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09屆高三化學(xué)知識點(diǎn)歸納精編(蘇教版必修1)

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09屆高三化學(xué)知識點(diǎn)歸納精編(蘇教版必修1)

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09屆高三化學(xué)知識點(diǎn)歸納精編(蘇教版必修1)
第一部分:基本理論基本概念部分
1.物質(zhì)的量及其應(yīng)用
2.原子結(jié)構(gòu)
3.氧化還原反應(yīng)
4.離子反應(yīng)
1.物質(zhì)的量及其應(yīng)用
(1)物質(zhì)的量
(1)定義:科學(xué)上用來研究一定數(shù)目微粒集體的一個(gè)物理量。符號:n. 單位:摩爾(mol)。
(2)基準(zhǔn):以0.012kg 12 6c中所含的碳原子數(shù)為基準(zhǔn),即阿伏加德羅常數(shù)。
(2)阿伏加德羅常數(shù)
(1)符號:NA。單位:mol-1.
(2)阿伏加德羅常數(shù)是一個(gè)可以用實(shí)驗(yàn)測出的準(zhǔn)確值,只是目前的科學(xué)手段有限,只測出6.0221367×1023mol-1,在應(yīng)用中用6.02×1023 mol-1作為它的最大近似值用于計(jì)算。
(3)阿伏加德羅常數(shù)是一個(gè)非常大的數(shù),只適用于表示微觀粒子。
注意:(1)用物質(zhì)的量來表示微粒時(shí),要用化學(xué)式注明微粒的名稱;
(2)物質(zhì)的量只適用于微觀粒子。
(3)物質(zhì)的量(n)、粒子數(shù)(N)和阿伏加德羅常數(shù)(NA)的關(guān)系
粒子數(shù)比等于物質(zhì)的量比
(4)摩爾質(zhì)量
(1)定義:單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量。符號:M;單位:g·mol-1(常用).
(2)計(jì)算公式:
(5)阿伏加德羅定律和氣體摩爾體積
(1)決定物質(zhì)體積的主要內(nèi)因:物質(zhì)微粒本身大小、微粒的間距和微粒的數(shù)目。
(2)決定氣體體積的主要內(nèi)因:氣體分子數(shù)和氣體分子間距。
(3)在同溫同壓下,任何氣體分子的間距都相等。
(4)阿伏加德羅定律:同溫同壓下,等物質(zhì)的量的任何氣體體積相等。
①對定律的理解:條件的三個(gè)相同推出結(jié)論的一個(gè)相同。即:
條件
結(jié)論
同溫同壓,同物質(zhì)的量
同體積
同溫同壓,同體積
同物質(zhì)的量,同分子數(shù)
同溫同壓,同分子數(shù)
同體積,同物質(zhì)的量
②定律的推論:
a 同溫同壓,氣體的物質(zhì)的量比等于體積比等于分子數(shù)比;
b 同溫同壓,氣體的密度比等于其摩爾質(zhì)量比;
c 同溫同壓,同體積,氣體的密度比等于摩爾質(zhì)量比等于質(zhì)量比。
(5)氣體摩爾體積:
①定義:一定溫度和壓強(qiáng)下,單位物質(zhì)的量的任何氣體所占的體積。符號:Vm,單位:L/mol.
②標(biāo)況下,1mol任何氣體的體積都約為22.4L.即標(biāo)況下,Vm=22.4 L/mol.
③計(jì)算公式:標(biāo)況下,n=V/(22.4 L/mol).
④氣體摩爾質(zhì)量的幾種計(jì)算方法:
a.M=m/n; b.標(biāo)況下,M=22.4×d (d是氣體的密度,單位是g/L)
c.相對密度D=M1/M2 (M1是未知?dú)怏w的摩爾質(zhì)量,M2是已知?dú)怏w的摩爾質(zhì)量)
(6)物質(zhì)的量濃度
(1)定義:單位體積溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量來表示的濃度.符號:CB,單位:mol/L.計(jì)算公式: C=n/v.
(2)常見的幾種計(jì)算類型:
①氣體溶于水求所得溶液濃度
例:在標(biāo)況下,1體積水中溶解500體積的HCl,所得溶液的密度為1.22g/ml,求該溶液的物質(zhì)的量濃度.
解: 溶質(zhì)的物質(zhì)的量=500 L/22.4 L/mol=22.32mol,
溶液的質(zhì)量=1000 g+22.32 mol×36.5 g/mol=1841.73g,
溶液的體積=1841.73 g/1.22 g/ml=1487.49ml=0.148749 L,
溶液的物質(zhì)的量濃度=22.32 mol/0.148749 L=15 mol/L.
答:該溶液的物質(zhì)的量濃度為 15 mol/L.
②物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算:
公式: C=w%×d×1000/M (w是溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù),d是溶液密度g/ml.)
例:98% 1.84 g/ml的濃硫酸的物質(zhì)的量濃度是多少.
解: C=98%×1.84 g/ml×1000/98 g/mol=18.4 mol/L.
③溶液混和的有關(guān)計(jì)算:
例:有兩種H2SO4 溶液,一種的物質(zhì)的量濃度是C1,密度是d1,另一種的物質(zhì)的量濃度是C2,密度是d2,它們等體積混和后的溶液密度為d3,求混和后溶液的物質(zhì)的量濃度.
解: 設(shè)混和的體積為V .
C=(C1·V+C2·V)d3/(V·d1+V·d2)=(C1+C2)d3/(d1+d2).
④溶液加水稀釋的幾個(gè)規(guī)律:
密度大于1的溶液:加等體積水后,溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于原溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的一半。
加等質(zhì)量水后,溶液物質(zhì)的量濃度小于原溶液物質(zhì)的量濃度的一半。
密度小于1的溶液::加等體積水后,溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于原溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的一半。
加等質(zhì)量水后,溶液物質(zhì)的量濃度大于原溶液物質(zhì)的量濃度的一半。
2.原子結(jié)構(gòu)
(1)原子的構(gòu)成
質(zhì)子(Z) :有up夸克和down夸克
原子核
中子(N) :有up夸克和down夸克
原子(A ZX)
核外電子(Z)
原子核的特點(diǎn):體積非常小(相對于原子);原子的質(zhì)量幾乎集中在原子核上;帶正電。
(2)原子中各粒子的關(guān)系
①質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+種子數(shù)(N);
②原子的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=原子序數(shù)。
(3) 元素、核素、同位素的比較
元素:是具有相同質(zhì)子數(shù)的同一類原子的總稱。只強(qiáng)調(diào)原子的質(zhì)子數(shù)。
核素:是指具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的某一種原子。其實(shí)就是原子。
同位素:是指質(zhì)子數(shù)相同而質(zhì)量數(shù)不同(中子數(shù)不同)的同一元素的不同原子(核素)的互稱。即強(qiáng)調(diào)質(zhì)子數(shù)又要求種子數(shù),而且是原子間的比較。
同位素的特點(diǎn):①元素在自然界中存在的各同位素的原子個(gè)數(shù)百分比一般保持不變;
②元素的各同位素的物理性質(zhì)又區(qū)別,化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同。
(4)原子(同位素)的相對原子量與元素的相對原子量的比較
原子(同位素)的相對原子量:是指某原子的質(zhì)量與1/12C-12原子質(zhì)量的比值。
元素的相對原子量:是根據(jù)元素在自然界中存在的各同位素求出的平均值。即M=M1×n1%+M2×n2%+ ······。
因此,某原子的相對原子質(zhì)量不一定能代替該元素的相對原子質(zhì)量。當(dāng)然,在計(jì)算中常用某原子的質(zhì)量數(shù)代替該原子的相對原子質(zhì)量的近似值用于計(jì)算。但不能代替該元素的相對原子質(zhì)量的近似值。
(5)掌握1-20號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖的畫法
(6)人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識
從1803年道爾頓提出原子論,提出原子是一個(gè)實(shí)心球,不可分割;到1904年湯姆生發(fā)現(xiàn)電子,提出“葡萄干面包式”原子結(jié)構(gòu)模型,指出原子中有電子;到1911年盧瑟福提出行星原子結(jié)構(gòu)模型,指出原子中心有原子核帶正電,電子帶負(fù)電,它繞核在核周圍空間高速運(yùn)動(dòng);到1913年波耳引入量子論觀點(diǎn),提出原子核外電子是在一系列穩(wěn)定的軌道上運(yùn)動(dòng),每一軌道具有一定的能量;到1926年以后科學(xué)家用波粒二象性的理論提出用量子力學(xué)方法來描述原子結(jié)構(gòu),即“電子云”模型。
3.氧化還原反應(yīng)
(1)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì):是電子的轉(zhuǎn)移;
