2022年高一化学知识总结 .pdf
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1、一、金属的物理性质(1)状态:在常温下,除汞(Hg) 外,其余金属都是固体(2)颜色:大多数金属呈银白色,而金、铜、铋具有特殊颜色金属都是不透明的,整块金属具有金属光泽,但当金属处于粉末状时,常显不同颜色(3)密度:金属的密度相差很大,常见金属如钾,钠、钙、镁、铝均为轻金属(密度小于 4.5 gcm3),密度最大的金属是铂,高达21.45 gcm3(4)硬度:金属的硬度差别很大,如钠、钾的硬度很小,可用小刀切割;最硬的金属是铬(5)熔点:金属的熔点差别很大,如熔点最高的金属为钨,其熔点为3 410,而熔点最低的金属为汞,其熔点为 38.9,比冰的熔点还低(6)大多数金属都具有延展性,可以被抽成
2、丝或压成薄片其中延展性最好的是金金属都是电和热的良导体其中银和铜的传热、导电性能最好镁和铝 元素镁(12Mg) 铝(13Al) 在元素周期表中的位置第二周期 A 族第三周期 A 族单质物理性质颜色和状态银白色固体银白色固体硬度镁(很软 )铝 (较硬 ) 密度 gcm3镁(1.738)铝 (2.70) 熔点镁(645)铝 (660.4) 沸点沸点 (1 090)铝 (2 467) 自然界存在形式均以化合态形式存在用途用于制造合金用于制作导线、电缆;铝箔用于食品、饮料的包装;用于制造合金二、金属的化学性质1、钠及其重要化合物之间的转化关系,写出相应的化学反应方程式。Na2O2 Na NaOH Na
3、2CO3 NaHCO32、铝及其重要化合物之间的转化关系,写出相应的化学反应方程式。Al Al2O3 Al(OH)3 AlCl3NaAlO23、铁及其重要化合物之间的转化关系,写出相应的化学反应方程式。Fe3O4 Fe FeCl2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 FeCl3多数金属的化学性质比较活泼,具有较强的还原性,在自然界多数以化合态形式存在。分析对比:由学生完成下表精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 29 页金属化学性质Na Al Fe 与 O2反应常温下氧化成Na2O 点燃生成 Na2O2,Na保存在煤油中常温下氧化
4、生成致密氧化膜,使得铝耐腐蚀,纯氧中可燃潮湿空气中腐蚀, 纯氧中点燃生成 Fe3O4 与 H2O反应2Na+2H2O=2NaOH+H2受氧化膜阻碍3Fe4H2O Fe3O4+4H2高温与酸反应2Na+2H+=2Na+H22Al 6H+2Al3+3H2Fe2H+Fe2+H2与盐反应2Na+2H2O+Cu2+=2Na+Cu(OH)2 +H22Al+3Cu2+=2Al3+3CuFe+Cu2+=Fe2+Cu与碱反应与水反应2Al 2OH2H2O2AlO2+3H2不反应金属活泼性金属活泼性逐渐减弱镁与铝元素的原子结构及单质化学性质的比较元素镁(Mg) 铝(A1) 原子结构最外层电子数2 个(较少 ) 3
5、 个(较多) 原子半径r(Mg) r(A1) 失电子能力、还原性及金属性MgA1 单质的化学性质与 O2的反应常温Mg、Al 均能与空气中的O2反应,生成一层坚固而致密的氧化物保护膜所以,金属镁和铝都有抗腐蚀性能点燃2Mg + O2(空气 ) 2MgO 4Al + 3O2(纯) 2A12O3与 S、X2等非金属的反应Mg + SMgS Mg + C12MgCl22Al + 3SA12S32Al + 3Cl22AlCl3与酸的反应非氧化性酸例 Mg + 2H Mg2+H例 2A1 + 6H 2A13+3 H2氧化性酸例4Mg + 10HNO3( 极 稀 ) 4Mg(NO3)2 + N2O+ 5H
6、2O 铝在冷的浓HNO3、浓 H2SO4中因发生钝化而难溶与碱的反应不反应2A1 + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2与氧化物的反应2Mg + CO22MgO + C (金属镁能在CO2气体中燃烧 ) 2A1 + Fe2O32Fe + A12O3铝热反应 说明铝与比铝不活泼的金属氧化物(如CuO 等)都可以发生铝热反应铝的重要化合物 氧化铝 (A12O3)氢氧化铝 A1(OH)3硫酸铝钾 KAl(SO4)2物理性质白色固体,熔点高,难溶于水不溶于水的白色胶状固体;能凝聚水中的悬浮物,有吸附色素的性能硫酸铝钾晶体KAl(SO4)2 12H2O 俗 称 明矾明矾是无色晶体, 易
