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    高中化学知识点总结学案

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    这是一份高中化学知识点总结学案,共59页。

    衡水重点中学状元笔记
    ——化学

    一、重点知识点汇总 1
    第一章  从实验学化学 1
    第一节  化学实验基本方法 1
    第二节  化学计量在实验中的应用 3
    第二章  化学物质及其变化 6
    第一节 物质的分类 6
    第二节  离子反应 7
    第三节  氧化还原反应 9
    第三章 金属及其化合物 10
    第一节  金属的化学性质 10
    第二节  几种重要的金属化合物 13
    第三节  用途广泛的金属材料 17
    第四章  非金属及其化合物 17
    二、化学常用方程式汇总 29
    (一)非金属单质 29
    (3)歧化 30
    (二)金属单质 31
    三、非金属氢化物 32
    四、非金属氧化物 34
    五、金属氧化物 36
    六、含氧酸 37
    (1)氧化性 37
    七、碱 38
    (1)低价态的还原性 38
    八、盐 39
    (1)氧化性 39
    九、其他方程式 40
    三、经典实验题汇总 43








    一、重点知识点汇总
    第一章  从实验学化学  
    第一节  化学实验基本方法
    一、熟悉化学实验基本操作
    危险化学品标志,如酒精、汽油——易燃液体;
    浓H2SO4、NaOH(酸碱)——腐蚀品
    二、混合物的分离和提纯:
    1、分离的方法:
    ①过滤:固体(不溶)和液体的分离。
    ②蒸发:固体(可溶)和液体分离。
    ③蒸馏:沸点不同的液体混合物的分离。      
    ④分液:互不相溶的液体混合物。
    ⑤萃取:利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解性的不同,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。
    2、粗盐的提纯:
    (1)粗盐的成分:主要是NaCl,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4、泥沙等杂质
    (2)步骤:
    ①将粗盐溶解后过滤;
    ②在过滤后得到粗盐溶液中加过量试剂BaCl2(除SO42-)、Na2CO3(除Ca2+、过量的Ba2+)、NaOH(除Mg2+)溶液后过滤;
    ③得到滤液加盐酸(除过量的CO32-、OH-)调pH=7得到NaCl溶液;
    ④蒸发、结晶得到精盐。
    加试剂顺序关键:
    (1)Na2CO3在BaCl2之后;
    (2)盐酸放最后。
    3、蒸馏装置注意事项:
    ①加热烧瓶要垫上石棉网;
    ②温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处;
    ③加碎瓷片的目的是防止暴沸;
    ④冷凝水由下口进,上口出。
    4、从碘水中提取碘的实验时,选用萃取剂应符合原则:
    ①被萃取的物质在萃取剂溶解度比在原溶剂中的大得多;
    ②萃取剂与原溶液溶剂互不相溶; 
    ③萃取剂不能与被萃取的物质反应。    
    三、离子的检验:
    ①SO42-:先加稀盐酸,再加BaCl2溶液有白色沉淀,原溶液中一定含有SO42-。Ba2++SO42-=BaSO4↓
    ②Cl-(用AgNO3溶液、稀硝酸检验)加AgNO3溶液有白色沉淀生成,再加稀硝酸沉淀不溶解,原溶液中一定含有Cl-;或先加稀硝酸酸化,再加AgNO3溶液,如有白色沉淀生成,则原溶液中一定含有Cl-。Ag++Cl-=AgCl↓。
    ③CO32-:(用BaCl2溶液、稀盐酸检验)先加BaCl2溶液生成白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀溶解,并生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中一定含有CO32-。
    第二节  化学计量在实验中的应用
    1、物质的量(n)是国际单位制中7个基本物理量之一。
    概念、符号
    定义
    注 意 事 项
    物质的量:
    n
     
    衡量一定数目粒子集体的物理量
    ①摩尔(mol)是物质的量的单位,只能用来衡量微观粒子:原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等。
    ②用物质的量表示微粒时,要指明粒子的种类。
    阿伏加德罗常数:
    NA
    1mol任何物质所含粒子数。
    NA有单位:mol-1或 /mol,读作每摩尔,
    NA≈6.02×1023mol-1。
    摩尔质量:
    M
    单位物质的量物质所具有的质量
    ①一种物质的摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上与其相对原子或相对分子质量相等。
    ②一种物质的摩尔质量不随其物质的量变化而变
    气体摩尔体积:
    Vm
     
    单位物质的量气体所具有的体积
    ①影响气体摩尔体积因素有温度和压强。
    ②在标准状况下(0℃,101KPa)1mol任何气体所占体积约为22.4L即在标准状况下,Vm≈22.4L/mol
    物质的量浓度:
    C
     
    单位体积溶液所含某溶质B物质的量。
    ①公式中的V必须是溶液的体积;将1L水溶解溶质或者气体,溶液体积肯定不是1L。
    ②某溶质的物质的量浓度不随所取溶液体积多少而变
    2、五个新的化学符号:
    3、各个量之间的关系:
    4、溶液稀释公式:(根据溶液稀释前后,溶液中溶质的物质的量不变)
    C浓溶液V浓溶液=C稀溶液V稀溶液 (注意单位统一性,一定要将mL化为L来计算)。
    5、溶液中溶质浓度可以用两种方法表示:
    ①质量分数W
    ②物质的量浓度C
    质量分数W与物质的量浓度C的关系:C=1000ρW/M(其中ρ单位为g/cm3)
    已知某溶液溶质质量分数为W,溶液密度为ρ(g/cm3),溶液体积为V,溶质摩尔质量为M,求溶质的物质的量浓度C。
    【 推断: 根据C=n(溶质)/V(溶液) ,而n(溶质)=m(溶质)/M(溶质)= ρ V(溶液) W/M,考虑密度ρ的单位g/cm3化为g/L,所以有C=1000ρW/M 】。(公式记不清,可设体积1L计算)。
    6、一定物质的量浓度溶液的配制
    (1)配制使用的仪器:托盘天平(固体溶质)、量筒(液体溶质)、容量瓶(强调:在具体实验时,应写规格,否则错!)、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
    (2)配制的步骤:
    ①计算溶质的量(若为固体溶质计算所需质量,若为溶液计算所需溶液的体积)
    ②称取(或量取)
    ③溶解(静置冷却)
    ④转移 
    ⑤洗涤
    ⑥定容
    ⑦摇匀。
    (如果仪器中有试剂瓶,就要加一个步骤:装瓶)。
    例如:配制400mL0.1mol/L的Na2CO3溶液:
    (1)计算:需无水Na2CO3 5.3 g。
    (2)称量:用托盘天平称量无水Na2CO3 5.3 g。
    (3)溶解:所需仪器烧杯、玻璃棒。
    (4)转移:将烧杯中的溶液沿玻璃棒小心地引流到500mL容量瓶中。
    (5)定容:当往容量瓶里加蒸馏水时,距刻度线1-2cm处停止,为避免加水的体积过多,改用胶头滴管加蒸馏水到溶液的凹液面正好与刻度线相切,这个操作叫做定容。
    注意事项:
    ①不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液,这是因为容量瓶的容积是固定的,没有任意体积规格的容量瓶。
    ②溶液注入容量瓶前需恢复到室温,这是因为容量瓶受热易炸裂,同时溶液温度过高会使容量瓶膨胀影响溶液配制的精确度。
    ③用胶头滴管定容后再振荡,出现液面低于刻度线时不要再加水,这是因为振荡时有少量溶液粘在瓶颈上还没完全回流,故液面暂时低于刻度线,若此时又加水会使所配制溶液的浓度偏低。
    ④如果加水定容时超出了刻度线,不能将超出部分再吸走,须应重新配制。
    ⑤如果摇匀时不小心洒出几滴,不能再加水至刻度,必须重新配制,这是因为所洒出的几滴溶液中含有溶质,会使所配制溶液的浓度偏低。
    ⑥溶质溶解后转移至容量瓶时,必须用少量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2—3次,并将洗涤液一并倒入容量瓶,这是因为烧杯及玻璃棒会粘有少量溶质,只有这样才能尽可能地把溶质全部转移到容量瓶中。
    第二章  化学物质及其变化
    第一节 物质的分类
    1、掌握两种常见的分类方法:交叉分类法和树状分类法。
    2、分散系及其分类:
    (1)分散系组成:分散剂和分散质,按照分散质和分散剂所处的状态,分散系可以有9种组合方式。
    (2)当分散剂为液体时,根据分散质粒子大小可以将分散系分为溶液、胶体、浊液。
    分散系
    溶液
    胶体
    浊液
    分散粒子直径
    <1nm
    1~100nm
    >100nm
    外观
    均一,透明,稳定
    均一,透明,介稳体系
    不均一,不透明,不稳定
    能否透过滤纸


