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文檔簡介
高中化學(xué)知識點規(guī)律大全
——祝天下學(xué)子都能學(xué)有所成
化學(xué)反應(yīng)及其能量變化
1.氧化還原反應(yīng)
[氧化還原反應(yīng)]
有電子轉(zhuǎn)移(包括電子的得失和共用電子對的偏移)或有元素化合價升降的反應(yīng).
如2Na+C12=2NaCl(有電子得失)、H2+
C12=2HC1(有電子對偏移)等反應(yīng)均屬氧化還原反應(yīng)。
氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移(電子得失或電子對偏移)。
[氧化還原反應(yīng)的特征]
在反應(yīng)前后有元素的化合價發(fā)生變化.根據(jù)氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)特征可判斷一個
反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng).某一化學(xué)反應(yīng)中有元素的化合價發(fā)生變化,則該反應(yīng)
為氧化還原反應(yīng),否則為非氧化還原反應(yīng)。
[氧化劑與還原劑]
概念含義概念含義
氧化劑反應(yīng)后所含元素化合價降低的反應(yīng)物還原劑
反應(yīng)后所含元素化合價升高的反應(yīng)物
被氧化還原劑在反應(yīng)時化合價升高的過程被還原
氧化劑在反應(yīng)時化合價降低的過程
氧化性氧化劑具有的奪電子的能力還原性還原劑具有的失電子的能力
氧化反應(yīng)元素在反應(yīng)過程中化合價升高的反應(yīng)還原反應(yīng)
元素在反應(yīng)過程中化合價降低的反應(yīng)
氧化產(chǎn)物還原劑在反應(yīng)時化合價升高后得到的產(chǎn)物還原產(chǎn)物
氧化劑在反應(yīng)時化合價降低后得到的產(chǎn)物
氧化劑與還原劑的相互關(guān)系
重要的氧化劑和還原劑:
(1)所含元素的化合價處在最高價的物質(zhì)只能得到電子,只具有氧化性,只能作氧
化劑(注:不一定是強氧化劑)。重要的氧化劑有:
①活潑非金屬單質(zhì),如X2(鹵素單質(zhì))、02、03等。②所含元素處于高價或較高價
時的氧化物,如Mn02、N02、Pb02等。③所含元素處于高價時的含氧酸,如濃
H2so4、HN03等.④所含元素處于高價時的鹽,如KMn04、KC103、K2Cr2O7
等.⑤金屬陽離子等,如Fe3+、Cu2+、Ag+、H+等.⑥過氧化物,如Na2O2
、H2O2等.⑦特殊物質(zhì),如HC10也具有強氧化性.
(2)所含元素的化合價處在最低價的物質(zhì)只能失去電子,只具有還原性,只能作還
原劑(注:不一定是強還原劑).重要的還原劑有:_
①活潑金屬單質(zhì),如Na、K、Ca、Mg、Al、Fe等.②某些非金屬單質(zhì),如C、H2
、Si等.③所含元素處于低價或較低價時的氧化物,如CO、S02等.④所含元素
處于低價或較低價時的化合物,如含有、、、、的化合物H2S、Na2S、H2SO3、
Na2so3、HLHBr、FeS04>NH3等.
(3)當(dāng)所含元素處于中間價態(tài)時的物質(zhì),既有氧化性又有還原性,如H2O2、S02
、Fe2+等.
(4)當(dāng)一種物質(zhì)中既含有高價態(tài)元素又含有低價態(tài)元素時,該物質(zhì)既有氧化性又有
還原性.例如,鹽酸(HC1)與Zn反應(yīng)時作氧化劑,而濃鹽酸與Mn02共熱反應(yīng)時,
則作還原劑.
[氧化還原反應(yīng)的分類]
(1)不同反應(yīng)物間的氧化還原反應(yīng).
①不同元素間的氧化還原反應(yīng).
椀如:MnO2+4HC1(濃)MnC12+C12$+2H2O
絕大多數(shù)氧化還原反應(yīng)屬于這一類.
②同種元素間的氧化還原反應(yīng).
例如:2H2S+SO2=3S+2H2OKC103+6HC1(濃)=KC1+3c12廿3H20
在這類反應(yīng)中,所得氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物是同一物質(zhì),這類氧化還原反應(yīng)又叫歸
中反應(yīng).
(2)同一反應(yīng)物的氧化還原反應(yīng).__
①同一反應(yīng)物中,不同元素間的氧化還原反應(yīng).例如:2KC1O32KC1+302$
②同一反應(yīng)物中,同種元素不同價態(tài)間的氧化還原反應(yīng).例如:NH4NO3N2OT+
2H2O
③同一反應(yīng)物中,同種元素同一價態(tài)間的氧化還原反應(yīng).例如:
C12+2Na0H=NaCl+NaC10+H203NO2+H2O=2HNO3+NO
在這類反應(yīng)中,某一元素的化合價有一部分升高了,另一部分則降低了.這類氧
化還原反應(yīng)又叫歧化反應(yīng).
[氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系]
如右圖所示.由圖可知:置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng);復(fù)分解反應(yīng)都不是氧化還
原反應(yīng),化合反應(yīng)、分解反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng).
[氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向、數(shù)目的表示方法]
⑴單線橋法.表示在反應(yīng)過程中反應(yīng)物里元素原子間電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目和方向.用
帶箭頭的連線從化合價升高的元素開始,指向化合價降低的元素,再在連線上方
標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目.
在單線橋法中,箭頭的指向已經(jīng)表明了電子轉(zhuǎn)移的方向,因此不能再在線橋上寫
“得”、“失”字樣.
(2)雙線橋法.表示在反應(yīng)物與生成物里,同一元素原子在反應(yīng)前后電子轉(zhuǎn)移的數(shù)
目和方向.在氧化劑與還原產(chǎn)物、還原劑與氧化產(chǎn)物之間分別用帶箭頭的連線從
反應(yīng)前的有關(guān)元素指向反應(yīng)后的該種元素,并在兩條線的上、下方分別寫出“得”
、“失”電子及數(shù)目.例如:
[氧化還原反應(yīng)的有關(guān)規(guī)律]
(1)氧化性、還原性強弱判斷的一般規(guī)律.
氧化性、還原性的強弱取決于得失電子的難易;而與得失電子數(shù)的多少無關(guān).
①金屬活動性順序表.金屬的活動性越強,金屬單質(zhì)(原子)的還原性也越強,而
其離子的氧化性越弱.如還原性:Mg>Fe>Cu>Ag;氧化性:Ag+>Cu2+>Fe2+
>Mg2+
②同種元素的不同價態(tài).
特殊情況;氯的含氧酸的氧化性順序為:HC1O>HC1O3>HC1O4.
