① 人教版新课标高一化学必修一第一单元知识点总结
高中 化学 必修一 高一 知识梳理 高一化学知识点归纳 高一化学复习资料
专题一化学家眼中的物质世界
第一单元丰富多彩的化学世界
一、物质的分类及转化
物质的分类(可按组成、状态、性能等来分类)
物质 混合物 非均匀混合物
均匀混合物
纯净物 单质 非金属单质
金属单质
化合物 有机化合物
无机化合物 氧化物 金属氧化物
非金属氧化物
…
酸
碱
盐
…
物质的转化(反应)类型
四种基本反应类型:化合反应,分解反应,置换反应,复分解反应
化学反应 本质 氧化还原反应 化学反应 离子反应
非氧化还原反应 非离子反应
氧化还原反应
1.氧化还原反应:有电子转移的反应
2. 氧化还原反应 实质:电子发生转移
判断依据:元素化合价发生变化
3.
氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.双线桥法表示电子转移的方向和数目
注意:a.“e-”表示电子。
b.双线桥法表示时箭头从反应物指向生成物,箭头起止为同一种元素,
应标出“得”与“失”及得失电子的总数。
c.失去电子的反应物是还原剂,得到电子的反应物是氧化剂
d.被氧化得到的产物是氧化产物,被还原得到的产物是还原产物
2.单线桥法(从失→得)
还原剂 氧化剂
氧化还原反应和四种基本反应类型的关系
氧化还原反应中:化合价升高总数 = 化合价降低总数
元素失电子总数 = 元素得电子总数
离子反应(有离子参加的化学反应)
离子方程式的书写:
1.写
2.拆:(可简单认为 强酸、强碱、可溶性盐 拆 )
3.删
4.查 ( 遵循: 电荷守恒、质量守恒 )
二、物质的量
1、 物质的量是一个物理量,符号为 n,单位为摩尔(mol)
2、 1 mol粒子的数目是0.012 kg 12C中所含的碳原子数目,约为6.02×1023个。
3、 1 mol粒子的数目又叫阿伏加德罗常数,符号为NA,单位mol-1。
4、 使用摩尔时,必须指明粒子的种类,可以是分子、原子、离子、电子等。
5.、
三、摩尔质量
1、定义:1mol任何物质的质量,称为该物质的摩尔质量。用符号:M表示,常用单位为g•mol-1
2、数学表达式:
四、物质的聚集状态
1、物质的聚集状态:气态、液态和固态
2、气体摩尔体积
单位物质的量的气体所占的体积。符号:Vm表达式:Vm= ;单位:L•mol-1
在标准状况下,1 mol任何气体的体积都约是22.4 L。
五、物质的分散系
1.分散系:一种(或几种)物质的微粒分散到另一种物质里形成的混合物。
分类(根据分散质粒子直径大小):溶液(小于10-9m 〉、胶体(10-9~10-7m)
浊液(大于10-7m)
2.胶体:
(1)概念:分散质微粒直径大小在10-9~10-7m之间的分散系。
(2)性质:①丁达尔现象(用聚光手电筒照射胶体时,可以看到在胶体中出现一条光亮的“通路”,这是胶体的丁达尔现象。)
②凝聚作用(吸附水中的悬浮颗粒)
3.溶液:电解质溶液、非电解质溶液
4.化合物
电解质:在水溶液中或熔融的状态下能导电的化合物
非电解质:在水溶液中或熔融的状态下都不能导电的化合物
5.电离(电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程)方程式
NaCl == Na+ + Cl- H2SO4 == 2H+ + SO42- NaOH == Na+ + OH-
第二单元 研究物质的实验方法
一、 物质的分离与提纯
分离和提纯的方法 分离的物质 应注意的事项 应用举例
过滤 用于固液混合的分离 一贴、二低、三靠 如粗盐的提纯
蒸馏 提纯或分离沸点不同的液体混合物 防止液体暴沸,温度计水银球的位置,如石油的蒸馏中冷凝管中水的流向 如石油的蒸馏
萃取 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法 选择的萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不相溶;对溶质的溶解度要远大于原溶剂 用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘
分液 分离互不相溶的液体 打开上端活塞或使活塞上的凹槽与漏斗上的水孔,使漏斗内外空气相通。打开活塞,使下层液体慢慢流出,及时关闭活塞,上层液体由上端倒出 如用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘后再分液
蒸发和结晶 用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物 加热蒸发皿使溶液蒸发时,要用玻璃棒不断搅动溶液;当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热 分离NaCl和KNO3混合物
二、 常见物质的检验
三、 溶液的配制及分析
1.物质的量的浓度 C(B)= n(B)/V(溶液)
2.物质的量的浓度的配制:计算、称量(或量取)、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签
具体步骤:
(1)计算:固体物质计算所需质量,液体物质计算所需体积;
(2)称量(量取):固体用天平,液体用量筒;
(3) 溶解(稀释):将固体(溶液)转移至烧杯中,用适量的蒸馏水溶解(稀释),冷却到室温;
(4) 转移:将烧杯中的溶液有玻璃棒小心地引流到(适当规格的)容量瓶中:
(5) 洗涤:有蒸馏水洗涤烧杯内壁2~3次,并将每次洗涤的溶液都注入到容量瓶;
(6)定容:缓缓地将蒸馏水注入到容量瓶中,直到容量瓶中的液面接近容量瓶的刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切;
(7)摇匀:将容量瓶盖好,反复上下颠倒,摇匀;
(8)装瓶。
第三单元 人类对原子结构的认识
一、 原子结构模型的演变
近代原子结构模型的演变
模型 道尔顿 汤姆生 卢瑟福 玻尔 量子力学
年代 1803 1904 1911 1913 1926
依据 元素化合时的质量比例关系 发现电子 ɑ粒子散射 氢原子光谱 近代科学实验
主要内容 原子是不可再分的实心小球 葡萄干面包式 含核模型 行星轨道式原子模型 量子力学
1. 核外电子排布规律:
(1) 核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层,然后由里向外,排布在能量较高的电子层
(2) 原子核外各电子层最多容纳2n2个电子(表示电子层数)。
(3) 原子最外野电子数目不能超过8个(第一层不能超过2个)
(4) 次外层电子数目不能超过18个(第一层为次外层时不能超过2个),倒数第三层电子数目不能超过32个。
二、原子的构成
表示质量数为A、质子数为Z的具体的X原子。
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
(1) 原子:核电荷数(质子数)=核外电子数,
(2) 阳离子:核电荷数(质子数)>核外电子数,
(3) 阴离子:核电荷数(质子数)<核外电子数,
核素:具有一定质子数和一定中子数的一种原子。
同位素:质子数相同、质量数(中子数)不同的原子(核素)互为同位素
专题二从海水中获得的化学物质
第一单元氯、溴、碘及其化合物
一、氯气的生产原理
2NaCl + 2H2O ==== 2NaOH + H2↑ + Cl2↑
负极 正极
二、氯气的性质
物理性质
1. 颜色:黄绿色2. 气味:刺激性气味3. 状态:气态4. 毒性:有毒5. 密度:比空气大
6. 溶解性:溶于水(1 : 2)
化学性质
1. Cl2与金属反应(一般将金属氧化成高价态)
2. Cl2与非金属反应
3. Cl2与碱的反应
氯气 +碱→次氯酸盐+金属氯化物+水
氯水
成分 分子:H2O、Cl2、HClO 离子:H+、Cl-(还有ClO-、OH-)
氯水的性质
1. 酸性 2. 氧化性 3. 漂白性 4. 不稳定性
Cl-的检验:试剂:AgNO3溶液和稀硝酸 现象:产生白色沉淀(不溶于稀硝酸)
结论:溶液中有Cl-
次氯酸的性质
1.酸性 2.氧化性 3.漂白性
4.不稳定性:
氯气的用途: 来水的消毒、农药的生产、药物的合成等
二、 溴、碘的提取
溴和碘的化学性质 元素非金属性(氧化性)强弱顺序:Cl > Br > I
实验 实验现象 化学方程式
氯水与溴化钾溶液的反应 溶液由无色变为橙黄色 2KBr+Cl2=2KCl+Br2
氯水与碘化钾溶液的反应 溶液由无色变为黄褐(黄)色 2KI +Cl2=2KCl+I2
溴水与碘化钾溶液的反应 溶液由无色变为黄褐(黄)色 2KI+Br2=2KBr+I2
单质的物理性质
1.状态:气态(Cl2)→液态(Br2)→ 固态(I2)
2.颜色:黄绿色(Cl2)→深红棕色(Br2)→紫黑色(I2),颜色由浅到深
3.熔、沸点:液态溴易挥发,碘受热易升华
4.溶解性:Cl2溶于水,Br2和I2难溶于水;Br2和I2易溶于汽油、酒精、苯、CCl4等有机溶剂。
I2的检验:试剂:淀粉溶液 现象:溶液变蓝色
Br- 、I- 的检验:
试剂:AgNO3溶液和稀硝酸
现象:产生浅黄色沉淀(含Br-);黄色沉淀(含I-)
例:NaBr + AgNO3 = AgBr↓ + NaNO3
NaI + AgNO3 = AgI↓+ NaNO3
第二单元 钠、镁及其化合物
一、 金属钠的性质与应用
钠的性质
物理性质
银白色固体、有金属光泽、密度比煤油大比水小、质软、熔点低、能导电导热。
化学性质
1、与O2、Cl2、S等非金属的反应
4Na + O2 === 2Na2O (白色)
2Na + O2 === Na2O2 (淡黄色固体)
2Na + Cl2 === 2NaCl (产生白烟)
2Na + S === Na2S (火星四射,甚至发生爆炸)
2、与水的反应
2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑ ( 浮、溶、游、红 )
二、 碳酸钠的性质与应用
Na2CO3的性质(水溶液呈碱性)
(1)与碱反应 Na2CO3 + Ca(OH)2 === CaCO3↓ + 2NaOH
(2)与盐反应 Na2CO3 + BaCl2 === BaCO3↓ + 2NaCl
(3)与CO2反应: Na2CO3 + CO2 + H2O ===2NaHCO3
Na2CO3与NaHCO3的性质比较
三、 镁的提取及应用
