高中化学 · 系统复习手册

化零为整

高中化学知识全景网络

零散的知识点像散落的元素,只有连成网络才不会遗忘。本手册用 结构、氧化还原、平衡、守恒四条主线,把 7 大模块串成一张地图——先看地图,再进章节,考前只背口诀。

7大知识模块
72核心考点
60+记忆口诀
4思想主线
00网OVERVIEW

总览:四条主线,一张地图先把网织起来

高中化学不是一堆零散反应,而是被四条思想主线反复串联的同一门学问。看懂这四条线,任何新知识都能"挂"到网上——这就是串联记忆法的全部秘密。

四大思想主线(每个知识点上的彩色圆点即所属主线)
构

结构决定性质

原子结构 → 周期律 → 化学键 → 晶体 → 物质性质。第二章是"因",第四、五章的现象全部是"果"。

02 → 04 / 05
氧

氧化还原主线

电子转移贯穿全书:变价元素、电化学电极反应、有机氧化、方程式配平与守恒计算。

01 → 03 / 04 / 05 / 07
衡

动态平衡思想

化学平衡、电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡——同一套"勒夏特列"语言通吃。

03 → 04 / 06
守

守恒思想

质量守恒、电荷守恒、电子守恒,是配平、离子方程式、电解与滴定计算的总钥匙。

01 → 03 / 07
知识层级地图(自上而下:认识物质 → 理解变化 → 走进世界,方法贯穿全程)
这张网怎么用
STEP 1看图建网先把地图与四条主线看懂,知道每个模块"住在哪里"。
STEP 2逐章精读顺着 01→07 阅读,重点吃透每章的"串联"框与转化网络。
STEP 3只留口诀考前把所有黄底口诀与红框易错单独过一遍,效率最高。
STEP 4搜索定位用右上角搜索框输入关键词(如"水解"),3 秒定位考点。
01概CONCEPTS

化学基本概念与用语一切计算的量尺 · 一切反应的语言

本章是化学的"字母表":分类告诉你物质是谁,计量告诉你有多少,氧化还原与离子方程式则是贯穿全书的两套"通用语法"。

9 个考点 · 主线:氧化还原 / 守恒
1.1物质的分类网络必背
  • 纯净物
    • 单质:金属单质(Na、Fe、Cu)、非金属单质(O₂、S、C)、稀有气体
    • 化合物
      • 无机物:氧化物、酸、碱、盐
      • 有机物:烃、烃的衍生物、糖类、蛋白质(见模块 05)
  • 混合物:空气、盐酸、氨水、氯水、漂白粉、玻璃、水泥、钢、石油、煤、天然气、铝热剂、溶液与胶体
氧化物的细分(高频易错)
  • 酸性氧化物:CO₂、SO₂、SO₃ —— 能与碱反应生成盐和水;不一定会与水化合(如 SiO₂ 不溶于水)。
  • 碱性氧化物:Na₂O、CaO、CuO、Fe₂O₃ —— 一定是金属氧化物;但金属氧化物不一定是碱性氧化物(Al₂O₃ 两性、Mn₂O₇ 酸性、Na₂O₂ 过氧化物)。
  • 两性氧化物:Al₂O₃;过氧化物:Na₂O₂(不属于碱性氧化物);不成盐氧化物:CO、NO。
纯净物判断:冰水混合物(同种物质 H₂O)、干冰、液氧、胆矾(CuSO₄·5H₂O 有固定组成)都是纯净物;"盐酸、氨水"因含溶质+溶剂而是混合物。
1.2分散系与胶体高频
三种分散系对比(分散质粒子直径是唯一标准)
分散系粒子直径外观稳定性透过滤纸透过半透膜丁达尔效应
溶液<1 nm均一透明稳定✔✔✘
胶体1~100 nm均一较透明较稳定✔✘✔(鉴别法)
浊液>100 nm浑浊不稳定✘✘✘
  • Fe(OH)₃ 胶体制备:饱和 FeCl₃ 溶液逐滴加入沸水中,继续加热至液体呈红褐色即停止(不能搅拌、不能一直煮沸)。
  • 常见胶体:云、雾、烟、豆浆、墨水、淀粉溶液、鸡蛋清、血液、有色玻璃、烟水晶。
  • 胶体提纯用渗析(分离小分子/离子);聚沉:加热、加电解质、加带相反电荷的胶体(豆浆→豆腐、江河入海口三角洲)。
FeCl₃ + 3H₂O —Δ→ Fe(OH)₃(胶体) + 3HCl
口诀一条光路亮"丁达尔",就是胶体不用怕;渗析除杂、聚沉破坏,直径 1~100 纳米卡。
1.3物质的量:以 n 为中心的"立交桥"必背
n = m / M = N / NA = V(气) / 22.4 L·mol⁻¹ = c·V摩尔质量 M(g/mol)数值等于相对分子质量;NA ≈ 6.02×10²³ mol⁻¹;22.4 L/mol 仅用于标况(0 ℃、101 kPa)的气体
  • 阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体含相同分子数;推论:同温同压下气体密度之比 = 摩尔质量之比(ρ₁/ρ₂ = M₁/M₂)。
  • 浓度换算:c = 1000ρw / M(ρ 单位 g/mL,w 为质量分数);稀释/混合守恒:c₁V₁ = c₂V₂(稀释前后溶质不变)。
  • 质量分数、溶解度互算:溶解度 S(g/100 g 水)→ 饱和溶液质量分数 w = S/(100+S)×100%。
1.4阿伏加德罗常数(NA)选择题陷阱清单高频易错
  • 状态陷阱:标况下 H₂O、SO₃、HF、CCl₄、CHCl₃ 等非气态——"22.4 L"一律不成立。
  • 条件陷阱:非标况的气体未必不能用 22.4(若恰为 25 ℃、压强对应体积也可能是),但命题常设"常温常压"诱错。
  • 可逆陷阱:2SO₂+O₂⇌2SO₃、N₂+3H₂⇌2NH₃、Cl₂ 溶于水等不能进行完全,生成物分子数需按小于计算。
  • 电子转移陷阱:1 mol Na₂O₂ 与足量 CO₂/H₂O 反应转移 1 mol e⁻(歧化反应自身既是氧化剂又是还原剂)。
  • 单原子陷阱:稀有气体 He、Ne、Ar 是单原子分子,1 mol He 含 NA 个原子(无"分子拆原子"翻倍)。
  • 水解/电离陷阱:1 mol FeCl₃ 溶液中 Fe³⁺ 小于 1 mol(水解);1 mol CH₃COOH 溶液中分子数 < 1 mol(部分电离)。
  • 取代分步陷阱:CH₄ 与 Cl₂ 光照取代是逐步进行的,产物是 CH₃Cl/CH₂Cl₂/CHCl₃/CCl₄ 的混合物。
  • 浓变稀陷阱:浓盐酸与 MnO₂ 共热,随反应变稀而停止,参加反应的 HCl 只有约一半被氧化(另一半作还原产物中的 Cl⁻)。
口诀NA 题目先三问:是不是气体?到没到底?转移几电子?——状态、可逆、电子数,三关过了才拿分。
1.5氧化还原反应:概念四角图必背高频
还原剂失 e⁻ · 化合价升高 · 被氧化—发生氧化反应→氧化产物
氧化剂得 e⁻ · 化合价降低 · 被还原—发生还原反应→还原产物
本质:电子转移(得失或偏移);特征:元素化合价升降(判断依据)。氧化剂得电子化合价降低,发生还原反应,对应还原产物——一句话:"剂—律—应—物"逐项相反。
口诀升失氧、降得还;若说剂两相反——"氧化剂、降得还";产物跟着"被"字走:被氧化得氧化产物。
四大基本反应类型与氧化还原的交叉关系
  • 置换反应一定是氧化还原反应(有单质参加与生成)。
  • 复分解反应一定不是(只是离子交换,无价态变化)。
  • 化合、分解反应:有单质参加(或生成单质)的才是氧化还原。
1.6常见氧化剂与还原剂清单必背

常见氧化剂(被还原,价态降低)

  • 活泼非金属单质:Cl₂、O₂、O₃
  • 高价含氧酸及盐:KMnO₄(H⁺)(紫→无色)、K₂Cr₂O₇、浓 H₂SO₄、HNO₃(稀→NO,浓→NO₂)
  • 高价金属离子:Fe³⁺(遇足量还原剂→Fe²⁺)
  • 过氧化物:Na₂O₂、H₂O₂;还有 ClO⁻、NO₃⁻(H⁺)

常见还原剂(被氧化,价态升高)

  • 活泼金属单质:Na、Mg、Al、Zn、Fe
  • 某些非金属单质:C、H₂(高温还原金属氧化物)
  • 低价化合物:CO、SO₂、H₂SO₃、Na₂SO₃
  • 低价离子:Fe²⁺、S²⁻、I⁻、Br⁻、Cl⁻(被 F₂/浓硫酸等强氧化剂氧化)
中间价态两性通吃:SO₂、Fe²⁺、H₂O₂、Cl₂ 既有氧化性又有还原性——遇强则显还原性,遇弱则显氧化性。这是推断题的高频"题眼"。
口诀氧化剂:"高浓氧"——高价、浓酸、氧气类;还原剂:"金属活泼单质低价";中间价两头骑。
1.7离子反应发生的条件与共存高频
复分解型离子反应发生的三条件
  • 生成沉淀(结合溶解性表判断);
  • 生成气体或挥发性物质(H₂CO₃→CO₂↑、H₂SO₃→SO₂↑、NH₃·H₂O→NH₃↑);
  • 生成难电离物质(弱酸、弱碱、水;由强酸制弱酸:盐酸+醋酸钠等)。
离子共存"五大隐含条件"判断法
  • 无色溶液:排除 Cu²⁺(蓝)、Fe²⁺(浅绿)、Fe³⁺(黄)、MnO₄⁻(紫)。
  • 强碱性:不能含 H⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、NH₄⁺、HCO₃⁻ 等。
  • 强酸性:不能含 OH⁻、弱酸根(CO₃²⁻、S²⁻、SO₃²⁻、AlO₂⁻、CH₃COO⁻)。
  • 氧化性环境(NO₃⁻+H⁺、ClO⁻ 任何 pH):不能含 Fe²⁺、I⁻、S²⁻、SO₃²⁻。
  • "与 Al 反应放出 H₂":溶液为强酸或强碱(两性)。
口诀共存先看色再看性,酸碱氧还对对碰;硝氯双氧高锰酸,遇上亚铁碘硫一扫光。
1.8化学用语的书写规范易错
  • 化学方程式配平:质量守恒(观察法、奇偶法、待定系数法);氧化还原方程优先用电子守恒配平。
  • 电子式:离子键物质要加"[ ]"并注明电荷(如 NaCl 写作 Na⁺[Cl]⁻,阴离子周围标出 8 个电子);共价键物质不能加中括号、不能标电荷;未成键电子对不能漏。
  • 结构式 / 结构简式:有机物必须用结构简式(如 CH₃CH₂OH),分子式不能体现同分异构体。
  • 热化学方程式:必须注明聚集状态、ΔH 及正负号,系数可以是分数(见 3.1)。
易错警示

