怎么用一种试剂鉴别纯净水真伪的试剂cu2 与pb2

初中化学鉴别题的方法是?_百度作业帮
初中化学鉴别题的方法是?
初中化学鉴别题的方法是?
初中化学中,物质的鉴别是学生常遇到的一类题型,要求学生利用物质的物理性质或化学性质的不同,通过明显现象,将物质一一鉴别.此类题型要求学生对所学的性质知识比较系统、全面地了解,对于比较熟悉的少数几种常见物质的鉴别,学生解题时还比较得心应手,但对于一些不是很常见的物质(尤其是溶液)的鉴别,学生解题时就有些顾此失彼、无所适从.现将初中化学常见物质的鉴别方法归纳如下:一、\x09气体的鉴别.由易到难,由难到简.起初,将熟悉的O2、N2两瓶无色气体鉴别,利用O2的助燃性和N2的化学性质不活泼,用带火星的木条或燃着的木条很容易鉴别出来.等学了CO2的性质后,将O2、CO2鉴别,方法相应地增多,难度也相应增加,可利用燃着的木条、紫色石蕊试液或澄清石灰水等加以鉴别.到后来学了H2、CO、CH4等可燃性气体后,通常需要根据燃烧后产物的不同来加以鉴别.最后,鉴别初中常见的七瓶无色气体,即:空气、O2、、N2、CO2、H2、CO、CH4.可先将燃着的木条(通过实验强调不能用带火星的木条)分别伸入七种气体中,如果燃烧不变,则气体是空气,如果燃烧更旺,则气体是O2,如果火焰熄灭,则气体是N2或CO2,如果气体本身能燃烧,则气体是H2、CO或CH4.再在熄灭的集气瓶中倒入少量的澄清石灰水振荡,如果石灰水变浑浊,则气体是CO2,如果石灰水不变浑浊,则气体是N2.再在本身能燃烧的气体火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,如果烧杯内壁不出现水珠,则气体是CO,再往出现水珠的烧杯内迅速倒入澄清石灰水振荡,如果烧杯内出现浑浊,则气体是CH4,如果烧杯内不出现浑浊,则气体是H2.二、固体的鉴别.通常利用物质的物理性质,如颜色、在水中的溶解性、溶解时的吸热放热现象、溶解后溶液的颜色等加以鉴别.金属、碳酸盐等,通常利用化学性质加以鉴别.例如,NaCl、CaCO3固体的鉴别,可各取少许分别加入水,能溶解的是NaCl,不能溶解的是CaCO3.家中的食盐和碱面固体的鉴别,可各取少许加盐酸,有气泡的是碱面,没气泡的是食盐.又如, NaCl、CaCO3、CuSO4、NaOH、FeCl3等固体的鉴别,可各取少许加水溶解,不溶解的是CaCO3,能溶解温度无明显变化的是NaCl,能溶解溶液呈兰色的是CuSO4,溶液呈黄色的是FeCl3,能溶解使温度明显升高的是NaOH.日常生活中真假黄金的鉴别,可根据金属的化学性质,在空气中灼烧或与盐酸反应或与硫酸铜溶液反应等方法来加以鉴别.三、\x09液体的鉴别.简单的如酒精、食醋的鉴别,可用闻气味的方法.一般鉴别最困难的要数溶液的鉴别,特别是酸、碱、盐的鉴别.根据经验,通常可采用四种方法:酸碱指示剂法;离子对应法;连锁法;两两混合法.在溶液鉴别时,可先考虑溶液的酸碱性,例如,NaCl溶液、NaOH溶液、HCl溶液的鉴别,三种溶液刚好分别显中性、碱性、酸性,可采用紫色石蕊试液加以鉴别.在酸碱指示剂法不能使用时,可考虑离子对应法.将H+与CO32-对应(接触有气泡产生),Ag+与Cl-对应,Ba2+与SO42-对应等(接触有沉淀产生).其中最重要的一组是H+与CO32-.即题中出现含H+(酸)的物质,可考虑用可溶性的碳酸盐来鉴别,出现碳酸盐,可考虑用酸来鉴别.例如,NaCl溶液、Na2CO3溶液、AgNO3溶液的鉴别,可用HCl溶液来加以鉴别; HCl溶液、NaOH溶液、Ca(OH)2溶液的鉴别,可用Na2CO3溶液来加以鉴别.当题中出现不用任何试剂将溶液鉴别时,可先考虑连锁法,即先观察溶液的颜色,再利用该有色溶液鉴别出某一种溶液,再用鉴别出的这一种溶液去鉴别出另外的溶液,即连锁鉴别.例如,CuSO4溶液、NaOH溶液、MgCl2溶液、HCl溶液的鉴别,可先观察出兰色溶液CuSO4溶液,再用CuSO4溶液鉴别出NaOH溶液,再用NaOH溶液分别鉴别出MgCl2溶液、HCl溶液.当溶液均是无色溶液,又不能用外界任何试剂进行鉴别时,可以考虑通过实验将溶液两两混合法来加以鉴别.