高中化学必修一非金属及其化合物知识点归纳精华版.docx
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高中化学必修一非金属及其化合物知识点归纳精华版
非金属及其化合物一、常见物理性质：
1、颜色：
A、红色世界
（1）基态：
Fe2O3（红棕色）、Fe（OH）3（红褐色）、[Fe（SCN）]2+（血红色）、Cu（紫红色）、Cu2O（砖红色）、NO2（红棕色）、P（红磷、暗红色）、Br2（深红棕色）、红色石蕊试纸、品红溶液。
在空气中久置的苯酚（红色）
（2）化学变化：
①紫色石蕊在酸性溶液（pH＜5.0）中变红；
②润湿的蓝色石蕊试纸遇酸性气体（CO2、SO2、H2S、HCl）变红；
③酚酞在碱性溶液中呈浅红色（8.2＜pH＜10.0）或红色（pH＞10）；
④甲基橙在酸性溶液（pH＜3.1）中呈红色；
⑤已经被二氧化硫褪色的品红溶液在加热时会出现红色。
B、橙色世界：
（1）基态：
浓溴水、甲基橙试剂、Br2（CCl4）呈橙红色。
C、黄色世界：
（1）基态：
工业盐酸（含有Fe3+）、Au、S（淡黄色）、Na2O2（淡黄色）、AgBr（淡黄色）、AgI、Ag3PO4、碘水（黄色）、三硝基甲苯（黄色）、蛋白质加浓硝酸
（2）激发态：
钠元素焰色呈黄色
（3）化学变化：
久置的浓硝酸因溶有自身分解产生的二氧化氮而变黄
D、绿色世界
（1）基态：
F2（浅黄绿色）、Cl2（黄绿色）、Cu2（OH）2CO3（绿色）、CuCl2（浓溶液呈绿色）、FeSO4（浅绿色）
（2）化学变化：
Fe（OH）2（白色）——灰绿色——Fe（OH）3（红褐色）
E、青（黑）世界：
FeFeOFe3O4FeSCuSAg2SMnO2石墨（灰黑）
F、蓝色世界
（1）基态：
CuSO4（溶液）、CuSO4·5H2O（晶体）、液氧、臭氧
（2）化学变化：
①紫色石蕊在碱性溶液（pH＞8）中变蓝；
②润湿的红色石蕊试纸遇碱性气体变蓝；
③无水CuSO4（白色粉末）遇水变蓝；
④H2、H2S、CH4、C2H5OH燃烧火焰呈淡蓝色，CO燃烧火焰呈蓝色；
⑤S在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧呈现明亮的蓝紫色火焰；
⑥淀粉遇I2（aq）变蓝；
⑦Cl2、Br2、NO2、O3遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
G、紫色世界
（1）基态：
KMnO4（H+）、紫色石蕊、碘单质呈紫黑色；
（2）激发态：
钾元素的焰色呈紫色（透过蓝色钴玻璃观察）；
（3）化学变化：
①I2升华生紫烟；
②NH4I受热生紫烟；
③紫色石蕊在（5.0＜pH＜8.0）溶液中呈紫色。
H、白色世界
（1）基态：
Hg、铝粉、大多数块状金属、PbSO4、BaSO4、AgCl、BaCO3、Ba3（PO4）2、BaSO3、CaCO3、Fe（OH）2（不稳定）、Mg（OH）2、Al（OH）3等。
（2）化学变化：
①H2在Cl2中燃烧呈现苍白色火焰；
②NH3遇HCl产生白烟；
③Mg、Al在氧气中燃烧发出耀眼的白光；
④红磷在氯气中燃烧时产生白色烟雾；
⑤红磷在氧气中燃烧时产生白烟。
2、状态：
白磷（固态），三氧化硫（固态），纯硫酸（液体）。
3、气味：
刺激性气味：
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、本章知识结构梳理
（一）硅及其化合物
注意:
Cl2＋H2===（点燃）2HCl现象：
发出苍白色火焰，生成大量白雾。
燃烧不一定有氧气参加，物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。
燃烧的本质是剧烈的氧化还原反应，所有发光放热的剧烈化学反应都称为燃烧。
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。
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3（胶体）+Na2CO3
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。
（二）、富集在海水中的元素—氯及其化合物
1、1体积的水溶解2体积的氯气形成的溶液为氯水，为浅黄绿色。
新制的氯水
久置的氯水
成分
分子：
Cl2、H2O、HClO
离子：
H+、Cl－、ClO－、OH－
分子：
H2O
离子：
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
①自来水杀菌消毒Cl2＋H2O==HCl＋HClO2HClO===（光照）2HCl＋O2↑
其中次氯酸HClO有强氧化性和漂泊性，起主要的消毒漂白作用。
液氯、新制的氯水和久置的氯水比较
液氯
新制氯水
久置氯水
分类
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
黄绿色
无色
成分
Cl2
Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl―、ClO―、极少量的为OH―
H＋、Cl―、H2O、
极少量的OH―
稀盐酸
性质
氧化性
氧化性、酸性、漂白性
酸性
2．氯气的制备
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
制得的气体含有盐酸和水，因此分别通过饱和食盐水、浓硫酸（氯化钙）等进行除杂。
气体用向上排空气法或排饱和食盐水法收集。
尾气用氢氧化钠吸收。
闻法:
用手在瓶口轻轻扇动,使少量氯气进入鼻孔。
氯气的尾气处理
Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O漂白液的有效成分：
NaClO
3、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通过下列反应可比较得出酸性强弱
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↑
