合物 与盐溶液反应:钠先与水反应,生成NaOH和H2,再考虑NaOH与溶液中的盐反应。如:钠投入CuSO4溶液中,有气体放出,生成蓝色沉淀。 2Na+2H2O+CuSO4==Cu(OH)2+Na2SO4+H2↑ 存在 保存 用途 自然界中只能以化合态存在 煤油,使之隔绝空气和水 制备钠的化合物,作强还原剂,作电光源 2. 钠的氧化物比较
化学式 氧元素的化合价 色、态 稳定性 与水反应方程式 与二氧化碳反应方程式 氧化性、漂白性 用途 氧化钠 Na2O —2 白色,固态 不稳定 Na2O+H2O==2NaOH Na2O+CO2==Na2CO3 无 制备NaOH 过氧化钠 Na2O2 —1 淡黄色,固态 稳定 2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 有 供氧剂,氧化剂,漂白剂等 3 碳酸钠和碳酸氢钠的比校 俗名 色、态 水溶性 碱性 热稳定性 与盐酸反应 与氢氧化钠溶液 与澄清石灰水 与二氧化碳 与氯化钙溶液 用途 Na2CO3 纯碱,苏打,面碱 白色,固态,粉末 > 碱性(同浓度时,碳酸钠碱性比碳酸氢钠碱性强,pH值大) 不易分解 Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑ 不反应 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl 重要化工原料,可制玻璃,造纸等 △ CO+HO+CO↑ 2NaHCO3==Na2322NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑ NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O+NaOH 不反应 不反应 治疗胃酸过多,制作发酵粉等 碱性 NaHCO3 小苏打 白色,固态,晶体 4. 铝及其化合物 Ⅰ、铝
①物理性质:银白色,较软的固体,导电、导热,延展性 ②化学性质:Al—3e-==Al3+
点燃 △ 点燃
a、与非金属:4Al+3O2==2Al2O3,2Al+3S==Al2S3,2Al+3Cl2==2AlCl3 b、与酸:2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑,2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑ 常温常压下,铝遇浓硫酸或浓硝酸会发生钝化,所以可用铝制容器盛装浓硫酸或浓硝酸
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c、与强碱:2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2(偏铝酸钠)+3H2↑
(2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑)
大多数金属不与碱反应,但铝却可以
高温
d、铝热反应:2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3,铝具有较强的还原性,可以还原一些金属氧化物
Ⅱ、铝的化合物
①Al2O3(典型的两性氧化物)
a、与酸:Al2O3+6H+==2Al3++3H2O b、与碱:Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O ②Al(OH)3(典型的两性氢氧化物):白色不溶于水的胶状物质,具有吸附作用 a、实验室制备:AlCl3+3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4Cl,Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+
b、与酸、碱反应:与酸 Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O 与碱 Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O ③KAl(SO4)2(硫酸铝钾) KAl(SO4)2·12H2O,十二水和硫酸铝钾,俗名:明矾
KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42-,Al3+会水解:Al3++3H2O Al(OH)3+3H+ 因为Al(OH)3具有很强的吸附型,所以明矾可以做净水剂 5. 铁
①物理性质:银白色光泽,密度大,熔沸点高,延展性,导电导热性较好,能被磁铁吸引。铁在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝,排第四。 ②化学性质:
点燃 点燃 △
a、与非金属:Fe+S==FeS,3Fe+2O2===Fe3O4,2Fe+3Cl2===2FeCl3
△
b、与水:3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2
c、与酸(非氧化性酸):Fe+2H+==Fe2++H2↑
与氧化性酸,如硝酸、浓硫酸,常温钝化.加热时会被氧化成三价铁 d、与盐:如CuCl2、CuSO4等,Fe+Cu2+==Fe2++Cu ③铁的氢氧化物 氢氧化亚铁的制备: 原理 Fe2++2OH—→Fe(OH)2↓ 制备氢氧化亚铁的关键:
需要创造的条件——无Fe3+的环境;无O2的环境
可以采取的措施——排除溶液中的Fe3+ →加铁粉;驱逐溶液中的溶解氧→加热煮沸;避免与空气接触→反常规操作---- 油封、滴管的使用、滴管伸入液面下
现象:白色—灰绿色---红褐色;
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反应方程式: 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 氢氧化铁的制备: Fe3++3OH—→Fe(OH)3↓ ④Fe2+和Fe3+离子相互转化及检验:
ⅰ:相互转化:记住四个重要转化反应方程式
Fe2+→ Fe3+ Fe2++Cl2= Fe3++2Cl-;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe3+→Fe2+ 2Fe3++Cu= 2Fe2++Cu; 2Fe3++Fe= 3Fe2+ ⅱ: 检验
