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1、第一章 從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)第一節(jié) 化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本方法一、熟悉化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作1、藥品的稱量(或量?。┓椒ㄍ斜P天平的使用方法托盤天平只能稱準(zhǔn)到。稱量前先調(diào)零;稱量時(shí),左物右碼被稱量物不能直接放在托盤天平的托盤上,應(yīng)在兩個(gè)托盤上各放一張相同質(zhì)量的紙,然后把藥品放在紙上稱量。 易潮解或具有腐蝕性的藥品,如NaOH必須放在玻璃器皿上(如:小燒杯、表面皿)里稱量。 量筒的使用方法 量取已知體積的溶液時(shí),應(yīng)選比已知體積稍大的量筒。如,量取80ml稀硫酸溶液,選用100ml的量筒。 讀數(shù)時(shí),視線應(yīng)與凹液面最低點(diǎn)水平相切。俯視讀數(shù)偏大,仰視讀數(shù)偏小。2、實(shí)驗(yàn)室一般事故的處理方法意外事故處理方法金屬Na,K起火用沙子蓋
2、滅,不能用水、CO2滅火器,不能用CCl4滅火器濃堿沾到皮膚上大量水沖,再涂硼酸濃H2SO4沾到皮膚上用干布擦,再用大量水沖,然后涂上3%5%的NaHCO3溶液不慎將酸濺到眼中應(yīng)立即用水沖洗,邊洗邊眨眼睛溫度計(jì)水銀球不慎碰破為防止汞蒸氣中毒,應(yīng)用S粉覆蓋3、常見危險(xiǎn)化學(xué)品及其標(biāo)志如:酒精、汽油易然液體如:濃H2SO4、NaOH(酸堿)3. 掌握正確的操作方法。例如,掌握儀器和藥品的使用、加熱方法、氣體收集方法等。直接加熱:試管 坩堝 蒸發(fā)皿 加石棉網(wǎng):燒杯 燒瓶 錐形瓶二、混合物的分離和提純:1、分離的方法:過濾:蒸發(fā):蒸餾;分液;萃取過濾:將不溶于某溶液的固體和液體組成的混合物分離的操作。注
3、意事項(xiàng)一貼:濾紙緊貼漏斗的內(nèi)壁二低:紙邊低于漏斗邊;液面低于濾紙邊三靠:杯靠棒;棒靠紙;頸靠壁蒸發(fā) 蒸發(fā)是將溶液濃縮、溶劑氣化或溶質(zhì)以晶體析出的方法。注意事項(xiàng):蒸發(fā)過程中用玻璃杯不斷攪拌,防止局部溫度過高造成液滴飛濺;當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時(shí),停止加熱,利用余熱將液體蒸干,防止形成的晶體飛濺。(3) 蒸餾 蒸餾是提純或分離沸點(diǎn)不同的液體混合物的方法(4) 注意事項(xiàng):加熱燒瓶要墊上石棉網(wǎng);溫度計(jì)的水銀球應(yīng)位于蒸餾燒瓶的支管口處; 加碎瓷片的目的是防止暴沸; 冷凝水由下口進(jìn),上口出。萃取、分液分液是把兩種互不相溶、密度也不相同的液體分離開的方法。萃取是利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同,用一種
4、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方法。選擇的萃取劑應(yīng)符合下列要求:和原溶液中的溶劑互不相溶;對(duì)溶質(zhì)的溶解度要遠(yuǎn)大于原溶劑,并且溶劑易揮發(fā)。注意事項(xiàng):用前查漏;加入萃取劑后先倒轉(zhuǎn)用力震蕩,再靜置;“上上,下下”原則倒出兩層液體,即:下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出。萃取劑選取原則:與原溶劑互不相容溶解能力大于原溶劑;如:用四氯化碳萃取碘水中的碘。不與被萃取物質(zhì)反應(yīng)2、粗鹽的提純:(1)粗鹽的成分:主要是NaCl,還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4、泥沙等雜質(zhì)(2)步驟:1.溶解 用托盤天平稱取5克粗鹽(精確到)用量筒量取10毫升水倒入燒杯里用藥匙取一匙粗鹽加入水中
5、,觀察發(fā)生的現(xiàn)象用玻璃棒攪拌,并觀察發(fā)生的現(xiàn)象(玻璃棒的攪拌對(duì)粗鹽的溶解起什么作用?攪拌,加速溶解)接著再加入粗鹽,邊加邊用玻璃棒攪拌,一直加到粗鹽不再溶解時(shí)為止觀察溶液是否渾濁 2.過濾 將濾紙折疊后用水潤(rùn)濕使其緊貼漏斗內(nèi)壁并使濾紙上沿低于漏斗口,溶液液面低于濾紙上沿,傾倒液體的燒杯口要緊靠玻璃棒,玻璃棒的末端緊靠有三層濾紙的一邊,漏斗末端緊靠承接濾液的燒杯的內(nèi)壁。慢慢傾倒液體,待濾紙內(nèi)無水時(shí),仔細(xì)觀察濾紙上的剩余物及濾液的顏色濾液仍渾濁時(shí),應(yīng)該再過濾一次 如果經(jīng)兩次過濾濾液仍渾濁,則應(yīng)檢查實(shí)驗(yàn)裝置并分析原因,例如,濾紙破損,過濾時(shí)漏斗里的液面高于濾紙邊緣,儀器不干凈等找出原因后,要重新操作
6、 3.蒸發(fā) 把得到的澄清濾液倒入蒸發(fā)皿把蒸發(fā)皿放在鐵架臺(tái)的鐵圈上,用酒精燈加熱同時(shí)用玻璃棒不斷攪拌濾液(晶體析出時(shí),防止固體飛濺) 等到蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多量固體時(shí),停止加熱利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干 4.用玻璃棒把固體轉(zhuǎn)移到紙上,稱量后,回收到教師指定的容器比較提純前后食鹽的狀態(tài)并計(jì)算精鹽的產(chǎn)率5.粗鹽中含有Mg2+、Ca2+、SO42-除渣加試劑順序NaOH Na2CO3 過濾HCl 2. BaCl2 Na2CO3 NaOH過濾 HCl 3. NaOH BaCl2 Na2CO3 過濾HCl加試劑順序關(guān)鍵:()Na2CO3在BaCl2之后;()鹽酸放最后。三、離子的檢驗(yàn):檢驗(yàn)離子實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
