2020-2021學年人教版2019-高一-學考-常見化學物質(zhì)性質(zhì)用途檢驗(無機篇)

物質(zhì)描述及物理性質(zhì)化學性質(zhì)制取、檢驗與應用鈉(Na)銀白色金屬，密度小于水，質(zhì)地較軟(可用小刀切割)，熔點低(97.7℃)，鈉元素顏色反應為黃色化學性質(zhì)非?；顫?，最外層為一個電子，表現(xiàn)出很強的還原性。4Na+O2==2Na2O(常溫)2Na+O2==Na2O2(點燃)2Na+3H2O==3NaOH+H2↑(浮游熔響紅)2Na+Cl2==2NaCl金屬鈉極度活潑，工業(yè)上通常采用電解熔融氯化鈉的方式制取。鈉的密度大于煤油(主要是烴類混合物，不與鈉反應)，因此鈉經(jīng)常保存在煤油中氧化納(Na2O)白色粉末，有吸濕性典型的堿性氧化物Na2O+H2O==2NaOHNa2O+CO2==Na2CO3Na2O+2HCl==2NaCl+H2O此外，NaO2能在常溫下能與O2反應生成過Na2O2主要用作制取鈉的化合物，或用作脫氫劑、化學反應的聚合劑、縮合劑等過氧化鈉(Na2O2)淡黃色粉末，有吸濕性過氧化物，氧元素為-1價，既有氧化性又有還原性，發(fā)生歧化反應時同時作為氧化劑與還原劑2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑2Na2O2+CO2==Na2CO3+O2↑常用作潛艇或呼吸面具中的供氧劑氫氧化鈉(NaOH)俗稱苛性鈉、燒堿、火堿，白色固體，易溶于水，溶于水放出大量的熱，暴露在空氣容易潮解，具有較強腐蝕性是一個典型的強堿，具有堿的通性NaOH+HCl==H2O+NaCl2NaOH+SiO2==H2O+Na2SiO3--(NaOH存放不能用玻璃塞)使酸堿指示劑變色具有吸水性，可與CaO混合后用做干燥劑(堿石灰)，同時氫氧化鈉也是總要的化工原料，廣泛應用于醫(yī)療，紡織，制藥、食品等原料。工業(yè)上可通過氯堿工業(yè)(電解飽和食鹽水)制取。碳酸鈉(Na2CO3)俗稱蘇打、純堿，Na2CO3·10H2O是一種白色晶體，容易風化變成粉末狀的碳酸鈉，易溶于水強堿弱酸鹽,水溶液呈弱堿性(碳酸根水解),熱穩(wěn)定性良好Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2+H2O(酸過量)Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3(酸不足)Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3碳酸鈉可用于紡織、造紙食品、等行業(yè)。制取方法：候式制堿法——利用氯化鈉，氨氣，二氧化碳等原料制取碳酸氫鈉(NaHCO3)俗稱小蘇打，是一種白色晶體，易溶于水，但溶解度較碳酸鈉小水溶液現(xiàn)弱堿性，熱穩(wěn)定性差，50℃以上就會分解與碳酸鈉的比較熱穩(wěn)定性：Na2CO3>NaHCO3在水中得溶解度：Na2CO3>NaHCO3水溶解堿性：Na2CO3>NaHCO3與酸反應得劇烈程度：Na2CO3<NaHCO3NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2(受熱分解)Ca(OH)2不足2NaHCO3+Ca(OH)2==2H2O+Na2CO3+CaCO3↓Ca(OH)2過量NaHCO3+Ca(OH)2==H2O+NaOH+CaCO3↓在食品加工中，它是一種應用最廣泛的疏松劑，用于生產(chǎn)餅干、面包等，是汽水飲料中二氧化碳的發(fā)生劑；可與明礬復合為堿性發(fā)酵粉，也可與純堿復合為民用石堿。