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文檔簡介
第四章
非金屬及其化合物復(fù)習(xí)12
3“哥倫比亞”號外殼由三萬一千塊硅瓦拼砌而成硅瓦4現(xiàn)代通信用光纜光學(xué)纖維胃鏡用光導(dǎo)纖維做無開刀手術(shù)光導(dǎo)纖維手術(shù)頭燈5一、二氧化硅和硅酸1、二氧化硅(SiO2)……6
我們腳下的泥土、石頭和沙子,我們使用的磚、瓦、水泥、玻璃和陶瓷等等,這些我們在日常生活中經(jīng)常遇到的物質(zhì),以及標(biāo)志著高科技的計(jì)算機(jī)、通信及宇航、衛(wèi)星等都是硅及硅的化合物。
無機(jī)非金屬材料中硅元素唱主角,而含硅元素的材料制品大都是以二氧化硅為原料。所以,首先介紹硅及其化合物。7硅元素(silicon)在地殼中的含量OSiAlFeCSi一、硅及硅的化合物
C、Si原子的最外電子層上有4個電子,其原子既難失去電子又難得到電子,難于形成陰、陽離子,主要形成4價的化合物。C:Si:
主要化合價+2、+4、-4+4、-411碳硅鍺錫鉛碳族元素性質(zhì)的遞變性原子半徑逐漸增大,原子核對最外層電子的吸引力逐漸減小得電子能力:非金屬性:單質(zhì)的氧化性:最高價氧化物的水化物的酸性:氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:逐漸減弱逐漸減弱逐漸減弱逐漸減弱逐漸減弱碳硅鍺錫鉛(2)碳族元素性質(zhì)的遞變性原子半徑逐漸增大,原子核對最外層電子的吸引力逐漸減小失電子能力:金屬性:單質(zhì)的還原性:最高價氧化物的水化物的堿性:逐漸增強(qiáng)逐漸增強(qiáng)逐漸增強(qiáng)逐漸增強(qiáng)二氧化硅廣泛存在于自然界中,與其他礦物共同構(gòu)成了巖石。天然二氧化硅也叫硅石,是一種堅(jiān)硬難熔的固體。硅石硅礦山水晶紫水晶瑪瑙硅石結(jié)晶形(石英)無定形(硅藻土)水晶瑪瑙1)存在1、SiO217
SiO2是一種堅(jiān)硬難熔的固體,不溶于水,純凈的二氧化硅無色透明。(1)物理性質(zhì):與CO2對比2)性質(zhì)(1)物理性質(zhì)物質(zhì)SiO2CO2狀態(tài)(常溫)氣體熔點(diǎn)-56.6℃
沸點(diǎn)-78.5℃
溶解性1:1硬度固體1610℃2230℃不溶大2)性質(zhì)活動與探究思考:為什么二氧化硅和二氧化碳物理性質(zhì)有這么大的差別?二氧化硅109o28'約180°SiOSiO2是正四面體的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
SiO2的結(jié)構(gòu)是正四面體的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),物質(zhì)熔化、汽化需要破壞共價鍵,需要能量高,所以SiO2熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高、硬度大。
CO2熔化、汽化需要破壞的是分子間的作用力,需要的能量低,故熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低。(2)化學(xué)性質(zhì)不能與水反應(yīng)SiO2+CaO===CaSiO3
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O高溫①具有酸性氧化物的性質(zhì)③不與酸反應(yīng)(除氫氟酸以外)SiO2+4HF==SiF4
+2H2O②
在高溫下與碳酸鹽的反應(yīng)SiO2+Na2CO3==CO2
+Na2SiO3高溫SiO2+CaCO3==CO2
+CaSiO3高溫(2)化學(xué)性質(zhì)④弱氧化性SiO2+2C===Si+2CO高溫工業(yè)上用此反應(yīng)制備粗硅,這就是“從沙灘到用戶”!(2)化學(xué)性質(zhì)思考與交流1、為什么實(shí)驗(yàn)室中盛放堿液的試劑瓶要用橡皮塞而不能用玻璃塞(玻璃中含有SiO2)?
NaOH溶液能與玻璃中的SiO2反應(yīng)生成Na2SiO3,使瓶塞部分粘結(jié)而無法打開。因此盛裝NaOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞而要用橡膠塞。
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O思考與交流2、實(shí)驗(yàn)室能否用玻璃瓶保存氫氟酸?
