高一非金属及其化合物知识点

1、必修一 第四章 非金属及其化合物本章主要学习Si、Cl、S、N四种元素一硅：在地壳中含量排在第二，在自然界中只有化合态存在的Si，常见为SiO2、硅酸盐等 1相关反应硅在常温下化学性质不活泼，只能跟F2、HF 、NaOH溶液反应，但加热或高温下可以和氧气、氯气反应。 Si （属于原子晶体）物理性质晶体硅，结构与金刚石相似，灰黑色固体、金属光泽熔点高、硬而脆，可作半导体 化学性质与非金属反应Si + O2 SiO2 Si+2F2= SiF4与氢氟酸反应Si + 4HF = SiF4+ 2H2（亲氟性）与强碱溶液Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2粗硅工业制取SiO2

2、+ 2C Si + 2CO（得到粗硅）(原本Si的还原性比碳强，但因高温条件下反应生成CO气体，促进了反应进行，所以Si单质可以用C来制取) SiO2 （属于原子晶体）物理性质熔点高、硬度大、不溶于水、正四面体结构 、纯净的晶体俗称水晶，可用于制造光导纤维、玻璃等化学性质（酸性氧化物）与氢氟酸反应SiO2 + 4HF = SiF4+ 2H2O（HF是唯一可以与之反应的酸，故可用HF刻蚀玻璃）与强碱溶液反应SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O（硅酸钠有黏性，故不能用带玻璃塞的试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液，应用橡皮塞）高温下与盐反应SiO2 + Na2CO3 Na

3、2SiO3 + CO2高温下与碱性氧化物反应SiO2 + Na2O Na2SiO3 SiO2 + CaO CaSiO3H2SiO3物理性质不溶于水的白色胶状物，具有胶体性质，其酸酐为SiO2化学性质(弱酸性)与强碱溶液反应H2SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3 +2H2O加热H2SiO3 H2O + SiO2实验室制取原理Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl （强酸制弱酸）硅与碳的化合物碳化硅（SiC，俗称金刚砂），具有金刚石结构，硬度大。用氧化物法表示硅酸盐：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水。氧化物前系数的确定：除氧元素外，其他的元素按配置前后原子

4、个数守恒原则配置系数，计量数都为整数。如石棉CaO3MgO4SiO2、长石K2OAlO26SiO2、粘土Al2O32SiO22H2O等。最简单的硅酸盐是Na2SiO3，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2三大传统无机非金属材料水泥玻璃陶瓷原料石灰石 黏土 石膏纯碱、石灰石、石英（过量）黏土设备水泥回转窑玻璃窑陶瓷窑原理复杂的物理、化学变化SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2复杂的物理、化学变化成分 Na2SiO3 CaSiO3 SiO2特点水硬性无固定熔点、沸点二氯 （卤族元素：氟、氯、溴、碘、砹）1

5、Cl2性质物理性质黄绿色气体、有刺激性气味、密度大于空气、1:2溶于水、有毒（可制漂白粉、自来水杀毒等）化 学 性 质与非金属反应Cl2 + H2 2HCl（点燃现象：苍白色火焰，瓶口出现白雾）（两气体混合，点燃或光照时，爆炸）与金属反应Cl2 + 2Na 2NaCl （点燃现象：产生大量白烟）3Cl2 + 2Fe 2FeCl3（点燃现象：产生大量棕褐色烟，溶于水溶液呈黄色）Cl2 + Cu CuCl2 （点燃现象：产生大量棕黄色烟，溶于水溶液呈绿色（浓）/蓝色（稀）（Cl2与金属反应生成高价金属氯化物）与H2O反应Cl2 + H2O = HCl + HClO（可逆反应） Cl2的水溶液叫氯水

6、，溶解的Cl2中有少量与水反应与碱溶液反应Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O与盐溶液反应Cl2 + Na2SO3 + H2O = 2HCl + Na2SO4 Cl2 + 2KI = I2 + 2KCl实验室制取原理MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2+2H2O 2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2+ 8H2O一套完整的制气装置应包括四个部分：气体发生装置气体净化装置气体收集装置尾气吸收装置2实验室如何制取纯净的氯气制取原理：Mn

7、O2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2+2H2O 气体成分：Cl2 （HCl、H2O）操作顺序仪器中盛装的药品各试剂的作用应出现的现象先通入饱和食盐水除去HCl有晶体析出（NaCl）再通入浓H2SO4除去H2O3新制氯水成分: 分子：H2O HClO Cl2 离子：H+ Cl- ClO- OH- 久置氯水成分: 分子：H2O 离子：H+ Cl- OH-次氯酸性质：弱酸性比碳酸酸性弱不稳定性2HClO=（光照）2HCl+O2强氧化性有漂白性，有杀菌、消毒作用。4漂白粉 制法：2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O 有效成分：Ca(ClO)2

