1. 不懂不要寫,歡迎高手,高中化學氣體問題!
高中化學知識點:高中化學中氣體總結
1.常見氣體的製取和檢驗:(此處略)大家可以看書,我們只把不好弄得給大家整理出來了.
2.常見氣體的溶解性:極易溶的:NH3(1∶700)易溶的:HX、HCHO、SO2(1∶40)
能溶的或可溶的:CO2(1∶1)、Cl2(1∶2.26)、H2S(1∶2.6)微溶的:C2H2
難溶或不溶的:O2、H2、CO、NO、CH4、CH3Cl、C2H6、C2H4與水反應的:F2、NO2。
3.常見氣體的製取裝置:
能用啟普發生器製取的:CO2、H2、H2S;
能用加熱略微向下傾斜的大試管裝置製取的:O2、NH3、CH4;
能用分液漏斗、圓底燒瓶的裝置製取的:Cl2、HCl、SO2、CO、NO、NO2、C2H4等。
4.有顏色的氣體:F2(淡黃綠色)、Cl2(黃綠色)、NO2(紅棕色)
5.具有刺激性氣味的:F2、Cl2、Br2(氣)、HX、SO2、NO2、NH3、HCHO。臭雞蛋氣味的:H2S。
稍有甜味的:C2H4。
6.能用排水法收集的:H2、O2、CO、NO、CH4、C2H4、C2H2。
7.不能用排空氣法收集的:CO、N2、C2H4、NO、C2H6。
8.易液化的氣體:Cl2、SO2、NH3。9.有毒的氣體:Cl2、F2、H2S、SO2、NO2、CO、NO。
10.用濃H2SO4製取的氣體:HF、HCl、CO、C2H4。
11.制備時不需加熱的:H2S、CO2、H2、SO2、NO、NO2、C2H2。
12.能使濕潤的藍色石蕊試紙變紅的:HX、SO2、H2S、CO2。
13.能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的:NH314.能使品紅試液褪色的:Cl2、SO2、NO2
15.能使酸性KMnO4溶液褪色的:H2S、SO2、HBr、HI、C2H4、C2H2
16.能使濕潤的醋酸鉛試紙變黑的:H2S17.不能用濃H2SO4乾燥的:H2S、HBr、HI、NH3
18.不能用鹼石灰乾燥的:Cl2、HX、SO2、H2S、NO2、CO2
19.不能用氯化鈣乾燥的:NH3、C2H5OH
高中化學知識點規律大全
——鹵素
1.氯氣
[氯氣的物理性質]
(1)常溫下,氯氣為黃綠色氣體.加壓或降溫後液化為液氯,進一步加壓或降溫則變成固態氯.(2)常溫下,氯氣可溶於水(1體積水溶解2體積氯氣).(3)氯氣有毒並具有強烈的刺激性,吸入少量會引起胸部疼痛和咳嗽,吸入大量則會中毒死亡.因此,實驗室聞氯氣氣味的正確方法為:用手在瓶口輕輕扇動,僅使少量的氯氣飄進鼻孔.
[氯氣的化學性質]
畫出氯元素的原子結構示意圖:
氯原子在化學反應中很容易獲得1個電子.所以,氯氣的化學性質非常活潑,是一種強氧化劑.
(1)與金屬反應:Cu + C12CuCl2
實驗現象:銅在氯氣中劇烈燃燒,集氣瓶中充滿了棕黃色的煙.一段時間後,集氣瓶內壁附著有棕黃色的固體粉末.向集氣瓶內加入少量蒸餾水,棕黃色固體粉末溶解並形成綠色溶液,繼續加水,溶液變成藍色.
2Na + Cl22NaCl 實驗現象:有白煙產生.
說明 ①在點燃或灼熱的條件下,金屬都能與氯氣反應生成相應的金屬氯化物.其中,變價金屬如(Cu、Fe)與氯氣反應時呈現高價態(分別生成CuCl2、FeCl3).
②在常溫、常壓下,乾燥的氯氣不能與鐵發生反應,故可用鋼瓶儲存、運輸液氯.
