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第四章 非金属及其化合物知识汇总
　　一、硅元素：无机非金属材料中的主角，在地壳中含量26.3％，次于氧。是一种亲氧元素，以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中，占地壳质量90％以上。位于第3周期，第ⅣA族碳的下方。
　　Si对比C
　　最外层有4个电子，主要形成四价的化合物。

二、二氧化硅（SiO2）
　　天然存在的二氧化硅称为硅石，包括结晶形和无定形。石英是常见的结晶形二氧化硅，其中无色透明的就是水晶，具有彩色环带状或层状的是玛瑙。二氧化硅晶体为立体网状结构，基本单元是[SiO4]，因此有良好的物理和化学性质被广泛应用。（玛瑙饰物，石英坩埚，光导纤维）
　　物理：熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好
　　化学：化学稳定性好、除HF外一般不与其他酸反应，可以与强碱（NaOH）反应，是酸性氧化物，在一定的条件下能与碱性氧化物反应
　　SiO2＋4HF==SiF4↑＋2H2O
　　SiO2＋CaO===(高温)CaSiO3
　　SiO2＋2NaOH==Na2SiO3＋H2O
　　不能用玻璃瓶装HF，装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。

三、硅酸（H2SiO3）
　　酸性很弱（弱于碳酸）溶解度很小，由于SiO2不溶于水，硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。
　　Na2SiO3＋2HCl==H2SiO3↓＋2NaCl
　　硅胶多孔疏松，可作干燥剂，催化剂的载体。

四、硅酸盐
　　硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称，分布广，结构复杂化学性质稳定。一般不溶于水。（Na2SiO3、K2SiO3除外）最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3：可溶，其水溶液称作水玻璃和泡花碱，可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。常用硅酸盐产品：玻璃、陶瓷、水泥
　　硅单质
　　与碳相似，有晶体和无定形两种。晶体硅结构类似于金刚石，有金属光泽的灰黑色固体，熔点高（1410℃），硬度大，较脆，常温下化学性质不活泼。是良好的半导体，应用：半导体晶体管及芯片、光电池。

五、氯元素：位于第三周期第ⅦA族，原子结构： 容易得到一个电子形成

　　氯离子Cl－,为典型的非金属元素，在自然界中以化合态存在。

六、氯气

　　物理性质：黄绿色气体，有刺激性气味、可溶于水、加压和降温条件下可变为液态(液氯)和固态。

　　制法:MnO2＋4HCl (浓) MnCl2＋2H2O＋Cl2

　　闻法:用手在瓶口轻轻扇动,使少量氯气进入鼻孔。

　　化学性质：很活泼，有毒，有氧化性， 能与大多数金属化合生成金属氯化物（盐）。也能与非金属反应：

　　2Na＋Cl2 ===(点燃) 2NaCl 2Fe＋3Cl2===(点燃) 2FeCl3 Cu＋Cl2===(点燃)CuCl2

　　Cl2＋H2 ===(点燃) 2HCl 现象：发出苍白色火焰，生成大量白雾。

　　燃烧不一定有氧气参加，物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。燃烧的本质是剧烈的氧化还原反应，所有发光放热的剧烈化学反应都称为燃烧。

　　Cl2的用途：

　　①自来水杀菌消毒Cl2＋H2O == HCl＋HClO 2HClO ===(光照) 2HCl＋O2 ↑

　　1体积的水溶解2体积的氯气形成的溶液为氯水，为浅黄绿色。其中次氯酸HClO有强氧化性和漂泊性，起主要的消毒漂白作用。次氯酸有弱酸性，不稳定，光照或加热分解，因此久置氯水会失效。

　　②制漂白液、漂白粉和漂粉精

　　制漂白液 Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O ，其有效成分NaClO比HClO稳定多,可长期存放制漂白粉(有效氯35％)和漂粉精(充分反应有效氯70％) 2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O

