A. 高一化學必修一第三章所以有化學方程式和離子方程式
證明思路:
(1)先證明CA垂直於平面A1ABB1(直稜柱加直角)
(2)再證A1D垂直於AD(在平面A1ABB1內很好證的)
(3)CA交AD於A
(4)得出結論
B. 高一化學第三章物質的量的一些計算方法與技巧
1.差量法
差量法是根據化學變化前後物質的量發生的變化,找出所謂「理論差量」。這個差量可以是質量、氣體物質的體積、壓強、物質的量、反應過程中熱量的變化等。該差量的大小與參與反應的物質有關量成正比。差量法就是藉助於這種比例關系,解決一定量變的計算題。解此類題的關鍵是根據題意確定「理論差量」,再根據題目提供的「實際差量」,列出比例式,求出答案。
2.守恆法
在化學中有許多守恆關系,如質量守恆、電子轉移守恆、電荷守恆、化合價代數和守恆等。
(1)質量守恆
①宏觀表現:變化前後質量守恆。
②微觀表現:變化前後同種元素的原子個數守恆。
(2)電子轉移守恆
在氧化還原反應中,氧化劑得電子總數(或化合價降低總數)等於還原劑失電子總數(或化合價升高總數)。
(3)電荷守恆
①在電解質溶液中,陰離子所帶總負電荷數與陽離子所帶總正電荷數必須相等。
②在離子方程式中,反應物所帶電荷總數與生成物所帶電荷總數必須相等且電性相同
(4)化合價代數和守恆
任一化學式中正負化合價的代數和一定等於零。藉此可確定化學式。
運用守恆法解題既可避免書寫繁瑣的化學方程式,提高解題的速度,又可避免在紛紜復雜的解題背景中尋找關系式,提高解題的准確度。
3.關系式(量)法
化學計算的依據是物質之間量的比例關系,這種比例關系通常可從化學方程式或化學式中而得。但對復雜的問題,如已知物與待求物之間是靠很多個反應來聯系的,這時就需直接確定已知量與未知量之間的比例關系,即「關系式」。其實從廣義而言,很多的化學計算都需要關系式的。只是對於多步反應的計算其「關系式」更是重要與實用。
「關系式」有多種,常見的有:質量或質量分數關系,物質的量或粒子數關系式,氣體體積的關系式等。
確定已知與未知之間的關系式的一般方法:
△
(1)根據化學方程式確定關系式:先寫出化學方程式,然後再根據需要從方程式中提練出某些關系。如:
MnO2+4HCl(濃)====MnCl2+Cl2↑+2H2O,可得如下關系:4HCl~Cl2
(2)根據守恆原理確定關系式
如:2Na~H2
其他技法如平均值法、極值法、討論法等將在今後的學習中逐漸接觸研究。
C. 大學化學第三章水溶液和水污染及其處理課後23 24題 答案,有解析 謝謝
不知道啊 呵呵
D. 關於化學必修一第三章課堂導入的方法有哪些
1、硫酸根離子的檢驗: BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4↓+ 2NaCl 2、碳酸根離子的檢驗: CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl 3、碳酸鈉與鹽酸反應: Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑ 4、木炭還原氧化銅: 2CuO + C 高溫 2Cu + CO2↑ 5、鐵片與硫酸銅溶液反應: Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 6、氯化鈣與碳酸鈉溶液反應:CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓+ 2NaCl 7、鈉在空氣中燃燒:2Na + O2 △ Na2O2 鈉與氧氣反應:4Na + O2 = 2Na2O 8、過氧化鈉與水反應:2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑ 9、過氧化鈉與二氧化碳反應:2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 10、鈉與水反應:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 11、鐵與水蒸氣反應:3Fe + 4H2O(g) = F3O4 + 4H2↑ 12、鋁與氫氧化鈉溶液反應:2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑ 13、氧化鈣與水反應:CaO + H2O = Ca(OH)2 14、氧化鐵與鹽酸反應:Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O 15、氧化鋁與鹽酸反應:Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O 16、氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應:Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O 17、氯化鐵與氫氧化鈉溶液反應:FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓+ 3NaCl 18、硫酸亞鐵與氫氧化鈉溶液反應:FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)...
