资源描述
一、氯及氯的化合物
1, 氧化性:
nF2 +2M===
F2 + H2 ===
F2 +Xe(过量)===
2H2O+2F2===4HF+O2
2F2 +2NaOH===
Cl2 +2Na2NaCl(黄色火焰,冒白烟)
3Cl2 +2Fe2FeCl3(红棕色烟,溶于水显黄色)
Cl2+CuCuCl2(棕黄色烟,溶于水浓绿色,稀蓝色)
Cl2 +H2 2HCl(点燃,苍白色火焰,瓶口冒白雾。光照爆炸)
Si(粗)+2Cl2SiCl4
3Cl2 +2P2PCl3(白雾)
Cl2 +PCl3 PCl5(白烟)
2Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2(无色变黄色,加CCl4橙红色)
Cl2 +2NaI ===2NaCl+I2(无色变棕黄色,加CCl4紫红色)
5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl(碘化钾淀粉溶液中滴加氯水直至过量,先变蓝色后蓝色消失)
[NaCl + AgNO3 === AgCl↓(白色) + NaNO3
NaBr + AgNO3 = AgBr↓(淡黄色)+ NaNO3
NaI + AgNO3 = AgI↓(黄色) + NaNO3]
Cl2 +Na2S===2NaCl+S(黄色浑浊)
Cl2 +H2S===2HCl+S(黄色浑浊)
Cl2 +2FeCl2 ===2FeCl3(绿色变黄色)
X2+SO2 +2H2O===H2SO4 +2HX(X=Cl/Br/I,氯气与二氧化硫等体积混合后无漂白性)
H2SO3+X2+H2O===H2SO4+2HX
Cl2 +H2O2 ===2HCl+O2
还原性:SO32->I->Fe2+>Br-
2(水或碱中)歧化
Cl2+H2O===HCl+HClO
(加酸抑制歧化,加碱或光照促进歧化)
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O(尾气吸收)
2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(制漂白粉)
3Cl2+6KOH(浓)5KCl+KClO3+3H2O
Ca(ClO)2 + CO2 + H2O =CaCO3↓ + 2HClO(漂白原理)
2HClO2HCl+O2(漂白粉失效)
3.氯气的制法
工业制法
通电
电解氯化钠溶液 2NaCl +2 H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑(氯碱工业)
通电
电解熔融氯化钠 2NaCl 2Na + Cl2↑
实验室制法
MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 +Cl2↑+ 2H2O
16HCl+2KMnO4==2KCl+2MnCl2+5 Cl2↑+8H2O
14HCl+K2Cr2O7===2KCl+2CrCl3+3 Cl2↑+7H2O
6HCl+KClO3=3 Cl2↑+KCl+3H2O
Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O
MnO2+HCl---
(地康法)4HCl+O22Cl2+2H2O
4、HX的制法
H2SO4(浓) +CaF2CaSO4+2HF↑
H2SO4(浓)+NaClNaHSO4+HCl↑
H2SO4(浓) +2NaClNa2SO4+2HCl↑
H3PO4(浓)+NaBrNaH2PO4+HBr↑
H3PO4(浓)+NaINaH2PO4+HI↑
5.HClO的氧化性
3HClO+HI===HIO3+3HCl
HClO+H2SO3===H2SO4+HCl
HClO+H2O2===HCl+H2O+O2
(氧化性:HClO>HClO2>HClO3>HClO4,但浓,热的HClO4氧化性很强)
2KClO32KCl+3O2↑
二、氧及氧的化合物(1)
1、O2
2Na + O2=== Na2O(钠放置在空气中变暗)
2Na + O2 Na2O2(黄色的火焰,生成淡黄色固体)
4Al + 3O2 2Al2O3 铝箔在氧气中剧烈燃烧
3Fe +2O2 Fe3O4
4FeS2+11O22 Fe2O3+8SO2
N2 + O2 2NO
S+O2===SO2
4P+5O2P4O10(常写成P2O5,冒白烟)
2C+O2(少量) 2CO
C+O2(足量) CO2