不能,HF能腐蝕玻璃,因此,盛裝氫氟酸不能用玻璃試劑瓶而要用塑料瓶。SiO2+4HF==SiF4
+2H2O
制光導(dǎo)纖維、石英玻璃、石英鐘表等;制造電子工業(yè)中的重要部件、光學(xué)儀器、高級工藝品、眼鏡片、精密儀器、軸承、耐磨器皿等;制作裝飾品。
(4)SiO2的用途用途:
用H2CO3可制得H2SiO3
,可證明H2SiO3
的酸性比H2CO3弱。SiO32-+H2O+CO2==CO32-+H2SiO3↓Na2SiO3+H2O+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓
SiO32-+2H+==H2SiO3↓Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓2、硅酸(H2SiO3)(1)制?。喊咨z狀(2)性質(zhì):白色膠狀,難溶于水①弱酸性(酸性H2SiO3<H2CO3)
②不穩(wěn)定脫水形成硅膠用作干燥劑物理性質(zhì):化學(xué)性質(zhì):
只能與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)
H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O?H2SiO3==H2O+SiO2硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水就形成干膠,稱為“硅膠”。用途:硅膠多孔,吸附水份能力強(qiáng),常用作實(shí)驗(yàn)室和袋裝食品、瓶裝藥品等的干燥劑,也可以用作催化劑的載體。2、CO2通入下例各溶液中,不可能產(chǎn)生沉淀的是()A、氯化鈣溶液B、石灰水C、飽和碳酸鈉溶液D、硅酸鈉溶液A
硅酸鹽是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的物質(zhì),一般由硅、氧、金屬元素組成的化合物,一般不溶于水,基本組成單元還是[SiO4]四面體,導(dǎo)致硅酸鹽熔點(diǎn)高,化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,不活潑。3、硅酸鹽
1)硅酸鈉(Na2SiO3)
Na2SiO3的其水溶液俗稱水玻璃,可制備硅膠、防火劑、黏膠劑等
。放入蒸餾水現(xiàn)象結(jié)論水份蒸發(fā)后燃燒放入Na2SiO3溶液水份蒸發(fā)后不燃燒水份蒸發(fā)后,失去防火作用防火效果好用作防火劑把濾紙分別放入蒸餾水、Na2SiO3溶液中,過一會取出,放在酒精燈上灼燒。如何用氧化物的形式表示下列硅酸鹽硅酸鈉:Na2SiO3
石棉:CaMg3Si4O12長石:KAlSi3O8普通玻璃:CaNa2Si6O14黏土:Al2(Si2O5)(OH)4
Na2O·SiO2
CaO·3MgO·4SiO2K2O·Al2O3·6SiO2CaO·Na2O·6SiO2Al2O3·2SiO2·2H2O2)硅酸鹽工業(yè)①玻璃:原料:純堿、石灰石和石英
Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑
主要成分:Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
②水泥:主要原料:粘土和石灰石石膏—作用是調(diào)節(jié)水泥硬化速度③陶瓷:主要原料:粘土④特殊含硅化合物——碳化硅SiC,俗名金剛砂(金剛石,二氧化硅),具有的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),硬度大,熔點(diǎn)高傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料:陶瓷、玻璃、水泥新型無機(jī)非金屬材料:新型陶瓷高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、壓電陶瓷透明陶瓷、超導(dǎo)陶瓷等新型陶瓷制成的人造骨高壓鈉燈透明氧化鋁陶瓷生物陶瓷應(yīng)用用高溫結(jié)構(gòu)陶瓷做的發(fā)動機(jī)葉片瓷氮化硅陶瓷制品下列說法正確的是()A.SiO2溶于水顯酸性B.CO2通入水玻璃(硅酸鈉的水溶液)可得硅酸C.SiO2是酸性氧化物,它不溶于任何酸D.SiO2晶體中不存在單個SiO2分子BDC(金剛石)Si結(jié)構(gòu)特點(diǎn)存在形式物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)正四面體正四面體單質(zhì)、石灰?guī)r和碳酸鹽、CO2氧化物、硅酸鹽硬度大,熔沸點(diǎn)高有金屬光澤的黑色固體,硬度大,熔沸點(diǎn)高常溫下性質(zhì)穩(wěn)定常溫下性質(zhì)穩(wěn)定4、si①灰黑色,有金屬光澤,硬而脆的固體②熔、沸點(diǎn)高、硬度大③晶體硅是良好的半導(dǎo)體2)物理性質(zhì):1)存在和狀態(tài):(1)只有化合態(tài),無游離態(tài);(2)晶體硅和無定型硅。①常溫下,化學(xué)性質(zhì)不活潑只與強(qiáng)堿、氟化氫、氟氣反應(yīng)3)硅的化學(xué)性質(zhì)Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4↑
