2019-2020年高二升高三化學暑假輔導資料 第十講 無機化學知識與綜合應用.doc

2019-2020年高二升高三化學暑假輔導資料 第十講 無機化學知識與綜合應用主要知識點一、常見物質的組成和結構1、常見分子（或物質）的形狀及鍵角（1）形狀： 型：H2O、H2S 型：CO2、CS2 、C2H2 平面三角型：BF3、SO3 型：NH3 正四面體型：CH4、CCl4、白磷、NH4+ 平面結構：C2H4、C6H6（2）鍵角：H2O：104.5°；BF3、C2H4、C6H6、石墨：120° 白磷：60°NH3：107°18 CH4、CCl4、NH4+、金剛石：109°28CO2、CS2、C2H2：180°2、常見粒子的飽和結構：具有氦結構的粒子（2）：H、He、Li+、Be2+；具有氖結構的粒子（2、8）：N3、O2、F、Ne、Na+、Mg2+、Al3+；具有氬結構的粒子（2、8、8）：S2、Cl、Ar、K+、Ca2+；核外電子總數為10的粒子：陽離子：Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+；陰離子：N3、O2、F、OH、NH2；分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4核外電子總數為18的粒子：陽離子：K+、Ca 2+；陰離子：P3、S2、HS、Cl；分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4。3、常見物質的構型：AB2型的化合物（化合價一般為2、1或4、2）：CO2、NO2、SO2、SiO2、CS2、ClO2、CaC2、MgX2、CaX2、BeCl2、BaX2、KO2等A2B2型的化合物：H2O2、Na2O2、C2H2等A2B型的化合物：H2O、H2S、Na2O、Na2S、Li2O等AB型的化合物：CO、NO、HX、NaX、MgO、CaO、MgS、CaS、SiC等能形成A2B和A2B2型化合物的元素：H、Na與O，其中屬于共價化合物（液體）的是H和OH2O和H2O2；屬于離子化合物（固體）的是Na和ONa2O和Na2O2。4、常見分子的極性：常見的非極性分子：CO2、CS2、BF3、CH4、CCl4、SF6、C2H4、C2H2、C6H6等常見的極性分子：雙原子化合物分子、H2O、H2S、NH3、H2O2、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等5、一些物質的組成特征：（1）不含金屬元素的離子化合物：銨鹽（2）含有金屬元素的陰離子：MnO4、AlO2、Cr2O72（3）只含陽離子不含陰離子的物質：金屬晶體二、物質的溶解性規(guī)律1、常見酸、堿、鹽的溶解性規(guī)律：（限于中學常見范圍內，不全面）酸：只有 （H2SiO3或原硅酸H4SiO4）難溶，其他均可溶；堿：只有 可溶，Ca(OH)2微溶，其它均難溶。鹽：鈉鹽、鉀鹽、銨鹽、硝酸鹽均可溶； 硫酸鹽：僅硫酸鋇、硫酸鉛難溶、硫酸鈣、硫酸銀微溶，其它均可溶； 氯化物：僅氯化銀難溶，其它均可溶； 碳酸鹽、亞硫酸鹽、硫化物：僅它們的鉀、鈉、銨鹽可溶。磷酸二氫鹽幾乎都可溶，磷酸氫鹽和磷酸的正鹽則僅有鉀、鈉、銨可溶。碳酸鹽的溶解性規(guī)律：正鹽若易溶，則其碳酸氫鹽的溶解度小于正鹽（如碳酸氫鈉溶解度小于碳酸鈉）；正鹽若難溶，則其碳酸氫鹽的溶解度大于正鹽（如碳酸氫鈣的溶解度大于碳酸鈣）。2、氣體的溶解性：極易溶于水的氣體：HX、NH3能溶于水，但溶解度不大的氣體：O2(微溶)、CO2（1：1）、Cl2（1：2）、H2S（1：2.6）、SO2（1：40）常見的難溶于水的氣體：H2、N2、NO、CO、CH4、C2H4、C2H2氯氣難溶于飽和NaCl溶液，因此可用排飽和NaCl溶液收集氯氣，也可用飽和NaCl溶液吸收氯氣中的氯化氫雜質。