第一章??從實驗學化學??

第一節(jié) ?化學實驗基本方法

一、熟悉化學實驗基本操作

危險化學品標志，如酒精、汽油——易燃液體；

濃H2SO4、NaOH（酸堿）——腐蝕品

二、混合物的分離和提純：

1、分離的方法：

①過濾：固體(不溶)和液體的分離。

②蒸發(fā)：固體(可溶)和液體分離。

③蒸餾：沸點不同的液體混合物的分離。 ? ? ?

④分液：互不相溶的液體混合物。

⑤萃取：利用混合物中一種溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解性的不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑所組成的溶液中提取出來。

2、粗鹽的提純：

（1）粗鹽的成分：主要是NaCl，還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4、泥沙等雜質(zhì)

（2）步驟：

①將粗鹽溶解后過濾；

②在過濾后得到粗鹽溶液中加過量試劑BaCl2(除SO42－)、Na2CO3(除Ca2＋、過量的Ba2＋)、NaOH(除Mg2＋)溶液后過濾；

③得到濾液加鹽酸(除過量的CO32－、OH－)調(diào)pH=7得到NaCl溶液；

④蒸發(fā)、結(jié)晶得到精鹽。

加試劑順序關(guān)鍵：

（1）Na2CO3在BaCl2之后；

（2）鹽酸放最后。

3、蒸餾裝置注意事項：

①加熱燒瓶要墊上石棉網(wǎng)；

②溫度計的水銀球應位于蒸餾燒瓶的支管口處；

③加碎瓷片的目的是防止暴沸；

④冷凝水由下口進，上口出。

4、從碘水中提取碘的實驗時，選用萃取劑應符合原則：

①被萃取的物質(zhì)在萃取劑溶解度比在原溶劑中的大得多；

②萃取劑與原溶液溶劑互不相溶;?

③萃取劑不能與被萃取的物質(zhì)反應。????

三、離子的檢驗：

①SO42－：先加稀鹽酸，再加BaCl2溶液有白色沉淀，原溶液中一定含有SO42－。Ba2＋＋SO42－＝BaSO4↓

②Cl－（用AgNO3溶液、稀硝酸檢驗）加AgNO3溶液有白色沉淀生成，再加稀硝酸沉淀不溶解，原溶液中一定含有Cl－；或先加稀硝酸酸化，再加AgNO3溶液，如有白色沉淀生成，則原溶液中一定含有Cl－。Ag＋＋Cl－＝AgCl↓。

③CO32－：（用BaCl2溶液、稀鹽酸檢驗）先加BaCl2溶液生成白色沉淀，再加稀鹽酸，沉淀溶解，并生成無色無味、能使澄清石灰水變渾濁的氣體，則原溶液中一定含有CO32－。

第二節(jié) ?化學計量在實驗中的應用

1、物質(zhì)的量（n）是國際單位制中7個基本物理量之一。

2、五個新的化學符號：

概念、符號

定義

注?意?事?項

物質(zhì)的量：

n

衡量一定數(shù)目粒子集體的物理量

①摩爾(mol)是物質(zhì)的量的單位，只能用來衡量微觀粒子：原子、分子、離子、原子團、電子、質(zhì)子、中子等。

②用物質(zhì)的量表示微粒時，要指明粒子的種類。

阿伏加德羅常數(shù)：

NA

1mol任何物質(zhì)所含粒子數(shù)。

NA有單位：mol-1或 /mol，讀作每摩爾，

NA≈6.02×1023mol-1。

摩爾質(zhì)量：

M

單位物質(zhì)的量物質(zhì)所具有的質(zhì)量

①一種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量以g/mol為單位時，在數(shù)值上與其相對原子或相對分子質(zhì)量相等。

②一種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量不隨其物質(zhì)的量變化而變

氣體摩爾體積：

Vm

單位物質(zhì)的量氣體所具有的體積

①影響氣體摩爾體積因素有溫度和壓強。

②在標準狀況下（0℃，101KPa）1mol任何氣體所占體積約為22.4L即在標準狀況下，Vm≈22.4L/mol

物質(zhì)的量濃度：

C

單位體積溶液所含某溶質(zhì)B物質(zhì)的量。

①公式中的V必須是溶液的體積；將1L水溶解溶質(zhì)或者氣體，溶液體積肯定不是1L。

②某溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不隨所取溶液體積多少而變

3、各個量之間的關(guān)系：

4、溶液稀釋公式：（根據(jù)溶液稀釋前后，溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變）

C濃溶液V濃溶液＝C稀溶液V稀溶液?（注意單位統(tǒng)一性，一定要將mL化為L來計算）。

5、溶液中溶質(zhì)濃度可以用兩種方法表示：

①質(zhì)量分數(shù)W

②物質(zhì)的量濃度C

質(zhì)量分數(shù)W與物質(zhì)的量濃度C的關(guān)系：C=1000ρW/M（其中ρ單位為g/cm3）

已知某溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為W，溶液密度為ρ（g/cm3），溶液體積為V，溶質(zhì)摩爾質(zhì)量為M，求溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度C。

【 推斷：根據(jù)C=n(溶質(zhì))/V(溶液) ，而n(溶質(zhì))=m（溶質(zhì)）/M(溶質(zhì))= ρ?V(溶液)?W/M，考慮密度ρ的單位g/cm3化為g/L，所以有C=1000ρW/M?】。（公式記不清，可設(shè)體積1L計算）。

6、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制

（1）配制使用的儀器：托盤天平(固體溶質(zhì))、量筒(液體溶質(zhì))、容量瓶（強調(diào)：在具體實驗時，應寫規(guī)格，否則錯！）、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管。