⑧氧化還原反應(yīng)進行的方向.一般而言,氧化還原反應(yīng)總是朝著強氧化性物質(zhì)與
強還原性物質(zhì)反應(yīng)生成弱氧化性物質(zhì)與弱還原性物質(zhì)的方向進行.在一個給出的
氧化還原反應(yīng)方程式中,氧化劑和氧化產(chǎn)物都有氧化性,還原劑和還原產(chǎn)物都有
還原性,其氧化性、還原性的強弱關(guān)系為:
氧化性:氧化劑〉氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑>還原產(chǎn)物
反之,根據(jù)給出的物質(zhì)的氧化性、還原性的強弱,可以判斷某氧化還原反應(yīng)能否
自動進行.
④反應(yīng)條件的難易.不同的氧化劑(還原劑)與同一還原劑(氧化劑)反應(yīng)時,反應(yīng)越
易進行,則對應(yīng)的氧化劑(還原劑)的氧化性(還原性)越強,反之越弱.
⑤濃度.同一種氧化劑(或還原劑),其濃度越大,氧化性(或還原性)就越強.
⑥H+濃度.對于在溶液中進行的氧化還原反應(yīng),若氧化劑為含氧酸或含氧酸鹽
,則溶液中H+濃度越大,其氧化性就越強.
(2)氧化還原反應(yīng)中元素化合價的規(guī)律.
①一種元素具有多種價態(tài)時,處于最高價態(tài)時只具有氧化性,處于最低價態(tài)時只
具有還原性,而處于中間價態(tài)時則既有氧化性又具有還原性.但須注意,若一種
化合物中同時含最高價態(tài)元素和最低價態(tài)元素時,則該化合物兼有氧化性和還原
性,如HC1.
②價態(tài)不相交規(guī)律.同種元素不同價態(tài)間相互反應(yīng)生成兩種價態(tài)不同的產(chǎn)物時,
化合價升高與化合價降低的值不相交,即高價態(tài)降低后的值一定不低于低價態(tài)升
高后的值,也可歸納為“價態(tài)變化只靠攏、不相交”.所以,同種元素的相鄰價態(tài)
間不能發(fā)生氧化還原反應(yīng);同種元素間隔中間價態(tài),發(fā)生歸中反應(yīng).
(3)氧化還原反應(yīng)中的優(yōu)先規(guī)律:當(dāng)一種氧化劑(還原劑)同時與多種還原劑(氧化劑
)相遇時,該氧化劑(還原劑)首先與還原性(氧化性)最強的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),而只有
當(dāng)還原性(氧化性)最強的物質(zhì)反應(yīng)完后,才依次是還原性(氧化性)較弱的物質(zhì)發(fā)生
反應(yīng).
(4)電子守恒規(guī)律.在任何氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得到的電子總數(shù)等于還原劑失
去的電子總數(shù)(即氧化劑化合價升高的總數(shù)等于還原劑化合價降低的總數(shù)).這一
點也是氧化還原反應(yīng)配平的基礎(chǔ)。
2.離子反應(yīng)
[離子反應(yīng)]有離子參加或有離子生成的反應(yīng),都稱為離子反應(yīng).離子反應(yīng)的本質(zhì)
、類型和發(fā)生的條件:
(1)離子反應(yīng)的本質(zhì):反應(yīng)物中某種離子的濃度減小.
⑵離子反應(yīng)的主要類型及其發(fā)生的條件:
①離子互換(復(fù)分解)反應(yīng).具備下列條件之一就可以使反應(yīng)朝著離子濃度減小的
方向進行,即離子反應(yīng)就會發(fā)生.
a.生成難溶于水的物質(zhì).如:Cu2++20H-=Cu(0H)2;
注意:當(dāng)有關(guān)離子濃度足夠大時,生成微溶物的離子反應(yīng)也能發(fā)生.如:
2Ag++SO42—=Ag2SO4;Ca2++20H-=Ca(0H)2;
或者由微溶物生成難溶物的反應(yīng)也能生成.如當(dāng)石灰乳與Na2c03溶液混合時,
發(fā)生反應(yīng):
Ca(0H)2+CO32—=CaC03;+20H-
b.生成難電離的物質(zhì)(即弱電解質(zhì)).如:H++0H-=H20H++
CH3C00-=CH3C00H
c.生成揮發(fā)性物質(zhì)(即氣體).如:CO32-+2H+=CO2$+H20NH4++
OH-NH3T+H2O
②離子間的氧化還原反應(yīng).由強氧化劑與強還原劑反應(yīng),生成弱氧化劑和弱還原
劑,即反應(yīng)朝著氧化性、還原性減弱的方向進行.例如:
Fe+Cu2+=Fe2++CuC12+2Br-=2Cl-+Br2
2MnO4-+16H++IOC1-=2Mn2++5C12$+8H2O
書寫離子方程式時應(yīng)注意的問題:
(1)電解質(zhì)在非電離條件下(不是在水溶液中或熔融狀態(tài)),雖然也有離子參
加反應(yīng),但不能寫成離子方程式,因為此時這些離子并沒有發(fā)生電離.如NH4cl
固體與Ca(0H)2固體混合加熱制取氨氣的反應(yīng)、濃H2so4與固體(如NaCl、Cu等)
的反應(yīng)等,都不能寫成離子方程式.相反,在某些化學(xué)方程式中,雖然其反應(yīng)物
不是電解質(zhì)或強電解質(zhì),沒有大量離子參加反應(yīng),但反應(yīng)后產(chǎn)生了大量離子,因
此,仍可寫成離子方程式.如Na、Na20、Na2O2、S03、C12等與H20的反應(yīng).
(2)多元弱酸的酸式鹽,若易溶于水,則成鹽的陽離子和酸根離子可拆開寫
成離子的形式,而酸根中的H+與正鹽陰離子不能拆開寫.例如NaHS、Ca(HC03
)2等,只能分別寫成Na+、HS—和Ca2+、HC03一等酸式酸根的形式.
(3)對于微溶于水的物質(zhì),要分為兩種情況來處理:
①當(dāng)作反應(yīng)物時?,微溶物要保留化學(xué)式的形式,不能拆開.
②當(dāng)作反應(yīng)物時,若為澄清的稀溶液,應(yīng)改寫為離子形式,如澄清石灰水等;若
為濁液或固體,要保留化學(xué)式的形式而不能拆開,如石灰乳、熟石灰等.
(4)若反應(yīng)物之間由于物質(zhì)的量之比不同而發(fā)生不同的反應(yīng),即反應(yīng)物之間
可發(fā)生不止一個反應(yīng)時,要考慮反應(yīng)物之間物質(zhì)的量之比不同,相應(yīng)的離子方程
式也不同.例如,向NaOH溶液中不斷通入C02氣體至過量,有關(guān)反應(yīng)的離子方
程式依次為:CO2+2OH—=CO32—+H2O(CO2適量)
CO2+OH—=HCO3—(CO2足量)
在溶液中離子能否大量共存的判斷方法:
幾種離子在溶液中能否大量共存,實質(zhì)上就是看它們之間是否發(fā)生反應(yīng).
若離子間不發(fā)生反應(yīng),就能大量共存;否則就不能大量共存.離子間若發(fā)生下列
反應(yīng)之一,就不能大量共存.
