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文檔簡介
1、常見金屬的化學(xué)性質(zhì)一 鈉及其化合物鈉鈉的化學(xué)性質(zhì)與氧氣反應(yīng)在常溫時 4NaO22Na2O (白色) 在點燃時2NaO2=Na2O2(淡黃色) .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)化合物,如 2Na+Cl22NaCl 2NaSNa2S(硫化鈉)(跟硫化合時甚至發(fā)生爆炸。)2Na+Br2=2NaBr(溴化鈉)(溴化鈉可以做鎮(zhèn)定劑)鈉跟水的反應(yīng)2Na2H2O2NaOHH2鈉由于此反應(yīng)劇烈,能引起氫氣燃燒,所以鈉失火不能用水撲救,必須用干燥沙土來滅火。鈉具有很強的還原性,可以從一些熔融的金屬鹵化物中把金屬置換出來。由于鈉極易與水反應(yīng),所以不能用鈉把居于金屬活動性順序鈉之后的金屬從其鹽
2、溶液中置換出來。鈉與酸溶液反應(yīng)鈉與酸溶液的反應(yīng)涉及到鈉的量,如果鈉少量,只能與酸反應(yīng),如鈉與鹽酸的反應(yīng): 2Na+2HCl=2NaCl+H2 如果鈉過量,則優(yōu)先與酸反應(yīng),然后再與酸溶液中的水反應(yīng)鈉與鹽反應(yīng)a將鈉投入鹽溶液中,鈉先會和溶液中的水反應(yīng),生成的氫氧化鈉如果能與鹽反應(yīng)則繼續(xù)反應(yīng)。 如將鈉投入硫酸銅溶液中: 2Na2H2O2NaOHH2 2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2b與熔融鹽反應(yīng) 這類反應(yīng)多數(shù)為置換反應(yīng),常見于金屬冶煉工業(yè)中,如 4Na+TiCl4(熔融)=4NaCl+Ti(條件為高溫) Na+KCl=K+NaCl(條件為高溫) 鈉與熔融鹽反應(yīng)不能證明金屬活動性的
3、強弱鈉與有機物反應(yīng)鈉還能與某些有機物反應(yīng),如鈉與乙醇反應(yīng): 2Na+2C2H5OH2CH3CH2ONa+H2(生成物為氫氣和乙醇鈉)鈉化學(xué)方程式1 與非金屬單質(zhì): 2NaH2高溫2NaH 4NaO22Na2O (白色固體) 2NaO2=點燃=Na2O2 (淡黃色粉末) 2 與金屬單質(zhì); 不反應(yīng) 與水: 2Na2H2O2NaOHH2 與酸: 2Na+2HCl=2NaCl+H2 與堿; 不反應(yīng)(與堿溶液反應(yīng)) 與鹽; 4Na+TiCl4=高溫=4NaCl+Ti 6Na+2NaNo2=高溫=N2+4Na2O Na+KCl=高溫=K+NaCl 2Na2H2O2NaOHH2 2NaOH+CuSO4=Na
4、2SO4+Cu(OH)2 或2Na2H2O2NaOHH2 NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3H2O 與氧化物: 4Na+CO2=點燃=2Na2O+C氧化鈉化學(xué)性質(zhì)與水的反應(yīng)Na2O+H2O2NaOH與二氧化碳反應(yīng) Na2O+CO2-Na2CO3與酸反應(yīng)Na2O+NaClH2O合成方法Na2CO3(碳酸鈉) Na2OCO2過氧化鈉與最高價氣態(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: 2NaO 2CO 2NaCO O 2NaO 2SO 2NaSO+ O與次高價氣態(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: NaO CO NaCO NaO SO NaSO與水反應(yīng),生
5、成氧氣: 2NaO+2HO 4NaOH + O,反應(yīng)放熱制作Na2O+O2Na2O2碳酸鈉其水溶液呈堿性,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Na2CO3與堿反應(yīng)。 Na2CO3+ Ca(OH)2= CaCO3+ 2NaOH Na2CO3與NaOH不反應(yīng)。Na2CO3與鹽反應(yīng)。 Na2CO3+ BaCl2= 2NaCl + BaCO33Na2CO3+ Al2(SO4)3+ 3H2O= 2Al(OH)3+ 3Na2SO4+ 3CO2Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaHCO3Na2CO
