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1、PAGE PAGE 24高一化學(xué)期末復(fù)習(xí)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)基本操作危險(xiǎn)化學(xué)品標(biāo)志,如酒精、汽油易然液體;濃H2SO4、NaOH(酸堿)腐蝕品練習(xí)1.下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是( )A.不慎將濃硫酸沾到皮膚上,立即用大量水沖洗。B.在食鹽溶液蒸發(fā)結(jié)晶的過(guò)程中,當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多量固體時(shí)即停止加熱。C.先在天平兩個(gè)托盤上各放一張相同質(zhì)量的紙,再把氫氧化鈉固體放在紙上稱量。D.過(guò)濾時(shí),慢慢地將液體直接倒入過(guò)濾器中。二、混合物的分離和提純:1、分離的方法:過(guò)濾:固體(不溶)和液體的分離。蒸發(fā):固體(可溶)和液體分離。蒸餾:沸點(diǎn)不同的液體混合物的分離。 分液:互不相
2、溶的液體混合物。萃取:利用混合物中一種溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解性的不同,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(lái)。練習(xí)2.請(qǐng)從上面選擇下列各混合物的分離方法(填序號(hào))(1)食鹽水與泥沙_(2)海水曬鹽_(3)CCl4和水_(4)蒸餾水的制取_(5)用CCl4將碘水中的碘提取出來(lái)_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:將粗鹽溶解后過(guò)濾;在過(guò)濾后得到粗鹽溶液中加過(guò)量試劑BaCl2(除SO42)、Na2CO3(除Ca2、過(guò)量的Ba2)、NaOH(除Mg2)溶液后過(guò)濾;得到濾液加鹽酸(除過(guò)量的CO32、OH)
3、調(diào)pH=7得到NaCl溶液;蒸發(fā)、結(jié)晶得到精鹽。加試劑順序關(guān)鍵:()Na2CO3在BaCl2之后;()鹽酸放最后。3、蒸餾裝置注意事項(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。4、從碘水中提取碘的實(shí)驗(yàn)時(shí),選用萃取劑應(yīng)符合原則:萃取劑不能與被萃取的物質(zhì)反應(yīng);萃取劑與原溶液溶劑互不相溶。 (密度:水 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+=
4、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=H2O+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(guò)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 +
5、H2O + CO2 AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 2 NaHCO3NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O注意幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的問(wèn)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(wú)氣體,后有氣體,如果n(HCl)小于n(Na2CO3)時(shí)反應(yīng)無(wú)氣體放出。發(fā)生的反應(yīng):先Na2CO3 + HCl AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = NaCl + NaHCO3,后NaHCO3 + HCl AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = NaCl + H2O +C
6、O2 向稀HCl中滴加Na2CO3溶液,先有氣體,反應(yīng)是:Na2CO3 + 2HCl AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 2NaCl + H2O + CO2如果用2mol的Na2CO3和2.4mol的稀HCl反應(yīng),采用方法放出CO2是0.4mol;采用方法放出CO2為1.2mol。希望同學(xué)們?cè)诮忸}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(wú)明顯現(xiàn)象的原取溶液為NaHCO34、侯氏制堿法反應(yīng)式:NaCl + NH3 + CO2 + H2O AUTOTEXT = * MERG
7、EFORMAT = 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(guò)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。(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、鎂及其化合物(一) 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 與非金屬單質(zhì)反應(yīng):2Mg + O2 AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 2MgO,Mg + C
8、l2 AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = MgCl2,3Mg + 3N2 AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = Mg3N2Mg + S = MgS 與沸水反應(yīng):Mg + 2H2O(沸水) AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = Mg(OH)2 + H2 . 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(méi)有H2放出。 與某些鹽溶液反應(yīng):3、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(lái)提取MgCl2.流程:海水中加入CaO或Ca(O
9、H)2 Mg(OH)2沉淀、過(guò)濾、洗滌沉淀,用稀HCl溶解MgCl2溶液,蒸發(fā)結(jié)晶MgCl26H2O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 AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = Mg(OH)2+ CaCl2, Mg(OH)2 + 2HCl AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = MgCl2 + 2H2O, MgCl26H2O MgCl2 + 6H2O , MgCl2(熔融) Mg + Cl2。4、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