例如,HCl溶液、Na2CO3溶液、Na2SO4溶液、BaCl2溶液的鉴别,可采用将溶液两两混合的方法,其中有一种溶液能同时两次产生沉淀,则该溶液是BaCl2溶液,再可以模仿连锁法,分别鉴别出HCl溶液、Na2CO3溶液、Na2SO4溶液.物质的鉴别是化学学习中常遇到的一个重要问题,又是生活中经常碰到的实际问题,学会物质的鉴别,不仅能加深对知识的巩固,提高实验能力,又能解决生活中的一些实际问题,对提高学生分析问题、解决问题的能力,提高知识的运用能力等大有帮助.离子的检验方法:H+的检验 采用试剂:石蕊试液,Na2CO3溶液或pH试纸 操作步骤和反应现象: 取含有H+溶液于试管中,滴加Na2CO3溶液有气泡;取溶液用玻璃棒蘸取溶液少量滴到蓝色石蕊试纸或pH试纸上呈红色. 有关离子方程式; 2H++CO32- CO2↑+H2O Na+、K+的检验 采用试剂:铂丝、HCl 操作步骤和反应现象: 取含钠离子的溶液,用烧过的铂丝蘸溶液或固体少许在酒精灯焰上灼烧,观察有黄色火焰;用蘸HCl溶液烧铂丝进行清洗,直到看不出黄色为止,再取K+盐或其溶液在酒精灯焰上灼烧,透过钴玻璃片观察有紫色火焰. (初中的了解下就好~)NH4+的检验 采用试剂:浓HCl、NaOH溶液、红色石蕊试纸 操作步骤和反应现象: 取含NH4+的盐或溶液加入浓NaOH溶液后加热,使产生气体接触湿润红色石蕊试纸变蓝或用玻璃棒蘸上浓HCl挨近上述气体时冒大量白烟 有关离子方程式或化学方程式: NH4++OH- NH3↑+H2O NH3+H2O NH3?H2O NH3+HCl NH4Cl Mg2+检验 采用试剂:NaOH溶液 操作步骤和反应现象: 含Mg2+的溶液中加入NaOH溶液时生成白色不溶于过量NaOH的沉淀 有关离子方程式 Mg2++2OH- Mg(OH)2↓ Al3+的检验 采用试剂:NaOH溶液,HCl溶液 操作步聚和反应现象: 在含有Al3+的溶液中滴加少量NaOH溶液产生白色絮状沉淀,过量NaOH溶液沉淀溶解;白色状沉淀也溶于盐酸 有关离子方程式: Al3++3OH- Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH- AlO2-+2H2O Al(OH)3+3H+ Al3++3H2O (一样一样,了解了解~)Cu2+的检验 采用试剂:NaOH溶液NH3?H2O 操作步骤和反应现象: 取含Cu2+的蓝色溶液加入NaOH溶液生成蓝色的沉淀,再加NH3?H2O振荡呈深蓝色溶液 有关离子方程式: Cu2++2OH- Cu(OH)2↓ Cu(OH)2+4NH3 Cu(NH3)4(OH)2 Fe2+的检验 采用试剂:NaOH溶液 操作步骤和反应现象: 在含Fe2+溶液中加入NaOH溶液生成白色沉淀,在空气中逐渐变成红褐色沉淀. 有关反应的离子方程式及化学方程式 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(白色) 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓(红褐色)或者
先加KSCN,不变色,再加氯水,变血红色(还是了解哦~)Fe3+的检验 采用试剂:NaOH溶液,KSCN溶液 操作步骤和反应现象 (1)在含Fe3+溶液中加入NaOH溶液生成褐红色的沉淀,(2)在含Fe3+溶液中滴加KSCN溶液生成血红色溶液 有关离子方程式 Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ Fe3++CNS-=Fe(SCN)2+ (不用掌握~)Ba2+的检验 采用试剂:稀H2SO4、稀HNO3 操作步骤和反应现象 在含有Ba2+的溶液中加入稀H2SO4生成白色沉淀,再加HNO3沉淀不溶 有关离子方程式 Ba2++SO42-=BaSO4↓ Zn2+的检验 采用试剂:NaOH溶液,NH3、H2O、HCl溶液 操作步骤和反应现象 在含Zn2+溶液中滴加NaOH溶液,出现白色沉淀,NaOH过量时,沉淀溶解;在含Zn2+溶液中加NaOH溶液生成沉淀分成两试管,一试管加NH3?H2O,振荡白色沉淀溶解;另一试管中加入适量的HCl,白色沉淀也溶解. 