2022年高中化学必修一第三章非金属及其化合物知识点总结 .pdf

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 Fe)、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） ；第 1 页 共 13 页3+ （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；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 12 页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+O 22CO C+O2CO2 (2)与某些氧化物反应第 2 页 共 13 页C+CO 2 2C+SiO 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 12 页2 C+2CuO2CO C+H2O(g)Si+2CO 2Cu+CO2 CO+H2(3)与氧化性酸反应C+2H2SO4(浓) C+4HNO3(浓) 2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+O 2 3CO+Fe2O3 CO+H2O (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+C 酸性氧化物的通性CO2+H2OH2CO3 2CO 2CO2 2Fe+3CO2 CO2+H2 CO2 +2SO2 +2H2O CO2 +4NO2 +2H2OCO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2OCO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2 2CO2+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2 CO2+CaO 3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第 3 页 共 13 页 CaCO3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 12 页4硅(1)与单质反应Si+2Cl 2 Si+O 2 SiCl4(无色液体 ) SiO2 (2)硅的制取：SiO2+2C 精制： Si+2Cl 25二氧化硅(1)酸性氧化物的通性SiO2+CaO CaSiO3 Si+2CO( 得到粗硅 ) SiCl4 SiCl4+2H2 Si+4HCl SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O (2)氧化性SiO2+2C Si+2CO(3)和 HF 反应： SiO2+4HF=SiF4+2H2O 6 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 NaCl Na2SiO3+ 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 2H2O 7 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 12 页水泥的主要成分： 3CaO SiO2、2CaO SiO2、3CaO Al2O3 普通玻璃的主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 第 4 页 共 13 页8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 Cl2+Cu 2NaCl 3Cl2+2FeCuCl2 2FeCl3 (2)与非金属反应：Cl2+H22HCl 第 5 页 共 13 页解释下列现象：、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：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 12 页Ca(ClO)2+ 2HClCaCl2+2HClO Ca(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+2Cl 2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、漂白粉的性质第 6 页 共 13 页HClO 分子的结构式为 H-O-Cl(氧处于中心 )，所以电子式为的性质，经常用到以下 几 方 面 性 质 ：(1)HClO是 一 种 弱 酸 ， H2CO3 HClO Ca(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+H2O - 。次氯酸、次氯酸钙等有多方面HClO+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：2HClO 4氯气及其化合物转化关系2HCl+O25、卤族元素及其单质的性质变化规律精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 12 页第 7 页 共 13 页（） 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+F2 2HF，在冷暗处就发生爆炸；H2+Cl 2 H2+I 2 2HCl，见光爆炸；，加热缓慢化合；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+S 还原性：与氧气发生反应 自身氧化还原反应3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3 +3H2O 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 12 页(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 23 (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：第 8 页 共 13 页H2S SO+ Br+ 2 HO = HSO+ 2HBr 2 2 224 SO+ Cl+ 2 HO = HSO+ 2HCl 2 2 224 与某些强氧化剂的反应：2KMnO4 + 2H2O+ 5SO2 = K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4 SO2的催化氧化2SO2+O2 (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3 净化干燥装置：盛放浓硫酸的洗气瓶4 收集方法：向上排空气法或排饱和NaHSO3 溶液 5 检验：湿润的蓝色石蕊试纸-变红湿润的品红试纸 -褪色 6 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 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 12 页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 + 3O22H2S + O2 点燃催化剂加热2SO3 2H2O 2SO2 点燃2H2O S (2) 还原性： H2S + X2 =2HX +S (X=Cl 、Br、I) 第 9 页 共 13 页(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 (3) NO2 的氧化性：4NO2 +2KI =2NO + 2KNO3 + I2 NO2 + SO2 + H2O = H2SO4 + NO (4) 与碱反应：NONO2 2NaOH=2NaNO2 +H2O 2NO2 +2NaOH=NaNO3 +NaNO2+H2O (5) NO2 与水反应： 3NO2+H2O=2HNO3+NO 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 4NO + 3O2+2H2O=4HNO3 六 氨硝酸硫酸2O4 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b分类：放电自然固氮：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）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 12 页（2）氨的分子式NH3，结构式，电子式第 10 页 共 13 页 ，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=NH3?H2O 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 NO3 C 氨的氧化反应加热+-+- 4NH3+O2=4NO+6H2O 催化剂二、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，NH4Cl NH3 +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 NH4ClNaOHNH3?H2ONaCl。 NH4Cl固 体 与 熟 石 灰 共 热Ca （ OH ） 2 （ s ） +2NH4Cl （ s ）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 12 页=2NH3 +2H2O+CaCl2（实验室制氨气）。三、氨气的制法：第 11 页 共 13 页1、工业制法 2N2+3H2 2、 实验室制法2NH3（条件：高温高压、催化剂）（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/cm 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 3 不稳定性：4HNO3=2H 或者光照2O+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H2 Cu + 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：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 12 页（1）与指示剂作用：能使紫色石蕊试液变红；第 12 页 共 13 页（2）与活泼金属反应生成H2 Zn+H（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3、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 H2 a 跟金属反应加热时，大多数金属可被浓硫酸氧化，如2H2SO4(浓)+ Cu = CuSO4 + SO2+ 2H2O b 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 第 13 页 共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 12 页