资源描述
非金属及其化合物知识考点归纳
硅及其化合物
考点分析:有关硅及化合物知识,在高考中重要以选用题形式出现,考察硅及二氧化硅用途,出现频率很高。
(一)、硅
1.硅元素在地壳中含量排 ,在自然界中没有 硅,
2.熔点 ,硬度 ,常温下,化学性质 。
2.用途: 、 以及良好半导体材料等。
(二)、二氧化硅(SiO2):
(1)SiO2空间构造:SiO2直接由 构成,不存在单个SiO2分子。
(2)物理性质:熔点高,硬度大
(3)化学性质:SiO2常温下化学性质很不活泼,不与水、酸反应( 酸除外),能与强碱溶液、氢氟酸反应,高温条件下可以与碱性氧化物反应:
①与强碱反应:生成
具有粘性,因此不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存储NaOH溶液和Na2SiO3溶液,防止Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住,打不开,应用橡皮塞)。
②与氢氟酸反应[SiO2特性]:(运用此反应,氢氟酸能雕刻玻璃;氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存储,应用塑料瓶)。
③高温下与碱性氧化物反应:SiO2+CaOCaSiO3
(4)用途: 、玛瑙饰物、石英坩埚、石英钟、仪器轴承、 和建筑材料等。
(三)、硅酸(H2SiO3):
(1)物理性质:不溶于水白色胶状物,能形成硅胶,吸附水分能力强。
(2)化学性质:H2SiO3是一种 酸,酸性比碳酸还要弱,但SiO2不溶于水,故不能直
接由SiO2溶于水制得,而用可溶性硅酸盐与酸反应制取:(强酸制弱酸原理)
. (此方程式证明酸性:H2SiO3<H2CO3)
(3)用途:硅胶作干燥剂、 载体。
(四)、硅酸盐
硅酸盐:硅酸盐是由硅、氧、金属元素构成化合物总称。硅酸盐种类诸多,大多数难溶于水,最常用可溶性硅酸盐是Na2SiO3,Na2SiO3水溶液俗称水玻璃,又称泡花碱,是一种无色粘稠液体,可以作黏胶剂和木材防火剂。硅酸钠水溶液久置在空气中轻易变质:
. (有白色沉淀生成)
老式硅酸盐工业三大产品有:玻璃、陶瓷、水泥。
硅酸盐由于构成比较复杂,常用氧化物形式体现:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。
考题分析
(山东卷)13.下列推断对旳是
A.SiO2 是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应
B.Na2O、Na2O2构成元素相似,与 CO2反应产物也相似
C.CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在
D.新制氯水显酸性,向其中滴加少许紫色石蕊试液,充足振荡后溶液呈红色
氯及其化合物
考点分析:氯气强氧化性及氯水漂白性是一直是高考命题热点,如Cl2氧化Fe2+、Cl2氧化SO2等,此外,与生活联络比较亲密漂白液、漂白粉及漂白精等内容,也较为重要。在高考试验中,让你根据制取氯气反应原理,选用合适试验装置
1、氯气(Cl2):
(1)物理性质: 有毒气体,液氯为纯净物
(2)化学性质:氯气化学性质非常活泼,很轻易 电子,作强氧化剂,能与金属、非金属、水以及碱反应。
①与金属反应(将金属氧化成最高正价)
Na+Cl2===(点燃)2NaCl Cu+Cl2===(点燃)CuCl2
2Fe+3Cl2===(点燃)2FeCl3(氯气与金属铁反应只生成FeCl3,而不生成 。)(铁跟盐酸反应生成 ,而铁跟氯气反应生成FeCl3,这阐明Cl2氧化性强于盐酸,是强氧化剂。)