有关离子方程式: Zn2++2OH-=Zn(OH)2↓ Zn(OH)2+4NH3=Zn(NH3)4(OH)2 Zn(OH)2+2OH-=ZnO22-+2H2O Zn(OH)2+2H+=Zn2++2H2O OH-的检验 采用试剂:石蕊、酚酞和甲基橙 操作步骤和反应现象: 含OH-的试液能使红色石蕊试纸变蓝,酚酞变红色;甲基橙变黄;pH试纸的变色范围中紫色加深 Cl-的检验 采用试剂:AgNO3溶液、HNO3溶液 操作步骤和反应现象: 滴加AgNO3溶液生成白色沉淀,再加稀HNO3沉淀不溶, 有关的离子方程式: Ag++Cl- AgCl↓ Br-的检验 采用试剂:AgNO3、HNO3溶液,Cl2水 操作步骤和反应现象: 滴加AgNO3溶液生成浅黄色沉淀,沉淀不溶于稀HNO3;滴加Cl2水振荡后加几滴汽油,油层红棕色 有关的离子方程式: Ag++Br- AgBr↓ Cl2+2Br- 2Cl-+Br2 I-的检验 采用试剂:AgNO3、HNO3溶液,Cl2水 操作步骤和反应现象: 滴加AgNO3溶液生成黄色沉淀,沉淀不溶于稀HNO3;滴加Cl2水,振荡用CCl4萃取呈紫色 有关的离子方程式: I-+Ag+ AgI↓ Cl2+2I- I2+2Cl- S2-的检验 采用试剂:Pb(NO3)2或Pb(Ac)2 操作步骤和反应现象: 用玻璃棒蘸取被测液于Pb(NO3)2或Pb(Ac)2试纸上,试纸变为黑色 有关的离子方程式: Pb2++S2- PbS↓ SO42-的检验 采用试剂:BaCl2、HNO3溶液 操作步骤和反应现象: 向被测溶液滴加BaCl2或Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀,再滴加稀HNO3沉淀不溶 有关的离子方程式: Ba2++SO42- BaSO4↓ SO32-的检验 采用试剂:稀HNO3、BaCl2、HCl溶液 操作步骤和反应现象: 取含SO32-的溶液,滴加HCl溶液(少量)出现能使品红褪色的气体;如滴加BaCl2溶液生成白色沉淀;再加过量HCl能溶解,但用硝酸白色沉淀则不溶 有关的离子方程式: SO32-+2H+ SO2↑+H2O SO32-+Ba2+ BaSO3↓ BaSO3+2H+ Ba2++H2O+SO2↑ 3BaSO3+2H++3NO3-=3BaSO4↓+2NO↑+H2O CO32-的检验 采用试剂:HCl溶液、Ca(OH)2溶液 操作步骤和反应现象: 取含CO32-溶液于试管中滴加HCl溶液,发生气泡,再将气泡通入Ca(OH)2溶液中,溶液发浑浊 有关的离子方程式: CO32-+2H+ CO2↑+H2O CO2+Ca2++2OH- CaCO3↓+H2O NO3-的检验 采用试剂:Cu、浓H2SO4 操作步骤和反应现象: 在Cu屑和浓H2SO4混合物的试管中加入少许含NO3-物质的粉末或浓缩溶液,在加热条件下出现棕色气体 有关的离子方程式: 2NO3-+4H++Cu Cu2++2NO2↑+2H2O PO43-的检验 采用试剂:AgNO3、稀HNO3 操作步骤和反应现象: 向含有PO43-溶液的试管中滴加AgNO3溶液,生成黄色沉淀,再加HNO3后沉淀溶解 有关的离子方程式: PO43-+3Ag+ Ag3PO4↓ Ag3PO4+3H+ 3Ag++H3PO4(自己看看吧~不知道你是哪里的~有些是不用掌握的~)用一种试剂鉴别乙醇,乙酸,乙醛,甲酸四种无色溶液,这种试剂是下列的A银氨溶液B浓氨水CFeCl3溶液D 新制Cu(OH)2_百度作业帮
用一种试剂鉴别乙醇,乙酸,乙醛,甲酸四种无色溶液,这种试剂是下列的A银氨溶液B浓氨水CFeCl3溶液D 新制Cu(OH)2
用一种试剂鉴别乙醇,乙酸,乙醛,甲酸四种无色溶液,这种试剂是下列的A银氨溶液B浓氨水CFeCl3溶液D 新制Cu(OH)2
选D乙醇与新制Cu(OH)2不反应;乙酸与新制Cu(OH)2反应,生成蓝色CuSO4溶液,加热后不反应;乙醛与新制Cu(OH)2不加热不反应,当加热煮沸后,产生Cu2O的红色沉淀;甲酸与新制Cu(OH)2反应,生成蓝色CuSO4溶液,加热煮沸后,产生Cu2O的红色沉淀.所以选D
