2022年高中化学实验及现象规律总结 .pdf
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1、1 一:化学气体制备固体反应物加热制备气体液体反应物不加热制备气体液体反应物加热制备气体2. 气体的收集方法根据气体的密度、溶解性、稳定性可将气体的收集方法分为三种。(1)排水集气法适用于收集不溶于水或微溶于水且不与水发生反应的气体。收集的气体纯度高,易判断是否集满。 (装置见图 a)(2)向上排空气集气法适用于收集不跟空气发生反应且密度比空气大的气体。(装置见图b)(3)向下排空气集气法适用于收集不跟空气发生反应且密度比空气小的气体。(装置见图c)3. 常见气体制备原理以及装置选择如下表所示。气体反应原理发生装置收集装置注意事项O2Aa 或b共同点:(1)气密性的检查CH4无水和碱石灰共热A
2、a 或c(2)试管口稍向下倾斜(3)若用排水法,做完实验先撤导气管,后撤酒精灯名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 21 页 - - - - - - - - - 2 NH3Ac不同点:收集氨气仪器要干燥H2较活泼金属与稀强酸(如 H2SO4、HCl 但不能用HNO3或浓 H2SO4)的置换反应Ca 或c(1)用长颈漏斗时要液封(2)制 SO2(Na2SO3CO2Cb粉末)、NO2(剧烈放热多) 、C2H2(CaC2遇SO2无水 Na2SO3粉末与中等浓度的H2S
3、O4进行复分解反应BbH2O粉化)不能用启普发生器NO2Cu和浓 HNO3Bb(3)制 CO2不用H2SO4(因 CaSO4微溶)C2H2电石与水进行反应Ba(4)制 H2S不能用硝酸或浓H2SO4(防氧化)Cl2E或Da 或b(1)排水法完毕应先撤导管后撤酒精灯(2)反应物都是液体要加碎瓷片防暴沸(3)制乙烯要控制温度HCl食盐与浓H2SO4(不挥发性酸与挥发性酸的盐)进行复分解反应E或Db在 170(4)收集 Cl2可用排饱NOEa和食盐水法C2H4Fa名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -
4、 - - - - 第 2 页,共 21 页 - - - - - - - - - 3 三、常见物质的颜色:1、有色气体单质:F2(浅黄绿色)、 Cl2(黄绿色)、O3(淡蓝色)2、其他有色单质:Br2(深红色液体 ) 、I2(紫黑色固体) 、S(淡黄色固体) 、Cu (紫红色固体)、Au (金黄色固体) 、P (白磷是白色固体,红磷是赤红色固体) 、Si(灰黑色晶体) 、C(黑色粉未)3、无色气体单质:N2、O2、H2、希有气体单质4、有色气体化合物:NO25、黄色固体: S、FeS2(愚人金,金黄色) 、Na2O2、Ag3PO4、AgBr、AgI6、黑色固体: FeO 、Fe3O4、MnO2、
5、C、CuS 、PbS 、CuO (最常见的黑色粉末为MnO2和C)7、红色固体: Fe(OH)3、Fe2O3、Cu2O 、Cu8、蓝色固体:五水合硫酸铜(胆矾或蓝矾)化学式:9、绿色固体:七水合硫酸亚铁(绿矾)化学式:10、紫黑色固体:KMnO4、碘单质。11、白色沉淀: Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3、Mg(OH)2、Al(OH)312、有色离子(溶液)Cu2+(浓溶液为绿色,稀溶液为蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、MnO4(紫红色)、Fe(SCN)2+(血红色)13、不溶于稀酸的白色沉淀:AgCl、BaSO414、不溶于稀酸的黄色沉淀:S、Ag
6、Br、AgI四、常见物质的状态1、常温下为气体的单质只有H2、N2、O2(O3) 、F2、Cl2(稀有气体单质除外)2、常温下为液体的单质:Br2、Hg3、常温下常见的无色液体化合物:H2O H2O24、常见的气体化合物: NH3、HX (F、Cl、Br、I ) 、H2S、CO 、CO2、NO 、NO2、SO25、有机物中的气态烃CxHy(x4) ;含氧有机化合物中只有甲醛(HCHO )常温下是气态,卤代烃中一氯甲烷和一氯乙烷为气体。6、常见的固体单质:I2、S、P、C、Si 、金属单质;7、白色胶状沉淀Al(OH)3、H4SiO4五、常见物质的气味1、有臭鸡蛋气味的气体:H2S2、有刺激性气
