化学

氧化还原

氧化剂	还原产物	还原剂	氧化产物
$\overset{+2}{Mn}O_{4}^{-}$	$\overset{+2}{Mn^{2+}}$	$\overset{+4}{S}O_{2}$	$\overset{+6}{S}O_{4}^{2-}$
$\overset{+4}{Mn}O_{2}$	$\overset{+2}{Mn^{2+}}$	$\overset{+4}{S}O_{3}^{2-}$
$H_{2}\overset{-1}{O_{2}}$	$H_{2}\overset{-2}{O}$	$H\overset{+4}{S}O_{4}^{-}$
$\overset{+3}{Fe^{3+}}$	$\overset{+2}{Fe^{2+}}$	$\overset{+2}{S_{2}}O_{3}^{2-}$
$\overset{0}{Cl}_{2}$	$\overset{-1}{Cl^{-}}$	$\overset{-1}{I^{-}}$	$\overset{0}{I_{2}}$
$\overset{+1}{Cl}O^{-}$		$\overset{+2}{Fe^{2+}}$	$\overset{+3}{Fe^{3+}}$
$\overset{+5}{Cl}O_{3}^{-}$		$H_{2}\overset{-1}{O_{2}}$	$\overset{0}{O_{2}}$

氧化性离子	还原性离子	不共存
$Fe^{3+}$	$Fe^{2+}$	仅 $Fe^{3+}$ 和 $Fe^{2+}$ 可共存
$MnO_{4}^{-}$	$S^{2-}$	酸性条件下 $MnO_{4}^{-}$ 与 $Cl^{-}$ 不共存
$Cr_{2}O_{7}^{-}$	$SO_{3}^{2-}$
$NO_{3}^{-}$	$I^{-}$
$ClO^{-}$

	原电池	电解池
判断	正极不活泼，化合价 $\uparrow$ ；负极活泼， $\downarrow$	阳极连正极 $\uparrow$ ；阴极连负极 $\downarrow$
电极反应	负氧正还	阳氧阴还
离子流向	正正负负	阴阳阳阴
pH 变化	负酸正碱	阳酸阴碱
电势变化	正>阳>阴>负

还原性： $I^{-}>Fe^{2+}>Br^{-}$
$Fe$ 反应只能生成 $Fe^{2+}$ ， $Fe^{3+}$ 无法直接生成 $Fe$
仅燃烧或焙烧时 $Fe$ 可转化为 $Fe^{3+}$
1mol $Na_{2}O_{2}$ 与 $CO_{2}$ / $H_{2}O$ 反应只转移 1mol 电子
1mol $Cl_{2}$ 与碱反应只转移 1mol $e^{-}$
即一个 $Cl$ 升高一价，一个 $Cl$ 降低一价，歧化反应
1mol $Na$ 无论生成什么只转移 1mol 电子
$2Cu+S=\overset{+1}{Cu}_{2}S$
$Cu+2Cl^{-}=\overset{+2}{Cu}Cl_{2}$
$Fe_{3}O_{4}\rightarrow \overset{+2}{Fe}O\ce{ * }\overset{+3}{Fe}_{2}O{3}$
一块 $Na$ 暴露在空气中最后变成 $Na_2CO_3$
原电池保护法：被保护的金属在正极与更活泼的金属相连
电解池型保护：被保护的金属在阴极，与电源负极相连
草酸(乙二酸) $HOOC-COOH$ 具有还原性
醛基使溴水褪色，是发生氧化反应

可逆反应

$\Delta H=E_{a(\text{正活化能})}-E_{a(\text{逆活化能})}$
焓变计算： $\Delta H=E_{(\text{反应物总键能})}-E_{(\text{产物总键能})}$
反应自发性判断
$\Delta G=\Delta H-T\Delta S<0$ 自发反应
$\Delta G=\Delta H-T\Delta S=0$ 平衡状态
$\Delta G=\Delta H-T\Delta S>0$ 非自发反应
T 是热力学温度，只有正值
$\Delta S$ 是熵变
$\Delta H < 0$ ， $\Delta S > 0$ ，自发进行
$\Delta H < 0$ ， $\Delta S < 0$ ，不自发进行
$\Delta H > 0$ ， $\Delta S > 0$ ，高温下自发进行
$\Delta H > 0$ ， $\Delta S < 0$ ，低温下自发进行

三段式表示方法

	$3A_{(g)}$	$B_{(g)}$	$2C_{(g)}$
$c_{\text{始}}(mol/L)$	$a$	$b$	$c$
$\Delta c(mol/L)$	$3x$	$x$	$2x$ (与系数成正比)
$c_{\text{平}}(mol/L)$	$a-3x$	$b-x$	$c+2x$

注意：

题目给的是 $n(mol)$ 要除以 $V$
(s)/(l) 不写入三段式
转化率 $\alpha =\Delta c\div c_{\text{始}}\times 100\%$
速率 $v=\Delta c\div t$
$K$ 用 $c_{\text{平}}$ 的数值去算

