完全总结高中化学知识集锦共87页

完全总结高中化学知识集锦共87页内容摘要：

a(HCO3)2 溶于水 鉴别方法 ①固态时： 分别加热，能产生使澄清石灰水变浑浊气体的是 NaHCO3 ②溶液中： 分别加入 CaCl2 或 BaCl2 溶液，有白色沉淀产生的是 Na2CO3 主要用途 ①用于玻璃、制皂、造纸等 ②制烧碱 ①用作制糕点的发酵粉②用于泡沫灭火器③治疗胃酸过多 相互关系 说明 (1)由于 NaHCO3 在水中的溶解度小于 Na2CO3，因此，向饱和的 Na2CO3 溶液中通入 CO2 气体，能析出 NaHCO3晶体． (2)利用 Na2CO3 溶 液与盐酸反应时相互滴加顺序不同而实验现象不同的原理，可在不加任何外加试剂的情况下，鉴别Na2CO3 溶液与盐酸． *[侯氏制碱法制 NaHCO3 和 Na2CO3 的原理 ] 在饱和 NaCl 溶液中依次通入足量的 NH CO2 气体，有 NaHCO3 从溶液中析出．有关反应的化学方程式为： NH3 + H2O + CO2 ＝ NH4HCO3 NH4HCO3 + NaCl ＝ NaHCO3↓ + NH4Cl 2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2↑ 3． 碱金属元素 [碱金属元素的原子结构 特征 ] 碱金属元素包括锂 (Li)、钠 (Na)、钾 (K)、铷 (Rb)、铯 (Cs)和放射性元素钫 (Fr)． (1)相似性：原子的最外层电子数均为 1 个，次外层为 8 个 (Li 原子次外层电子数为 2 个 )．因此，在化学反应中易失去 1个电子而显 +1 价． (2)递变规律：随着碱金属元素核电荷数增多，电子层数增多，原子半径增大，失电子能力增强，金属活动性增强． [碱金属的物理性质 ] (1)相似性：①都具有银白色金属光泽 (其中铯略带金黄色 )；②柔软；③熔点低；④密度小，其中 Li、 Na、 K 的密度小于水的密度；⑤导电、导热性好． (2)递变规律：从 Li → Cs，随着核电荷数的递增，密度逐渐增大 (特殊： K 的密度小于 Na 的密度 )，但熔点、沸点逐渐降低． [碱金属的化学性质 ] 碱金属的化学性质与钠相似．由于碱金属元素原子的最外层电子数均为 1 个，因此在化学反应中易失去 1 个电子，具有强还原性，是强还原剂；又由于从 Li → Cs，随着核电荷数的递增，电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子吸引力减弱，故还原性增强． (1)与 O2 等非金属反应．从 Li → Cs，与 O2 反应的剧烈程度逐渐增加． ① Li 与 O2 反应只生成 Li2O： 4Li + O2 2Li2O ②在室温下， Rb、 Cs 遇到空气立即燃烧； ③ K、 Rb、 Cs 与 O2 反应生成相应的超氧化物 KO RbO CsO2． (2)与 H2O 反应．发生反应的化学方程式可表示为： 2R + 2H2O = 2ROH + H2↑ (R 代表 Li、 Na、 K、 Rb、 Cs)． 从 Li→ Na，与 H2O 反应的剧烈程度逐渐增加． K 与 H2O 反应时能够燃烧并发生轻微爆炸； Rb、 Cs 遇 H2O 立即燃烧并爆炸．生成的氢氧化物的碱性逐渐增强 (其中 LiOH 难溶于水 )． [焰色反应 ] 是指某些金属或金属化合物 在火焰中灼烧时，火焰呈现出的特殊的颜色． (1) 一些金属元素的焰色反应的颜色： 钠 —— 黄色；钾 —— 紫色；锂 —— 紫红色；铷 —— 紫色； 钙 — 一砖红色；锶 —— 洋红色；钡 —— 黄绿色；铜 —— 绿色． (2)焰色反应的应用：检验钠、钾等元素的存在． 高中化学知识点规律大全 —— 卤素 [氯气的物理性质 ] (1)常温下，氯气为黄绿色气体．加压或降温后液化为液氯，进一步加压或降温则变成固态氯． (2)常温下，氯气可溶于水 (1 体积水溶解 2 体积氯气 )． (3)氯气有毒并具有强烈的刺激性，吸入少量会引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量 则会中毒死亡．因此，实验室闻氯气气味的正确方法为：用手在瓶口轻轻扇动，仅使少量的氯气飘进鼻孔． [氯气的化学性质 ] 画出氯元素的原子结构示意图： 氯原子在化学反应中很容易获得 1 个电子．