高一化學(xué)必修一知識點(diǎn)總結(jié)
(二)從海水中提取溴的常見工藝
①濃縮并酸化海水后,通入適量的氯氣,使溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì):2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl②向含溴單質(zhì)的水溶液中通空氣和水蒸汽,將溴單質(zhì)吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達(dá)到富集的目的:Br2+SO2+2H2O==2HBr+H2SO4(也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收)③向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣:2HBr+Cl2==2HCl+Br2④用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔內(nèi)的溶液中的溴單質(zhì)。(三)從海洋植物中提取碘的主要工藝
①用水浸泡海帶或海藻灼燒后的灰燼
②向水中通入適量的氯氣,使碘離子轉(zhuǎn)化為碘單質(zhì):2NaI+Cl2==I2+2NaCl③過濾,用有機(jī)溶劑萃取碘單質(zhì)。二、氯、溴、碘的性質(zhì)和用途
(一)氯氣(chlorinegas)的性質(zhì)和用途
氯自1774年被舍勒發(fā)現(xiàn),到1810年被戴維確認(rèn)為一種元素,經(jīng)歷了36年。實驗室制備:①原理:MnO2+4HCl(濃)△MnCl2+Cl2↑+2H2O②裝置:固液加熱型③收集:向上排空氣法④驗滿:濕潤的淀粉-碘化鉀試紙等⑤尾氣吸收:NaOH溶液。
1、物理性質(zhì):通常是黃綠色、密度比空氣大、有刺激性氣味氣體。能溶于水,有毒。
2、化學(xué)性質(zhì):氯原子易得電子,氯是活潑的非金屬元素。氯氣與金屬、非金屬等發(fā)生氧化還原反應(yīng),一般作氧化劑。與水、堿溶液則發(fā)生自身氧化還原反應(yīng),既作氧化劑又作還原劑。
3、氯氣的用途:重要的化工原料,能殺菌消毒、制鹽酸、漂白粉及制氯仿等有機(jī)溶劑和農(nóng)藥。拓展1:氯水(chlorinewater)
氯水為黃綠色,所含Cl2有少量與水反應(yīng)(Cl2+H2OHCl+HClO),大部分仍以分子形式存
+---
在,氯水的主要溶質(zhì)是Cl2。新制氯水含Cl2、H2O、HClO、H、Cl、ClO、OH等微粒。拓展2:次氯酸(hypochlorousacid)
次氯酸(HClO)是比H2CO3還弱的酸,溶液中主要以HClO分子形式存在。性質(zhì):①易分解(2HClO==2HCl+O2↑),光照時會加速。②是強(qiáng)氧化劑:能殺菌;能使某些有機(jī)色素褪色。拓展3:漂白粉
次氯酸鹽比次氯酸穩(wěn)定,容易保存,工業(yè)上以Cl2和石灰乳為原料制成漂白粉;漂白粉的有效成分【Ca(ClO)2】,須和酸(或空氣中CO2)作用產(chǎn)生次氯酸,才能發(fā)揮漂白作用。(二)溴、碘的性質(zhì)和用途溴碘深紅棕色,密度比水大的液體,強(qiáng)烈紫黑色固體,易升華。氣態(tài)碘在空氣中顯物理刺激性氣味,易揮發(fā),強(qiáng)腐蝕性。深紫紅色,有刺激氣味。性質(zhì)在水中溶解度很小,易溶于酒精、四氯化碳等有機(jī)溶劑
能與氯氣反應(yīng)的金屬、非金屬一般也能與溴、碘反應(yīng),只是反應(yīng)活性不如氯化學(xué)氣。氯、溴、碘單質(zhì)間能夠發(fā)生置換反應(yīng):氯能把溴和碘從它們的鹵化物中置換性質(zhì)出來,溴能把碘從它的鹵化物中置換出來,即氯、溴、碘的氧化性強(qiáng)弱為:Cl2>Br2>I2染料、防爆劑、膠卷感光材料、殺蟲重要的化工原料。配碘酒和碘化物,食用用途劑、紅藥水、鎮(zhèn)靜劑,催淚性毒劑等。鹽中加KIO3,碘化銀制造相底片和人工降雨。三、氧化還原反應(yīng)(oxidation-reductionreaction)1、氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念
氧化還原反應(yīng)的實質(zhì):發(fā)生電子轉(zhuǎn)移(電子的得失或電子對的偏移)。
-化合價降低+ne被還原
氧化劑+還原劑=還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
-化合價升高-ne被氧化2、氧化還原反應(yīng)的一般規(guī)律
同一反應(yīng)中:①氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)同時發(fā)生,相互依存。②氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等。即氧化劑化合價降低總數(shù)與還原劑化合價升高總數(shù)相等。1、
氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法(雙線橋法)書寫要求:①箭頭是由反應(yīng)物中的某一元素指向?qū)?yīng)的生成物中的同一元素。②一定要標(biāo)出得、失電子的總數(shù),并且數(shù)值相等。
《第二單元鈉、鎂及其化合物》導(dǎo)學(xué)
【學(xué)海導(dǎo)航】
一、鈉的原子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)結(jié)構(gòu)鈉原子最外層只有一個電子,化學(xué)反應(yīng)中易失去電子而表現(xiàn)出強(qiáng)還原性。物理質(zhì)軟、銀白色,有金屬光澤的金屬,具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性,密度比水小,比性質(zhì)煤油大,熔點(diǎn)較低。鈉在常溫下切開后表面變暗:4Na+O2=2Na2O(灰白色)與非金屬單質(zhì)鈉在氯氣中燃燒,黃色火焰,白煙:點(diǎn)燃2Na+Cl2====2NaCl與水反應(yīng),現(xiàn)象:浮、游、球、鳴、紅2Na+2H2O=2NaOH+H2↑化學(xué)性質(zhì)與酸反應(yīng),現(xiàn)象與水反應(yīng)相似,更劇烈,鈉先與酸反應(yīng),再與水反應(yīng)。與鹽溶液反應(yīng):鈉先與水反應(yīng),生成NaOH,H2,再考慮NaOH與溶液與中的鹽反應(yīng)。如:鈉投入CuSO4溶液中,有氣體放出和藍(lán)色沉淀;衔2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑與某些熔融鹽:700~800oC4Na+TiCl4========4NaCl+Ti煤油或石蠟中,使之隔絕空氣和水通電存在自然界中只能以化合態(tài)存在保存制取用途2NaCl(熔融)====2Na+Cl2↑1、鈉的化合物2、鈉鉀合金常溫為液體,用于快中子反應(yīng)堆熱交換劑3、作強(qiáng)還原劑4、作電光源二、碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)比較俗名溶解性熱穩(wěn)定性堿性與酸鹽酸碳酸碳酸鈉(Na2CO3)純堿、蘇打易溶(同溫下,溶解度大于碳酸氫鈉)穩(wěn)定堿性(相同濃度時,碳酸鈉水溶液的PH比碳酸氫鈉的大)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3碳酸氫鈉(NaHCO3)小蘇打易溶2NaHCO3△Na2CO3+CO2↑+H2O堿性NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑不能反應(yīng)NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O產(chǎn)物與反應(yīng)物的量有關(guān)NaOH不能反應(yīng)與堿Ca(OH)2Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH三、鎂的性質(zhì)物理性質(zhì)銀白色金屬,密度小,熔沸點(diǎn)較低,硬度較小,良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性與O2與其他非金屬與氧化物與酸點(diǎn)燃2Mg+O2====2MgO點(diǎn)燃點(diǎn)燃Mg+Cl2====MgCl2,3Mg+N2====Mg3N2點(diǎn)燃2Mg+CO2====2MgO+CMg+2HCl=MgCl2+H2↑化學(xué)性質(zhì)制取MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O通電HClMgCl26H2O====MgCl2+6H2O↑MgCl2(熔融)=====Mg+Cl2↑四、侯氏制堿法
向飽和食鹽水中通入足量氨氣至飽和,然后在加壓下通入CO2,利用NaHCO3溶解度較小,析出NaHCO3,將析出的NaHCO3晶體煅燒,即得Na2CO3。五、電解質(zhì)和非電解質(zhì)定義物質(zhì)種類能否電離實例六、離子方程式的書寫方法:
寫寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式;
拆把易溶于水,易電離的物質(zhì)拆成離子形式刪將不參加反應(yīng)的離子從方程式兩端刪去。
查檢查方程式兩端各元素的原子個數(shù)和電荷數(shù)是否相等。
電解質(zhì)非電解質(zhì)溶于水或熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物溶于水和熔化狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物大多數(shù)酸、堿、鹽,部分氧化物能H2SO4、NaOH、NaCl、HCl等大多數(shù)有機(jī)化合物,CO2、SO2、NH3等不能酒精,蔗糖,CO2,SO3等專題3從礦物到基礎(chǔ)材料
第一單元從鋁土礦到鋁合金
學(xué)海導(dǎo)航:
化學(xué)研究和應(yīng)用的一個重要目標(biāo)就是開發(fā)和利用自然界中一切可能的物質(zhì)資源,為人類生存和社會發(fā)展提供必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。本專題以自然界的一些礦物為例,介紹了如何利用化學(xué)變化實現(xiàn)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化,并介紹了這些產(chǎn)物在我們?nèi)粘I詈蜕鐣l(fā)展中的重要作用。讓我們從科學(xué)、技術(shù)和社會相互影響的角度,體會化學(xué)在綜合利用自然資源中的作用。
1.氧化鋁(Al2O3):典型的兩性氧化物,既能溶于強(qiáng)酸,又能溶于強(qiáng)堿
+3+--
Al2O3+6H=2Al+3H2OAl2O3+2OH=2AlO2+H2O
用途:(1)耐火材料(Al2O3熔點(diǎn)高)(2)冶煉金屬鋁
2.氫氧化鋁Al(OH)3:典型的兩性氫氧化物,既能溶于強(qiáng)酸,又能溶于強(qiáng)堿
+3+--
Al(OH)3+3H=Al+3H2OAl(OH)3+OH=AlO2+2H2O
3+-
Al、AlO2、Al(OH)3之間的關(guān)系可用下式表示
從鋁土礦中提取鋁的過程中的的化學(xué)方程式
①Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O②NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3③2Al(OH)3=====Al2O3+3H2O④2Al2O3=====4Al+3O2↑
灼燒通電
3.硫酸鋁鉀
(1)明礬:化學(xué)式KAl(SO4)212H2O(十二水合硫酸鋁鉀),無色晶體,易溶于水。(2)明礬凈水原理:明礬溶于水發(fā)生水解反應(yīng),生成Al(OH)3膠體,吸附水中的雜質(zhì),使水澄清。
4.鋁
(1)鋁在常溫下能很快被氧化,形成致密的氧化膜,因而具有一定的抗腐蝕性。(2)跟酸的反應(yīng)
非氧化性酸:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
強(qiáng)氧化性酸:常溫下鋁遇濃硫酸或濃硝酸,會在鋁表面生成致密的氧化膜而發(fā)生鈍化。(3)跟堿的反應(yīng)
鋁能和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)。該反應(yīng)可理解為鋁先和強(qiáng)堿溶液中的水反應(yīng)生成氫氧化鋁,氫氧化鋁再和強(qiáng)堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽:
2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O簡寫為:2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑(4)與氧化物的反應(yīng):高溫
鋁熱反應(yīng):2Al+Fe2O3====Al2O3+2Fe
高溫
2Al+Cr2O3====Al2O3+2Cr
特點(diǎn):放出大量熱,使生成的金屬呈液態(tài)。本質(zhì):鋁從金屬氧化物中奪取氧,表現(xiàn)出很強(qiáng)的還原性。
應(yīng)用:焊接鋼軌和冶煉某些難熔金屬(如V、Cr、Mn等)。第二單元鐵、銅的獲取及應(yīng)用
學(xué)海導(dǎo)航:
本單元是在學(xué)生已有的一些有關(guān)鐵和銅知識的基礎(chǔ)上,結(jié)合氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)、電化學(xué)腐蝕等知識進(jìn)一步學(xué)習(xí)鐵、銅及它們的一些重要化合物的化學(xué)性質(zhì)。本節(jié)某些內(nèi)容我們在以前的學(xué)習(xí)中可能已有所涉獵,但還應(yīng)通過閱讀教材、認(rèn)真觀察教師的演示實驗,在增強(qiáng)感性認(rèn)識的同時積極思考,運(yùn)用前面學(xué)過的理論知識理解有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì),并對自己的結(jié)論進(jìn)行驗證。
鐵、亞鐵鹽、鐵鹽之間的關(guān)系,是較為重要的“鐵三角”關(guān)系。我們可在借助教材演示實驗的幫助下理解該內(nèi)容,并注意分析三者之間轉(zhuǎn)換的條件。
1.煉鐵
(1)反應(yīng)原理:在高溫下,用還原劑(主要是CO)把鐵從鐵礦石里還原出來。(2)原料:鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣
(3)設(shè)備:高爐(4)生產(chǎn)過程
高溫
①還原劑的生成C+O2=====CO2CO2+C=====2CO
高溫
②鐵礦石還原成鐵Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2↑
高溫
③除脈石、爐渣的形成CaCO3=====CaO+CO2↑