镁的提取
海水 母液 MgCl2
a 溶液
贝壳 石灰乳
CaCO3 === CaO + CO2↑
CaO + H2O ===Ca(OH)2(石灰乳)
Ca(OH)2 + MgCl2 ===Mg (OH)2↓+ CaCl2
Mg(OH)2 + 2HCl === MgCl2 + 2H2O
MgCl2 === Mg + Cl2↑
物理性质
镁是银白色金属,有金属光泽,密度较小,硬度较大,质地柔软,熔点较低,是热和电的良导体。
化学性质
1、与空气的反应
2Mg + O2 === 2MgO
3Mg + N2 ===2Mg2N3
2Mg + CO2 === 2MgO + C
2、与水的反应
Mg+2H2O === Mg(OH)2+H2↑
3、与酸的反应
Mg + H2SO4 === MgSO4 + H2↑
用途
1)镁合金的密度较小,但硬度和强度都较大,因此被用于制造火箭.导弹和飞机的部件
2)镁燃烧发出耀眼的白光,因此常用来制造通信导弹和焰火;
3)氧化镁的熔点很高,是优质的耐高温材料
专题3 从矿物到基础材料
第一单元 从铝土矿到铝合金
一、从铝土矿中提取铝
①溶解:Al2O3+2NaOH === 2NaAlO2+H2O
②过滤:除去杂质
③酸化:NaAlO2+CO2+2H2O === Al(OH)3↓+NaHCO3
④过滤:保留氢氧化铝
⑤灼烧:2Al(OH)3 ======= 4Al+3O2↑
铝合金特点:1、密度小2、强度高3、塑性好4、制造工艺简单5、成本低6、抗腐蚀力强
四、 铝的化学性质
(1) 与酸的反应:2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
(2) 与碱的反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
第一步:2Al+6H2O= 2Al(OH)3+3H2↑
第二步:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
★ 总方程式: 2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+ 4H2O +3H2↑
(3) 钝化:在常温下,铝与浓硝酸、浓硫酸时会在表面生成致密的氧化膜而发生钝化,不与浓硝酸、浓硫酸进一步发生反应。
(4) 铝热反应:
2Al + Fe2O3 === 2Fe + Al2O3
铝热剂:铝粉和某些金属氧化物(Fe2O3、FeO、Fe3O4、V2O5、Cr2O3、MnO2)组成的混合物。
三、 铝的氢氧化物(两性)
(1) 与酸的反应:Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O
(2) 与碱的反应:Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O
Al(OH)3的制备:
H2O
铝盐( AlCl3 ) Al(OH)3↓ 偏铝酸盐( NaAlO2 )
往AlCl3溶液中滴入NaOH溶液:先有白色沉淀产生,后消失;
往NaOH溶液中滴入AlCl3溶液:先无明显现象,后有沉淀产生。
第二单元 铁、铜及其化合物的应用
一、 从自然界中获取铁和铜
高炉炼铁 (1)制取CO:C+O2 === CO2,CO2+C ===CO
(2)还原(炼铁原理):Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2
(3) 除SiO2:CaCO3===CaO+CO2↑,CaO+SiO2===CaSiO3
炼铜:1.高温冶炼黄铜矿→电解精制;2.湿法炼铜:Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu;3.生物炼铜
二、 铁、铜及其化合物的应用
铁的化学性质:铁是较活泼的金属(或中等活泼金属)表现为还原性。
铁 铜
(1)与非金属反应
①铁生锈(铁在潮湿空气中被腐蚀生成Fe2O3)
②2Fe+3Cl2 === 2FeCl3
③2Fe+3Br2 === 2FeBr3 还原性:Fe2+>Br
④3Fe+2O2 === Fe3O4(2价Fe占 ,2价Fe占2/3)
Cu +O2 === 2CuO
Cu + Cl2=== CuCl2
2Cu + S === Cu2S
(2)与酸反应 ①非强氧性的酸:Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑
②强氧性的酸(浓H2SO4、HNO3):
a.常温下钝化(浓H2SO4、浓HNO3用铁制容器盛装)
b.一定条件下反应生成Fe(Ⅲ) ①非强氧性的酸: 不反应
②强氧性的酸(浓H2SO4、HNO3):在一定条件下生成Cu(Ⅱ)
(3)与盐溶液反应 (1) Fe + Cu2+ == Fe2+ + Cu
(2) Fe + 2Fe3+ == 3Fe2+
Cu + 2Ag+=2Ag + Cu2+
Cu + 2Fe3+=2Fe2+ + Cu2+(实验现象:铜粉溶解,溶液颜色发生变化。)
Fe2+与Fe3+的相互转化:
Fe3+的检验:(黄棕色)
实验①:向FeCl3 溶液中加入几滴KSCN溶液,溶液显血红色,
Fe3++3SCN- Fe(SCN)3
实验②:向FeCl3溶液加入NaOH溶液,有红褐色沉淀。
Fe3++2OH- Fe(OH)3↓
Fe2+的检验:(浅绿色)
实验:向FeCl2溶液加入NaOH溶液。
Fe2++2OH- Fe(OH)2↓(白色/浅绿色)4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3(红褐色)
三、 钢铁的腐蚀
第三单元 含硅矿物与信息材料
一、硅酸盐矿物、硅酸盐产品(传统材料)和信息材料的介绍
1.硅在自然界的存在:地壳中含量仅次于氧,居第二位。(约占地壳质量的四分之一);无游离态,化合态主要存在形式是硅酸盐和二氧化硅,
2.硅酸盐的结构:
(1)硅酸盐的结构复杂,常用氧化物的形式表示比较方便。硅酸盐结构稳定,在自然界中稳定存在。
(2)氧化物形式书写的规律:
①各元素写成相应的氧化物,元素的价态保持不变。
②顺序按先金属后非金属,金属元素中按金属活动顺序表依次排列,中间用“•”间隔。
③注意改写后应与原来化学式中的原子个数比不变。
3.Na2SiO3的性质:Na2SiO3易溶于水,水溶液俗称“水玻璃”,是建筑行业的黏合剂,也用于木材的防腐和防火。
化学性质主要表现如下:
(1)水溶液呈碱性(用PH试纸测),通CO2有白色沉淀:Na2SiO3 + CO2 + H2O == Na2CO3 + H2SiO3↓(白色胶状沉淀),离子方程式:SiO32- + CO2 + H2O == CO32- + H2SiO3↓。
硅酸受热分解:H2SiO3 H2O + SiO2 ,
原硅酸和硅酸都是难溶于水的弱酸,酸性:H2CO3强于H4SiO4或H2SiO3。
(2)硅酸钠溶液中滴加稀盐酸有白色沉淀:
Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3↓,离子方程式:SiO32- + 2H+ == H2SiO3↓.
(3)硅酸和氢氧化钠反应:H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O.
离子方程式:H2SiO3 + 2OH- ==SiO32- +2H2O 。
4.硅酸盐产品(传统材料)
主要原料 产品主要成分
普通玻璃 石英、纯碱、石灰石 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2(物质的量比为1:1:4)
普通水泥 黏土、石灰石、少量石膏 2CaO•SiO2、3CaO•SiO2、3CaO•Al2O3
陶瓷 黏土、石英沙 成分复杂主要是硅酸盐
制玻璃的主要反应:SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑,SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑.
二、硅单质
1.性质:(1)物理性质:晶体硅是灰黑色有金属光泽,硬而脆的固体;导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,熔沸点高,硬度大,难溶于溶剂。
(2)化学性质:常温只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应。性质稳定。
Si +2F2 == SiF4(气态), Si + 4HF == SiF4 +2 H2,
Si +2NaOH + H2O == Na2SiO3 +2H2↑,(Si +2NaOH + 4H2O == Na2SiO3 +2H2↑+ 3H2O.)
3.硅的用途:(1)用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件;(2)制造太阳能;(3)制造合金,如含硅4%(质量分数)的钢导磁性好制造变压器的铁芯;含硅15%(质量分数)的钢有良好的耐酸性等。
4.工业生产硅:
制粗硅:SiO2 + 2C Si + 2CO
制纯硅:Si + 2Cl2 SiCl4(液态)
SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl
三、二氧化硅的结构和性质:
1.SiO2在自然界中有较纯的水晶、含有少量杂质的石英和普遍存在的沙。自然界的二氧化硅又称硅石。
2.SiO2物理性质:硬度大,熔点高,难溶于溶剂(水)的固体。
3.SiO2化学性质:常温下,性质稳定,只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应。
SiO2 + 2F2 == SiF4 + O2 , SiO2 + 4HF == SiF4 + 2H2O (雕刻玻璃的反应),
SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O (实验室装碱试剂瓶不能用玻璃塞的原因).
加热高温:SiO2 + 2C Si +2 CO, SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑
SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑,SiO2 + CaO CaSiO3 .
