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2020届二轮复习 超级学霸——考场抢分超级总结 学案
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一、元素化合物
核心一 重要无机物的俗名与成分
俗名
(主要)成分
双氧水
H2O2
干冰
CO2
纯碱、苏打
Na2CO3
小苏打
NaHCO3
芒硝
Na2SO4·10H2O
烧碱、火碱、苛性钠
NaOH
水玻璃、泡花碱
Na2SiO3
明矾
KAl(SO4)2·12H2O
石膏(生石膏)
CaSO4·2H2O
石灰石、大理石
CaCO3
生石灰
CaO
熟石灰、消石灰
Ca(OH)2
碱石灰
CaO、NaOH
“84”消毒液
NaClO
漂白粉(漂粉精)
Ca(ClO)2、CaCl2
绿矾
FeSO4·7H2O
铁红、赤铁矿
Fe2O3
磁铁矿
Fe3O4
胆矾、蓝矾
CuSO4·5H2O
铜绿、孔雀石
Cu2(OH)2CO3
重晶石
BaSO4
水煤气
CO、H2
核心二 常见物质的颜色
1.红色
Fe2O3(红棕色)、Fe(OH)3(红褐色)、Fe(SCN)3(红色)、Cu(紫红色)、Cu2O(砖红色)、液溴(深红棕色)、NO2(红棕色)、红磷(红棕色)、品红溶液(红色)。
2.黄色
硫(黄色)、Na2O2(淡黄色)、AgBr(浅黄色)、AgI(黄色)、Fe3+(aq)(棕黄色)、FeS2(黄色)、I2的水溶液(黄色)、工业浓盐酸(黄色)(含有Fe3+)。
3.蓝色
Cu(OH)2(蓝色)、CuSO4·5H2O(蓝色)、Cu2+(aq)(蓝色)。
4.绿色
Cu2(OH)2CO3(绿色)、Fe2+(aq)(浅绿色)、FeSO4·7H2O(浅蓝绿色)、Cl2(黄绿色)、CuCl2的浓溶液(蓝绿色)。
5.紫色
石蕊在中性溶液中(紫色)、I2(有金属光泽的紫黑色固体)、MnO4-(aq)(紫红色),I2在非极性溶剂中(紫红色)。
6.橙色
溴水(橙色)、K2Cr2O7溶液(橙色)。
7.黑色
FeO、Fe3O4、FeS、CuO、CuS、Cu2S、MnO2均为黑色,绝大多数金属在粉末状态时呈黑色或灰黑色。
核心三 重要物质的用途
1.AgI晶体——人工降雨剂
2.AgBr——照相感光剂
3.K、Na合金(l)——原子反应堆导热剂
4.钠——强还原剂,制高压钠灯
5.铜——制作印刷电路板
6.NaHCO3、Al(OH)3——治疗胃酸过多,NaHCO3还是发酵粉的主要成分之一
7.Na2CO3——广泛用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业
8.明矾——净水剂
9.聚合硫酸铁Fex(OH)y(SO4)z·nH2O能用作净水剂
10.Fe3O4可用于制造录音磁带和电讯器材等
11.重晶石——“钡餐”
12.波尔多液——农药、消毒杀菌剂
13.MgCl2制金属镁(电解),Al2O3制金属铝(电解),NaCl制金属钠(电解)
14.C——金刚石:制钻头;石墨:制电极,坩埚,铅笔芯,高温润滑剂
15.Na2O2——漂白剂、供氧剂、氧化剂等
16.H2O2——氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂等
17.石膏——制模型、水泥硬化调节剂、制作豆腐过程中用它使蛋白质凝聚(盐析)
18.Si——制合金,制半导体,太阳能电池
19.SiO2——制光导纤维,石英玻璃,普通玻璃
20.MgO、Al2O3——耐火材料
21.SO2——漂白剂、防腐剂、制H2SO4
22.N2——合成氨,填充灯泡(与氩气),保存粮食
23.液氨可用作制冷剂
24.氢氟酸可用于雕刻玻璃
25.稀有气体——保护气,霓虹灯,激光
26.CO2——灭火剂,制纯碱,制尿素,人工降雨(干冰)
27.O3——漂白剂(脱色剂)、吸收紫外线(地球保护伞)
28.乙烯——果实催熟剂、有机合成基础原料
29.乙二醇用于内燃机抗冻
30.甘油用于制硝化甘油,溶剂,润滑油
31.维生素C、E等——抗氧化剂
32.具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂
33.葡萄糖——用于制镜业、果业、医药工业等
34.消毒杀菌:氯气,漂白粉(水消毒);高锰酸钾(稀溶液用于皮肤消毒),酒精(75%,皮肤消毒),碘酒;苯酚(粗品用于环境消毒,制洗剂,软膏用于皮肤消毒);甲醛(福尔马林用于环境消毒);ClO2(用于自来水的杀菌消毒)等。
核心四 反应过程中的颜色变化
1.在空气中久置的苯酚(粉红色)、石蕊遇酸性溶液(红色)、酚酞遇碱性溶液(红色)。
2.久置的KI溶液(黄色)(被氧化为I2)、Na的焰色反应(黄色)、硝基苯中溶有浓硝酸分解的NO2(黄色)、久置的浓硝酸(黄色)(溶有分解生成的NO2)、浓硝酸沾到皮肤上(天然蛋白质)(显黄色)。
3.石蕊遇碱性溶液(蓝色),硫、氢气、甲烷、乙醇在空气中燃烧(淡蓝色火焰),湿润的红色石蕊试纸遇氨气变蓝,一氧化碳在空气中燃烧(蓝色火焰),淀粉溶液遇I2(蓝色),
Cu(OH)2溶于多羟基化合物(如甘油、葡萄糖等)的水溶液中(绛蓝色)。
4.Fe(OH)2在空气中变质的现象是由白色迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。
5.苯酚遇FeCl3溶液显紫色,钾的焰色反应(紫色)(透过蓝色的钴玻璃观察)。
6.向品红溶液中通入氯气,溶液的红色褪去,加热不恢复红色。
7.向品红溶液中通入二氧化硫,溶液的红色褪去,加热后恢复红色。
8.向酚酞溶液中通入氨气,溶液变红,加热后红色褪去。
9.含有水蒸气的气体,通过白色的无水CuSO4固体,固体由白色变为蓝色(用于水蒸气的检验)。
二、基本概念和基本理论
核心一 基本概念正误判断“20”例
1.与水反应可生成酸的氧化物都是酸性氧化物(✕)
2.既能与酸反应又能与碱反应的物质一定是两性氧化物或两性氢氧化物(✕)
3.非金属氧化物不一定是酸性氧化物,金属氧化物不一定是碱性氧化物(√)
4.石油是混合物,其分馏产品汽油为纯净物(✕)
5.电解、电离、电化学腐蚀均需在通电的条件下才能进行,均为化学变化(✕)
6.同素异形体之间的相互转化,因为没有新物质生成,所以应是物理变化(✕)
7.塑料的老化,橡胶的硫化,石油的裂化,铁、铝的钝化,油脂的硬化,苯的硝化,碳酸钠晶体的风化,油脂的皂化,羧酸和醇的酯化均属于化学变化(√)
8.颜色反应、显色反应、焰色反应均为化学变化(✕)
9.潮解、分解、电解、水解、裂解都是化学变化(✕)
10.凡有能量变化的过程都是化学变化(✕)
11.晶体的熔化、水的汽化和液化、KMnO4溶液的酸化以及煤的气化和液化均属物理变化(✕)
12.化学变化中一定存在化学键的断裂和形成,而物理变化中一定不存在化学键的断裂和形成(✕)
13.核的聚变和裂变既不是化学变化,也不是物理变化(√)
14.明矾净水、甲醛浸制生物标本、Na2FeO4消毒净水均发生化学变化(√)
15.化学反应必定会引起化学键的变化,会产生新的物质,会引起物质状态的变化,也必然伴随着能量的变化(✕)
16.电解质溶液能导电,是因为在通电时电解质电离产生了自由移动的离子(✕)
17.液态HCl不导电,因为只有HCl分子;液态NaCl能导电,因为有自由移动的离子(√)
18.氢氧化钡晶体和NH4Cl的反应,碳和水蒸气的反应,碳和二氧化碳的反应,弱电解质的电离、水解反应,熔化、汽化,NH4NO3溶于水,HI分解均属于吸热反应(✕)
19.任何化学反应,反应物的总能量和生成物的总能量不会相等(√)
20.同温、同压下,H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(✕)
核心二 氧化还原反应
1.双线桥原理基本概念
2.多种方法判断氧化性、还原性的强弱
(1)金属活动性顺序
(2)非金属活动性顺序
一般来说,单质非金属性越强,越易得到电子,氧化性越强;其对应阴离子越难失电子,还原性越弱。
(3)依据元素周期律及周期表中元素性质变化规律来判断氧化性、还原性的强弱
同周期主族元素,从左至右,核电荷数递增,非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱,氧化性逐渐增强,还原性逐渐减弱;
同主族元素,从上至下,核电荷数递增,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强。
(4)根据原电池的正、负极来判断
在原电池中,在负极反应的物质的还原性一般比作正极的物质的还原性强。
3.典型物质判断
(1)典型粒子氧化(或还原)性强弱
氧化性:Br2>Fe3+>I2>S
还原性:S2->I->Fe2+>Br-
氧化性:Fe3+>Ag+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>Al3+
(2)有单质参加的反应或有单质生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化(O2→O3)。
(3)金属阳离子被还原,不一定得到金属单质。如向FeCl3溶液中加入少量Zn,得到Fe2+。
(4)向FeBr2、FeI2的混合物中加入新制氯水,最先被氧化的是I-。
(5)盐酸有酸性、还原性;亚硫酸有酸性、氧化性、还原性。
(6)Ca(ClO)2溶液中通SO2、FeS+HNO3、Na2SO3+HNO3、Fe(OH)2+HNO3、Fe(OH)3+HI发生氧化还原反应。
核心三 化学基本理论知识归纳
Ⅰ.物质结构与元素周期律常考点归纳
1.核外电子总数为10的微粒
分子(5种):Ne、HF、H2O、NH3、CH4
阳离子(5种):Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+
阴离子(5种):F-、O2-、N3-、OH-、NH2-
2.核外电子总数为18的微粒
分子:Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、H2O2、N2H4、C2H6
阳离子:K+、Ca2+
阴离子:Cl-、S2-、HS-、O22-
3.微粒半径比较:先看电子层数,后看质子数,再看最外层电子数,电子层结构相同的离子,其半径随核电荷数的增大而减小,如:r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+)。
4.周期序数=核外电子层数(共有7个周期,要记住前六个周期每个周期元素的种数分别为2、8、8、18、18、32)。
5.Fe是26号元素,位于第四周期Ⅷ族(第8纵列,第8、9、10三个纵列称为第Ⅷ族)。
6.超铀元素:指92号元素铀(U)以后的元素。
7.过渡金属包括第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列中的所有元素,全部都是金属元素,且最外层都是1~2个电子。
8.镧系元素在第六周期、锕系元素在第七周期,它们都在第3纵列(即第ⅢB族)。
9.元素的非金属性越强,元素所对应的简单气态氢化物越稳定,元素最高价氧化物所对应的水化物的酸性越强。
10.元素的金属性越强,它的单质与水或酸反应越剧烈,元素最高价氧化物所对应的水化物的碱性也越强。
11.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“✕”。
(1)双原子分子的共价键一定是非极性键(✕)
(2)非金属元素的原子不可能形成离子化合物(✕)
(3)三氯化硼分子中,B原子的最外层满足8电子稳定结构(✕)
(4)第ⅠA族元素的金属性一定比同周期的第ⅡA族元素的金属性强(√)
(5)非金属性强弱顺序是F>O>N,所以在一定条件下,氟气能置换出水中的氧,氧气也能置换出氨中的氮(√)
(6)第三周期元素的离子半径从左至右逐渐减小(✕)
(7)同周期非金属元素的氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强(✕)
Ⅱ.化学反应速率与化学平衡常考点归纳
1.化学平衡常数的意义和应用
化学平衡常数可表示反应进行的程度,K越大,反应进行的程度越大,当K>105时,可以认为该反应已经进行完全。虽然转化率也能表示反应进行的限度,但转化率不仅与温度有关,而且与起始条件有关。K的大小只与温度有关,而与反应物或生成物起始浓度的大小无关。
(1)不要把反应体系中固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进化学平衡常数表达式中。如:
Cr2O72-(aq)+H2O(l) 2CrO42-(aq)+2H+(aq)
K=c2(CrO42-)·c2(H+)c(Cr2O72-)
但在非水溶液中的反应,若有水参加或生成,则此时水的浓度不可视为常数,应写进化学平衡常数表达式中。如:
C2H5OH(l)+CH3COOH(l) CH3COOC2H5(l)+H2O(l) K=c(CH3COOC2H5)·c(H2O)c(C2H5OH)·c(CH3COOH)
(2)同一化学反应,化学方程式写法不同,其平衡常数表达式及数值亦不同。如:
N2O4(g) 2NO2(g) K=c2(NO2)c(N2O4)
12N2O4(g) NO2(g) K'=c(NO2)c12(N2O4) K=K'2
2NO2(g) N2O4(g) K″=c(N2O4)c2(NO2)=1K
