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1、常見(jiàn)金屬及其化合物的物理性質(zhì)常見(jiàn)金屬及其化合物的物理性質(zhì) 物質(zhì)物質(zhì) NaNa 物理性質(zhì)物理性質(zhì) 鈉單質(zhì)很軟,可以用小刀切割。切開(kāi)外皮后,可以看到鈉具有銀白色的金屬 光澤。鈉是熱和電的良導(dǎo)體。鈉的密度是0.97g/cm3,比水的密度小,鈉的 熔點(diǎn)是 97.81,沸點(diǎn)是 882.9。鈉單質(zhì)還具有良好的延展性。 NaOHNaOH 又稱(chēng)燒堿、 火堿、 苛性鈉, 密度 2.130 克/厘米 3, 熔點(diǎn) 318.4, 沸點(diǎn) 1390。 純的無(wú)水氫氧化鈉為白色半透明,結(jié)晶狀固體。氫氧化鈉極易溶于水,溶解 度隨溫度的升高而增大,它的水溶液有澀味和滑膩感,溶液呈強(qiáng)堿性,具備堿 NaHCONaHCO3 3 的一切
2、通性,氫氧化鈉還易溶于乙醇、甘油;但不溶于乙醚、丙酮、液氨 白色粉末,或不透明單斜晶系細(xì)微結(jié)晶。比重2.159。無(wú)臭、味咸,可溶于水, 微溶于乙醇。其水溶液因水解而呈微堿性,受熱易分解,在 65以上迅速分 解,在 270時(shí)完全失去二氧化碳,在干燥空氣中無(wú)變化,在潮濕空氣中緩慢 分解。 純堿、蘇打,穩(wěn)定性較強(qiáng),易溶于水,微溶于無(wú)水乙醇,不溶于丙醇, 有一定的腐蝕性,用于制化學(xué)品、清洗劑、洗滌劑、也用于照相術(shù)和制 醫(yī)藥品。 鋁是銀白色的輕金屬,較軟,密度2.7g/cm3,熔點(diǎn)660.4,沸點(diǎn)2467,鋁 對(duì)光的反射性能良好,導(dǎo)電性很好,僅次于銀、銅,有良好的延展性,能夠 抽成細(xì)絲,還可制成薄于0.
3、01mm 的鋁箔。 白色粉末、無(wú)臭無(wú)味。不溶于水和乙醇,溶于稀無(wú)機(jī)酸如鹽酸。 難溶於水能溶於強(qiáng)酸強(qiáng)鹼熔點(diǎn)很高是一種良好的耐火材料它可以 用來(lái)製造耐火坩堝耐火管和耐高溫的實(shí)驗(yàn)儀器也很堅(jiān)硬可有效保護(hù) 金屬 FeFe 純鐵具有銀白色金屬光澤; 有良好的延展性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能;密度為7.86 克厘米 3; 熔點(diǎn)為 1535,沸點(diǎn)為 2750; FeOFeO 黑色粉末,密度:5.7 克/立方厘米。不穩(wěn)定,在空氣中加熱時(shí)迅速被氧化成 四氧化三鐵,溶于鹽酸、稀硫酸生成亞鐵鹽。溶解性:不溶于水,不與水 NaNa2 2COCO3 3 AlAl l(OH)l(OH)3 3 AlAl2 2O O3 3 反應(yīng)。 Fe
4、Fe2 2O O3 3 紅棕色粉末相對(duì)密度(水=1):5.24 熔點(diǎn):1565穩(wěn)定性:穩(wěn)定,溶于鹽酸、 稀硫酸生成+3 價(jià)鐵鹽。溶解性:不溶于水,不與水反應(yīng)。 FeFe3 3O O4 4 Fe(OH)Fe(OH)3 3 Fe(OH)Fe(OH)2 2 黑色晶體,密度 5.18 克/立方厘米。有磁性,故又稱(chēng)磁性氧化鐵。潮濕狀態(tài)的 四氧化三鐵在空氣中容易氧化成三氧化二鐵。不溶于水,溶于酸。 棕色或紅褐色粉末或深棕色絮狀沉淀。密度3.43.9g/cm3 。 氫氧化亞鐵化學(xué)式Fe(OH)2 ,分子量 89.866 。白色固體,難溶于水。密 度 3.4g/cm3 。受熱易分解。溶于酸,不溶于堿。易被氧化
5、。用堿溶液跟 亞鐵鹽溶液反應(yīng)可制得。但不易制得純物,因Fe(OH)2 在空氣中迅速被 氧化,變成灰綠色最后變成棕紅色的Fe(OH)3 。如將氫氧化亞鐵在非氧 化性氣體氣氛中(如N2,H2 等氣體保護(hù))過(guò)濾出來(lái),再迅速?lài)娚涞娇?氣中,會(huì)劇烈燃燒甚至爆炸。 常見(jiàn)金屬及其化合物的用途常見(jiàn)金屬及其化合物的用途 物質(zhì)物質(zhì) NaNa 用途用途 工業(yè)價(jià)值非常大,高純度鈉可以作為原子反應(yīng)堆的熱載體。 NaOHNaOH 在化工生產(chǎn)中,氫氧化鈉提供堿性環(huán)境或作催化劑。 NaOH 的稀溶液家用時(shí)可以 做洗滌液。在食品生產(chǎn)中,氫氧化鈉有時(shí)被用來(lái)加工食品。氫氧化鈉甚至是一道 名菜的必要調(diào)料,是制造肥皂的重要原料之一 N
6、aHCONaHCO3 3發(fā)酵粉、治療胃酸過(guò)多。制玻璃、造紙、制肥皂、紡織那不是碳酸氫鈉的作用, 而是碳酸鈉的作用。 NaNa2 2COCO3 3 AlAl 用于制化學(xué)品、清洗劑、洗滌劑、也用于照相術(shù)和制醫(yī)藥品。用于生產(chǎn)味精、面 食等 1.鋁可以用來(lái)冶煉稀有金屬。2.其合金質(zhì)輕而堅(jiān)韌,是制造飛機(jī)、火箭、汽車(chē)的 結(jié)構(gòu)材料。3.純鋁可做超高電壓的電纜。4.做日用器皿的鋁通常稱(chēng)“鋼 精”、“鋼種”。 Al(OH)Al(OH)3 3氫氧化鋁是用量最大和應(yīng)用最廣的無(wú)機(jī)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(yīng)用,使用量也在逐年增加。使
