初高中化学教科书涉及重要物质物理性质用

1.钠:很软,可以用小刀切割。切开外皮后,可以看到钠具有银白色的金属光泽。钠是热和电的良导体。钠的密度是0.97g/cm3,比水的密度小(比酒精的密度大)。钠的熔点是97.81℃,沸点是.9℃。在实验室中,要把钠保存在石蜡油或煤油中,以隔绝空气。(1)制过氧化钠。(2)钠和钾的合金(钾的质量分数为50%~80%)在室温下呈液态,是原子反应堆的导热剂。(3)钠是一种很强的还原剂,可以把钛、钽、铌、锆(注意:还有钾)等金属从它们的卤化物里还原出来。(4)钠也用在电光源上。高压钠灯发出的黄光透雾能力强,用做路灯时,照度比高压水银灯高几倍。

2.过氧化钠:淡黄色的固体粉末。密封保存在特制的罐装容器里。(1)强氧化剂,可用来漂白织物、麦秆、羽毛等。(2)供氧剂,可用在呼吸面具、防毒面具、潜水艇里作为氧气的来源。

3.碳酸钠:俗名纯碱或苏打,白色粉末,易溶于水。碳酸钠粉末遇水生成含有结晶水的碳酸钠晶体——水合碳酸钠(Na2CO3·xH2O,x=1、7、10),碳酸钠晶体在干燥空气里容易逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末(风化)。(1)广泛地用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业中。制普通玻璃的主要原料为:石灰石、纯碱、石英,产品的主要成分为:硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅,涉及的主要反应CaCO3+SiO2高温CaSiO3+CO2↑Na2CO3+SiO2高温Na2SiO3+CO2↑(2)制造其他钠的化合物,如曾经的土法制碱:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH(3)食用碱(4)去油污

4.碳酸氢钠:俗名小苏打,细小的白色晶体,能溶于水,溶解度比碳酸钠小(侯氏质碱法利用了这一点)。(1)焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一。(2)医疗上,治疗胃酸过多。长期大量使用阿司匹林的不良反应有胃肠道反应(如上腹不适、恶心、胃粘膜出血等)、水杨酸反应(如头痛、眩晕、恶心、耳鸣)等。出现水杨酸反应是中毒的表现,应立即停药,并静脉滴注NaHCO3溶液。(3)用于制泡沫灭火剂:Al2(SO4)3+6NaHCO3=2Al(OH)3↓+6CO2↑+3Na2SO4离子方程式为:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑(4)如果不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的NaHCO3溶液。(若溅到桌上,处理顺序是NaHCO3→水→擦干。)

5.氯化钠:(1)氯化钠是重要的调味品。(2)氯化钠也是人的正常生理活动所必不可少的。(3)医疗上的生理盐水是用氯化钠配制的(mL生理盐水中含0.9g医用氯化钠)。(4)农业上可以用氯化钠溶液来选种。(5)工业上可以氯化钠为原料制取钠、碳酸钠、氢氧化钠、氯气和盐酸等。(相关方程式怎么写?)(6)用食盐腌渍蔬菜鱼、肉、蛋等,腌渍成的食品不仅风味独特,还可延长保存时间。(7)公路上的积雪也可用氯化钠来消除。(8)制肥皂盐析时也要用到氯化钠。

6.氢氧化钠:纯净的氢氧化钠是白色固体,极易溶解于水,溶解时放出大量的热。它的水溶液有涩味和滑腻感(切不可用嘴尝或用手指接触)。氢氧化钠暴露在空气里时容易吸收水分,表面潮湿而逐步溶解,这种现象叫潮解。因氢氧化钠有强烈的腐蚀性,故它俗名苛性钠、火碱或烧碱。如果不慎将碱液沾到皮肤上,要用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶液。(在使用氢氧化钠时必须十分小心,防止眼睛、皮肤、衣服被它腐蚀。实验时最好戴防护眼镜。)2(1)用作某些气体的干燥剂。(2)是一种重要的化工原料,广泛用于肥皂、石油、造纸和印染等工业。(3)生活中用来去除油污,如炉具清洁剂中就含有氢氧化钠(选修4课后习题)。

7.锂:银白色金属,密度0.g/cm3(密度最小的金属,因密度比煤油小,故不能保存煤油里),熔点.5℃,沸点℃。(1)用于制备有机化学工业上的催化剂、多种合金、高强度玻璃等。(2)用于制热核反应的材料氚。(3)制高能电池。

8.钾:银白色金属,柔软,密度0.86g/cm3,熔点63.65℃,沸点℃。保存在石蜡油或煤油里。钠和钾的合金(钾的质量分数为50%~80%)在室温下呈液态,是原子反应堆的导热剂。

9.钾的化合物:KCl、K2SO4、KNO3、K2CO3(草木灰的主要成分)等都是钾肥。这些钾盐都易溶于水,在溶液中钾以离子形式存在,易被作物吸收,故这些钾肥都是速效的。但必须注意的是,由于它们易溶于水,在施用时要防止雨水淋湿。碱金属元素及钙、锶、钡、铜等元素呈现的焰色,可用来制五彩缤纷的焰火。

10.銣:银白色金属,柔软,密度1.g/cm3,熔点38.89℃,沸点℃。铯:略带金色光泽金属,柔软,密度1.g/cm3,熔点28.40℃,沸点.4℃。因銣、铯在普通光的照射下能够放出电子,用于制光电管等。

11.氢气:在通常状况下,氢气是一种没有颜色、没有气味的气体。在压强为kPa、温度为-℃时,能变成无色液体,在-℃时,能变成雪状固体。氢气难溶于水。在标准状况下,氢气的密度是0.g/L,约为空气的1/14(最轻的气体)。混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。使用氢气时,要特别注意安全。点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度。(1)氢气是重要的化工原料,可用于制备金属材料、晶体硅、氨、盐酸等。(2)是一种高能燃料。(3)氢氧焰。

12.镁:银白色金属,柔软,密度1.74g/cm3,熔点.8℃,沸点℃。主要制造各种轻合金,是汽车、飞机制造业的重要材料。

13.氯化镁:氯化镁是一种无色、苦味、易溶的晶体,极易吸收空气中的水分而潮解,粗制食盐在潮湿的空气中容易吸湿变潮,就是由于里面含有少量氯化镁杂质的缘故。氯化镁是制取镁的重要原料。MgCl2(熔融)电解Mg+Cl2↑氯化镁可由海水中制得或由光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)制得。(注意海水提镁的有关流程和反应原理。)(工业上由MgCl2·6H2O脱水实际制无水MgCl2是在不同温度下进行的,注意最后阶段通入HCl的作用。假如不通HCl,其水解方程式——选修4课后习题)

14.氧化镁:氧化镁是密度很小的白色粉末,它的熔点高达℃。是优良的耐火材料,常用来制造耐火砖、耐火管和坩埚等。工业上通常由煅烧菱镁矿来制取氧化镁。MgCO3△MgO+CO2↑

15.(1)钙:钙在空气中会与氧气发生缓慢的反应,所以要把钙保存在密封的容器内。(2)氧化钙:俗名生石灰,溶于水放出大量的热。(3)石灰石:石灰石、大理石的主要成分都是CaCO3,它们都是重要的建筑材料。石灰石也是建筑上常用的石料。工业上,把石灰石放在石灰窑里,经过高温煅烧,就制得生石灰(CaO),同时得副产品CO2。制普通玻璃、制水泥等都需要石灰石。(4)贝壳的无机主要成分也主要是CaCO3,而贝壳有外层和内层之分,分别是两种晶体结构不同的碳酸钙,外壳叫方解石,它坚硬而起保护作用;内层叫霰石,因光滑而使软体自由流动。珍珠、珊瑚的主要成分都是CaCO3。3

16.氢氧化钙:俗名熟石灰、消石灰,白色微溶于水的固体,溶解度随温度升高而减小。氢氧化钙对皮肤、衣服等也有腐蚀作用,使用时应注意安全。中和酸性土壤;硫酸厂的污水中含有硫酸等杂质,可以用熟石灰进行中和处理。

17.铝:银白色金属,密度2.70g/cm3,较软(硬度比镁稍大),熔点.4℃,沸点℃。(1)最重要用途:制合金。年产量居第二。如可用来做机械零件、车船材料、门窗等。(2)纯铝的导电性很好,在电力工业上代替部分铜作导线和电缆。(3)制炊具。(4)铝有很大的延展性,能够抽成细丝,也能压成薄片成为铝箔。铝箔常用于包装胶卷、食品、饮料等的包装(制炊具、包装食品、饮料等要加以限制使用,因铝离子能引起神经元退化。若人脑组织中铝离子浓度过大会出现早老性痴呆症。因此铝制品炊具在发达国家已销声匿迹)。(5)利用铝热反应冶炼难熔金属如钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn),如4Al+3MnO2高温3Mn+2Al2O3。(6)铝粉跟某些油料混合,可以制银白色防锈油漆。(7)铝制容器(或铁制)储运浓硫酸、浓硝酸。

