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人教版(2019)高一上学期化学必修第一册期末知识点复习提纲(全面,必备!)

2021-12-031 9.99元 28页 1.97 MB
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人教版(2019)高一上学期化学必修第一册期末知识点复习提纲一、化学基本概念和基本理论同素异形体:由一种元素形成的不同的单质互称(一)物质的分类同素异形体。如:金刚石和石墨(C)、白磷(P4)和红磷、氧气(O2)和臭氧(O3)。①酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7为酸性氧化物;②非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如NO、CO为不成盐氧化物;③金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Al2O3为两性氧化物;④碱性氧化物一定是金属氧化物。⑤Na2O2、Fe3O4不属于碱性氧化物。Na2O2属于过氧化物,Fe3O4属于复杂氧化物。记住六大强酸和五大弱酸草酸一水合氨记住四大强碱:KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2和氨水(主要成分一水合氨))。第1页共28页,(二)溶液与胶体第2页共28页,胶体的应用常考选择(三)化学反应类型题(四)离子反应第3页共28页,弱酸、弱碱、难溶盐、单质、氧化物、气体用化学式表示。与量有关的离子方程式的书写技巧1.连续型:指反应生成的离子因又能跟剩余(过量)的反应物继续反应而跟用量有关。如CO2通入NaOH溶液中:-2-碱过量:CO2+2OH===CO3+H2O;--碱不足:CO2+OH===HCO3。2.先后型:一种反应物的两种或两种以上的组成离子,都能跟另一种反应物的组成离子反应,但因反应次序不同而跟用量有关。又可称为竞争型。如NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应+-NaOH不足:H+OH===H2O;++-NaOH过量:NH4+H+2OH===NH3·H2O+H2O。3.配比型:当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时,因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐),当一种组成离子恰好完全反应时,另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足),因而跟用量有关。方法:定少量为“1”。(把少量的整体看成一份,拿过量的来配)(1)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应2+--①NaOH不足:Ca+HCO3+OH===CaCO3↓+H2O;2+--2-②NaOH过量:Ca+2HCO3+2OH===CaCO3↓+2H2O+CO3。(2)NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应--2+①NaHCO3不足:HCO3+OH+Ca===CaCO3↓+H2O;第4页共28页,2+--2-②NaHCO3过量:Ca+2OH+2HCO3===CaCO3↓+CO3+2H2O。(3)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应①n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶12+-+2-Ba+OH+H+SO4===BaSO4↓+H2O,此时溶液呈碱性;②n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶22+-+2-Ba+2OH+2H+SO4===BaSO4↓+2H2O,此时溶液呈中性,若向该溶液中再加入Ba(OH)2溶液,离子2-2+方程式为SO4+Ba===BaSO4↓。