2022年常见无机物及其应用知识点.pdf
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1、第三部分常见无机物及其应用一、知识整理1常见金属元素的位置和物理通性( 1) 元素在周期表中的位置( 2) 金属材料的物理通性常用的金属材料主要有金属和合金两类,它们具有如下的物理通性:金属具有金属光泽;金属具有导电性;金属具有导热性;金属具有良好的延展性。2比较金属性强弱的方法元素金属性的本质是指元素的原子失电子能力。它取决于金属的原子半径、核电荷数、最外层电子数等因素。可以从以下几个方面来比较元素金属性强弱:( 1) 根据金属的原子结构;( 2) 根据元素在周期表中的位置;( 3) 根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱;( 4) 根据与氧气反应的难易;( 5) 根据与水反应的条件难易;(
2、6) 根据与非氧化性酸反应的剧烈情况;( 7) 根据金属间发生的置换;( 8) 根据原电池反应,做负极的金属比做正极的金属活泼。3金属活动性顺序的应用。金属活动性顺序K Ca NaMg AlZn Fe Sn Pb(H) Cu Hg AgPt Au金属原子失去电子能力强-弱金属阳离子得电子能力弱-强金属与氧气反应常 温 极 易 氧化, 燃烧产生过氧化物或超氧化物常温形成氧膜,点燃剧烈反应常 温 与 氧气 缓慢 反应,高温下Fe 可在纯氧中燃烧铜加热与氧化合,其余难反应金属与水反应常温剧烈Mg 加热反应,Al 去膜后反应铁 与 水 蒸气 反应 产生 四 氧 化三 铁和 氢气与水不反应金属与酸反应可
3、置换非氧化性酸中的氢不可置换酸中的氢金属与盐溶液反应与水反应, 生成的碱与盐溶液反应一般是位于金属活动性顺序表前边的金属能从盐溶液中置换出后边的金属氧化物与水反应K、Ca、Na 的氧化物易和水化合生成碱,MgO 与水缓慢反应,Al 及其以后金属的氧化物均不与水反应氢氧化物的热稳定性K、Na 的氢氧化物稳定,受热不分解,其余受热分解得到相应的氧化物和水,且它们的稳定性逐渐减弱跟碱溶液反应Al 与碱溶液反应产生盐和氢气冶炼方法电解法 ( 电解熔融盐或氧化物) 热还原法 ( 还原剂: C、CO、H2、Al 等) 热 分 解法物理方法二、重点知识解析1钠及其钠的化合物( 1) 钠及其钠的化合物的知识体
4、系( 2) 钠的性质银白色、质软、比水轻,熔点97. 81,沸点882. 9精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 17 页 - - - - - - - - - - 化学性质与氧气反应:4NaO22Na2O( 常温下缓慢氧化) 2NaO22Na2O2与其他非金属反应:2NaCl22NaCl ( 产生大量白烟) 与水反应: 2NaH2O2NaOHH2( 浮于水面,熔成闪亮的小球,并在水面上四处游动,发出咝咝的响声) 与盐反应: 2NaCuSO42H2OCu(OH)2 Na2SO4H2(
5、钠先与水反应,其产物再与盐反应) 与乙醇反应:2Na2C2H5OH2C2H5ONaH2( 3) 氧化钠与过氧化钠氧化钠过氧化钠颜色、状态白色固体淡黄色固体化学式Na2ONa2O2氧的化合价21稳定性不稳定,在空气中可以继续氧化:2Na2OO22Na2O2稳定,加热不分解与 H2O 反应Na2OH2O2NaOH2Na2O22H2O4NaOHO2与 CO2反应Na2OCO2Na2CO32Na2O22CO22Na2CO3 O2氧化性、漂白性一般不表现氧化性、还原性,无漂白性有强氧化性、漂白性,可以杀菌消毒( 4) 碳酸钠与碳酸氢钠碳酸钠碳酸氢钠俗名苏打、纯碱小苏打色、态常以 Na2CO310H2O
6、存在,为无色晶体,易风化失水为白色粉末Na2CO3白色粉末水溶性易溶于水溶解度较碳酸钠小热稳定性稳定,受热难分解2NaHCO3Na2CO3CO2 H2O与盐酸反应Na2CO3HClNaClNaHCO3Na2CO32HCl2NaCl CO2 H2ONaHCO3 HClNaClCO2 H2O碳酸钠碳酸氢钠与碱反应Na2CO3Ca(OH)2CaCO3 2NaOHNaHCO3NaOHNa2CO3H2O相互转化Na2CO3NaHCO3用途重要的化工原料,用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等的生产食品工业,泡沫灭火剂等2铝及其铝的化合物( 1) 铝及其铝的化合物的知识体系精品资料 - - - 欢迎下载 - -
