高一化学期末复习A4(4)

2019-03-22 09:59

1)强氧化性:Cl2是新制氯水的主要成分,实验室常用氯水代替氯气,如氯水中的氯气能与KI,KBr、FeCl2、SO2、Na2SO3等物质反应。

2)漂白、消毒性:氯水中的Cl2和HClO均有强氧化性,一般在应用其漂白和消毒时,应考虑HClO,HClO的强氧化性将有色物质氧化成无色物质,不可逆。

3)酸性:氯水中含有HCl和HClO,故可被NaOH中和,盐酸还可与NaHCO3,CaCO3

等反应。

4)不稳定性:HClO不稳定光照易分解。色)会变成稀盐酸(无色)失去漂白性。

5)沉淀反应:加入AgNO3溶液有白色沉淀生成(氯水中有Cl)。

自来水也用氯水杀菌消毒,所以用自来水配制以下溶液如KI、 KBr、FeCl2、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶液会变质。

④Cl2与碱液反应:

与NaOH反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2OCl2+2OH=Cl+ClO+H2O 与Ca(OH)2溶液反应:2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O

此反应用来制漂白粉,漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分为Ca(ClO)2。 漂白粉之所以具有漂白性,原因是:Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO生成的HClO具有漂白性;同样,氯水也具有漂白性,因为氯水含HClO;NaClO同样具有漂白性,发生反应2NaClO+CO2+H2O==Na2CO3+2HClO;干燥的氯气不能使红纸褪色,因为不能生成HClO,湿的氯气能使红纸褪色,因为氯气发生下列反应Cl2+H2O=HCl+HClO 漂白粉久置空气会失效(涉及两个反应):Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,

↑,漂白粉变质会有CaCO3存在,外观上会结块,久置空气中的漂白粉

加入浓盐酸会有CO2气体生成,含CO2和HCl杂质气体。

⑤氯气的用途:制漂白粉、自来水杀菌消毒、农药和某些有机物的原料等。 2、Cl的检验:

原理:根据Cl与Ag反应生成不溶于酸的AgCl沉淀来检验Cl存在。

方法:先加稀硝酸酸化溶液(排除CO32干扰)再滴加AgNO3溶液,如有白色沉淀生成,

↑,因此久置氯水(浅黄绿

则说明有Cl存在。 3、氯气的制法

(1)氯气的工业制法:原料:氯化钠、水。 原理:电解饱和食盐水。 装置:阳离子隔膜电解槽。 反应式:2NaCl+ 2H2O

通电 -

2NaOH+ H2↑+ Cl2↑

(2)氯气的实验室制法

-原理:利用氧化剂氧化浓盐酸中的Cl。常用的氧化剂有:MnO2、KMnO4、KClO3等。 反应式:MnO2 + 4HCl(浓)

△ MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O

2KMnO4 + 16HCl(浓) =2KCl + 2MnCl2 + 10Cl2↑+ 8H2O KClO3 + 6HCl(浓)== KCl + 3Cl2↑+ 3H2O

装置:发生装置由圆底烧瓶、分液漏斗、双孔塞、导管、铁架台、石棉网、酒精灯等组成。 收集:用向上排空气法或用排饱和食盐水或排饱和氯水的方法。

验满:看颜色或用湿润的淀粉碘化钾试纸。 尾气吸收:用氢氧化钠溶液吸收。

除杂:用饱和食盐水除去HCl 杂质; 干燥:用浓H2SO4 。 (3)中学实验室制H2、O2、Cl2的发生装置的比较 气体 反应物的状态 H2 O2 Cl2 固体和液体反应 固体或固体混合物 固体和液体或液体和液体 反应条件 不加热 加热 加热 装置或主要仪器 启普发生器或简易装置 大试管、铁架台、导管等 圆底烧瓶、分液漏斗、双孔塞、导管、铁架台、石棉网、酒精灯 可适用的气体 H2S、CO2、SO2等 NH3、CH4等 HCl、HBr、HI等 (二) 氯、溴、碘

1.Cl2、Br2、I2的物理性质的比较 气体 物理性质 Cl2 Br2 I2 Cl2 Br2 I2 黄绿色有刺激性气味的有毒气体,能溶于水(1:2),易液化,密度比空气大。 深红棕色液体,易挥发,有刺激性气味,有毒,在水中溶解度不大,但在有机溶剂中溶解度较大,储存时要加水,水封,以防止挥发。 紫黑色固体,有光泽,易升华,在水中溶解度不大,但在有机溶剂中溶解度较大。 水 黄――橙 深黄――褐色 酒精 橙――橙红 棕――深棕 苯 黄绿色 橙――橙红 浅紫――紫 汽油 黄绿色 橙――橙红 紫――深紫 四氯化碳 黄绿色 橙――橙红 浅紫红-紫红 2.Cl2、Br2、I2在不同溶剂中的颜色比较 黄绿色(新制) 黄绿色 3.Cl2、Br2、I2的化学性质的比较 ①与金属反应