②与非金属反应
Cl2+H2 ===(点燃) 2HCl(氢气在氯气中燃烧现象:安静燃烧,发出 火焰)
将H2和Cl2混合后在点燃或光照条件下发生爆炸。
③Cl2与水反应:离子方程式中,应注意次氯酸是弱酸,要写成化学式而不能拆开。
将氯气溶于水得到氯水(浅黄绿色),氯水含七种微粒,其中有 。
氯水性质取决于其构成微粒:
(1)强氧化性:Cl2是新制氯水重要成分,试验室常用氯水替代氯气,如氯水中氯气能FeCl2反应。
(2)漂白、消毒性:氯水中Cl2和HClO均有强氧化性,一般在应用其漂白和消毒时,
应考虑HClO,HClO强氧化性将有色物质氧化成无色物质,不可逆。
(3)酸性:氯水中具有HCl和HClO,故可被NaOH中和,盐酸还可与NaHCO3,CaCO3等反应。
(4)不稳定性:次氯酸见光 ,久置氯水(浅黄绿色)会变成 无色)失去漂白性。
(5)沉淀反应:加入AgNO3溶液有 生成(氯水中有Cl-)。
自来水也用氯水杀菌消毒,因此用自来水配制如下溶液如FeCl2、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶液会变质。
④Cl2与碱液反应:与NaOH反应:
与Ca(OH)2溶液反应:
此反应用来制漂白粉,漂白粉重要成分为 ,有效成分为 。
漂白粉之因此具有漂白性,原因是:Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO生成HClO具有漂白性;同样,氯水也具有漂白性,由于氯水含HClO;NaClO同样具有漂白性,干燥氯气 使红纸褪色,由于不能生成HClO,湿氯气能使红纸褪色,由于氯气发生下列反应Cl2+H2O=HCl+HClO
漂白粉久置空气会失效(波及两个反应):Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO, ↑,漂白粉变质会有CaCO3存在,外观上会结块,久置空气中漂白粉加入浓盐酸会有CO2气体生成,含CO2和HCl杂质气体。
⑤氯气用途:制漂白粉、自来水杀菌消毒、农药和某些有机物原料等。
2、Cl-检查:
原理:根据Cl-与Ag+反应生成不溶于酸AgCl沉淀来检查Cl-存在。
措施:先加 溶液(排除CO32-、SO32-干扰),再滴加AgNO3溶液,如有白色沉淀生成,则阐明有Cl-存在。
考题分析
(广东理综卷)33.(16分)
某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,运用刚吸取过少许SO2NaOH溶液对其尾气进行吸取处理。
(1)请完毕SO2与过量NaOH溶液反应化学方程式:SO2+2NaOH = ________________.
(2)反应Cl2+Na2SO3+2 NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中还原剂为________________.
(3)吸取尾气一段时间后,吸取液(强碱性)中必然存在Cl、OH和SO.请设计试验,探究该吸取液中也许存在其她阴离子(不考虑空气CO2影响).
提出合理假设 .
假设1:只存在SO32-;假设2:既不存在SO32-也不存在ClO;假设3:_____________.
设计试验方案,进行试验。请在答题卡上写出试验环节以及预期现象和结论。限选试验试剂:3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液.
试验环节
预期现象和结论
环节1:取少许吸取液于试管中,滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中.
环节2:
环节3:
(重庆卷)8.下列论述对旳是
A.铝制容器可盛装热H2SO4
B.Agl胶体在电场中自由运动
C.K与水反应比Li与水反应剧烈
D.红磷在过量Cl2中燃烧生成PCl3
硫及其化合物
考点分析:SO2性质及酸雨一直是高考命题热点内容,如SO2漂白性,还原性等。尤其注意:能使下列物质褪色体现是SO2何种性质?能使溴水、氯水、高锰酸钾溶液褪色;能使酚酞试液变红溶液褪色等。将SO2通入BaCl2溶液中,与否有沉淀生成?若再通入足量氨气、氯气与否产生白色沉淀?原理是什么?写出对应化学方程式
1、硫元素存在:硫元素最外层电子数为6个,化学性质较活泼,轻易得到2个电子呈-2价或者与其她非金属元素结合成呈+4价、+6价化合物。硫元素在自然界中既有____态, 又有 态。(如火山口中硫就以 存在)
2、硫单质:①物质性质:俗称硫磺,淡黄色固体,不溶于水,熔点低。
②化学性质:S+O2 ===(点燃) SO2(空气中点燃淡蓝色火焰,纯氧中为蓝紫色)
3、二氧化硫(SO2)
(1)物理性质:易溶于水,有毒气体,易液化。
(3)化学性质:
①SO2能与水反应:亚硫酸为中强酸,此反应为可逆反应。
可逆反应定义:在相似条件下,正逆方向同步进行反应。(关键词:相似条件下)
②SO2为酸性氧化物,可与碱反应生成盐和水。
a、与NaOH溶液反应:SO2(少许)+2NaOH=Na2SO3+H2O
SO2(过量)+NaOH=NaHSO3
对比CO2与碱反应:CO2(少许)+Ca(OH)2=CaCO3↓(白色)+H2O
2CO2(过量)+Ca(OH)2=Ca(HCO3) 2 (可溶)
将SO2逐渐通入Ca(OH)2溶液中先有白色沉淀生成,后沉淀消失,与CO2逐渐通入Ca(OH)2溶液试验现象相似,因此不能用石灰水来鉴别SO2和CO2。能使石灰水变浑浊无色无味气体一定是二氧化碳,这说法是对,由于SO2是有刺激性气味气体。
b、SO2将通入酚酞变红溶液,溶液颜色褪去,体现了SO2和水反应生成亚硫酸,是酸性氧化物性质,而不是漂白性,SO2不能漂白指示剂。
③SO2具有强还原性,能与强氧化剂(如酸性高锰酸钾溶液、氯气、氧气等)反应。SO2能使酸性KMnO4溶液、新制氯水褪色,显示了SO2强还原性(不是SO2漂白性)。
(催化剂:粉尘、五氧化二钒)
(将SO2气体和Cl2气体混合后作用于有色溶液,漂白效果将大大减弱。)
④SO2弱氧化性:如2H2S+SO2=3S↓+2H2O(有黄色沉淀生成)
⑤SO2漂白性:SO2能使品红溶液褪色,加热会恢复本来颜色。用此可以检查SO2存在。
SO2
Cl2
漂白物质
漂白某些有色物质
使湿润有色物质褪色
原理
与有色物质化合生成不稳定无色物质
与水生成HClO,HClO具有漂白性,将有色物质氧化成无色物质
加热
能恢复原色(无色物质分解)
不能复原
⑥SO2用途:漂白剂、杀菌消毒、生产硫酸等。
4、硫酸(H2SO4)
(1)浓硫酸物理性质:纯硫酸为无色油状粘稠液体,能与水以任意比互溶(稀释浓硫酸要规范操作:注酸入水且不停搅拌)。不挥发,沸点高,密度比水大。
(2)浓硫酸三大性质:
①吸水性:浓硫酸可吸取结晶水、湿存水和气体中水蒸气,可作干燥剂,可干燥H2、
O2、SO2、CO2等气体,但不可以用来干燥NH3、H2S气体。
②脱水性:能将有机物(蔗糖、棉花等)以H和O原子个数比2︰1脱去,炭化变黑。
③强氧化性:浓硫酸在加热条件下显示强氧化性(+6价硫体现了强氧化性),能与大多数金属反应,也能与非金属反应。
(ⅰ)与大多数金属反应(如铜):(此反应浓硫酸体现出酸性和强氧化性 )
(ⅱ)与非金属反应(如C反应):(此反应浓硫酸体现出强氧化性 )
注意:常温下,Fe、Al遇浓H2SO4或浓HNO3发生钝化,而不是不反应。
浓硫酸强氧化性使许多金属能与它反应,但在常温下,铝和铁遇浓硫酸时,因表面被浓硫酸氧化成一层致密氧化膜,这层氧化膜制止了酸与内层金属深入反应。这种现象叫金属钝化。铝和铁也能被浓硝酸钝化,因此,常温下可以用铁制或铝制容器盛放浓硫酸和浓硝酸。
(3)、硫酸用途:干燥剂、化肥、炸药、蓄电池、农药、医药等。
1.(卷1)下列论述对旳是
A.Li在氧气中燃烧重要生成
B.将SO2通入溶液可生成沉淀
C.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸
D.将NH3通入热CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu
氮及其化合物
考点分析:氨气试验室制取措施是高考命题重点内容,试验中“气体制备试验”一直是试验考察热点之一。因而,要对氨气制备原理、搜集、干燥、检查、尾气吸取等方面进行全面梳理,此外,氨气其她制取措施及氨气性质一直是高考命题热点内容。
1、氮氧化物:NO2和NO
N2+O2 ========(高温或放电) 2NO,生成一氧化氮很不稳定: 2NO+O2 == 2NO2
一氧化氮:无色气体,有毒,能与人血液中血红蛋白结合而使人中毒(与CO中毒原理相似),难溶于水,是空气中污染物。
二氧化氮:红棕色气体(与溴蒸气颜色相似)、有刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水,并与水反应:
3NO2+H2O=2HNO3+NO,此反应中NO2既是氧化剂又是还原剂。
以上三个反应是“雷雨固氮”、“雷雨发庄稼”反应。
2、硝酸(HNO3):
(1)硝酸物理性质:纯硝酸是无色、有刺激性气味油状液体。低沸点(83℃)、易挥发,在空气中遇水蒸气呈白雾状。
(2)硝酸化学性质:具有一般酸通性,稀硝酸遇紫色石蕊试液变红色,浓硝酸氧化性比稀硝酸强。浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂,能氧化大多数金属,但不放出氢气,一般浓硝酸产生NO2,稀硝酸产生NO,如:
①Cu+4HNO3(浓)=
②3Cu+8HNO3(稀)=
反应①还原剂与氧化剂物质量之比为 ;反应②还原剂与氧化剂物质量之比为 。
常温下,Fe、Al遇浓H2SO4或浓HNO3发生钝化,(说成不反应是不妥),加热时能发生反应:Fe+6HNO3(浓)Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
3、氨气(NH3)
(1)氨气物理性质:极易溶于水,有刺激性气味,易液化。
(2)氨气化学性质:
a.溶于水溶液呈 性:NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-
生成一水合氨NH3·H2O是一种弱碱,很不稳定,受热会分解:
NH3·H2ONH3 ↑+H2O
氨水中微粒: (六种微粒)。
喷泉试验原理:是运用气体极易被一种液体吸取而形成压强差,使容器内气体压强减少,外界大气压把液体压入气体容器内,在玻璃导管尖嘴处形成漂亮“喷泉”。
喷泉试验成功关键:(1)气体在吸取液中被吸获得既快又多,如NH3、HCl、HBr、HI用水吸取,CO2、SO2,Cl2、H2S等用NaOH溶液吸取等。(2)装置气密性要好。(3)烧瓶内气体纯度要大。
b.氨气可以与酸反应生成盐:
①NH3+HCl=NH4Cl ②NH3+HNO3=NH4NO3 ③ 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
因NH3溶于水呈碱性,因此可以用湿润红色石蕊试纸检查氨气存在,因浓盐酸有挥发性,因此也可以用蘸有浓盐酸玻璃棒靠近集气瓶口,假如有大量白烟生成,可以证明有NH3存在。
(3)氨气试验室制法:(书本P88图4-33)
1)原理:
2)装置特点:固+固气体,与制O2相似。
3)搜集:向下排空气法。
4)验满:a.
b.
5) 干燥:用碱石灰(NaOH与CaO混合物)或生石灰在干燥管或U型管中干燥。不能用CaCl2、P2O5、浓硫酸作干燥剂,由于NH3能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3。P2O5、浓硫酸均能与NH3反应,生成对应盐。因此NH3通常用碱石灰干燥。
(4)氨气用途:液氨易挥发,汽化过程中会吸取热量,使得周围环境温度减少,因而,液氨可以作制冷剂。
4、铵盐
铵盐均易溶于水,且都为白色晶体(诸多化肥都是铵盐)。
(1)受热易分解,放出氨气:NH4Cl
NH4HCO3
(2)干燥铵盐能与碱固体混合加热反应生成氨气,运用这个性质可以制备氨气:
(3)NH4+检查:样品加碱混合加热,放出气体能使湿红色石蕊试纸变蓝,则证明该物质会有NH4+。
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