10、、導(dǎo)彈、飛機(jī)等制造業(yè)中。(二)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 AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = Mg(OH)2MgO + 2HCl AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = MgCl2 + H2O 注意以下幾種情況的離子方程式的書寫: n(Mg(HCO3)2):n(NaOH)1:4:Mg2+ + 2HCO3- + 4OH- AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = Mg(OH)2+ 2CO32- + 2H2O; n(Mg(HCO3)2):n(NaOH)=1:2:Mg2+
11、+ 2HCO3- + 2OH- AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = MgCO3+ CO32- + 2H2O; n(Mg(HCO3)2):N(NaOH)=1:1: Mg2+ + HCO3- + OH- AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = MgCO3+H2O 。三、鋁及其化合物(一)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。 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 AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 2Al2O3。同時(shí)也容易與Cl2、
12、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(wú)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 AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 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。 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
13、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(jiàn)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 + 6HCl AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 2AlCl3 + 3H2O ,Al2O3 + 2NaOH AUTOTEXT = * MERGEFORMAT =
14、 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(lái),鋁及其合金才被廣泛的應(yīng)用。2Al2O3 4Al + 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 AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = AlCl3 + 3H2O, Al(OH)3 + NaOH AUTOTEX
15、T = * MERGEFORMAT = 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(guò)濾向?yàn)V液中通入二氧化碳酸化,過(guò)濾氫氧化鋁氧化鋁鋁。主要反應(yīng):Al2O3 + 2NaOH AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 2NaAlO2 + H2O ,CO2 + 3H2O + 2NaAlO2 AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 2Al(OH)3+ Na2CO3 ,2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O ,2A
16、l2O3 4Al + 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)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)212H2O,它在水中能電離:KAl(SO4)2 AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 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 AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = Al(OH)3 (膠體)+ 3H
17、+ 。知識(shí)整理:(Al(OH)3)的制備:在氯化鋁溶液中加足量氨水。AlCl3 + 3NH3H2O AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 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:先Al3+ + 3OH- AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = Al(OH)3, 后Al3+ + 4OH- AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 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(wú)沉淀,后來(lái)有沉淀,且不溶解。反應(yīng)式:先Al3+ + 4OH- AUTOTEXT =
18、* MERGEFORMAT = AlO2- + 2H2O,后Al3+ + 3AlO2- + 6H2O AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 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 AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 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 AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 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。反應(yīng)的離子方程式:AlO2-
