高级中学化学必修一学习知识框架.doc

-! 1-1 化学实验基本方法 一、 化学实验安全 （１）遵守实验规则 要做到实验安全，要注意以下问题： 1、遵守实验室规则 2、了解安全措施 3、掌握正确的操作方法 ★ 可以直接加热的：试管、坩锅、蒸发皿、燃烧匙 用石棉网加热的：烧杯、烧瓶、锥形瓶 （2）识别一些常用危险化学品的标志（看课本图片标志） 二、物质的分离、检验和提纯 1、不溶性杂质的去除————过滤、蒸发 A、过滤是分离不溶性固体与液体的一种方法（即一种溶，一种不溶，一定用过滤方法）；如 粗盐 提纯、氯化钾和二氧化锰的分离。 B、过滤作用：除去不溶性固体杂质 C、实验用品： 漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯、铁架台（含铁圈、铁夹） D、操作：1、溶解 2 过滤 3．蒸发滤液 （如果要得到不溶性杂质则步骤为：溶解、过滤、洗涤、干燥） E、玻璃棒的作用：1搅拌，加速溶解 2 引流，防止飞溅 3 防止局部过热，使小液滴飞溅 2、在进行过滤和蒸发时应注意哪几点？为什么？ 过滤 操作要点： “一贴”“二低”“三靠” “一贴”：指用水润湿后的滤纸应紧贴漏斗内壁 ； “二低”指①滤纸边缘稍低于漏斗 边缘 ②滤液液面稍低于滤纸边缘； “三靠”指①烧杯紧靠玻璃棒 ②玻璃棒紧靠 三层滤纸一边 ③漏斗末端紧靠烧杯内壁 蒸发 是浓缩或蒸干溶液得到固体的操作，仪器用蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台 注意点：①在蒸发过程中要不断搅拌，以免液滴飞溅出来 ②当出现大部分晶体时就停止加热 ③使用蒸发皿应用坩埚钳夹持，后放在铁架台的铁圈上 ④蒸发皿中溶液不超过三分之二 2、沸点不同的液体的分离————蒸馏 A、利用互溶的液体但沸点不同进行混合物分离一种方法 如石油的分馏 、海水的淡化、蒸馏水的制取 B、实验用品：蒸馏烧瓶（咀支烧瓶）、冷凝管、牛角管接受器、锥形瓶、温度计、酒精灯、石棉网、铁架台（含铁圈、铁夹）碎瓷片 C、温度计的位置蒸馏烧瓶支管口附近；冷凝水的流向： 下进上出；碎瓷片的作用防止液体暴沸 3、互不相溶的液体的分离————萃取和分液 A、 萃取是利用物质在两种不互溶(或微溶)溶剂中溶解度的不同来达到分离 的一种方法。如从碘水提纯碘； B、 萃取剂的选择：（与原溶剂不互溶，不反应、密度不同；提纯物质在萃取剂中溶解度大于原溶剂；不与提纯物质反应） 酒精不能用作萃取剂的原因：酒精能与水互溶。 B、分液是将两种不相混溶的液体（且密度不同）分离开来的操作。 C、实验用品：分液漏斗、烧杯、铁架台（含铁圈、铁夹） D、步骤：1、混合振荡 2．静置分层 3．分液 4、离子的检验（硫酸根、氯离子） 检验SO42-：未知组成溶液先滴加稀HCl，若没有白色沉淀则加入BaCl2， 有白色沉淀证明有SO42。加入盐酸的目的是：排除Ag+ SO32- CO32-的干扰。 检验Cl-：未知组成溶液先滴加稀HNO3，若没有白色沉淀则加入AgNO3， 有白色沉淀证明有Cl-。加入稀HNO3的目的是：排除CO32-的干扰。 5、 粗盐的提纯 a) 粗盐水溶液中有哪些离子Ca2+ Mg2+ SO42- Cl- Na+ 其中哪些是杂质Ca2+ Mg2+ SO42- b) 分别用哪些试剂除杂；还要注意加入的顺序 Na2CO3一定加在BaCl2后面；HCl最后加。（共三种顺序） 1-2 化学计量在实验中的应用 一、基本公式： 物理量 意义 符号 需掌握内容 物质的量 一定数目粒子的集合 n 单位mol 摩尔 物质的量的单位 mol 使用摩尔时，一定要必须指明微粒的种类，如原子、分子、离子等 质量 物体的重量 m 单位g 摩尔质量 单位物质的量的物质所具有的质量 M 单位 g/mol ；摩尔质量如果以g/mol为单位，在数值上等于该物质的相对分子（原子）质量 气体摩尔体积 单位物质的量的气体所具有的体积。 Vm 决定物质体积的因素：粒子的数目、粒子本身的大小、粒子间的平均距离。 