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- 2021-05-14 发布
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元素及其化合物,(一)高中化学方程式总突击
1.硫酸根离子的检验:BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
2.碳酸根离子的检验:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
3.碳酸钠与盐酸反应:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
4.木炭还原氧化铜:2CuO+C=(高温)2Cu+CO2↑
5.铁片与硫酸铜溶液反应:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
6.氯化钙与碳酸钠溶液反应: CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
7.钠在空气中燃烧:2Na+O2△Na2O2
钠与氧气反应:4Na+O2===2Na2O
8.过氧化钠与水反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
9.过氧化钠与二氧化碳反应:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
10.钠与水反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
11.铁与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2↑
12.铝与氢氧化钠溶液反应:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
13.氧化钙与水反应:CaO+H2O===Ca(OH)2
14.氧化铁与盐酸反应:Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
15.氧化铝与盐酸反应:Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O
16.氧化铝与氢氧化钠溶液反应:Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O
17.氯化铁与氢氧化钠溶液反应:FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl
18.硫酸亚铁与氢氧化钠溶液反应:FeSO4+2NaOH===Fe(OH)2↓+Na2SO4
19.氢氧化亚铁被氧化成氢氧化铁:4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3
20.氢氧化铁加热分解:2Fe(OH)3=△Fe2O3+3H2O↑
21.实验室制取氢氧化铝:Al2(SO4)3+6NH3·H2O===2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
22.氢氧化铝与盐酸反应:Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O
23.氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应:Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O
24.氢氧化铝加热分解:2Al(OH)3=△Al2O3+3H2O
25.三氯化铁溶液与铁粉反应:2FeCl3+Fe===3FeCl2
26.氯化亚铁中通入氯气:2FeCl2+Cl2===2FeCl3
27.二氧化硅与氢氟酸反应:SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
硅单质与氢氟酸反应:Si+4HF===SiF4↑+2H2↑
28.二氧化硅与氧化钙高温反应:SiO2+CaO==高温CaSiO3
29.二氧化硅与氢氧化钠溶液反应:SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
30.往硅酸钠溶液中通入二氧化碳:Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓
31.硅酸钠与盐酸反应:Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓
32.氯气与金属铁反应:2Fe+3Cl2==点燃2FeCl3
33.氯气与金属铜反应:Cu+Cl2==点燃CuCl2
34.氯气与金属钠反应:2Na+Cl2==点燃2NaCl
35.氯气与水反应:Cl2+H2O===HCl+HClO
36.次氯酸光照分解:2HClO==光照2HCl+O2↑
37.氯气与氢氧化钠溶液反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
38.氯气与消石灰反应:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
39.盐酸与硝酸银溶液反应:HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3