18.氧化铝:是白色难熔(熔点高达℃)的物质,不溶于水。(1)是冶炼金属铝的原料。2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑(2)是一种较好的耐火材料,用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等。(3)可做高硬度材料、耐磨材料。红宝石和蓝宝石的主要成分都是Al2O3(刚玉)。红宝石呈现红色是由于其中混有少量含铬化合物;而蓝宝石呈现蓝色则是由于其中混有少量含钛化合物。宝石不但是漂亮的装饰品,也是非常好的工业材料。人造红宝石硬度很高,常被用来制造钟表的轴承,还可用于固体激光器中;人造蓝宝石因能使紫外线和可见光通过,可用于制造光学仪器。(4)γ-Al2O3的颗粒小,表面积大,具有较好的吸附能力和催化活性,又称活性氧化铝,常用于做吸附剂和催化剂。铝是一种亲氧元素,自然界存在的铝的矿物主要有铝硅酸盐、铝土矿和冰晶石(主要成分Na3AlF6)。铝土矿又称矾土,它是由Al2O3·H2O、Al2O3·H2O以及氧化铁和石英等杂质造成的。铝土矿可用来提取纯氧化铝(注意反应原理)。

19.氢氧化铝:白色难溶于水的固体。(1)凝聚水中悬浮物。(2)有吸附色素的性能。(3)中和过多胃酸。

20.明矾和硫酸铝:十二水合硫酸铝钾:KAl(SO4)2·12H2O。俗名明矾,无色晶体,易溶于水。电离方程式:KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-水解的离子方程式:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+明矾或硫酸铝水解所产生的胶状的Al(OH)3吸附能力很强,可以吸附水中悬浮的泥沙杂质并形成絮状不溶物沉降下来,使水澄清,故它们都可用作净水剂。(选修2提到:近年来含铝混凝剂处理饮用水的安全性不断受到质疑,此方面的研究引起人们的重视。)在印染工业上都用作媒染剂,因铝离子水解生成的胶状物易吸附染料。此外,硫酸铝还是泡沫灭火器中的常用试剂。特别提示:无水硫酸铝为白色粉末。从水溶液中得到的为无色针状晶体,化学式为Al2(SO4)3·18H2O。

21.硼氢化锂(LiBH4)和硼氢化钠(NaBH4):有机化学上的“万能还原剂”,还用于“化学镀”。LiBH4的燃烧热大,可作火箭燃料。

22.铁:纯净的铁是光亮的银白色金属,它的密度是7.86g/cm3,熔点℃,沸点℃。纯铁的抗蚀力相当强,但通常用的铁一般都含有碳和其它元素,因而使它的熔点显著降低,抗蚀力也减弱。铁有延展性和导热性。铁也能导电,但它的导电性比铜、铝都差。铁能被磁体吸引。在磁场的作用下,铁自身也能产生磁性。历史悠久、应用最广泛、用量最大的金属。注意:金属光泽只有在整块时才能表现出来。在粉末状时,金属的晶面取向杂乱,晶格排列得不规则,吸收可见光后辐射不出去,故金属粉末一般显黑色。

23.铁的某些化合物:冰晶石电解4(1)硫酸亚铁:从溶液中结晶出来的是绿色的FeSO4·7H2O,俗称绿矾。硫酸亚铁与鞣酸反应生成易溶的鞣酸亚铁,由于它在空气中易被氧化生成黑色的鞣酸铁,所以可用来制蓝墨水。在农业上用作杀虫剂,还可用于染色和木材防腐。(2)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成,刻制印刷电路时,要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”。在某些反应中用作催化剂,如过氧化氢的分解反应。因为它能引起蛋白质的迅速凝聚,所以在医药上用作伤口的止血剂。在酸性溶液中还是较强的氧化剂,如可氧化H2S、SO2、I-等。(3)Fe2(SO4)3代替明矾、硫酸铝作净水剂。(4)Fe3+与SCN-形成的产物颜色极似血液,常被用于电影特技和魔术表演(以前,现在可能不用)(5)高铁酸钾(K2FeO4)既可对水消毒、杀菌,又可净水。还可用来制电池(年高考题)(6)人体如果长时间供铁不足,就会患缺铁性贫血。(7)植物生长也离不开铁,铁是植物制造叶绿素时不可缺少的催化剂。

24.(1)四氧化三铁:不是碱性氧化物。俗名磁性氧化铁,不溶于水,具有磁性的黑色晶体,可吸附铁。它可由铁在氧气中加热,或将水蒸气通过赤热的铁,或由FeO部分氧化,或由Fe2O3加热到℃以上制得。(2)氧化铁(Fe2O3):俗名铁红,红棕色粉末,不溶于水。①常用作红色油漆和涂料。②赤铁矿(主要成分是Fe2O3):炼铁原料。25.黄铁矿或硫铁矿(主要成分FeS2,黄色):工业制SO2,进而制SO3、H2SO4。

26.锌:(1)锌的主要矿石是闪锌矿ZnS、菱锌矿ZnCO3。闪锌矿通过浮选法得到含有40%~60%ZnS的精矿石,焙烧使其转化为ZnO,再将ZnO和焦炭混合,在鼓风楼中加热至1~℃,使锌以蒸气逸出,冷凝得到纯度为99%的锌粉。2ZnS+3O2高温2ZnO+2SO2↑2C+O2高温2COZnO+CO高温Zn(g)+CO2↑(2)锌是最重要的生命必须的微量金属元素之一,各种生命形式都需要锌。一个成年人的身体里大约含有2g锌。人体缺锌的典型症状是皮肤受损,伤口不易愈合;骨骼变异,患侏儒症;患视网膜脱落,双目失明。锌还在遗传学中起着重要作用,缺乏锌的动物,发育迟缓,生殖机能受障碍,智力迟钝等。外科常用的氧化锌膏的生物功能就是促进伤口的愈合。

27.锡有三种同素异形体:白锡、灰锡和脆锡。白锡只有在13~℃的温度范围内才稳定,低于13℃时转变为粉末状的灰锡,温度越低,转变越快。因此锡制品在寒冬时要注意不能让其长期处于低温的“恶劣”环境中,否则会自行毁坏。由于灰锡本身就是这种转变的催化剂,所以锡制品的毁坏一旦从某处开始,便迅速蔓延,导致整个锡制品被毁,这就是锡疫。28.(1)铜:产量居第三。(1)纯铜导电性仅次于银,适用于电器及许多工业使用(注意:铜合金导电性比纯铜弱)。(纯铜导热性也仅次于银)(2)制铜合金。(注意铜的电解精炼。)(2)孔雀石:碱式碳酸铜冶炼铜(热还原法)CuCO3·Cu(OH)2△2CuO+CO2↑+H2O2CuO+C高温2Cu+CO2↑(说明:用碳作还原剂时,碳被氧化的程度主要随温度而定,低于℃时,主要生成CO2,高于此温度,主要生成CO。碳热还原法的缺点是制得的金属中往往含有碳和碳化物,得不到较纯的金属。故有时为制备少量的纯金属,常用氢气作还原剂,如钨。(3)辉铜矿(主要成分Cu2S):火法炼铜Cu2S+O2高温2Cu+SO2↑注意:最主要的铜矿石是黄铜矿,主要成分CuFeS2(FeS·CuS)。

29:(1)汞是唯一在室温下为液态的金属。除稀有气体外,汞的蒸气是几乎全部为单原子的唯一单质。汞在0℃~℃之间体积膨胀系数很均匀,又不湿润玻璃,因而广泛用在温度计、气压计和不同类型的压强计中。汞的蒸气在电弧中能导电,并辐射高强度的可见光和紫外线,可做太阳灯、用于医疗方面或马5路照明。汞还大量用于电力和电子工业方面。汞的合金叫做汞齐,因组成不同,汞齐可以呈液态或固态,在化学、化工和冶金中有重要用途。如钛汞齐(8.5%钛)-60℃才凝固,可做低温温度计。汞蒸气吸入人体后会产生慢性中毒,因此使用汞时必须十分小心,不许将汞撒在实验桌上或地面上。因汞撒开后,表面积增大,更易挥发。万一撒落,必须尽量收集起来。对于遗留在缝隙处的汞,可撒盖硫黄粉使生成难溶的HgS。储藏汞必须密封,实验室临时存放在广口瓶中少量的汞,应覆盖一层水或NaCl溶液,以减少汞的挥发。将涂有CuI的纸条悬挂在实验室中,可以根据其颜色的变化测定空气中汞的含量:4CuI+Hg=Cu2HgI4+2Cu若在3h内变为亮黄甚至暗红色,说明空气中的汞已超过允许含量。较多的汞用铁制容器盛装,因不会与汞形成汞齐。(2)HgO:工业制汞。2HgO△2Hg+O2↑而大学教材还提到:汞唯一重要的矿源是朱砂(又名辰砂)HgS。辰砂矿石经粉碎、浮选富集之后,在空气中焙烧或与石灰共热,然后使蒸馏出来:HgS+O2△Hg+SO24HgS+4CaO△4Hg+3CaS+CaSO4

