高中化学必修一知识点总结 - 图文

第一章、从实验学化学①. ②. ③. ④. ⑤.

一、化学实验安全

1、（1）做有毒气体的实验时，应在通风厨中进行，并注意对尾气进行适当处理（吸收或点燃等）。进行易燃易爆气体的实验时应注意验纯，尾气应燃烧掉或作适当处理。

（2）用药品时，不能用手接触药品，不要把鼻孔凑到容器口去闻药品(特别是气体)的气味。不得品尝药品味道。

（3）应节约药品，如果没指明用量，一般以少量为准。液体为1～2mL，固体只需覆盖试管底部，实验剩余药品不能放回原瓶，应放入指定的容器中。

（4）绝对禁止用酒精灯引燃另一只酒精灯和向燃着的酒精灯里添加酒精，以防失火。 （5）常见化学危险品及其标志(必修一书本P4)

二、常见事故的处理 事故 酒精及其它易燃有机物小面积失火 钠、磷等失火 少量酸（或碱）滴到桌上 较多量酸（或碱）流到桌上 酸沾到皮肤或衣物上 碱液沾到皮肤上 酸、碱溅在眼中 苯酚沾到皮肤上 白磷沾到皮肤上 溴滴到皮肤上 误食重金属盐 汞滴落在桌上或地上 处理方法 立即用湿布扑盖 迅速用砂覆盖 立即用湿布擦净，再用水冲洗 立即用适量NaHCO3溶液（或稀HAC）作用，后用水冲洗 先用抹布擦试，后用水冲洗，再用NaHCO3稀溶液冲洗 先用较多水冲洗，再用硼酸溶液洗 立即用水反复冲洗，并不断眨眼 用酒精擦洗后用水冲洗 用CuSO4溶液洗伤口，后用稀KMnO4溶液湿敷 应立即擦去，再用稀酒精等无毒有机溶济洗去，后涂硼酸、凡士林 应立即口服蛋清或生牛奶 应立即撒上硫粉 二．混合物的分离和提纯方法

1、过滤：分离固体和液体的混合体时，除去液体中

不溶

性固体。（漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯）如粗盐的提纯 注意事项：①. 滤纸与漏斗应紧贴无气泡

②. 滤纸边缘低于漏斗边缘，滤纸液面低于滤纸边缘。 ③. 烧杯靠在玻璃棒上使液体沿玻璃棒流下；漏斗颈紧靠 烧杯内壁 ；玻璃棒靠在三层滤纸上。 现有含Na2SO4、MgCl2和泥沙的粗食盐，请设计实验方案，由粗食盐提纯NaCl。 实验方案：(具体实验步骤） １、加水溶解

2、加入过量NaOH溶液，直至沉淀不再生成，静置沉降。（除Mg2+） 3、加入过量BaCl2溶液到沉淀不再增加为止，静置沉降。（除SO42-） 4、加入过量Na2CO3溶液，直至沉淀不再生成为止，静置沉降。（除Ba2+） 5、过滤，往滤液中加入过量稀HCl至不再产生气泡。（除OH-、CO32-） 6、加热蒸发、结晶。（除HCl，得NaCl） （1）BaCl2——Na2CO3——NaOH——HCl （2）BaCl2——NaOH——Na2CO3——HCl （3）NaOH——BaCl2——Na2CO3——HCl

依据： Na2CO3在BaCl2之后加入， Na2CO3除CaCl2 和BaCl2 。 稀盐酸最后加入。

2、蒸发和结晶：用来分离和提纯几种可溶性固体的混合

物,（蒸发皿、三角架、酒精灯、玻璃棒）如海水晒盐，KCl和KNO3混合物的分离

注意事项：①.加热蒸发皿使溶液蒸发时，要用玻璃棒不断搅动溶液；②.当蒸发皿中出现较多的固体时，即停止加热

3、蒸馏：提纯或分离沸点不同的液体混

合物（蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、接液管、锥形瓶）

注意事项：①.温度计水银球处于蒸馏烧瓶支管口

②.冷凝水，下口进，上口出 ③.投放沸石或瓷片防暴沸 ④.烧瓶底加垫石棉网

⑤.蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的

2/3，也不能少于1/3。

4、萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另

一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法,主要仪器：分液漏斗, 用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘。（萃取前应先验漏） 注意事项：萃取剂的选择条件：①. 萃取剂与原溶剂互不相溶、不发生化学反应

②. 溶质在两溶剂中的溶解度有较大差别（在萃取剂中的溶解度大） ③. 溶质不与萃取剂发生任何反应

5、分液：分离互不相溶的液

与萃取配合使用的

注意事项：下层的液体从下端出，上层从上口倒出

体，放

6、过滤器上洗涤沉淀的操

向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过沉淀物，等水流完后，重复操作数次

作：

7、配制一定物质的量浓度的溶液：

需用的仪器

托盘天平（或量筒）、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管 主要步骤：以配置100mL1.00mol/L的氯化钠溶液为例 ①. 计算：NaCl的质量n(NaCl)=1.00mol/L×0.1L=0.1mol m(NaCl)=0.1mol×58.5g/mol=5.85克 ②. 称量：（复习天平的使用）

③. 溶解：在烧杯中用30-50毫升蒸馏水使之完全溶解（注意：应冷却，不可在容量瓶中溶解）

④. 转移：将烧杯中的NaCl溶液注入100mL容量瓶（用玻璃棒引流) ⑤. 洗涤：洗涤烧杯2~3次（每次用10mL左右的水）

⑥. 定容：向容量瓶中加蒸馏水，加水到接近刻度线1~2厘米时，改用胶头滴管加水至液面与刻度线相切。 ⑦. 摇匀：反复摇匀

⑧. 装瓶、贴标签 ：装入试剂瓶并贴上标签

8、容量瓶：①只能配制容量瓶中规定容积的溶液；②不能用容量瓶溶解、稀释或久

贮溶液；③容量瓶不能加热，转入瓶中的溶液温度20℃左右。 注意事项：

1）用胶头滴管定容后振荡，出现液面低于刻度线时不要再加水。 2）如果定容时超过了刻度线，不能将超出的部分吸走，要重新配置。 3）如果摇匀时不小心洒出几滴，不能直接加水至刻度线，要重新配制。 4）溶液注入容量瓶前要恢复到室温。

5）不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。 6）溶液转移时要洗涤烧杯、玻璃棒2－3次。

常见的操作失误所引起的误差： CB=nB/V 一定浓度溶液配制过程的误差分析 引起误差的操作 n 称量易潮解物质时操作过慢 减小 天平的砝码沾有其他物质或锈蚀 增加 天平的砝码缺省 增加 调整天平零点时游码放在刻度线的右端 增加 使用天平时左码右物（游码有读数） 增加 用滴定管量取液体时先俯视后仰视 增加 直接称量热的物质 减小 转移或搅拌溶液时有部分液体飞溅 减小 用于稀释溶解的烧杯玻璃棒没有洗涤 减小 定容时加水过量用滴管吸出 减小 未冷却至室温就转移至容量瓶 不变 定容时俯视标线 不变 定容时仰视标线 不变 定容，摇匀液面下降再加水 不变 定容时视线不平视。

V 不变 不变 不变 不变 不变 不变 不变 不变 不变 不变 减小 减小 增加 增加 C 偏小 增加 增加 增加 增加 增加 减小 减小 减小 减小 增加 增加 减小 减小

三、常见物质的分离、提纯和鉴别

1.对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯：

（1）生成沉淀法 例如NaCl溶液里混有少量的MgCl2杂质，可加入过量的NaOH溶液，使Mg2+离子转化为Mg(OH)2沉淀（但引入新的杂质OH－），过滤除去Mg(OH)2，然后加入适量盐酸，调节pH为中性。 （2）生成气体法 例如Na2SO4溶液中混有少量Na2CO3，为了不引入新的杂质并增加2－2－