(1)生成難溶物或微溶物.如Ca2+與CO32—、SO42一、OH-;Ag+與Cl—、Br
一、I—、SO32-,等等.
(2)生成氣體.如NH4+與。H—;H+與HCO3一、CO32—、S2—、HS—、SO32
一、HSO3一等.
(3)生成難電離物質(zhì)(弱酸、弱堿、水).如H+與CIO—、F—、CH3coO一生成弱
酸;OH—與NH4+、
A13+、Fe3+>Fe2+>Cu2+等生成弱堿;H+與OH一生成H20.
(4)發(fā)生氧化還原反應(yīng).具有氧化性的離子(如Mn04—、CIO—、Fe3+等)與具有
還原性的離子(如S2—、I—、SO32—、Fe2+等)不能共存.應(yīng)注意的是,有些離
子在堿性或中性溶液中可大量共存,但在酸性條件下則不能大量共存,如SO32—
與S2一,N03—與I—、S2—、SO32—、Fe2+等._
*(5)形成配合物.如Fe3+與SCN—因反應(yīng)生成Fe(SCN)3而不能大量共存.
*(6)弱酸根陰離子與弱堿陽離子因易發(fā)生雙水解反應(yīng)而不能大量共存,例如A13+
與HC03—、CO32—、A102一等.
說明:
在涉及判斷離子在溶液中能否大量共存的問題時,要注意題目中附加的限定性條
件:
①無色透明的溶液中,不能存在有色離子,如Cu2+(藍(lán)色)、Fe3+(黃色)、Fe2+(
淺綠色)、Mn04—(紫色).
②在強酸性溶液中,與H+起反應(yīng)的離子不能大量共存.
③在強堿性溶液中,與0H一起反應(yīng)的離子不能大量共存.
[電解質(zhì)與非電解質(zhì)]
(1)電解質(zhì):在水溶液里或者熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔锝须娊赓|(zhì).電解質(zhì)不一
定能導(dǎo)電,而只有在溶于水或熔融狀態(tài)時電離出自由移動的離子后才能導(dǎo)電(因此
,電解質(zhì)導(dǎo)電的原因是存在自由移動的離子).能導(dǎo)電的不一定是電解質(zhì),如金屬
、石墨等單質(zhì).
(2)非電解質(zhì):在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物.因為非電解質(zhì)歸屬
于化合物,故如C12等不導(dǎo)電的單質(zhì)不屬于非電解質(zhì).
⑶電解質(zhì)與非電解質(zhì)的比較.
電解質(zhì)非電解質(zhì)
區(qū)
別能否導(dǎo)電溶于水后或熔融狀態(tài)時能導(dǎo)電不能導(dǎo)電
能否電離溶于水或受熱熔化時能電離產(chǎn)生自由移動的離子
不能電離,因此沒有自由移動的離子存在
所屬物質(zhì)酸、堿、鹽等
蔗糖、酒精等大部分有機物,氣體化合物如NH3、S02等
聯(lián)系都屬于化合物
說明
某些氣體化合物的水溶液雖然能導(dǎo)電,但其原因并非該物質(zhì)本身電離生成了自由
移動的離子,因此這些氣體化合物屬于非電解質(zhì).例如;氨氣能溶于水,但NH3
是非電解質(zhì).氨水能導(dǎo)電是因為NH3與H20反應(yīng)生成了能電離出NH4+和0H—的
NH3-H2O的緣故,所以NH3-H2O才是電角旱質(zhì).
[強電解質(zhì)與弱電解質(zhì)]
(1)強電解質(zhì):溶于水后全部電離成離子的電解質(zhì).
⑵弱電解質(zhì):溶于水后只有一部分分子能電離成離子的電解質(zhì).
⑶強電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的比較.
強電解質(zhì)弱電解質(zhì)
代表物質(zhì)
①強酸:如H2so4、HN03、HC1等②強堿:如KOH、NaOH、Ba(0H)2等
③鹽:絕大多數(shù)可溶、難溶性鹽,如NaCl、CaC03等
①H20②弱酸:如CH3coOH、HF、HC10、H2c03等③弱堿:NH3H20、
A1(OH)3>Fe(0H)3等
電離情況完全電離,不存在電離平衡(電離不可逆).電離方程式用“="表示.
如:HN03=H++N03-
不完全電離(部分電離),存在電離平衡.電離方程式用“”表示.
如:CH3COOHCH3COO-+H+
水溶液中存在的微粒水合離子(離子)和H20分子
大部分以電解質(zhì)分子的形式存在,只有少量電離出來的離子
離子方程式的書寫情況拆開為離子(特殊:難溶性鹽仍以化學(xué)式表示)
全部用化學(xué)式表示
注意:
(1)港含有陰、陽離子的固態(tài)強電解質(zhì)中,雖然有陰、陽離子存在,但這些離子不
能自由移動,因此不導(dǎo)電.如氯化鈉固體不導(dǎo)電.
(2)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的強弱取決于溶液中自由移動離子濃度的大小(注意:不
是取決于自由移動離子數(shù)目的多少).溶液中離子濃度大,溶液的導(dǎo)電性就強;反
之,溶液的導(dǎo)電性就弱.因此,強電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力不一定比弱電解質(zhì)溶液
的導(dǎo)電能力強.但在相同條件(相同濃度、相同溫度)下,強電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能
力比弱電解質(zhì)的導(dǎo)電能力強.
[離子方程式]
用實際參加反應(yīng)的離子符號來表示離子反應(yīng)的式子.所謂實際參加反應(yīng)的離子,
即是在反應(yīng)前后數(shù)目發(fā)生變化的離子.離子方程式不僅表示一定物質(zhì)間的某個反
應(yīng),而且可以表示所有同一類型的離子反應(yīng).如:H++
0H—=H20可以表示強酸與強堿反應(yīng)生成可溶性鹽的中和反應(yīng).
[離子方程式的書寫步驟]
(1)“寫”:寫出完整的化學(xué)方程式.
(2)“拆”:將化學(xué)方程式中易溶于水、易電離的物質(zhì)(強酸、強堿、可溶性鹽)拆開
改寫為離子形式;而難溶于水的物質(zhì)(難溶性鹽、難溶性堿)、難電離的物質(zhì)(水、
弱酸、弱堿)、氧化物、氣體等仍用化學(xué)式表示.
(3)“刪”:將方程式兩邊相同的離子(包括個數(shù))刪去,并使各微粒符號前保持最簡
單的整數(shù)比.
(4)“查”:檢查方程式中各元素的原子個數(shù)和電荷總數(shù)是否左右相等.
[復(fù)分解反應(yīng)類型離子反應(yīng)發(fā)生的條件]
復(fù)分解反應(yīng)總是朝著溶液中自由移動的離子數(shù)目減少的方向進行.具體表現(xiàn)為:
(1)生成難溶于水的物質(zhì).如:Ba2++SO42-=BaSO4;
(2)生成難電離的物質(zhì)(水、弱酸、弱堿).如H++OH—=H20
(3)生成氣體.如:CO32-+2H+=C02$+H20
3.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
[放熱反應(yīng)]
放值熱量的化學(xué)反應(yīng).在放熱反應(yīng)中,反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量:
反應(yīng)物的總能量=生成物的總能量+熱量+其他形式的能量
放熱反應(yīng)可以看成是“貯存”在反應(yīng)物內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化并釋放為熱能及其他形式的
能量的反應(yīng)過程.