氧化還原反應(yīng)的特征表現(xiàn):是元素化合價(jià)的變化。
(2)兩條關(guān)系式:
氧化劑 反應(yīng)中得到電子 元素化合價(jià)降低 元素在反應(yīng)中被還原 反應(yīng)后得到還原產(chǎn)物;
還原劑 反應(yīng)中失去電子 元素化合價(jià)升高 元素在反應(yīng)中被氧化 反應(yīng)后得到氧化產(chǎn)物。
(3)電子轉(zhuǎn)移的表示方法:
①雙線橋法:如 得1×e-
Cl2 + H2O HCl+ HClO
失1×e-
②單線橋法:Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑
2×e-
(4)幾點(diǎn)氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較規(guī)律:
①在同一個(gè)反應(yīng)中氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物;還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物。
②同種元素一般情況下高價(jià)態(tài)的物質(zhì)氧化性強(qiáng)于低價(jià)態(tài)的物質(zhì);而低價(jià)態(tài)物質(zhì)的還原性強(qiáng)于高價(jià)態(tài)的物質(zhì)。如KMnO4 >K2MnO4> MnO2 >MnSO4
③與同一種氧化劑或還原劑反應(yīng),條件簡單,反應(yīng)劇烈的物質(zhì)還原性或氧化性強(qiáng)。
④還原性的強(qiáng)弱還可以依據(jù)金屬活動(dòng)順序表給出的順序來判斷。
(5)氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算:列式依據(jù)是:氧化劑得電子總數(shù)等于還原劑失電子總數(shù)。
(6)氧化還原反應(yīng)的配平
常用方法:①找出反應(yīng)前后化合價(jià)變化的元素,并標(biāo)出相應(yīng)的化合價(jià)的變化;
②找出化合價(jià)變化元素的變化總數(shù);即得失電子數(shù);
③求出得失電子總數(shù)的最小公倍數(shù);
④求出參加氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù);
⑤用觀察法求出未參加氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù);
⑥查質(zhì)量守恒、得失電子總數(shù)相等。
如KClO3 + HCl(濃)KCl + Cl2↑+H2O的配平
化合價(jià)的變化:KClO3中的Cl從+50,得到5e
HCl中的Cl從-10,失去1e
它們參加氧化還原反應(yīng)的原子數(shù)是1,因此可求得得失電子數(shù)的最小公倍數(shù)是5,這樣可配出KClO3的計(jì)量數(shù)是1,參加氧化還原反應(yīng)的HCl的計(jì)量數(shù)是5,Cl2的計(jì)量數(shù)是3,再用觀察法可得KCl的計(jì)量數(shù)是1,HCl的總計(jì)量數(shù)是6,H2O的計(jì)量數(shù)是3。
可得方程式:KClO3 + 6HCl == KCl + 3Cl2↑+ 3H2O
4.離子反應(yīng)
(1)定義:有自由移動(dòng)的離子參加或生成的反應(yīng)都為離子反應(yīng)。
(2)常見類型:①溶液中進(jìn)行的復(fù)分解反應(yīng);
②溶液中進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。
(3)電解質(zhì):
①定義:在水溶液或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物。在這種狀態(tài)下不能導(dǎo)電的化合物是非電解質(zhì)。
②電解質(zhì)的分類:強(qiáng)電解質(zhì):能完全電離的電解質(zhì);如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大多數(shù)鹽及活潑金屬的氧化物等。
弱電解質(zhì):部分電離的電解質(zhì)。如弱酸、弱堿、水等。
電解質(zhì)的導(dǎo)電能力:與溶液中自由移動(dòng)的離子濃度成正比。
(4)離子方程式:
①定義:用實(shí)際參加反應(yīng)的物質(zhì)化學(xué)式或離子符號來表示某一類化學(xué)反應(yīng)的方程式。
②書寫方法:a 書寫正確的化學(xué)方程式;
b 把易溶于水、易電離的強(qiáng)電解質(zhì)改寫成離子符號(如易溶于水的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和鹽等),其余物質(zhì)寫成化學(xué)式(如難溶物、氣體、濃溶液的微溶物、難電離物、氧化物、水、單質(zhì)、過氧化物等)。(說明:Ca(OH)2是強(qiáng)堿,微溶,稀溶液寫成離子符號,濃溶液寫化學(xué)式,微溶物在產(chǎn)物中一般是寫化學(xué)式。)
c 刪去沒有實(shí)際參加反應(yīng)的離子;并將各微粒前的計(jì)量數(shù)約簡和整理。
d 檢查:質(zhì)量守恒、電荷守恒、氧化還原反應(yīng)得失電子總數(shù)相等。
(5)離子共存問題:
①在水溶液中,離子間能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的離子不能共存。如:H+和OH-、H+和CO32-、OH-和HCO3-、H+和SO32-、OH-和HSO32-Ca2+和CO32-、Ba2+和SO32-、H+和HCO3-、Al3+和AlO2-等。
②在水溶液中,離子間能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子不能共存。如:Fe3+和I-、Fe3+和S2-、Fe3+和SO32-、Fe2+和H+ NO3-、S2-和H+ SO32- 、Fe2+和H+ MnO4- 等。
③Fe3+和SCN-也不能共存。
第二部分:化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作
1.物質(zhì)的分離和提純方法
2.常見物質(zhì)離子的檢驗(yàn)
3.物質(zhì)的量濃度溶液的配制
1.物質(zhì)的分離和提純方法
常見的幾種方法列表比較如下:
方法
適用范圍
主要儀器
注意事項(xiàng)
過濾
固體與液體的分離
漏斗、燒杯、玻璃棒、鐵架臺(帶鐵圈)、濾紙等
①要一貼二低三靠;
②洗滌沉淀再過濾器中進(jìn)行;
③定量實(shí)驗(yàn)的過濾要無損耗。
結(jié)晶
混合物中各組分在溶劑中的溶解度隨溫度的變化有不同變化的物質(zhì)的分離
燒杯、過濾器等
①對于溶解度受溫度變化而變化較大的物質(zhì),一般是先配制較高溫度的飽和溶液,然后降溫結(jié)晶;如KNO3
②對于溶解度受溫度變化影響不大的物質(zhì),一般是采取蒸發(fā)溶劑結(jié)晶;如NaCl
③結(jié)晶后過濾分離出晶體。
分液
兩種互不相溶的液體的分離
分液漏斗(圓錐型)、鐵架臺、燒杯等
①上層液體從分液漏斗的上口倒出;
②下層液體從分液漏斗的下管放出;
③分液漏斗使用前要檢漏。
萃取
利用溶質(zhì)在兩種互不相容的溶劑中的溶解度的不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑所組成的溶液中提取出來的分離
分液漏斗、燒杯、鐵架臺等
①萃取劑的選取:與原溶劑不反應(yīng)、不互溶;與溶質(zhì)不反應(yīng);溶質(zhì)在其中的溶解度要大大與在原溶劑的溶解度;兩溶劑密度差別要大。
②萃取后一般要進(jìn)行分液;
③萃取后得到的仍是溶液,一般是再通過分餾的方法進(jìn)一步的分離。
蒸餾
利用沸點(diǎn)的不同分離互溶液體的混合物
蒸餾燒瓶、水冷凝管、牛角管、錐形瓶、溫度計(jì)、鐵架臺、石棉網(wǎng)、酒精燈等
①溫度計(jì)水銀球的位應(yīng)在蒸餾燒瓶的支管開口處;
②水冷凝管的水流向是逆流;
③一般要加碎瓷片防止爆沸;
④實(shí)驗(yàn)中燒瓶不可蒸干。
2.常見物質(zhì)離子的檢驗(yàn)
常見離子的檢驗(yàn)列表如下:
離子
選用試劑
主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
有關(guān)離子方程式
Cl-
AgNO3溶液和稀HNO3
有白色沉淀
Ag+ + Cl- == AgCl↓
Br-
AgNO3溶液和稀HNO3
有淺黃色沉淀
Ag+ + Br- == AgBr↓
I-
AgNO3溶液和稀HNO3
有黃色沉淀
Ag+ + I- == AgI↓
SO42-
稀HCl和BaCl2溶液
先加稀HCl,再加BaCl2溶液有白色沉淀
Ba2+ + SO42- == BaSO4↓
SO32-
稀HCl和品紅溶液
有刺激性的氣體產(chǎn)生并使品紅褪色
SO32- + 2H+ == SO2 ↑+ H2O
S2-
稀HCl和Pb(NO3)2溶液或CuSO4溶液等
有臭雞蛋味氣體,氣體通溶液有黑色沉淀
S2- + 2H+ == H2S↑ S2- + Pb2+ == PbS↓
Cu2+ + S2- == CuS↓
NO3-
Cu和濃H2SO4,加熱
有紅棕色刺激性氣體
Cu + 4H+ + 2NO3- Cu2+ + 2NO2↑+ 2H2O
CO32-
稀HCl和澄清石灰水
有能使石灰水變渾濁的氣體
CO32- + 2H+ == H2O +CO2↑
CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3↓+ H2O
Ba2+
硫酸或可溶性的硫酸鹽
有白色沉淀
Ba2+ + SO42- == BaSO4↓
Mg2+
NaOH溶液
有白色沉淀,NaOH過量沉淀不溶解
