继续留遗产…

UPD2019.06.15: PDF版本链接

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高考完继续留遗产…

整理了一下笔记，也许是面向后来要补文化课的竞赛选手的。本来想高考前发出来的，结果本地Markdown语法和博客的Markdown语法解析不兼容，高考前不想浪费时间，现在花了较长时间调整可以放出来了。也是由于语法解析不兼容的缘故，已经尽可能修正了，最后Markdown排版还是有点小问题~~，凑合看吧~~。而且公式比较多，网页解析可能比较慢，稍等一会儿即可。

虽然自己挺菜的，不过感觉整理的比较全面，除了一些特别简单和特别超纲的知识点就没有涉及，可能存在少部分超纲内容，仅供参考(面向对象也许是全国I卷570 ~ 640吧，这个说不好~~，主要是高考之前也不敢乱说~~)。

免责声明: 文章中存在错误是难免的~~，后果自负~~，欢迎大佬联系指正或默默走开。且据目前统计来看有较大概率出现错别字。

化学选修只整理了物质结构与性质。

对于化学学科来说，对于记忆背诵的内容、规律性内容涉及较多。不过虽然化学题目题型和考察知识点相对固定，但例如26题对于实验操作的考察比较灵活，这些方面的概括和总结较少。建议…没啥建议，主要靠时间积累~~，或者听天由命~~吧。

高考加油！！！

UPD2019.06.24: 高考667分。所以面向对象也许是570 ~ 667(雾)。

化学常识

1. 石油工业

   石油的主要成分: 烷烃、环烷烃、芳香烃。

   石油的常压分馏(物理变化): 石油气、直馏汽油、煤油、柴油、蜡油、润滑油、重油。

   重油的减压分馏(物理变化): 重柴油、润滑油、凡士林、石蜡、沥青。

   重油的裂化(物理、化学变化): 辛烷($C_8H_{18}$)、辛烯($C_8H_{16}$)等相对分子质量较小的烃、裂化汽油。

   直馏汽油与石油气的裂解(物理、化学变化): 甲烷($CH_4$)、乙烯($C_2H_4$)、丙烯($C_3H_6$)等气态烃。乙烯是主要产物。

   直馏汽油的重整(化学变化): 芳香烃。

2. 煤工业

   煤: 含CHONSOSiAlCaFe等元素的多种有机物与无机物的混合物。

   煤的干馏(物理、化学变化):

   $干馏产物 \begin{cases} 炉煤气 \begin{cases} 焦炉气: 氢气(H_2)、甲烷(CH_4)、乙烯(C_2H_4)、一氧化碳(CO)\\ 粗氨水: 氨气(NH_3)、铵(NH_4^+)\\ 粗苯: 苯、甲苯、二甲苯\\ \end{cases}\\ 煤焦油: 苯、甲苯、二甲苯、酚类、萘\\ 焦炭: 沥青、炭(C)\\ \end{cases}\\$

   煤的气化(物理、化学变化): 产生水煤气。 $C+H_2O(g) \xrightarrow{高温} CO+H_2$ 。

   煤的液化(物理、化学变化): 加$H_2$直接液化产生液体燃料，先气化再高温产生甲醇。 $CO+H_2\xrightarrow[催化剂]{高温}CH_3OH$ 。

3. 硅物质

   制玻璃: 石灰石($CaCO_3$)、纯碱($Na_2CO_3$)、石英($SiO_2$)。

   制钢化玻璃: 与玻璃原材料、成分完全相同，只是制造方法不同。

   制水泥: 石灰石($CaCO_3$)、黏土(主要是$Al_2O_3 \cdot 2SiO_2 \cdot 2H_2O$)。

   制陶瓷: 黏土(主要是$Al_2O_3 \cdot 2SiO_2 \cdot 2H_2O$)。

   产品: 石英、脉石、水晶、玛瑙、光导纤维($SiO_2$)；半导体芯片、太阳能电池(晶体$Si$)；泡花碱($Na_2SiO_3$)；水玻璃($Na_2SiO_3(aq)$)；硅胶($SiO_2 \cdot xH_2O$)；耐高温陶瓷($Si_3N_4$)。

4. 碳物质

   $碳的同素异形体 \begin{cases} 钻石、金刚石(金刚石立方晶体结构)\\ 石墨烯(单层平面六边形网状结构)\\ 石墨(多层平面六边形网状结构)\\ 富勒烯(C_{60})\\ 碳纳米管(环状石墨烯)\\ 石墨炔\\ 炭黑(无定形C)\\ 炭(无定形C)\\ 活性炭(晶体或无定形C) \end{cases}$

5. 能源:

