高三复习非金属及其化合物

1、知识框架1.碳、硅及其化合物碳、硅及其化合物一般规律一般规律碳、硅的特性碳、硅的特性非金属单质一般熔点低、硬度小非金属单质一般熔点低、硬度小金刚石、晶体硅熔点高、硬度大金刚石、晶体硅熔点高、硬度大非金属单质一般为绝缘体非金属单质一般为绝缘体硅为半导体，常用于电子部件；石墨为硅为半导体，常用于电子部件；石墨为电的良导体电的良导体非金属一般不与强碱反应非金属一般不与强碱反应Si2NaOHH2ONa2SiO32H2非金属一般不与非氧化性酸反应非金属一般不与非氧化性酸反应Si4HFSiF42H2硅还原性大于碳硅还原性大于碳一般情况下，较活泼金属能置换酸一般情况下，较活泼金属能置换酸或水中的氢，而大多数

2、非金属不能或水中的氢，而大多数非金属不能Si4HF=SiF42H2碳、硅的氧化物碳、硅的氧化物【知识梳理】 1SiO2的存在及用途的存在及用途 (1)存在：存在：SiO2广泛存在于自然界中，如硅石、石英、水晶、广泛存在于自然界中，如硅石、石英、水晶、玛瑙。玛瑙。 它们的关系为：它们的关系为： (2)用途：光导纤维的主要成分是用途：光导纤维的主要成分是_，石英可制作石英，石英可制作石英玻璃和石英钟。玻璃和石英钟。 2CO2和和SiO2的比较的比较物质物质二氧化碳二氧化碳二氧化硅二氧化硅结构特点结构特点由由CO2分子构成分子构成由硅、氧原子构由硅、氧原子构成的网状结构成的网状结构物理物理性质性质熔

3、沸点熔沸点溶解性溶解性可溶可溶不溶不溶二氧化硅二氧化硅低低高高化化学学性性质质物质物质二氧化碳二氧化碳二氧化硅二氧化硅与水反应与水反应CO2H2O H2CO3不反应不反应与酸反应与酸反应不反应不反应SiO24HF_与碱反应与碱反应(如如NaOH)CO22NaOH=Na2CO3H2O或或_(盛碱液的试剂瓶不能用盛碱液的试剂瓶不能用_塞塞)与碱性氧与碱性氧化物反应化物反应与与Na2O反应：反应：_与与CaO反应：反应：_与盐反应与盐反应(如如Na2CO3)SiF42H2O玻璃玻璃CO2NaOH=NaHCO3SiO22NaOH=Na2SiO3H2OCO2Na2O=Na2CO3Na2CO3CO2H2O

4、2NaHCO3比较比较【要点深化】【要点深化】 1SiO2的特性的特性通常情况通常情况二氧化硅的特性二氧化硅的特性碱性氧化物酸碱性氧化物酸=盐水盐水SiO2是酸性氧化物，却能与是酸性氧化物，却能与氢氟酸发生反应：氢氟酸发生反应：SiO24HF=SiF42H2O较强酸较弱酸盐较强酸较弱酸盐=较弱酸较弱酸较强酸盐较强酸盐(水溶液中水溶液中)酸性：酸性：H2CO3H2SiO3，却，却能发生如下反应：能发生如下反应：Na2CO3SiO2=Na2SiO3CO2 2、硅酸、硅酸(1)物理性质：物理性质：_溶于水。溶于水。(2)化学性质化学性质弱酸性弱酸性(比碳酸还弱比碳酸还弱)与与NaOH溶液反应的化学方

