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高一化学复习资料
氧化还原反应
还原剂-失电子-化合价升高-氧化反应(产物)
(还原性) 被氧化<生成氧化产物>
氧化剂-得电子-化合价降低-还原反应(产物)
(氧化性) 被还原<生成还原产物>
口诀:还原剂--升,失,氧
氧化剂--降,得,还。
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
卤族元素
一、氯气的物理性质
氯气是一种黄绿色,有特殊气味的气体,密度比空气大,
能溶于水,1体积水可溶解2体积氯气,有剧毒。
易液化:钢瓶储存
二、氯气的化学性质
1.与金属反应
1)氯气和金属钠反应:
2Na + Cl2 === 2NaCl剧烈燃烧,生成白烟
(2)氯气和铁丝的反应
2Fe + 3Cl2 === 2FeCl3剧烈燃烧,生成棕褐色的烟
l氯气和氢气的反应
H2+Cl2===2HCl纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口有白雾,是盐酸的酸雾
H2+ Cl2 === 2HCl
氢气和氯气的混合气体在光照的条件下,发生爆炸
3、与水反应
Cl2 + H2O HCl + HClO
加热或光照
2HClO === 2HCl + O2↑
久制氯水的成分:Cl- ,H+ , H2O
FeCl2 溶液 溶液颜色由浅绿色变成黄色 紫色石蕊试液 溶液先变红后褪色
AgNO3溶液 产生白色沉淀
Na2CO3溶液 产生气体
加有酚酞的NaOH溶液 褪色
4、与碱反应
Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
(用于实验中尾气的吸收)
2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(工业上制取漂白粉)
漂白粉的主要成分为: CaCl2和Ca(ClO)2 有效成分为:Ca(ClO)2
漂白粉的漂白原理:
Ca(ClO)2+H2O+CO2==CaCO3 +2HClO
漂白粉的失效原理:
Ca(ClO)2+H2O+CO2==CaCO3 +2HClO
2HClO==2HCl +O2
四.氯气的生产原理
1、氯碱工业
2NaCl+2H2O == 2NaOH+H2↑+Cl2 ↑
2、氯气的实验室制法
MnO2+4HCl(浓)= MnCl2+Cl2↑ +2H2O
注意 :(1)反应所用盐酸浓盐酸
(2)反应不能加强热
溴的物理性质
溴是深红棕色液体, 有刺激性气味,密度比水大, 可溶于
碘的物理性质
碘是一种紫黑色固体,具升华性质, 碘水呈褐色
碘的蒸气呈紫色,密度大于水的固体,在水中溶解度不大。
1)卤素单质化学性质相似,都是活泼的非金属单质;
(2)从氟到碘活泼性逐渐减弱;
(3)氟与碘有特性。
氧化性:F2 > Cl2 > Br2 > I2
2、与水的反应(参加反应的极少)
Br2+H2O==HBr+HBrO
I2+H2O==HI+HIO
3、与碱的反应
Br2+2NaOH==NaBr+NaBrO+H2O
I2+2NaOH==NaI+NaIO+H2O
2、附加隐含条件的应用规律:
⑴ 溶液无色透明时,则溶液中一定没有色离子。
常见的有色离子:Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-等
⑵ 强碱性溶液中肯定不存在与OH-反应的离子。
⑶ 强酸性溶液中肯定不存在
与H+反应的离子。
氧化铝的性质
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O
实验室制Al(OH)3
AlCl3+ 3NH3·H2O= Al(OH)3↓+3NH4Cl铝三角
(1)Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓
(2)Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O
(3)Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O
(4)AlO2- + H+ + H2O = Al(OH)3↓
(5)Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O
(6)AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O
Al(OH)3 是两性氢氧化物
Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3+NaOH = NaAlO2+2H2O
1.将NaOH溶液逐滴滴入到AlCl3溶液中,直至过量。
