辽宁省抚顺市高中化学 学业水平会考知识点整理校本材料 专题5 非金属及其化合物学案 新人教版.docx

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辽宁省抚顺市高中化学学业水平会考知识点整理校本材料专题5非金属及其化合物学案新人教版

第5章：

非金属及其化合物

考试要求：

1.了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要物理性质

2.了解氯气的氧化性（与氢气、钠、铁、某些盐等的反应）及与水、碱反应，知道氯水的消毒和漂白原理

3.了解硫的可燃性和氮气的稳定性。

知道硅在自然界中以二氧化硅和硅酸盐的形式存在，知道晶体硅是良好的半导体材料

4.能说出氯、氮、硫、硅等非金属单质的主要用途

5.了解二氧化硫与氧气、与水的反应，认识亚硫酸的不稳定性，认识二氧化硫的漂白作用与次氯酸的漂白作用的区别，了解二氧化氮与水的反应，了解二氧化硅与氢氟酸、与碱性氧化物、与强碱的反应。

6.了解氨气与水、与酸的反应，了解氨水的成分以及氨水的稳定性。

了解氨水的成分以及氨水的不稳定性。

了解铵盐易溶于水、受热易分解、与碱反应等性质。

7.了解次氯酸、浓硫酸、硝酸的强氧化性，了解浓硫酸、硝酸分别与铜、碳的反应。

了解常温下铁、铝在浓硫酸、浓硝酸中钝化现象。

认识工业上生产硫酸和硝酸的反应原理。

知识扫描

一、硅元素

　　无机非金属材料中的主角，在地壳中含量26.3％，次于氧。

是一种亲氧元

　　素，以熔点很高的______及_______形式存在于岩石、沙子和土壤中，占地壳质量90％以上。

位于第3周期，第ⅣA族碳的下方。

二、二氧化硅（SiO2）

　　天然存在的二氧化硅称为硅石，包括结晶形和无定形。

石英是常见的结晶形二氧化硅，其中无色透明的就是水晶，具有彩色环带状或层状的是玛瑙。

有良好的物理和化学性质被广泛应用。

（玛瑙饰物，石英坩埚，光导纤维）

　　物理：

熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好

　　化学：

化学稳定性好、除HF外一般不与其他酸反应，可以与强碱（NaOH）反应，是酸性氧化物，在一定的条件下能与碱性氧化物反应

　　SiO2＋4HF==SiF4↑＋2H2O

　　SiO2＋CaO===（高温）CaSiO3

　　SiO2＋2NaOH==Na2SiO3＋H2O

　　不能用玻璃瓶装HF，装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞

　三、硅酸（H2SiO3）[理科]

　　酸性很弱（弱于碳酸）溶解度很小，由于SiO2不溶于水，硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。

　　Na2SiO3＋2HCl==H2SiO3↓＋2NaCl

　　硅胶多孔疏松，可作干燥剂，催化剂的载体。

　　四、硅酸盐

　　硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称，分布广，结构复杂化学性质稳定。

一般不溶于水。

（Na2SiO3、K2SiO3除外）最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3：

可溶，其水溶液称作水玻璃和泡花碱，可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。

常用硅酸盐产品：

玻璃、陶瓷、水泥（其中都含有SiO2）

　　五、硅单质

　　有金属光泽的灰黑色固体，熔点高（1410℃），硬度大，较脆，常温下化学性质不活泼。

是良好的半导体，应用：

半导体晶体管及芯片、太阳能电池

　　六、氯元素

　　位于第三周期第ⅦA族，原子结构：

容易得到一个电子形成

　　氯离子Cl－,为典型的非金属元素，在自然界中以化合态存在。

七、氯气

　　物理性质：

黄绿色气体，有刺激性气味、可溶于水、加压和降温条件下可变为液态（液氯）和固态。

　　制法:

MnO2＋4HCl（浓）====MnCl2＋2H2O＋Cl2↑

　　化学性质：

很活泼，有毒，有氧化性，能与大多数金属化合生成金属氯化物（盐）。

也能与非金属反应：

Na＋Cl2===________Fe＋Cl2===__________2FeCl3

Cu＋Cl2===_________________

　　Cl2＋H2===_________________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。

与某些还原性盐（S2-SO32-I-Br-Fe2+）反应

与某些还原性气体反应（H2SH2SO3HIHBr）【理科】

　　Cl2的用途：

　　①自来水杀菌消毒Cl2＋H2O==___________HClO===______________________　　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。

