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各種氣體的物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)

 更新時(shí)間:2010-12-17 點(diǎn)擊量:2280

二氧化硫(化學(xué)式:SO2)是zui常見(jiàn)的硫氧化物。無(wú)色氣體,有強烈刺激性氣味。大氣主要污染物之一?;鹕奖l(fā)時(shí)會(huì )噴出該氣體,在許多工業(yè)過(guò)程中也會(huì )產(chǎn)生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫化合物,因此燃燒時(shí)會(huì )生成二氧化硫。把SO2進(jìn)一步氧化,通常在催化劑如二氧化氮的存在下,便會(huì )生成硫酸——酸雨的成分之一。這就是對使用這些燃料作為能源的環(huán)境效果的擔心的原因之一
硫化氫(H2S) 物理性質(zhì): 無(wú)色氣體,有臭雞蛋味,能溶于水(2.6體積),比空氣重,有毒。 化學(xué)性質(zhì): 1)受熱易分解:H2S=H2+S 2)可燃燒:
Cl2,氯氣。通常呈黃綠色,有毒,有刺激性氣味,密度比空氣大,可用向上排空氣法收集。液態(tài)時(shí)為金黃色Cl2可以使物質(zhì)褪色,原理是氯氣和水反應生成的次氯酸有強氧化性,會(huì )把有色的有機物氧化成無(wú)色物質(zhì),使之褪色。
  幾乎所有的金屬(包括Au、Pt)都可以直接和Cl2化合。
  Cl2氧化性很強,*溶液可以把濃鹽酸氧化為Cl2。
  CL2檢驗:濕潤淀粉*試紙,由白色變藍色。
氨: [ān] [ㄢˉ]
  鄭碼:MYWZ,U:6C28,GBK:B0B1 五筆:RNPV
  筆畫(huà)數:10,部首:氣,筆順編號:3115445531
  參考詞匯:
  ammonia
  化學(xué)式:NH3
  電子式:如右圖
  三維模型一、結構:氨分子為三角錐型分子,是極性分子。N原子以sp3雜化軌道成鍵。
  二、物理性質(zhì):氨氣通常情況下是有刺激性氣味的無(wú)色氣體,極易溶于水,易液化,液氨可作致冷劑。
  三、主要化學(xué)性質(zhì):
  1、NH3遇Cl2、HCl氣體或濃鹽酸有白煙產(chǎn)生。
  2、氨水可腐蝕許多金屬,一般若用鐵桶裝氨水,鐵桶應內涂瀝青。
  3、氨的催化氧化是放熱反應,產(chǎn)物是NO,是工業(yè)制HNO3的重要反應,NH3也可以被氧化成N2。
  4、NH3是能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體。
  四、主要用途:NH3用于制氮肥(尿素、碳銨等)、HNO3、銨鹽、純堿,還用于制合成纖維、塑料、染料等。
  五、制法:
  1.合成氨的工藝流程
  (1)原料氣制備 將煤和天然氣等原料制成含氫和氮的粗原料氣。對于固體原料煤和焦炭,通常采用氣化的方法制取合成氣;渣油可采用非催化部分氧化的方法獲得合成氣;對氣態(tài)烴類(lèi)和石腦油,工業(yè)中利用二段蒸汽轉化法制取合成氣。
  (2)凈化 對粗原料氣進(jìn)行凈化處理,除去氫氣和氮氣以外的雜質(zhì),主要包括變換過(guò)程、脫硫脫碳過(guò)程以及氣體精制過(guò)程。
  ① 一氧化碳變換過(guò)程