這樣的提問沒有意義
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E. 初三化學第一章到第三章知識點
第一單元:
考點1. 化學是研究物質的組成、結構、性質及變化規律的自然科學。
考點2. 原子—分子論的創立使化學進入了一個嶄新的時代
英國科學家道爾頓提出了近代原子學說;原子—分子論的創立使化學真正成為一門獨立的學科。1869年,俄國化學家門捷列夫(俄國人)發現了元素周期律和元素周期表。
考點3. 蠟燭及其燃燒的探究
實驗步驟 現象 結論
用一乾燥燒杯,罩在火焰上方,片刻,取下火焰上方的燒杯,迅速向燒杯內倒入少量石灰水,振盪 燒杯內壁有水霧,石灰水變渾濁 蠟燭燃燒生成了水和二氧化碳
考點4 對人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究
實驗探究步驟 觀察物質的性質、變化、現象 結論、解釋、化學方程式
探究呼出氣體的性質
⑴向一個盛空氣的集氣瓶和一個盛呼出氣體的集氣瓶中,各滴入幾滴石灰水,振盪 盛空氣的集氣瓶內石灰水沒有變渾濁,
盛呼出氣體的集氣瓶內石灰水變渾濁 人呼出氣體中含有較多的二氧化碳
⑵將燃著的木條分別插入盛空氣和呼出氣體的集氣瓶中 燃燒的木條在盛空氣的集氣瓶中持續燃燒;
燃燒的木條在盛呼出氣體的集氣瓶中立即熄滅 人呼出氣體中含有較少的氧氣
⑶取一塊乾燥的玻璃片對著呼氣,並與放在空氣中的另一塊玻璃片比較 對著呼氣的玻璃片上有水珠 人呼出氣體中含有較多的水蒸氣
考點5 化學實驗基本操作
(1) 取用葯品應遵守的原則
① 「三不」原則:即不得用手觸摸葯品;不得品嘗葯品的味道;不得把鼻孔湊到容器口去聞葯品的氣味。
② 「少量」原則:應嚴格按照實驗規定的用量取用葯品;如果實驗沒有說明用量,一般按少量取用,即液體取1 mL—2 mL,固體只須蓋滿試管的底部。
③ 「處理」原則:用剩的葯品,不得放回原瓶,不得隨便亂扔,不得帶出實驗室,要放入指定的容器中。
(2) 葯品的取用
取用粉末狀固體葯品一般用葯匙,塊狀、顆粒狀葯品用鑷子夾取。使用之前和使用之後的葯匙或鑷子都要用干凈的紙擦拭乾凈。
(3) 葯品的保存:固體葯品通常存放在廣口瓶里,液體葯品通常存放在細口瓶里。
(4)使用酒精燈時,要注意「三不」:① 不得向燃著酒精燈里添加酒精;② 不得用燃著的酒精燈引燃另一盞酒精燈;③ 不可用嘴吹滅酒精燈。
(5)給玻璃容器加熱時,玻璃容器的底部不能與燈芯接觸;被加熱的玻璃容器外壁不能留有水滴;熱的玻璃容器不能用冷水沖洗;給試管里的葯品加熱時,應先預熱等等。要注意安全。如用試管給液體加熱,試管口不能朝著有人的方向等等。
(6)儀器洗凈標志:玻璃儀器內壁附著的水既不聚成水滴,也不成股流下。
(7)讀數時,視線與量筒內液體的凹液面最低處保持水平。注意:俯視則讀數偏大,仰視則讀數遍小。
第二單元
考點1 空氣成分的發現。二百多年前,法國化學家拉瓦錫用定量方法研究了空氣的成分。空氣由氧氣和氮氣組成,其中氧氣約占空氣總體積的1/5。
考點2.空氣的主要成分和組成。空氣的主要成分及體積分數
空氣成分 氮氣 氧氣 稀有氣體 二氧化碳 其他氣體和雜質
體積分數 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%
考點3.混合物和純凈物
純凈物:只由一種物質組成。如氮氣(N2)、二氧化碳(CO2)等是純凈物。
混合物:由兩種或多種物質混合而成。如空氣。
考點4.空氣是一種寶貴的資源
氧氣、氮氣、稀有氣體的主要用途
成分 主要性質 主要用途
氧氣 化學性質:供給呼吸、支持燃燒
物理性質:無色無味的氣體,不易溶於水,密度比空氣略大 潛水、醫療急救、煉鋼、氣焊以及登山和宇宙航行等
氮氣 化學性質:化學性質不活潑
物理性質:無色無味的氣體,難溶於水,密度比空氣略小 根據化學性質不活潑常用作保護氣;醫療上用作冷凍麻醉;制硝酸和化肥的重要原料等
稀有氣體 化學性質:很不活潑(惰性)
物理性質:無色無味的氣體,通電時能發出不同顏色的光 利用惰性作保護氣;用於航標燈、閃光燈、霓虹燈的電源;用於激光技術,製造低溫環境等
考點5.物質的性質
(1)物理性質:物質不需要發生化學變化就表現出來的性質。如:顏色、狀態、氣味、密度、是否溶於水、揮發性、熔點、沸點、導電性、導熱性、硬度等。
(2)化學性質:物質在化學反應中表現出來的性質。包括:可燃性、穩定性、氧化性、還原性、酸鹼性等。
考點6.空氣的污染及防治
有害氣體:(CO)、(SO2)、(NO2)等,
(1)空氣中的有害物質
煙塵(可吸入顆粒物)
(2)空氣污染的危害:損害人體健康,影響作物生長,破壞生態平衡,導致全球氣候變暖、臭氧層破壞和酸雨等。
(3)保護空氣的措施:加強大氣質量監測,改善環境狀況,使用清潔能源,積極植樹造林、種草等。
(4)城市空氣質量日報、預報:根據我國空氣污染的特點和污染防治重點,目前計入空氣污染指數的項目暫定為:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物和臭氧等。
考點7.測定空氣中氧氣體積分數的實驗方法
(1)實驗原理及方法:利用過量的紅磷在集有空氣的集氣瓶中燃燒,(使集氣瓶中氣體體積減小,壓強減小),觀察集氣瓶中進水的多少,來測定空氣中氧氣的體積分數。
(2)實驗現象:⑴紅磷燃燒時產生白煙;⑵燒杯中的水沿導管進入集氣瓶里,集氣瓶內水面上升了約1/5體積。
(3)實驗成功的關鍵:⑴裝置不能漏氣;⑵集氣瓶中預先要加入少量水;⑶紅磷要過量;⑷待紅磷熄滅並使裝置冷卻到室溫後,打開彈簧夾。
(4)實驗討論:A。不能用木炭、硫粉代替紅磷做上述實驗,原因是木炭、硫粉燃燒產生的分別是二氧化碳氣體和二氧化硫氣體,集氣瓶內氣體壓強沒有明顯變化,不能很好地測出氧氣的體積。B。進入瓶中水的體積一般小於瓶內空間1/5的可能原因是:①紅磷量不足,使瓶內氧氣未耗盡;②裝置漏氣,使外界空氣進入瓶內;③裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾,使進入瓶內水的體積減少。