7、- - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 17 页 - - - - - - - - - - ( 2) 铝铝在周期表中的位置和物理性质铝在周期表中第三周期A 族,是一种银白色轻金属,具有良好的导电性、导热性和延展性。它可应用于制导线、电缆、炊具,铝箔常用于食品和饮料的包装,铝还可以用于制造铝合金。化学性质与非金属反应4Al 3O22Al2O3( 常温生成致密而坚固的氧化膜) 4Al 3O22Al2O3( 铝箔在纯氧中燃烧发出耀眼的白光) 与酸反应2Al 6HCl2AlCl33H2(Al 与非氧化性酸反应产生氢气) Al 4HNO
8、3( 稀)Al ( NO3)3 NO 2H2O常温时遇浓HNO3发生钝化,但加热可反应与碱溶液反应2Al 2NaOH2H2O2NaAlO23H2与氧化物反应2Al Fe2O32FeAl2O3( 铝热反应可用于焊接钢轨、冶炼某些金属) ( 3) 氧化铝是一种白色难溶的固体,不溶于水。是冶炼铝的原料,是一种比较好的耐火材料。氧化铝是两性氧化物。与酸反应: Al2O36HCl2AlCl33H2O与碱反应: Al2O32NaOH2NaAlO2H2O既能与强酸反应,又能与强碱反应的物质:Al、Al2O3、Al ( OH)3、弱酸的酸式盐(NaHCO3、NaHSO3)、弱酸的铵盐 ( NH4)2CO3、(
9、NH4)2SO3 、氨基酸等。( 4) 氢氧化铝制备AlCl33NH3H2OAl ( OH)3 3NH4Cl与酸反应Al( OH)33HClAlCl33H2O与碱反应Al (OH)3NaOHNaAlO22H2O加热分解2Al (OH)3Al2O33H2O( 5) Al3、2AlO、Al (OH)3间的相互转化关系Al3Al (OH)32AlO在 AlCl3溶液中逐滴加入NaOH 溶液的现象:先出现白色沉淀,NaOH 溶液过量白色沉淀又逐渐消失。AlCl33NaOHAl ( OH)33NaCl;Al ( OH)3NaOH NaAlO22H2O( 两瓶无色的溶液其中一瓶是AlCl3溶液,另一瓶是N
10、aOH 溶液,采用互滴法可以对这两瓶无色溶液进行鉴别) 在 NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸的现象:先出现白色沉淀,盐酸过量白色沉淀又逐渐消失。NaAlO2HClH2OAl ( OH)3 NaCl;Al( OH)3 3HClAlCl33H2O3铁及其铁的化合物( 1) 铁及其铁的化合物的知识体系精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 17 页 - - - - - - - - - - ( 2) 铁的性质铁的核电荷数为26,最外层电子数为2;位于周期表第四周期族;在地壳中的含量排在第四位。物
11、理性质:银白色、具有金属光泽、有良好的延展性,是电和热的良导体,密度是7. 86g/cm3,能被磁体吸引,具有铁磁性。纯铁抗蚀性强,但生铁因含碳和其他元素,易生锈。化学性质:与非金属反应3Fe2O2( 空气 )Fe3O42Fe3Cl22FeCl3;FeSFeS与 H2O 反应3Fe4H2O( g)Fe3O44H2与酸反应与非氧化性酸Fe2HFe2 H2(HCl 、稀 H2SO4) 与氧化性酸常温时遇浓HNO3、浓 H2SO4发生钝化,但加热可反应2Fe6H2SO4( 浓)Fe2( SO4)33SO2 6H2OFe4HNO3( 稀)Fe( NO3)3NO H2O( 硝酸过量 ) 3Fe8HNO3
12、( 稀)3Fe( NO3)22NO 4H2O( 铁过量 ) 与盐溶液反应FeCu2Fe2Cu;Fe2Fe33Fe2( 3) 铁的氧化物、氢氧化物及铁盐、亚铁盐的比较铁的氧化物:化学式FeOFe2O3Fe3O4名称氧化亚铁三氧化二铁四氧化三铁俗名铁红磁性氧化铁化合价23 2、 3类型碱性氧化物碱性氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体溶解性难溶于水难溶于水难溶于水与盐酸反应FeO2HFe2H2OFe2O36H2Fe33H2OFe3O48HFe22Fe34H2O与还原剂反应3FeO2AlFeAl2O3FeOCOFeCO2Fe2O32Al2FeAl2O3Fe2O33CO
