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【ALL.梦锡笔谈】【科普】化学元素那些事儿

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一楼给化学之父。二楼说明。


IP属地:广东1楼2014-12-18 19:02回复
    【介绍】
    这里主要介绍化学元素。有图片,可能有故事。


    IP属地:广东3楼2014-12-18 19:04
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      【第一期】
      【Magnesium,镁】

      【基本资料】
      中文名:镁
      外文名:Magnesium
      化学式:Mg
      相对原子质量:24.3050
      化学品类别:活泼金属单质


      IP属地:广东4楼2014-12-18 19:08
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        【物理化学性质】
        银白色有金属光泽的粉末。不溶于水、碱液,溶于酸,可与酸、沸水、氧气、二氧化碳等反应。
        (初中阶段需掌握或了解的方程式:)
        1.与非金属单质的反应:
          2Mg+O₂==点燃==2MgO
          3Mg+N₂==点燃==Mg₃N₂
          Mg+Cl₂==点燃==MgCl₂
        2.与水的反应:
          Mg+2H2O(热水)== Mg(OH)₂+H₂↑
        3.与酸的反应:
          Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑
          Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑
        4.与氧化物的反应:
          2Mg+CO₂=点燃=2MgO+C
        【分布】
        镁是在自然界中分布最广的十个元素之一(镁是在地球的地壳中第八丰富的元素,约占2%的质量,亦是宇宙中第九多元素),但由于它不易从化合物中还原成单质状态,所以迟迟未被发现。
        地壳中存在形式为化合物,如菱镁矿(碳酸镁)MgCO₃,白云石(碳酸镁钙)CaMg(CO₃)₂,光卤石(水合氯化镁钾)KCl·MgCl₂·H₂O中。
        制取:电解法


        IP属地:广东5楼2014-12-18 19:13
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          多发点科普的东西挺好的。。。


          来自手机贴吧6楼2014-12-18 21:16
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            加油啊


            来自手机贴吧8楼2014-12-19 21:20
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              顶!多发一点我加精了~


              9楼2014-12-20 15:33
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                围观


                来自Android客户端10楼2014-12-22 19:18
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                  【第二期】
                  【oxygenium,氧】

                  【基本资料】
                  中文名:氧
                  外文名:oxygenium
                  元素符号:O
                  相对原子质量:16.00
                  常见氧化态:-2,-1,0
                  用途:气焊,医疗用氧


                  IP属地:广东11楼2014-12-22 19:29
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                    【发现历史】
                    氧元素是由英国化学家约瑟夫·普利斯特里与瑞典药剂师及化学家舍勒于1774年分别发现。但是普利斯特里却支持燃素学说。另有说法认为氧气首先由中国人马和首先发现。
                    1777年,法国化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说,指出物质只能在含氧的空气中进行燃烧,燃烧物重量的增加与空气中失去的氧相等,从而推翻了全部的燃素说,并正式确立质量守恒定律。从严格意义上讲,发现氧元素的为瑞典化学家舍勒,而确定氧元素化学性质的为法国化学家拉瓦锡。
                    在1608年,Cornelius Drebbel证明了加热硝石(硝酸钾,KNO₃)能释放气体。这就是氧气,然而并没有对它进行鉴定。
                    因发现氧而获得的荣誉由3位化学家分享:一个英国人,一个瑞典人,还有一个法国人。Joseph Priestley是第一位发布氧元素声明的人,在1774年由聚焦阳光到氧化汞(HgO),然后收集释放出的气体实现。他注意到蜡烛在这里燃烧的更明亮了,而且能使呼吸变得更简单。Priestley不知道的是,Carl Wilhelm Scheele在1771年6月就制取了氧。他写下了他的发现说明,但直到1777年才发布。Antoine Lavoisier也声称发现了氧,并且他提议这种新的气体叫做oxy-gène,意思是形成酸的,因为他认为这种元素是所有酸性物质的基础。(酸确实可以分为有氧酸和无氧酸,含氧酸一般都具有氧化性,无氧酸则更容易表现出还原性。但是说氧是酸性物质的基础不正确。)
                    【(画外)Lz的自言自语】
                    拉瓦锡先森是如此的热爱水银 =_=
                    他做的好多实验都要用到汞 =_=
                    所以在我们班,他有个外号叫煮水银的 =▽=


                    IP属地:广东12楼2014-12-22 19:52
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                      【物理化学性质/相关知识】
                      氧(Oxygen)原子序数为8,相对原子质量为16.00。由符号“O”表示。
                      氧是氧族元素的一员,它也是一个高反应性的第2周期非金属元素,很容易与几乎所有其它元素形成化合物(主要为氧化物)。在标准状况下,两个氧原子结合形成氧气,是一种无色无臭无味的双原子气体,化学式为O2。如果按质量计算,氧在宇宙中的含量仅次于氢和氦,在地壳中,氧则是含量最丰富的元素(前四位:O,Si,Al,Fe)。氧不仅占了水质量的89%,也占了空气体积的20.9%。
                      氧的非金属性和电负性仅次于氟,除了氦氖氩氪所有元素都能与氧起反应。一般而言,绝大多数非金属氧化物的水溶液呈酸性,而碱金属或碱土金属氧化物则为碱性。此外,大多数有机化合物,可在氧气中燃烧生二氧化碳与水蒸气,如酒精,甲烷。部分有机物不可燃,但也能和氧气等氧化剂发生氧化反应。
                      氧的化合价比较特殊,一般为-2价和0价。


