高三化学第一轮复习总结资料Word文档格式.doc
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升高温度
向吸热方向移动
增大压强
向气体分子数目减少的方向移动
加催化剂
不移动
㈣原子核外电子排布的规律
①泡利不相容原理——
在同一个原子里,没有运动状态四个方面完全相同的电子存在
电子层(层)
电子亚层(形)
电子云的空间伸展方向(伸)
电子的自旋(旋)
②能量最低原理
在核外电子的排布中,通常状况下电子总是尽先占有能量最低的轨道,只有当这些轨道占满后,电子才依次进入能量较高的轨道
③洪特规则
在同一电子层的某个电子亚层中的各个轨道上,电子的排布尽可能分占不同的轨道,而且自旋方向相同,这样排布整个原子的能量最低。
二、基本规律
㈠四种晶体比较表
离子晶体
原子晶体
分子晶体
金属晶体
构成晶体的微粒
阴、阳离子
原子
分子
金属阳离子和自由电子
微粒间相互作用
离子键
共价键
范德华力
金属键
典型实例
NaCl、CsCl
金刚石、Si、SiO2、SiC
干冰、氢气、有机物、惰气
钠、镁、铝、铁
物
理
性
质
熔沸点
熔点较高、沸点高
熔沸点高
熔沸点低
一般较高、部分低
导电性
固态不导电,熔化或溶于水导电
差
良好
导热性
不良
机械加工性
同上
硬度
较硬而脆
高硬度
较小
一般较高部分低
※注:
离子晶体熔化时需克服离子键,原子晶体熔化时破坏了共价键,分子晶体熔化时只消弱分子间作用力,而不破坏化学键。
㈡物质熔沸点规律
1、不同晶体:
原子晶体>离子晶体>分子晶体(金属晶体较复杂)
原子晶体:
原子半径越小,键能越大,熔沸点越高。
如金刚石>单晶硅
离子晶体:
组成相似的离子晶体,离子键越强,熔沸点越高
如:
NaCl>KCl
金属晶体:
金属键越强(半径小、价电子多),熔沸点越高
Na<Mg<Al
分子晶体:
组成和结构相似的分子晶体,分子量越大,熔沸点越高
F2<Cl2<Br2<I2
3、在比较不同晶体的熔沸点时,有时需借助常识或记忆有关数据
例:
熔点Na>CH3COOH>H2O
㈢比较金属性强弱的依据
金属性——金属气态原子失去电子能力的性质
金属活动性——水溶液中,金属原子失去电子能力的性质
1、同周期中,从左向右,随着核电荷数的增加,金属性减弱
同主族中,由上到下,随着核电荷数的增加,金属性增强
2、依据最高价氧化物的水化物碱性的强弱
碱性愈强,其元素的金属性也愈强
1、依据金属活动顺序表(极少数例外)
2、常温下与酸反应的剧烈程度
3、常温下与水反应的剧烈程度
4、与盐溶液之间的置换反应
5、高温下与金属氧化物间的置换反应;
6、用电化学的方法
㈣比较非金属性强弱的依据
1、同周期中,由左到右,随核电荷数的增加,非金属性增强
同主族中,由上到下,随核电荷数的增加,非金属性减弱
2、依据最高价氧化物的水化物酸性的强弱
酸性愈强,其元素的非金属性也愈强
3、依据其气态氢化物的稳定性
稳定性愈强,非金属性愈强
4、与H2化合的条件
5、与盐溶液之间的置换反应
6、其它例:
2Cu+SCu2SCu+Cl2 CuCl2
所以,Cl的非金属性强于S
㈤氧化剂的氧化能力(还原剂的还原能力)强弱的判定依据
1、根据反应条件来判断:
是否加热,温度高低,有无催化剂
不同的氧化剂与同种还原剂(或不同的还原剂与同种氧化剂)的反应可依据以上条件来判断。
例如,由2H2SO3+O2=2H2SO4(快)2Na2SO3+O2=2Na2SO4(慢)
2SO2+O2 2SO3
可知还原性:
H2SO3>Na2SO3>SO2
2、根据反应的剧烈程度来判定:
如Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(较剧烈)
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(较微弱)
可知氧化性:
浓HNO3>稀HNO3
3、根据氧化—还原反应的传递关系来判断:
氧化剂氧化能力大于氧化产物的氧化能力;
还原剂的还原能力大于还原产物的还原能力。
※一般来说,判断氧化剂的氧化能力时不能简单地看氧化剂被还原成的价态高低,应看氧化剂氧化其它物质的能力。
比如硝酸越稀,其氧化性越弱,跟同一还原剂反应时,化合价降得越多。
KMnO4溶液酸性越强,氧化性越强,跟同一还原剂反应时,化合价降得越多
Na2SO3+KMnO4(H+)→无色的Mn2+
Na2SO3+KMnO4(H2O)→褐色的MnO2
Na2SO3+KMnO4(OH-)→绿色的MnO
氧化性:
F2>Cl2>Br2>I2>SO2>S
还原性:
S2->SO>I->Fe2+>Br->Cl->F-
⑹关于NO2和N2O4平衡移动的讨论
一、结论:
将NO2装入注射器内,进行下列操作,现象如下:
①缓慢压缩,气体颜色逐渐加深
②缓慢扩大体积,气体颜色逐渐变浅
③突然压缩,气体颜色先变深,但最终比起如深
④突然扩大体积,气体颜色选变浅,后变深,但最终比起始浅。
二、证明:
以①为例推论如下:
设原平衡混和气中NO2、N2O4浓度分别为a摩/升、b摩/升。
压缩至某体积时,NO2、N2O4在新平衡下浓度分别为c摩/升和d摩/升
慢慢压缩,可以认为气体温度不变,此温度下常数,则
