高一化学必修一知识点总结1 联系客服

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§3、酸雨及其防治

除氮氧化物外,硫的氧化物也是形成酸雨的主要物质。二氧化硫进入空气中的主要反应:

催化剂2SO2+O2????2SO3 SO3+H2O===H2SO4 SO2+H2O H2SO3 2H2SO3+O2===2H2SO4

酸雨的灾害:严重威胁着生态环境。酸雨会使湖泊的水质变酸,导致水生物死亡;酸雨浸渍土壤,会使土壤变得贫瘠;长期的酸雨侵蚀会造成森林大面积死亡;酸雨对人体健康也有直接影响。

酸雨的防治:一、从实际情况出发,对酸性物质的排放加以控制;二、改变能源结构,开发利用氢能、风能、太阳能等清洁能源,从根本上解决问题。

补充:对煤然烧产生的废气进行常温脱硫处理的基本流程图。

主要产生: CaCO3 + H2O 煤燃烧产生的废气: (浆状物) CaSO3 CaSO4 O2 CO2 N2 SO2 化学反应:

SO2+CaCO3==CaSO3+CO2 2CaSO3+O2==2CaSO4

第四节 海水中的化学元素 §1 海水——化学元素的宝库

元素周期表列出的110多种元素,有80多种能在海水中找到。可见海水中含元素种类之多。

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世界平均每年由陆地和大气进入海洋的物质(除水外)总量约为2.5×10吨。(海水含量之多) 其中氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、溴、硼、氟这11种元素称为海水中的常量元素。 但海水中所含元素大部分以盐的形式存在。 ※ 氯碱工业

工业上用电解饱和食盐水的方法制取氢氧化钠、氯气和氢气,其反应原理为:

通电

2NaCl + 2H2O=====2NaOH + H2↑ + Cl2↑

氢氧化钠、氯气和氢气都是重要的化工原料,可用于制取多种代工产品,这样,就形成了一个重要的化学工业分支——氯碱工业。 氢气 利用其还原性用于冶炼金属 盐酸 氯气 用于合成农药 饱和食盐水 氢氧化钠 造纸、玻璃、肥皂、纺织等

从海水中提炼碘,碘可用于制药。在食盐中必须加入一定量的碘酸钾(KIO3),以确保人体对碘的摄入量。 §2 镁和海水提镁

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海水中镁的含量一般为1.28g·L,总储量约为2×10吨。目前,世界上生产的镁有60%来自海水。

海水提镁,最基本的方法就是往海水里加碱,得到氢氧化镁沉淀,将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成氯化镁;之后,经过滤、干燥、电解,就可得到金属镁。 氯气回收用来制取盐酸 工业流程: 引入海水(Mg2+)

Mg(OH)2 MgCl2 HCl

高温 CaO H2O Ca(OH)2 通 贝壳(CaCO3)电

通电 MgCl2 ===== Mg + Cl 2↑ 镁的物理、化学性质: 银白色、在空气中易被氧化而生成灰色的氧化镁。质软,密度较小,镁合金的强度高、机械性能好。有“国防金属”的美誉。在冶金工业上,金属镁常用做还原剂和脱氧剂。 镁的化学性质: 实验内容 镁与氧气反应 实验现象 点燃 结论 剧烈反应,发出耀眼的强光、有 2Mg + O2=====2MgO 镁与二氧化碳反应 点燃 2Mg + CO2======2MgO + C 白色固体(MgO)反成 剧烈反应,发出耀眼的强光、有白色固体(MgO)反成,在集气瓶内壁有黑色固体(C)生成 §3 溴和海水提溴

溴是海水中重要的非金属元素。地球上99%的溴元素以Br的形式存在于海水中。

溴和氯、碘等元素在原子结构和元素性质方面具有一定的相似性,化学上常把它们放在一起研究。氯、溴和碘这三种元素都属于卤族元素(简称卤素)。它们在元素周期表中排在同一纵列(第Ⅶ主族) 溴单质和碘单质的物理性质: 物理性质 颜色 状态 溶解性和溶液颜色 水中 酒精中 四氯化碳中 溴单质 棕红色 液体 橙色 橙红色 橙红 碘单质 紫黑晶体(碘蒸气显紫色) 固体 淡棕色(黄褐色) 棕色(紫红色) 紫、深紫色 通过以上可知,溴、碘在有机溶剂中的溶解性要大。可用于萃取。

萃取与物质分离:

溴单质和碘单质在四氯化碳中的溶解度比它们在水中的溶解度要大得多,而水与四氯化碳又不互溶。据此可以用四氯化碳将溴或碘单质从它们的水溶液中提取出来,这种操作属于萃取。

萃取:利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解性的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来的分离方法叫做萃取。 氯、溴和碘的氧化性强弱的比较: 实验内容 Cl2水、NaBr溶液、CCl4溶液 Br2水、KI溶液、CCl4溶液 Cl2水、KI溶液、CCl4溶液 氯、溴和碘的氧化性强弱的比较 实验现象 溶液分层、CCl4层显橙色(说明有Br2生成) 溶液分层、CCl4层显紫色(说明有I2生成) 溶液分层、CCl4层显紫色(说明有I2生成) Cl2 > Br2 > I2 结论 Cl2+2NaBr==2NaCl+Br2 --Cl2+2Br==2Cl+Br2 Br2+2KI==2KBr+I2 --Br2+2I==2Br+I2 Cl2+2KI==2KCl+I2 --Cl2+2I==2Cl+I2 因为Cl2、Br2的氧化性都比I2要强,所以Cl2、Br2都能使淀粉碘化钾试纸变蓝,可以用来检验。 海水中提溴: 浓缩:提取:利用溴的挥氧化:加入氧化剂,一般使将海水浓缩,提高 溴的含量发性,鼓入热空气用氯。 (一般使用晒盐-- 后的母液) 将溴分离出来 Cl2+2Br==2Cl+Br2

第四章 元素与材料世界 第1节 硅 无机非金属材料

无机非金属材料主要包括陶瓷、玻璃、无机非金属涂层等。这类材料一般耐高温、硬度高、抗腐蚀,有些材料还有独特的光电特性。

§1 半导体材料与单质硅

半导体材料特指导电能力介于导体与绝缘体之间的一类材料(半导体材料有石墨、锗、硅)。 单质硅的物理性质 化单质硅有晶体硅和无定形硅(非晶硅)两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽,硬而脆的固体。单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间。 △ Si + O2====SiO2 高温

硅的化学性质 与氧反应 学性质 与碳反应 与酸反应 与强碱反应 Si+C=====SiC Si+4HF==SiF4↑+2H2↑注:硅一般不与弱氧化酸反应。 Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑ 高温 SiO2 + 2C====Si + 2CO↑ 制得粗硅 Si + 2Cl2高温====SiCl4 高温 SiCl4 + 2H2====Si + 4HCl 制得精硅 硅的工业制法 硅不但用于制造晶体管、集成电路,还用于制造硅整流器和太阳能电池等。此外,硅合金的用途也很广。例如:

含硅4%的钢具有良好的导磁性,可用来制造变压器铁芯;含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性,可用来制造耐酸设备等。

§2 二氧化硅与光导纤维 SiO2的物理性质 SiO2分为晶体和无定形两大类,它的熔点高,硬度大。透明的石英晶体是通常所说的水晶,一般用来制造成直接经济损失电子部件和光学仪器。 SiO2 + 2NaOH==Na2SiO3 + H2O 高温 SiO2 + CaO=====CaSiO3 二氧化硅的化学性质: 与强碱反应 化与碱性氧化物反应 学与HF反应 性质 与碳酸盐反应 SiO2 + 4HF===SiF4↑+ 2H2O 高温 SiO2 + CaCO3=== CaSiO3 + CO2↑ 高温 SiO2 + Na2CO3=== Na2SiO3 + CO2↑ 二氧化硅用途广泛,常被用来制造石英表中的压电材料和高性能的现代通讯材料――光导纤维。

§3 硅酸盐与无机非金属材料:

硅酸:为白色粉末状固体,不溶于水,是酸性比碳酸还弱的弱酸,其化学式为H2SiO3。用可溶性硅酸盐与酸反应制得。 Na2SiO3 + 2HCl===2NaCl + H2SiO3↓

硅酸盐材料是传统的无机非金属材料。硅酸盐制品性质稳定,熔点较高,大都难溶于水。 硅酸盐材料主要有水泥、玻璃和陶瓷 水泥 主要成分:硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3) 主要成分:Na2SiO3、CaSiO3和SiO2等共同溶成的混合物;主要反应为 高温 玻璃 SiO2 + CaCO3=== CaSiO3 + CO2↑ 高温 SiO2 + Na2CO3=== Na2SiO3 + CO2↑ 陶瓷

陶瓷种类很多,反应复杂;一般可分为高温结构陶瓷、生物陶瓷和压电陶瓷。