4.SiO2的用途:制石英玻璃,是光导纤维的主要原料;制钟表部件;可制耐磨材料;用于玻璃的生产;在光学仪器、电子工业等方面广泛应用。
专题四 硫、氮和可持续发展
第一单元 含硫化合物的性质和应用
一、硫酸型酸雨的成因和防治 :
1.含硫燃料(化石燃料)的大量燃烧
涉及到的反应有:
2SO2 + O2 2SO3 SO3 + H2O = H2SO4
SO2 + H2O H2SO3 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4
2.防治措施:
①从根本上防治酸雨—开发、使用能代替化石燃料的绿色能源(氢能、核能、太阳能)
②对含硫燃料进行脱硫处理(如煤的液化和煤的气化)
③提高环保意识,加强国际合作
二、SO2的性质及其应用
1.物理性质:无色、有刺激性气味、有毒的气体,易溶于水
* 大气污染物通常包括:SO2、CO、氮的氧化物、烃、固体颗粒物(飘尘)等
2.SO2的化学性质及其应用
⑴SO2是酸性氧化物
SO2 + H2O H2SO3
SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓+ H2O;CaSO3 + SO2 + H2O = Ca(HSO3)2
SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O(实验室用NaOH溶液来吸收SO2尾气)
* 减少燃煤过程中SO2的排放(钙基固硫法)
CaCO3 CaO + CO2↑;CaO + SO2 = CaSO3
SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O
2CaSO3 + O2 = 2CaSO4
⑵SO2具有漂白性:常用于实验室对SO2气体的检验
漂白原理类型
①吸附型:活性炭漂白——活性炭吸附色素(包括胶体)
②强氧化型:HClO、O3、H2、Na2O2等强氧化剂漂白——将有色物质氧化,不可逆
③化合型:SO2漂白——与有色物质化合,可逆
⑶SO2具有还原性
2SO2 + O2 2SO3
SO2 + X2 + 2H2O = 2HX + H2SO4
三、接触法制硫酸
流程 设备 反应
生成二氧化硫 沸腾炉 S + O2 SO2 或4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
SO2接触氧化 接触室 2SO2 + O2 2SO3
SO3的吸收 吸收塔 SO3 + H2O = H2SO4
* 为了防止形成酸雾,提高SO3的吸收率,常用浓硫酸来吸收SO3得到发烟硫酸
四、硫酸的性质及其应用
1.硫酸的酸性:硫酸是二元强酸 H2SO4 = 2H+ + SO42- (具有酸的5点通性)
如:Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O 硫酸用于酸洗除锈
2.浓硫酸的吸水性:浓硫酸具有吸水性,通常可用作干燥剂
3.浓硫酸的脱水性:浓硫酸将H、O按照2∶1的比例从物质中夺取出来,浓硫酸用作许多有机反应的脱水剂和催化剂。
4.浓硫酸的强氧化性:
Cu + 2H2SO4(浓) CuS O4 + SO2↑+ 2H2O
浓硫酸可以将许多金属氧化:金属 + 浓硫酸 → 硫酸盐 + SO2↑+ H2O
浓硫酸的氧化性比稀硫酸强:浓硫酸的强氧化性由+6价的S引起,而稀硫酸的氧化性由H+引起(只能氧化金属活动顺序表中H前面的金属)。
C + 2H2SO4(浓) CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
二、硫及其化合物的相互转化
1.不同价态的硫的化合物
-2价:H2S、Na2S、FeS;+4价:SO2、H2SO3、Na2SO3
+6价:SO3、H2SO4、Na2SO4、BaSO4、CaSO4 、FeSO4
2.通过氧化还原反应实现含不同价态硫元素的物质之间的转化
-2 0 +4 +6
S S S S
SO42-离子的检验:SO42- + Ba2+ = BaSO4↓
取少量待测液 无明显现象 产生白色沉淀
第二单元,生产生活中的含氮化合物
一、氮氧化物的产生及转化
途径一:雷雨发庄稼
N2+O2===2NO
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
途径二:生物固氮
途径三:合成氨 N2+3H2=======2NH3
(1)、环境问题是如何出现的?(1)、人类不当使用科学技术的结果
(2)、产生环境问题的根源是什么?(2)、极力追求商业利润
(3)、克服环境问题有哪些途径?(3)、治理,使用新技术,改变生活方式,环境意识教育
二、氮肥的生产和使用
1.工业上合成氨
N2+3H2=======2NH3
2.实验室制取氨气
2NH4Cl+Ca(OH)2====CaCl2+2NH3↑+2H2O
3.氨气的性质
:氨气易溶于水,溶于水显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。氨水易挥发,不易运输,但成本低。氨水应在阴凉处保存。雨天、烈日下不宜施用氨态氮肥。
与酸的反应 NH3 +HCl===NH4Cl(产生白烟) 2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4
盐:固态,易分解,易溶于水,与碱反应,产生 而挥发。比 易于保存和运输,但成本更高。Cl- 不被植物吸收,在土壤中积累,影响植物生长。不能在碱性土壤中使用,不能雨天使用。 NH4Cl===NH3↑+HCl↑(加热分解NH4Cl晶体)
喷泉实验:(1).实验装置的工作原理?(2).溶液变红色的原因?(3).喷泉的发生应具备什么条件?
三、硝酸的性质
1.物理性质:无色,具有挥发性的液体
2.化学性质:
(1)不稳定性 见光或加热会分解释放出 气体
4HNO3==4NO2↑+ O2↑+2H2O
(2)强氧化性
是一种强氧化性的酸,绝大多数金属及许多非金属单质能与硝酸反应.。
浓 :
C+4HNO3==CO2↑+ 4NO2↑+2H2O 一般生成 气体。
稀 : 一般生成 气体。
另外,
(1)
适用:固+液 气体。方法最为简便。后者反应更剧烈,应对浓硝酸的滴加予以控制。
(2)C+4HNO3==CO2↑+4NO2↑+2H2O 4HNO3==4NO2↑+ O2↑+2H2O
适用:固+液 气体。方法较为繁锁,且产物中有杂质气体。
② 高中化学总结来一个
高中化学知识点归纳高中化学知识梳理专题一化学家眼中的物质世界第一单元丰富多彩的化学世界一、物质的分类及转化物质的分类(可按组成、状态、性能等来分类)物质混合物非均匀混合物均匀混合物纯净物单质非金属单质金属单质化合物有机化合物无机化合物氧化物金属氧化物非金属氧化物…酸碱盐…物质的转化(反应)类型四种基本反应类型:化合反应,分解反应,置换反应,复分解反应化学反应本质氧化还原反应化学反应离子反应非氧化还原反应非离子反应氧化还原反应1.氧化还原反应:有电子转移的反应2.氧化还原反应实质:电子发生转移判断依据:元素化合价发生变化3.氧化还原反应中电子转移的表示方法1.双线桥法表示电子转移的方向和数目
注意:a."e-"表示电子。b.双线桥法表示时箭头从反应物指向生成物,箭头起止为同一种元素,应标出"得"与"失"及得失电子的总数。c.失去电子的反应物是还原剂,得到电子的反应物是氧化剂d.被氧化得到的产物是氧化产物,被还原得到的产物是还原产物2.单线桥法(从失→得)
还原剂氧化剂氧化还原反应和四种基本反应类型的关系氧化还原反应中:化合价升高总数=化合价降低总数元素失电子总数=元素得电子总数离子反应(有离子参加的化学反应)离子方程式的书写:1.写2.拆:(可简单认为强酸、强碱、可溶性盐拆)3.删4.查(遵循:电荷守恒、质量守恒)二、物质的量1、物质的量是一个物理量,符号为n,单位为摩尔(mol)2、1 mol粒子的数目是0.012 kg 12C中所含的碳原子数目,约为6.02×1023个。3、1 mol粒子的数目又叫阿伏加德罗常数,符号为NA,单位mol-1。4、使用摩尔时,必须指明粒子的种类,可以是分子、原子、离子、电子等。5.、三、摩尔质量1、定义:1mol任何物质的质量,称为该物质的摩尔质量。用符号:M表示,常用单位为gmol-1 2、数学表达式:四、物质的聚集状态1、物质的聚集状态:气态、液态和固态2、气体摩尔体积单位物质的量的气体所占的体积。符号:Vm表达式:Vm=;单位:Lmol-1在标准状况下,1 mol任何气体的体积都约是22.4 L。五、物质的分散系1.分散系:一种(或几种)物质的微粒分散到另一种物质里形成的混合物。分类(根据分散质粒子直径大小):溶液(小于10-9m〉、胶体(10-9~10-7m)浊液(大于10-7m)2.胶体:(1)概念:分散质微粒直径大小在10-9~10-7m之间的分散系。(2)性质:①丁达尔现象(用聚光手电筒照射胶体时,可以看到在胶体中出现一条光亮的"通路",这是胶体的丁达尔现象。)②凝聚作用(吸附水中的悬浮颗粒)3.溶液:电解质溶液、非电解质溶液4.化合物电解质:在水溶液中或熔融的状态下能导电的化合物非电解质:在水溶液中或熔融的状态下都不能导电的化合物5.电离(电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程)方程式NaCl==Na++Cl-H2SO4==2H++SO42-NaOH==Na++OH-
第二单元研究物质的实验方法一、物质的分离与提纯分离和提纯的方法分离的物质应注意的事项应用举例过滤用于固液混合的分离一贴、二低、三靠如粗盐的提纯蒸馏提纯或分离沸点不同的液体混合物防止液体暴沸,温度计水银球的位置,如石油的蒸馏中冷凝管中水的流向如石油的蒸馏萃取利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法选择的萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不相溶;对溶质的溶解度要远大于原溶剂用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘分液分离互不相溶的液体打开上端活塞或使活塞上的凹槽与漏斗上的水孔,使漏斗内外空气相通。打开活塞,使下层液体慢慢流出,及时关闭活塞,上层液体由上端倒出如用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘后再分液蒸发和结晶用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物加热蒸发皿使溶液蒸发时,要用玻璃棒不断搅动溶液;当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热分离NaCl和KNO3混合物二、常见物质的检验三、溶液的配制及分析1.物质的量的浓度C(B)=n(B)/V(溶液)2.物质的量的浓度的配制:计算、称量(或量取)、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签具体步骤:(1)计算:固体物质计算所需质量,液体物质计算所需体积;(2)称量(量取):固体用天平,液体用量筒;(3)溶解(稀释):将固体(溶液)转移至烧杯中,用适量的蒸馏水溶解(稀释),冷却到室温;(4)转移:将烧杯中的溶液有玻璃棒小心地引流到(适当规格的)容量瓶中:(5)洗涤:有蒸馏水洗涤烧杯内壁2~3次,并将每次洗涤的溶液都注入到容量瓶;(6)定容:缓缓地将蒸馏水注入到容量瓶中,直到容量瓶中的液面接近容量瓶的刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切;(7)摇匀:将容量瓶盖好,反复上下颠倒,摇匀;(8)装瓶。第三单元人类对原子结构的认识一、原子结构模型的演变近代原子结构模型的演变模型道尔顿汤姆生卢瑟福玻尔量子力学年代1803 1904 1911 1913 1926依据元素化合时的质量比例关系发现电子ɑ粒子散射氢原子光谱近代科学实验主要内容原子是不可再分的实心小球葡萄干面包式含核模型行星轨道式原子模型量子力学1.核外电子排布规律:(1)核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层,然后由里向外,排布在能量较高的电子层(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子(表示电子层数)。(3)原子最外野电子数目不能超过8个(第一层不能超过2个)(4)次外层电子数目不能超过18个(第一层为次外层时不能超过2个),倒数第三层电子数目不能超过32个。二、原子的构成表示质量数为A、质子数为Z的具体的X原子。质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)(1)原子:核电荷数(质子数)=核外电子数,(2)阳离子:核电荷数(质子数)核外电子数,(3)阴离子:核电荷数(质子数)核外电子数,核素:具有一定质子数和一定中子数的一种原子。同位素:质子数相同、质量数(中子数)不同的原子(核素)互为同位素专题二从海水中获得的化学物质第一单元氯、溴、碘及其化合物一、氯气的生产原理2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑负极正极二、氯气的性质物理性质1.颜色:黄绿色2.气味:刺激性气味3.状态:气态4.毒性:有毒5.密度:比空气大6.溶解性:溶于水(1:2)化学性质1.Cl2与金属反应(一般将金属氧化成高价态)
