高一化學(xué)上學(xué)期知識總結(jié)
第一節(jié)氯氣
一、氯原子結(jié)構(gòu):氯原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為+17由于氯原子最外層有17個(gè)電子,容易得1個(gè)電子而形氯離子,8個(gè)電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此氯元素是活潑的非金屬元素。氯在自然界中以化合態(tài)存在。二、氯元素的性質(zhì)
1、氯氣是黃綠色,有刺激性氣味的有毒氣體,可溶于水,密度比空氣大。有很強(qiáng)的氧化性,與大多數(shù)金屬化合,生成氯化物(鹽)。與鈉、鐵、銅、能在氯氣中燃燒。2、氯氣的化學(xué)性質(zhì):點(diǎn)燃與金屬反應(yīng)2Na+Cl2===2NaCl(___色煙)點(diǎn)燃Cu+Cl2===CuCl2(_______色煙)點(diǎn)燃H2+Cl2===2HCl(蒼白色火焰)或光照
與非金屬反應(yīng)2P+3Cl2===2PCl3PCl3+Cl2===PCl5(________色煙霧)Cl2+H2O===HCl+HClO(有強(qiáng)氧化性的弱酸,漂白性)
與化合物反應(yīng)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(漂白粉,有效成份是ClO-)Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO(這個(gè)反應(yīng)證明HClO是弱酸的事實(shí))Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
氯氣的用途:消毒、制鹽酸、漂白粉、農(nóng)藥等AgBr用作感光片AgI用作人工降雨三、氯氣的制法
1、藥品:濃鹽酸和二氧化錳
2、原理:MnO2+4HCl===MnCl2+2H2O+Cl2↑
(求氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1:4,當(dāng)有2mol氯氣生成時(shí),有8molHCl被氧化,有mol電子轉(zhuǎn)移)3、裝置類型:固+液——
4、收集方法:用___排空氣法或排飽和食鹽水法收集。5、檢驗(yàn):使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍(lán)(思考其原因是什么
6、余氣處理:多余的氯氣通入____溶液中處理吸收,以免污染環(huán)境。第二節(jié)氯化氫一、氯化氫的性質(zhì)
1、物理性質(zhì):是一種___色有____氣味的氯體,___溶于水(1:500體積比)密度比空氣大。
2、化學(xué)性質(zhì):HCl溶于水即得鹽酸,鹽酸是一種強(qiáng)酸,具有揮發(fā)性和腐蝕性。3、氯化氫的實(shí)驗(yàn)室制法
藥品:食鹽(NaCl)和濃H2SO4
原理:用高沸點(diǎn)(或難揮發(fā)性)酸制低沸點(diǎn)酸(或易揮發(fā)性)(與制硝酸的原理相同)微熱NaCl+H2SO4=====NaHSO4+HCl↑
強(qiáng)熱總式:2NaCl+H2SO4====Na2SO4+2HCl↑NaCl+NaHSO4====Na2SO4+HCl↑(上述說明了條件不生成物不同,要注意反應(yīng)條件)
裝置類型:固+液——收集方法:用向上排空法收集檢驗(yàn):用濕潤的藍(lán)色石蕊試紙余氣處理:將多余的氣體通入水中即可
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專題2從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)
第一單元《氯、溴、碘及其化合物》導(dǎo)學(xué)
【學(xué)海導(dǎo)航】
海水是化學(xué)元素寶庫,海水中溶解了大量氣體物質(zhì)和各種鹽類。人類在陸地上發(fā)現(xiàn)的l00多種元素,在海水中可找到80多種。海水是人類獲取氯、溴、碘、鎂及其化合物的重要資源。
TiCl4
TiNaK熔融電解K.Na合金Cl2(快中子反應(yīng)堆熱交換劑)
Cl2
水電解食鹽飽和食鹽水H2NaOH(造紙、制肥皂等)NH、CO32△
Na2CO3NaHCO3H2O日曬海水
Br2(富集的方法)
△食鹵MgO(耐火材料)Mg(焰火,照明彈)過濾熔融
高溫Mg(OH)2MgCl2CaCO3(貝殼)CaO電解Cl2
一、氯、溴、碘的提取(一)氯堿工業(yè)電解食鹽水生產(chǎn)氯氣和燒堿的化學(xué)工業(yè)我國主要以海鹽為原料。海鹽中含硫酸鈣、硫酸鎂、氯化鎂等雜質(zhì),要凈化后制成飽和食鹽水再電解。通電2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑氯堿工業(yè)面臨問題:①產(chǎn)品對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、環(huán)境污染顯著。②電能消耗量大。(二)從海水中提取溴的常見工藝①濃縮并酸化海水后,通入適量的氯氣,使溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì):2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl②向含溴單質(zhì)的水溶液中通空氣和水蒸汽,將溴單質(zhì)吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達(dá)到富集的目的:Br2+SO2+2H2O==2HBr+H2SO4(也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收)③向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣:2HBr+Cl2==2HCl+Br2④用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔內(nèi)的溶液中的溴單質(zhì)。(三)從海洋植物中提取碘的主要工藝①用水浸泡海帶或海藻灼燒后的灰燼