[吸熱反應(yīng)]
吸血熱量的化學(xué)反應(yīng).在吸熱反應(yīng)中,反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量:
生成物的總能量=反應(yīng)物的總能量+熱量+其他形式的能量
吸熱反應(yīng)也可以看成是熱能及其他形式的能量轉(zhuǎn)化并“貯存”為生成物內(nèi)部能量的
反應(yīng)過程.
叫反應(yīng)熱]
⑴反應(yīng)我的概念:在化學(xué)反應(yīng)過程中,放出或吸收的熱量,統(tǒng)稱為反應(yīng)熱.反應(yīng)
熱用符號AH表示,單位一般米用klmol-1.
(2)反應(yīng)熱與反應(yīng)物、生成物的鍵能關(guān)系:AH=生成物鍵能的總和
—反應(yīng)物鍵能的總和
(3)放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較.
反應(yīng)熱放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)
含義
反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物
時放出熱量
反應(yīng)物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物
時吸收熱量
反應(yīng)本身的
能量變化反應(yīng)放出熱量后使反應(yīng)本身的能量降低
反應(yīng)吸收熱量后使反應(yīng)本身的能量升高
表示符號或AH值“一"AH<O"+”AH>O
說明:放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)過程中的能量變化示意圖如圖3—1—2所示.
[熱化學(xué)方程式]
(;)熱化學(xué)方程式的概念:表明反應(yīng)所放出或吸收熱量的化學(xué)方程式,叫做熱化學(xué)
方程式.
⑵書寫熱化學(xué)方程式時應(yīng)注意的問題:
①需注明反應(yīng)的溫度和壓強.因為反應(yīng)的溫度和壓強不同時,其AH也不同.若
不注明時,則是指在lOlkPa和25℃時的數(shù)據(jù).
②反應(yīng)物、生成物的聚集狀態(tài)要注明.同一化學(xué)反應(yīng),若物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同,
則反應(yīng)熱就不同.例如:
H2(g)+l/2O2(g)=H2O(g)△H=-241,8kJ-mol—1
H2(g)+17202(g)=H2O(1)△H=-285,8kJ-mol—1
比較上述兩個反應(yīng)可知,由H2與02反應(yīng)生成1molH20(l)比生成1mol
H20(g)多放出44k>mol—1的熱量.
③反應(yīng)熱寫在化學(xué)方程式的右邊.放熱時AH用“一”,吸熱時AH用
例如:H2(g)+17202(g)=H20(g)-241.8kJ-mol—1
④熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)不表示分子個數(shù),而只表示物質(zhì)的量(m
ol),因此,它可用分?jǐn)?shù)表示.對于相同物質(zhì)的反應(yīng),當(dāng)化學(xué)計量數(shù)不同時,其4
H也不同.例如:
2H2(g)+02(g)=2H2O(g)△Hl=-483.6kJ-mol—1
H2(g)+l/2O2(g)=H20(g)△H2=-241.8kJ-mol—1
顯然,△H1=24H2.
*[蓋斯定律]
對于任何一個化學(xué)反應(yīng),不管是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的.
也就是說,化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān),
而與具體反應(yīng)進行的途徑無關(guān).如果一個反應(yīng)可以分幾步進行,則各步反應(yīng)的反
應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是相同的.
*4.燃燒熱和中和熱
燃燒熱中和熱
定義5101kPa向,1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出熱量
在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH2O時所放出的熱量
熱化學(xué)方程式中的表示形式
以燃燒Imol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)
物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)
注意點
“完全燃燒”包含兩個方面的意思:①燃燒的物質(zhì)全部燃燒完;②生成穩(wěn)定
氧化物,如C完全燃燒生成CO2,S完全燃燒生成SO2;等等
當(dāng)強酸與強堿在稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)時,1molH+與1
molOH一發(fā)生反應(yīng)生成lmolH2O,都放出57.3kJ的熱量.即:
H+(aq)+0H-(aq)=H20(l)
△H=-57.3kLmol-l
說明利用燃燒熱可以計算物質(zhì)在燃燒過程中所放出的熱量
當(dāng)強酸與弱堿或弱酸與強堿或弱酸與弱堿發(fā)生中和反應(yīng)時,因生成的鹽會
發(fā)生水解而吸熱,故此時中和熱要小于57.3klmol—l
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----堿金屬
1.鈉
[鈉的物理性質(zhì)]很軟,可用小刀切割;具有銀白色金屬光澤(但常見的鈉的表面為
淡黃色);密度比水小而比煤油大(故浮在水面上而沉于煤油中);熔點、沸點低;
是熱和電的良導(dǎo)體.
[鈉的化學(xué)性質(zhì)]
Na與02反應(yīng):
常溫下:4Na+O2=2Na2O,2Na2O+O2=2Na2O2
(所以鈉表面的氧化層既有Na20也有Na2O2,且Na2O2比Na20穩(wěn)定).
加熱時:2Na+O2Na2O2(鈉在空氣中燃燒,發(fā)出黃色火焰,生成淡黃色固體).
(2)Na與非金屬反應(yīng):鈉可與大多數(shù)的非金屬反應(yīng),生成+1價的鈉的化合物.例
如:
2Na+Cl22NaCl2Na+SNa2S
(3)Na與H20反應(yīng).化學(xué)方程式及氧化還原分析:
離子方程式:2Na+2H2O=2Na++20H—+H2T
Na與H20反應(yīng)的現(xiàn)象:①?、谌邰嘤微茗Q⑤紅.
(4)Na與酸溶液反應(yīng).例如:2Na+2HCl=2NaCl+H2T2Na+H2SO4=Na2SO4
+H2T
由于酸中H+濃度比水中H+濃度大得多,因此Na與酸的反應(yīng)要比水劇烈得多.
鈉與酸的反應(yīng)有兩種情況:
①酸足量(過量)時:只有溶質(zhì)酸與鈉反應(yīng).
②酸不足量時:鈉首先與酸反應(yīng),當(dāng)溶質(zhì)酸反應(yīng)完后,剩余的鈉再與水應(yīng).因此
,在涉及有關(guān)生成的NaOH或H2的量的計算時應(yīng)特別注意這一點.
(5)Na與鹽溶液的反應(yīng).在以鹽為溶質(zhì)的水溶液中,應(yīng)首先考慮鈉與水反應(yīng)生成N
aOH和H2,再分析NaOH可能發(fā)生的反應(yīng).例如,把鈉投入CuSO4溶液中:
2Na+2H2O=2NaOH+H2T2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2;+Na2SO4
注意:鈉與熔電的鹽反應(yīng)時,可置換出鹽中較不活潑的金屬.例如:
4Na+TiC14(熔融)4NaCl+Ti
[實驗室中鈉的保存方法]
由于鈉的密度比煤油大且不與煤油反應(yīng),所以在實驗室中通常將鈉保存在煤油里
,以隔絕與空氣中的氣體和水接觸.
