本试题 “下列实验能达到目的的是[ ]A. 用溴水鉴别苯和正己烷B. 用BaCl2溶液鉴别SO42-和SO32-C. 用浓HNO3与Cu 反应制备NO2D. 将混有HCl的Cl2通入饱和NaHCO3溶液中除去HCl” 主要考查您对单质铜
(浓、稀)硝酸
物质的除杂
物质的鉴别
等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
铜元素:
在元素周期表中的位置:铜的原子序数29,位于周期表中第四周期,第IB族。
(1)物理性质:有金属光泽,紫红色固体,密度较大,导电导热性能很好,具有很好的延展性,铜属于重金属、有色金属、常见金属,不能被磁铁吸引。
(2)化学性质: 铜常见的化合价为+1价和+2价
①在加热条件下,铜可与多种非金属单质反应。一般来说,遇到氧化性较弱的非金属,铜显较低化合价;遇到氧化性较强的非金属,铜显较高化合价。例如:与强氧化剂反应(如Cl2 Br2等)生成+2价铜的化合物。如:
Cu+Cl2CuCl2 2Cu+O22CuO
②铜与酸反应:铜只能被氧化性酸中的中心元素氧化。例如:
③铜与盐溶液反应:
Cu+2AgClCuCl2+2Ag
铜与铁的对比:
从金属活性顺序表:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au可知,金属铁的金属活性比铜强,所以单质Fe可以从Cu的溶液中还原出单质来,例如: Fe+CuCl2FeCl2+Cu
即Fe的还原性强于Cu
铜与浓硫酸和稀硫酸的反应:
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
2Cu+O2+2H2SO4(稀)2CuSO4+2H2O
注意:从金属活性顺序表:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au 可知,铜不能与稀硫酸发生反应,但是在有氧气和加热的条件下可以反应
铜与铜的化合物之间的转换图:
铜的制备和精炼:
(1)工业炼铜法:CuO+COCu+CO2
(2)湿法炼铜:Fe+CuSO4FeSO4+Cu
(3)高温炼铜:工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜):
2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣)
2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2
2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑
备注:粗铜中铜的的含量为99.5%-99.7%,主要含有Ag、Zn、Au等杂质,粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%-99.98%的铜,原理为用粗铜作阳极,失去电子变为Cu2+,用纯铜棒作阴极即可得精铜。
硝酸的分子结构:
化学式(分子式):HNO3,结构式:HO—NO2。 HNO3是由极性键形成的极性分子,故易溶于水,分子问以范德华力结合,固态时为分子晶体。
硝酸的物理性质和化学性质:
(1)物理性质:纯硝酸是无色油状液体, 开盖时有烟雾,挥发性酸[沸点低→易挥发→酸雾]
熔点:-42℃,沸点:83℃。密度:1.5 g/cm3,与水任意比互溶,98%的硝酸为发烟硝酸,69%以上的硝酸为浓硝酸。
(2)化学性质:
①具有酸的一些通性:例如:
(实验室制CO2气体时,若无稀盐酸可用稀硝酸代替)
②不稳定性:HNO3见光或受热发生分解,HNO3越浓,越易分解.硝酸分解放出的NO2溶于其中而使硝酸呈黄色。有关反应的化学方程式为:
③强氧化性:不论是稀HNO3还是浓HNO3,都具有极强的氧化性,HNO3浓度越大,氧化性越强。其氧化性表现在以下几方面
