1.氨
(1)物理性質:無色、有刺激性氣味氣體;易液化,液氨作致冷劑;極易溶于水(1:700)。
(2)化學性質:
①與水的反應:
NH3 +H2O NH3·H2O NH4+ + OH-(一水合氨的水溶液即氨水,顯弱堿性)
NH3·H2O NH3 + H2O(一水合氨不穩(wěn)定)
②與酸的反應:
NH3 + HCl ==NH4Cl;2NH3 + H2SO4 == (NH4)2SO4
③與O2的反應--氨的催化氧化(接觸氧化)
4NH3 + 5O2 4NO +6 H2O
(二)硝酸
1.物理性質:無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。
2.化學性質--特性
(1)不穩(wěn)定性--保存硝酸裝在棕色瓶,放在冷暗處。
4HNO32H2O + 4NO2 + O2
(2)強氧化性
①與金屬(除Au、Pt)反應:
Cu +4HNO3(濃)==Cu(NO3)2 +2NO2 +2H2O
3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
常溫下,濃硝酸、濃硫酸可使鐵、鋁表面形成致密的氧化膜而鈍化,保護內部的金屬不再跟硝酸反應,所以可以用鋁質或鐵質容器盛濃硝酸。
②與非金屬反應--非金屬主要生成高價的含氧酸
4HNO3 +C2H2O + 4NO2 + CO2
6HNO3 + SH2SO4 + 6NO2 +2H2O
(一)硫酸
1.硫酸的物理性質:
純硫酸是無色油狀液體,難揮發(fā),易吸水,能與水任意比互溶,溶于水放出大量熱。
2.硫酸的化學性質:
1)稀硫酸具有酸的通性! ①能與活潑金屬反應生成鹽和氫氣;
②能與金屬氧化物反應生成鹽和水;
③能和堿反應生成鹽和水;
④能使酸堿指示劑變色;
⑤能和某些鹽反應。
2)濃硫酸的特性: ①吸水性:將物質中含有的水分子奪去。
如:使藍色的膽礬晶體變?yōu)榘咨腆w。
②脫水性:將別的物質中的H、O按原子個數(shù)比2:1脫出生成水。
如:
HCOOH CO + H2O
C12H22O11 12C + 11H2O
③強氧化性: a) 活潑性在H以后的金屬反應:(條件:Δ)
Cu + 2H2SO4(濃)== CuSO4 + SO2 ↑ +2H2O
b) 與非金屬反應:(條件:Δ)
C + 2H2SO4(濃)== CO2 ↑+ 2SO2↑ + 2H2O
c) 冷的濃H2SO4使Fe、Cr、Al等金屬表面生成
一層致密的氧化物薄膜而發(fā)生“鈍化”;
d) 與其他還原性物質反應:
2HBr + H2SO4(濃)== Br2 + SO2↑ + 2H2O
H2S + H2SO4(濃)== S + SO2↑ + 2H2O
“黑面包實驗”中,硫酸體現(xiàn)出的性質:脫水性(使蔗糖炭化)、強氧化性(有刺激性氣味氣體產(chǎn)生)。
酸雨及其防治:
(1)成因:含硫化石燃料的燃燒以及化工廠排放出的尾氣中含有二氧化硫,在氧氣和水蒸氣的共同作用下,形成酸霧,隨雨水降落就成為酸雨。
(2)危害:使湖泊的水質變酸,導致水生生物死亡;酸雨浸漬土壤、會使土壤變得貧瘠;長期的酸雨侵蝕會造成森林大面積死亡;酸雨危害人體健康。
(3)防止方法:①從實際情況出發(fā),對酸性物質的排放加以控制;②改變能源結構,開發(fā)利用新能源,從根本上解決問題。
注意:SO2也有漂白性,注意與氯水的漂白性的區(qū)別
|
SO2 |
氯水(Cl2通入水溶液中) |
漂白原因 |
SO2能與某些有色物結合成不穩(wěn)定無色物 |
Cl2與H2O反應生成HClO具有強氧化性,將有色物氧化成無色物 |
漂白效果 |
不穩(wěn)定,加熱能復原 |
穩(wěn)定 |
漂白范圍 |
某些有機色質 |
絕大多數(shù)有機色質 |
與有機色質 作用實例 |
品紅 褪色 紅色 紫色石蕊 紅色 |
品紅 褪色 不顯紅色 紫色石蕊 先變紅隨即褪色 |
混合作用 |
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl 漂白作用大大減弱 |
放電化合:N2 +O2 2NO(無色,有毒,與血紅蛋白結合)
NO易被氧化:2 NO + O2 == 2 NO2(紅棕色,有毒,刺激呼吸器官)
NO2易溶于水:3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO(NO2不是HNO3的酸酐)
NO、NO2是大氣污染物,NO2能造成光化學煙霧。
(1)物理性質:無色有刺激性氣味的有毒氣體,密度比空氣大,易液化,易溶于水(1:40),是大氣的主要污染物,來源于含硫燃料(如煤)的燃燒。
(2)化學性質
①酸性氧化物通性:
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
SO2+H2O=H2SO3(可逆反應,H2SO3為中強酸)
SO2+CaO=CaSO3(煤中加生石灰防大氣污染)
