资源描述
硫酸
硫酸就是化学六大无机强酸(硫酸、硝酸、盐酸(氢氯酸)、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸)之一。
物理性质
硫酸浓硫酸溶解时放出大量得热,因此浓硫酸稀释时应该“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅。” 若将浓硫酸中继续通入三氧化硫,则会产生"发烟"现象,这样含有SO3得硫酸称为"发烟硫酸"。
100%得硫酸熔沸点:
熔点10℃
沸点290℃
但就是100%得硫酸并不就是最稳定得,沸腾时会分解一部分,变为98、3%得浓硫酸,成为338℃(硫酸水溶液得) 恒沸物。加热浓缩硫酸也只能最高达到98、3%得浓度。
化学性质
1、脱水性
⑴就硫酸而言,脱水性就是浓硫酸得性质,而非稀硫酸得性质,即浓硫酸有脱水性且脱水性很强。
⑵脱水性就是浓硫酸得化学特性,物质被浓硫酸脱水得过程就是化学变化得过程,反应时,浓硫酸按水分 子中氢氧原子数得比(2∶1)夺取被脱水物中得氢原子与氧原子。
⑶可被浓硫酸脱水得物质一般为含氢、氧元素得有机物,其中蔗糖、木屑、纸屑与棉花等物质中得有机物,被脱水后生成浓硫酸得腐蚀性了黑色得炭(炭化)。 浓硫酸 如C12H22O11===12C + 11H2O
(4)黑面包反应 在200mL烧杯中放入20g蔗糖,加入几滴水,搅拌均匀。然后再加入15mL质量分数为98%得浓硫酸,迅速搅拌。观察实验现象。 可以瞧到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔得海绵状得炭。
2.强氧化性
⑴跟金属反应
①常温下,浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。
②加热时,浓硫酸可以与除金、铂之外得所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成SO2
Cu + 2H2SO4(浓) ==(加热)== CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
2Fe + 6H2SO4(浓) ==== Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O
在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性与酸性。
⑵跟非金属反应
热得浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态得氧化物或含氧酸,本身被还原为SO2。在这类反应中,浓硫酸只表现出氧化性。
C + 2H2SO4(浓) ==(加热)== CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O
S + 2H2SO4(浓) ==== 3SO2↑ + 2H2O
2P + 5H2SO4(浓) ==== 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O
⑶跟其她还原性物质反应
浓硫酸具有强氧化性,实验室制取H2S、HBr、HI等还原性气体不能选用浓硫酸。
H2S + H2SO4(浓) ==== S↓ + SO2↑ + 2H2O
2HBr + H2SO4(浓) ==== Br2↑ + SO2↑ + 2H2O
2HI + H2SO4(浓) ==== I2↑ + SO2↑ + 2H2O
3.难挥发性(高沸点)
制氯化氢、硝酸等(原理:利用难挥发性酸制易挥发性酸)如,用固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体
NaCl(固)+H2SO4(浓)====NaHSO4+HCl↑ (常温)
2NaCl(固)+H2SO4(浓)====Na2SO4+2HCl↑ (加热)
Na2SO3+H2SO4====Na2SO4+H2O+SO2↑
再如,利用浓盐酸与浓硫酸可以制氯化氢气体。
◎5酸性:制化肥,如氮肥、磷肥等