SO4，可加入适量的稀H2SO4，将CO3转化为CO2气体而除去。

（3）氧化还原法 例如在 FeCl3溶液里含有少量 FeCl2杂质，可通入适量的Cl2气将FeCl2氧化为FeCl3。若在 FeCl2溶液里含有少量 FeCl3，可加入适量的铁粉而将其除去。

（4）正盐和与酸式盐相互转化法 例如在Na2CO3固体中含有少量NaHCO3杂质，可将固体加热，使NaHCO3分解生成Na2CO3，而除去杂质。若在NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3杂质，可向溶液里通入足量CO2，使Na2CO3转化为NaHCO3。 （5）利用物质的两性除去杂质 例如在Fe2O3里混有少量的Al2O3杂质，可利用Al2O3是两性氧化物，能与强碱溶液反应，往试样里加入足量的 NaOH溶液，使其中 Al2O3转化为可溶性 NaAlO2，然后过滤，洗涤难溶物，即为纯净的Fe2O3。

（6）离子交换法 例如用磺化煤（NaR）做阳离子交换剂，与硬水里的Ca2+、Mg2+进行交换，而使硬水软化。

2、收集装置（1）设计原则：根据氧化的溶解性或密度（2）装置基本类型： 装置类型 排水（液）集气法 装 置 示意图 适用范围 典型气体 不溶于水（液）的气体 H2、O2、NO、CO、CH4、 CH2＝CH2、CH≡CH 密度大于空气的气体 Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S 密度小于空气的气体 H2、NH3、CH4 向上排空气集气法 向下排空气集气法 (一)常见阳离子的检验方法

离子 检验试剂 实验步骤 ① 将酸度计的探头浸泡在待测液中 实验现象 ① 酸度计 H ③ 石蕊试液 +② 用玻璃棒蘸取少量待测液滴到干燥的pH试纸上 ③ 取样，滴加紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液 ① 、②pH<7 ③石蕊变红 ② pH试纸 K+ 焰色反应 ①铂丝用盐酸洗涤后浅紫色（通过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色）

在火焰上灼烧至原火焰色②蘸取溶液，放在火焰上Na +焰色反应 灼烧，观察火焰颜色。 取少量待测溶液于试火焰分别呈黄色 NH4 +NaOH(浓) 溶液管中，加入NaOH浓溶液并加热，将湿润红色石蕊试纸置于试管口 取少量待测溶液于试加热，生成有刺激性气味、使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体NH4++OH－△NH3↑+H2O Ag+ 稀HNO3、稀盐管中，加入稀HNO3再加酸（或NaCl） Ag++Cl－＝AgCl↓ 入稀盐酸（或NaCl） ①稀H2SO4或生成白色沉淀，不溶于稀HNO3

Ba 2+可溶性硫酸盐溶液 ②稀HNO3 取少量待测溶液于试入稀HNO3 产生白色沉淀，且沉淀不溶于稀管中，加入稀H2SO4再加HNO3 Ba2++ SO42-=BaSO4↓ 变为血红色溶液 Fe3++3SCN－＝Fe(SCN)3 溶液显紫色 KSCN溶液 取少量待测溶液于试管中，加入KSCN溶液 取少量待测溶液于试管中，加苯酚 加苯酚 Fe3+ 溶液显蓝色 淀粉KI溶液 滴加淀粉KI溶液 2Fe3++2I－＝2Fe2++ I2 产生红褐色沉淀 加NaOH溶液 加NaOH溶 Fe3++3OH－＝Fe(OH)3↓ ①加入KSCN溶液不显红色，加 ①KSCN溶液，①取少量待测溶液于新制的氯水 试管中，加入KSCN溶入少量新制的氯水后，立即显红色。

Fe2+ 液，新制的氯水 2Fe2+ + Cl22Fe3+ + 2Cl- Fe3++3SCN－＝Fe(SCN)3 ① 开始时生成白色Fe(OH)2沉淀，②取少量待测溶液于迅速变成灰绿色，最后变成红褐色②加NaOH溶试管中，加入NaOH溶液Fe(OH)3沉淀。 液 并露置在空气中 ② Fe2++2OH — =Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ③（无其它还原性物质如SO3）酸性高锰酸钾 2-取少量待测溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液 取少量待测溶液于试加入适量NaOH溶液后生成白色溶液中Al3++3OH－＝Al(OH)3↓ 加入适量NaOH溶液后生成蓝色加入酸性高锰酸钾溶液紫色褪去 Al3+ NaOH溶液 管中，逐滴加入NaOH溶絮状沉淀，该沉淀溶于过量NaOH液至过量 Cu NaOH溶液 2+取少量待测溶液于试管中，加入NaOH溶液 沉淀Cu++2OH－＝Cu(OH)2↓ （1）Mg 能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀，该沉淀能溶

于NH4Cl溶液。

2+

（2）Cu 蓝色水溶液（浓的CuCl2溶液显绿色），能与NaOH溶液反应，

2+

生成蓝色的Cu(OH)2沉淀，加热后可转变为黑色的 CuO沉淀。含Cu溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有红色的铜生成。

（二）常见阴离子的检验方法 离子 OH- 检验试剂 实验步骤 实验现象 2+①酸度计②pH①将酸度计的探头浸泡② ②pH>7 试纸③酚酞或在待测液中②用玻璃棒③酚酞变红或石蕊变蓝或橙色的甲石蕊试液或橙蘸取少量待测液滴到干基橙指示剂变为黄色 色的甲基橙指燥的pH试纸上③取样，示剂 滴加石蕊试液 1.加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，取少量待测溶液于试管沉淀溶于稀盐酸，并放出无色无味①BaCl2溶液、中，加入BaCl2溶液再气体 稀盐酸 向沉淀中加入稀盐酸。 Ba2++ CO32-=BaCO3↓ BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O CO32- 1.加入稀盐酸后放出无色无味气取少量待测溶液于试管②稀盐酸、中，加入稀盐酸后放出Ca(OH)2溶液 的气体通入使澄清的Ca(OH)2溶液 体，通入澄清的Ca(OH)2溶液变浑浊 CO32-+2H+=H2O+CO2↑ Ca2++2OH－+CO2=CaCO3↓+H2O BaCl2溶液、取少量待测溶液于试管生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色SO42- 稀硝酸或稀盐中，加入BaCl2溶液再沉淀 酸 向沉淀中加入稀盐酸。 Ba2++ SO42-=BaSO4↓ 取少量待测溶液于试管中，加入稀盐酸后放出的气体通入品红溶液 加入稀盐酸后放出的气体使品红溶液褪色 加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，沉淀溶于稀盐酸，并放出刺激性气味的气体 SO32-+2H+=H2O+SO2↑ ①稀盐酸、品红溶液 SO32- ②BaCl2溶液、稀盐酸 取少量待测溶液于试管中，加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸。 Cl－ AgNO3溶液、取少量待测溶液于试管生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色－+稀硝酸或稀盐中，加入AgNO3溶液，沉淀 Ag+Cl＝AgCl↓

酸 AgNO3溶液、Br －再向沉淀中加入稀盐酸。 生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的浅黄色沉淀Ag++Br－＝AgBr↓ ①生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀Ag++I－＝AgI↓ 取少量待测溶液于试管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液 ②滴入新制Cl2，振荡后再滴入淀粉溶液，变蓝 淀粉-KI溶液变蓝 取少量待测溶液于试管Ag++I－＝AgI↓ 2I-+Cl2=I2+2Cl- I2遇淀粉变蓝 取少量待测溶液于试管稀硝酸或稀盐酸 ①AgNO3溶液、稀硝酸 I－ ②新制氯水，淀粉溶液 HCl、淀粉-KI 中，加入HCl溶液，然后加入淀粉-KI溶液 ClO- HCl、石蕊 中，加入HCl溶液，然石蕊先变红后褪色 后加入石蕊试液 （1）S