6、3+H2O+CO2=2NaHCO3NaCl + CO2 + NH3 + H2O = NaHCO3+ NH4Cl碳酸氫鈉與酸NaHCO+HCl = NaCl + HO + CO與堿反應(yīng)aNaHCO+NaOH = NaCO+ HOb與Ca(OH)反應(yīng):要分過量和少量。 少量:NaHCO+ Ca(OH)= CaCO+ NaOH + HO 過量:2NaHCO+ Ca(OH)= NaCO+ CaCO+ 2HO 雙水解與AlCl雙水解:3NaHCO+ AlCl= Al(OH)+ 3CO+ 3NaCl 與Al(SO4)雙水解:Al(SO4)+6NaHCO=3NaSO4+2Al (OH)+6CO 與鹽反應(yīng)2N
7、aHCO+ CaCl= Ca(HCO)+ 2NaCl 受熱分解:2NaHCO= NaCO+ HO + CO二鋁及其化合物鋁化學(xué)性質(zhì)與氧氣反應(yīng) 鋁粉可燃鐃4Al+3O2=2Al2O3(發(fā)強白光)(實驗)和非金屬反應(yīng):2Al+3SAl2S3和熱水反應(yīng):2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2(反應(yīng)緩慢)和較不活動金屬氧化物反應(yīng):3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3和酸反應(yīng):在常溫下濃硫酸和濃硝酸可使鋁鈍化。鹽酸和稀硫酸可跟鋁發(fā)生置換反應(yīng),生成鹽并放出氫氣。2Al+6H2O=2AlCl3+3H22Al+3H2SO4(稀)=Al2(SO4)3+3H2和鹽溶液反應(yīng):2Al+3Hg(NO3)2=3Hg
8、+2Al(NO3)3和堿溶液反應(yīng):主要和NaOH、KOH強堿溶液反應(yīng),可看做是堿溶液先溶解掉鋁表面氧化鋁保護膜 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O(實驗)鋁和水發(fā)生置換反應(yīng):2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2Al(OH)3溶解在強堿溶液中,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O一般可用下列化學(xué)方程式或離子方程式表示這一反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2注:1.鋁和不活動金屬氧化物(主要是難熔金屬氧化物如Cr2O3、V2O5以及Fe2O3等)的混合物,都叫鋁熱劑,在反應(yīng)中鋁做還原劑。反應(yīng)過程放大
9、量熱,可將被還原的金屬熔化成液態(tài)2.鋁在加熱時可以跟濃硫酸或硝酸反應(yīng),情況較復(fù)雜不做要求氧化鋁與酸反應(yīng):Al2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2O(Al2O3是兩性氧化物)與堿反應(yīng):Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O氫氧化鋁 與酸反應(yīng):Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O與堿反應(yīng): Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O受熱分解2Al(OH)3Al2O3+3H2O制作:溶性鋁鹽和氨水反應(yīng)來制備Al(OH)3 AlCl33NH3H2OAl(OH)33NH4Cl ( AlCl33NH3H2OAl(OH)33NH4 ) Al2(SO4)36NH3H2O2 Al(O
10、H)33(NH4)2SO4 ( Al33NH3H2OAl(OH)33NH4 )二鐵及其化合物鐵與非金屬單質(zhì)反應(yīng):2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+SFeS Fe+I2FeI23Fe+2O2Fe3O4 2Fe+3Br22FeBr3 鐵與水反應(yīng):3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2鐵與酸反應(yīng):Fe+H2SFeS+H22Fe+6H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O Fe+H2SO4(稀)FeSO4+H2 Fe+6HNO3(濃)Fe(NO3)3+3NO2+3H2OFe+4HNO3Fe(NO3)3+NO+2H2O 8Fe+30HNO38Fe(NO3)3+3N2O+15H2O 10
