资源简介

元素化合物相关反应及知识点
一、钠及其化合物
1. 钠单质的反应：4Na＋O2===2Na2O(白色固体)
2Na＋O2Na2O2（淡黄色）
2Na＋Cl22NaCl（黄色火焰，有白烟生成）
2Na＋S===Na2S（研磨时爆炸）
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
4Na＋TiCl4(熔融)===Ti＋4NaCl
2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑（钠与非氧化性酸 盐酸、稀硫酸等的反应）
Na＋KClNaCl＋K↑(制取金属钾，因为钾的沸点比钠的低，使钾成为蒸气而逸出)
钠与乙醇反应：2Na＋2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa＋H2↑ ⑦。
钠与乙酸反应的离子方程式：2Na＋2CH3COOH―→2CH3COO－＋2Na＋＋H2↑ ⑧。
钠与苯酚反应：2C6H5OH＋2Na―→2C6H5ONa＋H2↑。
钠的工业制备：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
2. Na2O的反应：4Na＋O2===2Na2O Na2O＋H2O===2NaOH
Na2O＋CO2===Na2CO3 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
3. 过氧化钠的反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl（红褐色沉淀）
Na2SO3＋Na2O2＋H2O===Na2SO4＋2NaOH
H2S＋Na2O2===2NaOH＋S↓（溶液变浑浊）
SO2＋Na2O2===Na2SO4（固体由淡黄色变为白色）
4.氢氧化钠的反应：
与金属铝反应：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
与非金属单质反应：Cl2＋2OH－=== Cl－＋ClO－＋H2O
Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2↑
6NaOH＋3S2Na2S＋Na2SO3＋3H2O
酯类水解：CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH
制备NaOH：土法制碱：Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH
现代工业制碱：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
碳酸钠及碳酸氢钠：
CO＋2H＋===H2O＋CO2↑ Ca2＋＋CO===CaCO3 HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
碳酸氢钠与过量氢氧化钙：Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O
过量碳酸氢钠与氢氧化钙：Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋CO＋2H2O
联合制碱法制纯碱原理：
NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3
NaCl＋NH4HCO3===NaHCO3↓＋NH4Cl
NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3＋CO2＋H2O
注意：先通入NH3达到饱和后再通入CO2，因为NH 在水中的溶解度比二氧化碳大，先通入NH 使食盐水显碱性，能够吸收大量CO 气体，产生高浓度的HCO －，才能析出NaHCO 晶体。
7. 碱金属的特殊性：
a．碱金属及其合金通常呈固态，而钠钾合金却是液态。
b．碱金属单质在空气或氧气中燃烧时，生成过氧化物甚至比过氧化物更复杂的氧化物，而Li只生成Li2O。
c．碱金属单质密度一般随核电荷数增大而递增，但K的密度比Na小。
d．碱金属单质一般与水剧烈反应，但Li与水反应缓慢(LiOH溶解度小)。
e．碱金属单质因其活动性强，多保存在煤油中，而Li却因密度比煤油更小，只能保存在液体石蜡中。
f．碱金属的盐一般都易溶于水，但Li2CO3却微溶。
g．一般来说，酸式盐较正盐溶解度大，但NaHCO3却比Na2CO3溶解度小。
h．试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但第ⅠA族金属Na、K等除外。
i．一般活泼金属能从盐中置换出不活泼金属，但第ⅠA族金属Na、K等除外。
如：2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑＋Na2SO4。
j．碱金属和氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H－形式存在，
显－1价，碱金属氢化物是强还原剂。
8. 常见元素焰色反应的颜色
钠元素：黄色；钾元素：紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。
【口诀】 钡黄绿，锶洋红，钙盐砖红出很清；钾浅紫色透钴玻，挡住钠焰不能通；
钠焰黄、锂紫色，二者火焰为最明，还有一个绿色铜。
二、铝及其化合物
铝单质的反应：
与O2反应：4Al＋3O2===2Al2O3
与Cl2反应2Al＋3Cl22AlCl3
与S反应：2Al＋3SAl2S3
常温下，与冷的氧化性酸(如浓硫酸、浓硝酸)发生短暂的钝化反应：
2Al＋3H2SO4(浓)===Al2O3＋3SO2↑＋3H2O。
与盐酸反应的离子方程式：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
与NaOH反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
与氧化物反应：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
氧化铝的反应：Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O　 Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