7、用范圍:熱固性塑料、熱塑 性塑料、合成橡膠、涂料及建材等行業(yè)。 紅寶石、藍(lán)寶石的主成份皆為氧化鋁用作研磨材料及切割工具作色層分析 的媒介物氧化鋁也用作高溫耐火材料, 制耐火磚、坩堝、瓷器、人造寶石 等,氧化鋁也是煉鋁的原料 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人體不可缺少的微量元素植物制造葉綠素不可缺少的催化劑鐵 是土壤中的一個(gè)重要組分鋼鐵的年產(chǎn)量代表一個(gè)國(guó)家的現(xiàn)代化水平。 在低于 200K 時(shí),氧化亞鐵的晶體結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生微小變化,變?yōu)榱夥?,并且?有反鐵磁性 1. 其紅棕色粉末為一種低級(jí)顏料,工業(yè)上稱(chēng)氧化鐵紅,用于油漆、油墨、 橡膠等工業(yè)中 2. 可做催化劑3. 玻璃、寶石、金屬的拋光劑4.用于和 CO 反應(yīng)煉制生鐵
8、(H2 也可) Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2( 高溫) Fe2O3+3H2=2 Fe+3H2O( 高溫) 2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2( 氣)(高溫) Fe3O4+8Al=( 高溫) 4Al2O3+3Fe FeFe3 3O O4 4 四氧化三鐵是一種常用的磁性材料。特制的純凈四氧化三鐵用來(lái)作錄音磁 帶和電訊器材的原材料。天然的磁鐵礦是煉鐵的原料。用于制底漆和面漆。 它的硬度很大,可以作磨料。四氧化三鐵還可做顏料和拋光劑。我們還可 以通過(guò)某些化學(xué)反應(yīng),比如使用亞硝酸鈉等等,使鋼鐵表面生成一層致密 的四氧化三鐵,用來(lái)防止或減慢鋼鐵的銹蝕,例如槍械、鋸條等表面的發(fā) Fe(OH)Fe(
9、OH)3 3 Fe(OH)Fe(OH)2 2 藍(lán)、發(fā)黑。俗稱(chēng) “烤藍(lán)” 氫氧化鐵可用來(lái)制顏料、藥物,也可用來(lái)做砷的解毒藥等等。 AlAl2 2O O3 3 FeFe FeOFeO FeFe2 2O O3 3 常見(jiàn)金屬的化學(xué)性質(zhì) 一鈉及其化合物 1鈉 鈉的化學(xué)性質(zhì) 1與氧氣反應(yīng) 在常溫時(shí)4NaO22Na2O (白色) 在點(diǎn)燃時(shí) (比較) 2NaO2=Na2O2(淡黃色) (實(shí)驗(yàn)) 2 .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(shí)甚至發(fā)生爆炸。) 2Na+Br2=2NaBr( 溴化鈉)(溴化鈉可以做鎮(zhèn)定劑) 3
10、 鈉跟水的反應(yīng) 2Na2H2O2NaOHH2(實(shí)驗(yàn)) 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(lái)滅火。鈉具有很 強(qiáng)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(lái)。由于鈉極易與水反應(yīng),所以不能用鈉 把居于 金屬活動(dòng)性 順序鈉之后的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)。 4 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(guò)量,則優(yōu)先與酸反應(yīng),然后再與酸溶液中的水反應(yīng) 5 鈉與鹽反應(yīng) a 將鈉投入鹽溶液中,鈉先會(huì)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
11、溶液中: 2Na2H2O2NaOHH2 2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2 b 與熔融鹽反應(yīng) 這類(lèi)反應(yīng)多數(shù)為置換反應(yīng),常見(jiàn)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(dòng)性的強(qiáng)弱 6 鈉與有機(jī)物反應(yīng) 鈉還能與某些有機(jī)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) 鈉的有關(guān)化學(xué)方程式 與非金屬單質(zhì): 2NaH2高溫 2NaH 4NaO22Na2O (白色固體) 2NaO2=點(diǎn)燃=Na2O2 (淡黃色粉末 ) 與金屬
12、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=Na2SO4+Cu(OH)2 或 2Na2H2O2NaOHH2 NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3 H2O 與氧化物 : 4Na+CO2= 點(diǎn)燃=2Na2O+C 氧化鈉 化學(xué)性質(zhì) 與水的反應(yīng) Na2O+H2O 2NaOH 與二氧化碳反應(yīng)Na2O+CO2-Na2CO3 與
13、酸反應(yīng)Na2O+ NaClH2O 合成方法 Na2CO3 (碳酸鈉) Na2OCO2 過(guò)氧化鈉 化學(xué)性質(zhì) 與最高價(jià)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(jià)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),生成氧氣: 2NaO+2HO 4NaOH + O,反應(yīng)放熱 製備 Na2O+O2Na2O2 碳酸鈉 化學(xué)性質(zhì) 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(guò)量) Na