    不能
    能否透过半透膜

    不能
    不能
    实例
    食盐水
    Fe(OH)3胶体
    泥浆水

    3、胶体:
    (1)常见胶体:Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体、血液、豆浆、淀粉溶液、蛋白质溶液、有色玻璃、墨水等。
    (2)胶体的特性:能产生丁达尔效应。区别胶体与其他分散系常用方法丁达尔效应。
    胶体与其他分散系的本质区别是分散质粒子大小。
    (3)Fe(OH)3胶体的制备方法:将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,继续加热至体系呈红褐色,停止加热,得Fe(OH)3胶体。
    第二节  离子反应
    一、电解质和非电解质
    电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。
    1、化合物
    非电解质:在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。(如:酒精[乙醇]、蔗糖、SO2、SO3、NH3、CO2等是非电解质。)
    (1)电解质和非电解质都是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
    (2)酸、碱、盐和水都是电解质(特殊:盐酸(混合物)电解质溶液)。
    (3)能导电的物质不一定是电解质。能导电的物质:电解质溶液、熔融的碱和盐、金属单质和石墨。
    电解质需在水溶液里或熔融状态下才能导电。固态电解质(如:NaCl晶体)不导电,液态酸(如:液态HCl)不导电。
    2、溶液能够导电的原因:有能够自由移动的离子。
    3、电离方程式:要注意配平,原子个数守恒,电荷数守恒。如:Al2(SO4)3=2Al3++3SO42- 
    二、离子反应:
    1、离子反应发生的条件:生成沉淀、生成气体、水。
    2、离子方程式的书写:(写、拆、删、查)
    ①写:写出正确的化学方程式。(要注意配平。)
    ②拆:把易溶的强电解质(易容的盐、强酸、强碱)写成离子形式。
    常见易溶的强电解质有:
    三大强酸(H2SO4、HCl、HNO3),四大强碱[NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2 (澄清石灰水拆,石灰乳不拆)],可溶性盐,这些物质拆成离子形式,其他物质一律保留化学式。
    ③删:删除不参加反应的离子(价态不变和存在形式不变的离子)。
    ④查:检查书写离子方程式等式两边是否原子个数守恒、电荷数守恒。
    3、离子方程式正误判断:(看几看)
    ①看是否符合反应事实(能不能发生反应,反应物、生成物对不对)。 
    ②看是否可拆。
    ③看是否配平(原子个数守恒,电荷数守恒)。   
    ④看“=”“   ”“↑”“↓”是否应用恰当。
    4、离子共存问题
    (1)由于发生复分解反应(生成沉淀或气体或水)的离子不能大量共存。
    生成沉淀:AgCl、BaSO4、BaSO3、BaCO3、CaCO3、Mg(OH)2、Cu(OH)2等。
    生成气体:CO32-、HCO3-等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。
    生成H2O:①H+和OH-生成H2O。②酸式酸根离子如:HCO3-既不能和H+共存,也不能和OH-共存。如:HCO3-+H+=H2O+CO2↑, HCO3-+OH-=H2O+CO32-
    (2)审题时应注意题中给出的附加条件。
    ①无色溶液中不存在有色离子:Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-(常见这四种有色离子)。
    ②注意挖掘某些隐含离子:酸性溶液(或pH<7)中隐含有H+,碱性溶液(或pH>7)中隐含有OH-。
    ③注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。
    第三节  氧化还原反应
    一、氧化还原反应
    1、氧化还原反应的本质:有电子转移(包括电子的得失或偏移)。
    2、氧化还原反应的特征:有元素化合价升降。
    3、判断氧化还原反应的依据:凡是有元素化合价升降或有电子的转移的化学反应都属于氧化还原反应。
    4、氧化还原反应相关概念:
    还原剂(具有还原性):失(失电子)→升(化合价升高)→氧(被氧化或发生氧化反应)→生成氧化产物。
    氧化剂(具有氧化性):得(得电子)→降(化合价降低)→还(被还原或发生还原反应)→生成还原产物。
    【注】一定要熟记以上内容,以便能正确判断出一个氧化还原反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物;氧化剂、还原剂在反应物中找;氧化产物和还原产物在生成物中找。
    二、氧化性、还原性强弱的判断
    (1)根据氧化还原反应方程式在同一氧化还原反应中,
    氧化性:氧化剂>氧化产物
    还原性:还原剂>还原产物
    三、如果使元素化合价升高,即要使它被氧化,要加入氧化剂才能实现;如果使元素化合价降低,即要使它被还原,要加入还原剂才能实现;
    第三章 金属及其化合物
    第一节  金属的化学性质
    一、钠 Na
    1、单质钠的物理性质:钠质软、银白色、熔点低、密度比水的小但比煤油的大。
    2、单质钠的化学性质:
    ①钠与O2反应
    常温下:4Na + O2=2Na2O (新切开的钠放在空气中容易变暗)
    加热时:2Na + O2==Na2O2 (钠先熔化后燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体Na2O2。)
    Na2O2中氧元素为-1价,Na2O2既有氧化性又有还原性。
    2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑        
    2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
    Na2O2是呼吸面具、潜水艇的供氧剂,Na2O2具有强氧化性能漂白。
    ②钠与H2O反应
    2Na+2H2O=2NaOH+H2↑    
    离子方程式:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑(注意配平)
    实验现象:“浮——钠密度比水小;游——生成氢气;响——反应剧烈;
    熔——钠熔点低;红——生成的NaOH遇酚酞变红”。
    ③钠与盐溶液反应
    如钠与CuSO4溶液反应,应该先是钠与H2O反应生成NaOH与H2,再和CuSO4溶液反应,有关化学方程式:
    2Na+2H2O=2NaOH+H2↑     
    CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
    总的方程式:2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
    实验现象:有蓝色沉淀生成,有气泡放出
    K、Ca、Na三种单质与盐溶液反应时,先与水反应生成相应的碱,碱再和盐溶液反应
    ④钠与酸反应:
    2Na+2HCl=2NaCl+H2↑(反应剧烈) 
    离子方程式:2Na+2H+=2Na++H2↑
    3、钠的存在:以化合态存在。
    4、钠的保存:保存在煤油或石蜡中。
    5、钠在空气中的变化过程:Na→Na2O→NaOH→Na2CO3→Na2CO3·10H2O(结晶)→Na2CO3(风化),最终得到是一种白色粉末。
    一小块钠置露在空气中的现象:银白色的钠很快变暗(生成Na2O),跟着变成白色固体(NaOH),然后在固体表面出现小液滴(NaOH易潮解),最终变成白色粉未(最终产物是Na2CO3)。
    二、铝 Al
    1、单质铝的物理性质:银白色金属、密度小(属轻金属)、硬度小、熔沸点低。
    2、单质铝的化学性质
    ①铝与O2反应:常温下铝能与O2反应生成致密氧化膜,保护内层金属。加热条件下铝能与O2反应生成氧化铝:4Al+3O2==2Al2O3
    ②常温下Al既能与强酸反应,又能与强碱溶液反应,均有H2生成,也能与不活泼的金属盐溶液反应:
    2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑                
    ( 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ )
    2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑    
    ( 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ )
    2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3) 3+3Cu          
    ( 2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu )
    注意:铝制餐具不能用来长时间存放酸性、碱性和咸的食品。
    ③铝与某些金属氧化物的反应(如V、Cr、Mn、Fe的氧化物)叫做铝热反应
    Fe2O3+2Al == 2Fe+Al2O3,Al 和 Fe2O3的混合物叫做铝热剂。利用铝热反应焊接钢轨。
    三、铁
    1、单质铁的物理性质:铁片是银白色的,铁粉呈黑色,纯铁不易生锈,但生铁(含碳杂质的铁)在潮湿的空气中易生锈。(原因:形成了铁碳原电池。铁锈的主要成分是Fe2O3)。
    2、单质铁的化学性质:
    ①铁与氧气反应:3Fe+2O2===Fe3O4(现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的固体)
    ②与非氧化性酸反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ (Fe+2H+=Fe2++H2↑) 
    常温下铝、铁遇浓硫酸或浓硝酸钝化。加热能反应但无氢气放出。
    ③与盐溶液反应: Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(Fe+Cu2+=Fe2++Cu)
    ④与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2
    第二节  几种重要的金属化合物
    一、氧化物
    1、Al2O3的性质:氧化铝是一种白色难溶物,其熔点很高,可用来制造耐火材料如坩锅、耐火管、耐高温的实验仪器等。
    Al2O3是两性氧化物:既能与强酸反应,又能与强碱反应:
    Al2O3+ 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O (Al2O3+6H+=2Al3++3H2O )
    Al2O3+ 2NaOH == 2NaAlO2 +H2O(Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O)
    2、铁的氧化物的性质:FeO、Fe2O3都为碱性氧化物,能与强酸反应生成盐和水。
    FeO+2HCl =FeCl2 +H2O         
    Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O   
    二、氢氧化物
    1、氢氧化铝 Al(OH)3
    ①Al(OH)3是两性氢氧化物,在常温下它既能与强酸,又能与强碱反应:
    Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O(Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O)
    Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O(Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O)
    ②Al(OH)3受热易分解成Al2O3:2Al(OH)3==Al2O3+3H2O(规律:不溶性碱受热均会分解)
    ③Al(OH)3的制备:实验室用可溶性铝盐和氨水反应来制备Al(OH)3
    Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2 Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
    (Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+)
    因为强碱(如NaOH)易与Al(OH)3反应,所以实验室不用强碱制备Al(OH)3,而用氨水。
    2、铁的氢氧化物:氢氧化亚铁Fe(OH)2(白色)和氢氧化铁Fe(OH)3(红褐色)
    ①都能与酸反应生成盐和水:
    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可以被空气中的氧气氧化成Fe(OH)3
    4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(现象:白色沉淀→灰绿色→红褐色)
    ③Fe(OH)3受热易分解生成Fe2O3:2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O
    3、氢氧化钠NaOH:俗称烧碱、火碱、苛性钠,易潮解,有强腐蚀性,具有碱的通性。 
    三、盐
    1、铁盐(铁为+3价)、亚铁盐(铁为+2价)的性质:
    ①铁盐(铁为+3价)具有氧化性,可以被还原剂(如铁、铜等)还原成亚铁盐:
    2FeCl3+Fe=3FeCl2( 2Fe3++Fe=3Fe2+ )(价态归中规律)
    2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2( 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ )(制印刷电路板的反应原理)
    亚铁盐(铁为+2价)具有还原性,能被氧化剂(如氯气、氧气、硝酸等)氧化成铁盐:
    2FeCl2+Cl2=2FeCl3 ( 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- )
    ②Fe3+离子的检验:
    a.溶液呈黄色;
    b.加入KSCN(硫氰化钾)溶液变红色;
    c.加入NaOH溶液反应生成红褐色沉淀[Fe(OH)3]。
    Fe2+离子的检验:
    a.溶液呈浅绿色;
    b.先在溶液中加入KSCN溶液,不变色,再加入氯水,溶液变红色;
    c.加入NaOH溶液反应先生成白色沉淀,迅速变成灰绿色沉淀,最后变成红褐色沉淀。
    2、钠盐:Na2CO3与NaHCO3的性质比较

