高一化学必修1 常见物质的性质一、钠物理性质:软、亮、轻、低、导(软——质软,硬度小;亮——银白色金属光泽;轻——密度小,比水轻;低——熔点低;导——可导电、导热)化学性质:(1)与O2反应:常温:4Na+O2=2Na2O (白色固体);点燃或加热:2Na+O2Na2O2 (淡黄色固体);(2)与Cl2反应:2Na+Cl22NaCl;(3)与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2Na + 2H2O == 2Na+ + 2OH- + H2↑现象:①钠浮在水面上;②熔化为银白色小球;③在水面上四处游动;④伴有嗞嗞响声;⑤滴有酚酞的水变红色4)与酸反应:非常剧烈,以致爆炸;(5)与盐溶液反应:可认为是先与盐溶液中的水反应,然后再发生复分解反应Na 与CuSO4 溶液2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2NaOH+ CuSO4=Cu(OH)2↓+ Na2SO4 Cu2++2OH-== Cu(OH)2↓Na2O和 Na2O2:Na2O属于碱性氧化物,可以与酸、酸性氧化物、水反应如:Na2O+H2O=2NaOH;Na2O2属于过氧化物,也可以与酸、酸性氧化物、水等物质反应,所不同的是,在这些反应中一般有氧气生成:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑;二、氯气物理性质:在通常情况下,氯气为黄绿色气体,有刺激性气味的有毒气体.易液化,能溶于水(1∶2),氯水颜色呈淡黄色。
闻Cl2时:应距Cl2一尺左右,用手轻轻扇一下集气瓶口上方空气,让少量的Cl2进入鼻孔化学性质:(1)与金属反应2Na + Cl22NaCl(白烟); Cu + Cl2 CuCl2(棕黄色烟,加少量水显绿色,冲稀后变蓝色);2Fe + 3Cl2 2FeCl3(棕红色烟,加少量水显棕黄色)(2)与非金属反应H2 + Cl22HCl(白雾)纯净的H2可在Cl2中燃烧,发出苍白色火焰3)与水反应: Cl2 + H2O = HCl + HClO Cl2 + H2O = H+ + Cl-+HClO(4)与碱反应: Cl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2O(该反应可用于Cl2的尾气处理);Cl2+ 2OH-=ClO-+ Cl-+H2O工业上用Cl2与石灰乳制漂白粉: 2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O漂白粉的漂白原理:Ca(ClO)2 + H2O + CO2 = CaCO3↓ + 2HClO(5)与盐溶液的置换反应:Cl2 + 2NaI = 2NaCl + I2 Cl2 + 2I- == 2Cl- + I2 (该反应常用作Cl2的检验);Cl2 + 2NaBr = 2NaCl + Br2 Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl-三、碳单质:金刚石、石墨、C60同素异形体金刚石石墨C60主要物理性质硬度大、熔沸点高硬度小、熔沸点高,易导电硬度小、熔沸点低主要化学性质相似,如在一定条件下都可与氧气反应,生成CO2化学性质:可燃性,还原性 C+O2CO2; C+ CO2 2CO生成水煤气的化学方程式为:C+H2O CO+H2四、碳酸钠和碳酸氢钠:化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打色态白色粉末细小白色晶体溶解性易溶于水较易溶于水(溶解度较Na2CO3小)热稳定性不易分解受热易分解2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O与HCl反应Na2CO3+2HCl=CO2↑+H2O(较快)CO32-+ 2H+ = H2O + CO2↑NaHCO3+HCl=CO2↑+H2O(剧烈)HCO3-+H+ = H2O +CO2↑与NaOH反应不反应HCO3-+OH-=CO32-+H2O与CO2反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3CO32-+CO2+H2O=2HCO3-不反应五、铁及其化合物性质 1. Fe2+及Fe3+离子的检验: ① Fe2+的检验:(浅绿色溶液) a) 加氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,继而变灰绿色,最后变红褐色。
b) 加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水,溶液显红色 ② Fe3+的检验:(黄色溶液) a) 加氢氧化钠溶液,产生红褐色沉淀 b) 加KSCN溶液,溶液显红色 2.铁的氧化物——FeO、Fe2O3、Fe3O4性质的比较FeOFe2O3Fe3O4俗名——铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体水溶性难溶难溶难溶化合价+2+3+2、+3与CO、H2反应FeO+CFe+CO2FeO+H2Fe+H2OFe2O3+3CO2Fe+3CO2Fe2O33H22Fe+3H2OFe3O4+4CO3Fe+4CO2Fe3O4+4H23Fe+4H2O与稀硫酸反应FeO+H2SO4=FeSO4+H2OFe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2OFe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O3.铁的氢氧化物——4Fe(OH)2和4Fe(OH)3性质的比较(1)氢氧化亚铁:白色难溶的弱碱制备:FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl Fe2+ + 2OH - = Fe(OH)2↓化学性质:①与强酸反应②还原性:易被氧化剂所氧化如:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(2)氢氧化铁:红褐色难溶固体制备:FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl Fe3+ + 3OH - = Fe(OH)3 ↓化学性质:与强酸反应。
