基礎(chǔ)化學(xué)第二章重要元素及其化合物

課前復(fù)習(xí) 5 在2Na 2H2O 2NaOH H2 的反應(yīng)中 是氧化劑 是還原劑 是氧化產(chǎn)物 是還原產(chǎn)物 1 周期表結(jié)構(gòu) 2 寫出15號元素的元素符號 原子結(jié)構(gòu)示意圖 其在元素周期表中位置 3 周期表中主族元素的遞變規(guī)律 4 寫出氯化鋇 氫氧化鈉 硫酸鎂 二氧化碳的化學(xué)式 并判斷其所含鍵的類型 6 下列敘述正確的是 A 由極性鍵形成的雙原子分子一定是極性分子B 含極性鍵的分子一定是極性分子C 非極性分子中一定存在非極性鍵D CO2 CH4 Cl2 H2都是由非極性鍵形成的非極性分子 第二章重要元素及其化合物 第一節(jié)鹵素 相關(guān)知識復(fù)習(xí) 鹵素簡介 1 位于元素周期表中 A族 2 它們最外層電子都是7個電子 3 都是典型的非金屬元素 一 鹽酸 鹽酸 HCl 是我們最常用的三大無機(jī)強(qiáng)酸 鹽酸 硫酸和硝酸 之一 在水溶液中容易電離 生成氫離子和氯離子 HCl H Cl 因此 HCl具有酸類物質(zhì)的通性 鹽酸通性 鹽酸與石蕊試液反應(yīng)的實驗現(xiàn)象是與甲基橙試液反應(yīng)的實驗現(xiàn)象是 1 使酸堿指示劑變色取2支試管 分別加入1mL稀鹽酸 然后一支滴入石蕊試液2滴 另一支滴入甲基橙試液2滴 觀察現(xiàn)象 變紅 變紅 兩者試液都變紅 這是酸的通性之一 我們可以用此性質(zhì)檢驗酸及酸性物質(zhì) 鹽酸通性 觀察的現(xiàn)象是 2 與堿發(fā)生中和反應(yīng)取1支試管 加入1mL1mol L的鹽酸溶液 加1滴酚酞 然后逐滴加入0 1mol L的NaOH溶液1mL 觀察反應(yīng)現(xiàn)象 溶液由無色變成紅色 實驗現(xiàn)象表明 HCl與NaOH發(fā)生了中和反應(yīng)生成鹽和水 反應(yīng)方程式是 HCl NaOH NaCl H2O 這里酚酞指示劑起到指示酸堿中和反應(yīng)進(jìn)行程度的作用 溶液變紅色 說明HCl被NaOH中和完全 酸和堿反應(yīng)生成鹽和水 這是酸的另一個通性 利用中和反應(yīng)可以改變藥物的性質(zhì) 藥物分析中常用于藥物的含量測定 二 氯化物 熟悉的氯化物 有食鹽 NaCl 氯化鋅 ZnCl2 氯化鐵 FeCl3 和氯化銀 AgCl 等 大多數(shù)氯化物能溶于水 只有氯化銀 AgCl 氯化亞汞 Hg2Cl2 等少數(shù)的幾種鹽難溶于水 一 與硝酸銀溶液反應(yīng) 可溶性氯化物和硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀 取3支試管 分別加入稀鹽酸 氯化鈉和碳酸鈉溶液各1mL 然后向每支試管里各滴入硝酸銀溶液各5滴 有何現(xiàn)象 再在上述試管中各滴入少量稀硝酸 觀察發(fā)生的現(xiàn)象 上面的三組反應(yīng)化學(xué)方程式表示為 NaCl AgNO3 NaNO3 AgCl 白色 HCl AgNO3 HNO3 AgCl 白色 Na2CO3 2AgNO3 2NaNO3 Ag2CO3 白色 加入硝酸后 Ag2CO3沉淀溶解 2HNO3 