氯气:
①化学式:Cl2
②氯元素在周期表中的位置:第三周期ⅦA族
③氯原子的电子式:![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131227/20131227001136289724.png)
④氯的原子结构示意图:![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131227/201312270011363672116.png)
⑤氯原子的外围电子排布式:![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131227/20131227001136445840.png)
⑥化学键类型:非极性共价键
⑦氯分子的电子式:![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131227/201312270011365391095.png)
⑧氯分子的结构式:![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131227/20131227001136601782.png)
氯气的物理性质和化学性质:
(1)物理性质:黄绿色,有刺激性气味,有毒,密度比空气大,能溶于水(1:2)。
(2)化学性质:氯气(Cl
2)是双原子分子,原子的最外层有七个电子,是典型的非金属元素,单质是强氧化剂。
①氯气与金属反应: 2Na+Cl
2![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20120829/20120829162944976318.png)
2NaCl(反应剧烈,产生大量白烟) 2Fe+3Cl
2![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20120829/20120829162944993318.png)
2FeCl
3(反应剧烈,产生大量棕褐色烟,溶于水成黄色溶液) Cu+Cl
2![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20120829/20120829162945010318.png)
CuCl
2(反应剧烈,产生大量棕色的烟,溶于水成蓝色或绿色溶液)氯气能与绝大数金属都能发生反应,表明氯气是一种活泼的非金属单质。
②与非金属的反应 H
2+Cl
2![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20120829/20120829162945028318.png)
2HCl(纯净的氢气在氯气中安静的燃烧,芒白色火焰,在瓶口处有白雾产生)H
2+Cl
2![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20120829/20120829162945045342.png)
2HCl(发生爆炸) 2P+3Cl
2![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20120829/20120829162945063329.png)
2PCl
3(液态) PCl
3+Cl
2==PCl
5(固态)磷在氯气中剧烈燃烧,产生大量的烟、雾。雾是PCl
3,烟是PCl
5。氯气能有很多非金属单质反应,如S、C、Si等。
③与碱反应 Cl
2+2NaOH==NaCl+NaClO+H
2O 2Cl
2+2Ca(OH)
2==CaCl
2+Ca(ClO)
2+2H
2O
④与某些还原性物质反应:Cl
2+2FeCl
2===2FeCl
3 Cl
2+SO
2+2H
2O==2HCl+H
2SO
4 ⑤有机反应(参与有机反应的取代和加成反应)
CH
4+Cl
2→CH
3Cl+HCl
CH
3Cl+Cl
2→CH
2Cl
2+HCl
CH
2Cl
2+Cl
2→CHCl
3+HCl
CHCl
3+Cl
2→CCl
4+HCl
Cl
2+CH
2=CH
2→CH
2Cl-CH
2Cl(加成反应)
⑥与水反应 Cl
2+H
2O
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20120829/20120829162945080267.png)
HCl+HClO
定义:
铵盐是由铵根离子(NH4+)和酸根离子组成的化合物。铵盐都是晶体,都易溶于水。
铵盐的物理性质和化学性质:
(1)物理性质:铵盐是由铵离子(NH
4+)和酸根阴离子组成的化合物,铵盐都是白色晶体,都易溶于水。
(2)铵盐的化学性质:
①受热分解:固态铵盐受热都易分解,根据组成铵盐的酸根阴离子对应的酸的性质的不同,铵盐分解时有以下三种情况:
A. 组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是非氧化性的挥发性酸时,则加热时酸与氨气同时挥发,冷却时又重新化合生成铵盐。例如:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025133402001.gif)
(试管上端又有白色固体附着)。
又如:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025133435001.gif)
B. 组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是难挥发性酸,加热时则只有氨气逸出,酸或酸式盐仍残留在容器中。如:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025133502001.gif)
C. 组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是氧化性酸,加热时则发生氧化还原反应,无氨气逸出。例如:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025133517001.gif)
②跟碱反应--铵盐的通性。
固态铵盐+强碱(NaOH、KOH)
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025133547001.gif)
无色、有刺激性气味的气体
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025133603001.gif)
试纸变蓝色。例如:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025133620001.gif)
说明:a.若是铵盐溶液与烧碱溶液共热,则可用离子方程式表示为:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025133641001.gif)
b.若反应物为稀溶液且不加热时,则无氨气逸出,用离子方程式表示为:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025133658001.gif)
c.若反应物都是固体时,则只能用化学方程式表示。
(3)氮肥的存放和施用.铵盐可用作氮肥.由于铵盐受热易分解,因此在贮存时应密封包装并存放在阴凉通风处;施用氮肥时应埋在土下并及时灌水,以保证肥效。
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:![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025133840001.gif)
