资源描述
专项2从海水中获得的化学物质 ：氯、溴、碘、钠、镁氯气:黄绿色、密度比空气大、有刺激性气味,溶于水，形成黄绿色溶液2NCl 22 2aH +2+ l2氯气工业制法:电解食盐水,正极Cl2nO+ 4HCl(浓） MnCl2 Cl22H2O氯气实验室制法MnO和稀盐酸不反映2Na Cl2 = Nal2Fe + 3C2 FeCl3铁丝在氯气中燃烧,产生棕褐色的烟Cu+ Cl2 uC2铜丝在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟大多数金属在一定条件下都可与氯气化合；氯气与变价金属反映时，生成最高价金属氯化物C2+ H2 2HCl工业制盐酸氯气具有氧化性：Cl2 +2KBr = 2C Br2+2I =2KCl + I2氯水：黄绿色,有酸性和漂白性;（氯气无漂白性);含三种分子和4种离子：l2、HClO、H2;H+、l、ClO-、OH-;浓度C（H） C(C) C(ClO-） C(O-)C2 + H2O l+HlO2HClO 2C+O氯气与碱反映,生成次氯酸盐、金属氯化物和水:l2 2OH NClO+ aCl + Hl + 2Ca(OH）2 = (lO)2 Ca2 H2O漂白粉:工业用氯气和石灰乳制造；重要成分为(lO)2和Cal2,有效成分为Ca（ClO)2Ca(CO)2 2HC =CaCl22HCla（ClO)2+ 2O + CO2= CCO3 2HClO钠：银白色金属,质软，密度略不不小于水，具还原性,可与许多非金属单质、2反映2a + 2HO = aO + H24a + O 2Na2O暴露在空气中生成白色氧化钠Na +O2 N2O2空气中燃烧生成淡黄色过氧化钠+ CuSO 2H2 C(OH)2 + NaSO 2钠和硫酸铜反映（先和水反映）氧化钠为碱性氧化物:Na2O+ 2O = 2NaOHN2OHCl = aCl H2O过氧化钠为过氧化物,与氧化钠是不同类氧化物；可作氧气来源及实验室少量制取氧气:NaO2 + 2HO =4NaOH O22N2O2 + 2CO2= 2Na2CO3 + 钠的工业制法:Nal（熔融） Na + l2碳酸钠：纯碱、苏打，白色粉末，稳定；Na2CO +2Hl =NaCl+ CO +H2O（盐酸过量）Na2CO + HCl =laHC3（盐酸少量）N2CO + Ca(OH）= CaCO3 +2Na2CO3 CaCl2 = CaC 2NaCl碳酸氢钠：小苏打,白色粉末，不稳定;NaH3= Na+ CO3-NaHC3 + HC = NaC + C2 +aHO3+ NO NaCO3 + 2O2NaHCO3 +Ca（O)2 = CaCO +a2CO3+2O碳酸氢钠过量NaCO3+Ca（OH)2 aCO + NaH + HO氢氧化钙过量NaCO3+CaCl：高中阶段不反映碳酸钠和碳酸氢钠互相转化：N2CO3 +O + 2 = 2NHC32aHC3 NCO3+ CO2 + H碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别:相似温度下,NCO3溶解度不小于NaHCO3摩尔浓度相似时,Na2CO3的pH值不小于NaHC3和酸反映时都放出CO2，NaHCO3比N2CO3反映剧烈1、用pH试纸;2、加热将气体通入澄清石灰水;3、稀盐酸；、CCl2溶液（Na2CO3生成白色沉淀，NHO3不生成）海水提取镁：1、 制取石灰乳CaCO3O + CO2CO 2 = C(H)22、 制取氢氧化镁沉淀M2 + 