5.非金属含氧酸的主要性质和制备 (1)常见含氧酸的性质与制备
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物质
项目 |
H2CO3 |
H4SiO4
H2SiO3 |
HNO3 |
H3PO4 |
H2SO4 |
H2SO3 |
HClO4 |
HClO |
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物理性质 |
挥发性酸 |
无色胶状固体
白色粉末
微溶于水 |
无色、有刺激性气味(挥发性)液体,易溶于水 |
无色晶体,
难挥发,
易溶于水 |
无色、粘稠、油状液体,不易挥发,易溶于水 |
挥发性酸 |
-- |
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化学性质 |
通性 |
均具有酸的通性(与碱反应时,几元酸就可生成几种盐) |
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稳定性 |
不稳定
H2CO3=CO2↑+H2O |
不稳定 |
较不稳定
4HNO3 |
稳定 |
稳定 |
不稳定
H2SO3=
SO2↑+H2O |
-- |
不稳定
2HClO |
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酸性 |
弱酸 |
极弱酸 |
强酸 |
中强酸 |
强酸 |
中强酸 |
含氧酸中最强的酸 |
弱酸 |
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氧化性 |
-- |
-- |
浓、稀HNO3均具有强氧化性
冷、浓HNO3可使Fe、Al钝化 |
-- |
浓H2SO4具有强氧化性,冷、浓H2SO4可使Fe、Al钝化 |
-- |
氧化性酸 |
强氧化性 |
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其它 |
-- |
-- |
王水:
V(HNO3)∶V(HCl)=1∶3
可氧化Pt、Au |
易潮解 |
浓硫酸有脱水性、吸水性 |
漂白性
还原性 |
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漂白性 |
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制备 |
现用现制 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
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Na2SiO3+
2HCl=2NaCl
+H2SiO3↓ |
工业:
4NH3+5O2 |
工业:
Ca3(PO4)2+
3H2SO4=
3CaSO4+
2H3PO4 |
工业:
4FeS2+11O2 |
Na2SO3+H2SO4=
Na2SO4+
SO2↑+H2O |
-- |
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(2)酸性强弱规律: ①对于同种非金属形成的不同含氧酸,其非金属的价态越高,酸性越强。如HClO4>HClO3>HClO2>HClO,H2SO4>H2SO3,HNO3>HNO2。 ②证明酸性强弱顺序,可用“强酸制弱酸”的规律。如: Na2SiO3+CO2+2H2O=Na2CO3+H4SiO4↓(水玻璃敝口放置变浑浊) Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO(漂白粉遇CO2产生HClO) ③常见酸的酸性强弱顺序:
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4.非金属氧化物
非金属氧化物的性质和制法
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CO |
CO2 |
SiO2 |
NO |
NO2 |
P2O5 |
SO2 |
SO3 |
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类别 |
不成盐
氧化物 |
碳酸酐 |
硅酸酐 |
不成盐
氧化物 |
特殊氧化物 |
偏磷酸及
磷酸酸酐 |
亚硫酸酐 |
硫酸酐 |
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晶体
类型 |
分子晶体 |
原子晶体 |
分子晶体 |
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物理性质 |
色态味 |
无色无味气体 |
无色晶体 |
无色气体 |
红棕色、
刺激性
气味气体 |
白色固体 |
无色刺激性
气味气体 |
无色晶体 |
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溶解性 |
难溶于水 |
能溶于水
1∶1 |
难溶于水 |
难溶于水 |
易溶于水
并与水反应 |
易溶于水
并与水反应 |
易溶于水
(1∶40)
并与水反应 |
易溶于水
并与水反应 |
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熔沸点 |
低 |
高 |
低 |
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毒性 |
有毒 |
无毒 |
无毒 |
有毒 |
有毒 |
无毒 |
有毒 |
无毒 |
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化学性质 |
与水 |
CO+H2O
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-- |
3NO2+H2O=2HNO3+NO
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
4NO2+O2+2H2O=4HNO3 |
P2O5+H2O(冷)=2HPO3
P2O5+3H2O(热)=2H3PO4 |
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SO3+H2O
=H2SO4 |
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与碱性氧化物 |
-- |
CO2+Na2O
= Na2CO3 |
SiO2+CaO
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-- |
-- |
P2O5+3CaO=
Ca3(PO4)2 |
SO2+CaO=
CaSO3 |
SO3+Na2O
=Na2SO4 |
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与碱 |
-- |
CO2+Ca(OH)2
=CaCO3↓+H2O
2CO2+Ca(OH)2
=Ca(HCO3)2 |
SiO2+2NaOH
=Na2SiO3+H2O |
2NO2+2NaOH=
