阳光家教网 www.ygjj.com 高中(高考)化学复习资料 - 1 - 高中化学基础知识整理 Ⅰ、基本概念与基础理论: 一、阿伏加德罗定律 1.内容:在同温同压下,同体积的气体含有相同的分子数。即“三同”定“一同”。 2.推论 (1)同温同压下,V 1 /V 2 =n 1 /n 2 同温同压下,M 1 /M 2 =ρ 1 /ρ 2 注意:①阿伏加德罗定律也适用于不反应的混合气体。②使用气态方程 PV=nRT 有助于理解上述推论。 3、阿伏加德罗常这类题的解法: ①状况条件:考查气体时经常给非标准状况如常温常压下,1.01×105Pa、25℃时等。 ②物质状态:考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如 H 2 O、SO 3 、已烷、辛烷、CHCl 3 等。 ③物质结构和晶体结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)时常涉及希有气体 He、Ne 等为单原子组成和胶体粒子,Cl 2 、N 2 、O 2 、H 2 为双原子分子等。晶体结构:P 4 、金刚石、石墨、二氧化硅等结构。 二、离子共存 1.由于发生复分解反应,离子不能大量共存。 (1)有气体产生。如 23CO- 、SO32- 、S 2- 、HCO3- 、HSO3- 、HS - 等易挥发的弱酸的酸根与 H +不能大量共存。 (2)有沉淀生成。如 Ba 2+ 、Ca 2+ 、Mg 2+ 、Ag + 等不能与 SO 4 2- 、 23CO 等大量共存;Mg 2+ 、Fe 2+ 、Ag + 、Al 3+ 、Zn 2+ 、Cu 2+ 、Fe 3+ 等不能与 OH - 大量共存;Fe 2+ 与 S 2- 、Ca 2+ 与 PO 4 3- 、Ag + 与 I - 不能大量共存。 (3)有弱电解质生成。如 OH - 、CH 3 COO - 、PO 4 3- 、HPO 4 2- 、H 2 PO 4 - 、F - 、ClO - 、AlO 2 - 、SiO 3 2- 、CN - 、C 17 H 35 COO - 、 等与 H + 不能大量共存;一些酸式弱酸根如 HCO 3 - 、HPO 4 2- 、HS - 、H 2 PO 4 - 、HSO 3 - 不能与 OH - 大量共存;NH 4 + 与 OH - 不能大量共存。 (4)一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的。如 AlO 2 - 、S 2- 、 23CO 、C 6 H 5 O -等必须在碱性条件下才能在溶液中存在;如 Fe 3+ 、Al 3+ 等必须在酸性条件下才能在溶液中存在。这 两 类 离 子 不 能 同 时 存 在 在 同 一 溶 液 中 , 即 离 子 间 能 发 生 “ 双 水 解 ” 反 应 。 如3AlO 2 - +Al 3+ +6H 2 O=4Al(OH) 3 ↓等。 2.由于发生氧化还原反应,离子不能大量共存。 (1)具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如 S 2- 、HS - 、 23SO 、I - 和 Fe 3+ 不能大量共存。 阳光家教网 www.ygjj.com 高中(高考)化学复习资料 - 2 - (2)在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如 MnO 4 - 、Cr 2 O 7 - 、NO 3 - 、ClO - 与 S 2- 、HS - 、SO 3 2- 、HSO 3 - 、I - 、Fe 2+ 等不能大量共存;SO 3 2- 和 S 2- 在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下则由于发生 2S 2- +SO 3 2- +6H + =3S↓+3H 2 O 反应不能共在。H + 与 S 2 O 3 2-不能大量共存。 3.能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存(双水解)。 例:Al 3+ 和 HCO 3 - 、 23CO 、HS - 、S 2- 、AlO 2 - 、ClO - 等;Fe 3+ 与 23CO 、HCO 3 - 、AlO 2 - 、ClO - 等不能大量共存。 4.溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。 如 Fe 2+ 、Fe 3+ 与 SCN - 不能大量共存;Fe 3+ 与 不能大量共存。 5、审题时应注意题中给出的附加条件。 ①酸性溶液(H + )、碱性溶液(OH - )、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的 H + 或 OH - =1×10 -10 mol/L 的溶液等。 ②有色离子 MnO 4 - ,Fe 3+ ,Fe 2+ ,Cu 2+ ,Fe(SCN) 2+ 。 ③MnO 4 - ,NO 3 - 等在酸性条件下具有强氧化性。 ④S 2 O 3 2- 在酸性条件下发生氧化还原反应:S 2 O 3 2- +2H + =S↓+SO 2 ↑+H 2 O ⑤注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。 