11、金属的通性:导电、导热性,具有金属光泽,延展性,一般情况下除Hg外都是固态 12、金属冶炼的一般原理: ①热分解法:适用于不活泼金属,如Hg、Ag ②热还原法:适用于较活泼金属,如Fe、Sn、Pb等 ③电解法:适用于活泼金属,如K、Na、Al等(K、Ca、Na、Mg都是电解氯化物,Al是电解Al2O3) 13、铝及其化合物 Ⅰ、铝 ①物理性质:银白色,较软的固体,导电、导热,延展性 ②化学性质:Al—3e-==Al3+ a、与非金属:4Al+3O2==2Al2O3,2Al+3S==Al2S3,2Al+3Cl2==2AlCl3 b、与酸:2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑,2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑ 常温常压下,铝遇浓硫酸或浓硝酸会发生钝化,所以可用铝制容器盛装浓硫酸或浓硝酸 c、与强碱:2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2(偏铝酸钠)+3H2↑ (2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑) 大多数金属不与碱反应,但铝却可以 d、铝热反应:2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3,铝具有较强的还原性,可以还原一些金属氧化物 Ⅱ、铝的化合物 ①Al2O3(典型的两性氧化物) a、与酸:Al2O3+6H+==2Al3++3H2O b、与碱:Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O ②Al(OH)3(典型的两性氢氧化物):白色不溶于水的胶状物质,具有吸附作用 a、实验室制备:AlCl3+3NH3•H2O==Al(OH)3↓+3NH4Cl,Al3++3NH3•H2O==Al(OH)3↓+3NH4+ b、与酸、碱反应:与酸 Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O 与碱 Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O ③KAl(SO4)2(硫酸铝钾) KAl(SO4)2•12H2O,十二水和硫酸铝钾,俗名:明矾 KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42-,Al3+会水解:Al3++3H2O Al(OH)3+3H+ 因为Al(OH)3具有很强的吸附型,所以明矾可以做净水剂 14、铁 ①物理性质:银白色光泽,密度大,熔沸点高,延展性,导电导热性较好,能被磁铁吸引。
铁在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝,排第四。 ②化学性质: a、与非金属:Fe+S==FeS,3Fe+2O2===Fe3O4,2Fe+3Cl2===2FeCl3 b、与水:3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2 c、与酸(非氧化性酸):Fe+2H+==Fe2++H2 与氧化性酸,如硝酸、浓硫酸,会被氧化成三价铁 d、与盐:如CuCl2、CuSO4等,Fe+Cu2+==Fe2++Cu Fe2+和Fe3+离子的检验: ①溶液是浅绿色的 Fe2+ ②与KSCN溶液作用不显红色,再滴氯水则变红 ③加NaOH溶液现象:白色 灰绿色 红褐色 ①与无色KSCN溶液作用显红色 Fe3+ ②溶液显黄色或棕黄色 ③加入NaOH溶液产生红褐色沉淀 15、硅及其化合物 Ⅰ、硅 硅是一种亲氧元素,自然界中总是与氧结合,以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。
硅有晶体和无定型两种。晶体硅是带有金属光泽的灰黑色固体,熔点高、硬度大、有脆性,常温下不活泼。
晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,可制成光电池等能源。 Ⅱ、硅的化合物 ①二氧化硅 a、物理性质:二氧化硅具有晶体和无定形两种。
熔点高,硬度大。 b、化学性质:酸性氧化物,是H2SiO3的酸酐,但不溶于水 SiO2+CaO===CaSiO3,SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O,SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O c、用途:是制造光导纤维德主要原料;石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等;水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等;石英砂常用作制玻璃和建筑材料。
②硅酸钠:硅酸钠固体俗称泡花碱,水溶液俗称水玻璃,是无色粘稠的液体,常作粘合剂、防腐剂、耐火材料。放置在空气中会变质:Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3。
