1、化學模塊I主要知識及化學方程式一、 研究物質性質的方法和程序 1 基本方法：觀察法、實驗法、分類法、比較法 2 基本程序：用比較的方法對觀察到的現象進行分析、綜合、推論，最后概括出結論。 二、 鈉及其化合物的性質（Na）銀白色金屬，柔軟而富有延展性，常溫時是蠟狀，低溫時變脆。可用于還原四氯化鈦以制取鈦。另外鈉可用作有機合成和某些金屬冶煉的還原劑、合成橡膠的催化劑、石油的脫硫劑、核反應堆的熱載體，并用于制氫化鈉、過氧化鈉、氨基鈉等。鈉光燈可用作單色光源。密度：0.971g/cm3 熔點：97.82 沸點：882.91 鈉在空氣中緩慢氧化：4Na+O2=2Na2O 2 鈉在空氣中燃燒：2Na+O2

2、 =Na2O2 (點燃)3 鈉與水反應：2Na+2H2O=2NaOH+H2 現象：鈉浮在水面上；熔化為銀白色小球；在水面上四處游動；伴有嗞嗞響聲；滴有酚酞的水變紅色。 4 過氧化鈉與水反應：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 5 過氧化鈉與二氧化碳反應：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 6 碳酸氫鈉受熱分解：2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2 (加熱)7 氫氧化鈉與碳酸氫鈉反應：NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O 8 在碳酸鈉溶液中通入二氧化碳：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 三、 氯及其化合物的性質 （Cl）黃綠色氣體，有刺激性氣味，有毒。

3、氯氣可用于紙漿和棉布的漂白，也可用于飲水的消毒。大量的氯用于制取鹽酸、農藥、染料以及對碳氫化合物的氯化，如制取氯仿、聚氯乙烯等聚合物。沸點：-34.6 熔點：-101 標況下氯氣密度：3.21g/L1 氯氣與氫氧化鈉的反應：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 2 鐵絲在氯氣中燃燒：2Fe+3Cl2 =2FeCl3(點燃)3 制取漂白粉(把氯氣通入石灰漿)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 4 氯氣與水的反應：Cl2+H2O=HClO+HCl 5 次氯酸鈉在空氣中變質：NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO 6 次氯酸鈣在空氣中變質：Ca

4、(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO 四、 以物質的量為中心的物理量關系 (NA=6.02×1023mol-1)1 物質的量n(mol)= N/NA = m/M2氣體的物質的量n(mol)= V/Vm(標況：Vm=22.4L/mol)3 溶液中溶質的物質的量n(mol)=c·V 五、 膠體： 1 定義：分散質粒子直徑介于1100nm之間的分散系。 2 膠體性質： 丁達爾現象（散射） 聚沉 電泳（帶電顆粒在電場作用下，向著與其電性相反的電極移動的現象） 布朗運動（懸浮微粒不停地做無規則運動的現象）3 膠體提純：滲析 （與過濾相比較）4代表物：Fe(OH)3膠體

5、，淀粉膠體六、 電解質和非電解質 1 定義：判斷標準：水溶液或熔融狀態能否導電；物質類別：化合物。2 強電解質：強酸、強堿、大多數鹽；弱電解質：弱酸、弱堿、水等。 注意：判斷強弱電解質的標準并不是水溶性的強弱，而是電解能力的強弱，即溶解的部分是以離子形式還是分子形式存在于溶液中。3 離子方程式的書寫： 寫：寫出化學方程式 拆：將易溶、易電離的物質改寫成離子形式，其它以化學式形式出現。 下列情況不拆：難溶物質、難電離物質(弱酸、弱堿、水等)、氧化物、HCO3- 等。 刪：將反應前后沒有變化的離子符號刪去。 查：檢查元素是否守恒、電荷是否守恒。 4 離子反應、離子共存問題：下列離子不能共存在同一溶

6、液中： 生成難溶物質的離子：如Ba2+與SO42-；Ag+與Cl-等 生成氣體或易揮發物質：如H+與CO32-、HCO3-、SO32-、S2-等；OH-與NH4+等。 生成難電離的物質(弱電解質) 發生氧化還原反應：如：MnO4-與I-；H+、NO3-與Fe2+等 七、 氧化還原反應 1 (某元素)降價得到電子被還原作氧化劑產物為還原產物 2 (某元素)升價失去電子被氧化作還原劑產物為氧化產物 3 氧化性：氧化劑>氧化產物 還原性：還原劑>還原產物 4 元素金屬性越強，單質還原性越強；元素非金屬性越強，單質氧化性越強。金屬單質活動順序表：KCaNaMgAlZnFeSn(H) CuH

7、gAgPtAu同一元素價態越高，氧化性越強還原性越弱，反之亦然。八、 鐵及其化合物性質 (Fe)有光澤的銀白色金屬，硬而有延展性，有很強的鐵磁性，并有良好的可塑性和導熱性。鐵的最大用途是用于煉鋼、制造鑄鐵、煅鐵和磁性材料，廣泛應用于工農生產、建筑、武器等行業中。鐵及其化合物可用作染料（墨水、藍曬圖紙、胭脂顏料）和磨料（紅鐵粉）。還原鐵粉還用于冶金。比熱容：0.46×103 J/kg· 熔點:1535 沸點:3000 純鐵密度:7.8g/cm31 Fe2+及Fe3+離子的檢驗： Fe2+的檢驗：(淺綠色溶液) a) 加氫氧化鈉溶液，產生白色沉淀，繼而變灰綠色，最后變紅褐色。

8、b) 加KSCN（硫氰化鉀）溶液，不顯紅色，再滴加氯水，溶液顯紅色。 Fe3+的檢驗：(黃色溶液) a) 加氫氧化鈉溶液，產生紅褐色沉淀。 b) 加KSCN溶液，溶液顯紅色。 2 主要反應的化學方程式： 鐵與鹽酸的反應：Fe+2HCl=FeCl2+H2 鐵與硫酸銅反應(濕法煉銅)：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 在氯化亞鐵溶液中滴加氯水： 3FeCl2+Cl2=2FeCl3 (除去氯化鐵中的氯化亞鐵雜質) 氫氧化亞鐵在空氣中變質：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 在氯化鐵溶液中加入鐵粉：2FeCl3+Fe=3FeCl2 銅與氯化鐵反應：2FeCl3+Cu=2FeCl2+C

9、uCl2 (用氯化鐵腐蝕銅電路板) 少量鋅與氯化鐵反應：Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 足量鋅與氯化鐵反應：3Zn+2FeCl3=2Fe+3ZnCl2 九、 氮及其化合物的性質 (N)氮氣為無色、無味的氣體，熔點-209.86°C，沸點-195.8°C，氣體密度1.25046g/L1 “雷雨發莊稼”涉及反應原理： N2+O2 =2NO(放電或高溫) 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2 氨的工業制法：N2+3H2= 2NH3 3 氨的實驗室制法： 原理：2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+CaCl2+2H2O (加熱) 裝置：與制

10、O2相同 收集方法：向下排空氣法 檢驗方法：a) 用濕潤的紅色石蕊試紙試驗，試紙變藍。 b) 用沾有濃鹽酸的玻璃棒靠近瓶口，有大量白煙產生。NH3+HCl=NH4Cl 干燥方法：可用堿石灰或氧化鈣、氫氧化鈉，不能用濃硫酸。 4 氨與水的反應：NH3+H2O=NH3H2O NH3H2O =NH4+OH- 5 氨的催化氧化：4NH3+5O2 =4NO+6H2O(制取硝酸的第一步) 6 碳酸氫銨受熱分解：NH4HCO3=NH3+H2O+CO2 (加熱)7 銅與濃硝酸反應：Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 8 銅與稀硝酸反應：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2

11、O 9 碳與濃硝酸反應：C+4HNO3=CO2+4NO2+2H2O 10 氯化銨受熱分解：NH4Cl =NH3+HCl 十、 硫及其化合物的性質 (S)俗稱硫磺，通常為淡黃色晶體，硫單質導熱性和導電性都較差，性松脆，不溶于水,易溶于二硫化碳。可用于電池或溶液中的硫酸，以及制造火藥；在橡膠工業中用作硫化劑；可殺真菌，用做化肥添加劑；硫化物在造紙業中用來漂白；硫酸鹽可用于煙火；硫代硫酸鈉和硫代硫酸氨在照相中做定影劑；硫酸鎂可用做潤滑劑，被加在肥皂中和輕柔磨砂膏中1 鐵與硫蒸氣反應：Fe+S=FeS (加熱)2 銅與硫蒸氣反應：2Cu+S=Cu2S 3 硫與濃硫酸反應：S+2H2SO4(濃)=3SO

12、2+2H2O (加熱)4 二氧化硫與硫化氫反應：SO2+2H2S=3S+2H2O 5 銅與濃硫酸反應：Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O (加熱)6 二氧化硫的催化氧化：2SO2+O2 = 2SO3 7 二氧化硫與氯水的反應：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl 8 二氧化硫與氫氧化鈉反應：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O 9 硫化氫在充足的氧氣中燃燒：2H2S+3O2 =2SO2+2H2O(點燃)10 硫化氫在不充足的氧氣中燃燒：2H2S+O2 =2S+2H2O(點燃)十一、 鎂及其化合物的性質 (Mg)銀白色金屬，延展性及熱消散性良好。常用做還原劑，置換鈦、

13、鋯、鈾、鈹等金屬，主要用于制造輕金屬合金、球墨鑄鐵、科學儀器脫硫劑脫氫和格氏試劑，也能用于制煙火、閃光粉、鎂鹽等。結構特性類似于鋁，具有輕金屬的各種用途，可作為飛機、導彈的合金材料。密度：1.738 g/cm3 熔點：650.0 沸點：1170.0 1 在空氣中(點燃)鎂條：2Mg+O2 =2MgO(點燃)2 在氮氣中(點燃)鎂條：3Mg+N2=Mg3N2 (點燃)3 在二氧化碳中(點燃)鎂條：2Mg+CO2=2MgO+C(點燃) 4 在氯氣中(點燃)鎂條：Mg+Cl2(點燃)=MgCl2 5 海水中提取鎂涉及反應： 貝殼煅燒制取熟石灰：CaCO3 =CaO+CO2 CaO+H2O=Ca(OH

14、)2(高溫) 產生氫氧化鎂沉淀：Mg2+2OH-=Mg(OH)2 氫氧化鎂轉化為氯化鎂：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O 電解熔融氯化鎂：MgCl2 =Mg+Cl2(通電)十二、 Cl-、Br -、I-離子鑒別 (鹵素陰離子)1 分別滴加AgNO3和稀硝酸，產生白色沉淀的為Cl-；產生淺黃色沉淀的為Br-；產生黃色沉淀的為I- 2 分別滴加氯水，再加入少量四氯化碳，振蕩，下層溶液為無色的是Cl-；下層溶液為橙紅色的為Br-；下層溶液為紫紅色的為I-。 十三、 常見物質俗名 蘇打、純堿：Na2CO3；小蘇打：NaHCO3；熟石灰：Ca(OH)2；生石灰：CaO；綠礬：FeSO47H

15、2O；硫磺：S；大理石、石灰石主要成分：CaCO3；膽礬：CuSO45H2O；石膏：CaSO42H2O；明礬：KAl(SO4)212H2O 十四、 鋁及其化合物的性質 (Al)銀白色，有光澤，質地堅韌而輕，有延展性。可做日用器皿，因其具有致密氧化膜，一般不會銹蝕。鋁的合金可作飛機、船舶、火箭的結構材料。純鋁可做超高壓電纜。鋁熱反應用于冶煉高熔點金屬。密度：2.702g/cm3熔點：660.37沸點：24671 鋁與鹽酸的反應：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 2 鋁與強堿的反應：2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H23 鋁在空氣中氧化：4Al+3O2=2Al2O3 4

16、 氧化鋁與酸反應：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O 5 氧化鋁與強堿反應：Al2O3+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4 6 氫氧化鋁與強酸反應：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O 7 氫氧化鋁與強堿反應：Al(OH)3+NaOH=NaAl(OH)4 8 實驗室制取氫氧化鋁沉淀：Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+ 9 工業制鋁：2Al2O3= 4Al+3O2（熔融、通電、加冰晶石Na3AlF6以降低Al2O3熔點）注：NaAl(OH)4也可表示為：NaAlO2+2H2O十五、 硅及及其化合物性質 (Si)晶體硅屬于原子晶體，硬而有金屬光澤，有半導體性質。不溶于水、硝酸和鹽酸，溶于氫氟酸和堿液，用于制造合金如硅鐵、硅鋼等，高純單晶硅是一種重要的半導體材料，用于制造大功率晶體管、整流器、太陽能電池等，是電子業不可缺少的材料。硅酸鹽可用于燒制陶瓷，還可用于制造玻璃、混凝土、磚、耐火材料、硅氧烷、硅烷。純二氧化硅透光性良好，用于制造光纜。熔點：1414 °C沸點：2900 °C密度：2