高中化学离子共存总结 第1篇
基本理论
1、掌握一图(原子结构示意图)、五式(分子式、结构式、结构简式、电子式、最简式)、六方程(化学方程式、电离方程式、水解方程式、离子方程式、电极方程式、热化学方程式)的正确书写。
2、最简式相同的有机物:①
CH:C2H2和C6H6② CH2:烯烃和环烷烃 ③ CH2O:甲醛、乙酸、甲酸甲酯 ④CnH2nO:饱和一元醛(或饱和一元酮)与二倍于其碳原子数和饱和一元羧酸或酯;举一例:乙醛(C2H4O)与丁酸及其异构体(C4H8O2)
3、一般原子的原子核是由质子和中子构成,但氕原子(1H)中无中子。
4、元素周期表中的每个周期不一定从金属元素开始,如第一周期是从氢元素开始。
5、ⅢB所含的元素种类最多。
碳元素形成的化合物种类最多,且ⅣA族中元素组成的晶体常常属于原子晶体,如金刚石、晶体硅、二氧化硅、碳化硅等。
6、质量数相同的原子,不一定属于同种元素的原子,如18O与18F、40K与40Ca
7.ⅣA~ⅦA族中只有ⅦA族元素没有同素异形体,且其单质不能与氧气直接化合。
8、活泼金属与活泼非金属一般形成离子化合物,但AlCl3却是共价化合物(熔沸点很低,易升华,为双聚分子,所有原子都达到了最外层为8个电子的稳定结构)。
9、一般元素性质越活泼,其单质的性质也活泼,但N和P相反,因为N2形成叁键。
10、非金属元素之间一般形成共价化合物,但NH4Cl、NH4NO3等铵盐却是离子化合物。
11、离子化合物在一般条件下不存在单个分子,但在气态时却是以单个分子存在。
如NaCl。
12、含有非极性键的化合物不一定都是共价化合物,如Na2O2、FeS2、CaC2等是离子化合物。
13、单质分子不一定是非极性分子,如O3是极性分子。
14、一般氢化物中氢为+1价,但在金属氢化物中氢为-1价,如NaH、CaH2等。
15、非金属单质一般不导电,但石墨可以导电,硅是半导体。
16、非金属氧化物一般为酸性氧化物,但CO、NO等不是酸性氧化物,而属于不成盐氧化物。
17、酸性氧化物不一定与水反应:如SiO2。
18、金属氧化物一般为碱性氧化物,但一些高价金属的氧化物反而是酸性氧化物,如:Mn2O7、CrO3等反而属于酸性氧物,2KOH
+ Mn2O7 ==2KMnO4 +H2O。
19、非金属元素的最高正价和它的负价绝对值之和等于8,但氟无正价,氧在OF2中为+2价。
20、含有阳离子的晶体不一定都含有阴离子,如金属晶体中有金属阳离子而无阴离子。
21、离子晶体不一定只含有离子键,如NaOH、Na2O2、NH4Cl、CH3COONa等中还含有共价键。
22.稀有气体原子的电子层结构一定是稳定结构,其余原子的电子层结构一定不是稳定结构。
23.离子的电子层结构一定是稳定结构。
24.阳离子的半径一定小于对应原子的半径,阴离子的半径一定大于对应原子的半径。
25.一种原子形成的高价阳离子的半径一定小于它的低价阳离子的半径。
如Fe3+ < Fe2+ 。
26.同种原子间的共价键一定是非极性键,不同原子间的共价键一定是极性键。
27.分子内一定不含有离子键。
题目中有“分子”一词,该物质必为分子晶体。
28 单质分子中一定不含有极性键。
29 共价化合物中一定不含有离子键。
30 含有离子键的化合物一定是离子化合物,形成的晶体一定是离子晶体。
31.含有分子的晶体一定是分子晶体,其余晶体中一定无分子。
32.单质晶体一定不会是离子晶体。
33.化合物形成的晶体一定不是金属晶体。
34.分子间力一定含在分子晶体内,其余晶体一定不存在分子间力(除石墨外)。
35.对于双原子分子,键有极性,分子一定有极性(极性分子);
键无极性,分子一定无极性(非极性分子)。
36、氢键也属于分子间的一种相互作用,它只影响分子晶体的熔沸点,对分子稳定性无影响。
37.微粒不一定都指原子,它还可能是分子,阴、阳离子、基团(如羟基、硝基等)。
例如,具有10e-的微粒:Ne;O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+;OH-H3O+、CH4、NH3、H2O、HF。
38.失电子难的原子获得电子的能力不一定都强,如碳,稀有气体等。
39.原子的最外电子层有2个电子的元素不一定是ⅡA族元素,如He、副族元素等。
40.原子的最外电子层有1个电子的元素不一定是ⅠA族元素,如Cr、ⅠB
族元素等。
41.ⅠA族元素不一定是碱金属元素,还有氢元素。
42.由长、短周期元素组成的族不一定是主族,还有0族。
43.分子内不一定都有化学键,如稀有气体为单原子分子,无化学键。
44.共价化合物中可能含非极性键,如过氧化氢、乙炔等。
45.含有非极性键的化合物不一定是共价化合物,如过氧化钠、二硫化亚铁、乙酸钠、CaC2等是离子化合物。
46.对于多原子分子,键有极性,分子不一定有极性,如二氧化碳、甲烷等是非极性分子。
47.含有阳离子的晶体不一定是离子晶体,如金属晶体。
48.离子化合物不一定都是盐,如Mg3N2、金属碳化物(CaC2)
等是离子化合物,但不是盐。
49.盐不一定都是离子化合物,如氯化铝、溴化铝等是共价化合物。
50.固体不一定都是晶体,如玻璃是非晶态物质,再如塑料、橡胶等。
高中化学离子共存总结 第2篇
1.钠的物理性质:
(1):银色、有金属光泽的固体;
(2)轻:密度小,ρ(Na)=,比水的密度小;
(3)低:熔点和沸点低,熔点℃,沸点℃;
(4)小:硬度小,可以用小刀切割;
(5)导:钠是热和电的良导体。
2.钠的化学性质:
(1)钠与水的反应:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
(2)钠与氧气的反应:
钠在空气中缓慢氧化:4Na+O2==2Na2O(色固体)
钠在空气中加热或点燃:2Na+O2 Na2O2(淡黄色固体)
3.钠的保存及用途
(1)钠的保存:钠很容易跟空气中的氧气和水起反应,因此,在实验室中,通常将钠保存在煤油里,由于ρ(Na)>ρ(煤油),钠沉在煤油下面,将钠与氧气和水隔绝。
(2)钠的用途:
①钠钾合金(室温下呈液态),用作原子反应堆的导热剂。
②制备Na2O2。
③作为强还原剂制备某些稀有金属。
氧化钠与过氧化钠的性质比较
名 称氧化钠过氧化钠
化学式Na2ONa2O2
颜色状态色固体淡黄色固体
与H2O反应Na2O+H2O==2NaOH2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
与CO2反应Na2O+CO2==Na2CO32Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
生成条件在常温时,钠与O2反应燃烧或加热时,钠与O2反应
用途——呼吸面罩、潜水艇的供氧剂,漂剂
高中化学关于钠的所有知识点钠及其化合物的方程式
1. 钠在空气中缓慢氧化:4Na+O2==2Na2O
2. 钠在空气中燃烧:2Na+O2点燃====Na2O2
3. 钠与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
现象:①钠浮在水面上;②熔化为银色小球;③在水面上四处游动;④伴有嗞嗞响声;⑤滴有酚酞的水变红色。
4. 过氧化钠与水反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
5. 过氧化钠与二氧化碳反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
6. 碳酸氢钠受热分解:2NaHCO3△==Na2CO3+H2O+CO2↑
7. 氢氧化钠与碳酸氢钠反应:NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O
8. 在碳酸钠溶液中通入二氧化碳:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
9. 氯气与氢氧化钠的反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
10. 铁丝在氯气中燃烧:2Fe+3Cl2点燃===2FeCl3
11. 制取漂粉(氯气能通入石灰浆)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