SO2+CaSO3+H2O=Ca(HSO3)2
②氧化性:SO2+2H2S=3S↓+2H2O
③還原性:2SO2+O2=2SO3(工業(yè)制H2SO4)
SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX (X2包括Cl2、Br2、I2)
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
SO2使KMnO4(H+)、Br2水,褪色也是SO2還原性表現(xiàn),不是漂白性。
④SO2的漂白性→SO2與某些有色物質(如品紅)結合生成不穩(wěn)定的無色化合物。加熱又恢復原來的顏色。
(1)常見陰離子的特性及檢驗
離子 |
檢驗試劑 |
主要實驗現(xiàn)象 |
離子方程式及說明 |
Cl- |
AgNO3溶液,稀硝酸 |
生成的白色沉淀不溶于稀HNO3 |
Ag++Cl-===AgCl↓(白色) |
SO |
可溶性鋇鹽溶液,稀鹽酸 |
生成不溶于稀HCl的白色沉淀 |
Ba2++SO===BaSO4↓(白色) |
CO |
①BaCl2溶液、稀鹽酸 ②鹽酸、石灰水 |
①生成的白色沉淀能溶于稀HCl ②生成能使石灰水變渾濁的無色氣體 |
①Ba2++CO===BaCO3↓(白色) BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O ②CO+2H+===CO2↑+H2O Ca(OH)2+CO2===H2O+CaCO3↓(白色) |
OH- |
①無色酚酞試液 ②紫色石蕊溶液 ③甲基橙溶液 ④pH試紙 |
①變紅色 ②變藍色 ③變黃色 ④顯藍至深藍色 |
OH-表現(xiàn)堿性 |
(2)常見陽離子的特性及檢驗
離子 |
檢驗試劑 |
主要實驗現(xiàn)象 |
離子方程式及說明 |
Ba2+ |
硫酸或硫酸鹽溶液,稀硝酸 |
加SO生成白色沉淀,再加稀HNO3沉淀不溶解 |
Ba2++SO===BaSO4↓(白色) |
Mg2+ |
NaOH溶液 |
生成白色沉淀,當NaOH過量時沉淀不溶解 |
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓(白色) |
Al3+ |
NaOH溶液 氨水 |
加氨水或適量NaOH溶液,有絮狀白色沉淀生成,沉淀能溶于NaOH溶液,不溶于氨水 |
Al3++3OH-===Al(OH)3↓(白色) Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O |
Fe3+(黃色) |
①NaOH溶液 ②KSCN溶液 |
①生成紅褐色沉淀 ②溶液呈血紅色 |
①Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓(紅褐色) ②Fe3++SCN-===(Fe(SCN))2+(血紅色) |
Fe2+(淡綠色) |
①NaOH溶液 ②KSCN溶液, 氯水 |
①生成白色沉淀,在空氣中迅速變灰綠色,最后變成紅褐色 ②無明顯現(xiàn)象,加氯水呈血紅色 |
①Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色) 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3↓ (紅褐色) ②2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- Fe3++SCN-===(Fe(SCN))2+ |
H+ |
①紫色石蕊溶液 ②橙色甲基橙溶液 ③鋅片 ④pH試紙 |
①變紅色 ②變紅色 ③生成無色氣體 ④變紅色 |
H+表現(xiàn)酸性 ③Zn+2H+===Zn2++H2↑ |
Ag+ |
①鹽酸或氯化物溶液,稀硝酸 ②NaOH溶液 |
①生成白色沉淀,此沉淀不溶于稀硝酸,溶于氨水 ②生成白色沉淀,迅速轉變成棕色,此沉淀溶于氨水,形成無色溶液 |
①Ag++Cl-===AgCl↓(白色) AgCl+2NH3·H2O==(Ag(NH3)2)++Cl-+2H2O ②Ag++OH-===AgOH↓(白色) 2AgOH===H2O+Ag2O(棕色) AgOH+2NH3·H2O=(Ag(NH3)2)++OH-+2H2O |
注意:(1)辨清液氯和氯水的區(qū)別:
液氯:氯氣在加壓或冷卻時變成液氯,液氯是純凈物,由Cl2分子組成,具有Cl2的化學性質;
氯水:即氯氣的水溶液,屬于混合物。氯氣不但能溶于水,還能與水反應,氯水中的溶質有Cl2、HCl和HClO,因此氯水兼有Cl2、HCl、HClO的性質。氯水中含有的粒子包括:分子:Cl2(未反應)、H2O、HClO;離子:H+、Cl-、ClO-(HClO為弱電解質,要發(fā)生部分電離)、OH-(水電離產(chǎn)生的,極少量)。久置的氯水,因為HClO分解,可視為稀鹽酸。
