2019-2020年高考化學(xué)一輪收官核心考點復(fù)習(xí) 第3章 金屬及其化合物 新人教版必修1.doc
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2019-2020年高考化學(xué)一輪收官核心考點復(fù)習(xí) 第3章 金屬及其化合物 新人教版必修1 1.化學(xué)方程式的有關(guān)計算 【知識點的認(rèn)識】 化學(xué)常用計算方法: 主要有:差量法、十字交叉法、平均法、守恒法、極值法、關(guān)系式法等. 一、差量法 在一定量溶劑的飽和溶液中,由于溫度改變(升高或降低),使溶質(zhì)的溶解度發(fā)生變化,從而造成溶質(zhì)(或飽和溶液)質(zhì)量的差量;每個物質(zhì)均有固定的化學(xué)組成,任意兩個物質(zhì)的物理量之間均存在差量;同樣,在一個封閉體系中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),盡管反應(yīng)前后質(zhì)量守恒,但物質(zhì)的量、固液氣各態(tài)物質(zhì)質(zhì)量、氣體體積等會發(fā)生變化,形成差量.差量法就是根據(jù)這些差量值,列出比例式來求解的一種化學(xué)計算方法.常見的類型有:溶解度差、組成差、質(zhì)量差、體積差、物質(zhì)的量差等.在運用時要注意物質(zhì)的狀態(tài)相相同,差量物質(zhì)的物理量單位要一致. 二、十字交叉法 凡能列出一個二元一次方程組來求解的命題,即二組分的平均值,均可用十字交叉法,此法把乘除運算轉(zhuǎn)化為加減運算,給計算帶來很大的方便. 十字交叉法的表達(dá)式推導(dǎo)如下:設(shè)A、B表示十字交叉法的兩個分量,表示兩個分量合成的平均量,xA、xB分別表示A和B占平均量的百分?jǐn)?shù),且xA+xB=1,則有:A?xA+B?xB=(xA+xB),化簡得 三、平均法 對于含有平均含義的定量或半定量習(xí)題,利用平均原理這一技巧性方法,可省去復(fù)雜的計算,迅速地作出判斷,巧妙地得出答案,對提高解題能力大有益處.平均法實際上是對十字交叉所含原理的進(jìn)一步運用.解題時,常與十字交叉結(jié)合使用,達(dá)到速解之目的.原理如下: 若A>B,且符合==A?xA%+B?xB%,則必有A>>B,其中是A、B的相應(yīng)平均值或式,xA、xB分別是A、B的份數(shù). 四、守恒法 學(xué)反應(yīng)中存在一系列守恒現(xiàn)象,如:質(zhì)量守恒(含原子守恒、元素守恒)、電荷守恒、電子得失守恒、能量守恒等,利用這些守恒關(guān)系解題的方法叫做守恒法.電荷守恒即對任一電中性的體系,如化合物、混和物、溶液、膠體等,電荷的代數(shù)和為零,即正電荷總數(shù)和負(fù)電荷總數(shù)相等.電子得失守恒是指在發(fā)生氧化﹣還原反應(yīng)時,氧化劑得到的電子數(shù)一定等于還原劑失去的電子數(shù),無論是自發(fā)進(jìn)行的氧化﹣還原反應(yīng)還是以后將要學(xué)習(xí)的原電池或電解池均如此. 1、質(zhì)量守恒 2、電荷守恒 3、得失電子守恒 五、極值法 “極值法”即“極端假設(shè)法”,是用數(shù)學(xué)方法解決化學(xué)問題的常用方法,一般解答有關(guān)混合物計算時采用.可分別假設(shè)原混合物是某一純凈物,進(jìn)行計算,確定最大值、最小值,再進(jìn)行分析、討論、得出結(jié)論. 六、關(guān)系式法 化工生產(chǎn)中以及化學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)研究時,往往涉及到多步反應(yīng):從原料到產(chǎn)品可能要經(jīng)過若干步反應(yīng);測定某一物質(zhì)的含量可能要經(jīng)過若干步中間過程.對于多步反應(yīng)體系,依據(jù)若干化學(xué)反應(yīng)方程式,找出起始物質(zhì)與最終物質(zhì)的量的關(guān)系,并據(jù)此列比例式進(jìn)行計算求解方法,稱為“關(guān)系式”法.利用關(guān)系式法可以節(jié)省不必要的中間運算步驟,避免計算錯誤,并能迅速準(zhǔn)確地獲得結(jié)果.用關(guān)系式解題的關(guān)鍵是建立關(guān)系式,建立關(guān)系式的方法主要有:1、利用微粒守恒關(guān)系建立關(guān)系式,2、利用方程式中的化學(xué)計量數(shù)間的關(guān)系建立關(guān)系式,3、利用方程式的加合建立關(guān)系式. 【命題方向】 題型一:差量法 典例1:加熱10.0g碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物至質(zhì)量不在變化,剩余固體的質(zhì)量為8.45g,求混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù). 分析:加熱碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物時,碳酸鈉不分解,碳酸氫鈉不穩(wěn)定,加熱時分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水,利用差量法,根據(jù)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O計算碳酸氫鈉的質(zhì)量,進(jìn)而計算碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù). 解答:加熱碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物時,碳酸鈉不分解,碳酸氫鈉不穩(wěn)定,加熱時分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水,發(fā)生反應(yīng)為2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,則固體質(zhì)量減少的原因是由于碳酸氫鈉分解的緣故,設(shè)混合物中碳酸氫鈉的質(zhì)量為m,利用差量法計算,則 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O△m 284g 62g m 10.0g﹣8.45g=1.55g m==4.2g, 所以混合物中碳酸鈉的質(zhì)量為10.0g﹣4.2g=5.8g, 混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:100%=58%. 答:混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為58%. 點評:本題考查混合物的計算,題目難度不大,注意根據(jù)碳酸氫鈉不穩(wěn)定的性質(zhì),利用差量法計算. 題型二:十字交叉法 典例2:實驗測得C2H4與O2混合氣體的密度是H2的14.5倍,可知其中乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( ) A.25.0% B.27.6% C.72.4% D.75.0% 分析:由,十字交叉得出物質(zhì)的量之比為3:1,據(jù)此解答. 