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\\ 高中化学知识点规律大全 ——祝天下学子都能学有所成 化学反应及其能量变化 1．氧化还原反应 [氧化还原反应] 有电子转移(包括电子的得失和共用电子对的偏移)或有元素化合价升降的反应．如2Na+ C12＝2NaCl(有电子得失)、H2+ C12＝2HCl(有电子对偏移)等反应均属氧化还原反应。 氧化还原反应的本质是电子转移(电子得失或电子对偏移)。 [氧化还原反应的特征] 在反应前后有元素的化合价发生变化．根据氧化还原反应的反应特征可判断一个反应是否为氧化还原反应．某一化学反应中有元素的化合价发生变化，则该反应为氧化还原反应，否则为非氧化还原反应。 [氧化剂与还原剂] 概 念 含 义 概 念 含 义 氧化剂 反应后所含元素化合价降低的反应物 还原剂 反应后所含元素化合价升高的反应物 被氧化 还原剂在反应时化合价升高的过程 被还原 氧化剂在反应时化合价降低的过程 氧化性 氧化剂具有的夺电子的能力 还原性 还原剂具有的失电子的能力 氧化反应 元素在反应过程中化合价升高的反应 还原反应 元素在反应过程中化合价降低的反应 氧化产物 还原剂在反应时化合价升高后得到的产物 还原产物 氧化剂在反应时化合价降低后得到的产物 氧化剂与还原剂的相互关系 重要的氧化剂和还原剂： (1)所含元素的化合价处在最高价的物质只能得到电子，只具有氧化性，只能作氧化剂(注：不一定是强氧化剂)。重要的氧化剂有： ①活泼非金属单质，如X2(卤素单质)、O2、O3等。②所含元素处于高价或较高价时的氧化物，如MnO2、NO2、PbO2等。③所含元素处于高价时的含氧酸，如浓H2SO4、HNO3等．④所含元素处于高价时的盐，如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7等．⑤金属阳离子等，如Fe3＋、Cu2＋、Ag＋、H＋等．⑥过氧化物，如Na2O2、H2O2等．⑦特殊物质，如HClO也具有强氧化性． (2)所含元素的化合价处在最低价的物质只能失去电子，只具有还原性，只能作还原剂(注：不一定是强还原剂)．重要的还原剂有： ①活泼金属单质，如Na、K、Ca、Mg、Al、Fe等．②某些非金属单质，如C、H2、Si等．③所含元素处于低价或较低价时的氧化物，如CO、SO2等．④所含元素处于低价或较低价时的化合物，如含有、、、、的化合物H2S、Na2S、H2SO3、Na2SO3、HI、HBr、FeSO4、NH3等． (3)当所含元素处于中间价态时的物质，既有氧化性又有还原性，如H2O2、SO2、Fe2＋等． (4)当一种物质中既含有高价态元素又含有低价态元素时，该物质既有氧化性又有还原性．例如，盐酸(HCl)与Zn反应时作氧化剂，而浓盐酸与MnO2共热反应时，则作还原剂． [氧化还原反应的分类] (1)不同反应物间的氧化还原反应． ①不同元素间的氧化还原反应． 例如：MnO2+ 4HCl(浓) MnCl2+ C12↑+ 2H2O 绝大多数氧化还原反应属于这一类． ②同种元素间的氧化还原反应． 例如：2H2S+ SO2＝3S+ 2H2O KClO3+ 6HCl(浓)＝KCl+ 3C12↑+ 3H2O 在这类反应中，所得氧化产物和还原产物是同一物质，这类氧化还原反应又叫归中反应． (2)同一反应物的氧化还原反应． ①同一反应物中，不同元素间的氧化还原反应．例如：2KClO32KCl+ 3O2↑ ②同一反应物中，同种元素不同价态间的氧化还原反应．例如：NH4NO3N2O↑+ 2H2O ③同一反应物中，同种元素同一价态间的氧化还原反应．例如： C12+ 2NaOH＝NaCl+ NaClO+ H2O 3NO2+ H2O＝2HNO3+ NO 在这类反应中，某一元素的化合价有一部分升高了，另一部分则降低了．这类氧化还原反应又叫歧化反应． [氧化还原反应与四种基本反应类型的关系] 如右图所示．由图可知：置换反应都是氧化还原反应；复分解反应都不是氧化还原反应，化合反应、分解反应不一定是氧化还原反应． [氧化还原反应中电子转移的方向、数目的表示方法] (1)单线桥法．表示在反应过程中反应物里元素原子间电子转移的数目和方向．用带箭头的连线从化合价升高的元素开始，指向化合价降低的元素，再在连线上方标出电子转移的数目． 在单线桥法中，箭头的指向已经表明了电子转移的方向，因此不能再在线桥上写“得”、“失”字样． (2)双线桥法．表示在反应物与生成物里，同一元素原子在反应前后电子转移的数目和方向．在氧化剂与还原产物、还原剂与氧化产物之间分别用带箭头的连线从反应前的有关元素指向反应后的该种元素，并在两条线的上、下方分别写出“得”、“失”电子及数目．例如： [氧化还原反应的有关规律] (1)氧化性、还原性强弱判断的一般规律． 