元素化合物基礎(chǔ)知識(shí)

[1]金屬基本概念

1.純金屬：

(1)存在：在地殼中除了金、柏等少數(shù)極不活潑的金屬外，絕大多數(shù)金屬元素以化合態(tài)形式存在。

(2)通性：導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性、有金屬光澤、多數(shù)為銀白色(Fe粉：黑色，Cu:紅色，Cs:略帶

金色光澤)、固體(Hg:液態(tài))。

地位：地殼中含量最多的金屬：AI人體中含量最多的金屬：Ca

日常生活中使用最廣泛、年產(chǎn)量最高的金屬：Fe熔點(diǎn)最高的金屬：W

導(dǎo)電性最好的金屬：Ag

⑶冶煉：金屬單質(zhì)的還原性減弱.金屬肉子的氧化性增強(qiáng)

KCaNaMgAllZnFeSnPh(H)CulHgAglPtAu

電解法熱還原法熱分物理方法

解法

(4)發(fā)現(xiàn)的先后順序：活動(dòng)性弱的先被發(fā)現(xiàn)。

2.合金：

(1)概念：合金是指兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。

(2)性能：合金具有不同于各成分金屬的物理、化學(xué)性能或機(jī)械性能。

熔點(diǎn)低、硬度大、強(qiáng)度高、耐腐蝕。

(3)幾種常見的合金

「低碳鋼：韌性、焊接性好，強(qiáng)度低

，碳素鋼|-一中碳鋼：強(qiáng)度高，韌性及加工性好

_L高碳鋼：硬而脆，熱處理后彈性好

①鋼-

具有各種不同的優(yōu)良性能，用于制不銹

二I金網(wǎng)L鋼及各種特種鋼

種類：硅鋁合金、鎂鋁合金、硬鋁等

特性：密度圜3強(qiáng)度回高、塑(造)性

②鋁合金

好、易于加工

用途：建筑業(yè)、容器包裝業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等

廠―青銅(主要含Cu、Sn、Ph)我國最早使用

③|銅合金|-一黃銅(主要含Cu、Zn等)

L白銅(主要含Cu、Ni、Zn等)

3.分類:

-黑色金屬材料：鐵、銘、鎰以及它們的合金

金屬材料一

_有色金屬材料：除黑色金屬以外的其他金屬及其合金

4.新型金屬材料：鈾(U):核反應(yīng)堆燃料；鈦(Ti):被譽(yù)為“21世紀(jì)的金屬”。

[2]鈉及其化合物

1.Na

（1）物性：銀白色，有金屬光澤的固體，質(zhì)地柔軟，熔點(diǎn)低（小于100c°）,密度比水的小但比煤油的大。

（2）化性：①與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：2Na+CL=^=2NaCI（現(xiàn)象：劇烈燃燒、白煙）

4Na+O2===2NazO（現(xiàn)象：銀白色固體變暗）

2Na+O2==￡==Na2Oz（現(xiàn)象：鈉先熔化、后燃燒，產(chǎn)物是淡黃色固體）

②與酸、水（滴有酚配）、醇反應(yīng)：2Na+2HCI===2NaCI+H2T（快）

2Na+2H2O===2NaOH+H2T(現(xiàn)象：浮、熔、游、響、紅)

2Na+2cH3cHzOH一2C2HsONa+H/(沉、慢)

③與鹽溶液(CuSOa溶液)反應(yīng)：2Na+2HzO+Cu2+===Cu(OH)2l+2Na*+H/

與飽和NaCI溶液反應(yīng)：有白色固體析出。

與熔融的CuSOa反應(yīng):2Na+CuSCM熔融）===Cu+Na2SO4

由鋌

⑶制取：2NaCI（熔融）=^^=2Na+CI/

（4）保存：密封保存，通常保存在石蠟油或煤油中，不能放到CCI,中保存。

（5）鈉的用途：①鈉鉀合金（液態(tài)）可用于原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。

②用作電光源，制作高壓鈉燈。

③冶煉某些金屬：金屬鈉具有強(qiáng)還原性，熔融狀態(tài)下可以用于制取金屬,

熔融

如4Na+TiC"W=4NaCI+Ti.

