鲁科版高中化学必修一第三四章复习.docx

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鲁科版高中化学必修一第三四章复习

第三、四章复习

一.教学内容：

第三、四章复习

二、知识分析

第3章自然界中的元素

（一）碳的多样性

1、多种多样的碳单质

（1）金刚石

（2）石墨

（3）C60分子

（4）碳纳米管及其他碳单质

同素异形体定义：

2、广泛存在的含碳化合物：

重要的两种盐Na2CO3（碳酸盐）和NaHCO3（碳酸氢盐）

（1）主要的物理性质和应用：

化学式

学名

俗名

状态

颜色

溶解度比较

应用

NaHCO3

碳酸氢钠

小苏打

细小晶体

白色

较小

制玻璃、造纸

胃药、发酵粉

等

Na2CO3

碳酸钠

苏打、纯碱

粉末

白色

较大

Na2CO3•10H2O

十水合碳酸钠

结晶碳酸钠

晶体

白色

最大

（2）主要的化学性质

①碳酸钠：

与酸、与碱、与盐

②碳酸氢钠：

与酸、与碱、受热易分解

③Na2CO3与Na2CO3•10H2O之间的转化

3、碳及其化合物间的转化

（1）碳的循环

（2）溶洞及石笋、钟乳石的形成（3）温室效应

（4）生产和生活中碳及其化合物间的转化

①高炉炼铁②木炭燃烧③水垢的形成

（二）氮的循环

1、氮在自然界中的循环和存在形式

（1）氮元素在自然界中的存在形式

（2）氮在自然界中的循环

2、氮循环的重要物质及其变化

（1）氮气

①物理性质：

无气无味的难溶于水的气体；密度比空气小，在空气中约占总体积的78%，占总质量的75%。

②化学性质：

与O2反应、与H2反应、与Mg的反应

③用途：

a.保护气b.液氮作深度冷冻剂c.合成氨等

（2）氮的氧化物—NO、NO2的重要性质

①物理性质NO：

无色无味难溶于水的气体有毒；NO2：

红棕色有刺激性气味的气体有毒

②化学性质

2NO＋O2＝2NO26NO＋4NH3＝5N2＋6H2O

3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO6NO2＋8NH3＝7N2＋2H2O

③计算中用到的两个重要化学方程式

4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3；4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3

（3）氮的氢化物——NH3

①分子结构立体结构（三角锥形）

②物理性质无色、有刺激性气味的气体，标况下密度为0.771g·L－1，比空气轻，极易溶于水，（1:

700）且快速溶解，易液化得液氨，液氨气化时要吸收大量的热，使物质的温度急剧下降，所以液氨常用作制冷剂。

③化学性质

氨与水的反应NH3＋H2O⇌NH3·H2O

氨与HCl反应：

NH3＋HCl＝NH4Cl

氨与某些盐溶液的反应

FeCl3＋3NH3·H2O＝Fe（OH）3↓＋3NH4Cl；MgCl2＋2NH3·H2O＝Mg（OH）2↓＋2NH4Cl

氨的还原性：

氨与O2的催化氧化：

4NH3＋5O2＝4NO＋6H2O

（4）铵盐的主要性质

①概念：

由铵根离子和酸根离子组成的盐

②物理性质：

都是无色晶体，都易溶于水

③化学性质

受热易分解

NH4HCO3

NH3↑＋CO2↑＋H2ONH4Cl

NH3↑＋HCl↑

与碱反应NH4＋＋OH－＝NH3·H2O

④NH4＋的检测：

在未知溶液中加入强碱并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则证明原溶液中含NH4＋

（5）硝酸的重要性质

①物理性质：

纯HNO3是无色，易挥发（沸点83℃），有刺激性气味的液体。

易溶于水，密度比水大，常用的浓HNO3质量分数为69%，98%的硝酸称“发烟硝酸”。

②化学性质

酸的通性

特性a.不稳定性：

4HNO3

4NO2＋O2＋2H2O并且越浓越易分解

b.强氧化性：

①浓、稀HNO3均有强氧化性②氧化性：

浓HNO3>稀HNO3

③金属与硝酸反应不产生H2，而是与浓硝酸反应生成NO2，与稀HNO3，生成NO

4HNO3（浓）＋Cu＝Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O

8HNO3（稀）＋3Cu＝3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O

（三）硫的转化

1、自然界中的硫

（1）自然界中不同价态硫元素间的转化

（2）认识硫单质

①物理性质：

通常硫是一种黄色或淡黄色的固体，很脆，易研成粉末。

不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，熔点和沸点较低。

硫有多种同素异形体，常见的有斜方硫和单斜硫。

②化学性质

分析：

硫元素的化合价有－2、0、＋4、＋6，硫单质0价，居于中间价态，既有氧化性又有还原性

氧化性：

与金属：

Fe＋S

FeS2Cu＋S

Cu2S2Na＋S＝Na2S（研磨）

与非金属：

H2＋S

H2S2S＋C

CS2

黑火药的爆炸：

S＋2KNO3＋3C

K2S＋3CO2↑＋N2↑

还原性：

硫在空气中燃烧，发出淡蓝色的火焰，在纯氧中燃烧剧烈，发出蓝紫色火焰，产物都是二氧化硫。

S＋O2

SO2

③用途

2、实验室里研究不同价态硫元素间的转化

（1）二氧化硫

①物理性质

通常二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，密度大于空气，易液化，易溶于水，常温常压下，1体积水大约能溶解40体积的二氧化硫。

②化学性质

SO2（少量）＋2NaOH＝Na2SO3＋H2O;SO2（过量）＋NaOH＝NaHSO3

氧化性2H2S＋SO2＝3S＋2H2O

还原性SO2可以使KMnO4溶液、氯水、FeCl3溶液等退色，证明SO2具有还原性：

2KMnO4＋5SO2＋2H2O＝K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4

Cl2＋SO2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl

此外，SO2还可以在一定条件下被氧气氧化：

2SO2＋O2

2SO3

漂白性

二氧化硫与水反应生成的亚硫酸能与有色物质结合，生成不稳定的无色物质，所以说二氧化硫具有漂白性。

但漂白过的物质时间稍长或受热，将恢复原色，这种漂白是暂时的。

（2）浓H2SO4

①物理性质:

