化學(xué)是一門歷史悠久而又富有活力的學(xué)科,它的成就是社會文明的重要標志,下面是小編為大家整理的關(guān)于化學(xué)鎂知識點總結(jié),希望對您有所幫助。歡迎大家閱讀參考學(xué)習(xí)!
1、化學(xué)是一門研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及變化規(guī)律的以實驗為基礎(chǔ)自然科學(xué)。物理和化學(xué)的共同點:都是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué).
2、化學(xué)變化和物理變化的根本區(qū)別是:有沒有新物質(zhì)的生成?;瘜W(xué)變化中伴隨發(fā)生一些如放熱、發(fā)光、變色、放出氣體、生成沉淀等現(xiàn)象。
3、物理性質(zhì)——狀態(tài)、氣味、熔點、沸點、硬度、密度、延展性、溶解性、揮發(fā)性、導(dǎo)電性、吸附性等。
4、化學(xué)性質(zhì)——氧化性、還原性、金屬活動性、活潑性、穩(wěn)定性、腐蝕性、毒性等。
5、綠色粉末堿式碳酸銅加熱后,①綠色粉末變成黑色,②管口出現(xiàn)小水滴,③石灰水變渾濁。Cu2(OH)2CO3—
6、我國的某些化學(xué)工藝像造紙、制火藥、燒瓷器,發(fā)明很早,對世界文明作出過巨大貢獻。
(空氣)
1、空氣中氧氣含量的測定:實驗現(xiàn)象:①紅磷(不能用木炭、硫磺、鐵絲等代替)燃燒時有大量白煙生成,②同時鐘罩內(nèi)水面逐漸上升,冷卻后,水面上升約1/5體積。
若測得水面上升小于1/5體積的原因可能是:①紅磷不足,氧氣沒有全部消耗完②裝置漏氣③沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾。
2、法國化學(xué)家拉瓦錫提出了空氣主要是由氧氣和氮氣組成的。舍勒和普利斯特里先后用不同的方法制得了氧氣。
3、空氣的成分按體積分數(shù)計算,大約是氮氣為78%、氧氣為21%(氮氣比氧氣約為4∶1)、稀有氣體(混合物)為0.94%、二氧化碳為0.03%、其它氣體和雜質(zhì)為0.03%。空氣的成分以氮氣和氧氣為主,屬于混合物。
4、排放到大氣中的有害物質(zhì),大致可分為粉塵和氣體兩類,氣體污染物較多是SO2、CO、NO2,這些氣體主要來自礦物燃料的燃燒和工廠的廢氣。
(水)
1、水在地球上分布很廣,江河、湖泊和海洋約占地球表面積的3/4,人體含水約占人體質(zhì)量的2/3。淡水資源卻不充裕,地面淡水量還不到總水量的1%,而且分布很不均勻。
2、水的污染來自于①工廠生產(chǎn)中的廢渣、廢水、廢氣,②生活污水的任意排放,③農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施用的農(nóng)藥、化肥隨雨水流入河中。
3、預(yù)防和消除對水源的污染,保護和改善水質(zhì),需采取的措施:①加強對水質(zhì)的監(jiān)測,②工業(yè)“三廢”要經(jīng)過處理后再排放,③農(nóng)業(yè)上要合理(不是禁止)使用化肥和農(nóng)藥等。
4、電解水實驗可證明:水是由氫元素和氧元素組成的;在化學(xué)變化中,分子可以分成原子,而原子卻不能再分。
5、電解水中正極產(chǎn)生氧氣,負極產(chǎn)生氫氣,體積比(分子個數(shù)比)為1∶2,質(zhì)量比為8∶1,在實驗中常加稀H2SO4和NaOH來增強水的導(dǎo)電性。通的是直流電。
(O2、H2、CO2、CO、C)
1、氧氣是無色無味,密度比空氣略大,不易溶于水,液氧是淡藍色的。
氫氣是無色無味,密度最小,難溶于水。
二氧化碳是無色無味,密度比空氣大,能溶于水。干冰是CO2固體。(碳酸氣)
一氧化碳是無色無味,密度比空氣略小,難溶于水。
甲烷是無色無味,密度比空氣小,極難溶于水。俗名沼氣(天然氣的主要成分是CH4)