Ag2CO3 2AgNO3 CO2 H2O 在鹽酸這一切可溶性氯化物的溶液中 都含有氯離子 氯離子和銀離子作用都可生成白色的氯化銀沉淀 且不溶解與硝酸 碳酸根和銀離子作用也可生成白色沉淀 但是碳酸銀沉淀可溶解于硝酸中 課堂互動 從下列化合物中找出能電離出氯離子 Cl 的氯化物 并寫出這些化合物加硝酸銀后再加硝酸溶液反應(yīng)的實驗現(xiàn)象 三 鹵素單質(zhì) 鹵族元素最外層電子數(shù)都是7 但是核外電子層數(shù)不同 因此它們的單質(zhì)及其化合物既有相似性質(zhì) 又存在差異 一 鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì) 氯氣能溶于水 常溫下 1體積的水能溶解2體積的氯氣 氯氣的水溶液稱為氯水 氯水中溶解的部分氯氣能與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸 次氯酸很不穩(wěn)定 容易分解出氧氣 并且次氯酸是強(qiáng)氧化劑 具有殺菌和漂白能力 所以常用于氯氣消毒自來水 還可以使有機(jī)色素褪色 故可用于布匹和紙漿等的漂白劑 1 與水的反應(yīng)Cl2 H2O HCl HClO 1 氯氣的化學(xué)性質(zhì) 二 鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 氯氣與堿溶液反應(yīng) 生成次氯酸鹽和氯化物 工業(yè)上常用氯氣與冷的消石灰作用制成含氯石灰 俗稱漂白粉 漂白粉是混合物 其主要成分為氯化鈣和次氯酸鈣 有效成分是次氯酸鈣 次氯化鈣 水和CO2反應(yīng)生成次氯酸 故可以漂白 2 與堿的反應(yīng) 1 氯氣的化學(xué)性質(zhì) 二 鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O 2Cl2 2Ca OH 2 Ca ClO 2 CaCl2 2H2O Ca ClO 2 CO2 H2O CaCO3 HClO 碘遇淀粉變藍(lán) 紫 色 且反應(yīng)非常靈敏 利用這個性質(zhì) 可以檢驗碘或淀粉的存在 2 碘的化學(xué)性質(zhì) 二 鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 三 單質(zhì)的活潑性與它們的置換反應(yīng) 3 置換反應(yīng) 1 鹵素單質(zhì)的分子式怎么寫 F2 Cl2 Br2 I2 都是強(qiáng)氧化劑 氧化性強(qiáng)弱順序為 F2 Cl2 Br2 I2 2 鹵素單質(zhì)是氧化劑還是還原劑 強(qiáng)弱順序如何 2NaBr Cl2 2NaCl Br22KI Cl2 2KCl I22KI Br2 2KBr I2 四 金屬鹵化物 3 置換反應(yīng) 1 氯化物與其它鹵化物的化學(xué)性質(zhì)有相似之處嗎 有 都可以和硝酸銀反應(yīng)生成鹵化銀沉淀 2 離子反應(yīng)方程式 Cl Ag AgCl 白色 Br Ag AgBr 淺黃色 I Ag AgI 黃色 氟 氯 溴 碘 四 金屬鹵化物 3 重要的鹵化物 氯化鈉 食鹽 無色立方體結(jié)晶或結(jié)晶性粉末 醫(yī)療上用的生理鹽水是9g