2OH = Mg(H）23、 制取氯化镁Mg(OH）+ 2HCl MgC2 +H2OMg(H）2 + 2H+ = 2+ 2H2OM+2l+6H2O MgC2.6H2OMgl2.6H2O MgCl2 + 62O4、 制取金属镁（电解熔融MCl2）Mg 2Cl- + Cl2不使用M是由于Mg熔点高镁的化学性质:2Mg + O2 M +Mg+ + g2+ H2M 2 g3N2M + 2O M(O）2 +H2专项3 从矿物到基本材料 ：铝、铁、铜、硅铝:银白色有光泽，地壳中含量最多的金属元素，可以和酸与碱反映2Al H+ = Al3+ + 3H24Al+ 3O2 = 2Al2O3（铝和氧气反映)2A + O- + 2HO 2Al2- +H22l NaOH 2H2O aAlO2 +3H2 偏铝酸钠A在浓硝酸、浓硫酸中发生钝化反映铝热反映:Al转化成l2O时放出大量热2A Fe2O AlO3 + 2Fe用于焊接铁轨l与nO、Cr2O3等发生的铝热反映可用于冶炼金属氧化铝：两性氧化物AO3+ 6Cl = 2Al3 H2OA2 +6 = 2Al3+ + 3HOAl3为共价化合物Al2O3 +2OH = NaAlO2 + 2O Al2O3 +2O- 2AO- 2O只能和强碱反映,不能和氨水等弱碱反映偏铝酸钠和酸的反映:NaAlO2 + 22O CO2 l(H) NaHCO3A2- + 2H2O+C2 =A(OH）3+ H3-氢氧化铝：两性氢氧化物ACl3 +NH3.H2O=Al(OH)3 + 3NH4ClAl3+ 3NH3.HO =Al(OH)3 + 3NH4+Al（)3 3H+ = 3+ 3H2Ol（OH)3 OH- =AlO+ 22Al（OH)3中加入盐酸或NaH溶液均可使沉淀溶解l、l2O3、Al(OH)3可与CH3OOH及比3COO强的酸反映,不能和23反映Al、Al2、Al(OH）3可与NO等强碱反映，不能和NH3.H2O等弱碱反映l、A2O3、(OH）和O-反映都生成AlO-AO2-在酸性溶液中和H+生成A(O）3白色沉淀明矾净水原理:A(O4) = K + 3+ 2S4-明矾溶于水后发生电离Al3 H2 Al(OH）3(胶体)+3H+l（OH）3胶体具有很强的吸附性从铝土矿中提取铝:1、 碱溶:l2+ NOH= 2NaAl2 H2O2、 酸化：NaAlO2 C（过量) 2HAl(OH)3 NaHCO3、 灼烧:2l()3 Al23+ 3H2O4、 电解：2A2 4Al 2AlCl3不能用电解法,由于共价化合物，不导电可溶性铝盐溶液和强碱溶液反映:Al3+ 3OH= Al(O）l(O)3 + OH = lO2- + 2H2O偏铝酸盐溶液和强酸溶液反映：AlO2 H +HO= Al(OH)-充足反映Al(OH）3+ = l3+ 3H2-HCl过量硫酸铝和过量氨气反映:Al2（SO4）3 6NH3H2Ol(OH）3 +3(NH)2SO4偏铝酸钠和氯化铝反映：NaAlO3+ lCl3 6H2O =4A(OH) + 3NCl铁、铜的存在:铁重要以化合态存在，铁单质只存在于陨铁中铜重要以化合态存在，也有少量单质铁、铜从化合态转化为游离态：FeSO4 Zn =Fe + ZnSO4CuSO + Z = Cu ZnSO4Fe2O3 3C 2e + O2CuO u + C22Fe2O3+ 3C 4F + 32CuO +C 2u +COFe23 +3H 2F 3HCu +H2 Cu + 2OAl + F2O3 AlO3 + 2Fe2A+ 3uO Al2O3 + 