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次氯酸钠和二氧化碳的反应过程及现象解析

高中化学必修一核心知识点及方程式精讲

本文系统梳理了化学必修一中的关键知识点和重要化学方程式,助你高效掌握该阶段学习内容

一、钠及其化合物的特性分析:

1. 钠在常温条件下的氧化过程:4Na+O2==2Na2O

2. 钠的燃烧反应:2Na+O2点燃====Na2O2

3. 钠与水的置换反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

现象描述:①钠块漂浮于水面;②迅速熔化为液态金属小球;③在水面上呈跳跃式运动;④发出嘶嘶的声响;⑤使酚酞指示剂变红

4. 过氧化钠的水解反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

5. 过氧化钠与二氧化碳的化合:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

6. 碳酸氢钠的热分解反应:2NaHCO3△==Na2CO3+H2O+CO2↑

7. 氢氧化钠与碳酸氢钠的中和反应:NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O

8. 碳酸钠溶液的二氧化碳通入反应:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3

二、氯及其化合物的特性探究

1. 氯气与氢氧化钠的歧化反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

2. 铁丝在氯气环境中的燃烧:2Fe+3Cl2点燃===2FeCl3

3. 漂白粉的工业制备方法(氯气与石灰乳反应)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

4. 氯气与水的可逆反应:Cl2+H2O=HClO+HCl

5. 次氯酸钠的空气氧化过程:NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO

6. 次氯酸钙的空气老化反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO

三、基于物质的量的化学计量关系

1. 物质的量定义式:n(mol)= N/NA

2. 物质的量质量关系式:n(mol)= m/M

3. 标准状况下气体物质的量计算:n(mol)= V/V(m)

4. 溶液中溶质的量计算:n(mol)=cV

四、胶体分散系的特性

1. 胶体定义:粒径介于1~100nm的分散相组成的分散体系

2. 胶体主要性质:

① 丁达尔效应的显现

② 胶体的聚沉现象

③ 电泳行为

④ 布朗运动

3. 胶体纯化技术:渗析法

五、电解质与非电解质的分类标准

1. 分类依据:①存在条件:水溶液或熔融状态;②基本性质:导电能力;③物质形态:化合物

2. 强弱电解质区分:强酸、强碱、多数盐为强电解质;弱酸、弱碱、水等属于弱电解质

3. 离子方程式书写规范:

① 化学方程式原始书写

② 离子形式转换:易溶易电离物质改写为离子形式,难溶物、弱电解质等保留化学式

③ 稳定离子删除:反应前后未发生变化的离子符号

④ 守恒性检验:元素守恒与电荷守恒

4. 离子共存规律及限制条件:

① 生成难溶物的离子对:如Ba2+与SO42-;Ag+与Cl-等

② 产生气体或挥发性物质的离子:如H+与CO32-、HCO3-、SO32-、S2-等;OH-与NH4+等

③ 形成弱电解质的离子组合

④ 发生氧化还原反应的离子:如MnO4-与I-;H+、NO3-与Fe2+等

六、氧化还原反应原理

1. 还原过程分析:(某元素)价态降低——得电子——被还原——作氧化剂——生成还原产物

2. 氧化过程分析:(某元素)价态升高——失电子——被氧化——作还原剂——生成氧化产物

3. 氧化性比较:氧化剂>氧化产物

4. 还原性比较:还原剂>还原产物

七、铁及其化合物特性研究

1. Fe2+及Fe3+离子的检验方法:

① Fe2+检验(浅绿色溶液)

a) 氢氧化钠溶液反应:先生成白色沉淀,继而变为灰绿色,最终转为红褐色

b) 硫氰酸钾溶液反应:初始无色,加入氯水后显红色

② Fe3+检验(黄色溶液)

a) 氢氧化钠溶液反应:产生红褐色沉淀

b) 硫氰酸钾溶液反应:溶液立即显红色

2. 重要反应方程式:

① 铁与盐酸反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑

② 铁与硫酸铜反应(湿法炼铜):Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

③ 氯化亚铁溶液的氯气氧化:3FeCl2+Cl2=2FeCl3

④ 氢氧化亚铁的空气氧化:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

⑤ 氯化铁与铁粉反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2

⑥ 氯化铁与铜反应(电路板蚀刻):2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2

⑦ 少量锌与氯化铁反应:Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2

⑧ 过量锌与氯化铁反应:3Zn+2FeCl3=2Fe+3ZnCl2

八、氮及其化合物反应原理

1. 雷雨天气的氮循环反应链:

① N2+O2放电===2NO

② 2NO+O2=2NO2

③ 3NO2+H2O=2HNO3+NO

2. 氨气的工业合成方法: N2+3H2 2NH3

3. 氨气的实验室制备方法:

① 化学原理:2NH4Cl+Ca(OH)2△==2NH3↑+CaCl2+2H2O

② 反应装置:与氧气制备装置相同

③ 收集方式:向下排空气法

④ 检验方法:

a) 湿润红色石蕊试纸变蓝

b) 浓盐酸接触产生大量白烟(NH3+HCl=NH4Cl)

⑤ 干燥剂选择:碱石灰、氧化钙、氢氧化钠(禁止使用浓硫酸)

4. 氨与水的反应平衡: NH3+H2O=NH3•H2O NH3•H2O NH4++OH-

5. 氨的催化氧化反应: 4NH3+5O2 4NO+6H2O(硝酸制备第一步)

6. 碳酸氢铵的热分解: NH4HCO3 NH3↑+H2O+CO2↑

7. 铜与浓硝酸反应: Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

8. 铜与稀硝酸反应: 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

9. 碳与浓硝酸反应: C+4HNO3=CO2↑+4NO2↑+2H2O

10. 氯化铵的热分解: NH4Cl NH3↑+HCl↑

九、硫及其化合物特性分析

1. 铁与硫蒸气的反应:Fe+S△==FeS

2. 铜与硫蒸气的反应:2Cu+S△==Cu2S

3. 硫与浓硫酸的氧化反应:S+2H2SO4(浓)△==3SO2↑+2H2O

4. 二氧化硫与硫化氢的置换反应:SO2+2H2S=3S↓+2H2O

5. 铜与浓硫酸的氧化反应:Cu+2H2SO4△==CuSO4+SO2↑+2H2O

6. 二氧化硫的催化氧化:2SO2+O2 2SO3

7. 二氧化硫与氯水的反应:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl

8. 二氧化硫与氢氧化钠的反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O

9. 硫化氢的充分燃烧:2H2S+3O2点燃===2SO2+2H2O

10. 硫化氢的不完全燃烧:2H2S+O2点燃===2S+2H2O

十、镁及其化合物特性研究

1. 镁的空气燃烧反应:2Mg+O2点燃===2MgO

2. 镁的氮气燃烧反应:3Mg+N2点燃===Mg3N2

3. 镁的二氧化碳燃烧反应:2Mg+CO2点燃===2MgO+C

4. 镁的氯气燃烧反应:Mg+Cl2点燃===MgCl2

5. 海水提镁工艺流程反应:

① 贝壳煅烧制备熟石灰:CaCO3高温===CaO+CO2↑ CaO+H2O=Ca(OH)2

② 氢氧化镁沉淀生成:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓

③ 氢氧化镁转化为氯化镁:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O

④ 氯化镁熔融电解:MgCl2通电===Mg+Cl2↑

十一、卤离子鉴别方法

1. 硝酸银沉淀法:Cl-产生白色沉淀;Br-产生浅黄色沉淀;I-产生黄色沉淀

2. 氯水萃取法:Cl-下层无色;Br-下层橙红色;I-下层紫红色

十二、常见化学物质俗名对照表

①苏打、纯碱:Na2CO3; ②小苏打:NaHCO3; ③熟石灰:Ca(OH)2;

④生石灰:CaO; ⑤绿矾:FeSO4•7H2O; ⑥硫磺:S;

⑦大理石、石灰石主要成分:CaCO3; ⑧胆矾:CuSO4•5H2O;

⑨石膏:CaSO4•2H2O; ⑩明矾:KAl(SO4)2•12H2O

十三、铝及其化合物特性研究

1. 铝与盐酸反应:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑

2. 铝与强碱反应:2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑

3. 铝的常温氧化:4Al+3O2==2Al2O3

4. 氧化铝与酸反应:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O

5. 氧化铝与强碱反应:Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]

6. 氢氧化铝与强酸反应:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O

7. 氢氧化铝与强碱反应:Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]

8. 实验室制备氢氧化铝方法:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

十四、硅及其化合物特性

1. 硅与强碱反应:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑

2. 硅与氢氟酸反应:Si+4HF=SiF4+H2↑

3. 二氧化硅与强碱反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

4. 二氧化硅与氢氟酸反应:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O

5. 玻璃制造主要反应:

SiO2+CaCO3高温===CaSiO3+CO2↑

SiO2+Na2CO3高温===Na2SiO3+CO2↑

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