2019年高考化學大串講 專題07 元素及其化合物教案.doc

專題07 元素及其化合物 一．鈉 1. 氧化鈉和過氧化鈉 物 質(zhì) 氧化鈉 過氧化鈉 色、態(tài) 白色固體 淡黃色固體 化學式 Na2O Na2O2 類 別 堿性氧化物 過氧化物 氧元素的化合價 -2 -1 穩(wěn)定性 較穩(wěn)定 穩(wěn)定 與H2O反應(yīng)的方程式 Na2O + H2O = 2NaOH 2Na2O2+2H2O = 4NaOH + O2↑ 與CO2反應(yīng)的方程式 Na2O + CO2 =Na2CO3 2Na2O2 + 2CO2 =2Na2CO3 + O2 氧化性、漂白性 無 有 用 途 制NaOH 呼吸面具、漂白劑 2. 重要的鈉鹽 名 稱 碳酸鈉 碳酸氫鈉 化學式 Na2CO3 NaHCO3 俗 名 純堿、蘇打 小蘇打 主 要 性 質(zhì) 色 態(tài) 白色固體粉末 細小白色晶體 水溶性 易溶 易溶，但比碳酸鈉小 熱穩(wěn)定性 穩(wěn)定 不穩(wěn)定 與H＋反應(yīng) CO32- + H + = CO2↑ + H2O 慢 H+ + HCO3- = CO2 ↑+ H2O 快 與堿反應(yīng) Ca（OH）2 Ca2+ + CO32- = CaCO3 ↓ Ca（OH）2過量 Ca2+ + OH- + HCO3- = CaCO3 ↓+ H2O Ca（OH）2少量 Ca2+ +2 OH-+2HCO3-=CaCO3↓+2H2O+ CO32- 鹽 氯化鈣 Ca2+ + CO32- = CaCO3 ↓ 不反應(yīng) 硫酸鋁 2Al3+ + 3CO32-=3CO2 ↑+Al（OH）3 Al3+ +3HCO3-=Al（OH）3↓+ 3CO2↑ 主要用途 制玻璃，制皂，造紙，紡織 發(fā)酵粉，制藥，滅火劑 相互轉(zhuǎn)化 例1如圖是模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置。下列操作正確的是( ) A． a通入CO2，然后b通入NH3，c中放堿石灰 B． b通入NH3，然后a通入CO2，c中放堿石灰 C． a通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉 D． b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉 【答案】C 二．鋁 1. 鎂和鋁 金屬 項目 鎂（Mg） 鋁（Al） 原子結(jié)構(gòu) 原子最外層2個電子 原子最外層3個電子 原子半徑 1.6010－10m 1.4310－10m 化合價 +2 +3 單 質(zhì) 性 質(zhì) 物 理 性 質(zhì) 鎂和鋁都是密度較小、熔點較低、硬度較小的銀白色金屬，但鎂和鋁相比較，鋁的硬度比鎂的稍大，熔點和沸點都是鋁比鎂的高 活潑性 較活潑： 較活潑： 抗 腐 蝕 性 在空氣中都能跟氧氣反應(yīng)，表面覆蓋一層致密而堅硬的氧化物薄膜，都具有搞腐蝕性能 與O2反應(yīng) 2Mg+ O2 = 2MgO 4Al + 3O2 =2Al2O3 與鹵素單質(zhì)、硫等反應(yīng) Mg+ Cl2MgCl2 Mg+ S MgS 2Al+ 3Cl22AlCl3 2Al+ 3S Al2S3 與 酸 反 應(yīng) Mg + 2 H+ = Mg2+ + H2↑ 2Al + 6 H+ = 2Al3+ + 3H2 ↑ 與水反應(yīng) Mg +2H2O Mg（OH）2+H2↑ 不反應(yīng) 與堿反應(yīng) 不反應(yīng) 2Al+2NaOH +2H2O=2NaAlO2 + 3H2 ↑ 與氧化物反應(yīng) 2Mg + CO2 2MgO +C 2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3 結(jié) 論 鎂、鋁均為較活潑的金屬，但鎂的金屬性強于鋁 解 釋 核電荷數(shù)鎂小于鋁，而原子半徑鎂大于鋁，故核對最外層的電子引力鎂小于鋁，即Al比Mg難失電子，金屬性弱于Mg 主要用途 鎂合金汽車、飛機制造、 照明彈等 鋁合金汽車、船舶、飛機制造、防銹 油漆、導(dǎo)線、電纜等 2. MgO與Al2O3的比較 MgO Al2O3 物 理 性 質(zhì) 均為白色粉末，不溶于水， 熔點高（MgO>Al2O3），是優(yōu)良的耐火材料 