点燃 点燃 点燃 2Na + Cl22NaCl,Cu + Cl2CuCl2,2Fe + 3Cl22FeCl3,2Fe + 3Br22FeBr3,Fe + I2FeI2。 △ ②与氢气反应 反应物 H2与F2 H2与Cl2 H2与Br2 H2与I2 反应方程式 H2 + F2== 2HF H2 + Cl2== 2HCl H2 + Br2== 2 HBr H2 + I2 △ 反应条件 冷、暗 光照 加热 持续加热 反应现象 爆炸 爆炸 反应 可逆反应 2HI

③与水的反应:

2F2 + 2H2O == 4HF + O2 X2 + H2O

HX + HXO (X:Cl、Br、I)

④ Cl2、Br2、I2相互置换:氧化性Cl2>Br2>I2,所以Cl2可以将Br2、I2置换出,Br2可以将I2置换出。

如:Cl2 +2NaBr == 2NaCl + Br2.

---4.Cl、Br、I的检验 ⑴ AgNO3─HNO3法 离子 Cl -选用试剂 AgNO3的稀HNO3溶液 实验现象及离子方程式 Ag+ + Cl== AgCl↓ 白色沉淀 -Br I ----AgNO3的稀HNO3溶液 AgNO3的稀HNO3溶液 Ag+ + Br== AgBr↓ 浅黄色沉淀 -Ag+ + I== AgI↓ 黄色沉淀 -⑵ Br、I 可以用氯水反应后加CCl4 萃取的方法。 5.AgBr、AgI的感光性

它们都见光分解,AgBr用于感光底片的感光材料;AgI用于人工降雨。 [练习]

1、新制氯水与久置的氯水相比较,下列结论不正确的是( ) A、颜色相同 C、都含有H

B、前者能使有色布条褪色

D、加AgNO3溶液都能生成白色沉淀

2、用氯气消毒的自来水配制下列溶液时,会使配得的溶液变质的是( ) ①NaOH②AgNO3 ③Na2CO3 ④NaBr ⑤FeCl2 A、只有②④ B、只有④⑤ C、只有②④⑤ D、全部

4、下列氯化物中,既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金属和盐酸反应制得的是() A、CuCl2 B、FeCl2 C、FeCl3 D、AlCl3 二、硅及其化合物

硅元素在地壳中的含量排第二,在自然界中没有游离态的硅,只有以化合态存在的硅,常见的是二氧化硅、硅酸盐等。

硅原子最外层有4个电子,既不易失去电子又不易得到电子,主要形成四价的化合物。 1、单质硅(Si):

⑴ 物理性质:有金属光泽的灰黑色固体,熔点高,硬度大。 ⑵ 化学性质:

①常温下化学性质不活泼,只能跟F2、HF和NaOH溶液反应。

Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF4↑+2H2↑ Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ ②在高温条件下,单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应。 Si+O2

高温 SiO2Si+2Cl2

高温 SiCl4

⑶ 用途:太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。 ⑷ 硅的制备:工业上,用C在高温下还原SiO2可制得粗硅。

SiO2+2C=Si(粗)+2CO↑ Si(粗)+2Cl2=SiCl4 SiCl4+2H2=Si(纯)+4HCl 2、二氧化硅(SiO2):

⑴ SiO2的空间结构:立体网状结构,SiO2直接由原子构成,不存在单个SiO2分子。 ⑵ 物理性质:熔点高,硬度大,不溶于水。

⑶ 化学性质:SiO2常温下化学性质很不活泼,不与水、酸反应(氢氟酸除外),能与强碱

溶液、氢氟酸反应,高温条件下可以与碱性氧化物反应:

①与强碱反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(生成的硅酸钠具有粘性,所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液,避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住,打不开,应用橡皮塞)。

②与氢氟酸反应[SiO2的特性]:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(利用此反应,氢氟酸能雕刻玻璃;氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放,应用塑料瓶)。 ③高温下与碱性氧化物反应:SiO2+CaO

高温 CaSiO3

⑷ 用途:光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材

料等。

3、硅酸(H2SiO3):

⑴ 物理性质:不溶于水的白色胶状物,能形成硅胶,吸附水分能力强。

⑵ 化学性质:H2SiO3是一种弱酸,酸性比碳酸还要弱,其酸酐为SiO2,但SiO2不溶于水,

故不能直接由SiO2溶于水制得,而用可溶性硅酸盐与酸反应制取:(强酸制弱酸原理)

Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3(此方程式证明酸性:H2SiO3<H2CO3)