鈉在自然界里的存在:由于鈉的化學(xué)性質(zhì)很活潑,故鈉在自然界中只能以
化合態(tài)的形式(主要為NaCl,此外還有Na2so4、Na2co3、NaN03等)存在.
[鈉的主要用途]
⑴制備過氧化鈉.(原理:2Na+O2Na2O2)
(2)Na—K合金(常溫下為液態(tài))作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑.(原因:Na—K合金熔點低
、導(dǎo)熱性好)
⑶冶藤如鈦、錯、鋸、鋰等稀有金屬.(原理:金屬鈉為強還原劑)
(4)制高壓鈉燈.(原因:發(fā)出的黃色光射程遠(yuǎn),透霧能力強)
2.鈉的化合物
[過氧化鈉]
物理性質(zhì)淡黃色固體粉末
化學(xué)性質(zhì)與H20反應(yīng)2Na2O2+2H2O=4NaOH+02
現(xiàn)象:反應(yīng)產(chǎn)生的氣體能使余燼的木條復(fù)燃;反應(yīng)放出的熱能使棉花燃燒起來
與C02反應(yīng)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+02說明:該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
強氧化劑能使織物、麥稈、羽毛等有色物質(zhì)褪色
用途呼吸面具和潛水艇里氧氣的來源;作漂白劑
說明(l)Na2O2與H20、C02發(fā)生反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況如下:
由此可見,在這兩個反應(yīng)中,Na2O2既是氧化劑又是還原劑,H20或C02只
作反應(yīng)物,不參與氧化還原反應(yīng).
(2)能夠與Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生02的,可能是C02、水蒸氣或C02和水蒸氣的混合氣體
◎)過氧化鈉與水反應(yīng)的原理是實驗室制氧氣方法之一,其發(fā)生裝置為“固+液一
氣體”型裝置.
[碳酸鈉與碳酸氫鈉]
Na2CO3NaHC03
俗名純堿、蘇打小蘇打
顏色、狀態(tài)白色粉末.碳酸鈉結(jié)晶水合物的化學(xué)式為Na2cO3-10H2O
白色晶體.無結(jié)晶水合物
水溶性易溶于水溶于水,但溶解度比Na2c03小
熱穩(wěn)定性加熱不分解加熱易分解.化學(xué)方程式為:
2NaHCO3Na2CO3+82廿H20
與酸反應(yīng)較緩慢.反應(yīng)分兩步進行:
CO32—+H+=HC03一
HC03-+H+=CO2f+H2O較劇烈,放出C02的速度快
HC03-+H+=CO2T+H2O
與NaOH
反應(yīng)不反應(yīng)NaHC03+NaOH=Na2CO3+H2O
酸式鹽與堿反應(yīng)可生成鹽和水
與CaC12
溶液反應(yīng)CO32—+Ca2+=CaCO3]不反應(yīng)。Ca(HCO3)2溶于水
鑒別方法①固態(tài)時:分別加熱,能產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁氣體的是NaHCO3
②溶液中:分別加入CaC12或BaC12溶液,有白色沉淀產(chǎn)生的是Na2c03
主要用途①用于玻璃、制皂、造紙等
②制燒堿①用作制糕點的發(fā)酵粉②用于泡沫滅火器③治療胃酸過多
相互關(guān)系
說明
(1)由于NaHC03在水中的溶解度小于Na2co3,因止匕向飽和的Na2c03溶液中通
入C02氣體,能析出NaHC03晶體.
(2)利用Na2c03溶液與鹽酸反應(yīng)時相互滴加順序不同而實驗現(xiàn)象不同的原理,可
在不加任何外加試劑的情況下,鑒別Na2c03溶液與鹽酸.
*[侯氏制堿法制NaHC03和Na2c03的原理]
在飽和NaCl溶液中依次通入足量的NH3、C02氣體,有NaHC03從溶液中析出.
有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
NH3+H20+C02=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl=NaHC03;+NH4C1
2NaHCO3Na2CO3+H20+CO2T
3.堿金屬元素
[堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特征]_
堿金屬元素包括鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、鋤(Rb)、葩(Cs)和放射性元素筋(Fr).
(1)相似性:原子的最外層電子數(shù)均為1個,次外層為8個(Li原子次外層電子數(shù)為2
個).因此,在化學(xué)反應(yīng)中易失去1個電子而顯+1價.
(2)遞變規(guī)律:隨著堿金屬元素核電荷數(shù)增多,電子層數(shù)增多,原子半徑增大,失
電子能力增強,金屬活動性增強.
[堿金屬的物理性質(zhì)]
(1)相似性:①都具有銀白色金屬光澤(其中葩略帶金黃色);②柔軟;③熔點低;
④密度小,其中Li、Na、K的密度小于水的密度;⑤導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好.
(2)遞變規(guī)律:從Li一
Cs,隨著核電荷數(shù)的遞增,密度逐漸增大(特殊:K的密度小于Na的密度),但熔
點、沸點逐漸降低.
[堿金屬的化學(xué)性質(zhì)]
堿金屬的化學(xué)性質(zhì)與鈉相似.由于堿金屬元素原子的最外層電子數(shù)均為1個,因
此在化學(xué)反應(yīng)中易失去1個電子,具有強還原性,是強還原劑;又由于從Li一
Cs,隨著核電荷數(shù)的遞增,電子層數(shù)增多,原子半徑增大,原子核對最外層電子
吸引力減弱,故還原性增強.
⑴與02等非金屬反應(yīng).從Li-Cs,與02反應(yīng)的劇烈程度逐漸增加.
①Li與02反應(yīng)只生成Li20:4Li+O22Li2O
②在室溫下,Rb、Cs遇到空氣立即燃燒;
⑤K、Rb、Cs與02反應(yīng)生成相應(yīng)的超氧化物K02、RbO2、CsO2.
(2)與H20反應(yīng).發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為:
2R+2H20=2R0H+H2T(R代表Li、Na、K、Rb、Cs).
從Li-Na,與H20反應(yīng)的劇烈程度逐漸增加.K與H20反應(yīng)時能夠燃燒并發(fā)生輕
微爆炸;Rb、Cs遇H20立即燃燒并爆炸.生成的氫氧化物的堿性逐漸增強(其中L
iOH難溶于水).
[焰色反應(yīng)]
是指某些金屬或金屬化合物在火焰中灼燒時,火焰呈現(xiàn)出的特殊的顏色.
一些金屬元素的焰色反應(yīng)的顏色:
鈉——黃色;鉀——紫色;鋰——紫紅色;鋤——紫色;
鈣一一磚紅色;鋸——洋紅色;鋼——黃綠色;銅——綠色.
⑵焰色反應(yīng)的應(yīng)用:檢驗鈉、鉀等元素的存在.