30.Ag2O:(1)工业制银2Ag2O△2Ag+O2↑(2)制电池(注意电极反应式)大学教材还提到:氧化法(氰化法)提银。

31.金:主要以游离态存在。传统上采用“淘金”法。利用金的密度(19.3g/cm3)比砂的密度(约2.5g/cm3)高得多的原理进行淘金。现代开采的金矿品味低,可采用与提银相同的氧化法(氰化法)提取。

32.硅单质:单质硅也有晶体和无定形两种。硅是灰黑色有金属光泽、硬而脆的固体。硅晶体的结构与金刚石晶体的结构相似,都是原子晶体,这就决定了硅的硬度较大,熔点和沸点较高。熔点:℃,沸点℃。(1)晶体硅是良好的半导体材料(半导体材料中,硅占了95%以上)。制半导体晶体管、芯片。(2)硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料,利用其半导体性能,可以制成光电池,将光能(如太阳光能)直接转换为电能。(注意:鍺也是半导体)

33.二氧化硅:坚硬难熔的固体,不溶于水。熔点:℃,沸点0℃。(1)纯净的二氧化硅是现代光学及光纤制品(光导纤维)的基本原料,用石英、玛瑙制造饰物、工艺品。(2)制玻璃。(3)建筑材料(沙子)。(4)制硅。常用方法:SiO2+2C高温Si(粗)+2CO↑Si+2Cl2△SiCl4SiCl4+2H2高温Si+4HCl选修2中提纯粗硅目前最主要方法:Si+3HCl△SiHCl3+H2SiHCl3+H2高温Si+3HCl优点:可以综合氯碱工业中的产物Cl2、H2,生产成本低、效率高。注意:单质硅还可通过甲硅烷(SiH4)的分解反应制备。(高考题几次考到)

34.二氧化硅粉尘的危害:如果人长期吸入含有二氧化硅的粉尘,就会患硅肺病(因硅旧称为矽,硅肺旧称为矽肺)。硅肺是一种职业病,它的发生及严重程度,取决于空气中粉尘的含量和粉尘中二氧化硅的含量,以及与人的接触时间等。长期在二氧化硅粉尘含量较高的地方,如采矿、翻砂、喷砂、制陶瓷、制耐火材料等场所工作的人易患此病。因此,在这些粉尘较多的工作场所,应采取严格的劳动保护措施,采取多种技术和设备控制工作场所的粉尘含量,以保证工作人员的身体健康。

35.硅酸钠(其水溶液俗名:水玻璃):水玻璃是无色粘稠的液体,是一种矿物胶,它既不能燃烧又不受腐蚀,在建筑工业、造纸工业上可用作黏合剂等。木材、织物浸过水玻璃后,具有防水、防腐性能,且不易着火。水玻璃也可用于蛋类保护。水玻璃还可用作耐火材料。水玻璃还可用作软水剂、洗涤剂和制肥皂的填料。它也是制备硅胶和分子筛的原料。

36.硅胶:由于二氧化硅不溶于水,所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得的。所生成的H2SiO3逐渐聚合而形成胶体溶液——硅酸溶胶,硅酸浓度较大时,则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶。硅6酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶,称为硅胶。硅胶多孔,吸附水分能力强,常用作实验室和袋装食品、瓶装药瓶等的干燥剂,也用作催化剂的载体。若将硅酸凝胶用粉红色CoCl2溶液浸泡为粉红色,加热干燥后,得到一种蓝色硅胶,(因为CoCl2·6H2O为粉红色,无水CoCl2为蓝色),它再吸水后又为粉红色,故称为“蓝色干胶”。当白色硅胶变为粉红色后,说明已失效,需重新烘干后再用。

37.普通玻璃:作建筑材料等。主要原料:纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英(SiO2)。主要成分:硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2)。

38.在生产过程中加入不同的物质,调整玻璃的化学组成,可以制得具有不同性能和用途的玻璃。如提高SiO2的含量或加入B2O3能提高玻璃的化学稳定性和降低它的热膨胀系数,从而更耐高温和抗化学腐蚀;加入PbO后制得的光学玻璃折光率高,可用来制眼镜片、照相机、望远镜和显微镜中的透镜等;加入某些金属氧化物,可以制成彩色玻璃,如加入Co2O3(氧化钴),玻璃呈蓝色;加入Cu2O,玻璃呈红色。若呈淡绿色,则在原料中混有+2价的铁(注意:特指FeO)。钢化玻璃:对玻璃进行各种工艺处理(如表面处理和热处理等),也可以大大扩展它的用途。例如,把普通玻璃放入钢化炉中加热,当接近软化温度时,迅速从炉内取出,然后用冷风急吹,即制得钢化玻璃。钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大4~6倍,抗震裂、不易破碎;一旦破碎,碎块没有尖锐的棱角,不易伤人,常用于制造汽车或火车的车窗等。

39.变色玻璃:含有AgBr(或AgCl)和微量CuO的玻璃是一种变色玻璃。

40.普通硅酸盐水泥:建筑材料。制备的主要原料:石灰石、粘土。辅助原料:适量石膏(调节水泥的硬化速率)。水泥的主要成分:硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)、铁铝酸钙(4CaO·Al2O3·Fe2O3)等。变色水泥:水泥被广泛用作建筑材料,但由于它的颜色单调,不太美观,人们研制出了白水泥和彩色水泥。已知氯化钴(CoCl2)在含有不同数目的结晶水分子时呈现不同的颜色,如CoCl2呈蓝色,CoCl2·H2O呈蓝紫色,CoCl2·2H2O呈紫红色,CoCl2·6H2O呈粉红色。利用这个性质,人们把氯化钴加入水泥中,制成了变色水泥。

41.其它含硅物质:(1)碳化硅(SiC,俗名:金刚砂):具有金刚石结构,可用作砂纸、砂轮的磨料。(2)含4%硅的硅钢具有很高的导磁性,主要用作变压器铁芯。(3)人工合成的硅橡胶是目前最好的既耐高温又耐低温的橡胶,在-60~℃仍能保持良好的弹性,用于制造火箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料等。硅橡胶的制备见选修5P-5。(4)人工制造的分子筛(一种具有均匀微孔结构的铝硅酸盐),主要用作吸附剂和催化剂。有些铝硅酸盐的矿物晶体,灼热时,内部水分被赶出,产生类似沸腾起泡的现象,这种矿物晶体称为沸石。由于这些晶体的表面有许多形状相同、大小均一的小孔(或称窗口),孔内是具有较大内表面积的孔穴(或称笼),如把孔穴中所吸附的大量气体和水分子加热赶出,就能吸附其它物质分子。凡比小孔孔径更微小的分子都可进入而被吸附和浓集在孔穴的内表面上;比孔径大的分子则进不去而留在外面。这样,沸石通过选择吸附就起着筛选分子的作用,所以叫分子筛。翡翠矿物名硬玉,主要成分为NaAl(SiO3)2。石棉主要成分CaO·3MgO·4SiO2,是保温、绝热、防火、耐酸碱的材料,主要用于制石棉瓦、石棉板等。但微细石棉纤维能污染空气、水和食物,经呼吸道和消化道能引起多种疾病,现已确认为致癌物质。开发石棉代用品是化学研究的热点问题之一。(5)四氯化硅:在潮湿的空气中就因水解而产生白色烟雾,水解反应剧烈且不可逆SiCl4+4H2O=H4SiO4+4HCl故SiCl4可作烟雾剂。

42.金刚石:金刚石是一种无色透明、正八面体形状的晶体,含有杂质时带有棕、黑等颜色。金刚石有极强的折光性,不能导电。它是自然界最坚硬的物质,又是各种碳的单质中密度最大的一种,熔点也很高(℃以上)。坚硬是金刚石最重要的性质。7利用这个性质,除可用金刚石划玻璃外,还可用它切割大理石,加工坚硬的金属,把它装在钻探机的钻头上,钻凿坚硬的岩层,广泛应用于冶金、地质勘探和石油开采等工业部门。它也用来加工光学仪器。天然采集到的金刚石经过仔细琢磨后,可以成为璀璨夺目的装饰品——钻石。

43.石墨:石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。石墨松软、滑腻。此外,石墨还具有优良的导电、导热性能。金刚石和石墨在一定条件下可相互转化。它是制铅笔芯(铅笔芯是用不同比率的石墨粉末和粘土混合而制成的。你知道铅笔上的H和B代表的含义吗?)、耐火坩埚、电极和耐高温润滑剂的材料。纯净的石墨在原子能反应堆中常用作减速剂。

