第四章非金属及其化合物知识点总结_中学教育-高考.pdf

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1、学习必备 欢迎下载 第四章 非金属及其化合物.第一节 无机非金属材料的主角-硅 知识点 1 二氧化硅和硅酸 一、二氧化硅 1.存在：地球上存在的二氧化硅.其存在形态有结晶形和无定形两大类，统称硅石。2.结构(1)SiO2晶体的基本结构单元呈四面体形，每个 Si 原子周围结合 4 个 O，每个 O 原子跟 2 个 Si 相结合，Si 与 O 原子按 1：2 的比例组成立体网状结构的晶体。(2)石英晶体是结晶的二氧化硅，石英中无色透明的晶体叫水晶，具有彩色环带状或层状的称为玛瑙，沙子中含有小粒的石英晶体。3.物理性质：SiO2难溶于水，熔点很高，硬度很大。4.化学性质(1)不活泼性：常温下，与水不

2、反应，氢氟酸是惟一可以与之反应的酸，化学方程式：SiO2+4HF=SiF4+2H2O 玻璃中含 SiO2，所以可以用氢氟酸来雕刻玻璃，氢氟酸必须用塑料瓶盛装。(2)具有酸性氧化物的通性：与碱性氧化物反应：SiO2+CaO CaSiO3 与烧碱溶液反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 盛 NaOH 等碱性溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞的原因：玻璃的成分中含有 SiO2 被碱腐蚀生成有粘性的矿物胶 Na2SiO3 会将玻璃塞与玻璃瓶粘在一起打不开。5.用途(1)沙子是基本的建筑材料。(2)纯净的 SiO2是现代光学和光纤制品的基本原料。(3)用石英和玛瑙制作饰物和工艺品。二、硅酸

3、1.硅酸的性质(1)是一种很弱的酸,酸性:H2SiO3H2CO3。(2)不稳定（比 H2CO3稳定）受热易分解：H2SiO3=H2O+SiO2(3)硅酸在水中的溶解度很小。2.硅酸的制备（1）硅酸的酸酐为 SiO2，因其不溶于水也不与水反应，所以一般不能直接用 SiO2制备硅酸。（2）可通过可溶性的硅酸盐与其他酸反应制得，所生成的 H2SiO3易聚合形成胶体溶液-硅酸溶胶；硅酸浓度较大时则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶；硅酸凝胶干燥脱水 硅酸干凝胶，又称为硅胶，吸附水分能力强，常用作干燥剂，也用作催化剂的载体。Na2SiO3溶液与盐酸和反应的化学方程式：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3

4、（胶体）+2NaCl；Na2SiO3溶液与 CO2反应的化学方程式：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3（通入适量的 CO2）Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3+2NaHCO3（通入过量的 CO2）知识点 2 硅酸盐 1、硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，大多不溶于水，化学性很稳定。2、最简单的硅酸盐：硅酸钠，可溶于水，其水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。3、常用硅酸盐产品包括：玻璃、水泥、陶瓷，它们都是以硅酸盐为主要原料经过高温烧制而成。（1）生产普通玻璃的的主要原料：纯碱、石灰石、石英（2）生产水泥的主要原料：黏土、石灰石（3）生

5、产陶瓷的主要原料：黏土 知识点 3 硅 1、晶体硅结构：四面体形立体网状结构 2、硅元素在自然界的存在形态：只有化合态，单质硅也有晶体和无定形两种。3、物理性质：灰黑色固体，有金属光泽，熔点高、硬度大、是良好的半导体材料；4、化学性质：常温下：能和氢氟酸、氟气、强碱溶液反应。Si+4HF=SiF4+2H2 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 Si+2F2=SiF4 加热时：能和氢气、氧气、氮气、氯气、碳、镁等反应；Si+C SiC Si+O2 SiO2 2Mg+Si Mg2Si 5、工业制法：iO2+2C=Si+2CO；高纯硅的制取：高温 高温 高温 高温 学习必备 欢迎下载 S

