高中化学必修一知识点及公式总结

高中化学必修一知识点及公式总结

1 高中化学必修一知识点总结 必修 1 全册基本内容梳理 从实验学化学 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）烫伤宜找医生处理。 （3）浓酸撒在实验台上，先用 Na2CO3 （或 NaHCO3 ）中和，后 用水冲擦干净。浓酸沾在皮肤上，宜先用干抹布拭去，再用水冲净。 浓酸溅在眼中应先用稀 NaHCO3 溶液淋洗，然后请医生处理。 （4）浓碱撒在实验台上，先用稀醋酸中和，然后用水冲擦干净。浓 碱沾在皮肤上， 宜先用大量水冲洗， 再涂上硼酸溶液。 浓碱溅在眼中， 用水洗净后再用硼酸溶液淋洗。 （5）钠、磷等失火宜用沙土扑盖。 （6）酒精及其他易燃有机物小面积失火，应迅速用湿抹布扑盖。 二．混合物的分离和提纯 分离和提纯的方法 分离的物质 应注意的事项 应用举例 过滤 用于固液混合的分离 一贴、二低、三靠 如粗盐的提纯 蒸馏 提纯或分离沸点不同的液体混合物 防止液体暴沸， 温度计水银 球的位置，如石油的蒸馏中冷凝管中水的流向 如石油的蒸馏 2 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 选择的萃取剂 应符合下列要求： 和原溶液中的溶剂互不相溶； 对溶质的溶解度要远 大于原溶剂 用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘 分液 分离互不相溶的液体 打开上端活塞或使活塞上的凹槽与漏斗 上的水孔，使漏斗内外空气相通。打开活塞，使下层液体慢慢流出， 及时关闭活塞， 上层液体由上端倒出 如用四氯化碳萃取溴水里的溴、 碘后再分液 蒸发和结晶 用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物 加热蒸发皿 使溶液蒸发时， 要用玻璃棒不断搅动溶液； 当蒸发皿中出现较多的固 体时，即停止加热 分离 NaCl 和 KNO3 混合物 三、离子检验 离子 所加试剂 现象 离子方程式 Cl－ AgNO3 、稀 HNO3 产生白色沉淀 Cl－＋Ag＋＝AgCl↓ SO42- 稀 HCl、BaCl2 白色沉淀 SO42-+Ba2 ＋=BaSO4↓ 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。 五、物质的量的单位 ――摩尔 1.物质的量（ n）是表示含有一定数目粒子的集体的物理量。 2.摩尔（ mol ）: 把含有 6.02 ×1023 个粒子的任何粒子集体计量为 1 摩尔。 3 3.阿伏加德罗常数：把 6.02 X1023mol-1 叫作阿伏加德罗常数。 4.物质的量 ＝ 物质所含微粒数目 /阿伏加德罗常数 n =N/NA 5.摩尔质量（ M）(1) 定义：单位物质的量的物质所具有的质量叫摩 尔质量 .（2）单位： g/mol 或 g..mol-1(3) 数值：等于该粒子的相对 原子质量或相对分子质量 . 6.物质的量 =物质的质量 /摩尔质量 ( n = m/M ) 六、气体摩尔体积 1.气体摩尔体积（ Vm ）（1）定义：单位物质的量的气体所占的体积 叫做气体摩尔体积 .（2）单位： L/mol 2.物质的量 =气体的体积 /气体摩尔体积 n=V/Vm 3.标准状况下 , Vm = 22.4 L/mol 七、物质的量在化学实验中的应用 1.物质的量浓度 . （1）定义：以单位体积溶液里所含溶质 B 的物质的量来表示溶液组 成的物理量，叫做溶质 B 的物质的浓度。（ 2）单位： mol/L（3）物 质的量浓度 ＝ 溶质的物质的量 /溶液的体积 CB = nB/V 2.一定物质的量浓度的配制 （1）基本原理 :根据欲配制溶液的体积和溶质的物质的量浓度，用有 关物质的量浓度计算的方法， 求出所需溶质的质量或体积， 在容器内 将溶质用溶剂稀释为规定的体积 ,就得欲配制得溶液 . （2）主要操作 4 a.检验是否漏水 .b.配制溶液 1 计算.2 称量 .3 溶解.4 转移.5 洗涤 .6 定 容 .7 摇匀 8 贮存溶液 . 注意事项： A 选用与欲配制溶液体积相同的容量瓶 . B 使用前必须检 查是否漏水 . C 不能在容量瓶内直接溶解 . D 溶解完的溶液等冷却至 室温时再转移 . E 定容时，当液面离刻度线 1―2cm 时改用滴管，以 平视法观察加水至液面最低处与刻度相切为止 . 3.溶液稀释： C(浓溶液 )?V( 浓溶液 ) =C(稀溶液 )?V( 稀溶液 ) 一、物质的分类 把一种 （或多种） 物质分散在另一种 （或多种） 物质中所得到的体系， 叫分散系。被分散的物质称作分散质（可以是气体、液体、固体）， 起容纳分散质作用的物质称作分散剂（可以是气体、液体、固体）。 溶液、胶体、浊液三种分散系的比较 分散质粒子大小 /nm 外观特征 能否通过滤纸 有否丁达尔效应 实 例 溶液 小于 1 均匀、透明、稳定 能 没有 NaCl 、蔗糖溶液 5 胶体 在 1—100 之间 均匀、有的透明、较稳定 能 有 Fe(OH)3 胶 体 浊液 大于 100 不均匀、不透明、不稳定 不能 没有 泥水 二、物质的化学变化 1、物质之间可以发生各种各样的化学变化，依据一定的标准可以对 化学变化进行分类。 （1）根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少可以 分为： A、化合反应（ A+B=AB ）B、分解反应（ AB=A+B ） C、置换反应（ A+BC=AC+B ） D、复分解反应（ AB+CD=AD+CB ） （2）根据反应中是否有离子参加可将反应分为： A、离子反应：有离子参加的一类反应。主要包括复分解反应和有离 子参加的氧化还原反应。 B、分子反应（非离子反应） （3）根据反应中是否有电子转移可将反应分为： A、氧化还原反应：反应中有电子转移（得失或偏移）的反应 实质：有电子转移（得失或偏移） 特征：反应前后元素的化合价有变化 B、非氧化还原反应 2、离子反应 6 （1）、电解质： 在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物 ,叫电解质。 酸、碱、盐都是电解质。在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合 物，叫非电解质。 注意：①电解质、 非电解质都是化合物，不同之处是在水溶液中或融 化状态下能否导电。 ②电解质的导电是有条件的： 电解质必须在水溶 液中或熔化状态下才能导电。 ③能导电的物质并不全部是电解质： 如 铜、铝、石墨等。④非金属氧化物（ SO2、SO3 、CO2）、大部分的 有机物为非电解质。 （2）、离子方程式： 用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。 它不仅表示一个具体的化学反应，而且表示同一类型的离子反应。 复分解反应这类离子反应发生的条件是：生成沉淀、气体或水。书写 方法： 写：写出反应的化学方程式 拆：把易溶于水、易电离的物质拆写成离子形式 删：将不参加反应的离子从方程式两端删去 查：查方程式两端原子个数和电荷数是否相等 （3）、离子共存问题 所谓离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生任何反 应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。 A、结合生成难溶物质的离子不能大量共存 :如 Ba2＋和 SO42- 、Ag ＋和 Cl-、Ca2＋和 CO32- 、Mg2 ＋和 OH-等 7 B、结合生成气体或易挥发性物质的离子不能大量共存： 如 H＋和 C O 32-,HCO3-,SO32- ，OH-和 NH4＋等 C、结合生成难电离物质 （水）的离子不能大量共存： 如 H＋和 OH-、 CH3COO- ，OH- 和 HCO3- 等。 D、发生氧化还原反应、水解反应的离子不能大量共存（待学） 注意：题干中的条件：如无色溶液应排除有色离子： Fe2＋、Fe3＋、 Cu2＋、MnO4- 等离子，酸性（或碱性）则应考虑所给离子组外，还 有大量的 H＋（或 OH- ）。（ 4）离子方程式正误判断（六看） 一、看反应是否符合事实： 主要看反应能否进行或反应产物是否正确 二、看能否写出离子方程式：纯固体之间的反应不能写离子方程式 三、看化学用语是否正确：化学式、离子符号、沉淀、气体符号、等 号等的书写是否符合事实 四、看离子配比是否正确 五、看原子个数、电荷数是否守恒 六、看与量有关的反应表达式是否正确（过量、适量） 3、氧化还原反应中概念及其相互关系如下： 失去电子 —— 化合价升高 ——被氧化 （发生氧化反应） ——是还原剂 （有还原性） 得到电子 —— 化合价降低 ——被还原 （发生还原反应） ——是氧化剂 （有氧化性） 金属及其化合物 一、 金属活动性 Na＞Mg＞Al＞Fe。 8 二、金属一般比较活泼，容易与 O2 反应而生成氧化物，可以与酸溶 液反应而生成 H2，特别活泼的如 Na 等可以与 H2O 发生反应置换出 H2，特殊金属如 Al 可以与碱溶液反应而得到 H2。 三、 A12O3 为两性氧化物， Al（OH）3 为两性氢氧化物，都既可以与强 酸反应生成盐和水，也可以与强碱反应生成盐和水。 四、 五、 Na2CO3 和 NaHCO3 比较 碳酸钠 碳酸氢钠 俗名 纯碱或苏打 小苏打 色态 白色晶体 细小白色晶体 水溶性 易溶于水， 溶液呈碱性使酚酞变红 易溶于水 （但比 Na2CO3 溶解度小）溶液呈碱性（酚酞变浅红） 热稳定性 较稳定，受热难分解 受热易分解 2NaHCO3 Na2CO3 ＋CO2↑＋H2O 与酸反应 CO32 —＋H＋ H CO3 — H CO3 —＋H＋ CO2↑＋H2O H CO3 —＋H＋ CO2↑＋H2O 相同条件下放出 CO2 的速度 NaHCO3 比 Na2CO3 快 与碱反应 Na2CO3 ＋Ca（OH）2 CaCO3↓ ＋2NaOH 反应实质： CO32 —与金属阳离子的复分解反应 NaHCO3 ＋NaOH Na2CO3 ＋H2O 9 反应实质： H CO3 —＋OH－ H2O＋CO32 — 与 H2O 和 CO2 的反应 Na2CO3 ＋CO2 ＋H2O 2NaHCO3 CO32—＋H2O ＋CO2 H CO3 — 不反应 与盐反应 CaCl2 ＋Na2CO3 CaCO3↓ ＋2NaCl Ca2＋＋CO32 — CaCO3↓ 不反应 主要用途 玻璃、造纸、制皂、洗涤 发酵、医药、灭火器 转化关系 六、．