3u工业炼铁:原料:铁矿石（如Fe2O3)、焦炭、空气、石灰石等CO的生成:C +2 OC + O2 2O铁矿石的还原：Fe2O3 + O F+ 3CO2石灰石的作用：除去SiO2CC3 CaO + 2CaO + iO2 Ca铁、铜的化学性质：F +Cl FeCl2 + 2 eO4 + 8HCl =el2 + Fe3 + 2F3O4 2O eS4 +Fe2（S4) 4H2O2Fe + 3Cl2 2Fl32O3 + 32SO4=Fe（SO)3 +3H2eO + H2SO4 FeO4 + H2OFe + CuSO4 = Cu + FeS43Fe 2O2 e343Fe + 4H2O Fe3O4 + 2u + 2gNO3 = g + Cu(N3）2Cu C2 uCl2Cu+ S u2S(铜显+1价)金属的冶炼:1、 热分解法：冶炼金属活动性较差的金属HgO 2Hg + O22Ag2O 4g22、 热还原法:金属活动性介于Zn和Cu之间的金属eO3 2Fe + 3C2CuO +C 2Cu + CO2Zn + 3O2 2nO+S2O+C Zn + CO3、 电解法:金属活动性很强的金属（活动顺序中铝及铝前面的金属)2l3（熔融) Al +3O2gCl(熔融) g +l2铁三角: Fe Fe2+ Fe3+e只具有还原性,Fe2既有氧化性也有还原性，重要体现较强还原性，3+具有较强氧化性，三者可以互相转换： Fe遇弱氧化剂(I、S、H+、2等），生成+:e + Cu =F2+ C（铁和硫酸铜)Fe + I2FIe +H2SO4(稀)= FeS4 H2+ S FeS e遇强氧化剂(Cl2、Br2、酸性KMO、稀HN3等),生成Fe3+：2Fe+ 3Cl2 2FeCl3Fe 4HNO3（稀)= Fe(NO3)3 + N+ 22O Fe2+遇还原剂（C、l等），生成F：3O + 2 3 Al2O Fe2+遇强氧化剂（Cl、r2、H、MnO4-、Cl-、HO3等），生成Fe3+：Fe2+ 2 = 2e3+ + 2Cl-5Fe+ Mn4-+8+5e3+ M+ 423F2+ 4H+ NO3- = 3e3+ +NOHO F3+遇还原剂（、Fe、Cu、H2S、S2-、HI、-、S2等),生成2+:2Fe3+ Cu 2Fe+ Cu2+2Fe3+ Fe= 3e2+ e+遇还原剂（CO、Al等），生成Fe：Fe2O3+ 3CO 2e 3CO2FeO + 2l 2F +lO3F2+、+的检查：1、 Fe+的检查（1) 含2+的溶液呈浅绿色(2) 含Fe2+的溶液中滴入aO溶液,先浮现白色沉淀，后迅速变为灰绿色,最后变成红褐色:Fe2+ + 2H- = Fe(OH）2F(O） O2 2HO 4Fe(OH)3(3) SCN-法:向具有Fe2+的溶液中滴入CN溶液无明显变化,然后滴加新制的氨水，溶液变为血红色2F2 + C2 = Fe 2Cl-e3+ 3SCN= F(CN）2、 3+的检查(1) 含Fe的溶液呈黄色或棕黄色(2) 向具有Fe3的溶液中滴入NO溶液,产生红褐色沉淀e + 3OH- Fe(O)(3) SCN法:向具有Fe+的溶液中滴入KSCN溶液显血红色：F3+ 3SCN- = Fe(SCN)3实验室制取e(OH）2的特别措施：实验室制法:FeS4 + 2NaOH F(H）+ Na2SO4Fe2和e(OH)容易被空气中的O2氧化4Fe(OH)2+ 2 H2O = 4Fe（OH)3保护Fe的有效措施：1、 用通过煮沸除去2的蒸馏水配制FSO4溶液2、 向FSO4溶液里加入稍过量的铁粉保护F(H)2的有效措施:1、 