40.漂白粉长期置露在空气中:Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO
41.二氧化硫与水反应:SO2+H2O===H2SO3
42.氮气与氧气在放电下反应:N2+O2==放电2NO
43.一氧化氮与氧气反应:2NO+O2===2NO2
44.二氧化氮与水反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO
45.二氧化硫与氧气在催化剂的作用下反应:2SO2+O2催化剂△2SO3
46.三氧化硫与水反应:SO3+H2O===H2SO4
47.浓硫酸与铜反应:Cu+2H2SO4(浓)==△CuSO4+2H2O+SO2↑
48.浓硫酸与木炭反应:C+2H2SO4(浓)==△CO2↑+2SO2↑+2H2O
49.浓硝酸与铜反应:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑
50.稀硝酸与铜反应:3Cu+8HNO3(稀)==△3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑
51.氨水受热分解:NH3·H2O==△NH3↑+H2O
52.氨气与氯化氢反应:NH3+HCl===NH4Cl
53.氯化铵受热分解:NH4Cl==△NH3↑+HCl↑
54.碳酸氢氨受热分解:NH4HCO3==△NH3↑+H2O+CO2↑
55.硝酸铵与氢氧化钠反应:NH4NO3+NaOH==△NH3↑+NaNO3+H2O
56.氨气的实验室制取:2NH4Cl+Ca(OH)2==△CaCl2+2H2O+2NH3↑
57.氯气与氢气反应:Cl2+H2==点燃2HCl
58.硫酸铵与氢氧化钠反应:(NH4)2SO4+2NaOH==△2NH3↑+Na2SO4+2H2O
59.二氧化硫与氧化钙的反应:SO2+CaO===CaSO3
60.二氧化硫与氧化钠的反应:SO2+Na2O===Na2SO3
61.二氧化硫与氢氧化钠的反应:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
62.二氧化硫与氢氧化钙的反应:SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O
63.二氧化硫与氯气在水中反应:SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4
64.二氧化硫与硫化氢反应:SO2+2H2S===3S↓+2H2O
65.NO、NO2的回收:NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O
66.硅与氟气反应:Si+2F2===SiF4
67.硅与氢氧化钠溶液反应Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑
68.硅单质的实验室制法:
粗硅的制取:+ +2CO↑
粗硅转变为纯硅:Si(粗)+2Cl2==△SiCl4
SiCl4+2H2==高温Si(纯)+4HCl
(二)有关颜色归纳
1.火焰颜色
(1)苍白色:H2在Cl2中燃烧。
(2)蓝色:CO在空气中燃烧。
(3)淡蓝色:H2S、CH4、H2在空气中燃烧。
(4)黄色:含钠元素的物质在灯焰上灼烧。
(5)浅紫色(透过蓝色钴玻璃):含钾元素的物质在灯焰上灼烧。
2.某些难溶物的颜色
(1)Fe(OH)3红褐色;Fe(OH)2白色沉淀,空气中放置迅速地转变成灰绿色,最后变成红褐色沉淀。
(2)CuS、Ag2S、PbS黑色沉淀,均不溶于酸。FeS黑色沉淀溶于酸。
(3)AgBr淡黄色,不溶于酸。
(4)AgI黄色,不溶于酸。
(5)在含有S2-的酸性溶液中,加入能与它反应的氧化剂(Cl2、O2、SO23、NO3、Fe3+等)会出现淡黄色沉淀。
3.重要物质的颜色
(1)红色:Cu、Cu2O、红磷(红棕色)、Fe2O3(红棕色)、Br2(深红棕色)、Fe(OH)3(红褐色)、[Fe(SCN)]2+(血红色)等。
(2)黄色:AgI、S(淡黄色)、Na2O2(淡黄色)、AgBr(浅黄色)、CuCl2(棕黄色)、FeCl3(棕黄色)等。
(3)蓝色:Cu(OH)2、CuSO4·5H2O及溶液等。
(4)绿色:FeSO4·7H2O、FeCl2;Cl2(黄绿色)、F2(淡黄绿色)等。
(5)黑色:木炭、CuO、MnO2、FeS、CuS、Fe3O4、FeO、Ag2S等,Si(灰黑色)。
(6)紫色:KMnO4溶液、[Fe(C6H5O)6]3-、I2(紫黑色)等。
(三)常见的无机推断的突破口
1.同一元素的气态氢化物和气态氧化物反应,生成该元素的单质和水,该元素可能是硫或氮。
2.同一元素的气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物化合生成盐,该元素一定是氮。
3.两溶液混合生成沉淀和气体,这两种溶液的溶质可能分别是:(1)Ba(OH)2与(NH4)2SO4;(2)可溶性盐与可溶性金属硫化物或可溶性碳酸盐或碳酸氢盐;(3)可溶性铝铁盐与可溶性碳酸盐或碳酸氢盐。
4.既能与酸反应,又能与碱反应的物质可能是Al、Al2O3、Al(OH)3、氨基酸、弱酸的铵盐、弱酸的酸式盐等。
5.既能与强酸反应放出气体又能与强碱反应放出气体,常见的物质有Al、弱酸的铵盐(如碳酸铵、碳酸氢铵、亚硫酸铵、硫化铵、硫氢化铵等)。