合金：两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合在一起 而形成的具有金属特性的物质。 合金的特点； 硬度一般比成分金属大而熔点比成分金属低， 用途比纯 金属要广泛。 非金属及其化合物 一、硅元素：无机非金属材料中的主角，在地壳中含量 26.3％，次 于氧。是一种亲氧元 素，以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中， 占地壳质量 90％以上。位于第 3 周期，第Ⅳ A 族碳的下方。 Si 对比 C 最外层有 4 个电子，主要形成四价的化合物。 10 二、二氧化硅（ SiO2） 天然存在的二氧化硅称为硅石， 包括结晶形和无定形。 石英是常见的 结晶形二氧化硅， 其中无色透明的就是水晶， 具有彩色环带状或层状 的是玛瑙。二氧化硅晶体为立体网状结构，基本单元是 [SiO4] ，因此 有良好的物理和化学性质被广泛应用。 （玛瑙饰物，石英坩埚，光导 纤维） 物理：熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的 SiO2 无色透光性好 化学：化学稳定性好、除 HF 外一般不与其他酸反应，可以与强碱 （NaOH ）反应，是酸性氧化物，在一定的条件下能与碱性氧化物反 应 SiO2 ＋4HF == SiF4 ↑＋2H2O SiO2 ＋CaO ===( 高温) CaSiO3 SiO2 ＋2NaOH == Na2SiO3 ＋H2O 不能用玻璃瓶装 HF，装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。 三、硅酸（ H2SiO3 ） 酸性很弱（弱于碳酸）溶解度很小，由于 SiO2 不溶于水，硅酸应用 可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。 Na2SiO3 ＋2HCl == H2SiO3 ↓＋2NaCl 硅胶多孔疏松，可作干燥剂，催化剂的载体。 四、硅酸盐 11 硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称，分布广，结构复 杂化学性质稳定。一般不溶于水。（ Na2SiO3 、K2SiO3 除外）最 典型的代表是硅酸钠 Na2SiO3 ：可溶，其水溶液称作水玻璃和泡花 碱，可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。 常用硅酸盐产品：玻璃、 陶瓷、水泥 四、硅单质 与碳相似，有晶体和无定形两种。晶体硅结构类似于金刚石，有金属 光泽的灰黑色固体，熔点高（ 1410 ℃），硬度大，较脆，常温下化 学性质不活泼。是良好的半导体，应用：半导体晶体管及芯片、光电 池、 五、氯元素：位于第三周期第Ⅶ A 族，原子结构： 容易得到一个电 子形成 氯离子 Cl－,为典型的非金属元素，在自然界中以化合态存在。 六、氯气 物理性质：黄绿色气体，有刺激性气味、可溶于水、加压和降温条件 下可变为液态 (液氯 )和固态。 制法 :MnO2 ＋4HCl ( 浓 ) MnCl2 ＋2H2O＋Cl2 闻法 :用手在瓶口轻轻扇动 ,使少量氯气进入鼻孔。 化学性质：很活泼，有毒，有氧化性， 能与大多数金属化合生成金 属氯化物（盐）。也能与非金属反应： 2Na＋Cl2 ===( 点燃 ) 2NaCl 2Fe ＋3Cl2===( 点燃 ) 2FeCl3 Cu ＋ Cl2===( 点燃 ) CuCl2 12 Cl2＋H2 ===( 点燃 ) 2HCl 现象：发出苍白色火焰，生成大量白雾。 燃烧不一定有氧气参加， 物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。 燃烧 的本质是剧烈的氧化还原反应， 所有发光放热的剧烈化学反应都称为 燃烧。 Cl2 的用途： ①自来水杀菌消毒 Cl2＋H2O == HCl ＋HClO 2HClO ===( 光照 ) 2HCl ＋O2 ↑ 1 体积的水溶解 2 体积的氯气形成的溶液为氯水，为浅黄绿色。其中 次氯酸 HClO 有强氧化性和漂泊性， 起主要的消毒漂白作用。 次氯酸 有弱酸性，不稳定，光照或加热分解，因此久置氯水会失效。 ②制漂白液、漂白粉和漂粉精 制漂白液 Cl2 ＋2NaOH=NaCl ＋NaClO ＋H2O ，其有效成分 NaClO 比 HClO 稳定多 ,可长期存放制漂白粉 (有效氯 35％)和漂粉精 (充分反 应有效氯 70％) 2Cl2 ＋2Ca(OH)2=CaCl2 ＋Ca(ClO)2 ＋2H2O ③与有机物反应，是重要的化学工业物质。 ④用于提纯 Si、Ge、Ti 等半导体和钛 ⑤有机化工：合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品 七、氯离子的检验 使用硝酸银溶液，并用稀硝酸排除干扰离子（ CO32－、SO32 －） HCl＋AgNO3 == AgCl ↓＋HNO3 NaCl ＋AgNO3 == AgCl ↓＋NaNO3 Na2CO3 ＋2AgNO3 ==Ag2CO?3 ↓ ＋2NaNO3 13 Ag2CO?3 ＋2HNO3 == 2AgNO3 ＋CO2 ↑＋H2O Cl－＋Ag＋ == AgCl ↓ 八、二氧化硫 制法（形成）：硫黄或含硫的燃料燃烧得到（硫俗称硫磺，是黄色粉 末） S＋O2 ===( 点燃 ) SO2 物理性质： 无色、刺激性气味、 容易液化， 易溶于水 （1：40 体积比） 化学性质：有毒，溶于水与水反应生成亚硫酸 H2SO3 ，形成的溶液 酸性， 有漂白作用， 遇热会变回原来颜色。 