化 學 性 質(zhì) 與熱水反應(yīng) MgO +H2OMg（OH）2 與水不反應(yīng) 堿性氧化物 MgO +H+ = Mg2+ + H2O 兩性氧化物 Al2O3 + 6H+= 2Al3+ +3H2O Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O 3. Mg(OH)2與Al(OH)3的比較 Mg(OH)2 Al(OH)3 物理性質(zhì) 均為白色固體，不溶于水 化 學 性 質(zhì) 不穩(wěn)定性 不穩(wěn)定性 堿性 兩性 制 備 Mg2++2OH-= Mg(OH)2↓ Mg2++2NH3H2O =Mg(OH)2↓+2NH4+ Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ 不用強堿 AlO2-+CO2+2H2O= Al(OH)3↓+HCO3- 不用強酸 例2某同學在實驗室利用氫氧化鈉、鹽酸分離鐵粉和鋁粉混合物，轉(zhuǎn)化關(guān)系如下如所示：下列說法不正確的是（ ） A． x為NaOH溶液，y為鹽酸 B． a→b發(fā)生的反應(yīng)為：AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓ C． 按照本流程，x和y調(diào)換后也能達到實驗?zāi)康? D． b、c既能與強酸又能與強堿反應(yīng) 【答案】C 三．鐵 1. 鐵原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)： 鐵是過渡元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖： ，位于第四周期，第Ⅷ族，主要化合價：+2、+3。 物理性質(zhì)：銀白色光澤、密度大，熔沸點高，延展性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性較好、能被磁鐵吸引。 化學性質(zhì) 性 質(zhì) 鐵 與非金屬反應(yīng) 2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+ SFeS 3Fe+2O2Fe3O4 Fe+I2= FeI2 與鹽酸反應(yīng) Fe+2HCl====FeCl2+H2↑ 遇冷濃硝酸、濃硫酸鈍化；與氧化性酸反應(yīng)不產(chǎn)生H2，且氧化性酸過量時生成Fe3+ 與鹽溶液反應(yīng) Fe+CuSO4=CuSO4+Fe Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ 與水反應(yīng) 3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2 2. 鐵的氧化物 物 質(zhì) FeO Fe2O3(鐵紅) Fe3O4(磁性氧化鐵) 化合價 +2 +2 +2、+3 色、態(tài) 黑色粉未 紅棕色粉未 黑色晶體 水溶性 均不溶于水 和H+反應(yīng) FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O 與CO 的反應(yīng) FexOy+yCO x Fe + yCO2 穩(wěn)定性 在空氣中氧化為Fe3O4 空氣中穩(wěn)定 在空氣中穩(wěn)定 制 備 高溫熔融，過量的鐵與O2反應(yīng)：2Fe+O2 2FeO 氫氧化鐵加熱分解 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O 鐵在氧氣中燃燒 3Fe + 2O2 Fe3O4 Fe3O4中有1/3的Fe是+2價，有2/3的Fe是+3價，可寫成FeOFe2O3，但不能認為Fe3O4是FeO和Fe2O3的混合物，實際上是純凈物。 3. 