氧化性、还原性的强弱取决于得失电子的难易；而与得失电子数的多少无关． ①金属活动性顺序表．金属的活动性越强，金属单质(原子)的还原性也越强，而其离子的氧化性越弱．如还原性：Mg>Fe>Cu>Ag；氧化性：Ag＋>Cu2＋>Fe2＋>Mg2＋ ②同种元素的不同价态． 特殊情况；氯的含氧酸的氧化性顺序为：HClO>HClO3>HClO4． ⑧氧化还原反应进行的方向．一般而言，氧化还原反应总是朝着强氧化性物质与强还原性物质反应生成弱氧化性物质与弱还原性物质的方向进行．在一个给出的氧化还原反应方程式中，氧化剂和氧化产物都有氧化性，还原剂和还原产物都有还原性，其氧化性、还原性的强弱关系为： 氧化性：氧化剂＞氧化产物； 还原性：还原剂＞还原产物 反之，根据给出的物质的氧化性、还原性的强弱，可以判断某氧化还原反应能否自动进行． ④反应条件的难易．不同的氧化剂(还原剂)与同一还原剂(氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越强，反之越弱． ⑤浓度．同一种氧化剂(或还原剂)，其浓度越大，氧化性(或还原性)就越强． ⑥H＋浓度．对于在溶液中进行的氧化还原反应，若氧化剂为含氧酸或含氧酸盐，则溶液中H＋浓度越大，其氧化性就越强． (2)氧化还原反应中元素化合价的规律． ①一种元素具有多种价态时，处于最高价态时只具有氧化性，处于最低价态时只具有还原性，而处于中间价态时则既有氧化性又具有还原性．但须注意，若一种化合物中同时含最高价态元素和最低价态元素时，则该化合物兼有氧化性和还原性，如HCl． ②价态不相交规律．同种元素不同价态间相互反应生成两种价态不同的产物时，化合价升高与化合价降低的值不相交，即高价态降低后的值一定不低于低价态升高后的值，也可归纳为“价态变化只靠拢、不相交”．所以，同种元素的相邻价态间不能发生氧化还原反应；同种元素间隔中间价态，发生归中反应． (3)氧化还原反应中的优先规律：当一种氧化剂(还原剂)同时与多种还原剂(氧化剂)相遇时，该氧化剂(还原剂)首先与还原性(氧化性)最强的物质发生反应，而只有当还原性(氧化性)最强的物质反应完后，才依次是还原性(氧化性)较弱的物质发生反应． (4)电子守恒规律．在任何氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数(即氧化剂化合价升高的总数等于还原剂化合价降低的总数)．这一点也是氧化还原反应配平的基础。 2．离子反应 [离子反应]有离子参加或有离子生成的反应，都称为离子反应．离子反应的本质、类型和发生的条件： (1)离子反应的本质：反应物中某种离子的浓度减小． (2)离子反应的主要类型及其发生的条件： ①离子互换(复分解)反应．具备下列条件之一就可以使反应朝着离子浓度减小的方向进行，即离子反应就会发生． a．生成难溶于水的物质．如：Cu2＋+ 2OH－＝Cu(OH)2↓ 注意：当有关离子浓度足够大时，生成微溶物的离子反应也能发生．如： 2Ag＋+ SO42—＝Ag2SO4↓ Ca2＋+ 2OH－＝Ca(OH)2↓ 或者由微溶物生成难溶物的反应也能生成．如当石灰乳与Na2CO3溶液混合时，发生反应： Ca(OH)2 + CO32—＝CaCO3↓+ 2OH－ b．生成难电离的物质(即弱电解质)．如：H＋+ OH－＝H2O H＋+ CH3COO－＝CH3COOH c．生成挥发性物质(即气体)．如：CO32－+ 2H＋＝CO2↑+ H2O NH4＋+ OH－NH3↑+ H2O ②离子间的氧化还原反应．由强氧化剂与强还原剂反应，生成弱氧化剂和弱还原剂，即反应朝着氧化性、还原性减弱的方向进行．例如： Fe + Cu2＋＝Fe2＋+ Cu Cl2 + 2Br－＝2C1－+ Br2 2MnO4－+ 16H＋+ 10C1－＝2Mn2＋+ 5C12↑+ 8H2O 书写离子方程式时应注意的问题： (1)电解质在非电离条件下(不是在水溶液中或熔融状态)，虽然也有离子参加反应，但不能写成离子方程式，因为此时这些离子并没有发生电离．如NH4Cl固体与Ca(OH)2固体混合加热制取氨气的反应、浓H2SO4与固体(如NaCl、Cu等)的反应等，都不能写成离子方程式．相反，在某些化学方程式中，虽然其反应物不是电解质或强电解质，没有大量离子参加反应，但反应后产生了大量离子，因此，仍可写成离子方程式．如Na、Na2O、Na2O2、SO3、Cl2等与H2O的反应． (2)多元弱酸的酸式盐，若易溶于水，则成盐的阳离子和酸根离子可拆开写成离子的形式，而酸根中的H＋与正盐阴离子不能拆开写．例如NaHS、Ca(HCO3)2等，只能分别写成Na＋、HS－和Ca2＋、HCO3－等酸式酸根的形式． (3)对于微溶于水的物质，要分为两种情况来处理： ①当作反应物时？