氯离子的检验试剂以及反应方程式
AgNO3溶液，并用稀硝酸溶液排除其他离子（如碳酸根）
Ag＋+Cl―==AgCl
4、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：
颜色
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
黄绿色
深红棕色
紫黑色
气态
气态
液体（易挥发）
固体（升华）
小
大
低
高
剧烈反应
淡黄绿色
黄→橙色
黄→褐色
剧烈反应
黄绿色
橙→橙红
紫→红
（２）．卤族元素单质的化学性质：
1。
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。
2。
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。
（三）硫、氮
1、二氧化硫的性质----亚硫酐
物理性质
颜色状态
密度
毒性
黄绿色
比空气大
有毒
化学性质
酸性
与水反应方程式
SO2+H2O===H2SO3
与烧碱反应方程式
SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O==2NaHSO3
SO2+NaOH==NaHSO3
漂白性
漂白原理：
由于它能跟某些有色物质生成：
无色物质
曾学过的具有漂白性的物质
吸附漂白：
活性炭
氧化漂白：
HClO、O3、Na2O2
还原性
与氧气反应方程式
2SO2+O2===2SO3
与氯水反应方程式
SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl
氧化性
与硫化氢反应方程式
SO2+2H2S==3S↓+2H2O
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
2、三氧化硫
1）、物理性质：
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。
3、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：
H2S
H2↑+S
（4）H2S气体的水溶液----氢硫酸
4、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
b．分类：
放电
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）
5、浓硫酸和浓硝酸的性质
浓硫酸
浓硝酸
相同点
与Cu反应
Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+4HNO3（浓）==Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O
3Cu＋8HNO3（稀）==3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
与木炭反应
C+2H2SO4（浓）
CO2↑+2SO2↑+2H2O
C+4HNO3（浓）
CO2↑+4NO2↑+2H2O
与铁铝反应
发生钝化现象，所以可以用铁制或铝制容器来存放冷的浓硫酸和浓硝酸
异同点
①吸水性——干燥剂
②脱水性——蔗糖变黑
王水：
浓硝酸和浓盐酸（1：
3）
（一）、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
（2）硝酸的化学性质：
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
反应现象：
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。
（3）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：
（二）、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
（2）浓硫酸的三大特性
吸水性：
具有吸收水的性能，常用来干燥中性气体和酸性气体。
吸水性是物理变化
脱水性：
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。
脱水性是化学变化
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
6、氨气的制法：
1、工业制法2N2+3H2
2NH3（条件：
高温高压、催化剂）
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）或尾气处理：
用稀硫酸吸收
7、氨气、氨水与铵盐的性质
氨气的物理性质
颜色状态
密度
水溶性
无色有刺激性气味的气体
比空气小
极易溶于水（1:
700），水溶液叫“氨水”，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：
氨易液化“液氨”，常作致冷剂。
氨气的化学性质
与水反应方程式
NH3+H2O
NH3·H2O
NH4＋+OH―
与盐酸反应方程式
NH3+HCl==NH4Cl
实验室制法
Ca（OH）2+2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+2H2O
氨水成分
NH3、NH3·H2O、H2O、NH4＋、OH―、极少量的H＋氨水显弱碱性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。
铵盐
物理性质：
铵盐都是无色色晶体，能溶于水
化学性质
氯化铵分解反应方程式
NH4Cl
NH3+HCl
碳酸氢铵分解反应方程式
NH4HCO3
NH3↑+H2O+CO2↑
三、不属于基本类型的氧化还原反应
1、过氧化钠氯气二氧化氮的歧化反应
①．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气
2Na2O2?
