第二,矽酸鹽
(1)的特性:性質穩定,熔點高,大多不溶於水。
(2)主要原料:粘土(Al2O3?2SiO2?2H2O)、應時(SiO2)和長石(鉀長石K2O?Al2O3?6SiO2還是鈉長石Na2O?Al2O3?6SiO2).
(3)主要產品:玻璃、水泥、陶瓷、磚瓦、水玻璃(矽酸鈉水溶液)等。
(4)水泥和玻璃生產:
水泥玻璃(普通)
原材料包括石灰石、粘土、純堿、石灰石和應時。
設備水泥回轉窯玻璃熔窯
具有復雜反應的物理和化學變化?2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
主要成分3CaO?二氧化矽
2CaO?二氧化矽
3CaO?氧化鋁
Na2O?曹?6SiO2
內在水力特性
(加入石膏調節硬化速度)玻璃狀物質(在壹定溫度範圍內軟化)
非晶質體
第三,簡單矽
(1)物理屬性:
A.矽的存在和形式:自然界中沒有遊離矽,主要以二氧化矽和矽酸鹽的形式存在。
晶體矽是壹種灰黑色金屬質硬而脆的固體。
c導電性:導體和絕緣體之間(矽和鍺是重要的半導體材料)。
(2)化學性質(類似碳)-* *價化合物形成,化學性質不活潑。
①在室溫下,它不能與強酸和強氧化性酸反應,只能與氟氣、氫氟酸(HF)和燒堿反應。
Si + 2F2 == SiF4 Si +4HF==SiF4 +H2↑
Si + 2NaOH+ H2O==Na2SiO3+2H2↑
②在加熱條件下,能與壹些非金屬單質發生反應。
矽+氧二氧化矽
Si + 2H2 SiH4
(3)工業方法:
SiO2+2csi+2co =(在電爐中用焦炭還原二氧化矽得到粗矽)
粗矽提純後,可得到高純矽,可用作半導體材料。
(3)用途:
(壹)半導體材料制成的晶體管、集成電路、矽整流器和太陽能電池;
(2)合金化:含矽4%的鋼具有良好的導磁率——變壓器鐵芯;
含矽約15%的鋼具有良好的耐酸性-耐酸設備等。
註:二氧化矽和二氧化碳的比較
二氧化碳二氧化矽
CaO+CO2 CaCO3與堿性氧化物反應。
氧化鈣+二氧化矽
與堿液反應2 NaOH+CO2 = na2co 3+H2O SiO 2+2 NaOH = na 2 SiO 3+H?2O
與鹽Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓
NAA lo 2+CO2+2H2O = Al(OH)3↓+nah co 3 2na 2co 3+SiO 2 na 2 SiO 3+CO2↑CaCO3+SiO 2 casio 3+CO2↑
與碳C+CO2 CO2反應
2C+SiO2 Si+2CO↑
CO2+H2O H2CO3與H2O反應
不與水結合。
與酸反應,不與HF反應。
SiO2+4HF=SiF4↑+H2O
壹種活潑的黃綠色氣體——氯氣
氯氣的物理性質。
氯是壹種黃綠色氣體。氯比空氣密度大。溶於水。
(2)有刺激性氣味的氣體。氯有毒。
(嗅氣法:用手輕輕扇動瓶口,使極微量的氯氣飄入鼻孔。)
2.預測氯的化學性質,並通過實驗加以證實。
氧氣、氫氣等。都是非金屬元素,所以推測非金屬元素壹般能和金屬反應生成鹽,非金屬元素之間也能發生化學反應。
(1)氯與金屬的反應
2Fe+3Cl2 2FeCl3(鐵絲在氯氣中燃燒,產生棕色煙霧)
Cu+Cl2 CuCl _ 2(銅絲在氯氣中燃燒產生棕煙,溶於水時溶液變成藍綠色)。
2Na+Cl2 2NaCl(產生大量白煙)
(2)氯與非金屬的反應
H2+Cl2·2HCl(H2在Cl2中能安靜燃燒,在瓶口放出淡火焰和白霧)。
2P+3Cl2 2PCl3(在空氣中形成白霧);2P+5Cl2 2PCl5(在空氣中形成白煙)
(3)氯與水的反應
Cl2+H2O==HCl+HClO(次氯酸)
氯氣溶於水,在這種溶液中:
(1)滴加酚酞溶液變紅,表明有酸(H+)生成;
