高中化学基础知识归纳与总结.doc

高中化学基础知识归纳与总结一、重要物质的用途1干冰、AgI晶体人工降雨剂 2AgBr照相感光剂3K、Na合金（l）原子反应堆导热剂4铷、铯光电效应5钠很强的还原剂，制高压钠灯6NaHCO3、Al(OH)3治疗胃酸过多，NaHCO3还是发酵粉的主要成分之一7Na2CO3广泛用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业，也可以用来制造其他钠的化合物8皓矾防腐剂、收敛剂、媒染剂 09明矾净水剂10重晶石“钡餐” 11波尔多液农药、消毒杀菌剂12SO2漂白剂、防腐剂、制H2SO4 13白磷制高纯度磷酸、燃烧弹14红磷制安全火柴、农药等 15氯气漂白（HClO）、消毒杀菌等16Na2O2漂白剂、供氧剂、氧化剂等17H2O2氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂、火箭燃料等18O3漂白剂（脱色剂）、消毒杀菌剂、吸收紫外线（地球保护伞）19石膏制模型、水泥硬化调节剂、做豆腐中用它使蛋白质凝聚（盐析）；20苯酚环境、医疗器械的消毒剂、重要化工原料21乙烯果实催熟剂、有机合成基础原料22甲醛重要的有机合成原料；农业上用作农药，用于制缓效肥料；杀菌、防腐，0.1%0.5%的甲醛溶液用于浸制生物标本等23苯甲酸及其钠盐、丙酸钙等防腐剂24维生素C、E等抗氧化剂25葡萄糖用于制镜业、糖果业、医药工业等26SiO2纤维光导纤维（光纤），广泛用于通讯、医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等方面。 27高分子分离膜有选择性地让某些物质通过，而把另外一些物质分离掉。广泛应用于废液的处理及废液中用成分的回收、海水和苦咸水的淡化、食品工业、氯碱工业等物质的分离上，而且还能用在各种能量的转换上等等。28硅聚合物、聚氨酯等高分子材料用于制各种人造器官29氧化铝陶瓷（人造刚玉）高级耐火材料，如制坩埚、高温炉管等；制刚玉球磨机、高压钠灯的灯管等。30氮化硅陶瓷超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损；除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应，抗腐蚀能力强，高温时也能抗氧化，而且也能抗冷热冲击。常用来制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件；也可以用来制造柴油机。31碳化硼陶瓷广泛应用在工农业生产、原子能工业、宇航事业等方面。二、化学实验1化学实验中的先与后（1）加热试管时，应先均匀加热后局部加热。（2）用排水法收集气体结束时，先移出导管后撤酒精灯。（3）制取气体时，先检查装置气密性后装药品。（4）稀释浓硫酸时，应将浓硫酸慢慢注入水中，边加边搅拌。（5）点燃H2、CH4、C2H4、C2H2等可燃气体时，先检验气体的纯度。（6）检验卤化烃分子的卤元素时，在水解后的溶液中先加稀HNO3中和碱液再加AgNO3溶液。（7）检验NH3(用红色石蕊试纸)、Cl2(用淀粉KI试纸)等气体时，先用蒸馏水润湿试纸后再与气体接触。（8）中和滴定实验时，用蒸馏水洗过的滴定管、移液管先用待装液润洗。（9）焰色反应实验时，每做一次，铂丝应先沾上稀盐酸放在火焰上灼烧到无色时，再做下一次实验。（10）H2还原CuO时，先通H2后加热，反应完毕后先撤酒精灯，冷却后再停止通H2。（11）检验蔗糖、淀粉水解产物时，先加NaOH中和催化作用的硫酸，再加新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液。2中学化学实验中的温度计（1）测液体的温度：如测物质溶解度；实验室制乙烯等。（2）测蒸气的温度：如实验室蒸馏石油；测定乙醇的沸点等。（3）测水浴温度：如温度对反应速率影响的反应；苯的硝化反应；苯的磺化反应；制酚醛树脂；银镜反应；酯的水解等。3常见实验装置（1）气体发生装置：固、固加热型；固、液不加热型；固(液)、液加热型。固固加热型 固液不加热型 固(液)液加热型（2）各种防倒吸装置用于防止液体的倒吸。