解答:由,十字交叉得出物質(zhì)的量之比為3:1,則乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%≈72.4%,故選C. 點評:本題主要考察十字交叉法的應(yīng)用,十字交叉法雖然能給計算帶來很大的方便,但也不是萬能的,要注意適用場合,如果掌握不好,建議還是采用常規(guī)方法解題. 題型三:平均法 典例3:10g含有雜質(zhì)的CaCO3和足量的鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生CO20.1mol,則此樣品中可能含有的雜質(zhì)是( ) A.KHCO3和MgCO3 B.MgCO3和SiO2 C.K2CO3和SiO2 D.無法確定 分析:由“10g含有雜質(zhì)的CaCO3和足量的鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生CO20.1mol”得出樣品的平均相對分子質(zhì)量是100,碳酸鈣也是100,則樣品中一種的相對分子質(zhì)量比100大,另一種比100少,二氧化硅不與鹽酸反應(yīng),認(rèn)為相對分子質(zhì)量比碳酸鈣大. 解答:由“10g含有雜質(zhì)的CaCO3和足量的鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生CO20.1mol”得出樣品中物質(zhì)的平均相對分子質(zhì)量是100, A.KHCO3的相對分子質(zhì)量為100,MgCO3的相對分子質(zhì)量為84,則平均值不可能為100,故A錯誤; B.MgCO3的相對分子質(zhì)量為84,SiO2不與鹽酸反應(yīng),認(rèn)為相對分子質(zhì)量比碳酸鈣大,則平均值可能為100,故B正確; C.K2CO3的相對分子質(zhì)量為為138,SiO2不與鹽酸反應(yīng),認(rèn)為相對分子質(zhì)量比碳酸鈣大,則平均值不可能為100,故C錯誤; D.由B可知,可以判斷混合物的可能性,故D錯誤. 故選B. 點評:本題考查混合物的計算,題目難度不大,注意用平均值的方法進(jìn)行比較和判斷. 題型四:質(zhì)量守恒或元素守恒 典例4:向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100ml濃度為1mol/L的硫酸,恰好使混合物完全溶解,放出標(biāo)況下224ml的氣體.所得溶液中加入KSCN溶液后無血紅色出現(xiàn).若用足量的H2在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物,能得到鐵的質(zhì)量是( ?。? 分析:硫酸恰好使混合物完全溶解,硫酸沒有剩余,向反應(yīng)所得溶液加KSCN溶液無血紅色出現(xiàn),說明溶液為FeSO4溶液,根據(jù)硫酸根守恒可知n(FeSO4)=n(H2SO4);用足量的H2在高溫下還原相同質(zhì)量的混合物得到鐵,根據(jù)鐵元素守恒可知n(Fe)=n(FeSO4),據(jù)此結(jié)合m=nM計算得到的鐵的質(zhì)量. 解答:硫酸恰好使混合物完全溶解,硫酸沒有剩余,向反應(yīng)所得溶液加KSCN溶液無血紅色出現(xiàn),說明溶液為FeSO4溶液,根據(jù)硫酸根守恒可知n(FeSO4)=n(H2SO4)=0.1L1mol/L=0.1mol; 用足量的H2在高溫下還原相同質(zhì)量的混合物得到鐵,根據(jù)鐵元素守恒可知n(Fe)=n(FeSO4)=0.1mol,故得到Fe的質(zhì)量為0.1mol56g/mol=5.6g, 故選B. 點評:本題考查混合物的計算,難度中等,利用元素守恒判斷鐵的物質(zhì)的量是解題關(guān)鍵,注意守恒思想的運用. 題型五:電荷守恒 典例5:將8g Fe2O3投入150mL某濃度的稀硫酸中,再投入7g鐵粉收集到1.68L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),同時,F(xiàn)e和Fe2O3均無剩余,為了中和過量的硫酸,且使溶液中鐵元素完全沉淀,共消耗4mol?L﹣1的NaOH溶液150mL.則原硫酸的物質(zhì)的量濃度為( ) A.1.5mol?L﹣1 B.0.5mol?L﹣1 C.2mol?L﹣1 D.1.2mol?L﹣1 分析:Fe和Fe2O3均無剩余,而硫酸過量,加入氫氧化鈉溶液使溶液中鐵元素完全沉淀,最終溶液中的溶質(zhì)是Na2SO4,由鈉離子守恒可知n(NaOH)=n(Na2SO4),由硫酸根守恒可知n(Na2SO4)=n(H2SO4),再根據(jù)c=計算. 解答:Fe和Fe2O3均無剩余,而硫酸過量,加入氫氧化鈉溶液使溶液中鐵元素完全沉淀,最終溶液中的溶質(zhì)是Na2SO4, 由鈉離子守恒可知:n(NaOH)=n(Na2SO4)=0.15L4mol/L=0.6mol,故n(Na2SO4)=0.3mol, 由硫酸根守恒可知n(H2SO4)=n(Na2SO4)=0.3mol,則c(H2SO4)==2 mol?L﹣1, 故選C. 點評:本題考查物質(zhì)的量濃度計算、化學(xué)方程式有關(guān)計算,清楚發(fā)生的反應(yīng)是關(guān)鍵,注意利用守恒思想進(jìn)行計算,側(cè)重對解題方法與學(xué)生思維能力的考查,難度中等. 題型六、得失電子守恒 典例6:將一定量鐵粉投入到500mL某濃度的稀硝酸中,恰好完全反應(yīng),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生NO氣體11.2L,所得溶液中Fe2+和Fe3+的濃度之比為1:2,則該硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為( ) A.1mol?L﹣1 B.2 mol?L﹣1 C.3 mol?L﹣1 D.4 mol?L﹣1 分析:鐵與硝酸反應(yīng)所得溶液中Fe2+和Fe3+的濃度之比為1:2,則Fe與硝酸都完全反應(yīng),二者都沒有剩余,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算n(Fe2+)、(Fe3+),由N原子守恒可知n(HNO3)=2n(Fe2+)+3(Fe3+)+n(NO),結(jié)合c=計算. 解答:n(NO)==0.5mol, 鐵與硝酸反應(yīng)所得溶液中Fe2+和Fe3+的濃度之比為1:2,則Fe與硝酸都完全反應(yīng),二者都沒有剩余, 令n(Fe2+)=ymol、則n(Fe3+)=2y mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,則: ymol2+2ymol3=0.5mol(5﹣2) 解得y=mol 則n(Fe3+)=2y mol=mol2=mol 由N原子守恒可知n(HNO3)=2n(Fe2+)+3(Fe3+)+n(NO)=mol2+mol3+0.5mol=2mol, 故原硝酸的濃度==4mol/L, 故選D. 點評:本題考查氧化還原反應(yīng)的計算,理解原子守恒、得失電子守恒是解答本題的關(guān)鍵,側(cè)重解題方法技巧的考查,題目難度中等. 