化学必修一第四章知识点及习题含答案.docx
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化学必修一第四章知识点及习题含答案
第四章非金属及其化合物
一．硅
1．相关反应
Si
物理性质
晶体硅：
灰黑色固体、金属光泽熔点高、硬而脆
化学
性质
与非金属反应
Si+O2
SiO2
与氢氟酸反应
Si+4HF=SiF4↑+2H2↑
与强碱溶液反应
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
粗硅工业制取
SiO2+2C
Si+2CO↑
SiO2
物理性质
熔点高、硬度大、纯净的晶体俗称水晶
化
学
性
质
与氢氟酸反应
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
与强碱溶液反应
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
与盐反应
SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑
SiO2+CaCO3
CaSiO3+CO2↑
H2SiO3
物理性质
白色沉淀
化学
性质
与强碱溶液反应
H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O
加热
H2SiO3
H2O+SiO2
实验室制取原理
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl
2．三大传统无机非金属材料
水泥
玻璃
陶瓷
原料
石灰石黏土
纯碱、石灰石、石英（过量）
黏土
设备
水泥回转窑
玻璃窑
原理
复杂的物理化学变化
SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑
SiO2+CaCO3
CaSiO3+CO2↑
成分
硅酸二钙2CaO·SiO2硅酸三钙3CaO·SiO2
铝酸二钙3CaO·Al2O3
Na2SiO3CaSiO3SiO2
特点
水硬性
无固定熔点、沸点
二．氯
1．Cl2性质
物理性质
黄绿色气体、密度大于空气、1:
2溶于水、有毒
化
学
性
质
与非金属反应
Cl2+H2
2HCl
与金属反应
Cl2+2Na
2NaClCl2+Cu
CuCl2
3Cl2+2Fe
2FeCl3（Cl2与金属反应生成高价金属氯化物）
与H2O反应
Cl2的水溶液叫氯水，溶解的Cl2中有少量与水反应Cl2+H2O=HCl+HClO
与碱溶液反应
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O
与盐溶液反应
Cl2+Na2SO3+H2O=2HCl+Na2SO4
Cl2+2KI=I2+2KCl
实验室制取原理
MnO2+4HCl（浓）
MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O（离子方程式:
ClO-+2H++Cl-=Cl2↑+H2O）
2．新制氯水成分
分子：
H2OHClOCl2离子：
H+Cl-ClO-OH-
久置氯水成分
分子：
H2O离子：
H+Cl-OH-
3．实验室如何制取纯净的氯气
制取原理：
MnO2+4HCl（浓）
MnCl2+Cl2↑+2H2O气体成分：
Cl2（HCl、H2O）
操作顺序
仪器中盛装的药品
各试剂的作用
应出现的现象
①
先通入饱和食盐水
除去HCl
有晶体析出（NaCl）
②
再通入浓H2SO4
除去H2O
4．漂白粉
①制法：
2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O
②有效成分：
Ca（ClO）2成分：
CaCl2和Ca（ClO）2
③漂白原理：
Ca（ClO）2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO（在溶液中）漂白慢
Ca（ClO）2+2HCl=CaCl2+2HClO漂白快
④久置失效发生的反应：
Ca（ClO）2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO
2HClO
2HCl+O2↑
5．Br2、I2在不同溶剂中的颜色
水
苯或汽油
四氯化碳
Br2
黄～橙
橙～橙红
橙～橙红
I2
深黄～褐
淡紫～紫红
紫～深紫
6．置换反应
Cl2+2NaBr=Br2+2NaClBr2+2KI=I2+2KBr∴氧化性Cl2＞Br2＞I2
7．I2遇淀粉溶液后，溶液呈蓝色I-
I2
三．氮
1．氮的氧化物
NO：
无色气体、有毒（同CO）、难溶与水
NO2：
红棕色气体、有毒、与水反应
反应：
2NO+O2=2NO23NO2+2H2O=2HNO3+NO
2．有关NO与O2或NO2与O2混合通入水中，液面上升一定高度时用的方程式
4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3
3．硝酸
物理性质
无色液体、有刺激性气味、能以任意比溶于水
化
学
性
质
酸的通性
强
氧
化
性
与金属氧化物
3FeO+10HNO3=3Fe（NO3）3+NO↑+5H2O
与金属
3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O