11、Fe+36HNO310Fe(NO3)3+3N2+18H2O 8Fe+30HNO38Fe(NO3)3+3NH4NO3+9H2O Fe+2HClFeCl2+H2 鐵與鹽反應(yīng):2FeCl3+Fe3FeCl2(實驗)Fe+CuCl2FeCl2+CuFe+SnCl4FeCl2+SnCl2Fe+(CH3COO)2CuCu+(CH3COO)2Fe氧化亞鐵化學(xué)性質(zhì):與氧氣反應(yīng):6FeO+O22Fe3O4與活潑金屬反應(yīng):3FeO+2AlAl2O3+3Fe與氧化性酸反應(yīng):FeO+4HNO3Fe(NO3)3+NO2+2H2O與酸反應(yīng):FeO + 2 HCl FeCl2 + H2O FeO + H2SO4 FeSO4
12、 + H2O分解:FeO在低于575的條件下具有熱不穩(wěn)定性,可以歧化生成金屬鐵和Fe3O4:4 FeO Fe + Fe3O4與非金屬單質(zhì)反應(yīng):Si + 2 FeO SiO2 + 2 Fe Mn + FeO MnO + Fe 2 P + 5 FeO P2O5 + 5 Fe制作:在隔絕空氣條件下加熱草酸亞鐵制得:FeC2O4=FeO+CO+CO2氧化鐵化學(xué)性質(zhì): 穩(wěn)定,溶于鹽酸、稀硫酸生成+3價鐵鹽:Fe2O3 + 6HCl=2FeCl3+3H2O (高溫下)被CO、H2、Al、C、Si等還原:Fe2O3+2AlAl2O3+2FeFe2O3+3CO2Fe+3CO2制作:4Fe+6H20+3O2=4
13、Fe(OH)3 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O腐蝕:在潮濕的空氣中,鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水膜,這層水膜里含有少量的H+和OH-,還溶解了氧氣,結(jié)果在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳(因鋼鐵不純)恰好形成無數(shù)微小的原電池。在這些原電池里,鐵是負極,碳是正極。鐵失去電子而被氧化: 負極:2Fe-4e-=2Fe2+ 正極:2H2O+O2+4e-=4OH- 電化學(xué)腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因。 在此之后繼續(xù)反應(yīng): Fe2+2OH-=Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3+nH2O=2Fe2O3nH2O+3H2O 在初中的化學(xué)
14、里,可用鹽酸(HCl)來除鐵銹。 方程式為:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O四氧化三鐵化學(xué)性質(zhì): 氧化(與氧氣反應(yīng)):4Fe3O4+O2=6Fe2O3(條件是高溫) 在高溫下可與還原劑H2、CO、Al,C等反應(yīng):3Fe3O4+8Al=4Al2O3+9Fe Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2 Fe3O4+4H2=3Fe+4H2O 二氧化氮和灼熱的鐵粉反應(yīng)生成四氧化三鐵和氮氣:2NO2+3Fe=Fe3O4+N2(條件是高溫) 水蒸汽和熾熱的鐵反應(yīng)生成四氧化三鐵:4H2O(g)+3Fe=高溫=Fe3O4+4H2 和酸反應(yīng):Fe3O4+8HCl(濃)=2FeCl3+FeCl2+4H2O制
15、作:鐵絲在氧氣中燃燒 細鐵絲在空氣中加熱到500也會燃燒生成四氧化三鐵: 鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng):3Fe + 4H2O (g)= Fe3O4 + 4H2 通過FeCl2與FeCl3加氨水共沉淀制的氫氧化亞鐵化學(xué)性質(zhì):氧化 :4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 :4Fe(OH)2+O2=加熱=2Fe2O3+4H2O (隔氧環(huán)境)制作:在試管里注入少量新制備的硫酸亞鐵溶液,再向其中滴入幾滴煤油,用膠頭滴管吸取氫氧化鈉溶液,將滴管尖端插入試管里溶液液面下,逐滴滴入氫氧化鈉溶液,觀察現(xiàn)象。 另外,為使氫氧化亞鐵的制備成功,先將硫酸亞鐵溶液加熱,除去溶解的氧氣。 滴入溶液到硫
