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氯气、溴、碘 一、氯气的工业生产原理：电解饱和食盐水 2NaCl+2H2O2NaOH+ H2↑+ Cl2↑ 阴极 阳极 二、氯气的实验室制取原理： △ MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2↑+2H2O 三、氯气的性质 1.与金属的反应 2Fe+3Cl 点燃2 2FeCl3 点燃 Cu+Cl 2 CuCl2 2Na+Cl 点燃 2 2NaCl 2.与非金属的反应 点燃 H2+Cl 2 2HCl 点燃 2P+3Cl2 2PCl3 点燃 2P+5Cl2 2PCl5 3.与水的反应 Cl2+H2O HCl+HClO （ 次氯酸） 3.Cl2与碱溶液的反应 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+ H2O(制漂白粉) Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO（漂白原理） Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO 四、溴、碘的化学性质 1.与金属的反应 2Fe+3Br△ 2=2FeBr3 Fe+I 2 FeI2 （氧化性Br2>I2） 2.与非金属的反应 F2+H2=2HF 冷暗处爆炸 点燃 Cl2+H2 2HCl △ Br2+H2 2HBr △ I2+H2 2HI （氧化性F2> Cl2>Br2> I2） 13.与水的反应 2F2+2H2O=4HF+O2 X2+H2O=HX+HXO(Cl2,Br2,I2) 4.与碱溶液的反应 Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O 5.置换反应 Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 Cl2+2NaI= 2NaCl+I2 Br2+ 2NaI= 2NaBr+ I2 （氧化性F2> Cl2>Br—2> I2 还原性I>Br- >Cl->F-） 五、.卤化银 Ag + Cl-= AgCl↓（白色沉淀） Ag + +Br-= AgBr↓（淡黄色沉淀） Ag+ +I- = AgI↓（黄色沉淀） （X－的检验，Ag + X-= AgX↓） 2AgBr光照2Ag＋＋Br2 钠 一.钠的化学性质 1.与非金属的反应 4Na +O2=2Na2O （白色） 2Na + O △ 2 Na 2O2 （淡黄色） 2Na +Cl 点燃 2 2NaCl 2.与水反应： 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 3.与酸反应2Na+2HCl=2NaCl+H2 ↑ 2Na+H2SO4=Na2SO4+H2↑ 4.与盐反应： A.盐溶液：钠与硫酸铜溶液的反应 ①2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑ ②CuSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Cu(OH)2 ↓ 方程式叠加 总反应方程式： CuSO4 + 2Na + 2H2O = Cu(OH)2 ↓+ Na2SO4 + H2↑ B.钠和熔融盐反应 2Na+CuSO4(熔融) = Cu+Na2SO4 4Na+TiCl4 (熔融) = Ti+4NaCl 二、钠的制备 工业上通常采用电解熔融的 NaCl 电解 2NaCl 2Na + Cl2↑ 三、过氧化钠 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑ 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑ 碳酸钠与碳酸氢钠 1.与酸的反应 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 2.与碱的反应 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH 2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+H2O NaHCO3+NaOH = +Na2CO3+H2O 3.与盐的反应 Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓ Na2CO3+BaCl2=2NaCl+BaCO3↓ 4、热稳定性 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑ 镁 一、化学性质 1.