19、+ H+ + H2O AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = Al(OH)3 ,Al(OH)3 + 3H+ AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = Al3+ + 2H2O 。B、向稀鹽酸中滴加偏鋁酸鈉溶液,先無(wú)沉淀,后有沉淀且不溶解。反應(yīng)的離子方程式:AlO2- + 4H+ AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = Al3+ + 2H2O ,3AlO2- + Al3+ + 6H2O AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 4Al(OH)3。AlAl2O3 Al(OH)3AlO2-Al3+ 鋁三角: 四、鐵、銅及其化合物(一)鐵 Fe1、單質(zhì)
20、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 + 3Cl2 2FeCl3, 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(wú)氫氣放出。 與鹽溶液反應(yīng):FeCuSO4FeSO4Cu ( FeCu2Fe2Cu );Fe +2 FeCl3 AUTOTEXT = * MERGEFO
21、RMAT = 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)2 + O2 + 2H2O AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 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(jiàn)方法滴加KSCN溶液,
22、無(wú)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。 F
23、e3+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(qǐng)同學(xué)們書寫相應(yīng)的化學(xué)或離子方程式(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 + 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.(六)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
24、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CuCO3Cu(OH)2)等。銅在一定條件下可發(fā)生如下反應(yīng): 2Cu + O2 2CuO(黑色),Cu + Cl2 CuCl2 (有棕黃色的煙),2Cu + S Cu2S(黑色) Cu +2 H2SO4(濃) CuSO4 + SO2+ 2H2O Cu + 4HNO3 (濃) AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O ,3Cu + 8HNO3 (稀) AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 3Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H2O Cu + 2FeCl3 AU
25、TOTEXT = * MERGEFORMAT = 2FeCl2 + CuCl2 ,Cu + 2AgNO3 AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = Ag + Cu(NO3)2(七)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。(八)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(wú)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。重要元
26、素的焰色:鈉元素黃色、 鉀元素紫色(透過(guò)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(wú)關(guān),只有少數(shù)金屬元素有焰色反應(yīng)。(九)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練習(xí)1、 現(xiàn)有幾種物質(zhì)Al Al2O3 Al(OH)3 NaHCO3 NH4HCO3,其中既能跟鹽酸反應(yīng),又能跟NaOH反應(yīng),而且均有氣體放出的是( )A、 B
27、、 C、 D、2、下面有關(guān)Na2CO3 與NaHCO3的敘述錯(cuò)誤的是( )A、Na2CO3遇少量酸可轉(zhuǎn)化為NaHCO3 B、在水中的溶解度Na2CO3比NaHCO3大C、與同濃度的硫酸反應(yīng)時(shí),Na2CO3比NaHCO3劇烈 D、NaHCO3能與NaOH反應(yīng),而Na2CO3不能3、為了檢驗(yàn)?zāi)矲eCl2溶液是否變質(zhì),可向溶液中加入( )A、NaOH溶液 B、鐵片 C、KSCN溶液 D、石蕊溶液4、下列關(guān)于鋁的敘述中正確的是( )A、鋁的化學(xué)性質(zhì)很活潑,在空氣中極易銹蝕B、鋁對(duì)稀硫酸有耐腐蝕性質(zhì)C、鋁在高溫下還原性很強(qiáng),可以用鋁冶煉高熔點(diǎn)金屬D、鋁的導(dǎo)電性比銅、銀更強(qiáng),所以常用以制造電線、電纜5、下
28、列反應(yīng),其產(chǎn)物的顏色按紅色、紅褐色、淡黃色、藍(lán)色順序排列的是( )金屬鈉在純氧中燃燒; FeSO4溶液滴入NaOH溶液并在空氣中放置一段時(shí)間 ;FeCl3溶液滴入KSCN溶液; 無(wú)水硫酸銅放入醫(yī)用酒精中。A、 B、 C、 D、6、下列物質(zhì)中,可用于治療胃酸過(guò)多的是( )A、碳酸鈉 B、氫氧化鋁 C、氧化鈣 D、碳酸鈣7、將適量的鐵粉加入FeCl3溶液中,完全反應(yīng)后,溶液中的Fe3和Fe2的物質(zhì)的量濃度相等,則已反應(yīng)的Fe3和未反應(yīng)的Fe3的物質(zhì)的量之比( )A、32 B、12 C、21 D、238、往淺綠色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀鹽酸,溶液的顏色變化應(yīng)該是( )A、顏色變淺 B、逐漸
29、加深 C、沒(méi)有改變 D、變棕黃色9、在允許加熱的條件下,只用一種試劑就可以鑒別硫酸銨、氯化鉀、氯化鎂、硫酸鋁和硫酸鐵溶液,這種試劑是( )A、NaOH B、NH3H2O C、AgNO3 D、BaCl210、把少量CO2分別通入到濃度相同的Ba(NO3)2溶液;Ba(OH)2溶液;溶有氨的BaCl2溶液中。 預(yù)計(jì)能觀察到白色沉淀的溶液是( )A、和 B、只有 C、和 D、只有11、欲除去小蘇打溶液中少量的Na2CO3雜質(zhì),最易選用加入的物質(zhì)是( )A、干冰 B、鹽酸 C、碳酸氫鈣 D、氫氧化鈣12、a、b、c、d、e分別是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五種金屬中的一種,已知: a、e均能與稀硫酸反
