高三化学第一轮复习教案学案（全套）

有机复习分工
有机化学复习分工如下：
共分为5大块内容，每块内容2课时，准备一份讲义和一份作业。作业以一张纸为宜。
复习时间大致为1月15日—1月26日
序号 主要内容 负责人 大致时间
评讲期终试卷 1月15日
1 有机物的分类、命名、同系物与同分异构体 吴清 16、17
2 有机物的结构、性质和有机反应类型 尤永磊 18、19
3 有机物的鉴别、推断与合成 华建伟 20、21
4 糖类油脂蛋白质、合成材料及高分子化合物与聚合反应 王月华 22、23
5 有机实验与有机计算 黄友 24、25
6 有机综合练习 黄友 26
练习统一编号为：
高三化学练习66 同系的与同分异构体 吴清
高三化学练习67 有机物的结构性质与有机反应类型 尤永磊
高三化学练习68 有机物的鉴别、推断与合成 华建伟
高三化学练习69 糖类、油脂、蛋白质、合成材料 王月华
高三化学练习70 有机实验与有机计算 黄友
高三化学练习71 有机综合练习 黄友溶液课堂练习
1．在20℃CuSO4饱和溶液中，在温度不变的条件下
（1）投入一小块缺角的CuSO4晶体，过一段时间后，发现这块晶体完整无缺了，说明产生这种现象的原因____________________，此时CuSO4晶体质量__________，溶液的质量________。
（2）投入一定质量的无水CuSO4，静置一段时间后（温度不变），则溶液的质量________，溶液中固体质量_______，固体的颜色由______变________。
（3）在足量的饱和溶液中投入1.6g无水CuSO4，则析出晶体的质量为（ ）
A.1.6g B.2.5g C.>2.5g D.<2.5g
①设析出的晶体质量为xg,你认为(x-1.6)g含义是什么？
②已知20℃时CuSO4的溶解度为16g，则析出的晶体质量是多少？
③若投入1.6g无水CuSO4，则CuSO4饱和溶液正好全部转变为晶体，饱和溶液质量是多少
2．已知CuSO4的溶解度为：30℃时为25g，20℃时为16g。
（1）若将30℃时的250gCuSO4饱和溶液降温至20℃，则析出的晶体为多少g？
（2）若将30℃时的250gCuSO4饱和溶液蒸发掉50g水，再降温至20℃，则析出的晶体为多少g？
3．有一包固体混合物，其中含有硝酸钠和不溶性杂质。将其加入一定量水中，使其充分溶解，其溶解情况如下：
试通过计算回答：
（1）此实验所加水的质量为多少g？
（2）原混合物中硝酸钠质量为多少g？
（3）欲完全溶解混合物中的硝酸钠，所需最低温度是多少？
附：硝酸钠溶解度表
4．10℃时，131gKCl饱和溶液，又取50g水加入35.4gNaNO3配成溶液，然后将两种溶液混合，发现有晶体析出，该晶体是什么？其质量为多少？
（10℃时溶解度NaNO380g、NaCl35.8g、KNO320.9g、KCl31g，假设盐类共存时不影响各自溶解度）高中化学总复习教案·基础理论
第五单元 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构
1、 原子构成
1、 原子
2、 两个关系式
（1） 核电荷数＝核内质子数＝原子核外电子数＝原子序数
（2） 质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）
[例1]X、Y、Z和R分别代表四种元素。如果aX m+、bY n+、cZ n-、dR m-四种离子的电子层结构相同（a、b、c、d为元素的原子序数），则下列关系正确的是 （ ）
A、a－c＝m－n B、a－b＝n－m C、c－d＝m＋n D、b－d＝n＋m
2、 核外电子排布
1、电子运动特点：① 较小空间 ② 高速 ③ 无确定轨道
2、 电子云：表示电子在核外单位体积内出现几率的大小。而非表示核外电子多少。
3、 电子层：根据电子能量高低及其运动区域不同，将核外空间分成七个电子层。
表示：层数 1 2 3 4 5 6 7
符号 K L M N O P Q
n值越大，电子运动离核越远，电子能量越高。
电子层并不存在。
4、 能量最低原理：电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后排布在能量稍高的电子层。即电子由内而外逐层排布。
5、 排布规律 ①各电子层最多容纳的电子数目是2n2个。
②最外层电子数不超过8个。（K层为最外层时不超过2个）
③次外层电子数不超过18个，倒数第三层电子数不超过32个。
6、 表示方法
1 原子、离子结构示意图 ②原子、离子的电子式
[例2]写出下列微粒的电子式
He Ca Mg2+ NH4+Cl- OH-
—OH H2O2 Na2O2 CaC2
3、 核素、同位素及原子量
1、 核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素。
2、 同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素。
3、 丰度：天然同位素原子的原子个数百分比。即物质的量百分比。
注意：1、不管单质还是化合物中，同位素原子丰度均不变。
2、同位素原子化学性质几乎完全相同。
4、 各种原子量及计算
原子的原子量：M＝12m/m12C
原子的近似原子量：即原子的质量数（A）。
元素的原子量：M＝∑Mi·xi i＝1～n （xi代表同位素原子的丰度）
元素的近似原子量：M＝∑Ai·xi
[例3]设某元素某原子核内的质子数为m，中子数为n，则下述论断中正确的是（ ）
A、不能由此确定该元素的相对原子质量
B、这种原子的相对原子质量为m+n
C、若碳原子质量为w g，此原子的质量为（m+n）w g
D、核内中子的总质量小于质子的质量
[例4]硼有两种天然同位素、，硼元素的原子量为10.80，则对硼元素中的质量分数的判断正确的是 （ ）
A.20% B.略大于20% C.略小于20% D.80%
第二节 元素周期律和元素周期表
一、元素周期律
思考：随着原子序数的递增，核外电子排布、原子半径、元素的主要化合价呈现怎样的变化规律，何为元素周期律？
1、内容
随着原子序数（核电荷数）的递增：
⑴ 原子结构呈周期性变化
⑵ 原子半径呈周期性变化
⑶ 元素主要化合价呈周期性变化
⑷ 元素的金属性与非金属性呈周期性变化
小结：元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化的规律，叫元素周期律。
其实质是：元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布的周期性变化的必然结果。
2、元素金属性强弱的判断依据
（1）元素的金属性：指元素的原子失去电子的能力，
（2）元素的金属性强弱判断的依据有：
1 单质与水或酸反应置换氢气的难易程度；
2 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱；
3 金属活动性顺序表；
4 金属之间的相互置换；
5 金属阳离子氧化性的强弱（根据电化学知识判断）。
[例5]下列叙述中，可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是
A、在氧化还原反应中，甲原子失去电子数比金属乙失去电子数多
B、同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强
C、甲能跟盐酸缓慢反应放出氢气而乙跟水剧烈反应放出氢气
D、甲乙作电极构成原子池时，甲是负极
3、元素非金属性强弱的判断依据
（1）元素的非金属性：指元素的原子得到电子的能力，
（2）元素的非金属性强弱判断的依据有：
1 单质与氢气化合的难易程度；
2 生成氢化物的稳定性；
3 最高价氧化物对应水化物酸性的强弱；
4 非金属单质之间的相互置换；
5 元素原子对应阴离子的还原性。
[例6]甲乙两种非金属，下列能说明甲比乙的非金属性强的是
A、甲原子能与乙阴离子发生氧化还原反应
B、甲的最高价氧化物对应的水化物比乙的最高价氧化物对应的水化物的酸性强
C、与某金属反应时，甲原子从每个金属原子得电子数目比乙多
D、甲的单质熔沸点比乙的低
[例7]用离子方程式表示氧化铝和氢氧化铝的两性。
4、单核微粒半径的比较
（1）原子半径：先看电子层数，再看核内质子数。
（2）根据元素周期表中的位置判断
（3）对同一元素来说，阳离子半径小于原子半径，阴离子半径大于原子半径
（4）核外电子排布相同（电子层结构相同）的微粒，其半径随原子序数递增而减小。
[例8]下列各组微粒半径的比较，正确的是
A、F＜F-＜Cl- B、O2-＜Mg2+＜Al3+
C、Ca2+＜Ca＜Ba D、S2-＜Se2-＜Br-
二、元素周期表
元素周期表的定义：根据元素周期律，把电子层数目相同的各种元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，再把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行，这样得到的表就叫做元素周期表。
1、编排依据
（1） 按原子序数递增的顺序从左到右排列
（2） 将电子层数相同的元素排成一个横行
（3） 把最外层电子数相同的元素排成一个纵行
2、结构
思考：复习元素周期表的结构。
短周期：1、2、3
周期（7个横行） 长周期：4、5、6
不完全周期：7
7个主族：ⅠA～ⅦA
族（18个纵行） 7个副族：ⅠB～ⅦB
16个族 第Ⅷ族
零族（稀有气体）
思考：所有的非金属元素都是主族元素吗？
[例9]根据叙述判断，下列各元素一定属于主族元素的是
A、 X元素能形成+7价的含氧酸及其盐
B、 Y元素的原子最外层电子数为2
C、 Z元素的阴离子与同一周期惰性气体元素原子的电子层结构相同
D、 R元素的氧化物是两性氧化物
三、元素的性质与元素在周期表中位置的关系
1、元素的金属性和非金属性与元素在周期表中位置的关系
对于主族元素：
同一周期 电子层数相同 从左往右 随着核电荷数的增大，原子半径逐渐 ，失电子能力逐渐 ，得电子能力逐渐 ，因此，金属性逐渐 ，非金属性逐渐
同一主族 由上而下 电子层数依次增多，原子半径逐渐 ，失电子能力逐渐 ，得电子能力逐渐 。因此，金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。
（1）注意金属与非金属的分界线
由于金属和非金属之间没有严格的界线，因此，位于分界线附近的元素，既表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性。例如
（2）金属性最强的元素是 ，最强的碱是 ；
非金属性最强的元素是 ，最强的酸是 ，气态氢化物最稳定的是
（3）如何确定元素在周期表中的位置？ 根据原子结构示意图
2、元素化合价与元素在周期表中位置的关系
价电子 元素原子的最外电子层中的电子，叫做价电子。
对于主族元素
最高正价=最外层电子数=主族序数=价电子数
|负价|=8—价电子数（注意金属无负价）
[例10]在周期表中，同一主族元素化学性质相似，目前也发现有些元素的化学性质和它在周期表中左上方或右下方的另一主族元素性质相似，这称为对角线规则。据此回答：
（1）锂在空气中燃烧，除生成 Li2O 外，也生成微量的 Li3N 。
（2）铍的最高价氧化物对应水化物化学式是 Be(OH)2 ，属两性化合物，证明这一结论的有关离子方程式为 Be(OH)2 + 2OH- == BeO22- + 2H2O 。
（3）科学家证实，BeCl2属共价化合物，设计一个简单的实验证明，其方法是： 测定熔融的BeCl2是否导电 。用电子式表示BeCl2 。
四、元素周期律和元素周期表的意义
1、1869年，俄国化学家门捷列夫在前人探索的基础上编制了第一个元素周期表。
2、在周期表中位置靠近的元素性质相近，所以可以寻找开发新物质。
如：制造农药的元素在周期表的右上角区域；半导体材料在周期表中金属与非金属的分界线附近；在过渡元素中可以寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的材料。
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３５有机化学
Ⅰ.烃
1、 烃
1、 定义：仅含碳、氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，又称烃。
2、 分类
2、 同系物和同分异构体
1、 概念
比较概念 定义 化学式或分子式 结构特点 性质
同位素 质子数相同中子数不同的原子 用原子符号表示不同原子。如：、、 电子排布相同，原子核结构不同 物理性质不同，化学性质相同
同素异形体 同一种元素组成的不同单质 同种元素符号，表示不同的分子组成。如：O2和O3 单质的组成或结构不同 物理性质不同，化学性质相似
同系物 结构相似分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物 不同。如：CH4、CH3CH3 相似 物理性质不同，化学性质相似
同分异构体 分子式相同，结构式不同的化合物 相同 不同 物理性质不同，化学性质也不一定相同
2、同系物
讨论1：
1、 同系物是否必须符合同一通式？举例说明。
2、 通式相同组成上相差若干个CH2原子团是否一定是同系物？
3、 均符合通式CnH2n+2的两烷烃一定互为同系物吗？
4、 CH3CH2Br与CH3CH2CH2Cl都是卤代烃，且结构相差一个CH2原子团，是否是同系物？为什么？
5、 CH3CH2CH3和，前者无支链，后者有支链能否互称同系物？
小结：判断同系物的要点
1. 同系物通式一定相同
2. 通式相同不一定是同系物
3. 同系物组成元素种类必须相同
4. 同系物是结构相似，不是相同
5. 在分子组成上必须相差一个或若干个CH2原子团
练习：
2、 同分异构体
练习：
①、下列各组物质与CH3CH2C(CH3)2CH2CH3互为同分异构体的是（ ）
②、与互为同分异构体的是（ ）
③、对复杂的有机物的结构，可以用键线式简化表示。如：有机物CH2=CHCHO，可简化写成。则与键线式为的物质互为同分异构体的是（ ）
④⑤⑥⑦
②③④⑤⑥⑦
Ⅱ烃的衍生物.
饱和烃
不饱和烃
饱和链烃：烷烃 CnH2n+2 (n≥1)
饱和环烃：环烷烃 CnH2n (n≥3)
烯烃 CnH2n (n≥2)
二烯烃 CnH2n－2 (n≥4)
炔烃 CnH2n－2 (n≥2)
其它不饱和烃，如多烯、多炔、环烯等
苯及其同系物 CnH2n－6 (n≥6)
其它芳烃，如萘、蒽、联苯等
芳香烃
烃高中化学总复习教案·化学实验
第十六单元 常见气体的制备
气体制备的一般装置流程：
一、气体发生装置
装置图 适用类型 适用气体 注意事项
固体+固体（加热） O2、NH3 ①检查装置的气密性②装固体的试管口要略向下倾斜③先均匀加热后固定在放药品处加热④若用排水法收集，停止加热前，应先撤导管，后熄灭酒精灯
（块状）固体+液体（不加热） H2、CO2、H2S* ①检查装置的气密性②简易装置中长颈漏斗管口要插入液面以下③使用启普发生器时，反应物应是块状固体，且不溶于水
固体+液体（不加热） C2H2、SO2、NO2、H2、CO2、H2S* ①检查装置的气密性②制乙炔要用分液漏斗，以控制反应速率③H2S剧毒，应在通风橱中制备，或用碱液吸收尾气
固体（或液体）+液体（加热） Cl2、HCl、NO、C2H4 ①同第一套装置的①、③、④②液体与液体加热，反应器内应添加碎瓷片以防暴沸③制取乙烯温度应控制在170℃左右④氯气有毒，尾气用碱液吸收⑤HCl要用水吸收（倒置漏斗）
二、常见气体的制备
气体 反应原理（反应条件、化学方程式） 装置类型 收集方法
O2 固体+固体（加热） 排水法
NH3 向下排气法
H2 固体+液体（不加热） 向下排气法或排水法
C2H2
CO2 向上排气法
H2S
SO2
NO2
Cl2 固体（或液体）+液体（加热） 向上排气法
HCl
NO 排水法
C2H4
三、气体的净化
在气体制备过程中可能的副反应、试剂的挥发性、水的挥发都可能使制得的气体中含有杂质气体。可以选用适当的方法净化。
1．干燥
（1） （2）
常用的固体干燥剂有：无水CaCl2、碱石灰、P2O5等，碱石灰不能用于酸性气体的干燥，P2O5则不能用于碱性气体（如NH3）的干燥。
2．洗气
浓硫酸作为干燥剂时不能干燥碱性气体和一些还原性气体。
如： NH3、HBr、HI、H2S等
3．固体加热吸收
如用灼热铜网除去O2，灼热CuO除去H2等
4．干燥剂的选择
除去气体中混有少量水分的方法叫做气体的干燥。选择干燥剂的原则是被干燥的气体不能与干燥剂发生化学反应。
常用气体干燥剂按酸碱性可分为三类：
①酸性干燥剂，如浓硫酸、五氧化二磷。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体，如CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2、CH4等。
②碱性干燥剂，如生石灰、碱石灰、固体NaOH。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体，如NH3、H2、O2、CO、CH4等。
③中性干燥剂，如无水氯化钙等，可以干燥中性、酸性、碱性气体，如O2、H2、CO、CH4等（NH3除外）。
在选择干燥剂时，显碱性的气体不能用酸性干燥剂，显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。能与气体反应的物质不能选作干燥剂，如不能用浓硫酸干燥NH3、H2S、HBr、HI等，不能用CaCl2来干燥NH3（因生成CaCl2·8NH3）
5．常见气体的净化、除杂方法
气体（括号内为杂质） 试剂 操作方法 干燥
H2（O2） Cu粉 通过灼热的铜粉
H2（HCl） NaOH 洗气 浓硫酸等
H2（H2S） CuSO4溶液 洗气 无水CaCl2
O2（H2） CuO 灼热CuO粉末 浓硫酸
O2（Cl2） NaOH 洗气 碱石灰
Cl2（HCl） 饱和食盐水或H2O 洗气 浓硫酸
CO2（HCl） 饱和NaHCO3溶液 洗气 浓硫酸
CO2（SO2） 饱和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液 洗气 浓硫酸
CO2（H2S） CuSO4溶液 洗气 浓硫酸
CO2（CO） CuO 灼热CuO粉末
CO（CO2） NaOH 洗气 碱石灰
NH3（H2O） 碱石灰
HCl（Cl2） CCl4 洗气
SO2（SO3） 浓硫酸 洗气
CH4（C2H4） 溴水 洗气
CH4（CO2） 碱石灰
C2H4（SO2）
四、常见气体的检验
气体 检验方法 反应方程式
H2 纯H2在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，不纯H2点燃有爆鸣声
O2 使带火星木条复燃
Cl2 黄绿色气体
能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
通入AgNO3溶液产生白色沉淀
Br2蒸气 加水得橙色溶液
能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
通入AgNO3溶液产生淡黄色沉淀
HCl 能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
用蘸浓氨水的玻璃棒靠近产生白烟
通入AgNO3溶液产生白色沉淀
H2S 有臭鸡蛋气味
*能使湿润的醋酸铅试纸变黑
通入CuSO4溶液产生黑色沉淀
NH3 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
用蘸浓盐酸的玻璃棒靠近产生白烟
SO2 通入品红溶液，使溶液褪色，加热又变红色
NO 无色气体在空气中变为红棕色
NO2 红棕色有刺激性气味的气体
溶于水生成无色溶液
能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
CO 点燃时安静燃烧，火焰呈蓝色
点燃后生成的气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊
通过灼热的黑色氧化铜，使之变紫红色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊
CO2 能使燃着的木条熄灭
能使澄清石灰水变浑浊
CH4 点燃，火焰呈淡蓝色
通入溴水或酸性KMnO4溶液，溶液不褪色
C2H4 点燃，火焰较明亮，有少量黑烟
通入溴水使之褪色
通入酸性KMnO4溶液使之褪色
C2H2 点燃，火焰明亮，有浓烟
通入溴水使之褪色
通入酸性KMnO4溶液使之褪色
五、气体的收集
1．排水（液）法
Cl2收集可用排饱和食盐水收集。
一般排水法收集的气体纯度比排气法好。但与水反应的气体（如NO2）、易溶于水的气体（如HCl、NH3）不能用排水法收集
2．排空气法
与空气中成分能反应的气体（如NO）、密度与空气差不多的气体（如C2H4、CO）不能用排空气法收集
六、尾气的处理
有毒有害尾气应该进行适当的处理，以免污染环境。
1．用液体吸收
（1） （2） （3）
装置（1）适用于一些水中溶解度不大的气体的吸收。如用NaOH溶液吸收Cl2
装置（2）、（3）可用于一些易溶于的水溶解度较大的气体的吸收。如HCl、HBr、NH3等
2．用气球收集
3．点燃处理
一些可燃气而且燃烧产物无毒无害的气体可用燃烧的方法处理。如CO。
[例1]实验室里用下列仪器和药品来制取纯净的无水氯化铜:
图中A、B、C、D、E、F的虚线部分表示玻璃管接口，接口的弯曲和伸长等部分未画出。根据要求填写下列各小题空白.
①如果所制气体从左向右流向时，上述各仪器装置的正确连接顺序是(填各装置的序号)( )接( )接( )接( )接( )接( )；其中，(2)与(4)装置相连时，玻璃管接口(用装置中字母表示)应是 接 。
②装置(2)的作用是 ；
装置(4)的作用是 ；
装置(6)中发生反应的化学方程式是 。
③实验开始时,应首先检难装置的 ；实验结束时,应先熄灭 处的酒精灯.
④在装置(5)的烧瓶中,发生反应的化学方程式为
[例2]实验室可用如图装置进行CO与CO2的分离与干燥，图中a为活塞，b为分液漏斗活塞。
（1）广口瓶（A）盛有_____________；广口瓶（B）盛有________________；分液漏斗（C）中一般盛有______________。
（2）先分离CO：关闭___________打开________，发生反应的化学方程式为_________________________________________________
（3）再分离CO2 ：关闭___________打开________，发生反应的化学方程式为_______________________________________________
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常见气体的制备高中化学总复习教案·化学实验
第十六单元 常见气体的制备
气体制备的一般装置流程：
一、气体发生装置
装置图 适用类型 适用气体 注意事项
固体+固体（加热） ①检查装置的气密性②装固体的试管口要略向下倾斜③先均匀加热后固定在放药品处加热④若用排水法收集，停止加热前，应先撤导管，后熄灭酒精灯
（块状）固体+液体（不加热） ①检查装置的气密性②简易装置中长颈漏斗管口要插入液面以下③使用启普发生器时，反应物应是块状固体，且不溶于水
固体+液体（不加热） ①检查装置的气密性②制乙炔要用分液漏斗，以控制反应速率③H2S剧毒，应在通风橱中制备，或用碱液吸收尾气
固体（或液体）+液体（加热） ①同第一套装置的①、③、④②液体与液体加热，反应器内应添加碎瓷片以防暴沸③制取乙烯温度应控制在170℃左右④氯气有毒，尾气用碱液吸收⑤HCl要用水吸收（倒置漏斗）
二、常见气体的制备
气体 反应原理（反应条件、化学方程式） 装置类型 收集方法
O2 固体+固体（加热） 排水法
NH3 向下排气法
H2 固体+液体（不加热） 向下排气法或排水法
C2H2
CO2 向上排气法
H2S
SO2
NO2
Cl2 固体（或液体）+液体（加热） 向上排气法
HCl
NO 排水法
C2H4
三、气体的净化
在气体制备过程中可能的副反应、试剂的挥发性、水的挥发都可能使制得的气体中含有杂质气体。可以选用适当的方法净化。
1．干燥
（1） （2）
常用的固体干燥剂有： 等，碱石灰不能用于酸性气体的干燥，P2O5则不能用于碱性气体（如NH3）的干燥。
2．洗气
浓硫酸作为干燥剂时不能干燥碱性气体和一些还原性气体。
如： 等
3．固体加热吸收
如用灼热铜网除去O2，灼热 除去H2等
4．干燥剂的选择
除去气体中混有少量水分的方法叫做气体的干燥。选择干燥剂的原则是被干燥的气体不能与干燥剂发生化学反应。
常用气体干燥剂按酸碱性可分为三类：
①酸性干燥剂，如浓硫酸、五氧化二磷。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体，如CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2、CH4等。
②碱性干燥剂，如生石灰、碱石灰、固体NaOH。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体，如NH3、H2、O2、CO、CH4等。
③中性干燥剂，如无水氯化钙等，可以干燥中性、酸性、碱性气体，如O2、H2、CO、CH4等（NH3除外）。
在选择干燥剂时，显碱性的气体不能用酸性干燥剂，显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。能与气体反应的物质不能选作干燥剂，如不能用浓硫酸干燥NH3、H2S、HBr、HI等，不能用CaCl2来干燥NH3（因生成CaCl2·8NH3）
5．常见气体的净化、除杂方法
气体（括号内为杂质） 试剂 操作方法 干燥
H2（O2）
H2（HCl）
H2（H2S）
O2（H2）
O2（Cl2）
Cl2（HCl）
CO2（HCl）
CO2（SO2）
CO2（H2S）
CO2（CO）
CO（CO2）
NH3（H2O）
HCl（Cl2）
SO2（SO3）
CH4（C2H4）
CH4（CO2）
C2H4（SO2）
四、常见气体的检验
气体 检验方法 反应方程式
H2
O2
Cl2
Br2蒸气
HCl
H2S
NH3
SO2
NO
NO2
CO
CO2
CH4
C2H4
C2H2
五、气体的收集
1．排水（液）法
Cl2收集可用排饱和食盐水收集。
一般排水法收集的气体纯度比排气法好。但与水反应的气体（如NO2）、易溶于水的气体（如HCl、NH3）不能用排水法收集
2．排空气法
与空气中成分能反应的气体（如NO）、密度与空气差不多的气体（如C2H4、CO）不能用排空气法收集
六、尾气的处理
有毒有害尾气应该进行适当的处理，以免污染环境。
1．用液体吸收
（1） （2） （3）
装置（1）适用于一些水中溶解度 的气体的吸收。如用NaOH溶液吸收Cl2
装置（2）、（3）可用于一些易溶于的水溶解度较 的气体的吸收。如HCl、HBr、NH3等
2．用气球收集
3．点燃处理
一些可燃气而且燃烧产物无毒无害的气体可用燃烧的方法处理。如CO。
[例1]实验室里用下列仪器和药品来制取纯净的无水氯化铜:
图中A、B、C、D、E、F的虚线部分表示玻璃管接口，接口的弯曲和伸长等部分未画出。根据要求填写下列各小题空白.
①如果所制气体从左向右流向时，上述各仪器装置的正确连接顺序是(填各装置的序号)( )接( )接( )接( )接( )接( )；其中，(2)与(4)装置相连时，玻璃管接口(用装置中字母表示)应是 接 。
②装置(2)的作用是 ；
装置(4)的作用是 ；
装置(6)中发生反应的化学方程式是 。
③实验开始时,应首先检难装置的 ；实验结束时,应先熄灭 处的酒精灯.
④在装置(5)的烧瓶中,发生反应的化学方程式为
[例2]实验室可用如图装置进行CO与CO2的分离与干燥，图中a为活塞，b为分液漏斗活塞。
（1）广口瓶（A）盛有_____________；广口瓶（B）盛有________________；分液漏斗（C）中一般盛有______________。
（2）先分离CO：关闭___________打开________，发生反应的化学方程式为_________________________________________________
（3）再分离CO2 ：关闭___________打开________，发生反应的化学方程式为_______________________________________________
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常见气体的制备第三部分 元素及其化合物
氮 族
(一)掌握知识网络
1．氮元素及其化合物间的转化
NH3·H2O NH3 N2 NO NO2 HNO3 Cu(NO3)2
NH4Cl Mg3N2
2．磷及其化合物间的转化
PCl3 H3PO3(亚磷酸)
PCl5 H3PO4 Na3PO4
(二)用比较法区分相关物质
1．比较白磷和红磷
白(黄)磷 红(赤)磷
组 成 P4 Px(x＞4)
结 构 结构更复杂
颜 色 淡黄 暗红
状 态 蜡状、质脆、固体 粉末状固体
水溶性 不溶 不溶
CS2中溶解性 易溶 不溶
着火点 40℃(易自燃) 240℃
毒 性 剧毒 无毒
用 途 用于制高纯度H3PO4、制烟幕弹和燃烧弹 用于制农药及安全火柴
相互转变
保 存 水封密闭 密 封
2．NO、NO2、N2O4的性质及转化
NO NO2 N2O4
颜色 无色 红棕色 无色
毒性 有 有 有
水溶性 难 易且反应 随NO2与H2O反应，平衡不断移动
与O2是否共存 否 能 能
相互转化
(三)抓住典型物质的结构、性质、用途、制取等内在关系
1．氮气
物 性
难溶于水
熔沸点很低 N2
无色无气味
气体
2．氨的结构和性质
分子式 电子式 结构式
表示式 H H H
特点 －3价为N最低价 有孤对电子 极性分子(三角锥形)
性质 有还原性 与H＋等形成配位键 极易溶于水(1:700)
反应： 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O4NH3＋3O2 2N2＋6H2O2NH3＋3Cl2 ＝ N2＋6HCl NH3＋H＋＝NH4＋NH3＋HCl＝NH4Cl NH3＋H2O NH3·H2O NH＋OH－
3．硝酸
无色
有刺激性
易挥发
(四)重要物质的制法(反应原理)
物 质 实 验 室 制 法 工 业 制 法
NH3 2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O N2＋3H2 2NH3
NO 3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O
NO2 Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 2NO＋O2＝2NO2
NH3→NO→NO23NO2＋H2O＝2HNO3＋NO
Ca3(PO4)2＋3H2SO4 2H3PO4＋3CaSO4
普 钙(过磷酸钙) Ca3(PO4)2＋2H2SO4＝Ca(H2PO4)2＋2CaSO4
重 钙 Ca3(PO4)2＋4H3PO4＝3Ca(H2PO4)2
注意
1．NH3的干燥剂选用
① 氨是碱性气体(有水)，故不能用酸性干燥剂.如浓H2SO4、P2O5等
② 氨与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3.故也不能用无水CaCl2
③ 氨只能用碱性干燥剂如碱石灰
2．氨催化氧化法制HNO3有关事项
(1)为提高原料转化率，应补充空气，多次氧化和吸收
(2)尾气吸收——用碱液
NO＋NO2＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O
2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O
当n:n≥1.均可被吸收完全
(3)硝酸浓度的提高
稀硝酸 浓缩
(五)六种物质的检验
物 质 试剂及主要现象 反应原理
NH3 湿红石蕊试 纸 变 蓝 NH3＋H2O NH3·H2O NH4＋＋OH－
浓盐酸 白 烟 NH3＋HCl＝NH4Cl
NH NaOH(△) 有气体放出 NH＋OH－ NH3↑＋H2O
无色变红棕色
NO2 AgNO3溶液 无 沉 淀 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO
NO 铜片、浓H2SO4(共热) 2NO＋2H2SO4(浓)＋Cu Cu2＋＋2NO2↑＋2SO＋2H2O
PO AgNO3＋HNO3(稀) 先产生黄色沉淀后又消失 3Ag＋＋PO＝Ag3PO4↓Ag3PO4＋3H＋＝3Ag＋＋H3PO4
(六)重要规律
1．铵盐分解规律
铵盐热稳定性差，受热均能分解.但请注意：未必有NH3产生.这由盐中对应酸的稳定性、挥发性、氧化性等因素来决定.
① 稳定易挥发酸成的铵盐 NH3↑＋酸的挥发性物质
如 NH4Cl(s) NH3↑＋HCl↑ 类似的有 NH4F
NH4Br
“假升华” 能否类推 NH4I？
区别 I2(s) I2(g)
② 稳定难挥发酸成的铵盐 NH3↑＋酸
如 (NH4)2SO4 2NH3↑＋H2SO4
③ 不稳定且无强氧化性酸成的铵盐 NH3↑＋酸的分解产物
如 (NH4)2CO3 2NH 3↑＋H2O＋CO2↑
NH4HCO3 NH3↑＋H2O＋CO2↑
NH4I NH3↑＋I2↑＋H2↑
(有色)
④ 由不稳定且有强氧化性酸(HNO3)成的盐
一般发生氧化还原反应
温度不同，产物不同
低温，可得NH3＋HNO3
如 5NH4NO3 2HNO3＋4N2↑＋9H2O
2NH4NO3 2N2↑＋O2↑＋4H2O＋Cl
易爆物 注意妥善保存，勿研磨、勿撞击.
2．硝酸盐受热分解规律
硝酸盐不稳定，加热易分解，大多反应属于自身氧化还原反应，体现NO(加热)的氧化性.分解产物随盐中金属离子性质不同，一般可分为三种区间
金 属 活 动 顺 序
K Na Mg Cu Hg Ag
亚硝酸盐O2 金属氧化物NO2、O2 金属NO2、O2
应用：可根据产物来判断相关物质的热稳定性
如 KNO3 KNO2 KNO2＞KNO3
Cu(NO2)2 CuO CuO＞Cu(NO3)2
Hg(NO3)2 Hg(NO2)2 HgO Hg. Hg＞HgO＞Hg(NO2)2＞Hg(NO3)2
注意：硝酸盐分解过程中，金属元素的变价对产物及其量的影响.如
3Fe(NO3)2 Fe3O4＋6NO2↑＋O2↑
4Fe(NO3)2 2Fe2O3＋8NO2↑＋O2↑
Sn(NO3)2 SnO2＋2NO2↑
由此可知：二价金属Fe2＋、Sn2＋由于自身具有还原性，NO受热时有氧化性，故可得高价金属氧化物，导致n:n＞4:1，甚至无O2产生.(可从电子守恒角度进行分析).
3．磷酸盐的溶解性规律
① 磷酸二氢盐一般都易溶于水
② 磷酸一氢盐和磷酸正盐大多难溶于水(除K＋、Na＋、NH4＋等)
③ 同种阳离子所形成的三种盐的溶解性大小(同温)：磷酸二氢盐＞磷酸一氢盐＞磷
酸正盐
如 NaH2PO4＞Na2HPO4＞Na3PO4
Ca(H2PO4)2＞CaHPO4＞Ca3(PO4)2
联系：制磷肥的主要目的：
难溶于水 易溶于水 植物吸收
磷矿石 ＋(H2SO4) 磷酸二氢钙
[Ca3(PO4)2] 或H3PO4 Ca(H2PO4)2
(六)有关气体倒置于水的计算
1.计算液面的高度或余气的多少
收集满某气体的试管倒置于水中,溶液是否充满到试管顶部,取决于有无难溶于水的气体存在.如NO、O2、H2、空气等.这些气体可能是原来混有的，也可能是通过与H2O反应生成的.该气体占试管的几分之一，液面则上升到(1－)位置.
2.计算所得溶液的物质的量浓度(设溶质不向外扩散且为标准状况)
关键：① 求所得溶质的物质的量
② 求所得溶液的体积
根据是否发生反应或溶液中溶质与溶于水的气体成分是否相同可分列几种类型：(均为S.T.P)
1．原气体完全被水吸收且无气体生成
例如：HCl或NH3等，溶液充满试管 C＝ mol/L
2．原气体中含有不被水吸收的气体
例如：原充有体积比为2:1的HCl和O2
溶液液面上升到试管的2/3.余气占1/3.
但 C＝1/224 mol/L.
又如：用向下排空气法收集得到的氨气(＝19)
∵ ＝19≠17.∴ 说明有空气
由十字交叉法可求得
NH3 17 10
19
空气 29 2
V＝5/6 V总
故液面上升到试管的5/6.余下空气1/6
C＝1/22.4 mol/L
3．原气体能与H2O反应生成新气体
例1 纯NO2:3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO
溶液液面上升到试管的2/3.余1/3的NO
C＝＝ mol/L
例2 体积比为4:1的NO2和O2
4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3
溶液充满试管.
C＝＝＝(mol/L)
例3 体积比为1:1的NO2和O2
4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3
可知O2过量，液面上升到试管的1－＝
但C＝ mol/L
例4 体积比为4:3的NO和O2
4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3
4 3 4
溶液充满试管.
C＝＝(mol/L)
例5 充满F2的用聚四氟乙烯制的试管倒置于水
2F2＋2H2O＝4HF＋O2
溶液体积占试管的1/2.余气为1/2的O2
C＝＝＝(mol/L)
典型例析
例 加热硝酸铜结晶水合物和硝酸银的混和物110.2克，使之完全分解，得到固体残渣48.4克.将反应产生的气体通过水充分吸收后，剩余气体为1.68升(S.T.P)，求原混和物中硝酸铜结晶水合物的分子式.
解析 Cu(NO3)2和AgNO3受热分解的反应式为：
2Cu(NO3)2 2CuO＋4NO2↑＋O2↑
2AgNO3 2Ag＋2NO2↑＋O2↑
又 4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3
而Cu(NO3)2分解产生的NO2和O2的体积比为4:1，被水完全吸收.AgNO3分解出的气体经与水反应后剩余1.68升.
设原混和物中Cu(NO3)2含x摩，AgNO3含y摩.则：
80·x＋108·y＝48.4
y·＝
解之得 x＝0.2(摩) y＝0.3(摩)
设硝酸铜晶体为Cu(NO3)2·xH2O
Cu(NO3)2·xH2O ～ Cu(NO3)2
188＋18x 1
110.2－0.3×170 0.2
＝
x＝6
答：硝酸铜晶体的分子式为Cu(NO3)2·6H2O
巩 固 练 习
(一)选择
1.一定条件下在过量氧气中充分氧化1摩(指一步氧化)下列气体时,失去电子的物质的
量最大的是 ( )
(A)NH3 (B)NO (C)H2S (D)CO
2.下列不具备剧毒作用的物质是 ( )
(A)HF (B)P4 (C)H3PO4 (D)HPO3
3.对下列各组物质性质的递变叙述正确的是 ( )
(A)稳定性: NH3＞PH 3＞A SH3
(B)氧化性: 浓H3PO4＞浓H2SO4＞浓HNO3
(C)酸性(相同浓度): HClO4＞HNO3＞H2SO3
(D)熔点由低到高的顺序为: NH3、H2O、HF
4.下列所得物质不属于混和物的是 ( )
(A)镁条在空气中完全燃烧后的生成物.
(B)用浓NHO3与Cu片反应,收集得到的二氧化氮气体.
(C)1摩H3PO4与1.2摩Ca(OH)2反应生成的盐。
(D)2摩H3PO4与1摩Ca(OH)2反应生成的盐。
5.将体积相同的试管，分别装满等体积混合的下列各组气体，倒立于水中则进入试管
的水最多的是 ( )
(A)CO2、O2 (B)NO2、O2 (C)NO、NO2 (D)NH3、O2
6.有关铵盐性质叙述中,错误的是 ( )
(A)铵盐可与碱反应,加热放出氨气
(B)铵盐加热时,均可收集到氨气
(C)铵盐的水溶液均显碱性
(D)铵盐均可溶于水.
7.下列根据实验现象所作的结论正确的是 ( )
(A)无色盐的试液 放出能使湿润的红色石蕊试纸变兰的气体.
结论：无色试液为铵盐溶液
(B)无色试液 试液变红.
结论：试液的酸溶液
(C)在产生黄色沉淀的试管中 沉淀溶解.
结论：说明沉淀不是AgI
(D)无色试液 反应中产生的沉淀不能被酸溶解.
结论：说明无色试液不可能是铝盐溶液
8.用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜:
(1)铜跟浓硝酸反应
(2)铜跟稀硝酸反应
(3)铜先跟氧气反应生成氧化铜,氧化铜再跟硝酸反应
以下叙述正确的是 ( )
A.三种途径所消耗的铜的物质的量相等
B.三种途径所消耗的消酸的物质的量相等
C.所消耗的铜的物质的量是: 途径(3)＞途径(1)＞途径(2)
D.所消耗的硝酸的物质的量是: 途径(1)＞途径(2)＞途径(3)
9.a、b、c、d、e五种无色气体中，进行如下实验：
实验步聚 实验现象
① a、b相混合 气体变成棕色
② c、d相混合 产生白烟
③ a、e分别通入少量溴水中 溴水均成无色透明溶液
④ b、e分别通入氢硫酸中 都产生淡黄色的沉淀
则a、b、c、d、e可能依次是 ( )
A.O2、NO、HCl、NH3、CO2 B.O2、NO、NH3、HCl、SO2
C.NO、O2、NH3、HCl、SO2 D.HBr、Cl2、NH3、H2S、C2H4
10.室温时，两个容积相等的集气瓶分别盛有M和N两种气体（同温同压），然后将两
瓶口相对，抽去玻片，充分混合，容器内的压强由大到小的顺序是 ( )
编 号 ① ② ③ ④
气体M H2S H2 NH3 NO
气体N SO2 Cl2 HCl O2
A. ①②③④ B. ②④①③
C. ④①②③ D. ①④③②
(二)填空
11.有A、B、C、D、E、F六瓶无色溶液,它们分别是NaCl、K3PO4、NH4NO3、Ca(NO3)2、
MgCl2和BaCl2.现取样进行如下实验:
(1)分别滴入硝酸银溶液,在A、B、D、E溶液中出现沉淀;
(2)分别滴入碳酸钠溶液,在C、D、E溶液中出现沉淀;
(3)将C溶液滴入其它五种溶液中,只有A溶液中出现沉淀;
(4)将NaOH溶液分别滴入D、E溶液，只有E溶液出现沉淀。
根据以下实验现象可判断A是（写分子式，下同）______、B为_______、C为_____
D为________、E为_______、F为__________.
12.在10mL 0.1mol/L的H3PO4溶液中，逐滴入0.05mol/L的Ba(OH) 2溶液,当加至____mL
时,再滴入Ba(OH)2溶液即开始出现沉淀.
13.现有一定量含NO2和NO的硝酸工业尾气(不含其它气体),用过量NaOH溶液吸收,
其主要原理可表示如下:
2NO2＋2NaOH＝NaNO2＋NaNO3＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH＝2NaNO2＋H2 O
若吸收后溶液中NaNO3和NaNO2的物质的量之比恰好与原尾气中NO和NO2的物
质的量之比相等，若用NOx表示该尾气中氮的氧化物的平均组成，则x值为______.
14.将盛有24mL NO、NO2混合气体的试管倒置于水中，待液面上升至位置不再改变时，
试管内总体体积缩小一半.
(1)原混合气中,NO和NO2体积比为________.
(2)若在剩余气体中通入3mL O2,则又有____ mL 溶液进入试管.
(3)若在原24mL混合气体中通入_____ mL O2,并倒置于水中,溶液将充满整个试管.
答 案
(一)1.A 2.C 3.AC 4.D 5.B 6.BC 7.AC 8.AD 9.C 10.B
(二)11.A－K3PO4 B－NaCl C－Ca(NO3)2
D－BaCl2 E－MgCl2 F－NH4NO3
12.10
13.
14.(1)1:3 (2)4 (3)9
△
△
H2O
纯O2、点燃
H2
O2
放电
O2
H2O
O2、H2O
Cu、△
Cu
O2、Cat.
浓
稀
Cu、△
NaNO2 NaNO3 CuO
NaOH
N2O4
浓H2SO4 NaOH
Mg
HCl
HCl
OH－
△、Ca(OH)2
H2O
△
冷
△
AgNO3
H＋
NaOH
热
＋H2O
－H2O
Ca2＋
H2O
HPO3(偏磷酸) Ag3PO4
Cl2 O2
P P2O5
H2O
HNO3
H2O
Ca(H2PO4)2 CaHPO4 Ca3(PO4)2
白磷
红磷
260℃
416℃升华、冷凝
均要隔绝空气
N2O4
O2
H2O或SO2
NO
NO2
非极性分子
分子晶体
N≡N 叁键键能大
:N::N:
.
.
固定
常 温：很难反应(作保护气)
高 温
(或放电)
：也能反应(制NH3、HNO3)
氮的化合态
氧化性
N2＋3H2 2NH3
高温、高压
催化剂
3Mg＋N2 Mg3N2
点燃
化 性 用 途
还原性
N2＋O2 2NO
放电
N
.
.
Cat.