7、和離子方程式Cl-加AgNO3溶液有白色沉淀生成,再加稀硝酸沉淀不溶解AgClAgClSO42-先加稀鹽酸,再加BaCl2溶液生成白色沉淀,且加稀硝酸沉淀不溶解。Ba2SO42BaSO4CO32-加稀鹽酸,沉淀溶解,并生成無色無味、能使澄清石灰水變渾濁的氣體 第二節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用1、物質(zhì)的量(n)是國(guó)際單位制中7個(gè)基本物理量之一。2、五個(gè)新的化學(xué)符號(hào):概念、符號(hào)定義注意事項(xiàng)物質(zhì)的量:n衡量一定數(shù)目粒子集體的物理量摩爾(mol)是物質(zhì)的量的單位,只能用來衡量微觀粒子:原子、分子、離子、原子團(tuán)、電子、質(zhì)子、中子等。用物質(zhì)的量表示微粒時(shí),要指明粒子的種類。阿伏加德羅常數(shù):NA1mol任何物
8、質(zhì)所含粒子數(shù)。NA有單位:mol1或 /mol,讀作每摩爾,NA6.02×1023mol1。摩爾質(zhì)量:M單位物質(zhì)的量物質(zhì)所具有的質(zhì)量一種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量以g/mol為單位時(shí),在數(shù)值上與其相對(duì)原子或相對(duì)分子質(zhì)量相等。一種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量不隨其物質(zhì)的量變化而變氣體摩爾體積:Vm單位物質(zhì)的量氣體所具有的體積影響氣體摩爾體積因素有溫度和壓強(qiáng)。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下(0,101KPa)1mol任何氣體所占體積約為即在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,Vm/mol物質(zhì)的量濃度:C單位體積溶液所含某溶質(zhì)B物質(zhì)的量。公式中的V必須是溶液的體積;將1L水溶解溶質(zhì)或者氣體,溶液體積肯定不是1L。某溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不隨所取溶液體積多少而變
9、3、各個(gè)量之間的關(guān)系:4、阿伏伽德羅定律及其推論(1)定律:同T、P下,相同體積的任何氣體會(huì)有相同數(shù)目的粒子。(2)推論:(依據(jù):PV=nRT,n=m/M,=m/V)同T、P下,V1/V2=n1/n2=N1/N2 同T、P下,1/2=M1/M2同T、V下,P1/P2= n1/n2同T、P、V下,m1/m2= M1/M2同T、P、m下,V1/V2= M2/M15、有關(guān)物質(zhì)的量濃度的相關(guān)計(jì)算求稀釋或濃縮溶液的物質(zhì)的量濃度對(duì)同一溶液的稀釋或濃縮都存在著稀釋或濃縮前后,溶質(zhì)的物質(zhì)的量或溶質(zhì)的質(zhì)量相等這一關(guān)系。即:C1V1=C2V2或V111=V222 式中C為物質(zhì)的量濃度,V為體積,為溶液密度。為質(zhì)量
10、分?jǐn)?shù)。求混合溶液的物質(zhì)的量濃度C1V1+ C2V2=C總V總即:混合前后溶質(zhì)物質(zhì)的量或質(zhì)量不變。質(zhì)量分?jǐn)?shù)W與物質(zhì)的量濃度C的關(guān)系:C=1000W/M(其中單位為g/cm3)W= S /(100+S)C=1000 S /(100+S)/ M7、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制(1)配制使用的儀器:托盤天平(固體溶質(zhì))、量筒(液體溶質(zhì))、容量瓶(強(qiáng)調(diào):在具體實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)寫規(guī)格,否則錯(cuò)?。?、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管。(2)配制的步驟:計(jì)算溶質(zhì)的量(若為固體溶質(zhì)計(jì)算所需質(zhì)量,若為溶液計(jì)算所需溶液的體積)稱?。ɑ蛄咳。┤芙猓o置冷卻)轉(zhuǎn)移洗滌定容搖勻。(如果儀器中有試劑瓶,就要加一個(gè)步驟-裝瓶)。以配制500ml
11、,0.1mol/l碳酸鈉溶液為例。步驟: 第一步:計(jì)算:所需碳酸鈉的質(zhì)量=0.5*0.1*106=。 第二步:稱量:在天平上稱量碳酸鈉固體,并將它倒入小燒杯中。 第三步:溶解:在盛有碳酸鈉固體的小燒杯中加入適量蒸餾水,用玻璃棒攪拌,使其溶解。 第四步:移液:將溶液沿玻璃棒注入500ml容量瓶中。 第五步:洗滌:用蒸餾水洗燒杯23次,并倒入容量瓶中。 第六步:定容:倒水至刻度線12cm處改用膠頭滴管滴到與凹液面平直。 第七步:搖勻:蓋好瓶塞,上下顛倒、搖勻。 第八步:裝瓶、貼簽 膠頭滴管加蒸餾水到溶液的凹液面正好與刻度線相切,這個(gè)操作叫做定容。(6)不能配制任意體積的一定物質(zhì)的量濃度的溶液,這是