30、應(yīng)放出氣體; b與d的硝酸鹽溶液反應(yīng)能置換出單質(zhì)d; c與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)能放出氣體; e的離子在溶液中有兩種化合價(jià)由此判斷a、b、c、d、e分別是( )A、 Fe、Cu、Al、Ag、Mg B、Al、Cu、Mg、Ag、FeC、 Mg、Cu、Al、Ag、Fe D、Mg、Ag、Al、Cu、Fe第四章 非金屬及其化合物一、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(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): 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
31、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))NaCl22NaCl CuCl2CuCl22Fe3Cl22FeCl3(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(shuō)明Cl2的氧化性強(qiáng)于鹽酸,是強(qiáng)氧化劑。)與非金屬反應(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
32、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、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: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: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)
33、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(wú)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(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)。Cl2與堿液反應(yīng):與NaOH反應(yīng):Cl22NaOHNaClNaClOH2O Cl22OHClClOH2O與Ca(OH)2溶液反應(yīng):2Cl22Ca(OH)2Ca(ClO)
34、2CaCl22H2O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)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
35、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(lái)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(lái)檢驗(yàn)Cl存在。方法:先加稀硝酸酸化溶液(排除CO32干擾)再滴加AgNO3溶液,如有白色沉淀生成,則說(shuō)明有Cl存在。3、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(yáng)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、KC
36、lO3等。反應(yīng)式:MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + Cl2+ 2H2O2KMnO4 + 16HCl(濃) 2KCl + 2MnCl2 + 10Cl2+ 8H2OKClO3 + 6HCl(濃) AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 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(tái)、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(rùn)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
37、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(jiǎn)易裝置H2S、CO2、SO2等O2固體或固體混合物加熱大試管、鐵架臺(tái)、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(tái)、石棉網(wǎng)、酒精燈HCl、HBr、HI等(二) 氯、溴、碘1Cl2、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(chǔ)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,
38、在水中溶解度不大,但在有機(jī)溶劑中溶解度較大。2Cl2、Br2、I2在不同溶劑中的顏色比較水酒精苯汽油四氯化碳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3Cl2、Br2、I2的化學(xué)性質(zhì)的比較與金屬反應(yīng)2Na + Cl2 2NaCl,Cu + Cl2 CuCl2,2Fe + 3Cl2 2FeCl3,2Fe + 3Br2 2FeBr3,F(xiàn)e + I2 FeI2。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F2H2 + F2 AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 2HF冷、暗爆炸H2與Cl2H2 + Cl2
39、 2HCl光照爆炸H2與Br2H2 + Br2 2 HBr加熱反應(yīng)H2與I2H2 + I2 2HI 持續(xù)加熱可逆反應(yīng)與水的反應(yīng):2F2 + 2H2O AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 4HF + O2 X2 + H2O HX + HXO (X:Cl、Br、I) Cl2、Br2、I2相互置換:氧化性Cl2Br2I2,所以Cl2可以將Br2、I2置換出,Br2可以將I2置換出。如:Cl2 +2NaBr AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 2NaCl + Br2.4Cl-、Br-、I-的檢驗(yàn) AgNO3HNO3法離子選用試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及離子方程式Cl-AgNO3的
