三、卤素要点回顾 1. Cl2是黄绿色的气体,贮存于干燥的钢瓶中;可用浓氨水检验输氯管道是否泄露,其现象是有白烟生成,原理为3Cl2+8NH3===6NH4Cl+N2;工业上H2在Cl2中燃烧后通入水中可制得盐酸;Cl2通入NaOH溶液中可制漂白液,通入石灰乳中可制漂白粉;84消毒液的主要成分是NaClO,其漂白原理是ClO-+H2OHClO+OH-,HClO可用于消毒漂白。 2. 氯水成分复杂,性质多样。 (1)强酸性——H+的性质; (2)漂白性——HClO的性质; (3)强氧化性——Cl2、HClO的性质。 3. HClO的结构式是H—O—Cl,具有弱酸性、氧化性、还原性、不稳定性。 4. 碘盐中加的是KIO3,可通过加入KI-淀粉溶液、食醋来检验,在工业上通过电解KI溶 液制备。 5. 液溴应保存在棕色细口玻璃瓶中,用玻璃塞且水封。溴、碘单质、蒸气及有关溶液颜色如下:
6. 熟记下列反应方程式: (1)电解饱和食盐水:2NaCl+2H2O电解2NaOH+H2↑+Cl2↑。 (2)实验室制氯气:MnO2+4HCl(浓)△MnCl2+Cl2↑+2H2O。 (3)Cl2和H2O的反应:Cl2+H2OHCl+HClO。 (4)HClO的不稳定性:2HClO光2HCl+O2↑。 (5)Cl2和石灰乳的反应:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 (6)Ca(ClO)2和少量CO2的反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。 (7)FeBr2和少量Cl2的反应:6FeBr2+3Cl2===4FeBr3+2FeCl3。 (8)FeBr2和足量Cl2的反应:2FeBr2+3Cl2===2FeCl3+2Br2。 四、氧族元素要点回顾 1. 自然界中既有游离态的硫,又有化合态的硫,它是淡黄色的固体,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于CS2,硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰,生成物都是SO2,可用来制造硫酸。 2. 粘附硫的试管可用CS2洗涤,也可用热碱溶液洗涤,其原理为3S+6NaOH△2Na2S+Na2SO3+3H2O。 3. O2和O3互为同素异形体,O3的氧化性大于O2,能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝,其原理为2KI+O3+H2O===2KOH+I2+O2;可用臭氧代替氯水消毒饮用水;多卤代烃可破坏大气中的臭氧层,形成臭氧空洞。 4. H2O2的电子式是H···H,氧的化合价为-1价,既具有氧化性,又具有还原性,它的氧化产物为O2,还原产物是H2O,如H2O2和FeCl2反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O,H2O2与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5H2O2+6H++2MnO4===5O2↑+2Mn2++8H2O(要注意O2和H2O2的系数是相同的)。H2O2还具有弱酸性,它遇MnO2迅速分解生成O2,可用作氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂、火箭燃料等。 5. SO2具有漂白性,且具有可逆性,但不能漂白指示剂。SO2能使溴水、FeCl3溶液、酸性KMnO4溶液褪色表现其还原性;除去CO2中的SO2可用饱和的NaHCO3溶液、溴水、酸性KMnO4溶液等。S2-与SO3在酸性条件下不能大量共存,其原理是2S2-+SO3+6H+===3S↓+3H2O。 6. SO3可被浓硫酸吸收形成发烟硫酸,故SO2中的SO3可用饱和NaHSO3或浓硫酸吸收,硫酸工业中的尾气可用氨水或NaOH溶液吸收,产物经加热后可重新利用SO2。 7. 浓硫酸具有三大特性:(1)强氧化性;(2)吸水性;(3)脱水性。浓硫酸可干燥SO2,但不能干燥SO3,也不能干燥还原性气体如HBr、HI、H2S等,不要混淆浓硫酸的吸水性和脱水性。BaSO4而非BaCO3是X射线透视肠胃的内服药剂。 8. 熟记下列重要反应方程式: (1)SO2的催化氧化:2SO2+O2催化剂2SO3。 (2)SO2和卤素单质的反应:SO2+X2+2H2O===2HX+H2SO4(X=Cl、Br、I)。 (3)C和浓硫酸的反应:C+2H2SO4(浓)△CO2↑+2SO2↑+2H2O。 五、氮族元素要点回顾 1. 氮的非金属性很强,但N2非常稳定,其原因是氮氮三键很强。 2. 氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态的过程,如工业上合成氨反应,豆科植物根瘤菌固氮。 3. 雷雨发庄稼的原理是N2+O2放电2NO(只能是NO),2NO+O2===2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO。 4. NO的中毒原理和CO相同,且都为不成盐氧化物,NO和NO2都可用NH3催化还原法转化为N2,从而消除污染。
5.
