4、原硅酸:将较强酸溶液(或CO2气体)加入(通入)可溶性硅酸盐溶液中,即生成白色胶状的原硅酸(H4SiO4)。原硅酸几乎不溶于水,是弱酸,不稳定。这种白色胶状物在空气里放置一段时间后,会失水变成硅酸。 (四)、硅酸盐与无机金属材料 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+SiO2高温Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2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。
4、硅酸钠的性质:硅酸钠是极少数可溶于水的硅酸盐中的一种,其水溶液俗称“水玻
璃”,是建筑业的一种黏合剂。
Na2SiO3+2HCl====2NaCl+H2SiO3(胶体) Na2SiO3+CO2+H2O====Na2CO3+H2SiO3(胶体) 5、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
(五)、规律总结
二、氯
(一) 氯气的工业制法
(1) 原料:饱和食盐水。 (2) 原理:2NaCl+2H2O极生成氢气)
(二) 氯气的实验室制法
(1) 原理: MnO2+4HCl(浓)(2) 装置:用“固+液
气体 ”
MnCl2+Cl2↑十2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑(在阳极生成黄绿色的氯气,阴
(3) 除杂:制得的Cl2中含有氯化氢杂质,通常用饱和食盐水洗气,如要制取干燥的
Cl2,可以用浓硫酸作干燥剂以除去水蒸气。
(4) 收集:向上排空气法或排饱和食盐水收集。
(5) 尾气处理:氯气有毒,为防止其污染空气,必须加以吸收,一般用NaOH溶液
吸收多余的Cl2。Cl2+2NaOHNaCl+NaClO(次氯酸钙)+H2O
(三)氯气的性质
1.认识氯气的物理性质
(1) Cl2在通常状况下是一种黄绿色的气体。氯气的密度比空气大,能溶于水。 (2) 有强烈的刺激性气味,有毒。(闻Cl2的气味时应掌握正确的方法:用手在集气
瓶口轻轻扇动,使极少量的Cl2飘入鼻孔,这也是在化学实验中闻气体气味的基本方法。)
2.氯气的化学性质
Cl2是很活泼的非金属单质,具有很强的氧化性,能氧化大多数的金属和非金属。 (1) 氯气与金属的反应: 2Na+Cl2
2NaCl
现象:剧烈燃烧,有白烟(NaCl小颗粒)生成。 Cu+Cl2
CuCl2
现象:红热的铜丝剧烈燃烧,生成棕黄色烟(CuCl2小颗粒),溶于水呈浅绿色。逐渐加水稀释则经历浅绿蓝绿浅蓝的颜色变化。
2Fe+3Cl22FeCl3
现象:铁丝燃烧,生成棕褐色的烟(FeCl3小颗粒),溶于水得棕黄色溶液。
说明:①氯气是强氧化剂,与变价金属(如Fe、Cu等)反应,生成物为高价金属的氯化物(如FeCl3、CuCl2)。Fe与Cl2作用不生成FeCl2。
②硫与Fe、Cu反应,生成低价金属硫化物。Cl2的非金属性比S的非金属性强。 ③干燥的Cl2不与Fe反应,所以液态Cl2可用钢瓶盛装。 (2) 氯气与非金属的反应: H2+Cl2
2HCl
纯净的H2在Cl2中安静燃烧,火焰呈苍白色,有白雾。点燃或光照氢气和氯气的混合气体,会发生爆炸。
说明:固体小颗粒分布于气体中的现象叫烟,液体小液滴分布于气体中的现象叫雾。故打开浓盐酸、浓硝酸的瓶盖,瓶口产生白雾。 (3) 氯气与水的反应: Cl2+H2O=HCl+HClO
在新制氯水中含有分子H2O、Cl2、HClO,含有离子H+、Cl-、ClO-、OH- (水可电离出H+和OH-)。生成物中的HClO有三条主要性质: ①弱酸性:酸性比H2CO3还要弱;
②强氧化性:HClO中氯元素的化合价为+1价,因此它具有很强的氧化性,可以用作漂白剂和自来水的杀菌消毒剂;
③不稳定性:HClO不稳定,见光受热可以发生分解反应。2HClO
2HCl+O2↑。
