专题02 元素化合物及相关计算（期末复习知识清单）高一化学上学期人教版

该高中化学知识清单系统梳理了钠、氯、铁、铝等元素化合物及物质的量计算核心内容，涵盖元素存在、性质、实验、计算等知识范畴，搭建从基础概念到实验分析再到综合应用的递进式学习支架。 清单通过分类对比表格（如钠的氧化物性质对比）、实验现象分析表（钠与水反应现象及结论）呈现知识体系，标注易错点（如过氧化钠与水反应实质），培养化学观念与科学思维。设计“铁三角”转化模型、物质的量浓度配制误差分析表等，助力学生高效掌握，教师可据此精准教学，提升复习实效。

高一化学期末核心必背知识清单 专题02 元素化合物及相关计算 第二章 海水中的重要元素——钠和氯 清单01 活泼金属单质----钠 1.钠元素的存在：在自然界中以 的形式存在，如： 等。 2.金属钠的物理性质： 色带 光泽、质 、熔点 、密度比水 但比煤油 的固体。 3.金属钠的保存：少量钠保存在 中，大量钠保存在固体 中。 4.钠与氧气反应： ①很活泼，常温下： ★（新切开的钠放在空气中容易变 ） ②加热条件下： 现象：（在 中进行）先熔化成小球，后剧烈燃烧，产生 火焰，生成 固体。 5.钠在空气中的变化过程： ， 即：一小块钠置露在空气中的现象：银白色的钠很快变 （生成 ），跟着变成 色固体( )，然后在固体表面出现小液滴（ ），最终变成白色粉未（最终产物是 ）。 6.钠与H2O的反应(反应剧烈，切绿豆大小即可)： ★离子方程式： （注意配平） 实验现象 分析与结论 在水面上 钠的密度比水 成小球 反应 ，且钠的熔点 四处 动 有 生成，推动小球迅速游动 发出嘶嘶的 声 有气体生成，反应 加入酚酞溶液由无色变 色 生成 物质生成 7.足量钠与酸反应：“ ”： 8.足量钠与盐溶液反应：“ ”(K、Ca、Na均如此)，如：将钠放入硫酸铜溶液中，不能置换出铜单质，① ② 实验现象：钠熔成小球，在液面上四处游动，有 沉淀生成，有气泡放出 9.钠着火的处理：用 盖灭。 10.工业制钠：电解熔融的NaCl： 清单02 钠的氧化物的性质 Na2O Na2O2 色态 白色固体 淡黄色固体 物质种类 碱性氧化物 过氧化物 氧元素价态 －2 －1 生成条件 4Na+O2==2Na2O 2Na+O2Na2O2 与水反应 Na2O+H2O==2NaOH 2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2 ↑★ 与酸性氧化物反应 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2★ 与酸反应 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O 稳定性 不稳定2Na2O+O22Na2O2 稳定 【易错提醒】 ①Na2O2与H2O的离子反应方程式： ②反应实质： 、 ，氧化产物是 ，还原产物是 。 ③实验现象：产生 ，试管壁 ，溶液(滴加酚酞) ； ④与H2O、CO2的反应，Na2O2可用作呼吸面具或潜水设备中的 剂； ⑤与H2O、CO2的反应，Na2O2既是 剂又是 剂，是过氧化物； 清单03 含钠元素的两种盐：Na2CO3和NaHCO3的性质 1.Na2CO3和NaHCO3性质比较 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 Na2CO3 NaHCO3 俗名 苏打、纯碱 小苏打 色、态 白色粉末 白色细小晶体 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） 溶解度大小 Na2CO3易溶于水， NaHCO3溶解得少，溶解度：Na2CO3 ＞NaHCO3 溶于水的热效应 放热 吸热（量少时不明显） 水溶液碱性 碱性（同浓度）：Na2CO3＞NaHCO3，滴加酚酞，Na2CO3红色深，NaHCO3红色 与酸反应方程式 NaHCO3比Na2CO3快 CO32- ＋ 2H＋= H2O+CO2↑ Na2CO3 + 2HCl ==2NaCl + CO2 ↑ + H2O HCO3- ＋ H＋= H2O +CO2↑ NaHCO3+HCl==NaCl + CO2↑+H2O 热稳定性 热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3 2NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 与CaCl2反应 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl（白色沉淀） NaHCO3+CaCl2不反应 与澄清石灰水反应 Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2NaOH CO32- + Ca2+ = CaCO3↓ 白色沉淀生成（量不同产物不同） 【易错提醒】①碳酸钠和碳酸氢钠与同浓度的酸反应时， 中先产生气泡。 （无气泡产生）、 （有气泡） ②Na2CO3易与含Ba2+、Ca2+的碱反应生成碳酸盐沉淀和 ，而NaHCO3能与所有可溶碱反应生成 和水 ③Na2CO3与NaHCO3的相互转化： 2.鉴别Na2CO3和NaHCO3 ①加热：加热固体，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体的是 ，如上图； ②滴入CaCl2或BaCl2溶液：产生白色沉淀的是 ； ③逐滴滴入稀盐酸：反应较剧烈的是 ； 清单04 焰色试验 1.焰色试验： 在灼烧时使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫焰色试验。 2.焰色试验操作步骤： ①将铂丝（或光洁无锈的铁丝）用 洗涤后放在酒精灯外焰上灼烧至火焰颜色与原来 ； ②用铂丝蘸取待测碳酸钠溶液放在 上灼烧，观察火焰颜色； ③用 洗净铂丝，在外焰上灼烧至火焰无色后，再蘸取碳酸钾溶液做同样的实验，透过 观察火焰的颜色。 3.焰色试验易错提醒：①焰色试验是 变化， 所有含金属元素的化学物质灼烧时都有特征颜色。 ②钠的焰色是 色，钾透过蓝色的钴玻璃焰色是 色。 4.几种常见金属元素的焰色 金属元素 锂 钠 钾 钙 锶 钡 铜 颜色 紫红色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色 清单06侯氏制碱法 原料 NH3、CO2、饱和 水 原理 往饱和食盐水中依次通入足量的 、 (氨碱法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使 从溶液中析出。 NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl(饱和)＝NaHCO3↓＋NH4Cl 总反应为：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl(饱和)＝ 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 生产流程 清单07氯气 1.氯元素在自然界中以化合态存在。 2.氯气的物理性质： 颜色 状态 气味 密度 溶解性 沸点 毒性 储存 色 气味 比空气 1体积水可溶解约 体积Cl2 较高(易液化) 3.氯气的化学性质 （1）与金属反应 ①钠与氯气反应 2Na+Cl2 2NaCl 产生大量 ②铁与氯气反应 2Fe+3Cl2 2FeCl3 产生 的烟 ③铜与氯气反应 Cu + Cl2 CuCl2 产生 的烟 规律：氯气与变价金属（如Fe、Cu）发生反应，把变价金属氧化成 的金属氯化物。 （2）与非金属反应 H2 + Cl2 2HCl （在点燃或光照下氯气均能与氢气反应） 现象：氢气在氯气中 ，发出 火焰，瓶口呈 状。 （3）氯气与水的反应 注意：在该反应中，Cl2既是氧化剂于是还原剂，转移的电子数为 。 （4）氯气与碱的反应： ①漂白液的制取： 漂白液的主要成分是 ，有效成分是 ②漂白粉和漂粉精的制取： 漂白粉和漂粉精的主要成分是 ，有效成分是 ③漂白粉的漂白原理： ④漂白粉失效原理： 4.燃烧：燃烧不一定有 参加，物质并不是只有在 中才可以燃烧。燃烧的本质是 的氧化还原反应，所有 化学反应都称为燃烧。 5.氯气的实验室制法 （1）制取原理： （2）制备装置类型：固体＋液体气体 （3）净化方法：用 除去HCl，再用 除去水蒸气。 （4）收集方法：①氯气的密度比空气大，可用 排空气法收集②氯气在饱和食盐中的溶解度较小，可用 法收集。 （5）验满方法：①将湿润的淀粉­KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸立即 ，则证明已集满；②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸先 后 ，则证明已集满；③根据氯气的颜色，装置充满了 气体，则证明已集满。 （6）尾气吸收：用 吸收。 6.其他制备Cl2的方法 ①2KMnO4+16HCl(浓) =2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O ②KClO3+6HCl(浓) =KCl+3Cl2↑+3H2O ③Ca(ClO)2+4HCl(浓) =CaCl2+2Cl2↑+2H2O(利用漂白粉制取氯气) 清单06氯水 1.氯水：氯气溶于水形成的溶液，因为有氯气所以氯水为 。 2.新制氯水的成分：三分子H2O、 、 四离子 及少量OH－ 3.新制氯水的性质 4.新制液氯、氯水、久置氯水的比较 液氯 新制氯水 久置氯水 粒子种类 分类 颜色 性质 5.次氯酸的性质： ①不稳定性：次氯酸分解反应的化学方程式为 ，氯水要现用 ，且保存在 试剂瓶中，并置于 处。 ②强氧化性 a.能将有机物中的 物质氧化为 物质，作 剂。 b.杀菌、消毒。 ③弱酸性：向NaClO溶液中通入少量CO2，离子方程式为 。 ④次氯酸的漂白原理、特点及应用范围 清单07物质的量 1.物质的量——符号（n），表示含有 粒子的 的物理量。 2.单位——为摩尔（mol）：国际上规定，1mol粒子集体所含的粒子数与0.012Kg 所含的碳原子数相同，约为 。 3.把含有 个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。 4.阿伏加德罗常数：把 叫做阿伏加德罗常数，确定为 。 5.物质的量 ＝ 物质所含微粒数目／阿伏加德罗常数，即 6.物质的量与微观粒子数之间成正比： 7.“四化”理解物质的量 专有化 “物质的量”四个字是一个 ，不能拆开，也不能添字，如不能说成“物质量”或“物质的数量”等 微观化 只用来描述 ，如 等及这些粒子的特定组合，如NaCl；不能表示 ，如苹果 具体化 必须指明 ，如“1 mol O”、“2 mol O2”、“1.5 mol O3”，不能说“1 mol 氧” 集体化 物质的量可以表示多个微粒的 ，如“1 mol NaCl”、“0.5 mol H2SO4” 清单08摩尔质量 1.摩尔质量（M）： 的物质所具有的质量叫摩尔质量。 2.单位： 3.数值：等于该粒子的 。 4.物质的量=物质的质量／摩尔质量，即 5.摩尔质量的求算方法——以标准状况下气体摩尔体积为例的求算气体分子的摩尔质量： （1）已知气体的摩尔体积，求气体的摩尔质量M＝ ； （2）已知质量和物质的量，求气体的摩尔质量M= （3）已知气体分子一个分子的质量为bg，求气体的摩尔质量M= 清单09气体摩尔体积 1.气体摩尔体积（Vm）： 的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。 2.单位： 3.物质的量=气体的体积/气体摩尔体积，即 4.标准状况：特指 ，Vm = 。 清单10阿伏加德罗定律 1.阿伏加德罗定律：在相同的温度和压强下，相同 的任何气体，含有 数目的粒子(或气体的物质的量相同)。 2.适用范围：适用于 物质，即不但适用于 气体，也适用于 气体。 3.阿伏加德罗定律表达式——理想气体状态方程(克拉珀龙方程)： 4.阿伏加德罗定律的推论：利用 、 及 ，可以得到如下推论（以下用到的符号：ρ为密度，p为压强，n为物质的量，M为摩尔质量，m为质量，V为体积，ρ为密度，T为热力学温度） 相同条件 结论 公式 语言叙述 T、p相同 ＝ 同温、同压下，气体的体积与其 成正比 T、V相同 ＝ 温度、体积相同的气体，其压强与其 成正比 T、p相同 ＝ 同温、同压下，气体的密度与其 成正比 T、p、m相同 ＝ 同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的 成反比 T、V、m相同 ＝ 同温同体积时，相同质量的任何气体的压强与它们的 成反比 T、p、V相同 ＝＝ 同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的 之比，也等于它们的 之比 记忆方法 三正比、二反比、一连比 清单11物质的量浓度 1.物质的量浓度：以单位体积溶液里所含溶质的物质的量，叫做溶质的物质的浓度。 2.单位：mol/L，mol/m3 3.物质的量浓度 ＝ 溶质的物质的量/溶液的体积 即cB= nB／V 4.若已知溶质的摩尔质量为M,溶液的密度为ρ(单位:g·cm-3),溶液中溶质的质量分数为w, 则物质的量浓度c=1000ρw/M。 5.容量瓶（选用时一定要注明容量） 结构 细颈、梨形的平底玻璃瓶，瓶口配有 标志 温度(一般为 )、 和 规格 用途 容量瓶是一种容积 的仪器，常用于配制一定物质的量浓度的溶液 6.一定物质的量浓度的配制的步骤： ①计算；②称量；③溶解；④转移；⑤洗涤；⑥定容；⑦摇匀；⑧装瓶贴签。 配制步骤 仪器 操作图解 注意事项 1 计算 如配制480 mL溶液，应按 mL来计算 2 称量 小烧杯、托盘天平 天平使用(托盘天平精确到0.1g，分析天平精确到0.0001g)，NaOH不能放纸上 量取 量筒、滴定管 量筒残留液不要洗涤(精确到0.1 mL) ③ 溶解/稀释 小烧杯、玻璃棒 在小烧杯中用蒸馏水将称出的固体溶解，并用玻璃棒棒不断搅拌(玻璃棒的作用是： ) ④ 冷却 放热的：溶液冷却到室温，否则会使所配溶液的浓度 。（吸热的，恢复到室温） ⑤ 移液 ××mL容量瓶 待烧杯内溶液恢复室温后，用玻璃棒(作用是： )，将其缓缓注入一定容积的容量瓶中 ⑥ 洗涤 用蒸馏水将烧杯内壁和玻璃棒洗涤2～3次，并将洗涤液全部注入容量瓶转移后，烧杯未洗涤会使所配溶液浓度 ⑦ 振荡 使溶液充分混合 ⑧ 定容 胶头滴管 将蒸馏水注入容量瓶，液面距离容量瓶颈刻度线 时，改用 滴加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相切 使用胶头滴管的目的是：便于控制加水量，定容时，俯视标线会使所配溶液的浓度 ⑨ 摇匀 塞好瓶塞，用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶反复倒转，使溶液混合均匀 准确定容振荡静置后，液面低于标线所配溶液的浓度： ⑩ 装瓶贴签 试剂瓶 将容量瓶中的溶液倒入试剂瓶中，贴上标签，标明浓度 【易错提醒】 ①选多大容量瓶，计算溶质的量时，代多大值，容量瓶选择时“大而近”的原则； ②容量瓶规格：50、100、250、500、1000mL； ③标注:温度、容积、刻度线。 ④使用容量瓶注意“五不”:不能溶解固体;不能稀释浓溶液;不能加热; 不能作反应容器;不能长期贮存溶液。 ⑤容量瓶先检漏再洗； ⑥溶解完的溶液等冷却至室温时再转移； ⑦定容时，当液面离刻度线1~2cm时改用滴管，以平视法观察加水至液面最低处与刻度相切为止。 7.误差分析：分析一定物质的量浓度溶液配制的误差时,依据“c=n/V=m/MV”进行判断,分析m或V的变化对c产生的影响,若m减小,则c偏低;若V偏小,则c偏高。 能引起误差的一些操作 m V cB 托盘天平 天平的砝码沾有其他物质或已生锈 增大 不变 药品、砝码左右位置颠倒，且使用了游码 减小 不变 称量易潮解的物质(如NaOH)时间过长 减小 不变 量筒 用量筒量取液体时，仰视读数 增大 不变 用量筒量取液体时，俯视读数 减小 不变 烧杯 和玻璃棒 搅拌时部分液体溅出 减小 不变 未洗涤烧杯和玻璃棒 减小 不变 容量瓶 溶液未冷却到室温就注入容量瓶定容 不变 减小 向容量瓶转移溶液时有少量液体流出 减小 不变 定容时，水加多了，用滴管吸出 减小 不变 定容时，俯视刻度线 不变 减小 定容时，仰视刻度线 不变 增大 8.溶液稀释与混合的计算 溶液稀释 溶质的质量不变：m(浓)·w1(浓)＝ 溶质的物质的量不变：c(浓)·V(浓)＝ 溶液混合 溶质的质量不变： 溶质的物质的量不变： 9.物质的量在化学方程式计算中的应用 （1）计算类型 基本计算 已知一种反应物(或生成物)的量求解其他物质的有关量，此时，只要按照化学方程式中量的关系，列出已知物质和待求物质的 计算便可。 混合物反应的计算 根据混合物中各物质的物质的量，按照化学方程式中量的关系，列出方程组解答。 过量计算 给出了两种反应物的量，求解某产物的量。 方法：按照化学方程式中量的关系进行判断，哪一种物质过量，然后根据 的物质的量进行求解。 （2）计算方法 差量法 质量差值法、体积差值法。 关系式法 利用元素守恒建立关系式、利用方程式建立关系式、利用电子守恒建立关系式。 守恒法 守恒，原子个数不变，电子得失相等，溶液的电中性原理。 （3）物质的量相关计算公式： ①粒子数目与物质的量：n= ,N=n×NA ,NA= ②质量与物质的量n=，m=n×M，M= ③气体体积与物质的量:n=，V=n×Vm，Vm= ④物质的量浓度与物质的量：c=，n=c×V，V= ⑤物质的量浓度与溶质的质量分数的换算，换算公式：cB＝ mol·L－1 第三章 金属材料 清单01 铁 1.