2NH3+H2SO4====(NH4)2SO4
Ca3(PO4)2+2H2SO4====2CaSO4+Ca(H2PO4)2
◎6、稳定性:浓硫酸与亚硫酸盐反应
Na2SO3+H2SO4====Na2SO4+H2O+SO2↑
盐酸
盐酸,学名氢氯酸,就是氯化氢(化学式:HCl)得水溶液,就是一元酸。盐酸就是一种强酸,浓盐酸具有极强得挥发性,因此盛有浓盐酸得容器打开后能在上方瞧见酸雾,那就是氯化氢挥发后与空气中得水蒸气结合产生得盐酸小液滴。盐酸就是一种常见得化学品,在一般情况下,浓盐酸中氯化氢得质量分数在37%左右。同时,胃酸得主要成分也就是盐酸。
20℃时101、3 kPa下得数据主要成分:HCl 含量: 工业级 36%。 外观与性状: 无色或微黄色易挥发性液体,有刺激性气味。 一般实验室使用得盐酸为0、1mol/L pH=1 一般使用得盐酸pH在2~3左右 (呈强酸性) 熔点(℃): -114、8(纯HCl) 沸点(℃): 108、6(20%恒沸溶液) 相对密度(水=1): 1、20 相对蒸气密度(空气=1): 1、26 饱与蒸气压(kPa): 30、66(21℃) 溶解性: 与水混溶,溶于碱液。 禁配物: 碱类、胺类、碱金属、易燃或可燃物。
其酸能与酸碱指试剂反应,紫色石蕊{(C7H7O4N)n}试剂与PH试纸变红色,无色酚酞{C20H14O4}不变色。
强酸性,与碱反应生成氯化物与水
HCl + NaOH = NaCl + H2O
能与大部分碳酸盐与碳酸氢盐(HCO3-)反应,生成二氧化碳,水
K2CO3 + 2HCl = 2KCl+ CO2↑ + H2O
能与活泼金属单质反应,生成氢气
Fe+ 2HCl =FeCl2+ H2↑
能与金属氧化物反应,生成盐与水
MgO+2HCl=MgCl2+H2O
实验室常用盐酸于制取二氧化碳得方法
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
能用来制取弱酸
CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl
另外,盐酸能与硝酸银反应,生成不溶于稀硝酸得氯化银,氯化银不能溶于水,产生沉淀。
HCl+AgNO3===HNO3+AgCl↓
电离方程式为:HCl===H++Cl-
其她方程式(离子方程式)
Cl2 + H2O == Cl- + H+ + HClO
Cl2 + 2OH- == Cl- + ClO- + H2O
Cl2 + 2OH- == Cl- + ClO- + H2O
Cl2 + 2I- == 2Cl- + I2
Cl2 + H2SO3 + H2O == 2Cl- + SO42- + 4H+
Cl2 + H2S == 2Cl- + 2H+ + S↓
Cl2 + 2Fe2+ == 2Fe3+ + 2Cl-(向FeBr2溶液中通入少量Cl2)
3Cl2 + 2Fe2+ + 4Br- == 2Fe3+ + 2Br2 + 6Cl-(足量Cl2)
2Cl2 + 2Fe2+ + 2Br- == 2Fe3+ + Br2 + 4Cl- (当n(FeBr2)/n(Cl2)= 1 :1时)
8Cl2 + 6Fe2+ + 10Br-== 6Fe3+ + 5Br2 + 16Cl- (当n(FeBr2)/n(Cl2)= 3 :4时)
Cl2 + 2I- == 2Cl- + I2
Cl2 + 2I- == I2 + 2Cl-(向FeI2溶液中通入少量Cl2)
3Cl2 + 2Fe2+ + 4I-== 2Fe3+ + 2I2 + 6Cl- (足量Cl2)
4Cl2 + 2Fe2+ + 6I- == 2Fe3+ + 3I2 + 8Cl- (当n(FeI2)/n(Cl2)= 3 :4时)
2Cl- + 4H+ + MnO2== Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O
Cl- + Ag+ == AgCl↓
ClO- + H+ == HClO(有漂白性)
2HCIO==(光照)2HCI+O2↑
ClO- + SO2 +H2O == 2H+ + Cl- + SO42-
ClO- + H2O HClO + OH-
