化学 - 基础

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分类

电解质

• 强电解质溶于水之后能全部电离。

注意前提是溶于水！\(\ce{BaSO4}\,\,\)虽然难溶，但是溶解的那部分完全电离了，因此也是强电解质。

• 弱电解质不能。

\[\color{silver}纯净物 \begin{cases} 单质\\\ \color{black}化合物 \begin{cases} 强电解质 \begin{cases} 强酸\\ 强碱\\ 大多数盐\\ 活泼金属氧化物 \end{cases}\\ 弱电解质 \end{cases} \end{cases} \]

书写：

• 等号

  • 强电解质：\(=\)

  • 弱电解质：\(\leftrightharpoons\)

• 离子方程式，强电解质拆，弱电解质不拆

• 电离方程式，强电解质拆完，多元弱酸分步写，多元弱碱不分步

电离方程式例：

\[\begin{aligned} \ce{H2SO4 &= 2H+ + SO4^2-}\\ \ce{H2CO3 &\leftrightharpoons H+ + HCO3- \leftrightharpoons 2H+ + CO3^2-}\\ \ce{Fe(OH)3 &\leftrightharpoons Fe^3+ + 3OH-}\\ \ce{BaSO4 &= Ba^2+ + SO4^2-} \end{aligned} \]

溶液度

\[溶 \begin{cases} 六大强酸:\ce{H2SO4,HCl,HNO3,HBr,HI,HClO4}\\ 四大强碱:\ce{KOH,NaOH,Ba(OH)2,Ca(OH)2}\ (当然，再往下的金属如\ \ce{Rb,Cs}\ 也可以)\\ 盐 \begin{cases} 酸式盐:一般都溶\\ 碱式盐:几乎不溶\\ 正盐 \begin{cases} 强酸盐:一般都溶除了\ \ce{BaSO4,CaSO4,PbSO4; Ag+}\ 只有\ \ce{NO3-}\ 溶\\ 弱酸盐:几乎不除了\ \ce{K+,Na+,NH4+,Ca(ClO)2,(CH3COO)2Ca,MgCl2} \end{cases} \end{cases} \end{cases} \]

微溶：\(\ce{Ca(OH)2,CaSO4,Ag2SO4,MgCO3}\,\,\)

氧化物不溶。

氧化物

定义：

• 只与酸反应生成盐和水的是碱性氧化物

• 只与碱反应生成盐和水的是酸性氧化物

一般情况下，非金属氧化物是酸性氧化物，金属氧化物是碱性氧化物。

反例：

• 酸性金属氧化物

  • \(\ce{Mn2O7 (+H2O = HMnO4)}\)

  • \(\ce{CrO2 (+H2O = H2CrO4)}\)

• 两性氧化物（与酸碱都能反应）

  • \(\ce{Al2O3}\,\,\)

  • \(\ce{ZnO}\)

• 不成盐氧化物（与酸碱都不反应）

  • \(\ce{CO}\)

  • \(\ce{NO}\)

  • \(\ce{N2O}\)

• 过氧化物（产物不止盐和水）

  • \(\ce{Na2O2}\,\,\)

• \(\ce{NO2/N2O4}\,\,\)：与碱反应歧化

不过，碱性氧化物一定是金属氧化物。

晶体

1. 如果是金属单质，就是金属晶体

2. 如果是金刚石、SiO₂、SiC、Si、BN、Si₃N₄，就是共价晶体（高中阶段基本只有这些，但是以题目说明为准）

3. 如果含有金属阳离子或铵根，就是离子晶体

4. 否则，是分子晶体

⚠️一个特殊情况：石墨是“混合型晶体”，因为每层都是共价晶体，但是层间靠分子间作用力。是共价晶体和分子晶体融合。

足球烯（C₆₀）也属于分子晶体。

比大小

半径

比较依据（相同就看下一条）：

1. 层数多，半径大

2. 质子多，半径小

3. 最外层电子数多，半径大

金属性/非金属性

• 金属性、非金属性是相对的，金属性越强，非金属性越弱。

比较依据：（绿色表示该性质越强，非金属性越强，紫色同理）

• 得电子能力/失电子能力（答题：①同一周期 ②半径 ③得/失电子能力）

• 单质氧化性/单质还原性

• 最高价水化物酸性/最高价水化物碱性*

• 置换反应(降价)/置换反应(升价)**

• 电负性（FOClN BrI SCHP）

*即最高价氧化物的水化物，例如：

• \(\ce{S^6+ ->[O^2-] SO3 ->[H2O] H2SO4}\,\,\)

• \(\ce{Na+ ->[O^2-] Na2O ->[H2O] NaOH}\)

**置换反应例：

• \(\ce{O2 + 2H2S = 2H2O + 2S}\)，其中 \(\ce{O2}\,\,\,\)降价，说明 \(\ce{O}\) 非金属性更强

• \(\ce{Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu}\)，其中 \(\ce{Fe}\) 升价，说明 \(\ce{Fe}\) 金属性更强