铁元素的存在 ①游离态：铁在自然界中可以以 的形态存在于 中。 ②化合态：铁主要以 的形态存在，主要以 价和 价存在于矿石中，如黄铁矿(主要成分是 )、赤铁矿(主要成分是 )、磁铁矿(主要成分是 )、菱铁矿(主要成分是 )等。。 ③含量：铁元素在地壳中含量仅次于 、 和 ，居第四位。 2.位置：在周期表位于 ，原子序数是 。 3.高炉炼铁： ①还原剂的生成：a．生成CO2：C＋O2CO2 b．生成CO：CO2＋C2CO ②铁的生成：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 4.铁的物理性质： 颜色 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·cm-3) 延展性 导热性 导电性 导磁性 银白色 (粉末：黑色) 1535 2750 7.86 良好 良好 良好 良好 5.铁的化学性质： 通性 非金属单质 弱氧化剂 Fe＋S 氧化性：Cl2 S，铁与Cl2反应被氧化为 价，与S反应被氧化为 价。 强氧化剂 2Fe＋3Cl22FeCl3(产生 的烟) 氧气 a.点燃： ；现象：剧烈燃烧，火星四射。 b.常温：铁在潮湿的空气中易被腐蚀，生成铁锈，其主要成分为 。 非氧化性酸 HCl 稀硫酸 Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑ 盐 CuSO4溶液 Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu 水 高温水蒸气 特性 钝化 室温下，铁在 、 中，表面形成一层致密的氧化物膜，保护内部的金属不再与酸反应 6.实验探究铁粉与水蒸气的反应 实验装置 铁水入模具前不能有水 操作现象 点燃肥皂液，听到 声，证明生成了H2，实验中 的作用是 。 实验结论 在 下，铁能与水蒸气反应生成H2， 。 清单02 铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 － 颜色状态 黑色粉末 粉末 黑色晶体(有磁性) 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁元素的化合价 ＋2 ＋3 ＋2，＋3 稳定性 不稳定6FeO＋O22Fe3O4 稳定 稳定 类别 特殊氧化物 与H＋反应的 离子方程式 FeO＋2H＋==Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋==2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋== Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O 与CO、C、H2反应 生成单质 及CO2或H2O 用途 Fe2O3常用作 色油漆与涂料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是 的原料 清单02 铁有氢氧化物 1.Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 物质类别 色态 溶解性 与H+反应 不稳定性 2.铁的氢氧化物的制备 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 实验操作 实验现象 产生 絮状沉淀，迅速变为 色，最终变为 生成 色沉淀 反应离子方程式 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓； Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ 实验结论 Fe(OH)3与Fe(OH)2分别可用相应的可溶性盐与可溶性碱通过复分解反应制得 3.氢氧化亚铁的制备(实验创新) 注意：制备纯净Fe(OH)2的关键是： ,防止被氧化,可采取的措施如下: ①亚铁盐溶液要新配制,并 ,防止Fe2+被氧化为Fe3+; ②将溶液 ,为除去NaOH溶液中溶解的O2; ③胶头滴管的末端 ,在亚铁盐溶液底部产生Fe(OH)2沉淀; ④可在反应液面上用 ,以隔绝空气。 清单04 “铁三角” 1.铁盐和亚铁盐 1)亚铁盐的性质及应用 （1）Fe2＋的氧化性和还原性 ①含有Fe2＋的溶液呈 色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有 性，又有 性，其中以 性为主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现为 性。 ②Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式： 。 ③向FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液褪色。反应的离子方程式： 。 （2）可水解：Fe(OH)2是弱碱，含Fe2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液呈 性。配制硫酸亚铁溶液时常加 抑制Fe2＋的水解，加 防止Fe2＋被氧化。 2)铁盐的性质及应用 （1）氧化性：含有Fe3＋的溶液呈 色，Fe3＋处于铁的高价态，表现 性，遇Fe、Cu、HI、H2S、SO等均表现为 性。 ①Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO等具有较强还原性的离子 。 ②Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为 。 （2）易水解：Fe(OH)3是很弱的碱，且溶度积很小，因而Fe3＋极易水解，只能存在于 的溶液中。 ①利用Fe3＋易水解的性质，实验室可用FeCl3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程式： 。 ②利用Fe3＋易水解的性质，工业上常用调节pH方法除去溶液中的 。 ③利用Fe3＋易水解的性质，实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于 中，然后再 至所需浓度。 ④Fe3＋与HCO、[Al(OH)4]－、CO、ClO－等水解呈碱性的离子 。 （3）特性：含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN时变成 色，含有Fe3＋的盐溶液遇到酚类物质时变成 色。 2.“铁三角”的认知模型: ①单质铁中Fe元素显0价,处于最低价,故Fe只有 性。 ②Fe2+中Fe元素显+2价,处于中间价态,故Fe2+既有 性又有 性,以 为主。 ③Fe3+中Fe元素显+3价,处于高价态,一般表现 性,可被弱还原剂(Cu等)还原为 ,可被强还原剂(Al、CO等)还原为 。 3.Fe2＋、Fe3＋的检验 （1）Fe3＋的检验 ①先观察溶液的颜色：溶液呈 色； ②加入氨水或NaOH溶液，有 色沉淀产生； ③加入铜片，铜片溶解且溶液变为 色；能使湿润的淀粉KI试纸变 ； ④加入KSCN（或NaSCN、NH4SCN等）溶液，溶液呈 色，离子方程式： ； ⑤加入K4Fe(CN)6（ ）生成蓝色沉淀：K++Fe3++Fe（CN）64-= KFeFe(CN)6↓ （2）Fe2＋的检验 ①先观察溶液的颜色：溶液呈 色； ②加入氨水或NaOH溶液，产生 色絮状沉淀，迅速变成 色，最终变为 色； ③没有其它还原性离子时，加入少量酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液的 色变浅或消失； ④没有Fe3+时，可以转化Fe3+，再检验,先加入KSCN（或NaSCN、NH4SCN等）溶液，无现象，再加氯水，溶液呈 色； ⑤最灵敏的试剂为 （K3Fe(CN)6），反应为： （ 色沉淀）。 （3）含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验 ①验Fe2＋和Fe3＋混合溶液时，要分两次分别检验Fe2＋和Fe3＋，检验Fe2＋时要选择酸性 溶液，检验Fe3＋时最好选择 溶液。 ②答题模板：将混合溶液分成两份分别于两支试管中，向其中一支试管中加入酸性高锰酸钾溶液，若酸性高锰酸钾紫红色褪去，则说明含有Fe2＋；向另一支试管中加入KSCN溶液，若溶液变红，则说明含有Fe3＋。 4．除杂（括号内为杂质） （1）FeCl2（FeCl3），除杂试剂为： 。 （2）FeCl3（FeCl2），除杂试剂为： （3）FeSO4(CuSO4) ，除杂试剂为： 。 