3-6金属氧化物详解
金属-氧化物-半导体场效应管(MOS-FET)
R 'L R d // R L
gm rbe
②输入电阻
Ri
Vi
.
Rg
V 'o I 'o
R L Vs 0 ,
Ii
③输出电阻
Ro
Rd
4.1.2 共漏放大电路
共漏 共集
(1)静态分析 VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2) VGS= VG-VS= VG-IDR ID= IDSS[1-(VGS /VP)]2 VDS= VDD-IDR
反映VGS对ID的控制作用 gm=ID/VGS VDS=const (单位mS) (毫西门子)
gm可以在转 移特性曲线上求取,即曲线的斜率
(3) 安全参数 ① UBRXX——反向击穿电压 XX:GS、DS ② PDM——最大漏极功耗 由PDM= VDS ID决定 做开关管使用时目前用Ron ID2 评估
双极型三极管
噪声 较大
温度特性 受温度影响较大 输入电阻 几十到几千欧姆 静电影响 不受静电影响
场效应三极管
较小
较小,可有零温度系数点 几兆欧姆以上 易受静电影响 适宜大规模和超大规模集成
集成工艺 不易大规模集成
4.1
FET放大电路应用
双极型三极管
场效应三极管
CCCS
两点不同:
VCCS
受控源类型
③输出电阻
Ro
I 'o
V 'o I 'o
R L 0 s 0 ,V
I 'o
V 'o V 'o 1 R gm
V 'o - g m Vgs R
V 'o = - Vgs
氧化物的分类
氧化物的分类
按与氧化合的另一种元素的类型分为金属氧化物与非金属氧化物;按成键类型或组成粒子类型分为离子型氧化物与共价型氧化物。
按照氧的氧化态分为普通氧化物(氧的氧化态为-2)、过氧化物(氧的氧化态为-1)、超氧化物(氧的氧化态为-1/2)和臭氧化物(氧的氧化态为-1/3)。
按照酸碱性及是否与水生成盐,以及生成的盐分为酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物、中性氧化物、复杂氧化物。
氧化物属于化合物(当然也一定是纯净物)。
其组成中只含两种元素,其中一种一定为氧元素,另一种若为金属元素,则称为金属氧化物;若另一种不为金属元素,则称之为非金属氧化物。
广义上的氧化物是指氧元素与另外一种化学元素组成的二元化合物,如二氧化碳(CO₂)、氧化钙(CaO)、一氧化碳(CO)等。
但氧与电负性更大的氟结合形成的化合物则一般称为氟化物而不是氧化物。
2020年高考化学之《考前抓大题》10 物质结构与性质(二)(解析版)
大题10 物质结构与性质(二)1.锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。
回答下列问题:(1)Zn原子核外电子排布式为________。
(2)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。
第一电离能I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。
原因是______________________。
(3)ZnF2具有较高的熔点(872 ℃),其化学键类型是________;ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂__。
(4)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。
ZnCO3中,阴离子空间构型为________,C原子的杂化形式为______。
(5)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为________。
六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为N A,Zn的密度为________g·cm-3(列出计算式)。
【答案】(1)[Ar]3d104s2(或1s22s22p63s23p63d104s2)(2)大于Zn核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子(3)离子键ZnF2为离子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主,极性较小(4)平面三角形sp2(5)六方最密堆积(A3型)【解析】(1)Zn原子核外有30个电子,分别分布在1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s能级上,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2;(2)轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定,失去电子需要的能量较大,Zn原子轨道中电子处于全满状态,Cu失去一个电子内层电子达到全充满稳定状态,所以Cu较Zn易失电子,则第一电离能Cu<Zn,故答案为:大于;Zn核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子;(3)离子晶体熔沸点较高,熔沸点较高ZnF 2,为离子晶体,离子晶体中含有离子键;根据相似相溶原理知,极性分子的溶质易溶于极性分子的溶剂,ZnF 2属于离子化合物而ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2为共价化合物,ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2分子极性较小,乙醇、乙醚等有机溶剂属于分子晶体极性较小,所以互溶,故答案为:离子键;ZnF 2为离子化合物,ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2的化学键以共价键为主,极性较小; (4)ZnCO 3中,阴离子CO 32-中C 原子价层电子对个数=3+4+2-322⨯=3且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断碳酸根离子空间构型及C 原子的杂化形式分别为平面正三角形、sp 2杂化,故答案为:平面正三角形;sp 2;(5)金属锌的这种堆积方式称为六方最密堆积,该晶胞中Zn 原子个数=12×16+2×12+3=6,六棱柱底边边长为acm ,高为ccm ,六棱柱体积2)×3×c]cm 3,晶胞密度=m V 为:六方最密堆积(A 3型)。
