内容正文:
高一必修第二全册复习
第一节 硫及其化合物
1、除去试管内壁的硫:用CS2 洗涤,或用热的NaOH溶液洗涤反应化学方程式:6NaOH+3S2Na2S+Na2SO₃+3H2O
2、硫与金属单质反应生成低价态金属硫化物 【注意】氯气与金属单质反应生成高价态金属氯化物
Fe+S FeS(硫化亚铁) 3Cl2+2Fe2FeCl3 氧化性:Cl2>S
2Cu+S Cu2S(硫化亚铜)
3、硫与氧气反应:S+ O2 = SO2 (条件:点燃)无论氧气是否过量,只生成 SO2
4、SO2 + H2O ⇌ H2SO3 可逆反应反应物和生成物共存,不能100%的完全转化
5、SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O(有黄色沉淀生成)氧化产物与还原产物的物质的量之比2:1
6、SO2与新制氯水反应化学方程式:Cl2+SO2+2H2O=2HCl + H2SO4
离子方程式Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl -+SO42-
SO2与新制溴水反应化学方程式Br2+SO2+2H2O=2HBr + H2SO4
SO2与新制碘水反应化学方程式I2+SO2+2H2O=2HI+ H2SO4
Na2SO3与新制氯水反应的离子方程式:Cl2+SO32-+H2O=2H++2Cl-+SO42-
SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色:5SO2 + 2MnO4- + 2H2O = 2Mn2+ + 5SO42- + 4H+
SO2与Fe3+反应 :SO2 + 2Fe3+ + 2H2O = SO42- + 2Fe2+ + 4H+
SO2与H2O2 反应 :SO2 + H2O2 = H2SO4
SO2与H2O2 反应 :SO2 + Na2O2 = Na2SO4
SO2与HNO3反应 :3SO2 + 2NO3 -+ 2H2O = 3SO42- + 2NO↑+ 4H+
7、氯化钡或CaCl2溶液中通入CO2或SO2气体时有现象吗? 无 ;为什么?弱酸不能制强酸
8、制黑火药:“一硫二硝三木炭” S + 2KNO3 +3CK2S + N2↑+ 3CO2↑
9、消除汞蒸气:汞蒸气有毒,不慎洒落的汞可撒上硫粉处理, Hg + S = HgS
10、鉴别SO2和CO2气体的常用方法:
(1)用品红溶液:使品红溶液褪色的是SO2,不能使品红溶液褪色的是CO2;
(2)用氢硫酸溶液:出现淡黄色浑浊的是SO2,无明显现象的是CO2;
(3)用酸性KMnO4溶液:KMnO4溶液的紫色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2;
(4)用溴水:能使溴水褪色的是SO2,无明显现象的是CO2;
(5)用FeCl3溶液:能使FeCl3溶液的黄色变为浅绿色的是SO2,无明显现象的是CO2
11、除杂,括号中是杂质
CO2(SO2):饱和NaHCO3溶液 CO2(HCl):饱和NaHCO3溶液
SO2(HCl):饱和NaHSO3溶液 Cl2(HCl):饱和NaCl溶液
12漂白剂:①物理:活性炭(吸附)
②化学:氧化漂白:氯水、HClO 、Na2O2 、H2O2 、O3 、ClO2 等
化合漂白:SO2 SO2 具有漂白作用,能与某些有色物质生成不稳定的无色物质这些无色物质容易分解,加热后又会恢复原色
二氧化硫不能漂白指示剂
1.若将等物质的量的氯气和二氧化硫气体相混合后漂白能力是否会增
强?能不能实现“1+1>2”?将混合气体通入品红溶液有什么现象?
SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,从而失去漂白能力。品红溶液不褪色
13、如图是实验室制取SO2并验证SO2某些性质的装置图.必考实验
⑥发生反应的化学方程式:Na2SO3+H2SO4(浓) = SO2 ↑+H2O +Na2SO4(浓硫酸用70%)
①中实验现象为:变红 ,证明SO2是 酸性 气体。
②中品红溶液褪色 ,证明SO2有 漂白性。
③中现象 有淡黄色沉淀生成 ,证明SO2有氧化 性。
④中现象 酸性高锰酸钾溶液褪色 ,证明SO2有还原性。
⑤的作用 吸收SO2,防止污染环境 ,反应的化学方程SO2+2NaOH = Na2SO3+H2O
注意:SO2 能使酸性KMnO4溶液、氯水、溴水、碘水褪色。(是因为还原性)
2SO2 +O2 2SO3 SO3+ H2O = H2SO4
浓硫酸的稀释:硫酸入水安全好,水入硫酸不得了
14、硫酸的工业备
1、流程示意图
2、原理: ①造气: 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;或S+O2 SO2
②接触氧化: 2SO2+O2 2SO3;
③SO3的吸收: SO3+H2O==H2SO4
不用水或稀硫酸吸收SO3,因为SO3与水剧烈反应放热,易产生酸雾,影响SO3的吸收
15、浓硫酸的特性:
① 吸水性 (有水为吸 )不能干燥:碱性气体(NH3)还原性气体(H2S、HBr、HI) SO3也不可以干燥
② 脱水性(无水则脱)黑色面包实验,先变黑,后膨胀,有刺激性气味
③ 浓硫酸的强氧化性
C+2H2SO4 (浓) = CO2 ↑+2SO2↑+2H2O (条件:加热)强氧化性
Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2 ↑+2H2O (条件:加热) 酸性和强氧化性
16、铁铝遇到浓硫酸浓硝酸会钝化 钝化是化学变化
17、SO42-的检验:取少量待测液于试管中,先加适量稀盐酸酸化,再加少量BaCl2溶液,若产生白色沉淀,说明待测液中有SO42-。
(NH4+)的检验:取待测液少许于试管中,加入NaOH溶液并加热,一段时间后,如果试管口红色的石蕊试纸变蓝色则说明溶液中含有NH4+ ,反之则没有
(Cl-)的检验:取样→HNO3→AgNO3→有无白色沉淀产生
18、粗盐提纯:BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3 (BaCl2溶液比Na2CO3溶液先加)口诀:钡碳先,碱随便,过滤之后加盐酸)
19、常见的硫酸盐
石膏:生石膏 CaSO4·2H2O 熟石膏2CaSO4·H2O 工业上,石膏被用来调节水泥的硬化速率
芒硝:Na2SO4·10H2O 大苏打(海波):Na2S2O3 明矾: KAl(SO4) 2· 12H2O
硫酸钡: BaSO4不溶于水和酸,且不易被X射线透过,因此在医疗上用作消化系统X射线检查的内服药剂,俗称“钡餐”。
无水硫酸铜CuSO4:白色固体,遇水变蓝,俗称胆矾— CuSO4·5H2O (或蓝矾),属于化学变化,常用无水硫酸铜检验有无水的存在。胆矾可以和石灰乳混合制成成一种常用农药---波尔多液
12、【讨论】 浓硫酸与木炭的反应如何检验生成的各种产物?
检验混合气体中同时存在SO2与CO2流程设计检验SO2→除SO2→检验SO2是否除尽→检验CO2
1、 现象和作用:无水硫酸铜变蓝色,检验是否有水
2、 现象和作用:品红溶液褪色,检验是否有二氧化硫
3、 现象和作用:高锰酸钾溶液褪色,除去二氧化硫
4、 现象和作用:品红溶液不褪色,检验二氧化硫是否除尽
5、 现象和作用:4中品红溶液不褪色5中石灰水变浑浊,检验是否有二氧化碳
第2节 氮及其化合物
一、氮气
1、氮的结构及存在形式
元素周期表中的位置:第二周期第ⅤA族;
氮气电子式: 结构式:
氮元素的存在形式:游离态和化合态
2、N2的性质
①通常情况下,氮气较稳定,与其他物质不反应。
(原因:氮原子间以共价三键结合,断开该化学键需要较多能量,所以氮气的化学性质很稳定)
②还原性:与氧气反应:N2+O22NO
③氧化性:与活泼金属反应: 3Mg + N2 Mg3N2
工业上合成氨: N2+3H2 2NH3
3、用途
氮气化学性质稳定,常用作保护气;在医学上,常用液氮作医疗麻醉。
4、氮的固定:将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程