A. 几乎能与所有金属(除Hg、Au外)反应。当HNO3与金属反应时,HNO3被还原的程度(即氮元素化合价降低的程度)取决于硝酸的浓度和金属单质还原性的强弱。对于同一金属单质而言,HNO3的浓度越小,HNO3被还原的程度越大,氮元素的化合价降低越多。一般反应规律为:
金属 + HNO3(浓) → 硝酸盐 + NO2↑ + H2O
金属 + HNO3(稀) → 硝酸盐 + NO↑ + H2O
较活泼的金属(如Mg、Zn等) + HNO3(极稀) → 硝酸盐 + H2O + N2O↑(或NH3等)
金属与硝酸反应的重要实例为:
①
该反应较缓慢,反应后溶液显蓝色,反应产生的无色气体遇到空气后变为红棕色(无色的NO被空气氧化为红棕色的NO2)。实验室通常用此反应制取NO气体。
②
该反应较剧烈,反应过程中有红棕色气体产生。此外,随着反应的进行,硝酸的浓度渐渐变稀,反应产生的气体是NO2、NO等的混合气体。
B. 常温下,浓HNO3能将金属Fe、A1钝化,使Fe、A1的表面氧化生成一薄层致密的氧化膜。因此,可用铁或铝制容器盛放浓硝酸,但要注意密封,以防止硝酸挥发变稀后与铁、铝反应。(与浓硫酸相似)
C. 浓HNO3与浓盐酸按体积比1∶3配制而成的混合液叫王水。王水溶解金属的能力更强,能溶解金属Pt、Au。
D. 能把许多非金属单质(如C、S、P等)氧化,生成最高价含氧酸或最高价非金属氧化物。例如:
E.能氧化某些具有还原性的物质,如等,应注意的是NO3-无氧化性,而当NO3-在酸性溶液中时,则具有强氧化性。例如,在Fe(NO3)2溶液中加入盐酸或硫酸,因引入了H+而使Fe2+被氧化为Fe3+;又如,向浓HNO3与足量的Cu反应后形成的Cu(NO3)2中再加入盐酸或硫酸,则剩余的Cu会与后来新形成的稀HNO3继续反应。 F. 能氧化并腐蚀某些有机物,如皮肤、衣服、纸张、橡胶等。因此在使用硝酸(尤其是浓硝酸)时要特别小心,万一不慎将浓硝酸弄到皮肤上,应立即用大量水冲洗,再用小苏打或肥皂液洗涤。
(3)保存方法:硝酸易挥发,见光或受热易分解,具有强氧化性而腐蚀橡胶,因此,实验室保存硝酸时,应将硝酸盛放在带玻璃塞的棕色试剂瓶中,并贮存在黑暗且温度较低的地方。
(4)用途:硝酸是一种重要的化工原料,可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐等。
三大强酸:
几种常见酸的比较:
浓硝酸与稀硝酸的氧化性比较:
由铜与硝酸反应的化学方程式知,浓硝酸被还原为NO2,氮的化合价由+5→+4;而稀硝酸被还原为NO,氮的化合价由+5→+2,由此得出稀硝酸具有更强的氧化能力的结论是错误的。因为氧化剂氧化能力的强弱取决于得电子能力的强弱,而不是本身被还原的程度。实验证明,硝酸越浓,得电子的能力越强,因而其氧化能力越强。如稀硝酸能将HI氧化为I2,而浓硝酸可将HI氧化为HIO3。
硝酸在氧化还原反应中,其还原产物可能有多种价态的物质:等,这取决于硝酸的浓度和还原剂还原性的强弱。除前面的实例外,锌与硝酸可发生如下反应:
浓硝酸的漂白作用:
在浓硝酸中滴入几滴紫色石蕊试液,微热,可观察到:溶液先变红后褪色,说明浓硝酸具有强氧化性,可以使某些有色物质褪色(氧化漂白)。但一般不用它作漂白剂,因为它还具有强腐蚀性。新制氯水或浓硝酸能使淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色,这不是因为它们的漂白性,而是因为发生了如下的化学反应:
这是因为过量的氯水或硝酸又把I2氧化成了HIO3而使试纸褪色的。
另外,浓H2SO4遇湿润的蓝色石蕊试纸的现象是先变红后变黑。这是由浓H2SO4的强酸性和脱水性造成的(脱水炭化而变黑)。
互滴现象不同的化学反应:
1.Na2CO3与稀盐酸的反应
(1)向稀盐酸中滴加Na2CO3溶液,立即有气泡产生。
(2)向Na2CO3溶液中滴加稀盐酸,边滴加边振荡,开始不产生气泡,后来产生气泡。
2.Ca(OH)2溶液与H3PO4溶液的反应
(1)向H3PO4溶液中滴加Ca(OH)2溶液,开始不产生白色沉淀,后来产生白色沉淀。