12. 氯气与水的反应:Cl2+H2O=HClO+HCl
13. 次氯酸钠在空气中变质:NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
14. 次氯酸钙在空气中变质:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
高中化学离子共存总结 第3篇
高中化学离子共存知识点总结:
1.由于发生复分解反应,离子不能大量共存。
(1)有气体产生。如CO32-、SO32-、S2-、HCO3-、HSO3-、HS-等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。
(2)有沉淀生成。如Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能与SO42-、CO32-等大量共存;Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能与OH-大量共存;Pb2+与Cl-,Fe2+与S2-、Ca2+与PO43-、Ag+与I-不能大量共存。
(3)有弱电解质生成。如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、CN-、C17H35COO-、等与H+不能大量共存;一些酸式弱酸根如HCO3-、HPO42-、HS-、H2PO4-、HSO3-不能与OH-大量共存;NH4+与OH-不能大量共存。
(4)一些容易发生水解的离子,在溶液中的.存在是有条件的。如AlO2-、S2-、CO32-、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中存在;如Fe3+、Al3+等必须在酸性条件下才能在溶液中存在。这两类离子不能同时存在在同一溶液中,即离子间能发生“双水解”反应。如3AlO2-+3Al3++6H2O=4Al(OH)3↓等。
高中化学离子共存总结 第4篇
离子共存问题
凡是能发生反应的离子之间或在水溶液中水解相互促进的离子之间不能大量共存(注意不是完全不能共存,而是不能大量共存)一般规律是:
1、凡相互结合生成难溶或微溶性盐的离子(熟记常见的难溶、微溶盐);
2、与H+不能大量共存的离子(生成水或弱)酸及酸式弱酸根离子:
氧族有:OH-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-
卤族有:F-、ClO-
碳族有:CH3COO-、CO32-、HCO32-、SiO32-
3、与OH-不能大量共存的离子有:
NH42+和HS-、HSO3-、HCO3-等弱酸的酸式酸根离子以及弱碱的简单阳离子(比如:Cu2+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+等等)
4、能相互发生氧化还原反应的离子不能大量共存:
常见还原性较强的离子有:Fe3+、S2-、I-、SO32-。
氧化性较强的离子有:Fe3+、ClO-、MnO4-、Cr2O72-、NO3-
5、氧化还原反应
①、氧化反应:元素化合价升高的反应
还原反应:元素化合价降低的反应
氧化还原反应:凡有元素化合价升降的化学反应就是
②、氧化还原反应的判断依据-----有元素化合价变化
失电子总数=化合价升高总数==得电子总数==化合价降低总数。
③、氧化还原反应的实质------电子的转移(电子的得失或共用电子对的偏移
口诀:失电子,化合价升高,被氧化(氧化反应),还原剂;
得电子,化合价降低,被还原(还原反应),氧化剂;
④氧化剂和还原剂(反应物)
氧化剂:得电子(或电子对偏向)的物质------氧化性
还原剂:失电子(或电子对偏离)的物质------还原性
氧化产物:氧化后的生成物
还原产物:还原后的生成物。
高中化学离子共存总结 第5篇
一、概念判断:
1、氧化还原反应的实质:有电子的转移(得失)
2、氧化还原反应的特征:有化合价的升降(判断是否氧化还原反应)