2、金剛石(C)是自然界中最硬的物質(zhì),石墨(C)是最軟的礦物之一,活性炭、木炭具有強烈的吸附性,焦炭用于冶鐵,炭黑加到橡膠里能夠增加輪胎的耐磨性。
金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異的原因是:碳原子排列的不同。
CO和CO2的化學(xué)性質(zhì)有很大差異的原因是:分子的構(gòu)成不同。
生鐵和鋼主要成分都是鐵,但性質(zhì)不同的原因是:含碳量不同。
3、反應(yīng)物是固體,需加熱,制氣體時則用制O2的發(fā)生裝置。
反應(yīng)物是固體與液體,不需要加熱,制氣體時則用制H2的發(fā)生裝置。
密度比空氣大用向上排空氣法難或不溶于水用排水法收集
密度比空氣小用向下排空氣法
CO2、HCl、NH3只能用向上排空氣法CO、N2、(NO)只能用排水法
4、①實驗室制O2的方法是:加熱氯酸鉀或高錳酸鉀(方程式)
KClO3—KMnO4—
工業(yè)上制制O2的方法是:分離液態(tài)空氣(物理變化)
原理:利用N2、O2的沸點不同,N2先被蒸發(fā),余下的是液氧(貯存在天藍色鋼瓶中)。
②實驗室制H2的方法是:常用鋅和稀硫酸或稀鹽酸
(不能用濃硫酸和硝酸,原因:氧化性太強與金屬反應(yīng)不生成H2而生成H2O)(也不能用鎂:反應(yīng)速度太快了;也不能用鐵:反應(yīng)速度太慢了;也不能用銅,因為不反應(yīng))Zn+H2SO4—
Zn+HCl—
工業(yè)上制H2的原料:水、水煤氣(H2、CO)、天然氣(主要成分CH4)
③實驗室制CO2的方法是:大理石或石灰石和稀鹽酸。不能用濃鹽酸(產(chǎn)生的氣體不純含有HCl),不能用稀硫酸(生成的CaSO4微溶于水,覆蓋在大理石的表面阻止了反應(yīng)的進行)。CaCO3+HCl—工業(yè)上制CO2的方法是:煅燒石灰石CaCO3—
5、氧氣是一種比較活潑的氣體,具有氧化性、助燃性,是一種常用的氧化劑。
①(黑色)C和O2反應(yīng)的現(xiàn)象是:在氧氣中比在空氣中更旺,發(fā)出白光。
②(黃色)S和O2反應(yīng)的現(xiàn)象是:在空氣中淡藍色火焰,在氧氣中藍紫色的火焰,生成刺激性氣味的氣體SO2。
③(紅色或白色)P和O2反應(yīng)的現(xiàn)象是:冒白煙,生成白色固體P2O5。(用于發(fā)令槍)
④(銀白色)Mg和O2反應(yīng)的現(xiàn)象是:放出大量的熱,同時發(fā)出耀眼的白光,生成一種白色固體氧化鎂。(用于照明彈等)
⑤(銀白色)Fe和O2反應(yīng)的現(xiàn)象是:劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體Fe3O4,注意點:預(yù)先放入少量水或一層沙,防止生成的熔化物炸裂瓶底。
⑥H2和O2的現(xiàn)象是:發(fā)出淡藍色的火焰。
⑦CO和O2的現(xiàn)象是:發(fā)出藍色的火焰。
⑧CH4和O2的現(xiàn)象是:發(fā)出明亮的藍色火焰。
酒精燃燒C2H5OH+O2—
甲醇燃燒CH3OH+O2—
6、H2、CO、C具有相似的化學(xué)性質(zhì):①可燃性②還原性
①可燃性H2+O2—可燃性氣體點燃前一定要檢驗純度
CO+O2—H2的爆炸極限為4——74.2%
C+O2—(氧氣充足)C+O2—(氧氣不足)
②還原性H2+CuO—黑色變成紅色,同時有水珠出現(xiàn)
C+CuO—黑色變成紅色,同時產(chǎn)生使石灰水變渾濁的氣體
CO+CuO—黑色粉末變成紅色,產(chǎn)生使石灰水變渾濁的氣體
7、CO2①與水反應(yīng):CO2+H2O—(紫色石蕊變紅色)
②與堿反應(yīng):CO2+Ca(OH)2—(檢驗CO2的方程式)
③與灼熱的碳反應(yīng):CO2+C—(吸熱反應(yīng),既是化合反應(yīng)又是氧化還原反應(yīng),CO2是氧化劑)
