元素化合物知识清单2027届高三化学一轮复习

该高中化学高考复习知识清单系统整合了元素化合物、化学反应原理、实验制备及工艺流程等核心内容，涵盖钠、镁、铝、铁、铜等金属，氯、硫、氮、硅等非金属，以及气体制备、歧化归中反应、物质鉴别等知识模块。 清单以“知识模块+记忆口诀+规律总结+例题应用”构建体系，如用“弟弟怕热汗水洒”区分苏打与小苏打，归纳Na₂O₂增重规律和碱溶液加酸反应顺序，培养科学思维。结合侯氏制碱等工艺流程和气体制备实验，强化科学探究与实践，设“学以致用”例题和易错点提示，助力学生自主复习，教师可据此优化教学，提升备考效率。

目 录 页码 内容 解读--诠释 1 Na2O2问题 氧来氧去氧助力 氧气不是催化剂 2 碱溶液加酸问题 欲求纯碱画个圈儿 气体逸出线拐弯儿 3 苏打小苏打鉴别 相貌相近亲哥俩 弟弟怕热汗水洒 4 解读海波大苏打 硫代呈现还原性 一生为碘作滴定 5 工艺流程之纯碱 联合制碱世无双 中国骄傲侯德榜 6 工艺流程之氯碱 氢氯最好不相见 阳膜阻隔是善念 7 金属镁 十全十镁十燃烧 镁不胜收随烟飘 8 工艺流程之制镁 蔚蓝海水无限美 无限镁在蓝海水 9 金属铝 铝披铠甲坚如磐 怕酸怕碱也怕咸 10 工艺流程之铝 铝土矿中除硅铁 酸溶碱溶终电解 11 对角线规则 成双对 相映辉 锂镁铍铝硼和硅 12 铝硅对比 铝和硅 像孪生 比肩而立心相通 13 Fe2+与Fe3+鉴别 性质差别若云泥 寻根究底在3d 14 金属铜 铜被氧化色彩美 精测蓝矾结晶水 15 工艺流程之铁铜 废水废渣为资源 精思巧构制取矾 16 金属冶炼 活动表中三段开 金是沙中浪底来 17 氯化亚砜SOCl2 欲制无水氯化物 氯化亚砜作保护 18 拟卤素 有卤形成互化物 无卤称作拟卤素 19 气体制备之H2 我叫氢 我最轻 绿色燃料大明星 20 气体制备之O2 我叫氧 原名养 万物生灵齐共享 21 气体制备之Cl2 我是氯 剧毒气 盐酸遇上氧化剂 22 气体制备之HX 硫酸磷酸高沸点 白雾徐来氢卤酸 23 气体制备之N2 我是氮 俩π键 天天不见天天见 24 气体制备之NH3 我是氨 易生烟 遇上氯气浓盐酸 25 气体制备之H2S SO2 都毒都V都极性 杂化键型却不同 26 气体制备之CO CO2 结构像氮含三键 分子氧化成直线 27 气体制备之NO NO2 稀硝酸 加入铜 气体无色易变红 28 气体制备之HNO3 Br2 硝酸溴 腐蚀性 制取装置曲颈甑 29 工艺流程之硫酸 沸腾炉内固沸腾 吸收塔内液逆行 30 工艺流程之硝酸 氮欲氧化先还原 加水歧化得硝酸 31 工艺流程之溴碘 大海啊卤素故乡 卤素啊根在海洋 32 工艺流程之硅 它从沙滩到用户 开启光电能源路 33 歧化反应 合久必分上下分 内部得失分自身 34 归中反应 分久必合中间合 何必在意失与得 35 竞争反应 生活就是行动 行动就是竞争 36 反应顺序 特性就是特权 优秀就是优先 37 常见干燥剂 遇见 水留下 随风 无牵挂 38 气体不共存 邂逅 两相宜 从此 不分离 39 与水反应 天干物燥 温婉而恬静 水浸雾罩 柔雅变火性 40 水的作用 上善若水 恩泽被苍生 海纳百川 虚怀万物容 41 陌生物质 看似异常实正常 化学伪装也疯狂 42 1比4反应汇总 一棵梧桐心中栽 引得凤凰四周来 学科网（北京）股份有限公司 Na2O2问题——氧来氧去氧助力 氧气不是催化剂 一．Na2O2增重问题 1．增重数据 2H2O + 2Na2O2==4NaOH + O2↑ Δm固体增重 2mol 156g 160g 4g 即1mol水通过足量的Na2O2，充分反应后固体增重2g。 2CO2 + 2Na2O2==2Na2CO3 + O2 Δm固体增重 2mol 156g 212g 56g 即1mol CO2通过足量的Na2O2，充分反应后固体增重28g。 2．推导过程 ⑴根据①2H2 + O22H2O ②2H2O + 2Na2O2== 4NaOH + O2↑，合并得：H2 + Na2O2==2NaOH 【结论】1mol H2充分燃烧，通过足量的Na2O2固体，固体增重2g。（原H2的质量） ⑵根据③2CO + O22CO2 ④2CO2 + 2Na2O2==2Na2CO3 + O2 ，合并得：CO + Na2O2==Na2CO3 【结论】1mol CO充分燃烧，通过足量的Na2O2固体，固体增重28g。（原CO的质量） 3．总结规律 m克H2（或CO或它们的混合物）完全燃烧后，产物通过足量的Na2O2，Na2O2增重m克。 【拓展】组成只要符合(CO)m(H2)n的形式（纯净物、混合物均可），则a克有机物完全燃烧后，产物通过足 量的Na2O2，Na2O2增重a克。 二．残留固体成分问题 将1 mol Na2O2与2 mol NaHCO3固体混合，在密闭容器中120 ℃充分反应后，排出气体，冷却，有固体 残留。请判断残留固体的成分 。 【分析】2NaHCO3 Na2CO3 + H2O↑+ CO2↑，H2O和CO2均可与Na2O2反应分别生成NaOH和Na2CO3， 若CO2过量，NaOH还可以与CO2反应生成Na2CO3，因此可以认为Na2O2优先与CO2反应，将CO2消耗完，再与H2O反应生成NaOH。根据Na和C守恒，优先组成Na2CO3，若C不够再组成NaOH。按比例分为： ⑴ 若n(Na2O2): n (NaHCO3)=1:2，残留固体成分是Na2CO3。 (即Na:C=2:1) ⑵ 若n (Na2O2): n (NaHCO3)=1:1，残留固体成分是Na2CO3和NaOH。 (即Na:C:H=3:1:1) ⑶ 若n (Na2O2): n (NaHCO3)介于1:2和1:1之间，例如其比为2:3，则残留固体成分是Na2CO3和NaOH。 (即Na:C:H=7:3:3，H有剩余，有水蒸气逸出) ⑷ 若n (Na2O2): n (NaHCO3)>1:1，残留固体成分是Na2CO3、NaOH和Na2O2。(Na2O2过量，Na过量) ⑸ 若n (Na2O2): n (NaHCO3)<1:2，残留固体成分是Na2CO3。(NaHCO3过量，C过量，有水蒸气、CO2逸出) 三．学以致用 ⑴对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2 增重0.14g，则固体NaHCO3的质量为 g。 ⑵ 在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重 7.5 g，则原混合气体中O2的质量分数是（ ） A．54.5% B．40% C．36% D．33.3% 碱溶液加酸问题——欲求纯碱画个圈儿 气体逸出线拐弯儿 1．反应规律： ⑴ 向NaOH溶液中通入一定量的CO2，反应结束后，溶液中的溶质可能是 。 随着CO2的通入，发生的反应依次是CO2 + 2NaOH == Na2CO3 + H2O Na2CO3 + H2O + CO2== 2NaHCO3 ①NaOH、Na2CO3 ②Na2CO3 ③Na2CO3、NaHCO3 ④NaHCO3 注：不可能是NaOH和NaHCO3 ⑵ 向吸收CO2后的溶液中，逐滴滴入1mol·L－1的稀盐酸，反应的先后顺序是： 反应顺序 Ⅰ．OH－+ H+== H2O Ⅱ．CO32－+ H+== HCO3－ Ⅲ．HCO3－+ H+== H2O + CO2↑ 盐酸体积 x mL y mL z mL 【解析】可以以气体逸出的起点为圆心，左右对比，短的一侧为半径画圆儿： 图① 图② 图③ 图④ ① 若溶质为Na2CO3(图①)，则依次发生Ⅱ、Ⅲ，且y = z。 （根据反应顺序，Na2CO3与盐酸分Ⅱ、Ⅲ两步进行，且消耗盐酸相等，可按半径盐酸体积求Na2CO3的量） ② 若溶质为NaOH、Na2CO3(图②)，则依次发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，且y = z。 （圈外前面0～100是NaOH与酸反应，圈内是Na2CO3与酸反应，按半径100～200可求Na2CO3的量） ③ 若溶质为Na2CO3、NaHCO3(图③)，则发生反应Ⅱ、Ⅲ，且y < z。 （圈内Na2CO3与酸反应，生成NaHCO3自产自消，圈外后面部分是原有的NaHCO3与酸反应，所以y < z） ④ 若溶质为NaHCO3(图④)，则只发生反应Ⅲ。(按盐酸的体积可求出NaHCO3的量) 【提醒】a．根据图像，只有反应Ⅲ产生气体，按这一段盐酸体积可求CO2的量； b．反应结束最终产物为NaCl，钠氯守恒，可根据消耗盐酸总量求得原溶质NaOH的量。 2．学以致用：分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20 mL 溶液，向其中逐滴滴入0.2 mol·L－1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴) 的关系如图(分A、B两种情况)，请回答： ⑴ 在A情况下，溶质是 ， 其物质的量之比为 。 ⑵ 在B情况下，溶质是 ， 其物质的量之比为 。 ⑶ 原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。 苏打小苏打鉴别——相貌相近亲哥俩 弟弟怕热汗水洒 Na2CO3(苏打)为白色粉末，NaHCO3(小苏打)为细小白色晶体。 苏打主要用于纺织、造纸、制皂、制玻璃等； 小苏打主要用于制药、焙制糕点等。 一．两种白色固体：Na2CO3和NaHCO3 1．加热两种固体(如图)，若a中石灰水变浑浊，证明B中 装有NaHCO3。 2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2↑ 2．取等质量的两种固体，滴加稀盐酸，产生气体快的是NaHCO3。 NaHCO3 + HCl== NaCl + H2O + CO2↑ 3．取等质量的两种固体(如图)，加入到足量的稀盐酸中， 产生气体体积大的是NaHCO3。 4．取等质量的两种固体，加入少量水，触摸试管外壁，温度升高的是Na2CO3，温度降低的是NaHCO3。 5．取等质量的两种固体，加入少量稀盐酸，触摸试管外壁，温度升高的是Na2CO3，温度降低的是NaHCO3。 二．两种无色溶液：Na2CO3溶液和NaHCO3溶液 6．分别取两种溶液少许于两只试管中，滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成的是Na2CO3，无明显现象的是 NaHCO3。 Na2CO3 + BaCl2== BaCO3↓+ 2NaCl ， NaHCO3不反应。〖思考，能否用Ba(OH)2溶液鉴别？〗 7．取等浓度的两溶液少许于两只试管中，逐滴滴加稀盐酸，一开始不放气体，过一会儿才放气体的是 Na2CO3；滴加盐酸立即放气体的是NaHCO3。 先发生Na2CO3 + HCl== NaCl + NaHCO3，再发生NaHCO3 + HCl== NaCl + H2O + CO2↑ 8．分别取等浓度的两溶液，用pH试纸测pH值，pH值大的是Na2CO3，pH值小的是NaHCO3。 CO32－+ H2OHCO3－+ OH－(程度大) ， HCO3－+ H2OH2CO3 + OH－(程度小) 9．取等浓度的两溶液少许于两只试管中，分别加入等浓度的AlCl3溶液，快速产生大量气泡的是NaHCO3， 产生气泡较慢的是Na2CO3。 Al3+ + 3HCO3－== Al(OH)3↓+ 3CO2↑(反应快，泡沫灭火器原理） 2Al3+ + 3CO32－+ 3H2O== 2Al(OH)3↓+ 3CO2↑(较慢) 【应用】泡沫灭火器适宜扑灭油类及一般物质的初起火灾。泡沫灭火器的外壳是铁皮制成的，内装NaHCO3与发沫 剂的混合溶液，另有一玻璃瓶或塑料内胆，装有Al2(SO4)3水溶液。使用时，用手握住灭火器的提环，平稳、 快捷地提往火场，不要横扛、横拿。灭火时一手握住提环，另一手握住筒身的底边，将灭火器颠倒过来， NaHCO3和Al2(SO4)3两溶液混合后发生反应，产生CO2泡沫，体积膨胀7～10倍，喷嘴对准火源，用力摇晃 几下，泡沫一般能喷射10m左右，即可灭火。 苏打相聚三缺一 大哥他在下一期 解读海波大苏打——硫代呈现还原性 一生为碘作滴定 1．俗名：硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)为无色透明晶体，易溶于水，俗名为海波、大苏打。 2．结构： ⑴ 硫酸分子结构： 硫酸分子中，S采用sp3杂化，四个杂化轨道中，两个单电子的轨道与羟基形成σ 键，剩下两对孤对电子分别 进入O的空轨道上，（此时O原子2p轨道为），而O的两个2p轨道孤对电子也配位进S的3d空 轨道，形成Opx→S、Opy→S 的d-p反馈π键（也是配位 π 键）。由于d-p反馈π键重叠性较差，一个反馈π 键相当于0.5个键级，两个反馈π键合起来相当于一个键，所以最终画成了S=O双键。