8、成分：CaCl2 和 Ca(ClO)2 漂白原理：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClO （在溶液中） 漂白慢 Ca(ClO)2 + 2HCl = CaCl2 + 2HClO 漂白快久置失效发生的反应：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HclO 2HClO 2HCl + O25.卤素单质的物理性质 Br2 、I2在不同溶剂中的颜色F2浅黄绿色气体Cl2黄绿色气体Br2深红色液体I2紫黑色固体水苯或汽油四氯化碳Cl2黄绿色黄绿色黄绿色Br2黄 橙橙橙红橙橙红I2棕黄色紫红色紫色6卤素单质的化学性质（1）卤素间的置换反应： Cl2 +

9、 2NaBr = Br2+ 2NaCl Br2 + 2KI = I2 + 2KBr 氧化性 Cl2 Br2 I2（2）与H2的反应：常温下，HX都是气体（3）与水的反应：7卤素单质的特性氟无正价，无含氧酸 无机物中酸性最强的含氧酸是高氯酸HClO4 溴Br2是唯一的液态非金属单质，易挥发。I2易升华，遇淀粉溶液后，溶液呈蓝色 I- I2 8Cl-的检验向溶液中加硝酸酸化的硝酸银（加硝酸的目的是排除CO32-的干扰），如有白色沉淀生成，则说明有Cl-存在9AgX的性质卤素与银形成的化合物，除氟化银外均为沉淀，氟化银、氯化银为白色，溴化银为淡黄色，碘化银为黄色。溴化银因具有感光性（见光分解）用于制

10、造照相底片。碘化银可作为沉淀过冷云的晶核试剂，用于人工降雨中。三硫 （硫，俗称硫磺，是一种淡黄色固体，质脆，不溶于水，熔点低，是分子晶体）1SO2的性质物理性质无色气体、有刺激性气味、有毒、易溶于水、密度大于空气 化学性质与H2OSO2 + H2O = H2SO3（可逆反应）与碱溶液先：SO2 +2NaOH = Na2SO3+H2O后：SO2 + Na2SO3 + H2O = 2NaHSO3 SO2过量时总反应：SO2 + NaOH = NaHSO3 与盐溶液SO2 + Na2CO3 = CO2+ Na2SO3 （ SO2不过量时 ）与氯（溴）水反应SO2 + Cl2 + 2H2O = H2S

11、O4 + 2HCl （SO2具有强还原性，能与强氧化剂反应，能使酸H2SO3 + Cl2 + H2O = H2SO4 + 2HCl 性高锰酸钾溶液、氯水褪色不是因为漂白性） 催化氧化 （工业生产硫酸）与硫化氢 （ SO2的弱氧化性）实验室制法Na2SO3 +H2SO4(浓) = Na2SO4 + SO2+ H2O3H2S物理性质 无色气体、剧毒、有臭鸡蛋气味、能溶于水、密度大于空气化学性质与浓H2SO4H2S + H2SO4（浓）= S+ SO2 + 2H2O与碱溶液先H2S + NaOH= NaHS + H2O; 后NaHS + NaOH = Na2S + H2O. （分步分应） 总反应:

12、H2S + 2NaOH = Na2S + 2H2O与盐溶液 H2S + Cu2+ = CuS+ 2H+ 2Fe3+ + H2S = 2Fe2+ + S+ 2H+与氯水 H2S +Cl2 = S+ 2H+ + 2Cl-与氧化剂 H2S S实验室制法 FeS + 2H+ = H2S+ Fe2+4实验室制取H2S、 HBr、HI不能用H2SO4(浓) 原 因： H2S + H2SO4(浓) = S + SO2 + 2H2O 2HBr + H2SO4(浓) = Br2 + SO2 + 2H2O 2HI + H2SO4(浓) = I2 + SO2 + 2H2O 应该用： H2SO4 ( 1:1体积比 )

13、 或浓H3PO4（它们氧化性弱，不会氧化H2S、 HBr、HI）5浓H2SO4 （常温下，Fe、Al遇浓硫酸或浓硝酸发生钝化。稀硫酸具有酸的通性）物理性质无色油状液体、常用浓H2SO4为： 98.3、1.84g/cm3 、C=18.4 mol/L 、沸点338、难挥发化学性质吸水性H2SO4 + nH2O = H2SO4· n H2O （可作干燥剂）脱水性C12H22O11 12C + 11H2O强氧化性与金属反应 Cu + 2H2SO4 (浓) CuSO4 + SO2+ 2H2O与非金属反应 C + 2H2SO4(浓) CO2 + 2SO2+ 2H2O与化合物反应 H2S + H2