+2H2↑(2)加熱時:與某些非金屬反應(yīng)Si+O2==SiO24)工業(yè)制粗硅SiO2+2C===Si+2CO↑高溫粗硅提純:Si+2Cl2===SiCl4高溫SiCl4+2H2===Si+4HCl高溫SiO2
粗硅SiCl4Si+C+Cl2
精餾+H2高溫高溫高溫5)用途
晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和半導(dǎo)體之間,是良好的半導(dǎo)體材料,硅是信息技術(shù)的關(guān)鍵材料硅太陽能電池電腦的中央處理器(CPU)氟
F9+927氯
Cl
17+17287
溴
Br35碘
I
53砹
At
85+3528187+532818187+85281832187鹵素的原子結(jié)構(gòu)二、鹵素鹵素原子結(jié)構(gòu)有何相似點(diǎn)和不同點(diǎn)?由此推測它們化學(xué)性質(zhì)有何相似性和遞變性?想一想最外層7個電子易得一個電子,核電荷數(shù)增加電子層數(shù)增加原子半徑依次增大得電子能力逐漸減弱原子結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定具氧化性氧化性逐漸減弱1)鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律F
Cl
Br
I(從左到右)1.原子半徑4.單質(zhì)的氧化性5.和H2化合的能力2.得電子能力逐漸增大逐漸減弱逐漸減弱逐漸減弱3.元素的非金屬性逐漸減弱10、HX水溶液的酸性9、HX的還原性6、HX的穩(wěn)定性逐漸減弱逐漸增強(qiáng)7、最高價氧化物的水化物的酸性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱8、X-的還原性逐漸增強(qiáng)2)活潑的黃綠色氣體----氯氣1、氯的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)結(jié)構(gòu):Cl+17287化合價:-1,+1,+2,+3,
+4,+5,+6,+7
化學(xué)性質(zhì):
得電子能力強(qiáng),非金屬性強(qiáng)2、氯氣的物理性質(zhì)(色、狀、味、水溶性、密度)(1)氯氣是黃綠色有刺激性氣味的有毒氣體(2)氯氣可溶于水,氯水呈淺黃綠色(常溫常壓下,1體積水可溶解2體積氯氣)(3)密度比空氣大3、氯氣的化學(xué)性質(zhì)(氧化劑,強(qiáng)氧化性)(1)氯氣與金屬反應(yīng)2Na+Cl22NaCl點(diǎn)燃Cu+Cl2CuCl2
點(diǎn)燃點(diǎn)燃2Fe+3Cl22FeCl3注意:
Cl2與變價金屬反應(yīng)時,生成高價的金屬氯化物,如:CuCl2、FeCl3
產(chǎn)生棕黃色的煙產(chǎn)生棕色的煙產(chǎn)生白煙(2)氯氣與某些非金屬反應(yīng)H2+Cl22HCl光照2P+3Cl2(少量)2PCl3點(diǎn)燃(液態(tài))2P+5Cl2(過量)2PCl5點(diǎn)燃(固態(tài))H2+Cl2===2HCl點(diǎn)燃發(fā)出蒼白色火焰白色煙霧(3)氯氣與水的反應(yīng)Cl2+H2OHCl+HClO0-1+1
氯氣能溶于水,常溫下,1體積水約溶解2體積的氯氣。氯氣的水溶液叫“氯水”,氯水因溶有氯氣而呈黃綠色。溶解的氯氣部分與水起反應(yīng),生成鹽酸和次氯酸。既是氧化劑又是還原劑次氯酸關(guān)于次氯酸(HClO)的性質(zhì)①一元弱酸(酸性比碳酸還弱)②強(qiáng)氧化性(殺菌、消毒),漂白性③不穩(wěn)定易分解
2HClO===2HCl+O2↑光照關(guān)于氯水的成分,新制氯水與久置的氯水相比,成分相同嗎?干燥的氯氣與濕潤的氯氣在性質(zhì)上有區(qū)別嗎?液氯與氯水是否相同?新制氯水的成分Cl2+H2O===HCl+HClO次氯酸氯水的成分分子:Cl2H2OHClO
離子:Cl-H+ClO-OH-
2HClO===2HCl+O2↑光照久置氯水的成分分子:H2O離子:Cl-H+
OH-(4)與堿溶液的反應(yīng)氯氣與水反應(yīng)生成了鹽酸和次氯酸,如果把氯氣通如NaOH溶液中,能否發(fā)生反應(yīng)?為什么?