现象:先产生白色絮状沉淀,当NaOH过量时沉淀消失。
Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O
图1 图2
2.将AlCl3溶液逐滴滴入到NaOH溶液中,直至过量。
现象:先产生沉淀,振荡后消失,当AlCl3过量时,产生的沉淀不再消失。4OH- + Al3+ =AlO2-+2H2O 3AlO2- + 6H2O + Al3+ = 4Al(OH)3↓
3.将盐酸逐滴滴入到NaAlO2溶液中,直至过量。
先产生白色絮状沉淀,当HCl过量时沉淀消失。
AlO2- + H+ + H2O = Al(OH)3↓ Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O
图3 图4
4.将NaAlO2溶液逐滴滴入到盐酸中,直至过量
先产生沉淀,振荡后消失,当NaAlO2过量时,产生的沉淀不再消失。
4H+ + AlO2- = Al3+ + 2H2O
Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3↓
① 铁的物理性质:银白色,能被磁铁吸引的金属,是热、电的良导体。
② 铁的化学性质:较活泼,与酸、非金属(Cl2、O2等)、部分盐溶液反应。
③ 铁的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe304等。
④ 铁与氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜溶液等)反应转化为+2价铁的化合物,而
与氧化性较强的氧化剂(如氯气、溴、硝酸等)反应转化为+3价铁的化合物。
⑤ Fe3+的检验:Fe3+ + 3SCN-=Fe(SCN)3(红色)
⑥ Fe的用途主要是颜料、油漆、净水剂、人体微量元素。
⑦ 铜的物理性质:紫红色金属,是热、电的良导体。
⑧ 铜的化学性质:较不活泼,能被C12、O2等强氧化剂氧化。铜在反应中一般转化为+2
价铜的化合物
⑨ 铜的主要用途:制铜芯线、铜盐(CuS04等)的杀菌消毒作用。
炼铁和炼铜
炼铁的主要反应过程
①产生还原剂: C+O2→CO2 CO2+C→2CO (空气,焦炭)
②还原铁矿石: Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 (铁矿石)
③造渣(除脉石): CaCO3 → CO2+CaO
CaO+SiO2 → CaSiO3(熔剂:石灰石)
㈠、炼铁、炼铜原理:
高炉炼铁化学原理 3CO +Fe2O3====2Fe + 3CO2
湿法炼铜化学原理 Fe + Cu2+=Fe2+ + Cu
炼铁中CO的形成 C+CO2====2CO
石灰石的作用:除去SiO2
湿法炼铜 ——曾青得铁则化为铜
原理:Fe + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu
1.铁与盐酸反应
Fe+2HCl==FeCl2+H2
2.铁在氯气中燃烧
2Fe+3Cl2==2FeCl3
3.铁与硫酸铜溶液反应
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
4.铜与硝酸银溶液反应
Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag
硅酸钠:Na2SiO3
性质:可溶于水,水溶液俗称“水玻璃”, 又名“泡花碱”
用途:建筑用黏合剂,防腐防火材料
硅的存在及用途
存在:
自然界中,只以化合态在(SiO2或硅酸盐的形式存在)
存在于地壳的矿物和岩石里,在地壳中,硅的含量居第二位
用途:
Ø含硅4%的钢可制变压器铁芯
Ø含硅15%的钢具有耐酸性,制耐酸设备
Ø制集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料
硅的化学性质
常温下,硅的化学性质不活泼
不与氧气、氯气、硫酸、硝
酸等起反应
只与氟气、氢氟酸和强碱反应
纯硅的制备
粗硅的提纯粗硅在高温下跟氯气反应生成一种液态物质。经蒸馏提纯后,再用氢气还原制得纯硅
SiO2+2C Si+2CO↑
Si+2Cl2 SiCl4
SiCl4 +2H2 Si +4HCl
二氧化硅的化学性质不活泼
(1)SiO2是H2SiO3的酸酐,具有酸性氧化物的通性
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
SiO2+CaO CaSiO3
(2)特性
SiO2+4HF =SiF4+2H2O
酸性:H2CO3 > H2SiO3
Na2SiO3+CO2 +H2O =H2SiO3 +Na2CO3
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?