6、i+2Cl2 SiCl4 SiCl4+2H2 Si+4HCl 第二节 富集在海水中的元素-氯 知识点 1 氯气 一、氯气物理性质：氯气呈黄绿色有刺激性气味，有毒，密度比空气大易液化，能溶于水的气体,一体积水能溶解 2 体积气体。二、氯气的化学性质 1、与金属的反应（除金铂以外的金属均能反应）Na+Cl2=NaCl 现象：产生白烟 Cu+Cl2=CuCl2 现象：棕黄色的烟 2Fe+3 Cl2=2FeCl3 现象：棕黄色的烟 2、与非金属的反应 Cl2+H2=点燃 2HCl 现象：点燃苍白色火焰(盐酸的工业制法)光照发生爆炸(故不能用与工业制盐酸)4、与水的反应：Cl2+H2O=HCl+HClO

7、 HClO 具有强氧化性，常用来杀菌消毒漂白，次氯酸是很弱的酸，不稳定，只存在于水溶液中，在光照下易分解放出氧气。分解方程式为：2HClO=2HCl+O2 氯水的成分：三种分子：H2O、HClO、Cl2；三种离子：H+、Cl-、ClO-氯水的保存：棕色试剂瓶 4、与碱的反应 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(常用与吸收多余的 Cl2)。离子方程式：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 2Cl2+2 Ca(OH)2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O(工业制漂白精)离子方程式：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 漂白粉的漂白原理：Ca（ClO）2+CO2：化学方

8、程式：Ca（ClO）2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO 离子方程式 Ca2+2ClO-+CO2+H2O=CaCO3+2HClO Ca（ClO）2+CO2（过量）化学方程式：Ca（ClO）2+2CO2+2H2O=Ca（HCO3）2+2HClO 离子方程式 ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-5、与还原性物质的反应（S2-、HS-、Br-、I-、Fe2+、等）Cl2+2 FeCl2=2FeCl3 三、氯气实验室制法(1)反应原理：MnO2+4HCl（浓）=MnCl2+2H2O+Cl2。(2)装置类型：固体和液体加热制气体。(3)仪器名称：略(4)收集方法：排饱和食盐水法或排空气法

9、。四、氯离子的检验：加硝酸银溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸沉淀不溶解 知识点 2 卤族元素 一、卤素单质的物理性质 在常温下，是气体，是液体，是固体，它们的颜色分别为：氟气 氯气 溴 碘 它们的熔沸点依次 密度依次 二.卤素单质的特性 1 Br2是常温下唯一呈 态的非金属单质，易挥发，蒸气有毒。不易溶于 易溶于 等有机溶剂，保存液溴采用 法。2 I2单质易，淀粉遇 I2变；不易溶于 易溶于 等有机溶剂。.三、卤素单质的化学性质 最外层都是 个电子，常见的负化合价为 价。氯、溴、碘的正化合价为 卤素都是活泼的，具有 性。与金属、氢气、水、碱都能反应，与碱溶液反应时，除氟气外均可发生卤素的自身氧化还

10、原反应。1、卤素与氢气的反应 F2+H2：Cl2+H2：.Br2+H2：I2+H2：.2、卤素与水的反应 F2+H2O：Cl2+H2O：Br2+H2O：I2+H2O：3、卤素单质间的置换反应 NaBr+Cl2：KI+Cl2：KI+Br2：4、卤素与碱的反应：F2+NaOH：Cl2+NaOH：Br2+NaOH：I2+NaOH：.四、卤离子的检验方法：.高温 高温 在地球上存在的二氧化硅其存在形态有结晶形和无定形两大类统称硅石结构晶体的基本结构单元呈四面体形每个原子周围结合个每个原子跟个相结合与原子按的比例组成立体网状结构的晶体石英晶体是结晶的二氧化硅石英中无色透 大化学性质不活泼性常温下与水不反

11、应氢氟酸是惟一可以与之反应的酸化学程式玻璃中含所以可以用氢氟酸来雕刻玻璃氢氟酸必须用塑料瓶盛装具有酸性氧化物的通性与碱性氧化物反应与烧碱溶液反应盛等碱性溶液的试剂瓶用橡胶 沙子是基本的建筑材料纯净的是现代光学和光纤制品的基本原料用石英和玛瑙制作饰物和工艺品二硅酸硅酸的性质是一种很弱的酸酸性不稳定比稳定受热易分解硅酸在水中的溶解度很小硅酸的制备硅酸的酸酐为因其不溶于水也不与学习必备 欢迎下载 第三节 硫和氮的氧化物 一、二氧化硫和三氧化硫 知识点 1 硫 1.物理性质：单质硫俗称硫磺，黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于 CS2,易升华、质脆、易研成粉末等。2.化学性质 Fe+S FeS（硫化