②向水中通入適量的氯氣,使碘離子轉(zhuǎn)化為碘單質(zhì):2NaI+Cl2==I2+2NaCl③過濾,用有機(jī)溶劑萃取碘單質(zhì)。二、氯、溴、碘的性質(zhì)和用途
(一)氯氣(chlorinegas)的性質(zhì)和用途
氯自1774年被舍勒發(fā)現(xiàn),到1810年被戴維確認(rèn)為一種元素,經(jīng)歷了36年。實(shí)驗(yàn)室制備:①原理:MnO2+4HCl(濃)△MnCl2+Cl2↑+2H2O②裝置:固液加熱型③收集:向上排空氣法④驗(yàn)滿:濕潤的淀粉-碘化鉀試紙等⑤尾氣吸收:NaOH溶液。
1、物理性質(zhì):通常是黃綠色、密度比空氣大、有刺激性氣味氣體。能溶于水,有毒。
2、化學(xué)性質(zhì):氯原子易得電子,氯是活潑的非金屬元素。氯氣與金屬、非金屬等發(fā)生氧化還原反應(yīng),一般作氧化劑。與水、堿溶液則發(fā)生自身氧化還原反應(yīng),既作氧化劑又作還原劑。
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3、氯氣的用途:重要的化工原料,能殺菌消毒、制鹽酸、漂白粉及制氯仿等有機(jī)溶劑和農(nóng)藥。拓展1:氯水(chlorinewater)氯水為黃綠色,所含Cl2有少量與水反應(yīng)(Cl2+H2OHCl+HClO),大部分仍以分子形式存+---在,氯水的主要溶質(zhì)是Cl2。新制氯水含Cl2、H2O、HClO、H、Cl、ClO、OH等微粒。拓展2:次氯酸(hypochlorousacid)次氯酸(HClO)是比H2CO3還弱的酸,溶液中主要以HClO分子形式存在。性質(zhì):①易分解(2HClO==2HCl+O2↑),光照時(shí)會(huì)加速。②是強(qiáng)氧化劑:能殺菌;能使某些有機(jī)色素褪色。拓展3:漂白粉次氯酸鹽比次氯酸穩(wěn)定,容易保存,工業(yè)上以Cl2和石灰乳為原料制成漂白粉;漂白粉的有效成分【Ca(ClO)2】,須和酸(或空氣中CO2)作用產(chǎn)生次氯酸,才能發(fā)揮漂白作用。(二)溴、碘的性質(zhì)和用途溴碘深紅棕色,密度比水大的液體,強(qiáng)烈紫黑色固體,易升華。氣態(tài)碘在空氣中顯物理刺激性氣味,易揮發(fā),強(qiáng)腐蝕性。深紫紅色,有刺激氣味。性質(zhì)在水中溶解度很小,易溶于酒精、四氯化碳等有機(jī)溶劑能與氯氣反應(yīng)的金屬、非金屬一般也能與溴、碘反應(yīng),只是反應(yīng)活性不如氯化學(xué)氣。氯、溴、碘單質(zhì)間能夠發(fā)生置換反應(yīng):氯能把溴和碘從它們的鹵化物中置換性質(zhì)出來,溴能把碘從它的鹵化物中置換出來,即氯、溴、碘的氧化性強(qiáng)弱為:Cl2>Br2>I2染料、防爆劑、膠卷感光材料、殺蟲重要的化工原料。配碘酒和碘化物,食用用途劑、紅藥水、鎮(zhèn)靜劑,催淚性毒劑等。鹽中加KIO3,碘化銀制造相底片和人工降雨。三、氧化還原反應(yīng)(oxidation-reductionreaction)1、氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念
氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì):發(fā)生電子轉(zhuǎn)移(電子的得失或電子對的偏移)。
-化合價(jià)降低+ne被還原
氧\u3eud教育網(wǎng)百萬教學(xué)資源,完全免費(fèi),無須注冊,天天更新!
①箭頭是由反應(yīng)物中的某一元素指向?qū)?yīng)的生成物中的同一元素。②一定要標(biāo)出得、失電子的總數(shù),并且數(shù)值相等。練習(xí)
1、氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是()
A、元素化合價(jià)發(fā)生變化B、反應(yīng)中有氧原子的得失C、反應(yīng)中有電子得失或電子對的偏移D、反應(yīng)后生成新物質(zhì)2、下列反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)的是()
A、化合反應(yīng)B、分解反應(yīng)C、復(fù)分解反應(yīng)D、置換反應(yīng)3、下列反應(yīng)中,不屬于氧化還原反應(yīng)的是()
A、3Cl2+6KOH==5KCl+KClO3+3H2OB、2FeBr2+3Cl2==2FeCl3+2Br2
C、SnCl4+2H2O==SnO2+4HClD、Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O4、下列反應(yīng)中,水作還原劑的是()A、2Na+2H2O==2NaOH+H2↑B、Cl2+H2OHCl+HClOC、2F2+2H2O==4HF+O2D、SO2+H2OH2SO3
--
5、從海水中可以提取溴,主要反應(yīng)為:2Br+Cl2=2Cl+Br2,下列說法正確的是()
A、溴離子具有氧化性B、氯氣是還原劑C、該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)D、氯氣是氧化劑
6、在Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O反應(yīng)中,氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為()
A、12B、11C、21D、327、在下列各反應(yīng)中,鹽酸既表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氧化性的是