                      IP属地:广东13楼2014-12-22 19:55
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                        【相关化学反应方程式(如此多,最好都了解一下)】
                        【与金属的反应】
                        与钾的反应  4K+O2=2K2O 钾的表面变暗
                        2K+O2=K2O2
                        K+O2=KO2(超氧化钾)
                        2K+3O2=2KO3(臭氧化钾)
                        与钠的反应  4Na+O2=2Na2O  钠的表面变暗
                        产生黄色火焰,放出大量的热,生成淡黄色粉末
                        与镁的反应  2Mg+O2=点燃=2MgO  剧烈燃烧发出耀眼的强光,放出大量热,生成白色粉末状固体。
                        与铝的反应  4Al+3O2=点燃=2Al2O3  发出明亮的光,放出热量,生成白色固体。
                        与铁的反应  (铁锈的形成)
                        3Fe+2O2=点燃=Fe3O4  红热的铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体。
                        与锌的反应  2Zn+O2=点燃=2ZnO
                        与铜的反应  2Cu+O2=加热=2CuO 加热后亮红色的铜丝表面生成一层黑色物质。
                        【与非金属的反应】
                        与氢气的反应 2H2+O2=点燃=2H2O 安静地燃烧,产生淡蓝色的火焰,生成水并放出大量的热。
                        与碳的反应 C+O2=点燃=CO2 剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成使澄清石灰水变浑浊的气体。
                        2C+O2=点燃=2CO (氧气不充足时)
                        与硫的反应 S+O2=点燃=SO2 在空气中燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰;在纯氧中燃烧得更旺,发出蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体。该气体能使澄清石灰水变浑浊,且能使酸性高锰酸钾溶液或品红溶液褪色,褪色的品红溶液加热后颜色又恢复为红色。
                        与红磷的反应 4P+5O2=点燃=2P2O5 发出耀眼白光,放热,生成大量白烟。
                        与白磷的反应   白磷在空气中自燃,发光发热,生成白烟。
                        与氮气的反应 N2+O2=高温或放电=2NO
                        【与有机物的反应】
                        如甲烷、乙炔、酒精、石蜡等能在氧气中燃烧生成水和二氧化碳。气态烃类的燃烧通常发出明亮的蓝色火焰,放出大量的热,生成水和能使澄清石灰水变浑浊的气体。
                        甲烷  CH4+2O2=点燃=CO2+2H2O
                        乙烯  C2H4+3O2=点燃=2CO2+2H2O
                        乙炔  2C2H2+5O2=点燃=4CO2+2H2O
                        苯  2C6H6+15O2=点燃=12CO2+6H2O  在空气中燃烧时,火焰明亮并有浓黑烟。
                        甲醇  2CH3OH+3O2=点燃=2CO2+4H2O
                        乙醇  CH3CH2OH+3O2=点燃=2CO2+3H2O
                        碳氢氧化合物与氧气发生燃烧的通式  4CxHyOz+(4x+y-2z)O2=点燃=4xCO2+2yH2O(通式完成后应注意化简!下同)
                        烃的燃烧通式  4CxHy+(4x+y)O2=点燃=4xCO2+2yH2O
                        乙醇被氧气氧化  此反应包含两个步骤:
                        氯仿与氧气的反应  2CHCl3+O2=2COCl2(光气)+2HCl
                        【其它有氧气参加的化学反应】
                        硫化氢的燃烧  2H2S+3O2(过量)=点燃=2H2O+2SO2[11]2H2S+O2(少量)=点燃=2H2O+2S
                        煅烧黄铁矿  4FeS2+11O2=高温=2Fe2O3+8SO2
                        空气中硫酸酸雨的形成  2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
                        氨在纯氧中的燃烧  4NH3+3O2(纯)=点燃=2N2+6H2O
                        一氧化氮与氧气的反应  2NO+O2=2NO2
                        转化为臭氧的反应 3O2=放电=2O3(该反应为可逆反应)  


                        IP属地:广东14楼2014-12-22 19:59
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                          【O2的制取】
                          【实验室制取】
                          1.加热高锰酸钾。


                          2.过氧化氢溶液催化分解(催化剂主要为二氧化锰,三氧化二铁、氧化铜也可)


                          3.二氧化锰与氯酸钾共热

                          (制得的氧气中含有少量Cl2、O3和微量ClO2;部分教材已经删掉;该反应实际上是放热反应,而不是吸热反应,发生上述1mol反应,放热108kJ)


                          IP属地:广东15楼2014-12-22 20:04
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                            【工业制取】
                            1、分离液态空气法
                            2、膜分离技术
                            膜分离技术得到迅速发展。利用这种技术,在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,可得到含氧量较高的富氧空气。利用这种膜进行多级分离,可以得到百分之九十以上氧气的富氧空气。
                            3、分子筛制氧法(吸附法)
                            利用氮分子大于氧分子的特性,使用特制的分子筛把空气中的氧离分出来。
                            4、电解制氧法
                            把水放入电解槽中,加入氢氧化钠或氢氧化钾以提高水的电解度,然后通入直流电,水就分解为氧气和氢气。每制取一立方米氧,同时获得两立方米氢。电解法不适用于大量制氧。另外同时产生的氢气如果没有妥善的方法收集,在空气中聚集起来,如与氧气混合,容易发生极其剧烈的爆炸。


                            IP属地:广东16楼2014-12-22 20:05
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