点燃
△
HNO3＝H＋＋NO3－
△
冷
Fe3＋
S ＋NO
I2
M(NO3)n(高价)＋NO
溶解Pt、Au
王水
＋浓HCl
溶于
Fe2＋
S2－
I－
Zn、Mg等
较活泼金属
一般金属
稀HNO3
钝化
CO2、SO2、H3PO4
一般金属
Fe、Al
C、S、P
浓HNO3
存放 棕色瓶、冷暗处、密封
△
或光
久置 黄 HNO3
4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O
氧化性
不稳定性
酸性
HNO3
M(NO3)n(高价)＋NO2
任意比
溶于水
或Fe(OH)2
M(NO3)2＋NO2(或N2 NH4NO3)
△
高温高压
△
催化剂
微热
热热泪盈眶热热泪盈眶
NaNO3＋H2SO4(浓) NaHSO4＋HNO3↑
HNO3
△
△
H3PO4
P2O5＋3H2O 2H3PO4
①吸水剂 ②蒸发
浓H2SO4或Mg(NO3)2
△
NO
氧 气
2NO＋O2＝2NO2
△
有红棕
色气体
I2(s)
冷
升华
△
NH4Cl(s)
△
分解
△
化合 冷
△
△
△
△
△
△
NH4NO3
△
190℃
500℃
或撞击
(爆炸性分解反应)
＋
＋ ＋
△
△
△
△
△
△
△
△
有利于
转 化
4 1
1 0.25
△
△
＋NaOH
滴入紫色石蕊试液
加入适量稀HNO3
加入过量强碱Ba(OH)2高中化学总复习教案·化学实验
第十八单元 化学定量实验
复习要求
掌握物质的量浓度溶液的配制、硫酸铜晶体中结晶水含量的测定，中和滴定的实验原理、操作方法，中和热的测定，以及盐的溶解度的测定，实验数据处理和误差分析方法等。
一、配制一定物质的量浓度的溶液
物质的量是化学上的重要物理量，是把宏观物质与微观粒子数联系起来的桥梁。物质的量浓度是以单位体积溶液里所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量。
实验仪器：烧杯、酸式滴定管、容量瓶（100mL）、胶头滴管、量筒、玻璃棒、药匙、滤纸、托盘天平。
实验步骤：
(1)、配制100mL 2.0mol/L NaCl溶液
①计算 计算配制100mL 2.0mol/L NaCl溶液所需NaCl固体的质量
②称量 在托盘天平上称量出所需的NaCl固体
③配制溶液
把称好的氯化钠固体放入烧杯中，再向烧杯中加入40mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使氯化钠固体完全溶解。
将烧杯中的溶液沿玻璃棒转移到容量瓶中，用少量蒸馏水洗涤烧杯2~3次，并将洗涤液也全部转移到容量瓶中。轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。
继续向容量瓶中加入蒸馏水，直到液面在刻度线以下1cm~2cm时，改用胶头滴管逐滴加水，使溶液凹面恰好与刻度相切。盖好容量瓶瓶塞，反复颠倒、摇匀。
④将配制好的溶液倒入细口试剂瓶中，贴好标签。
(2)用2.0mol/L NaCl溶液配制100mL 0.5mol/L NaCl溶液
1 计算 计算所需2.0mol/L NaCl溶液的体积
②量取 用酸式滴定管将所需体积的2.0mol/L NaCl溶液注入到烧杯中
③配制溶液 向盛有2.0mol/L NaCl溶液的烧杯中加入约20mL蒸馏水，用玻璃棒慢慢搅动，使其混合均匀。将烧杯中的溶液沿玻璃棒转移至容量瓶中。用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次，并将洗涤液也全部转移到容量瓶中，然后加水至刻度。盖好容量瓶瓶塞。反复颠倒、摇匀。
④将配制好的100mL 0.5mol/L NaCl溶液倒入指定的容器中。
误差分析：下列操作对所配制溶液的物质的量浓度有何影响？
○使用托盘天平称2.3g溶质固体时,左码右物(1g以下用游码)
○配制NaOH溶液时,NaOH固体在纸上称量
○容量瓶在转入溶液前有蒸馏水
○配制NaCl溶液时,在转入溶液前,容量瓶中有少量NaCl溶液
○烧杯玻璃棒没有洗涤,或洗涤液没有转入容量瓶
○定容时溶液凹液面超过刻度线
○定容振荡摇匀后,发现液面低于刻度线,再加水至刻度线
○用量筒量取浓硫酸后,用水洗涤量筒2~3次,洗涤液转入烧杯中
○配制稀硫酸溶液时，用量筒量取5.5mL浓硫酸，结束时仰视
○定容时，俯视刻度线
二、中和滴定
滴定的操作过程大致是：首先称取一定质量的试样制成溶液(或者取一定体积的试样溶液)，然后通过滴定管将已知浓度的溶液逐滴加到被测溶液中去，根据指示剂颜色的变化而终止滴定。最后，可通过有关溶液的浓度和所用体积算出被测试样的含量或被测溶液的浓度。滴定包括中和滴定、氧化还原滴定等。
酸碱中和滴定，是利用酸碱中和反应的原理用已知物质的量浓度的酸（或碱）来测定未知物质的量浓度的碱（或酸）的方法。
实验步骤：（以标准盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液为例）
①仪器的洗涤
将滴定需用的滴定管、移液管和锥形瓶均洗涤干净，并用蒸馏水洗2～3次。滴定管、移液管再用少量要盛的溶液润洗2～3次，备用。
②滴定的操作
在酸式滴定管中注入标准盐酸，使尖嘴部分充满溶液且无气泡后，调整管内液面，使其保持在“0”或“0”以下的某一刻度，记录起始读数。
用碱式滴定管或移液管量取一定体积的未知浓度的NaOH溶液，放入锥形瓶中，并加入少量适当的酸碱指示剂(例如2～3滴无色酚酞试液)，振荡、摇匀。
滴定时，在锥形瓶下垫一白纸。左手操纵滴定管，右手不断振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化，余光观察滴液速度。确定滴定终点。常用的简单方法是：以酚酞为指示剂用盐酸滴定NaOH溶液时，粉红色变无色；若以酚酞为指示剂用NaOH溶液滴定盐酸时，出现粉红色并在半分钟内红色不褪；即达滴定终点。滴定后观测、记录滴定管液面的刻度读数。
③把锥形瓶里的溶液倒掉，用蒸馏水洗涤干净。按上述操作重复一次。
④取两次测定数值的平均值，计算待测NaOH溶液的物质的量浓度。
注意事项：
①滴定管不能漏水，酸式滴定管的活塞应该转动灵活。滴定管中加入液体后，应该从下面放出液体，调节到尖嘴部分充满溶液，并使滴定管内部没有气泡，再把起始时液面的读数记录下来。
②滴定过程中，要小心摇动锥形瓶，确保所有滴加的液体进入瓶内溶液，不能有任何的溶液从瓶内溅出。
③要恰当地选择酸碱指示剂。各种酸碱指示剂都有一定的变色范围。
④滴定操作，应重复2~3次。取两次或多次测定数据的平均值去计算待测试样的含量或待测溶液的浓度。
误差分析：下列操作对待测液浓度有何影响？
○量取待测液的滴定管未用待测液润洗
○在摇动锥形瓶时，不慎将瓶内液体溅出少量
○滴定至终点后用俯视法读取终点刻度
○锥形瓶未用待测液润洗
○盛放标准液的滴定管未赶尽气泡就开始滴定
三、硫酸铜晶体结晶水含量的测定
通过实际称量硫酸铜晶体的质量、这些晶体受热完全失去结晶水后的质量，求出晶体中含结晶水的质量和结晶水的质量分数，最终可以确定硫酸铜晶体的化学式。此实验是中学化学里学生实际操作以确定物质组成与化学式的重要代表性实验。
实验仪器：托盘天平(带砝码)，研钵，玻璃棒，三脚架，泥三角，瓷坩埚，坩埚钳，干燥器，酒精灯
实验步骤：
①称量——用天平准确称量一干燥瓷坩埚的质量，并用此坩埚称取2g研碎了的硫酸铜晶体。
②加热——慢慢加热盛有硫酸铜晶体的坩埚，直到硫酸铜晶体完全变白，不再逸出水蒸气为止。然后将坩埚放在干燥器里冷却。
③称量——称量冷却后的坩埚，记下瓷坩埚和无水硫酸铜的质量。
④加热再称量，至质量不再变——把盛有无水硫酸铜的坩埚再加热，放在干燥器里冷却后再称量，记下质量，至两次称量的质量相差不超过0.1g为止。
⑤计算
结晶水质量=硫酸铜晶体和瓷坩埚的质量-无水硫酸铜和瓷坩埚质量
注意事项：
①托盘天平只能用于粗略的称量，只能称准到0.1g。若用托盘天平称量(即使“准确称量”)，必然存在仪器误差，这就决定本实验只能粗略地测得结晶水质量分数的近似值。
②为了减少误差，应该尽可能使硫酸铜晶体充分地受热，硫酸铜晶体事先应尽量研成细小颗粒，尽可能使失水反应进行充分。整个称量过程，特别是称量无水硫酸铜和瓷坩埚的质量，最好盖严瓷坩埚盖，减少称量时间。
若因操作不慎，加热时固体溅失多，会引起很大误差，测得的数据应该弃去不用，整个实验应该重做。
误差分析：下列操作对测得结晶水的质量分数有何影响？
○晶体研得不细，加热温度高时晶体暴裂溅出坩埚外
○加热温度过高少量硫酸铜分解生成氧化铜和三氧化硫气体
○玻璃棒上沾走少量无水盐，未全部转移到坩埚中
○晶体中含有有分解杂质
○加热温度较低，晶体未完全分解
○未放入干燥器中干燥，冷却时又吸收了空气中的水分
四、中和热的测定
实验用品：大烧杯（500mL）、小烧杯（100mL）、温度计、量筒（50mL）两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒。
0.50mol/L盐酸、0.55mol/L NaOH溶液
实验步骤：
①在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如图所示。
②用一个量筒量取50mL 0.50mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。
③用另一个量筒量取50mL0.55mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。
④把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合液的最高温度，记为终止温度，记入下表。
⑤重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。
⑥根据实验数据计算中和热
中和热计算公式：
△H
其中（m1+m2）表示溶液质量，c为比热容 c=4.18J·（g℃）—1
误差分析：下列操作会使所测得中和热有何影响？
○俯视法量取50mL盐酸和50mL氢氧化钠溶液
○量取盐酸溶液未用水洗涤，马上量取氢氧化钠溶液
○未使用环形玻璃棒搅拌不均匀，未完全中和
○实验时天气冷室温低，中和时放出的热量被烧杯吸收或散失到空气中
五、重量分析
例：为了测定氧化变质的亚硫酸钠的纯度，进行下列实验：
⑴称出样品W1g。所需仪器和用品有
⑵将样品溶于水，所需仪器和用品有
⑶在溶液中加入过量盐酸，目的是
再加入过量氯化钡溶液，目的是
检验氯化钡是否过量的方法是
⑷过滤，洗涤沉淀。过滤用到的仪器和用品有
证明沉淀已洗涤干净的方法是
⑸烘干沉淀称得质量为W2g，计算亚硫酸钠纯度的计算式是
*六、室温下盐的溶解度的测定
硝酸钾在室温下溶解度的测定，是中学化学教材中最早出现的定量(选做)实验，对于理解定量的化学概念——溶解度具有重要作用。
实验步骤：
①称量——用托盘天平准确称量一干燥蒸发皿的质量a(称准至0.1g)。
②量取——用10mL量筒量取10mL蒸馏水，倒入大试管里，再逐渐加入少量KNO3晶体，用玻璃棒搅拌至在5分钟内不再溶解为止。
③倾倒——将大试管内KNO3饱和溶液倾倒入已称过的蒸发皿，然后称量它的质量b。
④蒸发——蒸发盛在蒸发皿中的溶液。在加热过程中用玻璃棒不断搅拌，防止液滴飞溅出来，至蒸发皿中出现较多晶体时，停止加热。然后，放入干燥器中冷却，冷却后称量它的质量c。
⑤计算——利用所测数据计算在该室温下硝酸钾的溶解度S。
其中，(c-a)为溶质的质量，(b-c)为水的质量。
⑥重复上述操作，取两次测定结果的平均值。
注意事项：
①溶解必须充分，使硝酸钾溶液确实成为室温下的饱和溶液，否则会使测得溶解度的数值偏小。
②蒸发过程要控制好温度，充分搅拌，避免蒸发时液滴溅出。接近蒸干时，要及时停止加热，利用余热刚好把液体蒸干，得到无水盐。要防止对已蒸干的蒸发皿继续加热(特别是强热)，以免硝酸钾进一步分解。做好上述工作，可以减少方法误差，避免过失误差。
③托盘天平可称准至0.1g，10mL量筒的分度通常为0.2mL，仪器误差决定溶解度测定的数值不可能精度太高，通常精确到整数位(有效数字二位)即可。
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化学定量实验高中化学总复习学案·化学实验
第十七单元 物质的分离、提纯与鉴别
物质分离的一般思路：
（1）固体与固体混合物：若杂质易分解、升华时，可用加热法；若一种易溶，另一种难溶，可用溶解过滤法；若两者均易溶，但其溶解度受温度影响不同，用重结晶法。
（2）液体一液体混合物：若沸点相差较大时，用分馏法；若互不相溶时，用分液法；若在溶剂中的溶解度不同时，用萃取法。
（3）气体与气体混合物：一般可用洗气法，也可用固体来吸收。
当不具备上述条件时一般可先用适当的化学方法处理，待符合上述条件时再选用适当的方法。
一、物理分离提纯法
1．过滤
[装置与注意事项]：
①过滤后得到的沉淀一般要洗涤。洗涤方法：沿玻璃棒向漏斗中注入少量水，使水面浸过沉淀物，等水滤出后，再次加水洗涤，连续几次，即可把固体洗涤干净。
②可取最后洗下的水加入适当的试剂检验沉淀是否洗净。
[适用范围]：用于固体与液体的分离
2．蒸发、结晶与重结晶
（1）蒸发一般是用加热的方法，使溶剂不断挥发，从而使溶质析出的过程。
（2）结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程。
[适用范围]：
结晶原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度不同，通过蒸发溶剂或降低温度使溶解度变小，从而使晶体析出。
[注意事项]：
①加热蒸发皿使溶液蒸发时，要用玻璃棒不断搅拌溶液，防止由于局部过热，造成液滴飞溅。当蒸发皿中出现较多量固体时，即停止加热。要求：溶质受热不易分解、不易水解、不易氧化。
②利用降温结晶时一般先配较高温度下的浓溶液，然后降温结晶，结晶后过滤，分离出晶体。
[实例]：KNO3与NaCl 分离
3．升华
[原理适用范围]：
混合物某一成分在一定温度下可直接变为气体，再冷却成固体。
[实例]：粗碘的提纯
4．蒸馏、分馏
[原理与适用范围]：利用沸点不同以分离互溶液体混合物
[装置与注意事项]：
[实例]：苯与硝基苯的分离；工业酒精制无水乙醇等。
5．分液与萃取
（1）分液是把两种互不相溶的液体分开的方法。
[注意事项]：
①分液是在分液漏斗中进行的，使用前分液漏斗首先要检漏。
②分液时应将分液漏斗的塞子打开或塞子的小孔与瓶口的小孔对齐，使漏斗内部与大气相同，以利于液体流下；分液漏斗下端应靠着烧杯内壁。
③分液时：下层液体打开活塞于漏斗下口放出，上层液体则从上口倒出。
[实例]：水与苯的分离。
（2）萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同，用一种溶剂把溶质从另一种溶剂中提取出来的方法。
[注意事项]：
①萃取后要进行分液。得到的溶液一般要通过分馏的方法进一步分离。
②对萃取剂的要求：与原溶剂互不相溶、不反应；溶质在其中的溶解度不原溶剂大；溶质不与萃取剂反应；溶质与萃取剂易于分离。
③萃取过程中的注意点：将要萃取的溶液和萃取剂依次从上口倒入分液漏斗，其量不超过容积的2/3，塞好塞子振荡；振荡过程中有必要时可适当放气；振荡充分后将分液漏斗静置，待液体分层后分液。
[实例]：溴水中溴的提取。
6．渗析
[原理与适用范围]：
利用半透膜使胶体与混在其中的小分子、离子分离的方法。
[注意事项]：
渗析时要不断更换烧杯中的水或者改用流水，以提高渗析效果。
[实例]：淀粉一食盐的分离。
7．盐析
[原理与适用范围]：利用某些物质在加某些无机盐时，其溶解度降低而凝聚的性质来分离物质。
[实例]：皂化反应后，肥皂的提取；蛋白质的提纯。
二、化学分离提纯法
化学方法分离和提纯物质时要注意：①不能引入新的杂质 ②被提纯物质尽量不要减少 ③要易于分离复原。常用的方法有：
1．加热分解法
[实例]：NaCl（NH4Cl） 、 Na2CO3（NaHCO3）
2．生成沉淀法
[实例]：CO2（H2S）
3．生成气体法
[实例]：NaCl（Na2CO3）
4．氧化还原法
[实例]：FeCl3（FeCl2） FeCl2（FeCl3）
5．酸、碱法
[实例]：NaHCO3（Na2CO3）
6．水解法
[实例]：MgCl2（FeCl3）
7．转化法
[实例]：NaCl（NH4Cl）
8．其他：如利用Al(OH)3的两性等
[实例]：AlCl3（FeCl3）
三、物质检验的含义
1．鉴定
鉴定通常是指对于一种物质的定性检验，鉴定是根据物质的化学特性，分别检出阳离子、阴离子。
2．鉴别
鉴别通常是指对两种或两种以上的物质进行定性辩论，可根据一种物质的特性区别于另一种。
3．推断
推断是通过已知实验事实，根据性质分析推理被检验物质的组成或名称。
四、常见气体的检验（在第十六单元常见气体的制备中已详细叙述，这里从略。）
五、常见离子的检验
1．阳离子的检验
阳离子 检验试剂 现象 化学方程式及理由
H+
NH4+
Na+
K+
Ba2+
Al3+
Ca2+
Fe3+
Fe2+
2．阴离子的检验
阴离子 检验试剂 现象 化学方程式及理由
Cl－
Br－ （1）（2）
I－ （1）（2）
OH－ （1）（2）（3）
SO32－ （1）（2）
SO42－ （1）（2）
CO32－ （1）（2）
六、几种有机物的检验
有机物 检验试剂 现象 化学方程式及理由
不饱和烃
甲苯（苯的同系物）
苯酚 （1）（2）
醛基物质 （1）（2）
淀粉
蛋白质
[例1]一瓶澄清透明的溶液，可能含有下列离子中的一种或几种：、、、、、、、、取溶液进行如下实验：
（1）溶液滴在蓝色石蕊试纸上，试纸呈红色。
（2）取少量溶液浓缩后加入铜片和浓硫酸共热，有红棕色气体生成。
（3）取少量溶液，加入用硝酸酸化的氯化钡溶液，产生白色沉淀。
（4）另将（3）中的沉淀过滤出，滤液中加入硝酸银溶液，生成白色沉淀
（5）另取原溶液，逐滴加入氢氧化钠溶液至过量，先看到生成沉淀，随之该沉淀部分溶解，并呈红褐色。
根据上述实验现象推断：
① 溶液中肯定存在的离子有 。
② 溶液中肯定不存在的离子有 。
③ 溶液中不能确定是否存在的离子有 。
[例2] 已知乙醇可以和氯化钙反应生成微溶于水的，有关的有机试剂的沸点如下：
77.1℃； （乙醚）34.5℃；
78.3℃； 118℃
实验室合成乙酸乙酯粗产品的步骤如下：
在蒸馏烧瓶内将过量的乙醇与少量浓硫酸混合，然后经分液漏斗边滴加醋酸、边加热蒸馏，得到含有乙醇、乙醚、醋酸和水的乙酸乙酯粗产品。
（1）反应中加入的乙醇是过量的，其目的是：
（2）边滴加醋酸、边加热蒸馏的目的是：
将粗产品再经下列步骤精制：
（3）为除去其中的醋酸，可向产品中加入（填字母） 。
A. 无水乙醇 B. 碳酸钠粉末 C. 无水醋酸钠
（4）再向其中加入饱和氯化钙溶液，振荡，分离，其目的是：
（5）然后再向其中加入无水硫酸钠，振荡，其目的是：
最后，将经过上述处理后的液体放入另一干燥的蒸馏烧瓶内，再蒸馏。弃去低沸点馏分，收集沸程76℃—78℃之间的镏分即得。
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物质的分离、提纯与鉴别高中化学总复习教案·基础理论
第六单元 化学键 晶体结构
化学键
1、概念：相邻的原子或原子团之间强烈的相互作用叫化学键
2、分类： 离子键
化学键 共价键
金属键
一、离子键和离子化合物
1、离子键
（1）概念：阴阳离子间通过静电作用而形成的化学键
[讨论]：阴阳离子间的静电作用是否就是阴阳离子间的相互吸引？
（2）表示方法
① 电子式
[例1]写出下列物质的电子式
Na2S Ba(OH)2 NH4I FeS2 CaC2
② 形成过程
[例2]用电子式表示形成过程
MgCl2 Na2O2
（3）离子键强弱的判断
① 离子所带电荷数，② 离子半径
[例3]比较下列物质熔点的高低
CaO MgO NaCl NaBr
2、离子化合物
（1）概念：通过离子键形成的化合物即离子化合物
包括：大多数盐类，强碱，金属氧化物等
[例4]下列说法是否正确？
A、 离子化合物一定含有金属离子
B、 含离子键的化合物一定是离子化合物
C、 离子化合物中必定含有离子键
D、 离子化合物中不可能有非极性共价键
（2）离子化合物的特点：
较高的熔沸点，硬度。熔融状态或水溶液中可导电。
注意：离子化合物的化学式，不表示分子式，只表示阴、阳离子的最简单整数比。
[例5]氧化铝是白色固体，在180℃升华，能溶于乙醚等有机溶剂，可见它是 （离子、共价）化合物。从蒸气密度测定表明，它具有双分子缔合结构，试写出这种双分子的结构式 。
二、共价键和共价物质
1、共价键
（1）概念：原子间通过共用电子对形成的化学键
（2）键参数（表现化学键性质的物理量）
① 键能：拆开1mol化学键所吸收的能量。
键能越大，化学键越牢固，含有该键的物质越稳定。
② 键长：分子中，成键两原子的核间距离。（近似等于成键两原子半径之和）
键长越短，化学键越牢固。
③ 键角：分子中，键与键之间的夹角。
[例6]判断下列分子中的键角
CH4 109°28′ CO2 180° P4 60° H2O 104°30′ NH3 107°18′
[例7] （1）比较碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键、苯分子中的碳碳键的键长大小；
（2）试从键长对键的强弱影响的角度说明下列卤素的气态氢化物的稳定性
（3）试比较金刚石、晶体硅、碳化硅熔点的高低。
（3）分类：
① 极性共价键：同种原子间形成的共价键
共价键 ② 非极性共价键：不同种原子间形成的共价键
*③ 配位键：某一原子单独提供电子对形成的共价键
（4）表示方法：
① 电子式、结构式
[例8]写出下列物质的电子式
Cl2 CS2 CH4 H2O2 C2H2 BeCl2 BF3
② 形成过程
[例9]用电子式表示形成过程
CH4 HClO
2、共价物质（单质或化合物）
（1）概念：通过共价键形成的单质或化合物即共价物质
（2）分类： 分子型：CO2 CCl4 P4等
共价物质
原子型：金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅等
[例10]下列说法是否正确？
A、 共价化合物中只存在共价键
B、 含共价键的化合物一定是共价化合物
C、 由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
[例11]下列物质中含有共价键的有
Na2O2 NH4Cl NaOH SiO2 Si CO2
三、金属键
1、概念：金属晶体中，金属阳离子与自由电子之间较强的相互作用。
注意：自由电子不专属于某个金属阳离子，为整个晶体所共有。
2、强弱判断
① 价电子数，② 原子半径
[例12]（1）试解释为什么碱金属的熔点自上而下逐渐降低？试比较Na、Mg、Al的熔点。
（2）含有阳离子的晶体，必然含有阴离子，对吗？
四、分子结构
1、分子的极性
（1）非极性分子：整个分子电荷分布对称（正负电荷重心重合）
（2）极性分子：整个分子电荷分布不对称（正负电荷重心不重合）
2、常见分子的极性
分子类型 代表物质 分子形状 键的极性 分子极性
A He、Ne 球形
A2 H2、O2
AB HCl、NO
ABA CO2、CS2
ABA H2O、SO2
A4 P4
AB3 BF3、SO3
AB3 NH3
AB4 CH4、CCl4
AB3C CH3Cl、CHCl3
AB2C2 CH2Cl2
[例13]下列说法是否正确？
A、 极性分子中必含极性键
B、非极性分子中必含非极性键
C、含极性键的分子必为极性分子
D、含非极性键的分子必为非极性分子
3、相似相溶原理（高三化学P5）
极性分子（非极性分子）组成的溶质易溶于极性分子（非极性分子）组成的溶剂。
例如：HCl易溶于水，难溶于苯；碘易溶于CCl4，难溶于水；食盐易溶于水，难溶于汽油。
4、分子间作用力
（1）分子间作用力——范德瓦耳斯力
① 概念：分子间存在的相对较弱的作用力。
② 一般来说，范德瓦耳斯力随分子量增大而增大。
③ 分子间作用力对分子晶体的熔沸点等物理性质有影响：
一般来说，对于组成和结构相似的物质，分子量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点也越高。
（2）氢键（高三化学P3）
① 概念：某些氢化物中存在的一种相对较强的分子间作用力，属于静电吸引作用。
② 强弱比较：化学键＞氢键＞范德瓦耳斯力
③ 分子间形成氢键会使物质的熔沸点升高。（如HF、H2O、NH3等）
[讨论]：结冰时体积膨胀，密度减小，是水的另一反常性质，试用氢键解释。P4
④ 表示方法：…
F—H…F—H… F—H…F—H
⑤ 常见的存在氢键的物质
HF、H2O、NH3、醇、酸（含—OH的有机物）
五、晶体结构
1、晶体
（1）概念：经过结晶过程而形成的具有规则几何外形的固体。
（2）晶体的有规则几何外形是构成晶体的微粒有规则排列的外部反映。
（3）分类：根据构成晶体的粒子种类及粒子间的相互作用不同，分为四类
离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体
2、晶体的结构与性质比较
晶 体 类 型 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体
构成晶体的微粒
微粒间的作用
典 型 实 例
物 理 性 质 硬 度
熔沸点
导电性 熔化时能导电 导电性差 水溶液能导电 电和热的良导体
溶解性 易溶于极性溶剂 不溶于大多数溶剂 相似相溶 一般不溶
[例14]下列性质适合于分子晶体的是 （ ）
A.熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电
B.熔点10.30℃，液态不导电，水溶液能导电
C.能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃
D.熔点97.81℃，质软、导电，密度是0.97g/cm3
3、离子晶体——NaCl、CsCl
（1）晶胞：晶体中的最小重复单元
“重复”的含义：通过上、下、左、右、前、后平移能与下一个最小单元完全重合。
晶体是由无数个晶胞连在一起形成的，故晶胞的结构反映了晶体的结构，所以对某些晶体就可以研究晶胞结构来研究晶体的结构。
（2）如何计算立方晶胞中的微粒个数比
① 找到晶体的晶胞
② 分析晶胞中各微粒的位置
位于晶胞顶点的微粒，实际提供给晶胞的只有1/8个；
位于晶胞棱边的微粒，实际提供给晶胞的只有1/4个；
位于晶胞面心的微粒，实际提供给晶胞的只有1/2个；
位于晶胞体心的微粒，实际提供给晶胞的只有1个；
③ 数清晶胞中各微粒的个数
[例15] 某离子晶体的空间构型如图所示，则该晶体中X、Y的离子个数比为
A、XY4 B、XY2 C、YX D、YX2
（3）NaCl晶体结构
在NaCl晶体中，每个Na+ 同时吸引___ 个Cl—，每个Cl—也同时吸引___ 个Na+，阴阳离子的个数之比为______。
1个Na+周围距离相等且最近的Na+有___ 个。
[例16]在NaCl晶体中Na+和Cl—之间的距离是a cm，已知NaCl的摩尔质量是M g/mol，求NaCl晶体的密度。
（4）CsCl晶体结构
在CsCl晶体中，每个Cs+ 位于Cl—形成的正方体的___，每个Cs+ 同时吸引__ 个Cl—，每个Cl—也同时吸引___ 个Cs+，阴阳离子的个数之比为______。
1个Cs+周围距离相等且最近的Cs+有___ 个。
4、分子晶体——CO2
（1）概念：分子间以分子间作用力结合的晶体叫分子晶体。
（2）干冰的晶体结构
构成干冰晶体的微粒是____________。在干冰晶体中，CO2分子除了位于每个正方体的顶点外，还位于__________。每个晶胞中含有 个CO2分子，1个CO2分子周围与之距离相等且最近的CO2分子有___ 个。
5、原子晶体——金刚石、晶体Si、SiO2、SiC
（1）概念：相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体，叫原子晶体。
（2）金刚石（晶体Si）晶体结构
在金刚石的立体网状结构中，每个C原子与相邻的___个C原子形成共价键，形成______ 向空间发展。任意两个单键间的夹角为_________，最小的环连接有____个C原子，每个C原子被__12_个最小环共用。
1mol金刚石晶体中有 C—C键。
（3）石英晶体结构
SiO2晶体的结构与金刚石或晶体硅类似，可以认为是在晶体硅的每个Si—Si键中加入1个O原子。1个Si原子同___ 个O原子形成共价键，1个O原子同___ 个Si原子形成共价键，所以Si原子和O原子的个数比为______。
1mol SiO2晶体中约含多少个Si—O共价键？构成一个最小的环需要多少个原子？12
6、金属晶体
（1）概念：通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的单质晶体。
（2）特点：①常温下，除汞外，金属都是晶体；
②金属原子紧密堆积
③自由电子不专属于某一个或某几个特定的金属离子，它们几乎均匀地颁布在整个晶体中，被许多金属离子所共有。
（3）性质
①导电性；②导热性；③延展性；④熔沸点较高，硬度较大。
7、石墨晶体——过渡型或混合型晶体
（1）结构：层状结构
层内：6元环，层间：分子间作用力。
（2）熔点很高，比金刚石的熔点高，因为层内共价键的键长比金刚石晶体中碳碳键的键长短，沸点与金刚石相同。
（3）能导电
EMBED PBrush
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４７高中化学总复习教案·元素化合物
第九单元 非金属元素
一、非金属通论
1、结构和位置
（1）非金属元素在周期表中的位置
在目前已知的112种元素中，非金属有16种（外加6种稀有气体元素）。除氢外，非金属元素地都位于周期表的右上方。H元素在左上方。F为非金属性最强的元素。
（2）非金属元素的原子结构特征及化合价
① 与同周期的金属原子相比较最外层电子数较多（一般为4~7个，H为1个，He为2个，B为3个），次外层都是饱和结构（2、8、或18电子结构）。
② 与同周期的金属原子相比较，非金属原子核电荷数较大，原子半径较小，化学反应中易得电子，表现氧化性。
③ 最高正价等于族序数，对应最低负价等于族序数减8；如S、N、Cl等还呈现变价。
2、非金属单质
（1）几种重要固态非金属单质的结构和物理性质
单质名称 碘(I2) 硫(S) 磷(P) 碳(C) 硅(Si)
单质结构 同素异形体 — — 白磷 红磷 金刚石 石墨 单晶硅
晶体结构 分子晶体 分子晶体 分子晶体 无定形体 正四面体原子晶体 片状过渡型晶体 正四面体型原子晶体
主要物理性质 常温下的状态 固 固 固 粉状 固 固 固
硬度 小 小 小 — 最硬 软 硬
水溶性 (微溶O.029g) 难溶 难溶 难溶 不溶 不溶 不溶
在有机溶剂中的溶解性 易溶 微溶于乙醇易溶于CS2 易溶于CS2 不溶 不溶 不溶 不溶
溶点(／℃) 113.5 l12.8 44.1 464(升华) 3550 3652 l410
导电性 — — — — 绝缘体 导体 半导体
其他 升华 脆、升华 剧毒,着火点40℃ 无毒,着火点240℃ 脆、透明 脆、滑 脆
（2）重要气、液态非金属单质的结构和物理性质
单质 O2 H2 N2 F2 C12 Br2
固体时晶体结构 分 子 晶 体
色味态 无色无味的气体 淡黄绿色气体 黄绿色气体 深红棕色液体
水溶性 不易溶(1：O.03V) 不溶 1：O.02(V) 剧烈反应 1：2.26V) 4.17g
毒性 无毒 剧毒 有毒 有毒
其他 ρ=1.42g．L-1 ρ=0.089g．L-1 ρ=1.25g．L-1 — 易液化(-34.6℃) 易挥发(58.78℃)
（3）结构与单质的化学性质
强氧化性 氧化性为主 还原性为主
F2 Cl2 O2 Br2 I2 N2 S C Si P H2
分子结构电子式 复杂 — — —
化学性质 跟O2反应 不跟O2直接反应 放电 加热或点燃时反应
跟H2反应 冷暗爆炸 光照爆炸 点燃爆炸 加热或高温时缓慢反应 高温难 磷蒸气相当困难 —
跟水反应 剧烈反应 由能反应到难反应 不反应 高温下反应 不反应
跟碱反应 卤素单质、Si跟强碱反应，S跟浓热碱反应，其余一般不反应
跟酸反应 S、P、C、12跟强氧化性酸反应，C12、Br2、O2跟有还原性的酸反应
3、非金属单质的制备
（1）原理：化合态的非金属有正价态或负价态。
，
（2）方法：
① 氧化剂法，如：
MnO2+4HCl（浓）==MnCl2+Cl2↑+2H2O
，（地康法制氯气）
② 还原剂法，如：
，
③ 热分解法，如：
，
④ 电解法，如：
电解水制H2、O2，氯碱工业制Cl2等。
⑤ 物理法，如：
工业上分离液态空气得N2（先）、O2（后）
4、非金属气态氢化物
（1）分子构型与物理性质
ⅣA——RH4 正四面体结构，非极性分子；
ⅤA——RH3 三角锥形，极性分子；
ⅥA——H2R 角型（或“V“型）分子，极性分子；
ⅦA——HR 直线型，极性分子。
固态时均为分子晶体，熔沸点较低，常温下H2O是液体，其余都是气体。
（2）化学性质
① 稳定性及水溶液的酸碱性
非金属元素原子跟氢原子通过共价键形成气态氢化物，一般元素的非金属性越强，跟氢化合能力越强，生成的气态氢化物越稳定，因此气态氢化物的稳定性是非金属性强弱的重要标志之一。
② 还原性
a． 与O2：NH3→NO，H2S→SO2（或S），HCl→Cl2。
b． 与Cl2：H2S→S，HBr→Br2，NH3→N2 。
c． 与Fe3+：H2S→S，HI→I2。
d． 与氧化性酸：H2S+H2SO4（浓）→，HBr、HI分别与浓硫酸及硝酸反应
e． 与强氧化剂：H2S、HCl等可与酸性KMnO4作用。
（3）非金属氢化物的制取
① 单质与H2化合（工业上）：例如HCl、NH3等，PH3、SiH4、H2S等也能通过化合反应生成，但比较困难，一般由其他方法制备。
② 复分解法（实验室）：例如：，
③ 其他方法：例如
5、非金属氧化物
通性
（1）除SiO2是原子晶体外，其他非金属氧化物固态时都是分子晶体，所以它们的熔沸点差别较大。
（2）许多非金属低价氧化物有毒，例如：CO、NO、NO2、SO2等都有毒，不能随便排放于大气中。
（3）非金属氧化物大都为酸性氧化物（酸酐，NO2不属于酸酐）相对应的酸易溶于水时，则氧化物易于水化合，反之水化合反应难于进行或不发生反应。
（4）不成盐氧化物（如CO、NO）不溶于水，也不与酸、碱反应生成盐和水。
6、最高价含氧酸
（1）最高价氧化物对应的酸的组成及酸性
（2）酸性强弱规律
① 对于同种非金属形成的不同含氧酸，其非金属的价态越高，酸性越强。如HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO，H2SO4 ＞H2SO3 ，HNO3 ＞HNO2 。
② 证明酸性强弱顺序，可用“强酸制弱酸”的规律。如：
Na2SiO3+CO2+2H2O==Na2CO3+H4SiO4↓（水玻璃敞口放置变浑浊）
Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO （漂白粉遇CO2产生HClO ）
③ 常见酸的酸性强弱顺序
H3AlO3
HCl H3PO4 H2SiO3
H2SO4＞ ＞ CH3COOH＞H2CO3＞ C6H5OH
HNO3 H2SO3 HClO
H2S
二、各主族主要元素的转化网络
1、卤族元素
2、氧族元素
3、氮族元素
（1）氮及其化合物
（2）磷及其化合物
4、碳族元素
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６９2、常见分子的极性
分子类型 代表物质 分子形状 键的极性 分子极性
A He、Ne 球形
A2 H2、O2
AB HCl、NO
ABA CO2、CS2
ABA H2O、SO2
A4 P4
AB3 BF3、SO3
AB3 NH3
AB4 CH4、CCl4
AB3C CH3Cl、CHCl3
AB2C2 CH2Cl2
2、晶体的结构与性质比较
晶 体 类 型 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体
构成晶体的微粒
微粒间的作用
典 型 实 例
物 理 性 质 硬 度
熔沸点
导电性
溶解性
位于晶胞顶点的微粒，实际提供给晶胞的只有 个；
位于晶胞棱边的微粒，实际提供给晶胞的只有 个；
位于晶胞面心的微粒，实际提供给晶胞的只有 个；
位于晶胞体心的微粒，实际提供给晶胞的只有 个；
（3）NaCl晶体结构
在NaCl晶体中，每个Na+ 同时吸引___ 个Cl—，每个Cl—也同时吸引___ 个Na+，阴阳离子的个数之比为______。
1个Na+周围距离相等且最近的Na+有___ 个。
[例16]在NaCl晶体中Na+和Cl—之间的距离是a cm，已知NaCl的摩尔质量是M g/mol，求NaCl晶体的密度。
（4）CsCl晶体结构
在CsCl晶体中，每个Cs+ 位于Cl—形成的正方体的___，每个Cs+ 同时吸引__ 个Cl—，每个Cl—也同时吸引___ 个Cs+，阴阳离子的个数之比为______。
1个Cs+周围距离相等且最近的Cs+有___ 个。
（2）干冰的晶体结构
构成干冰晶体的微粒是____________。在干冰晶体中，CO2分子除了位于每个正方体的顶点外，还位于__________。每个晶胞中含有 个CO2分子，1个CO2分子周围与之距离相等且最近的CO2分子有___ 个。
（2）金刚石（晶体Si）晶体结构
在金刚石的立体网状结构中，每个C原子与相邻的___个C原子形成共价键，形成______ 向空间发展。任意两个单键间的夹角为_________，最小的环连接有____个C原子，每个C原子被__ _个最小环共用。
1mol金刚石晶体中有 C—C键。
（3）石英晶体结构
SiO2晶体的结构与金刚石或晶体硅类似，可以认为是在晶体硅的每个Si—Si键中加入1个O原子。1个Si原子同___ 个O原子形成共价键，1个O原子同___ 个Si原子形成共价键，所以Si原子和O原子的个数比为______。
1mol SiO2晶体中约含 个Si—O共价键？构成一个最小的环需要 个原子？
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４１高中化学总复习学案·元素化合物
第九单元 非金属元素
一、非金属通论
1、结构和位置
（1）非金属元素在周期表中的位置
在目前已知的112种元素中，非金属有16种（外加6种稀有气体元素）。除氢外，非金属元素地都位于周期表的 。H元素在 。 为非金属性最强的元素。
（2）非金属元素的原子结构特征及化合价
① 与同周期的金属原子相比较最外层电子数 （一般为4~7个，H为1个，He为2个，B为3个），次外层都是饱和结构（2、8、或18电子结构）。
② 与同周期的金属原子相比较，非金属原子核电荷数 ，原子半径 ，化学反应中易 电子，表现 性。
③ 最高正价等于 ，对应最低负价等于 ；如S、N、Cl等还呈现变价。
2、非金属单质
（1）几种重要固态非金属单质的结构和物理性质
单质名称 碘(I2) 硫(S) 磷(P) 碳(C) 硅(Si)
单质结构 同素异形体 — — 单晶硅
晶体结构 晶体 晶体 晶体 无定形体 晶体 晶体 晶体
主要物理性质 常温下的状态
硬度 小 小 小 —
水溶性
在有机溶剂中的溶解性
溶点(／℃) 113.5 l12.8 44.1 464(升华) 3550 3652 l410
导电性 — — — —
其他
（2）重要气、液态非金属单质的结构和物理性质
单质 O2 H2 N2 F2 C12 Br2
固体时晶体结构 晶 体
色味态
水溶性
毒性
其他 ρ=1.42g．L-1 ρ=0.089g．L-1 ρ=1.25g．L-1 — 易液化(-34.6℃) 易挥发(58.78℃)
（3）结构与单质的化学性质
强氧化性 氧化性为主 还原性为主
F2 Cl2 O2 Br2 I2 N2 S C Si P H2
分子结构电子式 复杂 — — —
化学性质 跟O2反应
跟H2反应 —
跟水反应
跟碱反应 卤素单质、Si跟强碱反应，S跟浓热碱反应，其余一般不反应
跟酸反应 S、P、C、12跟强氧化性酸反应，C12、Br2、O2跟有还原性的酸反应
3、非金属单质的制备
（1）原理：化合态的非金属有正价态或负价态。
，
（2）方法：
① 氧化剂法，如：
② 还原剂法，如：
③ 热分解法，如：
④ 电解法，如：
⑤ 物理法，如：
4、非金属气态氢化物
（1）分子构型与物理性质
ⅣA——RH4 结构， 分子；ⅤA——RH3 ， 分子；
ⅥA——H2R ， 分子； ⅦA——HR ， 分子。
固态时均为 晶体，熔沸点较 ，常温下 是液体，其余都是气体。
（2）化学性质
① 稳定性及水溶液的酸碱性
非金属元素原子跟氢原子通过共价键形成气态氢化物，一般元素的非金属性越强，跟氢化合能力越 ，生成的气态氢化物越 。
② 还原性
a． 与O2：NH3→NO，H2S→SO2（或S），HCl→Cl2。
b． 与Cl2：H2S→S，HBr→Br2，NH3→N2 。
c． 与Fe3+：H2S→S，HI→I2。
d． 与氧化性酸：H2S+H2SO4（浓）→，HBr、HI分别与浓硫酸及硝酸反应
e． 与强氧化剂：H2S、HCl等可与酸性KMnO4作用。
（3）非金属氢化物的制取
① 单质与H2化合（工业上）：例如 等，PH3、SiH4、H2S等也能通过化合反应生成，但比较困难，一般由其他方法制备。
② 复分解法（实验室）：例如：
③ 其他方法：例如：
5、非金属氧化物
（1）除 是原子晶体外，其他非金属氧化物固态时都是 晶体，所以它们的熔沸点差别较大。
（2）许多非金属低价氧化物有毒，例如： 等都有毒，不能随便排放于大气中。
（3）非金属氧化物大都为酸性氧化物（酸酐，NO2不属于酸酐）相对应的酸易溶于水时，则氧化物易于水化合，反之水化合反应难于进行或不发生反应。
（4）不成盐氧化物（如 ）不溶于水，也不与酸、碱反应生成盐和水。
6、最高价含氧酸
（1）最高价氧化物对应的酸的组成及酸性
（2）酸性强弱规律
① 对于同种非金属形成的不同含氧酸，其非金属的价态越高，酸性越 。如：
② 证明酸性强弱顺序，可用“ 酸制 酸”的规律。如：
③ 常见酸的酸性强弱顺序
二、各主族主要元素的转化网络
1、卤族元素
2、氧族元素
3、氮族元素
（1）氮及其化合物
（2）磷及其化合物
4、碳族元素
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６化学键、晶体结构
化学键
1．概念：相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用叫化学键
2．分类： 离子键
化学键 共价键
金属键
1、 离子键和离子化合物
1．离子键
（1）概念：由阴阳离子间的静电作用而形成的化学键
[讨论]阴阳离子间的静电作用是否就是阴阳离子间的相互吸引？
（2）表示方法
①电子式
②形成过程
2．离子化合物
（1）概念；通过离子键形成的化合物即离子化合物
（2）离子化合物的特点：
2、 共价键和共价化合物
1．共价键
（1）概念：原子间通过共用电子对形成的化学键
（2）分类： ①极性共价键：同种原子间形成的共价键
共价键
②非极性共价键：不同种原子间形成的共价键
（3）表示方法：
1 电子式
2 结构式
3 形成过程
2．共价化合物
（1）概念：通过共价键形成的化合物即共价化合物
3、 分子结构
4、 晶体结构
晶体：通常指通过结晶过程形成的具有规则几何外形的固体。
晶体规则几何外形是其构成微粒有序排列的外部表现
分类：依据构成晶体的微粒及其作用可分为四类。
1． 离子晶体
（1）概念：离子通过离子键形成的晶体
（2）构成微粒：阴阳离子，它们间的作用为离子键
（3）典型晶体：
①NaCl
每个Na+周围有6个Cl-，每个Cl-周围有6个 Na+
每个晶胞中Na+、Cl-的计算
（4）性质特点第二单元 胶体的性质及其应用
教材分析
在初中化学“溶液”一章里，我们已初步掌握了溶液、悬浊液和乳浊液等概念，在学习硅酸时又接触到了胶体，这些都为本节引出分散系和胶体概念提供了基础。本节通过比较溶液、悬浊液和乳浊液中分散质微粒的直径大小来形成胶体的概念，并对胶体的性质，应用等作了简单介绍。这不仅有助于我们归类整理所学的有关分散系的知识，同时也为以后各章的学习打下了一定基础。
教学目标 1．初步了解分散系概念.
2．认识胶体的一些重要性质和应用以及胶体的净化方法.
教学重点 胶体的概念和性质.
教学过程
一、分散系
1、概念
化学上把由一种物质（或几种物质）以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物，统称为分散系
2、分散质
分散系中分散成粒子的物质
3、分散剂
微粒分布在其中的物质
4、分类 根据分散质粒子的大小来划分
分散系 分散质 粒子大小 特征 实例
悬浊液 固体小颗粒 >100nm 不均匀、不稳定 泥水
乳浊液 小液滴 >100nm 不均匀、不稳定 牛奶
胶体 胶粒（小分子集合体） 1nm~100nm 均一、稳定 淀粉蛋白质液
溶液 离子或小分子 <1 nm 均一、稳定 NaClaq
1nm = 10-9m
二、胶 体
1．概念
分散质粒子在1nm～100nm之间的分散系，叫做胶体.
这是胶体与其它分散系的本质区别
常见的胶体有：Fe(OH)3胶体、AgI胶体、硅酸胶体、淀粉、蛋白质、豆浆、土壤
2．胶体的制备
制备溶胶的必要条件是要使分散质粒子大小在1nm～100nm之间。制备方法原则上有两种：一是使固体颗粒变小的分散法；一是使分子或离子聚集成胶料的凝聚法。
（1）利用水解反应制备Fe（OH）3胶体
P15实验2—1
FeCl3+3H2O==== Fe（OH）3(胶体) ＋3HCl
加热煮沸促进了Fe3+的水解，水解生成的Fe(OH)3的许多分子聚集在一起形成分散质粒子，它们的大小在1nm～100nm之间，因此形成了胶体。
注意： ① 所用FeCl3溶液要饱和且没有浑浊.
② 烧杯里蒸馏水煮沸后，滴加FeCl3溶液时要不断振荡.
③ 溶液呈红褐色后，停止加热，以免生成沉淀.
（2）利用复分解反应制备AgI胶体
将稀AgNO3溶液滴入稀KI溶液中，形成AgI胶体
AgNO3+KI=AgI（胶体）+KNO3
分析：无论采用哪种方法，制得的溶胶常含有很多电解质溶液或其它杂质，除了与胶粒表面吸附的离子维持平衡的适量电解质具有稳定胶体的作用外，过量的电解质反而会影响溶胶的稳定性。因此制备好的溶胶常常要作净化处理，最常用的净化方法是渗析。
3、胶体的精制－渗析
阅读P16有关内容
（1）概念
把混有离子或分子杂质的胶体装入半透膜袋，并浸入溶剂中，使离子或分子从胶体里分离出去，这样的操作叫做渗析。
渗析是用来分离溶液和胶体的方法
（2）装置
半透膜：鸡蛋或鸭蛋壳内膜、肠衣、玻璃纸等
通过渗析可以达到净化、精制胶体的目的，可以使胶体与溶液分离。
4、胶体的分类
液溶胶 例：Fe（OH）3 、 AgI胶体
按分散剂状态分 气溶胶 例：雾、云、烟
固溶胶 例：烟水晶、有色玻璃
5、各类分散系的比较
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质粒子直径 <1 nm 1nm~100nm >100nm
分散质粒子 小分子或离子 许多分子集合体或高分子 巨大数目分子集合体
性质 外观 均一、透明 均一、透明 不均一、不透明
稳定性 稳定 较稳定 不稳定
分散质能否透过滤纸 能 能 不能
分散质能否透过半透膜 能 不能 不能
三、胶体的性质
胶体的性质与胶体分散质粒子的大小有关
1．丁达尔效应
阅读P16实验2—2
（1）定义：光束通过胶体时，形成一条光亮的通路（垂直于光的方向观察），这个现象叫丁达尔效应
（2）成因：胶体分散质粒子较大，使光波发生散射（P19）。
（3）应用：区分胶体和溶液
2．布朗运动现象
阅读P19
（1）定义：胶体粒子不停的、无秩序的运动的现象
（2）成因：小分子（或分散剂粒子）从各个方向撞击胶粒，而每一瞬间胶粒在不同方向上所受的力是不相同的，所以胶体运动的方向每瞬间都在改变。因而作不停的、无秩序的运动。
3．电泳现象
阅读P19
（1）定义：在外加电场作用下，胶体粒子在分散剂里向电极（阴极或阳极）作定向移动的现象，叫做电泳，电泳现象是物理变化。
（2）形成原因
由于胶体粒子具有相对较大的表面积，能吸附离子而带正电荷或负电荷等原因引起的.
（3）带电荷情况（一般规律）
金属氢氧化物、金属氧化物的胶体粒子带正电荷
非金属氧化物、金属硫化物、硅酸、土壤的胶体粒子带负电荷
（4）应用：分离胶体、医疗诊断、电泳电渡
4．胶体的聚沉
阅读P20
（1）胶体较稳定
原因：许多胶体粒子带电荷，由于同种胶体粒子带同种电荷，互相排斥，一般情况下不容易聚集.
（2）胶体的聚沉（物理变化）
在一定条件下，胶体的粒子聚集成较大颗粒，而形成沉淀析出.
（3）原理：减弱或中和胶粒的电荷，以减弱胶粒相互间的斥力
（4）胶体聚沉的方法
a.加入电解质
通常制备胶体时溶液要稀，就是为了避免电解质过剩，使胶体聚沉。
如：豆浆中加入盐卤（主要成分是MgCl2·6H2O）或石膏（CaSO4·2H2O），可使豆浆里的蛋白质和水等物质一起聚沉。
b.加入带相反电荷的胶体
如：Fe（OH）3胶体和硅酸胶体混合可发生聚沉
c．加热
加热降低了胶粒对离子的吸附作用，从而减少胶粒带电量，同时增加了胶粒的动能，碰撞机会增多，易聚集沉淀。
（5）应用：明矾净水
四、胶体的应用
阅读P20
自然界的许多物质和现象与胶体有关，在日常生活、工农业生产和科学技术等许多领域，胶体有着广泛的应用.
如有色玻璃的制备、血液透析、国防工业上有些火药、炸药的制备等都会用到胶体的知识，食品中的牛奶、豆浆等都与胶体有关.
典型应用
1．制备Fe（OH）3胶体时，有一部分FeCl3溶解在里面，怎样把它除去？
分析：半透膜可以透过离子或分子，而不能透过胶体.
答：用渗析的方法可以将Fe（OH）3胶体中的Fe3＋、Cl－除去.
总结：分离胶体和溶液应用渗析的方法.
2．怎样用实验的方法鉴别胶体和溶液？
分析：胶体有丁达尔效应而溶液没有.
答：使光束通过胶体和溶液，有丁达尔效应的为胶体，没有的为溶液.
3．硫化砷的胶体粒子因电泳而向阳极运动.在硫化砷胶体中加入下列物质是否会出现聚沉？
（1）Fe（OH）3胶体 （2）AlCl3溶液
分析：硫化砷的胶体粒子因电泳而向阳极运动，说明硫化砷胶体粒子带负电荷，而
Fe（OH）3胶体粒子带正电荷 .AlCl3是电解质，所以均可以使硫化砷胶体聚沉.
答：在硫化砷胶体中加入Fe（OH）3胶体或AlCl3溶液均可出现聚沉.
总结：加入带相反电荷的胶体或加入电解质都可以使胶体聚沉.
4．为什么含有泥砂胶体颗粒的河水，跟海水相遇，容易沉积而形成沙洲（三角洲）？
答：因为海水中含有大量电解质NaCl、MgCl2等，与含有泥砂胶体颗粒的河水相遇发生聚沉.
