化學(xué)高一下學(xué)期期末考試知識(shí)點(diǎn)(高一上學(xué)期期末考試化學(xué)考點(diǎn))
金屬的化學(xué)性質(zhì)
鈉 Na
1、單質(zhì)鈉的物理性質(zhì):
鈉質(zhì)軟、銀白色、熔點(diǎn)低、密度比水的小但比煤油的大。
2、單質(zhì)鈉的化學(xué)性質(zhì):
①鈉與O2反應(yīng):
常溫下:4Na + O2=2Na2O
加熱時(shí):2Na + O2=Na2O2
過(guò)氧化鈉與水的反應(yīng):
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
過(guò)氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng):
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
②鈉與H2O反應(yīng):
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
離子方程式:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑(注意配平)
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
浮——鈉密度比水??;
游——生成氫氣;
響——反應(yīng)劇烈;
熔——鈉熔點(diǎn)低;
紅——生成的NaOH遇酚酞變紅。
③鈉與鹽溶液反應(yīng):
如鈉與CuSO4溶液反應(yīng),應(yīng)該先是鈉與H2O反應(yīng)生成NaOH與H2,再和CuSO4溶液反應(yīng),有關(guān)化學(xué)方程式:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
總的方程式:2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:有藍(lán)色沉淀生成,有氣泡放出
K、Ca、Na三種單質(zhì)與鹽溶液反應(yīng)時(shí),先與水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿,堿再和鹽溶液反應(yīng)
④鈉與酸反應(yīng):
2Na+2HCl=2NaCl+H2↑(反應(yīng)劇烈)
離子方程式:2Na+2H+=2Na++H2↑
4、鈉的保存:
保存在煤油或石蠟中。
5、鈉在空氣中的變化過(guò)程:Na→Na2O→NaOH→Na2CO3→Na2CO3·10H2O(結(jié)晶)→Na2CO3(風(fēng)化),最終得到是一種白色粉末。
一小塊鈉置露在空氣中的現(xiàn)象:銀白色的鈉很快變暗(生成Na2O),跟著變成白色固體(NaOH),然后在固體表面出現(xiàn)小液滴(NaOH易潮解),最終變成白色粉未(最終產(chǎn)物是Na2CO3)。
鋁 Al
1、單質(zhì)鋁的物理性質(zhì):
銀白色金屬、密度?。▽佥p金屬)、硬度小、熔沸點(diǎn)低。
2、單質(zhì)鋁的化學(xué)性質(zhì):
①鋁與O2反應(yīng):
常溫下鋁能與O2反應(yīng)生成致密氧化膜,保護(hù)內(nèi)層金屬。加熱條件下鋁能與O2反應(yīng)生成氧化鋁:4Al+3O2=2Al2O3
②常溫下Al既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng),均有H2生成,也能與不活潑的金屬鹽溶液反應(yīng):
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
( 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ )
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
( 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ )
2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3) 3+3Cu
( 2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu )
注意:鋁制餐具不能用來(lái)長(zhǎng)時(shí)間存放酸性、堿性和咸的食品。
③鋁熱反應(yīng)
鋁與某些金屬氧化物的反應(yīng)(如V、Cr、Mn、Fe的氧化物)叫做鋁熱反應(yīng)。
Fe2O3+2Al = 2Fe+Al2O3,Al 和 Fe2O3的混合物叫做鋁熱劑。利用鋁熱反應(yīng)焊接鋼軌。
鐵 Fe
1、單質(zhì)鐵的物理性質(zhì):
鐵片是銀白色的,鐵粉呈黑色,純鐵不易生銹,但生鐵(含碳雜質(zhì)的鐵)在潮濕的空氣中易生銹。
2、單質(zhì)鐵的化學(xué)性質(zhì):
①鐵與氧氣反應(yīng):
3Fe+2O2=Fe3O4
②與非氧化性酸反應(yīng):
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ (Fe+2H+=Fe2++H2↑)
常溫下鋁、鐵遇濃硫酸或濃硝酸鈍化。加熱能反應(yīng)但無(wú)氫氣放出。
③與鹽溶液反應(yīng):
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(Fe+Cu2+=Fe2++Cu)
④與水蒸氣反應(yīng):
3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2
幾種重要的金屬化合物
氧化物
1、Al2O3的性質(zhì):
氧化鋁是一種白色難溶物,其熔點(diǎn)很高,可用來(lái)制造耐火材料如坩鍋、耐火管、耐高溫的實(shí)驗(yàn)儀器等。
Al2O3是兩性氧化物:既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿反應(yīng):