思考
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O實(shí)驗(yàn)室制氯氣時,多余的氯氣用NaOH溶液吸收2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O漂白液的有效成分:NaClO關(guān)于漂白粉的制取、成分、漂白原理:2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O漂白粉的成分:漂白粉的有效成分:CaCl2
和Ca(ClO)2的混合物Ca(ClO)2漂白液和漂白粉的漂白原理A.NaClO+HCl=NaCl+HClO
2NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+2HClOB.Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO(漂白粉在潮濕的空氣中容易失效)具有漂白作用的物質(zhì)氧化漂白:物理漂白:木炭、活性炭(吸附有色物質(zhì))Na2O2、H2O2、O3能生成HClO的物質(zhì):
Ca(ClO)2、NaClO、Cl2水等(5)與鹽溶液的反應(yīng)與FeCl2
、NaBr、KI等鹽溶液反應(yīng)(表現(xiàn)氯氣的強(qiáng)氧化性)2FeCl2+Cl2===2FeCl32Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2Cl2+2KI===2KCl+I2Cl2+2Br-===2Cl-+Br2Cl2+2I-===2Cl-+I2
實(shí)驗(yàn)室制法制氣原理MnO2+4HCl(濃)=MnCl2+Cl2↑+2H2O利用強(qiáng)氧化劑將HCl氧化成Cl2△
4、Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法固+液→加熱固+固→固+液→不加熱加熱O2H2CO2制O2的裝置65
3、氧氣的制備2H202====2H2O+O2↑
MnO22KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2↑Δ2KClO3===2KCl+3O2↑
Δ
MnO22Na2O2+2H2O===4NaOH+O2
檢驗(yàn):帶火星的木條驗(yàn)滿:將帶火星的木條的木條,放在容器口,若木條復(fù)燃滿了。制H2
、CO2的裝置液體--分液漏斗固體--圓底燒瓶石棉網(wǎng)固+液→加熱Cl2的收集:干燥:檢驗(yàn):驗(yàn)滿:尾氣:用向上排氣法或排飽和食鹽水除堿性干燥劑外均可用濕潤的KI-淀粉試紙,試紙變藍(lán)將濕潤的KI-淀粉試紙放在瓶口,若試紙變藍(lán)則滿用NaOH溶液吸收Cl2+H2OH++Cl-+HClONaCl=Na++Cl-
干燥劑的選擇液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑裝置洗氣瓶干燥管(球形、U形)干燥劑不可干燥氣體NH3、H2S、HBr、HINH3NH3Cl2、HCl、H2S、SO2
、NO2、CO2→→濃硫酸無水CaCl2P2O5堿石灰:NaOHCaO生石灰:CaO固體NaOH酸性酸性中性堿性討論:制取干燥純凈的氯氣需要哪些裝置:飽和食鹽水濃硫酸NaOH溶液Cl2+H2OH++Cl-+HClONaCl=Na++Cl-Cl2(HCl、H2O)發(fā)生裝置+除雜+干燥+收集+尾除濃HClMnO22KMnO4+16HCl(濃)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O常見其它的制法5、氯離子(Cl-)的檢驗(yàn)有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是:Ag+
+Cl–
==AgCl2Ag++CO32-==Ag2CO3Ag2CO3+2H+==2Ag++CO2
+H2O
某溶液中加入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀,則可確定該溶液中一定有氯離子,這種說法對不對?
在被檢驗(yàn)的溶液中加入稀硝酸酸化,再滴入AgNO3溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則被檢液中含有Cl-。(2)方法和結(jié)論:(1)試劑:AgNO3溶液、稀硝酸
或在被檢驗(yàn)的溶液中滴入AgNO3溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶,則被檢液中含有Cl-。小結(jié)實(shí)驗(yàn)4-41.與金屬反應(yīng)Cu+Cl2CuCl2
點(diǎn)燃點(diǎn)燃2Fe+3Cl22FeCl3產(chǎn)生棕黃色的煙產(chǎn)生棕色的煙6、鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)Cu+Br2CuBr2
加熱加熱2Fe+3Br22FeBr32Cu+I22CuI加熱加熱
Fe+I2FeI2與Cl2化學(xué)性質(zhì)相似注意:
l2與變價金屬反應(yīng)時,生成低價的金屬碘化物,如:Cul、Fel2
名稱反應(yīng)條件方程式氫化物穩(wěn)定性
F2
冷暗處爆炸 H2+F2===2HFHF很穩(wěn)定
Cl2
光照或點(diǎn)燃 H2+Cl2======2HClHCl穩(wěn)定Br2