氢氧化铝的反应：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O
Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O　 Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
制备氢氧化铝：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH　
AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓
铝三角：
①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
②Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓　
③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓　
④Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O　
⑤Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O　
⑥AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O　
⑦AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO　
⑧AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓　
⑨Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
三、镁及其化合物
镁单质的反应：
与O2反应：2Mg＋O22MgO①
与N2反应：3Mg＋N2Mg3N2②
与Cl2反应：Mg＋Cl2MgCl2③
与水反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑④
与盐酸反应：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑⑤
与盐反应(如CuSO4溶液)：Mg＋Cu2＋===Mg2＋＋Cu　⑥
与CO2反应：：2Mg＋CO22MgO＋C⑦
工业炼镁：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
镁化合物的反应：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O
Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O Mg(OH)2MgO＋H2O
Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
MgCO3＋H2O===Mg(OH)2＋CO2↑
四、铁及其化合物
铁单质的反应：
①与非金属单质的反应
与O2反应 常温 铁锈(成分为Fe2O3·xH2O)
点燃 3Fe+2O2Fe3O4
与Cl2反应 点燃 2Fe+3Cl22FeCl3(剧烈燃烧，产生棕黄色的烟)
与S、I2反应 Fe+SFeS、Fe+I2FeI2
②高温条件下与水蒸气反应：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
③与酸的反应
酸 化学方程式或现象
稀H2SO4 Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
稀HNO3 Fe不足 Fe+4HNO3(稀)Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
Fe过量 3Fe+8HNO3(稀)3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
浓HNO3、浓H2SO4 常温下钝化
④与某些盐溶液CuSO4、FeCl3的反应
a.与CuSO4溶液反应的离子方程式为Fe+Cu2+Fe2++Cu;
b.与FeCl3溶液反应的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+。
工业上铁的冶炼：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
2. 铁化合物的反应：FeO+2H+Fe2++H2O Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O
Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O
Fe2++2OH-Fe(OH)2↓（可溶性亚铁盐与碱(如NaOH溶液)反应制备Fe(OH)2）
Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
Fe3++3OH-Fe(OH)3↓（可溶性铁盐与碱(如NaOH溶液)反应制备Fe(OH)3）
4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 （白色絮状沉淀 灰绿色 红褐色）
3. 铁三角：
①Fe →Fe2＋（铁与S、I2、盐酸、稀硫酸、CuSO4溶液、FeCl3溶液等反应）
Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 Fe＋2FeCl3===3FeCl2 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
Fe+SFeS Fe+I2FeI2 3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O（Fe过量）
②Fe2＋→ Fe（Al、Zn、CO、H2、C等能从亚铁化合物中将铁置换出来）
FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe FeO＋H2Fe＋H2O