第三章第一节 铁及其化合物-高一化学期末复习(人教版2019必修第一册)(解析版)
第三章铁金属材料第一节铁及其化合物铁及其化合物,是高中阶段学习的非常典型的一种变价金属元素系列,这一部分内容和氧化还原理论联系密切,又和好多的实验物质制备,工业产品生产相关联,所以在实验题和化学工艺流程题中经常见到铁及其化合物的身影,为了好好掌握,还是先看看价类二维图吧!一、铁及其化合物的颜色铁粉是黑色的;铁块是银白色的Fe2+—浅绿色Fe3O4—黑色晶体Fe(OH)2—白色沉淀Fe3+—黄色Fe(OH)3—红褐色沉淀Fe(SCN)3—血红色溶液FeO—黑色粉末Fe2O3—红棕色粉末FeS—黑色固体这部分内容有时候作为基础题考察记忆颜色的准确性,更多的时候是作为一些推断题的突破口。
(2020·浙江高一月考)下列关于Na、Fe及其化合物的说法不正确的是A.Na着火时不能使用泡沫灭火器灭火B.Na2O在空气中久置变为Na2CO3C.Fe2O3常用作油漆、涂料的红色颜料D.铁粉与水蒸气反应生成黑色的氧化亚铁【答案】D【详解】A.Na着火时生成的过氧化钠可以和泡沫灭火器喷出的CO2反应生成O2,使燃烧更旺,故A 正确;B.Na2O在空气中与水反应生成NaOH,NaOH与CO2反应生成Na2CO3,所以Na2O在空气中久置变为Na2CO3,故B正确;C. Fe2O3是红棕色固体,常用作油漆、涂料的红色颜料,故C正确;D. 铁粉与水蒸气反应生成黑色的四氧化三铁,故D错误;答案选D。
二、铁与水蒸气反应的实验探究常温下,铁与水不反应,只有在高温条件下,Fe才会与水蒸气反应。
实验时只要注意以下细节,就能顺利完成。
a、棉花最好是一整块的,揉捏到合适大小后伸入试管底部。
如果只有多块小棉花,则必须沿试管的纵向,用较大的包裹较小的,然后再塞入。
不要把小块棉花简单堆积,因热水沸腾时会使外面的棉花冲出,一旦接触到高温铁粉,一方面使水突然剧烈沸腾,另一方面降低了铁粉的温度,不利于反应。
b、铁粉的用量要较多,铺满中部试管为宜,略有鼓起,最好较为集中,因火焰的加热面积有限(可观察直接加热区域与两端铁粉变化的区别)。
2023北京二十中高三10月月考化学(教师版)
2023北京二十中高三10月月考化 学相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cu-64 Cl-35.5 Cd-112 Zn-65 Pb-207第一部分本部分共14题,每题3分,共42分。
在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c 可识别K +,其合成方法如下。
下列说法错误的是A. 该反应为取代反应B. a 、b 均可与NaOH 溶液反应C. c 核磁共振氢谱有3组峰D. c 可增加KI 在苯中的溶解度2. 下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A. 23Al O 熔点高,可用于做耐高温材料 B. 3NH 显碱性,可用作制冷剂C. 43NH HCO 受热易分解,可用作氮肥D. 2SO 具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒 3. 铅丹(34Pb O 可用作防锈涂料,它与浓盐酸反应的化学方程式为:()22342O Pb O +8HCl =3Pb l +Cl +C 4H 浓↑。
设A N 为阿伏伽德罗常数值。
下列说法不正确的是A. 标准状况下,22.4L 2Cl 溶于水所得溶液中含HClO 分子数为A NB. 1L 121mol L -⋅的浓盐酸与足量34Pb O 反应生成的2Cl 分子数少于1.5A NC. 标准状况下,22.4L 2H O 中,含有H 原子数目大于2A ND. 反应中消耗137g 34Pb O ,转移的电子数目为0.4A N 4. 下列离子方程式正确的是A. 用足量的NaOH 溶液吸收烟气中的SO 2:SO 2+OH -=HSO 3-B. CuSO 4溶液中滴加稀氨水:Cu 2++2NH 3·H 2O=Cu(OH 2↓+2NH 4+C. 用氯化铁溶液蚀刻覆铜板:Fe 3++Cu=Fe 2++Cu 2+D. 将等物质的量浓度的Ba(OH 2和NH 4HSO 4溶液以体积比1:1混合:Ba 2++2OH -+2H ++SO 24-=BaSO 4↓+2H 2O5. 下列实验操作及现象表述错误..的是A. 向NaHCO3溶液中加入AlCl3溶液,产生白色沉淀并有无色气泡生成B. 向Ba(NO32溶液中通入足量的SO2气体,溶液先变浑浊,然后重新变清澈C. 向NH4Cl溶液中滴加NaOH稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝D. 化合物FeO(OCH3溶于溶于氢碘酸(HI ,再加CCl4萃取,有机层呈紫红色6. 日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX42·WY2。
2020届高三化学 全国卷高考化学模拟试题八(全国I)
