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1、;.高中化學(xué)復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)及其能量變化化學(xué)反應(yīng)及其能量變化總結(jié)核心知識(shí)氧化還原反應(yīng)核心知識(shí)一、幾個(gè)基本概念1.氧化還原反應(yīng):凡有電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng),就是氧化還原反應(yīng).表現(xiàn)為元素的化合價(jià)發(fā)生變化.2.氧化反應(yīng)和還原反應(yīng):物質(zhì)失去電子的反應(yīng) (體現(xiàn)為元素化合價(jià)有升高 )是氧化反應(yīng);物質(zhì)得電子的反應(yīng) (體現(xiàn)為元素化合價(jià)降低 )是還原反應(yīng) .3.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物:還原劑在反應(yīng)中失去電子后被氧化形成的生成物為氧化產(chǎn)物.氧化劑在反應(yīng)中得電子被還原形成的生成物為還原產(chǎn)物.4.氧化性和還原性:物質(zhì)在反應(yīng)中得電子為氧化劑,氧化劑具有氧化性;物質(zhì)在反應(yīng)中失電子為還原劑,還原劑具有還原性 .各概念間的關(guān)系為:二、
2、氧化還原反應(yīng)的分析表示方法雙線橋法:例 1它表示反應(yīng)中電子得失情況和結(jié)果.線橋由反應(yīng)物指向生成物的同一元素上.單線橋法例(上例 )它表示反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移情況 .線橋由還原劑失電子元素指向氧化劑的得電子元素 . 三、四種基本反應(yīng)類型同氧化還原反應(yīng)間的關(guān)系1.置換反應(yīng)全都是氧化還原反應(yīng) .2.化合反應(yīng)和分解反應(yīng)有一部分為氧化還原反應(yīng).3.復(fù)分解反應(yīng)全都不是氧化還原反應(yīng).四、元素的價(jià)態(tài)與氧化性、還原性的關(guān)系.例如一切金屬單質(zhì)為 O 價(jià) Cl -1、S-2 、一般常見(jiàn)的處于最低價(jià)態(tài)的元素不能再得到電子,只具有還原性O(shè)-2 等,處于最高價(jià)態(tài)的元素等不能再失去電子,只可能得到電子而具有氧化性 .處于中間價(jià)態(tài)
3、的元素, 如等既有氧化性, 又有還原性, 但還常以某一方面為主 .如 S、;.;.O2、 Cl 2 以氧化性為主 .五、氧化性、還原性強(qiáng)弱比較(1)氧化性:氧化劑氧化產(chǎn)物還原性:還原劑還原產(chǎn)物注:氧化性還原性強(qiáng)弱的比較一般需依據(jù)氧化還原反應(yīng)而定.(2)根據(jù)金屬活動(dòng)順序表判斷K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au(3)根據(jù)非金屬活動(dòng)順序進(jìn)行判斷六、氧化還原反應(yīng)基本類型1.全部氧化還原型:變價(jià)元素的所有原子的價(jià)態(tài)物發(fā)生變化如: 2H2+O22H 2O Zn+2HClH2 +ZnCl 等22.部分氧化還原型:變價(jià)元素的原子只有部分價(jià)態(tài)發(fā)生變化如: M
4、nO 2+4HCl( 濃 )MnCl 2+Cl 2O+2H3.自身氧化還原型,同一物質(zhì)中不同元素發(fā)生價(jià)態(tài)改變?nèi)纾?2KClO 32KCl+3O 2 2H 2O2H 2 +O24.歧化反應(yīng)型:同一物質(zhì)中同一元素發(fā)生價(jià)態(tài)的改變?nèi)纾?Cl 2 +2NaOHNaCl+NaClO+H 2O七、氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律1.兩個(gè)守恒關(guān)系:質(zhì)量守恒和得失電子總數(shù)守恒.2.歸中律:即同種元素的不同價(jià)態(tài)反應(yīng)遵循“可靠攏不相交”.離子反應(yīng)離子反應(yīng)方程式核心知識(shí)一、電解質(zhì)和非電解質(zhì)1.電解質(zhì):在水溶液或受熱熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物.非電解質(zhì):在水溶或受熱熔化狀態(tài)下不能導(dǎo)電的化合物.例 1CaO、SO3 溶于水能導(dǎo)電,F(xiàn)
5、e 能夠?qū)щ姡鼈兪欠袷请娊赓|(zhì)?解析CaO 本是電解質(zhì),但不能說(shuō)是因?yàn)樗苡谒軐?dǎo)電才是電解質(zhì). 溶于水有以下反應(yīng):CaO+H 2O=Ca(OH) 2,此時(shí)為 Ca(OH) 2 的導(dǎo)電; SO3 本身不是電解質(zhì),溶于水有以下反應(yīng):SO3+H 2O=H 2SO4 ,此時(shí)為 H 2SO4的導(dǎo)電 .電解質(zhì)實(shí)際上指的是不與水反應(yīng),通過(guò)本身電離出自由移離子而導(dǎo)電的一類化合物.Fe不是化合物故不屬于電解質(zhì)與非電解質(zhì)之列.2.強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì);.;.二、離子反應(yīng)1.有離子參加的反應(yīng)叫離子反應(yīng).離子互換型(復(fù)分解反應(yīng)型 )2.類型氧化還原型三、離子方程式1.用實(shí)際參加反應(yīng)的離子的符號(hào)來(lái)表示離子之間反應(yīng)的式子