Si + O2 SiO2(硅粉在氧气中燃烧 )
4NH3 +5O2(空气) 4NO + 6H2O
4NH3+3O2(纯)2N2+6H2O
2H2S+3O22H2O+2SO2
2NO + O2 2NO2
2SO2+O22SO3
2CaSO3+O2=== 2CaSO4
P4S3+8O2 3SO2+2P2P5
SiH4+2O2=SiO2+2H2O
2.O3
2 O3 3 O2(氮氧化物或氟里昂破坏臭氧层)
PbS+2 O3=PbSO4+O2
2KI+ O3+ H2O=I2+2KOH+O2(湿KI-淀粉试剂检验空气中的臭氧含量)
3O2 2O3(雷电、复印机、高压电机)
3、H2O2
不稳定性:2H2O22H2O+O2↑
弱酸性:BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2
氧化性:H2O2+2KI+H2SO4=K2SO4+I2+2H2O
Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O
SO2+H2O2=H2SO4
还原性:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2 ↑
二、硫及硫的化合物(2)
1. S
氧化性:3S+2Al Al2S3 S+FeFeS S+2Cu Cu2S
S+Hg=HgS(除去洒落地上的水银)
2S+C CS2 S+H2 H2S
还原性:S+O2SO2
S+H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O
S+6HNO3(浓) H2SO4+6NO2↑+2H2O
3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
2. H2S
不稳定性:H2S H2+S
还原性:Cl2+H2S=2HCl+S↓
2H2S+O2(少量)===2S↓+2H2O
2H2S+SO2===3S↓+2H2O
H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O
3H2S+2HNO3(稀)===3S↓+2NO↑+4H2O
5H2S+2KMnO4+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+5S↓+8H2O
3H2S+K2Cr2O7+4H2SO4===Cr2(SO4)3+K2SO4+3S↓+7H2O
H2S+4Na2O2+2H2O===Na2SO4+6NaOH
酸性:H2S+Fe===FeS+H2↑
H2S+CuCl2===CuS↓+2HCl
H2S+Pb(CH3COO)2===PbS↓+2CH3COOH
H2S+FeCl2===不反应
H2S+2AgNO3===Ag2S↓+2HNO3
3.SO2与SO3
酸性氧化物的通性:
SO2+H2O===H2SO3
SO3+H2O===H2SO4(要形成酸雾,常用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫)
SO2+2NH3+H2O===(NH4)2SO3
(这是硫酸厂回收SO2的反应.先用氨水吸收SO2,
2NH4HSO3+H2SO4===(NH4)2SO4+2H2O+2SO2(生成的硫酸铵作化肥,SO2循环作原料气)
SO2+Ca(OH)2===CaSO3+H2O(不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2.可用品红鉴别)
SO3+Ca(OH)2===CaSO4+H2O
还原性:2SO2+O22SO3
2SO2+O2+2H2O===2H2SO4
(这是SO2在大气中缓慢发生的环境化学反应)
SO2+X2+2H2O===H2SO4+2HX(X=Cl/Br/I)
SO2+NO2===SO3+NO
氧化性:SO2+2H2S===3S+2H2O
SO3+2KI===K2SO3+I2
4、亚硫酸
不稳定性:H2SO3===H2O+SO2↑
氧化性:2H2SO3+2H2S===3S+2H2O
还原性:H2SO3+X2+H2O===H2SO4+2HX(X表示Cl2,Br2,I2)
2H2SO3+O2===2H2SO4
H2SO3+H2O2===H2SO4+H2O
5H2SO3+2KMnO4===2MnSO4+K2SO4+2H2SO4+3H2O
