氣態(tài)(g)。
③熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)只表示物質(zhì)的物質(zhì)的量,而不表示分子個數(shù)(或原子 個數(shù)),因此可以寫成分?jǐn)?shù)。
④熱化學(xué)方程式中不用“1”和“↓”。
⑤由于 AH 與反應(yīng)物的物質(zhì)的量有關(guān),所以熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)必須與 AH 相對應(yīng),如果化學(xué)計量數(shù)加倍,則AH 也要加倍。當(dāng)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行時,其反應(yīng)熱與正 反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號相反。
⑥ 對于具有同素異形體的物質(zhì),除了要注明聚集狀態(tài)外,還要注明物質(zhì)的名稱。
如:S(單斜, s)+O (g)==SO (g)AH=-297.16kJ-mol-
S(正交,s)+O (g)=SO (g)△H =-296.83 kJ-mol-
S(單斜,s)——S(正交, s) AH=-0.33 kJ.mol-1
5.反應(yīng)熱常用的計算方法
(1)根據(jù)熱化學(xué)方程式計算:計算過程中熱化學(xué)方程式可以移項同時改變正負(fù)號,各項的化
學(xué)計量數(shù)包括△H 的數(shù)值可以同時擴(kuò)大或縮小相同的倍數(shù)
(2)根據(jù)蓋斯定律計算:根據(jù)蓋斯定律,可以將兩個或兩個以上的熱化學(xué)方程式包括其△H
相加或相減,得到一個新的熱化學(xué)方程式。
(3)根據(jù)燃燒熱計算:可燃物完全燃燒產(chǎn)生的熱量=可燃物的物質(zhì)的量×其燃燒熱
(4)根據(jù)中和熱計算:中和反應(yīng)放出的熱量=n(H O)×|AH|
(5)根據(jù)化學(xué)鍵鍵能計算:△H= 反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂所吸收的能量之和一生成物的化學(xué)鍵
形成所放出的能量之和。
(6)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量計算:△H=E 生成物一E反應(yīng)物
(7)根據(jù)活化能:△H= 正反應(yīng)的活化能-逆反應(yīng)的活化能,即△H=Ea(正)-Ea(逆)
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金屬化合物及其應(yīng)用
(一)鈉及其化合物
鈉是“極其活潑”金屬的代表,學(xué)習(xí)鈉的性質(zhì)可類比知道第IA 族、第ⅡA 族活潑金屬的 一般性質(zhì):
1.理清知識主線
Na→Na O→Na O →NaOH→Na CO →NaHCO
2.構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)
3.重要反應(yīng)方程式規(guī)范書寫
(1)實驗室怎樣處理鈉屑 : 2CHCH OH+2Na→2CH CH ONa+H t 。
(2)寫出Na 與CuSO 溶液反應(yīng)的離子方程式:2Na+2H O+Cu *=Cu(OH) ↓+H ↑+2Na ±。
(3)用化學(xué)方程式表示呼吸面具中產(chǎn)生O 的原理: 2NaO +2H O=4NaOH+O t;
2Na-O +2CO =2NaCO +O:
4.易錯易混
①鈉與鹽溶液反應(yīng),不能置換出鹽中的金屬,與熔融的鹽反應(yīng)才能置換出鹽中的金屬。
②1 mol Na O 參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量不一定為1 mol, 如 1 mol NaO 與足量的 SO 的反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子應(yīng)為2 mol。
③除去 CO 中的 HC1氣體,應(yīng)選用飽和的NaHCO 溶液。
④向飽和的Na CO 溶液中通入過量CO , 有 NaHCO 白色晶體析出。
⑤焰色反應(yīng)是元素的性質(zhì),無論游離態(tài)還是化合態(tài),均具有相同的焰色反應(yīng),它不是化學(xué) 變化,在觀察鉀元素的焰色反應(yīng)時,應(yīng)透過藍(lán)色的鈷玻璃片。
⑥堿金屬的密度隨著原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)增大的趨勢,但K反常。
⑦NaH 是離子化合物,是一種強(qiáng)還原劑,其電子式為Na [:H]~。
⑧ Na O、Na O 陰 陽 離 子 個 數(shù) 比 均 為 1 : 2 , 其 電 子 式 依 次 為
(二)鋁及其化合物
鋁是“氫前”且氧化物、氫氧化物均具有兩性的金屬代表,它是典型的輕金屬。
1.理清知識主線
29
2.構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)
3.重要反應(yīng)方程式規(guī)范書寫
(

)(1)用化學(xué)方程式表示除去鐵粉中的鋁粉:2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H,↑
(2)用離子方程式表示除去Fe O 中的Al O : Al O +2OH~=2AIOF+HO 。