12、亚铁，黑色）2Cu+S Cu2S（硫化亚铜，黑色）S+Hg=HgS S+O2=SO2(点燃)S+H2H2S 3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O 硫及其化合物的相互转化 知识点 2 二氧化硫、三氧化硫 1、二氧化硫的物理性质 无色有刺激性气味气体、有毒，易溶于水，一体积水能溶解 40 体积的气体，是酸性氧化物，具有漂白性。2、二氧化硫的化学性质（1）具有酸性氧化物的通性 SO2 H2O；SO2 2NaOH（少量）SO2 NaOH（足量）；SO2+NaHCO3 SO2+H2S（2）具有弱氧化性 SO2+H2S SO2+Mg（3）具有还原性 能被 等强化剂氧化成 SO42-SO2+

13、O2 SO2+Cl2+H2O SO2+Br2+H2O SO2+KMnO4+H2O（4）漂白性：原理 3、二氧化硫的污染 空气中的二氧化硫来源于 是造成 的主要原因，正常雨水的 PH 酸雨的 PH 4、二氧化硫的制取（1）工业制法（2）实验室制法 原理 装置 收集 检验是否收集满的方法 尾气处理方程式 5、三氧化硫：SO3一种 氧化物。SO3 H2O；SO3 CaO SO3 Ca(OH)2 H2S S SO3 FeS Na2SO3 H2SO3 SO2 H2SO4 在地球上存在的二氧化硅其存在形态有结晶形和无定形两大类统称硅石结构晶体的基本结构单元呈四面体形每个原子周围结合个每个原子跟个相结合与原

14、子按的比例组成立体网状结构的晶体石英晶体是结晶的二氧化硅石英中无色透 大化学性质不活泼性常温下与水不反应氢氟酸是惟一可以与之反应的酸化学程式玻璃中含所以可以用氢氟酸来雕刻玻璃氢氟酸必须用塑料瓶盛装具有酸性氧化物的通性与碱性氧化物反应与烧碱溶液反应盛等碱性溶液的试剂瓶用橡胶 沙子是基本的建筑材料纯净的是现代光学和光纤制品的基本原料用石英和玛瑙制作饰物和工艺品二硅酸硅酸的性质是一种很弱的酸酸性不稳定比稳定受热易分解硅酸在水中的溶解度很小硅酸的制备硅酸的酸酐为因其不溶于水也不与学习必备 欢迎下载 第四节 氨 硝酸 硫酸 知识点 1 氨 1.氨的物理性质 纯净的氨气是 _、_的气体，比空气 _。氨很容

15、易 _，液氨汽化时要 _大量的热。氨 _溶于水(1 _)。2.氨的化学性质(1)NH3与水的反应：NH3+H2O NH3 H2O NH4+OH-NH3+H2O 4NH+OH-NH3 H2O NH3+H2O 上述反应为可逆反应。溶液中 NH3大部分与水结合成 NH3 H2O，但 NH3 H2O 只有一小部分发生电离(0.1 mol L-1氨水中只有 1.34%电离)，所以，氨水中 c(NH3 H2O)的浓度较 _，而 c(4NH)和 c(OH-)的浓度较_，氨水是 _碱。氨水中含有的分子有 _、离子有 _。但通常把 _当作溶质，_当作溶剂。(“0.1 molL-1氨水”的含义是什么？)氨水的密度

16、比水 _，而且密度随浓度的增大而 _。(2)NH3与酸的反应：NH3+HCl=NH4Cl 产生较多的白烟。NH3+HNO3=NH4NO3、2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4(3)氨与氧气的反应(氨催化氧化)4NH3+5O2 催化剂 4NO+6H2O 3.NH3的实验室制法 原料：用铵盐 NH4Cl,(NH4)2SO4与消石灰混合加热来制取氨气。原理：2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O 装置：“固体+固体”加热装置；发生装置与制 O2相似。收集：向下排空气法；收集的试管口塞上棉团，防止 NH3与空气对流。干燥：碱石灰 检验：(1)湿润的红色石蕊试纸(变蓝)；(2)