同時也可用于治療胃酸過多。氯氣(Cl2)黃綠色氣體，密度比空氣大，可溶于水。有毒，少量吸入會刺激粘膜，引起咳嗽，胸痛等癥狀，大量吸入這會引起死亡，詳見柯南TV版121-122集最外層為7個電子，具有強氧化性，能與絕大多數(shù)金屬單質(zhì)化合形成最高價氯化物Cl2+2Na==2NaCl(黃色火焰)3Cl2+2Fe==2FeCl3(棕黃色的煙)Cl2+Cu==CuCl2(棕黃色的煙)Cl2+H2==2HCl(蒼白色火焰，瓶口有白霧)Cl2+H2O==HCl+HClO(歧化反應，可逆反應)Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O2Cl2+2Ca(OH)2==Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O氯堿工業(yè)（電解飽和食鹽水）2NaCl+2H2O==Cl2↑+H2↑+2NaOH氯氣實驗室采用濃鹽酸與二氧化錳共熱制取氯氣?？梢圆捎孟蛏吓趴諝夥ㄅc排飽和食鹽水法進行收集。工業(yè)上則采用氯堿工業(yè)。由于鈍化反應，液氯可用鋼瓶儲存運輸。可用于自來水消毒，同時在制溴、碘工藝中也發(fā)揮重要作用。氯氣檢驗通常用淀粉碘化鉀試紙氯化氫(HCl)無色氣體，有刺激性氣味，極易溶于水，溶于水完全電離成為鹽酸(鹽酸不是電解質(zhì)，但氯化氫是)典型強酸，具有酸的通性實驗室制氯氣4HCl(濃)+MnO2==MnCl2+Cl2↑+2H2O氯離子檢驗Cl-+Ag+==AgCl↓(不溶于稀硝酸的白色沉淀)鹽酸具有揮發(fā)性，是重要的工業(yè)原料，可與硝酸配置成王水，得益于硝酸根的強氧化性與氯離子的強配位能力，王水可以溶解入金、鉑等化學性質(zhì)極度穩(wěn)定的金屬。氯離子檢驗：用硝酸鹽與稀硝酸兩種試劑次氯酸(HClO)結構式H-O-Cl是一種很弱的酸(比碳酸弱)，氯元素化合價為+1價，僅存在于水溶液中，具有漂白性，見光易分解2HClO==2HCl+O2↑(見光分解)次氯酸也有極強的漂白作用，次氯酸主要作為消毒劑使用，被廣泛用于物體表面、織物等污染物品以及水、果蔬和食飲具等的消毒。與SO2化合漂白不同，次氯酸是不可逆的氧化漂白次氯酸鈣(Ca(ClO)2)漂白粉的有效成分，白色粉末，有極強的氯臭。其溶液為黃綠色半透明液體，對人體具有腐蝕性具有較強氧化性漂白粉暴露在潮濕空氣中變質(zhì)CO2+H2O+Ca(ClO)2==CaCO3+2HClO2HClO==2HCl+O2↑將氯氣通入冷的石灰乳中即可獲得。常用于化工生產(chǎn)中的漂白過程，以其快速的起效和漂白的效果突出而在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)重要作用。同樣可用與環(huán)境消毒次氯酸鈉(NaClO)84消毒液的有效成分，對人體具有腐蝕性具有漂白性，易分解，但相較次氯酸穩(wěn)定得多消毒水與清潔劑混合失效(可逆反應)NaClO+2HCl==NaCl+Cl2↑+H2OCO2+H2O+2NaClO==Na2CO3+2HClO(強酸制弱酸)制備：氯氣溶于冷而且稀的氫氧化鈉溶液。氯氣與濃熱的氫氧化鈉溶液會生成NaClO3可用于水的凈化，以及作消毒劑、紙漿漂白等，醫(yī)藥工業(yè)中用制氯胺等。