3、氧化剂具有氧化性(得电子的能力),在氧化还原反应中得电子,发生还原反应,被还原,生成还原产物。
4、还原剂具有还原性(失电子的能力),在氧化还原反应中失电子,发生氧化反应,被氧化,生成氧化产物。
5、氧化剂的氧化性强弱与得电子的难易有关,与得电子的多少无关。
6、还原剂的还原性强弱与失电子的难易有关,与失电子的多少无关。
7、元素由化合态变游离态,可能被氧化(由阳离子变单质),
也可能被还原(由阴离子变单质)。
8、元素价态有氧化性,但不一定有强氧化性;
元素态有还原性,但不一定有强还原性;阳离子不一定只有氧化性(不一定是价态,,如:Fe2+),阴离子不一定只有还原性(不一定是态,如:SO32-)。
9、常见的氧化剂和还原剂:
10、氧化还原反应与四大反应类型的关系:
置换反应一定是氧化还原反应;复分解反应一定不是氧化还原反应;化合反应和分解反应中有一部分是氧化还原反应。
例、在H+、Fe2+、Fe3+、S2-、S中,只有氧化性的是________________,只有还原性的是________________,既有氧化性又有还原性的是___________。
二、氧化还原反应的表示:(用双、单线桥表示氧化还原反应的电子转移情况)
1、双线桥:“谁”变“谁”(还原剂变成氧化产物,氧化剂变成还原产物)
2、单线桥:“谁”给“谁”(还原剂将电子转移给氧化剂)
三、氧化还原反应的分析
1、氧化还原反应的类型:
(1)置换反应(一定是氧化还原反应)
2CuO+C=2Cu+CO2SiO2+2C=Si+2CO
2Mg+CO2=2MgO+C2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2Al+6H+=2Al3++3H2↑
2Br-+Cl2=Br2+2Cl–Fe+Cu2+=Fe2++Cu
(2)化合反应(一部分是氧化还原反应)
2CO+O2=2CO23Mg+N2=Mg3N2
2SO2+O2=2SO32FeCl2+Cl2=2FeCl3
(3)分解反应(一部分是氧化还原反应)
4HNO3(浓)=4NO2↑+O2↑+2H2O2HClO=2HCl+O2↑
2KClO3=2KCl+3O2↑
(4)部分氧化还原反应:
MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O
(5)自身氧化还原反应:(歧化反应)
Cl2+H2O=HCl+HClO3S+6OH-=2S2-+SO32-+3H2O
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(6)同种元素不同价态之间的氧化还原反应(归中反应)
2H2S+SO2=3S+3H2O
5Cl–+ClO3-+6H+=3Cl2↑+3H2O
(7)氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物不止一种的氧化还原反应:
2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑
2、氧化还原反应分析:
(1)找四物:氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
(2)分析四物中亮的关系:特别是歧化反应、归中反应、部分氧化还原反应
(3)电子转移的量与反应物或产物的关系
例:根据反应:8NH3+3Cl2==6NH4Cl+N2,回答下列问题:
(1)氧化剂是_______,还原剂是______,氧化剂与还原剂的物质的量比是____________;
(2)当有68gNH3参加反应时,被氧化物质的质量是____________g,生成的还原产物的物质的量是____________mol。
高中化学离子共存总结 第6篇
一、由于发生复分解反应,离子不能大量共存。
1、有气体产生。
如CO32-、S2-、HS-、HSO3-、等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存,主要是由于CO32-+2H+=CO2↑+H2O、HS-+H+=H2S↑。
