高中化学基础知识整理.doc

|高中化学基础知识整理 、基本概念与基础理论： 一、阿伏加德罗定律 1内容：在同温同压下，同体积的气体含有相同的分子数。即“三同”定“一同”。 2推论 （1）同温同压下，V 1 /V 2 =n 1 /n 2 同温同压下，M 1 /M 2 = 1 / 2 注意： 阿伏加德罗定律也适用于不反应的混合气体。使用气态方程 PV=nRT 有助 于理解上述推论。 3、阿伏加德罗常这类题的解法： 状况条件：考查气体时经常给非标准状况如常温常压下，1.01×105Pa、25时等。 物质状态：考查气体摩尔体积时，常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生，如 H 2 O、SO 3 、已烷、辛烷、CHCl 3 等。 物质结构和晶体结构：考查一定物质的量的物质中含有多少微粒（分子、原子、电子、 质子、中子等）时常涉及希有气体 He 、Ne 等为单原子组成和胶体粒子，Cl 2 、N 2 、O 2 、H 2 为双原子分子等。晶体结构：P 4 、金刚石、石墨、二氧化硅等结构。 二、离子共存 1由于发生复分解反应，离子不能大量共存。 （1）有气体产生。如 CO 3 2- 、SO 3 2- 、S 2- 、HCO 3 - 、HSO 3 - 、HS - 等易挥发的弱酸的酸根与 H + 不能大量共存。 （2）有沉淀生成。如 Ba 2+ 、Ca 2+ 、Mg 2+ 、Ag + 等不能与 SO 4 2- 、CO 3 2- 等大量共存； Mg 2+ 、Fe 2+ 、Ag + 、Al 3+ 、Zn 2+ 、Cu 2+ 、Fe 3+ 等不能与 OH - 大量共存；Fe 2+ 与 S 2- 、Ca 2+ 与 PO 4 3- 、Ag + 与 I - 不能大量共存。 （3）有弱电解质生成。如 OH - 、CH 3 COO - 、PO 4 3- 、HPO 4 2- 、H 2 PO 4 - 、F - 、ClO - 、AlO 2 - 、SiO 3 2- 、CN - 、C 17 H 35 COO - 、 等与 H + 不能大量共存；一些酸式弱酸根如 HCO 3 - 、HPO 4 2- 、HS - 、H 2 PO 4 - 、HSO 3 - 不能与 OH - 大量共存；NH 4 + 与 OH - 不能大量共存。 （4）一些容易发生水解的离子，在溶液中的存在是有条件的。如 AlO 2 - 、S 2- 、CO 3 2- 、C 6 H 5 O - 等必须在碱性条件下才能在溶液中存在；如 Fe 3+ 、Al 3+ 等必须在酸性条件下才能 在溶液中存在。这两类离子不能同时存在在同一溶液中，即离子间能发生“双水解”反应。 如 3AlO 2 - +Al 3+ +6H 2 O=4Al(OH) 3 等。 2由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存。 （1）具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如 S 2- 、HS - 、SO 3 2- 、I - 和 Fe 3+ 不能大量共存。 （2）在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如 MnO 4 - 、Cr 2 O 7 - 、NO 3 - 、ClO - 与 S 2- 、HS - 、SO 3 2- 、HSO 3 - 、I - 、Fe 2+ 等不能大量共存；SO 3 2- 和 S 2- 在 碱性条件下可以共存，但在酸性条件下则由于发生 2S 2- +SO 3 2- +6H + =3S+3H 2 O 反应不能共 在。H + 与 S 2 O 3 2- 不能大量共存。 3能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存（双水解） 。 例：Al 3+ 和 HCO 3 - 、CO 3 2- 、HS - 、S 2- 、AlO 2 - 、ClO - 等；Fe 3+ 与 CO 3 2- 、HCO 3 - 、AlO 2 - 、ClO - 等不能大量共存。 4溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。 如 Fe 2+ 、Fe 3+ 与 SCN - 不能大量共存；Fe 3+ 与 不能大量共存。 5、审题时应注意题中给出的附加条件。 酸性溶液（H + ） 、碱性溶液（OH - ） 、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电|离出的 H + 或 OH - =1×10 -10 mol/L 的溶液等。 有色离子 MnO 4 - ,Fe 3+ ,Fe 2+ ,Cu 2+ ,Fe(SCN) 2+ 。 MnO 4 - ,NO 3 - 等在酸性条件下具有强氧化性。 S 2 O 3 2- 在酸性条件下发生氧化还原反应：S 2 O 3 2- +2H + =S+SO 2 +H 2 O 注意题目要求“大量共存” 还是“不能大量共存” 。 