（3）常见的净化装置和尾气吸收装置 常见的净化装置用于除去气体中的杂质气体。 常见的尾气吸收装置用于吸收尾气。（4）常见的量气装置通过排液法测量气体的体积。（5）过滤、蒸馏、分液装置 4物质的分离和提纯（1）物质分离提纯的常用方法方法适用范围举例过滤分离不溶性固体和液体混合物粗盐提纯时，将粗盐溶于水，过滤除去不溶性杂质结晶分离溶解度随温度变化差别大的固体混合物分离KNO3和NaCl的混合物蒸发除去溶液中的挥发性溶剂从食盐水中提取食盐蒸馏分离沸点差别大的液体混合物由普通酒精制取无水酒精萃取提取易溶于某种溶剂的物质用CCl4提取I2水中的I2分液分离互不相溶的液体混合物分离水和苯的混合物（2）物质分离提纯的常用化学方法溶解法：利用特殊的溶剂(或试剂)把杂质溶解而除去，或提取出被提纯物质的一种方法。沉淀法：利用沉淀反应将杂质转化为沉淀而除去，或将被提纯物质转化为沉淀而分离出来。转化法：将杂质转化为被提纯物质而除去的一种方法。加热分解法：通过加热将杂质转化成气体而除去的一种方法。酸碱法：通过加酸、碱调节溶液的pH，从而使杂质转化为沉淀而除去。氧化还原法：通过加氧化剂或还原剂，将杂质转化为气体、沉淀或其它物质而除去。离子交换法：通过离子交换树脂除去溶液中的特定离子。5常见离子的检验方法离子检验方法主要现象H+酸碱指示剂；活泼金属Zn；碳酸盐等变色，产生氢气，产生CO2气体Na+、K+焰色反应钠“黄”钾“紫”Al3+OH先生成白色沉淀，后白色沉淀溶解形成无色溶液Fe3+KSCN溶液，NaOH溶液溶液变红色，生成红褐色沉淀NH4+NaOH溶液、加热生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体OH酚酞溶液溶液变红色ClAgNO3、稀硝酸生成不溶于稀硝酸的白色沉淀SO42稀HCl、BaCl2溶液生成不溶于HCl的白色沉淀CO32盐酸、澄清石灰水生成使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体三、元素周期表中构、位、性的规律与例外1 一般原子的原子核是由质子和中子构成，但氕原子（1H）中无中子。2 元素周期表中的每个周期不一定从金属元素开始，如第一周期是从氢元素开始。3 大多数元素在自然界中有稳定的同位素，但Na、F、P、Al等20种元素到目前为却未发现稳定的同位素。4 一般认为碳元素形成的化合物种类最多，且A族中元素组成的晶体常常属于原子晶体，如金刚石、晶体硅、二氧化硅、碳化硅等。5 元素的原子序数增大，元素的相对原子质量不一定增大，如18Ar的相对原子质量反而大于19K的相对原子质量。6 质量数相同的原子，不一定属于同种元素的原子，如18O与18F、40K与40Ca7 AA族中只有A族元素没有同素异形体，且其单质不能与氧气直接化合。8 活泼金属与活泼非金属一般形成离子化合物，但AlCl3却是共价化合物（熔沸点很低，易升华，为双聚分子，结构式为 所有原子都达到了最外层为8个电子的稳定结构）。9 一般元素性质越活泼，其单质的性质也活泼，但N和P相反。10非金属元素之间一般形成共价化合物，但NH4Cl、NH4NO3等却是离子化合物。11离子化合物在一般条件下不存在单个分子，但在气态时却是以单个分子存在。12含有非极性键的化合物不一定都是共价化合物，如Na2O2、FeS2、CaC2等是离子化合物。13单质分子不一定是非极性分子，如O3是极性分子。14一般氢化物中氢为+1价，但在金属氢化物中氢为-1价，如NaH、CaH2等。15非金属单质一般不导电，但石墨可以导电。16非金属氧化物一般为酸性氧化物，但CO、NO等不是酸性氧化物，而属于不成盐氧化物。17金属氧化物一般为碱性氧化物，但一些高价金属的氧化物反而是酸性氧化物，如：Mn2O7、CrO3等反而属于酸性氧物，2KOH + Mn2O7 = 2KMnO4 + H2O2KOH + CrO3 = K2CrO4 + H2O；Na2O2、MnO2等也不属于碱性氧化物，它们与酸反应时显出氧化性。18组成和结构相似的物质（分子晶体），一般分子量越大，熔沸点越高，但也有例外，如HFHCl，H2OH2S，NH3PH3，因为液态及固态HF、H2O、NH3分子间存在氢键，增大了分子间作用力。 