Mg2+ + 2OH- == Mg(OH)2↓
Al3+
NaOH溶液和氨水
加氨水至過量有白色絮狀沉淀,再加NaOH溶液沉淀溶解
Al3+ + 3OH- == Al(OH)3↓
Al(OH)3 + OH- == AlO2- + 2H2O
Fe3+
NaOH溶液或KSCN溶液
有紅褐色沉淀或溶液呈血紅色
Fe3+ + 3OH- == Fe(OH)3↓(紅褐色)
Fe3+ + SCN- == [Fe(SCN)]2+(血紅色)
Fe2+
①NaOH溶液
①生成白色沉淀,在空氣中迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色沉淀。
①Fe2+ + 2OH- == Fe(OH)2(白色沉淀)↓,
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3。
②氯水和KSCN溶液
②先加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象,再加氯水溶液呈血紅色。
②2Fe2+ + Cl2 == 2Fe3+ + 2Cl-,
Fe3+ + SCN- == [Fe(SCN)]2+或Fe3+ + 3SCN- == Fe(SCN)3。
Ag+
稀HCl或可溶性的氯化物,稀HNO3
有白色沉淀
Ag+ + Cl- == AgCl↓
NH4+
NaOH溶液
加熱用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體,變藍(lán)
NH4+ + OH- NH3↑+ H2O
Na+
做焰色反應(yīng)
火焰呈黃色
K+
做焰色反應(yīng)
透過藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰是紫色
3.物質(zhì)的量濃度溶液的配制
(1)主要儀器:容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、天平或量筒或滴定管等。
容量瓶使用時(shí)應(yīng)注意:
①使用前要檢漏;
②有四個(gè)不準(zhǔn):不允許加熱、不允許物質(zhì)的溶解或稀釋、不允許物質(zhì)間的反應(yīng)、不允許儲存藥品;
③容量瓶上標(biāo)有:容量規(guī)格、使用溫度和刻度線;
④容量瓶檢漏的方法:將容量瓶注入一定量的水,塞緊塞子,一手抵住塞子,一手托住瓶底,將瓶顛倒,不漏水,再將塞子旋轉(zhuǎn)180度,再重復(fù)操作一次,如不漏即可。
(2)配制步驟:計(jì)算、量取或稱量、稀釋或溶解、冷卻移液、洗滌移液、定容、搖勻、裝瓶貼標(biāo)簽。
定容時(shí)應(yīng):加水離刻度線1-2cm時(shí),改用膠頭滴管加水至刻度線。
(3)誤差分析:(以配制NaOH為例)根據(jù)公式:C=n/V=m/(M·V)
可能引誤差的操作起
可能導(dǎo)致變化的量
物質(zhì)的量濃度的變化(c)
溶質(zhì)質(zhì)量(m)
溶液體積(v)
1.容量瓶未干燥或有少量的蒸餾水
2.藥品因時(shí)間長而變質(zhì)
3.稱量時(shí)間過長或用濾紙稱藥品
4.向容量瓶移液時(shí)有少量液體濺出
5.未洗滌燒杯和玻璃棒
6.未將溶液冷卻
7.定容時(shí)加水過多,用膠頭滴管吸出
8.定容時(shí)仰視刻度線
9.定容時(shí)俯視刻度線
10.定容搖勻后液面下降又加水
11.定容搖勻后液面下降不加水
12.稱量時(shí)右物左碼又使用了游碼
13.稱量時(shí)砝碼有殘缺
14.稱量時(shí)砝碼有油污或生銹
4.俯視與仰視
5.鞏固練習(xí)
1.某粗食鹽中有Na2SO4、MgCl2、泥沙等雜質(zhì),請?jiān)O(shè)計(jì)方案提純食鹽。寫出實(shí)驗(yàn)步驟及相應(yīng)的離子方程式。
2.有100克KCl和KNO3的混合物,其中含KCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%,請通過計(jì)算設(shè)計(jì)方案提純KNO3.已知有下列溶解度:
3.實(shí)驗(yàn)室配制500ml 0.2mol·L-1的FeSO4溶液,實(shí)際操作有:①在天平上稱量一定量的綠礬(FeSO4·7H2O),放入燒杯,加水溶解;②把制得的溶液小心地注入500ml容量瓶中;③繼續(xù)向容量瓶中加水離刻度線1-2cm處,改用膠頭滴管加水至刻度線;④將燒杯和玻璃棒洗滌2-3次,并將每次洗滌液也轉(zhuǎn)入容量瓶;⑤將容量瓶的塞子塞緊,搖勻。填下列空白:
(1)稱量綠礬的質(zhì)量是 ;
(2)正確的操作順序是 ;
(3)定容時(shí),若俯視液面,會(huì)使溶液濃度 ;
(4)本實(shí)驗(yàn)用到的基本儀器有 ;
(5)若沒有操作④,結(jié)果會(huì)使溶液濃度 ;
(6)在進(jìn)行操作②時(shí),不慎將液體濺出,則處理的方法是 。
6.參考答案
1.方案:
(1)將粗食鹽用水溶解,過濾。
(2)向①的濾液,加過量的氯化鋇溶液,過濾。
(3)向②的濾液中加過量的氫氧化鈉溶液,過濾。
(4)向③的濾液中加過量碳酸鈉溶液,過濾。
(5)向④的濾液中加過量的稀鹽酸,充分反應(yīng)。
(6)將⑤反應(yīng)后的溶液加熱蒸發(fā)結(jié)晶,得到的固體為純的食鹽。
2.根據(jù)溶解度的數(shù)據(jù)可計(jì)算得到:在100℃時(shí)用39.5克水就可以制成KNO3的飽和溶液,而KCl是未飽和的。在10時(shí)溶液中只有7.5克KNO3留下,而KCl還是未達(dá)到飽和。因此可根據(jù)這些來設(shè)計(jì)方案。方案略。
3.(1)27.8g;(2)①②④③⑤;(3)偏高;(4)略;(5)偏低;(6)重新做實(shí)驗(yàn)。
第三部分:非金屬單質(zhì)及其化合物
1.氯、溴、碘及其化合物
2.硫及其化合物
3.氮?dú)饧捌浠衔?
4.硅及其化合物
一、氯、溴、碘及其化合物
1、氯氣的制法
(1)氯氣的工業(yè)制法:原料:氯化鈉、水。
原理:電解飽和食鹽水。
裝置:陽離子隔膜電解槽。
反應(yīng)式:2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 ↑+ Cl2↑
(2)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法
原理:利用氧化劑氧化濃鹽酸中的Cl-。常用的氧化劑有:MnO2、KMnO4、KClO3等。
反應(yīng)式:MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
2KMnO4 + 16HCl(濃) =2KCl + 2MnCl2 + 10Cl2↑+ 8H2O
KClO3 + 6HCl(濃) == KCl + 3Cl2↑+ 3H2O
裝置:發(fā)生裝置由圓底燒瓶、分液漏斗、雙孔塞、導(dǎo)管、鐵架臺、石棉網(wǎng)、酒精燈等組成。
收集:用向上排空氣法或用排飽和食鹽水或排飽和氯水的方法。
驗(yàn)滿:看顏色或用濕潤的淀粉碘化鉀試紙。
尾氣吸收:用氫氧化鈉溶液吸收。
除雜:用飽和食鹽水除去HCl 雜質(zhì); 干燥:用濃H2SO4 。
(3)中學(xué)實(shí)驗(yàn)室制H2、O2、Cl2的發(fā)生裝置的比較
氣體
反應(yīng)物的狀態(tài)
反應(yīng)條件
裝置或主要儀器
可適用的氣體
H2
固體和液體反應(yīng)
不加熱
啟普發(fā)生器或簡易裝置
H2S、CO2、SO2等
O2
固體或固體混合物
加熱
大試管、鐵架臺、導(dǎo)管等
NH3、CH4等
Cl2
固體和液體或液體和液體
加熱
圓底燒瓶、分液漏斗、雙孔塞、導(dǎo)管、鐵架臺、石棉網(wǎng)、酒精燈
HCl、HBr、HI等
2.Cl2、Br2、I2的物理性質(zhì)的比較
氣體
物理性質(zhì)
Cl2
黃綠色有刺激性氣味的有毒氣體,能溶于水(1:2),易液化,密度比空氣大。
Br2
深紅棕色液體,易揮發(fā),有刺激性氣味,有毒,在水中溶解度不大,但在有機(jī)溶劑中溶解度較大,儲存時(shí)要加水,水封,以防止揮發(fā)。
I2
紫黑色固體,有光澤,易升華,在水中溶解度不大,但在有機(jī)溶劑中溶解度較大。
3.Cl2、Br2、I2在不同溶劑中的顏色比較

酒精

汽油
四氯化碳
Cl2
黃綠色(新制)
黃綠色
黃綠色
黃綠色
黃綠色
Br2
黃――橙
橙――橙紅
橙――橙紅
橙――橙紅
橙――橙紅
I2
深黃――褐色
棕――深棕
淺紫――紫
紫――深紫
淺紫紅-紫紅
4.Cl2、Br2、I2的化學(xué)性質(zhì)的比較
①與金屬反應(yīng)
2Na + Cl2 2NaCl,Cu + Cl2 CuCl2,2Fe + 3Cl2 2FeCl3,2Fe + 3Br2 2FeBr3,F(xiàn)e + I2 FeI2。
②與氫氣反應(yīng)
反應(yīng)物
反應(yīng)方程式
反應(yīng)條件
反應(yīng)現(xiàn)象
H2與F2
H2 + F2 == 2HF
冷、暗
爆炸
H2與Cl2
H2 + Cl2== 2HCl
光照
爆炸
H2與Br2
H2 + Br2== 2 HBr
加熱
反應(yīng)
H2與I2
H2 + I2 2HI
持續(xù)加熱
可逆反應(yīng)
③與水的反應(yīng):
2F2 + 2H2O == 4HF + O2 X2 + H2O HX + HXO (X:Cl、Br、I)
④與堿反應(yīng):Cl2、Br2、I2都容易與堿液反應(yīng),常用于除尾氣、除雜質(zhì)等。工業(yè)上利用這反應(yīng)來制漂白粉,反應(yīng)式是:2Cl2 + 2Ca(OH)2 == CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
漂白粉主要成分 漂白粉有效成分:Ca(ClO)2
⑤Cl2、Br2、I2相互置換:氧化性Cl2>Br2>I2,所以Cl2可以將Br2、I2置換出,Br2可以將I2置換出。
如:Cl2 +2NaBr == 2NaCl + Br2.
