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文檔簡介
硫酸
硫酸是化學(xué)六大無機(jī)強(qiáng)酸(硫酸、硝酸、鹽酸(氫氯酸)、氫溴酸、氫碘酸、高氯酸)之一。
物理性質(zhì)
硫酸濃硫酸溶解時(shí)放出大量的熱,因此濃硫酸稀釋時(shí)應(yīng)該“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不斷攪?!比魧饬蛩嶂欣^續(xù)通入三氧化硫,則會(huì)產(chǎn)生"發(fā)煙"現(xiàn)象,這樣含有SO3的硫酸稱為"發(fā)煙硫酸"。
100%的硫酸熔沸點(diǎn):
熔點(diǎn)10℃
沸點(diǎn)290℃
但是100%的硫酸并不是最穩(wěn)定的,沸騰時(shí)會(huì)分解一部分,變?yōu)?8.3%的濃硫酸,成為338℃(硫酸水溶液的)恒沸物。加熱濃縮硫酸也只能最高達(dá)到98.3%的濃度。
化學(xué)性質(zhì)
1.脫水性
⑴就硫酸而言,脫水性是濃硫酸的性質(zhì),而非稀硫酸的性質(zhì),即濃硫酸有脫水性且脫水性很強(qiáng)。
⑵脫水性是濃硫酸的化學(xué)特性,物質(zhì)被濃硫酸脫水的過程是化學(xué)變化的過程,反應(yīng)時(shí),濃硫酸按水分
子中氫氧原子數(shù)的比(2∶1)奪取被脫水物中的氫原子和氧原子。
⑶可被濃硫酸脫水的物質(zhì)一般為含氫、氧元素的有機(jī)物,其中蔗糖、木屑、紙屑和棉花等物質(zhì)中的有機(jī)物,被脫水后生成濃硫酸的腐蝕性了黑色的炭(炭化)。
濃硫酸如C12H22O11===12C+11H2O
(4)黑面包反應(yīng)
在200mL燒杯中放入20g蔗糖,加入幾滴水,攪拌均勻。然后再加入15mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸,迅速攪拌。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
可以看到蔗糖逐漸變黑,體積膨脹,形成疏松多孔的海綿狀的炭。
2.強(qiáng)氧化性
⑴跟金屬反應(yīng)
①常溫下,濃硫酸能使鐵、鋁等金屬鈍化。
②加熱時(shí),濃硫酸可以與除金、鉑之外的所有金屬反應(yīng),生成高價(jià)金屬硫酸鹽,本身一般被還原成SO2
Cu+2H2SO4(濃)==(加熱)==CuSO4+SO2↑+2H2O
2Fe+6H2SO4(濃)====Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
在上述反應(yīng)中,硫酸表現(xiàn)出了強(qiáng)氧化性和酸性。
⑵跟非金屬反應(yīng)
熱的濃硫酸可將碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)氧化到其高價(jià)態(tài)的氧化物或含氧酸,本身被還原為SO2。在這類反應(yīng)中,濃硫酸只表現(xiàn)出氧化性。
C+2H2SO4(濃)==(加熱)==CO2↑+2SO2↑+2H2O
S+2H2SO4(濃)====3SO2↑+2H2O
2P+5H2SO4(濃)====2H3PO4+5SO2↑+2H2O
⑶跟其他還原性物質(zhì)反應(yīng)
濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,實(shí)驗(yàn)室制取H2S、HBr、HI等還原性氣體不能選用濃硫酸。