2、有沉淀生成。
按照溶解性表,如果两种离子结合能形成沉淀的,就不能大量共存。
3、有弱电解质生成。
如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2P,等与H+不能大量共存
4、一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的。
AlO2-、S2-、CO32-、等必须在碱性才能在溶液中存在;Fe3+、Al3+等必须在酸性条件下才能在溶液中存在。
二、由于发生氧化还原反应,离子不能大量共存
1.具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。
如I-和Fe3+不能大量共存是由于2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+。
2.在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。
如NO3-和I-在中性或碱性溶液中可以共存,但在有大量H+存在情况下则不能共存;SO32-和S2-在碱性条件下也可以共存,但在酸性条件下则由于发生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O反应不能存在。
3.由于形成络合离子,离子不能大量共存。
中学化学中还应注意有少数离子可形成络合离子而不能大量共存的情况。如Fe3+和SCN-、C6H5O-,由于Fe3++SCN- [Fe(SCN)]2+等络合反应而不能大量共存。
4.能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存。
例:Al3+和HCO3-,Al3+和S2-等。
高中化学离子共存总结 第7篇
高中化学知识点总结
1.碱金属元素原子半径越大,熔点越高,单质的活泼性越大
错误,熔点随着原子半径增大而递减
2.硫与白磷皆易溶于二硫化碳、四氯化碳等有机溶剂,有机酸则较难溶于水
3.在硫酸铜饱和溶液中加入足量浓硫酸产生蓝色固体
正确,浓硫酸吸水后有胆矾析出
4.能与冷水反应放出气体单质的只有是活泼的金属单质或活泼的非金属单质
错误,比如2Na2O2+2H2O→O2↑+4NaOH
5.将空气液化,然后逐渐升温,先制得氧气,余下氮气
错误,N2的沸点低于O2,会先得到N2,留下液氧
6.把生铁冶炼成碳素钢要解决的主要问题是除去生铁中除Fe以外各种元素,把生铁提纯
错误,是降低生铁中C的百分比而不是提纯
7.虽然自然界含钾的物质均易溶于水,但土壤中K%不高,故需施钾肥满足植物生长需要
错误,自然界钾元素含量不低,但以复杂硅酸盐形式存在难溶于水
8.制取漂白粉、配制波尔多液以及改良酸性土壤时,都要用到熟石灰
正确,制取漂白粉为熟石灰和Cl2反应,波尔多液为熟石灰和硫酸铜的混合物
9.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于酸溶液
错误,SiO2能溶于氢氟酸
10.铁屑溶于过量盐酸,再加入氯水或溴水或碘水或硝酸锌,皆会产生Fe3+
错误,加入碘水会得到FeI2,因为Fe3+的氧化性虽然不如Cl2,Br2,但是强于I2,在溶液中FeI3是不存在的
11.常温下,浓硝酸可以用铝罐贮存,说明铝与浓硝酸不反应
错误,钝化是化学性质,实质上是生成了致密的Al2O3氧化膜保护着铝罐
、Na2SiO3、Na2CO3、Ca(ClO)2、NaOH、C17H35COONa、C6H5ONa等饱和溶液中通入CO2出现白色沉淀,继续通入CO2至过量,白色沉淀仍不消失
错误,Ca(ClO)2中继续通入CO2至过量,白色沉淀消失,最后得到的是Ca(HCO3)2
13.大气中大量二氧化硫来源于煤和石油的燃烧以及金属矿石的冶炼
14.某澄清溶液由NH4Cl、AgNO3、NaOH三种物质混合而成,若加入足量硝酸必产生白色沉淀
正确,NH4Cl、AgNO3、NaOH混合后发生反应生成[Ag(NH3)2]+加入足量硝酸后生成AgCl和NH4NO3
