化学疑问
化学式要花时间学的,且容易打高分。要看你基础怎样,若只能答30分,就先背方程式,若能答50分,就要理解化学概念,学习一些解题技巧,若已经60分,就做大量习题,寻找解题技巧规律。我认为记忆大量化学实验现象还是必须的,可以让你对化学有些感性认识。花时间学吧,不会后悔的。
高中化学基础知识整理(周四早晚读背)
一、熟记下列考试中经常用到的知识规律
1、默写出1-20号元素名称、符号、原子结构示意图并指出在周期表的位置及主要化合价
2、氧化还原反应记忆规律:还原剂:升、失、氧、氧化产物,氧化剂:降、得、还、还原产物
在氧化还原反应中,失去(或偏离)电子的物质被 ,发生了 反应,该物质作剂,具有 性。在氧化还原反应中,得至(或偏向)电子的物质被 ,发生了 反应,该物质作剂,具有 性。 解题方法:会标化合价, 会比较同重元素在反应前后的化合价变化, 会比较发生何和种变化, 会判断谁是氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物, 会计算电子得失总数, 会从氧化剂还原剂入手据得失电子守恒原子守恒配平方程式
3、离子的放电顺序:
当电解质溶液中存在多种阳离子或者多种阴离子时,电解质溶液中各种离子在两极上得失电子是有一定顺序的,称之为放电顺序。在离子浓度相同时:
3、在惰性电极上,各种离子的放电顺序:
阴极(阳离子的氧化性、夺电子的能力):Au3+ >Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(H2O)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
阳极(阴离子的还原性、失电子的能力):S2- >I- >Br– >Cl- >OH- >含氧酸根
另氧化还原反应中阴离子的还原性:S2->SO32->I->Br->Cl->OH->(SO42-、CO32—、PO43-等)>F-
说明:当石墨、铂、金等材料做阴、阳极时,电极本身不参加反应,称为惰性电极;而除了上述三者以外的金属(如铜、银)做阳极时,本身被氧化而参加电极反应,称为非惰性电极。
4、写出酸碱盐溶解度口诀:
钾钠铵硝溶 ,氯化去银汞 ,硫酸除钡铅,碳酸多不溶。
溶碱有5种 溶:氢氧铵钾钠钡钙,碳酸氢铵钾钠镁 红褐铁,蓝絮铜 其它沉淀白色呈
5、记化合价,我们常用下面的口诀:
一价氢氯钾钠银,二价钙镁钡氧锌。二铜三铝四七锰,二四六硫二四碳,三价五价氮与磷,铁有二三要记清。 记金属活动性顺序表可以按照下面的口诀来记: 钾钙钠镁铝、锌铁锡铅氢、铜汞银铂金。
8、电子层结构相同的离子,核电荷数越多,离子半径越小;
12、氧化性:MnO4- >Cl2 >Br2 >Fe3+ >I2 >S (+4价的S) 例: I2 +SO2 + H2O = H2SO4 + 2HI
21、有机鉴别时,注意用到水和溴水这二种物质。 例:鉴别:乙酸乙酯(不溶于水,浮)、溴苯(不溶于水,沉)、乙醛(与水互溶),则可用水。
20、污染大气气体:SO2、CO、NO2、NO,其中SO2、NO2形成酸雨。
21、环境污染:大气污染、水污染、土壤污染、食品污染、固体废弃物污染、噪声污染。工业三废:废渣、废水、废气。
23、"五同的区别" w同位素(相同的中子数,不同的质子数,是微观微粒)同素异形体(同一种元素不同的单质,是宏观物质) 同分异构体(相同的分子式,不同的结构)同系物(组成的元素相同,同一类的有机物,相差一个或若干个的CH2) 同一种的物质(氯仿和三氯甲烷,异丁烷和2-甲基丙烷等)
25、周期表分行列,7行18列,行为周期列为族。周期有七,三短(1,2,3)三长(4,5,6)一不全(7), 2 8 8 18 18 32 32满 6、7镧锕各15。 族分7主7副1Ⅷ零, 长短为主,长为副。 1到8重复现, 2、3分主副,先主后副。 Ⅷ特8、9、10, Ⅷ、副全金为过渡。
元素周期律:同一周期从左向右变化规律为:结构上电子层数一样、最外层电数增多、随着原子核所带电荷数增多、原子半径逐渐减小,性质具体表现为:单质氧化性增强、得电子能力增强,氢化物的稳定性增强、最高价氧化物的水化物的酸性增强;
同一主族从上向下变化规律为:结构上最外层电子数一样、电子层数增多、随着电子层数增多、原子半径逐渐增大,性质具体表现为:单质还原性增强、失电子能力增强,氢化物的稳定性减弱、最高价氧化物的水化物的碱性增强
26、取代反应包括:卤代、硝化、磺化、卤代烃水解、酯的水解、酯化反应等;
28、可使溴水褪色的物质如下,但褪色的原因各自不同:
烯、炔等不饱和烃(加成褪色)、苯酚(取代褪色)、乙醇、醛、甲酸、草酸、葡萄糖等(发生氧化褪色)、有机溶剂[CCl4、氯仿、溴苯、CS2(密度大于水),烃、苯、苯的同系物、酯(密度小于水)]发生了萃取而褪色。
29、能发生银镜反应的有:醛、甲酸、甲酸盐、甲酰铵(HCNH2O)、葡萄溏、果糖、麦芽糖,均可发生银镜反应。(也可同Cu(OH)2反应) 计算时的关系式一般为:—CHO —— 2Ag
注意:当银氨溶液足量时,甲醛的氧化特殊: HCHO —— 4Ag ↓ + H2CO3
反应式为:HCHO +4[Ag(NH3)2]OH = (NH4)2CO3 + 4Ag↓ + 6NH3 ↑+ 2H2O
二、理解下列考试中经常用到的原理
1、一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变,这一状态称作化学平衡状态.
A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)
B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.
C、平衡常数的计算公式为:
平衡常数只与温度有关,对于正方向是吸热的反应,升温K值增大;若正方向是放热则相反。
D化学平衡图象题的解题步骤一般是:
看图像:一看面(即横纵坐标的意义); 二看线(即看线的走向和变化趋势);三看点(即曲线的起点、折点、交点、终点),先出现拐点的则先达到平衡,说明该曲线表示的温度较高或压强较大,“先拐先平”。四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等);五看量的变化(如温度变化、浓度变化等),“定一议二”
2、原电池:把化学能转变为电能的装置
(1)相对活泼金属作负极,失去电子,发生氧化反应.
(2) 相对不活泼金属(或碳)作正极,得到电子,发生还原反应.