能与Pb(NO)溶液反应，生成黑色的PbS沉淀。

3－

（2）HCO 取含HCO盐溶液煮沸，放出无色无味CO气体，气体能使澄

3

23－

2

2－清石灰水变浑浊或向HCO3－盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液，无现象，加热煮沸，有白色沉淀 MgCO3生成，同时放出 CO2气体。

（3）PO4 含磷酸根的中性溶液，能与AgNO3反应，生成黄色Ag3PO4沉淀，该沉淀溶于硝酸。 （4）NO

3－3－

浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热，放出红棕色气体。

注意： 1．若SO42-与Cl-同时检验，需注意检验顺序。应先用Ba(NO3)2溶液将SO42-检出，并滤去BaSO4，然后再用AgNO3检验Cl-。 2．检验SO32-的试剂中，只能用盐酸，不能用稀硝酸。因为稀硝酸能把SO32-氧化成SO42-。

3．若Ag+和Ba2+同时检验，也需注意检验顺序，应先用盐酸将Ag+检验出并滤去沉淀，然后再用稀硫酸检验Ba2+。

4．若Ag+和Ba2+同时检验，也需注意检验顺序，应先用盐酸将Ag+检验出 5.若CO32-和HCO3-同时检验，应先用足量的BaCl2溶液将CO32-检出，静置，取上层清夜用Ba(OH)2或Ca(OH)2检出HCO3- 6．用一种试剂或不用试剂鉴别物质

用一种试剂来鉴别多种物质时，所选用的试剂必须能和被鉴别的物质大多数能发生反应，而且能产生不同的实验现象。常用的鉴别试剂有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4、Cu(OH)2悬浊液等。

7.不用其他试剂来鉴别一组物质，一般情况从两个方面考虑：

①利用某些物质的特殊性质（如颜色、气味、溶解性等），首先鉴别出来，然后再用该试剂去鉴别其他物质。

②采用一种试剂与其他物质相互反应的现象不同，进行综合分析鉴别。

（三）常见气体的检验 常见气体 氢气 氧气 氯气 检验方法 纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，混合空气点燃有爆鸣声，生成物只有水。不是只有氢气才产生爆鸣声；可点燃的气体不一定是氢气 可使带火星的木条复燃 黄绿色，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝（O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝） 无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾，能使湿润的蓝色石蓝试纸变红；用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟；将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成。 无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色，加热后又显红色。能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 无色有具鸡蛋气味的气体。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀，或使湿润的醋酸铅试纸变黑。 无色有刺激性气味，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，用蘸氯化氢 二氧化硫 硫化氢 氨气

有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。 二氧化氮 一氧化氮 二氧化碳 红棕色气体，通入水中生成无色的溶液并产生无色气体，水溶液显酸性。 无色气体，在空气中立即变成红棕色 能使澄清石灰水变浑浊；能使燃着的木条熄灭。SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊，N2等气体也能使燃着的木条熄灭。 可燃烧，火焰呈淡蓝色，燃烧后只生成CO2；能使灼热的一氧化碳 CuO由黑色变成红色。 （六）气体干燥剂的类型及选择

常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类：

①酸性干燥剂，如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体，如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2 、O2、CH4等气体。 ②碱性干燥剂，如生石灰、碱石灰、固体NaOH。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体，如NH3、H2、O2、CH4等气体。

③中性干燥剂，如无水氯化钙等，可以干燥中性、酸性、碱性气体，如O2、H2、CH4等。

在选用干燥剂时，显碱性的气体不能选用酸性干燥剂，显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。能与气体反应的物质不能选作干燥剂，如不能用CaCl2来干燥NH3（因生成 CaCl2·8NH3），不能用浓 H2SO4干燥 NH3、H2S、HBr、HI等。 气体净化与干燥注意事项

一般情况下，若采用溶液作除杂试剂，则是先除杂后干燥；若采用加热除去杂质，则是先干燥后加热。

对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收（或点燃），使它们变为无毒、无害、无污染的物质。如尾气Cl2、SO2、Br2（蒸气）等可用NaOH溶液吸收；尾气H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收；尾气CO可用点燃法，将它转化为CO2气体。

（七）气密性的检查

如图所示，把导管一端插入水中，用手紧握容器的外壁 。如果水中的导管口处有气泡冒出，松开手，水在导管中形成一段水柱，则气密性良好。

四.除杂

注意事项：为了使杂质除尽，加入的试剂不能是“适量”，而应是“过量”；但过量的试剂必须在后续操作中便于除去。 常见物质除杂方法 序号 原物 所含杂质 除杂质试剂 灼热的铜丝网 CuSO4溶液 NaOH溶液 灼热CuO 饱和的NaHCO3 饱和的NaHS 饱和的NaHSO3 饱和的食盐水 饱和的NaHCO3 主要操作方法 用固体转化气体 洗气 洗气 用固体转化气体 洗气 洗气 洗气 洗气 洗气 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 N2 CO2 CO CO2 CO2 H2S SO2 CI2 CO2 炭粉 MnO2 O2 H2S CO2 CO HCI HCI HCI HCI SO2 MnO2 C CuO Fe2O3 AI2O3 SiO2 ZnO BaCO3 Na2CO3 NaHCO3 浓盐酸（需热） 过滤 -------- 稀酸（如稀盐酸） NaOH(过量)，CO2 NaOH溶液 盐酸`氨水 HCI溶液 HCI或稀H2SO4 加热灼烧 过滤 12 炭粉 13 AI2O3 14 Fe2O3 15 AI2O3 16 SiO2 17 BaSO4 18 19 NaHCO3溶液 NaCI溶液 过滤 过滤 过滤 过滤， 过滤 CO2 HCI 加酸转化法 加酸转化法

20 21 22 23 24 25 26 27 28 FeCI3溶液 FeCI3溶液 FeCI2溶液 CuO FeCI2 CuCI2 FeCI3 CI2 Fe 、CI2 Fe (磁铁) 蒸馏水 稀盐酸 -------- -------- 蒸馏水 加氧化剂转化法 过滤 加还原剂转化法 吸附 渗析 过滤 加热升华 加热分解 重结晶. Fe Fe(OH)胶体 FeCI3 CuS FeS I晶体 NaCI NaCI晶体 NH4CL 32KNO3晶体 NaCI 一、 物质的量 （1） 物质的量 是表示大量粒子的集合体中的粒子的多少。是国际单位制中的基本物理量，用符号n表示。

（2） 摩尔 是物质的量的单位，每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个粒子。摩尔简称摩，符号mol。使用摩尔表示物质的量时，应该用化学式指明粒子的种类。不能用于描述宏观物质。

（3） 阿伏加德罗常数 1mol 任何微粒的集合体中的微粒数叫做阿伏加德罗常数，

N用NA表示，通常使用近似值6.02×1023mol－1。 关系：n＝

NA二、 摩尔质量

（1） 摩尔质量 1mol任何物质所具有的质量叫做这种物质的摩尔质量，当物质的质量以克为单位时，其数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。摩尔质量的单位g·mol－1，符号为M。

m物质的量、物质的质量和物质的摩尔质量之间存在如下关系：n＝

M

三、 物质的聚集状态

（1） 影响物质体积大小的因素有：①微粒数目；②微粒大小；③微粒之间的距离。 （2） 对于固态或液态物质，影响其体积的主要因素是微粒的数目和微粒的大小； 对于气态物质，影响其体积的主要因素是微粒的数目和微粒间距离。 （3） 对于一定量的气体，影响其体积的因素是温度和压强。