标况：0C ，1atm 常温常压：25C 1atm 物质的量浓度 单位体积的溶液中所含有的溶质的物质的量 CB 单位molL-1 质量分数 溶质质量占溶液总质量的百分比 W 溶质质量/溶液质量100% 粒子数 微粒的个数 N 微粒指原子、分子、离子、质子、电子、中子等 阿伏加德罗常数 每摩尔物质含有阿伏加德罗 常数个微粒 NA 近似值为6.021023mol-1 (有单位) 二、 物质的量浓度一定的溶液的配制——步骤和误差分析： 配制步骤 错误操作 nB V cB 计算 计算结果m=5.85g,称5.9g 称量 砝码生锈 少量溶质固体沾在滤纸上 溶解 搅拌过度使液体溅出 转移 溶液未冷 洗涤 未洗涤或洗涤液未注入容量瓶 定容 仰视 俯视 超过刻度线，吸出一部分水 摇匀 摇匀后液面下降，补充水 装瓶 试剂瓶留有蒸馏水 2、仪器：烧杯、玻璃棒、容量瓶(标明体积50ml 100ml 250ml 500ml 1000ml)、胶头滴管、托盘天平、药匙（固体溶质使用）、量筒（液体溶质使用） 3、从一定体积溶液中取出一定体积的溶液，其物质的量浓度不变。 4、在一定体积的一种溶液中：离子的物质的量浓度=溶液的物质的量浓度所含离子的个数。 5、溶液的稀释：C浓溶液V浓溶液=C稀溶液V稀溶液 6、物质的量浓度和溶质的质量分数之间的关系式： 2-1 物质的分类 1、常见的分类方法：单一分类法、交叉分类法和树状分类法。 2、分散系及其分类：（1）分散系组成：分散剂和分散质，分散系可以有 种组合方式。 （2）当分散剂为液体时，根据分散质粒子大小可以将分散系分为溶液、胶体、浊液。 分散系 溶液 胶体 浊液 分散粒子直径 ＜1nm 1-100 nm ＞100nm 外观 均一,透明,稳定 均一,透明,介稳体系 不均一,不透明,不稳定 能否透过滤纸 能 能 不能 能否透过半透膜 能 不能 不能 实例 食盐水 Fe(OH)3胶体 泥浆水 3、胶体： （1）常见胶体：Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体、血液、豆浆、淀粉溶液、墨水等。 ★明矾净水原因；明矾水解后产生的氢氧化铝胶体吸附水中的杂质。 （2）胶体的特性：能产生丁达尔效应。区别胶体与其他分散系常用方法 。 胶体与其他分散系的本质区别是 。 [例]1.关于分散系和胶体的说法正确的是（ ） A.胶体、浊液、溶液都是分散系 B.粒子的半径：浊液＞溶液＞胶体 C.可见光透过溶液时，产生丁达尔现象 D.胶体都不透明、且稳定性极强 （3）Fe(OH)3胶体的制备方法： （三个要点：饱和FeCl3溶液、沸水、逐滴加入） 2-2 离子反应 一、电解质和非电解质 电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。 1、化合物 非电解质：在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。 （如：酒精[乙醇]、蔗糖、SO2、SO3(s)、NH3、CO2等是非电解质。） （1）电解质和非电解质都是化合物，单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。 （2）酸、碱、盐、金属氧化物和水都是电解质 （3）能导电的物质不一定是电解质。电解质需在水溶液里或熔融状态下才能导电。固态电解质(如：NaCl晶体)不导电，液态酸(如：液态HCl)不导电 能导电的物质：电解质溶液、熔融的碱和盐、金属单质和石墨。 导电能力：与离子浓度和离子带电荷数有关。 [例]2.下列物质在一定条件下能导电，但不是电解质的是（ ） A.铝 B. 食盐 C.硫酸 D.蔗糖 2、强电解质与弱电解质的定义和区分 （1）强电解质：在水溶液中完全电离的电解质。如：强酸、强碱和绝大部分盐 （2）弱电解质：在水溶液中部分电离的电解质。如：弱酸、弱碱和水，醋酸铅 3、电离方程式：要注意配平，原子个数守恒，电荷数守恒。Al2(SO4)3＝2Al3＋＋3SO42－ ★(水溶液)NaHSO4＝Na+＋H＋＋SO42- NaHCO3＝Na+＋HCO3- (熔融状态)NaHSO4＝Na+＋HSO4- [例]3.下列电离方程式正确的是（ ） A. H2SO4＝H2＋＋SO42－ B. AlCl3＝Al3＋＋3Cl－ C. Ba(OH)2＝Ba2＋＋(OH)2－ D. HNO3＝H＋＋N5＋＋3O2－ 二、离子反应：（判断一个反应是否是离子反应，先从是否在水溶液中进行考虑，再看是否有某种物质可以电离出离子.） 1、离子反应发生的条件： ①复分解型离子反应发生条件：生成沉淀、生成气体、生成难电离物（如水、弱酸、弱碱）。 ②氧化还原型离子反应发生条件：离子的价态发生变化。 