（2）配制的步驟：

①計算溶質(zhì)的量（若為固體溶質(zhì)計算所需質(zhì)量，若為溶液計算所需溶液的體積）②稱?。ɑ蛄咳。廴芙猓o置冷卻）④轉(zhuǎn)移?⑤洗滌⑥定容⑦搖勻。（如果儀器中有試劑瓶，就要加一個步驟：裝瓶）。

例如：配制400mL0.1mol／L的Na2CO3溶液：

（1）計算：需無水Na2CO35.3g。

（2）稱量：用托盤天平稱量無水Na2CO35.3 g。

（3）溶解：所需儀器燒杯、玻璃棒。

（4）轉(zhuǎn)移：將燒杯中的溶液沿玻璃棒小心地引流到500mL容量瓶中。

（5）定容：當往容量瓶里加蒸餾水時，距刻度線1－2cm處停止，為避免加水的體積過多，改用膠頭滴管加蒸餾水到溶液的凹液面正好與刻度線相切，這個操作叫做定容。

注意事項：

①不能配制任意體積的一定物質(zhì)的量濃度的溶液，這是因為容量瓶的容積是固定的，沒有任意體積規(guī)格的容量瓶。

②溶液注入容量瓶前需恢復到室溫，這是因為容量瓶受熱易炸裂，同時溶液溫度過高會使容量瓶膨脹影響溶液配制的精確度。

③用膠頭滴管定容后再振蕩，出現(xiàn)液面低于刻度線時不要再加水，這是因為振蕩時有少量溶液粘在瓶頸上還沒完全回流，故液面暫時低于刻度線，若此時又加水會使所配制溶液的濃度偏低。

④如果加水定容時超出了刻度線，不能將超出部分再吸走，須應重新配制。

⑤如果搖勻時不小心灑出幾滴，不能再加水至刻度，必須重新配制，這是因為所灑出的幾滴溶液中含有溶質(zhì)，會使所配制溶液的濃度偏低。

⑥溶質(zhì)溶解后轉(zhuǎn)移至容量瓶時，必須用少量蒸餾水將燒杯及玻璃棒洗滌2—3次，并將洗滌液一并倒入容量瓶，這是因為燒杯及玻璃棒會粘有少量溶質(zhì)，只有這樣才能盡可能地把溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移到容量瓶中。

第二章 ?化學物質(zhì)及其變化

第一節(jié) 物質(zhì)的分類

1、掌握兩種常見的分類方法：交叉分類法和樹狀分類法。

2、分散系及其分類：

（1）分散系組成：分散劑和分散質(zhì)，按照分散質(zhì)和分散劑所處的狀態(tài)，分散系可以有9種組合方式。

（2）當分散劑為液體時，根據(jù)分散質(zhì)粒子大小可以將分散系分為溶液、膠體、濁液。

分散系

溶液

膠體

濁液

分散粒子直徑

＜1nm

1～100nm

＞100nm

外觀

均一,透明,穩(wěn)定

均一,透明,介穩(wěn)體系

不均一,不透明,不穩(wěn)定

能否透過濾紙

能

能

不能

能否透過半透膜

能

不能

不能

實例

食鹽水

Fe(OH)3膠體

泥漿水

3、膠體：

（1）常見膠體：Fe(OH)3膠體、Al(OH)3膠體、血液、豆?jié){、淀粉溶液、蛋白質(zhì)溶液、有色玻璃、墨水等。

（2）膠體的特性：能產(chǎn)生丁達爾效應。區(qū)別膠體與其他分散系常用方法丁達爾效應。

膠體與其他分散系的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子大小。

（3）Fe(OH)3膠體的制備方法：將飽和FeCl3溶液滴入沸水中，繼續(xù)加熱至體系呈紅褐色，停止加熱，得Fe(OH)3膠體。

第二節(jié) ?離子反應

一、電解質(zhì)和非電解質(zhì)

電解質(zhì)：在水溶液里或熔融狀態(tài)下能導電的化合物。

1、化合物

非電解質(zhì)：在水溶液中和熔融狀態(tài)下都不能導電的化合物。（如：酒精[乙醇]、蔗糖、SO2、SO3、NH3、CO2等是非電解質(zhì)。）

（1）電解質(zhì)和非電解質(zhì)都是化合物，單質(zhì)和混合物既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。

（2）酸、堿、鹽和水都是電解質(zhì)（特殊：鹽酸(混合物)電解質(zhì)溶液）。

（3）能導電的物質(zhì)不一定是電解質(zhì)。能導電的物質(zhì)：電解質(zhì)溶液、熔融的堿和鹽、金屬單質(zhì)和石墨。

電解質(zhì)需在水溶液里或熔融狀態(tài)下才能導電。固態(tài)電解質(zhì)(如：NaCl晶體)不導電，液態(tài)酸(如：液態(tài)HCl)不導電。

2、溶液能夠?qū)щ姷脑颍河心軌蜃杂梢苿拥碾x子。

3、電離方程式：要注意配平，原子個數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒。如：Al2(SO4)3＝2Al3＋＋3SO42－

二、離子反應：

1、離子反應發(fā)生的條件：生成沉淀、生成氣體、水。

2、離子方程式的書寫：（寫、拆、刪、查）

①寫：寫出正確的化學方程式。（要注意配平。）

②拆：把易溶的強電解質(zhì)（易容的鹽、強酸、強堿）寫成離子形式。

常見易溶的強電解質(zhì)有：

三大強酸（H2SO4、HCl、HNO3），四大強堿[NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2 （澄清石灰水拆，石灰乳不拆）]，可溶性鹽，這些物質(zhì)拆成離子形式，其他物質(zhì)一律保留化學式。

③刪：刪除不參加反應的離子（價態(tài)不變和存在形式不變的離子）。

④查：檢查書寫離子方程式等式兩邊是否原子個數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。

3、離子方程式正誤判斷：（看幾看）

①看是否符合反應事實(能不能發(fā)生反應，反應物、生成物對不對)。?

