A ↓(白)+ ↑(无色) (A:CaC2、Al2S3、Mg3N2)
(A:S、H2S、N2、Na、醇)
(A:铵盐、Al、Si、CH3COONa)
(A:氯化物)
(A:Al、(NH4)2CO3、NH4HCO3、NaHCO3、NaHS、(NH4)2S、NH4HS、氨基酸)
中学化学常见气体单质:H2、O2、N2、Cl2、(F2)
固体单质:S、Na、Mg、Al、Fe、Cu
液体单质:Br2
中学化学常见化合物:NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3、FeCl2、FeCl3、H2SO4、
HCl、CaCO3、SO2、H2O、NO、NO2、HNO3
化学工业
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制备的物质 |
反应原理 |
设备 |
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分离液态空气 |
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漂白粉和漂粉精 |
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玻璃 |
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玻璃熔炉 |
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合成氨 |
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合成塔 |
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氧化炉、吸收塔 |
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沸腾炉、接触室、吸收塔 |
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炼铁 |
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高炉 |
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氯碱工业 |
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电解槽 |
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炼铝 |
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电解槽 |
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精炼铜 |
阳极 阴极 |
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电镀铜 |
阳极 阴极 |
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Ⅲ、有机化学
最简式相同的有机物
1. CH:C2H2和C6H6
2. CH2:烯烃和环烷烃
3. CH2O:甲醛、乙酸、甲酸甲酯
4. CnH2nO:饱和一元醛(或饱和一元酮)与二倍于其碳原子数和饱和一元羧酸或酯;举一例:乙醛(C2H4O)与丁酸及其异构体(C4H8O2)
同分异构体
1、醇--醚 CnH2n+2Ox
2、醛-酮-环氧烷(环醚) CnH2nO
3、羧酸-酯-羟基醛 CnH2nO2
4、氨基酸-硝基烷
能发生取代反应的物质及反应条件
1. 烷烃与卤素单质:卤素蒸汽、光照;
2. 苯及苯的同系物与①卤素单质:Fe作催化剂;
②浓硝酸:50-60℃水浴;浓硫酸作催化剂
③浓硫酸:70-80℃水浴;
3. 卤代烃水解:NaOH的水溶液;
4. 醇与氢卤酸的反应:新制的氢卤酸;
5. 酯类的水解:无机酸或碱催化;
6. 酚与浓溴水或浓硝酸
(乙醇与浓硫酸在140℃时的脱水反应,事实上也是取代反应。)
能发生加成反应的物质
1. 烯烃的加成:卤素、H2、卤化氢、水
2. 炔烃的加成:卤素、H2、卤化氢、水
3. 二烯烃的加成:卤素、H2、卤化氢、水
4. 苯及苯的同系物的加成:H2、Cl2
5. 苯乙烯的加成:H2、卤化氢、水、卤素单质
6. 不饱和烃的衍生物的加成:(包括卤代烯烃、卤代炔烃、烯醇、烯醛、烯酸、烯酸酯、烯酸盐等)
7. 含醛基的化合物的加成:H2、HCN等
8. 酮类物质的加成:H2
9. 油酸、油酸盐、油酸某酯、油(不饱和高级脂肪酸甘油酯)的加成。
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能与氢气加成的: 、C=C、 、C=O
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( 和 中的C=O双键不发生加成)
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能与NaOH反应的:-COOH、 、 、
能发生加聚反应的物质
烯烃、二烯烃、乙炔、苯乙烯、烯烃和二烯烃的衍生物。
能发生缩聚反应的物质
1. 苯酚和甲醛:浓盐酸作催化剂、水浴加热
2. 二元醇和二元羧酸等
缩合聚合(简称缩聚):单体之间通过脱去小分子(如H2O等)生成高分子的反应。例如:
能发生银镜反应的物质
凡是分子中有醛基(-CHO)的物质均能发生银镜反应。
1. 所有的醛(R-CHO);
2. 甲酸、甲酸盐、甲酸某酯;
注:能和新制Cu(OH)2反应的--除以上物质外,还有酸性较强的酸(如甲酸、乙酸、丙酸、盐酸、硫酸、氢氟酸等),发生中和反应。
能与溴水反应而使溴水褪色或变色的物质
(二)有机的:天然气(又叫沼气、坑气,主要成分为CH4)
液化石油气(以丙烷、丁烷为主) 裂解气(以CH2=CH2为主) 焦炉气(H2、CH4等)
电石气(CH≡CH,常含有H2S、PH3等)
具有漂白作用的物质
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氧化作用 |
化合作用 |
吸附作用 |
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Cl2、O3、Na2O2、浓HNO3 |
SO2 |
活性炭 |
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化学变化 |
物理变化 |
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不可逆 |
可逆 |
※其中能氧化指示剂而使指示剂褪色的主要有Cl2(HClO)和浓HNO3及Na2O2
能被活性炭吸附的物质
1、有毒气体(NO2、Cl2、NO等)--去毒;
2、色素--漂白;
3、水中有臭味的物质--净化。
能升华的物质
I2、干冰(固态CO2)、升华硫、红磷,萘。(蒽和苯甲酸作一般了解)。
Fe3+的颜色变化
1、向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液呈红色;
2、FeCl3溶液与NaOH溶液反应,生成红褐色沉淀;
3、向FeCl3溶液溶液中通入H2S气体,生成淡黄色沉淀;
4、向FeCl3溶液中加入几滴Na2S溶液,生成淡黄色沉淀;
当加入的Na2S溶液过量时,又生成黑色沉淀;
5、向FeCl3溶液中加入过量Fe粉时,溶液变浅绿色;
6、向FeCl3溶液中加入过量Cu粉,溶液变蓝绿色;
7、将FeCl3溶液滴入淀粉KI溶液中,溶液变蓝色;
8、向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液,溶液变紫色
“置换反应”有哪些?