　　③与有机物反应，是重要的化学工业物质。

　　④用于提纯Si、Ge、Ti等半导体和钛

　　⑤有机化工：合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品

七、氯离子的检验

　　使用硝酸银溶液，并用稀硝酸排除干扰离子（CO32－、SO32－）

　　HCl＋AgNO3 == AgCl ↓＋HNO3

　　NaCl＋AgNO3 == AgCl ↓＋NaNO3

　　Na2CO3＋2AgNO3 ==Ag2CO?3 ↓＋2NaNO3

　　Ag2CO?3＋2HNO3 == 2AgNO3＋CO2 ↑＋H2O

　　Cl－＋Ag＋ == AgCl ↓

八、二氧化硫
　　制法（形成）：硫黄或含硫的燃料燃烧得到（硫俗称硫磺，是黄色粉末）
　　S＋O2===(点燃)SO2
　　物理性质：无色、刺激性气味、容易液化，易溶于水（1：40体积比）
　　化学性质：有毒，溶于水与水反应生成亚硫酸H2SO3，形成的溶液酸性，有漂白作用，遇热会变回原来颜色。这是因为H2SO3不稳定，会分解回水和SO2
　　SO2＋H2OH2SO3因此这个化合和分解的过程可以同时进行，为可逆反应。
　　可逆反应——在同一条件下，既可以往正反应方向发生，又可以向逆反应方向发生的化学反应称作可逆反应，用可逆箭头符号连接。

九、一氧化氮和二氧化氮
　　一氧化氮在自然界形成条件为高温或放电：N2＋O2========(高温或放电)2NO，生成的一氧化氮很不稳定，在常温下遇氧气即化合生成二氧化氮：2NO＋O2==2NO2
　　一氧化氮的介绍：无色气体，是空气中的污染物，少量NO可以治疗心血管疾病。
　　二氧化氮的介绍：红棕色气体、刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水，并与水反应：
　　3NO2＋H2O==2HNO3＋NO这是工业制硝酸的方法。

十、大气污染
　　SO2、NO2溶于雨水形成酸雨。防治措施：
　　①从燃料燃烧入手。
　　②从立法管理入手。
　　③从能源利用和开发入手。
　　④从废气回收利用，化害为利入手。
　　(2SO2＋O22SO3SO3＋H2O=H2SO4)

十一、硫酸
　　物理性质：无色粘稠油状液体，不挥发，沸点高，密度比水大。
　　化学性质：具有酸的通性，浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性。是强氧化剂。
C12H22O11 ======(浓H2SO4) 12C＋11H2O放热
　　2 H2SO4 (浓)＋C CO2 ↑＋2H2O＋SO2 ↑
　　还能氧化排在氢后面的金属，但不放出氢气。
　　2 H2SO4 (浓)＋Cu CuSO4＋2H2O＋SO2 ↑
　　稀硫酸：与活泼金属反应放出H2 ，使酸碱指示剂紫色石蕊变红，与某些盐反应，与碱性氧化物反应，与碱中和

十二、硝酸
　　物理性质：无色液体，易挥发，沸点较低，密度比水大。
　　化学性质：具有一般酸的通性，浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂。还能氧化排在氢后面的金属，但不放出氢气。
　　4HNO3(浓)＋Cu == Cu(NO3)2＋2NO2 ↑＋4H2O
　　8HNO3(稀)＋3Cu 3Cu(NO3)2＋2NO ↑＋4H2O
　　反应条件不同，硝酸被还原得到的产物不同，可以有以下产物:N(+4)O2,HN(+3)O2,N(+2)O,N(+1)2O,N(0)2, N(-3)H3△硫酸和硝酸：浓硫酸和浓硝酸都能钝化某些金属（如铁和铝）使表面生成一层致密的氧化保护膜，隔绝内层金属与酸，阻止反应进一步发生。因此，铁铝容器可以盛装冷的浓硫酸和浓硝酸。硝酸和硫酸都是重要的化工原料和实验室必备的重要试剂。可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。硫酸还用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸。

十三、氨气及铵盐
　　氨气的性质：无色气体，刺激性气味、密度小于空气、极易溶于水（且快）1：700体积比。溶于水发生以下反应使水溶液呈碱性：NH3＋H2O NH3?H2O NH4＋＋OH－ 可作红色喷泉实验。生成的一水合氨NH3?H2O是一种弱碱，很不稳定，会分解，受热更不稳定：NH3?H2O ===(△) NH3 ↑＋H2O
　　浓氨水易挥发除氨气，有刺激难闻的气味。
　　氨气能跟酸反应生成铵盐：NH3＋HCl == NH4Cl (晶体)
　　氨是重要的化工产品，氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱都离不开它。氨气容易液化为液氨，液氨气化时吸收大量的热，因此还可以用作制冷剂。
　　铵盐的性质：易溶于水（很多化肥都是铵盐），受热易分解，放出氨气：
　　NH4Cl NH3 ↑＋HCl ↑
　　NH4HCO3 NH3 ↑＋H2O ↑＋CO2 ↑
　　可以用于实验室制取氨气：（干燥铵盐与和碱固体混合加热）
　　NH4NO3＋NaOH Na NO3＋H2O＋NH3 ↑
　　2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2H2O＋2NH3 ↑
　　用向下排空气法收集，红色石蕊试纸检验是否收集满。