②看是否可拆。

③看是否配平（原子個數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒）。 ??

④看“＝”“ ??”“↑”“↓”是否應用恰當。

4、離子共存問題

（1）由于發(fā)生復分解反應（生成沉淀或氣體或水）的離子不能大量共存。

生成沉淀：AgCl、BaSO4、BaSO3、BaCO3、CaCO3、Mg(OH)2、Cu(OH)2等。

生成氣體：CO32－、HCO3－等易揮發(fā)的弱酸的酸根與H＋不能大量共存。

生成H2O：①H＋和OH－生成H2O。②酸式酸根離子如：HCO3－既不能和H＋共存，也不能和OH－共存。如：HCO3－＋H＋＝H2O＋CO2↑， HCO3－＋OH－＝H2O＋CO32－

（2）審題時應注意題中給出的附加條件。

①無色溶液中不存在有色離子：Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、MnO4－（常見這四種有色離子）。

②注意挖掘某些隱含離子：酸性溶液(或pH＜7)中隱含有H＋，堿性溶液(或pH＞7)中隱含有OH－。

③注意題目要求“大量共存”還是“不能大量共存”。

第三節(jié) ?氧化還原反應

一、氧化還原反應

1、氧化還原反應的本質(zhì)：有電子轉(zhuǎn)移（包括電子的得失或偏移）。

2、氧化還原反應的特征：有元素化合價升降。

3、判斷氧化還原反應的依據(jù)：凡是有元素化合價升降或有電子的轉(zhuǎn)移的化學反應都屬于氧化還原反應。

4、氧化還原反應相關(guān)概念：

還原劑（具有還原性）：失(失電子)→升(化合價升高)→氧(被氧化或發(fā)生氧化反應)→生成氧化產(chǎn)物。

氧化劑（具有氧化性）：得(得電子)→降(化合價降低)→還(被還原或發(fā)生還原反應)→生成還原產(chǎn)物。

【注】一定要熟記以上內(nèi)容，以便能正確判斷出一個氧化還原反應中的氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物；氧化劑、還原劑在反應物中找；氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物在生成物中找。

二、氧化性、還原性強弱的判斷

（1）根據(jù)氧化還原反應方程式在同一氧化還原反應中，

氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物

還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物

三、如果使元素化合價升高，即要使它被氧化，要加入氧化劑才能實現(xiàn)；如果使元素化合價降低，即要使它被還原，要加入還原劑才能實現(xiàn)；

第三章?金屬及其化合物

第一節(jié) ?金屬的化學性質(zhì)

一、鈉 Na

1、單質(zhì)鈉的物理性質(zhì)：鈉質(zhì)軟、銀白色、熔點低、密度比水的小但比煤油的大。

2、單質(zhì)鈉的化學性質(zhì)：

①鈉與O2反應

常溫下：4Na + O2＝2Na2O?（新切開的鈉放在空氣中容易變暗）

加熱時：2Na + O2＝＝Na2O2?（鈉先熔化后燃燒，發(fā)出黃色火焰，生成淡黃色固體Na2O2。）

Na2O2中氧元素為－1價，Na2O2既有氧化性又有還原性。

2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑

2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2

Na2O2是呼吸面具、潛水艇的供氧劑，Na2O2具有強氧化性能漂白。

②鈉與H2O反應

2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑

離子方程式：2Na＋2H2O＝2Na＋＋2OH－＋H2↑（注意配平）

實驗現(xiàn)象：“浮——鈉密度比水小；游——生成氫氣；響——反應劇烈；

熔——鈉熔點低；紅——生成的NaOH遇酚酞變紅”。

③鈉與鹽溶液反應

如鈉與CuSO4溶液反應，應該先是鈉與H2O反應生成NaOH與H2，再和CuSO4溶液反應，有關(guān)化學方程式：

2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑?????

CuSO4＋2NaOH＝Cu(OH)2↓＋Na2SO4

總的方程式：2Na＋2H2O＋CuSO4＝Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑

實驗現(xiàn)象：有藍色沉淀生成，有氣泡放出

K、Ca、Na三種單質(zhì)與鹽溶液反應時，先與水反應生成相應的堿，堿再和鹽溶液反應

④鈉與酸反應：

2Na＋2HCl＝2NaCl＋H2↑（反應劇烈）?

離子方程式：2Na＋2H＋＝2Na＋＋H2↑

3、鈉的存在：以化合態(tài)存在。

4、鈉的保存：保存在煤油或石蠟中。

5、鈉在空氣中的變化過程：Na→Na2O→NaOH→Na2CO3→Na2CO3·10H2O（結(jié)晶）→Na2CO3（風化），最終得到是一種白色粉末。

一小塊鈉置露在空氣中的現(xiàn)象：銀白色的鈉很快變暗（生成Na2O），跟著變成白色固體(NaOH)，然后在固體表面出現(xiàn)小液滴（NaOH易潮解），最終變成白色粉未（最終產(chǎn)物是Na2CO3）。

二、鋁?Al

1、單質(zhì)鋁的物理性質(zhì)：銀白色金屬、密度?。▽佥p金屬）、硬度小、熔沸點低。

2、單質(zhì)鋁的化學性質(zhì)

①鋁與O2反應：常溫下鋁能與O2反應生成致密氧化膜，保護內(nèi)層金屬。加熱條件下鋁能與O2反應生成氧化鋁：4Al＋3O2＝＝2Al2O3

②常溫下Al既能與強酸反應，又能與強堿溶液反應，均有H2生成，也能與不活潑的金屬鹽溶液反應：

2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑ ? ? ? ? ? ? ? ?