(3)可逆反应进行到某时刻(包括化学平衡)时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值称为浓度商(Qc)。则当Qc=K时说明反应达到平衡状态,当QcK时说明反应在向逆反应方向进行。
2.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“✕”。
(1)在恒温条件下,增大压强,化学反应速率一定加快(✕)
(2)正反应为吸热反应的可逆反应达到平衡时,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动(✕)
(3)加入催化剂加快了反应速率,改变了反应吸收或放出的热量(✕)
(4)同一反应,在相同时间间隔内,用不同物质表示的反应速率,其数值和意义都不一定相同(✕)
(5)5 mol·L-1·s-1的反应速率一定比1 mol·L-1·s-1的反应速率大(✕)
(6)正反应速率增大,平衡向正反应方向移动(✕)
(7)在恒容条件下,有两个平衡体系:A(g) 2B(g)、2A(g) B(g),都增加A的量,
A、B转化率都变小 (✕)
(8)在一定条件下,平衡向正反应方向移动,正反应速率变大(✕)
(9)在FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl平衡体系中,加入KCl固体,颜色变浅(✕)
(10)由温度或压强改变引起的平衡正向移动,反应物的转化率一定增大(√)
Ⅲ.电解质溶液
1.判断电解质强弱的方法
(1)在相同浓度、相同温度下,对电解质做导电对比实验。
(2)在相同浓度、相同温度下,比较反应速率的快慢。如将Zn投入到等浓度的盐酸和醋酸溶液中,结果前者比后者反应快。
(3)浓度与pH的关系。如0.1 mol·L-1的醋酸溶液,其pH>1,即可证明CH3COOH是弱电解质。
(4)测定对应盐的酸碱性。如CH3COONa溶液呈碱性,则证明CH3COOH是弱酸。
(5)稀释前后的pH与稀释倍数的变化关系。如将pH=2的酸溶液稀释到原体积的100倍,若pH<4,则证明酸为弱酸,若pH=4,则证明酸为强酸。
(6)利用实验证明存在电离平衡。如向醋酸溶液中滴入石蕊溶液变红,再加CH3COONH4固体,颜色变浅。
(7)利用较强酸制备较弱酸来判断电解质强弱。如将CO2通入苯酚钠溶液中,出现浑浊,说明酸性:H2CO3>C6H5OH。
2.关于盐溶液的蒸干、灼烧的问题
盐溶液蒸干后并灼烧,有的能得到原溶质,有的不能得到原溶质而转化成其他物质,有的得不到任何物质,其规律如下:
(1)易水解的金属阳离子的挥发性强酸盐(氯化物或硝酸盐)得到氧化物,如FeCl3、AlCl3等。
(2)阴、阳离子均易水解,其水解产物易挥发的盐蒸干后得不到任何物质,如(NH4)2S等。
(3)不稳定的化合物水溶液,加热时在溶液中就能分解,也得不到原溶质,如Ca(HCO3)2溶液蒸干后得到CaCO3;Mg(HCO3)2溶液蒸干后得到Mg(OH)2。
(4)易被氧化的物质,蒸干后得不到原溶质,如FeSO4、Na2SO3溶液等,蒸干后得到其氧化产物。
(5)其他盐溶液蒸干后并灼烧成分一般不变。
3.正误判断,正确的打“√”,错误的打“✕”。
(1)任何温度下,水溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小都可判断溶液的酸碱性(√)
(2)某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释到原体积的2倍后,溶液的pH=b,则a>b(✕)
(3)pH=4的醋酸加水稀释过程中,所有离子浓度都降低 (✕)
(4)无论在酸溶液中还是在碱溶液中,由水电离出的c(H+)=c(OH-)(√)
(5)某盐溶液呈酸性,一定是由水解引起的(✕)
(6)水解方程式都必须写“”(✕)
(7)沉淀转化只能是Ksp较大的沉淀转化为Ksp较小的沉淀(✕)
(8)中和等体积、等pH的盐酸和醋酸消耗的NaOH的量相同(✕)
(9)用湿润的pH试纸测得某溶液的pH=3.4(✕)
(10)在NaHCO3溶液中加入NaOH,不会影响离子的种类 (√)
(11)在NaHSO4溶液中,c(H+)=c(OH-)+c(SO42-)(√)
(12)0.1 mol·L-1氨水中加入CH3COONH4固体,c(OH-)c(NH3·H2O)的值变大(✕)
(13)用标准NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液到终点时,c(Na+)=c(CH3COO-)(✕)
(14)室温时,向等体积pH=a的盐酸和pH=b的CH3COOH溶液中分别加入等量的氢氧化钠后,两溶液均呈中性,则a>b(✕)
(15)常温下,等体积的盐酸和CH3COOH的pH相同,由水电离出的c(H+)相同(√)
(16)浓度均为0.1 mol·L-1的①CH3COOH、②NH4Cl、③H2SO4三种溶液中,由水电离出的c(H+):②>①>③(√)
Ⅳ.电化学原理常考点归纳
1.原电池、电解池的区别
(1)由化学方程式设计原电池、电解池要从能量的角度分析
原电池:化学能转变为电能的装置,我们把能自发进行的氧化还原反应设计成原电池。
电解池:电能转变为化学能的装置,只要是氧化还原反应(不论吸热还是放热)理论上均可设计成电解池。
(2)从装置图的角度分析
原电池:若无外接电源,可能是原电池,然后依据原电池的形成条件分析判定。
电解池:若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解池溶液中的金属阳离子相同时则为电镀池,其余情况为电解池。
2.电极的判断
原电池和电解池电极的判断是解题的关键,为了方便记忆,我们可采取口诀的方法记忆:
原电池,正负极;电解池,阴阳极;
失去电子负(原电池)阳(电解池)极,发生氧化定无疑。
还可以用谐音帮助记忆:
阴得(阴德)阳失;阳氧(痒痒)阴还。
3.原电池、电解池的工作原理
4.电解原理的应用
(1)电镀:待镀件作阴极、镀层金属作阳极、含镀层金属阳离子的溶液作电镀液。
(2)电解精炼铜:纯铜作阴极、粗铜作阳极、硫酸铜溶液作电解质溶液。
5.金属(以铁为例)的电化学腐蚀与防护
(1)吸氧腐蚀电极反应:
负极:2Fe-4e- 2Fe2+;
正极:O2+4e-+2H2O 4OH-。
(2)防护方法:
①原电池原理——牺牲阳极的阴极保护法:与较活泼的金属相连,较活泼的金属作负极被腐蚀,被保护的金属作正极;
②电解池原理——外加电流的阴极保护法:被保护的金属与电源负极相连,形成电解池,作阴极。
6.燃料电池正极氧气在不同电解质下的电极反应式:
(1)酸性:O2+4e-+4H+ 2H2O
(2)碱性:O2+4e-+2H2O 4OH-
(3)固体电解质:O2+4e- 2O2-
(4)熔融碳酸盐:O2+4e-+2CO2 2CO32-
7.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“✕”。
(1)Cu+2H+Cu2++H2↑既可在原电池中完成,也可在电解池中完成(✕)
(2)蓄电池充电时,标志着“-”的电极应与电源的负极相连 (√)
(3)电解质溶液导电时不可能发生化学反应(✕)
(4)在铜—锌原电池(Zn|H2SO4|Cu)中,硫酸根离子向正极移动;在电解(惰性电极)硫酸溶液时,硫酸根离子向阳极移动(✕)
(5)用惰性电极电解MgCl2溶液时,阴极可能得到固体镁 (✕)
(6)用惰性电极电解KOH溶液时,阴极的电极反应式:O2+2H2O+4e- 4OH-(✕)
(7)以Pt电极电解电解质溶液时,若两电极只有H2和O2析出,则溶液的浓度一定改变(✕)
(8)铜与稀硫酸接触发生电化学腐蚀时,正极的电极反应式:O2+4e-+4H+ 2H2O(√)
核心四 化学实验基础
化学实验中重要的实验现象
1.镁条在空气中燃烧:发出耀眼的白光,有白色粉末生成。
2.硫在空气中燃烧:淡蓝色火焰;在氧气中燃烧:明亮的蓝紫色火焰。
3.铁丝在氧气中燃烧:剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体。
4.氢气在氯气中燃烧:安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有大量白雾生成。
5.H2、CH4在空气中燃烧:淡蓝色火焰,点燃它们与空气的混合气体发生爆炸。
6.细铜丝在氯气中燃烧后加入水:有棕黄色的烟生成,加水后得到绿色的溶液。
7.磷在氯气中燃烧:有白色烟雾生成。
8.把水滴入盛有过氧化钠的试管中,放入带火星的木条:木条复燃。
9.无水硫酸铜遇水蒸气:变蓝色。
10.将盛有NO2的烧瓶放入热水中:气体颜色变深。
11.在试管中用氢气还原氧化铜:黑色物质变为红色,试管口有液滴生成。
12.用木炭粉还原氧化铜粉末,使生成的气体通入澄清石灰水,黑色粉末变为有光泽的金属颗粒,澄清石灰水变浑浊。
13.一氧化碳在空气中燃烧:发出蓝色的火焰,放出热量。
14.向含有Cl-的溶液中滴加用硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成。
15.向含有SO42-的溶液中滴加用盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成。
16.一带锈铁钉投入盛稀硫酸的试管中并加热:铁锈逐渐溶解,溶液呈浅黄色,并有气体生成。
17.强光照射氢气、氯气的混合气体:迅速反应发生爆炸。
18.在集气瓶中混合硫化氢和二氧化硫:瓶内壁有黄色粉末生成。
19.新制氯水中加石蕊溶液:先变红,后褪色。
20.湿润的淀粉-KI试纸遇氯气:试纸变蓝。
21.氯气遇到润湿的有色布条:有色布条的颜色褪去。
22.溴(碘)水中加入四氯化碳:溶液分层,上层接近无色,下层接近橙(紫)色。
23.向硫化钠水溶液中滴加氯水:溶液变浑浊。
24.二氧化硫气体通入品红溶液:红色褪去,加热后又恢复原来的颜色。
25.钠投入水中:反应剧烈,钠浮于水面,放出大量的热使钠熔成小球在水面上游动,有“嘶嘶”声。
26.钠在空气中燃烧:火焰呈黄色,生成淡黄色物质。
27.向盛有少量碳酸钾固体的试管中滴加盐酸:有气体生成。
28.加热碳酸氢钠固体,并将产生的气体通入澄清石灰水:澄清石灰水变浑浊。
29.氨气与氯化氢相遇:有大量白烟产生。
30.新制氯水光照:有气泡(O2)产生。
31.加热NH4Cl:试管底部固体消失,管口内壁有白色晶体产生。
32.打开装有浓盐酸和浓硝酸的试剂瓶:瓶口有白雾出现。
33.铜片与浓硝酸反应:反应剧烈,有红棕色气体产生。
34.铜片与稀硝酸反应:铜片逐渐消失,溶液变蓝色,试管下端产生无色气泡,气体上升逐渐变成红棕色。
35.无色试剂瓶内的浓硝酸受到阳光照射:瓶中气体部分显棕色,硝酸呈黄色。
36.向含Fe2+的溶液中加入氢氧化钠:有白色沉淀出现,立即转变为灰绿色,最后转变成红褐色沉淀。
37.向含Fe3+的溶液中加入KSCN溶液:溶液变为红色。
38.向沸水中加入饱和FeCl3溶液:有红褐色物质生成。
39.加热氢氧化铁胶体:胶体变浑浊。
40.将点燃的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中:剧烈燃烧,有黑色物质附着于集气瓶内壁。
41.加热浓盐酸与二氧化锰的混合物:有黄绿色刺激性气味气体生成。
42.向硫酸铝溶液中滴加氨水:生成蓬松的白色絮状物质。
43.在硅酸钠溶液中加入稀盐酸,有白色胶状沉淀产生。
44.紫色的石蕊溶液遇碱:变成蓝色。
45.无色酚酞溶液遇碱:变成红色。
46.在适宜条件下乙醇和乙酸反应:有透明的带香味的油状液体生成。
47.将金属钠投入到盛有乙醇的试管中:有气体放出。
48.光照甲烷与氯气的混合气体:黄绿色逐渐变浅,容器内壁有油滴生成。
49.在空气中点燃乙烯:火焰明亮,有黑烟产生,放出热量。
50.在空气中点燃乙炔:火焰明亮,有浓烟产生,放出热量。
51.苯在空气中燃烧:火焰明亮,并带有黑烟。
52.加热(170 ℃)乙醇与浓硫酸的混合物,并使产生的气体通入溴水或通入酸性高锰酸钾溶液:溴水褪色或酸性高锰酸钾溶液中紫色逐渐变浅。
53.乙烯通入溴水或酸性KMnO4溶液:溶液褪色。
54.葡萄糖与银氨溶液共热:有银镜出现。
55.葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液共热:有砖红色沉淀生成。
56.淀粉溶液遇I2:变蓝。
57.蛋白质遇到浓硝酸溶液:变成黄色。
58.焰色反应:钠(Na)—黄色;钾(K)—紫色(透过蓝色钴玻璃);锂(Li)、铯(Cs)—紫红色;铷(Rb)—紫色;钙(Ca)—砖红色;锶(Sr)—洋红色;钡(Ba)—黄绿色;铜(Cu)—绿色;钴(Co)—淡蓝色。
核心五 高中化学教材常考实验
Ⅰ.配制一定物质的量浓度的溶液
1.主要仪器:托盘天平、药匙、量筒、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管。
2.注意事项
(1)容量瓶:只有一个刻度线,只能配制瓶上规定容积的溶液,若配制480 mL溶液应用500 mL容量瓶。(2)写所用仪器时,容量瓶必须注明规格。(3)容量瓶使用之前必须查漏。
3.误差分析依据:cB=nBV=mBMBV。
4.命题角度:一是仪器的缺失与选择,二是实验误差分析。
Ⅱ.Fe(OH)2的制备
1.实验现象:白色沉淀立即转化为灰绿色,最后变成红褐色沉淀。
2.方程式为:Fe2++2OH- Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3。