H2S+H2SO4(濃)====S↓+SO2↑+2H2O
2HBr+H2SO4(濃)====Br2↑+SO2↑+2H2O
2HI+H2SO4(濃)====I2↑+SO2↑+2H2O
3.難揮發(fā)性(高沸點(diǎn))
制氯化氫、硝酸等(原理:利用難揮發(fā)性酸制易揮發(fā)性酸)如,用固體氯化鈉與濃硫酸反應(yīng)制取氯化氫氣體
NaCl(固)+H2SO4(濃)====NaHSO4+HCl↑(常溫)
2NaCl(固)+H2SO4(濃)====Na2SO4+2HCl↑(加熱)
Na2SO3+H2SO4====Na2SO4+H2O+SO2↑
再如,利用濃鹽酸與濃硫酸可以制氯化氫氣體。
◎5酸性:制化肥,如氮肥、磷肥等
2NH3+H2SO4====(NH4)2SO4
Ca3(PO4)2+2H2SO4====2CaSO4+Ca(H2PO4)2
◎6.穩(wěn)定性:濃硫酸與亞硫酸鹽反應(yīng)
Na2SO3+H2SO4====Na2SO4+H2O+SO2↑鹽酸
鹽酸,學(xué)名氫氯酸,是氯化氫(化學(xué)式:HCl)的水溶液,是一元酸。鹽酸是一種強(qiáng)酸,濃鹽酸具有極強(qiáng)的揮發(fā)性,因此盛有濃鹽酸的容器打開后能在上方看見酸霧,那是氯化氫揮發(fā)后與空氣中的水蒸氣結(jié)合產(chǎn)生的鹽酸小液滴。鹽酸是一種常見的化學(xué)品,在一般情況下,濃鹽酸中氯化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在37%左右。同時(shí),胃酸的主要成分也是鹽酸。
20℃時(shí)101.3kPa下的數(shù)據(jù)主要成分:HCl含量:工業(yè)級(jí)36%。
外觀與性狀:無色或微黃色易揮發(fā)性液體,有刺激性氣味。
一般實(shí)驗(yàn)室使用的鹽酸為0.1mol/LpH=1
一般使用的鹽酸pH在2~3左右(呈強(qiáng)酸性)
熔點(diǎn)(℃):-114.8(純HCl)
沸點(diǎn)(℃):108.6(20%恒沸溶液)
相對(duì)密度(水=1):1.20
相對(duì)蒸氣密度(空氣=1):1.26
飽和蒸氣壓(kPa):30.66(21℃)
溶解性:與水混溶,溶于堿液。
禁配物:堿類、胺類、堿金屬、易燃或可燃物。
其酸能與酸堿指試劑反應(yīng),紫色石蕊{(C7H7O4N)n}試劑與PH試紙變紅色,無色酚酞{C20H14O4}不變色。
強(qiáng)酸性,和堿反應(yīng)生成氯化物和水
硝酸分子中氮元素為最高價(jià)態(tài)(+5)因此硝酸具有強(qiáng)氧化性,其還原產(chǎn)物因硝酸濃度的不同而有變化,從總體上說,硝酸濃度越高,平均每分子硝酸得到的電子數(shù)越少,濃硝酸的還原產(chǎn)物主要為二氧化氮,稀硝酸主要為一氧化氮,更稀的硝酸可以被還原為一氧化二氮、氮?dú)?、硝酸銨等,需要指出,上述只是優(yōu)勢產(chǎn)物,實(shí)際上隨著反應(yīng)的進(jìn)行,硝酸濃度逐漸降低,所有還原產(chǎn)物都可能出現(xiàn)。
硝酸有關(guān)電勢圖見下(標(biāo)況E/V)
HNO?—0.798.9→NO?—1.08→HNO?—1.04→NO—1.582→N2O—1.77→N?—0.27→NH+?
HNO?—0.97→NO
HNO?—1.25→N2O
HNO?—0.88→N?
