高中化学必修一第三章非金属及其化合物知识点总结.doc

一、常见物理性质：
1、颜色：
　　A、红色世界
　　（1）基态：Fe2O3 （红棕色）、Fe (OH)3（红褐色）、[Fe (SCN)]2+ （血红色）、Cu （紫红色）、Cu2O（砖红色）、NO2（红棕色）、P（红磷、暗红色）、Br2 （深红棕色）、红色石蕊试纸、 品红溶液。在空气中久置的苯酚(红色)
　　（2） 化学变化：
　　①紫色石蕊在酸性溶液(pH＜5.0)中变红；
　　②润湿的蓝色石蕊试纸遇酸性气体(CO2、SO2、H2S、HCl)变红；
　　③酚酞在碱性溶液中呈浅红色(8.2＜pH＜10.0)或红色(pH＞10)；
　　④甲基橙在酸性溶液(pH＜3.1)中呈红色；
　　⑤已经被二氧化硫褪色的品红溶液在加热时会出现红色。
　　B、橙色世界：
　　（1）基态：浓溴水 、甲基橙试剂、Br2 (CCl4)呈橙红色。
　　C、黄色世界：
　　（1）基态：工业盐酸(含有Fe3+)、Au 、S（淡黄色）、Na2O2 （淡黄色）、AgBr（淡黄色）、AgI、Ag3PO4、碘水(黄色)、三硝基甲苯(黄色)、蛋白质加浓硝酸
　　（2）激发态：钠元素焰色呈黄色
　　（3）化学变化：久置的浓硝酸因溶有自身分解产生的二氧化氮而变黄
　　D、绿色世界
　　（1）基态：F2 （浅黄绿色）、Cl2 （黄绿色）、Cu 2(OH)2CO3 （绿色）、 CuCl2浓溶液呈绿色）、 FeSO4 （浅绿色）
　　（2）化学变化：Fe (OH)2 （白色）——灰绿色——Fe (OH)3（红褐色）
　　E、青(黑) 世界：Fe FeO Fe3O4 FeS CuS Ag2S MnO2 石墨(灰黑)
　　F、蓝色世界
　　（1）基态：CuSO4（溶液）、CuSO4 ·5H2O （晶体）、液氧、臭氧
　　（2）化学变化：
　　①紫色石蕊在碱性溶液（pH＞8）中变蓝；
　　②润湿的红色石蕊试纸遇碱性气体变蓝；
　　③无水CuSO4 （白色粉末）遇水变蓝；
　　④H2、H2S、 CH4、C2H5OH 燃烧火焰呈淡蓝色，CO燃烧火焰呈蓝色；
　　⑤S在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧呈现明亮的蓝紫色火焰；
　　⑥淀粉遇 I2 (aq)变蓝；
　　⑦Cl2、Br2、NO2、O3遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
　　G、紫色世界
　　（1）基态：KMnO4 (H+)、紫色石蕊、碘单质呈紫黑色；
　　（2）激发态：钾元素的焰色呈紫色（透过蓝色钴玻璃观察）；
　　（3）化学变化：
　　①I2 升华生紫烟；
　　②NH4I受热生紫烟；
　　③紫色石蕊在（5.0＜pH＜8.0）溶液中呈紫色。
　　H、白色世界
　　（1）基态：Hg、铝粉、大多数块状金属、PbSO4、BaSO4、AgCl、BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3、CaCO3、 Fe (OH)2（不稳定）、 Mg (OH)2、 Al (OH)3等。
　　（2）化学变化：
　　①H2在Cl2中燃烧呈现苍白色火焰；
　　②NH3遇 HCl产生白烟；
　　③Mg、Al在氧气中燃烧发出耀眼的白光；
　　④红磷在氯气中燃烧时产生白色烟雾；
　　⑤红磷在氧气中燃烧时产生白烟。
2、状态：
　　白磷（固态），三氧化硫（固态），纯硫酸（液体）。
3、气味：
　　刺激性气味：HX Cl2 NH3 NO2 乙醛 甲醛
　　臭鸡蛋气味：H2S
　　特殊臭味：O3 电石生产的乙炔（含PH3、H2S）
　　特殊气味：C6H6 苯酚
　　苦杏仁味：硝基苯
　　香味： 酯类化合物
4、毒性：
　　第ⅦA族：F2 Cl2 HF
　　第ⅥA族：H2S SO2
　　第ⅤA族：NO NO2 NaNO2 白磷
　　第ⅣA族：CO
　　有机物：苯 硝基苯 甲醇 苯酚
5、升华：I2 萘
二、碳、硅及其化合物
1．碳
　　碳在常温下非常稳定，但在高温条件下活动性增强，主要表现为还原性
　　(1)与单质反应
　　2C+O22CO C+O2CO2
　　(2)与某些氧化物反应
　　C+CO22CO C+H2O(g)CO+H2
　　2C+SiO2Si+2CO↑
　　C+2CuO2Cu+CO2↑
　　(3)与氧化性酸反应
　　C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
　　C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
2．碳的氧化物
　　(1)CO
　　物理性质：无色无味、难溶于水，有剧毒的气体。具有可燃性和还原性。
　　化学性质：
　　2CO+O22CO2
　　3CO+Fe2O32Fe+3CO2
　　CO+H2OCO2+H2
　　(2)CO2
　　物理性质：无色无味，能溶于水(1∶1)的气体。密度比空气大，易液化。
　　化学性质：
　　①氧化性：CO2+C2CO
　　②酸性氧化物的通性
　　CO2+H2OH2CO3
　　CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
　　CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2
　　2CO2+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2
　　CO2+CaOCaCO3
3．碳酸盐
　　(1)溶解性
　　正盐中只有碱金属的碳酸盐和铵盐溶于水，所有酸式盐均溶于水。一般酸式盐比相应正盐易溶，但碱金属的碳酸氢盐比正盐溶解度小。
　　(2)热稳定性
　　一般规律：可溶性碳酸正盐＞不溶性碳酸正盐＞酸式碳酸盐。
　　Na2CO3＞CaCO3＞NaHCO3
　　(3)正盐与酸式盐的相互转化