  在合成氨生產(chǎn)中,各種方法制取的原料氣都含有CO,其體積分數一般為12%~40%。合成氨需要的兩種組分是H2和N2,因此需要除去合成氣中的CO。變換反應如下:
  CO+H2O→H2+CO2 ΔH =-41.2kJ/mol
  由于CO變換過(guò)程是強放熱過(guò)程,必須分段進(jìn)行以利于回收反應熱,并控制變換段出口殘余CO含量。*步是高溫變換,使大部分CO轉變?yōu)镃O2和H2;第二步是低溫變換,將CO含量降至0.3%左右。因此,CO變換反應既是原料氣制造的繼續,又是凈化的過(guò)程,為后續脫碳過(guò)程創(chuàng )造條件。
Cl2 :有毒,溶于水有漂白性有氧化性
比空氣重,是黃綠色氣體
HCl :是一種強酸,其酸性比硫酸強,但因其有揮發(fā)性,所以只能用硫酸置鹽酸,不能用鹽酸置硫酸
有揮發(fā)性,有刺激性氣味
SO2:有漂白性,是可逆漂白;溶于水有還原性,亞硫酸及其鹽都有比SO2強的還原性
SO2還有氧化性
有刺激性氣味
H2S :有很強的還原性,能和SO2反應生成S單質(zhì)也能被大多數氧化劑氧化
有臭雞蛋氣味,在空氣中能點(diǎn)燃
下面是重點(diǎn)*答案氧氣氧化性強,可做助燃劑,不易溶于水,密度比空氣略大,一般做航天事業(yè)的助燃物
二氧化碳不能燃燒,有時(shí)可做助燃劑,微溶于水,密度大于空氣
一氧化碳可以燃燒,有時(shí)可做還原劑,有毒
氫氣熱值zui大,燃燒產(chǎn)物是水,清潔無(wú)污染,有時(shí)也可做還原劑,一般做航天事業(yè)的燃料,易爆炸
稀有氣體元素指氦、氖、氬、氪、氙、氡等6 種元素,又因為它們在元素周期表上位于zui右側的零族,因此亦稱(chēng)零族元素。
稀有氣體的單質(zhì)在常溫下為氣體,且除氬氣外,其余幾種在大氣中含量很少(尤其是氦),故得名“稀有氣體”,歷*稀有氣體曾被稱(chēng)為“惰性氣體”,這是因為它們的原子zui外層電子構型除氦為1s2(上標)外,其余均為8電子構型(ns2np6,均為上標),而這兩種構型均為穩定的結構。因此,稀有氣體的化學(xué)性質(zhì)很不活潑,所以過(guò)去人們曾認為他們與其他元素之間不會(huì )發(fā)生化學(xué)反應,稱(chēng)之為“惰性氣體”。然而正是這種的概念束縛了人們的思想,阻礙了對稀有氣體化合物的研究。1962年,在加拿大工作的26歲的英國青年化學(xué)家N.Bartlett合成了*個(gè)稀有氣體化合物Xe[PtF6](6為下標),引起了化學(xué)界的很大興趣和重視。許多化學(xué)家競相開(kāi)展這方面的工作,先后陸續合成了多種“稀有氣體化合物”,促進(jìn)了稀有氣體化學(xué)的發(fā)展。而“惰性氣體”一名也不再符合事實(shí),故改稱(chēng)稀有氣體。
稀有氣體的物理和化學(xué)性質(zhì)
空氣中約含1%(體積百分)稀有氣體,其中絕大部分是氬。稀有氣體都是無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味的,微溶于水,溶解度隨分子量的增加而增大。稀有氣體的分子都是由單原子組成的,它們的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都很低,隨著(zhù)原子量的增加,熔點(diǎn)和沸點(diǎn)增大。它們在低溫時(shí)都可以液化。稀有氣體原子的zui外層電子結構為ns2np6(氦為 1s2),是zui穩定的結構,因此,在通常條件下不與其他元素作用,長(cháng)期以來(lái)被認為是化學(xué)性質(zhì)極不活潑,不能形成化合物的惰性元素。直到1962年,英國化學(xué)家N.巴利特才利用強氧化劑PtF6與氙作用,制得了*種惰性氣體的化合物Xe[PtF6],以后又陸續合成了其他惰性氣體化合物,并將它的名稱(chēng)改為稀有氣體。