分子结构画成 S→O 也常见，这是 S→O 配位 σ 键，反馈π键因为很弱没画出来。 ⑵ 硫代硫酸分子结构： 硫代硫酸钠中的S2O32－可看成是SO42－中的一个非羟氧原子被硫原子所代替，所以S2O32－ 与SO42－相似，具有四面体结构。在S2O32－中S的平均化合价为+2价，但两个S原子的 化合价并不相同，中心S原子为+6价，另一个S为－2价。 3．制取：Na2SO3 + S== Na2S2O3或2Na2S + Na2CO3 + 4SO2 == 3Na2S2O3 + CO2 4．性质：①不稳定性：Na2S2O3 + H2SO4 == Na2SO4 + SO2↑+ S↓+ H2O ②还原性：在分析化学中常作滴定I2的标准溶液，2Na2S2O3 + I2== Na2S4O6 + 2NaI (Na2S4O6为连四硫酸钠) 在纺织工业上用作棉织物漂白后的脱氯剂，Na2S2O3 + 4Cl2 + 5H2O== 2NaCl + 2H2SO4 + 6HCl 5．学以致用：【2004全国】过氧乙酸（）是广为使用的消毒剂。它可由H2O2和冰醋酸反应制取， 所以在过氧乙酸中常含有残留的H2O2。测定产品中过氧乙酸浓度c0，涉及下列反应： ① MnO4－+ H2O2 + H+ == Mn2+ + O2↑+ H2O ② H2O2 + 2I－+ 2H+== I2 + 2H2O ③+ 2I－+ 2H+== CH3COOH + I2 + H2O ④ I2 + 2S2O32－== S4O62－ + 2I－ 请回答：⑴ 配平反应①的离子方程式：□MnO4－+□H2O2+□H+ == □Mn2++□O2↑+□H2O ⑵ 用Na2S2O3标准溶液滴定I2时（反应④）选用的指示剂是 。 ⑶ 取b0 mL待测液，用硫酸使溶液酸化，再用浓度为a1 mol/L的KMnO4标准溶液滴定其中的H2O2，耗用 的KMnO4体积为b1 mL（反应①，滴定过程中KMnO4不与过氧乙酸反应）。 另取b0 mL待测液，加入过量的KI，再用硫酸使溶液酸化，此时过氧乙酸和残留的H2O2都能跟KI反应 生成 I2（反应②和③）。再用浓度为a2 mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，耗用Na2S2O3溶液体 积为b2 mL。请计算过氧乙酸的浓度（用含a1、a2、b0、b1、b2的代数式表示）c0= 。 ⑷ 为计算待测液中过氧乙酸的浓度c0，加入的KI的质量已过量但没有准确称量，是否影响测定结果  。 工艺流程之纯碱——联合制碱世无双 中国骄傲侯德榜 1．侯氏制碱法：（又称联合制碱法） 这种制碱方法是我国化学工程专家侯德榜先生（1890～1974）于1943年创立的。是将氨碱法和合成氨法两 种工艺联合起来，因此命名联合制碱法。它同时生产纯碱和氯化铵两种产品。 2．原料：食盐、氨和二氧化碳（CO2是合成氨厂制取H2时的废气）。 3．合成氨厂的主要反应： ⑴ 制氢气：C + H2OCO + H2， CO + H2OCO2 + H2 ⑵ 制氮气：空气液态空气氮气先气化收集 ⑶ 合成氨：N2 + 3H22NH3 4．侯氏制碱法生产流程： 5．制取原理： ⑴ NH3 + H2O + CO2== NH4HCO3 (首先向水中通入NH3，然后再通入CO2) ⑵ NH4HCO3 + NaCl == NH4Cl + NaHCO3↓ (几种物质中NaHCO3溶解度最小，所以析出) ⑶ 2NaHCO3Na2CO3 + CO2↑+ H2O (NaHCO3热稳定性差，受热容易分解） 【学以致用】1．化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学 兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl。 回答下列问题：⑴ 从A～E中选择合适仪器制备NaHCO3，正确的连接顺序是 (按气流方向，小写字母)。 为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或 。 ⑵ B中使用雾化装置的优点是 。 ⑶ 生成NaHCO3的总反应的化学方程式为 。 ⑷ 反应完成后，对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重 0.14g，则固体NaHCO3的质量为 g。 2．一种纯碱和聚氯乙烯联合生产工艺的流程如图所示。下列有关说法正确的是（ ） A．析出NaHCO3时，发生反应的离子方程式为CO2 + NH3·H2O == HCO3－+ NH4+ B．“制气”产生的废渣经调制后用于“灰蒸”以回收氨 C．上述过程仅涉及非氧化还原反应 D．“转化”所得Cl2用于合成聚氯乙烯 工艺流程之氯碱——氢氯最好不相见 阳膜阻隔是善念 1．工艺流程图 2．原料处理——粗盐精制 粗盐的主要成分是NaCl，此外还含有泥沙、Mg2+、Fe3+、Ca2+、SO42－等杂质。这样的粗盐不符合电解要求， 因此必须经过精制。 ① 蒸发过滤海水 ② 加入过量BaCl2溶液：SO42－+ Ba2+==BaSO4↓，过滤。 ③ 加入过量NaOH溶液：Mg2+ + 2OH－==Mg(OH)2↓，Fe3+ + 3OH－==Fe(OH)3↓，过滤。 ④ 加入过量Na2CO3溶液：Ca2+ + CO32－==CaCO3↓、Ba2+ + CO32－==BaCO3↓，过滤 (②③两步顺序可以调换) ⑤ 加适量盐酸：OH－+ H+==H2O、CO32－+ 2H+==H2O + CO2↑ ⑥ 加热驱除CO2 ⑦ 送入离子交换塔，进一步除去残留的Mg2+、Ca2+ 3．电解原理 阳极2Cl－－2e－ == Cl2↑，阴极2H2O + 2e－ == H2↑+ 2OH－ 总反应：2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑ + Cl2↑ 4．阳离子交换膜的作用 离子交换膜是氯碱工业技术的核心。它是一种具有高化学稳定性，能耐氯、碱腐蚀的阳离子交换膜。 ① 可以阻止阴极产生的OH－与阳极产生的Cl2反应，以免造成NaOH不纯。 ② 可以阻止H2与Cl2混合，以免引起爆炸。 【学以致用】1．某同学根据漂白液的制备原理和电解原理制作了一种家用环保型消毒液发 生器（如图），用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。通电时，为使Cl2被完全吸收， 制得有较强杀菌能力的消毒液，则：①c极区的电极反应式为 。 ②电解装置中生成漂白液的的化学方程式为 。 2．实验室将粗盐提纯并配制0.10 mol/L的NaCl溶液。下列仪器中，本实验必须用到的有（ ） ①天平 ②温度计 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯 A．①②④⑥ B．①④⑤⑥ C．②③⑦⑧ D．①⑤⑥⑧ 3．工业上通过电解NaCl·CaCl2共熔物制取金属Na的装置如图所示，已知在电解过程中会产生 一定量的金属Ca，下列说法错误的是（ ） A．b电极为阳极 B．添加CaCl2的目的之一是降低电解质体系的熔点 C．阴极反应：Na+ + e－==Na，Ca2+ + 2e－==Ca D．为防止生成的Na与Cl2接触，阴、阳两极之间应用钢板隔开 金属镁——十全十镁十燃烧 镁不胜收随烟飘 1．置换H2： Mg + H2SO4==MgSO4 + H2↑ Mg + 2CH3CH2OH==(CH3CH2O)2Mg + H2↑ Mg + 2H2OMg(OH)2 + H2↑ Mg + 2NH4Cl==MgCl2 + 2NH3↑+ H2↑ 2．燃烧：镁燃烧时发出耀眼白光，早期的照相机闪光灯利用燃烧镁粉发出的光，也用于制烟花。 ⑴ 在O2中： 2Mg + O22MgO （发出耀眼的白光，生成白色固体） ⑵ 在N2中： 3Mg + N2Mg3N2 （镁条燃烧发出暗红色火焰，生成淡黄色固体） ⑶ 在Cl2中： Mg + Cl2MgCl2 ⑷ 在CO2中： 2Mg + CO22MgO + C （产生大量白烟，在瓶壁上出现黑色颗粒） ⑸ 在SiO2中： 2Mg + SiO22MgO + Si （若Mg足量，可能有少量Mg2Si生成，燃烧产物中加 盐酸，会发生Mg2Si + 4HCl ==2MgCl2 + SiH4↑，SiH4在空气中易自燃） ⑹ 在SO2中： 2Mg + SO22MgO + S、Mg + SMgS （燃烧产物中加盐酸，会发生MgS + 2HCl== MgCl2 + H2S↑，产生臭鸡蛋味气体） ⑺ 在NO2中： 7Mg(足量) + 2NO24MgO + Mg3N2 ⑻ 在H2O(g)中： Mg + H2O(g)MgO + H2 ⑼ 在NH3中： 3Mg + 2NH3Mg3N2 + 3H2 ⑽ 在H2S中： Mg + H2SMgS + H2 3．镁热反应： 镁热反应是比铝热反应更加剧烈的氧化还原反应，但是鲜为人知。 3Mg + Fe2O32Fe + 3MgO 3Mg + WO3W + 3MgO（实验时强光刺眼，不可近距离观看） 4．镁的重要知识点： ⑴ Mg3N2 + 6H2O==3Mg(OH)2↓+ 2NH3↑ Mg3N2 + 8HCl==3MgCl2 + 2NH4Cl ⑵ 制取无水MgCl2的方法： 将MgCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到MgCl2·6H2O晶体。然后在干燥的HCl气 流中加热，得到无水MgCl2。 （或将MgCl2·6H2O晶体与SOCl2共热，MgCl2·6H2O + 6SOCl2MgCl2 + 6SO2↑+ 12HCl↑） 工艺流程之制镁——蔚蓝海水无限美 无限镁在蓝海水 1．镁的含量：海水中镁的总储量约为1.8 ×105 t，目前世界上生产的镁超过60%来自于海洋中。 海水中元素的含量顺序：Cl > Na > Mg > K > Br > I > Ca > S 2．镁的存在 海水(MgCl2、MgSO4)、菱镁矿(MgCO3)、镁橄榄石(Mg2SiO4)、光卤石(KCl·MgCl2·6H2O) 3．海水提镁流程图 4．主要反应 ① 制石灰乳：CaCO3CaO + CO2↑、CaO + H2O== Ca(OH)2； ② 沉淀Mg2+：(先把海水抽入特大水池中，倒入石灰乳) Mg2+ + Ca(OH)2==Mg(OH)2 + Ca2+ ③ 制备MgCl2：Mg(OH)2 + 2HCl==MgCl2 + 2H2O、 MgCl2·6H2OMgCl2 + 6H2O (HCl气流的作用是抑制Mg2+的水解) 也可以将MgCl2·6H2O和SOCl2混合加热，原理是： SOCl2 + H2O==SO2↑+ 2HCl↑ 或 MgCl2·6H2O + 6SOCl2== MgCl2 + 6SO2↑+ 12HCl ④ 电解MgCl2：MgCl2(熔融) Mg + Cl2↑。 【说明】①制备镁的工艺中，从海水到MgCl2(aq)经历了Mg2+→Mg(OH)2→Mg2+的过程，该过程的作用是富集镁。 ②电解无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境里冷却后即为固体镁，一般用作镁蒸气冷却剂的是氩气，不可使用N2、H2、CO2等气体。 【学以致用】一种工业制备无水氯化镁的工艺 流程如下：下列说法错误的是（ ） A．物质X常选用生石灰 B．工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁 C．“氯化”过程中发生的反应为MgO + C + Cl2MgCl2 + CO D．“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCl2 金属铝——铝披铠甲坚如磐 怕酸怕碱也怕咸 铝在空气中很容易生成一层结构致密的氧化膜而不易被腐蚀，但不能在铝制器皿里过久存放咸的东西。 1．两性：⑴ 氧化物： Al2O3 + 6H+==2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2OH－+ 3H2O==2Al(OH)4－ ⑵ 氢氧化物： Al(OH)3 + 3H+==Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH－==Al(OH)4－ 特别说明：① 暖气管道上刷的“银粉”其成分是铝粉； ② Al(OH)4－相当于是AlO2－+ 2H2O； ③ 大小相同的铝片分别与c(H+)相同的稀硫酸、稀盐酸反应，与稀盐酸的反应更快，原因是Cl－有配位作用， 与Al3+形成AlCl4－，使反应的驱动力更大。 ④ Al2O3由于含有不同的杂质而有多种颜色。例如含微量Cr(III)的呈红色，称为红宝石；含有Fe(II)或Ti(IV) 的称为蓝宝石。 2．互滴实验：（只用试管和胶头滴管即可鉴别两种溶液） ⑴① 向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，先有沉淀，然后溶解。 Al3+ + 3OH－==Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OH－== Al(OH)4－ ② 向NaOH 溶液中逐滴加入AlCl3溶液，开始没有沉淀，一段时间后生成沉淀(如图)。 Al3+ + 4OH－== Al(OH)4－ Al3+ + 3 Al(OH)4－==4Al(OH)3↓ 图像位置 O a b c d e 成分 (主要微粒) Na+、OH－ Na+、OH－、 Al(OH)4－、Cl－ Na+、Cl－、 Al(OH)4－ Na+、Cl－、 Al(OH)4－减少 Na+、Cl－ Na+、Al3+、 Cl－ ⑵① 向NaAl(OH)4溶液中逐滴加入盐酸，先有沉淀，然后溶解。 Al(OH)4－+ H+ ==Al(OH)3↓+ H2O Al(OH)3 + 3H+==Al3+ + 3H2O ② 向盐酸中逐滴加入NaAl(OH)4溶液，开始没有沉淀，一段时间后生成沉淀(如图)。 Al(OH)4－+ 4H+ ==Al3+ + 4H2O Al3+ + 3 Al(OH)4－==4Al(OH)3↓ 图像位置 O a b c d e 成分 (主要微粒) H+、Cl－ H+、Cl－ Na+、Al3+ Cl－、Na+、Al3+ Cl－、Na+、Al3+减少 Na+、Cl－ Na+、AlO2－、 Cl－ 3．易拉罐实验： ⑴ 步骤及现象： ① 用一只铝制易拉罐收集满CO2气体； ② 再注入足量NaOH溶液，并立即用胶带封口； ③ 轻轻振荡，听到罐内“咔咔”作响，易拉罐变瘪； ④ 继续振荡，再过一会儿，罐内又“咔咔”作响，发现易拉罐又鼓起来了。 ⑵ 实验原理： ① NaOH溶液吸收CO2，罐内压强减小，罐体变瘪。 CO2 + 2NaOH==Na2CO3 + H2O ② 过量的NaOH溶液除去罐体内壁的氧化膜。 Al2O3 + 2NaOH + 3H2O ==2NaAl(OH)4 裸露的铝与NaOH溶液继续反应，产生气体，压强增大，易拉罐又鼓起来了。 2Al + 2NaOH + 6H2O==2NaAl(OH)4 + 3H2↑ 没有涉及到：2Al(OH)3Al2O3 + 3H2O 工艺流程之铝——铝土矿中除硅铁 酸溶碱溶终电解 铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业制取铝的原料，从铝土矿中提炼铝有两个方案： 1．方案 Ⅰ（酸溶法） ① Al2O3 + 6HCl==2AlCl3 + 3H2O， Fe2O3 + 6HCl==2FeCl3 + 3H2O，过滤除去SiO2 ② AlCl3 + 4NaOH== Na[Al(OH)4] + 3NaCl， FeCl3 + 3NaOH==Fe(OH)3↓+ 3NaCl HCl + NaOH==NaCl + H2O， 过滤除去Fe(OH)3 ③ Na[Al(OH)4] + CO2==Al(OH)3↓+ NaHCO3，NaOH + CO2==NaHCO3，过滤得到Al(OH)3 ④ 2Al(OH)3Al2O3 + 3H2O ⑤ 2Al2O3(熔融)4Al + 3O2↑ 2．方案Ⅱ（碱溶法） ① Al2O3 + 2NaOH + 3H2O ==2Na[Al(OH)4]， SiO2 + 2NaOH==Na2SiO3 + H2O， 过滤除去Fe2O3 ② Na2SiO3 + 2HCl==H2SiO3↓+ 2NaCl， HCl + NaOH==NaCl + H2O Na[Al(OH)4] + 4HCl==NaCl + AlCl3 + 4H2O 过滤除去H2SiO3 ③ AlCl3 + 3NH3·H2O==Al(OH)3↓+ 3NH4Cl， HCl + NH3·H2O==NH4Cl + H2O 过滤得到Al(OH)3 ④⑤同方案Ⅰ 对角线规则——成双对 相映辉 锂镁铍铝硼和硅 Li Be B Mg Al Si 在周期表中相邻两族对角斜线上的元素如Li与Mg、Be与Al、 B与Si的电负性很接近，性质有很大相似性，称为对角线规则。 （注意，只有这三对） 1．镁和锂 ⑴ Li和Mg在过量的O2中燃烧均生成正常氧化物（Li2O、MgO），而不是过氧化物。 ⑵ Li和Mg都能与N2直接化合生成氮化物（Li3N、Mg3N2），都能与水反应放出NH3：（加盐酸生成NH4Cl） Li3N + 3H2O==3LiOH + NH3↑ Mg3N2 + 6H2O==3Mg(OH)2↓+ 2NH3↑ ⑶ Li2CO3、MgCO3均不稳定，加热放出CO2： Li2CO3Li2O + CO2↑ MgCO3MgO + CO2↑ ⑷ IA族元素中只有Li能直接和C生成Li2C2，Mg和C生成Mg2C3，都易水解生成烃： Li2C2 + 2H2O== 2LiOH + C2H2↑ Mg2C3 + 4H2O== 2Mg(OH)2↓+ C3H4↑ 2．铍和铝 ⑴ Be和Al都既能溶于酸，也能溶于强碱。2H+ + BeO22－Be(OH)2Be2+ + 2OH－ Be + 2NaOH== Na2BeO2 + H2↑ 2Al + 2NaOH + 6H2O== 2 Na[Al(OH)4] + 3H2↑ (AlCl3)2 Al-sp3杂化 ⑵ BeO和Al2O3、Be(OH)2和Al(OH)3都呈两性，而且都难溶于水。 BeO + 2NaOH==Na2BeO2 + H2O Al2O3 + 2NaOH + 3H2O ==2Na[Al(OH)4] Be(OH)2 + 2NaOH== Na2BeO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaOH== Na[Al(OH)4] ⑶ BeCl2、AlCl3都是共价化合物，气态下易生成双聚体(BeCl2)2、(AlCl3)2，易升华、易水解，易溶于水。 ⑷ Be和Al的碳化物属于同一类型，水解后都产生甲烷： Be2C + 4H2O== 2Be(OH)2↓+ CH4↑ Al4C3 + 12H2O== 4Al(OH)3↓+ 3CH4↑ (BeCl2)2 Be-sp2杂化 3．硼和硅 ⑴ 硼和硅的物理、化学性质介于金属与非金属之间，称为准金属或半金属。硼和硅都是共价晶体。 ⑵ B和Si都可以与碱反应： 2B + 2NaOH + 6H2O==2Na[B(OH)4] + 3H2↑ Si + 2NaOH + H2O== Na2SiO3 + 2H2↑ ( HO-Si-OH OH OH ) ( HO-B-OH OH )⑶ H3BO3（Ka=2×10－10）和H2SiO3（Ka=7.3×10－10）都是弱酸，结构相似。 电离方程式为：H3BO3 + H2OB(OH)4－+ H+（注意硼酸是一元酸） ⑷ BCl3和SiCl4都易水解：BCl3 + 3H2O== H3BO3 + 3HCl， SiCl4 + 4H2O== H4SiO4 + 4HCl 铝硅对比——铝和硅 像孪生 比肩而立心相通 铝、硅元素的体征相貌虽然各异，一个是金属，另一个是非金属。在周期表中一条金属和非金属的分界线将 二者分开，但因为位置相邻，铝、硅两元素及其化合物有着许多共性之处。 1．与非金属单质反应     2Al + 3O22Al2O3          Si + O2SiO2    2Al + 3Cl22AlCl3       Si + 2Cl2SiCl4    2Al + N22AlN         3Si + 2N2Si3N4    4Al + 3C Al4C3         Si + C SiC 2．与强碱反应 2Al + 2OH－+ 6H2O=== 2[Al(OH)4]－+ 3H2↑     Si + 2OH－+ 4H2O=== SiO32－+ 2H2↑+ 3H2O 3．与金属氧化物反应 2Al + 3FeOAl2O3 + 3Fe   Si + 2FeOSiO2 + 2Fe 4．与氢氟酸反应    2Al + 6HF=== 2AlF3 + 3H2↑   Si + 4HF=== SiF4↑+ 2H2↑  5．氧化物与强碱反应    Al2O3 +2OH－=== 2AlO2－+ H2O或Al2O3 + 2OH－+ 3H2O=== 2[Al(OH)4]－    SiO2 + 2OH－=== SiO32－+ H2O 6．氧化物与碱性氧化物反应   Al2O3 + CaOCa(AlO2)2     SiO2 + CaOCaSiO3 7．氧化物与氢氟酸反应  Al2O3 + 6HF=== 2AlF3 + 3H2O       SiO2 + 4HF=== SiF4↑+ 2H2O 8．氧化物与盐反应  Al2O3 + Na2CO32NaAlO2 + CO2↑     SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2↑ 9．氢氧化物的热稳定性差 2Al(OH)3Al2O3 + 3H2O    H2SiO3SiO2 + H2O 10．钠盐水解呈碱性    [Al(OH)4]－ Al(OH)3 + OH－     SiO32－+ 2H2OH2SiO3 + 2OH－ 11．氯化物水解    AlCl3 + 3H2O=== Al(OH)3(胶体) + 3HCl   SiCl4 + 3H2O=== H2SiO3↓+ 4HCl↑ 12．氮化物(粉末状)水解  AlN + 3H2O=== Al(OH)3↓+NH3↑      Si3N4 + 9H2O=== 3H2SiO3↓+ 4NH3↑ 13．碳化物水解  Al4C3 + 12H2O=== 4Al(OH)3↓+ 3CH4↑ SiC + 2H2O(g)SiO2 + CH4(很难) 14．钠盐溶液中通入过量的CO2（注意：溶液中不存在HSiO3－，要么SiO32－，要么H2SiO3↓） [Al(OH)4]－+ CO2 === Al(OH)3↓+ HCO3－ SiO32－+ 2CO2 + H2O=== H2SiO3↓+ 2HCO3－ (注：[Al(OH)4]－+ HCO3－=== Al(OH)3↓+ CO32－+ H2O、 SiO32－+ 2HCO3－=== H2SiO3↓+ 2CO32－) 15．双水解 [Al(OH)4]－+ NH4+ === Al(OH)3↓+ NH3↑+ H2O SiO32－+ 2NH4+=== H2SiO3↓+ 2NH3↑ Fe2+Fe3+鉴别——性质差别若云泥 寻根究底在3d Fe2+ [Ar]3d6、 Fe3+ [Ar]3d5 1．观察颜色：Fe2+溶液—浅绿色， Fe3+溶液—黄色。 2．显色反应： ⑴ 加KSCN溶液：Fe3+溶液变为血红色，Fe2+溶液无现象。Fe3+ + 3SCN－Fe(SCN)3 (向某溶液中滴加KSCN溶液，无现象，再滴加氯水，溶液显血红色，能确定含有Fe2+) ⑵ 加苯酚溶液：Fe3+溶液变紫色，Fe2+溶液无现象。(方程式不要求) 3．利用沉淀反应： ⑴ 赤血盐：〖铁氰化钾—K3[Fe(CN)6](红色) 〗 Fe2+出现蓝色沉淀，Fe3+无现象。 FeCl2 + K3[Fe(CN)6]== KFe[Fe(CN)6]↓+ 2KCl Fe2+ + K+ + [Fe(CN)6]3－== KFe[Fe(CN)6]↓ ⑵ 加NaOH溶液： Fe2+—先生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。 Fe2+ + 2OH－== Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O== 4Fe(OH)3 Fe3+—立即生成红褐色沉淀。 Fe3+ + 3OH－== Fe(OH)3↓ ⑶ 加Na2CO3溶液： ① Fe2+溶液—产生灰色沉淀：Fe2+ + CO32－== FeCO3↓（不稳定） ② Fe3+溶液—既有红褐色沉淀，又有无色气体产生： 2Fe3+ + 3CO32－+ 3H2O == 2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑ 4．利用Fe3+的氧化性： ⑴ 加铜片：Fe2+溶液—无现象，Fe3+溶液—Cu片溶解，溶液变蓝色。Cu + 2Fe3+== Cu2++ 2Fe2+ ⑵ 加KI淀粉溶液：Fe2+溶液—无现象，Fe3+溶液—变为蓝色。 2Fe3+ + 2I－2Fe2++ I2 5．利用Fe2+的还原性： ⑴ 加溴水： Fe2+—溴水褪色， Fe3+—无现象。2Fe2++ Br2==2Fe3+ + 2Br－ ⑵ 加KMnO4溶液： Fe2+—紫色褪去，Fe3+—无现象。 5Fe2+ + MnO4－+ 8H+== 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O ⑶ 加酸性K2Cr2O7溶液： Fe2+—K2Cr2O7溶液的橙色消失，溶液变为绿色，Fe3+—无现象。 