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![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025134026001.gif)
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![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025134125001.gif)
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:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025134255001.gif)
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:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131228/2013122801205515068640.png)
几种常见酸的比较:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131228/2013122801205561869503.png)
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。
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131228/2013122801064583811259.png)
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:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131228/2013122801064602514577.png)
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:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131228/2013122800111123813532.png)
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)。
离子的检验:
(1)焰色反应:Na
+:黄色;K
+:紫色(透过蓝色钴玻璃观察);Ca
2+:砖红色;
(2)H
+:H
+酸性。遇紫色石蕊试液变红,遇湿润蓝色石蕊试纸变红;
(3)NH
4+:在试液中加强碱(NaOH)加热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体;NH
4++OH
-![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025170705001.gif)
NH
3↑+H
2O;NH
3+H
2O
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025170739001.gif)
NH
3?H
2O
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025170750001.gif)
NH
4++OH
- (4)Fe
3+:①通KSCN或NH
4SCN溶液呈血红色:Fe
3++SCN
-==[Fe(SCN)]
2+;②通NaOH溶液红褐色沉淀:Fe
3++3OH
-==
Fe(OH)
3↓
(5)Fe
2+:①遇NaOH溶液生成白色沉淀在空气中迅速转化成灰绿色最后变成红褐色沉淀:Fe
3++2OH
-=Fe(OH)
2↓;
4Fe(OH)
2+O
2+2H
2O==4Fe(OH)
3;
②试液中加KSCN少量无明显变化再加氯水出现血红色: 2Fe
2++Cl
2==2Fe
3++2Cl
-;Fe
3++SCN
-==[Fe(SCN)]
2+ (6)Mg
2+:遇NaOH溶液有白色沉淀生成,NaOH过量沉淀不溶解:Mg
2++2OH
-==Mg(OH)
2↓,但该沉淀能溶于NH
4Cl溶液;
(7)Al
3+:遇NaOH溶液(适量)有白色沉淀生成,NaOH溶液过量沉淀溶解:Al
3++3OH
-==Al(OH)
3↓;Al(OH)
3+OH
-==
AlO
2-+2H
2O
(8)Cu
2+:遇NaOH溶液有蓝色沉淀生成,加强热变黑色沉淀:Cu
2++2OH
-==Cu(OH)
2↓;Cu(OH)
2![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025171137001.gif)
CuO+H
2O
(9)Ba
2+:遇稀H
2SO
4或硫酸盐溶液有白色沉淀生成,加稀HNO
3沉淀不溶解:Ba
2++SO
42-==BaSO
4↓
(10)Ag
+: ①加NaOH溶液生成白色沉淀,此沉淀迅速转变为棕色沉淀溶于氨水Ag
++OH
-==AgOH↓;2AgOH==Ag
2O+H
2O;AgOH+2NH
3?H
2O==[Ag(NO
3)
2]OH+2H
2O
②加稀HCl或可溶性氧化物溶液再加稀HNO
3生成白色沉淀:Ag
++Cl
-==AgCl↓
(11)OH
-:OH
-碱性:①遇紫色石蕊试液变蓝;②遇酚酞试液变红;③遇湿润红色石蕊试纸变蓝;
(12)Cl
-:遇AgNO
3溶液有白色沉淀生成,加稀HNO
3沉淀不溶解:Ag
++Cl
-=AgCl↓
(13)Br
-:加AgNO
3溶液有浅黄色沉淀生成,加稀HNO
3沉淀不溶解:Ag
++Br
-=AgBr↓
(14)I
-: ①加AgNO
3溶液有黄色沉淀生成,加稀HNO
3沉淀不溶解:Ag
++I
-=AgI↓;②加少量新制氯水后再加淀粉溶液显蓝色:2I
-+Cl
2=I
2+2Cl
-;I
2遇淀粉变蓝
(15)S
2-:①加强酸(非强氧化性)生成无色臭鸡蛋气味气体:S
2-+2H
+=H
2S↑;②遇Pb(NO
3)
2或(CH
3COO)
2Pb试液生成黑色沉淀,遇CuSO
4试液产生黑色沉淀:Pb
2++S
2-=PbS↓;Cu
2++S
2-=CuS↓
(16)SO
42-:加可溶性钡盐[BaCl
2或Ba(NO
3)
2]溶液有白色沉淀生成后再加稀HCl或稀HNO
3沉淀不溶解:Ba
2++SO
42-=BaSO
4↓
(17)SO
32-:加强酸(H2SO4或HCl)把产生气体通入品红溶液中,品红溶液褪色:SO
32-+2H
+=H
2O+SO
2↑ SO
2使品红溶液褪色
(18)CO
32-:加稀HCl产生气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊:CO
32-+2H
+=H
2O+CO
2↑;CO
2+Ca(OH)
2=CaCO
3↓+H
2O
(19)HCO
3-:取含HCO
3-盐溶液煮沸,放出无色无味、使澄清石灰水变浑浊的气体;或向HCO
3-溶液里加入稀MgSO
4溶液,无现象,加热煮沸有白色沉淀MgCO
3生成,同时放出CO
2气体。
(20)NO
3-:浓缩试液加稀硫酸和铜片加热有红棕色气体产生,溶液变成蓝色:
Cu+4H
++2NO
3-=Cu
2++2NO
2↑+2H
2O
(21)PO
43-:加AgNO
3溶液产生黄色沉淀,再加稀HNO
3沉淀溶解:3Ag
++PO
43-=Ag3PO
4↓;Ag
3PO
4溶于稀HNO
3酸。