乙醇与新制Cu(OH)2不反应;乙酸与新制Cu(OH)2反应,生成蓝色CuSO4溶液,加热后不反应;乙醛与新制Cu(OH)2不加热不反应,当加热煮沸后,产生Cu2O的红色沉淀;甲酸与新制Cu(OH)2反应,生成蓝色CuSO4溶液,加热煮沸后,产生Cu2O的红色沉淀.所以选D...当前位置:
>>>在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是和Pb2+,则与1molCr3+反应..
在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是和Pb2+,则与1 mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为(&&&)A.3.0 molB.1.5 molC.1.0 molD.0.75 mol
题型:单选题难度:偏易来源:不详
B本题以氧化还原反应为核心命题点。考纲要求学生能理解氧化还原反应,了解氧化剂、还原剂等概念,能判断氧化还原反应电子转移的方向及数目,并配平氧化还原反应方程式。本题对上述知识点进行了综合考查,同时还考查了学生的思维能力。反应中,PbO2是氧化剂被还原,Cr3+是还原剂被氧化,根据氧化还原反应中得失电子总数相等的原则,设PbO2物质的量为x,则有:x·(4-2)="1×3" mol,x=&mol,因此B为正确选项。
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据魔方格专家权威分析,试题“在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是和Pb2+,则与1molCr3+反应..”主要考查你对&&碳单质及化合物,单质硅,硅酸盐,硅酸(原硅酸)&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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因为篇幅有限,只列出部分考点,详细请访问。
碳单质及化合物单质硅硅酸盐硅酸(原硅酸)
&碳:①元素符号:C②原子结构示意图:③电子式:④周期表中位置:第二周期ⅣA族⑤含量与存在:在地壳中的含量为0.087%,在自然界中既有游离态,又有化合态⑥同素异形体:金刚石、石墨、C60、活性炭碳(活性炭):
①金刚石:纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体,硬度大,熔点高,不导电,不溶于水石墨:深灰色的鳞片状固体,硬度小,质软,有滑腻感,熔点高,具有导电性活性炭:黑色粉末状或颗粒状的无定形碳,疏松多孔,有吸附性 ②碳的化学性质: a.稳定性:在常温下碳的化学性质稳定,点燃或高温的条件下能发生化学反应 b.可燃性:氧气充足的条件下:C+O2CO2 氧气不充分的条件下:2C+O22CO c.还原性:木炭还原氧化铜:C+2CuO2Cu+CO2↑ 焦炭还原氧化铁:3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ 焦炭还原四氧化三铁:2C+Fe3O43Fe+2CO2↑ 木炭与二氧化碳的反应:C+CO2CO 二氧化碳:
&①物理性质:常温下,二氧化碳是一种无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水。固态的二氧化碳叫做干冰。 ②化学性质: a.一般情况下,二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,不供给呼吸,因此当我们进入干枯的深井,深洞或久未开启的菜窖时,应先做一个灯火实验,以防止二氧化碳浓度过高而造成危险 b.二氧化碳和水反应生成碳酸,使紫色石蕊试液变红:CO2+H2O===H2CO3,碳酸不稳定,很容易分解成水和二氧化碳,所以红色石蕊试液又变回紫色:H2CO3===H2O+CO2↑ c.二氧化碳和石灰水反应:Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O d.二氧化碳可促进植物的光合作用:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2③用途: a.二氧化碳不支持燃烧,不能燃烧,比空气重,可用于灭火 b.干冰升华时吸收大量的热,可用它做制冷剂或人工降雨 c.工业制纯碱和尿素,是一种重要的化工原料 d.植物光合作用,绿色植物吸收太阳能,利用二氧化碳和水,合成有机物放出氧气。