实验室可以用可溶性硅酸盐与盐酸反应制备硅酸:Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓ ③硅酸盐: a、是构成地壳岩石的主要成分,种类多,结构复杂,常用氧化物的形式来表示组成。其表示方式 活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•二氧化硅•水。
如:滑石Mg3(Si4O10)(OH)2可表示为3MgO•4SiO2•H2O b、硅酸盐工业简介:以含硅物质为原料,经加工制得硅酸盐产品的工业成硅酸盐工业,主要包括陶瓷工业、水泥工业和玻璃工业,其反应包含复杂的物理变化和化学变化。 水泥的原料是黏土和石灰石;玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英,成份是Na2SiO3•CaSiO3•4SiO2;陶瓷的原料是黏土。
注意:三大传统硅酸盐产品的制备原料中,只有陶瓷没有用到石灰石。 16、氯及其化合物 ①物理性质:通常是黄绿色、密度比空气大、有刺激性气味气体,能溶于水,有毒。
②化学性质:氯原子易得电子,使活泼的非金属元素。氯气与金属、非金属等发生氧化还原反应,一般作氧化剂。
与水、碱溶液则发生自身氧化还原反应,既作氧化剂又作还原剂。 拓展1、氯水:氯水为黄绿色,所含Cl2有少量与水反应(Cl2+H2O==HCl+HClO),大部分仍以分子形 式存在,其主要溶质是Cl2。
新制氯水含Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-等微粒 拓展2、次氯酸:次氯酸(HClO)是比H2CO3还弱的酸,溶液中主要以HClO分子形式存在。是一种具有强氧化性(能杀菌、消毒、漂白)的易分解(分解变成HCl和O2)的弱酸。
拓展3、漂白粉:次氯酸盐比次氯酸稳定,容易保存,工业上以Cl2和石灰乳为原料制取漂白粉,其主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,须和酸(或空气中CO2。
比热表:常见物质的比热容
物质 比热容c
水 4.2
冰 2.1
酒精 2.1
煤油 2.1
蓖麻油 1.8
橡胶 1.7
砂石 0.92
干泥土 0.84
玻璃 0.67
铝 0.88
钢铁 0.46
铜 0.39
汞 0.14
铅 0.12
对上表中数值的解释:
(1)比热此表中单位为kJ/(kg·K);
(2)水的比热较大,金属的比热更小一些;
(3)c铝>c铁>c钢>c铅 (c铅<c铁<c钢<c铝)。
一些热化学方程式
(1)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484KJ/mol
(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6KJ/mol
(3)H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0KJ/mol
(4)P4(白磷、s)+5O2=P4O5(s) △H=-2983.2KJ/mol
(5)4P(红磷、s)+5O2=P4O5(s) △H=-2945KJ/mol
(6)P4(白磷、s)=4P(红磷、s) △H=-29.2KJ/mol
编辑本段盖斯定律 讲到热力学方程式,不得不提起盖斯定律。
1840年瑞士的化学家盖斯(Hess)在总结大量实验事实(热化学实验数据)的基础上提出:“定压或定容条件下的任意化学反应,在不做其它功时,不论是一步完成的还是几步完成的,其热效应总是相同的(反应热的总值相等)。”这叫作盖斯定律。换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关,而这可以看出,盖斯定律实际上是“内能和焓是状态函数”这一结论的进一步体现。利用这一定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应。
由于热力学能(U)和焓(H)都是状态函数,所以ΔU和ΔH只与体系的始、末状态有关而与“历程”无关。可见,对于恒容或恒压化学反应来说,只要反应物和产物的状态确定了,反应的热效应Qv或Qp也就确定了,反应是否有中间步骤或有无催化剂介入等均对Qv或Qp数值没有影响。
反应热是研究化学反应中能量变化的重要概念,反应热问题则是高考的重点内容,处理好相关题目的关键是深刻理解概念,掌握解题方法。
一、考查对有关反应热概念本质的理解 任何化学反应进行过程中都伴随着能量的变化,而这种能量常以热能的形式表现出来,此热能的大小之度量以及反应过程中吸、放热情况都可以用到反应热的概念。 1、要点: (1)反应热的定义:在化学反应过程中放出或吸收的能量,通常叫做反应热。
反应热用"△H"表示,单位一般是"kJ/mol"。 (2)反应热与物质能量变化的关系:反应热△H的研究对象是反应体系,当反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量时,反应体系能量降低,为放热反应,△H为"-"或△H0。
判断:ΔH = ∑E(生成物)-∑E(反应物) 其中∑E表示物质具有的总能量。 具体地:①若ΔH>0 ∑E(生成物)>∑E(反应物),物质所具能量升高,反应吸热。
