2022年高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 增分提能攻略 第一步 考前必記的化學(xué)方程式
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1、2022年高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 增分提能攻略 第一步 考前必記的化學(xué)方程式 一、非金屬元素的反應(yīng) 1. 鹵族元素 (1)氯氣 H2+Cl22HCl 2Fe+3Cl22FeCl3 Cl2+H2OHCl+HClO 2NaOH+Cl2===NaClO+NaCl+H2O 2Ca(OH)2+2Cl2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O 6FeBr2+3Cl2===4FeBr3+2FeCl3(氯氣少量) 2FeBr2+3Cl2===2FeCl3+2Br2(氯氣過量) 氯水成分復(fù)雜,性質(zhì)多樣:強(qiáng)酸性——H+的性質(zhì);殺菌、漂白性——HClO的性質(zhì);強(qiáng)氧化性——Cl2的性質(zhì)。
2、氯氣溶于水,但不溶于飽和食鹽水,因此可用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl。Cl2與NaOH溶液的反應(yīng)被用于實驗室除去多余的Cl2,常出現(xiàn)在框圖推斷中。 氯氣與FeBr2溶液反應(yīng)時,一定要注意二者量的關(guān)系,Cl2首先氧化的是Fe2+,然后氧化Br-;但Cl2與FeI2溶液反應(yīng)時,首先氧化的是I-,然后氧化Fe2+。根據(jù)得失電子守恒可得出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式,如等物質(zhì)的量的Cl2與FeBr2在溶液中反應(yīng)時,其離子方程式為2Fe2++2Cl2+2Br-===2Fe3++4Cl-+Br2。 (2)含氯化合物 2HClO2HCl+O2↑ Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HC
3、lO NaClO+2HCl===NaCl+Cl2↑+H2O MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O HClO可作漂白劑和殺菌劑是由于HClO具有強(qiáng)氧化性,長時間放置的氯水易變質(zhì)是由于HClO在光照條件下極易分解,所以新制的氯水需避光保存。 (3)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng) Cl2+2NaBr===Br2+2NaCl Cl2+2NaI===I2+2NaCl Br2+2KI===2KBr+I(xiàn)2 以上反應(yīng)可用于比較Cl2、Br2、I2氧化性(非金屬性)的強(qiáng)弱或與CCl4、淀粉溶液相結(jié)合用于溶液中Br-、I-的檢驗。 2. 氧族元素 (1)硫的氧化物 SO2+2N
4、aOH===Na2SO3+H2O(SO2不足) SO2+NaOH===NaHSO3(SO2過量) 2SO2+O22SO3 SO3+H2O===H2SO4 SO2+2Fe3++2H2O===SO+2Fe2++4H+ SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4 SO2既具有氧化性也具有還原性,在溶液中與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)時都生成SO,由此可用于解釋Na2SO3在空氣中的變質(zhì)。SO2的漂白性相對“可逆”:SO2+色素,△無色化合物,常用于其檢驗。 (2)濃硫酸 Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+2H2O+SO2↑ C+2H2SO4(濃)2H2O+CO2↑+2SO2↑
5、①隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃H2SO4的濃度越來越小,導(dǎo)致H2SO4不能反應(yīng)完全,因此所得的SO2比理論值少。 ②碳與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)物的確定應(yīng)按以下流程進(jìn)行:無水CuSO4確定水→品紅溶液確定SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品紅溶液檢驗SO2是否除凈→澄清石灰水檢驗CO2。 3. 氮族元素 (1)氮?dú)饧把趸? N2+O22NO 3Mg+N2Mg3N2 2NO+O2===2NO2 2NO2N2O4 3NO2+H2O===2HNO3+NO 4NO2+O2+2H2O===4HNO3 4NO+3O2+2H2O===4HNO3 氮的氧化物和O2、水反應(yīng)的計算可根據(jù)反應(yīng)物相對量的
6、多少判斷剩余氣體,但無論什么情況,剩余氣體都不是NO2。NO、NO2具有氧化性,能與NH3反應(yīng)生成N2和H2O。 (2)氨與銨鹽 NH3+H2ONH3·H2ONH+OH- NH3+HCl===NH4Cl 4NH3+5O24NO+6H2O 8NH3+6NO27N2+12H2O NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑ 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 銨鹽的分解反應(yīng)常出現(xiàn)在框圖推斷題中,若某種物質(zhì)受熱分解的產(chǎn)物均為氣體,可猜想該物質(zhì)可能是碳酸氫銨或碳酸銨。在綜合探究題中也會與Na2O2結(jié)合考查NH3的催化氧化實驗等。銨鹽與堿反應(yīng)主要用于實驗
7、室制備NH3或檢驗溶液中的NH。 (3)硝酸 4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑ 3Cu+8HNO3(稀)=== 3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑ C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O 濃硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性,銅與濃硝酸和稀硝酸的兩個反應(yīng)中硝酸均沒有全部作氧化劑。銅與濃硝酸反應(yīng)時在試管內(nèi)就能看到紅棕色的NO2,而與稀硝酸反應(yīng)時需在試管口才能看到紅棕色氣體。 4. 碳族元素 (1)碳及其化合物 C+O2CO2 C+CO22CO C+H2O(g)CO+H2 2C+SiO2
8、Si+2CO↑ CaCO3CaO+CO2↑ CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O(CO2不足) CO2+NaOH===NaHCO3(CO2過量) CO2+Na2SiO3+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3 CO2+2NaAlO2+3H2O===2Al(OH)3↓+Na2CO3 CO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3 由于C過量,SiO2與C反應(yīng)的產(chǎn)物是CO而不是CO2,該反應(yīng)可用于工業(yè)上制備粗硅,但必須在隔絕空氣的條件下進(jìn)行。 (2)硅及其化合物 Si+O2SiO2 Si+4HF===SiF4↑+2H2↑ Si+2NaOH+H2O===Na2