3ClO- === 2Cl- + ClO3- (加热时得ClO-得歧化反应)
硝酸
硝酸(球棍模型)硝酸(nitric acid)分子式HNO₃,就是一种有强氧化性、强腐蚀性得无机酸,酸酐为五氧化二氮。硝酸得酸性较硫酸与盐酸小(PKa=-1、3),易溶于水,在水中完全电离,常温下其稀溶液无色透明,浓溶液显棕色。硝酸不稳定,易见光分解,应在棕色瓶中于阴暗处避光保存,严禁与还原剂接触。硝酸在工业上主要以氨氧化法生产,用以制造化肥、炸药、硝酸盐等,在有机化学中,浓硝酸与浓硫酸得混合液就是重要得硝化试剂。
存在与制备
自然界
自然界中得硝酸主要由雷雨天生成得一氧化氮形成。硝酸性质不稳定,因而无法在自然界长期存在,但硝酸得形成就是氮循环得一环。自然界中硝酸得形成按如下步骤硝酸一氧化氮得生成 N₂ (g)+ O₂(g)——→ 2NO(g) 二氧化氮得生成 N₂(g) + 2O₂(g)——→ 2NO₂ (g) 2NO(g)+ O₂(g)——→ 2NO₂ (g) 生成得二氧化氮溶于水中生成硝酸 3NO₂(g)+ H2O(l)——→ 2HNO₃(aq)+ NO(g)
工业合成
氨氧化法 硝酸工业与合成氨工业密接相关,氨氧化法就是工业生产中制取硝浓硝酸酸得主要途径,其主要流程就是将氨与空气得混合气(氧:氮≈2:1)通入灼热(760~840℃)得铂铑合金网,在合金网得催化下,氨被氧化成一氧化氮(NO)。生成得一氧化氮利用反应后残余得氧气继续氧化为二氧化氮,随后将二氧化氮通入水中制取硝酸。稀硝酸、浓硝酸、发烟硝酸得制取在工艺上各不相同。[4] 4NH₃(g)+ 5O₂(g)—Pt-Rh→ 4NO(g)+ 6H2O(g) 2NO(g)+ O₂(g)——→ 2NO₂ (g) 3NO₂(g)+ H2O(l)——→ 2HNO₃(aq)+ NO(g) 其它 工业上也曾使用浓硫酸与硝石制硝酸,但该法耗酸量大,设备腐蚀严重,现基本停止使用 NaNO₃(s)+ H2SO₄(l) ——→ NaHSO₄(s)+ HNO₃(g)
化学性质
酯化反应(esterification)
硝酸可以与醇发生酯化反应生成对应得硝酸酯,在机理上,硝酸参与得酯化反应过去被认为生成了碳正离子中间体,但现在许多文献将机理描述为费歇尔酯化硝酸反应(Fischer esterification),即“酸脱羟基醇脱氢”与羧酸得酯化机理相同。
硝酸得酯化反应被用来生产硝化纤维,方程式见下
3nHNO₃+ [C6H7O2(OH)3]n ——→ [C6H7O2(O-NO2)3]n + 3nH2O
硝化反应(nitration)
浓硝酸或发烟硝酸与脱水剂(浓硫酸、五氧化二磷)混合可作为硝化试剂对一些化合物引发硝化反应,硝化反应属于亲电取代反应(electrophilic substitution),反应中得亲电试剂为硝鎓离子,脱水剂有利于硝鎓离子得产生。
最为常见得硝化反应就是苯得硝化:
Ph-H + HO-NO₂ ——→ Ph-NO₂ + H2O
氧化还原反应(reduction-oxidation reaction)
硝酸分子中氮元素为最高价态(+5)因此硝酸具有强氧化性,其还原产物因硝酸浓度得不同而有变化,从总体上说,硝酸浓度越高,平均每分子硝酸得到得电子数越少,浓硝酸得还原产物主要为二氧化氮,稀硝酸主要为一氧化氮,更稀得硝酸可以被还原为一氧化二氮、氮气、硝酸铵等,需要指出,上述只就是优势产物,实际上随着反应得进行,硝酸浓度逐渐降低,所有还原产物都可能出现。
硝酸有关电势图见下(标况 E/V)
HNO₃ —0、798、9→ NO₂ —1、08→ HNO₂ —1、04→ NO —1、582→ N2O —1、77→ N₂ —0、27→ NH+₄ HNO₃—0、97→ NO HNO₃—1、25→ N2O HNO₃—0、88→ N₂
以下提供一些典型反应
浓硝酸:
Cu(s)+ 4HNO₃(aq)——→ Cu(NO3)₂(aq)+ 2NO₂(g)+ 2H2O(l)
P(s)+ 5HNO₃(aq)——→ H3PO₄(aq)+ 5NO₂(g)+ H2O(l)
环己酮 + 浓硝酸 ——→ 1,6-己二酸 (60%)
稀硝酸:
3Cu(s)+ 8HNO₃(aq)——→ 3Cu(NO3)₂(aq)+ 2NO(g)+ 4H2O(l)