②若ΔH(3)反应热与键能的关系:反应热即为形成生成物分子中新的化学键所释放的总能量与反应物分子中旧的化学键断裂所吸收的总能量之差。即△H=反应物键能之和-生成物键能之和。
若△H为"-",反应为放热反应;若△H为"+",反应为吸热反应。 (4)几种反应热: I.燃烧热:在101kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
理解注意:①、量的标准:可燃物必须为1 mol。②、反应进行程度:完全燃烧,如,C→CO2,H→H2O,S→SO2,等。
③、反应产物:生成稳定的氧化物,如,H2 + O2→H2O(l)而不是H2O(g)。④、燃烧热的单位一般是kJ/mol。
II.中和热:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量。理解注意:①、稀溶液:是指存在大量水的溶液。
②、量的标准:必须是生成1 mol水。③、中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离所吸收的热。
④、中和热的实质是H+和OH-化合生成水,若反应过程中有其他物质生成,这部分反应的能量变化也不在中和热之内。即强酸与强碱反应的中和热为一定值57.3 kJ/mol。
2. 考点应用 例1、根据热化学方程式(在25℃、101 kPa下):S(s ) + O2(g)=SO2(g) ;△H= -297.23 kJ/mol,分析下列说法不正确的是() A. S的燃烧热为297.23kJ/mol B. S(g) + O2(g)=SO2(g)放出的热量大于297.23 kJ/mol C. S(g) + O2(g)=SO2(g)放出的热量小于297.23 kJ/mol D. 形成1 mol SO2的化学键所释放的总能量大于断裂1 mol S(s)和1 mol O2的化学键所吸收的总能量 解析:题干所给的热化学方程式是用燃烧热表示的热化学方程式,A说法正确。 题干所给的热化学方程式可看作下面两个热化学方程式的和式:S(s)=S(g);△H=+Q1kJ/mol(吸热,Q1>0),S(g ) + O2(g)=SO2(g);△H=-Q2 kJ/mol(放热,Q2>0 )。
由盖斯定律可知,△H=+Q1kJ/mol-Q2 kJ/mol=-297.23 kJ/mol 得Q2 = Q1 + 297.23kJ/mol>297.23kJ/mol 故B说法正确。 根据反应热与键能的关系知,△H=反应物键能之和-生成物键能之和二、考查热化学方程式的书写及正误判断w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 1、考点归纳 热化学方程式的书写应遵循的原则: (1)、必须注明反应物和生成物的聚集状态(s、l、g、aq); (2)、反应热△H与测定条件(温度、压强等)有关,若不注明则是指在25℃、101 kPa下测定的,故热化学方程式一般不注明反应条件及"↑"、"↓"。
(3)、△H只能写在化学方程式的右边,并用";"隔开。若是放热反应,△H为"-",若是吸热反应,△H为"+",△H单位一般是kJ/mol。
(4)、热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数,只表示物质的量,因此,它可以是整数,也可以是分数,但热量的数值要与各物质前的化学计量数相对应。 (5)、判断热化学方程式书写是否正确,应先观察反应物、生成物的聚集状态,再观察△H的正负号,最后观察△H数值是否与化学计量数相对应。
2. 考点应用 例2. 由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ,写出该反应的热化学方程式 。 解析:先写出并配平该反应的化学方程式H2+1/2O2 = H2O,再注明该反应的反应物、生成物的聚集状态,△H的正负,热量的数值要与氢气的化学计量数相对应,则该反应的热化学方程式应为:H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g);△H=-241.8kJ/mol 例3. 在25℃、101 kPa下,1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,下列热化学方程式正确的是( ) A. B. C. D. 解析:观察一下反应物、生成物的聚集状态,均符合要求,因为该反应是放热反应,△H应为"-",A、D错误。
B、C只是反应热的数值不同,通过计算知2 molCH3OH燃烧放出的热量为22.68 kJ/g*32 g/mol*2 mol=1451.5kJ≈1452kJ。本题应选B。
三、考查反应热的大小比较 1. 考点归纳 比较反应热的大小时,要注意两点:其一,只比较其数值大小,不能把数值和前面的"+"、"-"看作一个整体比较("+"、"-"仅表示吸热和放热);其二,要注意各物质的聚集状态,虽化学方程式相同,但物质的聚集状态不同,其反应热的数值也不相同。 2. 考点应用 例4. 已知: (1) (2) (3) (4) 下列关系式中正确的是( ) A.ad>0 C.2a=b0 解析:因为该反应。
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