3、硫和白磷（P4）不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。4、鹵素單質（Cl2、Br2、I2）在水中溶解度不大，但易溶于酒精、汽油、苯、四氯化碳等有機溶劑，故常用有機溶劑來萃取水溶液中的鹵素單質（注意萃取劑的選用原則：不互溶、不反應，從難溶向易溶；酒精和裂化汽油不可做萃取劑）。5、有機化合物中多數不易溶于水，而易溶于有機溶劑。在水中的溶解性不大：烴、鹵代烴、酯、多糖不溶于水；醇、醛、羧酸、低聚糖可溶于水（乙醇、乙醛、乙酸等和水以任意比例互溶），但隨著分子中烴基的增大，其溶解度減小（憎水基和親水基的作用）；苯酚低溫下在水中不易溶解，但隨溫度高，溶解度增大，高于70時與水以任意比例互溶。6、相似相溶原理：極性溶質易溶于極性溶劑，非極性溶質易溶于非極性溶劑。三、常見物質的顏色：1、有色氣體單質：F2（淺黃綠色）、Cl2（ ）、O3（淡藍色）2、其他有色單質：Br2( 液體)、I2（ 固體）、S（淡黃色固體）、Cu（ 固體）、Au（金黃色固體）、P（白磷是白色固體，紅磷是赤紅色固體）、Si（灰黑色晶體）、C（黑色粉未）3、無色氣體單質：N2、O2、H2、希有氣體單質4、有色氣體化合物：NO25、黃色固體：S、FeS2（愚人金，金黃色）、Na2O2、Ag3PO4、AgBr、AgI6、黑色固體：FeO、Fe3O4、MnO2、C、CuS、PbS、CuO（最常見的黑色粉末為MnO2和C）7、紅色固體：Fe(OH)3、Fe2O3、Cu2O、Cu8、藍色固體：五水合硫酸銅（膽礬或藍礬）化學式： 9、綠色固體：七水合硫酸亞鐵（綠礬）化學式： 10、紫黑色固體：KMnO4、碘單質。11、白色沉淀： Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3、Mg(OH)2、Al(OH)312、有色離子（溶液）Cu2+（濃溶液為綠色，稀溶液為藍色）、Fe2+（ ）、Fe3+（ 色）、MnO4（ 色）、Fe(SCN)2+（血紅色）13、不溶于稀酸的白色沉淀：AgCl、BaSO414、不溶于稀酸的黃色沉淀：S、AgBr、AgI全部顏色分類紅色:Fe2O3紅棕色；Fe(OH)3紅褐色；Fe(SCN)2+紅色(或血紅色)；Cu2O紅色(或磚紅色)；被氧化的苯酚(即苯醌)粉紅色；石蕊在pH<5的溶液中呈紅色；酚酞在pH810的溶液中呈淺紅色；NO2紅棕色；紅磷暗紅色；Br2深棕紅色；品紅溶液紅色；充氦氣、氖氣的燈管紅色； Cu紫紅色；甲基橙在pH<3.1的溶液中顯紅色。 紫色:MnO4-紫紅色；Fe(C6H5O)63紫色；I2紫黑色；I2蒸汽紫色；I2的CCl4或苯或汽油等溶液紫紅色(碘酒褐色)；石蕊在pH58的溶液中呈紫色。橙色:溴水橙色；溴溶于有機溶劑中橙色或橙紅色；甲基橙在pH3.14.4的溶液中呈橙色。棕色: FeCl3溶液溶液棕黃色。黃色:S、AgI、Fe3+、Na2O2、AgBr、F2；甲基橙在pH>4.4的溶液中呈黃色。藍色:Cu2+、Cu(OH)2、CuSO4·5H2O；石蕊在pH>8的溶液中呈藍色；I2遇淀粉變藍色；液態(tài)、固態(tài)的氧氣淡藍色； 黑色：木炭、焦炭、黑色火藥、MnO2、CuO、CuS、Cu2S、PbS、Ag2S、FeS、FeO、Fe3O4黑色；Si灰黑色。綠色：Fe2+淺綠色；Cl2黃綠色；CuCl2濃溶液綠色(很濃黃綠色、稀則藍色)；堿式碳酸銅綠色。金色：銫、金。褐色：Ag2O褐色。