(3)导线中(接触)有电流通过,使化学能转变为电能
3. 原电池与电解池的比较
(1)定义 化学能转变成电能的装置 电能转变成化学能的装置
(2)形成条件 合适的电极、合适的电解质溶液、形成回路 电极、电解质溶液(或熔融的电解质)、外接电源、形成回路
(3)电极名称 负极正极阳极 阴极
(4)反应类型 氧化还原氧化 还原(记:氧阳氧负)
(5)外电路电子流向 负极流出、正极流入 阳极流出、阴极流入
4、盐类水解规律:有弱才水解,无弱不水解;越弱越水解,都弱双水解;谁强呈谁性,同强呈中性。
电解质溶液中的守恒关系
⑴电荷守恒:电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。如NaHCO3溶液中:n(Na+)+n(H+)=n(HCO3-)+2n(CO32-)+n(OH-)
推出:[Na+]+[H+]=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-]
⑵物料守恒:电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化变成其它离子或分子等,但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如NaHCO3溶液中:n(Na+):n(c)=1:1,
推出:c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
⑶质子守恒:(不一定掌握)电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量应相等。例如:在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3为得到质子后的产物;NH3、OH-、CO32-为失去质子后的产物,故有以下关系:c(H3O+)+c(H2CO3)=c(NH3)+c(OH-)+c(CO32-)。
5、热化学方程式正误判断——“三查”
1.检查是否标明聚集状态:固(s)、液(l)、气(g)
2.检查△H的“+”“-”是否与吸热、放热一致。(注意△H的“+”与“-”,放热反应为“-”,吸热反应为“+”)
3.检查△H的数值是否与反应物或生成物的物质的量相匹配(成比例)
注意:⑴要注明反应温度和压强,若反应在298K和1.013×105Pa条件下进行,可不予注明;
⑵要注明反应物和生成物的聚集状态,常用s、l、g分别表示固体、液体和气体;
⑶△H与化学计量系数有关,注意不要弄错。方程式与△H应用分号隔开,一定要写明“+”、“-”数值和单位。计量系数以“mol”为单位,可以是小数或分数。
⑷一定要区别比较“反应热”、“中和热”、“燃烧热”等概念的异同。
Ⅱ、元素及其化合物
1、各种“水”汇集
(一)纯净物:重水D2O;超重水T2O;蒸馏水H2O;双氧水H2O2;水银Hg; 水晶SiO2。
(二)混合物:氨水(分子:NH3、H2O、NH3·H2O;离子:NH4+、OH‾、H+)
氯水(分子:Cl2、H2O、HClO;离子:H+、Cl‾、ClO‾、OH‾)
苏打水(Na2CO3的溶液) 生理盐水(0.9%的NaCl溶液)水玻璃(Na2SiO3水溶液)
卤水(MgCl2、NaCl及少量MgSO4) 水泥(2CaO·SiO2、3CaO·SiO2、3CaO·Al2O3)
王水(由浓HNO3和浓盐酸以1∶3的体积比配制成的混合物)
2、各种“气”汇集
(一)无机的:爆鸣气(H2与O2); 水煤气或煤气(CO与H2);碳酸气(CO2)
(二)有机的:天然气(又叫沼气、坑气,主要成分为CH4)
液化石油气(以丙烷、丁烷为主) 裂解气(以CH2=CH2为主) 焦炉气(H2、CH4等)
电石气(CH≡CH,常含有H2S、PH3等)
3、具有漂白作用的物质
氧化作用
化合作用
吸附作用
Cl2、O3、Na2O2、浓HNO3
SO2
活性炭
化学变化
物理变化
不可逆
可逆
※其中能氧化指示剂而使指示剂褪色的主要有Cl2(HClO)和浓HNO3及Na2O2
7、浓硫酸“五性” 酸性、强氧化性、吸水性、脱水性、难挥发性
化合价不变只显酸性 化合价半变既显酸性又显强氧化性 化合价全变只显强氧化性
8、浓硝酸“四性” 酸性、强氧化性、不稳定性、挥发性
化合价不变只显酸性 化合价半变既显酸性又显强氧化性 化合价全变只显强氧化性
9、碳酸氢钠与碳酸钠的四不同:
溶解性前小后大 水溶液碱性前弱后强 与酸反应前快后慢 受热前不稳定后稳定
10、钠与含酚酞的水溶液反应的五现象:浮 熔、游、响、红;
11、过氧化钠有氧化性、还原性漂白性,但主要表现氧化性
12、铝的单质、氧化物、碱都既可与酸又可与碱反应生成盐与水
13、铁与盐酸反应生成亚铁离,与氯气等强氧化剂生成三价铁离子。Fe3+的颜色变化 A向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液呈红色;B、FeCl3溶液与NaOH溶液反应,生成红褐色沉淀;C、将FeCl3溶液滴入淀粉KI溶液中,溶液变蓝色;D、向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液,溶液变紫色
14、次氯酸的性质:强氧化性、漂白性、不稳定性、弱酸性
15、二氧化硫的性质:氧化性、还原性、酸性氧化物的通性、暂时的漂白性
16、碱的通性是指:可使指示剂变色(遇酚酞变红、遇石蕊变蓝),与酸反应生成盐和水、与酸性氧化物反应生盐与水、与某些盐反应生成新盐与新碱
酸的通性是指:可使指示剂变色(遇石蕊变红、遇酚酞不变),与碱反应生成盐和水、与碱性氧化物反应生盐与水、与某些盐反应生成新盐与新酸、可与某些金属反应生成盐与氢气
17不宜长期暴露空气中的物质
a.由于空气中CO2的作用: 生石灰、NaOH、Ca(OH)2溶液、Ba(OH)2溶液、NaAlO2溶液、水玻璃、碱石灰、漂白粉、苯酚钠溶液、Na2O、Na2O2;
b.由于空气中H2O的作用: 浓H2SO4、P2O5、硅胶、CaCl2、碱石灰等干燥剂、浓H3PO4、无水硫酸铜、CaC2、面碱、NaOH固体、生石灰;
c.由于空气中O2的氧化作用: 钠、钾、白磷和红磷、NO、天然橡胶、苯酚、-2价硫(氢硫酸或硫化物水溶液)、+4价硫(SO2水溶液或亚硫酸盐)、亚铁盐溶液、Fe(OH)2。
d.由于挥发或自身分解作用:AgNO3、浓HNO3、H2O2、液溴、浓氨水、浓HCl、Cu(OH)2。
化学反应的分类
1、有机反应类型:
取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。
加成反应:有机物分子里不饱和的碳原子跟其他原子或原子团直接结合的反应。
聚合反应:一种单体通过不饱和键相互加成而形成高分子化合物的反应。