空氣是制取稀有氣體的主要原料,通過(guò)液態(tài)空氣分級蒸餾,可得稀有氣體混合物,再用活性炭低溫選擇吸附法,就可以將稀有氣體分離開(kāi)來(lái)。
氦氣是除了氫氣以外zui輕的氣體,可以代替氫氣裝在飛船里,不會(huì )著(zhù)火和發(fā)生爆炸。
  液態(tài)氦的沸點(diǎn)為-269℃,利用液態(tài)氦可獲得接近零度(-273.15℃)的超低溫。氦氣還用來(lái)代替氮氣作人造空氣,供探海潛水員呼吸,因為在壓強較大的深海里,用普通空氣呼吸,會(huì )有較多的氮氣溶解在血液里。當潛水員從深海處上升,體內逐漸恢復常壓時(shí),溶解在血液里的氮氣要放出來(lái)形成氣泡, 對微血管起阻塞作用,引起“氣塞癥”。氦氣在血液里的溶解度比氮氣小得多,用氦跟氧的混合氣體(人造空氣)代替普通空氣,就不會(huì )發(fā)生上述現象。
  氬氣經(jīng)高能的宇宙射線(xiàn)照射后會(huì )發(fā)生電離。利用這個(gè)原理,可以在人造地球衛星里設置充有氬氣的計數器。當人造衛星在宇宙空間飛行時(shí),氬氣受到宇宙射線(xiàn)的照射。照射得越厲害,氬氣發(fā)生電離也越強烈。衛星上的無(wú)線(xiàn)電機把這些電離信號自動(dòng)地送回地球,人們就可根據信號的大小來(lái)判定空間宇宙輻射帶的位置和 強度。
  氪能吸收X射線(xiàn),可用作X射線(xiàn)工作時(shí)的遮光材料。
  氙燈還具有高度的紫外光輻射,可用于醫療技術(shù)方面。氙能溶于細胞質(zhì)的油脂里,引起細胞的麻醉和膨脹,從而使神經(jīng)末梢作用暫時(shí)停止。人們曾試用80%氙和20%氧組成的混合氣體,作為*的麻醉劑。在原子能工業(yè)上,氙可以用來(lái)檢驗高速粒子、粒子、介子等的存在。

氡是自然界*的天然放射性氣體,氡在作用于人體的同時(shí)會(huì )很快衰變成人體能吸收的氡子體,進(jìn)入人體的呼吸系統造成輻射損傷,誘發(fā)肺癌。體外輻射主要是指天然石材中的輻射體直接照射人體后產(chǎn)生一種生物效果,會(huì )對人體內的造血器官、神經(jīng)系統、生殖系統和消化系統造成損傷。
然而,氡也有著(zhù)它的用途,將鈹粉和氡密封在管子內,氡衰變時(shí)放出的α粒子與鈹原子核進(jìn)行核反應,產(chǎn)生的中子可用作實(shí)驗室的中子源。氡還可用作氣體示蹤劑,用于檢測管道泄漏和研究氣體運動(dòng)。
作為麻醉劑,氙氣在醫學(xué)上很受重視。氙能溶于細胞質(zhì)的油脂里,引起細胞的麻醉和膨脹,從而使神經(jīng)末梢作用暫時(shí)停止。人們曾試用80%氙氣和20%氧氣組成的混合氣體,作為*的麻醉劑。
  氦氣是除了氫氣以外zui輕的氣體,可以代替氫氣裝在飛船里,不會(huì )著(zhù)火和發(fā)生爆炸。
  液態(tài)氦的沸點(diǎn)為-269℃,利用液態(tài)氦可獲得接近零度(-273.15℃)的超低溫。氦氣還用來(lái)代替氮氣作人造空氣,供探海潛水員呼吸,因為在壓強較大的深海里,用普通空氣呼吸,會(huì )有較多的氮氣溶解在血液里。當潛水員從深海處上升,體內逐漸恢復常壓時(shí),溶解在血液里的氮氣要放出來(lái)形成氣泡,對微血管起阻塞作用,引起“氣塞癥”。氦氣在血液里的溶解度比氮氣小得多,用氦跟氧的混合氣體(人造空氣)代替普通空氣,就不會(huì )發(fā)生上述現象。