15.为了充分利用原料,硫酸工业中的尾气必须经净化、回收处理
错误,是为了防止大气污染
16.用1molAl与足量NaOH溶液反应,共有3mol电子发生转移
17.硫化钠既不能与烧碱溶液反应,也不能与氢硫酸反应
错误,硫化钠可以和氢硫酸反应: Na2S+H2S=2NaHS
18.在含有较高浓度的Fe3+的溶液中,SCN-、I-、AlO-、S2-、CO32-、HCO3-等不能大量共存
正确,Fe3+可以于SCN-配合,与I-和S2-发生氧化还原反应,与CO32-,HCO3-和AlO2-发生双水解反应
19.活性炭、二氧化硫、氯水等都能使品红褪色,但反应本质有所不同
正确,活性炭是吸附品红,为物理变化,SO2是生成不稳定的化合物且可逆,氯水是发生氧化还原反应且不可逆
20.乙酸乙酯、三溴苯酚、乙酸钠、液溴、玻璃、重晶石、重钙等都能与烧碱反应
错误,重晶石(主要成分BaSO4)不与烧碱反应
21.在FeBr2溶液中通入一定量Cl2可得FeBr3、FeCl2、Br2
错误,Fe2+和Br2不共存
22.由于Fe3+和S2-可以发生氧化还原反应,所以Fe2S3不存在
错误,在PH=4左右的Fe3+溶液中加入Na2S可得到Fe2S3,溶度积极小
23.在次氯酸钠溶液中通入少量二氧化硫可得亚硫酸钠与次氯酸
错误,次氯酸可以氧化亚硫酸钠,会得到NaCl和H2SO4
24.有铁与足量酸反应转移电子数目为
错误,如果和硝酸等强氧化性酸反应转移
25.含有最高价元素的化合物不一定具有强氧化性
正确,如较稀的HClO4,H2SO4等
26.单质的还原性越弱,则其阳离子的氧化性越强
错误,比如Cu的还原性弱于铁的,而Cu2+的氧化性同样弱于Fe3+
可由Cu2+溶液中加入CO32-制得
错误,无法制的纯净的CuCO3,Cu2+溶液中加入CO32-会马上有Cu2(OH)2CO3生成
28.单质X能从盐的溶液中置换出单质Y,则单质X与Y的物质属性可以是:(1)金属和金属;(2)非金属和非金属;(3)金属和非金属;(4)非金属和金属;
错误,(4)非金属和金属不可能发生这个反应
、HI、FeCl2、浓H2SO4、Na2SO3、苯酚等溶液在空气中久置因发生氧化还原反应而变质
错误,H2SO4是因为吸水且放出SO3而变质
30.浓硝酸、浓硫酸在常温下都能与铜、铁等发生反应
错误,浓硫酸常温与铜不反应
高中化学离子共存总结 第8篇
高中化学苯知识点化学性质
苯参加的化学反应大致有3种:一种是其他基团和苯环上的氢原子之间发生的取代反应;一种是发生在苯环上的加成反应(注:苯环无碳碳双键,而是一种介于单键与双键的独特的键);一种是普遍的燃烧(氧化反应)(不能使酸性高锰酸钾褪色)。
取代反应
苯环上的氢原子在一定条件下可以被卤素、硝基、磺酸基、烃基等取代,生成相应的衍生物。由于取代基的不同以及氢原子位置的不同、数量不同,可以生成不同数量和结构的同分异构体。
苯环的电子云密度较大,所以发生在苯环上的取代反应大都是亲电取代反应。亲电取代反应是芳环有代表性的反应。苯的取代物在进行亲电取代时,第二个取代基的位置与原先取代基的种类有关。
卤代反应
苯的卤代反应的通式可以写成:
PhH+X2—催化剂(FeBr3/Fe)→PhX+HX
反应过程中,卤素分子在苯和催化剂的共同作用下异裂,X+进攻苯环,X-与催化剂结合。
以溴为例,将液溴与苯混合,溴溶于苯中,形成红褐色液体,不发生反应,当加入铁屑后,在生成的三溴化铁的催化作用下,溴与苯发生反应,混合物呈微沸状,反应放热有红棕色的溴蒸汽产生,冷凝后的气体遇空气出现白雾(HBr)。催化历程:
FeBr3+Br-——→FeBr4
PhH+Br+FeBr4-——→PhBr+FeBr3+HBr
反应后的混合物倒入冷水中,有红褐色油状液团(溶有溴)沉于水底,用稀碱液洗涤后得无色液体溴苯。
在工业上,卤代苯中以氯和溴的取代物最为重要。
硝化反应
苯和硝酸在浓硫酸作催化剂的条件下可生成硝基苯
PhH+HO-NO2-----H2SO4(浓)△---→PhNO2+H2O