5.Cl-、Br-、I-的檢驗(yàn)
(1)AgNO3─HNO3法
離子
選用試劑
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及離子方程式
Cl-
AgNO3的稀HNO3溶液
Ag+ + Cl- == AgCl↓ 白色沉淀
Br-
AgNO3的稀HNO3溶液
Ag+ + Br- == AgBr↓ 淺黃色沉淀
I-
AgNO3的稀HNO3溶液
Ag+ + I- == AgI↓ 黃色沉淀
(2)Br- 、I- 可以用氯水反應(yīng)后加 CCl4 萃取的方法。
6.AgBr、AgI的感光性
它們都見光分解,AgBr用于感光底片的感光材料;AgI用于人工降雨。
二、硫及其化合物
1.硫的性質(zhì)
(1)硫單質(zhì)的物理性質(zhì):單質(zhì)硫是黃色固體,俗稱硫磺,難溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳(CS2),熔點(diǎn)112.8℃,沸點(diǎn)444.6℃。自然界中的火山噴口和巖石夾縫中有游離態(tài)的硫;自然界中也存在許多化合態(tài)的硫。硫粉對某些疾病有防治作用。
(2)硫的化學(xué)性質(zhì):
①可燃性:S + O2 SO2 ②與氫氣反應(yīng):H2 + S H2S ;
③與金屬反應(yīng):2Na + S == Na2S, Fe + S FeS, 2Cu + S Cu2S;
④與堿溶液反應(yīng):3S + 6NaOH(熱)== 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O(用于實(shí)驗(yàn)室中清洗有S殘留的儀器);
⑤與濃硫酸反應(yīng):S + 2H2SO4(濃) 3SO2 + 2H2O。
(3)硫的用途:三藥一柴即是制醫(yī)藥、火藥、農(nóng)藥和火柴的原料;在化工工業(yè)中是生產(chǎn)硫酸等的原料。
2.硫化氫的性質(zhì)
(1)硫化氫的物理性質(zhì):硫化氫是有臭雞蛋味有毒氣體,能溶于水,常溫常壓1:2.6溶于水。
(2)硫化氫的化學(xué)性質(zhì):
①可燃性:O2不足 2H2S + O2 2S + 2H2O, O2足量 2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O .
②熱分解:H2S H2 + S.
③和堿反應(yīng):H2S + 2NaOH == Na2S + H2O ,H2S + NaOH == NaHS + H2O.Na2S + H2S == 2NaHS.
H2S溶于水得氫硫酸溶液,是二元弱酸,易揮發(fā),具有強(qiáng)還原性。
④強(qiáng)還原性:如:2H2S + SO2 == 3S + 2H2O,H2S + Cl2 == S + 2HCl(Br2、I2也同樣發(fā)生類似得反應(yīng)),
H2S + 2FeCl3 == 2FeCl2 + S + 2HCl,H2S + H2SO4(濃) == S + SO2 + 2H2O等反應(yīng)。
⑤和一些鹽溶液反應(yīng)生成既難溶于水有難溶于酸沉淀:H2S + CuSO4 == CuS(黑) ↓+ H2SO4;
H2S + 2AgNO3 == 2HNO3 + Ag2S(黑)↓;H2S + Pb(NO3)2 == PbS(黑)↓ + 2HNO3.
(3)硫化氫的實(shí)驗(yàn)室制法:
反應(yīng)式:FeS + 2HCl == FeCl2 + H2S↑, 裝置:與制氫氣的裝置相同。驗(yàn)滿:用濕潤的硝酸鉛或醋酸鉛試紙,變黑即是.
注意:酸的選用只能是非強(qiáng)氧化性酸;尾氣用堿液吸收。
3.二氧化硫的性質(zhì)
(1)二氧化硫的物理性質(zhì):二氧化硫是無色有刺激性有毒氣體,易溶于水(1:40),易液化。
(2)二氧化硫的化學(xué)性質(zhì):
①酸性氧化物的通性:H2O + SO2 H2SO3(亞硫酸是二元弱酸,不穩(wěn)定,易分解,易被氧化),
SO2 + 2NaOH == Na2SO3 + H2O,SO2 + NaOH == NaHSO3,SO2 + Na2SO3 + H2O == 2NaHSO3.SO2 + CaO == CaSO3.
②氧化性:SO2 + 2H2S == 3S + 2H2O;
③還原性:2SO2 + O2 2SO3,SO2 + Cl2 + H2O ==H2SO4 + 2HCl(Br2、I2也同樣有類似的反應(yīng)),5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O == K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4等反應(yīng)。
④漂白性:SO2能使某些有色物質(zhì)褪色,但不能漂白酸堿指示劑。
(3)SO2的實(shí)驗(yàn)室制法:Na2SO3 + H2SO4 == Na2SO4 + SO2↑+ H2O.
(4)SO2的危害:SO2是硫酸型酸雨形成的主要物質(zhì)。它主要來自于化石燃料的燃燒排放的尾氣,汽車的尾氣,硫酸工業(yè)生產(chǎn)的尾氣的排放等方面。SO2進(jìn)入大氣后在大氣中的某些灰塵的催化下被O2氧化成SO3,SO3易溶于水,形成H2SO4,同時(shí),SO2溶于水形成H2SO3,也易被氧化為H2SO4,當(dāng)大氣中的這些酸達(dá)到一定值時(shí),下降的雨水的pH就會(huì)小于5.6,即形成了酸雨。酸雨的危害非常嚴(yán)重。如:直接危害的首先是植物,植物對酸雨反應(yīng)最敏感的器官是葉片,葉片受損傷后光合作用降低,抗病蟲害能力減弱,林木生長緩慢或死亡,農(nóng)作物減產(chǎn)甚至絕收。其次,酸雨可破壞水土環(huán)境,危及生態(tài)平衡。酸雨被冠之“空中殺手”、“空中惡魔”“空中死神”的詛咒名。另外,酸雨對文物古跡、建筑物、工業(yè)設(shè)備和通訊電纜等的腐蝕也令人心痛。酸雨還危及人體的健康。
(5)酸雨的防治:
1)最主要是控制污染源。主要途徑有:
①開發(fā)新能源替代化石燃料。如開發(fā)氫能、太陽能、核能等。
②利用物理和化學(xué)方法對含硫燃料預(yù)先進(jìn)行脫硫處理,降低SO2的排放量。如在含硫燃煤中加氧化鈣,在燃燒時(shí)有以下反應(yīng):CaO + SO2== CaSO3,CaO + H2O == Ca(OH)2,SO2 + Ca(OH)2 ==CaSO3 +H2O,2CaSO3 + O2 == 2CaSO4.將硫元素轉(zhuǎn)化成固體鹽而減少排放。
③加強(qiáng)技術(shù)研究,提高對燃煤、工業(yè)生產(chǎn)中釋放的SO2廢氣的處理和回收。如用氨水對燃煤煙氣的脫硫處理是:SO2 + 2NH3 + H2O == (NH4)2SO3, SO2 + NH3 + H2O== NH4HSO3, 2(NH4)2SO3 + O2 == 2(NH4)2SO4, 2NH4HSO3 + O2 == 2NH4HSO4.(它們是氮肥)
④積極開發(fā)利用煤炭的新技術(shù),對煤炭進(jìn)行綜合處理,推廣煤炭的凈化技術(shù)、轉(zhuǎn)化技術(shù)。如對煤炭進(jìn)行液化或氣化處理,提高能源的利用率,減少SO2的排放。
2)運(yùn)用化學(xué)方法減輕酸雨對土壤和樹木的危害。如對降酸雨地帶噴灑石灰等手段。
3)提高全民的環(huán)保意識,加強(qiáng)國際合作,共同努力減少硫酸型酸雨的產(chǎn)生。
4.SO3的性質(zhì)
SO3是無色的晶體,熔點(diǎn)12.8℃,極易于水反應(yīng),同時(shí)放出大量的熱。SO3 + H2O == H2SO4.
5.H2SO4的性質(zhì)
(1)物理性質(zhì):純的H2SO4是無色粘稠狀液體,沸點(diǎn)338℃,難揮發(fā),濃度高于98%的又稱“發(fā)煙硫酸”,其實(shí)看到的不是煙,而是溶液中揮發(fā)出的SO3分子在空氣中形成了酸霧。濃硫酸溶于水會(huì)放出大量的熱是因?yàn)榱蛩岱肿优c水分子結(jié)合成多種水合物,這個(gè)過程是放熱的。
(2)化學(xué)性質(zhì):
①稀硫酸的性質(zhì):酸的通性。
②濃硫酸的特性:a 吸水性,濃硫酸具有很強(qiáng)的吸水性,常作為干燥劑。
b 脫水性,濃硫酸能按水的組成脫去有機(jī)物中的氫氧。如使蔗糖炭化。
c 強(qiáng)氧化性:常溫下,能使Fe 、Al鈍化;加熱時(shí)能溶解大多數(shù)金屬(除Au、Pt外),
如:Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2↑+ 2H2O;
加熱時(shí)也可以于某些非金屬反應(yīng),如:C + 2H2SO4 CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O等。
(3)H2SO4 的工業(yè)制法(接觸法):
①流程:S或含硫礦石煅燒生成SO2,將氣體凈化;進(jìn)入接觸室進(jìn)行催化氧化生成SO3;將SO3進(jìn)入吸收塔吸收生成H2SO4.
②設(shè)備:沸騰爐:煅燒在沸騰爐中進(jìn)行;產(chǎn)生的氣體要進(jìn)行除塵、洗滌、干燥等凈化處理。
接觸室:接觸室中有多層催化劑,二氧化硫在催化劑的表面接觸被氧化成三氧化硫;中間有熱交換器,是為了充分利用能量而設(shè)計(jì)。
吸收塔:由于三氧化硫與水的反應(yīng)放熱大,形成酸霧,會(huì)降低吸收效率,因此改用98.3%的濃硫酸來吸收,同時(shí)采取逆流原理。
③主要反應(yīng)式:S + O2 SO2 或 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2;2SO2 + O2 2SO3,
SO3 + H2O == H2SO4.
④尾氣處理:盡管生產(chǎn)中采取了許多有利于二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的措施,但反應(yīng)是可逆的,因此尾氣中仍然含有SO2氣體,生產(chǎn)中常采用氨水吸收。SO2 + 2NH3·H2O == (NH4)2SO3 + H2O,(NH4)2SO3 + SO2 + H2O == 2 NH4HSO3.