以下提供一些典型反應(yīng)
濃硝酸:
Cu(s)+4HNO?(aq)——→Cu(NO3)?(aq)+2NO?(g)+2H2O(l)
P(s)+5HNO?(aq)——→H3PO?(aq)+5NO?(g)+H2O(l)
環(huán)己酮+濃硝酸——→1,6-己二酸(60%)
稀硝酸:
3Cu(s)+8HNO?(aq)——→3Cu(NO3)?(aq)+2NO(g)+4H2O(l)
Fe(s)+4HNO?(aq)——→Fe(NO3)?(aq)+NO(g)+2H2O(l)
3Zn(s)+8HNO?(aq)——→3Zn(NO3)?(aq)+硝酸2NO(g)+4H2O(l)
4Zn(s)+10HNO?(aq)——→4Zn(NO3)?(aq)+N2O(g)+5H2O(l)
4Zn(s)+10HNO?(aq)——→4Zn(NO3)?(aq)+NH4NO?(aq)+3H2O(l)
6KI(aq)+8HNO?(aq)——→6KNO?(aq)+3I?(s)+2NO(g)+4H2O(l)氫氧化鈉
氫氧化鈉(NaOH),俗稱燒堿、火堿、苛性鈉,因另一名稱causticsoda而在香港稱為哥士的,常溫下是一種白色晶體,具有強(qiáng)腐蝕性。易溶于水,其水溶液呈強(qiáng)堿性,能使酚酞變紅。氫氧化鈉是一種極常用的堿,是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的必備藥品之一。它的溶液可以用作洗滌液。
制作少量氫氧化鈉
可以尋找一些碳酸氫鈉(小蘇打)(如果有碳酸鈉更好),再找一些氧化鈣(生石灰)(一般的食品包裝袋中用來做吸水劑的小袋子中有)。把生石灰放于水中,反應(yīng)后取上層清液倒入空的干凈的杯子中,把碳酸氫鈉加熱一會(huì)兒倒入杯中,待其反應(yīng)一會(huì)兒直到杯中不再產(chǎn)生白色沉淀,濾去沉淀,剩下的清液就是氫氧化鈉。如果需要純一點(diǎn)可以加熱一會(huì)兒,蒸發(fā)一部分水,這樣可以得到比較純的氫氧化鈉。
CaO+H?O====Ca(OH)?
NaHCO?+Ca(OH)?====CaCO?+NaOH+H?O(碳酸氫鈉)
Ca(OH)?+Na?CO?====CaCO?↓+2NaOH(碳酸鈉)
NaOH的化學(xué)性質(zhì)
1、NaOH是強(qiáng)堿,具有堿的一切通性。氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定
(1)在水溶液中電離出大量的OH?:NaOH=Na?+OH?
(2)能和酸反應(yīng),NaOH+HCl=NaCl+H?O
(3)能和一些酸性氧化物反應(yīng),
2NaOH+SO?(不足)====Na?SO?+H?O
NaOH+SO?(過量)====NaHSO?①(①生成的Na?SO?和水與過量的SO?反應(yīng)生成了NaHSO?)
2NaOH+SO?====Na?SO?+H?O
2NaOH+3NO?====2NaNO?+NO+H?O
(4)氫氧化鈉溶液和鋁反應(yīng),
2Al+2NaOH+2H?O====2NaAlO?+3H?↑(而且,在NaOH不足量時(shí)
發(fā)生的反應(yīng)為2Al+6H?O===(NaOH)===2Al(OH)?↓+3H?↑)
(5)能強(qiáng)堿制取弱堿,NaOH+NH?Cl====NaCl+NH?·H?O
(6)能和某些鹽反應(yīng),2NaOH+CuSO?====Cu(OH)?↓+Na?SO?
(7)NaOH具有很強(qiáng)的腐蝕性。
(8)NaOH能吸收二氧化碳。反應(yīng)過程如下:
2NaOH+CO?====Na?CO?+H?O(CO?少量)
NaOH+CO?====NaHCO?(CO?過量)
(9)NaOH能與二氧化硅反應(yīng),SiO?+2NaOH====2NaSiO?+H?O
(故使瓶塞與玻璃瓶粘和,不易打開)
(10)能與指示劑發(fā)生反應(yīng),堿的通性:遇無色酚酞變紅(過濃的氫氧化鈉也會(huì)使酚酞褪色),遇紫色石蕊試液變藍(lán)過氧化鈉
化學(xué)式:Na?O?
過氧化鈉是白色或黃色粉末,
摩爾質(zhì)量為78g/mol,常用78g/mol
相對(duì)密度為2.47(水=1)
相對(duì)分子質(zhì)量為78
熔點(diǎn)460℃(不分解)
化學(xué)性質(zhì)
鈉在氧氣中燃燒生成過氧化鈉:
(1)氧氣濃度較低:4Na+O?==點(diǎn)燃==2Na?O(氧化鈉)
(2)氧氣濃度較高:2Na+O?==點(diǎn)燃==Na?O?(過氧化鈉)
過氧化鈉不是堿性氧化物,但也可與二氧化碳,酸反應(yīng),反應(yīng)過程中均有氧氣放出,化學(xué)方程式分別為:
2Na?O?+2CO?══2Na?CO?+O?