单一外界因素对正逆反应速率的影响是同增同减
只要是参数，不管是 $K$ 、 $k$ 、 $K_e$ 、 $K_p$ ，均只与温度有关，不受其他物理量影响
$K=\dfrac{k_{\text{正}}}{k_{\text{逆}}}=\dfrac{k_1}{k_{-1}}$
平衡正向移动， $v_{\text{正}}>v_{\text{逆}}$ ，速率参数增长幅度 $k_{\text{正}}>k_{\text{逆}}$
平衡逆向移动， $v_{\text{正}}<v_{\text{逆}}$ ，速率参数增长幅度 $k_{\text{正}}<k_{\text{逆}}$
催化剂不是不参加反应，而是先消耗后生成
有效碰撞理论：回答有效碰撞几率
平衡转化图中 $A$ 是不是平衡转化率，若不在最高，则同一温度下反应转化率有比 $A$ 点高的
提高速率的方法
1. 升高温度
2. 增大压强
3. 粉碎（增大表面积）
4. 增大 XX 溶液浓度
5. 加入催化剂（只提高速率不改变产率）
6. 搅拌
7. 延长浸取时间（只提高浸取率）
8. 多次反复浸取（只提高浸取率）
没有方向的比例不能作为平衡判断的依据
问是否平衡
1. 密度就写公式
2. 相对分子质量就写相对分子质量
3. 压强看气体系数
4. 物质的量看气体系数
5. 其他：保持不变，不是相等或成比例
浓度对平衡的影响
1. 稀释， $c_{\text{反}}$ 和 $c_{\text{产}}$ 都 $\downarrow$ ，平衡往系数之和大的方向移动
2. $\ce{A_{(g)} + B_{(g)}\ce{<=>}C_{(g)}}$ ，增大 $c(A)$ ，平衡正移， $a(B)\uparrow$ ，但 $a(A)\downarrow$
3. 改变固体的量不影响速率和平衡
  $a$ 是转化率
提高转化率、产率的方法，促进平衡正向移动
1. 温度
2. 压强（只对气体起作用）
3. 增大另一个反应物的浓度（要具体）
4. 及时分离出产物（要具体）
  注意：催化剂只能提高生产效率或速率不能提高转化率或产率
前半段： $T\uparrow, v\uparrow$
后半段：
1. $\Delta H<0,T\uparrow,$ 平衡 $\leftarrow$
2. $T$ 过高，催化剂活性降低（吸热催化反应）
3. $T$ 过高，某些反应物（如 $H_2O_2$ ）分解
平衡常数
1. 表达式： $mA_{(g)}+nB_{\textbf{(s)}}=xC_{(g)}+yD_{(g)}$
  $K=\dfrac{c^x(C)\times c^y(D)}{c^m(A)}$
  $K_p=\dfrac{p^x(C)\times p^y(D)}{p^m(A)}$
  只算 g 和 aq，不算 s 和 l
2. $K$ 和 $k$ 只与 $T$ 有关： $T\uparrow K\uparrow$ 则 $\Delta H>0$ ， $T\uparrow K\downarrow$ 则 $\Delta H<0$
3. $K$ 越大， $a$ 越大， $K≥10^5$ 认为是彻底反应
4. 浓度商 $Qc(\text{表达式})$ 与 $k$ 一样，数值利用瞬时浓度判断反应的方向和平衡
  $Qc<K$ ，未平衡， $v_{\text{正}}>v_{\text{逆}}$ ， $\rightarrow$
  $Qc=K$ ，平衡， $v_{\text{正}}=v_{\text{逆}}$ ， $\rightarrow$
  $Qc>K$ ，超平衡， $v_{\text{正}}<v_{\text{逆}}$ ， $\leftarrow$
- $K_h=\dfrac{K_w}{K_a}$
- $K_{h1}=\dfrac{K_w}{K_{a2}}$
- $K_{h2}=\dfrac{K_w}{K_{a1}}$

补充

上方 $K_h=\dfrac{K_w}{K_a}$ 等，待补充详细信息。
低重要性，故默认折叠。

补充的补充：由于 teacher 压根就没有发有关这部分的 pdf，所以有办法就摁背吧。

$K$ 与 $\Delta H$ 的代数关系
1. $\text{反应①}=2\times\text{反应②}$ ： $\Delta H_1=2\Delta H_2$ $K_1=K_2^2$
2. $\text{反应①}=\dfrac{1}{2}\times\text{反应②}$ ： $\Delta H_1=\dfrac{1}{2}\Delta H_2$ $K_1=\sqrt{K_2}=K^{\dfrac{1}{2}}_2$
3. $\text{反应①}=-\text{反应②}$ ： $\Delta H_1=-\Delta H_2$ $K_1=\dfrac{1}{K_2}=K_2^{-1}$
4. $\text{反应①}=\text{反应②}+\text{反应③}$ ： $\Delta H_1=\Delta H_2+\Delta H_3$ $K_1=K_2\times K_3$
5. $\text{反应①}=\text{反应②}-\text{反应③}$ ： $\Delta H_1=\Delta H_2-\Delta H_3$ $K_1=K_2\div K_3=K_2 \times K_3^{-1}$
探究温度对化学平衡的影响——加热 $0.5mol*L^{-1}CuCl_2$ 溶液
$\underset{\text{蓝}}{[Cu(H_2O)_4]^{2+}}+4Cl^-\ce{<=>}\underset{\text{绿}}{[CuCl_4]^{2-}}+4H_2O$ $\Delta H>0$
证明 $K_{sp}$ 大小的方法
1. 同浓度下有先后
2. 沉淀的转化
中和滴定
1. 往 $10mL\ 0.1mol/L\ HA$ 酸中逐渐滴加 $0.1mol/L\ NaOH$ 溶液
  $\underset{0.1mol/L\times 10mL}{HA}+\underset{0.1mol/L\times 10mL\text{(完全中和)}}{NaOH}=NaA+H_2O$
  a：起点， $v(NaOH)=0$ ，溶质为 $HA$ ，可判断 $HA$ 酸性强弱和求 $K_a$
  b：半点， $v(NaOH)=5$ ，溶质 $HA:NaA=1:1$ ，判断 $HA$ 和 $A^-$ 的电离水解程度大小
  c：中性点（考电荷守恒）， $v(NaOH)<10$ ，溶液 $pH=7$ ，此时 $Na^+=A^->H^+=OH^-$
  d：完全中和点， $v(NaOH)=10$ ，溶质为 $NaA$ ，此时水电离程度最大
  e：碱过量点，溶质为 $NaA+NaOH$
2. 往 $5mL\ 0.1mol/L\ H_2A$ 酸中逐渐滴加 $0.1mol/L\ NaOH$ 溶液
  $\underset{0.1mol/L*5mL}{H_2A}+\underset{0.1mol/L*5mL}{NaOH}=NaHA+H_2O$
  $\underset{0.1mol/L*5mL}{NaHA}+\underset{0.1mol/L*5mL}{NaOH}=Na_2A+H_2O$
  a：起点， $v(NaOH)=0$ ，可判断 $HA$ 酸性强弱和求 $K_a$
  f： $v(NaOH)=2.5$ ，溶质 $H_2A:HA=1:1$ ，判断 $H_2A$ 电离程度和 $HA^-$ 水解大小
  b：半点， $v(NaOH)=5$ ，溶质 $NaHA$ ，判断 $HA^-$ 电离与水解大小
  c：中性点， $v(NaOH)<10$ ，溶液 $pH=7$
  d：中和点， $v(NaOH)=10$ ，溶质为 $Na_2A$ ，此时水电离程度最大
分布曲线
某酸 $H_2R$ 溶液中的离子浓度与 $pH$ 的关系图
- 某离子的浓度变化趋势
- 某离子浓度最大时的 $pH$ ，如 $HR^-$
- 某 $pH$ 下的离子浓度大小顺序
- $HR^-$ 的电离与水解程度大小
- 求 $H_2R$ 的 $K_{a1}$ 和 $K_{a2}$
- $K_{a1}=$ 交点 1 的 $c(H^+)=10^{-a}$
- $K_{a2}=$ 交点 2 的 $c(H^+)=10^{-b}$
e.g.

