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求高中無機化學的知識點~~

- -這個怎麽說類,很復雜...

我是高三,馬上高考了,也是報化學的,網上有很多答案,我給妳截取點有用的,大綱範圍內的吧

碳族氧族在大綱內都沒單獨分類講,因為其牽涉的面比較大:AL和Fe就都單獨有章節

碳元素簡介

碳是壹種非金屬元素,位於元素周期表的第二周期IVA族。

碳是壹種很常見的元素,它以多種形式廣泛存在於大氣和地殼之中。碳單質很早就被人認識和利用,碳的壹系列化合物——有機物更是生命的根本。碳是生鐵、熟鐵和鋼的成分之壹。 碳能在化學上自我結合而形成大量化合物,在生物上和商業上是重要的分子。生物體內大多數分子都含有碳[1]元素。

碳化合物壹般從化石燃料中獲得,然後再分離並進壹步合成出各種生產生活所需的產品,如乙烯、塑料等。

碳的存在形式是多種多樣的,有晶態單質碳如金剛石、石墨;有無定形碳如煤;有復雜的有機化合物如動植物等;碳酸鹽如大理石等。 單質碳的物理和化學性質取決於它的晶體結構。高硬度的金剛石和柔軟滑膩的石墨晶體結構不同,各有各的外觀、密度、熔點等。

常溫下單質碳的化學性質比較穩定,不溶於水、稀酸、稀堿和有機溶劑;不同高溫下與氧反應,生成二氧化碳或壹氧化碳;在鹵素中只有氟能與單質碳直接反應;在加熱下,單質碳較易被酸氧化;在高溫下,碳還能與許多金屬反應,生成金屬碳化物。碳具有還原性,在高溫下可以冶煉金屬。

化學符號:C

質子數:6

原子序數:6

周期:2

族:IVA

電子層分布:2-4

電子構型 :1s22s22p2

氧化價(氧化物): 4,3,2(弱酸性)

顏色和外表:黑色(石墨), 無色(金剛石)

物質狀態 :固態

熔點:約為3550 ℃(金剛石)

沸點:約為4827 ℃(升華)

莫氏硬度:石墨1-2 ,金剛石 10

氧化態: 主要為-4,,C+2, C+4 (還有其他氧化態)

化學鍵能: (kJ /mol) C-H 411 C-C 348 C=C 614 C≡C 839 C=N 615 C≡N 891 C=O 745 C≡O 1074

成鍵:碳原子壹般是四價的,這就需要4個單電子,但是其基態只有2個單電子,所以成鍵時總是要進行雜化。最常見的雜化方式是sp3雜化,4個價電子被充分利用,平均分布在4個軌道裏,屬於等性雜化。這種結構完全對稱,成鍵以後是穩定的σ鍵,而且沒有孤電子對的排斥,非常穩定。金剛石中所有碳原子都是這種以此種雜化方式成鍵。烷烴的碳原子也屬於此類。

註意CO2的電子式及其晶體類型,會寫

註意金剛石與石墨是同壹元素,只是由於其內部結構不同

有機裏面很多都與碳有關!!

元素性質數據

元素符號:O

相對原子質量:16

氧化態:

Main -2

Other -1, 0, +1, +2

元素描述:

通常條件下呈無色、無臭和無味的氣體。密度1.429克/升,1.419克/立方厘米(液),1.426克/立方厘米(固)。熔點-218.4℃,沸點-182.962℃,在-182.962℃時液化成淡藍色液體,在-218.4℃時凝固成雪狀淡藍色。固體在化合價壹般為0和-2。電離能為13.618電子伏特。除惰性氣體外的所有化學元素都能同氧形成化合物。大多數元素在含氧的氣氛中加熱時可生成氧化物。有許多元素可形成壹種以上的氧化物。氧分子在低溫下可形成水合晶體O2.H2O和O2.H2O2,後者較不穩定。氧氣在空氣中的溶解度是:4.89毫升/100毫升水(0℃),是水中生命體的基礎。氧在地殼中豐度占第壹位。幹燥空氣中含有20.946%體積的氧;水有88.81%重量的氧組成。除了O16外,還有O17和O18同位素。

