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高二化学第一学期知识点梳理


第八章 走进精彩纷呈的金属世界
8.1 应用广泛的金属材料——钢铁 1、铁的氧化物 FeO 铁元素化合价 颜色、状态 俗名 氧化物类别 与非氧化性酸 反应 与还原剂反应 FeO+CO Fe+CO2 用途 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 红色油漆和涂料;赤 铁矿是炼铁原料 3Fe3O4+8Al 9Fe+4Al2O3 碱性氧化物 FeO+2H =Fe +H2O
+ 2+

Fe2O3 +3 红棕色粉末 铁红 碱性氧化物 Fe2O3+6H =2Fe +3H2O
+ 3+

Fe3O4 +2、+3 黑色晶体 磁性氧化铁 特殊氧化物 Fe3O4+8H =2Fe 2+ + Fe +4H2O
+ 3+

+2 黑色粉末

注:3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O 2.铁的氢氧化物 (1)氢氧化铁与氢氧化亚铁的制备 如何能清晰的观察到白色的氢氧化亚铁沉淀:Fe 容易被氧化,所以要新 配制。 氢氧化钠溶液应煮沸除去溶解的氧气,FeSO4 溶液上加隔氧剂(如苯),为 了防止滴加 NaOH 时带入空气,可将吸收 NaOH 的长滴管伸入 FeSO4 溶液液面下, 再挤出 NaOH 溶液。 Fe(OH)3 受热分解:2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O (2)铁的两种氢氧化物的比较 化学式 色、态 溶解性 Fe(OH)2 白色固体 难溶于水 Fe(OH)3 红褐色固体 难溶于水 2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O + 3+ Fe(OH)3+3H =Fe +3H2O
2+

与盐酸的 Fe(OH)2+H2SO4=FeSO4+2H2O + 2+ 反应 Fe(OH)2+2H =Fe +2H2O

3Fe(OH)2+10HNO3(稀)= 与硝酸 Fe(OH)3+3HNO3(稀)=Fe(NO3)3+3H2O 3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O + 3+ 的反应 Fe(OH)3+3H =Fe +3H2O + 3+ 3Fe(OH)2+10H +NO3 =3Fe +NO↑+8H2O 与还原性酸 的反应 热稳定性 Fe(OH)2+2HI=FeI2+2H2O + 2+ 2 Fe(OH)2+2H =Fe +2H O 分解产物复杂 2Fe(OH)3+6HI=2FeI2+6H2O+I2 + 2+ 2Fe(OH)3+6H +2I =2Fe +6H2O+I2 2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O

1

(3)Fe 、Fe 的检验: 3+ 3+ Fe 的检验: ①向 Fe 盐溶液中滴加 KSCN 溶液 3+ 现象:溶液变红色,FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl;Fe +3SCN =Fe(SCN)3(红 色) 3+ ②向 Fe 盐溶液中滴加 NaOH 溶液 3+ 现象:有红褐色沉淀,FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl;Fe +3OH = Fe(OH)3↓ 红褐色 2+ 2+ Fe 的检验: ①向 Fe 盐溶液中滴加 KSCN 溶液,再滴加氯水。 现象:先无现象,加氯水后溶液呈红色 反 应 方 程 式 : 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl 3+ ②向 Fe 盐溶液中滴加 NaOH 溶液 现象:产生白色沉淀迅速转变为灰绿色,最后变成红褐色沉淀 反应方程式:FeCl2+2NaOH= Fe(OH)2↓+2NaCl;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 红 褐色 (4)Fe、Fe 、Fe 的相互转化
2+ 3+

