完整word版高一化学必修一非金属及其化合物资料及习题Word文档下载推荐.docx
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硬度大
不溶于水
黄色固体粉末
微溶于酒精
易溶于二硫化碳
氯Cl
⑴氯原子的结构示意图:
⑵氯气制法:
MnCl2+4HCl(浓)加热MnCl2+2H2O+Cl2↑
2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
⑶氯气的氧化性
①与绝大多数金属反应,生成高价金属氯化物
2Na+Cl2点燃2NaCl(剧烈燃烧,火焰为黄色,产生大量白烟)
Cu+Cl2点燃CuCl2(剧烈燃烧,生成棕色烟,加少量水得绿色溶液,稀释得蓝色溶液)
2Fe+3Cl2点燃2FeCl3(剧烈燃烧,生成棕色烟,加水得棕黄色溶液)
②与非金属反应,得非金属氯化物。
H2+Cl2点燃2HCl(苍白色火焰,产生白雾)H2+Cl2光照2HCl(发生爆炸,产生白雾)
③与还原性化合物发生氧化还原反应
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
Cl2+Na2SO3+H2O=2HCl+Na2SO4(可用Na2SO3除去溶液中的余氯)
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—
2I—+Cl2=2I2+2Cl—(检验Cl2,用KI淀粉试纸,变蓝)
⑷氯气与水反应,生成盐酸和次氯酸。
Cl2+H2OHCl+HClO
I氯水的形成:
Cl2通入水中,得到氯水。
一部分Cl2溶于水,一部分Cl2与水反应。
II氯水的成分:
H2O、Cl2、HClO、H+、Cl—、ClO—、OH—。
III新制氯水、久置氯水和液氯的比较
新制氯水
久置氯水
液氯
物质类别
混合物
纯净物
粒子种类
H2O、Cl2、HClO、H+、Cl—、ClO—、OH-
H2O、H+、Cl—、OH—
Cl2
保存方法
棕色瓶、阴凉处
—
低温密闭
⑸与碱反应,生成氯化物、次氯酸盐和水。
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(漂白液的有效成分是NaClO)
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(制漂白粉)
【延伸】漂白液、漂白粉的制备、使用和保存:
1制备原理:
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
次氯酸盐比次氯酸稳定
主要成分:
CaCl2、Ca(ClO)2;
有效成分:
Ca(ClO)2。
若Cl2和Ca(OH)2反应充分,并使Ca(ClO)2成为主要成分,则得到漂粉精。
②使用原理:
漂白粉、漂粉精本身并无漂白性,使用时要将比较稳定的Ca(ClO)2转化为不稳定但具有强氧化性、漂白性的HClO,因此使用漂粉精必须提供酸性环境。
如:
NaClO+HCl=HClO+NaCl或2NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+2HClO
Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO或Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
③保存方法:
密封存放于避光干燥处。
⑹次氯酸(HClO)
①HClO是一元弱酸,酸性比H2CO3还弱,弱电解质。
②HClO不稳定:
2HClO光照2HCl+O2↑。
③HClO有强氧化性。
因而有杀菌、漂白性:
能使染料和有机色质等褪色,Cl2能用作自来水的消毒剂
④HClO与碱发生中和反应(因为:
HClO有强氧化性):
HClO+NaOH=NaClO+H2O
【比较】过氧化钠、次氯酸、二氧化硫和活性炭的漂白作用
过氧化钠
次氯酸
二氧化硫
活性炭
漂白原理
Na2O2将有色物质氧化成无色物质
HClO将有色物质氧化成无色物质
SO2与某些有色物质化合生成不稳定的无色物质
活性炭吸附有色物质
变化类型
化学变化
物理变化
可逆性
不可逆
可逆
硫S
⑴二氧化硫(SO2)
①物理性质:
无色气体,有刺激性气味,密度比空气大,易液化(沸点为:
-10℃),易溶于水(常温常压下,1体积水约能溶解40体积的二氧化硫),有毒。
②化学性质
I具有酸性氧化物的通性
SO2+H2OH2SO3(可逆反应,H2SO3为中强酸,可使石蕊试液变红)
SO2+CaO=CaSO3
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O(SO2+NaOH=NaHSO3)Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3
SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2OCaSO3+H2O+SO2=Ca(HSO3)2
II既具有氧化性又具有还原性,以还原性为主
a.显示还原性
2SO2+O22SO3(可逆反应,用于工业制H2SO4)
SO2+X2+2H2O=2HX+H2SO4(X=Cl、Br、I)(使碘水、溴水褪色)
SO2+NO2=SO3+NOSO2+H2O2=H2SO4
3SO2+2HNO3+2H2O=3H2SO4+2NO
SO2+2Fe3++2H2O=SO42—+2Fe2++4H+
5SO2+2MnO4—+2H2O=5SO42—+2Mn2++4H+(使高锰酸钾溶液褪色)
b.显示氧化性SO2+2H2S=3S+2H2O
III漂白性:
使品红溶液褪色,加热又恢复原来颜色(可逆性);
SO2不能使紫色石蕊试液褪色;
SO2、Cl2以1:
1混合无漂白性(SO2+Cl2+H2O=H2SO4+2HCl)
⑵三氧化硫(SO3)
①溶于水生成硫酸:
SO2+O22SO3SO3+H2O=H2SO4(工业制硫酸)
②与碱性氧化物或碱反应生成硫酸盐:
SO3+CaO=CaSO4SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O
⑶硫酸(H2SO4)
现象或反应
体现性质
实际应用