①除雜:CO[CO2]通入石灰水CO2+Ca(OH)2—
CO2[CO]通過灼熱的氧化銅CO+CuO—
CaO[CaCO3]只能煅燒CaCO3—
②檢驗:CaO[CaCO3]加鹽酸CaCO3+HCl—
③鑒別:H2、CO、CH4可燃性的氣體:看燃燒產(chǎn)物
H2、O2、CO2:用燃著的木條
[(H2、CO2),(O2、CO2),(CO、CO2)]用石灰水
8、酒精C2H5OH,又名乙醇,工業(yè)酒精中常含有有毒的甲醇CH3OH,
醋酸又名乙酸,CH3COOH,同碳酸一樣,能使紫色石蕊變紅色。
無水醋酸又稱冰醋酸。
當今世界上最重要的三大礦物燃料是:煤、石油、天然氣;煤是工業(yè)的糧食,石油是工業(yè)的血液。其中氣體礦物燃料是:天然氣,固體礦物燃料是煤,氫氣是理想燃料(來源廣,放熱多,無污染)。
1.水在氧化還原反應(yīng)中的作用
(1)、水作氧化劑
水與鈉、其它堿金屬、鎂等金屬反應(yīng)生成氫氣和相應(yīng)堿:
水與鐵在高溫下反應(yīng)生成氫氣和鐵的氧化物(四氧化三鐵):
水與碳在高溫下反應(yīng)生成“水煤氣”:
鋁與強堿溶液反應(yīng):
(2)、水做還原劑
水與F2的反應(yīng):
(3)、水既做氧化劑又做還原劑
水電解:
(4)、水既不作氧化劑也不作還原劑
水與氯氣反應(yīng)生成次氯酸和鹽酸
水與過氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣
水與二氧化氮反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮
2.水參與的非氧化還原反應(yīng):
(1)、水合、水化:
水與二氧化硫、三氧化硫、二氧化碳、五氧化二磷等酸性氧化物化合成酸。(能與二氧化硅化合嗎?)
水與氧化鈉、氧化鈣等堿性氧化物化合成堿。(氧化鋁、氧化鐵等與水化合嗎?)
氨的水合、無水硫酸銅水合(變色,可檢驗液態(tài)有機物中是否含水)、濃硫酸吸水、工業(yè)酒精用生石灰吸水然后蒸餾以制無水酒精、乙烯水化成乙醇
(2)、水解:
鹵代烴水解、乙酸乙酯水解、油脂水解(酸性水解或皂化反應(yīng))、水與碳化物——電石反應(yīng)制乙炔、鹽類的水解、氮化物水解、糖類的水解、氫化物——氫化鈉水解
3.名稱中帶“水”的物質(zhì)
(一)、與氫的同位素或氧的價態(tài)有關(guān)的“水”。
蒸餾水—H2O重水—D2O超重水—T2O雙氧水—H2O2
(二)、水溶液
氨水—(含分子:NH3,H2O,NH3·H2O,含離子:NH4+,OH-,H+)
氯水—(含分子:Cl2,H2O,HClO,含離子:H+,Cl-,ClO-,OH-)
鹵水—常指海水曬鹽后的母液或粗鹽潮解所得溶液,含NaCl、MgCl2、NaBr等
王水—濃硝酸和濃鹽酸的混合物(1∶3)
生理鹽水—0.9%的NaCl溶液
(三)、其它水銀—Hg水晶--SiO2水煤氣—CO、H2的混合氣、水玻璃—Na2SiO3溶液
金屬性——金屬原子在氣態(tài)時失去電子能力強弱(需要吸收能量)的性質(zhì)
金屬活動性——金屬原子在水溶液中失去電子能力強弱的性質(zhì)
☆注:“金屬性”與“金屬活動性”并非同一概念,兩者有時表示為不一致,如Cu和Zn:金屬性是:Cu>Zn,而金屬活動性是:Zn>Cu。
1.在一定條件下金屬單質(zhì)與水反應(yīng)的難易程度和劇烈程度。一般情況下,與水反應(yīng)越容易、越劇烈,其金屬性越強。
2.常溫下與同濃度酸反應(yīng)的難易程度和劇烈程度。一般情況下,與酸反應(yīng)越容易、越劇烈,其金屬性越強。
3.依據(jù)價氧化物的水化物堿性的強弱。堿性越強,其元素的金屬性越強。
4.依據(jù)金屬單質(zhì)與鹽溶液之間的置換反應(yīng)。一般是活潑金屬置換不活潑金屬。但是ⅠA族和ⅡA族的金屬在與鹽溶液反應(yīng)時,通常是先與水反應(yīng)生成對應(yīng)的強堿和氫氣,然后強堿再可能與鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。
