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文檔簡介
第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素考點1硫和二氧化硫一.硫1.硫的存在(1)游離態(tài):存在于火山噴口附近或地殼的巖層里。(2)化合態(tài):主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在。2.物理性質(zhì):硫單質(zhì)俗稱:硫磺,顏色狀態(tài):黃色晶體,溶解性:不溶于水,微溶于酒精,易溶與二硫化碳。3.化學性質(zhì)(硫可以與金屬、非金屬反應(yīng))化合價角度認識:(1)與非金屬反應(yīng)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(O2:S+O2\o(=,\s\up7(點燃))SO2,表現(xiàn)還原性,H2:S+H2\o(=,\s\up7(△))H2S,表現(xiàn)氧化性))(2)與金屬反應(yīng)eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(Cu:2Cu+S\o(=,\s\up7(△))Cu2S,Fe:Fe+S\o(=,\s\up7(△))FeS))表現(xiàn)氧化性(3)與熱的強堿溶液反應(yīng)(如NaOH溶液):3S+6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S+Na2SO3+3H2O,既表現(xiàn)氧化性,又表現(xiàn)還原性。應(yīng)用:汞灑落在地面,一般會用硫粉來處理,原理是S+Hg==HgS二.二氧化硫1.物理性質(zhì)二氧化硫是一種無色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣大,易液化易溶于水。(1體積水約溶解40體積SO2)2.二氧化硫與水(1)二氧化硫與水的反應(yīng),水溶液的酸堿性,二氧化硫或亞硫酸的漂白性實驗:實驗操作現(xiàn)象結(jié)論①把盛有SO2的試管倒立于水中,打開膠塞試管內(nèi)液面上升。SO2易溶于水。②用pH試紙測定溶液的酸堿度試紙變紅色二氧化硫水溶液呈酸性。③滴入2滴品紅溶液,振蕩;加熱試管,再觀察品紅褪色;加熱恢復紅色。二氧化硫能使品紅褪色,具有漂白性。SO2與水的反應(yīng)方程式為SO2+H2O?H2SO3。(2)SO2或亞硫酸的漂白性:①二氧化硫或亞硫酸有漂白作用,與有色物質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng),生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì),加熱又恢復為原來的顏色。利用品紅溶液可檢驗二氧化硫氣體。②SO2有漂白性,能使品紅褪色。③SO2的漂白作用與次氯酸的漂白作用相不相同?不相同;SO2的漂白作用穩(wěn)不穩(wěn)定?不穩(wěn)定;=4\*GB3④次氯酸的漂白過程是發(fā)生了氧化還原反應(yīng),其漂白作用是永久性的?!締栴}】常見的漂白劑有哪些?SO2、HClO、NaClO、H2O2、活性炭【總結(jié)】物質(zhì)SO2HClO、NaClO、Ca(ClO)2、H2O2、Na2O2、O3活性炭漂白原理與有色物質(zhì)結(jié)合生成無色物質(zhì)將有色物質(zhì)氧化為無色物質(zhì)吸附有色物質(zhì)變化類型化學變化化學變化物理變化是否可逆可逆,加熱或久置后恢復原來的顏色不可逆,加熱或久置后不恢復原來顏色—漂白對象有色的有機物,不能漂白指示劑有色的有機物和指示劑有機色質(zhì)(1)SO2使品紅溶液褪色表現(xiàn)的是漂白性,加熱后溶液恢復至紅色;SO2使酸性高錳酸鉀溶液、溴水、氯水、碘水褪色表現(xiàn)的是還原性,加熱后溶液顏色不復原。(2)SO2不能漂白酸堿指示劑,只能使紫色石蕊溶液變紅,不能使其褪色。3.二氧化硫的化學性質(zhì)分別從化合價的角度,作為酸性氧化物的角度,二氧化硫有什么化學性質(zhì):(1)酸性氧化物的通性eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①能使紫色石蕊溶液變紅色,②與H2O反應(yīng):SO2+H2O?H2SO3,③\a\vs4\al(與堿,反應(yīng))\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(NaOH足量:SO2+2OH-=SOeq\o\al(2-,3)+H2O,NaOH少量:SO2+OH-=HSOeq\o\al(-,3))),④與堿性氧化物反應(yīng):CaO+SO2=CaSO3))(2)氧化性(如與H2S溶液反應(yīng)):SO2+2H2S=3S↓+2H2O(生成黃色物質(zhì))。