与非金属的反应 2Mg + O 点燃 2 2MgO 3Mg + N 点燃 2 Mg3N2 Mg3N2 +6H2O=3Mg（OH）2+2NH3↑ Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl） △ Mg + Cl2 MgCl2 Mg + S △ MgS 2.与水的反应Mg + 2H △ 2O Mg(OH)2 + H2 3。 与酸反应;Mg + HCl == MgCl2 + H2↑ （离子方程式：Mg + 2H+ == Mg2+ + H2↑ 4..金属镁的还原性：能夺取CO2 气体中的氧，使之还原。 2Mg + CO2 点燃 2MgO + C 二、工业提取镁 ＭgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2 +CaCl2 Mg(OH)MgCl2+2HCl= MgCl+2H2O 2. △ 26H2O MgCl + 6HO MgCl2(熔融) 22通电 Mg+Cl2 一. 铝的性质 1.非金属：4Al + 3O点燃 2 2Al2O3 2Al + 3Cl2 ==== 2AlCl3 2.水：2Al + 6H2O(沸) === 2Al(OH)3 + 3H2↑ 3.弱氧化性酸：2Al + 6HCl === 2AlCl3 + 3H2↑ 2Al+6H+ ==== 2Al3++3H2 ↑ 强氧化性酸：钝化 4.碱：2Al+2NaOH +2H2O==2NaAlO2 + 3H2↑ 2Al+2H－－2O+2OH==2AlO2+3H2↑ 5.金属氧化物：Al + Fe 2O3 高温 2Fe + Al2O3 6.盐溶液：2Al+3CuSO4===3Cu+Al2(SO4)3 2Al+3Cu2+===3Cu+2Al3+ 二. 氧化铝 1.与酸反应：Al2O3 + 6HCl === 2AlCl3 + 3H2O 2.与碱反应：Al2O3 +2NaOH === 2NaAlO2 + 2H2O 三. 氢氧化铝 1.制备： (1)从铝盐置备：AlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl Al3＋+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH＋4 (2)从偏铝酸盐： NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 AlO－－2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3 2NaAlO2+CO2+3H2O=Al(OH)3↓+ Na2CO3 2AlO－－2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32 H－－2O+AlO2+HCO3 = Al(OH)3↓+CO32- (3)从铝盐和偏铝酸盐制备： 3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl 3AlO2- +Al3+ +6H2O=4Al(OH)3↓ △ 2.不稳定性：2Al(OH)3 Al2O3＋2H2O 3.与酸反应：Al(OH)3 + 3HCl === AlCl3 + 3H2O 4.与碱反应：Al(OH)3 +NaOH === NaAlO2 + 2H2O 四. “铝三角”（氢氧化铝的反应在上面已经提到，略）： AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl Al3＋+3OH-=Al(OH)＋3↓ AlCl3+4NaOH=2NaAlO2 + 2H2O +3NaCl Al3++4OH- ＝ AlO2- +2H2O NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl AlO2- +H+ +H2O ＝Al(OH)3 ↓ NaAlO2+4HCl=AlCl3+3NaCl+2H2O AlO2- +4H+ ＝Al 3+ + 2H2O 五. 明矾净水原理 明矾溶于水后发生电离：KAl(SO4)2===K++Al3++2SO42- 2 铝离子与水反应生成：Al(OH)3胶体： Al3＋+3H2O===Al(OH)3(胶体)+3H+ 六. 铁的冶炼 产生还原剂：C+O 高温 2CO 2 CO 高温 2CO 2+C 还原铁矿石：Fe 高温 2Fe+3CO 2O3+3CO 2 造渣（除脉石）：CaCO 高温 3 CO2+CaO CaO+SiO 高温 2 CaSiO3 七. 铁铜的性质 1. 与非金属反应： 2. 2Fe+3Cl 点燃 2 2FeCl3 3. Cu+Cl 点燃 2 CuCl2 2Fe+3Br2====2FeBr3 4Fe+3O 点燃 2 Fe2O3 Cu+O △ 22CuO Fe+I △ 2 FeI2 2Cu+I △ 2CuI 2 Fe+S △ FeS 2Cu+S △ Cu 2S 铁铜与强氧化剂反应转化成较高价态，与弱氧化剂反应转化成较低价态。 2.与水反应：3Fe+4H2O(g) 高温 Fe 3O4+4H2 3.