(2)向Ca(OH)2溶液中滴加H3PO4溶液,肝始有白色沉淀,后来白色沉淀逐渐消失。
3.NaOH溶液与AlCl3溶液的反应
(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,开始产生白色沉淀,后来白色沉淀逐渐消失j
(2)向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,开始不产生白色沉淀,后来产生白色沉淀。
4.NaAlO2溶液与稀盐酸反应
(1)向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸,开始有白色沉淀产生,后来白色沉淀逐渐消失。
(2)向稀盐酸中滴加NaAlO2溶液,开始不产生白色沉淀,后来产生白色沉淀。
5.AgNO3溶液与NH3·H2O反应
(1)向NH3·H2O中滴加AgNO3溶液,开始不产生沉淀
(2)向AgNO3溶液中滴加NH3·H2O,开始出现沉淀,最终沉淀消失。
有机化合物的鉴别方法:
(1)烯烃、二烯、炔烃:
①溴的四氯化碳溶液,红色腿去
②高锰酸钾溶液,紫色腿去。
(2)含有炔氢的炔烃:
①硝酸银,生成炔化银白色沉淀
②氯化亚铜的氨溶液,生成炔化亚铜红色沉淀。
(3)小环烃:三、四元脂环烃可使溴的四氯化碳溶液腿色
(4)卤代烃:硝酸银的醇溶液,生成卤化银沉淀;不同结构的卤代烃生成沉淀的速度不同,叔卤代烃和烯丙式卤代烃最快,仲卤代烃次之,伯卤代烃需加热才出现沉淀。
(5)醇:
①与金属钠反应放出氢气(鉴别6个碳原子以下的醇);
②用卢卡斯试剂鉴别伯、仲、叔醇,叔醇立刻变浑浊,仲醇放置后变浑浊,伯醇放置后也无变化。
(6)酚或烯醇类化合物:
①用三氯化铁溶液产生颜色(苯酚产生兰紫色)。
②苯酚与溴水生成三溴苯酚白色沉淀。
(7)羰基化合物:
①鉴别所有的醛酮:2,4-二硝基苯肼,产生黄色或橙红色沉淀;
②区别醛与酮用托伦试剂,醛能生成银镜,而酮不能;
③区别芳香醛与脂肪醛或酮与脂肪醛,用斐林试剂,脂肪醛生成砖红色沉淀,而酮和芳香醛不能;
④鉴别甲基酮和具有结构的醇,用碘的氢氧化钠溶液,生成黄色的碘仿沉淀。
(8)甲酸:用托伦试剂,甲酸能生成银镜,而其他酸不能。
(9)胺:区别伯、仲、叔胺有两种方法
①用苯磺酰氯或对甲苯磺酰氯,在NaOH溶液中反应,伯胺生成的产物溶于NaOH;仲胺生成的产物不溶于NaOH溶液;叔胺不发生反应。
②用NaNO2+HCl:脂肪胺:伯胺放出氮气,仲胺生成黄色油状物,叔胺不反应。芳香胺:伯胺生成重氮盐,仲胺生成黄色油状物,叔胺生成绿色固体。
(10)糖:
①单糖都能与托伦试剂和斐林试剂作用,产生银镜或砖红色沉淀;
②葡萄糖与果糖:用溴水可区别葡萄糖与果糖,葡萄糖能使溴水褪色,而果糖不能。
③麦芽糖与蔗糖:用托伦试剂或斐林试剂,麦芽糖可生成银镜或砖红色沉淀,而蔗糖不能。
(11)使溴水褪色的有机物有:
①不饱和烃(烯、炔、二烯、苯乙烯等);
②不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛等);
③石油产品(裂化气、裂解气、裂化石油等);
④天然橡胶;
⑤苯酚(生成白色沉淀)。
(12)因萃取使溴水褪色的物质有:
①密度大于1的溶剂(四氯化碳、氯仿、溴苯、二硫化碳等);
②密度小于1的溶剂(液态的饱和烃、直馏汽油、苯及其同系物、液态环烷烃、液态饱和酯)。
(13)使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物有:
①不饱和烃;②苯的同系物;③不饱和烃的衍生物;④部分醇类有机物;⑤含醛基的有机物:醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐;⑥石油产品(裂解气、裂化气、裂化石油);⑦天然橡胶。
与“下列实验能达到目的的是[ ]A. 用溴水鉴别苯和正己烷B. 用BaCl...”考查相似的试题有: