第四章非金属及其化合物知识复习最简单.doc

高一化学人教版必修 复习资料 编排 蓬安中学化学备课组 2012年使用 合作探究 共同进步 自强不息 厚德博学 第四章 非金属元素及其化合物一、硅及其化合物1、硅（1）硅单质用途：半导体材料、太阳能电池。（2）单质硅化学性质： Si+2F2 = SiF4 Si+4HF = SiF4+2H2Si+2NaOH+H2O = Na2SiO3+2H2 Si+O2SiO22、二氧化硅(不与水反应) (1)存在：结晶形（水晶、玛瑙）、无定形（沙子）(2)化学性质：具有酸性氧化物的通性为硅酸酐，与碱、碱性氧化物、盐等物质发生反应。SiO2+CaO CaSiO3 SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2 SiO22NaOHNa2SiO3H2O （SiO22OH-SiO32-H2O） 即盛放碱性溶液试剂瓶用橡胶塞与氢氟酸(HF)发生反应：SiO24HF SiF42H2O 雕刻玻璃原理与碳还原剂发生反应 ：SiO23C SiC2CO SiO22C Si2CO(3)用途：石英制耐火材料、石英玻璃，水晶用于制光学仪器和工艺品，制光导纤维等。3、硅酸（不溶于水的酸）其胶体常用作干燥剂和催化剂的载体受热不稳定 H2SiO3 SiO2+H2O 制备原理：强酸制备弱酸。Na2SiO3+CO2+2H2O=H2SiO3+Na2CO3 SiO32-+CO2+2H2O=H4SiO4+CO3Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+NaCl SiO32-+2H+=H2SiO3(胶体)4、硅酸钠(1)硅酸钠(Na2SiO3)：水溶液称之为水玻璃或泡花碱，粘合剂、防腐剂。制取：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O （SiO22OH-SiO32-H2O）主要性质：Na2SiO32HCl=H2SiO32NaCl （ SiO32-2H+=H2SiO3）Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3 （ SiO32-CO2H2O=H2SiO3CO32-）(2) 硅酸盐产品：水泥（黏土和石灰石）（氧化物表达式3CaOSiO2、2CaO SiO2、3CaOAl2O3）、玻璃（纯碱、石灰石、石英）（氧化物表达式Na2OCaO 6SiO2）、陶瓷(黏土)。二、氯气1、氯气：物理性质：黄绿色、刺激性气味、有毒气体，比空气重，易溶与水。化学性质 （1）与金属反应:2NaCl22NaCl Cl2+CuCuCl2 2Fe3Cl22FeCl3氯气与变价金属反应得到最高价态金属氯化物。（2）与非金属的反应：氢气在氯气中燃烧的现象是 安静燃烧，苍白色火焰 H2Cl22HCl H2Cl22HCl（3）与水反应Cl2 + H2O HCl + HClO 离子方程式 Cl2 + H2O H+ + Cl + HClO见光不稳定分解： 2HClO 2HClO（4）氯水新制氯水中存在三种分子：Cl2 、H2O、HClO，四种离子：H+ 、Cl 、ClO、OH）如何检验一瓶氯水是新制还是久置变质的？ 如何保存新制的氯水？久置氯水pH怎样变化？ - 久置氯水实质可以理解为稀盐酸。 用途：氯气与水反应生成的次氯酸，是一种强氧化剂、杀菌剂、漂白剂。（5）与碱液反应： Cl22NaOH = NaClNaClOH2O用途：制取漂白液（有效成分：NaClO） 2Cl22Ca(OH)2 = Ca(ClO)2CaCl22H2O漂白粉(主要成分：Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分Ca(ClO)2)、漂白精（主要成分Ca(ClO)2）。漂白粉失效的方程式：Ca(ClO)2CO2+ H2O= CaCO3+ 2HClO 2HClO 2HClO（6）氯气与其他物质反应（SO2.H2S.Br-.