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元素化合物知识

1.氯气及其化合物相互转化关系(1)铁与氯气:H:3Cl2+2Fe 2FeCl3 (固体是红棕色,溶液为黄色)(2)氯气通入水中:L:Cl2+H2O==H++Cl–+ HClO(3)氯气尾气吸收:L:Cl2+2OH–=Cl–+ClO–+H2O(4)氯气通入溴化亚铁溶液中:2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-;(足量氯气)2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl- (1:1)(5)氯气通入碘化亚铁溶液中:2I-+Cl2===I2+2Cl-(少量氯气);2Fe2++4I-+3Cl2===2Fe3++2I2+6Cl-(足量氯气)(6)实验室制氯气:L:4H++2Cl–+MnO2 Mn2++Cl2↑+2H2O2.硫及其化合物相互转化关系(1)铁与硫:H:S+Fe FeS (2)铜与硫:H:S+2Cu Cu2S(3)硫与氧气:H:S+O2 SO2 (4)SO2与O2:H:2SO2+O2 2SO3 (5)SO2与H2S混合:H:2H2S+SO2===3S↓+2H2O(6)SO2通入到卤水中:H:X2+SO2+2H2O===H2SO4+2HX (X2=Cl2、Br2、I2)(7)卤素单质加入到亚硫酸钠溶液中:L:SO32-+X2+H2O=2H++SO42-+2X–(X2=Cl2、Br2、I2)(8)铜与浓硫酸:H:2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O(浓硫酸表现强氧化性和酸性)(9)碳与浓硫酸:H:2H2SO4(浓)+C CO2↑+2SO2↑+2H2O (浓硫酸仅表现强氧化性)3.氮及其化合物相互转化关系(1)工业合成氨:H:N2+3H2 2NH3(2)实验室制氨气:H:Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O(3)氨与氯化氢:H:NH3+HCl===NH4Cl (沾有浓盐酸与沾有浓氨水的玻璃棒靠近产生“白烟”)(4)氨的催化氧化:H:4NH3+5O2 4NO+6H2O(5)氯化铵分解:H:NH4Cl NH3+HCl (6)铵根离子的检验:L:NH4++OH- NH3+H2O (7)硝酸分解:H:4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O (保存在棕色瓶中)(8)铜与浓硝酸:H:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(9)铜与稀硝酸:L: 3Cu+8H++2NO3- = 3Cu2++2NO↑+4H2O(10)碳与浓硝酸:H:4HNO3(浓)+C CO2↑+4NO2↑+2H2O(11)铁与稀硝酸:L:(铁不足)4H++NO3-+Fe=Fe3++NO↑+2H2O;(铁过量)3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O4.硅及其化合物之间的相互转化关系(1)硅与氧气:H:Si(粉)+O2 SiO2 (2)工业制粗硅:H:2C+SiO2 Si+2CO(制得粗硅) (3)二氧化硅与氢氧化钠:H:SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O(常温下强碱缓慢腐蚀玻璃) (4)二氧化硅与氢氟酸:H:4HF+SiO2===SiF4+2H2O(5)制玻璃:H:SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2 ;SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO25.钠的转化关系(1)钠投入水中:L:2Na+2H2O==2Na++2OH-+H2↑。

(2)过氧化钠与水:L:2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑(转移2mole-)(3)过氧化钠与CO2:H:2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2↑(4)盐酸逐滴加入到碳酸钠溶液中:L:CO32-+H+=HCO3-;HCO3-+H+=CO2↑+H2O (5)碳酸氢钠与氢氧化钙:L:HCO3-+OH-+Ca2+=CaCO3+H2O(碳酸氢钠少量);2HCO3-+2OH-+Ca2+=CaCO3+2H2O+CO32-(碳酸氢钠过量)(6)碳酸氢钙与氢氧化钠:L:HCO3-+OH-+Ca2+=CaCO3+H2O(碳酸氢钙过量);2HCO3-+2OH-+Ca2+=CaCO3+2H2O+CO32-(碳酸氢钙少量)(7)碳酸氢铵与过量氢氧化钠:L:HCO3-+2OH-+NH4+=CO32-+2H2O+NH36.铝的转化关系(1)铝燃烧:H:4Al+3O2 2Al2O3 (2)铝热反应:H:2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe (3)铝与强碱溶液:L:2Al+2OH–+6H2O=2[Al(OH)4]―+3H2↑(4)氧化铝与强碱溶液:L:Al2O3+2OH―+3H2O=2[Al(OH)4]―(5)氢氧化铝与强碱溶液:L:Al(OH)3+OH–=[Al(OH)4]―(6)实验室中氢氧化铝制备:L:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+(7)向氯化铝溶液逐滴滴加氢氧化钠至过量:L:Al3++3OH-==Al(OH)3↓;Al(OH)3+OH–=[Al(OH)4]―(8)向氢氧化钠溶液中逐滴滴加氯化铝至过量:L:Al3++4OH-==[Al(OH)4]―; 3[Al(OH)4]―+Al3+=4Al(OH)3↓(9)向四羟基合铝酸钠溶液中逐滴滴加盐酸至过量:L:[Al(OH)4]―+H+==Al(OH)3↓+H2O; Al(OH)3+3H+= Al3+ +3H2O (10) 向盐酸中逐滴滴加四羟基合铝酸钠溶液至过量:L: [Al(OH)4]―+4H+===Al3+ +4H2O; 3[Al(OH)4]―+Al3+=4Al(OH)3↓(11)碳酸氢钠溶液与硫酸铝溶液混合:L:3HCO3-+Al3+==Al(OH)3↓+3CO2↑(12)向四羟基合铝酸钠溶液通二氧化碳:CO2 + 2[Al(OH)4]―== 2Al(OH)3↓+ CO32-+ H2O(CO2少量)CO2 + [Al(OH)4]―== Al(OH)3↓+ HCO3― (CO2过量)7.铁的转化关系(1)FeCl3溶液与铁:L:2Fe3++Fe=3Fe2+(2)FeCl3溶液与铜:L:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ (用于雕刻铜线路版)(3)FeCl2溶液通入氯气:L:Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl (4)Fe3+的检验:L:Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(5)氢氧化亚铁变成氢氧化铁:H:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(6)氢氧化铁胶体的制备:FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl8.铜的转化关系(1)铜绿的形成:H:2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3(2)氧化铜高温分解:H:4CuO 2Cu2O+O2(3)铜与浓硝酸:H:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(4)铜与稀硝酸:L: 3Cu+8H++2NO3- = 3Cu2++2NO↑+4H2O(5)铜与浓硫酸:H:2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O(6)铜与氯化铁溶液:L:Cu+2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+知识梳理一、钠及其化合物1、钠(1)钠的物理性质:钠是银白色金属,密度小(0.97g/cm3),熔点低(97℃),硬度小,质软,可用刀切割。