③Fe →Fe3＋ （与Cl2、H2O2、KMnO4(H＋)、HNO3等反应）
2Fe＋3Cl22FeCl3 2Fe+3H2O2+6H+=2Fe3+ +6H2O
10Fe+6KMnO4+24H2SO4===5Fe2(SO4)3+3K2SO4+6MnSO4+24H2O
Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
④Fe3＋→Fe （与较强的还原剂反应，如Al、Zn、CO、H2等）
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。
⑤Fe →Fe3O4 （Fe与O2、H2O(g)反应时生成Fe3O4）
3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 3Fe+2O2Fe3O4
⑥Fe3O4→Fe （ Fe3O4在高温条件下被还原剂(CO、H2、C、Al)还原生成Fe）
⑦Fe2＋→Fe3＋ （亚铁盐与Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸、 KMnO4(H＋)、H2O2等反应）
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 2Fe2+＋Br2===2Fe3++2Br--
3 Fe2+ + NO3 - + 4H+ = 3 Fe3+ + NO↑ + 2H2O
5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ +Mn2++4H O
2Fe +H O +2H =2Fe +2H O
⑧Fe3＋→Fe2＋ （铁盐溶液与较强的还原剂反应，如Fe、Cu、碘化物、硫化物等）
2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓ 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。
4. Fe2＋、Fe3＋的检验
（1）Fe2＋的检验
①取少量被检验的溶液，滴加KSCN溶液，无现象，再滴加氯水，若变成红色溶液，说明有Fe2＋存在(鉴别时不能先滴加氯水)。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－， Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(红色)。
②取少量被检验的溶液，加入NaOH溶液，产生白色絮状沉淀，白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋存在。
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓， 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
③取少量被检验的溶液，加入铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，证明有Fe2＋存在。3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色)。
（2）Fe3＋的检验
①取少量被检验的溶液，滴加KSCN溶液，溶液变红色，证明有Fe3＋存在。
②取少量被检验的溶液，加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀，证明有Fe3＋存在。
③取少量被检验的溶液，加入苯酚(C6H5OH)，溶液显紫色，证明有Fe3＋存在。
（3）含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验
①Fe3＋的检验
A．向混合溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，说明含有Fe3＋。
B．将混合溶液滴加到淀粉－KI试纸上，若试纸变蓝色，则含有Fe3＋。
②Fe2＋的检验
A．向混合溶液中滴加KMnO4溶液，KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋。
B．向混合溶液中滴加溴水，溴水褪色，说明含有Fe2＋。
5. Fe2＋ Fe3＋应用
（1）除杂
主要成分 杂质 除杂方法
FeCl2 FeCl3 加过量铁屑后过滤
FeCl3 FeCl2 加氯水或H2O2
FeCl2 CuCl2 加过量铁屑后过滤
Fe Al 加过量强碱溶液后过滤
Mg2＋ Fe3＋ 加Mg、MgO或Mg(OH)2中后过滤
Mg2＋ Fe2＋ 先加氧化剂，然后再加Mg、MgO、Mg(OH)2等物质后过滤
Cu2＋ Fe3＋ 加CuO、Cu(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3中后过滤
Cu2＋ Fe2＋ 先加氧化剂，然后再加CuO、Cu(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3等物质后过滤
（2）盐溶液的配制与保存
A．Fe2＋的盐溶液：加少量铁粉，防止Fe2＋被氧化；加少量相应的酸，防止Fe2＋水解。
B．Fe3＋的盐溶液：加少量相应的酸防止Fe3＋水解。
（3）物质的制备
无水FeCl3固体的制备：在HCl气流中加热蒸干FeCl3溶液。
配制氯化铁溶液：先将FeCl3固体溶于较浓盐酸，再用蒸馏水稀释到所需浓度
Fe(OH)3胶体的制备：向沸水中加入饱和FeCl3溶液，煮沸到有红褐色胶状物出现为止。
6. 重要的铁盐及应用
绿矾(FeSO4·7H2O) 用作补血剂及植物补铁剂
高铁酸钾(K2FeO4) 用作水处理剂或制作高能电池
莫尔盐(或摩尔盐)[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O] 用于冶金、电镀及织物媒染剂
赤血盐{K3[Fe(CN)6]} 用于检验Fe2+
五、铜及其化合物
铜单质的反应： 2Cu+O2+CO2+H2OCu2(OH)2CO3
2Cu+SCu2S 2Cu＋O22CuO Cu＋Cl2CuCl2
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O
H O +Cu+H SO =CuSO +2H O