二、氮的氧化物
1.NO与NO2的性质比较
物质
NO
NO2
色、态、味、毒性
无色、无臭、有毒气体,密度比空气略大
红棕色、有刺激性气味、有毒气体,密度比空气大,易液化
水溶性
不溶于水
易溶于水
与氧气反应
2NO+O2===2NO2(还原性)
不反应
与水反应
不反应
3NO2+H2O===2HNO3+NO(自身氧化还原)
与氧气、水同时作用
4NO+3O2+2H2O===4HNO3
4NO2+O2+2H2O===4HNO3
氧化性
6NO+4NH35N2+6H2O
6NO2+8NH37N2+12H2O
NO2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
氮的氧化物都是大气污染物,NO2是造成光化学烟雾的主要物质,实验中产生的NO2尾气可用NaOH溶液吸收,发生反应:2NaOH+2NO2===NaNO2+NaNO3+H2O。
三、NOx溶于水计算
1、NO2气体:3NO2+H2O==2HNO3+NO
2、NOx和O2的混合气体
氨
一、氨气
电子式 结构式
1、物理性质
氨气,常温下为无色、刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水(1:700),
易液化成液氨,因此,液氨可用作制冷剂。
2、NH3的喷泉实验
说明氨极易溶于水,其水溶液呈碱性
能引发喷泉实验的组合
气体
HCl
NH3
CO2、Cl2、H2S、SO2
NO2+O2
吸收剂
水或NaOH溶液
水或盐酸
NaOH溶液
水
3、化学性质
(1)与水反应
NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH--
氨水的成分:三分子:NH3·H2O、H2O、NH3
三离子:NH4+、OH--、H+(极少量)
(2)与酸反应
NH3+HCl==NH4Cl 现象:冒白烟 挥发性酸(HCl、HNO3)遇氨气均有白烟生成;
NH3+HNO3==NH4NO3 现象:冒白烟
(3) 还原性
①与O2反应:氨的催化氧化 4NH3+5O2 4NO+6H2O
②与Cl2反应: 2NH3+3Cl2==N2+6HCl (氨气少量)
8NH3+3Cl2==N2+6NH4Cl (氨气过量)冒白烟 故用浓氨水检验运输氯气的管道是否泄漏
4、用途: 氨是制造硝酸、铵盐和纯碱的原料;液氨汽化吸热,常用作制冷剂。
一、铵盐的性质
1、化学性质
①不稳定性 ---受热易分解,但不一定产生氨气
NH4Cl NH3↑+HCl↑ (两者遇冷又马上化合成NH4Cl )
NH4HCO3 NH3↑ + CO2↑ + H2O
(NH4)2CO3 2NH3↑ + CO2↑ + H2O
【注意】并不是所有的铵盐都受热分解生成NH3
NH4NO3 N2O ↑ +2H2O 2NH4NO32N2↑+O2↑+4H2O
②与碱反应生成氨气
NH4Cl+NaOH NH3↑+H2O+NaCl
【注意】加热时生成NH3,常温生成NH3·H2O
3、用途)
铵态氮肥不能与草木灰(主要成分:K2CO3 )混用,会降低肥效。
防倒吸装置:
NH3的实验室制法
1、原理: 2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O
2、装置:
3、收集:向下排空气法
4、验满:将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝
用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟生成,则已集满
5、干燥:用碱石灰作干燥剂
6、尾气处理:氨气极易溶于水,可用水或稀硫酸吸收,但要注意防倒吸
【高频考点】
1、棉花的作用:防止氨气与空气对流,以便收集更纯的氨气;
2、氨气为碱性气体,应用中性或碱性干燥剂干燥氨气,
不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙(与氨气反应生成CaCl2·8NH3)干燥;
氨气的快速简易制法
1、 加热浓氨水NH3·H2ONH3↑ + H2O
2、 浓氨水中加入生石灰或NaOH固体或碱石灰
一、硝酸的性质
1、物理性质:硝酸常温下为无色、有刺激性气味的液体,密度比水大,与水任意比例互溶,易挥发
2、化学性质
②不稳定性
浓硝酸见光或受热易分解: 4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