    Na2CO3
    NaHCO3
    俗称
    纯碱、苏打
    小苏打
    水溶性比较
    Na2CO3 > NaHCO3
    溶液酸碱性
    碱性
    碱性
    与酸反应剧烈程度
    较慢(二步反应)
    较快(一步反应)
    与酸反应
    Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

    CO32-+2H+=CO2↑+H2O
    NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

    HCO3-+H+=H2O+CO2↑
    热稳定性
    加热不分解
    加热分解
    2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑
    与CO2反应
    Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
    不反应
    与NaOH溶液反应
    不反应(不能发生离子交换)
    NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
    HCO3-+OH-=H2O+CO32-
    与Ca(OH)2溶液反应
    Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH

    Ca2++CO32-=CaCO3↓
    也能反应生成CaCO3沉淀
    与CaCl2溶液反应
    有CaCO3沉淀
    不反应
    用途
    洗涤剂,玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业
    发酵粉、灭火剂、治疗胃酸过多(有胃溃疡时不能用)
    相互转化
    Na2CO3                                    NaHCO3

    四、焰色反应
    1、定义:金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊颜色的性质。
    2、操作步骤:铂丝(或铁丝)用盐酸浸洗后灼烧至无色,沾取试样(单质、化合物、气、液、固均可)在火焰上灼烧,观察颜色。
    3、 重要元素的焰色:钠元素黄色、 钾元素紫色(透过蓝色的钴玻璃观察,以排除钠的焰色的干扰)
    焰色反应属物理变化。与元素存在状态(单质、化合物)、物质的聚集状态(气、液、固)等无关,只有少数金属元素有焰色反应。
    第三节  用途广泛的金属材料
    1、合金的概念:由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
    2、合金的特性:合金与各成分金属相比,具有许多优良的物理、化学或机械的性能。
    ①合金的硬度一般比它的各成分金属的大     
    ②合金的熔点一般比它的各成分金属的低
    第四章  非金属及其化合物
    一、硅及其化合物   Si
    硅元素在地壳中的含量排第二,在自然界中没有游离态的硅,只有以化合态存在的硅,常见的是二氧化硅、硅酸盐等。
    硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族,硅原子最外层有4个电子,既不易失去电子又不易得到电子,主要形成四价的化合物。
    1、单质硅(Si):
    (1)物理性质:有金属光泽的灰黑色固体,熔点高,硬度大。
    (2)化学性质:
    ①常温下化学性质不活泼,只能跟F2、HF和NaOH溶液反应。
    Si+2F2=SiF4     
    Si+4HF=SiF4↑+2H2↑     
    Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
    ②在高温条件下,单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应。
    (3)用途:太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。
    (4)硅的制备:工业上,用C在高温下还原SiO2可制得粗硅。
    SiO2+2C=Si(粗)+2CO↑    
    Si(粗)+2Cl2=SiCl4    
    SiCl4+2H2=Si(纯)+4HCl
    2、二氧化硅(SiO2):
    (1)SiO2的空间结构:立体网状结构,SiO2直接由原子构成,不存在单个SiO2分子。
    (2)物理性质:熔点高,硬度大,不溶于水。
    (3)化学性质:SiO2常温下化学性质很不活泼,不与水、酸反应(氢氟酸除外),能与强碱溶液、氢氟酸反应,高温条件下可以与碱性氧化物反应:
    ①与强碱反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(生成的硅酸钠具有粘性,所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液,避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住,打不开,应用橡皮塞)。
    ②与氢氟酸反应[SiO2的特性]:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(利用此反应,氢氟酸能雕刻玻璃;氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放,应用塑料瓶)。
    ③高温下与碱性氧化物反应:SiO2+CaOCaSiO3
    (4)用途:光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。
    3、硅酸(H2SiO3):
    (1)物理性质:不溶于水的白色胶状物,能形成硅胶,吸附水分能力强。
    (2)化学性质:H2SiO3是一种弱酸,酸性比碳酸还要弱,其酸酐为SiO2,但SiO2不溶于水,故不能直接由SiO2溶于水制得,而用可溶性硅酸盐与酸反应制取:(强酸制弱酸原理)
    Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
    Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3(此方程式证明酸性:H2SiO3<H2CO3)
    (3)用途:硅胶作干燥剂、催化剂的载体。
    4、硅酸盐
    硅酸盐:硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称。硅酸盐种类很多,大多数难溶于水,最常见的可溶性硅酸盐是Na2SiO3,Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,又称泡花碱,是一种无色粘稠的液体,可以作黏胶剂和木材防火剂。硅酸钠水溶液久置在空气中容易变质:
    Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓(有白色沉淀生成)
    传统硅酸盐工业三大产品有:玻璃、陶瓷、水泥。
    硅酸盐由于组成比较复杂,常用氧化物的形式表示:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。氧化物前系数配置原则:除氧元素外,其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。
    硅酸钠:Na2SiO3  Na2O·SiO2    
    硅酸钙:CaSiO3  CaO·SiO2
    高岭石:Al2(Si2O5)(OH)4  Al2O3·2SiO2·2H2O  
    正长石:KAlSiO3不能写成 K2O· Al2O3·3SiO2,应写成K2O·Al2O3·6SiO2
    二、氯及其化合物
    氯元素位于元素周期表中第三周期第ⅦA族,氯原子最外电子层上有7个电子,在化学反应中很容易得到1个电子形成Cl-,化学性质活泼,在自然界中没游离态的氯,氯只以化合态存在(主要以氯化物和氯酸盐)。
    1、氯气(Cl2):
    (1)物理性质:黄绿色有刺激性气味有毒的气体,密度比空气大,易液化成液氯,易溶于水。(氯气收集方法—向上排空气法或者排饱和食盐水;液氯为纯净物)
    (2)化学性质:氯气化学性质非常活泼,很容易得到电子,作强氧化剂,能与金属、非金属、水以及碱反应。
    ①与金属反应(将金属氧化成最高正价)
    Na+Cl2===(点燃)2NaCl     
    Cu+Cl2===(点燃)CuCl2
    2Fe+3Cl2===(点燃)2FeCl3(氯气与金属铁反应只生成FeCl3,而不生成FeCl2。)
    (思考:怎样制备FeCl2?Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,铁跟盐酸反应生成FeCl2,而铁跟氯气反应生成FeCl3,这说明Cl2的氧化性强于盐酸,是强氧化剂。)
    ②与非金属反应
    Cl2+H2 ===(点燃) 2HCl(氢气在氯气中燃烧现象:安静地燃烧,发出苍白色火焰)
    将H2和Cl2混合后在点燃或光照条件下发生爆炸。
    燃烧:所有发光发热的剧烈化学反应都叫做燃烧,不一定要有氧气参加。
    ③Cl2与水反应
    Cl2+H2O=HCl+HClO   
    离子方程式:Cl2+H2O=H++Cl—+HClO
    将氯气溶于水得到氯水(浅黄绿色),氯水含多种微粒,其中有H2O、Cl2、HClO、Cl-、H+、OH-(极少量,水微弱电离出来的)。
    氯水的性质取决于其组成的微粒:
    (1)强氧化性:Cl2是新制氯水的主要成分,实验室常用氯水代替氯气,如氯水中的氯气能与KI,KBr、FeCl2、SO2、Na2SO3等物质反应。
    (2)漂白、消毒性:氯水中的Cl2和HClO均有强氧化性,一般在应用其漂白和消毒时,应考虑HClO,HClO的强氧化性将有色物质氧化成无色物质,不可逆。
    (3)酸性:氯水中含有HCl和HClO,故可被NaOH中和,盐酸还可与NaHCO3,CaCO3等反应。
    (4)不稳定性:HClO不稳定光照易分解。,因此久置氯水(浅黄绿色)会变成稀盐酸(无色)失去漂白性。
    (5)沉淀反应:加入AgNO3溶液有白色沉淀生成(氯水中有Cl-)。自来水也用氯水杀菌消毒,所以用自来水配制以下溶液如KI、 KBr、FeCl2、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶液会变质。
    ④Cl2与碱液反应:
    与NaOH反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O)
    与Ca(OH)2溶液反应:2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
    此反应用来制漂白粉,漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分为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;同样,氯水也具有漂白性,因为氯水含HClO;NaClO同样具有漂白性,发生反应2NaClO+CO2+H2O==Na2CO3+2HClO;
    干燥的氯气不能使红纸褪色,因为不能生成HClO,湿的氯气能使红纸褪色,因为氯气发生下列反应Cl2+H2O=HCl+HClO。
    漂白粉久置空气会失效(涉及两个反应):Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,,漂白粉变质会有CaCO3存在,外观上会结块,久置空气中的漂白粉加入浓盐酸会有CO2气体生成,含CO2和HCl杂质气体。
    ⑤氯气的用途:制漂白粉、自来水杀菌消毒、农药和某些有机物的原料等。
    2、Cl-的检验:
    原理:根据Cl-与Ag+反应生成不溶于酸的AgCl沉淀来检验Cl-存在。
    方法:先加稀硝酸酸化溶液(排除CO32-干扰)再滴加AgNO3溶液,如有白色沉淀生成,则说明有Cl-存在。
    三、硫及其化合物
    1、硫元素的存在:硫元素最外层电子数为6个,化学性质较活泼,容易得到2个电子呈-2价或者与其他非金属元素结合成呈+4价、+6价化合物。硫元素在自然界中既有游离态又有化合态。(如火山口中的硫就以单质存在)
    2、硫单质:
    ①物质性质:俗称硫磺,淡黄色固体,不溶于水,熔点低。
    ②化学性质:S+O2  ===(点燃) SO2(空气中点燃淡蓝色火焰,纯氧中蓝紫色)
    3、二氧化硫(SO2)
    (1)物理性质:无色、有刺激性气味有毒的气体,易溶于水,密度比空气大,易液化。
    (2)SO2的制备:S+O2  ===(点燃) SO2或Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
    (3)化学性质:①SO2能与水反应SO2+H2OH2SO3(亚硫酸,中强酸)此反应为可逆反应。
    可逆反应定义:在相同条件下,正逆方向同时进行的反应。(关键词:相同条件下)
    ②SO2为酸性氧化物,是亚硫酸(H2SO3)的酸酐,可与碱反应生成盐和水。
    a、与NaOH溶液反应:
    SO2(少量)+2NaOH=Na2SO3+H2O (SO2+2OH-=SO32-+H2O)
    SO2(过量)+NaOH=NaHSO3(SO2+OH-=HSO3-)
    b、与Ca(OH)2溶液反应:
    SO2(少量)+Ca(OH)2=CaSO3↓(白色)+H2O
    2SO2(过量)+Ca(OH)2=Ca(HSO3) 2 (可溶)
    对比CO2与碱反应:
    CO2(少量)+Ca(OH)2=CaCO3↓(白色)+H2O  
    2CO2(过量)+Ca(OH)2=Ca(HCO3) 2 (可溶)
    将SO2逐渐通入Ca(OH)2溶液中先有白色沉淀生成,后沉淀消失,与CO2逐渐通入Ca(OH)2溶液实验现象相同,所以不能用石灰水来鉴别SO2和CO2。能使石灰水变浑浊的无色无味的气体一定是二氧化碳,这说法是对的,因为SO2是有刺激性气味的气体。
    ③SO2具有强还原性,能与强氧化剂(如酸性高锰酸钾溶液、氯气、氧气等)反应。SO2能使酸性KMnO4溶液、新制氯水褪色,显示了SO2的强还原性(不是SO2的漂白性)。
    (催化剂:粉尘、五氧化二钒)
    SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl(将SO2气体和Cl2气体混合后作用于有色溶液,漂白效果将大大减弱。)
    ④SO2的弱氧化性:如2H2S+SO2=3S↓+2H2O(有黄色沉淀生成) 
    ⑤SO2的漂白性:SO2能使品红溶液褪色,加热会恢复原来的颜色。用此可以检验SO2的存在。