5、程式：溶液反应的化学方程式：_。向向Na2SiO3溶液中通入溶液中通入CO2的化学方程式：的化学方程式：_。不不2NaOHH2SiO3=Na2SiO32H2ONa2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3 不稳定性不稳定性 硅酸受热分解的化学方程式：硅酸受热分解的化学方程式：_。 (3)用途：硅胶可用作干燥剂，也可以用作催化剂的载体等。用途：硅胶可用作干燥剂，也可以用作催化剂的载体等。 3硅酸盐硅酸盐 (1)硅酸盐硅酸盐 由由_元素组成的化合物的总称，是构成地元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。壳岩石的主要成分。 (2)硅酸钠硅酸钠 硅酸钠水溶液俗称硅酸钠水溶液俗称_，是无

6、色黏稠液体，常用于制，是无色黏稠液体，常用于制备黏合剂、防腐剂、耐火材料等。备黏合剂、防腐剂、耐火材料等。硅、氧和金属硅、氧和金属水玻璃水玻璃 1盐化学式法盐化学式法 如：硅酸钠如：硅酸钠Na2SiO3，硅酸钙，硅酸钙CaSiO3等。此法一般用于组成较等。此法一般用于组成较简单的硅酸盐。简单的硅酸盐。 2氧化物法氧化物法 如：高岭土如：高岭土Al2O32SiO22H2O 石棉：石棉：CaO3MgO4SiO2 沸石：沸石：Na2OAl2O33SiO22H2O 云母：云母：K2O3Al2O36SiO22H2O 滑石：滑石：3MgO4SiO2H2O硅酸盐书写硅酸盐书写氧化物的顺序：活泼金属氧化物氧化

7、物的顺序：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化二氧化硅硅水水氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。子个数守恒原则配置系数。注意事项：注意事项：氧化物之间以氧化物之间以“”隔开；隔开；系数配置出现分数应系数配置出现分数应化为整数。化为整数。例如：长石例如：长石KAlSi3O8不能写成不能写成K2OAl2O33SiO2， 应写成应写成K2OAl2O36SiO2。2氯及其化合物氯及其化合物液液氯氯新制氯水新制氯水久置氯水久置氯水分分类类纯纯净净物物混合物混合物混合物混合物颜颜色色黄黄绿绿色色

8、黄绿色黄绿色无色无色成成分分ClCl2 2ClCl2 2、H H2 2O O、HClOHClO、H H、ClCl、ClOClO、极少量的为极少量的为OHOH H H、ClCl、H H2 2O O、极少量的极少量的OHOH稀盐酸稀盐酸性性质质氧氧化化性性氧化性、酸性、漂氧化性、酸性、漂白性白性酸性酸性液氯、新制的氯水和久置的氯水比较液氯、新制的氯水和久置的氯水比较3硫及其化合物硫及其化合物物理物理性质性质颜色状态颜色状态密度密度毒性毒性化学化学性质性质酸性酸性与水反应方程式与水反应方程式SOSO2 2+H+H2 2O = HO = H2 2SOSO3 3 与烧碱反应方程式与烧碱反应方程式SOSO

9、2 2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2SOSO3 3 +H +H2 2O O；NaNa2 2SOSO3 3+SO+SO2 2+H+H2 2O=2NaHSOO=2NaHSO3 3 SOSO2 2+NaOH=NaHSO+NaOH=NaHSO3 3 漂白性漂白性漂白原理：由于它能跟某些有色物质生成：漂白原理：由于它能跟某些有色物质生成：无色物质无色物质学过的具有漂白性学过的具有漂白性的物质的物质吸附漂白：活性炭；氧化漂白：吸附漂白：活性炭；氧化漂白：HClOHClO、O O3 3、NaNa2 2O O2 2 还原性还原性与氧气反应方程式与氧气反应方程式2SO2SO2 2 + O + O2

10、2 = 2SO= 2SO3 3 与氯水反应方程式与氯水反应方程式SOSO2 2 + Cl + Cl2 2 +2H +2H2 2O = HO = H2 2SOSO4 4+2HCl +2HCl 氧化性氧化性与硫化氢反应方程与硫化氢反应方程式式SOSO2 2+2H+2H2 2S = 3SS = 3S+2H+2H2 2O O 二氧化硫二氧化硫Cu+2HCu+2H2 2SOSO4 4( (浓浓) )C + 2HC + 2H2 2SOSO4 4( (浓浓) ) C+4HNOC+4HNO3 3( (浓浓) )浓硫酸浓硫酸浓硝酸浓硝酸相相同同点点与与CuCu反反应应CuSOCuSO4 4+ SO+ SO2 2