12、因?yàn)槿萘科康娜莘e是固定的,沒有任意體積規(guī)格的容量瓶。(7)溶液注入容量瓶前需恢復(fù)到室溫,這是因?yàn)槿萘科渴軣嵋渍?,同時(shí)溶液溫度過高會(huì)使容量瓶膨脹影響溶液配制的精確度。(8)用膠頭滴管定容后再振蕩,出現(xiàn)液面底于刻度線時(shí)不要再加水,這是因?yàn)檎袷帟r(shí)有少量溶液粘在瓶頸上還沒完全回流,故液面暫時(shí)低于刻度線,若此時(shí)又加水會(huì)使所配制溶液的濃度偏低。(9)如果加水定容時(shí)超出了刻度線,不能將超出部分再吸走,須應(yīng)重新配制。(10)如果搖勻時(shí)不小心灑出幾滴,不能再加水至刻度,必須重新配制,這是因?yàn)樗鶠⒊龅膸椎稳芤褐泻腥苜|(zhì),會(huì)使所配制溶液的濃度偏低。(11)溶質(zhì)溶解后轉(zhuǎn)移至容量瓶時(shí),必須用少量蒸餾水將燒杯及玻璃棒洗
13、滌23次,并將洗滌液一并倒入容量瓶,這是因?yàn)闊安AО魰?huì)粘有少量溶質(zhì),只有這樣才能盡可能地把溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移到容量瓶中。(3)誤差分析:可能儀器誤差的操作過程分析對(duì)溶液濃度的影響mV稱量NaOH時(shí)間過長(zhǎng)或用紙片稱取減小偏低移液前容量瓶?jī)?nèi)有少量的水不變不變不變向容量瓶轉(zhuǎn)移液體時(shí)少量流出減小偏低未洗滌燒杯、玻璃棒或未將洗液轉(zhuǎn)移至容量瓶減小偏低未冷卻至室溫就移液減小偏高定容時(shí),水加多后用滴管吸出減小偏低定容搖勻時(shí)液面下降再加水增大偏低定容時(shí)俯視讀數(shù)減小偏高定容時(shí)仰視讀數(shù)增大偏低第一節(jié) 物質(zhì)的分類1、掌握兩種常見的分類方法:交叉分類法和樹狀分類法。1、 方法:交叉分類法(從不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)同一物質(zhì)進(jìn)行分類,彌
14、補(bǔ)單一分類法的不足)樹狀分類法(對(duì)物質(zhì)進(jìn)行再分類) 二、物質(zhì)的分類2、氧化物的分類:(1)金屬氧化物 非金屬氧化物(2)酸性氧化物:只能與堿發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水的氧化物(絕大多數(shù)非金屬氧化物)堿性氧化物:只能與酸發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水的氧化物(堿性氧化物全部為金屬氧化 物,絕部分金屬氧化物為堿性氧化物)兩性氧化物:即可與酸發(fā)生反應(yīng)也可與堿發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水的氧化物,如Al2O32、分散系及其分類:(1)分散系組成:分散劑和分散質(zhì),按照分散質(zhì)和分散劑所處的狀態(tài),分散系可以有9種組合方式。(2)當(dāng)分散劑為液體時(shí),根據(jù)分散質(zhì)粒子大小可以將分散系分為溶液、膠體、濁液。分散系溶液膠體濁液分散粒子直徑1nm11
15、00nm100nm外觀均一,透明,穩(wěn)定均一,透明,介穩(wěn)體系不均一,不透明,不穩(wěn)定能否透過濾紙能能不能能否透過半透膜能不能不能實(shí)例食鹽水Fe(OH)3膠體泥漿水3、膠體:(1)常見膠體:Fe(OH)3膠體、Al(OH)3膠體、血液、豆?jié){、淀粉溶液、蛋白質(zhì)溶液、有色玻璃、墨水等。(2)膠體的特性:能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)。區(qū)別膠體與其他分散系常用方法丁達(dá)爾效應(yīng)。膠體與其他分散系的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子大小。3、膠體(1)性質(zhì):介穩(wěn)性(原因:膠體所帶粒子電荷相同,膠體做布朗運(yùn)動(dòng))丁達(dá)爾效應(yīng)是粒子對(duì)光散射作用的結(jié)果,是一種物理現(xiàn)象。丁達(dá)爾現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,是因?yàn)槟z體微粒直徑大小恰當(dāng),當(dāng)光照射膠粒上時(shí),膠粒將光從各
16、個(gè)方面全部反射,膠粒即成一小光源(這一現(xiàn)象叫光的散射),故可明顯地看到由無數(shù)小光源形成的光亮“通路”。當(dāng)光照在比較大或小的顆粒或微粒上則無此現(xiàn)象,只發(fā)生反射或?qū)⒐馊课盏默F(xiàn)象,而以溶液和濁液無丁達(dá)爾現(xiàn)象,所以丁達(dá)爾效應(yīng)常用于鑒別膠體和其他分散系。電泳:帶電顆粒在電場(chǎng)作用下,向著與其電性相反的電極移動(dòng)聚沉:膠體的微粒在一定條件下發(fā)生聚集的現(xiàn)象叫做聚沉, 使膠體聚沉、其原理就是:中和膠粒的電荷、加快其膠粒的熱運(yùn)動(dòng)以增加膠粒的結(jié)合機(jī)會(huì),使膠粒聚集而沉淀下來。1加入電解質(zhì)。2加入帶相反電荷的膠體,也可以起到和加入電解質(zhì)同樣的作用,使膠體聚沉。3加熱膠體,能量升高,膠粒運(yùn)動(dòng)加劇,它們之間碰撞機(jī)會(huì)增多,