清单05 合金 1.金属材料包括 ，日常使用的金属材料，大多数属于 。 2.合金的概念：由纯金属(或金属与非金属)制得的金属材料,指两种或两种以上的 (或 )熔合而成的具有 特性的物质，合金中一定含有金属元素，可能含有 元素。 3.合金的一般性质 （1）硬度：合金的硬度及机械加工性能一般 各成分金属，合金硬度变大的原因：改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层间的相对滑动变得困难。 （2）熔点：合金的熔点一般 各成分金属。 4．铁合金 （1）组成元素：主要是 和 ； （2）铁合金根据含碳量进行分类： ①生铁（含碳量 ，硬度 ，抗压、性脆、韧性 ） ②钢（含碳量 ，硬度 ，延展性好、韧性 、机械性能好）。 5.钢的分类 （1）碳素钢 ①低碳钢：韧性、焊接性好，但硬度低，用于制造钢板、钢丝和钢管等 ②中碳钢：硬度高，韧性及加工性好，用于制造钢轨、车轮和建材等 ③高碳钢：硬而脆，热处理后弹性好，用于制造器械、弹簧和刀具等 （2）合金钢（特种钢） ①形成：在碳素钢中适量加入合金元素，使钢的组织机构发生变化 ②性能：强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀等 ③不锈钢：合金元素主要是铬（Cr）和镍（Ni） 6.铝合金 （1）向铝中加入少量的合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，可制成 。 （2）铝合金是目前用途广泛的合金之一。例如，硬铝的密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是 。 7.新型合金 （1）储氢合金 ①储氢方法 ②含义：一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。 ③要求：具有实用价值的储氢合金要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。 ④实例： 。 （2）其他几种新型合金 合金名称 主要性质 主要用途 钛合金 熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、 能好等 广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。例如我国“蛟龙”号载人潜水器最关键的部件-供人活动的耐压球壳是用 制造的 耐热 合金 高温下具有高的抗氧化性、抗蠕变性与持久强度 主要应用于 航空、舰艇、火箭 等领域。例如喷气式飞机的发动机叶片是由 制造的，能承受11000C的高温。 用于制造发动机的火花塞。 形状记 忆合金 在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形，恢复其变形前的原始形状 在航空航天领域、临床医疗领域等有着广泛的应用，如宇宙飞船的天线、 人造骨骼 、心脏修补器、手术缝合线等 清单06 铝及其化合物 1．铝 结构 铝的原子结构示意图为 存在 铝是地壳中含量 的金属元素，自然界中的铝全部以 存在 物理性质 色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较 ，质地柔软 化学性质 通性 非金属单质反应 4Al＋3O22Al2O3(致密氧化铝薄膜，可保护内部金属) 非氧化性酸反应 2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑ 盐反应 2Al＋3Cu2＋＝2Al3＋＋3Cu 水反应 2Al＋6H2O2Al(OH)3＋3H2↑ 特性 钝化 室温下，铝在 、 中，表面形成一层致密的氧化物膜，保护内部的金属不再与酸反应 与碱反应 2Al＋2NaOH＋6H2O＝ 2Al＋2OH－＋6H2O＝ 2．氧化铝 物理性质 色固体，难溶于水，硬度 ，熔点很 ，是优良 材料 化学性质 与酸反应 Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2O Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O 与碱反应 Al2O3＋2NaOH+3H2O＝ Al2O3＋2OH－+3H2O＝ 用途 制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石 3．氢氧化铝 物理性质 白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性 化学性质 与酸反应 Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O 与碱反应 Al(OH)3＋NaOH＝ Al(OH)3＋OH－＝ 不稳定性 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 制备 铝盐与足量氨水 Al3＋＋3NH3·H2O＝ 偏铝酸盐与足量CO2 AlO2－＋CO2＋2H2O＝ 用途 氢氧化铝胶体有较强的吸附性，可用于 ；氢氧化铝碱性不强，可以用作胃酸中和剂 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一化学期末核心必背知识清单 专题02 元素化合物及相关计算 第二章 海水中的重要元素——钠和氯 清单01 活泼金属单质----钠 1.钠元素的存在：在自然界中以化合态(化合物)的形式存在，如：NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。 2.金属钠的物理性质：银白色带金属光泽、质软、熔点低、密度比水小但比煤油大的固体。 3.金属钠的保存：少量钠保存在煤油或石蜡油中，大量钠保存在固体石蜡中。 4.钠与氧气反应： ①很活泼，常温下：4Na + O2＝2Na2O(白色) ★（新切开的钠放在空气中容易变暗） ②加热条件下：2Na+O2 Na2O2(淡黄色) 现象：（在坩埚中进行）先熔化成小球，后剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体。 5.钠在空气中的变化过程：Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·xH2O（结晶,x为1，7，10）→Na2CO3（风化）， 即：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）。 6.钠与H2O的反应(反应剧烈，切绿豆大小即可)：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑ ★离子方程式：2Na＋＋2H2O＝2Na＋＋2OH－＋H2↑（注意配平） 实验现象 分析与结论 浮在水面上 钠的密度比水小 熔成小球 反应放热，且钠的熔点低 四处游动 有气体生成，推动小球迅速游动 发出嘶嘶的响声 有气体生成，反应剧烈 加入酚酞溶液由无色变红色 生成碱性物质生成 7.足量钠与酸反应：“先酸后水”：2Na + 2H+ = 2Na+ + H2↑ 8.足量钠与盐溶液反应：“先水后盐”(K、Ca、Na均如此)，如：将钠放入硫酸铜溶液中，不能置换出铜单质，①2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑②2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Na2SO4 实验现象：钠熔成小球，在液面上四处游动，有蓝色沉淀生成，有气泡放出 9.钠着火的处理：用干燥的沙土盖灭。 10.工业制钠：电解熔融的NaCl：2NaCl(熔融)2Na + Cl2↑ 清单02 钠的氧化物的性质 Na2O Na2O2 色态 白色固体 淡黄色固体 物质种类 碱性氧化物 过氧化物 氧元素价态 －2 －1 生成条件 4Na+O2==2Na2O 2Na+O2Na2O2 与水反应 Na2O+H2O==2NaOH 2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2 ↑★ 与酸性氧化物反应 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2★ 与酸反应 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O 稳定性 不稳定2Na2O+O22Na2O2 稳定 【易错提醒】 ①Na2O2与H2O的离子反应方程式：2Na2O2 + 2H2O = 4Na+ + 4OH- + O2↑ ②反应实质：Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2 、2H2O2 = 2H2O + O2↑，氧化产物是O2，还原产物是H2O。 ③实验现象：产生气泡，试管壁发烫，溶液(滴加酚酞)先变红，后褪色； ④与H2O、CO2的反应，Na2O2可用作呼吸面具或潜水设备中的供氧剂； ⑤与H2O、CO2的反应，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，是过氧化物； 清单03 含钠元素的两种盐：Na2CO3和NaHCO3的性质 1.Na2CO3和NaHCO3性质比较 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 Na2CO3 NaHCO3 俗名 苏打、纯碱 小苏打 色、态 白色粉末 白色细小晶体 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） 溶解度大小 Na2CO3易溶于水， NaHCO3溶解得少，溶解度：Na2CO3 ＞NaHCO3 溶于水的热效应 放热 吸热（量少时不明显） 水溶液碱性 碱性（同浓度）：Na2CO3＞NaHCO3，滴加酚酞，Na2CO3红色深，NaHCO3红色浅 与酸反应方程式 NaHCO3比Na2CO3快 CO32- ＋ 2H＋= H2O+CO2↑ Na2CO3 + 2HCl ==2NaCl + CO2 ↑ + H2O HCO3- ＋ H＋= H2O +CO2↑ NaHCO3+HCl==NaCl + CO2↑+H2O 热稳定性 热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3 2NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 与CaCl2反应 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl（白色沉淀） NaHCO3+CaCl2不反应 与澄清石灰水反应 Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2NaOH CO32- + Ca2+ = CaCO3↓ 白色沉淀生成（量不同产物不同） 【易错提醒】①碳酸钠和碳酸氢钠与同浓度的酸反应时，碳酸氢钠中先产生气泡。 CO32-＋H＋= HCO3-（无气泡产生）、HCO3- ＋ H＋= H2O +CO2↑（有气泡） ②Na2CO3易与含Ba2+、Ca2+的碱反应生成碳酸盐沉淀和NaOH，而NaHCO3能与所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水 ③Na2CO3与NaHCO3的相互转化： 2.鉴别Na2CO3和NaHCO3 ①加热：加热固体，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3，如上图； ②滴入CaCl2或BaCl2溶液：产生白色沉淀的是Na2CO3； ③逐滴滴入稀盐酸：反应较剧烈的是NaHCO3； 清单04 焰色试验 1.焰色试验：金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫焰色试验。 2.焰色试验操作步骤： ①将铂丝（或光洁无锈的铁丝）用稀盐酸洗涤后放在酒精灯外焰上灼烧至火焰颜色与原来相同； ②用铂丝蘸取待测碳酸钠溶液放在外焰上灼烧，观察火焰颜色； ③用稀盐酸洗净铂丝，在外焰上灼烧至火焰无色后，再蘸取碳酸钾溶液做同样的实验，透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。 3.焰色试验易错提醒：①焰色试验是物理变化，并非所有含金属元素的化学物质灼烧时都有特征颜色。 ②钠的焰色是黄色，钾透过蓝色的钴玻璃焰色是紫色。 4.几种常见金属元素的焰色 金属元素 锂 钠 钾 钙 锶 钡 铜 颜色 紫红色 黄色 紫色(透过蓝色钴玻璃) 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色 清单06侯氏制碱法 原料 NH3、CO2、饱和食盐水 原理 往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3从溶液中析出。 NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl(饱和)＝NaHCO3↓＋NH4Cl 总反应为：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl(饱和)＝NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 生产流程 清单07氯气 1.氯元素在自然界中以化合态存在。 2.氯气的物理性质： 颜色 状态 气味 密度 溶解性 沸点 毒性 储存 黄绿色 气体 刺激性气味 比空气大 1体积水可溶解约2体积Cl2 较高(易液化) 有毒 钢瓶 3.氯气的化学性质 （1）与金属反应 ①钠与氯气反应 2Na+Cl2 2NaCl 产生大量白烟 ②铁与氯气反应 2Fe+3Cl2 2FeCl3 产生棕红色的烟 ③铜与氯气反应 Cu + Cl2 CuCl2 产生棕黄色的烟 规律：氯气与变价金属（如Fe、Cu）发生反应，把变价金属氧化成高价的金属氯化物。 （2）与非金属反应 H2 + Cl2 2HCl （在点燃或光照下氯气均能与氢气反应） 现象：氢气在氯气中安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口呈白雾状。 （3）氯气与水的反应 Cl2＋H2OHCl＋HClO 注意：在该反应中，Cl2既是氧化剂于是还原剂，转移的电子数为e-。 （4）氯气与碱的反应： ①漂白液的制取： 2NaOH + Cl2 = NaClO + NaCl + H2O 漂白液的主要成分是NaClO、NaCl，有效成分是NaClO ②漂白粉和漂粉精的制取：2 Ca(OH)2 + 2Cl2==Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O 漂白粉和漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2 ③漂白粉的漂白原理： Ca(ClO)2 + CO2+H2O==CaCO3↓+ 2HClO ④漂白粉失效原理：2HClO 2HCl + O2↑ 4.燃烧：燃烧不一定有氧气参加，物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。燃烧的本质是剧烈的氧化还原反应，所有发光放热的剧烈化学反应都称为燃烧。 5.氯气的实验室制法 （1）制取原理：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O （2）制备装置类型：固体＋液体气体 （3）净化方法：用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。 （4）收集方法：①氯气的密度比空气大，可用向上排空气法收集②氯气在饱和食盐中的溶解度较小，可用排饱和食盐水法收集。 （5）验满方法：①将湿润的淀粉­KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满；②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸先变红后退色，则证明已集满；③根据氯气的颜色，装置充满了黄绿色气体，则证明已集满。 （6）尾气吸收：用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。 6.其他制备Cl2的方法 ①2KMnO4+16HCl(浓) =2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O ②KClO3+6HCl(浓) =KCl+3Cl2↑+3H2O ③Ca(ClO)2+4HCl(浓) =CaCl2+2Cl2↑+2H2O(利用漂白粉制取氯气) 清单06氯水 1.氯水：氯气溶于水形成的溶液，因为有氯气所以氯水为浅黄绿色。 2.新制氯水的成分：三分子H2O、Cl2、HClO，四离子H＋、Cl－、ClO－及少量OH－ 3.新制氯水的性质 4.新制液氯、氯水、久置氯水的比较 液氯 新制氯水 久置氯水 粒子种类 Cl2 H2O、Cl2、HClO、H＋、Cl－、ClO－、OH－ H2O、H＋、Cl－、OH－ 分类 纯净物 混合物 混合物 颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色 性质 强氧化性 酸性、强氧化性、漂白性 酸性 5.