14、SO4(浓) = S + SO2 + 2H2O 2HBr + H2SO4(浓) = Br2 + SO2 + 2H2O 6浓H2SO4与蔗糖混合后的现象及原理现象：白色蔗糖 黑色 体积膨胀、并放出有刺激性气味的气体、酸雾原理： C12H22O11 12C + 11H2O H2SO4 + nH2O = H2SO4·nH2O ( 放热 )C + 2H2SO4(浓) CO2+ 2SO2+ 2H2O（膨胀） SO2 + H2O = H2SO3 （刺激性气味的气体、酸雾）7漂白 化学漂白： 永久漂白：Na2O2 、HClO 、O3 强氧化剂、发生氧化还原反应 、不可逆 暂时漂白：SO2 化合成不

15、稳定无色物质、非氧化还原反应 、可逆 物理吸附： 活性炭8C与浓H2SO4反应产物的鉴别： 操作顺序仪器中盛装的药品各试剂的作用应出现的现象无水CuSO4鉴别H2O变蓝品红溶液鉴别SO2红色褪去酸化的KMnO4溶液除去SO2紫色变浅甚至消失品红溶液鉴别SO2是否除净红色不褪去澄清石灰水鉴别CO2溶液变浑浊注意：H2O鉴别一定要先鉴别，除去一定要最后除，因为从其他水溶液中出来的气体会带出H2O9用 Na2SO3 +2HCl = 2NaCl + SO2+ H2O 原理制取的 SO2中含有HCl 和 H2O，如何除去：操作顺序仪器中盛装的药品各试剂的作用先通入饱和NaHSO3溶液除去HCl的同时生成

16、SO2 (NaHSO3 + HCl = Na Cl + SO2+ H2O) （不通入H2O除去HCl的原因：SO2也以 1：40 溶于H2O ）（不通入饱和Na2SO3溶液的原因：Na2SO3 + SO2 + H2O = 2NaHSO3）再通入浓H2SO4除去H2O大气中二氧化硫的来源：煤、石油的燃烧，含硫或硫的化合物的金属矿物的冶炼（硫铁矿）-酸雨、有毒气体引起呼吸道疾病。NO、NO2的来源：汽车尾气-光化学烟雾、酸雨、有毒气体引起呼吸道疾病四氮氮气因为氮气中两个氮原子以三个共价键结合，很稳定，故其性质不活泼。通常情况下氮气不与空气中的氧气反应，但在放电或高温的条件下可与氧气反应：N2O2

17、2NO （NO很不稳定：2NO+ O2=2NO2）N2还能与H2和活泼金属反应：N2+3H2 （高温、高压、催化剂）2NH3（工业制取氨）N2+3Mg=（点燃）Mg3N21氮的氧化物NO： 无色无味气体、有毒（同CO）、难溶与水。NO2：红棕色气体（与溴蒸气颜色相同）、有刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水，并与水反应。反应：一氧化氮很不稳定： 2NOO2 = 2NO2NO2与水反应：3NO2H2O2HNO3NO2有关NO与O2或NO2与O2混合通入水中，液面上升一定高度时用的方程式 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO33硝酸物理性质

18、无色液体、有刺激性气味、 能以任意比溶于水化学性质酸的通性强氧化性（与金属反应不产生H2）与金属3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 +2NO+ 4H2OCu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 +2NO2+ 2H2O冷的浓硝酸使铁铝钝化。与非金属C + 4HNO3(浓) CO2+ 4NO2+ 2H2O不稳定性4HNO3 4NO2 + O2+ H2O （保存在棕色瓶）王水：浓硝酸与浓盐酸体积之比：（1：3）4氨 ( NH3 )物理性质无色气体、有刺激性气味、密度小于空气、1:700溶于水化学性质与H2ONH3 + H2O NH3·H2O NH4+ OH-NH3·H2O NH3+ H2O与酸NH3 + HCl = NH4Cl（产生大量白烟）（高中阶段唯一与酸反应生成盐的气体）氨 的 催化氧化4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O实验室制取原理NH4+ + OH- NH3+ H2O2NH4Cl +Ca(OH )2 2NH3+ CaCl2 + 2H2O工业制取氨的反应：见氮气铵盐的性质：都易溶于水，受热易分解，与碱共热放出氨气 5实验室制取干燥NH3的方法：收集氨气的试管口为什么放一团棉花？ 减少氨气与空气的对流，方便收集氨气；固定试管。制取原理： 2NH4Cl +Ca(OH )2 2NH3+ C