題型七:極值法 典例7:已知相對原子質(zhì)量:Li為6.9;Na為23;K為39;Rb為85.今有某堿金屬R及其氧化物R2O的混合物10.8g,加足量的水,充分反應(yīng)后,溶液經(jīng)蒸發(fā)、干燥,得16g固體.試經(jīng)計算確定是哪一種金屬. 分析:本題可采用極值法進(jìn)行解題,假設(shè)混合物全是堿金屬和全是堿金屬氧化物兩種情況進(jìn)行分析. 解答:設(shè)R的相對原子質(zhì)量為M, (1)假設(shè)混合物全是堿金屬,則有 2R+2H2O=2ROH+H2↑ 2M 2(M+17) 10.8g 16g 解得:M=35.5 (2)假設(shè)混合物全是堿金屬氧化物,則有 R2O+H2O=2ROH 2M+16 2(R+17) 10.8g 16g 解得:M=10.7 因10.7<M<35.5 所以堿金屬R為鈉. 點評:本題主要考察極值法的應(yīng)用,通過極值法可以得出最大值和最小值,從而得出答案,難度不大. 【解題思路點撥】化學(xué)計算方法很多,關(guān)鍵是解題時能選出恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行解題. 2.海水資源及其綜合利用 【知識點的認(rèn)識】海水的綜合利用 浩瀚的海洋是個巨大的資源寶庫,它不僅孕育著無數(shù)的生命,還孕育著豐富的礦產(chǎn),而海水本身含有大量的化學(xué)物質(zhì),又是寶貴的化學(xué)資源.可從海水中提取大量的食鹽、鎂、溴、碘、鉀等有用物質(zhì),海水素有“液體工業(yè)原料”之美譽(yù).綜合利用圖示如圖所示: 1、海水曬鹽1)食鹽在自然界里的存在形式:食鹽主要分布在海水、鹽湖、鹽井和鹽礦中.2)為什么海水是咸的? 海水中含量最多的礦物質(zhì)是食鹽,是人類最早從海水中提取的物質(zhì).3)我國的海鹽生產(chǎn)情況: 我國是海水曬鹽產(chǎn)量最多的國家.世界原鹽產(chǎn)量中,海鹽只占20%多一點,80%左右是用工業(yè)化方法生產(chǎn)的礦鹽.而我國年產(chǎn)海鹽1500萬噸左右,約占全國原鹽產(chǎn)量的70%.供應(yīng)全國一半人口的食用鹽和80%的工業(yè)用鹽.4)海水曬鹽的原理 食鹽是海水中含量最多的礦物質(zhì).由于食鹽在溫度改變時溶解度變化較小,海水經(jīng)日光照射后,蒸發(fā)了大部分的水.隨著溶劑的量不斷減少,溶解在水中的食鹽總量也在不斷減少,導(dǎo)致食鹽從溶液中析出.而其它雜質(zhì)由于含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于食鹽,故它們大部分仍留在溶液中. 從海水中提取食鹽的方法很多,主要有太陽能蒸發(fā)法、電滲析法和冷凍法.5)食鹽的用途食鹽對于人類的生活有著極其重要的作用.人和哺乳動物血清中含鹽量高達(dá)0.9%,這就是目前醫(yī)學(xué)上使用的濃度為0.9%的食鹽溶液叫做生理鹽水的原因.人必須吃鹽才能進(jìn)行正常的新陳代謝.在工業(yè)上,食鹽是一種重要的化工原料.常用來生產(chǎn)燒堿、純堿、液氯、鹽酸、漂白粉等多種化工產(chǎn)品.6)粗鹽提純的實驗室方法原理:粗鹽中含有少量泥沙、可溶性的其它鹽等雜質(zhì).泥沙不溶于水,可以將粗鹽溶解后進(jìn)行過濾而除去;對蒸發(fā)后得到的晶體進(jìn)行洗滌,可除去其他可溶性鹽.實驗儀器及用品:天平、燒杯、量筒、漏斗、鐵架臺及附件、酒精燈、玻璃棒、濾紙、蒸發(fā)皿、坩堝鉗等.實驗步驟:稱量→溶解→過濾→蒸發(fā)→洗滌.注意點:①溶解食鹽時,在保證食鹽能完全溶解的前提下,水的用量要盡量少.由于食鹽的溶解度一般在35g/100g水,故每溶解10 g食鹽需加入30 mL左右的水.②過濾操作中要注意:一貼(漏斗與濾紙的角度要吻合)、二低(濾紙邊緣低于漏斗邊緣;過濾液液面低于濾紙邊緣)、三靠(燒杯尖口靠住玻璃棒;玻璃棒靠住濾紙三層處;漏斗頸端靠住盛液燒杯壁).③在將要蒸干時用小火加熱,利用余熱使食鹽蒸干.如果將要蒸干時仍用大火加熱,食鹽晶體很容易飛濺出來.④要用少量水的洗滌得到的精鹽.這是因為得到的精鹽中可能含有象氯化鉀那樣的易溶于水的物質(zhì).⑤本實驗多次用到玻璃棒,它起的作用如加速溶解、轉(zhuǎn)移溶液、擴(kuò)散熱量等.2、氯堿工業(yè):①電解飽和食鹽水溶液的反應(yīng)原理.陰極電極反應(yīng)式(Fe棒):2H++2e﹣=H2↑(H+得電子產(chǎn)生H2后,陰極區(qū)OH﹣濃度增大而顯堿性)陽極電極反應(yīng)式(石墨):2C1﹣﹣2e﹣=Cl2↑電解的總化學(xué)方程式:2NaCl+H2O\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}2NaOH+H2↑+Cl2↑②設(shè)備:離子交換膜電解槽.離子交換膜電解槽主要由陽極、陰極、離子交換膜、電解槽框和導(dǎo)電銅棒等組成,每臺電解槽由若干個單元槽串聯(lián)或并聯(lián)組成.電解槽的陽極用金屬鈦制成;陰極由碳鋼網(wǎng)制成.③陽離子交換膜的作用:①把電解槽隔為陰極室和陽極室;②只允許Na+通過,而Cl﹣、OH﹣和氣體則不能通過.這樣,既能防止生成的H2和Cl2相混合而發(fā)生爆炸,又能避免C12進(jìn)入陰極區(qū)與NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒堿的質(zhì)量.3、海水提溴流程: 4、海水提鎂流程:海水\stackrel{石灰乳}{→}Mg(OH)2\stackrel{HCl}{→}MgCl2溶液→MgCl2(熔融)\stackrel{電解}{→}Mg【命題方向】 由于海水資源涉及內(nèi)容比較廣:化學(xué)物質(zhì)、能量、生物、礦物及空間資源等等,因而這類題目綜合性強(qiáng),涵蓋了高中化學(xué)基本概念、基本理論、元素化合物性質(zhì)、化學(xué)實驗、化學(xué)計算等諸多方面的知識和技能,對學(xué)生綜合分析能力要求較高.題型一:海水利用注意問題典例1:(xx?朝陽區(qū))海水是一個巨大的化學(xué)資源庫,下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是( ?。〢.利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B.海水蒸發(fā)制海鹽的過程中發(fā)生了化學(xué)變化C.從海水中可以得到MgCl2,電解熔融MgCl2可制備Mg D.海水中含有溴元素,只需經(jīng)過物理變化就可以得到溴單質(zhì)分析:A.根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的方式分析;B.抓住“蒸發(fā)”二字分析;C.根據(jù)電解熔融氯化鎂的原理分析;D.可從化合價的變化思考.解答:A、利用朝汐發(fā)電是朝汐能轉(zhuǎn)化為電能,沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),而化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能必須要發(fā)生化學(xué)反應(yīng),故A錯誤;B.