加聚反应:一种或多种单体通过不饱和键相互加成而形成高分子化合物的反应。
消去反应:从一个分子脱去一个小分子(如水.卤化氢),因而生成不饱和化合物的反应。 氧化反应:有机物得氧或去氢的反应。还原反应:有机物加氢或去氧的反应。
酯化反应:醇和酸起作用生成酯和水的反应。
水解反应:化合物和水反应生成两种或多种物质的反应(有卤代烃、酯、糖等)
2、四种基本反应类型分别会意成
“一分为多”(分解反应)“合多为一”(化合反应)、“取而代之”(置换反应)、“相互交换”(复分解反应)
有机物知识规律
一、能发生取代反应的物质及反应条件
1. 烷烃与卤素单质:卤素蒸汽、光照;
2. 苯及苯的同系物与①卤素单质:Fe作催化剂;②浓硝酸:50~60℃水浴;浓硫酸作催化剂
③浓硫酸:70~80℃水浴;
3. 卤代烃水解:NaOH的水溶液;醇与氢卤酸的反应:新制的氢卤酸;
4. 酯类的水解:无机酸或碱催化;酚与浓溴水或浓硝酸
(乙醇与浓硫酸在140℃时的脱水反应,事实上也是取代反应。)
二、能发生加成反应的物质
1. 烯烃的加成:卤素、H2、卤化氢、水 2炔烃的加成:卤素、H2、卤化氢、水
3二烯烃的加成:卤素、H2、卤化氢、水4 苯及苯的同系物的加成:H2、Cl2
5苯乙烯的加成:H2、卤化氢、水、卤素单质
6不饱和烃的衍生物的加成:(包括卤代烯烃、卤代炔烃、烯醇、烯醛、烯酸、烯酸酯、烯酸盐等)
7含醛基的化合物的加成:H2、HCN等8 酮类物质的加成:H2
9油酸、油酸盐、油酸某酯、油(不饱和高级脂肪酸甘油酯)的加成。
三、能与NaOH反应的:—COOH、 、 、
四、能发生缩聚反应的物质
1. 苯酚和甲醛:浓盐酸作催化剂、水浴加热 2、二元醇和二元羧酸等
3、缩合聚合(简称缩聚):单体之间通过脱去小分子(如H2O等)生成高分子的反应。例如:
五、能发生银镜反应的物质
凡是分子中有醛基(-CHO)的物质均能发生银镜反应。所有的醛(R-CHO);
甲酸、甲酸盐、甲酸某酯;注:能和新制Cu(OH)2反应的——除以上物质外,还有酸性较强的酸(如甲酸、乙酸、丙酸、盐酸、硫酸、氢氟酸等),发生中和反应。
六、能与溴水反应而使溴水褪色或变色的物质
1. 不饱和烃(烯烃、炔烃、二烯烃、苯乙烯等);
2. 不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛、油酸、油酸盐、油酸某酯、油等)
3. 石油产品(裂化气、裂解气、裂化汽油等);
4. 苯酚及其同系物(因为能与溴水取代而生成三溴酚类沉淀)
5. 含醛基的化合物 天然橡胶(聚异戊二烯)
七、有机合成路线:
八、有机物的推断
1.有机反应的条件往往是有机推断的突破口。
(1)“ ”这是烷烃和苯环侧链烷烃基的氢被取代的反应条件,如:①烷烃的取代;②芳香烃及其它芳香族化合物侧链烷基的取代;③不饱和烃中烷基的取代。
(2)“ 浓H2SO4
170℃
”是乙醇分子内脱水生成乙烯的反应条件
(3)“ 浓H2SO4
Δ
” 是①醇消去H2O生成烯烃或炔烃;②酯化反应;③纤维素的水解反应;
(4)“ NaOH醇溶液溶液溶液澄澈溶液溶溶液
溶液
Δ
”是卤代烃消去HX生成不饱和烃的反应条件。
(5)“ NaOH水溶液
Δ
”是①卤代烃水解生成醇;②酯类碱性水解反应的条件。
(6)“ 稀H2SO4
Δ
”是①酯类水解;②糖类水解;③油脂的酸性水解;④淀粉水解的反应条件。
(7)“ Cu或Ag
Δ
”为醇催化氧化的条件。
(8)“无条件”,为不饱和烃与X2、HX(乙炔除外)加成的条件;酚类和浓溴水取代反应的条件。
(9)“ ”为苯及其同系物苯环上的氢被卤素取代的反应条件。
(10)“溴水或 Br2的CCl4溶液”,是不饱和烃加成反应的条件。
(11)“ ”是醛氧化的条件。
(12)“ ”是苯的同系物氧化成苯甲酸的条件。
(13)“甲 乙 丙”,连续两次氧化,必为醇氧化成醛,醛再氧化成酸的反应条件。
2.从物质的转化关系突破
在有机框图题中,有机物烯、卤代烃、醇、羧酸、酯,在一定条件下,存在如下重要转化关系:
基本概念
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,V1/V2=n1/n2 同温同压下,M1/M2=ρ1/ρ2
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H2O、SO3、已烷、辛烷、CHCl3、乙醇等。
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,Cl2、N2、O2、H2为双原子分子等。胶体粒子、晶体结构:P4、金刚石、石墨、二氧化硅等结构。
(4)阿伏加德罗定律也适用于混合气体。要用到22.4L·mol-1时,必须注意气体是否处于标准状况下,否则不能用此概念;
(5)某些原子或原子团在水溶液中能发生水解反应,使其数目减少;
(6)注意常见的的可逆反应:如NO2中存在着NO2与N2O4的平衡;
(7)不要把原子序数当成相对原子质量,也不能把相对原子质量当相对分子质量。
(8)较复杂的化学反应中,电子转移数的求算一定要细心。如Na2O2+H2O;Cl2+NaOH;电解AgNO3溶液等。 w.w.w 例题:下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)
⑴常温常压下,1mol氮气含有NA个氮分子
⑵标准状况下,以任意比例混合的甲烷和丙烷混合气体22.4L,所含的气体的分子数约为NA个
⑶标准状况下,22.4LNO和11.2L氧气混合,气体的分子总数约为1.5NA个
⑷将NO2和N2O4分子共NA个降温至标准状况下,其体积为22.4L
⑸常温下,18g重水所含中子数为10NA个
⑹常温常压下,1mol氦气含有的核外电子数为4NA
⑺常温常压下,任何金属和酸反应,若生成2g 氢气,则有2NA电子发生转移
⑻标准状况下,1L辛烷完全燃烧后,所生成气态产物的分子数为
⑼31g白磷分子中,含有的共价单键数目是NA个
⑽1L1 mol?L-1的氯化铁溶液中铁离子的数目为NA
【点拨】⑴正确⑵正确⑶不正确⑷不正确⑸不正确 ⑹正确⑺正确⑻不正确⑼不正确⑽不正确
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CO32-、SO32-、S2-、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Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能与SO42-、CO32-等大量共存;Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能与OH-大量共存;Fe2+与S2-、Ca2+与PO43-、Ag+与I-不能大量共存。