16、酸亞鐵溶液中有白色絮狀沉淀生成。白色沉淀放置一段時間,振蕩后迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色。 白色沉淀: Fe(OH)2;灰綠色沉淀:Fe6(SO4)2(OH)4O3(一種氧基配合物);紅褐色沉淀:Fe(OH)3(實驗)氫氧化鐵化學(xué)性質(zhì): 受熱分解:2Fe(OH)3=加熱=Fe2O3+3H2O 與非氧化性酸:Fe(OH)3 + 3H+(氫離子) = Fe3+(鐵離子) +3H2O 氫氧化鐵是兩性氧化物,以堿性為主,新制得的氫氧化鐵能溶于強堿: Fe(OH)3 + KOH = KFeO2 + 2H2O氫氧化鐵膠體的制作:步驟:a取1個小燒杯,加入25mL蒸餾水,將燒杯中的蒸餾水加熱至沸騰。 b向
17、沸水中逐滴加入56滴飽和氯化鐵溶液。 c繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色,停止加熱。 方程式:FeCl33H2OFe(OH)33HCl一般我們認為濃稀之間的界線是6mol/L。常見非金屬物質(zhì)物理性質(zhì)物質(zhì)物理性質(zhì)硅單質(zhì)與碳相似,單質(zhì)硅也有晶體和無定型兩種。晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石類似,它是帶有金屬光澤的灰黑色固體,熔點高(1470),硬度大 有脆性 是良好的半導(dǎo)體材料二氧化硅其存在形態(tài)有結(jié)晶形(石英晶體(水晶 瑪瑙)和無定形兩大類,統(tǒng)稱硅石。不溶於水熔沸點很高 堅硬 純淨(jìng)的二氧化硅晶體無色透明。硅酸溶解度很小,逐漸聚合形成膠體溶液,當(dāng)歸酸濃度較但是,則形成軟而透明的,膠凍狀的硅酸凝膠。硅酸凝膠經(jīng)乾燥脫水后得到
18、多孔的硅酸干凝膠,稱為“硅膠”。硅膠多孔,吸附水分能力強。硅酸鈉可溶於水,有很高的熔點,其水溶液俗稱水玻璃 氯氣黃綠色 是一種有強烈刺激性氣味的有毒氣體,在低溫和加壓的條件下可以轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)(稱為液氯)和固態(tài),溶於水(一體機水溶解兩體積氯氣),密度比空氣大。次氯酸僅存在于溶液中,濃溶液呈黃色(顯色有變化是因為反應(yīng)Cl2+H2O=HCIO+HCl是可逆反應(yīng),在不同狀態(tài)下平衡狀態(tài)也不同,顯黃綠色是因為溶有氯氣的原因),稀溶液無色,有非常刺鼻的氣味次氯酸鈉(鈣)微黃色溶液 有刺激性氣味 熔沸點較低硫單質(zhì)(俗稱硫磺)淡黃色固體,易研成粉末,導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性都差。性松脆,不溶于水,微溶於酒精,易溶于二硫化碳
19、二氧化硫無色,有刺激性氣味的有毒氣體,密度比空氣大,容易液化,易溶於水三氧化硫無色透明油狀液體,有強刺激性臭味,密度比空氣大,易揮發(fā)一氧化氮無色無味氣體,難溶於水,密度比空氣大二氧化氮紅棕色,有刺激性氣味的有毒氣體,密度比空氣大,易液化,易溶於水。因此,在閃電時,大氣中常有少量NO2產(chǎn)生,并隨雨水落下。五氧化二氮無色柱狀結(jié)晶體,均微溶于水,水溶液呈酸性。溶于熱水時生成硝酸。熔點32.5,易升華,易分解易潮解氨氣無色,有刺激性氣味的氣體,極易溶於水且溶解得快。在常溫下,一體積水大約可溶解700體積氨氣,氨氣的水溶液叫做氨水(不穩(wěn)定,受熱易分解成氨和水)。濃硫酸無色粘稠的油狀液體,不揮發(fā),有吸水性
20、(可做乾燥劑),有脫水性(可使有機物碳化),強腐蝕性氮氣無色無味無嗅的氣體,通常無毒,密度比空氣小. 在生產(chǎn)中,通常采用黑色鋼瓶盛放氮氣。濃稀硝酸無色液體,有揮發(fā)性,在空氣裡會生成白霧,有刺激性氣味,強腐蝕性(濃)濃HNO3中因溶有HNO3分解產(chǎn)生的NO2而呈黃色。98的硝酸稱為發(fā)煙”硝酸亞硫酸無色透明液體,具有二氧化硫的窒息氣味,易分解,溶于水,密度比空氣大氫氣世界上已知最輕的氣體,無色無味,密度很小,難溶於水常見非金屬及其化合物的化學(xué)性質(zhì)及制法一. 硅及其化合物硅化學(xué)性質(zhì):與單質(zhì)反應(yīng): Si + O2 = SiO2,條件:加熱 Si + 2F2 = SiF4 Si + 2Cl2 = SiC
21、l4,條件:高溫 Si+CSiC(金剛砂)與氧化性酸反應(yīng): 只與氫氟酸反應(yīng)Si + 4HF = SiF4 + 2H2不與其它氧化物反應(yīng); 與堿反應(yīng):Si + 2OH- + H2O = SiO32- + 2H2(如NaOH)法:SiCl4+2H2Si(純)+4HClSiO2+2C=Si+2CO二氧化硅化學(xué)性質(zhì):與酸反應(yīng):只與氫氟酸反應(yīng) SiO2 4HF = SiF4 2H2O與堿性氧化物:SiO2 CaO =(高溫) CaSiO3 二氧化硅能溶于濃熱的強堿溶液:SiO2 2NaOH = Na2SiO3 H2O (盛堿的試劑瓶不能用玻璃塞而用橡膠塞的原因) 在高溫下,二氧化硅能被碳、鎂、鋁還原:S