$H_2R\ \ce{<=>}\ H^++HR^-$
$K_{a1}=\dfrac{H^+\times HR^-}{H_2R}$
$HR^-$ 和 $H_2R$ 在交点 1 时相同，所以可约去

弱酸酸式盐
1. 电离 $>$ 水解——显酸性（ $NaHSO_3$ 、 $NaHC_2O_4$ ）
2. 水解 $>$ 电离——显碱性（ $NaHCO_3$ 、 $NaHS$ ）
等体积中和反应的规律
1. $0.1mol/L\ HCl+0.1mol/L$ 氨水酸：强酸弱碱
2. $pH=1\ HCl+pH=13$ 氨水碱：氨水过量
3. $0.1mol/L$ 醋酸 $+0.1mol/L\ NaOH$ 碱：强碱弱酸
4. $pH=1$ 醋酸 $+pH=13\ NaOH$ 酸：醋酸过量

溶度积曲线

B：溶解平衡，饱和溶液 $Q_c=K_{sp}$
A：过饱和，饱和溶液 $Q_c>K_{sp}$
C：未饱和，饱和溶液 $Q_c<K_{sp}$
$c$ 改变 $T$ 不变只能沿曲线移动，改变 $T$ 会超脱曲线
$AgCl$ 比 $Ag_2CrO_4$ 更先沉淀， $AgCl$ 更难溶
醋酸铵 $CH_3COONH_2$ 溶液是中性溶液
醋酸根和铵根的水解程度几乎完全相同
$2NO_2\ce{<=>}N_2O_4\ \Delta H<0$
加压后先变深后变浅，且比原来深
$Cr_2O_7^{2-}（橙）+H_2O\ce{<=>}2CrO_4^{2-}（黄）+2H^+$
$[Cu(H_2O)4]^{2+}（蓝）+4Cl^-\ce{<=>}[CuCl_4]^{2+}（黄）+H_2O$

有机

芳香化合物：有苯环
芳香烃：有苯环，仅 $C$ 、 $N$ ，则侧链可不饱和
苯的同系物：一苯环，侧链必须饱和
原子/有机基团电子数 $=$ 质子数
阳离子电子数 $=$ 质子数 $-$ 电荷数
阴离子电子数 $=$ 质子数 $+$ 电荷数
中子数 $=$ 质量数(A) $-$ 质子数(Z)
$H$ 没有中子
联氨、肼、 $N_{2}H_{4}$ 、
官能团
- 碳碳双(三)键
- 羟基
- 酚羟基
- 氨基： $-NH_{2}$
- 碳 X 键（X 要具体）： $C-X$
- 硝基： $-NO_{2}$
- 醚键： $H_{x}COCH_{x}$
- 酮羰基： $-CO-$
- 醛基：
- 羧基：
- 酯基： $-COO-$
- 酰胺基： $-CONH_x$
- 酰氯键：
- 氰基： $-CN$
  $C=O$ 有连 $H$ / $O$ / $N$ / $Cl$ ，要当成一个整体去看
手性碳的判断：
1. 手性碳只有单键
2. 至少画出 3 个单键（剩下一个是隐藏的 $H$ ），且没有重复基团
3. 不存在对称轴
同系物：官能团种类和数目一致（相差 $n$ 个 $CH_2$ ）
苯的同分异构体
1. 苯的二取代——3 种
2. 苯的三取代
- aaa 型——3 种
- aab 型——6 种
- abc 型——10 种
1. 苯的四取代
- aaaa 型——3 种
- aaab 型——6 种
- aabb 型——11 种
$C_xH_yO_z$ 不饱和度
- $\varOmega =x-1-\dfrac{y}{2}$
- 其中 $O$ 不用算， $X$ 当作 $H$ ，有 $N$ 减掉 $NH$ 后再算
- $\varOmega =0$ ，饱和链烃
- $\varOmega =1$ ，1 个环式或 1 个双键
- $\varOmega =2$ ，1 个三键或 2 个双键或 1 环 1 双键
- $\varOmega >4$ ，有苯环
直线型键角： $180^\circ$
$CH_4$ ： $109^\circ 28^\prime$
$NH_3$ ： $107^\circ$
$H_2O$ ： $105^\circ$
三角形： $120^\circ$
顺反异构
1. $C=C$ 中每个 $C$ 上的两个基团不同
2. 两个 $C$ 至少有一个相同的基团
醛基和酮羰基可与 $H_2$ 加成还原成醇，羧基、酯基不可加成
酯化反应方程式口诀
酸在左，醇在右，官能团相对
酸脱羟基醇脱氢，剩下来合并
浓硫酸加热要可逆，一个酯基一个水
羟醇的催化氧化
基氢苯碳氢，与氧结合生成水。
碳氧单键变双键，产物是醛或是酮。
耗氧量
$C_xH_yO_z+(x+\dfrac{y}{4}-\dfrac{z}{2})O_2\ce{ ->[\text{点燃}] }xCO_2+\dfrac{y}{2}H_2O$
基团往左写时，注意顺序
$H_3C-$ & $-CH_3$
$HO-$ & $-OH$
$OHC-$ & $-CHO$
$HOOC-$ & $-COOH$
$O_2N-$ & $-NO_2$
$H_2N-$ & $-NH_2$
芳香族母体顺序（以此官能团为 1 号位）：苯 $+$ 其他含氧官能团（羧基 $>$ 酯基 $>$ 醛基） $>$ 苯酚 $>$ 某烯/炔 $>$ 甲苯 $>$ 氯苯 $>$ 硝基苯
加聚产物[ ]内的 $C$ 必定是偶数个
氯仿是三氯甲烷 $CHCl_3$
加成标志：双键 $\rightarrow$ 单键，尤其注意醛基、羰基和成环
缩聚反应结构要求：必须有两个官能团
有机合成： $-NO_2$ 还原成 $-NH_2$ 应该安排在最后（防止 $-NH_2$ 氧化）
甲苯在邻、对为位上取代，苯甲酸在间位取代
乙醇 $-CH_2OH$ 与甲醚是同分异构体 $-OCH_3$
消去条件
脂类：浓硫酸、加热
卤代烃： $NaOH$ 、乙醇、加热
写酯化反应条件时要把另一个反应物补上去
一个官能团先消耗后重新生成（通常是取代反应）的目的是保护该官能团（酚羟基、 $-NH_2$ ）
2-羟基丙腈
$CH_2=CHCN$ 丙烯腈
既能银镜又能水解：甲酸某酯 $HCOO-$ 、氰基
TODO：补充验证该项
1-环己稀 $\ce{->[KMnO_4][\text{氧化反应}]}$ 1,6-己二酸
$LiAlH_4$ 是常见的还原剂
溴乙烷： $CH_3CH_2Br$
氯乙酸： $ClCH_2COOH$
$H_3CCO-$ 是酮羰基
$H_3CO-$ 是醚键