(五)弱电解质的电离平衡(六)氧化还原反应的有关概念的相互关系(口诀:升失氧化还原剂,降得还原氧化剂,剂性相同,其他相反)第5页共28页,口诀:升失氧化还原剂,降得还原氧化剂,剂性相同,其他相反氧化还原反应规律(1)一般来说,最高价态物质只有氧化性,最低价态物质只有还原性,中间价态既具有氧化性又具有3+2+还原性。如:Fe只有氧化性,Fe只有还原性,Fe既有氧化性又有还原性。3+2+2Fe+Fe=3Fe(2)价态归中规律:不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“只靠拢,不相交”。3+2+如:2Fe+Fe=3Fe。(3)歧化反应规律:“中间价→高价+低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。(4)金属的活动性顺序+3+2++2+【拓展】氧化性强弱:Ag>Fe>Cu>H>Fe第6页共28页,(4).根据非金属的活动性顺序判断3+【拓展】氧化性强弱:F2>Cl2>Br2>Fe>I2.--2+-2-还原性强弱:Cl<Br<Fe<I<S二、元素与化合物(一)碱金属钠元素一:钠1、钠与非金属单质点燃第7页共28页,4Na+O2═2Na2O2Na+O2Na2O2点燃2Na+Cl22NaCl2Na+S═Na2S2.钠与水2Na+2H2O═2NaOH+H21.钠与酸反应2Na+2HCl═2NaCl+H22.钠与硫酸铜溶液反应2Na+2H2O═2NaOH+H2钠与硫酸铜溶液反应时,不能直接置换出单质铜(钠先跟水反应)2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu(OH)23.置换反应700-800℃TiCl4+4NaTi+4NaCl二:过氧化钠1.过氧化钠与二氧化碳反应2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O22.过氧化钠与水反应过氧化钠Na2O2可做供氧剂的原因2Na2O2+2H2O═4NaOH+O23.过氧化钠与盐酸反应2Na2O2+4HCl═4NaCl+2H2O+O24.过氧化钠与硫酸铜溶液反应Na2O2+2H2O═4NaOH+O2过氧化钠先跟水反应2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu(OH)2三:氧化钠1.氧化钠与二氧化碳反应Na2O+CO2═Na2CO32.氧化钠与水反应氧化钠比过氧化钠少了一个Na2O+H2O═2NaOH氧,跟物质反应不会有氧气放出。3.氧化钠与硫酸铜溶液反应Na2O+H2O═2NaOH2NaOH+CuSO4═Cu(OH)2+Na2SO4四:碳酸钠1.与碱反应Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3+2NaOH2.与盐反应Na2CO3+CaCl2═CaCO3+2NaCl3.与酸反应Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO24.碳酸氢钠---HCO3+OH=H2O+CO3(HCO3-在碱第8页共28页性条件不能共存),(1)与碱反应①NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O②NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应--2+NaHCO3不足:HCO3+OH+Ca===CaCO3↓+H2O;2+--2-NaHCO3过量:Ca+2OH+2HCO3===CaCO3↓+CO3+2H2O。(2)与酸反应NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2(3)与盐不反应5.碳酸钠与碳酸氢钠相互转化Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO32NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O(二)卤素一:氯气的化学性质1.氯气和金属单质反应(K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Cu……)生成高价金属氯化物点燃2Fe+3Cl22FeCl3点燃第9页共28页,Cu+Cl2CuCl2点燃2Na+Cl22NaCl2.氯气与非金属单质反应点燃/光照H2+Cl22HCl(现象:苍白色火焰,瓶口有白雾出现)4+---3.