高一下学期化学期末复习要点
一、硫、氮单质及化合物
(一) 硫单质S:
黑火药的使用:S+2KNO3+3C K2S+3CO2↑+N2↑
1、硫的物理性质:硫是淡黄色晶体,脆,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。
2、硫的化学性质:
(1) 氧化性():
①加热硫粉和铁粉的混合物,燃烧生成黑色难溶固体:Fe+S FeS
②将铜丝伸入硫蒸气中,燃烧生成黑色固体:2Cu+S Cu2S。由上可得:硫和变价金属反
应时,一般会生成低价金属硫化物。特例:硫与汞反应:Hg+S HgS(黑色)(该反应可
除地上散落的汞)。由Fe、Cu与Cl2的反应,可得出氧化性的强弱顺序:Cl2>S,所以硫是一
种较不活泼的非金属元素。
③硫和炭在高温时、硫蒸气和氢气在加热时也可发生反应:
(2) 还原性():
硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰;在纯氧中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰。
反应方程式都是:S+O2SO2
(二) 硫化氢H2S:
1、物理性质:
无色、臭鸡蛋气味的气体,剧毒,密度比空气略大,能1∶2.6溶于水,得弱酸性的氢硫酸。2、化学性质:
H2S中S显-2价,是硫元素的最低价,因此发生氧化还原反应时,只表现还原性。
(1)H2S的燃烧:在空气中点燃H2S气,并在火焰上方罩一干燥的洁净小烧杯,可观察到燃烧
发出淡蓝色火焰,小烧杯内壁有水珠,且出现黄色固体,这是因为O2不充足;H2S若在充足的O2中燃烧,会发出淡蓝色火焰,并产生有刺激性气味的气体。化学方程式:
2H2S+O2(不足) 2S+2H2O 2H2S+3O2(充足) 2SO2+2H2O
(2) 可被卤素单质氧化:H2S+X2→S↓+2HX (X2—指Cl2、Br2、I2)如:H2S+I2→2HI+S↓
(3) 将分别盛有H2S和SO2气体的两集气瓶口对口并抽去玻璃片使之混合,可观察到瓶壁上有
淡黄色固体生成。此反应电子转移的方向和数目表示为:,其中氧化剂是SO2,还原剂是H2S,氧化产物、还原产物都是S,氧化产物、还原产物物质的量之比为2:1。
(4) 不稳定性:受热易分解H2S H2+S
3、氢硫酸及盐:
(1)氢硫酸是一种易挥发的二元弱酸,其酸性比碳酸还弱,具有酸的通性。可用NaOH溶液吸
收多余H2S,以防污染环境。
(2) CuS、PbS、Ag2S都是既难溶于水,又难溶于稀的强酸(如稀HNO3)的黑色物质,所以可用
CuSO4溶液除H2S,用湿润的Pb(NO3)2试纸验证H2S的存在(观察试纸是否变黑)。
H2S+CuSO4→CuS↓+H2SO4 H2S+Pb(NO3)2→PbS↓+2HNO3
4、实验室常用FeS与稀H2SO4或稀HCl反应制取H2S气体,装置与实验室制H2或CO2的制法
相同。FeS + 2HCl → FeCl2 + 2H2S↑
(三) 二氧化硫SO2:
1、SO2的物理性质:
无色、有剌激性气味的气体,有毒,密度比空气大,易液化(沸点较高)。易溶于水(1:40),溶于水形成亚硫酸,显中等(弱)酸性。
2、SO2的化学性质:
(1) 与水反应:SO 2 + H2O H2SO3,生成的亚硫酸是一种不稳定的弱酸。
(2) 弱氧化性:2H2S+SO2→3S↓+2H2O
(3) 较强还原性:①被氧气氧化:2SO2 + O22SO3;②被卤素单质X2(Cl2、Br2、I2)氧化:
使溴水褪色Br2+ SO2+2H2O→H2SO4+2HBr;③被KMnO4氧化:使KMnO4溶液紫色褪去。
(4) 漂白性:二氧化硫能使红色品红溶液褪色,但当加热时,溶液又重新变成红色。
3、亚硫酸及其盐的主要化学性质:比SO2更强的还原性,易被氧化。