(3)還原性eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①與O2反應(yīng):2SO2+O2\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3,②使溴水褪色:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,③使酸性KMnO4溶液褪色:5SO2+2MnOeq\o\al(-,4)+2H2O=5SOeq\o\al(2-,4)+2Mn2++4H+,④與FeCl3溶液反應(yīng):SO2+2Fe3++2H2O=SOeq\o\al(2-,4)+2Fe2++4H+,⑤與H2O2溶液反應(yīng):SO2+H2O2=H2SO4))(4)漂白性:SO2可使品紅溶液褪色,加熱后,溶液由無色變?yōu)榧t色。三.三氧化硫1.物理性質(zhì):熔點為16.8℃,沸點為44.8℃,標準狀況下為固態(tài)。2.化學性質(zhì):具有酸性氧化物的通性:(1)與水反應(yīng):SO3+H2O=H2SO4(2)與堿性氧化物反應(yīng):SO3+CaO=CaSO4(3)與堿反應(yīng):SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O(4)與某些鹽溶液反應(yīng)(如:BaCl2)SO3+H2O+BaCl2=BaSO4↓+2HCl四.硫化氫1.物理性質(zhì):無色有臭雞蛋氣味的劇毒氣體,常溫常壓下,1體積水約能溶解2.6體積的硫化氫氣體。2.化學性質(zhì)(1)酸性H2S?H++HS-,HS-?H++S2-(2)還原性(易被Cl2、O2、SO2等氧化)2H2S+SO2=3S↓+2H2O;2H2S+O2=2S↓+2H2O;2H2S+3O2(足量)eq\o(=,\s\up7(點燃))2SO2+2H2O考點2硫酸硫酸根離子的檢驗一.硫酸的用途和工業(yè)制備1.用途:(1)重要的化工原料,可用于生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類等。(2)用于精煉石油、金屬加工前的酸洗及制取各種揮發(fā)性酸、作干燥劑等。2.工業(yè)制備:eq\o(\s\up7(金屬冶煉),\s\do5(產(chǎn)生的尾氣))eq\o(\s\up7(硫黃或黃鐵礦),\s\do5())eq\o(→,\s\up7(空氣),\s\do5(燃燒))SO2eq\o(→,\s\up7(400~500℃),\s\do5(V2O5催化劑))SO3eq\o(→,\s\up7(98.3%的),\s\do5(濃硫酸吸收))H2SO4寫出工業(yè)制備硫酸有關(guān)反應(yīng)的化學方程式:(1)制備SO2:4FeS2+11O2eq\o(=,\s\up7(點燃),\s\do5())2Fe2O3+8SO2(2)制備SO3:2SO2+O2eq\o(=====,\s\up7(催化劑),\s\do5())2SO3(3)吸收SO3:SO3+H2O=H2SO4二.硫酸的性質(zhì)1.稀硫酸具有酸的通性:寫出下列反應(yīng)的離子方程式:(1)稀硫酸與活潑金屬反應(yīng),如Zn:__Zn+2H+=Zn2++H2↑__。(2)稀硫酸與金屬氧化物反應(yīng),如CuO:__CuO+2H+=Cu2++H2O__。(3)稀硫酸與堿反應(yīng),如NaOH:__OH-+H+=H2O__。(4)稀硫酸與部分鹽反應(yīng),如Na2CO3:__COeq\o\al(2-,3)+2H+=CO2↑+H2O__。2.硫酸的物理性質(zhì)硫酸是一種無色、黏稠的油狀液體,密度比水的大。濃H2SO4與水以任意比互溶,溶解時可放出大量的熱,濃H2SO4稀釋的方法是將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不斷攪拌。3.濃H2SO4的特性三大特性:吸水性、脫水性、強氧化性(1)吸水性:濃硫酸能吸收存在于周圍環(huán)境中的水分,以及混在氣體中的水分子,故常用作干燥劑。