考點8.氧氣的化學性質
⑴氧氣與一些物質反應時的現象、化學方程式
木炭-------⒈發出白光⒉放出熱量3.生成氣體使澄清的石灰水變渾濁。C + O2 點燃 CO2
硫------⒈發出藍紫色火焰(在空氣中燃燒發出淡藍色火焰)⒉生成有刺激性氣味的氣體
S + O2 點燃 SO2
紅磷(暗紅)-------⒈產生大量白煙⒉放出熱量
4P + 5O2 點燃 2P2O5
鎂條——-⒈發出耀眼的白光⒉生成白色固體⒊放出大量的熱量4.有白煙生成
2Mg + O2 點燃 2MgO
鐵絲——-⒈劇烈燃燒,火星四射⒉生成黑色固體⒊放出大量的熱量
3Fe + 2O2 點燃 Fe3O4
說明:⒈鐵絲在氧氣中燃燒實驗,預先放少量水或沙,防止熱的熔融物濺落瓶底,炸裂瓶底
⒉鐵絲在空氣中不能燃燒
⑵氧氣的化學性質比較活潑,能與多種物質發生化學反應,具有氧化性。
考點9.物理變化、化學變化
(1)物理變化:沒有生成新物質的變化。如:汽油揮發、冰雪融化、電燈發光等。
(2)化學變化:生成新物質的變化。如:鎂條燃燒、鐵生銹、食物腐敗等。A——化學變化的基本特徵是有新物質生成。B——化學變化中伴隨的現象是:顏色改變、放出氣體、生成沉澱等。C——化學變化中發生能量變化,這種變化以放熱、發光的形式表現出來。
考點10.化合反應、氧化反應、緩慢氧化
(1)化合反應:由兩種或兩種以上物質生成另一種物質的反應。它屬於基本反應類型。
(2)氧化反應:物質跟氧發生的反應。
(3)化合反應與氧化反應的關系:
化合反應不一定是氧化反應,氧化反應也不一定是化合反應。
有氧氣參加的化合反應,同時也一定是一個氧化反應。
(4)緩慢氧化:有些氧化反應進行得很慢,不容易被察覺,這種氧化反應叫做緩慢氧化。通常無發光現象,但會放出熱量。如:動植物呼吸、食物的腐敗、酒和醋的釀造、鐵生銹等。
考點11氧氣的實驗室製法
(1)葯品:A——過氧化氫與二氧化錳、B——高錳酸鉀、C——氯酸鉀與二氧化錳
(2)反應原理(化學方程式)
(3)實驗裝置:包括發生裝置和收集裝置(見右圖)
(4)收集方法:
A——排水法:因為氧氣不易溶於水。
B——向上排空氣法:因為氧氣密度比空氣大。
(5)用高錳酸鉀制氧氣,並用排水法收集。實驗步驟可以概括如下:
⑴檢查裝置的氣密性;
⑵將葯品裝入試管中,試管口放一團棉花(目的是防止高錳酸鉀粉末進入導管),用帶導管的單孔膠塞塞緊試管;
⑶將試管固定在鐵架台上;(注意:試管口應略向下傾斜)
⑷點燃酒精燈,先均勻受熱後固定加熱;
⑸用排水法收集氧氣(當導管口產生連續、均勻的氣泡時才開始收集);
⑹收集完畢,將導管移出水槽;
這樣做目的是:防止水槽中的水倒吸入灼熱的試管使試管炸裂。
⑺熄滅酒精燈。
(6)檢驗方法:用帶火星的木條伸入集氣瓶內,如果木條復燃,說明帶瓶內的氣體是氧氣。
(7)驗滿方法:
A——用向上排空氣法收集時,用帶火星的木條平放在集氣瓶口,如果木條復燃,說明集氣瓶內的氧氣已滿;
B——用排水法收集時,當氣泡從瓶外冒出時,說明該瓶內的氧氣已滿。
考點12.分解反應:一種物質生成兩種或兩種以上物質的反應。
考點13.催化劑和催化作用
催化劑是指在化學反應中能改變其他物質的反應速率,而本身的質量和化學性質在化學反應前後都沒有改變的物質。催化劑所起的作用叫催化作用。
考點14.氧氣的工業製法——分離液態空氣(物理變化)
考點15.裝置氣密性的檢查:用帶導管的單孔膠塞塞緊試管,先把導管的一端浸入水裡,後把兩手緊貼試管的外壁,如果導管口有氣泡冒出,則裝置的氣密性良好。
第三單元
考點1.水的組成
水的電解實驗 實驗現象:
正、負電極上都有氣泡產生,一段時間後正、負兩極所收集氣體的體積比約為1∶2(質量比為8:1)。而且將負極試管所收集的氣體移近火焰時,氣體能燃燒呈淡藍色火焰;用帶火星的木條伸入正極試管中的氣體,能使帶火星的木條復燃。
實驗結論:
⑴水在通電的條件下,發生分解反應產生氫氣和氧氣。2H2O 通電 2H2↑+ O2 ↑
⑵水是由氫元素和氧元素組成的。
⑶在化學反應中,分子可分成原子,而原子不能再分。
關於水的正確說法:(1)水由氫元素和氧元素組成(2)水由水分子構成(3)每個水分子由二個氫原子和一個氧原子構成。(4)水在4℃時,密度最大為1克/厘米3。(5)電解水產生氫氣和氧氣的體積比為2:1,質量比為1:8。
考點2.物質的簡單分類
單質(一種元素):如:H2、O2、Fe、S等
純凈物(一種物質)
物質 化合物(多種元素):如:H2O、KMnO4、CO2等
混合物(多種物質)
考點3.分子
A概念:分子是保持物質化學性質的最小粒子。注意:分子只能保持物質的化學性質,但不能保持物質的物理性質,因為一些物理性質(如顏色、狀態等)是由大量的分子聚集在一起才表現出來,單個分子不能表現。
B.分子的基本性質 ⑴分子體積和質量都很小。 ⑵分子間有間隔,且分子間的間隔受熱增大,遇冷縮小,氣態物質分子間隔最大。⑶分子在不停運動。⑷同種物質的分子化學性質相同,不同種物質的分子化學性質不同。
C.分子的內部結構
⑴在化學變化中分子可分成原子,分子是由原子構成的;
⑵同種元素的原子構成單質分子,不同種元素的原子構成化合物的分子。
考點4.原子
A.概念:原子是化學變化中的最小粒子。
B.化學反應的實質:在化學反應中,分子分裂成原子,原子重新組合成新的分子。
C.分子與原子的本質區別:在化學變化中分子可分,而原子不可再分。
金屬單質,如:鐵、銅、金等
D.由原子直接構成的物質:
稀有氣體單質,如:氦氣、氖氣等
考點5.運用分子、原子觀點解釋有關問題和現象
(1)物理變化和化學變化——物理變化:分子本身沒有變化;化學變化:分子本身發生改變。
(2)純凈物和混合物(由分子構成的物質)
A.純凈物:由同種分子構成的物質,如:水中只含有水分子;
B.混合物:由不同種分子構成的物質。
(3)溫度計(兩種——水銀溫度計內汞柱上升的原因是:溫度升高汞原子間的距離變大了!