实验

NH3 制备
$2NH_{4}Cl+Ca(OH)_{2}\triangleq CaCl_{2}+2NH_{3}\uparrow +2H_{2}O$
无水硫酸铜 $CuSO_4$ 只能检验水，不可干燥
测定中和热
一定要加热的实验： $NH^{4+}$ 的检验
蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥
用于：带有结晶水的晶体、低温下的物质、易水解或易挥发的物质
酒精不能做萃取剂
粗盐提纯
$Ba^{2+}$ 一定要在 $CO^{2-}_{3}$ 之前，最后过滤后加 $HCl$ 调节pH值
中和滴定
强酸滴强碱 $\rightarrow$ 强酸强碱盐 $\rightarrow$ 中性 $\rightarrow$ 酚酞/甲基橙
强酸滴弱碱 $\rightarrow$ 强酸弱碱盐 $\rightarrow$ 酸性 $\rightarrow$ 甲基橙
强碱滴弱酸 $\rightarrow$ 强碱弱酸盐 $\rightarrow$ 碱性 $\rightarrow$ 酚酞
滴定终点判断：加入最后半滴…（标准液），溶液由…色变成…色且 30s 内不褪色

	变色范围	酸色	中间色	碱色
酚酞	8.2-10.0	无	浅红/粉红	红
甲基橙	3.7-4.4	红	橙	黄

离子检验
$SO_{4}^{2-}$ ：稀 $HCl\rightarrow BaCl_{2}(aq) I/Br/Cl^{-}$ ；稀 $HNO_{3}\rightarrow AgNO_{3}(aq)$
$Fe^{3+}$ ：几滴 $KSCN\rightarrow$ 血红色/几滴酚酞 $\rightarrow$ 紫色/几滴 $NaOH\rightarrow$ 红褐色 $\downarrow$
$Fe^{2+}$ ：几滴 $KSCN\rightarrow$ 无现象 $\rightarrow$ 几滴氯水 $\rightarrow$ 血红色/几滴铁氰化钾（ $K_{3}[Fe(CN)_{6}]$ ） $\rightarrow$ 蓝 $\downarrow$
$NH_{4}^{+}$ ：加入浓 $NaOH$ 溶液加热，有刺激性气味气体产生，使湿润的红色石蕊试纸变蓝
答题模板：取样，加入…，有…生成，…的是…
制备易水解/易溶于水的物质前后防水（干燥）
当试纸要测溶液酸碱性不可湿润，要让气体附着在试纸上要湿润，其他不用湿
实验缺陷/改进
1. 尾气处理问题
  缺陷：缺乏尾气处理装置，XX 造成污染
  改进：在 XX 处（一般是最后）增加…
2. 缺少除杂装置
  缺陷：XX 中的 XX 杂质对实验/产品有影响
  改进：在 XX 和 XX 间增加…的洗气瓶/干燥管
3. 空气中某成分对实验的影响
  缺陷：空气中的 XX 对实验/产品有影响
  改进：在 XX 和 XX 间增加…的洗气瓶/干燥管
4. 防倒吸
  缺陷：XX 装置的导管插入液面以下 XX 气体倒吸
  改进：XX 装置的导管不要插入液面以下或加…

冷却或 $0-10^\circ C$ ——冰水浴
$10-20^\circ C$ ——冷水浴
$20-100^\circ C$ ——水浴
加热的目的
1. 加快速率/溶解
2. 促进平衡向吸热反应方向移动
3. 煮沸的目的——除去溶解氧
降温的目的
1. 防止物质分解（ $H_2O$ 、铵盐）、挥发（ $HCl$ 、 $HNO_3$ 、 $NH_3\ce{ * }H_2O$ ）、失去结晶水
2. 促进平衡向放热反应方向移动
3. 降低物质的溶解度
4. 减少副反应