②加入鎂條時,觀察到鎂條表面有少量氣泡,說明產生了酸(H+);
(3)放壹張紅色紙條,紅色褪色,說明產生了漂白物質(HClO)。
(4)滴加AgNO3 _ 3溶液產生白色沈澱,表明溶液中有Cl-生成。
次氯酸不穩定,易被光分解:2HCLO2HCl+O2 =
(4)氯與堿的反應
工業漂粉精:Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O。
工業漂白粉:2cl 2+2ca(oh)2 = = CaCl 2+ca(clo)2+2h2o。
(漂白粉的主要成分是CaCl2 _ 2和Ca (clo) _ 2,其有效成分是Ca (clo) _ 2)
次氯酸鹽與稀酸或二氧化碳和空氣中的水反應生成次氯酸,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。
二、氯離子(Cl-)測試
(1)常見陰離子的特性及檢驗
離子方程式,離子檢驗試劑的主要實驗現象及其解釋
Cl- AgNO3溶液,稀硝酸生成的白色沈澱不溶於稀HNO3 AG++Cl-= = = AgCl ↓(白色)。
因此
可溶性鋇鹽溶液,稀鹽酸產生白色沈澱Ba2++SO = = baso4 ↓(白色)不溶於稀鹽酸。
指揮官(commanding officer)
①氯化鋇溶液和稀鹽酸
②鹽酸與石灰水①生成的白色沈澱,可溶於稀HCl中。
②產生能使石灰水渾濁的無色氣體① Ba2++Co = = BACO3 ↓(白色)。
BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
②壹氧化碳+2H+= = =二氧化碳↑+H2O
氫氧化鈣+二氧化碳= = H2O+碳酸鈣↓(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。
②變藍。
③變黃。
④藍色到深藍色OH-是堿性的。
(2)常見陽離子的特性和檢驗
離子方程式,離子檢驗試劑的主要實驗現象及其解釋
Ba2+硫酸或硫酸鹽溶液,稀硝酸等生成白色沈澱,稀HNO3沈澱不溶解Ba2++SO = = baso4 ↓(白色)。
Mg2+ NaOH溶液產生白色沈澱,NaOH過量時不溶解Mg2++2OH-= = = mg (OH) 2↓(白色)。
Al3+ NaOH溶液
氨水加入氨水或適量NaOH溶液,生成絮狀白色沈澱,可溶於NaOH溶液,不溶於氨水Al3++3OH-= = = Al (OH) 3↓(白色)。
Al(OH)3+OH-===AlO +2H2O
Fe3++(黃色)①氫氧化鈉溶液
②KSCN溶液①產生紅棕色沈澱。
②溶液呈血紅色① Fe3++3OH-= = Fe (OH) 3↓(紅棕色)
② Fe3++SCN-= = [Fe (SCN)] 2+(血紅色)
Fe2++(淺綠色)①NaOH溶液
②KSCN溶液,
氯水(1)產生白色沈澱,在空氣中迅速變成灰綠色,最後變成紅棕色。
②無明顯現象,氯水變血紅色。① Fe2++2OH-= = = Fe (OH) 2↓(白色)。
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3↓
(紅棕色)
②2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe3++SCN-===〔Fe(SCN)〕2+
H+①紫色石蕊溶液
②橙甲基橙溶液
③鋅片
④pH試紙①變紅。
②變紅。
③產生無色氣體。
④H+變紅,呈酸性。
③Zn+2H+===Zn2++H2↑
Ag+①鹽酸或氯化物溶液,稀硝酸
②NaOH溶液①產生白色沈澱,不溶於稀硝酸,溶於氨水。
(2)生成白色沈澱,迅速變成棕色,此沈澱溶於氨水中形成無色溶液(1ag++Cl-= = = AgCl ↓(白色))。
