2I+2Fe3=I2+2Fe2+
+
(四)Fe3的检验
1. KSCN法:加入KSCN呈血红色的是Fe3+溶液,而Fe2+的溶液无此现象,这是鉴别Fe2+和
+-
Fe3+最常用、最灵敏的方法。Fe3+3SCN Fe(SCN)3(红色)
-
+
2.碱液法:可加入碱液,Fe3有红褐色沉淀生成,Fe2先生成白色沉淀,然后变成灰绿色,最
+
+
后变成红褐色。
Fe3+3OH
+
-
Fe(OH)3↓(红褐色) Fe(OH)2↓(白色)
4Fe(OH)3
Fe2+2OH
+
-
4 Fe(OH)2+O2+2H2O (五)规律总结
三、钢铁的腐蚀
-
(一)金属腐蚀的本质:M-ne=Mn+ (二)钢铁的腐蚀
1.化学腐蚀:金属跟周围的物质接触直接发生化学反应而引起的腐蚀。(次要)
2.电化学腐蚀:钢铁不是纯净的铁,通常含有少量的碳杂质。金属在电解质溶液中发生原电池反应而引起的腐蚀,伴有电流。(主要)
?2Fe?2H2O?O2?2Fe(OH)2? ?4Fe(OH)2?2H2O?O2?4Fe(OH)3?2Fe(OH)?FeO?3HO(FeO?xHO即为铁锈)3232232?(三)金属的防护
(1)喷涂保护。 (2)改变结构。
(3)涂加更活泼的金属,通过牺牲涂加的金属来防护。 (4)连接电源负极,使铁不失去电子,这是最有效的保护。
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第三单元 含硅矿物与信息材料
一、硅 1.硅的存在
硅以化合态存在于自然界,硅元素主要存在于地壳的各种矿物和岩石里,硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体,含量丰富,居地壳元素第二位。 2.物理性质
晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体,熔点和沸点都很高,硬度也很大,晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体。 3.化学性质
(1)很稳定,常温下不与O2、Cl2、浓HNO3、浓H2SO4等反应。 (2)加热时表现出还原性:Si+O2
SiO2 。
(3)常温时,和强碱溶液反应:Si+2NaOH+H2O= Na2SiO3+2H2↑ (4)常温时,与F2、HF反应 Si+2F2= SiF4
Si+4HF= SiF4↑+2H2↑ 4.硅的重要用途
作为良好的半导体材料,硅可用来制集成电路、晶体管、硅整流器、太阳能电池等,主要用于电子工业。
5.高纯硅的工业制法 (1)2C+SiO2(2)Si+2Cl2
高温Si+2CO↑ (制粗硅)
高温SiCl4 (液态) Si+4HCl (精硅)
(3)SiCl4+2H2
高温二、二氧化硅 1. SiO2的存在
SiO2广泛存在于自然界中,与其他矿物共同构成了岩石,天然二氧化硅也叫硅石,是一种坚硬难熔的固体。 2.物理性质
硬度大、熔点高、不导电、不溶于水。天然的二氧化硅分为晶体和无定形两大类。 3.化学性质
二氧化硅十分稳定,属于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,能与碱性氧化物、碱或碳酸盐等发生反应,不与水、酸(除HF外)发生反应,能耐高温、耐腐蚀。 (1)与强碱反应:
SiO2+2NaOH= Na2SiO3+ H2O
硅酸钠是极少溶于水的硅酸盐中的一种,硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”,是建筑行业经常使用的一种黏合剂,还可用作肥皂填料、木材防火剂及防腐剂等。 (2)与HF反应
SiO2+4HF= SiF4↑+2H2O
由于玻璃中含有大量的SiO2,SiO2与HF(溶液)反应很迅速,所以氢氟酸可用于雕刻玻璃。同时氢氟酸不用玻璃容器制备和贮存。 (3)与碱性氧化物反应
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CaO+SiO2
高温CaSiO3(炼铁高炉的造渣反应)
(4)与碳酸盐反应 Na2CO3+SiO2CaCO3+SiO2
高温Na2SiO3+CO2↑
高温CaSiO3+CO2↑
4.二氧化硅的结构:
二氧化硅晶体坚硬,耐磨,熔沸点高的原因是二氧化硅的结构是空间立体网状结构。该空间构形类似于金刚石,具有高硬度,高熔沸点特征。
天然产透明的二氧化硅晶体俗称水晶。水晶为无色透明的六棱柱状。由于水晶内部往往分散有不同的杂质,使水晶带有一定的颜色,所以有烟水晶和紫水晶之分。 5.主要存在物质:
常见的以SiO2为主要成分的有:燧石、沙子、石英、硅藻土、玛瑙、水晶等。 6.二氧化硅的用途:
二氧化硅可用来做光导纤维;石英可用来做石英钟、石英表,耐高温的石英玻璃,水晶可以用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品、眼镜等,含有有色杂质的石英,还可以用于制造精密仪器轴承;耐磨器皿和装饰品等;还用于作建筑材料。
三、硅酸(H2SiO3)
硅酸是一种比碳酸还弱的酸,它不溶于水,不能使指示剂变色,是一种白色粉末状的固体。 Na2SiO3+CO2+H2O= H2SiO3↓+Na2CO3 Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl 四、硅酸盐工业 1.水泥