17、而使膠核對(duì)離子的吸附作用減弱,即減弱膠體的穩(wěn)定因素,導(dǎo)致膠體凝聚。吸附性:凈水(2)膠體分類:分散劑狀態(tài):氣溶膠、液溶膠、固溶膠粒子種類:粒子膠體、分子膠體(3)制備:Fe(OH)3的制備 將水加熱至沸騰,向沸水中滴入56滴Fe(OH)3飽和溶液,至溶液呈淺紅色Fe(OH)3+3H2O=(反應(yīng)條件為)Fe(OH)3(膠體)+3HCl 第二節(jié) 離子反應(yīng)一、電解質(zhì)和非電解質(zhì)電解質(zhì):在水溶液里或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔镫娊赓|(zhì)種類:酸、堿、鹽、活潑金屬氧化物、水(極弱)強(qiáng)電解質(zhì):完全電離:強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽(=)分類弱電解質(zhì):部分電離:弱酸弱堿水()非電解質(zhì):在水溶液里或熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電的化合物(如:酒精乙
18、醇、蔗糖、SO2、SO3、NH3、CO2等是非電解質(zhì)。)電解質(zhì)種類:非金屬氧化物和大多數(shù)有機(jī)物注意:HCl是電解質(zhì),鹽酸不是(化合物) BaSO4、AgNO3等不溶性鹽不溶于水但在熔融狀態(tài)下導(dǎo)電,故為電解質(zhì)比較:(1)電解質(zhì)和非電解質(zhì)都是化合物,單質(zhì)和混合物既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。(2)酸、堿、鹽和水都是電解質(zhì)(特殊:鹽酸是電解質(zhì)溶液)。(3)能導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是電解質(zhì)。能導(dǎo)電的物質(zhì):電解質(zhì)溶液、熔融的堿和鹽、金屬單質(zhì)和石墨。電解質(zhì)需在水溶液里或熔融狀態(tài)下才能導(dǎo)電。固態(tài)電解質(zhì)(如:NaCl晶體)不導(dǎo)電,液態(tài)酸(如:液態(tài)HCl)不導(dǎo)電。2、溶液能夠?qū)щ姷脑颍河心軌蜃杂梢苿?dòng)的離子。3、電離方
19、程式:要注意配平,原子個(gè)數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒。如:Al2(SO4)32Al33SO42二、離子反應(yīng):1、離子反應(yīng)發(fā)生的條件:離子反應(yīng)發(fā)生條件:生成沉淀、生成氣體、水。2、離子方程式的書寫:(寫、拆、刪、查)寫:寫出正確的化學(xué)方程式。(要注意配平。)拆:把易溶的強(qiáng)電解質(zhì)(易容的鹽、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿)寫成離子形式。 常見易溶的強(qiáng)電解質(zhì)有:三大強(qiáng)酸(H2SO4、HCl、HNO3),四大強(qiáng)堿NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2 (澄清石灰水拆,石灰乳不拆),可溶性鹽,這些物質(zhì)拆成離子形式,書寫時(shí)用分子式表示:a、難溶物質(zhì)b、難電離物質(zhì)(包括弱酸、弱堿、水,如CH3COOH, NH3· H
20、2O)c、氣體d、單質(zhì)e、氧化物f、Ca(OH)2 :在生成物中寫化學(xué)式;在反應(yīng)中;澄清石灰水時(shí)寫離子式;石灰乳或消石灰石寫化學(xué)式。g、濃硫酸、濃磷酸、硝酸鉛(CH3COO)2Pb。刪:刪除不參加反應(yīng)的離子(價(jià)態(tài)不變和存在形式不變的離子)查:檢查書寫離子方程式等式兩邊是否原子個(gè)數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。3、離子方程式正誤判斷:(看幾看)一、看反應(yīng)是否符合事實(shí):主要看反應(yīng)能否進(jìn)行或反應(yīng)產(chǎn)物是否正確二、看能否寫出離子方程式:純固體之間的反應(yīng)不能寫離子方程式三、看化學(xué)用語是否正確:化學(xué)式、離子符號(hào)、沉淀、氣體符號(hào)、等號(hào)等書寫是否符合事實(shí)四、看離子配比是否正確五、看原子個(gè)數(shù)、電荷數(shù)是否守恒六、看與量有關(guān)的反
21、應(yīng)表達(dá)式是否正確(過量、適量)4、離子共存問題學(xué)習(xí)離子能否共存時(shí),應(yīng)從以下幾個(gè)方面去考慮:所謂離子在同一溶液中能大量共存,就是指離子之間不發(fā)生任何反應(yīng);若離子之間能發(fā)生反應(yīng),則不能大量共存。1、 溶液的顏色如無色溶液應(yīng)排除有色離子:Fe2、Fe3、Cu2、MnO4-2、結(jié)合生成難溶物質(zhì)的離子不能大量共存:如Ba2和SO42-、Ag和Cl-、Ca2和CO32-、Mg2和OH-等3、結(jié)合生成氣體或易揮發(fā)性物質(zhì)的離子不能大量共存:如H和C O 32-,HCO3-,SO32-,OH-和NH4等4、結(jié)合生成難電離物質(zhì)(水)的離子不能大量共存:如H和OH-,OH-和HCO3-等。5、發(fā)生氧化還原反應(yīng):如F