元素來源:

實驗室制氧可在玻璃容器中加熱氧化汞或分解硝酸鹽和利用濃硫酸與二氧化錳作用亦制得氧。實驗室中通常用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣,還可用加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物的方法制取氧氣;用催化劑催化過氧化氫[1](雙氧水)分解也可方便地制取氧氣。大規模地生產氧而且對純度要求不高時使用空氣的液化和分餾來進行的,少量氧或純度較高的氧由電解水制取。

元素用途:

氧被大量用於熔煉、精煉、焊接、切割和表面處理等冶金過程中;液體氧是壹種制冷劑,也是高能燃料氧化劑。它和鋸屑、煤粉的混合物叫液氧炸藥,是壹種比較好的爆炸材料,氧與水蒸氣相混,可用來代替空氣吹入煤氣氣化爐內,能得到較高熱值的煤氣。液體氧也可作火箭推進劑;氧氣是許多生物過程的基本成分,因此氧也就成了擔負空間任何任務是需要大量裝載的必需品之壹。醫療上用氧氣療法,醫治肺炎、煤氣中毒等缺氧癥。石料和玻璃產品的開采、生產和創造均需要大量的氧。

元素輔助資料:

氧氣是空氣的主要組成部分。許多氧化合物,例如硝酸鉀、氧化汞等在加熱後都會放出氧氣。氧是所有元素在地殼中含量最大的。這些都說明,氧氣很早就可能被人們取得。但由於氧氣是在平常狀態下以氣體狀況存在,和可接觸到的、可見的固體、液體不同,使人們單純用直覺觀察,是不能認清它的。

從16世紀開始,在西歐,不少研究者們對加熱含氧化合物獲得的氣體,對空氣在物質燃燒和動物呼吸中所起的作用,進行了初期的科學的化學實驗,從而才發現了氧氣。也就是在人們正確認識到燃燒現象,發現氧氣後,才徹底推翻了燃素說。

性狀 本品為無色氣體;無臭,無味;有強助燃力。

本品1 容在常壓20℃時,能在乙醇7 容或水32容中溶解。

鑒別 本品能使熾紅的木條突然發火燃燒。

高中氧這章節牽涉氧化還原反應,在做題過程中,可以通過守恒的思想做

這個老師會講的!

壹種金屬元素,符號AI,銀白色,有光澤,質地堅韌而輕,有延展性,做日用皿器的鋁通常叫鋼精或鋼種.

元素名稱:鋁

元素符號:Al

元素類型:金屬

核內質子數:13

核內電子數:13

核電核數:13

氧化態:Main Al+3

Other Al0, Al+2

所屬周期:3

所屬族數:IIIA

摩爾質量:27

氫化物:AlH3

氧化物:Al2O3

最高價氧化物化學式:Al2O3

元素來源:地殼中含量最豐富的金屬,在7%以上

元素用途:可作飛機、車輛、船、舶、火箭的結構材料。純鋁可做超高電壓的電纜。做日用器皿的鋁通常稱“鋼精”、“鋼種“

工業制法:電解熔融的氧化鋁和冰晶石的混合物

其他化合物:AlCl3-氯化鋁 NaAlO2-偏鋁酸鈉 Al(OH)3-氫氧化鋁

擴展介紹:帶藍色的銀白色三價金屬元素,延展性好,有韌性並能發出[響亮]聲音,以其輕、良好的導電和導熱性能、高反射性和耐氧化而著稱。

來源

鋁以化合態的形式存在於各種巖石或礦石裏,如長石、雲母、高嶺市、鋁土礦、明礬時,等等。有鋁的氧化物與冰晶石(Na3AlF6)***熔電解制得。

從鋁土礦中提取鋁反應過程

①溶解:將鋁土礦溶於NaOHaq.

Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O

②過濾:除去殘渣氧化鐵、矽鋁酸鈉等

③酸化:向濾液中通入過量CO2.

NaAlO2+CO2+2H2O= Al(OH)3↓+NaHCO3

④過濾、灼燒 Al(OH)3

2Al(OH)3= Al2O3+3H2O(高溫)

註:電解時為使氧化鋁熔融溫度降低,在Al2O3 中添加冰晶石(Na3AlF6)

⑤電解:2Al2O3(熔融)= 4Al+3O2 ↑(通電)

註:不電解熔融AlCl3煉Al 原因:AlCl3 是***價化合物,其熔融態不導電。

用途

鋁可以從其它氧化物中置換金屬(鋁熱法)。其合金質輕而堅韌,是制造飛機、火箭、汽車的結構材料。純鋁大量用於電纜。廣泛用來制作日用器皿。

鋁及其合金

純的鋁很軟,強度不大,有著良好的延展性,可拉成細絲和軋成箔片,大量用於制造電線、電纜、無線電工業以及包裝業。它的導電能力約為銅的三分之二,但由於其密度僅為銅的三分之壹,因而,將等質量和等長度的鋁線和銅線相比,鋁的導電能力約為銅的二倍,且價格較銅低,所以,野外高壓線多由鋁做成,節約了大量成本,緩解了銅材的緊張。

鋁的導熱能力比鐵大三倍,工業上常用鋁制造各種熱交換器、散熱材料等,家庭使用的許多炊具也由鋁制成。與鐵相比,它還不易銹蝕,延長了使用壽命。 鋁粉具有銀白色的光澤,常和其它物質混合用作塗料,刷在鐵制品的表面,保護鐵制品免遭腐蝕,而且美觀。由於鋁在氧氣中燃燒時能發出耀眼的白光並放出大量的熱,又常被用來制造壹些爆炸混合物,如銨鋁炸藥等。

冶金工業中,常用鋁熱劑來熔煉難熔金屬。如鋁粉和氧化鐵粉混合,引發後即發生劇烈反應,交通上常用此來焊接鋼軌;煉鋼工業中鋁常用作脫氧劑;光潔的鋁板具有良好的光反射性能,可用來制造高質量的反射鏡、聚光碗等。鋁還具有良好的吸音性能,根據這壹特點,-些廣播室,現代化大建築內的天花板等有的采用了鋁。純的鋁較軟,1906年,德國冶金學家維爾姆在鋁中加入少量鎂、銅,制得了堅韌的鋁合金,後來,這壹專利為德國杜拉公司收買,所以鋁又有“杜拉鋁”之稱,在以後幾十年的發展過程中,人們根據不同的需要,研制出了許多鋁合金,在許多領域起著非常重要的作用。

在某些金屬中加入少量鋁,便可大大改善其性能。如青銅鋁(含鋁4%~15%),該合金具有高強度的耐蝕性,硬度與低碳鋼接近,且有著不易變暗的金屬光澤,常用於珠寶飾物和建築工業中,制造機器的零件和工具,用於酸洗設備和其它與稀硫酸、鹽酸和氫氟酸接觸的設備;制作電焊機電刷和夾柄;重型齒輪和蝸輪,金屬成型模、機床導軌、不發生火花的工具、無磁性鏈條、壓力容器、熱交換器、壓縮機葉片、船舶螺旋槳和錨等。在鋁中加入鎂,便制得鋁鎂合金,其硬度比純的鎂和鋁都大許多,而且保留了其質輕的特點,常用於制造飛機的機身,火箭的箭體;制造門窗、美化居室環境;制造船舶。

滲鋁,是鋼鐵化學熱處理方法的壹種,使普通碳鋼或鑄鐵表面上形成耐高溫的氧化鋁膜以保護內部的鐵。鋁是壹種十分重要的金屬,然而,許多含鋁化會物對人類的作用也是非常重大的。