9、SiO3+2H2↑ SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O(雕刻玻璃;不能用玻璃容器盛裝氫氟酸的原因) SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O(不能用帶有玻璃塞的試劑瓶裝NaOH溶液的原因) SiO2+CaOCaSiO3 SiO+2H+===H2SiO3↓ Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3(用于SiO的檢驗;Na2SiO3在空氣中變質(zhì)的原因) 5. 其他非金屬 2H2O2H2↑+O2↑ 二、金屬元素的反應(yīng) 1. 堿金屬 (1)堿金屬單質(zhì)的化學(xué)反應(yīng) ①與水反應(yīng) 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 2K+2H2O===
10、2KOH+H2↑ 2Na+CuSO4+2H2O===Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑ 鈉和鹽溶液反應(yīng),不能置換出鹽中的金屬,而是先與H2O反應(yīng)生成NaOH,然后生成的NaOH溶液再與鹽溶液反應(yīng),鈉與H2O、酸反應(yīng)的實質(zhì)都是與H+反應(yīng),所以鈉與酸溶液反應(yīng)更為劇烈。鈉與熔融的鹽反應(yīng)才可能置換出鹽中的金屬。 ②與氧氣反應(yīng) 4Na+O2===2Na2O(空氣中緩慢氧化) 2Na+O2Na2O2 2Na2O+O22Na2O2 4Li+O22Li2O ?、贌o論Na與O2反應(yīng)生成Na2O或Na2O2,只要參與反應(yīng)的Na質(zhì)量相等,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量一定相等,但得到Na2O2的質(zhì)量大于
11、Na2O的質(zhì)量。 ②注意Na及其化合物發(fā)生焰色反應(yīng)時火焰顏色均為黃色。 ③要注意推斷題中的“題眼”——多步氧化關(guān)系:NaNa2ONa2O2。 (2)堿金屬化合物的化學(xué)反應(yīng) ①Na2O2 2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑ 2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2 SO2+Na2O2===Na2SO4 1 mol Na2O2歧化時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1 mol,被還原劑還原時,則轉(zhuǎn)移2 mol e-,該結(jié)論常用在考查NA的題目中。Na2O2跟CO2和水蒸氣組成的混合氣體反應(yīng)時,應(yīng)先考慮Na2O2跟CO2的反應(yīng)。Na2O2具有強(qiáng)氧化性,能將具有還原性的物質(zhì)氧化
12、,注意相關(guān)反應(yīng)離子方程式的書寫(如將Na2O2投入Na2S、Na2SO3、NaI、FeSO4等具有還原性的溶液中)。 ②Na2CO3 Na2CO3+2HCl(過量)===2NaCl+CO2↑+H2O Na2CO3+HCl(不足)===NaCl+NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3 Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH 向Na2CO3溶液中加入鹽酸時反應(yīng)分兩步進(jìn)行,首先生成NaHCO3,然后是NaHCO3與鹽酸反應(yīng)生成CO2。二者滴加的順序不同,產(chǎn)生的現(xiàn)象也不同,這就是不用其他試劑就能鑒別出Na2CO3溶液和鹽酸的原理。 ③NaHC
13、O3 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O 2NaHCO3+Ca(OH)2(不足)===Na2CO3+CaCO3↓+2H2O NaHCO3+Ca(OH)2(過量)===CaCO3↓+NaOH+H2O ?、俨荒苡贸合抡舭l(fā)溶劑的方法制備NaHCO3晶體,不能用澄清石灰水鑒別Na2CO3和NaHCO3。 ②在書寫碳酸氫鹽與澄清石灰水反應(yīng)的離子方程式時要特別注意二者量的相對多少。 ③吸收CO2氣體中的HCl不能用飽和Na2CO3溶液,需用飽和NaHCO3溶液。 ④NaOH
14、 2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O CO2+2NaOH(過量)===Na2CO3+H2O CO2(過量)+NaOH===NaHCO3 CO2與NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物可能是Na2CO3、NaHCO3或二者的混合物,可根據(jù)Na+和C守恒法確定CO2與NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物。 2. 鋁及其化合物 (1)Al單質(zhì) 4Al+3O22Al2O3 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 4Al+3MnO23Mn+2Al2O3 Al與NaOH溶液的反應(yīng)常用于物
15、質(zhì)推斷、含有Al的固體混合物分離提純及含量測定。 ?、黉X熱反應(yīng)不僅僅是單質(zhì)鋁與Fe2O3反應(yīng),還包含制取其他難熔金屬的反應(yīng),由于成本高,故鋁熱反應(yīng)不能用于工業(yè)上冶煉鐵,注意鋁熱反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)中唯一一類金屬單質(zhì)與金屬氧化物在高溫條件下的置換反應(yīng)。 ②引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是高考實驗考查的熱點,具體操作是先鋪一層KClO3,然后插上鎂條,最后點燃鎂條。 (2)Al2O3、Al(OH)3 Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O 2Al2O34Al+3O2↑ Al(OH)3 +3HCl===AlCl3+3H2O Al(OH)3+
16、NaOH===NaAlO2+2H2O Al2O3、Al(OH)3與NaOH溶液的反應(yīng)常用于物質(zhì)的分離提純。Al(OH)3不溶于氨水,所以實驗室常用鋁鹽和氨水來制備Al(OH)3。 (3)鋁鹽和偏鋁酸鹽 Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl(NaOH適量) AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O(NaOH過量) NaAlO2+HCl+H2O===Al(OH)3↓+NaCl(少量鹽酸) NaAlO2+4HCl===AlCl3+NaCl+2H2O(足量鹽酸) 2AlO+CO2+3H
