元素化合物知识总结.docx
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元素化合物知识总结
元素化合物知识总结
一、各类物质所具有的通性总结：
1、金属单质的通性：
⑴与非金属单质（如Cl
2、O
2、H
2、S、N
2、C等）反应⑵与酸反应⑶与水反应⑷与盐发生置换反应
2、非金属单质的通性：
⑴与非金属单质（如Cl
2、O
2、H
2、S、N
2、C等）反应⑵与金属单质（如钠、铁、镁、铝、铜等）反应⑶与碱反应⑷与水反应⑸与盐反应
3、酸性氧化物的通性：
⑴与水反应生成对应的酸⑵与碱中和生成对应的盐和水⑶与碱性氧化物化合生成对应的盐
4、碱性氧化物的通性：
⑴与水反应生成对应的碱⑵与酸中和生成对应的盐和水⑶与酸性氧化物化合生成对应的盐
5、酸的通性：
⑴与指示剂变色（与石蕊变红，与甲基橙变红）⑵与活泼金属反应生成低价态的盐和氢气⑶与碱发生中和反应⑷与碱性氧化物反应⑸与盐反应生成新酸和新盐
6、碱的通性：
⑴与指示剂变色（与石蕊变蓝，与甲基橙变黄）⑵与非金属反应⑶酸发生中和反应⑷酸性氧化物反应⑸盐反应生成新碱和新盐
7、盐的通性：
⑴与金属单质发生置换反应⑵与非金属单质发生置换反应⑶酸反应生成新酸和新盐⑷碱反应新碱和新盐⑸盐反应生成两种新盐
二、研究各类物质性质的方法
1、物理性质：
颜色、气味、状态、有没有毒性、密度、熔沸点、硬度、柔韧性、导电导热性、溶解性（主要是在水中的溶解度）等。
2、化学性质：
⑴根据物质类别分析其应有的通性：
⑵从以下几个方面分析物质可能具有的特性：
①分析化合价，总结其氧化性或还原性；②吸水性；③漂白性；④脱水性；⑤腐蚀性；⑥其他违反规律的可能性质
三、纵线（即同主族）归纳元素单质及其化合物性质的方法过程㈠找一种代表性元素，分析其原子结构，再根据原子结构推其原子性质（得失电子能力强弱）、元素性质（金属性或非金属性）、单质性质（氧化性或还原性）、该元素在自然界中的存在形态（游离态或化合态）和主要的存在形式（具体物质）㈡代表元素单质
1、单质的结构
2、单质的物理性质
3、单质的化学性质
4、单质的用途、保存方法
5、单质的制备方法：
⑴实验室制法；⑵工业生产方法㈢代表元素的主要化合物
1、氧化物：
结构、物理性质、化学性质、用途、制备方法
2、氢化物：
结构、物理性质、化学性质、用途、制备方法
3、氧化物对应的水化物：
结构、物理性质、化学性质、用途、制备方法
4、常见的盐：
结构、物理性质、化学性质、用途、制备方法㈣同主族元素的结构、性质的相似性和不同点
1、结构：
⑴相同点、⑵递变性
2、单质⑴物理性质（相似性和递变性）：
⑵化学性质（相似性和递变性）：
⑶制备方法（相似性和递变性）：
3、化合物（氢化物、最高价氧化物对应的水化物等）⑴物理性质（相似性和递变性）：
⑵化学性质（相似性和递变性）：
4、常见的盐列举
四、各主族元素单质及其化合物总结Ⅰ碱金属（代表元素：
钠）㈠原子结构281+11钠原子易失去1个电子形成Na+，元素金属性强，单质还原性强。
㈡钠单质
1、钠单质的物理性质：
钠是有银白色金属光泽的金属；熔沸点低，熔点低于水的沸点；质地柔软，可用小刀切开；密度比水小。
2、钠单质的化学性质：
钠是金属单质，应具有金属单质的通性。
⑴钠可以和非金属单质反应：
①钠和氧气反应：
2Na＋O2Na2O2（淡黄色）4Na＋O2=2Na2O（白色）②钠和氯气反应：
2Na＋Cl22NaCl（钠在氯气中燃烧，发出黄色火焰，生成白烟）③钠和硫反应：
2Na＋S=Na2S（将钠和硫混合后在研钵中研磨会发生爆炸）⑵钠可以和酸反应：
2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑（反应过于剧烈，通常不做此实验）现象解释钠浮在水面上钠的密度比水小钠熔成液态小球钠的熔点低，反应放热四处游动，发出“嘶嘶”的声音反应生成氢气钠逐渐变小，最后消失钠和水反应滴入酚酞溶液变红反应生成的的氢氧化钠⑶钠可以和水反应2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑⑷钠可以和盐溶液反应钠不能从盐溶液中将金属置换出来，而是先和水反应，生成的氢氧化钠再和盐反应。
①钠投入CuSO4溶液中：
2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑CuSO4＋2NaOH=Cu（OH）2↓＋Na2SO4②钠投入FeCl3溶液中：