考點6.生活用水的凈化 生活用水的凈化主要目的是除去自然水中的難溶物和有臭味的物質。
A凈化方法
⑴靜置沉澱:利用難溶物的重力作用沉澱於水底,這樣的凈化程度較低。
⑵吸附沉澱:加明礬等絮凝劑使懸浮物聚集沉降。
⑶過濾:分離固體物質和液體物質。
⑷吸附(通常用活性炭):除去有臭味的物質和一些可溶性雜質。
B.自來水廠凈化過程
原水→靜置→絮凝劑吸附沉澱→過濾→吸附(活性炭)→消毒→生活用水
考點7.過濾
⒈過濾所需的儀器和用品:漏斗、燒杯、玻璃棒、帶鐵圈的鐵架台和濾紙。
⒉過濾操作要點:
一貼:濾紙緊貼漏斗的內壁(中間不要留有氣泡,以免影響過濾速度)
二低:濾紙邊緣低於漏斗邊緣,漏斗里的液面應低於濾紙邊緣
三靠:傾倒液體時,燒杯口緊靠玻璃棒;玻璃棒輕輕靠在三層濾紙一邊;漏斗下端管口緊靠燒杯內壁。
考點8.硬水及其軟化
⒈硬水與軟水
⑴硬水:含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水,河水多為硬水。
⑵軟水:不含或含有較少可溶性鈣、鎂化合物的水,雪水、雨水是軟水。
⒉硬水和軟水的檢驗:把肥皂水倒入水體中攪拌,易起浮渣的為硬水,泡沫較多的是軟水。
⒊使用硬水對生活生產的危害
⑴用硬水洗滌衣物既浪費肥皂,又不易洗凈,時間長還會使衣物變硬。
⑵鍋爐用硬水,易使爐內結垢,不僅浪費燃料,且易使爐內管道變形、損壞,嚴重者可引起爆炸。
⒋硬水軟化的方法:⑴煮沸;⑵蒸餾
考點9.製取蒸餾水過程與裝置見課本P57,
實驗討論:
⒈冷凝管內的水流方向是從下而上,是為了提高冷凝效果。
⒉蒸餾裝置中溫度計的水銀球放在支管口處是為了測定水蒸氣的溫度。
⒊簡易裝置中導氣管很長起冷凝作用。
考點10.玻璃棒的使用
⒈引流:用於過濾或傾倒液體,防止液體外濺。
⒉攪拌:用於物質溶解或液體物質蒸發。
⑴溶解時,攪拌的作用是加速物質的溶解;
⑵蒸發時,攪拌的作用是防止局部溫度過高,液滴飛濺。
考點11.愛護水資源
節約用水
⒈愛護水資源的措施:
防止水體污染
⑴工業廢水未達標排放水中
⒉水體污染的主要因素: ⑵農業上農葯、化肥的不合理施用
⑶生活污水的任意排放
⑴減少污染物的產生
⑵對被污染的水體進行處理,使之符合排放標准
⒊防止水體污染的措施: ⑶農業上提倡使用農家肥,合理使用農葯和化肥
⑷生活污水集中處理後再排放
考點12氫氣的物理、化學性質及用途
⒈物理性質:無色無味的氣體,難溶於水,密度比空氣小(密度最小)。
⒉化學性質:
⑴可燃性:純凈的氫氣在空氣(氧氣)中安靜地燃燒,產生淡藍色火焰,放熱。
2H2 + O2 點燃 2H2O
如果氫氣不純,混有空氣或氧氣,點燃時可能發生爆炸,所以使用氫氣前,一定要檢驗氫氣的純度。
⑵還原性(氫氣還原CuO)
實驗現象:黑色粉末變紅色;試管內壁有水珠生成 H2 + CuO Cu + H2O
⒊氫氣的用途:充灌探空氣球;作高能燃料;冶煉金屬
F. 第三章的化學式
為了確定一個化合物的最簡式,我們必須通過化學分析獲得組成這個化合物的各元素的質量比。根據這類數據和已知各元素的原子量,我們就能容易地算出最簡式。這中間所包括的推理可以由例題3.1說明。
例題3.1 維生物C在防止感冒方面很可能是有效的;它是一種含有碳、氫和氧三種元素的有機化合物。對精製的維生素C試樣進行分析,得到元素的質量百分數如下:
%C=40.9%; %H=4.58%; %O=54.5%
根據這些數據確定實驗式(即最簡式)。
解 我們需要知道的是C、H和O原子的相對數目。為了得到這些數據,同時為了方便,我們先計算在100克已知質量的維生素C中C、H和O的相對摩爾數。
在100克試樣中,有40.9克的C、4.58克的H和54.5克的O。換算成摩爾數目,則得到:
40.9gC
4.58gH
54.5gO
因為聯系摩爾和原子數的換算因式對所有元素來說都相同(1摩爾=6.02×1023個原子),所以上面這些數量不但代表了C、H和O的相對摩爾數,而且也代表了這三種元素的相對原子數。也就是說,在維生素C中的C、H和O的原子數之比是3.41:4.53:3.41。
為了導出最簡式,我們需要知道這三個數之間的最簡單的整數比。為了得出這個整數比,我們把每個數都用最小的數3.41去除:
C: H: O:
我們看到對於每個C原子,有1.33= 個氫原子和一個氧原子。將每個數乘以3,就得到簡單整數比:3C:4H:3O;最簡式為C3H4O3。
在一種化合物中,一旦元素的質量百分數被確定以後,最簡式的計算就比較容易了。然而,求出這種質量分數未必是一件簡單的事情。我們在例題3.1中所用到的數據可以從圖3.1所示意的一種方法中得到。
一份已經稱重的純化合物樣品(通常只有幾毫克),在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水。所產生的CO2和H2O的數量是由樣品中C和H的含量直接決定的,可通過測定兩支吸收管的增重來確定。根據這兩種化合物的質量可以計算樣品中C和H的質量並由此算出它們的質量分數。氧的質量分數可由100% 減去C、H的質量分數得到。
例題3.2 在維生素C中C、H和O的質量分數(例題3.1)是通過燃燒2.00毫克樣品來確定的;所生成的CO2和H2O的質量分別為3.00毫克和0.816毫克。問C、H和O的質量分數各是多少?