17、2O===2Al(OH)3↓+CO(少量CO2) AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO(足量CO2) Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓(鋁鹽和偏鋁酸鹽在溶液中雙水解) Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+ 利用偏鋁酸鹽制備Al(OH)3,一般不用強(qiáng)酸,因為強(qiáng)酸的量控制不當(dāng)會使制得的Al(OH)3溶解。若向偏鋁酸鹽溶液中通入CO2,生成的Al(OH)3不溶于碳酸,CO2過量時另一產(chǎn)物是HCO,不過量時另一產(chǎn)物是CO,書寫離子反應(yīng)方程式時要特別注意這一點。 3. 鐵及其化合物 (1)鐵單質(zhì) 3Fe+2O2Fe3O4 Fe+SF
18、eS 2Fe+3Cl22FeCl3 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 Fe+2H+===Fe2++H2↑(酸為非氧化性酸) Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O(鐵適量) 3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O(鐵過量) Fe+CuSO4===Cu+FeSO4 2FeCl3+Fe===3FeCl2 Fe與O2、H2O(g)在高溫下反應(yīng)的產(chǎn)物都是Fe3O4而不是Fe2O3,F(xiàn)e與Cl2反應(yīng)時生成FeCl3,與S反應(yīng)時生成FeS,說明Cl2的氧化能力大于S的。常溫下,F(xiàn)e、Al在濃硫酸和濃硝酸中發(fā)生鈍化,但加熱后繼續(xù)
19、反應(yīng)。 (2)鐵的化合物 FeCl2+2NaOH===Fe(OH)2↓+2NaCl 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 2FeCl2+Cl2===2FeCl3 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O 3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 FeCl3+3H2O(沸水)Fe(OH)3(膠體)+3HCl(氫氧化鐵膠體的制備) ?、貴eCl2溶液與NaOH溶液在空氣中反應(yīng)的現(xiàn)象變化,常用于物質(zhì)推斷。向Fe2+溶液中加入硝酸、KMnO4、氯水等具有氧化性的物質(zhì)時,溶液會出現(xiàn)淺綠色→
20、棕色的顏色變化,該現(xiàn)象可用于Fe2+的初步檢驗。 ②制備Fe(OH)2的方法很多,原則有兩點:一是溶液中的溶解氧必須提前除去;二是反應(yīng)過程中必須與O2隔絕。 ③Fe3+的檢驗方法較多,如觀察溶液顏色法(棕黃色)、NaOH溶液法(生成紅褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成血紅色溶液),前面兩種方法需溶液中Fe3+的濃度較大時才適用,最好也最靈敏的方法是KSCN溶液法。Fe2+的檢驗可采用先加入KSCN溶液,再加入氧化劑的方法。 4. 其他金屬元素 (1)銅及其化合物 2Cu+O22CuO 2Cu+SCu2S Cu+Cl2CuCl2 Cu+2FeCl3===CuCl2+2
21、FeCl2 2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4 (2)鎂及其化合物 2Mg+O22MgO 3Mg+N2Mg3N2 2Mg+CO22MgO+C Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O(注意:不生成MgCO3沉淀) 三、物質(zhì)制備反應(yīng) 1. 化學(xué)工業(yè)所涉及的制備反應(yīng) (1)工業(yè)上利用FeS2(黃鐵礦)制硫酸 ①4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3(反應(yīng)裝置:沸騰爐) ②2SO2+O22SO3(反應(yīng)裝置:接觸室) ③SO3+H2O===H2SO
22、4(反應(yīng)裝置:吸收塔;用98.3%的濃硫酸吸收) (2)工業(yè)上合成氨 N2+3H22NH3 (3)工業(yè)上制硝酸 ①4NH3+5O24NO+6H2O ②2NO+O2===2NO2 ③3NO2+H2O===2HNO3+NO (4)工業(yè)上制玻璃 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑ (5)工業(yè)上制氯氣(即電解飽和食鹽水) 2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH (6)工業(yè)上制純堿 NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ (7
23、)工業(yè)上冶煉鋁 2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ (8)工業(yè)上冶煉鎂 MgCl2Mg+Cl2↑ 工業(yè)上的相關(guān)反應(yīng)常與化學(xué)技術(shù)或化學(xué)反應(yīng)原理相結(jié)合進(jìn)行命題。注意理解工業(yè)制備原理、設(shè)備要求及對環(huán)境的影響。 2. 實驗室制備反應(yīng) (1)實驗室制備H2 Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ (2)實驗室制備O2 2KMnO4K2MnO4+O2↑+MnO2 2KClO32KCl+3O2↑ 2H2O22H2O+O2↑ (3)實驗室制備CO2 CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O (4)實驗室制備SO2 N
24、a2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O (5)實驗室制備Cl2 MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O (6)實驗室制備NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O NH3·H2O(濃)NH3↑+H2O (7)實驗室制備C2H2 CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+C2H2↑ 四、有機(jī)反應(yīng)(必修+選修) 1. 氧化反應(yīng) (1)有機(jī)物的燃燒 CxHyOz+(x+y/4-z/2)O2xCO2+y/2H2O 當(dāng)反應(yīng)式中z=0時表示烴的燃燒,CH4、C2H4、C2H2燃燒的現(xiàn)象不同,可用于其的鑒別。有機(jī)物燃燒還用于
25、有機(jī)物分子式的確定,其方法是根據(jù)C、H、O的守恒。 (2)幾個重要的氧化反應(yīng) ①連續(xù)氧化反應(yīng) R—CH2OHR-CHOR-COOH(R為烴基) ②乙醇催化氧化 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O ③乙醛制乙酸 2CH3CHO+O22CH3COOH ④乙醛的銀鏡反應(yīng) CH3CHO+2Ag(NH3)2OHH2O+2Ag↓+3NH3+CH3COONH4 ⑤甲醛的銀鏡反應(yīng) HCHO+4Ag(NH3)2OH2H2O+4Ag↓+6NH3+(NH4)2CO3 ⑥乙醛與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng) CH3CHO+2Cu(OH)2Cu2O↓+2H2O