2.NaOH

Q）物性：俗名為燒堿、火堿或苛性鈉，白色固體，易溶于水并放出大量的熱，有吸水性（作干燥劑）；

吸收空氣中的水分而潮解；有很強(qiáng)的腐蝕性（滴在皮膚上：水洗擦干涂稀硼酸）。

（2）化性：①具有堿的通性

②其他反應(yīng)：與金屬鋁反應(yīng)：2AI+2OK+2H2O===2AIO，+3HZT

-

與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：CI2+2OH===Cr+CIO'+H2O

酯類水解：CH3COOC2H5+NaOH---CHaCOONa+CH3CH2OH

(3)NaOH的制?。孩偻练ㄖ茐A：Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3i+2NaOH

②現(xiàn)代工業(yè)制堿（氯堿工業(yè)）：2NaCI+2H2O=^=2NaOH+H2T+CI2T

3.Na?O與NazOz

一一Na2ONazOz

色、態(tài)白色固體淡黃色固體

氧元素化合價(jià)-2-1

電子式Na+L：O：?-Na+Na+［：0：0：

化學(xué)鍵類型離子鍵離子鍵、（非極性）共價(jià)鍵

陰、陽離子個(gè)數(shù)比1:21：2

是否為堿性氧化物是不是

與水反應(yīng)Na2O+H2O===2NaOH2Na2O2+2H2O===4NaOH+02T

與CO2反應(yīng)NazO+CO2二二二Na2c。32Na2O2+2co2===2Na2cCh+02

與鹽酸反應(yīng)Na2O+2HCI===2NaCI+H202Na2O2+4HCI===4NaCI+2H2O+02T

△

轉(zhuǎn)化2NazO+O2----------ZNazOz

用途制燒堿供氧劑、漂白劑、消毒劑

保存密封密封，遠(yuǎn)離易燃物

4.NazCCh和NaHCOs

（l）Na2c03、NaHCCh的水溶性及酸堿性的實(shí)驗(yàn)探究

實(shí)驗(yàn)步驟1gNa2cO31gNaHCO3

①觀察兩支試管白色粉末細(xì)小的白色晶體

②加幾滴水并將溫度計(jì)加水后結(jié)塊變成晶體，溫度計(jì)

加水后部分溶解，溫度計(jì)示數(shù)降低

伸入其中示數(shù)升高

③加5mL水振蕩一段時(shí)間后可溶解固體量減少

④加1~2滴酚配溶液變紅，溶液堿性較強(qiáng)溶液變淺紅，溶液堿性較弱

NazCCh、NaHCCh均易溶于水，在水中的溶解度：NazCCh〉NaHCCh。

初步結(jié)論Na2cO3溶于水放熱，NaHCCh溶于水吸熱。水溶液均顯堿性，堿性：

Na2C03>NaHC03o

'-

Na2c。3NaHCO3

俗名蘇打、純堿小蘇打

顏色狀態(tài)白色粉末細(xì)小的白色晶體

溶解性更易溶于水易溶于水

水溶液酸堿性都呈堿性（NazCCh溶液堿性更強(qiáng)）

4

與鹽酸COJ2H+===CCM+HzOHCO；+H===CO2T+H2O

與NaOH溶液不反應(yīng)HCO；+OH===COf+HzO

NaHCCh少量：HCO；+0H+Ca"===CaCCM+H20;

2>

與澄清石灰水COs+Ca===CaCO3i

-2t

NaHCO,過量2HC0；+20H+Ca===CaCO3l+CO；+2H2O

2

與氯化鈣溶液CO?'+Ca*===CaCO3i不反應(yīng)

熱穩(wěn)定性穩(wěn)定、受熱不易分解受熱易分解(2NaHCO3----Na2cO3+COJ+K0)

①COz+HQ;②適量H*

轉(zhuǎn)化Na2cO3①固體加熱；②適量OKNaHC03

用途制洗滌劑、肥皂、玻璃等制泡沫滅火劑、發(fā)酵劑、治療胃酸過多

(2)Na￡O3和NaHCCh的性質(zhì)