7、味的气体:Cl2、SO2、NO2、HX 、NH33、有刺激性气味的液体:浓盐酸、浓硝酸、浓氨水、氯水、溴水六、常见的有毒物质1、非金属单质有毒的:Cl2、Br2、I2、F2、S、P4,金属单质中的汞为剧毒。2、常见的有毒化合物:CO 、NO 、NO2、SO2、H2S、偏磷酸( HPO3) 、氰化物( CN) 、亚硝酸盐( NO2) ;重金属盐(Cu、Hg、Cr、Ba、Co、Pb等) ;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 21 页 - - - - - - - -
8、 - 4 3、能与血红蛋白结合的是CO和 NO4、常见的有毒有机物:甲醇(CH3OH )俗称工业酒精;苯酚;甲醛(HCHO )和苯(致癌物,是家庭装修的主污染物);硝基苯。七、常见的污染物1、大气污染物:Cl2、CO 、H2S、氮的氧化物、SO2、氟利昂、固体粉尘等;2、水污染:酸、碱、化肥、农药、有机磷、重金属离子等。3、土壤污染:化肥、农药、塑料制品、废电池、重金属盐、无机阴离子(NO2、F、CN等)4、几种常见的环境污染现象及引起污染的物质:煤气中毒一氧化碳( CO )光化学污染(光化学烟雾)氮的氧化物酸雨主要由SO2引起温室效应主要是二氧化碳,另外甲烷、氟氯烃、N2O也是温室效应气体。
9、臭氧层破坏氟利昂(氟氯代烃的总称)、氮的氧化物(NO和 NO2)水的富养化(绿藻、蓝藻、赤潮、水华等)有机磷化合物、氮化合物等。白色污染塑料。九、常见的化学公式:1、原子的相对原子质量的计算公式:2、溶液中溶质的质量分数:3、固体的溶解度:(单位为克)4、物质的量计算公式(万能恒等式) :(注意单位)5、求物质摩尔质量的计算公式:由标准状况下气体的密度求气体的摩尔质量:M mol由气体的相对密度求气体的摩尔质量:M(A)DM(B)由单个粒子的质量求摩尔质量:M NAma摩尔质量的基本计算公式:混合物的平均摩尔质量:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - -
10、 - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 21 页 - - - - - - - - - 5 (M1、M2为各成分的摩尔质量,a1、a2为各成分的物质的量分数,若是气体,也可以是体积分数)6、由溶质的质量分数换算溶液的物质的量浓度:7、由溶解度计算饱和溶液中溶质的质量分数:8、克拉贝龙方程:PV nRT PM RT9、溶液稀释定律:溶液稀释过程中,溶质的质量保持不变:m1w1m2w2溶液稀释过程中,溶质的物质的量保持不变:c1V1c2V210、化学反应速率的计算公式:(单位: molLs)11、水的离子积 :Kw c(H+) c(OH) ,常温下
11、等于1101412、溶液的PH计算公式: PH 一 lgc(H+)(aq)十、化学的基本守恒关系:1、质量守恒:在任何化学反应中,参加反应的各物质的质量之和一定等于生成的各物质的质量总和。任何化学反应前后,各元素的种类和原子个数一定不改变。2、化合价守恒:任何化合物中,正负化合价代数和一定等于0任何氧化还原反应中,化合价升高总数和降低总数一定相等。3、电子守恒:任何氧化还原反应中,电子得、失总数一定相等。原电池和电解池的串联电路中,通过各电极的电量一定相等(即各电极得失电子数一定相等)。4、能量守恒: 任何化学反应在一个绝热的环境中进行时,反应前后体系的总能量一定相等。反应释放(或吸收)的能量
12、生成物总能量反应物总能量(为负则为放热反应,为正则为吸热反应)5、电荷守恒:任何电解质溶液中阳离子所带的正电荷总数一定等于阴离子所带的负电荷总数。任何离子方程式中,等号两边正负电荷数值相等,符号相同。十一、熟记重要的实验现象:1、燃烧时火焰的颜色:火焰为蓝色或淡蓝色的是:H2、CO 、CH4、H2S、C2H5OH ;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 21 页 - - - - - - - - - 6 火焰为苍白色的为H2与 Cl2;钠单质及其化合物灼烧时火焰都
13、呈黄色。钾则呈浅紫色。2、沉淀现象:溶液中反应有黄色沉淀生成的有:AgNO3与 Br、I;S2O32与 H+;H2S溶液与一些氧化性物质( Cl2、O2、SO2等) ;Ag+与 PO43;向一溶液中滴入碱液,先生成白色沉淀,进而变为灰绿色,最后变为红褐色沉淀,则溶液中一定含有Fe2+;与碱产生红褐色沉淀的必是Fe3+;生成蓝色沉淀的一般溶液中含有Cu2+产生黑色沉淀的有Fe2+、Cu2+、Pb2+与 S2;与碱反应生成白色沉淀的一般是Mg2+和 Al3+, 若加过量NaOH 沉淀不溶解, 则是 Mg2+,溶解则是Al3+;若是部分溶解,则说明两者都存在。加入过量硝酸从溶液中析出的白色沉淀:可能