6、叫離子方程式.2.意義:離子方程式表示同一類型的所有的離子反應(yīng).3.書(shū)寫離子方程式的方法:(1) “寫 ”:寫出正確的化學(xué)方程式(2) 拆“ ”:把易溶且易電離的物質(zhì)拆寫成離子形式,凡是難溶、難電離,以及氣體物質(zhì)均寫成化學(xué)式.(3) 刪“ ”:刪去反應(yīng)前后不參加反應(yīng)的離子.(4) 查“ ”:檢查離子方程式兩邊的原子個(gè)數(shù)是否相等,電荷總數(shù)是否相等.四、判斷離子方程式書(shū)寫是否正確的方法必須考慮以下五條原則:(1)依據(jù)物質(zhì)反應(yīng)的客觀事實(shí).釋例 1:鐵與稀鹽酸反應(yīng):2Fe+6H +=2Fe3+3H 2(錯(cuò)誤 ),正確的是: Fe+2H + =Fe2+H2.(2)必須遵守質(zhì)量守恒定律.釋例 2: Cl
7、2+I -=Cl -+I 2(錯(cuò)誤 ),正確的是:Cl 2+2I -=2Cl -+I 2.(3)必須遵守電荷平衡原理.釋例 3:氯氣通入FeCl2 溶液中: Fe2+ +Cl2 =Fe3+2Cl - (錯(cuò)誤 ),正確的是: 2Fe2+Cl 2=2Fe3+ +2Cl -.(4)氧化還原反應(yīng)還必須遵守得失電子守恒原理.應(yīng)注意判斷氧化劑和還原劑轉(zhuǎn)移電子數(shù)是否配平.(5)必須遵循定組成原理(即物質(zhì)中陰、陽(yáng)離子組成固定).釋 例4 : Ba(OH) 2 溶 液 和 稀H-+2-=BaSO4 +H2O( 錯(cuò) 誤 ) , 正 確 的 是 :2SO4 混 合 : Ba+OH +H+SO4Ba2+2OH-+SO
8、42-+2H+=BaSO 4O.+2H五、判斷溶液中離子能否大量共存所謂幾種離子在同一溶液中能大量共存,就是指離子之間不發(fā)生任何反應(yīng);若離子之間能發(fā)生反應(yīng),則不能大量共存 .1.同一溶液中若離子間符合下列任意一個(gè)條件就會(huì)發(fā)生離子反應(yīng),離子之間便不能在溶液中大量共存.(1)生成難溶物或微溶物:如Ba 2+與 CO32-、 Ag +與 Br -、Ca2+與 SO4 2-和 OH- 、OH -與 Cu 2+等不能大量共存 .(2)生成氣體或揮發(fā)性物質(zhì):如+- +2-、HCO3-2-2-等不能大量共存 .NH 4與OH,H與 CO3、S 、 HSO3、 SO32.生成難電離的物質(zhì):如H +與 CO32
9、-、 S2- 、SO32-、 F-、 ClO -等生成弱酸; OH -與 NH 4+、 Cu2+等生成弱堿; H +與 OH-生成水,這些離子不能大量共存.(4)發(fā)生氧化還原反應(yīng): 氧化性離子 (如 Fe3+、NO3-、ClO -、MnO 4-等 )與還原性離子 (如 S2- 、I -、Fe2+、SO32-等 )不能大量共存 .注意 Fe2+與 Fe3+可以共存; MnO 4-與 Cl-不能大量共存 .2.附加隱含條件的應(yīng)用規(guī)律:Cu2+、 Fe3+ 、Fe2+、 MnO 4-等 .(1)溶液無(wú)色透明時(shí),則溶液中肯定沒(méi)有有色離子.常見(jiàn)的有色離子是(2)強(qiáng)堿性溶液中肯定不存在與OH -起反應(yīng)的離
10、子 .(3)強(qiáng)酸性溶液中肯定不存在與H + 起反應(yīng)的離子 .;.;.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化核心知識(shí)1.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化(1)化學(xué)反應(yīng)的基本特征有新的物質(zhì)生成,常伴隨能量變化及發(fā)光、變色、放氣、生成沉淀等現(xiàn)象.(2)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)有熱量放出的反應(yīng)叫放熱反應(yīng);有熱量吸收的反應(yīng)叫吸熱反應(yīng).原因:化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)是有新物質(zhì)生成,新物質(zhì)與反應(yīng)物質(zhì)的總能量是不相同的,反應(yīng)物與新物的能量差若以能量形式表現(xiàn)即為放熱和吸熱,若兩者能量比較接近,則吸熱和放熱都不明顯. 實(shí) 例燃燒:C+O2CO2 酸堿中和反應(yīng),金屬與酸的反應(yīng)Zn+2HClZnCl 2+H 2 CaO+H 2OCa(OH) 2 等為放熱反應(yīng)吸熱
