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新郑一中分校高三元素化合物部分大纲解读读背材料考纲要求：1常见金属元素（如Na、Al、Fe、Cu等）（1）了解常见金属的活动顺序。（2）了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。（3）了解合金的概念及其重要应用。2常见非金属元素（如H、C、N、O、Si、S、Cl等）（1）了解常见非金属单质及其重要化合物的主要性质及应用。（2）了解常见非金属单质及其重要化合物对环境质量的影响。3以上各部分知识的综合应用。Na一：钠及其化合物的性质A金属钠1钠的物理性质金属钠是一种柔软 ，银白色、有金属光泽的金属，是热和电的良导体；它的密度为0.97gcm3，比水的密度小，比煤油的密度大，熔点为97.81、沸点为882.9。2钠的化学性质 (1)跟非金属反应：金属钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成氧化钠：4Na+O2=2Na2O，（空气中钠的切面变暗）在空气(或氧气)中燃烧：2Na+O2Na2O2(黄色火焰)，以上反应说明Na2O2比Na2O热稳定性好。可见，与O2反应时因条件不同而产物不同。在氯气中燃烧：2Na+Cl2 NaCl(白烟) (2)钠与水反应：2Na+2H2O =2NaOH +H2 现象： 浮：钠投入水中并浮在水面上 声：钠立即跟水反应，并放出热量，发出嘶嘶响声，产生气体。游：同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方迅速游动最后消失红：反应后的水溶液使酚酞变红。(3)钠与酸反应：钠与酸的反应比水反应更激烈，极易爆炸。（4）钠与盐溶液反应：先考虑钠与水反应生成NaOH，再考虑NaOH是否与盐反应。例如：钠与CuSO4溶液反应2Na+2H2O=NaOH+H2 (1)CuSO4+2NaOHNa2SO4+Cu(OH)2 (2)合并(1)(2)得：2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4 +Cu(OH)2+H2 钠与FeCl3溶液反应：6Na+6H2O+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3+3H2B钠的化合物1氧化钠和过氧化钠的比较比较内容Na2ONa2O2颜色、状态白色固体淡黄色固体氧的化合价2价1价（过氧离子O22）电子式稳定性较不稳定较稳定生成条件通过钠的常温氧化生成通过钠的燃烧生成物质类别碱性氧化物过氧化物（不是碱性氧化物）与水反应Na2O + H2O=2NaOH2Na2O2 + 2H2O=4NaOH + O2与CO2反应 Na2O + CO2=Na2CO32Na2O2 + 2CO2=2Na2CO3 + O2与盐酸反应 Na2O + 2HCl=2NaCl + H2O2Na2O2 + 4HCl=4NaCl + 2H2O + O2用途用于少量Na2O2制取强氧化剂、漂白剂、供氧剂保存密封保存密封保存2碳酸钠与碳酸氢钠化学式Na2CO3Na2CO310H2ONaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打溶解性易溶于水易溶于水（溶解度较Na2CO3小）色态白色粉末无色晶体细小白色晶体热稳定性稳定易失水、风化受热易分解2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2H+CO32+2H+=CO2+H2O较快，分步进行HCO3+H+=CO2+H2O 剧烈NaOH不反应HCO3+OH=CO32+H2O石灰水CO32+Ca2+=CaCO3石灰水足量：HCO3+Ca2+OH=CaCO3+H2O石灰水不足：2HCO3+Ca2+2OH=CaCO3+2H2O+CO32BaCl2CO32+Ba2+=BaCO3不反应（若再加NaOH，则有沉淀）CO2NaCO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反应用途用于玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业，洗涤发酵剂、灭火器，医疗上用于治胃酸过多转化C有关钠及其化合物的几个问题1金属钠露置在空气中的变化过程：银白色金属钠 2Na2CO3与盐酸的互滴反应（1）向盐酸里逐渐滴加入Na2CO3溶液（开始时酸过量）开始就有气体放出；（2）向Na2CO3溶液里逐滴加入盐酸（开始时酸不足）开始无气体产生： HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3（无气泡） HCl+NaHCO3=NaCl+CO2+H2O可见不同的滴加顺序产生不同的现象，利用这种现象不用其他试剂就可鉴别Na2CO3溶液和盐酸。 