44.无定形碳:通常称为无定形碳的有焦炭、活性炭、木炭、炭黑等。它们都是工业上广泛使用的化工产品,都是人工制得的碳的单质,因原料和制备方法的不同而不同,但却都是由具有石墨结构的细微晶体和少量杂质没有规则地排列构成的。

45.焦炭:它是由煤经干馏制得的。将原料在隔绝空气的条件下,加强热而制得的一系列产品的过程叫干馏。焦炭是灰色、质硬、多孔的固体。由于焦炭坚硬耐压,有还原性,大量焦炭用来炼铁。

46.活性炭:干馏椰子壳、核桃壳或锯末粉等制得的粗炭,经ZnCl2等处理,再在一定温度下密闭加热,便可得到活性炭。它呈颗粒状或粉末状,是多孔性的,因而具有较大的表面(包括外表面和孔的内表面)。活性炭对某些气体或溶液中的溶质分子,有较大的吸引能力,能把它们浓集在自己的表面上。这种使气体或溶液中溶质分子浓集在固体表面的作用叫吸附作用。活性炭主要用作吸附剂。同一种吸附剂对不同物质的吸附能力不同,这种现象叫吸附剂的选择吸附。多种物质通过吸附剂的选择吸附可达到分离的目的。防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的,制糖工业中利用活性炭来脱色以制白糖。

47.木炭:木材干馏可制得木炭。木炭是一种灰黑色的多孔性固体。木炭一般用作燃料(燃烧时,产生的烟很少,火焰很小)、制黑火药,也可以冶炼金属。木炭多孔,也是吸附剂,可以用它来吸附一些食品和工业产品里的色素,也可以用它来吸附有臭味的物质,但性能不如活性炭强。黑火药是我国古代四大发明之一。把木炭粉、硫黄粉和硝酸钾按一定比例混合,就可以得到黑火药。因此,黑火药是一种混合物。黑火药燃烧时,反应很剧烈,生成大量气体,同时放出大量的热,使气体生成物骤然膨胀,几乎达到原来火药体积的0倍,因而发生爆炸。爆炸时,固体生成物的小颗粒分散在气体里,因而又形成了浓密的烟。电影里一些硝烟弥漫的战斗场面,有些就是由黑火药“制造”出来的。

48.炭黑:工业上炭黑是由甲烷不完全燃烧制取的。它是黑色的粉末。炭黑常用于制造墨、油墨、油漆、鞋油和颜料等。把炭黑加到橡胶里,能够增加轮胎等制品的耐磨性。

49.C60:C60分子是一种由60个碳原子构成的分子,球面由12个五边形和20个六边形构成。这种足球结构的分子很稳定。我国已成功研制出了金属掺杂C60的超导体。由于C60可以形成各种化合物,可用来制成高温润滑剂、耐热和防火材料等。

50.二氧化碳:二氧化碳是一种无色无味的气体,标准状况下,密度是1.g/L,约是空气的1.5倍。通常1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳,增加压强还会溶解得更多些。在加压和降温冷却的情况下,二氧化碳会变成无色的液体,甚至变成雪状的固体。通常把固体二氧化碳叫“干冰”,在吸热过程中会升华成气体。(1)二氧化碳可以用来灭火。(通常使用的灭火器有泡沫灭火器、干粉灭火器和液态二氧化碳灭火器)(2)二氧化碳也是一种工业原料,可以用在制纯碱、尿素和汽水、啤酒等工业上。(3)干冰可用作制冷剂,用来保藏很容易腐败的食品。因为干冰升华时,需要吸收大量的热,使周围空气的温度降低,而且没有液体留下,不会使食品潮湿。干冰也可用于人工降雨。(用飞机从高空播撒干冰,由于空气中的水蒸气迅速冷凝变成水滴,于是就开始下雨了)(4)植物进行光合作用,需要二氧化碳。在温室里8施用二氧化碳作肥料,可以提高农作物的产量。(5)干冰的妙用:在电影和电视里,云雾缭绕的幻境也是利用干冰由人工造出来的。

51.一氧化碳:一氧化碳是无色、无味的气体,有剧毒(因为一氧化碳吸进肺里很容易跟血液里的血红蛋白结合,使血红蛋白不能很好地跟氧气结合,造成生物体内缺氧),密度比空气略小。在标准状况下,它的密度为1.g/L。一氧化碳难溶于水,在通常状况下,1体积的水仅能溶解约0.02体积的一氧化碳。(1)它是许多气体燃料的主要成分。(2)在冶金工业上常利用它的还原性以制取某些金属。

52.鍺与盐酸不反应,锡与盐酸反应,铅与盐酸反应但因生成的PbCl2微溶而使反应停止。53.氯气(由舍勒发现):在通常状况下,氯气呈黄绿色。在压强为kPa、温度为-34.6℃时,氯气液化成液氯。将温度继续冷却到-℃时,液氯变成固态氯。氯气有毒,并有剧烈的刺激性,人吸入少量氯气会使鼻和喉头的黏膜受到刺激,引起肺部疼痛和咳嗽,吸入大量氯气会中毒致死。所以,在实验室里闻氯气气味的时候,必须十分小心,应该用手轻轻地在瓶口扇动,使极少量的氯气飘进鼻孔。(所有卤素单质都有刺激性气味)氯气除用于自来水消毒(1L水中通入约0.gCl2,起作用的是HClO)、制盐酸和漂白剂外,还用于制氯仿(CHCl3)等多种有机溶剂、多种农药、合成塑料、橡胶、人造纤维、染料和药品等。(注意:氯水能漂白pH试纸,故不能用pH试纸测氯水的pH)

54.漂白粉、漂粉精和漂白液:既可漂白棉、麻、纸张,又可用作游泳池及环境的消毒剂。有些高级的游泳池则用臭氧、活性炭等进行消毒。漂白粉的制备:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O主要成分:CaCl2、Ca(ClO)2,有效成分:Ca(ClO)2。若Cl2与Ca(OH)2反应充分,并使Ca(ClO)2成为主要成分,则得漂粉精,漂粉精主要成分、有效成分均为Ca(ClO)2。漂白液制备:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O有效成分:NaClO。漂白粉、漂粉精和漂白液它们都通过产生HClO而起作用。

55.氯化氢:氯化氢是无色而有刺激性气味的气体,在标准状况下,1体积的水约能溶解体积的氯化氢。氯化氢溶于水即得盐酸。

56.高氯酸铵:可用作火箭燃料2NH4ClO4△N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O高氯酸镁:在“干电池”中作电解质及干燥剂,它能吸收相当于自身含量60%的水量,且在使用时不变粘,经真空加热至约℃时可活化再生。

57.(1)氟(F2):氟气是淡黄绿色气体,密度1.69g/L,熔点-.6℃,沸点-.1℃,与水剧烈反应。氟用于提炼铀。(2)含氟化合物:由于氢键的存在,使HF沸点比较高,达19.9℃。氟化氢(或者说氢氟酸)用于雕刻玻璃,用于制造塑料、橡胶、药品等,用于制备单质氟。氟化氢还用于制备氟化钠等氟化物。氟化钠是一种用来杀灭地下害虫的农药。有些牙膏中添加少量氟化钠,刷牙时氟化钠与牙齿中的矿物质——羟基磷灰石反应生成氟磷灰石,氟磷灰石具有良好的抗酸作用,能防止牙缝中食物残渣发酵生成的有机酸腐蚀牙齿,从而达到防治龋齿的目的。

58.液溴(Br2):溴是深红棕色液体,密度3.g/cm3,熔点-7.2℃,沸点58.78℃,很容易挥发,应密闭保存。如果把溴放在试剂瓶里,需要在瓶中加一些水,以减少溴挥发。观察盛溴的试剂瓶,下层深红棕色液体为溴,上层橙色溶液为溴水,在溴水上部的空间充满红棕色的溴蒸气。(汞的保存也要采用类似的方法)溶解度:4.16g。溴在水中的溶解度较小,但却比较容易溶解在汽油、苯、四氯化碳、酒精等有机溶剂中。

59.溴化银:AgBr用于制感光胶片、变色玻璃。含有溴化银(或氯化银)和微量氧化铜的玻璃是一种变色玻璃。当受到太阳光或紫外线照射时,其中的溴化银发生分解,产生银原子。银原子能吸收可见光,9当银原子聚集到一定数量时,射在玻璃上的光大部分被吸收,原来无色透明的玻璃就会变成灰黑色。当把变色后的玻璃放到暗处时,在氧化铜的催化作用下,银原子和溴原子又会结合成溴化银,因为银离子不吸收可见光,于是,玻璃又会变成无色透明。这就是变色玻璃变色的基本原理。