14、是硅酸沉淀( 原来的溶液是可溶解的硅酸盐溶液 ) 。若生成淡黄色的沉淀,原来的溶液中可能含有S2或 S2O32。加入浓溴水生成白色沉淀的往往是含有苯酚的溶液,产物是三溴苯酚。有砖红色沉淀的往往是含醛其的物质与Cu(OH)2悬浊液的反应生成了Cu2O。加入过量的硝酸不能观察到白色沉淀溶解的有AgCl、BaSO4、BaSO3( 转化成为BaSO4) ;AgBr 和 AgI 也不溶解,但是它们的颜色是淡黄色、黄色。能够和盐溶液反应生成强酸和沉淀的极有可能是H2S气体与铜、银、铅、汞的盐溶液反应。3、放气现象:与稀盐酸或稀硫酸反应生成刺激性气味的气体,且此气体可使澄清石灰水变混浊,可使品红溶液褪色,该
15、气体一般是二氧化硫,原溶液中含有SO32或 HSO3或者含有S2O32离子。与稀盐酸或稀硫酸反应生成无色无味气体,且此气体可使澄清的石灰水变浑浊,此气体一般是CO2;原溶液可能含有CO32或 HCO3。与稀盐酸或稀硫酸反应,生成无色有臭鸡蛋气味的气体,该气体应为H2S,原溶液中含有 S2或 HS,若是黑色固体一般是FeS。与碱溶液反应且加热时产生刺激性气味的气体,此气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,此气体是氨气,原溶液中一定含有NH4+离子;电解电解质溶液时,阳极产生的气体一般是Cl2或 O2,阴极产生的气体一般是H2。4、变色现象:Fe3+与 SCN、苯酚溶液、Fe、Cu反应时颜色的变化;遇空
16、气迅速由无色变为红棕色的气体必为NO ;Fe2+与 Cl2、Br2等氧化性物质反应时溶液由浅绿色变为黄褐色。酸碱性溶液与指示剂的变化;品红溶液、石蕊试液与Cl2、SO2等漂白剂的作用;石蕊试液遇Cl2是先变红后褪色,SO2则是只变红不褪色。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 21 页 - - - - - - - - - 7 SO2和 Cl2都可使品红溶液褪色,但褪色后若加热,则能恢复原色的是SO2,不能恢复的是Cl2。淀粉遇碘单质变蓝。卤素单质在水中和在有机溶
17、剂中的颜色变化。不饱和烃使溴水和高锰酸钾酸性溶液的褪色。5、与水能发生爆炸性反应的有:F2、K、Cs等二、物质的溶解性规律1、常见酸、碱、盐的溶解性规律:(限于中学常见范围内,不全面)酸:只有硅酸(H2SiO3或原硅酸H4SiO4)难溶,其他均可溶;碱:只有NaOH 、KOH 、Ba(OH)2可溶, Ca(OH)2微溶,其它均难溶。盐:钠盐、钾盐、铵盐、硝酸盐均可溶;硫酸盐:仅硫酸钡、硫酸铅难溶、硫酸钙、硫酸银微溶,其它均可溶;氯化物:仅氯化银难溶,其它均可溶;碳酸盐、亚硫酸盐、硫化物:仅它们的钾、钠、铵盐可溶。磷酸二氢盐几乎都可溶,磷酸氢盐和磷酸的正盐则仅有钾、钠、铵可溶。碳酸盐的溶解性规律
18、:正盐若易溶, 则其碳酸氢盐的溶解度小于正盐(如碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠) ;正盐若难溶,则其碳酸氢盐的溶解度大于正盐(如碳酸氢钙的溶解度大于碳酸钙) 。2、气体的溶解性:极易溶于水的气体:HX 、NH3能溶于水, 但溶解度不大的气体:O2( 微溶 )、CO2( 1:1) 、Cl2(1:2) H2S (1: )SO2(1:40)常见的难溶于水的气体:H2、N2、NO 、 CO 、CH4、C2H4、C2H2氯气难溶于饱和NaCl 溶液,因此可用排饱和NaCl 溶液收集氯气,也可用饱和NaCl 溶液吸收氯气中的氯化氢杂质。3、硫和白磷( P4)不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。4、卤素单质(C
19、l2、Br2、I2)在水中溶解度不大,但易溶于酒精、汽油、苯、四氯化碳等有机溶剂,故常用有机溶剂来萃取水溶液中的卤素单质(注意萃取剂的选用原则:不互溶、不反应,从难溶向易溶;酒精和裂化汽油不可做萃取剂)。5、有机化合物中多数不易溶于水,而易溶于有机溶剂。在水中的溶解性不大:烃、卤代烃、酯、多糖不溶于水;醇、醛、羧酸、低聚糖可溶于水(乙醇、乙醛、乙酸等和水以任意比例互溶) , 但随着分子中烃基的增大,其溶解度减小 (憎水基和亲水基的作用);苯酚低温下在水中不易溶解,但随温度高,溶解度增大,高于70时与水以任意比例互溶。6、相似相溶原理:极性溶质易溶于极性溶剂,非极性溶质易溶于非极性溶剂考试中经常