AgCl+2NH3?H2O = =〔Ag(NH3)2〕Cl-+2H2O
② AG++OH-= = = Agoh↓(白色)
2agoh = = H2O+Ag2O(棕色)
AgOH+2NH3?H2O =〔Ag(NH3)2〕OH-+2H2O
註意:(1)區分液氯和氯水的區別;
液氯:氯氣加壓或冷卻後變成液氯。液氯是純的,由Cl2分子組成,具有Cl2的化學性質。
氯水:氯氣的水溶液,屬於混合物。氯不僅能溶於水,還能與水發生反應。氯水中的溶質是Cl2、HCl和HClO,所以氯水具有Cl2、HCl和HClO的性質。氯水中含有的顆粒包括:分子:Cl2(未反應)、H2O、HClO;離子:H+,Cl-,ClO-(HClO為弱電解質,會部分電離),OH-(由水電離產生,極少量)。長時間留下的氯水,因為HClO分解,可以看成稀鹽酸。
(2)幹氯無漂白性,濕氯有漂白性。這是因為由Cl2和H2O反應生成的次氯酸(HClO)具有漂白性。其實次氯酸鹽也是漂白。
壹.二氧化硫
(1)物理性質:無色有毒氣體,有刺激性氣味,比空氣密度大,易液化,易溶於水(1: 40),是大氣中的主要汙染物,來源於含硫燃料(如煤)的燃燒。
(2)化學性質
①酸性氧化物共性:
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
SO2+H2O = H2SO4(可逆反應,H2SO4為中強酸)
SO2+CaO=CaSO3(向煤中添加生石灰以防止空氣汙染)
SO2+CaSO3+H2O=Ca(HSO3)2
②氧化性:SO2+2h2s = 3s+2h2o。
③還原性:2SO2+O2=2SO3(工業H2SO4)。
SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX (X2包括Cl2、Br2和I2)。
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
SO2使KMnO4(H+)和Br2成水,褪色也是SO2還原的表現,不是可漂性。
④SO2的漂白性→SO2與壹些有色物質(如品紅)結合生成不穩定的無色化合物。加熱恢復原來的顏色。
二。二氧化氮和壹氧化氮
放電組合: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,對呼吸器官有刺激性)。
NO2易溶於水:3NO2+H2O ==2HNO3+NO(NO2不是HNO3的酸酐)。
NO和NO2都是空氣汙染物,NO2會造成光化學煙霧。
三、SO2和NO2對大氣的汙染
酸雨及其預防;
(1)原因:含硫化石燃料燃燒和化工廠排放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,隨雨水落下,成為酸雨。
(2)危害:使湖泊水質變酸,導致水生生物死亡;酸雨浸泡土壤,會使土壤貧瘠;長期的酸雨侵蝕會造成大面積的森林死亡;酸雨對人體健康有害。
(3)預防方法:①根據實際情況,控制酸性物質的排放;②改變能源結構,開發利用新能源,從根本上解決問題。
註意:SO2也有漂白性,要註意SO2和氯水的區別。
SO2氯水(Cl2被引入水溶液中)
漂白使SO2能與壹些有色物質結合形成不穩定的無色物質,Cl2與H2O反應生成HClO,具有強氧化性,將有色物質氧化成無色物質。
漂白效果不穩定,加熱可以恢復穩定。
漂白範圍:部分有機色,大部分有機色。
和有機發色團
動作示例
品紅色褪色的紅色
紫色石蕊紅
洋紅色會褪色,不會顯示紅色。
紫色石蕊先變紅,然後褪色。
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl漂白的混合效果大大減弱。
說重點。
第壹,硫酸和硝酸的氧化