Cu+2Ag+Cu2++2Ag， Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+
Cu的冶炼：湿法炼铜 Fe+CuSO4FeSO4+Cu。
铜化合物的反应：CuO+2H+Cu2++H2O H2+CuOCu+H2O
Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O H2+Cu2O2Cu+H2O 4CuO2Cu2O+O2↑
Cu(OH)2CuO+H2O Cu(OH)2+2H+Cu2++2H2O
Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O
3.铜及其化合物的颜色、状态及溶解性
物质 颜色 状态及溶解性 物质 颜色 状态及溶解性
Cu 紫红色、金属光泽 固态,难溶于非氧化性酸,易溶于强氧化性酸 CuSO4 白色 粉末,易溶于水,水溶液呈蓝色
CuO 黑色 粉末,可溶于酸溶液 CuSO4· 5H2O 蓝色 晶体
Cu2O 砖红色 固体,难溶于水,可溶于酸溶液(生成Cu和Cu2+) Cu2(OH)2CO3 绿色 粉末,难溶于水,可溶于酸溶液
CuCl CuI 白色 粉末,难溶于水 Cu(OH)2 蓝色 难溶于水,可溶于酸溶液
CuS 黑色 粉末,难溶于水及非氧化性强酸 [Cu(NH3)4]2+ 深蓝 色 络合离子,可溶于水
4．金属的冶炼方法
金属的活动性顺序 K、Ca、Na、Mg、Al Zn、Fe、Sn、Pb(H)、Cu Hg、Ag Pt、Au
金属原子失电子能力 强 → 弱
金属离子得电子能力 弱 → 强
主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 物理方法
2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑　 MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
C＋2CuO2Cu＋CO2↑ 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
3H2＋WO3W＋3H2O 2Al＋Cr2O32Cr＋Al2O3
2HgO2Hg＋O2↑ 2Ag2O4Ag＋O2↑
六、碳及其化合物
碳单质的反应：C＋O2(足量)CO2、2C＋O2(不足)2CO
3C＋Fe2O32Fe＋3CO SiO2＋2CSi＋2CO↑①
CO2＋C2CO② H2O(g)＋C H2＋CO③
C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
碳化合物的反应：2CO+O22CO2 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 CO2+H2OH2CO3
CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O（CO2少量） CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3
CO2＋NaOH===NaHCO3（CO2过量）
Na2SiO3＋H2O＋CO2(不足)===H2SiO3↓＋Na2CO3
Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足量)===H2SiO3↓＋2NaHCO3
CO2＋2NaAlO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋Na2CO3（少量CO2）
CO2＋NaAlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3（足量CO2）
CO2＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO（少量CO2）
CO2＋Na2SiO3＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3（少量CO2）
Na2O＋CO2===Na2CO3 6H2O+6CO2C6H12O6+6O2
岩石的风化：CaCO3+H2O+CO2Ca(HCO3)2 （水滴石穿原理）
CO、HCO的检验方法
CO：向待检验溶液中滴加含Ca2＋或Ba2＋的可溶性盐溶液，有白色沉淀生成，再加入适量的酸，白色沉淀溶解且生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，则待检验溶液中有CO。
HCO：向待检验溶液中滴加足量的Ca2＋或Ba2＋的可溶性盐溶液，无明显现象，再向溶液中加入足量的强酸，若溶液中有无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体生成，则待检验溶液中有HCO。
七、硅及其化合物
1. 硅单质的反应：Si+2F2SiF4 Si+4HFSiF4↑+2H2↑ Si+O2SiO2
Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2↑
2. 硅化合物的反应： SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O SiO2+CaOCaSiO3
SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑ SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
SiO2+4HFSiF4↑+2H2O(刻蚀玻璃)
H2SiO3+2NaOHNa2SiO3+2H2O H2SiO3SiO2+H2O
硅酸的制备：Na2SiO3+2HCl2NaCl+H2SiO3(胶体)
Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓
3. 硅酸盐写成氧化物形式的方法
①氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水，不同氧化物间以“·”隔开。
②各元素的化合价保持不变，且代数和为零，各元素原子个数比符合原来的组成。
③当计量数配置出现分数时应化为整数。如正长石：KAlSi3O8不能写成K2O·Al2O3·3SiO2,应写成K2O·Al2O3·6SiO2。