3.注意事项:Fe(OH)2具有较强的还原性,容易被氧化。(1)所用亚铁盐溶液必须是新制的,NaOH溶液必须煮沸;(2)胶头滴管必须插入试管底部;(3)往往在液面上加一层油膜,如少量煤油、苯或植物油等(如图1);或用改进装置如图2所示。
4.命题角度:制备过程中的现象、创设无氧环境。
Ⅲ.氨气的实验室制法
1.反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O。
2.气体制备流程:原理—发生装置—除杂干燥—收集—验满—尾气处理。
3.注意事项:(1)制备装置中试管口要低于试管底、收集装置中导管应插入试管底部。
(2)浓氨水(或浓铵盐溶液)滴到生石灰或烧碱中可制氨气,或浓氨水直接加热也可制氨气。
(3)不能使用NH4Cl和NH4HCO3制备。
4.命题角度:物质制备原理、发生装置、除杂干燥、收集、尾气处理等,并以此为基础进行性质探究实验。
Ⅳ.“喷泉”实验
1.实验原理:(1)氨气极易溶于水;(2)利用压强变化。
2.注意事项:(1)氨气应充满烧瓶;(2)烧瓶应干燥;(3)装置不得漏气。
3.实验拓展:(1)NH3、HCl、HBr、HI等气体均能溶于水形成“喷泉”。
(2)CO2、H2S、Cl2等与水不能形成“喷泉”,但与NaOH溶液可形成“喷泉”。
4.命题角度:(1)原理、实验操作。(2)溶质物质的量浓度计算。
Ⅴ.铜与浓硫酸反应的实验
1.实验原理:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。
2.现象:加热之后,试管中的紫色石蕊溶液变红(或试管中的品红溶液褪色);将反应后的溶液倒入盛有水的烧杯中,溶液由黑色变成蓝色。
3.原因解释:变黑的物质为被浓硫酸氧化生成的CuO。CuO与稀释后的硫酸反应生成了CuSO4溶液。
4.命题角度:“绿色化学”及尾气处理、SO2的性质及以此为基础进行性质探究实验。
Ⅵ.铝热反应
1.药品:氧化铁、铝粉、氯酸钾固体、镁条。
2.原理:Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3。
3.注意事项:(1)蒸发皿内要垫适量的细沙:一是防止蒸发皿炸裂,二是防止熔融的液体溅出伤人。(2)铝粉与FeO、Fe3O4、CuO、Cu2O、MnO2、Cr2O3等也发生铝热反应。
Ⅶ.酸碱中和滴定实验(以一元酸与一元碱中和滴定为例)
1.原理:c酸V酸=c碱V碱。
2.主要仪器:酸式或碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、铁架台、滴定管夹。
3.主要试剂:待测液、标准液、指示剂(酚酞、甲基橙)。
4.关键点:①准确测量体积;②准确判断滴定终点。
5.操作步骤:①查漏、洗涤、润洗;②装液、赶气泡、调液面、注液(放入锥形瓶中);③滴定:眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化,当滴到最后一滴,溶液颜色发生明显变化且半分钟内不变色即滴定终点。
6.注意事项:(1)酸式滴定管和碱式滴定管的使用:①0刻度在滴定管的上端,注入液体后,仰视读数数值偏大;②使用滴定管时的第一步是查漏;③滴定读数时,记录到小数点后两位;④酸式滴定管和碱式滴定管不能混用,如酸、具有氧化性的物质一定要用酸式滴定管盛装;⑤滴定管必须用溶液润洗,锥形瓶不能润洗。
(2)滴定时一般用酚酞、甲基橙作指示剂,不用石蕊溶液,指示剂用2～3滴。
(3)数据处理:求算2～3次实验的标准液体积的平均值,然后求浓度。
7.命题角度:滴定管的使用、误差分析、依据c测=c标V测V标利用滴定原理进行相关计算。
Ⅷ.氯碱工业
1.实验原理:电解饱和食盐水的总反应为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑。
电解的离子方程式为2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑。
2.电极产物判断:阴极产物是H2和NaOH,若在阴极区附近滴几滴酚酞溶液,可发现阴极区附近溶液变红;阳极产物是氯气,将湿润的KI-淀粉试纸放在阳极附近,试纸变蓝。
3.命题角度:(1)两极上析出产物的判断、产物的性质及相关电解原理。
(2)离子交换膜的原理和使用。
Ⅸ.铜的精炼
1.电解法精炼铜的原理:
阳极(粗铜):Cu-2e- Cu2+
阴极(纯铜):Cu2++2e- Cu
2.电极和电解质溶液变化:粗铜中含有Zn、Ni、Fe、Ag、Au等多种杂质,位于金属活动性顺序铜以前的金属杂质,如Zn、Ni、Fe等同时也会失去电子,位于金属活动性顺序铜之后的银、金等杂质形成“阳极泥”,电解质溶液中Cu2+逐渐减少。
3.命题角度:精炼原理应用及溶液中离子浓度的变化。
Ⅹ.石油的分馏
1.原理:利用加热将混合物中不同沸点的组分进行分离。
2.仪器:蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、锥形瓶、铁架台、温度计、牛角管。
3.注意事项:
(1)加热前蒸馏烧瓶外壁要保持干燥,加热需垫石棉网。
(2)在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。
(3)蒸馏烧瓶中所盛放液体占总体积的13～12,最多不超过23。
(4)温度计水银球应与蒸馏烧瓶支管口相平。
(5)冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。
(6)加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点。
4.命题角度:(1)温度计水银球位置、冷凝管中冷却水方向。(2)蒸馏原理的应用。
Ⅺ.乙酸乙酯的制备
1.原理:CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
副反应:C2H5—OH+HO—C2H5 C2H5—O—C2H5+H2O
C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
2.注意事项:(1)先加乙醇,再加浓硫酸和乙酸的混合液(浓硫酸不能最先加入);(2)小心均匀地低温加热试管,以防乙酸、乙醇的大量挥发和液体剧烈沸腾;(3)导气管末端不要插入饱和Na2CO3溶液中,以防液体倒吸。浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂。
3.用饱和Na2CO3溶液吸收主要优点:①吸收乙酸,便于闻乙酸乙酯的香味;②溶解乙醇;③降低乙酸乙酯的溶解度,便于乙酸乙酯分层析出。
4.命题角度:加入药品顺序、导管位置、饱和Na2CO3溶液的作用、运用化学平衡提高乙酸乙酯转化率的措施。
核心六 化学实验问题的规范解答
Ⅰ.有关实验操作的问题
1.检验离子是否已经沉淀完全的方法
规范解答 将反应混合液静置,在上层清液中继续滴加沉淀剂××,若不再产生沉淀,则××离子已经沉淀完全,若产生沉淀,则××离子未沉淀完全。
2.过滤时洗涤沉淀的方法
规范解答 向过滤器中加蒸馏水至没过沉淀,待水自然流下后,重复操作2～3次。
3.检验沉淀是否洗涤干净的方法
规范解答 以FeCl3溶液与NaOH溶液制得Fe(OH)3沉淀后过滤为例:取最后一次的洗涤液少许置于试管中,加入用硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则沉淀未洗涤干净,若无白色沉淀生成,则沉淀已经洗涤干净。
注意:要选择一种溶液中浓度较大的、比较容易检验的离子检验,不能检验沉淀本身具有的离子。
4.配制一定物质的量浓度的溶液时定容的操作方法
规范解答 向容量瓶中加水至离刻度线1～2 cm处,改用胶头滴管滴加,眼睛平视刻度线,滴加水至凹液面的最低点与刻度线相平。
5.读取量气装置中的气体体积的方法
规范解答 待装置冷却至室温后,先上下移动量筒(或量气管有刻度的一侧)使量筒内外(或量气管的两侧)液面相平,然后使视线与凹液面的最低点相平读取数据。
6.用pH试纸测定溶液的pH的方法
规范解答 取一小片pH试纸放在洁净干燥的玻璃片或表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部,待pH试纸显色后与标准比色卡比色。
7.酸碱中和滴定判断滴定终点的方法
规范解答 当滴入最后一滴××溶液时,锥形瓶中的溶液由××色变为××色,且半分钟内不再恢复原来的颜色,说明已经达到滴定终点。
8.分液的操作方法
规范解答 将萃取后的分液漏斗放在铁架台的铁圈上静置,待液体分层后打开分液漏斗上口的玻璃塞(或将玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上的小孔重合),使漏斗内外空气相通,小心地旋转分液漏斗的活塞,使下层液体沿烧杯内壁流入烧杯中,待下层液体流出后及时关闭活塞,将上层液体从分液漏斗的上口倒出。
9.实验室用烧瓶漏斗式气体发生装置制备气体时,向圆底烧瓶中滴加液体的操作方法
规范解答 打开分液漏斗上口的玻璃塞(或将玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上的小孔重合),旋转分液漏斗的活塞缓慢滴加液体。
10.引发铝热反应的操作方法
规范解答 在铝粉与氧化铁的混合物上加少量的氯酸钾,并插入一根镁条,用燃着的木条引燃镁条。
11.结晶的操作方法
(1)用FeCl3溶液制取FeCl3·6H2O晶体的操作方法
规范解答 向FeCl3溶液中加入过量的浓盐酸置于蒸发皿中,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥。
(2)蒸发结晶的操作方法
规范解答 以蒸发NaCl溶液得到氯化钠晶体为例:将氯化钠溶液置于蒸发皿中,溶液体积不能超过蒸发皿容积的23,用酒精灯加热,边加热边用玻璃棒搅拌溶液,当蒸发皿中出现大量晶体时停止加热。
注意:若是纯净的氯化钠溶液,可以利用余热蒸干得到氯化钠晶体;若是氯化钠溶液中含有硝酸钾等杂质,则要趁热过滤得到氯化钠晶体。
12.检验如图所示的装置气密性的操作方法
(1)空气热胀冷缩法
规范解答 关闭分液漏斗的活塞,将导管口a处用橡皮管连接一段导管放入盛有水的烧杯中,双手握住圆底烧瓶(或用酒精灯微热),若有气泡从导管口逸出,放开手后(或移开酒精灯后),有少量水进入导管形成一段稳定的水柱,说明装置气密性良好。
(2)液面差法
规范解答 将导管口a处连接一段橡皮管并用止水夹夹紧,打开分液漏斗的活塞,从分液漏斗口注水至漏斗中的水与容器中的水形成液面差,静置观察,一段时间后若液面差保持不变,表明装置气密性良好。
注意:若要检验整个一套连续的实验装置的气密性时,只能用空气热胀冷缩法,而且必须用酒精灯加热圆底烧瓶。
13.配制FeCl3溶液时溶解的操作方法
规范解答 将称量好的氯化铁晶体置于烧杯中,加入过量的浓盐酸,用玻璃棒搅拌,再加入适量蒸馏水加以稀释。
14.加热灼烧固体使固体失去结晶水或分解完全的操作方法
规范解答 将固体放在坩埚中充分灼烧,然后放在干燥器中冷却、称量,再加热、冷却、称量,直至两次称量的质量差不超过0.1 g。
注意:实验中最少称量4次。
Ⅱ.有关物质检验的问题
1.检验某溶液中是否含有SO42-的操作方法
规范解答 取待测液少许置于试管中,先加过量稀盐酸无明显现象(若有沉淀则静置后取上层清液继续实验);再加入氯化钡溶液,若产生白色沉淀则证明溶液里含有SO42-,反之则证明溶液里不含SO42-。
2.检验某溶液中是否含有Cl-的操作方法
规范解答 取待测液少许置于试管中,先加硝酸银溶液产生白色沉淀,再滴加稀硝酸,若产生的白色沉淀不溶解,则证明溶液里含有Cl-,反之则证明溶液里不含Cl-。
3.检验某溶液中是否含有NH4+的操作方法
规范解答 取待测液少许置于试管中,加入过量的浓氢氧化钠溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若试纸变蓝,则证明溶液里含有NH4+,反之则溶液里不含NH4+。
4.检验某溶液中是否含有Fe3+的操作方法
规范解答 取待测液少许置于试管中,滴入几滴硫氰化钾溶液,若溶液变红,则证明溶液里含有Fe3+,反之证明溶液里不含Fe3+(若溶液里只含有Fe3+也可滴加氢氧化钠溶液观察沉淀的颜色)。
5.检验某溶液中是否含有Fe2+的操作方法
规范解答 取待测液少许置于试管中,先滴加几滴硫氰化钾溶液无明显现象;再滴加新制的氯水(或通入氯气),若溶液变红则证明溶液里含有Fe2+,反之则证明溶液里不含Fe2+。
6.检验含有Fe3+的溶液中含有Fe2+的操作方法
规范解答 取少许待测液置于试管中,滴加少许酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去,说明含有Fe2+。
7.检验某含有大量SO42-的溶液中是否含有Cl-的操作方法
规范解答 取待测液少许置于试管中,先加过量的硝酸钡溶液,充分振荡后静置,在上层清液中滴加少许硝酸酸化的硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则证明溶液里含有Cl-,反之则证明溶液里不含Cl-。
8.检验二氧化硫气体的操作方法
规范解答 将气体通入品红溶液中,若品红溶液褪色,加热褪色后的溶液,红色复现,说明气体是二氧化硫。
9.检验溶液中含有SO32-的实验方法
