(完整版)非金属及其化合物知识点总结
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非金属及其化合物知识点总结
一、教学考试要求:
<一〉课程标准:
通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例,体会化学对环境保护的意义。
<二〉考纲要求:
1.硅元素及其化合物:
2.氯元素及其化合物:
(1)了解碳、硅单质及其化合物的主要性质及应用。
(1)了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用.
(2)了解碳、硅及其化合物对环境质量的影响. (2)了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响.
(3)了解常见无机非金属材料的性质和用途。
3。
氧、硫元素及其化合物 4。
氮元素及其化合物(1)了解硫元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
(1)了解氮单质及其主要化合物的主要性质及应用。
(2)了解硫元素单质及其重要化合物对环境质量的影响 (2)了解氮单质及其重要化合物对环境质量的影响.
(3)掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)
二、考点梳理
第一节无机非金属材料的主角——硅
考点一碳、硅单质的性质及用途
1
2.化学性质
碳、硅在参与化学反应时,一般表现还原性。
考点二碳、硅的氧化物
1.一氧化碳
(1)物理性质:无色气体,有毒,不溶于水。
(2)化学性质:①燃烧:2CO+O2错误!2CO2. ②还原CuO:CO+CuO错误!Cu+CO2。
2.二氧化碳和二氧化硅的比较
[深化拓展]
(1)盛放NaOH溶液的试剂瓶不能使用玻璃塞,盛放氢氟酸不能使用玻璃瓶只能使用塑料瓶,因为玻璃中含有的SiO2可以与NaOH溶液、氢氟酸反应。
(2)SiO2是H2SiO3的酸酐,但它不溶于水,不能直接将它与水作用制备H2SiO3。
(3)非金属氧化物的熔、沸点一般较低,但SiO2的熔、沸点却很高。
(4)酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2却能与氢氟酸作用。
考点三硅酸及硅酸盐
1.硅酸
(1)溶解性:难溶于水。
(2)化学性质--弱酸性:酸性比碳酸还弱:Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓。
(3)制备:可用硅酸钠与盐酸反应制得:Na2SiO3+2HCl===H2SiO3↓+2NaCl。
(4)用途:硅胶可用作干燥剂的载体和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂。
2.硅酸盐
(1)硅酸盐:是由 Si、O和金属元素组成的化合物的总称,是构成地壳岩石的重要成分。
(2)硅酸钠:硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,是制备硅胶和木材防火剂等的原料.
(3)硅酸盐组成的表示:通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成,如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2O·SiO2,长石(KAlSi3O8)可表示为 K2O·Al2O3·6SiO2。
3.无机非金属材料
(1
(2)
[深化拓展] (1)无机酸一般易溶于水,而H2SiO3却难溶于水。
(2)因H2CO3的酸性强于H2SiO3,所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能发生下列反应:Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3,但在高温下Na2CO3+SiO2错误!Na2SiO3+CO2↑也能发生。
(3)Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,与玻璃的成分不相同;即水玻璃又称为泡花碱,但它却是盐溶液(存放的试剂瓶不能用玻璃塞),而不是碱溶液。
(4)氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示其结构,切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。
第二节富集在海水中的元素——卤素
考点一氯及其化合物的性质和应用
1
2.
(1)次氯酸(HClO)
①不稳定性:见光易分解,化学方程式为 2HClO=====光照
2HCl +O 2↑。
②弱酸性:比碳酸酸性弱,电离方程式为 HClO H +
+ClO -。
③强氧化性:具有漂白性.
(2)Ca (ClO)2的主要化学性质
①Ca(ClO )2是漂白粉的有效成分,它的稳定性比HClO 强。
②水解显碱性,其水解离子方程式 ClO -+H 2O HClO +OH -。
③与酸反应生成 HClO,作为漂白或消毒剂的原理可用化学方程式表示为: Ca (ClO )2+CO 2+H 2O===2HClO +CaCO 3↓。
考点二 氯气的实验室制法
1.实验室制取、收集干燥纯净氯气的装置
2.验满方法
(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。
(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化,则证明已集满。
(3)实验室制取Cl2时,常常根据氯气的颜色判断是否收集满。
3.注意事项
(1)必须用浓盐酸,稀盐酸不反应。
(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高,以减少HCl挥发。
(3)实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2,再拆卸装置,避免污染空气。
(4)制Cl2的装置,可用于具有“固体(或液体)+液体错误!气体”特点的反应。
(5)尾气吸收时,不能使用澄清的石灰水,因为石灰水浓度太小,吸收不完全。
考点三卤素的性质及X-的检验
1。
结构与性质
卤素位于元素周期表中第ⅦA族,包括:氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)。
卤素原子最外层都有 7个电子,都是典型的非金属元素,其单质具有相似的化学性质。
(1)卤素单质和H2的反应:X2+H2===2HX。
(2)卤素单质和H2O的反应:X2+H2O HX+HXO(X为Cl、Br)。
(3)卤素间的置换反应:
将氯水滴入溴化钠溶液:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2。
将溴水滴入碘化钾溶液:Br2+2KI===2KBr+I2.