高溫 H2+Br2===2HBrHBr較不穩(wěn)定I2
高溫、持續(xù)加熱H2+I2====2HI HI很不穩(wěn)定
緩慢進(jìn)行
2.鹵素與氫氣的反應(yīng)結(jié)論:
FClBrI隨著核電荷數(shù)的增多,原子半徑的增大,(1)鹵素單質(zhì)與H2化合的難易關(guān)系:F2>Cl2>Br2>I2(2)鹵化氫的穩(wěn)定性關(guān)系:HF>HCl>HBr>HI冷暗光照或點(diǎn)燃高溫高溫(3)鹵化氫水溶液的酸性:HF<
HCl<
HBr<
HIBr2+H2O=HBr+HBrO反應(yīng)越來越難以發(fā)生2F2+2H2O=4HF+O2(特例)Cl2+H2O=HCl+HClO3.鹵素與水反應(yīng)通式:X2+H2O=HX+HXO(X:Cl、Br、I)I2+H2O=HI+HIO4.鹵素間的相互置換思考:根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),排出F2、
Cl2、Br2、I2的氧化性強(qiáng)弱順序及Cl-、Br-、I-、F-的還原性強(qiáng)弱順序結(jié)論:
氧化性:F2
>
Cl2>Br2>I2
還原性:I->Br->Cl-
>F-
F2在水溶液中不能與其他鹵素發(fā)生置換反應(yīng),因?yàn)橄扔谒磻?yīng)了。
F2在非水溶液中能與其他鹵素發(fā)生置換反應(yīng)。F2(g)
+2HCl(g)=2HF(g)
+Cl2(g)Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2Cl2+2KI===2KCl+I2Br2+2KI===2KBr+I2硫和硫的化合物復(fù)習(xí)一、氧族元素的原子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)1、氧族元素:氧硫硒碲釙8O
16S
34Se
52Te
84Po2、原子結(jié)構(gòu)相同點(diǎn):最外層電子數(shù)為6不同點(diǎn):電子層數(shù)不同①最高正價為+6價,負(fù)價為-2價(氧例外)②均能形成氣態(tài)氫化物H2R③最高價氧化物RO3對應(yīng)水化物為酸H2RO4氧族元素小結(jié)氧族元素小結(jié)原子半徑O<S<Se<Te單質(zhì)氧化性O(shè)2>S>Se>Te氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性H2O>H2S>H2Se>H2Te最高價氧化物的水化物的酸性H2SO4
>H2SeO4>H2TeO4無氧酸酸性(H2O)<H2S<H2Se<H2Te非金屬性逐漸減弱陰離子還原性逐漸增強(qiáng)氣態(tài)氫化物的還原性逐漸增強(qiáng)-20+4+6FeSH2SSO2H2SO3Na2SO3SO3H2SO4Na2SO4BaSO4SSSSS硫有哪些常見的價態(tài)及對應(yīng)的化合物?還原性氧化性既有氧化性又有還原性三、硫及其化合物的性質(zhì)1)硫的性質(zhì)1、物理性質(zhì):
淡黃色晶體,脆,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,密度為2g/cm3,熔、沸點(diǎn)低。(淡黃色固體有:Na2O2、AgBr、黃鐵礦、TNT等)硫有多種同素異形體,單斜硫與斜方硫。根據(jù)硫的物理性質(zhì),可用何種方法除去沾在試管上的硫?除去硫的方法:①用CS2洗滌;②用加熱升華法。③NaOH溶液B和非金屬反應(yīng)硫蒸氣和氫氣在加熱時可發(fā)生反應(yīng)(2)還原性S(0價)→S(+4價)甚至+6價
硫在空氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色的火焰;在純氧中燃燒發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰。S+2H2SO4(濃)
3SO2+2H2O
△S+O2====SO2點(diǎn)燃S+6HNO3(濃)
6NO2+H2SO4+2H2O△S+H2H2S加熱(3)強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O
△反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為____。2:12、二氧化硫的性質(zhì)
無色有刺激性氣味的氣體,有毒,密度比空氣大,易溶于水。(在常溫、常壓下,1體積水大約能溶解40體積的SO2)1)物理性質(zhì):2、二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)①和水反應(yīng)SO2+H2O
H2SO3水溶液呈酸性亞硫酸(二元弱酸)(1)酸性氧化物的通性②和堿反應(yīng)SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O(尾氣吸收)SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O渾濁堿CaSO3+SO2+H2O==Ca(HSO3)2SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2OSO2+CaO=CaSO3CaSO3+O2=CaSO4(鈣基固硫)思考:1、SO2通入石灰水中現(xiàn)象?
2、是否能用澄清石灰水鑒別SO2和CO2?
