精选知识点精华版“高中化学”满分资料—有机化学和电化学汇总

1.甲烷

(1)甲烷通入KMnO4酸性溶液中

实验:把甲烷通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察紫色溶液是否有变化?

现象与解释:溶液颜色没有变化。说明甲烷与KMnO4酸性溶液不反应,进一步说明甲烷的性质比较稳定。

(2)甲烷的取代反应

实验:取一个100mL的大量筒,用排饱和食盐水的方法先后收集20mLCH4和80mLCl2,放在光亮的地方(注意:不要放在阳光直射的地方,以免引起爆炸),等待片刻,观察发生的现象。

现象与解释:大约3min后,可观察到量筒壁上出现油状液滴,量筒内饱和食盐水液面上升。说明量筒内的混合气体在光照下发生了化学反应;量筒上出现油状液滴,说明生成了新的油状物质;量筒内液面上升,说明随着反应的进行,量筒内的气压在减小,即气体总体积在减小。

2.乙烯

(1)乙烯的燃烧

实验:点燃纯净的乙烯。观察乙烯燃烧时的现象。

现象与解释:乙烯在空气中燃烧,火焰明亮,并伴有黑烟。乙烯中碳的质量分数较高,燃烧时有黑烟产生。

(2)乙烯使KMnO4酸性溶液褪色

实验:把乙烯通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。

现象与解释:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,说明乙烯能被氧化剂KMnO4氧化,它的化学性质比烷烃活泼。

(3)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色

实验:把乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。

现象与解释:溴的红棕色褪去,说明乙烯与溴发生了反应。

3.乙炔

(1)点燃纯净的乙炔

实验:点燃纯净的乙炔。观察乙炔燃烧时的现象。

现象与解释:乙炔燃烧时,火焰明亮,并伴有浓烈的黑烟。这是乙炔中碳的质量分数比乙烯还高,碳没有完全燃烧的缘故。

(2)乙炔使KMnO4酸性溶液褪色

实验:把纯净的乙炔通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。

现象与解释:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,说明乙炔能与KMnO4酸性溶液反应。

(3)乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色

实验:把纯净的乙炔通入盛有盛有溴的四氯化碳溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。

现象与解释:溴的红棕色褪去,说明乙炔也能与溴发生加成反应。

4.苯和苯的同系物

实验:苯、甲苯、二甲苯各2mL分别注入3支试管,各加入3滴KMnO4酸性溶液,用力振荡,观察溶液的颜色变化。

现象与解释:苯不能使KMnO4酸性溶液褪去,说明苯分子中不存在碳碳双键或碳碳三键。甲苯、二甲苯能使KMnO4酸性溶液褪去,苯说明甲苯、二甲苯能被KMnO4氧化。

5.卤代烃

(1)溴乙烷的水解反应

实验:取一支试管,滴入10滴~15滴溴乙烷,再加入1mL5%的NaOH溶液,充分振荡、静置,待液体分层后,用滴管小心吸入10滴上层水溶液,移入另一盛有10mL稀硝酸溶液的试管中,然后加入2滴~3滴2%的AgNO3溶液,观察反应现象。

现象与解释:看到反应中有浅黄色沉淀生成,这种沉淀是AgBr,说明溴乙烷水解生成了Br—。

(2)1,2-二氯乙烷的消去反应

实验:在试管里加入2mL1,2-二氯乙烷和5mL10%NaOH的乙醇溶液。再向试管中加入几块碎瓷片。在另一支试管中加入少量溴水。用水浴加热试管里的混合物(注意不要使水沸腾),持续加热一段时间后,把生成的气体通入溴水中,观察有什么现象发生。

现象与解释:生成的气体能使溴水褪色,说明反应生成了不饱和的有机物。

6.乙醇

(1)乙醇与金属钠的反应

实验:在大试管里注入2mL左右无水乙醇,再放入2小块新切开的滤纸擦干的金属钠,迅速用一配有导管的单孔塞塞住试管口,用一小试管倒扣在导管上,收集反应中放出的气体并验纯。

现象与解释:乙醇与金属钠反应的速率比水与金属钠反应的速率慢,说明乙醇比水更难电离出H+。

(2)乙醇的消去反应

实验:在烧瓶中注入20mL酒精与浓硫酸(体积比约为1:3)的混合液,放入几片碎瓷片。加热混合液,使液体的温度迅速升高到170℃。

现象与解释:生成的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色,也能使高锰酸钾酸性溶液褪色。

7.苯酚

(1)苯酚与NaOH反应

实验:向一个盛有少量苯酚晶体的试管中加入2mL蒸馏水,振荡试管,有什么现象发生?再逐滴滴入5%的NaOH溶液并振荡试管,观察试管中溶液的变化。

现象与解释:苯酚与水混合,液体呈混浊,说明常温下苯酚的溶解度不大。当加入NaOH溶液后,试管中的液体由混浊变为澄清,这是由于苯酚与NaOH发生了反应生成了易溶于水的苯酚钠。