Al2O3+ 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O (Al2O3+6H+=2Al3++3H2O )
Al2O3+ 2NaOH=2NaAlO2 +H2O(Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O)
2、鐵的氧化物的性質(zhì):
FeO、Fe2O3都為堿性氧化物,能與強(qiáng)酸反應(yīng)生成鹽和水。
FeO+2HCl=FeCl2 +H2O
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
氫氧化物
1、氫氧化鋁 Al(OH)3
①Al(OH)3是兩性氫氧化物,在常溫下它既能與強(qiáng)酸,又能與強(qiáng)堿反應(yīng):
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O(Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O)
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O(Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O)
②Al(OH)3受熱易分解成Al2O3:
2Al(OH)3==Al2O3+3H2O(規(guī)律:不溶性堿受熱均會(huì)分解)
③Al(OH)3的制備:
實(shí)驗(yàn)室用可溶性鋁鹽和氨水反應(yīng)來(lái)制備Al(OH)3
Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2 Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
(Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+)
因?yàn)閺?qiáng)堿(如NaOH)易與Al(OH)3反應(yīng),所以實(shí)驗(yàn)室不用強(qiáng)堿制備Al(OH)3,而用氨水。
2、鐵的氫氧化物:
氫氧化亞鐵Fe(OH)2(白色)和氫氧化鐵Fe(OH)3(紅褐色)
①都能與酸反應(yīng)生成鹽和水:
Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O
(Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O)
Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O
(Fe(OH)3 + 3H+=Fe3+ + 3H2O)
②Fe(OH)2可以被空氣中的氧氣氧化成Fe(OH)3:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(現(xiàn)象:白色沉淀→灰綠色→紅褐色)
③Fe(OH)3受熱易分解生成Fe2O3:
2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O
鹽
1、鐵鹽(鐵為+3價(jià))、亞鐵鹽(鐵為+2價(jià))的性質(zhì):
①鐵鹽(鐵為+3價(jià))具有氧化性,可以被還原劑(如鐵、銅等)還原成亞鐵鹽:
2FeCl3+Fe=3FeCl2
( 2Fe3++Fe=3Fe2+ )(價(jià)態(tài)歸中規(guī)律)
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
( 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ )(制印刷電路板的反應(yīng)原理)
亞鐵鹽(鐵為+2價(jià))具有還原性,能被氧化劑(如氯氣、氧氣、硝酸等)氧化成鐵鹽:
2FeCl2+Cl2=2FeCl3
( 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- )
②Fe3+離子的檢驗(yàn):
a.溶液呈黃色;
b.加入KSCN(硫氰化鉀)溶液變紅色;
c.加入NaOH溶液反應(yīng)生成紅褐色沉淀[Fe(OH)3]。
③Fe2+離子的檢驗(yàn):
a.溶液呈淺綠色;
b.先在溶液中加入KSCN溶液,不變色,再加入氯水,溶液變紅色;
c.加入NaOH溶液反應(yīng)先生成白色沉淀,迅速變成灰綠色沉淀,最后變成紅褐色沉淀。
2、鈉鹽:
Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)比較
Na2CO3
NaHCO3
俗稱
純堿、蘇打
小蘇打
水溶性比較
Na2CO3 > NaHCO3
溶液酸堿性
堿性
堿性
與酸反應(yīng)劇烈程度
較慢(二步反應(yīng))
較快(一步反應(yīng))
與酸反應(yīng)
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
CO32-+2H+=CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
HCO3-+H+=H2O+CO2↑
熱穩(wěn)定性
加熱不分解
加熱分解
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+
CO2↑
與CO2反應(yīng)
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
不反應(yīng)
與NaOH溶液反應(yīng)
不反應(yīng)
(不能發(fā)生離子交換)
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
HCO3-+OH-=H2O+CO32-
與Ca(OH)2溶液反應(yīng)
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
Ca2++CO32-=CaCO3↓
也能反應(yīng)生成CaCO3沉淀
與CaCl2溶液反應(yīng)
有CaCO3沉淀
不反應(yīng)
用途
洗滌劑,玻璃、肥皂、造紙、紡織等工業(yè)