套管实验：两管相套外苏打内小苏打
$Fe(OH)_3$ 胶体制备只需沸水无须 $NaOH$
制 $Cl_2$ ： $MnO_2+4HCl\text{(浓)}\triangleq MnCl_2+Cl_2+H_2O$
尾气处理
1. 酸性气体( $NaOH$ 溶液)： $Cl_2$ 、 $SO_2$ 、 $NO_2$ 、 $HCl$
2. 碱性气体(水/稀酸)： $NH_3$
3. 可燃性气体(点燃)： $CO$ 、 $CH_4$ 、 $C_xH_y$
制 $SO_2$
固液不加热： $Na_2SO_3+H_2SO_4=Na_2SO_4+SO_2\uparrow +H_2O$
固液加热： $Cu+2H_2SO_4(\text{浓})\triangleq CuSO_4+SO_2\uparrow +2H_2O$

通入参与反应的气体
1. 过快：不能充分反应，转化率低
2. 过慢：生产效率低
通入不参与反应的气体（如 $N_2$ $N_{2}$ 、惰性气体）
1. 实验开始前：排尽装置内的空气，防止空气中的…对实验干扰
2. 实验过程中：将产生的气体赶入后续装置中
3. 实验结束时：将产生的气体全部赶出以被…完全吸收
向试剂瓶中通入两种气体
1. 使气体充分混合
2. 观察气泡以调节两种气体的流速和比例

硝酸用来洗涤银镜

$\begin{CD} \text{无水}MgCl_2 @>\text{先加盐酸（抑制}Mg^{2+}\text{水解）}>> MgCl_{2(aq)} \\ @| @VV\text{蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥}V \\ \text{无水}MgCl_2 @<\text{在干燥的}HCl\text{气流中蒸干（抑制}Mg^{2+}\text{水解）}<< MgCl_2\ce{ * }6H_2O \end{CD}$

气体制备实验模型
气密性 $\rightarrow$ 制备 $\rightarrow$ 除杂 $\rightarrow$ 干燥 $\rightarrow$ 收集/反应 $\rightarrow$ 尾气
酯水解： $-CO-$ 来自于酸， $CH_xO$ 来自于醇
$-OO-$ 断开醇加氢，碱性条件变成酸（纳）
有机简答题（目的是什么的问）
1. 防止生成邻/间/对位产物（苯环的取代）
2. 保护某基团（通常是酚羟基和 $-NH_2$ ）
3. 促使平衡往…方向移动
4. …为什么易溶于水：羟基、羧基与水易形成氢键
淀粉遇碘单质( $I_2$ )变蓝色
油脂不是高分子（高分子要≥100万）
蛋白质遇轻金属盐（ $K^+$ 、 $Ca^+$ 、 $Na^+$ 、 $Mg^+$ 、 $NH_3^+$ ）盐析（可逆）
乙酸酐（醋酸酐）
当不知道取代了什么，就是取代了隐藏的 $H$
除杂

原料(杂质) 试剂(操作)

$Cl_2$ ( $HCl$ ) 饱和 $NaCl$ 溶液(通入)

氯苯(苯甲醛) $NaHSO_3$ 溶液(分液)
电解饱和食盐水，用到的交换膜一定是阳离子交换膜

原料(杂质)	试剂(操作)
$Cl_2$ ( $HCl$ )	饱和 $NaCl$ 溶液(通入)
氯苯(苯甲醛)	$NaHSO_3$ 溶液(分液)

工艺流程

$PbSO_4$ 和 $CaSO_4$ 是流程题中常考的滤渣
工艺流程题中的 pH 调节
1. 方法：+酸、碱、金属氧化物、氢氧化物、碳酸盐、碱式碳酸盐
2. 目的
  1. 促进/抑制某离子水解（最常见）
  2. 促进某氢氧化物的生成以达到分离的目的
氯碱工业使用的交换膜是阳离子交换膜
氨的催化氧化： $4NH_3+5O_2\ce{->[\text{催化剂}][\Delta]}4NO+6H_2O$
工业制氨气 $N_2+3H_2\ce{<=>[\text{高温高压}]}2NH_3$
实验室 $2NH_4Cl+Ca(OH)_2=CaCl_2+2NH_3+2H_2O$
工业制二氧化硫 $4FeS+11O_2=2Fe_2O_3+8SO_2$
$2SO_2+O_2=2SO_3$
$SO_3+H_2O=H_2SO_4$
实验室 $2H_2SO_4+Cu\ce{->[\Delta]}CuSO_4+SO_2\uparrow+2H_2O$
$Na_2SO_3+H_2SO_4=Na2SO_4+H_2O+SO_2\uparrow$
工业制硫酸：硫铁矿( $FeS_2$ 或 $S$ ) $\rightarrow SO_2\rightarrow SO_3\rightarrow H_2SO_4$
$4FeS+11O_2=2Fe_2O_3+8SO_2$
$2SO_2+O_2=2SO_3$
$SO_3+H_2O=H_2SO_4$
工业制硝酸： $NH_3\rightarrow NO\rightarrow NO_2\rightarrow HNO_3$
工业制 $HCl$ ： $NaCl_{(s)}+\text{浓}H_2SO_4$
工艺流程缺陷：
1. 产生副产品 $Cl_2$ 、 $SO_2$ 、 $NO_2$ 、 $NO$ 等污染性气体（结合题意）
2. 原料用到浓 $H_2SO_4$ 会腐蚀设备
3. 工艺需要高温条件——耗能大
4. 工艺需要高压条件——对设备要求高
乙醇洗涤的好处：降低损耗，易于干燥
胶体分离用渗析（半透膜）而不是过滤
焙烧的目的
1. 除去有机杂质
2. 将矿物质转化为疏松易溶的化合物（如钒 $\ce{->}V_2O_5$ )
加热/煅烧/焙烧：
1. 化合价不变：分解反应
2. 化合价上升，反应物加 $O_2$
3. 化合价下降，本身必有元素化合价上升

