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高一化学复习资料.doc

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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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