氯气与水反应(新制氯水成分:三分子:Cl2、H2O、HClO四离子:H、Cl、ClO、OH)Cl2+H2OHCl+HClO+-2HClO光照2HCl+O离子方程式:Cl2+H2O═H+Cl+HClO24.氯气与碱溶液反应制取漂白液的原理Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O2Cl+2Ca(OH)═Ca(ClO)+CaCl+2HO制取漂白粉(漂粉精)的原理22222漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、漂白粉漂白原理:CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2,漂Ca(ClO)2+CO2+H2O═CaCO3+2HClO粉精的主要成分是Ca(ClO)2二:氯气的生产原理强酸制弱酸1、实验室制法:碳酸的酸性比次氯酸的强MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O+-2+离子方程式:MnO2+4H+2ClMn+Cl2↑+2H2O(2)实验装置①发生装置:固体+液体气体(仪器A:分液漏斗;仪器B:圆底烧瓶)②除杂装置:装置C除去Cl2中混有的HCl(饱和食盐水:除去挥发的HCl气体);装置D除去Cl2中混有的H2O(浓硫酸:除去水分,做干燥剂)③收集方法:向上排空气法;或用排饱和食盐水法。④验满方法:用湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口,若变蓝,证明已集满。⑤尾气吸收装置:NaOH溶液,目的是吸收多余的Cl2。(3)制Cl2得其他方法①2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O②KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O----+③ClO在强酸性条件下也能氧化Cl:ClO+Cl+2H===Cl2↑+H2O84消毒液与洁厕灵不能混合使用的原因就是产生Cl2会造成中毒。第10页共28页,2.工业制法:电解饱和的食盐水通电2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2溴元素、碘元素4.置换反应Cl2+2KBr═Br2+2KClCl2+2KI═I2+2KClBr2+2KI═I2+2KBr5.复分解反应NaBr+AgNO3═AgBr+NaNO3NaI+AgNO3═AgI+NaNO3三、化学计算(一)以物质的量为中心的四个公式粒子数:原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数(电中性原子中)如水、酒精CH3CH2OH、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体,-1则不能使用Vm=22.4L·mol。NmVn=n=n=n=c·VNAMVm(二)物质溶解度、溶液浓度的计算第11页共28页,四、几种重要的金属铁元素“铁三角”之间的转化关系第12页共28页,1、铁的氧化物第13页共28页,名称氧化铁四氧化三铁氧化亚铁(俗名)(铁红)(磁性氧化铁)化学式FeOFe2O3Fe3O4铁的化合价+2+3+2、+3色、态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体类别碱性氧化物碱性氧化物复杂氧化物溶解性都不溶于水,但溶于酸溶液不稳定,在空气中易稳定性稳定稳定被氧化成Fe3O4+3+与非氧化性Fe3O4+8H===2Fe+2++3+FeO+2H===Fe+H2OFe2O3+6H===2Fe+3H2O2+酸的反应+Fe+4H2O氧化性高温下,都能被CO、H2、Al、C等还原用途炼铁炼铁、红色油漆和涂料炼铁2.Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较Fe(OH)2Fe(OH)3颜色状态白色固体红褐色固体与非氧化性+2++3+Fe(OH)2+2HFe+2H2OFe(OH)3+3HFe+3H2O强酸反应受热易分解:稳定性△△Fe(OH)2=====FeO+H2O(隔绝空气)2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O二者的关系4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3①3CO+Fe2O3═2Fe+3CO23Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2②铁与非金属单质点燃点燃3Fe+2O2Fe3O42Fe+3Cl22FeCl3Fe+SFeS+2+常温下,铁、铝都与浓硝酸、浓硫酸发生③铁与酸Fe+2H═Fe+H2钝化。