一氧化碳:
①物理性质:通常状况下,是一种没有颜色,气味的气体,比空气略轻难溶于水。②化学性质 a.可燃性:2CO+O22CO2b.还原性:一氧化碳还原氧化铜:CO+CuOCu+CO2 一氧化碳还原氧化铁:3CO+Fe2O32Fe+3CO2 一氧化碳还原四氧化三铁:4CO+Fe3O43Fe+4CO2 c.毒性:一氧化碳能与人体血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白失去运输氧气的能力,造成机体缺氧。冬天用煤火取暖,如排气不良,就会发生煤气中毒,就CO中毒。CO重要来源是汽车尾气和煤,石油等含碳燃料的不完全燃烧。③用途:用作燃料,冶炼金属。 ④碳酸:弱酸,不稳定,易分解H2CO3==CO2↑+H2O 碳酸盐:
1.正盐与酸式盐的比较
2.酸式盐性质的一般规律 (1)在水中的溶解性:一般地,相同温度下,难溶性正盐的溶解度小于其酸式盐,可(易)溶性正盐的溶解度大于其酸式盐。如CaCO3,难溶于水,Ca(HCO3)2易溶于水;Na2CO3易溶于水,NaHCO3的溶解度比 Na2CO3的小。 (2)与酸或碱反应:强酸的酸式盐只与碱反应而不与酸反应;弱酸的酸式盐与足量强碱反应生成正盐,与足量强酸反应生成弱酸。 (3)热稳定性:一般地,热稳定性的大小顺序为正盐&酸式盐(盐的阳离子相同,成盐的酸相同)。 3.碳酸钙在自然界中存在广泛,是岩石的主要成分之一。不溶于水,但溶于酸。大理石、石灰石的主要成分是CaCO3,它们既是重要的化工原料,又是重要的建筑材料。其用途图示如下:&CO2气体与溶液的反应规律: 1.向某溶液中不断通入CO2气体至过量时,现象是“先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解”(1)向澄清石灰水中不断通入CO2气体的反应为: Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O CaCO3+CO3+H3O==Ca(HCO3)2(2)向氧氧化钡溶液中不断通入CO2气体的反应为: Ba(OH)2+CO2==BaCO3↓+H2O BaCO3+CO2+H2O==Ba(HCO3)2 (3)向漂白粉溶液中不断通入CO2气体的反应为: Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO CaCO3+CO2+H2O==Ca(HCO3)2 2.向某溶液中不断通入CO2气体至过量时,现象为“产生白色沉淀或浑浊,沉淀或浑浊不消失” (1)在NaAlO2溶液中不断通入CO2气体至过量时,反应为: 2AlO2-+CO2(少量)+3H2O==2Al(OH)3↓ +CO32- 2AlO2-+CO2(过量)+2H2O==Al(OH)3↓ +HCO3-(2)向Na2SiO3溶液中不断通入CO2气体至过量时,反应为: SiO32-+CO2+H2O==H2SiO3↓+CO32-&SiO32-+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2HCO3-(3)向饱和Na2CO3溶液中不断通入CO2气体,反应为: 2Na++CO32-+CO2+H2O==2NaHCO3↓ 3.CO2与NaOH溶液反应后,溶液中溶质的判断将CO2气体逐渐通入NaOH溶液中,先后发生化学反应: ①CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O ②CO2+Na2CO3+H2O==2NaHCO3 向一定量的NaOH溶液中通入CO2气体后,溶液中溶质的成分要根据NaOH与CO2的物质的量之比进行讨论。当时,发生反应①和②,溶液中的溶质为NaHCO3;当时,发生反应①,溶液中的溶质为 Na2CO3和NaOH;当时,发生反应①,溶液中的溶质为Na2CO3;当时,发生反应①和②,溶液中为Na2CO3和NaHCO3