海水中含有氯化鈉,經(jīng)過海水蒸發(fā)制得氯化鈉,只發(fā)生了物理變化,沒有發(fā)生化學(xué)變化,故B錯誤;C.從海水中得到氯化鎂后,可以電解熔融狀態(tài)的氯化鎂生成氯氣和金屬鎂,故C正確;D.海水中含有的溴元素是以Br﹣的形式存在,要轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì),元素必然降價,要發(fā)生還原反應(yīng),即只經(jīng)過物理變化不能從海水中得到溴單質(zhì),故D錯誤;故選C.點評:本題主要考查基本知識和基本反應(yīng)原理,需要正確記憶并深化理解,才能從基本的知識著手,快速答題.題型二:海水綜合利用流程分析典例2:(xx?南昌模擬)海洋中有豐富的食品、礦產(chǎn)、能源、藥物和水產(chǎn)資源,下圖為海水利用的部分過程.下列有關(guān)說法正確的是( )A.制取NaHCO3的反應(yīng)是利用其溶解度小于NaCl B.用澄清的石灰水可鑒別NaHCO3和Na2CO3C.在工段③、④、⑤中,溴元素均被氧化 D.工業(yè)上通過電解飽和MgCl2溶液制取金屬鎂分析:A.往精鹽溶液中通氨氣,得沉淀,據(jù)此解答;B.碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液加入澄清石灰水,均有白色沉淀產(chǎn)生;C.第④步中,溴元素被還原;D.工業(yè)上采用電解熔融氯化鎂的方法制取金屬鎂.解答:A.往精鹽溶液中通氨氣,得碳酸氫鈉沉淀,說明碳酸氫鈉的溶解度小于氯化鈉,故A正確;B.分別向碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液中加入澄清石灰水,發(fā)生Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓、2NaHCO3+Ca(OH)2=Na2CO3+CaCO3↓+2H2O,均有白色沉淀產(chǎn)生,故B錯誤;C.在工段③、④、⑤中,第④步中,SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr中S元素的化合價升高,則二氧化硫被氧化,溴元素被還原,故C錯誤;D.電解飽和MgCl2溶液,只能得到氫氧化鎂沉淀,工業(yè)上采用電解熔融氯化鎂的方法制取金屬鎂,故D錯誤;故選A.點評:本題考查了海水的利用,利用所學(xué)知識結(jié)合框圖信息是解答本題的關(guān)鍵,難度不大.【解題方法點撥】1、粗鹽提純的實驗方案:①步驟:粗鹽溶解→加入過量的NaOH溶液→加入過量的BaCl2溶液→加入過量的Na2CO3﹣溶液→過濾→加入適量的鹽酸→蒸發(fā)結(jié)晶 ②試劑作用:加入過量的NaOH溶液除去Mg2+加入過量的BaCl2溶液除去SO42﹣加入過量的Na2CO3溶液除去Ca2+,和過量的Ba2+加入鹽酸除去上述過量的NaOH和Na2CO3,調(diào)節(jié)溶液的酸堿度. 2、萃?。海?)原理:利用溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑里溶解度的不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來.(2)操作步驟:1混合震蕩; 2靜止分層; 3分液.(3)注意事項:1)萃取劑必須具備三點:①萃取劑和原溶劑互不混溶;②萃取劑和溶質(zhì)互不發(fā)生反應(yīng);③溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度遠(yuǎn)大于在原溶劑中的溶解度.2)萃取常在分液漏斗中進(jìn)行,分液是萃取操作中的一個步驟.分液時,打開分液漏斗的活塞,將下層液體從下口放出,當(dāng)下層液體剛好放完時立即關(guān)閉活塞,不要讓上層液體從下口流出,上層液體從分液漏斗上口倒出.(4)鹵單質(zhì)在不同溶劑中的顏色水CCl4(密度>1)苯(密度<1)酒精Cl2淡黃綠色﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣Br2橙黃色橙紅色橙紅色橙紅色I(xiàn)2淡黃色紫紅色紫紅色褐色 3.硝酸的化學(xué)性質(zhì) 【知識點的知識】 1)強(qiáng)酸性:HNO3=H++NO3﹣;硝酸是一元強(qiáng)酸,具有酸的通性. 2)不穩(wěn)定性:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O 注意:①濃度越大,越易分解;久置硝酸呈黃色的原因的分解的NO2溶于溶液,使得溶液變黃; ②硝酸應(yīng)保存在玻璃塞(HNO3腐蝕橡膠)棕色細(xì)口瓶中,放于陰涼處. 3)強(qiáng)氧化性: ①與金屬反應(yīng):除Pt、Au外的金屬均能與HNO3反應(yīng). Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(實驗室制NO2) 3Cu+8HNO3(?。?3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(實驗室制NO,常溫下緩慢反應(yīng),加熱反應(yīng)較劇烈) 注意:a.常溫下,濃HNO3使Fe、Al等金屬鈍化; b.金屬與硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生H2. 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 3Zn+8HNO3=3Zn(NO3)2+2NO↑+4H2O 4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+N2O+5H2O 4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O 金屬與硝酸反應(yīng)規(guī)律: 硝酸同金屬的反應(yīng)比較復(fù)雜,因為(a)硝酸的濃度;(b)金屬的活潑性;(c)反應(yīng)的溫度等不同,所生成的產(chǎn)物亦不同,并且所生成的產(chǎn)物往往是混合物.但是就其主要產(chǎn)物而言,可以概括出以下幾點. (1)在金屬活動性順序表中,位于“H”以后的金屬如Cu、Ag、Hg等與濃HNO3反應(yīng)主要得到NO2,與稀HNO3反應(yīng)主要得到NO. (2)活潑性適中的金屬如:Fe、Co、Ni、Cr、Ca、Al等金屬,在一般情況下與濃HNO3不反應(yīng).這是由于“鈍化”作用,使金屬表面覆蓋了一層致密的氧化膜,阻止了內(nèi)層金屬進(jìn)一步與濃硝酸反應(yīng).這些金屬與稀HNO3作用主要生成N2O或者NO,這是由于它們的還原性較強(qiáng),能將硝酸還原到較低的價態(tài).若與更稀的硝酸反應(yīng),則可以生成NH3. (3)活潑性的金屬如Mg、Zn等與不同濃度的稀HNO3作用能得到不同低價態(tài)的還原產(chǎn)物. (4)Au、Pt、Rh、Ti、Ta等貴金屬和硝酸不發(fā)生反應(yīng).因為它們特別穩(wěn)定,不易被氧化. (5)Sn、Pb、As、W等金屬與HNO3作用得到的是金屬氧化物或其水合物而不是硝酸鹽.因為這些金屬氧化物不溶于硝酸. 