（?2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑?）

2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑ ? ?

（?2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑?）

2Al＋3Cu(NO3)2＝2Al(NO3) 3＋3Cu ? ? ? ? ?

（?2Al＋3Cu2＋＝2Al3＋＋3Cu?）

注意：鋁制餐具不能用來長時間存放酸性、堿性和咸的食品。

③鋁與某些金屬氧化物的反應（如V、Cr、Mn、Fe的氧化物）叫做鋁熱反應

Fe2O3＋2Al?＝＝ 2Fe＋Al2O3，Al 和?Fe2O3的混合物叫做鋁熱劑。利用鋁熱反應焊接鋼軌。

三、鐵

1、單質(zhì)鐵的物理性質(zhì)：鐵片是銀白色的，鐵粉呈黑色，純鐵不易生銹，但生鐵（含碳雜質(zhì)的鐵）在潮濕的空氣中易生銹。（原因：形成了鐵碳原電池。鐵銹的主要成分是Fe2O3）。

2、單質(zhì)鐵的化學性質(zhì)：

①鐵與氧氣反應：3Fe＋2O2＝＝＝Fe3O4（現(xiàn)象：劇烈燃燒，火星四射，生成黑色的固體）

②與非氧化性酸反應：Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑?（Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑）?

常溫下鋁、鐵遇濃硫酸或濃硝酸鈍化。加熱能反應但無氫氣放出。

③與鹽溶液反應：?Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu（Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu）

④與水蒸氣反應：3Fe＋4H2O(g)＝＝Fe3O4＋4H2

第二節(jié) ?幾種重要的金屬化合物

一、氧化物

1、Al2O3的性質(zhì)：氧化鋁是一種白色難溶物，其熔點很高，可用來制造耐火材料如坩鍋、耐火管、耐高溫的實驗儀器等。

Al2O3是兩性氧化物：既能與強酸反應，又能與強堿反應：

Al2O3+ 6HCl ＝?2AlCl3?+ 3H2O?（Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O?）

Al2O3+ 2NaOH == 2NaAlO2?+H2O（Al2O3＋2OH－＝2AlO2－＋H2O）

2、鐵的氧化物的性質(zhì)：FeO、Fe2O3都為堿性氧化物，能與強酸反應生成鹽和水。

FeO＋2HCl =FeCl2?+H2O

Fe2O3＋6HCl＝2FeCl3＋3H2O

二、氫氧化物

1、氫氧化鋁?Al(OH)3

①Al(OH)3是兩性氫氧化物，在常溫下它既能與強酸，又能與強堿反應：

Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O（Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O）

Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O（Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O）

②Al(OH)3受熱易分解成Al2O3：2Al(OH)3＝＝Al2O3＋3H2O（規(guī)律：不溶性堿受熱均會分解）

③Al(OH)3的制備：實驗室用可溶性鋁鹽和氨水反應來制備Al(OH)3

Al2(SO4)3＋6NH3·H2O＝2 Al(OH)3↓＋3(NH4)2SO4

（Al3＋＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4＋）

因為強堿(如NaOH)易與Al(OH)3反應，所以實驗室不用強堿制備Al(OH)3，而用氨水。

2、鐵的氫氧化物：氫氧化亞鐵Fe(OH)2（白色）和氫氧化鐵Fe(OH)3（紅褐色）

①都能與酸反應生成鹽和水：

Fe(OH)2＋2HCl＝FeCl2＋2H2O（Fe(OH)2＋2H＋＝Fe2＋＋2H2O）

Fe（OH）3+3HCl=FeCl3+3H2O（Fe(OH)3 +?3H＋?=?Fe3＋?+ 3H2O）

②Fe(OH)2可以被空氣中的氧氣氧化成Fe(OH)3

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3（現(xiàn)象：白色沉淀→灰綠色→紅褐色）

③Fe(OH)3受熱易分解生成Fe2O3：2Fe(OH)3＝＝Fe2O3＋3H2O

3、氫氧化鈉NaOH：俗稱燒堿、火堿、苛性鈉，易潮解，有強腐蝕性，具有堿的通性。

三、鹽

1、鐵鹽（鐵為+3價）、亞鐵鹽（鐵為+2價）的性質(zhì)：

①鐵鹽（鐵為+3價）具有氧化性，可以被還原劑（如鐵、銅等）還原成亞鐵鹽：

2FeCl3＋Fe＝3FeCl2（?2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋）(價態(tài)歸中規(guī)律)

2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2（?2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋?）（制印刷電路板的反應原理）

亞鐵鹽（鐵為+2價）具有還原性，能被氧化劑（如**、氧氣、硝酸等）氧化成鐵鹽：

2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3?（?2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－?）