22、e3與S2-、I-,F(xiàn)e2+與NO3-(H+)等6、發(fā)生絡(luò)合反應(yīng):如Fe3與SCN- 第三節(jié) 氧化還原反應(yīng)一、氧化還原反應(yīng)1、氧化還原反應(yīng)的本質(zhì):有電子轉(zhuǎn)移(包括電子的得失或偏移)。2、氧化還原反應(yīng)的特征:有元素化合價(jià)升降。3、判斷氧化還原反應(yīng)的依據(jù):凡是有元素化合價(jià)升降或有電子的轉(zhuǎn)移的化學(xué)反應(yīng)都屬于氧化還原反應(yīng)。4、氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念:化合價(jià)升高 失電子 氧化劑 還原劑 還原產(chǎn)物 氧化產(chǎn)物化合價(jià)降低 得電子 被還原二、氧化性、還原性強(qiáng)弱的判斷()通過氧化還原反應(yīng)比較:氧化劑 + 還原劑 氧化產(chǎn)物還原產(chǎn)物氧化性:氧化劑 > 氧化產(chǎn)物 還原性:還原劑 > 還原產(chǎn)物(2)從元素化合價(jià)
23、考慮: 最高價(jià)態(tài)只有氧化性,如Fe3+、H2SO4、KMnO4等; 中間價(jià)態(tài)既具有氧化性又有還原性,如Fe2+、S、Cl2等; 最低價(jià)態(tài)只有還原性,如金屬單質(zhì)、Cl-、S2-等。(3)根據(jù)其活潑性判斷: 根據(jù)金屬活潑性: 對(duì)應(yīng)單質(zhì)的還原性逐漸減弱K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au對(duì)應(yīng)的陽離子氧化性逐漸增強(qiáng)根據(jù)非金屬活潑性:對(duì)應(yīng)單質(zhì)的氧化性逐漸減弱Cl2 Br2 I2 S對(duì)應(yīng)的陰離子還原性逐漸增強(qiáng)(4) 根據(jù)反應(yīng)條件進(jìn)行判斷: 不同氧化劑氧化同一還原劑,所需反應(yīng)條件越低,表明氧化劑的氧化劑越強(qiáng);不同還原劑還原同一氧化劑,所需反應(yīng)條件越低,表明
24、還原劑的還原性越強(qiáng)。如:2KMnO4 + 16HCl (濃) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2OMnO2 + 4HCl(濃) = MnCl2 + Cl2 + 2H2O前者常溫下反應(yīng),后者微熱條件下反應(yīng),故物質(zhì)氧化性:KMnO4 > MnO2(5) 通過與同一物質(zhì)反應(yīng)的產(chǎn)物比較: 如:2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 Fe + S = FeS 可得氧化性 Cl2 > S三、如果使元素化合價(jià)升高,即要使它被氧化,要加入氧化劑才能實(shí)現(xiàn);如果使元素化合價(jià)降低,即要使它被還原,要加入還原劑才能實(shí)現(xiàn);氧化還原反應(yīng)與化合、分解、置換、復(fù)分解反應(yīng)的關(guān)系:復(fù)分解反應(yīng) 氧
25、化還原反應(yīng)置換反應(yīng)分解反應(yīng)化合反應(yīng)氧化性還原性的強(qiáng)弱與得失電子數(shù)目無關(guān),與得失電子的難易程度有關(guān) 第三章 金屬及其化合物第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)一、鈉及其化合物(一)鈉 Na1、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):鈉與O2反應(yīng)常溫下:4Na + O22Na2O(新切開的鈉放在空氣中容易變暗)加熱時(shí):2Na + O2Na2O2(鈉先熔化后燃燒,發(fā)出黃色火焰,生成淡黃色固體Na2O2。)鈉在空氣中的變化過程:NaNa2ONaOHNa2CO3·10H2O(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
26、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)。鈉與H2O反應(yīng)2Na2H2O2NaOHH2離子方程式:2Na2H2O2Na2OHH2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。“浮鈉密度比水??;游生成氣體;響反應(yīng)劇烈;熔鈉熔點(diǎn)低;紅生成的NaOH遇酚酞變紅”。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:2Na2H2O2NaOHH2CuSO42NaOHCu
27、(OH)2Na2SO4總的方程式:2Na2H2OCuSO4Cu(OH)2Na2SO4H2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:鈉熔成小球,在液面上四處游動(dòng),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)鈉與酸反應(yīng):2Na2HCl2NaClH2(反應(yīng)劇烈) 離子方程式:2Na2H2NaH23、鈉自然界的存在:以化合態(tài)存在。4、鈉的保存:保存在煤油或石蠟中。5、工業(yè)制鈉:電解熔融的NaCl:2NaCl(熔融) 2Na + Cl26、鈉的用途: 在熔融的條件下鈉可以制取一些金屬,如鈦、鋯、鈮、鉭等; 鈉鉀合金是快中子反應(yīng)堆的熱交換劑; 鈉蒸氣可作高壓鈉燈,發(fā)出黃光,射程