6Fe2+ + Cr2O72－+ 14H+==2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O 金属铜——铜被氧化色彩美 精测蓝矾结晶水 1．物理性质：铜（面心立方结构）--紫红色金属光泽，延展性好，导热性和导电性高。 2．铜与非金属单质反应：2Cu + O22CuO(黑色)， 4Cu + O22Cu2O(红色) 2Cu + SCu2S(黑色)， Cu + Cl2CuCl2(棕黄色) CuFeS2(黄铜矿，金黄色) 2Cu + O2 + H2O + CO2 === Cu2(OH)2CO3 (绿色，孔雀石的主要成分) 注：CuSO4(白色)、CuSO4·5H2O(蓝色)、Cu(OH)2(蓝色)、[Cu(NH3)4](OH)2 (易溶于水，得深蓝色溶液) CuCl2固体为棕黄色，溶于水后存在[Cu(H2O)4]2+(蓝色) + 4Cl－[CuCl4]2－(黄色) + 4H2O，浓CuCl2溶 液为绿色，加水稀释，平衡逆向移动，所以CuCl2稀溶液一般为蓝色。 3．铜与酸反应： ⑴有空气存在的情况下，与盐酸反应：2Cu + 4H+ + O2=== 2Cu2+ + 2H2O ⑵Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+ 2H2O ⑶3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu+4HNO3(浓)== Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 4．氧化亚铜： 在酸性条件下易歧化 Cu2O + 2H+ == Cu + Cu2+ + H2O 在H2还原CuO实验中，所得的红色固体可能是Cu与Cu2O的混合物。 H2 + CuOCu + H2O H2 + 2CuOCu2O + H2O (红色固体中是否含有Cu2O的检验：取该红色试样溶于足量稀硫酸中，若溶液呈蓝色则含有Cu2O) 5．硫酸铜晶体中结晶水含量的测定：（CuSO4·xH2O） ⑴ 仪器：天平、研钵、坩埚、泥三角、三脚架、干燥器、酒精灯、玻璃棒、坩埚钳。 ⑵ 实验步骤： ①研磨：在研钵中将硫酸铜晶体研碎。 ②称量：称量并记录，坩埚的质量为m1，取一定量晶体，称量晶体和坩埚的总质量为m2。 ③加热：至晶体蓝色完全变白，并放在干燥器中冷却。 ④称量：称量并记录，无水CuSO4固体和坩埚的总质量为m3。 ⑤加热至恒重：直至连续两次称量的质量差不超过0.1 g为止，记录总质量为m4。 ⑥计算：根据1:x=:求得x值，进而可求该晶体中水的质量分数。 工艺流程之铁铜——废水废渣为资源 精思巧构制取矾 1．制绿矾：工业废水中含有大量的FeSO4，较多的Cu2+和少量的Na+，为了减少污染并变废 ( 工业废水 Fe、Cu Fe SO 4 溶液 ① 过量铁粉 过滤 ② 过量稀硫酸 Cu Fe SO 4 溶液 FeSO 4 ·7H 2 O 过滤 ③ 结晶 过滤 )为宝，回收FeSO4制取绿矾和金属Cu的工艺流程如下： ①Fe + Cu2+=== Fe2+ + Cu ②Fe + 2H+=== Fe2+ + H2↑ ③蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 2．制胆矾： 〖2022海南〗胆矾（CuSO4·5H2O）是一种重要化工原料。某研究小组以生锈的铜屑为原料 [主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu(OH)2]制备胆矾。流程如下： 请回答下列问题： ⑴ 步骤①的目的是 。 ⑵ 步骤②中，若仅用浓硫酸溶解固体B， 将生成 (填化学式)污染环境。 ⑶ 步骤②中，在H2O2存在下Cu溶于稀硫酸，反应的化学方程式为 。 ⑷ 经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是 。 ⑸ 实验证明，滤液D能将I－氧化为I2。 ⅰ. 甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I－氧化为I2。理由是 。 ⅱ. 乙同学通过实验证实，只能是Cu2+将I－氧化为I2，写出乙同学的实验方案及结果： (不要求写具体操作过程) 金属冶炼——活动表中三段开 金是沙中浪底来 1．物理方法：如沙里淘金 （日照澄洲江雾开，淘金女伴满江隈。美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。） 2．化学方法： 从矿石中提炼金属一般要经过三个步骤：⑴矿石的富集；⑵冶炼；⑶精炼。 ⑴ 冶炼活泼金属（K～Al段）钠、镁、铝等活泼金属，常采用电解其熔融化合物的方法冶炼。 2NaCl(熔融)2Na + Cl2↑ MgCl2(熔融)Mg + Cl2↑ 2Al2O3(熔融)4Al + 3O2↑ 【说明】① 冰晶石(Na3AlF6)作为Al2O3的助熔剂，使熔点高达2050℃的Al2O3在1000℃就熔化。 ②用石墨棒作为电极，其阳极被高温下产生的O2氧化而消耗，所以在电解过程中要定期补充Al2O3和阳极碳棒。 ③不采用电解熔融AlCl3，是因为AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电；而Al2O3是离子化合物，其熔融态时 能电离，产生自由移动的Al3+和O2－导电。因为氧化镁熔点太高，很难熔化，所以用电解熔融MgCl2的方法 生产金属镁。 ④对于金属钾、铷等，工业上还可以运用勒夏特列原理进行冶炼：(钾、铷沸点低，易气化) 例如：Na + KClK↑+ NaCl， 2RbCl + MgMgCl2 + 2Rb↑ ⑵ 冶炼中等活泼的金属（Zn～Cu段） 火法冶炼：工业上常采用焦炭、CO、H2、Al粉等还原剂，在高温下还原它们的氧化物的方法冶炼。 ZnO + CZn + CO↑ Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2 WO3 + 3H2 W + 3H2O Cr2O3 + 2Al2Cr + Al2O3 2CuO + C2Cu + CO2↑(C过量生成CO) 2Mg + TiCl4Ti + 2MgCl2 ⑶ 冶炼不活泼的金属（Hg、Ag） 银、汞等不活泼金属用热分解法冶炼。例如：2HgO2Hg + O2↑ 2Ag2O4Ag + O2↑ 将辰砂(硫化汞)加热也可以得到汞：HgS + O2Hg + SO2 ⑷ 湿法冶金： ① 冶炼铜：“曾青得铁则化为铜”Fe + CuSO4== FeSO4 + Cu ② 工业上常利用氰化法从含金矿石中提取金，但成本较高。 Au + 8NaCN + 2H2O + O2== 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH， 2[Au(CN)2]－+ Zn== 2Au + [Zn(CN)4]2－ 氯化亚砜SOCl2——欲制无水氯化物 氯化亚砜作保护 1．结构：SOCl2中心原子采用sp3杂化，所以其分子结构为三角锥形。 2．物理性质： 氯化亚砜(SOCl2)又叫亚硫酰氯，沸点 77℃，常温下是一种无色至淡黄色的发烟液体，有毒， 有强烈刺激气味，可溶于苯、氯仿、四氯化碳等有机溶剂。 3．制备： ①CaSO3 + 2PCl5CaCl2 + 2POCl3 + SOCl2 ②SO3 + SCl2== SOCl2 + SO2 4．性质实验： ⑴ 在盛有10mL水的锥形瓶中小心地滴加8～10滴 SOCl2，可观察到反应剧烈发生，液面上 有白雾形成，并逸出刺激性气味的气体。（发生了SOCl2 + H2O== SO2↑+ 2HCl↑） ⑵ 将AlCl3溶液蒸干并灼烧得不到无水AlCl3，而将SOCl2与AlCl3·6H2O混合加热，可得到 无水AlCl3，其原因是：发生了AlCl3·6H2O + 6SOCl2== AlCl3 + 6SO2↑+ 12HCl，SOCl2既 吸收消耗了水，同时生成的HCl又抑制了Al3+的水解。 ⑶ SOCl2常用作由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3的脱水剂，有同学认为该过程中会发生氧化还 原反应，验证是否发生氧化还原反应的试剂是 。〖BaCl2或K3[Fe(CN)6]〗 【学以致用】Li—SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是 LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li + 2SOCl2== 4LiCl + S + SO2。请回答： ⑴ 电池的负极材料为 ，发生的电极反应为 。 ⑵ 电池正极发生的电极反应为 。 ⑶ SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少 量水滴到SOCl2中，实验现象是   ，反应的化学方程式为 。 ⑷ 组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是 。 拟卤素——有卤形成互化物 无卤称作拟卤素 一．卤素互化物： 1．概念：不同卤素原子之间可通过共用电子对形成物质叫卤素互化物。卤素互化物通式为XYn （n=1,3,5,7）， 如IBr、IBr3、BrF5、IF7等。 2．类型： ⑴ AB型（如IF、BrF、ClF、ICl、BrCl、IBr等） ⑵ AB3型（如IF3、BrF3、ClF3等） ⑶ AB5型（如IF5、BrF5、ClF5等） ⑷ AB7型（只有IF7一种） 3．性质：⑴ 与水反应：IBr + H2O== HBr + HIO (非氧化还原)； 对比Cl2 + H2OHCl + HClO (歧化反应) IF5 + 3H2O == HIO3 + 5HF (非氧化还原) BrCl + 2NaOH == NaCl + NaBrO + H2O (非氧化还原) ⑵ 做氧化剂：IBr + SO2 + 2H2O== HBr + HI + H2SO4 对比Cl2 + SO2 + 2H2O== 2HCl + H2SO4 IBr + KI== KBr + I2 (归中反应) ⑶ 做鉴别剂：如IBr为灰紫色固体，可以鉴别苯、酒精、NaOH溶液（思考实验现象） 二．拟卤素： 1．概念：由二个或二个以上非金属元素原子组成的原子团，这些原子团在自由状态时，与卤素单质性质相似。 如，氰(CN)2、氧氰(OCN)2、硫氰(SCN)2、硒氰(SeCN)2 2．结构： 氰(CN)2：N≡C-C≡N， 氧氰(OCN)2：N≡C-O-O-C≡N， 硫氰(SCN)2：N≡C-S-S-C≡N 3．氧化性： F2>(OCN)2>Cl2>Br2>(CN)2>(SCN)2>I2>(SeCN)2 4．性质：⑴ 与H2反应：    (SCN)2 + H22HSCN   对比Cl2 + H22HCl  ⑵ 与H2O反应： (SCN)2 + H2OHSCN + HSCNO 对比Cl2 + H2OHCl + HClO ⑶ 与碱反应： (CN)2 + 2OH－== CN－+ CNO－+ H2O 对比Cl2 + 2OH－== Cl－+ ClO－+ H2O ⑷ 置换反应： (CN)2 + 2KSCN=== 2KCN + (SCN)2 Cl2 + 2SCN－== (SCN)2 + 2Cl－ 5．制备：MnO2 + 4HCNMn(CN)2 + 2H2O + (CN)2↑ 对比MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + 2H2O + Cl2↑ 6．常见考点：⑴ 实验室常用KSCN溶液检验Fe3+（溶液呈血红色） ⑵ HCN的水溶液称为氢氰酸，酸性比H2CO3、HClO还要弱，Ka=4.93×10－10，等浓度的HCN和NaCN的 混合溶液呈碱性，原因是CN－ + H2OHCN + OH－水解程度大于比HCNH+ + CN－电离程度。 气体制备之H2——我叫氢 我最轻 绿色燃料大明星 1．实验室制法： ⑴ 制取原理：Zn + H2SO4=== ZnSO4 + H2↑ (向稀硫酸中滴加几滴CuSO4溶液，可加快反应速率) ⑵ 装置： 或 启普发生器 简易启普发生器 固液不加热气体发生装置 启普发生器的优点：随开随用，随关随停。 ⑶ 收集：向下排空气法或排水法。 ⑷ 验纯： 氢气点燃前必须验纯，验纯的方法是： 收集一试管氢气，用拇指堵住管口，立即移近酒精灯火焰，移开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声， 表明氢气不纯，若听到“噗”的声音，表明收集的氢气已经纯净，可以使用。 2．