②Fe3＋離子的檢驗：

a.溶液呈黃色；

b.加入KSCN(硫***)溶液變紅色；

c.加入NaOH溶液反應生成紅褐色沉淀[Fe(OH)3]。

Fe2+離子的檢驗：

a.溶液呈淺綠色；

b.先在溶液中加入KSCN溶液，不變色，再加入氯水，溶液變紅色；

c.加入NaOH溶液反應先生成白色沉淀，迅速變成灰綠色沉淀，最后變成紅褐色沉淀。

2、鈉鹽：Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)比較

Na2CO3

NaHCO3

俗稱

純堿、蘇打

小蘇打

水溶性比較

Na2CO3?> NaHCO3

溶液酸堿性

堿性

堿性

與酸反應劇烈程度

較慢（二步反應）

較快（一步反應）

與酸反應

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

CO32－+2H+=CO2↑+H2O

NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

HCO3－+H+=H2O+CO2↑

熱穩(wěn)定性

加熱不分解

加熱分解

2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑

與CO2反應

Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3

不反應

與NaOH溶液反應

不反應（不能發(fā)生離子交換）

NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O

HCO3－+OH－=H2O+CO32－

與Ca(OH)2溶液反應

Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH

Ca2++CO32－=CaCO3↓

也能反應生成CaCO3沉淀

與CaCl2溶液反應

有CaCO3沉淀

不反應

用途

洗滌劑，玻璃、肥皂、造紙、紡織等工業(yè)

發(fā)酵粉、滅火劑、治療胃酸過多（有胃潰瘍時不能用）

相互轉(zhuǎn)化

Na2CO3 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?NaHCO3

四、焰色反應

1、定義：金屬或它們的化合物在灼燒時使火焰呈現(xiàn)特殊顏色的性質(zhì)。

2、操作步驟：鉑絲（或鐵絲）用鹽酸浸洗后灼燒至無色，沾取試樣（單質(zhì)、化合物、氣、液、固均可）在火焰上灼燒，觀察顏色。

3、?重要元素的焰色：鈉元素黃色、?鉀元素紫色（透過藍色的鈷玻璃觀察，以排除鈉的焰色的干擾）

焰色反應屬物理變化。與元素存在狀態(tài)（單質(zhì)、化合物）、物質(zhì)的聚集狀態(tài)（氣、液、固）等無關(guān)，只有少數(shù)金屬元素有焰色反應。

第三節(jié) ?用途廣泛的金屬材料

1、合金的概念：由兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。

2、合金的特性：合金與各成分金屬相比，具有許多優(yōu)良的物理、化學或機械的性能。

①合金的硬度一般比它的各成分金屬的大

②合金的熔點一般比它的各成分金屬的低

第四章??非金屬及其化合物

一、硅及其化合物 ??Si

硅元素在地殼中的含量排第二，在自然界中沒有游離態(tài)的硅，只有以化合態(tài)存在的硅，常見的是二氧化硅、硅酸鹽等。

硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖為

，

硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族，硅原子最外層有4個電子，既不易失去電子又不易得到電子，主要形成四價的化合物。

1、單質(zhì)硅（Si）：

（1）物理性質(zhì)：有金屬光澤的灰黑色固體，熔點高，硬度大。

（2）化學性質(zhì)：

①常溫下化學性質(zhì)不活潑，只能跟F2、HF和NaOH溶液反應。

Si＋2F2＝SiF4?????

Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑?????

Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑

②在高溫條件下，單質(zhì)硅能與O2和Cl2等非金屬單質(zhì)反應。

（3）用途：太陽能電池、計算機芯片以及半導體材料等。

（4）硅的制備：工業(yè)上，用C在高溫下還原SiO2可制得粗硅。

SiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑????

Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4????

SiCl4＋2H2＝Si(純)＋4HCl

2、二氧化硅（SiO2）：

（1）SiO2的空間結(jié)構(gòu)：立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，SiO2直接由原子構(gòu)成，不存在單個SiO2分子。

（2）物理性質(zhì)：熔點高，硬度大，不溶于水。

（3）化學性質(zhì)：SiO2常溫下化學性質(zhì)很不活潑，不與水、酸反應（***除外），能與強堿溶液、***反應，高溫條件下可以與堿性氧化物反應：

①與強堿反應：SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O（生成的硅酸鈉具有粘性，所以不能用帶磨口玻璃塞試劑瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液，避免Na2SiO3將瓶塞和試劑瓶粘住，打不開，應用橡皮塞）。

②與***反應[SiO2的特性]：SiO2＋4HF＝SiF4↑+2H2O（利用此反應，***能雕刻玻璃；***不能用玻璃試劑瓶存放，應用塑料瓶）。

③高溫下與堿性氧化物反應：SiO2＋CaOCaSiO3

（4）用途：光導纖維、瑪瑙飾物、石英坩堝、水晶鏡片、石英鐘、儀器軸承、玻璃和建筑材料等。

3、硅酸（H2SiO3）：

（1）物理性質(zhì)：不溶于水的白色膠狀物，能形成硅膠，吸附水分能力強。

（2）化學性質(zhì)：H2SiO3是一種弱酸，酸性比碳酸還要弱，其酸酐為SiO2，但SiO2不溶于水，故不能直接由SiO2溶于水制得，而用可溶性硅酸鹽與酸反應制?。海◤娝嶂迫跛嵩恚?/p>

Na2SiO3＋2HCl＝2NaCl＋H2SiO3↓

Na2SiO3＋CO2＋H2O＝H2SiO3↓＋Na2CO3（此方程式證明酸性：H2SiO3＜H2CO3）

（3）用途：硅膠作干燥劑、催化劑的載體。

4、硅酸鹽

硅酸鹽：硅酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的總稱。硅酸鹽種類很多，大多數(shù)難溶于水，最常見的可溶性硅酸鹽是Na2SiO3，Na2SiO3的水溶液俗稱水玻璃，又稱泡花堿，是一種無色粘稠的液體，可以作黏膠劑和木材防火劑。硅酸鈉水溶液久置在空氣中容易變質(zhì)：

Na2SiO3＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋H2SiO3↓（有白色沉淀生成）

傳統(tǒng)硅酸鹽工業(yè)三大產(chǎn)品有：玻璃、陶瓷、水泥。

硅酸鹽由于組成比較復雜，常用氧化物的形式表示：活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水。氧化物前系數(shù)配置原則：除氧元素外，其他元素按配置前后原子個數(shù)守恒原則配置系數(shù)。

硅酸鈉：Na2SiO3??Na2O·SiO2

硅酸鈣：CaSiO3??CaO·SiO2

高嶺石：Al2(Si2O5)(OH)4??Al2O3·2SiO2·2H2O??

