题目列表(包括答案和解析)
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盐酸 |
硫酸 |
硝酸 |
化学式 |
HCl |
H2SO4 |
HNO3 |
分类 |
一元酸、无氧酸 |
二元酸、含氧酸 |
一元酸、含氧酸 |
挥发性 |
有(挥发出HCl气体) |
无 |
有(挥发出HNO3蒸气) |
不稳定性 |
无 |
无 |
有(4HNO3=2H2O+4NO2+2O2) |
物理性质 |
纯净盐酸为无色液体,常见盐酸因含有工业杂质(Fe3+)而呈黄色 |
无色油状液体,难挥发。能以任意比与水互溶 |
纯净硝酸为无色液体,常见浓硝酸因溶有分解产生的二氧化氮而呈黄色,能以任意比与水混溶 |
重要化学性质 |
强酸性 还原性(浓度越大,还原性越强) |
强酸性 稀硫酸只表现酸性,浓硫酸既表现酸性,又表现吸水性、脱水性和强氧化性 |
强酸性 不稳定性,受热、见光易分解。浓稀硝酸均有强氧化性 |
实验室制法 |
NaCl与浓H2SO4强热
2NaCl+H2SO4(浓)ΔNa2SO4+2HCl↑ |
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NaNO3与浓H2SO4微热 NaNO3+H2SO4(浓)=NaHSO4+HNO3↑ |
工业制法 |
Cl2在H2中燃烧生成的HCl用水吸收 |
FeS2~2SO2~2SO3~2H2SO4 注:SO2循环氧化吸收 |
NH3~NO~NO2~HNO3 注:NO循环氧化吸收 |
用途 |
用于制造氯化锌等氯化物(氯化锌是一种焊药),也能用于从矿石中提取镭、钒、钨、锰等金属,制成氯化物。随着有机合成工业的发展,盐酸(包括氯化氢)的用途更广泛,如制聚氯乙烯、塑料,用于合成多种有机氯化物,用于水解淀粉制葡萄糖,用于制造盐酸奎宁(治疗疟疾病)等多种有机药剂的盐酸盐等。 |
①利用其酸性可制磷肥、氮肥,除锈制硫酸盐; ②利用其吸水性,可作干燥剂;③利用其脱水性,精炼石油和作有机反应的脱水剂;④利用浓硫酸的高沸点、难挥发性制备各种挥发性酸。 |
化工原料,它不仅可以制氮肥,还可以做染料、炸药等。 |
说明:(1)浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为1׃3)叫王水,能使一些不溶于硝酸的金属如金铂等溶解;
(2)表中盐酸和硫酸具有还原性是指其阴离子,在与活泼金属反应中,H+表现氧化性。
:二. 应用
①离子化合物都是强电解质。在共价化合物中,一部分是非电解质(如NH3),另一部分是电解质(如HCl)。在这些电解质中,一部分是强电解质(如HI),另一部分是弱电解质(如CH3COOH)。
②在盐类物质中,所有的盐都是电解质,其中绝大多数是强电解质,极少数是弱电解质(如Pb(AC)2)
③在酸类物质中,所有的酸都是电解质,其中强酸是强电解质,弱酸是弱电解质。
④在碱类物质中,所有的碱都是电解质,其中强碱是强电解质,弱碱是弱电解质。
⑤在氧化物中,K2O、CaO、Al2O3等是强电解质;H2O等是弱电解质;CO、CO2、SO2等是非电解质。
⑥在氢化物中,HCl、HBr、HI等是强电解质;HF、H2O、H2S等是弱电解质;CH4、C2H4、C2H2等是非电解质。
在电解质(强电解质和弱电解质)中,,有的溶于水,有的微溶于水,有的难溶于水;在非电解质中,有的极易溶于水,有的微溶于水,有的难溶于水。所以不能根据其溶解性来判断物质是电解质还是非电解质,是强电解质还是弱电解质,如BaSO4、AgCl等溶于水时,由于溶解度太小,电离出的离子浓度极低,一般装置测不出其有导电性,但其溶解的部分是完全电离的,因此,这样的化合物属于强电解质。另外有些金属氧化物不溶于水或溶于水后不存在,但它能在熔化状态下自身能发生电离,也属于电解质,如Al2O3、Na2O等。