26、+CH3COOH(有磚紅色沉淀產(chǎn)生) 在有機(jī)反應(yīng)中去氫和加氧的反應(yīng)都是氧化反應(yīng),不飽和烴與酸性KMnO4溶液的反應(yīng)也是氧化反應(yīng)。含有醛基的有機(jī)物常利用銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液來鑒別。醇、醛的氧化反應(yīng)還用于有機(jī)推斷和合成題中,書寫相關(guān)反應(yīng)式時模仿上述反應(yīng)即可。 2. 還原反應(yīng) (1)苯與氫氣加成生成環(huán)己烷的反應(yīng) (2)丙醛制1-丙醇的反應(yīng) CH3CH2CHO+H2CH3CH2CH2OH 含有碳碳不飽和鍵的有機(jī)物都能與H2發(fā)生還原(或加成)反應(yīng),但酯類和羧酸中的碳氧雙鍵不能與H2直接發(fā)生還原(或加成)反應(yīng)。 3. 取代反應(yīng) (1)甲烷與氯氣的取代反應(yīng) CH4
27、+Cl2CH3Cl+HCl (2)苯與液溴的反應(yīng)(鐵作催化劑) (4)溴乙烷的水解反應(yīng) CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr (5)乙酸乙酯的制取 CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O 酯化反應(yīng)也屬于取代反應(yīng),但需用濃硫酸進(jìn)行催化和吸水,吸水有利于平衡向生成酯的方向移動,注意在酯化反應(yīng)中不能用稀硫酸。 4. 加成反應(yīng) (1)乙烯通入溴水中 CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br (2)乙烯與氯化氫反應(yīng) CH2===CH2+HClCH3CH2Cl (3)乙烯與氫氣反應(yīng) CH2===CH2+H2CH3CH3 (4
28、)乙烯與水反應(yīng) CH2===CH2+H2OCH3CH2OH 含有碳碳不飽和鍵的有機(jī)物都能發(fā)生加成反應(yīng),含-CHO、-C≡N等官能團(tuán)的有機(jī)物也能發(fā)生加成反應(yīng)。 5. 消去反應(yīng) (1)溴乙烷的消去反應(yīng) CH3CH2Br+NaOHCH2===CH2↑+NaBr+H2O 此反應(yīng)發(fā)生的條件是NaOH的醇溶液,不要與水解反應(yīng)的條件混淆,在框圖推斷題中容易考查此反應(yīng)。 (2)乙烯的制備 CH3CH2OHH2O+CH2===CH2↑ ?、贋榱颂岣咭掖嫉睦寐?,乙醇與濃硫酸的最佳體積之比為1∶3。 ②要控制反應(yīng)時的溫度在170 ℃,若溫度低于170 ℃,會有副反應(yīng)發(fā)生;若溫度過高,乙
29、醇容易被濃硫酸氧化成C、CO或CO2等,而濃硫酸被還原成SO2。 ③燒瓶中應(yīng)加入少量碎瓷片,以防暴沸。 ④加熱時要使液體溫度迅速升高到170 ℃,以減少副反應(yīng)的發(fā)生。 在高中階段能發(fā)生消去反應(yīng)的有機(jī)物只有醇類和鹵代烴,需熟練掌握教材中的重要代表反應(yīng),尤其是消去位置、反應(yīng)條件等,消去反應(yīng)是引入碳碳不飽和鍵的重要方法。 6. 水解反應(yīng) (1)酯的水解 此反應(yīng)在堿性條件下,可以完全水解,產(chǎn)物為高級脂肪酸鹽和醇類;而在酸性條件下,不能完全水解,產(chǎn)物為高級脂肪酸和醇類。注意皂化反應(yīng)的限制條件。 (2)糖類水解 C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6 蔗糖
30、 葡萄糖 果糖 C12H22O11+H2O2C6H12O6 麥芽糖 葡萄糖 (C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6 淀粉 葡萄糖 (3)多肽(蛋白質(zhì)水解) 蛋白質(zhì)在酸、堿或酶作用下水解,最終產(chǎn)物為氨基酸,水解時斷鍵的位置是肽鍵:。 7. 聚合反應(yīng) (1)制取聚乙烯、聚丙烯 nCH2===CH2CH2-CH2 (1)(2)為加聚反應(yīng),(3)為縮聚反應(yīng)。縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物中一般有H2O等小分子。同時含有-OH與-COOH、-NH2與-COOH或含有兩個-COOH、兩個-OH的有機(jī)物都能發(fā)生縮聚反應(yīng)。
31、 一、物質(zhì)的量 1. 阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用 (1)狀態(tài)問題:在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,水為非氣態(tài),SO3為固體,H3PO4、CH3COOH為固體,碳原子數(shù)大于4的烴為液體或固體,故這些非氣態(tài)的物質(zhì)不能用22.4 L·mol-1來計算物質(zhì)的量。 (2)特殊物質(zhì)的摩爾質(zhì)量:如D2O的摩爾質(zhì)量為20 g·mol-1。 (3)某些物質(zhì)中化學(xué)鍵的個數(shù):如金剛石(原子個數(shù)與共價鍵的個數(shù)之比為1∶2)、白磷(原子個數(shù)與共價鍵的個數(shù)之比為2∶3)、SiO2(Si原子個數(shù)與共價鍵的個數(shù)之比為1∶4)等。 (4)氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目:如Na2O2與H2O、CO2的反應(yīng),Al與強(qiáng)堿或強(qiáng)酸溶液的反應(yīng),C
32、u、Fe等金屬參與的氧化還原反應(yīng)等。 (5)溶液中微粒數(shù)目的變化:某些微粒在水溶液中因水解等因素導(dǎo)致數(shù)目的變化等。 (6)物質(zhì)的組成:對于由分子構(gòu)成的物質(zhì),有的是單原子分子(如稀有氣體分子),有的是雙原子分子,還有的是多原子分子,解題時注意分子的構(gòu)成。 (7)微粒的種類:試題提供的情境中有多種微粒時,明確要回答的微粒種類,涉及核外電子數(shù)時,要注意根、基、離子的區(qū)別。 2. 阿伏加德羅定律 在相同溫度和壓強(qiáng)下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子,這就是阿伏加德羅定律。阿伏加德羅定律只適用于氣體(單一或混合),注意需在同溫同壓下才能對氣體的體積或分子數(shù)加以比較,分子數(shù)越多,其物質(zhì)的量
33、也越大。注意分子數(shù)和原子數(shù)是不同的,氣體的分子數(shù)相等,其原子數(shù)不一定相等。 1. 物質(zhì)的量(n)、微粒數(shù)(N)、摩爾質(zhì)量(M)之間的換算 =n(mol)= 以上計算公式適用于任何條件下的任何物質(zhì),但需注意物質(zhì)結(jié)構(gòu)中分子數(shù)、電子數(shù)、質(zhì)子數(shù)、化學(xué)鍵個數(shù)的變化以及水解導(dǎo)致微粒個數(shù)的變化和可逆反應(yīng)中分子數(shù)的變化等。 2. 物質(zhì)的量(n)、氣體體積(V)之間的換算 =n(mol)= 注意:(1)任何狀況下的任何氣體均存在一個Vm。(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況是指0 ℃、101 kPa,Vm=22.4 L·mol-1。(3)以上計算公式只能適用于氣體,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,H2O、SO3、苯、己烷等