温度一定，压强越大，气体体积越小，压强越小，气体体积越大；压强一定，温度越高，气体体积越大，温度越低，气体体积越小。

四、 气体摩尔体积

（1）气体摩尔体积 单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。气体摩尔体

积的符号为Vm，单位为L·mol－1，气体摩尔体积的表达式为Vm＝

V n

在标准状况下（0℃，101kPa），气体摩尔体积Vm≈22.4 L·mol－1这里的气体可以是单一气体，也可以是混合气体。由此也可以推知在标准状况下气体的密度是用气体的摩尔质量除以Vm，即由此也可推得：M＝?·Vm （2）阿伏加德罗定律

1．内容：在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。 适用范围：适用于相同条件下任何气体

不同表述：①若T、P、V相同，则N(或n)相同；②若T、P、n相同，则V相同。 2．推论：①T、p相同

N1N2＝V1＝n1

V2n2 ②

溶液稀释：C(浓溶液)×V(浓溶液) =C(稀溶液) ×V(稀溶液)

第二章、化学物质及其变化

一、物质的分类 二、分散系 （一）胶体、溶液、浊液的比较 注意：三种分散系的本质区别：分散质粒子的大小不同。 分散系 溶 液 胶 体 浊 液 ＜1nm（粒子直径小1nm－100nm（粒子＞100nm（粒子直径大于分散质的直径 于10-9m） 直径在10-9 ~ 10-7m） 10-7m） 许多小分子集合体分散质粒子 单个小分子或离子 巨大数目的分子集合体 或高分子 淀粉胶体、氢氧化实例 溶液酒精、氯化钠等 石灰乳、油水等 铁胶体等 外观 均一、透明 均一、透明 不均一、不透明 稳定性 稳定 较稳定 不稳定 性 能否透过能 能 不能 滤纸 质 能否透过能 不能 不能 半透膜 鉴别 无丁达尔效应 有丁达尔效应 静置分层

4、向Na[Al(OH)4]溶液中通入CO2至过量： 沉淀 Na[Al(OH)4]+CO2====NaHCO3+Al(OH)3↓ 现象：生成白色沉淀。

CO2 （五）铝合金及其制品

铝合金具有密度小、强度高、塑性好等特点。因表面易形成致密的氧化物保护膜而具有一定的抗腐蚀能力。

六、金属与金属材料

1、金属的分类：

（1）冶金工业上将金属分为两大类：

黑色金属：包括铁、锰、铬以及它们的合金。

有色金属：包括除黑色金属以外的其它金属材料及其合金。 （2）按密度分类：

轻金属：密度＜4.5g/cm3 重金属：密度＞4.5g/cm3 2、钢铁： 钢铁其它元素含量 性能 种类 生铁 含碳量2％—4.3％ 硬度大，但较脆且不易机械加工 钢 含碳量0.03％—2％，增加了硅、锰改善了铁的性能，但等元素 易锈蚀 不锈在普通钢基础上，加入了铬、镍等在空气中能保持金属钢 元素 光泽，且有不生锈的特性 3、几种有色金属材料——金、银、铜 （1）物理性质：金是质地柔软的黄色金属；银是具有金属光泽、质地柔软的银白色金属；铜是硬度较小的紫红色金属。它们都具有良好的延展性、导电性和导热性。

（2）铜的化学性质：

①与非金属反应：2Cu+O2加热2CuO Cu+Cl2点燃CuCl2 2Cu+S加热Cu2S

铜在潮湿的空气里，表面生成一层绿色的铜锈：

2Cu+O2+H2O+CO2====Cu2(OH)2CO3（碱式碳酸铜）

②与盐反应：Cu+2Fe3+====Cu2++2Fe2+ Cu+2Ag+====2Ag+Cu2+

③与氧化性酸反应：Cu+4HNO3(浓) ====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu+2H2SO4(浓)加热CuSO4+SO2↑+2H2O

与非氧化性酸不反应。 （3）铜的化合物的性质： ①铜及其化合物的颜色： 物质 Cu CuO Cu2S Cu2O 颜色 紫红色 黑色 黑色 红色 物质 CuSO4 Cu(OH)2 CuSO4·5H2O Cu2(OH)2CO3 颜色 白色 蓝色 蓝色 绿色 ②化学性质：CuSO4+5H2O====CuSO4·5H2O CuSO4·5H2O加热CuSO4+5H2O 4CuO高温2Cu2O+O2↑ Cu2(OH)2CO3加热2CuO+CO2↑+H2O （4）金、银、铜在工业生产中和高科技领域里的应用： 各种电子元件 金及其合飞机和航天器部件 金 银 铜

有机合成中的催化剂 化学电源：银镉电池、银铁电池、银镁电池、银锌电池 银镓合金做牙齿填充材料 电线、通讯电缆 硅芯片上用铜布线 制造水管及其他排水设施

七、金属与水反应的一般规律、、

1.活泼金属如K、Ca、Na可与冷水迅速剧烈反应（放热反应）生成H2。 2K+2H2O=2KOH+H2↑

2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑（2Na＋2H2O＝2Na+＋2OH-＋H2↑）

2.Mg与冷水反应缓慢，但加热水后（或沸水），Mg与水的反应加快。 Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑

[Mg(OH)2属难溶物] Al在沸水条件下反应缓慢。

3.高温下，Zn、Fe、Sn、Pb、和水蒸气可以生成金属氧化物和H2。如： 3Fe+4H2O（g）==Fe3O4+4H2

4.Cu Hg、Ag、Pt、Au不与水作用。

八、铁与水蒸气反应实验改进

书上装置如图 （一）、存在的问题 1 水蒸气的产生 （1）湿棉花的水分少、易挥发。 （2）水蒸气的温度低。 （3）安全性 2 铁粉与水蒸气反应：接触面有限，温度不够 3 产物的检验：氢气湿、少 ，根本不能被点燃，实验过程中也看不见有淡蓝色的火焰，无法检验实验是否产生了氢气。 （二）、改进关键点 1 水蒸气产生：（1）水适量（2）尽量提高水蒸气的温度 2 铁粉与水蒸气的反应：温度、接触面 3 氢气的检验 （三）、改进装置图

第四章、非金属及其化合物

一、硅

(一)、单质硅与半导体材料 1.硅的存在

硅以化合态存在于自然界，硅元素主要存在于地壳的各种矿物和岩石里，单质硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体，含量丰富，居地壳元素第二位。 2.物理性质

晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，熔点和沸点都很高，硬度也很大，晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体。存在状态：化合态 3.化学性质

（1）很稳定，常温下不与O2、Cl2、浓HNO3、浓H2SO4等反应。 （2）加热时表现出还原性：Si＋O2（4）常温时，与F2、HF反应 Si＋2F2= SiF4

Si＋4HF= SiF4↑＋2H2↑ 4.硅的重要用途

作为良好的半导体材料，硅可用来制集成电路、晶体管、硅整流器、太阳能电池等，主要用于电子工业。 5.高纯硅的工业制法

（1）2C＋SiO2高温Si+2CO↑ （制粗硅） （2）Si＋2Cl2高温SiCl4 （液态） （3）SiCl4＋2H2高温Si＋4HCl （精硅） （二）、二氧化硅与光导纤维 1. SiO2的存在

SiO2广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石，天然二氧化硅也叫硅石，是一种坚硬难熔的固体。 2.物理性质

二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英的主要成分是二氧化硅。硬度大、熔点高、不导电、不溶于水。天然的二氧化硅分为晶体和无定形两大类。纯净的二氧化硅是无色透明的晶体。

SiO2 。

（3）常温时，和强碱溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O= Na2SiO3＋2H2↑

3.化学性质

二氧化硅十分稳定，属于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，能与碱性氧化物、碱或碳酸盐等发生反应，不与水、酸（除HF外）发生反应，能耐高温、耐腐蚀。 SiO2+2C高温Si+2CO↑

