3、氨氣(NH3)
(1)氨氣的物理性質(zhì):極易溶于水,有刺激性氣味,易液化。
(2)氨氣的化學(xué)性質(zhì):
常溫下,F(xiàn)e、Al遇濃H2SO4或濃HNO3發(fā)生鈍化,(說成不反應(yīng)是不妥的),加熱時能發(fā)生反應(yīng):Fe+6HNO3(濃)
Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
(催化劑:粉塵、五氧化二釩)
(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,加熱會恢復(fù)原來的顏色。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)駶櫽猩镔|(zhì)褪色
原理
與有色物質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)
與水生成HClO,HClO具有漂白性,將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)
加熱
能恢復(fù)原色(無色物質(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)。不揮發(fā),沸點(diǎn)高,密度比水大。
(2)濃硫酸三大性質(zhì):
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,但不可以用來干燥NH3、H2S氣體。
②脫水性:能將有機(jī)物(蔗糖、棉花等)以H和O原子個數(shù)比2┱1脫去,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)。
(?)與大多數(shù)金屬反應(yīng)(如銅):(此反應(yīng)濃硫酸表現(xiàn)出酸性和強(qiáng)氧化性 )
(?)與非金屬反應(yīng)(如C反應(yīng)):(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,而不是不反應(yīng)。
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,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。
點(diǎn)評:SO2的性質(zhì)及酸雨一直是高考命題的熱點(diǎn)內(nèi)容,如SO2的漂白性,還原性等。特別注意:能使下列物質(zhì)褪色體現(xiàn)的是SO2的何種性質(zhì)?能使溴水、氯水、高錳酸鉀溶液褪色;能使酚酞試液變紅的溶液褪色等。將SO2通入BaCl2溶液中,是否有沉淀生成?若再通入足量的氨氣、氯氣是否產(chǎn)生白色沉淀?原理是什么?寫出對應(yīng)的化學(xué)方程式。
氮及其化合物
1、氮的氧化物:NO2和NO
N2+O2 ======== 2NO,生成的一氧化氮很不穩(wěn)定: 2NO+O2 == 2NO2
一氧化氮:無色氣體,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),難溶于水,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。
(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)=
②3Cu+8HNO3(稀)=
反應(yīng)①還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為 ;反應(yīng)②還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為 。
漂白粉久置空氣會失效(涉及兩個反應(yīng)):Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,
↑,漂白粉變質(zhì)會有CaCO3存在,外觀上會結(jié)塊,久置空氣中的漂白粉加入濃鹽酸會有CO2氣體生成,含CO2和HCl雜質(zhì)氣體。
⑤氯氣的用途:制漂白粉、自來水殺菌消毒、農(nóng)藥和某些有機(jī)物的原料等。
2、Cl-的檢驗(yàn):
原理:根據(jù)Cl-與Ag+反應(yīng)生成不溶于酸的AgCl沉淀來檢驗(yàn)Cl-存在。
方法:先加硝酸化溶液(排除CO32-、SO32-干擾),再滴加AgNO3溶液,如有白色沉淀生成,則說明有Cl-存在。
點(diǎn)評:氯氣的強(qiáng)氧化性及氯水的漂白性是一直是高考的命題的熱點(diǎn),如Cl2氧化Fe2+、Cl2氧化SO2等,另外,與生活聯(lián)系比較密切的漂白液、漂白粉及漂白精等內(nèi)容,也較為重要。在2008年的高考實(shí)驗(yàn)中,讓你根據(jù)制取氯氣的反應(yīng)原理,選取合適的實(shí)驗(yàn)裝置。
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,化學(xué)性質(zhì)較活潑,容易得到2個電子呈-2價或者與其他非金屬元素結(jié)合成呈+4價、+6價化合物。硫元素在自然界中既有____態(tài), 又有 態(tài)。(如火山口中的硫就以 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 === SO2(空氣中點(diǎn)燃淡藍(lán)色火焰,純氧中為藍(lán)紫色)
3、二氧化硫(SO2)
(1)物理性質(zhì):易溶于水,有毒氣體,易液化。
(3)化學(xué)性質(zhì):
①SO2能與水反應(yīng):亞硫酸為中強(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,正逆方向同時進(jìn)行的反應(yīng)。(關(guān)鍵詞:相同條件下)
②SO2為酸性氧化物,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(過量)+NaOH=NaHSO3
對比CO2與堿反應(yīng):CO2(少量)+Ca(OH)2=CaCO3↓(白色)+H2O