Δ
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５Ⅲ.氧族元素
一、氧
二、硫
这一部分应以掌握S、H2S、SO2、H2SO4代表物的性质为核心，用氧化还原的观点为指导思想。
请按下表填入你所知道的含有硫元素的物质的化学式：
硫元素的化合价 化学式
—2
0
+4
+6
请根据所学的元素化合物知识，列出上面表格中的各物质之间的转化关系。如下图：
1、 硫及其重要化合物间的相互关系
2、 硫
在自然界，游离态的天然硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。以化合态存在的硫分布很广，主要是硫化物和硫酸盐。如：
黄铁矿（也叫硫铁矿）FeS2
黄铜矿 CuFeS2
石膏 CaSO4·2H2O
芒硝 Na2SO4·10H2O
硫的化合物也常存在于火山喷出的气体中或矿泉水里，煤和石油里都含有少量硫。
硫还是某些蛋白质的级成元素，是生物生长所需要的一种元素。
（1） 物理性质
淡黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。
思考：晶体类型？S是分子式吗？
（2） 化学性质
1 与金属反应（体现氧化性）
②③④
3、 硫化氢
4、 二氧化硫
5、 硫酸Ⅱ.卤族元素
本章复习以元素周期律和氧化还原理论为指导思想。
预习作业：请画出卤素及其重要化合物之间的转化关系网络图，并完成有关的化学方程式。
一、卤族元素及其重要化合物间的转化关系
二、卤族元素的“原子结构——性质”的关系
写出下列反应的离子方程式：
⑴在NaBr溶液中滴入氯水；
⑵在FeSO4溶液中滴入溴水；
⑶在FeCl3溶液中滴加KI溶液；
思考：比较的氧化性强弱；比较的还原性强弱。
写出下列反应的离子方程式：
⑷在FeBr2溶液中通入少量Cl2气体
⑸在FeI2溶液中加入少量溴水
⑹在FeBr2溶液中通入足量Cl2气体
⑺在FeI2溶液中加入足量溴水
思考：根据以上内容可得出卤族元素在化学性质方面有怎样的变化规律？并从原子结构的角度解释卤素在化学性质方面的递变规律。
小结：
结论：结构决定性质，性质反映结构。
三、卤族元素的“性质——制备”的关系
卤族元素的化学性质活泼，所以在自然界中以化合态的形式存在。
1、卤素单质的制备（Cl2）
⑴工业制法：电解饱和食盐水
电解熔融氯化钠
⑵实验室制法
1、 药品：
2、 原理：
3、 装置：（高一化学P69）
思考：如何检验装置的气密性？该装置适用于什么情况？
4、 除杂：
5、 干燥：
6、 收集：
7、 检验是否集满：
8、 尾气处理：
⑶思考：依据实验室制取氯气的原理，还可以用哪些氧化剂代替MnO2？
写出分别用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2与浓盐酸反应制备氯气的化学方程式。
⑷设计：请设计一个用漂白粉和浓盐酸反应制得氯气，验证干燥的氯气无漂白性并制备氯水的实验装置图。
2、卤化氢的制备——难挥发酸制挥发性酸
⑴用化学方程式归纳出HX的制备方法。
①（萤石和浓硫酸在铅皿中）
②
③
④
⑵思考：在制备HBr和HI时能否用浓硫酸？为什么？应如何改进？
⑶思考：上述制备HCl、HBr、HI的实验可采用怎样的实验装置？
⑷思考：在实验室制备氯气的实验中，若无浓盐酸，可用什么试剂代替？写出有关的反应方程式。
⑸思考：类似的，如何制备Br2？
四、卤族元素的“一般——特殊”的归纳
卤族元素的单质及其化合物有许多共性，但也存在诸多特殊之处，请同学们回忆、讨论并进行归纳，可查阅教材、笔记等资料。
㈠单质
1、物理性质
化学式 F2 Cl2 Br2 I2
颜色
状态
密度
熔沸点
水溶液
CCl4溶液
毒性
说明：Cl2、Br2、I2在水中的溶解能力比较小，但较易溶于有机溶有剂中，常见的有机溶剂有：汽油、苯、四氯化碳、酒精等。
2、化学性质（体现强氧化性）
⑴与金属反应：Fe、Cu等
⑵与非金属反应：H2、P等
思考：分别写出卤素单质与氢气反应的化学方程式，注明反应条件。据此判断卤素非金属性的强弱，及生成的气态氢化物稳定性的强弱。
思考：写出红磷在氯气中燃烧的化学方程式，该实验有何现象？
⑶与水作用：
1 卤水的成分
思考：新制氯水和久置氯水的成分？液氯与氯水的区别？
②潮湿氯气的漂白性
③HClO的性质
④氯水与石蕊试液及湿润淀粉-KI试纸作用的现象
注意：在不同条件下，卤素水溶液中起作用的物质（或微粒）有所不同。
⑷与碱作用：
思考：漂白粉的制备，成分及漂白原理。
⑸与Fe2+、SO2、Na2SO3、Na2S等还原性物质反应。
⑹与有机物发生加成、取代反应等
反应条件、反应产物。
⑺卤素单质间的相互置换
㈡卤化氢
⑴卤化所在地均为无色有刺激性气味的气体，易溶于水，易挥发与空气中水蒸气结合形成白雾。
⑵HF有剧毒，能腐蚀玻璃：
⑶性质比较：
1、 热稳定性：
2、 酸性：
3、 还原性：
㈢卤化银
卤化银 AgF AgCl AgBr AgI
水溶性
颜色
性质
用途
㈣卤离子的检验
思考：如何检验溶液中是否存在卤离子（ 、、）？若有、等离子干扰怎么办？
㈤特殊性质归纳
1、 常温下溴是唯一的液态非金属单质，极易挥发，保存时用水封。
2、 碘易升华，碘单质遇淀粉变蓝。碘单质与铁反应生成FeI2。
3、 CaCl2、CaBr2溶于水，但CaF2（俗称萤石）不溶于水。
4、 F2和水剧烈反应，所以F2不能将溶液中的 、、氧化，将F2通入某溶液中，应先考虑它和水的反应，再考虑生成的HF能否和溶液中的其它成分反应。
5、 卤素单质中，只有F2可与稀有气体反应。
6、 卤化氢的水溶液中只有氢氟酸是弱酸，但它能腐蚀玻璃，只能保存在塑料瓶中。
㈥萃取（老教材高中化学第一册P212，人民教育出版社）
1、萃取 利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它的另一溶剂所组成的溶液里提取出来的方法，叫做萃取。
2、分液 分液是把两种互不相溶的液体分开的操作，使用的仪器是分液漏斗。萃取和分液有时可结合进行。
3、操作方法
（1）、在溶液中加入萃取剂，用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来用力振荡，放气。
（2）、把分液漏斗放在铁架台上，静置片刻。
（3）、把分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的槽或小孔对准漏斗口上的小孔，使漏斗内外空气要通，以保证漏斗里的液体能够流出。
（4）、待溶液分层后打开活塞，使下层液体慢慢流出。注意不要使上层液体流出。上层液体要从分液漏斗口上倒出。
例：
1、下列物质，不能作为从溴水中萃取溴的溶剂是＿（９１年）
Ａ 热裂汽油 Ｂ 苯 Ｃ 酒精 Ｄ 正庚烷
2、将下列各种液体分别用溴水混合并振荡，静置后混合液分成两层，溴水层几乎呈无色的是＿（８５年）
Ａ.氯水 B.己烯 C.苯 D.碘化钾溶液 E.食盐水
3、下列各组液体混合物，用分液漏斗不能分开的是＿（８７年）
Ａ 甘油和乙醇 Ｂ 苯和水 Ｃ 正己烷和水 Ｄ 乙酸乙酯和水 Ｅ 乙酸和乙醇
→
1 核电荷数增加
2 电子层数递增
3 原子半径增大
元素的非金属性依次减弱
单质的氧化性依次减弱
对应离子X--的还原性依次增强
原子最外层有7个电子→易得1个电子，有强氧化性。
原子结构上的不同点
原子结构上的相同点
F Cl Br I At
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５高中化学总复习教案·元素化合物
第三节 镁 铝
一、镁和铝
1、原子结构
Mg Al
在周期表中的位置 第三周期ⅡA 第三周期ⅢA
原子结构示意图
原子序数 12 13
最外层电子数 2 3
原子半径 Mg＞Al
失电子能力 Mg＞Al
2、物理性质
共同点：密度小熔点较低，硬度较小银白色金属.
　　不同点：Al的上述性质都比镁略高.
3、化学性质
（1）跟O2及其它非金属反应
　　常温下，在空气中都因生成氧化膜，具有抗腐蚀能力.
　　2Mg+O22MgO　　4Al+3O22Al2O3
　　3Mg+N2Mg3N2　　Mg+Br2MgBr2
　　2Al+3SAl2S3
（2）跟某些氧化物
　　2Mg+CO22MgO+C
　　2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 (铝热反应)
（3）跟水反应
　　Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑(冷水慢，沸水快)
　　2Al+6H2O＝2Al(OH)3+3H2↑(一般不反应，只有氧化膜被破坏后反应)
（4）跟酸的反应
　　Mg+2H+＝Mg2++H2↑
　　2Al+6H+＝3Al3++3H2↑(常温下，在浓H2SO4、浓HNO3中钝化)
（5）跟碱反应
　　2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑
[例1]甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲∶乙＝1∶2(同温、同压下)，则加入的铝粉的质量为 ( )
　　A.3.6g B.2.7g C.5.4g D.1.8g
[例2]由锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应生成的氢气在标准状况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是 ( )
　　A、锌 B、铁 C、铝 D、镁
4、制取：电解法
MgCl2Mg+Cl2↑ 2Al2O34Al+3O2↑
[例3]已知工业上真空炼铷的反应方程式为：2RbCl+MgMgCl2+2Rb，对于此反应，能够进行正确解释的是 ( )
　　A.Rb比Mg金属性强
　　B.铷的沸点比镁的低，当把铷蒸气抽走时，平衡向正反应方向移动
　　C.MgCl2对热的稳定性比RbCl弱
　　D.高温下，Mg2+离子得电子的能力比Rb+离子弱
二、镁和铝的重要化合物
1、氧化镁和氧化铝
MgO Al2O3
物理性质 白色粉末、熔点高 白色固体、熔点高
类别 碱性氧化物 两性氧化物
跟水的反应 MgO+H2O＝Mg(OH)2↓(缓慢) 不反应
跟酸反应 MgO+2H+＝Mg2++H2O Al2O3+6H+＝ 2Al3++3H2O
跟碱反应 不反应 Al2O3+2OH－ ＝ AlO2－+2H2O
用途 耐火材料 治炼铝，耐火材料
2、氢氧化镁和氢氧化铝
Mg(OH)2 Al(OH)3
物理性质 白色粉末难溶于水 白色固体，难溶于水
类别 弱碱 两性氢氧化物
跟酸反应 Mg(OH)2+2H+＝Mg2++2H2O(可溶于NH4Cl等强酸弱碱盐) Al(OH)3+3H+ ＝ Al3++3H2O
跟碱反应 不反应 Al(OH)3+OH－＝ AlO2－+2H2O
受热分解 Mg(OH)2 MgO+H2O 2Al(OH)3Al2O3+3H2O
实验室制法 可溶性镁盐加NaOH溶液 Mg2++2OH－ ＝ Mg(OH)2↓ 可溶性铝盐加氨水 Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH+4
三、重点提示
[例4]有关Al与NaOH溶液的反应的说法中，正确的是 ( )
　　A.铝是还原剂，其氧化产物是Al(OH)3
　　B.NaOH是氧化剂，其还原产物是H2
　　C.铝是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂
　　D.H2O是氧化剂，Al被氧化
1.铝与强碱溶液反应的实质
　　反应过程： 2Al+6H2O＝2Al(OH)3↓+3H 2↑
　　 2Al(OH)3+2NaOH＝2NaAlO2+4H2O
　　总反应式： 2Al+2H2O+2NaOH＝2NaAlO2+3H2↑
　　Al与水很难反应，且生成的Al(OH)3附在Al的表面，阻止了Al继续反应，但强碱NaOH能溶解Al(OH)3，故可促使Al与强碱液反应，而弱碱如氨水，不溶解Al(OH)3，故Al在弱碱溶液中不反应。
2.Al(OH)3的两性
　　在溶液中同时发生酸式电离和碱式电离.
　　Al(OH)3 ＝H3AlO3HAlO2+H2O
　　
　　Al3++3OH－ AlO2－+H+
　　若向此溶液中加入酸，因H+与OH－结合生成水，反应向碱式电离方向进行，此时Al(OH)3是碱性；若加入碱，因OH－与H+结合生成水，故向酸式电离方向进行，这时Al(OH)3显酸性。
3.铝盐溶液与强碱溶液的反应
　　(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液
　　①现象：白色沉淀沉淀增加减少消失
　　②有关反应：Al3++3OH－＝Al(OH)3↓
　　 Al(OH)3+OH－ ＝ AlO2－+2H2O
　　(2)向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液
　　①现象：沉淀立刻消失，沉淀沉淀增加沉淀量不变
　　②有关反应：Al3++4OH－＝ AlO2－+2H2O
　　 Al3++3 AlO2－+6H2O ＝4Al(OH)3↓
[例5] 向含amol Al2(SO4)3的溶液中加入含bmol Ba(OH)2溶液，试求：
⑴若b=3a，则所得沉淀的物质的量为_____ __mol
⑵若b=4a，则所得沉淀的物质的量为_______ ____mol
⑶若3a＜b＜4a，则所得的沉淀的物质的量为___ __mol
V(NaOH)
b
a
O
沉淀
质
量
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4高中化学总复习学案·化学实验
第十八单元 化学定量实验
复习要求
掌握物质的量浓度溶液的配制、硫酸铜晶体中结晶水含量的测定，中和滴定的实验原理、操作方法，中和热的测定，以及盐的溶解度的测定，实验数据处理和误差分析方法等。
一、配制一定物质的量浓度的溶液
实验仪器：烧杯、酸式滴定管、容量瓶（100mL）、胶头滴管、量筒、玻璃棒、药匙、滤纸、托盘天平。
实验步骤：
(1)、配制100mL 2.0mol/L NaCl溶液
①计算 计算配制100mL 2.0mol/L NaCl溶液所需NaCl固体的质量:
②称量 在托盘天平上称量出所需的NaCl固体
③配制溶液
把称好的氯化钠固体放入烧杯中，再向烧杯中加入40mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使氯化钠固体完全 。
将烧杯中的溶液沿玻璃棒 到容量瓶中，用少量蒸馏水 烧杯2~3次，并将洗涤液也全部转移到容量瓶中。轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。
继续向容量瓶中加入蒸馏水，直到液面在刻度线以下1cm~2cm时，改用胶头滴管逐滴加水，使溶液凹面恰好与刻度相切。盖好容量瓶瓶塞，反复颠倒、摇匀。
④将配制好的溶液倒入 口试剂瓶中，贴好标签。
(2)用2.0mol/L NaCl溶液配制100mL 0.5mol/L NaCl溶液
1 计算 计算所需2.0mol/L NaCl溶液的体积：
②量取 用 将所需体积的2.0mol/L NaCl溶液注入到烧杯中
③配制溶液 向盛有2.0mol/L NaCl溶液的烧杯中加入约20mL蒸馏水，用玻璃棒慢慢搅动，使其混合均匀。将烧杯中的溶液沿玻璃棒转移至容量瓶中。用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次，并将洗涤液也全部转移到容量瓶中，然后加水至刻度。盖好容量瓶瓶塞。反复颠倒、摇匀。
④将配制好的100mL 0.5mol/L NaCl溶液倒入指定的容器中。
误差分析：下列操作对所配制溶液的物质的量浓度有何影响？
○使用托盘天平称2.3g溶质固体时,左码右物(1g以下用游码)
○配制NaOH溶液时,NaOH固体在纸上称量
○容量瓶在转入溶液前有蒸馏水
○配制NaCl溶液时,在转入溶液前,容量瓶中有少量NaCl溶液
○烧杯玻璃棒没有洗涤,或洗涤液没有转入容量瓶
○定容时溶液凹液面超过刻度线
○定容振荡摇匀后,发现液面低于刻度线,再加水至刻度线
○用量筒量取浓硫酸后,用水洗涤量筒2~3次,洗涤液转入烧杯中
○配制稀硫酸溶液时，用量筒量取5.5mL浓硫酸，结束时仰视
○定容时，俯视刻度线
二、中和滴定
酸碱中和滴定，是利用酸碱中和反应的原理用已知物质的量浓度的酸（或碱）来测定未知物质的量浓度的碱（或酸）的方法。
实验步骤：（以标准盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液为例）
①仪器的洗涤
将滴定需用的滴定管、移液管和锥形瓶均洗涤干净，并用蒸馏水洗2～3次。滴定管、移液管再用少量要盛的溶液润洗2～3次，备用。
②滴定的操作
在酸式滴定管中注入标准盐酸，使尖嘴部分充满溶液且无气泡后，调整管内液面，使其保持在“0”或“0”以下的某一刻度，记录起始读数。
用碱式滴定管或移液管量取一定体积的未知浓度的NaOH溶液，放入锥形瓶中，并加入少量适当的酸碱指示剂(例如2～3滴无色酚酞试液)，振荡、摇匀。
滴定时，在锥形瓶下垫一白纸。左手 ，右手 ，眼睛 的变化，余光观察滴液速度。确定滴定终点。常用的简单方法是：以酚酞为指示剂用盐酸滴定NaOH溶液时，粉红色变无色；若以酚酞为指示剂用NaOH溶液滴定盐酸时，出现粉红色并在半分钟内红色不褪；即达滴定终点。滴定后观测、记录滴定管液面的刻度读数。
③把锥形瓶里的溶液倒掉，用蒸馏水洗涤干净。按上述操作重复一次。
④取两次测定数值的平均值，计算待测NaOH溶液的物质的量浓度。
注意事项：
①滴定管不能漏水，酸式滴定管的活塞应该转动灵活。滴定管中加入液体后，应该从下面放出液体，调节到尖嘴部分充满溶液，并使滴定管内部没有气泡，再把起始时液面的读数记录下来。
②滴定过程中，要小心摇动锥形瓶，确保所有滴加的液体进入瓶内溶液，不能有任何的溶液从瓶内溅出。
③要恰当地选择酸碱指示剂。各种酸碱指示剂都有一定的变色范围。
④滴定操作，应重复2~3次。取两次或多次测定数据的平均值去计算待测试样的含量或待测溶液的浓度。
误差分析：下列操作对待测液浓度有何影响？
○量取待测液的滴定管未用待测液润洗
○在摇动锥形瓶时，不慎将瓶内液体溅出少量
○滴定至终点后用俯视法读取终点刻度
○锥形瓶未用待测液润洗
○盛放标准液的滴定管未赶尽气泡就开始滴定
三、硫酸铜晶体结晶水含量的测定
通过实际称量硫酸铜晶体的质量、这些晶体受热完全失去结晶水后的质量，求出晶体中含结晶水的质量和结晶水的质量分数，最终可以确定硫酸铜晶体的化学式。
实验仪器：托盘天平(带砝码)，研钵，玻璃棒，三脚架，泥三角，瓷坩埚，坩埚钳，干燥器，酒精灯
实验步骤：
①称量——用天平准确称量一干燥瓷坩埚的质量，并用此坩埚称取2g研碎了的硫酸铜晶体。
②加热——慢慢加热盛有硫酸铜晶体的坩埚，直到硫酸铜晶体完全变白，不再逸出水蒸气为止。然后将坩埚放在干燥器里冷却。
③称量——称量冷却后的坩埚，记下瓷坩埚和无水硫酸铜的质量。
④加热再称量，至质量不再变——把盛有无水硫酸铜的坩埚再加热，放在干燥器里冷却后再称量，记下质量，至两次称量的质量相差不超过 为止。
⑤计算
结晶水质量=硫酸铜晶体和瓷坩埚的质量-无水硫酸铜和瓷坩埚质量
注意事项：
①托盘天平只能用于粗略的称量，只能称准到0.1g。若用托盘天平称量(即使“准确称量”)，必然存在仪器误差，这就决定本实验只能粗略地测得结晶水质量分数的近似值。
②为了减少误差，应该尽可能使硫酸铜晶体充分地受热，硫酸铜晶体事先应尽量研成细小颗粒，尽可能使失水反应进行充分。整个称量过程，特别是称量无水硫酸铜和瓷坩埚的质量，最好盖严瓷坩埚盖，减少称量时间。
若因操作不慎，加热时固体溅失多，会引起很大误差，测得的数据应该弃去不用，整个实验应该重做。
误差分析：下列操作对测得结晶水的质量分数有何影响？
○晶体研得不细，加热温度高时晶体暴裂溅出坩埚外
○加热温度过高少量硫酸铜分解生成氧化铜和三氧化硫气体
○玻璃棒上沾走少量无水盐，未全部转移到坩埚中
○晶体中含有有分解杂质
○加热温度较低，晶体未完全分解
○未放入干燥器中干燥，冷却时又吸收了空气中的水分
四、中和热的测定
实验用品：大烧杯（500mL）、小烧杯（100mL）、温度计、量筒（50mL）两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒。
0.50mol/L盐酸、0.55mol/L NaOH溶液
实验步骤：
①在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如图所示。
②用一个量筒量取50mL 0.50mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。
③用另一个量筒量取50mL0.55mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。
④把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合液的最高温度，记为终止温度，记入下表。
⑤重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。
⑥根据实验数据计算中和热
中和热计算公式：
△H
其中（m1+m2）表示溶液质量，c为比热容 c=4.18J·（g℃）—1
误差分析：下列操作会使所测得中和热有何影响？
○俯视法量取50mL盐酸和50mL氢氧化钠溶液
○量取盐酸溶液未用水洗涤，马上量取氢氧化钠溶液
○未使用环形玻璃棒搅拌不均匀，未完全中和
○实验时天气冷室温低，中和时放出的热量被烧杯吸收或散失到空气中
五、重量分析
例：为了测定氧化变质的亚硫酸钠的纯度，进行下列实验：
⑴称出样品W1g。所需仪器和用品有
⑵将样品溶于水，所需仪器和用品有
⑶在溶液中加入过量盐酸，目的是
再加入过量氯化钡溶液，目的是
检验氯化钡是否过量的方法是
⑷过滤，洗涤沉淀。过滤用到的仪器和用品有
证明沉淀已洗涤干净的方法是
⑸烘干沉淀称得质量为W2g，计算亚硫酸钠纯度的计算式是
*六、室温下盐的溶解度的测定
硝酸钾在室温下溶解度的测定，是中学化学教材中最早出现的定量(选做)实验，对于理解定量的化学概念——溶解度具有重要作用。
实验步骤：
①称量——用托盘天平准确称量一干燥蒸发皿的质量a(称准至0.1g)。
②量取——用10mL量筒量取10mL蒸馏水，倒入大试管里，再逐渐加入少量KNO3晶体，用玻璃棒搅拌至在5分钟内不再溶解为止。
③倾倒——将大试管内KNO3饱和溶液倾倒入已称过的蒸发皿，然后称量它的质量b。
④蒸发——蒸发盛在蒸发皿中的溶液。在加热过程中用玻璃棒不断搅拌，防止液滴飞溅出来，至蒸发皿中出现较多晶体时，停止加热。然后，放入干燥器中冷却，冷却后称量它的质量c。
⑤计算——利用所测数据计算在该室温下硝酸钾的溶解度S。
其中，(c-a)为溶质的质量，(b-c)为水的质量。
⑥重复上述操作，取两次测定结果的平均值。
注意事项：
①溶解必须充分，使硝酸钾溶液确实成为室温下的饱和溶液，否则会使测得溶解度的数值偏小。
②蒸发过程要控制好温度，充分搅拌，避免蒸发时液滴溅出。接近蒸干时，要及时停止加热，利用余热刚好把液体蒸干，得到无水盐。要防止对已蒸干的蒸发皿继续加热(特别是强热)，以免硝酸钾进一步分解。做好上述工作，可以减少方法误差，避免过失误差。
③托盘天平可称准至0.1g，10mL量筒的分度通常为0.2mL，仪器误差决定溶解度测定的数值不可能精度太高，通常精确到整数位(有效数字二位)即可。
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化学定量实验高中化学总复习教案·基本概念
第三单元 物质的量
1、 摩尔mol
1．概念
摩尔是表示物质的量的单位。每摩尔物质含有阿佛加德罗常数个微粒。
[讨论] ⑴阿佛加德罗常数是怎样规定的？0.012Kg 12C所含的碳原子数
⑵6.02×1023mol-1与NA之间是什么关系？
2．摩尔质量
摩尔质量指单位物质的量的物质所具有的质量。常用单位：g·mol -1
计算式：摩尔质量
注意： ⑴摩尔质量在数值上与式量相等；
⑵1mol物质的质量以克为单位时，数值上与摩尔质量、式量相等。
2、 气体摩尔体积
1．概念
在标准状况下，1mol的任何气体所占的体积都约为22.4L.
[讨论] ⑴什么是标准状况？
⑵为什么1mol固体、液体的体积不等，而相同状况下气体却相同？
2．阿佛加德罗定律及推论
同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数。
推论：
（1）等温等压条件下，气体的体积比等于物质的量比（分子数之比）
（2）等温等压条件下，气体的密度比等于摩尔质量（式量）比
（3）等温等容条件下，气体的压强比等于物质的量比
3．气体的平均相对分子质量（平均分子量）
（1）
（2）
（3）
（4） 根据相对密度求平均分子量
[讨论]
① 等质量混合的甲烷和二氧化碳的平均分子量是多少？
② 等体积的NO和O2的混合气体的平均分子量是多少？
③ 甲烷与丙烷混合气的密度与相同条件下的乙烷相同，则甲烷与丙烷的体积比是多少？
④ 80℃时，NH4HCO3分解所得气体的平均分子量是多少？
⑤ 150℃时，(NH4)2CO3分解所得气体的平均分子量是多少？
3、 物质的量浓度
1．概念
以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度。
2．一定物质的量浓度溶液的配制
【主要仪器】：托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管、量筒
【操作步骤】：
⑴ 计算
⑵ 称量
1 固体：用天平称量
2 液体：用量筒量取
[讨论] 1.称量NaOH时应注意什么？
2.天平的右端偏重，应如何调零？
⑶ 溶解
[讨论] 浓硫酸溶解操作过程中应注意什么？
⑷ 转移 需用玻璃棒引流
[讨论] 物质溶解后，能否直接转移至容量瓶中？为什么？
⑸ 洗涤 洗涤液转移至容量瓶中
⑹ 轻轻振荡
⑺ 定容
[讨论] 定容时为什么要用滴管？眼睛视线应怎样？如果不慎使液面超过刻度线，应怎样处理？
⑻ 摇匀
【误差分析】：根据判断
⑴ 称量误差
①砝码生锈；②物码颠倒；③NaOH称量时间过长；④在滤纸上称量NaOH
⑵ 洗涤误差
未洗涤烧杯或洗涤液未转入容量瓶
⑶ 定容误差
①定容时仰视刻度线；②定容时俯视刻度线；③定容后反复摇匀发现液面低于刻度线。
3．有关物质的量浓度的计算
⑴一般计算
⑵溶液物质的量浓度和溶质质量分数的换算
⑶稀释问题
原理：稀释过程中，溶质的量保持不变。
[例1]将12 mol·L-1的盐酸（密度为ρ1 g·mL-1）50mL和1 mol·L-1的盐酸（密度为ρ2 g·mL-1）100mL混合，所得溶液的密度为ρg·mL-1。求混合后溶液的物质的量浓度。
⑷气体溶质问题
[例2]标准状况下，A L氯化氢气体溶于1L水中，所得溶液密度为ρg·mL-1，则该溶液的质量分数为 ，溶液的物质的量浓度为 。
小结：溶液的质量等于溶质和水的质量之和，但溶液的体积不等于溶质和水的体积相加，也不等于水的体积，溶液的体积一定要用其质量除以密度来求算。
[例3]标准状况下，1体积水中可溶解700体积的氨气，所得溶液密度为0.90g·mL-1，则所得氨水的物质的量浓度为多少？
⑸烧瓶内气体溶于水的浓度计算
[例4]标准状况下，用NH3做“喷泉实验”，实验完毕后，液体进入烧瓶总容积的2/3，假设溶质不外泄，则所得溶液的物质的量浓度是多少？
[例5]标准状况下，一圆底烧瓶充满氯化氢气体，倒扣于水槽中，假设溶质不外泄，则所得溶液的物质的量浓度是多少？
[例6]标准状况下，一圆底烧瓶充满NO2气体，倒扣于水槽中，假设溶质不外泄，则所得溶液的物质的量浓度是多少？
[例7]标准状况下，将NO2和O2按4∶1的体积比混合充满烧瓶，倒扣于水槽中，当反应完全，假设溶液没有损失，则所得溶液的物质的量浓度是多少？
[例8]标准状况下，将NO和O2按4∶3的体积比混合充满烧瓶，倒扣于水槽中，当反应完全，假设溶液没有损失，则所得溶液的物质的量浓度是多少？
[例9]标准状况下，将NO、NO2和O2的混合气体充满烧瓶，倒扣于水槽中，当反应不再进行时，溶液充满烧瓶，假设溶液没有损失，则所得溶液的物质的量浓度的范围是多少？
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２０高中化学总复习教案·元素化合物
第六节 碳族元素
成员：碳C 硅Si 锗Ge 锡Sn 铅Pb 位于ⅣA族
一、碳族元素
在元素周期表中的位置（周期、族、原子序数）
表示方法：原子结构示意图、电子式
原子结构 相同点：最外层电子数相同，都是4个
不同点：电子层数不同
相似性：不易得失电子，易形成共价键，难形成离子键，最高正价为＋4，最低价为－4。
主要性质 递变性：随原子序数递增，元素金属性增强，非金属性减弱；氢化物稳定性减弱（CH4可燃，SiH4易自燃）；最高价氧化物对应水化物酸性减弱，碱性增强，Ge(OH)4呈两性。
碳族元素的金属性比同周期氮族元素强，且自上而下由非金属性向金属性递变比氮族更为明显。
1、碳族元素的主要特征
（1）C是非金属，Si貌似金属，但大多数情况下显示非金属性，Ge的金属性比非金属性强，Sn、Pb都是金属。
（2）碳族主要化合价是＋2、＋4，除Pb的＋2价化合物稳定外，其他元素的＋4价化合物稳定。
（3）金刚石、石墨、C60互为同素异形体，金刚石的硬度最大。
（4）碳元素是形成化合物种类最多的元素。
（5）在所有非金属元素形成的气态氢化物中，甲烷含氢量最大（25%）。
（6）硅在地壳中的含量仅次于氧，是良好的半导体材料。
2、碳族元素单质的重要性质
元素符号 C Si Ge Sn Pb
金刚石 石墨 晶体硅
颜色 无色 灰黑色 灰黑色 银灰色 银白色 蓝白色
状态 都是固体
密度g/cm3 3.51 2.25 2.34 5.35 7.28 11.34
熔沸点 较高，无明显规律
导电性 不导电 导体 半导体 半导体 导体 导体
二、碳及其化合物
1、单质
（1）同素异形体
金刚石：正四面体构型、空间网状结构的晶体。无色透明，熔沸点高，硬度大，难溶于溶剂，不导电。用途：钻具、装饰品。
石墨：平面层状正六边形结构，层间以范德华力结合。熔点很高，质软，有滑腻感，电的良导体。用途：润滑剂、电极、铅笔芯、耐火材料。
C60：形似足球，俗称“足球烯”，分子晶体。
无定形碳：木炭、活性炭（有吸附性）等，实际是石墨的微小晶体和少量杂质组成。
（2）化学性质
① 氧化性：
② 还原性：
2、气态氢化物——CH4
甲烷的化学性质将在有机化学中复习。
3、一氧化碳CO
（1）物理性质：无色无味的气体，难溶于水，有剧毒（与血红蛋白作用）
（2）化学性质：高温下表现出强还原性
（淡蓝色火焰，作气体燃料）
4、二氧化碳CO2
（1）结构：电子式为 ，结构式为 ，空间构型为直线型。属于由极性键构成的非极性分子，固态时为分子晶体。
（2）物理性质：无色无味气体，微溶于水（1∶1），干冰能升华。
（3）化学性质： ① 弱氧化性
2Mg+CO2=2MgO+C
② 具有酸性氧化物的性质
思考 将a mol CO2通入含b mol Ca(OH)2的澄清石灰水中，讨论当a∶b为何值时，（1）产物为CaCO3和H2O，a∶b ≤ 1 ；（2）产物为CaCO3、Ca(HCO3)2和H2O， 1＜a∶b＜2 ；（3）产物为Ca(HCO3)2，a∶b≥ 2 。
（4）制法
① 工业制法：锻烧石灰石
② 实验室制法：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
5、碳酸H2CO3
结构 ，二元弱酸，不稳定，易分解，具有酸的通性。
在化学方程式中写成CO2和H2O的形式，只有作为水解产物时写成H2CO3的分子式。
6、碳酸盐（正盐、酸式盐）
（1）溶解性
正盐 溶解度比较 酸式盐
K+、Na+、NH4+ 可溶 ＞ 可溶
其它 难溶 ＜ 可溶
思考 将CO2通入饱和Na2CO3溶液中，可以观察到什么现象，写出反应的离子方程式。
有晶体析出。
（2）热稳定性
类别 稳定性 分解产物 稳定性变化
正盐 K+、Na+ 高温不分解 稳定性减弱
其它难溶性 常温稳定，高温分解 金属氧化物+CO2
酸式盐 K+、Na+ 加热可分解，＜200℃ 正盐+CO2+H2O
其它Ca2+、Mg2+等 加热可分解，＜100℃ 正盐+CO2+H2O
铵盐 (NH4)2CO3、NH4HCO3 不稳定，常温已分解 NH3+CO2+H2O
思考 分别在80℃和120℃条件下使(NH4)2CO3、NH4HCO3完全分解，求所得混合气体的平均分子量。
（3）相互转化
7、碳化物
（1）SiC，金刚砂，原子晶体。、
（2）CaC2、MgC2等，极易水解。电子式为 。
三、硅及其化合物
1、硅 在地壳中含量仅次于氧居第二位。在自然界中仅以化合态存在，是构成矿物和岩石的主要成分。
（1）结构 类似金刚石的原子晶体，正四面体，空间网状结构。
（2）物理性质 灰黑色有金属光泽的固体，熔沸点高，硬度大，良好的半导体材料。
（3）化学性质
与碳一样，硅最外层有4个电子。常温下，硅的化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质，如氧气、氯气、硫酸、硝酸等起反应。在加热条件下，硅能跟一些非金属反应。
常温下：
高温下： （研细）
（易自燃）
（4）工业制法
工业生产粗硅：
一般还原剂的还原性大于还原产物，这是一个特例，可从平衡角度解释。
提纯方法：
（5）用途：略。
2、二氧化硅SiO2
（1）结构：空间网状结构的原子晶体。1个Si原子同4 个O原子形成共价键，1个O原子同2个Si原子形成共价键。1mol SiO2晶体中约含4NA个Si—O共价键？构成一个最小的环需要12个原子。
（2）物理性质：也叫硅石，熔沸点高，硬度大。
（3）化学性质： 二氧化硅的化学性质不活泼，不与水反应，也不与酸（氢氟酸除外）反应，但能与碱性氧化物或强碱反应生成盐。
（4）用途：光导纤维，光学仪器，玻璃原料等。
3、硅酸H2SiO3 原硅酸H4SiO4
（1）结构、物理性质：原硅酸是白色胶状沉淀，失水变成硅酸。
（2）特性：不溶于水的二元弱酸，分散在水中形成胶体。
热分解产物为SiO2和H2O
（3）制法：
思考 1、如何由二氧化硅制得硅酸？
、
2、设计一个实验比较硅酸和碳酸的酸性强弱？
向硅酸钠溶液中通入二氧化碳气体，有沉淀析出。
4、硅酸盐 一般难溶于水
（1）硅酸钠 可溶于水，水溶液俗称水玻璃，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体。
用途：①制硅酸；②粘合剂；③耐火材料；④防腐剂。
（2）硅酸盐
硅酸、原硅酸及其缩水结合而成的各种酸所对应的盐，统称硅酸盐。硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，种类很多，结构复杂，常用氧化物的形式来表示组成。
例如：硅酸钠 Na2SiO3 表示成 Na2O·SiO2
镁橄榄石 Mg2SiO4 表示成 2MgO·SiO2
高岭石 Al2Si2O5(OH)4 表示成 Al2O3·2SiO2·2H2O
正长石 KAlSi3O8 表示成 K2O·Al2O3·6SiO2
表示顺序是：活泼金属氧化物，较活泼金属氧化物，二氧化硅，水。
（3）粘土：主要成分属于硅酸盐，可用于制造水泥和陶瓷。
四、硅酸盐工业
1、水泥
① 主要原料：粘土、石灰石
② 主要设备：水泥回转窑
③ 普通水泥的主要成分：3CaO · SiO2、2CaO · SiO2、3CaO · Al2O3
④ 性质：具有水硬性（跟水掺和搅拌后容易凝固变硬）
⑤ 加入石膏的作用：调节水泥的硬化速度
⑥ 应用：水泥砂浆、混凝土
2、玻璃
① 主要原料：纯碱、石灰石、石英
② 主要成分：Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2、Na2O·CaO·6SiO2
③ 反应原理：
④ 有色玻璃：Co2O3蓝色、Cu2O红色
3、陶瓷
① 主要原料：粘土
② 成分：硅酸盐
五、无机非金属材料
1、材料分为无机非金属材料、金属材料、高分子材料。
2、无机非金属材料分为传统无机非金属材料（硅酸盐材料）和新型无机非金属材料。
3、新型无机非金属材料具有以下几个方面的特性
A、承受高温，B、强度高，C、电学特点，D、光学特性，E、生物功能
4、高温结构陶瓷指的是一类物质例如氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硼陶瓷等。这类陶瓷能经受高温，不怕氧化，耐腐蚀，耐磨损，密度小等优点。是金属材料所不具有的。
5、光导纤维简称光纤，是一种能高质量传导光的玻璃纤维，制取的基本原料是SiO2，它具有通信信息量大，原料来源广，重量小，成本低，性能好，保密性强等特点。
比较
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2物质的组成与变化
要点：1、组成微粒：分子、原子、离子
2、物质的分类：⑴ 元素⑵单质（含同素异形体）与化合物⑶纯净物与混合物
3、物质的性质与变化：⑴物理性质与化学性质⑵物理变化与化学变化
组成微粒
化学的研究对象及内容：化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础自然科学。自然界中的各种物质都是以不同的微粒构成：分子、原子、离子。
1、 分子：保持物质化学性质的一种微粒。
是否保持物质的物理性质？
分子运动论：1、质量非常小 2、不断运动 （举例） 3、分子间有一定间隔 （举例）
组成：原子
表示：分子式
物质举例：分子晶体。
意大利的阿伏加德罗最早提出分子概念。
2、 原子：化学变化中的最小微粒。
是否构成物质的最小微粒？
特点：同分子
组成：质子、（中子）、电子
表示：元素符号
物质举例：金刚石、晶体硅、水晶、碳化硅。（希有气体、金属辨析）
道尔顿最早提出近代原子理论。
原子量与原子质量概念辨析。
三、离子：带电的原子或原子团。
简单离子：原子得或失电子后形成带电微粒。
复杂离子：原子团得或失电子后形成带电微粒。
表示：离子符号
物质举例：离子晶体
4、 微观→宏观
元素：具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子（包括简单阳离子）叫做元素。
原子改成微粒行不行？
元素的存在：游离态、化合态。
元素只讲种类不讲个数，而原子既讲种类又讲个数。
核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。（即某一种同位素原子）。
同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子（即核素）互称同位素。
同位素的化性相同而物性不同。
元素种类和原子种类的关系。
四种原子量的计算（选讲）
物质分类
单质：同素异形体
纯净物｛化合物
无机物｛混合物：溶液、悬浊液、乳浊液、空气、石油及其工业产品、油脂、高分子化合物、有机中的同分异构、胶体、漂白粉、普钙、玻璃、水泥等。
区分纯净、混合物的关键是是否同种物质组成，区分单质、化合物的关键是是否同种元素组成。
辨析：H－D是化合物还是单质？由不同种原子构成的纯净物一定是化合物？
由同种原子构成的一定是纯净物？
同素异形体：由同种元素组成的不同单质。
例：下列几组，哪些是同素异形体？3、4 哪些是同位素？1
1、H D T 2、H2O D2O 3、16O2 16O3 4、石墨 金刚石 5、石英 水晶
纯净物、化合物辨析：结晶化合物、复盐属于纯净物。
物质的性质及变化
变化类型：判断依据――变化时是否生成其他物质。
例举：升华、干馏、分馏、溶解（讨论）、溶液导电、盐析、渗析、萃取、胆矾加热、风华、裂化等。
物理性质：颜色、状态、气味、密度、硬度、熔沸点、导电性等。
化学性质：氧化性及还原性，酸碱性等。Ⅵ化学反应中的能量变化
1、 反应热
在化学反应中，还伴随着能量的变化。这种能量的变化一般表现以热能的形式表现出来。在反应过程中放出热量的反应为放热反应，吸收热量的则为吸热反应。
[讨论]
反应的吸热与放热与反应物、生成物的总能量有何关系？
在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫反应热，用△H表示，单位一般为kJ/mol。
1．微观分析
从化学键角度看：化学反应是旧的化学键断裂和新的化学键形成的过程。
[讨论]
1．化学键断裂时需要消耗能量还是放出能量？化学键形成呢？
2．以1molH2和1molCl2反应生成2molHCl为例:
1molH-H断裂时需要消耗436kJ能量
1molCl-Cl断裂时需要消耗243kJ能量
形成1molH-Cl时要释放431kJ能量
则1molH2和1molCl2反应生成2molHCl的总能量变化为多少？
该反应在反应过程中释放出的热量为：
431×2-436-243=183kJ/mol
这与实验测得的反应热184.6J/mol很相似。
该反应为放热反应。
[讨论]
在放热反应中，反应本身的能量是升高还是降低？
因此，我们规定放热反应的△H为“-”，吸热反应的△H为“+”。
则上述反应的反应热为
△H=-184.6J/mol
2．表示方法
（1）当△H为“-”或△H<0时，为放热反应
当△H为“+”或△H>0时，为吸热反应
（2）图示
[讨论]
我们也可用热化学方程式来表示化学反应中的能量变化。
2、 热化学方程式溶解度曲线课堂练习
1．下图是某物质的溶解度曲线。根据该图判断下列说法错误的是 （ ）
A.M点对应溶液是t2℃的不饱和溶液
B.在保持溶质质量不变的情况下，使M点达到饱和需降温(t2-t1)℃
C.130gM点溶液最少要蒸发50g水后，才能成为的t1℃饱和溶液
D.若保持温度不变，325gM点溶液需加入溶质60g才能达饱和
2．下图是a、b两种固体物质的溶解度曲线，下列说法中不正确的是 （ ）
A.a的溶解度大于b的溶解度
B.在时，a、b的饱和溶液中溶质的质量分数相同
C.当a中含有少量b时，可以用结晶法提纯a
D.a、b都属于易溶物质
3．如图为硝酸纳、硝酸钾、氯化钠、氯化钾的溶解度曲线。请回答下列问题：
（1）工业上将硝酸钠和氯化钾按100:87（质量比）溶于热水中，加热蒸发，产生大量晶体，这些晶体是什么？
（2）趁热过滤，并用少量蒸馏水淋洗晶体，淋洗所得溶液并入滤液中，淋洗的目的是什么？
（3）边搅拌边冷却滤液，此时又析出大量晶体。过滤。并用少量蒸馏水洗涤晶体。问应当用冷水还是热水？
（4）第（3）步所得晶体，经重结晶、干燥即得产品。问产品是什么？
4．A、B两种物质的饱和溶液的百分比浓度随温度变化的曲线如图:
现分别在50克A和80克B中各加水150克,加热溶解后并都蒸发水50克,
冷却到t1℃,下列叙述正确的是 ( )
A.t1℃时溶液中A、B的质量百分比浓度相等
B.t1℃时溶液中A的浓度小于B的浓度
C.t1℃时两者均无固体析出
D.t1℃时析出固体B高中化学总复习教案·元素化合物
第十单元 金属元素
第一节 金属概述
一、金属总论
1、金属在元素周期表中的位置及结构特点
金属元素分布在周期表的左下方,目前已知的112种元素中，共有90种金属元素。
金属元素原子最外层电子数比同周期非金属元素原子最外层电子数少，一般小于4（Ge、Sn、Pb=4，Sb、Bi=5，Po=6）。
金属元素原子半径比同周期非金属原子半径大（稀有气体元素除外）。
金属原子的结构特点决定了金属原子易失电子显还原性。
金属元素形成的金属单质固态时全是金属晶体。
2、金属分类
（1）在治金工业上
1 黑色金属：Fe、Cr、Mn
2 有色金属：除Fe、Cr、Mn以外的所有金属
（2）按密度分类
1 轻金属：ρ＜4.5g·cm－3（Na、Mg、Al）
2 重金属：ρ＞4.5g·cm－3（Fe、Cu、W）
3、金属的物理性质
通性
（1）状态：通常情况下，除Hg外其他金属都是固态。
（2）金属光泽：多数金属具有光泽，但除Mg、Al、Cu、Au在粉末状态有光泽外，其他金属在块状时才表现出来。
（3）易导电、导热：由于金属晶体中自由电子的运动，使金属易导电、导热。
（4）延展性。
（5）熔点及硬度：由金属晶体中金属离子跟自由电子间的作用强弱决定。
特性
（1）颜色：绝大多数金属都是银白色，有少数金属具有颜色，例如：Au为金黄色，Cu为紫红色，Cs为银白略带金色。
（2）密度：与原子半径、相对原子质量、晶体质点排列的紧密程度有关。最重的金属为锇（Os 22.57g·cm－3）、铂（Pt 21.45g·cm－3），最轻的金属是锂（Li 0.534g·cm－3）
（3）熔点：最高的金属是钨（W 3413℃），最低的为汞（Hg －39℃）。
（4）硬度：最硬的金属为铬，最软的金属为钾（K）、钠（Na）、铯（Cs）等，可用小刀切割。
（5）导电性：导电性较强的金属是银（Ag）、金（Au）、铜（Cu）等。导电性较差的金属为汞（Hg）。
（6）延展性：延展性最好的金属是金（Au）。
4、金属单质的化学性质
金属活动顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
原子失电子能力 由大到小，还原性由强到弱
阳离子得e-能力 由小到大，氧化性由弱到强
和O2反应 常温被氧化 常温能被氧化(生成氧化膜) 常温干燥空气中不易被氧化 加热时能被氧化 不能被氧化
和H2O反应 常温置换出氢 加热或与H2O(g)反应置换出氢 不能置换水中的氢
和酸反应 剧烈置换出酸中的氢 能置换出酸中的氢，Fe、Al常温在浓HNO3、浓H2SO4中“钝化” 不能置换稀酸中的氢
与氧化性酸反应 只与王水反应
和碱反应 仅Al和Zn能跟强碱水溶液反应生成H2
和盐反应 先与水反应 前面的金属从盐溶液中置换后边的金属
碱的热分解 受热不分解 受热分解 常温分解
硫化物溶解性 溶于水 水解 不溶于水，溶于非氧化性稀酸 只溶于强氧化性酸
冶炼方法 电解法 热还原法 加热分解法 物理方法
5、金属的冶炼方法
（1）电解法
活泼金属（K~Al）的冶炼常采用电解它的熔盐或氧化物的方法。
（2）还原法（高温）
金属活动性顺序表中Zn~Cu之间的金属常采用此法冶炼。常用的还原剂有：H2（CuO→Cu）、C（ZnO→Zn）、Na（TiCl4→Ti）、Al（Cr2O3→Cr）、CO（Fe2O3→Fe）等。
（3）加热法
用于冶炼不活泼金属Hg、Ag。加热使HgO、HgS、Ag2S分解。
（4）湿法： Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
（5）物理法： Au、Pt在自然界中主要以游离态存在。
二、金属分论——金属元素及其化合物的转化关系
1、钠
2、镁
3、铝
4、铁高中化学总复习教案·有机化学
有机化学
本部分知识可分为如下三大块：烃；烃的衍生物；糖类及蛋白质。
在“烃”一章中，主要目的是学习一些有机化学中的基本概念，属有机化学启蒙章节，主要包括：有机物烷、烯、炔的及苯性质，同系物，同分异构体及加成、消去反应等。
无论从考试中的题目含量上，还是知识本身的灵活变通性上，“烃的衍生物”都是有机化学中的核心，也是我们在学习有机化学中应着重花费功夫的地方。包括“醇”、“酚”、“醛”、“羧酸”、“酯”等几大知识块。
在中学阶段，“糖类、蛋白质”知识只能达到初步涉猎的层次，一些基本的概念及知识在本章显得尤为重要。
在有机计算及有机推断中经常用到一个强有力的工具——不饱和度的应用，这在后面的知识中有所叙述。
有机物燃烧前后，掌握压强的变化也是比较重要的能力。
有机实验是很有代表性的，根据一些基本原理设计出新的实验也是我们要掌握的内容。
一、知识基础
1.甲烷的空间结构为正四面体型结构。H—C—H键角为109°28′,应将这个规律推广：凡是一个碳原子周围以4个单键与其它原子相结合，无论这些原子是否相同，所形成的以该碳原子为顶点的键角均约为109°28′，这在判断有机分子中各碳原子是否在同一平面上有着积极的意义。
2.烷烃的化学性质：
烷烃在常温下比较稳定，不与强酸、强碱、强氧化剂起反应。
1 取代反应：Cl2与甲烷在光照条件下可以发生取代反应，生成CH3Cl,CH2Cl2,CHCl3,CCl4及HCl的混合物。
取代反应是一类范围很广的反应，包括硝化、磺化、酯化及卤代烃或酯类的水解等。
2 氧化：烷烃可以燃烧，生成CO2及H2O
3 高温分解、裂化裂解：CH4 C＋2H2
C4H10 CH4＋C3H6 C4H10 C2H6＋C2H4
3.同系物：结构相似，在分子组成相差一个或若干个—CH2原子团的物质互相称为同系物。
1 结构相似的理解：同一类物质，且有类似的化学性质。
例：—OH与—CH2OH不能互称为同系物。
②组成上相差“—CH2”原子团：组成上相差指的是分子式上是否有n个—CH2的差别，而不限于分子中是否能真正找出—CH2的结构差别来。
4．乙烯分子为CH2＝CH2，6个原子共平面，键角为120°。将此结构扩展，碳碳双键周围的六个原子都共平面。
5．乙烯的实验室制法：C2H5OH CH2＝CH2↑＋H2O
1 反应中浓H2SO4与酒精体积之比为3∶1。
2 反应应迅速升温至170℃，因为在140℃时发生了如下的副反应：
2C2H5OHCH3CH2OCH2CH3＋H2O
3 反应加碎瓷片，为防止反应液过热达“爆沸”。
4 浓H2SO4的作用：催化剂和脱水剂。
副作用：使乙醇炭化也使炭颗粒氧化，因则所得的乙烯气体中混有SO2、CO2、乙醚蒸气及酒精蒸气等杂质。
5 该反应温度计应插在液面之下，因为测的是反应液的温度。
6．烯烃的化学性质（包括二烯烃的一部分）
⑴ 加成反应
① 与卤素单质反应，可使溴水褪色 CH2＝CH2+Br2→CH2BrCH2Br
② 当有催化剂存在时，也可与H2O、H2、HCl、HCN等加成反应
③ 二烯烃的加成反应，分1，2—加成、1，4—加成，以及1，2，3，4—加成。
CH2＝CH—CH＝CH2＋Br2→CH2Br—CHBr—CH＝CH2
CH2＝CH—CH＝CH2＋Br2→CH2Br—CH＝CH—CH2Br
CH2＝CH—CH＝CH2＋2Br2→CH2Br—CHBr—CHBr—CH2Br
⑵ 氧化反应
① 燃烧
② 使KMnO4 /H+褪色
③ 催化氧化 2 CH2＝CH2＋O22CH3CHO
有机反应中，氧化反应可以看作是在有机分子上加上氧原子或减掉氢原子，还原反应可看作是在分子内加上氢原子或减掉氧原子。以上可简称为“加氧去氢为氧化；加氢去氧为还原”，这与无机反应中按照化合价升降来判断氧化一还原反应并不矛盾。
⑶ 聚合反应：烯烃的聚合过程又是一个加成反应的过程，因而又称为加成聚合反应，简称加聚反应。
① 烯烃加聚
② 二烯烃加聚
③ 混合聚合
试举例说明，分别写出丙烯、1，3-丁二烯，以及它们混聚的化学方程式。
7．乙炔：H—C≡C—H，线形分子，键角为180°，凡是叁键周围的4个原子都在一条直线上。
8.乙炔的化学性质
⑴ 氧化反应
① 燃烧:火焰明亮，产生浓烟，产物为水及二氧化碳。
② 由于“C≡C”的存在，乙炔可被酸性KMnO4溶液氧化并使其褪色
⑵ 加成反应
炔烃的加成反应是由于“C≡C”的不饱和性引起的，其加成可以控制条件使其仅停留在加1mol的反应物，当然也可以使叁键与2mol反应物发生加成反应.
