資源簡介

氯氣、溴、碘
一、氯氣的工業生產原理：電解飽和食鹽水
2NaCl+2H2O2NaOH+ H2↑+ Cl2↑
陰極 陽極
二、氯氣的實驗室制取原理：MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O
三、氯氣的性質
1.與金屬的反應
2Fe+3Cl22FeCl3 Cu+Cl2CuCl2 2Na+Cl22NaCl
2.與非金屬的反應
H2+Cl22HCl 2P+3Cl22PCl3 2P+5Cl22PCl5
3.與水的反應
Cl2+H2O HCl+HClO （ 次氯酸）
3.Cl2與堿溶液的反應
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+ H2O(制漂白粉)
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO（漂白原理）
Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO
四、溴、碘的化學性質
1.與金屬的反應
2Fe+3Br2=2FeBr3 Fe+I2FeI2 （氧化性Br2>I2）
2.與非金屬的反應
F2+H2=2HF 冷暗處爆炸 Cl2+H22HCl
Br2+H22HBr I2+H22HI
（氧化性F2> Cl2>Br2> I2）
3.與水的反應
2F2+2H2O=4HF+O2 X2+H2O=HX+HXO(Cl2,Br2,I2)
4.與堿溶液的反應
Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O
5.置換反應
Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 Cl2+2NaI= 2NaCl+I2 Br2+ 2NaI= 2NaBr+ I2
（氧化性F2> Cl2>Br2> I2 還原性I—>Br- >Cl->F-）
五、.鹵化銀
Ag + Cl-= AgCl↓（白色沉淀） Ag + +Br-= AgBr↓（淡黃色沉淀）
Ag+ +I- = AgI↓（黃色沉淀） （X－的檢驗，Ag + X-= AgX↓）
2AgBr2Ag＋＋Br2
鈉
一.鈉的化學性質
1.與非金屬的反應
4Na +O2=2Na2O （白色） 2Na + O2 Na2O2 （淡黃色）
2Na +Cl2 2NaCl
2.與水反應：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
3.與酸反應2Na+2HCl=2NaCl+H2 ↑ 2Na+H2SO4=Na2SO4+H2↑
4.與鹽反應：
A.鹽溶液：鈉與硫酸銅溶液的反應
①2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑
②CuSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Cu(OH)2 ↓ 方程式疊加
總反應方程式：CuSO4 + 2Na + 2H2O = Cu(OH)2 ↓+ Na2SO4 + H2↑
B.鈉和熔融鹽反應 2Na+CuSO4(熔融) = Cu+Na2SO4
4Na+TiCl4 (熔融) = Ti+4NaCl
二、鈉的制備
工業上通常采用電解熔融的 NaCl 2NaCl 2Na + Cl2↑
三、過氧化鈉
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
碳酸鈉與碳酸氫鈉
1.與酸的反應
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
2.與堿的反應
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+H2O
NaHCO3+NaOH = +Na2CO3+H2O
3.與鹽的反應
Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓
Na2CO3+BaCl2=2NaCl+BaCO3↓
4、熱穩定性
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑
鎂
一、化學性質
1.與非金屬的反應 2Mg + O2 2MgO
3Mg + N2 Mg3N2 （Mg3N2 +6H2O=3Mg（OH）2+2NH3↑
Mg3N2 +8HCl=3MgCl2+2NH4Cl）
Mg + Cl2 MgCl2 Mg + S MgS
2.與水的反應Mg + 2H2O Mg(OH)2 + H2
3。 與酸反應;Mg + HCl == MgCl2 + H2↑
（離子方程式：Mg + 2H+ == Mg2+ + H2↑
4..金屬鎂的還原性：能奪取CO2 氣體中的氧，使之還原。
2Mg + CO2 2MgO + C
二、工業提取鎂
ＭgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2 +CaCl2
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
MgCl2.6H2O MgCl2 + 6H2O
MgCl2(熔融) 　Mg+Cl2
鋁的性質
1.非金屬：4Al + 3O2 2Al2O3
2Al + 3Cl2 ==== 2AlCl3
2.水：2Al + 6H2O(沸) === 2Al(OH)3 + 3H2↑