A、HCI+NaOH=NaCl+H2OB、Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑C、HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3D、MnO2+4HCI(濃)=MnCl2+C12↑+2H2O8、下列物質(zhì)的用途,利用氧化還原反應(yīng)的是()A、用氯氣消毒自來水
B、用稀鹽酸除去熱水瓶膽壁上的水垢(主要成分是CaCO3)C、用食鹽腌漬食物D、用小蘇打治療胃酸過多
2+
10、鮮榨蘋果汁是人們喜愛的飲料。由于此飲料中含F(xiàn)e,現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中會(huì)由淡綠
3+2+
色變?yōu)樽攸S色(Fe)。這個(gè)變色的過程中的Fe被(填“氧化”或“還原”)。若榨汁時(shí)加入適量的維生素C,可有效防止這種現(xiàn)象的發(fā)生。這說明維生素C具有性。11、為防止碘缺乏病,通常在食鹽中添加少量碘酸鉀(KIO3),碘酸鉀和碘化鉀在酸性溶液中
能發(fā)生下列反應(yīng)。請標(biāo)出方程式中電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目,并指出氧化劑和還原劑。
5KI+KIO3+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O
此反應(yīng)中,氧化劑是,還原劑是。氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是。
12、某工廠在山坡坑道的倉庫里貯有氯氣鋼瓶。某天,有一只貯有氯氣的鋼瓶損壞,造成氯氣泄漏,在場工人采取以下措施,請選擇填充并簡述理由。
⑴處理鋼瓶的方法正確的是,簡述理由
A、鋼瓶推到坡下的小河里B、把鋼瓶丟到深坑里,用石灰填埋C、把鋼瓶扔到農(nóng)田中⑵鋼瓶處理后,工人應(yīng)立即,簡述理由A、轉(zhuǎn)移到坡下B、轉(zhuǎn)移到坡上
⑶若在場工人沒有防毒面具,可以用浸有某種物質(zhì)的一定濃度的水溶液的毛巾捂住鼻子。最適宜采用的物質(zhì)是。(A、NaOHB、NaClC、Ca(OH)2D、Na2CO3)
13、新制氯水中含有多種組分:,氯水應(yīng)存放在
瓶中保存。將紫色石蕊試液滴入氯水中,溶液顯紅色,起作用的成分是;
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過一會(huì)兒,溶液的顏色逐漸褪去,起作用的成分是;往氯水中滴入硝酸銀溶液,產(chǎn)生白色沉淀,起作用的成分是;氯水能使淀粉碘化鉀試紙變藍(lán),起作用的成分是。
14、下圖是一個(gè)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣并以氯氣為原料進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置:
⑴實(shí)驗(yàn)開始時(shí),先點(diǎn)燃A處的酒精燈,打開旋塞K,讓Cl2充滿整個(gè)裝置,再點(diǎn)燃D處酒精燈,連接上E裝置。Cl2通過C瓶后再進(jìn)入D。D裝置的硬質(zhì)玻管內(nèi)盛有炭粉,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),其產(chǎn)物為CO2和HCl。試寫出D中化學(xué)方程式:,⑵在E處,紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色,再變?yōu)闊o色,為什么?。⑶D處反應(yīng)完畢后,關(guān)閉旋塞K,移去酒精燈,但由于余熱的作用,A處仍有Cl2產(chǎn)生,此時(shí)B中的現(xiàn)象是,B的作用是。
《第二單元鈉、鎂及其化合物》導(dǎo)學(xué)【學(xué)海導(dǎo)航】一、鈉的原子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)結(jié)構(gòu)鈉原子最外層只有一個(gè)電子,化學(xué)反應(yīng)中易失去電子而表現(xiàn)出強(qiáng)還原性。物理質(zhì)軟、銀白色,有金屬光澤的金屬,具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性,密度比水小,比性質(zhì)煤油大,熔點(diǎn)較低。鈉在常溫下切開后表面變暗:4Na+O2=2Na2O(灰白色)與非金屬單質(zhì)鈉在氯氣中燃燒,黃色火焰,白煙:點(diǎn)燃2Na+Cl2====2NaCl與水反應(yīng),現(xiàn)象:浮、游、球、鳴、紅2Na+2H2O=2NaOH+H2↑化學(xué)性質(zhì)與酸反應(yīng),現(xiàn)象與水反應(yīng)相似,更劇烈,鈉先與酸反應(yīng),再與水反應(yīng)。與鹽溶液反應(yīng):鈉先與水反應(yīng),生成NaOH,H2,再考慮NaOH與溶液與中的鹽反應(yīng)。如:鈉投入CuSO4溶液中,有氣體放出和藍(lán)色沉淀;衔2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑與某些熔融鹽:700~800oC4Na+TiCl4========4NaCl+Ti煤油或石蠟中,使之隔絕空氣和水通電存在自然界中只能以化合態(tài)存在保存制取用途2NaCl(熔融)====2Na+Cl2↑1、鈉的化合物2、鈉鉀合金常溫為液體,用于快中子反應(yīng)堆熱交換劑3、作強(qiáng)還原劑4、作電光源二、碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)比較