但可以用钢制或铝制的容器储存浓④铁与盐溶液Fe+CuSO4═FeSO4+Cu硝酸、浓硫酸。第14页共28页,3+-⑤Fe+3SCN═Fe(SCN)33+-⑥Fe+3OH═Fe(OH)32+-⑦Fe+2OH═Fe(OH)2⑧4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3⑨2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O2+3+⑨FeFe:2FeCl2+Cl2═2FeCl33+2+⑩FeFe:2FeCl3+Cu═CuCl2+2FeCl22FeCl3+Fe═3FeCl2除杂:主要物质杂质除杂方法2+3+FeFe加过量铁粉过滤FeCl3FeCl2加氯水或H2O22+2+FeCu加过量铁粉后过滤铝元素一:铝1.铝与O2、Cl2、S等非金属反应4Al+3O常温/点燃2AlO2232Al+3Cl2点燃2AlCl32Al+3SAl2S32.铝与水的反应高温/△2Al+6H2O2Al(OH)3+3H23.铝与酸的反应1铝与稀硫酸、稀盐酸反应2Al+6HCl═2AlCl3+3H2铝既可以跟酸反应也可以跟碱2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2反应,为两性金属。2常温下,铝与浓硝酸、浓硫酸发生钝化第15页共28页,4.铝与强碱溶液的反应(只和强碱反应,不和弱碱反应)2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H25.铝与金属氧化物的反应高温2Al+Fe2O32Fe+Al2O3高温铝热反应,用于野外焊接铁轨8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O36.从铝土矿中提取铝Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O═Al(OH)3+NaHCO32Al(OH)3Al2O3+3H2O2Al2O3通电4Al+3O2二:氧化铝1.氧化铝与强酸反应Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O2.氧化铝与强碱反应氧化铝既可以跟酸反应又可以跟碱Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O反应生成盐和水,是高中阶段重要的两性氧化物。3.氧化铝制备2Al(OH)3Al2O3+3H2O三:氢氧化铝两性氢氧化物1.制备:AlCl3溶液中加入氨水AlCl3+3NH3·H2O═Al(OH)3+3NH4Cl2.氢氧化铝与强酸反应Al(OH)3的碱性不强,可以中和多余胃酸,Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O用作胃酸的中和剂3.氢氧化铝与强碱反应Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O四:偏铝酸钠1.偏铝酸钠溶液通入过量二氧化碳NaAlO2+CO2+2H2O═Al(OH)3+NaHCO32.偏铝酸钠溶液中滴入少量盐酸NaAlO2+HCl+H2O═Al(OH)3+NaCl五:复盐明矾KAl(SO4)2·12H2O十二水硫酸铝钾明矾溶于水后发生电离+3+2-KAl(SO4)2═K+Al+2SO4明矾可以净水就是利用了胶体电离出的铝离子与水反应生成氢氧化铝胶体的聚沉作用,但明矾不能杀菌3++Al+3H2O═Al(OH)3(胶体)+3H六:AlCl3与过量NaOH反应第16页共28页,3+-Al+4OH═AlO2+2H2O镁元素①2Mg+O2点燃2MgO点燃②3Mg+N2Mg3N2点燃③2Mg+CO22MgO+C④Mg+H2SO4═MgSO4+H2⑤Mg+2H2OMg(OH)2+H2⑥镁的提取高温CaCO3CaO+CO2CaO+H2O═Ca(OH)2MgCl2+Ca(OH)2═Mg(OH)2+CaCl2Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O通电MgCl2Mg+Cl2铜元素1.