發(fā)酵粉、滅火劑、治療胃酸過(guò)多(有胃潰瘍時(shí)不能用)
非金屬及其化合物
硅及其化合物
硅元素在地殼中的含量排第二,在自然界中沒(méi)有游離態(tài)的硅,只有以化合態(tài)存在的硅,常見的是二氧化硅、硅酸鹽等。
硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族,硅原子最外層有4個(gè)電子,既不易失去電子又不易得到電子,主要形成四價(jià)的化合物。
1、單質(zhì)硅(Si):
(1)物理性質(zhì):
有金屬光澤的灰黑色固體,熔點(diǎn)高,硬度大。
(2)化學(xué)性質(zhì):
①常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑,只能跟F2、HF和NaOH溶液反應(yīng)。
Si+2F2=SiF4
Si+4HF=SiF4↑+2H2↑
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
②在高溫條件下,單質(zhì)硅能與O2和Cl2等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。
(3)用途:
太陽(yáng)能電池、計(jì)算機(jī)芯片以及半導(dǎo)體材料等。
(4)硅的制備:
工業(yè)上,用碳在高溫下還原SiO2可制得粗硅。
SiO2+2C=Si(粗)+2CO↑ Si(粗)+2Cl2=SiCl4
SiCl4+2H2=Si(純)+4HCl
2、二氧化硅(SiO2):
(1)SiO2的空間結(jié)構(gòu):
立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),SiO2直接由原子構(gòu)成,不存在單個(gè)SiO2分子。
(2)物理性質(zhì):
熔點(diǎn)高,硬度大,不溶于水。
(3)化學(xué)性質(zhì):
SiO2常溫下化學(xué)性質(zhì)很不活潑,不與水、酸反應(yīng)(氫氟酸除外),能與強(qiáng)堿溶液、氫氟酸反應(yīng),高溫條件下可以與堿性氧化物反應(yīng):
①與強(qiáng)堿反應(yīng):
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(生成的硅酸鈉具有粘性,所以不能用帶磨口玻璃塞試劑瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液,避免Na2SiO3將瓶塞和試劑瓶粘住,打不開,應(yīng)用橡皮塞)。
②與氫氟酸反應(yīng)[SiO2的特性]:
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(利用此反應(yīng),氫氟酸能雕刻玻璃;氫氟酸不能用玻璃試劑瓶存放,應(yīng)用塑料瓶)。
③高溫下與堿性氧化物反應(yīng):SiO2+CaO=CaSiO3
(4)用途:
光導(dǎo)纖維、瑪瑙飾物、石英坩堝、水晶鏡片、石英鐘、儀器軸承、玻璃和建筑材料等。
3、硅酸(H2SiO3):
(1)物理性質(zhì):
不溶于水的白色膠狀物,能形成硅膠,吸附水分能力強(qiáng)。
(2)化學(xué)性質(zhì):
H2SiO3是一種弱酸,酸性比碳酸還要弱,其酸酐為SiO2,但SiO2不溶于水,故不能直接由SiO2溶于水制得,而用可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制?。海◤?qiáng)酸制弱酸原理)
Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3
(此方程式證明酸性:H2SiO3<H2CO3)
(3)用途:
硅膠作干燥劑、催化劑的載體。
4、硅酸鹽
硅酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的總稱。硅酸鹽種類很多,大多數(shù)難溶于水,最常見的可溶性硅酸鹽是Na2SiO3,Na2SiO3的水溶液俗稱水玻璃,又稱泡花堿,是一種無(wú)色粘稠的液體,可以作黏膠劑和木材防火劑。硅酸鈉水溶液久置在空氣中容易變質(zhì):
Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓(有白色沉淀生成)
傳統(tǒng)硅酸鹽工業(yè)三大產(chǎn)品有:
玻璃、陶瓷、水泥。
硅酸鹽由于組成比較復(fù)雜,常用氧化物的形式表示:活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水。氧化物前系數(shù)配置原則:除氧元素外,其他元素按配置前后原子個(gè)數(shù)守恒原則配置系數(shù)。
硅酸鈉:Na2SiO3 Na2O·SiO2
硅酸鈣:CaSiO3 CaO·SiO2
高嶺石:Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3·2SiO2·2H2O
正長(zhǎng)石:KAlSiO3
不能寫成 K2O· Al2O3·3SiO2,應(yīng)寫成K2O·Al2O3·6SiO2
氯及其化合物
氯元素位于元素周期表中第三周期第ⅦA族,氯原子最外電子層上有7個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)中很容易得到1個(gè)電子形成Cl-,化學(xué)性質(zhì)活潑,在自然界中沒(méi)游離態(tài)的氯,氯只以化合態(tài)存在(主要以氯化物和氯酸鹽)。
1、氯氣(Cl2):
(1)物理性質(zhì):
黃綠色有刺激性氣味有毒的氣體,密度比空氣大,易液化成液氯,易溶于水。
(2)化學(xué)性質(zhì):
氯氣化學(xué)性質(zhì)非?;顫姡苋菀椎玫诫娮?,作強(qiáng)氧化劑,能與金屬、非金屬、水以及堿反應(yīng)。
①與金屬反應(yīng)(將金屬氧化成最高正價(jià)):
Na+Cl2===
點(diǎn)燃
2NaCl
Cu+Cl2===
點(diǎn)燃
CuCl2
2Fe+3Cl2===
點(diǎn)燃
2FeCl3
思考:怎樣制備FeCl2?