含鋁化合物

鋁在地殼中的含量相高,僅次於矽和氧而居第三位,主要以鋁矽酸鹽礦石存在,還有鋁土礦和冰晶石.氧化鋁為壹種白色無定形粉末,它有多種變體,其中最為人們所熟悉的是α-A12O3和β-Al2O3。自然界存在的剛玉即屬於α壹Al2O3,它的硬度僅次於金剛石,熔點高、耐酸堿,常用來制作壹些軸承,制造磨料、耐火材料。如剛玉坩堝,可耐1800℃的高溫。剛玉由於含有不同的雜質而有多種顏色。例如含微量Cr(III)的呈紅色,稱為紅寶石;含有Fe(II),Fe(III)或Ti(IV)的稱為藍寶石。

β壹A12O3是壹種多孔的物質,每克內表面 積可高達數百平方米,有很高的活性,又名活性氧化鋁,能吸附水蒸氣等許多氣體、液體分子,常用作吸附劑、催化劑載體和幹燥劑等,工業上冶煉鋁也以此作為原料。

氫氧化鋁可用來制備鋁鹽、吸附劑、媒染劑和離子交換劑,也可用作瓷釉、耐火材料、防火布等原料,其凝膠液和千凝膠在醫藥上用作酸藥,有中和胃酸和治療潰瘍的作用,用於治療胃和十二脂腸潰瘍病以及胃酸過多癥。

偏鋁酸鈉常用於印染織物,生產湖藍色染料,制造毛玻腐、肥皂、硬化建築石塊。此外它還是壹種較好的軟水劑、造紙的填料、水的凈化劑,人造絲的去光劑等。

無水氯化鋁是石油工業和有機合成中常用的催化劑;例如:芳烴的烷基化反應,也稱為傅列德爾—克拉夫茨烷基化反應,在無水三氯化鋁催化下,芳烴與鹵代烴(或烯烴和醇)發生親電取代反應,生成芳烴的烷基取代物。六水合氯化鋁可用於制備除臭劑、安全消毒劑及石油精煉等。

溴化鋁是常用的有機合成和異構化的催化劑。

磷化鋁遇潮濕或酸放出劇毒的磷化氫氣體,可毒死害蟲,農業上用於谷倉殺蟲的熏蒸劑。

硫酸鋁常用作造紙的填料、媒染劑、凈水劑和滅火劑,油脂澄清劑,石油脫臭除色劑,並用於制造沈澱色料、防火布和藥物等。

冰晶石即六氟合鋁酸鈉,在農業上常用作殺蟲劑;矽酸鹽工業中用於制造玻璃和搪瓷的乳白劑。

由明礬石經加熱萃取而制得的明礬是壹種重要的凈水劑、染媒劑,醫藥上用作收斂劑。硝酸鋁可用來鞣革和制白熱電燈絲,也可用作媒染劑;矽酸鋁常用於制玻璃、陶瓷、油漆的顏料以及油漆、橡膠和塑料的填料等,矽鋁凝膠具有吸濕性,常被用作石油催化裂化或其他有機合成的催化劑載體。

在鋁的羧酸鹽中;二甲酸鋁、三甲酸鋁常用作媒染劑,防水劑和殺菌劑等;二乙酸鋁除可作媒染劑外,還被用作收劍劑和消毒劑,也用於屍體防腐液中;三乙酸鋁用於制造防水防火織物、色澱;藥物(含漱藥、收斂藥、防腐藥等),並用作媒染劑等;十八酸鋁(硬脂酸鋁)常用於油漆的防沈澱劑、織物防水劑、潤滑油的增厚劑、工具的防銹油劑、聚氯乙烯塑料的耐熱穩定劑等;油酸鋁除用作織物等的防水劑、潤滑油的增厚劑外,還用於油漆的催幹劑、塑料制品的潤滑劑等。

硫糖鋁又名胃潰寧,學名蔗糖硫酸酯堿式鋁鹽,它能和胃蛋白酶絡合,直接抑制蛋白分解活性,作用較持久,並能形成壹種保護膜,對胃粘膜有較強的保護作用和制酸作用,幫助粘膜再生,促進潰瘍愈合,毒性低,是口種良好的胃腸道潰瘍治療劑。