2、离子方程式的书写：（写、拆、删、查） ★ 常见易溶于水的强电解质：三大强酸（H2SO4、HCl、HNO3），三大强碱（NaOH、KOH、Ba(OH)2 ），可溶性盐，这些物质拆成离子形式，其他物质一律保留化学式。 常见的微溶物质:Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4、MgCO3等不改写，仍写成化学式，其中氢氧化钙要注意，说是澄清溶液则要改写。 查：一查质量守恒 二查电荷守恒 三查符合反应事实 ★3、离子方程式正误判断：（重点） ①看是否符合反应事实(能不能发生反应，反应物、生成物对不对)。 ②看是否可拆。 ③看是否配平（原子个数守恒，电荷数守恒）。 ④看“＝”“ ”“↑”“↓”是否应用恰当。 ⑤考虑“量”的差异（难点） [例]4.下列离子方程式正确的是（ ） A.金属钠与水反应：Na＋H2O＝Na＋＋OH－＋H2↑ B.将铁投入氯化铁溶液中：Fe＋Fe3＋＝2Fe2＋ C.铝和稀硫酸反应：2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑ D.氢氧化钡溶液与稀硫酸溶液混合：Ba2＋＋SO42－＝BaSO4↓ [例]5. H＋＋OH－＝H2O表示 这类反应 ★4、离子共存问题 若离子之间可以结合生成沉淀、气体、水、弱酸、弱碱则不能共存。反之则可以共存。 （1）由于发生复分解反应（生成沉淀或气体或水或难电离物）的离子不能大量共存。 生成沉淀：AgCl、BaSO4、BaCO3、CaCO3、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2等。 生成气体：CO32－、HCO3－、SO32－、HSO3－、等易挥发的弱酸的酸根与H＋不能大量共存。 生成难电离物：①H＋和OH－生成H2O。 ②如CH3COO－和H＋生成CH3COOH(弱酸)、NH4＋和OH－生成NH3H2O(弱碱)等。 ③酸式酸根离子如HCO3－、HSO3－等既不能和H＋共存，也不能和OH－共存。 如：HCO3－＋H＋＝H2O＋CO2↑， HCO3－＋OH－＝H2O＋CO32－ （2）审题时应注意题中给出的附加条件。 ①无色溶液中不存在有色离子：Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、MnO4－（常见这四种有色离子）。 ②注意挖掘某些隐含离子：酸性溶液(或PH＜7)中隐含有H＋，碱性溶液(或PH＞7)中隐含有OH－。 ③注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。 [例] 6.在PH＝14的溶液中，能大量共存的无色溶液是（ ） A. Na＋、Cu2＋、Cl－、SO42－ B. Mg2＋、Ba2＋、NO3－、Cl－ C. K＋、Na＋、SO42－、CO32－ D. K＋、Ag＋、HCO3－、Br－ 2-3 氧化还原反应 一、氧化还原反应 1、氧化还原反应的本质： （包括电子的得失或偏移）。 2、氧化还原反应的特征：有元素 。（判断氧化还原反应的依据） [例]7.下列反应属于非氧化还原反应的是（ ） A. SiO2＋2C＝＝Si＋2CO↑ B. Fe＋2FeCl3＝3FeCl2 C. Cl2＋H2O＝HCl＋HClO D. AlCl3＋3NH3H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4Cl [例]8.下列基本反应类型中，一定是氧化还原反应的是（ ） A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应 3、氧化还原反应相关概念： 还原剂（具有还原性）：失(失电子) →升(化合价升高)→被氧化（发生氧化反应)→生成氧化产物。 氧化剂（具有氧化性）：得→降→被还原→生成还原产物； ★ （注：一定要熟记以上内容，以便能正确判断出一个氧化还原反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物；氧化剂、还原剂在反应物中找；氧化产物和还原产物在生成物中找。 化合价升高 失电子 被氧化 氧化剂 ＋ 还原剂 ＝ 还原产物 ＋ 氧化产物 化合价降低 得电子 被还原 [例]9.下列反应中，水作还原剂的是（ ） A. 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑ B. 2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑ C. 