规范解答 取待测液少许置于试管中,先加过量的氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则充分过滤;然后取沉淀少许置于试管中,加入足量的稀盐酸,将产生的气体通入品红溶液,若品红溶液褪色,加热褪色后的溶液,红色复现,则证明原溶液中含有SO32-。
注意:要排除HSO3-的干扰。
10.检验NH4Cl固体中是否含有Na2SO4的操作方法
规范解答 取少许固体试样置于试管中,充分加热,若试管中无固体物质残留,说明氯化铵固体中不含硫酸钠,反之则含有硫酸钠。
11.检验溶液中是否含有钾离子的操作方法
规范解答 用一根洁净的铂丝蘸取少许溶液,在酒精灯的火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,若火焰呈紫色,则证明溶液中含有钾离子,反之则不含钾离子。
12.检验某纳米碳酸钙是否为纳米级颗粒的操作方法
规范解答 取少量碳酸钙试样置于试管中,加水充分搅拌后,用一束可见光照射,在入射光侧面观察,若有丁达尔效应,说明碳酸钙颗粒为纳米级颗粒,反之则不是纳米级颗粒。
13.检验碳与浓硫酸反应的产物的方法
规范解答 气流通过试剂的先后顺序以及作用如下:
14.检验淀粉水解(催化剂是稀硫酸)的产物是葡萄糖的方法
规范解答 取少许水解液置于试管中,加NaOH溶液使溶液呈碱性,再加入新制的氢氧化铜悬浊液(或银氨溶液),加热(或水浴加热),若产生砖红色沉淀(或产生光亮的银镜),则证明水解产物中有葡萄糖。
15.检验溴乙烷中含有溴元素的方法
规范解答 取少许试样置于试管中,加NaOH溶液加热,冷却后加入稀硝酸使溶液呈酸性,再加入几滴硝酸银溶液,若产生浅黄色沉淀,则证明溴乙烷中含有溴元素。
16.证明碳酸钠溶液中存在水解平衡的实验方法
规范解答 取少许碳酸钠溶液置于试管中,滴加几滴酚酞溶液,溶液呈红色,再向红色溶液中滴加BaCl2溶液至过量,产生白色沉淀,溶液的红色逐渐消失,则证明碳酸钠溶液的碱性为碳酸根离子水解所致,即溶液中存在水解平衡。
17.证明亚硫酸钠已经被氧化的实验方法
规范解答 取少许亚硫酸钠试样置于试管中,加适量蒸馏水溶解,向其中加入过量的盐酸至不再产生气体,再向其中滴加几滴BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则说明亚硫酸钠已经被氧化。
注意:不能用硝酸或硝酸钡溶液,防止将亚硫酸根离子氧化。
18.实验室证明一氧化碳能还原氧化铜并检验产物二氧化碳的实验设计
规范解答 CO气体依次通过的实验装置以及各装置的作用如下:
硬质玻璃管(盛CuO、加热)主反应装置→澄清石灰水检验CO2→NaOH溶液除去CO2→燃着的酒精灯消除CO的污染
注意:(1)点燃酒精灯之前一定要检验CO的纯度。
(2)先通一氧化碳排尽装置中的空气后再点燃主反应装置的酒精灯。
(3)停止加热硬质玻璃管后要继续通入CO直至玻璃管冷却。
(4)NaOH溶液的作用是除去气体中的二氧化碳便于尾气燃烧。
(5)实验现象:硬质玻璃管中的黑色粉末变为红色固体,澄清石灰水变浑浊。
19.实验室进行乙二酸分解产物(H2O、CO2、CO)检验的实验设计
已知信息:(1)乙二酸的熔、沸点较低,在酒精灯加热的条件下容易汽化;(2)草酸钙是难溶于水的白色沉淀。
规范解答 各实验装置以及各装置的作用如下:
注意:(1)草酸蒸气对二氧化碳的检验产生干扰,要事先除去草酸蒸气。
(2)大量二氧化碳的存在不利于一氧化碳的燃烧,要事先除去二氧化碳。
(3)也可以用碱石灰一次性除去二氧化碳和水蒸气。
(4)要有尾气处理装置,常用燃着的酒精灯消除CO对空气的污染。
20.探究向含有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加氯水后红色褪去的原因的实验设计
褪色原因:(1)氯水中的成分与NaOH反应消耗了NaOH,使溶液的碱性减弱所致。
(2)氯水中的次氯酸发挥了漂白作用所致。
规范解答 向褪色后的溶液中滴加氢氧化钠溶液,若溶液变红色则(1)正确,若溶液不变红则(2)正确。
注意:实验的关键是检验酚酞是否还存在。
Ⅲ.有关现象或原理的解释、试剂或操作的作用等问题
1.明矾净水的原理
规范解答 明矾溶于水电离出的Al3+发生水解反应:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铝胶体具有较强的吸附能力,能够吸附水中悬浮的杂质使水澄清。
2.高铁酸钠既能用作净水剂又能对水体进行消毒、杀菌的原理
规范解答 Na2FeO4中的铁元素呈+6价,具有很强的氧化性,能对水体进行杀菌、消毒,其还原产物Fe3+发生水解反应:Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铁胶体具有较强的吸附能力,能够吸附水中悬浮的杂质使水澄清。
3.碳酸铵溶液显碱性的原因
规范解答 碳酸铵溶于水能发生水解,NH4++H2O NH3·H2O+H+,CO32-+H2O HCO3-+OH-,
CO32-的水解程度大于NH4+的水解程度,故溶液显碱性。
4.碳酸氢钠溶液显碱性的原因
规范解答 碳酸氢钠溶于水后,HCO3- H++CO32-,HCO3-+H2O H2CO3+OH-,HCO3-的水解程度大于其电离程度,故溶液显碱性。
5.蒸干灼烧FeCl3溶液得Fe2O3的原理
规范解答 在FeCl3溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2O Fe(OH)3↓+3HCl,在蒸发过程中,由于氯化氢大量挥发导致水解平衡向右移动,蒸干溶液时得到Fe(OH)3,灼烧时发生反应2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O,最后得到Fe2O3。
6.用酸性过氧化氢溶液溶解铜片的实验中,铜片溶解的速率随着温度的升高先加快后减慢的原因
规范解答 温度升高能够加快反应Cu+2H++H2O2 Cu2++2H2O的反应速率,故铜的溶解速率加快,当温度升高到一定程度后,H2O2的分解速率加快,此时H2O2浓度的下降对反应速率的影响超过了温度对反应速率的影响,故铜的溶解速率减慢。
7.适当升温,氮气和氢气合成氨的速率加快,但是温度过高反应速率反而下降的原因
规范解答 温度升高能够加快合成氨反应的反应速率,但温度过高会使催化剂失去活性,反应速率反而降低。
8.用惰性电极电解饱和食盐水时,阴极附近溶液呈碱性的原因
规范解答 在阴极发生反应:2H++2e- H2↑,由于氢离子不断放电,破坏了水的电离平衡,促进了水的电离,导致阴极附近溶液中的c(OH-)>c(H+),使溶液显碱性。
9.在氯碱工业中,电解饱和食盐水时常用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3的原因
规范解答 阳极产生的氯气与水发生反应:Cl2+H2O HCl+HClO,增大溶液中盐酸的浓度能够使平衡逆向移动,减少氯气在水中的溶解,有利于氯气的逸出。
注意:用平衡移动原理解释相关问题的四个步骤:(1)列平衡;(2)写改变的条件;(3)说平衡移向;(4)说平衡移动的结果。
10.在燃料电池中,常在电极表面镀上铂粉的原因
规范解答 增大电极单位面积吸收气体的分子数,加快电极反应速率。
11.在化工生产流程图题中常考的三个问题
(1)将矿石粉碎的原因:增大矿石与其他物质(××溶液或××气体)的接触面积,加快反应速率(或提高浸出率)。
(2)用热碳酸钠溶液洗涤废铁屑等原料的原因:用碳酸钠溶液水解显碱性的特点清除废铁屑表面的油污。
(3)用过量盐酸溶解废铁屑的原因:盐酸除了与废铁屑反应外还有抑制Fe2+水解,防止生成Fe(OH)2沉淀的作用。
12.在尾气吸收装置中试剂的作用
规范解答 吸收尾气中××气体,防止污染空气。
13.在定量实验或者制备实验中装置最后连接的干燥管的作用
规范解答 防止空气中的××气体进入××装置对实验造成干扰(有时还可能同时起到吸收尾气的作用。
14.在导管末端连接倒置漏斗、干燥管或硬质玻璃管浸入水或溶液中的原因
规范解答 防倒吸(同时具有扩大吸收面积,加快吸收速率的作用)。
15.在气体的连续实验中,若有需要用盛有碱石灰的干燥管吸收CO2或H2O(g)等气体来进行定量测定的部分,常常需要在实验开始和结束时通入氮气或稀有气体等与实验无关的气体的作用
规范解答 (1)实验开始时的作用:排尽装置内的空气,防止空气中的××气体对实验造成干扰。
(2)实验结束时的作用:将产生的××气体全部排出被××试剂完全吸收,以减小实验误差。
16.工业接触法制硫酸时,将二氧化硫催化氧化为三氧化硫时采用常压的原因
规范解答 在常压下二氧化硫的转化率已经很高,再增大压强,二氧化硫的转化率提高不大,但是生产成本增加,得不偿失。
三、物质结构与性质
核心一 原子结构与性质
(1)熟记构造原理:1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s,熟记1～36号元素基态原子的核外电子排布式。
(2)熟记同周期、同主族元素第一电离能、电负性递变规律。注意:同周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但ⅤA族>ⅥA族>ⅣA族,ⅡA族>ⅢA族>ⅠA族。
核心二 分子结构与性质
(1)牢记常见分子立体构型和中心原子杂化方式
分子(A
为中心
原子)
中心原子的
孤电子对数
中心原子
杂化方式
分子构型
示例
AB2
0
sp
直线形
BeCl2
1
sp2
Ⅴ形
SO2
2
sp3
Ⅴ形
H2O
AB3
0
sp2
平面三角形
BF3
1
sp3
三角锥形
NH3
AB4
0
sp3
正四面体形
CH4
(2)理解中心原子价层电子对数的计算方法
其中:a是中心原子的价电子数(阳离子要减去所带电荷数、阴离子要加上所带电荷数),b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,x是与中心原子结合的原子数。
(3)学会σ键与π键的判断方法:单键均为σ键;双键、三键中含有1个σ键,其余为π键。
核心三 晶体结构与性质
(1)明确物质熔、沸点高低的比较规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体;比较同种晶体的熔、沸点高低,应根据结构微粒间的作用力强弱进行分析。
(2)晶体微粒与M、ρ之间的关系
若1个晶胞中含有x个微粒,则1 mol晶胞中含有x mol微粒,其质量为xM g(M为微粒的相对原子质量);又1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积,a为晶胞边长或微粒间距离),则1 mol晶胞的质量为ρa3NA g,因此有xM=ρa3NA。
四、有机化学基础
核心一 根据分子式判断同分异构体数目的步骤
第一步:判断有无类别异构
根据分子式判断有机物是否有类别异构,如含有相同碳原子数的烯烃与环烷烃、醇与醚、羧酸与酯是同分异构体。
第二步:同一类物质,写出官能团的位置异构。
(1)分合思维法书写醇与酸的同分异构体。如书写分子式为C5H12O属于醇的同分异构体,先写出C5H12的同分异构体:CH3CH2CH2CH2CH3、 、 ,再写出上述
3种异构体分子中一个氢原子被—OH取代的C5H11OH的同分异构体数目为8。
(2)顺序思维法书写多官能团有机物的同分异构体。如丙烷上两个氢原子分别被一个溴原子、一个氯原子取代,先写出一个氢原子被一个溴原子取代的同分异构体:CH3CH2CH2Br、,再写出一个氢原子被一个氯原子取代后的同分异构体种数为5。
第三步:熟记3个基团。
丙基(—C3H7)有2种,丁基(—C4H9)有4种,戊基(—C5H11)有8种。
核心二 掌握两类有机反应类型
(1)加成反应:主要以烯烃和苯为代表,碳碳双键、苯环均可以发生加成反应。
(2)取代反应:烷烃、苯、乙醇和乙酸均容易发生取代反应。
核心三 区分三个易错问题
(1)不能区分常见有机物发生反应的反应类型。如塑料的老化发生的是氧化反应,不是加成反应,单糖不能发生水解反应等。
(2)不能灵活区分有机反应的反应条件。如苯和溴水不反应,只与液溴反应。
(3)不能准确地对有机物进行分类。如油脂不是高分子化合物。
核心四 有机推断与合成题的解题步骤
1.审题——快速浏览,明确物质推断过程
(1)阅读题目中需合成的物质的用途、结构,找出可能提供的原料,应特别注意产物的结构特点。对于题中提供的简单分子式或物质名称,要仔细分析能否转化为物质的结构简式。
(2)解读合成过程,了解可能的转化步骤。
2.析题——仔细审读,关注有效信息
解答有机推断题的关键是找准问题的突破口,理解信息,把新信息运用于合成路线中,进行推理、计算、排除干扰,最后做出正确的判断。具体思路如下图:
(1)关注合成路线
①箭头:表示物质的转化关系,上面一般标注反应条件、反应所需试剂等,常结合反应条件确定物质间的转化关系和反应类型等。
②分子式:根据分子式,可以确定分子中不饱和度数,推测可能含有的官能团;比较物质的分子式,可以确定官能团的转化过程。
③结构简式:结构简式往往是有机推断的突破口,可运用正推、逆推、从中间推等方法确定未知物质的结构和反应过程。
(2)关注新信息的运用
①特征反应:根据题中所给反应,可推断物质所含官能团,确定反应中官能团的转化。
②其他信息:可以确定物质的分子式、官能团、反应类型等。
3.答题——合理切入,规范正确答题
(1)看清题目要求,如书写名称、分子式还是结构简式,官能团的名称还是含氧官能团的名称。