钠通常保存在煤油中。

是电和热的良导体。

(2)钠的化学性质:从原子结构可知钠是活泼的金属单质。

①钠与非金属单质反应:常温:4Na + O2 == 2Na2O,加热:2Na + O2 Na2O2;2Na + Cl2 2NaCl; 2Na + S Na2S等。

②钠与水反应:2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑;实验现象:钠浮在水面上,熔成小球,在水面上游动,有哧哧的声音,最后消失,在反应后的溶液中滴加酚酞,溶液变红。

注意:钠在空气中的变化:银白色的钠变暗(生成了氧化钠)变白(生成氢氧化钠)潮解变成白色固体(生成碳酸钠)。

③钠与酸反应:如2Na + 2HCl == 2NaCl + H2↑,Na放入稀盐酸中,是先与酸反应,酸不足再与水反应。

因此Na放入到酸溶液中Na是不可能过量的。

同时Na与H2的物质的量比始终是2:1。

当然反应要比钠与水的反应剧烈多。

④钠与盐的溶液反应:钠不能置换出溶液中的金属,钠是直接与水反应。

反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。

如钠投入硫酸铜溶液反应式:2Na + CuSO4 + 2H2O == Cu(OH)2 ↓+ Na2SO4 + H2 ↑。

⑤钠与氢气的反应:2Na + H2 == 2NaH。

NaH + H2O == NaOH + H2 ↑;NaH是强的还原剂。

(3)工业制钠:电解熔融的NaCl,2NaCl(熔融) 2Na + Cl2↑。

(4)钠的用途:①在熔融的条件下钠可以制取一些金属,如钛、锆、铌、钽等;②钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂;③钠蒸气可作高压钠灯,发出黄光,射程远,透雾能力强。

2、氧化钠和过氧化钠(1)Na2O:白色固体,是碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性:Na2O + H2O == 2NaOH, Na2O + CO2 == Na2CO3,Na2O + 2HCl == 2NaCl + H2O .另外:加热时,2Na2O + O2 == 2Na2O2.(2)Na2O2:淡黄色固体是复杂氧化物,易与水、二氧化碳反应放出氧气。

2Na2O2 + 2H2O == 4NaOH + O2 ↑,2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2 ↑(作供氧剂)。

因此Na2O2常做生氧剂,同时,Na2O2还具有强氧化性,有漂白作用。

如实验:Na2O2和水反应后的溶液中滴加酚酞,变红后又褪色,实验研究表明是有:Na2O2 + H2O == 2NaOH + H2O2,2H2O2 == 2H2O + O2 反应发生。

因为H2O2也具有漂白作用。

当然过氧化钠也可以直接漂白的。

注意几个实验的问题:1、向饱和的Na2CO3溶液中通足量的CO2有晶体NaHCO3析出。

2、Na2CO3溶液与稀HCl的反应①向Na2CO3溶液中滴加稀HCl,先无气体,后有气体,如果n(HCl)小于n(Na2CO3)时反应无气体放出。

发生的反应:先Na2CO3 + HCl == NaCl + NaHCO3,后NaHCO3 + HCl == NaCl + H2O +CO2 .②向稀HCl中滴加Na2CO3溶液,先有气体,反应是:Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2. 如果用2mol的Na2CO3和2.4mol的稀HCl反应,采用①方法放出CO2是0.4mol;采用②方法放出CO2为1.2mol。

希望同学们在解题时要留意。

3、Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的鉴别:取两种试液少量,分别滴加CaCl2或BaCl2溶液,有白色沉淀的原取溶液为Na2CO3,另一无明显现象的原取溶液为NaHCO3。

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