4、酸雨:
(1) 判断标准:PH<5.6的雨水
(2) 酸雨的成因:主要是由煤、石油产品燃烧生成的SO2造成的,SO2+H2O→H2SO3,
2H2SO3+O2→H2SO4或2SO2+O22SO3,SO3+H2O→H2SO4
(3) 酸雨的危害及防护(了解)。
(四) 硫酸H2SO4:
1、稀硫酸的化学性质:酸的通性(强酸) H+的弱氧化性(如与金属置换氢气)。
2、浓硫酸的特性:
(1) 难挥发性:是一种高沸点、难挥发性酸,利用此性质可制取HF、HCl、HNO3。
(2) 吸水性:浓硫酸能吸收空气中的水分,在实验室中常用浓硫酸来干燥不与它起反应的气体。
(3) 脱水性(炭化):在200mL烧杯中放入20g蔗糖,加入几滴水,搅拌均匀。然后再加入15mL98%
的浓硫酸,迅速搅拌。现象:蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭。(4) 强氧化性:浓硫酸与铜反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,浓硫酸也与木炭
反应:C+2H2SO4CO2+2SO2↑+2H2O。注意:Al和Fe在冷的浓硫酸中会发生钝化,所以可以用铁或铝的容器盛装浓硫酸。
3、硫酸根离子的检验:先用盐酸把溶液酸化,以排除CO32-、SO32-、Ag+等可能造成的干扰,再
加入BaCl2溶液,根据是否有白色沉淀出现来判断原溶液中是否有SO42-存在。
4、几种重要的硫酸盐:
硫酸盐结晶水合物俗称色态主要用途
硫酸钙CaSO4·2H2O 生石膏、石膏白色固体制粉笔、模型、雕像、石膏绷带、
调节水泥凝固时间
2CaSO4·H2O 熟石膏白色固体
硫酸钡——重晶石白色固体白色颜料、医用“钡餐”
硫酸铜CuSO4·5H2O 胆矾蓝色晶体制农药(玻尔多液) 、电解精炼铜硫酸铝钾KAl(SO4)2·12H2O 明矾无色晶体净水剂
(五) 氮气:
1、氮气化学性质:很强的稳定性,可从结构上(电子式:、结构式:)去分析。
(1) 与氧气的反应:N2+O22NO 2NO+O2→2NO2 3NO2+H2O→2HNO3+NO(可解释“雷
雨发庄稼”)。NO为无色无味难溶于水的气体,NO2是红棕色有刺激性气味的气体,二者都有毒,是大气污染物。
(2) 与氢气的反应(工业制氨):N2+3H22NH3(注意反应条件、可逆反应)。
(3) 与活泼金属的反应:N2+3Mg Mg3N2
2、氮的固定:把游离态的氮转变为化合态氮的方法,叫氮的固定,又分为天然固氮和人工固氮。
(六) 氨:
1、氨的分子结构:三角锥形,电子式:。
2、氨的物理性质:无色有刺激性气味的气体,易液化,极易溶于水(1:700)(可用喷泉实验验证)
3、氨的化学性质:
(1) 氨与水反应:NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH- (在喷泉实验中,烧瓶内溶液变红,
说明氨溶于水后呈碱性。)
(2) 与酸反应:NH3+HCl→NH4Cl (分别蘸有浓氨水与浓盐酸的玻璃棒靠近,会出现白烟。)
氨同样能跟其它酸化合生成铵盐。如:NH3+HNO3→NH3NO3
(3) 与氧气反应:4NH3+5O24NO+6H2O此反应可如右图装置进行实验:
现象:插入时红热铂丝保持红热,瓶内或瓶口出现红棕色气体,液面可能有白雾。
4、氨的实验室制法:2NH4Cl(s)+Ca(OH) 2(s) CaCl2+ 2NH3↑+2H2O
(1) 若无固体NH4Cl、Ca(OH)2,能否用溶液代替?(不可,因NH3极易溶于水)
(2) 固体和固体混合加热制气需选用什么仪器?(硬质试管,口略向下倾斜固定在铁架台上)
(3) 我们已学过哪些气体的制备与NH3相同?(实验室制O2)
(4) 如何收集氨气?为什么?为什么收集NH3的试管要十分干燥?(口向下排空气,密度比空