Na₂O₂ 的电子式既有离子键又有共价键([Na]⁺[—O—O—]²⁻[Na]⁺);NH₄Cl 中含离子键与共价键;AlCl₃ 是共价化合物(熔融不导电)。

1.9离子方程式:拆与不拆 + 正误判断五查高频
拆写规则("强拆弱不拆")
  • 拆:强酸(HCl、H₂SO₄、HNO₃)、强碱(NaOH、KOH、Ba(OH)₂、Ca(OH)₂澄清)、可溶性盐。
  • 不拆:弱酸(H₂CO₃、CH₃COOH)、弱碱(NH₃·H₂O)、水、气体、氧化物、单质、难溶物、浓硫酸(特定反应中)。微溶物(CaSO₄、Ca(OH)₂):澄清稀溶液拆,浑浊/悬浊液不拆。
正误判断"五查"
  • 一查事实:是否符合反应实际(Fe + 稀盐酸 → Fe²⁺ 而非 Fe³⁺;Fe + Cl₂ → FeCl₃)。
  • 二查拆写:上表规则;CaCO₃ 不拆、醋酸不拆。
  • 三查守恒:原子守恒 + 电荷守恒(两边电荷代数和相等)。
  • 四查完整:生成物比例,如 NaHCO₃ 溶液与足量 Ca(OH)₂:Ca²⁺ + HCO₃⁻ + OH⁻ = CaCO₃↓ + H₂O;若 HCO₃⁻ 足量:Ca²⁺ + 2HCO₃⁻ + 2OH⁻ = CaCO₃↓ + CO₃²⁻ + 2H₂O。
  • 五查符号:↑↓、可逆号、条件、等号。
CO₂ + 2NaOH = CO₃²⁻ + H₂O (少量 CO₂)
CO₂ + OH⁻ = HCO₃⁻ (足量 CO₂,体现"少量定组成")
Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂↑
CH₃COOH + OH⁻ = CH₃COO⁻ + H₂O (弱酸不拆)
口诀强拆弱不拆,气、水、氧化物、单质全保留;原子、电荷双双守,少量不足按"少量"走。
02构STRUCTURE

物质结构与元素周期律微观世界决定宏观性质

化学的"因果律"所在地:原子结构与化学键解释"为什么结合",周期律预测"性质怎么变"。位—构—性三角是推断题的万能钥匙。

10 个考点 · 主线:结构决定性质
2.1原子的构成与同位素必背
A/Z X(质量数 A = 质子数 Z + 中子数 N)原子序数 = 核电荷数 = 质子数 = 原子核外电子数(中性原子)
  • 同位素:质子数相同、中子数(质量数)不同的同种元素的不同核素。物理性质不同,化学性质几乎相同。
  • 常见:氕(H)、氘(D)、氚(T);¹²C 与 ¹⁴C;²³⁵U 与 ²³⁸U。H₂、D₂O、HD 等是化合物/单质,不是"同位素"关系。
  • 核素:具有一定数目质子和中子的一种原子。
口诀同位素"同质不同中",化学性质一条龙;质量数当"质加中",左上角标记心中。
2.2核外电子排布(1~20 号)与规律必背
H 1He 2Li 2,1Be 2,2B 2,3C 2,4N 2,5O 2,6F 2,7Ne 2,8
Na 2,8,1Mg 2,8,2Al 2,8,3Si 2,8,4P 2,8,5S 2,8,6Cl 2,8,7Ar 2,8,8K 2,8,8,1Ca 2,8,8,2
  • 排布规律:能量最低由内向外;每层最多 2n² 个;最外层 ≤ 8(K 层为最外层时 ≤ 2);次外层 ≤ 18。
  • 周期数 = 电子层数;主族序数 = 最外层电子数——这是"位置↔结构"互推的桥。
10 电子微粒家族(推断题常客)

分子:CH₄、NH₃、H₂O、HF、Ne;阳离子:Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、H₃O⁺;阴离子:F⁻、O²⁻、N³⁻、OH⁻。18 电子:H₂O₂、CH₃CH₃、CH₃F、SiH₄、PH₃、H₂S、HCl、Ar、K⁺、Ca²⁺ 等。

口诀前二十元素一句背:氢氦锂铍硼,碳氮氧氟氖;钠镁铝硅磷,硫氯氩钾钙。
2.3化学键:三种键的判断高频
三种化学键对比
类型本质形成微粒常见实例存在证据
离子键阴、阳离子静电作用活泼金属 + 活泼非金属NaCl、CaO、MgCl₂、Na₂O₂熔融态导电
共价键共用电子对非金属之间HCl、H₂、CO₂、H₂O、NaOH(O—H)熔融不导电
金属键金属阳离子与自由电子金属内部一切金属导电、导热、延展
  • 共价键细分:非极性键(同种元素:H₂、Cl₂、H₂O₂、C₂H₂、Na₂O₂ 中的 O—O);极性键(不同元素:HCl、H₂O)。
  • 共存的物质:NaOH(离子+极性)、Na₂O₂(离子+非极性)、NH₄Cl(离子+极性)、Na₂CO₃(离子+极性)。
  • 化学反应的本质:旧键断裂 + 新键生成(断键吸热、成键放热 → 3.1 能量主线)。
易错警示

AlCl₃ 是共价化合物(熔融不导电);判断"离子化合物"看是否含离子键(可含共价键),判断"共价化合物"则是只含共价键。

2.4分子间作用力与氢键必背
  • 分子间作用力(范德华力):影响分子晶体的熔沸点、溶解性;组成结构相似时,相对分子质量越大越强(F₂ < Cl₂ < Br₂ < I₂)。
  • 氢键:存在于 H—F、H—O、H—N 之间,使熔沸点反常偏高:HF > HCl、H₂O > H₂S、NH₃ > PH₃;还解释 H₂O 与醇互溶、DNA 双螺旋等。
  • 氢键属于分子间作用力的范畴,不是化学键。
口诀分子量大引力强,F、O、N 遇氢反常高——"氢氟水氨"冒了尖,都是氢键把线牵。
2.5四大晶体类型对比高频
四类晶体一览(由构成微粒与微粒间作用力决定一切性质)
晶体构成微粒微粒间作用熔沸点导电性典型实例
离子晶体阴、阳离子离子键较高熔融/水溶液导电NaCl、CsCl、CaO、BaSO₄
共价(原子)晶体原子共价键很高一般不导电(Si 半导体)金刚石、SiO₂、SiC、Si、晶体硼
分子晶体分子分子间作用力低不导电(部分水溶液导电)冰、干冰、HCl、I₂、S₈
金属晶体金属阳离子、自由电子金属键差别大固态即导电Na、Mg、Al、Cu、W
熔沸点比较套路:先看晶体类型(原子晶体 > 离子晶体 > 分子晶体);同类再比:原子晶体看共价键强弱(金刚石 > 碳化硅 > 二氧化硅 > 晶体硅)、离子晶体看晶格能、分子晶体看分子间力与氢键。
口诀原子高、分子低,离子居中难分离;金属万变看自由电子"一家人"。
2.6元素周期表的结构必背
  • 7 个横行 = 7 个周期:一二三是短周期(2、8、8 种元素),四五六是长周期,七周期不完全。周期数 = 电子层数。
  • 18 纵列 16 族:7 个主族(ⅠA~ⅦA)、7 个副族(ⅠB~ⅦB)、第 Ⅷ 族(3 列)、0 族(稀有气体)。主族序数 = 最外层电子数。
  • 位置速记:ⅠA 碱金属(Li Na K Rb Cs)、ⅦA 卤族(F Cl Br I At)、0 族稀有气体(He Ne Ar Kr Xe);第二周期:C N O F;第三周期:"Na Mg Al Si P S Cl Ar"。
  • 镧系、锕系在第六、七周期第ⅢB 族(15 种元素占一格)。
口诀周期横数电子层,主族竖看最外层;左金右非中间"两性带"(B、Si、Al、Ge 分界线附近)。
2.7周期律:两大方向的递变高频
同周期(左→右)与同主族(上→下)递变规律
性质同周期 左→右同主族 上→下
原子半径减小(电子层数不变,核电荷数增大)增大(电子层数增多)
金属性减弱增强
非金属性增强减弱
最高正价+1 → +7(O、F 无正价)= 主族序数(不变)
最高价氧化物水化物碱性减弱、酸性增强碱性增强、酸性减弱
气态氢化物更易生成、更稳定更难生成、更不稳定
  • 最高正价 + |最低负价| = 8;最高正价 = 主族序数(O、F 除外)。
  • 极值记忆:金属性最强 Cs(Fr 有放射性),非金属性最强 F;最外层电子数最多(主族)F;原子半径最小 H。
口诀同周期"左小右大非增强"(半径小、非金属性强);同主族"上小下大金增强";左下角最金(Cs),右上角最非(F)。
2.8金属性 / 非金属性强弱的实验判据高频