(

)(3)用離子方程式表示除去Mg(OH) 中的Al(OH)3: Al(OH)+OH~=AlO=+2H O
(6)用離子方程式表示泡沫滅火器的原理:A ++3HCOF=Al(OH);↓+3CO ↑ 。
(7)用離子方程式分別表示
① Al +、AlO 不能大量共存的原理: Al ++3AIO=+6H,O=4AI(OH);↓ :
②AlOZ、HCO 不能大量共存的原理: AlOF+H O+HCOF=Al(OH) ↓+CO =。
(8)用離子方程式表示KAl(SO ) 和 Ba(OH) 的反應(yīng)。
①沉淀的物質(zhì)的量最大: 2A ++3SO=±60H-+3Ba ==2AI(OH);↓+3BaSO;
②沉淀的質(zhì)量最大: Al ++2SO = +2Ba ++4OH~=AlOF+2HO+2BaSO ↓。
(9)銨明礬[NH Al(SO ) ·12H O] 是常見的食品添加劑,用于焙烤食品,向銨明礬溶液中逐 滴滴入 NaOH 溶液,試寫出反應(yīng)的離子方程式。
A +3OH~==Al(OH) 」:NHF±OH~=NH H O : Al(OH) +OH~=AlOF±2H Q 。
4.易錯易混
① 鋁是活潑金屬,但因為鋁表面生成一層致密的氧化物薄膜,鋁抗腐蝕性相當(dāng)強(qiáng)。由于AlzO 的熔點高于A1的熔點,故在酒精燈上加熱鋁箔直至熔化,發(fā)現(xiàn)熔化的鋁并不滴落。
②Al、Fe在冷的濃硫酸和濃硝酸中發(fā)生鈍化,但加熱后繼續(xù)反應(yīng)。
③鋁熱反應(yīng)是典型金屬單質(zhì)與金屬氧化物在高溫條件下發(fā)生的置換反應(yīng)。
④ Al O 、Al(OH) 與NaOH溶液的反應(yīng)常用于物質(zhì)的分離提純。Al(OH), 不溶于氨水,所以實 驗室常用鋁鹽和氨水來制備Al(OH)3。
⑤ 利用偏鋁酸鹽制備Al(CH), 一般不用強(qiáng)酸,因為強(qiáng)酸的量控制不當(dāng)會使制得的Al(OH) 溶解。若向偏鋁酸鹽溶液中通入CO , 生成的Al(OH) 不溶于碳酸, CO 過量時生成 HCO5,不過 量時生成CO-。
⑥Mg、MgO、Mg(OH) 只溶于 H*不溶于OH-溶液。
⑦Al、Al O 、A1(OH) 既溶于H*又溶于OHT溶液,且每生成1 mol Al *均消耗3 mol H:
30
每生成1 mol A107均消耗1 mol CH~。
⑧由 Al(OH) 的兩式電離: A10Z+H +H O< A1(OH) A1*+30HT
可知,Al(OH)3可以看成HAlO ·HO是一種極弱的一元酸,與酸反應(yīng)時相當(dāng)于三元弱堿,但 Al(OH) 不溶于CO 水溶液和氨水。
⑨A1*只存在于強(qiáng)酸性溶液中,A10Z只存在于強(qiáng)堿性溶液中,Al* 與A10Z不能共存。制備 A1(OH) 一般用Al *+NH·HO 或 A1OE+CO +HO。
⑩鋁熱反應(yīng):鋁粉與某些金屬氧化物(FeeO 、V O、Cr3O 、MnO 等)在較高溫度下發(fā)生劇烈反 應(yīng)并放出大量的熱,這些化學(xué)反應(yīng)叫做鋁熱反應(yīng)。在鋁與氧化鐵的反應(yīng)中,鎂條、氯酸鉀分別 起引燃劑、助燃劑的作用。配平鋁熱反應(yīng)方程式時可根據(jù)氧原子守恒,如:
(三)鐵及其重要化合物
鐵是“氫前”且是“變價”金屬的代表,它是典型的黑色金屬,也是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用途最 廣的金屬。
1.知識主線
2.構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)
3.重要反應(yīng)方程式的規(guī)范書寫
(1)高溫下鐵和 H O(g) 的反應(yīng):
(2)用離子方程式表示將鐵粉逐漸加入稀 HNO; 中的反應(yīng)過程: Fe+4H++NOF=Fe ++ NO↑+2H Q :
2Fe ++Fe==3Fe + 。
(3)用離子方程式表示FeO 、Fe;O 與稀 HNO 的反應(yīng): 3FcO+10H*+N05=3Fe ++NO↑ +5H O;
3Fe;Q ±28H++NOF=9Fe ++NO↑+14H O:
(4)用離子方程式表示
①Fe(OH) 與稀HNO 反應(yīng): 3Fe(OH) +10H*+NO =3Fe ++NO↑+8H,O;
②Fe(OH); 與氫碘酸反應(yīng): 2Fe(OH);+6H +2I~=2Fe ++I +6H O 。
31
(5)用化學(xué)方程式表示鐵發(fā)生吸氧腐蝕生成鐵銹的過程。
負(fù)極:2Fe-4e-=2Fe +,
正極:O +4e~+2H O=4OH~ ,
Fe ++2OH-=Fe(OH) ,
4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH) ,
Fe(OH) 脫去一部分水生成Fe O xH O。
(6)怎樣除去Fe (SO ) 中的 FeSO(用適當(dāng)?shù)奈淖趾碗x子方程式說明)。
答案 加入H SO 酸化的H O 2H +2Fe +H O =2Fe +2H O。
(7)怎樣檢驗 Fe O 中的FeO(用適當(dāng)?shù)奈淖趾碗x子方程式說明)。
答案 ①取少量樣品于試管中,加稀 H SO 使其溶解,離子方程式為
Fe O +6H ==2Fe +3H O,
FeO+2H ==Fe ++H O。
②再加入少量酸性KMnO 溶液,若紫紅色褪去,證明溶液中含有Fe *,原樣品中含有FeO, 離子方程式為
5Fe +MnO7+8H =5Fe +Mn +4H O.