11、反應(yīng)實(shí)例:C+CO 22CO H2 +CuOCu+H 2OBa(OH) 2·8H 2O+2NH 4ClBaCl 2+8NH 3 +10H2O 等2.燃燒.燃燒的條件有兩個(gè) .通常講的燃燒是指可燃物與空氣中的氧氣發(fā)生的一種發(fā)光發(fā)熱的劇烈氧化反應(yīng)一是可燃物與氧氣接觸,二是可燃物的溫度達(dá)到著火點(diǎn).充分燃燒的條件:一是有足夠的空氣,二是跟空氣有足夠大的接觸面.不充分燃燒的危害:產(chǎn)生熱量少,浪費(fèi)資源;產(chǎn)生污染物.化石燃燒包括:石油;天然氣;煤屬非再生能源.煤的充分利用及新技術(shù)的開(kāi)發(fā):新型煤粉燃燒機(jī);煤的氣化和液化;轉(zhuǎn)化為水煤氣或干餾煤氣.堿金屬知識(shí)點(diǎn)一、堿金屬是典型的金屬元素族,主要內(nèi)容有以下
12、幾項(xiàng):1、知識(shí)網(wǎng):鈉核心知識(shí)一、鈉原子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):.鈉原子核外有三個(gè)電子層,最外層只有一個(gè)電子,易失去一個(gè)電子變成鈉離子: Na-e- Na+,形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu).所以在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出強(qiáng)的還原性.二、性質(zhì)1.物理性質(zhì):軟、亮、輕、低、導(dǎo) .( 軟 質(zhì)軟,硬度小;亮 銀白色金屬光澤;輕 密度小,比水輕;低 熔點(diǎn)低;導(dǎo) 可導(dǎo)電、導(dǎo)熱 .)2.化學(xué)性質(zhì):強(qiáng)還原性,活潑金屬.;.;.與 O2 反應(yīng):常溫 Na2O( 白色固體 )點(diǎn)燃或加熱 Na2O2 (淡黃色固體 )與 S 反應(yīng):碾磨爆炸 .與水反應(yīng):劇烈 .現(xiàn)象:熔、浮、游、鳴、紅(滴入酚酞,溶液變紅)與酸反應(yīng):非常劇烈,以致爆炸.與某些熔融鹽反應(yīng):
13、可置換出某些熔融鹽中的金屬(如 TiCl4 等 )與鹽溶液反應(yīng):實(shí)質(zhì)是先與鹽溶液中的水反應(yīng),然后再發(fā)生復(fù)分解反應(yīng).三、鈉的存在與保存1.元素在自然界的存在有兩種形態(tài):游離態(tài):以單質(zhì)形式存在的元素.化合態(tài):以化合物形式存在的元素.鈉的化學(xué)性質(zhì)很活潑,在自然界里無(wú)游離態(tài),只有化合態(tài)(NaCl 、Na2CO3、 Na2SO4、 NaNO 3 等)2.保存:因?yàn)槌叵陆饘兮c能跟空氣中的氧氣反應(yīng),還能跟水、水蒸氣反應(yīng),所以金屬鈉保存在煤油或石蠟油中,主要是為了隔絕空氣和水 .四、鈉的用途1.K Na 合金用于原子反應(yīng)堆作導(dǎo)熱劑.2.制備 Na 2O2.3.做電光源:高壓鈉燈.4.冶煉稀有金屬 .五、重點(diǎn)
14、難點(diǎn)解析1.鈉露置于空氣中的變化過(guò)程剖析切開(kāi)金屬鈉置于空氣中,切口開(kāi)始呈銀白色(鈉的真面目 ) 變暗 (生成 Na2O) 變白色固體 (生成 NaOH) 成液 (NaOH 潮解 )結(jié)塊 (吸收 CO2 成 Na2CO3·10H2O) 最后成粉末 (風(fēng)化 ).有關(guān)反應(yīng)如下:4Na+O 22Na2ONa2O+H 2O2NaOH2Na+2H 2O2NaOH+H 2 2NaOH+CO 2Na2CO3+H2O注意不可將碳酸鈉的生成用下式表示:Na2O+CO 2 Na2CO3,這是不符合事實(shí)的 .因?yàn)檠趸c與水結(jié)合的能力比跟二氧化碳反應(yīng)的能力強(qiáng)得多 .2.鈉與水反應(yīng)現(xiàn)象可概括為五個(gè)字:熔、浮、游
15、、鳴、紅.熔 是指鈉熔化成閃亮的小球.浮 是指鈉密度小于水,浮于水面.游 是指由于反應(yīng)劇烈放出的氣體使“鈉球 ”在水面四處游動(dòng).鳴 一是金屬鈉與水反應(yīng)放出氣體發(fā)出“咝咝 ”的聲音;二是指收集到的氣體點(diǎn)燃有爆鳴聲即反應(yīng)放出 H2.紅 是指溶液加酚酞呈紅色,即生成氫氧化鈉.反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Na+2H 2O2NaOH+H 2 H +發(fā)生的氧化還原反應(yīng) .離子方程式為:該反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鈉與水中電離出來(lái)的2Na+2H 2O2Na+ +2OH -+H2 3.鈉與酸、鹽溶液的反應(yīng)H+反應(yīng),所以當(dāng)金屬與酸溶液反應(yīng)時(shí),由于溶液中的H+主要鈉與酸反應(yīng),實(shí)質(zhì)上是鈉與酸電離出的來(lái)源于酸,因此鈉先與酸反應(yīng),若鈉是過(guò)
16、量的則繼續(xù)與水反應(yīng).因?yàn)樗嶂?H+濃度遠(yuǎn)大于水中H + 濃度,所以鈉與酸反應(yīng)要比與水反應(yīng)劇烈,以至發(fā)生燃燒或輕微爆炸.;.;.鈉與鹽溶液反應(yīng),實(shí)質(zhì)上是鈉與鹽溶液中的溶劑 水電離出的H + 反應(yīng) .所以在鹽溶液中,鈉先與水+反應(yīng)生成氫氧化鈉,氫氧化鈉再與鹽溶液中的某些金屬陽(yáng)離子或NH 4 發(fā)生復(fù)分解反應(yīng).如:2NH 4Cl+2Na+2H 2O2NH 3·H 2O+2NaOH+H 2故鈉與鹽溶液反應(yīng),不能置換出鹽中的金屬.典型例題例 1學(xué)生甲和乙,對(duì)金屬鈉的色澤發(fā)生了爭(zhēng)議.甲說(shuō)書(shū)本上講鈉是銀白色的,乙說(shuō)他親眼看到鈉是暗灰色的 .學(xué)生丙聽(tīng)到他們的爭(zhēng)論后, 從實(shí)驗(yàn)室取了一小塊鈉, 用很簡(jiǎn)單的