3+

2+

a.Fe 只具有还原性,可以被氧化剂化 (1)与弱氧化剂反应 2+ + 2+ 2+ 2+ Fe 能被 S、Cu 、H 等较弱氧化剂氧化为 Fe ,如 Fe+S==FeS,Fe+Cu =Fe +Cu。 (2)与强氧化剂反应 3+ Fe 能被 Cl2、HN03 等强氧化剂氧化为 Fe ,如:2Fe+3C12=2FeCl3 2+ b.Fe 既具有氧化性又具有还原性 (1)与强氧化剂反应 2+ 3+ Fe 遇到强氧化剂(如 Cl2、HN03、KMn04)时,被氧化为 Fe , 2+ 3+ 2Fe +C12=2Fe +2C1 。 (2)与强还原剂反应 2+ 2+ 2+ 当 Fe 遇到 C、Al、Zn、C0 等强还原剂时,可以被还原为 Fe,Fe +Zn=Zn +Fe, 3+ 2+ c.Fe 具有较强氧化性,可被还原为 Fe 或 Fe 3+ (1)Fe 被 强 还 原 剂 C 、 C0 、 Al 等 还 原 为 Fe , 如 : Fe203+3CO====2Fe+3C02 、 Fe203+2A1====2Fe+Al203。 3+ 2+ 3+ 2+ 2+ (2)Fe 被弱还原剂 Fe、Cu、I 等还原为 Fe ,如:2Fe +Cu=2Fe +Cu 。 (2)亚 铁盐保存时,为了防止被氧化为铁盐,通常在溶液中加少量还原铁粉或铁钉。 .

2

8.2 铝和铝合金的崛起 一、 铝的重要化合物 1、Al2O3 物理性质:氧化铝是一种白色难溶物,其熔点很高,可用来制造耐火材料如坩锅、耐火管、 耐高温的实验仪器等。用途:冶炼金属铝的原料,也是良好的耐火材料。自然界中纯净的为 无色晶体,俗称刚玉,硬度仅次于金刚石。熔融的 Al2O3 被电解生成铝和氧气。 化学性质:Al2O3 是两性氧化物:既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧 化物。 + a、与酸反应:(硫酸) Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O Al2O3+6H =2Al3+ +3H2O b、与强碱反应(NaOH):Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O Al2O3+2OH- =2AlO2 - +H2O 2、氢氧化铝 Al(OH)3 ①Al(OH)3 的实验室制法 【实验 3-7】往盛有 Al2(SO4)3 溶液中滴加过量氨水 反应方程式为:Al2(SO4)3+6NH3·H2O=3(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓ 3+ + Al +3NH3·H2O=3NH4 +Al(OH)3↓ 反应现象为:溶液中形成白色胶状沉淀 ②Al(OH)3 的两性 两性氢氧化物:既与酸反应生成盐和水,又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。 Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3+3H =Al3 +3H2O
- - + +

Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O Al(OH)3+OH =AlO2 +2H2O Al(OH)3 受热易分解成 Al2O3:2Al(OH)3===Al2O3+3H2O ③硫酸铝钾 KAl(SO4)2 (1)复盐:有两种不同的金属离子(或铵根离子)和一种酸根离子组成的盐 + 3+ 2(2)电离方程式:KAl(SO4)2= K +Al +2SO4 十二水硫酸铝钾[KAl(SO4)2·12H2O]俗称明矾,它是无色晶体,可溶于水,在天然水中形成 Al(OH)3(胶体),Al(OH)3 可以和悬浮在水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来,使水澄清, 所以可以作净水剂。

3

3、“铝三角”及其之间的相互转化

①.Al →Al(OH)3, (1)可溶性铝盐与少量 NaOH 溶液反应: 3+ Al +30H (少量)= Al(OH)3↓ (2)可溶性铝盐与氨水反应: 3+ + Al +3NH3·H20=Al(OH)3↓+3NH4 3+ ②.Al(OH)3→Al Al(OH)3 溶于强酸溶液: + 3+ Al(OH)3+3H = Al +3H2O 3+ ③.Al →AlO2 可溶性铝盐与过量的强碱反应: 3+ Al +40H (过量)= AlO2 +2H20 3+ ④.AlO2 →Al 偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应: + 3+ AlO2 +4H =Al +2H20 ⑤.AlO2 →Al(OH)3, (1)偏铝酸盐溶液中加入少量盐酸: + AlO2 +H (少量)+H20=Al(OH)3↓ (2)偏铝酸钠溶液中通入 C02: 22AlO2 +C02(少量)+3H20=2Al(OH)3↓+C03 AlO2 +C02(过量)+2H20=Al(OH)3↓+HC03 ⑥.Al(OH)3→AlO2 Al(OH)3 溶于强碱溶液: Al(OH)3+0H = AlO2 +2H20

