离子共存:
所谓离子共存实质上就是看离子间是否发生反应。若离子在溶液中发生反应,就不能共存。
因能发生氧化还原反应而不共存的离子有:
(注:“√”表示能发生反应,“×”表示不能发生反应)
|
S2- |
SO32- |
I- |
Fe2+ |
Br- |
Cl-(H+) |
MnO4- |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
ClO- |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
NO3-(H+) |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
× |
Fe3+ |
√ |
√ |
√ |
× |
× |
× |
因能发生复分解反应而不共存的离子有:
- 离子间相互结合生成难溶物或微溶物
Ba2+、Ca2+ |
CO32-、SO32-、SO42- |
Ag+ |
CO32-、SO32-、Cl- |
- 离子间相互结合生成气体或挥发性物质
H+ |
CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS- |
OH- |
NH4+ |
- 离子间相互结合生成弱电解质
H+ |
CO32-、SO32-、S2-、CH3COO-、F- |
弱酸 |
OH- |
NH4+、Al3+、Fe3+、Cu2+、Mg2+ |
弱碱 |
H+ |
水 |
因能发生双水解的离子有:
Al3+ |
CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS-、AlO2-、ClO- |
Fe3+ |
CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO- |
NH4+ |
SiO32-、AlO2- |
因发生络合反应而不共存的离子有:
Fe3+ |
SCN- |
Ag+、Cu2+ |
NH3·H2O |
判断离子是否共存的几种情况:
(1)发生复分解反应,离子不能大量共存。
①有气体产生 如CO
32-、SO
32-、S
2-、HCO
3-、HSO
3-、HS
-等易挥发的弱酸的酸根与H
+不能大量共存。
②有沉淀生成 如Ba
2+、Ca
2+、Mg
2+、Ag
+等不能与SO
42-、CO
32-等大量共存;
Mg
2+、Fe
2+、Ag
+、Al
3+、Zn
2+、Cu
2+、Fe
3+等不能与OH
-大量共存;
Pb
2+与Cl
-,Fe
2+与S
2-、Ca
2+与PO
43-、Ag
+与I
-不能大量共存。
③有弱电解质生成 如OH
-、CH
3COO
-、PO
43-、HPO
42-、H
2PO
4-、F
-、ClO
-、AlO
2-、SiO
32-、CN
-、C
17H
35COO
-与H
+不能大量共存;
一些酸式弱酸根如HCO
3-、HPO
42-、HS
-、H
2PO
4-、HSO
3-不能与OH
-大量共存;
NH
4+与OH
-不能大量共存。
(2)发生氧化还原反应,离子不能大量共存
①具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存 如S
2-、HS
-、SO
32-、I
-和Fe
3+不能大量共存。
②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存 如MnO
4-、Cr
2O
7-、NO
3-、ClO
-与S
2-、HS
-、SO
32-、HSO
3-、I
-、Fe
2+等不能大量共存;
SO
32-和S
2-在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下由于发生2S
2-+SO
32-+6H
+=3S↓+3H
2O不能共存 ;H
+与S
2O
32-不能大量共存。
(3)能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存(双水解)
例:Al
3+和HCO
3-、CO
32-、HS
-、S
2-、AlO
2-、ClO
-等;Fe
3+与CO
32-、HCO
3-、AlO
2-、ClO
-等不能大量共存。
(4)溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe
2+、Fe
3+与SCN
-不能大量共存。
主要题目要求的限定:
(1)酸性溶液(H
+)、碱性溶液(OH
-)、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H
+或OH
-=1×10
-10mol/L的溶液等。
(2)溶液的颜色:有色离子MnO
4-(紫色)、Fe
3+(棕黄)、Fe
2+(浅绿)、Cu
2+(蓝)、Fe(SCN)
2+(红)、Fe(SCN)
63-(血红)。
(3)要求“大量共存”还是“不能大量共存”。
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:
④氯的原子结构示意图:
⑤氯原子的外围电子排布式:
⑥化学键类型:非极性共价键
⑦氯分子的电子式:
⑧氯分子的结构式:
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
22NaCl(反应剧烈,产生大量白烟) 2Fe+3Cl
22FeCl
3(反应剧烈,产生大量棕褐色烟,溶于水成黄色溶液) Cu+Cl
2CuCl
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
22HCl(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
22HCl(发生爆炸) 2P+3Cl
22PCl
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
HCl+HClO
二氧化硫:
①化学式:SO
2②分子结构:SO
2是由极性键形成的极性分子,因此易溶于水,其晶体为分子晶体。
二氧化硫的物理性质和化学性质:
1.物理性质:
SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水(常温常压下,1体积水大约溶解40体积的SO2),易液化(沸点-10℃)。
2.化学性质
(1)具有酸性氧化物的通性
①将SO2通入紫色石蕊试液中,试液变红。
②能与碱性氧化物、碱及某些盐反应。如:
(2)还原性
(3)弱氧化性
(4)漂白性(不能漂白酸碱指示剂) 能和某些有色物质化合生成无色物质,生成的无色物质不稳定,易分解而恢复原色,因此,SO2的漂白并不彻底。在中学化学常见试剂中,能用SO2漂白的只有品红溶液,品红溶液无色溶液恢复原色。
SO2与一些物质反应的实验现象:
SO2与强碱反应后固体成分的确定:
SO2与强碱(如NaOH)溶液发生反应后的固体成分取决于二者的用量。遇到类似的问题,可以采用数轴分析法讨论。设SO2的物质的量为n(SO2),NaOH物质的量为n(NaOH),数轴代表,如下数轴所示:
分析数轴可得:
(1)则固体物质为Na2SO3,
(2),则固体物质为NaOH 和Na2SO3.
(3),则同体物质为NaHSO3
(4),则固体物质为Na2SO3和NaHSO3,
(5),则固体物质为NaHSO3。
二氧化硫的制备:
工业制法:
实验室制法:
(1)收集:向上排空气法。
(2)检验:品红溶液。SO2是中学阶段学到的唯一种既能使品红褪色,加热后又能使其恢复原色的气体。
(3)尾气处理:用NaOH溶液吸收。
二氧化硫的用途:
工业上用二氧化硫漂白纸浆、毛、丝、草编制品等。此外,二氧化硫还可用于杀菌消毒,可以用作防腐剂。
二氧化硫对环境的污染及治理:
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:
(试管上端又有白色固体附着)。
又如:
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:
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:
②跟碱反应--铵盐的通性。
固态铵盐+强碱(NaOH、KOH)
无色、有刺激性气味的气体
试纸变蓝色。例如:
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:
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:
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。