① 加X2(其中可以使溴水褪色)
CH≡CH＋Br2→CHBr＝CHBr CH≡CH＋2Br2→CHBr2CHBr2
② 加HCl CH≡CH＋HClCH2＝CHCl
③ 加H2
④ 加H2O CH≡CH＋H2O CH3CHO
9．苯：C6H6，有两种写结构简式的方法：，及凯库勒式，从科学性的角度上看，前者的表述更加合理，因为苯分子是平面正六边形结构，各碳碳键完全平均化，分子中无单纯的碳碳单键及碳碳双键，凯库勒式也有一定的积极意义，如：在数每个碳原子上有几个氢原子，推算分子中不饱和度时，优越性自然显露无疑。因而，两种表达方式是通用的，。
对于苯分子中的12个原子同在一平面上，我们可以扩展：与苯环直接相邻的第一原子与苯环共处同一平面。
10．芳香烃的化学性质：“易取代，难加成”
⑴ 取代反应：包括卤代、硝化及磺化反应
① 卤代 ＋Br2—Br＋HBr
注意：a 苯只与液溴反应，不能与溴水反应。ｂ 生成的HBr遇水蒸气会形成白雾。c 最终生成的溴苯呈褐色，是因为其中溶解了未反应的溴。提纯的方法是加入足量NaOH溶液，静置后分液。
② 硝化 ＋HO—NO2（浓）—NO2＋H2O
注意：a在试管中先加入HNO3，再将H2SO4沿管壁缓缓注入浓HNO3中，振荡混匀，冷却至50~60℃之下，再滴入苯。ｂ水溶温度应低于60℃，若温度过高，可导致苯挥发，HNO3分解，及生成苯磺酸等副反应发生。c生成的硝基苯中因为溶有HNO3及浓H2SO4等而显黄色，为提纯硝基苯，可用NaOH溶液及蒸溜水在分液漏斗中洗涤混合物。d 纯净的硝基苯无色有苦杏仁味的油状液体。
③ 由于侧链对苯环的影响，使—CH3的取代反应比更容易进行。
—CH3＋3 HO—NO2（浓）＋3H2O
④ 磺化 ＋HO—SO3H（浓） —SO3H＋H2O
⑵ 加成反应
＋3H2
⑶ 氧化反应
I． 燃烧：生成CO2及H2O，由于碳氢比过高，因而碳颗粒不完全燃烧，产生浓烟。
II． 苯不使酸性KMnO4溶液褪色。
III． 由于苯环对侧链的影响，苯的同系物如甲苯、乙苯等能被KMnO4/H+氧化而使其褪色。
11．沸点顺序：
烷烃分子的沸点首先取决于含碳原子数目的多少，含碳原子数目越多、沸点越高；在含碳原子数目相同时，沸点高低取决于分子中支链的多少：支链越多，沸点越低，如沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷，其中新戊烷是在常温下为气态的五碳烷烃（沸点9.5℃）。
苯的同系物的沸点取决于取代基的集中程度：取代基越相互靠近，其沸点越高；反之则沸点越低。如沸点顺序：邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯，为了帮助理解，这个沸点顺序可从分子极性的角度解释（即分子中正负电荷中心的不对称程度）。
当然，以上所述为分子的沸点顺序，溶点顺序可能有所不同。
12．石油分馏属于物理变化。把煤隔绝空气加强热使它分解的过程，叫煤的干馏，属于化学变化。
13．乙醇的化学性质
1 与金属反应产生H2
2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑(置换，取代)
2 消去反应 C2H5OH CH2＝CH2↑＋H2O
醇发生消去反应的条件：与—OH碳相邻的碳原子上有氢原子存在（β—H的存在），如
（CH3）3CCH2OH不可能发生消去反应。
3 与无机酸反应
1． C2H5OH+HBr→C2H5Br+H2O(取代)
其中HBr可用浓H2SO4及NaBr代替，可能有产生Br2的副反应发生
II．C2H5OH+HO—NO2→C2H5ONO2+H2O（酯化、取代）
区分硝基化合物与硝酸酯的方法：若硝基中N原子直接与碳原子相连，则该化合物为硝基化合物，如C2H5NO2（硝基乙烷）；若硝基中的N原子通过氧原子而与碳原子相连接，则该化合物称为酯，如C2H5ONO2（硝酸乙酯）
4 与有机酸的反应：
CH3COOH+HOC2H5 CH3COOC2H5+H2O（酯化、取代）
I． 酯化反应规律：“酸脱羟基醇脱氢”，包括有机酸和无机含氧酸与醇的反应。
II． 吸收酯的试剂为饱和的Na2CO3溶液，也是分离CH3COOH及CH3COOC2H5所用的试液。其可以充分吸收CH3COOH，使酯香味得以显出；可以有效降低酯的溶解度，使分离更彻底。
5 氧化反应：
Ⅰ.燃烧 2C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
Ⅱ.催化氧化 2C2H5OH+O2 2CH3CHO+2H2O
或： C2H5OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O
催化氧化对醇的结构的要求：与OH直接相边的碳原子上必须有H原子，有2个或3个氢原子被氧化成醛，只有1个氢原子被氧化成酮。
如：CH3OH→HCHO CH3CHOHCH3→CH3COCH3而（CH3）3COH不能被氧化。
14．酚：羟基与苯环直接相连的化合物叫酚，羟基连在苯环上的侧链碳原子的化合物叫芳香醇。
如：—OH（苯酚）；—CH2OH（苯甲醇）；—OH（环已醇）
15．酚的化学性质
（1）弱酸性：弱于碳酸，称石炭酸，不使酸碱指标剂变红。其电离能力介于H2CO3的第一及第二级电离之间。
2—OH+2Na→2—ONa+H2↑
—OH+NaOH→—ONa+H2O
—ONa+CO2+H2O→—OH+NaHCO3
—OH+Na2CO3→—ONa+NaHCO3
（2）取代反应：定量地检验苯酚含量的多少
—OH+3Br2 →↓+3HBr
（3）氧化反应：苯酚易被氧化，露置在空气中会因少量氧化而显粉红色。
（4）显色反应：苯酚与FeCl3溶液作用显示紫色。
6C6H5OH+Fe3+→〔Fe(C6H5O)6〕3－+6H+,
16．醛类的化学性质
（1） 还原反应：与H2的加成反应 CH3CHO+H2 C2H5OH
（2） 氧化反应：
① 燃烧。
② 使酸性KMnO4溶液褪色。
③ 银镜反应：Ag++NH3·H2O = AgOH↓+NH4+
AgOH+2NH3·H2O = [Ag（NH3）2]++OH－+2H2O
CH3CHO+2[Ag（NH3）2]++2OH－ CH3COO－+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O
注意：i银镜反应的银氨溶液要求现用现配,且配制时不充允许NH3·H2O过量，即先取AgNO3溶液后滴加稀氨水，使生成的AgOH刚好完全溶解为止，否则将产生易爆炸的物质。
ii．乙醛与氢氧化银氨溶液反应时，1mol乙醛可以还原出2molAg来，而甲醛的反应则可以置换出4molAg，因为第一步生成的甲酸中仍然有醛基存在而进一步发生反应。
④ 与新制的Cu（OH）2反应
CH3CHO+2Cu(OH)2 CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
注意：Cu(OH) 2悬浊液为新制，且NaOH为过量。
③、④反应可作为实验室检验醛基的方法。
17．乙醛的制备方法：
1 乙炔水化法：CH≡CH＋H2O CH3CHO
2 乙烯氧化法：2 CH2＝CH2＋O22CH3CHO
3 乙醇的催化氧化：2C2H5OH+O2 2CH3CHO+2H2O
18．乙酸的制取：
1 通过上述方法制得乙醛，然后：2CH3CHO+O2 2CH3COOH
2 丁烷直接氧化法：2CH3CH2CH2CH3+5O2 4CH3COOH+2H2O
19．常见酯的生成方法——取代反应。
⑴ 基本的方法：酯化反应
① 甲酸和甲醇酯化：HCOOH+CH3OH HCOOCH3+H2O
② 硝酸和乙醇酯化：HO—NO2+C2H5OH→C2H5ONO2+2H2O
⑵ 生成环酯：
① 乙二酸和乙二醇酯化生成乙二酸乙二酯
② 二分子乳酸脱水生成环酯
③ HOCH2CH2CH2COOH分子内脱水生成环酯
⑶生成聚酯：
① 乙二酸和乙二醇缩聚反应生成高分子化合物
② 乳酸缩聚生成高分子化合物
⑷一元酸与多元醇反应：
I． 硝酸甘油酯的生成
II． 硬酯酸甘油酯的生成
III．硝酸纤维的生成
20．酯类（包括油脂）的化学性质：
1 乙酸乙酯的水解：（酸性或碱性条件）
2 硬酯酸甘油酯的水解：
3 油脂的氢化（或硬化，加成反应）：
21．脂皂的制取及盐析：
22．葡萄糖的化学性质：
（1） 氧化反应：葡萄糖分子中含有醛基，具有醛基的特性。
I． 银镜反应：用于制热水瓶胆及镜子。
II． 与新制Cu（OH）2反应：尿液验糖。
III． 使溴水及酸性KmnO4溶液褪色。
（2） 还原反应（加成反应）：
（3） 酯化反应：葡萄糖与足量乙酸反应生成五乙酸葡萄糖酯
（4） 发酵得酒精：
23．中学阶段需要掌握的几种α—氨基酸
甘氨酸（氨基乙酸）H2N—CH2COOH
丙氨酸（α—氨基丙酸）
苯丙氨酸：（α—氨基—β—苯基丙酸）
谷氨酸：（α—氨基戊二酸）
24．氨基酸的性质：
由于氨基酸中既含有—NH2又含有—COOH，因此氨基酸表现出两性。
1 与酸反应：HOOCCH2NH2+HCl→HOOCCH2NH3Cl
2 与碱反应：H2NCH2COOH+NaOH→H2NCH2COONa+H2O
3 缩聚反应：
25．蛋白质的结构性质：
结构：天然蛋白质是由多种α—氨基酸形成的高分子化合物，其典型结构为存在着肽键，
即：结构。其官能团为：肽键、氨基、羧基。
（1） 性质：（天然蛋白质）
1 某些蛋白质易溶于水而形成胶体（如鸡蛋白），该胶体的分散质微粒为单一的蛋白质分子，而非多个分子或离子的聚集体[如Fe(OH)3胶体]。
2 蛋白质溶液中加入稀盐（非重金属盐）可促进其溶解：加入浓盐（非重金属盐）可使蛋白质溶解度降低而析出（盐析），该过程为可逆过程。
3 加热，紫外线，强酸，强碱，重金属盐、乙醇、—OH、甲醛等都能使蛋白质凝聚
变性（不可逆）。
4 两性。
5 灼烧：烧焦羽毛气味。
6 水解：肽键断裂，“酸加羟基氨加氢”，得α—氨基酸
7 颜色反应：含有苯环的蛋白质遇浓NHO3变性而显黄色，可用于检验蛋白质。
二、能力基础——不饱和度（Ω）的求算及应用
1． 含义：完全由碳氢两种元素形成的分子，若分子内全部是单键结合，并且没有环状结构存在，这种烃为烷烃，通式为CnH2n+2，我们说这种烃不饱和度（Ω）为零。当分子中有一个双键或有一个碳环存在时，在原分子的基础上减去2个氢原子，这称为分子中有一个不饱和度。同理，依次增加不饱和度。
2． 意义：有了不饱和度，看到一个烃分子的结构，仅知道其中碳原子或氢原子就可以很迅速地求出另外一种原子；更重要的是，仅知道某分子的分子式，可先求不饱和度，从而反推其分子结构的可能性是一个极有力的推断工具。
3． 求算方法：
1 对于烃：CxHy Ω=
2 对于卤代烃:CxHyXz可以等效于CxHy+z Ω=
3 烃的含氧衍生物：CxHyOz，氧原子为二价基团，可认为其在分子中的存在形式为C—O—C，其对不饱和度没有贡献。Ω=。若分子中存在“C=O”结构时，在求算不饱和度时，可不考虑该原子，在落实不饱和度时，必须考虑进去。
4 含N衍生物（除铵盐之外）：
CxHyNz:认为N是3价，将（NH）合为一体，可认为是2价基团，与氧原子一同处理。一NO2其中有1个不饱和度。
∴CxHyNz等效于CxHy-z(NH)z, Ω=，
5 铵盐：将HN4用一个H代替，余同。
如某物质化学式为C7H7NO2等效于C7H6（NH）O2，其不饱和度为Ω=
分子中必含苯环，Ω=4,另一个不饱和度可表现在—NO2，也可以是羧基或醛基。
4． 空间结构中不饱和度的数目确定：
一些空间结构的不饱和度在数环状结构时容易重复计算，不适宜采用算不饱和度的方法。
三、学法指要
【例1】 某有机物为烃的含氧衍生物，在1.01×105Pa、120℃时，取其蒸气40ml与140ml氧气混合点燃，恰好完全反应生成等体积的CO2和水蒸气。当恢复到反应前的状况时，反应后混合物的体积比反应前混合物的体积多60ml。求该有机物的分子式，若该有机物能和Na2CO3作用，试写出它的结构简式。
【分析】有机物分子式为C3H6O2。结构简式为CH3—CH2—COOH。
【例2】 常温下为液态的某烃的含氧衍生物，取一定量在1.01×105Pa、120℃时全部气化，测得体积为20ml，在同一状况下，取100ml O2 与它混合后完全燃烧，测得反应产物CO2与水蒸气的体积比为3：4，将反应前后的混合气体恢复到原状态，经测定其密度比反应前减少了1/6，再将此混合气体用碱石灰吸收后，体积还剩下10ml（体积已换算成原状态），求此有机物分子式。
【分析】有机物分子式为C6H8O。
【例3】 已知丙二酸(HOOC—CH2—COOH)用P2O5脱水得到的主要产物的分子式是C3O2，它跟水加成仍是到丙二酸。C3O2是一种非常“活泼”的化合物，除能跟水加成生成丙二酸外，还能跟NH3、HCl、ROH（R为链烃基）等发生加成反应。例如C3O2与NH3加成：
试写出：
（1）C3O2的结构简式 O=C=C=C=O 。
（2）C3O2分别HCl，CH3CH2OH发生加成反应的化学方程式 ， 。
【例4】 烯烃A中混有烷烃B,在120C时A和B的气体混合物对H2相对密度为12,取此混合气体1L与4L氧气一起放入一密闭容器中,测得其压强为1.01×105Pa,用电火花引燃,使两种烃都充分氧化,待温度恢复到反应前时,测得其压强为1.04×1.01×105Pa,问A、B各是什么烃？其体积分数分别是多少？
A为C4H8，含量为20%（物质的量分数）B为CH4，含量为80%。
【例5】有一种广泛用于汽车、家电产品上的高分子涂料，是按下列流程图生产的 ，图中的M（C3H4O）和A都可以发生银镜反应，N和M的分子中碳原子数相等，A的烃基一氯取代位置有三种：
试写出：物质的结构简式：A ，M ，
物质A的同类别同分异构为 。
N+B→D的化学方程: ，
反应类型X ，Y 。
【分析】则A：CH3CH2CH2CHO；M：CH2=CHCOOH；同分异构（CH3）2CHCHO
N+B→D：
CH2＝CHCOOH+CH3(CH2)2CH2OHCH2＝CHCOOCH2(CH2)2CH3+H2O
X是加成反应：Y是加聚反应。
【例6】A是一种酯，分子式是C14H12O2，A可以由醇B跟羧酸C制得,氧化B可得C。
(1) 写出A、B、C的结构简式。
(2) 写出C的两种同分异构体的结构简式，它们都可以跟NaOH反应。
【例7】标准状况下，1LCO和某单烯烃的混合物与9L O2混合点燃，在压强不变、136.5C时，测得气体体积为15L，求该烯烃可能的分子式及其体积分数。
【分析】1L CO和烯烃的混合气体完全燃烧时，最多消耗6L O2（C4H8），故9L O2过量，把标况下，10L混合气体换算成136.5C时的体积，为反应前后体积不变。
由题意哥知，n=2，3，4，0【例8】由一种气态烷烃和一种气态单烯烃组成的混合气体，它对H2的相对密度是13.2，将1L混合气体和4L O2在容积固定的密闭容器中完全燃烧并保持原来的温度（120C），测得密闭容器内压强比反应前增加4%，试确定混合气体的成份及体积比。
含CH4:60%;C3H6:40%;CH4与C3H6之体积为3:2
【例9】对同样的反应物,若使用不同的催化剂,可得到不同的产物,如:
EMBED Equation.3 CH3CHO+H2↑
2C2H5OH CH2=CH—CH=CH2+H2↑+2H2O
2C2H5OH H2O+C 2H5OC2H5
已知C2H5OH在活性铜催化剂作用下生成CH3COOC2H5及其它产物，则其它产物为 。
2H2↑。
【例10】某烃A与溴加成生成二溴衍生物B，且1molA只能跟1molBr2完全反应，B用热NaOH醇溶液处理得化合物C，经测定C的分子式为C5H6，C分子中没有支链，则A为 ，B为 ，C为 （填结构简式）。
【例11】式量为300以下的某脂肪酸1.0g与2.7g碘完全加成，也可被0.2gKOH所中和，由此推测该脂肪酸的准确式量是 。
A.282 B.280 C.278 D.无法确定
【分析】C
【例12】乙酸在磷酸铝的催化作用下生成一种重要的基本有机试剂A，核磁共振谱表明A分子里的氢原子没有差别；红外光谱表明A分子里存在羰基，而且A分子里所有原子在一个平面上。A很容易与水反应重新变为乙酸。
(1) 写出A的结构式；
(2) 写出A与水的反应方程式；
(3) 写出A与氢氧化钠反应方程式；
(4) 写出A与氨的反应方程式,有机产物要用结构式表示；
(5) 写出A与乙醇的反应方程式,有机产物要用结构简式表示。
【分析】H2C＝C＝O
三、智能显示
心中有数
1． 烃类物质的基本物理、化学性质其制备方法等。
2． 烃的衍生物的种类主典型物理化学性质及特征的制备方法。
3． 一些基本的有机概念：如官能团，同系物，同分异构体等。
4． 糖类、蛋白质的分类，代表物及性质。
5． 不饱和度的应用，计算分子式，由分子式推出物质的结构等。
6． 计算及推断中的一些技巧及规律。
动脑动手
【例13】现有10种α—氨基酸，能构成有三个不同氨基酸单元的三肽 种？能构成只有二种不同氨基酸单元的三肽 种？
【分析】此类题目可用数学归纳法来解。可将10种α—氨基酸抽象为10个字母，a、b、c……，则三肽的总数为P310=10×9×8=720(种).若含有两种不同氨基酸,可形成的组合形式6种：aab，aba，baa，bba，bab，abb，则所有的形式之和为6·C210=6×10×9×=270(种)用数学方法解化学题,关键在于模型的转化。
【例14】原子核磁共振谱(PMR)是研究有机结构的有力手段之一，在所研究的化合物分子中，每一结构中等性的氢原子在PMR谱中都给出了相应的峰(信号)、谱中峰的强度与结构听 H原子数成正比。例如乙醛的结构式为CH3CHO，其PMR谱中有两个信号，强度之比为3∶1。
（1）分子式为C3H6O2的二元混合物，如果在PMR谱上观察到氢原子给出的峰有两种情况：第一种情况给的强度为3∶3；第二种情况峰的强度3∶2∶1，由此推断该混合物的组成可能是 。
（2）在测得化合物（CH3）2CHCH2Cl的PMR谱上可观察到三种峰，而测得化合物CH3CH=CHCl时却得到氢原子给出的信号峰6个，从原子在空间排列的方式不同，试写出CH3CH=CHCl的分子空间异构体。
【分析】这是一道考察学生自学能力的题目，PMR谱是化学上最前列的仪器之一，广泛应用于未知物结构的判定及医疗等方面，由于其机理及判定方法比较专业，中学阶段不可能了解它，这也体现了本题目的公平性；根据题目中所给的信息及描述内容临时学习判断是我们每个中学生必须注意培养的能力方面，这也是近年高考的热点之一。
（1） C3H6O2其不饱和度为，分子中存在一个环或一个双键。根据其
不同氢原子种类为3∶3及3∶2∶1，可判断，二者的可能组成为乙酸甲酯（CH3COOCH3）或丙酸CH3CH2COOH。
（2） 化合物CH3CH=CHCl的氢原子给出信号峰是6个，而从分子表面来看，似乎只有三种氢原子，再联系“C=C”结构的空间取向性，可得出该化合物有两种空间结构的结论：
【例15】A、B两种有机物的分子式相同，都可以用CaHbOcNd表示，且a+c=b，a-c=d，已知A是天然蛋白质水解的最终产物，B是一种含有醛基的硝酸酯。
（1）A和B的分子式是 。
（2）光谱测定显示，A的分子结构中不存在甲基，则A析结构简式是 。
（3）光谱测定湿示，B的烃基中没有支链，则B的结构简式是 。
【分析】OHC—CH2—CH2—CH2—CH2—O—NO
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12单质、氧化物、酸、碱、盐
要点：1、单质：金属、非金属概述。
2、氧化物：酸性、碱性、两性、不成盐。
3、酸：酸的通性、氧化性酸和非氧化性酸。
4、碱：碱的通性。
5、盐：热稳定性、盐的水解、分类：重点的酸式盐。
单质
1、 金属
通性：a 与水或酸反应置换氢气。（活泼金属，非氧化性酸，反应实质为氢离子与金属反应）
b 与氧气化合生成碱性氧化物。（铂、金除外）（活泼金属产物的多样性，七氧化二锰、三氧化铬、过氧化钠、氧化铝等例外）
c 与其他非金属化合。（非金属氧化性强弱和产物中金属元素的化合价）
d 互相置换。（盐溶液或熔融状态，活泼制不活泼）
e 金属活动性顺序。
注意：金属在盐溶液中的反应。
例：钠＋硫酸铜溶液
铜＋氯化铁
极活泼金属首先与溶液中的水反应，生成的氢氧化钠再与金属离子反应；或高价阳离子还原为低价阳离子，而非置换反应。
2、 非金属
通性：a 与金属反应得无氧酸盐（氧气除外）
b 与氧气反应得酸性氧化物。（CO、NO例外）
c 某些非金属可与水或碱反应。（歧化（如氯气、硫等）或置换氢气（如硅））
d 相互置换。例：卤素间（氟气的特殊性）、碳＋水、氧气＋硫化氢。
3、氧化物
分类：｛成盐氧化物：酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物
不成盐氧化物：CO、NO等
过氧化物、超氧化物
辨析：非金属氧化物都是酸性氧化物。×（CO、NO）
酸性氧化物都是非金属氧化物。×（过渡元素的高价氧化物）
酸性氧化物都是酸酐。
酸酐都是酸性氧化物。×（醋酸酐）
碱性氧化物都是金属氧化物。
金属氧化物都是酸性氧化物。×（过渡元素的高价氧化物）
1、 酸性氧化物
a、大多数能与水生成含氧酸。（二氧化硅等除外）
b、跟碱反应（只）生成盐（正盐或酸式盐）和水。
c、跟碱性氧化物化合生成含氧酸盐。
d、跟某些盐反应。（满足复分解反应条件）
2、 碱性氧化物
a、少数能跟水化合生成碱（可溶性）。
b、跟酸反应生成盐和水。
c、跟酸性氧化物化合生成盐。
3、 两性氧化物（氧化铝）
既能跟强酸又能跟强碱反应生成盐和水。
4、 过氧化物、超氧化物（过氧化钠、超氧化钾）
其中氧的化合价为－1或－1／2价，所以既有氧化性又有还原性。一般表现为强氧化剂。
与水或酸反应生成相应碱或盐的时候都有氧气生成，故可作实验室制备氧气的反应原理。有漂白性。
4、酸：电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物。
分类：a、无氧酸、含氧酸
b、强酸、中强酸、弱酸
c、氧化性酸、非氧化性酸
d、一元酸、二元酸、多元酸
通性：a、遇指示剂变色（石蕊，甲基橙）（浓硝酸、浓硫酸遇蓝色石蕊试纸的变化）
b、与碱性氧化物反应
c、与碱中和
d、与活泼金属反应（注意氧化性酸）
e、与某些盐反应
｛①H＋＋酸根离子 强酸制弱酸或难挥发性酸制挥发性酸
②金属阳离子＋酸根离子 生成沉淀
氧化性酸的特性：a、与活泼金属反应无氢气放出
b、浓硝酸、浓硫酸常温使铁、铝钝化
c、遇到有还原性的碱、碱性氧化物、盐的时候，不是一般的复分解反应，而是氧化还原反应
常见各类酸总结：
强酸：盐酸、硝酸、硫酸、氢卤酸（HF除外）、高氯酸等
弱酸（含中强酸）：HF、磷酸、亚硫酸、碳酸、次氯酸、硅酸、氢硫酸等
氧化性酸：浓硫酸、硝酸、次氯酸
挥发性酸：硝酸、盐酸、氢硫酸 （碳酸、亚硫酸）
不稳定酸：硝酸、硅酸、碳酸、氢硫酸、次氯酸、HI等
氧化性酸的保存：玻璃塞。
5、碱：电离时生成的阴离子全部是OH－的化合物。
通性：a、遇指示剂变色（石蕊，甲基橙，酚酞）
b、与酸性氧化物反应
c、与酸中和
d、与某些非金属反应
e、与某些盐反应（反应物都可溶且满足复分解反应条件）Ⅳ.氮族元素
主要内容
1．掌握氮元素、磷元素及其化合物间的转化.
2．比较几种重要物质的制取及检验
3．掌握四种主要规律的应用
4．总结各类气体倒置于水的问题
(一)掌握知识网络
1．氮元素及其化合物间的转化
2．磷及其化合物间的转化
(二)用比较法区分相关物质
1．比较白磷和红磷
白(黄)磷 红(赤)磷
组 成
结 构
颜 色
状 态
水溶性
CS2中溶解性
着火点
毒 性
用 途
相互转变
保 存
2．NO、NO2、N2O4的性质及转化
NO NO2 N2O4
颜色
毒性
水溶性
与O2是否共存
相互转化
(三)典型物质的结构、性质、用途、制取等内在关系
1．氮气
2．氨的结构和性质
分子式 电子式 结构式
表示式
特点
性质
反应
3．硝酸
(四)重要物质的制法(反应原理)
物 质 实 验 室 制 法 工 业 制 法
NH3
NO
NO2
HNO3
H3PO4
普 钙(过磷酸钙)
重 钙
注意
1．NH3的干燥剂选用
① 氨是碱性气体(有水)，故不能用酸性干燥剂.如浓H2SO4、P2O5等
② 氨与CaCl2反应生成络合物,.故也不能用无水CaCl2
③ 氨只能用碱性干燥剂如碱石灰
2．氨催化氧化法制HNO3有关事项
(1)为提高原料转化率，应补充空气，多次氧化和吸收
(2)尾气吸收——用碱液
NO＋NO2＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O
2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O
当n:n≥1.均可被吸收完全
(3)硝酸浓度的提高
用氨的催化氧化法制得的硝酸的浓度一般为50%左右，如果要制取更浓的硝酸，可用硝酸镁或浓硫酸作为吸水剂，将稀硝酸蒸馏浓缩，就可以得到96%以上的浓硝酸。
稀硝酸 浓缩
(五)六种物质的检验
物 质 试剂及主要现象 反应原理
NH3
NH
NO
NO2
NO
PO
(六)重要规律
1．铵盐分解规律
2．硝酸盐受热分解规律
硝酸盐不稳定，加热易分解，大多反应属于自身氧化还原反应，体现NO(加热)的氧化性.分解产物随盐中金属离子性质不同而有所差。
3．磷酸盐的溶解性规律
(六)有关气体倒置于水的计算
1.计算液面的高度或余气的多少
2.计算所得溶液的物质的量浓度(设溶质不向外扩散且为标准状况)
关键：① 求所得溶质的物质的量
② 求所得溶液的体积
根据是否发生反应或溶液中溶质与溶于水的气体成分是否相同可分列几种类型：(均为S.T.P)
1．原气体完全被水吸收且无气体生成
例如：HCl或NH3等，
2．原气体中含有不被水吸收的气体
例如：原充有体积比为2:1的HCl和O2
又如：用向下排空气法收集得到的氨气(＝19)
3．原气体能与H2O反应生成新气体
例1 纯NO2：
例2
例2 体积比为4:1的NO2和O2
例3 体积比为1:1的NO2和O2
例4 体积比为4:3的NO和O2
典型例析
例 加热硝酸铜结晶水合物和硝酸银的混和物110.2克，使之完全分解，得到固体残渣48.4克.将反应产生的气体通过水充分吸收后，剩余气体为1.68升(S.T.P)，求原混和物中硝酸铜结晶水合物的分子式.
①吸水剂 ②蒸发
浓H2SO4或Mg(NO3)2
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1Ⅴ 氧化还原反应
1、 氧化还原反应的基本概念
1．氧化还原反应
（1）概念：氧化还原反应是指有电子转移的反应
（2）特征：反应过程中元素化合价发生变化
2．氧化还原反应的基本架构
3．相关概念
2、 氧化还原反应分析
抓住概念、正确分析元素化合价的变化是其关键
1．氧化剂、还原剂及其产物的分析
[讨论]
1．在5NH4NO32HNO3+N2↑+9H2O中，被氧化的氮原子与被还原的氮原子的物质的量之比为（ ）
A.3:5 B.5:5 C.5:3 D.5:8
2．单质X和Y相互反应生成X2+、Y2-，现有下列叙述： ①X被氧化、②X是氧化剂、③X具有氧化性、④Y2-是还原产物、⑤Y2- 具还原性、⑥X2+具氧化性、⑦Y的氧化性比X2+的氧化性强。其中正确的是（ ）
A.①②③④ B.①④⑤⑥⑦ C.②③④ D.①③④⑤
2．电子得失的分析及其守恒原理的应用
一般有两种方法分析：单线桥法和双线桥法。
[讨论]
1．在一定条件下，锌与稀硝酸以5:12的物质的量之比反应，则该反应的还原产物是（ ）
A.N2 B.N2O C.NO D.NO2
2．在化学反应11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4发生时，1molCu2+能氧化P的物质的量是（ ）
A.1/5mol B.11/5mol C.2/5mol D.1/3mol
3、 氧化剂、还原剂
1．氧化性、还原性的判断
（1）根据具体反应来判断：同种物质的不同元素（离子）具有不同的氧化性或还原性
如：HCl与活泼金属、MnO2
（2）根据元素化合价判断：同一元素的不同价态具有不同的氧化性或还原性：
（3）氧化性、还原性的相对性
一种具体的物质在与不同的物质反应时会表现出不同的氧化、还原性。如：SO2与H2S、Cl2
2．氧化性、还原性强弱的判断
（1）利用周期表判断
（2）利用金属活动顺序判断
（3）根据具体反应来判断
（4）根据电化学原理来判断：原电池的正负极、电解放电顺序等
（5）一般同种元素的离子氧化性；高价离子>低价离子
[讨论]
1．常温下，下列反应都能向右进行：2W+X2=2X-+W2，2Y-+W2=2W-+Y2，2X-+Z2=2Z-+Y2由此得出的正确结论是（ ）
A.X-、Y-、Z-、W-中的Z-的还原性最强
B.X2、Y2、Z2、W2中Z2的氧化性最弱
C.2Z-+Y2=2Y-+Z2不能向右进行
D.还原性X->Y-
2．用X、Y、Z三种金属组成的合金暴露在潮湿的空气中，经一段时间后，合金的表面只有Y的化合物出现。将含有这三种金属的盐溶液进行电解时阴极上最先析出X。这三种金属的活动性由强到弱的正确顺序是（ ）
A.X>Y>Z B.Y>Z>X C.Y>X>Z D.Z>Y>X
3．常见氧化剂（具有氧化性）
（1）非金属单质：卤素（X2）、S、O2等，还原成相应的阴离子。
（2）过氧化物：H2O2、Na2O2等
（3）变价元素中的高价态化合物
含氧酸：HNO3 还原成NO（稀硝酸） NO2（浓硝酸）
浓H2SO4 还原成SO2
含氧酸盐：KMnO4 还原成Mn2+（酸性条件下）
Fe3+ 还原成Fe2+
MnO2 还原成Mn2+
ClO- 还原成Cl-
[讨论]
1．Na2O2与SO2的产物是什么？
4．常见还原剂
（1）金属单质
（2）某些非金属单质
（3）变价元素中的低价态化合物
4、 氧化还原反应的配平
1．配平的原则：
（1）原子个数守恒
（2）电荷守恒
（3）电子得失守恒
2．配平方法
（1）整体法
FeS2+HNO3=Fe(NO3)3+NO+S+H2O
P+CuSO4+H2O=Cu3P+H3PO4+H2SO4
（2）缺项配平
缺项一般缺少的是酸、碱盐
MnO4-+NO2-+ =MnO2+NO3-+OH-
As2S3+H2O2+ =AsO43-+SO42-+H2O
（3）有机氧化还原反应的配平
CH3CHO+KMnO4+H2SO4=CH3COOH+K2SO4+MnSO4+H2O
C2H4+ KMnO4+H2SO4=CO2+K2SO4+MnSO4+
（4）含未知数的方程式配平
S+Ca(OH)2=CaS2O3+CaSx+H2O
NaSx+H+=Na++S+H2S
（5）零价法
对元素化合价难于确定的反应可用此法
Fe3C+HNO3=H3AsO4+H2SO4+NO2+H2O
（6）待定系数法
Fe(NO3)2=Fe2O3+NO2+O2
（7）多元氧化剂、还原剂
KNO3+C+S=K2S+N2+CO2高中化学总复习学案·元素化合物
第六节 碳族元素
成员： 位于 族
一、碳族元素
在元素周期表中的位置（周期、族、原子序数）
表示方法：原子结构示意图、电子式
原子结构 相同点：最外层电子数相同，都是 个
不同点：电子层数不同
相似性： 得失电子，易形成 键，难形成 键，最高正价为 ，最低价为 。
主要性质 递变性：随原子序数递增，元素金属性 ，非金属性 ；氢化物稳定性 （CH4可燃，SiH4易自燃）；最高价氧化物对应水化物酸性 ，碱性 ，Ge(OH)4呈两性。
碳族元素的金属性比同周期氮族元素 ，且自上而下由非金属性向金属性递变比氮族更为明显。
1、碳族元素的主要特征
（1）C是非金属，Si貌似金属，但大多数情况下显示非金属性，Ge的金属性比非金属性强，Sn、Pb都是金属。
（2）碳族主要化合价是 ，除Pb的 价化合物稳定外，其他元素的 价化合物稳定。
（3）金刚石、石墨、C60互为 ，金刚石的硬度最大。
（4） 元素是形成化合物种类最多的元素。
（5）在所有非金属元素形成的气态氢化物中， 含氢量最大（25%）。
（6）硅在地壳中的含量仅次于氧，是良好的半导体材料。
2、碳族元素单质的重要性质
元素符号 C Si Ge Sn Pb
金刚石 石墨 晶体硅
颜色 银灰色 银白色 蓝白色
状态 都是 体
密度g/cm3 3.51 2.25 2.34 5.35 7.28 11.34
熔沸点 较高，无明显规律
导电性
二、碳及其化合物
1、单质
（1）同素异形体
金刚石： 构型、空间网状结构的晶体。无色透明，熔沸点高，硬度大，难溶于溶剂，不导电。用途：钻具、装饰品。
石墨： 结构，层间以 结合。熔点很高，质软，有滑腻感，电的良导体。用途：润滑剂、电极、铅笔芯、耐火材料。
C60：形似足球，俗称“足球烯”， 晶体。
无定形碳：木炭、活性炭（有吸附性）等，实际是石墨的微小晶体和少量杂质组成。
（2）化学性质
① 氧化性：
② 还原性：
2、气态氢化物——CH4
甲烷的化学性质将在有机化学中复习。
3、一氧化碳CO
（1）物理性质： 色 味的气体， 溶于水，有剧毒（与血红蛋白作用）
（2）化学性质：高温下表现出强还原性
4、二氧化碳CO2
（1）结构：电子式为 ，结构式为 ，空间构型为 型。属于由 键构成的 分子，固态时为 晶体。
（2）物理性质： 色 味的气体， 溶于水，干冰能升华。
（3）化学性质： ① 弱氧化性
② 具有酸性氧化物的性质
思考 将a mol CO2通入含b mol Ca(OH)2的澄清石灰水中，讨论当a∶b为何值时，
（1）产物为CaCO3和H2O，a∶b ；
（2）产物为CaCO3、Ca(HCO3)2和H2O， ；
（3）产物为Ca(HCO3)2，a∶b 。
（4）制法
① 工业制法：
② 实验室制法：
5、碳酸H2CO3
结构 ，二元弱酸，不稳定，易分解，具有酸的通性。
6、碳酸盐（正盐、酸式盐）
（1）溶解性
正盐 溶解度比较 酸式盐
K+、Na+、NH4+
其它
思考 将CO2通入饱和Na2CO3溶液中，可以观察到什么现象，写出反应的离子方程式。
（2）热稳定性
类别 稳定性 分解产物 稳定性变化
正盐 K+、Na+
其它难溶性
酸式盐 K+、Na+
其它Ca2+、Mg2+等
铵盐 (NH4)2CO3、NH4HCO3
思考 分别在80℃和120℃条件下使(NH4)2CO3、NH4HCO3完全分解，求所得混合气体的平均分子量。
（3）相互转化
7、碳化物
（1）SiC，金刚砂， 晶体。、
（2）CaC2、MgC2等，极易水解。电子式为 。
三、硅及其化合物
1、硅 在地壳中含量仅次于氧居第 位。在自然界中以 存在，是构成矿物和岩石的主要成分。
（1）结构 类似金刚石的 晶体， 构型，空间网状结构。
（2）物理性质 灰黑色有金属光泽的固体，熔沸点高，硬度大，良好的半导体材料。
（3）化学性质
常温下，硅的化学性质不活泼，除 外，硅不跟其他物质，如氧气、氯气、硫酸、硝酸等起反应。在加热条件下，硅能跟一些非金属反应。
常温下：
高温下：
（4）工业制法
工业生产粗硅：
提纯方法：
（5）用途：略。
2、二氧化硅SiO2
（1）结构：空间网状结构的 晶体。1个Si原子同 个O原子形成共价键，1个O原子同 个Si原子形成共价键。1mol SiO2晶体中约含 个Si—O共价键？构成一个最小的环需要 个原子。
（2）物理性质：也叫硅石，熔沸点高，硬度大。
（3）化学性质： 二氧化硅的化学性质不活泼，不与水反应，也不与酸（氢氟酸除外）反应，但能与碱性氧化物或强碱反应生成盐。
（4）用途：光导纤维，光学仪器，玻璃原料等。
3、硅酸H2SiO3 原硅酸H4SiO4
（1）结构、物理性质：原硅酸是白色胶状沉淀，失水变成硅酸。
（2）特性：不溶于水的二元弱酸，分散在水中形成胶体。
热分解产物为SiO2和H2O
（3）制法：
思考 1、如何由二氧化硅制得硅酸？
、
2、设计一个实验比较硅酸和碳酸的酸性强弱？
4、硅酸盐 一般 溶于水
（1）硅酸钠 可溶于水，水溶液俗称 ，是一种无色粘稠的液体。
用途：① ；② ；③ ；④ 。
（2）硅酸盐
硅酸、原硅酸及其缩水结合而成的各种酸所对应的盐，统称硅酸盐。硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，种类很多，结构复杂，常用氧化物的形式来表示组成。
例如：硅酸钠 Na2SiO3 表示成
镁橄榄石 Mg2SiO4 表示成
高岭石 Al2Si2O5(OH)4 表示成
正长石 KAlSi3O8 表示成
（3）粘土：主要成分属于硅酸盐，可用于制造 和 。
四、硅酸盐工业
1、水泥
① 主要原料：
② 主要设备：
③ 普通水泥的主要成分：
④ 性质：具有 性（跟水掺和搅拌后容易凝固变硬）
⑤ 加入石膏的作用：
⑥ 应用：水泥砂浆、混凝土
2、玻璃
① 主要原料：
② 主要成分：
③ 反应原理：
④ 有色玻璃：Co2O3 色、Cu2O 色
3、陶瓷
① 主要原料：粘土
② 成分：硅酸盐
五、无机非金属材料
1、材料分为 、 、 。
2、无机非金属材料分为传统无机非金属材料（硅酸盐材料）和新型无机非金属材料。
3、新型无机非金属材料具有以下几个方面的特性
A、 ，B、 ，C、 ，D、 ，E、
4、高温结构陶瓷指的是一类物质例如氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硼陶瓷等。这类陶瓷能经受高温，不怕氧化，耐腐蚀，耐磨损，密度小等优点。是金属材料所不具有的。
5、光导纤维简称光纤，是一种能高质量传导光的玻璃纤维，制取的基本原料是 ，它具有通信信息量大，原料来源广，重量小，成本低，性能好，保密性强等特点。
比较
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6晶体结构性质 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
作用
构成微粒
晶体结构及特点
化学式意义
晶体一般的物理性质 硬度
熔沸点
导电传热
溶解性
构成晶体的物质类别
实例
熔沸点高低判断有机合成
一、有机合成的常规方法
1．官能团的引入
（1）引入羟基（—OH）：
烯烃加水，醛（酮）加氢，卤代烃水解，酯水解
（2）引入卤原子（—X）：
烃的卤代（如烷烃取代、苯环的卤代），不饱和烃与X2、HX的加成
（3）引入双键：
卤代烃、醇的消去，醇的氧化
2．官能团的消除
通过加成消除不饱和键，通过消去或氧化或酯化等消除—OH，通过加成或氧化消除—CHO等
3．官能团的衍变
（！）不同官能团之间的衍变
（2）官能团数目的改变
（3）官能团位置的改变
4．碳骨架的增减、闭环与开环
这部分一般一信息的形式给出的居多。
二、有机合成的一般
1．有机合成的关键是
（1）熟练掌握各类有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系及重要官能团的引进和消去等基础知识
（2）在上述基础选择出合理简单的合成路线
2．一般思路
（1）直导法
（2）反推法 这是比较常用的方法
[练习1]醛可发生分子间的反应，生成羟基醛，如：
烯烃分子在一定条件下会发生二分子聚合，如：
（1）HOCH2CH(CH3)CHO可由___________与___________两种醛合成
(填结构简式)
（2）HOCH2CH(CH3)CHO转变成(CH3)2C=CH2须经过___________、
__________、_________等较合理的反应过程(填反应类型名称)
（3）将(CH3)2C=CH2经二分子缩合后的生成物与氢气进行加成反应，所得
有机物按系统命名法称为_________________________
（4）写出与乙烯合成正丁醇的各步化学方程式。（不必写出反应条件）
[练习2]在有机反应中，反应物相同而条件不同可得到不同的主要产物。下式中R代表烃基，副产物均已略去。
写出实现下列转变的各步反应的化学方程式，特别注意要写明反应条件。
（1）有CH3CH2CH2CH2Br分两步转变为CH3CH2CH Br CH3
（2）由(CH3)2CHCH=CH2分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH
[练习3]电解羧酸的碱金属盐的水溶液可得到烃类化合物，如：
请根据下图所示的衍变关系，回答问题：
（1）写出电解ClCH2COOK溶液时，阳极上的反应方程式：
________________________________________________
（2）写出C→D的反应方程式：
_____________________________________________
（3）在不同条件下，E和C反应得到的F的结构式也不同，若F是环状化
合物，则其结构式为____________________，若为高聚物，则其结构式为
______________________________
[练习4]有机物甲、乙的结构简式分别是：
甲：CH3COOCH2CH2OOCCH3
乙：C2H5OOCCOOC2H5
（1）甲和乙的关系是 （填所选选项的符号）。
A、同一物质 B、同分异构体 C、同系物
（2）它们可用有机物X、氧气、乙醇、乙酸等试剂做反应物，在一定条件下合成。请回答下列问题：
①有机物X的结构简式是
________________________________________。
②写出从有机物X合成甲、乙这两种有机物，各步反应的化学方程式 。
_________________________________________________________
_________________________________________________________
[练习5]以下图中的A物质来制取B物质，其他试剂自选，写出有关反应的化学方程式：
[练习6]具有—CC—H结构的炔在一定条件下可以跟醛发生加成反应，生成含有三键的炔醇。
R1—CC—H+R2—CHO→R1—CC—CH(OH)—R2，
请写出由电石、水、甲醛和氢气为原料制取1,4-丁二醇 ：CH2(OH)CH2CH2CH2(OH)各步反应的化学方程式（不必写反应条件）。
（1）___________________________________________________________ （2）___________________________________________________________
（3）___________________________________________________________ （4）___________________________________________________________
[练习7]已知溴乙烷跟氰化钠反应后再水解可以得到丙酸:
产物分子比原化合物分子多了一个碳原子，增长了碳链。请根据以下框图回答问题。
F分子中含有8个原子组成的环状结构。
(1) 反应①②③中属于取代反应的是______________（填反应代号）。
(2) 写出结构简式：E___________，F______________。
[练习8]乳酸是人体生理活动中的一种代谢产物，其结构如右图所示，以下是采用化学方法对乳酸进行加工处理的过程:
请填写以下空白:
（1）写出A的结构简式 ____________，② 的反应类型是 ____________。
（2）写出下列反应的化学方程式:
由C合成高分子化合物 ______________________________________
由乳酸 D(C6H8O4) ___________________________________
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4①、下列各组物质与CH3CH2C(CH3)2CH2CH3
互为同分异构体的是（ ）
②、与
互为同分异构体的是（ ）
③、对复杂的有机物的结构，可以用键线式简化表示。如：有机物CH2=CHCHO，可简化写成。则与键线式为的物质互为同分异构体的是（ ）Ⅳ 化学反应与能量变化
一、离子反应 离子方程式
1．离子反应
（1）概念
离子反应指有离子参加的反应。在中学化学中仅限于在水溶液中进行的反应。可以说离子反应是指水溶液中有电解质参加的反应。
离子反应代表来一类物质的反应，揭示了反应的实质。
[思考]1. 中和反应的实质是什么？
2．中和反应能否都用H++OH-=H2O来表示？
3．强酸强碱发生的中和反应能否能否都用H++OH-=H2O来表示？
（2）进行的条件
①复分解反应
a.生成沉淀
b.生成气体
c.生成弱电解质
生成络离子
双水解
②氧化还原反应
具有氧化性的离子与具有还原性的离子有可能发生氧化还原反应
常见的具氧化性的离子
常见的具还原性的离子
在离子共存问题中我们还须注意以下事项：
a.溶液的颜色
b.溶液的酸碱性
2．离子方程式
（1）写法
①可写成离子形式的物质为：
可溶性的强电解质
微溶物的处理：a.溶液一般写成离子形式
b.悬浊液写化学式
c.产物中一般作为沉淀处理
②配平中需遵循以下原理
a.原子个数守恒
b.电荷守恒
c.电子得失守恒
（2）几个需要注意的问题
a. 正确判断产物
铁与硝酸
次氯酸钙与二氧化硫
b.反应物的量对产物的影响
多元酸与碱的反应
酸式盐与碱的反应
氧化还原反应
三氯化铝与氢氧化钠
铁与硝酸
c.不同条件对产物的影响
铜与硝酸的反应
d.滴加顺序对产物的影响（实质是量的问题）
碳酸钠与盐酸的反应
三氯化铝与氢氧化钠
偏铝酸与盐酸高中化学总复习教案·化学实验
第十五单元 化学实验基础知识
一、常见仪器的使用
1．用于加热的仪器
（1）试管 是用于少量物质的溶解或反应的容器，也常用于制取和收集少量气体（即简易气体发生器）。实验时盛放液体药量不能超过试管容积的1/3，以防振荡或加热时逸出。用试管夹或铁夹固定时，要从试管底部套入并夹持管口约1/3的部位。试管是可以用灯焰直接加热的仪器。
试管可以用于简易制气装置，硬质试管常用于较高温度下的反应加热装置。
（2）烧杯 是用于大量物质溶解和配制溶液或进行化学反应的容器，也常用于承接分液或过滤后的液体。实验时盛放液体的量不能超过烧杯容积的1/2，以防搅拌时溅出。
（3）烧瓶 烧瓶依外形和用途不同，分为圆底烧瓶、平底烧瓶、蒸馏烧瓶三种。用于较大量而又有液体物质参加的反应，生成物有气体且要导出收集的实验，可用圆底烧瓶或平底烧瓶。蒸馏液体时要用带支管的蒸馏烧瓶。
烧瓶一般用于制气实验，加热时，若无固体反应物，住住需要加入沸石等，如实验室制乙烯。
（4）蒸发皿 是用于蒸发浓缩溶液或使溶液结晶的瓷质仪器。所盛溶液量较多时，可放在铁圈上用火焰直接加热；当溶液中有部分晶体析出时，要改放在石棉网上加热，以防晶体飞溅。
（5）坩埚 是进行固体物质高温加热、灼烧的仪器。实验时要放在泥三角上用火焰直接加热。
（6）锥形瓶 是用于中和滴定的实验容器，也常用来代替烧杯组装成气体发生装置。
（7）燃烧匙 是进行固体物质或液体物质燃烧的仪器。由于燃烧匙一般是铜或铁的制成品。遇到跟铜、铁反应的物质时，要在匙底部铺一层细砂。
2．用于计量的仪器
（1）量筒 是用于粗略量取一定体积液体的仪器。使用量筒来量取液体时，首先要选用与所量取液体体积接近的量筒。如果取15mL的稀酸，应选用20mL的量筒，但不能用50mL或100mL的量筒，否则造成误差过大。其次量筒的读数方法，应将量筒平放，使视面与液体的凹液面最低处保持水平。量筒不能加热，不能量取温度高的液体，也不能作为化学反应和配制溶液的仪器。
（2）滴定管 分酸式滴定管理和碱式滴定管。实验时，酸式滴定管可盛放酸或氧化性的溶液。因其阀门的活栓是经磨砂的，易受碱的腐蚀，所以酸式滴定管不能盛碱溶液。而碱式滴定管下端阀门是用橡胶管和玻璃珠组成的，易受氧化剂的腐蚀。
（3）容量瓶 是用来配制一定物质的量浓度溶液的仪器。使用时应根据所配溶液的体积选定相应规格的容量瓶。由于容量瓶是精确计量一定体积溶液的仪器，并且是在常温时标定的，因此使用时不能加热也不能注入过热的溶液。
（4）托盘天平 是用来粗略称量固体物质质量的仪器，它的精确度是0.1g。使用托盘天平称量前，先要调零点，然后左、右两盘各放大小相同的称量纸。称量时要遵循“左物石码”的原则。
（5）温度计 是用来量温度的仪器。使用温度计，先要结合所测量温度高低，选择相应的温度计。因温度计下端水银球部位玻璃壁极薄，易破裂，则不能代替玻璃棒进行搅拌，使用时也不能接触仪器壁。测量液体温度时，温度计的水银球部位应浸在液体内。
3．用于分离的仪器
（1）干燥器 是用于保持试剂干燥的仪器。干燥器内隔板下放干燥剂（如无水CaCl2或硅胶等）。
（2）干燥管 是用于干燥气体的仪器。使用时要将固体颗粒状干燥剂（如碱石灰、无水CaCl2）等放满球形容器内。气体流向应是大口进小口出。
（3）洗气瓶 可用于干燥气体（用浓H2SO4作干燥剂时）也可用于气体除杂。瓶内放的是浓硫酸或其它试剂的溶液。气体流向应是长进短出。
也可用于暂时储气，或用排液体法测量生成气体的体积。
（4）漏斗 分为变通漏斗、长颈漏斗和分液漏斗。
普通漏斗主要用于制做过滤器（内衬滤纸），进行不溶性固体和液体的分离。有时也将普通漏斗倒置于水面，用以吸收易溶于水的气体以防倒吸。
长颈漏斗主要用于组装简易气体发生装置。使用时应将其下端插入液面以下。
分液漏斗是用于分离互不相溶的液体的仪器。使用时，下层液体从漏斗下端并沿烧杯壁流出，上层液体要从漏斗口倒出。与容量瓶一样，分液漏斗在分液操作前，也要在常温下。分液漏斗也是组装气体发生装置的重要仪器之一。
（5）冷凝管 常与蒸馏烧瓶连接组成蒸馏或分馏装置。用以分离沸点不同的混和物。要注意进出水的方向，下方进水，上方出水，与管内蒸气流向相反，以利于蒸气的冷凝。
4．药品贮存仪器
（1）集气瓶 是用来进行物质与气体反应的容器，如氢气和氯气混和强光照射爆炸，铁丝、木炭、硫在氧气中燃烧等实验。在进行燃烧实验时，有时需要在瓶底放少量水或砂，以防瓶底受热不均而破裂。
（2）广口瓶和细口瓶 广口瓶是存放固体试剂的仪器，细口瓶是存放液体试剂的仪器，如果药品呈酸性或氧化性时，要用玻璃盖；如果药品呈碱性时，要用橡胶塞。对见光易变质的要用棕色瓶。
（3）滴瓶 是用来存放少量液体试剂的仪器。它与细口瓶的用途相同。只是滴瓶口配有胶头滴管，在实验操作上，需要加几滴溶液，使用滴瓶更为方便。
5．其他仪器
（1）启普发生器 是用于块状固体与液体反应并且不加热而产生气体的仪器。它适合于实验室制取CO2、H2等气体。其特点是打开导气管立刻会有气体生成，关闭导气管气体就会停止产生，操作方便。使用前要检查装置的气密性，它是不能用于加热的仪器。