22、iO22C(高溫)Si2CO 與鹽反應(yīng):SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2 SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2制法:Si+O2=SiO2硅酸化學(xué)性質(zhì) 不穩(wěn)定性H2SiO3=加熱=H2O+SiO2 制法:Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3 (強酸換弱酸)(實驗)工業(yè)上采用硫酸法。即將硅酸鈉與硫酸反應(yīng)生成硅溶膠,經(jīng)凝聚、洗滌、干燥和濃鹽酸浸泡,再經(jīng)洗滌、干燥而得。 硅酸鈉 與酸反應(yīng):Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3 (強酸換弱酸)制取硅酸膠體硅酸鈉制法:nSiO22NaOHNa20nSiO2+H2O nSiO2Na2CO3Na2OnSiO2+CO2
23、 Na2SO4+4CNa2S+4CO nSiO2+Na2S+3/2O2Na2OnSiO2+SO2 氯氣化學(xué)性質(zhì) 與金屬反應(yīng):2Na+Cl2=點燃=2NaCl現(xiàn)象:鈉在氯氣里劇烈燃燒,產(chǎn)生大量的白煙。 Cu+Cl2=點燃=CuCl2 現(xiàn)象:紅熱的銅絲在氯氣里劇烈燃燒,瓶里充滿棕黃色的煙,加少量水后,溶液呈藍綠色。 2Fe+3Cl2=點燃=2FeCl3現(xiàn)象:鐵絲在氯氣里劇烈燃燒,瓶里充滿棕色煙,加少量水后,溶液呈黃色。 注:氯氣具有強氧化性,一定條件下可與除Pt、Au外所有金屬反應(yīng),而與Fe、Cu等變價金屬反應(yīng)則生成高價金屬氯化物 常溫下,干燥氯氣或液氯不與鐵反應(yīng),所以可用鋼瓶儲存氯氣。 與非金屬
24、反應(yīng):a與氫氣的反應(yīng) H2+Cl2=點燃=2HCl(工業(yè)制鹽酸方法) (實驗)現(xiàn)象:H在Cl中安靜地燃燒,發(fā)出蒼白色火焰,瓶口處出現(xiàn)白霧。 H2+Cl2=光照=2HCl 現(xiàn)象:見光爆炸,有白霧產(chǎn)生。b與磷的反應(yīng) 2P+3Cl2=點燃=2PCl3(液體農(nóng)藥,霧) 2P+5Cl2=點燃=2PCl5(固體農(nóng)藥,煙) 現(xiàn)象:產(chǎn)生白色煙霧c與其他非金屬的反應(yīng) 實驗證明,在一定條件下,氯氣還可與S、C、Si等非金屬直接化合 與水反應(yīng):在該反應(yīng)中,氧化劑是Cl,還原劑是也是Cl2,在水中有汽化現(xiàn)象。 化學(xué)方程式是:ClHOHClHClO(這是可逆反應(yīng))(實驗) 與堿反應(yīng):Cl2NaOHNaClNaClOH2
25、O (漂白液)3Cl2+6KOH(熱、濃)5KCl+KClO3+3H2O2Cl2Ca(OH)2CaClCa(ClO)2H2O (漂白粉)上述兩反應(yīng)中,Cl作氧化劑和還原劑,有汽化現(xiàn)象。 與鹽反應(yīng): Cl2FeCl2FeCl 與氣體反應(yīng):Cl的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,容易與多種可燃性氣體發(fā)生反應(yīng)。 如:H、CH等。其他反應(yīng):Cl2+PCl3PCl5 5Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HCl Cl2+H2S2HCl+S Cl2+H2O22HCl+O2 與酸反應(yīng):Cl2+H2S2HCl+S Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HClCl2+H2SO3+H2OH2SO4+2HCl制作:a工業(yè)生產(chǎn)中用