4．硅
　　(1)与单质反应
　　Si+2Cl2SiCl4(无色液体)
　　Si+O2SiO2
　　(2)硅的制取：
　　SiO2+2CSi+2CO↑(得到粗硅)
　　精制：Si+2Cl2SiCl4 SiCl4+2H2Si+4HCl
5．二氧化硅
　　(1)酸性氧化物的通性
　　SiO2+CaOCaSiO3
　　SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
　　(2)氧化性
　　SiO2+2CSi+2CO↑
　　(3)和HF反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
6．硅酸和硅酸盐
　　(1)硅酸是不溶于水的白色固体，酸性比碳酸还弱。
　　设计实验验证硅酸酸性比碳酸还弱：
　　Na2SiO3+2 HCl= H2SiO3（胶体）+2 NaCl
　　Na2SiO3+ CO2+H2O= H2SiO3（胶体）+ Na2CO3
　　(2)硅酸盐
　　硅酸盐种类繁多，结构复杂，是构成地壳岩石的主要成分。常用SiO2和金属氧化物表示它的组成。如黏土：Al2O3·2SiO2 ·2H2O
7．硅酸盐工业

水泥
玻璃
陶瓷
原料
黏土、CaCO3、石膏
纯碱、石灰石、石英
黏土
反应原理
复杂反应原理
Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑

　　水泥的主要成分：3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3
　　普通玻璃的主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
8．碳及其化合物转化关系

9．硅及其化合物转化关系

三、富集在海水中的元素—氯及其化合物
1．氯气的化学性质
　　(1)与金属反应：
　　Cl2+2Na 2NaCl 3Cl2+2Fe2FeCl3
　　Cl2+CuCuCl2
　　(2)与非金属反应：
　　Cl2+H22HCl
　　(3)与水反应 Cl2+H2O HCl+HClO