，微溶物要保留化学式的形式，不能拆开． ②当作反应物时，若为澄清的稀溶液，应改写为离子形式，如澄清石灰水等；若为浊液或固体，要保留化学式的形式而不能拆开，如石灰乳、熟石灰等． (4)若反应物之间由于物质的量之比不同而发生不同的反应，即反应物之间可发生不止一个反应时，要考虑反应物之间物质的量之比不同，相应的离子方程式也不同．例如，向NaOH溶液中不断通入CO2气体至过量，有关反应的离子方程式依次为： CO2+ 2OH—＝CO32—+ H2O（CO2适量） CO2+ OH—＝HCO3—（CO2足量） 在溶液中离子能否大量共存的判断方法： 几种离子在溶液中能否大量共存，实质上就是看它们之间是否发生反应．若离子间不发生反应，就能大量共存；否则就不能大量共存．离子间若发生下列反应之一，就不能大量共存． (1)生成难溶物或微溶物．如Ca2＋与CO32－、SO42－、OH－；Ag＋与C1－、Br－、I－、SO32－，等等． (2)生成气体．如NH4＋与OH－；H＋与HCO3－、CO32－、S2－、HS－、SO32－、HSO3－等． (3)生成难电离物质(弱酸、弱碱、水)．如H＋与C1O－、F－、CH3COO－生成弱酸；OH－与NH4＋、 A13＋、Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋等生成弱碱；H＋与OH－生成H2O． (4)发生氧化还原反应．具有氧化性的离子(如MnO4－、ClO－、Fe3＋等)与具有还原性的离子( 如S2－、I－、SO32－、Fe2＋等)不能共存．应注意的是，有些离子在碱性或中性溶液中可大量共存，但在酸性条件下则不能大量共存，如SO32－与S2－，NO3－与I－、S2－、SO32－、Fe2＋等． *(5)形成配合物．如Fe3＋与SCN－因反应生成Fe(SCN)3而不能大量共存． *(6)弱酸根阴离子与弱碱阳离子因易发生双水解反应而不能大量共存，例如Al3＋与HCO3－、CO32－、A1O2－等． 说明： 在涉及判断离子在溶液中能否大量共存的问题时，要注意题目中附加的限定性条件： ①无色透明的溶液中，不能存在有色离子，如Cu2＋(蓝色)、Fe3＋(黄色)、Fe2＋(浅绿色)、MnO4－(紫色)． ②在强酸性溶液中，与H＋起反应的离子不能大量共存． ③在强碱性溶液中，与OH－起反应的离子不能大量共存． [电解质与非电解质] (1)电解质：在水溶液里或者熔融状态下能够导电的化合物叫电解质．电解质不一定能导电，而只有在溶于水或熔融状态时电离出自由移动的离子后才能导电(因此，电解质导电的原因是存在自由移动的离子)．能导电的不一定是电解质，如金属、石墨等单质． (2)非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物．因为非电解质归属于化合物，故如C12等不导电的单质不属于非电解质． (3)电解质与非电解质的比较． 电解质 非电解质 区 别 能否导电 溶于水后或熔融状态时能导电 不能导电 能否电离 溶于水或受热熔化时能电离产生自由移动的离子 不能电离，因此没有自由移动的离子存在 所属物质 酸、碱、盐等 蔗糖、酒精等大部分有机物，气体化合物如NH3、SO2等 联系 都属于化合物 说明 某些气体化合物的水溶液虽然能导电，但其原因并非该物质本身电离生成了自由移动的离子，因此这些气体化合物属于非电解质．例如；氨气能溶于水，但NH3是非电解质．氨水能导电是因为NH3与H2O反应生成了能电离出NH4＋和OH－的NH3H2O的缘故，所以NH3H2O才是电解质． [强电解质与弱电解质] (1)强电解质：溶于水后全部电离成离子的电解质． (2)弱电解质：溶于水后只有一部分分子能电离成离子的电解质． (3)强电解质与弱电解质的比较． 强电解质 弱电解质 代表物质 ①强酸：如H2SO4、HNO3、HCl等②强碱：如KOH、NaOH、Ba(OH)2等③盐：绝大多数可溶、难溶性盐，如NaCl、CaCO3等 ①H2O②弱酸：如CH3COOH、HF、HClO、H2CO3等③弱碱：NH3H2O、A1(OH)3、Fe(OH)3等 电离情况 完全电离，不存在电离平衡(电离不可逆)．电离方程式用“＝”表示． 如：HNO3＝H＋+ NO3－ 不完全电离(部分电离)，存在电离平衡．电离方程式用“”表示． 如：CH3COOHCH3COO－+ H十 水溶液中存在的微粒 水合离子(离子)和H2O分子 大部分以电解质分子的形式存在，只有少量电离出来的离子 离子方程式的书写情况 拆开为离子(特殊：难溶性盐仍以化学式表示) 全部用化学式表示 注意: (1)在含有阴、阳离子的固态强电解质中，虽然有阴、阳离子存在，但这些离子不能自由移动，因此不导电．