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO D. 2Cl2＋2H2O＝4HCl＋O2 [例]10.在3Cu + 8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是（ ） A. 1︰1 B. 3︰8 C. 2︰3 D. 8︰3 二、氧化性、还原性强弱的判断 （1）根据元素的化合价——最高氧、最低还、中兼可 （2）根据氧化还原反应方程式在同一氧化还原反应中， 氧化性：氧化剂＞氧化产物 还原性：还原剂＞还原产物 [例]10.已知，（1）2FeCl3＋2KI＝2FeCl2＋2KCl＋I2；（2）2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3，据此可判断各物质的氧化性由强到弱的顺序是（ ） A. FeCl3＞Cl2＞I2 B. Cl2＞FeCl3＞I2 C. I2＞Cl2＞FeCl3 D. Cl2＞I2＞FeCl3 （3）根据金属活动性顺序表——单强离弱、单弱离强 同一元素相邻价态间不发生氧化还原发应，如Fe2＋和Fe3＋，SO2和H2SO4不发生反应。 三、如果使元素化合价升高，即要使它被氧化，要加入氧化剂才能实现；（反之同理） [例]11下列变化中，必须加入氧化剂才能发生的是（ ） A. SO2→S B. SO32－→SO2 C. I－→I2 D. HCO3－→CO32 － E 、KClO3 →O2 3-1 金属的化学性质 一、 钠为银白色，有金属光泽的固体，热、电的良导体，质软、密度小、熔点低。 二、 钠的化学性质 1、 Na在常温下可被空气中的O2氧化成Na2O（白色粉末）表面变暗，加热变成淡黄色固体。 4Na + O2 == 2Na2O 2Na2O +O2 2Na2O2 2、 钠在空气中燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体。 2Na + O2 Na2O2（Na2O2比Na2O稳定） 2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 3、 钠与水的反应： 向盛满的小烧杯里滴入几滴酚酞，然后投入切下的一小块钠（注意钠块要小，不要用手接触金属钠），并盖上表面皿，观察发生的现象：（1）钠浮在水面上（密度比水小）；（2）钠块熔化成明亮的小球（反应为放热反应，且钠的熔点低）；（3）小球四处游动，且发出嘶嘶的声音（反应中有气体生成）；（4）滴有酚酞的水变成红色（有碱生成）（即：浮、熔、游、响、红） 4、 钠与酸反应：2Na + 2HCl == 2NaCl +H2↑ 5、 钠与盐溶液反应：2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑ CuSO4 +2NaOH Cu(OH)2↓+ Na2SO4 总式：2Na＋2H2O＋CuSO4Cu(OH)2↓＋H2↑＋Na2SO4 三、 钠通常保存在煤油中，或用石蜡密封（因钠非常活泼，易与空气中的氧气和水反应；又因钠比煤油重且不与煤油反应）。在自然界中，只能以化合态存在。 四、 铝：4Al+3O2 ==2Al2O3 可分别与强碱、强酸溶液反应 高温 如：2Al + 6HCl 2AlCl 3 + 3H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O == 2NaAlO2+3H2↑ 五、 铁粉与水蒸气反应：3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2（注意实验装置） [例]12 钠长时间放在空气中，最后的产物主要成分是 A．Na2O B．NaOH C．Na2CO3 D．Na2CO310H2O 13 过量的NaHCO3和Na2O2混合，在密闭容器中充分混合加热后，最后排出气体，残留的固体是 A．Na2O B．Na2O和Na2O2 C．Na2O2和Na2CO3 D．Na2CO3 3-2 几种重要的金属化合物 一、金属氧化物 1、多数金属氧化物不溶于水，不能跟水直接反应。 