③「煙」是固體小顆粒分散到空氣中形成的物質.如銅在氯氣中燃燒,產生的棕黃色的煙為CuCl2晶體小顆粒;鈉在氯氣中燃燒,產生的白煙為NaCl晶體小顆粒;等等.
(2)與氫氣反應. H2 + Cl2 2HCl
注意 ①在不同的條件下,H2與C12均可發生反應,但反應條件不同,反應的現象也不同.點燃時,純凈的H2能在C12中安靜地燃燒,發出蒼白色的火焰,反應產生的氣體在空氣中形成白霧並有小液滴出現;在強光照射下,H2與C12的混合氣體發生爆炸.
②物質的燃燒不一定要有氧氣參加.任何發光、發熱的劇烈的化學反應,都屬於燃燒.如金屬銅、氫氣在氯氣中燃燒等.
③「霧」是小液滴懸浮在空氣中形成的物質;「煙」是固體小顆粒分散到空氣中形成的物質.要注意「霧」與「煙」的區別.
④H2與Cl2反應生成的HCl氣體具有刺激性氣味,極易溶於水.HCl的水溶液叫氫氯酸,俗稱鹽酸.
(3)與水反應.
化學方程式: C12 + H2O =HCl + HClO 離子方程式: Cl2 + H2O =H+ + Cl- + HClO
說明 ①C12與H2O的反應是一個C12的自身氧化還原反應.其中,Cl2既是氧化劑又是還原劑,H2O只作反應物.
②在常溫下,1體積水能溶解約2體積的氯氣,故新制氯水顯黃綠色.同時,溶解於水中的部分C12與H2O反應生成HCl和HClO,因此,新制氯水是一種含有三種分子(C12、HClO、H2O)和四種離子(H+、Cl-、ClO-和水電離產生的少量OH-)的混合物.所以,新制氯水具有下列性質:酸性(H+),漂白作用(含HClO),Cl-的性質,C12的性質.
③新制氯水中含有較多的C12、HClO,久置氯水由於C12不斷跟H2O反應和HClO不斷分解,使溶液中的C12、HClO逐漸減少、HCl逐漸增多,溶液的pH逐漸減小,最後溶液變成了稀鹽酸,溶液的pH<7.
④C12本身沒有漂白作用,真正起漂白作用的是C12與H2O反應生成的HClO.所以乾燥的C12不能使乾燥的有色布條褪色,而混有水蒸氣的C12能使乾燥布條褪色,或乾燥的C12能使濕布條褪色.
⑤注意「氯水」與「液氯」的區別,氯水是混合物,液氯是純凈物.
(4)與鹼反應.常溫下,氯氣與鹼溶液反應的化學方程式的通式為:
氯氣 + 可溶鹼 → 金屬氯化物 + 次氯酸鹽 + 水.重要的反應有:
C12 + 2NaOH=NaCl + NaClO + H2O或Cl2 + 2OH-=Cl- + ClO- + H2O
該反應用於實驗室制C12時,多餘Cl2的吸收(尾氣吸收).
2Cl2 + 2Ca(OH)2 =Ca(C1O)2 +CaCl2 + 2H2O
說明 ①Cl2與石灰乳[Ca(OH)2的懸濁液]或消石灰的反應是工業上生產漂粉精或漂白粉的原理.漂粉精和漂白粉是混合物,其主要成分為Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分是Ca(C1O)2
②次氯酸鹽比次氯酸穩定.
③漂粉精和漂白粉用於漂白時,通常先跟其他酸反應,如:
Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO
④漂粉精和漂白粉露置於潮濕的空氣中易變質,所以必須密封保存.有關反應的化學方程式為:Ca(ClO)2 + CO2 + H2O =CaCO3↓+ 2HClO 2HClO2HCl + O2↑
由此可見,漂粉精和漂白粉也具有漂白、消毒作用.
[氯氣的用途]
①殺菌消毒;②制鹽酸;⑧制漂粉精和漂白粉;④製造氯仿等有機溶劑和各種農葯.
[次氯酸]
①次氯酸(HClO)是一元弱酸(酸性比H2CO3還弱),屬於弱電解質,在新制氯水中主要以HClO分子的形式存在,因此在書寫離子方程式時應保留化學式的形式.