浓硝酸易分解生成NO2溶于硝酸而呈黄色
③强氧化性
a.与大多数金属单质反应(除铂、金)( 浓HNO3→NO2 稀HNO3→NO )
Cu与浓硝酸反应: Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 必考
Cu+4H++2NO3−==Cu2++2NO2↑+2H2O
Cu与稀硝酸反应: 3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3−==3Cu2++2NO↑+4H2O
【提醒】常温下,铁、铝遇浓硝酸、浓硫酸发生钝化反应(化学变化)
故可用铁、铝容器盛放或运输浓硝酸、浓硫酸
加热时:Fe+6HNO3(浓)Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
【注意】铁与稀硝酸
铁不足:Fe+4HNO3(稀) =Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
Fe+4H++NO3− =Fe3++NO↑+2H2O
铁过量:3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
3Fe+8H++2NO3−=3Fe2++2NO↑+4H2O
与碳的反应:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
NO3―在酸性 条件下,就相当于硝酸溶液,具有强氧化性,因此,在强酸性条件下NO3―与Fe2+等还原性离子不能大量共存。
【补充】王水:浓硝酸和浓盐酸按体积比1:3组成的混合物,能使一些不溶于硝酸的金属溶解
汽车尾气处理:2CO+2NO === 2CO2 ↑ +N2 ↑(条件:催化剂) 硝酸工业生产的流程
③
④
①
②
1、N2+3H2 2NH3 2、 4NH3+5O2 4NO+6H2O
3. 2NO+O2===2NO2 4、 3NO2+H2O===2HNO3+NO
第三节 硅及其化合物
一、传统无机非金属材料(硅酸盐材料)
陶瓷:黏土 (主要成分为含水的铝硅酸盐)为原料
玻璃:以纯碱、石灰石和石英砂为原料,成分主要有:Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
水泥:以黏土、石灰石(再加入少量石膏作用:调节水泥硬化速率)为原料
二、制备粗硅和高纯硅:
可循环使用的气体有H2、HCl
单质硅用途:芯片、太阳能电池极板 半导体材料
二氧化硅用途:沙子、水晶、石英、玛瑙、硅石、硅藻土、光导纤维等饰品
二氧化硅的性质:
特性:SiO2+4HF=== SiF4↑+2H2O (只和HF反应,和其它酸不反应)可用来雕刻玻璃
SiO2+2NaOH === Na2SiO3+H2O 盛放NaOH溶液不用玻璃塞,用橡胶塞
A
B
C
D
如何证明酸性盐酸>碳酸>硅酸?
A:Na2CO3B : HCl
C : 饱NaHCO3(除去CO2中HCl)D :Na2SiO3
酸性:HCl>H2CO3>H2SiO3(但不能证明非金属性Cl>C>Si 因为我们比较非金属性强弱用的酸是最高价含氧酸)
碳化硅(SiC)俗称金刚砂,可用作耐高温结构材料,耐高温半导体材料)
碳纳米材料都是碳单质包括石墨烯、富勒烯、碳纳米管等 氮化硅Si3N4 (Si+4 ,N+3价
第二章 第一节
吸热反应和放热反应都是化学变化
常见的放热反应:①所有燃烧反应②酸碱中和反应③大多数化合反应④活泼金属或活泼金属氧化物跟水或酸的反应⑤物质的缓慢氧化⑥铝热反应: Al+金属氧化物→Al2O3+金属EE
常见的吸热反应:①大多数分解反应(H2O2分解除外)EE
②C、H2等高温下作还原剂 的氧化还原反应(燃烧除外)例:C+CO2、H2+CuO、C+H2O(g)
③Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl (固态铵盐与碱的反应)④NaHCO3与盐酸的反应
宏观: E反 > E生
E反 <E生 吸热反应
微观:断键吸收能量,成键释放能量
吸收能量 < 释放能量 →放热反应
吸收能量 > 释放能量→吸热反应
EE
金金刚石
键能越大越稳定、能量越低越稳定】
如:
石墨能量低,更加稳定,石墨转化为金刚石需要吸收能量
石墨
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O现象:有刺激性气味气体产生、木片和烧杯因结冰粘到一起