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俗名溶解性熱穩(wěn)定性堿性與酸鹽酸碳酸碳酸鈉(Na2CO3)純堿、蘇打易溶(同溫下,溶解度大于碳酸氫鈉)穩(wěn)定堿性(相同濃度時(shí),碳酸鈉水溶液的PH比碳酸氫鈉的大)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3碳酸氫鈉(NaHCO3)小蘇打易溶2NaHCO3△Na2CO3+CO2↑+H2O堿性NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑不能反應(yīng)NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O產(chǎn)物與反應(yīng)物的量有關(guān)NaOH不能反應(yīng)與堿Ca(OH)2Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH三、鎂的性質(zhì)物理性質(zhì)銀白色金屬,密度小,熔沸點(diǎn)較低,硬度較小,良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性與O2與其他非金屬與氧化物與酸點(diǎn)燃2Mg+O2====2MgO點(diǎn)燃點(diǎn)燃Mg+Cl2====MgCl2,3Mg+N2====Mg3N2點(diǎn)燃2Mg+CO2====2MgO+CMg+2HCl=MgCl2+H2↑化學(xué)性質(zhì)制取MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O通電HClMgCl26H2O====MgCl2+6H2O↑MgCl2(熔融)=====Mg+Cl2↑四、侯氏制堿法向飽和食鹽水中通入足量氨氣至飽和,然后在加壓下通入CO2,利用NaHCO3溶解度較小,析出NaHCO3,將析出的NaHCO3晶體煅燒,即得Na2CO3。五、電解質(zhì)和非電解質(zhì)定義物質(zhì)種類能否電離實(shí)例六、離子方程式的書寫方法:
寫寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式;
拆把易溶于水,易電離的物質(zhì)拆成離子形式刪將不參加反應(yīng)的離子從方程式兩端刪去。
查檢查方程式兩端各元素的原子個(gè)數(shù)和電荷數(shù)是否相等。練習(xí)
1、在pH=1的溶液中,可以大量共存的離子是()
++22+2+2
A、K、Na、SO4、SO3B、NH4、Mg、SO4、Cl
++++
C、Na、K、HCO3、ClD、K、Na、OH、NO3
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電解質(zhì)非電解質(zhì)溶于水或熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物溶于水和熔化狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物大多數(shù)酸、堿、鹽,部分氧化物能H2SO4、NaOH、NaCl、HCl等大多數(shù)有機(jī)化合物,CO2、SO2、NH3等不能酒精,蔗糖,CO2,SO3等3eud教育網(wǎng)百萬教學(xué)資源,完全免費(fèi),無須注冊,天天更新!
2、能用離子方程式H+OH=H2O表示的反應(yīng)是()
A、稀醋酸和稀氨水反應(yīng)B、稀硫酸和燒堿溶液反應(yīng)
C、稀鹽酸和氫氧化銅反應(yīng)D、稀硫酸和氫氧化鋇溶液反應(yīng)3、下列離子在溶液中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存的是()
+-++--+
A、H、I、Br2、NaB、Ag、NO3、Cl、K
+2+-2-2++--
C、K、Ba、OH、SO4D、Cu、NH4、Br、OH4、下列反應(yīng)的離子方程式錯(cuò)誤的是()
A、向碳酸氫鈣溶液中加過量氫氧化鈉
2+--2-Ca+2HCO3+2OH=CaCO3↓+2H2O+CO3
B、等體積等物質(zhì)的量濃度的氫氧化鋇溶液與碳酸氫銨溶液混合
2+-+-
Ba+2OH+NH4+HCO3=BaCO3↓+NH3H2O+H2O
+3+
C、氫氧化鋁與足量鹽酸反應(yīng)Al(OH)3+3H=Al+3H2O
-2-
D、過量CO2通入氫氧化鈉溶液中CO2+2OH=CO3+H2O5、下列離子方程式正確的是()
A、碳酸氫鈉溶液與少量石灰水反應(yīng)
-2+-
HCO3+Ca+OH=CaCO3↓+H2O
-+
B、氯化銨與氫氧化鈉兩種濃溶液混合加熱OH+NH4△H2O+NH3↑+-
C、氫氧化鎂與稀硫酸反應(yīng)H+OH=H2O
++D、碳酸鈉溶液與鹽酸反應(yīng)Na2CO3+2H==2Na+H2O+CO2↑6、能正確表示下列化學(xué)反應(yīng)的離子方程式的是()
-+
A、氫氧化鋇溶液與鹽酸的反應(yīng)OH+H=H2O+2+B、澄清的石灰水與稀鹽酸反應(yīng)Ca(OH)2+2H=Ca+2H2O
+2+C、銅片插入硝酸銀溶液中Cu+Ag=Cu+Ag+2+
D、碳酸鈣溶于稀鹽酸中CaCO3+2H=Ca+H2O+CO2
-+
7、在溶液中能大量共存,若加入OH就有沉淀析出,若加入H就能放出氣體的是()
2++-2-2++--
A、Mg、Na、Cl、CO3B、Ba、K、OH、NO3
+3++2-+2+--
C、H、Al、NH4、SO4D、Na、Ca、Cl、HCO38、只能表示一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為()
2+-
A、BaCO3+2CH3COOH==Ba+CO2↑+H2O+2CH3COO
2+-+2-
B、Ba+2OH+2H+SO4==2H2O+BaSO4↓
--
C、CH3COOH+OH==CH3COO+H2O
3++
D、Fe+3NH3H2O==Fe(OH)3↓+3NH4
+2++
9、離子方程式BaCO3+2H==CO2↑+H2O+Ba中的H不能代表的物質(zhì)是()
①HCl②H2SO4③HNO3④NaHSO4⑤CH3COOH
A、①③B、①④⑤C、②④⑤D、①⑤10、下列反應(yīng)屬于離子反應(yīng)的是()