铜与非金属单质2Cu+O22CuOCu+Cl2点燃CuCl22Cu+SCu2S2.铜与酸Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O3.铜与盐第17页共28页,Cu+2AgNO3═2Ag+Cu(NO3)23+4.还原Fe2FeCl3+Cu═CuCl2+2FeCl25.铜的冶炼高温①工业炼铜黄铜矿(CuFeS2)粗铜电解精铜(99.95﹪)+Fe②生物炼铜CuS+O2CuSO4Cu③湿法冶铜Fe+CuSO4═Cu+FeSO4④加热孔雀石绿Cu2(OH)2·CO32CuO+H2O+CO2四.物质结构、元素周期律(一)原子结构核电荷数(Z)=核内质子数=核外电子数质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)A1.原子(ZX)中有质子(带正电):Z个,中子(不显电性):(A—Z)个,电子(带负电):Z个。2.原子核外电子排布规律(1)能量最低原理:核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里,然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里,即依次:K→L→M→N→O→P→Q顺序排列。2(2)各电子层最多容纳电子数为2n个,即K层2个,L层8个,M层18个,N层32个等。(3)最外层电子数不超过8个,次外层不超过18个,倒数第三层不超过32个【注意】以上三条规律是相互联系的,不能孤立理解其中某条。如M层不是最外层时,其电子数最多为18个,当其是最外层时,其中的电子数最多为8个。(二)元素周期律、元素周期表1.原子序数:人们按电荷数由小到大给元素编号,这种编号叫原子序数。(原子序数=质子数=核电荷数)2.元素周期律:元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化,这一规律叫做元素周期律。具体内容如下:随着原子序数的递增,①原子核外电子层排布的周期性变化:最外层电子数从1→8个的周期性变化。②原子半径的周期性变化:同周期元素、随着原子序数递增原子半径逐渐减小的周期性变化。③元素主要化合价的周期性变化:正价+1→+7,负价-4→-1的周期性变化。④元素的金属性、非金属性的周期性变化:金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强的周期性变化。第18页共28页,【注意】元素性质随原子序数递增呈周期性变化的本质原因是元素的原子核外电子排布周期性变化的必然结果。3.元素周期表(1)元素周期表的结构:横七竖十八主族(A):ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族副族(B):ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB(纵向)第VIII族:三个纵行,位于ⅦB族与ⅠB族中间零族:稀有气体元素【注意】表中各族的顺序:ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、VIII、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0(2)原子结构、元素性质与元素周期表关系的规律:①原子序数=核内质子数②电子层数=周期数(电子层数决定周期数)③主族元素最外层电子数=主族序数=最高正价数(O、F除外)④负价绝对值=8-主族序数(限ⅣA~ⅦA,O、F除外)⑤同一周期,从左到右:原子半径逐渐减小,元素的金属性逐渐减弱,非金属逐渐增强,则非金属元素单质的氧化性增强,形成的气态氧化物越稳定,形成的最高价氧化物对应水化物的酸性增强,其离子还原性减弱。第19页共28页,⑥同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。则金属元素单质的还原性增强,形成的最高价氧化物对应的水化物的碱性增强,其离子的氧化性减弱。(3)元素周期表中“位、构、性”的三角关系(4)短周期元素微粒半径规律“一看”电子层数:当电子层数不同时,一般电子层数越多,半径越大。