鐵的氫氧化物 物 質(zhì) 氫氧化亞鐵(Fe(OH)2) 氫氧化鐵 Fe(OH)3 色 態(tài) 白色固體 紅褐色固體 水溶性 難溶于水 與酸反應(yīng) Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O 與強氧 化酸反應(yīng) 3Fe(OH)2 + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO↑+8H2O Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O 穩(wěn)定性 不穩(wěn)定，易被空氣中的氧氣氧化，顏色變化：白色→灰綠色→紅褐色 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 較穩(wěn)定空氣中久置會部分失水成鐵銹受熱易分解 實 驗 室 制 備 ①煮沸蒸餾水，趕走溶解的氧氣②煮沸NaOH溶液，趕走溶解的氧氣③配制FeSO4溶液，加少量的還原鐵粉④用長滴管將NaOH溶液送入FeSO4溶液液面以下 Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ 鐵鹽與可溶性堿反應(yīng) Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓ 4. Fe2+、Fe3+離子的檢驗方法 方 法 Fe2+ Fe3+ 觀察溶液顏色 淺綠色 黃色 加堿溶液 先產(chǎn)生白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色 產(chǎn)生紅褐色沉淀 加SCN—溶液 無現(xiàn)象 變紅 加苯酚溶液 無現(xiàn)象 變?yōu)樽仙? Fe2+、Fe3+離子的應(yīng)用： ⑴ 共存問題 ① Fe2+在酸性條件下不能與強氧化性離子共存，如：NO3-、MnO4-、ClO- 等。不能　 發(fā)生復(fù)分解和雙水解反應(yīng)的離子共存，如：OH-、CO32-、HCO3-、S2-、SO32-等。 ② Fe3+：不能與還原性離子共存，如：I-、S2-、SO32- 等。不能與發(fā)生復(fù)分解和雙水解反應(yīng)的離子共存，如：OH-、CO32-、HCO3-、AlO2-等；不能與SCN-共存；不能與苯酚共存。 ⑵ 分離與提純 ① FeCl2（雜質(zhì)FeCl3），加入鐵釘或鐵粉后過濾。 ② FeCl3（雜質(zhì)FeCl2），通入Cl2或滴加氯水或加入“綠色”氧化劑H2O2：離子方程式: 2Fe2++H2O2+2H+2 Fe3++2H2O 例3FeCl3易潮解、易升華，實驗室制備FeCl3的裝置如圖所示(加熱和夾持裝置略去)。下列說法正確的是（ ） A． 導(dǎo)管g的作用是增強裝置的氣密性 B． 試劑X和試劑Y分別為濃硫酸、飽和食鹽水 C． 直接用E接收產(chǎn)物比用導(dǎo)管連接的優(yōu)點是可防止堵塞 D． 出于簡化裝置的目的，F(xiàn)裝置可拆除 【答案】C 四．碳和硅 1. 硅 硅的存在和物理性質(zhì) ⑴存在：只以化合態(tài)存在，主要以SiO2和硅酸鹽的形式存在于地殼巖層里，在地殼中含量居第二位。 ⑵物理性質(zhì)：晶體硅是一種灰黑色固體，具有金屬光澤，硬而脆的固體，熔沸點較高，能導(dǎo)電，是良好 的半導(dǎo)體材料 。 硅的化學性質(zhì) ⑴ 與單質(zhì)（O2、F2）反應(yīng)　 Si + O2 SiO2 Si+2F2==SiF4 ⑵ 與酸（HF）反應(yīng)　Si+4HF = SiF4↑+2H2↑ ⑶ 與強堿（如NaOH）溶液反應(yīng)Si+2NaOH +H2O == Na2SiO3+2H2↑ 用途：制造半導(dǎo)體、計算機芯片、太陽能電池。 2. CO2和SiO2的比較 物 質(zhì) 二氧化硅 二氧化碳 晶體類型 原子晶體 分子晶體 物理性質(zhì) 硬度大、熔沸點高、常溫下為固體、不溶于水 熔沸點低，常溫下為氣體，微溶于水 化 學 性 質(zhì) ①與水反應(yīng) 不反應(yīng) CO2 + H2O H2CO3 ②與酸反應(yīng) SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O 不反應(yīng) ③與堿反應(yīng) SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O 高溫 盛堿液的試劑瓶用橡皮塞 CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O或 CO2 + NaOH = 2NaHCO3 ④與鹽反應(yīng) 高溫 SiO2 + Na2CO3 ＝Na2SiO3 + CO2↑ SiO2 + CaCO3 ＝ CaSiO3 + CO2↑ Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3↓ + 2HClO CO2 + Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3 ⑤與堿性氧化物反應(yīng) SiO2 + CaO ＝ CaSiO3 CO2 + Na2O ＝ Na2CO3 ⑥與碳反應(yīng) SiO2+2C 2CO↑+Si CO2+C 2CO 主要用途 制光學儀器、石英玻璃。