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----鹵素
1.氯氣
[氯氣的物理性質(zhì)]
(1)常溫下,氯氣為黃綠色氣體.加壓或降溫后液化為液氯,進一步加壓或降溫則
變成固態(tài)氯.(2)常溫下,氯氣可溶于水(1體積水溶解2體積氯氣).(3)氯氣有毒并
具有強烈的刺激性,吸入少量會引起胸部疼痛和咳嗽,吸入大量則會中毒死亡.
因此,實驗室聞氯氣氣味的正確方法為:用手在瓶口輕輕扇動,僅使少量的氯氣
飄進鼻孔.
[氯氣的化學(xué)性質(zhì)]
畫出氯元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖:
氯原子在化學(xué)反應(yīng)中很容易獲得1個電子.所以,氯氣的化學(xué)性質(zhì)非?;顫姡?/p>
一種強氧化劑.
(1)與金屬反應(yīng):Cu+C12CuC12
實驗現(xiàn)象:銅在氯氣中劇烈燃燒,集氣瓶中充滿了棕黃色的煙.一段時間后,集
氣瓶內(nèi)壁附著有棕黃色的固體粉末.向集氣瓶內(nèi)加入少量蒸儲水,棕黃色固體粉
末溶解并形成綠色溶液,繼續(xù)加水,溶液變成藍(lán)色.
2Na+C122NaCl實驗現(xiàn)象:有白煙產(chǎn)生.
說明
①在點燃或灼熱的條件下,金屬都能與氯氣反應(yīng)生成相應(yīng)的金屬氯化物.其中,
變價金屬如(Cu、Fe)與氯氣反應(yīng)時呈現(xiàn)高價態(tài)(分別生成CuC12、FeC13).
②在常溫、常壓下,干燥的氯氣不能與鐵發(fā)生反應(yīng),故可用鋼瓶儲存、運輸液氯
③“煙”是固體小顆粒分散到空氣中形成的物質(zhì).如銅在氯氣中燃燒,產(chǎn)生的棕黃
色的煙為CuC12晶體小顆粒;鈉在氯氣中燃燒,產(chǎn)生的白煙為NaCl晶體小顆粒;
等等.
(2)與氫氣反應(yīng).H2+C122HC1
注意
①差不同的條件下,H2與C12均可發(fā)生反應(yīng),但反應(yīng)條件不同,反應(yīng)的現(xiàn)象也不
同.點燃時,純凈的H2能在C12中安靜地燃燒,發(fā)出蒼白色的火焰,反應(yīng)產(chǎn)生的
氣體在空氣中形成白霧并有小液滴出現(xiàn);在強光照射下,H2與C12的混合氣體發(fā)
生爆炸.
②物質(zhì)的燃燒不一定要有氧氣參加.任何發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng),都屬于
燃燒.如金屬銅、氫氣在氯氣中燃燒等.
③“霧”是小液滴懸浮在空氣中形成的物質(zhì);“煙”是固體小顆粒分散到空氣中形成
的物質(zhì).要注意“霧”與“煙”的區(qū)別.
④H2與C12反應(yīng)生成的HC1氣體具有刺激性氣味,極易溶于水.HC1的水溶液叫氫
氯酸,俗稱鹽酸.
(3)與水反應(yīng).
化學(xué)方程式:C12+H20=HC1+HC10離子方程式:C12+H20=H++C1-
+HC10
說明
①C12與H20的反應(yīng)是一個C12的自身氧化還原反應(yīng).其中,C12既是氧化劑又是
還原劑,H20只作反應(yīng)物.
②在常溫下,1體積水能溶解約2體積的氯氣,故新制氯水顯黃綠色.同時,溶解
于水中的部分C12與H20反應(yīng)生成HC1和HC10,因此,新制氯水是一種含有三種
分子(C12、HC10、H20)和四種離子(H+、Q—、CIO一和水電離產(chǎn)生的少量0H
一)的混合物.所以,新制氯水具有下列性質(zhì):酸性(H+),漂白作用(含HC1O),
C1一的性質(zhì),C12的性質(zhì).
③新制氯水中含有較多的C12、HC1O,久置氯水由于C12不斷跟H20反應(yīng)和HC1O
不斷分解,使溶液中的C12、HC1O逐漸減少、HC1逐漸增多,溶液的pH逐漸減小
,最后溶液變成了稀鹽酸,溶液的pH<7.
④C12本身沒有漂白作用,真正起漂白作用的是C12與H2O反應(yīng)生成的HC1O.所
以干燥的C12不能使干燥的有色布條褪色,而混有水蒸氣的C12能使干燥布條褪色
,或干燥的C12能使?jié)癫紬l褪色.
⑤注意“氯水”與“液氯”的區(qū)別,氯水是混合物,液氯是純凈物.
(4)與堿反應(yīng).常溫下,氯氣與堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式的通式為:
氯氣+可溶堿一金屬氯化物+次氯酸鹽+水.重要的反應(yīng)有:
C12+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O或C12+2OH-=C1-+C1O-+H2O
該反應(yīng)用于實驗室制C12時,多余C12的吸收(尾氣吸收).
2C12+2Ca(OH)2=Ca(C10)2+CaC12+2H2O
說明
①C12與石灰乳[Ca(OH)2的懸濁液]或消石灰的反應(yīng)是工業(yè)上生產(chǎn)漂粉精或漂白粉
的原理.漂粉精和漂白粉是混合物,其主要成分為Ca(C10)2和CaC12,有效成分
是Ca(C10)2
②次氯酸鹽比次氯酸穩(wěn)定.
③漂粉精和漂白粉用于漂白時,通常先跟其他酸反應(yīng),如:
Ca(C10)2+2HCl=CaC12+2HC10
④漂粉精和漂白粉露置于潮濕的空氣中易變質(zhì),所以必須密封保存.有關(guān)反應(yīng)的
化學(xué)方程式為:Ca(C10)2+CO2+H2O=CaCO3;+2HC1O2HC1O2HC1+02T
由此可見,漂粉精和漂白粉也具有漂白、消毒作用.
[氯氣的用途]
①殺菌消毒;②制鹽酸;⑧制漂粉精和漂白粉;④制造氯仿等有機溶劑和各種農(nóng)
藥.
[次氯酸]
①次氯酸(HC10)是一元弱酸(酸性比H2c03還弱),屬于弱電解質(zhì),在新制氯水中
主要以HC10分子的形式存在,因此在書寫離子方程式時應(yīng)保留化學(xué)式的形式.
②HC10不穩(wěn)定,易分解,光照時分解速率加快.有關(guān)的化學(xué)方程式為:
2HC10=2H++2C1-+023因此HC10是一種強氧化劑.
③HC10能殺菌.自來水常用氯氣殺菌消毒(目前已逐步用C102代替).
④HC10能使某些染料和有機色素褪色.因此,將C12通入石蕊試液中,試液先變
紅后褪色.