通常浓硫酸是无色油状液体，难挥发，与水以任意比混溶，溶解时放出大量热。

②特性

吸水性、脱水性、强氧化性

浓硫酸中＋6价的S原子有很强的氧化性，可以夺取许多物质中的电子，因此浓硫酸具有强氧化性。

浓硫酸可以与许多金属、非金属等物质反应：

Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O

C＋2H2SO4（浓）

CO2↑＋2SO2↑＋2H2O

3、酸雨及其防治

（1）酸雨的概念

（2）酸雨的成因（3）酸雨的危害（4）酸雨的防治

（四）海水中的化学元素

1、海水——化学元素的宝库

（1）海水中的元素

（2）氯化钠、锂、碘的重要用途

（3）氯碱工业①概念②原料：

饱和食盐水③原理：

2NaCl＋2H2O

2NaOH＋Cl2↑＋H2↑

2、镁和海水提镁

（1）海水提镁的方法：

①碱的制取②Mg2＋的浓缩③Mg的制取

（2）镁的性质

①物理性质：

镁是一种银白色金属，密度小于水，熔点较低，硬度较小，有良好的导电、导热性和延展性，与其他金属易构成性能优良的合金。

②化学性质

与非金属单质反应：

2Mg＋O2

2MgO3Mg＋N2

Mg3N2

Mg＋Cl2

MgCl2

与酸反应：

与非氧化性酸反应：

Mg＋2H＋＝Mg2＋＋H2↑

与氧化性酸反应，但不生成氢气：

Mg＋2H2SO4（浓）＝MgSO4＋SO2↑＋2H2O与某些氧化物反应2Mg＋CO2

2MgO＋C

3、溴和海水提溴

（1）与溴关系密切的一组元素——卤素

（2）溴单质和碘单质的物理性质

①实验探究溴和碘的物理性质：

重点色、态、味及溶解性。

物理性质

溴单质

碘单质

颜色

深红棕色

紫黑色

状态

液体

固体

溶解性和溶液颜色

水中

可溶；橙黄色

难溶；黄褐色

酒精中

易溶；橙红色

易溶；褐色

四氯化碳中

易溶；橙红色

易溶；紫红色

此外，碘受热易升华。

②萃取：

利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来的分离方法叫萃取，萃取所用的仪器是分液漏斗。

（3）氯、溴、碘单质氧化性的强弱实验探究氯、溴、碘氧化性的强、弱：

实验项目

实验操作

实验现象

实验结论

氯置换溴

将少量氯水加入盛有NaBr溶液的试管中

溶液由无色变为橙黄色

氯可以置换出溴

Cl2＋2NaBr＝2NaCl＋Br2

氯置换碘

将少量氯水加入盛有KI溶液的试管中

溶液由无色变为褐色

氯可以置换碘

Cl2＋2KI＝2KCl＋I2

溴置换碘

将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中

溶液由无色变为褐色

溴可以置换碘

Br2＋2KI＝2KBr＋I2

结论

氯、溴、碘的氧化性：

Cl2>Br2>I2;还原性：

Cl－

（4）海水提溴与海洋的综合利用

①海水提溴：

大体分为三个步骤：

●浓缩●氧化●提取

②海水的综合利用

第4章元素与材料世界

（一）硅——无机非金属材料

1、半导体材料与单质硅

（1）半导体材料

（2）单质硅

①物理性质：

单质硅有晶体硅和无定形硅两种。

晶体硅呈灰黑色，有金属光泽，硬而脆，熔点很高（1410℃），是良好的半导体材料。

②化学性质:

常温下不活泼，只与F2及HF和强碱反应。

在加热时纯硅与某些非金属单质发生反应。

Si＋2F2＝SiF4Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑

Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑Si＋O2

SiO2

Si＋2Cl2

SiCl4

③硅的制备制粗硅：

SiO2＋2C

Si＋2CO↑

制高纯硅：

Si＋2Cl2

SiCl4SiCl4＋2H2

Si＋4HCl

④硅的用途：

2、二氧化硅与光导纤维

（1）二氧化硅的存在：

（2）二氧化硅的物理性质：

纯净的二氧化硅晶体呈无色，熔点高，硬度大，不溶于水，也不溶于其他一般的溶剂。

（3）二氧化硅的化学性质：

二氧化硅化学性质不活泼。

是一种酸性氧化物。

常温下与氢氟酸反应，与碱溶液缓慢反应，高温下与碱性氧化物反应。

SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2OSiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O

SiO2＋CaO

CaSiO3

（4）二氧化硅的用途

3、硅酸盐与无机非金属材料

（1）硅酸

（2）硅酸盐①硅酸盐在自然界中的存在

②硅酸盐组成的表示方法

化学式法：

一般用于组成较简单的硅酸盐。

如：

硅酸钠Na2SiO3；硅酸钙Ca2SiO3

氧化物法：

常用的表示方法。

如：

镁橄榄石（Mg2SiO4）2MgO·SiO2

高岭石〔Al2（Si2O5）（OH）4〕Al2O3·2SiO2·2H2O

正长石（KAlSi3O8）K2O·Al2O3·.6SiO2

③硅酸钠：

硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，它是一种矿物胶，具有粘合性。

（3）无机非金属材料

①传统无机非金属材料

玻璃：

原料、反应原理：

CaCO3＋SiO2

CaSiO3＋CO2↑

Na2CO3＋SiO2

Na2SiO3＋CO2↑

水泥：

普通水泥的主要成分为硅酸三钙（3CaO·SiO2），硅酸二钙（2CaO·SiO2）和铝酸三钙（3CaO·Al2O3）等。

性质：

水硬性

②新型无机非金属材料

（二）铝和铝合金

1、铝和铝合金

（1）铝

①物理性质：

铝是硬度较小的银白色金属，质轻，密度为2.7g/cm，具有一定的耐磨性，铝有很好的延展性和导电性，铝熔点低（666.4℃），沸点高（2467℃），铝能与多种金属形成高强度的合金，有些合金的强度还可以与铜媲美。