正長石：KAlSiO3不能寫成 K2O· Al2O3·3SiO2，應寫成K2O·Al2O3·6SiO2

二、氯及其化合物

氯原子結(jié)構(gòu)示意圖為

，

氯元素位于元素周期表中第三周期第ⅦA族，氯原子最外電子層上有7個電子，在化學反應中很容易得到1個電子形成Cl－，化學性質(zhì)活潑，在自然界中沒游離態(tài)的氯，氯只以化合態(tài)存在（主要以氯化物和氯酸鹽）。

1、**（Cl2）：

（1）物理性質(zhì)：黃綠色有刺激性氣味有毒的氣體，密度比空氣大，易液化成**，易溶于水。（**收集方法—向上排空氣法或者排飽和食鹽水；**為純凈物）

（2）化學性質(zhì)：**化學性質(zhì)非常活潑，很容易得到電子，作強氧化劑，能與金屬、非金屬、水以及堿反應。

①與金屬反應（將金屬氧化成最高正價）

Na＋Cl2===點燃2NaCl?????

Cu＋Cl2===點燃CuCl2

2Fe＋3Cl2===點燃2FeCl3

（**與金屬鐵反應只生成FeCl3，而不生成FeCl2。）

（思考：怎樣制備FeCl2？Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑，鐵跟鹽酸反應生成FeCl2，而鐵跟**反應生成FeCl3，這說明Cl2的氧化性強于鹽酸，是強氧化劑。）

②與非金屬反應

Cl2＋H2?===點燃?2HCl（氫氣在**中燃燒現(xiàn)象：安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰）

將H2和Cl2混合后在點燃或光照條件下發(fā)生爆炸。

燃燒：所有發(fā)光發(fā)熱的劇烈化學反應都叫做燃燒，不一定要有氧氣參加。

③Cl2與水反應

Cl2＋H2O＝HCl＋HClO ??

離子方程式：Cl2＋H2O＝H＋＋Cl—＋HClO

將**溶于水得到氯水（淺黃綠色），氯水含多種微粒，其中有H2O、Cl2、HClO、Cl－、H+、OH－(極少量，水微弱電離出來的)。

氯水的性質(zhì)取決于其組成的微粒：

（1）強氧化性：Cl2是新制氯水的主要成分，實驗室常用氯水代替**，如氯水中的**能與KI，KBr、FeCl2、SO2、Na2SO3等物質(zhì)反應。

（2）漂白、消毒性：氯水中的Cl2和HClO均有強氧化性，一般在應用其漂白和消毒時，應考慮HClO，HClO的強氧化性將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)，不可逆。

（3）酸性：氯水中含有HCl和HClO，故可被NaOH中和，鹽酸還可與NaHCO3，CaCO3等反應。

（4）不穩(wěn)定性：HClO不穩(wěn)定光照易分解。

，因此久置氯水(淺黃綠色)會變成稀鹽酸(無色)失去漂白性。

（5）沉淀反應：加入AgNO3溶液有白色沉淀生成（氯水中有Cl－）。自來水也用氯水殺菌消毒，所以用自來水配制以下溶液如KI、?KBr、FeCl2、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶液會變質(zhì)。

④Cl2與堿液反應：

與NaOH反應：Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O（Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O）

與Ca(OH)2溶液反應：2Cl2＋2Ca(OH)2＝Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O

此反應用來制漂**，漂**的主要成分為Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分為Ca(ClO)2。

漂**之所以具有漂白性，原因是：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓+2HClO生成的HClO具有漂白性；同樣，氯水也具有漂白性，因為氯水含HClO；NaClO同樣具有漂白性，發(fā)生反應2NaClO＋CO2＋H2O==Na2CO3+2HClO；

干燥的**不能使紅紙褪色，因為不能生成HClO，濕的**能使紅紙褪色，因為**發(fā)生下列反應Cl2＋H2O＝HCl＋HClO。

漂**久置空氣會失效（涉及兩個反應）：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO，

，漂**變質(zhì)會有CaCO3存在，外觀上會結(jié)塊，久置空氣中的漂**加入濃鹽酸會有CO2氣體生成，含CO2和HCl雜質(zhì)氣體。

⑤**的用途：制漂**、自來水殺菌消毒、農(nóng)藥和某些有機物的原料等。

2、Cl－的檢驗：

原理：根據(jù)Cl－與Ag＋反應生成不溶于酸的AgCl沉淀來檢驗Cl－存在。

方法：先加稀硝酸酸化溶液（排除CO32－干擾）再滴加AgNO3溶液，如有白色沉淀生成，則說明有Cl－存在。

三、硫及其化合物

1、硫元素的存在：硫元素最外層電子數(shù)為6個，化學性質(zhì)較活潑，容易得到2個電子呈－2價或者與其他非金屬元素結(jié)合成呈＋4價、＋6價化合物。硫元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)。（如火山口中的硫就以單質(zhì)存在）