解 首先計算3.00mgCO2中碳的質量。因為一摩爾的CO2 (44.0g) 中含有一摩爾的碳(12.0g),即12.0gC = 44.0gCO2*,C的mg數=3.00mgCO2×
同樣,因為18.0gH2O中含有2.02gH,
H的mg數=0.816mgH2O×
注意到樣品重2.00mg,可求得:
%C=
求差,得到氧的質量分數:
%O=100%-(40.9+4.6)%=54.5%
從圖3.1和例題3.2看出:有機化合物中碳的質量分數的測定有賴於將已知質量的樣品轉換成已知組成的化合物CO2。同樣,為了求出氫的質量分數,我們需要知識氫所轉換生成的化合物水的分子式H2O。
應有同樣的原理,可以測定元素在無機化合物中的質量分數。例如,水溶性金屬氯化物中的Cl的質量分數可以通過用硝酸銀使已知質量的樣品生成難溶的氯化銀(AgCl)沉澱來測定。將氯化銀過濾、稱重;知道了樣品的質量及由它所轉換成的AgCl的質量,就可以計算氯的質量分數。如果金屬是除氯以外的唯一的另一種元素,則金屬的質量分數可以通過減法得到(例題3.3)。
例題3.3 將1.641克氯化鈣樣品溶於水,然後用Ag+ 來處理,生成4.238克AgCl沉澱。試確定氯化鈣的百分組成和最簡式。
解 首先計算氯化銀中氯的質量。因為在AgCl中,一摩爾的Cl(35.45g)同一摩爾的Ag(107.87g)化合得到的總質量為35.45g+107.87g=143.32g,即:
35.45gCl = 143.32gAgCl
因而Cl的克數= 4.238gAgCl
這不僅是在氯化銀沉澱中氯的質量,而且也是在氯化鈣原始樣品中氯的質量。在1.641g樣品中氯和鈣的質量質量分數必然是:
%Cl=
%Ca=(100.00-63.86)% =36.14%
按通常的方法求出最簡式。在100克樣品中有:
36.14gCa
63.86gCl
很清楚,由於1.80/0.90=2,每有1摩爾的Ca,就有2摩爾的Cl。最簡式為CaCl2。
不知讀者注意到沒有,在例題3.3中,如果我們的目的只是為了得到最簡式,就沒有必要計算鈣和氯的百分質量。我們可以直接用樣品中鈣和氯的質量進行計算。即,一旦得出樣品中氯的質量是1.048g,那麼鈣的質量必然是1.641g-1.048g=0.593g。因此在校品中有:
0.593gCa
1.048gCl
同在例題3.3最後一步運算的數據一樣,這兩個數成1:2之比,所以我們可以斷定氯化鈣的最簡式必然的是CaCl2。
如在3.1節中所指出的,分子式必定是最簡式的整數倍(例如,1倍,2倍,3倍,……)。為了判斷倍數是多少,需要另外一份數據——分子量(例題3.4)。
例題3.4 在例題3.1中,維生素C的實驗式被確定為C3H4O3。從其它的實驗測得它的分子量接近於180。請確定它的分子式。
解 最簡式C3H4O3相應的式量是:
(3×12)+(4×1)+(3×16)=88
很明顯,近似分子量180為這個式量的兩倍。因此最簡式必須乘以2才能得到分子式;
維生素C的分子式= C6H8O6
注意,為了從最簡式求得分子式,只需有分子量的近似值就足夠了。如果實驗能夠確定維生素C的分子量在160至200范圍內,就可證明最簡式應乘以2得到分子式,而不得乘以1、3或其他整數。
在計算化學反應中的質量關系時,我們經常應用一種叫做摩爾的量。「摩爾」一詞的含義隨上下文而定:它可用來代表特定數目的粒子,也可用來代表以克為單位的特定質量。現分述如下:
1、摩爾代表Avogadro常數個粒子或Avogadro常數件項目。例如:
1摩爾Fe原子=6.02×1023Fe原子
1摩爾CO2分子=6.02×1023CO2分子
1摩爾Cl-離子=6.02×1023Cl-離子
1摩爾C-C鍵=6.02×1023C-C鍵
從這個意義上說,摩爾就和「打」相似,「打」這個詞常用來指十二件特定類型的物品。
2、摩爾代表物質的質量,此質量以克為單位數值等於原子量或分子量。例如:
1摩爾Fe=55.85gFe
1摩爾CO2=12.01g+2(16.00g)=44.01gCO2
1摩爾NaCl=58.44gNaCl
每當在這個意義上使用摩爾這個詞時,必須指定有關的化學式。如果我們不知道它們的化學式,就不可能說出「一摩爾氮」或「2.65摩爾磷」表示多少。
對氯化鈉來說,其基本結構單元是Na+離子和Cl-離子,我們可以用摩爾來表示NaCl的特定質量58.44克。所以說,只要我們知道物質的化學式,不管它的結構如何,任何物質都可以用摩爾來表示。以錫的氧化物SnO2為例,不必擔心這個化合物是由分子、離子或某些其它尚未確定的結構單元組成,我們可以完全有把握地說:
1摩爾SnO2 =118.69g+2(16.00g) =150.69gSnO2
摩爾和克之間的換算可以用第一章和第二章中所使用過的相同的換算因式法來進行。
例題3.5
A、確定2.60摩爾小蘇打(NaHCO3)的質量,用克表示。
B、青黴素(C16H18O4N2S)218克可摺合成多少摩爾?