②化学性质：

与氧气的反应：

若点燃时，则4Al＋3O2

2Al2O3

与酸的反应：

a与非氧化酸反应（盐酸、稀硫酸）反应，有氢气生成。

离子方程式：

2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑

b与氧化酸（硝酸，浓硫酸）反应，无氢气生成。

Al＋4HNO3（稀）＝Al（NO3）3＋NO↑＋2H2O

与碱的反应：

2Al＋2OH－＋6H2O＝2〔Al（OH）4〕－＋3H2↑

与金属氧化物的反应（铝热反应）：

2Al＋Fe2O3

2Fe＋Al2O3

该反应称为铝热反应，铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂。

利用铝热反应可焊接钢轨大截面的钢材部件等。

（2）铝合金①合金②铝合金

（3）氧化铝

①物理性质：

白色固体，不溶于水，熔点高，良好的耐火材料。

自然界中纯净的Al2O3为无色晶体，俗称刚玉，硬度仅次于金刚石，可作人造宝石。

②化学性质

既与强酸反应也与强碱反应，具有不同于一般氧化物的性质，属于两性氧化物。

Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O；Al2O3＋2OH－＋3H2O＝2Al（OH）4－

（4）氢氧化铝

①物理性质和用途

Al（OH）3是几乎不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性既能凝聚水中悬浮物，又能吸附色素，因此Al（OH）3可作净水剂和色素吸附剂。

化学性质:

受热易分解2Al（OH）3

Al2O3＋3H2O

Al（OH）3的两性Al（OH）3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O;Al（OH）3＋OH－＝Al（OH）4－