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。

次氯酸有弱酸性，不稳定，光照或加热分解，因此久置氯水会失效。

　　②制漂白液、漂白粉和漂粉精

制漂白液原理________________________________________，

其有效成分__________比HClO稳定多,可长期存放制漂白粉（有效氯35％）和漂粉精（充分反应有效氯70％）

制漂白粉和漂粉精原理_____________________________________________

漂白粉漂白（失效原理）____________________________________________

　　③与有机物反应，是重要的化学工业物质。

④用于提纯Si、Ge、Ti等半导体和钛

　　⑤有机化工：

合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品

　　八、氯离子的检验

　　使用_______溶液，并用_______排除干扰离子（CO32－）

　　HCl＋AgNO3==AgCl↓＋HNO3NaCl＋AgNO3==AgCl↓＋NaNO3

　　Na2CO3＋2AgNO3==Ag2CO3↓＋2NaNO3Ag2CO3＋2HNO3==2AgNO3＋CO2↑＋H2O

　　Cl－＋Ag＋==AgCl↓

　　九、二氧化硫

　　制法（形成）：

硫黄或含硫的燃料燃烧得到（硫俗称硫磺，是黄色粉末）

　　S＋O2===______________________________________

　　物理性质：

无色、刺激性有毒气味、容易液化，易溶于水（1：

40体积比）

化学性质：

，

1、酸性氧化物

　　SO2＋H2O===H2SO3

可逆反应——在同一条件下，既可以往正反应方向发生，又可以向逆反应方向发生的化学反应称作可逆反应，用可逆箭头符号连接。

2、有漂白作用使品红溶液褪色遇热会变回原来颜色。

但不能使酸碱指示剂漂白

3、还原性能使溴水和高锰酸钾溶液褪色

4.氧化性SO2+2H2S=3S+2H2O【理】

　　十、一氧化氮和二氧化氮

　　一氧化氮在自然界形成条件为高温或放电：

N2＋O2__________________，生成的一氧化氮很不稳定，在常温下遇氧气即化合生成二氧化氮：

___________________________________

　　一氧化氮的介绍：

________色气体，是空气中的污染物，少量NO可以治疗心血管疾病。

检验:

无色气体遇空气变成红棕色

　　二氧化氮的介绍：

_____色气体、刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水，并与水反应：

　　NO2＋H2O==________________________这是工业制硝酸的方法。

　　十一、大气污染

　　SO2、NO2溶于雨水形成酸雨。

防治措施：

①从燃料燃烧入手。

②从立法管理入手。

　　③从能源利用和开发入手。

④从废气回收利用，化害为利入手。

　　（2SO2＋O2==2SO3SO3＋H2O=H2SO4；SO2＋H2O===H2SO3H2SO3＋O2==H2SO4）

　　十二、硫酸

　　物理性质：

无色粘稠油状液体，不挥发，沸点高，密度比水大。

　　化学性质：

具有酸的通性，浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性。

是强氧化剂。

　　C12H22O11======（浓H2SO4）12C＋11H2O放热

　　H2SO4（浓）＋C====_________________________________

　　还能氧化排在氢后面的金属，但不放出氢气。

　　H2SO4（浓）＋Cu====_________________________________

　　稀硫酸：

与活泼金属反应放出H2，使酸碱指示剂紫色石蕊变红，与某些盐反应，与碱性氧化物反应，与碱中和

　　十三、硝酸

　　物理性质：

无色液体，易挥发，沸点较低，密度比水大。

　　化学性质：

具有一般酸的通性，浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂。

还能氧化排在氢后面的金属，但不放出氢气。

　　HNO3（浓）＋C====_______________________

HNO3（浓）＋Cu==_________________________

　　HNO3（稀）＋Cu==____________________________

　　浓硫酸和浓硝酸都能钝化某些金属（如铁和铝）使表面生成一层致密的氧化保护膜，隔绝内层金属与酸，阻止反应进一步发生。

因此，铁铝容器可以盛装冷的浓硫酸和浓硝酸。

硝酸和硫酸都是重要的化工原料和实验室必备的重要试剂。

可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。

硫酸还用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸。

　　十四、氨气及铵盐

　　氨气的性质：

无色气体，刺激性气味、密度小于空气、极易溶于水（且快）1：

700体积比。

溶于水发生以下反应使水溶液呈碱性：

NH3＋H2O____________________－可作红色喷泉实验。

生成的一水合氨NH3·H2O是一种弱碱，很不稳定，会分解，受热更不稳定：

NH3·H2O===NH3↑＋H2O

　　浓氨水易挥发除氨气，有刺激难闻的气味。

　　氨气能跟酸反应生成铵盐：

NH3＋HCl==NH4Cl（晶体）

　　氨是重要的化工产品，氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱都离不开它。

氨气容易液化为液氨，液氨气化时吸收大量的热，因此还可以用作制冷剂。

　　铵盐的性质：

易溶于水（很多化肥都是铵盐），受热易分解，放出氨气：

与碱共热可以放出氨气

　　NH4Cl==_____________NH4HCO3==________________________

　　NH4++OH-==______________（常用此原理来检验NH4+）

氨气实验室制法：

______________________________________________________（方程式）

用向下排空气法收集，红色石蕊试纸检验是否收集满用______干燥用水吸收尾气（防倒吸）

实验室条件下还可以用以下方法快速制少量的氨气：

①将浓氨水滴入碱石灰中②加热浓氨水

练习：

1．下列说法错误的是（　　）

A．硅是制造太阳能电池的常用材料

B．二氧化硅是制造光导纤维的材料

C．常温下硅性质活泼，可以与氯气、强酸、强碱溶液等起反应

D．水玻璃可用作木材防火剂

2.下列不能用带玻璃塞的试剂瓶保存的溶液是（　　）

A．硫酸钠溶液　　　　B．烧碱溶液C．硝酸溶液D．浓硫酸

3．素有“水晶之乡”美称的江苏东海县盛产水晶，现存于国家地质博物馆的水晶大王就出自东海县。

水晶是较纯净的透明的石英晶体，石英的主要成分是SiO2。

下列有关石英的叙述正确的是（　　）

A．石英都是无色透明的晶体，可以作装饰品，也可以制作光学仪器

B．石英可以用来生产玻璃

C．石英晶体可以制取金刚砂

D．生产水泥的原料中也有SiO2

6．下表中括号内物质是杂质，试将除杂试剂及分离方法填入表内：

混合物

SiO2

（CaCO3）

CO2、

（SO2）

NaHCO3

（Na2SiO3）

SiO2

（NaCl）

除杂

试剂

除杂

方法