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高一化学必修一非金属及其化合物资料及习题
第四章 非金属及其化合物
元素 氯 氮 硅 硫 自然存在 化合态 游离、化合态 化合态 游离、化合态 单质 氯气 氮气 晶体硅 硫 物
理
性
质 黄绿色气体,强烈刺激性气味
25℃,1体积水约可溶解2体积Cl2;
氯气在饱和食盐水中溶解度小 无色无味气体
通常情况下,1体积水中溶解0.02体积氮气 灰黑色固体
有金属光泽
硬度大
不溶于水 黄色固体粉末
不溶于水
微溶于酒精
易溶于二硫化碳 氯Cl
⑴氯原子的结构示意图:
⑵氯气制法:MnCl2 +4HCl (浓)加热MnCl2 +2H2O+Cl2↑
2KMnO4+16HCl (浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
⑶氯气的氧化性
①与绝大多数金属反应,生成高价金属氯化物
2Na+Cl2点燃2NaCl(剧烈燃烧,火焰为黄色,产生大量白烟)
Cu+Cl2点燃CuCl2(剧烈燃烧,生成棕色烟,加少量水得绿色溶液,稀释得蓝色溶液)
2Fe+3Cl2点燃2FeCl3(剧烈燃烧,生成棕色烟,加水得棕黄色溶液)
②与非金属反应,得非金属氯化物。
H2+Cl2点燃2HCl (苍白色火焰,产生白雾)H2+Cl2光照2HCl (发生爆炸,产生白雾)
③与还原性化合物发生氧化还原反应
SO2 +Cl2+2H2O= H2SO4+2HCl
Cl2+Na2SO3+H2O=2HCl+Na2SO4(可用Na2SO3除去溶液中的余氯)
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—
2I—+Cl2=2I2+2Cl—(检验Cl2,用KI淀粉试纸,变蓝)
⑷氯气与水反应,生成盐酸和次氯酸。Cl2+H2O HCl+HClO
I 氯水的形成:Cl2通入水中,得到氯水。一部分Cl2溶于水,一部分Cl2与水反应。
II 氯水的成分:H2O、Cl2、HClO、H+、Cl—、ClO—、OH—。
III 新制氯水、久置氯水和液氯的比较
新制氯水 久置氯水 液氯 物质类别 混合物 混合物 纯净物 粒子种类 H2O、Cl2、HClO、H+、Cl—、ClO—Cl—、OH— Cl2 保存方法 棕色瓶、阴凉处 — 低温密闭 ⑸与碱反应,生成氯化物、次氯酸盐和水。
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(漂白液的有效成分是NaClO)
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(制漂白粉)
【延伸】漂白液、漂白粉的制备、使用和保存:
制备原理:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
次氯酸盐比次氯酸稳定
主要成分:CaCl2、Ca(ClO)2;有效成分:Ca(ClO)2。若Cl2和Ca(OH)2反应充分,并使Ca(ClO)2成为主要成分,则得到漂粉精。
②使用原理:
漂白粉、漂粉精本身并无漂白性,使用时要将比较稳定的Ca(ClO)2转化为不稳定但具有强氧化性、漂白性的HClO,因此使用漂粉精必须提供酸性环境。如:
NaClO+ HCl=HClO+ NaCl或2NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+2HClO
Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO或Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
③保存方法:密封存放于避光干燥处。
⑹次氯酸(HClO)
①HClO是一元弱酸,酸性比H2CO3还弱,弱电解质。
②HClO不稳定:2HClO光照2HCl+O2↑。
③HClO有强氧化性。因而有杀菌、漂白性:能使染料和有机色质等褪色,Cl2能用作自来水的消毒剂
④HClO与碱发生中和反应(因为:HClO有强氧化性):HClO+NaOH=NaClO+ H2O
【比较】过氧化钠、次氯酸、二氧化硫和活性炭的漂白作用
过氧化钠 次氯酸 二氧化硫 活性炭 漂白原理 Na2O2将有色物质氧化成无色物质 HClO将有色物质氧化成无色物质 SO2与某些有色物质化合生成不稳定的无色物质 活性炭吸附有色物质 变化类型 化学变化 化学变化 化学变化 物理变化 可逆性 不可逆 不可逆 可逆 可逆 硫S
⑴二氧化硫(SO2)
①物理性质:无色气体,有刺激性气味,密度比空气大,易液化(沸点为:-10℃),易溶于水(常温常压下,1体积水约能溶解40体积的二氧化硫),有毒。
②化学性质
I 具有酸性氧化物的通性
SO2+H2OH2SO3(可逆反应,H2SO3为中强酸,可使石蕊试液变红)
SO2+CaO=CaSO3
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O(SO2+NaOH=NaHSO3) Na2SO3+H2O+SO2 =2NaHSO3
SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O CaSO3+H2O+SO2 =Ca(HSO3)2
II 既具有氧化性又具有还原性,以还原性为主
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