1、较活泼金属单质与不活泼金属阳离子间置换
如:Zn+Cu2+==Zn2++Cu Cu+2Ag+=2Ag
2、活泼非金属单质与不活泼非金属阴离子间置换
Cl2+2Br‾==2Cl‾+Br2 I2+S2−==2I‾+S 2F2+2H2O==4HF+O2
3、活泼金属与弱氧化性酸中H+置换
2Al+6H+==2Al3−+3H2↑ Zn+2CH3COOH==Zn2++2CH3COO‾+H2↑
4、金属单质与其它化合物间置换
2Mg+CO22MgO+C 2Mg+SO22 MgO+S
2Na+2H2O==2Na++2OH‾+H2↑
2Na+2C6H5OH(熔融)→2C6H5ONa+H2↑
2Na+2C2H5OH→2C2H5ONa+H2↑
10Al+3V2O55Al2O3+6V 8Al+3Fe3O44 Al2O3+9Fe
2FeBr2+3Cl2==2FeCl3+2Br2 2 FeI2+3Br2==2FeBr3+2I2
Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑ 3Fe+4H2O(气)Fe3O4+4 H2↑
5、非金属单质与其它化合物间置换
H2S+X2==S↓+2H++2X‾ 2H2S+O2(不足)2S+2H2O
CuO+CCu+CO↑ CuO+H2Cu+H2O SiO2+2CSi+2CO↑
3Cl2+8NH3==6NH4Cl+N2
3Cl2+2NH3==6HCl+N2
条件不同,生成物则不同
1、2P+3Cl22PCl3(Cl2不足) ;2P+5Cl22 PCl5(Cl2充足)
2、2H2S+3O22H2O+2SO2(O2充足) ;2H2S+O22H2O+2S(O2不充足)
3、4Na+O22Na2O 2Na+O2Na2O2
4、Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O ;Ca(OH)2+2CO2(过量)==Ca(HCO3)2↓
5、2Cl2+2 Ca(OH)2==Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
6Cl2+6 Ca(OH)2Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O
6、C+O2CO2(O2充足) ;2 C+O22CO (O2不充足)
7、8HNO3(稀)+3Cu==2NO↑+2Cu(NO3)2+4H2O
4HNO3(浓)+Cu==2NO2↑+Cu(NO3)2+2H2O
10、AlCl3+3NaOH==Al(OH)3↓+3NaCl ;
AlCl3+4NaOH(过量)==NaAlO2+2H2O
11、NaAlO2+4HCl(过量)==NaCl+2H2O+AlCl3
NaAlO2+HCl+H2O==NaCl+Al(OH)3↓
12、Fe+6HNO3(热、浓)==Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
Fe+HNO3(冷、浓)→(钝化)
13、Fe+6HNO3(热、浓)Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
Fe+4HNO3(热、浓)Fe(NO3)2+2NO2↑+2H2O
14、Fe+4HNO3(稀)Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
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16、![]()
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+Cl2 +HCl
+3Cl2 (六氯环已烷)
17、C2H5Cl+NaOH C2H5OH+NaCl
C2H5Cl+NaOHCH2=CH2↑+NaCl+H2O
18、6FeBr2+3Cl2(不足)==4FeBr3+2FeCl3
2FeBr2+3Cl2(过量)==2Br2+2FeCl3
滴加顺序不同,现象不同
1、AgNO3与NH3·H2O:
AgNO3向NH3·H2O中滴加--开始无白色沉淀,后产生白色沉淀
NH3·H2O向AgNO3中滴加--开始有白色沉淀,后白色沉淀消失
2、Ca(OH)2与H3PO4(多元弱酸与强碱反应均有此情况):