新制的氯水
久置的氯水
成分
分子：Cl2、H2O、HClO
离子：H+、Cl－、ClO－、OH－
分子：H2O
离子：H+、Cl－、OH－
颜色
黄绿色
无色

性质
酸性、漂白性
酸性且酸性增强、无漂白性
原因
新制的氯水中存在Cl2+H2OHClO+H++Cl－
久置的氯水中HClO完全分解为O2而消耗，最后成为HCl溶液
解释下列现象：
　　①、新制的氯水能氧化Fe2+、 Br- ：Cl2+2Fe2+＝2Fe3++2Cl—
　　②、新制的氯水加入镁粉，氯水褪色：Cl2+Mg= MgCl2
　　③、新制的氯水加入硝酸银产生沉淀：Cl－+Ag+=AgCl
　　④、新制的氯水与碳酸氢钠反应： H++HCO3-=H2O+CO2
　　⑤、新制的氯水使石蕊先变红后褪色：H+ HClO
　　(4)与碱反应：
　　①工业制漂白粉或漂粉精 2Cl2+2Ca(OH)2＝CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
　　漂白粉的主要成分为：CaCl2+Ca(ClO)2；有效成分为：Ca(ClO)2
　　漂白粉的使用：Ca(ClO)2+ 2HCl＝CaCl2+2HClO
　　Ca(ClO)2+H2O+CO2＝CaCO3↓+2HClO
　　通过此反应可比较得出酸性强弱：H2CO3＞HClO
　　②氯气的尾气处理
　　Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O 漂白液的有效成分：NaClO
　　(5)与某些盐溶液反应
　　Cl2+2KI＝I2+2KCl Cl2+2Fe2+＝2Fe3++2Cl—
2．氯气的制备（课本课后习题）
　　MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O
　　包括四个基本环节即制备（原料、原理、反应发生装置）、净化（除杂、干燥）、收集（收集方法、验满）、尾气处理
　　会画装置

3．次氯酸、漂白粉的性质
　　HClO分子的结构式为H-O-Cl(氧处于中心)，所以电子式为。次氯酸、次氯酸钙等有多方面的性质，经常用到以下几方面性质：
　　(1)HClO是一种弱酸，H2CO3＞HClO
　　Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
　　(2)ClO-是一种弱酸的酸根离子，能发生水解反应：ClO-+H2OHClOOH-，所以次氯酸钙溶液显碱性。
　　(3)HClO和ClO-都具有强氧化性，无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应，能使品红溶液褪色。
　　(4)HClO见光易分解：2HClO2HCl+O2↑

4．氯气及其化合物转化关系

5、卤族元素及其单质的性质变化规律

（１）．卤族元素物理性质比较：

颜色
状态
熔、沸点
密度
溶解性
水
有机溶剂
均易溶于有机溶剂
F2
Cl2
Br2
I2
淡黄绿色
黄绿色
深红棕色
紫黑色
气态
气态
液体（易挥发）
固体（升华）
小