__________ 姓名:__________ 班级:__________评卷人得分一、选择题1.参照反应Br+H2 HBr+H的能量对应反应历程的示意图,下列叙述中正确的是A.该反应的反应热△H=E2﹣E1B.正反应为吸热反应C.吸热反应一定要加热后才能发生D.升高温度可增大正反应速率,降低逆反应速率2.(10分)硫酰氯(SO2Cl2)常用作氯化剂和氯磺化剂,在染料、药品、除草剂和农用杀虫剂的生产过程中有重要作用。
现在拟用干燥的Cl2和SO2在活性炭催化下制取硫酰氯。
反应的化学方程式为:SO2(g)+ Cl2(g) =SO2Cl2(l) ΔH =−97.3 kJ·mol−1,实验装置如图所示(部分夹持装置未画出)。
已知:硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点−54.1℃,沸点69.1℃。
在潮湿空气中“发烟”;长期放置或者100°C以上发生分解,生成二氧化硫和氯气。
回答下列问题:(1)仪器C的名称是▲ ,冷凝管的进水方向▲ (填“a”或“b”)。
(2)下列操作或描述正确的是▲ 。
A.将70%硫酸换成98.3%硫酸,可以加快制取SO2的速率B.实验中通过观察乙、丁导管口产生气泡的速率相等,可控制两种反应物体积相等C.装置戊上方分液漏斗中最好选用0.10 mol·L-1NaCl溶液,减小氯气的溶解度D.装置己防止污染,又防止硫酰氯变质(3)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯,写出反应方程式:▲ 。
(4)长期储存的硫酰氯会发黄,可能的原因是▲ (用化学方程式和必要的文字加以解释)。
(5)若反应中消耗的氯气体积为896 mL(标准状况下),最后经过分离提纯得到4.05 g 纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为▲ 。
(产率=×100%)3.下列过程中,共价键被破坏的是A.碘升华B.溴蒸气被木炭吸附C.酒精溶于水D.HCl气体溶于水4.下列叙述正确的是( )A.图I装置中通入N2和O2的作用是相同的B.图II中甲、乙两装置产生喷泉的原理一样C.图III①装置中镁片是原电池的负极,②装置镁片是原电池的正极D.图IV分液漏斗中盛硝酸能证明非金属性:N>C>Si,盛硫酸能证明非金属性:S>C>Si答案5.磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。
《几种重要的金属化合物》
• 金属氧化物 • 金属氢氧化物 • 金属盐 • 金属碳化物 • 金属氮化物
01
金属氧化物
定义与性质
定义
金属氧化物是由金属元素和氧元素通 过共价键结合形成的化合物。
性质
金属氧化物通常是固体,具有不同的 颜色和熔点。它们通常是电的绝缘体 或半导体,但在某些条件下可以导电。
部分金属氮化物具有特殊的光学性能,可用于制造高精度光学仪器 和激光器。
耐磨材料
部分金属氮化物具有较高的硬度和耐磨性,可用于制造耐磨耐高温 的机械零件。
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常见的金属氧化物
氧化铁(Fe2O3)
氧化镁(MgO)
通常称为铁锈,是铁的氧化物,呈红 棕色。
白色粉末,是镁的氧化物,广泛用于 耐火材料和建筑材料。
氧化锌(ZnO)
白色粉末,是锌的氧化物,常用于制 造涂料和防晒霜。
金属氧化物的应用
颜料与涂料
陶瓷与玻璃
一些金属氧化物具有特殊的颜色和稳定性 ,可用于制造颜料和涂料。
金属氢氧化物的应用
化工原料
金属氢氧化物是许多化学 反应的重要原料,如合成 有机物、无机物等。
污水处理
金属氢氧化物可用于中和 酸性废水,处理重金属离 子等污染物。
制药行业
在制药行业中,金属氢氧 化物可用于合成药物中间 体和原料药。
03
金属溶解性
颜色
酸碱性
金属盐是由金属阳离子 和酸根阴离子构成的化 合物。
金属盐具有与相应金属 氧化物或氢氧化物性质 相似,如溶解性、颜色 、酸碱性等。
金属盐的溶解性取决于 金属的活跃度和酸根的 溶解性。一般来说,钾 、钠、铵盐等易溶于水 ,而钙、镁、钡等碱土 金属盐的溶解度则相对 较低。
2024年初升高化学无忧衔接(通用版)衔接点01物质的分类(解析版)
衔接点01 物质的分类初中要求只是了解物质的简单分类方法高中要求1. 了解分类的方法一树状分类法和交叉分类法;2. 理解氧化物的分类及其各类氧化物的性质、制法;3. 了解正盐、酸式盐、碱式盐的概念和形成原因.• 初高考点对接七初中化学盲点区 高中化学纯净物[-谜-混合物-一溶液_浊液无机物-厂金属单质一单质~\L ■非金属单质1-纯净物-「酸-化欲-碱-盐碱的分类_______■氧化物的分凳L —元酸ng 出一二元酸I 多元酸----、按电菠出电离出 __息。
基氧根高球目 一 一兀例L 多元碱「皿: 按酸碱中和费——稣盐「酸性氧化物A 按氧化物性质——碱性氧化物j 两性氧化物-酸的分类wA 盐的分类 W•••♦,初中知识温故tA-回顾一物质的简单分类1.物质的简单分类表「混合物'金属单质单质,非金属单质、稀有气体物质<纯净物<化合物,厂酸碱无机化合物〈盐氧化物I有机化合物回顾二几组重要概念1.混合物和纯净物混合物纯净物宏观由不同种物质组成由一种物质组成微观由不同种分子构成由同种分子构成性质没有固定的组成,各组分保持各自的化学性质。
没有固定的熔点和沸点具有固定的组成,具有固定的熔点、沸点;具有固定的化学性质例如空气是混合物,由氧气、二氧化碳、氮气等组成,含有N2、。
2、C02、田0等不同种分子水是纯净物,由水(H2。
)分子构成;氧气是纯净物,由氧(。
2)分子构成【易错提醒】(1)不要被“洁净、混合”等字眼迷惑,洁净物不一定是纯净物,例如:洁净的空气、干净的矿泉水就是混合物。
(2)不要被物质的名称迷惑,例如:二氧化碳是物质的名称,“氧”“碳”指组成物质的元素,不是两种物质,二氧化碳是纯净物,不是混合物。
2.单质、化合物和氧化物类别单质化合物氧化物概念由回种元素组成的纯净物由不同种元素组成的纯净物由两种元素组成,且其中一种元素是氧元素的化合物判断方法必须是纯净物;只含一种元素必须是纯净物;含两种或两种以上元素必须是化合物举例氮气(N2)、氢气(田)、氧气(02)、铁(Fe)和碳水(H2。