(2)脫水性:濃硫酸能將蔗糖、紙張、棉布和木材等有機物中的氫元素和氧元素按水的組成比脫去。實驗操作實驗現(xiàn)象a.蔗糖逐漸變黑;b.蔗糖體積膨脹,形成黑色、疏松多孔的海綿狀的炭,并放出有刺激性氣味的氣體實驗結(jié)論a.濃硫酸具有脫水性;
b.濃硫酸具有強氧化性,能將蔗糖炭化生成的碳單質(zhì)氧化為CO2,自身被還原為SO2
(3)強氧化性:能氧化大多數(shù)金屬單質(zhì)和部分非金屬單質(zhì)。a.與金屬單質(zhì)的反應(yīng)實驗操作實驗現(xiàn)象試管a中的銅絲表面有氣泡逸出;
試管b中的品紅溶液逐漸變?yōu)闊o色;
試管c中的石蕊溶液逐漸變?yōu)榧t色;
將試管a中的溶液慢慢倒入水中,溶液變?yōu)樗{色
化學方程式Cu+2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4+SO2↑+2H2Ob.與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)在加熱時,濃硫酸與木炭發(fā)生反應(yīng):C+2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑+2SO2↑+2H2O.(4)常溫下,鐵、鋁遇濃H2SO4發(fā)生鈍化,可用鋁槽車運輸濃H2SO4;體現(xiàn)了濃硫酸的強氧化性。(5)可利用濃H2SO4的高沸點難揮發(fā)性制備易揮發(fā)性酸(HF、HCl等),如2NaCl(固)+H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))Na2SO4+2HCl↑?!緟^(qū)分濃硫酸的吸水性和脫水性】吸水性常用作干燥劑,但不能干燥NH3、H2S、HI等分清濃硫酸的脫水性和吸水性的區(qū)別:①吸水性:濃硫酸能吸收物質(zhì)中游離的水,可用作干燥劑。可以是物理變化,也可以是化學變化,如濃硫酸脫去CuSO4·5H2O晶體中的結(jié)晶水;②脫水性:濃硫酸可將有機物中的H、O原子以2∶1比例脫去脫水性將有機物中的H、O以原子數(shù)2∶1的比例脫去,如使蔗糖變黑三.硫酸根離子的檢驗檢驗SO42-的正確操作方法:被檢液eq\o(→,\s\up7(加足量鹽酸酸化))取清液eq\o(→,\s\up7(滴加BaCl2溶液))觀察有無白色沉淀產(chǎn)生(判斷有無SO42-)。先加稀鹽酸的目的是排除CO32-、SO32-、Ag+干擾,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生。整個過程中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:CO32-+2H+=CO2↑+H2O、SO32-+2H+=SO2↑+H2O、Ag++Cl-=AgCl↓、Ba2++SO42-=BaSO4↓。4.實踐應(yīng)用除去粗鹽中的可溶性雜質(zhì)(可溶性硫酸鹽及CaCl2、MgCl2等雜質(zhì))雜質(zhì)加入的試劑離子方程式可溶性硫酸鹽過量BaCl2溶液
SO42-+Ba2+BaSO4↓
CaCl2過量Na2CO3溶液
Ca2++CO32-CaCO3↓、Ba2++CO32-BaCO3↓
MgCl2過量NaOH溶液
Mg2++2OHMg(OH)2↓
多余的NaOH、Na2CO3適量稀鹽酸OH+H+H2O、CO32-+2H+H2O+CO2↑
一.自然界中硫的存在和轉(zhuǎn)化二.實驗探究不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化1.不同價態(tài)硫元素的轉(zhuǎn)化與性質(zhì)硫元素常見的化合價有2、0、+4、+6,可以通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)不同價態(tài)含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化。利用氧化劑,可將硫元素從低價態(tài)轉(zhuǎn)化為高價態(tài);利用還原劑,可將硫元素從高價態(tài)轉(zhuǎn)化為低價態(tài)。2.