13、2Fe3CO23Fe3O48Al9Fe4Al2O3Fe3O44CO3Fe 4CO2铁的氢氧化物:化学式Fe( OH)2Fe( OH)3精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 17 页 - - - - - - - - - - 实验室制法原理Fe22OHFe( OH)2Fe3 3OHFe( OH)3现象产生白色沉淀产生红褐色沉淀与酸反应HClFe(OH)22HFe22H2O稀 HNO33Fe(OH)210H3NO3Fe3NO8H2OFe( OH)33HFe33H2OHIFe(OH)22HF
14、e22H2O2Fe( OH)3 6H2I2Fe2I26H2O稳定性4Fe( OH)2O22H2O4Fe( OH)3白色灰绿色红褐色2Fe( OH)3Fe2O3 3H2O铁盐、亚铁盐的性质:二价铁盐既有氧化性又有还原性,以还原性为主。亚铁盐溶液在保存时,应在溶液中放少量铁粉防止被氧化,同时滴加少量的相应酸以防其水解。硫酸亚铁在空气中变质的化学方程式:12FeSO43O26H2O4Fe2( SO4)34Fe( OH)3三价铁盐具有较强的氧化性:氯化铁腐蚀铜:Cu2FeCl3CuCl2 2FeCl2氯化铁氧化二氧化硫:SO22FeCl32H2OH2SO4 2FeCl22HCl三价铁盐具有较强的水解性
15、:Fe33H2OFe(OH)33HFe33H2OFe( OH)3( 胶体 ) 3HFe2与 Fe3的检验、 Fe2与 Fe3与其他离子的共存:Fe3的检验Fe2的检验观察颜色:黄色溶液加氢氧化钠溶液:产生红褐色沉淀。Fe33OHFe( OH)3( 红褐色 ) 加 KSCN 溶液:溶液呈红色Fe33SCNFe( SCN)3黄色无色血红色观察颜色:浅绿色溶液加氢氧化钠溶液:先生成白色沉淀,在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe22OHFe( OH)2( 白色 ) 4Fe( OH)2 O22H2O4Fe( OH)3溶液中先加 KSCN : 溶液不呈红色, 再加氯水或稀HNO3溶液呈红色。Fe2、
16、 Fe3与其他离子的共存不能大量共存的离子Fe33HCO、23CO( 水解相互促进) ;S2、I( 氧化还原反应) ; SCN、 C6H5O( 络合反应 ) ;OH产生沉淀等Fe223CO、OH、3NO(H) 、ClO、4M nO 等不能共存( 4) 铁的三角转化关系FeFe2:H、Cu2、Fe3、S、I2精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 17 页 - - - - - - - - - - FeFe3:Cl2、Br2、HNO3、浓 H2SO4Fe2Fe3:Cl2、Br2、O2、HN
17、O3、浓 H2SO4、KMnO4( H) Fe3Fe2:Fe、Cu、H2S、I、SO2FeFe3O4:O2、H2OFe3、Fe2、Fe3O4Fe:CO、Al 、H2Fe3的变色情况向 Fe3的溶液中加入KSCN 溶液,溶液呈红色;向 Fe3的溶液中加入NaOH 溶液,生成红褐色沉淀;将 Fe3的溶液中加入到KI 淀粉溶液中,溶液变蓝色;将饱和的Fe3的盐溶液加入到沸水中,生成红褐色Fe( OH)3胶体;向 Fe3的溶液中加入H2S 气体,生成淡黄色沉淀;向 Fe3的溶液中加入过量Fe 粉,溶液变浅绿色;向 Fe3的溶液中加入过量Cu 粉,溶液变蓝绿色。4铜及其化合物专题二非金属及其化合物一、知
18、识整理1非金属元素在周期表中的位置非金属元素有16 种。除 H 位于左上方的IA 外,其余非金属都位于周期表的右上方,都属于主族元素。非金属元素大多有可变化合价,如C: 4、 2、 4;S: 2、 4、 6;N: 3、 1、 2、 3、4、 5;Cl: 1、 1、 3、 5、7。2化学性质非金属单质:强氧化性F2、O2、Cl2、Br2;氧化性为主N2、S;还原性为主H2、C、Si、P。( 1) 与金属反应 ( 表现氧化性 ) O2与金属钠反应常温生成Na2O、燃烧生成Na2O2;O2与铁反应点燃生成Fe3O4。Cl2、Br2与变价金属反应生成高价金属卤化物。S 与变价金属反应生成低价金属硫化物
19、。N2与金属 Mg 反应生成 Mg3N2。( 2) 与水反应氧化性: 2F22H2O4HFO2还原性: CH2OCOH2既显氧化性又显还原性:X2H2OHX HXO ( X 为 Cl、l、Br) ( 3) 与盐反应 ( 表现氧化性 ) Cl22KI2KCl I23Cl22FeBr22FeCl32Br22Na2SO3O22Na2SO4( 4) 与碱反应精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页,共 17 页 - - - - - - - - - - 即显氧化性又显还原性:X22OHXXOH2O(