19非金属元素的最高正价和它的负价绝对值之和等于8，但氟无正价，氧在OF2中为+2价。20含有阳离子的晶体不一定都含有阴离子，如金属晶体中有金属阳离子而无阴离子。21一般元素的化合价越高，其氧化性越强，但HClO4、HClO3、HClO2、HClO的氧化性逐渐增强。 22离子晶体不一定只含有离子键，如NaOH、Na2O2、NH4Cl、CH3COONa等中还含有共价键。四、微粒半径大小的比较方法1 原子半径的大小比较，一般依据元素周期表判断。若是同周期的，从左到右，随着核电荷数的递增，半径逐渐减小；若是同主族的，从上到下，随着电子层数增多，半径依次增大。2 若几种微粒的核外电子排布相同，则核电荷数越多，半径越小。3 同周期元素形成的离子中阴离子半径一定大于阳离子半径，因为同周期元素阳离子的核外电子层数一定比阴离子少一层。4 同种金属元素形成的不同金属离子，其所带正电荷数越多（失电子越多），半径越小。判断微粒半径大小的总原则是：1 电子层数不同时，看电子层数，层数越多，半径越大；2 电子层数相同时，看核电荷数，核电荷数越多，半径越小；3 电子层数和核电荷数均相同时，看电子数，电子数越多，半径越大；如r（Fe2+） r（Fe3+）五、离子方程式的书写1、离子符号的正确书写 酸式盐的电离情况：NaHSO4（水溶液）=Na+ + H+ + SO42NaHSO4（熔融）=Na+ + HSO4NaHCO3=Na+ + HCO3 NH4HSO3=NH4+ + HSO3 NaH2PO4=Na+ + H2PO4对微溶物的处理：在澄清的溶液中能写成离子，在浑浊时不能写成离子。如Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4、MgCO3等。对浓强酸的处理：浓H2SO4参加的反应，对H2SO4一般不写成离子，例如，浓H2SO4与Cu的反应，起强氧化性作用的是H2SO4分子，而不是SO42，且浓H2SO4中水很少（硫酸能与水以任意比例互溶），绝大多数是H2SO4分子，未发生电离。浓盐酸、浓硝酸参加的反应，一般都写成离子，因为它们受其溶解度的限制，溶质质量分数不是很大，其中水的量足以使它们完全电离。是离子反应的不一定都能写成离子方程式。例如实验室制取氨气的反应是NH4Cl与Ca(OH)2之间的离子交换反应，但它们是固体之间的反应。2、配平要符合三个“守恒”质量守恒和电荷守恒以及氧化还原反应中的得失电子守恒3、注意离子间量的比例关系：不足物质中参加反应的阴、阳离子的个数比一定符合其化学式中阴、阳离子的个数比。 练习. CO2通入苯酚钠溶液中:_ . 苯酚溶于饱和碳酸钠溶液中: 3. Fe(OH)3与氢碘酸反应:_ 4. 向溴化亚铁溶液中通入氯气（1）溴化亚铁过量:_ （2）氯气过量: （3）两者的物质的量之比为1 : 1 （4）两者的物质的量之比为5 : 7 5. 向碘化亚铁溶液中通入氯气（1）碘化亚铁过量:_ （2）氯气过量: （3）两者的物质的量之比为5 : 7 6. Ca(HCO3)2溶液与（1）少量NaOH：_ （2）过量NaOH： （3）少量石灰水反应： （4）过量石灰水反应： 7. （1）将H2S气体通入FeCl3溶液中: （2）少量Na2S溶液与FeCl3的反应: （3）过量Na2S溶液与FeCl3的反应: （4）Na2S溶液与AlCl3的反应: 8. （1）向水玻璃中通入过量的CO2:_（2）向漂粉精溶液中通入少量的CO2:_（3）向漂粉精溶液中通入过量的CO2:_（4）向苯酚钠溶液中通入过量的SO2:_（5）向偏铝酸钠溶液中通入过量的CO2:_（6）向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2:_9（1）氯化铁溶液的水解反应: （2）将饱和氯化铁溶液滴入沸水中: 10向NH4HSO3溶液中逐渐滴加稀NaOH溶液先 后 11向稀NaHSO4溶液中逐滴滴加稀Ba(OH)2溶液（1）至溶液呈中性： （2）至SO42沉淀完全： 12向稀Ba(OH)2溶液中逐滴滴加稀NaHSO4溶液（1）至Ba2+沉淀完全： （2）至溶液呈中性： 13向明矾溶液中逐滴滴加氢氧化钡溶液（1）至沉淀物质的量最多 （2）至沉淀质量最多 14向硫酸铝铵NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入稀NaOH溶液，（1）依次发生的反应为 （2）生成沉淀最多时的反应为 （3）生成的沉淀恰好完全溶解时的反应为 15将NaH2PO4溶液与Ba(OH)2溶液按下列物质的量之比反应，写出其离子方程式。