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高二化学学业水平测试早读复习提纲三
元素化合物知识 2014.3.4
结构 性质 用途
一、金属单质（Na、Mg、Al、Fe、Cu）
1．金属的物理通性：大多为光亮的银白色（Cu为光亮的红色）、具有导电导热性、延展性
其他个性：Na：柔软，硬度低，熔点低（97.8℃）、密度比水小（0.97g·cm－3）
Mg、Al：比较柔软，硬度较小（650℃左右）、密度较小
Fe：能被磁铁吸引
缓慢氧化
2．金属的化学通性：易失电子，表现还原性
在空气中缓慢氧化： 4Na＋O2 2Na2O（白色）
点燃
在空气中加热，燃烧： 2Na＋O2 Na2O2（淡黄色）
⑴ Na的化学性质 在Cl2中燃烧： 2Na＋Cl2 2NaCl（白烟）
与冷水反应：2Na＋2H2O＝2Na＋＋2OH－＋H2↑（浮、熔、游、响、红）
Na投入盐酸： 2Na＋2H＋＝2Na＋＋H2↑（更剧烈）
Na投入CuSO4溶液： 2Na＋2H2O＝2Na＋＋2OH－＋H2↑
剧烈燃烧，有耀眼白光，产生白色固体
点燃
Cu2＋＋2OH－＝Cu（OH）2↓
点燃
Mg在空气中缓慢氧化或燃烧：2Mg＋O2 2MgO
点燃
Mg在Cl2中燃烧： Mg＋Cl2 MgCl2
⑵ Mg的化学性质 Mg在N2中燃烧：3Mg＋N2 Mg3N2
点燃
Mg与冷水不反应，与盐酸或稀硫酸剧烈反应：Mg＋2H＋＝Mg2＋＋H2↑
Mg在CO2中燃烧： 2Mg＋CO2 2MgO＋C
点燃
Al在空气中缓慢氧化：4Al＋3O2＝2Al2O3 致密氧化膜，防止Al被腐蚀
Al在Cl2中燃烧：2Al＋3Cl2 2AlCl3
⑶ Al的化学性质 Al的两性 能与酸（盐酸、稀硫酸）反应产生H2：2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑
能与强碱反应产生H2： 2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑
Al、Fe与HNO3、浓H2SO4反应不能产生H2
高温
Al、Fe常温下遇浓HNO3或浓H2SO4会钝化
铝热反应： 2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3 铝热反应用途：野外焊接钢轨，
冶炼熔点高、不如铝活泼的金属
点燃
铝热剂
点燃
细Fe丝在纯氧中燃烧：3Fe＋2O2 Fe3O4
高温
细Fe丝在Cl2中燃烧：2Fe＋3Cl2 2FeCl3
⑷ Fe的化学性质 Fe能与水蒸气反应产生H2： 3Fe＋4H2O Fe3O4＋4H2
能与酸（盐酸、稀硫酸）反应产生H2： Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑
湿法炼铜： Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu
加铁屑防止Fe2＋溶液在空气中变质，如：Fe＋2FeCl3＝3FeCl2
点燃
Cu在空气中加热：2Cu＋O2 2CuO
Cu丝在Cl2中燃烧：Cu＋Cl2 CuCl2
⑸ Cu的化学性质 Cu不活泼，与盐酸、稀硫酸不反应，只能与强氧化性的HNO3或浓H2SO4反应：
Cu和浓硝酸：Cu＋4 HNO3（浓）＝Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O
Cu和稀硝酸：3 Cu＋8 HNO3＝3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O
Cu和浓硫酸：Cu＋2H2SO4（浓） CuSO4＋SO2↑＋2 H2O
印刷电路板 Cu＋2FeCl3＝CuCl2＋2FeCl2
3．金属单质的用途
高温
⑴金属钠：强还原剂，置换钛、锆、铌、钽等金属。如：4Na＋TiCl4 Ti＋4NaCl
钠钾合金常温下是液体，作中子反应堆的热交换剂。
高压钠灯的黄光射程远，透雾能力强，用于照明。
⑵金属镁、铝：制成镁合金、铝合金等，作强还原剂。
⑶金属铁：钢
⑷金属铜：导线、印刷电路板等。
电解
电解
4．金属单质的制取
电解熔融NaCl制取Na： 2NaCl（熔融） 2Na＋Cl2↑
电解
电解熔融MgCl2制取Mg： MgCl2（熔融） Mg＋Cl2↑
燃烧
电解熔融Al2O3制取Al： 2Al2O3（熔融） 4Al＋3O2↑
高温
高温
高炉炼铁：C＋O2 CO2
C＋CO2 2CO
高温
高温
3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2
CaCO3 CaO＋CO2↑
CaO＋SiO2 CaSiO3
炼铜：高温冶炼黄铜矿（CuFeS2）再电解精炼，或湿法炼铜，或生物炼铜
二、金属化合物
Na2O
Na2O2
白色粉末
淡黄色粉末
Na2O＋H2O＝2NaOH
2Na2O2＋2H2O ＝4NaOH＋O2↑
Na2O＋CO2＝Na2CO3
2Na2O2＋2CO2 ＝2Na2CO3＋O2↑
1、

