化学必修一 知识讲解_《非金属及其化合物》全章复习与巩固(提高)

《非金属及其化合物》全章复习与巩固
【学习目标】
1.总结几种常见非金属（碳、硅、氯、硫、氮）及其化合物的主要性质，理解浓硫酸及硝酸的氧化性。

2.掌握氯离子、铵根离子的检验方法。

3.学会氨气、二氧化硫、二氧化碳的检验方法。

4.掌握氯气、氨气的实验室制法。

【知识网络】
1、碳及其化合物的转化关系
2.硅及其化合物的转化关系
3.氯及其化合物的转化关系
4.硫及其化合物的转化关系
5.氮及其化合物的转化关系
【要点梳理】
要点一、碳、硅及化合物
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)与非金属单质反应
2C+O2 2CO C+O2 CO2
(2)与某些氧化物反应
C+CO2 2CO C+H2O(g) CO+H2
2C+SiO2 Si+2CO↑
C+2CuO 2Cu+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：主要表现还原性
2CO+O2 2CO2
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
CO+H2O CO2+H2
(2)CO2
①弱氧化性：CO2+C 2CO
CO2+2Mg C+2MgO
②酸性氧化物的三点通性
CO 2+H2O H2CO3
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+CaO CaCO3
其它性质：
CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2
2CO2+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2
Na2SiO3 +CO2 +H2O ==H2SiO3↓+ Na2CO3 (CO2少量)
Ca(ClO)2+H2O+CO2＝CaCO3↓+2HClO
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
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碳酸盐的溶解度小。

(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。

如：
Na2CO3＞CaCO3＞NaHCO3
(3)正盐与酸式盐的相互转化
4.硅单质
地壳中含量最高的两种元素分别是氧和硅。

硅是一种亲氧元素，在自然界中它总是与氧相互化合，硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。

硅原子结构和碳原子结构相似。

硅元素是构成岩石与许多矿物的基本元素，碳元素是构成有机物的必要元素。

（1）硅的性质：还原性为主
Si+2Cl2 SiCl4(无色液体)
Si+O2 SiO2
(2)硅的制取：工业上用碳在高温下还原二氧化硅可得粗硅：SiO2+2C Si+2CO↑
粗硅提纯的原理为：Si+2Cl2 SiCl4；SiCl4+2H2Si+4HCl
（3）硅的用途
硅是一种重要的非金属单质，用途非常广泛，作为良好的半导体材料，硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器、半导体器件。

硅还可制成太阳能电池。

5.二氧化硅
(1) 酸性氧化物的通性
SiO2+CaO CaSiO3
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
SiO2不溶于水，与水不反应
(2)氧化性
SiO2+CaO CaSiO3
(3) SiO2和HF 反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（特性）
玻璃中含有SiO2，可以用HF 来刻蚀玻璃。

盛放氢氟酸不能用玻璃瓶，可以用塑料瓶。

（4）SiO2用途
天然二氧化硅有结晶形和无定形两大类，统称硅石。

它的硬度较大，熔点较高。

以SiO2为主要成分的沙子是基本的建筑材料。

纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料（光导纤维的成分是二氧化硅）。

石英、玛瑙（成分SiO2）用于制作饰物和工艺品。

6.硅酸和硅酸盐
（1）硅酸是一种溶解度很小的弱酸，酸性比碳酸弱，只能通过硅酸盐与酸反应制取：
Na2SiO3 + 2HCl==H2SiO3↓+2NaCl
硅酸凝胶经干燥脱水后得到的多孔的硅酸干凝胶，称为“硅胶”，常用作干燥剂及催化剂的载体。

（2）硅酸盐
硅酸钠（Na2SiO3）是最简单的硅酸盐，俗称“泡花碱”，易溶于水，其水溶液叫水玻璃，是制取玻璃和建材等的原料。

硅酸盐可改写为氧化物形式（顺序为：较活泼金属氧化物·金属氧化物·二氧化硅·水）
如Al2(Si2O5)(OH)4：Al2O3·2SiO2·2H2O
传统的硅酸盐材料包括水泥、普通玻璃、陶瓷等，是使用量很大的无机非金属材料。

要点二、氯及其化合物
氯原子很容易得到一个电子而形成氯离子（Cl-），表现为典型的氧化性。

1.氯气的化学性质
(1)与金属反应：
Cl2+2Na 2NaCl 3Cl2+2Fe 2FeCl3Cl2+Cu CuCl2
(2)与非金属反应：
Cl2+H2 2HCl
点燃的氢气在氯气瓶中继续燃烧，产生苍白色火焰，瓶口有大量的白雾（HCl 气体和空气中的水形成盐酸酸雾）。

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+H2O HClO+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
(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
(5)与某些盐溶液反应
Cl2+2KI＝I2+2KCl
Cl2+2Fe2+＝2Fe3++2Cl—
Cl2+ SO2+2H2O＝2HCl+ H2SO4
2.氯气的实验室制备
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
3.次氯酸、漂白粉的性质
(1)HClO 是一种弱酸，H2CO3＞HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
(2)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。

(3)HClO 见光易分解：2HClO 2HCl+O2↑。