②HClO不穩定,易分解,光照時分解速率加快.有關的化學方程式為:
2HClO =2H+ + 2Cl- + O2↑,因此HClO是一種強氧化劑.
③HClO能殺菌.自來水常用氯氣殺菌消毒(目前已逐步用C1O2代替).
④HClO能使某些染料和有機色素褪色.因此,將Cl2通入石蕊試液中,試液先變紅後褪色.
[氯氣的實驗室製法]
(1)反應原理:實驗室中,利用氧化性比C12強的氧化劑[如MnO2、KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等]將濃鹽酸中的Cl-氧化來製取C12。例如:
MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + C12↑+ 2H2O
2KMnO4 + 16HCl(濃) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O
(2)裝置特點:根據反應物MnO2為固體、濃鹽酸為液體及反應需要加熱的特點,應選用「固 + 液加熱型」的氣體發生裝置.所需的儀器主要有圓底燒瓶(或蒸餾燒瓶)、分液漏斗、酒精燈、雙孔橡膠塞和鐵架台(帶鐵夾、鐵圈)等.
(3)收集方法:氯氣溶於水並跟水反應,且密度比空氣大,所以應選用向上排氣法收集氯氣.此外,氯氣在飽和NaCl溶液中的溶解度很小,故氯氣也常用排飽和食鹽水的方法收集,以除去混有的HCl氣體.因此在實驗室中,要製取乾燥、純凈的Cl2,常將反應生成的C12依次通過盛有飽和NaCl溶液和濃硫酸的洗氣瓶.
(4)多餘氯氣的吸收方法:氯氣有毒,多餘氯氣不能排放到空氣中,可使用NaOH溶液等強鹼溶液吸收,但不能使用石灰水,因為Ca(OH)2的溶解度較小,不能將多餘的氯氣完全吸收.
(5)應注意的問題:
①加熱時,要小心地、不停地移動火焰,以控制反應溫度.當氯氣出來較快時,可暫停加熱.要防止加強熱,否則會使濃鹽酸里的氯化氫氣體大量揮發,使製得的氯氣不純而影響實驗.
②收集氯氣時,導氣管應插入集氣瓶底部附近,這樣收集到的氯氣中混有的空氣較少.
③利用濃鹽酸與足量的MnO2共熱製取C12時,實際產生的C12的體積總是比理論值低.主要原因是:隨著反應不斷進行,濃鹽酸會漸漸變稀,而稀鹽酸即使是在加熱的條件下也不能與MnO2反應.
[Cl-的檢驗]
方法 向待檢溶液中加入AgNO3溶液,再加入稀HNO3,若產生白色沉澱,則原待檢液中含有C1-.
注意 (1)不能加入鹽酸酸化,以防止引入C1-(若酸化可用稀HNO3).
(2)若待檢液中同時含有SO42—或SO32—時,則不能用HNO3酸化的AgNO3溶液來檢驗Cl-,因為生成的Ag2SO4也是不溶於稀HNO3的白色沉澱(SO32-能被HNO3氧化為SO42-).
2.鹵族元素
[鹵族元素] 簡稱鹵素.包括氟(F)、氯(C1)、溴(Br)、碘(I)和放射性元素砹(At).在自然界中鹵素無游離態,都是以化合態的形式存在.
[鹵素單質的物理性質]
顏色 狀態
(常態) 熔點、沸點 溶解度(水中) 密度
F2 淺黃綠色 淺
深 氣體 低
高 降
低 小
大
Cl2 黃綠色 氣體 部分溶於水,並與水發生不同程度反應
Br2 深紅棕色 液體 易揮發
I2 紫黑色 固體 升華
說明 (1)實驗室里,通常在盛溴的試劑瓶中加水(即「水封」),以減少溴的揮發.
(2)固態物質不經液態而直接變成氣態的現象,叫做升華.升華是一種物理變化.利用碘易升華的性質,可用來分離、提純單質碘.