L的氯化鈉溶液 氯化鉀 農(nóng)業(yè)上用作于肥料 鉀肥 醫(yī)療上用于低血鉀癥 氯化鈣 干燥劑 醫(yī)療上用于缺鈣癥 皮膚黏膜過敏性疾病 鎂中毒等 碘化鉀 醫(yī)療上用于地方性甲狀腺腫的預(yù)防 治療和配制碘酊 思考與練習(xí) 試液中加入少量的稀硝酸 后加硝酸銀溶液 有白色沉淀 原溶液含有氯離子 有淺黃色沉淀 原溶液含溴離子 有黃色沉淀 原溶液含碘離子 如何檢驗Cl Br I 第二節(jié)堿金屬 堿土金屬的重要化合物 堿金屬和堿土金屬是周期表中的IA和 A族元素 堿金屬包括鋰 鈉 鉀 銣 銫 鈁 由于它們的氧化物溶于水呈強(qiáng)堿性 所以稱為堿金屬 堿土金屬包括鈹 鎂 鈣 鍶 鋇 鐳六種元素 因其氧化物呈堿性 又類似于 土 所以又稱為堿土金屬 一 焰色反應(yīng) 鈉 鈉燃燒時的火焰呈現(xiàn)黃色 鉀 透過藍(lán)色的鈷玻璃 消除那雜質(zhì)干擾 呈現(xiàn)紫色 鈣 磚紅色 鋇 黃綠色 二 堿金屬 堿土金屬的重要化合物 NaOH對纖維和皮膚有強(qiáng)烈的腐蝕性 俗名又叫苛性鈉 火堿或燒堿 氫氧化鈉 氫氧化鉀和氫氧化鋇為三大強(qiáng)堿 氫氧化鈉在水溶液中容易電離 生成鈉離子和氫氧根離子 它具有堿類物質(zhì)的通性 1 氫氧化鈉 NaOH 二 堿金屬 堿土金屬的重要化合物 氫氧化鈉能使石蕊試液變藍(lán)色 使得酚酞試液變紅 酸堿中和反應(yīng)生成鹽和水 氫氧化鈉是強(qiáng)堿 它能與玻璃中的二氧化硅反應(yīng) 生成黏性的硅酸鈉 因此盛放氫氧化鈉的試劑瓶要用橡膠塞 否則長期存放后瓶塞不易打開 1 氫氧化鈉 NaOH 1 使酸堿指示劑變色 2 與酸發(fā)生中和反應(yīng) 二 堿金屬 堿土金屬的重要化合物 氫氧化鈣俗稱熟石灰 它的飽和水溶液叫做石灰水 Ca OH 2是中強(qiáng)堿 對皮膚和衣服等有腐蝕性 將二氧化碳?xì)怏w通入石灰水 會使澄清的溶液變渾濁 實驗室用這一種方法鑒別二氧化碳?xì)怏w 2 氫氧化鈣 Ca OH 2 CO2 CaCO3 H2O 二 堿金屬 堿土金屬的重要化合物 所有的碳酸氫鹽都溶于水 而碳酸鹽只要碳酸銨 堿金屬的碳酸鹽能溶于水 在一定條件下 碳酸鹽和碳酸氫鹽之間可以相互轉(zhuǎn)化 3 碳酸鹽 碳酸氫鹽 CaCO3 CO2 H2O Ca HCO3 2 1 溶解性 MgCO3 CO2 H2O Mg HCO3 2 Ca HCO3 2 CaCO3 CO2 H2O Mg HCO3 2 Mg2 OH 2CO3 3CO2 H2O 二 堿金屬 堿土金屬的重要化合物 3 碳酸鹽 碳酸氫鹽 Na2CO3 2HCl 2NaCl H2O CO2 2 與酸反應(yīng) NaHCO3 HCl NaCl H2O CO2 提問 是所有的碳酸鹽和碳酸氫鹽都與酸反應(yīng)放出二氧化碳?xì)怏w嗎 是的 二 堿金屬 堿土金屬的重要化合物 3 碳酸鹽 碳酸氫鹽 Na2CO3和NaHCO3都可水解 使溶液顯堿性 3 堿性 碳酸鈉和碳酸氫鈉是兩種重要的鹽 碳酸氫鈉俗稱小蘇打 是焙制糕點所用發(fā)酵粉的主要成分之一 醫(yī)療上用于胃酸過多 碳酸鈉俗名純堿或蘇打 碳酸鈉晶體含有結(jié)晶水 在空氣中晶體很容易失去結(jié)晶水 并漸漸變成粉末 失水以后的碳酸鈉叫無水碳酸鈉 