次氯酸的性质： ①不稳定性：次氯酸分解反应的化学方程式为2HClO2HCl＋O2↑，氯水要现用现配，且保存在棕色试剂瓶中，并置于冷暗处。 ②强氧化性 a.能将有机物中的有色物质氧化为无色物质，作漂白剂。 b.杀菌、消毒。 ③弱酸性：向NaClO溶液中通入少量CO2，离子方程式为ClO-＋CO2＋H2O===HCO3-＋HClO。 ④次氯酸的漂白原理、特点及应用范围 清单07物质的量 1.物质的量——符号（n），表示含有一定数目粒子的集体的物理量。 2.单位——为摩尔（mol）：国际上规定，1mol粒子集体所含的粒子数与0.012Kg12C所含的碳原子数相同，约为6.02 × 1023。 3.把含有6.02 × 1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。 4.阿伏加德罗常数：把1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，确定为6.02 × 1023mol-1。 5.物质的量 ＝ 物质所含微粒数目／阿伏加德罗常数，即n =N／NA 6.物质的量与微观粒子数之间成正比：n1／n2＝N1／N2 7.“四化”理解物质的量 专有化 “物质的量”四个字是一个整体，不能拆开，也不能添字，如不能说成“物质量”或“物质的数量”等 微观化 只用来描述微观粒子，如原子、分子、离子、中子、质子、电子等及这些粒子的特定组合，如NaCl；不能表示宏观的物质，如苹果 具体化 必须指明具体粒子的种类，如“1 mol O”、“2 mol O2”、“1.5 mol O3”，不能说“1 mol 氧” 集体化 物质的量可以表示多个微粒的特定组合或集合体，如“1 mol NaCl”、“0.5 mol H2SO4” 清单08摩尔质量 1.摩尔质量（M）：单位物质的量的物质所具有的质量叫摩尔质量。 2.单位：g/mol 或 g.mol-1 3.数值：等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。 4.物质的量=物质的质量／摩尔质量，即n = m／M 5.摩尔质量的求算方法——以标准状况下气体摩尔体积为例的求算气体分子的摩尔质量： （1）已知气体的摩尔体积，求气体的摩尔质量M＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1； （2）已知质量和物质的量，求气体的摩尔质量M= （3）已知气体分子一个分子的质量为bg，求气体的摩尔质量M=bg×NA 清单09气体摩尔体积 1.气体摩尔体积（Vm）：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。 2.单位：L/mol 或 m3/mol 3.物质的量=气体的体积/气体摩尔体积，即n=V／Vm 4.标准状况：特指0℃ 101KPa，Vm = 22.4 L/mol。 清单10阿伏加德罗定律 1.阿伏加德罗定律：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体，含有相同数目的粒子(或气体的物质的量相同)。 2.适用范围：适用于任何气体物质，即不但适用于单一气体，也适用于混合气体。 3.阿伏加德罗定律表达式——理想气体状态方程(克拉珀龙方程)：PV=nRT 4.阿伏加德罗定律的推论：利用pV=nRT、pV=(m/M)RT及pM=ρRT，可以得到如下推论（以下用到的符号：ρ为密度，p为压强，n为物质的量，M为摩尔质量，m为质量，V为体积，ρ为密度，T为热力学温度） 相同条件 结论 公式 语言叙述 T、p相同 ＝ 同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比 T、V相同 ＝ 温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比 T、p相同 ＝ 同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比 T、p、m相同 ＝ 同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比 T、V、m相同 ＝ 同温同体积时，相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比 T、p、V相同 ＝＝ 同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比，也等于它们的密度之比 记忆方法 三正比、二反比、一连比 清单11物质的量浓度 1.物质的量浓度：以单位体积溶液里所含溶质的物质的量，叫做溶质的物质的浓度。 2.单位：mol/L，mol/m3 3.物质的量浓度 ＝ 溶质的物质的量/溶液的体积 即cB= nB／V 4.若已知溶质的摩尔质量为M,溶液的密度为ρ(单位:g·cm-3),溶液中溶质的质量分数为w, 则物质的量浓度c=1000ρw/M。 5.容量瓶（选用时一定要注明容量） 结构 细颈、梨形的平底玻璃瓶，瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞 标志 温度(一般为20℃)、容量和刻度线 规格 50 mL、100 mL﹑250 mL﹑500 mL﹑1000 mL 用途 容量瓶是一种容积精密的仪器，常用于配制一定物质的量浓度的溶液 6.一定物质的量浓度的配制的步骤： ①计算；②称量；③溶解；④转移；⑤洗涤；⑥定容；⑦摇匀；⑧装瓶贴签。 配制步骤 仪器 操作图解 注意事项 1 计算 如配制480 mL溶液，应按500 mL来计算 2 称量 小烧杯、托盘天平 天平使用(托盘天平精确到0.1g，分析天平精确到0.0001g)，NaOH不能放纸上 量取 量筒、滴定管 量筒残留液不要洗涤(精确到0.1 mL) ③ 溶解/稀释 小烧杯、玻璃棒 在小烧杯中用蒸馏水将称出的固体溶解，并用玻璃棒棒不断搅拌(玻璃棒的作用是：搅拌加速溶解) ④ 冷却 放热的：溶液冷却到室温，否则会使所配溶液的浓度偏大。（吸热的，恢复到室温） ⑤ 移液 ××mL容量瓶 待烧杯内溶液恢复室温后，用玻璃棒(作用是：引流)，将其缓缓注入一定容积的容量瓶中 ⑥ 洗涤 用蒸馏水将烧杯内壁和玻璃棒洗涤2～3次，并将洗涤液全部注入容量瓶转移后，烧杯未洗涤会使所配溶液浓度偏小 ⑦ 振荡 使溶液充分混合 ⑧ 定容 胶头滴管 将蒸馏水注入容量瓶，液面距离容量瓶颈刻度线1～2 cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相切 使用胶头滴管的目的是：便于控制加水量，定容时，俯视标线会使所配溶液的浓度偏大 ⑨ 摇匀 塞好瓶塞，用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶反复倒转，使溶液混合均匀 准确定容振荡静置后，液面低于标线所配溶液的浓度：无影响 ⑩ 装瓶贴签 试剂瓶 将容量瓶中的溶液倒入试剂瓶中，贴上标签，标明浓度 【易错提醒】 ①选多大容量瓶，计算溶质的量时，代多大值，容量瓶选择时“大而近”的原则； ②容量瓶规格：50、100、250、500、1000mL； ③标注:温度、容积、刻度线。 ④使用容量瓶注意“五不”:不能溶解固体;不能稀释浓溶液;不能加热; 不能作反应容器;不能长期贮存溶液。 ⑤容量瓶先检漏再洗； ⑥溶解完的溶液等冷却至室温时再转移； ⑦定容时，当液面离刻度线1~2cm时改用滴管，以平视法观察加水至液面最低处与刻度相切为止。 7.误差分析：分析一定物质的量浓度溶液配制的误差时,依据“c=n/V=m/MV”进行判断,分析m或V的变化对c产生的影响,若m减小,则c偏低;若V偏小,则c偏高。 能引起误差的一些操作 m V cB 托盘天平 天平的砝码沾有其他物质或已生锈 增大 不变 偏大 药品、砝码左右位置颠倒，且使用了游码 减小 不变 偏小 称量易潮解的物质(如NaOH)时间过长 减小 不变 偏小 量筒 用量筒量取液体时，仰视读数 增大 不变 偏大 用量筒量取液体时，俯视读数 减小 不变 偏小 烧杯 和玻璃棒 搅拌时部分液体溅出 减小 不变 偏小 未洗涤烧杯和玻璃棒 减小 不变 偏小 容量瓶 溶液未冷却到室温就注入容量瓶定容 不变 减小 偏大 向容量瓶转移溶液时有少量液体流出 减小 不变 偏小 定容时，水加多了，用滴管吸出 减小 不变 偏小 定容时，俯视刻度线 不变 减小 偏大 定容时，仰视刻度线 不变 增大 偏小 8.溶液稀释与混合的计算 溶液稀释 溶质的质量不变：m(浓)·w1(浓)＝m2(稀)·w2(稀) 溶质的物质的量不变：c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀) 溶液混合 溶质的质量不变：m1w1＋m2w2＝m(混)·w(混) 溶质的物质的量不变：c1V1＋c2V2＝c(混)·V(混) 9.