Fe(s)+ 4HNO₃(aq)——→ Fe(NO3)₃(aq)+ NO(g)+ 2H2O(l)
3Zn(s)+ 8HNO₃(aq)——→ 3Zn(NO3)₂(aq)+硝酸2NO(g)+ 4H2O(l)
4Zn(s)+ 10HNO₃(aq)——→ 4Zn(NO3)₂(aq)+ N2O(g)+ 5H2O(l)
4Zn(s)+ 10HNO₃(aq)——→ 4Zn(NO3)₂(aq)+ NH4NO₃(aq)+ 3H2O(l)
6KI(aq)+ 8HNO₃(aq)——→ 6KNO₃(aq)+ 3I₂(s)+ 2NO(g)+ 4H2O(l)
氢氧化钠
氢氧化钠(NaOH),俗称烧碱、火碱、苛性钠,因另一名称caustic soda而在香港称为哥士得,常温下就是一种白色晶体,具有强腐蚀性。易溶于水,其水溶液呈强碱性,能使酚酞变红。氢氧化钠就是一种极常用得碱,就是化学实验室得必备药品之一。它得溶液可以用作洗涤液。
制作少量氢氧化钠
可以寻找一些碳酸氢钠(小苏打)(如果有碳酸钠更好),再找一些氧化钙(生石灰)(一般得食品包装袋中用来做吸水剂得小袋子中有)。把生石灰放于水中,反应后取上层清液倒入空得干净得杯子中,把碳酸氢钠加热一会儿倒入杯中,待其反应一会儿直到杯中不再产生白色沉淀,滤去沉淀,剩下得清液就就是氢氧化钠。如果需要纯一点可以加热一会儿,蒸发一部分水,这样可以得到比较纯得氢氧化钠。
CaO+H₂O====Ca(OH)₂
NaHCO₃+ Ca(OH)₂==== CaCO₃+ NaOH + H₂O(碳酸氢钠)
Ca(OH)₂+Na₂CO₃====CaCO₃↓+2NaOH(碳酸钠)
NaOH得化学性质
1、NaOH就是强碱,具有碱得一切通性。氢氧化钠标准滴定
(1)在水溶液中电离出大量得OH⁻:NaOH=Na⁺ +OH⁻
(2)能与酸反应,NaOH+HCl=NaCl+H₂O
(3)能与一些酸性氧化物反应,
2NaOH + SO₂(不足)==== Na₂SO₃ + H₂O
NaOH + SO₂(过量)==== NaHSO₃①(①生成得Na₂SO₃与水与过量得SO₂反 应生成了NaHSO₃)
2NaOH + SO₃==== Na₂SO₄ + H₂O
2NaOH+3NO₂====2NaNO₃+NO+H₂O
(4)氢氧化钠溶液与铝反应,
2Al + 2NaOH+2H₂O ==== 2NaAlO₂+3H₂↑(而且,在NaOH不足量时 发生得反应为 2Al+6H₂O===(NaOH)=== 2Al(OH)₃↓+ 3H₂↑ )
(5)能强碱制取弱碱,NaOH + NH₄Cl ==== NaCl + NH₃·H₂O
(6)能与某些盐反应,2NaOH + CuSO₄==== Cu(OH)₂↓+ Na₂SO₄
(7)NaOH具有很强得腐蚀性。
(8)NaOH能吸收二氧化碳。反应过程如下:
2NaOH + CO₂==== Na₂CO₃+ H₂O(CO₂少量)
NaOH + CO₂==== NaHCO₃(CO₂过量)
(9)NaOH能与二氧化硅反应,SiO₂+ 2NaOH==== 2NaSiO₃ + H₂O (故使瓶塞与玻璃瓶粘与,不易打开)
(10)能与指示剂发生反应,碱得通性:遇无色酚酞变红(过浓得氢氧化钠也会使酚酞褪色),遇紫色石蕊试液变蓝
过氧化钠
化学式:Na₂O₂
过氧化钠就是白色或黄色粉末,
摩尔质量为78g/mol,常用78g/mol
相对密度为2、47 (水=1)
相对分子质量为78
熔点 460℃(不分解)
化学性质
钠在氧气中燃烧生成过氧化钠:
(1)氧气浓度较低:4Na+O₂==点燃== 2Na₂O(氧化钠)
(2)氧气浓度较高:2Na+O₂==点燃== Na₂O₂(过氧化钠) 过氧化钠不就是碱性氧化物,但也可与二氧化碳,酸反应,反应过程中均有氧气放出,化学方程式分别为:
2Na₂O₂ + 2CO₂ ══ 2Na₂CO₃ + O₂
2Na₂O₂ + 4HCl ══ 4NaCl + 2H₂O + O₂↑
与水反应,生成氧气:
2Na₂O₂+2H₂O ══ 4NaOH + O₂↑,反应放热
总反应化学方程式:
2Na₂O₂+ 2H₂O ══ 4NaOH +O₂↑