H2SO3+2FeCl3+H2O===H2SO4+2FeCl2+2HCl
3Na2SO3+2HNO3(稀)===3Na2SO4+2NO↑+H2O
5.硫酸
H2SO4(稀)+Fe===FeSO4+H2
浓硫酸的氧化性:H2SO4+Fe(Al) 室温下钝化
6H2SO4(浓)+2FeFe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O
2H2SO4(浓)+CCO2+2SO2↑+2H2O
2H2SO4(浓)+S3SO2↑+2H2O
H2SO4(浓)+2HBrSO2↑+Br2+2H2O
H2SO4(浓)+2HISO2↑+I2+2H2O
I2 + 2Na2S2O3 ===2NaI + Na2S4O6 S2O32- + 2H+ === SO2+ S+H2O
三、氮及氮的化合物A.N2
1.性质:由于N≡N键很牢固,通常状况下性质稳定,在高温、高压、放电等条件下,能与一些物质反应。
1)氧化性
3Mg+N2Mg3N2 (镁带能在空气、氮气、二氧化碳中燃烧)
N2 + 3H2 2NH3(工业合成氨)
2)还原性N2 + O2 2NO
(2NO + O2 2NO2 3NO2 + H2O 2HNO3 + NO 雷雨发庄稼)
2.制法
NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+H2O(实验室制法)
B.氨气
1.性质(极易溶于水,1体积水溶700体积氨气)
1)碱性: NH3+H2ONH3·H2ONH4+ + OH-(遇湿润红色石蕊试纸变蓝)
NH3+HCl===NH4Cl (遇浓盐酸冒白烟)
NH3+HNO3===NH4NO3
2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4
NH3+ H2O+CO2+NaCl ===NaHCO3↓+NH4Cl(侯氏制碱法)
2)还原性:
4NH3 +5O2 4NO + 6H2O (氨的催化氧化)
4NH3 +3O2(纯) 2N2 + 6H2O
2NH3+3Cl2=N2+6HCl(8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl用氨水检验输氯管道是否漏气)
2NH3+3CuO3Cu+N2↑+3H2O
4NH3+6NO5N2+6H2O(用氨清除NO)
3)络合:
Cu(OH)2 + 4 NH3·H2O ===Cu(NH3)42+ + 4H2O+2OH-
AgOH + 2 NH3·H2O ===Ag(NH3)22+ + 4H2O+OH-
(CaCl2·6NH3 氯化钙不能干燥氨气)
2.制法
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑(实验室制法)
浓氨水加热或滴加到氢氧化钠固体或氧化钙固体都能制氨气
C、铵盐:离子晶体 易溶于水
盐的通性:(遇碱放出氨气)
氯化铵水解呈酸性(干电池:负极 Zn – 2e- ===Zn2+
正极 2NH4+ + 2e- === 2NH3 + H2 H2 + 2MnO2 === Mn2O3 + H2O
电池总反应 Zn + 2NH4+ + 2MnO2===Zn2+ + 2NH3 + Mn2O3 + H2O)
还原性:NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+H2O
不稳定性:NH4Cl HCl + NH3
NH4HCO3 NH3 ↑+ H2O↑ + CO2 ↑ 碳酸氢铵受热分解
NH4NO3N2O↑+2H2O(较高温度下N2O继续分解为氮气和氧气)
D、一氧化氮(无色无味的气体,微溶于水。)
1.性质
还原性:
2NO+O2=2NO2
4NO+3O 2+2H2O=4HNO3
NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O(用于制硝酸工业中吸收尾气中的NO和NO2)
氧化性:
NO +2CO N2+2CO2(汽车尾气处理催化转化)
4NH3+6NO5N2+6H2O(用氨清除NO)
毒性:与人体血红蛋白结合(人体中极少量NO会促进血管扩张,防止血栓塞)
2.制法:
4NH3 +5O2 4NO + 6H2O (氨的催化氧化――工业制法)
3Cu+8HNO3= 3Cu(NO3)2+ 4H2O + 2NO ↑(铜与稀硝酸反应――实验室制法)
E.二氧化氮(红棕色有刺激性气体的气体)