如氯化钠固体不导电． (2)电解质溶液导电能力的强弱取决于溶液中自由移动离子浓度的大小(注意：不是取决于自由移动离子数目的多少)．溶液中离子浓度大，溶液的导电性就强；反之，溶液的导电性就弱．因此，强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强．但在相同条件(相同浓度、相同温度)下，强电解质溶液的导电能力比弱电解质的导电能力强． [离子方程式] 用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子．所谓实际参加反应的离子，即是在反应前后数目发生变化的离子．离子方程式不仅表示一定物质间的某个反应，而且可以表示所有同一类型的离子反应．如：H＋+ OH－＝H2O可以表示强酸与强碱反应生成可溶性盐的中和反应． [离子方程式的书写步骤] (1)“写”：写出完整的化学方程式． (2)“拆”：将化学方程式中易溶于水、易电离的物质(强酸、强碱、可溶性盐)拆开改写为离子形式；而难溶于水的物质(难溶性盐、难溶性碱)、难电离的物质(水、弱酸、弱碱)、氧化物、气体等仍用化学式表示． (3)“删”：将方程式两边相同的离子(包括个数)删去，并使各微粒符号前保持最简单的整数比． (4)“查”：检查方程式中各元素的原子个数和电荷总数是否左右相等． [复分解反应类型离子反应发生的条件] 复分解反应总是朝着溶液中自由移动的离子数目减少的方向进行．具体表现为： (1)生成难溶于水的物质．如：Ba2＋+ SO42－＝BaSO4↓ (2)生成难电离的物质(水、弱酸、弱碱)．如H＋+ OH－＝H2O (3)生成气体．如：CO32－+ 2H＋＝CO2↑+ H2O 3．化学反应中的能量变化 [放热反应] 放出热量的化学反应．在放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量： 反应物的总能量＝生成物的总能量 + 热量 + 其他形式的能量 放热反应可以看成是“贮存”在反应物内部的能量转化并释放为热能及其他形式的能量的反应过程． [吸热反应] 吸收热量的化学反应．在吸热反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量： 生成物的总能量＝反应物的总能量 + 热量 + 其他形式的能量 吸热反应也可以看成是热能及其他形式的能量转化并“贮存”为生成物内部能量的反应过程． *[反应热] (1)反应热的概念：在化学反应过程中，放出或吸收的热量，统称为反应热．反应热用符号△H表示，单位一般采用kJmol－1． (2)反应热与反应物、生成物的键能关系：△H＝生成物键能的总和 －反应物键能的总和 (3)放热反应与吸热反应的比较． 反应热 放热反应 吸热反应 含义 反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时放出热量 反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时吸收热量 反应本身的 能量变化 反应放出热量后使反应本身的能量降低 反应吸收热量后使反应本身的能量升高 表示符号或ΔH值 “－” ΔH＜0 “+” ΔH＞0 说明：放热反应和吸热反应过程中的能量变化示意图如图3—1—2所示． [热化学方程式] (1)热化学方程式的概念：表明反应所放出或吸收热量的化学方程式，叫做热化学方程式． (2)书写热化学方程式时应注意的问题： ①需注明反应的温度和压强．因为反应的温度和压强不同时，其△H也不同．若不注明时，则是指在101kPa和25℃时的数据． ②反应物、生成物的聚集状态要注明．同一化学反应，若物质的聚集状态不同，则反应热就不同．例如： H2(g) + 1/2O2(g)＝H2O(g) △H＝－241.8kJmol—1 H2(g) + 1/2O2(g)＝H2O(l) △H＝－285.8kJmol—1 比较上述两个反应可知，由H2与O2反应生成1 mol H2O(l)比生成1 mol H2O(g)多放出44 kJmol—1的热量． ③反应热写在化学方程式的右边．放热时△H用“－”，吸热时△H用“＋”． 例如： H2(g) + 1/2O2(g)＝H2O(g) －241.8kJmol—1 ④热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，而只表示物质的量(mol)，因此，它可用分数表示．对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H也不同．