7、溶于水所属类别两性氧化物两性氢氧化物复盐 (由两种不同金属离子和一种酸根离子组成)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 29 页电离方程式在水中不能电离A13+3OHA1(OH)3AlO2+H+H2OKAl(SO4)2K+A13+2SO42化学性质既能与酸反应生成铝盐,又能与碱反应生成偏铝酸盐:Al2O3+ 6H 2A13+ 3H2O ,Al2O3+ 2OH2 AlO2+ H2O既能溶于酸,又能溶于强碱中:A1(OH)3+ 3HA13+ 3H2O ,A1(OH)3 + OH2AlO2+ 2H2O 受热分解:2A1(OH)3Al
8、2O3 + 3H2O同时兼有K、A13、SO42三种离子的性质水溶液因A13水解而显酸性:A13+3H2OA1(OH)3 + 3H制法2A1(OH)3Al2O3 + 3H2O可溶性铝盐与氨水反应:A13+ 3NH3 H2O A1(OH)3+ 3NH4用途作冶炼铝的原料用于制耐火坩埚、耐火管、耐高温仪器制取氧化铝作净水剂(3)铁的化学性质:与非金属反应:3Fe + 2O2Fe3O42Fe + 3C122FeCl3说明铁丝在氯气中燃烧时,生成棕黄色的烟,加水振荡后,溶液显黄色Fe + SFeS 说明铁跟氯气、硫反应时,分别生成+2 价和 +3 价的铁,说明氧化性:氯气硫与水反应: a在常温下,在水
9、和空气中的O2、CO2等的共同作用下,Fe 易被腐蚀 (生锈 )b在高温下,铁能与水蒸气反应生成H2:3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2与酸反应: a与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H2SO4等)的反应Fe + 2H Fe2+ H2b铁遇到冷的浓H2SO4、浓 HNO3时,产生钝化现象,因此金属铁难溶于冷的浓H2SO4或浓 HNO3中与比铁的活动性弱的金属的盐溶液发生置换反应例如:Fe + Cu2 Fe2+ Cu 铁的氧化物的比较 铁的氧化物氧化亚铁氧化铁四氧化三铁俗称铁红磁性氧化铁化学式FeO Fe2O3Fe3O4铁的价态+2 价+3 价+2 价和 +3 价颜色、状态黑色粉末红棕色
10、粉末黑色晶体水溶性都不溶于水化学性质在空气中加热时,被迅速 氧 化 ; 6FeO + O22Fe3O4与盐酸等反应: FeO + 2HFe2+ H2O 与盐酸等反应: Fe2O3 + 6H2Fe3+ 3H2O在高温时,被 CO、C、 A1 等还原:Fe2O3+ 3CO 2Fe + 3CO2兼有 FeO 和 Fe2O3的性质,如 Fe3O4 + 8H2Fe3+ Fe2+ 4H2O 氢氧化亚铁和氢氧化铁的比较 Fe(OH)2Fe(OH)3颜色、状态在水中为白色絮状沉淀在水中为红褐色絮状沉淀水溶性难溶于水难溶于水制法可溶性亚铁盐与强碱溶液或氨水反应:注:制取时,为防止F e2被氧化,应将装有可溶性铁
11、盐与强碱溶液、氨水反应:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 29 页NaOH 溶液的滴管插入FeSO4溶液的液面下化学性质极易被氧化:沉淀颜色变化:白色灰绿色红褐色与非氧化性酸如盐酸等中和:受热分解;固体颜色变化:红褐色红棕色与酸发生中和反应:Fe2、Fe3的检验 (1)Fe2的检验方法:含有Fe2的溶液呈浅绿色;向待检液中滴加NaOH 溶液或氨水,产生白色絮状沉淀,露置在空气中一段时间后,沉淀变为灰绿色, 最后变为红褐色, 说明含 Fe2 向待检液中先滴加KSCN溶液,无变化,再滴加新制的氯水,溶液显红色,说明含Fe2有关
12、的离子方程式为:2Fe2+ Cl2 2Fe3+ 2ClFe3+ 3SCN Fe(SCN)3(2)Fe3的检验方法:含有Fe3的溶液呈黄色;向待检液中滴加NaOH 溶液或氨水,产生红褐色沉淀,说明含 Fe3向待检液中滴加KSCN 溶液,溶液呈血红色,说明含Fe3原电池 把化学能转变为电能的装置叫做原电池(2)构成原电池的条件:有相互连接或,接触的两个电极在两个电极中,其中一个电极的材料为较活泼的金属;另一个电极的材料为较不活泼的金属或金属氧化物导体或石墨两个电极要同时与电解质溶液相接触并形成回路作负极的较活泼金属能与电解质溶液发生氧化还原反应,而较不活泼的金属不能与电解质溶液反应(3)原电池原理
13、:较活泼金属:作负极电子流出发生氧化反应 (电极本身失电子后溶解) 较不活泼金属、金属氧化物或石墨:作正极电子流入发生还原反应 (溶液中的阳离子得电子后析出) 电流方向:正极导线负极化学腐蚀电化学腐蚀产生原因金属跟接触到的物质(如 O2、Cl2、SO2等)直接发生化学反应不纯金属或合金与电解质溶液接触特点无电流产生为原子之间的氧化还原反应形成无数微小的原电池,有微弱电流产生为原子与离子之间的氧化还原反应结果金属失去电子被氧化而腐蚀较活泼金属失去电子被氧化而腐蚀举例铁跟氯气直接反应而腐蚀;钢管被原油中的含硫化合物腐蚀钢铁的电化学腐蚀:负极(Fe):2Fe4e2Fe2正极 (C):2H2O + O