（1）2 : 1 （2）4 : 3 （3）2 : 3 （4）1 : 2 16 银铵溶液的制备先_ 后_ 17向银铵溶液中（1）滴加稀硝酸 （2）滴加稀盐酸 18 铝盐溶液与偏铝酸盐溶液的反应 19 泡沫灭火器中的反应原理 20（1）工业上用阳离子交换膜法电解饱和食盐水 （2）用铁电极电解饱和食盐水 （3）用惰性电极电解熔融氯化钠 （4）用铜电极电解稀硫酸 （5）用惰性电极电解氢氧化钠溶液 （6）用惰性电极电解硫酸铜溶液 （7）工业上冶炼金属铝 （8）用惰性电极电解锰酸钾溶液 21（1）铅蓄电池中放电时：正极反应 负极反应 总反应 充电时：正极反应 负极反应 总反应 （2）干电池中（用MnO2作为吸H2剂，Zn2+易与NH3形成难电离的Zn(NH3)42+复杂离子）正极反应 负极反应 总 反 应 六、证明某酸（如醋酸）是弱酸的实验原理 测定0.01mol/L 醋酸溶液的pH，发现大于2 。说明c(H+) Fe2+ Br，故Cl2先氧化I，再氧化Fe2+，最后氧化Br。X2 + H2S = 2H+ + 2X + S（X2 = Cl2、Br2、I2）2H2S + O2(不足) 2S + 2H2O（H2S在空气中不完全燃烧）2H2S + O2 = 2S+ 2H2O（氢硫酸久置于空气中变质）3Cl2 + 2NH3 = 6HCl + N23Cl2 + 8NH3(过量) = 6NH4Cl + N2（2）非金属单质作还原剂的如：C + H2OCO + H2（工业上生产水煤气的反应）Si + 4HF=SiF4(易挥发) + 2H2SiO2 + 2C Si + 2COSi + 2Cl2 SiCl4 （工业上硅的冶炼和提纯反应）SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl2KClO3 + I2 = 2KIO3 + Cl24、非金属置换金属2CuO + C2Cu + CO2 ZnO + CZn + CO WO3 + 3H23W + 3H2O九、阿伏加德罗常数与微粒阿伏加德罗常数是近几年高考的“热点”问题。命题者往往有意设置一些陷阱，增大试题的区分度，陷阱的设置主要有以下几个方面：状况条件：考查气体时经常给非标准状况如常温常压下，1.01105Pa、25时等。物质状态：考查气体摩尔体积时，常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生，如H2O(液)、SO3(固)、CS2(液)、己烷(液)、辛烷(液)、CHCl3(液)等。但CH3Cl、CH2=CHCl、纯净的HCHO（甲醛）在标准状况下为气体。物质结构：考查一定物质的量的物质中含有多少微粒（分子、原子、电子、质子、中子等）时常涉及稀有气体He、Ne等为单原子组成，Cl2、O2、H2、N2为双原子分子，白磷P4为四原子分子（每个分子中有6个PP共价键），SiO2为原子晶体（每mol该晶体中有4NA个SiO键）等。氧化还原反应：考查指定物质参加氧化还原反应时，常设置氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物被氧化、被还原、电子转移（得失）数目方面的陷阱。有下列几种常见情况：A、参加反应的某物质部分为还原剂。如实验室制取氯气的反应：MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + Cl2+ 2H2O中参加反应的HCl只有1/2做还原剂被氧化生成Cl2（另外1/2的HCl只起酸性作用生成盐和水），且随着反应的进行，盐酸浓度越来越稀，还原性越来越弱，以至不能被MnO2氧化而停止反应。