34、都不是氣體。 3. 物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的換算 溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的換算公式為c=,其中ρ為溶液的密度(g·cm-3),w為溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),M為溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量(g·mol-1)。 由上述公式可知,若已知ρ、w、M,就可以求出c,用公式法計算時要特別注意單位之間的換算。 二、氧化還原反應(yīng)原理 分析氧化還原反應(yīng)類試題,一般都是從元素的化合價變化入手,由于對化合價的概念與物質(zhì)的組成不熟悉,或?qū)⒁恍┹^復(fù)雜化合物中關(guān)鍵元素的化合價標(biāo)錯,都會導(dǎo)致一系列錯誤的產(chǎn)生。標(biāo)化合價首先應(yīng)該標(biāo)出熟悉元素的化合價,然后再根據(jù)化合物中各元素的正、負(fù)化合價代數(shù)和等
35、于零來求得不熟悉元素的化合價。 1. 守恒規(guī)律 得失電子總數(shù)(或化合價升降總數(shù))相等,據(jù)此,可用于配平、計算。 2. 價態(tài)規(guī)律 元素處于最高價態(tài)時只具有氧化性;處于最低價態(tài)時只具有還原性;處于中間價態(tài)時既具有氧化性,又具有還原性??珊営洖楦邇r氧,低價還,中價全。 3. 歸中不交規(guī)律 此規(guī)律僅用于同種元素之間。 (1)若價態(tài)相隔(即有中間價態(tài)),一般能反應(yīng),且生成中間價態(tài),但二者的化合價不會交叉變化。如: (2)若價態(tài)相鄰,則不反應(yīng),如C~CO、CO~CO2、SO2~SO3等。 4. 先強(qiáng)后弱規(guī)律(反應(yīng)順序) (1)一種氧化劑遇多種還原劑時,總是按還原性先強(qiáng)后弱的順序
36、反應(yīng)。例如,把Cl2通入FeBr2溶液中,Cl2可把Fe2+、Br-氧化,由于還原性Fe2+>Br-,所以Cl2先氧化Fe2+,然后才氧化Br-。若n(FeBr2)∶n(Cl2)=1∶1,其離子方程式為2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-。 (2)-種還原劑遇多種氧化劑時,按氧化性先強(qiáng)后弱的順序反應(yīng),如Fe與CuCl2~HCl混合液,F(xiàn)e先與Cu2+反應(yīng),后與H+反應(yīng)。 5. 由強(qiáng)變?nèi)跻?guī)律(反應(yīng)方向) 氧化還原反應(yīng)總是向氧化性和還原性減弱的方向進(jìn)行,據(jù)此,可判斷兩物質(zhì)間能否發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 1. 據(jù)金屬活動順序判斷 2. 據(jù)非金屬活動順序判斷
37、 3. 據(jù)周期表相對位置判斷 4. 據(jù)化合價高低判斷 同種元素形成的同類物質(zhì),其氧化性:高價>低價。如氧化性:Fe3+>Fe2+、Cu2+>Cu+、SO3>SO2、CO2>CO、H2SO4>H2SO3。 5. 據(jù)方程式判斷 用方程式來判斷物質(zhì)的氧化性、還原性強(qiáng)弱,是最常用的、最重要的方法。 氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑>還原產(chǎn)物 6. 據(jù)反應(yīng)程度(變價程度)判斷 (1)對于同一還原劑,用不同的氧化劑來氧化,把還原劑的化合價升高得多者,氧化性較強(qiáng)。如2Cu+O2,2Cu+S2S,則氧化性:O2>S; 2Fe+3Cl22Cl3,F(xiàn)e+SS,則氧化性:
38、Cl2>S。 (2)對于同一氧化劑,用不同的還原劑來還原,把氧化劑的化合價降低得多者,還原性較強(qiáng)。如5Mg+ (稀)===5Mg(NO3)2+2↑+6H2O、3Cu+8HO3(稀)===3Cu(NO3)2+↑+4H2O,則還原性:Mg>Cu。 7. 據(jù)反應(yīng)的難易程度判斷 如①Cu分別與濃HNO3、稀HNO3反應(yīng)的速率快慢:濃HNO3>稀HNO3,所以氧化性:濃HNO3>稀HNO3。②Cu與濃H2SO4反應(yīng)需加熱,Cu與稀HNO3反應(yīng)不需加熱,所以氧化性:濃H2SO4<稀HNO3。③16HCl(濃)+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑,4HCl(濃)+MnO2M
39、nCl2+Cl2↑+2H2O,所以氧化性:KMnO4>MnO2。
8. 據(jù)電化學(xué)反應(yīng)判斷
原電池中,還原性:負(fù)極>正極(一般情況)。電解池中,陽極上先失電子者還原性較強(qiáng),陰極上先得電子者氧化性較強(qiáng)。
9. 據(jù)反應(yīng)中能量變化判斷
如H2+X2===2HX' ΔH1和H2+Y2===2HY'ΔH2,若ΔH1<ΔH2,則氧化性X2>Y2,還原性X-
40、性強(qiáng)弱亦有影響。如①氧化性:KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(堿性)。②在酸性溶液中,還原性Mg>Al,而在堿性溶液中,還原性Mg 41、短線改為等號;⑤查,依據(jù)原子守恒、電荷守恒和電子得失守恒檢查方程式是否配平。
對于信息型氧化還原反應(yīng)方程式的書寫和配平,首先找準(zhǔn)氧化劑、還原劑及相應(yīng)產(chǎn)物,其次使氧化劑和還原劑得失電子數(shù)相等,最后用H+、OH-或H2O來調(diào)整反應(yīng)等號兩邊的電荷數(shù)和原子數(shù),使其相等。一般來講有H+或OH-參與的反應(yīng)中就有H2O生成。
有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計算在高考中考查的頻率較高,但難度不大,通常運(yùn)用得失電子守恒來分析,要注意不要忽略物質(zhì)的組成比。計算公式為氧化劑的物質(zhì)的量×變價元素原子的個數(shù)×化合價的變化值=還原劑的物質(zhì)的量×變價元素原子的個數(shù)×化合價的變化值。三、離子反應(yīng)
1.由于發(fā)生復(fù)分解反應(yīng), 42、離子不能大量共存
(1)有氣體產(chǎn)生。如CO、SO、S2-、HCO、HSO、HS-等與H+不能大量共存。
(2)有沉淀生成。如Ba2+、Ca2+、Ag+與SO、CO等不能大量共存;Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Cu2+、Fe3+等與OH-不能大量共存;Fe2+與S2-、Ag+與I-不能大量共存。
(3)有弱電解質(zhì)生成。如OH-、CH3COO-、F-、ClO-、CN-、C17H35COO-、等與H+不能大量共存;一些弱酸的酸式酸根離子不能與OH-大量共存,如HCO、HS-、HSO等;NH與OH-不能大量共存。