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,鐵跟鹽酸反應(yīng)生成FeCl2,而鐵跟氯氣反應(yīng)生成FeCl3,這說(shuō)明Cl2的氧化性強(qiáng)于鹽酸,是強(qiáng)氧化劑。
②與非金屬反應(yīng):
Cl2+H2===
點(diǎn)燃
2HCl
氫氣在氯氣中燃燒現(xiàn)象:安靜地燃燒,發(fā)出蒼白色火焰。
將H2和Cl2混合后在點(diǎn)燃或光照條件下發(fā)生爆炸。
燃燒:所有發(fā)光發(fā)熱的劇烈化學(xué)反應(yīng)都叫做燃燒,不一定要有氧氣參加。
③Cl2與水反應(yīng)
Cl2+H2O=HCl+HClO
離子方程式:Cl2+H2O=H++Cl—+HClO
氯氣溶于水得到氯水(淺黃綠色),氯水含多種微粒,其中有H2O、Cl2、HClO、Cl-、H+、OH-(極少量,水微弱電離出來(lái)的)。
氯水的性質(zhì)取決于其組成的微粒:
強(qiáng)氧化性:
Cl2是新制氯水的主要成分,實(shí)驗(yàn)室常用氯水代替氯氣,如氯水中的氯氣能與KI,KBr、FeCl2、SO2、Na2SO3等物質(zhì)反應(yīng)。
漂白、消毒性:
氯水中的Cl2和HClO均有強(qiáng)氧化性,一般在應(yīng)用其漂白和消毒時(shí),應(yīng)考慮HClO,HClO的強(qiáng)氧化性將有色物質(zhì)氧化成無(wú)色物質(zhì),不可逆。
酸性:
氯水中含有HCl和HClO,故可被NaOH中和,鹽酸還可與NaHCO3,CaCO3等反應(yīng)。
不穩(wěn)定性:
HClO不穩(wěn)定光照易分解。因此久置氯水(淺黃綠色)會(huì)變成稀鹽酸(無(wú)色)失去漂白性。
沉淀反應(yīng):
加入AgNO3溶液有白色沉淀生成(氯水中有Cl-)。自來(lái)水也用氯水殺菌消毒,所以用自來(lái)水配制以下溶液如KI、 KBr、FeCl2、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶液會(huì)變質(zhì)。
④Cl2與堿液反應(yīng):
與NaOH反應(yīng):
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
(Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O)
與Ca(OH)2溶液反應(yīng):
2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
此反應(yīng)用來(lái)制漂白粉,漂白粉的主要成分為Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分為Ca(ClO)2。
漂白粉之所以具有漂白性,原因是:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO生成的HClO具有漂白性;同樣,氯水也具有漂白性,因?yàn)槁人琀ClO;NaClO同樣具有漂白性,發(fā)生反應(yīng)2NaClO+CO2+H2O==Na2CO3+2HClO;
干燥的氯氣不能使紅紙褪色,因?yàn)椴荒苌蒆ClO,濕的氯氣能使紅紙褪色,因?yàn)槁葰獍l(fā)生下列反應(yīng)Cl2+H2O=HCl+HClO。
漂白粉久置空氣會(huì)失效(涉及兩個(gè)反應(yīng)):
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,,漂白粉變質(zhì)會(huì)有CaCO3存在,外觀上會(huì)結(jié)塊,久置空氣中的漂白粉加入濃鹽酸會(huì)有CO2氣體生成,含CO2和HCl雜質(zhì)氣體。
⑤氯氣的用途:
制漂白粉、自來(lái)水殺菌消毒、農(nóng)藥和某些有機(jī)物的原料等。
氯氣的制備
硫及其化合物
1、硫元素的存在:
硫元素最外層電子數(shù)為6個(gè),化學(xué)性質(zhì)較活潑,容易得到2個(gè)電子呈-2價(jià)或者與其他非金屬元素結(jié)合成呈+4價(jià)、+6價(jià)化合物。硫元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)。(如火山口中的硫就以單質(zhì)存在)
2、硫單質(zhì):
①物質(zhì)性質(zhì):俗稱硫磺,淡黃色固體,不溶于水,熔點(diǎn)低。
②化學(xué)性質(zhì):S+O2===
點(diǎn)燃
SO2(空氣中點(diǎn)燃淡藍(lán)色火焰,純氧中藍(lán)紫色)
3、二氧化硫(SO2)
(1)物理性質(zhì):
無(wú)色、有刺激性氣味有毒的氣體,易溶于水,密度比空氣大,易液化。
(2)SO2的制備:
S+O2===
點(diǎn)燃
SO2或Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
(3)化學(xué)性質(zhì):
①SO2能與水反應(yīng)
SO2+H2O=H2SO3(亞硫酸,中強(qiáng)酸)此反應(yīng)為可逆反應(yīng)。
可逆反應(yīng)定義:在相同條件下,正逆方向同時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)。(關(guān)鍵詞:相同條件下)
②SO2為酸性氧化物,是亞硫酸(H2SO3)的酸酐,可與堿反應(yīng)生成鹽和水。
a、與NaOH溶液反應(yīng):
SO2(少量)+2NaOH=Na2SO3+H2O (SO2+2OH-=SO32-+H2O)
SO2(過(guò)量)+NaOH=NaHSO3(SO2+OH-=HSO3-)
b、與Ca(OH)2溶液反應(yīng):
SO2(少量)+Ca(OH)2=CaSO3↓(白色)+H2O
2SO2(過(guò)量)+Ca(OH)2=Ca(HSO3) 2 (可溶)
對(duì)比CO2與堿反應(yīng):
CO2(少量)+Ca(OH)2=CaCO3↓(白色)+H2O
2CO2(過(guò)量)+Ca(OH)2=Ca(HCO3) 2 (可溶)
將SO2逐漸通入Ca(OH)2溶液中先有白色沉淀生成,后沉淀消失,與CO2逐漸通入Ca(OH)2溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同,所以不能用石灰水來(lái)鑒別SO2和CO2。能使石灰水變渾濁的無(wú)色無(wú)味的氣體一定是二氧化碳,這說(shuō)法是對(duì)的,因?yàn)镾O2是有刺激性氣味的氣體。
③SO2具有強(qiáng)還原性:
能與強(qiáng)氧化劑(如酸性高錳酸鉀溶液、氯氣、氧氣等)反應(yīng)。SO2能使酸性KMnO4溶液、新制氯水褪色,顯示了SO2的強(qiáng)還原性(不是SO2的漂白性)。
(催化劑:粉塵、五氧化二釩)
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl(將SO2氣體和Cl2氣體混合后作用于有色溶液,漂白效果將大大減弱。)
④SO2的弱氧化性:
如2H2S+SO2=3S↓+2H2O(有黃色沉淀生成)
⑤SO2的漂白性:
SO2能使品紅溶液褪色,加熱會(huì)恢復(fù)原來(lái)的顏色。用此可以檢驗(yàn)SO2的存在。
SO2
Cl2
漂白的物質(zhì)
漂白某些有色物質(zhì)
使?jié)駶?rùn)有色物質(zhì)褪色
原理
與有色物質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)
與水生成HClO,HClO具有漂白性,將有色物質(zhì)氧化成無(wú)色物質(zhì)
加熱
能恢復(fù)原色(無(wú)色物質(zhì)分解)
不能復(fù)原
⑥SO2的用途:
漂白劑、殺菌消毒、生產(chǎn)硫酸等。
4、硫酸(H2SO4)
(1)濃硫酸的物理性質(zhì):
純的硫酸為無(wú)色油狀粘稠液體,能與水以任意比互溶(稀釋濃硫酸要規(guī)范操作:注酸入水且不斷攪拌)。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%(或18.4mol/l)的硫酸為濃硫酸。不揮發(fā),沸點(diǎn)高,密度比水大。