不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化序號轉(zhuǎn)化目標轉(zhuǎn)化前的含硫物質(zhì)選擇試劑轉(zhuǎn)化后的含硫物質(zhì)①-2→0H2S__O2(不足)__S__SO2__②0→-2S__H2__H2S__Fe或Cu__FeS或Cu2S③-2→+4H2S__O2(足量)__SO2④0→+4S__O2__SO2⑤+4→0SO2__H2S__S⑥+4→+6SO2__O2__SO3__Cl2__H2SO4⑦+6→+4H2SO4__Cu__SO2書寫有關(guān)化學方程式:①__2H2S+O2eq\o(═══,\s\up7(點燃))2S+2H2O,SO2+2H2S=3S+2H2O__;②__H2+Seq\o(═══,\s\up7(△))H2S,F(xiàn)e+Seq\o(═══,\s\up7(△))FeS或2Cu+Seq\o(═══,\s\up7(△))Cu2S__;③__2H2S+3O2eq\o(═══,\s\up7(點燃))2SO2+2H2O__;④__S+O2eq\o(═══,\s\up7(點燃))SO2__;⑤__SO2+2H2S=3S+2H2O__;⑥__2SO2+O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3,SO2+Cl2+2H2O=2HCl+2H2SO4__;⑦__Cu+2H2SO4(濃)eq\o(═══,\s\up7(△))CuSO4+2H2O+SO2↑__。3.化學實驗設(shè)計的原則進行化學實驗設(shè)計時,應(yīng)遵循科學性、可行性、安全性和綠色化原則。
【總結(jié)】不同價態(tài)硫元素的轉(zhuǎn)化,可通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)(1)價態(tài)與性質(zhì)①-2價硫處于最低價態(tài),只有還原性,可被O2、Cl2等氧化劑氧化為S;②0價、+4價硫處于中間價態(tài),既有氧化性又有還原性;③+6價硫處于最高價態(tài),只有氧化性。(2)當硫元素的化合價升高或降低時,一般升高或降低到其相鄰的價態(tài)(化合價只靠攏不交叉),即臺階式升降,可用下圖表示:相鄰價態(tài)的同種元素微粒間不發(fā)生氧化還原反應(yīng),如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(3)不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化,均屬于氧化還原反應(yīng),需要選擇合適的氧化劑或者還原劑。證明硫單質(zhì)、SO2具有還原性要選擇氧化劑,如酸性KMnO4溶液、氯水等;證明濃硫酸具有氧化性要選擇還原劑,如金屬單質(zhì)、硫單質(zhì)、H2S等;證明SO2具有氧化性要選擇還原劑,如H2S、Na2S等。(4)含硫物質(zhì)的連續(xù)氧化H2SSO2SO3H2SO4SSO2SO3H2SO4考點4氮氣氮的氧化物一.氮元素的存在1.氮的原子結(jié)構(gòu)氮元素位于第二周期、第=5\*ROMANVA族。氮原子最外電子層有5個電子,既不容易得到3個電子,也不容易失去5個電子。因此氮原子一般通過共用電子對與其它原子相互結(jié)合構(gòu)成物質(zhì)。氮的原子結(jié)構(gòu)常見的化合價有+1、+2、+3、+4、+5、-3,其氧化物有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5共有六種,其中N2O5是HNO3的酸酐,N2O3是HNO2的酸酐(氮的氧化物都有毒)。2.氮元素的存在a.游離態(tài):以氮分子的形式存在于空氣中。
b.化合態(tài):存在于動植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中,以及土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中。二.氮氣1.物理性質(zhì)純凈的N2是一種無色無味的氣體,難溶于水,在空氣中約占五分之四左右。2.化學性質(zhì)(1)常溫下,N2的化學性質(zhì)不活潑,可代替稀有氣體作保護氣體。原因:氮分子內(nèi)兩個氮原子間以共價三鍵結(jié)合,斷開該化學鍵需要較多的能量,所以氮氣的化學性質(zhì)很穩(wěn)定,通常難以與其它物質(zhì)反應(yīng)。(2)在放電條件或高溫下氮氣跟氧氣化合生成一氧化氮N2+O2eq\o(=,\s\up7(放電或高溫))2NO(3)鎂在氮氣中燃燒:3Mg+N2eq\o(=,\s\up7(點燃))Mg3N2;(4)人工合成氨:N2+3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3;三.