第三章_钎焊过程中材料表面氧化膜的去除
3
一.钎焊时去膜的必要性
钎料难以润湿氧化膜,也难于与氧化膜形成牢固连接 即使在焊前机械清除,会很快再生成 焊接加热使氧化膜更快地重新生成
金属表面氧化膜的生成速度
金属 1min 不锈钢 铁 铝 铜 10 20 20 33 氧化膜厚度δ,埃 1h 10 24 80 50 1d 10 33 100 50
松香
天然树脂
19
软钎剂-有机软钎剂
有机酸
如乳酸、硬脂酸、水杨酸、油酸
去膜机理:依靠其中羧基的作用,以金属皂的形式去除氧化膜
反应方程 2R COOH MeO R COOH 2 Me H 2O 例如,锡铅钎料钎焊铜时,硬脂酸与氧化铜反应生成磷脂酸铜;
2C17 H 35COOH CuO CuC17 H 35COOH 2 H 2O
反应方程 2RNH HX MeO 2RNH MeX H O 2 2 2 2 例如,盐酸苯胺为钎剂钎焊铜;
2C6 H 5 NH 2 HCl CuO 2C6 H 5 NH 2 CuCl2 H 2O
生成的CuCl2可以再与盐酸苯胺反应。
CuCl2 2C6 H 5 NH 2 HCl CuC6 H 5 NH 3 2 Cl 4
23
松香作为钎剂是因为松香酸可以和氧化铜等金属氧化物发生反应, 生成松香铜之类的金属化合物: 2C19H29COOH+CuO→(C19H29COO)2Cu+H2O↑
松香铜是一种绿色半透明的类似松香状的物质,它易于和未参加 反应的松香混合,留下裸露的金属铜表面以便钎料润湿。松香 酸不与纯铜发生反应,因而无腐蚀问题。 为增强松香的活性而加入各种活化剂,这就构成了活化松香钎 剂。一般来说,随着活化剂的加入,松香钎剂的活性增强,其 腐蚀性也相应增加。因此采用高活性松香钎剂钎焊的接头,一 般要在钎后用有机溶剂进行清洗。
2022-2023学年人教版化学高一上学期同步好题精练3-1-1铁、铁的氧化物含详解
第1课时 铁、铁的氧化物时间:40分钟一、单选题1.“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。
同是由黏土烧制的砖瓦,有的是黑色的,有的却是红色的,你猜测其中的原因可能A .土壤中含有铁粉、二氧化锰等B .黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑,红砖则是添加了红色耐高温染料C .土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧,分别生成了黑色CuO 和红色CuD .土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧,分别生成了黑色Fe 3O 4或FeO 和红色Fe 2O 32.下列叙述正确的是A .纯铁为灰黑色B .铁锈的主要成分Fe 3O 4,不能保护内层金属C .铁在干燥的空气里不易被氧化D .在加热条件下铁与氯气反应生成FeCl 2和FeCl 33.下列金属氯化物既可以用金属单质和氯气的化合反应制得,又可以用金属单质和盐酸反应制得的是A .CuCl 2B .FeCl 3C .FeCl 2D .MgCl 24.某同学对铁的氧化物产生了浓厚兴趣,查阅资料后制成以下卡片: 1400②温度再升高③℃以上Fe 2O下列说法正确的是A .FeO 、Fe 2O 3和Fe 3O 4均为黑色固体B .反应℃的温度比反应℃的温度高C .FeO 的稳定性强于Fe 2O 3D .四氧化三铁中铁元素的化合价较复杂,其组成可表示为FeO•Fe 2O 35.实验室用FeCl2和烧碱制备Fe (OH )2,为了生成的产物不容易被氧化,下列说法不正确的是A .配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸B .可在FeCl2溶液的上面加一层苯,以隔绝空气C .向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时,胶头滴管尖嘴不能伸入到试管内D .产生Fe (OH )2沉淀后,不能振荡试管6.设N A 表示阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是A .2.8g 铁所含电子数为1.3N AB .在加热条件下,22.4L 氯气与足量铁反应消耗铁原子的数目为N AC .5.6g 铁与足量盐酸反应转移的电子数为0.3N AD .高温下,0.2mol Fe 与足量水蒸气反应,生成H 2的分子数目为0.3N A7.在CuO 和Fe 的混合物中,加入一定量的稀硫酸,并微热,充分反应后,滤出不溶物,并向滤液中插入一枚铁钉,发现铁钉并无任何变化。
部分含铁物质的分类与相应化合价
部分含铁物质的分类与相应化合价氧化铁氧化铁是一类含铁物质,其铁元素表现出不同的化合价,从而形成不同的氧化物。
常见的氧化铁包括:三氧化二铁 (Fe2O3):也称为赤铁矿,铁元素呈 +3 价态。
四氧化三铁 (Fe3O4):也称为磁铁矿,铁元素同时处于 +2 和+3 价态。
氧化亚铁 (FeO):铁元素呈 +2 价态。
氢氧化氧化物氢氧化氧化物是一类含铁物质,除氧化铁外,还含有氢氧根离子 (OH-)。
常见的氢氧化氧化物有:氢氧化铁 (Fe(OH)2):也称为绿锈,铁元素呈 +2 价态。
氢氧化铁 (Fe(OH)3):也称为褐铁矿,铁元素呈 +3 价态。
硫化物硫化物是一类含铁物质,其铁元素与硫离子 (S2-) 结合形成的化合物。
常见的硫化物包括:硫化铁 (FeS):铁元素呈 +2 价态。
硫化铁 (FeS2):也称为黄铁矿,铁元素呈 +2 价态。
碳酸盐碳酸盐是一类含铁物质,其铁元素与碳酸根离子 (CO32-) 结合形成的化合物。
常见的碳酸盐有:碳酸铁 (FeCO3):也称为菱铁矿,铁元素呈 +2 价态。