它廣泛用于玻璃 造紙 紡織等工業(yè)中 第三節(jié)氧和硫的化合物 氧和硫都是元素周期表中 A族的元素 原子層最外層電子為6個電子 是典型的非金屬元素 一 氧的化合物 2H2O2 2H2O O2 純的過氧化氫是淡藍(lán)色的粘稠液體 能以任意比例與水混溶 其水溶液俗稱雙氧水 常溫下過氧化氫能緩慢分解 氧是地球上含量最多 分布最廣的元素 氧氣和水是含氧物質(zhì)中我們最熟悉的 而過氧化氫 H2O2 則是另一類重要的含氧化合物 堿性溶液 光照 重金屬離子的存在會使過氧化氫加快分解 因此 它應(yīng)放在棕色瓶內(nèi)避光低溫保存 并加入少量穩(wěn)定劑如錫酸鈉等 H2O2 2KI 2HNO3 I2 2H2O 2KNO3 過氧化氫和碘化鉀反應(yīng) H2O2在酸性或堿性溶液中都是一個強(qiáng)氧化劑 生成的碘遇淀粉顯藍(lán)色 1 氧化性 2 還原性 當(dāng)過氧化氫遇到更強(qiáng)的氧化劑時 也可以作為還原劑 5H2O2 2KMnO4 3H2SO4 5O2 8H2O 2MnSO4 K2SO4 過氧化氫為反應(yīng)中的還原劑 藥物分析中 利用此反應(yīng)可測定過氧化氫的含量 在酸性溶液中 H2O2可與K2Cr2O7反應(yīng)生成藍(lán)色過氧化鉻 該性質(zhì)可用于檢驗H2O2 也可以檢驗K2Cr2O7的存在 3 重鉻酸鉀反應(yīng) 過氧化氫的主要用途是以它的氧化性為基礎(chǔ)的 醫(yī)藥上用30g L的H2O2外用消毒 工業(yè)上用于漂白毛和絲等含動物蛋白質(zhì)的織物 其優(yōu)點是漂白 殺菌能力強(qiáng) 無有害殘留物 不污染環(huán)境 二 硫的化合物 H2SO4 2H SO42 硫酸是一種強(qiáng)酸 在水溶液中容易電離 生成氫離子和硫酸根離子 1 硫酸 1 酸的通性 稀硫酸具有一般酸類的通性 能使紫色石蕊試液顯紅色 能與活潑金屬 金屬氧化物 堿類反應(yīng) 濃硫酸具有強(qiáng)烈的吸水性 脫水性和氧化性 2 濃硫酸的特殊性 濃硫酸強(qiáng)烈的吸收水分并放出大量的熱 故在稀釋濃硫酸時 只能將濃硫酸在攪拌下緩慢倒入水中 切不可將水倒入濃硫酸中 否則會發(fā)生局部過熱而導(dǎo)致爆炸 濃硫酸在工業(yè)上和實驗室里常用用作干燥劑 干燥氯氣 氫氣 二氧化碳等氣體 濃硫酸能按水的組成比脫去紙屑 棉花 木屑 蔗糖等有機(jī)物中的氫 氧元素 使這些有機(jī)物炭化 稀硫酸不與銅反應(yīng) 但濃硫酸的氧化性很強(qiáng) 加熱時氧化性更強(qiáng) 可以氧化很多金屬和非金屬 例如 Cu 2H2SO4 濃 CuSO4 SO2 2H2O C 2H2SO4 濃 SO2 CO2 2H2O 鈍化 常溫下 濃硫酸與鐵 鋁等接觸很快使金屬表面生成一層金屬氧化物的致密薄膜 可阻止內(nèi)部金屬繼續(xù)與硫酸起反應(yīng)的現(xiàn)象 因此 濃硫酸可以用鐵或鋁制的容器貯存 當(dāng)皮膚不慎沾上濃硫酸時 不能馬上用水沖洗 而要用干布迅速拭去 再用大量水沖洗 硫酸是化學(xué)工業(yè)中的一種重要的化工原料 國際上往往產(chǎn)量來衡量一個國家的化工生產(chǎn)能力 硫酸可以用來制造鹽酸 硝酸 化肥及各種硫酸鹽 