(4)一些容易發(fā)生水解反應(yīng)的離子在溶液中存在是有條件的。如AlO、S2- 43、、CO等必須在堿性條件下才能在溶液中存在;如Fe3+、Al3+等必須在酸性條件下才能在溶液中存在。如AlO與Al3+、Fe3+與CO等不能同時存在于同一溶液中,即離子間能發(fā)生“雙水解”反應(yīng)。
2.由于發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子不能大量共存
(1)具有較強(qiáng)還原性的離子不能與具有較強(qiáng)氧化性的離子大量共存,如S2-、HS-、I-和Fe3+不能大量共存。
(2)在酸性或堿性條件下由于發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存,如SO和S2-在堿性條件下可以大量共存,但在酸性條件下由于發(fā)生反應(yīng)2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O而不能大量共存;H+與S2O不能大量共存。
3.在溶液中由于發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)而不 44、能大量共存
如Fe3+與SCN-不能大量共存;Fe3+與不能大量共存。
4.因題中給出的限定條件而不能共存
(1)酸性溶液、堿性溶液、加入鋁粉后生成氣體的溶液、由水電離出的c(H+)或c(OH-)為1×10-10 mol·L-1的溶液等。
(2)有色離子:MnO、Fe3+、Fe2+、Cu2+等。
(3)MnO、NO等在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性。
離子大量共存涉及的知識面相當(dāng)廣泛,但關(guān)鍵點是只要離子之間能發(fā)生反應(yīng),就不能大量共存;離子大量共存常用于離子推斷和檢驗。
1. 若是多離子參與的復(fù)分解反應(yīng),可用“少定多變法”來書寫
“少定”,即量少的反應(yīng)物,若其陰、陽離子都參與反應(yīng), 45、它們反應(yīng)的個數(shù)之比按化學(xué)式的比例確定;“多變”即過量的反應(yīng)物,其化學(xué)計量數(shù)根據(jù)反應(yīng)的需要確定,不受化學(xué)式中的比例制約,是可變的。例如:向Ca(HCO3)2溶液中加入NaOH溶液,其中Ca(HCO3)2中的Ca2+和HCO都參與反應(yīng),若Ca(HCO3)2少量,則Ca2+與HCO的比例是固定的,必以1∶2的比例(即化學(xué)式的比例)反應(yīng),然后再確定中和2個HCO需2個OH-,則可寫出:Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+2H2O+CO;若Ca(HCO3)2過量,則反應(yīng)為Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O。
滴加順序不同,實際上也是量多量少的問題,仍可用上述方法分析。
如 46、在NaHSO4溶液中滴入少量Ba(OH)2溶液,Ba(OH)2少量,Ba2+、OH-必按化學(xué)式中的比例(1∶2)參與反應(yīng),所以其離子方程式為Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O。
若在Ba(OH)2溶液中滴入少量NaHSO4溶液,H+、SO必按其化學(xué)式中的比例(1∶1)參與反應(yīng),所以其離子方程式為Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O。
2. 多步反應(yīng)涉及的“量”
此類題常以能多步變化的物質(zhì)為關(guān)注點,根據(jù)另一反應(yīng)物的量推測其反應(yīng)到哪個程度。
例如:向AlCl3溶液中滴入NaOH溶液,其過程可表示為Al3+Al(OH)3AlO。
若堿不足,其離子 47、方程式為Al3++3OH-===Al(OH)3↓;
若堿過量,其離子方程式為Al3++4OH-===AlO+2H2O。
若Al3+有2 mol,OH-有7 mol,則其離子方程式為2Al3++7OH-===Al(OH)3↓+AlO+2H2O。
3. 氧化還原反應(yīng)涉及的“量”
如向FeBr2溶液中通入Cl2,Cl2先與Fe2+反應(yīng),再與Br-反應(yīng)。
當(dāng)≤時,其離子方程式為2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;
當(dāng)≥時,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-;
當(dāng)<<時,F(xiàn)e2+全部被氧化,Br-部分被氧化,當(dāng)n(FeBr 48、2)=n(Cl2)時,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-。
4. 與“量”有關(guān)的幾點注意
(1)Mg(HCO3)2溶液與過量的NaOH溶液反應(yīng),不可忽視Mg(OH)2比MgCO3更難溶、更穩(wěn)定,所以生成Mg(OH)2,而不是MgCO3。
(2)NH4HCO3與少量NaOH溶液反應(yīng),不可忽視OH-先與HCO反應(yīng),再與NH反應(yīng)生成堿(NH3·H2O)。
(3)少量CO2與AlO、Na2SiO3反應(yīng)時生成CO,而與苯酚鈉反應(yīng)生成HCO。
1. 合事實:離子反應(yīng)要符合客觀事實,不可臆造產(chǎn)物及反應(yīng)。
2. 式正確:化學(xué)式與離子的使 49、用正確合理。
3. 號實際:“===”、“”、“―→”、“↑”、“↓”等符號符合實際。
4. 兩守恒:兩邊原子數(shù)、電荷數(shù)必須守恒(氧化還原型離子方程式中氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)要相等)。
5. 明類型:分清類型,注意少量、過量等。
6. 細(xì)檢查:結(jié)合下面書寫離子方程式過程中易出現(xiàn)的錯誤,細(xì)心檢查。
(1)違背客觀事實。如Fe2O3與氫碘酸反應(yīng):Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O。錯因:忽視了Fe3+能與I-發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
(2)違反質(zhì)量守恒、電荷守恒或得失電子數(shù)目守恒。如向FeCl2溶液中通入Cl2:Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-。錯因: 50、得失電子數(shù)目不相等,兩邊電荷不守恒。
(3)混淆化學(xué)式(分子式)和離子的書寫形式。如向NaOH溶液中通入HI:OH-+HI===H2O+I(xiàn)-。錯因:誤認(rèn)為HI是弱酸。
(4)忽視一種物質(zhì)中陰、陽離子的配比。如向H2SO4溶液中加入Ba(OH)2溶液:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O。正確:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O。
(5)“===”、“”、“↑”、“↓”等符號運(yùn)用不當(dāng)。如Al3+的水解:Al3++3H2O===Al(OH)3↓+3H+。
注意:鹽類的水解一般是可逆的,要用“?,并且生成Al(OH)3的量少,故不能標(biāo)沉淀符號。 51、