對于同一種金屬來說,酸越稀則硝酸本身被還原的程度越大.鎂與不同濃度硝酸反應(yīng)的方程式是: Mg+4HNO3(濃 )=Mg(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Mg+8HNO3(8M)=3Mg(NO3)2+2NO↑+4H2O 4Mg+10HNO3(2M)=4Mg(NO3)2+N2O↑+5H2O 4Mg+10HNO3(lM)=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O Mg+2HNO3(極稀)=Mg(NO3)2+H2↑ ②與非金屬反應(yīng):能氧化C、S、P等非金屬. C+4HNO3(濃)=CO2↑+4NO2↑+H2O S+6HNO3(濃)=H2SO4+6NO2↑+2H2O ③與H2S、HBr、HI、SO2、KI、Na2SO3等物質(zhì)反應(yīng). 6KI+8HNO3=6KNO3+3I2+2NO+4H2O 3H2S+2HNO3(稀)=3S↓+2NO+4H2O 3Na2S+8HNO3(?。?6NaNO3+2NO↑+3S↓+4H2O 3Na2SO3+2HNO3(?。?3Na2SO4+2NO↑+H2O 說明:a.氧化性:濃硝酸>稀硝酸; b.一般情況下:濃硝酸的還原產(chǎn)物是NO2;稀硝酸的還原產(chǎn)物是NO c.王水:濃硝酸和濃鹽酸按體積比1:3混合而成.王水有很強(qiáng)的氧化性,能溶解Pt、Au等金屬. 4.氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用 【考點歸納】 一、氯氣 1、氯氣的物理性質(zhì) (1)常溫下,氯氣為黃綠色氣體.加壓或降溫后液化為液氯,進(jìn)一步加壓或降溫則變成固態(tài)氯. (2)常溫下,氯氣可溶于水(1體積水溶解2體積氯氣). (3)氯氣有毒并具有強(qiáng)烈的刺激性,吸入少量會引起胸部疼痛和咳嗽,吸入大量則會中毒死亡.因此,實驗室聞氯氣氣味的正確方法為:用手在瓶口輕輕扇動,僅使少量的氯氣飄進(jìn)鼻孔. 2、氯氣的化學(xué)性質(zhì) 氯原子在化學(xué)反應(yīng)中很容易獲得1個電子.所以,氯氣的化學(xué)性質(zhì)非常活潑,是一種強(qiáng)氧化劑. (1)與金屬反應(yīng):Cu+C12CuCl2 實驗現(xiàn)象:銅在氯氣中劇烈燃燒,集氣瓶中充滿了棕黃色的煙.一段時間后,集氣瓶內(nèi)壁附著有棕黃色的固體粉末.向集氣瓶內(nèi)加入少量蒸餾水,棕黃色固體粉末溶解并形成綠色溶液,繼續(xù)加水,溶液變成藍(lán)色. 2Na+C122NaCl 實驗現(xiàn)象:有白煙產(chǎn)生. 說明:①在點燃或灼熱的條件下,金屬都能與氯氣反應(yīng)生成相應(yīng)的金屬氯化物.其中,變價金屬如(Cu、Fe)與氯氣反應(yīng)時呈現(xiàn)高價態(tài)(分別生成CuCl2、FeCl3). ②在常溫、常壓下,干燥的氯氣不能與鐵發(fā)生反應(yīng),故可用鋼瓶儲存、運輸液氯. ③“煙”是固體小顆粒分散到空氣中形成的物質(zhì).如銅在氯氣中燃燒,產(chǎn)生的棕黃色的煙為CuCl2晶體小顆粒;鈉在氯氣中燃燒,產(chǎn)生的白煙為NaCl晶體小顆粒;等等. (2)與氫氣反應(yīng). H2+C122HCl 注意:①在不同的條件下,H2與C12均可發(fā)生反應(yīng),但反應(yīng)條件不同,反應(yīng)的現(xiàn)象也不同.點燃時,純凈的H2能在C12中安靜地燃燒,發(fā)出蒼白色的火焰,反應(yīng)產(chǎn)生的氣體在空氣中形成白霧并有小液滴出現(xiàn);在強(qiáng)光照射下,H2與C12的混合氣體發(fā)生爆炸. ②物質(zhì)的燃燒不一定要有氧氣參加.任何發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng),都屬于燃燒.如金屬銅、氫氣在氯氣中燃燒等. ③“霧”是小液滴懸浮在空氣中形成的物質(zhì);“煙”是固體小顆粒分散到空氣中形成的物質(zhì).要注意“霧”與“煙”的區(qū)別. ④H2與Cl2反應(yīng)生成的HCl氣體具有刺激性氣味,極易溶于水.HCl的水溶液叫氫氯酸,俗稱鹽酸. (3)與水反應(yīng).C12+H2O=HCl+HClO 離子方程式:Cl2+H2O=H++Cl﹣+HClO 說明: ①C12與H2O的反應(yīng)是一個C12的自身氧化還原反應(yīng).其中,Cl2既是氧化劑又是還原劑,H2O只作反應(yīng)物. ②在常溫下,1體積水能溶解約2體積的氯氣,故新制氯水顯黃綠色.同時,溶解于水中的部分C12與H2O反應(yīng)生成HCl和HClO,因此,新制氯水是一種含有三種分子(C12、HClO、H2O)和四種離子(H+、Cl﹣、ClO﹣和水電離產(chǎn)生的少量OH﹣)的混合物.所以,新制氯水具有下列性質(zhì):酸性(H+),漂白作用(含HClO),Cl﹣的性質(zhì),C12的性質(zhì). ③新制氯水中含有較多的C12、HClO,久置氯水由于C12不斷跟H2O反應(yīng)和HClO不斷分解,使溶液中的C12、HClO逐漸減少、HCl逐漸增多,溶液的pH逐漸減小,最后溶液變成了稀鹽酸,溶液的pH<7. ④C12本身沒有漂白作用,真正起漂白作用的是C12與H2O反應(yīng)生成的HClO.所以干燥的C12不能使干燥的有色布條褪色,而混有水蒸氣的C12能使干燥布條褪色,或干燥的C12能使?jié)癫紬l褪色. ⑤注意“氯水”與“液氯”的區(qū)別,氯水是混合物,液氯是純凈物. (4)與堿反應(yīng).常溫下,氯氣與堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式的通式為:氯氣+可溶堿→金屬氯化物+次氯酸鹽+水. 重要的反應(yīng)有: C12+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O或Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O,該反應(yīng)用于實驗室制C12時,多余Cl2的吸收(尾氣吸收). 2Cl2+2Ca(OH)2 =Ca(C1O)2 +CaCl2 +2H2O 說明:①Cl2與石灰乳[Ca(OH)2的懸濁液]或消石灰的反應(yīng)是工業(yè)上生產(chǎn)漂粉精或漂白粉的原理.漂粉精和漂白粉是混合物,其主要成分為Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分是Ca(C1O)2 ②次氯酸鹽比次氯酸穩(wěn)定. ③漂粉精和漂白粉用于漂白時,通常先跟其他酸反應(yīng),如:Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO ④漂粉精和漂白粉露置于潮濕的空氣中易變質(zhì),所以必須密封保存.有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Ca(ClO)2 +CO2 +H2O=CaCO3↓+2HClO 2HClO2HCl+O2↑ 由此可見,漂粉精和漂白粉也具有漂白、消毒作用. 3、氯氣的用途 ①殺菌消毒;②制鹽酸;⑧制漂粉精和漂白粉;④制造氯仿等有機(jī)溶劑和各種農(nóng)藥. 4、次氯酸 ①次氯酸(HClO)是一元弱酸(酸性比H2CO3還弱),屬于弱電解質(zhì),在新制氯水中主要以HClO分子的形式存在,因此在書寫離子方程式時應(yīng)保留化學(xué)式的形式. ②HClO不穩(wěn)定,易分解,光照時分解速率加快.