(3)Br2、I2較難溶於水而易溶於如汽油、苯、四氯化碳、酒精等有機溶劑中.醫療上用的碘酒,就是碘(溶質)的酒精(溶劑)溶液.利用與水互不相溶的有機溶劑可將Br2、I2從溴水、碘水中提取出來(這個過程叫做萃取).
[鹵素單質的化學性質]
(1)鹵素的原子結構及元素性質的相似性、遞變性.
氟F 氯Cl 溴Br 碘I
核電荷數 9 17 35 53
原子結構的相似性 最外層上的電子數都是7個
鹵素化學性質的相似性 ①氟只有-1價,其餘鹵素有-l、+1、+3、+5、+7價②單質都具有強氧化性,是強氧化劑③單質均能與H2化合生成鹵化氫氣體,與金屬單質化合生成金屬鹵化物④單質都能與水、強鹼反應,Br2、I2的反應與C12類似
原子結構的遞變性 核電荷數
電子層數
少 多
原子半徑 小 大
化學性質的遞變 性 原子得電子能力
強 弱
單質的氧化性
單質與氫氣化合 易 難
單質與水反應 劇烈 緩慢(微弱)
對應陰離子的還原性 弱 強
(2)鹵素單質與氫氣的反應.
F2 Cl2 Br2 I2
與H2化合的條件 冷、暗 點燃或光照 500℃ 持續加熱
反應情況 爆炸 強光照射時爆炸 緩慢化合 緩慢化合,生成的HI同時分解
產生鹵化氫
的穩定性 HF>HCl>HBr>HI
(3)鹵素單質與水的反應.
①2F2 + 2H2O =4HF + O2(置換反應)
注意:將F2通入某物質的水溶液中,F2先跟H2O反應.如將F2通入NaCl的水溶液中,同樣發生上述反應,等等.
②X2 + H2O = HX + HXO (X=C1、Br、I).
(4)鹵素單質間的置換反應.
2NaBr + C12(新制、飽和) = 2NaCl + Br2 2Br- + C12 = 2C1- + Br2
說明 加入CCl4並振盪後,液體分層.上層為含有NaCl的水層,無色;下層為溶有Br2的CCl4層,顯橙色.
2NaI + C12(新制、飽和) =2NaCl + I2 2I- + Cl2 =2C1- + I2
說明 ①加入CCl4並振盪後,液體分層.上層為含有NaI的水層,無色;下層為溶有I2的CCl4層,顯紫紅色.
②將反應後的溶液加熱蒸干灼燒,生成的I2升華,故殘留的固體為NaCl(C12足量時)或NaCl和NaI的混合物(C12不足量時).
2NaI + Br2 =2NaBr + I2 2I- + Br2 =2Br- + I2
說明 ①加入CCl4並振盪後,液體分層.上層為含有NaBr的水層,無色,下層為溶有I2的CCl4層,顯紫紅色.
②將反應後的溶液加熱蒸干灼燒,生成的I2升華,故殘留的固體為NaBr(Br2足量時)或NaBr和NaI(Br2不足量時).
F2 + NaX(熔融) =2NaF + X2 (X=C1、Br、I)
注意 將F2通入含Cl-、Br-或I-的水溶液中,不是發生鹵素間的置換反應,而是F2與H2O反應.
(5)碘單質(I2)的化學特性.I2 + 澱粉溶液 → 藍色溶液
說明 ①利用碘遇澱粉變藍的特性,可用來檢驗I2的存在.
②只有單質碘(I2)遇澱粉才顯藍色,其他價態的碘無此性質.例如,向NaI溶液中滴加澱粉,溶液顏色無變化.若再滴加新制氯水,因有I2被置換出來,則此時溶液顯藍色.
[可逆反應] 向生成物方向進行的反應叫正反應;向反應物方向進行的反應叫逆反應.在同一條件下,既能向正反應方向進行,同時又能向逆反應方向進行的反應,叫做可逆反應.
說明 (1)判斷一個反應是否是可逆反應,必須滿足兩個條件:①在同一條件下;②正、逆反應同時進行.如H2 + I22HI,生成的HI在持續加熱的條件下同時分解,故該反應為可逆反應.而如:2H2 + O2 2H2O 2H2O 2H2↑+ O2↑ 這兩個反應就不是可逆反應.