2Na?O?+4HCl══4NaCl+2H?O+O?↑
與水反應(yīng),生成氧氣:
2Na?O?+2H?O══4NaOH+O?↑,反應(yīng)放熱
總反應(yīng)化學(xué)方程式:
2Na?O?+2H?O══4NaOH+O?↑
與次高價(jià)氣態(tài)非金屬氧化物能發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成鹽,但不放出氧氣,如:
Na?O?+CO══Na?CO?
Na?O?+SO?══Na?SO?
與最高價(jià)氣態(tài)非金屬氧化物能發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成鹽,放出氧氣,例:
2Na?O?+2CO?══2Na?CO?+O?↑
2Na?O?+2SO?══2Na?SO?+O?↑
用途
可做供氧劑,強(qiáng)氧化劑,具有漂白性。
它能與CO?作用,放出O?。
2Na?O?+2CO?══2Na?CO?+O?↑
根據(jù)這個(gè)性質(zhì),可將它用在礦山、坑道、潛水或宇宙飛船等缺氧的場合,將人們呼出的CO?再轉(zhuǎn)換成O2,以供呼吸之用。它還可以用于消毒、殺菌和漂白。(多用KO?,而不用Na?O?)
它具有強(qiáng)氧化性,在熔融狀態(tài)時(shí)遇到棉花、炭粉、鋁粉等還原性物質(zhì)會(huì)發(fā)生爆炸。因此存放時(shí)應(yīng)注意安全,不能與易燃物接觸。它易吸潮,遇水或稀酸時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng),生成O?。
過氧化鈉可用來除去O?中的H?O和CO?雜質(zhì)。
它能與CO?作用,放出O?。根據(jù)這個(gè)性質(zhì),可將它用作供氧劑,用于礦山、坑道、潛水或宇宙飛船等缺氧的場合,將人們呼出的CO?再轉(zhuǎn)換成O?,以供呼吸之用。
過氧化鈉還可以用于消毒、殺菌和漂白等,在工業(yè)上常用做漂白劑、殺菌劑、消毒劑、去臭劑、氧化劑等。
熔融態(tài)的過氧化鈉是非常好的氧化劑,可以把Fe氧化為高鐵酸根,甚至可以在常溫下把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為碳酸鹽。氯化鋇
BaCl2、式量208。劇毒,熔點(diǎn)925℃,沸點(diǎn)1560℃,相對(duì)密度3.85624,溶于水,微溶于鹽酸和硝酸,難溶于乙醇和乙醚,易吸水,需密封保存。作分析試劑、脫水劑,制鋇鹽,以及用于電子、儀表、冶金等工業(yè)硫酸銅
硫酸銅為天藍(lán)色或略帶黃色粒狀晶體,水溶液呈酸性,屬保護(hù)性無機(jī)殺菌劑,對(duì)人畜比較安全?;瘜W(xué)式CuSO4。一般為五水合物CuSO4·5H2O,俗名膽礬;藍(lán)色斜方晶體;密度2.284克/厘米3。硫酸銅是制備其他銅化合物的重要原料。同石灰乳混合可得“波爾多”溶液,用作殺蟲劑。硫酸銅也是電解精煉銅時(shí)的電解液。
化學(xué)品英文名稱:coppersulfate
硫酸銅結(jié)晶水合物的俗稱:藍(lán)礬、
膽礬分子式:CuSO4(純品),CuSO4·5H2O(水合物)
相對(duì)分子質(zhì)量:159.68
外觀與性狀:藍(lán)色三斜晶系結(jié)晶。
熔點(diǎn)(℃):200(無水物)
沸點(diǎn)(℃):高溫分解
相對(duì)密度(水=1):2.28
溶解性:溶于水,25℃時(shí)水中溶解度為23.05g,溶于稀乙醇,不溶于無水乙醇、乙醚、液氨。
主要用途:用來制取其他銅鹽,也用作紡織品媒染劑、農(nóng)業(yè)殺蟲劑、殺菌劑、并用于鍍銅。
硫酸銅其五水合物又稱藍(lán)礬或膽礬。硫酸銅也經(jīng)常作為五水合硫酸銅晶體的簡稱。
硫酸銅及其溶液硫酸銅CuSO?