6、审题时还应特别注意以下几点： （1）注意溶液的酸性对离子间发生氧化还原反应的影响。如：Fe 2+ 与 NO 3 - 能共存，但在强 酸性条件下（即 Fe 2+ 、NO 3 - 、H + 相遇）不能共存；MnO 4 - 与 Cl - 在强酸性条件下也不能共存； S 2- 与 SO 3 2- 在钠、钾盐时可共存，但在酸性条件下则不能共存。 （2）酸式盐的含氢弱酸根离子不能与强碱（OH - ） 、强酸（H + ）共存。如 HCO 3 - +OH - =CO 3 2- +H 2 O（HCO 3 - 遇碱时进一步电离） ；HCO 3 - +H + =CO 2 +H 2 O 三、氧化性、还原性强弱的判断 （1）根据元素的化合价 物质中元素具有最高价，该元素只有氧化性；物质中 元素具有最低价，该元素只有还原性；物质中元素具有中 间价，该元素既有氧化性又有还原性。对于同一种元素， 价态越高，其氧化性就越强；价态越低，其还原性就越强。 （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 氧化剂的氧化性越强，则其对应的还原产物的还原性就越弱；还原剂的还原性越强， 则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。 （3）根据反应的难易程度 注意： 氧化还原性的强弱只与该原子得失电子的难易程度有关，而与得失电子数目 的多少无关。得电子能力越强，其氧化性就越强；失电子能力越强，其还原性就越强。 同一元素相邻价态间不发生氧化还原反应。 四、比较金属性强弱的依据 金属性：金属气态原子失去电子能力的性质； 金属活动性：水溶液中，金属原子失去电子能力的性质。 注：金属性与金属活动性并非同一概念，两者有时表现为不一致， 1、同周期中，从左向右，随着核电荷数的增加，金属性减弱； 同主族中，由上到下，随着核电荷数的增加，金属性增强； 2、依据最高价氧化物的水化物碱性的强弱；碱性愈强，其元素的金属性也愈强； 3、依据金属活动性顺序表（极少数例外） ； 4、常温下与酸反应煌剧烈程度；5、常温下与水反应的剧烈程度； 6、与盐溶液之间的置换反应；7、高温下与金属氧化物间的置换反应。 五、比较非金属性强弱的依据 1、同周期中，从左到右，随核电荷数的增加，非金属性增强；同主族中，由上到下，随核电荷数的增加，非金属性减弱； 2、依据最高价氧化物的水化物酸性的强弱：酸性愈强，其元素的非金属性也愈强； 3、依据其气态氢化物的稳定性：稳定性愈强，非金属性愈强； 4、与氢气化合的条件； 5、与盐溶液之间的置换反应；|6、其他，例：2Cu S Cu 2 S Cu Cl 2 CuCl 2所以，Cl 的非金属性强于 S 。 = = = 点燃= = = 六、 “10 电子”、 “18 电子”的微粒小结 (一)“10 电子”的微粒： 分子 离子 一核 10 电子的 Ne N 3 、O 2 、F 、Na + 、Mg 2+ 、Al 3+ 二核 10 电子的 HF OH 、 三核 10 电子的 H 2 O NH 2 四核 10 电子的 NH 3 H 3 O + （水合氢离子） 五核 10 电子的 CH 4 NH 4 + (二)“18 电子”的微粒 分子 离子 一核 18 电子的 Ar K + 、Ca 2+ 、Cl、S 2 二核 18 电子的 F 2 、HCl HS 三核 18 电子的 H 2 S 四核 18 电子的 PH 3 、H 2 O 2 五核 18 电子的 SiH 4 、CH 3 F 六核 18 电子的 N 2 H 4 、CH 3 OH 注：其它诸如 C 2 H 6 、N 2 H 5 + 、N 2 H 6 2+ 等亦为 18 电子的微粒。 七、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：、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. 、同主族元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。如： Li Na + >Mg 2+ >Al 3+ 、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>Fe 2+ >Fe 3+ 八、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。 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。 分子晶体：对于同类分子晶体，式量越大，则熔沸点越高。HF、H 2 O、NH 3 等物质 分子间存在氢键。 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 熔点：固态物质>液态物质|沸点：液态物质>气态物质 九、分子间作用力及分子极性 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。 、定义：分子之间的一种比较强的相互作用。 