60.碘(I2):紫黑色固体,密度4.93g/cm3,.5℃,沸点.4℃,溶解度0.g。碘在水中的溶解度较小,因此为了增加碘的溶解度,常把碘溶解在碘化钾溶液中。碘比较容易溶解在汽油、苯、四氯化碳、酒精等有机溶剂中。医疗上用的碘酒,就是溶有碘的酒精溶液。在白炽灯泡的填充气体里掺杂少量的碘,就可使白炽灯更加明亮,而且使用寿命更长,这就是碘钨灯,可作为舞台、广场、矿井、电影摄影等的照明光源。

61.碘的化合物:KIO3用于制加碘盐。人体中如果缺碘,甲状腺就得不到足够的碘,甲状腺激素的合成就会受到影响,使得甲状腺组织产生代偿性增生,形成甲状腺肿,即我们常说的大脖子病。AgI用于人工降雨。使用小火箭、高射炮等工具把磨成很细粉末的碘化银发射到几千米的高空,使空气里的水蒸气凝聚成雨或雪的目的。

62.硫元素:在自然界,游离态(单质形态)的天然硫(也叫自然硫),存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。以化合态存在的硫分布很广,主要是硫化物和硫酸盐,如黄铁矿(也叫硫铁矿,FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)、石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)等等。硫的化合物也常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里。硫是一种生命元素,组成某些蛋白质时离不开它,这也正是石油、天然气、煤等化石燃料经常含硫的原因。但汽车尾气一般认为不含SO2。汽车尾气中除含有氮氧化物外,还含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物(烃)、含铅化合物(如使用含铅汽油)和颗粒物等,严重污染大气。煤燃烧产生大量的二氧化硫、氮的氧化物、碳的氧化物(CO)和烟尘等污染物。(CO2目前不看做大气污染物,只是过多排放,则导致温室效应。)

63.硫:硫通常是一种淡黄色的晶体,俗称硫黄。质脆,易研成粉末。密度约为2g/cm3。硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳、四氯化碳和类似的非极性溶剂中。硫黄是分子晶体,因此它的熔、沸点都比较低(熔点:.8℃,沸点:.6℃)。固体硫有多种晶型,其中主要的一种硫分子是由8个硫原子构成。如果把加热至沸的熔硫以细流状倒入冷水中,硫变成软橡皮状的能拉成丝的褐色物质,叫弹性硫。它是一种无定形硫。晶体硫和无定形硫都是硫的同素异形体。(硒是半导体,碲是导体)(1)硫主要用来制造硫酸。(2)硫也是生产橡胶制品(硫化橡胶)的重要原料。(3)硫还可用于制造黑火药、焰火、火柴等。(3)硫又是制造某些农药(如石灰硫黄合剂)的原料。(4)医疗上,硫还可用来制硫黄软膏医治某些皮肤病。

64.硫化氢:硫化氢是无色带有臭鸡蛋气味的气体,密度比空气略大,熔点为-85.6℃,沸点为-60.8℃,易液化。能溶于水,在常温、常压下,1体积的水能溶解2.6体积的硫化氢。硫化氢有剧毒,是一种大气污染物。某些工业的废气中含有硫化氢,如制造和使用硫化染料时都有硫化氢废气逸出;腐败的鱼、肉、蛋、阴沟、粪池中都有硫化氢气体产生。空气中如果含有微量的硫化氢,就会使人感到头痛、头晕和恶心。吸入较多的硫化氢,会使人昏迷甚至死亡。因此,制取或使用硫化氢时,必须在密闭系统或通风橱中进行。如发生急性硫化氢中毒,应迅速将患者转移到空气新鲜的地方,对呼吸暂停者实行人工呼吸,医院救治。进入窖内、池内等空气不流通处抢救中毒者时,抢救者必须戴供养式呼吸面具,腰系安全带(或绳子),并有专人监护,以免抢救者自己中毒并贻误抢救中毒者。

65.二氧化硫(亚硫酐):二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气的大,很容易液化,沸点为-10.1℃,熔点为-72.7℃。易溶于水,在常温、常压下,1体积水能溶解40体积的二氧化硫。(1)二氧化硫有漂白性,能漂白某些有色物质。工业上常用二氧化硫漂白纸浆、毛、丝、草帽辫、纸张等。二氧化硫的漂白作用是由于它跟某些有色物质生成不稳定的无色物质。这种无色物质容易分解而10使有色物质恢复原来的颜色。(注意:二氧化硫不能漂白酸碱指示剂,故可用pH试纸测H2SO3溶液的pH)(2)二氧化硫用于杀菌(用作食物和干果的防腐剂)、消毒。不法厂商用二氧化硫非法加工食品,以使食品增白。致癌!(3)制硫酸。

66.三氧化硫(硫酐):三氧化硫是一种无色的晶体,熔点16.8℃,沸点44.8℃,很易挥发。67.硫酸:纯净的硫酸是无色、粘稠、油状的液体,不容易挥发,H2SO4的质量分数为98.3%的浓硫酸的沸点是℃。易溶于水,能以任意比与水混溶。浓硫酸溶解时放出大量的热。常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数是98%,密度为1.84g/cm3。浓硫酸有吸水性。注意:加热硫酸时,会放出SO3直至酸的浓度降低到98.3%为止,这时它成为恒沸溶液,沸点为℃。(1)重要的化工原料,在工业上用于制化肥(如过磷酸钙、硫酸铵)、农药、炸药、染料、盐类等。(2)也是化学实验室里必备的重要试剂。利用浓硫酸的吸水作用,通常也把它用作干燥剂。(3)还可用于精炼石油、金属加工前的酸洗(除去表面氧化物)及制取各种挥发性酸等。NaCl+H2SO4△NaHSO4+HCl↑NaHSO4+NaCl△Na2SO4+HCl↑或2NaCl+H2SO4△Na2SO4+2HCl↑CaF2+H2SO4(浓)△CaSO4+2HF↑NaNO3+H2SO4(浓)△NaHSO4+HNO3↑

68.胆矾、蓝矾(CuSO4·5H2O):(1)易溶于水,常用来配制电解液(电解精炼铜时和电镀铜时都要用它。(2)胆矾溶液与石灰乳混合配成的农药波尔多液大量地用于防治农作物和果树的病虫害。CuSO4+Ca(OH)2=Cu(OH)2↓+CaSO4(3)湿法炼铜:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。(4)实验室制新制Cu(OH)2:注意试剂加入顺序及NaOH要过量。注意:铜盐溶液都有毒,使蛋白质变性。若误食重金属盐中毒,病人可服用大量含蛋白质丰富的生鸡蛋、牛奶或豆浆等。虽可溶性铜盐有毒,但在生命体中,铜是一种不可缺少的微量元素。注意:可溶性硫酸盐从溶液中析出的晶体常常带有结晶水,如CuSO4·5H2O、ZnSO4·7H2O、FeSO4·7H2O、Na2SO4·10H2O、Al2(SO4)3·18H2O。所有的硫酸盐基本都是离子化合物。

69.硫酸钙:硫酸钙是白色固体。带两分子结晶水的硫酸钙(CaSO4·2H2O)叫石膏。石膏在自然界以石膏矿的形式存在。将石膏加热到℃~℃时,石膏就失去大部分结晶水而变成熟石膏(2CaSO4·H2O)。熟石膏跟水混合成糊状物后很快凝固,重新变成石膏。人们利用这种性质,通常把石膏用来制造各种模型。医疗上用它来作石膏绷带。水泥厂也要用石膏来调节水泥的凝结时间。

70.硫酸锌:带7个分子结晶水的硫酸锌(ZnSO4·7H2O),是无色的晶体,俗称皓矾。(1)医疗上用作收敛剂,可使有机体组织收缩,减少腺体的分泌。(2)在铁路施工上用它的溶液来浸枕木,是木材的防腐剂。(3)在印染工业上用它能使染料固着于纤维上,是一种媒染剂。(4)可用于制造白色颜料。锌白即氧化锌。硫化锌可用作白色颜料,它同硫酸钡共同沉淀所形成的混合晶体ZnS·BaSO4叫做锌钡白(立德粉)是一种优良的白色颜料。

71.硫酸钠:硫酸钠晶体俗名芒硝,化学式是Na2SO4·10H2O。硫酸钠是制玻璃和造纸(制浆)的重要原料,也用在染色、纺织、制水玻璃等工业上,在医药上用作缓泻剂。自然界里的硫酸钠主要分布在盐湖和海水里。我国盛产芒硝。

72.硫酸钡:白色不溶于水的固体。(1)硫酸钡可作白色颜料。(2)天然产的硫酸钡叫重晶石。重晶石是制造其它钡盐的原料。(3)硫酸钡不溶于水,也不溶于酸。利用这种性质以及不容易被X射线透过的性质,医疗上常用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药剂,俗称“钡餐”。