在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物是电解质;在水溶液或熔融状态下都不能够导电的化合物是非电解质。从中可以看出,化合物只要满足其在水溶液里或熔融状态下能导电就是电解质。电解质导电能力的强弱是由自由移动离子的浓度及其所带电荷决定的,与电解质的强弱无直接关系。但是,当溶液的浓度相同时,强电解质能完全电离,其溶液中自由移动离子的浓度远远大于弱电解质溶液中自由移动离子的浓度,故其导电能力一般比弱电解质强。
电解质指的是水溶液或熔融状态下能够导电的化合物;非电解质指的是水溶液或熔融状态下都不能够导电的化合物;在水溶液中完全电离的电解质叫强电解质;在水溶液中部分电离的电解质叫弱电解质。
实验1:把烧的红热细铁丝伸到盛有Cl2的集气瓶中,观察现象。把少量水注入集气瓶中,振荡,观察溶液的颜色。
现象与解释:铁丝在Cl2中燃烧,生成棕黄色的烟,这是FeCl3的小颗粒。加水振荡后,生成黄色溶液。
实验2:把光亮的细铁丝绕成螺旋状,一端系在一根铁丝上,另一端系上一根火柴,另一端裹一根火柴。点燃火柴,待火柴快燃尽时,缓慢插入盛有氧气的集气瓶(集气瓶里预先装少量水或在瓶底铺上一层细砂)里,观察现象。
现象与解释:细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热。铁与氧气反应生成四氧化三铁。
实验3:在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气。用试管收集产生的经干燥的气体,并靠近火焰点火
现象与解释:红热的铁能跟水蒸气反应,放出气体,这种气体靠近火焰点火时,能燃烧或发出爆鸣声,这是氢气。
实验4:在两支试管中各放入一根洁净的铁钉,然后分别注入5mL稀盐酸和稀硫酸。观察反应现象。
现象与解释:都有气泡产生,试管中的液体颜色由无色逐渐变为浅绿色。说明铁与酸反应生成Fe2+和H2。
实验5:在装有硫酸铜溶液的试管中,放入一根洁净的铁丝,过一会儿取出。观察铁丝有什么变化。
现象与解释:铁丝表面覆盖了一层红色物质。说明铁与硫酸铜溶液反应,置换出了单质铜。
实验6:在试管里注入少量FeCl3溶液,再逐滴滴入NaOH溶液。观察发生的现象。
现象与解释:溶液里立即生成沉淀,这是Fe(OH)3。
实验7:在试管里注入少量新制备的FeSO4溶液,用胶头滴管吸取NaOH溶液,将滴管尖端插入试管里溶液底部,慢慢挤出NaOH溶液,观察发生的现象。
现象与解释:挤出NaOH溶液后,开始时析出一种白色的絮状沉淀,这是Fe(OH)2。生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,这是因为白色的Fe(OH)2被空气里的氧气氧化成了红褐色的Fe(OH)3。
实验8:在2支试管里分别加入10mLFeCl2溶液和FeCl3溶液,各滴入几滴KSCN溶液。观察发生的现象。
现象与解释:Fe3+遇KSCN溶液变成红色,Fe2+遇KSCN溶液不显红色。Fe3+与KSCN反应的离子方程式可表示为:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。
实验9:在上述“实验7”中盛有FeCl2和KSCN溶液的试管里再滴入几滴新配制的氯水,观察现象。
现象与解释:无色溶液变成红色,说明原溶液中的Fe2+被氯气氧化成了Fe3+。
实验10:在试管里加入5mL FeCl3溶液,加入几滴盐酸和适量还原铁粉,振荡一会儿,滴入几滴KSCN溶液。观察发生的现象。
现象与解释:溶液不变成红色,说明溶液中的Fe3+被铁还原成了Fe2+。
实验1:把2cm×5cm的铝箔的一端固定在粗铁丝上,另一端裹一根火柴。点燃火柴,待火柴快燃尽时,立即把铝箔伸入盛有氧气的集气瓶中(集气瓶底部放一些细纱),观察现象。
现象与解释:铝箔在氧气中剧烈燃烧,放出大量的热和耀眼的白光,反应生成Al2O3。
实验2:在两支试管里分别加入10mL浓NaOH溶液,在各放入一小段铝片和镁条,观察实验现象。过一段时间后,用点燃的木条分别放在两支试管口,有什么现象发生。
现象与解释:镁不能与NaOH溶液反应,铝能反应,并放出一种可燃性气体--氢气,同时生成NaAlO2。
实验3:把点燃的镁条放入盛有二氧化碳的集气瓶里(集气瓶底部放一些细纱),观察现象。