2Fe(OH)3+ 3H2SO4= Fe2(SO4)3+3H2O Fe(OH)3+ 3H+= Fe3++3H2O4、铁及其化合物的氧化性和还原性(1)Fe的还原性:与H+、Cu2+、Fe3+、Cl2等反应铁与盐酸的反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Fe+2 H+= Fe2++H2↑铁与硫酸铜反应(湿法炼铜):Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Fe+Cu2+= Fe2++ Cu在氯化铁溶液中加入铁粉:2FeCl3+Fe=3FeCl2 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ 铁与氯气反应:2Fe+3Cl2 2FeCl3 (2)Fe3+的氧化性:与Fe、Cu、Zn反应2Fe3++ Fe =3Fe2+ 2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+ 少量锌与氯化铁反应:Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 足量锌与氯化铁反应:3Zn+2FeCl3=2Fe+3ZnCl2(3)Fe2+的氧化性: 与锌反应 Zn+Fe2+ = Zn2++Fe(4)Fe2+的还原性:与氯水等反应在氯化亚铁溶液中滴加氯水:(除去氯化铁中的氯化亚铁杂质)3FeCl2+Cl2=2FeCl3 2 Fe2+ + Cl2 = 2 Fe3+ + 2Cl-六、氮气:物理性质:无色无味气体,难溶于水,与空气密度相近。
化学性质:① 与O2的反应:N2+O2 2NO 说明:在雷雨天气,汽车的发动机中均可以发生该反应在该反应中,N2表现出还原性②与H2反应:N2+3H22NH3NO和NO2:物质NONO2颜色无色红棕色毒性剧毒剧毒溶解性不溶解与水反应气味无味刺激性气味转化2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3七、氨气物理性质:无色、有刺激性气味比空气轻;极易溶于水,在常温、常压下1体积水能溶解约700体积氨气化学性质:①碱性:氨与水、酸反应时显碱性与水反应:NH3+H2O NH3·H2ONH4++OH-与酸反应:NH3+HCl=NH4Cl②还原性:氨的催化氧化反应4NH3+5O24NO+6H2O八、铵盐(1)铵盐受热分解NH4ClNH3↑+HCl↑NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O↑ (NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O↑(2)铵盐与碱反应NH4Cl与NaOH溶液(检验NH4+) NH4++OH- NH3↑+H2O实验室制氨气:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O九、硝酸(1)具有酸的通性①使指示剂变色:例如:稀HNO3使紫色石蕊溶液变红。
②与碱反应:如HNO3+NaOH=NaNO3+H2O③与碱性氧化物反应:如2HNO3+CaO=Ca(NO3)2+2H2O④与弱酸盐反应:如2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+CO2↑+H2O⑤与金属反应:由于硝酸具有强氧化性,因此,与酸反应时一般不产生H22)硝酸除了具有酸的通性以外,还具有以下特性:1.硝酸的物理性质:无色、易挥发、有刺激性气味、易挥发、密度大于水2.硝酸的不稳定性:硝酸见光或受热易分解4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O(保存在棕色瓶里,放置在阴凉处)3.硝酸的强氧化性:硝酸具有强的氧化性,是因为硝酸分子里氮呈+5价1)与金属反应:HNO3几乎能与所有的金属(除金、铂、钛以外)发生氧化还原反应Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O Cu + 4H+ +2NO3- == Cu2+ + 2NO2↑+ 2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 3Cu + 8H+ +2NO3- == 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O2)与非金属反应:硝酸能与许多非金属及某些有机物发生氧化还原反应:C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O十、硫物理性质:硫单质为淡黄色晶体,密度为水的两倍,难溶于水、微溶于乙醇、易溶于CS2,熔点112.8℃,沸点444.6℃。
化学性质:(1)与金属发生反应:2Cu+S Cu2S Fe+S FeS (S表现氧化性)(2)与非金属发生反应:S+O2SO2(S表现还原性)(3)与氧化性酸浓HNO3、浓H2SO4发生反应S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O(S表现还原性)S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O(S表现还原性)十一、SO2物理性质:二氧化硫为无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶于水化学性质:①二氧化硫是酸性氧化物,具有酸性氧化物的一切通性:SO2+H2OH2SO3; SO2+CaO=CaSO3;SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O; SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3;SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O(吸收SO2)SO2+NaHCO3=NaHSO3+CO2 (酸性:H2SO3>H2CO3);② 化性:SO2+2H2S=3S↓+2H2O (气体或溶液中均可进行)③还原性:能被Cl2、Br2、I2、Fe3+、KMnO4、HNO3等强氧化剂氧化生成SO42-例如:SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX (X=Cl、Br、I)④漂白性:SO2可以使品红溶液褪色。