四、常見物質的狀態(tài)1、常溫下為氣體的單質只有H2、N2、O2（O3）、F2、Cl2（稀有氣體單質除外）2、常溫下為液體的單質：Br2、Hg3、常溫下常見的無色液體化合物：H2O H2O24、常見的氣體化合物： NH3、HX（F、Cl、Br、I）、H2S、CO、CO2、NO、NO2、SO25、有機物中的氣態(tài)烴CxHy（x4）；含氧有機化合物中只有甲醛（HCHO）常溫下是氣態(tài)，鹵代烴中一氯甲烷和一氯乙烷為氣體。6、常見的固體單質：I2、S、P、C、Si、金屬單質；7、白色膠狀沉淀Al(OH)3、H4SiO4五、常見物質的氣味1、有臭雞蛋氣味的氣體： 2、有刺激性氣味的氣體：Cl2、SO2、NO2、HX、NH33、有刺激性氣味的液體：濃鹽酸、濃硝酸、濃氨水、氯水、溴水4、許多有機物都有氣味（如苯、汽油、醇、醛、羧酸、酯等）六、常見的有毒物質1、非金屬單質有毒的：Cl2、Br2、I2、F2、S、P4，金屬單質中的汞為劇毒。2、常見的有毒化合物：CO、NO、NO2、SO2、H2S、偏磷酸（HPO3）、氰化物（CN）、亞硝酸鹽（NO2）；重金屬鹽（Cu、Hg、Cr、Ba、Co、Pb等）；3、能與血紅蛋白結合的是CO和NO4、常見的有毒有機物：甲醇（CH3OH）俗稱工業(yè)酒精；苯酚；甲醛（HCHO）和苯（致癌物，是家庭裝修的主污染物）；硝基苯。七、常見的污染物1、大氣污染物：Cl2、CO、H2S、氮的氧化物、SO2、氟利昂、固體粉塵等；2、水污染：酸、堿、化肥、農藥、有機磷、重金屬離子等。3、土壤污染：化肥、農藥、塑料制品、廢電池、重金屬鹽、無機陰離子（NO2、F、CN等）4、幾種常見的環(huán)境污染現象及引起污染的物質：煤氣中毒 一氧化碳（CO）光化學污染（光化學煙霧）氮的氧化物酸雨主要由SO2引起溫室效應主要是二氧化碳，另外甲烷、氟氯烴、N2O也是溫室效應氣體。臭氧層破壞氟利昂（氟氯代烴的總稱）、氮的氧化物（NO和NO2）水的富養(yǎng)化（綠藻、藍藻、赤潮、水華等）有機磷化合物、氮化合物等。白色污染塑料。八、常見的漂白劑：1、強氧化型漂白劑：利用自身的強氧化性破壞有色物質使它們變?yōu)闊o色物質，這種漂白一般是不可逆的、徹底的。（1）次氧酸（HClO）：一般可由氯氣與水反應生成，但由于它不穩(wěn)定，見光易分解，不能長期保存。因此工業(yè)上一般是用氯氣與石灰乳反應制成漂粉精： 2Cl22Ca(OH)2CaCl2Ca(ClO)22H2O漂粉精的組成可用式子：Ca(OH)2·3CaCl(ClO)·nH2O來表示，可看作是CaCl2、Ca(ClO)2、Ca(OH)2以及結晶水的混合物，其中的有效成分是Ca(ClO)2，它是一種穩(wěn)定的化合物，可以長期保存，使用時加入水和酸（或通入CO2），即可以產生次氯酸；Ca(ClO)22HClCaCl22HClO，Ca(ClO)2CO2H2OCaCO32HClO。漂粉精露置于空氣中久了會失效，因此應密封保存。（2）過氧化氫（H2O2）：也是一種強氧化劑，可氧化破壞有色物質。其特點是還原產物是水，不會造成污染。（3）臭氧（O3）具有極強的氧化性，可以氧化有色物質使其褪色。（4）濃硝酸（HNO3）：也是一種強氧化劑，但由于其強酸性，一般不用于漂白。（5）過氧化鈉（Na2O2）：本身具有強氧化性，特別是與水反應時新生成的氧氣氧化性更強，可以使有機物褪色。2、加合型漂白劑：以二氧化硫為典型例子，這類物質能與一些有色物質化合產生不穩(wěn)定的無色物質，從而達到漂白的目的，但這種化合是不穩(wěn)定的，是可逆的。如SO2可以使品紅試褪色，但加熱排出二氧化硫后會重新變?yōu)榧t色。另外，此類漂白劑具有較強的選擇性，只能使某些有色物質褪色。中學只講二氧化硫使品紅褪色，別的沒有，注意它不能使石蕊褪色，而是變紅。3、吸附型漂白劑：這類物質一般是一些具有疏松多孔型的物質，表面積較大，因此具有較強的吸附能力，能夠吸附一些色素，從而達到漂白的目的，它的原理與前兩者不同，只是一種物理過程而不是化學變化，常見的這類物質如活性炭、膠體等。