2.特殊性
卤素单质及其化合物除了具有共性外,都有其特殊性质。
(1)氟:
①无正价,非金属性最强,F-的还原性最弱。
②2F2+2H2O===4HF+O2,与H2反应在暗处即爆炸.
③HF是弱酸,能腐蚀玻璃,故应保存在铅制器皿或塑料瓶中;有毒;在HX中沸点最高.
(2)溴:
①Br2是深红棕色液体,易挥发。
②Br2易溶于有机溶剂。
③盛溴的试剂瓶中加水,进行水封,保存液溴不能用橡胶塞.
(3)碘:
①I2遇淀粉变蓝色.
②I2加热时易升华。
③I2易溶于有机溶剂。
④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大.
3.卤素离子的检验
(1)AgNO3溶液——沉淀法
未知液错误!生成错误!
(2)置换——萃取法:
未知液错误!错误!
有机层{红棕色或橙红色,表明有 Br-
紫色、浅紫色或紫红色,表明有 I-
(3)氧化——淀粉法检验I-:
未知液错误!错误!蓝色溶液,表明有I-
考点四卤素单质的工业制法
1.氯的提取-—氯碱工业
海水―→粗盐错误!饱和食盐水错误!错误!
化学方程式为 2NaCl+2H2O错误!2NaOH+H2↑+Cl2↑
2.海水提取溴
(1)流程
(2)发生反应的化学方程式
①2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl;
②Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4;
③2HBr+Cl2===2HCl+Br2。
3.海带中提取碘
(1)流程
H2O Cl2
↓↓
海带错误!错误!―→错误!―→错误!―→错误!―→错误!
(2)发生反应的化学方程式:Cl2+2I-===I2+2Cl-。
第三节氧、硫及其化合物
考点一O3和H2O2的性质及应用
1.O3
(1)组成:臭氧的分子式为O3,与 O2互为同素异形体.
(2)化学性质
①不稳定性:O3不稳定,容易分解,反应的化学方程式为2O3===3O2,在放电条件下空气中的O2可以转化为O3,反应的化学方程式为 3O2错误!2O3 .
②强氧化性:O3容易使淀粉KI溶液变蓝色,反应的化学方程式为 2KI+O3+H2O===I2+2KOH+O2.
③漂白性:O3因其强氧化性能使有色物质褪色,可用作杀菌消毒剂。
(3)用途:①可用作脱色剂和消毒剂;②臭氧层可以吸收来自太阳的紫外线,是人类和其他生物的保护伞。
2.H2O2
(1)结构
电子式,结构式H—O—O—H,是极性分子。
(2)化学性质
①不稳定性:加热、加催化剂都能使分解加快。
2H2O2错误!2H2O+O2↑ 。
②弱酸性:相当于二元弱酸。
H2O2H++HO错误!,HO错误!H++O错误!.
③强氧化性
a.用10%的双氧水漂白羽毛及丝织品;
b.氧化Fe2+、SO错误!等还原性物质:
H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O,
H2O2+Na2SO3===Na2SO4+H2O;
c.使湿润的淀粉.KI试纸变蓝:H2O2+2I-+2H+===I2+2H2O。
④弱还原性:遇强氧化剂时作还原剂。
2KMnO4+5H2O2+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O。
考点二硫单质及其氧化物的性质和应用
1.硫单质
(1)自然界中的硫
①游离态:硫单质俗称硫黄,主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。
②化合态:主要以硫化物和硫酸盐的形式存在,有关化学式为:
硫铁矿黄铜矿石膏芒硝
FeS2CuFeS2CaSO4·2H2O Na2SO4·10H2O (2)硫的物理性质
色态溶解性
黄色晶体不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2 (3)硫的化学性质
2.二氧化硫
(1)物理性质:
色态气味密度溶解性
无色气体刺激性气味比空气大易溶于水(2)化学性质:
3.三氧化硫
(1)物理性质:
熔点16.8 ℃,沸点44.8 ℃,常温下为液态,标准状况下为固态。
(2)化学性质:
三氧化硫具有酸性氧化物的通性,主要反应如下:
SO3错误!