   • 一次能源: 直接从自然界获取。太阳能、风能、化石燃料、地热能、潮汐能等。

     二次能源: 人工改造。电能、氢能、石油加工、煤加工等。

   • 常规能源: 化石燃料、石油加工、煤加工、水力。

     新能源: 太阳能、风能、核能、地热能、潮汐能、氢能、生物质能、乙醇汽油、可燃冰等。

   • 可再生能源: 太阳能、风能、氢能、生物质能、乙醇汽油等。

     不可再生能源: 化石燃料、核能等。

   • 绿色能源: 不污染。氢能、潮汐能、太阳能等。

     清洁能源: 污染小。核能、天然气、可燃冰等。

     不清洁能源: 污染大。化石燃料。

6. 纤维

   $纤维 \begin{cases} 天然纤维 \begin{cases} 纤维素制品: 棉、麻\\ 蛋白质制品: 丝、毛\\ \end{cases}\\ 化学纤维 \begin{cases} 人造纤维: 人造棉、人造丝\\ (石油产物)合成纤维: 锦纶、腈纶\\ \end{cases}\\ 碳纤维 \begin{cases} 普通碳纤维\\ 石墨纤维(含C量高于99\%)\\ \end{cases}\\ 光导纤维(SiO_2) \end{cases}\\$

7. 物质俗名:

   生石灰:$CaO$； 石灰乳/石灰水/消石灰/熟石灰:$Ca(OH)_2$； 石灰石/大理石:$CaCO_3$； 草木灰:$K_2CO_3$； 苏打/纯碱:$Na_2CO_3$； 小苏打:$NaHCO_3$； 烧碱:$NaOH$； 胆矾:$CuSO_4 \cdot 5H_2O$； 绿矾:$FeSO_4 \cdot 7H_2O$； 明矾:$KAl(SO_4)_2 \cdot 12H_2O$； 石膏:$CaSO_4 \cdot 2H_2O$； 热石膏:$2CaSO_4 \cdot H_2O$； 重晶石:$BaSO_4$； 芒硝/朴硝:$Na_2SO_4 \cdot 10H_2O$； 石英/脉石:$SiO_2$； 硅胶:$SiO_2 \cdot xH_2O$； 泡花碱:$Na_2SiO_3$； 水玻璃:$Na_2SiO_3(aq)$； 刚玉:$Al_2O_3$； 漂白粉:$(Ca(ClO)_2+CaCl_2)$； 84消毒液:$(NaClO+NaCl)(aq)$； 碱石灰:$（CaO+NaOH)$； 电石:$CaC_2$； 冰晶石:$Na_3AlF_6$； 铁锈:$Fe_2O_3 \cdot xH_2O$； 铜锈/铜绿:$Cu_2(OH)_2CO_3$； 王水:$(3HNO_3+H_2SO_4)$； 可燃冰:$(CH_4+H_2O)$； 水煤气:$(CO+H_2)$； 合成气:$(2H_2+CO)$； 黄铜矿:$CuFeS_2$； 倭铅:$Zn$； 朱砂:$HgS$； 脂水:石油； 硝石:$KNO_3$； 硇水:$HNO_3$； 黑火药:$(S+2KNO_3+3C)$； 石蜜:蔗糖；

8. 胶体: 分散质粒子直径在 $10^{-9} \sim 10^{-7}$ 之间的分散系。

   常见胶体有: $Fe(OH)_3$胶体、$Al(OH)_3$胶体、淀粉溶液、蛋白质溶液、豆浆、鸡蛋清、血液等。

   $PM2.5$为直径 $\le 2.5\times10^{-6}$ 的粒子，不一定是胶体。

9. 自然界中不存在单质的元素: $K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Si$ 。

10. 地壳中含量最高的元素: $O,Si,Al,Fe,Ca$ 。

$N_A$与反应方程

1. $STP: 0°C,101\text{kPa}$，常温$20°C$，室温$25°C$。
2. 反应方程:
   • 拆不拆
   • 可逆号
   • 溶液颜色
   • 离子反应比，EBE，MBE
   • 氧化性顺序和是否过量
   • 溶液酸碱性条件，产物和环境、反应物、产物之间是否反应
   • 弱酸电离分步，强酸不分步，碱不分步，固体、非水溶液不电离
3. $N_A$
   • $STP$及物质状态
   • 可逆反应、不彻底反应、暗含反应
   • 溶剂分子
   • 普通氧化还原与归中歧化
   • 氧化还原顺序