含铁矿物除了上述简单的化合物外,还有许多含铁矿物,它们的组成更复杂,通常含有不止一种铁化合价。
常见的含铁矿物包括:赤铁矿 (Fe2O3):铁元素呈 +3 价态。
磁铁矿 (Fe3O4):铁元素同时处于 +2 和 +3 价态。
褐铁矿 (Fe(OH)3):铁元素呈 +3 价态。
菱铁矿 (FeCO3):铁元素呈 +2 价态。
铁化合物在自然界中的作用铁化合物在地质学、生物学和工业等领域发挥着重要作用:地质学:含铁矿物是地球地壳的重要组成部分,有助于了解地球的历史和演化。
生物学:铁是多种酶和蛋白质的重要组成部分,参与细胞呼吸、氧气运输和红细胞生成。
工业:铁是一种具有广泛应用价值的金属,用于制造钢铁、磁性材料、颜料和催化剂。
6高温氧化汇总PPT课件
(2) 氧化物固相的稳定性
✓ 氧化物的熔点
估计氧化物的高温稳定性 金属表面生成液态氧化物 失去氧化物保护性 如:硼、钨、钼、钒等的氧化物 合金氧化时更易产生液态氧化物 两种以上氧化物共存 低熔点共晶氧化物
21
某些元素及其氧化物的熔点
元素
熔点/℃
氧化物
熔点/℃
硼
2200
B2O3
294
钒
1750
V2O3
pO2
p'O2
式中:pO2是给定温度下MO2的分解压 p'O2是气相中的氧分压
金属氧化物的分解压 vs. 环境中氧分压 判定金属氧化的可能性
11
(1). 高温氧化的可能性和方向性
∆G0:金属氧化物的标准生成自由能
∆G 0 = − RT ln 1 pO2
• 已知温度T 时的标准吉布斯自由能变化值 • 可以得到该温度下金属氧化物的分解压 • 将其与环境中的氧分压作比较 • 可判断金属氧化反应的方向
– 其它三价金属的氧化物及硫化物也具有 这种结构
– α-Fe2O3 、 Cr2O3 、 Ti2O3 、 V2O3 、 FeTiO3
34
氧化物的结构
• 尖晶石结构(AB2O4)
– 氧离子形成密排立方晶格,金属离子A和B分别 占据八面体和四面体的间隙位置。
– 正尖晶石结构,MgAl2O4 – 反尖晶石结构, Fe2O3 – 阳离子在间隙中的分布不同 – 类尖晶石结构,某些M2O3化合物,γ-Fe2O3、γ-
36
氧化物的挥发性
若固体的体积可以忽略不计,并将蒸气看成理想气体: ∆H0
ln p = − + C RT
• 氧化物的蒸发热愈大则蒸气压愈小,氧化物愈稳定 • 蒸气压随温度升高而增大,即氧化物固相的稳定性随温度升
河南省部分学校2023-2024学年高一上学期期中考试大联考化学试题含答案
2023—2024学年(上)高一年级期中考试化学(答案在最后)考生注意:1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1O16Na23Cl35.5Cu64一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1.华为公司经4年努力,于2023年8月29日向世界推出Mate60等一系列手机,标志着中国在电子高技术领域取得了重大突破。
下列说法错误的是A.化学已经渗透到生活的方方面面,生活离不开化学B.化学是一门以实验为中心的、实用的和创造性的万能学科C.在芯片制造领域离不开化学的进步和发展D.化学能与数学、物理相融合,在分子、原子层面上研究物质【答案】B【解析】【详解】A.化学已经渗透到生活的方方面面,生活离不开化学,A项正确;B.化学与其他学科形成交叉和相互渗透,成为一门以实验为中心的、实用的和创造性的学科,但不是万能的,B项错误;C.由材料可知,在芯片制造领域离不开化学的进步和发展,C项正确;D.化学在分子、原子层面研究物质的本质始终没有改变,D项正确;答案选B。
2.已知P2O5是一种酸性氧化物,可以用作干燥剂。
下列物质不能与P2O5反应的是A.KOHB.H2OC.HClD.Na2O【答案】C【解析】【详解】A.P2O5是酸性氧化物,能与KOH反应生成磷酸钾和水,故不选A;B.P2O5是酸性氧化物,能与H2O反应生成磷酸,故不选B;C.P2O5是酸性氧化物,与HCl不反应,故选C;D.P2O5是酸性氧化物,能与碱性氧化物Na2O反应生成磷酸钠,故不选D;选C。
3.诗句“江流宛转绕芳甸,月照花林皆似霰”中体现了丁达尔效应,下列分散系中一定不能产生丁达尔效应的是A.淀粉溶液B.碘酒C.豆浆D.有粉尘的空气【答案】B【解析】【详解】光束通过胶体时,光线能够发生散射作用而产生丁达尔效应,而通入其它分散系时不能产生丁达尔效应;淀粉溶液、豆浆、有粉尘的空气均为胶体分散系,能产生丁达尔效应;碘酒为溶液,不产生丁达尔效应;故选B。
高中化学复习知识点:几种铁的氧化物的化学性质
【解析】
【详解】
A.氧化铁与稀盐酸生成氯化铁和水,盐只有一种,故A不符合题意;
B.铜与浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,盐只有一种,故B不符合题意;
C.钠在氯气中燃烧生成氯化钠,盐只有一种,故C不符合题意;
D.氯气通入烧碱溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,盐有两种,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
故答案为:B。
6.C
【解析】
【详解】
A.MnO2是黑色粉末,但与稀盐酸和稀硫酸均不反应,故A错误;
B.石墨粉是黑色粉末,与稀盐酸和稀硫酸均不反应,故B错误;
C.FeO是黑色固体,能与稀盐酸或稀硫酸反应生成亚铁盐和水,故C正确;
D.Fe2O3能与稀盐酸或稀硫酸反应生成铁盐和水,但Fe2O3是红色固体,故D错误;
A.都有铁盐生成B.都有亚铁盐生成
C.都是氧化还原反应D.反应中都无电子转移
二、多选题
10.工业炼铁用一氧化碳还原氧化铁时会发生如下一系列反应:
3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2Fe3O4+CO=3FeO+CO2FeO+CO=Fe+CO2