注意所謂漂白，指的是使有機色素褪色。無機有色物質褪色不可稱為漂白。九、化學的基本守恒關系：1、質量守恒：在任何化學反應中，參加反應的各物質的質量之和一定等于生成的各物質的質量總和。任何化學反應前后，各元素的種類和原子個數一定不改變。2、化合價守恒：任何化合物中，正負化合價代數和一定等于0任何氧化還原反應中，化合價升高總數和降低總數一定相等。3、電子守恒：任何氧化還原反應中，電子得、失總數一定相等。原電池和電解池的串聯電路中，通過各電極的電量一定相等（即各電極得失電子數一定相等）。4、能量守恒：任何化學反應在一個絕熱的環(huán)境中進行時，反應前后體系的總能量一定相等。反應釋放（或吸收）的能量生成物總能量反應物總能量（為負則為放熱反應，為正則為吸熱反應）5、電荷守恒：任何電解質溶液中陽離子所帶的正電荷總數一定等于陰離子所帶的負電荷總數。任何離子方程式中，等號兩邊正負電荷數值相等，符號相同。十、中學常見元素在自然界中的存在形態(tài)：1、只以化合態(tài)存在的元素：金屬元素堿金屬、鎂、鋁、鐵。非金屬元素氫、鹵素、硅、磷；2、既以化合態(tài)、又以游離態(tài)存在的元素：氧、硫、碳、氮。十一、中學常見的工業(yè)生產反應：（自己寫出相關的化學方程式）1、煅燒石灰石制取生石灰： ；2、水煤汽的生產： ； ；3、鹽酸的生產：氫氣在氯氣中燃燒 ；4、漂白粉的生產：將氯氣通入石灰乳中 ；5、硫酸的生產（接觸法）： ； ； ；6、晶體硅的生產： ；7、玻璃的生產：工業(yè)上用純堿、石灰石和石英為原料來生產普通玻璃。 ； ；8、合成氨生產： ；9、工業(yè)生產硝酸（氨氧化法）： ； ； 。10、電解飽和食鹽水： ；11、金屬的冶煉：鈉的冶煉： ；鎂的冶煉： ；鋁的冶煉： ；鐵的冶煉： ；鋁熱反應： ；十二、復分解反應中酸的轉化規(guī)律：1、強酸可以轉化為弱酸：例：工業(yè)上用磷酸鈣與濃硫酸反應制磷酸： 。但也有例外。例CuSO4溶液與H2S的反應： 。2、難揮發(fā)性酸可以轉化為揮發(fā)性酸：例：實驗室用NaCl固體與濃硫酸制氯化氫氣體： 。3、穩(wěn)定酸可以制不穩(wěn)定酸：例：實驗室用亞硫酸鈉與濃硫酸反應制二氧化硫： 。4、可溶性可以轉化為不溶性酸：例：可以用硅酸鈉與稀鹽酸反應制硅酸： 。十三、三角轉化：交叉型轉化：直擊高考1.化學在人類生活中扮演著重要角色，以下應用正確的是()A硅是一種灰黑色的金屬單質，是現代信息產業(yè)的重要元素B海水淡化能解決淡水供應危機，淡化海水的方法有蒸餾法、離子交換法、電滲析法C為改善食物的色、香、味并防止變質，可在其中加入大量食品添加劑D使用無磷洗衣粉，可徹底解決水體富營養(yǎng)化問題2.下列變化(現象)的原理相同的是()ASO2分別通入品紅溶液、酸性KMnO4溶液，溶液都能褪色B將NH4Cl固體與Ca(OH)2固體混合加熱制氨氣、加熱濃氨水制氨氣C將單質鐵和銅分別與單質硫加熱反應均生成低價硫化物(FeS和Cu2S)D在過氧化氫水溶液中加入二氧化錳、在盛有鋅粒和稀硫酸的溶液中滴加硫酸銅溶液，產生氣體的速率均加快3.引起下列環(huán)境污染的原因不正確的是()A重金屬、農藥和難分解有機物等會造成水體污染B裝飾材料中的甲醛、芳香烴及氡等會造成居室污染CSO2、NO2或CO2都會導致酸雨的形成DCO2和氟氯烴等物質的大量排放會造成溫室效應的加劇4.下列所列各組物質中，物質之間通過一步反應就能實現如圖所示轉化的是()物質選項abcAAlAlCl3Al(OH)3BHNO3NONO2CSiSiO2H2SiO3DCH2CH2CH3CH2OHCH3CHO5.下列物質露置于空氣中易變質的是()氯水水玻璃燒堿漂白粉綠礬亞硫酸鈉A除外 B除外C除外 D全易變質6.