金属性强的判据

  • 与水(或酸)反应更剧烈、放 H₂ 更快
  • 最高价氧化物对应水化物碱性强(NaOH > Mg(OH)₂ > Al(OH)₃)
  • 置换反应:活泼金属置换不活泼金属(水溶液中,如 Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu)
  • 阳离子氧化性弱:Fe²⁺ 比 Cu²⁺ 难被还原

非金属性强的判据

  • 与 H₂ 化合更易、氢化物更稳定(HF > HCl > HBr > HI)
  • 最高价含氧酸酸性强(HClO₄ > H₂SO₄ > H₃PO₄ > H₂CO₃)
  • 置换:Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂;Cl₂ + 2KI → 2KCl + I₂
  • 阴离子还原性弱
与"活动性顺序"的关系:金属性顺序(Cs > Rb > K…)与金属活动性顺序(K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au)大体一致但不完全等同(考试以活动性顺序表为准做置换判断)。
2.9位—构—性三角:推断题万能钥匙高频
位置周期表坐标⇄结构质子数·排布⇄性质金属性·化合价

三者知一推二:给"位置"(第 X 周期第 Y 族)→ 定结构 → 预测性质;给性质(如"最高价氧化物是两性")→ 定元素(Al);给结构(如"最外层 6 个电子")→ 定族(ⅥA)。

短周期"身份特征"速查(题眼)
  • 地壳中含量前四:O、Si、Al、Fe(Al 是含量最多的金属)。
  • 形成化合物种类最多 / 有机物骨架:C;最轻原子:H;最轻金属:Li。
  • 最高正价与最低负价绝对值相等(+4/−4):C、Si;两性元素代表:Al("铝后硅前"分界线)。
  • 短周期相邻"三角"(周 B 与 C、Si 三角等)常出"A、B 相邻且……"推断题:先画 10 列 3 行短周期表再标条件。
  • 气态氢化物最稳定:F;最高价含氧酸最强:HClO₄;密度最小气体:H₂。
口诀推断先画短周期表,"位构性"里转一圈;地壳前四氧硅铝铁记心间,两性金属就是铝,三角邻居看紧邻。
2.10周期表中的"之最"与特殊记忆必背
  • 原子半径最小:H;第三周期中半径最大:Na(稀有气体按范德华半径另论)。
  • 密度最小金属:Li;熔点最高金属:W;导电最好金属:Ag。
  • 同主族气态氢化物稳定性:HF > HCl > HBr > HI(可用于检验非金属性递变)。
  • 稀有气体"零族":氦氖氩氪氙氡(He Ne Ar Kr Xe Rn)——谐音连读"害你呀,克先冻"。
03衡PRINCIPLES

化学反应原理方向 · 速率 · 限度 · 电的化学

一切"为什么"的总答案库:反应放热还是吸热(能量)、快还是慢(速率)、进行到哪一步(平衡)、溶液里谁多谁少(电离与水解)、电子往哪流(电化学)。

15 个考点 · 主线:动态平衡 / 氧化还原
3.1反应热与键能必背
ΔH = E(断键吸收总能量) − E(成键释放总能量)ΔH < 0 放热;ΔH > 0 吸热。断键总吸热 > 成键总放热 → 吸热反应
  • 放热反应不一定自发/不需加热(中和反应、活泼金属与酸);吸热反应不一定需要持续加热(Ba(OH)₂·8H₂O 与 NH₄Cl 晶体混合即吸热)。
  • 常见的放热:燃烧、中和、活泼金属与酸、铝热反应、大多数化合;吸热:大多数分解、C 与 CO₂、C 与 H₂O(高温)、Ba(OH)₂·8H₂O+NH₄Cl、NH₄NO₃ 溶解。
口诀断吸成放算总账,"差"正吸热差负放;放热不必加热,吸热未必加热——两句话防坑。
3.2热化学方程式与三种"热"高频易错
  • 书写规范:注明各物质状态(s/l/g);ΔH 注明正负号与单位 kJ/mol;系数与 ΔH 对应(系数可为分数)。
  • 燃烧热:25 ℃、101 kPa,1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定氧化物(C→CO₂,H→H₂O(l),S→SO₂)时的反应热。
  • 中和热:稀强酸与稀强碱中和生成 1 mol H₂O 放热 57.3 kJ/mol(弱酸弱碱参与则偏小,因电离吸热)。
  • 盖斯定律:反应热只与始态、终态有关,与途径无关——"方程式像代数式一样加减,ΔH 同步加减"。
C(s) + O₂(g) = CO₂(g) ΔH₁
CO(g) + ½O₂(g) = CO₂(g) ΔH₂
则 C(s) + ½O₂(g) = CO(g) ΔH = ΔH₁ − ΔH₂
易错警示

① 热化学方程式系数加倍,ΔH 随之加倍;② ΔH 为负时"放热为负"别写反;③ 中和热测定中弱酸参与偏小、隔热差偏低、温度计读数要取最高值。

3.3化学反应速率高频
v = Δc / Δt (单位 mol/(L·min) 或 mol/(L·s))
  • 同一反应中各物质速率之比 = 化学计量数之比:v(N₂):v(H₂):v(NH₃) = 1:3:2——换算不用重算。
  • 影响因素:浓度(单位体积内活化分子总数增多)、压强(有气体参与时相当于增大浓度)、温度(升温使活化分子百分数增大,一般每升 10 ℃ 速率增 2~4 倍)、催化剂(降低活化能、成倍改变,正逆同倍)、接触面积。
  • 催化剂同等程度改变正逆速率,故不影响平衡。
口诀"浓压温催面"五因素;升温加速不改向;催化"公平"不移动。
3.4化学平衡的建立与判断标志高频

平衡特征五字诀:逆(可逆反应)、等(v正 = v逆)、动(动态)、定(各组分浓度恒定)、变(条件改变则移动)。

判断"是否平衡":变量不变即平衡
  • 能判断:颜色不变(有色的 NO₂/Br₂ 体系);总压强不变(恒温恒容且气体分子数改变的反应);平均摩尔质量不变(气体分子数改变的反应);密度不变(恒压且气体分子数改变的反应)。
  • 不能判断:正反应速率不变(可能未平衡,需 v正 = v逆);分子数不变的反应中总压不变(如 H₂+I₂⇌2HI,压强恒定不能判平衡);各物质浓度按系数比存在。
易错警示

恒容容器中气体总质量不变,密度 m/V 始终不变——"密度不变"在恒容体系不是平衡标志;只有恒压、气体分子数改变时才有效。

口诀平衡判断一句话:"变量不再变"——先找"会变的量",它不变了才是平衡;本来就恒定的量,永远不能当判据。
3.5平衡移动:勒夏特列原理与工业条件高频
勒夏特列原理:改变一个条件,平衡向能够减弱这种改变的方向移动(只能减弱,不能抵消)。
  • 浓度:增大反应物浓度/减小生成物浓度 → 正向移动。
  • 压强(对有气体且分子数改变的反应):加压 → 向气体分子数减小的方向移动。
  • 温度:升温 → 向吸热方向移动(正反应吸热则正移)。
  • 催化剂:不移动。
合成氨工业条件(平衡与速率的折中)

N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃(正反应放热、气体分子数减小):选较高压(促进正移但受设备限制)、中等温度 400~500 ℃(兼顾速率与催化剂活性)、铁触媒、及时分离液氨(减小生成物浓度促正移)。

N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) ΔH < 0
口诀平衡移动"反着干、减着来"——加什么就消耗什么,升温度就往吸热走;催化剂"拉偏架"不存在,两边一样快。
3.6平衡常数 K 与"三段式"高频
对 aA + bB ⇌ cC + dD:K = cc(C)·cd(D) / [ca(A)·cb(B)]固体与纯液体不写入表达式;K 只与温度有关——升温,吸热反应 K 增大、放热反应 K 减小;K 越大反应进行越彻底

三段式(平衡计算标准模板):起始量 / 转化量 / 平衡量——转化量之比 = 系数比;转化率 = 转化量/起始量×100%。

     N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃
起始/mol: 1   3    0
转化/mol: x  3x    2x
平衡/mol:1−x 3−3x  2x
3.7弱电解质的电离平衡
  • 强弱电解质:强酸、强碱、大部分盐是强电解质;弱酸(CH₃COOH、H₂CO₃、HF)、弱碱(NH₃·H₂O)和水是弱电解质。强弱与溶解性无关(BaSO₄ 难溶但已溶部分全部电离)。
  • 电离平衡:CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺。加水 → 促进电离(电离度增大),但 c(CH₃COOH)、c(H⁺)、c(CH₃COO⁻) 减小;加冰醋酸 → 平衡右移但电离度减小。
  • 证明弱电解质的实验思路:① 导电性对比(同浓度);② 测 pH(0.1 mol/L CH₃COOH 的 pH > 1);③ 稀释时 pH 变化缓慢;④ 形成盐后水解显性。
口诀越稀越电离(冲稀电离度增);加同离子"挤"回去;强弱看电离不看"溶"——硫酸钡虽难溶,溶一点全电离。
3.8水的电离与 pH必背
H₂O ⇌ H⁺ + OH⁻ Kw = c(H⁺)·c(OH⁻) = 1×10⁻¹⁴(25 ℃)温度升高,Kw 增大(水的电离吸热)→ 纯水加热 pH < 7 但仍为中性
  • 抑制水的电离:酸、碱(提供 H⁺ 或 OH⁻);促进:可水解的盐(如 CH₃COONa、NH₄Cl)。
  • pH = −lg c(H⁺);25 ℃ 时中性 pH=7;pH 与 c(H⁺) 是对数关系:pH 每降 1,c(H⁺) ×10。
  • 强酸/强碱稀释:无限稀释 pH 趋近 7(不会"越稀释越酸碱");弱酸稀释时电离度增大,pH 降幅比强酸慢。
  • pH 试纸只能读整数、不能先润湿(测气体除外);精确测定用 pH 计。
口诀Kw 只随温度变,升温双升仍中性;酸碱抑、水解促——谁在"供" H⁺,水的电离就被谁压制。
3.9盐类水解:规律与应用高频
口诀有弱才水解,无弱不水解;谁弱谁水解,谁强显谁性;越弱越水解,都弱双水解。
  • 规律:强酸弱碱盐(NH₄Cl、FeCl₃、Al₂(SO₄)₃)显酸性;强碱弱酸盐(CH₃COONa、Na₂CO₃、NaHCO₃)显碱性;强强不水解显中性(NaCl)。
  • 程度一般微弱,书写时用 ⇌、不标 ↑↓(双水解彻底的除外,如泡沫灭火器)。
CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO₃⁻ + OH⁻ (纯碱去油污、热碱液效果更好)
Al³⁺ + 3H₂O ⇌ Al(OH)₃(胶体)+ 3H⁺ (明矾净水)
Al³⁺ + 3HCO₃⁻ = Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑ (泡沫灭火器双水解)
六大应用(考试高频)
  • 配制 FeCl₃ / AlCl₃ 溶液:溶于少量浓盐酸再稀释(抑制水解)。
  • 泡沫灭火器:Al₂(SO₄)₃ 与 NaHCO₃ 双水解。
  • 明矾净水 / 热纯碱去油污 / 草木灰不能与铵态氮肥混用(双水解互促)。
  • 比较离子浓度大小(见 3.10)与"离子共存"(Al³⁺ 与 AlO₂⁻、HCO₃⁻ 不共存)。
3.10三大守恒与离子浓度大小比较高频