4.易錯易混
①Fe 與O 、H O(g)反應(yīng)的產(chǎn)物都生成Fe O 而不是Fe O 。Fe與Cl 反應(yīng)時生成FeCl (與Cl 的量無關(guān)),與S 反應(yīng)時生成 FeS,說明Cl 的氧化能力大于S(注:Fe 與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)生成三價 鐵,與弱氧化劑反應(yīng)生成二價鐵)。常溫下, Fe 、Al 在冷的濃硫酸和濃硝酸中發(fā)生鈍化,但加 熱后繼續(xù)反應(yīng)。
②Fe *的檢驗方法較多,如觀察溶液顏色法(棕黃色)、NaOH溶液法(生成紅褐色沉淀)、KSCN 溶液法(生成紅色溶液),前面兩種方法需溶液中Fe* 濃度較大才適用,最好也最靈敏的方法是 KSCN 溶液法。Fe *的檢驗可采用先加入 KSCN 溶液再加入氧化劑的方法,也可用鐵氰化鉀溶液 檢驗Fe*, 現(xiàn)象是生成藍(lán)色沉淀(Fe [Fe(CN)] )。
③ 向含F(xiàn)e *的溶液中加入硝酸、KMnO 溶液、氯水等具有氧化性的物質(zhì)時,溶液會出現(xiàn)淺綠 色→棕黃色的顏色變化,該現(xiàn)象可用于Fe *的檢驗。
④配制 FeCl 溶液既要防氧化(加入 Fe 粉),又要防水解(加入鹽酸):配制 FeCl 溶液要加 入濃鹽酸防止 Fe* 水解。[Fe * 必須在酸性條件下才能大量存在,當(dāng) pH=3~4 時 ,F(xiàn)e *幾乎完 全水解生成Fe(OH) 沉淀]
⑤ 除去酸性ZnCl 溶液中的 FeCl , 應(yīng)先通入Cl 或加入H O , 再加入ZnO, 使Fe *水解生成 沉淀過濾除去。
⑥制備 Fe(OH) 的方法很多,原則有兩點: 一是溶液中的溶解氧必須提前除去;二是反應(yīng) 過程中必須與O 隔絕。同時要牢記 Fe(OH)z轉(zhuǎn)化為Fe(OH) 時溶液的顏色變化(白色沉淀迅速變 成灰綠色,最后變成紅褐色)。
⑦ Fe(OH) 膠體的制備方法是將飽和FeCl 溶液滴加到沸水中,加熱至紅褐色后立即停止加
熱。膠體不帶電,帶電的是膠粒。
⑧生成FeCl 除了用Fe 與鹽酸的置換反應(yīng)外,還可用化合反應(yīng):2FeCl +Fe=3FeC l : 生
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成Fe(OH) 除了用Fe艸與堿的復(fù)分解反應(yīng)外,還可用化合反應(yīng):4Fe(OH) +O +2HO=4Fe(OH) , 其現(xiàn)象是白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色。
(四)銅及其重要化合物
銅是“氫后”且是“變價”金屬的代表,它是典型的有色金屬,也是典型的重金屬。 1.理清知識主線
2.構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)
3.重要反應(yīng)方程式規(guī)范書寫
(1)用兩組方程式表示Cl 的氧化性大于 S。
(2)銅在潮濕的空氣中生銹:2Cu+O +H O+CO =Cu (OH)CO,
(3)將 Cu和濃H SO 混合加熱:Cu+2H SO (濃)===CuSO +SO ↑+2H O。
(4)Cu和稀 HNO 反應(yīng)的離子方程式: 3Cu+8H +2NOF—3Cu *+2NO↑+4HzO 。 (5)常用FeCl 溶液腐蝕銅板(用離子方程式表示): Cu+2 Fe +==Cu *+2Fe +。
(6)用離子方程式表示將氨水逐滴滴入到 CuSO 溶液的反應(yīng)過程: Cu +± 2NH;H O==Cu(OH) ↓+2NH;
Cu(OH) +4NH H O=[Cu(NH) ] +2OH~+4HO。
(7)用惰性電極電解 CuSO 溶液(用化學(xué)方程式表示):2CuSO ±2H O=電解 2Cu+O t+ 2H SO 。
(8)用Cu 作電極電解H SO 溶液(用離子方程式表示): Cu+2 H- =Cu ++H,t,
4.易錯易混
①銅在潮濕的空氣中最終不是生成CuO, 而是銅綠[Cu (OH)zCO ]。
②常用灼熱的銅粉除去N 中的O , 灼熱的CuO除去 CO 中的CO。
③新制Cu(OH) 懸濁液常用來檢驗醛基。
④Cu和一定量的濃HNO 反應(yīng),產(chǎn)生的是NO 和NO的混合氣體,當(dāng)Cu有剩余,再加入稀H SO , Cu 繼續(xù)溶解。
⑤Cu: 紫紅色: CuO: 黑色: Cu S: 黑色;CuS: 黑色:Cu O: 磚紅色。
33
非金屬化合物及其應(yīng)用
(一)碳、硅及其重要化合物