  隨著(zhù)工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,稀有氣體越來(lái)越廣泛地應用在工業(yè)、醫學(xué)、科學(xué)技術(shù)以至日常生活里。
  利用稀有氣體極不活動(dòng)的化學(xué)性質(zhì),有的生產(chǎn)部門(mén)常用它們來(lái)作保護氣。例如,在焊接精密零件或鎂、鋁等活潑金屬,以及制造半導體晶體管的過(guò)程中,常用氬作保護氣。原子能反應堆的核燃料钚,在空氣里也會(huì )迅速氧化,也需要在氬氣保護下進(jìn)行機械加工。電燈泡里充氬氣可以減少鎢絲的氣化和防止鎢絲氧化,以延長(cháng)燈泡的使用壽命。
  稀有氣體通電時(shí)會(huì )發(fā)光。世界上*盞霓虹燈是填充氖氣制成的(霓虹燈的英文原意是“氖燈”)。氖燈射出的紅光,在空氣里透射力很強,可以穿過(guò)濃霧。因此,氖燈常用在機場(chǎng)、港口、水陸交通線(xiàn)的燈標上。燈管里充入氬氣或氦氣,通電時(shí)分別發(fā)出淺藍色或淡紅色光。有的燈管里充入了氖、氬、氦、水銀蒸氣等四種氣體(也有三種或兩種的)的混合物。由于各種氣體的相對含量不伺,便制得五光十色的各種霓虹燈。人們常用的熒光燈,是在燈管里充入少量水銀和氬氣,并在內壁涂熒光物質(zhì)(如鹵磷酸鈣)而制成的。通電時(shí),管內因水銀蒸氣放電而產(chǎn)生紫外線(xiàn),激發(fā)熒光物質(zhì),使它發(fā)出近似日光的可見(jiàn)光,所以又叫做日光燈。
  氦是除氫以外zui輕的氣體,可以代替氫氣裝在飛船或氣球里,不會(huì )著(zhù)火和發(fā)生爆炸。
  氦氣還用來(lái)代替氮氣作人造空氣,供探海潛水員呼吸。探海潛水員不能用普通的空氣呼吸,因為壓強加大,氣體的溶解度也加大,所以在壓強較大的深海里用普通空氣呼吸,會(huì )有較多的氮氣溶解在血液里。當潛水員上升體內逐漸恢復常壓的時(shí)候,溶解在血液里的氮氣要放出來(lái),形成氣泡,對微血管起阻塞作用,引起“氣塞癥”。氦在血液里的溶解度比氮小得多,用氦跟氧的混合氣體(人造空氣)代替普通的空氣,就不會(huì )發(fā)生以上的現象。
  利用液態(tài)氦可獲得接近零度(-273.15℃)的低溫。
  氬氣經(jīng)高能的宇宙射線(xiàn)照射后會(huì )發(fā)生電離。利用這個(gè)原理,可以在人造地球衛星里設置充有氬氣的計數器。當人造衛星在宇宙空間飛行時(shí),氬氣受到宇宙射線(xiàn)的照射。照射得越厲害,氬氣發(fā)生電離也越強烈。衛星上的無(wú)線(xiàn)電機把這些電離信號自動(dòng)地送回地球,人們就可根據信號的大小來(lái)判定空間宇宙輻射帶的位置和強度。
  氪能吸收X射線(xiàn),可用作X射線(xiàn)工作時(shí)的遮光材料。
  氙燈還具有高度的紫外光輻射,可用于醫療技術(shù)方面。氙能溶于細胞質(zhì)的油脂里,引起細胞的麻醉和膨脹,從而使神經(jīng)末梢作用暫時(shí)停止。人們曾試用80%氙和20%氧組成的混合氣體,作為*的麻醉劑。
  在原子能工業(yè)上,氙可以用來(lái)檢驗高速粒子、粒子、介子等的存在