少数金属氧化物能跟水反应生成可溶或微溶的碱： 如：Na2O+ H2O==2NaOH CaO+ H2O==Ca(OH)2 K2O+ H2O==2KOH BaO+ H2O==Ba(OH)2 2、 金属氧化物与酸反应生成盐和水（碱性氧化物） CuO + 2HCl == CuCl2（蓝绿色） + H2O Fe2O3 ＋ 6 HCl == 2FeCl3（黄色）＋ 3H2O Fe3O4 ＋ 8HCl == 2FeCl3 ＋ FeCl2 ＋ 4H2O 金属氧化物以碱性氧化物为主，少数呈两性，也存在酸性氧化物（Cr2O3、Mn2O7）。 3、 氧化铝（Al2O3俗称刚玉）白色难溶物，是冶炼铝的原料，是一种比较好的耐火材料，为两性氧化物，能跟强酸、强碱溶液反应。 Al2O3 +6HCl ==2AlCl 3 + 3H2O Al2O3 +2NaOH == 2NaAlO2（偏铝酸钠） + H2O 离子方程式：Al2O3 + 6H+ == 2Al3+ + 3H2O Al2O3 +2OHˉ == 2AlO2ˉ+ H2O 二、金属氢氧化物 1、金属氢氧化物与酸反应生成盐和水 Fe(OH) 3＋3HCl == 2FeCl3＋3H2O 2、难溶性的金属氢氧化物受热易分解 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O 2Fe(OH) 3 Fe2O3 ＋3H2O 3、 Al（OH）3为两性氢氧化物，既能与强碱反应，又能与酸反应生成盐和水，但Al（OH）3沉淀不溶于氨水（弱碱）、碳酸（CO2）。 Al(OH)3 + 3HCl =AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + NaOH == NaAlO2 + 2H2O （1）制备：Al3+ + 3NH3H2O == Al(OH)3 ↓+ 3NH4+ （2）物性：难溶，白色胶状物，能凝聚水中的悬浮物，有吸附色素的性能，常用作净水剂。 （3）硫酸铝钾[KAl（SO4）2]做净水剂（复盐），在溶液中电离： KAl（SO4）2 == K+ + Al3+ + 2SO42—- 4、铁的氢氧化物：Fe(OH) 2、Fe(OH) 3 （1）Fe(OH) 2 ：白色、不稳定，易被氧化成红褐色的Fe(OH) 3 制备：用可溶性的亚铁盐与碱反应：Fe2+ + 2OH-== Fe(OH) 2↓ 4Fe(OH) 2+O2+2H2O== 4Fe(OH) 3 现象：白色絮状沉淀→灰绿色→红褐色沉淀 （注意滴管的尖嘴部位要伸入到溶液中加入溶液。原因是防止二价铁被氧化。） （2）Fe(OH) 3 ：红褐色，能吸附水中悬浮杂质而达到净水作用，常做净水剂。 制备：用可溶性的铁盐与碱反应：Fe3+ + 3OH-== Fe(OH) 3↓ 三、盐 1、钠盐 （1）Na2CO3（纯碱、苏打）白色粉末，受热不分解，溶液呈弱碱性。 结晶水合物Na2CO310 H2O在空气中易发生风化而变成粉末。 ①与酸反应： Na2CO3+HCl = NaHCO3+ H2O NaHCO3+ HCl = NaCl+ CO2↑+ H2O 总式： Na2CO3+2HCl = 2NaCl+CO2↑+ H2O ②往Na2CO3溶液中通入CO2：Na2CO3 +CO2+ H2O=2NaHCO3 （2）、NaHCO3（小苏打）白色细小晶体，溶解度较小，受热易分解，溶液碱性比Na2CO3弱。 NaHCO3+ HCl = NaCl+ CO2↑+ H2O（速度比Na2CO3快）HCO3—＋H＋CO2↑＋H2O NaHCO3＋NaOHNa2CO3＋H2O HCO3—＋OH－H2O＋CO32— 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 2、铁盐 （1）Fe3+具有一定的氧化性（可被Fe、I-、S2-、Cu等还原为Fe2+） 2FeCl3 + Fe 3 FeCl2 即：2Fe3++ Fe 3Fe2+ 2Fe3++ Cu2Fe2++ Cu2+ （用铁盐溶液可腐蚀铜的印刷线路板） 2Fe3++ 2I-2Fe2++ I2 (Fe3+能使KI淀粉试纸变蓝) （2）Fe2+具有一定的还原性（可被浓H2SO4、HNO3、Cl2、O2、H202等氧化为Fe3+） 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—（Cl2、Br2氧化Fe2+） 5 Fe2++MnO4—+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O（可使紫红色的溶液褪色） ★Fe3+和Fe2+的鉴别：①溶液颜色；②加入NaOH；③与KSCN混合，溶液呈血红色为Fe3+； 加KSCN无明显现象，再加氯水呈血红色为Fe2+ Fe3++3SCN－=Fe(SCN)3 (血红色溶液) 四、焰色反应：是指金属或其化合物在灼烧时使火焰显现出特殊的颜色；属物理变化。 