所以久置的氯水中含有H2O分子和H+、Cl-、OH-离子,相当于稀盐酸。通常
所用的氯水是新制氯水,在化学实验中经常作为Cl2的代用品。氯水和液氯是不同的,前者是混合物,而后者是纯净物。 (4) 氯气与碱的反应:
Cl2通入NaOH溶液:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O 反应的离子方程式:Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O 工业上制漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2。
漂白原理:Ca(ClO)2+2HClCaCl2+2HClO Ca(ClO)2+H2O+CO2CaCO3↓+2HClO
漂白粉失效的原因:Ca(ClO)2+H2O+CO2CaCO3↓+2HClO
2HClO
2HCl+O2↑
(5) Cl-的检验: 与AgNO3溶液反应,生成不溶于稀HNO3的白色沉淀, AgNO3+ NaCl=AgCl↓+NaNO3
三、硫
一、自然界中的硫
(一)自然界中不同价态得硫的转化
(二)硫单质的性质
1、物理性质:硫单质俗称硫磺。通常状况下,它是一种黄色或淡黄色的固体;很脆,
易研成粉末;不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2;熔点和沸点都不高。
2、化学性质:
(1)与金属反应(氧化性):
①2Cu+S加热Cu2S(铜丝在硫蒸气中剧烈燃烧,发红光,生成黑色固体。) ②Fe+S加热FeS(剧烈燃烧,发光,发热,生成黑色固体。) ③Hg+S加热HgS
④2Na+S加热Na2S(钠燃烧,火星四射,并轻微爆炸。) 规律:硫与变价金属反应,生成低价金属硫化物。 (2)与非金属反应(还原性): ①S+O2点燃SO2 ②S+H2加热H2S ③2S+C高温CS2
3、硫的用途:可以制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等,还可用于制造火药、烟花爆竹等。
火山喷发
地下
FeS2
黄铁矿
H2S
O2,H2O SO2 阳光 H2SO3 SO3 H2SO4 地表
石膏(CaSO4 · 2H2O)等
S
H2S
二、实验室里研究不同价态硫元素间的转化 (一)硫元素间的转化 价态: 性质: 相关物质 -2价 只有还原性 0价 +4价 +6价 只有氧化性 既有氧化性,又有还原性 H2S S SO2 SO3 ↓ ↓ ↓ 氢硫酸 S H2SO3 H2SO4 (二)二氧化硫的性质
1、物理性质: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) 2、化学性质:
(1)酸性氧化物的通性: ①与水反应:SO2+H2O=H2SO3
H++HSO3- 中强酸(能使紫色石蕊试液变红色)
②与碱性氧化物反应:SO2+CaO加热CaSO3 ③与碱反应:SO2(少量)+2NaOH====Na2SO3+H2O
SO2(少量)+Ca(OH)2====CaSO3↓+2H2O 2SO2(过量)+Ca(OH)2====Ca(HSO3)2 ④与某些盐反应:SO2+Na2CO3====NaSO3+CO2
(2)氧化性:2H2S+SO2====3S+2H2O (SO2、、H2S气体不能大量共存) (3)还原性:2SO2+O2 2SO3 H2O2+SO2= H2SO4 SO2+X2+2H2O====H2SO4+2HX(X=Cl、Br、I)
通入SO2 (4)漂白性:品红 无色溶液加热 品红+SO2↑
加热 催化剂 SO2与有色物质化合生成不稳定的无色物质,这些无色物质容易分解而恢复原色。
【若Cl2与SO2等物质的量混合,则二者都失去漂白作用:Cl2+SO2+H2O====2HCl+H2SO4】
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。