3.弱氧化性酸：2Al + 6HCl === 2AlCl3 + 3H2↑ 2Al+6H+ ==== 2Al3++3H2 ↑
強氧化性酸：鈍化
4.堿：2Al+2NaOH +2H2O==2NaAlO2 + 3H2↑ 2Al+2H2O+2OH－==2AlO2－+3H2↑
5.金屬氧化物：Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3
6.鹽溶液：2Al+3CuSO4 ===3Cu+Al2(SO4)3 2Al+3Cu2+===3Cu+2Al3+
氧化鋁
1.與酸反應：Al2O3 + 6HCl === 2AlCl3 + 3H2O
2.與堿反應：Al2O3 +2NaOH === 2NaAlO2 + 2H2O
氫氧化鋁
1.制備：
(1)從鋁鹽置備：AlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl
Al3＋+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4＋
(2)從偏鋁酸鹽：
NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 AlO2－+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3－
2NaAlO2+CO2+3H2O=Al(OH)3↓+ Na2CO3 2AlO2－+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32－
H2O+AlO2－+HCO3－ = Al(OH)3↓+CO32-
(3)從鋁鹽和偏鋁酸鹽制備：3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl
3AlO2- +Al3+ +6H2O=4Al(OH)3↓
2.不穩定性：2Al(OH)3Al2O3＋2H2O
3.與酸反應：Al(OH)3 + 3HCl === AlCl3 + 3H2O
4.與堿反應：Al(OH)3 +NaOH === NaAlO2 + 2H2O
“鋁三角”（氫氧化鋁的反應在上面已經提到，略）：
AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl Al3＋+3OH-=Al(OH)3↓＋
AlCl3+4NaOH=2NaAlO2 + 2H2O +3NaCl Al3++4OH- ＝ AlO2- +2H2O
NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl AlO2- +H+ +H2O ＝Al(OH)3 ↓
NaAlO2+4HCl=AlCl3+3NaCl+2H2O AlO2- +4H+ ＝Al 3+ + 2H2O
明礬凈水原理
明礬溶于水后發生電離：KAl(SO4)2===K++Al3++2SO42-
鋁離子與水反應生成：Al(OH)3膠體：Al3＋+3H2O===Al(OH)3(膠體)+3H+
鐵的冶煉
產生還原劑：C+O2CO2 CO2+C2CO
還原鐵礦石：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
造渣（除脈石）：CaCO3 CO2+CaO CaO+SiO2 CaSiO3
鐵銅的性質
1.與非金屬反應：2Fe+3Cl22FeCl3 Cu+Cl2CuCl2
2Fe+3Br2====2FeBr3
4Fe+3O2Fe2O3 Cu+O22CuO
Fe+I2FeI2 2Cu+I22CuI
Fe+SFeS 2Cu+SCu2S
鐵銅與強氧化劑反應轉化成較高價態，與弱氧化劑反應轉化成較低價態。
2.與水反應：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
3.與酸反應：Fe+2HCl=== FeCl2+H2↑ Fe+2H+=== Fe2++H2↑
4.與鹽溶液反應：Fe+CuSO4===Cu+FeSO4 Fe+Cu2+===Cu+Fe2+
Cu+2AgNO3 ===2Ag+Cu (NO3)2 Cu+2Ag+ ===2Ag+Cu2+
Fe+2FeCl3 === 3FeCl2 Fe+2Fe3+ === 3Fe2+
Cu+2FeCl3 === CuCl2+FeCl2 Cu+2Fe3+ === Cu2++2Fe2+
Fe2+與Fe3+的檢驗
1. Fe2+的檢驗：
(1)顏色：淺綠色
(2)加NaOH溶液：先產生白色沉淀，后變成灰綠色，最后成紅褐色
Fe2++2OH-=== Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=== 4Fe(OH)3
(3)先加KSCN溶液和氯水(或雙氧水)：溶液變成血紅色
2Fe2++Cl2===2 Fe3++2Cl-
2. Fe3+的檢驗
(1)顏色：淡黃色
(2)加KSCN溶液：溶液變成血紅色 Fe3++3SCN-=== Fe(SCN)3
(3)加NaOH溶液：紅褐色沉淀 Fe3++3OH-=== Fe(OH)3↓
Fe2+與Fe3+的轉化
(1)Fe2+→Fe3+
2Fe2++Cl2===2 Fe3++2Cl- 2Fe2++Br2===2Fe3++2Br -
(2) Fe3+→Fe2+
Fe+2Fe3+ === 3Fe2+ Cu+2Fe3+ === Cu2++2Fe2+
S2-+2Fe3+ ===S+2Fe2+ 2I-+2Fe3+ === I2+2Fe2+