操作：将铂丝（或铁丝）先灼烧至与火焰颜色相同，再蘸取待测溶液在外焰上灼烧，观察火焰的颜色。 钠元素的焰色：黄色；钾元素的焰色：紫色（透过蓝色钴玻璃）。 [例]14. 下列关于“焰色反应”的理解正确的是 A．只有金属单质才有焰色反应 B．只有金属化合物才有焰色反应 C．只有某些金属或其化合物才有焰色反应 D．只有金属离子才有焰色反应 15 在Al2(SO4)3和MgSO4的混合液中滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如下图所示，则原溶液中Al2(SO4)3和MgSO4的物质的量之比为 A. 1 ：2 B. 3 : 1 C. 3 : 2 D. 2 : 1 3-3 用途广泛的金属材料 合金：两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合在一起而形成的具有金属特性的物质。一般合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低，但比成份金属具有更好的硬度、强度和机械加工性能。如：铝合金、钢铁等。用途比纯金属要广泛。 （一）铜合金：如青铜、黄铜、白铜 （二）钢（铁的合金）：含碳量在2% ～ 4.3%的为铸（生）铁。 含碳量在0.03% ～ 2%的为钢。 1、碳素钢：（1）低碳钢：含碳量低于0.3% ；（2）中碳钢：含碳量为0.3% ～ 0.6% ； （3）高碳钢：含碳量高于0.6% 。 2、合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴、硅等元素。 铝的图像 Al（OH）3的两性实验（了解）（图中纵坐标为Al（OH）3沉淀量，横坐标为加入试剂的体积。） 1. 将NaOH溶液逐滴滴入AlCl3溶液中，直至过量 现象：先产生白色沉淀，当过量时沉淀消失。 反应：O→A A→C 2. 将AlCl3溶液逐滴滴入NaOH溶液中，直至过量 现象：开始没有沉淀产生，中间产生沉淀，且最终沉淀不溶解。 反应：O→B B→A 3. 将HCl溶液逐滴滴入NaAlO2溶液中，直至过量 现象：先产生白色沉淀，当过量时沉淀消失。 反应：O→A A→C 4. 将NaAlO2溶液逐滴滴入HCl溶液中，直至过量 现象：首先没有沉淀，中间产生沉淀，且最终沉淀不消失。 反应：O→B B→A 5. 将NaAlO2溶液逐滴滴入AlCl3溶液中 现象：产生白色沉淀，沉淀不消失。 反应： [例]16 .在0.2mol／L的AlCl3溶液100mL中，如果要得到1.17g沉淀，则需加入0.5mol／L的NaOH溶液多少毫升？ 分析：AlCl3与NaOH反应时，当AlCl3过量时，只生成Al(OH)3；当NaOH过量时，Al(OH)3沉淀又会部分溶解，所以，此题应有两种结果。 答案：n（AlCl3）= 0.2mol/L 0.1L =0.02mol n[Al（OH）3]=1.17g/78gmol-1=0.015 mol （1）当AlCl3过量时，设需加入NaOH的物质的量为n1，溶液体积为V1 AlCl3+3NaOH= Al(OH)3↓+3NaCl 3mol 1mol n1 0.015mol 解得：n1=0.045mol V1= n1/c=0.045mol /0.5molL-1=0.09L=90mL （2）当AlCl3不足量时，设产生最大沉淀量时，需NaOH的物质的量为n2，与Al(OH)3反应的NaOH的物质的量为n3，溶液体积为V2 AlCl3 + 3NaOH= Al(OH)3↓+3NaCl 1mol 3mol 0.02mol n2=0.06mol 此时生成的Al(OH)3物质的量为0.02mol， 依题意最后得到沉淀为0.015mol，说明溶解了0.005mol。 Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2+ 2H2O 1mol 1mol 0.005mol n3=0.005mol V2= （n2+n3）/c=（0.06mol+0.005mol）/0.5molL-1=0.13L=130mL 答：加入的NaOH溶液的体积为90ml和130ml。 