2022高二化学必学知识点总结与复习指南

化学作为自然科学的重要组成部分，在分子与原子层面深入探究物质的组成、性质、结构及其变化规律，同时也是创造新物质的关键科学领域。以下将系统梳理高二化学的核心知识点，旨在帮助同学们构建扎实的化学知识体系，提升学习效率。

### 一、硫及其化合物的性质
硫及其化合物在化学反应中展现出多样化的性质，以下列举典型反应方程式：

1. **铁与硫蒸气反应**
Fe + S △→ FeS
该反应生成黑色固体硫化亚铁，体现了硫的氧化性。

2. **铜与硫蒸气反应**
2Cu + S △→ Cu₂S
铜与硫反应生成黑色硫化亚铜，反应条件为加热。

3. **硫与浓硫酸反应**
S + 2H₂SO₄(浓) △→ 3SO₂↑ + 2H₂O
浓硫酸表现出强氧化性，将硫氧化为二氧化硫。

4. **二氧化硫与硫化氢反应**
SO₂ + 2H₂S → 3S↓ + 2H₂O
该反应为氧化还原反应，硫化氢被氧化，二氧化硫被还原。

5. **铜与浓硫酸反应**
Cu + 2H₂SO₄ △→ CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O
浓硫酸在加热条件下将铜氧化，同时自身被还原。

6. **二氧化硫的催化氧化**
2SO₂ + O₂ ₂SO₃
催化剂（如V₂O₅）可促进二氧化硫转化为三氧化硫。

7. **二氧化硫与氯水的反应**
SO₂ + Cl₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HCl
该反应体现二氧化硫的还原性，氯气为氧化剂。

8. **二氧化硫与氢氧化钠反应**
SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O
根据二氧化硫的量不同，可生成亚硫酸钠或亚硫酸氢钠。

9. **硫化氢在充足的氧气中燃烧**
2H₂S + 3O₂ 点燃→ 2SO₂ + 2H₂O
生成二氧化硫和水，火焰呈蓝色。

10. **硫化氢在不充足的氧气中燃烧**
2H₂S + O₂ 点燃→ 2S↓ + 2H₂O
生成硫单质和水，火焰呈淡蓝色。

### 二、镁及其化合物的性质
镁及其化合物在常温与高温条件下均表现出独特的化学行为：

1. **在空气中点燃镁条**
2Mg + O₂ 点燃→ 2MgO
生成白色固体氧化镁，反应剧烈放热。

2. **在氮气中点燃镁条**
3Mg + N₂ 点燃→ Mg₃N₂
镁与氮气反应生成氮化镁，需高温条件。

3. **在二氧化碳中点燃镁条**
2Mg + CO₂ 点燃→ 2MgO + C
镁可燃性极强，将二氧化碳还原为碳。

4. **在氯气中点燃镁条**
Mg + Cl₂ 点燃→ MgCl₂
生成白色固体氯化镁，反应剧烈。

5. **海水中提取镁的工艺流程**
– 贝壳煅烧制取熟石灰：
CaCO₃ 高温→ CaO + CO₂↑
CaO + H₂O → Ca(OH)₂
– 产生氢氧化镁沉淀：
Mg²⁺ + 2OH⁻ → Mg(OH)₂↓
– 氢氧化镁转化为氯化镁：
Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O
– 电解熔融氯化镁：
MgCl₂ 通电→ Mg + Cl₂↑

### 三、卤离子（Cl⁻、Br⁻、I⁻）的鉴别方法
卤离子可通过以下实验现象进行区分：

1. **沉淀反应法**
分别滴加硝酸银溶液和稀硝酸：
– Cl⁻：生成白色沉淀（AgCl）
– Br⁻：生成浅黄色沉淀（AgBr）
– I⁻：生成黄色沉淀（AgI）

