非金属及其化合物知识点总结.pdf

非金属及其化合物知识点总结非金属及其化合物知识点总结一、教学考试要求：一、教学考试要求：课程标准：课程标准：通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例，体会化学对环境保护的意义。考纲要求：考纲要求：1.1.硅元素及其化合物：硅元素及其化合物：2.2.氯元素及其化合物：氯元素及其化合物：（1）了解碳、硅单质及其化合物的主要性质及应用。（1）了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。（2）了解碳、硅及其化合物对环境质量的影响。（2）了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。（3）了解常见无机非金属材料的性质和用途。3.3.氧、硫元素及其化合物氧、硫元素及其化合物 4.4.氮元素及其化合物氮元素及其化合物 （1 1）了解硫元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。（1）了解氮单质及其主要化合物的主要性质及应用。（2）了解硫元素单质及其重要化合物对环境质量的影响 （2）了解氮单质及其重要化合物对环境质量的影响。（3）掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)二、考点梳理二、考点梳理第一节第一节无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角硅硅考点一考点一碳、硅单质的性质及用途碳、硅单质的性质及用途 1单质的存在形态、物理性质和用途碳硅存在形态游离态和化合态化合态物理性质金刚石：熔点高、硬度大石墨：硬度小、电的良导体灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大，有脆性用途金刚石用于制造切割刀具，石墨用于制造电极、铅笔芯半导体材料和合金材料2.化学性质碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。考点二考点二碳、硅的氧化物碳、硅的氧化物1一氧化碳(1)物理性质：无色气体，有毒，不溶于水。(2)化学性质：燃烧：2COO22CO2。还原 CuO：COCuOCuCO2。=点燃=2二氧化碳和二氧化硅的比较 深化拓展深化拓展 (1)盛放 NaOH 溶液的试剂瓶不能使用玻璃塞，盛放氢氟酸不能使用玻璃瓶只能使用塑料瓶，因为玻璃中含有的SiO2可以与 NaOH 溶液、氢氟酸反应。(2)SiO2是 H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备 H2SiO3。(3)非金属氧化物的熔、沸点一般较低，但 SiO2的熔、沸点却很高。(4)酸性氧化物一般不与酸作用，但 SiO2却能与氢氟酸作用。考点三考点三硅酸及硅酸盐硅酸及硅酸盐1.硅酸(1)溶解性：难溶于水。(2)化学性质弱酸性：酸性比碳酸还弱：Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3。(3)制备：可用硅酸钠与盐酸反应制得：Na2SiO32HCl=H2SiO32NaCl。(4)用途：硅胶可用作干燥剂的载体和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂。2硅酸盐(1)硅酸盐：是由 Si、O 和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。(2)硅酸钠：硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。(3)硅酸盐组成的表示：通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2OSiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为 K2OAl2O36SiO2。3无机非金属材料(1)传统无机非金属材料水泥玻璃陶瓷生产原料石灰石、黏土纯碱、石英、石灰石黏土主要设备水泥回转窑玻璃熔炉陶瓷窑生产条件高温(2)新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。深化拓展(1)无机酸一般易溶于水，而 H2SiO3却难溶于水。(2)因 H2CO3的酸性强于 H2SiO3，所以在 Na2SiO3溶液中通入 CO2能发生下列反应：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，但在高温下 Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2也能发生。=高温(3)Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，与玻璃的成分不相同；即水玻璃又称为泡花碱，但它却是盐溶液(存放的试剂瓶不能用玻璃塞)，而不是碱溶液。(4)氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示其结构，切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。第二节第二节富集在海水中的元素富集在海水中的元素卤素卤素考点一考点一氯及其化合物的性质和应用氯及其化合物的性质和应用1氯气的物理性质颜色状态气味密度毒性溶解性黄绿色气体刺激性气味比空气大有毒可溶于水2.氯气的化学性质(1)次氯酸(HClO)不稳定性：见光易分解，化学方程式为 2HClO2HClO2。=光照 弱酸性：比碳酸酸性弱，电离方程式为 HClOHClO。强氧化性：具有漂白性。(2)Ca(ClO)2的主要化学性质Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分，它的稳定性比 HClO 强。水解显碱性，其水解离子方程式 ClOH2OHClOOH。与酸反应生成 HClO，作为漂白或消毒剂的原理可用化学方程式表示为:Ca(ClO)2CO2H2O=2HClOCaCO3。考点二考点二氯气的实验室制法氯气的实验室制法1实验室制取、收集干燥纯净氯气的装置2验满方法(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛 Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛 Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。(3)实验室制取 Cl2时，常常根据氯气的颜色判断是否收集满。3注意事项(1)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。(2)为了减少制得的 Cl2中 HCl 的含量，加热温度不宜过高，以减少 HCl 挥发。(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的 Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。(4)制 Cl2的装置，可用于具有“固体(或液体)液体气体”特点的反应。(5)尾气吸收时，不能使用澄清的石灰水，因为石灰水浓度太小，吸收不完全。考点三考点三卤素的性质及卤素的性质及 X X的检验的检验1.结构与性质卤素位于元素周期表中第 A 族，包括：氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)。卤素原子最外层都有 7 个电子，都是典型的非金属元素，其单质具有相似的化学性质。(1)卤素单质和 H2的反应：X2H2=2HX。(2)卤素单质和 H2O 的反应：X2H2OHXHXO(X 为 Cl、Br)。(3)卤素间的置换反应：将氯水滴入溴化钠溶液：Cl22NaBr=2NaClBr2。将溴水滴入碘化钾溶液：Br22KI=2KBrI2。2特殊性卤素单质及其化合物除了具有共性外，都有其特殊性质。(1)氟：无正价，非金属性最强，F的还原性最弱。2F22H2O=4HFO2，与 H2反应在暗处即爆炸。HF 是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒；在 HX 中沸点最高。(2)溴：Br2是深红棕色液体，易挥发。Br2易溶于有机溶剂。盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞。(3)碘：I2遇淀粉变蓝色。I2加热时易升华。I2易溶于有机溶剂。食用盐中加入 KIO3可防治甲状腺肿大。3卤素离子的检验(1)AgNO3溶液沉淀法未知液生成Error!滴加AgNO3溶液 稀硝酸(2)置换萃取法：未知液加适量新制饱和氯水 振荡加入CCl4(下层)或汽油(上层)振荡Error!有机层(3)氧化淀粉法检验 I：未知液蓝色溶液，表明有 I加入适量新制饱和氯水(或双氧水)振荡加入淀粉溶液 振荡考点四考点四卤素单质的工业制法卤素单质的工业制法1氯的提取氯碱工业海水粗盐饱和食盐水Error!精制 电解 化学方程式为 2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2=电解 2海水提取溴(1)流程(2)发生反应的化学方程式 2NaBrCl2=Br22NaCl；Br2SO22H2O=2HBrH2SO4；2HBrCl2=2HClBr2。3海带中提取碘(1)流程 H2OCl2 海带灼烧 海带灰过滤氧化提纯I2(2)发生反应的化学方程式：Cl22I=I22Cl。第三节第三节氧、硫及其化合物氧、硫及其化合物考点一考点一O O3 3和和 H H2 2O O2 2的性质及应用的性质及应用1O3 (1)组成：臭氧的分子式为 O3，与 O2互为同素异形体。(2)化学性质不稳定性：O3不稳定，容易分解，反应的化学方程式为 2O3=3O2，在放电条件下空气中的 O2可以转化为 O3，反应的化学方程式为 3O22O3。=放电 强氧化性：O3容易使淀粉KI 溶液变蓝色，反应的化学方程式为 2KIO3H2O=I22KOHO2。漂白性：O3因其强氧化性能使有色物质褪色，可用作杀菌消毒剂。(3)用途：可用作脱色剂和消毒剂；臭氧层可以吸收来自太阳的紫外线，是人类和其他生物的保护伞。2H2O2(1)结构 电子式，结构式 HOOH，是极性分子。(2)化学性质不稳定性：加热、加催化剂都能使分解加快。2H2O22H2OO2。=MnO2 弱酸性：相当于二元弱酸。H2O2HHO，HOHO。2 222强氧化性 a用 10%的双氧水漂白羽毛及丝织品；b氧化 Fe2、SO等还原性物质：23 H2O22Fe22H=2Fe32H2O，H2O2Na2SO3=Na2SO4H2O；c使湿润的淀粉KI 试纸变蓝：H2O22I2H=I22H2O。弱还原性：遇强氧化剂时作还原剂。2KMnO45H2O23H2SO4=K2SO42MnSO45O28H2O。考点二考点二硫单质及其氧化物的性质和应用硫单质及其氧化物的性质和应用1硫单质(1)自然界中的硫游离态：硫单质俗称硫黄，主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。化合态：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在，有关化学式为：硫铁矿黄铜矿石膏芒硝FeS2CuFeS2CaSO42H2ONa2SO410H2O(2)硫的物理性质色态溶解性黄色晶体不溶于水，微溶于酒精，易溶于 CS2(3)硫的化学性质2二氧化硫(1)物理性质：色态气味密度溶解性无色气体刺激性气味比空气大易溶于水(2)化学性质：3三氧化硫(1)物理性质：熔点 16.8，沸点 44.8，常温下为液态，标准状况下为固态。