2、

Na2CO3（纯碱、苏打）
NaHCO3（小苏打）
水溶性
易溶
可溶
与酸
Na2CO3＋HCl＝NaHCO3＋NaCl
Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋CO2↑＋H2O
Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3
NaHCO3＋HCl＝NaCl＋CO2↑＋H2O
与NaOH
不反应
NaHCO3＋NaOH＝Na2CO3＋H2O
Ca（OH）2均有白色沉淀
Ca2＋＋CO32－＝CaCO3↓
HCO3－＋OH－＋Ca2＋＝CaCO3↓＋H2O
或2 HCO3－＋2OH－＋Ca2＋＝CaCO3↓＋H2O＋CO32－
与CaCl2
Ca2＋＋CO32－＝CaCO3↓
不反应
稳定性
很稳定，受热不分解
易分解2NaHCO3＝Na2CO3＋CO2↑＋H2O

3、Al2O3：白色难溶于水的固体，耐高温，硬度大
两性氧化物，既能与强酸反应，也能与强碱反应
Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O
Al2O3＋2OH－＝2AlO2－＋H2O
Al（OH）3：白色难溶于水的固体，两性氢氧化物
Al（OH）3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O
Al（OH）3＋OH－＝AlO2－＋2H2O

4、明矾 KAl（SO4）2·12H2O
净水原理：Al3＋＋3H2OAl（OH）3（胶体）＋3H＋
5、铁盐（Fe3＋）
⑴较强的氧化性：2FeCl3＋Fe＝3FeCl2 2FeCl3＋Cu＝CuCl2＋2FeCl2
2Fe3＋＋2I－＝2Fe2＋＋I2
⑵与碱： Fe3＋＋3OH－＝Fe（OH）3↓（红褐色）
⑶检验：滴加无色KSCN溶液，溶液变血红色。 Fe3＋＋3SCN－＝Fe（SCN）3（血红色）
6、亚铁盐（Fe2＋）
⑴氧化性：FeCl2＋Zn＝ZnCl2＋Fe
还原性：2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3 （也可用其他强氧化剂，如H2O2、HNO3、KMnO4等）
⑵与碱： Fe2＋＋2OH－＝Fe（OH）2↓（白色）
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O＝4 Fe（OH）3
2Fe（OH）3 Fe2O3＋3H2O
⑶检验：滴加无色KSCN溶液，无明显现象；再滴加氯水，溶液变血红色。
2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－
三、非金属
1．Cl2
Ⅰ、物理性质：黄绿色刺激性气体，有毒，可溶于水形成氯水，密度比空气大，易液化得到液氯。
Ⅱ、化学性质：强氧化性
⑴ 与金属反应： 如Na、Mg、Al、Fe、Cu均可在Cl2中燃烧
2Fe＋3Cl2 2FeCl3
⑵ 与H2反应： H2＋Cl2＝2HCl
纯H2在Cl2中安静的燃烧，苍白色火焰，瓶口有白雾
H2、Cl2混合气体，光照时爆炸，瓶口有白雾
光照
⑶ 与水反应： Cl2＋H2O HCl＋HClO（一元弱酸，见光易分解，强氧化性，可杀菌消毒漂白2HClO 2HCl＋O2↑
⑷ 与碱反应： Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O
2 Cl2＋2Ca（OH）2＝CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O
漂白粉漂白原理：Ca（ClO）2＋CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO
⑸ 其他还原性物质反应：Cl2＋2KBr＝Br2＋2KCl
Cl2＋2KI＝I2＋2KCl
Cl2＋2FeCl2＝3FeCl3
Ⅲ、制取：
电解
燃烧
实验室制法：MnO2＋4HCl（浓） MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
工业制法——氯碱工业：电解饱和食盐水 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
Ⅳ、用途：化工原料，消毒、漂白，生产农药、染料、药物，提取Br2、I2
2．硫及其化合物
Ⅰ、硫单质（S）：
燃烧
物理性质：淡黄色固体，难溶于水
化学性质：可然性 S＋O2 SO2
氧化性：S＋H2 H2S S＋Fe FeS S＋Hg＝HgS
Ⅱ、SO2：无色刺激性气体，有毒，易溶于水（40∶1），密度比空气大
SO2的化学性质：