28、遠(yuǎn),透霧能力強(qiáng)。(二)氧化鈉和過氧化鈉1、Na2O Na2O + H2O = 2NaOH,白色固體,是堿性氧化物,具有堿性氧化物的通性:Na2O + CO2= Na2CO3,Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O .另外:加熱時(shí),2Na2O + O2= 2Na2O22、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常做供氧劑,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。(三)鈉
29、鹽:Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)比較Na2CO3NaHCO3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+CO2CO32+2H+=CO2+H2ONaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2HCO3+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+H2OHCO3+OH=H
30、2O+CO32與Ca(OH)2溶液反應(yīng)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOHCa2+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、治療胃酸過多(有胃潰瘍時(shí)不能用)相互轉(zhuǎn)化Na2CO3溶液能吸收CO2轉(zhuǎn)化為NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2= 2 NaHCO3NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O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):向Na2CO3溶液中滴加稀HCl,先無氣體,
31、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Na2CO3 + HCl = NaCl + NaHCO3,后NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O +CO2向稀HCl中滴加Na2CO3溶液,先有氣體,反應(yīng)是:Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO23、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(四)氫氧化鈉NaOH:俗稱燒堿、火堿、苛性鈉,易潮解,有強(qiáng)腐蝕性,具有堿的通性。二、鋁及其化合物(一)鋁的性
32、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。 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)。 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。( 2Al6H2Al33H2 ) 與強(qiáng)堿溶液反應(yīng):2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2( 2Al2OH2H2O2AlO23H2 ) 與某些鹽溶液反應(yīng):如能置換出CuSO4、AgNO3等溶液中的金屬
33、。 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)2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe。Al 和 Fe2O3的混合物叫做鋁熱劑。利用鋁熱反應(yīng)焊接鋼軌。(二)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 +
34、 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(guó)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。2Al2O34Al + 3O2。(三)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。加熱易分解。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 +
35、NaOH = NaAlO2 + 2H2O2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O (四)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 ,2Al2O34Al + 3O2。(五)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)
36、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。(六)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(shí)整理:(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 。 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