物质的量在化学方程式计算中的应用 （1）计算类型 基本计算 已知一种反应物(或生成物)的量求解其他物质的有关量，此时，只要按照化学方程式中量的关系，列出已知物质和待求物质的比例式计算便可。 混合物反应的计算 根据混合物中各物质的物质的量，按照化学方程式中量的关系，列出方程组解答。 过量计算 给出了两种反应物的量，求解某产物的量。 方法：按照化学方程式中量的关系进行判断，哪一种物质过量，然后根据不足的物质的量进行求解。 （2）计算方法 差量法 质量差值法、体积差值法。 关系式法 利用元素守恒建立关系式、利用方程式建立关系式、利用电子守恒建立关系式。 守恒法 质量守恒，原子个数不变，电子得失相等，溶液的电中性原理。 （3）物质的量相关计算公式： ①粒子数目与物质的量：n= ,N=n×NA ,NA= ②质量与物质的量n=，m=n×M，M= ③气体体积与物质的量:n=，V=n×Vm，Vm= ④物质的量浓度与物质的量：c=，n=c×V，V= ⑤物质的量浓度与溶质的质量分数的换算，换算公式：cB＝ mol·L－1 第三章 金属材料 清单01 铁 1.铁元素的存在 ①游离态：铁在自然界中可以以单质的形态存在于陨铁中。 ②化合态：铁主要以化合物的形态存在，主要以+2价和+3价存在于矿石中，如黄铁矿(主要成分是FeS2)、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、磁铁矿(主要成分是Fe3O4)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)等。。 ③含量：铁元素在地壳中含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。 2.位置：在周期表位于 四周期第VIII族 ，原子序数是 26 。 3.高炉炼铁： ①还原剂的生成：a．生成CO2：C＋O2CO2 b．生成CO：CO2＋C2CO ②铁的生成：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 4.铁的物理性质： 颜色 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·cm-3) 延展性 导热性 导电性 导磁性 银白色 (粉末：黑色) 1535 2750 7.86 良好 良好 良好 良好 5.铁的化学性质： 通性 非金属单质 弱氧化剂 Fe＋SFeS 氧化性：Cl2>S，铁与Cl2反应被氧化为＋3价，与S反应被氧化为＋2价。 强氧化剂 2Fe＋3Cl22FeCl3(产生棕黄色的烟) 氧气 a.点燃：3Fe＋2O2Fe3O4；现象：剧烈燃烧，火星四射。 b.常温：铁在潮湿的空气中易被腐蚀，生成铁锈，其主要成分为Fe2O3·xH2O。 非氧化性酸 HCl 稀硫酸 Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑ 盐 CuSO4溶液 Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu 水 高温水蒸气 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 特性 钝化 室温下，铁在浓硫酸、浓硝酸中，表面形成一层致密的氧化物膜，保护内部的金属不再与酸反应 6.实验探究铁粉与水蒸气的反应 实验装置 铁水入模具前不能有水 操作现象 点燃肥皂液，听到爆鸣声，证明生成了H2，实验中湿棉花的作用是提供水蒸气。 实验结论 在高温下，铁能与水蒸气反应生成H2，3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 清单02 铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 － 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性) 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁元素的化合价 ＋2 ＋3 ＋2，＋3 稳定性 不稳定6FeO＋O22Fe3O4 稳定 稳定 类别 碱性氧化物 碱性氧化物 特殊氧化物 与H＋反应的 离子方程式 FeO＋2H＋==Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋==2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋== Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O 与CO、C、H2反应 生成单质铁及CO2或H2O 用途 Fe2O3常用作红色油漆与涂料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料 清单02 铁有氢氧化物 1.Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 物质类别 二元弱碱 三元弱碱 色态 白色固体 红褐色固体 溶解性 难溶于水 难溶于水 与H+反应 Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O 不稳定性 分解产物很复杂Fe(OH)2FeO+H2O(隔绝空气) 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 2.铁的氢氧化物的制备 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 实验操作 实验现象 产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀 生成红褐色沉淀 反应离子方程式 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓； 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ 实验结论 Fe(OH)3与Fe(OH)2分别可用相应的可溶性盐与可溶性碱通过复分解反应制得 3.氢氧化亚铁的制备(实验创新) 注意：制备纯净Fe(OH)2的关键是：隔绝空气,防止被氧化,可采取的措施如下: ①亚铁盐溶液要新配制,并加入铁粉,防止Fe2+被氧化为Fe3+; ②将溶液加热煮沸,为除去NaOH溶液中溶解的O2; ③胶头滴管的末端插入试管内的液面以下,在亚铁盐溶液底部产生Fe(OH)2沉淀; ④可在反应液面上用植物油或者苯进行液封,以隔绝空气。 清单04 “铁三角” 1.铁盐和亚铁盐 1)亚铁盐的性质及应用 （1）Fe2＋的氧化性和还原性 ①含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现为还原性。 ②Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 ③向FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液褪色。反应的离子方程式：MnO＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。 （2）可水解：Fe(OH)2是弱碱，含Fe2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑制Fe2＋的水解，加少量铁屑防止Fe2＋被氧化。 2)铁盐的性质及应用 （1）氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋处于铁的高价态，表现氧化性，遇Fe、Cu、HI、H2S、SO等均表现为氧化性。 ①Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO等具有较强还原性的离子不能大量共存。 ②Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。 （2）易水解：Fe(OH)3是很弱的碱，且溶度积很小，因而Fe3＋极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。 ①利用Fe3＋易水解的性质，实验室可用FeCl3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程式：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。 ②利用Fe3＋易水解的性质，工业上常用调节pH方法除去溶液中的Fe3＋。 ③利用Fe3＋易水解的性质，实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓度。 ④Fe3＋与HCO、[Al(OH)4]－、CO、ClO－等水解呈碱性的离子不能大量共存。 （3）特性：含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN时变成血红色，含有Fe3＋的盐溶液遇到酚类物质时变成紫色。 2.“铁三角”的认知模型: ①单质铁中Fe元素显0价,处于最低价,故Fe只有还原性。 ②Fe2+中Fe元素显+2价,处于中间价态,故Fe2+既有氧化性又有还原性,以还原性为主。 ③Fe3+中Fe元素显+3价,处于高价态,一般表现氧化性,可被弱还原剂(Cu等)还原为Fe2+,可被强还原剂(Al、CO等)还原为Fe。 3.Fe2＋、Fe3＋的检验 （1）Fe3＋的检验 ①先观察溶液的颜色：溶液呈棕黄色； ②加入氨水或NaOH溶液，有红褐色沉淀产生； ③加入铜片，铜片溶解且溶液变为蓝色；能使湿润的淀粉KI试纸变蓝； ④加入KSCN（或NaSCN、NH4SCN等）溶液，溶液呈血红色，离子方程式：Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3（不考滤其它离子）； ⑤加入K4Fe(CN)6（亚铁氰化钾）生成蓝色沉淀：K++Fe3++Fe（CN）64-= KFeFe(CN)6↓ （2）Fe2＋的检验 ①先观察溶液的颜色：溶液呈浅绿色； ②加入氨水或NaOH溶液，产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色； ③没有其它还原性离子时，加入少量酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液的紫红色变浅或消失； ④没有Fe3+时，可以转化Fe3+，再检验,先加入KSCN（或NaSCN、NH4SCN等）溶液，无现象，再加氯水，溶液呈血红色； ⑤最灵敏的试剂为铁氰化钾（K3Fe(CN)6），反应为：K++Fe2++Fe（CN）63-= KFeFe(CN)6↓（蓝色沉淀）。 （3）含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验 ①验Fe2＋和Fe3＋混合溶液时，要分两次分别检验Fe2＋和Fe3＋，检验Fe2＋时要选择酸性高锰酸钾溶液，检验Fe3＋时最好选择KSCN溶液。 ②答题模板：将混合溶液分成两份分别于两支试管中，向其中一支试管中加入酸性高锰酸钾溶液，若酸性高锰酸钾紫红色褪去，则说明含有Fe2＋；向另一支试管中加入KSCN溶液，若溶液变红，则说明含有Fe3＋。 4．除杂（括号内为杂质） （1）FeCl2（FeCl3），除杂试剂为：过量的铁粉。 （2）FeCl3（FeCl2），除杂试剂为：通入氯气。 （3）FeSO4(CuSO4) ，除杂试剂为：过量的铁粉。 清单05 合金 1.金属材料包括纯金属和它们的合金，日常使用的金属材料，大多数属于合金。 2.合金的概念：由纯金属(或金属与非金属)制得的金属材料,指两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。 3.合金的一般性质 （1）硬度：合金的硬度及机械加工性能一般高于各成分金属，合金硬度变大的原因：改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层间的相对滑动变得困难。。 （2）熔点：合金的熔点一般低于各成分金属。 4．铁合金 （1）组成元素：主要是铁和碳； （2）铁合金根据含碳量进行分类： ①生铁（含碳量2%~4.3%，硬度大，抗压、性脆、韧性差） ②钢（含碳量0.03%~2%，硬度小，延展性好、韧性好、机械性能好）。 5.钢的分类 （1）碳素钢 ①低碳钢：韧性、焊接性好，但硬度低，用于制造钢板、钢丝和钢管等 ②中碳钢：硬度高，韧性及加工性好，用于制造钢轨、车轮和建材等 ③高碳钢：硬而脆，热处理后弹性好，用于制造器械、弹簧和刀具等 （2）合金钢（特种钢） ①形成：在碳素钢中适量加入合金元素，使钢的组织机构发生变化 ②性能：强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀等 ③不锈钢：合金元素主要是铬（Cr）和镍（Ni） 6.铝合金 （1）向铝中加入少量的合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，可制成铝合金。 （2）铝合金是目前用途广泛的合金之一。例如，硬铝的密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 7.新型合金 （1）储氢合金 ①储氢方法 ②含义：一类能够大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料。 ③要求：具有实用价值的储氢合金要求储氢量大，金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、放氢的速率快。 ④实例： Ti­Fe合金、La­Ni合金 。 （2）其他几种新型合金 合金名称 主要性质 主要用途 钛合金 熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性 能好等 广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。例如我国“蛟龙”号载人潜水器最关键的部件-供人活动的耐压球壳是用钛合金制造的 耐热 合金 高温下具有高的抗氧化性、抗蠕变性与持久强度 主要应用于 航空、舰艇、火箭 等领域。例如喷气式飞机的发动机叶片是由镍钴合金制造的，能承受11000C的高温。铱合金用于制造发动机的火花塞。 形状记 忆合金 在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形，恢复其变形前的原始形状 在航空航天领域、临床医疗领域等有着广泛的应用，如宇宙飞船的天线、 人造骨骼 、心脏修补器、手术缝合线等 清单06 铝及其化合物 1．铝 结构 铝的原子结构示意图为 存在 铝是地壳中含量最多的金属元素，自然界中的铝全部以化合态存在 物理性质 银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软 化学性质 通性 非金属单质反应 4Al＋3O22Al2O3(致密氧化铝薄膜，可保护内部金属) 非氧化性酸反应 2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑ 盐反应 2Al＋3Cu2＋＝2Al3＋＋3Cu 水反应 2Al＋6H2O2Al(OH)3＋3H2↑ 特性 钝化 室温下，铝在浓硫酸、浓硝酸中，表面形成一层致密的氧化物膜，保护内部的金属不再与酸反应 与碱反应 2Al＋2NaOH＋6H2O＝2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋6H2O＝2[Al(OH)4]-＋3H2↑ 2．氧化铝 物理性质 白色固体，难溶于水，硬度大，熔点很高，是优良耐火材料 化学性质 与酸反应 Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2O Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O 与碱反应 Al2O3＋2NaOH+3H2O＝2Na[Al(OH)4] Al2O3＋2OH－+3H2O＝2[Al(OH)4]- 用途 制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石 3．氢氧化铝 物理性质 白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性 化学性质 与酸反应 Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O 与碱反应 Al(OH)3＋NaOH＝Na[Al(OH)4] Al(OH)3＋OH－＝[Al(OH)4]- 不稳定性 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 制备 铝盐与足量氨水 Al3＋＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH 偏铝酸盐与足量CO2 AlO2－＋CO2＋2H2O＝Al(OH)3↓＋HCO3－ 用途 氢氧化铝胶体有较强的吸附性，可用于净水；氢氧化铝碱性不强，可以用作胃酸中和剂 / 学科网（北京）股份有限公司 $