例如： 2H2(g) + O2(g)＝2H2O(g) △Hl＝－483.6 kJmol—1 H2(g) + 1/2O2(g)＝H2O(g) △H2＝－241.8kJmol—1 显然，△Hl＝2△H2． *[盖斯定律] 对于任何一个化学反应，不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的．也就是说，化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与具体反应进行的途径无关．如果一个反应可以分几步进行，则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的． *4．燃烧热和中和热 燃烧热 中和热 定义 在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出热量 在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1 mol H2O时所放出的热量 热化学方程式中的表示形式 以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数 物质的化学计量数平其余物质的化学计量数 注意点 “完全燃烧”包含两个方面的意思：①燃烧的物质全部燃烧完；②生成稳定氧化物，如C完全燃烧生成CO2，S完全燃烧生成SO2；等等 当强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应时，1 molH＋与1 molOH－发生反应生成1 molH2O，都放出57．3kJ的热量．即： H＋(aq) + OH－(aq)＝H2O(1) △H＝－57.3 kJmol－1 说明 利用燃烧热可以计算物质在燃烧过程中所放出的热量 当强酸与弱碱或弱酸与强碱或弱酸与弱碱发生中和反应时，因生成的盐会发生水解而吸热，故此时中和热要小于57.3 kJmol－1 高中化学知识点规律大全 ——碱金属 1．钠 [钠的物理性质]很软，可用小刀切割；具有银白色金属光泽(但常见的钠的表面为淡黄色)；密度比水小而比煤油大(故浮在水面上而沉于煤油中)；熔点、沸点低；是热和电的良导体． [钠的化学性质] Na与O2反应： 常温下： 4Na + O2＝2Na2O，2Na2O + O2＝2Na2O2 (所以钠表面的氧化层既有Na2O也有Na2O2，且Na2O2比Na2O稳定)． 加热时： 2Na + O2Na2O2(钠在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体)． (2)Na与非金属反应：钠可与大多数的非金属反应，生成+1价的钠的化合物．例如： 2Na + C122NaCl 2Na + SNa2S (3)Na与H2O反应．化学方程式及氧化还原分析： 离子方程式： 2Na + 2H2O＝2Na＋ + 2OH－ + H2↑ Na与H2O反应的现象： ①浮 ②熔 ⑧游 ④鸣 ⑤红． (4)Na与酸溶液反应．例如： 2Na + 2HCl＝2NaCl + H2↑ 2Na + H2SO4＝Na2SO4 + H2↑ 由于酸中H＋浓度比水中H＋浓度大得多，因此Na与酸的反应要比水剧烈得多． 钠与酸的反应有两种情况： ①酸足量(过量)时：只有溶质酸与钠反应． ②酸不足量时：钠首先与酸反应，当溶质酸反应完后，剩余的钠再与水应．因此，在涉及有关生成的NaOH或H2的量的计算时应特别注意这一点． (5)Na与盐溶液的反应．在以盐为溶质的水溶液中，应首先考虑钠与水反应生成NaOH和H2，再分析NaOH可能发生的反应．例如，把钠投入CuSO4溶液中： 2Na + 2H2O＝2NaOH + H2↑ 2NaOH + CuSO4＝Cu(OH)2↓ + Na2SO4 注意：钠与熔融的盐反应时，可置换出盐中较不活泼的金属．例如： 4Na + TiCl4(熔融) 4NaCl + Ti [实验室中钠的保存方法] 由于钠的密度比煤油大且不与煤油反应，所以在实验室中通常将钠保存在煤油里，以隔绝与空气中的气体和水接触． 钠在自然界里的存在：由于钠的化学性质很活泼，故钠在自然界中只能以化合态的形式(主要为NaCl，此外还有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等)存在． [钠的主要用途] (1)制备过氧化钠．(原理：2Na + O2Na2O2) (2)Na－K合金(常温下为液态)作原子反应堆的导热剂．(原因：Na－K合金熔点低、导热性好) (3)冶炼如钛、锆、铌、钽等稀有金属．(原理： 金属钠为强还原剂) (4)制高压钠灯．(原因： 发出的黄色光射程远，透雾能力强) 2．