如r(Na)>r(Li)“二看”核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。如r(Na)>r(Mg)2+3+“三看”核外电子数:当核电荷数相同时,核外电子数越多,半径越大。如r(Fe)>r(Fe)(5)电子数相同的微粒组①核外有10个电子的微粒组:原子:Ne;分子:CH4、NH3、H2O、HF;+2+3+++阳离子:Na、Mg、Al、NH4、H3O;3-2----阴离子:N、O、F、OH、NH2。②核外有18个电子的微粒:原子:Ar;分子:SiH4、PH3、H2S、HCl、F2、H2O2;+2+阳离子:K、Ca;3-2---2-阴离子:P、S、HS、Cl、O2。★“10电子”、“18电子”的微粒小结1.“10电子”的微粒:分子离子一核10电子NeN3−、O2−、F−、Na+、Mg2+、Al3+的二核10电子HFOH−、的三核10电子HONH−22的+四核10电子NH3H3O第20页共28页,的五核10电子+CH4NH4的2.“18电子”的微粒分子离子+2+2−一核18电子的ArK、Ca、Cl‾、S二核18电子的F、HClHS−2三核18电子的H2S四核18电子的PH3、H2O2五核18电子的SiH4、CH3F六核18电子的N2H4、CH3OH+2+注:其它诸如C2H6、N2H5、N2H6等亦为18电子的微粒。(三)化学键1.化学键:相邻原子间强烈的相互作用叫作化学键。包括离子键和共价键(金属键)。2.离子建(1)定义:使阴阳离子结合成化合物的静电作用叫离子键。+-(2)成键元素:活泼金属(或NH4)与活泼的非金属(或酸根,OH)(3)静电作用:指静电吸引和静电排斥的平衡。3.共价键(1)定义:原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫作共价键。(2)成键元素:一般来说同种非金属元素的原子或不同种非金属元素的原子间形成共用电子对达到稳定结构。(3)共价键分类:①非极性键:由同种元素的原子间的原子间形成的共价键(共用电子对不偏移)。如在某些非金属单质(H2、Cl2、O2、P4…)共价化合物(H2O2、多碳化合物)、离子化合物(Na2O2、CaC2)中存在。②极性键:由不同元素的原子间形成的共价键(共用电子对偏向吸引电子能力强的一方)。如在共价化合物(HCl、H2O、CO2、NH3、H2SO4、SiO2)某些离子化合物(NaOH、Na2SO4、NH4Cl)中存在。4.非极性分子和极性分子(1)非极性分子中整个分子电荷分布是均匀的、对称的。极性分子中整个分子的电荷分布不均匀,不对称。(2)判断依据:键的极性和分子的空间构型两方面因素决定。双原子分子极性键→极性分子,如:HCl、NO、CO。非极性键→非极性分子,如:H2、Cl2、N2、O2。多原子分子,都是非极性键→非极性分子,如P4、S8。有极性键几何结构对称→非极性分子,如:CO2、CS2、CH4、Cl4。几何结构不对称→极性分子,如H2O2、NH3、H2O。第21页共28页,5.分之间作用力和氢键(1)分子间作用力把分子聚集在一起的作用力叫作分子间作用力。又称范德华力。①分子间作用力比化学键弱得多,它对物质的熔点、沸点等有影响。②一般的对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔点、沸点也越高。(2)氢键某些物质的分子间H核与非金属强的原子的静电吸引作用。氢键不是化学键,它比化学键弱得多,但比范德华力稍强。氢键主要存在于HF、H2O、NH3、CH3CH2OH分子间。如HF分子间氢键如下:故HF、H2O、NH3的沸点分别与同族氢化物沸点相比反常的高。五、化学实验(一)化学实验基本操作(二)常见气体及其他物质的实验室制备第22页共28页,1、气体发生装置固体+固体·加热固体+液体·不加热固(或液)体+液体·加热图4-1图4-2图4-32、常见气体的制备收集方制取气体反应原理(反应条件、化学方程式)装置类型注意事项法①检查装置气密性。排2KClO32KCl+3O2↑或水②装固体的试管口要略向下O2固体法倾斜。2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑+③先均匀加热,后固定在放药固体品处加热。·向下④用排水法收集,停止加热NH32NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O加热排气法前,应先把导气管撤离水面,才能熄灭酒精灯固液向上①同上①、③、④条内容。