[氯氣的實驗室制法]
(1)反應(yīng)原理:實驗室中,利用氧化性比C12強的氧化劑[如Mn02、KMnO4>KC1
03、Ca(C10)2等]將濃鹽酸中的Cl一氧化來制取C12。例如:
Mn02+4HC1(濃)MnC12+C12f+2H2O
2KMnO4+16HC1(濃)=2KC1+2MnC12+5C12$+8H2O
(2)裝置特點:根據(jù)反應(yīng)物Mn02為固體、濃鹽酸為液體及反應(yīng)需要加熱的特點,
應(yīng)選用“固+
液加熱型”的氣體發(fā)生裝置.所需的儀器主要有圓底燒瓶(或蒸屈燒瓶)、分液漏斗
、酒精燈、雙孔橡膠塞和鐵架臺(帶鐵夾、鐵圈)等.
⑶收集方法:氯氣溶于水并跟水反應(yīng),且密度比空氣大,所以應(yīng)選用向上排氣法
收集氯氣.止匕外,氯氣在飽和NaCl溶液中的溶解度很小,故氯氣也常用排飽和食
鹽水的方法收集,以除去混有的HC1氣體.因此在實驗室中,要制取干燥、純凈
的C12,常將反應(yīng)生成的C12依次通過盛有飽和NaCl溶液和濃硫酸的洗氣瓶.
(4)多余氯氣的吸收方法:氯氣有毒,多余氯氣不能排放到空氣中,可使用NaOH
溶液等強堿溶液吸收,但不能使用石灰水,因為Ca(OH)2的溶解度較小,不能將
多余的氯氣完全吸收.
(5)應(yīng)注意的問題:
①加熱時,要小心地、不停地移動火焰,以控制反應(yīng)溫度.當(dāng)氯氣出來較快時,
可暫停加熱.要防止加強熱,否則會使?jié)恹}酸里的氯化氫氣體大量揮發(fā),使制得
的氯氣不純而影響實驗.
②收集氯氣時,導(dǎo)氣管應(yīng)插入集氣瓶底部附近,這樣收集到的氯氣中混有的空氣
較少.
③利用濃鹽酸與足量的Mn02共熱制取C12時,實際產(chǎn)生的C12的體積總是比理論
值低.主要原因是:隨著反應(yīng)不斷進行,濃鹽酸會漸漸變稀,而稀鹽酸即使是在
加熱的條件下也不能與Mn02反應(yīng).
[C1—的檢驗]
方法
向待檢溶液中加入AgNO3溶液,再加入稀HNO3,若產(chǎn)生白色沉淀,則原待檢液
中含有C1—.
注意(1)不能加入鹽酸酸化,以防止引入C1—(若酸化可用稀HNO3).
(2)若待檢液中同時含有SO42—或SO32—
時,則不能用HNO3酸化的AgNO3溶液來檢驗C1一,因為生成的Ag2s04也是不溶
于稀HN03的白色沉淀(SO32—能被HN03氧化為SO42—).
2.鹵堡元素
[鹵族元素]
簡稱鹵素.包括氟(F)、氯(C1)、澳(Br)、碘(I)和放射性元素碳(At).在自然界中
鹵素?zé)o游離態(tài),都是以化合態(tài)的形式存在.
[鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)]
顏色狀態(tài)
(常態(tài))熔點、沸點溶解度(水中)密度
F2淺黃綠色淺
深氣體低
高降
低小
大
C12黃綠色氣體
部分溶于水,并與水發(fā)生不同程度反應(yīng)
Br2深紅棕色液體易揮發(fā)
12紫黑色固體升華
說明(1)實驗室里,通常在盛漠的試劑瓶中加水(即“水封,'),以減少澳的揮發(fā).
(2)固態(tài)物質(zhì)不經(jīng)液態(tài)而直接變成氣態(tài)的現(xiàn)象,叫做升華.升華是一種物理變化.
利用碘易升華的性質(zhì),可用來分離、提純單質(zhì)碘.
(3)Br2、12較難溶于水而易溶于如汽油、苯、四氯化碳、酒精等有機溶劑中.醫(yī)
療上用的碘酒,就是碘(溶質(zhì))的酒精(溶劑)溶液.利用與水互不相溶的有機溶劑可
將Br2、12從澳水、碘水中提取出來(這個過程叫做萃?。?
[鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)]
(1)鹵素的原子結(jié)構(gòu)及元素性質(zhì)的相似性、遞變性.
氟F氯C1澳Br碘I
核電荷數(shù)9173553
原子結(jié)構(gòu)的相似性最外層上的電子數(shù)都是7個
鹵素化學(xué)性質(zhì)的相似性
①氟只有一1價,其余鹵素有一1、+1、+3、+5、+7價②單質(zhì)都具有強氧化
性,是強氧化劑③單質(zhì)均能與H2化合生成鹵化氫氣體,與金屬單質(zhì)化合生成金屬
鹵化物④單質(zhì)都能與水、強堿反應(yīng),Br2、12的反應(yīng)與C12類似
原子結(jié)構(gòu)的遞變性核電荷數(shù)
電子層數(shù)
少多
原子半徑小大
化學(xué)性質(zhì)的遞變性原子得電子能力
強弱
單質(zhì)的氧化性
單質(zhì)與氫氣化合易難
單質(zhì)與水反應(yīng)劇烈緩慢(微弱)
對應(yīng)陰離子的還原性弱強
(2)鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng).
F2C12Br212
與H2化合的條件冷、暗點燃或光照500℃持續(xù)加熱
反應(yīng)情況爆炸強光照射時爆炸緩慢化合緩慢化合,生成的HI同時分解
產(chǎn)生鹵化氫
的穩(wěn)定性HF>HCl>HBr>HI
(3)鹵素單質(zhì)與水的反應(yīng).
①2F2+2H2O=4HF+02(置換反應(yīng))
注意:將F2通入某物質(zhì)的水溶液中,F(xiàn)2先跟H20反應(yīng).如將F2通入NaCl的水溶液
中,同樣發(fā)生上述反應(yīng),等等.
②X2+H20=HX+HXO(X=C1>Br、I).
(4)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng).
2NaBr+C12(新制、飽和)=2NaCl+Br22Br—+C12=2C1—+Br2
說明
加入CC14并振蕩后,液體分層.上層為含有NaCl的水層,無色;下層為溶有Br2
的CC14層,顯橙色.
2NaI+C12(新制、飽和)=2NaCl+1221-+C12=2C1-+12
說明
①加入CC14并振蕩后,液體分層.上層為含有Nai的水層,無色;下層為溶有12
的CC14層,顯紫紅色
②將反應(yīng)蔣的蓄液加熱蒸干灼燒,生成的12升華,故殘留的固體為NaCl(C12足量
時)或NaCl和Nai的混合物(C12不足量時).
2NaI+Br2=2NaBr+1221-+Br2=2Br—+12
說明
①加入CC14并振蕩后,液體分層.上層為含有NaBr的水層,無色,下層為溶有12
的CC14層,顯紫紅色
②將反應(yīng)標(biāo)的蓄弦加熱蒸干灼燒,生成的12升華,故殘留的固體為NaBr(Br2足量
時)或NaBr和.aI(Br2不足量時).