NallCOa棉花球

Na2c。3澄清石灰水

AgB

（3）Na2co3、NaHC03的鑒別

①固體的鑒別：加熱法。

②溶液的鑒別：a.沉淀法：加入BaCb溶液或CaCIz溶液，產(chǎn)生沉淀的是Na2c。3溶液。

b.氣體法：滴入稀鹽酸，立即產(chǎn)生氣泡的是NaHCCh溶液。

c.測(cè)pH法：用pH試紙測(cè)相同濃度的稀溶液，pH大的是Na2c。3溶液。

(4)Na2c。3、NaHCCh的除雜

序號(hào)混合物（括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)）除雜方法

①

Na2CO3(s)(NaHCO3)加熱法

②

NaHCO3(aq)(Na2CO3)通入足量C02

③

Na2CO3(aq)(NaHCO3)滴加適量NaOH溶液

煨燒

（5）侯氏制堿法：..氧化碳反應(yīng)后混合碳酸氫鈉純堿

液（含NaCI、過—

NaHCO,、

飽和食7T母液（主"-----食鹽粉

-NH4CI、

鹽水A耍含NHCI、

NH4HCO3）

NH4CI）氨

降溫過濾

母液（含NaCl）氯化鉞

反應(yīng)原理：NaCI+H20+NH3+CO2===NaHCO3i+NH4CI

2NaHCO3=====Na2CO3+CO/+H20

注意事項(xiàng)：先通入NHs,后通入CO2:NFh在水中的溶解度較大，有利于CO?的吸收。

[3]堿金屬元素、焰色反應(yīng)

1.堿金屬的性質(zhì)：

（1）一般性

相似性遞變性（由Li-Cs）

電子層數(shù)逐漸增多

原子結(jié)構(gòu)最外層均為1個(gè)電子核電荷數(shù)逐漸增大

原子半徑逐漸增大

元素性質(zhì)都具有較強(qiáng)的金屬性，最高正價(jià)均為+1價(jià)金屬性逐漸增強(qiáng)

單（除Cs（略帶金色光澤）外）都呈銀白色，密密度逐漸增大（鉀反常），熔、沸點(diǎn)逐

物理性質(zhì)

質(zhì)度較小，熔、沸點(diǎn)較低漸降低

性還原性逐漸增強(qiáng)；

質(zhì)化學(xué)性質(zhì)都具有較強(qiáng)的還原性與5反應(yīng)越來越劇烈，產(chǎn)物越來越

復(fù)雜（Li只生成只0）

保存堿金屬一般都保存在煤油中，但鋰保存在石』暗中

2.焰色反應(yīng)

Q)概念：某些金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會(huì)使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色，屬于物理變化，是元素的

性質(zhì)。

(2)焰色反應(yīng)的操作：⑥―將伯絲(或光潔的鐵絲)用幽洗凈

將洗凈的鉗絲在火焰上灼燒至與原火焰顏色相同

?—罹取試樣

I

便)一在無色火焰上灼燒，并觀察火焰顏色

(g)一再用鹽酸洗凈粕絲,并在火焰上灼燒至無色

(3)常見元素的焰色

金屬元素鋰鈉鉀鈣鋼銅

焰色紫紅黃紫(透過藍(lán)色鉆玻璃)磚紅黃綠綠

(4)應(yīng)用：用于金屬單質(zhì)或其離子的鑒別、制造節(jié)日煙花。

[4]鎂及其化合物

1.Mg

(1)物性：銀白色固體

(2)化性：①與非金屬反應(yīng)：2Mg+O2=^=2MgO(耀眼的白光，用于照明。)

3Mg+N2=^=Mg3N2

②與沸水反應(yīng)：Mg+2H2。0=Mg(OH)2+H2T

③與某些氧化物反應(yīng)：2Mg+CO2=^=2MgO+C

由解

(3)制取:2MgeM熔融戶空笑=2Mg+CI/

2.MgO

(1)物性：白色固體

(2)化性：與強(qiáng)酸反應(yīng)：MgO+2H*===Mg"+2HQ

3.Mg(OH)2

(1)物性：白色難溶于水的固體

(2)化性：①熱穩(wěn)定性：Mg(OH)z=￡=MgO+HQ

+2

②與強(qiáng)酸反應(yīng)：Mg(OH)2+2H===Mg++2H2O(中和胃酸過多)