-.S2-.SO32-.Fe2+）Cl2+ SO2+ H2O=HClH2SO4 （Cl2+ SO2+ H2O=4 H+2ClSO42-）；Cl2+ H2S=HClS （Cl2+ H2S=H+2ClS）2、氯气的实验室制备：原理：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O 离子方程式：4+2 ClMnO2Mn2+Cl22H2O 氯气的净化：（1）试剂饱和食盐水（2）目的 除去氯气中的HCl 氯气的干燥：（1）试剂浓硫酸（2）目的干燥氯气（或除去氯气中的水蒸气）收集方法：（1）向上排空气法（2）排饱和食盐水法尾气处理：氢氧化钠溶液，方程式Cl22NaOH = NaClNaClOH2O3、的检验方法：先加几滴硝酸银溶液，再加几滴稀硝酸：Ag+ Cl- = AgCl三、硫及其化合物的性质：1、SSO2SO3 S+H2H2S S+Fe FeS S+2CuCu2S S + O2 SO2 2SO2+O22SO3SO2+ CaO CaSO3 SO3+ CaO CaSO42、二氧化硫的性质：（1）酸性氧化物（类似二氧化碳）与氢氧化钠溶液的反应：n (SO2): n (NaOH)=1:1 NaOH +SO2= NaHSO3n (SO2): n (NaOH)=1:2 2NaOH +SO2= NaSO3+ H2O在澄清石灰水中通入SO2至过量：现象现有白色沉淀后沉淀溶解；方程式及离子方程式：Ca(OH)2 +SO2= CaSO3+ H2O CaSO3+ SO2+ H2O= Ca(HSO3)2Ca2+2 OH+SO2= CaSO3+ H2O CaSO3+ SO2+ H2O= Ca2+2 HSO3-（2）还原性：2SO2+O22SO3；Cl2+ SO2+ H2O=4 H+2ClSO42-（3）氧化性：SO2+ 2H2S=3S+ 2H2O；氧化产物和还原产物的质量比2:1（4）漂白性： 无色 通入Cl2加热至沸通入SO2品红溶液 褪色 变红 褪色 加热至沸腾沸腾沸通入Cl2立即变红随即变为无色很快变成红色（紫色石蕊通入SO2下列显示二氧化硫的哪些性质：（1）二氧化硫使溴水褪色 还原性 ；（2）二氧化硫使酸性高锰酸钾褪色 还原性 ；（3）二氧化硫使含酚酞的NaOH褪色 酸性氧化物 ；（4）二氧化硫使品红褪色 漂白性 。区分SO2和CO2的方法：依次-品红（鉴定SO2）-酸性高锰酸钾（除去SO2）-品红（鉴定除净SO2）-澄清石灰水（鉴定存在CO2）注意：CO2+CaCl2+H2O不反应；SO2+CaCl2+H2O不反应 。因为弱酸不能制强酸。二氧化硫的污染：会造成酸雨。酸雨的PH5.6，正常的雨水PH约为5.6，因为溶有二氧化碳。SO2形成酸雨的主要反应：SO2+ H2O= H2SO3 2H2SO3+ O2= 2H2SO43、浓硫酸的性质：无色油状液体，与水任意比列互溶，溶于水放出大量的热。 稀释浓硫酸：将浓硫酸沿烧杯壁注入水中，并不停的用玻璃棒进行搅拌。（1）吸水性：做干燥剂（不可干燥碱性气体或还原性气体） 酸性气体CO2、H2S、NO2、Cl2、SO2等 中性气体O2、H2、N2、CO、CH4、NO等 碱性气体NH3 还原性气体：H2S、NH3、HBr、HI等（2）脱水剂：使有机物炭化变黑。（3）强氧化性：常温下使活泼金属铝或者铁等“钝化”。钝化是强氧化剂是活泼金属表面生成保护膜，阻止酸接触内部金属。属于化学变化。2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2+2H2O 2H2SO4(浓)+CCO2+2SO2+2H2O 6H2SO4(浓)+2Fe Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O C12H22O11 12C+11H2O四、氮及其化合物的性质氮的固定：人工N2+3H22NH3 天然固氮：雷电作用或者根瘤菌作用1、N2NONO2HNO3 思考如何鉴定无色CO和NO；如何鉴定红棕色Br2蒸汽和NO2，（1）N2+O2 2NO 2NO+O2=2NO2 氮的化合物可造成的污染：光化学烟雾。