以 Na₂CO₃ 溶液为例(c 为平衡浓度):

电荷守恒:c(Na⁺) + c(H⁺) = c(OH⁻) + c(HCO₃⁻) + 2c(CO₃²⁻)
物料守恒:c(Na⁺) = 2[c(CO₃²⁻) + c(HCO₃⁻) + c(H₂CO₃)]
质子守恒:c(OH⁻) = c(H⁺) + c(HCO₃⁻) + 2c(H₂CO₃)
  • 比较排序模板:先"大量"(不参与主反应的离子 > 主离子)→ 再看水解方向 → 最后补 H⁺/OH⁻。例 CH₃COONa:c(Na⁺) > c(CH₃COO⁻) > c(OH⁻) > c(CH₃COOH) > c(H⁺)。
  • 酸碱混合型:先按"过量"定产物(中和为主、水解为辅),如 NaOH + CH₃COOH 恰好反应:c(Na⁺) > c(CH₃COO⁻) > c(OH⁻) > c(H⁺)。
口诀一电荷、二物料、三质子(前两式相加减即得质子式);排浓度先看"不动的",再看"水解的"。
3.11沉淀溶解平衡 Ksp
Q 与 Ksp 比较:Q > Ksp 沉淀生成;Q = Ksp 饱和(平衡);Q < Ksp 沉淀溶解沉淀转化的方向:总是向着更难溶(Ksp 更小)的方向进行
  • 应用:锅炉除水垢 CaSO₄ 用 Na₂CO₃ 溶液转化为更难溶的 CaCO₃(再用酸除)。
  • 沉淀转化链:AgCl(白)→ AgI(黄)→ Ag₂S(黑),Ksp 依次减小。
  • Ksp 只与温度有关;同类型(AB / A₂B)才能直接用 Ksp 比大小。
AgCl + I⁻ = AgI + Cl⁻  2AgI + S²⁻ = Ag₂S + 2I⁻
口诀"谁小谁留下"——溶解度小的盐最稳定;Q 超 K 生沉淀,除垢"以柔克刚"换碳酸。
3.12原电池:负失氧 · 正得还高频
负极较活泼 · 失 e⁻ · 氧化—e⁻ 经外电路→正极较不活泼 · 得 e⁻ · 还原
  • 电子:外电路从负极 → 正极;电流:正极 → 负极;溶液中阳离子移向正极、阴离子移向负极。
  • 盐桥:沟通电路、平衡电荷(内电路),常用 KCl/琼脂。
  • 负极材料判断特例:Mg—Al 电极在 NaOH 溶液中 Al 为负极(Al 与 NaOH 反应)。
  • 常见电极反应(铜锌稀硫酸电池):
负极:Zn − 2e⁻ = Zn²⁺
正极:2H⁺ + 2e⁻ = H₂↑
氢氧燃料电池电极反应式模板
酸性:负 H₂ − 2e⁻ = 2H⁺;正 O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ = 2H₂O
碱性:负 H₂ + 2OH⁻ − 2e⁻ = 2H₂O;正 O₂ + 2H₂O + 4e⁻ = 4OH⁻
写电极反应式两步法:① 定电极(负氧化正还原);② 补介质(酸性补 H⁺/H₂O,碱性补 OH⁻/H₂O),最后用 H、O 原子守恒配平。
口诀负失氧、正得还;活泼一般做负极(特例:碱液中的铝镁);电子外走负到正,溶液里"正离子奔正极"。
3.13常见化学电源必背
三类电池一览
电池电极反应(放电)特点
锌锰干电池负:Zn − 2e⁻ = Zn²⁺(正极 MnO₂ 得电子)一次电池,电解质糊状
铅蓄电池Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ ⇌ 2PbSO₄ + 2H₂O(放电正向、充电逆向)二次电池,可充放电
氢氧燃料电池见 3.12 模板清洁、能量转化率高
充电电池的"充电"是电解池:放电时的负极接电源负极作阴极、正极接正极作阳极,反应逆向进行。
3.14电解原理:阳氧阴还高频
阳极接电源正极 · 失 e⁻ · 氧化⇌ 电源阴极接电源负极 · 得 e⁻ · 还原
放电顺序
  • 阳极(惰性电极):活性电极(金属阳极本身) > S²⁻ > I⁻ > Br⁻ > Cl⁻ > OH⁻ > 含氧酸根 > F⁻。
  • 阴极:Ag⁺ > Hg²⁺ > Fe³⁺ > Cu²⁺ > H⁺(酸中)> Pb²⁺ > Sn²⁺ > Fe²⁺ > Zn²⁺(大致为金属活动性顺序的逆序)。
电解饱和食盐水:2NaCl + 2H₂O —电解→ 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑(氯碱工业)
电解熔融 Al₂O₃:2Al₂O₃ —电解→ 4Al + 3O₂↑(冶炼铝)
电镀:镀件作阴极,镀层金属作阳极,含镀层金属阳离子的溶液
精炼铜:粗铜作阳极(溶解),纯铜作阴极(沉积),CuSO₄ 溶液
口诀阳失阴得、阳氧阴还;阳极"硫碘溴氯氢氧……"排队抢;电镀"镀谁阳极是谁",精炼铜"粗阳纯阴"。
3.15金属腐蚀与防护高频
两种电化学腐蚀(以铁为例,中性/弱酸性更常见吸氧腐蚀)
类型条件负极(Fe)正极(杂质/C)
吸氧腐蚀中性或弱酸性、有 O₂Fe − 2e⁻ = Fe²⁺O₂ + 2H₂O + 4e⁻ = 4OH⁻
析氢腐蚀较强酸性Fe − 2e⁻ = Fe²⁺2H⁺ + 2e⁻ = H₂↑

后续:Fe²⁺ → Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃(红褐) → 铁锈(Fe₂O₃·xH₂O)。

  • 牺牲阳极法:被保护金属 + 更活泼金属(Zn/Mg)构成原电池,活泼金属作负极被腐蚀(船体镶锌块)。
  • 外加电流法:被保护金属接电源负极作阴极(地下管道、闸门)。
  • 其他:刷漆、镀层(镀锌铁"白铁"——镀层破损仍保护铁;镀锡铁"马口铁"——破损时铁反而先腐蚀)。
口诀中性吸氧酸析氢;牺牲"阳"极是原电池(实为负极,名字别迷糊),外加电流作"阴"极——被保护者永远"得电子"。
04素ELEMENTS

元素化合物金属与非金属的转化网络

知识最"碎"的一章,串联的诀窍只有两个:价类二维图(同一元素按化合价与物质类别排成转化网)与主线记忆(每族认准一条主线反应链)。

12 个考点 · 主线:氧化还原 / 平衡
4.1金属通性与活动性顺序必背
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au位置越靠前,越易失电子;H 前金属能置换酸中的氢
  • 冶炼方法按活动性分层:Hg/Ag 热分解;Zn/Fe/Cu(C) 热还原(C、CO、H₂、Al);Na/Mg/Al 电解熔融盐/氧化物;Au/Pt 物理富集。
  • 与水反应剧烈程度:K(爆炸)> Na(剧烈)> Mg(沸水)> Fe(高温水蒸气生成 Fe₃O₄ + H₂)。
  • 碱液特殊性:Al、Zn 与 NaOH 溶液反应放 H₂("两性"思想)。
口诀钾钙钠镁铝,锌铁锡铅氢,铜汞银铂金——金属活动排队走,前置置换后置"金"。
4.2钠及其化合物转化网络高频
Na—O₂ 常温→Na₂O白色/ —O₂ 点燃→Na₂O₂淡黄—H₂O→NaOH—CO₂→Na₂CO₃⇄—CO₂+H₂O→NaHCO₃
  • 钠与水:"浮(密度小于水)、熔(熔点低反应放热)、游(生成 H₂ 推动)、响(剧烈)、红(滴酚酞变红)"。
  • Na₂O₂(过氧化钠):与 H₂O、CO₂ 都放出 O₂,作呼吸面具、潜艇供氧剂;歧化反应,1 mol Na₂O₂ 转移 1 mol e⁻。
  • 焰色试验:Na 黄色;K 紫色(透过蓝色钴玻璃滤去黄光)。焰色是物理变化。
4Na + O₂ = 2Na₂O(常温,表面变暗) 2Na + O₂ —点燃→ Na₂O₂
2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑
2Na₂O₂ + 2H₂O = 4NaOH + O₂↑ 2Na₂O₂ + 2CO₂ = 2Na₂CO₃ + O₂
易错警示