離子方程式的書寫與正誤判斷一般是將教材中的重要反應(yīng)進(jìn)行拓展,解答時要注意反應(yīng)物量的變化、反應(yīng)順序變化、如何拆分、電荷是否守恒、離子方程式與事實是否相符、所用的連接符號和狀態(tài)符號是否正確及氧化還原型離子方程式得失電子總數(shù)是否守恒等。
四、熱化學(xué)反應(yīng)方程式
1. 檢查是否標(biāo)明聚集狀態(tài):固(s)、液(l)、氣(g)。
2. 檢查ΔH的“+”、“-”是否與吸熱、放熱一致(吸熱反應(yīng)為“+”,放熱反應(yīng)為“-”)。
3. 檢查ΔH的數(shù)值是否與反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量相匹配(成比例)。
?、僖⒚鞣磻?yīng)溫度和壓強(qiáng),若反應(yīng)在298 K、1.013×105 Pa下進(jìn)行,可不予注明。
②要注明反 52、應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài),常用s、l、g分別表示固體、液體和氣體。
③ΔH的數(shù)值與化學(xué)計量數(shù)有關(guān),注意不要弄錯。一定要標(biāo)明“+”、“-”和單位。
④一定要區(qū)別“反應(yīng)熱”、“中和熱”和“燃燒熱”等概念的異同。
1. 根據(jù)反應(yīng)熱概念進(jìn)行計算
根據(jù)概念進(jìn)行反應(yīng)熱計算時常涉及如下知識點:一是題目給出反應(yīng)過程中熱量變化的曲線,計算相應(yīng)反應(yīng)熱,即ΔH=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量,此法得出的ΔH要保留“+”、“-”及單位;二是根據(jù)燃燒熱計算,這類計算要緊扣反應(yīng)物為“1 mol”、生成物為穩(wěn)定氧化物來確定;三是根據(jù)中和熱計算,這類計算強(qiáng)調(diào)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)生成1 mol H2O時釋放出的熱量,其 53、中和熱為定值,即ΔH=-57.3 kJ·mol-1,實際產(chǎn)生的熱量與溶液酸性或堿性的強(qiáng)弱、溶液狀態(tài)、提供H+和OH-的量都有關(guān)。
2. 根據(jù)熱化學(xué)方程式進(jìn)行計算
根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式按比例進(jìn)行計算,反應(yīng)熱數(shù)值的大小與反應(yīng)物、生成物的種類有關(guān),與反應(yīng)物物質(zhì)的量的多少有關(guān),與反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有關(guān),與反應(yīng)時的外界條件有關(guān),以及還與可逆反應(yīng)中轉(zhuǎn)化率的大小等有關(guān),解題時要注意這些因素的影響。
3. 根據(jù)鍵能進(jìn)行計算
反應(yīng)熱的數(shù)值可用鍵能進(jìn)行估算,通常反應(yīng)熱等于反應(yīng)物分子的鍵能之和與生成物分子的鍵能之和的差值,即ΔH=E(反應(yīng)物)-E(生成物)。必須注意這種計算只適用于反應(yīng)物和生成物 54、都是氣態(tài)物質(zhì)的反應(yīng),這是由鍵能的定義決定的。反應(yīng)中如果有液態(tài)或固態(tài)物質(zhì)參加,要考慮固態(tài)變成氣態(tài)時的能量變化或液態(tài)變成氣態(tài)時的能量變化。
4. 根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計算
利用蓋斯定律解題時首先確定目標(biāo)反應(yīng)(即要求的熱化學(xué)方程式),然后比較目標(biāo)反應(yīng)與已知反應(yīng)的差別,看一看應(yīng)該消去哪些物質(zhì)、需要乘的倍數(shù),最后已知反應(yīng)間通過相加或相減的方式得到目標(biāo)反應(yīng),同時ΔH也按相同的方式進(jìn)行計算。
利用鍵能進(jìn)行反應(yīng)熱計算時要注意晶體結(jié)構(gòu)中化學(xué)鍵的情況,如1 mol P4含有6 mol P—P鍵、1 mol晶體硅含有2 mol Si—Si鍵、1 mol石墨晶體中含有1.5 mol C—C鍵、1 mol金剛石含有 55、2 mol C—C鍵、1 mol SiO2含有4 mol Si—O鍵等。
五、物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律
1. 公式:質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)
2. 同種原子的微粒數(shù)目關(guān)系:核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)
陽離子:核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=離子核外電子數(shù)+離子所帶的電荷數(shù)
陰離子:核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=離子核外電子數(shù)-離子所帶的電荷數(shù)
對于公式質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N),無論是原子還是離子,該公式均適應(yīng)。原子可用X表示,質(zhì)量數(shù)A寫在原子的左上角,質(zhì)子數(shù)Z寫在原子的左下角,上下兩數(shù)值的差值即為中子數(shù)。原子的右上角、右下角和正上方均可出現(xiàn)標(biāo)注,注意不同位置標(biāo)注 56、的含義不同。對于離子而言,右上角為離子的電性和電荷數(shù),寫作n±,右下角為微粒中所含X原子的個數(shù),正上方標(biāo)注的是化合價,寫作±n,注意與電荷的標(biāo)注進(jìn)行正確區(qū)分,如由氧元素的一種核素形成的過氧根離子可寫成8。
1. 第1、2、3周期為短周期,第4、5、6周期為長周期,第7周期為不完全周期,新發(fā)現(xiàn)的元素都在第7周期中。周期表中包含7個主族、7個副族、1個零族、1個Ⅷ族,共18個縱行。
2. 周期序數(shù)等于元素的電子層數(shù),主族序數(shù)等于元素的最外層電子數(shù),同周期元素的電子層數(shù)相等,同主族元素的最外層電子數(shù)相等。
3. 第2、3周期中同族元素的核電荷數(shù)相差8,第3、4周期中同主族元素的核電荷數(shù)相差 57、18(ⅠA、ⅡA族除外)。
4. 金屬元素最外層電子數(shù)一般小于3,但有些金屬元素最外層電子數(shù)可以達(dá)到6。
5. 最高正價+|最低負(fù)價|=8。
掌握元素周期表中各族的排列順序,結(jié)合惰性氣體的原子序數(shù),可以推斷任意一種元素在周期表中的位置。記住各周期中的元素種類數(shù),可以快速確定惰性氣體的原子序數(shù)。各周期中元素的個數(shù)依次為2、8、8、18、18、32、32(假如第7周期排滿),則惰性氣體的原子序數(shù)依次為2、10(2+8)、18(10+8)、36(18+18)、54(36+18)、86(54+32)、118(86+32),再根據(jù)稀有氣體的原子序數(shù)即可得出所推斷的元素。
五種符號