3+

4

4、有关计算 ①.有关 Al(OH)3,沉淀的图象分析

②.滴加过程中铝元素的存在形式分析 (1)向 1L1mol/L 的 AlCl3 溶液中滴加 NaOH 溶液

(2)向 1L1mol/L 的 NaAlO2 溶液中滴加稀盐酸

第十章 学习几种定量测定方法 10.1 测定 1 摩尔气体的体积 实验原理

Vm ( g / L ) ?

V ( L) ? n(m ol)

V ( L) m( g ) M ( g / m ol)

Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2↑ 1mol ∴氢气的物质的量就是镁的物质的量。 nH 2 ? nMg

1mol

5

∴ Vm ( H 2 ) ?

V (H 2 ) V (H 2 ) V (H 2 ) 24 ? V ( H 2 ) ? ? ? n( H 2 ) n( Mg ) m( Mg ) m( Mg ) M ( Mg )

实验仪器:气体摩尔体积测定装置 1 套 注射器 1 只 电子天平、砂纸、 实验步骤 1、记录实验室的______和___________; 2、装配好气体摩尔体积测定装置,做好___________。 3、用__________擦去镁带表面的氧化物。 4、称取质量约为 0.130g 镁带,把准确数值(精确至_______g) ,记录于表格。 5、将镁带用纸舟投入气体发生器底部,塞紧__________。 6、用针筒吸取 10mL 2mol/L 硫酸,用针头扎进橡皮塞,将硫酸注入气体发生器,注入 后_________________。 7、当____________________后,读出液体量瓶中液体的体积。记录于表格。 8、重复上述操作,进行第二次实验,记录于表格。并作计算。 记录 温度:______________,压强:________________ 实验次数 镁带质量(g) 硫酸体积 (mL) 液体量瓶(量 筒)中液体体 积(mL) 氢气体积 (mL) 计算 1mol 氢 气体积(mL)

1 2 两次实验平均值: 10.2 结晶水合物中结晶水含量的测定 1. 实验原理 硫酸铜晶体是一种比较稳定的结晶水合物, 当加热到 150℃左右时将全部失去结晶水, 根据 加热前后的质量差,可推算出其晶体的结晶水含量。 2. 实验仪器 托盘天平、研钵、玻璃棒、三脚架、泥三角、瓷坩埚、坩埚钳、干燥器、酒精灯、药匙。 3. 操作步骤 (1)研磨:在研钵中将硫酸铜晶体研碎。(防止加热时可能发生迸溅) (2)称量:准确称量一干燥洁净的瓷坩锅质量(Wg)。 (3)再称:称量瓷坩埚+硫酸铜晶体的质量(W1g)。 (4)加热:小火缓慢加热至蓝色晶体全部变为白色粉末(完全失水),并放入干燥器中冷却。 (5)再称:在干燥器内冷却后(因硫酸铜具有很强的吸湿性),称量瓷坩埚+硫酸铜粉末 的质量(W2g)。 (6)再加热:把盛有硫酸铜的瓷坩埚再加热,再冷却。

6

(7)再称重:将冷却后的盛有硫酸铜的瓷坩埚再次称量(两次称量误差≤0.1g)。 (8)计算:根据实验测得的结果计算硫酸铜晶体中结晶水的质量分数。 简称:“一磨”、“四称”、“两热”、“一算”。 设分子式为。

