无机化学基础知识

化学基础主要内容：一、基本概念二、基本理论、定律三、基本性质一、基本概念无机化学原子、分子、离子、元素原子量、分子量、化合价物理变化和性质、化学变化和性质混合物、纯净物、单质、化合物物质的量、摩尔、摩尔质量气体摩尔体积、物质的量浓度溶液、饱和溶液、溶解度、PH值氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂1.无机化学无机化学：是研究无机物质的组成、性质、结构和反应的科学。它是以物质结构和元素周期律为理论研究除碳氢化合物以外的一切元素及其化合物的一门学科。碳的化合物除较简单的如：CO2、CO、CS2、碳酸盐等仍属于无机物外，其余均属于有机物质。单质金属非金属无机物不成盐氧化物或惰性氧化物（CONO）氧化物碱性氧化物（Na2O）成盐氧化物酸性氧化物（CO2）两性氧化物（ZnO）不溶性碱（Fe(OH)3）碱可溶性碱（NaOH）化合物两性氢氧化物（Zn(OH)2）含氧酸（H2SO4）酸无氧酸（HCl）正盐（Na2CO3）盐酸式盐（NaHCO3）碱式盐（Cu2(OH)2CO3）复盐K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O2.原子、分子、离子、元素原子：是化学变化中的最小微粒，原子在化学反应中不能再分。分子：是保持物质化学性质的最小微粒。大量科学实验证明：分子是由原子构成的。原子是构成化学元素的基本单元；是用化学方法不能再进行分割的最小微粒。结论：当物质发生化学变化时，物质的分子发生变化，一般是变成了组成了这种分子的原子，然后这些原子又重新结合起来，变成了新物质的分子。所以化学反应的本质，就是物质分子中的原子重新组合构成新的分子，从而产生新的物质。可见，在化学反应中，构成物质的分子是要变化的，但原子本身是不发生变化的，而仅仅是改变了组合方式。练习：水是由（）构成的。A.氢原子B.氧原子C.水分子D.水原子参加化学反应的最小单位是（）A.分子B.原子C.元素D.电子保持二氧化碳的化学性质的最小微粒是（）。A.碳原子B.氧分子C.氧原子D.二氧化碳分子原子质子核外电子原子核中子一个单位正电荷一个单位负电荷质子和中子统称为粒子。原子组成图：+1氢原子结构示意图：e+1失去一个电子H+原子失去电子后成为带正电荷的微粒，称为正离子（或阳离子）；如：H+、Na+、Ca2+、Mg2+。原子得到电子后成为带负电荷的微粒，成为负离子（或阴离子）。如：O2-、S2-、Cl-、SO42-、NO3-、CO32-、OH-。离子：带电荷的原子或原子团。元素：具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子的总称。元素不论个数，只论种类。同位素元素的原子核内所含质子数相同，但中子数却不相同。这类原子互称为同位素（取其在周期表中占同一位置的意思）。12C、13C、14C是碳的同位素1H、2H、3H是氢的同位素3.原子量、分子量、化合价原子量：国际上是以一种碳原子的质量的1/12作为标准，其它原子的质量跟它相比较所得的数值，就是该种原子的原子量。分子量：一个分子中各原子的原子量的总和就是分子量。常见元素的原子量：H-----1Na----23Cl-----35.5Mg----24C-----12Al-----27S------32K------39O-----16Fe-----56P------31Ca-----40分子量分子量没有单位。如：水（H2O）的分子量为：氯化钠（ＮaＣl）的分子量为：181162145.5845.3523（1）定义：一种元素一定数目的原子跟其他元素一定数目原子相化合的性质叫做这种元素的化合价。（2）常见元素的化合价一价：氢、氯、钾、钠、银二价：氧、钡、钙、镁、锌元素的化合价是在形成化合物时表现出来的一种性质，因此，在单质分子里，元素的化合价为零。在化合物中正负化合价的代数和为零。化合价化合价的规则：元素的化合价有正价、负价两种。金属元素一般都为正价。非金属元素与氧化合时为正价，与氢化合时为负价，如H2S，SO2，SO3。