水晶可制作飾品，常用來制造通訊材料光導(dǎo)纖維。 化工原料、滅火劑。干冰用作制冷劑，人工降雨。 3. 硅酸及硅酸鹽 硅酸 ⑴　物理性質(zhì)：與一般的無機含氧酸不同，硅酸難溶于水。 ⑵　化學性質(zhì)： ①. 弱酸性：是二元弱酸，酸性比碳酸弱，與NaOH溶液反應(yīng)的化學方程式為：H2SiO3+2NaOH== Na2SiO3+2H2O。 ②. 不穩(wěn)定性：受熱易分解，化學方程式為：H2SiO3 H2O+ SiO2。 ⑶ 制備：通過可溶性硅酸鹽與其他酸反應(yīng)制得，如Na2SiO3溶液與鹽酸反應(yīng)： Na2SiO3+2HCl== H2SiO3↓+2NaCl ⑷　用途：硅膠可用作干燥劑、催化劑的載體等。 硅酸鹽 定義：硅酸鹽是由硅、氧、金屬所組成的化合物的總稱。 ⑴硅酸鹽結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般不溶于水，性質(zhì)很穩(wěn)定。通常用氧化物的形式來表示其組成。 例如：硅酸鈉Na2SiO3（Na2OSiO2），高嶺石Al2Si2O5(OH)4（Al2O32SiO22H2O）。 書寫順序為：活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水。 注意事項： ① 氧化物之間以“ ”隔開；②計量數(shù)配置出現(xiàn)分數(shù)應(yīng)化為整數(shù)。 例如：鉀長石KAlSi3O8不能寫成K2OAl2O33SiO2，應(yīng)寫成K2OAl2O36SiO2。 ⑵硅酸鈉：Na2SiO3，其水溶液俗名水玻璃，是一種無色粘稠液體，是一種礦物膠，用作黏合劑。 4. 常見無極非金屬材料及其主要用途 1.傳統(tǒng)的無極非金屬材料 硅酸鹽產(chǎn)品 水 泥 玻 璃 陶瓷 原 料 石灰石、黏土 純堿、石灰石、石英 黏土 反應(yīng)原理 發(fā)生復(fù)雜的物理化學變化 SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2↑ SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑ 發(fā)生復(fù)雜物理化學變化 主要設(shè)備 水泥回轉(zhuǎn)窯 玻璃窯 陶瓷窯 主要成分 3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 反應(yīng)條件 高溫 高溫 高溫 例4下列關(guān)于硅及二氧化硅的說法中正確的是（ ） A． 高純度的硅可用于制造計算機芯片 B． SiO2的物理性質(zhì)與CO2類似 C． 熔融燒堿樣品使用的器皿是石英坩堝 D． 光導(dǎo)纖維的主要成分是Si 【答案】A 五．硫 1. 硫在自然界的存在： （1）游離態(tài)：硫單質(zhì)俗稱硫磺，主要存在于火山噴口附近或地殼的巖層里。 （2）化合態(tài)：主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在。有關(guān)的化學式為：硫鐵礦FeS2、黃銅礦 CuFeS2、生石膏CaSO42H2O、芒硝Na2SO410H2O 。 2. 物理性質(zhì)： 淡黃色固體，不于水，可溶于酒精，易溶于CS2（用于洗滌沾有硫的容器） ，熔沸點都很低。 3. 硫的化學性質(zhì) ① 氧化性： 與絕大多數(shù)金屬反應(yīng)： 與鐵反應(yīng)Fe + S FeS 、與銅反應(yīng) 2Cu + S Cu2S 與非金屬反應(yīng)：H2+SH2S ② 還原性： 與氧氣發(fā)生反應(yīng) S＋O2 SO2 與強氧化劑反應(yīng)濃HNO3反應(yīng) ③ 自身氧化還原反應(yīng) 3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3 +3H2O 二氧化硫和三氧化硫 1. 