4.從海水中提取鎂

貝殼石灰乳

沉淀、過濾一鹽酸

海水一Mg(OH)MgCl-6HO

2濃縮22

或苦鹵

Mg翼上熔融MgCUHC1氣體

脫水(△)

【5】鋁及其化合物

1.AI

Q)物性：銀白色有金屬光澤的固體，有良好的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性等，密度較小，質(zhì)地柔軟。

自然界中的鋁全部以化合態(tài)的形式存在。

(2)化性：①與Oz反應(yīng):4AI+3O2=^=2AI2O3(Al熔化但不滴落)

+3+

②與強(qiáng)酸反應(yīng)：2AI+6H===2AI+3H2T

.帶:為鋁熱反應(yīng)提供高溫條件

③與強(qiáng)堿反應(yīng)：2AI+2OHT+2HZOMMUZAIOI+3H2T

氯酸帆產(chǎn)生氧氣,引發(fā)反應(yīng)

④鈍化：常溫下，遇濃硫酸、濃硝酸會(huì)發(fā)生鈍化。氧化鐵和鋁粉的混合物

⑤鋁熱反應(yīng)：2AI+FezC)3=厘遢=2Fe+ALO3

A.制取熔點(diǎn)較高、活動(dòng)性弱于AI的金屬，如鐵、銘、鎰、鴇等；

B.金屬焊接，如野外焊接鋼軌等。

(3)用途：純鋁用作導(dǎo)線，鋁合金用于制造汽車、飛機(jī)、生活用品等。

電解

(4)制?。?Al2。3(熔融)冰?？?AI+3O2T

2.AI2O3

(D物性：白色固體，難溶于水，熔點(diǎn)很高。

強(qiáng)酸

3+

A12O3+6H+-----2A1+3H2O

Alz。3T強(qiáng)堿

(2)化性：—A12O3+2OH--2A10j~+氏0

(3)用途：冶煉金屬鋁的原料；良好的耐火材料。

3.AI(OH)3

(1)物性：白色膠狀不溶于水的固體，有較強(qiáng)的吸附性。

(2)化性：①熱穩(wěn)定性：2AI(OH)30=Al2O3+3H2。

②與強(qiáng)酸反應(yīng)：AI(OH)3+3H+===Ar*+3HQ

③與強(qiáng)堿反應(yīng)：AI(OH)3+OH'===AIO；+2H2O

(3)制備：①向鋁鹽中加入氨水：AL+3NH3H2O===AI(OH)31+3NH；

②NaAIOz溶液中通入足量CO2:AIO；+COz(過量)+2HzO===AI(OH)31+HCO；

3+

③NaAIOz溶液與AlCh溶液混合:3AIO；+Al+6H2O===4AI(OH)3l

(4)應(yīng)用：明研：KAI(SO?)2<L2HzO,它是無色晶體，可溶于水，水溶液pH<7。明研可以凈水，其原理是A廣+3HzO。

AI(OHM膠體)+3H*,AI(OH)3膠體吸附水中雜質(zhì)形成沉淀而凈水。

中和胃酸(HCI)過多。

4.“鋁三角”及其應(yīng)用

AI(OH)3

5.工業(yè)煉鋁——從鋁土礦（主要成分：AI2O3,此外還含有少量Si02、Fe2O3等雜質(zhì)）中提取鋁

②加過量

NaOH溶

液.加熱，

過濾”