分子量160(硫酸銅晶體:CuSO?·5H?O分子量249.68
)
深藍(lán)色大顆粒狀結(jié)晶體或藍(lán)色顆粒狀結(jié)晶粉末。有毒,無臭,帶有金屬澀味。
干燥空氣中會(huì)緩慢風(fēng)化。溶于水,水溶液呈弱酸性(288K時(shí),0.1mol/L的CuSO?溶液pH=4.2),不溶于乙醇。晶體受熱時(shí)會(huì)失去結(jié)晶水,45℃左右時(shí)失去兩分子結(jié)晶水,110℃以上失去四分子結(jié)晶水,258℃以上將失去全部水結(jié)晶成為白色粉末狀無水硫酸銅,650℃則分解成氧化銅和三氧化硫。無水硫酸銅有極強(qiáng)的吸水性,把它投入95%乙醇或含水有機(jī)物,即吸收水分而恢復(fù)為藍(lán)色結(jié)晶體。硫酸銅中的銅離子能破壞蛋白質(zhì)的立體結(jié)構(gòu),使之變性。測定蛋白質(zhì)濃度時(shí)常在蛋白質(zhì)中加入堿,再加入硫酸銅溶液,此時(shí)溶液會(huì)變?yōu)樽仙@個(gè)反應(yīng)被稱為雙縮脲反應(yīng)。
無水硫酸銅為白色粉末;吸水性很強(qiáng),吸水后呈藍(lán)色。硫酸銅加熱到650℃時(shí)分解成CuO:化學(xué)反應(yīng)硫酸銅是制備其他銅化合物的重要原料。同石灰乳混合可得“波爾多”溶液,用作殺蟲劑。硫酸銅也是電解精煉銅時(shí)的電解液。
無水硫酸銅加熱到923K時(shí),分解成CuO
CuSO?==加熱==CuO+SO?↑
或者2CuSO?==加熱==2CuO+2SO?↑+O?↑
或者Fe+CuSO?====FeSO?+Cu
用于檢驗(yàn)硫酸銅
CuSO?+H?S===CuS(黑色沉淀)+H?SO?
硫酸銅溶液電解
2CuSO?+2H?O==通電==2H?SO?+2Cu+O?↑碳酸鈉
碳酸鈉,俗名蘇打、純堿、洗滌堿,化學(xué)式:Na2CO3,普通情況下為白色粉末,為強(qiáng)電解質(zhì)。密度為2.532g/cm3,熔點(diǎn)為851°C,易溶于水,具有鹽的通性。
【化學(xué)式】Na2CO3
【相對(duì)分子質(zhì)量】106
【俗名】塊堿、純堿、蘇打(Soda)、堿面、口堿(歷史上,一般經(jīng)張家口和古北口轉(zhuǎn)運(yùn)全國,因此又有“口堿”之說。)、堿面(食用堿),無結(jié)晶水的工業(yè)名稱為輕質(zhì)堿,有一個(gè)結(jié)晶水的工業(yè)名稱為重質(zhì)堿。
【外觀】白色粉末狀,是固體
【相對(duì)密度(水=1)】2.532
【熔點(diǎn)】851℃
【溶解度】21g20℃
【分類】強(qiáng)堿弱酸鹽**注意**(純堿是鹽,不是堿,只是溶液顯堿性)
化學(xué)性質(zhì)
在空氣中易風(fēng)化
(1)其水溶液呈堿性,能與酸產(chǎn)生一定反應(yīng)。
Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑(酸過量)
Na2CO3+HCl====NaCl+NaHCO3(碳酸鈉過量)
(2)Na2CO3與堿反應(yīng)。
Na2CO3+Ca(OH)2====CaCO3↓+2NaOH
Na2CO3與NaOH不反應(yīng)。
(3)Na2CO3與鹽反應(yīng)。
Na2CO3+BaCl2====2NaCl+BaCO3↓
【碳酸鋇白色沉淀,不溶于水(難溶于水),但可溶于酸】
3Na2CO3+Al2(SO4)3+3H2O====2Al(OH)3↓+3Na2SO4+3CO2↑
【氫氧化鋁白色沉淀,不溶于水,可溶于酸】
(4)Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
侯氏制堿法
(1)NH3+H2O+CO2====NH4HCO3
(2)NH4HCO3+NaCl(飽和)====NH4Cl+NaHCO3↓(平時(shí)這樣的反應(yīng)一般認(rèn)為不進(jìn)行,但是由于在某個(gè)溫度下,碳酸氫鈉的溶解度較低,會(huì)沉淀出來,所以這個(gè)反應(yīng)能夠一定程度上進(jìn)行)