11、 +2H+2H2 2O O Cu+4HNOCu+4HNO3 3 ( (浓浓)=Cu(NO)=Cu(NO3 3) )2 2 +2NO +2NO2 2 +2H2O3Cu8HNO3(稀稀) = 3Cu(NO3)2 +2NO+4H2O 与木炭与木炭反应反应COCO2 2+2SO2+2H2OCOCO2 2+4NO2+2H2O 与铁铝与铁铝反应反应发生发生钝化钝化现象，所以可以用铁制或铝制容器来存放冷的浓硫酸和浓现象，所以可以用铁制或铝制容器来存放冷的浓硫酸和浓硝酸硝酸异同点异同点 吸水吸水 性性干燥剂干燥剂脱水性脱水性蔗糖变黑蔗糖变黑王水：浓硝酸和王水：浓硝酸和浓盐酸（浓盐酸（_1_1_：3_3_）比较

12、比较（1）利用）利用H2SO4的强酸性制备物质：的强酸性制备物质：制气制气 制较弱的酸制较弱的酸制化肥：制化肥： Ca(H2PO4)2， (NH4)2SO4制盐：制盐： CuSO45H2O（晶体）（晶体）（2）利用浓）利用浓H2SO4的高沸点性制易挥发性酸：的高沸点性制易挥发性酸：HF（铅皿中）（铅皿中） HCl HNO3（3）利用）利用H2SO4的稳定性制不稳定性的酸酐：的稳定性制不稳定性的酸酐： SO2（4）利用浓）利用浓H2SO4的强氧化性制的强氧化性制SO2：（5）利用浓）利用浓H2SO4的脱水性：的脱水性：CH3CH2OH- C2H4H2OHCOOH -COH2O（6）利用浓）利用浓

13、H2SO4的吸水性干燥的吸水性干燥O2、H2、Cl2、N2、CO2、SO2等，不能干燥等，不能干燥NH3、H2S、HI、HBr以及以及SO3(g)等等 硫酸用途硫酸用途SO42-检验的方法：检验的方法： 4氮及其化合物氮及其化合物 NHNH3 3H H2 2O O Ca(OH)Ca(OH)2 2+2NH+2NH4 4ClClNHNH4 4ClClNHNH4 4HCOHCO3 3 氨气氨气的化的化学性学性质质与水反应方程式与水反应方程式 NHNH4 4+OH+OH 与盐酸反应方程式与盐酸反应方程式NHNH3 3 + HCl = NH+ HCl = NH4 4ClCl 实验室制法实验室制法CaCl

14、CaCl2 2 +2NH +2NH3 3 +2H+2H2 2O O 氨水氨水成分成分NNHNNH3 3 、NHNH3 3H H2 2O O 、H H2 2O O 、NHNH4 4、OHOH、极少量的、极少量的H H 铵盐铵盐 物理性质：铵盐都是物理性质：铵盐都是_ _无色无色_ _色晶体，色晶体，_能能_溶于水溶于水 化学性质化学性质氯化铵分解反应方程式氯化铵分解反应方程式 NH NH3 3 + HCl + HCl 碳酸氢铵分解反应方程式碳酸氢铵分解反应方程式 NH NH3 3 + H+ H2 2O +COO +CO2 2 一、氨和铵盐一、氨和铵盐二、二、三、氮的循环三、氮的循环: 光化学烟雾