4-1 无机非金属材料的主角——硅 硅元素：是一种亲氧元素。自然界中以化合态存在 一、 硅单质：常温下化学性质不活泼，只能与F2、氢氟酸和强碱反应。是良好的半导体。 二、 二氧化硅（SiO2）：立体网状结构，熔点高、硬度大、不溶于水， 酸性氧化物，在一定的条件下能与碱性氧化物反应；此外还能与F2、氢氟酸和强碱反应。 SiO2＋CaO CaSiO3 SiO2＋4HF（弱酸） == SiF4 ↑＋2H2O SiO2＋2NaOH == Na2SiO3＋H2O ★ 不能用玻璃瓶装HF，装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。 运用：玛瑙、水晶饰物，石英坩埚，光导纤维 三、硅酸（H2SiO3）：不溶于水，酸性比碳酸弱。 1、制备：可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。 Na2SiO3＋2HCl == H2SiO3↓＋2NaCl NaSiO3 + CO2 + H2O == Na2CO3 + H2SiO3 (说明酸性比碳酸弱) 2、硅胶多孔疏松，可作干燥剂，催化剂的载体。 四、硅酸盐：大都难溶于水（Na2SiO3 、K2SiO3除外） 硅酸钠Na2SiO3 （水玻璃），可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。 常用硅酸盐产品：玻璃（以纯碱、石灰石、石英为原料）、陶瓷（以黏土为原料）、水泥（以 [例]17 . 下列各组物质间，不能发生反应的是 A．二氧化硅与氧化钙（高温） B．二氧化硅与氢氧化钠（常温） C．二氧化硅与碳（高温） D．二氧化硅与浓HNO3（常温） 18 下列盛放试剂的方法正确的是 A．氢氟酸或浓硝酸存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中 B．汽油或煤油放存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中 C．碳酸钠溶液或氢氧化钙溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中 D．氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中 4-2 富集在海水中的元素——氯 氯元素：自然界中以化合态存在。 一、氯气：黄绿色气体，有刺激性气味、溶于水（1：2）、易液化 (液氯，纯净物) 制法:MnO2＋4HCl (浓) MnCl2＋2H2O＋Cl2 闻法:用手在瓶口轻轻扇动,使少量氯气进入鼻孔。 1、氯气与金属的反应（生成高价盐） 2Na+Cl22NaCl（白烟） 2Fe+3Cl22FeCl3（棕黄色烟） Cu+Cl2CuCl2（棕色烟，溶于水后呈蓝绿色） 2、氯气与非金属的反应 H2+Cl22HCl（苍白色火焰，瓶口有白雾）★光照爆炸 3、氯气与水的反应 Cl2+H2O==HCl+HClO（次氯酸） ★氯水（混合物）：黄绿色溶液（新制） 成分：H20、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-（三分四离） 久置氯水，因为HClO分解，可视为稀盐酸。 ★次氯酸HClO 强氧化性，有消毒、漂白作用。 弱酸性，不稳定，光照或加热分解。 2HClO 2HCl＋O2 ↑ 注意：干燥的氯气（液氯）没有漂白性，潮湿的氯气（因含有HClO）有漂白性 4、氯气与碱的反应 漂粉精：Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O 漂白粉：2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O （漂白粉的主要成分为：CaCl2、Ca(ClO)2，其有效成分为：Ca(ClO)2） 次氯酸盐跟稀酸或空气里的二氧化碳和水反应，生成次氯酸，起到漂白和消毒的作用。 