(3)2NaHCO3=Δ==Na2CO3+H2O+CO2↑即:
①NaCl(飽和)+NH3+H2O+CO2====NH4Cl+NaHCO3↓
②2NaHCO3=Δ==Na2CO3+H2O+CO2↑
氨氣與水和二氧化碳反應(yīng)生成一分子的碳酸氫銨,這是第一步。
第二步是:碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)生成的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨,碳酸氫鈉之所以沉淀是因?yàn)樗娜芙舛容^小。
根據(jù)NH4Cl溶解度比NaCl大,而在低溫下卻比NaCl溶解度小的原理,在278K~283K(5℃~10℃)時(shí),向母液中加入食鹽細(xì)粉,而使NH4Cl單獨(dú)結(jié)晶析出供做氮肥。
此法優(yōu)點(diǎn):保留了氨堿法的優(yōu)點(diǎn),消除了它的缺點(diǎn),使食鹽的利用率提高到96%;NH4Cl可做氮肥;可與合成氨廠聯(lián)合,使合成氨的原料氣CO轉(zhuǎn)化成CO2,革除了CaCO3制CO2這一工序。碳酸鈉
碳酸鈉,俗名蘇打、純堿、洗滌堿,化學(xué)式:Na2CO3,普通情況下為白色粉末,為強(qiáng)電解質(zhì)。密度為2.532g/cm3,熔點(diǎn)為851°C,易溶于水,具有鹽的通性。
【化學(xué)式】Na2CO3
【相對(duì)分子質(zhì)量】106
【俗名】塊堿、純堿、蘇打(Soda)、堿面、口堿(歷史上,一般經(jīng)張家口和古北口轉(zhuǎn)運(yùn)全國,因此又有“口堿”之說。)、堿面(食用堿),無結(jié)晶水的工業(yè)名稱為輕質(zhì)堿,有一個(gè)結(jié)晶水的工業(yè)名稱為重質(zhì)堿。
【外觀】白色粉末狀,是固體
【相對(duì)密度(水=1)】2.532
【熔點(diǎn)】851℃
【溶解度】21g20℃
【分類】強(qiáng)堿弱酸鹽**注意**(純堿是鹽,不是堿,只是溶液顯堿性)
化學(xué)性質(zhì)
在空氣中易風(fēng)化
(1)其水溶液呈堿性,能與酸產(chǎn)生一定反應(yīng)。
Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑(酸過量)
Na2CO3+HCl====NaCl+NaHCO3(碳酸鈉過量)
(2)Na2CO3與堿反應(yīng)。
Na2CO3+Ca(OH)2====CaCO3↓+2NaOH
Na2CO3與NaOH不反應(yīng)。
(3)Na2CO3與鹽反應(yīng)。
Na2CO3+BaCl2====2NaCl+BaCO3↓
【碳酸鋇白色沉淀,不溶于水(難溶于水),但可溶于酸】
3Na2CO3+Al2(SO4)3+3H2O====2Al(OH)3↓+3Na2SO4+3CO2↑
【氫氧化鋁白色沉淀,不溶于水,可溶于酸】
(4)Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
侯氏制堿法
(1)NH3+H2O+CO2====NH4HCO3
(2)NH4HCO3+NaCl(飽和)====NH4Cl+NaHCO3↓(平時(shí)這樣的反應(yīng)一般認(rèn)為不進(jìn)行,但是由于在某個(gè)溫度下,碳酸氫鈉的溶解度較低,會(huì)沉淀出來,所以這個(gè)反應(yīng)能夠一定程度上進(jìn)行)
(3)2NaHCO3=Δ==Na2CO3+H2O+CO2↑即:
①NaCl(飽和)+NH3+H2O+CO2====NH4Cl+NaHCO3↓
②2NaHCO3=Δ==Na2CO3+H2O+CO2↑
氨氣與水和二氧化碳反應(yīng)生成一分子的碳酸氫銨,這是第一步。
第二步是:碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)生成的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨,碳酸氫鈉之所以沉淀是因?yàn)樗娜芙舛容^小。