4.硫的氧化物的污染与治理
(1)来源:含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。
(2)危害:危害人体健康,形成酸雨(pH小于 5。
6)。
(3)治理:燃煤脱硫,改进燃烧技术。
(4)硫酸型酸雨的形成途径有两个:
途径1:空气中飘尘的催化作用,使2SO2+O2=催化剂=2SO3、 SO3+H2O===H2SO4。
途径2:SO2+H2O H2SO3、2H2SO3+O2===2H2SO4。
常见的能用于漂白的物质的比较
考点三硫酸及硫酸根离子的检验
1。
物理性质
H2SO4不挥发,易溶于水,浓H2SO4溶于水放热,所以稀释浓H2SO4时,应将浓 H2SO4沿器壁慢慢注入水中并不断搅拌。
2.稀硫酸具有酸的通性
3.浓硫酸的特性
将有机物中的H、O以原子数2∶1比例脱去,如使蔗糖变黑
4.SO错误!的检验
被检液错误!取清液错误!有无白色沉淀(判断有无SO错误!)
考点四硫及其化合物的相互转化
1。
2.当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降
如: H2S+H2SO4(浓)错误!S↓+SO2↑+2H2O
3.相邻价态的微粒不发生氧化还原反应
如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应.
4.含硫物质的连续氧化
硫元素错误!
第四节氮及其化合物
考点一氮及其氧化物
1.氮在自然界中的存在与转化
(1)氮元素的存在与氮的固定:
(2)N2的物理性质:
无色、无味气体,密度比空气略小,难溶于水。
(3)N2的化学性质:
①与氧气反应:N2+O2错误!2NO。
导致汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮。
②与氢气反应:N2+3H2错误!2NH3。
2.NO与NO2
考点二氨和铵盐
1.氨的物理性质
无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,易液化。
极易溶于水(1∶700),可由喷泉实验证明。
2.氨的化学性质
(1)还原性:
与氧气反应:4NH3+5O2错误!4NO+6H2O。
(2)与酸反应:
与氯化氢反应:NH3+HCl===NH4Cl,产生白烟.
(3)与水反应:NH3+H2O NH3·H2O NH+,4+OH-,氨的水溶液叫氨水,呈弱碱性。
(4)与盐溶液反应
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现象离子方程式
FeCl3溶液生成红褐色沉淀Fe3++3NH3·H2O===
Fe(OH)3↓+3NH+,4
AlCl3溶液生成白色沉淀Al3++3NH3·H2O===
Al(OH)3↓+3NH错误!
3.氨的用途
(1)液氨汽化时吸收大量的热,故用作制冷剂。
(2)制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。
4.氨的制法
加热固态铵盐和碱的混合物
5.铵盐及NH错误!的检验
(1)铵盐的物理性质
铵盐都是白色固体,均易溶于水。
(2)铵盐的化学性质
(3)NH+,4的检验
错误!错误!错误!错误!错误!。
[总结提升]
实验室制取氨气的其他方法
方法化学方程式(或原理)气体发生装置加热浓氨水NH3·H2O错误! NH3↑+H2O
浓氨水+固体NaOH NaOH溶于水放热,促使氨水分解,且OH-浓度的增大有利于
NH3的生成
浓氨水+固体CaO CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应放热,促使氨水分解。
化学方程式为NH3·H2O+
CaO===NH3↑+Ca(OH)2
加热NH4HCO3固体
NH4HCO3错误!NH3↑+H2O+CO2↑,H2O、CO2被碱石灰吸收,
得到氨气
考点三硝酸
1。
物理性质
硝酸是无色易挥发的液体,有刺激性气味。
2.化学性质
(1)不稳定性
反应:4HNO3错误!2H2O+4NO2↑+O2↑。
(2)强氧化性
硝酸无论浓、稀都有强氧化性,而且浓度越大氧化性越强。
①与金属反应:
稀硝酸与铜反应:3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
浓硝酸与铜反应:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O.
②与非金属反应:
浓硝酸与C的反应为:C+4HNO3(浓)错误!CO2↑+4NO2↑+2H2O.
③与还原性化合物反应:
硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2+等还原性物质。
如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式为:3Fe2++4H++NO错误!===3Fe3++NO↑+2H2O.
(3)与有机物反应
①硝化反应(与C6H6反应):C6H6+HNO3错误!C6H5NO2+H2O。
②颜色反应:蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
考点四氮及其重要化合物转化关系的综合应用
1.
2.有关氮及其重要化合物的推断题常以产生白烟、红棕色气体、无色气体在空气中变为红棕色、能使红色石蕊试纸变为蓝色等特殊现象为突破口。
3.含氮物质的化合价变化及规律
(1)氮元素间的歧化和归中
歧化—-同一元素的化合价在同一反应中既升高又降低。
归中—-同一元素高价态和低价态生成中间价态.
歧化:3NO2+H2O===2HNO3+NO。
归中:6NO+4NH3===5N2+6H2O。
(2)含氮物质的连续氧化
NH3错误!NO错误!NO2错误!HNO3;
N2错误!NO错误!NO2错误!HNO3.。