Ca(OH)2向H3PO4中滴加--开始无白色沉淀,后产生白色沉淀
H3PO4向Ca(OH)2中滴加--开始有白色沉淀,后白色沉淀消失
3、NaOH与AlCl3:
NaOH向AlCl3中滴加--开始有白色沉淀,后白色沉淀消失
AlCl3向NaOH中滴加--开始无白色沉淀,后产生白色沉淀
4、HCl与NaAlO2:
HCl向NaAlO2中滴加--开始有白色沉淀,后白色沉淀消失
NaAlO2向HCl中滴加--开始无白色沉淀,后产生白色沉淀
5、Na2CO3与盐酸:
Na2CO3向盐酸中滴加--开始有气泡,后不产生气泡
盐酸向Na2CO3中滴加--开始无气泡,后产生气泡
几个很有必要熟记的相等式量
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Ar CaCO3 Fe
CuO
Ar
20 100 KHCO3 56 CaO 80 SO3 Ca
HF Mg3N2 KOH Br 40 MgO
NaOH
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N2 H2SO4 NH4NO3 SO2
CuSO4
28 98 44 CO2 64 160 Fe2O3
CO H3PO4 N2O Cu Br2
1.常用相对分子质量
Na2O2:78 Na2CO3:106 NaHCO3:84 Na2SO4:142
BaSO4:233 Al (OH)3:78 C6H12O6:180
2.常用换算
5.6L--0.25 mol 2.8L--0.125 mol 15.68L--0.7 mol
20.16L--0.9 mol 16.8L--0.75 mol
3.
常用反应
Al3+ + 4OH- = AlO2- +2H2O
3AlO2- + Al3+ + 6H2O = 4 Al (OH)3
2CO2 + 2Na2O2 = 2Na2CO3 + O2 △m = 56g
2H2O + 2Na2O2 = 4NaOH + O2 △m = 4g
AlO2-
+ CO2 + 2H2O = Al (OH)3↓+ HCO3-
2NaCl + MnO2 + 3H2SO4 2NaHSO4 + MnSO4 + Cl2↑+ 2H2O
4.特殊反应
2F2 + 2H2O = 4HF + O2
Si +2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑
2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
(二)“18电子”的微粒
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分子 |
离子 |
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一核18电子的 |
Ar |
K+、Ca2+、Cl‾、S2− |
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二核18电子的 |
F2、HCl |
HS− |
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三核18电子的 |
H2S |
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四核18电子的 |
PH3、H2O2 |
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五核18电子的 |
SiH4、CH3F |
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六核18电子的 |
N2H4、CH3OH |
|
注:其它诸如C2H6、N2H5+、N2H62+等亦为18电子的微粒。
微粒半径的比较:
1、判断的依据 电子层数: 相同条件下,电子层越多,半径越大。
核电荷数 相同条件下,核电荷数越多,半径越小。
最外层电子数 相同条件下,最外层电子数越多,半径越大。
2、具体规律:1、同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小(稀有气体除外)如:Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl.