使紫色石蕊试液变红 SO2＋H2O H2SO3
H2SO3 H＋＋HSO3－
HSO3－ H＋＋SO32－
与碱性氧化物反应：Na2O＋SO2＝Na2SO3 2Na2SO3＋O2＝2Na2SO4
⑴酸性氧化物 CaO＋SO2＝CaSO3 2CaSO3＋O2＝2CaSO4
与碱反应：SO2＋2NaOH＝Na2SO3＋H2O Na2SO3＋SO2＋H2O＝2Na2HSO3
与CO2通入澄清石灰水现象相同
SO2＋Ca（OH）2＝CaSO3↓＋H2O
CaSO3＋SO2＋H2O＝Ca（HSO3）2
⑵较强还原性：与氯水、溴水反应，使之褪色
SO2＋Cl2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl SO2＋Br2＋2H2O＝H2SO4＋2HBr
可被KMnO4（H+）氧化，使紫色褪去
加热
通入SO2
⑶氧化性：SO2＋2H2S＝3S＋2H2O
⑷漂白性：品红溶液 红色褪去 红色又恢复 【 用于检验SO2】
燃烧
燃烧
SO2不能漂白石蕊试液
SO2的制取：工业：S＋O2 SO2 或 4FeS2＋11O2 2Fe2O3＋8SO2
实验室：Na2SO3＋H2SO4（较浓）＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O
飘尘
大气中SO2的产生：化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼、硫酸工厂的尾气等等。
SO2的危害：酸雨 途径1：2SO2＋O2 2SO3 SO3＋H2O＝H2SO4
途径2：SO2＋H2O H2SO3 2H2SO3＋O2＝2H2SO4
Ⅲ、浓硫酸
【硫酸的物理性质】无色粘稠液体，与水任意比互溶，沸点较高。
98％为浓硫酸（18.4mol/L），密度约1.84g/mL
【浓硫酸的化学性质】
浓硫酸
⑴强酸性：H2SO4＝2H＋＋SO42－
浓硫酸
⑵吸水性：如 胆矾CuSO4·5H2O CuSO4
⑶脱水性：如 蔗糖C12H22O11 12C
⑷强氧化性：能氧化大多数金属（除Au、Pt），氧化少数非金属单质及某些化合物。
其还原产物一般为SO2。
Cu＋2H2SO4（浓） CuSO4＋SO2↑＋2 H2O
C＋2H2SO4（浓） CO2↑＋2SO2↑＋2 H2O

Al、Fe常温下在浓H2SO4中钝化
燃烧
高温
【硫酸的制法】 接触法制硫酸
催化剂
△
⑴ SO2的产生：S＋O2 SO2 或 4FeS2＋11O2 2Fe2O3＋8SO2 （沸腾炉）
⑵ SO2的催化氧化：2SO2＋O2 2SO3 （接触室）
⑶ SO3的吸收：SO3＋H2O＝H2SO4 实际用98.3％的浓硫酸代替水吸收 （吸收塔）
3．N2及其化合物
催化剂
高温高压
Ⅰ、N2 无色无味气体，难溶于水，密度与空气接近，可液化为液氮
燃烧
氧化性 工业合成氨： N2＋3H22NH3
电
N2的化学性质 Mg在N2中燃烧： N2＋3Mg Mg3N2
还原性： N2＋O2 2NO
2NO＋O2＝2NO2 雷雨发庄稼
3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO
氮的固定：将氮从游离态（单质）转化为化合态（化合物）。
N2的制取：分离液态空气