杂项

不成盐氧化物： $CO$ 、 $NO$ 、 $NO_{2}$
$H_{2}$ 、 $D_{2}$ 、 $HD$ 是同种物质/单质（同位素）
$D=_{1}^{2}H$ ， $D_{2}O=^{2}H_{2}O$ ， $T=_{1}^{3}H$
质子数=原子序数=第 n 号元素=核外电子数=核外电子有 n 种运动状态，与质量数、电荷数、中子数均无关
电子式不能有 $H^{+}$ ，错误示例： $H^{+}[_{\text{•}}^{\text{•}}\overset{\text{• •}}{\underset{\text{• •}}{O_{\text{•}}^{\text{•}}}}\overset{\text{• •}}{\underset{\text{• •}}{O_{\text{•}}^{\text{•}}}}]^{2-}$
次氯酸 $HClO$ 结构式： $H-O-Cl$
同素异形体间的转化是化学变化，同位素间的转化是核变化
常见胶体：
1. 气溶胶：空气、云雾、烟灰
2. 液溶胶： $Fe(OH)_{3}$ 、豆浆、颜料、墨水、蛋白质溶液、淀粉溶液
3. 固溶胶：有色玻璃
煤和石油的应用中，除了石油的分馏，其他均为化学变化
阴阳离子具有相同的电子层结构，则阴离子在阳离子的上一周期
透明 $\neq$ 无色
①：过渡态（ $A^*+B^*$ ）
②：过渡态（ $A'^*+B'^*$ ）
速率快慢取决于 $Ea_{\text{正}}$
$Ea_{\text{正}}$ 越大，速率越慢
$Ea_{\text{正}}$ 有时写作 $E_1$
$Ea_{\text{逆}}$ 有时写作 $E_{-1}$
$Ea_{\text{正}}$ 差值最大的一步为决速步骤
有浓度/pH 时，一定要有体积才能算 $N_{A}$
强拆弱不拆，水拆火不拆
$NaHCO_{3(g)}=Na^{+}+HCO_{3}^{-}$
$NaHSO_{4(aq)}=Na^{+}+H^{+}+SO_{4}^{-}$
$NaHSO_{4(\text{熔融})}=Na^{+}+HSO_{4}^{-}$
$NaHSO_4$ 水解呈酸性
泡沫灭火器： $Al^{3+}$ 和 $HCO_{3}^{-}$
候氏制碱法（非氧化还原）
- $Na^{+}+NH_{3}+CO_{2}+H_{2}O=NaHCO_{3}\downarrow +NH_{4}^{+}$
- 先通 $NH_3$ （防倒吸），后通 $CO_2$
- 滤液的主要成分是 $NH_4Cl$ （可做氮肥）
反应速率单位： $mol\ce{ * }L^{-1}\ce{ * }min^{-1}$
$Al^{3+}/Fe^{3+}+CO_{3}^{2-}/HCO_{3}^{-}=\text{双水解}$
酸、碱无论强弱都会抑制水电离
$K\overset{+7}{Mn}O_{4}$ 、 $K_{2}\overset{+6}{Mn}O_{4}$ 、 $\overset{+4}{Mn}O_{2}$ 、 $H\overset{+2}{C}\overset{-3}{N}$ 、 $K\overset{-2}{S}\overset{+4}{C}\overset{-3}{N}$
卤素的电子式一定有八个电子
$SO_{2}$ 、 $CO_{2}$ 与 $CaCl_{2}$ 、 $BaCl_{2}$ 不反应，弱酸不能制强酸
$S$ 生成 $SO_{2}$ ，不生成 $SO_{3}$
$N_{2}$ 只生成 $NO$ 不生成 $NO_{2}$
$v(N)=\dfrac{\Delta n}{t}=\dfrac{\Delta n}{v_0t}$
晶胞——均摊法：顶点占 $\dfrac{1}{8}$ ，棱上占 $\dfrac{1}{4}$ ，面上占 $\dfrac{1}{2}$ ，内部占 $1$
体心立方的配位数都是 8

$Na_2CO_3$ 水解呈碱性
$\rho =\dfrac{N\times M}{N_A\times a^3}$ $(1cm=10^{-2}m, 1pm=10^{-12}m$
合金的特点：熔点低，硬度大
$H_3BO_3$ 是一元弱酸
当离子浓度≤ $10^{-5}$ 时，默认为完全沉淀
原子利用率 100% 的反应：无机化合、有机加成
$10e^-$ 物质
阴离子： $N^{3-}$ 、 $O^{2-}$ 、 $F^-$ 、 $OH^-$
阳离子： $Na^+$ 、 $Mg^{2+}$ 、 $Al^{3+}$ 、 $H_3O^-$ 、 $NH_4^+$
分子： $Ne$ 、 $HF$ 、 $H_2O$ 、 $NH_3$ 、 $CH_4$
键的参数：原子半径越小，键长越短，键能越大，键越稳定，物质的能量越低
沸点比较
1. 状态：g<l<s
2. 同族看氢键：有( $NH_3$ 、 $H_2O$ 、 $HF$ )>无
3. 无氢键看摩尔质量，越大沸点越大
4. 不同族： $\textbf{H}_{\textbf{2}}\textbf{O}$ > $\textbf{HF}$ > $\textbf{NH}_{\textbf{3}}$ > $HI$ > $\textbf{H}_\textbf{2}\textbf{S}$ > $HBr$ > $\textbf{HCl}$ > $PH_3$ > $SiH_4$ > $\textbf{CH}_{\textbf{4}}$
离子化合物：金属加非金属，除了 $AlCl_3$
共价化合物：全是非金属，除了 $NH_4Cl$ …（铵盐 $NH_4^+$ ）
$NaH$ ： $Na^+[^{\text{•}}_{\text{•}}H]^-$
微粒半径比较：看电子层数（越多越大），同层看质子数（越多越小），同层同质子数看电子数（越少越小）
1. 稀有气体不参与半径比较
2. 若阴、阳离子的电子排布相同，则阴离子在阳离子的上一周期
充填（比例）模型要点：
1. 原子的相对大小
2. 分子构型
金属性/还原性越强=氢氧化物碱性越强
非金属性/氧化性越强=简单氢化物的稳定性越强=最高价氧化物对应的水化合物酸性越强
$C$ 的氢化物比较要讲简单氢化物，反之不能比较
$0.1mol/L$ 的一元强酸溶液 pH=1
一元强碱溶液 pH=14
稀释 $10^n$ ，pH±n
非金属成键数目