化学反应与电能
原电池:是将化学能转变为电能的装置
负极口诀: 原负升失氧(原电池负极化合价升高失去电子发生氧化反应)
总反应:Zn+2H++=Zn2++H2↑
负极反应:Zn-2e-= Zn2+
正极反应:2H++2e-= H2 ↑
电子移动方向:电子流向:负极→导→正极
电流方向:正极→导→负极
离子移动方向:阳正阴(阳离子永远向正极移动)
注意:电子不下水,离子不上岸
原电池的形成条件
① 能自发发生氧化还原反应(一般是负极和电解质溶液的反应)
② 一般有两个活泼性不同的电极③ 电解质溶液或熔融电解质④ 闭合回路
正负极判断:负极现象为电极溶解(质量减少),正极现象为电极质量增加或不变(或有气泡产生)
活动性强的金属不一定作负极。需结合电解质溶液判断浓硝酸
Fe Cu
例如稀硝酸
Fe Cu
1、Mg与Al用导线连接后放NaOH溶液中,Al是负极,Mg是正极(因为镁不和氢氧化钠反应)。
(2)Fe、Cu相连,浸入稀HNO3中,Fe作负极;浸在浓HNO3中,Cu作负极
(Fe发生钝化)。
原电池作用:加快化学反应速率
示例:用Zn与稀硫酸制氢气,可向其中加入Cu(或滴入几滴CuSO4溶液)构成原电池,速率增大
设计原电池装置:
1)负极材料:根据原负升失氧确定
(2)电解质溶液:根据总反应可确定(总反应一般是负极和电解质溶液的反应)
(3)正极材料:如果反应中还有其它金属单质,则 为正极,如果没有,则选择没有负极活泼的金属或者石墨
铅酸蓄电池总反应为:。
负极材料是 Pb ,正极材料是 PbO2 ,电解质溶液是 稀硫酸 。
放电时,负极电极反应: Pb -2e- + SO42- = PbSO4 注: PbSO4是沉淀。
正极电极反应: PbO2 + 2e- +SO42- +4H+ = PbSO4 + 2H2O
书写电极反应式,酸性条件下不出现OH-,碱性条件下不出现H+。
氢氧燃料电池总反应: 2H2 + O2 = 2H2O
电解质溶液
负极
正极
酸性
碱性
甲烷燃料电池CH4 +2O2 = CO2+2H2O
电解质溶液
负极
正极
酸性
碱性
O负极:Li-e- = Li+
一次性锂电池:
正极:MnO2+Li++e- = LiMnO2
思考:是否可用水代替电池中的混合有机溶剂?原因?2Li+2H2O= 2LiOH+H2↑
否,Li 是活泼金属,能与水反应
化学反应速率
公式:v(A)= = 单位:mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1 ,mol/(L·min) 或 mo/(L·s) 。
“三段式”解答模板:①写出有关反应的化学方程式。②变量之比 = 化学计量数之比= 速率之比③根据已知条件列方程式计算。计算举例
反应
aA(g)
+bB(g)
cC(g)
加入量mol
m
n
0
转化量mol
ax
bx
cx
剩余量mol
m-ax
n-bx
cx
①反应速率:v(A)= ;v(B)= ;v(C)= 。②反应物转化率α(A)= ×100% 。
速率大小比较:①化单位 ②化物质:换算成同一物质表示的反应速率,或分别除以相应物质的化学计量数,所得数值大的速率大
影响速率因素:
影响因素
条件变化
速率变化
催化剂
加催化剂
加快或减慢
温度
升高
加快
降低
减慢
浓度
增大
加快
减小
减慢
压强
(对有气体参加的反应)
增大(缩小容器体积)
加快
减小(增大容器体积)
减慢
原电池
形成原电池
加快
反应物接触面积
增大
加快
化学平衡状态特征:逆等动定变
一 、可逆反应:相同条件,正、逆反应同时进行,不能完全转化,反应物和生成物共存,转化率小于100%
化学平衡状态的判断依据:一正一逆成比例,变量不变,达平衡
判断是否变量:n、P看气体的系数,当反应前后系数相等为n,P为不变量,系数不相等为变量。反应前后质量是否改变看状态,如果反应前后全是气体,那么质量就是不变量,如果反应前后有气有固,则为变量。密度= 平均摩尔质量= (密度、平均摩尔质量就看公式中对应的是否为变量)记住:只要变量不变,即达到平衡状态。
常考仪器:
球形干燥管、U形干燥管 圆底烧瓶 蒸馏烧瓶 直形冷凝管 球形冷凝管 分液漏斗
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学科网(北京)股份有限公司
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