2.Cl2与非金属反应
3.Cl2与碱的反应氯气+碱→次氯酸盐+金属氯化物+水
氯水成分分子:H2O、Cl2、HClO离子:H+、Cl-(还有ClO-、OH-)氯水的性质1.酸性2.氧化性3.漂白性4.不稳定性Cl-的检验:试剂:AgNO3溶液和稀硝酸现象:产生白色沉淀(不溶于稀硝酸)结论:溶液中有Cl-次氯酸的性质1.酸性2.氧化性3.漂白性4.不稳定性:氯气的用途:来水的消毒、农药的生产、药物的合成等二、溴、碘的提取溴和碘的化学性质元素非金属性(氧化性)强弱顺序:Cl>Br>I实验实验现象化学方程式氯水与溴化钾溶液的反应溶液由无色变为橙黄色2KBr+Cl2=2KCl+Br2氯水与碘化钾溶液的反应溶液由无色变为黄褐(黄)色2KI+Cl2=2KCl+I2溴水与碘化钾溶液的反应溶液由无色变为黄褐(黄)色2KI+Br2=2KBr+I2单质的物理性质1.状态:气态(Cl2)→液态(Br2)→固态(I2)2.颜色:黄绿色(Cl2)→深红棕色(Br2)→紫黑色(I2),颜色由浅到深3.熔、沸点:液态溴易挥发,碘受热易升华4.溶解性:Cl2溶于水,Br2和I2难溶于水;Br2和I2易溶于汽油、酒精、苯、CCl4等有机溶剂。I2的检验:试剂:淀粉溶液现象:溶液变蓝色Br-、I-的检验:试剂:AgNO3溶液和稀硝酸现象:产生浅黄色沉淀(含Br-);黄色沉淀(含I-)例:NaBr+AgNO3=AgBr↓+NaNO3 NaI+AgNO3=AgI↓+NaNO3第二单元钠、镁及其化合物一、金属钠的性质与应用钠的性质物理性质银白色固体、有金属光泽、密度比煤油大比水小、质软、熔点低、能导电导热。化学性质1、与O2、Cl2、S等非金属的反应4Na+O2===2Na2O(白色)2Na+O2===Na2O2(淡黄色固体)2Na+Cl2===2NaCl(产生白烟)2Na+S===Na2S(火星四射,甚至发生爆炸)2、与水的反应2Na+2H2O===2NaOH+H2↑(浮、溶、游、红)二、碳酸钠的性质与应用Na2CO3的性质(水溶液呈碱性)(1)与碱反应Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH(2)与盐反应Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl(3)与CO2反应:Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3 Na2CO3与NaHCO3的性质比较
三、镁的提取及应用镁的提取海水母液MgCl2 a溶液贝壳石灰乳CaCO3===CaO+CO2↑CaO+H2O===Ca(OH)2(石灰乳)Ca(OH)2+MgCl2===Mg(OH)2↓+CaCl2 Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O MgCl2===Mg+Cl2↑物理性质镁是银白色金属,有金属光泽,密度较小,硬度较大,质地柔软,熔点较低,是热和电的良导体。化学性质1、与空气的反应2Mg+O2===2MgO 3Mg+N2===2Mg2N3 2Mg+CO2===2MgO+C 2、与水的反应Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑3、与酸的反应Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑用途1)镁合金的密度较小,但硬度和强度都较大,因此被用于制造火箭.导弹和飞机的部件2)镁燃烧发出耀眼的白光,因此常用来制造通信导弹和焰火;3)氧化镁的熔点很高,是优质的耐高温材料专题3从矿物到基础材料第一单元从铝土矿到铝合金一、从铝土矿中提取铝①溶解:Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O②过滤:除去杂质③酸化:NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3④过滤:保留氢氧化铝⑤灼烧:2Al(OH)3===4Al+3O2↑铝合金特点:1、密度小2、强度高3、塑性好4、制造工艺简单5、成本低6、抗腐蚀力强四、铝的化学性质(1)与酸的反应:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑(2)与碱的反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑第一步:2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑第二步:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O★总方程式:2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+4H2O+3H2↑(3)钝化:在常温下,铝与浓硝酸、浓硫酸时会在表面生成致密的氧化膜而发生钝化,不与浓硝酸、浓硫酸进一步发生反应。(4)铝热反应:2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3铝热剂:铝粉和某些金属氧化物(Fe2O3、FeO、Fe3O4、V2O5、Cr2O3、MnO2)组成的混合物。三、铝的氢氧化物(两性)(1)与酸的反应:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O(2)与碱的反应:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O Al(OH)3的制备:H2O铝盐(AlCl3)Al(OH)3↓偏铝酸盐(NaAlO2)往AlCl3溶液中滴入NaOH溶液:先有白色沉淀产生,后消失;往NaOH溶液中滴入AlCl3溶液:先无明显现象,后有沉淀产生。第二单元铁、铜及其化合物的应用一、从自然界中获取铁和铜高炉炼铁(1)制取CO:C+O2===CO2,CO2+C===CO(2)还原(炼铁原理):Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2(3)除SiO2:CaCO3===CaO+CO2↑,CaO+SiO2===CaSiO3炼铜:1.高温冶炼黄铜矿→电解精制;2.湿法炼铜:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;3.生物炼铜二、铁、铜及其化合物的应用铁的化学性质:铁是较活泼的金属(或中等活泼金属)表现为还原性。铁铜
(1)与非金属反应①铁生锈(铁在潮湿空气中被腐蚀生成Fe2O3)②2Fe+3Cl2===2FeCl3③2Fe+3Br2===2FeBr3还原性:Fe2+Br④3Fe+2O2===Fe3O4(2价Fe占,2价Fe占2/3)Cu+O2===2CuO Cu+Cl2===CuCl2 2Cu+S===Cu2S
(2)与酸反应①非强氧性的酸:Fe+2H+==Fe2++H2↑②强氧性的酸(浓H2SO4、HNO3):a.常温下钝化(浓H2SO4、浓HNO3用铁制容器盛装)b.一定条件下反应生成Fe(Ⅲ)①非强氧性的酸:不反应②强氧性的酸(浓H2SO4、HNO3):在一定条件下生成Cu(Ⅱ)
(3)与盐溶液反应(1)Fe+Cu2+==Fe2++Cu(2)Fe+2Fe3+==3Fe2+Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+(实验现象:铜粉溶解,溶液颜色发生变化。)Fe2+与Fe3+的相互转化:
Fe3+的检验:(黄棕色)实验①:向FeCl3溶液中加入几滴KSCN溶液,溶液显血红色,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3实验②:向FeCl3溶液加入NaOH溶液,有红褐色沉淀。Fe3++2OH-Fe(OH)3↓Fe2+的检验:(浅绿色)实验:向FeCl2溶液加入NaOH溶液。Fe2++2OH-Fe(OH)2↓(白色/浅绿色)4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3(红褐色)三、钢铁的腐蚀第三单元含硅矿物与信息材料一、硅酸盐矿物、硅酸盐产品(传统材料)和信息材料的介绍1.硅在自然界的存在:地壳中含量仅次于氧,居第二位。(约占地壳质量的四分之一);无游离态,化合态主要存在形式是硅酸盐和二氧化硅,2.硅酸盐的结构:(1)硅酸盐的结构复杂,常用氧化物的形式表示比较方便。硅酸盐结构稳定,在自然界中稳定存在。(2)氧化物形式书写的规律:①各元素写成相应的氧化物,元素的价态保持不变。②顺序按先金属后非金属,金属元素中按金属活动顺序表依次排列,中间用""间隔。③注意改写后应与原来化学式中的原子个数比不变。3.Na2SiO3的性质:Na2SiO3易溶于水,水溶液俗称"水玻璃",是建筑行业的黏合剂,也用于木材的防腐和防火。化学性质主要表现如下:(1)水溶液呈碱性(用PH试纸测),通CO2有白色沉淀:Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3↓(白色胶状沉淀),离子方程式:SiO32-+CO2+H2O==CO32-+H2SiO3↓。硅酸受热分解:H2SiO3 H2O+SiO2,原硅酸和硅酸都是难溶于水的弱酸,酸性:H2CO3强于H4SiO4或H2SiO3。(2)硅酸钠溶液中滴加稀盐酸有白色沉淀:Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓,离子方程式:SiO32-+2H+==H2SiO3↓.(3)硅酸和氢氧化钠反应:H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O.离子方程式:H2SiO3+2OH-==SiO32-+2H2O。4.硅酸盐产品(传统材料)主要原料产品主要成分普通玻璃石英、纯碱、石灰石Na2SiO3、CaSiO3、SiO2(物质的量比为1:1:4)普通水泥黏土、石灰石、少量石膏2CaOSiO2、3CaOSiO2、3CaOAl2O3陶瓷黏土、石英沙成分复杂主要是硅酸盐制玻璃的主要反应:SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑,SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑.二、硅单质1.性质:(1)物理性质:晶体硅是灰黑色有金属光泽,硬而脆的固体;导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,熔沸点高,硬度大,难溶于溶剂。(2)化学性质:常温只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应。性质稳定。Si+2F2==SiF4(气态),Si+4HF==SiF4+2 H2,Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑,(Si+2NaOH+4H2O==Na2SiO3+2H2↑+3H2O.)