Na₂O₂ 中氧为 −1 价;"1 mol Na₂O₂ 与足量水反应转移 2 mol e⁻"是错的(转移 1 mol,歧化一半升一半降)。

4.3Na₂CO₃ 与 NaHCO₃ 对比(必考五要素)高频
碳酸钠(纯碱)vs 碳酸氢钠(小苏打)
项目Na₂CO₃NaHCO₃
俗名/水溶性纯碱、苏打;易溶小苏打;溶解度较小(苏打>小苏打)
热稳定性稳定(不分解)受热分解:2NaHCO₃ —Δ→ Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑
与盐酸反应较快(分步:先 CO₃²⁻+H⁺)更剧烈(HCO₃⁻+H⁺一步出气)——鉴别法
与 NaOH/Ca(OH)₂不反应(与石灰水生成沉淀)都反应(与 NaOH:NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O)
相互转化Na₂CO₃ —CO₂+H₂O(过量)→ NaHCO₃;NaHCO₃ —Δ / NaOH→ Na₂CO₃
侯氏制碱法:饱和食盐水先通 NH₃(溶解度大)再通 CO₂ → 析出溶解度小的 NaHCO₃ → 过滤、煅烧得 Na₂CO₃,母液加食盐回收 NH₄Cl(副产品氮肥)。
NaCl + NH₃ + CO₂ + H₂O = NaHCO₃↓ + NH₄Cl
口诀苏打易溶不怕热,小苏打娇气见火退;遇酸小苏打"抢跑"更剧烈;鉴别首选加热(有气体的是 NaHCO₃)。
4.4铝:两性金属与"铝三角"高频
Al³⁺—适量氨水→Al(OH)₃两性氢氧化物—足量 NaOH→AlO₂⁻
Al³⁺←3H⁺(盐酸)—Al(OH)₃←CO₂+H₂O—AlO₂⁻
  • Al 与酸、与 NaOH 都放 H₂(2Al + 2NaOH + 2H₂O = 2NaAlO₂ + 3H₂↑)。
  • Al₂O₃、Al(OH)₃ 均两性:既溶盐酸又溶强碱;Al(OH)₃ 不溶于氨水(弱碱)→ 实验室用铝盐 + 氨水制备。
  • 铝热反应:2Al + Fe₂O₃ —高温→ Al₂O₃ + 2Fe(放热大,冶炼难熔金属 V、Cr、Mn 及焊接钢轨)。
  • 明矾 KAl(SO₄)₂·12H₂O 净水:Al³⁺ 水解生成氢氧化铝胶体吸附悬浮物。
Al(OH)₃ + NaOH = NaAlO₂ + 2H₂O Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O
2Al(OH)₃ —Δ→ Al₂O₃ + 3H₂O
口诀铝三角记两副"药":沉淀加酸加碱变"双溶",加氨水守身如玉;制 Al(OH)₃ 用氨水最保险,别用强碱(过量就溶解)。
4.5铁:变价金属与"铁三角"高频
Fe0 价—弱氧化剂(S/H⁺/Cu²⁺/Fe³⁺)→Fe²⁺浅绿—Cl₂/KMnO₄→Fe³⁺黄色—Fe/Cu→Fe²⁺—Zn/CO/H₂→Fe
  • 弱氧化剂生成低价:Fe + S —Δ→ FeS;Fe + I₂ → FeI₂;强氧化剂生成高价:2Fe + 3Cl₂ —Δ→ 2FeCl₃。
  • Fe³⁺ 检验:滴 KSCN 溶液变红;Fe²⁺ 检验:先加 KSCN 无现象,再加氯水变红。
  • Fe(OH)₂ 制备现象:白色沉淀 →(迅速变灰绿)→ 红褐色 Fe(OH)₃(防氧化:煮沸除氧、液面加油封)。
  • 黑色物质速记:Fe、Fe₃O₄、FeS、CuO、MnO₂、C;红棕色:Fe₂O₃、Fe(OH)₃;红:Cu、红磷;黄:Fe³⁺ 溶液、S、AgI。
2FeCl₃ + Fe = 3FeCl₂ 2FeCl₃ + Cu = 2FeCl₂ + CuCl₂(蚀刻铜电路板)
2FeCl₂ + Cl₂ = 2FeCl₃
4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃
口诀铁三角:"高价遇弱变低价,低价遇氯升高价";检验铁离子KSCN一点红,亚铁"先无后有红"(补氯水);氢氧化亚铁白灰绿、红褐三连变。
4.6氯及其化合物高频
  • Cl₂:黄绿色、刺激味、有毒(尾气 NaOH 吸收);密度大于空气,能溶于水(1:2)。
  • 与变价金属生成高价盐:2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃;Cu + Cl₂(点燃/灼热)= CuCl₂(棕黄色烟)。
  • 氯水成分:"三分子四离子":Cl₂、HClO、H₂O 分子;H⁺、Cl⁻、ClO⁻、OH⁻(微量)。漂白性来自 HClO(强氧化、漂白不可逆、还能杀菌);光照分解:2HClO —光照→ 2HCl + O₂↑(久置氯水漂白性减弱、酸性增强)。
  • 漂白粉:2Cl₂ + 2Ca(OH)₂ = Ca(ClO)₂ + CaCl₂ + 2H₂O,有效成分 Ca(ClO)₂;失效:Ca(ClO)₂ + CO₂ + H₂O = CaCO₃↓ + 2HClO(再分解)。漂白液为 NaClO。
  • 实验室制氯气:MnO₂ + 4HCl(浓) —Δ→ MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O;净化:饱和食盐水(除 HCl)→ 浓硫酸(干燥);收集:向上排空气;尾气 NaOH。
口诀氯水"三分子四离子",真正漂白是 HClO;干燥用浓硫酸,除 HCl 用饱和食盐水;漂白粉的"心脏"是次氯酸钙,酸化才显威。
4.7卤素:一族看懂递变规律
卤族元素单质的递变(F₂ → Cl₂ → Br₂ → I₂)
性质递变规律
颜色/状态淡黄气 → 黄绿气 → 深红液 → 紫黑固
密度/熔沸点逐渐增大/升高(分子间力增大 → 分子晶体规律)
氧化性(非金属性)逐渐减弱:F₂ > Cl₂ > Br₂ > I₂
对应阴离子还原性I⁻ > Br⁻ > Cl⁻ > F⁻
与 H₂ 化合F₂ 暗处爆炸 → I₂ 加热缓慢且可逆
  • 置换:Cl₂ + 2NaBr / 2KI(Cl₂ 通入溴化钾/碘化钾溶液)→ 证明氧化性顺序。
  • 萃取:用 CCl₄(下层橙红/紫红)或汽油、苯(上层)萃取溴水、碘水中的 Br₂/I₂;酒精因互溶不能作萃取剂。
  • 卤离子检验:滴稀硝酸酸化的 AgNO₃:白(AgCl)→ 浅黄(AgBr)→ 黄(AgI)。AgNO₃ 检验 Cl⁻ 时需加稀硝酸排除 CO₃²⁻ 干扰。
  • 碘遇淀粉变蓝(互相检验);I₂ 受热易升华(可用于分离提纯)。
口诀卤素"上强下弱"氧化性,阴离子反过来;萃取要"不互溶",CCl₄ 沉底色更深;银盐三色白、浅黄、黄——氯溴碘排队报。
4.8硫及其化合物高频
S淡黄—O₂→SO₂—催化氧化→SO₃—H₂O→H₂SO₄
  • SO₂ 四重身份:① 酸性氧化物(与碱/水);② 还原性(使酸性 KMnO₄ 褪色,可被催化氧化为 SO₃——酸雨成因之一);③ 弱氧化性(与 H₂S 归中出 S);④ 漂白性(使品红褪色,加热恢复——区别于氯漂白)。SO₂ 不能漂白酸碱指示剂。
  • 浓硫酸三大特性:吸水(干燥剂)、脱水(炭化蔗糖)、强氧化性(与 Cu 共热:Cu + 2H₂SO₄(浓) —Δ→ CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O;常温使 Fe、Al 钝化)。稀释:酸入水沿器壁缓慢注入并搅拌。
  • SO₂ 检验:通品红褪色 + 加热复色;区别 CO₂ 用此法。SO₂ 与 CO₂ 混合时先用品红除 SO₂ 再检验 CO₂。
  • 酸雨:SO₂ → H₂SO₃ 被氧化 → H₂SO₄(pH < 5.6)。
SO₂ + 2H₂S = 3S↓ + 2H₂O (归中,氧化性证据)
2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃(接触室,催化剂)
SO₃ + H₂O = H₂SO₄(工业用 98.3% 浓硫酸吸收 SO₃ 防酸雾)
口诀SO₂ 是"多面手":遇强变弱(还原)、遇弱变强(氧化)、品红褪加热回;浓硫酸"吸脱氧"三兄弟,稀硫酸没这些脾气。
4.9氮及其化合物高频
N₂—放电/催化→NO无色—O₂→NO₂红棕—H₂O→HNO₃—碱/金属→硝酸盐
  • NO:无色不溶于水、遇 O₂ 立即变红棕(检验法);NO₂:红棕、刺激味、与水反应 3NO₂ + H₂O = 2HNO₃ + NO。氮的固定:N₂ → 含氮化合物(人工固氮合成氨 / 雷电 / 生物固氮)。
  • NH₃:无色刺激味、极易溶于水(喷泉实验)、密度小于空气;催化氧化:4NH₃ + 5O₂ —催化剂Δ→ 4NO + 6H₂O(硝酸工业第一步);喷泉红色(酚酞)证明碱性与易溶。
  • 铵盐:受热易分解(NH₄HCO₃ → NH₃↑ + H₂O + CO₂↑);与碱共热放 NH₃(检验 NH₄⁺:湿润红色石蕊试纸变蓝)。
  • HNO₃:强氧化性、不稳定性(见光分解,棕色瓶保存)、强酸性。与金属反应不生成 H₂:浓硝酸出 NO₂(Cu + 4HNO₃(浓)),稀硝酸出 NO(3Cu + 8HNO₃(稀) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O);常温下 Fe、Al 钝化(可运输浓硝酸)。
  • NH₃ 实验室制法:2NH₄Cl + Ca(OH)₂ —Δ→ CaCl₂ + 2NH₃↑ + 2H₂O(固固加热,与制 O₂ 装置通用;碱石灰干燥;向下排空气收集)。
口诀氮线一条龙:"N₂ → NO → NO₂ → 硝酸"——遇氧步步升;氨气"喷泉显身手,催化氧化打头阵";硝酸遇金属无氢气,浓出棕来稀出无(NO);铁铝遇浓钝化藏。
易错警示