15、光化学烟雾氮氧化物（氮氧化物（NOx）和碳氢化合物（）和碳氢化合物（HC）在大气环境中受到强）在大气环境中受到强烈的太阳紫外线照射后，发生复杂的化学反应，主要生成光烈的太阳紫外线照射后，发生复杂的化学反应，主要生成光化学氧化剂（主在是化学氧化剂（主在是O3）及其他多种复杂的化合物，这是一）及其他多种复杂的化合物，这是一种新的二次污染物，统称为光化学烟雾。光化学烟雾主要发种新的二次污染物，统称为光化学烟雾。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。生在阳光强烈的夏、秋季节。 易错警示易错警示 1.SiO 1.SiO2 2不属于两性氧化物，因其与氢氟酸反应生成的不是不属于两性氧化物，因其与氢氟酸反

16、应生成的不是盐和水。盐和水。 2 2SOSO2 2使氯水或酸性使氯水或酸性KMnOKMnO4 4溶液褪色不属于其漂白性，溶液褪色不属于其漂白性，SOSO2 2不能使指示剂褪色。不能使指示剂褪色。 3 3COCO2 2不属于大气污染物，但大气中的不属于大气污染物，但大气中的COCO2 2会导致温室效会导致温室效应，故目前所提倡的应，故目前所提倡的“低碳经济、低碳出行低碳经济、低碳出行”等就是指降低等就是指降低COCO2 2的排放。的排放。漂白剂：漂白剂：1.强氧化剂型强氧化剂型 这类漂白剂主要包括次氯酸、这类漂白剂主要包括次氯酸、Na2O2、H2O2、HNO3、臭氧等、臭氧等强氧化剂。这类漂白剂

17、的漂白原理就是利用其强氧化性将有色强氧化剂。这类漂白剂的漂白原理就是利用其强氧化性将有色物质氧化成无色物质，适用于漂白纺织品。但要注意不能漂白物质氧化成无色物质，适用于漂白纺织品。但要注意不能漂白还原性物质，还要注意有关酸或碱对漂白的物质有无腐蚀性。还原性物质，还要注意有关酸或碱对漂白的物质有无腐蚀性。2加合反应型加合反应型这里主要指的是这里主要指的是SO2，SO2溶于水生成亚硫酸，亚硫酸跟有色溶于水生成亚硫酸，亚硫酸跟有色物质结合，即生成不稳定的无色物质。这种作用化学上称之为物质结合，即生成不稳定的无色物质。这种作用化学上称之为“加合反应加合反应”，常用，常用SO2漂白纸张、编织品等。这种漂

18、白方法漂白纸张、编织品等。这种漂白方法的缺点，一是污染环境，二是效果不持久。的缺点，一是污染环境，二是效果不持久。3吸附作用型吸附作用型把一块木炭放入盛有品红的烧杯中振荡，会发现溶液的红色变把一块木炭放入盛有品红的烧杯中振荡，会发现溶液的红色变浅，甚至完全消失，这是品红分子被吸附在木炭上的缘故。吸浅，甚至完全消失，这是品红分子被吸附在木炭上的缘故。吸附作用是一种物理过程。将木炭加工制成活性炭，吸附能力会附作用是一种物理过程。将木炭加工制成活性炭，吸附能力会更强，用于漂白效果极佳，制糖工业中就是用活性炭作脱色剂更强，用于漂白效果极佳，制糖工业中就是用活性炭作脱色剂的，除了吸附色素外，活性炭也可以

19、吸附一些有毒气体或微粒。的，除了吸附色素外，活性炭也可以吸附一些有毒气体或微粒。非金属单质及其化合物的通性与特性非金属单质及其化合物的通性与特性1 1非金属气态氧化物非金属气态氧化物分类分类酸性氧化物酸性氧化物SO2、SO3、CO2 、SiO2不成盐氧化物不成盐氧化物NO、CO特殊氧化物特殊氧化物NO2不是酸性氧化物不是酸性氧化物有色气体有色气体NO2(红棕色红棕色)，Cl2(黄绿色黄绿色)氧化性气体氧化性气体NO2(能使淀粉能使淀粉KI溶液变蓝溶液变蓝)还原性气体还原性气体SO2(能使溴水、酸性能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色溶液褪色)，NO(遇氧气遇氧气变成红棕色变成红棕色)，H2S可被可