(2)规范书写,书写有机物的结构简式时氢原子数要书写正确,一些官能团写在左边要注意连接顺序,像酯化反应不要漏掉水等。
核心一 重要无机物的俗名与成分
俗名
(主要)成分
双氧水
H2O2
干冰
CO2
纯碱、苏打
Na2CO3
小苏打
NaHCO3
芒硝
Na2SO4·10H2O
烧碱、火碱、苛性钠
NaOH
水玻璃、泡花碱
Na2SiO3
明矾
KAl(SO4)2·12H2O
石膏(生石膏)
CaSO4·2H2O
石灰石、大理石
CaCO3
生石灰
CaO
熟石灰、消石灰
Ca(OH)2
碱石灰
CaO、NaOH
“84”消毒液
NaClO
漂白粉(漂粉精)
Ca(ClO)2、CaCl2
绿矾
FeSO4·7H2O
铁红、赤铁矿
Fe2O3
磁铁矿
Fe3O4
胆矾、蓝矾
CuSO4·5H2O
铜绿、孔雀石
Cu2(OH)2CO3
重晶石
BaSO4
水煤气
CO、H2
核心二 常见物质的颜色
1.红色
Fe2O3(红棕色)、Fe(OH)3(红褐色)、Fe(SCN)3(红色)、Cu(紫红色)、Cu2O(砖红色)、液溴(深红棕色)、NO2(红棕色)、红磷(红棕色)、品红溶液(红色)。
2.黄色
硫(黄色)、Na2O2(淡黄色)、AgBr(浅黄色)、AgI(黄色)、Fe3+(aq)(棕黄色)、FeS2(黄色)、I2的水溶液(黄色)、工业浓盐酸(黄色)(含有Fe3+)。
3.蓝色
Cu(OH)2(蓝色)、CuSO4·5H2O(蓝色)、Cu2+(aq)(蓝色)。
4.绿色
Cu2(OH)2CO3(绿色)、Fe2+(aq)(浅绿色)、FeSO4·7H2O(浅蓝绿色)、Cl2(黄绿色)、CuCl2的浓溶液(蓝绿色)。
5.紫色
石蕊在中性溶液中(紫色)、I2(有金属光泽的紫黑色固体)、MnO4-(aq)(紫红色),I2在非极性溶剂中(紫红色)。
6.橙色
溴水(橙色)、K2Cr2O7溶液(橙色)。
7.黑色
FeO、Fe3O4、FeS、CuO、CuS、Cu2S、MnO2均为黑色,绝大多数金属在粉末状态时呈黑色或灰黑色。
核心三 重要物质的用途
1.AgI晶体——人工降雨剂
2.AgBr——照相感光剂
3.K、Na合金(l)——原子反应堆导热剂
4.钠——强还原剂,制高压钠灯
5.铜——制作印刷电路板
6.NaHCO3、Al(OH)3——治疗胃酸过多,NaHCO3还是发酵粉的主要成分之一
7.Na2CO3——广泛用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业
8.明矾——净水剂
9.聚合硫酸铁Fex(OH)y(SO4)z·nH2O能用作净水剂
10.Fe3O4可用于制造录音磁带和电讯器材等
11.重晶石——“钡餐”
12.波尔多液——农药、消毒杀菌剂
13.MgCl2制金属镁(电解),Al2O3制金属铝(电解),NaCl制金属钠(电解)
14.C——金刚石:制钻头;石墨:制电极,坩埚,铅笔芯,高温润滑剂
15.Na2O2——漂白剂、供氧剂、氧化剂等
16.H2O2——氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂等
17.石膏——制模型、水泥硬化调节剂、制作豆腐过程中用它使蛋白质凝聚(盐析)
18.Si——制合金,制半导体,太阳能电池
19.SiO2——制光导纤维,石英玻璃,普通玻璃
20.MgO、Al2O3——耐火材料
21.SO2——漂白剂、防腐剂、制H2SO4
22.N2——合成氨,填充灯泡(与氩气),保存粮食
23.液氨可用作制冷剂
24.氢氟酸可用于雕刻玻璃
25.稀有气体——保护气,霓虹灯,激光
26.CO2——灭火剂,制纯碱,制尿素,人工降雨(干冰)
27.O3——漂白剂(脱色剂)、吸收紫外线(地球保护伞)
28.乙烯——果实催熟剂、有机合成基础原料
29.乙二醇用于内燃机抗冻
30.甘油用于制硝化甘油,溶剂,润滑油
31.维生素C、E等——抗氧化剂
32.具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂
33.葡萄糖——用于制镜业、果业、医药工业等
34.消毒杀菌:氯气,漂白粉(水消毒);高锰酸钾(稀溶液用于皮肤消毒),酒精(75%,皮肤消毒),碘酒;苯酚(粗品用于环境消毒,制洗剂,软膏用于皮肤消毒);甲醛(福尔马林用于环境消毒);ClO2(用于自来水的杀菌消毒)等。
核心四 反应过程中的颜色变化
1.在空气中久置的苯酚(粉红色)、石蕊遇酸性溶液(红色)、酚酞遇碱性溶液(红色)。
2.久置的KI溶液(黄色)(被氧化为I2)、Na的焰色反应(黄色)、硝基苯中溶有浓硝酸分解的NO2(黄色)、久置的浓硝酸(黄色)(溶有分解生成的NO2)、浓硝酸沾到皮肤上(天然蛋白质)(显黄色)。
3.石蕊遇碱性溶液(蓝色),硫、氢气、甲烷、乙醇在空气中燃烧(淡蓝色火焰),湿润的红色石蕊试纸遇氨气变蓝,一氧化碳在空气中燃烧(蓝色火焰),淀粉溶液遇I2(蓝色),
Cu(OH)2溶于多羟基化合物(如甘油、葡萄糖等)的水溶液中(绛蓝色)。
4.Fe(OH)2在空气中变质的现象是由白色迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。
5.苯酚遇FeCl3溶液显紫色,钾的焰色反应(紫色)(透过蓝色的钴玻璃观察)。
6.向品红溶液中通入氯气,溶液的红色褪去,加热不恢复红色。
7.向品红溶液中通入二氧化硫,溶液的红色褪去,加热后恢复红色。
8.向酚酞溶液中通入氨气,溶液变红,加热后红色褪去。
9.含有水蒸气的气体,通过白色的无水CuSO4固体,固体由白色变为蓝色(用于水蒸气的检验)。
二、基本概念和基本理论
核心一 基本概念正误判断“20”例
1.与水反应可生成酸的氧化物都是酸性氧化物(✕)
2.既能与酸反应又能与碱反应的物质一定是两性氧化物或两性氢氧化物(✕)
3.非金属氧化物不一定是酸性氧化物,金属氧化物不一定是碱性氧化物(√)
4.石油是混合物,其分馏产品汽油为纯净物(✕)
5.电解、电离、电化学腐蚀均需在通电的条件下才能进行,均为化学变化(✕)
6.同素异形体之间的相互转化,因为没有新物质生成,所以应是物理变化(✕)
7.塑料的老化,橡胶的硫化,石油的裂化,铁、铝的钝化,油脂的硬化,苯的硝化,碳酸钠晶体的风化,油脂的皂化,羧酸和醇的酯化均属于化学变化(√)
8.颜色反应、显色反应、焰色反应均为化学变化(✕)
9.潮解、分解、电解、水解、裂解都是化学变化(✕)
10.凡有能量变化的过程都是化学变化(✕)
11.晶体的熔化、水的汽化和液化、KMnO4溶液的酸化以及煤的气化和液化均属物理变化(✕)
12.化学变化中一定存在化学键的断裂和形成,而物理变化中一定不存在化学键的断裂和形成(✕)
13.核的聚变和裂变既不是化学变化,也不是物理变化(√)
14.明矾净水、甲醛浸制生物标本、Na2FeO4消毒净水均发生化学变化(√)
15.化学反应必定会引起化学键的变化,会产生新的物质,会引起物质状态的变化,也必然伴随着能量的变化(✕)
16.电解质溶液能导电,是因为在通电时电解质电离产生了自由移动的离子(✕)
17.液态HCl不导电,因为只有HCl分子;液态NaCl能导电,因为有自由移动的离子(√)
18.氢氧化钡晶体和NH4Cl的反应,碳和水蒸气的反应,碳和二氧化碳的反应,弱电解质的电离、水解反应,熔化、汽化,NH4NO3溶于水,HI分解均属于吸热反应(✕)
19.任何化学反应,反应物的总能量和生成物的总能量不会相等(√)
20.同温、同压下,H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(✕)
核心二 氧化还原反应
1.双线桥原理基本概念
2.多种方法判断氧化性、还原性的强弱
(1)金属活动性顺序
(2)非金属活动性顺序
一般来说,单质非金属性越强,越易得到电子,氧化性越强;其对应阴离子越难失电子,还原性越弱。
(3)依据元素周期律及周期表中元素性质变化规律来判断氧化性、还原性的强弱
同周期主族元素,从左至右,核电荷数递增,非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱,氧化性逐渐增强,还原性逐渐减弱;
同主族元素,从上至下,核电荷数递增,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强。
(4)根据原电池的正、负极来判断
在原电池中,在负极反应的物质的还原性一般比作正极的物质的还原性强。
3.典型物质判断
(1)典型粒子氧化(或还原)性强弱
氧化性:Br2>Fe3+>I2>S
还原性:S2->I->Fe2+>Br-
氧化性:Fe3+>Ag+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>Al3+
(2)有单质参加的反应或有单质生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化(O2→O3)。
(3)金属阳离子被还原,不一定得到金属单质。如向FeCl3溶液中加入少量Zn,得到Fe2+。
(4)向FeBr2、FeI2的混合物中加入新制氯水,最先被氧化的是I-。
(5)盐酸有酸性、还原性;亚硫酸有酸性、氧化性、还原性。
(6)Ca(ClO)2溶液中通SO2、FeS+HNO3、Na2SO3+HNO3、Fe(OH)2+HNO3、Fe(OH)3+HI发生氧化还原反应。
核心三 化学基本理论知识归纳
Ⅰ.物质结构与元素周期律常考点归纳
1.核外电子总数为10的微粒
分子(5种):Ne、HF、H2O、NH3、CH4
阳离子(5种):Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+
阴离子(5种):F-、O2-、N3-、OH-、NH2-
2.核外电子总数为18的微粒
分子:Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、H2O2、N2H4、C2H6
阳离子:K+、Ca2+
阴离子:Cl-、S2-、HS-、O22-
3.微粒半径比较:先看电子层数,后看质子数,再看最外层电子数,电子层结构相同的离子,其半径随核电荷数的增大而减小,如:r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+)。
4.周期序数=核外电子层数(共有7个周期,要记住前六个周期每个周期元素的种数分别为2、8、8、18、18、32)。
5.Fe是26号元素,位于第四周期Ⅷ族(第8纵列,第8、9、10三个纵列称为第Ⅷ族)。
6.超铀元素:指92号元素铀(U)以后的元素。
7.过渡金属包括第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列中的所有元素,全部都是金属元素,且最外层都是1~2个电子。
8.镧系元素在第六周期、锕系元素在第七周期,它们都在第3纵列(即第ⅢB族)。
9.元素的非金属性越强,元素所对应的简单气态氢化物越稳定,元素最高价氧化物所对应的水化物的酸性越强。
10.元素的金属性越强,它的单质与水或酸反应越剧烈,元素最高价氧化物所对应的水化物的碱性也越强。
11.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“✕”。
(1)双原子分子的共价键一定是非极性键(✕)
(2)非金属元素的原子不可能形成离子化合物(✕)
(3)三氯化硼分子中,B原子的最外层满足8电子稳定结构(✕)
(4)第ⅠA族元素的金属性一定比同周期的第ⅡA族元素的金属性强(√)
(5)非金属性强弱顺序是F>O>N,所以在一定条件下,氟气能置换出水中的氧,氧气也能置换出氨中的氮(√)
(6)第三周期元素的离子半径从左至右逐渐减小(✕)
(7)同周期非金属元素的氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强(✕)
Ⅱ.化学反应速率与化学平衡常考点归纳
1.化学平衡常数的意义和应用
化学平衡常数可表示反应进行的程度,K越大,反应进行的程度越大,当K>105时,可以认为该反应已经进行完全。虽然转化率也能表示反应进行的限度,但转化率不仅与温度有关,而且与起始条件有关。K的大小只与温度有关,而与反应物或生成物起始浓度的大小无关。
(1)不要把反应体系中固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进化学平衡常数表达式中。如:
Cr2O72-(aq)+H2O(l) 2CrO42-(aq)+2H+(aq)
K=c2(CrO42-)·c2(H+)c(Cr2O72-)
但在非水溶液中的反应,若有水参加或生成,则此时水的浓度不可视为常数,应写进化学平衡常数表达式中。如:
C2H5OH(l)+CH3COOH(l) CH3COOC2H5(l)+H2O(l) K=c(CH3COOC2H5)·c(H2O)c(C2H5OH)·c(CH3COOH)
(2)同一化学反应,化学方程式写法不同,其平衡常数表达式及数值亦不同。如:
N2O4(g) 2NO2(g) K=c2(NO2)c(N2O4)
12N2O4(g) NO2(g) K'=c(NO2)c12(N2O4) K=K'2
2NO2(g) N2O4(g) K″=c(N2O4)c2(NO2)=1K
(3)可逆反应进行到某时刻(包括化学平衡)时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值称为浓度商(Qc)。则当Qc=K时说明反应达到平衡状态,当Qc