(3)有弱电解质生成。如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、CN-、C17H35COO-、 等与H+不能大量共存;一些酸式弱酸根如HCO3-、HPO42-、HS-、H2PO4-、HSO3-不能与OH-大量共存;NH4+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AlO2-、S2-、CO32-、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中存在;如Fe3+、Al3+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3AlO2-+Al3++6H2O=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S2-、HS-、SO32-、I-和Fe3+不能大量共存。
(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MnO4-、Cr2O7-、NO3-、ClO-与S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等不能大量共存;SO32-和S2-在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下则由于发生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O反应不能共在。H+与S2O32-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:Al3+和HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-、ClO-等;Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、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Fe2+、Fe3+与SCN-不能大量共存;Fe3+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-=1×10-10mol/L的溶液等。
②有色离子MnO4-,Fe3+,Fe2+,Cu2+,Fe(SCN)2+。
③MnO4-,NO3-等在酸性条件下具有强氧化性。
④S2O32-在酸性条件下发生氧化还原反应:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
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:Fe2+与NO3-能共存,但在强酸性条件下(即Fe2+、NO3-、H+相遇)不能共存;MnO4-与Cl-在强酸性条件下也不能共存;S2-与SO32-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HCO3-+OH-=CO32-+H2O(HCO3-遇碱时进一步电离);HCO3-+H+=CO2↑+H2O
三、离子方程式判断常见错误及原因分析
(1)违背反应客观事实
如:Fe2O3与氢碘酸:Fe2O3+6H+=2 Fe3++3H2O错因:忽视了Fe3+与I-发生氧化一还原反应
NO3- 、H+ 与Fe2+ 会发生反应 ClO-与S2- 、SO32会反应
(2)违反质量守恒或电荷守恒定律及电子得失平衡
如:FeCl2溶液中通Cl2 :Fe2++Cl2=Fe3++2Cl- 错因:电子得失不相等,离子电荷不守恒
(3)混淆化学式(分子式)和离子书写形式(拆错)
如:NaOH溶液中通入HI:OH-+HI=H2O+I-错因:HI误认为弱酸.
(4)反应条件或环境不分:
如:次氯酸钠中加浓HCl:ClO-+H++Cl-=OH-+Cl2↑错因:强酸制得强碱
(5)忽视一种物质中阴、阳离子配比.
如:H2SO4 溶液加入Ba(OH)2溶液:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O
正确:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O
(6)“=”“ ”“↑”“↓”符号运用不当
如:Al3++3H2O=Al(OH)3↓+3H+注意:盐的水解一般是可逆的,Al(OH)3量少,故不能打“↓”
(7)记住与量有关的几个典型例子
碳酸盐溶液中通过量的CO2 :, CO32- 转化HCO3-(易溶于水)
氯化铝与氢氧化钠反应、氢氧化钙与碳酸氢钠反应
考试注意:
1.要抓住关键字在题目的问题中,通常出现如下词:正确与错误、大与小、强与弱、能与否,由强到弱或由弱到强,名称与符号,分子式、结构简式、电子式,化学方程式与离子方程式等,即使题目会做,由于不注意上述词语,就有可能造成失分。
2.注意各量的单位物质的量浓度(mol/L),摩尔质量(g/mol),深解度(g)、百分数、浓度互换时的体积易错等。
3.题目中隐含性的限制条件如(1)酸性的无色透明溶液,(2)PH=0的溶液(3)水电离出的[OH-]=10-14mol/L的溶液等
4.注意常见符号的应用如"=",可逆符号、"△H>0"、"△H<0"、沉淀、气体符号,电荷与价标、写电子式时"[ ]"的应用、物质的聚集状态、特殊的反应条件等等。
实验填空题或简答题,注意文字要准确(1)不要用错别字:如脂与酯、铵与氨、坩与甘、蘸与粘、蓝与兰、褪与退、溶与熔、戊与戌、催与崔、苯与笨等。(2) 不用俗语:如a、打开分液漏斗的开关(活塞),b、将气体通进(入)盛溴水的洗气瓶,c、酸遇石蕊变红色(酸使石蕊呈红色)等。
性状 淡黄色粘稠液体。分子量646.34。易溶于水。耐硬水、耐酸、耐碱、耐氧化剂、耐还原剂。对盐类稳定性好。具有优良的助溶性、乳化性和润湿性。PH值(1%水溶液)8.0~9.0,浊点(1%水溶液)》40℃。
生产方法 主要采用缩合法。以辛烷基苯酚和环氧乙烷为原料,在氢氧化钠催化剂存在下,进行缩合反应而得。
用途 非离子型表面活性剂。主要用作乳液类、膏霜类化妆品的水包油型乳化剂。由于具有优良的净洗性,因此还可用作香波类化妆品的洗涤剂。
40年代以前,异构化过程主要用于生产高辛烷值汽油调合组分。40年代以后,由于对航空汽油的大量需求,由异丁烷烷基化生产高辛烷值汽油调合组分的过程迅速发展,同时广泛开展了用三氯化铝作催化剂(见固体酸催化剂)的正丁烷异构化研究,并实现了工业化,扩大了烷基化的原料来源。1960年,美国大西洋炼油公司将异构化过程应用于芳烃的转换,开发了以氧化铝或氧化铝-氧化硅为载体的铂催化剂的二甲苯异构化工艺过程,随后日本三菱瓦斯化学公司又开发了用氟化氢-氟化硼作催化剂的液相二甲苯异构化过程。1976年和1978年美国莫比尔化学公司先后开发了使用新型ZSM-5分子筛催化剂的二甲苯气相和液相异构化过程。