与次高价气态非金属氧化物能发生氧化还原反应,生成盐,但不放出氧气,如:
Na₂O₂+ CO ══ Na₂CO₃
Na₂O₂+ SO₂══ Na₂SO₄
与最高价气态非金属氧化物能发生氧化还原反应,生成盐,放出氧气,例:
2Na₂O₂+ 2CO₂══ 2Na₂CO₃+ O₂↑
2Na₂O₂+ 2SO₃══ 2Na₂SO₄+ O₂↑
用途
可做供氧剂,强氧化剂,具有漂白性。 它能与CO₂作用,放出O₂。 2Na₂O₂+ 2CO₂══ 2Na₂CO₃+ O₂↑ 根据这个性质,可将它用在矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧得场合,将人们呼出得CO₂再转换成O2,以供呼吸之用。它还可以用于消毒、杀菌与漂白。 (多用KO₂,而不用Na₂O₂) 它具有强氧化性,在熔融状态时遇到棉花、炭粉、铝粉等还原性物质会发生爆炸。因此存放时应注意安全,不能与易燃物接触。它易吸潮,遇水或稀酸时会发生反应,生成O₂。 过氧化钠可用来除去O₂中得H₂O与CO₂杂质。 它能与CO₂作用,放出O₂。根据这个性质,可将它用作供氧剂,用于矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧得场合,将人们呼出得CO₂再转换成O₂,以供呼吸之用。 过氧化钠还可以用于消毒、杀菌与漂白等,在工业上常用做漂白剂、杀菌剂、消毒剂、去臭剂、氧化剂等。 熔融态得过氧化钠就是非常好得氧化剂,可以把Fe氧化为高铁酸根,甚至可以在常温下把有机物转化为碳酸盐。
氯化钡
BaCl2 、 式量208。剧毒,熔点925℃,沸点1560℃,相对密度3、85624,溶于水,微溶于盐酸与硝酸,难溶于乙醇与乙醚,易吸水,需密封保存。作分析试剂、脱水剂,制钡盐,以及用于电子、仪表、冶金等工业
硫酸铜
硫酸铜为天蓝色或略带黄色粒状晶体,水溶液呈酸性,属保护性无机杀菌剂,对人畜比较安全。化学式CuSO4。一般为五水合物CuSO4·5H2O,俗名胆矾;蓝色斜方晶体;密度2、284克/厘米3。硫酸铜就是制备其她铜化合物得重要原料。同石灰乳混合可得“波尔多”溶液,用作杀虫剂。硫酸铜也就是电解精炼铜时得电解液。
化学品英文名称:coppersulfate
硫酸铜结晶水合物得俗称:蓝矾、
胆矾分子式:CuSO4(纯品),CuSO4·5H2O(水合物)
相对分子质量:159、68
外观与性状:蓝色三斜晶系结晶。
熔点(℃):200(无水物)
沸点(℃):高温分解
相对密度(水=1):2、28
溶解性:溶于水,25℃时水中溶解度为23、05g,溶于稀乙醇,不溶于无水乙醇、乙醚、液氨。
主要用途:用来制取其她铜盐,也用作纺织品媒染剂、农业杀虫剂、杀菌剂、并用于镀铜。
硫酸铜其五水合物又称蓝矾或胆矾。硫酸铜也经常作为五水合硫酸铜晶体得简称。
硫酸铜及其溶液硫酸铜CuSO₄
分子量160(硫酸铜晶体:CuSO₄·5H₂O 分子量249、68 )
深蓝色大颗粒状结晶体或蓝色颗粒状结晶粉末。有毒,无臭,带有金属涩味。
干燥空气中会缓慢风化。溶于水,水溶液呈弱酸性(288K时,0、1mol/L得CuSO₄溶液pH=4、2),不溶于乙醇。晶体受热时会失去结晶水,45℃左右时失去两分子结晶水,110℃以上失去四分子结晶水,258℃以上将失去全部水结晶成为白色粉末状无水硫酸铜,650℃则分解成氧化铜与三氧化硫。无水硫酸铜有极强得吸水性,把它投入95%乙醇或含水有机物,即吸收水分而恢复为蓝色结晶体。硫酸铜中得铜离子能破坏蛋白质得立体结构,使之变性。测定蛋白质浓度时常在蛋白质中加入碱,再加入硫酸铜溶液,此时溶液会变为紫色,这个反应被称为双缩脲反应。
无水硫酸铜为白色粉末;吸水性很强,吸水后呈蓝色。硫酸铜加热到650℃时分解成CuO:化学反应硫酸铜就是制备其她铜化合物得重要原料。同石灰乳混合可得“波尔多”溶液,用作杀虫剂。硫酸铜也就是电解精炼铜时得电解液。
无水硫酸铜加热到923K时,分解成CuO
CuSO₄==加热==CuO+SO₃↑
或者2CuSO₄==加热==2CuO+2SO₂↑+O₂↑
或者 Fe+CuSO₄====FeSO₄+Cu
用于检验硫酸铜
CuSO₄+H₂S===CuS(黑色沉淀)+H₂SO₄
