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54 第九课 单元复习

免费读1255字2024-07-22

  老师:同学们好,非金属元素的学习即将告一段落。在这一章里,我们学习了多种非金属的单质和化合物,它们结构各异,性质多样,其中有一些是非常有用的化工原料,可以生产出和我们衣食住行密切相关的物品和材料。这节课让我们一起用学过的知识为地热场和硫酸场解决一些切实难题。

  学生:非金属元素在化合物中可以呈现多种价。胎硫化、清理负二价的硫、二氧化硫、亚硫酸及眼里正次价的硫、三氧化硫硫酸及其眼里正6加的硫。再比如氨气中负三钾的氮,氨气溶于水溶液,先碱性乙酸反应可以得到氨盐,氨盐中也含有负三钾的氮、一氧化氮中正二架的氮,二氧化氮中正四架的氮、硝酸盐里正五架的氮以及甲烷中负四价的碳,一氧化碳中正二价的碳二氧化碳。碳酸盐中正四价的碳氯元素,也有含负一价氯的氯化氢、含正一价氯的次氯酸盐以及含正五价氯的氯酸盐。

  学生:我们会发现非金属元素的化合价在氢化物里显负价。除了氟和氧元素没有最高振价之外,其他的非金属元素都在氧化物、含氧酸及其严中写正价。非金属单质转变为化合物的过程,价态可以升高或降低,单质表现出还原性或者氧化性。在价态的变化过程中实现物质间的相互转化。我们的世界因此变得丰富多彩。兼顾物质的类别和元素化合价的高低,我们把物质对应在二维平面坐标系里得到了非金属元素的价类二维图。非金属元素在氢化物中显负价,在单指中为0价。

  学生:在氧化物中可能有多种价态,这些氧化物一般有对应的含氧酸和含样酸盐,含氧酸盐有镇盐和酸式盐之分。在化工生产中,我们需要制硫酸、盐酸、硝酸、烧碱、醇碱等化工原料,并由这些物质生产更多的化工产品,改善人们衣食住行的方方面面。价类二维图让我们清晰地看到了物质间的转化关系,生产设计中可以按图索骥,找准方向。下面让我们一起在化工生产实例中体会一下,看看价类二维图是怎样帮助我们设计合成路线的。这是一家采用联合质检法的化工厂,含和陈氨与质检两大模块质检厂把氨气和二氧化碳先后通入饱和食盐水中,在一定条件下吸出碳酸氢钠固体,在煅烧炉中煅烧碳酸氢钠,得到产品碳酸钠并循环利用分解得到的二氧化碳。我们可以在碳元素的价类二维图上找到碳元素的转变路径,这一过程不涉及化合价的升降,于是不需要氧化剂或者还原剂的参与。我们用煤炭来提供碳元素。从价类二维图上可以看出,碳元素的化合价需要升高到正四价。我们需要使用氧化剂,比如方便易得的氧气。在空气中充分燃烧,煤炭可以得到二氧化碳。但是氧化剂我们还有更好的选择,那就是用高温水蒸汽做氧化剂,一定温度下,煤炭和水在燥,气势与催化剂接触充分反应。请同学观察流程图,你能说出导出器的主要成分吗?

  学生:对了,除了二氧化碳,还有氢气。从磷价被氧化到正四价,水中的氢元素被还原到磷价得到氢气,而氢气正是工业合成氨气的原料之一。再来看看流程中的氮元素。沉淀池的母液一经过通入氨气,增加氨根浓度,加入氯化钠固体,增加氯离子浓度,降温至5-10摄氏度,

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