近些年,人們又開發了壹些新的含鋁化合物,如烷基鋁等,隨著科學的發展,人們將會更好地利用鋁及化合物福人類。

鋁的有關化學方程式:

2AL+6HCL=2ALCL3+3H2↑

2AL+3H2SO4=AL2(SO4)3+3H2↑

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAIO2+3H2↑

2Al(OH)3=(加熱)Al2O3+H2O

Al2(SO4)3+6NH3.H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4

Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O

Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]

AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl

Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]

AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl

Al2(SO4)3 + 6 NaHCO3=2 Al(OH)3↓+ 3 Na2SO4 + 6 CO2↑

NaAlO2 + HCl(少量)+ H2O=Al(OH)3↓+ NaCl

Al(OH)3 + 3 HCl=AlCl3 + 3 H2O

NaAlO2 + 4 HCl(過量)=AlCl3 + NaCl + 2 H2O

2 NaAlO2 + CO2 + 3 H2O=2 Al(OH)3↓+ Na2CO3 強酸制弱酸

AL的話註意他的2性,即與酸性和堿性都反映,同時註意他的電離方程,制取方法及AlO2-根的鹽

鐵 Fe

鐵的化學性質

[鐵的化學性質之壹]

鐵Fe,原子序數26,相對原子質量55.847。鐵有多種同素異形體,如α鐵、β鐵、γ鐵、 б鐵等。鐵是比較活潑的金屬,在金屬活動順序表裏排在氫的前面。常溫時,鐵在幹燥的空氣裏不易與氧、硫、氯等非金屬單質起反應,在高溫時,則劇烈反應。鐵在氧氣中燃燒,生成Fe3O4,熾熱的鐵和水蒸氣起反應也生成Fe3O4。鐵易溶於稀的無機酸和濃鹽酸中,生成二價鐵鹽,並放出氫氣。在常溫下遇濃硫酸或濃硝酸時,表面生成壹層氧化物保護膜,使鐵“鈍化”,故可用鐵制品盛裝濃硫酸或濃硝酸。鐵是壹變價元素,常見價態為+2和+3。鐵與硫、硫酸銅溶液、鹽酸、稀硫酸等反應時失去兩個電子,成為+2價。與Cl2、Br2、硝酸及熱濃硫酸反應,則被氧化成Fe3+。鐵與氧氣或水蒸氣反應生成的Fe3O4,可以看成是FeO·Fe2O3,其中有1/3的Fe為+2價,另2/3為+3價。鐵的+3價化合物較為穩定。

[鐵的化學性質之二]

鐵的電子構型為(Ar)3d64s2,氧化態有0、+2、+3、+4、+5、+6。鐵的化學性質活潑,為強還原劑,在室溫條件下可緩慢地從水中置換出氫,在500℃以上反應速率增高:

3Fe+4H2O===Fe3O4+4H2↑

鐵在幹燥空氣中很難與氧發生作用,但在潮濕空氣中很易腐蝕,若含有酸性氣或鹵素蒸氣時,腐蝕更快。鐵可從溶液中還原金、鉑、銀、汞、鉍、錫、鎳或銅等離子,如:

CuSO4+Fe===FeSO4+Cu

鐵溶於非氧化性的酸如鹽酸和稀硫酸中,形成二價鐵離子並放出氫氣;在冷的稀硝酸中則形成二價鐵離子和硝酸銨:

Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑

4Fe+10HNO3===4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O

鐵溶於熱的或較濃的硝酸中,生成硝酸鐵並釋放出氮的氧化物。在濃硝酸或冷的濃硫酸中,鐵的表面形成壹層氧化薄膜而被鈍化。鐵與氯在加熱時反應劇烈。鐵也能與硫、磷、矽、碳直接化合。鐵與氮不能直接化合,但與氨作用,形成氮化鐵Fe2N。