硫酸铜溶液电解
2CuSO₄+2H₂O==通电==2H₂SO₄+2Cu+O₂↑
碳酸钠
碳酸钠,俗名苏打、纯碱、洗涤碱,化学式:Na2CO3,普通情况下为白色粉末,为强电解质。密度为2、532g/cm3,熔点为851°C,易溶于水,具有盐得通性。
【化学式】Na2CO3
【相对分子质量】106
【俗名】块碱、纯碱、苏打(Soda) 、碱面、口碱(历史上,一般经张家口与古北口转运全国,因此又有“口碱”之说。)、碱面(食用碱),无结晶水得工业名称为轻质碱,有一个结晶水得工业名称为重质碱。
【外观】白色粉末状,就是固体
【相对密度(水=1)】2、532
【熔点】851℃
【溶解度】21g 20℃
【分类】强碱弱酸盐 **注意**(纯碱就是盐,不就是碱,只就是溶液显碱性)
化学性质
在空气中易风化
(1)其水溶液呈碱性,能与酸产生一定反应。
Na2CO3+ 2HCl ==== 2NaCl + H2O + CO2↑(酸过量)
Na2CO3+ HCl ==== NaCl + NaHCO3(碳酸钠过量)
(2) Na2CO3与碱反应。
Na2CO3+ Ca(OH)2==== CaCO3↓+ 2NaOH
Na2CO3与NaOH不反应。
(3) Na2CO3与盐反应。
Na2CO3+ BaCl2==== 2NaCl + BaCO3↓
【碳酸钡白色沉淀,不溶于水(难溶于水),但可溶于酸】
3Na2CO3+ Al2(SO4)3+ 3H2O==== 2Al(OH)3↓+ 3Na2SO4+ 3CO2↑
【氢氧化铝白色沉淀,不溶于水,可溶于酸】
(4)Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
侯氏制碱法
(1)NH3+ H2O + CO2==== NH4HCO3
(2) NH4HCO3 + NaCl(饱与) ==== NH4Cl+ NaHCO3↓(平时这样得反应一般认为不进行,但就是由于在某个温度下,碳酸氢钠得溶解度较低,会沉淀出来,所以这个反应能够一定程度上进行)
(3)2NaHCO3=Δ== Na2CO3+ H2O+ CO2↑ 即:
①NaCl(饱与) + NH3+ H2O + CO2==== NH4Cl + NaHCO3↓
②2NaHCO3=Δ== Na2CO3+ H2O + CO2↑
氨气与水与二氧化碳反应生成一分子得碳酸氢铵,这就是第一步。
第二步就是:碳酸氢铵与氯化钠反应生成得碳酸氢钠沉淀与氯化铵,碳酸氢钠之所以沉淀就是因为它得溶解度较小。
根据 NH4Cl 溶解度比 NaCl 大,而在低温下却比 NaCl 溶解度小得原理,在 278K ~ 283K(5 ℃~ 10 ℃) 时,向母液中加入食盐细粉,而使 NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥。
此法优点:保留了氨碱法得优点,消除了它得缺点,使食盐得利用率提高到 96 %; NH4Cl 可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨得原料气 CO 转化成 CO2,革除了 CaCO3制 CO2这一工序。
碳酸钠
碳酸钠,俗名苏打、纯碱、洗涤碱,化学式:Na2CO3,普通情况下为白色粉末,为强电解质。密度为2、532g/cm3,熔点为851°C,易溶于水,具有盐得通性。
【化学式】Na2CO3
【相对分子质量】106
【俗名】块碱、纯碱、苏打(Soda) 、碱面、口碱(历史上,一般经张家口与古北口转运全国,因此又有“口碱”之说。)、碱面(食用碱),无结晶水得工业名称为轻质碱,有一个结晶水得工业名称为重质碱。
【外观】白色粉末状,就是固体
【相对密度(水=1)】2、532
【熔点】851℃
【溶解度】21g 20℃
【分类】强碱弱酸盐 **注意**(纯碱就是盐,不就是碱,只就是溶液显碱性)
化学性质
在空气中易风化
(1)其水溶液呈碱性,能与酸产生一定反应。
Na2CO3+ 2HCl ==== 2NaCl + H2O + CO2↑(酸过量)
Na2CO3+ HCl ==== NaCl + NaHCO3(碳酸钠过量)
(2) Na2CO3与碱反应。