3.硅的用途:(1)用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件;(2)制造太阳能;(3)制造合金,如含硅4%(质量分数)的钢导磁性好制造变压器的铁芯;含硅15%(质量分数)的钢有良好的耐酸性等。4.工业生产硅:制粗硅:SiO2+2C Si+2CO制纯硅:Si+2Cl2 SiCl4(液态)SiCl4+2H2 Si+4HCl三、二氧化硅的结构和性质:1.SiO2在自然界中有较纯的水晶、含有少量杂质的石英和普遍存在的沙。自然界的二氧化硅又称硅石。2.SiO2物理性质:硬度大,熔点高,难溶于溶剂(水)的固体。3.SiO2化学性质:常温下,性质稳定,只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应。SiO2+2F2==SiF4+O2,SiO2+4HF==SiF4+2H2O(雕刻玻璃的反应),SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O(实验室装碱试剂瓶不能用玻璃塞的原因).加热高温:SiO2+2C Si+2 CO,SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑,SiO2+CaO CaSiO3.4.SiO2的用途:制石英玻璃,是光导纤维的主要原料;制钟表部件;可制耐磨材料;用于玻璃的生产;在光学仪器、电子工业等方面广泛应用。专题四硫、氮和可持续发展第一单元含硫化合物的性质和应用一、硫酸型酸雨的成因和防治:1.含硫燃料(化石燃料)的大量燃烧涉及到的反应有:2SO2+O2 2SO3 SO3+H2O=H2SO4 SO2+H2O H2SO3 2H2SO3+O2=2H2SO4 2.防治措施:①从根本上防治酸雨-开发、使用能代替化石燃料的绿色能源(氢能、核能、太阳能)②对含硫燃料进行脱硫处理(如煤的液化和煤的气化)③提高环保意识,加强国际合作二、SO2的性质及其应用1.物理性质:无色、有刺激性气味、有毒的气体,易溶于水*大气污染物通常包括:SO2、CO、氮的氧化物、烃、固体颗粒物(飘尘)等2.SO2的化学性质及其应用⑴SO2是酸性氧化物SO2+H2O H2SO3 SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O;CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O(实验室用NaOH溶液来吸收SO2尾气)*减少燃煤过程中SO2的排放(钙基固硫法)CaCO3 CaO+CO2↑;CaO+SO2=CaSO3 SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O 2CaSO3+O2=2CaSO4⑵SO2具有漂白性:常用于实验室对SO2气体的检验漂白原理类型①吸附型:活性炭漂白--活性炭吸附色素(包括胶体)②强氧化型:HClO、O3、H2、Na2O2等强氧化剂漂白--将有色物质氧化,不可逆③化合型:SO2漂白--与有色物质化合,可逆⑶SO2具有还原性2SO2+O2 2SO3 SO2+X2+2H2O=2HX+H2SO4三、接触法制硫酸流程设备反应生成二氧化硫沸腾炉S+O2 SO2或4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 SO2接触氧化接触室2SO2+O2 2SO3 SO3的吸收吸收塔SO3+H2O=H2SO4*为了防止形成酸雾,提高SO3的吸收率,常用浓硫酸来吸收SO3得到发烟硫酸四、硫酸的性质及其应用1.硫酸的酸性:硫酸是二元强酸H2SO4=2H++SO42-(具有酸的5点通性)如:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O硫酸用于酸洗除锈2.浓硫酸的吸水性:浓硫酸具有吸水性,通常可用作干燥剂3.浓硫酸的脱水性:浓硫酸将H、O按照2∶1的比例从物质中夺取出来,浓硫酸用作许多有机反应的脱水剂和催化剂。4.浓硫酸的强氧化性:Cu+2H2SO4(浓)CuS O4+SO2↑+2H2O浓硫酸可以将许多金属氧化:金属+浓硫酸→硫酸盐+SO2↑+H2O浓硫酸的氧化性比稀硫酸强:浓硫酸的强氧化性由+6价的S引起,而稀硫酸的氧化性由H+引起(只能氧化金属活动顺序表中H前面的金属)。C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O二、硫及其化合物的相互转化1.不同价态的硫的化合物-2价:H2S、Na2S、FeS;+4价:SO2、H2SO3、Na2SO3+6价:SO3、H2SO4、Na2SO4、BaSO4、CaSO4、FeSO4 2.通过氧化还原反应实现含不同价态硫元素的物质之间的转化-2 0+4+6 SS SS SO42-离子的检验:SO42-+Ba2+=BaSO4↓取少量待测液无明显现象产生白色沉淀第二单元,生产生活中的含氮化合物一、氮氧化物的产生及转化途径一:雷雨发庄稼N2+O2===2NO 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO途径二:生物固氮途径三:合成氨N2+3H2===2NH3(1)、环境问题是如何出现的?(1)、人类不当使用科学技术的结果(2)、产生环境问题的根源是什么?(2)、极力追求商业利润(3)、克服环境问题有哪些途径?(3)、治理,使用新技术,改变生活方式,环境意识教育二、氮肥的生产和使用1.工业上合成氨N2+3H2===2NH3 2.实验室制取氨气2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O 3.氨气的性质:氨气易溶于水,溶于水显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。氨水易挥发,不易运输,但成本低。氨水应在阴凉处保存。雨天、烈日下不宜施用氨态氮肥。与酸的反应NH3+HCl===NH4Cl(产生白烟)2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4盐:固态,易分解,易溶于水,与碱反应,产生而挥发。比易于保存和运输,但成本更高。Cl-不被植物吸收,在土壤中积累,影响植物生长。不能在碱性土壤中使用,不能雨天使用。NH4Cl===NH3↑+HCl↑(加热分解NH4Cl晶体)喷泉实验:(1).实验装置的工作原理?(2).溶液变红色的原因?(3).喷泉的发生应具备什么条件?三、硝酸的性质1.物理性质:无色,具有挥发性的液体2.化学性质:(1)不稳定性见光或加热会分解释放出气体4HNO3==4NO2↑+O2↑+2H2O(2)强氧化性是一种强氧化性的酸,绝大多数金属及许多非金属单质能与硝酸反应.。浓:C+4HNO3==CO2↑+4NO2↑+2H2O一般生成气体。稀:一般生成气体。另外,(1)适用:固+液气体。方法最为简便。后者反应更剧烈,应对浓硝酸的滴加予以控制。
(2)C+4HNO3==CO2↑+4NO2↑+2H2O 4HNO3==4NO2↑+O2↑+2H2O适用:固+液气体。方法较为繁锁,且产物中有杂质气体。
③ 对于气体非均相物系可用哪些分离设备进行分离
(一)【化工原理课程考试内容及比例】(125分)
1.流体流动(20分)
流体静力学基本方程式;流体的流动现象(流体的粘性及粘度的概念、边界层的概念);流体在管内的流动(连续性方程、柏努利方程及应用);流体在管内的流动阻力(量纲分析、管内流动阻力的计算);管路计算(简单管路、并联管路、分支管路);流量测量(皮托管、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计)。
2.流体输送设备(10分)
离心泵(结构及工作原理、性能描述、选择、安装、操作及流量调节);其它化工用泵;气体输送和压缩设备(以离心通风机为主)。
3.非均相物系的分离(12分)
重力沉降(基本概念及重力沉降设备-降尘室)、;离心沉降(基本概念及离心沉降设备-旋风分离器);过滤(基本概念、恒压过滤的计算、过滤设备)。
4.传热(20分)
传热概述;热传导;对流传热分析及对流传热系数关联式(包括蒸汽冷凝及沸腾传热);传热过程分析及传热计算(热量衡算、传热速率计算、总传热系数计算);辐射传热的基本概念;换热器(分类,列管式换热器类型、计算及设计问题)。
5.蒸馏(16分)
两组分溶液的汽液平衡;精馏原理和流程;两组分连续精馏的计算。
6.吸收(15分)
气-液相平衡;传质机理与吸收速率;吸收塔的计算。
7.蒸馏和吸收塔设备(8分)
塔板类型;板式塔的流体力学性能;填料的类型;填料塔的流体力学性能。
8.液-液萃取(9分)
三元体系的液-液萃取相平衡与萃取操作原理;单级萃取过程的计算。
9.干燥(15分)
湿空气的性质及湿度图;干燥过程的基本概念,干燥过程的计算(物料衡算、热量衡算);干燥过程中的平衡关系与速率关系。
④ 请问天津大学考研化工原理的考试大纲
根据天津大学《2016年硕士研究生初试考试自命题科目大纲》,化工原理的考试大纲为:
一、考试的总体要求
对于学术型考生,本考试涉及三大部分内容:( 1)化工原理课程,( 2)化工原理实验,( 3)化工传递。其中第一部分化工原理课程为必考内容(约占 85%),第二部分化工原理实验和第三部分化工传递为选考内容(约占 15%),即化工原理实验和化工传递为并列关系,考生可根据自己情况选择其中之一进行考试。
对于专业型考生,本考试涉及二大部分内容:( 1)化工原理课程,( 2)化工原理实验。均为必考内容,其中第一部分化工原理课程约占 85%,第二部分化工原理实验约占 15%。要求考生全面掌握、理解、灵活运用教学大纲规定的基本内容。要求考生具有熟练的运算能力、分析问题和解决问题的能力。答题务必书写清晰,过程必须详细,应注明物理量的符号和单位,注意计算结果的有效数字。不在试卷上答题,解答一律写在专用答题纸上,并注意不要书写在答题范围之外。
二、考试的内容及比例
(一)【化工原理课程考试内容及比例】( 125 分)
1.流体流动( 20 分)
流体静力学基本方程式;流体的流动现象(流体的黏性及黏度的概念、边界层的概念);流体在管内的流动(连续性方程、柏努利方程及应用);流体在管内的流动阻力(量纲分析、管内流动阻力的计算);管路计算(简单管路、并联管路、分支管路);流量测量(皮托管、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计)。
2.流体输送设备( 10 分)
离心泵(结构及工作原理、性能描述、选择、安装、操作及流量调节);其它化工用泵;气体输送和压缩设备(以离心通风机为主)。
3.非均相物系的分离( 12 分)
重力沉降(基本概念及重力沉降设备-降尘室)、;离心沉降(基本概念及离心沉降设备-旋风分离器);过滤(基本概念、恒压过滤的计算、过滤设备)。
4.传热( 20 分)
传热概述;热传导;对流传热分析及对流传热系数关联式(包括蒸汽冷凝及沸腾传热);传热过程分析及传热计算(热量衡算、传热速率计算、总传热系数计算);辐射传热的基本概念;换热器(分类,列管式换热器的类型、计算及设计问题)。
5.蒸馏( 16 分)
两组分溶液的汽液平衡;精馏原理和流程;两组分连续精馏的计算。
6.吸收( 15 分)
气-液相平衡;传质机理与吸收速率;吸收塔的计算。