生产水泥的主要原料:黏土、石灰石 生产水泥的设备:水泥回转窑
加入石膏的作用:调节水泥的硬化速度 普通水泥的主要成分:硅酸三钙(3 CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3 CaO·Al2O3)。 2.玻璃
生产普通玻璃的主要原料:纯碱、石灰石、石英 生产设备:玻璃熔炉 生产条件:高温熔融
形成玻璃的过程中的主要化学变化: Na2CO3+SiO2CaCO3+SiO2
高温Na2SiO3+CO2↑
高温CaSiO3+CO2↑
普通玻璃的主要成分:Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2
种类:普通玻璃、钢化玻璃、有色玻璃、光学玻璃、防弹玻璃、铅玻璃等。 3.陶瓷
制造陶瓷的主要原料:黏土
陶瓷的优点:抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等。
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五、用氧化物的形式表示硅酸盐的组成
书写顺序为:金属氧化物(较活泼的金属氧化物→较不活泼的金属氧化物)→二氧化硅→水。 如:硅酸钠[Na2SiO3]:Na2O·SiO2 镁橄榄石[Mg2SiO4]: 2MgO·SiO2
高岭土[Al2(Si2O5)(OH)4]:Al2O3·2SiO2·2H2O 正长石 [K2Al2Si6O16]:K2O ·Al2O3·6SiO2
六、规律总结
专题4 硫、氮和可持续发展
第一单元 硫及其化合物的“功”与“过”
一、硫酸型酸雨的形成与防治 (一)酸雨
正常的雨水pH约为5.6(这是由于溶解了CO2的缘故).酸雨是指pH<5.6的雨水.通常可分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨两类。 1.形成
SO3+H2O= H2SO4
主要有两种形式 2H2SO3+O2 = 2H2SO4 ②SO2+H2O H2SO3 2.危害
① 影响水生生物的生长和繁殖 ② 破坏农作物和树木生长 ③ 腐蚀建筑物、雕塑、机器 ④ 危害人体健康等 3.防治
① 研究开发替代化石燃料的新能源(氢能、太阳能、核能等)
② 利用化学脱硫处理或尾气回收,如烟道气中SO2回收的两种方法(变废为宝) SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O 石灰石-石膏法
2CaSO3+O2=2CaSO4 (CaSO4·2H2O为石膏) SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3 氨水法 SO 2 +NH 3+H2O=NH4HSO3
2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4 (一种肥料)
①2SO2+O2 飘尘 2SO3 - 19 -
(二)二氧化硫
是一种无色有刺激性气味、有毒的气体、易液化、易溶于水(1体积水能溶约40体积SO2) 1.化学性质 ①酸性氧化物
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SO2+H2O=H2SO3H++HSO3 中强酸(能使紫色石蕊试液变红色) SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2
②还原性
H2O2+SO2= H2SO4 SO2+Br2+2H2O=2HBr+ H2SO4 此外,SO2还能使氯水、酸性KMnO4溶液等褪色。 ③氧化性
SO2+2H2S=3S+2H2O (SO2、、H2S气体不能大量共存) ④漂白性
SO2能跟某些有色物质化合生成不稳定的无色化合物,如能漂白品红、纸浆、草编织品等;但其漂白性有一定的局限,如不能使酸碱指示剂褪色等。
常见几中漂白剂比较
漂白剂 Ca(ClO)2 (HClO) 漂白条件 水 漂白原理 Cl2+H2O=HCl+HClO 2HClO=2HCl+O2↑ 生成无色化合物 吸附 漂白类型 强氧化性 漂白产物稳定性 稳定 SO2(H2SO3) 活性炭、 Al(OH)3胶体 水 多孔(表面积大) 化合 物理变化 不稳定 不稳定 二、硫酸和硫酸盐 (一)硫酸的工业制法 1.反应原理 ①造气 S+O2
SO2 (或4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2)
催化剂
②接触氧化 2SO2+O2 2SO3
③SO3的吸收 SO3+H2O=H2SO4 2.流程图(见课本P84 图4-4) (二)硫酸
一种无色粘稠状液体,难挥发、沸点高,比水重,溶于水时放出大量的热。 1.化学性质
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① 酸性:H2SO4=2H++SO42
+-
稀H2SO4具有H的性质(酸的通性)及SO42的特性。 ●热点链接
如何稀释浓H2SO4 在稀释浓H2SO4时,,应将浓H2SO4沿玻璃棒缓缓地倒入烧杯的水中,
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