化学方程式的书写是高中化学的基础技能之一,掌握其规范步骤对于理解化学反应至关重要。以下是书写化学方程式的完整指南:
化学方程式的书写步骤通常包含四个关键环节:
首先,根据实验事实确定反应物和生成物,在式子左右两侧分别写出对应物质的化学式,中间用短线连接。当存在多种反应物或生成物时,需用加号”+”进行分隔。例如,氢气和氧气反应生成水的初始式子为H₂+O₂→H₂O。
其次,进行化学方程式的配平工作。通过调整化学计量数,确保反应前后每种元素的原子数量相等,然后将连接线改为等号。配平后的正确式子为2H₂+O₂→2H₂O。
第三步,标明反应发生的条件。化学反应通常需要特定条件才能进行,如加热(用”△”表示)、点燃、催化剂或通电等。这些条件一般标注在等号上方,若存在多个条件需分上下排列。
第四步,注明物质的状态符号。气体用”↑”表示,固体用”↓”表示,通常标注在相应物质化学式右侧。但需注意,当反应物和生成物中均有同种状态物质时,无需重复标注。
文字表达式的书写同样遵循规范步骤:
第一步,根据实验事实,将反应物和生成物的名称分别写在式子左右两侧,中间用箭头”→”连接。若涉及多种物质,同样用加号”+”连接。例如,铁与硫酸铜反应可表示为铁+硫酸铜→硫酸亚铁+铜。
第二步,标明反应条件。与化学方程式类似,将加热、点燃等条件标注在箭头上方。若条件复杂,可上下分层标注。
电离方程式的书写方法分为两个主要步骤:
首先,在式子两侧分别写出反应物化学式和电离产生的离子符号,中间用短线连接。阴离子和阳离子用”+”连接。例如,氯化钠电离可表示为NaCl→Na⁺+Cl⁻。
其次,通过配平离子电荷使溶液呈电中性。可以采用直接标注离子个数或利用最小公倍数法确定化学计量数。配平后的正确式子为NaCl→Na⁺+Cl⁻。
钠的性质与应用是高二化学的重点内容:
单质钠的物理性质表现为银白色金属,质地柔软,密度比水小但比煤油大,熔点极低。其化学性质十分活泼,常温下能与氧气缓慢反应生成氧化钠,加热时则生成过氧化钠。钠与水的反应剧烈,生成氢氧化钠和氢气,反应现象包括浮、游、响、熔、红等特征变化。
钠的保存需特别注意,通常保存在煤油或石蜡中防止氧化。在空气中,钠会经历Na→Na₂O→NaOH→Na₂CO₃→Na₂CO₃·10H₂O→Na₂CO₃的转化过程,最终形成白色粉末。
铝的化学性质具有两性特征:常温下表面会形成致密氧化膜保护内部金属;加热时能与氧气反应生成氧化铝;既能与强酸反应,也能与强碱溶液反应,同时可与某些金属氧化物发生铝热反应。铝制餐具不宜长时间存放酸性、碱性和咸味食品。
铁的化学性质表现为:能与氧气反应生成四氧化三铁;常温下遇浓硫酸或浓硝酸会发生钝化现象;能与盐酸等非氧化性酸反应生成亚铁盐和氢气;能与硫酸铜等盐溶液反应置换出金属铜;高温下能与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。
温度计在化学实验中有多种使用方式:
1. 测量反应混合物温度时,需将温度计插入混合物中心,常见于物质溶解度测定和乙烯制备实验。
2. 测量蒸气温度时,主要用于测定物质沸点,如石油蒸馏和乙醇沸点测定实验。
3. 测量水浴温度时,将温度计插入水浴中,适用于需要稳定温度的反应,如反应速率影响因素实验和苯硝化反应。
实验中需要塞入棉花的操作包括:
1. 热KMnO₄制氧气实验,防止粉末进入导管。
2. 电石与水反应制备乙炔实验,防止泡沫涌入导管。
3. 氨气收集实验,防止氨气与空气对流影响收集效率。
物质分离提纯的十种常用方法:
1. 结晶与重结晶法:利用溶解度差异分离NaCl和KNO₃等物质。
2. 蒸馏冷却法:适用于沸点差异较大的物质分离,如乙醇提纯。
3. 过滤法:分离可溶性物质与不溶性杂质。
4. 升华法:适用于SiO₂和I₂等易升华物质。
5. 萃取法:利用CCl₄等溶剂萃取水中的I₂。
6. 溶解法:通过NaOH溶液溶解Fe粉与Al粉的混合物。
7. 增设法:将杂质转化为所需物质,如CO₂通过热的CuO转化为CO。
8. 吸收法:用铜网吸收混合气体中的O₂。
9. 转化法:通过NaOH溶液溶解Al(OH)₃后过滤,再加酸再生沉淀。
去除杂质的十种常用方法:
1. 杂质转化法:如用NaOH溶液处理苯中的苯酚,使其转化为可溶于水的酚钠。
2. 吸收洗涤法:用饱和NaHCO₃溶液除去CO₂中的HCl和水。
3. 沉淀过滤法:向硫酸亚铁溶液中加入过量铁粉除去硫酸铜。
4. 加热升华法:用于分离碘和沙子的混合物。
5. 溶剂萃取法:用CCl₄萃取水中的溴。
6. 溶液结晶法:通过降低温度使NaNO₃结晶析出。
7. 分馏蒸馏法:多次蒸馏分离酒精。
8. 分液法:分离苯和水等密度不同且互不相溶的液体。
9. 渗析法:用于除去氢氧化铁胶体中的氯离子。
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