高中化学必修一第三章非金属及其化合物知识点总结.doc

如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流高中化学必修一第三章非金属及其化合物知识点总结【精品文档】第 14 页一、常见物理性质： 1、颜色： A、红色世界（1）基态：Fe2O3 （红棕色）、Fe (OH)3（红褐色）、Fe (SCN)2+ （血红色）、Cu （紫红色）、Cu2O（砖红色）、NO2（红棕色）、P（红磷、暗红色）、Br2 （深红棕色）、红色石蕊试纸、 品红溶液。在空气中久置的苯酚(红色)（2） 化学变化：紫色石蕊在酸性溶液(pH5.0)中变红；润湿的蓝色石蕊试纸遇酸性气体(CO2、SO2、H2S、HCl)变红；酚酞在碱性溶液中呈浅红色(8.2pH10.0)或红色(pH10)；甲基橙在酸性溶液(pH3.1)中呈红色；已经被二氧化硫褪色的品红溶液在加热时会出现红色。B、橙色世界：（1）基态：浓溴水 、甲基橙试剂、Br2 (CCl4)呈橙红色。C、黄色世界：（1）基态：工业盐酸(含有Fe3+)、Au 、S（淡黄色）、Na2O2 （淡黄色）、AgBr（淡黄色）、AgI、Ag3PO4、碘水(黄色)、三硝基甲苯(黄色)、蛋白质加浓硝酸 （2）激发态：钠元素焰色呈黄色（3）化学变化：久置的浓硝酸因溶有自身分解产生的二氧化氮而变黄D、绿色世界（1）基态：F2 （浅黄绿色）、Cl2 （黄绿色）、Cu 2(OH)2CO3 （绿色）、 CuCl2（浓溶液呈绿色）、 FeSO4 （浅绿色）（2）化学变化：Fe (OH)2 （白色）灰绿色Fe (OH)3（红褐色）E、青(黑) 世界：Fe FeO Fe3O4 FeS CuS Ag2S MnO2 石墨(灰黑)F、蓝色世界（1）基态：CuSO4（溶液）、CuSO4 ·5H2O （晶体）、液氧、臭氧（2）化学变化：紫色石蕊在碱性溶液（pH8）中变蓝；润湿的红色石蕊试纸遇碱性气体变蓝；无水CuSO4 （白色粉末）遇水变蓝；H2、H2S、 CH4、C2H5OH 燃烧火焰呈淡蓝色，CO燃烧火焰呈蓝色；S在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧呈现明亮的蓝紫色火焰；淀粉遇 I2 (aq)变蓝；Cl2、Br2、NO2、O3遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。G、紫色世界（1）基态：KMnO4 (H+)、紫色石蕊、碘单质呈紫黑色；（2）激发态：钾元素的焰色呈紫色（透过蓝色钴玻璃观察）；（3）化学变化：I2 升华生紫烟；NH4I受热生紫烟；紫色石蕊在（5.0pH8.0）溶液中呈紫色。H、白色世界（1）基态：Hg、铝粉、大多数块状金属、PbSO4、BaSO4、AgCl、BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3、CaCO3、 Fe (OH)2（不稳定）、 Mg (OH)2、 Al (OH)3等。（2）化学变化：H2在Cl2中燃烧呈现苍白色火焰；NH3遇 HCl产生白烟；Mg、Al在氧气中燃烧发出耀眼的白光；红磷在氯气中燃烧时产生白色烟雾；红磷在氧气中燃烧时产生白烟。2、状态： 白磷（固态），三氧化硫（固态），纯硫酸（液体）。3、气味： 刺激性气味：HX Cl2 NH3 NO2 乙醛 甲醛臭鸡蛋气味：H2S特殊臭味：O3 电石生产的乙炔（含PH3、H2S）特殊气味：C6H6 苯酚苦杏仁味：硝基苯香味： 酯类化合物4、毒性： 第A族：F2 Cl2 HF第A族：H2S SO2 第A族：NO NO2 NaNO2 白磷 第A族：CO 有机物：苯 硝基苯 甲醇 苯酚5、升华：I2 萘二、碳、硅及其化合物1碳碳在常温下非常稳定，但在高温条件下活动性增强，主要表现为还原性(1)与单质反应2C+O22CO C+O2CO2(2)与某些氧化物反应C+CO22CO C+H2O(g)CO+H22C+SiO2Si+2COC+2CuO2Cu+CO2(3)与氧化性酸反应C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2OC+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O2碳的氧化物(1)CO物理性质：无色无味、难溶于水，有剧毒的气体。具有可燃性和还原性。化学性质：2CO+O22CO23CO+Fe2O32Fe+3CO2CO+H2OCO2+H2(2)CO2物理性质：无色无味，能溶于水(11)的气体。密度比空气大，易液化。化学性质：氧化性：CO2+C2CO酸性氧化物的通性CO2+H2OH2CO3CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2OCO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)22CO2+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2CO2+CaOCaCO33碳酸盐(1)溶解性正盐中只有碱金属的碳酸盐和铵盐溶于水，所有酸式盐均溶于水。