（1）与强碱反应： SiO2＋2NaOH==== Na2SiO3+ H2O

硅酸钠是极少溶于水的硅酸盐中的一种，硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”，是建筑行业经常使用的一种黏合剂，还可用作肥皂填料、木材防火剂及防腐剂等。

（2）与HF反应 SiO2＋4HF==== SiF4↑＋2H2O（常被用来刻蚀玻璃） 由于玻璃中含有大量的SiO2，SiO2与HF（溶液）反应很迅速，所以氢氟酸可用于雕刻玻璃。同时氢氟酸不用玻璃容器制备和贮存。

（3）与碱性氧化物反应 CaO+SiO2高温CaSiO3（炼铁高炉的造渣反应） CaCO3+SiO2高温CaSiO3+CO2↑ 4.二氧化硅的结构：

二氧化硅晶体坚硬，耐磨，熔沸点高的原因是二氧化硅的结构是空间立体网状结构。该空间构形类似于金刚石，具有高硬度，高熔沸点特征。

天然产透明的二氧化硅晶体俗称水晶。水晶为无色透明的六棱柱状。由于水晶内部往往分散有不同的杂质，使水晶带有一定的颜色，所以有烟水晶和紫水晶之分。 5.主要存在物质：

常见的以SiO2为主要成分的有：燧石、沙子、石英、硅藻土、玛瑙、水晶等。 6.二氧化硅的用途：

二氧化硅可用来做光导纤维；石英可用来做石英钟、石英表，耐高温的石英玻璃，水晶可以用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品、眼镜等，含有有色杂质的石英，还可以用于制造精密仪器轴承；耐磨器皿和装饰品等；还用于作建筑材料。 （三）、硅酸（H2SiO3）

1、硅酸的物理性质：一种比碳酸还弱的酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状的固体

2、硅酸的化学性质：H2SiO3加热H2O+SiO2

H2SiO3+2NaOH====Na2SiO3+2H2O

3、硅酸的制取：Na2SiO3+CO2＋H2O= H2SiO3（胶体）＋Na2CO3 Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（胶体）＋2NaCl

（4）与碳酸盐反应 Na2CO3+SiO2高温Na2SiO3+CO2↑

4、原硅酸：将较强酸溶液（或CO2气体）加入（通入）可溶性硅酸盐溶液中，即生成白色胶状的原硅酸（H4SiO4）。原硅酸几乎不溶于水，是弱酸，不稳定。这种白色胶状物在空气里放置一段时间后，会失水变成硅酸。 （四）、硅酸盐与无机金属材料 1.水泥

生产水泥的主要原料：黏土、石灰石 生产水泥的设备：水泥回转窑

加入石膏的作用：调节水泥的硬化速度

普通水泥的主要成分：硅酸三钙（3 CaO·SiO2）、硅酸二钙（2CaO·SiO2）、铝酸三钙（3 CaO·Al2O3）。 2.玻璃

生产普通玻璃的主要原料：纯碱、石灰石、石英 生产设备：玻璃熔炉 生产条件：高温熔融

形成玻璃的过程中的主要化学变化：

Na2CO3+SiO2高温Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2高温CaSiO3+CO2↑ 普通玻璃的主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2 种类：普通玻璃、钢化玻璃、有色玻璃、光学玻璃、防弹玻璃、铅玻璃等。 3.陶瓷

制造陶瓷的主要原料：黏土

陶瓷的优点：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等。

4、硅酸钠的性质：硅酸钠是极少数可溶于水的硅酸盐中的一种，其水溶液俗称“水玻

璃”，是建筑业的一种黏合剂。

Na2SiO3+2HCl====2NaCl+H2SiO3（胶体） Na2SiO3+CO2+H2O====Na2CO3+H2SiO3（胶体） 5、用氧化物的形式表示硅酸盐的组成

书写顺序为：金属氧化物（较活泼的金属氧化物→较不活泼的金属氧化物）→二氧化硅→水。

如：硅酸钠[Na2SiO3]：Na2O·SiO2 镁橄榄石[Mg2SiO4]： 2MgO·SiO2

高岭土[Al2(Si2O5)(OH)4]：Al2O3·2SiO2·2H2O 正长石 [K2Al2Si6O16]：K2O ·Al2O3·6SiO2

（五）、规律总结

二、氯

(一) 氯气的工业制法

（1） 原料：饱和食盐水。 （2） 原理：2NaCl+2H2O极生成氢气）

(二) 氯气的实验室制法

（1） 原理： MnO2＋4HCl（浓）（2） 装置：用“固+液

气体 ”

MnCl2＋Cl2↑十2H2O

2NaOH+H2↑+Cl2↑（在阳极生成黄绿色的氯气，阴

（3） 除杂：制得的Cl2中含有氯化氢杂质，通常用饱和食盐水洗气，如要制取干燥的

Cl2，可以用浓硫酸作干燥剂以除去水蒸气。

（4） 收集：向上排空气法或排饱和食盐水收集。

（5） 尾气处理：氯气有毒，为防止其污染空气，必须加以吸收，一般用NaOH溶液

吸收多余的Cl2。Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO（次氯酸钙）＋H2O

（三）氯气的性质

1.认识氯气的物理性质

（1） Cl2在通常状况下是一种黄绿色的气体。氯气的密度比空气大，能溶于水。 （2） 有强烈的刺激性气味，有毒。（闻Cl2的气味时应掌握正确的方法：用手在集气

瓶口轻轻扇动，使极少量的Cl2飘入鼻孔，这也是在化学实验中闻气体气味的基本方法。）

2.氯气的化学性质

Cl2是很活泼的非金属单质，具有很强的氧化性，能氧化大多数的金属和非金属。 （1） 氯气与金属的反应： 2Na＋Cl2

2NaCl

现象：剧烈燃烧，有白烟（NaCl小颗粒）生成。 Cu＋Cl2

CuCl2

现象：红热的铜丝剧烈燃烧，生成棕黄色烟（CuCl2小颗粒），溶于水呈浅绿色。逐渐加水稀释则经历浅绿蓝绿浅蓝的颜色变化。

2Fe＋3Cl22FeCl3

现象：铁丝燃烧，生成棕褐色的烟（FeCl3小颗粒），溶于水得棕黄色溶液。

说明：①氯气是强氧化剂，与变价金属（如Fe、Cu等）反应，生成物为高价金属的氯化物（如FeCl3、CuCl2）。Fe与Cl2作用不生成FeCl2。

②硫与Fe、Cu反应，生成低价金属硫化物。Cl2的非金属性比S的非金属性强。 ③干燥的Cl2不与Fe反应，所以液态Cl2可用钢瓶盛装。 （2） 氯气与非金属的反应： H2＋Cl2

2HCl

纯净的H2在Cl2中安静燃烧，火焰呈苍白色，有白雾。点燃或光照氢气和氯气的混合气体，会发生爆炸。

说明：固体小颗粒分布于气体中的现象叫烟，液体小液滴分布于气体中的现象叫雾。故打开浓盐酸、浓硝酸的瓶盖，瓶口产生白雾。 （3） 氯气与水的反应： Cl2＋H2O＝HCl＋HClO

在新制氯水中含有分子H2O、Cl2、HClO，含有离子H＋、Cl－、ClO－、OH－ （水可电离出H＋和OH－）。生成物中的HClO有三条主要性质： ①弱酸性：酸性比H2CO3还要弱；