26、直流電電解飽和食鹽水法來制取氯氣: 2NaCl2HO(通電) HCl2NaOH b實驗室通常用氧化HCl或濃鹽酸的方法來制取氯氣,常見的氧化劑有:MnO、KCrO7(重鉻酸鉀)、KMnO、KClO、Ca(ClO)2,發(fā)生的反應(yīng)分別是:(實驗)6.次氯酸化學(xué)性質(zhì):見光分解: HClO=HCl+O2(條件:光照)制法:實驗室制法:由次氯酸鈣與二氧化碳或草酸作用后過濾可得高純?yōu)V液。 Ca(ClO)2 + 2CO2 + 2H2O = Ca(HCO3)2 + 2HClONaClO + CO2 +H2O = NaHCO3 + HClO高中課本制法:二氧化錳與濃鹽酸加熱制取氯氣 氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣
27、再與水作用Cl2 + H2O = HCl + HClO工業(yè)制法:由氯氣、四氯化碳水與氧化汞共搖蕩后蒸餾而得。次氯酸鈉(鈣)化學(xué)性質(zhì):制法:次氯酸鈣和碳酸鈉溶液反應(yīng):Ca(ClO)2+Na2CO3 = CaCO3(沉淀)+2NaClO 氫氧化納溶液中通氯氣:Cl2+(Ca)2NaOHNaCl+NaClO+H2O硫化學(xué)性質(zhì) 與金屬反應(yīng):S+FeFeS S+2CuCu2S 3S+2AlAl2S3 S+ZnZnSS+2NaNa2S(爆炸) 與非金屬反應(yīng):S+H2H2S 2S+CCS2 與氧氣反應(yīng):S + O=點燃= SO 與酸反應(yīng):S+6HNO3(濃)H2SO4+6NO2+2H2O3S+4HNO3(稀
28、)3SO2+4NO+2H2O S+2H2SO4(濃)3SO2+2H2O 與堿反應(yīng):3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O 與鹽反應(yīng):S+NaSO= NaSOS(NaSO)(學(xué)名;硫代硫酸鈉)制作:二氧化硫化學(xué)性質(zhì) 與氣體反應(yīng):2SO2+O2 = 2SO3(加熱,V2O5做催化劑,可逆)SO2+NO2SO3+NO與酸反應(yīng):2H2S+SO2 = 3S+2H2O Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl 與非金屬單質(zhì)和水反應(yīng):2SO2+O2+2H2O2H2SO4 SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HClSO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr SO2+I2+2H2OH2SO4
29、+2HI 與堿反應(yīng):SO2+2NH3.H2O(NH4)2SO3 SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2O(不能用澄清石灰水鑒別SO2和CO2.可用品紅鑒別) 2NaOH+SO2(少量)Na2SO3+H2O NaOH+SO2(足量)NaHSO3 與活潑金屬氧化物反應(yīng):CaOSO2=CaSO3 2CaSO3O2=2CaSO4(加熱) 與鹽反應(yīng):Na2SO2+SO2+H2O = 2NaHSO3 SO2+(NH4)2SO3+H2O2NH4HSO3制作:在實驗室里,常用亞硫酸鈉跟濃硫酸起反應(yīng)制取二氧化硫?;瘜W(xué)方程式是:Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+H2O+SO2 制氣裝置是用固體粉末與液
30、體反應(yīng)制取氣體的儀器裝置(參看初中卷使用固體和液體藥品制備氣體的儀器裝置)。二氧化硫易溶于水,密度比空氣大,收集二氧化硫是用向上排空氣集氣法。三氧化硫化學(xué)性質(zhì):與水反應(yīng):SO3(l) + H2O(l) = H2SO4(l) (+88 kJ mol1) 這個反應(yīng)進行得非常迅速,而且是放熱反應(yīng)。在大約340 C以上時, 硫酸、三氧化硫和水才可以在平衡濃度下共存。三氧化硫也與二氯化硫發(fā)生反應(yīng)來生產(chǎn)很有用的試劑亞硫酰氯。 SO3 + SCl2 SOCl2 + SO2三氧化硫還可以與堿類發(fā)生反應(yīng),生成硫酸鹽及其它物質(zhì),如 SO3+2NaOH Na2SO4+H2O與活潑金屬氧化物反應(yīng):SO3+MgOMgS
31、O4SO3+Na2ONa2SO4與鹽反應(yīng):SO3+2KIK2SO3+I2制?。涸趯嶒炇抑腥趸蚩梢酝ㄟ^硫酸氫鈉的兩步高溫分解來制備: 脫水: 2NaHSO4 -315C Na2S2O7 + H2O 熱分解: Na2S2O7 -460C Na2SO4 + SO3亞硫酸:化學(xué)性質(zhì): 與鹵族元素和水反應(yīng):H2SO3+X2+H2OH2SO4+2HX(X表示Cl2、Br2、I2) 與氧氣反應(yīng):2H2SO3+O22H2SO4 與強氧化劑反應(yīng):H2SO3+H2O2H2SO4+H2O5H2SO3+2KMnO42MnSO4+K2SO4+2H2SO4+3H2O與弱酸反應(yīng):2H2SO3+2H2S3S+2H2O與鹽
32、反應(yīng):H2SO3+2FeCl3+H2OH2SO4+2FeCl2+2HCl 分解:H2SO3H2O+SO2制?。憾趸蛉苡谒纬傻亩趸蛩衔颯O2H2O被稱作亞硫酸。硫酸化學(xué)性質(zhì) 稀硫酸A與活潑金屬反應(yīng):Zn+H2SO4ZnSO4+H2 Fe+H2SO4FeSO4+H2Mg+H2SO4MgSO4+H2 2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2B與活潑金屬氧化物反應(yīng):MgO+H2SO4MgSO4+H2O Al2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2OC可與所含酸根離子對應(yīng)酸酸性比硫酸根離子弱的鹽反應(yīng),生成相應(yīng)的硫酸鹽和弱酸D可與堿反應(yīng)生成相應(yīng)的硫酸鹽和水F加熱條件下可催化蛋白質(zhì)
33、、二糖和多糖的水解 濃硫酸:A與金屬反應(yīng):a常溫下,濃硫酸能使鐵、鋁等金屬鈍化。 b加熱時,濃硫酸可以與除金、鉑之外的所有金屬反應(yīng),生成高價金屬硫酸鹽,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)出了強氧化性和酸性。c更非金屬反應(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 + 2H2
34、O S + 2H2SO4(濃) = 3SO2 + 2H2O 2P + 5H2SO4(濃) = 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2Od與其他還原性物質(zhì)反應(yīng):濃硫酸具有強氧化性,實驗室制取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 + 2H2Of難揮發(fā)性酸制易揮發(fā)性酸:NaCl(固)+H2SO4(濃)=NaHSO4+HCl (常溫) 2NaCl(固)+H2SO4(濃)=Na2SO4+2HCl (加熱) N
35、a2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2 再如,利用濃鹽酸與濃硫酸可以制氯化氫氣體。g與堿反應(yīng):制化肥,如氮肥、磷肥等 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 Ca3(PO4)2+2H2SO4=2CaSO4+Ca(H2PO4)2h與亞硫酸鹽反應(yīng)(穩(wěn)定性):Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2i與氧化物反應(yīng):P2O5+3H2SO4(濃)2H3PO4+3SO3j與鹽反應(yīng):H2SO4(濃)+CaF2CaSO4+2HF H2SO4(濃)+NaClNaHSO4+HClH2SO4(濃)+2NaClNa2SO4+2HCl H2SO4(濃)+NaNO3NaHSO4+HNO33H
36、2SO4(濃)+Ca3(PO4)23CaSO4+2H3PO4 2H2SO4(濃)+Ca3(PO4)22CaSO4+Ca(H2PO4)2制法:實驗室制法:可以用FeSO4.7H2O加強熱,用冰水混合物+U型管冷凝即可,用NaOH吸收SO2,理論可得29.5%的H2SO4 關(guān)鍵在于尾氣吸收。工業(yè)制法:1.燃燒硫或高溫處理黃鐵礦,制取二氧化硫 S+O2=(點燃)SO2 4FeS2+11O2=(高溫)8SO2+2Fe2O3 2.接觸氧化為三氧化硫 2SO2+O2=(,V2O5)2SO3(該反應(yīng)為可逆反應(yīng)) 3.用98.3%硫酸吸收 SO3+H2SO4=H2S2O7(焦硫酸) 4.加水 H2S2O7+H
37、2O=2H2SO4氮氣:化學(xué)性質(zhì):與某些氣體反應(yīng):N2+3H22NH3 N2+O22NO與金屬反應(yīng):N2+3MgMg3N2 N2+6Na2Na3N制法:(實驗室制法)制備少量氮氣的基本原理是用適當(dāng)?shù)难趸瘎被蜾@鹽氧化,最常用的是如下幾種方法: a加熱亞硝酸銨的溶液: (343k)NH4NO2 = N2+ 2H2O b亞硝酸鈉與氯化銨的飽和溶液相互作用: NH4Cl + NaNO2 = NaCl + 2 H2O + N2 c將氨通過紅熱的氧化銅: 2 NH3+ 3 CuO = 3 Cu + 3 H2O + N2 d氨與溴水反應(yīng):8 NH3 + 3 Br2 (aq) = 6 NH4Br + N2
