2NaCl + 2H2O ==== 2NaOH + H2↑ + Cl2↑
负极 正极 (2)实验室制法
△
反应原理:MnO2+4HCl (浓) == MnCl2+2H2O+Cl2↑ 反应仪器:圆底烧瓶、分液漏斗
除杂:HCl气体(用饱和食盐水除)、水蒸气(用浓硫酸除) 收集方法:向上排空气法、排饱和食盐水法
尾气处理:NaOH溶液
氯气的性质
物理性质:黄绿色 刺激性气味 有毒 密度比空气大 可溶于水 化学性质:1. Cl2与金属反应(一般将金属氧化成高价态)
2. Cl2与非金属反应
现象:发出苍白色火焰,生成大量白雾 3. Cl2与碱的反应
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 84消毒液成分为NaClO
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O CaCl2、Ca(ClO)2为漂白粉的成分,其中Ca(ClO)2为有效成分
氯水 Cl2+H2O == HCl+HClO 成分 分子:H2O、Cl2、HClO
离子:H+、Cl-、ClO-、OH-
氯水的性质
1. 酸性 2. 氧化性 3. 漂白性 4. 不稳定性 -Cl的检验:试剂:AgNO3溶液和稀硝酸 现象:产生白色沉淀(不溶于稀硝酸) 结论:溶液中有Cl
次氯酸的性质
1.酸性 2.氧化性 3.漂白性
4.不稳定性:
氯气的用途: 来水的消毒、农药的生产、药物的合成等 单质的物理性质
1.状态:气态(Cl2)→液态(Br2)→ 固态(I2)
2.颜色:黄绿色(Cl2)→深红棕色(Br2)→紫黑色(I2),颜色由浅到深 3.熔、沸点:液态溴易挥发,碘受热易升华
4.溶解性: Br2和I2难溶于水,易溶于汽油、酒精、苯、CCl4等有机溶剂。 溴水——橙色 在苯、CCl4为橙红色 碘水——黄色 在苯、CCl4为紫红色 I2的检验:试剂:淀粉溶液 现象:溶液变蓝色
溴和碘的化学性质 元素非金属性(氧化性)强弱顺序:Cl 2> Br 2> I2 2KBr+Cl2=2KCl+Br2 2KI +Cl2=2KCl+I2 2KI+Br2=2KBr+I2 Br 、I- 的检验:
① 试剂:AgNO3溶液和稀硝酸
Ag+ + Br- = AgBr↓ 淡黄色 ——照相术
-
Ag+ + I- = AgI↓ 黄色——人工降雨 ② 苯、CCl4等有机溶剂、氯水 溴、碘的提取:(请参照课本)
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钠的性质
物理性质:银白色固体、有金属光泽、密度比煤油大比水小、质软、熔点低、能导电导热。保存于煤油中
化学性质 1、与O2、Cl2、S等非金属的反应
4Na + O2 === 2Na2O (白色)
点燃
2Na + O2 === Na2O2 (淡黄色固体)
点燃 2NaCl (产生白烟)2Na + Cl2 === 研磨
2Na + S === Na2S (火星四射,甚至发生爆炸)
2、与水的反应
2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑ ( 浮、熔、游、响、红 )
+
实质:钠与溶液中的H反应 2、 与酸反应
2Na + 2H = 2Na + H2↑
3、 与盐反应
先与水反应,生成的NaOH再与盐反应
电解
制备:2NaCl(熔融) === 2Na + Cl2↑ Na2CO3和NaHCO3比较 俗名 颜色状态 水溶性 热稳定性 与酸反应 碳酸钠 纯碱 苏打 白色粉末 易溶于水,溶液呈碱性使酚酞变红 较稳定,受热难分解 CO32—+H+=HCO3— H CO3+H=CO2↑+H2O Na2CO3+Ca(OH)2 =CaCO3↓+2NaOH 反应实质:CO32—与金属阳离子的复分解反应 CaCl2+Na2CO3 =CaCO3↓+2NaCl Ca2++CO32— =CaCO3↓ Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 CO32—+H2O+CO2 =HCO3— —+++
碳酸氢钠 小苏打 细小白色晶体 易溶于水(比Na2CO3溶解度小)溶液呈碱性(酚酞变浅红) 不稳定,受热易分解 2NaHCO3 =Na2CO3+CO2↑+H2O HCO3—+H+=CO2↑+H2O (较Na2CO3快) NaHCO3+NaOH =Na2CO3+H2O 反应实质: HCO3—+OH—=H2O+CO32— 不反应 不反应 与碱反应 与盐反应 与H2O和CO2的反应 转化关系 Na2CO3 (CO 2 、 H 2 O) NaHCO3 △(OH-) 发酵粉、灭火器、治疗胃酸过多 主要用途 制玻璃、肥皂、造纸、纺织等 镁的提取及应用 镁的提取