这是因为 H2SO3 不稳定， 会分解回水和 SO2 SO2＋H2O H2SO3 因此这个化合和分解的过程可以同时进行， 为可 逆反应。 可逆反应 —— 在同一条件下， 既可以往正反应方向发生， 又可以向逆 反应方向发生的化学反应称作可逆反应，用可逆箭头符号 连接。 九、一氧化氮和二氧化氮 一氧化氮在自然界形成条件为高温或放电： N2＋O2 ========( 高温 或放电 ) 2NO ，生成的一氧化氮很不稳定，在常温下遇氧气即化合生 成二氧化氮： 2NO＋O2 == 2NO2 14 一氧化氮的介绍：无色气体，是空气中的污染物，少量 NO 可以治疗 心血管疾病。 二氧化氮的介绍：红棕色气体、刺激性气味、有毒、易液化、易溶于 水，并与水反应： 3 NO2 ＋H2O == 2HNO3 ＋NO 这是工业制硝酸的方法。 十、大气污染 SO2 、NO2 溶于雨水形成酸雨。防治措施： ① 从燃料燃烧入手。 ② 从立法管理入手。 ③从能源利用和开发入手。 ④从废气回收利用，化害为利入手。 (2SO2 ＋O2 2SO3 SO3 ＋H2O= H2SO4) 十一、硫酸 物理性质：无色粘稠油状液体，不挥发，沸点高，密度比水大。 化学性质：具有酸的通性，浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性。 是强氧化剂。 C12H22O11 ======( 浓 H2SO4) 12C ＋11H2O 放热 2 H2SO4 ( 浓 )＋C CO2 ↑＋2H2O ＋SO2 ↑ 还能氧化排在氢后面的金属，但不放出氢气。 2 H2SO4 ( 浓 )＋Cu CuSO4 ＋2H2O ＋SO2 ↑ 稀硫酸： 与活泼金属反应放出 H2 ，使酸碱指示剂紫色石蕊变红，与 某些盐反应，与碱性氧化物反应，与碱中和 15 十二、硝酸 物理性质：无色液体，易挥发，沸点较低，密度比水大。 化学性质：具有一般酸的通性，浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂。还能 氧化排在氢后面的金属，但不放出氢气。 4HNO3( 浓 )＋Cu == Cu(NO3)2 ＋2NO2 ↑＋4H2O 8HNO3( 稀 )＋3Cu 3Cu(NO3)2 ＋2NO ↑＋4H2O 反应条件不同，硝酸被还原得到的产物不同，可以有以下产 物 :N(+4)O2,HN(+3)O2,N(+2)O,N(+1)2O,N(0)2, N(-3)H3 △硫酸和硝 酸：浓硫酸和浓硝酸都能钝化某些金属（如铁和铝）使表面生成一层 致密的氧化保护膜， 隔绝内层金属与酸， 阻止反应进一步发生。 因此， 铁铝容器可以盛装冷的浓硫酸和浓硝酸。 硝酸和硫酸都是重要的化工 原料和实验室必备的重要试剂。可用于制化肥、农药、炸药、染料、 盐类等。 硫酸还用于精炼石油、 金属加工前的酸洗及制取各种挥发性 酸。 十三、氨气及铵盐 氨气的性质： 无色气体， 刺激性气味、 密度小于空气、 极易溶于水 （且 快） 1：700 体积比。溶于水发生以下反应使水溶液呈碱性： NH3＋ H2O NH3?H2O NH4 ＋＋OH － 可作红色喷泉实验。生成的一水合 氨 NH3?H2O 是一种弱碱，很不稳定，会分解，受热更不稳定： NH3.H2O ===( △) NH3 ↑＋H2O 浓氨水易挥发除氨气，有刺激难闻的气味。 氨气能跟酸反应生成铵盐： NH3＋HCl == NH4Cl ( 晶体 ) 16 氨是重要的化工产品，氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和 纯碱都离不开它。氨气容易液化为液氨，液氨气化时吸收大量的热， 因此还可以用作制冷剂。 铵盐的性质：易溶于水（很多化肥都是铵盐），受热易分解，放出氨 气： NH4Cl NH3 ↑＋HCl ↑ NH4HCO3 NH3 ↑ ＋H2O ↑＋CO2 ↑ 可以用于实验室制取氨气：（干燥铵盐与和碱固体混合加热） NH4NO3 ＋NaOH Na NO3 ＋H2O＋NH3 ↑ 2NH4Cl ＋Ca(OH)2 CaCl2 ＋2H2O ＋2NH3 ↑ 用向下排空气法收集，红色石蕊试纸检验是否收集满。 中化学方程式 一、非金属单质（ F2，Cl2,O2,S,N2,P,C,Si ，H） 1、氧化性： F2+H2===2HF ( 阴暗处爆炸 ) F2+Xe( 过量)==XeF2 2F2(过量 )+Xe==XeF4 (XeF4 是强氧化剂，能将 Mn2+ 氧化为 MnO4 –) nF2+2M===2MFn(M 表示大部分金属 ) 2F2+2H2O===4HF+O2 ( 水是还原剂 ) 17 2F2+2NaOH===2NaF+OF2+H2O F2+2NaCl===2NaF+Cl2 F2+2NaBr===2NaF+Br2 F2+2NaI===2NaF+I2 7F2(过量 )+I2===2IF7 F2+Cl2( 等体积 )===2ClF (ClF 属于类卤素： ClF+H2O==HF+HClO ) 3F2(过量 )+Cl2===2ClF3 (ClF3+3H2O==3HF+HClO3 ) Cl2+H2 2HCl ( 将 H2 在 Cl2 点燃；混合点燃、加热、光照发生爆炸 ) 3Cl2+2P 2PCl3 Cl2+PCl3 PCl5 Cl2+2Na 2NaCl 3Cl2+2Fe 2FeCl3 Cl2+Cu CuCl2 Cl2+2FeCl2===2FeCl3 (在水溶液中： Cl2+2Fe2+===2Fe3++3Cl ) Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2 Cl2+2Br =2Cl +Br2 Cl2+2KI===2KCl+I2 Cl2+2I =2Cl +I2 3Cl2( 过量)+2KI+3H2O===6HCl+KIO3 3Cl2+I –+3H2O=6H++6Cl –+IO3 – 5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl 5Cl2+I2+6H2O=10Cl –+IO3 –+12H+ Cl2+Na2S===2NaCl+S↓ Cl2+S2–=2Cl–+S↓ Cl2+H2S===2HCl+S↓ (水溶液中： Cl2+H2S=2H++2Cl –+S↓ Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42 –+2Cl– Cl2+H2O2===2HCl+O2 Cl2+H2O2=2H++Cl –+O2 18 2O2+3Fe Fe3O4 O2+K===KO2 S+H2 H2S 2S+C CS2 S+Zn ZnS S+Fe FeS ( 既能由单质制取，又能由离子制取 ) S+2Cu Cu2S ( 只能由单质制取，不能由离子制取 ) 3S+2Al Al2S3 ( 只能由单质制取，不能由离子制取 ) N2+3H2 2NH3 N2+3Mg Mg3N2 N2+3Ca Ca3N2 N2+3Ba Ba3N2 N2+6Na 2Na3N N2+6K 2K3N N2+6Rb 2Rb3N N2+2Al 2AlN P4+6H2 4PH3 P+3Na Na3P 2P+3Zn Zn3P2 H2+2Li 2LiH 2、还原性 S+O2 SO2 S+H2SO4( 浓 ) 3SO2 ↑+2H2O S+6HNO3( 浓 ) H2SO4+6NO2↑+2H2O S+4H++6==6NO2↑+2H2O+ 3S+4HNO3( 稀 ) 3SO2+4NO↑+2H2O 3S+4H++4 3SO2+4NO↑+2H2O N2+O2 2NO 4P+5O2 P4O10( 常写成 P2O5) 2P+3X2 2PX3 （X 表示 F2，Cl2，Br2） PX3+X2 PX5 P4+20HNO3( 浓 ) 4H3PO4+20NO2↑+4H2O C+2F2 CF4 C+2Cl2 CCl4 C+O2( 足量) CO2 2C+O2( 少量) 2CO 19 C+CO2 2CO C+H2O CO+H2( 生成水煤气 ) 2C+SiO2 Si+2CO( 制得粗硅 ) Si(粗)+2Cl2 SiCl4 (SiCl4+2H2===Si( 纯 )+4HCl) Si(粉 )+O2 SiO2 Si+C SiC( 金刚砂 ) Si+2NaOH+H2O==Na2 SiO3+2H2↑ (Si+2OH +H2O= +2H2↑) 3、歧化反应 Cl2+H2O==HCl+HClO （加碱或光照促进歧化： (Cl2+H2O H++Cl –+HClO ） Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O (Cl2+2OH –=Cl–+ClO –+H2O) Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (Cl2+2OH –=Cl–+ClO –+H2O) 3Cl2+6KOH( 浓 ) 5KCl+KClO3+3H2O (3Cl2+6OH – 5Cl–+ClO3 –+3H2O) 3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O (3S+6OH – 2S2–+SO32 –+3H2O) 4P+3KOH( 浓 )+3H2O==PH3↑+3KH2PO2 (4P+3OH –+3H2O==PH3↑+3H2PO2– ) 11P+15CuSO4+24H2O==5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4 3C+CaO CaC2+CO↑ 3C+SiO2 SiC+2CO↑ 20 二．