氮的固定和循環(huán)1.含義:將大氣中__游離態(tài)__的氮轉(zhuǎn)化為__含氮化合物__的過程叫做氮的固定。2.分類:eq\a\vs4\al(氮的,固定)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(自然固氮\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(高能固氮N2+O2\o(═══,\s\up7(放電或高溫))2NO,生物固氮豆科植物的根瘤菌固氮)),人工固氮\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(合成氨N2+3H2\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3,仿生固氮))))3.氮的循環(huán)四.二氧化氮和一氧化氮氮的氧化物NONO2物理性質(zhì)顏色無色紅棕色毒性有毒有毒溶解性不溶于水易溶于水化學性質(zhì)與O2反應(yīng)2NO+O2=2NO2不反應(yīng)與H2O反應(yīng)不反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO1.NO和NO2的化學性質(zhì)(1)在常溫下,NO很容易與O2反應(yīng),化學方程式為2NO+O2=2NO2。
(2)NO2溶于水時發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO。
2.二氧化氮溶于水的實驗(1)實驗過程實驗裝置實驗操作在如圖注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳膠管和彈簧夾封住管口,振蕩注射器打開彈簧夾,快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾振蕩注射器實驗現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象無色氣體變?yōu)榧t棕色紅棕色氣體變淺至消失,有無色氣體生成,注射器活塞向內(nèi)滑動化學方程式2NO+O2=2NO2、
3NO2+H2O=2HNO3+NO
(2)對工業(yè)生產(chǎn)硝酸的啟示工業(yè)上生產(chǎn)硝酸時,向吸收后的廢氣中再通入適量的氧氣或空氣,能充分利用原料,并能減少NO的排放以保護環(huán)境。考點5氨和銨鹽一.氨的性質(zhì)(一)氨的物理性質(zhì)1.無色刺激性氣味有毒氣體,密度比空氣小。極易溶于水,常溫下,1體積水大約可溶解700體積氨氣。氨的水溶液叫做氨水。氨易液化(液態(tài)的氨稱為液氨)。液氨汽化時要吸收的量的熱,使周圍溫度急劇下降,因此,液氨常用作制冷劑。2.噴泉實驗(1)噴泉實驗的原理因為燒瓶內(nèi)氣體易溶于水或易與水反應(yīng),使瓶內(nèi)壓強減小,形成壓強差,大氣壓將燒杯中的水壓入燒瓶而形成噴泉。(2)常見的能形成噴泉實驗的氣體和吸收劑如表:氣體HClNH3CO2、SO2、Cl2、H2SNO2+O2吸收劑水或NaOH溶液水或鹽酸濃NaOH溶液水(二)氨氣的化學性質(zhì)1.與水反應(yīng)反應(yīng)原理為NH3+H2O?NH3·H2O?NH4++OH-。氨氣溶于水得氨水,顯堿性,氨水中含有的粒子有:NH3·H2O、H2O、NH3、NH4+、OH-、H+。NH3·H2O為可溶性一元弱堿,不穩(wěn)定,易分解,化學方程式為NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△))NH3↑+H2O?!咀⒁狻?1\*GB3①NH3是中學化學中唯一的堿性氣體,能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,在推斷題中作為解題突破口。=2\*GB3②氨水呈堿性,NH3·H2O屬于一元弱堿,計算氨水的濃度時,溶質(zhì)按NH3進行計算。2.氨氣與酸的反應(yīng)蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近,其現(xiàn)象為有白煙生成,將濃鹽酸改為濃硝酸,也會出現(xiàn)相同的現(xiàn)象?;瘜W方程式為HCl+NH3=NH4Cl、NH3+HNO3=NH4NO3。3.