二氧化硫 （1）物理性質(zhì) 顏 色 氣 味 毒 性 密 度 溶解性 無色 刺激性 有 比空氣大 易溶（1:40） （2）化學性質(zhì) ⑴ 酸性氧化物---亞硫酐 ① 二氧化硫與水反應(yīng) ：SO2 + H2O H2SO3 (亞硫酸) 使紫色石蕊試液變紅. ② 二氧化硫與堿的反應(yīng) SO2少量：SO2 + 2 NaOH == Na2SO3 + H2O ；SO2過量：SO2 + NaOH == NaHSO3 [SO2 + 2 NaOH == Na2SO3 + H2O；Na2SO3 + H2O + SO2 == 2NaHSO3 ] ③ 與堿性氧化物反應(yīng) SO2+CaO==CaSO3 ⑵ 二氧化硫的氧化性： SO2+2H2S === 3S↓ + 2H2O ⑶ 二氧化硫的還原性 ① SO2＋O22SO3 ② 與鹵素單質(zhì)反應(yīng)： SO2 + Br2 + 2 H2 O = H2 SO4 + 2HBr SO2 + Cl2 + 2 H2 O = H2 SO4 + 2HCl ③ 與某些強氧化劑的反應(yīng)： 2KMnO4 + 2H2O+ 5SO2 === K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4 ⑷ 漂白性 品紅溶液中通入SO2， 再回熱變?yōu)榧t色 ⑸用途：制H2SO4 ；作漂白劑；殺菌，消毒 2. 三氧化硫 （1）物理性質(zhì)：又名硫酸酐，是一種無色易揮發(fā)的晶體，溶點16.80C，沸點44.80C，標況下為固體。 （2）化學性質(zhì)：具有酸的氧化物的通性，與水反應(yīng)放出大量的熱，具有較強的氧化性。 硫的氧化物對大氣的污染; 酸雨的pH小于5.6。 硫酸 1. 物理性質(zhì)：難揮發(fā)；與水以任意比例互溶，溶解時可放出大量熱。 稀釋濃硫酸的方法是：把濃硫酸沿器壁慢慢注入水里，并邊加加攪拌。 2. 濃硫酸的特性： 吸水性：常用作干燥劑，但不能干燥NH3、H2S、HBr、HI。 脫水性：將有機物中的氫氧原子以2：1比例脫去，如使蔗糖碳化。 強氧化性;鐵、鋁遇濃硫酸鈍化。 與銅反應(yīng)：Cu +2H2SO4 CuSO4 + SO2 ↑+2H2O 與碳反應(yīng);：C + 2H2SO4 CO2 ↑+ 2SO2 ↑+2H2O 3. SO42-的檢驗（干擾離子可能有：CO32-、SO32-、SiO32-、Ag＋、PO43－等）： 待測液 ，加過量鹽酸酸化，變?yōu)槌吻逡?，再加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，說明待測液中含有SO42-離子。 (1)H2O2的不穩(wěn)定性、氧化性和還原性雙氧水(H2O2的水溶液)因具有強氧化性而能漂白，雙氧水的氧化產(chǎn)物是O2，還原產(chǎn)物是H2O(能使酸性KMnO4溶液褪色)，具有弱酸性。 (2)SO2具有酸性氧化物的通性、漂白性和還原性 ①SO2能使品紅溶液褪色，但不能漂白酸堿指示劑，品紅溶液可以用來檢驗SO2，但不能用來吸收SO2。 ②SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，表現(xiàn)SO2的還原性，不是漂白性。 (3)濃H2SO4具有吸水性、脫水性和強氧化性 不活潑金屬(如Cu)和濃H2SO4反應(yīng)必須加熱，常溫下反應(yīng)太慢，且隨著反應(yīng)的進行，硫酸變稀，反應(yīng)逐漸停止。Al、Fe等金屬遇冷的濃硫酸會鈍化。 例5以SO2為原料，通過下列工藝可制備化工原料H2SO4和清潔能源H2。下列說法中不正確的是 A． 該生產(chǎn)工藝中Br2被循環(huán)利用 B． 在電解過程中，電解槽陰極附近溶液的pH變大 C． 原電池中負極發(fā)生的反應(yīng)為SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+ D． 該工藝總反應(yīng)的化學方程式表示為SO2+Br2+2H20=2HBr+H2SO4 【答案】D 六．氯氣Cl2 1．物理性質(zhì)： 常溫、常壓下，氯氣是是黃綠色、有刺激性氣味的氣體；有毒，密度比空氣大；常溫、常壓下的溶解度為1:2，易液化。 