17、實(shí)驗(yàn)證明了金屬鈉是銀白色的, 并解釋了通??吹解c是暗灰色的原因 .丙怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證明和解釋的 ?解析學(xué)生丙將取出一小塊鈉放在玻片上,叫甲和乙兩人觀察,看到確是暗灰色,丙又用小刀把鈉切開(kāi),里面的鈉是銀白色的.丙解釋:由于鈉的性質(zhì)活潑,外面的鈉被氧化了,因此是暗灰色的.例 2 取 5.4g 由堿金屬 R 及其氧化物 R2O 組成的混合物,使之與足量的水反應(yīng),蒸干反應(yīng)后的溶液,得 8g 無(wú)水晶體 .(1)通過(guò)計(jì)算判斷是何種金屬?(2)混合物中R 和 R2O 的質(zhì)量各是多少克 ?解析本題可采用極端假設(shè)法.即假設(shè)5.4g 全為金屬單質(zhì);假設(shè)5.4g 全為氧化物,推出R 的原子量范圍, R 的實(shí)際原子量應(yīng)
18、介于二者之間,從而推出該元素的名稱.(1)假設(shè) 5.4g 全為金屬單質(zhì),據(jù) (R 的原子量設(shè)為 a1)2R+2H 2O2ROH+H 22a12(a1+17)5.4g8ga1 35.3假設(shè) 5.4g 全為氧化物據(jù)(R 的原子量設(shè)為 a2)R2O+H 2 O2ROH2a2+162(a2+17)a2=10.75.4g8g查表知 R 為鈉R2O 為 Na2O(2)據(jù)2Na+2H 2O2NaOH+H 2Na2O+H 2O2NaOH46806280m(Na)m(Na 2O)得 m(Na)+m(Na 2O)=5.4gm(Na) 2.3gm(Na)+m(Na 2O) 8gm(Na2O)3.1g評(píng)析通過(guò)計(jì)算求得
19、原子量, 由原子量確定是什么元素; 極端假設(shè)是解混合物計(jì)算題常用的方法.例 3把一小塊金屬鈉暴露在空氣中,觀察到以下現(xiàn)象:金屬鈉表面逐漸變暗;過(guò)一段時(shí)間以后又逐漸變潮濕; 再過(guò)些時(shí)候又轉(zhuǎn)變成白色固體; 又過(guò)一段時(shí)間白色固體變成白色的粉末.寫出以上發(fā)生的各種現(xiàn)象的有關(guān)化學(xué)方程式 .解析金屬鈉為活潑金屬, 極易被空氣中的氧氣氧化生成氧化鈉,所以表面逐漸變暗且無(wú)光澤 .氧化鈉在空氣中溶于水,表面變潮濕而生成氫氧化鈉.氫氧化鈉和空氣中的二氧化碳和水反應(yīng),生成碳酸鈉晶體,即含有 10個(gè)結(jié)晶水的碳酸鈉.再過(guò)一段時(shí)間,含有結(jié)晶水的晶體風(fēng)化失水,變成粉末狀物質(zhì).答 4Na+O 22Na2O Na 2O+H 2
20、 O2NaOH 2NaOH+CO 2+9H 2ONa 2CO3·10H2O Na 2CO3·10H2 ONa 2CO3+10H 2O;.;.評(píng)析該題要求寫出金屬鈉暴露于空氣中發(fā)生的一系列變化的化學(xué)方程式,實(shí)際考查的是鈉及鈉的化合物的化學(xué)性質(zhì).鈉的化合物引入:在初中學(xué)過(guò),在這再學(xué)習(xí)。本節(jié)教學(xué)目標(biāo):1.掌握 Na 氧化物和鈉的重要化合物的性質(zhì).2.通過(guò) Na 2CO3 和 NaHCO 3 的熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn),了解鑒別它們的方法.3.了解鈉的重要化合物的用途.本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn):的性質(zhì)及其鑒別方法。本節(jié)教學(xué)難點(diǎn):與的反應(yīng)。鈉所形成的離子化合物是高考的重要內(nèi)容,往往與有關(guān)計(jì)算結(jié)合在一起,考
21、查計(jì)算和推理能力.核心知識(shí)一、鈉的氧化物氧化鈉過(guò)氧化鈉比較項(xiàng)目化學(xué)式Na2ONa2O2化合價(jià)鈉 +1、氧 -2鈉 +1、氧 -1色、態(tài)白色固體淺黃色固體類 別堿性氧化物過(guò)氧化物 (不是堿性氧化物 )與水反應(yīng)Na2O+H 2O 2NaOH2Na2O2+2H 2O 4NaOH+O 2化與 CO2反應(yīng)Na2O+CO 2Na2CO32Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O 2學(xué)與鹽酸反應(yīng)Na2O+2HCl 2NaCl+H 2O2Na2O2+4HCl 性4NaCl+2H 2O+O 2質(zhì)穩(wěn)定性Na2O<Na 2O2漂白性/有轉(zhuǎn)化2Na2O+O 22Na2O2用途/供氧劑、漂白劑二、鈉的碳酸鹽碳酸鈉