碳酸氢盐与碱反应的规律及CO32- HCO3-的鉴别方法:
&1.酸式盐与碱反应时的产物要根据相对用量判断如Ca(HCO3)2溶液中滴加NaOH溶液: Ca(HCO3)2+NaOH==CaCO3↓+NaHCO3+ H2O(NaOH少量) Ca(HCO2)2+2NaOH==CaCO3↓+Na2CO3+ 2H2O(NaOH过量) 2.CO32-和HCO3-的鉴别 (1)利用正盐和酸式盐的溶解性可区别CO32-和HCO3-,如分别和BaCl2溶液反应,生成的BaCO3不溶,生成的Ba(HCO3)2易溶; (2)利用与H+反应产生CO2的快慢检验CO32-或HCO3-碳族元素:
1.在元素周期表中的位置及结构碳旌死素位于第ⅣA族,包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)五种元素。最外层皆有4个电子,这种结构不易得电子也不易失电子,易形成共价键,难形成离子键。 2.主要化合价碳族元素的化合价主要有+2和+4,C、Si、Ge、Sn的+4价化合物较稳定,而Pb的+2价化合物较稳定。 3.氢化物、最高价氧化物及其对应的水化物氢化物:最高价氧化物:RO2;最高价氧化物对应的水化物为H2RO3、 H4RO4或R(OH)44.碳族元素的金属性与非金属性的递变规律由C至Pb,核电荷数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引能力逐渐减小,失电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强。由碳族元素形成的单质中,碳、硅为非金属,但硅有金属光泽;锗、锡、铅为金属。硅:
①元素符号:Si②原子结构示意图:③电子式:④周期表中位置:第三周期ⅣA族⑤含量与存在:在地壳中的含量为26.3%,仅次于氧,在自然界中只以化合态存在⑥同素异形体:晶体硅和无定形硅硅的物理性质和化学性质:(1)物理性质:晶体硅是灰黑色,有金属光泽,硬而脆的固体,它的结构类似金刚石,具有较高的沸点和熔点,硬度也很大,它的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料。 (2)化学性质:化学性质不活泼 ①常温下,除与氟气、氢氟酸及强碱溶液反应外,与其他物质不反应 (雕刻玻璃)②在加热条件下,能与氧气、氯气等少数非金属单质化合(4)制备:在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅:,将制得的粗硅,再与Cl2反应后,蒸馏出SiCl4,然后用H2还原SiCl4可得到纯硅。有关的反应为:。碳族元素中碳和硅的一些特殊规律:1.金刚石和晶体硅都是原子晶体,但金刚石不导电,晶体硅能导电.且金刚石的熔点(大于3550℃)比硅的熔点(1410℃)高;石墨是过渡型晶体或混合型晶体,也能导电。 2.碳和硅都能跟O2反应生成氧化物,碳的两种氧化物CO和CO2在常温下是气体,而硅的氧化物SiO2 在常温下是固体。 3.碳跟碱溶液不反应,而硅跟碱溶液能反应。 Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑4.碳在高温时能跟水蒸气反应,而硅不能。 C+H2O(g)CO+H2 5.碳跟氢氟酸不反应,而硅能跟氢氟酸反应。 Si+4HF==SiF4↑+2H2↑ 6.碳能被浓硫酸(或浓硝酸)氧化生成二氧化碳,但硅不能被浓硫酸(或浓硝酸)氧化。 C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O C+4HNO3(浓)4NO2↑+2H2O+CO2↑ 7.碳和硅都具有还原性,且硅的还原性比碳强,但在高温时碳能把硅从SiO2中还原出来。 2C+SiO2Si+2CO↑ 8.