73.氧气:在通常状况下,氧气是一种没有颜色、没有气味的气体。在标准状况下,氧气的密度是1.g/L,比空气的略大(空气的密度是1.g/L)。它不易溶于水,1L水中只能溶解约30mL氧气。在压强为kPa时,氧气在-℃变为淡蓝色液体,在约-℃时变成淡蓝色雪花状的固体。工业上使用的氧气,一般加压贮存在天蓝色钢瓶中。.臭氧(O3):在常温、常压下,臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体,它的密度比氧气的大,也比氧气易溶于水。液态臭氧呈深蓝色,沸点为-.4℃,固态臭氧呈紫黑色,熔点为-℃。(1)臭氧可用于漂白和消毒。某些染料受到臭氧的强烈氧化作用会褪色,臭氧还可以杀死许多细菌,因此,它是一种很好的脱色剂和消毒剂。(2)空气中的微量臭氧能刺激中枢神经,加速血液循环,令人产生爽快和振奋的感觉。但当空气中臭氧的含量超过10-5%(体积分数)(或说多余1.2mg/L,见选修3)时,就会对人体、动植物,以及其他暴露在空气中的物质造成危害。

74.过氧化氢:过氧化氢是一种无色黏稠液体(大学教材:淡蓝色),它的水溶液俗称双氧水,呈弱酸性。市售双氧水中H2O2的质量分数一般约为30%。当接触金属表面(Pt、Ag)、MnO2或痕量的碱(从玻璃上溶解下来的或当金属中含有一些重金属离子时,都能加速过氧化氢的分解,它在碱性介质中远比在酸性介质中快。光照也能加快它的分解速率。因此,过氧化氢保存在棕色瓶或塑料瓶中,常常放入一些稳定剂,且放置在阴凉处。(1)在试剂生产中,常作为氧化剂。(由于过氧化氢具有较强的氧化性,而且它的还原产物是水,不会给溶液引进新的杂质)(2)在纺织工业中,常用10%的双氧水漂白丝、毛织品和羽毛等。(3)医疗上广泛使用稀双氧水(H2O2的质量分数为3%或更小)作为消毒杀菌剂。(4)塑料工业上,用作引发剂。(5)作脱氯剂。(6)作生产过氧化物的原料。(7)高浓度的过氧化氢还可以作为火箭的高能燃料。

75.氮元素:(1)氮是动植物生长不可缺少的元素,是蛋白质的重要成分。农作物每年从土壤里摄取大量的含氮化合物,减少了土壤中氮的含量。因此,农业生产中必须为土壤补充氮肥。(将游离态的氮转变为氮的化合物叫氮的固定)(2)含氮化合物也是重要的化工原料。

76.氮气:纯净的氮气是一种无色无味的气体,密度比空气的稍小。氮气在水中的溶解度很小,通常状况下,1体积水中只能溶解大约0.02体积的氮气。在压强为kPa下,氮气在-.8℃时变成无色液体,在-.9℃时变成雪花状固体。工业上使用的氮气,一般是加压贮存在黑色钢瓶中。(1)工业上,氮气是合成氨、制硝酸的重要原料。(2)在通常状况下氮气的化学性质很不活泼,所以它常被用作保护气。例如,焊接金属时用氮气保护金属使其不被氧化;在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发;粮食、罐头、水果等食品,也常用氮气作保护气,以防止食品腐烂。(3)在医学上,常用液氮作冷冻剂,在冷冻麻醉条件下做手术等。(4)在高科技领域中常用液氮制造低温环境,如有些超导材料就是在经液氮处理后的低温下才获得超导性能的。

77.一氧化氮美国曾报道把NO选为明星分子,这是因为NO对生命体的神奇作用。药物硝化甘油可以用来治疗突发的心绞痛,就是利用了这种药物在生理条件下释放出的一氧化氮。近年,人们才认识到NO对动物体有着多种十分重要的作用。它是神经脉冲的传递介质,有调节血压的作用,能引发免疫功能等。

78.氨(NH3):氨分子呈三角锥形,键角°。氨是没有颜色、有刺激性气味的气体,在标准状况下,密度是0.g/L,比空气的小。极易溶解于水且溶解得快。在常温、常压下,1体积水大约可溶解体积氨气。氨的水溶液叫氨水,密度小于水。氨水对许多金属有腐蚀作用,所以不能用金属容器盛装。一般情况下,氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里。由于氢键的形成,氨很容易液化。在常温下加压到7~8大气压,或在常压下冷到-33.4℃,氨就凝成无色的液体,同时放出大量的热。(1)氨是重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业及制硝酸、铵盐和纯碱的原料。(2)氨很易液化,液化时放出大量的热,液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧降低,故氨常用作制冷剂。另外,被蚊虫叮咬后,叮咬处很快肿成大包,这是因为蚊虫能在人的皮肤内分泌出蚁酸,从而使皮肤肿痛。如果涂一些含有碱性物质的药水(如NH3·H2O),就可减轻痛痒。注意:(NH4)2SO4、NH4HCO3、NH4NO3、稀氨水、尿素等均可用作氮肥。(NH4HSO4不能用作氮肥,因水溶液显强酸性。)12

79.硝酸:纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体,密度1.g/cm3,沸点83℃。98%以上的浓硝酸在空气中由于挥发出HNO3而产生“发烟”现象,通常叫发烟硝酸。这是因为硝酸里放出的硝酸蒸气与水蒸气相遇,生成了极微小的硝酸液滴的缘故。常用浓硝酸的质量分数大约为69%。我们有时在实验室看到的浓硝酸显黄色,就是由于硝酸分解产生的NO2溶于硝酸的缘故。为了防止硝酸分解,在贮存时,应该把它盛放在棕色瓶里,并贮放在黑暗且温度低的地方。(1)重要的化工原料,在工业上用于制化肥、农药、炸药、塑料、染料、硝酸盐类等。(2)也是化学实验室里必备的重要试剂。

80.硝酸盐:(1)一切硝酸盐都溶于水,因此在实验室配制各种金属离子的溶液时,常用硝酸盐。(2)硝酸盐可用于制炸药,如硝酸钾。黑火药的主要成分就是硫黄、硝酸钾、木炭。黑火药大都用在开矿、筑路及制造焰火等。(3)多种硝酸盐如NaNO3、kNO3、NH4NO3、Ca(NO3)2等,都广泛地被用作氮肥。(4)作防腐剂(见选修1P-33)。

81.亚硝酸钠(NaNO2):它是无色或浅黄色的晶体,有咸味。(1)可用于印染行业。(2)用于漂白行业。(3)广泛用作防锈剂。(4)也是建筑业常用的一种混凝土掺加剂。(5)在一些食品、香肠等中,常加入少量亚硝酸盐作为防腐剂和增色剂,不但能防腐,还能使肉的色泽鲜艳。但是,亚硝酸盐是一种潜在的致癌物质,过量或长期食用对人的身体会造成危害,所以,国家对亚硝酸盐的含量有严格的限制。长时间加热沸腾或反复加热沸腾的水,由于水分的蒸发,使水中的硝酸盐浓度增加,饮用后部分硝酸盐在人体内能被还原成亚硝酸盐,也会对人体造成危害。腐烂的蔬菜等中也含有亚硝酸钠,不能食用。

82.铵盐:可用作氮肥。由于铵盐受热易分解,贮存氮肥时,应密封包装并放在阴凉通风处;施肥时应埋在土下并及时灌水,以保证肥效。铵根中N显-3价,NCl3、NH2Cl、NH2OH中N分别显多少价?

83.联氨(N2H4),俗名肼,无色发烟液体,并有微弱氨的气味。点燃时,迅速而完全燃烧,并放出大量的热。联氨及其甲基衍生物如偏二甲肼的主要用途是作导弹、宇宙飞船飞行的火箭燃料。C2H8N2+2N2O4=2CO2↑+3N2↑+4H2O联氨的水溶液呈弱碱性(可看做二元弱碱),其强度比氨水还要弱,显碱性的原因与氨水类似。

84.白磷(P4):白色蜡状固体,不溶于水,易溶于CS2。在光的作用下会逐渐变黄色。有剧毒,密度1.82g/cm3。在空气里,即使在常温下,也会缓慢氧化,氧化时发出白光,在暗处可以清楚地看见。白磷的着火点很低(40℃),放置在空气里,由于氧化放热,极易达到它的着火点,从而发生自燃现象。所以白磷必须贮存在密闭容器里,少量时可保存在水里。(切割时必须在水里进行)(1)制造纯度较高的磷酸。(2)用于制造燃烧弹和烟幕弹。