在高温下NH3具有强还原性,和H2、CO、C2H5OH一样均可还原CuO,NH3遇挥发性酸(如氢卤酸、硝酸)产生白烟,氧化性酸的铵盐受热或撞击发生氧化还原反应而分解(如乘车时,NH4NO3不允许随身携带)。合成氨的条件是500 6. NO2和溴蒸气一样,均为红棕色气体,可用水、AgNO3溶液、CCl4等加以检验,但不能用湿润的淀粉-KI试纸检验(NO2、Br2均具有强氧化性)。NO2能引起酸雨、光化学烟雾、破坏臭氧层。“NO2球”可进行平衡原理实验(2NO2N2O4 ΔH<0),温度升高,颜色加深。 7. 硝酸不论浓稀均有强氧化性,根据它们与铜反应的事实,可知氧化性浓HNO3>稀HNO3>浓H2SO4。蓝色石蕊试纸遇浓HNO3先变红后变白,遇浓H2SO4先变红后变黑。常温下铝、铁遇浓H2SO4和浓HNO3被钝化,加热可破坏钝化膜。 8. 硝酸、硝酸银溶液均保存在细口棕色瓶中,工业浓HNO3因其不稳定通常呈黄色(工业盐酸因含Fe3+而呈黄色)。 9. 实验室制备NH3的三种方法: (1)NH4Cl和Ca(OH)2共热:Ca(OH)2+2NH4Cl△CaCl2+2NH3↑+2H2O。 (2)浓氨水与CaO(NaOH固体或碱石灰):NH3·H2O+CaO===Ca(OH)2+NH3↑。 (3)加热浓氨水:NH3·H2O△NH3↑+H2O。 氨气不能用浓硫酸、无水CaCl2、P2O5干燥。NH3、HCl、SO2、NO2可用水作喷泉实验,溶解度小的气体可用其他溶剂作喷泉实验,如CO2与NaOH溶液可作喷泉实验。 10.熟记下列反应方程式: (1)NH3的催化氧化 4NH3+5O2催化剂4NO+6H2O(只能是NO)。 (2)NO与O2、H2O的反应 4NO+3O2+2H2O===4HNO3。 (3)NO2与O2、H2O的反应 4NO2+O2+2H2O===4HNO3。 (4)工业上制HNO3的总反应 NH3+2O2===HNO3+H2O。 (5)NH3和CuO的反应 2NH3+3CuO△3Cu+N2+3H2O。 (6)硝酸的不稳定性 4HNO3△4NO2↑+O2↑+2H2O。 (7)Cu与浓、稀硝酸的反应 3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O; Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。 (8)C和浓硝酸的反应 C+4HNO3(浓)△CO2↑+4NO2↑+2H2O。 六、碳族元素要点回顾 1. 自然界中无游离态的硅,元素硅主要以SiO2(水晶、石英、玛瑙的主要成分)和硅酸盐的形式存在。通常原子晶体不导电,但硅是很好的半导体材料,硅能制光电池板。 2. SiO2是难溶于水的酸性氧化物,它的主要用途是制造光导纤维。SiC是制砂轮的磨料。SiO2、SiC、Si三种物质均是原子晶体。在硅的化合物中硅是+4价(如SiC、SiH4),+2价的硅很不稳定。 3. 水玻璃(泡花碱)是Na2SiO3的水溶液,具有粘性和防火性能。除钠盐和钾盐外,其余硅酸盐均难溶于水。 4. 硅胶(mSiO2·nH2O)是一种很好的无毒干燥剂。H4SiO4自动失水生成H2SiO3,H2SiO3加热失水生成SiO2。 5. 玻璃、水泥、陶瓷是传统的三大无机非金属材料,新型无机非金属材料有Al2O3陶瓷和 Si3N4陶瓷。刚玉的主要成分是Al2O3。 6. 硅酸盐通常写成氧化物的形式,其格式为金属氧化物在前,SiO2和水在后。如石棉(CaMg3Si4O12)用氧化物形式表示为CaO·3MgO·4SiO2。 7. PbO2具有极强的氧化性,和盐酸反应类似MnO2,把HCl氧化成Cl2。Pb3O4可写成2PbO·PbO2。铅笔中铅芯不是金属铅而是石墨。 8. 用SiO2制取纯硅涉及的三个方程式 SiO2+2C高温Si+2CO↑(只能是CO)、Si+2Cl2△SiCl4、 SiCl4+2H2高温Si+4HCl。 9. 制玻璃的两个反应 SiO2+Na2CO3高温Na2SiO3+CO2↑; SiO2+CaCO3高温CaSiO3+CO2↑。 10.熟记下列四个方程式 (1)Si和NaOH溶液的反应:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。 (2)SiO2和NaOH溶液的反应:SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O。 (3)SiO2和氢氟酸的反应:SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。 (4)向Na2SiO3溶液中通入少量CO2气体:Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓。 11.氧化再氧化总结 (1)C→CO→CO2 (2)N2→NO→NO2 (3)NH3→NO→NO2 (4)S→SO2→SO3 (5)H2S→SO2→SO3 (6)Na→Na2O→Na2O2
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