(2)化学性质：三氧化硫具有酸性氧化物的通性，主要反应如下：SO3Error!4硫的氧化物的污染与治理(1)来源：含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。(2)危害：危害人体健康，形成酸雨(pH 小于 5.6)。(3)治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。(4)硫酸型酸雨的形成途径有两个：途径 1：空气中飘尘的催化作用，使 2SO2O2=催化剂=2SO3、SO3H2O=H2SO4。途径 2：SO2H2OH2SO3、2H2SO3O2=2H2SO4。常见的能用于漂白的物质的比较考点三考点三硫酸及硫酸根离子的检验硫酸及硫酸根离子的检验1.物理性质H2SO4不挥发，易溶于水，浓 H2SO4溶于水放热，所以稀释浓 H2SO4时，应将浓 H2SO4沿器壁慢慢注入水中并不断搅拌。2稀硫酸具有酸的通性 3浓硫酸的特性将有机物中的 H、O 以原子数 21 比例脱去，如使蔗糖变黑4SO的检验24被检液取清液有无白色沉淀(判断有无 SO)加足量盐酸酸化 滴加BaCl2溶液 24考点四考点四硫及其化合物的相互转化硫及其化合物的相互转化1.2当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降如：H2SH2SO4(浓)SSO22H2O=3相邻价态的微粒不发生氧化还原反应如 S 和 H2S、S 和 SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。4含硫物质的连续氧化硫元素Error!第四节第四节氮及其化合物氮及其化合物考点一考点一氮及其氧化物氮及其氧化物1氮在自然界中的存在与转化(1)氮元素的存在与氮的固定：(2)N2的物理性质：无色、无味气体，密度比空气略小，难溶于水。(3)N2的化学性质：与氧气反应：N2O22NO。=放电或高温 导致汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮。与氢气反应：N23H22NH3。催化剂 高温、高压2NO 与 NO2考点二考点二氨和铵盐氨和铵盐1氨的物理性质无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化。极易溶于水(1700)，可由喷泉实验证明。2氨的化学性质(1)还原性：与氧气反应：4NH35O24NO6H2O。=催化剂 (2)与酸反应：与氯化氢反应：NH3HCl=NH4Cl，产生白烟。(3)与水反应：NH3H2ONH3H2ONHOH，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性。4(4)与盐溶液反应现象离子方程式FeCl3溶液生成红褐色沉淀Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH 4AlCl3溶液生成白色沉淀Al33NH3H2O=Al(OH)33NH 43.氨的用途(1)液氨汽化时吸收大量的热，故用作制冷剂。(2)制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。4氨的制法加热固态铵盐和碱的混合物5铵盐及 NH的检验 4(1)铵盐的物理性质铵盐都是白色固体，均易溶于水。(2)铵盐的化学性质(3)NH的检验 4。NH 4强碱 无色气体湿润红色 石蕊试纸试纸变蓝总结提升实验室制取氨气的其他方法方法化学方程式(或原理)气体发生装置加热浓氨水NH3H2O=NH3H2O浓氨水固体 NaOHNaOH 溶于水放热，促使氨水分解，且 OH浓度的增大有利于NH3的生成浓氨水固体 CaOCaO 与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为NH3H2OCaO=NH3Ca(OH)2加热 NH4HCO3固体NH4HCO3NH3=H2OCO2，H2O、CO2被碱石灰吸收，得到氨气考点三考点三硝硝酸酸1.物理性质硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。2化学性质(1)不稳定性反应：4HNO32H2O4NO2O2。=(或光照)(2)强氧化性硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大氧化性越强。与金属反应：稀硝酸与铜反应：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。浓硝酸与铜反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。与非金属反应：浓硝酸与 C 的反应为：C4HNO3(浓)CO24NO22H2O。=与还原性化合物反应：硝酸可氧化 H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2等还原性物质。如稀硝酸与 FeSO4溶液反应的离子方程式为：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O。3(3)与有机物反应硝化反应(与 C6H6反应)：C6H6HNO3C6H5NO2H2O。浓硫酸 颜色反应：蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。考点四考点四氮及其重要化合物转化关系的综合应用氮及其重要化合物转化关系的综合应用1.2有关氮及其重要化合物的推断题常以产生白烟、红棕色气体、无色气体在空气中变为红棕色、能使红色石蕊试纸变为蓝色等特殊现象为突破口。3含氮物质的化合价变化及规律(1)氮元素间的歧化和归中歧化同一元素的化合价在同一反应中既升高又降低。归中同一元素高价态和低价态生成中间价态。歧化：3NO2H2O=2HNO3NO。归中：6NO4NH3=5N26H2O。(2)含氮物质的连续氧化NH3NONO2HNO3；O2 O2 H2O N2NONO2HNO3。O2 O2 H2O