F2+NaX(熔融)=2NaF+X2(X=C1>Br、I)
注意
將苞通入含ci—、Br—或I—的水溶液中,不是發(fā)生鹵素間的置換反應(yīng),而是F2
與H20反應(yīng).
(5)碘單質(zhì)(12)的化學(xué)特性.12+淀粉溶液一藍(lán)色溶液
說明①利用碘遇淀粉變藍(lán)的特性,可用來檢驗12的存在.
②只有單質(zhì)碘(12)遇淀粉才顯藍(lán)色,其他價態(tài)的碘無此性質(zhì).例如,向Nai溶液中
滴加淀粉,溶液顏色無變化.若再滴加新制氯水,因有12被置換出來,則此時溶
液顯藍(lán)色.
[可逆反應(yīng)]
向生成物方向進行的反應(yīng)叫正反應(yīng);向反應(yīng)物方向進行的反應(yīng)叫逆反應(yīng).在同一
條件下,既能向正反應(yīng)方向進行,同時又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng),叫做可逆
反應(yīng).
說明
(1)判斷一個反應(yīng)是否是可逆反應(yīng),必須滿足兩個條件:①在同一條件下;②正、
逆反應(yīng)同時進行.如H2+
I22HL生成的HI在持續(xù)加熱的條件下同時分解,故該反應(yīng)為可逆反應(yīng).而如:2
H2+022H2O2H2O2H2廿02T這兩個反應(yīng)就不是可逆反應(yīng).
(2)在化學(xué)方程式中,用可逆符號""表示可逆反應(yīng).
[鹵化銀]
AgFAgClAgBrAgl
顏色白色白色淺黃色黃色
逐漸加深
溶解性易溶于水難溶于水,也難溶于稀HN03
感光性見光分解:2AgX2Ag+X2(X=Cl、Br、I)
用途①檢驗X—:Ag++X—=AgX](試齊J為AgN03溶液和稀HN03)
②制作感光材料(常用AgBr)③Agl用于人工降雨
[碘的化合物]
碘的化合物有KI03(碘酸鉀)、KI等.人體中的碘主要存在于甲狀腺內(nèi),人體如果
缺碘,就會患甲狀腺腫癥(大脖子?。?為防止碘缺乏病,最為方便、有效的方法
就是食用加碘鹽,通常加入的是碘酸鉀.
3.物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算
(1)原理:化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比,可以表示各物質(zhì)的:
①微粒數(shù)之比;②物質(zhì)的量之比;③同溫、同壓下氣體的體積之比;④并可計算
質(zhì)量之比。例如:
2C0+02=2CO2
?
化學(xué)計量數(shù)比21:2
物質(zhì)的量比2moi?Imol:2mol
同溫、同壓下氣體體積比2體積:1體積:2體積
標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積比2X22.4L:1X22.4L:2X22.4L
質(zhì)量比2x28g:1x32g:2x44g
⑵注意點:物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算時,同一物質(zhì)的物理量的單位要保
持一致,不同物質(zhì)的物理量的單位要相互對應(yīng),即單位的使用要“上下一致、左
右相當(dāng)”.
高中化學(xué)知識點規(guī)律大全
——物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律
1.原子結(jié)構(gòu)
[核電荷數(shù)、核內(nèi)質(zhì)子數(shù)及核外電子數(shù)的關(guān)系]
核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=原子核外電子數(shù)
注意:(1)陰離子:核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+所帶的電荷數(shù)
陽離子:核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)一所帶的電荷數(shù)
(2)“核電荷數(shù)”與“電荷數(shù)”是不同的,如C1一的核電荷數(shù)為17,電荷數(shù)為1.
[質(zhì)量數(shù)]
用符號A表示.將某元素原子核內(nèi)的所有質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值相
加所得的整數(shù)值,叫做該原子的質(zhì)量數(shù).
說明(1)質(zhì)量數(shù)(A)、質(zhì)子數(shù)(Z)、中子數(shù)(N)的關(guān)系:A=Z+
N.(2)符號X的意義:表示元素符號為X,質(zhì)量數(shù)為A,核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))為Z的
一個原子.例如,Na中,Na原子的質(zhì)量數(shù)為23、質(zhì)子數(shù)為11、中子數(shù)為12.
[原子核外電子運動的特征]
(1)當(dāng)電子在原子核外很小的空間內(nèi)作高速運動時,沒有確定的軌道,不能
同時準(zhǔn)確地測定電子在某一時刻所處的位置和運動的速度,也不能描繪出它的運
動軌跡.在描述核外電子的運動時,只能指出它在原子核外空間某處出現(xiàn)機會的
多少.
(2)描述電子在原子核外空間某處出現(xiàn)幾率多少的圖像,叫做電子云.電子
云圖中的小黑點不表示電子數(shù),只表示電子在核外空間出現(xiàn)的幾率.電子云密度
的大小,表明了電子在核外空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)幾率的多少.
(3)在通常狀況下,氫原子的電子云呈球形對稱。在離核越近的地方電子云
密度越大,離核越遠(yuǎn)的地方電子云密度越小.
[原子核外電子的排布規(guī)律]
(1)在多電子原子里,電子是分層排布的.
電于層數(shù)(n)1234567
表示符號KLMNOPQ
離核遠(yuǎn)近能量高低n值越大,電子離原子核越遠(yuǎn),電子具有的能量越高
(2)能量最低原理:電子總是盡先排布在能量最低的電子層里,而只有當(dāng)能
量最低的電子層排滿后,才依次進入能量較高的電子層中.因此,電子在排布時
的次序為:K-L-M……
(3)各電子層容納電子數(shù)規(guī)律:①每個電子層最多容納2n2個電子(n=l、2...
...).②最外層容納的電子數(shù)08個(K層為最外層時S2個),次外層容納的電子數(shù)018
個,倒數(shù)第三層容納的電子數(shù)S32個.例如:當(dāng)M層不是最外層時,最多排布的
電子數(shù)為2x32=18個;而當(dāng)它是最外層時,則最多只能排布8個電子.
(4)原子最外層中有8個電子(最外層為K層時有2個電子)的結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的,這
個規(guī)律叫“八隅律”.但如PC15中的P原子、BeC12中的Be原子、XeF4中的Xe原子
,等等,均不滿足“八隅律”,但這些分子也是穩(wěn)定的.
2.元素周期律
[原子序數(shù)]
按核電荷數(shù)由小到大的順序給元素編的序號,叫做該元素的原子序數(shù).
原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子的核外電子數(shù)
[元素原子的最外層電子排布、原子半徑和元素化合價的變化規(guī)律]
對于電子層數(shù)相同(同周期)的元素,隨著原子序數(shù)的遞增:
(1)最外層電子數(shù)從1個遞增至8個(K層為最外層時,從1個遞增至2個)而呈現(xiàn)
周期性變化.
(2)元素原子半徑從大至小而呈現(xiàn)周期性變化(注:
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