大
低

高
剧烈反应
淡黄绿色
黄→橙色
黄→褐色
剧烈反应
黄绿色
橙→橙红
紫→红
（２）．卤族元素单质的化学性质：
　　相似性：
　　化学性质与Cl2相似，都具有典型的非金属性，都可以与金属作用生成金属卤化物，都可以与非金属反应，都可与水发生反应，都可以与强碱作用。
　　递变性：与金属、非金属反应时条件不同。
　　例如：卤素单质与H2的反应
　　H2+F2═2HF，在冷暗处就发生爆炸；
　　H2+Cl22HCl，见光爆炸；
　　，加热缓慢化合；
　　H2+I2 2HI，更缓慢地化合且可逆。
　　与H2化合时，无论从反应条件、反应的剧烈程度以及生成气态氢化物的稳定性（HF＞HCl＞HBr＞HI），都说明卤素单质的递变性。
四 硫氧化物
一、二氧化硫和三氧化硫
(一)、硫俗称硫磺。
1、硫的物理性质：淡黄色固体，难溶于水，可溶于酒精，易溶于CS2 ，熔沸点都很低。
2、 硫的化学性质
① 氧化性：与绝大多数金属反应
与非金属反应：H2+SH2S
② 还原性：与氧气发生反应
③ 自身氧化还原反应 3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3 +3H2O
(二) 二氧化硫
1、物理性质：二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、有毒、比空气重、容易液化、易溶于水的气体
2、化学性质
可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，叫可逆反应。
(1) 酸性氧化物------亚硫酐
① 二氧化硫与水反应 ：SO2  + H2O H2SO3 (亚硫酸)
② 二氧化硫与碱的反应
SO2  + 2 NaOH == Na2SO3 + H2O ；SO2  + NaOH == NaHSO3
[SO2  + 2 NaOH == Na2SO3 + H2O；Na2SO3 + H2O + SO2 == 2NaHSO3 ]
③ 与碱性氧化物反应 SO2+CaO==CaSO3
(2) 二氧化硫的氧化性：SO2+2H2S === 3S↓ + 2H2O
(3) 二氧化硫的还原性
① 与卤素单质反应：
SO2 + Br2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HBr
SO2 + Cl2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HCl
② 与某些强氧化剂的反应：
2KMnO4 + 2H2O+ 5SO2 === K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4
③ SO2的催化氧化 2SO2+O2 2SO3
(4) 漂白性
(5) 用途：制H2SO4 ；作漂白剂；杀菌，消毒
(6) SO2的实验室制法
① 反应原理：Na2SO3 + H2SO4=== Na2SO4 +SO2↑+H2O
② 制备装置：固体和液体不加热制备气体的装置
净化干燥装置：盛放浓硫酸的洗气瓶
收集方法：向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液
检验：湿润的蓝色石蕊试纸---变红 湿润的品红试纸---褪色
尾气处理：用NaOH溶液和倒扣漏斗装置防倒吸
(7) SO2的污染
酸雨：空气中SOX和NOX随雨水下降成为酸雨，pH<5.6
(三) 三氧化硫
1、物理性质：又名硫酸酐，是一种无色易挥发的晶体，溶沸点都很低。
2、化学性质：具有酸的氧化物的通性，与水反应放出大量的热，具有较强的氧化性。
(四) 硫化氢
1、H2S的物理性质：无色、有臭鸡蛋气味的气体，密度比空气大，能溶于水，有剧毒
2、实验室制法：
由强酸制弱酸的原理
FeS + H2SO4 == FeSO4 + H2S ↑
FeS + 2HCl == FeCl2 + H2S ↑
FeS + 2H＋ == Fe2＋ + H2S ↑
用湿润的Pb(CH3COO)2试纸
Pb(CH3COO)2 + H2S == PbS↓ + 2CH3COOH 试纸变黑
3、化学性质
(1) 可燃性
2H2S + 3O2 2H2O ＋ 2SO2
2H2S + O2 2H2O ＋S
(2) 还原性：H2S + X2 ==2HX +S↓(X=Cl、Br、I)
(3) 不稳定性：H2S H2↑+S
(4) H2S气体的水溶液----氢硫酸
五 氮的氧化物
1、NO和NO2的生成
N2 + O2 2NO
2NO + O2== 2NO2
实验室制法：Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O
　　　　　3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O　
2、物理性质：
NO是一种无色、无味、难溶于水的有毒气体。
NO2是一种红棕色、有剌激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水
3、化学性质
（1）NO与氧气反应：2NO＋O2＝＝2NO2　
(2) NO2 的聚合反应：2NO2 N2O4
(3) NO2 的氧化性：
4NO2 +2KI ==2NO + 2KNO3 + I2
NO2 + SO2 + H2O == H2SO4 + NO
(4) 与碱反应：
NO＋NO2 ＋2NaOH==2NaNO2 +H2O
2NO2 +2NaOH==NaNO3 +NaNO2+H2O
(5) NO2与水反应：3NO2+H2O==2HNO3+NO
4NO2+O2+2H2O==4HNO3
4NO + 3O2+2H2O==4HNO3
六 氨硝酸硫酸
一、氨
（1）氮的固定
a：定义：将游离态的氮转变为氮的化合物叫做氮的固定
放电
b．分类：
①自然固氮：高能固氮：N2+O2====2NO
生物固氮：豆科植物的根瘤菌固氮
②人工固氮：2N2+3H2 2NH3（条件：高温高压、催化剂）
（2）氨的分子式NH3，结构式，电子式，空间构型为三角锥形。
（3）氨是无色气体，有刺激性气味，极易溶于水，氨的水溶液叫氨水。氨易液化。
（4）醮有浓盐酸的玻璃棒与醮有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为产生白烟，将浓盐酸改为浓硝酸还会出现相同的现象。
（5）氨的化学性质
A 氨跟水的反应
氨溶于水时发生的化学反应为NH3+H2O=NH3•H2O ＝NH4++OH-，氨水的成份有NH3、H2O、NH3·H2O、NH4+、OH-，由于NH3·H2O发生微弱电离，使氨水显碱性。
B 氨跟酸的反应
NH3+ HCl= NH4Cl 2NH3+H2SO4= （NH4）2SO4 NH3+HNO3= NH4 NO3
C 氨的氧化反应