(4)硫酸的用途:用于化肥、農(nóng)藥、醫(yī)藥、金屬礦的處理等生產(chǎn)中。
6.幾種常見的硫酸鹽
(1)CaSO4:自然界中是石膏(CaSO4·2H2O)的形式存在,加熱到150時(shí)會(huì)失去部分結(jié)晶水,生成熟石膏(2CaSO4·H2O).用于各種模型和醫(yī)療的石膏綁帶,水泥生產(chǎn)的原料之一。
(2)BaSO4:重晶石,不容易被X射線透過,醫(yī)療上作為“鋇餐”,也可作為白色顏料,可用于油漆、油墨、造紙、塑料、橡膠的原料及填充劑。
(3)FeSO4:FeSO4·7H2O俗稱綠礬,醫(yī)療上用于生產(chǎn)治貧血的藥劑,工業(yè)上是生產(chǎn)凈水劑和顏料的原料。
三、氮?dú)饧捌浠衔?br/>1.氮?dú)獾男再|(zhì)
(1)物理性質(zhì):無色無味的氣體,難溶于水,是空氣的主要成分。
(2)化學(xué)性質(zhì):通常情況氮?dú)獾男再|(zhì)比較穩(wěn)定,常用作保護(hù)氣。但在一定條件下可發(fā)生反應(yīng)。
①放電條件下與氧氣反應(yīng):N2 + O2 2NO,
②在一定條件下,與H2反應(yīng):N2 + 3H2 2NH3 (工業(yè)合成氨的主要反應(yīng),也是人工固氮的方法。)自然固氮主要是雷雨和豆科植物的根瘤菌的固氮。
③與金屬反應(yīng):3Mg + N2 Mg3N2,
2.氮的氧化物
(1)NO是無色無味的有毒氣體,微溶于水,在空氣中易被氧化為NO2。2NO + O2 == 2NO2.在有氧氣的條件下,NO和O2混合氣被水吸收:4NO + 3O2 + 2H2O == 4HNO3.
(2)NO2:紅棕色有刺激性味有毒氣體,溶于水,并與水反應(yīng):3NO2 + 2H2O == 2HNO3 + NO .
在有氧氣的條件下:4NO2 + O2 + 2H2O == 4HNO3.
另外,NO和NO2的混和氣體也可以被堿液吸收:NO + NO2 + 2NaOH == 2NaNO2 + H2O.
(3)NO、NO2的污染:大氣中的氮的氧化物主要來源于汽車的尾氣和工業(yè)生產(chǎn)的尾氣的排放等,大氣中的NO、NO2不僅可以形成酸雨,也能形成光化學(xué)煙霧,還能破壞臭氧層。因此要嚴(yán)格控制氮的氧化物的排放。
3.氨的性質(zhì)
(1)氨的物理性質(zhì):無色有刺激性味的氣體,極易溶于水(1:700),易液化。
(2)氨的化學(xué)性質(zhì):
①與水反應(yīng):NH3 + H2O NH3 H2O NH4+ + OH-,氨溶于水后,大部分氨分子與水反應(yīng)生成一水合氨分子,一小部分一水合氨分子電離成銨根和氫氧根,因此氨水顯堿性。可用濕潤的紅色石蕊試紙來檢驗(yàn)氨氣的存在。
②易與酸反應(yīng):NH3 + H+ == NH4+,可用濃鹽酸來檢驗(yàn)氨氣的存在,有白煙現(xiàn)象。
③催化氧化:4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O(是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的基礎(chǔ)反應(yīng))。
另外,氨氣可與氯氣反應(yīng):3Cl2 + 2NH3 == N2 + 6HCl,氨氣足夠時(shí):3Cl2 + 8NH3 == N2 + 6NH4Cl。
(3)氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法:常用NH4Cl和Ca(OH)2的固體混和加熱,
2NH4Cl + Ca(OH)2 == CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O。也可用向濃氨水中加CaO或NaOH固體制氨氣。
4.硝酸的性質(zhì)
(1)物理性質(zhì):純的硝酸是無色,易揮發(fā)的液體,常見的濃硝酸濃度一般是69%左右,濃硝酸久置變黃色,是因?yàn)橄跛嵋姽夥纸猱a(chǎn)生的二氧化氮溶在其中。
(2)化學(xué)性質(zhì):①見光分解:4HNO3 4NO2 ↑+ O2 ↑+ 2H2O.
②酸的通性。但是金屬與硝酸反應(yīng)無氫氣放出。
③強(qiáng)氧化性: A.常溫下,濃硝酸能使Fe、Al鈍化;
B.與金屬反應(yīng):Cu + 4HNO3 (濃)== Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O,
3Cu + 8HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O。
C.與非金屬反應(yīng):C + 4HNO3(濃) == CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O.
另外:硝酸具有很強(qiáng)的腐蝕性。
(3)硝酸的工業(yè)制法:
流程:氨氣的催化氧化NO進(jìn)一步氧化生成NO2用水吸收生成硝酸。
設(shè)備:①氧化爐:4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O,進(jìn)一步氧化:2NO + O2 == 2NO2.
②吸收塔:用水吸收:4NO2 + O2 + 2H2O == 4HNO3.
尾氣處理:在工業(yè)生產(chǎn)中,將尾氣進(jìn)行循環(huán)使用,處理后進(jìn)行進(jìn)一步氧化,再生產(chǎn)硝酸。
四.硅及其化合物
1.硅
(1)結(jié)構(gòu):硅晶體的結(jié)構(gòu)類似金剛石,是正四面體的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。硬度大,熔沸點(diǎn)高。導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。是良好的半導(dǎo)體材料。
(2)化學(xué)性質(zhì):通常情況下性質(zhì)較穩(wěn)定。在一定條件下可發(fā)生一些反應(yīng)。
①高溫下,與氧氣、氯氣反應(yīng):Si + O2 SiO2,Si + 2Cl2 SiCl4.
②常溫與堿反應(yīng):Si + 2NaOH + 2H2O == Na2SiO3 + 2H2↑。
③常溫與單質(zhì)氟反應(yīng):Si + 2F2 == SiF4.
④常溫與氫氟酸反應(yīng):Si + 4HF == SiF4 + 2H2↑。
(3)工業(yè)生產(chǎn)、提純硅:生產(chǎn):SiO2 + 2C Si + 2CO↑(粗硅)。
提純:Si + 2Cl2 SiCl4,SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl(純硅)。
高純度硅廣泛用于電子工業(yè)的集成電路。
2.二氧化硅
(1)自然界存在的二氧化硅有許多形式:較純的水晶;主要成分是二氧化硅的石英;還有含雜質(zhì)較多的沙等。天然的SiO2 也叫硅石。
(2)SiO2的結(jié)構(gòu);類似金剛石,因此硬度大,熔沸點(diǎn)高,耐磨耐腐蝕。常溫下僅與強(qiáng)堿、單質(zhì)氟和氫氟酸反應(yīng)。SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O,SiO2 + 2F2 == SiF4 + O2 , SiO2 + 4HF == SiF4 + 2H2O。
3.硅酸鹽及硅酸鹽產(chǎn)品
(1)自然界中有豐富的硅酸鹽礦物。如地殼質(zhì)量的92%是硅酸鹽和二氧化硅。硅酸鹽組成復(fù)雜,可用氧化物的形式表示:Na2SiO3 (硅酸鈉)Na2O·SiO2,MgSiO3 (鎂橄欖石)MgO·SiO2,ZrSiO4 (鋯石)ZrO2·SiO2 ,Al2SiO5 (紅柱石)Al2O3·SiO2,鈣鋁石榴子石:3CaO·Al2O3·3SiO2等。硅酸鹽的硬度大,耐磨耐腐蝕,耐高溫。
(2)傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品:有玻璃、水泥、陶瓷和磚瓦等。
普通玻璃:原料:碳酸鈉、石灰石和石英。
主要反應(yīng):SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑,
SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑(原理:難揮發(fā)性酸酸酐制易揮發(fā)性酸酸酐)。
主要成分:Na2O·CaO·SiO2 。工業(yè)生產(chǎn)中根據(jù)需要制成各種特制玻璃。如鋼化玻璃、有色玻璃、光學(xué)玻璃、防彈玻璃等。
水泥:原料:黏土,石灰石。普通硅酸鹽水泥的主要成分:2CaO ·SiO2,3CaO ·SiO2 ,3CaO ·Al2O3。
陶瓷是我國古代人民的智慧結(jié)晶,我國是世界上最早掌握制陶技術(shù)的國家。CHINA就是陶瓷的意思。
(3)信息材料――光導(dǎo)纖維:它的主要成分是SiO2,是目前應(yīng)用最廣的信息材料,它有信息傳輸大,信號準(zhǔn)確,便于鋪設(shè),耐磨耐腐蝕,試用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。一條通常的光纜可以同時(shí)傳輸十億門電話的信號。
(4)分子篩:
許多硅酸鹽具有多孔的結(jié)構(gòu),孔的大小與一般分子的大小相當(dāng),而且組成不同的硅酸鹽的孔徑不同.因此這些硅酸鹽具有篩分分子的作用,人們把它們稱為分子篩(molecular sieve).