2、金属和金属材料

（1）金属金属通性

（2）钢铁

钢铁种类

其它元素含量

性能

生铁

含碳量2％－4.3%

硬度大，但较脆且不易机械加工

普通钢

含碳量0.03%－2%，增加了铁锰等元素

改善了铁的性能，但易锈蚀

不锈钢

在普通钢基础上，加入铬镍等元素，含铬在12％以上

在空气中能保持金属光泽，且有不生锈的特性

不锈钢防锈的原因：

铬元素的加入，能使钢材表面形成致密且坚固的氧化膜，防止内部铁与外界物质接触。

镍元素的加入，使不锈钢在酸碱盐的水溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。

（3）铜及其化合物

①铜：

与非金属单质反应：

与酸反应：

与非氧化性酸（稀盐酸、稀硫酸）不反应;与氧化性酸反应

与盐溶液反应：

Cu＋2FeCl3＝CuCl2＋2FeCl2

铜在干燥空气中性质稳定，但在潮湿空气中会被腐蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈。

②氧化铜

a碱性氧化物CuO＋2HCl＝CuCl2＋H2O

b氧化铜具有氧化性，可与某些还原剂反应

c氧化铜在高温下可发生分解反应，4CuO

2Cu2O＋O2↑

③硫酸铜：

CuSO4晶体与无水CuSO4之间可以相互转化

④铜的主要用途

（4）金、银、钛等金属材料

（三）复合材料（略）

【典型例题】

例1.金刚石、石墨、C60性质有所不同，是由于（）

A.构成原子不同B.原子的各自排列方式不同

C.具有不同的几何外形D.硬度不同

答案：

B

解析：

金刚石、石墨、C60三者是碳元素的同素异形体，构成原子完全相同，只是其内部碳原子排列方式不同，才导致它们结构不同，进而性质不同。

点评：

“结构决定性质”是化学的重要规律，对此要不断的加深理解，注重应用。

例2.有关氨的性质的叙述中正确的是（）

A.氨不能在空气中燃烧

B.氨水呈碱性

C.氨气和酸相遇能产生白色烟雾

D.在反应NH3＋H＋＝NH4＋中，氨失去电子被氧化

答案：

AB

解析：

氨只能在纯氧中燃烧，不能在空气中燃烧，A正确；因为NH3·H2O＝NH4＋＋OH－，故氨水呈碱性，并视为一元弱碱，B正确；氨气只能与挥发性酸相遇才能生成白烟，C错；反应NH3＋H＋＝NH4＋为非氧化还原反应，D错。

综上分析，本题答案为A、B。

点评：

氨是一种重要的物质，学习中应全面掌握氨的重要性质。

例3.下列关于浓硫酸的叙述正确的是（）

A.浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化

B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体

C.浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体

D.浓硫酸在常温下能够使铁铝等金属钝化

答案：

D

解析：

浓硫酸使蔗糖炭化，体现的是脱水性而不是吸水性，脱水性和吸水性的本质区别是看氢和氧两元素在原物质中是否是以“H2O”的形式存在。

浓硫酸与铜的反应需在加热的条件下进行。

浓硫酸作为干燥剂，不能干燥碱性和强还原性物质，氨气不能用浓硫酸干燥而氢气可以。

浓硫酸使铁铝钝化必须强调在常温下。

点评：

浓硫酸的三大特性属于基础知识，应该熟练掌握、深刻理解。

例4.向20mL1mol/L的Al2（SO4）3溶液中加入30mLKOH溶液，充分反应得到0.78g沉淀，则KOH溶液的物质的量的浓度可能是（）

A.1mol/LB.3mol/LC.5mol/LD.7mol/L

答案：

AC

解析：

从Al3＋的物质的量与沉淀Al（OH）3的物质的量比较推测KOH的两种情况：

①不足量时，n（KOH）＝3n〔Al（OH）3〕;②KOH过量时，n（KOH）＝4n（Al3＋）－n〔Al（OH）3〕。

解题过程可分两步进行。

（1）求Al3＋和Al（OH）3沉淀的物质的量

n（Al3＋）＝0.02mol×2＝0.04mol，

n（Al（OH）3）＝0.78g÷78g/mol＝0.01mol

（2）当KOH不足时：

n（KOH）＝3n（Al（OH）3）＝0.03mol，

c（KOH）＝0.03mol/0.03L＝1mol/L

当KOH过量时：

n（KOH）＝4n（Al3＋）－n（Al（OH）3）

c（KOH）＝0.15mol/0.03L＝5mol/L

铝是一种活泼金属，具有较强的还原性，可以与很多氧化剂发生反应。

点评：

铝盐与碱反应，其产物取决于二者的用量，碱不足时，只生成氢氧化铝，碱过量时，要有（Al（OH）4）－生成，这实质是关于氢氧化铝两性的定量考查，要熟练掌握此类问题的解法。