工业制法：C + H2O(g)CO + H2 CO + H2O(g)CO2 + H2 3．那些生成H2的反应： 2Al + 2NaOH + 2H2O== 2NaAlO2 + 3H2↑ Be + 2NaOH== Na2BeO2 + H2↑ 2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑ + Cl2↑ 2HClH2↑ + Cl2↑ Si + 2NaOH + H2O== Na2SiO3 + 2H2↑ Si + 4HF == SiF4↑ + 2H2↑ 3Fe + 4H2O(g)Fe3O4 + 4H2 2HI(g)I2 + H2 2Na + 2H2O== 2NaOH + H2↑ Mg + 2H2OMg(OH)2↓+ H2↑ NaH + H2O== NaOH + H2↑ Zn + 2NaOH== Na2ZnO2 + H2↑ NH5 + H2O== NH3·H2O + H2↑ 2Na + 2C2H5OH== 2C2H5ONa + H2↑ 4．H2的用途：绿色燃料或燃料电池、制取氨气、盐酸、甲醇等，可作有机反应的还原剂或冶炼金属。 气体制备之O2——我叫氧 原名养 万物生灵齐共享 1．实验室制法： ⑴ 制取原理：2KClO32KCl + 3O2↑或2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ ⑵ 装置：(在试管口内塞一棉花团，可阻止KMnO4粉末进入导管造成堵塞) ⑶ 收集：排水集气法或向上排空气法。或 ⑷ 检验：能使带火星的小木条复燃。 2．快速制法： ⑴ 制取原理：2Na2O2 + 2H2O== 4NaOH + O2↑或2H2O22H2O + O2↑ ⑵ 装置：，不可以使用（MnO2为粉末，固液不能分离。Na2O2反应太剧烈） 3．工业制法：（物理方法）(N2沸点为－196℃，O2沸点为－183℃) 空气 液态空气(淡蓝色) 氮气先气化，剩余的主要是液氧。 4．那些生成O2的反应：2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4== K2SO4 + 2MnSO4 + 5O2↑+ 8H2O 2Na2O2 + 2CO2==2Na2CO3 + O2 2F2 + 2H2O== 4HF + O2 2CuSO4 + 2H2O2H2SO4 + 2Cu + O2↑ 4AgNO3 + 2H2O4HNO3 + 4Ag + O2↑ 2H2O2H2↑ + O2↑ 2HClO2HCl + O2↑ O3 + 2KI + H2O==2KOH + I2 + O2 4HNO3(浓)2H2O + 4NO2↑+ O2↑ 2KNO32KNO2 + O2↑ 2Cu(NO3)22CuO + 4NO2↑+ O2↑ 2AgNO32Ag + 2NO2↑+ O2↑ 2HgO2Hg + O2↑ 5．O2的用途： 供给呼吸，用于缺氧、低氧环境(潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等)。 作助燃剂，液氧是现代火箭最好的助燃剂，也可与乙炔、丙烷等可燃气体配合使用，达到焊割金属的作用。 在冶炼工艺中作氧化剂除杂，提高产品的质量和产量。可以制成液氧炸药，开山采矿、开沟挖渠。 气体制备之Cl2——我是氯 剧毒气 盐酸遇上氧化剂 1．实验室制法：⑴ 制取原理：MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O 〖注意〗随着反应进行，浓盐酸变稀，反应停止。也就是说，无论盐酸的量是多还是少，总是有剩余的。 ⑵ 装置： 排饱和食盐水收集也行 ⑶ 验满：① 将湿润的淀粉KI试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，若试纸立即变蓝，则证明已集满。 ② 将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，若试纸先变红后褪色，则证明已集满。 2．快速制法：2KMnO4 +16HCl(浓) ==2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O (如图) 3．工业制法： 2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑ + Cl2↑(氯碱工业，见第030期) 4．那些生成Cl2的反应：（盐酸遇上氧化剂） KClO3 + 6HCl(浓) == KCl + 3Cl2↑+ 3H2O O2 + 4HCl2H2O +2Cl2(地康法制氯气) NaClO + 2HCl(浓) == NaCl + Cl2↑+ H2O Ca(ClO)2 + 4HCl(浓)== CaCl2 + 2Cl2↑+ 2H2O K2Cr2O7 + 14HCl(浓)==2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2↑+ 7H2O 2NaCl(熔融)2Na + Cl2↑ 5．Cl2用途：化学工业用于生产84消毒液、盐酸、漂白粉等无机化工产品，还用于生产有机氯化物。 【学以致用】完成下述实验，装置或试剂不正确的是（ ） 实验室制Cl2 实验室收集C2H4 验证NH3易溶于水 且溶液呈碱性 除去 CO2 中混有的 少量HCl A B C D 气体制备之HX——硫酸磷酸高沸点 白雾徐来氢卤酸 〖说明〗HCl、HBr、HI、H2SO4都是强酸，H3PO4是难挥发性中强酸。 1．制取HCl： ⑴ 实验室制法： ①反应原理：2NaCl +H2SO4(浓)Na2SO4 + 2HCl↑ 或NaCl + H2SO4(浓)NaHSO4 + HCl↑（难挥发性酸制取易挥发性酸） ② 装置：如图 ③ 收集：向上排空气法 ⑵ 快速制法：将浓盐酸通过毛细管滴到浓硫酸底部。 ( 快速制 HCl )⑶ 工业制法： H2 + Cl22HCl （合成塔如图） 2．实验室制取HBr：（磷酸是难挥发、非氧化性酸） ① 反应原理：NaBr + H3PO4(浓)NaH2PO4 + HBr↑ 不能使用浓硫酸，是因为发生2HBr + H2SO4(浓)== Br2↑+ SO2↑+ 2H2O（硫酸具有强氧化性） ② 实验装置、收集方法：同HCl 3．制取HI：H3PO4(浓) + NaINaH2PO4 + HI↑（磷酸是难挥发、非氧化性酸） 不能使用浓硫酸，是因为2HI + H2SO4(浓)== I2 + SO2↑+ 2H2O（硫酸具有强氧化性） 4．制取HF：CaF2 + H2SO4(浓)CaSO4 + 2HF↑(萤石与浓硫酸加热，用铅制器皿做反应器) 5．用途： 盐酸是重要的化工原料，可调节溶液pH，可制取洁厕灵、除锈剂等日用品，实验室中用作滴定剂，焰色试验 的清洗剂。氢氟酸用来蚀刻玻璃，可以雕刻图案、标注刻度和文字，半导体工业使用它除去硅表面的氧化物。 【学以致用】关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是（ ） A．浓H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化 B．NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强 C．加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI，说明H3PO4比HI酸性强 D．浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3氧化性更强 气体制备之N2——我是氮 俩π键 天天不见天天见 1．实验室制法： ⑴ 制取原理：NaNO2 + NH4ClNaCl + N2↑+ 2H2O（归中反应） ⑵ 装置： ⑶ 收集： 排水集气法 2．工业制法：（分离空气法—物理方法）(N2沸点为－196℃，O2沸点为－183℃) 空气 液态空气(淡蓝色) 氮气先气化，收集N2，剩余的主要是液氧。 3．那些生成N2的反应： 2NH3 + 3CuO3Cu + N2 + 3H2O N2H4 + 2CuO2Cu + N2↑+ 2H2O 4NH3 + 6NO5N2 + 6H2O 8NH3 + 6NO27N2 + 12H2O 3Cl2 + 2NH3=== N2 + 6HCl 3Cl2 + 8NH3=== N2 + 6NH4Cl 4NH3 + 3O22N2 + 6H2O 2NH4NO3 2N2↑+ O2↑+ 4H2O 4．那些N2参加的反应：N2 + 3H22NH3 N2 + O22NO 6Li + N22Li3N N2 + 3MgMg3N2 (金属Ca、Sr、Ba与N2的反应类似) 5．N2的用途：用作保护气，起到隔离、阻燃、防爆、防腐的作用，食品和药品的包装中用作覆盖气体。 氮气可用于合成NH3、NO、NO2、硝酸及金属氮化物等，液氮还可作冷冻剂。 【释疑解惑】为什么C2H2和N2都含三键，乙炔易发生加成反应，而氮气不能？ 一般情况下，三键中含有一个σ键和2个π键，其中π键容易断裂，主要原因是： ①π键是成键轨道“肩并肩”交叠而成，不如σ键“头碰头”重叠的充分，故π键比σ键弱得多，容易断裂。 ②形成π键的电子云聚集在分子平面的两侧，容易受到缺电子试剂的进攻而断裂。 ③π键电子云比σ键电子云离核远，原子核对它的束缚力较小，易受外界电场的影响而发生极化，容易断裂。 所以乙炔C≡C中的π键容易发生断裂而发生加成反应。但N2分子却是一个例外： 已知：键能E(N-N)=167kJ/mol、E(N≡N)=946kJ/mol。说明N≡N键中的E(π)=389.5kJ/mol > E(σ)。在发生反 应时，总是键能较小的化学键优先断裂。所以当N2参加反应时，键能较小σ键先断裂，σ键断裂后，π键也 难以存在，导致N2分子断裂成两个独立的N原子，所以含有N≡N键的N2 不易加成。 气体制备之NH3——我是氨 易生烟 遇上氯气浓盐酸 3Cl2 + 8NH3== N2 + 6NH4Cl 1．实验室制法： ⑴ 制取原理：(不是离子反应) Ca(OH)2 + 2NH4ClCaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O ⑵ 装置：如图 ⑶ 干燥：碱石灰 ⑷ 收集：向下排空气法 ⑸ 尾气处理：防止倒吸 ⑹ 验满：①用湿润的红色石蕊试纸；②用蘸有浓盐酸的玻璃棒（NH3 + HCl==NH4Cl白烟） ⑺ 性质验证：NH3极易溶于水，可做喷泉实验。（利用热毛巾可引发喷泉，氨水c = ） 2．快速制法： ⑴ 制取原理：加热或将浓氨水滴加到固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)上。 方程式：NH3·H2O(浓)NH3↑+ H2O 或CaO + NH3·H2O== Ca(OH)2 + NH3↑ 氨水中的平衡：NH3 + H2ONH3·H2ONH4+ + OH－，加NaOH固体，c(OH－)增大， 同时放出大量热，平衡逆向移动，放出氨气。 ⑵ 装置：如图 3．工业制法：N2 + 3H22NH3 4．用途：液氨可用作制冷剂，NH3用于生产硝酸、尿素和铵态氮肥，在国防工业中用于制造导弹的推进剂。 【学以致用】下列说法不正确的是（ ） A．装置①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物 B．图②标识表示易燃类物质 C．装置③可用于制取并收集氨气 D．装置④可用于从碘水中萃取碘 气体制备之H2S SO2——都毒都V都极性 杂化键型却不同 1．实验室制取H2S： ① 制取原理：FeS + 2HCl== FeCl2 + H2S↑ sp3杂化(σ键) sp2杂化(σ键、π34) 说明： a．不能使用浓硫酸或硝酸，因为3H2S + 2HNO3== 3S↓+ 2NO + 4H2O。 b．CuS、PbS、HgS等不溶于稀硫酸、稀盐酸，而FeS、ZnS能溶，可与强酸反应制取H2S。 ② 装置： 或 启普发生器 简易启普发生器 固液不加热气体发生装置 ③ 收集：向上排空气法。 尾气处理：H2S + 2NaOH== Na2S + 2H2O ④ 验满：使用湿润的醋酸铅试纸，试纸变黑。H2S + Pb(CH3COO)2 == PbS↓+ 2CH3COOH 2．制取SO2： ⑴ 实验室制法： ① 制取原理：Na2SO3 + H2SO4(较浓) === Na2SO4 + H2O + SO2↑ 也可以Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+ 2H2O ② 装置： ③收集：向上排空气法(a进b出) ④ 尾气处理：SO2 + 2NaOH === Na2SO3 + H2O ⑵ 工业制法： 4FeS2 + 11O22Fe2O3 + 8SO2 3．