與鹽溶液的反應(yīng)過量氨水與AlCl3溶液反應(yīng)的離子方程式:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+。(氫氧化鋁不溶于氨水)4.氨氣的還原性①催化氧化:4NH3+5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO+6H2O。②被CuO氧化:2NH3+3CuOeq\o(=,\s\up7(△))3Cu+N2+3H2O。③被氯氣氧化:2NH3+3Cl2=N2+6HCl或8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl。5.氨的用途①液氨汽化時吸收大量的熱,故用作制冷劑。②制氮肥、硝酸、銨鹽、純堿等。二.銨鹽的性質(zhì)1.銨鹽的物理性質(zhì)銨鹽都是白色固體,均易溶于水。2.銨鹽的化學性質(zhì)(1)受熱易分解NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NH3↑+HCl;NH4HCO3eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑+H2O+CO2↑(2)與堿溶液反應(yīng)NH4++OH-eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑+H2O三.NHeq\o\al(+,4)的檢驗未知液加入強堿共熱,產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色的氣體,則證明含NH4+。(2)實驗探究實驗裝置銨鹽溶液NH4Cl溶液NH4NO3溶液(NH4)2SO4溶液現(xiàn)象__試管中有氣泡產(chǎn)生,試紙變藍__結(jié)論__銨鹽與強堿反應(yīng)生成氨氣__,離子方程式為__NHeq\o\al(+,4)+OH-eq\o(═══,\s\up7(△))NH3↑+H2O__應(yīng)用①__檢驗銨根離子的存在__②__制取氨__四.氨的實驗室制法考點6硝酸酸雨及防治一.硝酸1.物理性質(zhì):無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。2.化學性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性化學方程式:4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5(或光照))2H2O+4NO2↑+O2↑。(2)強氧化性硝酸無論濃、稀都有強氧化性,而且濃度越大,氧化性越強?!緦嶒炋骄俊繉嶒炑b置稀硝酸濃硝酸實驗現(xiàn)象反應(yīng)緩慢,有少量氣泡產(chǎn)生,溶液變藍試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生反應(yīng)劇烈,有大量氣泡產(chǎn)生,溶液變藍,液面上有紅棕色氣體產(chǎn)生實驗結(jié)論銅與稀硝酸常溫下緩慢反應(yīng)生成NO氣體銅與濃硝酸常溫下劇烈反應(yīng)生成NO2氣體a.與金屬反應(yīng)稀硝酸與銅反應(yīng):3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(填化學方程式,下同)。濃硝酸與銅反應(yīng):Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O?!咀⒁狻砍叵?,鐵、鋁遇濃HNO3會發(fā)生鈍化,所以可用鐵或鋁制容器來盛裝濃HNO3。b.與非金屬反應(yīng)濃硝酸與C反應(yīng):C+4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑+4NO2↑+2H2O。c.與還原性化合物反應(yīng)硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2+等還原性物質(zhì)。稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式:3Fe2++4H++NOeq\o\al(-,3)=3Fe3++NO↑+2H2O。3.硝酸的工業(yè)制備寫出下列反應(yīng)的化學方程式:(1)氨在催化劑、加熱條件下氧化為NO:4NH3+5O2eq\o(=,\s\up11(催化劑),\s\do4(△))4NO+6H2O。(2)NO被空氣氧化為NO2:2NO+O2=2NO2。