硝化反应是一个强烈的放热反应,很容易生成一取代物,但是进一步反应速度较慢。其中,浓硫酸做催化剂,加热至50~60摄氏度时反应,若加热至70~80摄氏度时苯将与硫酸发生磺化反应,因此一般用水浴加热法进行控温。苯环上连有一个硝基后,该硝基对苯的进一步硝化有抑制作用,硝基为钝化基团。
磺化反应
用发烟硫酸或者浓硫酸在较高(70~80摄氏度)温度下可以将苯磺化成苯磺酸。
PhH+HO-SO3H——△—→PhSO3H+H2O
苯环上引入一个磺酸基后反应能力下降,不易进一步磺化,需要更高的温度才能引入第二、第三个磺酸基。这说明硝基、磺酸基都是钝化基团,即妨碍再次亲电取代进行的基团。
xxx反应
在AlCl3催化下,苯也可以和醇、烯烃和卤代烃反应,苯环上的氢原子被烷基取代生成烷基苯。这种反应称为烷基化反应,又称为xxx烷基化反应。例如与乙烯烷基化生成乙苯
PhH+CH2=CH2----AlCl3---→Ph-CH2CH3
在反应过程中,R基可能会发生重排:如1-氯丙烷与苯反应生成异丙苯,这是由于自由基总是趋向稳定的构型。
在强硫酸催化下,苯与酰卤化物或者羧酸酐反应,苯环上的氢原子被酰基取代生成酰基苯。反应条件类似烷基化反应,称为xxx酰基化反应。例如乙酰氯的反应:
PhH + CH3COCl ——AlCl3—→PhCOCl3
加成反应
苯环虽然很稳定,但是在一定条件下也能够发生双键的加成反应。通常经过催化加氢,镍作催化剂,苯可以生成环己烷。但反应极难。
此外由苯生成六氯环己烷(六六六)的反应可以在紫外线照射的条件下,由苯和氯气加成而得。该反应属于苯和自由基的加成反应。
氧化反应
苯和其他的烃一样,都能燃烧。当氧气充足时,产物为二氧化碳和水。但在空气中燃烧时,火焰明亮并有浓黑烟。这是由于苯中碳的质量分数较大。
2C6H6+15O2——点燃—→12CO2+6H2O
苯本身不能和酸性KMnO4溶液反应,但在苯环连有直接连着H的C后,可以使酸性KMnO4溶液褪色。
臭氧化反应
苯在特定情况下也可被臭氧氧化,产物是乙二醛。这个反应可以看作是苯的离域电子定域后生成的环状多烯烃发生的臭氧化反应。
在一般条件下,苯不能被强氧化剂所氧化。但是在氧化钼等催化剂存在下,与空气中的氧反应,苯可以选择性的氧化成顺丁烯二酸酐。这是屈指可数的几种能破坏苯的六元碳环系的反应之一。(马来酸酐是五元杂环。)
这是一个强烈的放热反应。
苯在高温下,用铁、铜、镍做催化剂,可以发生缩合反应生成联苯。和甲醛及次氯酸在氯化锌存在下可生成氯甲基苯。和乙基钠等烷基金属化物反应可生成苯基金属化物。在四氢呋喃、氯苯或溴苯中和镁反应可生成苯基格氏试剂。
苯不会与高锰酸钾反应褪色,与溴水混合只会发生萃取,而苯及其衍生物中,只有在苯环侧链上的取代基中与苯环相连的碳原子与氢相连的情况下才可以使高锰酸钾褪色(本质是氧化反应),这一条同样适用于芳香烃(取代基上如果有不饱和键则一定可以与高锰酸钾反应使之褪色)。这里要注意1,仅当取代基上与苯环相连的碳原子;2,这个碳原子要与氢原子相连(成键)。
至于溴水,苯及苯的衍生物以及饱和芳香烃只能发生萃取(条件是取代基上没有不饱和键,不然依然会发生加成反应)。
苯废气处理也是及其重要的。
光照异构化
苯在强烈光照的条件下可以转化为xxx(Dewar苯):
xxx的性质十分活泼(苯本身是稳定的芳香状态,能量很低,而变成xxx则需要大量光能,所以xxx能量很高,不稳定)。
在激光作用下,则可转化成更活泼的棱晶烷:
棱晶烷呈现立体状态,导致碳原子sp3杂化轨道形成的π键间有较大的互斥作用,所以更加不稳定。
高中化学苯知识点异构体及衍生物
异构体
xxx
盆苯(benzvalene)分子组成(CH)6,与苯相同,是苯的同分异构体。故称盆苯。
休克尔苯
棱柱烷
衍生物
取代苯
烃基取代:甲苯、二甲苯
(对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯)、苯乙烯、苯乙炔、乙苯
基团取代:苯酚、苯甲酸、苯乙酮、苯醌(对苯醌、邻苯醌)
卤代:氯苯、溴苯
多次混合基团取代:(TNT) C7H5N3O6;(NO2)3C6H2CH3
多环芳烃
联苯、三联苯 稠环芳烃:萘、蒽、菲、茚、芴、苊、薁
溶解性:不溶于水,可与乙醇、乙醚、乙酸、汽油、丙酮、四氯化碳和二硫化碳等有机溶剂互溶。