化学实验

1. 物质的检验

物质	试剂(+有顺序，《》括号内为排除物质)	现象
$I_2(Br_2)$	$CCl_4$	下层显紫色(橙红色)
$I_2$	淀粉	变蓝
$I^-(Br^-)$	$稀HNO_3+AgNO_3《CO_3^{2-}》$	产生黄色(淡黄色)沉淀，不溶解
	$CCl_4+Cl_2《I_2(Br_2)》$	起初无现象，加入$Cl_2$后显紫色(橙红色)
$Cl^-$	$稀HNO_3+AgNO_3$	产生白色沉淀，不溶解
$Fe^{3+}$	$KSCN$	溶液变为血红色
	$K_4[Fe(CN)_6]$	普鲁士蓝沉淀
	苯酚	溶液变为紫色
$Fe^{2+}$	$KSCN+Cl_2《Fe^{3+}》$	起初无现象，加入$Cl_2$后溶液变为血红色
	$K_3[Fe(CN)_6]$	滕氏蓝沉淀
	$酸性KMnO_4$	紫红色褪色
$NH_4^+$	$浓NaOH+湿润的蓝色石蕊试纸$	红色试纸变蓝
$SO_4^{2-}$	$HCl《Ag^+,SO_3^{2-}》+BaCl_2+稀HNO_3《CO_3^{2-}》$	起初无现象，加入$BaCl_2$后产生白色沉淀，不溶解
$CO_3^{2-}$	$CaCl_2《HCO_3^-》+HCl+澄清石灰水$	起初产生白色沉淀，加入$HCl$后产生无色无味气体《$SO_3^{2-}$》，能使澄清石灰水变浑浊
$SO_3^{2-}$	$BaCl_2《HSO_3^-》+HCl+品红溶液$	起初产生白色沉淀，加入$HCl$后产生有刺激性气味气体，能使品红溶液褪色《$CO_3^{2-}$》
$Al^{3+}$	$NaOH溶液$	先产生白色沉淀，一段时间后溶解
$Ag^+$	$稀HCl/NaCl/NaBr/...$	产生白色(或淡黄色、黄色)沉淀，不溶解
$Na^+$		$HCl$清洗的洁净$Pt$丝蘸取溶液酒精灯外焰加热，黄色火焰
$K^+$		$HCl$清洗的洁净$Pt$丝蘸取溶液酒精灯外焰加热，透过蓝色$Co$玻璃片观察，紫色火焰
$H_2$		点燃，蓝色火焰，干冷烧杯内出现液滴《$SO_2$》，内壁石灰水变浑浊《$CH_4$》
$CO$	$NaOH溶液《CO_2》+灼热CuO+澄清石灰水$	黑色固体变红，澄清石灰水变浑浊《$H_2$等其他还原性气体》
$H_2S$	$CuSO_4$溶液	产生黑色沉淀
	湿润的$PbAc$试纸	试纸变黑

2. 化学仪器:

   • 烧瓶: 圆底烧瓶(承装液体不超过2/3)、平底烧瓶(不能加热，不用铁架台)、蒸馏烧瓶(有支管、用于蒸馏制气体)、三颈烧瓶(用于反应、混合)。

   • 冷凝管: 直形冷凝管(必须斜用或平用)、球形冷凝管(可以竖用，用于冷凝回流一般气体)、蛇形冷凝管(一般竖用，用于冷凝回流沸点很低的有机物或冷凝有毒气体)。

   • 直接加热: 试管(倾斜$45°$，加热时液体不超过1/3)、蒸发皿(玻璃棒搅拌，用坩埚钳夹取)、坩埚(在泥三角上加热，用坩埚钳夹取)。

     石棉网加热: 圆底烧瓶、锥形瓶等大型玻璃仪器。

   • 漏斗: 普通漏斗、球形分液漏斗、梨形分液漏斗(可用于萃取)、长颈漏斗(可用于平衡气压，使用时必须伸到液面以下)。

   • 瓶: 集气瓶(盛装气体)、细口瓶(盛装液体)、广口瓶(盛装固体)。

     玻璃塞: 不能用于碱性物质。橡胶塞: 不能用于强氧化性物质和有机溶剂。

   • 干燥管: 球形干燥管(固体)、U形干燥管(液体或固体)。

     常见干燥剂: 浓$H_2SO_4$(酸性干燥剂)、$P_2O_5$固体(酸性干燥剂)、碱石灰(碱性干燥剂)、无水$CaCl_2$(中性干燥剂，不能干燥$NH_3$)、无水$CuSO_4$(中性干燥剂，万能干燥剂)、无水$MgSO_4$(中性干燥剂、有机干燥剂)、无水$Na_2SO_4$(中性干燥剂、有机干燥剂)。

   • 滴定管: 酸式滴定管(玻璃旋钮): 不能用于碱性物质。碱式滴定管(橡胶管): 不能用于强氧化性物质和有机溶剂。

     注意滴定管读数下大上小，精确到$0.01\text{mL}$。

   • 表面皿: 加大液体表面积，从而加快蒸发，不能加热。常用于放置$pH$试纸。

   • 干燥器:

     

   • 需要验漏的仪器: 容量瓶、分液漏斗、滴定管。

   • 书写时要写规格($1/2.5/5 \times 10^n \text{mL}$)的仪器: 量筒、容量瓶。

3. 容量瓶

   容量瓶注意书写规格: $1/2.5/5 \times 10^n \text{mL}$。

   操作流程:

   • 验漏: 加水，塞好瓶塞，倒立瓶塞周围无水漏出，将瓶正立并将瓶塞旋转$180°$后塞紧，再倒立检查无水漏出。

   • 计算

   • 称量(天平、药匙)或量取(量筒)