在单质的分子里，元素的化合价为0。各化合物的分子，正、负化合价总数的代数和为0。4.物理变化和性质、化学变化和性质物理变化：没有新物质生成的变化。物理性质：物质在物理变化时所表现出来的性质叫做物理性质。如：状态、颜色、气味、密度、熔点、沸点等。化学变化：由一物质生成新物质的变化叫做化学变化。化学性质：物质在化学变化时所表现出来的性质叫做化学性质。如：化合、分解。举例说明：水在锅炉中受热的过程。煤在炉膛中燃烧的过程。蜡烛燃烧的过程。物理变化化学变化首先是固体蜡烛受热融化（物理变化），然后燃烧成二氧化碳和水蒸汽（化学变化）。化学变化和物理变化虽然有本质的区别，但它们不是相互孤立的。下列现象属于化学变化的是()。A.NaOH溶液的蒸发B.裂解气的分离C.氢气的压缩D.乙烯的聚合D下列描述中是物质物理性质的是（）。A.水沸腾时能变成水蒸气B.以粮食为原料能酿酒C.酒精能燃烧D.铁能在潮湿空气中生锈下列描述中属于化学性质的是（）。A.酒精能挥发B.镁能在空气中燃烧C.冰融化成水D.水蒸发变成水蒸气混合物：由几种不同分子组成的物质。纯净物：由同种分子组成的物质。单质：由同种元素构成的纯净物。化合物：由不同种元素组成的纯净物。练习：指出下列物质哪些是纯净物、混合物、单质、化合物？Cl2SCH3CH2OH空气HClNH4ClH2CuOFe蔗糖水溶液润滑油5.混合物、纯净物、单质、化合物润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。6.物质的量、摩尔、摩尔质量物质的量：是国际单位制的一个基本量，它是微粒的一个集合。物质的量的单位，符号mol.摩尔：摩尔是物质的量的单位。每摩尔物质含有阿佛加德罗常数个微粒，约为6.02×1023.摩尔是一系统物质的量，该系统中所包含的基本微粒数与12克12C的原子数目相等。微粒（原子、分子、离子、其它粒子）12g12C中所含的碳原子数目就是1mo11mo1任何系统的基本单元数目都约为6.02×1023个。基本单元：原子、分子、离子、电子等。如：O2，HCl，1/2CaCO3，SO42-等。判断：使用摩尔时，基本单元可以是分子、原子、离子、电子及其他粒子，或这些粒子的特定组合。国际单位制中的基本物理量不包括物质的量。原子的质量几乎全部集中在原子核上。摩尔质量：1摩尔物质的质量通常叫做该物质的摩尔质量。它在数值上等于该分子的分子量。单位：g/mol物质的量、摩尔质量与质量三者的关系n=m/M原子的原子量为12，其摩尔质量为H2O分子的分子量为18，其摩尔质量为Cu2+离子的离子质量为64，其摩尔质量为C1212g/mol64g/mol18g/mol气体摩尔体积在标准状况下，1摩尔的任何气体所占的体积都约是22.4升，这个体积叫做气体摩尔体积。标况：0℃1atm单位：L/mol物质的量浓度:定义：一升溶液中所含溶质的物质的量。单位：mol/L物质的量浓度（mol/L）=）溶液的体积（）溶质的物质的量（Lmol7.气体摩尔体积、物质的量浓度练习：1.在标准状态下，下列气体体积最大的是（）。A.4gH2B.0.5mo1O2C.1.5molCO2D.48gCO22.在标准状况下，与14gN2所含有的分子数相同的气体是（）。A.1molH2B.0.5molO2C.1.5molCO2D.32gO23.在1L1mol/LH2SO4溶液中，含H2SO4的质量是（）。A.1gB.49gC.9gD.98g溶液：一种以分子、原子或离子状态分散于另一种物质中，构成的均匀而又稳定的体系叫溶液。饱和溶液：在一定温度、压力下达到溶解平衡的溶液。溶解度：一定的温度和压力下，某物质在100g溶剂里达到溶解平衡时所溶解的溶质的质量。8.溶液、饱和溶液、溶解度1.一般来说大多数固体的溶解度随温度升高而（）A、增大B、减少C、不变2.气体的溶解度一般随（）的增加而减小。A.温度B.体积C.压力D.流量3.在一定温度下100克硝酸钾溶液中含有a克硝酸钾，则在此温度下硝酸钾的溶解度为（）克。A.aB.100a/(100-a)C.a/(100+a)D.a/(100-a)把任何物质的饱和溶液，升高温度即成了不饱和溶液。