高溫
SiO2+CaO=====CaSiO3
2.鐵的性質(zhì)
(1)物理性質(zhì):銀白色光澤、密度大,熔沸點(diǎn)高,延展性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性較好、能被磁鐵吸引。
3+(2)化學(xué)性質(zhì):鐵是較活潑的金屬,常顯+2、+3價,且通常Fe2+
比Fe穩(wěn)定。
①鐵三角(見右圖)
2+3+
②Fe與Fe離子的檢驗;
(1)溶液是淺綠色
Fe2+(2)與KSCN溶液作用不顯紅色,再滴氯水則變紅
(3)加NaOH溶液現(xiàn)象:白色沉淀灰綠色紅褐色
(1)與無色KSCN溶液作用顯紅色Fe3+(2)溶液顯黃色或棕黃色
(3)加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀
3.銅的物理性質(zhì)
銅是一種紫紅色的金屬,具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性和延展性4.銅的冶煉
(1)高溫冶煉黃銅礦(CuFeS2),得粗銅(99.5%~99.7%);(2)電解精煉,得純度較高的銅(99.95%~99.98%)。5.金屬的腐蝕
金屬腐蝕的實質(zhì):金屬原子失去電子被氧化而消耗的過程。
金屬腐蝕分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕實質(zhì):金屬和非電解質(zhì)或其它物質(zhì)相接觸直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕。其腐蝕過程沒有電流產(chǎn)生。電化學(xué)腐蝕實質(zhì):不純金屬或合金在電解質(zhì)溶液中發(fā)生化學(xué)反應(yīng),過程有電流產(chǎn)生。習(xí)題精練:
第三單元含硅礦物與信息材料
本單元有較多與生產(chǎn)和生活實際相聯(lián)系的內(nèi)容以及新的科學(xué)技術(shù)知識,因此在學(xué)習(xí)硅和二氧化硅性質(zhì)的同時,注意聯(lián)系生產(chǎn)和生活中常見的物質(zhì)和現(xiàn)象,了解與我們生活密切相關(guān)的硅酸鹽產(chǎn)品,以及廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域的含硅材料。
1.二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)
(1)酸性氧化物:SiO2是酸性氧化物,是H2SiO3的酸酐,但不溶于水。
高溫SiO2+CaO======CaSiO3
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
SiO2+4HF===SiF4+2H2O
高溫(2)弱氧化性SiO2+2C======Si+2CO
2.二氧化硅的用途
(1)SiO2是制造光導(dǎo)纖維的主要原料。
(2)石英制作石英玻璃、石英電子表、石英鐘等。
(3)水晶常用來制造電子工業(yè)的重要部件、光學(xué)儀器、工藝品等。(4)石英砂常用作制玻璃和建筑材料。3.硅酸鈉
Na2SiO3固體俗稱泡花堿,水溶液俗稱水玻璃,是無色粘稠的液體,常作粘合劑、防腐劑、耐火材料。放置在空氣中會變質(zhì),發(fā)生反應(yīng)方程式為:
Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3+Na2CO34.硅酸鹽
硅酸及其縮水結(jié)合而成的各種酸所對應(yīng)的鹽統(tǒng)稱硅酸鹽。
硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分,種類很多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,常用氧化物的形式來表示組成。其表示方式:活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物二氧化硅水。
如:滑石Mg3(Si4O10)(OH)2可表示為3MgO4SiO2H2O5.硅酸鹽工業(yè)簡介
以含硅物質(zhì)為原料,經(jīng)加工制得硅酸鹽產(chǎn)品的工業(yè)稱硅酸鹽工業(yè)。主要包括陶瓷工業(yè)、水泥工業(yè)和玻璃工業(yè),其反應(yīng)包含復(fù)雜的物理、化學(xué)變化。
水泥的原料是黏土和石灰石,在水泥回轉(zhuǎn)窯里高溫煅燒后,再加入石膏,磨細(xì)。玻璃的原料是純堿、石灰石和石英,普通玻璃的大致成分為Na2OCaO6SiO2。6.硅的工業(yè)制法
高溫
SiO2+2C======Si+2CO↑
高溫
Si+2Cl2======SiCl4
高溫
SiCl4+2H2======Si+4HCl7.硅的主要物理性質(zhì)
晶體硅是灰黑色,有金屬光澤,硬而脆的固體,它的結(jié)構(gòu)類似于金剛石,熔沸點(diǎn)較高,是良好的半導(dǎo)體材料。
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