NaClO+HCl==NaCl+HClO或NaClO+CO2+H2O==NaHCO3+HClO Ca(ClO)2+2HCl==CaCl2+2HClO或Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO 5、氯气与盐的反应 ★Cl2 +2KI ===2KCl+I2 (湿润的KI淀粉试纸变蓝) 2Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2 二、Cl-、(Br-、I -)的检验：先加AgNO3后加HNO3溶液有不溶于酸的白色沉淀AgCl (淡黄色沉淀AgBr、黄色沉淀AgI） [例]19下.列物质中，同时含有氯分子、氯离子和氯的含氧化合物的是 A. 氯水 B. 液氯 C. 氯酸钾 D. 次氯酸钙 20. 下列关于物质的保存不正确的是 A. 漂白粉可露置于空气中保存 B. 金属钠应用煤油液封 C. 液溴应用水封存 D. AgI、AgBr应保存在棕色瓶中 4-3 硫和氮的氧化物 一、二氧化硫（SO2）：无色、刺激性气味、易液化，易溶于水（1：40体积比）。 大气的主要污染物，来源于含硫燃料(如煤)的燃烧，易成二次污染酸雨。 1、酸性氧化物通性： SO2＋H2O H2SO3 (可逆反应，H2SO3为中强酸) SO2 + CaO = CaSO3 (煤中加生石灰防大气污染) 2NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O（SO2不足） Na2SO3+ SO2 + H2O = NaHSO3 总：NaOH + SO2 = NaHSO3 （SO2过量） 2、氧化性：SO2 + 2H2S = 3S↓+ 2H2O 3、还原性：2SO2＋O22SO3 SO3＋H2O= H2SO4 (工业制H2SO4) SO2 + X2 + 2H2O = H2SO4 + 2HX (X2包括Cl2、Br2、I2) ★ SO2使KMnO4(H+)、氯水、溴水褪色，表现还原性，不是漂白性。 4、漂白性（使品红褪色，加热后恢复原来颜色。不能使石蕊变红后褪色） SO2 HClO、Na2O2、H2O2、O3、Ca(ClO)2 活性碳 原理 化合作用 氧化作用 吸附作用 变化 化学 化学 物理 可逆性 可逆 不可逆 不可逆 效果 暂时 永久 永久 二、一氧化氮和二氧化氮 放电化合：N2 +O2 2NO（无色，有毒，与血红蛋白结合） NO易被氧化：2 NO + O2 == 2 NO2（红棕色，有毒，刺激呼吸器官） NO2易溶于水：3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO（NO2不是HNO3的酸酐） 4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3 NO、NO2是大气污染物，NO2能造成光化学烟雾。 4-4 氨 硝酸 硫酸 一、氨：无色、有刺激性气味气体；易液化，液氨作致冷剂；极易溶于水（1:700）。 1、与水的反应： NH3 +H2O NH3H2O NH4+ + OH-（一水合氨的水溶液即氨水，显弱碱性） NH3H2O NH3Ÿ + H2O（一水合氨不稳定） 2、与酸的反应： NH3 + HCl ==NH4Cl 3、与O2的反应——氨的催化氧化 4NH3 + 5O2 4NO +6 H2O 4、铵盐：都易溶于水。 ①受热分解： NH4Cl NH3 Ÿ+ HClŸ； NH4HCO3 NH3 Ÿ+ H2O + CO2Ÿ ②与碱的反应：制NH3和检验NH4+ (NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2NH3Ÿ+2H2O 2NH4Cl + Ca(OH)2 NH3↑+ CaCl2 + 2H2O（实验室制取氨气的反应原理） ③NH4+的检验方法：加浓碱液，加热，放出可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。 NH4++OH-NH3↑+H2O 二、硫酸：无色粘稠油状液体，高沸点，难挥发，密度比水大。能与水任意比互溶，溶于水放出大量热。 ① 稀硫酸具有酸的通性。 ①能与活泼金属反应生成盐和氢气； ②能与金属氧化物反应生成盐和水； ③能和碱反应生成盐和水； ④能使酸碱指示剂变色； ⑤能和某些盐反应。 ② 浓硫酸的特性： ①吸水性：将物质中含有的水分子夺去。 如：气体干燥剂（物理变化），不能干燥NH3、H2S 使蓝色的胆矾晶体变为白色固体。（化学变化） ②脱水性：将别的物质中的H、O按原子个数比2:1脱出生成水。