20、X 为 Cl、l、Br) 3S6OH2S223SO3H2O( 5) 与酸反应氧化性: Cl2H2SO3H2O2HCl H2SO4还原性: C2H2SO4( 浓)CO2 2SO22H2OS6HNO3H2SO46NO2 2H2O( 6) 与氧化物反应氧化性: 2COO22CO2还原性: 2CSiO2Si2CO,H2CuOCuH2O3比较非金属性强弱的方法元素非金属性的本质是指元素的原子得电子能力。它取决于非金属的原子半径、核电荷数、最外层电子数等因素。可以从以下几个方面来比较元素非金属性强弱:( 1) 根据元素在周期中的位置;( 2) 非金属单质的氧化性或对应阴离子的还原性;( 3) 非金属单质与
21、氢气化合的难易程度;( 4) 气态氢化物的稳定性;( 5) 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱;( 6) 非金属间发生的相互置换;( 7) 与变价金属反应时,金属被氧化的程度。4非金属单质的制备( 1) 原理:化合态的非金属有正价或负价:nR0R,nR0R。( 2) 方法:分解法:如,2KMnO4K2MnO4MnO2O2, 2H2O22H2OO2;置换法:如,ZnH2SO4ZnSO4H2,Cl22NaBr2NaClBr2;氧化法:如,MnO24HCl( 浓)MnCl2Cl2 2H2O;还原法:如,CH2OCOH2,SiO22CSi2CO;电解法: 2NaCl 2H2ONaOH H2 Cl2;5非
22、金属氢化物( 1) 非金属气态氢化物都为共价化合物,其典型的分子构型有HCl 为直线型; H2O 为折线型; NH3为三角锥形; CH4为正四面体型。( 2) 常温下除水为液体,其他均为气体。( 3) 气态氢化物都为无色,大多有刺激性气味( H2S 具有臭鸡蛋气味、有剧毒) 。( 4) 非金属性越强其氢化物越稳定。( 5) NH3易液化,极易溶于水,其水溶液显碱性;HCl 极易溶于水,其水溶液显酸性。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页,共 17 页 - - - - - - - - -
23、- 6非金属氧化物( 1) 除 SiO2是原子晶体以外,其他非金属氧化物固态时都是分子晶体。( 2) 许多非金属低价氧化物有毒,如CO、NO、NO2、SO2等,它们不能随便排放到大气中。( 3) 非金属最高价氧化物为酸性氧化物,若相应的酸易溶于水,则其氧化物易与水化合;反之亦然, 如硅酸不溶于水,所以SiO2不与水反应。( 4) 不成盐氧化物 ( 如 CO、NO)不溶于水,不与酸、碱反应生成盐和水。7非金属含氧酸( 1) 同周期非金属元素最高价含氧酸从左到右酸性增强,同主族非金属元素最高价含氧酸从上到下酸性减弱。( 2) 对于同种非金属形成的不同含氧酸,价态越高酸性越强( 如: HClO4HC
24、lO3HClO ;H2SO4H2SO3) 。( 3) 常见含氧酸的一般性质:H2SO4:强酸、沸点高、不挥发、稳定;浓硫酸是无色黏稠的油状液体具有吸水性、脱水性和强氧化性。HClO:仅存在于溶液中、是一种弱酸、有强氧化性和漂白性、极不稳定、光照易分解。HNO3:无色液体、强酸、沸点低、易挥发、不稳定、易分解、有强氧化性。H2CO3:仅存在于溶液中、弱酸、不稳定。H2SiO3:白色固体、不溶于水、弱酸、不挥发、加热时可分解。( 4) 常见酸的酸性: 强酸有 HCl 、HNO3、H2SO4;中强酸有 H2SO3、H3PO4;弱酸有 HF、CH3COOH 、H2CO3、HClO 、H2SiO3二、重
25、点知识解析1氯气及其氯的化合物( 1) 氯气及其化合物的知识体系( 2) 氯气物理性质黄绿色气体,有刺激性气味、可溶于水化学性质与氢气反应:Cl2H22HCl ( 燃烧火焰呈苍白色) 与金属反应:2NaCl22NaCl( 燃烧产生白烟) CuCl2CuCl2( 燃烧产生大量棕黄色的烟) 与水反应: Cl2H2OHCl HClO (氯水呈浅黄绿色,具有漂白性) 与碱溶液反应:Cl22NaOHNaClNaClO H2O(用于除去氯气,防止污染) 2Cl22Ca( OH)2CaCl2Ca( ClO)22H2O( 用于制造漂白粉, 漂白粉的有效成分是 Ca( ClO )2) 与盐溶液反应:Cl22Fe
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- 2022 常见 无机物 及其 应用 知识点
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