NO 只能排水收集(遇空气变 NO₂);NO₂ 只能向上排空气(与水反应不能排水);NH₃ 只能向下排空气(不能用排水法、不能用浓硫酸/无水 CaCl₂ 干燥)。

4.10硅与无机非金属材料必背
  • Si:良好半导体;粗硅冶炼:SiO₂ + 2C —高温→ Si + 2CO↑(注意产物是 CO 不是 CO₂)。
  • SiO₂:原子晶体(硬度大、熔点高);光导纤维原料;性质"酸性氧化物"但不溶于水;与 HF 反应被雕刻玻璃:SiO₂ + 4HF = SiF₄↑ + 2H₂O;高温下与 Na₂CO₃/CaCO₃ 反应制玻璃。
  • 水玻璃:Na₂SiO₃ 溶液,矿物胶(防火材料、木材防腐);硅酸盐工业三件套:玻璃(Na₂SiO₃、CaSiO₃、SiO₂)、水泥、陶瓷。
  • SiO₂ 与 CO₂ 比较:都是酸性氧化物,但 SiO₂ 为原子晶体高熔点、CO₂ 分子晶体气体——晶体类型不同(结构决定性质的经典对照)。
口诀硅"半导体"、砂子"光纤";玻璃怕氢氟酸(唯一酸之克星);制粗硅出 CO 莫写错;碳酸钠碳酸钙、高温"熔"出玻璃来。
4.11三大化工流程速览高频
氯碱工业 / 接触法制硫酸 / 合成氨
流程核心反应条件选择(原理串联点)
氯碱工业2NaCl + 2H₂O —电解→ 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑离子交换膜防止 H₂ 与 Cl₂ 混合爆炸
接触法制硫酸4FeS₂ + 11O₂ —Δ→ 2Fe₂O₃ + 8SO₂;2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃;SO₃ + H₂O接触室常压(常压下 SO₂ 转化率已很高)、催化剂、98.3% 硫酸吸收
合成氨N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃高压促正移、400~500 ℃兼顾速率与催化剂、分离液氨
口诀工业条件答题模板:"高压促平衡、中温配催化、循环提产率"——把勒夏特列与速率"双管齐下"写全就是满分答案。
4.12常见离子与物质检验汇总高频
检验必用"三段式"表述:操作 → 现象 → 结论
对象试剂现象与结论
K⁺ / Na⁺焰色试验黄(Na)/ 紫(K,钴玻璃)
NH₄⁺NaOH 浓溶液,加热湿润红色石蕊试纸变蓝
Fe³⁺KSCN 溶液变红
Fe²⁺先 KSCN,后氯水先无现象,加氯水变红
Cl⁻ / Br⁻ / I⁻稀硝酸 + AgNO₃白 / 浅黄 / 黄沉淀
SO₄²⁻先足量稀盐酸,后 BaCl₂无沉淀后再加 BaCl₂ 出白沉淀(先酸化排除 CO₃²⁻/Ag⁺ 干扰)
CO₃²⁻盐酸 + 澄清石灰水气体使石灰水浑浊
SO₂(气体)品红褪色、加热复色
NH₃(气体)湿润红色石蕊试纸变蓝(或蘸浓盐酸玻璃棒生白烟)
口诀检验答题"取样—操作—现象—结论"四步走;硫酸根"先酸后钡"防捣乱(碳酸根、银离子先清场)。
05碳ORGANIC

有机化学碳骨架上的官能团化学

有机题只有一种解法:认官能团 → 写性质 → 连转化主线。烃 → 卤代烃 → 醇 → 醛 → 羧酸 → 酯,一条线贯穿整章,所有推断题都是这条线的"变形"。

12 个考点 · 主线:氧化还原 / 官能团转化
5.1碳原子成键与同分异构体高频
  • 碳四键:碳原子 4 个共价键(单、双、叁键组合);有机物种类繁多的两个原因:碳的成键方式多 + 同分异构现象普遍。
  • 同系物:结构相似、分子式相差 n 个 CH₂(通式相同)——性质递变有规律。
  • 同分异构体:分子式相同、结构不同。三大类:碳链异构(正丁烷/异丁烷)、位置异构(1-丙醇/2-丙醇)、官能团异构(丙烯/环丙烷;乙酸/甲酸甲酯;葡萄糖/果糖)。
  • 书写方法(以 C₅H₁₂ 三种为例):"主链由长到短、支链由整到散、位置由心到边"。
  • 通式速记:烷 CₙH₂ₙ₊₂;烯/环烷 CₙH₂ₙ;炔/二烯 CₙH₂ₙ₋₂;苯的同系物 CₙH₂ₙ₋₆。
口诀同系差 CH₂,同分不同构;烷饱 CₙH₂ₙ₊₂,烯环 CₙH₂ₙ,炔 CₙH₂ₙ₋₂,苯系 CₙH₂ₙ₋₆——四个通式一背全。
5.2烷烃:取代与系统命名必背
  • 甲烷:正四面体(键角 109°28′);光照取代(与 Cl₂ 逐步取代,产物为混合物);不能使酸性 KMnO₄/溴水褪色(饱和)。
  • 稳定性:通常状况下稳定,点燃燃烧(CH₄ + 2O₂ —点燃→ CO₂ + 2H₂O)。
  • 命名四步:① 选最长碳链定母体;② 从距取代基最近一端编号;③ 取代基写在前、简单先写;④ 相同取代基合并(二、三)。例:CH₃CH(CH₃)CH₂CH₂CH₃ = 2-甲基戊烷。
口诀命名"长、近、简、合"四字诀:链最长、号最近、简在前、同合并。
5.3乙烯:加成与加聚高频
  • 结构:平面分子,含 C=C 双键(其中一键易断裂 → 活泼);乙烯是植物生长调节剂(催熟果实)。
  • 加成:使溴水/溴的 CCl₄ 褪色(CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂BrCH₂Br);与 H₂、HCl、H₂O(工业制乙醇)加成。
  • 加聚:nCH₂=CH₂ —催化剂→ 加聚生成聚乙烯(PE);聚合材料"单体—链节"互推是高频题。
  • 鉴别烷/烯:溴水或酸性 KMnO₄(烯使两者褪色,烷不反应)。
  • 实验室制乙烯:乙醇 + 浓硫酸 170 ℃(浓硫酸作催化剂和脱水剂)。
CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂Br—CH₂Br(褪色,鉴别)
nCH₂=CH₂ —催化剂,Δ→ ─(CH₂—CH₂)ₙ—(聚乙烯)
口诀双键一断"门大开":加成进来溴氢水;自己手拉手是加聚;"溴水高锰双双褪"——烯烃铁证如山。
5.4苯与苯的同系物高频易错
  • 结构:平面正六边形,12 个原子共面;碳碳键介于单键与双键之间的独特结构(不与溴水加成褪色、能发生取代与加成)。
  • 取代:硝化(浓硫酸、55 ℃ 水浴:生成硝基苯 + 水);溴代(液溴 + 铁屑催化生成溴苯 + HBr)。注意:苯不与溴水反应,只萃取(分层,上层橙红)。
  • 加成:与 H₂(Ni 催化生成环己烷);不能使酸性 KMnO₄ 褪色——但甲苯可以(侧链被氧化,鉴别苯与苯的同系物)。
  • 芳香烃中苯的同系物通式 CₙH₂ₙ₋₆(n ≥ 6)。
C₆H₆ + HNO₃ —浓H₂SO₄, 55℃→ C₆H₅NO₂ + H₂O
口诀苯"似烯非烯"性格好:取代容易加成难;溴水只萃取不反应,高锰遇甲苯才褪——侧链有无一验便知。
5.5卤代烃:水解与消去的条件对比高频
同一物质(溴乙烷),条件不同、产物不同
反应试剂/条件产物
水解(取代)NaOH 水溶液、加热乙醇 + NaBr
消去NaOH 乙醇溶液、加热乙烯 + NaBr + H₂O
消去结构前提:与卤素碳相邻的碳上必须有 H——CH₃Cl、(CH₃)₃C—CH₂Br 等无相邻 H 的不能消去。这是"结构决定性质"在有机中的直接体现。
口诀卤代烃"两把火":水解要水,消去要醇;邻碳无氢"消不成"。
5.6醇:乙醇的四大反应高频
  • 与 Na:2CH₃CH₂OH + 2Na → 2CH₃CH₂ONa + H₂↑(羟基 H 活泼,比水缓和)——也证明分子中有"活泼氢"。
  • 催化氧化(Cu/Ag,Δ):2CH₃CH₂OH + O₂ —Cu,Δ→ 2CH₃CHO + 2H₂O(断 O—H 与 C—H)——前提:−OH 所在碳必须有 2 个 H。
  • 消去(浓硫酸、170 ℃)→ 乙烯;取代(分子间脱水)140 ℃ → 乙醚(了解)。
  • 酯化:与羧酸在浓硫酸加热下成酯(5.8)。
2CH₃CH₂OH + O₂ —Cu, Δ→ 2CH₃CHO + 2H₂O
口诀乙醇四变记心间:遇钠放氢、铜热变醛、浓酸脱水、遇酸成酯——四个"下一站"全部在有机主线上。
5.7苯酚与醛高频