鐵的最重要的氧化態是+2和+3。二價鐵離子呈淡綠色,在堿性溶液中易被氧化成三價鐵離子。三價鐵離子的顏色隨水解程度的增大而由黃色經橙色變到棕色。純凈的三價鐵離子為淡紫色。二價和三價鐵均易與無機或有機配位體形成穩定的配位化合物,如 Phen為菲羅林,配位數通常為6。零價鐵還可與壹氧化碳形成各種羰基鐵,如Fe(CO)5、Fe2(CO)9、Fe3(CO)12。羰基鐵有揮發性,蒸氣劇毒。鐵也有+4、+5、+6價態的化合物,但在水溶液中只有+6價的。

化合物 主要有兩大類:亞鐵Fe(Ⅱ)和正鐵Fe(Ⅲ)化合物,亞鐵化合物有氧化亞鐵、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、氫氧化亞鐵等;正鐵化合物有三氧化二鐵、三氯化鐵、硫酸鐵、氫氧化鐵等。

如在亞鐵氰化鉀K4[Fe(CN)6]·3H2O(俗名:黃血鹽)和鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6](俗名:赤血鹽)中。鐵與環戊二烯的化合物二茂鐵,是壹種具有夾心結構的金屬有機化合物。

鐵的化學性質之三種狀態

鐵的電子構型為(Ar)3d64s2,氧化態有0、+2、+3、+4、+5、+6。鐵的化學性質活潑,為強還原劑,在室溫條件下可緩慢地從水中置換出氫,在500℃以上反應速率增高: 3Fe+4H2O===Fe3O4+4H2

鐵在幹燥空氣中很難與氧發生作用,但在潮濕空氣中很易腐蝕,若含有酸性氣或鹵素蒸氣時,腐蝕更快。鐵可從溶液中還原金、鉑、銀、汞、鉍、錫、鎳或銅等離子,如: CuSO4+Fe===FeSO4+Cu

鐵溶於非氧化性的酸如鹽酸和稀硫酸中,形成二價鐵離子並放出氫氣;在冷的稀硝酸中則形成二價鐵離子和硝酸銨:

Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑ 4Fe+10HNO3===4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O

元素來源

鐵是地殼中較豐富的元素,僅次於氧、矽、鋁。磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦是重要的鐵礦。單體金屬常用焦炭、鐵礦石和石炭石為原料煉得。用氫氣還原純氧化鐵可得到純鐵。含碳在1.7%以上的鐵叫生鐵(或鑄鐵)。含碳量少於0.2%的鐵熔合體稱為熟鐵或鍛鐵。含碳量介於1.7-0.2之間的鐵熔體叫做鋼。生鐵堅硬,但性脆;鋼具有彈性;熟鐵易於機械加工,但要比鋼柔軟。從生鐵煉鋼,就是減低生鐵內的碳量,以及將矽、硫和磷雜質除去。

元素用途

它的最大用途是用於煉鋼;也大量用來制造鑄鐵和煆鐵。鐵和其化合物還用作磁鐵、染料(墨水、藍曬圖紙、胭脂顏料)和磨料(紅鐵粉)。還原鐵粉大量用於冶金。

元素輔助資料

地殼主要組成成分之壹。鐵在自然界中分布極廣,但是人類發現和利用鐵卻比黃金和銅要遲。這首先是由於天然單質狀態的鐵在地球上是找不到的,而且它容易氧化生銹,再加上它的熔點(1535℃)又比銅(1083℃)高得多,使它比銅難以熔煉。

鐵的話註意他有+2和+3價,這裏就要提鐵離子和亞鐵離子在氧化還原反應中的應用了。同時註意Fe3O4,是FeO與Fe2O3的混合物

註意2個高中重點Fe的方程式

3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO+4H2O

Fe+4HNO3(稀)====Fe(NO3)3+No+2H2O

相同Fe的量時,後壹個方程的硝酸的量多,能把Fe氧化成+3價Fe離子,而第壹個由於硝酸少量,只能氧化到+2價亞鐵離子

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