用途：H2S主要用作还原剂、用于制取各种硫化物，用于化学分析如鉴定金属离子。 SO2用于葡萄酒、果酒的杀菌剂、抗氧化剂、调节酸度。用作熏蒸剂、防腐剂、消毒剂、还原剂、漂白剂等。 【学以致用】实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的 的是（ ） A．用装置甲制取SO2气体 B．用装置乙制取SO2水溶液 C．用装置丙吸收尾气中的SO2 D．用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性 气体制备之CO CO2——结构像氮含三键 分子氧化成直线 1．制取CO2： ⑴ 实验室制法： ① 制取原理：CaCO3 + 2HCl=== CaCl2 + H2O + CO2↑ ② 装置： 或 启普发生器 简易启普发生器 固液不加热气体发生装置 ③ 除杂：通过饱和NaHCO3溶液。NaHCO3 + HCl=== NaCl + H2O + CO2↑（化敌为友） ④ 收集：向上排空气法。 ⑵ 工业制法：CaCO3CaO + CO2↑（烈火焚烧若等闲） 2．制取CO： ⑴ 实验室制法： 制取原理：HCOOHH2O + CO↑ ⑵ 工业制法：C + H2O(g)CO + H2 （湿煤比干煤更好烧） 3．用途：在化学工业中，CO是一碳化学的基础，可制取多种有机物。在冶金工业中作还原剂，还可以作燃料。 CO常用于鱼、肉、果蔬及袋装大米的保鲜剂。 干冰广泛用于冷藏奶制品、肉类、冷冻食品和其它转运中易腐败的食品，CO2气体用于制碳酸饮料、化学加工、 食品加工保存的保护气体，液体二氧化碳用作制冷剂，CO2跨临界直冷制冰技术曾用于2022北京冬奥会。 【学以致用】下列装置可以用于相应实验的是（ ） A B C D 制备CO2 分离乙醇和乙酸 验证SO2酸性 测量O2体积 气体制备之NO NO2——稀硝酸 加入铜 气体无色易变红 1．制取NO： ⑴ 实验室制法：① 制取原理：3Cu + 8HNO3(稀)3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O （上联：38324） 离子方程式：3Cu + 8H+ + 2NO3－3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O ② 现象：铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色，产生无色气体，遇空气变为红棕色。(陆、海、空描述实验现象) ③ 装置：如图 ④ 收集：排水集气法 ⑵ 工业制法： 4NH3 + 5O24NO + 6H2O（横批：4546） 2．制取NO2：(实验室制法) ① 制取原理：Cu + 4HNO3(浓)=== Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O （下联：14122） 离子方程式：Cu + 4H+ + 2NO3－=== Cu2+ + 2NO2↑+ 2H2O ② 现象：铜片逐渐溶解，溶液变为绿色，产生红棕色气体 ③ 装置： 或 ④ 收集：向上排空气法 3．用途：NO作为一种传递神经信息的信使分子，在使血管扩张、免疫、增强记忆力等方面有着极其重要的作用。 NO2在化学反应和火箭燃料中用作氧化剂，在工业上可以用来制作硝酸。 【学以致用】实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是（ ） 选项 气体 试剂 制备装置 收集方法 A O2 KMnO4 a d B H2 Zn + 稀H2SO4 b e C NO Cu + 稀HNO3 b c D CO2 石灰石 + 稀H2SO4 b c 气体制备之HNO3 Br2——硝酸溴 腐蚀性 制取装置曲颈甑 1．HNO3实验室制法： ( 曲颈甑 )⑴ 制取原理：难挥发性酸制取易挥发性酸 NaNO3 + H2SO4(浓)NaHSO4 + HNO3↑ 〖注意〗 ① HNO3受热易分解，不可加强热，只能微热。 ② 硝酸蒸气或溴蒸气易腐蚀橡胶，制取装置中尽量不使用橡胶用品。 ⑵ 装置：如图 ⑶ 收集：冷凝液化 2．溴的实验室制法： ⑴ 制取原理：MnO2 + 4HBr(浓)MnBr2 + Br2↑+ 2H2O 或2NaBr + MnO2 + 2H2SO4(浓)Na2SO4 + MnSO4 + Br2↑+ 2H2O ⑵ 装置：如图 ⑶ 收集：冷凝液化 3．用途：硝酸是重要化工原料，主要用于制造氮肥、王水、硝化甘油、硝基苯等，也是制造金属硝酸盐的原料， 用作蚀刻剂及强酸性清洗腐蚀剂，用作分析试剂，如作溶剂，氧化剂等。 溴的用途十分广泛的，制成溴化银用作感光剂，可以制作农药杀虫剂，医疗上很多药物是溴化物，例如红药 水的成分就是溴与汞的化合物汞溴红。 〖学以致用〗实验室可以用如下方法制取少量单质溴，根据如图装置，请回答下列问题： ⑴ 烧瓶中发生反应的化学方程式为 。 ⑵ 装置(Ⅰ)的烧杯中冷水所起的作用是 ， 装置(Ⅱ)的烧杯中液体的作用是 。 ⑶ 进行此实验时，烧瓶内的橡皮塞最好用锡箔包住， 用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠，这是因为： 。 ⑷ 装置(Ⅱ)烧杯中使用倒置漏斗可防止液体倒吸，试简述其原因： 。 工艺流程之硫酸——沸腾炉内固沸腾 吸收塔内液逆行 1．原料：硫黄、硫铁矿(FeS2)、有色金属冶炼烟气等。 2．工艺流程： 3．工业设备： 沸腾炉、接触室(内设热交换器)、吸收塔 ( 沸腾炉内固沸腾，浴火硫出自轻盈， 炉气净化保触媒，否则中毒降功能， 气体掠过催化剂，热量交换冷热平， 常压催化一次次，氧化可逆难平衡， 吸收塔内填瓷环，气液相溶须逆行， 喷水吸收放热多，浓酸溶气酸更浓。 ) 4．反应原理： ⑴ 煅烧硫铁矿或硫制备SO2(沸腾炉)： 4FeS2 + 11O22Fe2O3 + 8SO2或S + O2SO2 ⑵ SO2转化为SO3(接触室)： 2SO2 + O22SO3 (可逆反应) ⑶ 吸收SO3生成H2SO4(吸收塔)： SO3 + H2O==H2SO4（剧烈反应，温度升高，不利于吸收） 实际使用98.3%H2SO4吸收形成焦硫酸（上喷硫酸下进气，逆流操作高效率） SO3 + H2SO4== H2S2O7（焦硫酸，可认为是H2SO4·SO3），再加水H2S2O7 + H2O== 2H2SO4 【学以致用】 1．在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能， 用了中间有热交换器的接触室(如图)。下列说法错误的是（ ） A．a、b两处的混合气体成分含量相同，温度不同 B．c、d两处的混合气体成分含量相同，温度不同 C．热交换器的作用是预热待反应的气体，冷却反应后的气体 D．c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率 2．在硫酸工业生产中，SO3的吸收过程是在吸收塔(如图)中进行的，吸收塔里还装入了大量瓷环。 下列说法中不正确的是（ ） A．从①处通入SO3，整个吸收操作采取逆流的形式 B．从②处喷下98.3%的硫酸，瓷环的作用是增大接触面积 C．从③处导出的气体是N2和O2，可直接排入大气 D．从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的浓硫酸 工艺流程之硝酸——氮欲氧化先还原 加水歧化得硝酸 1．原料：氮气、氢气或氨气 2．工艺流程： ( N 2 、 H 2 合成塔 NH 3 氧化炉 吸收塔 水 尾气 蒸馏 硝酸镁 浓硝酸 高温、高压、催化剂 △ 空气 NO 催化剂 ) 3．工业设备：合成塔、氧化炉、吸收塔 ( 工业制硝酸，催化氧化氨， 两塔一个炉，主要设备三， 氮氢合成塔，氮气被还原， 炉内氨氧化，触媒在中间， 喷水红棕无，无色又循环， 加入干燥剂，蒸馏得浓酸。 ) 4．反应原理： ⑴ 合成氨： N2 + 3H22NH3 (合成塔) ⑵ 氨催化氧化： 4NH3 + 5O24NO + 6H2O (氧化炉) ⑶ 吸收NO2生成硝酸： 3NO2 + H2O== 2HNO3 + NO (吸收塔) (NO循环吸收，吸收塔硝酸浓度为50%左右，加硝酸镁吸水，再蒸馏，得到96%左右的浓硝酸) 【学以致用】氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨催化氧 化制硝酸的流程示意图。请回答： ⑴ A为 (填化学式)，向吸收塔中通入A的作用为 。 ⑵ 如尾气中NO、NO2的体积比为1:1，以NaOH溶液吸收时反应的离子方程式为 。 工艺流程之溴碘——大海啊卤素故乡 卤素啊根在海洋 1．从海水中提取溴 ⑴ 浓缩：将海水晒盐或海水淡化后的溶液浓缩，使溶液的浓度增大。 ⑵ 氧化：向浓缩后的海水中通入氯气：2Br－ + Cl2==Br2 + 2Cl－ ⑶ 富集：利用溴的挥发性，向溶液中通入热空气，将Br2吹出，用SO2水溶液吸收。 Br2 + SO2 + 2H2O==H2SO4 + 2HBr ⑷ 提取：再用氯气将溶液中的HBr氧化得到产品Br2。 2．从海带中提取碘 主要反应：③ 2I－ + H2O2 + 2H+==I2 + 2H2O 【学以致用】碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。请回答： ⑴ I2的一种制备方法如下图所示： ① 加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为 ， 生成的沉淀与硝酸反应，生成 后可循环使用。 ② 通入Cl2的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为 ； 若反应物用量比n(Cl2)/n(FeI2)=1.5时，氧化产物为 ；当n(Cl2)/n(FeI2)>1.5时，单质碘的收率会降低，原因是 。 ⑵ 以NaIO3为原料制备I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物； 再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反应得到I2，上述制备I2的总反应的离子方程式为 。 ⑶ KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2，若生成1mol I2，消耗的KI至少为____mol。I2在KI溶液中可发生反应I2 + I－I3－。实验室中使用过量的KI与CuSO4溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是 。 工艺流程之硅——它从沙滩到用户 开启光电能源路 1．工业制取硅、提纯流程： ⑴ 工艺Ⅰ： ① SiO2 + 2CSi + 2CO↑ (制金刚砂：SiO2 + 3CSiC + 2CO↑) ② Si + 3HClSiHCl3 + H2 ③ SiHCl3 + H2Si + 3HCl ⑵ 工艺Ⅱ： ① 2C + SiO2Si + 2CO↑ ② Si + 2Cl2SiCl4 ③ SiCl4 + 2H2Si + 4HCl 2．用途：高纯硅可以制成计算机、通讯设备等的芯片，以及光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池。 〖学以致用〗光纤通讯是光导纤维传送信号的一种通讯手段，合成光导纤维及氮化硅(一种无机 涂层)的工艺流程如下： 回答下列问题： ⑴ 反应Ⅰ的化学方程式为 ，氧化剂为 (填化学式)。 ⑵ 经反应Ⅱ所得的四氯化硅粗品中所含的物质如下： 组分名称 SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 HCl BCl3 PCl3 质量分数 0.545 0.405 0.0462 0.0003 0.00193 0.00157 沸点/℃ 57.6 31.8 8.2 －85 12.5 75.5 图中“操作X”的名称为 ；PCl3的电子式为 。 ⑶ 反应Ⅲ和Ⅳ中尾气的用途为 ；反应Ⅳ的化学方程式为 。 歧化反应——合久必分上下分 内部得失分自身 〖概念〗歧化反应——在氧化还原反应中，同一元素的原子一部分被氧化，另一部分被还原。 〖特点〗元素处于中间价态，部分升高，部分降低。 1．氯元素： ① 常温： Cl2 + H2OHCl + HClO (离子方程式Cl2 + H2OH+ + Cl－+ HClO) 制取84消毒液： Cl2 + 2NaOH==NaCl + NaClO + H2O 用石灰乳制取漂白粉：2Cl2 + 2Ca(OH)2==CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O ② 加热： 3Cl2 + 6NaOH5NaCl + NaClO3 + 3H2O (3Cl2 + 6OH－ 5Cl－+ ClO3－+ 3H2O) 4KClO33KClO4 + KCl 2．