当体积缩小时,平衡2NO2N2O4右移,[N2O4]增大,即d>b,则得c2>a2,所以c>a,气体颜色加深。
㈦何时考虑盐的水解
1、判断盐溶液酸碱性及能否使指示剂变色时,要考虑到盐的水解。
如CH3COONa溶液呈碱性,因为CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
2、配制某些盐的溶液时,为了防止溶液变浑浊(水解),需加入酸抑制其水解,此时考虑盐的水解。
配制CuSO4溶液时需加少量H2SO4,配制FeCl3溶液时需加入少量盐酸(加相应的酸)
3、比较盐溶液中离子浓度大小时,要考虑到水解。
如Na3PO4溶液中[Na+]>3[PO]
4、说明盐溶液中离子种类及多少时要考虑到水解。
例Na2S溶液中含有Na+、H+、S2-、HS-、OH-,其浓度关系是
[Na+]+[H+]=2[S2-]+[HS-]+[OH-]
5、某些活泼金属与强酸弱碱盐溶液反应时,需考虑水解。
如镁插入CuSO4溶液中有H2放出。
因为Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+
Mg+2H+=Mg2++H2↑
6、强酸弱碱盐与强碱弱酸盐溶液相混合,其现象不能复分解反应规律来解释时,要考虑到双水解。
泡沫灭火器的原理是:
3HCO+Al3+
=3CO2↑+Al(OH)3↓;
7、判断溶液中有关离子能否大量共存时要考虑盐的水解(主要是双水解问题),
如Fe3+和HCO不能大量共存;
8、施用化肥时需考虑到水解。
草木灰(K2CO3)不能与铵态氮肥相混用。
因为CO+H2OHCO+OH-NH+OH- NH3·
H2O,
随NH3的挥发,氮肥失效。
9、分析某些化学现象时要考虑盐的水解。
制备Fe(OH)3胶体、明矾净水及丁达尔现象、FeCl3等溶液长期存放变浑浊,等。
10、判断中和滴定终点时溶液酸碱性,选用酸碱滴定时的指示剂以及当pH=7时酸(碱)过量情况的判断等问题,要考虑到盐的水解。
如:
CH3COOH与NaOH刚好反应时pH>7,若二者反应后溶液pH=7,则CH3COOH过量,因为CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,为此CH3COOH与NaOH互相滴定时,选用酚酞作指示剂。
11、试剂的贮存要考虑到盐的水解。
如贮存Na2CO3溶液不能玻璃塞,因为Na2CO3水解后溶液碱性较强,这样
SiO2+2OH-=SiO+H2O,Na2SiO3具有粘性,使瓶颈与瓶塞粘结在一起;
NH4F溶液不能用玻璃瓶盛装,因为水解时产生的氢氟酸腐蚀玻璃,
F-+H2OHF+OH- 4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O;
12、制取无水盐晶体时要考虑到盐的水解。
不能利用蒸干溶液的办法制FeCl3和AlCl3,也不能在空气中加热FeCl3·
6H2O和AlCl3·
6H2O制无水FeCl3和AlCl3,就是因为水解的缘故。
13、解释某些生活现象应考虑到盐的水解。
炸油条时利用了Fe3+与HCO(CO)双水解的道理;
ZnCl2和NH4Cl可作焊药是利用了它们在水溶液中水解显弱酸性的道理;
家庭中可用热的Na2CO3溶液洗涤餐具或涮便池,利用的是加热可促进CO的水解使碱性增强,去污能力加大的道理。
㈧原电池七种
1、普通锌锰电池(“干电池”)
“干电池”是用锌制圆筒形外壳作负极,位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极,在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质,还填有MnO2作去极剂(吸收正极放出的H2,防止产生极化现象)。
电极反应为:
负极——Zn-2e-=Zn2+
正极——2NH+2e-=2NH3+H2
H2+MnO2=Mn2O3+H2O
正极产生的NH3又和ZnCl2作用:
Zn2++4NH3=[Zn(NH3)4]2+
淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速度。
电池总反应式:
2Zn+4NH4Cl+2MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+Mn2O3+H2O
“干电池”的电压通常约为1.5伏,不能充电再生。
2、铅蓄电池
铅蓄电池可放电亦可充电,具双重功能。
它是用硬橡胶或透明塑料制成的长方形外壳,在正极板上有一层棕褐色PbO2,负极板是海绵状金属铅,两极均浸在一定浓度的硫酸溶液中,且两极间用微孔胶或微孔塑料隔开。
蓄电池放电时的电极反应为:
负极——Pb+SO-2e-=PbSO4
正极——PbO2+4H++SO +2e-=PbSO4+2H2O
当放电进行到硫酸浓度降低,溶液密度达1.18时即停止放电,而需将蓄电池进行充电;
阳极——PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO
阴极——PbSO4+2e-=Pb+SO
当溶液密度增加至1.28时,应停止充电