22、碳酸氫鈉比較項(xiàng)目化學(xué)式Na 2CO3NaHCO 3;.;.俗 名純堿、蘇打小蘇打色、態(tài)白色粉末白色細(xì)小晶體溶解性 (水中 )易溶可溶熱穩(wěn)定性加熱不分解加熱易分解與 NaOH不反應(yīng)反應(yīng): HCO 3-+OH - 2-CO3 +H 2O與澄清石灰水Ca2+CO 32- Ca2+OH -+HCO 3-CaCO3CaCO3 +H(少量 )2OCa2+2OH -+2HCO 3-2-+2H 2OCaCO3 +CO3(過(guò)量 )與 CO2 及水Na 2CO3+CO 2+H 2O不反應(yīng) 2NaHCO 3與同濃度的鹽酸反應(yīng)較快 CO32-+2H+ 很快 HCO 3-+H + +HCO2 +HCO22O2O與 Ca
23、Cl 2 或Ca2+CO 32- 不反應(yīng) (當(dāng)再加氨水或BaCl 2 溶液CaCO3或NaOH 溶液時(shí),則有沉淀Ba 2+CO 32- 生成 )BaCO 3相互轉(zhuǎn)化用 途用于制玻璃、肥皂、造發(fā)酵劑、滅火劑、醫(yī)紙、紡織等工業(yè);洗滌用劑Na2 CO3 和 NaHCO 3 都是白色固體, 易溶于水 .在常溫下, NaHCO 3 的溶解度小于Na 2CO3,故往 Na2CO 3飽和溶液中通入CO2 會(huì)析出白色晶體 .Na2CO3 和 NaHCO 3 與酸反應(yīng)均放出CO2 氣體,前者放出氣體的速度較慢 .(1)向 Na2 CO3 溶液逐滴滴入鹽酸,發(fā)生分步反應(yīng):Na2 CO3+HCl=NaHCO 3+N
24、aCl(1) +HO(2)NaHCO 3+HCl=NaCl+CO 22把 Na2CO3 溶液逐滴加到鹽酸中,開(kāi)始時(shí)鹽酸過(guò)量,則發(fā)生反應(yīng)(1)、 (2) ,即Na2 CO3+2HCl=2NaCl+H 2O+CO 2,開(kāi)始就有氣體放出 .若將鹽酸滴到 Na 2CO3 溶液中,開(kāi)始時(shí)Na2CO3 過(guò)量,只發(fā)生反應(yīng) (1)Na2 CO3+HCl=NaHCO 3+NaCl ,無(wú)氣體,只有在 Na2CO3 全部轉(zhuǎn)化成 NaHCO 3 后再滴加鹽酸才有氣體放出 .故這一實(shí)驗(yàn)常用于不需外加試劑區(qū)別Na2CO3 溶液和鹽酸 .注: (1)Na2CO3 和 NaOH 共存時(shí),滴加HCl( 或 H+), HCl 與
25、 NaOH 完全中和后再與Na 2CO3 反應(yīng) .(2)NaHCO 3 與 HCl 的反應(yīng)比 Na2CO3 與 HCl 的反應(yīng)劇烈:因?yàn)镹aHCO 3 與鹽酸的反應(yīng)一步放出CO2,而 Na 2CO3 則需兩步 (泡沫滅火器中,用NaHCO 3 和 Al 2(SO4)3 作原料 ).(3)Na 2CO3 和 NaHCO 3 可在一定條件下相互轉(zhuǎn)化:溶液中: NaHCO 3+NaOH=Na 2CO3+H 2ONa2CO3+CO 2+H2 O=2NaHCO 3固體中: NaOH+NaHCO 3232Na CO +H O2NaHCO 3Na2CO3+CO 2 +H2O;.;.三、聯(lián)合制堿法(侯氏制堿法
26、 ) 的工藝流程的反應(yīng)原理為:飽和食鹽水溶液固體Na2 CO3 NaCl+NH3+H 2O+CO 2 +NHNaHCO 34Cl ,2NaHCO 3Na2CO3+CO 2 +H2O注意:不能先通入CO2 達(dá)飽和后再通入NH 3,因?yàn)?CO2 在水中的溶解度很小(1 1),即使通入過(guò)量的NH 3,所生成的NaHCO 3、 NH 4Cl 也很少,這樣就無(wú)法制取NaHCO 3 .(5)碳酸鹽和碳酸氫鹽的鑒別:,使石灰水變渾濁,若要進(jìn)一步鑒別需加CaCl 2 或 BaCl 2.四、 NaOH(1)氫氧化鈉的物理性質(zhì):白色固體,有強(qiáng)吸水性、易潮解,可作中性或堿性氣體的干燥劑,如干燥NH 3、 H 2、
27、O2、 CO 等,一般將氫氧化鈉和生石灰按一定比例混合制堿石灰.(2)化學(xué)性質(zhì):強(qiáng)堿、具有堿的通性.用 NaOH 溶液吸收 SO2 時(shí):2NaOH+SO 2Na 2SO3+H 2O(SO2 適量 )NaOH+SO 2NaHSO3 (SO2 適量 )(3)制法:工業(yè)制法: 2NaCl+2H 2O2NaOH+Cl 2 +H2制取少量時(shí): Na2CO3+Ca(OH) 2CaCO3 +2NaOH五、區(qū)別 CO32-和 HCO 3-(1)當(dāng)某溶液加鹽酸放出無(wú)色、無(wú)味的使澄清石灰水變渾濁的氣體,則原溶液中含有CO32-或 HCO 3-離子 .(2)若需進(jìn)一步確證是 CO32-還是 HCO 3-,需取原試液
28、滴加 BaCl 2 溶液,如有沉淀則含有CO32-,若沒(méi)有沉淀,則含有 HCO 3-: CO32-+Ba 2+BaCO 3.(3)區(qū)別 Na2CO3 和 NaHCO 3 固體的方法: 加熱法,有氣體產(chǎn)生的為NaHCO 3,沒(méi)有氣體產(chǎn)生的為Na2CO3.(4)區(qū)別 Na2CO3 和 NaHCO 3 溶液的特殊方法:逐滴加入鹽酸法,開(kāi)始無(wú)氣體逸出的為Na2CO3,開(kāi)始即有氣體逸出的為NaHCO 3:HCl+Na 2CO3NaCl+NaHCO 3,HCl+NaHCO 3NaCl+CO 2 +H2O.六 .碳酸鹽的熱穩(wěn)定性.(1)一價(jià)金屬碳酸鹽比二價(jià)金屬碳酸鹽穩(wěn)定.如: Na 2CO3>CaCO