氯水溶液呈黃綠色，具有揮發(fā)性，含有微觀粒子：Cl2,Cl-,H+,HClO,H2O因其成分復雜，不同粒子顯現(xiàn)不同的性質(zhì)Cl2:使溶液呈現(xiàn)黃綠色，能使淀粉碘化鉀試紙變藍Cl-:能與硝酸銀反應得到氯化銀沉淀H+:使溶液呈酸性HClO:使溶液具有漂白性氯水長期放置會因為化學次氯酸分解，使反應項正反應方向移動，最后變?yōu)橄←}酸。氯水滴在藍色石蕊試紙上可觀察到試紙先變紅在褪色鐵(Fe)銀白色金屬，鐵粉為黑色，熔點較高(1538℃)，當今人類產(chǎn)量最大的金屬，對于人類文明有著至關重要的作用鐵常見有+2，+3兩個價態(tài)2Fe+3Cl2==2FeCl3Fe+S==FeS(硫只能將鐵氧化為+2價)Fe+2H+==Fe2++H2↑3Fe+4H2O==Fe3O4+4H2↑(鐵高溫與水蒸氣反應)4Fe+6H2O+3O2==4Fe(OH)3(鐵生銹)3Fe+2O2==Fe3O4(鐵在氧氣中燃燒，火星四射)Fe+CuSO4==FeSO4+Cu(濕法煉銅)高爐煉鐵C+O2==CO2(提供熱量)C+CO2==2CO(產(chǎn)生CO)3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2(還原)位居地殼含量第四。純鐵是柔韌而延展性較好的銀白色金屬，用于制發(fā)電機和電動機的鐵芯，鐵及其化合物還用于制磁鐵、藥物、墨水、顏料、磨料等。另外人體中也含有鐵元素，+2價的亞鐵離子是血紅蛋白的重要組成成分三氧化二鐵(Fe2O3)紅棕色固體，赤鐵礦的主要成分具有堿性氧化物的性質(zhì)，與酸反應生成鹽，同時具有一定氧化性Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2OFe2O3+3CO==2Fe+3CO2Fe2O3+Al==Fe+Al2O3(鋁熱反應)氧化鐵作為顏料廣泛用于高檔汽車涂料、建筑涂料、防腐涂料、粉末涂料，是較好的環(huán)保涂料。某些構型的氧化鐵擁有較大的比表面積，因此也廣泛應用于催化領域四氧化三鐵(Fe3O4)有金屬光澤的黑色晶體，有磁性，是磁鐵礦的主要成分既包含+3、+2兩個價態(tài)，但不可以看作氧化亞鐵（FeO）與氧化鐵（Fe2O3）組成的混合物。能被C,CO,Al等還原劑生成鐵與非氧化性酸反應Fe3O4+8H+==Fe2++2Fe3++4H2O與氧化性酸反應3Fe3O4+28HNO3(稀)==9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O是中學階段唯一可以被磁化的鐵化合物氧化亞鐵(FeO)黑色固體，難溶于水隔絕空氣加熱會歧化為Fe和Fe3O4，在空氣中加熱會被氧化為氧化鐵或四氧化三鐵。能被C,CO,Al等還原劑生成鐵與非氧化性酸反應FeO+2H+==Fe2++H2O與氧化性酸反應3FeO+10HNO3(稀)==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O可以被用作色素，在化妝品和刺青墨水中都有應用.氧化亞鐵也應用于瓷器制作中使釉呈綠色。但是這個物質(zhì)不穩(wěn)定，很容易被氧化成四氧化三鐵。氫氧化鐵(Fe(OH)3)紅褐色固體，難溶于水典型的弱堿，穩(wěn)定性較差受熱分解2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2OFe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O氫氧化鐵膠體表面積大，吸附性好，可用作凈水劑氫氧化亞鐵(Fe(OH)2)白色固體，難溶于水新制取的Fe(OH)2，在空氣中極易被氧化，顏色會由白色迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色4Fe(OH)2+2H2O+O2==4Fe(OH)3Fe(OH)3+2H+==Fe2++2H2O用強堿溶液跟亞鐵鹽溶液反應可制得，在制備時，煮沸氫氧化鈉溶液以去除其中的氧氣，并采用油封以隔絕氧氣氯化鐵(FeCl3)是一種共價化合物。