2. **有机溶剂萃取法**
分别滴加氯水，再加入少量四氯化碳振荡：
– Cl⁻：下层溶液无色
– Br⁻：下层溶液呈橙红色
– I⁻：下层溶液呈紫红色

### 四、常见物质的俗名与化学式
掌握常见物质的俗名与化学式有助于理解其应用场景：

1. **苏打、纯碱**：Na₂CO₃
2. **小苏打**：NaHCO₃
3. **熟石灰**：Ca(OH)₂
4. **生石灰**：CaO
5. **绿矾**：FeSO₄·7H₂O
6. **硫磺**：S
7. **大理石、石灰石**：CaCO₃
8. **胆矾**：CuSO₄·5H₂O
9. **石膏**：CaSO₄·2H₂O
10. **明矾**：KAl(SO₄)₂·12H₂O

### 五、铝及其化合物的性质
铝及其化合物在酸碱反应中表现出两性特征：

1. **铝与盐酸反应**
2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑
生成氯化铝和氢气，反应放热。

2. **铝与强碱反应**
2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑
生成偏铝酸钠和氢气，需加热促进。

3. **铝在空气中氧化**
4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃
生成白色固体氧化铝，形成致密保护膜。

4. **氧化铝与酸反应**
Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O
氧化铝溶于强酸生成铝盐。

5. **氧化铝与强碱反应**
Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄]
氧化铝溶于强碱生成偏铝酸盐。

6. **氢氧化铝与强酸反应**
Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O
氢氧化铝溶于强酸生成铝盐。

7. **氢氧化铝与强碱反应**
Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]
氢氧化铝溶于强碱生成偏铝酸盐。

8. **实验室制备氢氧化铝沉淀**
Al³⁺ + 3NH₃·H₂O → Al(OH)₃↓ + 3NH₄⁺
铝离子与氨水反应生成氢氧化铝沉淀。

### 六、硅及其化合物的性质
硅及其化合物在工业与生活中具有广泛应用：

1. **硅与氢氧化钠反应**
Si + 2NaOH + H₂O → Na₂SiO₃ + 2H₂↑
硅与强碱反应生成硅酸钠和氢气。

2. **硅与氢氟酸反应**
Si + 4HF → SiF₄↑ + 2H₂↑
氢氟酸唯一能溶解二氧化硅的酸。

3. **二氧化硅与氢氧化钠反应**
SiO₂ + 2NaOH → Na₂SiO₃ + H₂O
二氧化硅溶于强碱生成硅酸钠。

4. **二氧化硅与氢氟酸反应**
SiO₂ + 4HF → SiF₄↑ + 2H₂O
该反应用于玻璃雕刻等工艺。

5. **制造玻璃的主要反应**
– SiO₂ + CaCO₃ 高温→ CaSiO₃ + CO₂↑
– SiO₂ + Na₂CO₃ 高温→ Na₂SiO₃ + CO₂↑

6. **烃的分类与通式**
– 烷烃：CnH₂n+₂（饱和链烃）
– 烯烃：CnH₂n（n≥2，含C=C双键）
– 炔烃：CnH₂n-2（n≥2，含C≡C三键）
– 芳香烃：CnH₂n-6（n≥6，含苯环结构）

7. **有机物种类繁多的原因**
– 碳原子可形成4个共价键，构建链状或环状结构
– 存在多种同分异构现象（如碳链异构、官能团异构）
– 碳碳键的多样性（单键、双键、三键）

8. **有机物的定义**
主要含碳元素的化合物（除少数碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等）

### 七、水的离子积与电离平衡
水的电离平衡是理解溶液酸碱性的基础：

1. **水的电离平衡**
纯水中存在微量H₃O⁺（H⁺）和OH⁻，电离平衡式为：
H₂O ⇌ H⁺ + OH⁻
水的离子积常数Kw = c(H⁺)·c(OH⁻)，仅与温度相关。

2. **温度对Kw的影响**
温度升高，Kw增大，电离度增强，但纯水仍呈中性（c(H⁺) = c(OH⁻)）。
常温下Kw = 1.0×10⁻¹⁴，pH=7为中性条件。

3. **非中性溶液中的电离平衡**
酸或碱会抑制水电离，但水电离产生的H⁺与OH⁻浓度仍相等。

### 八、其他物质对水电离的影响
溶液的酸碱性受多种因素调控：

1. **酸碱对水电离的抑制**
强酸（如HCl）或强碱（如NaOH）电离出的H⁺或OH⁻会推动平衡左移，降低水电离程度。

2. **盐溶液对水电离的影响**
– 强酸强碱盐（如NaCl）：不水解，Kw不变
– 强酸弱碱盐（如NH₄Cl）：水解显酸性，促进水电离
– 弱酸弱碱盐（如CH₃COONH₄）：水解显中性或弱碱性，促进水电离