②Cl2MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O液体与液体加热,反应器内应体体排气法第23页共28页,++添加碎瓷片以防暴沸。NO3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O液液排③氯气有毒,尾气要用碱液吸体体水收。法·④制取乙烯温度应控制在C2H4CH3CH2OHCH2==CH2↑+H2O加170℃左右热①检查装置气密性。H2Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑②使用长颈漏斗时,要把漏斗固体+向下排颈插入液面以下。C2H2CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑液体气法或③使用启普发生器时,反应物COCaCO+2HCl==CaCl+CO↑+HO·排水法固体应是块状,且不溶于水23222不(H2、CO2、H2S可用)。NO2Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O加向上④制取乙炔要用分液漏斗,以热排气法控制反应速率。H2SFeS+H2SO4(稀)==FeSO4+H2S↑⑤H2S剧毒,应在通风橱中制备,或用碱液吸收尾气。不可3、气体的干燥干燥是用适宜的干燥剂和装置除去气体中混有的少量水分。常用装置有干燥管(内装固体干燥剂)、洗气瓶(内装液体干燥剂)。所选用的干燥剂不能与所要保留的气体发生反应。常用干燥剂及可被干燥的气体如下:(1)浓硫酸(酸性干燥剂):N2、O2、H2、Cl2、CO、CO2、SO2、HCl、NO、NO2、CH4、C2H4、C2H2等(不可干燥还原性或碱性气体)。(2)P2O5(酸性干燥剂):可干燥H2S、HBr、HI及浓硫酸能干燥的气体(不可干燥NH3等)。(3)无水CaCl2(中性干燥剂):可干燥除NH3以外的其他气体(NH3能与CaCl2反应生成络合物CaCl2·8NH3)。(4)碱石灰(碱性干燥剂):可干燥NH3及中性气体(N2、O2、H2、CO、NO、CH4、C2H4、C2H2等)。不能干燥酸性气体。(5)硅胶(酸性干燥剂):可干燥Cl2、O2、H2、CO2、CH4、C2H4、C2H2(硅胶能吸附水,也易吸附其他极性分子,只能干燥非极性分子气体)。(6)其他:如生石灰、NaOH也可用于干燥NH3及中性气体(不可干燥有酸性或能与之作用的气体)。(三)物质的分离提纯1、物理分离提纯法方法适用范围主要仪器举例注意事项粗盐提纯时,把粗盐溶①要“一贴二低三靠”漏斗、烧杯、玻璃于水,经过过滤,把不②必要时要洗涤沉淀物(在过过滤固体与液体分离棒、铁架台(带铁溶于水的固体杂质除滤器中进行)圈)、滤纸去③定量实验的过滤要“无损”第24页共28页,硝酸钾溶解度随温度变化大,氯化钠溶解度混合物中各组分在①一般先配较高温度的饱和结晶随温度变化小,可用该溶剂中的溶解度随烧杯及过滤仪器溶液,然后降温结晶重结晶法从氯化钠和硝酸钾温度变化不同②结晶后过滤,分离出晶体的混合物中提纯硝酸钾混合物中某一成分粗碘中碘与钾、钠、钙、酒精灯、大烧杯、在一定温度下可直镁的碘化物混杂,利用(升华物质的集取方法不作要升华圆底烧瓶、铁架台接变为气体,再冷碘易升华的特性,可将求)(带铁圈)、石棉网却成固体碘与杂质分离①溶质须不易分解、不易水分离溶于溶剂中的蒸发皿、三角架、从食盐水溶液中提取解、不易被氧气氧化蒸发溶质酒精灯、玻璃棒食盐晶体②蒸发过程应不断搅拌③近干时停止加热,余热蒸干蒸馏烧瓶、冷凝制取蒸馏水,除去水中①温度计水银球在蒸馏烧瓶管、酒精灯、锥形杂质。除酒精中水(加支管口处蒸馏利用沸点不同以分瓶、牛角管、温度生石灰),乙醇和乙酸②加沸石(碎瓷片)分馏离互溶液体混合物计、铁架台(带铁(先加NaOH蒸馏,后加③注意冷凝管水流方向应下圈、铁夹)、石棉浓H2SO4蒸馏);石油分进上出网等馏④不可蒸干除溴乙烷中乙醇(先水分液漏斗(有圆筒两种互不相溶的液洗),水、苯的分离,上层液体从上口倒出,下层液分液形、圆球形、圆锥体的分离除乙酸乙酯中乙酸(加体从下口放出形)饱和Na2CO3洗)①萃取后要再进行分液利用溶质在两种互②对萃取剂的要求:与原溶剂不相溶的溶剂中的可在烧杯、试管等互不混溶、不反应;溶质在其溶解度不同,用一中进行,一般在分CCl4把溶于水里的Br2中的