14、2CO3+HCl = NaCl + NaHCO3 (碳酸鈉過(guò)量) 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 + BaCO3 【碳酸鋇白色沉淀,不溶于水(難溶于水 ),但可溶于酸】 3Na2CO3+Al2(SO4)3+3H2O=2Al(OH)3+3Na2SO4+3CO2 【氫氧化鋁白色沉淀,不溶于水, 可溶于酸】 (實(shí)驗(yàn)) Na2CO3 轉(zhuǎn)化為 NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3 製取 NaCl + CO2 + NH3 + H2O =
15、 NaHCO3+NH4Cl 碳酸氫鈉 化學(xué)性質(zhì) 與酸反應(yīng) NaHCO+HCl = NaCl + HO + CO 與鹼反應(yīng) aNaHCO +NaOH = NaCO+ HO b 與 Ca(OH) 反應(yīng):要分過(guò)量和少量。 少量: NaHCO+ Ca(OH) = CaCO+ NaOH + HO 過(guò)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) 2NaHCO+ CaCl=
16、 Ca(HCO )+ 2NaCl 受熱分解: 2NaHCO = NaCO+ HO + CO 製備N(xiāo)aCO+ CO+ HO = 2NaHCO 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+3O22Al2O3(發(fā)強(qiáng)白光)(實(shí)驗(yàn)) 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(dòng)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+3H2 2Al+3H2SO4(稀)=Al2(SO4)3+3H
17、2 和鹽溶液反應(yīng):2Al+3Hg(NO3)2=3Hg+2Al(NO3)3 和堿溶液反應(yīng):主要和NaOH、KOH 強(qiáng)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(hù)膜 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O(實(shí)驗(yàn)) 鋁和水發(fā)生置換反應(yīng): 2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2 Al(OH)3 溶解在強(qiáng)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(dòng)金屬氧化物(主要是難熔金屬氧化物如Cr2O3、V2O5
18、 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(guò)程放大量熱,可將被還原的金屬熔化成液態(tài) 2.鋁在加熱時(shí)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 化學(xué)性質(zhì) 與酸反應(yīng):Al2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2O(Al2O3是兩性氧化物) 與鹼反應(yīng):Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O 與鹽反應(yīng): 製備:2Al(OH)3 氫氧化鋁 化學(xué)性質(zhì): 與酸反應(yīng):Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O 與鹼反應(yīng): Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O 受熱分解 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O Al2O3+3H2O 製備:溶性鋁鹽和氨
19、水反應(yīng)來(lái)制備Al(OH)3 AlCl33NH3 H2OAl(OH)3 3NH4Cl ( AlCl33NH3 H2OAl(OH)3 3NH4 ) Al2(SO4)3 6NH3 H2O2 Al(OH)3 3(NH4)2SO4( Al33NH3 H2OAl(OH)3 3NH4 ) 二鐵及其化合物 鐵化學(xué)性質(zhì) 鐵與非金屬單質(zhì)反應(yīng):2Fe+3Cl2 點(diǎn)燃 2FeCl3Fe+S FeSFe+I2 FeI2 點(diǎn)燃 3Fe+2O2Fe3O42Fe+3Br22FeBr3 高溫 鐵與水反應(yīng):3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 鐵與酸反應(yīng):Fe+H2SFeS+H2 2Fe+6H2SO4(濃)Fe2(SO4)3