一般酸式盐比相应正盐易溶，但碱金属的碳酸氢盐比正盐溶解度小。(2)热稳定性一般规律：可溶性碳酸正盐不溶性碳酸正盐酸式碳酸盐。Na2CO3CaCO3NaHCO3(3)正盐与酸式盐的相互转化4硅(1)与单质反应Si+2Cl2SiCl4(无色液体)Si+O2SiO2(2)硅的制取：SiO2+2CSi+2CO(得到粗硅)精制：Si+2Cl2SiCl4 SiCl4+2H2Si+4HCl5二氧化硅(1)酸性氧化物的通性SiO2+CaOCaSiO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(2)氧化性SiO2+2CSi+2CO(3)和HF反应：SiO2+4HF=SiF4+2H2O6硅酸和硅酸盐(1)硅酸是不溶于水的白色固体，酸性比碳酸还弱。设计实验验证硅酸酸性比碳酸还弱：Na2SiO3+2 HCl= H2SiO3（胶体）+2 NaClNa2SiO3+ CO2+H2O= H2SiO3（胶体）+ Na2CO3(2)硅酸盐硅酸盐种类繁多，结构复杂，是构成地壳岩石的主要成分。常用SiO2和金属氧化物表示它的组成。如黏土：Al2O3·2SiO2 ·2H2O7硅酸盐工业水泥玻璃陶瓷原料黏土、CaCO3、石膏纯碱、石灰石、石英黏土反应原理复杂反应原理Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2水泥的主要成分：3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3普通玻璃的主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO28碳及其化合物转化关系9硅及其化合物转化关系三、富集在海水中的元素氯及其化合物1氯气的化学性质(1)与金属反应：Cl2+2Na 2NaCl 3Cl2+2Fe2FeCl3 Cl2+CuCuCl2 (2)与非金属反应：Cl2+H22HCl(3)与水反应 Cl2+H2O HCl+HClO新制的氯水久置的氯水成分分子：Cl2、H2O、HClO离子：H+、Cl、ClO、OH分子：H2O离子：H+、Cl、OH颜色黄绿色无色性质酸性、漂白性酸性且酸性增强、无漂白性原因新制的氯水中存在Cl2+H2OHClO+H+Cl久置的氯水中HClO完全分解为O2而消耗，最后成为HCl溶液解释下列现象：、新制的氯水能氧化Fe2+、 Br- ：Cl2+2Fe2+2Fe3+2Cl、新制的氯水加入镁粉，氯水褪色：Cl2+Mg= MgCl2 、新制的氯水加入硝酸银产生沉淀：Cl+Ag+=AgCl、新制的氯水与碳酸氢钠反应： H+HCO3-=H2O+CO2、新制的氯水使石蕊先变红后褪色：H+ HClO(4)与碱反应：工业制漂白粉或漂粉精 2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O漂白粉的主要成分为：CaCl2+Ca(ClO)2；有效成分为：Ca(ClO)2漂白粉的使用：Ca(ClO)2+ 2HClCaCl2+2HClOCa(ClO)2+H2O+CO2CaCO3+2HClO通过此反应可比较得出酸性强弱：H2CO3HClO氯气的尾气处理Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O 漂白液的有效成分：NaClO(5)与某些盐溶液反应Cl2+2KII2+2KCl Cl2+2Fe2+2Fe3+2Cl2氯气的制备（课本课后习题）MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O包括四个基本环节即制备（原料、原理、反应发生装置）、净化（除杂、干燥）、收集（收集方法、验满）、尾气处理会画装置3次氯酸、漂白粉的性质HClO分子的结构式为H-O-Cl(氧处于中心)，所以电子式为。次氯酸、次氯酸钙等有多方面的性质，经常用到以下几方面性质：(1)HClO是一种弱酸，H2CO3HClOCa(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO(2)ClO-是一种弱酸的酸根离子，能发生水解反应：ClO-+H2OHClO+OH-，所以次氯酸钙溶液显碱性。(3)HClO和ClO-都具有强氧化性，无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应，能使品红溶液褪色。(4)HClO见光易分解：2HClO2HCl+O24氯气及其化合物转化关系5、卤族元素及其单质的性质变化规律（）卤族元素物理性质比较：颜色状态熔、沸点密度溶解性水有机溶剂均易溶于有机溶剂F2Cl2Br2I2淡黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色气态气态液体（易挥发）固体（升华）小大低高剧烈反应淡黄绿色黄橙色黄褐色剧烈反应黄绿色橙橙红紫红（）卤族元素单质的化学性质：相似性：化学性质与Cl2相似，都具有典型的非金属性，都可以与金属作用生成金属卤化物，都可以与非金属反应，都可与水发生反应，都可以与强碱作用。