溶解度比在原溶剂中大;萃取种溶剂把溶质从它液漏斗中(为便于萃取出来溶质不与萃取剂反应;两溶剂与另一种溶剂所组萃取后分液)密度差别大成的溶液里提取出③萃取后得到的仍是溶液,一来般再通过分馏等方法进一步第25页共28页,分离用半透膜使离子或除去Fe(OH)3胶体中的要不断更换烧杯中的水或改渗析小分子从胶体中分半透膜、烧杯等HCl用流水,以提高渗析效果离出来(提纯胶体)①固体先研细杂质与被提纯的物溴乙烷中的乙醇;Cl2②搅拌或振荡分液装置或洗气溶解质在溶解性上有明中的HCl;CaCO3中的③易溶气体溶解要防倒吸装置或过滤装置显差异的混合物NaCl④必要吋加热⑤注意后续操作利用某些物质在加①注意无机盐的选用某些无机盐时,其烧杯、玻璃棒以及从皂化液中分离肥皂、②少量盐能促进蛋白质的溶盐析溶解度降低而凝聚过滤仪器甘油;蛋白质的盐析解,重金属盐使蛋白质变性的性质来分离物质③盐析后过滤2、化学分离提纯化学法要同时考虑到各组成成分及杂质的化学性质和特点,利用它们之间的差别加以分离提纯。一般原则是:①引入试剂一般只跟杂质反应;②后续试剂应能除去过量的前一试剂;③不引进新杂质;④杂质与试剂生成的物质易与被提纯物分离(状态类型不同);⑤过程简单,现象明显,纯度要高;⑥尽可能将杂质转化为所需物质;⑦除去多种杂质时应考虑加入试剂的合理顺序;⑧如遇到极易溶解于水的气体时,应防止倒吸现象发生。在进行化学分离提纯时,进行完必要的化学处理后,要适时实施某些物理法操作(如过滤、分液等)。试剂的选择或采取的措施是最为关键的,它要根据除杂的一般原则,分析杂质的状态类型来确定。①原物质和杂质均为气体时,一般不选用气体作为除杂的试剂,而选用固体或液体试剂;②原物质和杂质均为可溶于水的固体(或溶液)时,杂质的除去,要根据原物质与杂质中阴阳离子的异同,选择适当试剂,把杂质中与原物质不相同的阳离子或阴离子转变成沉淀、气体、水或原物质。试剂一般选用可溶于水的固体物质或溶液,也可选用气体或不溶于水的物质;③原物质和杂质至少有一种不溶物时,杂质的除去一般不选用固体试剂,而是选用气体或液体试剂,也可采用直接加热、灼烧等方法除去杂第26页共28页,质。(1)加热分解法:如NaCl中混有少量NH4HCO3,加热使NH4HCO3分解。(2)氧化还原法:利用氧化还原反应将杂质或氧化或还原,转化为易分离物质。如除去苯中的少量甲苯,就可利用甲苯与酸性高锰酸钾反应,生成苯甲酸,再加碱生成水溶性苯甲酸钠,从而与苯分离;又如,除去CO2中的少量O2,可将气体通过热的铜网。(3)沉淀法:将杂质转变为沉淀除去的方法。如除去CO2中的H2S气体,可将混合气体通入到CuSO4溶液中,除去H2S气体。(4)汽化法:将杂质转变为气体使之除去的方法。如除去NaCl固体中的Na2CO3固体,可加入HCl2将其中的CO3转变为CO2气体。(5)酸、碱法:利用杂质和酸或碱的反应,将不溶物转变成可溶物;将气体杂质也可转入酸、碱中吸收来进行提纯。如除去CuS中的FeS就可采用加入盐酸,使之充分溶解,利用FeS和盐酸反应而不与CuS反应的特点来使两者分离。(6)络合法:有些物质可将其转化为络合物达到分离目的。如BaSO4中的AgCl可通过加入浓氨水,使AgCl转化为可溶的[Ag(NH3)2]Cl除去。(7)转化法:利用某些化学反应原理,将杂质转化为所需物质,如NaHCO3溶液中含Na2CO3可通足量CO2转化,CaO中含CaCO3,可加热使之转化等。有机物的分离一般不用此法,如除去乙酸乙酯中混有的乙酸,如果采用加入乙醇及催化剂(稀硫酸)并加热的方法,试图将乙酸转化为乙酸乙酯,这是适得其反的。其一是加入的试剂难以除去;其二是有机反应缓慢、复杂,副反应多,该反应又是可逆反应,不可能反应到底将乙酸除尽。(8)水解法:当溶液中的杂质存在水解平衡,而用其他方法难以除之,可用加入合适试剂以破坏水解平衡,使杂质转化为沉淀或气体而除去。如:MgCl2中的FeCl3,可用加MgO、Mg(OH)2、MgCO3等,+3+降低H浓度,促进Fe水解为Fe(OH)3↓,而不能加NaOH和NH3·H2O等。(9)其他:如AlCl3溶液中混有的FeCl3,可利用Al(OH)3的两性,先加过量氢氧化钠溶液,过滤,在滤液中通足量CO2,再过滤,在滤渣[Al(OH)3]中加盐酸使其溶解。此外还有电解法精炼铜;离子交换法软化硬水等。3、物质的检验第27页共28页,第28页共28页
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