20、+3SO2+6H2O Fe+H2SO4(稀)FeSO4+H2 Fe+6HNO3(濃)Fe(NO3)3+3NO2+3H2O Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO+2H2O 8Fe+30HNO38Fe(NO3)3+3N2O+15H2O 10Fe+36HNO310Fe(NO3)3+3N2+18H2O 8Fe+30HNO38Fe(NO3)3+3NH4NO3+9H2O Fe+2HClFeCl2+H2 鐵與鹽反應(yīng): 2FeCl3+Fe3FeCl2(實(shí)驗(yàn)) Fe+CuCl2FeCl2+Cu Fe+SnCl4FeCl2+SnCl2 Fe+(CH3COO)2CuCu+(CH3COO)2Fe 來(lái)源:鐵是地殼中較
21、豐富的元素,僅次于氧、硅、鋁。磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦是重要的鐵礦。鐵 金屬常用高爐以焦炭為燃料、用鐵礦石和石炭石為原料煉得。用氫氣還原純氧化鐵可得到純鐵。含碳在2.11% 以上的鐵叫生鐵(或鑄鐵) 。含碳量少于 0.2%的鐵熔合體稱(chēng)為熟鐵或鍛鐵。含碳量介于0.2-2.11% 之間的鐵合 金叫做鋼。生鐵堅(jiān)硬,但性脆;鋼具有彈性;熟鐵易于機(jī)械加工,但要比鋼柔軟。生鐵含碳量4%左右,用生 鐵煉鋼,就是減低生鐵內(nèi)的碳量達(dá)2.11%以下,使硅、錳、鉬、釩、鎳、鉻等的元素含量在要求范圍內(nèi),以及 盡量將硫和磷雜質(zhì)除去。 工業(yè)製?。篊+O2=( 點(diǎn)燃)CO2 (提供熱量和 CO2) CO2+C=( 高
22、溫)2CO Fe2O3+3CO=( 高溫)2Fe+3CO2 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 氧化亞鐵 化學(xué)性質(zhì): 與氧氣反應(yīng):6FeO+O2 2Fe3O4 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 + 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 M
23、nO + Fe 2 P + 5 FeO P2O5 + 5 Fe 製備: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(jià)鐵鹽: Fe2O3 + 6HCl= 2FeCl3 +3H2O (高溫下)被 CO、H2、Al、C、Si 等還原: 高溫 Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 製備:4Fe+6H20+3O2=4Fe(OH )3 2Fe(OH)3 Fe2O3+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
24、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(wú)數(shù)微小的原 電池。在這些原電池里,鐵是負(fù)極,碳是正極。鐵失去電子而被氧化: 負(fù)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=2Fe2O3 nH2O+3H2O 在初中的化學(xué)里,可用鹽酸(HCl)來(lái)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
25、=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?dú)猓?NO2+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 製備: 鐵絲在氧氣中燃燒 細(xì)鐵絲在空氣中加熱到500也會(huì)燃燒生成四氧化三鐵: 鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng):3Fe + 4H2O (g)=
26、 Fe3O4 + 4H2 通過(guò) 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) 製備: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。 滴入溶液到硫酸亞鐵溶液中有白色絮狀沉淀生成。白色沉淀放置一段時(shí)間,振蕩后迅速變成灰綠色,最后變 成紅褐色。白色沉淀:F
27、e(OH)2 ;灰綠色沉淀: Fe6(SO4)2(OH)4O3 (一種氧基配合物);紅褐色沉淀:F e(OH)3 (實(shí)驗(yàn)) 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(qiáng)堿: Fe(OH)3 + KOH = KFeO2 + 2H2O 氫氧化鐵膠體的製備:步驟:a 取 1 個(gè)小燒杯,加入 25mL 蒸餾水,將燒杯中的蒸餾水加熱至沸騰。 b 向沸水中逐滴加入56 滴飽和氯化鐵溶液。 c 繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色,停止
28、加熱。 方程式: FeCl33H2OFe(OH)33HCl 一般我們認(rèn)為濃稀之間的界線是6mol/L 。 常見(jiàn)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(wú)定型兩種。晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石類(lèi)似,它是帶有 金屬光澤的灰黑色固體,熔點(diǎn)高(1470) ,硬度大 有脆性 是良好的半導(dǎo)體材料 二氧化 硅 硅酸 其存在形態(tài)有結(jié)晶形(石英晶體(水晶 瑪瑙) )和無(wú)定形兩大類(lèi),統(tǒng)稱(chēng)硅石。不溶 於水熔沸點(diǎn)很高 堅(jiān)硬 純淨(jìng)的二氧化硅晶體無(wú)色透明。 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)乾燥脫水后得到多孔的硅酸干凝膠,稱(chēng)為“硅膠” 。