29、 3NaHCO 3>Ca(HCO 3 )2(2)正鹽比酸式鹽穩(wěn)定.如: Na 2CO3>NaHCO 3七、 Na 2CO3、 NaHCO 3 的鑒別 .固體:加熱,將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水.溶液:加BaCl2 溶液 .八、 Na 2O2 與 CO2、 H2O(氣 )反應(yīng)的差量問(wèn)題.規(guī)律: CO2、 H2O(氣 )與過(guò)量的Na2O2 反應(yīng),所得O2 為同況下CO2、 H2O( 氣 )體積的一半 . CO2、 H2O( 氣 )與過(guò)量的Na2O2 反應(yīng),固體增重的質(zhì)量等于同分子數(shù)的CO、 H 2 的質(zhì)量 .將 Na2O2 粉末加入H2O(液 ) 中,液體增重質(zhì)量等于同“分子 ”數(shù)的
30、Na2O 的質(zhì)量 .;.;.九、小蘇打、大蘇打、蘇打的成分各是什么?與 H 2SO4 反應(yīng)的現(xiàn)象和化學(xué)方程式 .小蘇打是 NaHCO 3,蘇打是 Na2CO3,大蘇打是硫代硫酸鈉Na2S2O3.與酸反應(yīng)情況為:2NaHCO 3+H2SO4 Na2SO4+2H 2O+2CO 2(放氣泡速度快 )Na2 CO3+H2SO4=Na2SO4 +H2O+CO 2(放氣泡速度比NaHCO 3 稍慢 )Na2 S2 O3+H 2SO4 Na2 SO4+S +SO2 +H2O(開(kāi)始無(wú)明顯變化,后來(lái)逐漸變渾濁,并有刺激性氣味氣體放出 .)十、 .碳酸、碳酸鹽的熱穩(wěn)定性規(guī)律比較:從它們的分解溫度:H2CO3H2O
31、+CO 22NaHCO 3Na2CO3+H 2O+CO 2CaCO3CaO+CO 2Na2 CO3Na2O+CO 2 規(guī)律:可溶性碳酸鹽(不包括銨鹽 )>不溶性碳酸鹽 >酸式碳酸鹽 >碳酸典型例題例 1 某干燥粉末可能由 Na2O、Na 2O2、Na2CO3、NaHCO 3、NaCl 中的一種或幾種組成.將該粉末與足量的鹽酸反應(yīng)有氣體X 逸出, X 通過(guò)足量的 NaOH 溶液后體積縮小 (同溫、同壓下測(cè)定 ). 若將原來(lái)混合粉末在空氣中用酒精燈加熱,也有氣體放出, 且剩余固體的質(zhì)量大于原混合粉末的質(zhì)量.下列判斷正確的是 ( )A. 粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO
32、 3B. 粉末中一定不含有Na2CO3 和 NaClC.粉末中一定不含有Na2O 和 NaClD. 無(wú)法肯定粉末里是否含有Na2CO3 和 NaCl解析 與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的物質(zhì)可能為Na2O2(生成 O2 )、Na 2CO3 和 NaHCO 3(生成 CO2),氣體 X 通過(guò) NaOH 溶液后體積縮小(而不是氣體全部消失),說(shuō)明 X 由 O2 和 CO2 組成,原粉末中 Na2O2、Na 2CO3 和NaHCO 3 至少有一種一定存在。 將原混合粉末加熱, 有氣體放出, 說(shuō)明混合物中一定有NaHCO 3,但 NaHCO 3受熱分解會(huì)使混合粉末質(zhì)量減少,而實(shí)際剩余固體的質(zhì)量卻增加了,原因只能是
33、發(fā)生了反應(yīng):2Na2O+O 22Na2O2 .綜上分析,混合物中一定有Na2O、 Na2O2、 NaHCO 3,無(wú)法確定混合物中是否有Na2CO3和 NaCl. 答案為 (A) 、 (D).評(píng)析 有的學(xué)生不能從 “剩余固體的質(zhì)量大于原混合粉末的質(zhì)量”作出存在 Na2O 的判斷,關(guān)鍵是忽視了反應(yīng): 2Na2O+O 22Na2O2.例 2 在甲、乙、丙、丁四個(gè)燒杯內(nèi)分別放入0.1mol 的鈉、氧化鈉、過(guò)氧化鈉和氫氧化鈉,然后各加入 100mL 水,攪拌,使固體完全溶解,則甲、乙、丙、丁的溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大小順序是()A. 甲乙丙丁B.丁甲乙丙C.甲丁乙丙D.丁甲乙丙解析 此題要求熟練掌握幾個(gè)反應(yīng):甲
34、: 2Na+2H 2O2NaOH+H 2乙: Na 2O+H 2O2NaOH丙: 2Na2O2 +2H 2O4NaOH+O 2則其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為:甲:=乙:=;.;.丙:=?。?故答案為 B.例 3在 Na2CO3 飽和溶液中通入CO2 后有 NaHCO 3 沉淀析出,除了 NaHCO3 溶解度小于 Na2 CO3 這個(gè)主要原因外,另外的原因是.解析將 CO2 通入 Na2CO3 溶液中,發(fā)生如下反應(yīng):H 2O+CO 2+Na 2CO32NaHCO 3.反應(yīng)發(fā)生后,一方面水被消耗,溶劑的量減少;另一方面生成的NaHCO 3 的質(zhì)量比 Na 2CO3 的質(zhì)量大,均有利于沉淀析出 .評(píng)析本題主要考