85.红磷:红棕色(暗红色)粉末状固体,不溶于水,也不溶于二硫化碳,无毒,密度2.34g/cm3。在空气中氧化很慢,氧化时不会发出白光。着火点℃。(1)制造纯度较高的磷酸。(2)用于制农药。(3)制安全火柴。我们经常使用的火柴也称为安全火柴。火柴盒的侧面涂有红磷(发火剂)和三硫化二锑(Sb2S3,易燃物)等;火柴头上的物质一般是KClO3、MnO2(氧化剂)和S(易燃物)等。当两者摩擦时,因摩擦产生的热使与KClO3等接触的红磷发火并引起火柴头上的易燃物燃烧,从而使火柴杆着火。安全火柴的优点是红磷没有毒性,并且它和氧化剂分别沾附在火柴盒侧面和火柴杆上,不用时二者不接触。

86.磷酸:磷酸是无色透明的晶体,熔点为42.3℃,易溶于水。通常所用的磷酸是一种含磷酸70%~80%的粘稠状溶液。工业上用磷酸钙与足量浓硫酸共热制取磷酸。磷酸用途较大,在工农业生产上主要用于制造各种磷酸盐、磷肥和萃取剂。

87.(1)12C作为测量相对原子质量的标准,14C在考古时测一些文物的年代。(2)2H、3H用于制氢弹(3)U是制造原子弹的材料和核反应堆的燃料。(4)铀和重水是目前核能开发中的重要原料,从海水中提取铀和重水对一个国家来说具有战略意义。同位素按性质分为稳定性同位素和放射性同位素。放射性同位素应用很多,如(1)放射性同位素能自发地放出射线,此射线能被仪器探测并定量地测定。借助放射性原子的运动和变化,人们可以觉察其他不易或不能辨认的物质的运动和变化规律,这叫示踪原子,如18O:测酯化反应的历程(同位素示踪法)。(2)应用放射性同位素的另一个方面,就是直接利用它放出的射线。如:钟表中的荧光粉。利用射线的穿透性质可制成金属探伤仪器;利用射线的化学效应和生理效应,农业上用于辐射育种、抑制马铃薯和洋葱等发芽,延长贮存保鲜期。医学上用于治疗恶性肿瘤等。注意:放射性元素放射出来的射线,成分是很复杂的,可能有α射线、β射线、γ射线中的一种或两种或三种。

88.电池:提供电能。注意:充电电池一般通过充电器将交流电转变为直流电进行充电,降低电压。

89.甲烷:甲烷分子的立体构型是正四面体形,键角为°28′。甲烷是一种没有颜色、没有气味的气体,密度是0.g/L(标准状况),极难溶于水。天然气(主要成分CH4)):天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源。在进行甲烷燃烧实验时,必须先检验其纯度。煤矿中的瓦斯爆炸多数与甲烷气体爆炸有关。为了防止爆炸事故的发生,必须采取通风、严禁烟火等安全措施。家用或工业用天然气中,常掺入少量有特殊气味的杂质气体如甲硫醇CH3SH,以警示气体的泄漏。(2)还是重要的化工原料海底“可燃冰”:可燃冰外观像冰,主要含有甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成),还含有少量二氧化碳等气体。可燃冰在低温和高压条件下形成,一体积可燃冰可储载~倍体积的甲烷气体,具有能量高、燃烧值大等优点。目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的2倍,它将成为替代化石燃料的新能源。但是,可燃冰埋藏于海底的岩石中,如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中,造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。所以,开采的关键是解决技术上的问题。

90.煤气(主要成分CO、H2):(1)燃料。使用时要防止泄露以防止中毒和爆炸事故。(2)化工原料。

91.液化石油气:燃料。主要成分:丙烷、丁烷、丙烯、丁烯,也可能说是丙烷、丁烷。使用时要防止泄露以防止爆炸事故。

92.乙烯:乙烯是一种无色、稍有气味的气体。乙烯难溶于水,在标准状况时的密度为1.25g/L,比空气的密度略小。(1)重要的基本化工原料。乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。(2)植物生长调节剂,作水果的催熟剂,以使水果尽快成熟。有时为了延长果实或花朵的成熟期,又要用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土来吸收水果或花朵产生的乙烯,以达到保鲜目的。

93.乙炔(CH≡CH):纯净的乙炔是没有颜色、没有气味的气体。由电石产生的乙炔因混有H2S、PH3、AsH3等杂质而有特殊难闻的臭味。在标准状况下,乙炔的密度是1.16g/L,比空气的密度略小,微溶于水,易溶于有机溶剂。(1)有机化工原料。(2)乙炔在氧气中燃烧时放出热量,氧炔焰的温度可达℃以上,常用来切割或焊接金属。乙炔和空气(或氧气)的混合物遇火时可能发生爆炸,在生产和使用乙炔时,一定要注意安全。

94.苯:无色、有特殊气味的液体,有毒,不溶于水,密度比水的小,熔点5.5℃,沸点80.1℃;如用冰冷却,可凝成无色晶体。(1)重要的化工原料,广泛用于生产合成纤维、合成橡胶、塑料、农药、医药、染料和香料等。(2)常用作有机溶剂。

95.硝基苯:带苦杏仁味的、无色的油状液体,密度比水大,有毒。是制造染料的重要原料。

96.萘:一种无色片状晶体,具有特殊的气味,易升华,曾经用来防蛀、驱虫,但因它有一定的毒性,现已禁止使用。萘是一种重要的化工原料。

97.蒽:蒽也是一种无色的晶体,易升华。蒽是生产染料的重要原料。

98.溴乙烷:纯净的溴乙烷是无色液体,沸点38.4℃,密度比水的大。(1)卤代烃在有机合成中起着重要的桥梁作用。(2)有些多卤代烃,如氟氯代烷(商品名氟利昂)是含有氟和氯的烷烃衍生物,它们化学性质稳定、无毒,具有不燃烧、易挥发、易液化等特性,曾被广泛用作溶剂、农药、制冷剂、灭火剂、麻醉剂和防腐剂等。近年来发现含氯、溴的氟代烷可对臭氧层产生破坏作用,形成臭氧空洞,危及地球上的生物。国际上已禁止、限制其使用,正研制、推广使用替代品。

99.四氟乙烯:(1)制不粘锅的保护膜氟纶。(2)氟碳化物还可能成为未来的人造血液。

.乙醇:乙醇俗名酒精,是无色、有特殊香味的液体。乙醇的密度比水的小,20℃时,密度是0.g/cm3,沸点78.5℃,熔点-.3℃。乙醇易挥发,能够溶解多种有机物和无机物,能与水以容易比互溶。工业用酒精约含乙醇96%(质量分数)。含乙醇99.5%(质量分数)以上的酒精叫做无水酒精。制取无水酒精时,通常需要把工业酒精跟新制的生石灰混合,加热蒸馏才能制得。各种饮用酒里都含有乙醇。啤酒含酒精3%~5%,葡萄酒含酒精6%~20%,黄酒含酒精8%~15%,白酒含酒精50%~70%。医用酒精含酒精75%(质量分数)。甲醇(俗名:木醇或木精)。(1)乙醇是重要的化工溶剂,广泛用于医药、涂料、化妆品、油脂等工业。(2)甲醇、乙醇都是重要的化工原料。(3)甲醇、乙醇还可用作车用燃料,是一类新的可再生能源。(乙醇燃烧火焰呈淡蓝色,但酒精灯火焰呈黄色)。(3)乙醇可作消毒剂(医用酒精75%)(4)乙醇可作调味品:炒菜时加料酒、醋更香。(甲醇有毒,人饮用10mL就能使眼睛失明,量多则能致死。工业酒精中含甲醇,绝对不能用工业酒精勾兑白酒)

.乙二醇:无色、粘稠、有甜味的液体,沸点℃,熔点-11.5℃,密度是1.g/cm3,易溶于水和乙醇。它的水溶液凝固点很低,如60%(体积分数)乙二醇水溶液的凝固点是-49℃。因此,乙二醇可作内燃机的抗冻剂。同时乙二醇也是制造涤纶的重要原料。

.丙三醇俗称甘油,是没有颜色、粘稠、有甜味的液体,密度是1.g/cm3,沸点是℃。它的吸湿性强,能跟水、酒精以任意比混溶,甘油水溶液的凝固点很低。甘油大量用来制造硝化甘油(也叫三硝酸甘油酯、硝酸甘油)。硝化甘油是一种烈性炸药的主要成分,这种炸药用于国防、开矿、挖掘隧道等。注意:硝化甘油也是临床上常用的抗心率失常药。甘油还用于制造油墨、印泥、日化产品(如牙膏、香脂等),用于加工皮革,用作防冻剂和润滑剂等。甘油用于配制化妆品,有护肤作用。

.苯酚:纯净的苯酚是无色晶体,但放置时间较长的苯酚往往是粉红色的,这是由于苯酚被空气中的氧气氧化所致。苯酚具有特殊的气味,熔点43℃。苯酚易溶于乙醇等有机溶剂。室温下,在水中的溶解度是9.3g,当温度高于65℃时,能与水混溶。(1)是一种重要的化工原料,广泛用于制酚醛树脂、染料、医药、农药等。(2)粗制苯酚可用于环境消毒,纯净的苯酚可配成洗剂和软膏,杀菌止痛,药皂中也掺入少量苯酚。注意:苯酚有毒,对皮肤有腐蚀性,使用时一定要小心,如不慎沾到皮肤上,应立即用酒精洗涤。化工系统和炼焦工业的废水中常有酚类物质,是被控制的水污染物之一,在排放前必须经过处理。