29、 硅膠多孔,吸附水分能力強(qiáng)。 硅酸鈉可溶於水,有很高的熔點(diǎn),其水溶液俗稱(chēng)水玻璃 氯氣黃綠色 是一種有強(qiáng)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)?液態(tài)(稱(chēng)為液氯)和固態(tài),溶於水(一體機(jī)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?yàn)榉磻?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?yàn)槿苡新葰獾脑?因),稀溶液無(wú)色,有非常刺鼻的氣味 次氯酸微黃色溶液 有刺激性氣味 熔沸點(diǎn)較低 鈉 (鈣) 硫單質(zhì)(俗稱(chēng)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 二氧化
30、 硫 三氧化 硫 一氧化 氮 二氧化 氮 五氧化 二氮 氨氣 無(wú)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 無(wú)色透明油狀液體,有強(qiáng)刺激性臭味,密度比空氣大,易揮發(fā) 無(wú)色無(wú)味氣體,難溶於水,密度比空氣大 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(shí),大氣中常有少量NO2 產(chǎn)生,并隨雨水落下。 無(wú)色柱狀結(jié)晶體,均微溶于水,水溶液呈酸性。溶于熱水時(shí)生成硝酸。熔點(diǎn) 32.5,易升華,易分解易潮解 無(wú)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) 。
31、濃硫酸無(wú)色粘稠的油狀液體,不揮發(fā),有吸水性(可做乾燥劑),有脫水性(可使有機(jī)物碳 化) ,強(qiáng)腐蝕性 氮?dú)?濃稀硝 酸 亞硫酸 氫氣 常見(jiàn)非金屬物質(zhì)的用途 物質(zhì) 硅單質(zhì) 二氧化硅 硅酸 硅酸鈉 氯氣 次氯酸 用途 硅在元素週期裱中處?kù)督饘倥c非金屬的過(guò)渡位置,是良好的半導(dǎo)體材料。是信息 技術(shù)的關(guān)鍵材料,如硅芯片、半導(dǎo)體晶體管,還可以製成光電池等 瑪瑙,水晶做成飾物和工藝品;石英光導(dǎo)纖維 硅膠多孔,吸附水分能力強(qiáng),常做實(shí)驗(yàn)室和袋裝食品、瓶裝藥品等的乾燥劑,也 可以做催化劑的載體(是催化劑獲得更大表面積) 是製備硅膠和木材防火劑的原料(穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)) 自來(lái)水殺菌、消毒 自來(lái)水(1L 水里通入約 0.00
32、2g 氯氣)殺菌消毒。使染料和有機(jī)色質(zhì)褪色, 用作漂白劑、氧化劑、除臭劑和消毒劑。在生物學(xué)中,被嗜中性白細(xì)胞(Neutr 用來(lái)殺滅細(xì)菌。它被廣泛用于游泳池的含氯消毒劑產(chǎn)品。 漂白 殺菌、消毒 化肥 漂白 火藥 漂白紙漿、毛、絲、草帽辮等。還用還殺菌消毒等 制硫酸 重要的化工原料,也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室裡必備的重要試劑。工業(yè)上可用於制化肥、農(nóng) 藥、炸藥、染料、鹽類(lèi)等。還可以用於精煉石油、金屬加工前的酸洗劑製取各種 揮發(fā)性酸等 無(wú)色無(wú)味無(wú)嗅的氣體,通常無(wú)毒,密度比空氣小. 在生產(chǎn)中,通常采用黑色鋼瓶盛 放氮?dú)狻?無(wú)色液體,有揮發(fā)性,在空氣裡會(huì)生成白霧,有刺激性氣味,強(qiáng)腐蝕性(濃)濃 HNO3 中因溶有 H
33、NO3 分解產(chǎn)生的 NO2 而呈黃色。 98的硝酸稱(chēng)為 發(fā)煙”硝 酸 無(wú)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 世界上已知最輕的氣體,無(wú)色無(wú)味,密度很小,難溶於水 次氯酸鈉 硫 二氧化硫 三氧化硫 硫酸 一氧化氮 五 氧 化 二 氮 二氧化氮 在人體內(nèi)起著重要作用, 制硝酸、人造絲漂白劑、丙烯及二甲醚的安定劑 製取硝酸 溶於水時(shí)生成硝酸和一氧化氮,工業(yè)上利用這一原理生產(chǎn)硝酸. 用于制硝酸、硝化劑、氧化劑、催化劑、丙烯酸酯聚合抑制劑等 氨氣是一種重要的化工產(chǎn)品,是氮肥工業(yè) 有機(jī)合成工業(yè)及製造硝酸、銨鹽和純鹼的原 料,氨很容易液化,液化時(shí)吸熱.液氮汽化時(shí)要吸收大量的熱,是