6.在水中分解生成气体和难溶物或微溶物的物质可能是Al2S3、Mg3N2、CaC2等。
7.与水接触放出气体的常见物质有:Li、Na、K、Na2O2、F2。
8.A物质放到B物质中,先生成沉淀,后沉淀又溶解,A、B可能分别是CO2与Ca(OH)2、NaOH与铝盐、NH3与AgNO3、HCl与NaAlO2。
9.使溴水褪色的物质有H2S、SO2、不饱和烃类、活泼金属、碱类等。
10.特殊的实验现象
(1)H2在Cl2中燃烧发出苍白色火焰。
(2)钠元素的焰色反应为黄色,钾元素的焰色反应为浅紫色。
(3)遇酚酞变红的气体必是氨气。
(4)在空气中迅速由无色变为红棕色的气体是NO。
(5)Cl2通入含Br-的溶液中,会出现橙色;加入有机溶剂,在有机溶剂层出现橙红色。Cl2通入含有I-的溶液中,会出现深黄色,加入有机溶剂,在有机溶剂层出现紫红色。
(6)遇SCN-显红色或遇OH-生成红褐色沉淀或遇苯酚显紫色的离子是Fe3+。
(7)遇BaCl2溶液生成白色沉淀的溶液中可能含有Ag+或SO24。
(8)遇HCl生成沉淀的溶液中可能含有Ag+、SiO23、S2O23。
(9)具有臭鸡蛋气味的气体是H2S,与H2S反应生成淡黄色沉淀的气体可能是Cl2、O2、SO2、NO2等。
(10)电解电解质溶液时阳极气态产物一般是Cl2或O2,阴极气态产物是H2。
(11)使品红褪色的气体可能是Cl2或SO2,物质可能是次氯酸盐[如NaClO、Ca(ClO)2]、氯水、Na2O2等。
四、化学计算
化学方程式计算的依据和单位应用
1.化学方程式有关计算的重要依据是化学反应前后的有关守恒关系。
(1)元素的种类及各元素的原子个数保持不变。
(2)质量守恒。
(3)对溶液反应,仍保持电中性。
(4)对氧化还原反应有得失电子守恒等。
2.依据同一化学方程式中的诸项比例关系进行计算。
(1)各物质间的质量比。
(2)系数比、物质的量比、微粒(分子)个数比。
(3)气体反应遵循阿伏加德罗定律。
(4)速率与相关物质的系数关系。
(5)热化学方程式中,反应热与反应物或生成物的量成正比。
3.注意
(1)注意代入方程式的量必须是纯量或折合为纯量。
(2)注意同一物质的某量单位要相同,不同物质的某量单位可以不同,即我们平时所说的:上下单位一致,左右单位相当。
(3)常用单位是:g、mol、L、mL等。
五、化学实验
(一)常见离子的检验
1.几种重要阳离子的检验
(1)H+:能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。
(2)Na+、K+:用焰色反应来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过钴玻片)。
(3)Ba2+:能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。
(4)Mg2+:能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀,该沉淀能溶于NH4Cl溶液。
(5)Al3+:能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。
(6)Ag+:能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀HNO3,但溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。
(7)NH:铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应,并加热,放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的有刺激性气味的NH3气体。
(8)Fe2+:能与少量NaOH溶液反应,先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液,不显红色,加入少量新制的氯水后,立即显红色(2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-)。
(9)Fe3+:能与KSCN溶液反应,变成血红色Fe(SCN)3溶液;能与NaOH溶液反应,生成红褐色Fe(OH)3沉淀。
(10)Cu2+:蓝色水溶液(浓的CuCl2溶液显绿色),能与NaOH溶液反应,生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,加热后可转变为黑色的CuO沉淀。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应,在金属片上有红色的铜生成。
2.几种重要的阴离子的检验
(1)OH-:能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。
(2)Cl-:能与硝酸银反应,生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。
(3)Br-:能与硝酸银反应,生成淡黄色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。
(4)I-:能与硝酸银反应,生成黄色AgI沉淀,不溶于稀硝酸;也能与氯水反应,生成I2,使淀粉溶液变蓝。