(1)硫酸
1.硫酸的物理性質:
純硫酸為無色油狀液體,難揮發,易吸水,與水以任意比例混溶,溶於水時釋放大量熱量。
2.硫酸的化學性質:
1)稀硫酸具有酸的共性。(1)能與活性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能與堿反應生成鹽和水;
④能改變酸堿指示劑的顏色;
⑤能與某些鹽類反應。
2)濃硫酸的特性:①吸水性:帶走物質中所含的水分子。
例如,將藍礬晶體變成白色固體。
(2)脫水:按照2:1的原子數比去除其他物質中的H和O,生成水。
比如:
HCOOH CO + H2O
c 12h 22 o 11 12C+11H2O
③強氧化性:a)H後有活性的金屬反應:(條件:δ)
Cu+2H2SO4(濃縮)== CuSO4?+ SO2 ↑ +2H2?O
b)與非金屬的反應:(條件:δ)
C+2H2SO4(濃縮)= = CO2 =+2so2 =+2h2o
c)冷濃H2SO4使鐵、鉻、鋁等金屬表面形成。
“鈍化”是由於致密的氧化膜而發生的;
d)與其他還原性物質反應:
2HBr+H2SO4(濃縮)= = BR2+SO2 =+2H2O
H2SO4硫酸(濃縮)= =硫+二氧化硫=+2H2O
在“黑面包實驗”中,硫酸具有以下性質:脫水(蔗糖碳化)、強氧化(產生刺激性氣味氣體)。
(2)硝酸
1.物理性質:無色、易揮發、有刺激性氣味的液體。
2.化學性質-特征
(1)不穩定性——將硝酸保存在棕色瓶中,置於陰涼避光處。
4 HNO 3·2H2O+4 NO2?+ O2?
(2)強氧化
①與金屬反應(金和鉑除外):
Cu +4HNO3(濃)==Cu(NO3)2 +2NO2?+2H2O
3Cu+8HNO3(稀釋)==3Cu(NO3)2+2NO?+ 4H2O
在常溫下,濃硝酸和濃硫酸能在鐵和鋁的表面形成致密的氧化膜並使其鈍化,從而保護內部金屬不與硝酸反應,所以濃硝酸可以裝在鋁或鐵的容器中。
②與非金屬反應——非金屬主要生成高價含氧酸。
4HNO3 +C 2H2O + 4NO2?+ CO2?
6HNO3 + S H2SO4 + 6NO2?+2H2O
第二,氨
1.氨
(1)物理性質:無色氣體,有刺激性氣味;易液化,液氨用作制冷劑;易溶於水(1:700)。
(2)化學性質:
(1)與水的反應:
NH3 +H2O NH3?H2O NH4++OH-(氨壹水合物的水溶液,即氨水,呈弱堿性)
NH3?H2O NH3?+H2O(不穩定的氨壹水合物)
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)
H2O
2.銨氮肥-銨鹽
(1)物理性質:銨鹽都是晶體,易溶於水。
(2)化學性質:
(1)熱分解:
NH4Cl NH3?+ HCl?;
NH4HCO3 NH3?+ H2O +二氧化碳?
②與堿反應:制備NH3和檢測NH4+
(NH4)2SO4+2NaOH Na2SO4+2NH3?+2H2O
NH4NO3 + NaOH NaNO3+ NH3?+H2O
2NH4Cl+Ca(OH)2 NH3↑+CaCl2+2H2O(實驗室制氨反應原理)
③NH4+的檢驗方法:加入濃堿溶液加熱,釋放出能使濕的紅色石蕊試紙變藍的氣體。
NH4++OH- NH3↑+H2O
註:(1)①硝酸與任何金屬反應都不生成H2;②室溫下,鐵和鋁被濃硝酸鈍化,但在加熱條件下可溶於硝酸;③硝酸能溶解除金和鉑以外的大部分金屬。
(2)比較濃H2SO4與硝酸的氧化性,如與Cu的反應條件、濃度對氧化性的影響(稀HNO3能與Cu反應,稀H2SO4不能)。同時指出,雖然HNO3濃度較稀,還原程度較大,但濃HNO3的氧化作用比稀HNO3強,因為氧化強度指的是氧化其他物質的能力,而不是還原程度本身,即還原產物中氮的價態不能作為衡量氧化強度的標準。