分子间相互作用 、形成条件：第二周期的吸引电子能力强的 N、O、F 与 H 之间（NH 3 、H 2 O） 、对物质性质的影响：使物质熔沸点升高。 、氢键的形成及表示方式：F - H···F - H···F - H···代表氢键。 氢键 O O H H H HOH H 、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。 非极性分子 双原子分子：只含非极性键的双原子分子如：O 2 、H 2 、Cl 2 等。 举例： 只含非极性键的多原子分子如：O 3 、P 4 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：CO 2 、CS 2 （直线型） 、CH 4 、CCl 4 （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：NH 3 (三角锥型) 、H 2 O （折线型或 V 型） 、H 2 O 2 十、化学反应的能量变化 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H0 ，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 1molH 2 O 时的反应热。 中和热：强酸和强碱反应的中和热：H + (aq)+OH - (aq)=H 2 O(l); H=-57.3KJ·mol - 弱酸弱碱电离要消耗能量，中和热 | H|1 ）：卤代烃（CCl 4 、氯仿、溴苯等） 、CS 2 ； 下层变无色的（<1 ）：直馏汽油、煤焦油、苯及苯的同系物、液态环烷烃、低级酯、液态 饱和烃（如已烷等）等 能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质 （一）有机 1 不饱和烃（烯烃、炔烃、二烯烃、苯乙烯等） ； 2 苯的同系物； 3 不饱和烃的衍生物（烯醇、烯醛、烯酸、卤代烃、油酸、油酸盐、油酸酯等） ； 4 含醛基的有机物（醛、甲酸、甲酸盐、甲酸某酯等） ； 5 酚类 6 石油产品（裂解气、裂化气、裂化汽油等） ； 7 煤产品（煤焦油） ； 8 天然橡胶（聚异戊二烯） 。 （二）无机 1 氢卤酸及卤化物（氢溴酸、氢碘酸、浓盐酸、溴化物、碘化物） ； 2 亚铁盐及氢氧化亚铁； 3 2 价硫的化合物（H 2 S 、氢硫酸、硫化物） ；|4 4 价硫的化合物（SO 2 、H 2 SO 3 及亚硫酸盐） ； 5 双氧水（H 2 O 2 ，其中氧为1 价） 注：苯的同系物被 KMnO 4 （H + ）溶液氧化的规律： 侧链上与苯环直接相连的碳原子被氧化成羧基，其他碳原子则被氧化成 CO 2 。 倘若侧链中与苯环直接相连的碳原子上没有氢，则不能被氧化。 如： 、化学实验： 不宜长期暴露空气中的物质 1由于空气中 CO 2 的作用：生石灰、NaOH、Ca(OH) 2 溶液、Ba(OH) 2 溶液、NaAlO 2 溶液、 水玻璃、碱石灰、漂白粉、苯酚钠溶液、Na 2 O 、Na 2 O 2 ； 2由于空气中 H 2 O 的作用：浓 H 2 SO 4 、P 2 O 5 、硅胶、CaCl 2 、碱石灰等干燥剂、浓 H 3 PO 4 、无水硫酸铜、CaC 2 、面碱、NaOH 固体、生石灰； 3由于空气中 O 2 的氧化作用：钠、钾、白磷和红磷、NO、天然橡胶、苯酚、2 价硫 （氢硫酸或硫化物水溶液） 、4 价硫（SO 2 水溶液或亚硫酸盐） 、亚铁盐溶液、Fe(OH) 2 。 4由于挥发或自身分解作用：AgNO 3 、浓 HNO 3 、H 2 O 2 、液溴、浓氨水、浓 HCl 、Cu(OH) 2 。 化学实验设计思维模型： 实验中水的妙用 一、水封：在中学化学实验中， 白磷、液溴需要水封，少量白 磷放入盛有冷水的广口瓶中保 存，通过水的覆盖，既可隔绝 空气防止白磷蒸气逸出，又可 使其保持在燃点之下；液溴极 易 挥发有剧毒，它在水中溶解 度较小，比水重，所以亦可进 行水封减少其挥发。 二、水浴：酚醛树脂的制备、纤维素的水解需用沸水浴；硝基苯的制备(5060)、乙酸乙 酯的水解(70 80)、硝酸钾溶解度的测定(室温100)需用温度计来控制温度；银镜反 应需用温水浴加热即可。 三、水集：排水集气法可以收集难溶或不溶于水的气体，中学阶段有 0 2 ，N：，H 2 ，C 2 H 4 ， C 2 H 2 ，CH 4 ，NO 。有些气体在水中有一定溶解度，但可以在水中加 入某物质降低其溶解度，如：可用排饱和食盐水法收集氯气。 四、水洗：用水洗的方法可除去某些难溶气体中的易溶杂质，如除去 NO 气体中的 N0 2 杂 质。 五、物质鉴别剂：可利用一些物质在水中溶解度或密度的不同进行物质鉴别，如：苯、乙 醇 溴乙烷三瓶未有标签的无色液体，用水鉴别时浮在水上的是苯，溶在水中的是乙 醇，沉于水下的是溴乙烷。 六、查漏：气体发生装置连好后，可用水检查其是否漏气。 CH 3 KMnO 4 （H + ） COOH CH 2 CH 3 KMnO 4 （H + ） COOH C(CH 3 ) 3 C(CH 3 ) 3