如組成為Na2O·Al2O3·2SiO2·nH2O的鋁硅酸鹽,其中有許多籠狀空穴和通道.這種結(jié)構(gòu)使它很容易可逆地吸收或失去水及其他小分子,如二氧化碳、氨、甲醇、乙醇等,但它不能吸收那些大得不能進(jìn)入空穴地分子。因此它可用于吸水、分離氣體、吸附有毒氣體等作用。
分子篩常用于分離、提純氣體或液體混合物。作干燥劑、離子交換劑、催化劑、催化劑載體、凈化水、凈化空氣、防毒器械、食品保鮮、電子產(chǎn)品處理、石油化工等方面。
第四部分:金屬單質(zhì)及其化合物
1、鈉及其化合物
2、鎂及其化合物
3、鋁及其化合物
4、鐵、銅及其化合物
一、鈉及其化合物
1、鈉
(1)鈉的物理性質(zhì):鈉是銀白色金屬,密度小(0.97g/cm3),熔點(diǎn)低(97℃),硬度小,質(zhì)軟,可用刀切割。鈉通常保存在煤油中。是電和熱的良導(dǎo)體。
(2)鈉的化學(xué)性質(zhì):從原子結(jié)構(gòu)可知鈉是活潑的金屬單質(zhì)。
①鈉與非金屬單質(zhì)反應(yīng):常溫:4Na + O2 == 2Na2O,加熱:2Na + O2 Na2O2;
2Na + Cl2 2NaCl; 2Na + S Na2S等。
②鈉與水反應(yīng):2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑;實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:鈉浮在水面上,熔成小球,
在水面上游動(dòng),有哧哧的聲音,最后消失,在反應(yīng)后的溶液中滴加酚酞,溶液變紅。
注意:鈉在空氣中的變化:銀白色的鈉變暗(生成了氧化鈉)變白(生成氫氧化鈉)潮解變成白色固體(生成碳酸鈉)。
③鈉與酸反應(yīng):如2Na + 2HCl == 2NaCl + H2↑,Na放入稀鹽酸中,是先與酸反應(yīng),酸不足再與水反應(yīng)。因此Na放入到酸中Na是不可能過量的。同時(shí)Na與H2的物質(zhì)的量比始終是2:1。當(dāng)然反應(yīng)要比鈉與水的反應(yīng)劇烈多。
④鈉與鹽的溶液反應(yīng):鈉不能置換出溶液中的金屬,鈉是直接與水反應(yīng)。反應(yīng)后的堿再與溶液中的其他物質(zhì)反應(yīng)。如鈉投入到硫酸銅溶液的反應(yīng)式:2Na + CuSO4 + 2H2O == Cu(OH)2 ↓+ Na2SO4 + H2 ↑。
⑤鈉與氫氣的反應(yīng):2Na + H2 == 2NaH。NaH + H2O == NaOH + H2 ;NaH是強(qiáng)的還原劑。
(3)工業(yè)制鈉:電解熔融的NaCl,2NaCl(熔融) 2Na + Cl2↑。
(4)鈉的用途:①在熔融的條件下鈉可以制取一些金屬,如鈦、鋯、鈮、鉭等;
②鈉鉀合金是快中子反應(yīng)堆的熱交換劑;
③鈉蒸氣可作高壓鈉燈,發(fā)出黃光,射程遠(yuǎn),透霧能力強(qiáng)。
2、氧化鈉和過氧化鈉
(1)Na2O:白色固體,是堿性氧化物,具有堿性氧化物的通性:Na2O + H2O == 2NaOH,Na2O + CO2 == Na2CO3,Na2O + 2HCl == 2NaCl + H2O .另外:加熱時(shí),2Na2O + O2 == 2Na2O2.
(2)Na2O2:淡黃色固體是復(fù)雜氧化物,易與水和二氧化碳反應(yīng)。
2Na2O2 + 2H2O == 4NaOH + O2 ,2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2 (作供氧劑)。
因此Na2O2常做生氧劑,同時(shí),Na2O2還具有強(qiáng)氧化性,有漂白作用。如實(shí)驗(yàn):Na2O2和水反應(yīng)后的溶液中滴加酚酞,變紅后又褪色,實(shí)驗(yàn)研究表明是有:Na2O2 + H2O == 2NaOH + H2O2,2H2O2 == 2H2O + O2 反應(yīng)發(fā)生。因?yàn)镠2O2也具有漂白作用。當(dāng)然過氧化鈉也可以直接漂白的。
3、碳酸鈉和碳酸氫鈉
性質(zhì)
Na2CO3(Na2CO3·10H2O)
NaHCO3
性質(zhì)比較
俗稱
純堿或蘇打
小蘇打
NaHCO3的顆粒比Na2CO3小
水溶性
易溶于水
易溶于水
S(Na2CO3)>S(NaHCO3)
溶液酸堿性
顯堿性
顯堿性
同濃度Na2CO3的pH大于NaHCO3的pH
熱穩(wěn)定性
穩(wěn)定
受熱分解生成Na2CO3、H2O、CO2
NaHCO3的熱穩(wěn)定性比Na2CO3差,用于除雜質(zhì)。
與酸反應(yīng)
能與強(qiáng)酸反應(yīng)
能與強(qiáng)酸反應(yīng)
等物質(zhì)的量時(shí)Na2CO3耗酸量大于NaHCO3
溶液中相互轉(zhuǎn)化
Na2CO3溶液能吸收CO2轉(zhuǎn)化為NaHCO3
Na2CO3 + H2O + CO2 == 2 NaHCO3
除CO2中的HCl雜質(zhì)是用飽和的NaHCO3溶液,而不用Na2CO3溶液
用途
用在玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油、冶金等工業(yè)中。
發(fā)酵粉的主要成分之一;制胃酸過多等。
注意幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的問題:
1、向飽和的Na2CO3溶液中通足量的CO2有晶體NaHCO3析出。
2、Na2CO3溶液與稀HCl的反應(yīng)①向Na2CO3溶液中滴加稀HCl,先無氣體,后有氣體,如果n(HCl)小于n(Na2CO3)時(shí)反應(yīng)無氣體放出。發(fā)生的反應(yīng):先①Na2CO3 + HCl == NaCl + NaHCO3,后②NaHCO3 + HCl == NaCl + H2O +CO2 .
②向稀HCl中滴加Na2CO3溶液,先有氣體,反應(yīng)是:Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2.
如果用2mol的Na2CO3和2.4mol的稀HCl反應(yīng),采用①方法放出CO2是0.4mol;采用方法放出CO2為1.2mol。希望同學(xué)們在解題時(shí)要留意。
3、Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的鑒別:取兩種試液少量,分別滴加CaCl2或BaCl2溶液,有白色沉淀的原取溶液為Na2CO3,另一無明顯現(xiàn)象的原取溶液為NaHCO3.
4、侯氏制堿法
反應(yīng)式:NaCl + NH3 + CO2 + H2O == NaHCO3 + NH4Cl.
注意:在生產(chǎn)中應(yīng)先在飽和的NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2,NaHCO3晶體析出過濾,在濾液中加入NaCl細(xì)末和通NH3析出NH4Cl晶體為副產(chǎn)品。NH4Cl晶體析出后的母液進(jìn)行循環(huán)試用,提高原料的利用率。
二、鎂及其化合物
1、鎂的性質(zhì)
(1)物理性質(zhì):鎂是銀白色金屬,質(zhì)較軟,密度1.74g/cm3,是輕金屬,硬度小。
(2)化學(xué)性質(zhì):鎂是較活潑金屬
①與非金屬反應(yīng):2Mg + O2 == 2MgO,Mg + Cl2 == MgCl2,3Mg + 3N2 == Mg3N2等。
②與沸水反應(yīng):Mg + 2H2O(沸水)== Mg(OH)2 + H2 ↑.
③與酸反應(yīng):與非強(qiáng)氧化性酸反應(yīng):是酸中的H+與Mg反應(yīng),有H2放出。
與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng):如濃H2SO4、HNO3,反應(yīng)比較復(fù)雜,但是沒有H2放出。
④與某些鹽溶液反應(yīng):如CuSO4溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液等。
Mg + 2FeCl3 == 2FeCl2 + MgCl2, Mg + FeCl2 == Fe + MgCl2.
2、鎂的提取
海水中含有大量的MgCl2,因此,工業(yè)上主要是從分離了NaCl的海水中來提取MgCl2.