反应类型
主要有气相法和液相法两种。按工业中最有代表性的原料,又分为: ①烷烃的异构化,如C4、C5、C6烷烃的异构化: 异构化
②烯烃的异构化,如1-丁烯的异构化: 异构化
③芳烃的异构化,如二甲苯、乙苯的异构化: 异构化
④环烷烃的异构化,如甲基环戊烷的异构化: 异构化
环烷烃的异构化是催化重整过程的重要反应之一。 ⑤甲酚的异构化: 异构化
催化剂
主要有下列几类:①弗瑞德-克来福特型催化剂,常用的有三氯化铝-氯化氢、氟化硼-氟化氢等。这类催化剂活性高,所需反应温度低,用于液相异构化,如正丁烷异构化为异丁烷,二甲苯的异构化等。②以固体酸为载体的贵金属催化剂,如铂-氧化铝、铂-分子筛、钯-氧化铝等。这类催化剂属于双功能催化剂,其中金属组分起加氢和脱氢作用,固体酸起异构化作用。采用这类催化剂时,反应需在氢存在下进行,故也称临氢异构化催化剂,用于气相异构化。烷烃、烯烃、芳烃、环烷烃的异构化也可采用。尤其是乙苯异构化为二甲苯和环烷烃的异构化只有这类催化剂有效。其优点是结焦少,使用寿命长。③以固体酸为载体的非贵金属催化剂,如镍-分子筛等,一般也需有氢存在,用于气相异构化,但不能使乙苯异构化成二甲苯。④ZSM-5分子筛催化剂,主要用于二甲苯的气相或液相异构化。
过程条件
异构化是可逆反应,反应常常可进行到接近平衡转化率。由于反应热效应很小,温度对平衡组成影响不甚显著,但低温操作有利于减少副反应。液相异构化反应温度一般为 90~150°C。气相异构化反应温度则为300~500°C。气相非临氢异构化可在低压(约0.3MPa)下进行,气相临氢异构化则需较高压力(2.0~2.5Mpa)下进行。氢烃摩尔比为5~20:1,过量氢气可循环使用。气相异构化可采用固定床反应器,液相均相异构化可用塔式反应器,非均相异构化则可用涓流床反应器。
工业应用
在石油炼制工业中正丁烷异构化得到的异丁烷,可作为生产高辛烷值航空汽油掺合剂异辛烷的主要原料。因此,正丁烷异构化装置常与异丁烷烷基化装置联合使用。C5、C6烷烃的异构化生成的支链化合物,如异戊烷、异己烷等,可直接作为高辛烷值汽油的掺合剂,异构化过程也可应用于增产所需的目的产物。如C8芳烃的异构混合物在分离出对二甲苯以后,可以通过异构化反应得到具有平衡组成的C8芳烃异构混合物,然后再将对二甲苯分离出。这样就可最大限度地得到所需的目的产物对二甲苯。又如甲苯丙烯基化生成的甲基异丙苯、氧化后得到的主要是邻甲基苯酚,可通过异构化而转化成用途较大(生产合成树脂)的间甲酚。此外,在碳四馏分分离时也可采用异构化的方法。
滴加三氯化铁溶液,变紫色的是苯酚,或者滴加浓溴水,苯酚会反应生成三溴苯酚,为白色沉淀。而且苯酚暴露在空气中会生成粉红色的对苯醌。
滴加KMnO₄(紫色) ,使紫色褪去的是甲苯,紫色没有褪去的是苯。
加入溴水的CCl₄,使溴水的CCl₄褪去的,产生白色沉淀的则为苯酚,剩下的则为苯。
加入溴水,产生白色沉淀的是苯酚,没有产生白色沉淀的是苯。
扩展资料:
操作处置储存:
操作注意事项:密闭操作,提供充分的局部排风。尽可能采取隔离操作。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿透气型防毒服,戴防化学品手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。
使用防爆型的通风系统和设备。避免产生粉尘。避免与氧化剂、酸类、碱类接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
制备苯:
从煤焦油中提取:
在煤炼焦过程中生成的轻焦油含有大量的苯。这是最初生产苯的方法。将生成的煤焦油和煤气一起通过洗涤和吸收设备,用高沸点的煤焦油作为洗涤和吸收剂回收煤气中的煤焦。
蒸馏后得到粗苯和其他高沸点馏分。粗苯经过精制可得到工业级苯。这种方法得到的苯纯度比较低,而且环境污染严重,工艺比较落后。
烷烃芳构化:
在500-525℃、8-50个大气压下,各种沸点在60-200℃之间的脂肪烃,经铂-铼催化剂,通过脱氢、环化转化为苯和其他芳香烃。从混合物中萃取出芳香烃产物后,再经蒸馏即分出苯。也可以将这些馏分用作高辛烷值汽油。
参考资料来源:百度百科-苯
参考资料来源:百度百科-苯酚
溶剂按化学组成分为有机溶剂和无机溶剂。有机溶剂是一类由有机物为介质的溶剂;有机溶剂是能溶解一些不溶于水的物质(如油脂、蜡、树脂、橡胶、染料等)的一类有机化合物,其特点是在常温常压下呈液态,具有较大的挥发性,在溶解过程中,溶质与溶剂的性质均无改变。
有机溶剂的种类较多,按其化学结构可分为10大类:①芳香烃类:苯、甲苯、二甲苯等;②脂肪烃类:戊烷、己烷、辛烷等;③脂环烃类:环己烷、环己酮、甲苯环己酮等;④卤化烃类:氯苯、二氯苯、二氯甲烷等;⑤醇类:甲醇、乙醇、异丙醇等;⑥醚类:乙醚、环氧丙烷等;⑦酯类:醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯等;⑧酮类:丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮等⑨二醇衍生物:乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚等;⑩其他:乙腈、吡啶、苯酚等,多数对人体有一定毒性。
相似相溶原理是指由于极性分子间的电性作用,使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂,难溶于非极性分子组成的溶剂;非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂,难溶于极性分子组成的溶剂。
相似相溶,基本上来说就是极性分子液体与极性分子液体互溶,非极性分子液体与非极性分子液体互溶,非极性分子液体与极性分子液体互溶度都很小。
由于有机溶剂大多数都是非极性的,所以它们能够互溶。
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,V1/V2=n1/n2 (2)同温同体积时,p1/p2=n1/n2=N1/N2
(3)同温同压等质量时,V1/V2=M2/M1 (4)同温同压同体积时,M1/M2=ρ1/ρ2