苯酚(酚羟基)

  • 弱酸性(介于 H₂CO₃ 一级与二级电离之间):与 NaOH 反应;与 Na₂CO₃ 生成 NaHCO₃(不生成 CO₂)
  • 遇 FeCl₃ 显紫色(检验)
  • 浓溴水白色沉淀(三溴苯酚,定量位)

醛基(−CHO)两大"照妖镜"

  • 银镜反应:Ag(NH₃)₂OH 水浴加热 → 光亮银镜
  • 新制 Cu(OH)₂:加热至沸腾 → 砖红色 Cu₂O 沉淀
  • 两者均检验"醛基"(还原性);氧化产物为羧酸(铵盐)
CH₃CHO + 2Ag(NH₃)₂OH —水浴→ CH₃COONH₄ + 2Ag↓ + 3NH₃ + H₂O
CH₃CHO + 2Cu(OH)₂ —Δ→ CH₃COOH + Cu₂O↓ + 2H₂O
易错警示

① 银镜/新制氢氧化铜检验的是醛基而非"醛类"——甲酸、葡萄糖、甲酸某酯都能发生;② 苯酚与溴水生成沉淀无需催化剂,苯的溴代需要 FeBr₃。

口诀醛基"银镜砖红两件宝";苯酚"遇铁变紫、遇溴沉淀"——酚与醇羟基"同字不同命"。
5.8羧酸与酯化高频
  • 乙酸:弱酸性,酸性比碳酸强(溶解碳酸钙、与 NaHCO₃ 放 CO₂);一切酸的通性(与活泼金属、碱、盐)。
  • 酯化反应:酸 + 醇 ⇌ 酯 + 水(浓硫酸催化并吸水、加热)。
  • 同位素示踪:用 ¹⁸O 标记乙醇,产物乙酸乙酯含 ¹⁸O——证明"酸脱羟基、醇脱氢"(羧酸脱去 −OH、醇脱去 H,结合成水)。
  • 酯化与酯的水解互为可逆反应(联系平衡:加浓硫酸促酯化、加 NaOH 促水解——"移动平衡"思想的有机版)。
CH₃COOH + C₂H₅¹⁸OH ⇌ CH₃CO¹⁸OC₂H₅ + H₂O (浓硫酸、Δ)
CH₃COOC₂H₅ + H₂O —无机酸/Δ→ CH₃COOH + C₂H₅OH(可逆)
CH₃COOC₂H₅ + NaOH —Δ→ CH₃COONa + C₂H₅OH(彻底)
口诀酸脱羟基醇脱氢——同位素"盖章"铁案如山;浓酸酯化、碱促水解,一进一出平衡转。
5.9官能团性质速查总表必背
一张表打尽官能团(有机推断的"字典")
官能团名称特征反应现象/用途
C=C / C≡C双键/叁键加成、加聚;使溴水、酸性 KMnO₄ 褪色鉴别烯炔
—X卤素原子水解(NaOH/水)、消去(NaOH/醇)桥梁官能团
—OH(醇)羟基与 Na、催化氧化、消去、酯化遇钠放氢
—OH(酚)酚羟基弱酸性、FeCl₃ 紫色、溴水白色沉淀检验酚
—CHO醛基银镜反应、新制 Cu(OH)₂(砖红)检验还原性
—COOH羧基酸的通性、酯化、与 NaHCO₃ 放气酸性比碳酸强
—COO—酯基水解(酸可逆/碱彻底)香味、同分异构
5.10有机转化主线图(全书一图记)必背
烃CH₄/C₂H₄/C₆H₆—X₂→卤代烃R—X—NaOH水→醇R—OH—Cu/Δ→醛R—CHO—催化氧化→羧酸R—COOH+醇·浓H₂SO₄→酯RCOOR′
  • 相邻两站互推:醇 ⇌ 醛 ⇌ 羧酸(正向氧化、逆向还原);卤代烃 ⇌ 醇(水解成醇、取代回卤)。
  • "增长碳链"三招:酯化、加聚、缩聚;"缩短/环化"在合成题中逆向思考。
  • 合成路线设计:"正推"(从原料沿官能团变化)+"逆推"(从目标物断键倒推)。
口诀一条主线记有机:烃→卤→醇→醛→酸→酯——正向氧化逆向还原,加成水解两边换。推断题先标官能团,再把化合物"放回主线"上。
5.11糖类、油脂、蛋白质必背
基本营养物质对比
类别代表物关键性质检验
单糖葡萄糖 C₆H₁₂O₆还原性(有醛基);供能银镜 / 新制 Cu(OH)₂
二糖蔗糖(无醛基)/ 麦芽糖(有)水解:蔗糖→葡萄糖+果糖;麦芽糖→2 葡萄糖水解后检验产物
多糖淀粉 / 纤维素均水解最终生成葡萄糖;纤维素可用于制硝酸纤维/造纸淀粉遇碘变蓝
油脂植物油(不饱和)/ 动物脂肪碱性水解 = 皂化(制肥皂,得高级脂肪酸钠 + 甘油)—
蛋白质酶、丝、毛盐析(可逆,活性不变,用于分离提纯)、变性(不可逆:加热/重金属/浓酸/酒精)、灼烧有烧焦羽毛味浓硝酸变黄(颜色反应)
口诀葡萄糖"银镜砖红"一验还原性;淀粉遇碘蓝;蛋白质三验法:"颜色黄、烧毛味、盐析变";皂化只认"油 + 碱"。
5.12合成高分子材料必背
  • 加聚:含 C=C 的单体自聚(乙烯→PE、氯乙烯→PVC),链节与单体组成相同。
  • 缩聚:单体缩去小分子(如 H₂O)再成链(酚醛树脂、涤纶、聚乳酸),链节组成不同于单体。
  • 三大材料:塑料(PE、PP、PVC、有机玻璃)、橡胶(硫化增强弹性)、纤维(天然:棉麻毛丝;化学:涤纶、腈纶"六大纶")。
  • 白色污染与可降解材料:限塑的社会背景常作情境题。
口诀加聚不掉链、缩聚吐小水——单体链节比一比,多出 H₂O 是缩聚。
06验LABORATORY

化学实验让一切知识"落地"的科学方法

实验题的万能骨架只有一条流水线:发生 → 净化干燥 → 主体反应/性质验证 → 尾气处理。分离提纯记"五法一表",滴定记"一套流程 + 误差分析",安全记"事故速查"。