A、H2和O2反應(yīng)生成水B、鋅片投入稀硫酸中
C、KClO3和MnO2混合共熱制O2D、CuSO4溶液中加入NaOH溶液
2+x-+2--
11、在強(qiáng)酸性溶液中可發(fā)生如下反應(yīng):2Mn+5R2O8+8H2O==16H+10RO4+2MnO4,這個(gè)反應(yīng)可
2+x-定性地檢驗(yàn)Mn的存在。在反應(yīng)中充當(dāng)氧化劑的R2O8中,x的值是()
A、0B、1C、2D、312、寫出下列反應(yīng)的離子方程式:
(1)石灰石溶于稀硝酸(2)電解氯化鈉的水溶液
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(3)氧化銅溶于氫溴酸(4)氯氣通入水中
(5)氯氣通入氫氧化鈉溶液中
-+2+
13、在反應(yīng)2MnO4+5H2S+6H==2Mn+5S↓+8H2O中,電子轉(zhuǎn)移的總數(shù)為,還原劑
為,還原產(chǎn)物為,當(dāng)反應(yīng)中有80gS析出時(shí),有
-molMnO4被,同時(shí)有g(shù)H2S被。
+2+2++-2-2-
14、某溶液中可能含有NH4,Ba,Mg,Ag,OH,SO4,CO3中的某幾種,現(xiàn)用該溶液做
以下實(shí)驗(yàn):①取此溶液少許,加入足量鹽酸無明顯現(xiàn)象;②另取少許加入足量濃氫氧化鈉溶液,有白色沉淀生成;③將②中沉淀過濾,取濾液微熱,有無色刺激性氣味氣體放出,該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)。
⑴由此推斷,該溶液中肯定有離子,肯定無離子。⑵寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式15、在含有35.8gNa2CO3和NaHCO3溶液內(nèi),加入1mol/L的鹽酸700ml,反應(yīng)完全后可以生成8.96LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。問:⑴其中______過剩;溶液中Na2CO3有______g;⑵若在上述溶液中加1mol/L的鹽酸450ml,反應(yīng)完全后,可生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2L。三、實(shí)驗(yàn)題16、據(jù)圖提供的儀器裝置,完成提純并測定Na2CO3樣品的純度(其中含NaHCO3雜質(zhì))請回答下列問題:實(shí)驗(yàn)一:測定Na2CO3樣品中NaHCO3的分解放出的CO2的體積(不考慮溶于水)。(1)裝置的正確順序是。(2)完成實(shí)驗(yàn)一尚缺少的儀器是。(3)產(chǎn)生的氣體從裝置④的端進(jìn)入,從裝置⑤中端進(jìn)入。實(shí)驗(yàn)二:測定經(jīng)實(shí)驗(yàn)一后的殘留固體物質(zhì)與鹽酸反應(yīng)放出的CO2的體積。(4)應(yīng)將實(shí)驗(yàn)一的裝置作哪些調(diào)整?(5)實(shí)驗(yàn)一不再產(chǎn)生氣體時(shí),通過量筒內(nèi)的水位讀數(shù)折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生aLCO2,實(shí)驗(yàn)二中加鹽酸無氣體產(chǎn)生時(shí),通過量筒內(nèi)水位讀數(shù)折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生bLCO2,則樣品中Na2CO3純度的實(shí)驗(yàn)值為。
專題3從礦物到基礎(chǔ)材料
第一單元從鋁土礦到鋁合金
學(xué)海導(dǎo)航:
化學(xué)研究和應(yīng)用的一個(gè)重要目標(biāo)就是開發(fā)和利用自然界中一切可能的物質(zhì)資源,為人類生存和社會(huì)發(fā)展提供必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。本專題以自然界的一些礦物為例,介紹了如何利用化
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學(xué)變化實(shí)現(xiàn)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化,并介紹了這些產(chǎn)物在我們?nèi)粘I詈蜕鐣?huì)發(fā)展中的重要作用。讓我們從科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)相互影響的角度,體會(huì)化學(xué)在綜合利用自然資源中的作用。
1.氧化鋁(Al2O3):典型的兩性氧化物,既能溶于強(qiáng)酸,又能溶于強(qiáng)堿
+3+--
Al2O3+6H=2Al+3H2OAl2O3+2OH=2AlO2+H2O
用途:(1)耐火材料(Al2O3熔點(diǎn)高)(2)冶煉金屬鋁
2.氫氧化鋁Al(OH)3:典型的兩性氫氧化物,既能溶于強(qiáng)酸,又能溶于強(qiáng)堿
+3+--
Al(OH)3+3H=Al+3H2OAl(OH)3+OH=AlO2+2H2O
3+-
Al、AlO2、Al(OH)3之間的關(guān)系可用下式表示
從鋁土礦中提取鋁的過程中的的化學(xué)方程式
①Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O②NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3③2Al(OH)3=====Al2O3+3H2O④2Al2O3=====4Al+3O2↑灼燒通電
3.硫酸鋁鉀
(1)明礬:化學(xué)式KAl(SO4)212H2O(十二水合硫酸鋁鉀),無色晶體,易溶于水。(2)明礬凈水原理:明礬溶于水發(fā)生水解反應(yīng),生成Al(OH)3膠體,吸附水中的雜質(zhì),使水澄清。