与非金属
C+4HNO3（浓）
CO2↑+4NO2↑+2H2O
不稳定性
4HNO3
4NO2↑+O2↑+H2O
4．氨（NH3）
物理性质
无色气体、有刺激性气味、密度小于空气、1:
700溶于水
化
学
性
质
与H2O
NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-
与酸
NH3+HCl=NH4Cl
氨的催化氧化
4NH3+5O2
4NO+6H2O
实验室制取原理
NH4++OH-
NH3↑+H2O
2NH4Cl+Ca（OH）2
2NH3↑+CaCl2+2H2O
5．实验室制取干燥NH3的方法：
制取原理：
2NH4Cl+Ca（OH）2
2NH3↑+CaCl2+2H2O
气体成分：
NH3（H2O）
除水用试剂：
碱石灰
（不用浓H2SO4、CaCl2原因是：
2NH3+H2SO4=（NH4）2SO4;CaCl2+8NH3=CaCl2·8NH3）
6．受热易分解NH3·H2O
NH3↑+H2ONH4HCO3
NH3↑+CO2↑+H2O
7．氨水中的微粒
分子：
H2ONH3·H2ONH3
离子：
NH4+H+OH-
四．硫
1．SO2的性质
物理性质
无色气体、有刺激性气味、有毒、1:
40溶于水、密度大于空气
化
学
性
质
与H2O
SO2+H2O=H2SO3
与碱溶液
先：
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
后：
SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3SO2过量时总反应：
SO2+NaOH=NaHSO3
与盐溶液
SO2+Na2CO3=CO2+Na2SO3（SO2不过量时）
与氯水
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
H2SO3+Cl2+H2O=H2SO4+2HCl
漂白性
SO2能使品红溶液（有机色质）褪色（生成了不稳定的无色物质），但加热褪色后的无色溶液，又恢复为原来的红色（不稳定的无色物质分解复原）
实验室制法
Na2SO3+H2SO4（浓）=Na2SO4+SO2↑+H2O
3．H2S
物理性质
无色气体、剧毒、有臭鸡蛋气味、1:
2.6溶于水、密度大于空气
化
学
性
质
与浓H2SO4
H2S+H2SO4（浓）=S↓+SO2+2H2O
与碱溶液
先H2S+NaOH=NaHS+H2O;后NaHS+NaOH=Na2S+H2O.总反应:
H2S+2NaOH=Na2S+2H2O
与盐溶液
H2S+Cu2+=CuS↓+2H+2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
与氯水
H2S+Cl2=S↓+2H++2Cl-
与氧化剂
H2S
S↓
实验室制法
FeS+2H+=H2S↑+Fe2+
4．实验室制取H2S、HBr、HI不能用H2SO4（浓）
原因：
H2S+H2SO4（浓）=S↓+SO2+2H2O
2HBr+H2SO4（浓）=Br2+SO2+2H2O2HI+H2SO4（浓）=I2+SO2+2H2O
应该用：
H2SO4（1:
1体积比）或浓H3PO4（它们氧化性弱，不会氧化H2S、HBr、HI）
5．浓H2SO4
物理性质
无色油状液体、常用浓H2SO4为：
98.3％、1.84g/cm3、C=18.4mol/L、沸点338℃、难挥发
化
学
性
质
吸水性
H2SO4+nH2O=H2SO4·nH2O
脱水性
C12H22O11
12C+11H2O
强氧化性
与金属反应Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2↑+2H2O
与非金属反应C+2H2SO4（浓）
CO2↑+2SO2↑+2H2O
与化合物反应H2S+H2SO4（浓）=S↓+SO2+2H2O
2HBr+H2SO4（浓）=Br2+SO2+2H2O2HI+H2SO4（浓）=I2+SO2+2H2O
6．浓H2SO4与蔗糖混合后的现象及原理
①现象：
白色蔗糖→黑色→体积膨胀、并放出有刺激性气味的气体、酸雾
②原理：
C12H22O11
12C+11H2OH2SO4+nH2O=H2SO4·nH2O（放热）
C+2H2SO4（浓）
CO2↑+2SO2↑+2H2O（膨胀）SO2+H2O=H2SO3（刺激性气味的气体、酸雾）
7．漂白
化学漂白：
①永久漂白：
Na2O2HClOO3→强氧化剂、发生氧化还原反应、不可逆
②暂时漂白：
SO2→化合成不稳定无色物质、非氧化还原反应、可逆
物理吸附：
活性炭
8．C与浓H2SO4反应产物的鉴别：
操作顺序
仪器中盛装的药品
各试剂的作用
应出现的现象
①
无水CuSO4
鉴别H2O
变蓝
②
品红溶液
鉴别SO2
红色褪去
③
酸化的KMnO4溶液
除去SO2
紫色变浅甚至消失
④
品红溶液
鉴别SO2是否除净
红色不褪去
⑤
澄清石灰水
鉴别CO2
溶液变浑浊
注意：
H2O一定要先鉴别，因为从其他水溶液中出来的气体会带出H2O
9．用Na2SO3+2HCl=2NaCl+SO2↑+H2O原理制取的SO2中含有HCl和H2O，
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