③和堿性氧化物反應(yīng)SO2+Na2O====Na2SO3SO2+CaO=CaSO3SO2+Br2+2H2O==H2SO4+2HBrS的常見化合價:
S——S——S——S-20+4+6(2)具有還原性2SO2+O22SO3△催化劑可逆反應(yīng)SO2+2H2O+2Fe3+=SO42?+2Fe2++4H+SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl3SO2+2HNO3(稀)+2H2O=3H2SO4+2NO↑SO2+2HNO3(濃)=H2SO4+2NO2↑SO2+H2O2=H2SO4SO2+NO2=SO3+NO⑶
SO2的還原性2SO2+O22SO3催化劑
△SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HClSO2與KMnO4反應(yīng)使KMnO4溶液褪色(4)
SO2
的漂白性SO2+有色有機(jī)物
無色物質(zhì)△(3)具有氧化性SO2+2H2S==3S↓+2H2O還(4)二氧化硫的漂白性品紅溶液通入SO2化合反應(yīng)變?yōu)闊o色(生成物不穩(wěn)定)△分解反應(yīng)變?yōu)榧t色(又生成品紅)應(yīng)用:檢驗(yàn)二氧化硫氣體的方法漂小結(jié):SO2、Cl2與酸堿指示劑、品紅溶液的作用紫色的石蕊溶液或濕潤的藍(lán)色石蕊試紙SO2Cl2變?yōu)榧t色先變紅后褪色品紅溶液SO2Cl2變?yōu)闊o色變紅變?yōu)闊o色無色△△(可逆)(不可逆)①不穩(wěn)定、加熱恢復(fù)原來的顏色②不能漂白石蕊試液(1)工業(yè)制法:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2(2)實(shí)驗(yàn)室制法原理:Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+SO2↑+H2O
或:Cu+2H2SO4(濃)===CuSO4+SO2
↑+2H20藥品:固體Na2SO3(Cu)、濃硫酸實(shí)驗(yàn)裝置:干燥:濃H2SO43、SO2的制法收集:向上排空氣法檢驗(yàn):濕潤品紅試紙尾氣:堿液指出圖中的錯誤?尾氣吸收裝置不能將導(dǎo)管直接通入堿液,應(yīng)連接倒置漏斗。1、物理性質(zhì)
純硫酸是一種無色油狀液體。常用的濃硫酸質(zhì)量98.3%,其密度為1.84g/cm3,其物質(zhì)的量濃度約為18.4mol/L。硫酸是一種高沸點(diǎn)難揮發(fā)的強(qiáng)酸,易溶于水,能以任意比和水互溶。濃硫酸溶于水時會放出大量的熱。進(jìn)行稀釋濃硫酸的操作時應(yīng)注意什么問題?[思考]硫酸
正確操作:將濃硫酸緩慢地沿玻璃器皿內(nèi)壁倒入盛有蒸餾水的燒杯內(nèi),并用玻棒不斷攪拌。一、稀硫酸的性質(zhì)稀H2SO4作為一種常見酸,具有酸的通性。(1)在水溶液中的電離方程式為:
H2SO4===2H++SO42-(2)性質(zhì):具有酸的通性①使紫色石蕊試液變
。②與堿反應(yīng)生成
和
:紅色硫酸鹽水基礎(chǔ)知識梳理H2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2H2O③與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽和水H2SO4+Na2O===Na2SO4+H2O④與活潑金屬反應(yīng)生成H2⑤與鹽反應(yīng)生成另一種鹽和另一種酸Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑二、硫酸與硝酸的氧化性
濃硫酸
1.物理性質(zhì)純硫酸是一種______色____狀____體,
常用濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______,硫酸是一種高沸點(diǎn)___揮發(fā)的____
酸,____溶于水,能以_______與水混溶,且溶解時放出大量熱。無油液98.3%難強(qiáng)易任意比_
2.濃硫酸的特性
1)吸水性
問題:
濃硫酸敞口放置于空氣中,質(zhì)量有什么變化?若是濃HCl呢?——吸收物質(zhì)或空氣中本來就有的水(或水蒸氣)1、吸水性
應(yīng)用:作干燥劑濃硫酸不能干燥的氣體有:NH3H2SHIHBr等實(shí)驗(yàn)1在一燒杯加入少量CuSO4·5H2O晶體,然后加入10ml的濃硫酸,用玻璃棒攪拌一段時間。有什么現(xiàn)象?藍(lán)色晶體變白實(shí)驗(yàn)在燒杯中放入少量蔗糖,加入幾滴水,再注入濃硫酸,用玻棒攪拌現(xiàn)象:
蔗糖變黑,體積膨脹,有刺激性氣味的氣體生成,放出大量的熱。反應(yīng):C12H22O1112C+11H2O濃硫酸2H2SO4(濃)+C==CO2
↑+2H2O+2SO2↑
結(jié)論:表現(xiàn)濃硫酸的脫水性與氧化性2、脫水性(氫氧元素按2:1的比例脫去)思考:
如果不慎在皮膚上沾上了濃硫酸,應(yīng)該怎樣辦?