钠的化合物 [过氧化钠] 物理性质 淡黄色固体粉末 化学性质 与H2O反应 2Na2O2 + 2H2O ＝ 4NaOH + O2 现象：反应产生的气体能使余烬的木条复燃；反应放出的热能使棉花燃烧起来 与CO2反应 2Na2O2 + 2CO2 ＝ 2Na2CO3 + O2 说明：该反应为放热反应 强氧化剂 能使织物、麦秆、羽毛等有色物质褪色 用 途 呼吸面具和潜水艇里氧气的来源；作漂白剂 说明 (1)Na2O2与H2O、CO2发生反应的电子转移情况如下： 由此可见，在这两个反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，H2O或CO2只作反应物，不参与氧化还原反应． (2)能够与Na2O2反应产生O2的，可能是CO2、水蒸气或CO2和水蒸气的混合气体． (3)过氧化钠与水反应的原理是实验室制氧气方法之一，其发生装置为“固 + 液 → 气体”型装置． [碳酸钠与碳酸氢钠] Na2CO3 NaHCO3 俗名 纯碱、苏打 小苏打 颜色、状态 白色粉末．碳酸钠结晶水合物的化学式为Na2CO310H2O 白色晶体．无结晶水合物 水溶性 易溶于水 溶于水，但溶解度比Na2CO3小 热稳定性 加热不分解 加热易分解．化学方程式为： 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑+ H2O 与酸反应 较缓慢．反应分两步进行： CO32－+ H＋= HCO3－ HCO3－+ H＋= CO2↑+ H2O 较剧烈，放出CO2的速度快 HCO3－+ H＋= CO2↑+H2O 与NaOH 反应 不反应 NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O 酸式盐与碱反应可生成盐和水 与CaCl2 溶液反应 CO32－+ Ca2＋= CaCO3↓ 不反应。Ca(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NH3、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． ①Li与O2反应只生成Li2O： 4Li + O22Li2O ②在室温下，Rb、Cs遇到空气立即燃烧； ③K、Rb、Cs与O2反应生成相应的超氧化物KO2、RbO2、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． 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 1.氯气 [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 + C12CuCl2 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 + Cl22NaCl 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CuCl2、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． ④H2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 ①C12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H2O反应生成HCl和HClO，因此，新制氯水是一种含有三种分子(C12、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C12、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C12、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． ④C12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 ①Cl2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 2HClO2HCl + 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． ②HClO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． ③HClO能杀菌．自来水常用氯气杀菌消毒(目前已逐步用C1O2代替)． ④HClO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MnO2、KMnO4、KClO3、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