（2）NO 、NO2和氧气的混合气体溶于水的总的反应方程式及计算：NO、NO2组合反应原理：3 NO2 + H2O = 2 HNO3 + NONO、O2组合反应原理：2 NO + O2 = 2 NO2 3 NO2 + H2O = 2 HNO3 + NO无论NO或O2过量，总式：4 NO + 3 O2 + 2 H2O = 4 HNO3NO2、O2组合反应原理：3 NO2 + H2O = 2 HNO3 + NO 2 NO + O2 = 2 NO2总式：4 NO2 + O2 + 2 H2O = 4 HNO3 若氧气过量余氧气，只讨论总式。若二氧化氮过量：先讨论4 NO2 + O2 + 2 H2O = 4 HNO3 后讨论3 NO2 + H2O = 2 HNO3 + NO 余一氧化氮2、 氨气的性质：（1）喷泉实验的操作要点：烧瓶中充满干燥气体，挤出胶头滴管中的水，打开止水夹。喷泉实验的原理：气体在溶液中溶解度大或者可与液体发生剧烈反应，且不再产生新的气体或者气体体积急剧减小，造成烧瓶内外压强差较大，即可发生“喷泉”现象。喷泉实验成功的关键：收集氨气的烧瓶要干燥；收集的氨气要全充满；装置要密闭不漏气；玻璃管的长度不能过长；实验不可能实现全充满。（2）氨气通入盐酸中（离子方程式） NH3+H+=NH4+氨气的催化氧化：4NH3+5O24NO+6H2ONH3+HCl=NH4Cl 2NH3+H2O4（NH4）2O4NH3遇H、HNO3产生大量白烟，该现象可用于氨气和氯化氢的检验；（3）氨水NH3+H2O NH3H2O+OH 氨水和盐酸混合（离子方程式） NH3H2O+H+=NH4+ H2O 氨水的成分有：NH3、H2O、H+，氨水中的溶质仍是氨分子。氨水的密度小于水的密度，氨水的浓度越大，密度越小。3、铵根离子的检验方法及离子方程式：取一洁净的小试管加入待检物，向待检物中加入浓氢氧化钠溶液并加热，在试管口放一小块湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝，则说明待检物中有铵根离子。4、氨气的实验室制法： NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3+2H2O 氨气的干燥试剂是: 碱石灰（CaO和NaOH混合物） 收集方法：向下排空气法 尾气处理：用浸有稀硫酸的湿棉花塞住试管口 验满：用湿润红色石蕊试纸放于瓶口见到变成蓝色即满 5、铵盐的性质NH4HCO3NH3+H2O+CO2NaOH+NH4NO3 NaNO3 +NH3+H2O +OH NH3+H2ONaOH+NH4ClNaCl+NH3+H2O +OH NH3+H2O NH3+HNO3=NH4NO3 NH3+H+=NH4+小知识：铵态氮肥使用通风保存，干燥阴凉。施肥需加水深埋。且不与草木灰公用。6、硝酸的性质：纯净为无色透明，工业硝酸略显棕色。（1） 不稳定性：4HNO34NO2+O2+2H2O（2） 保存方法：棕色细口瓶玻璃塞，并保存在冷暗处。 （3） 强氧化性：铜和稀硝酸反应：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O（4） 离子方程式： 3Cu+8 H+ +2NO3-=3Cu2+ +2NO+4H2O 一氧化氮的收集方法：排水法，二氧化氮的收集方法：向上排空气法铜和浓硝酸反应：Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 离子方程式：Cu+4 H+ +2NO3-=Cu2+ +2NO2+2H2O 碳和浓硝酸反应：C+4HNO3(浓)= CO2+4NO2+2H2O 离子方程式：C+4 H+ +4NO3-= CO2+4NO2+2H2O硝酸可溶解除Au.Pt之外的许多金属单质；王水可溶解不溶于硝酸的金、铂等金属，王水的组成V(浓硝酸):V(浓盐酸)= 1:3 7、其它方程式（了解）6HNO3(浓足)+Fe=Fe(NO3)3+3NO2+3H2O 6H+3NO3-+F