解 A、一摩爾NaHCO3的質量:
23.0g+1.0g+12.0g+(3×16.0g)=84.0g
NaHCO3的克數=2.60molNaHCO3 =218克NaHCO3
B、一摩爾青黴素的質量:
16(12.0g)+18(1.0g)+4(16.0g)+2(14.0g)+32.0g=334g
青黴素摩爾數=218g青黴素 =0.653摩爾青黴素
如下例題3.6說明摩爾是如何用來求元素在已知化學式的化合物中的質量分數的。
例題3.6 孔雀石是銅礦的一種;這是一種亮綠色的礦物,最簡式為Cu2CO5H2。
A、在孔雀石中銅的質量分數是多少?
B、從340克孔雀石中能得到銅多少克?
解 A、在1摩爾孔雀石中有
2摩爾Cu=2(63.55g)=127.10g
1摩爾C = 12.01g
5摩爾O=5(16.00g) =80.00g
2摩爾H=2(1.008g) =2.02g
合計 : 221.13g
%Cu=
B、Cu的質量=340g×0.5748=195克
為了說明怎樣得到配平方程式,以火箭推進器內發生的反應為例。推進器用聯氨作燃料,以四氧化二氮作氧化劑。由實驗得知這兩種液態物質的分子式分別是N2H4和H2O4。由火箭尾氣取出的混合物經分析表明,它是由氣態單質氮(N2)和液態水組成。為了寫出這個反應的配平方程式,我們可按下述程序進行:
1、首先寫出未配平的方程式,其中反應物的化學式寫在左邊,生成物的化學式寫在右邊。因此可以寫出:
N2H4+N2O4 → N2+H2O
2、根據質量守恆定律配平方程式。要求方程式兩邊的每種元素具有相同的原子數目。為了做到這一點,一開始就可以在H2O前面寫上系數4,這樣在反應式兩邊都有4個氧原子。
N2H4+N2O4 → N2+4H2O
現在考慮氫原子,我們看到在右邊有4×2=8個H原子。為了在左邊也得到8個H原子,在N2H4前面我們寫上系數2。
2N2H4+N2O4 → N2+4H2O
最後,考慮氮的原子數目,在左邊氮原子的總數是(2×2)+2=6。在N2前面寫上系數3來配平氮。
2N2H4+N2O4 → 3N2+4H2O (3.1)
3、在本教程內,方程式中都標出反應物和生成物的物理狀態。我們將用字母(g)、(l)和(s)分別表示氣態、液態和固態。對於聯氨和四氧化二氮之間的反應,我們寫成:
2N2H4(l)+N2O4(l)→ 3N2(g)+4H2O(l) (3.2)
當處理在水溶液中進行的反應時,我們將使用符號(aq)以標明被溶解的物質(離子或者分子)。因此,當含有Ag+ 離子的水溶液同含有Cl- 離子的水溶液混合時,所發生反應的方程式可寫成:
Ag+(aq)+Cl-(aq) → AgCl(s) (3.3)
還有,方程式
Zn(s)+2H+(aq) → Zn2+(aq)+H2(g) (3.4)
可代表當將固體鋅加到含有H+離子的酸性水溶液中時所觀察到的反應;產物是溶液中的Zn2+離子和氣態的H2分子。
這些方程式能向我們提供反應中反應物和生成物之間質量關系的情況。利用配平的方程式判斷我們將需用多少克某一物質同另一已知質量的物質反應,或者我們可以從一定數量的反應物預期得到多少生成物。如果我們明白,配平方程式的各個系數是代表反應物和生成物的相對摩爾數,這種計算就容易進行了。
為了說明以上的敘述是正確的,讓我們考查N2H4和N2O4之間的反應。前面已經得出下列配平的方程式:
2N2H4(l)+N2O4(l) → 3N2(g)+4H2O(l)
這個方程式的系數可以解釋成分子的數目。即,
2分子N2H4 +1分子N2O4 → 3分子N2 +4分子H2O
一個配平的化學方程式就象一個代數方程式那樣,如果每個系數都乘以相同的數,配平的化學方程式仍然有效。這個乘數可以是1/2,100,……或是Avogadro常數NA。即:
2NA分子N2H4 +1NA分子N2O4 → 3NA分子N2 +4NA分子H2O,
但是,正如在3.4節中我們看到的,1摩爾就代表Avogadro常數個粒子。因此上式可以寫成:
2molN2H4 +1molN2O4 → 3molN2 +4molH2O
這就是我們所要證明的關系。從稍有不同的觀點看這個關系,可以說在這個特定的反應中:2molN2H4 ~1molN2O4 3molN2 ~ 4molH2O,這里符號「~」含義是「化學上相當於」。
為了得到反應物和生成物質量之間用克表示的關系,只要將配平方程式中的每一種物質的摩爾換算成克。我們很容易知道1mol N2H4、N2O4、N2和H2O的質量分別為32.0g、92.0g、28.0g和18.0g。上式又可以寫成:
2×(32.0gN2H4)+1×(92.0gN2O4) → 3×(28.0gN2)+4×(1.80gH2O)
64.0gN2H4+92.0gN2O4 → 84.0gN2+72.0gH2O
或者可以寫成:
64.0gN2H4 ~ 92.0gN2O4 ,84.0gN2 ~ 72.0gH2O
我們可以把處理N2H4—N2O4反應的程序應用於任何其他反應。例如鋁和氧之間的反應,配平方程式為:
4Al(s)+3O2(g)→2Al2O3(s) (3.5)
可以寫成:
4molAl + 3mol O2 → 2molAl2O3
也可以寫成:
4×(27.0gAl) + 3×(32.0gO2) → 2×(102.0gAl2O3)
108.0gAl + 96.0gO2 → 204.0gAl2O3
在例題3.7中將闡明這種關系的應用,並再次應用了換算因式法。
例題3.7 對於反應
2N2H4(l)+N2O4(l)→3N2(g)+4H2O(l)
確定:
a、同2.72摩爾N2H4反應所需的N2O4摩爾數。
b、當消耗2.72摩爾N2H4時,所產生的N2的質量。
c、當1.00克N2O4起反應時,所生成的H2O的質量。
解 在所有的情況下,我們都利用配平方程式的系數,去求得所需要的換算因式。
a、換算因式可直接從系數得到:
2molN2H4 ~ 1molN2O4
N2O4 mol數=2.72molN2H4×
b、我們還需要一個聯系N2H4摩爾數與N2的克數的換算因式。根據配平方程式的系數,有2molN2H4 ~ 3molN2為了得到所需的換算因式,只要將3摩爾的N2換算為克。由於1摩爾N2重28.0克,我們得到:2molN2H4 ~ 3×(28.0gN2)=84.0gN2
因此,所生成的N2的克數=2.72molN2H4× =114g N2
c、再從摩爾關系開始
1molN2O4 ~ 4molH2O
這一次將這兩個量都換算為克(1molN2O4=92.0g;1molH2O=18.0g):