根據(jù)NH4Cl溶解度比NaCl大,而在低溫下卻比NaCl溶解度小的原理,在278K~283K(5℃~10℃)時(shí),向母液中加入食鹽細(xì)粉,而使NH4Cl單獨(dú)結(jié)晶析出供做氮肥。
此法優(yōu)點(diǎn):保留了氨堿法的優(yōu)點(diǎn),消除了它的缺點(diǎn),使食鹽的利用率提高到96%;NH4Cl可做氮肥;可與合成氨廠聯(lián)合,使合成氨的原料氣CO轉(zhuǎn)化成CO2,革除了CaCO3制CO2這一工序。氫氧化鋁
氫氧化鋁(Aluminiumhydroxide),化學(xué)式Al(OH)3,是鋁的氫氧化物。是一種堿,由于又顯一定的酸性,所以又可稱之為鋁酸(H3AlO3),但實(shí)際與堿反應(yīng)時(shí)生成的是偏鋁酸鹽,因此通常在把它視作一水合偏鋁酸(HAlO2·H2O)。按用途分為工業(yè)級(jí)和醫(yī)藥級(jí)兩種。
氫氧化鋁與酸反應(yīng):
Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
氫氧化鋁與堿反應(yīng):
Al(OH)3+NaOH==Na[Al(OH)4]
氫氧化鋁在堿性環(huán)境中異構(gòu)反應(yīng):
Al(OH)3==H3AlO3(鋁酸)
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
氫氧化鋁受熱分解:
2Al(OH)3=加熱=Al2O3+3H2O
氫氧化鋁水中兩種電離:
1.Al(OH)3=Al3++3OH-(堿式電離)
2.Al(OH)3+H2O=[Al(OH)4]-+H+(酸式電離)
其中的=[Al(OH)4]-中學(xué)上習(xí)慣寫成AlO2-,但是實(shí)際上這是錯(cuò)誤的
氫氧化鋁實(shí)驗(yàn)室制法
化學(xué)方程式:2Al+3H2SO4(稀)=Al2(SO4)3+3H2↑
2Al2+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O=8Al(OH)3↓+3Na2(SO4)
或Al2(SO4)3+6NH3.H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
離子方程式:2Al+6H=2Al+3H2↑
2Al+2OH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
Al+3AlO2+6H2O=4Al(OH)3↓
或2Al+6NH4.H2O=2Al(OH)3↓+6NH4
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+3H2OAl(OH)3+3H+=Al3++3H2O
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OAl(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:
a、溶性鋁鹽和氨水反應(yīng)來制備Al(OH)3
AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl(Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+)
Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(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
b、偏鋁酸鈉與過量二氧化碳反應(yīng)
NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓
過量的碳酸不與氫氧化鋁反應(yīng),保證Al全部生成氫氧化鋁硝酸銀
有關(guān)方程式