14、2 + 4e4OH说明在化学腐蚀和电化学腐蚀中,电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因一、硅元素:无机非金属材料中的主角,在地壳中含量26.3 ,次于氧。是一种亲氧元素,以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中,占地壳质量 90以上。位于第3 周期,第 A 族碳的下方。最外层有4 个电子,主要精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 29 页形成四价的化合物。二、二氧化硅( SiO2)天然存在的二氧化硅称为硅石,包括结晶形和无定形。石英是常见的结晶形二氧化硅,其中无色透明的就是水晶,具有彩色环带状或层状的是玛瑙。二氧化硅
15、晶体为立体网状结构,基本单元是SiO4,因此有良好的物理和化学性质被广泛应用。(玛瑙饰物,石英坩埚,光导纤维)物理性质:熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好化学性质:化学稳定性好、除HF 外一般不与其他酸反应,可以与强碱(NaOH )反应,是酸性氧化物,在一定的条件下能与碱性氧化物反应SiO2 4HF SiF4 2H2O SiO2 CaO =高温CaSiO3 SiO2 2NaOH Na2SiO3H2O 不能用玻璃瓶装HF ,装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。三、硅酸( H2SiO3) 酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小,由于SiO2不溶于水,硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的
16、酸反应制得。Na2SiO32HCl H2SiO32NaCl 硅胶多孔疏松,可作干燥剂,催化剂的载体。四、硅酸盐硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称,分布广,结构复杂化学性质稳定。一般不溶于水。( Na2SiO3、K2SiO3除外)最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3 :可溶,其水溶液称作水玻璃和泡花碱,可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。常用硅酸盐产品:玻璃、陶瓷、水泥五、硅单质与碳相似,有晶体和无定形两种。晶体硅结构类似于金刚石,有金属光泽的灰黑色固体, 熔点高( 1410 ) ,硬度大,较脆, 常温下化学性质不活泼。是良好的半导体,应用:半导体晶体管及芯片、光电池、六、氯元素:位于第三
17、周期第A 族,容易得到一个电子形成氯离子Cl,为典型的非金属精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 29 页元素,在自然界中以化合态存在。七、氯气的主要性质物 理性 质黄绿色、有毒、有刺激性气味的气体,易液化,密度比空气大,能溶于水氯气的化学性质1与金属反应:2Na+Cl22NaCl( 产生大量白烟 ) Cu+Cl2CuCl2(剧烈燃烧,棕黄色烟,溶于水得蓝色液) 2Fe+3Cl22FeCl32与非金属反应:H2+Cl22HCl( 安静燃烧,发出苍白色火焰,瓶口形成白雾 ) H2+Cl22HCl( 发生爆炸 ) 2P+3Cl22
18、PCl3(无色液体 ) 2P+5Cl22PCl5(白色固体 ) 3与水反应:Cl2+H2OH+Cl-+HclO( 氯气溶于水形成氯水) 注意:溶于水的氯气只部分与水反应,因此氯水中的主要溶质是Cl2,颜色为浅黄绿色。 氯水中有H2O 、Cl2、 H、Cl、HClO 、ClO-、OH-等微粒,氯水在与不同物质反应时,参加反应的成分不同,表现出性质的多样性。 氯水的保存:贮存在棕色试剂瓶中避光保存。 氯水可以用来杀菌消毒漂白4与碱的反应:2NaOH + Cl2 NaCl+NaClO+H2O(用来吸收多余氯气)2Ca(OH)2 + 2Cl2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (用来制漂白粉)注
19、意: 漂白粉和漂粉精为CaCl2和 Ca(ClO)2等物质的混合物,其有效成分为Ca(ClO)2漂白粉使用时的反应:Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO Ca(ClO)2+2HCl CaCl2+2HClO (工业漂白的原理)5与还原性物质反应:SO2+2H2O+Cl2H2SO4+2HCl 等2FeCl2+Cl22FeCl3 H2S+Cl22HCl+S Na2SO3+Cl2+H2ONa2SO4+2HCl Cl2+2KI 2KCl+I2 点燃产生白色烟点燃点燃光照光照点燃点燃精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共