(3)NO2溶于水制備HNO3:3NO2+H2O=2HNO3+NO。4.用途硝酸是一種重要的化工原料,可用于制造化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類等。二.酸雨及防治1.空氣中SO2和NO2的主要來源(1)煤、石油和某些金屬礦物中含有硫或含硫化合物;(2)汽車尾氣中除含有氮氧化物外,還含有一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物、含鉛化合物和顆粒等,嚴重污染大氣,破壞環(huán)境。2.危害(1)SO2和NO2是主要的大氣污染物,它們能直接危害人體健康,引起呼吸道疾??;(2)溶于水形成酸雨;(3)氮氧化物的危害①光化學煙霧:NOx在紫外線作用下,與碳氫化合物發(fā)生一系列光化學反應(yīng),產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。②酸雨:NOx排入大氣中,與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2,隨雨雪降到地面。③破壞臭氧層:NO2可使平流層中的臭氧減少,導致地面紫外線輻射量增加。④NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。3.酸雨的危害及防治措施(1)酸雨是指pH〈5.6的雨、霧等形式的降水,主要由大氣污染物中硫、氮的氧化物所致。(2)形成原理①硫酸型酸雨②硝酸型酸雨3NO2+H2O=2HNO3+NO(3)危害①直接破壞農(nóng)作物、草原、森林,使土壤、湖泊酸化;②加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運輸工具及電信電纜的腐蝕。(4)防治措施a.調(diào)整能源結(jié)構(gòu),發(fā)展清潔能源;b.研究煤的脫硫技術(shù),改進燃燒裝置和燃燒技術(shù),減少二氧化硫和氮氧化物的排放;c.加強工廠廢氣的回收處理;d.改進汽車尾氣的處理技術(shù),控制汽車尾氣的排放標準??键c7無機非金屬材料一.玻璃、水泥、陶瓷傳統(tǒng)的無機非金屬材料多為硅酸鹽材料,如玻璃、水泥、陶瓷等。1.硅酸鹽的結(jié)構(gòu)、特點結(jié)構(gòu)特點硅氧四面體硅酸鹽材料大多具有硬度高、熔點高、難溶于水、化學性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕等特點2.陶瓷產(chǎn)品主要原料制備過程生產(chǎn)應(yīng)用陶瓷黏土
原料經(jīng)高溫燒結(jié)而成建筑材料、絕緣材料、日用器皿、衛(wèi)生潔具等3.玻璃和水泥產(chǎn)品主要原料主要設(shè)備主要成分用途普通玻璃純堿、石灰石、石英砂玻璃窯Na2SiO3、CaSiO3、SiO2建筑材料、光學儀器、各種器皿、高強度復合材料等水泥石灰石、黏土水泥回轉(zhuǎn)窯硅酸鹽和沙子、碎石、水等混合可以得到混凝土,大量用于建筑和水利工程二.硅和二氧化硅1.硅元素的存在硅在地殼中的含量為26.3%,僅次于氧,在地殼中含量居第二位。硅是一種親氧元素,其在自然界中總是與氧相互化合,自然界中以化合態(tài)態(tài)形式存在。二氧化硅是硅最重要的化合物。硅原子和碳原子最外層電子數(shù)為4個,它們既難失去電子,也難得到電子,其中碳是構(gòu)成有機物的主要元素,硅是構(gòu)成巖石與許多礦物的基本元素。2.硅的工業(yè)制法及提純eq\x(石英砂)eq\o(→,\s\up7(①焦炭),\s\do5(高溫))eq\x(粗硅)eq\o(→,\s\up7(②氯氣),\s\do5(加熱))eq\x(SiCl4)eq\o(→,\s\up7(③氫氣),\s\do5(高溫))eq\x(高純硅)涉及的化學方程式:①SiO2+2CSi+2CO↑②Si+3HClSiHCl3+H2③SiHCl3+H2Si+3HCl硅的用途:①良好的半導體材料;②太陽能電池;③計算機芯片。3.二氧化硅(SiO2)SiO2是硅最重要的化合物,地球上存在的天然二氧化硅稱為硅石,約占地殼質(zhì)量的12%,天然SiO2存在形態(tài)有結(jié)晶形和無定型形兩大類。石英、水晶、瑪瑙、沙子的主要成分是SiO2。二氧化硅中每個Si周圍結(jié)合4個O,Si在中心,O在4個頂角;許多個這樣的四面體又
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