2AgNO3+Cu=2Ag+Cu(NO3)2AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3(可用于檢驗(yàn)物質(zhì)中是否含有氯離子)
氧化銀的制備
在Ag+鹽溶液中加入堿,先生成極不穩(wěn)定的AgOH后立即脫水成暗棕色的Ag2O沉淀:
Ag++OH-=AgOH↓(白)
2AgOH=Ag2O(暗棕色)+H2O
AgOH在水的條件下分解為Ag2O和H2O故AgOH沉淀無意義。
離子式為2Ag++2OH-=Ag2O↓+H2O
2Ag2O=(光照)4Ag+O2↑
例如:2NaOH+2AgNO3=2NaNO3+Ag2O↓+H2O
硝酸銀的制備
1.工業(yè)制法:
工業(yè)上用Ag溶于中等濃度(約65%)的HNO3中,所得的AgNO3溶液,經(jīng)減壓蒸發(fā)至出現(xiàn)晶膜,冷卻,便得AgNO3無色透明斜方晶體。
3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O
原料銀一般是從精煉銅的陽極泥中得到,其中含雜質(zhì)銅,因此產(chǎn)品中含有硝酸銅Cu(NO2,根據(jù)硝酸鹽的熱分解溫度不同,可將粗產(chǎn)品加熱到473K~573K,此時(shí)Cu(NO3)2分解為黑色不溶于水的CuO,將混合物中的AgNO3溶解后過濾除去CuO,然后將濾液重結(jié)晶便得到純的AgNO3。
2AgNO3=2Ag+2NO2↑+O2↑
2Cu(NO3)2=2CuO+4NO2↑+O2↑
另一種提純的方法是向含有Cu2+的AgNO3溶液中加入新沉淀出來的Ag2O,于是溶液中存在下列兩個(gè)平衡:
Ag2O(s)+H2O=2AgOH↓2Ag++2OH-
Cu+2+2OH-=Cu(OH)2↓
由于Cu(OH)2的溶度積比AgOH的溶度積小,因此Cu2+大部分沉淀下來。隨著Cu(OH)2的沉淀,Ag2O逐漸溶解,平衡向右移動(dòng),過濾除去Cu(OH)2并重結(jié)晶,可得到純的AgNO3鈉
鈉(sodium),一種金屬元素,質(zhì)地軟,能使水分解釋放出氫。在地殼中鈉1的含量為2.83%,居第六位,主要以鈉鹽的形式存在,如食鹽(氯化鈉)、智利硝石(硝酸鈉)、純堿(碳酸鈉)等。鈉也是人體肌肉和神經(jīng)組織中的主要成分之一。在古漢語中,“鈉”字的意思是鍛鐵。
物理性質(zhì)
鈉單質(zhì)很軟,可以用小刀切割。切開外皮后,可以看到鈉具有銀白色的金屬光澤,很快就會(huì)被氧化失去光澤。鈉是熱和電的良導(dǎo)體,鉀鈉合金(液態(tài))是原子堆導(dǎo)熱劑。鈉的密度是0.97g/cm3,比水的密度小,比煤油密度大,鈉的熔點(diǎn)是97.81℃,沸點(diǎn)是882.9℃。鈉單質(zhì)還具有良好的延展性。
化學(xué)性質(zhì)
鈉原子的最外層只有1個(gè)電子,很容易失去。因此,鈉的化學(xué)性質(zhì)非?;顫姡谂c其他物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí),作還原劑,都是由0價(jià)升為+1價(jià)。金屬性強(qiáng)。其離子氧化性弱。
1.鈉跟氧氣的反應(yīng)
在常溫時(shí):4Na+O2=2Na2O(白色粉末)
在點(diǎn)燃時(shí):2Na+O2=Na2O2(淡黃色粉末)
★鈉在空氣中點(diǎn)燃時(shí),迅速熔化為一個(gè)閃亮的小球,發(fā)出黃色火焰,生成過氧化鈉(Na2O2)。過氧化鈉比氧化鈉穩(wěn)定,氧化鈉可以和氧氣化合成為過氧化鈉,化學(xué)方程式為:2Na2O+O2=2Na2O2
2.鈉能跟鹵素、硫、磷、氫等非金屬直接發(fā)生反應(yīng),生成相應(yīng)的化合物(已下反應(yīng)常溫下均反應(yīng)),如
2Na+Cl2=2NaCl(放出大量熱,生成大量白煙)
2Na+S=Na2S(硫化鈉)
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