高中化学必修一第三章非金属及其化合物知识点总结Word文件下载.docx
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HXCl2NH3NO2乙醛甲醛
臭鸡蛋气味:
H2S
特殊臭味:
O3电石生产的乙炔(含PH3、H2S)
特殊气味:
C6H6苯酚
苦杏仁味:
硝基苯
香味:
酯类化合物
4、毒性:
第ⅦA族:
F2Cl2HF
第ⅥA族:
H2SSO2
第ⅤA族:
NONO2NaNO2白磷
第ⅣA族:
CO
有机物:
苯硝基苯甲醇苯酚
5、升华:
I2萘
二、碳、硅及其化合物
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)与单质反应
2C+O2
2COC+O2
CO2
(2)与某些氧化物反应
C+CO2
2COC+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
物理性质:
无色无味、难溶于水,有剧毒的气体。
具有可燃性和还原性。
化学性质:
2CO+O2
2CO2
3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
CO+H2O
CO2+H2
(2)CO2
无色无味,能溶于水(1∶1)的气体。
密度比空气大,易液化。
①氧化性:
CO2+C
2CO
②酸性氧化物的通性
CO2+H2O
H2CO3
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2
2CO2+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2
CO2+CaO
CaCO3
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正盐溶解度小。
(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。
Na2CO3>CaCO3>NaHCO3
(3)正盐与酸式盐的相互转化
4.硅
Si+2Cl2
SiCl4(无色液体)
Si+O2
SiO2
(2)硅的制取:
SiO2+2C
Si+2CO↑(得到粗硅)
精制:
Si+2Cl2
SiCl4SiCl4+2H2
Si+4HCl
5.二氧化硅
(1)酸性氧化物的通性
SiO2+CaO
CaSiO3
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
(2)氧化性
(3)和HF反应:
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
6.硅酸和硅酸盐
(1)硅酸是不溶于水的白色固体,酸性比碳酸还弱。
设计实验验证硅酸酸性比碳酸还弱:
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3(胶体)+Na2CO3
(2)硅酸盐
硅酸盐种类繁多,结构复杂,是构成地壳岩石的主要成分。
常用SiO2和金属氧化物表示它的组成。
如黏土:
Al2O3·
2SiO2·
2H2O
7.硅酸盐工业
水泥
玻璃
陶瓷
原料
黏土、CaCO3、石膏
纯碱、石灰石、石英
黏土
反应原理
复杂反应原理
Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2
CaSiO3+CO2↑
水泥的主要成分:
3CaO·
SiO2、2CaO·
SiO2、3CaO·
Al2O3
普通玻璃的主要成分:
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
8.碳及其化合物转化关系
9.硅及其化合物转化关系
三、富集在海水中的元素—氯及其化合物
1.氯气的化学性质
(1)与金属反应:
Cl2+2Na
2NaCl3Cl2+2Fe
2FeCl3
Cl2+Cu
CuCl2
(2)与非金属反应:
Cl2+H2
2HCl
(3)与水反应Cl2+H2O
HCl+HClO
新制的氯水
久置的氯水
成分
分子:
Cl2、H2O、HClO
离子:
H+、Cl-、ClO-、OH-
H2O
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
解释下列现象:
①、新制的氯水能氧化Fe2+、Br-:
Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl—
②、新制的氯水加入镁粉,氯水褪色:
Cl2+Mg=MgCl2
③、新制的氯水加入硝酸银产生沉淀:
Cl-+Ag+=AgCl
④、新制的氯水与碳酸氢钠反应:
H++HCO3-=H2O+CO2
⑤、新制的氯水使石蕊先变红后褪色:
H+HClO
(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漂白液的有效成分:
NaClO
(5)与某些盐溶液反应
Cl2+2KI=I2+2KClCl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl—
2.氯气的制备(课本课后习题)
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2+2H2O
包括四个基本环节即制备(原料、原理、反应发生装置)、净化(除杂、干燥)、收集(收集方法、验满)、尾气处理
会画装置
3.次氯酸、漂白粉的性质
HClO分子的结构式为H-O-Cl(氧处于中心),所以电子式为
。
次氯酸、次氯酸钙等有多方面的性质,经常用到以下几方面性质:
(1)HClO是一种弱酸,H2CO3>HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
(2)ClO-是一种弱酸的酸根离子,能发生水解反应:
ClO-+H2O
HClO+OH-,所以次氯酸钙溶液显碱性。
(3)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。
(4)HClO见光易分解:
2HClO
2HCl+O2↑
4.氯气及其化合物转化关系
5、卤族元素及其单质的性质变化规律
(1).卤族元素物理性质比较:
状态
熔、沸点
密度
溶解性
水
有机溶剂
均易溶于有机溶剂
F2
Cl2
Br2
I2
淡黄绿色
深红棕色
紫黑色
气态
液体(易挥发)
固体(升华)
小
大
低
高
剧烈反应
黄→橙色
黄→褐色
橙→橙红
紫→红
(2).卤族元素单质的化学性质:
相似性:
化学性质与Cl2相似,都具有典型的非金属性,都可以与金属作用生成金属卤化物,都可以与非金属反应,都可与水发生反应,都可以与强碱作用。
递变性:
与金属、非金属反应时条件不同。
例如:
卤素单质与H2的反应
H2+F2═2HF,在冷暗处就发生爆炸;
H2+Cl2
2HCl,见光爆炸;
,加热缓慢化合;
H2+I2
2HI,更缓慢地化合且可逆。
与H2化合时,无论从反应条件、反应的剧烈程度以及生成气态氢化物的稳定性(HF>HCl>HBr>HI),都说明卤素单质的递变性。
四硫氧化物
一、二氧化硫和三氧化硫
(一)、硫俗称硫磺。
1、硫的物理性质:
淡黄色固体,难溶于水,可溶于酒精,易溶于CS2,熔沸点都很低。
2、硫的化学性质
①氧化性:
与绝大多数金属反应
与非金属反应:
H2+S
H2S
②还原性:
与氧气发生反应
③自身氧化还原反应3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3+3H2O
(二)二氧化硫
1、物理性质:
二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、有毒、比空气重、容易液化、易溶于水的气体
2、化学性质
可逆反应:
在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫可逆反应。
(1)酸性氧化物------亚硫酐
①二氧化硫与水反应:
SO2
+H2OH2SO3(亚硫酸)
②二氧化硫与碱的反应
SO2
+2NaOH==Na2SO3+H2O;
+NaOH==NaHSO3
[SO2
+2NaOH==Na2SO3+H2O;
Na2SO3+H2O+SO2==2NaHSO3]
③与碱性氧化物反应SO2+CaO==CaSO3
(2)二氧化硫的氧化性:
SO2+2H2S===3S↓+2H2O
(3)二氧化硫的还原性
①与卤素单质反应:
SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
②与某些强氧化剂的反应:
2KMnO4+2H2O+5SO2===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
③SO2的催化氧化2SO2+O2
2SO3
(4)漂白性
(5)用途:
制H2SO4;
作漂白剂;
杀菌,消毒
(6)SO2的实验室制法
①反应原理:
Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O
②制备装置:
固体和液体不加热制备气体的装置
净化干燥装置:
盛放浓硫酸的洗气瓶
收集方法:
向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液
检验:
湿润的蓝色石蕊试纸---变红湿润的品红试纸---褪色
尾气处理:
用NaOH溶液和倒扣漏斗装置防倒吸
(7)SO2的污染
酸雨:
空气中SOX和NOX随雨水下降成为酸雨,pH<
5.6
(三)三氧化硫
又名硫酸酐,是一种无色易挥发的晶体,溶沸点都很低。
2、化学性质:
具有酸的氧化物的通性,与水反应放出大量的热,具有较强的氧化性。
(四)硫化氢
1、H2S的物理性质:
无色、有臭鸡蛋气味的气体,密度比空气大,能溶于水,有剧毒。
2、实验室制法:
由强酸制弱酸的原理
FeS+H2SO4==FeSO4+H2S↑
FeS+2HCl==FeCl2+H2S↑
FeS+2H+==Fe2++H2S↑
用湿润的Pb(CH3COO)2试纸
Pb(CH3COO)2+H2S==PbS↓+2CH3COOH试纸变黑
3、化学性质
(1)可燃性
2H2S+3O2
2H2O+2SO2
2H2S+O2
2H2O+S
(2)还原性:
H2S+X2==2HX+S↓(X=Cl、Br、I)
(3)不稳定性:
H2↑+S
(4)H2S气体的水溶液----氢硫酸
五氮的氧化物
1、NO和NO2的生成
N2+O22NO
2NO+O2==2NO2
实验室制法:
Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
2、物理性质:
NO是一种无色、无味、难溶于水的有毒气体。
NO2是一种红棕色、有剌激性气味的有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶于水
3、化学性质
(1)NO与氧气反应:
2NO+O2==2NO2
(2)NO2的聚合反应:
2NO2
N2O4
(3)NO2的氧化性:
4NO2+2KI==2NO+2KNO3+I2
NO2+SO2+H2O==H2SO4+NO
(4)与碱反应:
NO+NO2+2NaOH==2NaNO2+H2O
2NO2+2NaOH==NaNO3+NaNO2+H2O
(5)NO2与水反应:
3NO2+H2O==2HNO3+NO
4NO2+O2+2H2O==4HNO3
4NO+3O2+2H2O==4HNO3
六氨硝酸硫酸
一、氨
(1)氮的固定
a:
定义:
将游离态的氮转变为氮的化合物叫做氮的固定
放电
b.分类:
①自然固氮:
高能固氮:
N2+O2====2NO
生物固氮:
豆科植物的根瘤菌固氮
②人工固氮:
2N2+3H2
2NH3(条件:
高温高压、催化剂)
(2)氨的分子式NH3,结构式
,电子式
,空间构型为三角锥形。
(3)氨是无色气体,有刺激性气味,极易溶于水,氨的水溶液叫氨水。
氨易液化。
(4)醮有浓盐酸的玻璃棒与醮有浓氨水的玻璃棒靠近,其现象为产生白烟,将浓盐酸改为浓硝酸还会出现相同的现象。
(5)氨的化学性质
A氨跟水的反应
氨溶于水时发生的化学反应为NH3+H2O=NH3•H2O
=NH4++OH-,氨水的成份有NH3、H2O、NH3·
H2O、NH4+、OH-,由于NH3·
H2O发生微弱电离,使氨水显碱性。
B氨跟酸的反应
NH3+HCl=NH4Cl2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4NH3+HNO3=NH4NO3
C氨的氧化反应
加热
4NH3+O2=======4NO+6H2O
二、铵盐
由铵根离子和酸根离子构成的化合物叫铵盐
(1)NH4+的电子式
结构式
,空间构型为正四面体形。
(2)铵盐都是离子化合物,都是晶体,都易溶于水
(3)铵盐受热都易分解,
①NH4Cl
NH3↑+HCl↑。
②NH4HCO3
NH3↑+H2O+CO2↑。
(4)铵盐与碱反应,写下列化学方程式:
①NH4Cl溶液与NaOH溶液混和NH4Cl+NaOH=NH3•H2O+NaCl。
△
②NH4Cl固体与熟石灰共热Ca(OH)2(s)+2NH4Cl(s)=====2NH3↑+2H2O+CaCl2(实验室制氨气)。
三、氨气的制法:
1、工业制法2N2+3H2
2、实验室制法
(1)原理:
Ca(OH)2(s)+2NH4Cl(s)
2NH3↑+2H2O+CaCl2
(2)药品:
NH4Cl固体与熟石灰(Ca(OH)2)
(3)装置:
∵固+固
气
∴使用大试管、单孔胶塞、导管、酒精灯、铁架台等。
(4)净化干燥:
使用碱石灰,不能用CaCl2
(5)收集:
NH3极易溶于水,比空气轻,用向下排空气法。
(6)验满:
湿润的红色石蕊试纸变蓝色或蘸有浓盐酸的玻璃棒产生白烟
(7)处尾:
用水吸收(注意防止倒吸)
四、硫酸和硝酸的氧化性
1、硝酸
(1)硝酸的物理性质:
纯硝酸是无色、有刺激性气味的液体,易挥发,密度为1.5027g/cm3
沸点为83℃。
常用的浓硝酸中HNO3的质量分数大约为69%。
硝酸能与谁以任意比互溶。
(2)硝酸的化学性质:
或者光照
①不稳定性:
4HNO3=========2H2O+4NO2↑+O2↑(保存在棕色试剂瓶中)
②强酸性:
硝酸是一种强酸、具有酸的通性
③浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性,且浓度越大,氧化性越强
a.硝酸能氧化除Au、Pt、Ti以外的大多数金属且不产生H2
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
反应现象:
反应剧烈,产生气泡,放出红棕色气体,溶液的颜色变为蓝色
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
反应比较缓慢,产生气泡,放出无色气体,无色气体在试卷上部变成红棕色,溶液颜色变蓝色。
b.常温下,Fe、Al在浓硝酸中钝化
钝化的原因是在金属表面形成了一层致密的氧化物保护膜,阻止反应的进一步进行。
根据这个性质可以用铁制或铝制容器来盛装浓硝酸。
如果加热则氧化膜被破坏,内部Fe、Al与硝酸会剧烈反应。
2、稀硫酸
稀硫酸是二元强酸,具有酸的通性:
(1)与指示剂作用:
能使紫色石蕊试液变红;
(2)与活泼金属反应生成H2
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
(3)与碱性氧化物反应
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
(4)与碱反应
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
(5)与某些盐反应
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2
3、浓硫酸
(1)物理性质:
纯浓硫酸是无色、粘稠、油状液体,不容易挥发,常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数是98%,密度为1.85g/cm3,沸点是338℃。
(2)浓硫酸的三大特性
吸水性:
浓硫酸具有吸收水的性能,常用来干燥中性气体和酸性气体。
脱水性:
浓硫酸可将许多有机物中的氢原子和氧原子按水的组成比(2:
1)脱去。
如向蔗糖中加入浓硫酸时,蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状固体同时有刺激性气体产生。
强氧化性:
浓硫酸是一种强氧化性酸,加热时氧化性更强。
它的氧化作用是由H2SO4分子中+6价的硫元素产生的,其还原产物是SO2而不是H2
a跟金属反应
加热时,大多数金属可被浓硫酸氧化,如
△7
2H2SO4(浓)+Cu===CuSO4+SO2↑+2H2O
b跟非金属反应
2H2SO4(浓)+C===CO2↑+SO2↑+2H2O
当Fe、Al等较活泼金属遇到浓硫酸时,会与浓硫酸发生反应,表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象