7.蒸馏和吸收塔设备( 8 分)
塔板类型;板式塔的流体力学性能;填料的类型;填料塔的流体力学性能。
8.液-液萃取( 9 分)
三元体系的液-液萃取相平衡与萃取操作原理;单级萃取过程的计算。
9.干燥( 15 分)
湿空气的性质及湿度图;干燥过程的基本概念,干燥过程的计算(物料衡算、热量衡算);干燥过程中的平衡关系与速率关系。
(二)【化工原理实验考试内容及比例】( 25 分)
1.考试内容涉及以下几个实验
单相流动阻力实验;离心泵的操作和性能测定实验;流量计性能测定实验;恒压过滤常数的测定实验;对流传热系数及其准数关联式常数的测定实验;精馏塔实验;吸收塔实验;萃取塔实验;洞道干燥速率曲线测定实验。
2.考试内容涉及以下几个方面
实验目的和内容、实验原理、实验流程及装置、实验方法、实验数据处理方法、实验结果分析等几个方面。
(三)【化工传递考试内容及比例】( 25 分)
1.微分衡算方程的推导与简化
连续性方程(单组分)的推导与简化;传热微分方程的推导与简化;传质微分方程的推导与简化。
2.微分衡算方程的应用
能够采用微分衡算方程,对简单的一维稳态流体流动问题、导热问题及分子传质问题进行求解。
三、试卷的题型及比例
化工原理课程部分试题包括基本概念题和应用题。基本概念题型可以是填空题,也可以是选择题,概念题约占 25%;应用题包括过程计算题和过程分析题,一般 5~6 题,约占 60%。化工原理实验部分的题型为填空题、选择题及实验设计题;化工传递部分的题型为推导(或推导与计算相结合)题。化工原理实验(或化工传递)部分约占 15%。
四、考试形式及时间
考试形式均为笔试。考试时间为三小时(满分 150)。
⑤ 高中化学必修2中有机物知识点的总结
★★化学常见考点归纳★★
1.常见20种气体:H2、N2、O2、Cl2、O3、HCl、HF、CO、NO、CO2、SO2、NO2、N2O4、H2S、NH3、CH4、C2H4、C2H2、CH3Cl、HCHO、
记住常见气体的制备反应:H2、O2、Cl2、NO、CO2、SO2、NO2、NH3、C2H4、C2H2
2.容易写错的20个字:酯化、氨基、羰基、醛基、羧基、苯酚、铵离子、三角锥、萃取、过滤、蘸取、砷、锑、硒、碲、坩埚、研钵
3.常见的20个非极性分子
气体:H2、N2、O2、Cl2、F2、CO2、CH4、C2H4、C2H2、BF3
液体:Br2、CCl4、C6H6、CS2、B3N3H6
固体:I2、BeCl2、PCl5、P4、C60
4.20个重要的数据
(1)合成氨的适宜温度:500℃左右
(2)指示剂的变色范围
甲基橙:3.1~4.4(红 橙 黄) 酚酞:8.2~10(无 粉红 红)
(3)浓硫酸浓度:通常为98.3% 发烟硝酸浓度:98%以上
(4)胶体粒子直径:10-9~10-7m
(5)王水:浓盐酸与浓硝酸体积比3:1
(6)制乙烯:酒精与浓硫酸体积比1:3,温度170℃
(7)重金属:密度大于4.5g•cm-3
(8)生铁含碳2~4.3%,钢含碳0.03~2%
(9)同一周期ⅡA与ⅢA元素原子序数之差为1、11、25
(10)每一周期元素种类
第一周期:2 第二周期:8 第三周期:8 第四周期:18
第五周期:18 第六周期:32 第七周期(未排满)(最后一种元素质子数118)
(11)非金属元素种类:共23种(已发现22种,未发现元素在第七周期0族)
每一周期(m)非金属:8-m(m≠1)
每一主族(n)非金属:n-2(n≠1)
(12)共价键数:C-4 N-3 O-2 H或X-1
(13)正四面体键角109°28′ P4键角60°
(14)离子或原子个数比
Na2O2中阴阳离子个数比为1:2 CaC2中阴阳离子个数比为1:1
NaCl中Na+周围的Cl-为6,Cl-周围的Na+也为6;CsCl中相应离子则为8
(15)通式:
烷烃CnH2n+2 烯烃CnH2n 炔烃CnH2n-2 苯的同系物CnH2n-6
饱和一元醇CnH2n+2O 饱和一元醛CnH2nO 饱和一元酸CnH2nO2
有机物CaHbOcNdCle(其他的卤原子折算为Cl)的不饱和度Ω=(2a+d+2-b-e)/2
(16)各种烃基种类
甲基—1 乙基-1 丙基-2 丁基-4 戊基-8
(17)单烯烃中碳的质量分数为85.7%,有机化合物中H的质量分数最大为25%
(18)C60结构:分子中含12个五边形,25个六边形
(19)重要公公式c=(1000×w%×ρ)/M
M=m总/n总 M=22.4×ρ标
(20)重要的相对分子质量
100 Mg3N2 CaCO3 KHCO3 C7H16
98 H2SO4 H3PO4
78 Na2O2 Al(OH)3 C6H6
16 O~CH4
5.20种有色物质
黑色:C、CuO、MnO2、FeO、Fe3O4
黄色:Na2O2、S、AgI、AgBr(浅黄)
红色:红磷、Cu2O、Cu、NO2、Br2(g)、Fe(SCN)3
蓝色:Cu(OH)2、CuSO4•5H2O
绿色:Cu2(OH)2CO3、CuCl2溶液、Fe2+
6.常见的20种电子式
H2 N2 O2 Cl2 H2O
H2O2 CO2 HCl HClO
NH3 PCl3 CH4 CCl4
NaOH Na+ - Na2O2 Na+ 2-Na+ MgCl2 -Mg2+ -
NH4Cl + - CaC2 Ca2+ 2-
-CH3 —OH
7.20种重要物质的用途
(1)O3:①漂白剂 ②消毒剂
(2)Cl2:①杀菌消毒 ②制盐酸、漂白剂 ③制氯仿等有机溶剂和多种农药
(3)N2:①焊接金属的保护气 ②填充灯泡 ③保存粮食作物 ④冷冻剂
(4)白磷:①制高纯度磷酸 ②制烟幕弹和燃烧弹
(5)Na:①制Na2O2等 ②冶炼Ti等金属 ③电光源 ④NaK合金作原子反应堆导热剂
(6)Al:①制导线电缆 ②食品饮料的包装 ③制多种合金 ④做机械零件、门窗等
(7)NaCl:①化工原料 ②调味品 ③腌渍食品
(8)CO2:①灭火剂 ②人工降雨 ③温室肥料
(9)NaHCO3:①治疗胃酸过多 ②发酵粉
(10)AgI:①感光材料 ②人工降雨
(11)SO2:①漂白剂 ②杀菌消毒
(12)H2O2:①漂白剂、消毒剂、脱氯剂 ②火箭燃料
(13)CaSO4:①制作各种模型 ②石膏绷带 ③调节水泥硬化速度
(14)SiO2:①制石英玻璃、石英钟表 ②光导纤维
(15)NH3:①制硝酸铵盐纯碱的主要原料 ②用于有机合成 ③制冷剂
(16)Al2O3:①冶炼铝 ②制作耐火材料
(17)乙烯:①制塑料、合成纤维、有机溶剂等 ②植物生长调节剂(果实催熟)
(18)甘油:①重要化工原料 ②护肤
(19)苯酚:①制酚醛树脂②制合成纤维、医药、合成香料、染料、农药③防腐消毒
(20)乙酸乙酯:①有机溶剂 ②制备饮料和糖果的香料
8.20种常见物质的俗名
重晶石-BaSO4 明矾-KAl(SO4) 2•12H2O 蓝矾、胆矾-CuSO4•5H20
熟石膏-2CaSO4•H2O 石膏-CaSO4•2H2O 小苏打-NaHCO3
纯碱-Na2CO3 碳铵—NH4HCO3 干冰-CO2 水玻璃(泡花碱) -Na2SiO3
氯仿-CHCl3 甘油-CH2OH-CHOH- CH2OH 石炭酸-C6H5OH
福马林林(蚁醛)-HCHO 冰醋酸、醋酸-CH3COOH 草酸-HOOC—COOH
硬脂酸-C17H35COOH 软脂酸-C15H31COOH 油酸-C17H33COOH
甘氨酸-H2N—CH2COOH
9.20个重要的化学方程式
(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O (2)C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
(3)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(4)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(5)C+H2O(g) CO+H2 (6)3Fe+4H2O(g) Fe3O4 +4H2
(7)8Al+3Fe3O4 9Fe+4Al2O3 (8)2Mg+CO2 2MgO+C
(9)C+SiO2 Si+2CO↑ (10)2H2O2 2H2O+O2↑
(11)2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ (12)4NH3+5O2 4NO+6H2O
(13)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 (14)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(15)N2+3H2 2NH3 (16)2SO2+O2 2SO3
(17)2C2H5OH CH2=CH2↑+H2O (18)CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O
(19)CH3CHO+2Cu(OH)2 CH3COOH+Cu2O+2H2O
(20)C2H5Br+H2O C2H5OH+HBr
10.实验5题
I. 化学实验中的先与后20例
(1)称量时,先两盘放大小质量相等的纸(腐蚀药品放在烧杯等),再放药品。加热后的药品,先冷却,后称量。
(2)加热试管时,应先均匀加热后局部加热。
(3)在试管中加药品时先加固体后加液体。
(4)做固体药品之间的反应实验时,先单独研碎后再混合。
(5)用排水法收集气体时,先拿出导管后撤酒精灯。
(6)制取气体时,先检验气密性后装药品。
(7)做可燃性气体燃烧实验时先检验气体纯度后点燃。
(8)收集气体时,先排净装置中的空气后再收集。
(9)除去气体中杂质时必须先净化后干燥,而物质分解产物验证时往往先检验水后检验其他气体。
(10)焰色反应实验时,每做一次,铂丝应先沾上稀盐酸放在火焰上灼烧到无色时,后做下一次实验。
(11)用H2还原CuO时,先通H2,后加热CuO,反应完毕后先撤酒精灯,冷却后再停止通H2。
(12)稀释浓硫酸时,烧杯中先装一定量蒸馏水后再沿器壁缓慢注入浓硫酸。
(13)做氯气的制备等实验时,先滴加液体后点燃酒精灯。
(14)检验SO42-时先用盐酸酸化,后加BaCl2。
(15)检验NH3(用红色石蕊试纸)、Cl2(用淀粉KI试纸)等气体时,先用蒸馏水润湿试纸后再与气体接触。
(16)中和滴定实验时,用蒸馏水洗过的滴定管先用标准液润洗后再装标准液;先用待测液润洗后再移取液体;滴定管读数时先等1~2分钟后读数;观察锥形瓶中溶液颜色的改变时,先等半分钟颜色不变后即为滴定终点。
(17)做气体的体积测定实验时先冷却至室温后测量体积,测量时先保证左右装置液面高度一致后测定。
(18)配制Fe2+,Sn2+等易水解、易被氧化的盐溶液,先把蒸馏水煮沸,再溶解,并加少量相应金属粉末和相应酸。
(19)检验卤代烃中的卤元素时,在水解后的溶液中先加稀HNO3再加AgNO3溶液。
(20)检验蔗糖、淀粉等是否水解时,先在水解后溶液中加NaOH溶液中和,后加银氨溶液或Cu(OH)2悬浊液。
Ⅱ几处使用温度计的实验:
(1)实验室制乙烯:温度170℃,温度计在反应液面下,测反应液温度。
(2)实验室蒸馏石油:温度计水银球插在蒸馏瓶支管口略下部位测蒸气的温度。
(3)苯的硝化实验:水银球插在水溶液中,控制温度50~60℃。
(4)KNO3溶解度的实验:水银球插在KNO3溶液内部之外水浴中,使测得温度更加精确