為黑棕色結晶,易溶于水并且有強烈的吸水性，能吸收空氣里的水分而潮解，水溶液呈黃色在水中會發(fā)生強烈水解顯酸性，具有較強的氧化性氧化性排序Cl2>Br2>Fe3+>I2>SFe3+>Cu2+>H+>Fe2+FeCl3+3NaOH==Fe(OH)3↓+3NaCl2Fe3++Cu==Cu2++2Fe2+(刻蝕覆銅板)2Fe3++Fe==3Fe2+(氯化亞鐵中加入少許鐵粉)Fe3++Al==Al3++FeFe3++3SCN-==Fe(SCN)3(血紅色，檢驗三價鐵離子)主要用于金屬蝕刻,污水處理.其中蝕刻包括銅,不銹鋼,鋁等材料的蝕刻。往沸水中滴入氯化鐵溶液還可制取氫氧化鐵膠體。注意，蒸干氯化鐵溶液，因鐵離子的強烈水解無法得到氯化鐵固體，正確做法是在氯化氫氣流中蒸干以抑制鐵離子水解。氯化亞鐵(FeCl2)呈綠至黃色?？扇苡谒⒁掖己图状?。水溶液呈淺綠色中間價態(tài)既有氧化性又有還原性，2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-(還原性)Fe2++Zn==Zn2++Fe(氧化性)Fe2++2OH-==Fe(OH)2↓氯化亞鐵在保存時，需要向試劑瓶中加入少許鐵粉以防止氯化鐵被氧化。氯化亞鐵可直接用于污、廢水理，作為還原劑。檢驗氯化亞鐵，先加入硫氰化鉀，觀察到未顯色，通入氯氣，溶液變紅則表示溶液中含有Fe2+鋁(Al)銀白色金屬，密度小導電性良好處于金屬與非金屬的交界，化學性質(zhì)較活潑2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑2Al+2H2O+2NaOH==2NaAlO2+3H2↑在空氣中形成致密氧化膜，不易被腐蝕4Al+3O2==2Al2O3因其密度小導電性能優(yōu)異的特點常用于遠距離輸電線。同時鋁制成的合金具有密度小，耐腐蝕性好等優(yōu)點，常用于食品與飲料的包裝。三氧化二鋁(Al2O3)俗稱剛玉，熔點較高(熔點為2054℃)，是藍寶石與紅寶石的主要成分兩性氧化物Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O工業(yè)上用于生產(chǎn)鋁錠，但由于三氧化二鋁熔點較高，所以通常會將冰晶石加熱熔化使氧化鋁溶解其中，以降低電解所需溫度。同樣因其耐高溫的的性質(zhì)，氧化鋁可制車新型奈何高溫陶瓷氫氧化鋁(Al(OH)3)一種兩性氫氧化物，顯一定的酸性，所以又可稱之為鋁酸（H3AlO3），通常在把它視作一水合偏鋁酸（HAlO2·H2O），白色膠狀沉淀。即可溶于酸(碳酸不行)，又可溶于堿(氨水不行)，加熱易分解Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O2Al(OH)3==Al2O3+3H2O(受熱分解)氫氧化鋁是用量最大和應用最廣的無機阻燃添加劑。氫氧化鋁作為阻燃劑不僅能阻燃，而且可以防止發(fā)煙、不產(chǎn)生滴下物、不產(chǎn)生有毒氣體，因此，獲得較廣泛的應用。硫(S)俗稱硫磺，是一種淡黃色固體，硫不溶于水但溶于二硫化碳。