92.0gN2O4 ~ 4(18.0g)H2O=72.0gH2O
形成H2O的克數=1.00gN2O4× =0.783克H2O
G. 危險化學品建設項目安全許可實施辦法的第三章 設計審查
第十三條建設項目安全設施設計應當由取得相應設計資質的設計單位進行,設計單位對建設項目安全設施設計負責。
設計單位應當依據有關安全生產的法律、法規、規章和標准以及建設項目設立安全評價報告,對建設項目安全設施進行設計,並組織設計人員編制建設項目安全設施設計專篇。建設項目安全設施設計專篇包括下列內容:
(一)建設項目概況;
(二)建設項目涉及的危險、有害因素和危險、有害程度;
(三)建設項目設立安全評價報告中的安全對策和建議採納情況說明;
(四)採用的安全設施和措施;
(五)可能出現事故預防及應急救援措施;
(六)安全管理機構的設置及人員配備;
(七)安全設施投資概算;
(八)結論和建議。
第十四條建設單位應當在建設項目安全設施設計全部完成後,向與本實施辦法第四條規定相應的建設項目安全許可實施部門申請建設項目安全設施設計的審查,並提交下列文件、資料:
(一)建設項目安全設施設計的審查申請書;
(二)建設項目設立安全審查意見書(復印件);
(三)設計單位的設計資質證明文件(復印件);
(四)建設項目安全設施設計專篇;
(五)審查時要求提供的其他材料。
第十五條對已經受理的建設項目安全設施設計的審查申請,建設項目安全許可實施部門應當指派有關人員或者組織專家,對申請文件、資料進行審查,作出同意或者不同意建設項目安全設施設計專篇的決定,並出具建設項目安全設施設計的審查意見書。
第十六條建設項目安全設施設計有下列情形之一的,審查不予通過:
(一)未經過建設項目設立安全審查或者經安全審查未通過的;
(二)未選擇相應資質的設計單位進行設計的;
(三)未按照有關安全生產的法律、法規、規章和標准、規范的強制性規定進行設計的;
(四)未採納建設項目設立安全評價報告中的安全對策和建議的;
(五)對未採納建設項目設立安全評價報告中的安全對策和建議未作充分論證說明的。
第十七條建設項目安全設施設計的審查未通過的,建設單位經過整改後可以再次向原審查部門申請建設項目安全設施設計的審查。
對已經審查通過的建設項目安全設施設計有下列情形之一的,建設單位應當向原審查部門申請建設項目安全設施變更設計的審查:
(一)改變安全設施設計且可能降低安全性能的;
(二)在施工期間重新設計的。
H. 危險化學品輸送管道安全管理規定的第三章 危險化學品管道的建設
第九條 對新建、改建、擴建的危險化學品管道,建設單位應當依照國家安全生產監督管理總局有關危險化學品建設項目安全監督管理的規定,依法辦理安全條件審查、安全設施設計審查和安全設施竣工驗收手續。
第十條 對新建、改建、擴建的危險化學品管道,建設單位應當依照有關法律、行政法規的規定,委託具備相應資質的設計單位進行設計。
第十一條 承擔危險化學品管道的施工單位應當具備有關法律、行政法規規定的相應資質。施工單位應當按照有關法律、法規、國家標准、行業標准和技術規范的規定,以及經過批準的安全設施設計進行施工,並對工程質量負責。
參加危險化學品管道焊接、防腐、無損檢測作業的人員應當具備相應的操作資格證書。
第十二條 負責危險化學品管道工程的監理單位應當對管道的總體建設質量進行全過程監督,並對危險化學品管道的總體建設質量負責。管道施工單位應當嚴格按照有關國家標准、行業標準的規定對管道的焊縫和防腐質量進行檢查,並按照設計要求對管道進行壓力試驗和氣密性試驗。
對敷設在江、河、湖泊或者其他環境敏感區域的危險化學品管道,應當採取增加管道壓力設計等級、增加防護套管等措施,確保危險化學品管道安全。
第十三條 危險化學品管道試生產(使用)前,管道單位應當對有關保護措施進行安全檢查,科學制定安全投入生產(使用)方案,並嚴格按照方案實施。
第十四條 危險化學品管道試壓半年後一直未投入生產(使用)的,管道單位應當在其投入生產(使用)前重新進行氣密性試驗;對敷設在江、河或者其他環境敏感區域的危險化學品管道,應當相應縮短重新進行氣密性試驗的時間間隔。
I. 人教版化學必修一第三章化學方程式總結
1、硫酸根離子的檢驗: BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4↓+ 2NaCl
2、碳酸根離子的檢驗: CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl
3、碳酸鈉與鹽酸反應: Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑
4、木炭還原氧化銅: 2CuO + C 高溫 2Cu + CO2↑
5、鐵片與硫酸銅溶液反應: Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
6、氯化鈣與碳酸鈉溶液反應:CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓+ 2NaCl
7、鈉在空氣中燃燒:2Na + O2 △ Na2O2
鈉與氧氣反應:4Na + O2 = 2Na2O
8、過氧化鈉與水反應:2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
9、過氧化鈉與二氧化碳反應:2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
10、鈉與水反應:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
11、鐵與水蒸氣反應:3Fe + 4H2O(g) = 高溫=Fe3O4 + 4H2↑
12、鋁與氫氧化鈉溶液反應:2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
13、氧化鈣與水反應:CaO + H2O = Ca(OH)2
14、氧化鐵與鹽酸反應:Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O
15、氧化鋁與鹽酸反應:Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
16、氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應:Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O