流程:海水中加入CaO或Ca(OH)2Mg(OH)2沉淀、過濾、洗滌沉淀,用稀HCl溶解MgCl2溶液,蒸發(fā)結(jié)晶MgCl2·6H2O晶體,在HCl氣體環(huán)境中加熱MgCl2固體,電解熔融的MgCl2Mg + Cl2 。
主要反應(yīng):MgCl2 + Ca(OH)2 == Mg(OH)2↓+ CaCl2, Mg(OH)2 + 2HCl == MgCl2 + 2H2O, MgCl2·6H2O MgCl2 + 6H2O , MgCl2(熔融) Mg + Cl2。
3、鎂的用途
鎂主要是廣泛用于制造合金。制造的合金硬度和強(qiáng)度都較大。因此鎂合金被大量用火箭、導(dǎo)彈、飛機(jī)等制造業(yè)中。
4、氧化鎂(MgO)
白色固體,熔點(diǎn)高(2800℃),是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料(耐火材料)。是堿性氧化物。
MgO + H2O == Mg(OH)2, MgO + 2HCl == MgCl2 + H2O 。
注意以下幾種情況的離子方程式的書寫:
(1)n(Mg(HCO3)2):n(NaOH)=1:4:Mg2+ + 2HCO3- + 4OH- == Mg(OH)2↓+ 2CO32- + 2H2O;
(2)n(Mg(HCO3)2):n(NaOH)=1:2:Mg2+ + 2HCO3- + 2OH- == MgCO3↓+ CO32- + 2H2O;
(3)n(Mg(HCO3)2):N(NaOH)=1:1: Mg2+ + HCO3- + OH- == MgCO3↓+H2O 。
三、鋁及其化合物
1、鋁的性質(zhì)
(1)物理性質(zhì):銀白色金屬,質(zhì)較軟,但比鎂要硬,熔點(diǎn)比鎂高。有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和延展性。
(2)化學(xué)性質(zhì):鋁是較活潑的金屬。
①通常與氧氣易反應(yīng),生成致密的氧化物起保護(hù)作用。4Al + 3O2 == 2Al2O3。同時(shí)也容易與Cl2、S等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。
②與酸反應(yīng):強(qiáng)氧化性酸,如濃硫酸和濃硝酸在常溫下,使鋁發(fā)生鈍化現(xiàn)象;加熱時(shí),能反應(yīng),但無氫氣放出;非強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)時(shí)放出氫氣。
③與強(qiáng)堿溶液反應(yīng):2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑。
④與某些鹽溶液反應(yīng):如能置換出CuSO4、AgNO3等溶液中的金屬。
⑤鋁熱反應(yīng):2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe。該反應(yīng)放熱大,能使置換出的鐵成液態(tài),適用性強(qiáng)。在實(shí)驗(yàn)室中演示時(shí)要加入引燃劑,如濃硫酸和蔗糖或鎂條和氯酸鉀等。
2、氧化鋁(Al2O3)
白色固體,熔點(diǎn)高(2054℃),沸點(diǎn)2980℃,常作為耐火材料;是兩性氧化物。我們常見到的寶石的主要成分是氧化鋁。有各種不同顏色的原因是在寶石中含有一些金屬氧化物的表現(xiàn)。如紅寶石因含有少量的鉻元素而顯紅色,藍(lán)寶石因含有少量的鐵和鈦元素而顯藍(lán)色。工業(yè)生產(chǎn)中的礦石剛玉主要成分是α-氧化鋁,硬度僅次于金剛石,用途廣泛。
兩性氧化物:既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。
Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2O ,Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2O 。
Al2O3是工業(yè)冶煉鋁的原料,由于氧化鋁的熔點(diǎn)高,電解時(shí),難熔化,因此鋁的冶煉直到1886年美國科學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)在氧化鋁中加入冰晶石(Na3AlF6),使氧化鋁的熔點(diǎn)降至1000度左右,鋁的冶煉才快速發(fā)展起來,鋁及其合金才被廣泛的應(yīng)用。2Al2O3 4Al + 3O2↑。
3、氫氧化鋁(Al(OH)3)
白色難溶于水的膠狀沉淀,是兩性氫氧化物。熱易分解。
兩性氫氧化物:既能與強(qiáng)酸又能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物。
Al(OH)3 + 3HCl == AlCl3 + 3H2O, Al(OH)3 + NaOH == NaAlO2 + 2H2O.2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O
4、鋁的冶煉
鋁是地殼中含量最多的金屬元素,自然界中主要是以氧化鋁的形式存在。工業(yè)生產(chǎn)的流程:鋁土礦(主要成分是氧化鋁)用氫氧化鈉溶解過濾向?yàn)V液中通入二氧化碳酸化,過濾氫氧化鋁氧化鋁 鋁。
主要反應(yīng):Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2O ,CO2 + 3H2O + 2NaAlO2 == 2Al(OH)3↓+ Na2CO3 ,2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O ,2Al2O3 4Al + 3O2↑。
5、鋁的用途:鋁有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和延展性,主要用于導(dǎo)線、炊具等,鋁的最大用途是制合金,鋁合金強(qiáng)度高,密度小,易成型,有較好的耐腐蝕性。迅速風(fēng)靡建筑業(yè)。也是飛機(jī)制造業(yè)的主要原料。
6、明礬的凈水:化學(xué)式:KAl(SO4)2·12H2O,它在水中能電離:KAl(SO4)2 == K+ + Al3+ + 2SO42-。鋁離子與水反應(yīng),生成氫氧化鋁膠體,具有很強(qiáng)的吸附能力,吸附水中的懸浮物,使之沉降已達(dá)凈水目的。Al3+ + 3H2O == Al(OH)3 (膠體)+ 3H+ 。
知識整理:
①(Al(OH)3)的制備:在氯化鋁溶液中加足量氨水。AlCl3 + 3NH3·H2O == Al(OH)3↓+ 3NH4Cl 。
②實(shí)驗(yàn):A、向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液,現(xiàn)象是先有沉淀,后溶解。
反應(yīng)式:先Al3+ + 3OH- == Al(OH)3↓, 后Al3+ + 4OH- == AlO2- + 2H2O。
B、向氫氧化鈉溶液中滴加氯化鋁溶液,現(xiàn)象是開始無沉淀,后來有沉淀,且不溶解。
反應(yīng)式:先Al3+ + 4OH- == AlO2- + 2H2O,后Al3+ + 3AlO2- + 6H2O == 4Al(OH)3↓。
③實(shí)驗(yàn):向偏鋁酸鈉溶液中通二氧化碳,有沉淀出現(xiàn)。CO2 + 3H2O + 2NaAlO2 == 2Al(OH)3↓+ Na2CO3。
④將氯化鋁溶液和偏鋁酸鈉溶液混和有沉淀出現(xiàn)。 Al3+ + 3AlO2- + 6H2O == 4Al(OH)3↓。
⑤實(shí)驗(yàn):A、向偏鋁酸鈉溶液中滴加稀鹽酸,先有沉定,后溶解。
反應(yīng)的離子方程式:AlO2- + H+ + H2O == Al(OH)3 ,Al(OH)3 + 3H+ == Al3+ + 2H2O 。
B、向稀鹽酸中滴加偏鋁酸鈉溶液,先無沉淀,后有沉淀且不溶解。
反應(yīng)的離子方程式:AlO2- + 4H+ == Al3+ + 2H2O ,3AlO2- + Al3+ + 6H2O == 4Al(OH)3↓。
⑥鋁三角:

上圖中的每根箭頭都有一個(gè)反應(yīng),請同學(xué)們試著寫好。
四、鐵、銅及其化合物
一.鐵
1、鐵的性質(zhì):(1)物理性質(zhì):鐵是一種可以被磁鐵吸引的銀白色金屬,純鐵的熔點(diǎn)較高(1535℃),防腐能力強(qiáng)。密度7.83g/cm3,是電和熱的良導(dǎo)體。但是通常煉制的鐵中含有碳等雜質(zhì),使鐵的熔點(diǎn)降低,防腐能力大大下降。
(2)化學(xué)性質(zhì):鐵是活潑的金屬,在自然界中只有化合態(tài)形式,如磁鐵礦(Fe3O4),赤鐵礦(Fe2O3)等。
①與非金屬單質(zhì)反應(yīng):3Fe + 2O2 Fe3O4(Fe2O3·FeO),2Fe + 3Cl2 2FeCl3,2Fe + 3Br2 2FeBr3,Fe + I2 FeI2 ,Fe + S FeS。
②高溫與水蒸氣反應(yīng):3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2↑。
③與酸反應(yīng):強(qiáng)氧化性酸:常溫下濃硫酸和濃硝酸使鐵鈍化。加熱時(shí),與強(qiáng)氧化性反應(yīng),但無氫氣放出。
非強(qiáng)氧化性酸:鐵與酸反應(yīng)有氫氣放出。
④與某些鹽反應(yīng):如Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 ,Fe +2 FeCl3 == 3FeCl2等。
2、鐵的氧化物
FeO
Fe2O3
Fe3O4(Fe2O3·FeO)
鐵元素的價(jià)態(tài)
+2
+3
+2、+3
俗稱
鐵紅
磁性氧化鐵
色態(tài)
黑色粉末
紅棕色粉末
黑色晶體
類別
堿性氧化物
堿性氧化物
復(fù)雜氧化物
水溶性
難溶
難溶
難溶
穩(wěn)定性
不穩(wěn)定
穩(wěn)定
穩(wěn)定
主要化學(xué)性質(zhì)
有一定的還原性易被氧化為三價(jià)鐵的化合物
與酸反應(yīng)生成三價(jià)鐵鹽
化合物中+2的鐵有還原性,易被氧化。
3、鐵的氫氧化物
Fe(OH)2
Fe(OH)3
主要性質(zhì)
白色難溶于水的沉淀,不穩(wěn)定,易被氧化成氫氧化鐵,顏色變化為:白色-灰綠色-紅褐色。反應(yīng)式:4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3。因此在制備時(shí)常采取措施:除溶液中的氧;加有機(jī)溶劑封住液面;膠頭滴管要伸入到溶液中。
紅褐色難溶于水的沉淀,受熱易分解。2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O ,能溶于強(qiáng)酸溶液,生成相應(yīng)的鹽。
4、Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)
離子
Fe2+
Fe3+
常見方法
①滴加KSCN溶液,無明顯變化,再加氯水,溶液變血紅色;
②直接觀察溶液是淺綠色;
③滴加氫氧化鈉溶液,出現(xiàn)沉淀的顏色變化是:白色-灰綠色-紅褐色。
①直接觀察溶液是黃色;
②滴加氫氧化鈉溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀;③滴加KSCN溶液,有血紅色溶液出現(xiàn)。
5、鐵三角
Fe與弱氧化劑反應(yīng),如H+、Cu2+ 、I2 、S等;
用還原劑如H2 、CO等還原FeO或用Mg、Zn、Al等還原Fe2+鹽溶液。
鐵與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)如Cl2、Br2、濃H2SO4 、濃HNO3等。
用還原劑如H2 、CO等還原Fe2O3或用足量Mg、Zn、Al等還原
Fe2+遇強(qiáng)氧化劑的反應(yīng)如Cl2、Br2、O2、濃H2SO4、濃HNO3、
H2O2、Na2O2、HClO等。
Fe3+遇某些還原劑的反應(yīng)如Fe、Cu、SO2、I-、H2S等以及少量的Zn、Mg、Al等。
請同學(xué)們書寫相應(yīng)的化學(xué)或離子方程式
6、鐵的冶煉
原料:鐵礦石(提供鐵元素)、焦炭(提供熱量和還原劑)、空氣(提供氧氣)、石灰石(除去鐵礦石中的二氧化硅雜質(zhì))。
設(shè)備:高爐。
主要反應(yīng):C + O2 CO2 , C + CO2 2CO (這兩個(gè)反應(yīng)是制造還原劑并提供熱量),3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 ,CaCO3 CaO + CO2↑ ,CaO + SiO2 CaSiO3.