3NO2+H2O===2HNO3+NO
还原性:
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
氧化性:
NO2+2KI+H2O===NO+I2+2KOH(不能用淀粉KI溶液鉴别溴蒸气和NO2)
6NO2 +8NH37N2+12H2O
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
二聚:2NO2(红棕色)N2O4(无色)
F.HNO3(常用浓硝酸69%,15mol/L)
1. 性质
不稳定性:4HNO3 4NO2 ↑+O2 ↑ + 2H2O (溶液中溶有NO2而变黄,保存在棕色瓶置冷暗处)
酸的通性:(蓝色石蕊试纸遇浓硝酸先变红后变白,遇稀硝酸变红)
强氧化性:几乎与所有的金属(除铂金惰性,铁、铝与冷浓硝酸钝化外),还原产物浓NO2,稀NO,极稀遇活泼金属可能成NH4+
Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+ 2H2O + 2NO2 ↑
(硝酸盐晶体或浓溶液将其与铜浓硫酸共热有NO2这是鉴别硝酸盐的方法)
3Cu+8HNO3= 3Cu(NO3)2+ 4H2O + 2NO ↑
C+4HNO3(浓)CO2 ↑ + 2H2O + 4NO2 ↑
6HNO3(浓)+SH2SO4+6NO2+2H2O
6HNO3(浓)+FeFe(NO3)3+3NO2↑ +3H2O
30HNO3+8Fe===8Fe(NO3)3+3NH4NO3+9H2O
2.制法:
H2SO4(浓)+NaNO3NaHSO4+HNO3↑(实验室制法)
氨催化氧化、一氧化氮氧化成二氧化氮、用水吸收二氧化氮生成硝酸(工业制法)
G、硝酸盐(都是离子晶体,都易溶于水)
1、不稳定性:
2KNO32KNO2+O2↑
2Cu(NO3)2 2CuO+4NO2↑+O2↑
2AgNO3 2Ag+2NO2↑+O2↑
2、加热或酸性条件下强氧化性
S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑
3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
H.亚硝酸及亚硝酸盐
亚硝酸不稳定,仅破存在于冷的稀溶液中,微热甚至常温下也会分解,产生红棕色的二氧化氮气体2HNO2 === NO+ NO2+ H2O
亚硝酸钠(俗称“工业盐”,外观与食盐相似,有咸味。有毒。建筑工业中用做混凝土掺加剂和食品添加剂,用做食品防腐剂和肉类食品的发色剂)
弱酸性:NaNO2 + H2SO4(稀)=== NaHSO4 + HNO2
氧化性:2NO2- + 2I- + 4H+ ===2NO+ I2 + 2H2O
NO2- + Fe2+ +2H+ ===NO+ Fe3+ + H2O(亚硝酸盐进入人体后,会将血红蛋白中Fe2+氧化成Fe3+,形成高铁血红蛋白。)
还原性:5NO2- + 2MnO4- + 6H+ === 5NO3- + 2Mn2+ +3H2O
3NO2- + ClO3-+ Ag+ ===AgCl+ 3NO3-(火柴头上氯元素的检验)
盐的通性:Ag+ + NO2- ===AgNO2
四、碳及碳的化合物
A、 C 常温下性质稳定
1. 氧化性:Si+CSiC(金刚砂)
2. 还原性:
2C+O2(少量) 2CO C+O2(足量) CO2
C+CO22CO
C+CuOCu+CO↑
C+H2OCO+H2(生成水煤气)
2C+SiO2Si+2CO[制得粗硅,若碳过量: 3C+SiO2SiC+2CO]
C + 4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O
C + 2H2SO4(浓) 2H2O+CO2↑+2SO2↑
3歧化反应:3C+CaOCaC2+CO(电炉) 3C+SiO2SiC+2CO
B.CO和CO2
1.CO的还原性:2CO+O22CO2
CO+CuO Cu+CO2
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
CO+H2OCO2+H2(催化剂)
毒性:与人体血红蛋白结合
2.CO2的氧化性:
CO2+2Mg2MgO+C (CO2不能用于扑灭由Mg,Ca,Ba,Na,K等燃烧的火灾)
酸性氧化物通性:
CO2+H2O===H2CO3