加热

催化剂
4NH3+O2=======4NO+6H2O
二、铵盐
由铵根离子和酸根离子构成的化合物叫铵盐
（1）NH4+的电子式。
结构式，空间构型为正四面体形。
（2）铵盐都是离子化合物，都是晶体，都易溶于水
（3）铵盐受热都易分解，
①NH4ClNH3↑+HCl↑。
②NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑。
（4）铵盐与碱反应，写下列化学方程式：
①NH4Cl溶液与NaOH溶液混和NH4Cl＋NaOH＝NH3•H2O＋NaCl。
△

②NH4Cl固体与熟石灰共热Ca（OH）2（s）+2NH4Cl（s）=====2NH3↑+2H2O+CaCl2（实验室制氨气）。
三、氨气的制法：
1、工业制法2N2+3H2 2NH3（条件：高温高压、催化剂）
2、 实验室制法
（1）原理：Ca（OH）2（s）+2NH4Cl（s）2NH3↑+2H2O+CaCl2
（2）药品：NH4Cl固体与熟石灰（Ca（OH）2）
（3）装置：∵固+固气
　　　　　 ∴使用大试管、单孔胶塞、导管、酒精灯、铁架台等。
（4）净化干燥：使用碱石灰，不能用CaCl2
（5）收集： NH3极易溶于水，比空气轻，用向下排空气法。
（6）验满：湿润的红色石蕊试纸变蓝色或蘸有浓盐酸的玻璃棒产生白烟
（7）处尾：用水吸收（注意防止倒吸）
四、硫酸和硝酸的氧化性
1、硝酸
（1）硝酸的物理性质：纯硝酸是无色、有刺激性气味的液体，易挥发，密度为1.5027 g/cm3
沸点为83℃。常用的浓硝酸中HNO3的质量分数大约为69%。硝酸能与谁以任意比互溶。
（2）硝酸的化学性质：
加热

或者光照
①不稳定性： 4HNO3=========2H2O+4NO2↑+O2↑（保存在棕色试剂瓶中）
②强酸性：硝酸是一种强酸、具有酸的通性
③浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性，且浓度越大，氧化性越强
a.硝酸能氧化除Au、Pt、Ti以外的大多数金属且不产生H2
Cu + 4HNO3（浓）=== Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O
反应现象：反应剧烈，产生气泡，放出红棕色气体，溶液的颜色变为蓝色
3Cu + 8HNO3（稀）=== 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
反应现象：反应比较缓慢，产生气泡，放出无色气体，无色气体在试卷上部变成红棕色，溶液颜色变蓝色。
b.常温下，Fe、Al在浓硝酸中钝化
钝化的原因是在金属表面形成了一层致密的氧化物保护膜，阻止反应的进一步进行。根据这个性质可以用铁制或铝制容器来盛装浓硝酸。如果加热则氧化膜被破坏，内部Fe、Al与硝酸会剧烈反应。
2、稀硫酸
稀硫酸是二元强酸，具有酸的通性：
（1）与指示剂作用：能使紫色石蕊试液变红；
（2）与活泼金属反应生成H2
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 Fe+H2SO4=FeSO4+H2
（3）与碱性氧化物反应
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
（4）与碱反应
2NaOH+ H2SO4=Na2SO4+2H2O
（5）与某些盐反应
Na2CO3 +H2SO4=Na2SO4+H2O+ CO2
3、浓硫酸
（1）物理性质：纯浓硫酸是无色、粘稠、油状液体，不容易挥发，常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数是98%，密度为1.85g/cm3，沸点是338℃。
（2）浓硫酸的三大特性
吸水性：浓硫酸具有吸收水的性能，常用来干燥中性气体和酸性气体。
脱水性：浓硫酸可将许多有机物中的氢原子和氧原子按水的组成比（2:1）脱去。如向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状固体同时有刺激性气体产生。
强氧化性：浓硫酸是一种强氧化性酸，加热时氧化性更强。它的氧化作用是由H2SO4分子中+6价的硫元素产生的，其还原产物是SO2而不是H2
a 跟金属反应
加热时，大多数金属可被浓硫酸氧化，如△7
2H2SO4(浓)+ Cu === CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
b 跟非金属反应
2H2SO4(浓)+ C === CO2↑+ SO2↑+ 2H2O
当Fe、Al等较活泼金属遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象
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