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1、第四章非金属及其化合物学问结构：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A 族碳的下方；Si+1284对比C+24最外层有4 个电子，主要形成四价的化合物；二、二氧化硅（SiO2）自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，其中无色透亮的就是水晶，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 SiO 4 ，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）专心爱心专心1物理：熔点高、
2、硬度大、不溶于水、干净的SiO2 无色透光性好化学：化学稳固性好、除HF 外一般不与其他酸反应，可以与强碱（NaOH）反应，酸性氧化物，在肯定的条件下能与碱性氧化物反应SiO2 4HF = SiF 4 2H2O高温SiO2 CaO =CaSiO 3SiO22NaOH = 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（ H2 SiO3）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 = H 2SiO3 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
3、、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固；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、水泥四、硅单质与碳相像，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A族，原子结构：+17287简单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
4、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 =MnCl22H2O Cl 2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 Cl 2 = 2NaCl2Fe3Cl 2 = 2FeCl3Cu Cl 2 = CuCl 2点燃Cl 2 H2 = 2HCl现象：发出惨白色火焰，生成大量白雾；燃烧不肯定有氧气参与，物质并不是只有在氧气中才可以燃烧；燃烧的本质是猛烈的氧化仍原反应，全部发光放热的猛烈化学反应都称为燃烧；Cl 2 的用途：光
5、照自来水杀菌消毒Cl 2 H2O = HCl HClO2HClO =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，不稳固，光照或加热分解，因此久置氯水会失效；制漂白液、漂白粉和漂粉精制漂白液Cl 2 2NaOH=NaCl NaClO H2O ，其有效成分NaClO比 HClO 稳固多 , 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 2CaOH2=CaCl2 CaClO 2 2H2O专心爱心专心2与有机物反应，是重要的化学工业物质；用于提纯Si 、Ge、Ti
6、等半导体和钛有机化工：合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品七、氯离子的检验22 使用硝酸银溶液，并用稀硝酸排除干扰离子（CO3HCl AgNO3 = AgCl HNO3 NaCl AgNO3 = AgCl NaNO3、SO3）Na2CO3 2AgNO3 =Ag 2CO3 2NaNO3Ag2CO32HNO3 = 2AgNO3 CO2 H2OCl 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）点燃S O2 =SO2物理性质：无色、刺激性气味、简单液化，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
7、酸性，有漂白作用，遇热会变回原先颜色；这是由于H2 SO3 不稳固，会分解回水和SO2SO2 H2OH 2SO3 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高温或放电一氧化氮在自然界形成条件为高温或放电：N2 O2= 2NO，生成的一氧化氮很不稳固，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：
8、 3 NO2 H2O = 2HNO3NO 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：从燃料燃烧入手；从立法治理入手；从能源利用和开发入手；从废气回收利用，化害为利入手；2SO2 O2催化剂2SO3SO3 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；浓 H 2SO4C12H22O11= 12C 11H2O放热2 H 2SO4 浓 C = CO2 2H2O SO2 专心爱心专心3仍能氧化排在氢后面的金属，但不放出氢气；2 H 2SO4 浓 Cu
9、= 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；仍能氧化排在氢后面的金属，但不放出氢气；4HNO3 浓 Cu = CuNO3 2 2NO2 4H2O8HNO3 稀 3Cu=3CuNO3 22NO 4H2O+4+3+2+10-3反应条件不同，硝酸被仍原得到的产物不同，可以有以下产物: NO2,H NO2, NO, N2O,N2, N 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
10、生成一层致密的氧化爱护膜，隔绝内层金属与酸，阻挡反应进一步发生；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试验室必备的重要试剂；可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等；硫酸仍用于精炼石油、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 H2ONH3H2O1%NH4 OH可作红色喷泉试验； 生成的一水合氨NH3H2O是一种弱碱， 很不稳固， 会分解， 受热更不稳固： NH3H2O =NH3 H2O浓氨水易挥发除氨气，有刺激难闻的气味；
11、氨气能跟酸反应生成铵盐：NH3 HCl = NH 4Cl 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；氨气简单液化为液氨，液氨气化时吸取大量的热，因此仍可以用作制冷剂；铵盐的性质：易溶于水（许多化肥都是铵盐），受热易分解，放出氨气：NH4Cl =NH3 HCl NH4HCO3 =NH3 H2O CO2 可以用于试验室制取氨气：（干燥铵盐与和碱固体混合加热）NH4NO3 NaOH =Na NO3 H2O NH3 2NH4Cl CaOH2 =CaCl 2 2H2O 2NH3 用向下排空气法收集，红色石蕊试纸检验是否收集满；氮在自然界的循环有重要的意义；请看书本
12、P88 图 4-34小结： SiO2 4HF = SiF 4 2H2O高温SiO2CaO =CaSiO 3专心爱心专心4SiO22NaOH = Na2SiO3 H2ONa2SiO3 2HCl = H 2SiO3 2NaCl点燃2Na Cl 2 = 2NaCl2Fe 3Cl 2 = 2FeCl3Cu Cl 2 = CuCl 2Cl 2 H2 = 2HCl光照Cl 2+H2O=HCl+HClO2HClO =2HCl+O2 Cl 2 2NaOH = NaCl NaClO H2O2Cl 22CaOH2 = CaCl 2CaClO 2 2H2OHCl AgNO3 = AgCl HNO3 NaCl AgNO3 = AgCl NaNO3 Na2CO3 2AgNO3 =Ag 2CO3 2NaNO3Ag2CO3 2HNO3 = 2AgNO3 CO2 H2OCl Ag = AgCl 点燃SO2 = SO2SO2 H2OH 2SO3高温或放电N2 O2= 2NO2NOO2 = 2NO23 NO2 H2O = 2HNO3 NO2 SO2 O2催化剂2SO3SO3 H2O=H2SO42 H 2SO4 浓 Cu = CuSO4 2H2O SO2 2 H 2SO4 浓 C = CO2 2H2O SO2 4HNO3 浓 Cu = CuNO3
