非金属元素及其化合物的知识点总结(绝对好)副本.doc

非金属及其化合物
一、硅
1、相关反应

Si
物理性质
晶体硅：灰黑色固体、金属光泽熔点高、硬而脆
化学
性质
与非金属反应
Si + O2 SiO2
与氢氟酸反应
Si + 4HF = SiF4↑+ 2H2↑
与强碱溶液反应
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑
粗硅工业制取
SiO2 + 2C Si + 2CO↑

SiO2
物理性质
熔点高、硬度大、纯净的晶体俗称水晶
化
学
性
质
与氢氟酸反应
SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O
与强碱溶液反应
SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O
与盐反应
SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑
SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑

H2SiO3
物理性质
白色沉淀
化学
性质
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

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
纯碱、石灰石、石英（过量）
黏土
设备
水泥回转窑
玻璃窑

原理
复杂的物理化学变化
SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑
SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑

成分
硅酸二钙2CaO·SiO2
硅酸三钙3CaO·SiO2
铝酸二钙3CaO·Al2O3
Na2SiO3 CaSiO3 SiO2

特点
水硬性
无固定熔点、沸点

二、氯
1、Cl2性质

物理性质
黄绿色气体、密度大于空气、1:2溶于水、有毒

化
学
性
质
与非金属反应
Cl2 + H2 2HCl
与金属反应
Cl2 + 2Na 2NaCl Cl2 + Cu CuCl2
3Cl2 + 2Fe 2FeCl3 （Cl2与金属反应生成高价金属氯化物）
与H2O反应
Cl2的水溶液叫氯水，溶解的Cl2中有少量与水反应
Cl2 + H2O = HCl + HClO
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
NaClO + 2HCl = NaCl + Cl2↑+ H2O
（离子方程式: Cl O- + 2H+ + Cl- = Cl2↑+ H2O ）

2、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-

3、实验室如何制取纯净的氯气
制取原理：MnO2 + 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
①
先通入饱和食盐水
除去HCl
有晶体析出（NaCl）
②
再通入浓H2SO4
除去H2O

4、漂白粉
① 制法：2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
② 有效成分：Ca(ClO)2 成分：CaCl2 和 Ca(ClO)2
③ 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
④久置失效发生的反应：
Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClO
2HClO 2HCl + O2↑
5、Br2 、I2在不同溶剂中的颜色

水
苯或汽油
四氯化碳
Br2
黄 ～ 橙
橙 ～ 橙红
橙 ～ 橙红
I2
深黄～ 褐
淡紫～紫红
紫 ～ 深紫

6、置换反应
Cl2 + 2NaBr = Br2+ 2NaCl Br2 + 2KI = I2 + 2KBr ∴氧化性 Cl2 ＞ Br2 ＞I2
7、I2遇淀粉溶液后，溶液呈蓝色 I- I2

三、氮
1、氮的氧化物
NO： 无色气体、有毒（同CO）、难溶与水
NO2：红棕色气体、有毒、与水反应
反应：2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + 2H2O = 2HNO3 + NO

2、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 = 4HNO3

3、硝酸
物理性质
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
与金属氧化物
3FeO + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO↑+ 5H2O
与金属
3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 +2NO↑+ 4H2O
Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 +2NO2↑+ 2H2O
与非金属
C + 4HNO3(浓) CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O
不稳定性
4HNO3 4NO2↑ + O2↑+ H2O

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H2O
NH3 + H2O NH3·H2O NH4++ OH-
与酸
NH3 + HCl = NH4Cl
氨 的 催化氧化
4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O
实验室制取原理
NH4+ + OH- NH3↑+ H2O
2NH4Cl +Ca(OH )2 2NH3↑+ CaCl2 + 2H2O

5、实验室制取干燥NH3的方法：
制取原理： 2NH4Cl +Ca(OH )2 2NH3↑+ CaCl2 + 2H2O
气体成分： NH3（ H2O ）
除水用试剂：碱石灰
（不用浓H2SO4 、 CaCl2原因是：2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 ; CaCl2 + 8NH3 = CaCl2·8NH3 ）
6、受热易分解 NH3·H2O NH3↑+ H2O NH4HCO3 NH3↑+ CO2↑+ H2O

7、氨水中的微粒
分子：H2O NH3·H2O NH3
离子：NH4+ H+ OH-

四、硫
1、SO2的性质
物理性质
无色气体、有刺激性气味、有毒、1:40溶于水、密度大于空气
化
学
性
质
与H2O
SO2 + H2O = H2SO3
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 ）
与氯水
SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl
H2SO3 + Cl2 + H2O = H2SO4 + 2HCl
漂白性
SO2能使品红溶液 (有机色质)褪色（生成了不稳定的无色物质），但加热褪色后的无色溶液，又恢复为原来的红色（不稳定的无色物质分解复原）
实验室制法
Na2SO3 +H2SO4(浓) = Na2SO4 + SO2↑+ H2O

2、H2S
物理性质
无色气体、剧毒、有臭鸡蛋气味、1:2.6溶于水、密度大于空气
化
学
性
质
与浓H2SO4
H2S + H2SO4（浓）= S↓+ SO2 + 2H2O
与碱溶液
先H2S + NaOH= NaHS + H2O; 后NaHS + NaOH = Na2S + H2O
应: 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+

3、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 ) 或浓H3PO4（它们氧化性弱，不会氧化H2S、 HBr、HI）

4、浓H2SO4
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
脱水性
C12H22O11 12C + 11H2O
强氧化性
（1）与金属反应 Cu + 2H2SO4 (浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
（2）与非金属反应 C + 2H2SO4(浓) CO2 ↑+ 2SO2↑+ 2H2O
（3）与化合物反应 H2S + H2SO4(浓) = S↓ + SO2 + 2H2O
2HBr + H2SO4(浓) = Br2 + SO2 + 2H2O
2HI + H2SO4(浓) = I2 + SO2 + 2H2O

6、浓H2SO4与蔗糖混合后的现象及原理
①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
②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）

化学漂白： ① 永久漂白：Na2O2 HClO O3
→ 强氧化剂、发生氧化还原反应 、不可逆
7、漂白 ② 暂时漂白：SO2
→ 化合成不稳定无色物质、非氧化还原反应 、可逆
物理吸附： 活性炭

8、C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
①
无水CuSO4
鉴别H2O
变蓝
②
品红溶液
鉴别SO2
红色褪去
③
酸化的KMnO4溶液
除去SO2
紫色变浅甚至消失
④
品红溶液
鉴别SO2是否除净
红色不褪去
⑤
澄清石灰水
鉴别CO2
溶液变浑浊
注意：H2O一定要先鉴别，因为从其他水溶液中出来的气体会带出H2O。

9、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
①
先通入饱和
NaHSO3溶液
除去HCl的同时生成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）
②
再通入浓H2SO4
除去H2O

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