(2)濃硫酸三大性質(zhì):
吸水性、脫水性、強(qiáng)氧化性。
①吸水性:
濃硫酸可吸收結(jié)晶水、濕存水和氣體中的水蒸氣,可作干燥劑,可干燥H2、O2、SO2、CO2等氣體,但不可以用來(lái)干燥NH3、H2S、HBr、HI、C2H4五種氣體。
②脫水性:
能將有機(jī)物(蔗糖、棉花等)以水分子中H和O原子個(gè)數(shù)比2︰1脫水,炭化變黑。
③強(qiáng)氧化性:
濃硫酸在加熱條件下顯示強(qiáng)氧化性(+6價(jià)硫體現(xiàn)了強(qiáng)氧化性),能與大多數(shù)金屬反應(yīng),也能與非金屬反應(yīng)。
a. 與大多數(shù)金屬反應(yīng)(如銅):
2H2SO4 (濃)+Cu===
△
CuSO4+2H2O+SO2 ↑
(此反應(yīng)濃硫酸表現(xiàn)出酸性和強(qiáng)氧化性 )
b. 與非金屬反應(yīng)(如C反應(yīng)):
2H2SO4(濃)+C===(
△
)CO2 ↑+2H2O+SO2 ↑
(此反應(yīng)濃硫酸表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性 )
注意:常溫下,F(xiàn)e、Al遇濃H2SO4或濃HNO3發(fā)生鈍化。
濃硫酸的強(qiáng)氧化性使許多金屬能與它反應(yīng),但在常溫下,鋁和鐵遇濃硫酸時(shí),因表面被濃硫酸氧化成一層致密氧化膜,這層氧化膜阻止了酸與內(nèi)層金屬的進(jìn)一步反應(yīng)。這種現(xiàn)象叫金屬的鈍化。鋁和鐵也能被濃硝酸鈍化,所以,常溫下可以用鐵制或鋁制容器盛放濃硫酸和濃硝酸。
(3)硫酸的用途:
干燥劑、化肥、炸藥、蓄電池、農(nóng)藥、醫(yī)藥等。
氮及其化合物
1、氮的氧化物:NO2和NO
N2+O2========
高溫或放電
2NO,生成的一氧化氮很不穩(wěn)定: 2NO+O2==2NO2
一氧化氮:
無(wú)色氣體,有毒,能與人血液中的血紅蛋白結(jié)合而使人中毒(與CO中毒原理相同),不溶于水。是空氣中的污染物。
二氧化氮:
紅棕色氣體(與溴蒸氣顏色相同)、有刺激性氣味、有毒、易液化、易溶于水,并與水反應(yīng):
3NO2+H2O=2HNO3+NO,此反應(yīng)中NO2既是氧化劑又是還原劑。以上三個(gè)反應(yīng)是“雷雨固氮”、“雷雨發(fā)莊稼”的反應(yīng)。
2、硝酸(HNO3):
(1)硝酸物理性質(zhì):
純硝酸是無(wú)色、有刺激性氣味的油狀液體。低沸點(diǎn)(83℃)、易揮發(fā),在空氣中遇水蒸氣呈白霧狀。98%以上的硝酸叫“發(fā)煙硝酸”,常用濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%。
(2)硝酸的化學(xué)性質(zhì):
具有一般酸的通性,稀硝酸遇紫色石蕊試液變紅色,濃硝酸遇紫色石蕊試液先變紅(H+作用)后褪色(濃硝酸的強(qiáng)氧化性)。用此實(shí)驗(yàn)可證明濃硝酸的氧化性比稀硝酸強(qiáng)。濃硝酸和稀硝酸都是強(qiáng)氧化劑,能氧化大多數(shù)金屬,但不放出氫氣,通常濃硝酸產(chǎn)生NO2,稀硝酸產(chǎn)生NO,如:
①Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
②3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
反應(yīng)①還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為1︰2;反應(yīng)②還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為3︰2。
常溫下,F(xiàn)e、Al遇濃H2SO4或濃HNO3發(fā)生鈍化,(說(shuō)成不反應(yīng)是不妥的),加熱時(shí)能發(fā)生反應(yīng):