2.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“✕”。
(1)在恒温条件下,增大压强,化学反应速率一定加快(✕)
(2)正反应为吸热反应的可逆反应达到平衡时,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动(✕)
(3)加入催化剂加快了反应速率,改变了反应吸收或放出的热量(✕)
(4)同一反应,在相同时间间隔内,用不同物质表示的反应速率,其数值和意义都不一定相同(✕)
(5)5 mol·L-1·s-1的反应速率一定比1 mol·L-1·s-1的反应速率大(✕)
(6)正反应速率增大,平衡向正反应方向移动(✕)
(7)在恒容条件下,有两个平衡体系:A(g) 2B(g)、2A(g) B(g),都增加A的量,
A、B转化率都变小 (✕)
(8)在一定条件下,平衡向正反应方向移动,正反应速率变大(✕)
(9)在FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl平衡体系中,加入KCl固体,颜色变浅(✕)
(10)由温度或压强改变引起的平衡正向移动,反应物的转化率一定增大(√)
Ⅲ.电解质溶液
1.判断电解质强弱的方法
(1)在相同浓度、相同温度下,对电解质做导电对比实验。
(2)在相同浓度、相同温度下,比较反应速率的快慢。如将Zn投入到等浓度的盐酸和醋酸溶液中,结果前者比后者反应快。
(3)浓度与pH的关系。如0.1 mol·L-1的醋酸溶液,其pH>1,即可证明CH3COOH是弱电解质。
(4)测定对应盐的酸碱性。如CH3COONa溶液呈碱性,则证明CH3COOH是弱酸。
(5)稀释前后的pH与稀释倍数的变化关系。如将pH=2的酸溶液稀释到原体积的100倍,若pH<4,则证明酸为弱酸,若pH=4,则证明酸为强酸。
(6)利用实验证明存在电离平衡。如向醋酸溶液中滴入石蕊溶液变红,再加CH3COONH4固体,颜色变浅。
(7)利用较强酸制备较弱酸来判断电解质强弱。如将CO2通入苯酚钠溶液中,出现浑浊,说明酸性:H2CO3>C6H5OH。
2.关于盐溶液的蒸干、灼烧的问题
盐溶液蒸干后并灼烧,有的能得到原溶质,有的不能得到原溶质而转化成其他物质,有的得不到任何物质,其规律如下:
(1)易水解的金属阳离子的挥发性强酸盐(氯化物或硝酸盐)得到氧化物,如FeCl3、AlCl3等。
(2)阴、阳离子均易水解,其水解产物易挥发的盐蒸干后得不到任何物质,如(NH4)2S等。
(3)不稳定的化合物水溶液,加热时在溶液中就能分解,也得不到原溶质,如Ca(HCO3)2溶液蒸干后得到CaCO3;Mg(HCO3)2溶液蒸干后得到Mg(OH)2。
(4)易被氧化的物质,蒸干后得不到原溶质,如FeSO4、Na2SO3溶液等,蒸干后得到其氧化产物。
(5)其他盐溶液蒸干后并灼烧成分一般不变。
3.正误判断,正确的打“√”,错误的打“✕”。
(1)任何温度下,水溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小都可判断溶液的酸碱性(√)
(2)某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释到原体积的2倍后,溶液的pH=b,则a>b(✕)
(3)pH=4的醋酸加水稀释过程中,所有离子浓度都降低 (✕)
(4)无论在酸溶液中还是在碱溶液中,由水电离出的c(H+)=c(OH-)(√)
(5)某盐溶液呈酸性,一定是由水解引起的(✕)
(6)水解方程式都必须写“”(✕)
(7)沉淀转化只能是Ksp较大的沉淀转化为Ksp较小的沉淀(✕)
(8)中和等体积、等pH的盐酸和醋酸消耗的NaOH的量相同(✕)
(9)用湿润的pH试纸测得某溶液的pH=3.4(✕)
(10)在NaHCO3溶液中加入NaOH,不会影响离子的种类 (√)
(11)在NaHSO4溶液中,c(H+)=c(OH-)+c(SO42-)(√)
(12)0.1 mol·L-1氨水中加入CH3COONH4固体,c(OH-)c(NH3·H2O)的值变大(✕)
(13)用标准NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液到终点时,c(Na+)=c(CH3COO-)(✕)
(14)室温时,向等体积pH=a的盐酸和pH=b的CH3COOH溶液中分别加入等量的氢氧化钠后,两溶液均呈中性,则a>b(✕)
(15)常温下,等体积的盐酸和CH3COOH的pH相同,由水电离出的c(H+)相同(√)
(16)浓度均为0.1 mol·L-1的①CH3COOH、②NH4Cl、③H2SO4三种溶液中,由水电离出的c(H+):②>①>③(√)
Ⅳ.电化学原理常考点归纳
1.原电池、电解池的区别
(1)由化学方程式设计原电池、电解池要从能量的角度分析
原电池:化学能转变为电能的装置,我们把能自发进行的氧化还原反应设计成原电池。
电解池:电能转变为化学能的装置,只要是氧化还原反应(不论吸热还是放热)理论上均可设计成电解池。
(2)从装置图的角度分析
原电池:若无外接电源,可能是原电池,然后依据原电池的形成条件分析判定。
电解池:若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解池溶液中的金属阳离子相同时则为电镀池,其余情况为电解池。
2.电极的判断
原电池和电解池电极的判断是解题的关键,为了方便记忆,我们可采取口诀的方法记忆:
原电池,正负极;电解池,阴阳极;
失去电子负(原电池)阳(电解池)极,发生氧化定无疑。
还可以用谐音帮助记忆:
阴得(阴德)阳失;阳氧(痒痒)阴还。
3.原电池、电解池的工作原理
4.电解原理的应用
(1)电镀:待镀件作阴极、镀层金属作阳极、含镀层金属阳离子的溶液作电镀液。
(2)电解精炼铜:纯铜作阴极、粗铜作阳极、硫酸铜溶液作电解质溶液。
5.金属(以铁为例)的电化学腐蚀与防护
(1)吸氧腐蚀电极反应:
负极:2Fe-4e- 2Fe2+;
正极:O2+4e-+2H2O 4OH-。
(2)防护方法:
①原电池原理——牺牲阳极的阴极保护法:与较活泼的金属相连,较活泼的金属作负极被腐蚀,被保护的金属作正极;
②电解池原理——外加电流的阴极保护法:被保护的金属与电源负极相连,形成电解池,作阴极。
6.燃料电池正极氧气在不同电解质下的电极反应式:
(1)酸性:O2+4e-+4H+ 2H2O
(2)碱性:O2+4e-+2H2O 4OH-
(3)固体电解质:O2+4e- 2O2-
(4)熔融碳酸盐:O2+4e-+2CO2 2CO32-
7.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“✕”。
(1)Cu+2H+Cu2++H2↑既可在原电池中完成,也可在电解池中完成(✕)
(2)蓄电池充电时,标志着“-”的电极应与电源的负极相连 (√)
(3)电解质溶液导电时不可能发生化学反应(✕)
(4)在铜—锌原电池(Zn|H2SO4|Cu)中,硫酸根离子向正极移动;在电解(惰性电极)硫酸溶液时,硫酸根离子向阳极移动(✕)
(5)用惰性电极电解MgCl2溶液时,阴极可能得到固体镁 (✕)
(6)用惰性电极电解KOH溶液时,阴极的电极反应式:O2+2H2O+4e- 4OH-(✕)
(7)以Pt电极电解电解质溶液时,若两电极只有H2和O2析出,则溶液的浓度一定改变(✕)
(8)铜与稀硫酸接触发生电化学腐蚀时,正极的电极反应式:O2+4e-+4H+ 2H2O(√)
核心四 化学实验基础
化学实验中重要的实验现象
1.镁条在空气中燃烧:发出耀眼的白光,有白色粉末生成。
2.硫在空气中燃烧:淡蓝色火焰;在氧气中燃烧:明亮的蓝紫色火焰。
3.铁丝在氧气中燃烧:剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体。
4.氢气在氯气中燃烧:安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有大量白雾生成。
5.H2、CH4在空气中燃烧:淡蓝色火焰,点燃它们与空气的混合气体发生爆炸。
6.细铜丝在氯气中燃烧后加入水:有棕黄色的烟生成,加水后得到绿色的溶液。
7.磷在氯气中燃烧:有白色烟雾生成。
8.把水滴入盛有过氧化钠的试管中,放入带火星的木条:木条复燃。
9.无水硫酸铜遇水蒸气:变蓝色。
10.将盛有NO2的烧瓶放入热水中:气体颜色变深。
11.在试管中用氢气还原氧化铜:黑色物质变为红色,试管口有液滴生成。
12.用木炭粉还原氧化铜粉末,使生成的气体通入澄清石灰水,黑色粉末变为有光泽的金属颗粒,澄清石灰水变浑浊。
13.一氧化碳在空气中燃烧:发出蓝色的火焰,放出热量。
14.向含有Cl-的溶液中滴加用硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成。
15.向含有SO42-的溶液中滴加用盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成。
16.一带锈铁钉投入盛稀硫酸的试管中并加热:铁锈逐渐溶解,溶液呈浅黄色,并有气体生成。
17.强光照射氢气、氯气的混合气体:迅速反应发生爆炸。
18.在集气瓶中混合硫化氢和二氧化硫:瓶内壁有黄色粉末生成。
19.新制氯水中加石蕊溶液:先变红,后褪色。
20.湿润的淀粉-KI试纸遇氯气:试纸变蓝。
21.氯气遇到润湿的有色布条:有色布条的颜色褪去。
22.溴(碘)水中加入四氯化碳:溶液分层,上层接近无色,下层接近橙(紫)色。
23.向硫化钠水溶液中滴加氯水:溶液变浑浊。
24.二氧化硫气体通入品红溶液:红色褪去,加热后又恢复原来的颜色。
25.钠投入水中:反应剧烈,钠浮于水面,放出大量的热使钠熔成小球在水面上游动,有“嘶嘶”声。
26.钠在空气中燃烧:火焰呈黄色,生成淡黄色物质。
27.向盛有少量碳酸钾固体的试管中滴加盐酸:有气体生成。
28.加热碳酸氢钠固体,并将产生的气体通入澄清石灰水:澄清石灰水变浑浊。
29.氨气与氯化氢相遇:有大量白烟产生。
30.新制氯水光照:有气泡(O2)产生。
31.加热NH4Cl:试管底部固体消失,管口内壁有白色晶体产生。
32.打开装有浓盐酸和浓硝酸的试剂瓶:瓶口有白雾出现。
33.铜片与浓硝酸反应:反应剧烈,有红棕色气体产生。
34.铜片与稀硝酸反应:铜片逐渐消失,溶液变蓝色,试管下端产生无色气泡,气体上升逐渐变成红棕色。
35.无色试剂瓶内的浓硝酸受到阳光照射:瓶中气体部分显棕色,硝酸呈黄色。
36.向含Fe2+的溶液中加入氢氧化钠:有白色沉淀出现,立即转变为灰绿色,最后转变成红褐色沉淀。
37.向含Fe3+的溶液中加入KSCN溶液:溶液变为红色。
38.向沸水中加入饱和FeCl3溶液:有红褐色物质生成。
39.加热氢氧化铁胶体:胶体变浑浊。
40.将点燃的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中:剧烈燃烧,有黑色物质附着于集气瓶内壁。
41.加热浓盐酸与二氧化锰的混合物:有黄绿色刺激性气味气体生成。
42.向硫酸铝溶液中滴加氨水:生成蓬松的白色絮状物质。
43.在硅酸钠溶液中加入稀盐酸,有白色胶状沉淀产生。
44.紫色的石蕊溶液遇碱:变成蓝色。
45.无色酚酞溶液遇碱:变成红色。
46.在适宜条件下乙醇和乙酸反应:有透明的带香味的油状液体生成。
47.将金属钠投入到盛有乙醇的试管中:有气体放出。
48.光照甲烷与氯气的混合气体:黄绿色逐渐变浅,容器内壁有油滴生成。
49.在空气中点燃乙烯:火焰明亮,有黑烟产生,放出热量。
50.在空气中点燃乙炔:火焰明亮,有浓烟产生,放出热量。
51.苯在空气中燃烧:火焰明亮,并带有黑烟。
52.加热(170 ℃)乙醇与浓硫酸的混合物,并使产生的气体通入溴水或通入酸性高锰酸钾溶液:溴水褪色或酸性高锰酸钾溶液中紫色逐渐变浅。
53.乙烯通入溴水或酸性KMnO4溶液:溶液褪色。
54.葡萄糖与银氨溶液共热:有银镜出现。
55.葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液共热:有砖红色沉淀生成。
56.淀粉溶液遇I2:变蓝。
57.蛋白质遇到浓硝酸溶液:变成黄色。
58.焰色反应:钠(Na)—黄色;钾(K)—紫色(透过蓝色钴玻璃);锂(Li)、铯(Cs)—紫红色;铷(Rb)—紫色;钙(Ca)—砖红色;锶(Sr)—洋红色;钡(Ba)—黄绿色;铜(Cu)—绿色;钴(Co)—淡蓝色。
核心五 高中化学教材常考实验
Ⅰ.配制一定物质的量浓度的溶液
1.主要仪器:托盘天平、药匙、量筒、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管。
2.注意事项
(1)容量瓶:只有一个刻度线,只能配制瓶上规定容积的溶液,若配制480 mL溶液应用500 mL容量瓶。(2)写所用仪器时,容量瓶必须注明规格。(3)容量瓶使用之前必须查漏。
3.误差分析依据:cB=nBV=mBMBV。
4.命题角度:一是仪器的缺失与选择,二是实验误差分析。
Ⅱ.Fe(OH)2的制备
1.实验现象:白色沉淀立即转化为灰绿色,最后变成红褐色沉淀。
2.方程式为:Fe2++2OH- Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3。
3.注意事项:Fe(OH)2具有较强的还原性,容易被氧化。(1)所用亚铁盐溶液必须是新制的,NaOH溶液必须煮沸;(2)胶头滴管必须插入试管底部;(3)往往在液面上加一层油膜,如少量煤油、苯或植物油等(如图1);或用改进装置如图2所示。