NaNO3+NaNO2+H2O
NO+NO2+2NaOH=
NaNO3+H2O
(氧化还原反应) |
P2O5+6NaOH=
2Na3PO4+3H2O |
SO2+2NaOH=
Na2SO3+H2O
SO2+NaOH=
NaHSO3 |
SO3+2NaOH=
Na2SO4+H2O |
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氧化性 |
-- |
CO2+C
|
SiO2+2C
|
6NO+4NH3 |
NO2+SO2=
NO+SO3 |
―― |
SO2+2H2S=
3S+2H2O |
强氧化性 |
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还原性 |
CO+CuO |
-- |
-- |
2NO+O2=2NO2 |
NO2能使酸性
KMnO4溶液褪色 |
-- |
2SO2+O2
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-- |
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其它 |
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CO2+H2O+CaCO3
=Ca(HCO3)2 |
SiO2+4HF
=SiF4↑+2H2O
SiO2+CaCO3 |
-- |
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具有漂白性,
能使品红褪色 |
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制法
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工业:
C+H2O |
实验室:
CaCO3+2HCl
=CaCl2+CO2↑+H2O
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--
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工业:
4NH3+5O2 |
实验室:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+
2NO2↑+2H2O
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4P+5O2 |
工业:
4FeS2+11O2
|
工业:
2SO2+O2
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3.非金属气态氢化物
非金属氢化物的结构、性质和制法
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CH4 |
SiH4 |
NH3 |
PH3 |
H2S(H2O) |
HX |
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结构 |
晶体类型 |
均为分子晶体 |
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分子结构 |
正四面体形 |
三角锥形 |
折线形 |
直线形 |
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键角 |
109º28' |
107º18' |
92º(104º30') |
180° |
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物理性质 |
色态 |
常温常压下,H2O为无色液体,其余为无色气体 |
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溶解性 |
难溶于水 |
极易溶于水
(1∶700) |
难溶 |
能溶于水
(1∶2.6) |
均极易溶于水
HCl(1∶500) |
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毒性 |
无毒 |
毒 |
剧毒 |
HF有毒 |
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化学性质 |
稳定性 |
稳定 |
极不
稳定 |
稳定 |
极不
稳定 |
不稳定 |
由HF→HI稳定性
逐渐减弱 |
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可燃性 |
可燃 |
自燃 |
在纯O2中燃烧
4NH3+3O2
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自燃 |
2H2S+O2
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不燃烧 |
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水溶液的酸碱性 |
-- |
-- |
弱碱性
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-- |
弱酸性
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氧化还原性 |
常温下不易被氧化:如不能使
酸性KMnO4溶液褪色 |
自燃时为还原性 |
常温不易被氧化
4NH3+5O2
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自燃中表现还原性 |
主要表现还原性
2H2S+SO2=3S+2H2O
H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O
H2S+I2=S↓+2HI
…… |
由HF→HI
还原性增强
MnO2+4HCl(浓)
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其它 |
取代反应
CH4+Cl2 |
-- |
NH3+H+=NH4+
NH3与CaCl2按8∶1络合,因此不能用CaCl2干燥NH3 |
-- |
H2S可与某些强酸盐反应
Pb(NO3)2+H2S=PbS↓
+2HNO3
CuCl2+H2S=CuS↓
+2HCl
Hg(NO3)2+H2S=HgS↓+2HNO3
2AgNO3+H2S=Ag2S↓
+2HNO3 |
HF可腐蚀玻璃
4HF+SiO2=
SiF4↑+2H2O |
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制备 |
CH3COONa
+NaOH |
Mg2Si+
4HCl=
SiH4↑
+2MgCl2 |
工业:
N2+3H2 |
-- |
FeS+H2SO4=FeSO4
+H2S↑
FeS+2HCl=FeCl2
+H2S↑
(不能用浓H2SO4和HNO3) |
工业:
H2+Cl2
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