當(dāng)溶液中有H+和NO3-時(shí),相當(dāng)于溶液中含HNO3,此時(shí),因?yàn)橄跛峋哂袕?qiáng)氧化性,使得在酸性條件下NO3-與具有強(qiáng)還原性的離子如S2-、Fe2+、SO32-、I-、Br-(通常是這幾種)因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。(有沉淀、氣體、難電離物生成是因發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)而不能大量共存。)
3、氨氣(NH3)
(1)氨氣的物理性質(zhì):
無(wú)色氣體,有刺激性氣味、比空氣輕,易液化,極易溶于水,1體積水可以溶解700體積的氨氣(可做紅色噴泉實(shí)驗(yàn))。濃氨水易揮發(fā)出氨氣。
(2)氨氣的化學(xué)性質(zhì):
a. 溶于水溶液呈弱堿性:
生成的一水合氨NH3·H2O是一種弱堿,很不穩(wěn)定,受熱會(huì)分解:
氨氣或液氨溶于水得氨水,氨水的密度比水小,并且氨水濃度越大密度越小,計(jì)算氨水濃度時(shí),溶質(zhì)是NH3,而不是NH3·H2O。
氨水中的微粒:H2O、NH3、NH3·H2O、NH4+、OH—、H+(極少量,水微弱電離出來(lái))。
噴泉實(shí)驗(yàn)的原理:是利用氣體極易被一種液體吸收而形成壓強(qiáng)差,使氣體容器內(nèi)壓強(qiáng)降低,外界大氣壓把液體壓入氣體容器內(nèi),在玻璃導(dǎo)管尖嘴處形成美麗的“噴泉”。
噴泉實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵:
· 氣體在吸收液中被吸收得既快又多,如NH3、HCl、HBr、HI、NO2用水吸收,CO2、SO2,Cl2、H2S等用NaOH溶液吸收等;
· 裝置的氣密性要好;
· 燒瓶?jī)?nèi)的氣體純度要大;
b. 氨氣可以與酸反應(yīng)生成鹽:
①NH3+HCl=NH4Cl
②NH3+HNO3=NH4NO3
③ 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
因NH3溶于水呈堿性,所以可以用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氨氣的存在,因濃鹽酸有揮發(fā)性,所以也可以用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近集氣瓶口,如果有大量白煙生成,可以證明有NH3存在。
(3)氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法:
①原理:銨鹽與堿共熱產(chǎn)生氨氣
②裝置特點(diǎn):固+固氣體,與制O2相同。
③收集:向下排空氣法。
④驗(yàn)滿:
a. 濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙
(NH3是唯一能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體)
b. 蘸濃鹽酸的玻璃棒
(產(chǎn)生白煙)
⑤干燥:用堿石灰(NaOH與CaO的混合物)或生石灰在干燥管或U型管中干燥。不能用CaCl2、P2O5、濃硫酸作干燥劑,因?yàn)镹H3能與CaCl2反應(yīng)生成CaCl2·8NH3。P2O5、濃硫酸均能與NH3反應(yīng),生成相應(yīng)的鹽。所以NH3通常用堿石灰干燥。
⑥吸收:在試管口塞有一團(tuán)濕的棉花其作用有兩個(gè):一是減小氨氣與空氣的對(duì)流,方便收集氨氣;二是吸收多余的氨氣,防止污染空氣。
(4)氨氣的用途:液氨易揮發(fā),汽化過(guò)程中會(huì)吸收熱量,使得周圍環(huán)境溫度降低,因此,液氨可以作制冷劑。
4、銨鹽
銨鹽均易溶于水,且都為白色晶體(很多化肥都是銨鹽)。
(1)受熱易分解,放出氨氣:
(2)干燥的銨鹽能與堿固體混合加熱反應(yīng)生成氨氣,利用這個(gè)性質(zhì)可以制備氨氣:
(3)NH4+的檢驗(yàn):樣品加堿混合加熱,放出的氣體能使?jié)竦募t色石蕊試紙變藍(lán),則證明該物質(zhì)會(huì)有NH4+。