熔點沸點都不高硫作為氧族元素，氧化性卻相當?shù)牟?，但它可以和一些親硫元素(如銀)直接化合2Ag+S==Ag2S(硫化銀呈灰黑色，不溶于水)Hg+S==HgS(用于清理泄露的水銀)S+O2==SO2硫與濃的熱堿溶液共熱，用于清洗試管上附著的硫3S+6NaOH==3Na2S+Na2SO3+3H2O(歧化反應)Fe+S==FeS(得到低價態(tài)的硫化物)2Cu+S==Cu2S(得到低價態(tài)的硫化物)S+2H2SO4(濃)==3SO2+2H2O(歸中反應)是制造黑火藥的原料之一，在橡膠工業(yè)中做硫化劑。硫還能制成硫磺，被用來殺滅細菌、真菌、霉菌、螨蟲、寄生蟲等二氧化硫(SO2)大氣主要污染物之一，無色有刺激性氣味的氣體，可溶于水，有毒是酸性氧化物，既有氧化性又有還原性，SO2+H2O==H2SO3(可逆反應)SO2+2NaOH==Na2SO32SO2+O2==2SO3SO2+2H2S==3S+2H2OSO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HClSO2+2Fe3++4H2O==SO42-+Fe2++8H+二氧化硫使酸性高錳酸鉀褪色5SO2+2MnO4-+4H+==5SO42-+2Mn2++2H2O二氧化硫具有漂白性。工業(yè)上常用二氧化硫來漂白紙漿、毛、絲、草帽等。二氧化硫的漂白作用是由于它（亞硫酸）能與某些有色物質(zhì)生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)。這種無色物質(zhì)容易分解而使有色物質(zhì)恢復原來的顏色。因此可用品紅褪色加熱恢復顏色鑒別二氧化硫。二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法廠商非法用來加工食品，以使食品增白等。食用這類食品，對人體的肝、腎臟等有嚴重損傷。三氧化硫(SO3)在標況（1atm，0℃)下為固態(tài)，在常溫常壓下為液態(tài)酸性氧化物與水反應生成硫酸，并放熱SO3+H2O==H2SO4SO3+2NaOH==Na2SO4+H2O它的氣體形式是一種嚴重的污染物，是形成酸雨的主要來源之一。工業(yè)上使用濃硫酸吸收三氧化硫生產(chǎn)硫酸硫化氫(H2S)無色有臭雞蛋氣味的氣體，能溶于水顯酸性，易溶于乙醇，有劇毒，易燃處于最低價態(tài)，具有強還原性，同時是一個二元弱酸硫化氫燃燒2H2S+3O2==2SO2+2H2OSO2+2H2S==3S+2H2O與堿反應H2S+2OH-==S2-+2H2O與Fe3+反應,此反應與用量無關2FeCl3+H2S==2FeCl2+2HCl+S↓用于金屬精制、農(nóng)藥、醫(yī)藥、催化劑再生。通用試劑。制取各種硫化物。硫化鈉(Na2S)無色結晶粉末，吸潮性強，易溶于水，水溶液呈強堿性，觸及皮膚和毛發(fā)時會造成灼傷硫化鈉與Fe3+反應2FeCl3+Na2S==2FeCl2+2NaCl+S↓2FeCl3+3Na2S==2FeS↓+6NaCl+S↓Na2S+2HCl==H2S↑+2NaCl硫酸(H2SO4)純硫酸是一種無色粘稠的油狀液體，沸點高難揮發(fā)，濃硫酸指的是質(zhì)量分數(shù)98%的硫酸稀硫酸是一種非氧化性酸，具有酸的通性。濃硫酸則是一種氧化性酸，具有強烈的腐蝕性與脫水性，硫酸的還原產(chǎn)物一般都為二氧化硫。具有脫水性。2H2SO4(濃)+Cu==CuSO4+SO2↑+2H2O(加熱)2H2SO4(濃)+C==CO2↑+SO2↑+2H2O(加熱)H2SO4(濃)+2HI==I2+SO2↑+2H2O(加熱)濃硫酸的稀釋：酸沿杯壁倒入水中并用玻璃棒不斷攪拌。