Ⅲ化学仪器上的“0”刻度
(1)滴定管:“0”刻度在上。(2)量筒:无“0”刻度。 (3)托盘天平:“0”刻度在刻度尺最左边;标尺中央是一道竖线非零刻度。
Ⅳ棉花团在化学实验中的用途
(1)作反应物
① 纤维素硝化反应时所用脱脂棉是反应物。
② 用棉花团包裹Na2O2粉末,然后通过长玻璃管用嘴向Na2O2粉末中吹气,棉花团能燃烧。
(2)作载体
①用浸用NaOH溶液的棉花吸收HCl、HBr、HI、H2S、Cl2、Br2、SO2、NO2等气体。
②焰色反应时可用脱脂棉作盐或盐溶液的载体,沾取盐的固体粉末或溶液放在无色火焰上灼烧,观察焰色。
(3)作阻挡物
①阻挡气体:制NH3或HCl时,由于NH3或HCl极易与空气中的水蒸气结合,气压减小,会导致外部空气冲入,里面气体排出,形成对流,难收集纯净气体,在试管口堵一团棉花,管内气体形成一定气压后排出,能防止对流。
② 阻挡液体:制C2H2时,若用大试管作反应器,应在管口放一团棉花,以防止泡沫和液体从导管口喷出。
③ 阻挡固体:A.用KMnO4制取O2时,为防止生成的K2MnO4细小颗粒随O2进入导管或集所瓶,堵塞导管。B.碱石灰等块状固体干燥剂吸水后变为粉末。在干燥管出口内放一团棉花,以保证粉末不进入后续导管或仪器
Ⅴ检查气密性
①微热法:
如图甲。A.把导管b的下端浸入水中,用手紧握捂热试管a,B.导管口会有气泡冒出;C.松开手后,水又会回升到导管b中 ,这样说明整个装置气密性好。
②液差法
A.启普发生器:如图乙。向球形漏斗中加水,使漏斗中的液面高于容器的液面,静置片刻,液面不变,证明装置气密性好
B.简易发生器:如图丙。连接好仪器,向乙管中注入适量水,使乙管液面高于甲管液面。静置片刻,若液面保持不变,证明装置不漏气。
③液封法:如图丁。关闭活塞K从长颈漏斗加水至浸没下端管口,若漏斗颈出现稳定的高度水柱,证明装置不漏气。
11.常见的10e-粒子和18e-粒子
10e-粒子:O2-、F-、Ne、Na+、Mg2+、Al3+、OH-、HF、H2O、NH2-、NH3、H3O+、CH4、NH4+
18e-粒子:S2-、Cl-、Ar、K+、Ca2+、HCl、HS-、O22-、F2、H2S、PH3、H2O2、CH3F、N2H4、CH3OH、CH3NH2、C2H6
12.常见物质密度对比
密度比水轻的:苯、甲苯、乙醇、氨水、乙酸乙酯、油脂、Na、K
密度比水重的:CCl4、硝基苯、溴苯、苯酚、浓硫酸、浓硝酸
13.极易溶于水的物质
气体:NH3、HF、HCl、SO2、HCHO
液体:CH3OH、CH3CH2OH、CH3COOH、H2SO4、HNO3、乙二醇、丙三醇
14.重要的电极反应式
阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑ 2Cl--2e-=Cl2↑ M-xe-=Mx+
阴极:Cu2++2e-=Cu 2H++2e-=H2↑
负极:M-xe-=Mx+ H2-2e-=2H+ H2-2e-+2OH-=2H2O
正极:2H++2e-=H2↑ O2+4e-+2H2O=4OH- O2+4e-+4H+=4H2O
15.20个重要的离子方程式
(1)Na2O2投入水中:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
(2)Na投入水中:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
(3)澄清石灰水中通入CO2:
①少量:Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O;②过量:CO2+OH-=HCO3-
(4)稀NH4Cl溶液中滴入NaOH溶液:
①混合:NH4++OH-=NH3•H2O;②共热:NH4++OH-=NH3↑+H2O
(5)NaAlO2溶液中通入CO2:
①少量:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-;②过量:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
(6)H2S气体通入FeCl3溶液中:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
(7)FeCl3溶液滴入沸水中:Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+
(8)AlCl3溶液中加入(NaAlO2、Na2CO3、NaHCO3):
①Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓; ②2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
③Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
(9)乙醛跟银氨溶液反应:
CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH- CH3COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O
(10)FeBr2溶液中通入Cl2:
①少量:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;②过量:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
(11)稀硝酸与Fe反应:
①少量:Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O;②过量:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O
(12)NaAlO2溶液与NaHCO3溶液混合:AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-
(13)NaOH溶液中滴入AlCl3溶液:
①少量:4OH-+Al3+=AlO2-+2H2O;②后续:3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓
(14)Ca(ClO)2溶液中通入(CO2、SO2)
①少量:Ca2++2ClO-+CO2=CaCO3↓+2HClO;过量:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-
②Ca2++ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+Cl-+2H+
(15)NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液:
①至中性:2H++SO42-+Ba2++2OH-=2H2O+BaSO4↓
②至SO42-完全沉淀: H++SO42-+Ba2++OH-=H2O+BaSO4↓
(16)NaOH与Ca(HCO3)2溶液反应:
少量:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
过量:OH-+HCO3-+Ca2+=CaCO3↓+H2O
(17)CO2通入苯酚钠溶液 C6H5O-+CO2+H2O→C6H5OH+HCO3-
(18)Al投入NaOH溶液中 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
(19)饱和Na2CO3溶液中通入CO2 2Na++CO32-+CO2+H2O=2NaHCO3↓
(20)Mg(HCO3)2溶液中滴加Ca(OH)2
Mg2++2HCO3-+2Ca2++4OH-=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
16.常见的化学工业
(1)硫酸工业:4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2 2SO3 SO3+H2O=H2SO4
(氧化还原反应)设备沸腾炉、接触室、吸收塔
(2)合成氨工业:N2+3H2 2NH3 (氧化还原反应) 设备合成塔
(3)硝酸工业:4NH3+5O2 4NO+6H2O 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
(氧化还原反应) 设备氧化炉吸收塔
(4)氯碱工业 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑(阴极)+Cl2↑(阴极) 设备离子交换膜
(5)侯氏制碱法:NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑(非氧化还原反应)
(6)硅酸盐工业:①水泥
原料-粘土和石灰石。主要成分-硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙。设备-回转窑
②玻璃
原料-纯碱、石灰石和石英(1:1:6)。设备-玻璃熔炉
③陶瓷
(复杂的物理化学变化。非氧化还原反应)
17. 互为官能团异构
(1)烯烃与环烷烃 (2)炔烃与二烯烃、环烯烃 (3)醇与醚、酚与芳香醇、芳香醚
(4)醛与酮 (5)酸与酯 (6)氨基酸与硝基化合物
(羧基可以拆分为醛基与羟基)
18.A+酸→水+B
A可能为
(1)碱(反应略)
(2)碱性氧化物(反应略)
(3)单质S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O
(4)酸性氧化物 SO2+2H2S=3S↓+2H2O
(5)不成盐氧化物NO+2HNO3(浓)=3NO2+H2O
(6)酸 HCl+HClO=Cl2↑+H2O H2S+3H2SO4(浓) 4SO2↑+4H2O
H2O2+H2SO3=H2SO4+H2O
(7)醇 (反应略)
19.A+B→C+D+H2O
(1)非氧化还原反应:①NaHSO4+Ba(OH)2→ ②Mg(HCO3)2+Ca(OH)2→(两种沉淀)
③AlCl3+NaOH→ ④NaAlO2+HCl→ ⑤碳酸盐+HCl等
(2)氧化还原反应:①单质+H2SO4(浓)→②单质+HNO3 →③SO2(或H2S)+HNO3→
④Cl2(或S)+NaOH→ ⑤HCl(浓)+MnO2(或KClO3、Ca(ClO)2 等)→
(3)有机反应
①CH3CHO+Cu(OH)2→ ②C2H5Br+NaOH CH2=CH2↑+NaBr+H2O
20.物质A+H2O→气体
(1)A为气体:①F2→O2 ②NO2→NO ③CO→CO2+H2
(2)A为固体单质:①Na(K、Ca)+H2O→H2 ②Fe(或C)+H2O→H2
(特殊:Al(或Si)+NaOH+H2O→H2 )
(3)A为固体化合物:①Na2O2+H2O→O2 ②CaC2+H2O→C2H2
*③Al2S3+H2O→H2S+Al(OH)3 *④Mg3N2 +H2O →NH3 +Mg(OH)2
(4)特殊条件下产生气体
①NaCl+H2O(电解)→H2+Cl2 CuSO4+H2O(电解)→O2
21.A B C
(1)非氧化还原反应:
①AlCl3+NaOH→Al(OH)3 Al(OH)3+NaOH→NaAlO2 (X为NaOH)