40、稀HNO3溶液Ag+ + Cl- AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = AgCl 白色沉淀Br-AgNO3的稀HNO3溶液Ag+ + Br- AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = AgBr 淺黃色沉淀I-AgNO3的稀HNO3溶液Ag+ + I- AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = AgI 黃色沉淀 Br- 、I- 可以用氯水反應(yīng)后加 CCl4 萃取的方法。5AgBr、AgI的感光性它們都見(jiàn)光分解,AgBr用于感光底片的感光材料;AgI用于人工降雨。練習(xí)1、新制氯水與久置的氯水相比較,下列結(jié)論不正確的是( )A、顏色相同B、前者能使有色布條褪色
41、C、都含有HD、加AgNO3溶液都能生成白色沉淀2、用氯氣消毒的自來(lái)水配制下列溶液時(shí),會(huì)使配得的溶液變質(zhì)的是( )NaOH AgNO3 Na2CO3 NaBr FeCl2A、只有 B、只有 C、只有 D、全部4、下列氯化物中,既能由金屬和氯氣直接反應(yīng)制得,又能由金屬和鹽酸反應(yīng)制得的是( )A、CuCl2 B、FeCl2 C、FeCl3 D、AlCl3 二、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(jiàn)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
42、固體,熔點(diǎn)高,硬度大。 化學(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 Si2NaOHH2ONa2SiO32H2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)。SiO2SiO2 Si2Cl2SiCl4 用途:太陽(yáng)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,
43、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):SiO22NaOHNa2SiO3H2O(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
44、、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)。 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)制取:(強(qiáng)酸制弱酸原理)Na2SiO32HCl2NaClH2SiO3 Na2SiO3CO2H2OH2SiO3Na2CO3(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(jiàn)的可溶性硅酸鹽是Na2SiO3,Na2Si
45、O3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):Na2SiO3CO2H2ONa2CO3H2SiO3(有白色沉淀生成)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 Na2OSiO2 硅酸鈣:CaSiO3 CaOSiO2高嶺石:Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O32SiO22H2O 正長(zhǎng)石:KAlSiO3不能寫成 K2O Al2O33SiO2,應(yīng)寫成K2OAl2O36SiO2 傳統(tǒng)硅
46、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 + 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:Na2OCaOSiO2 。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。 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(hào)準(zhǔn)確,便于鋪設(shè),耐磨耐腐蝕,試用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)
47、。一條通常的光纜可以同時(shí)傳輸十億門電話的信號(hào)。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Na2OAl2O32SiO2nH2O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
48、、電子產(chǎn)品處理、石油化工等方面。練習(xí)5、下列說(shuō)法正確的是( )A、陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸鹽產(chǎn)品B、水晶、瑪瑙、光纖、硅膠的主要成分都是SiO2C、SiO2很穩(wěn)定,與所有的酸都不反應(yīng)D、將石棉(CaMg3Si4O12)化學(xué)式改寫成氧化物的形式:3(MgOCaO)4SiO26、地殼中含量第一和第二的兩種元素所形成的化合物不具有的性質(zhì)是( ) A、熔點(diǎn)很高 B、與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的酸 C、可與燒堿反應(yīng)生成鹽 D、堅(jiān)硬7、要除去SiO2中混有的少量CaO雜質(zhì),最適宜的試劑是( ) A、純堿溶液 B、鹽酸 C、硫酸 D、苛性鈉溶液8、能證明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是( )A、CO2溶于水形成碳酸
49、,SiO2難溶于水 B、CO2通入可溶性硅酸鹽中析出硅酸沉淀C、高溫下SiO2與碳酸鹽反應(yīng)生成CO2D、氯化氫通入可溶性碳酸鹽溶液中放出氣體,通入可溶性硅酸鹽溶液中生成沉淀9、下列試劑能貯存在磨口玻璃塞的試劑瓶里的是( )A、HF溶液 B、KOH溶液 C、鹽酸 D、水玻璃10、能將Na2SiO3、CaCO3、SiO2三種白色粉末鑒別開來(lái)的試劑是( )A、NaOH溶液 B、水 C、氫氟酸 D、稀鹽酸11、下列物質(zhì)的變化,不能通過(guò)一步化學(xué)反應(yīng)完成的是( )A、CO2H2CO3 B、SiO2Na2SiO3 C、Na2ONa2CO3 D、SiO2H2SiO3三、硫及其化合物(一)硫1、硫元素的存在:硫
50、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): 物質(zhì)性質(zhì):?jiǎn)钨|(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(duì)某些疾病有防治作用。 化學(xué)性質(zhì): 可燃性:S+O2 SO2(空氣中點(diǎn)燃淡藍(lán)色火焰,純氧中藍(lán)紫色)與氫氣反應(yīng):H2 + S H2S ;與金屬反應(yīng):2Na + S AUTOTEXT = * MERGEFORMAT =