向取用的FeO4溶液里加入少量苯或煤油隔绝空气2、 用胶头滴管将NOH溶液送至F溶液的底部,在溶液最深处生成Fe（OH)2除去废水中的F2+：先将Fe氧化成Fe3,再调节溶液的pH值将Fe+转化成Fe（O)3沉淀硅酸盐:陶瓷、砖瓦、玻璃、水泥等硅酸H2SiO3：难溶于水，不溶于酸（除F），溶于苛性碱(NaO、KH）HO2+2NaOH N2S3 + H2制取：NaS3加HCl，或通入CO2硅酸受热分解：2O i2 + H2硅酸钠:很少数可溶于水的硅酸盐之一，水溶液俗称“水玻璃”，可与多种酸反映N2SO3+ HCl =H2SiO3 + 2Nla2S3 + CO + H2 =a2O3+2SiO3（少量CO2) Na2S 2O2+ 2HO = 2NaHCO3 + HSiO3(过量CO2)硅酸盐产品:一般硅酸盐水泥：黏土、石灰石高温煅烧,再加入石膏磨粉一般玻璃:石灰石、纯碱(N2CO3)、石英（Si2）高温熔融,构成一般为NaO.CaO.6S2二氧化硅i2:化学性质不活泼,不和H2O、一般的酸反映;熔沸点很高，硬度很大，可制造光学镜片、石英坩埚、光导纤维(光纤）SiO2与碱性氧化物及强碱反映:aO +SO2 CaiO3用于炼铁中除炉渣SO+ NaO=a2Si + 2OiO2与碳酸盐反映:Na2CO3 + Si Na2iO3+ COC3+ Si2 aSiO3 + CO2S2与还原剂反映:高温下S2具有弱氧化性Si2+ C S +2OSiO2与氢氟酸反映： SO2 + H = iF+ 2H2单质硅工业制法:工艺流程:二氧化硅粗硅四氯化硅-纯硅S2 + Si 2CSi + ClSil4Si4 + 2H Si4H硅和NaOH反映：Si + 2aH + H2O = NSiO3 H2晶体硅熔沸点很高，硬度很大,导电性介于导体和绝缘体之间，是重要的半导体材料；常温下单质硅很稳定,和O2、Cl2、HNO3、H2O4等很难发生反映,某些条件下也能发生某些化学变化。专项4 硫、氮和可持续发展 :硫、氮硫和氧气：+ O2 SO2硫和铁：S+ Fe Fe硫和铜: + 2u Cu2S二氧化硫:易溶于水，形成酸性溶液;有漂白性，能漂白品红等有色物质(加热时又分解恢复本来的颜色），可用于漂白纸浆及草帽等编织物；可用品红溶液检查S2；属于酸性氧化物，可与碱性氧化物、碱及某些盐发生反映，溶于水后部分和水反映生成H2SO3:SO2 + 2O HSO亚硫酸是弱酸，容易被O、H2等氧化成HSO42SO + O 2H2O4SO2 2OH = 2SO3 + H2O (吸取SO2废气)S2 + NaOH =NaHSO3 （S2过量)SO2和硫化氢：S HS= 3 2H2OS2和氯气:SO2 Cl2 + 22O = 2Cl + 2SO42SO:不稳定，受热分解为SO2和H2O与2SO3相应的盐有正盐和酸式盐两类，它们之间可以互相转化：1、向澄清石灰水中逐渐通入S2:Ca(OH)2+2 CaSO3 + H2OCaS3 + S H2= Ca（S3)22、向NaSO3溶液中加入NO溶液:NHO3 + NaO=a2SO+ H2OH2SO3比2O酸性强，向aHCO溶液中通入SO2：aHCO3 SO2 = aHO3 CO2酸雨的形成与防治:p5.