.甲醛:甲醛分子呈平面三角形,键角约°。俗名蚁醛,是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,15易溶于水,35%~40%的甲醛水溶液叫福尔马林,具有杀菌、防腐性能,稀释的福尔马林溶液(0.1%~0.5%)常用于浸制生物标本;甲醛是重要的有机合成原料,在工业上主要用于制酚醛树脂等许多种有机物;在农业上,甲醛可用作农药,用于制缓效肥料等。

.乙醛:乙醛是无色、具有刺激性气味的液体,密度比水小,沸点是20.8℃,易挥发,能跟水、乙醇、三氯甲烷(俗名氯仿)等互溶。在工农业生产上和实验室中醛被广泛用作原料和试剂;有些醛本身就可用作药物和香料。(如桂皮中含肉桂醛,杏仁中含苯甲醛)

.丙酮:丙酮是无色透明的液体,沸点56.2℃,易挥发,具有令人愉快的气味,密度0.9g/cm3,能与水、乙醇、乙醚等混溶。丙酮还能溶解脂肪、树脂和橡胶等很多有机物,它是一种重要的有机溶剂,也是重要的化工原料。

.乙酸:乙酸俗称醋酸,是有强烈刺激性气味的无色液体。沸点.9℃,熔点16.6℃。当温度低于熔点时,乙酸凝结成类似冰一样的晶体,所以纯净的乙酸又称为冰醋酸。乙酸易溶于水和乙醇。食醋的主要成分是乙酸,普通食醋中含有3%~5%的乙酸。(1)重要的工业原料。乙酸可用于生产醋酸纤维、合成纤维(如维纶)、喷漆溶剂、香料、染料、医药及农药等。(2)调味品:普通食醋中含3%~5%的乙酸。(3)除水垢。CaCO3+2CH3COOH→(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O、Mg(OH)2+2CH3COOH→(CH3COOH)2Mg+2H2O。

.酯:酯的密度一般小于水,并难溶于水,易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂。(1)用作饮料、糖果、香水、化妆品中的香料。(2)也可用作指甲油、胶水的溶剂。

.食物中的营养物质主要包括:糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。另外:

.油脂:油脂的密度比水小,在0.9~0.95g/cm3之间,它的黏度较大,触摸时有明显的滑腻感。油脂难溶于水,易溶于汽油、乙醚、氯仿等有机溶剂。纯净的油脂无色、无嗅、无味,但一般油脂因溶有维生素和色素等而有颜色和气味。天然油脂都是混合物,所以没有恒定的沸点、熔点。油脂:通过酸式水解得高级脂肪酸和甘油,通过碱式水解(又叫皂化反应)得高级脂肪酸盐(肥皂)和甘油。由高级脂肪酸钠盐制成的肥皂,称为钠肥皂,就是生活中常用的普通肥皂。由高级脂肪酸钾盐制成的肥皂,称为钾肥皂,又称软肥皂,多用作理发店、医院和汽车洗涤用的液体皂。制人造脂肪(硬化油)后,不易被氧化变质,便于储存和运输。(注意:油脂的酸败是指油脂分子中的碳碳双键被氧气氧化。)生物柴油是指废油脂与甲醇或乙醇在一定条件下反应生成高级脂肪酸甲酯或高级脂肪酸乙酯。生物柴油由于具有良好的燃料性能,并且安全、环保、可再生,也为废油脂的利用开辟了一条新途径。

.必需脂肪酸:组成油脂的多数脂肪酸在人体内都能合成,只有亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸等在人体内不能合成。但它们又是维持正常生命活动不可缺少的,必须从食物中摄取,这些脂肪酸称为必须脂肪酸。

.鱼油:鱼油的主要成分是EPA(二十碳五烯酸)和DHA(二十二碳六烯酸)。虽然亚麻酸在人体内可以转化为EPA、DHA,但此反应的速率很小且转化量很少,远远不能满足人体的需要,因此必须从食物中直接补充。EPA和DHA普遍存在于海鱼及其他海洋生物中,只要多吃鱼,就可以获得丰富的EPA和DHA。EPA可以降低血液黏度,化解血管壁内多余的脂肪,降低甘油三酯及胆固醇浓度,达到清理血栓、预防和改善心脑血管疾病的作用。DHA是生成大脑细胞的物质基础,大脑细胞的正常发育、记忆、思维都有赖于DHA的摄入。缺乏DHA将造成大脑发育障碍、记忆减退、老年痴呆。

.葡萄糖(还原性糖):是无色晶体,熔点为℃,有甜味,但甜度不如蔗糖,易溶于水,稍溶于乙醇,不溶于乙醚。用于制镜业、糖果制造业;用于医药工业;可直接被人体吸收,体弱和血糖过低的16患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。

.果糖(还原性糖):最甜的糖。(注意:糖类不一定有甜味,有甜味的物质不一定是糖类)纯净的果糖是无色的晶体,熔点为~℃,它不易结晶,通常为黏稠性液体,易溶于水、乙醇和乙醚。

.蔗糖(非还原性糖):蔗糖为白色晶体,易溶于水,较难溶于乙醇,甜味仅次于果糖。平时食用的白糖、红糖、冰糖主要成分都是蔗糖。

.麦芽糖(还原性糖):甜度约为蔗糖的1/3。.淀粉(非还原性糖):淀粉是白色、无嗅、无味的粉末状物质,不溶于冷水。在热水里淀粉颗粒会膨胀破裂,有一部分淀粉溶解在水里,另一部分悬浮在水中,形成胶状的淀粉糊,这一过程称为糊化作用。重要的食品工业原料,用于制备葡萄糖、酿制食醋、酿酒;药品中的赋形剂。

.纤维素(非还原性糖):纤维素是白色、无嗅、无味的具有纤维状结构的物质。其化学性质稳定,一般不溶于水和有机溶剂。但在一定条件下,某些酸、碱和盐的水溶液可使纤维素溶胀或溶解。棉麻纤维大量用于纺织工业;其他一些富含纤维素的物质,如木材、稻草、麦秸、蔗渣等,可用来造纸。除此之外,纤维素可以用来制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯和粘胶纤维等。纤维素硝酸酯俗名硝酸纤维。工业上把酯化比较完全、含氮量高的纤维素硝酸酯叫火棉,把含氮量低的纤维素硝酸酯叫胶棉。火棉可用来制造无烟火药,作为枪弹的发射药。胶棉可用来制造赛璐珞(一种塑料)和油漆。纤维素乙酸酯俗名醋酸纤维,它不以着火,可用于制造电影胶片的片基,也可作纺织工业原料。黏胶纤维是植物秸秆、棉绒等富含纤维素的物质,经过氢氧化钠和二硫化碳处理后,得到的一种纤维状物质。粘胶纤维中的长纤维俗称人造丝,短纤维俗称人造棉,都可供纺织之用。食物中的纤维素在人体消化过程中也起着重要的作用,它刺激肠道蠕动和分泌消化液,有助于食物的消化和排泄。

.蛋白质:工业上有很多应用,动物的毛和皮、蚕丝等可以制作服装。动物胶可以制照相用片基,驴皮制的阿胶还是一种药材。从牛奶中提取的酪素,可以用来制作食品和塑料。酶是一类特殊的蛋白质,是生物体内重要的催化剂。

.稀有气体:无色、无味的气体。由于稀有气体有惰性,因此常用作保护气,如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气,灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用;稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可制成多种用途的电光源,如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯;氦、氖、氩、氪、氙等可用于激光技术;氦可用于制造低温环境;氙可用于医疗麻醉。

.高分子材料:略。

.未来金属——钛:钛被称为继铁、铝之后的第三金属,也有人说“21世纪将是钛的世纪”。钛是一种性能非常优越的第三金属,它的外观像钢,具有银灰色的金属光泽,密度小、硬度大、熔点高。钛的化学性质稳定,耐腐蚀,尤其是抵抗海水腐蚀的能力很强。目前钛及钛合金产量的70%以上被用于飞机、火箭、导弹、人造卫星和宇宙飞船等领域,只有少量用于冶金、能源、交通、医疗以及石油化工等领域。钛在地壳中的储量并不少,为什么目前主要用于尖端领域呢?冶炼钛要在高温下进行,而高温时钛的化学性质变得很活泼,因此,要用惰性气体保护,还要使用不含氧的材料。这对冶炼设备、工艺提出了很高的要求,使得制备或冶炼的成本远高于铁或铝,在一定程度上阻碍了它的发展。

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