51、 Na2S, Fe + S FeS, 2Cu + S Cu2S;與堿溶液反應(yīng):3S + 6NaOH(熱) AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O(用于實(shí)驗(yàn)室中清洗有S殘留的儀器); 與濃硫酸反應(yīng):S + 2H2SO4(濃) 3SO2 + 2H2O。(二)二氧化硫(SO2) 物理性質(zhì):無(wú)色、有刺激性氣味有毒的氣體,易溶于水(1:40),密度比空氣大,易液化。 SO2的制備:S+O2 SO2或Na2SO3H2SO4Na2SO4SO2H2O 化學(xué)性質(zhì): SO2能與水反應(yīng)SO2+H2OH2SO3(亞硫酸是二元弱酸,不穩(wěn)定,易分解,易被氧化),此
52、反應(yīng)為可逆反應(yīng)??赡娣磻?yīng)定義:在相同條件下,正逆方向同時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)。 SO2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)2NaOHNa2SO3H2O SO22OHSO32H2OSO2(過(guò)量)NaOHNaHSO3 SO2OHHSO3b、與Ca(OH)2溶液反應(yīng):SO2(少量)Ca(OH)2CaSO3(白色)H2O 2SO2(過(guò)量)Ca(OH)2Ca(HSO3) 2 (可溶) 對(duì)比CO2與堿反應(yīng):CO2(少量)Ca(OH)2CaCO3(白色)+H2O 2CO2(過(guò)量)Ca(OH)2Ca(HCO3) 2 (可溶)將SO2逐漸通入Ca(OH)
53、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。 SO2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)SO2Cl22H2OH2SO42HCl(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。) SO2的弱氧化性:如2H2SSO23S2H2O(有黃色沉淀生成) SO2的漂白
54、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。SO2Cl2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SO2的用途:漂白劑、殺菌消毒、生產(chǎn)硫酸等。4、SO2的危害:SO2是硫酸型酸雨形成的主要物質(zhì)。它主要來(lái)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,
55、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(duì)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(zhǎng)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(duì)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: 最主要是控制污染源。主要途徑有: 開發(fā)新能源替代化石燃料。如開發(fā)氫能、太陽(yáng)能、核能等。 利用物理和化學(xué)方法對(duì)含硫燃料預(yù)先進(jìn)行脫硫處理,降低SO2的排放量。
56、如在含硫燃煤中加氧化鈣,在燃燒時(shí)有以下反應(yīng):CaO + SO2 AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = CaSO3,CaO + H2O AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = Ca(OH)2,SO2 + Ca(OH)2 AUTOTEXT = * MERGEFORMAT =CaSO3 +H2O,2CaSO3 + O2 AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 2CaSO4.將硫元素轉(zhuǎn)化成固體鹽而減少排放。 加強(qiáng)技術(shù)研究,提高對(duì)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(duì)燃煤煙氣的脫硫處理是:SO2 + 2NH3 + H2O AUTOTEXT =
57、 * MERGEFORMAT = (NH4)2SO3, SO2 + NH3 + H2O AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = NH4HSO3, 2(NH4)2SO3 + O2 AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 2(NH4)2SO4, 2NH4HSO3 + O2 AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 2NH4HSO4.(它們是氮肥) 積極開發(fā)利用煤炭的新技術(shù),對(duì)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(duì)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。 運(yùn)用化學(xué)方法減輕酸雨對(duì)土壤和樹木的危害。如對(duì)降酸雨地帶噴灑石灰等手段。
58、提高全民的環(huán)保意識(shí),加強(qiáng)國(guó)際合作,共同努力減少硫酸型酸雨的產(chǎn)生。(三)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。 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。 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21脫水,炭化變黑。 強(qiáng)氧化性:濃
59、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)。()與大多數(shù)金屬反應(yīng)(如銅):2H2SO4 (濃)CuCuSO42H2OSO2 (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)):2H2SO4(濃)CCO2 2H2OSO2 (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
60、盛放濃硫酸和濃硝酸。3、H2SO4 的工業(yè)制法(接觸法): 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. 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(lái)吸收,同時(shí)采取逆流原理。 主要反應(yīng)式:S + O2 SO2 或 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2;2SO2 + O
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