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人教版第四章


非金属及其化合物的知识归纳
一.硅 1.相关反应
Si

物理性质 化 学 性 质

晶体硅:灰黑色固体、金属光泽熔点 高、硬而脆

与非金属反 Si + O2 △ SiO2 应 与 氢 氟 酸 反 Si + 4HF = SiF4↑+ 2H2↑ 应 与 强 碱 溶 液 Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑ 反应 SiO2 + 2C 高温 Si + 2CO↑

粗硅工业制取

SiO2 物理性质 熔点高、硬度大、纯净的晶体俗称水 晶 化 与氢氟酸反应 SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O 学 与 强 碱 溶 液 反 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O 性 应 质 SiO2 + Na2CO3 高温 Na2SiO3 + 与盐反应 CO2↑ SiO2 + CaCO3 高温 ↑ H2SiO3 物理性质 白色沉淀 化 与 强 碱 溶 液 H2SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3 +2H2O 学 反应 性 加热 H2SiO3 △ H2O + SiO2 质 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 原 料 设 备 石灰石 黏土 水泥回转窑 CaSiO3 + CO2

陶 瓷 纯碱、石灰石、石英(过量) 黏 土 玻璃窑

1

原 理 成 分

SiO2 + Na2CO3

高温 高温

Na2SiO3+ CO2↑ CaSiO3 + CO2↑

复杂的物理化学变化
SiO2 + CaCO3

特 无固定熔点、沸点 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 与非金属反 光照 Cl2 + H2 或点燃 2HCl 应 Cl2 + 2Na 与金属反应 化 学 性 与 H2O 反应 质 与碱溶液反 应 与盐溶液反 应 3Cl2 + 2Fe 点燃 △ 2NaCl 2FeCl3 Cl2 + Cu △ CuCl2

硅酸二钙 2CaO· SiO2 3CaO· SiO2 铝酸二钙 3CaO· Al2O3 水硬性

硅酸三钙 Na2SiO3 CaSiO3 SiO2

(Cl2 与金属反应生成高价金属 Cl2 +

氯化物) Cl2 的水溶液叫氯水,溶解的 Cl2 中有少量与水反应 H2O = HCl + HClO Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O Cl2 + Na2SO3 + H2O = 2HCl + Na2SO4 Cl2 + 2KI = I2 + 2KCl MnO2 + 4HCl(浓) △ MnCl2 + Cl2↑+2H2O

实验室制取原理 2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O NaClO + 2HCl = NaCl + Cl2↑+ H2O ( 离子方程式: Cl O- + 2H+ + Cl- = Cl2↑+ H2O ) 2.新制氯水成分 分子:H2O HClO Cl2 久置氯水成分 分子:H2O 3.实验室如何制取纯净的氯气 制取原理:MnO2 + 4HCl(浓) △

离子:H+ Cl- ClO- OH离子:H+ Cl- OHMnCl2 + Cl2↑+2H2O 应出现的现象 有 晶 体 析 出 (NaCl)

气体成分:Cl2 (HCl、H2O) 操 作 顺 仪 器 中 盛 装 的 各试剂的作用 序 药品 先 通 入 饱 和 食 除去 HCl ① 盐水 再 通 入 浓 除去 H2O ② H2SO4 4.漂白粉
4

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 光照 2HClO 或加热 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 ~ 橙 橙 红 红 I2 深 黄 ~ 淡紫~紫 紫 ~ 深 褐 红 紫 6.置换反应 Cl2 + 2NaBr = Br2+ 2NaCl Br2 + 2KI = I2 + 2KBr 氧化性 Cl2 > Br2 >I2 7.I2 遇淀粉溶液后,溶液呈蓝色 氧化剂 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 = 2NO2 3NO2 + 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 = 4HNO3 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 3.硝酸 无色液体、有刺激性气味、 能以任 物理性质 意比溶于水 酸的通性 强 与金属氧化 3FeO + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO 氧 物 ↑+ 5H2O 化 3Cu + 8HNO3( 稀 ) = 3Cu(NO3)2 化 性 +2NO↑+ 4H2O 与金属 学 Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 +2NO2 性 ↑+ 2H2O 质 C + 4HNO3(浓) △ CO2↑+ 4NO2↑+ 与非金属
2H2O