16］鐵及其化合物

1.Fe

Q）物性：鐵位于周期表中第理周期型族，是一種典型的變價(jià)金屬元素。銀白色固體，熔點(diǎn)較高，具有

良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、延展性，能被磁鐵吸引。

,失去2c

142

)/.失去3e-

占燃

（2）化性：①還原性：2Fe+3cl2=^=2FeCI

Fe+S=^=FeS

Fe+2Fe3+===3Fe2+

+2t

②與強(qiáng)酸反應(yīng)：Fe與稀H反反應(yīng):Fe+2H===Fe+H2T

Fe與過量稀HNC>3反應(yīng):Fe+NO；+4H+===Fe3*+NOT+2H2O

Fe與少量稀HNO3反應(yīng)：3Fe+2NOj+8H*===3Fe2++2NOT+4HQ

③與水蒸氣反應(yīng)：3Fe+4H2O(g)=^=Fe3O4+4H2

還原鐵粉還原鐵粉

④鈍化：常溫下，遇濃硫酸、濃硝酸鈍化。

2.鐵的氧化物

化學(xué)式FeOFezOsFCSOA

俗名鐵紅磁性氧化鐵

顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體(有磁性)

溶解性難溶于水難溶于水難溶于水

鐵的化合價(jià)+2+3+2,+3

穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定

與H*反應(yīng)FeO+2H*===Fe"+HQFe2O3+6H+===2Fe"+3HQFeQ*+8H*===Fe"+2Fe"+4H2O

用途油漆、涂料、赤鐵礦煉鐵磁鐵礦煉鐵

3.鐵的氫氧化物

Fe(OH)2Fe(OH)3

顏色狀態(tài)白色固體紅褐色固體

溶解性難溶于水難溶于水

3+

與H*反應(yīng)Fe(OH)2+2H*===Fe/+2H2。Fe(OH)3+3H*===Fe+3HQ

熱穩(wěn)定性不穩(wěn)定不穩(wěn)定：2Fe(OH)3-^-Fe2O3+3H2。

轉(zhuǎn)化4Fe(OH)2+02+2H2O===4Fe(OH)3(白色變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榻M1色)

4.鐵鹽

(l)Fe2\Fe"的檢驗(yàn):

離子Fe2+Fe3+

溶液顏色淺綠色黃色

加NaOH溶液或氨水等現(xiàn)象：白色絮狀沉淀一灰綠色-紅褐色現(xiàn)象：有紅褐色沉淀生成

溶液變成紅色：

加KSCN溶液無現(xiàn)象，再加入氯水，溶液變成紅色

3+

Fe+3SCN-===Fe(SCN)3

加鐵氟化鉀{K3[Fe(CN)6]}生成藍(lán)色沉淀：

無現(xiàn)象

3

溶液3Fe"+2[Fe(CN)6]'===Fe3[Fe(CN)6]2l

加酸性KMnCh溶液酸性KMnCh溶液褪色無明顯現(xiàn)象

加苯酚溶液無明顯現(xiàn)象溶液呈紫色

(2)Fe2\Fe”的應(yīng)用：

①保存Fe?+：加少量硫酸抑制Fe"的水解，加少量鐵屑防止Fe”被氧化。

②Fe"可腐蝕印刷電路板上的銅箔：2Fe'*+Cu===CiT+2Fe”。

易水解的性質(zhì):制取氫氧化鐵膠體：

③Fe"FeCh+3H2O=^=Fe(OH)3(^ft)+3HCI.

工業(yè)上常用調(diào)節(jié)pH方法除去溶液中的Fe3+.

實(shí)驗(yàn)室配制氯化鐵溶液，通常將氯化鐵固體先溶于較濃的鹽酸中，然后再稀

釋至所需濃度。

④Fe，+作催化劑：催化KOz分解。

5.制備Fe(OH)2

將吸有NaOH溶液的膠頭滴管插到液面以下，并

方法一：有機(jī)覆

在液面上覆蓋一層苯或煤油(不能用CCL),以防-NaOH溶液

蓋層法_笨

止空氣與Fe(OH)z接觸發(fā)生反應(yīng)，如圖所示-FeSO,溶液

用也將裝置內(nèi)的空氣排盡后，再將亞鐵鹽與F

方法二：還原性

NaOH溶液混合，這樣可長(zhǎng)時(shí)間觀察到白色沉In

稀硫酸JNaOH

如溶液

氣體保護(hù)法(適員)、JFe

淀，如圖所示3(過量)

fl

用鐵作陽極，電解NaCI(或NaOH)溶液，并在液

方法三：電解法N

面上覆蓋苯或煤油，如圖所示苯一修

d-a：NaCI

溶液

6.“鐵三角”及其應(yīng)用

[7]銅及其化合物

1.Cu

(1)物性：紫紅色固體，具有良好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。

(2)化性：①與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：2Cu+Oz0=2CuO

2Cu+CL=^叁2CuClz(棕黃色的煙)

△

2Cu+SCu2s

②與某些酸反應(yīng)：Cu+2H2so?濃)0=CUSO4+SOZT+2H2。

3Cu+8HNCM稀)===3CU(NO3)Z+2N0T+4H2O

Cu+4HNO3(濃)===CU(NO3)2+2NO2T+2H2O

③與鹽溶液反應(yīng)：2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+

④生銹反應(yīng)：2Cu+O2+CO2+H2O===CU2(OH)2CO3

(3)制備：①火法煉銅：CuzS+。2=嗖絲=2Cu+SO2

②濕法煉銅：Fe+CuS0,===Cu+FeS04

2.銅的氧化物

CuOC112O

顏色狀態(tài)黑色固體磚紅色固體

+2++2+

與H*反應(yīng)CUO+2H===CU+H20CU2O+2H===CU+CU+H2O

CU2O+Hz2—2Cu+H2O

與色反應(yīng)CuO+Hz--------Cu+HzO

轉(zhuǎn)化

4CUO="==2CU2O+O2T

3.CU(0H)2

。)物性：藍(lán)色難溶于水的固體。

+2+

(2)化性：①堿性:CU(0H)2+2H===Cu+2H2O

②熱穩(wěn)定性：CU(0H)2=^=CU0+H20

③弱氧化性：(氧化醛基)CH3CH0+2CU(OH)2+NaOH-^~*CH3coONa+Cu20l+3H2O

檢驗(yàn)醛基，醫(yī)療上常用于糖尿病的檢查。

4.CUSO4-5H2O

(1)CUSO#5H2。即五水合硫酸銅，藍(lán)色晶體，俗稱藍(lán)磯、膽磯。

(2)無水CuSOa為白色粉末，遇水變藍(lán)色(生成CuS0“5HQ)可作為水的檢峻依據(jù)。

(3)用途：硫酸銅和石灰乳的混合液是農(nóng)藥波爾多液，是一種良好的殺菌劑，可用于防治多種作物的病

蟲害。

L8］碳及其化合物

1.c一碳單質(zhì)(金剛石、石墨、無定形碳、足球烯【互為同素異形體】)

結(jié)構(gòu)：金剛石：正四面體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；

石墨：平面正六邊形層狀結(jié)構(gòu)。

Q)物性：金剛石熔點(diǎn)高、硬度大；石墨熔點(diǎn)高、質(zhì)軟，有滑膩感。

占燃占燃

(2)化性：①可燃性:C+O2=====CO2,2C+O2二空絲=2C0

f△

CuO：2CUO+C==2CU+CO2t(冶煉金屬)

②還原性：<SiO2：SiO2+2C^l=Si+2COt(制取粗硅)

<H2O：C+H2O(g)=^=CO+H2(制取水煤氣)

『濃H’SOcC+2H￡O“濃)=^=CO,t+2SO2t+2H2O

③與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)：\△

I濃HNC>3：C+4HNO3(濃)=CO2t+4NO2t+2H2O

2.CO

(1)物性：無色氣體，有毒，難溶于水。

(2)化性：①可燃性：2co+d=爨=2CO2(淡藍(lán)色火焰)

②還原性：CuO+CO0=Cu+C02(冶煉金屬)