（2）胶头滴管 是用于滴加液体试剂的专用仪器。使用时不得将液体流进胶头，以防液体药品与胶头作用而污染。向试管里滴加液体药品时，要求滴管垂直悬空，不能伸入试管里。也不能将尖嘴贴靠管壁。
（3）研钵 是用于粉碎块状固体物质的仪器。对易燃、易爆的药品，不能使用研钵。
此外，还有用于固定、支垫的铁架台、铁圈、铁夹、坩埚钳、试管夹、三角架、石棉网，还有水槽、玻璃导管、玻璃棒、橡胶管等仪器和用品，这里就不逐一叙述了。
二、化学实验基本操作
1．药品的取用
⑴固体药品的取用
①药品不能用手接触，更不能尝药品的味道。
②向试管里装装粉末，应用药匙取少量药品，伸入横放的试管中的2/3处，然后将试管直立，使药剂落在试管底。如果试管口径小，药匙大，可把固体粉末倒入对折的纸槽，送入平放的试管底部。
③向试管里装快状固体，将试管倾斜，用镊子夹持快状固体试剂，使其沿管壁缓缓滑下。不可从试管口垂直放下，一免打碎试管。
⑵液体药品的取用
①取少量液体时，可用胶头滴管吸取；有时用玻璃棒蘸取。
②取用准确体积的液体时，可用滴定管或者移液管。
③取用较多量液体时，可以直接倾倒。方法是：
取下瓶盖倒放在桌面上，将标签贴手心一边，倾倒液体，倾倒液体。倒完后盖好瓶盖，放回原处。往小口容器倒液体时，应用玻璃棒引流或用漏斗。
2．试纸的使用
⑴试纸的种类
①石蕊试纸（红、蓝）：定性检验溶液或气体的酸碱性
②pH试纸：定量（粗测）检验溶液的酸碱性强弱
③品红试纸：检验SO2等有漂白性的气体或水溶液
④KI淀粉试纸：检测Cl2等有氧化性的物质
⑤醋酸铅试纸：检验H2S气体及水溶液以及可溶性硫化物的水溶液。
⑵使用方法
①检验溶液：将一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用沾有待测溶液的玻璃棒点在试纸上，观测试纸颜色变化。PH试纸变色后与标准比色卡对照。
②检验气体：一般先用蒸馏水把试剂湿润，将之粘贴在玻璃棒的一端，置于待检气体出口（或管口、瓶口）处，观察试纸的颜色变化，并判断气体属性。
③注意事项
试纸不可伸入或投入溶液中，也不能与容器口接触。
测溶液的pH时，pH试纸决不能润湿
观察或对比试纸的颜色应快，否则空气中的某些成分为影响其颜色，干扰判断。
3．物质的加热
⑴酒精灯的使用
①酒精灯中酒精不超过酒精灯容量的2/3
②加热应用外焰部分
③给固体、液体加热均要预热，给液体加热时液体体积一般不超过1/3容积
④熄灭是酒精灯应该用灯帽盖灭，不可吹灭
⑤酒精不慎洒在桌上燃烧，应立刻用湿抹布扑盖
⑵物质的加热方法及选用
⑶水浴加热
加热均匀，易于控制加热温度、加热温度不高于100℃
4．仪器的装配与气密性检查
⑴仪器装配的一般原则
一般从热源开始，由下往上，自左向右的顺序。
⑵气密性检查
把导管一端浸入水中，用双手捂住烧瓶或试管，借助手的热量使容器内的空气膨胀（大型装置也可用酒精灯加热），容器内的空气从导管口形成气泡冒出，把手（酒精灯）拿开，过一会，水沿导管上升，形成一小段水柱，说明装置不漏气。
5．玻璃仪器的洗涤
⑴洗净的标准
玻璃仪器内壁均匀附着一层水膜，既不聚成水滴，也不成股流下。
⑵洗涤方法：一般有冲洗法、刷洗法、药剂洗涤法
⑶药剂洗涤法：
对于用水洗不掉的污物，可根据不同污物的性质用相应的药剂处理。
三、试剂保存与实验室安全
1．特殊试剂的保存
（1）存放药品对试剂瓶和瓶塞的要求
（2）常见试剂的变质与保存
2．实验事故的处理方法
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化学实验基础知识高三化学复习·化学计算
图表在化学计算中的应用
1.在一支10毫升试管中充满NO2和O2的混合气，将其倒立在盛有足量水的水槽中，若以y（毫升）表示完全反应后试管内剩余气体的体积，x（毫升）表示原混合气体中NO2的体积：
（1）试建立y=f（x）的函数关系（即讨论x为不同值时反应后的体积y）；
（2）在坐标中作出y=f（x）的曲线。
2.一定量的NH3和Cl2的混合气体可进行下列反应：2NH3+3Cl2=N2+HCl
下图为反应气体总体积（VL）随混合气体中Cl2的体积分数（x%）改变的坐标图。试计算：
（1）当反应应处于B、C两点时，原混合气体中Cl2的体积分数各是多少？
（2）当反应处于B、C两点时，混合气体的总体积是多少？
（2）若反应结束时气体总体积为11L，则原混合气体中Cl2的体积分数为多少？
3.下图是100mgCaC2O4·H2O受热分解时，所得固体产物的质量随温度变化的曲线。试利
用图中信息结合所学的知识，回答下列各问题：
(1)温度分别为t1和t2时，固体产物化学式A是_________________，B是_________________。
(2)由CaC2O4·H2O得到A的化学方程式为
_____________________________________。
(3)由A得到B的化学方程式为
_____________________________________________________。
(4)由图计算产物C的分子量，并推断C的合理的化学式。
4.将一定量的CO2气体通入500mLNaOH溶液中，充分反应后，将溶液低温蒸发，得到不含结晶水的白色固体A，取3份质量不同的该白色固体A分别与50mL相同浓度的盐酸反应，得到气体的体积（在标准状况下）与固体A的质量关系如下：
组别 1 2 3
V（盐酸）mL 50 50 50
m（A）g 3.80 6.20 7.20
V（气体）mL 896 1344 1344
（1）上表中第________组数据表明加入的50mL盐酸反应后有剩余，其理由是________________________________________________________
（2）请通过计算，讨论，判断固体A是什么物质？其成分的质量分数各是多少？
5.盐M2L的水溶液中加入盐QR2的水溶液时就生成沉淀。为了研究生成沉淀的反应的量的关系，进行以下实验。（化学式中L、M、Q、R表示原子或原子团，且L=96、M=23、Q=137、R=35.5）。仔细阅读下列实验和结果的叙述，回答下面的问题：
[实验]
（一）将两种盐分别配制成0.1mol/L的水溶液
（二）准备9个烧杯，编号为1～9号，每个烧杯中加入60mL0.1mol/L的盐M2L的溶液。
（三）往“二”中的溶液中分别加入0.1mol/L的QR2的溶液，边加边搅拌，所加溶液的量如下表所示。
（四）把生成的沉淀和溶液分开，将沉淀洗涤、干燥后，称出沉淀质量，记录下表。
[结果]，在表中列出了实验数据，由于实验未做完，沉淀的质量在两个地方缺数据
烧杯编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
M2L体积 60 60 60 60 60 60 60 60 60
QR2体积 0 20 40 50 60 70 80 100 120
沉淀质量 0 0.464 1.165 1.395 1.401 1.397 1.399
根据实验事实回答：
（1）用化学方程式表示这个实验中生成沉淀的反应，并简述在写反应方程式时是如何利用数据的？
（2）写出沉淀的化学式及判定依据__________________________________
_________________________________________________________________
（3）推算烧杯3号和9号的实验中沉淀的质量分别为_________和__________。
第4页共5页高中化学总复习学案·元素化合物
第三节 卤族元素
预习作业：请画出卤素及其重要化合物之间的转化关系网络图，并完成有关的化学方程式。
一、卤族元素及其重要化合物间的转化关系
二、卤族元素的“原子结构——性质”的关系
⑴在NaBr溶液中滴入氯水：
⑵在FeSO4溶液中滴入溴水：
⑶在FeCl3溶液中滴加KI溶液：
思考：比较的氧化性强弱；比较的还原性强弱。
⑷在FeBr2溶液中通入少量Cl2气体
⑸在FeI2溶液中加入少量溴水
⑹在FeBr2溶液中通入足量Cl2气体
⑺在FeI2溶液中加入足量溴水
小结：
结论：结构 性质，性质 结构。
三、卤族元素的“性质——制备”的关系
卤族元素的化学性质活泼，所以在自然界中以 的形式存在。
1、卤素单质的制备（Cl2）
⑴工业制法：
⑵实验室制法
1、 药品：
2、 原理：
3、 装置：（高一化学P69）
思考：如何检验装置的气密性？该装置适用于什么情况？
4、 除杂：
5、 干燥：
6、 收集：
7、 检验是否集满：
8、 尾气处理：
⑶思考：依据实验室制取氯气的原理，还可以用哪些氧化剂代替MnO2？
⑷设计：请设计一个用漂白粉和浓盐酸反应制得氯气，验证干燥的氯气无漂白性并制备氯水的实验装置图。
2、卤化氢的制备——难挥发酸制挥发性酸
⑴用化学方程式归纳出HX的制备方法。
⑵思考：在制备HBr和HI时能否用浓硫酸？为什么？应如何改进？
⑶思考：上述制备HCl、HBr、HI的实验可采用怎样的实验装置？
⑷思考：在实验室制备氯气的实验中，若无浓盐酸，可用什么试剂代替？写出有关的反应方程式。
⑸思考：类似的，如何制备Br2？
四、卤族元素的“一般——特殊”的归纳
㈠单质
1、物理性质
化学式 F2 Cl2 Br2 I2
颜色
状态
密度
熔沸点
水溶液
CCl4溶液
毒性
2、化学性质（体现 性）
⑴与金属反应：Fe、Cu等
⑵与非金属反应：H2、P等
⑶与水作用：
1 卤水的成分
思考：新制氯水和久置氯水的成分？液氯与氯水的区别？
②潮湿氯气的漂白性
③HClO的性质
④氯水与石蕊试液及湿润淀粉-KI试纸作用的现象
⑷与碱作用：
思考：漂白粉的制备，成分及漂白原理。
⑸与Fe2+、SO2、Na2SO3、Na2S等还原性物质反应。
⑹与有机物发生加成、取代反应等。注意反应条件、反应产物。
⑺卤素单质间的相互置换
㈡卤化氢
⑴卤化氢均为 色有 气味的气体， 溶于水，易 ,与空气中水蒸气结合形成 。
⑵HF有剧毒，能腐蚀玻璃：
⑶性质比较：
1、 热稳定性：
2、 酸性：
3、 还原性：
㈢卤化银
卤化银 AgF AgCl AgBr AgI
水溶性
颜色
性质
用途
㈣卤离子的检验
思考：如何检验溶液中是否存在卤离子（ 、、）？若有、等离子干扰怎么办？
㈤特殊性质归纳
1、 常温下 是唯一的液态非金属单质，极易 ，保存时用 封。
2、 碘易 ，碘单质遇淀粉变 。碘单质与铁反应生成FeI2。
3、 CaCl2、CaBr2溶于水，但CaF2（俗称萤石）不溶于水。
4、 F2和水剧烈反应，所以F2不能将溶液中的 、、氧化，将F2通入某溶液中，应先考虑它和水的反应，再考虑生成的HF能否和溶液中的其它成分反应。
5、 卤素单质中，只有F2可与稀有气体反应。
6、 卤化氢的水溶液中只有氢氟酸是弱酸，但它能腐蚀玻璃，只能保存在 中。
㈥萃取
1、萃取
2、分液
→
1 核电荷数增加
2 电子层数递增
3 原子半径增大
元素的非金属性依次
单质的氧化性依次
对应离子X－的还原性依次
原子最外层有 个电子→易得 个电子，有 性。
原子结构上的不同点
原子结构上的相同点
F Cl Br I At
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４氧族
一、氧及其化合物
1．氧气的性质与制法
（1）氧气的性质
O2为活泼的气体，能与许多物质反应，同时放热
与金属
与非金属
与低价氧化物
与其他还原性物质
有机物
（2）氧气的制法
2．臭氧—氧气的同素异形体
（1）
（2）
3．氧化物：由氧和另一种元素组成的化合物
（1）一般氧化物
（2）过氧化物
电子式
二、硫及其化合物
1．硫及其化合物的相互关系
2．单质硫的性质
3．二氧化硫、亚硫酸、亚硫酸盐
4．三氧化硫、硫酸、硫酸盐
三、氧族元素
包含了：O、S、Se、Te、Po五种元素
1．结构的相似性与递变性
2．单质性质的相似性与递变性
（1）物理性质
（2）化学性质
①与氢的反应、卤化氢
②与水、碱的反应
③卤素间的相互置换高中化学总复习教案·化学实验
第十七单元 物质的分离、提纯与鉴别
物质分离的一般思路：
（1）固体与固体混合物：若杂质易分解、升华时，可用加热法；若一种易溶，另一种难溶，可用溶解过滤法；若两者均易溶，但其溶解度受温度影响不同，用重结晶法。
（2）液体一液体混合物：若沸点相差较大时，用分馏法；若互不相溶时，用分液法；若在溶剂中的溶解度不同时，用萃取法。
（3）气体与气体混合物：一般可用洗气法，也可用固体来吸收。
当不具备上述条件时一般可先用适当的化学方法处理，待符合上述条件时再选用适当的方法。
一、物理分离提纯法
1．过滤
[装置与注意事项]：
①过滤后得到的沉淀一般要洗涤。洗涤方法：沿玻璃棒向漏斗中注入少量水，使水面浸过沉淀物，等水滤出后，再次加水洗涤，连续几次，即可把固体洗涤干净。
②可取最后洗下的水加入适当的试剂检验沉淀是否洗净。
[适用范围]：用于固体与液体的分离
2．蒸发、结晶与重结晶
（1）蒸发一般是用加热的方法，使溶剂不断挥发，从而使溶质析出的过程。
（2）结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程。
[适用范围]：
结晶原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度不同，通过蒸发溶剂或降低温度使溶解度变小，从而使晶体析出。
[注意事项]：
①加热蒸发皿使溶液蒸发时，要用玻璃棒不断搅拌溶液，防止由于局部过热，造成液滴飞溅。当蒸发皿中出现较多量固体时，即停止加热。要求：溶质受热不易分解、不易水解、不易氧化。
②利用降温结晶时一般先配较高温度下的浓溶液，然后降温结晶，结晶后过滤，分离出晶体。
[实例]：KNO3与NaCl 分离
3．升华
[原理适用范围]：
混合物某一成分在一定温度下可直接变为气体，再冷却成固体。
[实例]：粗碘的提纯
4．蒸馏、分馏
[原理与适用范围]：利用沸点不同以分离互溶液体混合物
[装置与注意事项]：
[实例]：苯与硝基苯的分离；工业酒精制无水乙醇等。
5．分液与萃取
（1）分液是把两种互不相溶的液体分开的方法。
[注意事项]：
①分液是在分液漏斗中进行的，使用前分液漏斗首先要检漏。
②分液时应将分液漏斗的塞子打开或塞子的小孔与瓶口的小孔对齐，使漏斗内部与大气相同，以利于液体流下；分液漏斗下端应靠着烧杯内壁。
③分液时：下层液体打开活塞于漏斗下口放出，上层液体则从上口倒出。
[实例]：水与苯的分离。
（2）萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同，用一种溶剂把溶质从另一种溶剂中提取出来的方法。
[注意事项]：
①萃取后要进行分液。得到的溶液一般要通过分馏的方法进一步分离。
②对萃取剂的要求：与原溶剂互不相溶、不反应；溶质在其中的溶解度不原溶剂大；溶质不与萃取剂反应；溶质与萃取剂易于分离。
③萃取过程中的注意点：将要萃取的溶液和萃取剂依次从上口倒入分液漏斗，其量不超过容积的2/3，塞好塞子振荡；振荡过程中有必要时可适当放气；振荡充分后将分液漏斗静置，待液体分层后分液。
[实例]：溴水中溴的提取。
6．渗析
[原理与适用范围]：
利用半透膜使胶体与混在其中的小分子、离子分离的方法。
[注意事项]：
渗析时要不断更换烧杯中的水或者改用流水，以提高渗析效果。
[实例]：淀粉一食盐的分离。
7．盐析
[原理与适用范围]：利用某些物质在加某些无机盐时，其溶解度降低而凝聚的性质来分离物质。
[实例]：皂化反应后，肥皂的提取；蛋白质的提纯。
二、化学分离提纯法
化学方法分离和提纯物质时要注意：①不能引入新的杂质 ②被提纯物质尽量不要减少 ③要易于分离复原。常用的方法有：
1．加热分解法
[实例]：NaCl中混有少量NH4Cl、 Na2CO3固体中混有的NaHCO3
2．生成沉淀法
[实例]：CO2中混有少量H2S。
3．生成气体法
[实例]：NaCl中混有少量Na2CO3。
4．氧化还原法
[实例]：FeCl3溶液中混有FeCl2、 FeCl2溶液中混有FeCl3。
5．酸、碱法
[实例]：NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3。
6．水解法
[实例]：MgCl2中混有少量FeCl3。
7．转化法
[实例]：NaCl中混有少量NH4Cl。
8．其他：如利用Al(OH)3的两性等
[实例]：AlCl3中混有少量FeCl3。
三、物质检验的含义
1．鉴定
鉴定通常是指对于一种物质的定性检验，鉴定是根据物质的化学特性，分别检出阳离子、阴离子。
2．鉴别
鉴别通常是指对两种或两种以上的物质进行定性辩论，可根据一种物质的特性区别于另一种。
3．推断
推断是通过已知实验事实，根据性质分析推理被检验物质的组成或名称。
四、常见气体的检验（在第十六单元常见气体的制备中已详细叙述，这里从略。）
五、常见离子的检验
1．阳离子的检验
阳离子 检验试剂 现象 化学方程式及理由
H+ （1）石蕊（2）pH试纸 变红变红
NH4+ NaOH溶液 加热，并用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，变蓝色
Na+ 焰色反应 火焰焰色为黄色
K+ 焰色反应 火焰焰色为淡紫色（透过蓝色钴玻璃）
Ba2+ 硫酸或硫酸盐，硝酸 加SO42－产生白色沉淀，加稀HNO3不消失
Al3+ NaOH溶液氨水 加氨水或适量NaOH溶液有白色沉淀，NaOH过量则沉淀消失，但沉淀不溶于氨水
Ca2+ Na2CO3溶液，稀硝酸
Fe3+ （1）NaOH溶液（2）KSCN溶液
Fe2+ （1）NaOH溶液（2）KSCN溶液，氯水
2．阴离子的检验
阴离子 检验试剂 现象 化学方程式及理由
Cl－ AgNO3溶液，HNO3溶液
Br－ （1）AgNO3溶液，HNO3溶液（2）氯水，四氯化碳
I－ （1）AgNO3溶液，HNO3溶液（2）氯水，四氯化碳
OH－ （1）石蕊（2）pH试纸（3）酚酞
SO32－ （1）BaCl2溶液，盐酸（2）盐酸或硫酸，品红溶液
SO42－ （1）BaCl2溶液，盐酸（2）Ba(NO3)2溶液，硝酸溶液
CO32－ （1）BaCl2溶液，盐酸（2）盐酸，石灰水
六、几种有机物的检验
有机物 检验试剂 现象 化学方程式及理由
不饱和烃 （1）溴水（或溴的四氯化碳溶液）（2）酸性高锰酸钾溶液
甲苯（苯的同系物） 酸性高锰酸钾溶液
苯酚 （1）浓溴水（2）FeCl3溶液
醛基物质 （1）新制Cu(OH)2（2）银氨溶液
淀粉 碘水
蛋白质 浓硝酸
[例1]一瓶澄清透明的溶液，可能含有下列离子中的一种或几种：、、、、、、、、取溶液进行如下实验：
（1）溶液滴在蓝色石蕊试纸上，试纸呈红色。
（2）取少量溶液浓缩后加入铜片和浓硫酸共热，有红棕色气体生成。
（3）取少量溶液，加入用硝酸酸化的氯化钡溶液，产生白色沉淀。
（4）另将（3）中的沉淀过滤出，滤液中加入硝酸银溶液，生成白色沉淀
（5）另取原溶液，逐滴加入氢氧化钠溶液至过量，先看到生成沉淀，随之该沉淀部分溶解，并呈红褐色。
根据上述实验现象推断：
① 溶液中肯定存在的离子有 、、、 。
② 溶液中肯定不存在的离子有 、 。
③ 溶液中不能确定是否存在的离子有 、、 。
[例2] 已知乙醇可以和氯化钙反应生成微溶于水的，有关的有机试剂的沸点如下：
77.1℃； （乙醚）34.5℃；
78.3℃； 118℃
实验室合成乙酸乙酯粗产品的步骤如下：
在蒸馏烧瓶内将过量的乙醇与少量浓硫酸混合，然后经分液漏斗边滴加醋酸、边加热蒸馏，得到含有乙醇、乙醚、醋酸和水的乙酸乙酯粗产品。
（1）反应中加入的乙醇是过量的，其目的是：增加一种反应物浓度，有利于酯化反应向正方向进行。
（2）边滴加醋酸、边加热蒸馏的目的是：蒸出生成物，有利于酯化反应向正方向进行
将粗产品再经下列步骤精制：
（3）为除去其中的醋酸，可向产品中加入（填字母） B 。
A. 无水乙醇 B. 碳酸钠粉末 C. 无水醋酸钠
（4）再向其中加入饱和氯化钙溶液，振荡，分离，其目的是：除去粗产品中的乙醇
（5）然后再向其中加入无水硫酸钠，振荡，其目的是：除去粗产品中的水。
最后，将经过上述处理后的液体放入另一干燥的蒸馏烧瓶内，再蒸馏。弃去低沸点馏分，收集沸程76℃—78℃之间的镏分即得。
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物质的分离、提纯与鉴别高中化学总复习教案·有机化学
有机化学
本部分知识可分为如下三大块：烃；烃的衍生物；糖类及蛋白质。
一、知识基础
1.甲烷的空间结构为 结构。H—C—H键角为 。
2.烷烃的化学性质：烷烃在常温下比较稳定，不与 起反应。
1 取代反应：Cl2与甲烷在 条件下可以发生取代反应，生成CH3Cl，CH2Cl2，CHCl3，CCl4及HCl的混合物。
2 氧化：写出烷烃燃烧的通式：
3 高温分解、裂化裂解
3.同系物： ，在分子组成相差一个或若干个 的物质互相称为同系物。
1 结构相似的理解：同一类物质，且有类似的化学性质。
例：—OH与—CH2OH 互称为同系物。（“能”或“不能”）
② 组成上相差“—CH2”原子团：组成上相差指的是分子式上是否有n个—CH2的差别，而不限于分子中是否能真正找出—CH2的结构差别来。
4．乙烯分子结构为 ，6个原子 ，键角为 。
5．乙烯的实验室制法：
1 反应中浓H2SO4与酒精体积之比为 。
2 反应应迅速升温至 ，因为在 时发生了如下的副反应：
3 反应加 ，为防止反应液过热达“ ”。
4 浓H2SO4的作用： 和 。
5 该反应温度计应 ，因为测的是反应液的温度。
6．烯烃的化学性质（包括二烯烃的一部分）
⑴ 加成反应
① 与卤素单质反应，可使溴水
② 当有催化剂存在时，也可与 等加成反应
③ 二烯烃的加成反应，分1，2—加成、1，4—加成，以及1，2，3，4—加成。
⑵ 氧化反应
① 燃烧
② 使KMnO4 /H+
③ 催化氧化
“加氧去氢为 ；加氢去氧为 ”，这与无机反应中按照化合价升降来判断氧化一还原反应并不矛盾。
⑶ 聚合反应：烯烃的聚合过程又是一个加成反应的过程，因而又称为 反应，简称 反应。
① 烯烃加聚 ② 二烯烃加聚 ③ 混合聚合
试举例说明，分别写出丙烯、1，3-丁二烯，以及它们混聚的化学方程式。
7．乙炔： ， 形分子，键角为 。
8.乙炔的化学性质
⑴ 氧化反应
① 燃烧:火焰 ，产生 。
② 由于“C≡C”的存在，乙炔可被酸性KMnO4溶液氧化并使其
⑵ 加成反应
① 加X2(其中可以使溴水 )
（1∶1） （1∶2）
② 加HCl
③ 加H2
④ 加H2O
9．苯：分子式 ，结构简式： ，及凯库勒式 ，苯分子是平面正六边形结构，各碳碳键完全平均化，分子中无单纯的碳碳单键及碳碳双键。
10．芳香烃的化学性质：“易 ，难 ”
⑴ 取代反应：包括卤代、硝化及磺化反应
① 卤代
注意：a 苯只与 反应，不能与 反应。ｂ 生成的HBr遇水蒸气会形成 。c 最终生成的溴苯呈 色，是因为其中溶解了未反应的 。提纯的方法是加入 。
② 硝化
注意：a在试管中先加入 ，再将 沿管壁缓缓注入 中，振荡混匀，冷却至50~60℃之下，再滴入 。ｂ水溶温度应低于60℃，若温度过高，可导致苯挥发，HNO3分解，及生成苯磺酸等副反应发生。c生成的硝基苯中因为溶有HNO3及浓H2SO4等而显黄色，为提纯硝基苯，可用NaOH溶液及蒸溜水在分液漏斗中洗涤混合物。d 纯净的硝基苯无色有苦杏仁味的油状液体。
③ 由于侧链对苯环的影响，使—CH3的取代反应比更容易进行。
④ 磺化
⑵ 加成反应
⑶ 氧化反应
① 燃烧：生成CO2及H2O，由于碳氢比过高，因而碳颗粒不完全燃烧，产生 。
② 苯 使酸性KMnO4溶液褪色。
③ 由于苯环对侧链的影响，苯的同系物如甲苯、乙苯等能被KMnO4/H+氧化而使其 。
11．沸点顺序：
正戊烷 异戊烷 新戊烷 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯
12．石油分馏属于 变化。把煤隔绝空气加强热使它分解的过程，叫煤的干馏，属于 变化。
13．乙醇的化学性质
1 与金属反应产生H2
2 消去反应
醇发生消去反应的条件：
3 与无机酸反应
1． 与HBr反应
II．与HNO3反应
4 与有机酸的反应：
与乙酸反应
I． 酯化反应规律：“ ”，包括有机酸和无机含氧酸与醇的反应。
II． 吸收酯的试剂为 ，也是分离CH3COOH及CH3COOC2H5所用的试液。其可以充分吸收 ，使酯香味得以显出；可以有效降低酯的 ，使分离更彻底。
5 氧化反应：
Ⅰ.燃烧
Ⅱ.催化氧化
或：
催化氧化对醇的结构的要求：
如：CH3OH→ CH3CHOHCH3→ 而（CH3）3COH 被氧化。
14．酚：羟基与 直接相连的化合物叫酚，羟基连在苯环上的侧链碳原子的化合物叫 。
如：—OH（ ）；—CH2OH（ ）；—OH（ ）
15．酚的化学性质
（1）弱酸性：弱于碳酸，称石炭酸，不使酸碱指标剂变红。其电离能力介于H2CO3的第一及第二级电离之间。
苯酚与金属钠反应：
苯酚与氢氧化钠溶液反应：
苯酚钠溶液中通入少量CO2：
苯酚和碳酸钠溶液反应：
（2）取代反应：定量地检验苯酚含量的多少
苯酚和浓溴水反应：
（3）氧化反应：苯酚易被氧化，露置在空气中会因少量 而显 色。
（4）显色反应：苯酚与 溶液作用显示 色。
16．醛类的化学性质
（1） 还原反应：与H2的加成反应
（2） 氧化反应：
① 燃烧。
② 使酸性KMnO4溶液 。
③ 银镜反应：
注意：i银镜反应的银氨溶液要求现用现配,且配制时不充允许NH3·H2O过量，即先取AgNO3溶液后滴加稀氨水，使生成的AgOH刚好完全溶解为止，否则将产生易爆炸的物质。
ii．乙醛与氢氧化银氨溶液反应时，1mol乙醛可以还原出 molAg来，而甲醛的反应则可以置换出 molAg，因为第一步生成的甲酸中仍然有醛基存在而进一步发生反应。
④ 与新制的Cu（OH）2反应
注意：Cu(OH) 2悬浊液为新制，且 为过量。
③、④反应可作为实验室检验醛基的方法。
17．乙醛的制备方法：
1 乙炔水化法：
2 乙烯氧化法：
3 乙醇的催化氧化：
18．乙酸的制取：
①通过上述方法制得乙醛。乙醛催化氧化制乙酸。
② 丁烷直接氧化法：2CH3CH2CH2CH3+5O2 4CH3COOH+2H2O
19．常见酯的生成方法——取代反应。
⑴ 基本的方法：酯化反应
① 甲酸和甲醇酯化：
② 硝酸和乙醇酯化：
⑵ 生成环酯：
① 乙二酸和乙二醇酯化生成乙二酸乙二酯
② 二分子乳酸脱水生成环酯
③ HOCH2CH2CH2COOH分子内脱水生成环酯
⑶生成聚酯：
① 乙二酸和乙二醇缩聚反应生成高分子化合物
② 乳酸缩聚生成高分子化合物
⑷一元酸与多元醇反应：
I． 硝酸甘油酯的生成
II． 硬酯酸甘油酯的生成
III．硝酸纤维的生成
20．酯类（包括油脂）的化学性质：
1 乙酸乙酯的水解：（酸性或碱性条件）
2 硬酯酸甘油酯的水解：
3 油脂的氢化（或硬化，加成反应）：
21．脂皂的制取及盐析：
22．葡萄糖的化学性质：
（1） 氧化反应：葡萄糖分子中含有 ，具有 的特性。
I． 银镜反应：用于制热水瓶胆及镜子。
II． 与新制Cu（OH）2反应：尿液验糖。
III． 使溴水及酸性KMnO4溶液褪色。
（2） 还原反应（加成反应）：
（3） 酯化反应：葡萄糖与足量乙酸反应生成五乙酸葡萄糖酯
（4） 发酵得酒精：
23．中学阶段需要掌握的几种α—氨基酸
甘氨酸（氨基乙酸）
丙氨酸（α—氨基丙酸）
苯丙氨酸：（α—氨基—β—苯基丙酸）
谷氨酸：（α—氨基戊二酸）
24．氨基酸的性质：
由于氨基酸中既含有—NH2又含有—COOH，因此氨基酸表现出两性。
1 与酸反应：HOOCCH2NH2+HCl→
2 与碱反应：H2NCH2COOH+NaOH→
3 缩聚反应：
25．蛋白质的结构性质：
结构：天然蛋白质是由多种 形成的高分子化合物，其典型结构为存在着肽键，
即：结构。其官能团为：肽键、氨基、羧基。
（1） 性质：（天然蛋白质）
1 某些蛋白质易溶于水而形成胶体（如鸡蛋白），该胶体的分散质微粒为单一的蛋白质分子，而非多个分子或离子的聚集体[如Fe(OH)3胶体]。
2 加入 可使蛋白质溶解度降低而析出（盐析），该过程为可逆过程。
3 等都能使蛋白质凝聚变性（不可逆）。
4 两性。
5 灼烧：烧焦羽毛气味。
6 水解：肽键断裂，“酸加羟基氨加氢”，得α—氨基酸
7 颜色反应：含有苯环的蛋白质遇 而显 色，可用于检验蛋白质。
二、能力基础——不饱和度（Ω）的求算及应用
1． 含义：完全由碳氢两种元素形成的分子，若分子内全部是单键结合，并且没有环状结构存在，这种烃为烷烃，通式为CnH2n+2，我们说这种烃不饱和度（Ω）为零。当分子中有一个双键或有一个碳环存在时，在原分子的基础上减去2个氢原子，这称为分子中有一个不饱和度。同理，依次增加不饱和度。
2． 意义：有了不饱和度，看到一个烃分子的结构，仅知道其中碳原子或氢原子就可以很迅速地求出另外一种原子；更重要的是，仅知道某分子的分子式，可先求不饱和度，从而反推其分子结构的可能性是一个极有力的推断工具。
3． 求算方法：
1 对于烃：CxHy Ω=
2 对于卤代烃:CxHyXz可以等效于CxHy+z Ω=
3 烃的含氧衍生物：CxHyOz，氧原子为二价基团，可认为其在分子中的存在形式为C—O—C，其对不饱和度没有贡献。Ω=。若分子中存在“C=O”结构时，在求算不饱和度时，可不考虑该原子，在落实不饱和度时，必须考虑进去。
4 含N衍生物（除铵盐之外）：
CxHyNz:认为N是3价，将（NH）合为一体，可认为是2价基团，与氧原子一同处理。一NO2其中有1个不饱和度。
∴CxHyNz等效于CxHy-z(NH)z, Ω=，
5 铵盐：将HN4用一个H代替，余同。
如某物质化学式为C7H7NO2等效于C7H6（NH）O2，其不饱和度为Ω=
分子中必含苯环，Ω=4,另一个不饱和度可表现在—NO2，也可以是羧基或醛基。
4． 空间结构中不饱和度的数目确定：
一些空间结构的不饱和度在数环状结构时容易重复计算，不适宜采用算不饱和度的方法。
三、学法指要
【例1】 某有机物为烃的含氧衍生物，在1.01×105Pa、120℃时，取其蒸气40ml与140ml氧气混合点燃，恰好完全反应生成等体积的CO2和水蒸气。当恢复到反应前的状况时，反应后混合物的体积比反应前混合物的体积多60ml。求该有机物的分子式，若该有机物能和Na2CO3作用，试写出它的结构简式。
【例2】 常温下为液态的某烃的含氧衍生物，取一定量在1.01×105Pa、120℃时全部气化，测得体积为20ml，在同一状况下，取100ml O2 与它混合后完全燃烧，测得反应产物CO2与水蒸气的体积比为3：4，将反应前后的混合气体恢复到原状态，经测定其密度比反应前减少了1/6，再将此混合气体用碱石灰吸收后，体积还剩下10ml（体积已换算成原状态），求此有机物分子式。
【例3】 已知丙二酸(HOOC—CH2—COOH)用P2O5脱水得到的主要产物的分子式是C3O2，它跟水加成仍是到丙二酸。C3O2是一种非常“活泼”的化合物，除能跟水加成生成丙二酸外，还能跟NH3、HCl、ROH（R为链烃基）等发生加成反应。例如C3O2与NH3加成：
试写出：
（1）C3O2的结构简式 。
（2） C3O2分别HCl，CH3CH2OH发生加成反应的化学方程式：
，
【例4】 烯烃A中混有烷烃B,在120C时A和B的气体混合物对H2相对密度为12,取此混合气体1L与4L氧气一起放入一密闭容器中,测得其压强为1.01×105Pa,用电火花引燃,使两种烃都充分氧化,待温度恢复到反应前时,测得其压强为1.04×1.01×105Pa,问A、B各是什么烃？其体积分数分别是多少？
【例5】有一种广泛用于汽车、家电产品上的高分子涂料，是按下列流程图生产的 ，图中的M（C3H4O）和A都可以发生银镜反应，N和M的分子中碳原子数相等，A的烃基一氯取代位置有三种：
试写出：物质的结构简式：A ，M ，
物质A的同类别同分异构为 。
N+B→D的化学方程: ，
反应类型X ，Y 。
【例6】A是一种酯，分子式是C14H12O2，A可以由醇B跟羧酸C制得,氧化B可得C。
(1) 写出A、B、C的结构简式。
(2) 写出C的两种同分异构体的结构简式，它们都可以跟NaOH反应。
【例7】标准状况下，1LCO和某单烯烃的混合物与9L O2混合点燃，在压强不变、136.5C时，测得气体体积为15L，求该烯烃可能的分子式及其体积分数。
【例8】由一种气态烷烃和一种气态单烯烃组成的混合气体，它对H2的相对密度是13.2，将1L混合气体和4L O2在容积固定的密闭容器中完全燃烧并保持原来的温度（120C），测得密闭容器内压强比反应前增加4%，试确定混合气体的成份及体积比。
【例9】对同样的反应物,若使用不同的催化剂,可得到不同的产物,如:
EMBED Equation.3 CH3CHO+H2↑
2C2H5OH CH2=CH—CH=CH2+H2↑+2H2O
2C2H5OH H2O+C 2H5OC2H5
已知C2H5OH在活性铜催化剂作用下生成CH3COOC2H5及其它产物，则其它产物为 。
【例10】某烃A与溴加成生成二溴衍生物B，且1molA只能跟1molBr2完全反应，B用热NaOH醇溶液处理得化合物C，经测定C的分子式为C5H6，C分子中没有支链，则A为 ，B为 ，C为 （填结构简式）。
【例11】式量为300以下的某脂肪酸1.0g与2.7g碘完全加成，也可被0.2gKOH所中和，由此推测该脂肪酸的准确式量是 。
A.282 B.280 C.278 D.无法确定
【例12】乙酸在磷酸铝的催化作用下生成一种重要的基本有机试剂A，核磁共振谱表明A分子里的氢原子没有差别；红外光谱表明A分子里存在羰基，而且A分子里所有原子在一个平面上。A很容易与水反应重新变为乙酸。
(1) 写出A的结构式；
(2) 写出A与水的反应方程式；
(3) 写出A与氢氧化钠反应方程式；
(4) 写出A与氨的反应方程式,有机产物要用结构式表示；
(5) 写出A与乙醇的反应方程式,有机产物要用结构简式表示。
三、智能显示
1． 烃类物质的基本物理、化学性质其制备方法等。
2． 烃的衍生物的种类主典型物理化学性质及特征的制备方法。
3． 一些基本的有机概念：如官能团，同系物，同分异构体等。
4． 糖类、蛋白质的分类，代表物及性质。
5． 不饱和度的应用，计算分子式，由分子式推出物质的结构等。
6． 计算及推断中的一些技巧及规律。
【例13】现有10种α—氨基酸，能构成有三个不同氨基酸单元的三肽 种？能构成只有二种不同氨基酸单元的三肽 种？
【例14】原子核磁共振谱(PMR)是研究有机结构的有力手段之一，在所研究的化合物分子中，每一结构中等性的氢原子在PMR谱中都给出了相应的峰(信号)、谱中峰的强度与结构听 H原子数成正比。例如乙醛的结构式为CH3CHO，其PMR谱中有两个信号，强度之比为3∶1。
（1）分子式为C3H6O2的二元混合物，如果在PMR谱上观察到氢原子给出的峰有两种情况：第一种情况给的强度为3∶3；第二种情况峰的强度3∶2∶1，由此推断该混合物的组成可能是 。
（2）在测得化合物（CH3）2CHCH2Cl的PMR谱上可观察到三种峰，而测得化合物CH3CH=CHCl时却得到氢原子给出的信号峰6个，从原子在空间排列的方式不同，试写出CH3CH=CHCl的分子空间异构体。
【例15】A、B两种有机物的分子式相同，都可以用CaHbOcNd表示，且a+c=b，a-c=d，已知A是天然蛋白质水解的最终产物，B是一种含有醛基的硝酸酯。
（1）A和B的分子式是 。
（2）光谱测定显示，A的分子结构中不存在甲基，则A析结构简式是 。
（3）光谱测定湿示，B的烃基中没有支链，则B的结构简式是 。
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8高中化学总复习学案·元素化合物
第四节 铁及其化合物
一、铁
1、铁在周期表中的位置及结构
铁位于第 周期第 族，原子结构示意图为
Fe―2e―＝Fe2+ Fe―3e―＝Fe3+
2、物理性质
银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。
[思考]：纯铁抗蚀能力特别强，而我们常见的铁并非如此，为什么？
3、化学性质
铁是较活泼的金属，常显+2、+3价，且Fe3+比Fe2+稳定。
（1）与非金属反应（与O2、Cl2、S等）
（2）与水反应
铁在加热至红热时能与水蒸气发生反应。
常温下，铁与水不起反应，但在水和空气里O2、CO2等共同作用下，铁易被腐蚀。
（3）与酸反应
非氧化性酸：
氧化性酸：常温下，铁遇浓硫酸、浓硝酸会 ，加热条件下可发生氧化还原反应。
Fe + HNO3（过量）==
Fe（过量）+ HNO3==
Fe+ HNO3（浓）
[例1]2.8g铁与160mL1mol/L稀硝酸作用放出NO气体，反应中HNO3共得到电子 mol
（4）与盐溶液反应（与CuSO4溶液）
[例2]把金属铁加入含FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合液中充分反应后过滤，滤出不溶物有铜，则滤液中肯定有阳离子 ，肯定不存在阳离子 ，可能有阳离子 （若铁过量呢？）
二、铁的重要化合物
1、铁的氧化物
名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
化学式
价态
俗名 铁红 磁性氧化铁
色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
溶解性
与HCl反应 ① ② ③
与HNO3反应 ④ ⑤ ⑥
与HI反应 ⑦ ⑧ ⑨
特性 不稳定。在空气中加热，易被氧化成 。 用作油漆的颜料等 具有磁性
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
2、铁的氢氧化物
名称 氢氧化亚铁 氢氧化铁
化学式
色态 白色固体 红褐色固体
溶解性 难溶于水 难溶于水
与HCl反应
热稳定性 无O2条件下，生成FeO 色→ 色→ 色
制备
[例3] (1)配制FeSO4溶液时，需加入 和 ，其作用分别是 、 。
(2)制取Fe(OH)2时，为什么要用新制的FeSO4溶液？为什么要将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入液面以下？
(3)烧过菜的铁锅未及时洗干净（残液中含NaCl），第二天便出现红棕色锈斑[Fe(OH)3失水的产物]，试用有关的电极反应式和化学方程式表示Fe(OH)3的生成过程
3、铁的三种价态之间的相互转化
（1）Fe→Fe（Ⅲ）
需加入强氧化剂，如： 等；
（2）Fe→Fe（Ⅱ）
需加入弱氧化剂，如： 等；
（3）Fe（Ⅱ）→Fe（Ⅲ）
需加入氧化剂，如： 等；
（4）Fe（Ⅲ）→Fe（Ⅱ）
需加入还原剂，如： 等；
（5）Fe（Ⅲ）、Fe（Ⅱ）→Fe
需加入还原剂，如： 等
4、Fe2+和Fe3+的检验
（1）、观察法：其溶液呈 色者是 ，呈 色者是
（2）、H2S法：通入H2S气体或加入氢硫酸，有浅黄色沉淀析出者是 ，无明显变化的是 。
（3）、KSCN法：加入KSCN或其它可溶性硫氰化物溶液，呈血红色者是 ，无明显变化的是 。方程式：
（4）、苯酚法：加入苯酚溶液，呈 者是 ，无明显变化的是 。
（5）、碱液法：分别通入氨气或加入氨水或碱液，生成红褐色沉淀者是 ，生成白色沉淀，并变为灰绿色，最终变成红褐色者是 。
（6）、淀粉KI试纸法：能使淀粉KI试纸变蓝者 ，无明显变化的是 。
方程式：
（7）、铜片法：分别加入铜片，铜片溶解且溶液变为蓝色者是 ，无明显变化的是 。方程式：
（8）、KMnO4法：分别加入少量酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液的紫红色变浅的是 ，颜色基本无变化的是 。
方程式：
[例4]请写出离子反应式（没离子反应式的写化学反应式）：
（1）、FeO与稀HNO3
FeCl2与H2O2/H+
（2）、Fe(OH)3、与氢碘酸
FeCl3与H2S
用FeCl3溶液制Fe(OH)3胶体
[例5]下列离子组能在溶液中大量共存的是 （　　）
A、Mg2+、Fe3、SO42–、I– 　 B、Fe2、H+、Cl–、NO3–
C、Na+、Fe3 、HCO3–、Cl– D、Mg2+、Fe3、SO42–、Cl–
[例6]在含n g硝酸的溶液里放入m g铁粉，假设有n/4g硝酸被还原，且放出的气体是NO，试回答：反应后溶液中的溶质是什么？并求出与溶质对应的n/m值。
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4高中化学总复习学案·化学实验
第十五单元 化学实验基础知识
一、常见仪器的使用
1．用于加热的仪器
（1）试管 是用于少量物质的 或 的容器，也常用于制取和收集少量气体（即简易气体发生器）。实验时盛放液体药量不能超过试管容积的 ，以防振荡或加热时逸出。用试管夹或铁夹固定时，要从试管底部套入并夹持管口约 的部位。试管是 用灯焰直接加热的仪器。
试管可以用于简易制气装置，硬质试管常用于较高温度下的反应加热装置。
（2）烧杯 是用于大量物质 和 或进行化学反应的容器，也常用于承接分液或过滤后的液体。实验时盛放液体的量不能超过烧杯容积的 ，以防搅拌时溅出。
（3）烧瓶 烧瓶依外形和用途不同，分为 烧瓶、 烧瓶、 烧瓶三种。用于较大量而又有液体物质参加的反应，生成物有气体且要导出收集的实验，可用圆底烧瓶或平底烧瓶。蒸馏液体时要用带支管的蒸馏烧瓶。
烧瓶一般用于制气实验，加热时，若无固体反应物，住住需要加入 等，如实验室制乙烯。
（4）蒸发皿 是用于蒸发浓缩溶液或使溶液结晶的瓷质仪器。所盛溶液量较多时，可放在铁圈上用火焰直接加热；当溶液中有部分晶体析出时，要改放在 上加热，以防晶体飞溅。
（5）坩埚 是进行固体物质高温加热、灼烧的仪器。实验时要放在泥三角上用火焰直接加热。
（6）锥形瓶 是用于中和滴定的实验容器，也常用来代替烧杯组装成气体发生装置。
（7）燃烧匙 是进行固体物质或液体物质燃烧的仪器。由于燃烧匙一般是铜或铁的制成品。遇到跟铜、铁反应的物质时，要在匙底部铺一层 。
2．用于计量的仪器
（1）量筒 是用于粗略量取一定体积液体的仪器。使用量筒来量取液体时，首先要选用与所量取液体体积 的量筒。如果取15mL的稀酸，应选用 的量筒，但不能用50mL或100mL的量筒，否则造成误差过大。其次量筒的读数方法，应将量筒平放，使视面与液体的 保持水平。量筒不能加热，不能量取温度高的液体，也不能作为化学反应和配制溶液的仪器。
（2）滴定管 分 滴定管理和 滴定管。实验时，酸式滴定管可盛放 的溶液。因其阀门的活栓是经磨砂的，易受碱的腐蚀，所以酸式滴定管不能盛碱溶液。而碱式滴定管阀门是用橡胶管和玻璃珠组成的，易受氧化剂的腐蚀。
（3）容量瓶 是用来配制一定物质的量浓度溶液的仪器。使用时应根据所配溶液的体积选定相应规格的容量瓶。由于容量瓶是精确计量一定体积溶液的仪器，并且是在常温时标定的，因此使用时不能加热也不能注入过热的溶液。
（4）托盘天平 是用来粗略称量固体物质质量的仪器，它的精确度是 g。使用托盘天平称量前，先要 ，然后左、右两盘各放大小相同的称量纸。称量时要遵循“ ”的原则。
（5）温度计 是用来量温度的仪器。使用温度计，先要结合所测量温度高低，选择相应的温度计。因温度计下端水银球部位玻璃壁极薄，易破裂，则不能代替玻璃棒进行搅拌，使用时也不能接触仪器壁。测量液体温度时，温度计的水银球部位应浸在液体内。
3．用于分离的仪器
（1）干燥器 是用于保持试剂干燥的仪器。干燥器内隔板下放干燥剂（如无水CaCl2或硅胶等）。
（2）干燥管 是用于干燥气体的仪器。使用时要将固体颗粒状干燥剂（如碱石灰、无水CaCl2）等放满球形容器内。气体流向应是 进 出。
（3）洗气瓶 可用于干燥气体（用浓H2SO4作干燥剂时）也可用于气体除杂。瓶内放的是浓硫酸或其它试剂的溶液。气体流向应是 进 出。
也可用于暂时储气，或用排液体法测量生成气体的体积。
（4）漏斗 分为 漏斗、 漏斗和 漏斗。
普通漏斗主要用于制做过滤器（内衬滤纸），进行不溶性固体和液体的分离。有时也将普通漏斗倒置于水面，用以吸收 的气体以防倒吸。
长颈漏斗主要用于组装简易气体发生装置。使用时应将其下端插入液面以下。
分液漏斗是用于分离 的液体的仪器。使用时，下层液体从漏斗下端并沿烧杯壁流出，上层液体要从漏斗口倒出。与容量瓶一样，分液漏斗在分液操作前，也要在常温下。分液漏斗也是组装气体发生装置的重要仪器之一。
（5）冷凝管 常与蒸馏烧瓶连接组成蒸馏或分馏装置。用以分离沸点不同的混和物。要注意进出水的方向，下方 水，上方 水，与管内蒸气流向相反，以利于蒸气的冷凝。
4．药品贮存仪器
（1）集气瓶 是用来进行物质与气体反应的容器，如氢气和氯气混和强光照射爆炸，铁丝、木炭、硫在氧气中燃烧等实验。在进行燃烧实验时，有时需要在瓶底放少量水或砂，以防瓶底受热不均而破裂。
（2）广口瓶和细口瓶 广口瓶是存放 体试剂的仪器，细口瓶是存放 体试剂的仪器，如果药品呈酸性或氧化性时，要用 盖；如果药品呈碱性时，要用 塞。对见光易变质的要用 色瓶。
（3）滴瓶 是用来存放少量液体试剂的仪器。它与细口瓶的用途相同。只是滴瓶口配有胶头滴管，在实验操作上，需要加几滴溶液，使用滴瓶更为方便。
5．其他仪器
（1）启普发生器 是用于 与液体反应并且不加热而产生气体的仪器。它适合于实验室制取 等气体。其特点是打开导气管立刻会有气体生成，关闭导气管气体就会停止产生，操作方便。使用前要检查装置的气密性，它是不能用于加热的仪器。
（2）胶头滴管 是用于滴加液体试剂的专用仪器。使用时不得将液体流进胶头，以防液体药品与胶头作用而污染。向试管里滴加液体药品时，要求滴管垂直悬空，不能伸入试管里。也不能将尖嘴贴靠管壁。
（3）研钵 是用于粉碎块状固体物质的仪器。对易燃、易爆的药品，不能使用研钵。
此外，还有用于固定、支垫的铁架台、铁圈、铁夹、坩埚钳、试管夹、三角架、石棉网，还有水槽、玻璃导管、玻璃棒、橡胶管等仪器和用品，这里就不逐一叙述了。
二、化学实验基本操作
1．药品的取用
⑴固体药品的取用
①药品不能用手接触，更不能尝药品的味道。
②向试管里装装粉末，应用药匙取少量药品，伸入横放的试管中的 处，然后将试管直立，使药剂落在试管底。如果试管口径小，药匙大，可把固体粉末倒入对折的纸槽，送入平放的试管底部。
③向试管里装快状固体，将试管倾斜，用镊子夹持快状固体试剂，使其沿管壁缓缓滑下。不可从试管口垂直放下，一免打碎试管。
⑵液体药品的取用
①取少量液体时，可用胶头滴管吸取；有时用玻璃棒蘸取。
②取用准确体积的液体时，可用滴定管或者移液管。
③取用较多量液体时，可以直接倾倒。方法是：
取下瓶盖倒放在桌面上，将标签贴手心一边，倾倒液体，倾倒液体。倒完后盖好瓶盖，放回原处。往小口容器倒液体时，应用玻璃棒引流或用漏斗。
2．试纸的使用
⑴试纸的种类
①石蕊试纸（红、蓝）：定性检验溶液或气体的酸碱性
②pH试纸：定量（粗测）检验溶液的酸碱性强弱
③品红试纸：检验SO2等有漂白性的气体或水溶液
④KI淀粉试纸：检测Cl2等有氧化性的物质
⑤醋酸铅试纸：检验H2S气体及水溶液以及可溶性硫化物的水溶液。
⑵使用方法
①检验溶液：将一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用沾有待测溶液的玻璃棒点在试纸上，观测试纸颜色变化。PH试纸变色后与标准比色卡对照。
②检验气体：一般先用蒸馏水把试剂湿润，将之粘贴在玻璃棒的一端，置于待检气体出口（或管口、瓶口）处，观察试纸的颜色变化，并判断气体属性。
③注意事项
试纸不可伸入或投入溶液中，也不能与容器口接触。
测溶液的pH时，pH试纸决不能润湿
观察或对比试纸的颜色应快，否则空气中的某些成分为影响其颜色，干扰判断。
3．物质的加热
⑴酒精灯的使用
①酒精灯中酒精不超过酒精灯容量的2/3
②加热应用外焰部分
③给固体、液体加热均要预热，给液体加热时液体体积一般不超过1/3容积
④熄灭是酒精灯应该用灯帽盖灭，不可吹灭
⑤酒精不慎洒在桌上燃烧，应立刻用湿抹布扑盖
⑵物质的加热方法及选用
⑶水浴加热
加热均匀，易于控制加热温度、加热温度不高于100℃
4．仪器的装配与气密性检查
⑴仪器装配的一般原则
一般从热源开始，由下往上，自左向右的顺序。
⑵气密性检查
把导管一端浸入水中，用双手捂住烧瓶或试管，借助手的热量使容器内的空气膨胀（大型装置也可用酒精灯加热），容器内的空气从导管口形成气泡冒出，把手（酒精灯）拿开，过一会，水沿导管上升，形成一小段水柱，说明装置不漏气。
5．玻璃仪器的洗涤
⑴洗净的标准
玻璃仪器内壁均匀附着一层水膜，既不聚成水滴，也不成股流下。
⑵洗涤方法：一般有冲洗法、刷洗法、药剂洗涤法
⑶药剂洗涤法：
对于用水洗不掉的污物，可根据不同污物的性质用相应的药剂处理。
三、试剂保存与实验室安全
1．特殊试剂的保存
（1）存放药品对试剂瓶和瓶塞的要求
（2）常见试剂的变质与保存
2．实验事故的处理方法
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化学实验基础知识高中化学总复习教案·化学实验
第十九单元 化学实验方案设计与综合实验
一、化学实验方案设计的基本要求
所谓实验设计，是用多种装置和仪器按某种目的进行串联组合完成某项实验，其类型较多，考查形式多样。解答这类题目，要求学生对所学过的物质的性质、制备和净化，常用仪器和装置的作用及使用时应注意的问题等知识融会贯通，要善于吸收新信息并且能加以灵活运用。
化学实验方案设计题具有较强的综合性，但一个化学实验，必须依据一定的实验原理，使用一定的仪器组装成一套实验装置，按一定顺序进行实验操作，才能顺利完成。据此，一道综合实验方案设计题，可以把它化解成几个相互独立又相互关联的小实验、小操作来解答。由各个小实验确定各步操作方法，又由各个小实验之间的关联确定操作的先后顺序。
（一）化学实验设计的类型
根据不同的标准，可以将中学化学教学中的实验设计划分成不同的类型。
（1）根据实验在化学教学认识过程中的作用来划分。
① 启发性（或探索性）实验设计。由于这类实验是在课堂教学中配合其他化学知识的教授进行的，采取的又多是边讲边做实验或演示实验的形式，因此，在设计这类实验时，要注意效果明显、易操作、时间短、安全可靠。
② 验证性实验设计。由于这类实验的目的主要是验证化学假说和理论，又多采取学生实验课或边讲边做实验的形式，因此，在设计这类实验时，除了上述要求外，还要注意说服力要强。
③ 运用性实验设计。这类实验的目的是综合运用所学的化学知识和技能，解决一些化学实验习题或实验问题。因此，在引导学生进行实验设计时，要注意灵活性和综合性，尽可能设计多种方案，并加以比较，进而进行优选。从课内、课外的角度来分，运用性实验设计又包括课内的实验习题设计和课外的生产、生活小实验设计。
（2）根据化学实验的工具来划分。
① 化学实验仪器、装置和药品的改进或替代。
② 化学实验方法的改进。这主要是由于中学化学课本中的一些实验因装置过于繁杂、操作不太简便、方法不太合适、可见度较低而影响化学教学效果，因此需要改进方案，重新设计。另一方面，由于中学受到种种条件的限制，常会发生缺少某些仪器、药品的情况，因而需要自制一些仪器和代用品，或采用微型实验，所以也需要对实验重新进行设计。
（3）根据化学实验内容来划分。
① 物质的组成、结构和性质实验设计。
② 物质的制备实验设计。
③ 物质的分离、提纯、鉴别实验设计。
（二）化学实验设计的内容
一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容：
（1）实验目的。
（2）实验原理。
（3）实验用品（药品、仪器、装置、设备）及规格。
（4）实验装置图、实验步骤和操作方法。
（5）注意事项。
（6）实验现象及结论记录表。
（三）化学实验设计的要求
1. 科学性
科学性是化学实验方案设计的首要原则。所谓科学性是指实验原理、实验操作程序和方法必须正确。例如，鉴别Na2SO3和NaI，在试剂的选择上就不宜选用硝酸等具有氧化性的酸，在操作程序的设计上，应取少量固体先溶解，然后再取少量配成的溶液并再加入试剂，而不能将样品全部溶解或在溶解后的全部溶液中加入试剂。
2. 安全性
　　实验设计时应尽量避免使用有毒的药品和进行具有一定危险性的实验操作。如果必须使用，应在所设计的化学实验方案中详细写明注意事项，以防造成环境污染和人身伤害。
3. 可行性
实验设计应切实可行，所选用的化学药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能够得到满足。
4. 简约性
实验设计应尽可能简单易行，应采用简单的实验装置、用较少的实验步骤和实验药品，并能在较短的时间内完成实验。
对同一个化学实验，可以设计出多种实验方案，并对它们进行选择。选择采用的实验设计方案，应具有效果明显、操作安全、装置简单、用药少、步骤少、时间短等优点。
（四）化学实验设计的一般思路
① 接受信息。接受、分析、筛选信息，明确实验设计的课题、条件和要求。② 实验设计原理。通过对新旧信息的加工，实现制定的实验设计。从设计的要求及解决问题的顺序分析，大致有以下两个层次：一是实验方案的选定。二是实验装置与实验操作的设计。③ 设计实验内容。见上。
1. 设计思想、规律和方法
（1）思考问题的顺序：
① 围绕主要问题思考。例如：选择适当的实验路线、方法；所用药品、仪器简单易得；实验过程快速、安全；实验现象明显。
　　② 思考有关物质的制备、净化、吸收和存放等有关问题。例如：制取在空气中易水解的物质（如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等）及易受潮的物质时，往往在装置末端再接一个干燥装置，以防止空气中水蒸气进入。
③ 思考实验的种类及如何合理地组装仪器，并将实验与课本实验比较、联靠。例如涉及到气体的制取和处理，对这类实验的操作程序及装置的连接顺序大体可概括为：发生→除杂质→干燥→主体实验→尾气处理。
（2）仪器连接的顺序：
① 所用仪器是否恰当，所给仪器是全用还是选用。
② 仪器是否齐全。例如制有毒气体及涉及有毒气体的实验应有尾气的吸收装置。
　　③ 安装顺序是否合理。例如：是否遵循“自下而上，从左到右”；气体净化装置中不应先经干燥，后又经过水溶液洗气。
④ 仪器间连接顺序是否正确。例如：洗气时“进气管长，出气管短”；干燥管除杂质时“大进小出”等。
（3）实验操作的顺序：
① 连接仪器。按气体发生→除杂质→干燥→主体实验→尾气处理顺序连接好实验仪器。
　　② 检查气密性。在整套仪器连接完毕后，应先检查装置的气密性，然后装入药品。检查气密性的方法要依装置而定。
　　③ 装药品进行实验操作。
2. 设计时，应全方位思考的问题
（1）检查气体的纯度，点燃或加热通有可燃性气体（H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等）的装置前，必须检查气体的纯度。例如用H2、CO等气体还原金属氧化物时，需要加热金属氧化物，在操作中，不能先加热，后通气，应当先通入气体，将装置内的空气排干净后，检查气体是否纯净（验纯），待气体纯净后，再点燃酒精灯加热金属氧化物。
　　（2）加热操作先后顺序的选择。若气体发生需加热，应先用酒精灯加热发生气体的装置，等产生气体后，再给实验需要加热的固体物质加热。目的是：一则防止爆炸（如氢气还原氧化铜）；二则保证产品纯度，防止反应物或生成物与空气中其它物质反应。例如用浓硫酸和甲酸共热产生CO，再用CO还原Fe2O3，实验时应首先点燃CO发生装置的酒精灯，生成的CO赶走空气后，再点燃加热Fe2O3的酒精灯，而熄灭酒精灯的顺序则相反，原因是：在还原性气体中冷却Fe可防止灼热的Fe再被空气中的O2氧化，并防止石灰水倒吸。
　　（3）冷凝回流的问题。有的易挥发的液体反应物，为了避免反应物损耗和充分利用原料，要在发生装置设计冷凝回流装置。如在发生装置安装长玻璃管等。
　　（4）冷却问题。有的实验为防止气体冷凝不充分而受损失，需用冷凝管或用冷水或冰水冷凝气体（物质蒸气），使物质蒸气冷凝为液态便于收集。
　　（5）防止倒吸问题。（前已述。）
　　（6）具有特殊作用的实验改进装置。如为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用橡皮管连接成连通装置；为防止气体从长颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套住一只小试管等。
　　（7）拆卸时的安全性和科学性。实验仪器的拆卸要注意安全和科学性，有些实验为防止“爆炸”或“氧化”，应考虑停止加热或停止通气的顺序，如对有尾气吸收装置的实验，必须将尾气导管提出液面后才熄灭酒精灯，以免造成溶液倒吸；用氢气还原氧化铜的实验应先熄灭加热氧化铜的酒精灯，同时继续通氢气，待加热区冷却后才停止通氢气，这是为了避免空气倒吸入加热区使铜氧化，或形成可爆气；拆卸用排水法收集需加热制取气体的装置时，需先把导管从水槽中取出，才能熄灭酒精灯，以防止水倒吸；拆后的仪器要清洗、干燥、归位。
[例1] 碱式碳酸镁有多种不同的组成，如、、等。请你设计一个测定碱式碳酸镁组成的实验方案。包括
（1）测定原理（2）测定实验的装置图（3）操作步骤。
可使用的仪器、试剂和用品如下：
　　仪器：天平（附砝码）、大试管（附带有短玻璃管的橡皮塞）、酒精灯、洗气瓶、球形干燥管（附带有短玻璃管的橡皮塞）、铁架台、铁夹、角匙。
　　试剂：碱式碳酸镁（粉状）、浓硫酸、石灰水、无水氯化钙、碱石灰。
　　其他：火柴、棉花、短橡皮管、弹簧夹。
　　注意：①上述仪器和试剂只需应用其中的一部分。②仪器、试剂、用品的数量不限。
[解析]：考查测定碱式碳酸镁组成的实验方案设计。
可加热碱式碳酸镁，通过测定生成的MgO、CO2、H2O的物质的量之比来确定碱式碳酸镁的组成。用浓硫酸吸收H2O，根据浓硫酸增重的量，求出水的物质的量；用碱石灰吸收CO2，根据碱石灰的增重，确定CO2物质的量。
答案：（1）通过测定MgO、CO2、H2O的物质的量之比来测定碱式碳酸镁的组成。
　　（2）测定实验的装置如下图所示：
（3）操作步骤
① 将装置按上图连接好后，检查装置的气密性
　　② 称取一定量（W1g）样品于大试管中
　　③ 加热，至样品完全分解
　　④ 实验结束后，称量洗气瓶和干燥管的增重（设为W2、W3）
　　⑤ 计算MgO、CO2、H2O的物质的量之比为
n（MgO）：n（CO2）：n（H2O）=∶∶
　　确定碱式碳酸镁的组成。
[例2] 欲在室温和1.01×105Pa条件下测定镁的原子量。请利用图给定的仪器（盛放镁条的隔板有小孔）组装成一套实验装置（每种仪器只允许用一次）。
请回答下列问题：
（1）假设气流方向为左→右，则各仪器的接口连接的先后顺序为（用小写字母填写）______。
　　（2）连接好仪器后，要进行的操作有以下几步：① 待仪器B中的物质恢复至室温时，测量量简C中水的体积（若假定将测定的体积换算成标准状况下为VmL）；② 擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量（假定其质量为mg），并将其投入试管B中；③ 检查各装置的气密性；④ 旋开仪器A上分液漏斗的活塞，当镁条完全溶解时再关闭活塞。上述几步操作的先后顺序是______。
　　（3）根据实验数据可算出镁的相对原子质量，其数字表达式为________。
　　（4）若未将试管B冷却至室温就测量量筒C中水的体积，这将会使所测镁的相对原子质量数据（填偏高、偏低或无影响）________。
（5）若未擦净镁条表面氧化膜就进行实验，这将会使所测镁的相对原子质量数据（填偏高、偏低或无影响）_________。
[解析]：本题考查为实现某定量测定目标设计、组装仪器和操作程序的能力，以及依据实验原理判断实验误差的能力。
本题测定镁的相对原子质量的实验原理是根据已称量的mg镁产生H2的体积，来计算镁的相对原子质量。根据题目给的装置，完成此实验必须做到以下两点：一是镁跟盐酸反应要充分；二是用排水法准确量得产生H2的体积。
为此，仪器的连接顺序应为：a接h、g接b、c接f、e接d，最终使产生的H2将D中的水排入量筒中，可测得H2的体积。
根据Mg与HCl反应不难确定（设镁的相对原子质量为A）：
Mg——H2
A 22400
m V
A=
实验误差的讨论应依据上式：若B试管未冷却至室温，H2体积偏大，会造成计算结果镁原子量偏低；若镁条表面氧化膜未擦净，称量时将MgO的质量计在镁的质量上，实际收集到H2体积偏小，计算结果的相对原子质量偏高。
答案： （1）a接h、g接b、c接f、e接d
（2）②③④①或③②④①
（3）　　 （4）偏低　　 （5）偏高

[例3] 用下列仪器、药品验证由铜和适量硝酸反应产生的气体中含NO（仪器可选择使用，N2和O2的用量可自由控制）。已知：
① ② 气体液化温度：NO2 21℃， NO -152℃
　　试回答：
（1）仪器的连接顺序（按左→右连接，填各接口的编号）为____。
　　（2）反应前先通入N2，目的是______。
　　（3）确认气体中含NO的现象是________。
　　（4）装置F的作用是________。
　　（5）如果O2过量，则装置B中发生反应的化学方程式为_____。
　 [解析]：本实验的目的是验证Cu和浓HNO3反应产生的气体中的NO，即产物中一定有NO，而不是通过实验来确定是否有NO。而反应产物中NO2是一定存在的，所以要将NO2和NO分离后进行验证，如何分离？题目给出了两种气体相差甚远的液化温度，联系装置F，便知其意了。NO2和NO分离（NO2被液化）后的气体与O2作用，又出现红棕色，这个特征现象便确认了NO的存在。
　　另外，制气前须将各装置内的空气排尽（否则会氧化NO），气体中混有的水气的吸收以及最后尾气的吸收，这些问题都要考虑。而盛酚酞的装置E便成了命题者用来干扰思维的多余装置。
框图分析
答案：
（1）①⑤④（10）（11）（或（11）（10））⑥⑦③。
　　（2）驱赶装置中的空气，防止产生的NO被氧化；
　　（3）通入O2后装置D中有红棕色气体生成；
　　（4）使NO2液化（分离NO2和NO）；
（5）4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O
二、制备实验方案的设计
制备实验方案设计的基本思路：
[例4] 已知在75℃左右，用HgSO4作催化剂，乙炔可水化生成乙醛，但H2S之类物质可使HgSO4中毒而失去催化作用。现有块状电石、浓硫酸、水、氢氧化钠溶液、氧化汞粉末、AgNO3溶液、氨水七种试剂及常见的仪器，请设计一个整套实验装置完成制取乙醛并验证其生成的实验。
解析：（1）实验原理设计：，还有杂质，用溶液可除去等杂质。由于则需采用水浴加热。将生成的蒸气沿导管通入盛有银氨溶液的试管，并水浴加热，可检出乙醛的生成。
（2）实验装置的设计：
根据反应原理，反应物的状态和反应条件，选择本实验所需的仪器并装配装置。如图
（3）实验操作及顺序设计：
① 按图2所示装配仪器，检查装置的气密性。
② 往一支洁净的试管D中加入少许质量分数为2%的AgNO3溶液，逐滴滴入质量分数为2%的氨水中至最初产生的沉淀恰好溶解为止，将试管放在盛有热水的烧杯中温热。
③ 将蒸馏烧瓶横置，用药匙将HgO粉末送到烧瓶底部，竖起后加少许水再缓慢地加入适量的浓H2SO4。
④ 将蒸馏烧瓶斜置，用镊子夹持电石使之从瓶颈沿瓶壁滑下。盖严双孔塞后，往分液漏斗中加入水。
⑤ 往洗气瓶中加入NaOH溶液。
⑥ 点燃酒精灯，使水温升至并保持在75℃左右。
⑦ 打开分液漏斗的活塞。
⑧ 待观察到试管D（稍振荡）内壁附有银白色物质（或呈棕黑色）时，实验完成。
说明：实验方法主要取决于实验原理，并受实验条件的制约。解实验设计题的关键首先要明确实验原理和要求，然后据此设计实验方法并进行仪器装配和操作。
答案：略
[例5] 以铜、硝酸、硝酸银、水、空气等为原料，可用多种方法制取Cu(NO3)2。
（1）试设计四种制取Cu(NO3)2的途径（用化学方程式表示）。
（2）从“绿色化学”角度（环境保护和经济效益）考虑，大量制取Cu(NO3)2最宜采用上述哪种方法？说明原因。
解析：这是一道开放型的实验设计题目，答案是多样化的。从给出的原料和目标产物[Cu(NO3)2]来看，基本的思路如下：
完成这一转化的途径很多。
1 直接用Cu与HNO3反应：
② 利用
③ ，
问题（2）实际上是要求从环境保护和经济效益两个角度对上述四种制取Cu(NO3)2的方法进行评价。很显然，用Cu和HNO3直接反应的方法既污染环境（生成NO或NO2），又浪费原料（HNO3的理论利用率分别只有50%和75%），故不符合要求。用Cu和AgNO3，反应方法虽然简单，但是成本太高（AgNO3价格昂贵），也不符合题目要求。只有最后一种方法既不造成污染，两种基本原料为Cu和HNO3，又不会有损失，符合“绿色化学”的设计思想。
答案：
（1）方法一：
方法二：
方法三：
方法四：
（2）（略）
三、性质实验方案的设计
1. 完成性质实验方案设计的基础：
（1）无机物质的性质：与原子结构有关
（2）有机物质的性质：与分子结构有关
而有机物的分子结构又与官能团的种类和基团之间的相互影响有关。
2. 性质实验方案设计的一般思路：
分析结构对比回顾相关知识预测性质拟定方案
分子结构 同系物 稳定性
原子结构 元素周期表 酸、碱性
氧化还原性
官能团反应
常识了解
3. 具体示例：
（1）乙二酸化学性质实验方案的设计；（运用上述思路和给出乙二酸性质的相关资料拟定实验方案）
（2）铜和铜的化合物性质实验方案的设计：
铜的性质——弱还原性
铜的化合物性质——CuO、Cu(OH)2、CuSO4·5H2O
（3）红砖中氧化铁的成分检验
[例6] 为探究乙炔与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先取一定量工业用电石与水反应，将生成的气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙炔与溴水发生了加成反应。
（电石、水）（ ） （ ） 溴水
乙同学发现甲同学实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得乙炔中还有可能含有少量还原性的杂质气体，由此他提出必须先除去之，再与溴水反应。
请你回答问题：
（1）写出甲同学实验中两个主要的化学方程式 。
（2）甲同学设计的实验 （填能或不能）验证乙炔与溴发生加成反应，其理由是 。
① 使溴水褪色的反应，未必是加成反应
② 使溴水褪色的反应，就是加成反应
③ 使溴水褪色的物质，未必是乙炔
④ 使溴水褪色的物质，就是乙炔
（3）乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是 ，它与溴水反应的化学方程式是 。验证过程中必须全部除去。
（4）请你选用上列四个装置（可重复使用）来实现乙同学的实验方案，将它们的编号填入方框，并写出装置内所放的化学药品。
（5）为验证这一反应是加成而不是取代，丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性，理由是 。
解析：该题为有机化合物性质的实验。已知乙炔与Br2发生加成生成1，1，2，2—四溴乙烷成或1，2一二溴乙烯，不会产生淡黄色沉淀。则电石与H2O反应生成气体物质中必含还原性物质。
答案：
（1）
或
（2）不能；（由于生成的气体中混有还原性气体，也会使Br2水褪色，则在净化前不能直接与Br2反应。）①、③
（3）；
（4）c（CuSO4溶液）；b（CuSO4溶液）。
（5）如若发生取代反应，必定生成HBr，溶液酸性将会明显增强，故可用pH试纸验证。
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化学实验方案设计与综合实验高中化学总复习教案·化学计算
第六部分 化学计算
一、化学基本计算方法
1．差值法
当反应前后固体或液体的质量发生变化时或反应前后气体的压强、密度、物质的量、体积等发生变化时可用差量法计算。
（1）体积差
[练习1] 常温下盛有20mL的NO2和NO组成的混合气体的大试管倒立在水中，充分反应后，剩余气体的体积为16mL气体，则原混合气体中，NO2和NO的体积分别是多少？
若在上述大试管中缓缓通入O2，一段时间后，试管内残留2mL气体，则通入O2体积可能为多少L？
（2）质量差
[练习2] 将10.000g氯化钠、溴化钾和氯化钙的混合物溶于水中，通入氯气充分反应，然后把溶液蒸干并灼烧（高温高压），灼烧后残留物的质量为9.813g。若将此残留物再溶于水并加入足量的碳酸钠溶液，所得的沉淀经干燥后质量为0.721g，求原混合物中各化合物的质量。
将一定量的Na投入246gt℃时的水中，得到t℃时312g饱和NaOH溶液，则t℃时NaOH的溶解度是 （ ）
A.23g B.31g C.46g D.62.5g
（3）其他差值
[练习3] 在一定条件下，NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO和NH3的混合物1mol，充分反应后所得产物中，若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4g。
（1）写出反应的化学方程式并标出电子转移方向和数目。
（2）若以上反应进行完全，试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量各是多少？
2．守恒法
（1）质量守恒 包含两项内容：①质量守恒定律，②反应前后某原子的质量不变。
[练习4] 密度为ρg/cm3的盐酸溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，直到沉淀完全为止。已知沉淀的质量和原盐酸的质量相等，则原盐酸的物质的量浓度为 （ ）
A.25.4ρ B.12.7ρ C.6.97ρ D.6.35ρ
[练习5] 在反应X+2Y=R+2M中，已知R和M的摩尔质量之比为22∶9，当1.6gX与Y完全反应后，生成4.4gR，则此反应中Y和M的质量之比为 （ ）
A.16∶9 B.22∶9 C.32∶9 D.46∶9
[练习6] 金属A和非金属B可以直接化合生成化合物AB。甲、乙、丙三人分别做A和B化合生成AB的实验，每人所用A和B的质量互不相同，但A和B的总质量都是9g。甲用7gA和2gB充分反应后制得AB6g；乙用4gA和5gB充分反应后制得AB6g；丙制得AB4.44g。试通过分析和计算，确定丙用了多少gA和多少gB？
（2）原子守恒
系列反应中某原子（或原子团）个数（或物质的量）不变。以此为基础可求出与该原子（或原子团）相关连的某些物质的数量（如质量或物质的量）。
[练习7] 为了测定某铜、银合金的成分，将30.0g合金溶于80mL13.5mol/L的浓HNO3中待合金完全溶解后，收集到气体6.72L（标况），并测得溶液的pH=0。假设反应后溶液的体积为80mL，计算：
（1）被还原硝酸的物质的量。（2）合金中银的质量分数。
[练习8] NaHCO3和Na2CO3的混合物10g，溶于水制成200mL溶液，其中c(Na+)=0.50mol/L。若将10g的这种混合物，加热到质量不变为止，减少的质量为（ ）
A.5.3g B.4.7g C.5.0g D.4.0g
（3）电荷守恒 溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数，即：阳离子物质的量（或浓度）与其所带电荷数乘积的代数和等于阴离子物质的量（或浓度）与其所带电荷数乘积的代数和。
[练习9] 酸雨是过度燃烧煤和石油，生成硫、氮的氧化物溶于水生成硫酸和硝酸的缘故。某次雨水分析数据如下：c(SO42－)=3.6×10－5mol/L，c(Cl－)=8.0×10－6mol/L， c(NH4+)=3.0×10－6mol/L，c(Na+)=1.0×10－6mol/L，c(NO3－)=2.4×10－5mol/L。则此次酸雨的pH接近于 （ ）
A. B. 5 C. 4 D.
（4）电子得失守恒
化学反应中（或系列化学反应中）氧化剂所得电子总数等于还原剂所失电子总数。
[练习10] 将的Cu2S跟足量稀HNO3反应，生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO、和H2O，则参加反应的硝酸中被还原的硝酸的物质的量是 （ ）
A. 4m mol B. 10m mol C. 10m/3 mol D. 2m/3 mol
[练习11] 将10.416g纯铁丝溶于过量的盐酸，在加热下用5.050gKNO3去氧化溶液中的Fe2+，待反应完成后，剩余的Fe2+还需要24mL0.3mol/L的KMnO4溶液才能完全氧化，其反应化学方程式为：
KMnO4+ FeCl2+ HCl= KCl+ MnCl2+ FeCl3+ H2O
（1）配平上述化学方程式
（2）试通过计算确定KNO3的还原产物，并写出KNO3与FeCl2反应的化学方程式。
3．关系式法
关系式法是根据化学方程式计算的诸法中较主要的一种方法，它可以使多步计算化为一步完成。凡反应连续进行，上一步反应的产物为下一步反应的反应物的反应，，绝大多数可用关系式法解决。寻找关系式的方法，一般有以下两种：
①写出各步反应的方程式，然后逐一递进找出关系式；
②根据某原子守恒，直接写出关系式。
[练习12] 某硫铁矿样品1g充分灼烧，称得残余物为0.8g。则制得100吨98%的硫酸，需这种硫铁矿多少吨？（假设生产过程中有1%的硫损失）。
4．平均值法与极值法
[练习13] 有一硝酸铵样品，经测定后其中氮的质量分数为37%，则混入的杂质为
A.CO(NH2)2 B.NH4HCO3 C.(NH4)3PO4 D.NH4Cl （ ）
[练习14] 已知原子量：Li 6.9 Na 23 K 39 Rb 85。有某碱金属M及其氧化物M2O组成的混合物10.8g，加足量水充分反应后，溶液经蒸发和干燥得固体16g，据此，可确定碱金属M是 （ ）
A.Li B.Na C.K D.Rb
[练习15] 有锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是 （ ）
A.锌 B.铁 B.铝 D.镁
[练习16] 有两种气态烃组成的混合物VL在过量O2中完全燃烧后，产生2VLCO2和1.5VL水蒸气（同温同压下），关于原混合气体的说法不正确的是 （ ）
A.肯定含C2H2 B.肯定含CH4 C.肯定不含C3H4或C3H6 D.可能含有C2H4、C2H6
5．讨论法
[练习17] 向10mL2mol/L的AlCl3溶液中加入0.5mol/L的烧碱溶液，反应后得到沉淀0.78g，则加入的烧碱溶液的体积是多少mL？
[练习18] H2和O2的混合气，在120℃和 1.013×105Pa下为aL，点燃反应后恢复到
原状态时，测得气体体积为bL，求原混合气中H2和O2各多少L？
[练习19] 等物质的量的NaHCO3和KHCO3的混合物9.20g与10mL盐酸反应。
（1）试分析，欲求标准状况下生成CO2的体积时，还需什么数据（用a、b等表示，要注意单位）
（2）求标准状况下生成CO2的体积
所需数据的取值范围 生成CO2的体积（标准状况）
盐酸不足时
盐酸过量时
（3）若NaHCO3与KHCO3不是等物质的量混合，则9.20g固体与盐酸完全反应时，在标准状况下生成CO2的体积大于____________L，小于____________L。
二、化学基本计算形式
1．求化学式
[练习20] 吗啡和海洛因都是严格查禁的毒品。吗啡含C：71.64%，H：6.67%，N：4.91%，其余为O。已知吗啡的相对分子质量不超过300。试求：
（1）吗啡的相对分子质量，吗啡的分子式
（2）已知海洛因是吗啡的二乙酸酯。求海洛因的相对分子质量，海洛因的分子式。
[练习21] 为测定一种复合氧化物的磁性粉末材料的组成，称取12.52g样品，将其全部溶于过量稀HNO3后，配成100mL溶液，取其一半，加入过量K2SO4溶液，生成白色沉淀，经过滤、洗涤、烘干后得4.66g固体，在余下的50mL溶液中加入少许KSCN溶液，显红色；加过量NaOH溶液，则生成红褐色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、灼烧后得3.20g固体。 （1）计算磁性粉末材料中氧元素的质量分数。
（2）确定该材料的化学式。
[练习22] 某复盐晶体的化学式为AxB(ED4)y·zH2O且x+y+z=10。用此晶体完成下列实验：
①称取40.20g晶体，在坩埚中小火加热至质量不再改变，固体质量减少了10.8g。
②将剩余的固体全部溶于水，配成200mL溶液。取20mL此溶液，向其中加入过量的Ba(OH)2溶液后ED4阴离子和B阳离子全部沉淀出来，经过过滤、洗涤、烘干得到5.24g沉淀。
③往沉淀中加入过量的盐酸，沉淀减少了0.58g。
试计算确定： （1）A、B各为什么元素？
（2）z的值；
（3）该晶体的化学式。
[练习23]有机物A、B分别是烃和烃的衍生物。由等物质的量的A和B的混合物0.5mol在28L氧气（标准状况）中恰好完全燃烧生成44g二氧化碳和18g水蒸气。试通过计算回答：
（1）该混合物的组合可能有________种，它们分别是：（填分子式、不一定填满）
组别 1 2 3 4 5 6
分子式
（2）取一定质量A和B完全燃烧。将其以任意物质的量比混合，且物质的量之和一定时，所耗氧气的量也一定，则A、B的分子式分别是：___________ _____。
（3）另取a mol的以任意比混合的A和B的混合物，在足量的氧气中完全燃烧，若生成的CO2量为定值，则生成物水的质量范围是： __________ _。（单位：g）
2．有关溶液的计算
（1）溶解度的计算
[练习24] 已知在常温，氢氧化镁饱和溶液的pH=11，则此温度下氢氧化镁的溶解度为______________________。
[练习25] 著名的“侯氏制碱法”第一步反应是向饱和氨化食盐水中通入二氧化碳，该反应可表示为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
有关物质的溶解度数据如下（g/100g水）
NaCl NaHCO3 NH4Cl
10℃ 35.8 8.15 33.0
45℃ 37.0 14.0 50.0
现在45℃时，向434g饱和食盐水中通入适量氨气，再向其中通入过量二氧化碳后，按上述反应进行完全。试回答下列问题（计算结果保留三位有效数字）
（1）反应完成后45℃时析出的晶体的化学式是________________，并计算析出晶体的质量。
（2）过滤除去晶体后再降温至10℃，此时析出的晶体是（填化学式）__________________计算所析出晶体的质量。
[练习26] 恒温下，将两个铂电极插入一定量的Na2SO4饱和溶液中进行电解，经过一段时间后，在阳极逸出n mol气体，同时在溶液中析出m gNa2SO4·10H2O晶体。则原溶液中Na2SO4的质量分数为 （ ）
A.71m/161(m+32n) B.71m/161(m+36n)
C.m/(m+18n) D.m/(m+36m)
[练习27] 在20℃时食盐的溶解度为36g，取一定量该温度下的饱和溶液用惰性电极进行电解，当阳极析出2.24L气体（标准状况）时，食盐完全电解，所得溶液密度为1.20g/cm3，试计算：
（1）电解时，所取饱和食盐水的质量为多少g？
（2）电解后溶液中NaOH的物质的量浓度。
[练习28] 某温度时，硫酸铜溶解度是25g。若温度不变，将32g无水硫酸铜粉末撒入m g水中，试计算：
（1）形成饱和溶液但无晶体析出时，m是多少？溶质的质量分数是多少？
（2）形成不饱和溶液时，m的取值范围、溶液的溶质质量分数各为多少？（用含m的代数式表示）
（3）形成饱和溶液并有晶体CuSO4·5H2O析出时，m的取值范围、析出晶体的质量、溶质的质量分数各是多少？（用含m的代数式表示）
[练习29] A、B两种化合物的溶解度曲线如右图：
现要用结晶法从A、B混和物中提取A(不考虑A、B共存时对各自溶解度的影响)
（1）取50克混和物,将它溶于100克热水,然后冷却至20℃。若要使A析出而B不析出,则混和物中B的质量百分分数B%≤___________。
（2）取W克混和物，将它溶于100克热水，然后冷却至10℃，若仍要使A析出而B不析出，请写出下列两种情况下，混和物中A的质量百分比应满足什么关系式 (以W、a、b表示)
①当W②当W>a+b时，A%___________________。
（2）pH计算
[练习30]下图是测定Na2O2（含Na2O杂质）纯度的实验装置，不同时间电子天平的读数如右图列表所示：
实验操作 时间/秒 电子天平读数/g
烧杯+水 370．000
烧杯+水+样品 0 377．640
30 376．920
60 376．400
90 376．200
120 376．200
试计算样品中Na2O2的质量分数，并估算最后溶液的pH值。
[练习31] 下图为20毫升一定物质量浓度的盐酸，用一定物质量浓度的氢氧化钠溶液滴定的图示，依据图示计算出盐酸和氢氧化钠的物质量的浓度。
[练习32] （1）Na2O和Na2O2的混合物的混合物109mg和足量水作用，得到300mL溶液，其中含溶质120mg，试计算原混合物中Na2O和Na2O2的质量和所得溶液在常温下的pH。
（2）若Na2O和Na2O2的混合物质量为Wg，和足量水作用后得到的溶液中，所含溶质的质量较原混合物增加了Xg。试写出X的数值大小范围（以含W的代数式表示之）
[练习33] 在25℃时，有pH为x的盐酸和pH为y的NaOH溶液，取VxL该盐酸同该NaOH溶液中和，需要VyLNaOH溶液。问：
（1）若x+y=14时，Vx/Vy=____________（填数值）
（2）若x+y=13时，Vx/Vy=____________（填数值）
（3）若x+y>14时，Vx/Vy=____________（填数值），且Vx_______Vy（填“>”、“<”或“=”）（x≤6，y≥8）
（3）有关浓度的计算
[练习34] 标准状况下，用一定量的水吸收氨气后制得的溶液浓度为12.0mol/L、密度为0.915g/cm3的氨水。试计算1体积水吸收多少体积氨气可制得上述氨水。（水的密度以1.00g/cm3计）
[练习35]现有H2SO4、K2SO4浓度均为0.5mol/L的混合溶液200mL，用它配制含c(H+)=4mol/L，c(K+)=0.2mol/L，c(SO42－)=2.1mol/L的溶液。需98%密度为1.84g/cm3的浓H2SO4______ ___mL。
3．反应热的计算
[练习36] 火箭推进器中盛有强还原剂N2H4(l)和强氧化剂H2O2(l)，当它们混合反应时，即产生大量N2(g)和H2O(g)，并放出大量热，已知0.4molN2H4(l)和足量H2O2(l)反应生成N2和H2O(g)时，放出256.652kJ热量。
（1）写出N2H4和H2O2的电子式_____________、________________
（2）写出上述化学方程式_______________________________________
（3）已知H2O(l)=H2O(g)；△H=＋44kJ/mol，则16gN2H4(l)与足量H2O2(l)反应生成N2和H2O(l)时，放出的热量为______________kJ。
（4）上述反应用于火箭推进剂，除能释放出大量热和快速产生大量气体外，还有一个突出的优点是____________________________________________.
[练习37] 已知白磷和红磷分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：
①P4(白磷，s)+5O2(g)=P4O10(s)；△H＝－2983.2kJ/mol
②P(红磷，s)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)；△H＝－738.5kJ/mol
则白磷转化为红磷的热化学方程式是________________________________，由此热化学方程式看出，更稳定的磷的同素异形体是______________
4．方程式计算
[练习38] 某溶液中含H+、SO42－、NO3－三种离子，其中H+、SO42－的物质的量浓度分别为7mol/L和2.0mol/L。取该溶液20mL，加入3.2g铜粉，加热使它们充分反应，收集到的气体在标准状况下的体积是多少？
[练习39] 钾玻璃中含有18.4%的K2O，11.0%的CaO，70.6%的SiO2。试计算三种氧化物的物质的量之比。若制造5.1t钾玻璃、石灰石、石英各多少吨？
[练习40] 过氧化钙是一种安全无毒的氧化物、通常含有部分CaO，且带有数量不等的结晶水。为分析某过氧化钙样品的组成，进行如下实验：①称取0.27g样品，灼热使之完全分解，生成CaO、O2、H2O，得到的O2在标准状况下体积为33.6mL；②另取0.120g样品，溶于稀盐酸，加热煮沸，使生成的H2O2完全分解。然后将溶液中的Ca2+完全转化为CaC2O4沉淀，经过滤洗涤后，将沉淀溶于热的稀H2SO4，用0.0200mol/LKMnO4溶液滴定，共用去31.0mLKMnO4溶液。化学方程式如下：
5CaC2O4+2KMnO4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5CaSO4+10CO2↑+8H2O
（1）写出CaO2受热分解的化学方程式
（2）计算样品中CaO2的质量分数
（3）计算样品中CaO2·xH2O的x值。
三、综合计算
[练习41] 将n mol木炭和1 mol氧化亚铁在反应器中混合，隔绝空气加强热。
（1）可能发生的反应有：
①FeO+C=Fe+CO↑ ②2FeO+C=2Fe+CO2↑
③FeO+CO=Fe+CO2↑ ④____________________________
（2）若n<1/4。充分反应后，反应器中，固体物质是_________，气体物质是___ _
（3）若n>4，充分反应后，反应器中，固体物质是_________，气体物质是___ _
（4）若反应的气体产物是混合物，n的取值范围是_________________
（5）若反应的气体产物是混合物，且混合物中CO和CO2的物质的量相等，则n值为__________。
[练习42] 在已平衡的托盘上各放一只等质量的烧杯，并分别往烧杯中注入5mol/L的盐酸60mL，向左盘中加入a gCaCO3粉末，往右盘中加入x gA物质粉末，充分反应后天平仍保持平衡。
（1）若A为NaHCO3
①当a≤15时，x的值为________________；（用含a的代数式表示，下同）
②当25.2≥a＞15时，x的值为____________________；
③当a≥25.2时，x的值为______________________；
（2）若A为KHCO3，且两只烧杯中均无固体物质存在，则x的取值必须满足的条件是_________________________________________。
[练习43] 标准状况下1.68L无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量石灰水中，得到的白色沉淀质量为15.0g；若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重9.3g。
（1）计算燃烧产物中水的质量
（2）若原气体是单一气体，通过计算推断它的分子式。
（3）若原气体是两种等物质的量的气体混合物，其中只有一种是烃，请写出它们的分子式（只要求写出一组）
[练习44] 已知氨与氯气可迅速发生一下反应：2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl。现有A L氨气、氯气的混合气，其中氨气的体积分数为x,充分反应后气体体积为y L。
（1）讨论氨气的体积分数x取不同值时，反应后气体体积y的关系式。
（2）当混合气体的体积（A L）为55L时，计算反应后气体体积y的最大值、最小值及y=A时的氨气的体积分数x的值。
画出反应后气体体积y随氨气的体积分数x变化的图象。
[练习45] 在一支10毫升试管中充满NO2和O2的混合气，将其倒立在盛有足量水的水槽中，若以y（毫升）表示完全反应后试管内剩余气体的体积，x（毫升）表示原混合气体中NO2的体积：
（1）试建立y=f（x）的函数关系（即讨论x为不同值时反应后的 体积y）；
（2）在坐标 中作出y=f（x）的 曲线。
[练习46] 在100mLNaOH溶液中加入NH4NO3和(NH4)2SO4的固体混合物，加热充分反应，如图表示加入的混合物质量与产生的气体体积（标准状况）的关系。
试计算：
（1）NaOH溶液的物质的量浓度。
（2）当NaOH溶液的体积为140mL，固体混合物的质量是51.6g时，充分反应后，生成气体的体积（标准状况）为____________L。
（3）当NaOH溶液的体积为180mL，固体混合物的质量仍为51.6g时，充分反应后，生成气体的体积（标准状况）为______________L。
[练习47]将等物质的量的两种氧化物溶于100mL硫酸中，而后逐滴加入1.00mol/L的NaOH溶液。当加入的NaOH的体积V1=50mL时，开始有沉淀析出，且沉淀量随NaOH加入量逐渐增加。当NaOH的体积V2=650mL时，沉淀量为最大值，继续滴加NaOH时，沉淀量逐步减少。当V3≥750mL时，沉淀量不再改变。
（1）最初加入的50mLNaOH溶液的作用是什么？
（2）计算所用硫酸的浓度。
（3）试判断两种氧化物各是什么，并计算其物质的量。
[练习48]将一定量的CO2气体通入500mLNaOH溶液中，充分反应后，将溶液低温蒸发，得到不含结晶水的白色固体A，取3份质量不同的该白色固体A分别与50mL相同浓度的盐酸反应，得到气体的体积（在标准状况下）与固体A的质量关系如下：
组别 1 2 3
V（盐酸）mL 50 50 50
m（A）g 3.80 6.20 7.20
V（气体）mL 896 1344 1344
（1）上表中第________组数据表明加入的50mL盐酸反应后有剩余，其理由是________________________________________________________
（2）请通过计算，讨论，判断固体A是什么物质？其成分的质量分数各是多少？
（3）参加第1组反应的NaOH的物质的量是多少？
[练习48]滴定度是指每毫升标准溶液相当于被 测物质的克数通常用T(M1/M2)表示。如T(H2SO4/NaOH)=0.04g/mL表示：每毫升某标准硫酸溶液恰好中和0.04gNaOH。
（1）若要使标准盐酸对CaO的滴定度T=0.0056g/mL则该盐酸的物质的量浓度是多少？
（2）上述盐酸对NaOH的滴定度是多少？
（3）若与1g含杂质的NaOH样品完全反应。消耗上述盐酸amL（杂质不与盐酸反应），则每毫升该盐酸相当于样品的纯度和整个样品的纯度各是多少？
（4）若达到滴定终点时消耗bmL上述盐酸，且NaOH样品的纯度恰好为b%，则样品的质量应取多少？
[练习50]在盛有足量Na2O2的密闭容器中，将一定量的CH4和O2的混合气体用点火花反复点燃使充分反应（无碳的氧化物）。
（1）假设原混合气体中CH4和O2物质的量分别为xmol，ymol，反应后气体物质的量为n mol，试讨论x与y在不同比例时的n值。将结构填入下表（可不填满，也可不补充）
编号 x∶y n/mol
①②③④
（2）某烃与O2的混合气体在上述条件下反应，当3mol的该烃与3mol氧气或2mol的该烃与4mol氧气这两种情况下，经充分反应后剩余气体物质的量相同。试通过计算求该烃可能有的分子式。
[练习51]准确称取6g铝土矿（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）样品放入盛有100mLH2SO4溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10mol/LNaOH溶液，产生的沉淀质量（g）与所加NaOH溶液的体积（mL）的关系如图所示。
（1）试求H2SO4溶液的物质的量浓度。
（2）若a=2.75，则铝土矿中各成分质量分数分别是多少
（3）a值的范围在__________________之间，在这个范围内，a值越大，_____________的含量越少。
[练习52]已知KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3三种硝酸盐的热分解反应方程式如下：
今有某固体可能由上述三种硝酸盐中的一种或几种组成。取适量该固体充分加热，得到一定量气体。若该气体经水充分吸收后，剩余气体的体积在同温同压下为吸收前的1/6。通过计算（忽略气体的溶解）回答：
（1）该固体是否可能只是有一种盐组成的？若可能，指出是哪种盐。
（2）若该固体是混合物，指出它的可能组成（物质的量之比）。
[练习53]下图装置中，容器甲内充入0.1molNO气体，干燥管内装有一定量Na2O2，从A出缓缓通入CO2气体。恒温下，容器甲中活塞缓慢由B向左移动，当移至C处时容器体积缩至最小，为原体积的9/10，随着CO2的继续通入，活塞又逐渐向右移动。
（1）①当活塞移至C处时，干燥管中物质的质量增加了2.24g。此时，通入标准状况下的CO2为多少L？容器甲中NO2转化为N2O4的转化率是多少？
②活塞移至C处后，继续通入a molCO2，此时活塞恰好回至B处。则a值必小于0.01，其理由是______________________________________________
_________________________________________________________________
（2）若改变干燥管中Na2O2的量，再通过调节甲容器的温度及通入CO2的量，使活塞发生从B到C，又从C到B的移动，则Na2O2的质量最小值应大于_________________g。
第14页共14页高中化学总复习学案·元素化合物
第十单元 金属元素
第一节 金属概述
一、金属总论
1、金属在元素周期表中的位置及结构特点
金属元素分布在周期表的 ，目前已知的112种元素中，共有90种金属元素。
金属元素原子最外层电子数比同周期非金属元素原子最外层电子数少，一般小于4（Ge、Sn、Pb=4，Sb、Bi=5，Po=6）。
金属元素原子半径比同周期非金属原子半径 （稀有气体元素除外）。
金属原子的结构特点决定了金属原子易 电子显 性。
金属元素形成的金属单质固态时全是 晶体。
2、金属分类
（1）在治金工业上
1 金属，如：
2 金属，如：
（2）按密度分类
1 金属：ρ 4.5g·cm－3（如： ）
2 金属：ρ 4.5g·cm－3（如： ）
3、金属的物理性质
通性
（1）状态：通常情况下，除 外其他金属都是 态。
（2）金属光泽：多数金属具有光泽，但除Mg、Al、Cu、Au在粉末状态有光泽外，其他金属在块状时才表现出来。
（3）易导电、导热：由于金属晶体中自由电子的运动，使金属易导电、导热。
（4）延展性。
（5）熔点及硬度：由金属晶体中金属离子跟自由电子间的作用强弱决定。
特性
（1）颜色：绝大多数金属都是 色，有少数金属具有颜色，例如：Au为金黄色，Cu为紫红色，Cs为银白略带金色。
（2）密度：与原子半径、相对原子质量、晶体质点排列的紧密程度有关。最重的金属为锇（Os 22.57g·cm－3）、铂（Pt 21.45g·cm－3），最轻的金属是锂（Li 0.534g·cm－3）
（3）熔点：最高的金属是钨（W 3413℃），最低的为汞（Hg －39℃）。
（4）硬度：最硬的金属为铬，最软的金属为钾（K）、钠（Na）、铯（Cs）等，可用小刀切割。
（5）导电性：导电性较强的金属是银（Ag）、金（Au）、铜（Cu）等。导电性较差的金属为汞（Hg）。
（6）延展性：延展性最好的金属是金（Au）。
4、金属单质的化学性质
金属活动顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
原子失电子能力 由大到小，还原性由强到弱
阳离子得e-能力 由小到大，氧化性由弱到强
和O2反应 常温被氧化 常温能被氧化(生成氧化膜) 常温干燥空气中不易被氧化 加热时能被氧化 不能被氧化
和H2O反应 常温置换出氢 加热或与H2O(g)反应置换出氢 不能置换水中的氢
和酸反应 剧烈置换出酸中的氢 能置换出酸中的氢，Fe、Al常温在浓HNO3、浓H2SO4中“钝化” 不能置换稀酸中的氢
与氧化性酸反应 只与王水反应
和碱反应 仅Al和Zn能跟强碱水溶液反应生成H2
和盐反应 先与水反应 前面的金属从盐溶液中置换后边的金属
碱的热分解 受热不分解 受热分解 常温分解
硫化物溶解性 溶于水 水解 不溶于水，溶于非氧化性稀酸 只溶于强氧化性酸
冶炼方法 电解法 热还原法 加热分解法 物理方法
5、金属的冶炼方法
（1）电解法
活泼金属（K~Al）的冶炼常采用电解它的熔盐或氧化物的方法。
（2）还原法（高温）
金属活动性顺序表中Zn~Cu之间的金属常采用此法冶炼。常用的还原剂有：H2（CuO→Cu）、C（ZnO→Zn）、Na（TiCl4→Ti）、Al（Cr2O3→Cr）、CO（Fe2O3→Fe）等。
（3）加热法
用于冶炼不活泼金属Hg、Ag。加热使HgO、HgS、Ag2S分解。
（4）湿法： Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
（5）物理法： Au、Pt在自然界中主要以游离态存在。
二、金属分论——金属元素及其化合物的转化关系
1、钠
2、镁
3、铝
4、铁
PAGE
４
第 页 共4页有机化学实验
一、有机化学实验的一般特点
1．加热方法的变化
水浴加热的特点：
2．产物一般需分离提纯
3．温度计的使用
注意温度计的位置
4．常用到冷凝、回流装置*
二、有机制备反应
1．乙烯的制备
（1）装置
（2）反应原理、浓硫酸的作用
可能的副反应
（3）气体收集
（4）实验现象及解释
2．乙炔的制备
（1）装置
不能使用启普发生器。为什么？
（2）反应原理
3．乙酸乙酯的制备
（1）装置
（2）反应原理、浓硫酸的作用
（3）饱和碳酸钠溶液的作用：减少乙酸乙酯的溶解、除去乙酸等杂质、增大乙酸乙酯与水溶液的密度差，有利于液体分层。
4．溴苯的制备*
（1）装置
（2）反应原理
（3）溴苯的提取
5．硝基苯的制备*
（1）装置
（2）反应原理、浓硫酸的作用
（3）浓硝酸与浓硫酸应这样混合？
三、有机分离、提纯实验
1．分液
用于两种互不相溶（密度也不同）的液体的分离。
2．蒸馏
用于沸点不同的液体的分离。分馏的原理与此相同。
3．洗气
用于气体的吸收。一般用液体吸收（即洗气）、也可用固体吸收。
其他不常用的还有如：盐析、渗析、过滤等
四、有机性质实验
1．卤代烃水解及卤原子的检验
注意水解后溶液的酸化
2．银镜反应
注意银氨溶液的制备、水浴加热、银镜的洗去
3．糖类水解及产物的检验
注意产物检验前用碱溶液中和酸
五、有机定量实验
乙醇分子结构的确定
[练习1]经测定乙醇的分子式为C2H6O。由于有机化合物普遍存在同分异构现象，推测乙醇的结构可能是下列两种之一：
为确定其结构，应利用物质的特殊性质进行定性、定量实验。现给出乙醇、钠反应装置图，请回答下列问题：
（1）学生甲得到一组数据：
根据以上数据推断乙醇的结构应为__________（用Ⅰ、Ⅱ表示 ），理由是__________________________________________________________。
（2）学生乙分别称量4.60g乙醇进行多次实验，结果发现已排到量筒内的水作为生成氢气的体积换算成标准状况后都小于1.12L。如果忽略量筒本身及读数造成的误差，那么学生乙认为是由于样品中含有少量水造成的，你认为正确吗？答：__________（填“正确”或“不正确”）。如果你认为正确，请说明理由；如果你认为不正确，那么产生这种情况的原因应是什么？答：_____________________________________________。
（3）学生丙认为实验成功的关键有：①装置气密性良好；②实验开始前准确确定乙醇的量；③钠足量；④广口瓶必须充满水；⑤氢气的体积的测算方法、数值准确。其中正确的有_____________（填序号）
（4）学生丁不想通过称量乙醇的质量来确定乙醇的量，那么他还需要知道的数据是________________________________。
（5）实验后四名学生从乙醇的可能结构分析入手对乙醇与钠的关系进行讨论，如果乙醇的物质的量为n mol，那么对钠的物质的量取值要求必须是_________________________。
[练习2]1,2 - 二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度2.18g/cm3,沸点131.4℃,熔点9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂.在实验室中可以用下图所示装置制备1,2-二溴乙烷.其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d中装有液溴(表面覆盖少量水).
填写下列空白:
（1）写出本题中制备1,2-二溴乙烷的两个化学反应方程式.
（2）安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞．请写出发生堵塞时瓶b中的现象 。
（3）容器c中NaOH溶液的作用是: 。
（4）某学生在做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超过许多.如果装置的气密性没有问题,试分析其可能的原因 .
。
[练习3]如图是制备乙酸乙酯的实验装置。圆底烧瓶中应装有____________
____________________烧瓶上接有球形水冷凝器。小心加热，使烧瓶内的液体沸腾，反应一段时间后将烧瓶内液体倒入装有饱和碳酸钠溶液的锥形瓶中，瓶中的无色液体分成两层。
（1） 球形水冷凝器的作用是_________________， 球形水冷凝器与普通的直形水冷凝器相比，具有的优点是_______________________________， 冷凝器a口是冷却水的_________(进口或出口)
（2）分离锥形瓶中的液体应用____________(填仪器名称)
（3）若从锥形瓶中取试样，在其中加入少量碘片，将在_________层液体中显红棕色，原因是_______________________________
（4）若从锥形瓶中取试样，在其中滴加几滴高锰酸钾的酸性溶液，发现水层中的紫红色逐渐褪去，原因是_____________________
[练习4]现有苯酚的乙醇溶液。若用该溶液回收苯酚，可供选择的操作有：⑴加适量盐酸 ⑵蒸馏 ⑶过滤 ⑷分液 ⑸加足量NaOH溶液 ⑹加足量FeCl3溶液 ⑺加适量乙酸和浓硫酸混合液 ⑻加足量浓溴水⑼加热⑽通入过量CO2。正确的操作步骤是 （ ）
A.⑺⑼⑵ B.⑻⑶⑴⑵ C.⑹⑵⑴⑷ D.⑸⑵⑽⑷
[练习5]为了证明甲酸溶液中含有甲醛，正确的操作是 （ ）
A.滴入石蕊试液 B.加入金属钠 C.加入银氨溶液(微
D.加入氢氧化钠溶液后加热蒸馏，在馏出物中加入银氨溶液(微热)
[练习6]下列实验操作中，正确的是 （ ）
A.在相对过量的氢氧化钠溶液中滴入少量硫酸铜溶液以配制氢氧化铜
B.在稀氨水中逐渐加入稀的硝酸银溶液来配制银氨溶液
C.试管里加入少量淀粉，再加入一定量稀硫酸，加热3～4分钟，然后加入银氨溶液，片刻后管壁上有“银镜”出现
D.溴乙烷在氢氧化钠溶液的存在下进行水解后，加入硝酸银溶液，可检验溴离子的存在高中化学总复习教案·元素化合物
第二节 氢气、空气和水
1、 氢
1、基本概念：①原子结构示意图：；②同位素：H、H（D）、H（T）；③在自然界中的存在形式：主要以化合态存在；④物理性质：无色无味的气体，密度比空气小，难溶于水；
2、化学性质：
1、 可燃性：
纯净的氢气在空气里安静地燃烧，产生淡蓝色为焰。用烧杯罩在火焰上方时，烧杯壁上有水珠生成，接触烧杯的手能感到发烫。
纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰。反应生成的气体是HCl，它在空气里与水蒸气结合，呈现雾状。
思考：氢气作为燃料有哪些优点？
2、 还原性（氢气还原氧化铜）
1 实验步骤
搭装置→氢气制备→通氢气→加热→撤去酒精灯→待冷却停通氢气
2 开始时，先通一会儿氢气，然后再给氧化铜加热
结束时，先停止加热，继续通入氢气，直到试管冷却。
（原因：防止炽热的铜被空气中的氧气氧化）
此外，常用氢气还原方法制备某些金属和非金属，如W、Si等，
3、 与有机物的加成反应
思考：哪类物质可以和氢气发生加成反应？
例：
⑷、能与活泼金属Li、Na、K、Ca等反应生成白色固体氢化物，它们是离子化合物。如NaH
3、实验室制法
1、 原理：①反应物：
②酸能否用硝酸、浓硫酸？用盐酸好还是用稀硫酸好？
③锌用粗锌好还是用纯锌好，为什么？如只有纯锌，怎么处理？
2、 装置：启普发生器
1 使用条件：块状固体和液体反应，反应不需要加热。
2 可用启普发生器制备的气体：H2、CO2、H2S
3 构造与使用（详见教材），如何加药品
⑶、收集方法：排水法、向下排空气法
思考：氢气能否直接点燃？验纯？
⑷、启普发生器的变形处理
例：（2001年全国卷理科综合第28题）用图示的装置制取氢气，在塑料隔板上放粗锌粒，漏斗和带支管的试管中装有稀硫酸，若打开弹簧夹，则酸液由漏斗流下，试管中液面上升与锌粒接触，发生反应，产生的氢气由支管导出；若关闭弹簧夹，则试管中液面下降，漏斗中液面上升，酸液与锌粒脱离接触，反应自行停止。需要时再打开弹簧夹，又可以使氢气产生。这是一种仅适用于室温下随制随停的气体发生装置。回答下面问题：
⑴为什么关闭弹簧夹时试管中液面会下降？
⑵这种制气装置在加入反应物前，怎样检查装置的气密性？
⑶从下面三个反应中选择一个可以用这种随制随停的制气装置制取气体，填写下表中的空白。
1 大理石与盐酸反应制取二氧化碳
2 黄铁矿与盐酸反应制取硫化氢
3 用二氧化锰催化分解过氧化氢制取氧气
气体名称 收集方法 检验方法
⑷食盐跟浓硫酸反应制氯化氢不能用这种装置随制随停。试说明理由。
4、工业制法
1 水的电解
2 裂解天然气
3 氯碱工业
4 水煤气法
2、 空气
1、 成分、分离
⑴拉瓦锡研究空气成分的实验
⑵空气的成分按体积分数计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其它气体和杂质0.03%。
⑶稀有气体：原子结构；单原子分子；分子晶体；化学性质稳定。
2、 在空气中不能稳定存在的物质
1、 与氧气反应：苯酚等；
2、 与CO2作用：NaOH等、Na2SiO3、Na2O2、NaClO、……
3、 与H2O作用：P2O5、电石、浓硫酸、无水硫酸铜、……
3、 空气质量指标（高一化学P140）
1、 硫的氧化物
2、 氮的氧化物
3、 可吸入颗粒物
空气质量分级标准：空气污染指数50点为一级标准，空气质量优；100点对应二级标准，空气质量良好；200点对应三级标准，空气质量轻度污染；300点对应四级标准，空气中度污染；超过300点则为五级标准，空气属重度污染。
3、 水
1、 物理性质：
思考：为什么H2O的熔沸点比H2S高？
2、 组成：
3、 化性：从氧化还原反应的角度分析，在由水参加的化学反应中，水分别充当什么角色，试举例说明。
⑴氧化剂
⑵还原剂
⑶既是氧化剂又是还原剂
⑷既不是氧化剂又不是还原剂
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７５化学平衡速率与平衡的图象课堂练习
1．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随时间变化的曲线如图，下列叙述正确的是 （ ）
A.反应的方程式为：2M N
B.t2时，正逆反应速率相等，达到平衡
C.t3时，正反应速率大于逆反应速率
D.t1时，N的浓度是M浓度的2倍
2． 示，在容积固定的2L密闭容器中进行某一可逆反应
A(g)+2B(g) 2C(g)，以B的物质的量浓度改变表示的反应速率v正、v逆与时间的关系。则图中阴影部分的面积可表示 （ ）
A.A的物质的量浓度减小
B.B 的物质的量浓度减小
C.C的物质的量增加
D.B的物质的量减小
3．对于反应aX(g)+bY(g) cZ(g)+dR(g)；△H=QkJ/mol反应开始时，容器内充入X、Y或Z、R如图所示表示反应达到平衡后，图1、图2分别表示反应达到平衡后，改变温度和压强对反应的影响，下列叙述中正确的是 （ ）
A.开始时充入X和Y a+b>c+d Q<0
B.开始时充入X和Y a+b>c+d Q>0
C.开始时充入Z和R a+b>c+d Q<0
D.开始时充入Z和R a+b0
4．加入 0.1 mol 的 MnO2 粉末于 50 毫升过氧化氢的溶液中(密度为 1.1 g/mL), 在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如下图所示, 回答下列问题:
a) 实验时放出气体的总体积为 ____________
b) 放出一半气体所需要的时间为 _______________
c) 反应放出3/4 气体所需要的时间为 ______________
d) ABCD四点化学反应速度快慢的顺序为 _____________________
e) 解释反应速度的变化 ________________________________________________________
f) 计算过氧化氢的初始物质的量的浓度为 _____________________
g) 求反应进行到2 分钟时过氧化氢的质量分数为 ______________
5．可逆反应mA（固）＋nB（气） eC（气）＋fD（气），反应过程中，当其它条件不变时，C的百分含量（C％）与温度（T）和压强（P）的关系如下图：下列叙述正确的是 （ ）
A.达平衡后，加入催化剂则C％增大
B.达平衡后，若升温，平衡左移
C.化学方程式中n＞e+f
D.达平衡后，增加A的量有利于平
衡向右移动
6．在密闭容器中进行下列反应：M（气）＋N（气） R（气）＋2L
此反应符合下面图像，下列叙述是正确的是
A.正反应吸热，L是气体
B.正反应吸热，L是固体
C.正反应放热，L是气体
D.正反应放热，L是固体或液体
7．可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)，反应开始后温度不断升高，经过一段时间达到平衡，仍继续升高温度。反应过程中测得混合气中C的质量分数和温度的关系如图所示。
（1）500℃时曲线顶点最高的原因是
_____________________________
（2）温度低于500℃时，曲线呈上升
趋势的原因是__________________
（3）温度高于500℃时，曲线呈上升
趋势，据此可说明该反应的正反应为________热反应。
8．mA(s) + nB(g) pC(g) ；△H=-QkJ/mol的可逆反应，在定温条件下有关B%与压强P的关系如图，叙述正确的是 （ ）
A．m + n < p
B．n > p
C．x点时混和物的V正>V逆
D．y点比x点混和物的反应速度快
9．反应aA(g)+b(B)(g) c(C)(g)；△H=QkJ/mol，生成物C的质量分数与压强P和温度的关系如图，方程式中的系数和Q值符合图象的是（ ）
A.a+b＞c Q<0 B.a+b＞c Q>0
C.a+b＜c Q>0 D.a+b=c Q<0
10. 某可逆反应L(s)+G(g)3R(g)；△H=-QkJ/mol，本图表示外界条件温度、压强的变化对上述反应的影响。试判断图中y轴可以表示 （ ）
A.平衡混合气中R的质量分数
B.达到平衡时G的转化率
C.平衡混合气中G的质量分数
D.达到平衡时L的转化率高中化学总复习学案·元素化合物
第三节 镁 铝
一、镁和铝
1、原子结构
Mg Al
在周期表中的位置
原子结构示意图
原子序数
最外层电子数
原子半径 Mg Al
失电子能力 Mg Al
2、物理性质
共同点：密度 ，熔点较 ，硬度较 ， 色金属.
　　不同点：Al的上述性质都比镁略高。
3、化学性质
（1）跟O2及其它非金属反应
　　常温下，在空气中都因生成氧化膜，具有抗腐蚀能力.
（2）跟某些氧化物
（3）跟水反应
（4）跟酸的反应
（5）跟碱反应
[例1]甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲∶乙＝1∶2(同温、同压下)，则加入的铝粉的质量为 ( )
　　A.3.6g B.2.7g C.5.4g D.1.8g
[例2]由锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应生成的氢气在标准状况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是 ( )
　　A、锌 B、铁 C、铝 D、镁
4、制取：电解法
MgCl2Mg+Cl2↑ 2Al2O34Al+3O2↑
[例3]已知工业上真空炼铷的反应方程式为：2RbCl+MgMgCl2+2Rb，对于此反应，能够进行正确解释的是 ( )
　　A.Rb比Mg金属性强
　　B.铷的沸点比镁的低，当把铷蒸气抽走时，平衡向正反应方向移动
　　C.MgCl2对热的稳定性比RbCl弱
　　D.高温下，Mg2+离子得电子的能力比Rb+离子弱
二、镁和铝的重要化合物
1、氧化镁和氧化铝
MgO Al2O3
物理性质 白色粉末、熔点高 白色固体、熔点高
类别 氧化物 氧化物
跟水的反应
跟酸反应
跟碱反应
用途 耐火材料 治炼铝，耐火材料
2、氢氧化镁和氢氧化铝
Mg(OH)2 Al(OH)3
物理性质 白色粉末，难溶于水 白色固体，难溶于水
类别
跟酸反应
跟碱反应
受热分解
实验室制法
三、重点提示
[例4]有关Al与NaOH溶液的反应的说法中，正确的是 ( )
　　A.铝是还原剂，其氧化产物是Al(OH)3
　　B.NaOH是氧化剂，其还原产物是H2
　　C.铝是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂
　　D.H2O是氧化剂，Al被氧化
1.铝与强碱溶液反应的实质
反应过程：
　　总反应式：
　　Al与水很难反应，且生成的Al(OH)3附在Al的表面，阻止了Al继续反应，但强碱NaOH能溶解Al(OH)3，故可促使Al与强碱液反应，而弱碱如 ，不溶解Al(OH)3，故Al在弱碱溶液中不反应。
2.Al(OH)3的两性
　　在溶液中同时发生酸式电离和碱式电离.
　　Al(OH)3 ＝H3AlO3HAlO2+H2O
　　
　　Al3++3OH－ AlO2－+H+
　　若向此溶液中加入酸，因H+与OH－结合生成水，反应向碱式电离方向进行，此时Al(OH)3是碱性；若加入碱，因OH－与H+结合生成水，故向酸式电离方向进行，这时Al(OH)3显酸性。
3.铝盐溶液与强碱溶液的反应
　　(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液
　　①现象：
②有关反应：
　　(2)向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液
　　①现象：
②有关反应：
[例5] 向含amol Al2(SO4)3的溶液中加入含bmol Ba(OH)2溶液，试求：
⑴若b=3a，则所得沉淀的物质的量为_____ __mol
⑵若b=4a，则所得沉淀的物质的量为_______ ____mol
⑶若3a＜b＜4a，则所得的沉淀的物质的量为___ __mol
V(NaOH)
b
a
O
沉淀
质
量
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1高中化学总复习教案·基础理论
第八单元 电解质溶液
1、 电离平衡
1．电解质与非电解质
（1）概念
电解质：在熔融状态或溶液状态下能导电的化合物
非电解质：在熔融状态和溶液状态下都不能导电的化合物
[讨论] 1．如何用实验区分电解质与非电解质？
2．金属Cu常用作导线，NH3的水溶液能导电，能否Cu 、NH3说明是电解质？
3．总结金属导电与电解质导电的区别。
（2）电解质溶液的导电其实质是电解质溶液的电解过程，其导电能力的大小取决于离子浓度的大小。
[讨论] 1．如何区别离子化合物和共价化合物？
2．在0.1mol/LBa(OH)2溶液中逐滴滴入0.1mol/LH2SO4溶液，溶液的导电能力将如何变化？试画出草图。
3．强电解质溶液的导电能力是否一定比弱电解质溶液强？
2．强电解质与弱电解质
（1）概念
强电解质 弱电解质
电离程度 完全电离 部分电离
化合物类型 离子化合物、强极性键的共价化合物 某些弱极性键的共价化合物
电离过程 不可逆、不存在平衡 可逆、存在电离平衡
溶液中的微粒 阴、阳离子 阴、阳离子，电解质分子
实例 强酸、强碱、大多数盐 弱酸、弱碱、水等
[讨论] 如何用简单实验来证明醋酸是弱酸？
① ② ③ ④ ……
（2）电离与电离方程式
[例1]写出下列物质在水中发生电离的方程式
NaCl、HCl、CH3COOH、NH3·H2O、H2CO3、H3PO4、Al(OH)3
3．弱电解质的电离—电离平衡
（1）电离平衡
在一定条件下，当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，称为电离平衡
（2）影响电离平衡的因素
①浓度 同一弱电解质，通常是溶液越稀，电离程度越大
②温度 升高温度，电解质的电离程度增大
③外加试剂的影响
[例2] 对于0.1mol/LCH3COOH溶液，采用何种措施，能使醋酸的电离程度减小而溶液的pH值增大的是
A.加入一定体积的0.1mol/L的NaOH溶液 B.加入等体积的水
C.加入少量固体醋酸钠 D.加热
2、 水的电离、溶液的pH值
研究电解质溶液时往往涉及到溶液的酸碱性，而溶液的酸碱性与水的电离有着密切的联系。
1．水的电离、水的离子积
（1）水是一个极弱的电解质。存在极弱的电离：
H2OH++OH- 或 H2O+H2OH3O++OH-
其特点是自身作用下发生的极微弱的电离，类似的还有：2NH3NH2－+NH4+
（2）水的离子积
在25℃时，纯水中的c(H+)=c(OH－)=10－7mol/L
①Kw= c(H+)·c(OH－)=10－14
②水的离子积适用于所有稀的水溶液，而不论其是酸性、碱性或中性溶液
③水的离子积随温度升高而增大
[讨论] 1．计算25℃时，纯水中平均多少个水分子中有1个水分子发生电离。
2．温度对水的离子积的影响如何？
3．下列物质加入纯水中，如何影响水的离子积？如何影响水的电离？
①HCl ②NaOH ③NaNO3 ④NH4Cl ⑤CH3COONa
（3）影响水的电离的因素
① 纯水中加入酸或碱，抑制水的电离，由水电离出的H+和OH－等幅减小。
② 纯水中加入能水解的盐，促进水的电离，由水电离出的H+和OH－等幅增大。
③ 任何电解质溶液中的H+和OH－总是共存的，c(H+)和c(OH－)此增彼减，但c(H+)·c(OH－) 仍为常数。在25℃时，Kw=10－14。
2．溶液的酸碱性、pH值
（1）溶液的酸碱性
（2）溶液的PH值
溶液的酸碱性 c(H+)与c(OH-)的关系 c(H+)与10-7mol/L的关系 pH大小
酸性
中性
碱性
小结：在酸性溶液中，c(H+)越大，酸性越 ，pH越 ；在碱性溶液中，c(OH-)越大，碱性越 ，pH越 。
（3）pH试纸的使用方法
取一片干燥的pH试纸于 上，用干燥的 蘸取待测溶液点在pH试纸上，观察试纸的颜色，与 对照。
（4）酸碱指示剂
3．溶液PH值的计算
⑴、强酸、强碱溶液
[例3] ①求0.05mol/L H2SO4溶液的pH；②求0.1mol/L KOH溶液的pH；
⑵、弱酸、弱碱溶液
[例4] ①求0.1mol/L 醋酸溶液的pH，已知其电离度α=1.32%；
②已知常温下0.1mol/L氨水的电离度为1.33%，求pH；
[讨论] pH相同的一元强酸与一元弱酸的c(H+)关系如何？
溶液的物质的量浓度关系如何？
⑶、强酸、强碱溶液的稀释
[例5] ①将0.1mol/L的盐酸稀释成原体积的10倍，求稀释后溶液的pH；
②将pH=5的盐酸分别稀释成原体积的10倍、1000倍，求稀释后溶液的pH
⑷弱酸、弱碱溶液的稀释
[例6] ①将pH =1的醋酸稀释成原体积的10倍，求稀释后溶液的pH与2的关系；
②将pH=11的氨水稀释成原体积的10倍，求稀释后溶液的pH与12的关系
[讨论] pH相同的一元强酸与一元弱酸稀释相同的倍数，pH变化情况如何，为什么？
⑸、酸或碱混合溶液（忽略溶液体积的变化）
[例7] ①将pH 均为1的盐酸和硫酸以体积比1∶2混合，求混合后溶液的pH；
②将0.1mol/L的盐酸与0.1mol/L的H2SO4等体积混合，求混合后溶液的pH
[例8] ①将pH=13的NaOH与pH=10的NaOH溶液等体积混合，求混合后溶液的pH；
②将0.1mol/L的NaOH溶液与0.05mol/L的Ba(OH)2溶液等体积混合，求混合后溶液的pH
⑹、酸和碱混合溶液（忽略溶液体积的变化）
[例9] ① 99mL0.5mol/L的H2SO4和101mL1mol/L的NaOHaq混合，求混合后溶液的pH；
② pH=3的盐酸与pH=9的NaOH溶液混合成中性溶液，求所加酸和碱的体积比。
3、 盐类的水解
我们知道，盐溶液不一定是中性的溶液，其原因是由于盐类的水解。
1．盐类水解的实质
组成盐的弱碱阳离子（用M+表示）能水解显酸性，组成盐的弱酸阴离子（用R-表示）能水解显碱性。
M+ + H2O MOH + H+ 显酸性 R- + H2O HR + OH- 显碱性
在溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH－结合生成弱电解质的反应，叫~。
2．各类盐水解的比较
盐类 举例 能否水解 对水的电离平衡的影响 c(H+)与c(OH-)比较 酸碱性
强碱弱酸盐 CH3COONaNa2CO3Na2S 能 促进 c(H+)＜c(OH-) 碱
强酸弱碱盐 NH4ClAl2(SO4)3 能 促进 c(H+)＞c(OH-) 酸
强酸强碱盐 NaClK2SO4 否 无影响 c(H+)＝c(OH-) 中
3．水解规律
（1）强酸强碱盐 不水解 水溶液呈中性 如NaCl、KNO3
（2）强碱弱酸盐 能水解 水溶液呈碱性 如Na2S、Na2CO3
（3）强酸弱碱盐 能水解 水溶液呈酸性 如NH4NO3
（4）弱酸弱碱盐 能水解 谁强显谁性 如NH4Ac显中性、(NH4)2S显碱性
（写出上述所举盐的水解离子方程式）
（5）两种离子同时水解
①相同类型的离子同时水解
②阴阳离子同时水解
③双水解
（6）酸式盐的水解：
溶液的酸碱性决定于阴离子是以水解为主要过程还是以电离为主要过程。
①阴离子是强酸根，如NaHSO4不水解
NaHSO4 = Na++H++SO42- 本身电离出H+，呈酸性。
②阴离子以电离为主：如H2PO4-、HSO3-
NaH2PO4 = Na++H2PO4-
H2PO4- H++ HPO42- （主要，大）呈酸性
H2PO4- +H2O H3PO4 + OH— （次要，小）
③阴离子以水解为主：HCO3-、HS-、HPO42-
HCO3— +H2O H2CO3 + OH— (主要，大)呈碱性
HCO3— H+ +CO32—（次要，小）
4、注意事项
（1）盐类水解使水的电离平衡发生了移动（促进），并使溶液显酸性或碱性。
（2）盐类水解是可逆反应，离子方程式用“”符号
（3）多元酸盐的水解是分步进行的，以第一步水解为主。多元碱的盐也是分步水解的，由于中间过程复杂，可写成一步。
（4）一般盐类水解的程度很小，水解产物很少，通常不生成沉淀或气体，也不发生分解，在书写离子方程式时，一般不标“↑”或“↓”，也不把生成物如“H2CO3、NH3·H2O”写成其分解产物的形式。
5、影响水解的因素
（1）内因 盐本身的性质，“越弱越水解”。
（2）外因
①温度 升高温度促进水解
②浓度 加水稀释，水解程度增大
③溶液的pH 改变水解平衡中某种离子的浓度时，水解就向着能够减弱这种改变的方向移动。
6、水解应用
（1）利用硫酸铝、碳酸氢钠水解原理，制泡沫灭火器
（2）配制溶液时抑制水解：（浓度的影响）以FeCl3、CuSO4为例加以说明。
（3）热水碱溶液去油污（温度的影响
（4）判断溶液的酸碱性或弱电解质的相对强弱
（5）比较溶液中离子浓度的大小
[例10]、配制FeCl2溶液时，即要加 ，其作用是 ；又要加 ，其作用
[例11]、把AlCl3溶液蒸干后在灼烧，，最后得到的主要固体产物是 ，其理由是（用化学方程式表示，并配以必要的文字说明）
[例12]、实验室所有下列试：①NaOH溶液、②水玻璃、③Na2S溶液、④Na2CO3溶液⑤ NH4Cl溶液、⑥ 澄清的石灰水、⑦ 浓硫酸，其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是
A、①⑥ B、①②③④⑥ C、①②③⑥ D 、①②③④
[例13]、为了除去氯化镁酸性溶液中的Fe3+离子，在加热搅拌的条件下加入一种试剂，过滤后在加入适量盐酸。这种试剂是
A、氧化镁 B、氢氧化镁 C、碳酸钠 D、碳酸镁
7、盐溶液中离子浓度大小的比较
电解质溶液中离子浓度大小的比较，涉及到的知识点有电解质电离、弱电解质电离平衡、盐类的水解、离子间的相互作用等。在比较溶液中离子浓度大小时，应根据不同的类型进行分析、解答。同时还经常用到电解质溶液中的两个重要的平衡关系——“电荷守恒”和“物料平衡”。
“电荷守恒” 电解质溶液中所有阳离子所带的正电荷总数等于所有阴离子所带的负电荷总数。
原理：电解质溶液不显电性。所以正电荷总数=负电荷总数
例1、表示下列溶液中存在的电荷守恒式
CH3COONa溶液
NH4Cl溶液
Na2CO3溶液
H3PO4溶液
小结：
“物料平衡” 某一分子或离子的原始浓度等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和
例2（1）在c mol/L 的NaHCO3溶液中
（2）在c mol/L 的NH4Cl 溶液中
（3）在NaCl ~ NH4Cl溶液中
例3根据水解程度的差异，判断下列溶液中各离子浓度的大小，并列出电荷守恒，物料平衡关系式
（1）0.1 mol/L 的NaF溶液
（2）0.1 mol/L 的Na2CO3溶液
以下讨论多元弱酸及其盐溶液
例4、0.1 mol/L 的H3PO4 溶液
例5、0.1 mol/L 的Na3PO4 溶液
例6、0.1 mol/L 的NaHCO3 溶液
以下讨论混合溶液
例7、（1）所含溶质物质的量之比为1：1的NH4Cl和NH3·H2O混合溶液
（2）所含溶质物质的量之比为1：1的CH3COOH和CH3COONa混合溶液
例8、0.1 mol/LCH3COOH和0.1 mol/LNaOH溶液等体积混合，分析反应后溶液中离子浓度大小情况及溶液的酸碱性。
例9、0.1 mol/LCH3COOH和0.1 mol/LNaOH溶液混合后所得溶液呈中性，消耗CH3COOH的体积V1和消耗NaOH的体积V2之间的关系：V1 V2，溶液中离子浓度大小关系：c(Na+) c(CH3COO-)；c(H+) c(OH-)
例10、pH=2的CH3COOH和pH=12的NaOH溶液等体积混合，分析反应后溶液中各离子浓度大小情况及溶液的酸碱性。
4、 中和反应及中和滴定
1．中和反应的实质和中和反应的离子方程式
[思考] ⑴中和反应的实质是什么？
⑵中和反应能否都用H++OH-=H2O表示？强酸与强碱中和呢？
2．中和滴定的原理
3．滴定曲线与指示剂
0.1mol/LNaOH100mL溶液逐滴滴入0.1mol/LHCl溶液中，溶液pH与加入的NaOH溶液体积VNaOH的关系图为
在接近终点时，溶液pH由4.3～9.7的突跃范围内，氢氧化钠溶液的体积只相差了0.02mL，与正好反应的100.00mL只相差0.1mL，误差为1%，已满足滴定的误差要求。
[思考] 当用酚酞作指示剂时，终点时溶液颜色如何变化？能满足实验要求吗？
4．滴定过程
（1）滴定前的准备
①滴定管：检漏→洗涤→润洗→注液→排气泡→调液面→读数→记录
②锥形瓶：水洗（不能用待测液润洗）
③移液管：水洗→润洗
（2）滴定
左手操纵滴定管，右手振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化
（3）数据处理
5．误差分析
原理：
（1）读数
（2）洗涤
（3）气泡
（3）杂质
[讨论] ⑴用已知浓度的盐酸来测定未知浓度的Na2CO3溶液浓度，若配制Na2CO3溶液时，所用Na2CO3中分别含有 ① NaOH ② NaCl ③ NaHCO3 ④ K2CO3等杂质时，使测定结果偏低的是
A. ① B. ② C. ②③ D. ②③④
⑵用KIO3可测出某试样中含有的还原性物质，如Fe2+、SO32-等，自身被还原生成I2，可选用什么作为指示剂？
⑶用酸性KMnO4滴定某些还原性物质如草酸时，可选用什么指示剂？为什么？终点现象如何？
5、 原电池
1．概念 把化学能转化为电能的装置。
2．原电池的构成条件
⑴两个活泼性不同的电极（金属、非金属或金属氧化物）
⑵电解质溶液（一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应）
⑶形成闭合回路（或在溶液中接触）
⑷存在一个自发的氧化还原反应
3．电极、电极反应、总反应
一般活泼金属失电子，做为负极，发生氧化反应；另一电极为正极，溶液中的阳离子在其表面得电子或电极本身得电子，发生还原反应。
例1、把a、b、c、d四块金属片浸入稀H2SO4中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为
A、a＞b＞c＞d B、a＞c＞d＞b C、c＞a＞b＞d D、b＞d＞c＞a
例2、实验室制氢气，用纯Zn还是含杂质的粗Zn快，为什么？如只有纯Zn片，可采取什么措施？
例3、（1）今有2H2+O2==2H2O （KOH溶液）反应，构成燃料电池，则负极通的气体应该是 ，正极通的气体是 ，电极反应是：
说明：书写电极反应时还应注意电解质溶液对电极反应产物的存在形式的影响。
（2）如把KOH改为稀H2SO4作为导电物质，则电极反应为：
两种情况下，反应进行后，其溶液的pH各如何变化？
（3）若把H2改为甲烷，KOH作导电物质，则电极反应式为：
例4、微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液是KOH，电极反应为
Zn+2OH—2e-=ZnO+H2O Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
总反应为：Ag2O+Zn=2Ag+ZnO
A、在使用过程中，电池负极区溶液pH减小
B、在使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极
C、Zn是负极，Ag2O是正极
D、Zn电极发生还原反应，Ag2O极发生氧化反应
例5、钢铁在干燥的空气中长时间不易腐蚀，但在潮湿的空气里却很快被腐蚀，为什么？
4．化学电源
了解常见化学电源的构造、原理
5．金属腐蚀与防护
⑴金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
⑵由于与金属接触的介质不同，发生腐蚀的情况也不同。一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
①金属跟接触到的物质（如O2、Cl2、SO2等）直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。
②不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被腐蚀。这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
⑶钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
⑷金属的防护
六、电解和电镀
1．电解概念
电解池：实现电能向化学能转化的装置。
（在外加电场的作用下，使电解质发生氧化还原反应）
其基本原理是：
2．电极、电极反应、总反应
（1）电极：电解池中的电极由外接电源决定
与电源正极相连的电极为阳极
与电源负极相连的电极为阴极
（2）电极反应
阳极：①如为活动电极（除Pt、Au外的金属电极），则电极本身溶解
②如为惰性电极（Pt、石墨），则阴离子按序放电
S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根（SO42-…等）>F-
阴极：阳离子的放电顺序：（可依据金属活动顺序确定）
…>Ag+>…>Cu2+>…H+>…Mg2+>Na+>Ca2+>K+
3．电解规律
书写电极反应及总反应。
（1）只电解水 如：KOH、H2SO4、NaNO3
（2）只电解电解质 如：CuCl2、HCl
（3）既电解水又电解电解质 如：NaCl、CuSO4、K2S
（4）熔盐的电解
4．电解原理的应用
（1）电解饱和食盐水
实验现象：阳极，放出有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
阴极，有无色无味的气体生成，阴极附近溶液变红。
电极反应、电极总反应。
（2）氯碱工业
1 阳离子交换膜的特点；
2 离子交换膜电解槽的优点；
3 如何由粗盐水精制食盐水。
（3）铜的电解精炼
阳极：粗铜板 阴极：纯铜片 电解质溶液：CuSO4（加少量H2SO4）
电极反应
分析电解法除去粗铜板中杂质金属（如Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）的原理。
（4）电镀
利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。
阳极：镀层金属 阴极：待镀金属 电解液：含镀层金属阳离子的溶液
5．电化学的应用
（1）原电池原理的应用
① 根据电极反应现象判断正负极，以确定金属的活动性。
正极：有气体产生，电极质量不变或增加；
负极：电极不断溶解，质量减少。
② 分析金属腐蚀的快慢程度
作电解池的阳极＞作原电池的负极＞非电池中的金属＞作原电池的正极＞作电解池的阴极
（2）电解规律的应用
①判断电解液pH的变化
②如何恢复电解质的浓度？
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６７高中化学总复习教案·元素化合物
第三节 卤族元素
本章复习以元素周期律和氧化还原理论为指导思想。
预习作业：请画出卤素及其重要化合物之间的转化关系网络图，并完成有关的化学方程式。
一、卤族元素及其重要化合物间的转化关系
二、卤族元素的“原子结构——性质”的关系
写出下列反应的离子方程式：
⑴在NaBr溶液中滴入氯水；
⑵在FeSO4溶液中滴入溴水；
⑶在FeCl3溶液中滴加KI溶液；
思考：比较的氧化性强弱；比较的还原性强弱。
氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3+＞I2；还原性：I—＞Fe2+＞ Br—
结论：当溶液中存在多种还原性物质时，加入氧化剂，还原性强的物质应先被氧化。
写出下列反应的离子方程式：
⑷在FeBr2溶液中通入少量Cl2气体
⑸在FeI2溶液中加入少量溴水
⑹在FeBr2溶液中通入足量Cl2气体
⑺在FeI2溶液中加入足量溴水
思考：根据以上内容可得出卤族元素在化学性质方面有怎样的变化规律？并从原子结构的角度解释卤素在化学性质方面的递变规律。
结论： ① F2、Cl2、Br2、I2氧化性依次减弱；
② F—、Cl—、Br—、I—离子还原性依次增强；
③ F、Cl、Br、I元素的非金属性依次减弱
解释：卤族元素按F、Cl、Br、I的次序原子半径依次增大，得电子能力减弱，导致其单质的氧化性逐渐减弱。
小结：
结论：结构决定性质，性质反映结构。
三、卤族元素的“性质——制备”的关系
卤族元素的化学性质活泼，所以在自然界中以化合态的形式存在。
1、卤素单质的制备（Cl2）——氧化还原法
⑴工业制法：电解饱和食盐水
电解熔融氯化钠
⑵实验室制法
1、 药品：MnO2、浓HCl
2、 原理：
3、 装置：（高一化学P69）
思考：如何检验装置的气密性？在装入药品前，小火加热，看烧杯中导管口是否有气泡冒出。
该装置适用于什么情况？固体（或液体）和液体反应
4、 除杂：Cl2（HCl）：饱和食盐水
5、 干燥：浓硫酸、P2O5（s）、无水CaCl2等
6、 收集：向上排空气法、排饱和食盐水法
7、 检验是否集满：湿润的淀粉-KI试纸（变蓝色）
湿润的蓝色石蕊试纸（先变红后褪色）
8、 尾气处理：碱液吸收（常用NaOH溶液）
⑶思考：依据实验室制取氯气的原理，还可以用哪些氧化剂代替MnO2？
原理：利用氧化剂在酸性条件下氧化氯离子。
回答：常用KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、次氯酸盐等。
写出分别用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2与浓盐酸反应制备氯气的化学方程式。
⑷设计：请设计一个用漂白粉和浓盐酸反应制得氯气，验证干燥的氯气无漂白性并制备氯水的实验装置图。
2、卤化氢的制备——难挥发酸制挥发性酸
⑴用化学方程式归纳出HX的制备方法。
①（萤石和浓硫酸在铅皿中）
②
③
④
⑵思考：在制备HBr和HI时能否用浓硫酸？为什么？应如何改进？
由于浓硫酸可将Br-、I-氧化，所以不能用浓硫酸和NaBr、NaI反应制备HBr、HI。应用难挥发的浓磷酸代替浓硫酸。
⑶思考：上述制备HCl、HBr、HI的实验可采用怎样的实验装置？
属于固体和液体反应，用实验室制备氯气的装置。
⑷思考：在实验室制备氯气的实验中，若无浓盐酸，可用什么试剂代替？写出有关的反应方程式。
用NaCl固体和浓硫酸代替浓盐酸：
⑸思考：类似的，如何制备Br2？
四、卤族元素的“一般——特殊”的归纳
卤族元素的单质及其化合物有许多共性，但也存在诸多特殊之处，请同学们回忆、讨论并进行归纳，可查阅教材、笔记等资料。
㈠单质
1、物理性质
化学式 F2 Cl2 Br2 I2
颜色 淡黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色
状态 气体 气体 液体 固体
密度 逐渐增大
熔沸点 逐渐升高
水溶液 浅黄绿色 橙色 黄色
CCl4溶液 黄绿色 橙红色 紫红色
毒性 剧毒 有毒 剧毒 有毒
说明：Cl2、Br2、I2在水中的溶解能力比较小，但较易溶于有机溶有剂中，常见的有机溶剂有：汽油、苯、四氯化碳、酒精等。
2、化学性质（体现强氧化性）
⑴与金属反应：Fe、Cu等
、
、
⑵与非金属反应：H2、P等
思考：分别写出卤素单质与氢气反应的化学方程式，注明反应条件。据此判断卤素非金属性的强弱，及生成的气态氢化物稳定性的强弱。
思考：写出红磷在氯气中燃烧的化学方程式，该实验有何现象？
红磷在氯气中燃烧，瓶壁上有无色液滴，瓶内有大量白色烟雾产生。
无色液体
白色固体
⑶与水作用：
（X=Cl、Br、I）
1 卤水的成分
思考：新制氯水和久置氯水的成分？液氯与氯水的区别？
②潮湿氯气的漂白性
③HClO的性质
弱酸性、不稳定性（受热或见光易分解）、强氧化性（漂白）
④氯水与石蕊试液及湿润淀粉-KI试纸作用的现象
注意：在不同条件下，卤素水溶液中起作用的物质（或微粒）有所不同。
⑷与碱作用：
思考：漂白粉的制备，成分及漂白原理。
氯气通入石灰乳中：
主要成分：、，有效成分：
漂白原理：
⑸与Fe2+、SO2、Na2SO3、Na2S等还原性物质反应。
⑹与有机物发生加成、取代反应等
反应条件、反应产物。
⑺卤素单质间的相互置换
㈡卤化氢
⑴卤化氢均为无色有刺激性气味的气体，易溶于水，易挥发与空气中水蒸气结合形成白雾。
⑵HF有剧毒，能腐蚀玻璃：
⑶性质比较：
1、 热稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI
2、 酸性：HF（弱）＜HCl＜HBr＜HI
3、 还原性：HF＜HCl＜HBr＜HI
㈢卤化银
卤化银 AgF AgCl AgBr AgI
水溶性 可溶 难溶
颜色 白色 浅黄色 黄色
性质 感光性，例：
用途 制作感光材料
胶卷 人工降雨
㈣卤离子的检验
思考：如何检验溶液中是否存在卤离子（ 、、）？若有、等离子干扰怎么办？
分析：用硝酸酸化的硝酸银溶液，观察产生沉淀的颜色。
若有以上离子干扰，应先加入足量的硝酸钡溶液，取上层清液继续实验。
㈤特殊性质归纳
1、 常温下溴是唯一的液态非金属单质，极易挥发，保存时用水封。
2、 碘易升华，碘单质遇淀粉变蓝。碘单质与铁反应生成FeI2。
3、 CaCl2、CaBr2溶于水，但CaF2（俗称萤石）不溶于水。
4、 F2和水剧烈反应，所以F2不能将溶液中的 、、氧化，将F2通入某溶液中，应先考虑它和水的反应，再考虑生成的HF能否和溶液中的其它成分反应。
5、 卤素单质中，只有F2可与稀有气体反应。
6、 卤化氢的水溶液中只有氢氟酸是弱酸，但它能腐蚀玻璃，只能保存在塑料瓶中。
㈥萃取（老教材高中化学第一册P212，人民教育出版社）
1、萃取 利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它的另一溶剂所组成的溶液里提取出来的方法，叫做萃取。
2、分液 分液是把两种互不相溶的液体分开的操作，使用的仪器是分液漏斗。萃取和分液有时可结合进行。
3、操作方法
（1）、在溶液中加入萃取剂，用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来用力振荡，放气。
（2）、把分液漏斗放在铁架台上，静置片刻。
（3）、把分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的槽或小孔对准漏斗口上的小孔，使漏斗内外空气要通，以保证漏斗里的液体能够流出。
（4）、待溶液分层后打开活塞，使下层液体慢慢流出。注意不要使上层液体流出。上层液体要从分液漏斗口上倒出。
例：
1、下列物质，不能作为从溴水中萃取溴的溶剂是＿（９１年）
Ａ 热裂汽油 Ｂ 苯 Ｃ 酒精 Ｄ 正庚烷
解析：Ａ由于热裂汽油是经裂化而生成的，其中含有烯烃，能与溴发生加成反应，不能用于萃取；Ｃ酒精能与水以任意比例互溶，也不能用于萃取；Ｂ、Ｄ均符合要求，可以用于萃取。答案为Ａ、Ｃ。
2、将下列各种液体分别用溴水混合并振荡，静置后混合液分成两层，溴水层几乎呈无色的是＿（８５年）
Ａ.氯水 B.己烯 C.苯 D.碘化钾溶液 E.食盐水 答案:B C
3、下列各组液体混合物，用分液漏斗不能分开的是＿（８７年）
Ａ 甘油和乙醇 Ｂ 苯和水 Ｃ 正己烷和水 Ｄ 乙酸乙酯和水 Ｅ 乙酸和乙醇 答案:Ａ Ｅ
F Cl Br I At
原子结构上的相同点
原子结构上的不同点
原子最外层有7个电子→易得1个电子，有强氧化性。
1 核电荷数增加
2 电子层数递增
3 原子半径增大
元素的非金属性依次减弱
单质的氧化性依次减弱
对应离子X--的还原性依次增强
→
稳定性减弱
F2：暗处爆炸 HF
Cl2：点燃或光照 HCl
Br2：500℃缓慢进行 HBr
I2：不断加热，缓慢进行，
同时发生分解（为可逆反应） HI
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８３高中化学总复习学案·化学实验
第十九单元 化学实验方案设计与综合实验
一、化学实验方案设计的基本要求
所谓实验设计，是用多种装置和仪器按某种目的进行串联组合完成某项实验，其类型较多，考查形式多样。解答这类题目，要求学生对所学过的物质的性质、制备和净化，常用仪器和装置的作用及使用时应注意的问题等知识融会贯通，要善于吸收新信息并且能加以灵活运用。
（一）化学实验设计的类型
（1）根据实验在化学教学认识过程中的作用来划分。
① 启发性（或探索性）实验设计。
② 验证性实验设计。
③ 运用性实验设计。
（2）根据化学实验的工具来划分。
① 化学实验仪器、装置和药品的改进或替代。
② 化学实验方法的改进。
（3）根据化学实验内容来划分。
① 物质的组成、结构和性质实验设计。
② 物质的制备实验设计。
③ 物质的分离、提纯、鉴别实验设计。
（二）化学实验设计的内容
一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容：
（1）实验目的。
（2）实验原理。
（3）实验用品（药品、仪器、装置、设备）及规格。
（4）实验装置图、实验步骤和操作方法。
（5）注意事项。
（6）实验现象及结论记录表。
（三）化学实验设计的要求
1. 科学性
科学性是化学实验方案设计的首要原则。所谓科学性是指实验原理、实验操作程序和方法必须正确。例如，鉴别Na2SO3和NaI，在试剂的选择上就不宜选用硝酸等具有氧化性的酸，在操作程序的设计上，应取少量固体先溶解，然后再取少量配成的溶液并再加入试剂，而不能将样品全部溶解或在溶解后的全部溶液中加入试剂。
2. 安全性
　　实验设计时应尽量避免使用有毒的药品和进行具有一定危险性的实验操作。如果必须使用，应在所设计的化学实验方案中详细写明注意事项，以防造成环境污染和人身伤害。
3. 可行性
实验设计应切实可行，所选用的化学药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能够得到满足。
4. 简约性
实验设计应尽可能简单易行，应采用简单的实验装置、用较少的实验步骤和实验药品，并能在较短的时间内完成实验。
对同一个化学实验，可以设计出多种实验方案，并对它们进行选择。选择采用的实验设计方案，应具有效果明显、操作安全、装置简单、用药少、步骤少、时间短等优点。
（四）化学实验设计的一般思路
1. 设计思想、规律和方法
（1）思考问题的顺序：
① 围绕主要问题思考。例如：选择适当的实验路线、方法；所用药品、仪器简单易得；实验过程快速、安全；实验现象明显。
　　② 思考有关物质的制备、净化、吸收和存放等有关问题。例如：制取在空气中易水解的物质（如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等）及易受潮的物质时，往往在装置末端再接一个干燥装置，以防止空气中水蒸气进入。
③ 思考实验的种类及如何合理地组装仪器，并将实验与课本实验比较、联靠。例如涉及到气体的制取和处理，对这类实验的操作程序及装置的连接顺序大体可概括为：发生→除杂质→干燥→主体实验→尾气处理。
（2）仪器连接的顺序：
① 所用仪器是否恰当，所给仪器是全用还是选用。
② 仪器是否齐全。例如制有毒气体及涉及有毒气体的实验应有尾气的吸收装置。
　　③ 安装顺序是否合理。例如：是否遵循“自下而上，从左到右”；气体净化装置中不应先经干燥，后又经过水溶液洗气。
④ 仪器间连接顺序是否正确。例如：洗气时“进气管长，出气管短”；干燥管除杂质时“大进小出”等。
（3）实验操作的顺序：
① 连接仪器。按气体发生→除杂质→干燥→主体实验→尾气处理顺序连接好实验仪器。
　　② 检查气密性。在整套仪器连接完毕后，应先检查装置的气密性，然后装入药品。检查气密性的方法要依装置而定。
　　③ 装药品进行实验操作。
2. 设计时，应全方位思考的问题
（1）检查气体的纯度，点燃或加热通有可燃性气体（H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等）的装置前，必须检查气体的纯度。例如用H2、CO等气体还原金属氧化物时，需要加热金属氧化物，在操作中，不能先加热，后通气，应当先通入气体，将装置内的空气排干净后，检查气体是否纯净（验纯），待气体纯净后，再点燃酒精灯加热金属氧化物。
　　（2）加热操作先后顺序的选择。若气体发生需加热，应先用酒精灯加热发生气体的装置，等产生气体后，再给实验需要加热的固体物质加热。目的是：一则防止爆炸（如氢气还原氧化铜）；二则保证产品纯度，防止反应物或生成物与空气中其它物质反应。例如用浓硫酸和甲酸共热产生CO，再用CO还原Fe2O3，实验时应首先点燃CO发生装置的酒精灯，生成的CO赶走空气后，再点燃加热Fe2O3的酒精灯，而熄灭酒精灯的顺序则相反，原因是：在还原性气体中冷却Fe可防止灼热的Fe再被空气中的O2氧化，并防止石灰水倒吸。
　　（3）冷凝回流的问题。有的易挥发的液体反应物，为了避免反应物损耗和充分利用原料，要在发生装置设计冷凝回流装置。如在发生装置安装长玻璃管等。
　　（4）冷却问题。有的实验为防止气体冷凝不充分而受损失，需用冷凝管或用冷水或冰水冷凝气体（物质蒸气），使物质蒸气冷凝为液态便于收集。
　　（5）防止倒吸问题。
　　（6）具有特殊作用的实验改进装置。如为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用橡皮管连接成连通装置；为防止气体从长颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套住一只小试管等。