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H2O、SO3、已烷、辛烷、CHCl3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,Cl2、N2、O2、H2为双原子分子等。晶体结构:P4、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CO32-、SO32-、S2-、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Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能与SO42-、CO32-等大量共存;Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能与OH-大量共存;Pb2+与Cl-,Fe2+与S2-、Ca2+与PO43-、Ag+与I-不能大量共存。
(3)有弱电解质生成。如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、CN-、C17H35COO-、 等与H+不能大量共存;一些酸式弱酸根如HCO3-、HPO42-、HS-、H2PO4-、HSO3-不能与OH-大量共存;NH4+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AlO2-、S2-、CO32-、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中存在;如Fe3+、Al3+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3AlO2-+3Al3++6H2O=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S2-、HS-、SO32-、I-和Fe3+不能大量共存。
(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MnO4-、Cr2O7-、NO3-、ClO-与S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等不能大量共存;SO32-和S2-在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下则由于发生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O反应不能共在。H+与S2O32-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:Al3+和HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-、ClO-等;Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、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Fe2+、Fe3+与SCN-不能大量共存;Fe3+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-=1×10-10mol/L的溶液等。
②有色离子MnO4-,Fe3+,Fe2+,Cu2+,Fe(SCN)2+。 ③MnO4-,NO3-等在酸性条件下具有强氧化性。
④S2O32-在酸性条件下发生氧化还原反应:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
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:Fe2+与NO3-能共存,但在强酸性条件下(即Fe2+、NO3-、H+相遇)不能共存;MnO4-与Cl-在强酸性条件下也不能共存;S2-与SO32-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HCO3-+OH-=CO32-+H2O(HCO3-遇碱时进一步电离);HCO3-+H+=CO2↑+H2O
三、离子方程式书写的基本规律要求
(1)合事实:离子反应要符合客观事实,不可臆造产物及反应。
(2)式正确:化学式与离子符号使用正确合理。
(3)号实际:“=”“ ”“→”“↑”“↓”等符号符合实际。
(4)两守恒:两边原子数、电荷数必须守恒(氧化还原反应离子方程式中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数要相等)。
(5)明类型:分清类型,注意少量、过量等。
(6)检查细:结合书写离子方程式过程中易出现的错误,细心检查。
四、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。
(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。
常见氧化剂:
①、活泼的非金属,如Cl2、Br2、O2 等;
②、元素(如Mn等)处于高化合价的氧化物,如MnO2、KMnO4等
③、元素(如S、N等)处于高化合价时的含氧酸,如浓H2SO4、HNO3 等
④、元素(如Mn、Cl、Fe等)处于高化合价时的盐,如KMnO4、KClO3、FeCl3、K2Cr2O7
⑤、过氧化物,如Na2O2、H2O2等。
有机化学总复习知识要点一览
一、 碳原子的成键原则
1、 饱和碳原子与手性碳原子;2、不饱和碳原子;3、苯环上的碳原子。
应用①利用“氢1,氧2,氮3,碳4”原则分析有机物的键线式或球棍模型;
②利用“手性碳原子”的特点分析有机物结构中的手性碳原子或书写含手性碳原子的有机物结构。
二、 官能团的重要性质
1、 C=C:①加成(H2、X2或HX、H2O);②加聚(单聚、混聚);③氧化
延生
2、 C≡C:
3、 :①取代(卤代,硝化,磺化);②加成(H2)
延生①引入氨基:先引入 (还原剂是Fe +HCl)
②引入羟基:先引入
③引入烃基:
④引入羧基:先引入烃基
4、R—X:
5、醇羟基:
多个羟基遇Cu(OH)2溶液呈绛蓝色
6、酚羟基:
①与Na,NaOH,Na2CO3反应
2 —OH+2Na→2 —ONa +H2↑
—OH +NaOH→ —ONa +H2O
—OH +Na2CO3→ —ONa +NaHCO3
注意酚与NaHCO3不反应。
—ONa —OH +NaHCO3(NaHSO3,Na+)
②苯酚在苯环上发生取代反应(卤代,硝化,磺化)的位置:邻位或对位。
③酚与醛发生缩聚反应的位置:邻位或对位。
检验遇浓溴水产生白色浑浊或遇FeCl3溶液显紫色;
7、醛基:
氧化与还原
检验①银镜反应;②与新制的Cu(OH)2悬浊液共热。
8、羧基:
① 与Na,NaOH,Na2CO3,NaHCO3溶液反应
② 酯化反应:
③ 酰胺化反应 R—COOH+H2N—R/→R—CO—NH—R/+H2O
9、酯基:
水解
R—CO—O— + 2NaOH→RCOONa+ —ONa
延生醇解