传统无机非金属材料：如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。
(1)常见硅酸盐材料比较
水泥 玻璃 陶瓷
生产原料 石灰石、黏土 纯碱、石灰石、石英砂 黏土
主要设备 水泥回转窑 玻璃窑 陶瓷窑
　(2)玻璃生产中的两个重要反应：
Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑； CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。
5. 新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。
八、氯及其化合物
氯气的反应：2Fe+3Cl22FeCl3（棕红色烟） Cu+Cl2CuCl2（棕黄色烟）
H2+Cl22HCl,苍白色火焰；H2和Cl2的混合气体光照时会发生爆炸。
Cl2+2KI2KCl+I2 Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl Cl2+2FeCl22FeCl3
Cl2+H2OHCl+HClO （Cl2+H2OH++Cl-+HClO）
Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O（制漂白液）
2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O（制取漂白粉）
2. 氯气的制法
（1）制备原理
工业制法(电解饱和食盐水)，化学方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
实验室制备：反应的化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O①。
若无MnO2，可以用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3②等氧化剂代替，
如：2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O。
（2）实验装置
制备气体的一般流程如下所示：
（3）验满方法
①将湿润的淀粉碘化钾①试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。
②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。
③实验室制取Cl2时，常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否收集满。
（4）氯气的性质实验探究
装置 试剂 实验现象 实验目的
A 浓硫酸 — 验证干燥的氯气无漂白作用，湿润的氯气有漂白作用
B 干燥的红布条 无明显变化
C 湿润的红布条 红布条褪色
D FeCl2溶液 溶液由浅绿色变棕黄色 验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性化合物反应
E 淀粉KI溶液 溶液变蓝
F 铁粉 产生棕色烟
G NaOH — 吸收多余的氯气
3. 氯水中存在三种平衡关系
①Cl2+H2OHCl+HClO
②HClOH++ClO-
③H2OH++OH-
在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下：
所加试剂 实验现象 参与反应的粒子 离子方程式或解释
AgNO3溶液 白色沉淀 Cl－ Cl－＋Ag＋===AgCl↓
Na2CO3固体 有气泡产生 H＋ 2H＋＋CO===CO2↑＋H2O
有色布条 布条颜色褪去 HClO HClO具有强氧化性
FeCl2溶液 溶液由浅绿色变为棕黄色 Cl2 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
SO2 氯水的黄绿色褪去 Cl2、H2O SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Cl－
石蕊试液 先变红后褪色 HClO、H＋ 酸性和漂白性
4. 次氯酸的性质：
③NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO　④NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO　⑤2HClO2HCl＋O2↑　⑥棕色瓶
次氯酸盐
(1)“84”消毒液
NaClO、NaCl(主要成分)　NaClO（有效成分）
制备原理：Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
[注意]　与洁厕灵(主要成分盐酸)混合立即会产生氯气,其离子方程式是ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O。
(2)漂白粉
①Ca(ClO)2、CaCl2　②Ca(ClO)2　③2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O　④强　⑤ClO－＋H2OHClO＋OH－ 　⑥HClO　⑦Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3
⑧Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3，2HClO2HCl＋O2↑　⑨密封
与氯相关的规律总结
（1）向NaClO溶液中通入CO2(无论是少量还是过量)，均生成HCO和HClO。原因是酸性：H2CO3>HClO>HCO。
（2）向Ca(ClO)2溶液中通入SO2，生成CaSO4而不是CaSO3。
（3）次氯酸盐(ClO－)无论是在酸性、碱性还是中性条件下，均具有强氧化性，均能氧化I－、Fe2＋、SO、S2－等还原性离子。
（4）不能用pH试纸测量氯水的pH，原因是氯水中的HClO具有漂白性。
（5）氯水中因HClO见光分解，随着HClO的消耗，最后成为盐酸，故久置氯水酸性增强，无漂白性。
（6）Cl2尽管有较强氧化性，但没有漂白性，湿润Cl2具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了具有强氧化性的HClO。