有關(guān)的化學(xué)方程式為:2HClO=2H++2Cl﹣+O2↑,因此HClO是一種強(qiáng)氧化劑. ③HClO能殺菌.自來水常用氯氣殺菌消毒(目前已逐步用C1O2代替). ④HClO能使某些染料和有機(jī)色素褪色.因此,將Cl2通入石蕊試液中,試液先變紅后褪色. 5、氯氣的實驗室制法 (1)反應(yīng)原理:實驗室中,利用氧化性比C12強(qiáng)的氧化劑[如MnO2、KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等]將濃鹽酸中的Cl﹣氧化來制取C12.例如: MnO2 +4HCl(濃)MnCl2 +C12↑+2H2O 2KMnO4 +16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2 +5Cl2↑+8H2O (2)裝置特點:根據(jù)反應(yīng)物MnO2為固體、濃鹽酸為液體及反應(yīng)需要加熱的特點,應(yīng)選用“固+液加熱型”的氣體發(fā)生裝置.所需的儀器主要有圓底燒瓶(或蒸餾燒瓶)、分液漏斗、酒精燈、雙孔橡膠塞和鐵架臺(帶鐵夾、鐵圈)等. (3)收集方法:氯氣溶于水并跟水反應(yīng),且密度比空氣大,所以應(yīng)選用向上排氣法收集氯氣.此外,氯氣在飽和NaCl溶液中的溶解度很小,故氯氣也常用排飽和食鹽水的方法收集,以除去混有的HCl氣體.因此在實驗室中,要制取干燥、純凈的Cl2,常將反應(yīng)生成的C12依次通過盛有飽和NaCl溶液和濃硫酸的洗氣瓶. (4)多余氯氣的吸收方法:氯氣有毒,多余氯氣不能排放到空氣中,可使用NaOH溶液等強(qiáng)堿溶液吸收,但不能使用石灰水,因為Ca(OH)2的溶解度較小,不能將多余的氯氣完全吸收. (5)應(yīng)注意的問題: ①加熱時,要小心地、不停地移動火焰,以控制反應(yīng)溫度.當(dāng)氯氣出來較快時,可暫停加熱.要防止加強(qiáng)熱,否則會使?jié)恹}酸里的氯化氫氣體大量揮發(fā),使制得的氯氣不純而影響實驗. ②收集氯氣時,導(dǎo)氣管應(yīng)插入集氣瓶底部附近,這樣收集到的氯氣中混有的空氣較少. ③利用濃鹽酸與足量的MnO2共熱制取C12時,實際產(chǎn)生的C12的體積總是比理論值低.主要原因是:隨著反應(yīng)不斷進(jìn)行,濃鹽酸會漸漸變稀,而稀鹽酸即使是在加熱的條件下也不能與MnO2反應(yīng). 6、Cl﹣的檢驗 方法:向待檢溶液中加入AgNO3溶液,再加入稀HNO3,若產(chǎn)生白色沉淀,則原待檢液中含有C1﹣. 注意: (1)不能加入鹽酸酸化,以防止引入C1﹣(若酸化可用稀HNO3). (2)若待檢液中同時含有SO42﹣或SO32﹣時,則不能用HNO3酸化的AgNO3溶液來檢驗Cl﹣,因為生成的Ag2SO4也是不溶于稀HNO3的白色沉淀(SO32﹣能被HNO3氧化為SO42﹣). 二、鹵族元素 1、鹵族元素 簡稱鹵素.包括氟(F)、氯(C1)、溴(Br)、碘(I)和放射性元素砹(At).在自然界中鹵素?zé)o游離態(tài),都是以化合態(tài)的形式存在. 2、鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì) 顏色 狀態(tài) (常態(tài)) 熔點、沸點 溶解度(水中) 密度 F2 淺黃綠色 淺 深 氣體 低 高 降 低 小 大 Cl2 黃綠色 氣體 部分溶于水,并與水發(fā)生不同程度反應(yīng) Br2 深紅棕色 液體 易揮發(fā) I2 紫黑色 固體 升華 說明:(1)實驗室里,通常在盛溴的試劑瓶中加水(即“水封”),以減少溴的揮發(fā). (2)固態(tài)物質(zhì)不經(jīng)液態(tài)而直接變成氣態(tài)的現(xiàn)象,叫做升華.升華是一種物理變化.利用碘易升華的性質(zhì),可用來分離、提純單質(zhì)碘. (3)Br2、I2較難溶于水而易溶于如汽油、苯、四氯化碳、酒精等有機(jī)溶劑中.醫(yī)療上用的碘酒,就是碘(溶質(zhì))的酒精(溶劑)溶液.利用與水互不相溶的有機(jī)溶劑可將Br2、I2從溴水、碘水中提取出來(這個過程叫做萃?。? 3、鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) (1)鹵素的原子結(jié)構(gòu)及元素性質(zhì)的相似性、遞變性. 氟F 氯Cl 溴Br 碘I 核電荷數(shù) 9 17 35 53 原子結(jié)構(gòu)的相似性 最外層上的電子數(shù)都是7個 鹵素化學(xué)性質(zhì)的相似性 ①氟只有﹣1價,其余鹵素有﹣l、+1、+3、+5、+7價②單質(zhì)都具有強(qiáng)氧化性,是強(qiáng)氧化劑③單質(zhì)均能與H2化合生成鹵化氫氣體,與金屬單質(zhì)化合生成金屬鹵化物④單質(zhì)都能與水、強(qiáng)堿反應(yīng),Br2、I2的反應(yīng)與C12類似 原子結(jié)構(gòu)的遞變性 核電荷數(shù) 電子層數(shù) 少 多 原子半徑 小 大 化學(xué)性質(zhì)的遞變 性 原子得電子能力 強(qiáng) 弱 單質(zhì)的氧化性 單質(zhì)與氫氣化合 易 難 單質(zhì)與水反應(yīng) 劇烈 緩慢(微弱) 對應(yīng)陰離子的還原性 弱 強(qiáng) (2)鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng). F2 Cl2 Br2 I2 與H2化合的條件 冷、暗 點燃或光照 500℃ 持續(xù)加熱 反應(yīng)情況 爆炸 強(qiáng)光照射時爆炸 緩慢化合 緩慢化合,生成的HI同時分解 產(chǎn)生鹵化氫 的穩(wěn)定性 HF>HCl>HBr>HI (3)鹵素單質(zhì)與水的反應(yīng). ①2F2 +2H2O=4HF+O2(置換反應(yīng)) 注意:將F2通入某物質(zhì)的水溶液中,F(xiàn)2先跟H2O反應(yīng).如將F2通入NaCl的水溶液中,同樣發(fā)生上述反應(yīng),等等. ②X2 +H2O=HX+HXO (X=C1、Br、I). (4)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng). 2NaBr+C12(新制、飽和)=2NaCl+Br2 2Br﹣+C12 =2C1﹣+Br2 說明 加入CCl4并振蕩后,液體分層.上層為含有NaCl的水層,無色;下層為溶有Br2的CCl4層,顯橙色. 2NaI+C12(新制、飽和)=2NaCl+I2 2I﹣+Cl2 =2C1﹣+I2 說明 ①加入CCl4并振蕩后,液體分層.上層為含有NaI的水層,無色;下層為溶有I2的CCl4層,顯紫紅色. ②將反應(yīng)后的溶液加熱蒸干灼燒,生成的I2升華,故殘留的固體為NaCl(C12足量時)或NaCl和NaI的混合物(C12不足量時). 2NaI+Br2 =2NaBr+I2 2I﹣+Br2 =2Br﹣+I2 說明 ①加入CCl4并振蕩后,液體分層.