58、由于離子化合物由陰、陽離子構(gòu)成,共價化合物由原子構(gòu)成,因此備考復(fù)習(xí)時弄清原子和陰、陽離子電子式的書寫是關(guān)鍵,簡單陽離子的電子式與化學(xué)式相同,如Ca2+;陰離子和復(fù)雜陽離子的電子式必須帶“[ ]”并且需標(biāo)明所帶的電荷數(shù),如。
1. 同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律
性質(zhì)
同周期(從左→右)
同主族(從上→下)
原子半徑
逐漸減小
(零族除外)
逐漸增大
電子層結(jié)構(gòu)
電子層數(shù)相同,最外層電子數(shù)遞增
電子層數(shù)遞增,
最外層電子數(shù)相同
失電子能力
(得電子能力)
逐漸減小(逐漸增大)
逐漸增大(逐漸減小)
金屬性(非金屬性)
逐漸減弱(逐漸增強(qiáng))
逐漸增強(qiáng) 59、(逐漸減弱)
元素的主要化合價
最高正價+1→+7(ⅠA→ⅦA)
最高正價=族序數(shù)(O、F除外)
還原性與氧化性
還原性減弱,
氧化性增強(qiáng)
還原性增強(qiáng),
氧化性減弱
非金屬氣態(tài)氫化物
的穩(wěn)定性
穩(wěn)定性由弱到強(qiáng)
穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱
2.粒子半徑大小比較規(guī)律
(1)同周期元素的原子或最高價陽離子的半徑從左至右逐漸減小(稀有氣體元素除外),如Na>Mg>Al>Si,Na+>Mg2+>Al3+。
(2)同主族元素的原子或離子半徑從上到下逐漸增大,如Li 60、括陰、陽離子)半徑隨核電荷數(shù)的增大而減小。如Na+、Mg2+、Al3+、F-、O2-的離子半徑由大到小的順序為O2->F->Na+>Mg2+>Al3+(上一周期元素形成的陰離子與下一周期元素形成的陽離子有此規(guī)律),可歸納為核外電子層排布相同的離子,核電荷數(shù)大的離子半徑反而小。
(4)電子數(shù)和核電荷數(shù)都不同的,一般可通過一種參照物進(jìn)行比較。如比較Al3+與S2-的半徑大小,可找出O2-作參照物,因Al3+ 61、-、O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+
二核10電子
HF
OH-
三核10電子
H2O
NH
四核10電子
NH3
H3O+
五核10電子
CH4
NH
(2)“18電子”微粒
分子
離子
一核18電子
Ar
K+、Ca2+、Cl-、S2-
二核18電子
F2、HCl
O、HS-
三核18電子
H2S
-
四核18電子
PH3、H2O2、NH2F
-
五核18電子
SiH4、CH3F、NH2OH
-
六核18電子
N2H4、CH3OH
-
其他微粒
C2H6、CH3NH2
N2H、N2H
62、 由10電子微粒中的CH4、NH3、H2O、HF分別失去一個H剩余的-CH3、-NH2、-OH、-F為9電子微粒,兩兩組合得到的物質(zhì)如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等則為18電子微粒。
1. 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
(1)核外電子排布式:前四能層電子填充順序為1s2s2p3s3p4s3d4p,其中需要考慮洪特規(guī)則特例的電子排布式只有Cr和Cu(前四周期),電子先進(jìn)入4s能級,再進(jìn)入3d能級,但書寫電子排布式時先寫3d能級,后寫4s能級(即同一能層的寫在一起),反應(yīng)中先失去4s能級上的電子,再失去3d能級上的電子。
注意核外電子排布式、簡化的核外電子排布式、價電子排布式、 63、外圍電子排布式的書寫,以24號元素Cr為例,其分別為1s22s22p63s23p63d54s1、[Ar]3d54s1、3d54s1、3d54s1。
(2)電離能大小比較。①第一電離能:同周期元素從左往右,半徑減小,金屬性減弱,非金屬性增強(qiáng),第一電離能逐漸增大,但稍有起伏(半充滿、全充滿結(jié)構(gòu)穩(wěn)定)。同族元素從上到下,金屬性逐漸增強(qiáng),電離能減小。②逐級電離能:原子的逐級電離能越來越大。③金屬元素原子的電離能與能層的關(guān)系:當(dāng)電離能突然變大時說明電子的能層發(fā)生了變化,即同一能層中電離能相近,不同能層中電離能有很大的差距。
(3)電負(fù)性大小比較:①同周期元素自左到右,電負(fù)性逐漸增大,同主族元素自上而 64、下,電負(fù)性逐漸減小。②金屬元素的電負(fù)性越小,金屬元素越活潑;非金屬元素的電負(fù)性越大,非金屬元素越活潑。③電負(fù)性最大的元素是F,最小的是Cs。④對角線規(guī)則:在元素周期表中,某些主族元素與右下方的主族元素的電負(fù)性接近,有些性質(zhì)相似,被稱為“對角線規(guī)則”。
金屬的電負(fù)性一般小于1.8,非金屬的電負(fù)性一般大于1.8,電負(fù)性在1.8左右的元素既有金屬性,又有非金屬性,可稱之為類金屬。
2. 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
(1)價層電子對數(shù)與分子空間構(gòu)型
成鍵電
子對數(shù)
孤電子
對數(shù)
分子
類型
分子空
間構(gòu)型
實例
2
0
AB2
直線形
BeCl2, CO2, HgCl2
3
65、
0
AB3
平面三角形
BF3, BCl3, SO3,
CO, NO
2
1
AB2
V形
SO2, SnCl2, NO
4
0
AB4
正四面體形
CH4, CCl4, NH,
SO, PO
3
1
AB3
三角錐形
NH3, NF3, SO
2
2
AB2
V形
H2O, SCl2
價層電子對數(shù)的計算方法,首先計算出分子中所有原子的價電子總數(shù),若是共價型粒子,必須從該總數(shù)中扣除失去電子的數(shù)目或獲得電子的數(shù)目,然后總數(shù)除以8,遇到中心原子與氫原子結(jié)合時,則此總數(shù)除以2,所得的商為中心原子最外層成鍵電子對數(shù),如果有余數(shù),則此余數(shù)除以2, 66、所得結(jié)果為中心原子上的孤電子對數(shù),如果余數(shù)為奇數(shù),則余下的一個單電子也看作一對孤對電子。
(2) ABm型分子雜化類型的判斷
①公式:先根據(jù)價層電子對互斥理論計算出價層電子對的數(shù)目n。
②根據(jù)n值判斷雜化類型:①n=2,sp雜化;②n=3,sp2雜化;③n=4,sp3雜化。
(3)氫鍵:氫鍵是與電負(fù)性很強(qiáng)的原子(如N、O、F等)形成共價鍵的H原子和另外一個電負(fù)性很強(qiáng)的原子之間的靜電作用。氫鍵通常用X-H…Y(X、Y表示電負(fù)性很強(qiáng)的原子)表示,“-”表示共價鍵,“…”表示氫鍵。氫鍵介于化學(xué)鍵和范德華力之間,是較強(qiáng)的分子間作用力。氫鍵可以存在于分子間,也可存在于分子內(nèi),分子間氫鍵的形成能使某些物質(zhì)的熔沸點升高。
3. 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
(1)金屬晶體中原子的堆積模型
(2)常見幾種晶胞的結(jié)構(gòu)
4. 物質(zhì)熔、沸點的比較規(guī)律
(1)由晶體結(jié)構(gòu)來確定:首先分析物質(zhì)所屬的晶體類型,其次抓住決定同一類晶體熔沸點高低的決定因素。
①一般規(guī)律:原子晶體>離子晶體>分子晶體,如SiO2>NaCl>CO2(干冰)。
②同屬原子晶體,一般鍵長越短,鍵能越大,共價鍵越牢固
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