成键数 1 2 3 4 5 6

原子 $H$ , $X$ $O$ , $S$ $N$ , $P$ , $B$ $C$ , $Si$ , $S$ $B$ , $P$ $S$
常见不满足 $8e^-$ 构型的原子（ $8e^-$ 稳定结构）： $B$ 、 $P$ 、 $S$ 、 $H$

成键数	1	2	3	4	5	6
原子	$H$ , $X$	$O$ , $S$	$N$ , $P$ , $B$	$C$ , $Si$ , $S$	$B$ , $P$	$S$

看到	先想
$HNO_3$ 、 $Fe^{3+}$ 、 $Cl$ 及其化合物(除 $HCl$ )	氧化性
$Fe^{2+}$ 、 $S$ 及其化合物(除 $H_2SO_4$ )	还原性
$Na_2CO_3$	水解呈碱性
过渡金属	价态变化
溶液呈中性	电荷守恒

通过交换膜的离子数取决于电路通过的电子数
$1e^-$ 交换 1 个 $H^+/OH^-$ ， $2e^-$ 交换 2 个 $H^+/OH^-$ 或 1 个 $M^{2+}/N^{+2}$
$Zn$ 装 $ZnSO^4$ ， $Cu$ 装 $CuSO^4$ ，不能颠倒
精炼铜：粗铜放阳极，精铜放阴极
阳极减少质量 $\neq$ 阴极增大质量
数量级： $10^{-3.2}$ 是 $10^{-4}$ 的数量级
$10^{-n}mol/L$ ： $pH=n$ 是强酸， $pH>n$ 是弱酸或强酸弱碱盐
$pH=(14-n)$ 是强碱， $pH<(14-n)$ 是弱碱或强碱弱酸盐
燃料电池
正极：空气、氧气
负极：燃料
电解池简单放电顺序
阳极：金属(活泼电极)> $Cl^-$ >水中的 $OH^-$
阴极： $Ag^+$ > $Cu^{2+}$ >水中的 $H^-$
注意： $K+$ 、 $Cu^{2+}$ 、 $Na^+$ 、 $Mg^{2+}$ 、 $Al^{3+}$ 在溶液中不放电
氯碱工业：电解饱和食盐水，必须用阳离子交换膜
电镀：镀层作阳极，待镀金属做阴极
有机 $+$ 无机 $=$ 复合材料
标准状况下，甲烷、一氯甲烷为气体，二氯甲烷、三氯甲烷不为气体
$[Ti\underline{Cl}\underline{(H_2O)_5}]Cl_2*H_2O$ 配位数 $1+5=6$
下划线处为配合物
价电子排布式
主族 $ns^{1-2}$ 、 $ns^2np^x$
副族 $3d^x4s^{1-2}$
电子轨道表示式 $=$ 电子排布图
$TiO^{2+}$ 与 $H_2O_2$ 形成稳定配合物 $[TiO(H_2O_2)]^{2+}$ 的原因：
$TiO^{2+}$ 中的 $Ti$ 有空轨道， $H_2O_2$ 中的 $O$ 有孤电子对，两者能够形成配位键
$N$ 、 $O$ 、 $F$ 可形成氢键，要指明 XX (分子)与 XX (分子)之间形成氢键
熔沸点
分子晶体：～ $300^\circ C$ 以内（最高不超过 $500^\circ C$ ）
共价晶体（含 $B$ 、 $C$ 、 $Si$ 、 $Ga$ 、 $Ge$ 、 $As$ ）：～ $1000^\circ C$
离子晶体： $1000^\circ C$ 以上，一般低于共价晶体

I A

II A

III B

IV B

V B

VI B

VII B

VIII

I B

II B

III A

IV A

V A

VI A

VII A

一

H

是唯一一个在 s 区的非金属

二

三

四

五

六

f 区

七

f 区

118

ns^{1-2}

s 区

(n-1)d^{1-9}ns^2

d 区

(n-1)d^{10}ns^{1-2}

ds 区

ns^2np^{1-6}

p 区

分子构型计算
$AB_n$ 型价层电子对数目计算公式 $n+\dfrac{1}{2}(a-n\times b)$

$n$ 为 $\sigma$ 键数目，即分子式 $AB_n$ 中的 $n$
$a$ 为中心原子 $A$ 的最外层电子数
$b$ 的数值： $H$ 和卤素为 1，氧及 $VIIA$ 元素为 2， $N$ 为 3
离子的孤电子对数： $AB_n^{m+}$ 则 $\dfrac{1}{2}(a-nb-m)$ ， $AB_n^{m-}$ 则 $\dfrac{1}{2}(a-nb+m)$

$\sigma$ 键数目	孤电子对数	价层电子对数	VESPR 模型	杂化类型	分子构型
4	0	4	(正)四面体	$sp^3$	(正)四面体
3	1	4	四面体	$sp^3$	三角锥形
2	2	4	四面体	$sp^3$	V 形
3	0	3	平面三角形	$sp^2$	平面三角形
2	1	3	平面三角形	$sp^2$	V 形
2	0	2	直线形	$sp$	直线形

晶胞的均摊法
1. 立方晶胞：顶角占 $\dfrac{1}{8}$ ，棱占 $\dfrac{1}{4}$ ，面占 $\dfrac{1}{2}$ ，晶胞内部占 $1$
2. 六方晶胞：顶角占 $\dfrac{1}{6}$ ，底棱占 $\dfrac{1}{4}$ ，侧棱占 $\dfrac{1}{3}$ ，面占 $\dfrac{1}{2}$ ，晶胞内部占 $1$
3. 三棱柱晶胞：顶角占 $\dfrac{1}{12}$ ，底棱占 $\dfrac{1}{4}$ ，侧棱占 $\dfrac{1}{6}$ ，面占 $\dfrac{1}{2}$ ，晶胞内部占 $1$
酸性强弱的比较
1. 烃基越长( $C$ 越多)，酸性越弱
2. 分子中的卤素越多，酸性越强
3. 分子中的卤素电负性越大，酸性越强
电子运动的几个基本概念
1. 电子运动状态：第 $n$ 号元素就有 $n$ 种电子运动状态
2. 空间运动状态：占 $m$ 个轨道就有 $m$ 种空间运动状态
3. 空间延伸方向： $s$ 轨道 $1$ 种， $p$ 轨道 $3$ 种
4. 电子云轮廓形状： $s$ 轨道圆形， $p$ 轨道哑铃形