上層為含有NaBr的水層,無色,下層為溶有I2的CCl4層,顯紫紅色. ②將反應(yīng)后的溶液加熱蒸干灼燒,生成的I2升華,故殘留的固體為NaBr(Br2足量時)或NaBr和NaI(Br2不足量時). F2 +NaX(熔融)=2NaF+X2 (X=C1、Br、I) 注意:將F2通入含Cl﹣、Br﹣或I﹣的水溶液中,不是發(fā)生鹵素間的置換反應(yīng),而是F2與H2O反應(yīng). (5)碘單質(zhì)(I2)的化學(xué)特性.I2 +淀粉溶液→藍(lán)色溶液 說明:①利用碘遇淀粉變藍(lán)的特性,可用來檢驗I2的存在.②只有單質(zhì)碘(I2)遇淀粉才顯藍(lán)色,其他價態(tài)的碘無此性質(zhì).例如,向NaI溶液中滴加淀粉,溶液顏色無變化.若再滴加新制氯水,因有I2被置換出來,則此時溶液顯藍(lán)色. 4、氟化氫性質(zhì)①有劇毒的無色氣體,極易溶于水.氫氟酸為弱酸(其它氫鹵酸均為強(qiáng)酸). ②與SiO2反應(yīng):SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 注:此反應(yīng)為HF的特性,換成HCl則與SiO2不反應(yīng). 氫氟酸能腐蝕玻璃,用于玻璃刻字. 氫氟酸應(yīng)保存在鉛制容器或塑料容器中. (2)制法:CaF2+H2SO4(濃)=2HF↑+CaSO4 此反應(yīng)不能在玻璃器皿中進(jìn)行,為什么?CaF2是螢石的主要成分,它不溶于水,是氟元素的重要資源. 5、鹵化銀 AgF AgCl AgBr AgI 顏 色 白色 白色 淺黃色 黃色 逐 漸 加 深 溶解性 易溶于水 難溶于水,也難溶于稀HNO3 感光性 見光分解:2AgX2Ag+X2 (X=Cl、Br、I) 用 途 ①檢驗X﹣:Ag++X﹣=AgX↓(試劑為AgNO3溶液和稀HNO3) ②制作感光材料(常用AgBr) ③AgI用于人工降雨 6、碘的化合物碘的化合物有KIO3(碘酸鉀)、KI等.人體中的碘主要存在于甲狀腺內(nèi),人體如果缺碘,就會患甲狀腺腫癥(大脖子病).為防止碘缺乏病,最為方便、有效的方法就是食用加碘鹽,通常加入的是碘酸鉀. 強(qiáng)調(diào):X﹣的還原性逐漸增強(qiáng);HXO4酸性逐漸減弱;HF有劇毒能腐蝕玻璃;HClO有漂白性; HF無感光性;HBr、HI有還原性,HBr、HI不可用濃硫酸制取. 7、重要的離子反應(yīng) (1)Cl2與FeBr2溶液反應(yīng): 由于還原性Fe2+>Br﹣,Cl2應(yīng)先氧化Fe2+,待Fe2+被氧化完全后再氧化Br﹣. ①當(dāng)Cl2少量,只氧化Fe2+時,即n(Cl2):n (FeBr2)≤1:2時,離子方程式為: Cl2 +2Fe2+═2Fe3++2Cl﹣ ②當(dāng)Cl2過量,F(xiàn)e2+、Br﹣全被氧化時,即n(Cl2):n (FeBr2)≥3:2時,離子方程式為: 3Cl2 +2Fe2++4Br﹣═2Fe3++6Cl﹣+2Br2 ③當(dāng)Cl2 將Fe2+全部氧化,Br﹣部分氧化時,即1:2<n(Cl2):n (FeBr2)<3:2時,離子方程式寫為:2Cl2+2Fe2++2Br﹣═2Fe3++4Cl﹣+Br2等多種,依具體用量而定. (2)Cl2與FeI2溶液反應(yīng): 由于還原性I﹣>Fe2+,Cl2應(yīng)先氧化I﹣,待I﹣完全被氧化后再氧化Fe2+. ①當(dāng)Cl2少量,只氧化I﹣時,即n(Cl2):n (FeI2)≤1:1時,離子方程式為: Cl2 +2I﹣═2Cl﹣+I2 ②當(dāng) Cl2過量,I﹣、Fe2+全被氧化時,即n(Cl2):n (FeI2)≥3:2時,離子方程式為: 3Cl2 +2Fe2++4I﹣═2Fe3++6Cl﹣+2I2 ③當(dāng)Cl2將I﹣全部氧化,F(xiàn)e2+部分氧化時,即1:1<n(Cl2):n (FeI2)<3:2時,離子方程式可寫為:4Cl2 +2Fe2++6I﹣═2Fe3++8Cl﹣+3I2等多種,依具體用量而定. 5.常見金屬的活動性順序及其應(yīng)用 【知識點的知識】 1、常見金屬活動性順序: K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au 2、金屬活動性順序表的意義 (1)金屬的位置越靠前,它的活動性越強(qiáng) (2)位于氫前面的金屬能置換出酸中的氫(強(qiáng)氧化酸除外). (3)位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來(K,Ca,Na除外). (4)很活潑的金屬,如K、Ca、Na與鹽溶液反應(yīng),先與溶液中的水反應(yīng)生成堿,堿再與鹽溶液反應(yīng),沒有金屬單質(zhì)生成.如:2Na+CuSO4+2H2O═Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ (5)不能用金屬活動性順序去說明非水溶液中的置換反應(yīng),如氫氣在加熱條件下置換氧化鐵中的鐵: Fe2O3+3H2Fe+3H2O. 3、金屬活動性順序表的應(yīng)用 (1)判斷某些置換反應(yīng)能否發(fā)生 a.判斷金屬與酸能否反應(yīng): 條件: ①金屬必須排在氫前面 ②酸一般指鹽酸或稀硫酸 b.判斷金屬與鹽溶液能否反應(yīng): 條件: ①單質(zhì)必須排在鹽中金屬的前面 ②鹽必須可溶于水 ③金屬不包含K、Ca、Na (2)根據(jù)金屬與鹽溶液的反應(yīng)判斷濾液、濾渣的成分.如向CuSO4,AgNO3混合液中加鐵粉,反應(yīng)后過濾,判斷濾液和濾渣成分.鐵與CuSO4和AgNO3溶液反應(yīng)有先后順序,如果鐵足量,先將AgNO3中的Ag完全置換后再置換CuSO4中的Cu,那么溶液中只有FeSO4;如果鐵的量不足,應(yīng)按照“先后原則”分別討論濾液和濾渣的成分. (3)根據(jù)金屬活動性順序表判斷金屬與酸反應(yīng)的速率或根據(jù)反應(yīng)速率判斷金屬的活動性順序.如鎂、鋅、鐵三種金屬與同濃度的稀H2SO4反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率:Mg>Zn>Fe,則可判斷金屬活動性Mg>Zn>Fe, (4)利用金屬活動性順序表研究金屬冶煉的歷史.金屬活動性越弱,從其礦物中還原出金屬單質(zhì)越容易; 金屬活動性越強(qiáng),從其礦物中還原出金屬單質(zhì)越難.所以越活潑的金屬越不易冶煉,難于冶煉的金屬開發(fā)利用的時間就越遲. (5)應(yīng)用舉例 a.濕法煉銅我國勞動人民在宋代就掌握了濕法煉銅技術(shù),即將鐵放入硫酸銅溶液中置換出銅:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu. b.從洗相廢液中回收銀洗相廢掖中含有大量的硝酸銀,可用鐵置換回收:Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag. c.處理工業(yè)廢水中的銅、汞離子工業(yè)廢水中常含銅、汞等金屬離子,這些離子對生物有很大的危害,在排放前必須進(jìn)行處理,可用鐵置換回收:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu d.