非金属及其化合物知识点总结材料.docx
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非金属及其化合物知识点总结材料
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．单质的存在形态、物理性质和用途
碳
硅
存在形态
游离态和化合态
化合态
物理性质
金刚石：
熔点高、硬度大石墨：
硬度小、电的良导体
灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大，有脆性
用途
金刚石用于制造切割刀具，
石墨用于制造电极、铅笔芯
半导体材料和合金材料
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
2CO2。
②还原CuO：
CO＋CuO
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）传统无机非金属材料
水泥
玻璃
陶瓷
生产原料
石灰石、黏土
纯碱、石英、石灰石
黏土
主要设备
水泥回转窑
玻璃熔炉
陶瓷窑
生产条件
高温
（2）新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。
[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
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．氯气的物理性质
颜色
状态
气味
密度
毒性
溶解性
黄绿色
气体
刺激性气味
比空气大
有毒
可溶于水
2.氯气的化学性质
（1）次氯酸（HClO）
①不稳定性：
见光易分解，化学方程式为2HClO
2HCl＋O2↑。
②弱酸性：
比碳酸酸性弱，电离方程式为HClOH＋＋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－＋H2OHClO＋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＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓。
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
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＋H2OHX＋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
生成
（2）置换——萃取法：
未知液
（3）氧化——淀粉法检验I－：
未知液
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
饱和食盐水
化学方程式为2NaCl＋2H2O
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
―→
―→
―→
―→
（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
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
2H2O＋O2↑。
②弱酸性：
相当于二元弱酸。
H2O2H＋＋HO
，HO
H＋＋O
。
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
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
FeS2
CuFeS2
CaSO4·2H2O
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
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＋H2OH2SO3、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
的检验
被检液
取清液
有无白色沉淀（判断有无SO
）
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）
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
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
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
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
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＋H2ONH3·H2ONH
＋OH－，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性。
（4）与盐溶液反应
现象
离子方程式
FeCl3溶液
生成红褐色沉淀
Fe3＋＋3NH3·H2O===
Fe（OH）3↓＋3NH
AlCl3溶液
生成白色沉淀
Al3＋＋3NH3·H2O===
Al（OH）3↓＋3NH
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
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
的检验
。
[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
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
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
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）
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
===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
（3）与有机物反应
①硝化反应（与C6H6反应）：
C6H6＋HNO3
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
NO
NO2
HNO3；
N2
NO
NO2
HNO3。
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