Na2CO3+ Ca(OH)2==== CaCO3↓+ 2NaOH
Na2CO3与NaOH不反应。
(3) Na2CO3与盐反应。
Na2CO3+ BaCl2==== 2NaCl + BaCO3↓
【碳酸钡白色沉淀,不溶于水(难溶于水),但可溶于酸】
3Na2CO3+ Al2(SO4)3+ 3H2O==== 2Al(OH)3↓+ 3Na2SO4+ 3CO2↑
【氢氧化铝白色沉淀,不溶于水,可溶于酸】
(4)Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
侯氏制碱法
(1)NH3+ H2O + CO2==== NH4HCO3
(2) NH4HCO3 + NaCl(饱与) ==== NH4Cl+ NaHCO3↓(平时这样得反应一般认为不进行,但就是由于在某个温度下,碳酸氢钠得溶解度较低,会沉淀出来,所以这个反应能够一定程度上进行)
(3)2NaHCO3=Δ== Na2CO3+ H2O+ CO2↑ 即:
①NaCl(饱与) + NH3+ H2O + CO2==== NH4Cl + NaHCO3↓
②2NaHCO3=Δ== Na2CO3+ H2O + CO2↑
氨气与水与二氧化碳反应生成一分子得碳酸氢铵,这就是第一步。
第二步就是:碳酸氢铵与氯化钠反应生成得碳酸氢钠沉淀与氯化铵,碳酸氢钠之所以沉淀就是因为它得溶解度较小。
根据 NH4Cl 溶解度比 NaCl 大,而在低温下却比 NaCl 溶解度小得原理,在 278K ~ 283K(5 ℃~ 10 ℃) 时,向母液中加入食盐细粉,而使 NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥。
此法优点:保留了氨碱法得优点,消除了它得缺点,使食盐得利用率提高到 96 %; NH4Cl 可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨得原料气 CO 转化成 CO2,革除了 CaCO3制 CO2这一工序。
氢氧化铝
氢氧化铝(Aluminium hydroxide),化学式Al(OH)3,就是铝得氢氧化物。就是一种碱,由于又显一定得酸性,所以又可称之为铝酸(H3AlO3),但实际与碱反应时生成得就是偏铝酸盐,因此通常在把它视作一水合偏铝酸(HAlO2·H2O)。按用途分为工业级与医药级两种。
氢氧化铝与酸反应:
Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
氢氧化铝与碱反应:
Al(OH)3+NaOH==Na[Al(OH)4]
氢氧化铝在碱性环境中异构反应:
Al(OH)3==H3AlO3(铝酸)
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
氢氧化铝受热分解:
2Al(OH)3=加热=Al2O3+3H2O
氢氧化铝水中两种电离:
1、Al(OH)3=Al3+ + 3OH-(碱式电离)
2、Al(OH)3+H2O=[Al(OH)4]-+H+(酸式电离)
其中得=[Al(OH)4]-中学上习惯写成AlO2-,但就是实际上这就是错误得
氢氧化铝实验室制法
化学方程式:2Al+3H2SO4(稀)=Al2(SO4)3+3H2↑
2Al2+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O=8Al(OH)3↓+3Na2(SO4)
或Al2(SO4)3+6NH3、H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
离子方程式:2Al+6H=2Al+3H2↑
2Al+2OH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
Al+3AlO2+6H2O=4Al(OH)3↓
或2Al+6NH4、H2O=2Al(OH)3↓+6NH4
①Al(OH)3就是两性氢氧化物,在常温下它既能与强酸,又能与强碱反应:
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