递变性：与金属、非金属反应时条件不同。例如：卤素单质与H2的反应H2+F22HF，在冷暗处就发生爆炸；H2+Cl22HCl，见光爆炸；，加热缓慢化合；H2+I2 2HI，更缓慢地化合且可逆。与H2化合时，无论从反应条件、反应的剧烈程度以及生成气态氢化物的稳定性（HFHClHBrHI），都说明卤素单质的递变性。四 硫氧化物一、二氧化硫和三氧化硫(一)、硫俗称硫磺。1、硫的物理性质：淡黄色固体，难溶于水，可溶于酒精，易溶于CS2 ，熔沸点都很低。2、 硫的化学性质 氧化性：与绝大多数金属反应与非金属反应：H2+SH2S 还原性：与氧气发生反应 自身氧化还原反应 3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3 +3H2O(二) 二氧化硫1、物理性质：二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、有毒、比空气重、容易液化、易溶于水的气体2、化学性质可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，叫可逆反应。(1) 酸性氧化物-亚硫酐 二氧化硫与水反应 ：SO2  + H2O H2SO3 (亚硫酸) 二氧化硫与碱的反应SO2  + 2 NaOH = Na2SO3 + H2O ；SO2  + NaOH = NaHSO3 SO2  + 2 NaOH = Na2SO3 + H2O；Na2SO3 + H2O + SO2 = 2NaHSO3 与碱性氧化物反应 SO2+CaO=CaSO3 (2) 二氧化硫的氧化性：SO2+2H2S = 3S + 2H2O(3) 二氧化硫的还原性 与卤素单质反应：SO2 + Br2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HBrSO2 + Cl2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HCl 与某些强氧化剂的反应：2KMnO4 + 2H2O+ 5SO2 = K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4 SO2的催化氧化 2SO2+O2 2SO3 (4) 漂白性(5) 用途：制H2SO4 ；作漂白剂；杀菌，消毒(6) SO2的实验室制法 反应原理：Na2SO3 + H2SO4= Na2SO4 +SO2+H2O 制备装置：固体和液体不加热制备气体的装置 净化干燥装置：盛放浓硫酸的洗气瓶 收集方法：向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液 检验：湿润的蓝色石蕊试纸-变红 湿润的品红试纸-褪色 尾气处理：用NaOH溶液和倒扣漏斗装置防倒吸(7) SO2的污染酸雨：空气中SOX和NOX随雨水下降成为酸雨，pH<5.6(三) 三氧化硫1、物理性质：又名硫酸酐，是一种无色易挥发的晶体，溶沸点都很低。2、化学性质：具有酸的氧化物的通性，与水反应放出大量的热，具有较强的氧化性。(四) 硫化氢1、H2S的物理性质：无色、有臭鸡蛋气味的气体，密度比空气大，能溶于水，有剧毒。2、实验室制法：由强酸制弱酸的原理FeS + H2SO4 = FeSO4 + H2S FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S FeS + 2H = Fe2 + H2S 用湿润的Pb(CH3COO)2试纸Pb(CH3COO)2 + H2S = PbS + 2CH3COOH 试纸变黑 3、化学性质(1) 可燃性2H2S + 3O2 2H2O 2SO2 2H2S + O2 2H2O S (2) 还原性：H2S + X2 =2HX +S(X=Cl、Br、I)(3) 不稳定性：H2S H2+S(4) H2S气体的水溶液-氢硫酸五 氮的氧化物1、NO和NO2的生成N2 + O2 2NO 2NO + O2= 2NO2 实验室制法：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 +2NO+4H2O2、物理性质：NO是一种无色、无味、难溶于水的有毒气体。 NO2是一种红棕色、有剌激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水3、化学性质（1）NO与氧气反应：2NOO22NO2(2) NO2 的聚合反应：2NO2 N2O4 (3) NO2 的氧化性：4NO2 +2KI =2NO + 2KNO3 + I2 NO2 + SO2 + H2O = H2SO4 + NO(4) 与碱反应：NONO2 2NaOH=2NaNO2 +H2O2NO2 +2NaOH=NaNO3 +NaNO2+H2O (5) NO2与水反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO + 3O2+2H2O=4HNO3六 氨硝酸硫酸一、氨（1）氮的固定a：定义：将游离态的氮转变为氮的化合物叫做氮的固定放电b分类：自然固氮：高能固氮：N2+O2=2NO生物固氮：豆科植物的根瘤菌固氮人工固氮：2N2+3H2 2NH3（条件：高温高压、催化剂）（2）氨的分子式NH3，结构式，电子式，空间构型为三角锥形。