5.依據(jù)金屬活動性順序表(極少數(shù)例外)。
6.依據(jù)元素周期表。同周期中,從左向右,隨著核電荷數(shù)的增加,金屬性逐漸減弱;同主族中,由上而下,隨著核電荷數(shù)的增加,金屬性逐漸增強。
7.依據(jù)原電池中的電極名稱。做負極材料的金屬性強于做正極材料的金屬性。
8.依據(jù)電解池中陽離子的放電(得電子,氧化性)順序。優(yōu)先放電的陽離子,其元素的金屬性弱。
9.氣態(tài)金屬原子在失去電子變成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時所消耗的能量越少,其金屬性越強。
1、低價態(tài)的還原性:
6feo+o2===2fe3o4
feo+4hno3===fe(no3)3+no2+2h2o
2、氧化性:
na2o2+2na===2na2o
(此反應(yīng)用于制備na2o)
mgo,al2o3幾乎沒有氧化性,很難被還原為mg,al.一般通過電解制mg和al.
fe2o3+3h2===2fe+3h2o (制還原鐵粉)
fe3o4+4h2===3fe+4h2o
3、與水的作用:
na2o+h2o===2naoh
2na2o2+2h2o===4naoh+o2
(此反應(yīng)分兩步:na2o2+2h2o===2naoh+h2o2 ;
2h2o2===2h2o+o2. h2o2的制備可利用類似的反應(yīng):
bao2+h2so4(稀)===baso4+h2o2)
mgo+h2o===mg(oh)2 (緩慢反應(yīng))
4、與酸性物質(zhì)的作用:
na2o+so3===na2so4
na2o+co2===na2co3
na2o+2hcl===2nacl+h2o
2na2o2+2co2===2na2co3+o2
na2o2+h2so4(冷,稀)===na2so4+h2o2
mgo+so3===mgso4
mgo+h2so4===mgso4+h2o
al2o3+3h2so4===al2(so4)3+3h2o
(al2o3是兩性氧化物:
al2o3+2naoh===2naalo2+h2o)
feo+2hcl===fecl2+3h2o
fe2o3+6hcl===2fecl3+3h2o
fe2o3+3h2s(g)===fe2s3+3h2o
fe3o4+8hcl===fecl2+2fecl3+4h2o
一.“無色透明”條件型
若題目限定溶液“無色”,則不含有色離子,即Fe2+(淺綠色)、Fe3+(黃色)、Cu2+(藍色)、MnO4-(紫色)等離子。若“透明”,則溶液不形成混濁或沉淀(與溶液有無顏色無關(guān))。如Ag+與Cl-、Br-、
I-、SO42-;Ca2+與CO32-、SO42-;Ba2+與CO32-、SO32-、SO42-等在水溶液中會發(fā)生反應(yīng),有混濁或明顯的沉淀生成,它們不能大量共存。
例1.某無色透明的溶液中,下列各組離子能大量共存的是
A.H+、Cl-、Ba2+、CO32-
B.Ag+、I-、K+、NO3-
C.K+、OH-、Cl-、Na+
D.Fe3+、Cl-、NO3-、Na+
解析:正確選項應(yīng)滿足無色透明和能大量共存兩個條件。答案為C項。
二.“酸性”條件型
常見的敘述有強酸性溶液、PH=1的溶液、能使PH試紙變紅的溶液、紫色石蕊試液呈紅色的溶液、甲基橙呈紅色的溶液、加入鎂粉能放出氫氣的溶液等。
若題目中限定溶液呈酸性,則溶液中有H+存在,其中不能大量含有OH-、弱酸根離子(如CO32-、SO32-、
S2-、F-、ClO-、CH3COO-、PO43-、AlO2-、SiO32-等)以及弱酸的酸式根離子(如HCO3-、HSO3-、HS-、HPO42-、H2PO4-等)。
例2.在pH=1的溶液中,可以大量共存的離子是
A.K+、Na+、SO42-、SO32-