2．化學性質(zhì)： （1）與金屬單質(zhì)反應(yīng)： a．與Na反應(yīng)：2Na＋Cl22NaCl , 現(xiàn)象：產(chǎn)生白煙。 b．與Cu反應(yīng)：Cu＋Cl2CuCl2 ，現(xiàn)象：產(chǎn)生棕黃色的煙。 c．與Fe反應(yīng)：2Fe＋3Cl22FeCl3 ， 現(xiàn)象：產(chǎn)生棕色的煙。 注：常溫下干燥的氯氣或液氯不與鐵反應(yīng)，所以液氯通常儲存在鋼瓶中 （2）與非金屬單質(zhì)反應(yīng)： a .與氫氣反應(yīng)：：H2＋Cl22HCl，現(xiàn)象：發(fā)出蒼白色火焰，瓶口有白霧生成。 注：H2＋Cl22HCl（會發(fā)生爆炸）——不可用于工業(yè)制鹽酸 （3）與水反應(yīng) 溶于水的氯氣部分與水反應(yīng)Cl2+H2O HCl+HClO （Cl2＋H2O H++ Cl- ＋HClO） （4）與堿反應(yīng)： a. 與氫氧化鈉反應(yīng)：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O (Cl2+2OH–=Cl–+ClO–+H2O) b. 與氫氧化鈣反應(yīng)：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (Cl2+2OH–=Cl–+ClO–+H2O) 漂白粉的成分是：CaCl2和Ca(ClO)2。有效成分是：Ca(ClO)2。 漂白原理：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO； 漂白粉失效：2HClO=2HCl+O2↑ ，（見光易分解）。 （5）氯氣與還原性物質(zhì)反應(yīng)： ① 與NaBr：Cl2 + 2NaBr = 2NaCl + Br2 ② 與FeBr2：(少量)：3Cl2 + 2FeBr2 = 2FeCl3 + 2Br2 ③ 與SO2混合通入水中：Cl2+SO2+2H2O = H2SO4+2HCl （Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42–+2Cl–） 與Na2SO3反應(yīng)：Cl2＋SO32－＋H2O=SO42-－＋2Cl－＋2H+ 氯水成分的復(fù)雜性和多樣性 1．反應(yīng)原理及成分（三分四離：三種分子和四種離子） Cl2+H2OHCl+HClO HCl=H++Cl— 2HClO 2HCl+O2↑ 光照 HClO H++ClO— H2O H++OH— 新制氯水中，主要存在的分子有三種：Cl2、H2O、HClO；離子有四種：H+、Cl—、 ClO—、OH—。 2．氯水的性質(zhì) 氯水在與不同物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時，表現(xiàn)出成分的復(fù)雜性和氯水性質(zhì)的多樣性。 成分 表現(xiàn)的性質(zhì) 反應(yīng)實例 Cl— 沉淀反應(yīng) Ag++ Cl—=AgCl↓ H+ 強酸性 CaCO3+2H+=Ca2+CO2↑+H2O 滴入紫色石蕊試液先變紅，后褪色 HClO ①弱酸性 ②強氧化性 HClO+ OH—= ClO—+ H2O 漂白、殺菌、消毒 Cl2 ①強氧化性 ②呈黃綠色 ③加成反應(yīng) Cl2+2KI=2KCl+I2 Cl2+SO2+2 H2O =2HCl+H2SO4 Cl2+CH2=CH2 → CH2Cl—CH2Cl H2O 無水CuSO4粉末變藍 CuSO4+5H2O= CuSO45H2O 提示：（1）氯水通常密封保存于棕色試劑瓶中（見光或受熱易分解的物質(zhì)均保存在棕色試劑瓶中）； （2）Cl2使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙先變紅，后褪為白色。 3．影響Cl2+H2OHCl+HClO平衡移動的因素 （1）當加入可溶性氯化物時，c（Cl—）增大，平衡左移，因此可用排飽和食鹽水法——降低Cl2的溶解度來收集Cl2，也可用飽和食鹽水除去Cl2中的雜質(zhì)HCl。 （2）當加濃鹽酸時，c（H+）和c（Cl—）都增大，平衡左移，因此可用次氯酸鹽和濃鹽酸作用來制取Cl2或測漂白粉中的“有效氯”；當加入CaCO3和Na2CO3時，c（H+）減少，平衡右移，可使氯水中c（HClO）增大，增強漂白的作用。 （3）當加入堿時，c（H+）和c（HClO）都減少，平衡右移，實驗室經(jīng)常用濃強堿吸收未反應(yīng)完的Cl2，用于工業(yè)制漂白粉和漂白液。 （4）氯水光照后，因HClO分解，平衡右移，故氯水須避光貯存，最好現(xiàn)用現(xiàn)制，否則久置的氯水就會成為鹽酸。 4．漂白劑漂白原理比較： 物 質(zhì) 漂白原理 漂白特點 能漂白的物質(zhì) 活性炭 吸附漂白 物理漂白，不可逆 一般用于溶液漂白 次氯酸 次氯酸鹽 過氧化鈉 過氧化氫 強氧化性進行漂白 氧化還原漂白，不可逆 可以漂白所有有機色質(zhì) 二氧化硫 二氧化硫與有色物質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì) 化合性漂白，可逆 具有選擇性，如品紅、棉、麻、草等 3．氯氣的制備 ⑴ 實實驗室制法： ① 原理：MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O 2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 ↑+ 8H2O ② 主要裝置：固+液 氣 ③ 收集方法：向上排空氣法或排飽和食鹽水的方法。 ④ 除雜方法：用飽和食鹽水除去HCl。 ⑤ 干燥：濃 H2SO4。 ⑥ 驗滿：濕潤的淀粉碘化鉀試紙放到集氣瓶口，變藍。 ⑦ 檢驗：使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{。 ⑧ 尾氣處理：用NaOH溶液吸收尾氣。 ⑵ 工業(yè)制法： 原理：2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 ↑+ Cl2↑ 例6 Cl2O黃棕色具有強烈刺激性氣味的氣體，是一種強氧化劑，易溶于水且會與水反應(yīng)生成次氯酸，與有機物、還原劑接觸或加熱時會發(fā)生燃燒并爆炸。種制取Cl2O 的裝置如圖所示。 已知:C12O的熔點為-116℃，沸點為3.8℃，Cl2 的沸點為-34.6℃；HgO+2Cl2=HgCl2 +Cl2O 下列說法不正確的是 A． 裝置②、③中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸 B． 通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋減少爆炸危險 C． 從裝置⑤中逸出氣體的主要成分是Cl2O D． 裝置④與⑤之間不用橡皮管連接，是為了防止橡皮管燃燒和爆炸 【答案】C 七．氮 (1)N的非金屬性很強，但由于N≡N的鍵能大，因此N2很穩(wěn)定。要理解氮的固定和雷雨發(fā)莊稼的原理。氮氧化物是造成酸雨、臭氧層空洞和光化學煙霧的主要原因；NO2和Br2一樣，均為紅棕色氣體，可用水、AgNO3溶液鑒別NO2和Br2。 (2)硝酸不論濃稀，均有強氧化性。濃硝酸遇藍色石蕊試紙先變紅后變白，濃硫酸遇藍色石蕊試紙先變紅后變黑。Al和Fe遇冷的濃H2SO4和濃HNO3會鈍化，加熱可破壞鈍化膜。硝酸、硝酸銀溶液均保存在棕色細口瓶中，工業(yè)濃硝酸通常呈黃色。 (3)在高溫下NH3具有強還原性，和H2、CO一樣均可還原CuO，NH3催化氧化的產(chǎn)物是NO，而不是NO2。NH3遇揮發(fā)性酸均產(chǎn)生白煙，NH3、HCl均可用水進行噴泉實驗，水溶性小的氣體可用其他溶劑進行噴泉實驗。 (4)制NH3可用氯化銨與熟石灰共熱，也可用濃氨水與氧化鈣、氫氧化鈉固體、堿石灰反應(yīng)或加熱濃氨水。氨氣不能用濃硫酸、無水氯化鈣、五氧化二磷干燥。 例7中學化學常見物質(zhì)A、B、C、D、E、X,存在下圖轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分生成物和反應(yīng)條件已略去)。下列推斷錯誤的是 A． 若D為NaCl,且A可與C反應(yīng)生成B,則E可能是CO2 B． 若D是一種白色沉淀，在空氣中最終變?yōu)榧t褐色，則A可能是鐵 C． 若D是一種強堿，則A．B．C均可與X反應(yīng)生成D D． 若D是一種強酸，則A 既可是單質(zhì)也可是化合物，且D 可與銅反應(yīng)生成B或C 【答案】B