现象与解释:镁条在二氧化碳里剧烈燃烧,生成白色粉末,在瓶的内壁有黑色的碳附着。
实验4:用两张圆形滤纸分别叠成漏斗状,套在一起,使四周都有四层。把内层滤纸取出,再底部剪一个孔,用水润湿,再跟另一纸漏斗套在一起,架在铁圈上,下面放置盛沙的蒸发皿。把5g炒干的氧化铁粉末和2g铝粉混合均匀,放在纸漏斗上,上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条,用小木条点燃镁条。观察发生的现象。
现象与解释:镁条剧烈燃烧,放出一定的热量,使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈反应。反应放出大量的热,并放出耀眼的光芒。纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中。该反应生成了Al2O3和Fe,被称为铝热反应。
实验5:在试管里加入少量稀的Al2(SO4)3溶液,滴加氨水,生成白色胶状沉淀。继续滴加氨水,直到不再产生沉淀为止。过滤,用蒸馏水冲洗沉淀,可得较纯净的Al(OH)3。取少量Al(OH)3沉淀放在蒸发皿中,加热。
现象与解释:生成的白色胶状沉淀是Al(OH)3,Al(OH)3分解生成Al2O3和H2O。
实验6:把上述“实验5”中制得的Al(OH)3沉淀分装在2支试管里,往一个试管里滴加2mol/L 盐酸,往另一个试管里滴加2mol/L
NaOH溶液,边加边振荡。
现象与解释:在酸或强碱里都能溶解。Al(OH)3是典型的两性氢氧化物,能与酸反应生成铝盐,与强碱反应生成偏铝酸盐。
实验1:取一块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去一端的外皮。观察钠的颜色。
现象与解释:钠很软,可以用刀切割。切开外皮后,可以看到钠具有银白色的金属光泽。
实验2:观察用刀切开的钠表面所发生的变化。把一小块钠放在石棉网上加热,观察发生的现象。
现象与解释:新切开的钠的光亮的表面很快就变暗了,这是由于钠与氧气反应,在钠的表面生成了一薄层氧化膜。钠在空气中燃烧,生成淡黄色的固体(Na2O2),发出黄色的火焰。
实验3:(1)向一个盛有水的小烧杯里滴入几滴酚酞试液,然后把一小块钠投入小烧杯。观察反应的现象和溶液颜色的变化。
(2)切一块绿豆大的钠,用铝箔(事先用针刺一些小孔)包好,再用镊子夹住,放在试管口下,用排水法收集气体。等试管中气体收集满时,小心地取出试管,把试管口向下移近酒精灯火焰,检验钠与水反应生成的气体。
现象与解释:(1)钠与水剧烈反应,熔化成小球在水面上游动,伴有“嘶嘶”的声音,溶液颜色变成红色。说明钠的密度比水小,钠与水反应有气体产生,是放热反应。(2)试管口向下移近酒精灯火焰时,有轻微的爆鸣声,说明生成的气体是氢气。
实验4:(1)把水滴入盛有Na2O2固体的试管中,立即用带火星的木条放在试管口,检验生成的气体。
(2)用脱脂棉包住0.2g Na2O2粉末,放在石棉网上。在脱脂棉上滴加几滴水。观察发生的现象。
现象与解释:(1)带火星的木条复燃,说明生成的气体是氧气。(2)反应放出的热能使脱脂棉燃烧,而反应中生成的氧气又使脱脂棉的燃烧加剧。
实验5:在两支试管中分别加入3mL稀盐酸,将两个各装有0.3gNa2CO3或NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中,观察反应现象。
现象与解释:装有NaHCO3的试管上的气球膨胀得快,说明与NaHCO3与稀盐酸的反应比与Na2CO3稀盐酸的反应剧烈。
实验6:把Na2CO3放在试管里,约占试管容积的1/6,往另一支试管里倒入澄清的石灰水,然后加热,观察澄清石灰水是否起变化。换上一支放入同一容积NaHCO3的试管,加热,观察澄清石灰水的变化。
现象与解释:Na2CO3受热没有变化,NaHCO3受热后放出了CO2。
实验7:把一小块钾,擦干表面的煤油,放在石棉网上稍加热,观察发生的现象。并跟钠在空气里的燃烧现象进行对比。