Ⅱ、NO和NO2
NO
NO2
无色无味有毒气体，难溶于水，密度与空气接近
红棕色刺激性气味有毒气体，易溶于水，密度比空气大
2NO＋O2＝2NO2
3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO
有氧化性、还原性
有强氧化性、还原性
Ⅲ、硝酸（HNO3）
【硝酸的物理性质】无色易挥发的液体，有刺激性气味，与水互溶
【硝酸的化学性质】
使石蕊变红：HNO3＝H＋＋NO3－
与碱性氧化物、碱反应
⑴ 强酸性 与金属反应，但不产生H2
与某些盐反应
⑵ 强氧化性：能氧化大多数金属（除Au、Pt），氧化少数非金属单质及某些化合物。
浓HNO3还原产物一般为NO2，稀HNO3还原产物一般为NO
Cu和浓硝酸：Cu＋4 HNO3（浓）＝Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O
Cu和稀硝酸：3 Cu＋8 HNO3＝3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O
C和浓硝酸：C＋4HNO3（浓）＝CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
Al、Fe在常温下遇浓硝酸或浓硫酸钝化
光或热
Br－、I－、S2－、SO32－、Fe2＋等都能被HNO3氧化为更高价态
⑶ 稳定性： 4HNO3 4NO2↑＋O2↑＋2H2O 浓硝酸久置呈黄色
催化剂
△
【硝酸的工业制法】
第一步：氨的催化氧化 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O
第二步：NO的进一步氧化 2NO＋O2＝2NO2
第三步：NO2的吸收 3NO2＋2H2O＝2HNO3＋NO NO循环利用
Ⅳ、NH3 ： 无色刺激性气体，极易溶于水（700∶1）形成氨水，密度比空气小，易液化为液氨
与水反应：NH3＋H2ONH3·H2ONH4＋＋OH－
NH3·H2O为一元弱碱，不稳定
【NH3的化学性质】 NH3·H2O NH3↑＋H2O
NH3能使湿润的酚酞试纸变红，或使湿润的红色石蕊试纸变蓝
与酸反应：NH3＋HCl＝NH4Cl 2NH3＋H2SO4＝（NH4）2SO4
催化剂
高温高压
NH3与挥发性酸（HCl、HNO3）会产生白烟
【NH3的制法】工业合成氨N2＋3H22NH3
实验室制法：固体NH4Cl和Ca（OH）2共热
2NH4Cl＋Ca（OH）2 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
Ⅴ、铵盐（NH4＋）： 白色、易溶于水的晶体
NH4Cl NH3↑＋HCl↑
受热易分解 （NH4）2SO4 2NH3↑＋H2SO4
【化学性质】 （NH4）2CO3 2NH3↑＋CO2↑＋H2O↑
NH4HCO3 NH3↑＋CO2↑＋H2O↑
与碱反应： NH4Cl＋NaOH＝＝NaCl＋NH3·H2O
NH4Cl＋NaOH NaCl＋NH3↑＋H2O ——检验NH4＋
2NH4Cl＋Ca（OH）2 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
氮肥：稀氨水、铵态氮肥（NH4＋）、硝态氮肥（KNO3）、尿素[CO（NH2）2]等

4．Si及其化合物
Ⅰ、Si单质
物理性质：熔点高、硬度大，难溶于水和有机溶剂
化学性质：常温下很稳定，与强酸、强氧化剂均不反应。
高温
Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑
高温
Si单质的制取： SiO2＋2C Si（粗）＋2CO
高温
提纯：Si＋2Cl2 SiCl4
SiCl4＋2H2 Si＋4HCl
Si用途：半导体材料
Ⅱ、SiO2 俗名：石英、水晶
物理性质：熔点高、硬度大，难溶于水和有机溶剂
化学性质：
⑴ 与水不反应
⑵ 酸性氧化物，能与碱反应： SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O
高温
Na2SiO3有粘性，盛放碱性物质的试剂瓶瓶塞应换成橡皮塞
能与碱性氧化物反应： SiO2＋CaO CaSiO3
⑶ 能与氢氟酸反应： SiO2＋4HF＝SiF4＋2H2O 用于雕刻玻璃；氢氟酸应盛放在塑料瓶中
SiO2的用途：制作光导纤维、光学镜片、石英坩锅，提取单质Si等等。
Ⅲ、硅酸盐
1．Na2SiO3 可溶于水，水溶液称为水玻璃，是黏合剂。
用水玻璃浸泡后的物品既耐腐蚀又耐火。
2．水泥 原料：黏土、石灰石（另加适量石膏调节硬化速度） 高温煅烧
高温
3．玻璃 原料：纯碱、石灰石、石英 高温熔融
高温
SiO2＋CaCO3 CaSiO3＋CO2↑
SiO2＋Na2CO3 Na2SiO3＋CO2↑
普通玻璃成分： Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2 即Na2O·CaO·6SiO2
4．陶瓷 原料：黏土 高温