2、同主族元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。如:Li<Na<K<Rb<Cs
3、同主族元素的离子半径随核电荷数的增大而增大。如:F--<Cl--<Br--<I--
4、电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小。如:F-> Na+>Mg2+>Al3+
5、同一元素不同价态的微粒半径,价态越高离子半径越小。如Fe>Fe2+>Fe3+
物质溶沸点的比较
(1)不同类晶体:一般情况下,原子晶体>离子晶体>分子晶体
(2)同种类型晶体:构成晶体质点间的作用大,则熔沸点高,反之则小。
①离子晶体:离子所带的电荷数越高,离子半径越小,则其熔沸点就越高。
②分子晶体:对于同类分子晶体,式量越大,则熔沸点越高。HF、H2O、NH3等物质分子间存在氢键。
③原子晶体:键长越小、键能越大,则熔沸点越高。
(3)常温常压下状态
①熔点:固态物质>液态物质
②沸点:液态物质>气态物质
定义:把分子聚集在一起的作用力
分子间作用力(范德瓦尔斯力):影响因素:大小与相对分子质量有关。
作用:对物质的熔点、沸点等有影响。
①、定义:分子之间的一种比较强的相互作用。
分子间相互作用 ②、形成条件:第二周期的吸引电子能力强的N、O、F与H之间(NH3、H2O)
③、对物质性质的影响:使物质熔沸点升高。
④、氢键的形成及表示方式:F--H···F--H···F--H···←代表氢键。
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![]()
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氢键
O
O
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H
H
H H
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O
H H
⑤、说明:氢键是一种分子间静电作用;它比化学键弱得多,但比分子间作用力稍强;是一种较强的分子间作用力。
定义:从整个分子看,分子里电荷分布是对称的(正负电荷中心能重合)的分子。
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非极性分子 双原子分子:只含非极性键的双原子分子如:O2、H2、Cl2等。
举例:
只含非极性键的多原子分子如:O3、P4等
分子极性 多原子分子: 含极性键的多原子分子若几何结构对称则为非极性分子
如:CO2、CS2(直线型)、CH4、CCl4(正四面体型)
极性分子: 定义:从整个分子看,分子里电荷分布是不对称的(正负电荷中心不能重合)的。
举例 双原子分子:含极性键的双原子分子如:HCl、NO、CO等
多原子分子: 含极性键的多原子分子若几何结构不对称则为极性分子
如:NH3(三角锥型)、H2O(折线型或V型)、H2O2
定义:在化学反应过程中放出或吸收的热量;
符号:△H
单位:一般采用KJ·mol-1
测量:可用量热计测量
研究对象:一定压强下在敞开容器中发生的反应所放出或吸收的热量。
反应热: 表示方法:放热反应△H<0,用“-”表示;吸热反应△H>0,用“+”表示。
燃烧热:在101KPa下,1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。
定义:在稀溶液中,酸跟碱发生反应生成1molH2O时的反应热。
中和热:强酸和强碱反应的中和热:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l); △H=-57.3KJ·mol-
弱酸弱碱电离要消耗能量,中和热 |△H|<57.3KJ·mol-1
原理:断键吸热,成键放热。
反应热的微观解释:反应热=生成物分子形成时释放的总能量-反应物分子断裂时所吸收的总能量
定义:表明所放出或吸收热量的化学方程式。
意义:既表明化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
热化学
①、要注明反应的温度和压强,若反应是在298K,1atm可不注明;
方程式 ②、要注明反应物和生成物的聚集状态或晶型;
书写方法 ③、△H与方程式计量数有关,注意方程式与△H对应,△H以KJ·mol-1单位,化学计量数可以是整数或分数。
④、在所写化学反应方程式后写下△H的“+”或“-”数值和单位,方程式与△H之间用“;”分开。
盖斯定律:一定条件下,某化学反应无论是一步完成还是分几步完成,反应的总热效应相同。
影响化学反应速率的因素及其影响结果
内因:反应物的性质
外因 浓度↗ v↗ 压强↗ v↗(气体)
温度↗ v↗ 催化剂 v↗(正催化剂)
其它(光,超声波,激光,放射线,电磁波,反应物颗粒大小,扩散速率,溶剂等)
影响化学平衡的的条件:
(1)浓度:在其它条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动;反之向逆反应方向移动;
(2)压强:在其它条件不变的情况下,增大压强会使平衡向气体体积缩小的方向移动;减小压强平衡向气体体积增大的方向移动;注意:①对于气体体积相同的反应来说,增减压强平衡不移动; ②若平衡混合物都是固体或液体,增减压强平衡也不移动; ③压强变化必须改变了浓度才有可能使平衡移动.
3)温度:在其它条件下,升高温度平衡向吸热方向移动;降低温度平衡向放热方向移动.(温度改变时,平衡一般都要移动)注意:催化剂同等倍数加快或减慢正逆反应的速率,故加入催化剂不影响平衡,但可缩短达到平衡的时间.
勒沙特列原理(平衡移动原理)
如果改变影响平衡的一个条件(浓度,温度,压强等)平衡就向减弱这种改变的方向移动.
充入稀有气体对化学平衡的影响:
(1)恒压下通稀有气体,平衡移动方向相当于直接减压(也同于稀释对溶液中反应的影响);
(2)恒容下通稀有气体,平衡不移动. 注意:只要与平衡混合物的物质不反应的气体都可称”稀有”气体
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Ⅱ、元素及其化合物
1、各种“水”汇集
(一)“10电子”的微粒:
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分子 |
离子 |
|
一核10电子的 |
Ne |
N3−、O2−、F−、Na+、Mg2+、Al3+ |
|
二核10电子的 |
HF |
OH−、 |
|
三核10电子的 |
H2O |
NH2− |
|
四核10电子的 |
NH3 |
H3O+ |
|
五核10电子的 |
CH4 |
NH4+ |