6、审题时还应特别注意以下几点: (1)注意溶液的酸性对离子间发生氧化还原反应的影响。如:Fe 2+ 与 NO 3 - 能共存,但在强酸性条件下(即 Fe 2+ 、3NO 、H + 相遇)不能共存;MnO 4 - 与 Cl - 在强酸性条件下也不能共存;S 2-与 23SO 在钠、钾盐时可共存,但在酸性条件下则不能共存。 (2)酸式盐的含氢弱酸根离子不能与强碱(OH - )、强酸(H + )共存。 如3HCO +OH - =CO 3 2- +H 2 O(3HCO 遇碱时进一步电离);3HCO +H + =CO 2 ↑+H 2 O 三、氧化性、还原性强弱的判断 (1)根据元素的化合价 物质中元素具有最高价,该元素只有氧化性;物质中元素具有最低价,该元素只有还原性;物质中元素具有中间价,该元素既有氧化性又有还原性。对于同一种元素,价态越高,其氧化性就越强;价态越低,其还原性就越强。 (2)根据氧化还原反应方程式 在同一氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物 氧化剂的氧化性越强,则其对应的还原产物的还原性就越弱;还原剂的还原性越强,则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。 阳光家教网 www.ygjj.com 高中(高考)化学复习资料 - 3 - (3)根据反应的难易程度 注意:①氧化还原性的强弱只与该原子得失电子的难易程度有关,而与得失电子数目的多少无关。得电子能力越强,其氧化性就越强;失电子能力越强,其还原性就越强。 ②同一元素相邻价态间不发生氧化还原反应。 四、比较金属性强弱的依据 金属性:金属气态原子失去电子能力的性质; 金属活动性:水溶液中,金属原子失去电子能力的性质。 注:金属性与金属活动性并非同一概念,两者有时表现为不一致, 1、同周期中,从左向右,随着核电荷数的增加,金属性减弱; 同主族中,由上到下,随着核电荷数的增加,金属性增强; 2、依据最高价氧化物的水化物碱性的强弱;碱性愈强,其元素的金属性也愈强; 3、依据金属活动性顺序表(极少数例外); 4、常温下与酸反应煌剧烈程度;5、常温下与水反应的剧烈程度; 6、与盐溶液之间的置换反应;7、高温下与金属氧化物间的置换反应。 五、比较非金属性强弱的依据 1、同周期中,从左到右,随核电荷数的增加,非金属性增强; 同主族中,由上到下,随核电荷数的增加,非金属性减弱; 2、依据最高价氧化物的水化物酸性的强弱:酸性愈强,其元素的非金属性也愈强; 3、依据其气态氢化物的稳定性:稳定性愈强,非金属性愈强; 4、与氢气化合的条件;5、与盐溶液之间的置换反应; 6、其他,例:2Cu+SΔ===Cu 2 S Cu+Cl 2 点燃 ===CuCl 2 所以,Cl 的非金属性强于 S。 六、“10 电子”、“18 电子”的微粒小结 (一)“10 电子”的微粒: 分子 离子 一核 10 电子的 Ne N 3− 、O 2− 、F − 、Na + 、Mg 2+ 、Al 3+ 二核 10 电子的 HF OH − 、 三核 10 电子的 H 2 O NH 2 − 四核 10 电子的 NH 3 H 3 O + 五核 10 电子的 CH 4 NH 4 + (二)“18 电子”的微粒 分子 离子 一核 18 电子的 Ar K + 、Ca 2+ 、Cl‾、S 2− 阳光家教网 www.ygjj.com 高中(高考)化学复习资料 - 4 - 二核 18 电子的 F 2 、HCl HS − 三核 18 电子的 H 2 S 四核 18 电子的 PH 3 、H 2 O 2 五核 18 电子的 SiH 4 、CH 3 F 六核 18 电子的 N 2 H 4 、CH 3 OH 注:其它诸如 C 2 H 6 、N 2 H 5 + 、N 2 H 6 2+ 等亦为 18 电子的微粒。 七、微粒半径的比较: 1、判断的依据 电子层数: 相同条件下,电子层越多,半径越大。 核电荷数 相同条件下,核电荷数越多,半径越小。 最外层电子数 相同条件下,最外层电子数越多,半径越大。 2、具体规律:1、同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小(稀有气体除外)如:Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl. 2、同主族元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。如:Li<Na<K<Rb<Cs 3、同主族元素的离子半径随核电荷数的增大而增大。如:F -- <Cl -- <Br -- <I -- 4 、 电子 层结 构 相同 的离 子半 径随 核 电荷 数的 增大 而 减小 。如 : F - > Na + >Mg 2+ >Al 3+ 5、同一元素不同价态的微粒半径,价态越高离子半径越小。如 Fe>Fe 2+ >Fe 3+ 八、物质溶沸点的比较 (1)不同类晶体:一般情况下,原子晶体>离子晶体>分子晶体 (2)同种类型晶体:构成晶体质点间的作用大,则熔沸点高,反之则小。 ①离子晶体:离子所带的电荷数越高,离子半径越小,则其熔沸点就越高。 ②分子晶体:对于同类分子晶体,式量越大,则熔沸点越高。HF、H 2 O、NH 3 等物质分子间存在氢键。 ③原子晶体:键长越小、键能越大,则熔沸点越高。 (3)常温常压下状态 ①熔点:固态物质>液态物质 ②沸点:液态物质>气态物质 九、分子间作用力及分子极性 阳光家教网 www.ygjj.com 高中(高考)化学复习资料 - 5 - 定义:把分子聚集在一起的作用力 分子间作用力(范德瓦尔斯力):影响因素:大小与相对分子质量有关。 作用:对物质的熔点、沸点等有影响。 ①、定义:分子之间的一种比较强的相互作用。 分子间相互作用 ②、形成条件:第二周期的吸引电子能力强的 N、O、F 与 H 之间(NH 3 、H 2 O) ③、对物质性质的影响:使物质熔沸点升高。 ④、氢键的形成及表示方式:F - —H···F - —H···F - —H···←代表氢键。 氢键 O O H H H H O H H ⑤、说明:氢键是一种分子间静电作用;它比化学键弱得多,但比分子间作用力稍强;是一种较强的分子间作用力。 定义:从整个分子看,分子里电荷分布是对称的(正负电荷中心能重合)的分子。 非极性分子 双原子分子:只含非极性键的双原子分子如:O 2 、H 2 、Cl 2 等。 举例: 只含非极性键的多原子分子如:O 3 、P 4 等 分子极性 多原子分子: 含极性键的多原子分子若几何结构对称则为非极性分子 如:CO 2 、CS 2 (直线型)、CH 4 、CCl 4 (正四面体型) 极性分子: 定义:从整个分子看,分子里电荷分布是不对称的(正负电荷中心不能重合)的。 举例 双原子分子:含极性键的双原子分子如:HCl、NO、CO 等 多原子分子: 含极性键的多原子分子若几何结构不对称则为极性分子 如:NH 3 (三角锥型)、H 2 O(折线型或 V型)、H 2 O 2 十、化学反应的能量变化 定义:在化学反应过程中放出或吸收的热量; 符号: △ H 单位:一般采用 KJ·mol -1 测量:可用量热计测量 研究对象:一定压强下在敞开容器中发生的反应所放出或吸收的热量。 反应热: 表示方法:放热反应 △ H<0,用“-”表示;吸热反应 △ H>0,用“+”表示。 燃烧热:在 101KPa 下,1mol 物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。 定义:在稀溶液中,酸跟碱发生反应生成 1molH 2 O 时的反应热。 中和热:强酸和强碱反应的中和热:H + (aq)+OH - (aq)=H 2 O(l); △ H=-57.3KJ·mol - 弱酸弱碱电离要消耗能量,中和热 | △ H|<57.3KJ·mol -1 原理:断键吸热,成键放热。 反应热的微观解释:反应热=生成物分子形成时释放的总能量-反应物分子断裂时所吸收的总能量 定义:表明所放出或吸收热量的化学方程式。 化学反应的能量变化 阳光家教网 www.ygjj.com 高中(高考)化学复习资料 - 6 - 意义:既表明化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。 热化学 ①、要注明反应的温度和压强,若反应是在 298K,1atm 可不注明; 方程式 ②、要注明反应物和生成物的聚集状态或晶型; 书写方法 ③、 △ H 与方程式计量数有关,注意方程式与 △ H 对应, △ H 以 KJ·mol -1 单位,化学计量数可以是整数或分数。 ④、在所写化学反应方程式后写下 △ H 的“+”或“-”数值和单位,方程式与 △ H 之间用“;”分开。 盖斯定律:一定条件下,某化学反应无论是一步完成还是分几步完成,反应的总热效应相同。 十一、影响化学反应速率的因素及其影响结果 内因:反应物的性质 外因 浓度↗ v↗ 压强↗ v↗(气体) 温度↗ v↗ 催化剂 v↗(正催化剂) 其它(光,超声波,激光,放射线,电磁波,反应物颗粒大小,扩散速率,溶剂等) 十二、影响化学平衡的的条件: (1)浓度:在其它条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动;反之向逆反应方向移动; (2)压强:在其它条件不变的情况下,增大压强会使平衡向气体体积缩小的方向移动;减小压强平衡向气体体积增大的方向移动;注意:①对于气体体积相同的反应来说,增减压强平衡不移动; ②若平衡混合物都是固体或液体.....,增减压强平衡也不移动; ③压强变化必须改变了浓度才有可能...使平衡移动. (3)温度:在其它条件下,升高温度平衡向吸热方向移动;降低温度平衡向放热方向移动.(温度改变时,平衡一般都要移动)注意:催化剂同等倍数加快或减慢正逆反应的速率,故加入催化剂不影响平衡,但可缩短达到平衡的时间. 十三、勒沙特列原理(平衡移动原理) 如果改变影响平衡的一个条件(浓度,温度,压强等)平衡就向减弱..这种改变的方向移动. 十四、充入稀有气体对化学平衡的影响: (1)恒压下通稀有气体,平衡移动方向相当于直接减压(也同于稀释对溶液中反应的影响); (2)恒容下通稀有气体,平衡不移动. 注意:只要与平衡混合物的物质不反应的气体都可称”稀有”气体 等效类型 I II III 条件 恒温、恒容 恒温、恒容 恒温、恒压 超始投料 换 算 为 方 程 式同一边物质,其“量”相同 换算为 方程式同一 边 物 质 , 其“量” 符合同一比例 换 算 为 方 程 式同一边物质,其“量”符合同一比例 对反应的要求 任何可逆反应 反应前 、后气体体积...