的雨水空气中SO2的来源:化石燃料燃烧、含硫金属矿石的冶炼、硫酸生产等S2转化成硫酸:S+ O 2O3(可逆反映)SO3 H2O = H2SO4SO2 + H2 HSO32H2SO3+=2H2酸雨防治:1、 开发新能源2、 对含硫燃料进行脱硫解决:SO2 +C(H）2 = CaSO3 H2OSO3+ O = aS43、 对含二氧化硫废气进行解决或回收：O2 + 2H3+H2 (NH4）2SO3SO NH HO = NH4O32(H4)SO + O2 =2(H)2O4硫酸制备：4S2+ 11O2 2Fe2O3+ 8SO2SO2 + O2 2SO(可逆反映) 3 + H2O = H2O硫酸化学性质：二元强酸,水溶液中完全电离成H+和42-浓硫酸具有吸水性、脱水性、强氧化性;除铝、铁等少数金属常温下遇浓硫酸发生钝化外，浓硫酸能与大多数金属和某些非金属发生反映；浓硫酸参与的反映大多数是氧化还原反映,浓硫酸作氧化剂，标志是生成SO2；CuO4.H2O uSO4 52O吸水性C + H2SO4(浓)CS4+ O2 H2OC + 2H2O4(浓) 2 + O2 + 22NaBr + 4（浓) 2SO + O2 + Br2 211H22O11 + 1H2OC + HO（浓) CO2 + SO2 + 2H2O 蔗糖脱水重要的硫酸盐:SO4.2HO 生石膏2aSO4H 熟石膏BaS4 重晶石(钡餐)硫和含硫化合物的互相转化：不同价态:2S SO2 O3S HgSN2S3 + H2S4(浓) = O4 + SO2 + 22Na23 O2 =2Na2SSO+ 2NOH = N2SO3 +H2O鉴别、分离O2与C2：SO2和O2都能使澄清石灰水变混浊，若通入的气体过量,则沉淀都可消失。1、 品红溶液：SO2可使之褪色，O2不能2、 氢硫酸(H2S)溶液:浮现淡黄色混浊的是O，无明显现象的是CO3、 酸性Mn4溶液：S2可使之褪色,2不能4、 溴水：S2可使溴水褪色,CO2不能5、 e3溶液:O2可使黄色变为浅绿色，CO2不能检查装置:a. 检查SO2b. 除去SO2c. 检查S2与否除净，并进一步吸取SO2d. 检查O2结论品红溶液稀盐酸BaCl2溶液，过滤SO32的检查:待验液 白色沉淀 无色刺激性气体 红色褪去 含S3- l 检查SO32-中一定要排除O3的干扰,故先加入BaCl溶液l 由于SO32-具有还原性，故加酸溶解沉淀时不能用稀HN3结论：含SO42-有白色沉淀BaCl2溶液足量盐酸，酸化SO4-的检查：结论：无SO42-无白色沉淀 待验液 取清液 l 不能直接加入l溶液:由于无法排除Ag+、CO2-、SO3-等离子的干扰(Ag+和C-、Ba和CO3-、32和Ba均生成白色沉淀）l 不能用NO3酸化:溶液中具有SO2时会被HN3氧化成42-，从而导致干扰l 钡盐不能用Ba(NO3）：加入盐酸后，在酸性条件下溶液中残存的SO2等会被N3-氧化成S4-,从而导致干扰氮气：化学性质很稳定，放电或高温条件下能与氧气等发生反映N + O2 2NO雨水中的HN3渗入土壤后生成硝酸盐，其中的NO3-被植物根部吸取转化一氧化氮和二氧化氮：氮的氧化物均有毒NO:无色、无味的气体，密度比空气略大，微溶于水;O + 2 2NO2N2：红棕色、刺激性气体,密度比空气大,易溶于水；3NO2 + HO =HNO3 +NO氮氧化物来源:氮肥生产、金属冶炼、汽车尾气氮氧化物危害:、 硝酸型酸雨、 光化学烟雾：日光照射下，NO2与O2生成臭氧，臭氧与空气中的某些碳氢化合物发生作用，产生一种有毒的烟雾、 对臭氧层的破坏：O + NO= O2 N2 + NO2= NO O2在低空，氮氧化物使氧气转化为臭氧，导致臭氧污染；在高空，氮氧化物将臭氧转化为氧气,破坏臭氧层氨的工业制法：N2 + 3H 2NH(可逆反映)氨的物理性质：氨气是无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化,液化时大量吸热,液氨可作制冷剂,易溶于水(溶解度很大，氨-水喷泉实验),氨的水溶液称为“氨水”；氨气是唯一一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。