3.CO2

(1)物性：無色、無味的氣體，能溶于水，固態(tài)C02俗稱干冰。

(2)化性：CO2+H2O===H2CO3Na2O+CO2===Na2CO3

CO2+Ca(OH)2===CaCO3i+H202Mg+COk磐=2MgO+C

(3)CO2在自然界中的循環(huán)：①CO?的主要來源：大量含碳燃料的燃燒。

②自然界消耗COz的主要反應(yīng)：

a.溶于江水、海水中：CO2+H2O===H2c。3;

b.光合作用將C02轉(zhuǎn)化為02;

c.巖石的風(fēng)化：CaCO3+H2O+CO2===Ca(HCO3)2

(4)用途：碳酸飲料、人工降雨、滅火、植物光合作用的原料。

⑸制備：①實(shí)驗(yàn)室：CaCO3+2HCI===CaCI2+H20+CO2T

②工業(yè)上：CaCO3=^==CaO+CO/

4.H2cCh:弱酸性、不穩(wěn)定性。碳酸(H2co3)只能在水中存在。H2c。3在水中與COz共存，因此常把C02

+H2O當(dāng)碳酸用。

2

5.碳酸的酸式鹽和正鹽(CO3'和HCO3)

(1)在水中的溶解性：①含K*、Na\NH；的正鹽易溶于水，其余一般不溶于水；酸式鹽均能溶于水。

②一般來說，在相同溫度下，難溶性正鹽溶解度小于其酸式鹽溶解度，如溶解度

Ca(HCO3)2>CaCO3河溶性正鹽溶解度大于其酸式鹽溶解度，如溶解度Na2CO3>NaHC03o

(2)熱穩(wěn)定性：一般來說，熱穩(wěn)定性順序?yàn)檎}>酸式鹽,碳酸，如穩(wěn)定性Na2CO3>NaHCO3>H2CO3。

可溶性正鹽〉難溶性正鹽，如CaCCh高溫分解，而KzCCh不易分解。

(3)水溶液酸堿性強(qiáng)弱：物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，正鹽溶液的pH大于其酸式鹽溶液，如pH:Na2cCh溶

液>NaHCCh溶液。

[9]硅及其化合物

1.Si

(1)存在：自然界中只以化合態(tài)存在，在地殼中的含量?jī)H次于氧。是構(gòu)成巖石與許多礦物的基本元素。

(2)物性：灰黑色，硬度大，熔、沸點(diǎn)高，具有金屬光澤。

O2：Si+O2=^=SiO2

(3)化性：①與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：,F2：Si+2F2=SiF4

.Ch：Si+2Cl2=^=SiC14

②與氫氟酸反應(yīng)：Si+4HF===SiFJ+2H/

③與NaOH溶液反應(yīng)：Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2T

(4)制?。褐拼止瑁篠iO2+2C=^==Si+2COT

△*汨

制高純硅：Si+3HCI=^SiHCI3+FL、SiHCh+H2=?=Si+3HCI

(5)用途：①良好的半導(dǎo)體材料；②太陽能電池；③計(jì)算機(jī)芯片。

2.SiO2

(1)存在：沙子、石英、水晶、瑪瑙(含雜質(zhì)的石英)等中。

(2)結(jié)構(gòu)：由Si和0按個(gè)數(shù)比1：2直接構(gòu)成。Si、SiC、SisN,、BN等也是直接由原子構(gòu)成的。

(3)物性：硬度大，熔、沸點(diǎn)高，常溫下為固體，不溶于水。

(4)化性：①與氫氟酸反應(yīng)：SiOz+4HF===SiF/+2HzO(HF腐蝕/雕刻玻璃)

②與堿溶液反應(yīng)：SiO2+2NaOH===Na2SiO3+HzO(盛堿液的試劑瓶用橡膠塞)

③與鹽反應(yīng)：SiO2+Na2CO3=^==Na2SiO3+CO2T

④與堿性氧化物反應(yīng)：SiO2+CaO=^==CaSiO3

(5)用途：光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部件、儀器軸承、石英用堪、玻璃等。

3.H2SiO3

(1)物性：不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能(填"能”或“不能”)使紫色石蕊溶液變紅色。

硅酸在水中易聚合形成膠體。硅膠吸附水分能力強(qiáng)，常用作干燥劑。

(2)化性：①硅酸不穩(wěn)定，受熱易分解：H2SiO3=^=SiO2+H2O

②硅酸能與堿溶液反應(yīng)：H2SiO3+2NaOH===Na2SiO3+2H2O

4.Na2SiO3

(1)物性：白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱水玻璃，有黏性，水溶液顯堿性，也叫泡花堿。

(2)化性：與酸性比硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)：Na2SiO3+2HCI===2NaCI+HzSiCU

Na2SiO3+C02+H2O===H2SiO3i+Na2cO3

(3)用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。

(4)硅酸鹽組成的表示：如硅酸鈉(NazSQ):NazOSiOz,石棉(CaMgsSiAz)：CaO-3MgO-4SiO2.