20℃时，把36g食盐溶解在100g水里且正好达到饱和状态，所以20℃时食盐在水中的溶解度是36g。某温度时，把Bg饱和氯化钾溶液蒸干，得到氯化钾晶体Ag，则此温度下氯化钾的溶解度为（）。100A/(B-A)9.氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂氧化反应：失去电子的反应。还原反应：得到电子的反应。氧化还原反应实质：有电子转移的反应。氧化剂和还原剂是相互依存的。氧化剂：在氧化还原反应中得到电子化合价降低的物质。还原剂：在氧化还原反应中失去电子化合价升高的物质。10.水的电离和溶液的PH值（1）水的电离用精密仪器可以测出水的微弱的导电能力，这说明水是一种极弱的电解质。KW=[H+][OH-]=1×10-14(2)溶液的酸碱性和PH值常温时，溶液的酸碱性与[H+]和[OH-]的关系可以表示如下：中性溶液[H+]=[OH-]=1×10-7mol/L酸性溶液[H+][OH-]，[H+]10-7mol/L碱性溶液[H+][OH-]，[H+]10-7mol/LPH值：PH=-lg[H+]酸性溶液：PH7碱性溶液：PH7中性溶液：PH=7甲基橙指示剂变色的pH值范围是()。A、1.2—2.8B、3.1—4.4C、6.8—8.0D、8.0—10.0酸碱指示剂甲基橙（3.1—4.4）红—黄甲基红（4.4—6.2）红—黄石蕊（5.0—8.0）红—蓝酚酞（8.0—10.0）无—红二、基本理论1、质量守恒定律2、化学反应速度3、化学平衡和化学平衡常数3、电解质溶液及电离平衡4、盐类的水解1.质量守恒定律（物质不灭定律）质量守恒定律：参加化学反应的各物质（反应物）的质量总和，等于反应后生成的各物质（生成物）的质量总和。已知9克铝跟一定质量的氧气恰好完全反应生成17克三氧化二铝，根据质量守恒定律判断，氧气的质量为多少？三、基本性质1、无机化学基本反应：化合反应，分解反应，置换反应，复分解反应2、酸、碱、盐及氧化物的性质无机化学反应的基本类型（1）化合反应：由两种或两种以上的物质生成一种新物质的反应。A+B=AB例如：C+O2CO2（2）分解反应:由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。AB=A+B例如:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑点燃(3)置换反应：由一种单质跟一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。A+BC=AC+B例如：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Cl2+2KI=2KCl+I2（4）复分解反应：由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应。AB+CD=AC+BD例如：NaOH+HCl=NaCl+H2OAgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3复分解反应发生的条件：生成难溶物质或挥发性气体或水。（5）氧化—还原反应氧化—还原反应的实质氧化—还原反应中，电子的转移表现为电子的得失，得失电子是同时发生，而且数量相等。氧化—还原反应中，某元素的原子失去电子，必有另一元素得到电子，得到电子的物质是氧化剂，自身被还原，失去电子的物质是还原剂，，自身被氧化。氧化—还原反应中，氧化剂和还原剂同时存在，因此，没有氧化就没有还原，反之亦然。酸、碱、盐及氧化物的性质（1）酸的通性①使指示剂变色使蓝色石蕊试纸变红②与金属→盐+H2例如：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑金属活动顺序表：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu氢以前的金属都能与酸作用置换出H2③与金属氧化