3碳酸氢钠和碳酸钠的制法(1)制取NaHCO3的方法减压低温蒸干NaHCO3溶液。NaHCO3遇热易分解，其水溶液加热更易分解，所以不可能采用常压下蒸发溶剂的方法制得NaHCO3晶体。往饱和Na2CO3溶液中通入CO2，过滤得到晶体。Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 (2)制取Na2CO3的方法往饱和食盐水中依次通人足量的NH3、CO2(氨碱法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3从溶液中析出(依次通人CO2、NH3至饱和行吗?)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3NH4HCO3 +NaCl=NaHCO3+NH4Cl(制纯碱的2NaHCO3Na2CO3 +CO2+H2O(工业方法)D碱金属元素 （Li 、Na、K、Rb、Cs）1原子结构：（1）相似性：最外层均为1个电子（2）递变性：核电荷数依次增多，电子层数依次增多，原子半径依次增大2元素性质：（1）相似性：均为活泼金属元素，最高正价均为+1价（2）递变性：失电子能力依次增强，金属性依次增强3单质性质：（1）相似性：均具强还原性，均具轻、软、易熔的特点（2）递变性：还原性依次增强，密度趋向增大，熔沸点依次降低，硬度趋向减小由锂到铯熔点逐渐降低，与卤素单质等恰恰相反。这是因为碱金属中存在金属键，金属键随原子半径的增大而减弱。卤素单质中存在分子间作用力，分子间作用力随相对分子质量的增大而增强。4化合物性质：（1）相似性：氢氧化物都是强碱（2）递变性：氢氧化物的碱性依次增强E焰色反应许多金属或它们的化合物在燃烧时火焰呈特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应，是一种物理变化，是元素的性质而不仅属化合物。钠是黄色；钾是紫色（透过蓝色钴玻璃）；钙是砖红色。1焰色反应原理电子在原子核外不同的轨道上运动，当其受热时，处在能量较低轨道的电子会吸收能量从低能级跃迁到能量较高的轨道。这些处于高能量轨道的电子不稳定，又会跃迁到能量较低的轨道，并释放出能量，这些能量以一定波长的光的形式释放。而且不同的元素产生不同波长的光，故此原理常用于光谱分析。按此理论，任何元素的原子灼烧时都应呈现一定的焰色，但我们所说的焰色实际为可见光，故只有部分金属元素才有特殊的焰色。焰色反应指的是元素的性质，相应金属不管是离子还是单质灼烧时都会呈现其焰色。做焰色反应的实验时应注意：火焰本身尽可能无色，铂丝要洁净，焰色反应鉴定物质的方法，一般是在其他化学方法无效时才采用。2焰色反应的操作步骤：（洗、烧、沾、烧）（1）铂丝放在酒精灯上灼烧至与铂的原来颜色相同；（2）蘸取待测溶液；（3）在酒精灯上灼烧，观察焰色；（4）用稀盐酸洗净铂丝，在酒精灯上灼烧。进行焰色反应之前，灼烧铂丝是为了防止操作之前铂丝上的残留物对实验产生影响。用盐酸洗铂丝灼烧可除去铂丝上的残留物对后面实验的干扰。不用硫酸是由于盐酸盐比硫酸盐更易挥发，对实验的影响小。焰色反应所用铂丝昂贵，实验室常用光洁的铁丝、铬丝、钨丝等无焰色的金属代替。F碱金属中的一般和特殊之处 1Na、K需保存于煤油中，但Li的密度比煤油小，所以Li必须保存在密度更小的石蜡油中或密封于石蜡 2碱金属中，从Li至Cs，密度呈增大的趋势，但(K)=0862gcm3p(Na)=0.971ecm3。 3酸式盐的溶解度一般大于正盐，但溶解度NaHCO3PH3AsH3、最高价氧化物水化物的酸性HNO3H3PO4等；这是由于它们的原子中最外层都有5个电子（性质相似），而在周期表中按从上到下的顺序电子层数逐渐增多（得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强）引起的。B、同素异形体由同种元素组成的性质不同的单质，叫做这种元素的同素异形体。如红磷和白磷都是由磷元素形成的单质，但常温下红磷在空气中能稳定存在而白磷在空气中能自燃（须保存在冷水中），红磷和白磷的完全燃烧产物都是五氧化二磷。白磷、红磷都是磷元素的同素异形体。在常见的元素中碳、氧、硫等也存在着同素异形现象，如，金刚石、石墨和富勒烯（C60、C70等）都是碳的同素异形体；O2、O3是氧的同素异形体。C、氮元素单质及其重要化合物的主要性质、制法及应用氮元素是一种典型的变价元素，掌握氮元素形成的单质和化合物的有关知识，应抓住以下线索（N元素化合价为线索） 化合价 -3 0 +2 +4 +5 物 质 NH3 N2 NO NO2 HNO3 （铵盐） （硝酸盐） 而对其中每种物质都从结构、性质（物理、化学）、制法、用途四方面来认识理解记忆，最后在各物质（不同价态间）间形成相互转化的知识网络。