   • 溶解或稀释: 在烧杯中加适量水溶解或稀释，玻璃棒搅拌，冷却。

   • 移液: 溶液转移到容量瓶内，玻璃棒引流。

   • 洗涤: 洗涤烧杯，洗涤液也转移到容量瓶内，$2 \sim 3$次。

   • 定容: 先玻璃棒引流加水至刻度线下$1 \sim 2 \text{cm}$处，然后用胶头滴管滴加至平视凹液面最低处与刻度线相平。

   • 摇匀: 左手顶在瓶塞，右手五指轻托平底，反复颠倒上下摇匀。

4. 酸碱中和滴定

   滴定管注意书写酸式还是碱式，读数精确到$0.01\text{mL}$。

   操作流程:

   • 验漏: (关闭活塞)装水至水零刻度线，直立静置不漏水(，将旋钮旋转$180°$后再直立静置不漏水)。

   • 洗涤、润洗、装液: 先至零刻度线上，再排除部分溶液以排出气泡，排出后液体液面可以在零刻度线下任何位置。

   • 锥形瓶洗涤、装液、加入指示剂: 石蕊($红 \sim 6 \sim 紫 \sim 8 \sim 蓝$)，甲基橙($红 \sim 3.1 \sim 橙 \sim 4.4 \sim 黄$)，酚酞($无 \sim 8 \sim 浅红 \sim 10 \sim 红$)。滴定终点生成盐时溶液呈酸性条件就选择甲基橙，呈碱性条件就选择酚酞，呈中性条件都可以选择，但是一般不使用石蕊(变色不明显)。

   • 滴定: 左手控制活塞，右手不断摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色及滴定流速，接近滴定终点时一滴一摇。

     滴定终点: 中和生成盐。此时$\text{pH}$不一定等于7。滴入最后一滴标准液后锥形瓶中发生变色，且半分钟内不恢复。

   • 重复试验3次取平均值，要去掉差距特别大的数据。

5. 萃取

   萃取分液条件: 萃取物质在两种溶剂中溶解度不同，萃取剂和原溶剂不相容，萃取剂和原溶质、原溶剂均不发生反应。

   萃取后先将下层液体从分液漏斗中放出，再将上层液体从上口放出。

   注意使瓶塞上的凹槽对准小孔以平衡气压。

6. 启普发生器

   使用条件: 固体与液体反应产生气体，无需加热，固体与液体不剧烈反应，固体不溶，固体保持块状。

   常见: $HCl+FeS$制$H_2S$； $HCl+CaCO_3$制$CO_2$； $H_2SO_4+金属$制$H_2$。

7. 注意检查装置是否通气(内外气压是否平衡)。

8. 注意检查是否有尾气处理装置。

9. 先通气再点燃酒精灯(排出空气)；先熄灭酒精灯再停止通气(防止降温倒吸)。

10. 饱和$NaCl$作用

• 去除$Cl_2$中$HCl$($Cl^-$可以抑制$Cl_2$与$H_2O$可逆反应，而$K_a(HCl)$极大，不受$Cl^-$浓度影响)。
• 制$C_2H_2$时做缓冲液减缓反应速率。
• $CH_4$与$Cl_2$在光照条件下发生取代($Cl^-$可以抑制$Cl_2$与$H_2O$可逆反应，减少$Cl_2$损耗，促进$Cl_2$和$CH_4$反应)。
• 降低酯类、蛋白质的溶解度，增大水层密度，有利于萃取分液。

11. 结晶

• 蒸发结晶: 加热至大量晶体析出，余热蒸干。适用于析出溶解度随温度变化不大的纯净固体。
• 冷却结晶: 蒸发浓缩至少量晶体析出(或形成晶膜)，冷却结晶过滤。适用于析出结晶水合物、易水解、高温易分解、溶解度随温度变化大的固体(如提纯混有$NaCl$杂质的$KNO_3$)。
• 趁热过滤: 加热至大量晶体析出，保温过滤。适用于析出$Ca(OH)_2$类物质，或区分不同溶解度的混合固体(如提纯混有$KNO_3$杂质的$NaCl$)。

12. 洗涤

• 冷水: 适用于不溶于水物质。可以去除固体表面杂质，低温降低物质溶解损失。

• 热水: 适用于不溶于水物质，溶解度类$Ca(OH)_2$。可以去除固体表面杂质，高温降低物质溶解损失。

• 有机溶剂: 适用于易溶于水而微溶或难溶于有机溶剂的物质。可以去除固体表面杂质，去除$H_2O$，方便干燥，减少物质溶解损失。

• 同离子饱和溶液: 适用于对产率要求高而对纯度要求不高的物质。可以提高产率，减少物质溶解损失。

• 酸/碱溶液: 适用于不溶于酸/碱的物质。可以去除固体表面易溶于酸/碱的杂质，抑制水解。

周期律与物质性质

1. 周期律性质:

   • 原子半径: 向左下方向增大。(层数多半径大、同层质子多半径小)。原子半径一般不考虑稀有元素，所以原子半径最小的原子是$H$。

   • 离子半径: 层数多半径大；层数相同，质子多半径小；同一元素电子多半径大。例: $O^{2-} \gt F^- \gt Na^+ \gt Mg^{2+} \gt Al^{3+}$，$Fe \gt Fe^{2+} \gt Fe^{3+}$，$S^{2-} \gt S \gt S^{4+} \gt S^{6+}$。