溴元素： Br2 + 2NaOH==NaBr + NaBrO + H2O (Br2、I2反应规律同Cl2) 3．硫元素： 3S + 6NaOH2Na2S + Na2SO3 + 3H2O (用热碱溶液洗涤玻璃仪器内壁残留的硫) (3S + 6OH－ 2S2－+ SO32－+ 3H2O) 4．磷元素： P4 + 3KOH(浓) + 3H2O3KH2PO2 + PH3↑ 5．碳元素： 3C + CaOCaC2 + CO↑ 3C + SiO2SiC + 2CO↑(制金刚砂) 6．铜元素： Cu2O + H2SO4==Cu + CuSO4 + H2O (离子方程式Cu2O + 2H+==Cu + Cu2+ + H2O) 7．氧元素： 2Na2O2 + 2H2O == 4NaOH + O2↑ 2Na2O2 + 2CO2==2Na2CO3 + O2 2H2O22H2O + O2↑ (这三个反应都是每生成1 mol O2，电子转移2 mol) 8．氮元素： 3NO2 + H2O== 2HNO3 + NO 3HNO2==HNO3 + 2NO↑+ H2O 2NO2 + 2NaOH== NaNO3 + NaNO2 + H2O (2NO2 + 2OH－== NO3－+ NO2－+ H2O) 9．锰元素： 3MnO42－+ 4H+=== 2MnO4－+ MnO2↓+ 2H2O 〖说明〗 ① 自身氧化还原反应不一定是歧化反应，可能是电子转移发生在不同元素之间的分解反应。 如2KClO32KCl + 3O2↑ 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ ② 不含α氢原子的脂肪醛、芳醛类物质在浓碱作用下醛分子发生自身氧化还原反应，生成相应的羧酸盐和醇的有机歧化反应，称之为康尼查罗反应。如2HCHO + NaOHHCOONa + CH3OH 归中反应——分久必合中间合 何必在意失与得 〖概念〗含有同一元素的不同价态的两种物质发生反应，生成只含有该元素中间价态的物质的反应。 1．氢元素： NaH + H2O== NaOH + H2↑ NaH + NH3== NaNH2 + H2↑ CaH2 + 2H2O== Ca(OH)2 + 2H2↑ NH5 + H2O == NH3·H2O + H2↑ 2．碳元素： C + CO22CO 3．氮元素： 6NO + 4NH35N2 + 6H2O 6NO2 + 8NH37N2 + 12H2O NaNO2 + NH4ClNaCl + N2↑+ 2H2O (实验室制取氮气) NH4NO3N2O↑+ 2H2O (2020.08.04日黎巴嫩首都贝鲁特港口发生硝铵大爆炸) 4．硫元素： SO2 + 2H2S== 2H2O + 3S (相煎何太急) H2SO3 + 2H2S== 3H2O + 3S↓ SO32－+ 2S2－+ 6H+== 3H2O + 3S↓ S + 2H2SO4(浓)3SO2↑+ 2H2O 5．氯元素： NaClO + 2HCl== NaCl + Cl2↑+ H2O (84消毒液或漂白粉不能与洁厕灵混合使用) Ca(ClO)2 + 4HCl== CaCl2 + 2H2O + 2Cl2↑ KClO3 + 6HCl== KCl + 3Cl2↑+ 3H2O 6．溴元素： BrO3－+ 5Br－+ 6H+ == 3Br2 + 3H2O 7．碘元素： IO3－+ 5I－+ 6H+ == 3I2 + 3H2O（可用KI-淀粉试纸和酸检验食用碘盐中含有KIO3） ( Y Z NaOH溶液 X K 1 K 2 )8．锰元素： 2KMnO4 + 3MnSO4 + 2H2O== 5MnO2↓+ K2SO4 + 2H2SO4 9．铁元素：  2Fe3+ + Fe == 3Fe2+ 10．铜元素：CuO + CuCu2O 【学以致用】将NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下，按上图所示装置进行实验。 操作步骤 实验现象 解释原因 打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢充入Y管中 ①Y管中___________ ②反应的化学方程式 ______________________ 将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温 Y管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 打开K2 ③_____________________ ④____________________ 竞争反应——生活就是行动 行动就是竞争 竞争反应是指在一个体系中，如果两个反应都有可能发生，并且消耗的反应物相同。那么两个反应为竞争反应。实际是对同一反应物的争夺，也叫平行反应。 像这种竞争反应的先后问题，其实思路很简单，就是尝试法。如向NH4Cl、AlCl3混合溶液中逐滴加入NaOH 溶液至过量，可以假设先与NH4Cl发生反应 NH4+ + OH－== NH3·H2O，但生成的NH3·H2O又可以跟AlCl3反应， 生成Al(OH)3沉淀和NH4Cl，所以假设是错误的，NaOH应该先与AlCl3反应，然后再与NH4Cl反应。 竞争反应例析 1．FeCl2溶液与NaClO溶液混合： 6Fe2+ + 3ClO－+ 3H2O== 2Fe(OH)3↓+ 3Cl－+ 4Fe3+ （发生氧化还原，而不是双水解） 2．Na2S溶液与FeCl3溶液混合：2Fe3+ + S2－== 2Fe2+ + S↓（发生氧化还原，而不是双水解） 3．Na2S溶液与CuSO4溶液混合：Cu2+ + S2－== CuS↓（直接生成沉淀，而不是双水解生成Cu(OH)2和H2S） 4．Na2S溶液与AlCl3溶液混合：3S2－+ 2Al3+ + 6H2O==2Al(OH)3↓ +3H2S↑(发生双水解，而不是生成Al2S3沉淀) 5．向混有CaCO3沉淀的Na2CO3溶液滴入稀盐酸： 优先发生CO32－+ H+== HCO3－、HCO3－+ H+== H2O + CO2↑，再发生CaCO3 + 2H+== Ca2+ + H2O + CO2↑ 6．向Na2CO3和NaOH的混合溶液中滴入稀盐酸： 优先发生OH－+ H+== H2O，再发生CO32－+ H+== HCO3－、HCO3－+ H+== H2O + CO2↑ 7．向NH4Cl和HCl的混合溶液中滴入NaOH溶液：优先发生OH－+ H+== H2O，再发生NH4+ + OH－== NH3·H2O 8．向CaCl2和HCl的混合溶液中滴入Na2CO3溶液： 优先发生CO32－+ 2H+== H2O + CO2↑，再发生CO32－+ Ca2+== CaCO3↓ 【学以致用】 1．将足量的CO2不断通入NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中，生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为（ ） 2．向含SO32－、Fe2+、Br－、I－各0.1 mol的溶液中通入标准状况下的Cl2，通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物 质的量的关系图正确的是（ ） 反应顺序——特性就是特权 优秀就是优先 一．生成弱电解质型（弱离子优先） 1．向含有H+、Al3+、NH4+、Cl－的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液，反应顺序是： ①H+ + OH－== H2O ②Al3+ + 3OH－== Al(OH)3↓ ③NH4+ + OH－== NH3·H2O ④Al(OH)3 + OH－== [Al(OH)4]－ 2．向含有Na+、CO32－、[Al(OH)4]、OH－的混合溶液中，逐滴加入稀硫酸，反应顺序是： ①OH－+ H+ == H2O ②[Al(OH)4]－+ H+ == Al(OH)3↓+ H2O ③CO32－+ H+ == HCO3－ ④HCO3－+ H+ == H2O + CO2↑ ⑤Al(OH)3 + 3H+ == Al3+ + 3H2O 二．沉淀型（难溶者优先） 向浓度均为0.1 mol·L−1NaCl和NaI混合溶液中，逐滴加入少量AgNO3溶液，出现黄色沉淀。 证明：Ksp(AgI) < Ksp(AgCl) 三．氧化还原型（强者优先） 1．同一氧化剂与多个还原剂： 向FeI2、FeBr2混合溶液中，慢慢通入足量Cl2，反应顺序是： ①Cl2 + 2I－== I2 + 2Cl－ ②Cl2 + 2Fe2+ == 2Fe3+ + 2Cl－ ③Cl2 + 2Br－== Br2 + 2Cl－ 向NaI、Na2SO3、Na2S混合溶液中，慢慢通入足量Cl2，反应顺序是： ①Cl2+S2－== S↓+ 2Cl－ ②Cl2 + SO32－+ H2O== SO42－+2Cl－+2H+ ③Cl2 + 2I－== I2+2Cl－ 2．同一还原剂与多个氧化剂： 向含有H+、Cu2+、Fe3+、SO42－的混合溶液中，加入足量铁粉，反应顺序是： ① Fe + 2Fe3+== 3Fe2+ ② Fe + Cu2+== Fe2+ + Cu ③ Fe + 2H+== Fe2+ + H2↑ 四．强酸制弱酸型（弱者优先） 向含有Na+、[Al(OH)4]－、ClO－、SiO32－的混合溶液中慢慢通入CO2，反应顺序是： H2CO3 H2SiO3 HAlO2 HClO Ka1=4.45×10－7 Ka1=1.7×10－10 Ka=6.3×10－13 Ka=3×10－8 Ka2=4.7×10－11 Ka2=1.6×10－12 ①CO2 + 2[Al(OH)4]－== 2Al(OH)3↓+ CO32－+ H2O ②CO2 + SiO32－+ H2O == H2SiO3↓+ CO32－ ③CO32－+ H2O + CO2 == 2HCO3－ ④CO2 + ClO－+ H2O == HClO + HCO3－ 常见干燥剂——遇见 水留下 随风 无牵挂 1．干燥装置： 干燥器内可以盛放固体干燥剂，也可以盛放液体干燥剂； 洗气瓶中必须盛放液体干燥剂；干燥管和U型管内必须盛放固体干燥剂。 2．酸性干燥剂： ⑴ 浓硫酸：可以干燥H2、O2、Cl2、N2、CO、NO、NO2、CO2、SO2、HCl、CH4、C2H4等气体。 【说明】浓硫酸不能用来干燥NH3、H2S、HBr、HI、SO3五种气体。(SO3能溶解在浓硫酸中) ① 2NH3 + H2SO4 == (NH4)2SO4 ② H2S + H2SO4(浓) == S↓+ SO2 + 2H2O ③ 2HBr + H2SO4(浓)== Br2 + SO2+ 2H2O ④ 2HI + H2SO4(浓)== I2 + SO2 + 2H2O ⑵ P2O5干燥剂：可以干燥H2、O2、Cl2、N2、CO、NO、NO2、CO2、SO2、HCl、CH4、C2H4等气体。 3．碱性干燥剂：碱石灰(成分为NaOH和CaO的混合物) 常用来干燥NH3，不能干燥酸性气体（如CO2、SO2、Cl2、NO2等）。 4．中性干燥剂： ⑴ 无水CaCl2：可以干燥大多数气体，但不能用来干燥氨、酒精、胺、酰、酮、醛、酯等。 【说明】不能用无水CaCl2干燥NH3的原理是，二者会发生络合反应。CaCl2 + 8NH3=== CaCl2·8NH3 ⑵ 无水MgSO4：有很强的干燥能力，吸水后生成MgSO4·7H2O。吸水作用迅速，效率高，价廉。 ⑶ 硅胶：(硅胶主要成分是SiO2，化学式xSiO2·yH2O) 硅胶为透明或乳白色粒状固体。用于气体干燥剂，也用作催化剂。 如果在硅胶中加入CoCl2，干燥时呈蓝色，吸水后呈粉红色，可再生反复使用。 【说明】无水CuSO4(白色粉末)吸水后变成蓝色的CuSO4·5H2O，一般用于检验水蒸气的存在，不用来做干燥剂。 ⑷ 活性氧化铝(Al2O3)：吸附水蒸气量大、干燥速度快，400～500K烘烤能再生。 5．食品干燥剂： ⑴ 硅胶干燥剂 (透明颗粒) ⑵ 生石灰干燥剂 (白色固体) ⑶ 无水CaCl2干燥剂 (白色多孔块状、粒状或蜂窝状固体) ⑷ 蒙脱石干燥剂 (纯天然原料膨润土，绿色环保，无毒无味) ⑸ 植物纤维干燥剂 (天然植物纤维为吸湿载体，可100%自然降解，属环保型干燥剂) 【说明】① P2O5不能用作食品干燥剂，因为其遇冷水生成有剧毒的偏磷酸， 受热或遇水分解放热，放出有毒的腐蚀性烟气，具有强腐蚀性。 ②食品包装中的铁粉是食品抗氧化剂(或脱氧剂)而非干燥剂，铁粉能与 食品包装袋中的氧气、水分缓慢氧化生成铁锈，从而效延长食品保质期。 气体不共存——邂逅 两相宜 从此 不分离 1．