②强氧化性：HClO中氯元素的化合价为＋1价，因此它具有很强的氧化性，可以用作漂白剂和自来水的杀菌消毒剂；

③不稳定性：HClO不稳定，见光受热可以发生分解反应。2HClO

2HCl＋O2↑。

所以久置的氯水中含有H2O分子和H＋、Cl－、OH－离子，相当于稀盐酸。通常

所用的氯水是新制氯水，在化学实验中经常作为Cl2的代用品。氯水和液氯是不同的，前者是混合物，而后者是纯净物。 （4） 氯气与碱的反应：

Cl2通入NaOH溶液：Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O 反应的离子方程式：Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O 工业上制漂白粉：2Cl2＋2Ca（OH）2CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O 漂白粉的有效成分是Ca（ClO）2，主要成分是Ca（ClO）2和CaCl2。

漂白原理：Ca（ClO）2＋2HClCaCl2＋2HClO Ca（ClO）2＋H2O＋CO2CaCO3↓＋2HClO

漂白粉失效的原因：Ca（ClO）2＋H2O＋CO2CaCO3↓＋2HClO

2HClO

2HCl＋O2↑

（5） Cl－的检验： 与AgNO3溶液反应，生成不溶于稀HNO3的白色沉淀， AgNO3+ NaCl＝AgCl↓+NaNO3

三、硫

一、自然界中的硫

（一）自然界中不同价态得硫的转化

（二）硫单质的性质

1、物理性质：硫单质俗称硫磺。通常状况下，它是一种黄色或淡黄色的固体；很脆，

易研成粉末；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2；熔点和沸点都不高。

2、化学性质：

（1）与金属反应（氧化性）：

①2Cu+S加热Cu2S（铜丝在硫蒸气中剧烈燃烧，发红光，生成黑色固体。） ②Fe+S加热FeS（剧烈燃烧，发光，发热，生成黑色固体。） ③Hg+S加热HgS

④2Na+S加热Na2S（钠燃烧，火星四射，并轻微爆炸。） 规律：硫与变价金属反应，生成低价金属硫化物。 （2）与非金属反应（还原性）： ①S+O2点燃SO2 ②S+H2加热H2S ③2S+C高温CS2

3、硫的用途：可以制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等，还可用于制造火药、烟花爆竹等。

火山喷发

地下

FeS2

黄铁矿

H2S

O2，H2O SO2 阳光 H2SO3 SO3 H2SO4 地表

石膏(CaSO4 · 2H2O)等

S

H2S

二、实验室里研究不同价态硫元素间的转化 （一）硫元素间的转化 价态： 性质： 相关物质 -2价 只有还原性 0价 +4价 +6价 只有氧化性 既有氧化性，又有还原性 H2S S SO2 SO3 ↓ ↓ ↓ 氢硫酸 S H2SO3 H2SO4 （二）二氧化硫的性质

1、物理性质：一种无色有刺激性气味、有毒的气体、易液化、易溶于水(1体积水能溶约40体积SO2) 2、化学性质：

（1）酸性氧化物的通性： ①与水反应：SO2+H2O=H2SO3

H++HSO3－ 中强酸(能使紫色石蕊试液变红色)

②与碱性氧化物反应：SO2+CaO加热CaSO3 ③与碱反应：SO2(少量)+2NaOH====Na2SO3+H2O

SO2(少量)+Ca(OH)2====CaSO3↓+2H2O 2SO2(过量)+Ca(OH)2====Ca(HSO3)2 ④与某些盐反应:SO2+Na2CO3====NaSO3+CO2

（2）氧化性：2H2S+SO2====3S+2H2O （SO2、、H2S气体不能大量共存） （3）还原性：2SO2+O2 2SO3 H2O2+SO2= H2SO4 SO2+X2+2H2O====H2SO4+2HX（X=Cl、Br、I）

通入SO2 （4）漂白性：品红 无色溶液加热 品红+SO2↑

加热 催化剂 SO2与有色物质化合生成不稳定的无色物质，这些无色物质容易分解而恢复原色。

【若Cl2与SO2等物质的量混合，则二者都失去漂白作用：Cl2+SO2+H2O====2HCl+H2SO4】

SO2能跟某些有色物质化合生成不稳定的无色化合物，如能漂白品红、纸浆、草编织品等；但其漂白性有一定的局限，如不能使酸碱指示剂褪色等。

常见几中漂白剂比较 漂白剂 Ca(ClO)2 (HClO) 漂白条件 水 漂白原理 Cl2+H2O=HCl+HCl2HClO=2HCl+O2↑ SO2(H2SO3) 体 （三）硫酸

一种无色粘稠状液体，难挥发、沸点高，比水重，溶于水时放出大量的热。 1.化学性质

① 酸性:H2SO4=2H++SO42－

稀H2SO4具有H＋的性质（酸的通性）及SO42－的特性。 ●热点链接

如何稀释浓H2SO4 在稀释浓H2SO4时,,应将浓H2SO4沿玻璃棒缓缓地倒入烧杯的水中,并不断搅拌,使产生的热量迅速地扩散.(若将水倒入浓H2SO4中,浓H2SO4密度比水大,溶解时的放热作用使水沸腾而使H2SO4溅出)。 （四）浓硫酸的性质 1、浓硫酸的特性：

（1）吸水性：是指浓H2SO4吸收游离水的性能。

应用：浓H2SO4是一种理想的干燥剂，不能干燥的气体有：NH3、H2S、HI、HBr等。 （2）脱水性：是指浓H2SO4将有机物中氢氧元素按氢氧原子个数比2:1夺出。 应用：浓H2SO4是很多有机反应的脱水剂。

（3）强氧化性：利用浓H2SO4的强氧化性,Al 、Fe常温下遇浓H2SO4可发生钝化。 Cu+2H2SO4(浓)加热CuSO4+SO2↑+2H2O（酸性、强氧化性） C+2H2SO4(浓)加热CO2↑+2SO2↑+2H2O（强氧化性） S+2H2SO4加热3SO2↑+2H2O（强氧化性）

Na2SO4(固体粉末)+H2SO4====Na2SO4+H2O+SO2↑（酸性）

浓H2SO4的还原产物通常为SO2。正是由于浓H2SO4的氧化性，所以浓H2SO4与金属反应均没有H2产生，也不能用浓H2SO4制备（或干燥）一些还原性气体，如：HI、H2S等。

水 积大) 生成无色化合物 化合 物理变化 不稳定 不稳定 活性炭、Al(OH)3胶多孔(表面吸附 漂白类型 强氧化性 漂白产物 稳定性 稳定

2、硫酸的工业制备：①造气 S+O2点燃SO2（或4FeS2+11O2点燃8SO2+2Fe2O3）

催化剂

②接触氧化 SO2+O2 2SO3

加热 ③SO3的吸收 SO3+H2O====H2SO4 3、硫酸根离子的鉴别：

加盐酸 加BaCl2 溶液

溶液 无明显现象 -- 确认含SO42- 离子) 产生白色沉淀 ((排除了Ag+,CO32,SO32等干扰) 三、酸雨及其防治

（一）酸雨

正常的雨水pH约为5.6(这是由于溶解了CO2的缘故).酸雨是指pH<5.6的雨水.通常可分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨两类

粉尘等催化

1、硫酸型酸雨的形成：2SO2+O2 2SO3；SO3+H2O====H2SO4 或SO2+H2O H2SO3；2H2SO3+O2====2H2SO4 2、酸雨的防治：

（1）消除污染源，研究开发新能源。

（2）化学手段：①对含硫燃料预先进行脱硫处理；

②利用化学脱硫处理或尾气回收,如烟道气中SO2回收的两种方法 SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O 石灰石-石膏法 氨

3、酸雨的危害

① 影响水生生物的生长和繁殖 ② 破坏农作物和树木生长 ③ 腐蚀建筑物、雕塑、机器 ④ 危害人体健康等 四、SO42－的检验

BaCl 盐酸酸化 滴 2 溶液 检测液 无现象 有白色沉淀 2CaSO3+O2=2CaSO4 (CaSO4·2H2O为石膏)

SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3

水

法 SO 2+NH 3+H2O=NH4HSO3

2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4 (一种肥料)

四、氮

一、自然界中氮的循环

1、氮的固定（简称固氮）：将游离态的氮转化为含氮化合物叫做氮的固定。

氮的固定主要有自然固氮和人工固氮（或工业固氮）两种方式。

?合成氮?高能固氮 人工固氮? 自然固氮?