34、周?chē)鷾囟燃眲〗档? 因此,氨常用作製冷劑. 焊接保護(hù)氣(不活潑),合成氨工業(yè)的原料由合成氨可到化肥工業(yè)等等 重要的化工原料,也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室裡必備的重要試劑。工業(yè)上可用於制化肥、農(nóng) 藥、炸藥、染料、鹽類(lèi)等。 用作分析試劑、還原劑及防腐劑。 氫氣充入探空氣球(密度小)。用于焊接或切割金屬;做高能燃料(與氧氣反應(yīng)放出 大量的熱)。冶煉重要的金屬(利用氫氣的還原性)。合成氨、鹽酸,石油加氫,制 硬化油,氫氣是最理想的無(wú)污染燃料,液氫還有希望成為動(dòng)力火箭的推進(jìn)劑。 高燃燒性,還原劑,液態(tài)溫度比氮更低 氮?dú)?硝酸 亞硫酸 氫氣 常見(jiàn)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
35、質(zhì)反應(yīng): Si + O2 = SiO2,條件:加熱Si + 2F2 = SiF4 Si + 2Cl2 = SiCl4 ,條件:高溫Si+C SiC(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 = SiO3 2-2- + 2H2 (如 NaOH) 制 法:SiCl4+2H2 SiO2+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(qiáng)堿溶液:SiO
36、2 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:SiO22C(高溫) Si2CO 高溫高溫 與鹽反應(yīng): SiO2+Na2CO3NaCaSiO3+CO2 2SiO3+CO2 SiO2+CaCO3 制法:Si+O2=SiO2 Si(純)+4HCl 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(qiáng)酸換弱酸 )(實(shí)驗(yàn)) 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): N
37、a2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3(強(qiáng)酸換弱酸 )製取硅酸膠體 硅酸鈉制法: nSiO22NaOHNa20nSiO2+H2O nSiO2Na2CO3Na2OnSiO2+CO2Na2SO4+4CNa2S+4COnSiO2+Na2S+3/2O2 Na2OnSiO2+SO2 氯氣 化學(xué)性質(zhì) 與金屬反應(yīng): 2Na+Cl2= 點(diǎn)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(diǎn)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(lán)綠色。 2Fe+3Cl2= 點(diǎn)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
38、水后,溶液呈黃色。 注:氯氣具有強(qiáng)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(jià)金屬反應(yīng)則生 成高價(jià)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?jī)?chǔ)存氯氣。 與非金屬反應(yīng): a 與氫氣的反應(yīng) H2+Cl2= 點(diǎn)燃=2HCl(工業(yè)制鹽酸方法)(實(shí)驗(yàn)) 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(jiàn)光爆炸,有白霧產(chǎn)生。 b 與磷的反應(yīng) 2P+3Cl2= 點(diǎn)燃=2PCl3( 液體農(nóng)藥,霧 ) 2P+5Cl2= 點(diǎn)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(shí)驗(yàn)證明,
39、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(shí)驗(yàn)) 與鹼反應(yīng): Cl2NaOHNaClNaClOH2O (漂白液) 3Cl2+6KOH(熱、濃)5KCl+KClO3+3H2O 2Cl2Ca(OH)2 CaClCa(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+PCl3
40、PCl55Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HCl Cl2+H2S2HCl+SCl2+H2O22HCl+O2 與酸反應(yīng):Cl2+H2S2HCl+SCl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl Cl2+H2SO3+H2OH2SO4+2HCl 製備: a 工業(yè)生產(chǎn)中用直流電電解飽和食鹽水法來(lái)制取氯氣: 2NaCl2HO(通電)HCl2NaOH b 實(shí)驗(yàn)室通常用氧化HCl 或濃鹽酸的方法來(lái)制取氯氣,常見(jiàn)的氧化劑有:MnO、KCrO7(重鉻酸鉀)、 K MnO、KClO、Ca(ClO)2 ,發(fā)生的反應(yīng)分別是: (實(shí)驗(yàn)) 6.次氯酸 化學(xué)性質(zhì):見(jiàn)光分解 : HClO=HCl+O2(條件:光照) 制法