濃硫酸具有吸水性，可用于干燥氣體（不能干燥堿性與還原性氣體）。硫酸根的檢驗：先加入過量鹽酸，若無明顯現(xiàn)象，在加入氯化鋇，若有白色沉淀產(chǎn)生這表明原溶液中含有硫酸根。冷的濃硫酸可用鐵制容器儲存。氮氣(N2)無色無味氣體，密度較空氣略小，難溶于水由于N≡N的存在，氮氣通常不與其他物質(zhì)發(fā)生反應在高溫高壓與催化劑作用下與氫氣氣反應2N2+3H2==2NH3(可逆反應)大氣固氮（放電）N2+O2==2NO鎂在氮氣中燃燒N2+3Mg==Mg3N2氮氣通常被稱為惰性氣體，用于金屬處理中的保護氣。充入白熾燈中可以延長燈泡的使用壽命。氮氣的沸點-196℃，所以液氮也常用與制冷劑。此外氮元素還廣泛純在與生物體中，蛋白質(zhì)與植物葉綠素均含氮元素一氧化氮(NO)是一種無色無味氣體難溶于水的氣體容易被氧化變?yōu)榧t棕色2NO+O2==2NO24NO+3O2+2H2O==4HNO3實驗室通常采用Cu稀硝酸反應制取一氧化氮(只能采用排水法收集)，一氧化氮還是人體中一種重要的神經(jīng)遞質(zhì)二氧化氮(NO2)是一種紅棕色有刺激性氣味的氣體，有毒，易溶于水,溶于濃硝酸中而生成發(fā)煙硝酸溶于水能與水反應生成硝酸并放出一氧化氮3NO2+H2O==2HNO3+NO4NO2+O2+4H2O==HNO32NO2==N2O4(可逆反應，N2O4為無色氣體)二氧化氮還是酸雨的成因之一，用于生產(chǎn)硝酸氨氣(NH3)無色，有強烈的刺激性氣味，易被液化，極易溶于水（1：700）在純氧中安靜的燃燒4NH3+3O2==2N2+6H2O催化氧化4NH3+5O2==4NO+6H2ONH3+HCl==NH4Cl(白煙)水溶液顯堿性NH3+H2O==NH3·H2O(可逆)工業(yè)制氨絕大部分是在高壓、高溫和催化劑存在下由氮氣和氫氣合成制得。實驗室使用氯化銨與消石灰共熱制取氨氣檢驗：潤濕的紅色石蕊試紙注意：氨氣溶于水可以導電，但氨氣是非電解質(zhì)銨鹽(NH4+)銨鹽是農(nóng)業(yè)上常用的化肥，絕大多數(shù)的銨鹽易溶于水銨鹽受熱易分解，與堿反應會放出氨氣NH4Cl==NH3↑+HCl↑NH4HCO3==NH3↑+CO2↑+H2ONH4++OH-==NH3↑+H2O(可用于檢驗銨根)實驗室制取氨氣2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+NH3↑+H2ONH3·H2O是一個弱堿，由于銨根的水解，銨鹽溶液通常顯酸性。碳酸氫銨是常用的氮肥?？捎门c堿共熱的方式檢驗銨鹽氨水(NH3·H2O)無色透明的液體，物有刺激性氣味氨水中僅有一小部分氨分子與水反應形成一水合氨，是僅存在于氨水中的弱堿，能使酚酞變紅，受熱易分解氨水的電離NH3·H2O==NH4++OH-NH3·H2O+HCl==NH4Cl+H2O受熱分解NH3·H2O==NH3↑+H2O氨水不是電解質(zhì)，是混合物NH3·H2O是電解質(zhì)硝酸(HNO3)硝酸是無色、易揮發(fā)，有刺激性氣味的液體。因溶解少量的二氧化氮，通常呈棕黃色。硝酸是氧化性酸，具有酸性的同時，也具有很強的氧化性，濃度越高氧化性也越強，氫離子濃度也會影響其氧化性。硝酸見光分解4HNO3==4NO2↑+O2↑+2H2O4HNO3(濃)+Cu==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O8HNO3(稀)+3