所以，含有4molHCl的浓盐酸跟足量的MnO2反应，转移电子数小于2NA，产生的Cl2在标准状况下小于22.4L。类似这种情况的还有Cu被浓H2SO4的氧化等等。B、参加反应的某物质部分为氧化剂。如铜被稀硝酸氧化的反应：3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H2O中参加反应的HNO3只有1/4做氧化剂被还原生成NO（3/4的HNO3只起酸性作用生成盐和水）。C、参加反应的某物质部分为氧化剂，部分为还原剂。如NO2溶于水的反应：3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO中参加反应的NO2有2/3做还原剂被氧化生成HNO3，1/3的NO2做氧化剂被还原生成NO。D、生成的某物质部分为氧化产物，部分为还原产物。如：2H2S + SO2 = 3S + 2H2O中生成的S有2/3为氧化产物，1/3为还原产物。KClO3 + 6HCl(浓)KCl + 3Cl2+ 3H2O中生成的Cl2有1/6为还原产物，5/6为氧化产物。（参加反应的HCl有5/6为还原剂，1/6只起酸的作用，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1 : 5，而不是1 : 6。）E、参加反应的某物质被两种氧化剂氧化。如：11P + 15CuSO4 + 24H2O = 5Cu3P + 6H3PO4 + 15H2SO4中CuSO4和一部分P为氧化剂，另一部分P为还原剂；参加反应的P有5/11做氧化剂被还原生成Cu3P，6/11做还原剂被氧化生成H3PO4，其中有1/2是被CuSO4氧化的，1/2是被另一部分P氧化的。根据Cu元素和被氧化P元素的化合价变化情况，可很快判断出1mol CuSO4能氧化P的物质的量为1/5mol。电离、水解：考查电解质溶液中微粒数目或浓度时常涉及弱电解质的电离，盐类水解方面的陷阱。如体积和浓度均为1L、1mol/L的NaCN溶液和NaF溶液中，离子总数是否相等？从表面来看，水解反应中CN + H2O HCN + OH、F + H2O HF + OH阴离子数目没有增减，离子总数好象不变。但是它们水解的程度不同，溶液的碱性强弱不同，c(H+)不等，离子总数也就不等。由于HCN的酸性比HF更弱，所以CN的水解程度大，碱性强，c(H+)小，溶液中离子总数比同体积同浓度的NaF溶液中少。（3）特殊物质的摩尔质量及微粒数目：如D2O、18O2、H37Cl等。（4）某些特定组合物质分子中的原子个数：如Ne、O3、P4等。（5）某些物质中的化学键数目：如白磷（31 g白磷含1.5 mol PP键）、金刚石（12 g金刚石含2 mol CC键）、晶体硅及晶体SiO2（60 g二氧化硅晶体含4 mol SiO键）、Cn（1 mol Cn含n mol单键，n/2 mol 双键）等。（6）某些特殊反应中的电子转移数目：如Na2O2与H2O、CO2的反应（1 mol Na2O2转移1 mol电子；Cl2与H2O、NaOH的反应（1 mol Cl2转移1 mol电子。若1 mol Cl2作氧化剂，则转移2 mol电子）；Cu与硫的反应（1 mol Cu反应转移1 mol电子或1 mol S反应转移2 mol电子）等。（7）电解质溶液中因微粒的电离或水解造成微粒数目的变化：如强电解质HCl、HNO3等因完全电离，不存在电解质分子；弱电解质CH3COOH、HClO等因部分电离，而使溶液中CH3COOH、HClO浓度减小；Fe3+、Al3+、CO32、CH3COO等因发生水解使该种粒子数目减少；Fe3+、Al3+、CO32等因发生水解反应而使溶液中阳离子或阴离子总数增多等。（8）由于生成小分子的聚集体(胶体)使溶液中的微粒数减少：如1 mol Fe3+形成Fe(OH)3胶体时，微粒数目少于1 mol。（9）此外，还应注意由物质的量浓度计算微粒时，是否告知了溶液的体积；计算的是溶质所含分子数，还是溶液中的所有分子（应考虑溶剂水）数；某些微粒的电子数计算时应区分是微粒所含的电子总数还是价电子数，并注意微粒的带电情况（加上所带负电荷总数或减去所带正电荷总数）。