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1、必修一 第四章 非金属及其化合物知识点归纳第四章 非金属及其化合物一 硅及其化合物（一）、硅1硅元素在地壳中的含量排第二，在自然界中没有游离态的硅。（硅是一种亲氧元素，地壳中含量最高的前四位元素：氧、硅、铝、铁）2熔点高，硬度大，常温下，化学性质不活泼。3用途：太阳能电池、计算机芯片以及良好的半导体材料等。（二）、二氧化硅（SiO2）：（1）SiO2的空间结构：SiO2直接由原子构成，不存在单个SiO2分子。一个硅连接四个氧原子，一个氧连接两个硅原子，硅、氧原子个数比为2:1.（P75 结构图）（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（氢氟酸
2、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：与强碱反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O生成的硅酸钠，具有粘性，所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液，避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，应用橡皮塞。与氢氟酸反应SiO2的特性：SiO2+4HF=SiF4+2H2O（利用此反应，氢氟酸能雕刻玻璃；氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放，应用塑料瓶）。高温下与碱性氧化物反应：CaO+SiO2=（高温）CaSiO3（4）用途：光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。（三）、硅酸（H2SiO3）：（1）物理性质：不溶于
3、水的白色胶状物，能形成硅胶，吸附水分能力强。（2）化学性质：H2SiO3是一种弱酸，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）Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3（此方程式证明酸性：H2SiO3H2CO3）（酸性从强到弱：乙酸、碳酸、氢硫酸、次氯酸、硅酸、苯酚、乙醇）（3）用途：硅胶作干燥剂、催化剂的载体。（四）、硅酸盐1、硅酸盐：硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称。2、硅酸盐种类很多，大多数难溶于水，最常见的可溶性硅酸盐是Na2SiO3，Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，又称泡花碱，是
4、一种无色粘稠的液体，可以作黏胶剂和木材防火剂。（P77 实验4-2）硅酸钠水溶液久置在空气中容易变质：与空气中的CO2反应。3、硅酸盐由于组成比较复杂，常用氧化物的形式表示：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水。传统硅酸盐工业三大产品有：玻璃、陶瓷、水泥。二、氯及其化合物1、氯气（Cl2）：（1）物理性质：黄绿色的有毒气体，液氯为纯净物（2）化学性质：氯气化学性质非常活泼，很容易得到电子，作强氧化剂，能与金属、非金属、水以及碱反应。与金属反应（将金属氧化成最高正价，体现氯气的强氧化性）NaCl22NaCl（黄色火焰、有白烟生成）CuCl2CuCl2（有棕黄色烟生成，浓溶液为黄色，稀溶液为绿
5、色）2Fe3Cl22FeCl3 （有棕黄色烟生成，溶液为黄色）与非金属反应Cl2H22HCl（氢气在氯气中燃烧现象：安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾，有刺激性气味气体生成）将H2和Cl2混合后在点燃或光照条件下发生爆炸。Cl2与水反应：Cl2 + H2O =HCl + HClO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。（酸性：HClOH2CO3）将氯气溶于水得到氯水（浅黄绿色），氯水含七种微粒，其中有：H2O、Cl2、H+、OH-、HClO、Cl-、ClO-。 氯水的性质取决于其组成的微粒：（1）强氧化性：Cl2是新制氯水的主要成分，实验室常用氯水代替氯气。（2）漂白、消毒
6、性：氯水中的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的强氧化性将有色物质氧化成无色物质，不可逆（干燥的Cl2没有漂白性，因为不能生成HClO，湿的氯气能使红纸褪色，Cl2H2OHClHClO）。（3）酸性：氯水中含有HCl和HClO，故可被NaOH中和，盐酸还可与NaHCO3，CaCO3等反应。（4）不稳定性：次氯酸见光易分解，久置氯水(浅黄绿色)会变成稀盐酸(无色)失去漂白性。（5）沉淀反应：加入AgNO3溶液有白色沉淀生成（氯水中有Cl）。自来水也用氯水杀菌消毒，所以用自来水配制以下溶液如FeCl2、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等
7、溶液会变质。Cl2与碱液反应：与NaOH反应：Cl2 + 2NaOH =NaCl + NaClO+H2O (制漂白液)与Ca(OH)2溶液反应：Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+H2O（制漂白粉）漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分为Ca(ClO)2。漂白粉的漂白原理：Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO3+2HClO，生成的HClO具有漂白性（与NaClO的漂白原理一样）。漂白粉久置空气会失效（涉及两个反应）：Ca(ClO)2CO2H2OCaCO32HClO， / 光照2HClO 2HCl+O2漂白粉变质：生成CaCO3，外观上会结块，久置空气中的