金属单质（ Na,Mg,Al,Fe,Cu ）的还原性 2Na+H2 2NaH 4Na+O2==2Na2O 2Na2O+O2 2Na2O2 2Na+O2 Na2O2 2Na+S==Na2S （爆炸） 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ 2Na+2H2O=2Na++2OH―+H2↑ 2Na+2NH3==2NaNH2+H2↑ 2Na+2NH3=2Na++2NH2―+H2↑ 4Na+TiCl4 4NaCl+Ti Mg+Cl2 MgCl2 Mg+Br2 MgBr2 2Mg+O2 2MgO Mg+S MgS 2Cu+S Cu2S (Cu2S 只能由单质制备 ) Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑ 2Mg+TiCl4 Ti+2MgCl2 Mg+2RbCl MgCl2+2Rb 2Mg+CO2 2MgO+C 2Mg+SiO2 2MgO+Si Mg+H2S==MgS+H2 Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑ (Mg+2H+=Mg2++H2↑) 2Al+3Cl2 2AlCl3 4Al+3O2===2Al2O3 (常温生成致密氧化膜而钝化，在氧气中燃烧 ) 4Al(Hg)+3O2+2xH2O===2(Al2O3.xH2O)+4Hg （铝汞齐） 4Al+3MnO2 2Al2O3+3Mn 2Al+Cr2O3 Al2O3+2Cr ( 铝热反应 ) 2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe 2Al+3FeO Al2O3+3Fe 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2 ↑ 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑ 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 21 2Al+6H2SO4( 浓 )===Al2(SO4)3+3SO2+6H2O (Al,Fe 在冷 ,浓的 H2SO4,HNO3 中钝化 ) Al+4HNO3( 稀 )===Al(NO3)3+NO↑+2H2O Al+4H++NO3 –=Al3++NO↑+2H2O 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ 2Al+2OH –+2H2O=2AlO2 –+3H2↑ 2Fe+3Br2===2FeBr3 3Fe+2O2 Fe3O4 2Fe+O2 2FeO ( 炼 钢过程 ) Fe+I2 FeI2 Fe+S FeS (FeS 既能由单质制备，又能由离子制备 ) 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H 2↑ Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+CuCl2===FeCl2+Cu Fe+Cu2+=Fe2++Cu↓ Fe+SnCl4===FeCl2+SnCl2( 铁在酸性环境下 ,不能把四氯化锡完全 还原为单质锡 Fe+SnCl2==FeCl2+Sn↓ Fe+Sn2+=Fe2++Sn↓ 三．非金属氢化物 (HF,HCl,H2O,H2S,NH3) 金属氢化物 (NaH) 1、还原性 : 4HCl( 浓 )+MnO2 MnCl2+Cl2↑+ 2H2O 4H++2Cl –+MnO2 Mn2++Cl2↑+2H2O 4HCl( 浓 )+PbO2 PbCl2+Cl2 ↑+2H2O 4H++2Cl –+PbO2 Pb2++Cl2↑+2H2O 4HCl(g)+O2 2Cl2+2H2O 22 16HCl+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 16 H++10Cl-+2MnO4 –=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 6HCl+KClO3==KCl+3Cl2↑+3H2O 6H++5Cl –+ClO3 –=3Cl2 ↑+3H2O 14HCl+K2Cr2O7===2KCl+2CrCl3+3Cl2 ↑+7H2O 14H++6Cl –+Cr2O72 –=2Cr3++5Cl2 ↑+7H2O 2H2O+2F2===4HF+O2 2HCl+F2=2HF+Cl2 (F2 气与 HCl、HBr、HI、H2S 、NH3 气体不能 共存 ) 2HBr+Cl2=2HCl+Br2 (Cl2 气与 HBr、HI、H2S 、NH3 气体不能共存 ) 2H2S+3O2( 足量) 2SO2+2H2O 2H2S+O2( 少量) 2S ↓+2H2O 2H2S+SO2===3S↓+2H2O H2S+H2SO4( 浓 )===S↓+SO2↑+2H2O 3H2S+2HNO3( 稀 )===3S↓+2NO↑+4H2O 3H2S+2H++2NO3 –=3S↓+2NO↑+4H2O 5H2S+2KMnO4+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+5S↓+8H2O 5H2S+2MnO4 –+6H+=2Mn2++5S↓+8H2O 3H2S+K2Cr2O7+4H2SO4===Cr2(SO4)3+K2SO4+3S↓+7H2O 3H2S+Cr2O72 –+8H+===2Cr3++3S↓+7H2O H2S+4Na2O2+2H2O===Na2SO4+6NaOH H2S+4Na2O2+2H2O=8Na++ + 2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2O 23 2NH3+3Cl2===N2+6HCl 8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl NH3+NaNO2+HCl==NaCl+N2↑+2H2O NH3+NO2 –+H+=N2↑+2H2O 4NH3+3O2( 纯氧 ) 2N2+6H2O 4NH3+5O2 4NO+6H2O 4NH3+6NO===5N2+6H2O (用氨清除 NO) NaH+ H2O===NaOH+H2↑ (生氢剂 ) NaH+H2O=Na++OH –+H2↑ 4NaH+TiCl4 Ti+4NaCl+2H2 ↑ CaH2+2H2O=Ca(OH)2↓+2H2↑ 2、酸性 : 4HF+SiO2===SiF4+2H2O （可测定矿样或钢样中 SiO2 的含量，玻 璃雕刻） 4HF+Si===SiF4+2H2↑ 2HF+CaCl2===CaF2+2HCl H2S+Fe===FeS↓+H2↑ H2S+CuCl2===CuS↓+2HCl ( 弱酸制强酸的典型反应 ) H2S+Cu2+=CuS↓+2H+ H2S+2AgNO3===Ag2S↓+2HNO3 H2S+2Ag+=Ag2S↓+2H+ H2S+HgCl2===HgS↓+2HCl H2S+Hg2+=HgS↓+2H+ H2S+Pb(NO3)2===PbS↓+2HNO3 ( 铅试纸检验空气中 H2S) H2S+Pb2+=PbS↓+2H+ H2S+2Ag===Ag2S+H2↑( 银器在空气中变黑的原因 ) 24 2NH3( 液 )+2Na==2NaNH2+H2↑ (NaNH2+H 2O===NaOH+NH3↑) 3、NH3 的碱性： NH3+HX===NH4X (X ：F、Cl、Br、I、S) NH3+HNO3===NH4NO3 NH3+H+=NH4+ 2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4 NH3+H+=NH4+ NH3+NaCl+H2O+CO2===NaHCO3+NH4Cl （侯德榜制碱：用于工 业制备小苏打，苏打） NH3+H2S==NH4HS NH3+H2S=NH4++HS- 4、不稳定性： 2HF H2+F2 2HCl H2+Cl2 2H2O 2H2+O2 2H2O2===2H2O+O2 H2S H2+S 2NH3 N2+3H2 2HI H2+I2 四．非金属氧化物 (SO3、SO2、N2O、NO、N2O3 、NO2、N2O4 、 N2O5、CO、CO2、SiO2 、P2O3 、P2O5 、Cl2O 、Cl2O3 、Cl2O5 、 Cl2O7 、ClO2) 1、低价态的还原性： (SO2、CO、NO) 2SO2+O2+2H2O===2H2SO4 （这是 SO2 在大气中缓慢发生的环境 化学反应） 2SO2+O2 2SO3 SO2+NO2===SO3+NO SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42 –+2Cl– 25 SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr Br2+SO2+2H2O=4H++SO42 –+2Br– SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI I2+SO2+2H2O=4H++SO42 –+2I– 2NO+O2===2NO2 NO+NO2+2NaOH===2NaNO2 （用于制硝酸工业中吸收尾气中的 NO 和 NO2） NO+NO2+2OH –=2NO2 – 2CO+O2 2CO2 CO+CuO Cu+CO2 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 CO+H2O CO2+H2 2、氧化性： SO2+2H2S===3S+2H2O SO3+2KI K2SO3+I2 NO2+2KI+H2O===NO+I2+2KOH （不能用淀粉 KI 溶液鉴别溴蒸气 和 NO2） 4NO2+H2S===4NO+SO3+H2O 2NO2+Cu 4CuO+N2 N2O+Zn ZnO+N2 CO2+2Mg 2MgO+C (CO2 不能用于扑灭由 Mg,Ca,Ba,Na,K 等燃烧 的火灾 ) SiO2+2H2 Si+2H2O SiO2+2Mg 2MgO+Si 3、与水的作用 : SO2+H2O===H2SO3 26 SO3+H2O===H2SO4 SO3+H2O=2H++SO42 – 3NO2+H2O===2HNO3+NO (NO2 不是硝酸的酸酐 ) N2O5+H2O===2HNO3 N2O5+H2O=2H++2NO3 – P2O5+H2O( 冷水)===2HPO3 P2O5+3H2O( 热水)===2H3PO4 (P2O5 极易吸水 ,可作气体干燥 剂) P2O5+3H2SO4( 浓 )===2H3PO4+3SO3 CO2+H2O===H2CO3 Cl2O+H2O==2HClO Cl2O7+H2O==2HClO4 Cl2O7+H2O=2H++2ClO4 – 4、与碱性物质的作用 : SO2+2NH3+H2O===(NH4)2SO3 SO2+(NH4)2SO3+H2O===2NH4HSO3 2NH4HSO3+H2SO4===(NH4)2SO4+2H2O+2SO2↑( 硫酸工业尾气 处理) SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O (不能用澄清石灰水鉴别 SO2 和 CO2. 