5.無機(jī)非金屬材料

(1)傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料

①常見硅酸鹽材料比較

硅酸鹽產(chǎn)品原料主要設(shè)備主要成分性質(zhì)

硅酸二鈣：2CaOSiO2

水泥回轉(zhuǎn)

水泥石灰石、黏土硅酸三鈣:3CaOSiO水硬性

窯2

鋁酸三鈣:3CaOAI2O3

玻璃純堿、石灰石、石英玻璃窯Na2OCaO-6SiO2無固定熔點(diǎn)

陶瓷黏土AI2O3-2SiO2-2H2O耐高溫、耐腐蝕、硬度大

②玻璃生產(chǎn)中的兩個(gè)重要反應(yīng)：Na2CO3+SiO2=^==Na2SiO3+CO2T

CaCO3+SiO2=^==CaSiO3+CO/

(2)特殊功能的含硅物質(zhì)：①碳化硅具有金剛石結(jié)構(gòu)，可用作磨料。

②含硅元素4%的硅鋼具有導(dǎo)磁性。

③硅橡膠具有既耐高溫又耐低溫的性質(zhì)。

(3)新型無機(jī)非金屬材料

①高溫結(jié)構(gòu)陶瓷：如氮化硅陶瓷具有較高的硬度和耐磨性、較強(qiáng)的抗化學(xué)侵蝕性和絕緣性等。

②生物陶瓷：對(duì)機(jī)體無排異反應(yīng)，不會(huì)引起代謝作用異常。

③壓電陶瓷：具有壓電效應(yīng)。

【10】氯及其化合物

1.CI2

(1)物性：常溫下，氯氣是黃綠色氣體，有剌激性氣味，有毒，密度比空氣大，能溶于水，常溫下，1

體積水溶解2體積Cl2.

(2)化性：①氧化性：2Fe+3cl2=^=2FeCh,棕紅色煙。

Cu+CI2=^=CuCI2,棕黃色煙。

Hz+Clz=邕蹙=2HCI,蒼白色火焰；Hz和Clz的混合氣體光照時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸。

CI2+2KI===2KCI+h

Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCI

Clz+2FeClz===2FeCl3

②氧化性和還原性(歧化反應(yīng))：

CI2+H2OHCI+HCIO,CL+HzO與H++CF+HCIO

Cl2+2NaOH===NaCI+NaCIO+H2O(制漂白液/精、“84”消毒液,處理尾氣Ch)

2CI2+2Ca(OH)2===CaCI2+Ca(CIO)2+2H2O(制漂白粉)

(3)制取:①實(shí)驗(yàn)室：用強(qiáng)氧化劑(如KMnCh、K2Cr2O7xKCICh、MnOz等)氧化濃鹽酸。

MnOz+4HCI(濃)=^=MnClz+Cl2T+2H2O

2KMnO4+16HCI(濃)===2KCI+2MnCI2+5cl2T+8H2O

裝置特點(diǎn)卜固體+液體二氣體

凈化方法一用飽和食鹽水除去HC1氣體,再用濃硫酸除去水蒸氣

?-濃鹽酸

廣①的密度比空氣大.可用向上排空氣法收集

收集方法

②Cb能溶于水，且能和水發(fā)生反應(yīng)，但在飽和食鹽

水中的溶解度較小,可用排飽和食鹽水法收集

r*①用濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙放于集氣瓶U,試紙變藍(lán)

驗(yàn)滿方法卜

[②用濕潤(rùn)的品紅試紙放于集氣瓶口.試紙褪色

除氣體除吸收多余氯氣

HC1HQ(g)尾氣處理多余的Cb須用強(qiáng)堿溶液(如“0H溶液)吸收