17、蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口(产生白烟)。4.铵盐(1)铵盐受热易分解：NH4Cl NH3+HCl NH4HCO3 NH3+H2O+CO2(2)铵盐与碱的反应：(NH4)2SO4+2NaOH Na2SO4+2NH3+2H2O 5.氨的用途 在地球上存在的二氧化硅其存在形态有结晶形和无定形两大类统称硅石结构晶体的基本结构单元呈四面体形每个原子周围结合个每个原子跟个相结合与原子按的比例组成立体网状结构的晶体石英晶体是结晶的二氧化硅石英中无色透 大化学性质不活泼性常温下与水不反应氢氟酸是惟一可以与之反应的酸化学程式玻璃中含所以可以用氢氟酸来雕刻玻璃氢氟酸必须用塑料瓶盛装具有酸性氧化物的通性与碱性氧化物

18、反应与烧碱溶液反应盛等碱性溶液的试剂瓶用橡胶 沙子是基本的建筑材料纯净的是现代光学和光纤制品的基本原料用石英和玛瑙制作饰物和工艺品二硅酸硅酸的性质是一种很弱的酸酸性不稳定比稳定受热易分解硅酸在水中的溶解度很小硅酸的制备硅酸的酸酐为因其不溶于水也不与学习必备 欢迎下载 知识点 2 硫酸的性质(一)硫酸的氧化性 浓硫酸的特性(1)难挥发性 制挥发性酸(2)吸水性(3)脱水性(4)强氧化性 氧化大多数金属：生成物中金属显价，同时生成二氧化硫。常温下浓 H2SO4使 Al,Fe 钝化。Cu+4622 O S H(浓)=CuSO4+24O S+2H2O 氧化某些非金属如 C、S、P 等(浓硫酸的还原产物

19、一般为二氧化硫)。C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O 2H2SO4(浓)+S=3SO2+2H2O 氧化某些还原性化合物 2NaI+2H2SO4(浓)=Na2SO4+I2+SO2+2H2O H2S+H2SO4(浓)=S+SO2+2H2O 知识点 3 硝酸的性质 1.硝酸的物理性质 2.硝酸的化学性质(1)硝酸的强酸性：HNO3=H+3NO(2)硝酸的强氧化性 与金属反应：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 铁、铝与冷的浓硫酸或浓硝酸常温下发生钝化。与非金属反应：C+4HNO3(浓)=CO2+4N

20、O2+2H2O S+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2+2H2O(3)硝酸的不稳定性 4HNO32H2O+4NO2+O2 四、氮 1、氮的固定：N2 O2；N2 H2 2、NO 是一种 色，于水，有刺激性气味，有毒的气体。NO O2 3、NO2是一种 色，有 气味，易溶于水的气体。NO2 H2O 4、氨水中含有的粒子：6、氨气实验室制法：NH3 H2O=；NH3+HCl NH4Cl=；NH4HCO3=NH4NO3 NaOH=五、酸 1、浓 H2SO4特性：、。H2SO4(浓)Cu；H2SO4(浓)C 2、HNO3(浓)Cu；HNO3(稀)+Cu 常温下，可以使用 Al 和 Fe 制容器盛装

21、浓硫酸和浓硝酸原因：。王水组成：。在地球上存在的二氧化硅其存在形态有结晶形和无定形两大类统称硅石结构晶体的基本结构单元呈四面体形每个原子周围结合个每个原子跟个相结合与原子按的比例组成立体网状结构的晶体石英晶体是结晶的二氧化硅石英中无色透 大化学性质不活泼性常温下与水不反应氢氟酸是惟一可以与之反应的酸化学程式玻璃中含所以可以用氢氟酸来雕刻玻璃氢氟酸必须用塑料瓶盛装具有酸性氧化物的通性与碱性氧化物反应与烧碱溶液反应盛等碱性溶液的试剂瓶用橡胶 沙子是基本的建筑材料纯净的是现代光学和光纤制品的基本原料用石英和玛瑙制作饰物和工艺品二硅酸硅酸的性质是一种很弱的酸酸性不稳定比稳定受热易分解硅酸在水中的溶解度很小硅酸的制备硅酸的酸酐为因其不溶于水也不与