1氨气（NH3）：（1）分子结构：由极性键形成的三角锥形的极性分子，N原子有一孤对电子；N -3价，为N元素的最低价态（2）物理性质：无色、刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，常温常压下1体积水能溶解700体积的氨气，易液化（可作致冷剂）（3）化学性质：与H2O反应：NH3 + H2O NH3H2ONH4+ + OH-，溶液呈弱碱性，氨水的成份为：NH3 、 H2O、NH3H2O、NH4+ 、 OH-、H+，氨水易挥发；与酸反应：NH3 + HCl = NH4Cl NH3 + HNO3 = NH4NO3 （有白烟生成）；还原性（催化氧化）：催化剂4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O（N为-3价，最低价态，具有还原性）（4）实验室制法 Ca（OH）2 + 2NH4Cl CaCl2 + 2NH3 + 2H2O，工业上采取N2与H2在高温高压催化剂条件下合成氨气（5）用途：化工原料，制硝酸、氮肥等，作致冷剂2铵盐（1）物理性质：白色晶体，易溶于水（2）化学性质：受热分解： NH4HCO3 NH3 + H2O + CO2（30以上可分解）， NH4Cl NH3+ HCl与碱反应： Ca（OH）2 + 2NH4Cl CaCl2 + 2NH3 + 2H2O铵盐与碱溶液反应的离子方程式：NH4+ + OH- NH3+ H2O（该性质可用于氨气的制取和铵根离子的检验）3氮气（N2）（1）分子结构：电子式为NN，结构式为NN，氮氮叁键键能大，分子结构稳定，化学性质不活泼。（2）物理性质：纯净的氮气是无色无味的气体，难溶于水，空气中约占总体积的78%。（3）化学性质：常温下性质稳定，可作保护气；但在高温、放电、点燃等条件下能与H2、O2、IIA族的Mg、Ca等发生化学反应，即发生氮的固定（将空气中的氮气转变为含氮化合物的过程，有自然固氮和人工固氮两种形式）N2中N元素0价，为N的中间价态，既有氧化性又有还原性放电高温、高压 催化剂与H2反应： N2 + 3H2 2NH3 与O2反应： N2 + O2 2NO点燃与活泼金属反应： N2 +3 Mg Mg3N2（4）氮气的用途：化工原料；液氮是火箭燃烧的推进剂；还可用作医疗、保护气等。4氮的氧化物（1）氮的氧化物简介：氮元素有+1、+2、+3、+4、+5五种正价态，对应有六种氧化物种 类色 态化学性质N2O无色气体较不活泼NO无色气体活泼，不溶于水N2O3（亚硝酸酐）蓝色液体（-20）常温极易分解为NO、NO2NO2红棕色气体较活泼，与水反应N2O4无色气体较活泼，受热易分解N2O5（硝酸酸酐）无色固体气态时不稳定，易分解（2）NO和NO2的重要性质和制法性质：2NO + O2 2NO2（易被氧气氧化,无色气体转化为红棕色）；2NO2 （红棕色） N2O4（无色）（平衡体系）；3NO2 + H2O 2HNO3 + NO （工业制硝酸）；NO + NO2 + 2NaOH 2NaNO2 + H2O（尾气吸收）； NO2有较强的氧化性,能使湿润的KI淀粉试纸变蓝。制法：NO： 3Cu + 8HNO3（稀） 3Cu（NO3）2 + 2NO + 4H2O（必须_法收集NO）；NO2：Cu + 4HNO3（浓） Cu（NO3）2 + 2NO2 + 2H2O （必须_法收集NO2）（3）氮的氧化物溶于水的计算：NO2或NO2与N2（非O2）的混合气体溶于水可依据3NO2 + H2O 2HNO3 + NO利用气体体积变化差值进行计算。NO2和O2的混合气体溶于水时由4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3进行计算，当体积比V（NO2）：V（O2）=4：1时，恰好反应；4：1时，NO2过量，剩余NO；4：1时，O2过量，剩余O2。NO和O2同时通入水中时，由4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3进行计算，原理同方法。NO、NO2、O2的混合气体通入水中，先按求出NO的体积，再加上混合气体中NO的体积再按方法进行计算。（4）氮的氧化物（NO、NO2）对环境的影响：氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因，同时也可造成水体污染。汽车尾气中的氮氧化物（燃料在发动机内高温燃烧时，空气中的氮气与氧气反应生成的）与碳氢化合物经紫外线照射发生反应生成形成的一种有毒的烟雾，称为光化学烟雾。光化学烟雾具有特殊气味，刺激眼睛、伤害植物并使大气能见度降低。另外，氮氧化物与空气中的水反应生成硝酸和亚硝酸，是酸雨的成分。大气中氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧、汽车尾气和植物体的焚烧，以及农田土壤和动物排泄物中含氮化合物的转化。因此必须减少氮氧化物的排放，控制进入大气、陆地和海洋的含氮的氧化物。在工业上含氮氧化物的尾气吸收常用以下反