17、氯化鐵與氫氧化鈉溶液反應:FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓+ 3NaCl
18、硫酸亞鐵與氫氧化鈉溶液反應:FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓+ Na2SO4
19、氫氧化亞鐵被氧化成氫氧化鐵:4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3
20、氫氧化鐵加熱分解:2Fe(OH)3 △ Fe2O3 + 3H2O↑
21、實驗室製取氫氧化鋁:Al2(SO4)3 + 6NH3•H2O = 2Al(OH)3↓ + 3(NH4)2SO4
22、氫氧化鋁與鹽酸反應:Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O
23、氫氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應:Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O
24、氫氧化鋁加熱分解:2Al(OH)3 △ Al2O3 + 3H2O
25、三氯化鐵溶液與鐵粉反應:2FeCl3 + Fe = 3FeCl2
26、氯化亞鐵中通入氯氣:2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3
27、二氧化硅與氫氟酸反應:SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O
硅單質與氫氟酸反應:Si + 4HF = SiF4 + 2H2↑
28、二氧化硅與氧化鈣高溫反應:SiO2 + CaO 高溫 CaSiO3
29、二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應:SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O
30、往硅酸鈉溶液中通入二氧化碳:Na2SiO3 + CO2 + H2O = Na2CO3 + H2SiO3↓
31、硅酸鈉與鹽酸反應:Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3↓
32、氯氣與金屬鐵反應:2Fe + 3Cl2 點燃 2FeCl3
33、氯氣與金屬銅反應:Cu + Cl2 點燃 CuCl2
34、氯氣與金屬鈉反應:2Na + Cl2 點燃 2NaCl
35、氯氣與水反應:Cl2 + H2O = HCl + HClO
36、次氯酸光照分解:2HClO 光照 2HCl + O2↑
37、氯氣與氫氧化鈉溶液反應:Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
38、氯氣與消石灰反應:2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
39、鹽酸與硝酸銀溶液反應:HCl + AgNO3 = AgCl↓ + HNO3
40、漂白粉長期置露在空氣中:Ca(ClO)2 + H2O + CO2 = CaCO3↓ + 2HClO
41、二氧化硫與水反應:SO2 + H2O ≈ H2SO3
42、氮氣與氧氣在放電下反應:N2 + O2 放電 2NO
43、一氧化氮與氧氣反應:2NO + O2 = 2NO2
44、二氧化氮與水反應:3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
45、二氧化硫與氧氣在催化劑的作用下反應:2SO2 + O2 催化劑 2SO3
46、三氧化硫與水反應:SO3 + H2O = H2SO4
47、濃硫酸與銅反應:Cu + 2H2SO4(濃) △ CuSO4 + 2H2O + SO2↑
48、濃硫酸與木炭反應:C + 2H2SO4(濃) △ CO2 ↑+ 2SO2↑ + 2H2O
49、濃硝酸與銅反應:Cu + 4HNO3(濃) = Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2↑
50、稀硝酸與銅反應:3Cu + 8HNO3(稀) △ 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO↑
51、氨水受熱分解:NH3•H2O △ NH3↑ + H2O
52、氨氣與氯化氫反應:NH3 + HCl = NH4Cl
53、氯化銨受熱分解:NH4Cl △ NH3↑ + HCl↑
54、碳酸氫氨受熱分解:NH4HCO3 △ NH3↑ + H2O↑ + CO2↑
55、硝酸銨與氫氧化鈉反應:NH4NO3 + NaOH △ NH3↑ + NaNO3 + H2O
56、氨氣的實驗室製取:2NH4Cl + Ca(OH)2 △ CaCl2 + 2H2O + 2NH3↑
57、氯氣與氫氣反應:Cl2 + H2 點燃 2HCl
58、硫酸銨與氫氧化鈉反應:(NH4)2SO4 + 2NaOH △ 2NH3↑ + Na2SO4 + 2H2O
59、SO2 + CaO = CaSO3
60、SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
61、SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓ + H2O
62、SO2 + Cl2 + 2H2O = 2HCl + H2SO4
63、SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O
64、NO、NO2的回收:NO2 + NO + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O
65、Si + 2F 2 = SiF4
66、Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 +2H2↑
67、硅單質的實驗室製法:粗硅的製取:SiO2 + 2C 高溫電爐 Si + 2CO
(石英沙)(焦碳) (粗硅)
粗硅轉變為純硅:Si(粗) + 2Cl2 △ SiCl4
SiCl4 + 2H2 高溫 Si(純)+ 4HCl