防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成有粘性的Na2SiO3,使瓶塞和瓶口粘在一起。
硫在氧气中燃烧:
生成明亮的蓝紫色火焰
1. 物理性质:
n颜色:无色
n 气味:有刺激性
n 状态:气体
n 毒性:有毒
n 沸点:-10℃
n 密度:比空气大
n 溶解度:易溶于水在常温、常压下,1体积水大约能溶解40体积的SO2 。
SO2与H2O 的反应:
n实验现象:试管中的水面上升,滴入紫色石蕊试液后,溶液变红。
n实验结论: SO2溶于水后形成的溶液显酸性。
SO2 + H2O H2SO3(亚硫酸)
SO2是酸酐,是酸性氧化物
酸性氧化物的通性:能与碱反应生成盐和水。
SO2 : NaOH = 1 : 2
SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H2O
SO2 : NaOH = 1 : 1
SO2 + NaOH = NaHSO3
H2SO3是一种二元酸,与碱反应时:
NaOH比较少,生成NaHSO3 ;
NaOH比较多,生成Na2SO3
酸性:H2SO3(中强酸)> H2CO3(弱酸)
SO3 :无色固体,熔点(16.8℃)和沸点(44.8℃) 都比较低。
SO3 + H2O = H2SO4 + Q SO3 也是酸酐,是酸性氧化物
b. 与卤素单质的反应:
SO2 + Br2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HBr
SO2 + Cl2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HCl
(两种气体生成两种强酸)
c. 与更强的氧化剂反应:
例如:KMnO4 ,K2Cr2O4 ,H2O2 ……
②SO2的氧化性——与H2S 的反应:
SO2 + 2 H2S = 3 S ↓ + 2 H2O
“高价氧化,低价还原,中间价态两边转”
∴ SO2既有氧化性,又有还原性。
⑶ SO2 的漂白性:
SO2 具有漂白作用,再加热,又恢复原来的颜色。
Cl2 ,Na2O2 , O3 ——— 氧化漂白
活性炭 ——— 吸附漂白
SO2—— 化合漂白
二、二氧化硫的用途
⑴制造硫酸:
⑵可以漂白白纸浆、毛、丝、草编制
⑶杀灭霉菌和细菌。
⑷作食物和干果的防腐剂
十、一氧化氮和二氧化氮
一氧化氮在自然界形成条件为高温或放电:N2+O2 ========(高温或放电) 2NO,生成的一氧化氮很不稳定,在常温下遇氧气即化合生成二氧化氮: 2NO+O2 == 2NO2
一氧化氮的介绍:无色气体,是空气中的污染物,少量NO可以治疗心血管疾病。
二氧化氮的介绍:红棕色气体、刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水,并与水反应:3 NO2+H2O == 2HNO3+NO 这是工业制硝酸的方法。
十一、大气污染
SO2 、NO2溶于雨水形成酸雨。防治措施:
① 从燃料燃烧入手。 ② 从立法管理入手。③从能源利用和开发入手。
④从废气回收利用,化害为利入手。 (2SO2+O2 2SO3 SO3+H2O= H2SO4)
十四、氨气及铵盐
氨气的性质:无色气体,刺激性气味、密度小于空气、极易溶于水(且快)1:700体积比。溶于水发生以下反应使水溶液呈碱性:NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH- 可作红色喷泉实验。生成的一水合氨NH3·H2O是一种弱碱,很不稳定,会分解,受热更不稳定:NH3·H2O ===(△) NH3 ↑+H2O
浓氨水易挥发除氨气,有刺激难闻的气味。
氨气能跟酸反应生成铵盐:NH3+HCl == NH4Cl (晶体)
氨是重要的化工产品,氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱都离不开它。氨气容易液化为液氨,液氨气化时吸收大量的热,因此还可以用作制冷剂。
铵盐的性质:易溶于水(很多化肥都是铵盐),受热易分解,放出氨气:
NH4Cl NH3 ↑+HCl ↑ NH4HCO3 NH3 ↑+H2O ↑+CO2 ↑
可以用于实验室制取氨气:(干燥铵盐与和碱固体混合加热)
NH4NO3+NaOH Na NO3+H2O+NH3 ↑
2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3 ↑
用向下排空气法收集,红色石蕊试纸检验是否收集满。
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