高中化学必修一非金属方程式详细总结

第四章非金属及其化合物方程式总结

一、硅及其化合物

1、硅单质

物理性质：有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大，质地脆，导电性介于导体和绝缘体之间。化学性质：常温下化学性质稳定

硅的还原性：Si(粉)+O2SiO2

粗硅的制取：2C+SiO2Si+2CO(制得粗硅)

粗硅的提纯：Si(粗)+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2=Si(纯)+4HCl

硅与强碱的反应：Si+2NaOH+H2O =Na2SiO3+2H2↑　2OH-+ Si+H2O =SiO32–+H2↑　

硅与氢氟酸反应：4HF+Si=SiF4↑+2H2↑　

硅的用途：硅可制造集成路、电子芯片、太阳能电池板等。

2、二氧化硅及硅酸

存在：结晶形和无定形。通称硅石。

性质：化学性质稳定，除氢氟酸外，一般不与其他酸反应，可以与强碱、碱性氧化物发生反应，属酸性氧化物。

用途：SiO2是光导纤维的主要原料，以SiO2为主要原料的物质大多都有石英、水晶；玛瑙。

①Si(粉)+O2SiO2

②与碱性氧化物反应：SiO2+CaO CaSiO3

③与碱的反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O OH-+SiO2=SiO32–+H2O

④硅酸盐与酸生成硅酸的反应：

Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+NaCl SiO32-+2H+=H2SiO3(胶体)

Na2SiO3+CO2+2H2O=H2SiO3↓+Na2CO3SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-

⑤与氢氟酸反应：SiO2+4HF =SiF4↑+2H2O

硅酸易受热分解：H2SiO3 SiO2↓+H2O

3、硅酸盐

硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，在自然界分布极广，种类极多，是一类结构复杂的固体物质，大多不溶于水，化学性质很稳定。

硅酸钠：（最简单的硅酸盐）

可溶于水，其水溶液俗称水玻璃，可做粘合剂和防火剂，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。

制备途径：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O OH-+SiO2=SiO32–+H2O

（贮存NaOH溶液的试剂瓶要用橡胶塞）

常见的硅酸盐产品：陶瓷、玻璃、水泥

二、氯及其化合物

1、氯气（Cl2）

Cl2的制取：原理：4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O

4H++2Cl–+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O

发生装置：固液加热型实验装置：（见右图）

气体收集装置：向上排空气法（或排饱和食盐水法）

尾气处理装置：用碱液（NaOH）吸收

物理性质：①黄绿色②气体③有刺激性气味④有毒⑤密度比空气大

⑥2:1体积溶于水⑦易液化

化学性质：a、与水(H2O)的反应：Cl2 + H2O = HCl + HClO Cl2 + H2O = H++Cl—+ HCl

用途：可用于自来水的杀菌、消毒

新制氯水中的粒子：Cl2；H2O；HClO；H+；Cl-；ClO-；OH-(少量)

久置氯水中的粒子：H+；Cl-；H2O；OH-(少量)

b、与碱反应：氯气+碱==氯酸盐+次氯酸盐+水

（此反应中氯气既作氧化剂又作还原剂）

与NaOH反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O Cl2+2OH–=Cl–+ClO–+H2O

（产物NaClO：漂白液的主要成分）

与Ca(OH)2反应：Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O Cl2+2OH–=Cl–+ClO–+H2O

（产物Ca(ClO)2：漂白粉、漂白精的主要成分）

注：漂白粉产生作用的原因：Ca(ClO)2+CO2+H2O= 2HClO +CaCO3↓

且次氯酸易分解（现制现用）：2HClO2HCl+O2↑　

c、与金属的反应：

与Na的反应：2Na+ Cl22NaCl 现象：有黄光，燃烧，产生白烟

与Fe的反应：3Cl2+2Fe2FeCl3现象：燃烧，产生棕黄色的烟

与Cu的反应：Cu + Cl2CuCl2现象：燃烧，产生棕黄色的烟

d、与非金属的反应：与H2的反应：H2+Cl22HCl现象：H2在Cl2中燃烧，产生苍白色火焰

2、氯离子（Cl-）的检验

原理：Ag++Cl- = AgCl

试剂：AgNO3溶液和稀硝酸（HNO3）

操作：（加稀硝酸的作用是除去干扰离子：CO32-）

方法一：在被检验的溶液中加入稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则被检液中含有Cl-。方法二：在被检验的溶液中滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶，

则被检液中含有Cl-。

3、附加：氯气的强氧化性：氯气将非金属最低价离子氧化为单质

氯气与溴化钠反应Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2Cl2+2Br—=2Cl—+Br2

氯气与碘化钾反应Cl2+2KI=2KCl+I2Cl2+2I-=2Cl-+I2

氯气与硫化钠反应Cl2+Na2S=2NaCl+S↓　Cl2+S2–=2Cl–+S↓

氯气与硫化氢反应Cl2+H2S=2HCl+S↓　Cl2+H2S=2H++2Cl–+S↓

三、硫及其化合物

1、硫单质（S）

物理性质：黄色晶体；质地脆；易研成粉末；不溶于水；微溶于酒精；易溶于二硫化碳（CS2）化学性质：易与氧气反应：S + O2SO2

2、二氧化硫（SO2）

物理性质：无色；有刺激性气味；有毒；气体；密度比空气大；易液化；易溶于水

化学性质：㈠与氧气反应：2SO2+O2催化剂

加热2SO3

注意：此反应是可逆反应（指在相同条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应

方向进行的反应，通常用“”来代替“===”）

以下㈡㈢㈣条均体现了SO2是一种酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性

（二）与水的反应：SO2+H2O H2SO3（此反应也是可逆反应）

（三）与碱性氧化物的反应：SO2+ CaO CaSO3↓

（四）与碱的反应：SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O SO2+Ca2++2OH-=CaSO3↓+H2O

具有一定的还原性：SO2+2H2S=3S↓+2H2O (SO2作氧化剂；H2S作还原剂)

SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42–+2Cl-

3、三氧化硫（SO3）：是固体

㈠与水的反应：SO3+H2O=H2SO4 SO3+H2O=2H++SO42–

注：三氧化硫是一种酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，它溶于水生成硫酸，工业上利用这一原理生产硫酸

㈡与碱性氧化物的反应：SO3+ CaO === CaSO4

㈢与碱的反应：SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O （此反应中SO3是固体；CaSO4是微溶物）

4、亚硫酸（H2SO3）

因为亚硫酸中硫元素不是最高价，所以它具有一定的还原性易被氧化成硫酸

㈠与氧气的反应：2H2SO3+ O2=2H2SO4

㈡不稳定，受热易分解：H2SO3H2O+SO2↑

5、硫酸

稀、浓硫酸都具有酸的通性：

①与指示剂的反应：遇紫色石蕊试液：由紫变红，遇无色酚酞试液：不变色

②金属+酸==盐+H2↑：Zn+ H2SO4==ZnSO4+ H2↑　Zn+2H+==Zn2+ + H2↑

③碱性氧化物+酸==盐+H2O：CuO+ H2SO4==CuSO4+ H2O CuO+ 2H+==Cu2+ + H2O

④碱+酸==盐+H2O：2NaOH+H2SO4==Na2SO4+ 2H2O OH-+H+== H2O

⑤部分盐+酸==新酸+新盐：BaCl2+ H2SO4==BaSO4↓+2HCl Ba2++SO42-== BaSO4↓

浓硫酸的三点特性：

①吸水性：有水分子存在，常用作干燥剂，干燥酸性或中性气体