   • 金属性: 向左下方向增大。(左下方失电子能力增强)。

   • 非金属性: 向右上方向增大。(右上方得电子能力增强)。

   • 金属单质还原性: 向左下方向增大。(左下方失电子能力增强)。

   • 金属离子氧化性: 向右上方向增大。(右上方失电子能力减弱)。

   • 金属还原性顺序:

     $\begin{aligned} & K \gt Ca \gt Na \gt Mg \gt Al \gt Mn \gt Zn \gt Cr \\ \gt\;& Fe \gt Ni \gt Sn \gt Pb \gt (H) \gt Cu \gt Hg \gt Ag \\ \gt\;& Pt \gt Au \end{aligned}$

   • 非金属单质氧化性: 向右上方向增大。(右上方得电子能力增强)。

   • 非金属离子还原性: 向左下方向增大。(左下方得电子能力减弱)。

   • 非金属氧化性顺序:

     $\begin{aligned} & F \gt O \gt Cl \gt N \gt Br \gt I \gt S \gt C \\ \gt\;& Se \gt Te \gt At \gt H \gt P \gt As \gt B \gt Si \end{aligned}$

   • 金属单质熔沸点: 向右上方向增大。(右上方原子半径小，键长短，金属键键能大)。例: $Li \gt Na \gt K \gt Rb \gt Cs$，$Na \lt Mg \lt Al$。

   • 非金属单质熔沸点: 首先判断晶体类型，相同类型向下方增大。(下方相对分子质量增大)。例: $I_2 \gt Br_2 \gt Cl_2 \gt F_2$。

   • 非金属氢化物熔沸点: 首先判断氢键，相同情况向下方增大。(氢键提高熔沸点，下方相对分子质量增大)。氢键影响: 沸点: $H_2O(2\text{mol}) \gt HF(1\text{mol}) \gt NH_3$；熔点: $H_2O \gt NH_3 \gt HF$。其余例: $HI \gt HBr \gt HCl$。

   • 金属氢化物稳定性: 向左上方向增大。(同周期左侧金属性强，但同主族向下时原子半径大，键长长，键能小，分子稳定性低，因此左上方稳定)。$NaH \gt MgH_2 \gt AlH_3$，$LiH \gt NaH \gt KH$。

   • 非金属氢化物稳定性: 向右上方向增大。(右上方原子半径小，键长短，键能大，分子稳定性高)。例: $HF \gt HCl \gt HBr \gt HI$，$HF \gt H_2O \gt NH_3 \gt CH_4$。

   • 非金属氢化物酸性: 向右下方向增大。(同周期右侧非金属性强，酸性增强，但同主族向上时原子半径小，键长短，键能大，难电离，因此右下方酸性强)。例: $HI \gt HBr \gt HCl \gt HF(弱酸)$，$HCl \gt H_2S(弱酸) \gt PH_3(弱碱)$，$HF(弱酸) \gt H_2O \gt NH_3(弱碱) \gt CH_4(不溶)$。

   • 金属最高价水化物碱性: 向左下方向增大。(左下方金属性强，碱性增强)。例: $CsOH \gt RbOH \gt KOH \gt NaOH \gt LiOH$，$NaOH \gt Mg(OH)_2 \gt Al(OH)_3(弱碱)$。

   • 非金属最高价含氧酸酸性: 向右上方向增大。(右上方非金属性强，酸性增强)。例: $HClO_4 \gt HBrO_4 \gt HIO_4$，$HClO_4 \gt H_2SO_4 \gt H_3PO_4 \gt H_2SiO_3$。

2. 金属活动性

	K,Ca,Na	Mg	Al	Zn,Fe,Sn,Pb	Cu	Ag	Pt,Ag
与$H_2O$反应	√	$\Delta$	(g)	(g)
碱性	强碱	弱碱	两性	弱碱	弱碱
工业冶炼	电解氯化物	电解氯化物	电解氧化物	热还原法	热还原法	热分解法	天然
与普通稀酸反应	$H_2$	$H_2$	$H_2$	$H_2$，$Pb$不与$HCl,H_2SO_4$反应
与稀$HNO_3$反应	$H_2$	$NO$	$NO$	$NO$，$Fe^{3+}$	$NO$	$NO$
与浓$HNO_3$反应	$H_2$	$NO_2$	钝化，$\Delta$	$Fe$钝化，$\Delta$	$NO_2$	$NO_2$
与浓$H_2SO_4$反应	$H_2$	$SO_2$	钝化，$\Delta$	$Fe$钝化，$\Delta$	$SO_2$	$SO_2$	.