20、29 页氯气的实验室制法:MnO2+4HCl MnCl2+Cl2 +2H2O 氯气的用途:制漂白粉、消毒、制盐酸和农药等燃烧不一定有氧气参加,物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。燃烧的本质是剧烈的氧化还原反应,所有发光放热的剧烈化学反应都称为燃烧。八、氯离子的检验:使用硝酸银溶液,并用稀硝酸排除干扰离子ClAg AgCl 氧化性强弱:Cl2Br2I2Cl22Br= 2ClBr2、Cl22I= 2ClI2Br2+ I= BrI2还原性顺序 :IBr Cl九、二氧化硫SO2的物理性质SO2是一种无色有刺激性气味的有毒气体,易液化,沸点为10,常温常压下,一体积水溶解40 体积的 SO2,难溶于有机溶
21、剂,密度比空气大SO2的化学性质具有酸性氧化物的通性:SO2+H2O H2SO3SO2+2NaOH Na2SO3+H2O CaO+SO2CaSO3具有一定的氧化性:2H2S+SO23S+2H2O 具有较强的还原性:SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr SO2+2HNO3(浓)2NO2+H2SO45SO2+2KMnO4+2H2OK2SO4+2MnSO4+2H2SO4具有漂白性:与某些有色物质(如品红试液)化合生成不稳定的无色物质,受热又恢复原来颜色,它与次氯酸、臭氧、过氧化钠的漂白性有所不同,后三者都是因为有强氧化性而使有色物质氧化成无色物质,不能再恢复到原来的颜色。这里需要说明的是:二
22、氧化硫可使石蕊变红色,但不能使它褪色。二氧化硫可使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水等褪色,是因为二氧化硫具有还原性。工业制法固、液加热反应装置(1) 饱 和 食 盐 水 除向上排空法氢氧化钠溶液气体发生装置净化装置收集装置尾气吸收装置加热燃烧燃烧S+O2SO2 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 29 页实 验 室 制法Na2SO3+H2SO4(70%) Na2SO4+SO2 +H2O 不能用稀硫酸, 不能用启普发生器SO3的 性质通常情况下是一种无色易挥发的晶体,熔点16.8 ,沸点
23、44.8 ,能溶于浓硫酸而成发烟硫酸SO3+H2OH2SO4十、硫酸及其性质物理性质是一种无色油状、粘稠的液体,凝固点10, 98.3% 的浓硫酸的沸点是338,密度是 1.84g/cm3,能与水任意比混溶,放出大量的热化学性质稀硫酸是二元强酸,具有酸的通性;浓硫酸几乎不显酸性浓硫酸的特性:吸水性 常用作干燥剂,但不能干燥碱性或是还原性的气体(NH3、H2S、HI 等)脱水性 将有机物中的H、O 元素按 2:1 的比例的物质的量比以H2O 的形式脱去。强氧化性 严格地讲所有酸都是氧化性,浓硫酸的氧化性则是指6 价的 S 被还原的性质,主要有以下几点内容:2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO
24、2+2H2O C+2H2SO4( 浓)CO2+2SO2+2H2O 5H2SO4(浓)+2P 2H3PO4+5SO2+2H2O十一、一氧化氮和二氧化氮一氧化氮在自然界形成条件为高温或放电:N2 O2=高温或放电2NO ,生成的一氧化氮很不稳定,在常温下遇氧气即化合生成二氧化氮:2NOO2 2NO2一氧化氮的介绍:无色气体,是空气中的污染物,少量NO 可以治疗心血管疾病。二氧化氮的介绍:红棕色气体、刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水,并与水反应:2SO2+O22SO3V2O5采用过量空气,转化率可达97%SO3的制备精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - -
25、 - -第 8 页,共 29 页3 NO2H2O 2HNO3NO 这是工业制硝酸的方法。氮 的 氧 化物 溶 于 水的计算NO2溶于水时, 可依据反应: 3NO2+H2O2HNO3+NO 利用气体体积变化差值进行计算。NO2和氧气的混合气体溶于水时,由4NO2+O2+2H2O4HNO3可知,当二者体积比:4:1,恰好完全反应,无气体剩余4:1,NO2过量,剩余气体为NO 4:3,NO 过量,剩余气体为NO MgAlSiPSCl. 2、同主族元素的原子电子层数多的半径越大。如:LiNaKRbCs具体规律: 3 、同主族元素的离子半径随核电荷数的增大而增大。如:F-Cl-Br- Na+Mg2+Al
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