a溶液是浅绿色的
Fe2+ b与KSCN溶液作用不显红色,再滴氯水则变红
c加NaOH溶液现象:白色 灰绿色 红褐色 a与无色KSCN溶液作用显红色
Fe3+ b溶液显黄色或棕黄色
c加入NaOH溶液产生红褐色沉淀 二:几种重要金属及化合之间的转化关系
完成下列转化关系的化学方程式(写出相应的离子方程式)
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第四章 非金属及其化合物
一、硅元素:无机非金属材料中的主角,在地壳中含量26.3%,次于氧。是一种亲氧元素,
以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中,占地壳质量90%以上。位于第3周期,第ⅣA族碳的下方。
Si +1 2 8 4 对比 C + 2 4
最外层有4个电子,主要形成四价的化合物。 1、二氧化硅(SiO2)
天然存在的二氧化硅称为硅石 其中无色透明的就是水晶,具有彩色环带状或层状的是玛瑙。二氧化硅晶体为立体网状结构,广泛应用。(玛瑙饰物,石英坩埚,光导纤维) 物理:熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好
化学:化学稳定性好、除HF外一般不与其他酸反应,可以与强碱(NaOH)反应,是酸性氧化物,在一定的条件下能与碱性氧化物反应
SiO2+4HF == SiF4 ↑+2H2O SiO2+CaO === CaSiO3
SiO2+2NaOH == Na2SiO3+H2O
不能用玻璃瓶装HF,装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。 2、硅酸(H2SiO3)
酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小,由于SiO2不溶于水,硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。
Na2SiO3+2HCl == H2SiO3↓+2NaCl
硅胶多孔疏松,可作干燥剂,催化剂的载体。 3、硅酸盐
硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称,分布广,结构复杂化学性质稳定。一般不溶于水。(Na2SiO3 、K2SiO3除外)最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3 :可溶,其水溶液称作水玻璃和泡花碱,可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。 常用硅酸盐产品:玻璃、陶瓷、水泥 4、硅单质
与碳相似,有晶体和无定形两种。晶体硅结构类似于金刚石,有金属光泽的灰黑色固体,熔点高(1410℃),硬度大,较脆,常温下化学性质不活泼。是良好的半导体,应用:半导体晶体管及芯片、光电池、(记住课本后习题关于单质硅的制取) 二.氯
+17 2 8 7 1. 氯元素:位于第三周期第ⅦA族,原子结构: 容易得到一个电子形成氯-
离子Cl,为典型的非金属元素,在自然界中以化合态存在。 2. 氯气
(1)物理性质:黄绿色气体,有刺激性气味、可溶于水(1体积水可溶解2体积的氯气)、加压和降温条件下可变为液态(液氯)和固态。
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高温
实验室制法:MnO2+4HCl (浓) ===MnCl2+2H2O+Cl2 ↑
(2)化学性质:氯原子易得电子,
ⅰ使活泼的非金属元素。氯气与金属、非金属等发生氧化还原反应,一般作氧化剂。
2Na+Cl2 === 2NaCl 2Fe+3Cl2=== 2FeCl3 Cu+Cl2=== CuCl2 Cl2+H2 === 2HCl 现象:发出苍白色火焰,生成大量白雾。
燃烧不一定有氧气参加,物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。燃烧的本质是剧烈的氧化还原反应,所有发光放热的剧烈化学反应都称为燃烧。
ⅱ与水、碱溶液则发生自身氧化还原反应,既作氧化剂又作还原剂。
①氯水:氯水为黄绿色,所含Cl2有少量与水反应(Cl2+H2O==HCl+HClO),大部分仍
以分子形式存在,其主要溶质是Cl2。新制氯水含Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-等微粒
②次氯酸:次氯酸(HClO)是比H2CO3还弱的酸,溶液中主要以HClO分子形式存在。
是一种具有强氧化性(能杀菌、消毒、漂白)的易分解(分解变成HCl和O2)的弱酸。
③漂白粉:次氯酸盐比次氯酸稳定,容易保存,工业上以Cl2和石灰乳为原料制取漂白粉, 制漂白液:Cl2+2NaOH == NaCl+NaClO+H2O
漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2 == CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
其主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,须和酸(或空气中CO2)作用产生次氯酸,才能发挥漂白作用。 附: 溴、碘的性质和用途 物理 性质 化学 性质 溴 碘 深红棕色,密度比水大,液体,强紫黑色固体,易升华。气态碘在空气烈刺激性气味,易挥发,强腐蚀性 中显深紫红色,有刺激性气味 在水中溶解度很小,易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂 在有机溶剂中溴以”橙”色为主, 碘以”紫”色为主 能与氯气反应的金属、非金属一般也能与溴、碘反应,只是反应活性不如 氯气。氯、溴、碘的氧化性强弱:Cl2>Br2>I2 点燃点燃
点燃
点燃
△
三. 硫 1. 硫 俗称硫磺,淡黄色粉末,难溶于水,易溶于CS2.可用来制硫化橡胶和火药.
2. 二氧化硫(SO2)
①物理性质:无色,刺激性气味,气体,有毒,易液化,易溶于水(1:40),密度比空
气大 ②化学性质:
a、 酸性氧化物:可与水反应生成相应的酸——亚硫酸(中强酸):
SO2+H2O H2SO3 可与碱反应生成盐和水:
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