高中化学必修一非金属及其化合物复习.doc
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必修1第四章《非金属及其化合物》复习提纲
本章知识结构
第一部分硅
知道:
SiO2是硅最重要的化合物,占地壳质量约12%,其存在形态有结晶型和无定型两大类,统称硅石。
SiO2基本结构单元为四面体结构:
Si与O按1:
2的比例组成立体网状结构。
二氧化硅和二氧化碳性质比较
物质
二氧化硅
二氧化碳
熔沸点、硬度、状态
很高、硬度大、固态
低、硬度小、气态
化
学
性
质
与水
不反应
CO2+H2O=H2CO3
与氢氟酸
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
用HF来腐蚀和雕刻玻璃。
不反应
与碱溶液
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞,而不用玻璃塞。
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
与碱性氧化物
高温
SiO2+CaO=CaSiO3
CO2+CaO=CaCO3
异同点
相同点
都是酸性氧化物,都与碱或碱性氧化物反应。
不同点
①CO2与水反应生成H2CO3;SiO2不与水反应;
②SiO2溶于氢氟酸,CO2不与氢氟酸反应;
③SiO2须在高温下与碱性氧化物反应,而CO2可在常温常压下进行。
硅酸和碳酸的性质比较
物质
硅酸
碳酸
化学式
H2SiO3
H2CO3
酸酐
SiO2
CO2
制法
硅酸胶体的制备:
Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
CO2+H2O=H2CO3
颜色与状态
白色、固体
无纯态,只存在于水溶液中
水溶性
不溶于水
只存在于水溶液中
酸性比较
H2CO3>H2SiO3向硅酸钠饱和溶液中通入二氧化碳,同样可得到硅酸凝胶,说明硅酸是一种酸性比碳酸还弱的弱酸。
硅单质物性:
①存在和形态:
自然界中无游离态,主要以硅酸盐和二氧化硅形式存在。
②晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。
③导电性:
半导体材料,介于导体和半导体之间。
硅酸盐材料:
水泥、玻璃、陶瓷、水玻璃(Na2SiO3的水溶液)等
硅酸盐组成的表示:
例如,Na2SiO3®Na2O·SiO2
Al2Si2O5(OH)4®Al2O3·2SiO2·2H2O
KAlSi3O8®K2O·Al2O3·6SiO2
水泥
普通玻璃
原料
石灰石、粘土
纯碱、石灰石、石英(SiO2)
设备
水泥回转窑
玻璃熔炉
反应
复杂的物理化学变化过程
Na2CO3+SiO2=高温=Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2=高温=CaSiO3+CO2↑
主要成分
3CaO·SiO2
2CaO·SiO2
3CaO·Al2O3
Na2O·CaO·6SiO2
组成表示法
金属氧化物·SiO2·H2O
特性
水硬性
(加石膏调节硬化速度)
玻璃态物质(在一定温度范围内软化)非晶体
新型无机非金属材料:
高温结构陶瓷、光导纤维等
传统无机非金属材料的优缺点:
抗腐蚀、耐高温,质脆、经不起冲击。
新型无机非金属材料的特性:
强度高,耐高温;
①具有电学特性:
绝缘体、半导体、导体等;
②具有光学特性:
发光、透光(可见光、红外光、射线);
③具有生物功能。
第二部分氯
氯及其化合物:
氯气的物理性质:
黄绿色气体,密度比空气大,能溶于水,有刺激性气味,有毒。
氯气的化学性质:
点燃
点燃
(1)与金属:
一般将金属氧化到最高价态。
Cu+Cl2=CuCl2
2Fe+3Cl2=2FeCl3(变价金属被氧化为最高价)
点燃
(2)与非金属反应
H2+Cl2=2HCl(苍白色火焰白雾)
(3)与水反应Cl2+H2O=HCl+HClOHClO性质:
弱酸(弱于H2CO3),具有强氧化性(漂白、杀菌、消毒)。
不稳定性2HClO=2HCl+O2↑
(4)与碱反应
吸收尾气:
Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O制漂白粉:
Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O漂白粉主要成分:
Ca(ClO)2+CaCl2漂白粉有效成分:
Ca(ClO)2
第三部分硫及其化合物
点燃
硫(俗称硫磺):
黄色粉末,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。
S+O2=SO2
浓硫酸的氧化性:
(稀硫酸为非氧化性酸,不与铜和碳反应)
第四部分氮及其化合物
工业合成氨:
氨及其铵盐:
1、物理性质:
氨是一种无色、有刺激性气味的气体;极易溶于水(1:
700),水溶液叫“氨水”;氨易液化“液氨”,常作致冷剂。
2、化学性质:
(1)氨水呈弱碱性,能使酚酞变红或使湿润的红色石蕊试纸变蓝色:
△
NH3+H2O=NH3·H2O(呈弱碱性)
氨水不稳定,易分解。
NH3·H2O=NH3↑+H2O
(2)氨与酸的反应(生成相应的铵盐)
HCl+NH3=NH4ClH2SO4+2NH3=(NH4)2SO4NH3+HNO3=NH4NO3
△
3、铵盐性质:
都易溶于水,受热易分解,与碱反应放出氨气。
△
NH4Cl=HCl↑+NH3↑
△
NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑
NH4NO3+NaOH=NaNO3+H2O+NH3↑
△
4、氨的实验室制法:
加热铵盐与碱的混合物
重要的氮氧化物:
2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑
自然界中即存在:
N2+O22NO(无色有毒的气体,难溶于水)
2NO+O2=2NO2(红棕色刺激性气味有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶于水)
在工业生产硝酸时,应使用稍过量的空气,经过多次循环氧化吸收,可充分利用原料,并减少NO的排放以保护环境:
重要的导出方程式:
硝酸的氧化性:
Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑
3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑
常温下(冷的)浓H2SO4或浓HNO3会使活泼金属钝化(如铝、铁),因此可用铁制槽车运输浓H2SO4或浓HNO3。
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