【文章內容簡介】 +HCO3 從自然界中獲取鐵和銅 高爐煉鐵 （ 1）制取 CO： C+O2 === CO2， CO2+C ===CO （ 2）還原（煉鐵原理）： Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 （ 3） 除 SiO2： CaCO3===CaO+CO2↑， CaO+SiO2===CaSiO3 煉銅： →電解精制； ： Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu； 一、 鐵、銅及其化合物的應用 鐵的化學性質：鐵是較活潑的金屬（或中等活潑金屬）表現為還原性。 鐵 銅 與非金① 鐵生銹（鐵在潮濕空氣中被腐蝕生成 Fe2O3） Cu +O2 === 2CuO Cu + Cl2=== CuCl2 高溫 高溫 高溫 高溫 高溫 高溫 △ 點燃 點燃 翔宇教育 集團寶應中學高 一講義 第 11 頁共 23 頁 屬反應 ② 2Fe+3Cl2 === 2FeCl3 ③ 2Fe+3Br2 === 2FeBr3 還原性：Fe2+Br ④ 3Fe+2O2 === Fe3O4(2價 Fe 占31 ，2 價 Fe 占 2／ 3) 2Cu + S === Cu2S 與酸反應 ① 非強氧性的酸 ： Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑ ② 強氧性的酸 （ 濃 H2SO HNO3） : (濃 H2SO濃 HNO3用鐵制容器盛裝 ) Fe（ Ⅲ ） ① 非強氧性的酸 : 不反應 ② 強氧性的酸（濃 H2SO HNO3）：在一定條件下生成 Cu(Ⅱ ) 與鹽溶液反應 (1) Fe + Cu2+ == Fe2+ + Cu (2) Fe + 2Fe3+ == 3Fe2+ Cu + 2Ag+=2Ag + Cu2+ Cu + 2Fe3+=2Fe2+ + Cu2+（實驗現象：銅粉溶解 ，溶液顏色發(fā)生變化。） Fe2+與 Fe3+的相互轉化： Fe3+的檢驗： (黃棕色 ) 實驗 ① ： 向 FeCl3 溶液中加入幾滴 KSCN 溶液，溶液顯血紅色， Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3 實驗 ② ： 向 FeCl3 溶液 加入 NaOH 溶液，有紅褐色沉淀。 Fe3＋ ＋ 3OH－ Fe(OH)3↓ Fe2+的檢驗： (淺綠色 ) 實驗 ① ： 向 FeCl2 溶液 加入 NaOH 溶液。 Fe2＋ ＋ 2OH－ Fe(OH)2↓（白 色 /淺綠色） 4Fe(OH)2＋ O2＋ 2H2O 4Fe(OH)3（紅褐色） 實驗 ② ：加入 KSCN 溶液，無現象，再加入適量氯水，溶液顯血紅色 硅酸鹽礦物、硅酸鹽產品（傳統材料）和信息材料的介紹 1．硅在自然界的存在：地殼中含量僅次于氧，居第二位。（約占地殼質量的四分之一）；無游離態(tài)，化合態(tài)主要存在形式是硅酸鹽和二氧化硅， 2．硅酸鹽的結構： （ 1）硅酸鹽的結構復雜，常用氧化物的形式表示比較方便。硅酸鹽結構穩(wěn)定，在自然界中△ 點燃 點燃 翔宇教育 集團寶應中學高 一講義 第 12 頁共 23 頁 穩(wěn)定存在。 （ 2）氧化物形式書寫的規(guī)律： ① 各元素寫成 相應的氧化物，元素的價態(tài)保持不變。 ② 順序按先金屬后非金屬 ,金屬元素中按金屬活動順序表依次排列，中間用 “?”間隔。 ③ 注意改寫后應與原來化學式中的原子個數比不變。 3． Na2SiO3 的性質 ： Na2SiO3 易溶于水，水溶液俗稱 “水玻璃 ”，是建筑行業(yè)的黏合劑，也用于木材的防腐和防火。 化學性質主要表現如下： （ 1）水溶液呈堿性（用 PH 試紙測），通 CO2 有白色沉淀： Na2SiO3 + CO2 + H2O == Na2CO3 + H2SiO3↓（白色膠狀 沉淀），離子方程式： SiO32－ ＋ CO2 + H2O ＝＝ CO32－ ＋ H2SiO3↓。 硅酸受熱分解： H2SiO3 △ H2O + SiO2 ， 原硅酸和硅酸都是難溶于水的弱酸，酸性： H2CO3 強于 H4SiO4 或 H2SiO3。 (2)硅酸鈉溶液中滴加稀鹽酸有白色沉淀： Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3↓， 離子方程式 ： SiO32－ ＋ 2H+ == H2SiO3↓. (3)硅酸和氫氧化鈉反應 ： H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O. 離子方程式 ： H2SiO3 ＋ 2OH－ ＝＝ SiO32－ ＋ 2H2O 。 4．硅酸鹽產品（傳統材料） 主要原料 產品主要成分 普通玻璃 石英、純堿、石灰石 Na2SiO CaSiO SiO2(物質的量比為 1:1:4) 普通水泥 黏土、石灰石、少量石膏 2CaOSiO 3CaOSiO 3CaOAl2O3 陶瓷 黏土、石英沙 成分復雜主要是硅酸鹽 制玻璃的主要反應： SiO2 + Na2CO3 高溫 Na2SiO3 + CO2↑ SiO2 + CaCO3 高溫 CaSiO3 + CO2↑. 硅單質 1．性質：（ 1）物理性質：晶體硅是灰黑色有金屬光澤，硬而脆的固體；導電性介于導體和絕緣體之間，是良好的半導體材料，熔沸點高，硬度大，難溶于溶劑。 （ 2）化學性質： ① 常溫只與單質氟、氫氟酸和強堿溶液反應。性質穩(wěn)定。 Si +2F2 == SiF4（氣態(tài)） , Si + 4HF == SiF4 +2 H2, Si +2NaOH + H2O == Na2SiO3 +2H2↑ ② 高溫下 Si + O2 高溫 SiO2 Si + 2H2 高溫 SiH4 Si + 2Cl2 高溫 SiCl4 ：（ 1）用于制造硅芯片、集成電路、晶體管、硅整流器等半導體器件；（ 2）制造太陽能；（ 3）制造合金，如含硅 4％（質量分數）的鋼導磁性好制造變壓器的鐵芯；含硅 15%(質量分數 )的鋼有良好的耐酸性等。 翔宇教育 集團寶應中學高 一講義 第 13 頁共 23 頁 4．工業(yè)生產硅： 制粗硅： SiO2 + 2C 高溫 Si + 2CO↑ 制純硅： Si + 2Cl2 高溫 SiCl4(液態(tài) ) SiCl4 + 2H2 高溫 Si + 4HCl 二氧化硅的結構和性質： 1． SiO2 在自然界中有較純的水晶、含有少量雜質的石英和普遍存在的沙。自然界的二氧化硅又稱硅石。 2． SiO2 物理性質：硬度大，熔點高，難溶于溶劑 (水 )的固體。 3． SiO2 化學性質：常溫下，性質穩(wěn)定，只與單質氟、氫氟酸和強堿溶液反應。 SiO2 + 4HF == SiF4 + 2H2O （雕刻玻璃的反應 —— 實驗室氫氟酸應保存在塑料瓶中 ) SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O （實驗室裝堿試劑瓶不能用玻璃塞的原因） . 加熱高溫： SiO2 + 2C 高溫 Si +2 CO, SiO2 + Na2CO3 高溫 Na2SiO3 + CO2↑ SiO2 + CaCO3 高溫 CaSiO3 + CO2↑， SiO2 + CaO 高溫 CaSiO3 . 4． SiO2 的用途：制石英玻璃，是 光 導纖維 的主要原料；制鐘表部件；可制耐磨材料；用于玻璃的生產；在光學儀器、電子工業(yè)等方面廣泛應用。 硫酸型酸雨的成因和防治 ： 1．含硫燃料（化石燃料）的大量燃燒 涉及到的反應有： ① 2SO2 + O2 2SO3 SO3 + H2O = H2SO4 ② SO2 + H2O H2SO3 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4 2．防治措施： ① 從根本上防治酸雨 —開發(fā)、使用能代替化石燃料的綠色能源（氫能、核能、太陽能） ② 對含硫燃料進行脫硫處理（如煤的液化和煤的氣化） ③ 提高環(huán)保意識，加強國際合作 SO2 的性質及其應用 1．物理性質： 無色、有刺激性氣味、有毒的氣體，易溶于水 * 大氣污染物通常包括： SO CO、氮的氧化物、烴、固體顆粒物（飄塵）等 2． SO2 的化學性質及其應用 ⑴ SO2 是酸性氧化物 SO2 + H2O H2SO3 SO2 + Ca(OH)2 ＝ CaSO3↓+ H2O； CaSO3 + SO2 + H2O ＝ Ca(HSO3)2 SO2 + 2NaOH ＝ Na2SO3 + H2O（ 實驗室用 NaOH 溶液來吸收 SO2 尾氣 ） 翔宇教育 集團寶應中學高 一講義 第 14 頁共 23 頁 SO2 (少量 )+2NaHCO3＝ Na2SO3 + CO2 + H2O (常用飽和 NaHCO3 除去 CO2 中的 SO2) * 減少燃煤過程中 SO2 的排放 （ 鈣基固硫法 ） 鈣基固硫 CaCO3 CaO + CO2↑； CaO + SO2 ＝ CaSO3 SO2 + Ca(OH)2 ＝ CaSO3 + H2O 2CaSO3 + O2 ＝ 2CaSO4 氨水脫硫： SO2 + 2NH3＝ (NH4)2SO3 2(NH4)2SO3 + O2 ＝ 2(NH4)2SO4 ⑵ SO2 具有漂白性：常用于實驗室對 SO2 氣體的檢驗 漂白原理類型 ① 吸附型：活性炭漂白 ——活性炭吸附色素（包括膠體） ② 強氧化型： HClO、 O H Na2O2 等強氧化劑漂白 ——將有色物質氧化，不可逆 ③ 化合型： SO2 漂白 ——與有色物質化合，可逆 ⑶ SO2 具有還原性 2SO2 + O2 2SO3 SO2 + X2 + 2H2O ＝ 2HX + H2SO4 接觸法制硫酸 流程 設備 反應 生成二氧化硫 沸騰爐 S + O2 SO2 或 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 SO2 接觸氧化 接觸室 2SO2 + O2 2SO3 SO3 的吸收 吸收塔 SO3 + H2O ＝ H2SO4 * 為了防止形成酸霧，提高 SO3 的吸收率，常用濃硫酸來吸收 SO3 得到發(fā)煙硫酸 硫酸的性質及其應用 1．硫酸的酸性：硫酸是二元強酸 H2SO4 ＝ 2H+ + SO42－ （ 具有酸的 5 點通性 ） 如： Fe2O3 + 3H2SO4 ＝ Fe2(SO4)3 + 3H2O 硫酸用于酸洗除銹 2．濃硫酸的吸水性：濃硫酸具有吸水性，通常可用作干燥劑 (不可干燥堿 性和還原性氣體 ) 3．濃硫酸的脫水性：濃硫酸將 H、 O 按照 2∶ 1 的比例從物質中奪取出來，濃硫酸用作許多有機反應的脫水劑和催化劑。