(2)苯酚钠溶液与CO2的作用

实验:向苯酚与NaOH反应所得的澄清中通入CO2气体,观察溶液的变化。

现象与解释:可以看到,二氧化碳使澄清溶液又变混浊。这是由于苯酚的酸性比碳酸弱,易溶于水的苯酚钠在碳酸的作用下,重新又生成了苯酚。

(3)苯酚与Br2的反应

实验:向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴入过量的浓溴水,观察现象。

现象与解释:可以看到,立即有白色沉淀产生。苯酚与溴在苯环上的取代反应,既不需加热,也不需用催化剂,比溴与苯及其同系物苯环上的取代反应容易得多。这说明受羟基的影响,苯酚中苯环上的H变得更活泼了。

电化学

一、电化学四极  正、负极是根据物理学上的电位高低而规定的,多用于原电池。正极电位高,是流入电子(外电路)的电极;负极电位低,是流出电子(外电路)的电极。  阴、阳极是化学上的规定,多用于电解池或电镀池。阳极是指发生氧化反应的电极,阴极是发生还原反应的电极。    

二、电化学中四个池子  

1.原电池:化学能转化为电能的装置,除燃料电池外,一般有活泼金属组成的负极。  

2.电解池:电能转化为化学能的装置。  

3.电镀池:应用电解原理在某些金属表面镀上一层新的金属的装置,镀层金属接电源正极,待镀金属的物件接电源负极,电镀液含有镀层金属离子。  

4.电解精炼池:应用电解原理提纯某些金属的装置,待提纯的金属接电源正极,该金属的纯净固体接电源负极,电解液含有待提纯金属的阳离子。    

三、原电池电极的四种判断方法  

1.根据构成原电池的电极材料判断:活泼金属作负极,较不活泼金属或导电的非金属及金属氧化物作正极。  

2.根据电子流向或电流流向判断:电子流出或电流流入的电极为负极,反之为正极。  

3.根据原电池的反应进行判断:发生氧化反应的为负极,发生还原反应的为正极。可依据电极附近指示剂(石蕊、酚酞、湿润的KI淀粉等)的显色情况,推断该电极是H+还是OH-或I-等放电,从而确定正、负极。如用酚酞作指示剂,则溶液变红色的那一极附近溶液的性质为碱性,是H+放电导致c(OH-)>c(H+),H+放电是还原反应,故这一极为正极。  

4.根据两极现象判断:溶解或质量减少的一极为负极,质量增加或有气泡产生的一极为正极。    

四、电解的四种类型  

1.只有溶质发生化学变化  

如用惰性电极电解CuCl2溶液、HCl溶液:  CuCl2Cu+Cl2↑;2HCl2H2↑+Cl2↑

2.只有水发生化学变化  

如惰性电极电解H2SO4、NaOH、Na2SO4溶液的电极反应均为: 2H2O2H2↑+O2↑  

3.溶质、水均发生化学变化 如惰性电极电解CuSO4溶液:2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑  

惰性电极电解NaCl溶液:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑  

4.溶质和水均未发生化学变化  

如铁器上镀铜,阳极铜棒:Cu—2e-=Cu2+,阴极铁器:Cu2++2e-=Cu    

五、书写电极反应的四原则  

1.加和性原则:根据得失电子守恒,总反应式为两个反应式之和,若已知一个电极反应式,可用总反应式减去已知的反应式,的另一电极反应式。  

2.能否共存原则:因为物质得失电子后在不同的介质环境中所存在的形式不同,所以电极反应式必须考虑介质环境。碱性溶液中CO2不可能存在,也不可能有H+参加反应;当电解质溶液成酸性时,不可能有OH—参加反应。如甲烷燃料电池以KOH为电解质溶液时:负极反应式:CH4+10OH-—8e-=CO32-+7H2O;正极反应式:2O2+4H2O+8e-=8OH-。  

3.加氧失氧原则:加氧时,就在反应物中加H2O(电解质为酸性时)或OH—(电解质溶液为碱性或中性时);失氧时,就在反应物加H2O(电解质为碱性或中性时)或H+(电解质为酸性时)。如“钮扣”电池以KOH为电解质溶液,其总反应式为:Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2,负极Zn→Zn(OH)2,根据加氧原则,负极反应式为:Zn+2OH-—2e-=Zn(OH)2;正极Ag2O→Ag,根据失氧原则,正极反应式为:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。  

4.中性吸氧反应成碱原则:在中性电解质溶液环境中,通过金属吸氧所建立起来的原电池反应,其反应的最后产物是碱。如银锌电池、铁的吸氧腐蚀、以铝、空气、海水为材料组成的海水电池等。    

六、电解原理的四种用途  

1.电解饱和食盐水制氯气、氢氧化钠(氯碱工业)。  

2.电解法冶炼活泼金属(Na、Al、Mg)等。  

3.电镀。  

4.电解精炼铜。

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