海水 母液 b MgCl2 C 煅烧 a 溶液 贝壳 石灰乳 高温
d 第7页共14页
高温 CaCO3 === CaO + CO2↑
CaO + H2O ===Ca(OH)2(石灰乳) Ca(OH)2 + MgCl2 ===Mg (OH)2↓+ CaCl2 Mg(OH)2 + 2HCl === MgCl2 + 2H2O HCl
MgCl2·6H2O === MgCl2 + 6H2O
△ 通电
MgCl2 === Mg + Cl2↑ 物理性质 电的良导体。 化学性质
1、与空气的反应
点燃 2Mg + O2 === 2MgO 点燃 3Mg + N2 ===2Mg2N3 点燃
2Mg + CO2 === 2MgO + C
2、与水的反应
镁是银白色金属,有金属光泽,密度较小,硬度较大,质地柔软,熔点较低,是热和
Mg+2H2O === Mg(OH)2+H2↑
3、与酸的反应
Mg + H2SO4 === MgSO4 + H2↑
用途
1)镁合金的密度较小,但硬度和强度都较大,因此被用于制造火箭.导弹和飞机的部件 2)镁燃烧发出耀眼的白光,因此常用来制造通信导弹和焰火; 3)氧化镁的熔点很高,是优质的耐高温材料 从铝土矿中提取铝
①溶解:Al2O3+2NaOH === 2NaAlO2+H2O ②过滤:除去杂质
③酸化:NaAlO2+CO2+2H2O === Al(OH)3↓+NaHCO3 ④过滤:保留氢氧化铝 ⑤灼烧:2Al(OH)3 =△=Al2O3 + H2O 通电 ⑥电解:2Al2O3(熔融) = 4Al+3O2↑
铝合金特点:1、密度小2、强度高3、塑性好4、制造工艺简单5、成本低6、抗腐蚀力强 铝的化学性质——两性
(1) 与非金属:4Al+3O2=2Al2O3
(2) 与酸的反应:2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑ (3) 与碱的反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(4) 钝化:在常温下,铝与浓硝酸、浓硫酸时会在表面生成致密的氧化膜而发生钝化,
不与浓硝酸、浓硫酸进一步发生反应。 (5) 铝热反应:
高温 2Al + Fe2O3 === 2Fe + Al2O3
铝热剂:铝粉和某些金属氧化物(Fe2O3、FeO、Fe3O4、V2O5、Cr2O3、MnO2)组
成的混合物。
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铝的氧化物(两性)
(1) 与酸的反应:Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + H2O (2) 与碱的反应:Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O 铝的氢氧化物(两性)
(1) 与酸的反应:Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O
(2) 与碱的反应:Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O Al(OH)3的制备:
① ② ③
3+
3+3+
Al+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4
--AlO2+CO2(过量)+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3 3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓
-3+
--
3++
Al的性质:Al + 3OH=Al(OH)3↓ Al + 4OH=AlO2 + 2H2O
Al+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4
AlO2的性质:AlO2 + H + H2O=Al(OH)3↓ AlO2 + 4H =Al + 2H2O AlO2-+CO2(过量)+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 从自然界中获取铁和铜
高温 高温
高炉炼铁 (1)制取CO:C+O2 === CO2,CO2+C ===CO
高温
(2)还原(炼铁原理):Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2
高温 高温