（7）新制氯水作氧化剂时，若Cl2能发生反应，则认为主要是Cl2反应，若Cl2不能发生反应，则认为是HClO发生反应；新制氯水与足量强碱反应时，可认为Cl2先与水反应，生成的HCl、HClO再与碱反应生成氯化物和次氯酸盐。
7.卤素单质性质的相似性
(1)都能与大多数金属反应,如2Fe+3Br22FeBr3,但I2与Fe反应生成FeI2。
(2)都能与H2反应生成HX:X2+H22HX(X代表F、Cl、Br,I2与H2反应可逆)。
(3)都能与水反应:X2+H2OHX+HXO(F2例外:2F2+2H2O4HF+O2)。
(4)都能与碱溶液反应:X2+2OH-H2O+X-+XO-(F2例外)。
8. 卤素性质的递变性
颜色
熔、沸点
密度
水溶性
氧化性
还原性 (X-) 阴离子还原性由强到弱的顺序是I->Br->Cl- (1)Cl2能从Br-的溶液中置换出Br2,离子方程式为2Br-+Cl22Cl-+Br2 (2)Br2能从I-的溶液中置换出I2,离子方程式为2I-+Br22Br-+I2
9. 卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色
单质 水 CCl4 汽油(或苯) 酒精
Cl2 淡黄→黄绿 黄绿 黄绿 黄绿
Br2 黄→橙 橙→橙红 橙→橙红 橙→橙红
I2 深黄→褐 紫→深紫 淡紫→紫红 淡紫→紫红
卤化银的性质
溶解性 AgCl、AgBr、AgI均不溶于水和稀硝酸,而AgF可溶于水
颜色 AgF、AgCl均为白色,AgBr为浅黄色,AgI为黄色
感光性 除AgF外,均有感光性,其中AgBr常做感光材料
卤素离子的检验方法
(1)AgNO3溶液——沉淀法
未知液生成
(2)置换——萃取法
未知液
有机层呈
(3)氧化——淀粉法检验I-
未知液 蓝色溶液,表明有I-
卤素单质性质的特殊性
氟 ①无正价,非金属性最强,F-的还原性最弱 ②2F2+2H2O4HF+O2,与H2反应在暗处即爆炸 ③氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃,故应保存在塑料瓶中
溴 ①Br2常温下是红棕色液体,是唯一的液态非金属单质 ②Br2易溶于有机溶剂 ③液态Br2有剧毒,易挥发,故盛溴的试剂瓶中加水,进行水封,保存液溴不能用橡胶塞
碘 ①淀粉遇I2变蓝色 ②I2加热时易升华 ③I2易溶于有机溶剂 ④I2易与Na2S2O3反应:I2+2S22I-+S4,此反应常用于滴定法(以淀粉为指示剂)来定量测定碘的含量 ⑤I2与Fe、Cu反应时，生成的是FeI2和CuI
九、硫及其化合物
硫单质的化学性质
S
③Fe＋SFeS　 ④2Cu＋SCu2S ⑤Hg＋S===HgS　
⑥H2＋SH2S　 ⑦S＋O2SO2 ⑧S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O　
⑨S＋6HNO3(浓)H2SO4＋6NO2↑＋2H2O　
⑩6NaOH＋3S2Na2S＋Na2SO3＋3H2O
硫单质用途：制硫酸、硫化橡胶、黑火药、农药、医药、火柴等。
①制农药：如石硫合剂(石灰、硫黄)用于杀死果树的害虫。
②制黑火药：“一硫二硝三木炭”反应原理为S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑
3.硫氧化物性质
（1）二氧化硫性质：
SO2
③红　④SO2＋H2OH2SO3　⑤SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
(或SO2＋NaOH===NaHSO3)　⑥SO2＋CaO===CaSO3　⑦2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O　⑧2SO2＋O22SO3　⑨SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl　
⑩5SO2＋2MnO＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋
（2）三氧化硫性质：标准状况下SO3为固态②，室温下为液态③
SO3是一种酸性氧化物：SO3＋H2O===H2SO4 SO3+CaO==CaSO4
2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O SO3+Ca(OH)2==CaSO4+H2O
工业上常用SO2的催化氧化制备SO3：2SO2＋O22SO3
4. 二氧化硫的制备方法
工业制法：用黄铁矿(FeS2，其中硫元素为 －1价)在高温下和氧气反应制备SO2：
4FeS2＋11O28SO2＋2Fe2O3 。
实验室制备：用亚硫酸钠与浓硫酸或铜与浓硫酸共热制备SO2：
①反应原理： Na2SO3+H2SO4(浓)==Na2SO4+H2O+SO2↑ 或者
Na2SO3＋2H2SO4(浓)===2NaHSO4＋SO2↑＋H2O
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
②除杂：SO2（ HCl）：饱和NaHSO3溶液
③干燥：用浓硫酸干燥。
④收集方法：向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液。
⑤尾气吸收：NaOH溶液或氨水。
⑥检验：品红溶液
5. SO2使溶液褪色的原理
(1)还原性：使酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水褪色。
(2)酸性氧化物的性质：使滴有酚酞的NaOH溶液褪色。
(3)漂白性：使品红溶液褪色。
6. SO2、CO2的鉴别
(1)利用SO2的刺激性气味。
(2)利用SO2的漂白性，用品红溶液鉴别。
(3)利用SO2的还原性，用酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯化铁溶液等鉴别。
7.① SO2和CO2混合气体的检验：先检验SO2再检验CO2
现象：A中褪色，C中不褪色，D中变浑浊，证明CO2、SO2共存。
注：有时为简化装置，可将除去SO2的装置(B)和检验SO2是否除尽的装置(C)合并为一个装置，用较浓的酸性KMnO4溶液检验，现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅。