### 九、水的电离度计算
计算水电离度需区分总H⁺浓度与水电离产生的H⁺浓度：

1. **规律总结**
– 酸性溶液：c(OH⁻)溶液 = c(OH⁻)水 = c(H⁺)水
– 碱性溶液：c(H⁺)溶液 = c(H⁺)水 = c(OH⁻)水
– 水解显酸性：c(H⁺)溶液 = c(H⁺)水 = c(OH⁻)水
– 水解显碱性：c(OH⁻)溶液 = c(OH⁻)水 = c(H⁺)水

2. **计算限制**
CH₃COONH₄溶液中，水电离产生的H⁺浓度既不等于总H⁺浓度，也不等于总OH⁻浓度，无法直接计算。

### 十、功能高分子材料
功能高分子材料兼具传统高分子的机械性能与特殊功能：

1. **高吸水性树脂**
– 吸水原理：分子链上含有大量亲水基团（如-OH）
– 合成方法：
– 改性天然材料（如淀粉接枝丙烯酸钠）
– 直接聚合含强吸水基团单体（如聚丙烯酸钠）
– 应用：农业保水、尿不湿、土壤改良

2. **高分子分离膜**
– 特点：选择性透过特定物质，实现分离
– 应用：海水淡化、气体分离

3. **医用高分子材料**
– 性能：优异的生物相容性、力学性能
– 应用：人造器官（心脏、血管、气管）、人工皮肤、药物缓释载体

### 十一、电解池原理与应用
电解池是电能转化为化学能的装置：

1. **构成条件**
– 外加直流电源
– 与电源相连的电极（阳极、阴极）
– 电解质溶液或熔融电解质

2. **电极名称与反应**
– 阳极：接正极，发生氧化反应（失电子）
– 阴极：接负极，发生还原反应（得电子）

3. **电极材料分类**
– 惰性电极（C、Pt、Au）：仅导电，不参与反应
– 活性电极（Fe、Cu、Ag）：参与反应，自身被氧化或还原

4. **离子放电顺序**
– **阳极**：
– 活性电极：金属失电子，阴离子不易放电
– 惰性电极：阴离子放电顺序（由易到难）
S²⁻ > I⁻ > Br⁻ > Cl⁻ > OH⁻ > 含氧酸根离子
– **阴极**：
– 优先放电顺序（由易到难）
Ag⁺ > Fe³⁺ > Cu²⁺ > H⁺ > Fe²⁺ > Zn²⁺ > Al³⁺ > Mg²⁺ > Na⁺

### 十二、电解原理与应用
电解在工业生产中具有广泛用途：

1. **电解概念**
直流电作用下，电解质在电极上发生氧化还原反应，实现电能向化学能的转化。

2. **电解熔融NaCl的实例**
– 阳极：2Cl⁻ → Cl₂↑ + 2e⁻
– 阴极：2Na⁺ + 2e⁻ → 2Na
– 总反应：2NaCl(熔) → 2Na + Cl₂↑

3. **电解应用实例**
– **电解食盐水**：
阳极：2Cl⁻ → Cl₂↑ + 2e⁻
阴极：2H₂O + 2e⁻ → H₂↑ + 2OH⁻
总反应：2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑
– **铜的电解精炼**：
粗铜（阳极，含杂质Zn、Ni、Fe）→ 精铜（阴极）
电解质：CuSO₄溶液
阳极副反应：Zn → Zn²⁺ + 2e⁻；Ni → Ni²⁺ + 2e⁻
阳极泥：Au、Ag、Pt等不反应金属
– **电镀（铁表面镀铜）**：
阴极：Fe（待镀金属）
阳极：Cu（镀层金属）
电解质：CuSO₄溶液
阳极反应：Cu → Cu²⁺ + 2e⁻
阴极反应：Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu

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