不稳定性 4.氨 ( NH3 ) 物理性质

4HNO3

光照 4NO2↑ + O2↑+ H2O 或加热

无色气体、有刺激性气味、密度小于空气、 1:700 溶于水
4

化 学 性 质

与 H2O 与酸 氨 的 催化氧化

NH3 + H2O NH3· H2O NH4++ OHNH3 + HCl = NH4Cl 催化剂 4NH3 + 5O2 加热 4NO + 6H2O NH4+ + OH- △ NH3↑+ H2O
2NH4Cl +Ca(OH )2 △ 2NH3↑+ CaCl2 + 2H2O

实验室制取原 理

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↑+ H2O NH4HCO3 △ NH3↑+ CO2↑+ H2O 7.氨水中的微粒 分子:H2O NH3· H2O NH3 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 与 H2O SO2 + H2O = H2SO3 先:SO2 +2NaOH = Na2SO3+H2O 与碱溶 后:SO2 + Na2SO3 + H2O = 2NaHSO3 液 SO2 过量时总反应:SO2 + NaOH = NaHSO3 化 与 盐 溶 SO2 + Na2CO3 = CO2+ Na2SO3 ( SO2 不过量时 ) 学 液 性 SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl 质 与氯水 H2SO3 + Cl2 + H2O = H2SO4 + 2HCl SO2 能使品红溶液 (有机色质)褪色(生成了不稳定的无色物质) , 漂白性 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 Na2SO3 +H2SO4(浓) = Na2SO4 + SO2↑+ H2O 法 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 与 浓 H2S + H2SO4(浓)= S↓+ SO2 + 2H2O H SO 化 2 4 先 H2S + NaOH= NaHS + H2O; 后 NaHS + NaOH = Na2S + H2O. 学 与碱溶液 总反应: H2S + 2NaOH = Na2S + 2H2O 性 质 与盐溶液 H2S + Cu2+ = CuS↓+ 2H+ 2Fe3+ + H2S = 2Fe2+ + S↓+ 2H+ 与氯水 H2S +Cl2 = S↓+ 2H+ + 2Cl4

与氧化剂 实验室制法

氧化剂 H2S — — — — — — → S↓ 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 + 2H2O 2HI + H2SO4(浓) = I2 + SO2 + 2H2O 应该用:H2SO4 ( 1:1 体积比 ) 或浓 H3PO(它们氧化性弱, 不会氧化 H2S、HBr、 4 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=18.4 mol/L 、沸点 338℃、难挥发 吸水性 H2SO4 + nH2O = H2SO4· n H2O 脱水性 C12H22O11 浓硫酸 12C + 11H2O 与金属反应 化 学 性 质 Cu + 2H2SO4 (浓) △ CuSO4 + SO2↑+ 2H2O CO2 ↑+ 2SO2↑+ 2H2O

与非金属反应 C + 2H2SO4(浓) △ 强 氧 化 与化合物反应 性

H2S + H2SO4(浓) = S↓ + SO2 + 2H2O 2HBr + H2SO4(浓) = Br2 + SO2 + 2H2O 2HI + 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 浓硫酸 12C + 11H2O H2SO4 + 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:Na2O2 HClO O3 → 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 仪 器 中 盛 装 的 各试剂的作用 应出现的现象
4

序 ① ②

变蓝 红色褪去 紫色变浅甚至消 ③ 失 鉴别 SO2 是否 红色不褪去 ④ 除净 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,如何除去: 操 作 顺 仪器中盛装的药品 各试剂的作用 序 除去 HCl 的同时生成 SO2 (NaHSO3 + HCl = Na Cl + SO2↑+ H2O) 先通入饱和 NaHSO3 (不通入 H2O 除去 HCl 的原因: SO2 也以 ① 溶液 1:40 溶于 H2O ) (不通入饱和 Na2SO3 溶液的原因: Na2SO3 + SO2 + H2O = 2NaHSO3) ② 再通入浓 H2SO4 除去 H2O

药品 无水 CuSO4 品红溶液 酸化的 KMnO4 溶液 品红溶液

鉴别 H2O 鉴别 SO2 除去 SO2

4


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