3. 元素与物质的分类

   $物质 \begin{cases} 混合物 \begin{cases} 溶液 \\ 胶体(丁达尔效应、电泳、聚沉) \\ 浊液 \\ 其他 \\ \end{cases} \\ 纯净物 \begin{cases} 单质 \\ 化合物 \begin{cases} 酸 \\ 碱 \\ 盐 \\ 氧化物 \begin{cases} 酸性 \\ 碱性(一定是金属氧化物) \\ 两性 \\ 中性(如H_2O) \\ 不成盐(如NO,NO_2,CO) \\ \end{cases} \\ 其他 \end{cases} \\ \end{cases} \\ \end{cases} \\$

4. 强酸: $H_2SO_4,HClO_4,HBrO_4,HIO_4,HNO_3,HCl,HBr,HI$。

   强碱: $LiOH,NaOH,KOH,Ba(OH)_2,Ca(OH)_2$。

5. 简易氧化性顺序: $MnO_4^- \gt F_2 \gt Cl_2 \gt O_2 \gt Br_2 \gt H_2O_2 \gt Fe^{3+} \gt I_2 \gt SO_3 \gt S$。

6. 酸性表

   $\begin{aligned} & 强酸分子 \gt H^+ \gt H_2C_2O_4 \gt H_2SO_3 \gt H_3PO_4 \gt Fe^{3+} \gt Al^{3+} \gt HF \gt HNO_2 \\ \gt\;& HC_2O_4^- \gt HAc \gt H_2CO_3 \gt H_2S \gt HSO_3^- \gt H_2PO_4^- \gt HClO \gt NH_4^+ \gt H_2SiO_3 \\ \gt\;& HCO_3^- \gt HSiO_3^- \gt HPO_4^{2-} \gt HS^- \gt Al(OH)_3 \gt Mg^{2+} \gt H_2O \gt 强碱阳离子 \end{aligned}$

   酸性表靠前的 $K_a$ 较大，酸性一般较强。前面的物质可以给后一个物质的根离子提供$H^+$。

   例如，由于$H_2CO_3 \gt HClO \gt HCO_3^-$，所以 $H_2CO_3+ClO^- = HCO_3^-+HClO$ 且 $HClO+CO_3^{2-} = ClO^-+HCO_3^-$ 。

   对于非酸根出现在酸性表中: 前面的物质可以给后一个物质的根离子提供$H^+$，或从后一个物质的根离子中直接或间接获得$OH^-$，类似于氧化性顺序中一个物质下降一个价态。当然，这只表示这种反应很可能发生，与它是否发生和进行程度大小无确定关系。

   如$Al^{3+} \gt H_2CO_3$代表了$Al^{3+}$可以从$HCO_3^-$中获得$OH^-$，故反应 $Al^{3+} + 3HCO_3^- = Al(OH)_3 + 3CO_2$ 可以发生。

   对于$H^+$和$H_2O$，强酸分子如$H_2SO_4 \gt H^+$说明$H_2SO_4$可以给$H_2O$提供$H^+$，即 $H_2SO_4 = 2H^+ + SO_4^{2-}$ ，说明$H_2SO_4$属于强酸。

   而$Mg^{2+} \gt H_2O$说明$Mg^{2+}$可以从$OH^-$中获得$OH^-$(或给$OH^-$提供$H^+$)，即 $Mg^{2+} + 2OH^- = Mg(OH)_2 + H_2O$ 可以发生，说明$Mg(OH)_2$属于弱碱(实际是中强碱，总之不是强碱)。

   但是由于其他原因，例如因为$H_2SiO_3$溶解度较小，虽然有$H_2CO_3 \gt H_2SiO_3 \gt HCO_3^-$，但是 $H_2CO_3+SiO_3^{2-} = H_2SiO_3\downarrow+CO_3^{2-}$ 。再例如虽然$Al^{3+}$虽然在$HF$前面，但是比起$AlF_3$水解，更容易发生的是一个特殊的络合反应 $AlF_3 + 3F^- \leftrightharpoons AlF_6^{3-}$ ，故实际上水解程度不大。

7. 溶解度

   易溶离子: $K^+,Na^+,NH_4^+,NO_3^-,Ac^-,HCO_3^-,H_2PO_4^-,HSO_3^-,ClO^-$等。

   沉淀物质: $BaCO_3,CaCO_3,MgCO_3,MnCO_3,FeCO_3,CuCO_3$，$Mg(OH)_2,Al(OH_3),Zn(OH)_2,Fe(OH)_2,Fe(OH)_3,Cu(OH)_2$，$BaSO_3,CaSO_3,BaSO_4,CaSO_4$，$ZnS,FeS,PbS,CuS$，$AgX,Ag_2SO_4,Ag_2CO_3$，$PbCl_2,PbSO_4$，$H_2SiO_3,MnO_2,SiO_2,Ag_2O$。

   根据浓度讨论物质: $Ca(OH)_2$。

   易混淆易溶物质: $MgSO_4,MnSO_4$。

   彻底水解物质: $Fe^{3+},Al^{3+}$与$CO_3^{2-},HCO_3^-,[Al(OH)_4]^-$组合，$AgOH$。

8. $C$

   • $Na_2CO_3$与$NaHCO_3$

     ​ $2NaHCO_3 \xrightarrow{\Delta} Na_2CO_3 + H_2O + CO_2$

     ​ $Na_2CO_3 + H_2O + CO_2 \xrightarrow{\;\;\;\;} 2NaHCO_3$

     ​ $2NaHCO_3(过量) + Ca(OH)_2 \xrightarrow{\;\;\;\;} CaCO_3 + Na_2CO_3 + 2H_2O$

     ​ $NaHCO_3 + Ca(OH)_2(过量) \xrightarrow{\;\;\;\;} CaCO_3 \downarrow + NaOH + H_2O$