?仿生固氮?生物固氮二、氮循环中的重要物质

（一）氮气

1、N2的物理性质：纯净的氮气是一种无色、无味、无毒的气体，密度比空气的稍小。氮气在水中的溶解度很小，通常状况下，1体积水中只能溶解大约0.02体积的氮气。在压强为101kPa时，氮气在-195.8℃时变成无色液体，在-209.9℃时变成雪花状固体。 2、N2的化学性质：

（1）与O2的化合（放电或高温条件下）

N2+O2放电2NO（还原性） 2NO+O2====2NO2 3NO2+H2O====2HNO3+NO

高温、高压

2NH3 氧化性) 氨气的工业制法 （2）与H2的化合 (N2+3H2 催化剂

3、N2的用途：化工原料（合成氨、制硝酸等）；保护气（填充灯泡、保鲜水果、粮食的保存等）；冷冻剂（超低温手术、超导材料的低温环境等）。

（二）一氧化氮和二氧化氮的性质： 名称 一氧化氮 二氧化氮 化学式 NO NO2 物理性质 无色气体，难溶于红棕色气体，难溶于水，有刺水，有毒。 激性气味，有毒。 化与水 3NO2+H2O====2HNO3+NO学反应 （工业制硝酸） 性与O2 2NO+O2====2NO2 质 反应 综合以上两个方程式：4NO+3O2+2H2O====4HNO3 1. 氮氧化物形成 氮肥的生产、金属的冶炼和汽车等交通工具的使用等，产生大量的氮氧化物，火山爆发、雷鸣电闪等也会将氮气转变为氮氧化物。 2.危害

（1）产生硝酸型酸雨 （2）产生光化学烟雾

3.防治

①使用洁净能源，减少氮氧化物的排放

②为机动车辆安装尾气转化装置，将汽车尾气中的CO和NO转化成CO2和N2

2CO?2NO催化剂2CO2?N2

③对生产化肥、硝酸的工厂排放的废气进行处理

2NO2?2NaOH?NaNO3?NaNO2?H2ONO2?NO?2NaOH?2NaNO2?H2O（三）氨与氮肥

1.氨气的合成 N2+3H2

2NH3

2、氨的物理性质：氨是没有颜色、有刺激性气味的气体；在标准状况下，密度为0.771g/L，比空气小；液态的氨汽化时要吸收大量的热，使周围的温度急剧下降，所以液氨常用作制冷剂。氨气极易溶于水（1体积水能溶解700体积的NH3），水溶液叫氨水，其密度随质量分数的增大而下降。 3、氨的化学性质：

（1）与水反应： NH3+H2ONH3·H2ONH4＋＋OH－ 氨水是混合物，溶液中含有H2O、NH3·H2O、NH3等分子和NH4＋、OH－（还含有极少量的H+）等离子（氨在水中大部分以NH3·H2O形式存在），所以，溶液呈弱碱性，能使无色的酚酞试液变红色。

氨水易挥发，受热时容易逸出氨气（NH3·H2O

NH3↑+ H2O），不易运输保存等，所

以常将氨转化成各种铵盐。

（2）与酸反应：NH3+HCl====NH4Cl（生成白烟） NH3+H2SO4====(NH4)2SO4 NH3+HNO3====NH4NO3

用途：可以检验氨气的存在。 与其他酸反应：NH3 · H2O+CO2(少量)====NH4HCO3 （3）与氧化剂反应：

高温

①与氧气反应（NH3体现还原性）：4NH3+5O2======4NO+6H20（工业制硝酸的基

催化剂

础）

②与Cl2反应：8NH3+3Cl2====N2+6NH4Cl（用于检验Cl2是否泄漏） ③与CuO反应：2NH3+3CuO加热N2+3Cu+3H2O （4）与还原剂反应：4NH3+6NO====5N2+6H2O

4、氨气的三种实验室制法 A.加热固态铵盐和碱的混合物 (1)原理：Ca(OH)2+2NH4Cl

CaCl2+2NH3↑+2H2O

(2)装置：

(3)收集：氨气比空气轻，易与空气 对流，故收集氨气时，导气管应插入 集气试管底部附近，试管口塞一团棉

花，防止NH3与空气对流，确保收集到纯净的氨气 (4)验满：

①使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 ②使蘸有浓盐酸的玻璃棒产生 。

B. 加热浓氨水 （1）原理：NH3·H2O

NH3↑+ H2O

（2）装置：

C.浓氨水中加固态碱性物质

（1）原理： 加入固态碱性物质（如CaO、NaOH、碱石灰等）,使平衡：NH3+H2ONH3·H2ONH4＋＋OH－ 逆向移动，同时放热，促进NH3·H2O分解。 （2）装置：

（四）铵盐

1、铵盐的物理性质：白色晶体，易溶于水。 2、铵盐的化学性质：

（1）受热分解：NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O

NH4ClNH3↑+HCl,NH3+HCl====NH4Cl（试管底部白色固体减

少，试管壁上出现白色固体）

(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O （NH4）2SO42NH3↑+H2SO4 （2）与碱反应：NH4++OH-NH3↑+H2O（NH4Cl+NaOH

NaCl+ NH3↑+ H2O）

氨的实验室制法：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O 装置：固+固气体。

原理：利用固体固体氯化铵与消石灰混合加热制得。 干燥：碱石灰。

收集方法：向下排空气法。

验满：用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变成蓝色。 尾气处理：塑料袋收集。

3、铵盐的检验：因为铵盐中存在NH4+，所以铵盐的检验主要就是NH4+的检验。 （1）若试样为固体，可用两种方法来检验：

方法一：取少量样品放入研钵中，加入固态碱进行研磨。若闻到有氨的刺激性气

味，说明样品中含有NH4+。

方法二：取少量样品与碱混合于试管中，然后加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口试

纸变蓝，说明样品中有NH4+；也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，若有白烟产生，说明样品中含有NH4+。

（2）若试样为液体，可取少量液体注入试管中，再加入碱液，微热，然后用湿润的

红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒检验。 （五）硝酸

1、硝酸的物理性质：纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，熔点为

-42℃，沸点为83℃，密度为1.5g/cm3，质量分数为95％以上的浓硝酸在空气中由于挥发出硝酸蒸汽会产生“发烟“现象，通常叫做发烟硝酸。 2、硝酸的化学性质：

（1）强酸性：具有酸的通性。

（2）不稳定性：浓硝酸受热或见光分解成红棕色的NO2气体。 4HNO3(浓)受热或见光 4NO2↑+O2↑+2H2O

硝酸越浓，越易分解。浓硝酸久置呈黄色，是由于硝酸分解产生的

NO2溶于稀硝酸。为了防止硝酸见光分解，一般将它保存在棕色试剂瓶里，放置在阴凉处。

（3）强氧化性：能与除金、铂以外的大多数金属反应，产物与硝酸的浓度有关，浓

硝酸与金属反应生成的气体主要是二氧化氮，稀硝酸与金属反应生成的气体主要是一氧化氮。

①与金属反应：4HNO3(浓)+Cu====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

剧烈反应，铜不断溶解，溶液先变绿后变蓝，生成红棕色气体。

8HNO3(稀)+3Cu====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

反应速度慢，铜不断溶解，溶液变蓝，生成无色气体，遇空气后

变成红褐色。

【常温下，浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化。】

【浓硝酸与浓盐酸的混合物（体积比3:1）叫王水，能使一些不溶于硝酸的金属

如铂、金等溶解。】

+C加热CO2↑+4NO2↑+2H2O ②与非金属反应：4HNO3(浓)高温

3、硝酸的工业制法：4NH3+5O2=====4NO+6H2O

催化剂

2NO+O2====2NO2 3NO2+H2O====2HNO3+NO

4、硝酸的用途：重要的化工原料，常用来制氮肥、染料、塑料、炸药、硝酸盐等。

（六）、人类活动对氮循环和环境的影响 1、与氮有关的环境污染问题：

（1）光化学烟雾：汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射发生反应形成

的一种有毒的烟雾。

（2）酸雨：氮氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸，是酸雨的成分之一。 （3）水体的富营养化：水体中氮的含量增大，会导致藻类“疯长”，迅速覆盖在水面