    SO2
    Cl2
    漂白的物质
    漂白某些有色物质
    使湿润有色物质褪色
    原理
    与有色物质化合生成不稳定的无色物质
    与水生成HClO,HClO具有漂白性,将有色物质氧化成无色物质
    加热
    能恢复原色(无色物质分解)
    不能复原

    ⑥SO2的用途:漂白剂、杀菌消毒、生产硫酸等。 
    4、硫酸(H2SO4)
    (1)浓硫酸的物理性质:纯的硫酸为无色油状粘稠液体,能与水以任意比互溶(稀释浓硫酸要规范操作:注酸入水且不断搅拌)。质量分数为98%(或18.4mol/l)的硫酸为浓硫酸。不挥发,沸点高,密度比水大。
    (2)浓硫酸三大性质:吸水性、脱水性、强氧化性。
    ①吸水性:浓硫酸可吸收结晶水、湿存水和气体中的水蒸气,可作干燥剂,可干燥H2、O2、SO2、CO2等气体,但不可以用来干燥NH3、H2S、HBr、HI、C2H4五种气体。
    ②脱水性:能将有机物(蔗糖、棉花等)以水分子中H和O原子个数比2︰1脱水,炭化变黑。
    ③强氧化性:浓硫酸在加热条件下显示强氧化性(+6价硫体现了强氧化性),能与大多数金属反应,也能与非金属反应。
    a. 与大多数金属反应(如铜):2H2SO4 (浓)+Cu===(△)CuSO4+2H2O+SO2 ↑
    (此反应浓硫酸表现出酸性和强氧化性 )
    b. 与非金属反应(如C反应):2H2SO4(浓)+C===(△)CO2 ↑+2H2O+SO2 ↑
    (此反应浓硫酸表现出强氧化性 )
    注意:常温下,Fe、Al遇浓H2SO4或浓HNO3发生钝化。
    浓硫酸的强氧化性使许多金属能与它反应,但在常温下,铝和铁遇浓硫酸时,因表面被浓硫酸氧化成一层致密氧化膜,这层氧化膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。这种现象叫金属的钝化。铝和铁也能被浓硝酸钝化,所以,常温下可以用铁制或铝制容器盛放浓硫酸和浓硝酸。
    (3)硫酸的用途:干燥剂、化肥、炸药、蓄电池、农药、医药等。
    四、氮及其化合物
    1、氮的氧化物:NO2和NO
    N2+O2 ========(高温或放电) 2NO,生成的一氧化氮很不稳定: 2NO+O2 == 2NO2
    一氧化氮:无色气体,有毒,能与人血液中的血红蛋白结合而使人中毒(与CO中毒原理相同),不溶于水。是空气中的污染物。
    二氧化氮:红棕色气体(与溴蒸气颜色相同)、有刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水,并与水反应:
    3NO2+H2O=2HNO3+NO,此反应中NO2既是氧化剂又是还原剂。以上三个反应是“雷雨固氮”、“雷雨发庄稼”的反应。
    2、硝酸(HNO3):
    (1)硝酸物理性质:纯硝酸是无色、有刺激性气味的油状液体。低沸点(83℃)、易挥发,在空气中遇水蒸气呈白雾状。98%以上的硝酸叫“发烟硝酸”,常用浓硝酸的质量分数为69%。
    (2)硝酸的化学性质:具有一般酸的通性,稀硝酸遇紫色石蕊试液变红色,浓硝酸遇紫色石蕊试液先变红(H+作用)后褪色(浓硝酸的强氧化性)。用此实验可证明浓硝酸的氧化性比稀硝酸强。浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂,能氧化大多数金属,但不放出氢气,通常浓硝酸产生NO2,稀硝酸产生NO,如: 
    ①Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
    ②3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
    反应①还原剂与氧化剂物质的量之比为1︰2;反应②还原剂与氧化剂物质的量之比为3︰2。
    常温下,Fe、Al遇浓H2SO4或浓HNO3发生钝化,(说成不反应是不妥的),加热时能发生反应:
    当溶液中有H+和NO3-时,相当于溶液中含HNO3,此时,因为硝酸具有强氧化性,使得在酸性条件下NO3-与具有强还原性的离子如S2-、Fe2+、SO32-、I-、Br-(通常是这几种)因发生氧化还原反应而不能大量共存。(有沉淀、气体、难电离物生成是因发生复分解反应而不能大量共存。)
    3、氨气(NH3)
    (1)氨气的物理性质:无色气体,有刺激性气味、比空气轻,易液化,极易溶于水,1体积水可以溶解700体积的氨气(可做红色喷泉实验)。浓氨水易挥发出氨气。
    (2)氨气的化学性质:
    a. 溶于水溶液呈弱碱性:
    生成的一水合氨NH3·H2O是一种弱碱,很不稳定,受热会分解:
    氨气或液氨溶于水得氨水,氨水的密度比水小,并且氨水浓度越大密度越小,计算氨水浓度时,溶质是NH3,而不是NH3·H2O。
    氨水中的微粒:H2O、NH3、NH3·H2O、NH4+、OH—、H+(极少量,水微弱电离出来)。
    喷泉实验的原理:是利用气体极易被一种液体吸收而形成压强差,使气体容器内压强降低,外界大气压把液体压入气体容器内,在玻璃导管尖嘴处形成美丽的“喷泉”。
    喷泉实验成功的关键:
    (1)气体在吸收液中被吸收得既快又多,如NH3、HCl、HBr、HI、NO2用水吸收,CO2、SO2,Cl2、H2S等用NaOH溶液吸收等。
    (2)装置的气密性要好。
    (3)烧瓶内的气体纯度要大。
    b. 氨气可以与酸反应生成盐:
    ①NH3+HCl=NH4Cl   
    ②NH3+HNO3=NH4NO3    
    ③ 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
    因NH3溶于水呈碱性,所以可以用湿润的红色石蕊试纸检验氨气的存在,因浓盐酸有挥发性,所以也可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近集气瓶口,如果有大量白烟生成,可以证明有NH3存在。
    (3)氨气的实验室制法:
    ①原理:铵盐与碱共热产生氨气
    ②装置特点:固+固气体,与制O2相同。
    ③收集:向下排空气法。
    ④验满:
    a. 湿润的红色石蕊试纸(NH3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体)
    b. 蘸浓盐酸的玻璃棒(产生白烟)
    ⑤干燥:用碱石灰(NaOH与CaO的混合物)或生石灰在干燥管或U型管中干燥。不能用CaCl2、P2O5、浓硫酸作干燥剂,因为NH3能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3。P2O5、浓硫酸均能与NH3反应,生成相应的盐。所以NH3通常用碱石灰干燥。
    ⑥吸收:在试管口塞有一团湿的棉花其作用有两个:一是减小氨气与空气的对流,方便收集氨气;二是吸收多余的氨气,防止污染空气。
    (4)氨气的用途:液氨易挥发,汽化过程中会吸收热量,使得周围环境温度降低,因此,液氨可以作制冷剂。
    4、铵盐
    铵盐均易溶于水,且都为白色晶体(很多化肥都是铵盐)。
    (1)受热易分解,放出氨气:
    (2)干燥的铵盐能与碱固体混合加热反应生成氨气,利用这个性质可以制备氨气:
    (3)NH4+的检验:样品加碱混合加热,放出的气体能使湿的红色石蕊试纸变蓝,则证明该物质会有NH4+。
    二、化学常用方程式汇总
    (一)非金属单质
    (F2、Cl2、 O2、S、N2、P、C、Si)