（3）氨是无色气体，有刺激性气味，极易溶于水，氨的水溶液叫氨水。氨易液化。（4）醮有浓盐酸的玻璃棒与醮有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为产生白烟，将浓盐酸改为浓硝酸还会出现相同的现象。（5）氨的化学性质A 氨跟水的反应氨溶于水时发生的化学反应为NH3+H2O=NH3H2O NH4+OH-，氨水的成份有NH3、H2O、NH3·H2O、NH4+、OH-，由于NH3·H2O发生微弱电离，使氨水显碱性。 B 氨跟酸的反应NH3+ HCl= NH4Cl 2NH3+H2SO4= （NH4）2SO4 NH3+HNO3= NH4 NO3C 氨的氧化反应加热 催化剂4NH3+O2=4NO+6H2O二、铵盐由铵根离子和酸根离子构成的化合物叫铵盐（1）NH4+的电子式。结构式，空间构型为正四面体形。（2）铵盐都是离子化合物，都是晶体，都易溶于水（3）铵盐受热都易分解，NH4ClNH3+HCl。NH4HCO3NH3+H2O+CO2。（4）铵盐与碱反应，写下列化学方程式：NH4Cl溶液与NaOH溶液混和NH4ClNaOHNH3H2ONaCl。NH4Cl固体与熟石灰共热Ca（OH）2（s）+2NH4Cl（s）=2NH3+2H2O+CaCl2（实验室制氨气）。三、氨气的制法：1、工业制法2N2+3H2 2NH3（条件：高温高压、催化剂）2、 实验室制法（1）原理：Ca（OH）2（s）+2NH4Cl（s）2NH3+2H2O+CaCl2（2）药品：NH4Cl固体与熟石灰（Ca（OH）2）（3）装置：固+固气 使用大试管、单孔胶塞、导管、酒精灯、铁架台等。（4）净化干燥：使用碱石灰，不能用CaCl2（5）收集： NH3极易溶于水，比空气轻，用向下排空气法。（6）验满：湿润的红色石蕊试纸变蓝色或蘸有浓盐酸的玻璃棒产生白烟（7）处尾：用水吸收（注意防止倒吸）四、硫酸和硝酸的氧化性1、硝酸（1）硝酸的物理性质：纯硝酸是无色、有刺激性气味的液体，易挥发，密度为1.5027 g/cm3沸点为83。常用的浓硝酸中HNO3的质量分数大约为69%。硝酸能与谁以任意比互溶。（2）硝酸的化学性质：加热或者光照不稳定性： 4HNO3=2H2O+4NO2+O2（保存在棕色试剂瓶中）强酸性：硝酸是一种强酸、具有酸的通性浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性，且浓度越大，氧化性越强a.硝酸能氧化除Au、Pt、Ti以外的大多数金属且不产生H2Cu + 4HNO3（浓）= Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O反应现象：反应剧烈，产生气泡，放出红棕色气体，溶液的颜色变为蓝色3Cu + 8HNO3（稀）= 3Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H2O反应现象：反应比较缓慢，产生气泡，放出无色气体，无色气体在试卷上部变成红棕色，溶液颜色变蓝色。b.常温下，Fe、Al在浓硝酸中钝化钝化的原因是在金属表面形成了一层致密的氧化物保护膜，阻止反应的进一步进行。根据这个性质可以用铁制或铝制容器来盛装浓硝酸。如果加热则氧化膜被破坏，内部Fe、Al与硝酸会剧烈反应。2、稀硫酸稀硫酸是二元强酸，具有酸的通性：（1）与指示剂作用：能使紫色石蕊试液变红；（2）与活泼金属反应生成H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 Fe+H2SO4=FeSO4+H2（3）与碱性氧化物反应CuO+H2SO4=CuSO4+H2O（4）与碱反应2NaOH+ H2SO4=Na2SO4+2H2O（5）与某些盐反应Na2CO3 +H2SO4=Na2SO4+H2O+ CO23、浓硫酸（1）物理性质：纯浓硫酸是无色、粘稠、油状液体，不容易挥发，常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数是98%，密度为1.85g/cm3，沸点是338。（2）浓硫酸的三大特性吸水性：浓硫酸具有吸收水的性能，常用来干燥中性气体和酸性气体。脱水性：浓硫酸可将许多有机物中的氢原子和氧原子按水的组成比（2:1）脱去。如向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状固体同时有刺激性气体产生。强氧化性：浓硫酸是一种强氧化性酸，加热时氧化性更强。它的氧化作用是由H2SO4分子中+6价的硫元素产生的，其还原产物是SO2而不是H2a 跟金属反应加热时，大多数金属可被浓硫酸氧化，如72H2SO4(浓)+ Cu = CuSO4 + SO2+ 2H2Ob 跟非金属反应2H2SO4(浓)+ C = CO2+ SO2+ 2H2O当Fe、Al等较活泼金属遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象