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
CO2+2NaOH(过量)===Na2CO3+H2O
CO2(过量)+NaOH===NaHCO3
CO2+Ca(OH)2(过量)===CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2(不足)===Ca(HCO3)2
2CO2(过量)+Ca(OH)2===Ca(HCO3)2
NH3+ H2O+CO2+NaCl ===NaHCO3↓+NH4Cl(侯氏制碱法)
CO2+2NaAlO2+3H2O===2Al(OH)3+Na2CO3
Ca(ClO)2 + CO2 + H2O =CaCO3↓ + 2HClO
NaClO+ CO2 + H2O = NaHCO3 + HClO
CO2+C6H5ONa+H2O=== NaHCO3+ C6H5OH
HCO3-+AlO2-+H2O= Al(OH)3↓+CO32-
C.碳酸钠与碳酸氢钠
不稳定性:2NaHCO3 Na2CO3 + H2O +CO2 ↑
盐的通性:Na2CO3 + H2O +CO2 = 2NaHCO3
Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl (纯碱中滴加盐酸,后NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2 ↑)
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑(盐酸中滴加纯碱溶液)
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2 ↑
Na2CO3 + Ca(OH)2 =CaCO3 ↓+2NaOH Na2CO3 + BaCl2 =BaCO3 ↓+2NaCl
Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑(玻璃熔炉)
水解:3Na2CO3+2AlCl3+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑+6NaCl
3Na2CO3+2FeCl3+3H2O===2Fe(OH)3↓+3CO2↑+6NaCl
3NaHCO3+AlCl3===Al(OH)3↓+3CO2↑+3NaCl
硅及硅的化合物
A、硅
硅晶体熔沸点高,常温下稳定(只 跟F2、HF、NaOH溶液反应)。
还原性:
Si+2F2===SiF4
Si+4HF=SiF4+2H2↑
Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑
Si + O2 SiO2
(硅粉在氧气中燃烧)
Si+2Cl2SiCl4
Si+CSiC(金刚砂)
制法(硅只以化合态存在)
2C+SiO2Si(粗硅)+2CO (Si粗硅+2Cl2SiCl4 ,SiCl4+2H2===Si(纯)+4HCl)
半导体材料,太阳能电池板。
B.二氧化硅
酸性氧化物的通性
SiO2+CaOCaSiO3(炼铁高炉中将铁矿石中的二氧化硅生成炉渣)
SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O(常温下强碱缓慢腐蚀玻璃,生成的硅酸钠水溶液俗称水玻璃,建筑上常用的粘合剂)
SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
氧化性:
SiO2+2Mg2MgO+Si
SiO2+2C Si(粗硅)+2CO (3C+SiO2SiC+2CO)
特性:SiO2+4HF ===SiF4+2H2O(此反应广泛应用于测定矿样或钢样中SiO2的含量,刻蚀玻璃)
用途:熔沸点很高、硬度很大。制作光学镜片、石英坩埚,光导纤维等。
C、 硅酸盐产品
以含硅物质为原料经高温制成的硅酸盐产品。
水泥
玻璃
陶瓷
原料
石灰石、粘土
石灰石、石英、纯碱
粘土
设备
水泥回转窑
玻璃熔炉
窑
主要成分
硅酸三钙(3CaO·SiO2)
硅酸二钙(2CaO·SiO2)
铝酸三钙(3CaO·Al2O3)
硅酸钠
硅酸钙
二氧化硅
主要反应
SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
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