硅元素具有“親氧”特性,使硅元素在自然界中沒有游離態(tài),只有化合態(tài),其主要以二氧 化硅和硅酸鹽的形式存在。
1.構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)
2.重要反應(yīng)方程式規(guī)范書寫
(1)Mg 在 CO 中燃燒:
(2)“水滴石穿”的反應(yīng)原理(用離子方程式表示): CaCO +CO +H O=Ca ++2HCOF 。
(3)“鐘乳石”的形成過程(用化學(xué)方程式表示):
CaCO +CO +H O=Ca(HCO L , Ca(HCO b==CaCO !+CO ↑+H O 。
(4)向飽和 Na CO 溶液中通入過量 CO 的離子方程式:
2Na +COf=+CO +H O=2NaHCO ! 。
(5)氫氟酸不能用玻璃瓶盛放,其原因是(用化學(xué)方程式表示): SiO +4HF==SiF ↑+2H O 。
(6)盛放 NaOH 溶液的試劑瓶不能用玻璃塞,其原因是(用離子方程式表示):
(7)侯氏制堿法的原理(用化學(xué)方程式表示): C02+NH3+NaCl+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。
3.易錯易混
①自然界中無游離態(tài)的硅,硅是很好的半導(dǎo)體材料,是制作光電池的材料。SiO 不導(dǎo)電, 是制作光導(dǎo)纖維的材料。
②工業(yè)上制備粗硅,是用過量的C 和 SiO 在高溫下反應(yīng),由于C 過量,生成的是CO 而不 是CO , 該反應(yīng)必須在隔絕空氣的條件下進(jìn)行。
③Si 的還原性大于C, 但C 在高溫下能還原出 Si:
④SiO 是酸性氧化物卻能與氫氟酸反應(yīng): SiQ±4HF=SiF t±2HO , 故氫氟酸不能用玻璃 容器盛放; NaOH 溶液能用玻璃試劑瓶盛放,但不能用玻璃塞。
⑤硅酸鹽大多難溶于水,常見可溶性硅酸鹽是硅酸鈉,其水溶液稱為泡花堿或水玻璃,但 卻是鹽溶液。
⑥非金屬單質(zhì)與堿反應(yīng)一般既作氧化劑又作還原劑,且無氫氣放出,但硅與堿溶液反應(yīng)只
34
作還原劑,且放出氫氣: Si+2NaOH±HO=NaSiO ±2H t 。
⑦H CO 的酸性強(qiáng)于HSiO , 所以Na SiO +CO +H O=NaCO +H SiO ↓, 但高溫下NaCO +
sio, 高溫NaSiO +Ca ↑ (制玻璃的反應(yīng)之一)也能發(fā)生。
(二)鹵素及其重要化合物
“氯”是典型的活潑非金屬元素,在自然界中以化合態(tài)形式存在:
1.構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)
2.重要反應(yīng)方程式規(guī)范書寫
(1)實驗室用MnO 和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl 的化學(xué)方程式:
MnO +4HCl(濃)= ≌=MnCl +Cl ↑+2H O。
(2)將濃鹽酸滴到 KMnO 固體上(用離子方程式表示):
2MnO=+16H++10CI==2Mn ++5Cl,t+8H,O,
(3)將 Cl 通入石灰乳中(用化學(xué)方程式表示): 2Cl +2Ca(OH)z=CaCl +Ca(ClO)+2H O ,
(4)在空氣中漂白粉漂白的原理(用離子方程式表示):
Ca ++2CIO~+CO +H O=CaCO; 」+2HCIO 。
(5)向FeBr 溶液中通入少量Cl 的離子方程式: 2Fe ++Cl ==2Fe ++2C,
(6)向 FeBr 溶液中通入等物質(zhì)的量Cl 的離子方程式:
2Fe ++2Br~+2Cl ==2Fe +Br +4Cl- ·
(7)向FeBr 溶液中通入過量Cl 的離子方程式: 2Fe ++4Br~+3Cl,=2Fe ++2Br +6CI (8)將 SO 和Cl 混合,漂白性減弱的原因(用離子方程式表示):
SO +Cl +2HO=4H +SO =+2C 。
3.易錯易混
①液氯密封在鋼瓶中,而氯水、次氯酸應(yīng)保存在棕色試劑瓶中。
②1 mol Cl 參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)可能為2NA, 也可能為N。
③實驗室制Cl , 除了用MnO 與濃鹽酸反應(yīng)外,還可以用KMnO 、KClO 、NaClO 與濃 鹽酸反應(yīng)且都不需要加熱,如ClO~+CI-+ 2H =Cl t+H O。
④酸性 KMnO 溶液,用的是H SO 酸化而不能是鹽酸,因為CI-與MnOz會發(fā)生氧化還原 反應(yīng)。