     ​ $Na_2CO_3(过量) + HCl \xrightarrow{\;\;\;\;} NaHCO_3 + HCl$

     ​ $NaCl + H_2O + NH_3 + CO_2 \xrightarrow{\;\;\;\;} NaHCO_3 + NH_4Cl$ (侯氏制碱法，$S(NaHCO_3) \lt \frac{1}{2}S(Na_2CO_3)$)

   • 电石$CaC_2$

     ​ $CaC_2 + 2H_2O = Ca(OH)_2 + C_2H_2 \uparrow$

9. $N$

   • $N_2$单质: 无色无味气体，常温下不与任何物质反应。

     ​ $N_2 + O_2 \xrightarrow{通电/电火花} 2NO$

     ​ $N_2 + 3H_2 \leftrightharpoons 2NH_3$ (高温高压催化剂)

     ​ $N_2 + 3Mg \xrightarrow{高温} Mg_3N_2$ ($Mg_3N_2$淡黄色固体)

     ​ $N_2 + 3Ca \xrightarrow{高温} Ca_3N_2$ ($Ca_3N_2$棕色固体)

   • $NO$与$NO_2$

     ​ $2NO + O_2 \xrightarrow{\;\;\;\;} 2NO_2$

     ​ $3NO_2 + H_2O \xrightarrow{\;\;\;\;} 2HNO_3 + NO$

     ​ $4NO + 3O_2 + 2H_2O \xrightarrow{\;\;\;\;} 4HNO_3 \\4NO_2 + O_2 + 2H_2O \xrightarrow{\;\;\;\;} 4HNO_3$ (总反应，不能一步发生)

     ​ $2NO_2 + 2NaOH \xrightarrow{\;\;\;\;} NaNO_3 + NaNO_2 + H_2O$

     ​ $NO + NO_2 + 2NaOH \xrightarrow{\;\;\;\;} 2NaNO_2 + H_2O$ ($NO$单独与$NaOH$不反应)

     ​ $2NO_2 \leftrightharpoons N_2O_4$

   • $NH_3$: 无色有刺激性气味气体，$1:700$溶于水。

     ​ $NH_3 + HCl \xrightarrow{\;\;\;\;} NH_4Cl$ (产生大量白烟)

     ​ $2NH_3 + 3Cl_2 \xrightarrow{\;\;\;\;} N_2 + 6HCl$ (产生大量白雾)

     ​ $8NH_3 + 3Cl_2 \xrightarrow{\;\;\;\;} N_2 + 6NH_4Cl$ (检验$Cl_2$泄露)

     ​ $4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow[催化剂]{高温} 4NO + 6H_2O \\2NO + O_2 \xrightarrow{\;\;\;\;} 2NO_2 \\ 3NO_2 + H_2O \xrightarrow{\;\;\;\;} 2HNO_3 + NO \\HNO_3 + NH_3 \xrightarrow{\;\;\;\;} NH_4NO_3$ (红热铂丝催化通空气下，产生红棕色气体和白烟)

     ​ $2NH_4Cl + Ca(OH)_2 \xrightarrow{\Delta} 2NH_3 \uparrow + CaCl_2 + 2H_2O$ (实验室制$NH_3$)

   • $NO_3^-$: $HNO_3$为易挥发无色液体，浓硝酸具有氧化性、漂白性。硝酸盐大多不稳定，易分解。

     ​ $4HNO_3 \xrightarrow{\Delta} 4NO_2 \uparrow + O_2 \uparrow + 2H_2O$

     ​ $Cu + 4HNO_3(浓) \xrightarrow{\;\;\;\;} Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 \uparrow + 2H_2O$

     ​ $3Cu + 8HNO_3(稀) \xrightarrow{\;\;\;\;} 3Cu(NO_3)_2 + 2NO \uparrow + 4H_2O$

     ​ $3Fe(过量) + 8HNO_3(稀) \xrightarrow{\;\;\;\;} 3Fe(NO_3)_2 + 2NO \uparrow + 4H_2O$

     ​ $Fe + 4HNO_3(稀) \xrightarrow{\;\;\;\;} Fe(NO_3)_3 + NO \uparrow + 2H_2O$

     ​ $Fe + 4HNO_3(浓) \xrightarrow{\Delta} Fe(NO_3)_2 + 2NO_2 \uparrow + 2H_2O$ (常温钝化)