4.鋁
(1)鋁在常溫下能很快被氧化,形成致密的氧化膜,因而具有一定的抗腐蝕性。(2)跟酸的反應(yīng)
非氧化性酸:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑強(qiáng)氧化性酸:常溫下鋁遇濃硫酸或濃硝酸,會(huì)在鋁表面生成致密的氧化膜而發(fā)生鈍化。(3)跟堿的反應(yīng)
鋁能和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)。該反應(yīng)可理解為鋁先和強(qiáng)堿溶液中的水反應(yīng)生成氫氧化鋁,氫氧化鋁再和強(qiáng)堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽:
2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O簡寫為:2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑(4)與氧化物的反應(yīng):高溫
鋁熱反應(yīng):2Al+Fe2O3====Al2O3+2Fe
高溫
2Al+Cr2O3====Al2O3+2Cr
特點(diǎn):放出大量熱,使生成的金屬呈液態(tài)。本質(zhì):鋁從金屬氧化物中奪取氧,表現(xiàn)出很強(qiáng)的還原性。
應(yīng)用:焊接鋼軌和冶煉某些難熔金屬(如V、Cr、Mn等)。習(xí)題精練:一.選擇題
-11.將鈉、鎂、鋁各0.3mol分別放入100mL1molL的鹽酸中,同溫同壓下產(chǎn)生的氣體體積比是
A、123B、632C、311D、111
2.鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相等時(shí),反應(yīng)中消耗的HCl和NaOH物質(zhì)的量之比為A.3:1B.2:1C.1:1D.1:3
3.將表面已完全鈍化的鋁條,插入下列溶液中,不會(huì)發(fā)生反應(yīng)的是
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A.稀硝酸B.稀鹽酸C.硝酸銅D.氫氧化鈉
2-
4.把Ba(OH)2溶液滴入明礬溶液中,使SO4全部轉(zhuǎn)化為BaSO4沉淀,此時(shí)鋁元素的主要存在形式是
3+-3+
A、AlB、Al(OH)3C、AlO2D、Al和Al(OH)3
5.鋁合金因堅(jiān)硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料,主要用于制作窗框、卷簾門、防護(hù)欄等。下列與這些用途無關(guān)的性質(zhì)是A.不易生銹B.導(dǎo)電性好C.密度小D.強(qiáng)度高
6.等體積、等物質(zhì)的量濃度的硫酸、氫氧化鈉溶液分別放在甲、乙兩燒杯中,各加等質(zhì)量的鋁,生成氫氣的體積比為56,則甲、乙兩燒杯中的反應(yīng)情況可能分別是A甲、乙中都是鋁過量B甲中鋁過量、乙中堿過量C甲中酸過量、乙中鋁過量D甲中酸過量、乙中堿過量
7.某些化學(xué)試劑可用于凈水。水處理中使用的一種無機(jī)高分子混凝劑的化學(xué)式可表示為[Al2(OH)nClmyH2O]X,式中m等于
A.3-nB.6-nC.6+nD.3+n8.鋁熱劑中鋁的作用是
A.催化劑B.氧化劑C.還原劑D.填充劑9.將一定質(zhì)量的Mg、Zn、Al混合物與足量稀H2SO4反應(yīng),生成H22.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),原混合物的質(zhì)量可能是
A.2gB.4gC.8gD.10g
-110.甲、乙兩燒杯中各盛放有100mL3molL的鹽酸和氫氧化鈉溶液,向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉,反應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比為甲∶乙=1∶2,則加入鋁粉的質(zhì)量為
A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.8g二.填空題
11.請寫出下列反應(yīng)的離子方程式
①金屬鋁溶于鹽酸中。②鋁片與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。③氫氧化鋁與足量鹽酸反應(yīng)。④氯化鋁溶液中加入過量氨水。12.為確定某鋁熱劑(含氧化鐵和鋁)的組成,分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。
⑴若取ag樣品,向其中加入足量的NaOH溶液,測得生成的氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況,下同)體積為bL。反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________。樣品中鋁的質(zhì)量是________________g。⑵若取ag樣品將其點(diǎn)燃,恰好完全反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是:_______________,氧化鐵和鋁的質(zhì)量比是_______________。
⑶待⑵中反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后,加入足量鹽酸,測得生成的氣體體積為cL,該氣體與⑴中所得氣體的體積比c:b=__________________
13.鋁土礦中常含有少量的SiO2和Fe2O3,寫出實(shí)驗(yàn)室由鋁土礦制取純凈Al2O3時(shí)需加入的試劑和反應(yīng)方程式:
(1)加過量,過濾除去沉淀,方程式為,.
(2)加過量,過濾除去,方程式為,.
(3)通入過量,過濾得到,方程式為.(4)煅燒可以得到純凈的Al2O3,方程式為.