10、肽键:水解
应用 ①定性分析:官能团 性质;
常见的实验现象与相应的结构:
(1) 遇溴水或溴的CCl4溶液褪色:C═C或C≡C;
(2) 遇FeCl3溶液显紫色:酚;
(3) 遇石蕊试液显红色:羧酸;
(4) 与Na反应产生H2:含羟基化合物(醇、酚或羧酸);
(5) 与Na2CO3或NaHCO3溶液反应产生CO2:羧酸;
(6) 与Na2CO3溶液反应但无CO2气体放出:酚;
(7) 与NaOH溶液反应:酚、羧酸、酯或卤代烃;
(8) 发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2悬浊液共热产生红色沉淀:醛;
(9) 常温下能溶解Cu(OH)2:羧酸;
(10) 能氧化成羧酸的醇:含“—CH2OH”的结构(能氧化的醇,羟基相“连”的碳原子上含有氢原子;能发生消去反应的醇,羟基相“邻”的碳原子上含有氢原子);
(11) 能水解:酯、卤代烃、二糖和多糖、酰胺和蛋白质;
(12) 既能氧化成羧酸又能还原成醇:醛;
②定量分析:由反应中量的关系确定官能团的个数;
常见反应的定量关系:
(1)与X2、HX、H2的反应:取代(H~X2);加成(C═C~X2或HX或H2;C≡C~2X2或2HX或2H2; ~3H2)
(2)银镜反应:—CHO~2Ag;(注意:HCHO~4Ag)
(3)与新制的Cu(OH)2反应:—CHO~2Cu(OH)2;—COOH~ Cu(OH)2
(4)与钠反应:—OH~ H2
(5)与NaOH反应:一个酚羟基~NaOH;一个羧基~NaOH;一个醇酯~NaOH;一个酚酯~2NaOH;
R—X~NaOH; ~2NaOH。
③官能团的引入:
(1) 引入C—C:C═C或C≡C与H2加成;
(2) 引入C═C或C≡C:卤代烃或醇的消去;
(3) 苯环上引入
(4) 引入—X:①在饱和碳原子上与X2(光照)取代;②不饱和碳原子上与X2或HX加成;③醇羟基与HX取代。
(5) 引入—OH:①卤代烃水解;②醛或酮加氢还原;③C═C与H2O加成。
(6) 引入—CHO或酮:①醇的催化氧化;②C≡C与H2O加成。
(7) 引入—COOH:①醛基氧化;②—CN水化;③羧酸酯水解。
(8) 引入—COOR:①醇酯由醇与羧酸酯化;②酚酯由酚与羧酸酐酯化。
(9) 引入高分子:①含C═C的单体加聚;②酚与醛缩聚、二元羧酸与二元醇(或羟基酸)酯化缩聚、二元羧酸与二元胺(或氨基酸)酰胺化缩聚。
三、 同分异构体
1、 概念辨别(五“同”:同位素、同素异形体、同分异构体、同系物、等同结构);
2、 判断取代产物种类(“一”取代产物:对称轴法;“多”取代产物:一定一动法;数学组合法);
3、 基团组装法; 4、残基分析法; 5、缺氢指数法。
四、 单体的聚合与高分子的解聚
1、 单体的聚合:
(1) 加聚:①乙烯类或1,3—丁二烯类的 (单聚与混聚);②开环聚合;
(2) 缩聚:①酚与醛缩聚→酚醛树脂;②二元羧酸与二元醇或羟基酸酯化缩聚→聚酯;③二元羧酸与二元胺或氨基酸酰胺化缩聚→聚酰胺或蛋白质;
2、 高分子的解聚:
(1) 加聚产物→“翻转法” (2) 缩聚产物→“水解法”
五、 有机合成
1、 合成路线:
2、 合成技巧:
六、 有机反应基本类型
1、取代;2、加成;3、消去;4、氧化或还原;5、加聚或缩聚。
七、 燃烧规律
(1)气态烃在温度高于100℃时完全燃烧,若燃烧前后气体的体积不变,则该烃的氢原子数为4;
若为混合烃,则氢原子的平均数为4,可分两种情况:①按一定比例,则一种烃的氢原子数小于4,另一种烃的氢原子数大于4;②任意比例,则两种烃的氢原子数都等于4。
(2)烃或烃的含氧衍生物
CxHy或CxHyOz 耗氧量相等 生成CO2量相等
生成H2O量相等
等质量 最简式相同 含碳量相同 含氢量相同
等物质的量 等效分子式 碳原子数相同 氢原子数相同
注释:“等效分子式”是指等物质的量的两种有机物耗氧量相同,如:
CxHy与CxHy(CO2)m(H2O)n或CxHy(CO2)a(H2O)b
推论:①最简式相同的两种有机物,总质量一定,完全燃烧,耗氧量一定,生成的CO2量一定,生成的水的量也一定;
② 含碳量相同的两种有机物,总质量一定,则生成的CO2的量也一定;
③ 含氢量相同的两种有机物,总质量一定,则生成的水的量也一定;
④ 两种分子式等效的有机物,总物质的量一定,完全燃烧,耗氧量一定;
⑤ 两种有机物碳原子数相同,则总物质的量一定,生成的CO2的量也一定;
⑥ 两种有机物氢原子数相同,则总物质的量一定,生成的水的量也一定。
有机实验的八项注意
有机实验是中学化学教学的重要内容,是高考会考的常考内容。对于有机实验的操作及复习必须注意以下八点内容。
1.注意加热方式
有机实验往往需要加热,而不同的实验其加热方式可能不一样。
⑴酒精灯加热。 酒精灯的火焰温度一般在400~500℃,所以需要温度不太高的实验都可用酒精灯加热。教材中用酒精灯加热的有机实验是:“乙烯的制备实验”、“乙酸乙酯的制取实验”“蒸馏石油实验”和“石蜡的催化裂化实验”。
⑵酒精喷灯加热。酒精喷灯的火焰温度比酒精灯的火焰温度要高得多,所以需要较高温度的有机实验可采用酒精喷灯加热。教材中用酒精喷灯加热的有机实验是:“煤的干馏实验”。
⑶水浴加热。水浴加热的温度不超过100℃。教材中用水浴加热的有机实验有:“银镜实验(包括醛类、糖类等的所有的银镜实验)”、“ 硝基苯的制取实验(水浴温度为6 0℃)”、“ 酚醛树酯的制取实验(沸水浴)”、“乙酸乙酯的水解实验(水浴温度为70℃~80℃)”和“ 糖类(包括二糖、 淀粉和纤维素等)水解实验(热水浴)”。
⑷用温度计测温的有机实验有:“硝基苯的制取实验”、“乙酸乙酯的制取实验”(以上两个实验中的温度计水银球都是插在反应液外的水浴液中,测定水浴的温度)、“乙烯的实验室制取实验”(温度计水银球插入反应液中,测定反应液的温度)和“ 石油的蒸馏实验”(温度计水银球应插在具支烧瓶支管口处, 测定馏出物的温度)。
2、注意催化剂的使用
⑴ 硫酸做催化剂的实验有:“乙烯的制取实验”、 “硝基苯的制取实验”、“乙酸乙酯的制取实验”、“纤维素硝酸酯的制取实验”、“糖类(包括二糖、淀粉和纤维素)水解实验”和“乙酸乙酯的水解实验”。
其中前四个实验的催化剂为浓硫酸,后两个实验的催化剂为稀硫酸,其中最后一个实验也可以用氢氧化钠溶液做催化剂
⑵铁做催化剂的实验有:溴苯的制取实验(实际上起催化作用的是溴与铁反应后生成的溴化铁)。
⑶氧化铝做催化剂的实验有:石蜡的催化裂化实验。
3、注意反应物的量
有机实验要注意严格控制反应物的量及各反应物的比例,如“乙烯的制备实验”必须注意乙醇和浓硫酸的比例为1:3,且需要的量不要太多,否则反应物升温太慢,副反应较多,从而影响了乙烯的产率。
4、注意冷却
有机实验中的反应物和产物多为挥发性的有害物质,所以必须注意对挥发出的反应物和产物进行冷却。