35、查溶解度的知識(shí).對(duì)于簡(jiǎn)答題的回答,要“簡(jiǎn) ”而 “明 ”,不能長(zhǎng)篇大論,不著邊際,這就要經(jīng)過(guò)周密思考后,分析出主要矛盾,抓住關(guān)鍵,答出要點(diǎn).例 4現(xiàn)有一定量含有Na2O 雜質(zhì)的Na2O2 試樣,請(qǐng)從下圖中選用適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)裝置,設(shè)計(jì)一個(gè)最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn),測(cè)定 Na2O2 試樣的純度 (可供選用的反應(yīng)物只有CaCO3 固體,鹽酸和蒸餾水).請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)寫出在實(shí)驗(yàn)中Na2O2 和Na2O 分別發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式(2)應(yīng)選用的裝置是 (只要求寫出圖中裝置的標(biāo)號(hào) ).(3)所選用裝置的連接順序應(yīng)是( 填各接口的字母,連接膠管省略).解析 做實(shí)驗(yàn)題首先要弄清楚實(shí)驗(yàn)的目的,其次是要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊罁?jù)的原
36、理,最后是所用儀器連接及有關(guān)事項(xiàng)的處理 .答案(1)2Na2 O2+2H 2O4NaOH+O 2 Na 2O+H 2O2NaOH (2) 應(yīng)選的裝置是(3)GBAF堿金屬元素一、堿金屬與氧生成的化合物:氧化物中存在O2- ,如: Na2O、 K 2O、Li 2O、 屬堿性氧化物,與酸反應(yīng),只能生成鹽和水,如:Na2O+2HCl2NaCl+H 2 O而過(guò)氧化物中存在 O2 2-過(guò)氧離子,其中氧價(jià)態(tài)為 -1 價(jià),如 Na2O2、CaO2、 與酸反應(yīng)生成鹽和水,同時(shí)還有 O2 放出,如:2Na2O2+4HCl4NaCl+2H 2O+O 2還有超氧化物,如:KO 2,含有 O2- ,其中氧價(jià)態(tài)為-價(jià),
37、當(dāng)然可能有更復(fù)雜的化合物.應(yīng)注意:過(guò)氧化物、超氧化物都不屬堿性氧化物.二、堿金屬元素的相似性、差異性和遞變性:;.;.1.相似性(1)原子結(jié)構(gòu) .最外層都只有1 個(gè)電子,并且都容易失去這個(gè)電子而形成+1價(jià)陽(yáng)離子 .表現(xiàn)出強(qiáng)還原性 .(2)單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) .都能與 O2、水、稀酸反應(yīng),反應(yīng)中均為還原劑.它們的最高價(jià)氧化物的水化物都是強(qiáng)堿.2.差異性、遞變性(1)原子結(jié)構(gòu) .從 Li Cs隨著核電荷數(shù)的遞增,電子層數(shù)增加,原子半徑增大.(2)化學(xué)性質(zhì) .隨著原子半徑的逐漸增大,原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸減弱,使得原子失電子的能力逐漸增強(qiáng),則金屬的還原性也逐漸增強(qiáng) .隨著核電荷數(shù)的增加,堿金屬元素
38、的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性逐漸增強(qiáng).三、用討論法解化學(xué)元素計(jì)算題的一般思路:有一類化學(xué)計(jì)算題, 由于某一條件的不確定, 結(jié)果可能是兩個(gè)或兩個(gè)以上,也可能在某個(gè)范圍內(nèi)取值,這類題就需要用討論的方法求解.近幾年高考中出現(xiàn)的涉及討論的試題主要有四種類型:討論反應(yīng)發(fā)生的程度;討論反應(yīng)物是否過(guò)量;討論反應(yīng)物或生成物的組成范圍;討論不定方程的解.前三種類型的討論題一般思路是:首先利用有關(guān)反應(yīng)方程式(或加工變形的關(guān)系式)確定兩種反應(yīng)物恰好完全作用時(shí), 各反應(yīng)物和生成物的具體的量的關(guān)系;然后再按某一反應(yīng)物的量不足或過(guò)量分別討論;最后將聯(lián)系起來(lái)找出各種情況下對(duì)應(yīng)的答案或取值范圍.對(duì)不定方程的討論,需充分利用題
39、目中給出的條件,有選擇范圍地討論.本節(jié)命題以堿金屬單質(zhì)或化合物性質(zhì)遞變規(guī)律為中心,題型以選擇題為主.核心知識(shí)一、堿金屬元素的“三性 ”(括號(hào)內(nèi)為特殊性)1.相似性(1)原子結(jié)構(gòu):最外層電子數(shù)都是1 個(gè),次外層為 8 個(gè) (Li 為 2個(gè))的穩(wěn)定結(jié)構(gòu) .(2)單質(zhì)的物理性質(zhì):都有銀白色的金屬光澤(除銫略帶金色以外),質(zhì)軟,密度小,熔點(diǎn)低,有強(qiáng)的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能.(3)單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì):與鈉相似,都能與金屬、與氧氣、與水、與稀酸溶液等反應(yīng),且生成物都是含+R (R 為堿金屬 )的離子化合物 .(4)它們最高價(jià)的氫氧化物(ROH) 均是強(qiáng)堿 .2.遞變性 (差異性 )(1)原子結(jié)構(gòu):隨著Li 、 Na、