B.NH4+、Mg2+、SO42-、Cl-
C.Na+、K+、HCO3-、Cl-
D.K+、Na+、AlO2-、NO3-
解析:正確選項應(yīng)滿足pH=1(有大量H+存在)和可以大量共存兩個條件。答案為B項。
三.“堿性”條件型
常見的敘述有強堿性溶液、PH=14的溶液、能使PH試紙變藍的溶液、紅色石蕊試紙變藍的溶液、酚酞呈紅色的溶液、甲基橙呈黃色的溶液、加入鋁粉反應(yīng)后生成AlO2-的溶液、既能溶解Al(OH)3又能溶解H2SiO3的溶液等。
若題目中限定溶液呈堿性,則溶液中有OH-存在,其中不能大量含有H+、弱堿的陽離子(如NH4+、Mg2+、Ag+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等)以及弱酸的酸式根離子(如HCO3-、HSO3-、HS-、HPO42-、H2PO4-等)。
例3.某溶液既能溶解Al(OH)3又能溶解H2SiO3的溶液,在該溶液中可以大量共存的離子組是
A.K+、Na+、HCO3-、NO3-
B.Na+、SO42-、Cl-、ClO-
C.H+、Mg2+、SO42-、NO3-
D.Ag+、K+、NO3-、Na+
解析:正確選項應(yīng)滿足溶液既能溶解Al(OH)3又能溶解H2SiO3的溶液(有OH-存在)、可以大量共存兩個條件,只有B項符合題意。
四.“酸性或堿性”條件型
常見的敘述有能使Al反應(yīng)放出H2的溶液等。
若題目中出現(xiàn)這樣的條件,則溶液中可能有H+存在,也可能有OH-存在,分析時要注意題目要求回答的是一定能大量共存(滿足無論是與H+還是與OH-都不會反應(yīng))還是可能大量共存(只要滿足與H+、OH-中的一種不會反應(yīng)就可以)。
例4.若溶液能與Al反應(yīng)放出H2,滿足此條件的溶液中一定可以大量共存的離子組是
A.Al3+、Na+、NO3-、Cl-
B.K+、Na+、Cl-、SO42-
C.K+、Na+、Cl-、AlO2-
D.K+、NH4+、SO42-、NO3-
解析:題目所給的溶液為酸性(含有H+)或堿性(含有OH-)溶液。正確選項應(yīng)滿足在酸性或堿性都能大量共存的條件,只有B項符合題意。
五.“氧化還原反應(yīng)”條件型
若題目中出現(xiàn)因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存這樣的條件時,要考慮各離子組中是否存在強氧化性和強還原性的離子。如Fe3+與S2-、SO32-、HSO3-、I-;H+與S2O32-和S2-;MnO4-(H+)與Cl-;MnO4-(H+)、NO3-(H+)與Fe2+、S2-、HS-、SO32-、HSO3-、Br-、I-等不能大量共存。
例5.下列離子在溶液中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存的是()。
A.H+、NO3-、Fe2+、Na+
B.Ag+、NO3-、Cl-、K+
C.K+、Ba2+、OH-、SO42-
D.Cu2+、NH4+、Br-、OH-
解析:正確選項應(yīng)滿足發(fā)生氧化還原反應(yīng)、不能大量共存兩個條件。A項中H+、NO3-、Fe2+能發(fā)生氧化還原反應(yīng),故答案為A項。
跟蹤訓(xùn)練
1.下列各組離子在溶液中能大量共存的是
A.酸性溶液Na+、K+、MnO4-、Br-
B.酸性溶液Fe3+、NH4+、I-、NO3-
C.堿性溶液Na+、K+、AlO2-、SO42-
D.堿性溶液Ba2+、Na+、CO32-、Cl-
2.下列各組離子一定能大量共存的是
A.在含大量Fe3+的溶液中
NH4+、Na+、Cl-、OH-
B.在強堿性溶液中
Na+、K+、AlO2-、CO32-
C.在無色透明的溶液中
NH4+、Fe3+、SO42-、NO3-
D.在PH=1的溶液中
K+、Fe2+、Cl-、NO3-
答案:1、C 2、B