2、硫單質(zhì)：

①物質(zhì)性質(zhì)：俗稱硫磺，淡黃色固體，不溶于水，熔點低。

②化學性質(zhì)：S+O2??===點燃?SO2（空氣中點燃淡藍色火焰，純氧中藍紫色）

3、二氧化硫（SO2）

（1）物理性質(zhì)：無色、有刺激性氣味有毒的氣體，易溶于水，密度比空氣大，易液化。

（2）SO2的制備：S+O2??===點燃?SO2或Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O

（3）化學性質(zhì)：①SO2能與水反應SO2+H2OH2SO3（亞硫酸，中強酸）此反應為可逆反應。

可逆反應定義：在相同條件下，正逆方向同時進行的反應。（關(guān)鍵詞：相同條件下）

②SO2為酸性氧化物，是亞硫酸（H2SO3）的酸酐，可與堿反應生成鹽和水。

a、與NaOH溶液反應：

SO2(少量)＋2NaOH＝Na2SO3＋H2O （SO2＋2OH－＝SO32－＋H2O）

SO2(過量)＋NaOH＝NaHSO3（SO2＋OH－＝HSO3－）

b、與Ca(OH)2溶液反應：

SO2(少量)＋Ca(OH)2＝CaSO3↓(白色)＋H2O

2SO2(過量)＋Ca(OH)2＝Ca(HSO3)?2?(可溶)

對比CO2與堿反應：

CO2(少量)＋Ca(OH)2＝CaCO3↓(白色)+H2O ?

2CO2(過量)＋Ca(OH)2＝Ca(HCO3)?2?(可溶)

將SO2逐漸通入Ca(OH)2溶液中先有白色沉淀生成，后沉淀消失，與CO2逐漸通入Ca(OH)2溶液實驗現(xiàn)象相同，所以不能用石灰水來鑒別SO2和CO2。能使石灰水變渾濁的無色無味的氣體一定是二氧化碳，這說法是對的，因為SO2是有刺激性氣味的氣體。

③SO2具有強還原性，能與強氧化劑（如酸性高錳酸鉀溶液、**、氧氣等）反應。SO2能使酸性KMnO4溶液、新制氯水褪色，顯示了SO2的強還原性（不是SO2的漂白性）。

（催化劑：粉塵、五氧化二釩）

SO2＋Cl2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl（將SO2氣體和Cl2氣體混合后作用于有色溶液，漂白效果將大大減弱。）

④SO2的弱氧化性：如2H2S＋SO2＝3S↓＋2H2O（有黃色沉淀生成）?

⑤SO2的漂白性：SO2能使品紅溶液褪色，加熱會恢復原來的顏色。用此可以檢驗SO2的存在。

SO2

Cl2

漂白的物質(zhì)

漂白某些有色物質(zhì)

使?jié)駶櫽猩镔|(zhì)褪色

原理

與有色物質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)

與水生成HClO，HClO具有漂白性，將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)

加熱

能恢復原色（無色物質(zhì)分解）

不能復原

⑥SO2的用途：漂白劑、殺菌消毒、生產(chǎn)硫酸等。

4、硫酸（H2SO4）

（1）濃硫酸的物理性質(zhì)：純的硫酸為無色油狀粘稠液體，能與水以任意比互溶（稀釋濃硫酸要規(guī)范操作：注酸入水且不斷攪拌）。質(zhì)量分數(shù)為98%（或18.4mol/l）的硫酸為濃硫酸。不揮發(fā)，沸點高，密度比水大。

（2）濃硫酸三大性質(zhì)：吸水性、脫水性、強氧化性。

①吸水性：濃硫酸可吸收結(jié)晶水、濕存水和氣體中的水蒸氣，可作干燥劑，可干燥H2、O2、SO2、CO2等氣體，但不可以用來干燥NH3、H2S、HBr、HI、C2H4五種氣體。

②脫水性：能將有機物（蔗糖、棉花等）以水分子中H和O原子個數(shù)比2︰1脫水，炭化變黑。

③強氧化性：濃硫酸在加熱條件下顯示強氧化性（＋6價硫體現(xiàn)了強氧化性），能與大多數(shù)金屬反應，也能與非金屬反應。

a. 與大多數(shù)金屬反應（如銅）：2H2SO4?(濃)＋Cu===△CuSO4＋2H2O＋SO2?↑

（此反應濃硫酸表現(xiàn)出酸性和強氧化性?）

b. 與非金屬反應（如C反應）：2H2SO4(濃)＋C===△CO2 ↑＋2H2O＋SO2 ↑

（此反應濃硫酸表現(xiàn)出強氧化性?）

注意：常溫下，F(xiàn)e、Al遇濃H2SO4或濃HNO3發(fā)生鈍化。

濃硫酸的強氧化性使許多金屬能與它反應，但在常溫下，鋁和鐵遇濃硫酸時，因表面被濃硫酸氧化成一層致密氧化膜，這層氧化膜阻止了酸與內(nèi)層金屬的進一步反應。這種現(xiàn)象叫金屬的鈍化。鋁和鐵也能被濃硝酸鈍化，所以，常溫下可以用鐵制或鋁制容器盛放濃硫酸和濃硝酸。