20、被O2、Cl2、Br2、SO2等氧化等氧化有毒气体及对环有毒气体及对环境的影响境的影响SO2、NO2、NO、CO是大气污染物，是大气污染物，SO2酸雨，酸雨，NO、NO2光化学烟雾，光化学烟雾，CO2温室效应温室效应 2. 2.非金属气态氢化物性质非金属气态氢化物性质 (1)(1)物理性质物理性质物理性质物理性质一般规律一般规律色、味色、味都为无色、刺激性气味都为无色、刺激性气味水溶性水溶性除除HX、NH3易溶于水易溶于水，H2S可溶，其余一般可溶，其余一般不溶不溶水溶液酸性水溶液酸性HCl、HBr、HI为强酸，其余为弱酸，为强酸，其余为弱酸，NH3水溶液显碱性，其余不溶，可视为中性水溶液显碱

21、性，其余不溶，可视为中性 (2)(2)化学性质化学性质化学性质化学性质一般规律一般规律举例举例稳定性稳定性元素非金属性越强，氢化元素非金属性越强，氢化物稳定性越大；反之非金物稳定性越大；反之非金属性越弱，氢化物稳定性属性越弱，氢化物稳定性越小越小HFH2OH2SPH3SiH4酸碱性酸碱性一般地，在元素周期表中一般地，在元素周期表中同周期从左到右：氢化物同周期从左到右：氢化物的水溶液酸性逐渐增强；的水溶液酸性逐渐增强；同主族从上到下，氢化物同主族从上到下，氢化物的水溶液酸性逐渐增强的水溶液酸性逐渐增强(1)NH3H2O是弱碱，是弱碱，H2O呈中性，呈中性，HF(aq)呈弱酸性呈弱酸性(2)HCl

22、、HBr等是强酸，具有等是强酸，具有酸的通性酸的通性 还原性还原性一般地，元素非金属性越一般地，元素非金属性越弱，其氢化物还原性越强；弱，其氢化物还原性越强；非金属性越强，其氢化物非金属性越强，其氢化物还原性越弱还原性越弱非金属单质间的置换非金属单质间的置换反应；反应；H2S、HI等可等可被酸化的被酸化的KMnO4溶溶液、浓液、浓H2SO4、浓浓HNO3、Fe3等氧化等氧化 3.非金属元素单质及其化合物特性非金属元素单质及其化合物特性 (1)具有漂白性物质具有漂白性物质漂白性物质漂白性物质原理原理特性评价特性评价氯水、潮湿的氯气氯水、潮湿的氯气次氯酸的强次氯酸的强氧化性氧化性永久性漂白永久性漂

23、白过氧化氢过氧化氢1价氧的价氧的强氧化性强氧化性H2O2的还原产物和氧化产的还原产物和氧化产物是物是H2O和和O2，无任何污，无任何污染，是最常用的绿色氧化染，是最常用的绿色氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂、火箭燃料等氯剂、火箭燃料等(续表续表)漂白性物质漂白性物质原理原理特性评价特性评价臭氧臭氧强氧化性强氧化性永久性漂白永久性漂白过氧化钠过氧化钠强氧化性强氧化性永久性漂白永久性漂白SO2称为亚称为亚硫酐硫酐有机色质与二氧化硫有机色质与二氧化硫化合生成不稳定的无化合生成不稳定的无色物质色物质经经SO2漂白的物质长漂白的物质长时间光照或受热后，时间光照或受热后，会恢复原来的颜