    (1)氧化性
    F2 + H2 = 2HF (冷暗处 爆炸)
    F2 +Xe(过量)=XeF2(产物为白色)
    2F2(过量)+Xe=XeF4(产物为白色)
    nF2 +2M=2MFn (表示大部分金属)
    2F2 +2H2O=4HF+O2
    F2 +2NaX=2NaX+Cl2(熔融,不能是溶液)
    Cl2 +H2 =2HCl (光照或点燃)
    3Cl2 +2P2PCl3
    Cl2 +PCl3 PCl5
    Cl2 +2Na2NaCl
    3Cl2 +2Fe2FeCl3
    Cl2 +2FeCl2 =2FeCl3
    Cl2+CuCuCl2
    2Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2
    Cl2 +2NaI =2NaCl+I2
    * 5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl
    Cl2 +Na2S=2NaCl+S↓
    Cl2 +H2S=2HCl+S↓
    Cl2+SO2 +2H2O=H2SO4 +2HCl
    Cl2 +H2O2 =2HCl+O2
    2O2 +3FeFe3O4
    O2+KKO2
    S+H2H2S
    2S+CCS2
    S+FeFeS
    S+2CuCu2S
    3S+2AlAl2S3
    S+ZnZnS
    N2+3H22NH3
    N2+3MgMg3N2
    N2+6Na=2Na3N
    P4+6H24PH3

    (2)还原性
    S+O2SO2
    S+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2↑+2H2O
    3S+4 HNO3(稀)=3SO2↑+4NO↑+2H2O
    N2+O2=2NO(放电)
    4P+5O2P4O10(常写成P2O5)
    2P+3X2=2PX3 (X表示F2、Cl2、Br2)
    PX3+X2=PX5
    P4+20HNO3(浓)=4H3PO4+20NO2+4H2O
    C+2F2=CF4
    C+2Cl2=CCl4
    2C+O2(少量)2CO
    C+O2(足量)CO2
    C+CO22CO
    C+H2OCO+H2(生成水煤气)
    2C+SiO2Si+2CO(制得粗硅)
    Si(粗)+2Cl2SiCl4
    (SiCl4+2H2Si(纯)+4HCl)
    Si(粉)+O2SiO2
    Si+CSiC(金刚砂)
    Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
    (3)歧化
    Cl2+H2O=HCl+HClO
    (加酸抑制歧化、加碱或光照促进歧化)
    Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
    3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O
    2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
    3Cl2+6KOH(热、浓)=5KCl+KClO3+3H2O
    3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
    * 4P+3KOH(浓)+3H2O=PH3+3KH2PO2
    * 11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4
    3C+CaOCaC2+CO↑
    3C+SiO2SiC+2CO↑

    (二)金属单质
    (Na、Mg、Al、Fe)

    (1)还原性
    2Na+H2=2NaH
    4Na+O2=2Na2O
    2Na2O+O22Na2O2
    2Na+O2=Na2O2
    2Na+S=Na2S(爆炸)
    2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
    2Na+2NH3=2NaNH2+H2
    4Na+TiCl4(熔融)=4NaCl+Ti
    Mg+Cl2=MgCl2
    Mg+Br2=MgBr2
    2Mg+O22MgO
    Mg+S=MgS
    Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
    2Mg+TiCl4(熔融)=Ti+2MgCl2
    Mg+2RbCl(熔融)=MgCl2+2Rb
    2Mg+CO22MgO+C
    2Mg+SiO22MgO+Si
    Mg+H2S=MgS+H2
    Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
    2Al+3Cl22AlCl3
    4Al+3O22Al2O3(钝化)
    * 4Al(Hg)+3O2+2xH2O=2(Al2O3.xH2O)+4Hg
    4Al+3MnO22Al2O3+3Mn
    2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr
    2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
    2Al+3FeOAl2O3+3Fe
    2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
    2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
    2Al+6H2SO4(浓)Al2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
    (Al、Fe、C在冷、浓的H2SO4、HNO3中钝化)
    Al+4HNO3(稀)=Al(NO3)3+NO↑+2H2O
    2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
    2Fe+3Br2=2FeBr3
    Fe+I2FeI2
    Fe+SFeS
    3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
    Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
    Fe+CuCl2=FeCl2+Cu
    Fe+SnCl4=FeCl2+SnCl2
    (铁在酸性环境下、不能把四氯化锡完全
    还原为单质锡 Fe+SnCl2=FeCl2+Sn)

    三、非金属氢化物
    (HF、HCl、H2O、H2S、NH3)

    (1)还原性
    4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2+2H2O
    4HCl(g)+O22Cl2+2H2O
    16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O
    * 14HCl+K2Cr2O7=2KCl+2CrCl3+3Cl2+7H2O
    2H2O+2F2=4HF+O2
    2H2S+3O2(足量)=2SO2+2H2O
    2H2S+O2(少量)=2S+2H2O
    2H2S+SO2=3S+2H2O
    H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2+2H2O
    3H2S+2HNO3(稀)=3S↓+2NO+4H2O
    5H2S+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5S+8H2O
    * 3H2S+K2Cr2O7+4H2SO4=Cr2(SO4)3+K2SO4+3S+7H2O
    * H2S+4Na2O2+2H2O=Na2SO4+6NaOH
    2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O
    2NH3+3Cl2=N2+6HCl
    8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl
    4NH3+3O2(纯氧)2N2+6H2O
    4NH3+5O24NO+6H2O
    4NH3+6NO5N2+6HO(用氨清除NO)
    NaH+H2O=NaOH+H2
    * 4NaH+TiCl4=Ti+4NaCl+2H2
    CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑

    (2)酸性
    4HF+SiO2=SiF4+2H2O
    (此反应广泛应用于测定矿样或钢样中SiO2的含量)
    2HF+CaCl2=CaF2↓+2HCl
    H2S+Fe=FeS+H2↑
    H2S+CuCl2=CuS↓+2HCl
    H2S+2AgNO3=Ag2S↓+2HNO3
    H2S+HgCl2=HgS↓+2HCl
    H2S+Pb(NO3)2=PbS↓+2HNO3
    H2S+FeCl2=不反应
    2NH3+2Na=2NaNH2+H2
    (NaNH2+H2O=NaOH+NH3)

    (3)碱性
    NH3+HCl=NH4Cl(白烟)
    NH3+HNO3=NH4NO3(白烟)
    2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
    NH3+NaCl+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl
    (侯氏制碱法)
    (此反应用于工业制备小苏打、苏打)

    (4)不稳定性
    2HIH2+I2
    2H2O2H2↑+O2↑
    2H2O2=2H2O+O2↑
    H2SH2+S

    四、非金属氧化物

    (1)低价态的还原性
    2SO2+O22SO3
    2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
    (这是SO2在大气中缓慢发生的环境化学反应)
    SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
    SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr
    SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI
    * SO2+NO2=SO3+NO
    2NO+O2=2NO2
    NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
    (用于制硝酸工业中吸收尾气中的NO和NO2)
    2CO+O22CO2
    CO+CuOCu+CO2
    3CO+Fe2O32Fe+3CO2
    CO+H2OCO2+H2

    (2)氧化性
    SO2+2H2S=3S+2H2O
    * SO3+2KI=K2SO3+I2
    NO2+2KI+H2O=NO+I2+2KOH
    (不能用淀粉KI溶液鉴别溴蒸气和NO2)
    * 4NO2+H2S=4NO+SO3+H2O
    2Mg + CO22MgO+C
    (CO2不能用于扑灭由Mg、Ca、Ba、Na、K等燃烧的火灾)
    * SiO2+2H2Si+2H2O
    * SiO2+2Mg2MgO+Si

    (3)与水的作用
    SO2+H2O=H2SO3
    SO3+H2O=H2SO4
    3NO2+H2O=2HNO3+NO
    N2O5+H2O=2HNO3
    P2O5+H2O(冷)=2HPO3
    P2O5+3H2O(热)=2H3PO4
    (P2O5极易吸水、可作气体干燥剂
    * P2O5+3H2SO4(浓)=2H3PO4+3SO3
    CO2+H2O=H2CO3

    (4)与碱性物质的作用
    SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3
    SO2+ (NH4)2SO3+H2O=2NH4HSO3
    (这是硫酸厂回收SO2的反应.先用氨水吸收SO2、
    再用H2SO4处理 2NH4HSO3+H2SO4=
    (NH4)2SO4+2H2O+2SO2↑
    生成的硫酸铵作化肥、SO2循环作原料气)
    SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O
    (不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2.可用品红鉴别)
    SO3+MgO=MgSO4
    SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O
    CO2+2NaOH(过量)=Na2CO3+H2O
    CO2(过量)+NaOH=NaHCO3
    CO2+Ca(OH)2(过量)=CaCO3↓+H2O
    2CO2(过量)+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2
    CO2+2NaAlO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3
    CO2+C6H5ONa+H2O=C6H5OH+NaHCO3
    SiO2+CaOCaSiO3
    SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
    (常温下强碱缓慢腐蚀玻璃)
    SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
    SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
    五、金属氧化物