熔点

其中，⬆︎表示与熔点成正相关，⬇︎表示成负相关。

分子晶体

相同就看下一个：

1. 有氢键*的熔点高

2. 相对分子质量越高，范德华力越强，熔点越高

3. 极性分子比非极性分子熔点高

氢键：当 H 连接了 F/O/N，则可以与另一个 F/O/N 形成氢键。比如 H₂O 里有 \(\ce{H-O-H...O}\)，其中 \(\ce{...}\) 为氢键。

例1：比较 F₂、Cl₂、Br₂、I₂ 的熔点

都是分子晶体，相对分子质量：F₂ < Cl₂ < Br₂ < I₂，范德华力依次增大。
故熔点：F₂ < Cl₂ < Br₂ < I₂。

例2：比较 CH₄、SiH₄、GeH₄、SnH₄ 的熔点

都是分子晶体，相对分子质量依次增大，范德华力增大。
故熔点：CH₄ < SiH₄ < GeH₄ < SnH₄。

注意此时均没有氢键。

例3：比较 H₂O、H₂S、H₂Se、H₂Te 的熔点

都是分子晶体，H₂O 分子间存在氢键，相对分子质量 H₂S < H₂Se < H₂Te，范德华力依次增大。
故熔点：H₂S < H₂Se < H₂Te < H₂O。

类似的例子：HF、HCl、HBr、HI；NH₃、PH₃、AsH₃、SbH₃。

共价晶体

① 都是共价晶体
② 半径⬇︎
③ 键长⬇︎
④ 键能⬆︎

例4：比较金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点

都是共价晶体，半径 C < Si，键长 C-C < C-Si < Si-Si，键能 C-C > C-Si > Si-Si。
故熔点：金刚石 > 碳化硅 > 晶体硅。

*例5：比较氮化硼（BN）和碳化硅（SiC）的熔点

都是共价晶体，半径 B < Si，N < C，键长 B-N < Si-C，键能 B-N > Si-C。
故熔点：氮化硼 > 碳化硅

离子晶体

晶电半格

① 都是离子晶体
② 离子电荷数⬆︎
③ 离子半径⬇︎
④ 晶格能⬆︎

例6：比较 NaCl 和 MgO 的熔点

都是离子晶体，电荷数 Na⁺ < Mg²⁺，Cl⁻ < O²⁻，半径 Na⁺ > Mg²⁺，Cl⁻ > O²⁻，晶格能 NaCl < MgO。
故熔点：NaCl < MgO。

例7：比较 MgO、CaO、SrO、BaO 的熔点

都是离子晶体，阴离子相同，阳离子半径 Mg²⁺ < Ca²⁺ < Sr²⁺ < Ba²⁺，晶格能递减。
故熔点：MgO > CaO > SrO > BaO。

金属晶体

① 都是金属晶体
② 价电子数⬆︎
③ 离子半径⬇︎
④ 金属键强度⬆︎

例8：比较 Na、Mg、Al 的熔点

都是金属晶体，价电子数 Na < Mg < Al ，离子半径 Na⁺ > Mg²⁺ > Al³⁺，金属键强度 Al > Mg > Na。
故熔点：Al > Mg > Na。

不同晶体

一般情况：共价晶体 > 离子晶体 > 分子晶体。

（共价键 > 离子键 > 分子间作用力）

金属晶体跨度大，位置不定。

例9：比较 SiO₂、MgO、CO₂ 的熔点

SiO₂ 为共价晶体，MgO 为离子晶体，CO₂ 为分子晶体。
故熔点：SiO₂ > MgO > CO₂。

氧化还原*

⚠️注意：这个表不能滥用，最好是不用，因为不同条件下氧化性/还原性不同。以题目说明为准。

规则：左边的东西可以氧化右边且低于 TA 的东西。

比如 \(\ce{O2}\,\,\,\)可以氧化 \(\ce{NO2,NO,Br-,\dots}\)

氧化剂（强到弱）	还原剂
\(\ce{F2}\,\,\,\)	\(\ce{F-}\,\,\,\)
\(\ce{O3}\,\,\,\)	\(\ce{O2/H2O}\)
\(\ce{MnO4-}\,\,\)（酸性）	\(\ce{Mn^2+}\)
\(\ce{Cl2}\,\,\,\)	\(\ce{Cl-}\,\,\,\)
\(\ce{Cr2O7^2-}\)（酸性）	\(\ce{Cr^3+}\)
\(\ce{O2}\,\,\,\)	\(\ce{O^2-}\)
\(\ce{HNO3}\,\,\,\)（浓）	\(\ce{NO2}\,\,\,\)
\(\ce{HNO3}\,\,\,\)（稀）	\(\ce{NO}\)
\(\ce{Br2}\,\,\)	\(\ce{Br-}\,\,\,\)
\(\ce{H2SO4}\,\,\,\)（浓，Δ）	\(\ce{SO2}\,\,\,\)
\(\ce{Fe^3+}\)	\(\ce{Fe^2+}\)
\(\ce{I2}\,\,\)	\(\ce{I-}\,\)
\(\ce{H2O2}\,\,\,\)	\(\ce{H2O}\)

其他知识点

能否共存

1. 若离子能形成难溶物，不能共存

2. 若以下氧化物和还原物各存在一个，就不能共存

离子检验

实验室制xxx