     ​ $C + 4HNO_3(浓) \xrightarrow{\Delta} CO_2 \uparrow + 4NO_2 \uparrow + 2H_2O$

     ​ $S + 6HNO_3(浓) \xrightarrow{\Delta} H_2SO_4 + 6NO_2 + 2H_2O$

     ​ $P + 5HNO_3(浓) \xrightarrow{\Delta} H_3PO_4 + 5NO_2 \uparrow + H_2O$

     ​ $3Ag + 4HNO_3(稀) \xrightarrow{\Delta} 3AgNO_3 + NO \uparrow + 2H_2O$

     ​ $HNO_3$与蛋白质发生黄色反应(苯的硝化反应生成硝基苯$C_6H_5NO_2$)

     ​ $4AgNO_3 + H_2O \xrightarrow{\;\;\;\;} 4Ag + 4HNO_3 \uparrow + O_2 \uparrow \\2AgNO_3 \xrightarrow{\;\;\;\;} 2Ag + 2NO_2 \uparrow + O_2 \uparrow(不常见)$ ($AgNO_3$溶液见光分解，用棕色细口瓶盛放)

10. $Na$

    • $Na$单质: 银白色固体，熔点低，密度小，用煤油或石蜡保存。

      ​ $4Na + O_2 \xrightarrow{\;\;\;\;} 2Na_2O$ ($Na_2O$白色固体)

      ​ $2Na + O_2 \xrightarrow{点燃} Na_2O_2$ ($Na_2O_2$淡黄色固体)

      ​ $2Na + S \xrightarrow{点燃} Na_2S$ ($Na_2S$无色固体)

      ​ $2NaCl(熔融) \xrightarrow{通电} 2Na + Cl_2\uparrow$ (工业制取$Na$)

      ​ $4Na(熔融) + TiCl_4 \xrightarrow{高温} Ti + 4NaCl$ ($Na$冶炼$Ti$)

      ​ $Na + KCl \leftrightharpoons K\uparrow + NaCl$ ($Na$冶炼$K$，虽然反应可逆但是$K$蒸汽逸出促进反映正向移动)

      ​ $4Na + O_2 \xrightarrow{\;\;\;\;} 2Na_2O \\Na_2O + H_2O \xrightarrow{\;\;\;\;} 2NaOH \\2NaOH+CO_2+9H_2O \xrightarrow{\;\;\;\;} Na_2CO_3 \cdot 10H_2O \\Na_2CO_3 \cdot 10H_2O \xrightarrow{\;\;\;\;} Na_2CO_3 + 10H_2O$ ($Na$在空气中的氧化)

11. $Mg$

• $Mg$单质: 密度小的银白色固体。

  ​ $2Mg + O_2 \xrightarrow{点燃} MgO$ (耀眼白光)

  ​ $2Mg + CO_2 \xrightarrow{点燃} 2MgO + C$ (耀眼白光，黑色固体)

  ​ $Mg^{2+} + 2OH^- \xrightarrow{\;\;\;\;} Mg(OH)_2 \downarrow \\Mg(OH_2) + 2HCl \xrightarrow{\;\;\;\;} MgCl_2 + 2H_2O \\MgCl_2 \xrightarrow{通电} Mg + Cl_2 \uparrow$ (工业制取$Mg$)

  ​ $Mg + H_2O \xrightarrow{\Delta} MgO + H_2 \uparrow$

  ​ $Mg + 2NH_4Cl + 2H_2O \xrightarrow{\;\;\;\;} MgCl_2 + 2NH_3 \cdot H_2O + H_2 \uparrow$

  ​ $Mg(OH)_2 \xrightarrow{\Delta} MgO + H_2O$

12. $Al$

• $Al$单质: 密度小、熔沸点低的银白色金属，导电性、延展性好。

  ​ $4Al + 3O_2 \xrightarrow{\Delta} 2Al_2O_3$ ($Al$在纯氧中燃烧，耀眼白光，放热)

  ​ $2Al + 3Cl_2 \xrightarrow{\Delta} 2AlCl_3$

  ​ $2Al + 3S \xrightarrow{\Delta} Al_2S_3$

  ​ $2Al_2O_3 \xrightarrow[冰晶石]{通电} 4Al + 3O_2 \uparrow$ (工业制$Al$)

  ​ $Al + Fe_2O_3 \xrightarrow{高温} Al_2O_3 + Fe$ ($KClO_3,Mg$助燃)

  ​ $4Al + 3MnO_2 \xrightarrow{高温} 3Mn + 2Al_2O_3$ (冶炼贵重金属)

  ​ $2Al + 6HCl \xrightarrow{\;\;\;\;} 2AlCl_3 + 3H_2 \uparrow$

  ​ $Al + 4HNO_3(稀) \xrightarrow{\;\;\;\;} Al(NO_3)_3 + NO \uparrow + 2H_2O$

  ​ $2Al + 2NaOH + 6H_2O \xrightarrow{\;\;\;\;} 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2 \uparrow \\2Al + 2NaOH + 2H_2O \xrightarrow{\;\;\;\;} 2NaAlO_2 + 3H_2 \uparrow$ (溶液中用$[Al(OH)_4]^-$)

• $Al_2O_3$: 熔点高、硬度大、难溶于水的无色固体。

  ​ $Al_2O_3 + 2NaOH + 3H_2O \xrightarrow{\;\;\;\;} 2Na[Al(OH)_4]$