38、 e重鉻酸銨加熱分解: (NH4)2Cr2O7=N2+Cr2O3+4H2O一氧化氮:化學(xué)性質(zhì):與氧氣反應(yīng):2NO+O22NO2與氨氣反應(yīng):6NO+4NH35N2+6H2O與氫氧化鈉反應(yīng):NO+NO2+2NaOH2NaNO2(用于制硝酸工業(yè)中吸收尾氣中NO和NO2)制法:(實驗室)制備少量氮氣的基本原理是用適當(dāng)?shù)难趸瘎被蜾@鹽氧化,最常用的是如下幾種方法: 加熱亞硝酸銨的溶液: (343k)NH4NO2 = N2+ 2H2O 亞硝酸鈉與氯化銨的飽和溶液相互作用: NH4Cl + NaNO2 = NaCl + 2 H2O + N2 將氨通過紅熱的氧化銅: 2 NH3+ 3 CuO = 3 Cu
39、+ 3 H2O + N2 氨與溴水反應(yīng):8 NH3 + 3 Br2 (aq) = 6 NH4Br + N2 重鉻酸銨加熱分解: (NH4)2Cr2O7=N2+Cr2O3+4H2O二氧化氮化學(xué)性質(zhì) 自身反應(yīng):2NO2 = N2O4,正反應(yīng)是放熱。 與水反應(yīng):3NO2+H2O2HNO3+NO(二氧化氮溶于水后并不會完全反應(yīng),所以會有少量二氧化氮分子存在,為黃色.) 與其他氣體反應(yīng):NO+NO2+2NaOH2NaNO2(用于制硝酸工業(yè)中吸收尾氣中的NO和NO2)6NO+4NH35N2+6H2O4NO2+H2S4NO+SO3+H2ONO2+SO2SO3+NO與鹽反應(yīng):NO2+2KI+H2ONO+I2+
40、2KOH(不能用淀粉KI溶液鑒別溴蒸氣和NO2)制法:閃電也可以產(chǎn)生NO2,在閃電時,由于空氣中電場極強,空氣分子被撕裂而導(dǎo)電,雷電電流通過時產(chǎn)生大量的熱,使已經(jīng)呈游離狀態(tài)的空氣成分N2、O2結(jié)合。 N2+O2=2NO,NO進一步與空氣中O2反應(yīng),生成NO2 2NO+O2=2NO2,NO2與云結(jié)合成HNO3,3NO2+H2O=2HNO3+NO,與雨水一起落下,成為天然氮肥。五氧化二氮化學(xué)性質(zhì): N2O5+H2O2HNO3制法:2NO2+O3=N2O5+O2 或4HNO3+2P2O5=2N2O5+4HPO3硝酸化學(xué)性質(zhì)稀硝酸a與金屬反應(yīng):3Cu(s)+ 8HNO(aq) 3Cu(NO3)(aq+
41、2NO(g+4H2O(l)Fe(s)+ 4HNO(aq) Fe(NO3)(aq)+ NO(g)+ 2H2O(l)b與堿反應(yīng):c與氫化物反應(yīng):3 H2S +2 HNO3(稀)3 S+2NO +4 H2O(HI,HBr)d與鹽反應(yīng):3 Na2S +8 HNO3(稀)6 NaNO3 +2 NO +3 S +4 H2O 3 Na2SO3 +2 HNO3(稀)3 Na2SO4 +2 NO + H2O 說明:a氧化性:濃硝酸稀硝酸;濃硝酸A不穩(wěn)定性:4HNO3(光或加熱)2H2O + O2 + 4NO2 濃硝酸因溶解由分解產(chǎn)生的NO2而呈黃色,常將濃硝酸盛放在棕色試劑瓶中(避光),且放置于冷暗處。B強氧化
42、性a.與絕大部分金屬反應(yīng)(不產(chǎn)生H2) Cu + 4HNO3(濃) 2H2O +Cu(NO3)2 + 2NO2 3Cu+ 8HNO3(稀)4H2O +3Cu(NO3)2+2NO b. 與非金屬反應(yīng) C + 4HNO3(濃) (加熱)2H2O + CO2 + 4NO2 S + 6HNO3(濃)(加熱)2H2O + H2SO4 + 6NO2 P + 5HNO3(濃)(加熱)H2O + H3PO4 + 5NO2 在反應(yīng)中,非金屬被氧化成最高價氧化物或其對應(yīng)的含氧酸。 c.使鋁鐵鈍化 常溫下,冷的濃硝酸能使Fe,Al等鈍化。 C消化反應(yīng); 最為常見的硝化反應(yīng)是苯的硝化Ph-H+HO-NO Ph-NO+H2OD酯化反應(yīng):3nHNO+ C6H7O2(OH)3n C6H7O2(O-NO2)3n + 3nH2OE酸的通性:a跟指示劑反應(yīng) b與活潑金屬反應(yīng)(金屬活動性順序表中氫以前的金屬) 生成鹽和氫氣 c與一些金屬氧化物反
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