蓄电池充电和放电的总反应式为:
PbO2+Pb+2H2SO4PbSO4+2H2O
目前,有一种形似于“干电池”的充电电池,它实际是一种银锌蓄电池(电解液为KOH)。
电池反应为Zn+Ag2O+H2OZn(OH)2+2Ag
3、纽扣式电池
常见的钮扣式电池为银锌电池,它用不锈钢制成一个正极壳和负极盖组成的小圆盒,盒内靠正极壳一端填充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料,负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料,电解质溶液为浓KOH,溶液两边用羧甲基纤维素作隔膜,将电极与电解质溶液隔开。
负极——Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O
正极——Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
电池总反应式为:
Ag2O+Zn=2Ag+ZnO
一粒钮扣电池的电压达1.59伏,安装在电子表里可使用两年之久。
4、氢氧燃料电池
氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型电池,主要用于航天领域。
它的电极材料一般为活化电极,具有很强的催化活性,如铂电极、活性炭电极等。
电解质溶液一般为40%的KOH溶液。
电极反应式为:
负极:
2H24H
4H+4OH--4e-=2H2O
正极:
O2+2H2O+4e-=4OH-
电池总反应式为:
2H2+O2=2H2O
5、微型电池
常用于心脏起博器和火箭的一种微型电池叫锂电池,它是用金属锂作负极、石墨作正极,电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOCl2)中组成
电池总反应式为:
8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO4+2S
这种电池容量大,电压很稳,能在—56.7℃~71.1℃温度范围内工作。
6、海水电池
1991年,我国首创以铝—空气—海水为能源的新型电池,用作水标志灯已研制成功。
该电池以取之不尽的海水为电解液,靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流。
电极反应式为:
4Al-12e-=4Al3+
正极:
3O2+6H2O+12e-=12OH-
4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
这种电池的能量比“干电池”高20~50倍
7、燃料电池
该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通甲烷和氧气
CH4+10OH--8e-=CO+7H2O
正极:
2O2+4H2O+8e-=8OH-
电池总反应式为:
CH4+O2+2KOH=K2CO3+3H2O
㈨酸、碱、盐的电解规律表
※首先应熟记“阴、阳离子的放电顺序”
阴离子的放电顺序:
S2->I->Br->OH->NO3->SO42->F-
阳离子的放电顺序:
金属单质>Ag+>Hg2+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Ni2+>Fe2+>Zn2+>Mn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
盐(酸、碱)
电解方程式
pH值
相当于电解何物
活泼金属的含氧酸盐Na2CO3、NaH2PO4
Na2CO3变小
NaH2PO4变大
电解水
不活泼金属含氧酸盐CuSO4、AgNO3
pH值变小
水和电解质
活泼金属的无氧酸盐NaCl、KI
pH值变大
不活泼金属的无氧酸盐CuCl2、CuBr2
CuCl2:
CuBr2:
电解质本身
含氧酸H2SO4、HNO3
无氧酸HCl、HI
强碱NaOH、KOH
熔融态物质
NaCl
NaOH
Al2O3
三、元素化合物知识总结
㈠生成氧气的方程式小结
⑴2KClO32KCl+3O2↑
⑵2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
⑶2H2O 2H2↑+O2↑
⑷2HgO2Hg+O2↑
⑸4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O
⑹2KNO32KNO2+O2↑
⑺2Cu(NO3)2CuO+4NO2↑+O2↑
⑻2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑
⑼2HClO2HCl+O2↑
⑽2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
⑾2F2+2H2O=4HF+O2↑
⑿2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
⒀2H2O22H2O+O2↑
⒁2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