碳的氯化物都不能自燃,而SiH4能自燃。 SiH4+2O2==SiO2+2H2O 9.通常情况下,周态CO、CO2都是分子晶体,熔、沸点都很低;而SiO2是原子晶体,熔、沸点较高。 10.CO2溶于水且能跟水反应生成碳酸,SiO2却不能. 11.CO2跟氢氟酸不反应,而SiO2能跟氢氟酸反应. SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O 12.CO2跟碱溶液反嘘生成正盐或酸式盐,而SiO2 跟碱溶液反应只生成正盐。 CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O CO2+NaOH==NaHCO3 SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O13.在溶液中Na2SiO3可转变为Na2CO3,而在高温条件下Na2CO3又可转变为Na2SiO3。 Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3↓ Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
硅及其化合物的几种反常现象: 1.Si的还原性大于C,但C却能在高温下还原出Si 可从平衡移动的角度理解,由于高温下生成了气态物质CO2它的放出降低了生成物的浓度,有利于应反正向进行,故可发生反应:SiO2+2CSi+2CO↑ 2.部分非金属单质能与碱溶液反应,但其中只有 Si与碱反应放出H2 常见的非金属单质与碱溶液的反应有: Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O① 3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O② Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑③ 在反应①②中,Cl2、S既作氧化剂又作还原剂:在反应③中,Si为还原剂。 3.非金属单质一般不与弱氧化性酸反应,而硅不但能与氢氟酸反应,而且还会产生H2 4.硅酸不能由相应的酸酐与水反应制得制取硅酸的实际过程很复杂,条件不同可得到不同的产物,通常包括原硅酸(H2SiO4)及其脱水得到的一系列酸。原硅酸经两步脱水变为SiO2,SiO2是硅酸的酸酐,是一种不溶于水的同体,不能直接用它制备硅酸,用SiO2制取硅酸时,可先将SiO2溶于烧碱中,再向溶液中加入足量的盐酸或通入过量的CO2,析出的胶状物就是原硅酸,将原硅酸在空气中脱水即得硅酸,反应原理可理解为: SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O Na2SiO3+CO2+2H2O==Na2CO3+H4SiO4↓ H4SiO4==H2SiO3+H2O 5.非金属氧化物的熔沸点一般较低,但SiO2的熔沸点却很高非金属氧化物一般为分子晶体,但SiO2为原子晶体。分子晶体中分子以分子问作用力相结合,而分子间作用力很弱,破坏它使晶体变为液体或气体比较容易;而在SiO2晶体中每个硅原子与四个氧原子相结合,形成硅氧四面体,在每个硅氧四面体结构单元中Si—O 键的键能很高,同时硅氧四面体结构单元可通过共用顶角氧原子连成立体网状结构,所以要使它熔融,必须消耗更多的能量,因此SiO2的熔沸点很高。 6.SiO2是酸性氧化物却能跟HF作用 SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O,此反应并不是因为HF的酸性,而是因为为常温下SiF4为气态物质,有利于反应正向进行,这是SiO2的突出特性,当然也是HF 的特性。 7.H2CO3的酸性强于H2SiO3。但却能发生如下反应:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ 强酸制备弱酸作为判断反应方向的依据,只适用于水溶液体系,而在非水溶液的条件下不一定适用,在高温下能发生反应:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+ CO2↑的原因是H2SiO3难挥发,H2CO3易挥发,这符合高沸点物质制低沸点物质的反应规律,与此反应类似的还有: 2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑ NaNO3+H2SO4(浓)NaHSO4+HNO3↑ 上述两反应并不是由于H2SO4的强酸性,而是由于H2SO4为高沸点酸,HCl、HNO3为低沸点酸。硅的用途:
高纯硅可作半导体材料,制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件,还可以制造太阳能电池。硅的合金用途也很广,如含硅4%的钢具有良好的导磁性,可用来制造变压器的铁芯;含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性,可用来制造耐酸设备。 硅酸盐种类:①硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分,其结构复杂,组成可用二氧化硅和金属氧化物的形式表示。例如:硅酸钠Na2SiO3(Na2O·SiO2);镁橄榄石Mg2SiO4(2MgO·SiO2);高岭石Al2(Si2O5)(OH)4(Al2O3·2SiO2·2H2O) ②云母、滑石、石棉、高岭石等,它们都属于天然的硅酸盐。 ③人造硅酸盐:主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。 ④硅酸盐制品性质稳定,熔点较高,难溶于水,有很广泛的用途。最简单硅酸盐是硅酸钠,其水溶液俗称水玻璃,是一种矿物胶,可作粘合剂,防腐剂。 硅酸钠:
(1)化学式:Na2SiO3 (2)俗称:其水溶液俗称水玻璃(3)物理性质:硅酸钠溶液是无色黏稠液体 (4)化学性质:①与盐酸反应 Na2SiO3+2HCl==== 2NaCl+H2SiO3(胶体) ②与CO2反应 NaSiO3+CO2+H2O ==Na2CO3+H2SiO3↓ ③与水发生水解反应硅酸钠溶液显碱性 (5)制备:SiO2+2NaOH== Na2SiO3+H2O (6)保存:试剂瓶不能配磨口玻璃塞(7)用途:常用于制备硅胶和木材防火剂等
①化学式:H2SiO3②俗称:硅酸干凝胶俗称硅胶③目前被确认的有正硅酸(原硅酸)H4SiO4(x=1,y=2)、偏硅酸H2SiO3(x=1,y=1)、二硅酸H2Si2O5(x=2,y=1)、焦硅酸H6Si2O7(x=2,y=3)。硅酸组成复杂,随条件而异。一般用通式xSiO2·yH2O表示,由于“H2SiO3”分子式最简单,习惯采用H2SiO3作为硅酸的代表。硅酸在水中溶解度较小,呈弱酸性。硅酸酸性比碳酸还弱,由反应可证明:④保存:密封保存硅酸的物理性质和化学性质:
(1)物理性质:不溶于水的白色沉淀原硅酸(H4SiO4)是白色胶状沉淀 (2)化学性质:①不稳定性:H2SiO3SiO2+H2O ②与强碱反应:H2SiO3+2NaOH== Na2SiO3+2H2O硅酸的用途:
用作气体的吸附剂,油脂和蜡等的脱色剂,催化剂载体,以及分析化学试剂等。
硅酸的制取:
由可溶性硅酸盐稀溶液和酸作用制得正硅酸的不稳定水溶液,失水成偏硅酸即通称的硅酸。放置能缩合成多分子聚合物称硅酸溶胶(mSiO2·nH2O),简称硅溶胶,加热脱水可得硅胶(多孔SiO2含水4%)。由细孔球形硅胶用盐酸浸泡4~6h后用纯水洗涤,烘干72h,用纯水洗涤,再在70~80℃二次烘干制得。也可由硅酸钠与硫酸反应生成硅溶胶,经凝聚,一次洗涤,干燥,浓盐酸浸泡,二次洗涤,干燥而制得。
刚制得的硅酸是单个小分子,能溶于水,在存放过程中,它会逐渐失水聚合,形成各种多硅酸,接着就形成不溶于水,但又暂不从水中沉淀出来的“硅溶胶”。如果向硅溶胶中加入电解质,则它会失水转为“硅凝胶”。把硅凝胶烘干可得到“硅胶”。烘干的硅胶是一种多孔性物质,具有良好的吸水性。而且吸水后还能烘干重复使用,所以在实验室中常把硅胶作为干燥剂。
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