某次实验中,用CO还原4.80g氧化铁,当固体质量变成4.56g时,测得此固体中只存在2种氧化物。则此固体成分和它们的物质的量之比可能的是
A. B. C. D.
6.能与稀盐酸或稀硫酸发生反应的黑色固体是( )
A.MnO2B.石墨粉C.FeOD.Fe2O3
7.Fe2O3和铁粉的混合物中加入适量稀H2SO4,各物质恰好完全反应,测得溶液中不含Fe3+,且Fe2+与H2物质的量之比为4:1,那么在反应中Fe2O3、Fe、H2SO4的物质的量之比为( )
无机化学-氧族元素-金属氧化物、金属硫化物
9
CdSe Nanocrystals
A. Paul Alivisatos et al J. Am. Chem. Soc., 2000, 122, 12700
10
沸石材料的半导体化: 一个跨世纪的合成难题
5.4 金属氧化物与金属硫化物
rutile (6,3)
M(II): MO型
rock-salt (6,6)
M(I): M2O型
antifluorite (8,4)
M(III): M2O3 型
(6,4)
1
金属氧化物
Osmium tetroxide, OsO4 分子型氧化物
2
金属氧化物
PbO
PbO2
3
Barrelanoid cage
5
Color of Semiconductors
CdS (Eg=2.42 eV)
CdTe (Eg=1.50 eV)
ZnS (Eg=3.6 eV)
ZnSe (Eg=2.58 eV)
As the band gap decreases as either electronegativity of the anion decreases (CdS →CdTe, ZnS → ZnSe) or the overlap decreases (ZnS →CdS). Colored compounds only result when 1.8 < Eg < 3.0. Larger gaps give white/transparent & smaller gaps give black.
八圈图详解
盐 和 氢 气
新 盐 新 金 属
碱性 氧化物 Δ
H2O
盐和水
碱
新盐新酸
酸
新盐新碱
盐
两种新盐
盐
1、金属 + 非金属 → 氧化物或者无氧酸盐等
当非金属是氧时,产物是金属的氧化物(见下条); 当非金属是氟、氯、溴、碘、硫等有对应无氧酸的非金
属时,产物是金属的无氧酸盐;(有的不能由单质化合生
成,如CuS , FeI3等。) 当非金属是氢、碳、氮、磷等没有对应无氧酸的非金属
了,还有氮,与氧气化合只能在放电条件下发生,并且生成
物是NO,并不是酸性氧化物。 非金属一般都有可变的正化合价,其中有的化合价对应 的氧化物不是酸性氧化物(如CO)。 所以,符合这个关系的一般指 碳、硅、硫、磷等。 有的酸性氧化物不能由单质一步化合生成(如SO3)。
4、碱性氧化物 + 酸性氧化物 → 含氧酸盐 碱性氧化物的碱性越强,酸性氧化物的酸性越强,反应就 越容易发生,如 Na2O + SO3 = Na2SO4 ; 如果较弱,则反应条件可能苛刻一些,如:
实际上是与氢离子反应,所以认为是先与酸反应。)
氢前金属与氧化性酸反应,生成物与氢后金属类似。
结束
谢 谢
11、碱 + 酸 → 盐 + 水 一般地说,这类反应能够发生。 如果碱和酸都很弱,则可能不反应,如氢氧化铜不溶于 碳酸。 如果碱是具有还原性的,酸是氧化性酸,则发生氧化还 原反应。如氢氧化亚铁与硝酸反应就不符合上式。 氢氧化钠与氢氧化铝的反应也属于这类反应,此时,氢 氧化铝应该看作:HAlO2· H2O *酸与酸一般不认为能反应。氢硫酸等与硝酸或者浓硫 酸的反应应该看作氧化剂与还原剂的反应。
15、金属 + 盐 → 新盐 + 新金属 通常盐应该是可溶性的(形成溶液),反应物中的金属 的活动性顺序要排在反应物盐中的金属元素之前。(前个置 换后一个,反向置换可不行。) 极活泼金属 钾、钙、钠、与盐溶液反应不能够置换出金 属,会先与水反应。(钾、钙、钠、 太活动,一入水中就反 应,生成碱,放出氢,置换金属不可能。) 下面这两个反应不符合上式,必须记清楚: Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2 Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2 当然也可以类推。
人教版高中化学必修一第三章金属及其化合物-知识点总结
高一化学金属及其化合物知识点总结1 .元素的存在形式有两种:游离态和化合态。
(1 )钠镁铝只以化合态形式存在:钠元素的主要存在形式是氯化钠,镁元素的存在形式有菱镁矿,铝元素的存在形式有铝土矿。
(2)铁元素有两种存在形式:游离态的陨铁和化合态的铁矿石。
2.金属单质的用途:(1 )利用钠元素的特征焰色(黄色)制高压钠灯,高压钠灯的透雾力强,可以做航标灯;利用钠单质的熔点低,钠钾合金常温下呈液态,做原子反应堆的导热剂;利用钠单质制备过氧化钠,利用钠单质还原熔融态的四氯化钛制备金属钛。
(2)镁条燃烧发出耀眼的白光,用来做照明弹。
(3)利用铝的良好导电性,做导线。
利用铝块和铝粉的颜色都是银白色,铝粉制成银粉(白色涂料)。