⑤ClO~不論在酸性環(huán)境中還是在堿性環(huán)境中均能體現(xiàn)強(qiáng)氧化性,如ClO~與 SO~ 、I 、Fe *均不能大量共存: ClO~體現(xiàn)水解性,因HCIO 酸性很弱,ClO~ 水解顯堿性,如 Fe *+3Clo~ +3H O=Fe(OH)s↓+3HClO, 所以 ClO~與Fe*、Al *均不能大量共存。
35
⑥向Ca(C10)z溶液中通入 SO 氣體生成CaSO 而不是CaSO。
⑦ “84”消毒液的主要成分為NaC10, 漂白粉的有效成分為Ca(C10)a 。“84” 消毒液和潔 廁靈不能混合使用,其原因是C10~+C1~+2H =Cl t+HO。
⑧液溴需要用水封,溴蒸氣呈紅棕色,液溴呈深紅棕色,溴水呈橙色,溴的CCl 溶液呈橙 紅色。
⑨由于電離常數(shù) E;(H CO )>K(HC1O)>Ke(HCO ), 所以向 NaC10 溶液通入 CO , 不論 CO 過量還是少量,均發(fā)生CO +HO+C10~=HC1O+HCOZ, 但CO (少)+Ca(C10)z+LO=CaCO ↓+ 2HC10。
⑩當(dāng)Fe 和Cl 在點燃條件下反應(yīng)時,不論Fe 過量或不足,由于Clz的強(qiáng)氧化性,產(chǎn)物一定 是 FeCl 。
(三)硫及其重要化合物
硫是與化工生產(chǎn)、生活和生態(tài)環(huán)境密切相關(guān)的元素,在自然界中既可以以化合態(tài)存在,又 可以以游離態(tài)存在。
1.構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)
2.重要反應(yīng)方程式規(guī)范書寫
(1)熱的燒堿溶液可以除硫,其原因是(用離子方程式表示):
(2)將SO 氣體通入到FeCl 溶液中,溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色,其原因是(用離子方程式表 示):
SO +2Fe +2HO=SO =+2Fe +4H.
(3)S ~和SO 可以大量共存,但加入H SO 后,則不能大量共存,其原因是(用離子方程式 表示):
2S -+SO =+6H*=3S↓+3H O:
(4)將SO 通入到BaCl 溶液中無明顯現(xiàn)象,若加入KNO 則有白色沉淀生成,其原因是(用 離子方程式表示):
3SO+3Ba ++2NO=+2H O=3BaSO !+2NOt+4H ,
(5)書寫下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。
①將 HS 氣體通入到CuSO 溶液中: H S+CuSO =CuS↓+H SO :
②將 SO,通入H S溶液中: 2H S+SO,=3S↓+2H O 。
③Cu 和濃H SO 混合加熱: Cu+2H SO 濃)A=CuSO +SO ↑+2H-O 。
④C 和濃H SO 混合加熱: C+2H SO ( -CO,t+2SO t+2H O.
36
⑤實驗室利用Na,SO 和濃 H SO 制SO : Na SO +H SO 濃)=Na SO +H O+SO,↑
3.易錯易混
①除去附著在試管內(nèi)壁上的硫,除了用熱的NaOH溶液(化學(xué)反應(yīng))外,還可以用CS (溶解), 但不能用酒精。
②SO 使含有酚酞的NaOH 溶液褪色,表現(xiàn) SO 酸性氧化物的性質(zhì):使品紅溶液褪色,表現(xiàn) SO 的漂白性:能使溴水、酸性 KMnO 溶液褪色,表現(xiàn)SO 的還原性: 將 SO 和Cl 等體積混合通 入溶液中,漂白性不但不增強(qiáng),反而消失。
③ 把 SO 氣體通入 BaCl 溶液中,沒有沉淀生成,但若再通入NH 或加入NaOH 溶液,或把 BaCl 溶液改成Ba(NO ) 溶液,均有白色沉淀生成,前兩者生成 BaSO 沉淀,后者生成BaSO 沉 淀。
④濃硝酸和Cu(足量)、濃硫酸和Cu(足量)、濃鹽酸和MnO (足量)在反應(yīng)時,隨反應(yīng)進(jìn)行, 產(chǎn)物會發(fā)生變化或反應(yīng)停止。注意區(qū)分Zn和濃HSO 的反應(yīng)。
⑤C 與濃硫酸反應(yīng)時,反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗應(yīng)按以下流程進(jìn)行:無水CuSO 檢驗水→ 品紅溶液檢 驗 SO →酸性KMnO 溶液除去 SO →品紅溶液檢驗SO 是否除凈→澄清石灰水檢驗CO 。
⑥濃硫酸能氧化(必要時加熱)除Au、Pt 以外的所有金屬,其還原產(chǎn)物是SO 而不是H。