8、漂白粉加入浓盐酸会有CO2气体生成，含CO2和HCl杂质气体。小结：具有漂白性的物质 吸附漂白：活性炭氧化漂白：HClO、O3、Na2O2 氯气的用途：制漂白粉、自来水杀菌消毒、农药和某些有机物的原料等。2、Cl2实验室制法MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O（稀盐酸不反应）饱和食盐水：吸收氯化氢浓硫酸：干燥气体F中盛放氢氧化钠溶液：吸收尾气3、Cl的检验：原理：根据Cl与Ag反应生成不溶于酸的AgCl沉淀来检验Cl存在。方法：先加硝酸化溶液（排除CO32-、SO32-干扰），再滴加AgNO3溶液，如有白色沉淀生成，则说明有Cl存在。三 硫及其化合物1、硫元素的存在：硫元素最
9、外层电子数为6个，化学性质较活泼，容易得到2个电子呈2价或者与其他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游离态,又有化合态。（火山口中的硫：以游离态存在）2、硫单质：物质性质：俗称硫磺，淡黄色固体，不溶于水，熔点低。化学性质：S+O2SO2（空气中为淡蓝色火焰，纯氧中为蓝紫色）Fe+SFeS Cu+SCu2S (与变价金属生成低价金属)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：SO2能与水反应：SO2+H2OH2SO3SO2为酸性氧化物，可与碱反应生成盐和水。a、与NaOH溶液反应：SO2(少量)2NaOHNa2SO3H2OSO2(过量
10、)NaOHNaHSO3对比CO2与碱反应：CO2(少量)Ca(OH)2CaCO3+H2O2CO2(过量)Ca(OH)2Ca(HCO3) 2不能用石灰水来鉴别SO2和CO2（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溶液实验现象相同。）能使石灰水变浑浊的无色无味的气体一定是二氧化碳（SO2有刺激性气味）b、SO2将通入酚酞变红的溶液，溶液颜色褪去（体现SO2是酸性氧化物的性质，而不是漂白性，SO2不能漂白指示剂。）SO2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（体现了SO2
11、的强还原性，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。）催化剂 2SO2 + O2 2SO3 （催化剂：粉尘、五氧化二钒）SO2的弱氧化性：如2H2SSO23S2H2O（有黄色沉淀生成）SO2的漂白性：SO2能使品红溶液褪色，加热会恢复原来的颜色。（检验SO2的存在）SO2的用途：漂白剂、杀菌消毒、生产硫酸等。4、硫酸（H2SO4）（1）浓硫酸的物理性质：纯的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：注酸入水且不断搅拌）。不挥发，沸点高，密度比水大。（2）浓硫酸三大性质：吸水性：浓硫酸可吸收结晶水、湿存水和气体中的水蒸气，可作干燥剂，可干燥H2、O2、SO
12、2、CO2等气体，但不可以用来干燥NH3、H2S、HBr、HI气体。脱水性：能将有机物（蔗糖、棉花等）以H和O原子个数比21脱去，炭化变黑。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。()与大多数金属反应（如铜）：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+2H2O+SO2（浓硫酸表现出：酸性和强氧化性 ）()与非金属反应（如C反应）：C+2H2SO4（浓）CO2 + 2SO2 + 2H2O （浓硫酸表现出强氧化性 ）产物的检验：混合气体 无水硫酸铜 品红溶液 酸性高锰酸钾或溴水 品红溶液 澄清石灰水S+2H2SO4（浓） 3SO2 + 2H
13、2O浓硫酸的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，这层氧化膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。这种现象叫金属的钝化。铝和铁也能被浓硝酸钝化，所以常温下可以用铁制或铝制容器盛放浓硫酸和浓硝酸。（注意：常温下，Fe、Al遇浓H2SO4或浓HNO3发生钝化，而不是不反应。加热下可反应）（3）、硫酸的用途：干燥剂、化肥、炸药、蓄电池、农药、医药等。（4）将SO2通入BaCl2溶液中，是否有沉淀生成？若再通入足量的氨气、氯气是否产生白色沉淀？原理是什么？写出对应的化学方程式。四 氮及其化合物1、氮的氧化物：NO2和NO 放电/高温N2O2 2NO（
14、雷雨固氮）生成的一氧化氮很不稳定： 2NOO2 = 2NO2一氧化氮：无色气体，难溶于水，是空气中的污染物，有毒（能与人血液中的血红蛋白结合而使人中毒，与CO中毒原理相同），二氧化氮：红棕色气体（溴蒸气）、有刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水，并与水反应：3NO2H2O2HNO3NO，此反应中NO2既是氧化剂又是还原剂。2、硝酸（HNO3）：（1）硝酸物理性质：纯硝酸是无色、有刺激性气味的油状液体。低沸点（83）、易挥发，在空气中遇水蒸气呈白雾状。（2）硝酸的化学性质：具有一般酸的通性，稀硝酸遇紫色石蕊试液变红色，浓硝酸的氧化性比稀硝酸强。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，通常浓硝酸产生NO2，稀硝酸产生NO，如：Cu4HNO3(浓)Cu(NO3)2NO22H2O3Cu8HNO3(稀)3Cu(NO3)22NO4H2O铁与硝酸反应时要注意：铁过量时生成Fe(NO3)23Fe8HNO3(稀)3Fe (NO3)22NO4H2O3、氨气（NH3）（1）氨气的物理性质：极易溶于水，有刺激性气味，易液化。（2）氨气的化学性质：a.溶于水溶液呈碱性：