所以，氯气的化学性质非常活泼，是一种强氧化剂． (1)与金属反应： Cu + C12 CuCl2  实验现象：铜在氯气中剧烈燃烧，集气瓶中充满了棕黄色的烟．一段时间后，集气瓶内壁附着有棕黄色的固体粉末．向集气瓶内加入少量蒸馏水，棕黄色固体粉末溶解并形成绿色溶液，继续加水，溶液变成蓝色． 2Na + Cl2 2NaCl 实验现象：有白烟产生． 说明 ①在点燃或灼热的条件下，金属都能与氯气反应生成相应的金属氯化物．其中，变价金属如 (Cu、 Fe)与氯气反应时呈现高价态 (分别生成 CuCl FeCl3)． ②在常温、常压下，干燥的氯气不能与铁发生反应，故可用钢瓶储存、运输液氯． ③“烟”是固体小颗粒分散到空气中形成的物质．如铜在氯气中燃烧，产生的棕黄色的烟为 CuCl2 晶体小颗粒；钠在氯气中燃烧，产生的白烟为 NaCl 晶体小颗粒；等等． (2)与氢气反应． H2 + Cl2 2HCl 注意 ①在不同的条件下， H2 与 C12 均可发生反应，但反应条件不同，反应的现象也不同．点燃时，纯净的 H2 能在C12 中安静地燃烧，发出苍白色的火焰，反应产生的气体在空气中形成白雾并有小液滴出现；在强光照射下， H2 与 C12的混合气体发生爆炸． ②物质的燃烧不一定要有氧气参加．任何发光、发热的剧烈的化学反应，都属于燃烧．如金属铜、氢气在氯气中燃烧等． ③“雾”是小液滴悬浮在空气中形成的物质；“烟”是固体小颗粒分散到空气中形成的物质．要注意“雾”与“烟”的区别． ④ H2 与 Cl2 反应生成的 HCl 气体具有刺激性气味，极易溶于 水． HCl 的水溶液叫氢氯酸，俗称盐酸． (3)与水反应． 化学方程式： C12 + H2O ＝ HCl + HClO 离子方程式： Cl2 + H2O ＝ H＋ + Cl－ + HClO 说明 ① C12 与 H2O 的反应是一个 C12 的自身氧化还原反应．其中， Cl2 既是氧化剂又是还原剂， H2O 只作反应物． ②在常温下， 1 体积水能溶解约 2 体积的氯气，故新制氯水显黄绿色．同时，溶解于水中的部分 C12 与 H2 O 反应生成HCl 和 HClO，因此，新制氯水是一种含有三种分子 (C1 HClO、 H2O)和四种离子 (H＋ 、 Cl－、 ClO－和水电离产生的少量 OH－ )的混合物．所以，新制氯水具有下列性质：酸性 (H＋ )，漂白作用 (含 HClO)， Cl－的性质， C12 的性质． ③新制氯水中含有较多的 C1 HClO，久置氯水由于 C12 不断跟 H2O 反应和 HClO 不断分解，使溶液中的 C1 HClO逐渐减少、 HCl 逐渐增多，溶液的 pH 逐渐减小，最后溶液变成了稀盐酸，溶液的 pH＜ 7． ④ C12 本身没有漂白作用，真正起漂白作用的是 C12 与 H2O 反应生成的 HClO．所以干燥的 C12 不能使干燥的有色布条褪色，而混有水蒸气的 C12 能使干燥布条褪色 ，或干燥的 C12 能使湿布条褪色． ⑤注意“氯水”与“液氯”的区别，氯水是混合物，液氯是纯净物． (4)与碱反应．常温下，氯气与碱溶液反应的化学方程式的通式为： 氯气 + 可溶碱 → 金属氯化物 + 次氯酸盐 + 水．重要的反应有： C12 + 2NaOH＝ NaCl + NaClO + H2O 或 Cl2 + 2OH－＝ Cl－ + ClO－ + H2O 该反应用于实验室制 C12 时，多余 Cl2 的吸收（尾气吸收）． 2Cl2 + 2Ca(OH)2 ＝ Ca(C1O)2 ＋ CaCl2 + 2H2O 说明 ① Cl2 与石灰 乳 [Ca(OH)2 的悬浊液 ]或消石灰的反应是工业上生产漂粉精或漂白粉的原理 ． 漂粉精和漂白粉是混合物 ， 其主要成分为 Ca(ClO)2 和 CaCl2， 有效成分是 Ca(C1O)2 ②次氯酸盐比次氯酸稳定． ③漂粉精和漂白粉用于漂白时，通常先跟其他酸反应，如： Ca(ClO)2+2HCl＝ CaCl2+2HClO ④ 漂粉精和漂白粉露置于潮湿的空气中易变质 ， 所以必须密封保存 ． 有关反应的化学方程式为 ： Ca(ClO)2 + CO2 + H2O ＝CaCO3↓ + 2HClO 2HClO 2HCl + O2↑ 由此可见 ， 漂粉 精和漂白粉也具有漂白、消毒作用 ． [氯气的用途 ] ①杀菌消毒；②制盐酸；⑧制漂粉精和漂白粉；④制造氯仿等有机溶剂和各种农药． [次氯酸 ] ①次氯酸 (HClO)是一元弱酸 (酸性比 H2CO3 还弱 )，属于弱电解质，在新制氯水中主要以 HClO 分子的形式存在，因此在书写离子方程式时应保留化学式的形式． ② HClO 不稳定，易分解，光照时分解速率加快．