气体不能共存——指的是两气体混合或相遇，无任何条件，迅速发生化学反应生成新物质。 常见在常温下不能共存的气体有八组： ⑴ Cl2 + 2HBr== 2HCl + Br2 (产生红棕色小液滴，常说的发生“流血事件”) ⑵ Cl2 + H2S== 2HCl + S (产生淡黄色固体，常用来证明非金属性Cl>S） ⑶ 3Cl2 + 8NH3== 6NH4Cl + N2 (产生白烟，常用浓氨水检验氯气管道是否漏气) ⑷ F2 + H2== 2HF (在黑暗处剧烈反应发生爆炸，证明氟是非金属最强的卤族元素） ⑸ O2 + 2NO== 2NO2 (无色气体变为红棕色，因此收集NO不可用排空气集气法) ⑹ SO2 + 2H2S== 2H2O + 3S (本是同根生，相煎何太急。常用来证明SO2的氧化性） ⑺ NO2 + SO2== SO3 + NO (都含俩氧同飘过，从此人生无颜色） ⑻ HCl + NH3== NH4Cl (HX + NH3== NH4X)、或HNO3 + NH3== NH4NO3 [产生白烟，常用蘸有浓氨水的玻璃棒检验HCl气体(或HNO3气体)] 【说明】以下气体常温下可与水发生反应： CO2 + H2OH2CO3， SO2 + H2OH2SO3， NH3 + H2ONH3·H2O Cl2 + H2OHCl + HClO， 2F2 + 2H2O== 4HF + O2， 3NO2 + H2O==2HNO3 + NO 2．气体能共存——指的是两种气体彼此之间永不反应，或没有条件不反应。 以下八组气体在常温下是可以共存的，在一定条件下可以发生化学反应。(与君安好长相伴 没有条件不断键) ⑴ H2 + Cl22HCl ⑵ N2 + 3H22NH3 ⑶ C2H4 + H2C2H6 ⑷ H2O + COCO2 + H2 ⑸ O2 + N22NO ⑹ O2 + 2SO22SO3 ⑺ 4NH3 + 5O24NO + 6H2O、 O2 + 4HCl 2H2O + 2Cl2(地康法制氯气) ⑻ 2H2 + O22H2O、CH4 + 2O22H2O + CO2、4NH3 + 3O2(纯氧)2N2 + 6H2O等。 与水反应——天干物燥 温婉而恬静 水浸雾罩 柔雅变火性 1．金属单质： 2Na + 2H2O==2NaOH + H2↑ Ca + 2H2O== Ca(OH)2 + H2↑ 2．非金属单质： 2F2 + 2H2O== 4HF + O2 3．酸性氧化物： SO3 + H2O== H2SO4 4．碱性氧化物： Na2O + H2O== 2NaOH CaO + H2O== Ca(OH)2 5．金属氢化物： NaH + H2O== NaOH + H2↑ CaH2 + 2H2O== Ca(OH)2 + 2H2↑ 6．金属氮化物、磷化物： Li3N + 3H2O== 3LiOH + NH3↑ AlP + 3H2O==Al(OH)3↓+ PH3↑ Ca3P2 + 6H2O==3Ca(OH)2 + 2PH3↑ 7．金属碳化物： CaC2 + 2H2O== Ca(OH)2 + C2H2↑ Be2C + 4H2O== 2Be(OH)2↓+ CH4↑ Al4C3 + 12H2O== 4Al(OH)3↓+ 3CH4↑ Mg2C3 + 4H2O== 2Mg(OH)2↓+ C3H4↑ 8．卤素互化物： IBr + H2O==HIO + HBr ICl + H2O== HIO + HCl 9．非金属元素的卤化物： NCl3 + 3H2O==3HClO + NH3 BCl3 + 3H2O==H3BO3 + 3HCl PCl3 + 3H2O==H3PO3+ 3HCl PCl5 + 4H2O==H3PO4 + 5HCl 10．常见考点： 3NO2 + H2O==2HNO3 + NO 2Na2O2 + 2H2O== 4NaOH + O2↑ Mg3N2 + 6H2O==3Mg(OH)2↓+ 2NH3↑ Al2S3 + 6H2O==2Al(OH)3↓+ 3H2S↑ Mg2Si + 4H2O==2Mg(OH)2↓+ SiH4↑ BaO2 + 2H2O==Ba(OH)2 + H2O2 TiCl4 + (2+x)H2O==TiO2·xH2O↓+ 4HCl↑ NH5 + H2O==NH3·H2O + H2↑(注：NH5=NH4H) 〖学以致用〗氯胺是由氯气遇到氨气反应生成的一类化合物，主要包括一氯胺(NH2Cl)、二氯 胺(NHCl2)和三氯胺(NCl3)，是常用的饮用水二级消毒剂。氯胺消毒持久性强的化学原理是： NH2Cl + H2ONH3 + HClO NHCl2 + 2H2ONH3 + 2HClO NCl3 + 3H2ONH3 + 3HClO 氯胺缓慢释放HClO，所以其消毒的持久力比较强。 水的作用——上善若水 恩泽被苍生 海纳百川 虚怀万物容 1．水做氧化剂（水做氧化剂是水中H+的作用，一般生成H2） ⑴ 2Na + 2H2O==2NaOH + H2↑ ⑵ C + H2OCO + H2 ⑶ 3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2 ⑷ 2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑+ Cl2↑ ⑸ 2Al + 2NaOH + 6H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑+ 4H2O (电子转移为6mol) ⑹ Si + 2NaOH + 4H2O == Na2SiO3 + 2H2↑ + 3H2O (电子转移为4mol) 2．水做还原剂：（水做还原剂是负二价氧的作用，一般生成O2） 2F2 + 2H2O==4HF + O2 3．水既做氧化剂、又做还原剂： 2H2O2H2↑+ O2↑ 4．水既不做氧化剂、又不做还原剂：（在氧化还原反应中） ⑴ 2Na2O2 + 2H2O == 4NaOH + O2↑ ⑵ 3NO2 + H2O== 2HNO3 + NO ⑶ Cl2 + H2OHCl + HClO ⑷ O3 + 2KI + H2O== 2KOH + I2 + O2 ⑸ Cl2 + SO2 + 2H2O == 2HCl + H2SO4 ⑹ 4Fe(OH)2 + O2 +2H2O == 4Fe(OH)3 5．水做催化剂： 3I2 + 2Al 2AlI3，有紫色烟雾产生。 6．水做鉴别剂： ⑴ 可以鉴别：苯、乙酸、四氯化碳（上层、互溶、下层） ⑵ 可以鉴别：Na2SO4、CuSO4、CaCO3 （无色溶液、蓝色溶液、白色固体） ⑶ 可以鉴别：NaOH、NH4NO3、NaCl（温度升高、温度降低、温度变化不明显） 7．水做洗涤剂——分离提纯时，滤出的晶体用水清洗表面残留溶液或杂质离子。 8．水做分散剂——配制水溶液、水溶胶。 9．水做导热剂——水浴加热（100℃以下）。 10．水做灭火剂——水的气化热大，普通可燃物着火可用大量水灭火。 11．水做冷却剂——蒸馏装置中的冷却水，用于工厂的水冷器。 12．水做保护剂——白磷保存在冷水中，液溴的保存需水封。 陌生物质——看似异常实正常 化学伪装也疯狂 1．NH5 ——名称：氢化铵，化学式应为NH4H，为离子化合物，电子式如图， 溶于水呈碱性：NH5 + H2O== NH3·H2O + H2↑ 2．I4O9 ——名称：碘酸碘，化学式应为I(IO3)3，碘的化合价分别为+3价和+5价。 3．Fe(FeO2)2 — 名称：偏铁酸亚铁，化学式应为Fe3O4(或FeO·Fe2O3)，Fe为+2价和+3价，具有磁性的黑色晶体， 又称为磁性氧化铁。 3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2 Fe3O4 + 4H23Fe(引火铁) + 4H2O 〖特别注意〗Fe3I8应写成3FeI2·I2，而不是FeI2·2FeI3，因为Fe3+与I－不能共存。 4．Pb2PbO4 —名称：铅酸铅，化学式应为Pb3O4(或2PbO·PbO2)，铅的化合价为+2价和+4价，为鲜橘红颜色粉末。 Pb3O4 + 8HCl(浓)== 3PbCl2 + 4H2O + Cl2↑ 对比Fe3O4 + 8HCl(浓)== 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O 5．HN3 —— 名称：氢叠氮酸，是一种液态爆炸物。 受到撞击立即发生爆炸性分解： 2HN3== 3N2↑+ H2↑，呈弱酸性：HN3H+ + N3－，酸性类似于醋酸。 ( H 4+ H H H N N N N H H )6．N4H4——名称：叠氮酸铵，化学式应为NH4N3，含有铵根离子：N4H4 == NH4+ + N3－ N4H4 + HCl== NH4Cl + HN3 N4H4 + NaOHNaN3 + H2O + NH3↑ 7．N4H44+—N4H4(SO4)2 中的阳离子，N原子排列类似于白磷结构，配位键结合H+。 8．N8—— ① 可以是共价化合物：分子中所有N原子均呈单键，且均满足8电子结构 (图1) ② 可以是离子化合物：含有阳离子“N5+”，阳离子中每个N原子都达到8电子稳定结构，且含有 2个N≡N，阴离子“N3－”直线形 (图2)。 图1 图2 9．CrO5——名称：过氧化铬，也叫五氧化铬，常温下为蓝色结晶，化学式应为CrO(O2)2， 含有过氧键，结构如图。CrO3可与O3反应可得蓝色晶体过氧化铬(CrO5)。 该反应可用来检验臭氧：3CrO3 + 2O3== 3CrO5 1:4反应汇总——一棵梧桐心中栽 引得凤凰四周来 01．MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + 2H2O + Cl2↑ （转移2 mol e－） 02．Cu + 4HNO3(浓) == Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O（转移2 mol e－） 03．Ca(ClO)2 + 4HCl(浓) == CaCl2 + 2Cl2↑+ 2H2O（转移2 mol e－） 04．O2 + 4HCl 2H2O + 2Cl2（历史上地康法制取Cl2）（转移4 mol e－） 05．C + 4HNO3(浓)CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O（转移4 mol e－） 06．O2 + 4NO2 + 2H2O== 4HNO3（转移4 mol e－） 07．O2 + 4Fe(OH)2 + 2H2O== 4Fe(OH)3 （白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色）（转移4 mol e－） 08．O2 + 4Na2Na2O（常温下，钠在空气中变质的第一步反应，最终变为Na2CO3）（转移4 mol e－） 09．TiCl4(熔融) + 4Na4NaCl + Ti（转移4 mol e－） 10．Si + 4HF== SiF4↑+ 2H2↑（转移4 mol e－） 11．Fe3O4 + 4H23Fe + 4H2O（转移8 mol e－） 12．Al + 4HNO3(稀) == Al(NO3)3 + NO↑+ 2H2O（转移3 mol e－） 13．Fe + 4HNO3(稀)== Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O 〖Fe若过量则生成Fe(NO3)2〗（转移3 mol e－） 14．FeO + 4HNO3(浓)== Fe(NO3)3 + NO2↑+ 2H2O（转移1 mol e－） 以下为非氧化还原反应 15．SiO2 + 4HF== SiF4↑+ 2H2O （氢氟酸不可用玻璃仪器盛放） 16．AlCl3 + 4NaOH== NaAlO2 + 3NaCl +2H2O （先生成白色沉淀，后溶解） 17．NaAlO2 + 4HCl== AlCl3 + NaCl + 2H2O （先生成白色沉淀，后溶解） 18．Cu2+ + 4NH3·H2O(足量) == [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O （先生成蓝色沉淀，后溶解生成深蓝色溶液） 19．Cu2(OH)2CO3 + 4HCl== 2CuCl2 + 3H2O + CO2↑ 20．CH4 + 4Cl2 CCl4 + 4HCl（甲烷取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl的混合物， 且CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl、CH4 + 2Cl2 CH2Cl2+ 2HCl、CH4 + 3Cl2 CHCl3+ 3HCl 几个反应的反应前后分子数均不改变） 2 学科网（北京）股份有限公司 $