或NaAlO2 +HCl→Al(OH)3 Al(OH)3+HCl→AlCl3 (X为HCl)
②NaOH+CO2→Na2CO3 Na2CO3+CO2→NaHCO3 (X为CO2 ) (B为其他碳酸盐亦可)
或CO2+NaOH→NaHCO3 NaHCO3+NaOH→Na2CO3 (X为NaOH)
③AgNO3+NH3•H2O→AgOH AgOH+NH3•H2O →Ag(NH3)2+ (A为锌铜等盐亦可)
(相反过程同①)
(2)氧化还原反应
①Na+O2 →Na2O Na2O+O2 →Na2O2 ②S(或H2S)+O2→SO2 SO2 +O2 →SO3
③N2(或NH3)+O2→NO NO+O2→NO2 ④C+O2→CO CO+O2→CO2 (以上X为O2)
④P+Cl2→PCl3 PCl3+Cl2→PCl5 (X为Cl2)
⑥C+H2O→CO CO+H2O→CO2 (X为H2O )
⑦Cl2+Fe→FeCl3 FeCl3+Fe→FeCl2 (X为Fe)
⑧FeCl3+Zn→FeCl2 FeCl2+Zn→Fe(X为Zn)
⑨C2H5OH(或CH2=CH2)+O2→CH3CHO CH3CHO+O2→CH3COOH (X为O2,B为其他醛亦可)
⑩Fe2O3(或Fe3O4)+CO→FeO FeO+CO→Fe (X为CO)或CuO+H2→Cu2O Cu2O+H2→Cu
⑥ 化工原理干燥题
本书在第二版的基础上进行修订。论述化工过程单元操作的基本原理、典型设备等。本版更注重基本概念的阐述,加强实际应用与培养工程观念;适当调整了全书结构,删减已少用的内容,补充了新型分离过程的内容;更换和补充了例题、习题,并给出了习题的参考答案。
全书分上、下册。下册包括:传质过程导论、吸收、蒸馏、气液传质设备、萃取、干燥、其他传质分离过程等。
本书为工科高等院校化工(多学时)及相关专业的化工原理课程的教材,亦可供化工行业从事研究、设计与生产的工程技术人员参考。
图书目录
第八章 传质过程导论
第一节 概述
一、工业生产中的传质过程
二、相组成的表示法
第二节扩散原理
一、基本概念和菲克定律
二、一维稳定分子扩散
三、扩散系数
第三节 流体与界面间的传质
第四节 质量、热量、动量传递之间的联系——三种传递间的类比
第五节 传质设备简介
习题
符号说明
第九章 吸收
第一节 概述
一、工业生产中的吸收过程
二、吸收的流程和溶剂
第二节 吸收的基本理论
一、气液相平衡
二、吸收传质速率
第三节 吸收(或脱吸)塔的计算
一、物料衡算和操作线方程
二、填料层高度——对低浓度气体的计算
三、传质单元
四、吸收塔的调节 和操作型问题
五、填料层高度——对高浓度气体的计算
六、塔板数
七、脱吸
第四节 其他类型的吸收
一、多组分吸收
二、化学吸收
三、非等温吸收
第五节 传质系数和传质理论
一、传质系数关联式
二、传质理论概况
习题
附录一若干气体在水中的亨利系数E
附录二氨在水中的溶解度
符号说明
参考文献
第十章 蒸馏
第一节 二元物系的汽液相平衡
一、理想溶液
二、挥发度和相对挥发度
三、非理想溶液
第二节 蒸馏方式
一、简单蒸馏
二、平衡蒸馏
三、平衡级蒸馏和精馏原理
第三节 二元连续精馏的分析和计算
一、全塔物料衡算
二、精馏段的分析及其图解
三、提馏段的分析和进料状况的影响
四、理论塔板数
五、实际塔板数与塔板效率
六、填料精馏塔的填料层高度
七、回流比的影响及其选择
八、理论板数的捷算法
九、精馏塔的操作型问题
第四节 其他蒸馏方式
一、水蒸气蒸馏
二、间歇蒸馏
三、恒沸蒸馏和萃取蒸馏
四、反应精馏
第五节 多元蒸馏
一、基本概念
二、多元物系的汽?液平衡
三、多元精馏的物料衡算
四、捷算法求理论塔板数
习题
符号说明
第十一章 气液传质设备
第一节板式塔
一、主要类型板式塔的结构和特点
二、板式塔的水力学性能
三、设计要领
四、板效率
第二节填料塔
一、填料塔与塔填料
二、填料塔的水力学性能与传质性能
三、气液传质设备的比较与选用
习题
符号说明
参考文献
第十二章 萃取
第一节 萃取的基本概念
一、三角形相图
二、三角形相图在单级萃取中的应用
三、萃取剂的选择
第二节 萃取过程的流程和计算
一、单级萃取
二、多级错流萃取
三、多级逆流萃取
四、连续接触逆流萃取
五、回流萃取,双溶质的萃取
六、萃取过程的传质
第三节萃取设备
一、混合?澄清槽
二、重力流动的萃取塔
三、输入机械能量的萃取塔
四、离心萃取机
五、萃取设备的选用
⑦ 天津大学2010考研物化和化原大纲
天津大学硕士生入学考试业务课程大纲说明
课程编号: 826 课程名称:化工原理(含实验或化工传递)
一、考试的总体要求
本考试涉及三大部分内容:(1)化工原理课程,(2)化工原理实验,(3)化工传递。其中第一部分化工原理课程为必考内容(约占85%),第二部分化工原理实验和第三部分化工传递为选考内容(约占15%),即化工原理实验和化工传递为并列关系,考生可根据自己情况选择其中之一进行考试。
要求考生全面掌握、理解、灵活运用教学大纲规定的基本内容。要求考生具有熟练的运算能力、分析问题和解决问题的能力。答题务必书写清晰,过程必须详细,应注明物理量的符号和单位。不在试卷上答题,解答一律写在专用答题纸上。
二、考试的内容及比例
(一)【化工原理课程考试内容及比例】(125分)
1.流体流动(20分)
流体静力学基本方程式;流体的流动现象(流体的粘性及粘度的概念、边界层的概念);流体在管内的流动(连续性方程、柏努利方程及应用);流体在管内的流动阻力(量纲分析、管内流动阻力的计算);管路计算(简单管路、并联管路、分支管路);流量测量(皮托管、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计)。
2.流体输送设备(10分)
离心泵(结构及工作原理、性能描述、选择、安装、操作及流量调节);其它化工用泵;气体输送和压缩设备(以离心通风机为主)。
3.非均相物系的分离(12分)
重力沉降(基本概念及重力沉降设备-降尘室)、;离心沉降(基本概念及离心沉降设备-旋风分离器);过滤(基本概念、恒压过滤的计算、过滤设备)。
4.传热(20分)
传热概述;热传导;对流传热分析及对流传热系数关联式(包括蒸汽冷凝及沸腾传热);传热过程分析及传热计算(热量衡算、传热速率计算、总传热系数计算);辐射传热的基本概念;换热器(分类,列管式换热器类型、计算及设计问题)。
5.蒸馏(16分)
两组分溶液的汽液平衡;精馏原理和流程;两组分连续精馏的计算。
6.吸收(15分)
气-液相平衡;传质机理与吸收速率;吸收塔的计算。
7.蒸馏和吸收塔设备(8分)
塔板类型;板式塔的流体力学性能;填料的类型;填料塔的流体力学性能。
8.液-液萃取(9分)
三元体系的液-液萃取相平衡与萃取操作原理;单级萃取过程的计算。
9.干燥(15分)
湿空气的性质及湿度图;干燥过程的基本概念,干燥过程的计算(物料衡算、热量衡算);干燥过程中的平衡关系与速率关系。
(二)【化工原理实验考试内容及比例】(25分)
1.考试内容涉及以下几个实验
单相流动阻力实验;离心泵的操作和性能测定实验;流量计性能测定实验;恒压过滤常数的测定实验;对流传热系数及其准数关联式常数的测定实验;精馏塔实验;吸收塔实验;萃取塔实验;洞道干燥速率曲线测定实验。
2.考试内容涉及以下几个方面
实验目的和内容、实验原理、实验流程及装置、实验方法、实验数据处理方法、实验结果分析等几个方面。
(三)【化工传递考试内容及比例】(25分)
1.微分衡算方程的推导与简化
连续性方程(单组分)的推导与简化;传热微分方程的推导与简化;传质微分方程的推导与简化。
2.微分衡算方程的应用
能够采用微分衡算方程,对简单的一维稳态流体流动问题、导热问题及分子传质问题进行求解。
注:(二)和(三)部分为并列关系,考生可根据情况选择之一进行解答。
三、试卷的题型及比例
化工原理课程部分的题型包括概念题及应用题。概念题分为填空题和选择题两类,概念题约占25%;应用题包括计算题及过程分析题,一般5~6题,约占60%。化工原理实验部分的题型为填空题、选择题及实验设计题;化工传递部分的题型为推导(或推导与计算相结合)题。化工原理实验(或化工传递)部分约占15%。
四、考试形式及时间
考试形式均为笔试。考试时间为三小时(满分150)。
天津大学硕士研究生入学考试业务课考试大纲
课程编号:839 课程名称:物理化学(含物理化学实验)
一、考试的总体要求
1. 对本门课程中重要的基本概念与基本原理掌握其含义及适用范围;
2. 掌握物理化学公式应用及公式应用条件。计算题要求思路正确。步骤简明;
3. 掌握物理化学实验中常用物理量的测量(包括原理、计算式、如何测量)。能正确使用常用物化仪器(原理、测量精度、使用范围、注意事项)
二、考试内容及比例 (重点部分)
1. 气体、热力学第一定律、热力学第二定律 (~22 %)
理想气体状态方程、范德华方程、压缩因子定义。
热力学第一、第二定律及其数学表达式;pVT变化、相变化与化学反应过程中W、Q、 U、 H、 S、 A与 G的计算;熵增原理及三种平衡判据。
了解热力学基本方程和麦克斯韦关系式的简单应用;克拉贝龙方程及克-克方程的应用。
2. 多组分热力学及相平衡 (~18 %)
偏摩尔量、化学势的概念;理想气体、理想稀溶液的化学势表达式;逸度、活度的定义以及活度的计算。
拉乌尔定律和亨利定律;稀溶液依数性的概念及简单应用。
相律的应用;单组分相图;二组分气-液及凝聚系统相图。
3. 化学平衡 (~10 %)
等温方程;标准摩尔反应Gibbs函数、标准平衡常数与平衡组成的计算;温度、压力和惰性气体对平衡的影响;同时平衡的原则。
4. 电化学 (~10 %)
电解质溶液中电导率、摩尔电导率、活度与活度系数的计算;电导测定的应用。
原电池电动势与热力学函数的关系,Nernst方程;电动势测定的应用;电极的极化与超电势的概念。
5. 统计热力学 (~6 %)
Boltzmann分布;粒子配分函数的定义式;双原子平、转、振配分函数的计算;独立子系统能量、熵与配分函数的关系,Boltzmann熵定理。
6. 化学动力学 (~15 %)
反应速率、基元反应、反应分子数、反应级数的概念。
零、一、二级反应的动力学特征及速率方程积分式的应用;阿累尼乌斯公式;对行、平行反应(一级)速率方程积分式的应用;复杂反应的近似处理法(稳态近似法、平衡态近似法)。
催化作用的基本特征;光化反应的特征及光化学第一、第二定律。
7. 界面现象与胶体化学(~10 %)
弯曲液面的附加压力与Laplace方程;Kelvin方程与四种亚稳态;润湿与铺展现象及杨氏方程;化学吸附与物理吸附;Langmuir吸附等温式。
了解胶体的光学性质、动力性质及电学性质;掌握胶团结构的表示,电解质对溶胶的聚沉作用;了解乳状液的稳定与破坏。
8. 实验部分(~10 %)
1) 恒温槽的调节及粘度测定;2)液体饱和蒸气压的测定;3)反应焓的测定;4)平衡常数的测定(ZnO与HCl水溶液反应);5)凝固点降低法测摩尔质量(萘-苯系统);6)二元完全互溶液体蒸馏曲线(乙醇-正丙醇系统,阿贝折射仪);7)二元凝聚系统相图;8) 原电池热力学(电位差计的应用);9)过氧化氢催化分解(KI催化剂);10)乙酸乙酯皂化反应(电导仪的应用);11)表面张力的测定(气泡最大压力法),以上实验的原理及物理量的测量方法
三、试卷题型及比例
计算题60%,概念题30%,实验题10%。
四、考试形式及时间
考试形式均为笔试。考试时间为3小时。