⑦常溫下,濃硫酸與 Fe 、Al并不是不反應(yīng),而是發(fā)生了鈍化,鈍化是濃硫酸將 Fe 、Al氧 化而在其表面形成一層致密的氧化物薄膜,防止?jié)饬蛩崤cFe、Al 的繼續(xù)反應(yīng),體現(xiàn)了濃硫酸的 強(qiáng)氧化性。
⑧濃硫酸使藍(lán)礬(CuSO ·5HO)變成白色粉末,體現(xiàn)了濃硫酸的吸水性。
⑨濃硫酸與金屬反應(yīng)時體現(xiàn)了濃硫酸的氧化性和酸性,而與碳等非金屬反應(yīng)時只體現(xiàn)了濃 硫酸的氧化性。
⑩ S0{-的檢驗方法:先加入足量稀鹽酸酸化,若無現(xiàn)象,再滴加BaCl 溶液,觀察有無白色 沉淀,來判斷有無SGf-。
(四)氮及其重要化合物
“氮”是與化工生產(chǎn)、生活和生態(tài)環(huán)境密切相關(guān)的另一重要元素,在自然界中既可以以游 離態(tài)存在,又可以以化合態(tài)存在。
1.構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)
2.重要反應(yīng)方程式規(guī)范書寫
(1)書寫離子方程式。
①將NH 通入到AICl 溶液中: 3NH +3H-O+AP+=Al(OH);↓+3NH 。
②將NO 通入到NaOH 溶液中: 2NO +2OH~=NOF+NOF+H O。
③將熾熱的炭放入濃 HNO 中: C+4H +4NOF =CO ↑+4NO ↑+2H-O,
(2)書寫化學(xué)方程式。
37
(
,
)①實驗室用 Ca(OH) 和NH Cl 制氨氣: Ca(OH) +2NH Cl=≌=CaCl +2NH ↑+2H O: ②將NH 通到灼熱的CuO 中,固體由黑色變紅色: 2NH +3CuO=A=N +3Cu+3H O
③用NH 可以檢驗Cl,管道是否漏氣,若漏氣則有白煙生成:8NH +3Cl=N +6NH Cl 3.易錯易混
①NO 只能用排水法或氣囊法收集,NO 不能用排水法, 一般用向上排空氣法收集。 ②工業(yè)上制備的鹽酸顯黃色是因為溶有 Fe*, 而濃HNO 顯黃色是因為溶有NO ,
③NO 能被NaOH 溶液吸收, NO 單獨不能被NaOH 溶液吸收,NO 與 NO 1:1 混合能被 NaCH 溶液吸收。
④強(qiáng)氧化性酸(如 HNO 、濃 HSO )與金屬反應(yīng)不生成H: 金屬和濃HNO 反應(yīng)一般生成NO , 而金屬和稀 HNO 反應(yīng)一般生成NO。
⑤實驗室制備NH, 除了用Ca(OH)z和NH C1反應(yīng)外,還可用濃氨水的分解(加 NaOH 固體或 CaO)制取,而檢驗N 須用濃NaOH 溶液并加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗生成的氣體,以確 定 N礦的存在。
⑥收集 NH時,把一團(tuán)干燥的棉花放在試管口,以防止與空氣對流;收集完畢,尾氣處理 時,應(yīng)放一團(tuán)用稀硫酸浸濕的棉花在試管口,以吸收 NH。
⑦濃鹽酸和濃氨水反應(yīng)有白煙生成,常用于 HC1和NH 的相互檢驗。
⑧NO 或NO與O 通入水的計算中常用到:4NO +O +2HO=4HNO 、4NO+30 +2H O=4HNO 兩個方程式,也可以利用N元素化合價的變化,根據(jù)得失電子守恒進(jìn)行計算。
⑨常見的氧化性酸
氧化性酸:HNO 、濃 HSO 、HC10等,其發(fā)生氧化還原反應(yīng)時,中心原子被還原,其還原產(chǎn) 物為: HNO →NO 或NO(N、NO、NH等)、HSO (濃)→SO 、HC10→C1~(或Cl)。
(五)物質(zhì)的特殊轉(zhuǎn)化關(guān)系
1.直線型轉(zhuǎn)化
(DX 為 O
Na→Na O→Na O
N →NO→NO S→SO →SO C→CO→CO (2)X 為 CO
或NH →NO→NO
或 H S→SO -sO
或CH →CO→CO
(3)X 為強(qiáng)酸,如 HCl
(4)X 為強(qiáng)堿,如NaOH
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注意:①SiO 不能通過一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為HSiO。
②S 不能通過一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為SO 。
③N 不能通過一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO 。
④ Cl 不能通過一步反應(yīng)生成FeClz。
(六)物質(zhì)推斷中的“三大”特征
1.化學(xué)反應(yīng)與反應(yīng)條件