与酸反应：Fe+2HCl=== FeCl2+H2↑ Fe+2H+=== Fe2++H2↑ 4. 与盐溶液反应： 5. Fe+CuSO4===Cu+FeSO4 Fe+Cu2+===Cu+Fe2+ Cu+2AgNO3 ===2Ag+Cu (NO3)2 Cu+2Ag+ ===2Ag+Cu2+ 3Fe+2FeCl3 === 3FeCl2 Fe+2Fe3+ === 3Fe2+ Cu+2FeCl3 === CuCl2+FeCl2 Cu+2Fe3+ === Cu2++2Fe2+ 八. Fe2+与Fe3+的检验 1. Fe2+的检验： (1)颜色：浅绿色 (2)加NaOH溶液：先产生白色沉淀，后变成灰绿色，最后成红褐色 Fe2++2OH-=== Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=== 4Fe(OH)3 (3)先加KSCN溶液和氯水(或双氧水)：溶液变成血红色 2Fe2++Cl2===2 Fe3++2Cl- 2. Fe3+的检验 (1)颜色：淡黄色 (2)加KSCN溶液：溶液变成血红色 Fe3++3SCN-=== Fe(SCN)3 (3)加NaOH溶液：红褐色沉淀 Fe3++3OH-=== Fe(OH)3↓ 九. Fe2+与Fe3+的转化 (1)Fe2+→Fe3+ 2Fe2++Cl2===2 Fe3++2Cl- 2Fe2++Br2===2Fe3++2Br - (2) Fe3+→Fe2+ Fe+2Fe3+ === 3Fe2+ Cu+2Fe3+ === Cu2++2Fe2+ S2-+2Fe3+ ===S+2Fe2+ 2I-+2Fe3+ === I2+2Fe2+ 十. 钢铁的腐蚀 腐蚀1：Fe+2H+=== Fe2++H2↑ 腐蚀2：2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=== 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O 十一. 硅酸盐 1.硅酸钠：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl Na2SiO3+ CO2+H2O=H2SiO3 ↓ +Na2CO3 Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3 ↓ +2NaHCO3 2.玻璃的制备原理：SiO 2+Na2CO 高温 3Na 2SiO3+CO2↑ SiO 高温 2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑ 十二. 二氧化硅 1.酸性氧化物：SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O SiO 高温 2+CaO CaSiO3 2.弱氧化性：SiO 高温 2＋2CSi ＋2CO↑ 3.亲氟性：SiO2 ＋4HF===SiF4↑+2H2O 4.与盐反应：（玻璃制备原理） SiO 高温 2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑ SiO2+CaCO 高温 3 CaSiO3+CO2↑ 十三. 硅 1.制备原理：SiO 高温 2+2C Si+2CO↑ Si+2Cl 高温 2 SiCl4 SiCl 高温 4+2H2 Si+4HCl 2.性质： Si+O △ 2SiO 2 Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ Si+4HF==SiF4↑+2H2↑ 一、N2 N 点燃 2 + 3Mg Mg3N2 催化剂 N2 + 3H2 高温高压 2NH3 二、雷雨发庄稼 N2 + O2 === 放电 2NO 2NO + O 2 === 2NO2 3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO 三、NH3 1水：NH 3 + H2O NH3·H2O NH4 + + OH - 2氧气：4NH催化剂 3+5O2 △ 4NO+6H 2O 3酸：NH3+HCl=NH4Cl NH3+HNO3=NH4NO3 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 4侯氏制碱： NH3+NaCl+H2O+CO2===NaHCO3+NH4Cl （此反应用于工业制备小苏打，苏打） 工业制法：N 催化剂 2 + 3H2 高温高压 2NH3 实验室制法： 2NH △ 4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3 ↑+ 2H2O 四、铵盐 1不稳定性：NH △ 4Cl NH3↑+HCl ↑ NH △ 4HCO3NH 3↑+H2O+CO2 ↑ 2与碱反应：2NH △ 4Cl + Ca(OH)2 CaCl 2 + 2NH3 ↑+ 2H2O 五、HNO3 1不稳定性：4HNO3==4NO2↑+O2↑+2 H2O 光照△ 