2CO2(過量)+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鑒別SO2和CO2。能使石灰水變渾濁的無色無味的氣體一定是二氧化碳,這說法是對的,因?yàn)镾O2是有刺激性氣味的氣體。
b、SO2將通入酚酞變紅的溶液,溶液顏色褪去,體現(xiàn)了SO2和水反應(yīng)生成亞硫酸,是酸性氧化物的性質(zhì),而不是漂白性,SO2不能漂白指示劑。
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)。
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、石英鐘、儀器軸承、玻璃和建筑材料等。
(三)、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,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)
. (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。
(四)、硅酸鹽
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):
. (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。
點(diǎn)評:有關(guān)硅及化合物知識,在高考中主要以選擇題的形式出現(xiàn),考查硅及二氧化硅的用途,出現(xiàn)的頻率很高。
氯及其化合物
1、氯氣(Cl2):
(1)物理性質(zhì):黃綠色的有毒氣體,液氯為純凈物
(2)化學(xué)性質(zhì):氯氣化學(xué)性質(zhì)非;顫,很容易得到電子,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)
Na+Cl2===2NaCl Cu+Cl2===CuCl2
2Fe+3Cl2===2FeCl3(氯氣與金屬鐵反應(yīng)只生成FeCl3,而不生成FeCl2。)(鐵跟鹽酸反應(yīng)生成FeCl2,而鐵跟氯氣反應(yīng)生成FeCl3,這說明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 === 2HCl(氫氣在氯氣中燃燒現(xiàn)象:安靜燃燒,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。
③Cl2與水反應(yīng):離子方程式中,應(yīng)注意次氯酸是弱酸,要寫成化學(xué)式而不能拆開。
將氯氣溶于水得到氯水(淺黃綠色),氯水含七種微粒,其中有 。
氯水的性質(zhì)取決于其組成的微粒:
(1)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FeCl2反應(yīng)。
(2)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,
應(yīng)考慮HClO,HClO的強(qiáng)氧化性將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì),不可逆。
(3)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)。
(4)不穩(wěn)定性:次氯酸見光易分解,久置氯水(淺黃綠色)會變成稀鹽酸(無色)失去漂白性。
(5)沉淀反應(yīng):加入AgNO3溶液有白色沉淀生成(氯水中有Cl-)。
自來水也用氯水殺菌消毒,所以用自來水配制以下溶液如FeCl2、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶液會變質(zhì)。
④Cl2與堿液反應(yīng):與NaOH反應(yīng):
與Ca(OH)2溶液反應(yīng):
此反應(yīng)用來制漂白粉,漂白粉的主要成分為 ,有效成分為 。
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,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
2.用途:太陽能電池、計(jì)算機(jī)芯片以及良好的半導(dǎo)體材料等。
(二)、二氧化硅(SiO2):
(1)SiO2的空間結(jié)構(gòu):SiO2直接由原子構(gòu)成,不存在單個SiO2分子。
(2)物理性質(zhì):熔點(diǎn)高,硬度大
(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):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]:(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)。
2.熔點(diǎn)高,硬度大,常溫下,化學(xué)性質(zhì)不活潑。
1.硅元素在地殼中的含量排第二,在自然界中沒有游離態(tài)的硅,
8.Cu2+水解:與Fe3+結(jié)合考查實(shí)驗(yàn)除雜;CuCl2溶液的蒸干、和含有結(jié)晶水時除去結(jié)晶水,分別對應(yīng)的操作是加入鹽酸,和在HCl氣氛中加熱。
點(diǎn)評:近幾年的高考題中,有關(guān)對銅及其化合物的考查有“升溫”的表現(xiàn)。它的命題有如下特點(diǎn):一是緊密聯(lián)系生活實(shí)際;二是與鐵等其他金屬一同出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中。
硅及其化合物
(一)、硅
6.制備CuSO4方案的選擇:方法如下:一是Cu→CuO→CuSO4, 二是用銅和濃硫酸的反應(yīng)。方案的選擇主要從綠色化學(xué)概念角度進(jìn)行:一是原料利用率高,節(jié)約成本;二是不產(chǎn)生有毒氣體,不造成大氣污染。與之相同的還有Cu(NO3)2的制備。
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