從高爐中出來的鐵含有2-4.5%的C和其他雜質(zhì),性能差,需進(jìn)一步的煉制得到性能較好的鋼。高爐的尾氣常含有CO有毒氣體,常采取凈化后循環(huán)使用的方法。
7、鋼鐵的腐蝕及防腐
(1)鋼鐵的腐蝕有化學(xué)腐蝕和電化腐蝕。
化學(xué)腐蝕:是指鋼鐵等金屬遇周圍的物質(zhì)接觸直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。如鐵與氯氣的反應(yīng)腐蝕。
電化腐蝕:是指鋼鐵在表面有電解質(zhì)的環(huán)境下,鐵失去電子,鋼鐵內(nèi)的碳周圍的氧氣和水或氫離子得到電子而引起的腐蝕。如是氧氣和水得到電子的腐蝕稱吸氧腐蝕;而氫離子得電子的腐蝕稱析氫腐蝕。我們在生活中常見到得鐵銹就是鋼鐵得吸氧腐蝕得結(jié)果。吸氧腐蝕是鋼鐵電化腐蝕的主要形式。
(2)防腐措施:
①在鋼鐵表面覆蓋保護(hù)層;
②在鋼鐵中加入一定量得鉻、鎳元素,改變鋼鐵內(nèi)部結(jié)構(gòu);
③在鋼鐵表面鑲嵌比鐵活潑得金屬如鋅;在腐蝕時(shí),鋅先失去電子;
④將需要保護(hù)得鋼鐵接在不斷有電子輸出得電源得負(fù)極,使鐵不可能失去電子。
二.銅
1、銅的性質(zhì):銅是紫紅色的金屬,是電和熱的良導(dǎo)體,廣泛用作導(dǎo)線,密度8.9g/cm3,是重金屬。銅是較不活潑的金屬,自然界中有少量的單質(zhì)銅存在,大部分是化合態(tài)如黃銅礦(CuFeS2),孔雀石(CuCO3·Cu(OH)2)等。銅在一定條件下可發(fā)生如下反應(yīng):
①2Cu + O2 2CuO(黑色),Cu + Cl2 CuCl2 (有棕黃色的煙),2Cu + S Cu2S(黑色)
②Cu +2 H2SO4(濃) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O ,
③Cu + 4HNO3 (濃) == Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O ,3Cu + 8HNO3 (稀)== 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O .
④Cu + 2FeCl3 == 2FeCl2 + CuCl2 ,Cu + 2AgNO3 == Ag + Cu(NO3)2.
2、銅的冶煉:
工業(yè)上是高溫冶煉黃銅礦得到粗銅,然后用電解方法精練得到純度很高的精銅,電解中將粗銅連在電源的正極,精銅連在電源的負(fù)極,用可溶性的銅鹽做電解液。這樣通電一段時(shí)間后,粗銅上的銅就不斷溶下,在精銅表面析出。
第五部分:教材中出現(xiàn)的方程式 1、Fe(OH)3膠體的制備:FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl 2、碳還原氧化銅:2CuO+C2Cu+CO2↑?
3、常溫下鈉與氧氣反應(yīng):4Na?+?O2?=?2Na2O? (白色) 4、鈉在空氣中燃燒:2Na?+?O2??Na2O2? (淡黃色)
5、鈉與水反應(yīng):2Na?+?2H2O?=?2NaOH?+?H2↑? 6、過氧化鈉與水反應(yīng):2Na2O2?+?2H2O?=?4NaOH?+?O2↑? 7、過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng):2Na2O2?+?2CO2?=?2Na2CO3?+?O2? 8、鐵在氧氣中燃燒:3Fe+2O2Fe3O4
9、鐵與水蒸氣反應(yīng):3Fe?+?4H2O(g)?Fe3O4?+?4H2↑?
10、Al與鹽酸反應(yīng):2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑?
11、Al與氫氧化鈉溶液反應(yīng):2Al?+?2NaOH?+?2H2O===2NaAlO2?+?3H2↑? 12、Al2O3與鹽酸反應(yīng):Al2O3?+?6HCl?===2AlCl3?+?3H2O? 13、Al2O3與氫氧化鈉溶液反應(yīng):Al2O3?+?2NaOH?===?2NaAlO2?+?H2O? 14、Al(OH)3?與鹽酸反應(yīng):Al(OH)3?+?3HCl?===AlCl3?+?3H2O? 15、Al(OH)3?與氫氧化鈉溶液反應(yīng):Al(OH)3?+?NaOH?===?NaAlO2?+?2H2O?
16、實(shí)驗(yàn)室制取氫氧化鋁(鋁鹽溶液加氨水):Al2(SO4)3?+?6NH3?H2O?=?2Al(OH)3↓?+?3(NH4)2SO4?
17、氫氧化鋁加熱分解:2Al(OH)3?Al2O3?+?3H2O?
18、氧化亞鐵與鹽酸反應(yīng):FeO+2HCl=FeCl2+H2O
19、氧化鐵與鹽酸反應(yīng):Fe2O3?+?6HCl?=?2FeCl3?+?3H2O?
20、氯化鐵與氫氧化鈉溶液反應(yīng):FeCl3?+?3NaOH?=??3NaCl?+ Fe(OH)3↓(紅褐色) 21、硫酸亞鐵與氫氧化鈉溶液反應(yīng):FeSO4?+?2NaOH?=? Na2SO4?+? Fe(OH)2↓(白色) 22、氫氧化亞鐵被氧化成氫氧化鐵:4Fe(OH)2?+?2H2O?+?O2?=?4Fe(OH)3? 23、氫氧化鐵加熱分解:2Fe(OH)3??3H2O↑+??Fe2O3?(紅棕色粉末,俗稱鐵紅) 24、FeCl3溶液與鐵粉反應(yīng):2FeCl3?+?Fe?=?3FeCl2? 25、氯化亞鐵中通入氯氣:2FeCl2?+?Cl2?=?2FeCl3?
26、FeCl3溶液與銅反應(yīng):2FeCl3?+?Cu?=?2FeCl2?+CuCl2 27、二氧化硅與氫氟酸反應(yīng):SiO2?+?4HF?=?SiF4?↑+?2H2O? 28、二氧化硅與氧化鈣高溫反應(yīng):SiO2?+?CaO??CaSiO3? 29、二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng):SiO2?+?2NaOH?=?Na2SiO3?+?H2O? 30、硅酸鈉與鹽酸反應(yīng):Na2SiO3?+?2HCl?=?2NaCl?+?H2SiO3↓? 31、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+H2O
32、氯氣與金屬反應(yīng):2Fe?+?3Cl2??2FeCl3? (棕色煙)Cu?+?Cl2??CuCl2? (棕黃色的煙) 2Na?+?Cl2??2NaCl? (白煙)
33、氯氣與非金屬反應(yīng):H2+Cl22HCl (蒼白色火焰,有白霧生成)
34、氯氣與水反應(yīng):Cl2?+?H2O?=?HCl?+?HClO?
35、次氯酸光照分解:2HClO?2HCl?+?O2↑?
36、氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng):Cl2?+?2NaOH?=?NaCl?+?NaClO?+?H2O?
37、氯氣與消石灰反應(yīng)制漂白粉:2Cl2?+?2Ca(OH)2?=?CaCl2?+?Ca(ClO)2?+?2H2O?
38、漂白粉長期置露在空氣中:Ca(ClO)2?+?H2O?+?CO2?=?CaCO3↓?+?2HClO?
39、硫的燃燒 S+O2SO2
40、二氧化硫與水反應(yīng):SO2?+?H2O??H2SO3? 41、二氧化硫與氧氣反應(yīng):2SO2+O22SO3
42、三氧化硫與水反應(yīng):SO3?+?H2O?=?H2SO4?
43、SO3與堿性氧化物反應(yīng):SO3+CaO=CaSO4
44、三氧化硫與Ca(OH)2溶液反應(yīng):SO3?+?Ca(OH)2?=?CaSO4? +H2O 45、氮?dú)馀c氧氣在放電下反應(yīng):N2?+?O2??2NO?
46、一氧化氮與氧氣反應(yīng):2NO?+?O2?=?2NO2? 47、二氧化氮與水反應(yīng):3NO2?+?H2O?=?2HNO3?+?NO? 48、合成氨反應(yīng):N2+3H22NH3
49、氨氣溶于水:?NH3?+?H2O?=NH3?H2O 氨水受熱分解:NH3?H2O?NH3↑?+?H2O? 50、氨氣與氯化氫反應(yīng):NH3?+?HCl?=?NH4Cl? 氯化銨受熱分解:NH4Cl??NH3↑?+?HCl↑? 51、碳酸氫氨受熱分解:NH4HCO3?NH3↑?+?H2O↑?+?CO2↑? 52、硝酸銨與氫氧化鈉反應(yīng):NH4NO3?+?NaOH??NH3↑?+?NaNO3?+?H2O? 53、氨的催化氧化:4NH3+5O24NO+6H2O
54、氨氣的實(shí)驗(yàn)室制取法:2NH4Cl?+?Ca(OH)2??CaCl2?+?2H2O?+?2NH3↑? 55、硫酸銨與氫氧化鈉反應(yīng):(NH4)2SO4?+?2NaOH??2NH3↑?+?Na2SO4?+?2H2O? 56、濃硫酸與銅反應(yīng):Cu?+?2H2SO4(濃)?CuSO4?+?2H2O?+?SO2↑? 57、濃硫酸與木炭反應(yīng):C?+?2H2SO4(濃)??CO2?↑+?2SO2↑?+?2H2O? 58、濃硝酸與銅反應(yīng):Cu?+?4HNO3(濃)?===Cu(NO3)2?+?2H2O?+?2NO2↑? 59、稀硝酸與銅反應(yīng):3Cu?+?8HNO3(稀)===?3Cu(NO3)2?+?4H2O?+?2NO↑?

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