②Al(OH)3受热易分解成Al2O3:2Al(OH)3==Al2O3+3H2O(规律:不溶性碱受热均会分解)
③Al(OH)3得制备:
a、溶性铝盐与氨水反应来制备Al(OH)3
AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl ( Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ )
Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2 Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4 ( Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ )
因为强碱(如NaOH)易与Al(OH)3反应,所以实验室不用强碱制备Al(OH)3,而用氨水
b、偏铝酸钠与过量二氧化碳反应
NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓
过量得碳酸不与氢氧化铝反应,保证Al全部生成氢氧化铝
硝酸银
有关方程式
2AgNO3+Cu=2Ag+Cu(NO3)2AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3(可用于检验物质中就是否含有氯离子)
氧化银得制备
在Ag+盐溶液中加入碱,先生成极不稳定得AgOH后立即脱水成暗棕色得Ag2O沉淀:
Ag+ + OH- = AgOH↓(白)
2AgOH=Ag2O(暗棕色) + H2O
AgOH在水得条件下分解为Ag2O与H2O故AgOH沉淀无意义。
离子式为2Ag+ + 2OH-=Ag2O↓+H2O
2Ag2O=(光照)4Ag+O2↑
例如:2NaOH+2AgNO3=2NaNO3+Ag2O↓+H2O
硝酸银得制备
1、 工业制法:
工业上用Ag溶于中等浓度(约65%)得HNO3中,所得得AgNO3溶液,经减压蒸发至出现晶膜,冷却,便得AgNO3无色透明斜方晶体。
3Ag + 4HNO3(稀) =3AgNO3 + NO ↑+ 2H2O
原料银一般就是从精炼铜得阳极泥中得到,其中含杂质铜,因此产品中含有硝酸铜Cu(NO2,根据硝酸盐得热分解温度不同,可将粗产品加热到473K~573K,此时Cu(NO3)2分解为黑色不溶于水得CuO,将混合物中得AgNO3溶解后过滤除去CuO,然后将滤液重结晶便得到纯得AgNO3。
2AgNO3=2Ag + 2NO2 ↑ + O2↑
2Cu(NO3)2=2CuO + 4NO2 ↑ + O2↑
另一种提纯得方法就是向含有Cu2+得AgNO3溶液中加入新沉淀出来得Ag2O,于就是溶液中存在下列两个平衡:
Ag2O(s) + H2O=2AgOH↓ 2Ag+ + 2OH-
Cu+2 + 2OH- =Cu(OH)2↓
由于Cu(OH)2得溶度积比AgOH得溶度积小,因此Cu2+大部分沉淀下来。随着Cu(OH)2得沉淀,Ag2O逐渐溶解,平衡向右移动,过滤除去Cu(OH)2并重结晶,可得到纯得AgNO3
钠
钠(sodium),一种金属元素,质地软,能使水分解释放出氢。在地壳中钠1得含量为2、83%,居第六位,主要以钠盐得形式存在,如食盐(氯化钠)、智利硝石(硝酸钠)、纯碱(碳酸钠)等。钠也就是人体肌肉与神经组织中得主要成分之一。在古汉语中,“钠”字得意思就是锻铁。
物理性质
钠单质很软,可以用小刀切割。切开外皮后,可以瞧到钠具有银白色得金属光泽,很快就会被氧化失去光泽。钠就是热与电得良导体,钾钠合金(液态)就是原子堆导热剂。钠得密度就是0.97g/cm3,比水得密度小,比煤油密度大,钠得熔点就是97.81℃,沸点就是882.9℃。钠单质还具有良好得延展性。
化学性质
钠原子得最外层只有1个电子,很容易失去。因此,钠得化学性质非常活泼,在与其她物质发生氧化还原反应时,作还原剂,都就是由0价升为+1价。金属性强。其离子氧化性弱。
1、钠跟氧气得反应
在常温时:4Na+O2=2Na2O (白色粉末)
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