正確操作:應(yīng)該立刻用干布拭去溶液,然后再用大量的水沖洗,最后涂3﹪
-5﹪的NaHCO3溶液.一抹二沖三涂
3)氧化性
①與不活潑金屬反應(yīng)
Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2↑+2H2O0+6+2+4失2e-×1得2e-×1還原劑氧化產(chǎn)物氧化劑還原產(chǎn)物②與某些非金屬反應(yīng)C+2H2SO4(濃)=CO2↑
+2SO2↑+2H2O0+6+4+4失4e-×1得2e-×2還原劑氧化產(chǎn)物氧化劑還原產(chǎn)物提供以下試劑與裝置(裝置可多次使用):討論品紅KMnO4溶液飽和NaHCO3澄清石灰水無水硫酸銅如何用實(shí)驗(yàn)方法證明木炭與濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物?品紅
KMnO4石灰水品紅
硫酸銅檢驗(yàn)水檢驗(yàn)SO2除去SO2檢驗(yàn)CO2檢驗(yàn)SO2是否除盡③常溫下,與鐵和鋁等接觸發(fā)生鈍化2Fe+6H2SO4(濃)==Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O④活潑金屬反應(yīng)無氫氣2FeSO4+H2SO4(濃)=SO2↑+Fe2(SO4)3+H2O2HBr+H2SO4(濃)=Br2+SO2↑+2H2OH2S+H2SO4(濃)=S↓+SO2↑+2H2O(Na2S、FeS→S)注意:濃硫酸的還原產(chǎn)物為SO2⑤氧化某些化合物(H2S、HBr、FeSO4等)
3、催化劑苯、甲苯的硝化反應(yīng):催化劑、吸水劑酯化反應(yīng):催化劑、吸水劑酯、低聚糖、淀粉的水解反應(yīng):稀硫酸做催化劑纖維素的水解反應(yīng):濃硫酸做催化劑醇的消去反應(yīng):催化劑、脫水劑濃H2SO4硫酸根離子的檢驗(yàn)1、原理
SO42-+Ba2+===BaSO4↓BaSO4不溶于水也不溶于稀酸(稀鹽酸或稀硝酸)2、常用方法無沉淀某溶液稀鹽酸BaCl2溶液白色沉淀可證明該溶液中含有SO42-離子
先加鹽酸溶液無現(xiàn)象(排除銀離子、亞硫酸根離子、碳酸根離子干擾),再加氯化鋇溶液若出現(xiàn)白色沉淀,說明有硫酸根離子。硫酸鹽熟石膏2CaSO4·H2O生石膏CaSO4·2H2O
作石膏繃帶,調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時間2、硫酸鋅ZnSO4·7H2O皓礬3、硫酸鋇天然硫酸鋇又叫重晶石作X射線的內(nèi)服藥劑,俗稱鋇餐1、硫酸鈣白色固體2(CaSO4·2H2O)===2CaSO4·H2O+3H2O醫(yī)療上作收斂劑、白色顏料等。5、FeSO4·7H2O
綠礬亞鐵離子有還原性,可與氯水同時使用作凈水劑、殺菌消毒劑。4、CuSO4
·5H2O膽礬、藍(lán)礬6、KAl(SO4)2·12H2O
明礬凈水劑2Fe2++Cl2===2Cl-+2Fe3+Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+7、Na2SO4·10H2O芒硝
Al3++3H2OAl(OH)3+3H+1、將下列現(xiàn)象中硫酸表現(xiàn)出來的性質(zhì)寫在空白處:(1)敞口放置濃硫酸時,質(zhì)量增加,
(2)把CuSO4?5H2O晶體放入濃硫酸中,變白色,
(3)鋅粒放入稀硫酸中,有氣體放出,
(4)把木屑放入濃硫酸中,變黑,
練習(xí):吸水性吸水性酸性、氧化性脫水性2、儲存濃硫酸的鐵罐外口出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象,這體現(xiàn)濃硫酸的()
A.脫水性和吸水性B.吸水性和酸性
C.強(qiáng)氧化性和吸水性D.不揮發(fā)性與酸性BN
P
As
Sb
Bi氮磷砷銻鉍氮族元素有:
+15
+7
+33
+83
+51
25285281852818185281832185四、氮及氮的化合物氮磷砷銻鉍
NPAsSbBi氮族元素NPAsSbBiⅤA氮磷砷銻鉍氮族元素性質(zhì)的遞變性原子半徑逐漸增大,原子核對最外層電子的吸引力逐漸減小得電子能力:非金屬性:單質(zhì)的氧化性:最高價氧化物的水化物的酸性:氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:氣態(tài)氫化物的還原性:單質(zhì)與H2化合的難易:逐漸減弱逐漸減弱逐漸減弱逐漸減弱逐漸減弱逐漸變難逐漸增強(qiáng)原子半徑逐漸增大,原子核對最外層電子的吸引力逐漸減小失電子能力:金屬性:單質(zhì)的還原性:最高價氧化物的水化物的堿性:逐漸增強(qiáng)逐漸增強(qiáng)逐漸增強(qiáng)逐漸增強(qiáng)氮磷砷銻鉍主要為-3、+3、+5HNO3H3PO4RH3最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式