可用品红鉴别 ) SO3+MgO===MgSO4 SO3+Ca(OH)2===CaSO4↓+H2O CO2+NH3+H2O===NH4HCO3 CO2+2NH3( 过量)+H2O===(NH4)2CO3 (NH4)2CO3 (NH2)2CO+2H2O 27 CO2+2NH3 (NH2)2CO+H2O (工业制取尿素 ) CO2+2NaOH( 过量)==Na2CO3+H2O 2OH-+CO2=CO32 –+H2O CO2( 过量)+NaOH==NaHCO3 OH-+CO2=HCO3 – CO2+Ca(OH)2( 过量)==CaCO3+H2O Ca2++2 +CO2=CaCO3↓+H2O 2CO2( 过量 )+Ca(OH)2==Ca(HCO3)2 OH―+CO2=HCO3– CO2+CaCO3+H2O==Ca(HCO3)2 CO2+CaCO3+H2O=Ca2++2HCO3 – CO2( 不足)+2NaAlO2+3H2O===2Al(OH)3↓+Na2CO3 CO2+3H2O+AlO2 –=Al(OH)3 ↓+CO32– CO2( 足)+Na AlO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3 CO2+2H2O+AlO2 –=Al(OH)3 ↓+HCO3– CO2+C6H5ONa+H2O===C6H5OH↓+NaHCO3 CO2+C6H5O―+H2O=C6H5OH↓+HCO3– SiO2+CaO CaSiO3 ( 炼钢造渣 ) SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O( 常温下强碱缓慢腐蚀玻璃 ) SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2 ( 制取玻璃 ) SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2 (制取玻璃 ) 2NO2+2NaOH==NaNO2+NaNO3+H2O 2NO2+2OH―=NO3–+NO2―+H2O NO+NO2+2NaOH==2NaNO2+H2O (制取硝酸工业尾气吸收 ) NO+NO2+2OH―=2NO3– +H2O 28 五．金属氧化物 1、低价态的还原性 : 6FeO+O2===2Fe3O4 FeO+4HNO3===Fe(NO3)3+NO2+2H2O FeO+4H++NO3―=Fe3++NO2↑+2H2O 2、氧化性 : Na2O2+2Na 2Na2O （此反应用于制备 Na2O ） MgO ，Al2O3 几乎没有氧化性，很难被还原为 Mg，Al.一般通过电解 制 Mg 和 Al. Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O( 制还原铁粉 ) Fe3O4+4H2 3Fe+4H2O CuO+H2 Cu+H2O 2Fe3O4+16HI==6FeI2+8H2O+2I2 2Fe3O4+16H++4I―=6Fe2++8H2O+2I2 Fe2O3+Fe 3FeO (炼钢过程中加入废钢作氧化剂 ) FeO+C Fe+CO ( 高温炼钢调节 C 含量 ) 2FeO+Si 2Fe+SiO2 ( 高温炼钢调节 Si 含量 ) 3、与水的作用 : Na2O+H2O==2NaOH Na2O+H2O=2Na++2OH – 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH –+O2↑ 29 (此反应分两 步:Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2;2H2O2===2H2O+O2 H2O2 的制备可利用类似的反应 :BaO2+H2SO4( 稀 )===BaSO4+H2O2) MgO+H2O===Mg(OH)2( 缓慢反应 ) 4、与酸性物质的作用 : Na2O+SO3==Na2SO4 Na2O+CO2==Na2CO3 MgO+SO3===MgSO4 Na2O+2HCl==2NaCl+H2O Na2O+2H+=2Na++H2O 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2↑ Na2O2+H2SO4( 冷,稀 )===Na2SO4+H2O2 MgO+H2SO4===MgSO4+H2O MgO+2H+=Mg2++H2O Al2O3+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2O Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O (Al2O3 两性氧化物 ) Al2O3+2OH―=2AlO2―+H2O FeO+2HCl===FeCl2+H2O FeO+2H+=Fe2++H2O Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O Fe?2O3+6H+=2Fe3++3H2O Fe3O4+8HCl===FeCl2+2FeCl3+4H2O 30 Fe?3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O