2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑FeCl3＋3NaOH=Fe（OH）3↓＋3NaCl
3、金属钠的用途：
⑴钠钾合金在常温下呈液态，可作原子反应堆的导热剂；⑵高压钠灯发出的黄光射程远，透雾能力强，可用在电光源上；⑶钠可以将钛、锆、铌、钽等金属从它们的熔融盐还原出来，工业上常用此方法制取这些金属。
4、金属钠的制法：
工业上常用电解熔融NaCl的方法来生产金属钠：
2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑㈢钠的氧化物（Na2O2）Na2O是碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性。
由于其不稳定，没有实用价值。
Na2O2不是碱性氧化物，不具有碱性氧化物的通性。
比Na2O稳定，能和水或二氧化碳反应生成氧气，可用来作供氧剂。
2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2↑Na2O2具有强氧化性，能将有色物质氧化成无色，可作漂白剂。
向Na2O2中加入酚酞溶液，溶液先变红（生成NaOH）后褪色（Na2O2将红色酚酞氧化成无色）。
㈣钠盐（Na2CO3和NaHCO3）碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打颜色、状态白色固体白色固体热稳定性受热不分解受热易分解。
2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O与盐酸都能与盐酸反应，碳酸氢钠与盐酸反应更剧烈一些与NaOH溶液不反应NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O加水的现象加少量水变成块状固体，继续加水得到无色溶液，且放出热量加少量水不会变成块状固体，继续加水得到无色溶液，不会放出热量水溶性都易溶于水，碳酸钠比碳酸氢钠的溶解度大水溶液的酸碱性都呈碱性㈤碱金属元素
1、结构：
相同点：
最外层均为1个电子，易失去1个电子，原子失电子能力都强，元素金属性都强，单质还原性都强。
递变性：
由上至下，电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力减弱，原子失电子能力逐渐增强，元素金属性逐渐增强，单质还原性逐渐增强。
2、单质物理性质：
相似性：
都有金属光泽，都是银白色固体（铯略显黄色），硬度都小，密度都小，熔沸点都低，都是电和热的良导体。
递变性：
由上至下，硬度逐渐减小，密度逐渐增大（钾特殊，小于钠的密度），熔沸点逐渐降低。
3、单质化学性质：
⑴都能与非金属单质（氯气、氧气、硫等）反应2Na＋Cl2=2NaCl
2K＋Cl2=2KCl
2Na＋S=Na2S
2K＋S=K2S4Na＋O2=2Na2O（缓慢氧化）4Li＋O2=2Li2O（只有一种氧化物）2Na＋O2Na2O22K＋O2=K2O2（过氧化钾）碱金属都能与氧气反应，从锂到铯反应越来越剧烈，生成物为氧化物（锂）、过氧化物（钠）、比过氧化物更复杂的氧化物（钾、铷、铯）。
⑵都能与酸剧烈反应：
碱金属放入盐酸溶液时，是先和酸反应，酸反应完后再和水反应。
⑶都能与水反应2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑（剧烈）2K＋2H2O=2KOH＋H2↑（更剧烈，发生轻微爆炸）碱金属单质都能与水反应生成对应的碱和氢气，从锂到铯与水反应越来越剧烈。
⑷都能与盐溶液反应碱金属单质都是先和水反应，生成的碱再与盐发生复分解反应。
4、焰色反应许多金属化合物在灼烧时会火焰会发出特殊颜色，这种现象叫焰色反应。
如钠元素的焰色为黄色；钾元素的焰色是紫色（透过蓝色钴玻璃观察）。
Ⅱ卤族元素（代表元素：
氯）㈠原子结构287+17氯原子易得到1个电子形成Cl－，元素非金属性强，单质氧化性强。
ClCl㈡氯气
1、氯气的分子结构：
2、氯气的物理性质：
氯气是一种黄绿色有刺激性气味有毒的气体，能溶于水（1∶2），密度比空气大，易液化。
3、氯气的化学性质：
氯气是非金属单质，应具有非金属单质的通性。
⑴和金属单质反应：
①氯气和钠反应：