門捷列夫在描述元素周期表時，許多元素尚未發(fā)現，但他為第四周期的三種元素留下了空位，并對它們的一些性質做了預測，X是其中的一種“類硅”元素，后來被德國化學家文克勒發(fā)現，并證實門捷列夫當時的預測相當準確。根據元素周期律，下列有關X性質的描述中錯誤的是()AX單質不易與水反應BXO2可被碳或氫還原為XCXCl4的沸點比SiCl4的高DXH4的穩(wěn)定性比SiH4的高7.科學家用NaNO3和Na2O在一定條件下化合制得晶體A，A由鈉離子和某陰離子B構成，則：(1)A的化學式為_；(2)A對CO2特別敏感，與CO2反應相當劇烈，生成兩種常見的物質，該反應的化學方程式為_；(3)此外，科學家還制備了另一種鈉鹽D，其與A的組成元素完全相同，D中的陰離子與A中的陰離子表觀形式相同(元素種類和原子個數均相同)，但D中陰離子的結構中含有一個過氧鍵：OO，電導實驗表明，同條件下其電導能力與NaCl相同，該陰離子的化學式為_，其與水反應生成過氧化氫的離子方程式為_，該反應_(填“是”或“不是”)氧化還原反應。8磷酸亞鐵鋰LiFePO4是一種新型汽車鋰離子電池的電極材料。某化工廠以鐵紅、鋰輝石LiAl(SiO3)2(含少量Ca2、Mg2的鹽)、炭粉等原料來生產磷酸亞鐵鋰。其主要工藝流程如下：已知：2LiAl(SiO3)2H2SO4(濃)Li2SO4Al2O3·4SiO2·H2O溫度/20406080溶解度(Li2CO3)/g1.331.171.010.85溶解度(Li2SO4)/g34.232.831.930.7(1)從濾渣中可分離出Al2O3，如下圖所示。請寫出生成沉淀的離子方程式：_。(2)濾渣的主要成分是_(填化學式)。(3)向濾液中加入飽和Na2CO3溶液，過濾后，用“熱水洗滌”的原因是_。(4)寫出在高溫下生成磷酸亞鐵鋰的化學方程式_。(5)磷酸亞鐵鋰電池總反應為：LiFePO4FePO4Li，電池中的固體電解質可傳導Li。試寫出該電池放電時的正極反應：_。若用該電池電解飽和食鹽水(電解池電極均為惰性電極)，當電解池兩極共有4 480 mL氣體(標準狀況)產生時，該電池消耗鋰的質量為_。9某研究性學習小組欲探究SO2能否與BaCl2溶液反應生成BaSO3沉淀。查閱資料得知常溫下BaSO3的Ksp為5.48×107，飽和亞硫酸中c(SO)6.3×108mol·L1。(1)將0.1 mol·L1的BaCl2溶液滴入飽和亞硫酸中，_(填“能”或“不能”)生成BaSO3沉淀，原因是_(請寫出必要的推斷過程)。(2)濃硫酸的沸點為338 ，酒精燈火焰的溫度為400500 ，甲同學用裝置進行實驗，發(fā)現BaCl2溶液中出現白色沉淀，且白色沉淀不溶于鹽酸。寫出加熱試管中發(fā)生反應的化學方程式：_；白色沉淀的化學式是_，請用離子方程式表示生成該白色沉淀的可能原因_。(3)乙同學認為甲同學的裝置不完善，設計了改進裝置進行實驗(夾持裝置和A中加熱裝置已略，氣密性已檢驗)。打開彈簧夾，通入N2一段時間后關閉彈簧夾；滴加一定量濃硫酸，加熱A，一段時間后C中未見沉淀生成。操作的目的是_，洗氣瓶B中的試劑是_。(4)丙同學取乙實驗后的C中溶液少許，滴加一種無色溶液，也產生不溶于鹽酸的白色沉淀，丙滴加的試劑可能是_。ANaOH溶液BNaAl(OH)4溶液 CH2O2溶液 D酸性KMnO4溶液10.由C、Cu、FeCO3、銅銹主要成分為Cu2(OH)2CO3組成的固體混合物，進行了如下所示的實驗過程：混合物甲過量稀H2SO4無色氣體1混合物乙少量NaNO3無色氣體2混合物丙過濾溶液X固體混合物過量濃H2SO4無色氣體3溶液Y回答下列問題：（1）無色氣體1的成分是： 。（2）混合物乙中加入NaNO3后，反應的離子方程式是： 。（3）溶液X中含有的金屬陽離子是 。（4）無色氣體3的成分是： ；檢驗無色氣體3成分的實驗方案是： 。