②SO2和SO3混合气体的检验：先通过酸化的BaCl2溶液（产生白色沉淀，说明含有SO3），再通过品红溶液（品红溶液褪色，说明含有SO2）。
8.（1）稀硫酸：具有酸的通性：
稀H2SO4
①Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　 ②MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O
③Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O　
④SO＋2H＋===H2O＋SO2↑　 ⑤Ba2＋＋SO===BaSO4↓
(2)浓硫酸的特性
⑥Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　
⑦C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O　
⑧2HI＋H2SO4(浓)===I2＋SO2↑＋2H2O
（1）SO的检验：取少量待测液于试管中，先滴加稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀，说明含有SO，反之则没有。
先加稀盐酸的目的是防止CO、SO、Ag＋干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，可能发生反应的离子方程式为①CO＋2H＋===CO2↑＋H2O　
②SO＋2H＋===SO2↑＋H2O　③Ag＋＋Cl－===AgCl↓　④Ba2＋＋SO===BaSO4↓
(2)SO的检验：①取少量待测液于试管中，滴加稀盐酸，将产生的气体通入品红溶液中，红色褪去，再向原溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀；
②取少量待测液于试管中，先滴加BaCl2溶液生成白色沉淀，再滴加稀盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体。
涉及的化学方程式：⑤SO＋2H＋===SO2↑＋H2O　⑥Ba2＋＋SO===BaSO3↓
⑦BaSO3＋2H＋===SO2↑＋H2O＋Ba2＋
10. （1）H2SO4是高沸点、难挥发性的强酸。
利用这一性质可以制取HCl和HF：H2SO4(浓)＋NaClNaHSO4＋HCl↑、
CaF2＋H2SO4(浓)===CaSO4＋2HF↑。
（2）浓硫酸与金属的反应。
类型
（3）浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。
（4）工业上用98%的硫酸吸收SO3，可以避免用水吸收SO3产生的酸雾腐蚀设备，并且可以提高吸收率。
十、氮及其化合物
1.氮气的反应：N2+O22NO N2+3H22NH3
3Mg+N2Mg3N2
2. 氮氧化物的反应：NO+O22NO2 6NO＋4NH3===5N2＋6H2O
3NO2+H2O2HNO3+NO 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
硝酸的反应： 4HNO3(浓)2H2O+4NO2↑+O2↑
C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
S＋6HNO3(浓)H2SO4＋6NO2↑＋2H2O
3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O（稀硝酸与铜反应）
Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O（浓硝酸与铜反应）
Fe+4H++NFe3++NO↑+2H2O（铁与过量稀硝酸反应）
3Fe+8H++2N3Fe2++2NO↑+4H2O（过量铁与稀硝酸反应）
3Fe2++4H++N3Fe3++NO↑+2H2O
C6H6＋HNO3(浓)C6H5NO2＋H2O
氨的反应： NH3·H2ONH3↑＋H2O HCl＋NH3===NH4Cl、 NH3＋HNO3===NH4NO3
NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3或2NH3＋CO2＋H2O===(NH4)2CO3
4NH3＋5O24NO＋6H2O
Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH（生成红褐色沉淀）
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH（生成白色沉淀）
氨的实验室制法
(1)加热固态铵盐和碱的混合物：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O。
①装置：“固体+固体气体”(与用KClO3和MnO2制O2或KMnO4制O2的装置相同)。
②收集：只能用向下排空气法。
③干燥：碱石灰或NaOH固体（不能用浓H2SO4、无水CaCl2作干燥剂：
2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4、8NH3＋CaCl2===CaCl2·8NH3）
④验满方法：a.用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝;
b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,现象是有白烟产生。
⑤尾气处理：收集时,一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球,可减小NH3与空气的对流速率,收集到较纯净的NH3,同时也可避免污染空气。
⑥吸收装置：
(2)实验室制取氨的其他方法
方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置
加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑+H2O
浓氨水+固体NaOH NaOH溶于水放热,促使氨水分解。且OH-浓度的增大有利于NH3的生成
浓氨水+固体CaO CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应放热,促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O+CaONH3↑+Ca(OH)2