41、: 實(shí)驗(yàn)室制法:實(shí)驗(yàn)室制法: 由次氯酸鈣與二氧化碳或草酸作用后過(guò)濾可得高純?yōu)V液。 Ca(ClO)2 + 2CO2 + 2H2O = Ca(HCO3)2 + 2HClO NaClO + CO2 +H2O = NaHCO3 + HClO 高中課本制法高中課本制法 : :二氧化錳與濃鹽酸加熱制取氯氣氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣再與水作用 Cl2 + H2O = = HCl + HClO 工業(yè)制法: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
42、氯氣:Cl2+(Ca)2NaOHNaCl+NaClO+H2O 硫 化學(xué)性質(zhì) 與金屬反應(yīng):S+Fe S+2NaNa2S(爆炸) FeSS+2Cu Cu2S3S+2Al CS2 Al2S3S+Zn ZnS 與非金屬反應(yīng):S+H2 H2S2S+C 與氧氣反應(yīng):S + O=點(diǎn)燃= SO 與酸反應(yīng): S+6HNO3(濃)H2SO4+6NO2+2H2O 3S+4HNO3(稀)3SO2+4NO+2H2OS+2H2SO4(濃)3SO2+2H2O 與鹼反應(yīng):3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O 與鹽反應(yīng):S+NaSO= Na SOS(NaSO)(學(xué)名;硫代硫酸鈉 ) 製備: 二氧化硫 化學(xué)性質(zhì)
43、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+2H2OCl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl 與非金屬單質(zhì)和水反應(yīng): 2SO2+O2+2H2O2H2SO4SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBrSO2+I2+2H2OH2SO4+2HI 與鹼反應(yīng):SO2+2NH3.H2O(NH4)2SO3SO2+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
44、+SO2(足量)NaHSO3 與活潑金屬氧化物反應(yīng):CaOSO2=CaSO32CaSO3 O2=2CaSO4 (加熱) 與鹽反應(yīng): Na2SO2+SO2+H2O = 2NaHSO3SO2+(NH4)2SO3+H2O2NH4HSO3 製備: 在實(shí)驗(yàn)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
45、) = H2SO4(l)(+88 kJ mol1) 這個(gè)反應(yīng)進(jìn)行得非常迅速,而且是放熱反應(yīng)。在大約340 C 以上時(shí) , 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(lái)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(lèi)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+MgOMgSO4 SO3+Na2ONa2SO4 與鹽反應(yīng):SO3+2KIK2SO3+I2 製?。涸趯?shí)驗(yàn)室中三氧化硫可以通過(guò)硫酸氫鈉的兩步高溫分解來(lái)制備: 脫水: 2NaHSO4-315C Na2S2O
46、7+ 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(qiáng)氧化劑反應(yīng):H2SO3+H2O2H2SO4+H2O 5H2SO3+2KMnO42MnSO4+K2SO4+2H2SO4+3H2O 與弱酸反應(yīng):2H2SO3+2H2S3S+2H2O 與鹽反應(yīng):H2SO3+2FeCl3+H2OH2SO4+2FeCl2+2HCl 分解:H2SO3H2O+SO2 製?。憾趸蛉苡谒纬傻亩趸蛩衔颯O2H2O 被稱(chēng)作亞硫酸
47、。 硫酸 化學(xué)性質(zhì) 稀硫酸 A 與活潑金屬反應(yīng): Zn+H2SO4ZnSO4+H2Fe+H2SO4FeSO4+H2 Mg+H2SO4MgSO4+H22Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2 B 與活潑金屬氧化物反應(yīng):MgO+H2SO4MgSO4+H2OAl2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2O C 可與所含酸根離子對(duì)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)、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(shí),濃硫酸可以與除金、鉑之外的所有金屬反應(yīng),生成
48、高價(jià)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(qiáng)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(jià)態(tài)的氧化物或含氧酸,本身被還原為SO2。在這 類(lèi)反應(yīng)中,濃硫酸只表現(xiàn)出氧化性。 C + 2H2SO4( 濃) =(加熱)= CO2 + 2SO2 + 2H2O S + 2H2SO4( 濃) = 3SO2 + 2H2O 2P + 5H2SO4( 濃) = 2H3PO4 + 5SO2