⑶ 用途:硅胶作干燥剂、催化剂的载体。 4、硅酸盐

硅酸盐:硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称。硅酸盐种类很多,大多数难溶于水,最常见的可溶性硅酸盐是Na2SiO3,Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,又称泡花碱,是一种无色粘稠的液体,可以作黏胶剂和木材防火剂。硅酸钠水溶液久置在空气中容易变质:

Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓(有白色沉淀生成)

硅酸盐由于组成比较复杂,常用氧化物的形式表示:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。氧化物前系数配置原则:除氧元素外其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。

硅酸钠:Na2SiO3Na2O·SiO2 硅酸钙:CaSiO3CaO·SiO2 高岭石:Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O

正长石:KAlSiO3不能写成 K2O· Al2O3·3SiO2,应写成K2O·Al2O3·6SiO2 ⑴ 传统硅酸盐工业三大产品有:玻璃、陶瓷、水泥。

普通玻璃:原料:碳酸钠、石灰石和石英。

主要反应:SiO2 + Na2CO3 SiO2 + CaCO3

高温 高温 Na2SiO3 + CO2↑,

CaSiO3 + CO2↑(原理:难挥发性酸酸酐制易挥发性

酸酸酐)。

主要成分:Na2O·CaO·SiO2。工业生产中根据需要制成各种特制玻璃。如

钢化玻璃、有色玻璃、光学玻璃、防弹玻璃等。

水泥:原料:黏土,石灰石。普通硅酸盐水泥的主要成分:2CaO ·SiO2,3CaO ·SiO2 ,3CaO ·Al2O3。

⑵ 信息材料――光导纤维:它的主要成分是SiO2,是目前应用最广的信息材料,它有信息传输大,信号准确,便于铺设,耐磨耐腐蚀,试用寿命长等优点。一条通常的光缆可以同时传输十亿门电话的信号。 ⑶分子筛:

许多硅酸盐具有多孔的结构,孔的大小与一般分子的大小相当,而且组成不同的硅酸盐的孔径不同.因此这些硅酸盐具有筛分分子的作用,人们把它们称为分子筛(molecular sieve).

如组成为Na2O·Al2O3·2SiO2·nH2O的铝硅酸盐,其中有许多笼状空穴和通道.这种结构使它很容易可逆地吸收或失去水及其他小分子,如二氧化碳、氨、甲醇、乙醇等,但它不能吸收那些大得不能进入空穴地分子。因此它可用于吸水、分离气体、吸附有毒气体等作用。

分子筛常用于分离、提纯气体或液体混合物。作干燥剂、离子交换剂、催化剂、催化剂载体、净化水、净化空气、防毒器械、食品保鲜、电子产品处理、石油化工等方面。 [练习]

5、下列说法正确的是( )

A、陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品

B、水晶、玛瑙、光纤、硅胶的主要成分都是SiO2 C、SiO2很稳定,与所有的酸都不反应

D、将石棉(CaMg3Si4O12)化学式改写成氧化物的形式:3(MgO·CaO)·4SiO2 6、地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是() A、熔点很高 B、与水反应生成对应的酸 C、可与烧碱反应生成盐 D、坚硬

7、要除去SiO2中混有的少量CaO杂质,最适宜的试剂是() A、纯碱溶液B、盐酸C、硫酸 D、苛性钠溶液 8、能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是( ) A、CO2溶于水形成碳酸,SiO2难溶于水 B、CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀 C、高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2

D、氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体,通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀 9、下列试剂能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的是( ) A、HF溶液

B、KOH溶液 C、盐酸 D、水玻璃

10、能将Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末鉴别开来的试剂是()

A、NaOH溶液B、水C、氢氟酸D、稀盐酸

11、下列物质的变化,不能通过一步化学反应完成的是()

A、CO2→H2CO3 B、SiO2→Na2SiO3C、Na2O→Na2CO3 D、SiO2→H2SiO3 三、硫及其化合物 (一)硫

1、硫元素的存在:硫元素最外层电子数为6个,化学性质较活泼,容易得到2个电子呈-2

价或者与其他非金属元素结合成呈+4价、+6价化合物。硫元素在自然界中既有游离态又有化合态。(如火山口中的硫就以单质存在)

2、硫单质:

⑴ 物质性质:单质硫是黄色固体,俗称硫磺,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳(CS2),

熔点112.8℃,沸点444.6℃。自然界中的火山喷口和岩石夹缝中有游离态的硫;

自然界中也存在许多化合态的硫。硫粉对某些疾病有防治作用。

⑵ 化学性质:

①可燃性:S+O2=== SO2(空气中点燃淡蓝色火焰,纯氧中蓝紫色) ②与氢气反应:H2 + S

△ 点燃

H2S ;

△ ③与金属反应:2Na + S == Na2S,Fe + S FeS,2Cu + S

△ Cu2S;

④与碱溶液反应:3S + 6NaOH(热)==2Na2S + Na2SO3 + 3H2O(用于实验室中清洗有S残留的仪器);


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