(5)SO24:能与含Ba2+溶液反应,生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸。
(6)SO23:浓溶液能与强酸反应,产生无色有刺激性气味的SO2气体,该气体能使品红溶液褪色。能与BaCl2溶液反应,生成白色BaSO3沉淀,该沉淀溶于盐酸,生成无色有刺激性气味的SO2气体。
(7)CO23:能与BaCl2溶液反应,生成白色的BaCO3沉淀,该沉淀溶于硝酸(或盐酸),生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。
(8)HCO3:取含HCO3盐溶液煮沸,放出无色无味CO2气体,气体能使澄清石灰水变浑浊。或向HCO3盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液,无现象,加热煮沸,有白色沉淀MgCO3生成,同时放出CO2气体。
(9)NO3:浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热,放出红棕色气体。
(二)分离、提纯和溶液配制等实验技能
1.分离与提纯的基本操作
操作名称
适用范围
实例
操作要点
过滤(溶液洗涤)
溶物与不溶物的分离
粗盐提纯
一贴二低三靠;加水洗涤溶液除去吸附的离子
结晶(重结晶)
固体、液体分离溶解性不同的固体可溶物分离
食盐溶液的蒸发结晶,KNO3和NaCl混合物的分离
加热时不断用玻璃棒搅拌防止溅出,有较多固体析出时撤灯用余热将溶液蒸干
蒸馏、分馏
沸点不同的液体混合物分离
石油中各馏分的分离,乙醇、乙酸、乙酸乙酯混合物中分离出乙酸乙酯
蒸馏烧瓶要垫石棉网,内部加碎瓷片,温度计水银球放在支管口略下的位置,冷却水和蒸气逆向
萃取、分液
两种互溶液体的分离、两种不互溶液体的分离
用CCl4从碘水中分离出碘
分液漏斗装液不超过容积的3/4;两手握漏斗、倒转、用力振荡、反复,静置分层,分液
洗气
气气分离(杂质气体与试剂反应)
饱和食盐水除去Cl2中的HCl;溴水除去CH4中的C2H2
混合气通过洗气瓶,长进短出
渗析
胶体与溶液中溶质的分离
除去淀粉胶体中的NaCl
混合物装入半透膜袋中浸入蒸馏水中适当时间
加热
杂质发生反应
除Na2CO3中
NaHCO3;除去MnO2中的C
玻璃棒搅拌使受热均匀
升华
分离易升华的物质
碘、萘等的提纯
盐析
胶体从混合物中分离
硬脂酸钠溶液中加入食盐细粒;蛋清中加入饱和(NH4)2SO4
离子交换
溶液中离子从液体中分离
软化
磺化媒软化硬水
2.常见物质分离提纯归纳
混合物,括号内为杂质
所用试剂
分离方法
NaOH(Na2CO3)
Ca(OH)2
溶解、加试剂、过滤
NaHCO3(Na2CO3)
CO2
溶解、通入足量试剂、蒸发
Na2CO3(NaHCO3)
加热
NaCl(Na2CO3、NaHCO3)
HCl
加入足量试剂,蒸发
CO2(HCl、SO2)
饱和Na2CO3溶液
洗气
CO(CO2)
NaOH
洗气
CO2(CO)
CuO
加热
O2(CO2)
Na2O2
足量试剂充分反应
NaCl(NH4Cl)
加热
KI(I2)
CCl4
加热升华或加试剂萃取
Cl2(HCl)
饱和NaCl溶液
洗气
KNO3(NaCl)
H2O
重结晶过滤
Fe2+(Fe3+)
Fe
过滤
Fe3+(Fe2+)
H2O2
加入足量试剂
SiO2(CaCO3、CaO)
HCl
过滤
烷(烯炔)
溴水
洗气
气态烷、烯、炔(H2S、CO2、SO2)
NaOH溶液
洗气
苯(甲苯)
KMnO4酸性溶液
分液
苯(苯磺酸)
NaOH溶液
分液
溴苯(溴)
NaOH溶液
分液
甲苯(乙醛)
水
分液
甲苯(苯酚)
NaOH溶液
分液
苯酚(苯)
NaOH溶液、CO2
加NaOH溶液分液,取水层通入过量CO2,分液
溴乙烷(乙醇)
水
分液
续表
混合物,括号内为杂质
所用试剂
分离方法
乙醇(水)
CaO
蒸馏
乙醇(NaCl)
蒸馏
乙酸(甲酸)
醋酸钠晶体
蒸馏
乙酸乙酯(乙酸、乙醇)
饱和Na2CO3溶液
分液
硬脂酸钠溶液(NaCl)
半透膜
渗析
硬脂酸钠溶液(甘油)
NaCl粉末
盐析、过滤
蛋白质(饱和硫酸铵溶液)
半透膜
渗析
硝基苯(硝酸)
NaOH溶液
分液
淀粉溶液(NaCl)
半透膜
渗析
甲烷(H2S)
NaOH溶液或CuSO4溶液
洗气
3.化学灼伤的急救措施
灼烧物质
急救措施
各种酸(浓硫酸、硝酸、冰醋酸等)
立即用水冲洗,接着用3%~5%的碳酸氢钠溶液中和,最后用水清洗,必要时涂上甘油。如果出现水泡,应涂上紫药水。当皮肤沾上浓硫酸时,切忌用水冲洗,以免硫酸水合时放热而加重伤势,正确处理方法是先用干棉布吸去浓硫酸,再用流水冲洗后处理方法同上。
氢氟酸
先立即用流水长时间冲洗(15~30 min),然后用3%~5%碳酸氢钠溶液湿敷,再涂上33%的氧化镁甘油糊剂或敷上1%的氢化可的松软膏。
各种碱(氢氧化钠、氢氧化钾、氨水等)
先用大量水冲洗,然后涂上2%的硼酸或2%的醋酸。
溴
先用大量水冲洗,再用1体积氨水(22.5%)、1体积松节油和10体积酒精(95%)的混合液涂敷。
磷
立即用水冲洗,再用3%~5%的碳酸氢钠溶液浸泡,以中和生成的磷酸。然后用2%的硫酸铜溶液冲洗,使磷转化为难溶的磷化铜。再用水冲洗残留的硫酸铜溶液,最后按灼烧伤处理。切不可使伤口暴露在空气中或用油脂类涂敷。
酚
用浸了甘油或酒精的棉球抹去污物,再用清水冲洗干净,最后再用硫酸钠饱和溶液湿敷。也可用4体积酒精(75%)和1体积0.5 mol·L-1的氯化铁溶液组成的混合液洗。不可用热水冲洗污物,否则会加重损伤。