【模拟试题】（答题时间：

90分钟）

一、选择题（每小题有一个或两个选项符合题意）

1、0.1mol某单质跟足量的硫反应，质量增加1.6g，则组成这种单质的元素是（）

A.铁B.铜C.铝D.钾

2、在标准状况下，aL氨溶于1L水中，配成密度为dg/m3氨水，此氨水的物质的量的浓度为（）

A.a/22.4mol/LB.1000ad/（a＋1）mol/L

C.1000ad/（17a＋22400）mol/LD.ad/（17a＋22400）mol/L

3、下列气体中通常状况下能大量共存，并且能用浓硫酸干燥的是（）

A.CO、H2、O2B.SO2、H2S、O2

C.HCl、CO2、Cl2D.HBr、H2、Cl2

4、下列关于物质的保存不正确的是（）

A.AgI、AgBr应保存在棕色瓶中B.氯水应保存在无色广口瓶中

C.液溴应用水封存D.漂白粉可露置于空气中保存

5、足量浓硫酸与mg碳反应，放出气体经干燥后为nL（标准状况下），则被还原的硫酸为（　　　）

A.m/12ｇB.49m/3gC.n/22.4molD.n/33.6mol

6、在室温下下列物质不与晶体硅反应的是（）

A.F2B.HFC.KOH溶液D.Cl2

7、下列说法不正确的是（）

A.制取水泥和玻璃的原料中均有石灰石

B.普通玻璃是电的绝缘体，这种透明的固体物质是晶体

C.等物质量的SiO2与CaCO3在高温下煅烧，残留物质为一纯净物

D.石英玻璃能经受温度聚变且能抵抗酸碱的腐蚀

8、下列物质属于复合材料的是（）

A.玻璃B.生物陶瓷C.塑料D.玻璃钢

9、下列各组溶液中只用试管和胶头滴管，不用任何试剂就可以鉴别的是（）

A.KOH和Al2（SO4）3B.稀盐酸和Na2CO3

C.CaCl2和Na2CO3D.Ba（OH）2和NaHSO4

10、下列离子方程式中书写不正确的是（）

A.往NaOH溶液中通入少量CO2CO2＋OH－＝HCO3－

B.单质Si与氢氟酸反应Si＋4HF＝2H2↑＋SiF4↑

C.石英砂与烧碱反应制水玻璃SiO2＋2OH－＝SiO32－＋H2O

D.往水玻璃中通入二氧化碳Na2SiO3＋H2O＋CO2＝H2SiO3↓＋2Na＋＋CO32－

11、能使有色物质褪色其反应机理相同的是下列中的（）

A.漂白粉和二氧化氯B.二氧化硫和次氯酸

C.二氧化硫和漂白粉D.活性炭和二氧化硫

12、下列海水中的元素中，对其用途的说明中不正确的是（）

A.锂作为热核反应的重要材料B.碘用于医药制碘酒

C.铀用于制氢弹D.镁用于制造飞机汽车

13、将盛有12mol的NO和O2混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则原混合气体中O2的体积是（）

A.1.2mLB.2.4mLC.3.6mlD.4ml

14、镁铝铁三种金属单质中的两种的混合物共6g，与足量的稀硫酸反应，产生标准状况下的氢气2.8L，由此可判断混合物中必含（）

A.FeB.MgC.AlD.无法判断

15、用铝箔包裹0.1mol金属钠，用针在铝箔上扎一些小孔，用镊子夹住，放入水中，待完全反应后，收集到的气体在标准状况下的体积为（）

A.1.12LB.0.56LC.大于1.12LD.小于1.12L

6、光纤通讯是20世纪70年代后期发展起来的一种新型通讯技术，目前长距离光纤通讯系统已投入使用。

光纤通讯用的光学纤维素是下列哪种物质经特殊加工制成的（）

A.碳B.石英C.锗D.硅

17、将表面完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是（）

A.稀HNO3B.稀HClC.硝酸铜D.氢氧化钠

18、当航天飞机返回地球进入大气层时，由于空气的剧烈摩擦，航天飞机尖端的温度可达1000℃以上。

为了防止较高温度将其烧坏，科学家给航天飞机相应部位都设计安装了可靠的保护层。

制造保护层的材料可能是（）

A.合成塑料B.合成纤维C.镁铝合金D.硼酸盐玻璃

二、选择题

19、在试管中放入一小块铜片，然后加入稀硝酸，立即用蘸有NaOH溶液的棉花堵住试管，若无现象，可加热促进反应，待反应发生后，即可停止加热。

（1）写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式：

_________________________

（2）写出有关的实验现象：

____________________________.

20、用氧化物的形式来表示下列物质的组成：

（1）普通玻璃Na2CaSi6O14_____________

（2）钾云母K2H4Al6Si6O24_________________

（3）正