(2)干燥的氯氣沒有漂白性,潮濕的氯氣有漂白性,這是因為Cl2與H2O反應生成的次氯酸(HClO)具有漂白性。事實上,次氯酸鹽也都具有漂白性。
2.預測氯氣的化學性質并用實驗證實之。
氧氣、氫氣等都是非金屬單質,由此推測:非金屬一般都能跟金屬反應生成鹽,非金屬單質間也能發(fā)生化學反應。
(1)氯氣與金屬的反應
2Fe+3Cl22FeCl3(Fe絲在氯氣中燃燒,產(chǎn)生棕黃色煙)
Cu+Cl2CuCl2(Cu絲在氯氣中燃燒,產(chǎn)生棕色煙,溶于水后,溶液呈藍綠色)
2Na+Cl22NaCl(產(chǎn)生大量白煙)
(2)氯氣與非金屬的反應
H2+Cl22HCl(H2在Cl2中能安靜地燃燒,發(fā)出蒼白色火焰,瓶口有白霧)
2P+3Cl22PCl3(在空氣中形成白霧);2P+5Cl22PCl5(在空氣中形成白煙)
(3)氯氣與水的反應
Cl2+H2O==HCl+HClO(次氯酸)
氯氣溶于水,在該溶液中:
①滴加酚酞溶液呈紅色,說明生成了酸(H+);
②加入鎂條,可觀察到鎂條表面有少量氣泡產(chǎn)生,說明產(chǎn)生了酸(H+);
③放入紅紙條,紅色褪去,說明產(chǎn)生了一種具有漂白性的物質(HClO)。
④滴加AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明溶液中產(chǎn)生了Cl-。
次氯酸不穩(wěn)定,見光易分解:2HClO2HCl+O2↑
(4)氯氣與堿的反應
工業(yè)上制漂粉精:Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
工業(yè)上制漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(漂白粉的主要成分為:CaCl2、Ca(ClO)2,其有效成分為:Ca(ClO)2)
次氯酸鹽跟稀酸或空氣里的二氧化碳和水反應,生成次氯酸,起到漂白和消毒的作用。
NaClO+HCl==NaCl+HClO或NaClO+CO2+H2O==NaHCO3+HClO
Ca(ClO)2+2HCl==CaCl2+2HClO或Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO
1.氯氣的物理性質
(1)氯氣是黃綠色的氣體。氯氣的密度比空氣大。能溶于水。
(2)有刺激性氣味的氣體。氯氣有毒。
(聞氣體方法:用手輕輕在瓶口扇動,使極少量的氯氣飄進鼻孔。)
(1)物理性質:
a.硅的存在和形態(tài):自然界中沒有游離態(tài)的硅,主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在。
b.晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體。
c.導電性:介于導體和絕緣體之間(硅和鍺是重要的半導體材料)。
(2)化學性質(和碳相似)--形成共價化合物,化學性質不活潑。
①常溫下,不能強酸、強氧化性酸反應,只能與氟氣、氫氟酸(HF)和燒堿等物質反應。
Si + 2F2 == SiF4 Si +4HF==SiF4 +H2↑
Si + 2NaOH+ H2O==Na2SiO3+2H2↑
②加熱條件下,能跟一些非金屬單質起反應。
Si + O2 SiO2
Si + 2H2 SiH4
(3)工業(yè)制法:
SiO2 + 2C Si + 2CO↑(焦炭在電爐中還原二氧化硅得到粗硅)
粗硅提純后,可以得到可用作半導體材料的高純硅。
(3)用途:
①作半導體材料晶體管、集成電路、硅整流器和太陽能電池等;
②制合金:含硅4%的鋼具有良好的導磁性--變壓器鐵芯;
含硅15%左右的鋼具有良好的耐酸性--耐酸設備等。
注意:SiO2與CO2的比較
|
CO2 |
SiO2 |
與堿性氧化物反應 |
CaO+CO2CaCO3 |
CaO+SiO2 CaSiO3 |
與堿液反應 |
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O |
SiO2+2NaOH =
Na2SiO3+H2O |
與鹽反應 |
Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓ NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 |
2Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑ |
與碳反應 |
C+CO22CO |
2C+SiO2 Si+2CO↑ |
與H2O作用 |
CO2+H2O H2CO3 |
不與水化合 |
與酸反應 |
不反應 |
只與HF反應 SiO2+4HF=SiF4↑+H2O |
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