49、+ 2H2O d 與其他還原性物質(zhì)反應(yīng): 濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,實(shí)驗(yàn)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 + 2H2O f 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) Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2 再如,利用濃鹽酸與濃硫酸可以制氯化氫氣體。
50、 g 與鹼反應(yīng): 制化肥,如氮肥、磷肥等 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 Ca3(PO4)2+2H2SO4=2CaSO4+Ca(H2PO4)2 h 與亞硫酸鹽反應(yīng)(穩(wěn)定性):Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2 i 與氧化物反應(yīng):P2O5+3H2SO4(濃)2H3PO4+3SO3 j 與鹽反應(yīng): H2SO4(濃)+CaF2CaSO4+2HFH2SO4(濃)+NaCl H2SO4(濃)+2NaCl NaHSO4+HCl Na2SO4+2HClH2SO4(濃)+NaNO3 NaHSO4+HNO3 3H2SO4(濃)+Ca3(PO4)23CaSO4+2H3PO42H2SO
51、4(濃)+Ca3(PO4)22CaSO4+Ca(H2PO4)2 1 實(shí)驗(yàn)室制法:可以用 FeSO4.7H2O 加強(qiáng)熱,用冰水混合物 +U 型管冷凝即可,用NaOH 吸收 SO2,制法: 理論可得 29.5%的 H2SO4 關(guān)鍵在于尾氣吸收。 2 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(diǎn)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+H2O=2H2SO4 氮?dú)猓?化
52、學(xué)性質(zhì): 與某些氣體反應(yīng): N2+3H2 與金屬反應(yīng): N2+3Mg 催化劑 高溫高壓 2NH3N2+O22NO 點(diǎn)燃 Mg3N2N2+6Na2Na3N 制法: (實(shí)驗(yàn)室制法)制備少量氮?dú)獾幕驹硎怯眠m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(guò)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 NH4
53、Br + N2 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 催化劑 與氨氣反應(yīng):6NO+4NH3 5N2+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(shí)驗(yàn)室) 制備少量氮?dú)獾幕驹硎怯眠m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(guò)紅熱的氧化銅:2
54、NH3+ 3 CuO = 3 Cu + 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(huì)完全反應(yīng),所以會(huì)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) 催化劑 6NO+4NH35N2+6H2O 4NO2+H2S4NO+SO3+H2O NO2
55、+SO2SO3+NO 與鹽反應(yīng):NO2+2KI+H2ONO+I2+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(shí) ,由于空氣中電場(chǎng)極強(qiáng) ,空氣分子被撕裂而導(dǎo)電 ,雷電電流通過(guò)時(shí)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(jìn)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=
56、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(NO 3)(aq+2NO (g+4H2O(l) Fe(s)+ 4HNO(aq) Fe(NO3)(aq)+ NO(g)+ 2H2O(l) b 與鹼反應(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(shuō)明: a氧化性:濃硝酸稀硝酸; 濃硝酸 A 不穩(wěn)定性:4
57、HNO3(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(qiáng)氧化性 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(?。?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(jià)氧化物或其對(duì)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(jiàn)的硝化反應(yīng)是苯的硝化Ph-H+HO-NO Ph-NO
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