第二單元鐵、銅的獲取及應(yīng)用
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學(xué)海導(dǎo)航:
本單元是在學(xué)生已有的一些有關(guān)鐵和銅知識的基礎(chǔ)上,結(jié)合氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)、電化學(xué)腐蝕等知識進(jìn)一步學(xué)習(xí)鐵、銅及它們的一些重要化合物的化學(xué)性質(zhì)。本節(jié)某些內(nèi)容我們在以前的學(xué)習(xí)中可能已有所涉獵,但還應(yīng)通過閱讀教材、認(rèn)真觀察教師的演示實(shí)驗(yàn),在增強(qiáng)感性認(rèn)識的同時(shí)積極思考,運(yùn)用前面學(xué)過的理論知識理解有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì),并對自己的結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證。
鐵、亞鐵鹽、鐵鹽之間的關(guān)系,是較為重要的“鐵三角”關(guān)系。我們可在借助教材演示實(shí)驗(yàn)的幫助下理解該內(nèi)容,并注意分析三者之間轉(zhuǎn)換的條件。
1.煉鐵
(1)反應(yīng)原理:在高溫下,用還原劑(主要是CO)把鐵從鐵礦石里還原出來。(2)原料:鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣
(3)設(shè)備:高爐(4)生產(chǎn)過程
高溫
①還原劑的生成C+O2=====CO2CO2+C=====2CO
高溫②鐵礦石還原成鐵Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2↑
高溫
③除脈石、爐渣的形成CaCO3=====CaO+CO2↑
高溫
SiO2+CaO=====CaSiO3
2.鐵的性質(zhì)
(1)物理性質(zhì):銀白色光澤、密度大,熔沸點(diǎn)高,延展性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性較好、能被磁鐵吸引。
3+2+
(2)化學(xué)性質(zhì):鐵是較活潑的金屬,常顯+2、+3價(jià),且通常Fe比Fe穩(wěn)定。①鐵三角(見右圖)
2+3+
②Fe與Fe離子的檢驗(yàn);
(1)溶液是淺綠色
Fe2+(2)與KSCN溶液作用不顯紅色,再滴氯水則變紅
(3)加NaOH溶液現(xiàn)象:白色沉淀灰綠色紅褐
色(1)與無色KSCN溶液作用顯紅色Fe3+(2)溶液顯黃色或棕黃色
(3)加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀
3.銅的物理性質(zhì)銅是一種紫紅色的金屬,具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性和延展性4.銅的冶煉
(1)高溫冶煉黃銅礦(CuFeS2),得粗銅(99.5%~99.7%);(2)電解精煉,得純度較高的銅(99.95%~99.98%)。5.金屬的腐蝕
金屬腐蝕的實(shí)質(zhì):金屬原子失去電子被氧化而消耗的過程。
金屬腐蝕分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕實(shí)質(zhì):金屬和非電解質(zhì)或其它物質(zhì)相接觸直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕。其腐蝕過程沒有電流產(chǎn)生。電化學(xué)腐蝕實(shí)質(zhì):不純金屬或合金在電解質(zhì)溶液中發(fā)生化學(xué)反應(yīng),過程有電流產(chǎn)生。習(xí)題精練:一.選擇題
2+3+3+
1.某500mL溶液中含0.1molFe、0.2molFe,加入0.2mol鐵粉,待Fe完全還原后,
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溶液中Fe的物質(zhì)的量濃度為(假設(shè)反應(yīng)前后體積不變)
-1-1-1-1
A.0.4molLB.0.6molLC.0.8molLD.1.0molL2.由FeO、Fe2O3和Fe3O4組成的混合物,測得其鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為21∶8,則混合物
中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物質(zhì)的量之比可能是()
A.1∶2∶1B.2∶1∶1C.1∶1∶1D.2∶2∶53.某人設(shè)想利用①3FeCl2+4H2OFe3O4+6HCl+H2
②Fe3O4+
5002+
313100Cl2+6HCl3FeCl2+Cl2這三個(gè)3FeCl3+3H2O+O2③3FeCl3300222反應(yīng)的聯(lián)合與循環(huán),主要用來生產(chǎn)能解決環(huán)境和能源問題的某種氣體,該氣體是()
A.O2B.Cl2C.HClD.H2
3+2+
4.將適量鐵粉放入三氯化鐵溶液中,完全反應(yīng)后,溶液中的Fe和Fe濃度相等.則已反應(yīng)
3+3+
的Fe和未反應(yīng)的Fe的物質(zhì)的量之比是()
A.2∶3B.3∶2C.1∶2D.1∶1
5.已知某硫酸、硫酸亞鐵、硫酸鐵混合液100mL中,各陽離子濃度相等,硫酸根離子總濃-1
度是6molL,此溶液中還可溶解的鐵粉的質(zhì)量為()A.11.2gB.16.8gC.33.6gD.5.6g
-16.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中,加入100mL1molL的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氣體。所得溶液中,加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn),那么若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物,能得到鐵()A.11.2gB.5.6gC.2.8gD.無法確定
7.把a(bǔ)g鐵鋁合金粉末溶于足量鹽酸中,加入過量NaOH溶液。過濾出沉淀,經(jīng)洗滌、干燥、灼燒,得到紅棕色粉末的質(zhì)量仍為ag,則原合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為A.52.4%B.70%C.47.6%D.30%3+2+
8.在含F(xiàn)e的溶液中加入銅粉與鐵粉,充分反應(yīng)發(fā)現(xiàn)溶液中Cu存在,下列說法錯(cuò)誤的是()
A.容器中已肯定無Fe粉存在B.容器中肯定無Cu粉存在
2+2+C.溶液中Fe比Cu多3+
D.溶液中可能存在Fe9.在加熱情況下,用足量CO還原7g鐵的氧化物組成的混合物,產(chǎn)生氣體全部通入足量石灰水中得到12.5g沉淀,此混合物不可能為:
A、FeO、Fe2O3B、FeO、Fe3O4C、Fe2O3、Fe3O4D、FeO、Fe2O3、Fe3O4
10.在FeCl3與CuCl2的混合溶液中加入過量的鐵粉,反應(yīng)完畢后,剩余固體的質(zhì)量恰好與所加鐵粉的質(zhì)量相等,則原混合液中FeCl3與CuCl2的物質(zhì)的量之比為A.5∶2B.4∶3C.2∶7D.7∶4
二.填空題11.在化學(xué)反應(yīng)4CO+RxOy4CO2+3R中,x∶y=3∶4,若R和CO的質(zhì)量比為3∶2時(shí),則R的相對原子質(zhì)量是,RxOy的相對分子質(zhì)量是。
12.鐵是自然界分布最廣的金屬元素之一,在地殼中的質(zhì)量約占5%左右。鐵礦石的種類很多,重要的有磁鐵礦石(主要成分是Fe3O4)、赤鐵礦石(主要成分是Fe2O3)等。(1)寫出赤鐵礦煉鐵的主要化學(xué)方程式;(2)紅熱的鐵能跟水蒸氣反應(yīng),有一種產(chǎn)物是可燃性氣體,則其反應(yīng)式;
在常溫下,鐵跟水不起反應(yīng)。但是,在水和空氣里的氧氣及二氧化碳等的共同作用下,鐵很
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容易生銹而被腐蝕,每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。刷油漆是重要的防腐蝕措施之一,油漆防腐蝕的主要原理是。(3)鐵元素是人體的重要營養(yǎng)元素,舉一例說明鐵元素在人體中的重要作用。。
13.孔雀石和石青是自然界存在的兩種碳酸鹽類銅礦,它們的化學(xué)組成可表示為:xCuCO3yCu(OH)2(x、y為正整數(shù)且x≤2,y≤2)
(1)孔雀石和石青分別與過量鹽酸反應(yīng)時(shí),孔雀石消耗的鹽酸的物質(zhì)的量與生成的CO2的物質(zhì)的量之比為4:1;石青則為3:1,請推算它們的化學(xué)組成。
孔雀石__________________________;石青__________________________;
(2)現(xiàn)有孔雀石和石青混合樣品,取兩份等質(zhì)量的樣品,在一份中加入過量鹽酸,生成CO23.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下);加熱另一份樣品使其完全分解,得到CuO20g,試通過計(jì)算確定該混合物中孔雀石和石青的物質(zhì)的量之比。14.怎樣用化學(xué)方法除去下列物質(zhì)中混有的少量雜質(zhì),寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。(1)銅粉中混有鐵粉(2)鐵粉中混有鋁粉(3)FeCl2溶液中混有FeCl3(4)FeCl2溶液中混有CuCl2(5)FeCl3溶液中混有FeCl2三.計(jì)算題15.某結(jié)晶水合物含有兩種陽離子和一種陰離子。稱取兩份質(zhì)量均為1.96g的該結(jié)晶水合物,分別制成溶液。一份加入足量Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀,隨即沉淀變?yōu)榛揖G色,最后帶有紅褐色;加熱該混合物,逸出能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體;用稀鹽酸處理沉淀物,-經(jīng)洗滌和干燥,得到白色固體2.33g。另一份加入含0.001molKMnO4的酸性溶液,MnO4恰好
2+完全被還原為Mn。請回答以下問題:(1)該結(jié)晶水合物中含有的兩種陽離子是和,陰離子是。(2)試通過計(jì)算確定該結(jié)晶水合物的化學(xué)式。
第三單元含硅礦物與信息材料
本單元有較多與生產(chǎn)和生活實(shí)際相聯(lián)系的內(nèi)容以及新的科學(xué)技術(shù)知識,因此在學(xué)習(xí)硅和二氧化硅性質(zhì)的同時(shí),注意聯(lián)系生產(chǎn)和生活中常見的物質(zhì)和現(xiàn)象,了解與我們生活密切相關(guān)的硅酸鹽產(chǎn)品,以及廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域的含硅材料。
1.二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)
(1)酸性氧化物:SiO2是酸性氧化物,是H2SiO3的酸酐,但不溶于水。
高溫SiO2+CaO======CaSiO3
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+4HF===SiF4+2H2O
高溫(2)弱氧化性SiO2+2C======Si+2CO
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2.二氧化硅的用途
(1)SiO2是制造光導(dǎo)纖維的主要原料。
(2)石英制作石英玻璃、石英電子表、石英鐘等。
(3)水晶常用來制造電子工業(yè)的重要部件、光學(xué)儀器、工藝品等。(4)石英砂常用作制玻璃和建筑材料。3.硅酸鈉
Na2SiO3固體俗稱泡花堿,水溶液俗稱水玻璃,是無色粘稠的液體,常作粘合劑、防腐劑、耐火材料。放置在空氣中會(huì)變質(zhì),發(fā)生反應(yīng)方程式為:
Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3+Na2CO34.硅酸鹽
硅酸及其縮水結(jié)合而成的各種酸所對應(yīng)的鹽統(tǒng)稱硅酸鹽。
硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分,種類很多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,常用氧化物的形式來表示組成。其表示方式:活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物二氧化硅水。如:滑石Mg3(Si4O10)(OH)2可表示為3MgO4SiO2H2O5.硅酸鹽工業(yè)簡介
以含硅物質(zhì)為原料,經(jīng)加工制得硅酸鹽產(chǎn)品的工業(yè)稱硅酸鹽工業(yè)。主要包括陶瓷工業(yè)、水泥工業(yè)和玻璃工業(yè),其反應(yīng)包含復(fù)雜的物理、化學(xué)變化。
水泥的原料是黏土和石灰石,在水泥回轉(zhuǎn)窯里高溫煅燒后,再加入石膏,磨細(xì)。玻璃的原料是純堿、石灰石和石英,普通玻璃的大致成分為Na2OCaO6SiO2。6.硅的工業(yè)制法
高溫
SiO2+2C======Si+2CO↑
高溫
Si+2Cl2======SiCl4
高溫
SiCl4+2H2======Si+4HCl7.硅的主要物理性質(zhì)
晶體硅是灰黑色,有金屬光澤,硬而脆的固體,它的結(jié)構(gòu)類似于金剛石,熔沸點(diǎn)較高,是良好的半導(dǎo)體材料。
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