NaCl+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl↑
NaNO3+H2SO4(浓)=NaHSO4+HNO3↑
高沸点物质制低沸点物质
高沸点
酸性
实验室制备HCl、HNO3等
使石蕊试液变红
酸的通性
检验H2SO4的酸性
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
实验室制H2
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
金属除锈、生产硫酸盐等
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
中和碱、生产硫酸盐等
BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
Ca3(PO4)2+3H2SO4=2H3PO4+3CaSO4
Ca3(PO4)2+2H2SO4=2CaSO4+Ca(H2PO4)2
SO42-的检验,生产磷酸、磷肥
敞口放置的浓硫酸一段时间后质量增加
吸水性
干燥剂,但不能干燥NH3、H2S、HI、HBr
C12H22O1112C+11H2O
脱水性
使有机物炭化或作脱水剂
C+2H2SO4(浓)△CO2↑+SO2↑+2H2O
S+2H2SO4(浓)△CO2↑+SO2↑+2H2O
2P+5H2SO4(浓)△2H3PO4+5SO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4(浓)△CuSO4+2H2O+SO2↑
Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O
H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O
铁、铝在冷浓硫酸中“钝化”
强氧化性
铁、铝制容器可以贮运浓硫酸
5Fe2++MnO4—+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
酸化剂
配制酸性KMnO4溶液
【延伸】①浓硫酸易溶于水并放出大量的热,故稀释浓硫酸时“酸入水且搅拌”。
②常见干燥剂:
五氧化二磷、无水氯化钙、硅胶、碱石灰。
氮N
⑴氮气的稳定性
由于分子结构很稳定,导致通常情况下,氮气的化学性质不活泼,很难与其它物质发生化学反应。
但在一定条件下可以发生如下反应:
N2+3H22NH3(工业合成氨)N2+O22NO
⑵二氧化氮(NO2)
NO在空气中易与氧气化合生成NO2:
NO+O2=2HNO3+NO
红棕色有刺激性气味的有毒气体,比空气重。
②二氧化氮与水的反应(工业制HNO3):
3NO2+H2O=2HNO3+NO
4NO2+2H2O+O2=4HNO34NO+2H2O+3O2=4HNO3
⑶氨(NH3)
氨气是无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,易液化(沸点较高),极易溶于水(常温常压下,1体积水约能溶解700体积的氨气),氨水浓度越大,密度越小。
②实验室制法:
NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑,固热装置,Ca(OH)2,不用NaOH、KOH(易潮解,腐蚀玻璃)
③化学性质:
a)NH3+H2ONH3·
H2ONH3+H+=NH4+
注意:
I氨水的成分:
H2O、NH3、NH3·
H2O、NH4+、OH-、H+(极少量)。
II氨水的不稳定性:
受热容易逸出NH3。
可以用于实验室制备少量氨气。
NH3·
H2O(浓)NH3↑+H2O或NH3·
H2O(浓)+CaO=Ca(OH)2+NH3↑
b)NH3·
H2O与AgOH、Cu(OH)2生成可溶的络合物氢氧化二氨和银Ag(NH4)2OH、氢氧化四氨合铜Cu(NH4)4(OH)2
Ag++NH3·
H2O=AgOH↓+NH4+AgOH+2NH3·
H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O
c)NH3具有还原性:
2NH3+3Cl2=N2+6HCl8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl
6NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O4NH3+5O2=4NO+6H2O
⑷铵盐
物理性质
都是晶体,都易溶于水
化学性质
①受热易分解
a)非氧化性酸根铵盐受热分解生成氨气和对应的酸
NH4Cl△NH3↑+HCl↑,NH4HCO3△NH3↑+H2O↑+CO2↑
b)氧化性酸根铵盐受热发生氧化还原反应,不产生氨气
5NH4NO3△4N2+2HNO3+9H2O
②与碱反应生成氨
NH4++OH—=NH3↑+H2O(浓溶液中),
NH4++OH—=NH3·
H2O(稀溶液中)(检验NH4+)
⑸硝酸HNO3
无色、易挥发(沸点83℃)→刺激性气味;
密度大于水,能与水以任意比互溶(不会出现分层现象)。
①稀硝酸使石蕊试液变红,浓硝酸最终使石蕊试液褪色;
②能与金属反应,但无氢气放出;
③能与金属氧化物反应,生成盐和水,但FeO等例外;
④能与金属氢氧化物反应,生成盐和水,但Fe(OH)2等例外;
⑤能与某些盐反应,生成新酸和新盐,但FeCO3、Na2SO3等例外。
①氧化几乎所有金属(除Ag、Pt外):
a)与活动性顺序表中排在H前的金属反应生成对应的盐、NO2和水
Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+2NO2↑+2H2O(浓稀HNO3都将Fe氧化到三价)
b)与活动性顺序表中排在H后的金属反应,浓硝酸生成对应的盐、NO2和水,稀硝酸生成对应的盐、NO和水
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(冷浓硝酸使铁、铝“钝化”)
②浓硝酸氧化部分非金属,生成对应的最高价含氧酸、NO2和水:
C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2O
S+6HN