37、: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。 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。 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。 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
38、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。AlAl2O3 Al(OH)3AlO2-Al3+ 鋁三角:三、鐵及其化合物(一)鐵 Fe1、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。(原因:形成了鐵碳原電池。鐵銹的主要成分是Fe2O3)。2、單質(zhì)鐵的化學(xué)性質(zhì): 與
39、非金屬單質(zhì)反應(yīng):3Fe2O2 Fe3O4(現(xiàn)象:劇烈燃燒,火星四射,生成黑色的固體)2Fe + 3Cl22FeCl3, Fe + S FeS。與非氧化性酸反應(yīng):Fe2HClFeCl2H2 ( Fe2HFe2H2 )常溫下鋁、鐵遇濃硫酸或濃硝酸鈍化。加熱能反應(yīng)但無氫氣放出。與鹽溶液反應(yīng):FeCuSO4FeSO4Cu ( FeCu2Fe2Cu );Fe +2 FeCl3=3FeCl2與水蒸氣反應(yīng):3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2(二) 鐵的氫氧化物Fe(OH)2Fe(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
40、)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3。Fe(OH)22HFe22H2O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。Fe(OH)33H2Fe33H2O(三)Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)離子Fe2+Fe3+常見方法滴加KSCN溶液,無明顯變化,再加氯水,溶液變血紅色;直接觀察溶液是淺綠色;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。直接觀察溶液是黃色;滴加氫氧化鈉溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀;滴加KSCN溶液,有血紅色溶液出現(xiàn)。(四)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
41、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。 (五)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 + O2CO2 ,,C + CO22CO (這兩個(gè)反應(yīng)是
42、制造還原劑并提供熱量),3CO + Fe2O32Fe 3CO2,CaCO3CaO + CO2,CaO + SiO2CaSiO3.(六)焰色反應(yīng)1、定義:金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)使火焰呈現(xiàn)特殊顏色的性質(zhì)。2、操作步驟:鉑絲(或鐵絲)用鹽酸浸洗后灼燒至無色,沾取試樣(單質(zhì)、化合物、氣、液、固均可)在火焰上灼燒,觀察顏色。3、 重要元素的焰色:鈉元素黃色、 鉀元素紫色(透過藍(lán)色的鈷玻璃觀察,以排除鈉的焰色的干擾)焰色反應(yīng)屬物理變化。與元素存在狀態(tài)(單質(zhì)、化合物)、物質(zhì)的聚集狀態(tài)(氣、液、固)等無關(guān),只有少數(shù)金屬元素有焰色反應(yīng)。(七)合金1、合金的概念:由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而
43、成的具有金屬特性的物質(zhì)。2、合金的特性:合金與各成分金屬相比,具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械的性能。合金的硬度一般比它的各成分金屬的大合金的熔點(diǎn)一般比它的各成分金屬的低第四章 非金屬及其化合物一、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):物理性質(zhì):有金屬光澤的灰黑色固體,熔點(diǎn)高,硬度大?;瘜W(xué)性質(zhì):常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑,只能跟F2、HF和NaOH溶液反應(yīng)。Si2F2SiF4 Si4HFSiF42H2 Si2NaOHH2ONa2S
44、iO32H2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)。SiO2SiO2Si2Cl2SiCl4用途:太陽能電池、計(jì)算機(jī)芯片以及半導(dǎo)體材料等。 硅的制備:工業(yè)上,用C在高溫下還原SiO2可制得粗硅。SiO22CSi(粗)2CO Si(粗)2Cl2SiCl4 SiCl42H2Si(純)4HCl2、二氧化硅(SiO2):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。物理性質(zhì):熔點(diǎn)高,硬度大,不溶于水。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):與強(qiáng)堿反應(yīng):SiO22Na