注意,SO2能使氯水、KMnO4溶液等褪色,这是因为SO2具有还原性的缘故十二、浓硫酸强氧化性:浓硫酸是强氧化性酸,可以氧化大多数金属(除Pt和Au)和其他还原性物质(H2S、Fe2+等)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O(氧化性、酸性)C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O(氧化性)2FeSO4+2H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+SO2↑+2H2O(氧化性)H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O(氧化性)在以上反应中,浓硫酸一般被还原为SO2常温时,Al、Fe在浓硫酸中钝化,其实质是浓H2SO4使Al、Fe氧化生成致密的氧化物保护膜十三、氯碱工业电解饱和食盐水:2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2↑+ H2↑十四、海水提镁(1)海水提镁的3个环节:①碱的制取——贝壳高温分解产生CaO,再与水反应得碱②Mg2+的浓缩——海水加碱,得氢氧化镁沉淀,将沉淀分离出来,再加盐酸,得到浓的MgCl2溶液③Mg的制取——MgCl2溶液经过蒸发、浓缩、干燥,得到MgCl2固体,电解熔融的MgCl2得到Mg2)相关化学(或离子)方程式:①CaCO3CaO+CO2↑;CaO+H2O=Ca(OH)2②Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓; Mg(OH)2+2H+= Mg2++2H2O③MgCl2Mg+Cl2↑镁的性质物理性质:镁是一种银白色金属,密度小于水,熔点较低,硬度较小,有良好的导电、导热性和延展性,与其他金属易构成性能优良的合金。
化学性质:①与非金属单质反应:2Mg + O2 2MgO 3Mg + N2 Mg3N2 Mg + Cl2 MgCl2②与酸反应与镁与非氧化性酸,如稀硫酸、盐酸等反应生成氢气:Mg + 2H+ =Mg2+ + H2 ↑与镁与氧化性酸,如浓硫酸、硝酸等反应,但不生成氢气:Mg + 2 H2SO4(浓) = MgSO4 + SO2↑+ 2H2O ③与某些氧化物反应:2Mg + CO2 2MgO + C十五、溴和碘物理性质:实验探究溴和碘的物理性质:重点色、态、味及溶解性物理性质溴单质碘单质颜色深红棕色紫黑色状态液体固体溶解性和溶液颜色水中可溶;橙黄色难溶;黄褐色酒精中易溶;橙红色易溶;褐色四氯化碳中易溶;橙红色易溶;紫红色实验探究氯、溴、碘氧化性的强、弱:实验项目实验操作实验现象实验结论氯置换溴将少量氯水加入盛有NaBr溶液的试管中溶液由无色变为橙黄色氯可以置换出溴Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2氯置换碘将少量氯水加入盛有KI溶液的试管中溶液由无色变为褐色氯可以置换碘Cl2+2KI=2NaCl+I2溴置换碘将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中溶液由无色变为褐色溴可以置换碘Br2+2KI=2NaBr+I2结论氯、溴、碘的氧化性:Cl2>Br2>I2;还原性:Cl-
如碘与铁反应生成FeI2② 氯、溴、碘的单质都能与H2反应,生成HX;HCl、HBr、HI都易溶于水,且都是强酸③ 氯、溴、碘的单质都能与水反应:X2+H2O=HX+HXO,但反应程度依次减弱④ AgBr为浅黄色难溶物;AgI为黄色难溶物二者见光都易分解⑤ 卤素离子的检验:在含有Cl-、Br-、I-的溶液中加入硝酸银溶液分别生成白色、浅黄色、黄色的卤化银沉淀,若再加入稀硝酸.沉淀不溶解(AgF能溶于水)海水提溴:溴单质的氧化性介于氯和碘之间,因此海水提溴可以选取氯气作氧化剂大体分为三个步骤:浓缩:海水中的Br-的浓度很小,大约0.067g/L,海水晒盐剩下的苦卤中的Br-浓度较大,可作提取溴的原料氧化:向苦卤中通入氯气Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 提取:向溶有溴的苦卤中鼓入热空气或水蒸气,使溴挥发而分离出来十六、常见离子检验:离子所用试剂或操作现象相关方程式Fe2+法一、加NaOH溶液法二、先加KSCN溶液,后加氯水产生白色沉淀,后迅速变灰绿,最终变红褐色沉淀Fe2+ + 2OH– = Fe (OH)2↓4Fe (OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe (OH)32Fe Cl2+ Cl2= 2Fe Cl3Fe3+加KSCN溶液溶液变血红色Fe3+ + 3SCN– = Fe(SCN)3NH4+先加NaOH溶液,后加热产生使湿润红色石蕊变红的气体NH4++ OH–=NH3↑+ H2OCl–加AgNO3溶液和稀HNO3产生白色沉淀Ag+ + Cl– = AgCl↓SO42–先加HCl,后加BaCl2产生白色沉淀Ba2++SO42–= BaSO4↓CO32–加盐酸后,产生的气体通入澄清石灰水。
加入CaCl2溶液产生无色无味气体,此气体能使澄清石灰水变浑浊有白色沉淀生成2H++CO32–=CO2↑+H2O Ca2++2OH–+CO2=CaCO3↓+H2OCa2++ CO32–=CaCO3↓7。