氨水(N3.2O)：弱碱性，很不稳定，易分解挥发;NH3是非电解质,NH3H2O是电解质H3 + ONH3.H2ONH3.H2O NH4+ OH- （部分电离,弱碱性)氨与酸的反映:N3+ Hl=NH4ClH3 + H2O+ C2= HCO32N H2SO4（H4)2O4NH3 + HO = 4NO3铵盐：一般状况下都是晶体，都溶于水,热稳定性较弱，受热时易分解NH4C N3 HlN4HCO3 NH3 CO2 +H2O(N4)2CO3 2N3 +CO2+ HO2H4NO32N2 2 42O铵盐与碱反映放出氨气：N4Cl NOH Nal + H3 + H2ONH4 OH NH3 + 2OH4和O-不能共存铵盐的检查:实质是NH的检查、 氢氧化钠溶液法：样品配成溶液,取少量溶液加入足量氢氧化钠并微热,若能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则为铵盐、 碱石灰法:样品和碱石灰（重要成分是a）混合并研磨,若能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则为铵盐NH4Cl + CO = CaCl2 + NH3+ H2O氨的实验室制法: 2NHCl + Ca(H)2CaCl2 + 2NH3 H2O氨肥及其应用:常用铵盐有硫酸铵（硫胺，又称肥田粉）、氯化铵（俗称氯铵)、碳酸氢铵（俗称碳铵）、硝酸铵(俗称硝铵）等，都是白色易溶于水的晶体，受热易分解；避免将铵态氮肥与碱性肥料（如草木灰）混合施用。硝酸：无色、具有挥发性的液体；工业硝酸的质量分数为69，常因溶有少量2而略显黄色。化学性质:氧化性很强的酸,能与除金、铂等少数金属植物的金属和诸多非金属以及有机物发生氧化还原反映,其中+5价的氮被还原；浓硝酸还原产物一般为NO2，稀硝酸还原产物一般为OC+HN3(浓）= (NO） + NO2 2O3u 8HNO3（稀) = Cu（N3)2+ NO 4H2O注意浓稀硝酸和铜的反映不同C+ H(浓） O2 +4NO2 22ONa2S3+ 2HO3（稀) =3NaSO4+ NO H2O硝酸不稳定,常温下见光或受热就会发生分解,应贮存在避光、低温处：4HO H2 4N2 + 2常温下，浓硝酸能使铝、铁等金属发生钝化，可用铝质或铁质容器储存/运送浓硝酸HN溶于水完全电离为NO3-和H+，在中性和碱性溶液里N3-不能体现出强氧化性，在酸性溶液中体现出强氧化性，因此在酸性溶液里，O-不能和e2+、-等还原性离子大量共存。硝酸的工业制法：4NH3 + 5 4NO +6HO催化氧化NOO = 2O2NO+ H2O = HN3 NO实验室制备氨气：1. 加热氯化铵和氢氧化钙混合物:2N4C + a（）2 CCl +NH3 + 2HO2. 加热浓氨水:3.O H3 +HO3. 固体烧碱/生石灰/碱石灰中滴加浓氨水:NH3 + HO H3H2 NH4+ + OH绿色制备Cu(NO3)2:2C + O2COO+2HNO3=(N)2 2O
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