鋼鐵的腐蝕
析氫腐蝕：Fe+2H+=== Fe2++H2↑
吸氧腐蝕：2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+O2+2H2O=== 4Fe(OH)3
2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O
硅酸鹽
1.硅酸鈉：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl
Na2SiO3+ CO2+H2O=H2SiO3 ↓ +Na2CO3
Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3 ↓ +2NaHCO3
2.玻璃的制備原理：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
二氧化硅
1.酸性氧化物：SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
SiO2+CaOCaSiO3
2.弱氧化性：SiO2＋2CSi＋2CO↑
3.親氟性：SiO2 ＋4HF===SiF4↑+2H2O
4.與鹽反應：（玻璃制備原理）
SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
硅
1.制備原理：SiO2+2CSi+2CO↑
Si+2Cl2SiCl4
SiCl4+2H2Si+4HCl
2.性質：
Si+O2SiO2
Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑
Si+4HF==SiF4↑+2H2↑
一、N2
N2 + 3Mg Mg3N2
N2 + 3H2 2NH3
二、雷雨發莊稼
N2 + O2 === 2NO
2NO + O2 === 2NO2
3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO
三、NH3
1水：NH3 + H2O NH3·H2O NH4 + + OH -
2氧氣：4NH3+5O24NO+6H2O
3酸：NH3+HCl=NH4Cl NH3+HNO3=NH4NO3 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
4侯氏制堿：NH3+NaCl+H2O+CO2===NaHCO3+NH4Cl （此反應用于工業制備小蘇打，蘇打）
工業制法：N2 + 3H2 2NH3
實驗室制法：2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3 ↑+ 2H2O
四、銨鹽
1不穩定性：NH4ClNH3+HCl NH4HCO3NH3+H2O+CO2
2與堿反應：2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3 ↑+ 2H2O
五、HNO3
1不穩定性：4HNO3==4NO2↑+O2↑+2 H2O
2強氧化性：4HNO3(濃)+CCO2↑+4NO2↑+2H2O 4HNO3(濃)+Cu===Cu(NO3)3+3NO2↑+2H2O 8HNO3+3Cu===3Cu(NO3)3+2NO↑+4H2O
六、工業制硝酸：4NH3+5O24NO+6H2O
2NO + O2 === 2NO2
3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO
一S
S+O2SO2 S+Fe Fe S S+2Cu Cu 2S
二SO2
1酸性氧化物 SO2＋H2O H2SO3
SO2 + Ca(OH)2 ＝ CaSO3 + H2O SO2+Na2SO3+H2O==2NaHSO3
2還原性：SO2＋Br2 + 2H2O＝H2SO4+2HBr
2SO2 + O2 2SO3 SO2+H2O2==H2SO4
SO2+2Fe3+ +2H2O==2Fe3++SO42-+4H+
3氧化性：SO2 +2H2S==3S+ H2O
實驗室制取SO2： Na2SO3 + H2SO4(濃) ＝ Na2SO4 + H2O + SO2↑
三H2S
實驗室制取H2S
原理：FeS + H2SO4(稀) ＝ FeSO4 + H2S↑
檢驗：H2S + CuSO4 ＝ CuS↓+ H2SO4
尾氣處理：H2S + 2NaOH ＝ Na2S + H2O
四C + 2H2SO4(濃) CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
Cu＋2H2SO4（濃）CuSO4＋SO2↑十2H2O
五、接觸法制硫酸
S + O2 SO2 或4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
2SO2 + O2 2SO3
SO3 + H2O ＝ H2SO4
六、燃煤煙氣脫硫
石灰石－石膏法CaCO3 CaO + CO2↑；CaO + SO2 ＝ CaSO3
SO2 + Ca(OH)2 ＝ CaSO3 + H2O 2CaSO3 + O2 ＝ 2CaSO4
氨水脫硫法
SO2 +2 NH3＋H2O==(NH4)2SO3 SO2 + NH3＋H2O==NH4HSO3
2(NH4)2SO3+ O2==2(NH4)2SO4

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