4.命题角度:制备过程中的现象、创设无氧环境。
Ⅲ.氨气的实验室制法
1.反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O。
2.气体制备流程:原理—发生装置—除杂干燥—收集—验满—尾气处理。
3.注意事项:(1)制备装置中试管口要低于试管底、收集装置中导管应插入试管底部。
(2)浓氨水(或浓铵盐溶液)滴到生石灰或烧碱中可制氨气,或浓氨水直接加热也可制氨气。
(3)不能使用NH4Cl和NH4HCO3制备。
4.命题角度:物质制备原理、发生装置、除杂干燥、收集、尾气处理等,并以此为基础进行性质探究实验。
Ⅳ.“喷泉”实验
1.实验原理:(1)氨气极易溶于水;(2)利用压强变化。
2.注意事项:(1)氨气应充满烧瓶;(2)烧瓶应干燥;(3)装置不得漏气。
3.实验拓展:(1)NH3、HCl、HBr、HI等气体均能溶于水形成“喷泉”。
(2)CO2、H2S、Cl2等与水不能形成“喷泉”,但与NaOH溶液可形成“喷泉”。
4.命题角度:(1)原理、实验操作。(2)溶质物质的量浓度计算。
Ⅴ.铜与浓硫酸反应的实验
1.实验原理:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。
2.现象:加热之后,试管中的紫色石蕊溶液变红(或试管中的品红溶液褪色);将反应后的溶液倒入盛有水的烧杯中,溶液由黑色变成蓝色。
3.原因解释:变黑的物质为被浓硫酸氧化生成的CuO。CuO与稀释后的硫酸反应生成了CuSO4溶液。
4.命题角度:“绿色化学”及尾气处理、SO2的性质及以此为基础进行性质探究实验。
Ⅵ.铝热反应
1.药品:氧化铁、铝粉、氯酸钾固体、镁条。
2.原理:Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3。
3.注意事项:(1)蒸发皿内要垫适量的细沙:一是防止蒸发皿炸裂,二是防止熔融的液体溅出伤人。(2)铝粉与FeO、Fe3O4、CuO、Cu2O、MnO2、Cr2O3等也发生铝热反应。
Ⅶ.酸碱中和滴定实验(以一元酸与一元碱中和滴定为例)
1.原理:c酸V酸=c碱V碱。
2.主要仪器:酸式或碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、铁架台、滴定管夹。
3.主要试剂:待测液、标准液、指示剂(酚酞、甲基橙)。
4.关键点:①准确测量体积;②准确判断滴定终点。
5.操作步骤:①查漏、洗涤、润洗;②装液、赶气泡、调液面、注液(放入锥形瓶中);③滴定:眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化,当滴到最后一滴,溶液颜色发生明显变化且半分钟内不变色即滴定终点。
6.注意事项:(1)酸式滴定管和碱式滴定管的使用:①0刻度在滴定管的上端,注入液体后,仰视读数数值偏大;②使用滴定管时的第一步是查漏;③滴定读数时,记录到小数点后两位;④酸式滴定管和碱式滴定管不能混用,如酸、具有氧化性的物质一定要用酸式滴定管盛装;⑤滴定管必须用溶液润洗,锥形瓶不能润洗。
(2)滴定时一般用酚酞、甲基橙作指示剂,不用石蕊溶液,指示剂用2～3滴。
(3)数据处理:求算2～3次实验的标准液体积的平均值,然后求浓度。
7.命题角度:滴定管的使用、误差分析、依据c测=c标V测V标利用滴定原理进行相关计算。
Ⅷ.氯碱工业
1.实验原理:电解饱和食盐水的总反应为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑。
电解的离子方程式为2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑。
2.电极产物判断:阴极产物是H2和NaOH,若在阴极区附近滴几滴酚酞溶液,可发现阴极区附近溶液变红;阳极产物是氯气,将湿润的KI-淀粉试纸放在阳极附近,试纸变蓝。
3.命题角度:(1)两极上析出产物的判断、产物的性质及相关电解原理。
(2)离子交换膜的原理和使用。
Ⅸ.铜的精炼
1.电解法精炼铜的原理:
阳极(粗铜):Cu-2e- Cu2+
阴极(纯铜):Cu2++2e- Cu
2.电极和电解质溶液变化:粗铜中含有Zn、Ni、Fe、Ag、Au等多种杂质,位于金属活动性顺序铜以前的金属杂质,如Zn、Ni、Fe等同时也会失去电子,位于金属活动性顺序铜之后的银、金等杂质形成“阳极泥”,电解质溶液中Cu2+逐渐减少。
3.命题角度:精炼原理应用及溶液中离子浓度的变化。
Ⅹ.石油的分馏
1.原理:利用加热将混合物中不同沸点的组分进行分离。
2.仪器:蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、锥形瓶、铁架台、温度计、牛角管。
3.注意事项:
(1)加热前蒸馏烧瓶外壁要保持干燥,加热需垫石棉网。
(2)在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。
(3)蒸馏烧瓶中所盛放液体占总体积的13～12,最多不超过23。
(4)温度计水银球应与蒸馏烧瓶支管口相平。
(5)冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。
(6)加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点。
4.命题角度:(1)温度计水银球位置、冷凝管中冷却水方向。(2)蒸馏原理的应用。
Ⅺ.乙酸乙酯的制备
1.原理:CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
副反应:C2H5—OH+HO—C2H5 C2H5—O—C2H5+H2O
C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
2.注意事项:(1)先加乙醇,再加浓硫酸和乙酸的混合液(浓硫酸不能最先加入);(2)小心均匀地低温加热试管,以防乙酸、乙醇的大量挥发和液体剧烈沸腾;(3)导气管末端不要插入饱和Na2CO3溶液中,以防液体倒吸。浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂。
3.用饱和Na2CO3溶液吸收主要优点:①吸收乙酸,便于闻乙酸乙酯的香味;②溶解乙醇;③降低乙酸乙酯的溶解度,便于乙酸乙酯分层析出。
4.命题角度:加入药品顺序、导管位置、饱和Na2CO3溶液的作用、运用化学平衡提高乙酸乙酯转化率的措施。
核心六 化学实验问题的规范解答
Ⅰ.有关实验操作的问题
1.检验离子是否已经沉淀完全的方法
规范解答 将反应混合液静置,在上层清液中继续滴加沉淀剂××,若不再产生沉淀,则××离子已经沉淀完全,若产生沉淀,则××离子未沉淀完全。
2.过滤时洗涤沉淀的方法
规范解答 向过滤器中加蒸馏水至没过沉淀,待水自然流下后,重复操作2～3次。
3.检验沉淀是否洗涤干净的方法
规范解答 以FeCl3溶液与NaOH溶液制得Fe(OH)3沉淀后过滤为例:取最后一次的洗涤液少许置于试管中,加入用硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则沉淀未洗涤干净,若无白色沉淀生成,则沉淀已经洗涤干净。
注意:要选择一种溶液中浓度较大的、比较容易检验的离子检验,不能检验沉淀本身具有的离子。
4.配制一定物质的量浓度的溶液时定容的操作方法
规范解答 向容量瓶中加水至离刻度线1～2 cm处,改用胶头滴管滴加,眼睛平视刻度线,滴加水至凹液面的最低点与刻度线相平。
5.读取量气装置中的气体体积的方法
规范解答 待装置冷却至室温后,先上下移动量筒(或量气管有刻度的一侧)使量筒内外(或量气管的两侧)液面相平,然后使视线与凹液面的最低点相平读取数据。
6.用pH试纸测定溶液的pH的方法
规范解答 取一小片pH试纸放在洁净干燥的玻璃片或表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部,待pH试纸显色后与标准比色卡比色。
7.酸碱中和滴定判断滴定终点的方法
规范解答 当滴入最后一滴××溶液时,锥形瓶中的溶液由××色变为××色,且半分钟内不再恢复原来的颜色,说明已经达到滴定终点。
8.分液的操作方法
规范解答 将萃取后的分液漏斗放在铁架台的铁圈上静置,待液体分层后打开分液漏斗上口的玻璃塞(或将玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上的小孔重合),使漏斗内外空气相通,小心地旋转分液漏斗的活塞,使下层液体沿烧杯内壁流入烧杯中,待下层液体流出后及时关闭活塞,将上层液体从分液漏斗的上口倒出。
9.实验室用烧瓶漏斗式气体发生装置制备气体时,向圆底烧瓶中滴加液体的操作方法
规范解答 打开分液漏斗上口的玻璃塞(或将玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上的小孔重合),旋转分液漏斗的活塞缓慢滴加液体。
10.引发铝热反应的操作方法
规范解答 在铝粉与氧化铁的混合物上加少量的氯酸钾,并插入一根镁条,用燃着的木条引燃镁条。
11.结晶的操作方法
(1)用FeCl3溶液制取FeCl3·6H2O晶体的操作方法
规范解答 向FeCl3溶液中加入过量的浓盐酸置于蒸发皿中,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥。
(2)蒸发结晶的操作方法
规范解答 以蒸发NaCl溶液得到氯化钠晶体为例:将氯化钠溶液置于蒸发皿中,溶液体积不能超过蒸发皿容积的23,用酒精灯加热,边加热边用玻璃棒搅拌溶液,当蒸发皿中出现大量晶体时停止加热。
注意:若是纯净的氯化钠溶液,可以利用余热蒸干得到氯化钠晶体;若是氯化钠溶液中含有硝酸钾等杂质,则要趁热过滤得到氯化钠晶体。
12.检验如图所示的装置气密性的操作方法
(1)空气热胀冷缩法
规范解答 关闭分液漏斗的活塞,将导管口a处用橡皮管连接一段导管放入盛有水的烧杯中,双手握住圆底烧瓶(或用酒精灯微热),若有气泡从导管口逸出,放开手后(或移开酒精灯后),有少量水进入导管形成一段稳定的水柱,说明装置气密性良好。
(2)液面差法
规范解答 将导管口a处连接一段橡皮管并用止水夹夹紧,打开分液漏斗的活塞,从分液漏斗口注水至漏斗中的水与容器中的水形成液面差,静置观察,一段时间后若液面差保持不变,表明装置气密性良好。
注意:若要检验整个一套连续的实验装置的气密性时,只能用空气热胀冷缩法,而且必须用酒精灯加热圆底烧瓶。
13.配制FeCl3溶液时溶解的操作方法
规范解答 将称量好的氯化铁晶体置于烧杯中,加入过量的浓盐酸,用玻璃棒搅拌,再加入适量蒸馏水加以稀释。
14.加热灼烧固体使固体失去结晶水或分解完全的操作方法
规范解答 将固体放在坩埚中充分灼烧,然后放在干燥器中冷却、称量,再加热、冷却、称量,直至两次称量的质量差不超过0.1 g。
注意:实验中最少称量4次。
Ⅱ.有关物质检验的问题
1.检验某溶液中是否含有SO42-的操作方法
规范解答 取待测液少许置于试管中,先加过量稀盐酸无明显现象(若有沉淀则静置后取上层清液继续实验);再加入氯化钡溶液,若产生白色沉淀则证明溶液里含有SO42-,反之则证明溶液里不含SO42-。
2.检验某溶液中是否含有Cl-的操作方法
规范解答 取待测液少许置于试管中,先加硝酸银溶液产生白色沉淀,再滴加稀硝酸,若产生的白色沉淀不溶解,则证明溶液里含有Cl-,反之则证明溶液里不含Cl-。
3.检验某溶液中是否含有NH4+的操作方法
规范解答 取待测液少许置于试管中,加入过量的浓氢氧化钠溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若试纸变蓝,则证明溶液里含有NH4+,反之则溶液里不含NH4+。
4.检验某溶液中是否含有Fe3+的操作方法
规范解答 取待测液少许置于试管中,滴入几滴硫氰化钾溶液,若溶液变红,则证明溶液里含有Fe3+,反之证明溶液里不含Fe3+(若溶液里只含有Fe3+也可滴加氢氧化钠溶液观察沉淀的颜色)。
5.检验某溶液中是否含有Fe2+的操作方法
规范解答 取待测液少许置于试管中,先滴加几滴硫氰化钾溶液无明显现象;再滴加新制的氯水(或通入氯气),若溶液变红则证明溶液里含有Fe2+,反之则证明溶液里不含Fe2+。
6.检验含有Fe3+的溶液中含有Fe2+的操作方法
规范解答 取少许待测液置于试管中,滴加少许酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去,说明含有Fe2+。
7.检验某含有大量SO42-的溶液中是否含有Cl-的操作方法
规范解答 取待测液少许置于试管中,先加过量的硝酸钡溶液,充分振荡后静置,在上层清液中滴加少许硝酸酸化的硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则证明溶液里含有Cl-,反之则证明溶液里不含Cl-。
8.检验二氧化硫气体的操作方法
规范解答 将气体通入品红溶液中,若品红溶液褪色,加热褪色后的溶液,红色复现,说明气体是二氧化硫。
9.检验溶液中含有SO32-的实验方法
规范解答 取待测液少许置于试管中,先加过量的氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则充分过滤;然后取沉淀少许置于试管中,加入足量的稀盐酸,将产生的气体通入品红溶液,若品红溶液褪色,加热褪色后的溶液,红色复现,则证明原溶液中含有SO32-。