氣態(tài)氫化物的化學(xué)式化合價1)物理性質(zhì)1、氮?dú)馔ǔG闆r下,無色無味氣體,密度比空氣略小,難溶于水。
N2的化學(xué)性質(zhì)(1)常溫下的穩(wěn)定性高溫、高壓N2+3H22NH3
催化劑
N2+O2===2NO放電-----工業(yè)上合成氨3Mg+N2====Mg3N2點(diǎn)燃氮?dú)猓∟2)的分子結(jié)構(gòu)為:N≡N,結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定。所以化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。Mg3N2+6H2O==3Mg(OH)2↓+2NH3↑(2)氧化性(3)還原性0氮的固定:N2+3H22NH3高溫高壓催化劑點(diǎn)燃放電人工固氮自然固氮N2
化合態(tài)氮根瘤菌N2
化合態(tài)氮—生物固氮N2+O22NON2+3MgMg3N2一、氨(NH3)2.氨的物理性質(zhì):(1)無色、有剌激性氣味的氣體;(2)密度比空氣?。?3)易液化,液氨常用作致冷劑;(4)極易溶于水(1∶700)3.氨的化學(xué)性質(zhì):(1)氨與水的反應(yīng):NH3+
H2ONH3·H2ONH4+
OH-+一水合氨思考:①氨水呈堿性的原因:思考氨水的成分:分子:NH3
、H2O、NH3·H2O離子:——氨水呈堿性的原因NH4+、OH-
、H+
(2)氨氣與酸的反應(yīng)生成銨鹽:NH3+HCl=NH4Cl
為什么蘸有濃氨水的玻璃棒和蘸有濃鹽酸的玻璃棒不接觸就能放出白煙?思考:白煙(2)氨氣與酸的反應(yīng)生成銨鹽:NH3+HCl=NH4Cl濃氨水遇濃硫酸、濃硝酸也都會產(chǎn)生白煙嗎?探究:白煙2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
NH3+HNO3=NH4NO3
白煙無現(xiàn)象(3)氨氣具有還原性NH3
4NH3+5O24NO+6H2O
催化劑△-3也叫氨的催化氧化,是工業(yè)制硝酸的第一步2NO+O2==2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO
2NO+O2=2NO2
①
3NO2+H2O=2HNO3+NO
②有關(guān)NOx、O2、溶于水把NO消掉,則①+②×2若是NO2、O2溶于水
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
2NO+O2=2NO2
①
3NO2+H2O=2HNO3+NO
②有關(guān)NOx、O2、溶于水把NO2
消掉,則①×
3+②×2若是NO、O2溶于水
4NO+3O2+2H2O=4HNO3由銨根離子和酸根離子構(gòu)成的化合物。1)物理性質(zhì):都是晶體,都易溶于水。4、銨鹽2)銨鹽化學(xué)性質(zhì):(1)受熱易分解:NH4Cl==NH4HCO3==△△NH3↑+HCl↑NH3↑+H2O↑+CO2↑2NH3↑+H2O↑+CO2↑(NH4)2CO3==△(2)銨鹽與堿反應(yīng)NH4NO3+NaOH===NH3↑+H2O+NaNO3△2NH4Cl+Ca(OH)2===2NH3↑+H2O+CaCl2△①②應(yīng)用:規(guī)律:銨鹽都與強(qiáng)堿在加熱條件下反應(yīng)放出氨氣。銨鹽與堿共熱可以產(chǎn)生氨氣這一原理,可用于檢驗(yàn)銨根離子,以及用于實(shí)驗(yàn)室制取氨氣。NH4
+
的檢驗(yàn):
加固體堿NaOH或濃NaOH溶液,并加熱
銨鹽與堿溶液反應(yīng)的離子方程式:加熱溶液的反應(yīng):NH4++OH—==NH3↑+H2O濃溶液的反應(yīng):NH4++OH—=NH3↑+H2O△稀溶液的反應(yīng):NH4++OH—NH3·H2O(2)蘸有濃鹽酸(濃硝酸)的玻璃棒接近試管口(產(chǎn)生白煙)1.藥品:氯化銨晶體、熟石灰固體3.裝置:4.干燥:向下排空氣法6.驗(yàn)滿:
5、實(shí)驗(yàn)室制氨氣5.收集:用堿石灰(1)用濕潤的紅色石蕊試紙(變藍(lán))(與O2的發(fā)生裝置相同)(CaO與NaOH固體混合物)
2.原理:2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O△固+固思考:棉花團(tuán)的作用:防止與空氣形成對流,提高集氣速度和純度實(shí)驗(yàn)室中還可以用哪些方法制氨氣?①加熱濃氨水法圖1NH3·H
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