有关的化学方程式为： 2HClO ＝ 2H＋ + 2Cl－ + O2↑，因此 HClO 是一种强氧化剂． ③ HClO 能杀菌．自来水常用氯气杀菌消毒 (目前已逐步用 C1O2 代替 )． ④ HClO 能使某些染料和有机色素褪色．因此，将 Cl2 通入石蕊试液中，试液先变红后褪色． [氯气的实验室制法 ] (1)反应原理：实验室中，利用氧化性比 C12 强的氧化剂 [如 MnO KMnO KClO Ca(ClO)2 等 ]将浓盐酸中的 Cl－氧化来制取 C12。 例如： MnO2 + 4HCl(浓 ) MnCl2 + C12↑ + 2H2O 2KMnO4 + 16HCl(浓 ) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O (2)装置特点：根据反应物 MnO2 为固体、浓盐酸为液体及反应需要加热的特点，应选 用“固 + 液加热型”的气体发生装置．所需的仪器主要有圆底烧瓶 (或蒸馏烧瓶 )、分液漏斗、酒精灯、双孔橡胶塞和铁架台 (带铁夹、铁圈 )等． (3)收集方法：氯气溶于水并跟水反应，且密度比空气大，所以应选用向上排气法收集氯气．此外，氯气在饱和 NaCl溶液中的溶解度很小，故氯气也常用排饱和食盐水的方法收集，以除去混有的 HCl 气体．因此在实验室中，要制取干燥、纯净的 Cl2，常将反应生成的 C12 依次通过盛有饱和 NaCl 溶液和浓硫酸的洗气瓶． (4)多余氯气的吸收方法：氯气有毒，多余氯气不能排放到空气中，可使用 NaOH 溶 液等强碱溶液吸收，但不能使用石灰水，因为 Ca(OH)2 的溶解度较小，不能将多余的氯气完全吸收． (5)应注意的问题： ①加热时，要小心地、不停地移动火焰，以控制反应温度．当氯气出来较快时，可暂停加热．要防止加强热，否则会使浓盐酸里的氯化氢气体大量挥发，使制得的氯气不纯而影响实验． ②收集氯气时，导气管应插入集气瓶底部附近，这样收集到的氯气中混有的空气较少． ③利用浓盐酸与足量的 MnO2 共热制取 C12 时，实际产生的 C12 的体积总是比理论值低．主要原因是：随着反应不断进行，浓盐酸会渐渐变稀，而稀盐酸即使是在加热 的条件下也不能与 MnO2 反应． [Cl－的检验 ] 方法 向待检溶液中加入 AgNO3 溶液，再加入稀 HNO3，若产生白色沉淀，则原待检液中含有 C1－． 注意 (1)不能加入盐酸酸化，以防止引入 C1－（若酸化可用稀 HNO3）． (2)若待检液中同时含有 SO42— 或 SO32— 时，则不能用 HNO3 酸化的 AgNO3 溶液来检验 Cl－，因为生成的 Ag2 SO4也是不溶于稀 HNO3 的白色沉淀 (SO32－能被 HNO3 氧化为 SO42－ )． 2．卤族元素 [卤族元素 ] 简称卤素．包括氟 (F)、氯 (C1)、溴 (Br)、碘 (I)和 放射性元素砹 (At)．在自然界中卤素无游离态，都是以化合态的形式存在． [卤素单质的物理性质 ] 颜色 状态 (常态 ) 熔点、沸点 溶解度 (水中 ) 密度 F2 浅黄绿色 浅 深 气体 低 高 降 低 小 大 Cl2 黄绿色 气体 部分溶于水，并与水发生不同程度反应 Br 2 深红棕色 液体 易挥发 I2 紫黑色 固体 升华 说明 (1)实验室里，通常在盛溴的试剂瓶中加水 (即“水封” )，以减少溴的挥发． (2)固态物质不经液态而直接变成气态的 现象，叫做升华．升华是一种物理变化．利用碘易升华的性质，可用来分离、提纯单质碘． (3)Br I2 较难溶于水而易溶于如汽油、苯、四氯化碳、酒精等有机溶剂中．医疗上用的碘酒，就是碘 (溶质 )的酒精 (溶剂 )溶液．利用与水互不相溶的有机溶剂可将 Br I2 从溴水、碘水中提取出来 (这个过程叫做萃取 )． [卤素单质的化学性质 ] (1)卤素的原子结构及元素性质的相似性、递变性． 氟 F 氯 Cl 溴 Br 碘 I 核电荷数 9 17 35 53 原子结构的相似性 最外层上的电子数都是 7 个 卤素化学性质的相似性 ①氟只有 － 1 价，其余卤素有－ l、 + + + +7 价②单质都具有强氧化性，是强氧化剂③单。