　　（7）拆卸时的安全性和科学性。实验仪器的拆卸要注意安全和科学性，有些实验为防止“爆炸”或“氧化”，应考虑停止加热或停止通气的顺序，如对有尾气吸收装置的实验，必须将尾气导管提出液面后才熄灭酒精灯，以免造成溶液倒吸；用氢气还原氧化铜的实验应先熄灭加热氧化铜的酒精灯，同时继续通氢气，待加热区冷却后才停止通氢气，这是为了避免空气倒吸入加热区使铜氧化，或形成可爆气；拆卸用排水法收集需加热制取气体的装置时，需先把导管从水槽中取出，才能熄灭酒精灯，以防止水倒吸；拆后的仪器要清洗、干燥、归位。
[例1] 碱式碳酸镁有多种不同的组成，如Mg2(OH)2CO3、Mg4(OH)2(CO3)3、Mg5(OH)2(CO3)4等。请你设计一个测定碱式碳酸镁组成的实验方案。包括
（1）测定原理（2）测定实验的装置图（3）操作步骤。
可使用的仪器、试剂和用品如下：
　　仪器：天平（附砝码）、大试管（附带有短玻璃管的橡皮塞）、酒精灯、洗气瓶、球形干燥管（附带有短玻璃管的橡皮塞）、铁架台、铁夹、角匙。
　　试剂：碱式碳酸镁（粉状）、浓硫酸、石灰水、无水氯化钙、碱石灰。
　　其他：火柴、棉花、短橡皮管、弹簧夹。
　　注意：①上述仪器和试剂只需应用其中的一部分。②仪器、试剂、用品的数量不限。
解：（1）测定原理：
　　（2）测定实验的装置图：
（3）操作步骤
[例2] 欲在室温和1.01×105Pa条件下测定镁的原子量。请利用图给定的仪器（盛放镁条的隔板有小孔）组装成一套实验装置（每种仪器只允许用一次）。
请回答下列问题：
（1）假设气流方向为左→右，则各仪器的接口连接的先后顺序为（用小写字母填写）______ 。
　　（2）连接好仪器后，要进行的操作有以下几步：① 待仪器B中的物质恢复至室温时，测量量简C中水的体积（若假定将测定的体积换算成标准状况下为VmL）；② 擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量（假定其质量为mg），并将其投入试管B中；③ 检查各装置的气密性；④ 旋开仪器A上分液漏斗的活塞，当镁条完全溶解时再关闭活塞。上述几步操作的先后顺序是______ 。
　　（3）根据实验数据可算出镁的相对原子质量，其数字表达式为________ 。
　　（4）若未将试管B冷却至室温就测量量筒C中水的体积，这将会使所测镁的相对原子质量数据（填偏高、偏低或无影响）________ 。
（5）若未擦净镁条表面氧化膜就进行实验，这将会使所测镁的相对原子质量数据（填偏高、偏低或无影响）_________ 。
[例3] 用下列仪器、药品验证由铜和适量硝酸反应产生的气体中含NO（仪器可选择使用，N2和O2的用量可自由控制）。已知：①
② 气体液化温度：NO2 21℃， NO -152℃
试回答：
（1）仪器的连接顺序（按左→右连接，填各接口的编号）为____ 。
（2）反应前先通入N2，目的是______ 。
（3）确认气体中含NO的现象是________ 。
（4）装置F的作用是________ 。
（5）如果O2过量，则装置B中发生反应的化学方程式为_____ 。
二、制备实验方案的设计
制备实验方案设计的基本思路：
[例4] 已知在75℃左右，用HgSO4作催化剂，乙炔可水化生成乙醛，但H2S之类物质可使HgSO4中毒而失去催化作用。现有块状电石、浓硫酸、水、氢氧化钠溶液、氧化汞粉末、AgNO3溶液、氨水七种试剂及常见的仪器，请设计一个整套实验装置完成制取乙醛并验证其生成的实验。
解：（1）实验原理：
（2）实验装置图：
（3）实验操作及顺序设计：
① 按图2所示装配仪器，检查 。
② 往一支洁净的试管D中加入少许质量分数为2%的AgNO3溶液，逐滴滴入质量分数为2%的氨水中至 ，将试管放在盛有热水的烧杯中温热。
③ 将蒸馏烧瓶横置，用药匙将HgO粉末送到烧瓶底部，竖起后加少许水再缓慢地加入适量的浓H2SO4。
④ 将蒸馏烧瓶斜置，用镊子夹持电石使之从瓶颈沿瓶壁滑下。盖严双孔塞后，往分液漏斗中加入水。
⑤ 往洗气瓶中加入 。
⑥ 点燃酒精灯，使水温升至并保持在75℃左右。
⑦ 打开分液漏斗的活塞。
⑧ 待观察到试管D（稍振荡）内壁附有银白色物质（或呈棕黑色）时，实验完成。
[例5] 以铜、硝酸、硝酸银、水、空气等为原料，可用多种方法制取Cu(NO3)2。
（1）试设计四种制取Cu(NO3)2的途径（用化学方程式表示）。
（2）从“绿色化学”角度（环境保护和经济效益）考虑，大量制取Cu(NO3)2最宜采用上述哪种方法？说明原因。
三、性质实验方案的设计
1. 完成性质实验方案设计的基础：
（1）无机物质的性质：与原子结构有关
（2）有机物质的性质：与分子结构有关
而有机物的分子结构又与官能团的种类和基团之间的相互影响有关。
2. 性质实验方案设计的一般思路：
分析结构对比回顾相关知识预测性质拟定方案
3. 具体示例：
（1）乙二酸化学性质实验方案的设计；（运用上述思路和给出乙二酸性质的相关资料拟定实验方案）
（2）铜和铜的化合物性质实验方案的设计：
铜的性质——弱还原性
铜的化合物性质——CuO、Cu(OH)2、CuSO4·5H2O
（3）红砖中氧化铁的成分检验
[例6] 为探究乙炔与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先取一定量工业用电石与水反应，将生成的气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙炔与溴水发生了加成反应。
（电石、水）（ ） （ ） 溴水
乙同学发现甲同学实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得乙炔中还有可能含有少量还原性的杂质气体，由此他提出必须先除去之，再与溴水反应。
请你回答问题：
（1）写出甲同学实验中两个主要的化学方程式
、 。
（2）甲同学设计的实验 （填能或不能）验证乙炔与溴发生加成反应，其理由是 。
① 使溴水褪色的反应，未必是加成反应
② 使溴水褪色的反应，就是加成反应
③ 使溴水褪色的物质，未必是乙炔
④ 使溴水褪色的物质，就是乙炔
（3）乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是 ，它与溴水反应的化学方程式是 。验证过程中必须全部除去。
（4）请你选用上列四个装置（可重复使用）来实现乙同学的实验方案，将它们的编号填入方框，并写出装置内所放的化学药品。
（5）为验证这一反应是加成而不是取代，丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性，理由是 。
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化学实验方案设计与综合实验原子结构
1、 原子构成
1、 原子
2、 两个关系式
（1） 核电荷数＝核内质子数＝原子核外电子数＝原子序数
（2） 质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）
2、 核外电子排布
1、电子运动特点：① 较小空间 ② 高速 ③ 无确定轨道
2、 电子云：表示电子在核外单位体积内出现几率的大小。而非表示核外电子多少。
3、 电子层：根据电子能量高低及其运动区域不同，将核外空间分成七个电子层。
表示：层数 1 2 3 4 5 6 7
符号 K L M N O P Q
n值越大，电子运动离核越远，电子能量越高。
电子层并不存在。
4、 能量最低原理：电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后排布在能量稍高的电子层。即电子由内而外逐层排布。
5、 排布规律 ①各电子层最多容纳的电子数目是2n2个。
②最外层电子数不超过8个。（K层为最外层时不超过2个）
③次外层电子数不超过18个，倒数第三层电子数不超过32个。
6、 表示方法
1 原子、离子结构示意图 ②原子、离子的电子式
3、 核素、同位素及原子量
1、 核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素。
2、 同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素。
3、 丰度：天然同位素原子的原子个数百分比。即物质的量百分比。
注意：1、不管单质还是化合物中，同位素原子丰度均不变。
2、同位素原子化学性质几乎完全相同。
4、 各种原子量及计算
原子的原子量：M＝12m/m12C
原子的近似原子量：即原子的质量数（A）。
元素的原子量：M＝∑Mi·xi i＝1～n （xi代表同位素原子的丰度）
元素的近似原子量：M＝∑Ai·xi第一部分 基本概念
高三化学复习讲义 氧化还原反应
一、氧化还原反应方程式的配平
1、依据：电子得失相等，即化合价升降数相等。
2、原则：（1）质量守恒，（2）得失电子数相等，（3）离子方程式中电荷守恒。
3、步骤：①先写出各物质的化学式，标出变化的化合价。
②列出元素化合价变化情况。
③取最小公倍数，得出物质前系数。
④观察法配平其它物质的系数，整理，检验。
4、方法：
（1）一般氧化还原――正向法、整体法
例1 FeS2+ HNO3—— Fe(NO3)3+ NO↑+ S+ H2O
练习 Cu2S+ HNO3—— Cu(NO3)2+ H2SO4+ NO+ H2O
（2）歧化反应、分解反应――逆向法
例2 Cl2＋ NaOH —— NaClO3＋ NaCl＋ H2O
练习 P＋ Cu SO4＋ H2O—— Cu3P＋ H3PO4＋ H2SO4
（3）待定系数法
多种元素参加氧化还原，反应较复杂，可以用待定系数法。
设任一物质系数为一，另一物质系数为x，（若有第三种物质，系数设为y）以质量守恒及得失电子守恒立式计算，得各物质前系数。
例3 Ag NO3—— Ag＋ NO2↑＋ O2↑
（4）零价法
某些物质的化合价较复杂，无法确定，可将这些元素的化合价均视为零价。
例4 Fe3C＋ HNO3—— Fe(NO3)3＋ NO↑＋ CO2↑＋ H2O
（5）有机氧化还原反应配平
根据分子式，以C的平均化合价配平。
例5 CH2＝CH2＋ KMnO4＋ H2SO4—— HCOOH＋ MnSO4＋ K2SO4＋ H2O
练习 CH3CHO+ KMnO4+ H2SO4—— CH3COOH+ K2SO4+ MnSO4+ H2O
（6）缺项配平
缺项一般为酸（H＋）、碱（OH－）、H2O，可根据反应前后物质进行判断
例6 MnO4-+ NO2-+ —— MnO2+ NO3-+ OH-
练习 As2S3+ H2O2+ —— AsO43-+ SO42-+ H2O
（7）含未知数的方程式配平
例7 S+ Ca(OH)2—— CaS2O3+ CaSx+ H2O
练习 NaSx+ H+—— Na++ S+ H2S
二、有关氧化还原反应的简单计算
1、利用电子守恒的计算：即得电子总数等于失电子总数（或化合价升高总数等于化合价降低总数）的关系，列代数式求解。如求元素的化合价。
2、部分氧化和部分还原的计算：要注意参加反应的量不一定完全是被氧化、或被还原的量，或一种物质由于歧化，有一部分被氧化，而另一部分被还原。
例8、用0.1mol/L的Na2SO3溶液50mL，恰好将2×10-3mol的XO4-离子还原，则元素X在还原产物中的化合价是 （ ）
A、＋1 B、＋2 C、＋3 D、＋4
例9、高锰酸钾和氢溴酸溶液发生如下反应：
KMnO4+ HBr—— Br2+ MnBr2+ KBr+ H2O（未配平）
其中，还原剂是 ，若消耗0.1mol氧化剂，则被氧化的还原剂的物质的量是 ，被氧化的Br-与未被氧化的Br-的个数之比是 。
例10、在化学反应：3BrF3+5H2O==Br2+HBrO3+O2+9HF中，若有5.4g水被氧化，则被水还原的BrF3的物质的量是 mol。高中化学总复习教案·元素化合物
第四节 铁及其化合物
一、铁
1、铁在周期表中的位置及结构
铁位于第四周期第Ⅷ族，原子结构示意图为
Fe―2e―＝Fe2+ Fe―3e―＝Fe3+
2、物理性质
银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。
[思考]：纯铁抗蚀能力特别强，而我们常见的铁并非如此，为什么？
3、化学性质
铁是较活泼的金属，常显+2、+3价，且Fe3+比Fe2+稳定。
（1）与非金属反应
3Fe+2O2Fe3O4 2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+SFeS
（2）与水反应
铁在加热至红热时能与水蒸气发生反应。
3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2
常温下，铁与水不起反应，但在水和空气里O2、CO2等共同作用下，铁易被腐蚀。
（3）与酸反应
非氧化性酸：Fe+2H+=Fe2++H2↑
氧化性酸：常温下，铁遇浓硫酸、浓硝酸会钝化，加热条件下可发生氧化还原反应。
Fe+4HNO3（过量）=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
3Fe（过量）+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
Fe+6HNO3（浓）Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
[例1]2.8g铁与160mL1mol/L稀硝酸作用放出NO气体，反应中HNO3共得到电子 mol
（4）与盐溶液反应
Fe+Cu2+=Fe2++Cu
[例2]把金属铁加入含FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合液中充分反应后过滤，滤出不溶物有铜，则滤液中肯定有阳离子 ，肯定不存在阳离子 ，可能有阳离子 （若铁过量呢？）
二、铁的重要化合物
1、铁的氧化物
名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
价态 +2 +3 +2、+3
俗名 铁红 磁性氧化铁
名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
溶解性 不溶于水
与HCl反应 ① ② ③
与HNO3反应 ④ ⑤ ⑥
与HI反应 ⑦ ⑧ ⑨
特性 不稳定。在空气中加热，易被氧化成四氧化三铁。 用作油漆的颜料等 具有磁性
① FeO+2H+==Fe2++H2O
② Fe2O3+6H+==2Fe3+ + 3H2O
③ Fe3O4+8H+==Fe2+ +2Fe3+ +4H2O
④ 3FeO+10HNO3==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O
⑤ Fe2O3+6H+==2Fe3+ + 3H2O
⑥ 3Fe3O4+28HNO3==9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O
⑦ FeO+2H+==Fe2++H2O
⑧ Fe2O3+6HI==2FeI2+I2+3H2O
⑨ Fe3O4+8HI==3FeI2+I2+4H2O
2、铁的氢氧化物
名称 氢氧化亚铁 氢氧化铁
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态 白色固体 红褐色固体
溶解性 难溶于水 难溶于水
与HCl反应 Fe(OH)2+2H+=Fe2++ 2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3++ 3H2O
热稳定性 无O2条件下，生成FeO4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3白色→灰绿色→红褐色 2Fe(OH)3==Fe2O3 + 3H2O
制备 Fe2++ 2OH－==Fe(OH)2↓ Fe3++ 3OH－ ==Fe(OH)3↓
[例3] (1)配制FeSO4溶液时，需加入 和 ，其作用分别是 、 。
(2)制取Fe(OH)2时，为什么要用新制的FeSO4溶液？为什么要将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入液面以下？
(3)烧过菜的铁锅未及时洗干净（残液中含NaCl），第二天便出现红棕色锈斑[Fe(OH)3失水的产物]，试用有关的电极反应式和化学方程式表示Fe(OH)3的生成过程
3、铁的三种价态之间的相互转化
（1）Fe→Fe（Ⅲ）
需加入强氧化剂，如：Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等；
（2）Fe→Fe（Ⅱ）
需加入弱氧化剂，如：Fe3+、Cu2+、S、I2、H+等；
（3）Fe（Ⅱ）→Fe（Ⅲ）
需加入氧化剂，如：Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4、O2、H2O2、KMnO4/H+等；
（4）Fe（Ⅲ）→Fe（Ⅱ）
需加入还原剂，如：I－（HI）、S2－（H2S）、SO2、Fe、Cu等；
（5）Fe（Ⅲ）、Fe（Ⅱ）→Fe
需加入还原剂，如：Al、C、CO、H2、Zn等
4、Fe2+和Fe3+的检验
（1）、观察法：其溶液呈棕黄色者是Fe3+，呈浅绿色者是Fe2+
（2）、H2S法：通入H2S气体或加入氢硫酸，有浅黄色沉淀析出者是Fe3+，无明显变化的是Fe2+。
（3）、KSCN法：加入KSCN或其它可溶性硫氰化物溶液，呈血红色者是Fe3+，无明显变化的是Fe2+。Fe3++ 3SCN－= Fe(SCN)3
（4）、苯酚法：加入苯酚溶液，呈紫者是Fe3+，无明显变化的是Fe2+。
Fe3++6C6H5OH → [Fe(C6H5O)6]3- + 6H+
（5）、碱液法：分别通入氨气或加入氨水或碱液，生成红褐色沉淀者是Fe3+，生成白色沉淀，并变为灰绿色，最终变成红褐色者是Fe2+。
（6）、淀粉KI试纸法：能使淀粉KI试纸变蓝者Fe3+，无明显变化的是Fe2+。
2Fe3+ + 2I－ = 2Fe2+ + I2
（7）、铜片法：分别加入铜片，铜片溶解且溶液变为蓝色者是Fe3+，无明显变化的是Fe2+。 Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+
（8）、KMnO4法：分别加入少量酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液的紫红色变浅的是Fe3+，颜色基本无变化的是Fe2+。
5Fe2+ + MnO4－ + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ +4H2O
[例4]请写出离子反应式（没离子反应式的写化学反应式）：
（1）、FeO与稀HNO3
FeCl2与H2O2/H+
（2）、Fe(OH)3、与氢碘酸
FeCl3与H2S
用FeCl3溶液制Fe(OH)3胶体 FeCl3+3H2O==Fe(OH)3（胶体）+3HCl
[例5]下列离子组能在溶液中大量共存的是 （　D　）
A、Mg2+、Fe3、SO42–、I– 　 B、Fe2、H+、Cl–、NO3–
C、Na+、Fe3 、HCO3–、Cl– D、Mg2+、Fe3、SO42–、Cl–
[例6]在含n g硝酸的溶液里放入m g铁粉，假设有n/4g硝酸被还原，且放出的气体是NO，试回答：反应后溶液中的溶质是什么？并求出与溶质对应的n/m值。
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2第一部分 基本概念
高三化学复习讲义 溶解度计算
1、关于溶解度计算的方法
基本公式：，，
（1）温度不变时，蒸发溶剂或加入溶剂时，析出或溶解的溶质的质量x：
（2）若溶剂不变，改变温度，求析出或溶解溶质的质量x：
（3）溶剂和温度改变时，求析出或溶解溶质的质量x：
其方法是：先求饱和溶液中溶质和溶剂的质量，再求形成新饱和溶液中的溶剂、溶质质量，并与新饱和溶液的溶解度构成比例关系计算。
（4）加入或析出的溶质带有结晶水：
既要考虑溶质质量的变化，又要考虑溶剂质量的变化，一般情况下，先求原饱和溶液的溶质和溶剂，再求构成新饱和溶液中所含溶质与溶剂。
2、溶解度计算练习
例1．在20℃ CuSO4饱和溶液中，在温度不变的条件下
（1）投入一小块缺角的CuSO4晶体，过一段时间后，发现这块晶体完整无缺了，说明产生这种现象的原因__________ __________，此时CuSO4晶体质量__________，溶液的质量____ ____。
（2）投入一定质量的无水CuSO4，静置一段时间后（温度不变），则溶液的质量________，溶液中固体质量_______，固体的颜色由______变________。
（3）在足量的饱和溶液中投入1.6g无水CuSO4，则析出晶体的质量为（ ）
A.1.6g B.2.5g C.>2.5g D.<2.5g
①设析出的晶体质量为xg,你认为(x-1.6)g含义是什么？
②已知20℃时CuSO4的溶解度为16g，则析出的晶体质量是多少？
③若投入1.6g无水CuSO4，则CuSO4饱和溶液正好全部转变为晶体，饱和溶液质量是多少
例2．已知CuSO4的溶解度为：30℃时为25g，20℃时为16g。
（1）若将30℃时的250gCuSO4饱和溶液降温至20℃，则析出的晶体为多少g？
（2）若将30℃时的250gCuSO4饱和溶液蒸发掉50g水，再降温至20℃，则析出的晶体为多少g？
例3．有一包固体混合物，其中含有硝酸钠和不溶性杂质。将其加入一定量水中，使其充分溶解，其溶解情况如下：
试通过计算回答：
（1）此实验所加水的质量为多少g？
（2）原混合物中硝酸钠质量为多少g？
（3）欲完全溶解混合物中的硝酸钠，所需最低温度是多少？
附：硝酸钠溶解度表
例4．10℃时，131gKCl饱和溶液，又取50g水加入35.4gNaNO3配成溶液，然后将两种溶液混合，发现有晶体析出，该晶体是什么？其质量为多少？
（10℃时溶解度NaNO380g、NaCl35.8g、KNO320.9g、KCl31g，假设盐类共存时不影响各自溶解度）
3、溶解度曲线练习
例5．下图是某物质的溶解度曲线。根据该图判断下列说法错误的是 （ ）
A.M点对应溶液是t2℃的不饱和溶液
B.在保持溶质质量不变的情况下，使M点达到饱和需降温(t2-t1)℃
C.130gM点溶液最少要蒸发50g水后，才能成为的t1℃饱和溶液
D.若保持温度不变，325gM点溶液需加入溶质60g才能达饱和
例6．下图是a、b两种固体物质的溶解度曲线，下列说法中不正确的是 （ ）
A.a的溶解度大于b的溶解度
B.在t℃时，a、b的饱和溶液中溶质的质量分数相同
C.当a中含有少量b时，可以用结晶法提纯a
D.a、b都属于易溶物质
例7．如图为硝酸钠、硝酸钾、氯化钠、氯化钾的溶解度曲线。请回答下列问题：
（1）工业上将硝酸钠和氯化钾按100:87（质量比）溶于热水中，加热蒸发，产生大量晶体，这些晶体是什么？
（2）趁热过滤，并用少量蒸馏水淋洗晶体，淋洗所得溶液并入滤液中，淋洗的目的是什么？
（3）边搅拌边冷却滤液，此时又析出大量晶体。过滤。并用少量蒸馏水洗涤晶体。问应当用冷水还是热水？
（4）第（3）步所得晶体，经重结晶、干燥即得产品。问产品是什么？
例8．A、B两种物质的饱和溶液的百分比浓度随温度变化的曲线如图:
现分别在50克A和80克B中各加水150克,加热溶解后并都蒸发水50克,
冷却到t1℃,下列叙述正确的是 ( )
A.t1℃时溶液中A、B的质量百分比浓度相等
B.t1℃时溶液中A的浓度小于B的浓度
C.t1℃时两者均无固体析出
D.t1℃时析出固体B高中化学总复习教案·基本概念
第三节 化学反应中的能量变化
知识要点： 1、反应热、热化学方程式
2、燃烧热、中和热（中和热的测定）
3、盖斯定律简介
1、 化学反应中的能量变化
化学反应中有新物质生成，同时伴随有能量的变化。这种能量变化，常以热能的形式表现出来。（其他如光能、电、声等）
1、化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应。
…………吸收热量的化学反应叫做吸热反应。
2、常见吸热反应：⑴氢氧化钡＋氯化铵，⑵C＋CO2，⑶一般分解反应都是吸热反应，⑷电离，⑸水解。
3、常见放热反应：⑴、燃烧反应 ⑵、金属＋酸→H2 ⑶、中和反应 ⑷、CaO ＋H2O ⑸、一般化合反应是放热反应。
4、能量变化的原因
⑴化学反应是旧键断裂，新键生成的反应，两者吸收和释放能量的差异表现为反应能量的变化。
新键生成释放的能量大于旧键断裂吸收的能量，则反应放热。
新键生成释放的能量小于旧键断裂吸收的能量，则反应吸热。
【阅读】教材P35 H2＋Cl2＝2 HCl中能量变化数据。
⑵根据参加反应物质所具能量分析。
反应物总能量大于生成物总能量，反应放热。
反应物总能量小于生成物总能量，反应吸热。
2、 反应热
1、 定义：化学反应过程中吸收或放出的热量，叫做反应热。
2、 符号：反应热用ΔH表示，常用单位为kJ/mol。
3、 可直接测量：测量仪器叫做量热计。
4、 用ΔH表示的反应热，以物质所具能量变化决定“＋”、“－”号。
若反应放热，物质所具能量降低，ΔH＝－x kJ/mol。
若反应吸热，物质所具能量升高，ΔH＝＋x kJ/mol。
用活化能图分析，使学生了解反应中的能量变化只与始态、终态有关，过程中能量大于初始、终态能量。
（用Q表示的反应热，以外界体系能量变化“＋”、“－”号。
若反应放热，外界体系所具能量升高，Q＝＋x kJ/mol。
若反应吸热，外界体系所具能量降低，Q＝－x kJ/mol。）
5、 反应类型的判断
当ΔH为“－”或ΔH <0时，为放热反应。
当ΔH为“＋”或ΔH >0时，为吸热反应。
3、 热化学方程式
1、 定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。
2、 一般化学方程式与热化学方程式的区别
一般化学方程式只表明化学反应中的物质变化，不能表明化学反应中的能量变化。
热化学方程式既能表明化学反应中的物质变化，又能表明化学反应中的能量变化。
化学方程式中的化学计量数可表示分子数、物质的量，气体体积等，只能用整数。
热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，可以用分数。
3、 热化学方程式的书写
（1） 书写一般化学方程式
（2） 注明物质状态
（3） 根据化学计量数计算反应能量变化数值，以ΔH＝±x kJ/mol表示。
4、 注意点：
（1） 需注明反应的温度和压强，因ΔH的数值随两者变化。一般为101Kpa，25℃。要注明ΔH “＋”与“－”。
（2） 要注明物质状态。因物质所具能量与它们呈现的状态有关。
例：P37，液态、气态水的区别。
（3） ΔH数值与方程式中化学计量数有关。例：P38
【练习】
1、 根据实验书写热化学方程式。参考书后习题
2、 根据多个热化学方程式计算反应能量变化。
四、盖斯定律
1840年，俄国化学家盖斯从大量实验事实中总结出一条规律：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。
即化学反应的反应热（能量）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，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同，这就是盖斯定律。如：
有：△H1＝△H2＋△H3＋△H4
应用：计算无法直接实验测量的反应的反应热。
例题：P38
五、燃烧热
根据反应类型的不同，反应热也分为燃烧热、中和热等不同类型。
1、燃烧热：在一个大气压下，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
2、特点：燃烧的热化学方程式中，可燃物前系数始终为一，其他物质前系数可为分数。
3、作用：计算燃料燃烧反应提供的能量。充分利用能源。
例题：P40
6、 中和热
1、中和反应都是放热反应。在稀溶液中酸跟碱发生中和反应而生成1mol水（液态），这时的反应热叫做中和热。
例：H＋（aq）＋OH－（aq）＝H2O（l）ΔH＝－57.3kJ/mol
则稀盐酸＋氢氧化钠，稀硝酸＋稀氢氧化钾等强酸与强碱反应生成1mol水都是放出57.3kJ/mol热量。
2、特点：以生成1mol水为标准来配平其他物质的系数。
例题：P42
3、燃烧热和中和热的区别与联系
燃烧热 中和热
相同点 能量变化 放热反应
△H △H＜0，单位：KJ/mol
不同点 反应物的量 1mol（O2的量不限） 可能是1mol，也可能是0.5mol
生成物的量 不限量 H2O是1mol
反应热的含义 1mol反应物完全燃烧时放出的热量；不同反应物，燃烧热不同 生成1mol H2O时放出的热量，不同反应物的中和热大致相同，均为57.3KJ/mol
7、 中和热的测定
P45实验二 中和热的测定
8、 使用化石燃料的利弊及新能源的开发。
P43
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３４化学反应速率及平衡
本章解决两个问题：化学反应的快慢及化学反应进行的程度。
1、 化学反应速率
1、 化学反应速率及其表示方法
概念：
表示方法：以单位时间内反应物浓度的减少或生产物浓度的增加表示。
计算式：V＝Δc/Δt （mol/L·s or mol/L·min）
注意点：1、同一反应的速率只有一个。
用不同物质浓度变化表示的反应速率，其数值比＝方程式系数比
例：
2、述反应速率为平均速率，非瞬时反应速率。
例：反应进行，反应物浓度减小，V减小。
对放热反应，反应放出的热量使V增大。
吸热反应，反应吸收热量，使温度降低，V减小。
【练习】：1、反应H22H，恒温恒容，测得H2浓度由0.1mol/L变化到0.06 mol/L需时20s，则从0.06 mol/L变化到0.036 mol/L时，需时多少？原因？
2、比较不同物质表示的反应速率快慢
2、 有关图像
（1） n－t图
例：读图书写化学方程式，计算用Z表示的反应速率
思路：a、判断反应物和生产物（观察n变化情况）
b、判断物质量的变化，确定化学计量数之比。
c、判断反应类型（or＝＝）（观察反应物是否完全反应）
（2） V－t图
3、 影响反应速率的因素
外因：浓度、压强、温度、催化剂。及光照、物质颗粒大小等。
内因：反应本质。物质键的情况。
（活化分子，有效碰撞）
（1） 浓度
变化趋势：其他条件不变，浓度增大，反应速率增大。
原理：增大反应物浓度，即增大活化分子浓度，是活化分子的有效碰撞最多，从而加快反应速率。
注意点：a、固体参加的反应，速率与表面积大小有关。量几乎不影响反应速率。
一般固体的浓度认为是一个常数。
b、对可逆反应，增大反应物浓度瞬间，V正增大，而V逆不变。随后，V正减小，V逆增大，原有平衡被破坏，反应正向移动。
作V－t图，判断平衡移动方向。
（2） 压强
变化趋势：其他条件不变，压强增大，有气体参加的反应速率增大。
原理：对气体，压强增大，即浓度增大，故反应速率增大。
注意点：1、只限于有气体参加的反应，对固、液影响很小。
2、对可逆反应，增大压强同时增大正、逆反应速率，但体积缩小反应速率变化较大。反应向体积缩小方向移动。
3、等体积反应，速率变化一样，对平衡无影响。
作V－t图，判断平衡移动方向。
（3） 温度
变化趋势：其他条件不变，温度升高，反应速率加快。
一般，温度升高10℃，反应速率增大2～4倍。
原理：主要：温度升高，分子能量变大，活化分子增多，速率增大。
次要：温度升高，分子运动加快，碰撞几率增大。
注意点：
（4）影石厅i，矗f乏“口托万，妇
1．卤族元素
2．氧族元素
3．氮族元素
(1)氮气及其重要化合物问的转化关系
(2)磷及其重要化合物问的转4．碳族元素
5．碱金属
6．镁及其化合物间的相互转化关系
7．铝及其化合物问的相互转化关系
8．铁及其重要化合物间的相互转化关系
化关系
单质名称 碘(12) 硫(S) 磷(I)) 碳(C) 硅(Si)
单 同素异形体 ．I-_．_______-_一 白磷 红磷 金刚石 石翠 单晶硅
质镗；口构 晶体结构 分子晶体 分子晶体 分一f品体 无定形体 正四面体型原子晶体 片状过渡型 日日件 正四面体型 原子品体
常温下的状态 固 固 固 粉状 固 固 固
硬度 小 小 小 最硬 软 硬
j： ．．L 要 水溶性 (微溶O．029g) 难溶 难溶 难溶 不溶 不溶 不溶
物 理 性 在有机溶剂中的溶解性 易溶 微溶于乙醇易溶于CS2 易溶：j二CS2 不溶 不溶 不溶 不溶
质 溶点(／℃) 1 13.5 l 12.8 44.1 464(升华) 3 550 3 652 l 4 10
导电性 绝缘体 导体 半导体
其他 升华 脆、升华 剧毒管火点40℃ 无毒篱火点240℃ 瞻、透明 脆、滑 脆
(2)重要气、液态非金属单质的结构和物理性质
单质 02 H， N2 F， ● - C12 Br，
固体时晶体结构 分 子 晶 体 ’
色味态 无色无味的气体 淡黄绿色气体 黄绿色气体 深红棕色液体
水溶性 不易溶(1：O．(】[3lV) 不溶 1：O．吃(V) 剧烈反应 1：2．驭V) 4.17g
毒性 无毒 剧毒 有毒 有毒
其他 p：1.42g．卜l P=0．(189 9窖．【。。(轻){，J—I．2％．L l 易测匕(一34.6℃： 易妊：发(鹦．败)
(3)结构与单质的化学性质
漆 湿氧化性 氧化性为书 还贩性为主
F， ．． Cl， - ()2 Br， I， - N2 S C Si f) H， -
分子结构 ：F：F： ：CI：Cl： ：()：：()： ：Br：Br： ●● ●● ： l： l ： ●● ●● ：N j!N： 复杂 H：H
跟(忑反应 4温艮(≥戡压西矿 Ji5唣 加热或．去濑骷收啦
化 跟违反应 冷暗 爆炸 光照 爆炸 占橼 J-、、，’·●● 爆炸 加热或高温时缓慢反应 高温难 磷蒸气相当困难
学 性 质 跟水反应 剧烈 反应 由能反应到难反应 不反应 高温下反应 不反应
跟碱反应 卤素单质、Si跟强碱反应，S跟浓热碱反应，其余一般不反应
跟酸反应 S、P、C、12跟强氧化性酸反应，C12、Br2、()2跟有还原性的酸反应高三化学总复习纲要
第五部分 化学实验
第十五单元 化学实验基础知识
一、常见仪器的使用
二、化学实验基本操作
三、试剂保存与实验室安全
第十六单元 物质的制备
四、常见气体的制备
五、重要无机物的制备
六、重要有机物的制备
第十七单元 物质的分离、提纯与鉴别
七、物质的分离
八、物质的提纯
九、物质的鉴别
第十八单元 化学定量实验
十、化学定量实验
十一、实验数据的处理
第十九单元 化学实验方案设计与综合实验
十二、化学实验方案设计的基本要求
十三、制备实验方案的设计
十四、性质实验方案的设计
十五、综合实验的分析与评价高中化学总复习教案·基础理论
第七单元 化学反应速率 化学平衡
本单元需要解决两个问题：第一、化学反应进行的快慢即化学反应速率问题；第二、化学反应进行的程度即化学平衡问题
一、化学反应速率
1．表示方法
（1）概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示
（2）公式：v＝△c/△t 单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)
（3）注意事项：
① 由于反应过程中，随着反应的进行，物质的浓度不断地发生变化（有时温度等也可能变化），因此在不同时间内的反应速率是不同的。通常我们所指的反应速率是指平均速率而非瞬时速率。
② 同一化学反应的速率可以用不同物质浓度的变化来表示，其数值不一定相同，但其意义相同。其数值之比等于化学计量数之比。
对于反应：mA＋nB pC＋qD
VA∶VB∶VC∶VD＝m∶n∶p∶q
[例1] 某温度时，2L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为___3X + Y 2Z___；反应开始至2min ，Z的平均反应速率为___0.05 mol/(L·min)__。
[例2] 在2A + B = 3C + 4D的反应中, 下列表示该反应的化学反应速率最快的是（ B ）
A. V(A) = 0.5 mol/(L·s) B. V(B) = 0.3 mol/(L·s)
C. V(C) = 0.8 mol/(L·s) D. V(D) = 1 mol/(L·s)
2．有效碰撞
（1）有效碰撞是指能发生化学反应的碰撞，发生有效碰撞的分子具有足够的能量，且具有合适的取向。
（2）活化分子是指能够发生有效碰撞的分子。活化分子的能量比反应物分子的平均能量高。
（3）活化分子的百分数越大，有效碰撞的次数越多，反应速率越快。
3．影响化学反应速率的因素
影响速率的因素有内部与外部因素，内因由参加反应的物质的性质决定。外部因素主要有：
（1）浓度
其它条件不变时，增大反应物（或生成物）浓度，可以增大反应速率。
注意：①　对固体，反应速率与其表面积大小有关，一般认为其浓度为一常数，它的量的多少对速率无影响。纯液体浓度也可看成是一常数。
②　对可逆反应而言，在增大反应物浓度的瞬间，v正增大，v逆不变
[例3]在温度不变时，恒容的容器中进行反应H22H；△H＞0，若反应浓度由0.1mol/L降到0.06mol/L需要20s，那么由0.06mol/L降到0.036mol/L，所需时间为 （ C ）
A.10s B.12s C.大于12s D.小于12s
（2）温度
其它条件不变时，升高温度可以加快反应速率；降低温度可以减小反应速率。
注意：① 一般温度每升高10℃，反应速率增大为原来的2～4倍。
② 对可逆反应而言，升高温度可使正逆反应速率同时增大，但吸热方向速率增大的倍数更大。（温度对吸热方向速率的速率影响更大）
[例4]把除去氧化膜的镁条放入盛有一定浓度的稀盐酸的试管中，发现H2的生成速率v随时间t的变化关系如图，
其中0 ～ t1速率变化的原因是_ _反应放热，温度升高，速率加快_ _；
t1～t2速率变化的原因是_ 随反应进行，氢离子浓度减小，反应速率减小 _。
（3）压强
对于有气体参加的反应，其它条件不变时，增大压强可以增大反应速率；减小压强，可以减小化学反应速率。
注意：① 对可逆反应而言，增大压强可同时增大正逆反应速率，但气体体积缩小方向的速率增大的倍数更大。（压强对气体体积缩小方向的速率的影响更大）
（4）催化剂
使用合适催化剂能同等程度地影响正逆反应速率。（不会导致化学平衡的移动。）
注意：① 催化剂增大化学反应速率的原因是催化剂通过参与化学反应，改变了化学反应途径，使化学反应速率加快。催化剂本身在反应前后质量保持不变。
（5）其他：如：颗粒纯度：与稀酸反应，粗锌比纯锌快
激光、射线、超声波、紫外线等
[例5]设C+CO22CO；△H＞0；反应速率为V1，N2+3H2 2NH3；△H＜0，反应速率为V2，当温度升高时，V1和V2的变化情况为 （ ）
A.同时增大 B.同时减小
C.V1增大，V2减小 D.V1减小，V2增大
[例6]对于一个气态反应体系，如图所示，表示的是反应速率和时间关系，其中t1为达到平衡所需时间，t2～t3是改变条件后出现的情况，则该条件可能是 （ ）
A.加压 B.增大反应浓度 C.减压 D.加入催化剂
[例7] 某化学反应2AB＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0。反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：
根据上述数据，完成下列填空：
（1）在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为 mol/(L·min)。
（2）在实验2，A的初始浓度C2＝ mol/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是 。
（3）设实验3的反应速率为V3，实验1的反应速率为V1，则V3 V1（填＞、＝、＜ ＝，且C3 1.0mol/L（填＞、＝、＜＝
（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是 反应（选填吸热、放热）。理由是
二、化学平衡
1．化学平衡状态
（1）概念：化学平衡状态是指一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
（2）特征：动、定、等、变
[讨论]1．当可逆反应达到平衡时，各组分的浓度保持不变，此时是否意味着反应已停止？
2．在可逆反应体系2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)加入18O2后，哪些物质中会含有18O？
2．平衡状态的判断
抓住两点：①正逆反应速率是否相等？ ②各组分的浓度（或百分含量）是否不变？
[例8]一定温度下的密闭容器中进行可逆反应，N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，下列情况能说明反应已达平衡的是 （ ）
A.混合气体的总物质的量不随时间而变化
B.混合气体的压强不随时间而变化
C.混合气体的密度不随时间而变化
D.生成6molN—H键的同时有3molH—H键生成
E.生成1molN2的同时有3 molH2的生成
[例9]对反应H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)，上述A、B、C结果又如何？
3．等效平衡
可逆反应既可从正反应又可从逆反应开始，甚至正逆反应同时开始，其结果最终都是达到平衡。不同初始情况下建立的平衡有何特点？
[讨论]一定温度定容容器中的可逆反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，下列三种初始状态，建立的平衡是否相同？
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
初始状态 ① 1mol 3mol 0 平衡1
②　　　 0 0 2mol 平衡2
③ 2mol 6mol 0 平衡3
结论：平衡1=平衡2≠平衡3
说明为什么平衡2≠平衡3？
设计假想容器：
当B容器容积保持不变，到达平衡时A、B两容器建立相同的化学平衡，而实际两种情况是在同一容器中进行的，则相当于将B容器压缩一半的体积，在压缩过程中，平衡将发生移动，故平衡2≠平衡3。
若在压缩过程中平衡不发生移动，则建立的平衡仍相同。如：
对反应： H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)
初始状态① 1mol 3mol 0 平衡1
②　　 2mol 6mol 0 平衡2
此处平衡1与平衡2是等效的，但要注意与前述的等效平衡不同，前者是完全等同的平衡，平衡时各组分的物质的量、浓度、相对的百分含量都相同，而后者仅相对的百分含量相同，物质的量、浓度均与初始浓度成相同的比例。
归纳：
①在等温等容条件下， 建立等效平衡的条件是：
若为气体体积不等的反应，则初始浓度必须相同（或相当，可等效转化）
若为气体体积相等的反应，则只须初始浓度成比例即可。
②在等温等压条件下，建立等效平衡的条件是：
不论哪类反应，只须初始浓度成比例即可。
[例10]某温度下，在1L的密闭容器中加入1mol N2、3mol H2，使反应N2+3H2 2NH3达到平衡，测得平衡混合气中N2、H2、NH3分别为0.6 mol、1.8 mol、0.8 mol，如果温度不变，只改变初始加入的物质的量而要求达到平衡时N2、H2、NH3的物质的量仍分别为0.6 mol、1.8mol、0.8 mol，则N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示时应满足的条件：
（1）若X=0，Y=0，则Z=______。
（2）若X=0.75，则Y=______，Z=______。
（3）若X=0.45，则Y=______，Z=______。
（4）X、Y、Z应满足的一般条件是（用含X、Y、Z的关系式表示）______。
[例11]在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应：
N2＋3H2 2NH3，已知加入1 mol N2、4 mol H2时，达到平衡后生成a mol NH3（见表中已知项），在相同温度和压强下保持平衡后各组分体积分数不变，对下列编号②～④的状态，填写表中空白。
始态的物质的量/mol 平衡时NH3的物质的量
N2 H2 NH3
① 1 4 0 a
② 1 0.5a
③ 1.5 6 0
④ m g(g≥4m)
三、化学平衡的移动
化学平衡的建立是有条件的，暂时的，当条件改变时，平衡就有可能发生移动。
[讨论] 1．条件改变时，平衡是否一定发生移动？哪些情况下平衡不会发生移动？
2．怎样用条件对速率的影响来理解条件变化对平衡的影响？
v正＝v逆
改变条件
1．平衡
平衡移动
v正≠v逆 新平衡
2．平衡移动方向的确定
（1）条件改变时， 若v正>v逆，平衡向正反应方向移动
若v正若v正=v逆，平衡不移动
（2）勒沙特列原理：改变影响化学平衡的一个条件，平衡总是向减弱这种改变的方向移动。
3．影响化学平衡的因素
（1）浓度： ① 固体量的多少对平衡没有影响
② 离子反应只有改变参与反应的离子浓度才会影响平衡
③ 增加一个反应物的浓度能增大其他反应物的转化率，而其本身的转化率则减小。
（2）压强： ① 压强仅对气体反应的平衡有影响。而且对气体体积相同的反应的平衡无影响。
② 若在平衡体系中充入稀有气体
在等温等容条件下，对平衡无影响
在等温等压条件下，使平衡向气体体积扩大方向移动
总压增大 总压不变
平衡不移动 平衡移动
（3）温度：
（4）催化剂： ① 催化剂通过参与反应改变化学反应途径加快化学反应速率
② 催化剂在化学反应前后质量保持不变
③ 催化剂中毒
[例12]有两只密闭容器A和B，A容器有一移动的活塞能使容器内保持恒压，B容器能保持恒容，起始向这两只容器中分别充入等量的体积比为2∶1的SO2和O2的混合气体，并使A和B容积相等（如图），在保持400℃的条件下使之发生如下反应：
2SO2+O2 2SO3填写下列空格。
①到达平衡时所需时间A容器比B容器________
A容器中SO2的转化率比B容器______________
②达到①所述平衡后，若向两容器通入等量的原反应气体，达到平衡时A容器中SO3的体积分数_________________（增大、减小、不变），B容器中SO3的体积分数_________________（增大、减小、不变）
③达到①平衡后，若向两容器通入数量不多等量氩气，A容器中化学平衡向_____移动， B容器中化学平衡向_____移动。
四、化学平衡计算——“四步法”
有关化学平衡问题的计算，可按下列步骤建立模式，确定关系进行计算。例如：可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，假定反应物A、B起始加入量分别为a mol、b mol，达到平衡时，设A物质转化的物质的量为mx mol。
1、模式： mA(g) ＋ nB(g) pC(g) ＋ qD(g)
起始量： a b 0 0
变化量： mx nx px qx
平衡量： a―mx b―nx px qx
2、基本步骤
（1）确定反应物或生成物的起始加入量
（2）确定反应过程的变化量
（3）确定平衡量
（4）依据题干中的条件建立等式关系进行解答
3、关于转化率的计算
4、关于某组分体积分数的计算
五、合成氨适宜条件的选择
1、合成氨反应的特点
N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；△H＝－92.4kJ/mol
正反应为气体体积缩小的放热反应。
2、合成氨适宜的条件
温度：500℃左右
压强：20MPa~50Mpa
催化剂：铁触媒
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