40、K 、Rb 、 Cs 核電荷數(shù)遞增,核外電子層數(shù)增多,原子半徑逐漸增大.(2)單質(zhì)的物理性質(zhì):隨著 Li 、 Na、K 、Rb、 Cs 核電荷數(shù)遞增,堿金屬熔、沸點(diǎn)逐漸降低 (與鹵族、氧族單質(zhì)相反 ),密度逐漸增大 (Li 、 Na、 K 的密度 1g/cm3 ,Rb、 Cs 的密度 1g/cm3 ).(3)單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì):隨著Li 、Na、 K、Rb 、Cs 核電荷數(shù)遞增,核對(duì)電子引力減弱,失電子能力增強(qiáng),因此金屬性增強(qiáng).例如,與氧氣反應(yīng)時(shí),Li :常溫或燃燒生成Li 2O;Na:常溫生成Na2O,燃燒生成Na2O2 ;K :常溫生成K2O2,燃燒生成KO 2(超氧化鉀 ).(4)ROH 堿
41、性隨 R 核電荷遞增而增強(qiáng).二、焰色反應(yīng)1.焰色反應(yīng)是指某些金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)火焰呈特殊的焰色.2.常見(jiàn)金屬,及其化合物焰色:Na:黃色K :紫色 (透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃)Cu:綠色Ca:磚紅色Ba:黃綠Li :紫紅色3.操作:取潔凈鉑絲(或無(wú)銹鐵絲或鎳、鉻、鎢絲)在鹽酸中浸洗后灼燒至無(wú)色,然后蘸取待測(cè)物灼燒.4.焰色反應(yīng)不屬于化學(xué)法檢驗(yàn).典型例題;.;.例 1 某 K 2CO3 樣品中含有 Na2CO3、KNO 3 和 Ba(NO 3) 2 三種雜質(zhì)中的一種或二種 .現(xiàn)將 13.8g 樣品加入足量水中,樣品全部溶解 .再加入過(guò)量的 CaCl2 溶液,得到 9g 沉淀 .對(duì)樣品所含雜質(zhì)的正確
42、判斷是 ( )A. 肯定有 KNO 3B.肯定有 KNO 3,可能還含有 Na2CO3C.肯定沒(méi)有 Ba(NO 3)2,可能含有 KNO 3D.肯定沒(méi)有 Na2CO3 和 Ba(NO 3)2解析 將 13.8g樣品加入足量的水,樣品全溶解則樣品中一定無(wú)Ba(NO 3)2(因能與 K 2 CO3 生成沉淀 ).下面用極值法分析:如13.8g 是純的 K 2CO3,則生成 CaCO3 沉淀應(yīng)為10g,而現(xiàn)在得沉淀 9g,則混進(jìn)的雜質(zhì)或不與 CaCl 2 生成沉淀, 或 13.8g 雜質(zhì)與 CaCl2 作用生成的沉淀小于9g.雜質(zhì)中 KNO 3 不與 CaCl 2 生成沉淀,符合題意 .而 13.8
43、gNa2CO3 與 CaCl2 混合生成沉淀為×100 9g 不合理 .所以選項(xiàng) A 正確 .但分析選項(xiàng)B,可能存在這樣的情況,即混進(jìn)很多的KNO 3,而只混進(jìn)少量的 Na2CO3,這時(shí)也可以保證 13.8g 樣品與CaCl 2 反應(yīng)后只生成9g 沉淀,故 B 正確 .選項(xiàng) B 很容易漏掉 .故選 A 、 B.評(píng)析此題考查學(xué)生思維的嚴(yán)密性 .例 218.4gNaOH 和 NaHCO 3 固體混合物,在密閉容器中加熱到約250,經(jīng)充分的反應(yīng)后排出氣體,冷卻,稱得剩余固體質(zhì)量為16.6g.試計(jì)算原混合物中NaOH 的百分含量 .解析解法 混合物加熱時(shí)的化學(xué)方程式為:2NaHCO 3Na
44、2CO3+CO 2 +H2O2NaOH+CO 2Na2CO3+H 2O綜合為:NaHCO 3+NaOHNa2CO3+H2O8440106假設(shè) 18.4g 混合物恰好按 84 40 比例混合,設(shè)加熱后剩余固體為x,則124106 18.4g xx=15.7g 而實(shí)際16.6g,可見(jiàn) NaOH 過(guò)量 .設(shè) NaHCO 3 質(zhì)量為 y,NaOH 為 18.4g-yNaOH+NaHCO 3=Na2CO3+H 2O8418y 18.4g-16.6g=1.8gy=8.4g NaOH%=×100%=54.3%解法判斷混合物中哪種物質(zhì)過(guò)量還可以根據(jù)差值法,因?yàn)镹aOH 受熱時(shí)不分解,所以:NaOH+NaHCO 3Na2 CO3+H2O40841818.4gxx=2.67g 1.8g,說(shuō)明 NaOH 過(guò)量 .解法設(shè)混合物由等摩爾組成,并設(shè)形成1.8g(18.4g-16.6g) 差量時(shí)消耗混合物的質(zhì)量為m,則124 18g=m 1.8g m=12.4g 因?yàn)樵旌衔餅?18.4g 形成 1.8g 差值只需 12.
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