（3）硫酸的用途：干燥劑、化肥、炸藥、蓄電池、農(nóng)藥、醫(yī)藥等。

四、氮及其化合物

1、氮的氧化物：NO2和NO

N2＋O2?========高溫或放電?2NO，生成的一氧化氮很不穩(wěn)定：?2NO＋O2 == 2NO2

一氧化氮：無色氣體，有毒，能與人血液中的血紅蛋白結(jié)合而使人中毒（與CO中毒原理相同），不溶于水。是空氣中的污染物。

二氧化氮：紅棕色氣體（與溴蒸氣顏色相同）、有刺激性氣味、有毒、易液化、易溶于水，并與水反應：

3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO，此反應中NO2既是氧化劑又是還原劑。以上三個反應是“雷雨固氮”、“雷雨發(fā)莊稼”的反應。

2、硝酸（HNO3）：

（1）硝酸物理性質(zhì)：純硝酸是無色、有刺激性氣味的油狀液體。低沸點（83℃）、易揮發(fā)，在空氣中遇水蒸氣呈白霧狀。98%以上的硝酸叫“發(fā)煙硝酸”，常用濃硝酸的質(zhì)量分數(shù)為69%。

（2）硝酸的化學性質(zhì)：具有一般酸的通性，稀硝酸遇紫色石蕊試液變紅色，濃硝酸遇紫色石蕊試液先變紅（H＋作用）后褪色（濃硝酸的強氧化性）。用此實驗可證明濃硝酸的氧化性比稀硝酸強。濃硝酸和稀硝酸都是強氧化劑，能氧化大多數(shù)金屬，但不放出氫氣，通常濃硝酸產(chǎn)生NO2，稀硝酸產(chǎn)生NO，如：?

?????

①Cu＋4HNO3(濃)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O

②3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

反應①還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為1︰2；反應②還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為3︰2。

常溫下，F(xiàn)e、Al遇濃H2SO4或濃HNO3發(fā)生鈍化，（說成不反應是不妥的），加熱時能發(fā)生反應：

當溶液中有H＋和NO3－時，相當于溶液中含HNO3，此時，因為硝酸具有強氧化性，使得在酸性條件下NO3－與具有強還原性的離子如S2－、Fe2＋、SO32－、I－、Br－（通常是這幾種）因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存。（有沉淀、氣體、難電離物生成是因發(fā)生復分解反應而不能大量共存。）

3、氨氣（NH3）

（1）氨氣的物理性質(zhì)：無色氣體，有刺激性氣味、比空氣輕，易液化，極易溶于水，1體積水可以溶解700體積的氨氣（可做紅色噴泉實驗）。濃氨水易揮發(fā)出氨氣。

（2）氨氣的化學性質(zhì)：

a. 溶于水溶液呈弱堿性：

生成的一水合氨NH3·H2O是一種弱堿，很不穩(wěn)定，受熱會分解：

氨氣或液氨溶于水得氨水，氨水的密度比水小，并且氨水濃度越大密度越小，計算氨水濃度時，溶質(zhì)是NH3，而不是NH3·H2O。

氨水中的微粒：H2O、NH3、NH3·H2O、NH4＋、OH—、H＋(極少量，水微弱電離出來)。

噴泉實驗的原理：是利用氣體極易被一種液體吸收而形成壓強差，使氣體容器內(nèi)壓強降低，外界大氣壓把液體壓入氣體容器內(nèi)，在玻璃導管尖嘴處形成美麗的“噴泉”。

噴泉實驗成功的關(guān)鍵：

（1）氣體在吸收液中被吸收得既快又多，如NH3、HCl、HBr、HI、NO2用水吸收，CO2、SO2，Cl2、H2S等用NaOH溶液吸收等。

（2）裝置的氣密性要好。

（3）燒瓶內(nèi)的氣體純度要大。

b. 氨氣可以與酸反應生成鹽：

①NH3＋HCl＝NH4Cl ??

②NH3＋HNO3＝NH4NO3????

③?2NH3＋H2SO4＝(NH4)2SO4

因NH3溶于水呈堿性，所以可以用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗氨氣的存在，因濃鹽酸有揮發(fā)性，所以也可以用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近集氣瓶口，如果有大量白煙生成，可以證明有NH3存在。

（3）氨氣的實驗室制法：

①原理：銨鹽與堿共熱產(chǎn)生氨氣

②裝置特點：固＋固氣體，與制O2相同。

③收集：向下排空氣法。

④驗滿：

a. 濕潤的紅色石蕊試紙（NH3是唯一能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體）

b. 蘸濃鹽酸的玻璃棒(產(chǎn)生白煙)

⑤干燥：用堿石灰（NaOH與CaO的混合物）或生石灰在干燥管或U型管中干燥。不能用CaCl2、P2O5、濃硫酸作干燥劑，因為NH3能與CaCl2反應生成CaCl2·8NH3。P2O5、濃硫酸均能與NH3反應，生成相應的鹽。所以NH3通常用堿石灰干燥。

⑥吸收：在試管口塞有一團濕的棉花其作用有兩個：一是減小氨氣與空氣的對流，方便收集氨氣；二是吸收多余的氨氣，防止污染空氣。

（4）氨氣的用途：液氨易揮發(fā)，汽化過程中會吸收熱量，使得周圍環(huán)境溫度降低，因此，液氨可以作制冷劑。

4、銨鹽

銨鹽均易溶于水，且都為白色晶體（很多化肥都是銨鹽）。

（1）受熱易分解，放出氨氣：

（2）干燥的銨鹽能與堿固體混合加熱反應生成氨氣，利用這個性質(zhì)可以制備氨氣：

（3）NH4＋的檢驗：樣品加堿混合加熱，放出的氣體能使?jié)竦募t色石蕊試紙變藍，則證明該物質(zhì)會有NH4＋。