2Na＋Cl22NaCl（钠在氯气中燃烧，发出黄色火焰，生成白烟）②铁和氯气反应：
2Fe＋3Cl22FeCl3（铁在氯气中燃烧，生成棕黄色烟）③铜和氯气反应：
Cu＋Cl2CuCl2（铜在氯气中燃烧，生成棕红色烟）氯气和变价金属反应生成高价态的盐。
⑵和非金属单质反应：
①和氢气反应：
H2＋Cl22HCl（氢气在氯气中安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾出现）H2＋Cl2===2HCl（混合气体在强光照射时发生爆炸）②和磷反应：
（磷在氯气中燃烧，产生白色烟雾）2P＋3Cl22PCl3（雾）新制氯水的成分：
三分子（Cl2H2OHClO）四离子（H＋OH－Cl－ClO－）久置氯水的成分：
稀盐酸2P＋5Cl22PCl5（烟）
⑶和水反应Cl2＋H2O=HCl＋HClOHClO只能存在于溶液中，具有强氧化性，不稳定，见光或受热易发生分解。
漂白粉的有效成分2HClO=2HCl＋O2漂白水的主要成分⑷和碱溶液反应Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO2Cl2＋2Ca（OH）2=CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O⑸具有强氧化性氯气可以氧化金属单质、非金属单质，也可氧化一些化合物，如可以氧化Fe2＋、SO32－、I－、Br－、SO
2、S2－等。
Cl2＋SO2＋2H2O=2HCl＋H2SO4Cl2＋S2－=2Cl－＋S
4、氯气的用途：
⑴氯气可以用作自来水消毒剂；⑵可用于工业制备漂白粉和漂白水；⑶可用于工业生产盐酸。
5、氯气的制法：
⑴工业上可用电解熔融NaCl的方法来生产氯气：
2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑常用电解饱和NaCl溶液的方法来生产氯气：
2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑⑵氯气的实验室制法：
加热或不加热反应原理：
MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2＋2H2O发生装置类型：
固体+液体气体除杂：
用饱和食盐水吸收HCl；用浓H2SO4干燥收集装置：
用向上排空气法或排饱和食盐水尾气吸收：
用NaOH溶液（不能澄清石灰水，浓度太小，不能完全吸收）浓盐酸固体MnO2NaOH饱和食盐水浓硫酸㈢HClHCl
1、HCl的结构：
H和Cl形成共用电子对，偏向Cl，使H显示+1价，Cl显示出-1价。
2、HCl的物理性质：
HCl是一种无色有刺激性气味的气体，极易溶于水（1∶500），可作喷泉实验，密度比空气大。
3、HCl的化学性质：
氯化氢溶于水得到盐酸为强酸，具有酸的通性。
⑴盐酸遇石蕊变红色，遇甲基橙变红色。
⑵和活泼金属单质反应生成低价态的盐和氢气：
Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑⑶和碱发生中和反应生成对应的盐和水：
HCl＋NaOH=NaCl＋H2O⑷和碱性氧化物反应：
2HCl＋Na2O=2NaCl＋H2O2HCl＋CuO=CuCl2＋H2O⑸和某些盐反应生成新酸新盐：
HCl＋AgNO3=AgCl↓＋HNO
33、氯化氢的用途：
主要用作化工原料。
4、氯化氢的制法：
⑴工业：
氢气在氯气中燃烧。
工业设备大多为铁合金，所以工业盐酸中常混有Fe3＋而呈黄色。
浓硫酸固体NaClH2O⑵实验室制法：
反应原理：
NaCl＋H2SO4（浓）=NaHSO4＋HCl↑NaCl＋NaHSO4Na2SO4＋HCl↑干燥：
用浓硫酸收集：
向上排空气法尾气吸收：
用水吸收（防倒吸）㈤盐AgF是白色固体，易溶于水；AgCl是白色固体；AgBr是淡黄色固体；AgI是黄色固体。
AgCl、AgBr、AgI都难溶于水和强酸（如稀硝酸）。
CaF2俗名萤石，难溶于水，和浓硫酸在铅皿中共热制HF；CaCl
2、CaBr
2、CaI2都易溶于水。
㈥卤族元素
1、结构：
相同点：
最外层均为7个电子，易得到1个电子，原子得电子能力都强，元素金属性都强，单质氧化性都强。
递变性：
由上至下，电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力减弱，原子得电子能力逐渐减弱，失电子能力增强，元素非金属性逐渐减弱，单质氧化性逐渐减弱。