多數(shù)化學(xué)反應(yīng)需要一定條件,條件不同化學(xué)反應(yīng)也不同。
(1)“催化劑”:無機(jī)化學(xué)反應(yīng)需要的催化劑不同,但是根據(jù)“催化劑”這一條件,可將氯 酸鉀分解、雙氧水分解、工業(yè)合成氨、SO 催化氧化、氨催化氧化聯(lián)系起來,形成知識鏈。
(2)“通電”或“電解”:可以鎖定在電解水、氯化鈉、氯化鎂、氯化銅、硫酸銅、硝酸鹽 等溶液,熔融氯化鈉和氧化鋁范圍內(nèi)。
(3)“高溫”:常見的有碳酸鈣分解、SiO 和C 的置換反應(yīng)、制造普通玻璃的反應(yīng)、鋁熱反 應(yīng)等。
2.物質(zhì)特征顏色和特殊狀態(tài)
(1)(淡)黃(棕)色固體:Na O 、S、FeCl : 黑色固體: MnO 、C、CuO、FeO、Fe 0 : 紫(黑) 色固體: KMnO 、I : 紅色固體:Cu; 綠色固體:Cu (OH)zCO 。
(2)有色氣體:NO (紅棕色)、F (淺黃綠色)、Cl (黃綠色):無色刺激性氣味氣體:SO、NH、 HX(X 為 F 、Cl 、Br 、I); 無色無味氣體: H、N 、O、CO 、CO、CH、NO。
(3)常溫下呈液態(tài)的特殊物質(zhì): Br (非金屬單質(zhì))、Hg水銀(金屬單質(zhì))、H0、HO 等。
(4)易升華的物質(zhì):Iz。
(5)溶液中的有色離子: Cu *(藍(lán)色)、Fe +(淺綠色)、Fe *(黃色)、MnOT[紫(紅)色]。
(6)Br 在水中顯黃(橙)色,在有機(jī)溶劑中顯橙(紅)色: I 在水中顯黃(褐)色,在有機(jī)溶劑 中顯紫(紅)色。
(7)有色沉淀:①白色沉淀:HSiO 、AgCl、BaSO 、BaSO 、Mg(OH)、Fe(OH) 、Al(OH) 、BaCO 、 CaCO 、CaSO 、MgCO 等:②(淡)黃色沉淀:AgBr 、AgI 、S;③紅褐色沉淀:Fe(OH)a:④藍(lán)色沉 淀:Cu(OH)z:⑤紅色沉淀: Cu0。
3.特征反應(yīng)現(xiàn)象
(1)燃燒: H+Cl (蒼白色火焰),C(CH)+O (明亮火焰,大量黑煙),Al+0 ,Mg+0 (耀 眼白光,有白色固體生成),金屬焰色反應(yīng)。
(2)淀粉遇碘變藍(lán),蛋白質(zhì)遇濃硝酸變黃。
(3)使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體是NH, 使品紅溶液褪色的氣體是Cl 、SO 等。
(4)在空氣中由無色變?yōu)榧t棕色氣體的是 NO。
(5)Fe* 遇 OH-生成紅褐色沉淀,遇苯酚顯紫色,遇SCN~顯紅色。
(6)Fe +遇OH-生成白色沉淀,白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色: Fe *遇 SCN-無 明顯現(xiàn)象,在通入Cl 后溶液顯紅色。
(7)與堿反應(yīng)加熱產(chǎn)生氣體的溶液中一般含NH。
(8)既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)并產(chǎn)生氣體的物質(zhì):A1、弱酸的銨鹽(碳酸銨、硫化銨等)、 弱酸的酸式銨鹽(碳酸氫銨、硫氫化銨等)。
39
(9)燃燒能生成煙: Na在氯氣中燃燒生成白煙,F(xiàn)e 在氯氣中燃燒生成紅棕色煙,Cu在氯氣 中燃燒生成棕黃色煙。
(10)向FeCl 溶液中加幾滴 KSCN 溶液呈紅色:
(11)FeCl 溶液與NaOH 溶液反應(yīng),生成紅褐色沉淀:
(12)向 FeCl 溶液中通入HS 氣體,生成淡黃色沉淀,溶液由棕黃色變淺綠色:
(13)向FeCl 溶液中加入幾滴NaS 溶液,生成淡黃色沉淀,溶液由棕黃色變淺綠色;
當(dāng)加入的NasS 溶液過量時,又生成黑色沉淀:
(14)向FeCl 溶液中加入過量Fe 粉時,溶液變淺綠色;
(15)向 FeCl 溶液中加入過量Cu粉,溶液變藍(lán)綠色:
(16)將FeCl 溶液滴入淀粉KI 溶液中,溶液變藍(lán)色;
(17)向 FeCl 溶液中滴入苯酚溶液,溶液變紫色。
4. 反應(yīng)物用量或條件不同,生成物則不同
(1)4Na+O =2NazO (緩慢氧化)
(2)8HNO (稀)+3Cu=2NO↑+3Cu(NO ) +4HO
4HNO (濃)+Cu=2NO t+Cu(NO ) +2HO
(3)A1Cl +3NaOH=Al(OH) ↓+3NaCl
AlCl +4NaOH(過量)=NaAlO +2H O+3NaCl
(4)NaAlO +4HC1(過量)=NaCl+2HD+AlCl
NaAlO +HCl (不足)+H O=NaCl+Al(OH)a↓