7 个考点 · 主线:贯穿全部模块
6.1仪器与基本操作规范必背
计量仪器精度(有效数字的"最后一问")
仪器精度关键规范
托盘天平0.1 g左物右码;用镊子取砝码
量筒0.1 mL(10 mL 规格)不能加热、不能反应、不能稀释浓溶液;读数不估读
酸碱滴定管0.01 mL酸式装酸/氧化性,碱式装碱;读数估读一位;用前润洗
容量瓶定容刻度(只有一个刻度)不能溶解、不能加热;俯视定容浓度偏高(视线与凹液面最低处相平)
  • 加热方式:试管直接加热(外壁干、预热);烧杯/烧瓶垫石棉网;坩埚直接(泥三角);容量瓶、量筒、滴定管禁加热。
  • 试纸使用:pH 试纸用干燥玻璃棒蘸取待测液点在试纸上(不能先润湿,测湿润气体除外);红色石蕊/淀粉 KI 等润湿使用。
  • 酒精灯:"两查两禁":查灯芯、查酒精量(1/4~2/3);禁止向燃着的灯添加酒精、禁止对点、用灯帽盖灭(不能吹)。
  • 溶解/稀释浓硫酸:酸入水、沿壁缓慢、不断搅拌。
口诀天平"左物右码";定容"平视凹面"(俯高仰低都翻车);浓酸稀释"酸入水";酒精灯"三不":不添、不对、不吹。
6.2分离与提纯五法高频
物理分离法选择依据 = "沸点、溶解度、密度、状态"四个词
方法适用对象核心仪器关键注意
过滤不溶固体与液体漏斗、滤纸"一贴二低三靠";沉淀洗涤至流下的滤液加检验剂无沉淀
蒸发结晶可溶固体与溶液蒸发皿、酒精灯出现较多晶体时停止加热(余热蒸干),NaCl 适于蒸发结晶
蒸馏沸点不同的互溶液体蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管温度计水银球位于支管口;冷凝水逆流(下进上出);加碎瓷片防爆沸
萃取溶质在两溶剂中溶解度差异大分液漏斗萃取剂与原溶剂互不相溶(CCl₄、苯;酒精✘);Br₂/I₂ 萃取后分液
分液互不相溶的两种液体分液漏斗下层下口放、上层上口倒;分液前放气
  • 结晶二法:蒸发结晶(NaCl);降温结晶(溶解度受温度影响大的 KNO₃,含少量 NaCl 杂质时提纯)。
  • 化学提纯原则:"不增、不减、易分离"——如除去 NaCl 中混有的 Na₂CO₃,加适量稀盐酸,引入的杂质随反应消失。
口诀分离看"沸溶态":沸点差蒸馏、溶度差萃取、互不溶分液、不溶过滤可溶蒸发;分液"下放下层上倒上"。
6.3气体制备:一套流程 + 五种气体高频
发生装置→净化除杂→干燥→收集/性质实验→尾气处理
五种常见气体制备速查(发生装置按"固固加热 / 固液常温 / 固(液)液加热"三选)
气体药品原理(方程式要点)收集干燥剂尾气
O₂KMnO₄ 或 KClO₃(MnO₂)2KMnO₄ —Δ→ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑排水 / 向上排空气浓硫酸等均可不需要
Cl₂MnO₂ + 浓盐酸MnO₂ + 4HCl(浓) —Δ→ MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O向上排空气浓硫酸(先饱和食盐水除 HCl)NaOH 吸收
NH₃NH₄Cl + Ca(OH)₂2NH₄Cl + Ca(OH)₂ —Δ→ CaCl₂ + 2NH₃↑ + 2H₂O向下排空气碱石灰(禁浓硫酸/CaCl₂)水(防倒吸:倒扣漏斗)
CO₂大理石 + 稀盐酸CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑向上排空气浓硫酸不需要
H₂Zn + 稀硫酸/盐酸Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑排水 / 向下排空气浓硫酸点燃或收集
  • 净化顺序:先除杂后干燥(防止水分重新带入);除杂"不引入新杂质"。
  • 收集原则:难溶于水 → 排水法(NO 只能排水);密度大于空气 → 向上排空气(Cl₂、CO₂、SO₂、NO₂、HCl);小于空气 → 向下(H₂、NH₃)。
  • 气密性检查通用话术:连接导管入水、微热(或双手捂热)试管,导管口有气泡冒出、冷却后形成一段稳定水柱,说明气密性良好。
口诀收气一句背:"能溶毒气往上赶(Cl₂/CO₂),难溶洁净排水快,轻装向下排空气(H₂/NH₃),NO 只认排水法(遇氧变红棕)"。
6.4干燥剂与除杂匹配表易错
三类干燥剂(酸碱性必须与被干燥气体匹配)
类别代表能干燥不能干燥
酸性浓硫酸、P₂O₅、硅胶H₂、O₂、Cl₂、CO₂、SO₂、HCl、N₂NH₃ 等碱性气体
碱性碱石灰、生石灰、NaOH 固体NH₃、H₂、O₂CO₂、SO₂、HCl、Cl₂ 等酸性气体
中性无水 CaCl₂(干燥快)大多数气体NH₃(形成 CaCl₂·8NH₃)
口诀干燥剂"酸碱配对":酸性干燥剂别碰氨,碱石灰不碰酸性气,氯化钙"独孤求败"唯独怕氨。
6.5中和滴定:流程与误差分析高频
查漏洗涤→润洗滴定管→装液排气泡→读数 V₁→滴加指示剂滴定→终点读数 V₂
  • 指示剂选择:强酸滴强碱用酚酞或甲基橙;强酸滴弱碱用甲基橙(终点酸性);强碱滴弱酸用酚酞(终点碱性)。石蕊因变色不灵敏不用。
  • 终点判断:"最后一滴,溶液变色且半分钟不恢复"。
  • 锥形瓶不能用待测液润洗(润洗则偏高);蒸馏水洗涤后残留水不影响结果(m 不变)。
误差分析一句话原理:c(测) = c(标)·V(标)/V(测)——V(标) 偏大则结果偏高
操作失误V(标)结果
碱式滴定管未润洗即装标准酸偏大(酸被稀释需更多)偏高
滴定前尖嘴有气泡、滴定后消失偏大(读数含气泡)偏高
锥形瓶用待测液润洗偏大偏高
滴定过程中锥形瓶内溶液溅出偏小偏低
俯视读滴定后刻度(滴定管)偏小偏低
滴定前俯视、滴定后仰视偏大偏高
口诀滴定误差一招判定:"标准液读多了就偏高";锥形瓶"水多多益善、液万万别润"。
6.6实验设计与答题模板必背
  • 性质验证型:"取样 → 加试剂(条件) → 现象 → 结论",结论必须回扣"证明什么"。
  • 对比实验型:单一变量原则——一个对照组只差一个条件(如"是否光照""是否有催化剂")。
  • 定量型:书写"实验步骤 + 数据记录表 + 计算式",注意精度与装置误差。
  • 常见设问套路:气密性检查、装置顺序排序、"洗气瓶里装的什么"、"为何防倒吸"、"沉淀是否洗涤干净(取最后一次洗涤液检验)"。
口诀大题四板斧:"目的、原理、操作、现象结论"——先答"为什么"再答"怎么做";对比实验"单一变量"是灵魂。
6.7安全事故速查易错
事故处理(选择题高频)
浓酸/浓碱溅皮肤大量水冲洗,再涂 3%~5% NaHCO₃(酸)/ 硼酸(碱)
钠、镁着火干燥沙土覆盖(禁水、禁泡沫灭火器)
酒精灯翻倒起火湿抹布/沙土扑灭
液溴滴在皮肤上立即用酒精/甘油擦拭稀释,再用水冲洗
汞洒落撒硫粉覆盖(Hg + S = HgS)
有毒气体(Cl₂/H₂S/NO₂)尾气 NaOH 吸收;实验在通风橱
口诀酸碱溅肤"先水冲";金属着火"沙土埋";汞撒硫粉收;万变不离"通风+尾气"。
07算MEASUREMENT

化学计算守恒为魂 · 方法为刀

计算不是"数学题",而是守恒思想的四次变形:质量守恒配方程、电子守恒算氧还、电荷守恒定离子、三段式算平衡。方法记住"守恒、差量、极值、三段、关系式"五把刀。

7 个考点 · 主线:守恒思想
7.1公式总网络(以 n 为中心)必背
n ← m / M n ← N / NA n ← V / 22.4(标况气) n ← c·V n ← ΔH(热量)所有公式最终都能"折算成摩尔"再互算——这是"十字路口"记法
  • 溶液相关:c = 1000ρw/M;稀释 c₁V₁ = c₂V₂;溶质质量分数 w = m质/m液。
  • 气体相关:同温同压 V₁/V₂ = n₁/n₂;密度比 = 摩尔质量比。
7.2守恒法(电子守恒为主)高频
  • 质量守恒:配平与"气体差量"的来源。
  • 电子守恒:氧化剂得电子总数 = 还原剂失电子总数——不需要写方程式就能算。例:32 g Cu 与足量稀硝酸反应生成 NO:n(Cu) = 32/64 = 0.5 mol,转移电子 = 1 mol;每生成 1 个 NO 得 3 e⁻,故 n(NO) = 1/3 mol。
  • 电荷守恒:电解质溶液、离子方程式配平、混合溶液计算。
  • 多步连续反应(如 Cl₂ → ClO⁻ → Cl⁻ 循环)全程"电子账本"不乱。
口诀氧化还原算电子,得失总账两边平——不必写方程,价差乘物质的量。
7.3差量法高频
例:H₂ + CuO —Δ→ Cu + H₂O 固体质量减少 16 g 对应 1 mol H₂
现固体减重 3.2 g → n(H₂) = 3.2/16 = 0.2 mol
  • 适用:反应前后有可测量(固体质量差、气体体积差、压强差)且与反应计量成比例的体系。
  • 注意:差量要写清对应系数——CO + CuO —Δ→ Cu + CO₂ 中,固体每减少 16 g(1 mol O 原子)对应 1 mol CO 参加反应。
口诀差量法"比例式":方程差量一栏,实际差量一栏,两栏对齐即答案。
7.4极值法与平均值法高频
  • 极值法:把混合物假设为"全是 A / 全是 B"算出上下界,实际值必在两界之间——判断混合物组成、守恒判断"过量谁"。
  • 平均值法:混合物平均摩尔质量必介于两组分之间:若 M平均 < 24(Mg),则必含 Al 等轻金属。例:合金与足量盐酸,平均"每放出 1 mol H₂ 消耗金属质量"夹在两组分之间,可反推组成。
  • 十字交叉(平均值的应用):浓度混合、同位素丰度、平均分子量——交叉"差"之比 = 两组分物质的量(或质量)之比。
口诀极值"全是它、全是它"卡两端;平均"夹在中间"定组成;十字交叉"大减小、比在下"。
7.5三段式(平衡计算固定格式)高频

起始 / 转化 / 平衡三行对齐;转化量按系数比书写;随后求转化率、产率、K 一气呵成(格式见 3.6)。设未知数 x 时优先"设平衡量"或"设转化量",避免负值解。

口诀三段式"三行对齐、转化看系数";K 表达式别忘"固体不写、纯液体不写"。
7.6关系式法(多步工业流程)高频

将多步反应"折叠"为始态与终态的计量关系(本质是守恒):

接触法制硫酸:FeS₂ ~ 2SO₂ ~ 2SO₃ ~ 2H₂SO₄ 即 FeS₂ ~ 2H₂SO₄
例:30 t 含 80% FeS₂ 的黄铁矿,最多能制 98% 的 H₂SO₄ 多少吨?
解:n(FeS₂) = 30×80%/120 = 0.2 kmol → n(H₂SO₄) = 0.4 kmol
   m(H₂SO₄纯) = 0.4×98 = 39.2 t → m(98%酸) = 39.2/0.98 = 40 t
  • 注意"最多"(损失为零)与"实际产率"(乘以各步产率连乘)的差别。
  • 电子守恒也可以"折叠":多步电子转移总账不变。
口诀关系式 = "方程式相加约分";损耗看产率,连乘莫加和。
7.7无机框图推断的六个"破口"高频
  • 颜色:黄绿气体 Cl₂;红棕 NO₂、Fe(OH)₃、Fe₂O₃;棕黄 Fe³⁺ 溶液;蓝 Cu²⁺;浅绿 Fe²⁺;紫 MnO₄⁻;淡黄 S、Na₂O₂、AgBr;紫黑 I₂ 固体;黑色 Fe、Fe₃O₄、CuO、FeS、MnO₂。
  • 特征现象:滴 KSCN 变红(Fe³⁺);遇淀粉变蓝(I₂);湿润红石蕊变蓝(NH₃);品红褪色(SO₂)。
  • 特征转化:"三角循环"(铝三角、铁三角)、"连续双氧水→O₂""遇水变红棕(NO)"。
  • 特征反应条件:光照(H₂+Cl₂、AgX)、放电(N₂+O₂)、高温(C 与 SiO₂、铝热)。
  • 元素之最:地壳前四"氧硅铝铁"→ 框图中"含量最多的金属/元素"直接锁定 Al 或 O。
  • 定量破口:给出相对分子质量、电子总数、质量分数"上下夹逼"确定化学式。
口诀推断破口顺口溜:"一色二象三循环,条件之最定元素,数据夹逼定化学式"。