上，造成水体富营养化。后果是使水中氧气含量减少，造成大量鱼虾死亡。

2、污染的预防和控制：使用清洁能源，减少氮氧化物的排放，为汽车安装尾气转化装置对化肥、硝酸厂的尾气进行处理，保护森林，植树绿化 （七）、规律总结

五、海水（主要涉及必修二） 一、海水——元素宝库

1、常量元素：在每升海水中的含量大于1mg的元素称为海水中的常量元素。

氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶(Sr)、溴(Br)、硼(B)、氟(F)共11

种元素是海水中的常量元素。

常量元素的总量占海水所溶解物质总量的99.9％。

2、微量元素：在每升海水中的含量低于1mg的元素称为海水中的微量元素。 重要的微量元素及其用途：

①锂(Li)：热核反应的重要材料之一，也是制造锂电池和特种合金的原料。

②碘(I)：碘酒消毒，碘是人体必需元素，食盐加碘(KIO3)以防形成甲状腺肿大。 ③铀(U)：做核燃料。

3、氯碱工业：工业上用电解饱和食盐水的方法制取氢氧化钠、氯气和氢气。 （1）反应原理：2NaCl+2H2O通电2NaOH+H2↑+Cl2↑ （2）氯碱工业的产品及用途： 氢氧化钠 造纸、玻璃、肥皂、纺织等 漂白剂 氯气 合成农药等 电解饱和食盐水 盐酸 氢气 冶炼金属等

二、镁与海水提镁 1、海水提镁：

（1）海水提镁的流程图：

高温 CaO 贝壳 (CaCO3) Ca(OH)2 Cl2

+ 电解 加盐酸

加碱 Mg(OH)2 Mg 卤水 MgCl2(熔融) 结晶、过滤、 过滤 干燥、熔融

（2）海水提镁的主要方程式：CaCO3煅烧CaO+CO2↑ CaO+H2O====Ca(OH)2

MgCl2+Ca(OH)2====Mg(OH)2↓+CaCl2 Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O 2MgCl2(熔融)电解2Mg+Cl2↑ 2、镁的性质：

（1）物理性质：银白色的金属，密度小（是铝的密度的2/3），熔点较低，导电，导

热。

（2）化学性质：①与非氧化性强酸反应：Mg+2H+====Mg2++H2↑ ②与非金属反应：与氧气 2Mg+O2点燃2MgO 与氯气 Mg+Cl2加热MgCl2

与氮气 3Mg+N2点燃Mg3N2 ③与二氧化碳反应：2Mg+CO2点燃C+2MgO ④与沸水反应：Mg+2H2O加热Mg(OH)2+H2↑ ⑤与盐溶液反应：Mg+CuSO4====Cu+MgSO4 3、镁的用途：在冶金工业上，金属镁常用作还原剂和脱氧剂；

镁合金的强度高、机械性能好，是制造汽车、飞机、火箭的重要材料，从 而获得“国防金属”的美誉；

氧化镁的熔、沸点较高，是较好的耐火材料。 三、 氯、溴、碘

1、氯、溴、碘单质的物理性质： 物质 Br2易挥发 I2 易升华 Cl2 颜色 黄绿色 深红棕色 紫黑色 状态 气体 液体 固体 气味 有刺激性气有刺激性气味 有特殊气味 味 溶水中 微溶于水，溶微溶于水，溶微溶于水，溶解液显浅黄绿液显黄色或橙液显黄褐色 性 色 色 和有酒精易溶于酒精，易溶于酒精，易溶于酒精，溶机中 溶液显浅黄溶液显橙色或溶液显棕褐色 液 溶绿色 橙红色 的剂 易溶于CCl4，易溶于CCl4，易溶于CCl4，CCl4颜中 溶液显浅黄溶液显橙色或溶液显紫色或色 绿色 橙红色 紫红色

【萃取与物质分离】：

（1）原理：利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解性的不同，用一种溶剂把

溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来的方法叫做萃取。

（2）萃取必须具备的3个条件：①萃取剂和原溶剂互不相溶； ②萃取剂和溶质互不发生反应；

③溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶液中的溶解

度。

2、氯、溴、碘单质的氧化性强弱比较：

氯水与KBr溶液反应：Cl2+2KBr====2KCl+Br2（溶液由无色变为橙黄色） 氯水与KI溶液反应：Cl2+2KI====2KCl+I2（溶液由无色变为褐色） 溴水与KI溶液反应：Br2+2KI====2KBr+I2（溶液由无色变为褐色） Cl2、Br2、I2的氧化性强弱关系：Cl2＞Br2＞I2

------ Cl、Br、I的还原性强弱关系：Cl＜Br＜I 3、卤化银： 物质 AgCl AgBr AgI 颜色 白色 浅黄色 黄色 在水中和强酸既不溶于水，也不溶于强酸。 (HCl、HNO3)的溶解性 光 见光分解 2AgX====2Ag+X2 用途（感光材料）

制作照相胶卷和相纸等 可用于人工降雨 4、溴、碘的提取与用途： （1）溴的提取： 浓缩 氧提取 精制 海水(苦卤）粗Br 高纯度Br2 2 加热 MgBr2+Cl2====Br2+MgCl鼓入空气或水蒸气 2 热空气 Cl2 － 冷凝 含Br的母液 含Br2的溶液 粗溴 精制 高纯度的Br2单质

化学反应原理： Cl2+2KBr＝2KCl+Br2 （2）溴及其化合物的用途：

①在工业上：溴大量地用来制造燃料和抗爆剂，见光易分解的溴化银常被用做感

光材料；

②在农业生产中：常常使用含溴的杀虫剂；

③在医药方面：红药水的主要成分就是含溴和汞的有机化合物，溴化钠和溴化钾

常被用做镇静剂。

（3）碘的提取：

海洋植物(海带KI) 研磨

氧化 萃取

2KI+Br2====2KBr+I2 加CCl4或苯 2KI+Cl2====2KCl+I2

I2

4、溴、碘的提取与用途： （1）溴的提取： 浓缩 氧提取 精制 海水(苦卤）粗Br 高纯度Br2 2 加热 MgBr2+Cl2====Br2+MgCl鼓入空气或水蒸气 2 热空气 Cl2 － 冷凝 含Br的母液 含Br2的溶液 粗溴 精制 高纯度的Br2单质

化学反应原理： Cl2+2KBr＝2KCl+Br2 （2）溴及其化合物的用途：

①在工业上：溴大量地用来制造燃料和抗爆剂，见光易分解的溴化银常被用做感

光材料；

②在农业生产中：常常使用含溴的杀虫剂；

③在医药方面：红药水的主要成分就是含溴和汞的有机化合物，溴化钠和溴化钾

常被用做镇静剂。

（3）碘的提取：

海洋植物(海带KI) 研磨

氧化 萃取

2KI+Br2====2KBr+I2 加CCl4或苯 2KI+Cl2====2KCl+I2

I2

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