气小。氨气极易溶于水)
(5) 根据NH3的性质,可用什么方法检验NH3是否收集满?(湿润的红色石蕊试纸)
(6) 多余的氨气是否需处理?如何处理?(需处理,可用水或酸吸收)
(7) 干燥NH3可选择什么干燥剂?(碱石灰)
(七) 铵盐:
1、物理性质:均为白色晶体、均易溶于水。
2、化学性质:
(1) 铵盐受热易分解:NH4Cl NH3↑+HCl↑、NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O↑所以在保存和施
用氨态氮肥时,应注意低温,施后覆盖。
(2) 铵盐与碱共热:反应的离子方程式NH4+ + OH–NH3↑ + H2O
3、铵盐的检验:与碱共热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体NH3。
(八) 自然界中氮的循环及硫的循环(了解):
人是自然的一部分,是自然长期演化的结果,人类文明的发展与生态环境的变化密切相关。在意识到生态环境危机是人类生存和发展最大威胁之一的今天,人类必须探索新的发展思路:只有既保持发展又维护生态平衡,既考虑当前的发展又要考虑后代的需要、考虑整个人类的存在和发展,只有所有的生命同时生存、和谐与共、互相信赖、友好相处,自然才能繁荣、美丽,人类才能幸福、快乐。人类是人与自然平衡的维护者。
二、化学反应速率和化学平衡
(一) 化学反应速率:
1、通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示,可表示为:。
2、物质浓度是物质的量浓度以mol/L为单位,时间单位通常可用s、min、h表示,因此反应速
率的单位一般为mol/(L·s)、mol/(L·mon)或mol/(L·h)。
3、用不同的物质表示同一时间的反应速率时,其数值比等于化学方程式中的各化学计量数的比,
如反应,则有:v(A):v(B):v(C):v(D) = m : n : p : q 。
4、影响化学反应速率的因素:
(1) 内因:反应物本身的性质。
(2) 外因:
①浓度:反应物的浓度越大,化学反应速率就越快。
②温度:温度升高,反应速率加快。
③压强:对于有气体参与的化学反应,通过改变容器体积可使压强变化,增大压强,反应加快。
④催化剂:一般可加快化学反应速率。⑤反应物颗粒大小、溶剂、光、超声波、放射线等也会影响化学反应速率,如反应物颗粒越小,反应速率越快。
(二) 化学平衡:
1、化学平衡状态的本质特征是υ正和υ逆相等,这是判断达到平衡状态的根本标志。由于υ正=υ逆,可使平衡体系中各组分的百分含量保持不变,所以一般情况下平衡体系的压强、气体密度、浓度等多种宏观性质也保持不变,这些宏观的特征有时也可作为判断化学平衡状态的标志。
2、影响化学平衡的条件:
(1)、浓度对化学平衡的影响:在其它条件不变的情况下,增大反应物的浓度,或减少生成物的
浓度,都可使平衡向正反应方向移动;反之,则可使平衡向逆反应方向移动。但固体和纯液体(无浓度)量的增多或减少一般不影响平衡。
(2)、压强对化学平衡的影响:在其它条件不变的情况下,增大压强,会使化学平衡向气体体积
缩小的方向移动;减小压强,会使化学平衡向气体体积增大的方向移动。应注意,有些可逆反应,如H 2(气)+I2(气)2HI(气),反应前后气态物质的总体积没有变化,则增大或减小压强都不能使化学平衡移动。另外,平衡混合物都是固体或液体时,改变压强化学平衡不移动。
(3)、温度对于化学平衡的影响:在其它条件不变的情况下,温度升高,会使平衡向吸热反应的
方向移动;温度降低,会使平衡向放热反应的方向移动。(温度改变会无条件影响化学平衡)(4)、催化剂:由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的幅度是等同的,所以平衡不移