    (1)低价态的还原性
    6FeO+O22Fe3O4
    FeO+4HNO3=Fe(NO3)3+NO2↑+2H2O

    (2)氧化性
    Na2O2+2Na=2Na2O
    (此反应用于制备Na2O)
    MgO、Al2O3几乎没有氧化性、很难被还原为Mg、Al.
    一般通过电解熔融态的MgCl2和Al2O3制Mg和Al.
    Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O (制还原铁粉)
    Fe3O4+4H23Fe+4H2O

    (3)与水的作用
    Na2O+H2O=2NaOH
    2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
    (此反应分两步Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2 ;
    2H2O2=2H2O+O2↑. H2O2的制备可利用类似的反应
    BaO2+H2SO4(稀)=BaSO4+H2O2)
    MgO+H2O=Mg(OH)2 (缓慢反应)

    (4)与酸性物质的作用
    Na2O+SO3=Na2SO4
    Na2O+CO2=Na2CO3
    Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
    2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
    Na2O2+H2SO4(冷、稀)=Na2SO4+H2O2
    MgO+SO3=MgSO4
    MgO+H2SO4=MgSO4+H2O
    Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O
    (Al2O3是两性氧化物
    Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O)
    FeO+2HCl=FeCl2+3H2O
    Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
    Fe3O4+8HCl(浓)FeCl2+2FeCl3+4H2O

    六、含氧酸
    (1)氧化性
    * 4HClO3+3H2S=3H2SO4+4HCl
    * HClO3+HI=HIO3+HCl
    * 3HClO+HI=HIO3+3HCl
    HClO+H2SO3=H2SO4+HCl
    HClO+H2O2=HCl+H2O+O2↑
    (氧化性HClO>HClO2>HClO3>HClO4、
    但浓、热的HClO4氧化性很强)
    2H2SO4(浓)+CCO2 ↑ +2SO2↑+2H2O
    2H2SO4(浓)+S=3SO2↑+2H2O
    H2SO4(浓)、 HNO3(浓)+Fe(Al) 室温或冷的条件下钝化
    6H2SO4(浓)+2Fe=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
    2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O
    H2SO4(浓)+2HBrSO2+Br2+2H2O
    H2SO4(浓)+2HISO2+I2+2H2O
    H2SO4(稀)+Fe=FeSO4+H2↑
    2H2SO3+2H2S=3S↓+2H2O
    4HNO3(浓)+CCO2↑+4NO2↑+2H2O
    * 6HNO3(浓)+S=H2SO4+6NO2↑+2H2O
    * 5HNO3(浓)+P=H3PO4+5NO2↑+H2O
    6HNO3+Fe=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
    4HNO3+Fe=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
    30HNO3+8Fe=8Fe(NO3)3+3N2O↑+15H2O
    36HNO3+10Fe=10Fe(NO3)3+3N2↑+18H2O
    30HNO3+8Fe=8Fe(NO3)3+3NH4NO3+9H2O

    (2)还原性
    H2SO3+X2+H2O=H2SO4+2HX (X表示Cl2、Br2、I2)
    2H2SO3+O2=2H2SO4 H2SO3+H2O2=H2SO4+H2O
    5H2SO3+2KMnO4=2MnSO4+K2SO4+2H2SO4+3H2O
    H2SO3+2FeCl3+H2O=H2SO4+2FeCl2+2HCl

    (3)酸性
    H2SO4(浓) +CaF2=CaSO4+2HF↑
    H2SO4(浓)+NaClNaHSO4+HCl↑
    H2SO4(浓) +2NaCl强热

    Na2SO4+2HCl
    H2SO4(浓)+NaNO3NaHSO4+HNO3↑(微热)
    3H2SO4(浓)+Ca3(PO4)2=3CaSO4+2H3PO4
    2H2SO4(浓)+Ca3(PO4)2=2CaSO4+Ca(H2PO4)2
    3HNO3+Ag3PO4=H3PO4+3AgNO3
    2HNO3+CaCO3=Ca(NO3)2+H2O+CO2↑
    (用HNO3和浓H2SO4不能制备H2S、HI、HBr、(SO2)
    等还原性气体)
    4H3PO4+Ca3(PO4)2=3Ca(H2PO4)2(重钙)
    H3PO4(浓)+NaBr=NaH2PO4+HBr
    H3PO4(浓)+NaI=NaH2PO4+HI

    (4)不稳定性
    2HClO=2HCl+O2↑(见光或受热分解)
    4HNO3=4NO2↑+O2↑+2H2O(见光或受热分解)
    H2SO3=H2O+SO2 H2CO3=H2O+CO2
    H4SiO4=H2SiO3+H2O

    七、碱
    (1)低价态的还原性
    4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

    (2)与酸性物质的作用
    2NaOH+SO2(少量)=Na2SO3+H2O
    NaOH+SO2(足量)=NaHSO3
    2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O
    2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O
    2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O
    NaOH+HCl=NaCl+H2O
    NaOH+H2S(足量)=NaHS+H2O
    2NaOH+H2S(少量)=Na2S+2H2O
    3NaOH+AlCl3=Al(OH)3↓+3NaCl
    NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O
    NaOH+NH4ClNaCl+NH3↑+H2O
    Mg(OH)2+2NH4Cl=MgCl2+2NH3+H2O
    Al(OH)3+NH4Cl 不溶解

    (3)不稳定性
    Mg(OH)2MgO+H2O
    2Al(OH)3Al2O3+3H2O
    2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
    Cu(OH)2CuO+H2O

    八、盐
    (1)氧化性
    2FeCl3+Fe=3FeCl2 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
    (用于雕刻铜线路版)
    2FeCl3+Zn=2FeCl2+ZnCl2
    Fe2(SO4)3+2Ag=FeSO4+Ag2SO4(较难反应)
    Fe(NO3)3+Ag 不反应
    2FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+S↓
    2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2
    FeCl2+Mg=Fe+MgCl2

    (2)还原性
    2FeCl2+Cl2=2FeCl3
    3Na2S+8HNO3(稀)=6NaNO3+2NO+3S↓+4H2O
    3Na2SO3+2HNO3(稀)=3Na2SO4+2NO↑+H2O
    2Na2SO3+O2=2Na2SO4

    (3)与碱性物质的作用
    MgCl2+2NH3·H2O=Mg(OH)2↓+NH4Cl
    AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl
    FeCl3+3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4Cl

    (4)与酸性物质的作用
    Na3PO4+HCl=Na2HPO4+NaCl
    Na2HPO4+HCl=NaH2PO4+NaCl
    NaH2PO4+HCl=H3PO4+NaCl
    Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
    NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2
    3Na2CO3+2AlCl3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑+6NaCl
    3Na2CO3+2FeCl3+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑+6NaCl
    3NaHCO3+AlCl3=Al(OH)3↓+3CO2↑
    3NaHCO3+FeCl3=Fe(OH)3↓+3CO2↑
    3Na2S+Al2(SO4)3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑
    3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3↓

    (5)不稳定性
    Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
    NH4Cl=NH3+HCl
    NH4HCO3=NH3+H2O+CO2
    2KNO3=2KNO2+O2
    2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑
    2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
    2KClO32KCl+3O2↑
    2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
    Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2↑
    CaCO3CaO+CO2↑ MgCO3MgO+CO2↑