3.金属化合物的用途:(1 )过氧化钠做漂白剂,过氧化钠做水下作业、坑道下作业的供氧剂;氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠做食品添加剂;氯化钠做为制备单质钠和氯气的原料,氯化钠做为制备氢氧化钠、氢气、氯气的原料。
(2)氧化镁的熔点高,做耐高温的材料:耐火管、耐火坩埚、耐高温的实验仪器。
(3)明矾做净水剂。
4.金属的分类:(1 )根据冶金工业标准分类:铁(铬、锰)为黑色金属,其余金属(钠镁铝等)为有色金属。
(2)根据密度分类:密度大于4.5g/cm3的金属是重金属:如铁、铜、铅、银,密度小于4.5g/cm3 的金属是轻金属:如钠、镁、铝。
5.氧化物的分类:二元化合物,其中一种元素是氧元素,并且氧元素呈负二价的化合物是氧化物。
1 )氧化物(根据氧化物中非氧元素的种类)分为金属氧化物和非金属氧化物。
2)金属氧化物分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物。
3)非金属氧化物分为酸性氧化物、不成盐氧化物。
4)氧化物(根据氧化物是否与碱或酸反应生成盐)分为成盐氧化物和不成盐氧化物(CO 、NO)。
(5)成盐氧化物分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物。
(6)酸性氧化物分为高价态的金属氧化物(Mn2O7)和非金属氧化物(CO2)。
金属氧化物晶体结构缺陷
4.2.1 化学计量氧化物中的点缺陷
(1)点缺陷的表征
点缺陷的符号表征: Kroger-Vink 符号:
氧化物化学计量成分为MO时,缺陷 (内原子错序)存在6种基本类型: ①阴离子与阳离子空位(Vo+Vm); ②同一组分的空位与间隙离子 (Vo+Oi)或(Vm+Mi); ③原子错位(Om+Mo); ④同类原子空位与错位(Vm+Mo); ⑤错位原子与间隙(Mo+Oi); ⑥间隙原子(Mi+Oi)
4.1.4 刚玉结构
A2B3型化合物结构
-Al2O3(刚玉)型结构
属三方晶系,O2-近似作六方紧密堆积,Al3+填充 于2/3八面体空隙。 Al3+的配位数是6 O2-的配位 数是4。每个金属周围有4个氧。
-Al2O3结构
属 于 刚 玉 型 结 构 的 有 α -Fe2O3 、 Cr2O3 、 Ti2O3、V2O3等。此外,FeTiO3、MgTiO3等也 具有刚玉结构,只是刚玉结构中的两个铝
B型:这种晶体结构稀土氧化物较少有Ga203, 2150℃转变为H型。
C型:Sc2O3,Sm2O3,Eu2O31100℃转变为B型, Tb2O3,Dy2O31870℃转变为H型,Y2O32250--3000℃转 变为H型,Ho2O3,Tm2O3,Lu2O3等。
上述氧化物的电导率随原子序数增加而降低,
七
斜晶系、正交
大
晶系、四方晶
晶
系、六角(六
系
方)晶系、三
角(三方)晶
初中化学常见物质的酸碱性解析
初中化学常见物质的酸碱性解析化学是一门研究物质变化和性质的学科,而物质的酸碱性是其中的一个重要性质。
在初中化学学习中,我们常常接触到一些常见物质,下面就让我们逐一解析这些物质的酸碱性。
(一)金属氧化物金属氧化物是由金属元素和氧元素组成的化合物,常见的金属氧化物包括氧化钠(Na2O)、氧化铁(Fe2O3)、氧化铝(Al2O3)等。
1. 氧化钠(Na2O):化学式中Na代表钠元素,O代表氧元素,氧化钠呈碱性。
在水中溶解时会产生氢氧化钠(NaOH)溶液,而氢氧化钠是一种强碱。
2. 氧化铁(Fe2O3):化学式中Fe代表铁元素,氧化铁呈弱酸性,因为它可以与碱反应生成盐和水。
如与氢氧化钠反应,可生成氧化钠铁(NaFeO2)和水。
3. 氧化铝(Al2O3):化学式中Al代表铝元素,氧化铝呈弱酸性。
与氢氧化钠反应可生成氧化钠铝(NaAlO2)和水。
(二)无机酸无机酸是指不含碳元素的酸,常见的无机酸包括盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)等。
1. 盐酸(HCl):化学式中H代表氢元素,Cl代表氯元素,盐酸呈酸性。
当盐酸溶解在水中时,可以生成氯化氢(HCl)溶液,氯化氢是一种强酸。
2. 硫酸(H2SO4):化学式中H代表氢元素,S代表硫元素,O代表氧元素,硫酸呈酸性。
与水反应时,可以生成硫酸溶液,硫酸是一种强酸。
3. 硝酸(HNO3):化学式中H代表氢元素,N代表氮元素,O代表氧元素,硝酸呈酸性。
与水反应时,可以生成硝酸溶液,硝酸是一种强酸。
(三)无机碱无机碱是指金属氧化物和金属氢氧化物,常见的无机碱包括氢氧化钠(NaOH)、氢氧化铜(Cu(OH)2)、氢氧化铝(Al(OH)3)等。
1. 氢氧化钠(NaOH):化学式中Na代表钠元素,O代表氧元素,H代表氢元素,氢氧化钠呈碱性。
溶解在水中时,可以生成氢氧化钠溶液,氢氧化钠是一种强碱。
2. 氢氧化铜(Cu(OH)2):化学式中Cu代表铜元素,O代表氧元素,H代表氢元素,氢氧化铜呈强碱性。
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催化中重要的是非化学计量的N、P型半导体两大类!