(5)Fe+6HNO (熱、濃)=Fe(NO ) +3NO t+3HO
Fe+HNO (冷、濃) → (鈍化)
(6)Fe(不足)+6HNO (熱、濃)==Fe(NO ) +3NO t+3HO
Fe(過量)+4HNO (熱、濃)=Fe(NO ) +2NO ↑+2HO
(7)Fe(不足)+4HNO ( 稀 ) =Fe(NO) +NO↑+2H O
3Fe(過量)+8HNO ( 稀 ) = 3Fe(NO ) +2NO↑+4H O
(8)6FeBrz+3Cl (不足)=4FeBr +2FeCl
2FeBr +3Cl (過量)=2Brz+2FeCl
5. 常用反應(yīng)、特殊反應(yīng)
①Al *+40H~=A10Z+2HO
② 3A10Z+AI +6HLO=4A1(OH) ↓
③2CO +2NaO ==2Na CO +0
④2H O+2Na O =4NaOH+O t
40
⑤ A10Z+CO +2H O=A1(OH) ↓+HCO
⑥ 2A1+2NaOH+2H O=2NaA1O +3H t
⑦固體!(無色)(A 可以是:堿金屬、Na O、CaC、Al S 、MgN.等)
(七)常見物質(zhì)的重要用途
1.鈉——制NaO 、冶煉Ti 等金屬、鈉鉀合金作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑.
2.小蘇打(NaHCO )——治療胃酸過多、制發(fā)酵粉、膨松劑、作泡沫滅火器滅火劑, 3.純堿(Na CO )——去油污、制玻璃。
4.過氧化鈉——呼吸面具或潛水艇中作為氧氣來源。
5.氯化鈉——制取鈉、氯氣、氫氧化鈉、氨堿法制純堿、調(diào)味劑、配制生理鹽水(0.9%)。
6.Al——常用鋁箔包裝物品、焊接鐵軌。
7.氫氧化鋁[A1(OH) ]——中和胃酸。
8.明礬[KAl(SO ) ·12HO]——凈水劑(混凝劑)、中國古代利用明礬溶液清除銅鏡表面的銅 銹。
9.MgO、Al O 的熔點很高,作耐高溫材料。
10.鐵——鐵粉袋裝食品中的脫氧劑、鐵與電源負(fù)極相連,保護(hù)鐵閘門。
11.氧化鐵(Fe O )——紅色涂料、冶煉鐵,
12.Fe (SO ) ——用作凈水劑(混凝劑),
13.高鐵酸鈉(Na FeO )——殺菌、消毒、凈水.
14.硅——半導(dǎo)體材料、太陽能電池板、計算機(jī)芯片。
15.活性炭——吸附劑、去除冰箱中的異味,
16.二氧化碳——滅火劑、用于人工降雨、用作氣體肥料,
17.二氧化硅——制石英玻璃、光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器等,
18.硅膠——袋裝食品干燥劑及催化劑的載體。
19.硅酸鈉——是優(yōu)良的木材防火劑,
20.氫氟酸——蝕刻玻璃制品。
21.漂白液(NaC10 溶液)——殺菌消毒劑、漂白劑,
22.漂白粉[Ca(C10)z 、CaCl ]——殺菌消毒劑、漂白劑,
23.碘化銀——人工降雨。
24.碘酸鉀——加碘食鹽中的含碘物質(zhì)。
25.C10 ——自來水的殺菌消毒劑.
26.臭氧(Oa)——漂白劑、消毒劑。
27.二氧化硫——可用作漂白劑:葡萄酒的食品添加劑:殺菌消毒、還原劑,
28.雙氧水——漂白劑、消毒劑、脫氧劑,
29.氨——制冷劑(液氨),制硝酸、銨鹽。
30.生石灰(CaO)——袋裝食品中的干燥劑,
31.肥皂水——作蚊蟲叮咬處的清洗劑。
32.BaSO ——在醫(yī)療上進(jìn)行胃部造影前, BaSO 用作患者服用的“鋇餐”。
41
化學(xué)平衡
一 、平街的判定與平衡移動原理
1. 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志
(1)速率標(biāo)志
①同一物質(zhì)在同一時間內(nèi)生成速率與消耗速率相等。
②不同物質(zhì)在相同時間內(nèi)代表反應(yīng)方向相反時的化學(xué)反應(yīng)速率比等于化學(xué)計量數(shù)之比。
(2)物質(zhì)的數(shù)量標(biāo)志
①平衡體系中各物質(zhì)的質(zhì)量、濃度、百分含量等保持不變。
②反應(yīng)物消耗量達(dá)到最大值或生成物的量達(dá)到最大值(常用于圖像分析中)。
③不同物質(zhì)在相同時間內(nèi)代表反應(yīng)方向相反的量(如物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體體積) 的變化值之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。
(3)

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