6.NH的检验方法：
未知液呈碱性湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH②。
元素化合物相关知识补充
1.中学阶段常见的符合ABCD转化关系的如下：
钠元素：NaNa2ONa2O2NaOH
碳元素：CCOCO2H2CO3
氮元素：N2NONO2HNO3
NH3NONO2HNO3；
硫元素
2．过氧化氢
(1)结构：H2O2的结构式为H—O—O—H①。H2O2是既含有极性键，又含有非极性键的共价化合物。
(2)物理性质：H2O2是一种无色黏稠液体，其水溶液俗称双氧水②。
(3)化学性质：
A．不稳定性：2H2O22H2O＋O2↑③，而二氧化锰或金属离子能加速H2O2分解，因此H2O2应保存在棕色瓶中并放置在阴凉处。
B．氧化性：H2O2能将含有KSCN的FeCl2溶液变成血红色，原因是(用离子方程式表示)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O④。
C．还原性：如H2O2能使酸性高锰酸钾溶液褪色：
2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O⑤。
(4)用途：质量分数为3%的H2O2溶液可作为医疗上温和的消毒杀菌剂。工业上用于漂白丝、羽毛等织物。
3. 常见物质的俗称
纯碱、苏打、天然碱 、口碱：Na2CO3 小苏打：NaHCO3 大苏打：Na2S2O3
石膏（生石膏）：CaSO4·2H2O 熟石膏：2CaSO4· H2O 　 莹石：CaF2
重晶石、钡餐：BaSO4（无毒） 碳铵：NH4HCO3 石灰石、大理石：CaCO3
生石灰：CaO 熟石灰、消石灰：Ca(OH)2 食盐：NaCl
芒硝、朴硝：Na2SO4·7H2O (缓泻剂) 烧碱、火碱、苛性钠：NaOH 干冰：CO2
绿矾、皂矾、青矾：FaSO4·7H2O 明矾：KAl (SO4)2·12H2O 胆矾、蓝矾：CuSO4·5H2O
皓矾：ZnSO4·7H2O 泻盐：MgSO4·7H2O 漂白粉：Ca (ClO)2 、CaCl2（混和物）双氧水：H2O2 硅石、石英：SiO2 刚玉（蓝宝石、红宝石）：Al2O3
水玻璃、泡花碱、矿物胶：Na2SiO3 铁红、铁矿：Fe2O3 磁铁矿：Fe3O4
黄铁矿、硫铁矿：FeS2 铜绿、孔雀石：Cu2 (OH)2CO3 菱铁矿：FeCO3
赤铜矿：Cu2O 波尔多液：Ca (OH)2和CuSO4 石硫合剂：Ca (OH)2和S
玻璃的主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 水煤气：CO和H2
过磷酸钙（主要成分）：Ca (H2PO4)2和CaSO4 尿素：CO（NH2) 2
重过磷酸钙（主要成分）：Ca (H2PO4)2
天然气、沼气、坑气（主要成分）：CH4
硫酸亚铁铵（淡蓝绿色）：Fe (NH4)2 (SO4)2 溶于水后呈淡绿色
光化学烟雾：NO2在光照下产生的一种有毒气体
王水：浓HNO3与浓HCl按体积比1：3混合而成.
铝热剂：Al + Fe2O3或其它氧化物.
有机部分： 氯仿：CHCl3 电石：CaC2 电石气：C2H2 (乙炔) TNT：三硝基甲苯
酒精、乙醇：C2H5OH 氟氯烃：是良好的制冷剂,有毒,但破坏O3层.
醋酸：冰醋酸、食醋 CH3COOH
裂解气成分（石油裂化）：烯烃、烷烃、炔烃、H2S、CO2、CO等.
甘油、丙三醇 ：C3H8O3 石炭酸：苯酚 蚁醛：甲醛 HCHO
焦炉气成分（煤干馏）：H2、CH4、乙烯、CO等. 蚁酸：甲酸 HCOOH
福尔马林：35%—40%的甲醛水溶液 葡萄糖：C6H12O6 果糖：C6H12O6
蔗糖：C12H22O11 麦芽糖：C12H22O11 淀粉：（C6H10O5）n
硬脂酸：C17H35COOH 油酸：C17H33COOH 软脂酸：C15H31COOH
4. 环境污染的成因
环境污染名称 成因
酸雨 工业上大量排放SO2、NOx
光化学烟雾 碳氢化合物与NOx的排放
臭氧空洞 大量使用氟利昂制品及NOx的排放
温室效应 大量CO2及CH4等的排放
白色污染 大量废弃的难降解的塑料类制品
赤潮、水华 含磷洗衣粉的大量使用,工农业及城市生活污水的任意排放
5.常见有毒气体的实验室尾气处理方法
有毒气体 处理试剂或方法 反应原理
Cl2 NaOH溶液 Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
SO2 NaOH溶液 SO2+2NaOHNa2SO3+H2O
NO2 NaOH溶液 2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O
NO O2(或空气)和NaOH溶液 4NO+3O2+4NaOH4NaNO3+2H2O
CO 点燃 2CO+O22CO2
6. 基础流程
（1）从海水中提取镁
涉及反应的化学方程式
①CaCO3CaO+CO2↑; ②CaO+H2OCa(OH)2;
③MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2↓+CaCl2; ④MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O;
⑤MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。
（2）铝土矿冶炼金属铝的流程：铝土矿的主要成分是Al2O3(含有少量SiO2、Fe2O3等杂质)。
方案一：碱溶法
方案二：酸溶法
（3）氯的提取——氯碱工业
海水粗盐饱和食盐水
其化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
(4)海水中提取溴
①流程
②主要过程及反应原理
氯气　氯气　Br-　Cl2+2Br-Br2+2Cl-　Br2+SO2+2H2O4H++2Br-+SO42-　2HBr+Cl22HCl+Br2　
(5)海带中提取碘
①流程
②通入Cl2发生反应的离子方程式为Cl2+2I-I2+2Cl-。
[注意]　也可以用H2O2氧化I-,反应的离子方程式为H2O2+2I-+2H+I2+2H2O。
过滤　I-　Cl2　蒸馏

展开更多......

收起↑