非化学计量的氧化物定义:偏离正常分子式的化学计量 比组成. 差别一般<1% 非化学计量的成因:晶体和气相分子的相互作用, 由于金 属离子不足或非金属离子不足造成了晶体的非化学计量
例如:氧化物与气相中的氧的相互作用
当金属氧化物是:非化学计量,或引入杂质 产生 杂质能级(禁带)
MoO3-Bi2O3-Fe2O3 -CoO-K2O-P2O5-SiO2(丙烯腈催化
6
剂)
结构复杂:
组分与组分之间可能相互作用,作用的情况因条件不同而异;
复合氧化物(固熔体,杂多酸,混晶等);
常多相共存,有所谓的活性相概念
例如:Bi2O3-MoO3,就有α-,β-,γ-相,
催化作用与功能
禁带 EF △E
EC EV MgO 禁带较宽 △E > 5 eV
不能使满带电子激发到空带中
半导体
半导体的禁带很窄(0.2~3ev),
在绝对零度时,电子不发生跃迁,与绝缘体相似;
但当温度升高或接受光照时,部分电子从满带激发到空 带上去,空带变成导带, 而满带则因电子移去而留下空穴,在外加电场作用下能 够导电,故称半导体。
在受主能级上有空穴存在。 很容易接受满带中的跃迁的电子,使满带产生正电空穴关 进行空穴导电。又称空穴型半导体
例如单晶Si、单晶Ge、PbS等。
25
本征半导体能带结构
• 晶体中既无施主也无受主,具有电子和空穴两种载流子,其 准自由电子和准自由空穴是在外电场作用下,电子从价带迁
移到导带中产生。
本征半导体在催化领域并不重要,因为化学变化过
程的温度,一般在 300~700 ℃ ,不足以产生电子从 其价带到空带的跃迁。
10
应用
• 金属氧化物(硫化物)催化剂的应用:氧化还原反应 • 金属氧化物:
– 主要催化烃类的选择性氧化,主要应用于有氧参与的氧
化反应 – 部分应用于加氢、脱氢(在氢气中难于还原的氧化物) • 金属硫化物催化剂:主要用于重油的加氢精制,加氢脱硫 (HDS)、加氢脱氮(HDN)、加氢脱金属(HDM)等过 程
氧化物催化剂的工业应用(1)
氧化物催化剂的工业应用(2)
作为氧化作用的氧化物催化剂的类型
① 过渡金属氧化物:晶格氧型,易从晶格中传递出氧给反应 物分子,含有2种以上价态可变的阳离子,且阳离子常交叉互溶, 为非计量化合物 ② 金属氧化物:化学吸附氧型,用于氧化的活性组分为化学 吸附型氧种(分子态、原子态或间隙氧) ③ 原态不是氧化物,是金属:表面吸附氧形成氧化层,如Ag 对乙烯甲醇的氧化,Pt对氨的氧化
(1) 主催化剂组分,对化学反应起催化作用的根本性物质, 单独存在时就有催化活性;是催化剂的必须具备的主体成分;如 丙烯氨氧化制丙烯腈使用的MoO3-Bi2O3催化剂中的MoO3 ( 2 )助催化剂组分,具有提高催化剂活性、选择性和改善催 化剂耐热性、抗毒性、机械强度、寿命等性能的组分,其本身无 活性或者活性很小; MoO3-Bi2O3催化剂中的Bi2O3 (3)载体
上课回顾 金属催化剂化学键
能带模型— d带空穴 价键模型—d% 配位场模型—定域键模型
3.6 金属氧化物和硫化物催化剂及其催化作用
主要内容
1
2 3
概述 半导体的能带结构及其催化活性 氧化物表面的M=O性质与催化剂活 性、选择性的关联
4
5
复合金属氧化物催化剂的结构化学 金属硫化物催化剂及其催化作用
1. 概述
金属氧化物催化剂(复合氧化物)组成
金属氧化物催化剂主要是:
IVB-VIII族和IB,IIB族元素的氧化物
4
元素周期表
57La
镧
89A
58 Ce
59 Pr
60 Nd
61 62 Pm Sm
63 Eu
64 Gd
65 Tb
66 Dy
67 Ho
90
Th
91
Pa
92
U
93
Np
பைடு நூலகம்94
Pu
95
Am
96
Cm
97
Bk
98
Cf
99
Es
c 锕
6 69 70 71Lu 8 Tm Yb 镥 Er 10 10 10 103Lr 0 1 2 5铹
Fm Md No
1. 概述
金属氧化物催化剂组成
催化剂多由两种或多种氧化物组成,且组分中至少有
一种是过渡金属氧化物。
如:V2O5-MoO3,Bi2O3-MoO3, TiO2 -V2O5-P2O5,V2O5-MoO3-Al2O3,
22
半导体:禁带窄,满带电子可激发到空带而导电
0K时半导体不导电。
一定温度下,价带电子跃迁到
EF ee e 空带,空带有自由电子导电,价 带有空穴导电。
空带 满带
导带 满带
半导体分类
半导体分为三类: ⑴ 本征半导体 ⑵ n-型半导体 ⑶ p-型半导体
24
本征半导体
组成计量,不含杂质,具有理想的完整晶体结构、 有电子和空穴两种载流子传导的半导体,
(3)电子从满带跃迁后形成的空穴以与电子相反方向传递电流
(4)禁带宽度为Eg:
金属:Eg=0,
所以导电良好,无禁带。
半导体:Eg=0.2~3e.v.
绝缘体:Eg=5~10e.v. 所以导电很差,禁带较宽。
没有导带 有满带,空带, Ec — 空带最低能级 Ev — 满带最高能级 △E — 能量差
绝缘体
14
二.半导体的能带结构及其催化活性
金属氧化物和硫化物催化剂,大部分是半导体型化合物; 与金属不同,它们的能带结构是不叠加的,形成分开的带(满带 /价带、禁带和空带)
15
能带结构几个概念:
满带、价带、空带→导带、禁带(能量宽度为Eg)。
满带:凡是能被子电子完全充满的能带;
价带:通常是指半导体或绝缘体中,在0K时能被电子占
满的最高能带。
空带:没有填充电子的能带; 导带:凡是能带没有完全被电子充满的; 禁带:在导带(空带)和满带之间没有能级,不能填充 电子,这个区间叫禁带。
16
半导体能带特点:
(1)能带不迭加,形成分开的带
(2)电子(价带中)电子受热或辐射、跃迁到空带,带入的电
子在外电场作用下, 开始导电→导带(原来的空带)
N型、P型半导体
杂质是以原子、离子或集团分布在金属氧化物晶体中,存
在于晶格表面或晶格交界处。
32
N型半导体: 如果杂质能级出现在靠近半导体导带下部称为施主能级。
施主能级的电子容易激发到导带中产生自由电子导电,又称 电子型半导体
E施主能级
33
P型半导体:
如果出现的杂质能级靠近满带上部称为受主能级。