⒂4NaOH(熔融)4Na+O2↑+2H2O
㈡氮的氧化物小结
氮元素化合价
俗称
主要性质
N2O
+1
笑气
无色气体,易溶于水,中性,具有氧化性,也具有还原性
NO
+2
无色气体,难溶于水,易被空气O2氧化成NO2,具有氧化性,也具有还原性
N2O3
+3
亚硝酐
暗蓝色气体,极不稳定,易分解为NO和NO2,酸性,具有氧化性,也具有还原性
NO2
+4
红棕色气体,与水反应生HNO3和NO,但它不是酸酐,具有强氧化性
N2O4
无色气体(低于21℃成液体)
N2O5
+5
硝酐
白色固体,具有强氧化性
㈢具有漂白作用的物质
氧化作用
化合作用
吸附作用
Cl2、O2、Na2O2、浓HNO3
SO2
活性炭
化学变化
物理变化
不可逆
可逆
㈣能被活性炭吸附的物质
1、有毒气体(NO2、Cl2、NO等)——有毒
2、色素——漂白
3、水中有臭味的物质——净化
㈤生成氢气的方程式小结
⑴Fe(活泼金属)+2HCl=FeCl2+H2↑
⑵2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
⑶Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
⑷3Fe+4H2O(气)Fe3O4+4H2
⑸C+H2O(气)CO+H2
⑹CO+H2O(气)CO2+H2
⑺2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
⑻Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
⑼2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
⑽H2SH2+S
⑾2HIH2+I2
⑿2H2O2H2↑+O2↑
⒀2C2H5OH+2Na(K、Mg、Al)2C2H5ONa+H2↑
⒁CH4C(炭黑)+2H2↑
⒂原电池的析氢腐蚀
㈥水参与的反应小结
1、水的电离:
H2OH++OH-或2H2OH3O++OH-
2、水与氧化—还原的关系
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
水作氧化剂3Fe+4H2O(气)Fe3O4+4H2
C+H2O(气)CO+H2
水作还原剂2F2+2H2O=4HF+O2
水既作氧化剂,又作还原剂2H2O2H2↑+O2↑
Cl2+H2O=HCl+HclO
水既不作氧化剂,又不作还原剂 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3、水化:
CH2=CH2+2H2O CH3CH2OH
CO(NH2)2+2H2O (NH4)2CO3
4、水合:
NH3+H2ONH3·
H2O
CuSO4+5H2O=CuSO4·
5H2O
5、水解
⑴盐类的水解AlO2-+2H2OAl(OH)3+OH-
⑵氮化镁的水解Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
⑶醇钠的水解C2H5ONa+H2O C2H5OH+NaOH
⑷酚钠的水解C6H5ONa+H2O C6H5OH+NaOH
卤化烃的水解C2H5Cl+H2OC2H5OH+HCl
△
⑹酯的水解:
CH3COOC2H5+H2OC2H5OH+CH3COOH
⑺油脂的水解:
⑻糖的水解
(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6
淀粉葡萄糖
(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6
纤维素葡萄糖
2(C6H10O5)n+nH2OnC12H22O11
淀粉麦芽糖
C12H22O11+nH2OC6H12O6+C6H12O6
蔗糖葡萄糖果糖
C12H22O11+nH2O2C6H12O6
麦芽糖葡萄糖
⑼蛋白质的水解:
蛋白质各种α—氨基酸
6、双水解:
此类反应发生的条件:
a、必有一盐水解呈碱性,另一盐水解显酸性;
b、水解生成的酸、碱相互之间不反应(或按复分解模式发生,有一盐不存在)。
——AlO跟几乎所有水解显酸性的阳离子(Fe3+、Fe2+、Al3+、Cu2+、、NH4+等)均可发生双水解反应
㈦关于气体的全面总结
1、常见气体的制取和检验
⑴氧气
①制取原理——含氧化合物自身分解
②制取方程式——2KClO32KCl+3O2↑
③装置——略微向下倾斜的大试管、加热
④检验——带火星木条,复燃
⑤收集——排水法或向上排气法
⑵氢气
①制取原理——活泼金属与弱氧化性酸的置换
②制取方程式——Zn+H2SO4===H2SO4+H2↑
③装置——启普发生器
④检验——点燃,淡蓝色火焰,在容器壁上有水珠
⑤收集——排水法或向下排气法
⑶氯气
①制取原理——强氧化剂氧化含氧化合物
②制取方程式——MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
③
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