+?
2H2O?
=?
4NaOH?
+?
O2↑
②．过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
③．氯气与水反应生成盐酸和次氯酸：
Cl2 + H2O = HCl + HClO
④．氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化纳和次氯酸钠：
Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
⑤．氯气与消石灰反应制漂白粉：
2Cl2 + 2Ca（OH）2 = CaCl2 + Ca（ClO）2 + 2H2O
⑥．二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮：
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
2、氧化性酸的还原反应
①．浓硫酸与碳发生的还原反应
C + 2H2SO4（浓）
CO2 ↑+ 2SO2↑ + 2H2O
②．浓硫酸与铜发生的还原反应
Cu + 2H2SO4（浓）
CuSO4 + 2H2O + SO2↑
③．浓硝酸与铜发生的还原反应：
Cu + 4HNO3（浓） =Cu（NO3）2 + 2H2O + 2NO2↑
④．稀硝酸与铜发生的还原反应：
3Cu + 8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2 + 4H2O + 2NO↑
3、还原性酸的氧化反应
氯气的实验室制法：
MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑＋H2O
4、高价金属化合物的还原反应：
FeCl3溶液与铜反应：
2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 ＋CuCl2
属于氧化还原反应的分解反应
次氯酸光照分解：
2HClO
2HCl + O2↑
属于氧化还原反应的化合反应
1、金属与氧气发生的氧化反应
①．常温下钠与氧气反应：
4Na + O2 = 2Na2O （白色）
②．钠在空气中燃烧：
2Na + O2
Na2O2 （淡黄色）
③．铁在氧气中燃烧：
3Fe＋2O2
Fe3O4（黑色）
2、非金属单质与氧气的氧化反应
①．硫的燃烧S＋O2
SO2
②．氮气与氧气在放电下反应：
N2 + O2
2NO
3、低价非金属氧化物与氧气的氧化反应
①．二氧化硫与氧气反应：
2SO2＋O2
2SO3
②．一氧化氮与氧气反应：
2NO + O2 = 2NO2
4、非金属氢化物与氧气的反应
氨的催化氧化：
4NH3＋5O2
4NO＋6H2O
5、低价碱的氧化反应
氢氧化亚铁被氧化成氢氧化铁：
4Fe（OH）2 + 2H2O + O2 = 4Fe（OH）3
6、单质与氯气发生的氧化反应
①．氯气与金属反应：
铁与氯气反应产生棕色烟
2Fe + 3Cl2
2FeCl3
铜与氯气反应产生棕黄色烟
Cu + Cl2
CuCl2
钠在氯气中燃烧有白烟
2Na + Cl2
2NaCl
②．氯气与非金属反应：
氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰有白雾
H2＋Cl2
2HCl
③．氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3
7、高价铁盐的还原反应
FeCl3溶液与铁粉反应：
2FeCl3 + Fe = 3FeCl2
8、非金属与氢气的化合反应
合成氨反应：
N2＋3H2
2NH3
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