2、单质物理性质：
F2是浅黄绿色气体；Cl2是黄绿色气体；Br2是深红棕色液体；I2是紫黑色固体。
Cl2易液化；Br2易挥发；I2易升华。
颜色逐渐加深；状态是由气体→液体→固体；密度逐渐增大；熔沸点逐渐升高（对结构相似的分子，分子量越大，熔沸点越高）；在水中溶解度都不大，都易溶于有机溶剂。
3、单质化学性质：
⑴与金属单质反应2Fe＋3Cl2=2FeCl32Fe＋3Br2=2FeBr3Fe＋Br2=FeBr2Fe＋I2=FeI2Zn＋I2ZnI2氯气与变价金属生成高价态盐；溴与变价金属可生成两种价态盐；碘只能与变价金属生成低价态盐。
说明氧化性：
Cl2>Br2>I2⑵与非金属单质反应H2＋F2=2HF（氢气和氟气混合在黑暗处也会剧烈化合，发生爆炸）H2＋Cl22HCl（混合气体在光照条件下会剧烈化合，发生爆炸）H2＋Br22HBrH2＋I22HI从氟气到碘，和氢气化合越来越难，生成的气态氢化物越来越不稳定，氢化物的酸性越来越强，氢化物的还原性越来越强。
从HF到HI，分子量越来越大，熔沸点越来越高（HF熔沸点最高，因为在HF中形成有氢键），密度越来越大。
⑶与水反应氟气和水剧烈反应：
2F2＋2H2O=4HF＋O2↑氯气、溴、碘与水反应：
X2＋H2O=HX＋HXO（X=Cl、Br、I）⑷与碱反应：
2X2＋2Ca（OH）2=CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O（X=Cl、Br、I）⑸氧化性，卤素单质间的置换X2＋SO2＋2H2O=2HX＋H2SO4（X=Cl、Br、I）X2＋S2－=2X－＋S（X=Cl、Br、I）Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－Br2＋2I－=I2＋2Br－Cl2＋2I－=2Cl－＋I2Ⅲ氧族元素（代表元素：
氧、硫）26+8
一、氧原子结构：
氧原子较易得到2个电子，元素非金属性较强，单质氧化性较强。
㈠氧气OO
1、结构和存在：
O＝O空气中含O221%（体积分数）；水、氧化物、含氧酸及其盐、碱、含氧有机物等以化合态形态存在。
2、物理性质：
无色无味气体，不易溶于水，1LH2O大约溶解30mLO2，密度比空气大（
1、429gL183℃，溶点—218℃。
3、化学性质：
⑴和金属单质反应：
氧气能和大多数金属单质化合。
2Na＋O2Na2O23Fe＋2O2Fe3O42Cu＋O22CuO2Mg＋O22MgO⑵和非金属单质反应：
H2＋O22H2OC＋O2CO22C＋O22CO⑶具有强氧化性：
可氧化一些化合物，如可以氧化CH
4、SO32－、Fe2＋、Fe（OH）
2、SO
2、H2S等。
CH4＋O2=CO2＋2H2O2Na2SO3＋O2=2Na2SO42Fe（OH）2＋O2＋2H2O=2Fe（OH）32H2S＋O22S＋2H2O2H2S＋3O22SO2＋2H2O
4、制法：
⑴实验室制法：
反应原理：
2KClO32KCl＋3O2↑2KMnO4K2MnO4＋2O2↑加热发生装置类型：
固体+固体气体除杂：
用浓H2SO4干燥收集装置：
排水法⑵工业制法：
分离液态空气：
降温加压液化空气，再蒸发使N2先蒸出，余下的为液态氧；贮存于蓝色钢瓶中。
5、用途：
供给呼吸和支持燃烧（气焊、炼钢、医疗、潜水、宇航、液氧炸药）OOO
二、臭氧
1、结构和存在：
大气中90％以上的臭氧存在于大气层的上部或平流层，离地面有10-50千米，这才是需要人类保护的大气臭氧层。
还有少部分的臭氧分子徘徊在近地面，仍能对阻挡紫外线有一定作用。
但是，近年发现地面附近大气中的臭氧浓度有快速增高的趋势，这让人类感到很担忧。
2、物理性质在常温常压下，较低浓度的臭氧是无色气体，当浓度达到15%时，呈现出淡蓝色。
臭氧可溶于水。
密度大于空气，熔沸点低。
3、化学性质：
有强氧化性，不稳定，易分解成氧气。
4、用途：
用于水的消毒和空气的臭氧化，在化学工业中用作强氧化剂。
三、硫㈠原子结构286+16硫原子较易得到2个电子形成S2－，元素非金属性较强，单质氧化性较强。
㈡硫
1、硫的物理性质：
硫是黄色固体，质脆，易研成粉末，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。
2、硫的化学性质：