注意:要排除HSO3-的干扰。
10.检验NH4Cl固体中是否含有Na2SO4的操作方法
规范解答 取少许固体试样置于试管中,充分加热,若试管中无固体物质残留,说明氯化铵固体中不含硫酸钠,反之则含有硫酸钠。
11.检验溶液中是否含有钾离子的操作方法
规范解答 用一根洁净的铂丝蘸取少许溶液,在酒精灯的火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,若火焰呈紫色,则证明溶液中含有钾离子,反之则不含钾离子。
12.检验某纳米碳酸钙是否为纳米级颗粒的操作方法
规范解答 取少量碳酸钙试样置于试管中,加水充分搅拌后,用一束可见光照射,在入射光侧面观察,若有丁达尔效应,说明碳酸钙颗粒为纳米级颗粒,反之则不是纳米级颗粒。
13.检验碳与浓硫酸反应的产物的方法
规范解答 气流通过试剂的先后顺序以及作用如下:
14.检验淀粉水解(催化剂是稀硫酸)的产物是葡萄糖的方法
规范解答 取少许水解液置于试管中,加NaOH溶液使溶液呈碱性,再加入新制的氢氧化铜悬浊液(或银氨溶液),加热(或水浴加热),若产生砖红色沉淀(或产生光亮的银镜),则证明水解产物中有葡萄糖。
15.检验溴乙烷中含有溴元素的方法
规范解答 取少许试样置于试管中,加NaOH溶液加热,冷却后加入稀硝酸使溶液呈酸性,再加入几滴硝酸银溶液,若产生浅黄色沉淀,则证明溴乙烷中含有溴元素。
16.证明碳酸钠溶液中存在水解平衡的实验方法
规范解答 取少许碳酸钠溶液置于试管中,滴加几滴酚酞溶液,溶液呈红色,再向红色溶液中滴加BaCl2溶液至过量,产生白色沉淀,溶液的红色逐渐消失,则证明碳酸钠溶液的碱性为碳酸根离子水解所致,即溶液中存在水解平衡。
17.证明亚硫酸钠已经被氧化的实验方法
规范解答 取少许亚硫酸钠试样置于试管中,加适量蒸馏水溶解,向其中加入过量的盐酸至不再产生气体,再向其中滴加几滴BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则说明亚硫酸钠已经被氧化。
注意:不能用硝酸或硝酸钡溶液,防止将亚硫酸根离子氧化。
18.实验室证明一氧化碳能还原氧化铜并检验产物二氧化碳的实验设计
规范解答 CO气体依次通过的实验装置以及各装置的作用如下:
硬质玻璃管(盛CuO、加热)主反应装置→澄清石灰水检验CO2→NaOH溶液除去CO2→燃着的酒精灯消除CO的污染
注意:(1)点燃酒精灯之前一定要检验CO的纯度。
(2)先通一氧化碳排尽装置中的空气后再点燃主反应装置的酒精灯。
(3)停止加热硬质玻璃管后要继续通入CO直至玻璃管冷却。
(4)NaOH溶液的作用是除去气体中的二氧化碳便于尾气燃烧。
(5)实验现象:硬质玻璃管中的黑色粉末变为红色固体,澄清石灰水变浑浊。
19.实验室进行乙二酸分解产物(H2O、CO2、CO)检验的实验设计
已知信息:(1)乙二酸的熔、沸点较低,在酒精灯加热的条件下容易汽化;(2)草酸钙是难溶于水的白色沉淀。
规范解答 各实验装置以及各装置的作用如下:
注意:(1)草酸蒸气对二氧化碳的检验产生干扰,要事先除去草酸蒸气。
(2)大量二氧化碳的存在不利于一氧化碳的燃烧,要事先除去二氧化碳。
(3)也可以用碱石灰一次性除去二氧化碳和水蒸气。
(4)要有尾气处理装置,常用燃着的酒精灯消除CO对空气的污染。
20.探究向含有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加氯水后红色褪去的原因的实验设计
褪色原因:(1)氯水中的成分与NaOH反应消耗了NaOH,使溶液的碱性减弱所致。
(2)氯水中的次氯酸发挥了漂白作用所致。
规范解答 向褪色后的溶液中滴加氢氧化钠溶液,若溶液变红色则(1)正确,若溶液不变红则(2)正确。
注意:实验的关键是检验酚酞是否还存在。
Ⅲ.有关现象或原理的解释、试剂或操作的作用等问题
1.明矾净水的原理
规范解答 明矾溶于水电离出的Al3+发生水解反应:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铝胶体具有较强的吸附能力,能够吸附水中悬浮的杂质使水澄清。
2.高铁酸钠既能用作净水剂又能对水体进行消毒、杀菌的原理
规范解答 Na2FeO4中的铁元素呈+6价,具有很强的氧化性,能对水体进行杀菌、消毒,其还原产物Fe3+发生水解反应:Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铁胶体具有较强的吸附能力,能够吸附水中悬浮的杂质使水澄清。
3.碳酸铵溶液显碱性的原因
规范解答 碳酸铵溶于水能发生水解,NH4++H2O NH3·H2O+H+,CO32-+H2O HCO3-+OH-,
CO32-的水解程度大于NH4+的水解程度,故溶液显碱性。
4.碳酸氢钠溶液显碱性的原因
规范解答 碳酸氢钠溶于水后,HCO3- H++CO32-,HCO3-+H2O H2CO3+OH-,HCO3-的水解程度大于其电离程度,故溶液显碱性。
5.蒸干灼烧FeCl3溶液得Fe2O3的原理
规范解答 在FeCl3溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2O Fe(OH)3↓+3HCl,在蒸发过程中,由于氯化氢大量挥发导致水解平衡向右移动,蒸干溶液时得到Fe(OH)3,灼烧时发生反应2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O,最后得到Fe2O3。
6.用酸性过氧化氢溶液溶解铜片的实验中,铜片溶解的速率随着温度的升高先加快后减慢的原因
规范解答 温度升高能够加快反应Cu+2H++H2O2 Cu2++2H2O的反应速率,故铜的溶解速率加快,当温度升高到一定程度后,H2O2的分解速率加快,此时H2O2浓度的下降对反应速率的影响超过了温度对反应速率的影响,故铜的溶解速率减慢。
7.适当升温,氮气和氢气合成氨的速率加快,但是温度过高反应速率反而下降的原因
规范解答 温度升高能够加快合成氨反应的反应速率,但温度过高会使催化剂失去活性,反应速率反而降低。
8.用惰性电极电解饱和食盐水时,阴极附近溶液呈碱性的原因
规范解答 在阴极发生反应:2H++2e- H2↑,由于氢离子不断放电,破坏了水的电离平衡,促进了水的电离,导致阴极附近溶液中的c(OH-)>c(H+),使溶液显碱性。
9.在氯碱工业中,电解饱和食盐水时常用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3的原因
规范解答 阳极产生的氯气与水发生反应:Cl2+H2O HCl+HClO,增大溶液中盐酸的浓度能够使平衡逆向移动,减少氯气在水中的溶解,有利于氯气的逸出。
注意:用平衡移动原理解释相关问题的四个步骤:(1)列平衡;(2)写改变的条件;(3)说平衡移向;(4)说平衡移动的结果。
10.在燃料电池中,常在电极表面镀上铂粉的原因
规范解答 增大电极单位面积吸收气体的分子数,加快电极反应速率。
11.在化工生产流程图题中常考的三个问题
(1)将矿石粉碎的原因:增大矿石与其他物质(××溶液或××气体)的接触面积,加快反应速率(或提高浸出率)。
(2)用热碳酸钠溶液洗涤废铁屑等原料的原因:用碳酸钠溶液水解显碱性的特点清除废铁屑表面的油污。
(3)用过量盐酸溶解废铁屑的原因:盐酸除了与废铁屑反应外还有抑制Fe2+水解,防止生成Fe(OH)2沉淀的作用。
12.在尾气吸收装置中试剂的作用
规范解答 吸收尾气中××气体,防止污染空气。
13.在定量实验或者制备实验中装置最后连接的干燥管的作用
规范解答 防止空气中的××气体进入××装置对实验造成干扰(有时还可能同时起到吸收尾气的作用。
14.在导管末端连接倒置漏斗、干燥管或硬质玻璃管浸入水或溶液中的原因
规范解答 防倒吸(同时具有扩大吸收面积,加快吸收速率的作用)。
15.在气体的连续实验中,若有需要用盛有碱石灰的干燥管吸收CO2或H2O(g)等气体来进行定量测定的部分,常常需要在实验开始和结束时通入氮气或稀有气体等与实验无关的气体的作用
规范解答 (1)实验开始时的作用:排尽装置内的空气,防止空气中的××气体对实验造成干扰。
(2)实验结束时的作用:将产生的××气体全部排出被××试剂完全吸收,以减小实验误差。
16.工业接触法制硫酸时,将二氧化硫催化氧化为三氧化硫时采用常压的原因
规范解答 在常压下二氧化硫的转化率已经很高,再增大压强,二氧化硫的转化率提高不大,但是生产成本增加,得不偿失。
三、物质结构与性质
核心一 原子结构与性质
(1)熟记构造原理:1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s,熟记1～36号元素基态原子的核外电子排布式。
(2)熟记同周期、同主族元素第一电离能、电负性递变规律。注意:同周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但ⅤA族>ⅥA族>ⅣA族,ⅡA族>ⅢA族>ⅠA族。
核心二 分子结构与性质
(1)牢记常见分子立体构型和中心原子杂化方式
分子(A
为中心
原子)
中心原子的
孤电子对数
中心原子
杂化方式
分子构型
示例
AB2
0
sp
直线形
BeCl2
1
sp2
Ⅴ形
SO2
2
sp3
Ⅴ形
H2O
AB3
0
sp2
平面三角形
BF3
1
sp3
三角锥形
NH3
AB4
0
sp3
正四面体形
CH4
(2)理解中心原子价层电子对数的计算方法
其中:a是中心原子的价电子数(阳离子要减去所带电荷数、阴离子要加上所带电荷数),b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,x是与中心原子结合的原子数。
(3)学会σ键与π键的判断方法:单键均为σ键;双键、三键中含有1个σ键,其余为π键。
核心三 晶体结构与性质
(1)明确物质熔、沸点高低的比较规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体;比较同种晶体的熔、沸点高低,应根据结构微粒间的作用力强弱进行分析。
(2)晶体微粒与M、ρ之间的关系
若1个晶胞中含有x个微粒,则1 mol晶胞中含有x mol微粒,其质量为xM g(M为微粒的相对原子质量);又1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积,a为晶胞边长或微粒间距离),则1 mol晶胞的质量为ρa3NA g,因此有xM=ρa3NA。
四、有机化学基础
核心一 根据分子式判断同分异构体数目的步骤
第一步:判断有无类别异构
根据分子式判断有机物是否有类别异构,如含有相同碳原子数的烯烃与环烷烃、醇与醚、羧酸与酯是同分异构体。
第二步:同一类物质,写出官能团的位置异构。
(1)分合思维法书写醇与酸的同分异构体。如书写分子式为C5H12O属于醇的同分异构体,先写出C5H12的同分异构体:CH3CH2CH2CH2CH3、 、 ,再写出上述
3种异构体分子中一个氢原子被—OH取代的C5H11OH的同分异构体数目为8。
(2)顺序思维法书写多官能团有机物的同分异构体。如丙烷上两个氢原子分别被一个溴原子、一个氯原子取代,先写出一个氢原子被一个溴原子取代的同分异构体:CH3CH2CH2Br、,再写出一个氢原子被一个氯原子取代后的同分异构体种数为5。
第三步:熟记3个基团。
丙基(—C3H7)有2种,丁基(—C4H9)有4种,戊基(—C5H11)有8种。
核心二 掌握两类有机反应类型
(1)加成反应:主要以烯烃和苯为代表,碳碳双键、苯环均可以发生加成反应。
(2)取代反应:烷烃、苯、乙醇和乙酸均容易发生取代反应。
核心三 区分三个易错问题
(1)不能区分常见有机物发生反应的反应类型。如塑料的老化发生的是氧化反应,不是加成反应,单糖不能发生水解反应等。
(2)不能灵活区分有机反应的反应条件。如苯和溴水不反应,只与液溴反应。
(3)不能准确地对有机物进行分类。如油脂不是高分子化合物。
核心四 有机推断与合成题的解题步骤
1.审题——快速浏览,明确物质推断过程
(1)阅读题目中需合成的物质的用途、结构,找出可能提供的原料,应特别注意产物的结构特点。对于题中提供的简单分子式或物质名称,要仔细分析能否转化为物质的结构简式。
(2)解读合成过程,了解可能的转化步骤。
2.析题——仔细审读,关注有效信息
解答有机推断题的关键是找准问题的突破口,理解信息,把新信息运用于合成路线中,进行推理、计算、排除干扰,最后做出正确的判断。具体思路如下图:
(1)关注合成路线
①箭头:表示物质的转化关系,上面一般标注反应条件、反应所需试剂等,常结合反应条件确定物质间的转化关系和反应类型等。
②分子式:根据分子式,可以确定分子中不饱和度数,推测可能含有的官能团;比较物质的分子式,可以确定官能团的转化过程。
③结构简式:结构简式往往是有机推断的突破口,可运用正推、逆推、从中间推等方法确定未知物质的结构和反应过程。
(2)关注新信息的运用
①特征反应:根据题中所给反应,可推断物质所含官能团,确定反应中官能团的转化。
②其他信息:可以确定物质的分子式、官能团、反应类型等。
3.答题——合理切入,规范正确答题
(1)看清题目要求,如书写名称、分子式还是结构简式,官能团的名称还是含氧官能团的名称。
(2)规范书写,书写有机物的结构简式时氢原子数要书写正确,一些官能团写在左边要注意连接顺序,像酯化反应不要漏掉水等。
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