還大量用于石油的精煉和炸藥的生產(chǎn)上以及制造各種染料 藥物等 3 硫酸鹽 一般硫酸鹽都易于溶于水 硫酸鋇 硫酸鉛難溶于水 1 硫酸鹽的性質(zhì) BaCl2 H2SO4 BaSO4 2HCl BaCl2 Na2SO4 BaSO4 2NaCl BaCl2 Na2CO3 BaCO3 2NaCl 加入少量鹽酸后 BaSO4不溶解 BaCO3溶解 BaCO3 2HCl BaCl2 CO2 H2O 中國藥典用將待測的物質(zhì)加HCl后再加BaCl2 若產(chǎn)生白色沉淀 說明有硫酸根 硫酸鈉 含10個分子結(jié)晶水的硫酸鈉 俗稱芒硝 無水硫酸鈉就是中藥的玄明粉 醫(yī)藥上用作瀉藥 也可用作鋇鹽 鉛鹽中毒時的解毒劑 2 常見的硫酸鹽 硫酸鈣 含2個分子結(jié)晶水的硫酸鈣稱為石膏 石膏加熱到150 170 時 會失去一份子結(jié)晶水 變成熟石膏 CaSO4 H2O 熟石膏跟水混合成糊狀物會很快凝固 重新變成石膏 通常醫(yī)療中利用這種性質(zhì)制造各種模型 用來作石膏繃帶 硫酸亞鐵 含7個分子結(jié)晶水的硫酸亞鐵是淡綠色的晶體 醫(yī)藥上用作補(bǔ)血劑 治療缺鐵性貧血 工業(yè)上可用于制藍(lán)黑墨水 硫酸鋇 不溶于水 也不溶于酸 具有強(qiáng)烈吸收X射線的能力 在醫(yī)療上用作胃腸透視時的內(nèi)服對比劑來檢查診斷疾病 3 硫代硫酸鈉 含結(jié)晶水的硫代硫酸鈉 Na2S2O3 5H2O 商品名為海波 俗稱大蘇打 是無色透明的結(jié)晶 易溶于水 其水溶液弱堿性 它的主要化學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為不穩(wěn)定性和還原性等 取一支試管 加硫代硫酸鈉固體0 1g 加水1mL溶解后 加入少量鹽酸 觀察反應(yīng)現(xiàn)象 注意聞聞所產(chǎn)生氣體的氣味 1 不穩(wěn)定性 實驗表明 加入HCl后產(chǎn)生白色沉淀 迅即變?yōu)辄S色沉淀 并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生 Na2S2O3 2HCl 2NaCl S SO2 H2O 上述反應(yīng)方程式通常作為鑒別硫代硫酸鈉的反應(yīng) 硫代硫酸鈉是一種中等強(qiáng)度的還原劑 碘可將它氧化成連四硫酸鈉 2 還原性 2Na2S2O3 I2 Na2S4O6 2NaI 這是藥物分析中碘量法的一個主要反應(yīng) 用于定量測定碘 取1支試管 加硫代硫酸鈉固體0 1g 加水1mL溶解后加入2滴三氯化鐵溶液 3 與三氯化鐵反應(yīng) 實驗現(xiàn)象是兩者相遇 原來三氯化鐵的紫色馬上消失 這個反應(yīng)也可以用來鑒別硫代硫酸鈉 兩者作用能生成毒性較小的硫氰酸鈉 4 與氰化鈉的反應(yīng) 因此 硫代硫酸鈉可做氰化鈉中毒的解毒劑 Na2S2O3 NaCN NaSCN Na2SO3 硫代硫酸鈉主要用作化工生產(chǎn)中的還原劑 棉織物漂白后的脫氯劑 醫(yī)藥上作為氰化物中毒或鉛 汞 砷等中毒的解毒劑 外用時 可治療疥瘡 癬等皮膚病 課堂互動 1 思考 為什么鮮花在氯氣中褪色 氯氣溶于水成為氯水 并與水反應(yīng)生成次氯酸和鹽酸 次氯酸是強(qiáng)氧化