2强氧化性：4HNO 3(浓)+C CO2↑+4NO2↑+2H2O 4HNO3(浓)+Cu===Cu(NO3)3+3NO2↑+2H2O 8HNO3+3Cu===3Cu(NO3)3+2NO↑+4H2O 六、工业制硝酸：4NH 3+5O2 催化剂 △ 4NO+6H2O 2NO + O2 === 2NO2 3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO 一S S+O 点燃 △ 2 SO2 S+Fe Fe S S+2Cu △ Cu 2S 二SO2 1酸性氧化物 SO 2＋H2O H2SO3 SO2 + Ca(OH)2 ＝ CaSO3 + H2O SO2+Na2SO3+H2O==2NaHSO3 2还原性：SO2＋Br2 + 2H2O＝H2SO4+2HBr 2SO2 + O2 催化剂加热 2SO3 SO2+H2O2==H2SO4 SO3+ 3+2-+2+2Fe+2H2O==2Fe+SO4+4H 3氧化性：SO2 +2H2S==3S+ H2O 实验室制取SO2： Na2SO3 + H2SO4(浓) ＝ Na2SO4 + H2O + SO2↑ 三H2S 实验室制取H2S 原理：FeS + H2SO4(稀) ＝ FeSO4 + H2S↑ 检验：H2S + CuSO4 ＝ CuS↓+ H2SO4 尾气处理：H2S + 2NaOH ＝ Na2S + H2O 四C + 2H △ 2SO4(浓) CO 2↑+ 2SO2↑+ 2H2O 4 Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑十2H2O 五、接触法制硫酸 S + O △ 2 SO2 或4FeS 高温 2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 2SO 催化剂 2 + O2 加热 2SO3 SO3 + H2O ＝ H2SO4 六、燃煤烟气脱硫 石灰石－石膏法CaCO 高温 3 CaO + CO2↑； CaO + SO2 ＝ CaSO3 SO2 + Ca(OH)2 ＝ CaSO3 + H2O 2CaSO3 + O2 ＝ 2CaSO4 氨水脱硫法 SO2 +2 NH3＋H2O==(NH4)2SO3 SO2 + NH3＋H2O==NH4HSO3 2(NH4)2SO3+ O2==2(NH4)2SO4 氮气和氢气反应（工业合成氨） N 催化剂 2 ＋ 3H2 高温高压 2NH3 二氧化氮溶于水 3NO2 ＋ H2O =2HNO3 ＋ NO 3NO2 ＋ H2O =2H+＋ 2NO3-＋NO HNO3与Fe的反应 Al、Fe遇浓HNO3、浓硫酸钝化（常温） Fe与浓HNO3加热 Fe＋6HNO3 Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O Fe与稀HNO3反应 Fe＋4HNO3＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 3Fe＋8HNO3＝3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O NO2 、O2 的混合气通入水中无剩余气体 4NO2 ＋ O2 ＋ 2H2O ＝ 4 HNO3 NO 、O2 的混合气通入水中无剩余气体 4NO ＋ 3O2 ＋ 2H2O ＝ 4 HNO3 氨的催化氧化 4NH 3 ＋5O2 催化剂 △ 4NO ＋ 6H2O . 碳酸氢铵受热分解 NH4HCO3 NH3 ↑＋ H2O↑ ＋ CO2↑ . 用浓盐酸检验氨气（白烟生成） HCl ＋ NH3 ＝ NH4Cl 硫酸铵溶液与氢氧化钠溶液混合加 (NH4)2SO4 ＋2NaOH2NH3↑＋Na2SO4 ＋2H2O NH＋4 ＋ OH－NH3 ↑＋ H2O 硝酸铵溶液与氢氧化钠溶液混合（不加热） NH4NO3 ＋ NaOH ＝ NH3·H2O ＋ NaNO3 NH＋－4 ＋ OH ＝ NH3·H2O 1、 硅及其化合物的转化关系 ①SiF 4 SiO2 ④ CaSiO3 ② ③ Na2SiO3 H2SiO3 ※ ①SiO2＋4HF = SiF4↑＋2H2O（刻蚀玻璃） ②SiO2＋2NaOH = Na2SiO3＋H2O ( SiO2＋2OH－= SiO－32＋H2O ) ※ ③Na2SiO3＋2HCl = H2SiO3(胶体)＋2NaCl ( SiO32－＋2H＋= H2SiO3（胶体）) ④ SiO 高温 2＋CaO CaSiO3 52、氯及其化合物的转化关系 HClO Ca(ClO)2 ⑦ ⑥ ⑨ HCl ⑤ Cl⑧ ④ 2 NaClO ② ① ③ CuCl2 FeCl3 ① 本文来源：https://www.dywdw.cn/0ca59ef75322aaea998fcc22bcd126fff7055d10.html
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2022-05-24