CuSO 4 ? xH 2O W1-W2 水= ? 100% W1-W2 或 m(CuSO 4) m( H 2O ) 水= : ? 1: x 160 18 160(W1-W2) x? 18(W2-W)
4. 注意事项 ① 称前研细; ② 小火加热; ③ 在干燥器中冷却; ④ 不能用试管代替坩埚; ⑤ 加热要充分但不“过头”(温度过高 CuSO4 也分解)。 5. 误差分析 (1)偏高的情况 ① 加热温度过高或时间过长,固体部分变为灰白色,因为, 黑色的 CuO 与白色的 CuSO4 混合,会使固体变为灰白色,因 W2 偏小,W1-W2 数值偏高; ② 晶体中含有(或坩埚上附有)受热易分解或易挥发的杂质,因 W2 偏小,W1-W2 数值偏 高; ③ 加热时搅拌不当使晶体溅出坩埚外或被玻璃带走少量,因 W2 偏小,W1-W2 数值偏高; ④ 实验前晶体有吸潮现象或加热前所用的坩埚未完全干燥,因 W1 偏大,W1-W2 数值偏高。 (2)偏低的情况 ① 加热温度过低(<100℃)或时间不够,因 W2 偏大,W1-W2 数值偏小; ② 加热时质量未至恒重就停止加热,因 W2 偏大,W1-W2 数值偏小; ③ 加热后坩埚放在空气中冷却,因为在冷却过程吸潮,会使 W2 值偏大,W1-W2 数值偏小; ④ 晶体中含有受热不分解或难挥发的杂质,因 W2-W 并不是纯净的 CuSO4 粉末的质量,即 水的含量必 然偏低; ⑤ 两次称量相差 0.12g,因结晶水未完全失掉,使得 W1-W2 数值偏小。 (3)无影响情况 瓷坩埚内有不挥发性杂质。

10.3 酸碱滴定 1.酸碱中和滴定原理 根据酸碱中和反应的实质: H++OH-== H2O
7

即 k·C 标·V 标= C 待·V 待 已知酸和碱的体积,并知道标准溶液的物质的量浓度,可以计算出另一种物质的物质的量浓 度. 2.酸碱中和滴定所需的仪器 酸式滴定管,碱式滴定管,锥形瓶,铁架台,滴定管夹,移液管,洗耳球 3.酸碱中和滴定的关键 (1)准确测定参加反应的两溶液 V 标和 V 待的体积 (2)准确判断中和反应是否恰好完全进行 借助酸碱指示剂判断滴定终点 4.酸碱中和滴定实验操作 (1)滴定前准备工作 a.滴定管:洗涤---检漏---润洗---注液---赶气泡---调液 润洗:用标准液或待测液分别润洗酸式滴定管和碱式滴定管. 调液:调节液面至零或零刻度线以下.如果尖嘴部分有气泡,要排出气泡. 读数:视线和凹液面最低点相切. b.锥形瓶:洗涤(但不能用所放溶液润洗,为什么 ) 注入(用滴定管或移液管)一定体积的溶液(待测液或标准液)到锥形瓶中,并滴加 2-3 滴指示 剂. (2)滴定过程 左手控制滴定管的活塞 右手摇动锥形瓶 目视锥形瓶中溶液颜色的变化 (3)指示剂的选择 酸碱指示剂一般选用酚酞和甲基橙,石蕊试液由于变色不明显,在滴定时不宜选用 . 强酸与强碱滴定 酚酞或甲基橙 强酸与弱碱滴定 甲基橙 弱酸与强碱滴定 酚酞 (4)终点的判断 溶液颜色发生变化且在半分钟内不再变色. 多次测定求各体积的平均值 5.酸碱中和滴定中的误差分析 思考 3:用标准的碱溶液滴定未知酸,请分析误差 (1)滴定前,在用蒸馏水清洗碱式滴定管后,未用标准液润洗. (2)移取待测酸溶液时,移液管的残留液吹入锥形瓶中. (3)滴定前,滴定管内有气泡,滴定后气泡消失. (4)滴定过程中,锥形瓶振荡太激烈,有少量溶液溅出. (5)读取 V 碱的刻度时,滴定前平视,滴定后仰视. (6)若酚酞作指示剂,最后一滴碱滴入使溶液由无色变为浅红又变为红色.

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