(2)在化學方程式中,用可逆符號「」表示可逆反應.
[鹵化銀]
AgF AgCl AgBr AgI
顏 色 白色 白色 淺黃色 黃色
逐 漸 加 深
溶解性 易溶於水 難溶於水,也難溶於稀HNO3
感光性 見光分解:2AgX 2Ag + X2 (X=Cl、Br、I)
用 途 ①檢驗X-:Ag+ + X-=AgX↓(試劑為AgNO3溶液和稀HNO3)
②製作感光材料(常用AgBr) ③AgI用於人工降雨
[碘的化合物] 碘的化合物有KIO3(碘酸鉀)、KI等.人體中的碘主要存在於甲狀腺內,人體如果缺碘,就會患甲狀腺腫症(大脖子病).為防止碘缺乏病,最為方便、有效的方法就是食用加碘鹽,通常加入的是碘酸鉀.
3.物質的量應用於化學方程式的計算
(1)原理:化學方程式中各物質的化學計量數之比,可以表示各物質的:
①微粒數之比;②物質的量之比;③同溫、同壓下氣體的體積之比;④並可計算質量之比。例如:
2CO + O2 = 2CO2
化學計量數比 2 ∶ 1 ∶ 2
物質的量比 2mol ∶ 1mol ∶ 2mol
同溫、同壓下氣體體積比 2體積 ∶ 1體積 ∶ 2體積
標准狀況下的體積比 2×22.4L ∶ 1×22.4L ∶ 2×22.4L
質量比 2×28g ∶ 1×32g ∶ 2×44g
(2)注意點:物質的量應用於化學方程式的計算時,同一物質的物理量的單位要保持一致,不同物質的物理量的單位要相互對應,即單位的使用要「上下一致、左右相當」.
2. 驗證加速度與力質量的關系實驗裝置為什麼不能用來驗證機械能守恆定律
能用來驗證機械能守恆定律如下:
主要是因為誤差的存在。具體的說一般的加速度與質量的關系實驗裝置存在小車與木板間的摩擦,和紙帶與打點計時器之間的摩擦以及空氣阻力,平衡摩擦阻力並不能減少實驗誤差。
因為即使平衡了摩擦力,摩擦力依然存在,系統機械能必然要損失,所以對實驗結果肯定有影響。就是因為這種誤差的存在,一般不會用於機械能守恆定律,所以在教材中驗證機械能守恆定律所用的裝置就是讓重物做自由落體運動。
能量守恆的特點:
不同形式的能量之間可以通過物理效應或化學反應而相互轉化。對應於物質的各種運動形式,能量有各種不同的形式。在機械運動中表現為物體或體系整體的機械能,如動能、勢能等。在熱現象中表現為系統的內能,它是系統內各分子無規運動的動能、分子間相互作用的勢能、原子和原子核內的能量的總和,但不包括系統整體運動的機械能。
對於熱運動的內能(舊稱熱能),人們是通過它與機械能的相互轉換而認識的(見熱力學第一定律)。各種場也具有能量。
3. 下列實驗裝置不合理的是() A. 溴苯的制備 B. 硝基苯制備 C. 用乙醇和濃硫酸制乙烯 D
A.苯和溴在鐵的催化下生成溴苯和溴化氫,此反應為放熱反應,而苯和液溴都是易版揮發物質,權因此要設計冷凝裝置,此反應是取代反應,根據取代反應的特徵,只要驗證有HBr生成即可,驗證過程中揮發出的溴蒸汽對檢驗有影響,因此在檢驗前要有除去Br 2 的裝置,由於生成的HBr極易溶於水,要設計防倒吸裝置,制備溴苯,冷凝時,水從下端進水,從上端流出,故A正確; B.制備硝基苯,需濃硫酸與濃硝酸的混和酸,此反應為放熱反應,而苯和濃硝酸都是易揮發物質,因此要設計冷凝裝置,在50-60℃下發生反應,因此需水浴裝置,故B正確; C.實驗室制乙烯,需濃硫酸和乙醇加熱到170°C,否則溫度過低生成副產物乙醚,溫度過高,乙烯被氧化,所以溫度計應在混合液中,故C錯誤; D.實驗室制備乙酸乙酯時,加熱不均勻易造成Na 2 CO 3 溶液倒流進加熱反應物的試管中,導致試管破裂,由於混合物中含有乙醇和乙酸,易溶於水,易生產倒吸,實驗時導管不能插入到液面以下,故D錯誤; 故選CD. |
4. 實驗室製取乾燥的二氧化碳氣體,不會用到的裝置是() A. B. C. D.