硫是非金属单质，应具有非金属单质的通性。
⑴和金属单质反应：
Fe＋SFeS（反应放热，开始反应后放出的热可以使反应持续进行）2Cu＋SCu2S硫和变价金属反应生成低价态的盐。
⑵和非金属单质反应：
H2＋S（蒸气）H2SS＋O2SO2⑶和碱溶液反应：
3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O⑷既有氧化性又有还原性S＋2Ag＝Ag2S（使银器变黑）
S＋Hg＝HgS（用S粉吸收散落的汞）2H2SO4（浓）+S3SO2↑+2H2O
3、硫的用途：
制硫酸、橡胶、黑火药、医药、农药、火柴、硫磺软膏。
㈢HClHCl
1、HCl的结构：
H和Cl形成共用电子对，偏向Cl，使H显示+1价，Cl显示出-1价。
2、HCl的物理性质：
HCl是一种无色有刺激性气味的气体，极易溶于水（1∶500），可作喷泉实验，密度比空气大。
3、HCl的化学性质：
氯化氢溶于水得到盐酸为强酸，具有酸的通性。
⑴盐酸遇石蕊变红色，遇甲基橙变红色。
⑵和活泼金属单质反应生成低价态的盐和氢气：
Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑⑶和碱发生中和反应生成对应的盐和水：
HCl＋NaOH=NaCl＋H2O⑷和碱性氧化物反应：
2HCl＋Na2O=2NaCl＋H2O2HCl＋CuO=CuCl2＋H2O⑸和某些盐反应生成新酸新盐：
HCl＋AgNO3=AgCl↓＋HNO
33、氯化氢的用途：
主要用作化工原料。
4、氯化氢的制法：
⑴工业：
氢气在氯气中燃烧。
工业设备大多为铁合金，所以工业盐酸中常混有Fe3＋而呈黄色。
浓硫酸固体NaClH2O⑵实验室制法：
反应原理：
NaCl＋H2SO4（浓）=NaHSO4＋HCl↑NaCl＋NaHSO4Na2SO4＋HCl↑干燥：
用浓硫酸收集：
向上排空气法尾气吸收：
用水吸收（防倒吸）㈤盐AgF是白色固体，易溶于水；AgCl是白色固体；AgBr是淡黄色固体；AgI是黄色固体。
AgCl、AgBr、AgI都难溶于水和强酸（如稀硝酸）。
CaF2俗名萤石，难溶于水，和浓硫酸在铅皿中共热制HF；CaCl
2、CaBr
2、CaI2都易溶于水。
㈥卤族元素
1、结构：
相同点：
最外层均为7个电子，易得到1个电子，原子得电子能力都强，元素金属性都强，单质氧化性都强。
递变性：
由上至下，电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力减弱，原子得电子能力逐渐减弱，失电子能力增强，元素非金属性逐渐减弱，单质氧化性逐渐减弱。
2、单质物理性质：
F2是浅黄绿色气体；Cl2是黄绿色气体；Br2是深红棕色液体；I2是紫黑色固体。
Cl2易液化；Br2易挥发；I2易升华。
颜色逐渐加深；状态是由气体→液体→固体；密度逐渐增大；熔沸点逐渐升高（对结构相似的分子，分子量越大，熔沸点越高）；在水中溶解度都不大，都易溶于有机溶剂。
3、单质化学性质：
⑴与金属单质反应2Fe＋3Cl2=2FeCl32Fe＋3Br2=2FeBr3Fe＋Br2=FeBr2Fe＋I2=FeI2Zn＋I2ZnI2氯气与变价金属生成高价态盐；溴与变价金属可生成两种价态盐；碘只能与变价金属生成低价态盐。
说明氧化性：
Cl2>Br2>I2⑵与非金属单质反应H2＋F2=2HF（氢气和氟气混合在黑暗处也会剧烈化合，发生爆炸）H2＋Cl22HCl（混合气体在光照条件下会剧烈化合，发生爆炸）H2＋Br22HBrH2＋I22HI从氟气到碘，和氢气化合越来越难，生成的气态氢化物越来越不稳定，氢化物的酸性越来越强，氢化物的还原性越来越强。
从HF到HI，分子量越来越大，熔沸点越来越高（HF熔沸点最高，因为在HF中形成有氢键），密度越来越大。
⑶与水反应氟气和水剧烈反应：
2F2＋2H2O=4HF＋O2↑氯气、溴、碘与水反应：
X2＋H2O=HX＋HXO（X=Cl、Br、I）⑷与碱反应：
2X2＋2Ca（OH）2=CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O（X=Cl、Br、I）⑸强氧化性X2＋SO2＋2H2O=2HX＋H2SO4（X=Cl、Br、I）X2＋S2－=2X－＋S（X=Cl、Br、I）
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