24、色，会恢复原来的颜色，因此，其漂白作用不因此，其漂白作用不持久持久活性炭活性炭疏松、多孔表面积大，疏松、多孔表面积大，吸附性强，其漂白原吸附性强，其漂白原理为物理性吸附理为物理性吸附物理性漂白物理性漂白 (2)具有杀菌消毒功能的物质具有杀菌消毒功能的物质 具有杀菌消毒功能的物质具有杀菌消毒功能的物质(无机物无机物)一般都有强氧化性。如一般都有强氧化性。如氯气、双氧水、臭氧、过氧化钠、新型净水剂氯气、双氧水、臭氧、过氧化钠、新型净水剂ClO2和和Na2FeO4等。等。 (3)可做干燥剂的物质可做干燥剂的物质强吸水性物质强吸水性物质吸水性原理吸水性原理浓硫酸浓硫酸具有强吸水性，是实验室常用的气体干

25、燥剂具有强吸水性，是实验室常用的气体干燥剂五氧化二磷五氧化二磷P2O5P2O5H2O(冷水冷水)=2HPO3(有毒有毒)磷酸或偏磷酸的酸酐，具有强烈的吸水性。磷酸或偏磷酸的酸酐，具有强烈的吸水性。可作酸性气体的干燥剂。可作酸性气体的干燥剂。P2O53H2O(热水热水)=2H3PO4(无毒无毒)强吸水性物质强吸水性物质吸水性原理吸水性原理氯化钙氯化钙在空气中极易潮解，可作一般气体的干燥剂，在空气中极易潮解，可作一般气体的干燥剂，但不能干燥氨气，因为与氨气发生络合反应但不能干燥氨气，因为与氨气发生络合反应碱石灰碱石灰具有吸水性，可作碱性气体的干燥剂具有吸水性，可作碱性气体的干燥剂氢氧化钠氢氧化钠易

26、潮解，实验室称取氢氧化钠固体时，不能易潮解，实验室称取氢氧化钠固体时，不能放在滤纸上而应放在小烧杯或表面皿中放在滤纸上而应放在小烧杯或表面皿中 探究点二非金属单质及其化合物间的反应规律探究点二非金属单质及其化合物间的反应规律 触摸高考触摸高考 判断正误判断正误 1 1 20122012课标全国卷课标全国卷 单质硅是将太阳能转变为电能单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料的常用材料( () ) 2 220122012天津卷天津卷 Fe Fe在足量在足量ClCl2 2中燃烧生成中燃烧生成FeClFeCl2 2和和FeClFeCl3 3( () ) 3 320122012山东卷山东卷 Cl Cl2 2

27、、SOSO2 2均能使品红溶液褪色，说明均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性二者均有氧化性( () ) 4 420122012广东卷广东卷 用食醋可除去热水壶内壁的水垢用食醋可除去热水壶内壁的水垢( () ) 5 520122012天津卷天津卷 SiO SiO2 2与酸、碱均不反应与酸、碱均不反应( () )解析解析 食醋食醋(主要成分为主要成分为CH3COOH)和水垢和水垢(CaCO3)可发可发生如下反应：生如下反应：“2CH3COOHCaCO3=(CH3COO)2CaH2OCO2”。 6 6 下列推断正确的是下列推断正确的是() ASiO2是酸性氧化物，能与是酸性氧化物，能与NaOH溶液

28、反应溶液反应 BCl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性 CCO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在定存在 D能使润湿的淀粉能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是试纸变成蓝色的物质一定是Cl2AB 8. 8.下列物质间转化都能通过一步实现的是下列物质间转化都能通过一步实现的是( () ) A ASiSiOSiSiO2 2HH2 2SiOSiO3 3NaNa2 2SiOSiO3 3 B BAlAlAlAl2 2O O3 3NaAlONaAlO2 2Al(OH)Al(OH)3 3 C CSSOSSO3 3HH2 2SOSO4 4SOSO2 2 D DN N2 2NONO2 2HNOHNO3 3NONOB B【解析】【解析】A A项中项中SiOSiO2 2HH2 2SiOSiO3 3不能一步完成；不能一步完成；C C