(3) 除SiO2:CaCO3===CaO+CO2↑,CaO+SiO2===CaSiO3
炼铜:1.高温冶炼黄铜矿→电解精制;2.湿法炼铜:Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu;3.生物炼铜 一、 铁、铜及其化合物的应用
铁的化学性质:铁是较活泼的金属(或中等活泼金属)表现为还原性。 与非金属反应 铁 铜 △ ①铁生锈(铁在潮湿空气中被腐蚀Cu +O2 === 2CuO 点燃 生成Fe2O3点燃) Cu + Cl2=== CuCl2 △ ②2Fe+3Cl2 === 2FeCl3 2Cu + S === Cu2S ③2Fe+3Br2 点燃=== 2FeBr 3 还原性:Fe2+>Br 点燃 ④3Fe+2O2 === Fe3O4(2价Fe占 --+
-+
3+
+
13 ,2价Fe占2/3) ①非强氧性的酸: 不反应 ②强氧性的酸(浓H2SO4、HNO3):在一定条 与酸反应 ①非强氧性的酸: Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑ ②强氧性的酸(浓H2SO4、HNO3): 件下生成Cu(Ⅱ) a.常温下钝化(浓H2SO4、浓HNO3 用铁制容器盛装) b.一定条件下反应生成Fe(Ⅲ) (1) Fe + Cu2+ == Fe2+ + Cu (2) Fe + 2Fe == 3Fe 3+2+ 与盐溶液反应 Cu + 2Ag+=2Ag + Cu2+ 3+2+2+Cu + 2Fe=2Fe + Cu(实验现象:铜粉溶解,溶液颜色发生变化。) Fe2+与Fe3+的相互转化:
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Fe3+的检验:(黄棕色)
实验①:向FeCl3 溶液中加入几滴KSCN溶液,溶液显血红色,
Fe3++3SCN-Fe+3OH
2+
3+
-
Fe(SCN)3 Fe(OH)3↓
实验②:向FeCl3溶液加入NaOH溶液,有红褐色沉淀。
Fe的检验:(浅绿色) 实验①:向FeCl2溶液加入NaOH溶液。
Fe2++2OH-Fe(OH)2↓(白色/浅绿色)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(红褐色) 实验②:加入KSCN溶液,无现象,再加入适量氯水,溶液显血红色 硅酸盐矿物、硅酸盐产品(传统材料)和信息材料的介绍 1.硅在自然界的存在:地壳中含量仅次于氧,居第二位。(约占地壳质量的四分之一);无游离态,化合态主要存在形式是硅酸盐和二氧化硅,
2.硅酸盐的结构:
(1)硅酸盐的结构复杂,常用氧化物的形式表示比较方便。硅酸盐结构稳定,在自然界中稳定存在。
(2)氧化物形式书写的规律: ①各元素写成相应的氧化物,元素的价态保持不变。 ②顺序按先金属后非金属,金属元素中按金属活动顺序表依次排列,中间用“?”间隔。
③注意改写后应与原来化学式中的原子个数比不变。
3.Na2SiO3的性质:Na2SiO3易溶于水,水溶液俗称“水玻璃”,是建筑行业的黏合剂,
也用于木材的防腐和防火。
化学性质主要表现如下: (1)水溶液呈碱性(用PH试纸测),通CO2有白色沉淀:Na2SiO3 + CO2 + H2O == Na2CO3 + H2SiO3↓(白色胶状沉淀),离子方程式:SiO3 + CO2 + H2O == CO3 + H2SiO3↓。
硅酸受热分解:H2SiO3
△ 2-
2-
H2O + SiO2 ,
原硅酸和硅酸都是难溶于水的弱酸,酸性:H2CO3强于H4SiO4或H2SiO3。 (2)硅酸钠溶液中滴加稀盐酸有白色沉淀:
Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3↓,离子方程式:SiO32- + 2H+ == H2SiO3↓. (3)硅酸和氢氧化钠反应:H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O. 离子方程式:H2SiO3 + 2OH ==SiO3 +2H2O 。 4.硅酸盐产品(传统材料) 普通玻璃 普通水泥 陶瓷 主要原料 石英、纯碱、石灰石 黏土、石灰石、少量石膏 黏土、石英沙 第10页共14页
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产品主要成分 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2(物质的量比为1:1:4) 2CaO·SiO2、3CaO·SiO2、3CaO·Al2O3 成分复杂主要是硅酸盐