    九、其他方程式

    1、 AlCl3 + 4NaOH = NaAlO2 + 3NaCl +2H2O
    2、Al4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3↓ + 3CH4↑
    (碳化物 氮化物的水解)
    3、3K2MnO4 + 2CO2 = 2KMnO4 + MnO2↓+ 2K2CO3 
    4、AgNO3 + NaCl = AgCl↓ + NaNO3      
     2AgCl=2Ag + Cl2↑(见光或受热)  
    5、2Br2 + 3Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3 
    + 2NaBrO + 2NaBr + CO2↑  
        Br2 + NaHCO3 = NaBr + HBrO + CO2↑
    6、2FeCl3 + SO2 + 2H2O = 2FeCl2 + H2SO4 + 2HCl   
        BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl
    7、Ca(H2PO4)2 + 2Ca(OH)2 = Ca3(PO4)2↓ + 4H2O
    8、4KO2 + 2CO2 = 2K2CO3 + 3O2  
    9、SOCl2 + H2O = 2HCl + SO2↑
    10、HIO + HCl = ICl + H2O    
       HIO + NaOH = NaIO + H2O   
    11、NH2Cl + H2O = NH3 + HClO 
    12、Cu2(OH)2CO3 + 4CH3COOH =
    2(CH3COO)2Cu + CO2↑+ 3H2O
        (CH3COO)2Cu + Fe = Cu + (CH3COO)2Fe
    13、6NO + 4NH3 5N2 + 6H2O  
    14、3BrF3 + 5H2O = 9HF + HBrO3 + O2↑+ Br2 
    15、As2O3 + 6Zn + 12HCl = 2AsH3 ↑ + 6ZnCl2 + 3H2O 
    16、3As2S3 + 28HNO3 + 4H2O = 6H3AsO4 + 9H2SO4 + 28NO↑ 
    17、Na2SO3 + SO2 + H2O = 2NaHSO3       
    2NaHSO3Na2SO3 + SO2↑ + H2O
    18、P2O5 + 2NaOH = 2NaPO3 + H2O    
     P2O5 + 6NaOH = 2Na3PO3 + 3H2O  
    19、3Na2S + As2S5 = 2Na3AsS4     
    Na2S + SnS2 = Na2SnS3 
    20、(CN)2 + 2H2S →  
    21、(SCN)2 + 2NaOH = NaSCN + NaSCNO + H2O 
    22、HCl + KOH = KCl + H2O   
     2HI + PbO = PbI2 + H2O
    23、P4(固) + 5O2(气) = P4O10(固) + 4Q kJ
    24、S(固) + O2(气) = SO2(气) + 296 kJ
    25、2H2(气) + O2(气) = 2H2O(液) + 511.9 kJ
    26、C2H6O(液) + 3O2(气) = 2CO2 + 3H2O(液) + 2Q
    27、4Al(固) + 3O2(气) = 2Al2O3(固) + 3349.3 kJ
    28、3Fe2+ + NO3― + 4H+ = 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O
    29、2S2― + SO32― +6H+ = 3S↓ + 3H2O
    30、SiO32― + 2NH4+ = H2SiO3↓ + 2NH3 
    31、3H2O2 + 2CrO2― + 2OH― = 2CrO42― + 4H2O
    32、Al3+ + 2SO42― + 2Ba2+ + 4OH― = 
    2BaSO4 ↓ + AlO2― + 2H2O
    33、Fe2O3 + 6H+ +2I― = 2Fe2+ + I2 + 3H2O
    34、Al3+ + 3HCO3― = Al(OH)3 ↓+ 3CO2↑
    35、2H+ + [Ag(NH3)2]+ = Ag+ + 2NH4+ 
    36、HS― + OH― = S2― + H2O
    37、AsO43― + 2I― + 2H+ = AsO33― + I2 + H2O 
    38、Cr2O72― + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O 
    39、2I― + Cl2 = 2Cl― + I2    
     I2 + SO2 + 2H2O = SO42― + 2I― + 4H+ 
         SO42― + Ba2+ = BaSO4↓  
    40、2I― + 2ClO― + 4H+ = I2 + Cl2↑ + 2H2O   
    I2 + SO32― + H2O = SO42― + 2H+ + 2I―  
    41、2Fe2+ + 4Br― + 3Cl2 = 2Fe3+ + 2Br2 + 6Cl―  
    42、2MnO4― + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 8H2O + 5O2↑
    43、3S2― + 16BrO3― + 24OH― =
     15SO42― + 16Br― + 12H2O
    44、3Ca2+ + 6H2PO4― + 12OH― =
     Ca3(PO4)2 ↓ + 12H2O + 4PO43―  
    45、4H+ + NO3― + 3Fe2+ = 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O   
     Fe3+ + SCN― = [Fe(SCN)]2+ 
    46、2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH― + H2↑       
     Fe2+ + 2OH― = Fe(OH)2↓  
         4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
    47、S2O32― + 2H+ = S↓ + SO2 + H2O
    48、KAl(SO4)2 == K+ + Al3+ + 2SO42― 
    49、NaHSO4 = Na+ + HSO4― 
    50、NH4HS = NH4+ + HS― 
    51、对KCl溶液,阳极:2Cl - 2e = Cl2↑   
     阴极:2H + 2e = H2↑
         对CuSO4溶液,阳极:4OH - 4e = 2H2O + O2↑
      阴极:2Cu2+ + 4e = 2Cu
    52、负极:2H2 – 4e = 4H+     正极:O2 + 2H2O + 4e = 4OH― 
    53、负极:2Zn – 4e = 2Zn2+    
    正极:O2 + 2H2O + 4e = 4OH―     4OH― + 4H+ = H2O
    54、负极:Zn – 2e = Zn2+    
    正极: Ag2O + H2O + 2e = 2Ag + 2OH―  
    2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑+ Cl2↑

    2NO + O2 = 2NO2

    2H2O2 2H2O + O2↑

    三、经典实验题汇总
    1. 为测定镀锌铁皮锌镀层的厚度,将镀锌皮与足量盐酸反应,待产生的气泡明显减少时取出,洗涤,烘干,称重。关于该实验的操作对测定结果的影响判断正确的是
    A.铁皮未及时取出,会导致测定结果偏小
    B.铁皮未洗涤干净,会导致测定结果偏大
    C.烘干时间过长,回导致测定结果偏小
    D.若把盐酸换成硫酸,会导致测定结果偏大
    【答案】C
    【解析】产生的气泡明显减少时,表明锌反应完,若这时铁皮未及时取出,则铁溶解,会导致测定结果偏大,A错误;铁皮未洗涤干净(表面吸附杂质),烘干时间过长(铁被氧化),则剩余物的质量偏大,导致测定结果偏小,B错误;C正确;D项对结果无影响,错误。
    【考点定位】考查误差分析
    2.下列关于实验室制备乙酸乙酯和乙酸丁酯的描述正确的是
    A.均采用水浴加热 B.制备乙酸乙酯时正丁醇过量
    C.均采用边反应边蒸馏的方法 D.制备乙酸乙酯时乙醇过量
    【答案】C
    【解析】采用边反应边蒸馏的方法是将产物分离出去,从而提高生产物的产率,C正确。
    3.(15分)
    某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:
    操作
    现象
    取4g漂粉精固体,加入100mL水
    部分固体溶解,溶液略有颜色
    过滤,测漂粉精溶液的pH
    pH试纸先变蓝(约为12),后褪色

    液面上方出现白雾;
    稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色;
    稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去

    (1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程是 。
    (2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。
    (3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。推测现象i的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验:
    a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;
    b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。
    ① 实验a目的是 。
    ②由实验a、b不能判断白雾中含有HC1,理由是 。
    (4)现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和C1-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是 。
    (5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X
    ①向沉淀X中加入稀HC1,无明显变化。取上层清液,加入BaC12溶液,产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是 。
    ②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因: 。
    【答案】ks5u
    (1);
    (2)碱性、漂白性;
    (3)①、检验白雾中是否Cl2,排除Cl2干扰;
    ②、白雾中含有SO2,SO2可以使酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀;
    (4)向漂白精溶液中逐滴滴入硫酸,观察溶液颜色是否变为黄绿色;
    (5)①、CaSO4;
    ②、。
    【解析】
    (1)Cl2和Ca(OH)2生成氯化钙、次氯酸钙与水;
    (2)pH试纸先变蓝(约为12),说明溶液呈碱性,后颜色褪去,说明具有漂白性;
    (3)①反应中生成Cl2,用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾中是否Cl2,排除Cl2干扰;
    ②白雾中含有SO2,可以被硝酸氧化为硫酸,故SO2可以使酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀;
    (4)向漂白精溶液中逐滴滴入硫酸,观察溶液颜色是否变为黄绿色;
    (5)①取上层清液,加入BaC12溶液,产生白色沉淀,说明SO2被氧化为SO42-,故沉淀X为CaSO4;
    ②溶液呈黄绿色,有Cl2生成,Cl2与SO2反应生成盐酸与硫酸。
    4.(14分)
    氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ), Mn(Ⅱ), Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下:
    Zn

    过滤

    调PH约为5
    适量高锰酸钾溶液②
    稀H2SO4


    工业ZnO 浸出液 滤液
    煅烧

    过滤

    Na2CO3

    过滤


    滤液 滤饼 ZnO
    提示:在本实脸条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化:高锰酸钾的还原产物是MnO2
    回答下列问题:
    (1)反应②中除掉的杂质离子是 ,发生反应的离子方程式为

    加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是 ;
    (2)反应③的反应类型为 。过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有 ;
    (3)反应④形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。
    (4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2 .取干操后的滤饼11.2g,煅烧后可得到产品8.1 g. 则x等于 。
    【解析】以工艺流程为形式考察化学知识,涉及反应原理、除杂方法、影响因素、反应类型、产物分析、洗涤干净的检验方法、化学计算等。
    (1)除去的杂质离子是Fe2+和Mn2+;Fe2+以Fe(OH)3的形式沉淀下来,Mn2+以MnO2的形式沉淀下来;反应离子方程式为:
    MnO4-+3Fe2++7H2O===MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+;
    3Mn2++2MnO4-+2H2O===5MnO2↓+4H+;
    在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,不会形成Fe(OH)3和MnO2沉淀。
    (2)Zn+Ni2+===Zn2++Ni是置换反应;还有Ni。
    (3)洗涤主要是除去SO42-和CO32-离子。检验洗净应该检验SO42-离子。取最后一次洗涤液少量,滴入稀盐酸,加入氯化钡溶液,没有白色沉淀生成,证明洗涤干净。
    (4)令ZnCO3为amol,Zn(OH)2为bmol
    125a+99b=11.2; 81(a+b)=8.1 解之,a:b=1:x=1:1,x=1
    【答案】
    (1)Fe2+和Mn2+;
    MnO4-+3Fe2++7H2O===MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+;
    3Mn2++2MnO4-+2H2O===5MnO2↓+4H+;
    不会形成Fe(OH)3和MnO2沉淀。或无法除去Fe2+和Mn2+;
    (2)置换反应;Ni
    (3)取最后一次洗涤液少量,滴入稀盐酸,加入氯化钡溶液,没有白色沉淀生成,证明洗涤干净。ks5u
    (4)1
    5.(12分)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:

    (1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为 。
    (2)加入H2O2氧化时,发生反应的化学方程式为 。
    (3)滤渣2的成分是 (填化学式)。
    (4)煅烧过程存在以下反应:
    2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑
    MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑
    MgSO4+3CMgO+S↑+3CO↑
    利用右图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
    ①D中收集的气体可以是 (填化学式)。
    ②B中盛放的溶液可以是 (填字母)。
    a.NaOH 溶液 b.Na2CO3溶液 c.稀硝酸 d.KMnO4溶液
    ③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应,产物中元素最高价态为+4,写出该反应的离子方程式: 。
    【答案】 (1)MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2O
    (2)2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O
    (3)Fe(OH)3
    (4)①CO ②d ③3S+6OH-2S2-+SO32-+3H2O
    【解析】本题是元素化合物知识与生产工艺相结合的试题,意在引导中学化学教学关注化学学科的应用性和实践性。本题考查学生在“工艺流程阅读分析,离子反应议程式和氧化还原反应方程式的书写”等方面对元素化合物性质及其转化关系及基本实验的理解和应用程度,考查学生对新信息的处理能力。酸溶后,加入H2O2氧化时,使FeSO4转化Fe2(SO4)3
    这样在pH左右除尽铁。对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集中注意“分步”两字,A中
    冷凝硫,B中除去SO2,C中除去CO2,D中收集CO。
    6、(14分)
    利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程如下:

    已知:Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。请回答下列问题:
    (1)用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有 。
    A.去除油污 B.溶解镀锌层 C.去除铁锈 D.钝化
    (2)调节溶液A的pH可产生Zn(OH)2沉淀,为制得ZnO,后续操作步骤是 。
    (3)由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中,须持续通入N2,其原因是 。
    (4)Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离? (填“能”或“不能”),理由是 。
    (5)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.01000mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液250mL,应准确称取K2Cr2O7 g(保留4位有效数字,已知MK2Cr2O7=294.0g·mol-1)。配制该标准溶液时,下列仪器不必要用到的有 。(用编号表示)
    ①电子天平 ②烧杯 ③量筒 ④玻璃棒 ⑤容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦移液管
    (6)滴定操作中,如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则滴定结果将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
    【答案】
    (1)A、B
    (2)抽滤、洗涤、灼烧
    (3)N2气氛下,防止Fe2+被氧化
    (4)不能 胶体粒子太小,抽滤时溶液透过滤纸
    (5)0.7350 ③⑦
    (6)偏大
    【解析】
    (1)废旧镀锌铁皮表面有油污和镀锌层,没有铁锈,也不会发生钝化。
    (2)Zn(OH)2类似于氢氧化铝的性质,因此需进行抽滤、洗涤、灼烧后得到ZnO。
    (3)N2气氛下,可防止Fe2+被氧化。
    (4)胶体粒子太小,抽滤时溶液透过滤纸。
    (5)0.7350 由于使用天平称量,就不需要使用量筒,配制过程也不需要移液管。
    (6)由于气泡占据一定的体积,会导致计算数据偏大。
    7.(15分)
    固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:
    甲:Mg(NO3)2、NO2、O2 乙:MgO、NO2、O2 丙:Mg3N2、O2 丁:MgO、NO2、N2
    (1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是_____________。
    查阅资料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
    针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):

    (2)实验过程
    ①取器连接后,放人固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E 中有气泡连续放出,表明________
    ② 称取Mg(NO3)2固体3 . 79 g置于A中,加热前通人N2以驱尽装置内的空气,其目的是________;关闭K,用酒精灯加热时,正确操作是先________然后固定在管中固体部位下加热。
    ③ 观察到A 中有红棕色气体出现,C、D 中未见明显变化。
    ④ 待样品完全分解,A 装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1 . 0g
    ⑤ 取少量剩余固体于试管中,加人适量水,未见明显现象。
    ( 3 )实验结果分析讨论
    ① 根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想_______是正确的。
    ② 根据D 中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应:_____________________(填写化学方程式),溶液颜色会退去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检侧到的原因是_____________________。
    ③ 小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装里进一步研究。
    【知识点】化学实验。
    【答案】
    不符合氧化还原反应原理(或其它合理答案)
    ①装置气密性良好
    ②避免对产物O2的检验产生干扰(或其它合理答案)
    移动酒精灯预热硬质玻璃管
    (3) ①乙
    ②2Na2SO3 + O2 =2Na2SO4
    O2在通过装置B时已参与反应(或其它合理答案)
    【解析】(1)Mg(NO3)2分解过程中发生了氧化还原反应(元素化合价既升高也降低),而丁组中,只有降低的N元素,而没有升高的元素,不符合氧化还原反应发生的原理;
    (2)①此装置比较复杂,又是检验气体,所以实验之前必须检验装置的气密性。加热试管A,如若E试管中持续出现气泡,则说明气密性良好。
    ②甲乙丙都有氧气生成,而空气中也存在氧气,所以必须把空气中的氧气除去,以防带来干扰。
    ③玻璃管(盛有固体)在加热前都要预热,预热的方法:移动酒精灯对玻璃管进行加热。
    (3)①红棕色气体是NO2,另外还应有金属氧化物MgO,所以乙的推论是正确的;
    ②D中盛放的溶液是Na2SO3溶液,Na2SO3具有还原性,能被氧气氧化生成Na2SO4,反应的方程式为2Na2SO3+O2= 2Na2SO4。
    8、(15分)铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。
    ①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:

    ②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:

    回答下列问题:
    (1)写出反应1的化学方程式 ;
    (2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是 ,反应2的离子方程式为 ;
    (3)E可作为建筑材料,化合物C是 ,写出由D制备冰晶石的化学方程式 ;
    (4)电解制铝的化学方程式是 ,以石墨为电极,阳极产生的混合气体的成分是 。
    【答案】(1)2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O(2分) 2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O(2分)
    (2)CaSiO3(2分) 2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-(2分)
    (3)浓H2SO4(1分) 12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3=2Na3AlF6+3CO2+9H2O(2分)
    (4)2Al2O34Al+3O2↑(2分) O2、CO2(CO)(2分)
    【解析】本题是常考的经典Al的制备实验,但新意在有两个流程图进行比较分析。①从铝土矿中提炼Al2O3②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石,把两种产物经电解制备氧化铝,命题很妙。
    由流程①图可知反应1用于溶解二氧化硅和氧化铝,Fe不与碱反应,利用过滤除去Fe,所以滤液中的成分为硅酸钠和偏铝酸钠,加入氧化钙后硅酸钠转化为硅酸钙沉淀,偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳气体后转变为氢氧化铝,加热后生成氧化铝。
    由流程②图可知E可作为建筑材料,推知其为硫酸钙,C为硫酸,气体D为HF,其原理利用硫酸的高沸点制取低沸点的HF,再由HF与碳酸钠、氢氧化铝制备冰晶石,利用复分解反应的原子守恒不难写出反应方程式。
    电解制备铝的过程中由于阳极生成了氧气,高温下碳会被氧气氧化为CO、CO2,因此阳极产生的混合气体为 O2、CO2(CO)。
    9.(15分)
    为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。
    Ⅰ.AgNO3的氧化性
    将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物,将溶液中的Ag+除尽后,进行了如下实验。可选用第试剂KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。
    ⑴请完成下表:
    操作
    现象
    结论
    取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入KSCN溶液,振荡

    存在Fe3+
    取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入 ② ,振荡

    存在Fe2+
    【实验结论】Fe的氧化产物为存在Fe2+和Fe3+

    Ⅱ. AgNO3的热稳定性性
    用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体,产生红棕色气体,在装置D中收集到无色气体。当反应结束以后,试管中残留固体为黑色。
    ⑵装置B的作用是 。
    ⑶经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法是 。
    ⑷【查阅资料】Ag2O和粉末的Ag均为黑色;Ag2O可溶于氨水。
    【提出假设】试管中残留的黑色固体可能是:ⅰAg;ⅱ.Ag2O;ⅲ.Ag和Ag2O
    【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体,进行了如下实验。
    实验编号
    操作
    现象
    a
    加入足量氨水,振荡
    黑色固体不溶解
    b
    加入足量稀硫酸,振荡
    黑色固体溶解,并有气体产生
    【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是 (填实验编号)。
    【实验结论】根据上述实验结果,该小组得出的AgNO3固体热分解的产物有 。
    【答案】
    (1)①变成血红色 ②K3[Fe(CN)6] ③变成蓝色i
    (2)缓冲瓶
    (3)用带火星木条靠近瓶口,木条复燃,证明是氧气
    (4)b ②Ag O2 NO2
    【解析】⑴ Fe3+ 与SCN-络合形成血红色溶液
    Fe2+ 与CN-络合形成普鲁士蓝溶液
    ⑵防止溶液倒吸进试管
    ⑶用带火星木条靠近瓶口,木条复燃,证明是氧气
    ⑷①b实验中,黑色固体溶解,可能有Ag或者Ag2O 有气体产生证明有Ag ,所以不能证明确定有Ag2O ②红棕色气体是NO2 实验证明有Ag O2
    10、FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
    I.经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:

    ①检查装置的气密性;
    ②通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;
    ③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成
    ④……
    ⑤体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的N2赶尽Cl2,将收集器密封
    请回答下列问题:
    装置A中反应的化学方程式为——————
    第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A的右端。要使沉积得FeCl3进入收集器,第④步操作是——————
    操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)——
    装置B中的冷水作用为——————;装置C的名称为————;装置D中FeCl2全部反应完后,因为失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂:——
    在虚线框内画出尾气吸收装置E并注明试剂
    II.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。
    FeCl3与H2S反应的离子方程式为——————————————————
    电解池中H+再阴极放电产生H2,阳极的电极反应为————————
    综合分析实验II的两个反应,可知该实验有两个显著优点:
    ①H2S的原子利用率100%;②——————————————————
    【解析】(1)A中反应的化学方程式
    (2)要使沉积的FeCl3进入收集器,根据FeCl3加热易升华的性质,第④的操作应该是:在沉积的的FeCl3固体下方加热。
    (3)为防止FeCl3潮解所采取的措施有②通入干燥的Cl2,⑤用干燥的N2赶尽Cl2,
    (4)B 中的冷水作用为是冷却FeCl3使其沉积,便于收集产品;装置C的名称为干燥管,
    装置D中FeCl2全部反应完后,因为失去吸收Cl2的作用而失效,检验FeCl2是否失效就是检验二价铁离子,最好用,也可以用酸性高锰酸钾溶液检验。
    (5),吸收的是氯气,不用考虑防倒吸
    (6)
    (7)阳极的电极反应:
    (8)该实验的另一个优点是FeCl3可以循环利用。
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