结构化学的简答题
叙述结构 $\rightarrow$ 阐述原理 $\rightarrow$ 回扣结论

解释电离能大小的原因

叙述结构阐述原理

对应粒子的价电子排布（全空、半满、全满）失电子难易程度
溶解性
叙述结构阐述原理
分子极性相似相融原理
氢键越多越易容（心知就好）
分子间氢键 $>$ 分子内氢键

叙述结构	阐述原理
对应粒子的价电子排布（全空、半满、全满）	失电子难易程度

叙述结构	阐述原理
分子极性	相似相融原理
氢键	越多越易容（心知就好）
分子间氢键 $>$ 分子内氢键

熔沸点
A、B 仅限分子晶体

叙述结构	阐述原理
晶体类型	共价晶体 $>$ 离子晶体 $>$ 分子晶体
晶体类型相同时：A 氢键	越多熔沸点越高（心知就好）
B 相对分子质量	越大熔沸点越高（心知就好）
C 半径 $\downarrow$ ，键能 $\uparrow$	熔沸点 $\uparrow$

物质的稳定性

叙述结构阐述原理

微粒半径 $\rightarrow$ 键能/键长键能越大越稳定/键长越小越稳定

叙述结构	阐述原理
微粒半径 $\rightarrow$ 键能/键长	键能越大越稳定/键长越小越稳定

键角大小

叙述结构	阐述原理
杂化类型	$sp^3(109\degree 28^\prime)$ $sp^2(120\degree)$ $sp(180\degree)$
孤电子对数越多	对成键电子斥力越大，键角越小

溶解度： $Mg(OH)_2<MgCO_2$
$CCl_4$ 、 $SiCl_4$ 、 $GeCl_4$ 是分子晶体，其他 $Si-$ 、 $Ge-$ 是共价晶体
植物油中含不饱和脂肪酸，动物油脂和脂肪不含
$NH_4Cl$ 是白烟， $HCl$ 是白雾
$AlO_2^-$ 与 $HCO_3^-$ 不共存，强酸制弱酸
$AlO_2^-+3HCO_3^-=Al(OH)_3+4CO_3^{2-}$
计算题
1. 配置溶液时的溶质质量
  $m=n\times M=c\times V\times M$
2. 稀释公式
  $c_{\text{浓}}\times V_{\text{浓}}=c_{\text{稀}}\times V_{\text{稀}}$
  天平精确到 $0.1g$ ，量筒精确到 $0.1mL$
3. 晶体密度
  $\rho =\dfrac{m}{V}=\dfrac{M_1\times N_1+M_2\times N_2+...}{a^3\times N_A}$
  密度单位是 $g/cm^3$ ，晶胞棱长单位是 $nm$ ， $pm$
  单位换算： $1nm=10^{-7}cm$ 、 $1pm=10^{-10}cm$
过氧化氢和臭氧是极性分子
空间运动状态=轨道数
燃烧热规定可燃物系数为 $1$ ， $O_2$ 系数可能为分数
燃烧热中水为液态
五水硫酸铜遇浓硫酸是吸水性
从物理性质角度来看，所有气体都可用作制冷剂
$Na_2S_2O_3+H_2SO_4=Na_2SO_4+SO_2\uparrow +S\downarrow +H_2O$
一般情况下，反式比顺式更稳定
铁氰化钾 $K_3[Fe(CN)_6]$
$-S-$ 、 $-O-$ 、 $-N\underset{\|}-$ 都是 $sp^3$ 杂化
纯净物才有熔沸点
质谱法：相对分子质量、摩尔质量
元素分析仪：元素种类
红外光谱：官能团
核磁共振：等效氢
X 射线：区分晶体和非晶体、空间结构
酸性： $HCO_3^-<\text{苯酚}<H_2CO_3$
碱性： $CO_3^{2-}>\text{苯酚钠}>HCO_3^-$

仪器

蒸馏烧瓶
三颈烧瓶/三口烧瓶
直形冷凝管

球形冷凝管
锥形瓶
干燥管（气流方向：大进小出，竖放防倒吸）
分液漏斗（用于分液萃取）
恒压滴液漏斗（平衡压强，使液体顺利流下）
洗气瓶
1. 洗气：长进短出
2. 排水法收集：短进长出
3. 排空气法收集：大长进小长出
4. 安全瓶：短进短出（防倒吸）
气体相对分子质量与 29（空气）比，密度大长管进，密度小长管出
洗气瓶中间插长玻璃管：平衡压强
滴定管是唯一要润洗的，任何仪器无须干燥
尾气处理

应用

钡餐是 $BaSO_4$
$Si$ 的用途：半导体、芯片、太阳能电池
$SiO_2$ 的用途：光导纤维（导光性）、制玻璃、光学仪器
$SiO_2$ 、 $SiC$ 不是硅酸盐材料
含 $Si$ 、 $Ge$ 、 $As$ 元素的材料是无机非金属材料
有机玻璃是塑料、高分子材料、加聚产物
汽车尾气处理： $2CO+2NO\ce{<=>[\text{催化剂}]}2CO_2+N_2$
酸雨 pH<
充电时，正极连正极变阳极，负极连负极变阴极
维 C 受热氧化
$SO_2$ 褪色原理：遇无机物还原，遇有机物漂白
湿法炼铜： $Fe+Cu^{2+}=Fe^{2+}+Cu$
油脂皂化，加入 $NaCl_{(s)}$ 促进高级脂肪酸(钠)盐析出
漂白粉、漂粉精失效原理
$Ca(ClO)_{2(aq)}\ce{->[CO_2]}HClO_{(aq)}\ce{->[\text{光照}]}O_{2(g)}+HCl_{(aq)}$ （不是 $Cl_2$ ）
碳纤维、石墨烯是无机高分子