20、用到的规律:1、溶解性规律见溶解性表; 2 、常用酸、碱指示剂的变色范围:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 21 页 - - - - - - - - - 8 指示剂PH的变色范围甲基橙红色橙色黄色酚酞无色浅红色红色石蕊红色紫色蓝色3、在惰性电极上,各种离子的放电顺序:阴极(夺电子的能力) :Au3+Ag+Hg2+Cu2+Pb2+Fa2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+阳极(失电子的能力) :S2- I- Br Cl- OH- 含氧酸根注意:若用
21、金属作阳极,电解时阳极本身发生氧化还原反应(Pt 、Au除外)4、双水解离子方程式的书写:(1)左边写出水解的离子,右边写出水解产物;(2)配平:在左边先配平电荷,再在右边配平其它原子;(3)H、O不平则在那边加水。例:当 Na2CO3与 AlCl3溶液混和时: 3 CO32- + 2Al3+ + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3CO25、写电解总反应方程式的方法:(1)分析:反应物、生成物是什么;(2)配平。例:电解KCl 溶液: 2KCl + 2H2O = H2+ Cl2+ 2KOH 配平: 2KCl + 2H2O = H2+ Cl2+ 2KOH 6、将一个化学反应方程式分写成二个电
22、极反应的方法:(1)按电子得失写出二个半反应式;(2)再考虑反应时的环境(酸性或碱性); (3)使二边的原子数、电荷数相等。例:蓄电池内的反应为:Pb + PbO2+ 2H2SO4 = 2PbSO4+ 2H2O 试写出作为原电池( 放电 )时的电极反应。写出二个半反应: Pb 2e- PbSO4 PbO2 +2e- PbSO4分析:在酸性环境中,补满其它原子:应为:负极: Pb + SO42- -2e- = PbSO4正极: PbO2 + 4H+ + SO42- +2e- = PbSO4 + 2H2O 注意:当是充电时则是电解,电极反应则为以上电极反应的倒转:为:阴极: PbSO4 +2e-
23、= Pb + SO42-阳极: PbSO4 + 2H2O -2e- = PbO2 + 4H+ + SO42-7、在解计算题中常用到的恒等:原子恒等、离子恒等、电子恒等、电荷恒等、电量恒等,用到的方法有:质量守恒、差量法、归一法、极限法、关系法、十字交法和估算法。(非氧化还原反应:原子守恒、电荷平衡、物料平衡用得多,氧化还原反应:电子守恒用得多)8、电子层结构相同的离子,核电荷数越多,离子半径越小;9、晶体的熔点: 原子晶体 离子晶体 分子晶体中学学到的原子晶体有: Si 、 SiC 、SiO2=和金刚石。 原子晶体的熔点的比较是以原子半径为依据的:金刚石 SiC Si (因为原子半径: Si
24、C O ). 10、分子晶体的熔、沸点:组成和结构相似的物质,分子量越大熔、沸点越高。11、胶体的带电:一般说来,金属氢氧化物、金属氧化物的胶体粒子带正电,非金属氧化物、金属硫化物的胶体粒子带负电。12、氧化性: MnO4- Cl2 Br2 Fe3+ I2 S=4(+4 价的 S) 例: I2 +SO2 + H2O = H2SO4+ 2HI 13、含有 Fe3+的溶液一般呈酸性。 14、能形成氢键的物质:H2O 、NH3 、HF、CH3CH2OH 。15、氨水(乙醇溶液一样)的密度小于 1,浓度越大, 密度越小, 硫酸的密度大于1,浓度越大,密度越大,98% 的浓硫酸的密度为:1.84g/cm
25、3 。16、离子是否共存: (1)是否有沉淀生成、气体放出;(2)是否有弱电解质生成;(3)是否发生氧化还原反应;( 4)是否生成络离子Fe(SCN)2、Fe(SCN)3、Ag(NH3)+、Cu(NH3)42+等 ; (5)是否发生双水解。17、地壳中:含量最多的金属元素是 Al 含量最多的非金属元素是O HClO4( 高氯名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 21 页 - - - - - - - - - 9 酸) 是最强的酸18、熔点最低的金属是Hg (-38
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