實驗室選擇金屬與酸反應(yīng)制取氫氣在金屬活動性順序表中,H之前的金屬都能跟稀 H2SO4、稀HCl反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,但Zn之前的金屬與酸反應(yīng)太快.不便操作;Zn之后的金屬與酸反應(yīng)太慢,花費時間太長,從經(jīng)濟(jì)效益和反應(yīng)速率多方而考慮,Zn是最合適的金屬. 6.金屬冶煉的一般原理 【知識點的知識】 1、金屬冶煉的主要步驟: ①礦石的富集 目的:除去雜質(zhì),提高礦石有用成分的含量; ②冶煉 目的:得到金屬單質(zhì). 原理:利用氧化還原反應(yīng)原理,在一定條件下,用還原劑把金屬礦石中的金屬離子還原成金屬單質(zhì). ③精煉 目的:提高金屬的純度. 2、金屬冶煉的一般方法:根據(jù)金屬的活潑性. (1)熱分解法: 適用范圍:不活潑金屬 Ag﹣﹣﹣﹣Au 如:2Ag2O4Ag+O2↑;2HgO2Hg+O2↑ (2)還原法: 適用范圍:較活潑的金屬 Zn﹣﹣﹣﹣Cu 如:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3 常用的還原劑:C、CO、H2和活潑金屬如鋁等. 說明鋁熱反應(yīng)也屬于熱還原法. (3)電解法: 適用范圍:活潑的金屬 K﹣﹣﹣﹣﹣Al 如:2Al2O34Al+3O2↑;2NaCl2Na+Cl2↑ 比較:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑ 電解法也常用于某些不活潑的金屬的精煉. [說明]電解法的缺點是要消耗大量的電能,成本較高. 7.鈉的化學(xué)性質(zhì) 【知識點的知識】 【知識點的知識】 1、鈉的結(jié)構(gòu): 鈉元素的原子序數(shù)等于11,在周期表中位于第三周期,第ⅠA族,因此鈉的金屬性比較強(qiáng),是很活潑的金屬材料.其單質(zhì)很軟,具有銀白色金屬光澤,是熱和電的良導(dǎo)體.鈉的密度比水小,比煤油大,熔點97.81℃,沸點882.9℃. 2、鈉的物理性質(zhì): 鈉單質(zhì)很軟,具有銀白色金屬光澤,是熱和電的良導(dǎo)體.鈉的密度比水小,比煤油大,熔點97.81℃,沸點882.9℃. 概括為:銀白軟輕低,熱電良導(dǎo)體. 3、鈉的化學(xué)性質(zhì): ①與非金屬單質(zhì)的反應(yīng) A.與氧氣反應(yīng) 4Na+O2=2Na2O(白色固體,不穩(wěn)定)(空氣中,鈉的切面由銀白色逐漸變暗的原因) 2Na+O2Na2O2(淡黃色固體,較穩(wěn)定) B.與硫反應(yīng) 2Na+S=Na2S (研磨時發(fā)生爆炸) C.與氯氣反應(yīng) 2Na+Cl22NaCl ②與水反應(yīng) 2 主要實驗現(xiàn)象 對實驗現(xiàn)象的分析 浮在水面上 密度比水小 熔化成閃亮的小球 反應(yīng)放熱,且鈉的熔點低 迅速游動 反應(yīng)產(chǎn)生氣體(H2) 嘶嘶作響 反應(yīng)劇烈 溶液呈紅色 反應(yīng)生成NaOH,遇酚酞變紅 ③與鹽溶液反應(yīng) 鈉與鹽溶液反應(yīng),先考慮鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉,在考慮氫氧化鈉是否與鹽反應(yīng). A.投入NaCl溶液中,只有氫氣放出.2Na+2H2O═2NaOH+H2↑ B.投入飽和NaCl溶液中,有氫氣放出,還有NaCl晶體析出(溫度不變). C.投入NH4Cl溶液中,有H2和NH3逸出.2Na+2NH4Cl═2NaCl+2NH3↑+H2↑ D.投入CuSO4溶液中,有氣體放出和藍(lán)色沉淀生成. 2Na+2H2O+CuSO4═Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑ 8.鈉的重要化合物 【知識點的知識】 一、氧化鈉的過氧化鈉 1、氧化鈉的基本性質(zhì):白色固體,堿性氧化物,不穩(wěn)定 (1)與水反應(yīng):Na2O+H2O═2NaOH (2)與CO2反應(yīng):Na2O+CO2═Na2CO3 (3)與HCl反應(yīng):Na2O+2HCl═2NaCl+H2O 2、過氧化鈉:淡黃色固體,較穩(wěn)定,可用作供氧劑、漂白劑 (1)與水反應(yīng):2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑ (2)與CO2反應(yīng):2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2 (3)與HCl反應(yīng):2Na2O2+4HCl═4NaCl+2H2O+O2↑ 過氧化鈉的強(qiáng)氧化性: 試劑 現(xiàn)象 FeCl2溶液 4Na2O2+4FeCl2+6H2O=4Fe(OH)3+O2+8NaCl 紅褐色沉淀 Na2SO3溶液 Na2O2+Na2SO3+H2O=Na2SO4+2NaOH 氫硫酸 Na2O2+H2S=S+2NaOH 溶液變渾濁 酚酞溶液 Na2O2與水反應(yīng)生成NaOH,Na2O2有強(qiáng)氧化性 先變紅后褪色 品紅溶液 Na2O2有強(qiáng)氧化性 紅色褪去 氧化鈉和過氧化鈉的比較: 物質(zhì) 氧化鈉 過氧化鈉 色態(tài) 白色固體 淡黃色固體 類別 堿性氧化物 過氧化物(不屬于堿性氧化物) 化學(xué)鍵類型 僅含離子鍵 離子鍵和非極性鍵 電子式 生成條件 常溫 點燃或加熱 氧的化合價 ﹣2 ﹣1 陰陽離子個數(shù)比 1:2 1:2 穩(wěn)定性 不穩(wěn)定 穩(wěn)定 轉(zhuǎn)化關(guān)系 2Na2O+O2=2Na2O2 用途 用于制取少量過氧化鈉 供氧劑、漂白劑、氧化劑 與水反應(yīng)方程式 2Na2O+2H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,Na2O2既是氧化劑又是還原劑,O2是氧化產(chǎn)物,NaOH是還原產(chǎn)物. 與CO2反應(yīng) Na2O+CO2=NaCO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,過氧化鈉既是氧化劑又是還原劑,可用于呼吸面具中潛艇中的供氧劑. 與HCl反應(yīng) Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑ 保存 隔絕空氣、密封保存 隔絕空氣、遠(yuǎn)離易燃物、密封保存 碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較: 表示 名稱 碳酸鈉 碳酸氫鈉 化學(xué)式 Na2CO3 NaHCO3 俗稱 蘇打 小蘇打 物理性質(zhì) 色態(tài) 白色粉末 白色晶體 溶解性 易溶于水 能溶于水,溶解度:Na2CO3>NaHCO3 化學(xué)性質(zhì) 與鹽酸反應(yīng) Na2CO3+2HCl=2NaCl+H- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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