A、實驗室中製取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應來製取,屬於版固液常溫型,圖中裝置為固權體加熱型,是不會用到的裝置,故選項正確.
B、實驗室中製取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應來製取,屬於固液常溫型,能用到此裝置,故選項錯誤.
C、濃硫酸具有吸水性,且不與二氧化碳反應,製取乾燥的二氧化碳氣體能用到此裝置,故選項錯誤.
D、二氧化碳密度比空氣大,能溶於水,英選用向上排空氣法收集氣體,能用到此裝置,故選項錯誤.
故選:A.
5. 探究感應電流產生的條件實驗裝置可不可以用大量程電流表
(1)在a、b兩接線柱間接入小量程電流表,這樣電流表比較靈敏,利於實驗的探究;
(2)在儀器和電路連版接都完好的情況下,某小組的實驗現象不太明顯,說明感應電流太小,故需要增大感應電流;
增大感應電流的方法:①換一個磁性更強的磁體;②加快導體ab切割磁感線的運動速度;③將導體ab換成多匝線圈.
(3)①斷開開關,將導體棒在磁場中沿左右運動,電流表指針不偏轉,此時電路是斷開的,稱為斷路.
②小明同學只將導體棒沿左右運動,沒有上下或斜向上、向下運動,所以不能得出感應電流產生的條件是「閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線的運動」.
(4)導體運動消耗了機械能,得到了電能,所以在此過程中,機械能轉化為電能.
故答案為:(1)小;(權2)加快導體ab切割磁感線的運動速度;(3)①斷路;②不可靠;沒有將導體棒在磁場中沿各個方向運動;(4)機械.
6. 根據下圖所示實驗裝置回答問題:(1)小明同學選擇A裝置准備用高錳酸鉀為原料製取一瓶純凈的氧氣(不考慮
(1)氧氣是難溶於水,密度比空氣大的氣體,可以用排水法和向上排空氣法收集,排水法收集的氣體較純,排空氣法收集的氣體乾燥,故應選擇的收集裝置是C,高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,
化學方程式為:2KMnO4
| ||
| ||
7. 下列實驗裝置不能用來證明質量守恆定律的是
應該選D
A項反應無氣體生成,也沒有氣體參與,故稱量反應前後質量保持不變。
BC兩項有氣體參與版,權B中消耗氧氣,C中生成二氧化碳,但由於體系都是密閉的,反應物和生成物不能與外界進行物質的交換,故稱量前後質量也保持不變。
D項中漏斗為長頸漏斗,最終氫氧化鈉溶液進入錐形瓶有可能不能浸沒長頸漏斗的下端,導致與外界相通,反應後空氣進入,反應後質量增大。
8. 為什麼這個實驗裝置不能用來證明質量守恆定律
D 用長頸漏斗不行,NaOH溶液直接進入錐形瓶,會有一部分CO2從長頸漏斗跑掉。應該換成分液漏斗
9. 實驗裝置接入三相電後,其中U相電壓表顯示380V,V相W相電壓表顯示200V,這種情況裝置能正常使用嗎
這種情況下,實驗裝置絕對不可能正常工作。應該先測量三相電的供電,看看有沒有缺相情況存在(電路缺了一相電),解決了電源問題後,再考慮實驗裝置哪裡出了問題。
10. 做碘升華實驗時用的實驗裝置
實驗表明在碘升華和熔化時都需要吸收熱量.酒精燈火焰的溫度專很高,能很快達到碘的熔點屬使其熔化,而沸水的溫度只能達到100℃,不會達到碘的熔點,所以才會升華,可見溫度對碘的升華和熔化有影響.
故答案為:吸收;碘的溫度;