45、OHNa2SiO3H2O(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)。與氫氟酸反應(yīng)SiO2的特性:SiO24HFSiF4+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)。高溫下與堿性氧化物反應(yīng):SiO2CaOCaSiO3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):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)?;瘜W(xué)性質(zhì):H2SiO3是一種弱酸,酸性比碳酸還要弱,其酸酐為SiO2,但S
46、iO2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)Na2SiO32HCl2NaClH2SiO3Na2SiO3CO2H2OH2SiO3Na2CO3(此方程式證明酸性:H2SiO3H2CO3)用途:硅膠作干燥劑、催化劑的載體。4、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):Na2SiO3CO2H2ONa2CO3H2SiO3(有白色沉淀生成)硅
47、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:Na2SiO3Na2O·SiO2 硅酸鈣:CaSiO3 CaO·SiO2高嶺石:Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O正長(zhǎng)石:KAlSiO3不能寫成 K2O· Al2O3·3SiO2,應(yīng)寫成K2O·Al2O3·6SiO2 傳統(tǒng)硅酸鹽工業(yè)三大產(chǎn)品有:玻璃、陶瓷、水泥。普通玻璃:原料:碳酸鈉、石灰石和石英。主要反應(yīng):SiO2 +
48、 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。二、氯及其化合物(一)氯氣 Cl2氯原子結(jié)構(gòu)示意圖為 ,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,在自然界中沒游離態(tài)的氯,氯只以化合
49、態(tài)存在(主要以氯化物和氯酸鹽)。1、氯氣(Cl2):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。(氯氣收集方法向上排空氣法或者排飽和食鹽水;液氯為純凈物)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)。與金屬反應(yīng)(將金屬氧化成最高正價(jià))NaCl22NaClCuCl2CuCl22Fe3Cl22FeCl3(氯氣與金屬鐵反應(yīng)只生成FeCl3,而不生成FeCl2。)(思考:怎樣制備FeCl2?Fe2HClFeCl2H2,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。)與非
50、金屬反應(yīng)Cl2H2 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。燃燒定義: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。Cl2與水反應(yīng)Cl2H2OHClHClO 離子方程式:Cl2H2OHClHClO將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、ClO,H+、OH(極少量,水微弱電離出來的)。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,如氯水中的氯氣能與KI,KBr、FeCl2、SO2、Na2SO3等物質(zhì)反應(yīng)。2)漂白、消毒性
51、: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: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KI、 KBr、FeCl2、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶液會(huì)變質(zhì)。Cl2與堿液反應(yīng):與NaOH反應(yīng):Cl22NaOH
52、NaClNaClOH2OCl22OHClClOH2O與Ca(OH)2溶液反應(yīng):2Cl22Ca(OH)2Ca(ClO)2CaCl22H2O此反應(yīng)用來制漂白粉,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)2CO2H2O=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)2NaClOCO2H2O=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)Cl2H2OHClHClO漂白粉久置空氣會(huì)失效(涉及兩個(gè)反應(yīng)):Ca(ClO)2CO2H2OCaCO32HClO,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。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
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