⑴需要冷水(用冷凝管盛装)冷却的实验:“蒸馏水的制取实验”和“石油的蒸馏实验”。
⑵用空气冷却(用长玻璃管连接反应装置)的实验:“硝基苯的制取实验”、“酚醛树酯的制取实验”、“乙酸乙酯的制取实验”、“石蜡的催化裂化实验”和 “溴苯的制取实验”。
这些实验需要冷却的目的是减少反应物或生成物的挥发,既保证了实验的顺利进行,又减少了这些挥发物对人的危害和对环境的污染。
5、注意除杂
有机物的实验往往副反应较多,导致产物中的杂质也多,为了保证产物的纯净,必须注意对产物进行净化除杂。如“乙烯的制备实验”中乙烯中常含有CO2和SO2等杂质气体,可将这种混合气体通入到浓碱液中除去酸性气体;再如“溴苯的制备实验”和“硝基苯的制备实验”,产物溴苯和硝基苯中分别含有溴和NO2,因此, 产物可用浓碱液洗涤。
6、注意搅拌
注意不断搅拌也是有机实验的一个注意条件。如“浓硫酸使蔗糖脱水实验”(也称“黑面包”实验)(目的是使浓硫酸与蔗糖迅速混合,在短时间内急剧反应,以便反应放出的气体和大量的热使蔗糖炭化生成的炭等固体物质快速膨胀)、“乙烯制备实验”中醇酸混合液的配制。
7、注意使用沸石(防止暴沸)
需要使用沸石的有机实验:⑴ 实验室中制取乙烯的实验⑵石油蒸馏实验。
8、注意尾气的处理
有机实验中往往挥发或产生有害气体,因此必须对这种有害气体的尾气进行无害化处理。
⑴如甲烷、乙烯、乙炔的制取实验中可将可燃性的尾气燃烧掉;⑵“溴苯的制取实验”和“硝基苯的制备实验”中可用冷却的方法将有害挥发物回流。
有机化学中常见误区剖析
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1、误认为有机物均易燃烧。
如四氯化碳不易燃烧,而且是高效灭火剂。
2、误认为二氯甲烷有两种结构。
因为甲烷不是平面结构而是正四面体结构,故二氯甲烷只有一种结构。
3、误认为碳原子数超过4的烃在常温常压下都是液体或固体。
新戊烷是例外,沸点9.5℃,气体。
4、误认为可用酸性高锰酸钾溶液去除甲烷中的乙烯。
乙烯被酸性高锰酸钾氧化后产生二氧化碳,故不能达到除杂目的,必须再用碱石灰处理。
5、误认为双键键能小,不稳定,易断裂。
其实是双键中只有一个键符合上述条件。
6、误认为烯烃均能使溴水褪色。
如癸烯加入溴水中并不能使其褪色,但加入溴的四氯化碳溶液时却能使其褪色。因为烃链越长越难溶于溴水中与溴接触。
7、误认为聚乙烯是纯净物。
聚乙烯是混合物,因为它们的相对分子质量不定。
8、误认为乙炔与溴水或酸性高锰酸钾溶液反应的速率比乙烯快。
大量事实说明乙炔使它们褪色的速度比乙烯慢得多。
9、误认为块状碳化钙与水反应可制乙炔,不需加热,可用启普发生器。
由于电石和水反应的速度很快,不易控制,同时放出大量的热,反应中产生的糊状物还可能堵塞球形漏斗与底部容器之间的空隙,故不能用启普发生器。
10、误认为甲烷和氯气在光照下能发生取代反应,故苯与氯气在光照(紫外线)条件下也能发生取代。
苯与氯气在紫外线照射下发生的是加成反应,生成六氯环己烷。
11、误认为苯和溴水不反应,故两者混合后无明显现象。
虽然二者不反应,但苯能萃取水中的溴,故看到水层颜色变浅或褪去,而苯层变为橙红色。
12、误认为用酸性高锰酸钾溶液可以除去苯中的甲苯。
甲苯被氧化成苯甲酸,而苯甲酸易溶于苯,仍难分离。应再用氢氧化钠溶液使苯甲酸转化为易溶于水的苯甲酸钠,然后分液。
13、误认为石油分馏后得到的馏分为纯净物。
分馏产物是一定沸点范围内的馏分,因为混合物。
14、误认为用酸性高锰酸钾溶液能区分直馏汽油和裂化汽油。
直馏汽油中含有较多的苯的同系物;两者不能用酸性高锰酸钾鉴别。
15、误认为卤代烃一定能发生消去反应。
16、误认为烃基和羟基相连的有机物一定是醇类。
苯酚是酚类。
17、误认为苯酚是固体,常温下在水中溶解度不大,故大量苯酚从水中析出时产生沉淀,可用过滤的方法分离。
苯酚与水能行成特殊的两相混合物,大量苯酚在水中析出时,将出现分层现象,下层是苯酚中溶有少量的水的溶液,上层相反,故应用分液的方法分离苯酚。
18、误认为乙醇是液体,而苯酚是固体,苯酚不与金属钠反应。
固体苯酚虽不与钠反应,但将苯酚熔化,即可与钠反应,且比乙醇和钠反应更剧烈。
19、误认为苯酚的酸性比碳酸弱,碳酸只能使紫色石蕊试液微微变红,于是断定苯酚一定不能使指示剂变色。
“酸性强弱”≠“酸度大小”。饱和苯酚溶液比饱和碳酸的浓度大,故浓度较大的苯酚溶液能使石蕊试液变红。
20、误认为苯酚酸性比碳酸弱,故苯酚不能与碳酸钠溶液反应。
苯酚的电离程度虽比碳酸小,但却比碳酸氢根离子大,所以由复分解规律可知:苯酚和碳酸钠溶液能反应生成苯酚钠和碳酸氢钠。
21、误认为欲除去苯中的苯酚可在其中加入足量浓溴水,再把生成的沉淀过滤除去。
苯酚与溴水反应后,多余的溴易被萃取到苯中,而且生成的三溴苯酚虽不溶于水,却易溶于苯,所以不能达到目的。
22、误认为苯酚与溴水反应生成三溴苯酚,甲苯与硝酸生成TNT,故推断工业制取苦味酸(三硝基苯酚)是通过苯酚的直接硝化制得的。
此推断忽视了苯酚易被氧化的性质。当向苯酚中加入浓硝酸时,大部分苯酚被硝酸氧化,产率极低。工业上一般是由二硝基氯苯经先硝化再水解制得苦味酸。
23、误认为只有醇能形成酯,而酚不能形成酯。
酚类也能形成对应的酯,如阿司匹林就是酚酯。但相对于醇而言,酚成酯较困难,通常是与羧酸酐或酰氯反应生成酯。
24、误认为醇一定可发生去氢氧化。
本碳为季的醇不能发生去氢氧化,如新戊醇。
25、误认为饱和一元醇被氧化一定生成醛。
当羟基与叔碳连接时被氧化成酮,如2-丙醇。
26、误认为醇一定能发生消去反应。
甲醇和邻碳无氢的醇不能发生消去反应。
27、误认为酸与醇反应生成的有机物一定是酯。
乙醇与氢溴酸反应生成的溴乙烷属于卤代烃,不是酯。
28、误认为酯化反应一定都是“酸去羟基醇去氢”。
乙醇与硝酸等无机酸反应,一般是醇去羟基酸去氢。
29、误认为凡是分子中含有羧基的有机物一定是羧酸,都能使石蕊变红。
硬脂酸不能使石蕊变红。
30、误认为能使有机物分子中引进硝基的反应一定是硝化反应。
乙醇和浓硝酸发生酯化反应,生成硝酸乙酯。
31、误认为最简式相同但分子结构不同的有机物是同分异构体。
例:甲醛、乙酸、葡萄糖、甲酸甲酯(CH2O);乙烯、苯(CH)。
32、误认为相对分子质量相同但分子结构不同的有机物一定是同分异构体。
例:乙烷与甲醛、丙醇与乙酸相对分子质量相同且结构不同,却不是同分异构体。
33、误认为相对分子质量相同,组成元素也相同,分子结构不同,这样的有机物一定是同分异构体。
例:乙醇和甲酸。
34、误认为分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质一定是同系物。
例:乙烯与环丙烷。
35、误认为能发生银镜反应的有机物一定是醛或一定含有醛基。
葡萄糖、甲酸、甲酸某酯可发生银镜反应,但它们不是醛;果糖能发生银镜反应,但它是多羟基酮,不含醛基。