现象与解释:钾在空气里燃烧火焰呈紫色,比钠在空气里燃烧更剧烈。
实验8:仿照上述“实验3(1)”完成钾与水反应的实验。
现象与解释:钾与水反应比钠与水反应更剧烈,反应放出的热量可以使生成的氢气燃烧,并发生轻微的爆炸,说明钾比钠的金属性更强。
实验1:用坩埚钳夹住一束铜丝,灼烧后立即放入充满氯气的集气瓶里。观察发生的现象。然后把少量的水注入集气瓶里,用玻璃片盖住瓶口,振荡。观察溶液的颜色。
现象与解释:红热的铜丝在氯气里继续燃烧,是集气瓶里充满棕黄色的烟(CuCl2的微小晶体)。氯化铜溶于水后,溶液呈蓝绿色(溶液浓度不同,溶液颜色有所不同)。
实验2:在空气中点燃H2,然后把导管伸入盛有Cl2的集气瓶中。观察H2在Cl2燃烧的现象。
现象与解释:纯干净的H2可以在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,生成的HCl气体在空气里与水蒸汽结合,呈现雾状。
实验3:把新收集到的一塑料瓶Cl2和一塑料瓶H2口对口地放置,抽去瓶口间的玻璃片,上下颠倒几次使H2和Cl2充分混合。取一瓶混合气体,用塑料片盖好,在距瓶约10cm处点燃镁条。观察有什么现象发生。
现象与解释:当镁条燃烧所产生的强光照射到混合气体时,瓶中的H2和Cl2迅速混合而发生爆炸,把塑料片向上弹起。
实验4:取干燥和湿润的有色布条各一条,分别放入两个集气瓶中,然后通入Cl2,观察发生的现象。
现象与解释:干燥的布条没有褪色,湿润的布条褪色了。说明氯气和水反应生成的HClO具有强氧化性,能使某些染料和有机色素褪色。
实验5:观察溴的颜色和状态。
现象与解释:溴是深红棕色的液体,很容易挥发。如果把溴存放在试剂瓶里,需要在瓶中加一些水,以减少挥发。
实验6:观察碘的颜色、状态和光泽。取内装碘晶体且预先密封好的玻璃管,用酒精灯微热玻璃管盛碘的一端,观察管内发生的现象。
现象与解释:碘被加热时,不经熔化直接变成紫色蒸气,蒸气遇冷,重新凝成固体。碘发生了升华。
实验7:(1)将少量新制的饱和氯水分别注入盛有NaBr溶液和KI溶液的试管中,用力振荡后,再注入少量四氯化碳。观察四氯化碳层和水层颜色的变化。
(2)将少量溴水注入盛有KI溶液的试管中,用力振荡后,再注入少量四氯化碳。观察四氯化碳层和水层颜色的变化。
现象与解释:四氯化碳层和水层颜色的变化,说明氯可以把溴和碘分别从溴化物和碘化物中置换出来;溴可以把碘从碘化物中置换出来。
实验8:在装有少量淀粉溶液的试管里,滴入几滴碘水。观察溶液颜色的变化。
现象与解释:淀粉遇碘呈现出特殊的蓝色。
实验1:将一支装满SO2的试管倒立在滴有紫色石蕊试液的水槽中。观察实验现象。
现象与解释:装有SO2的试管倒立在水槽中以后,试管中的水面上升,试管中的液体变为红色。
实验2:将SO2气体通入装有品红溶液的试管里。观察品红溶液颜色的变化。给试管加热。观察溶液发生的变化。
现象与解释:向品红溶液中通入SO2后,品红溶液的颜色逐渐褪去;当给试管加热时,溶液又变为红色。实验说明,SO2具有漂白性,SO2跟某些有色物质化合生成不稳定的无色物质。
实验3:在200mL的烧杯中放入20g蔗糖,加入几滴水,搅拌均匀。然后再加入15mL溶质的质量分数为98%的浓硫酸,迅速搅拌,观察实验现象。
现象与解释:蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭。浓硫酸具有脱水性,且反应为放热反应,碳与浓硫酸反应有气体产生,产生的气体使木炭变得疏松。
实验4:在一支试管里放入一小块铜片,然后再加入5mL浓硫酸,用装有玻璃导管的单孔胶塞塞好,加热。放出的气体分别通入紫色石蕊试液或品红溶液中。观察反应现象。反应完毕,冷却后,将试管中的液体慢慢倒入另一支盛有少量水的试管中。观察溶液的颜色。
现象与解释:浓硫酸与铜在加热时发生反应,放出能使紫色石蕊试液变红或使品红溶液褪色的气体,说明生成的气体是SO2;反应后生成物的水溶液显蓝色,说明铜被浓硫酸氧化成Cu2+。
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