第三章一些元素的单质及化合物
第一节氯溴碘
一、氯气：
1、物理性质：氯气的分子式，电子式，摩尔质量。氯气是一种的有毒气体，溶于水，密度比空气。
2、化学性质：
1）与金属反应
（1）钠在氯气中，生成的烟。化学反应方程式
（2）铁在氯气中，生成的烟，化学反应方程式
2）与非金属反应：
（1）氢气在氯气中平静的燃烧，火焰呈，瓶口有。化学反应方程式。工业上常用在中燃烧的方法来合成氯化氢气体，使充分反应，防止污染空气。
（2）氯气溶于水，化学反应方程式，次氯酸光照分解
新制氯水漂白的原理：
3）与碱反应
（1）与氢氧化钠溶液反应化学反应方程式
（2）工业上用和制取漂粉精，化学反应方程式
漂粉精的主要成分、，其中有效成分为
漂粉精使用原理
漂粉精露置在空气中失效的原因，
（3）氯离子的检验，胶卷感光原理
二、海水提溴，海带提碘
1、海水提溴，一般要经过、、三个步骤，常用作氧化剂，反应离子方程式为。常温下，溴是色，密度比水，状态为，易，实验室保存溴的方法是。
2、海带提碘一般要经过常温下，、、、、、等步骤，常用作氧化剂，反应离子方程式为。碘是，状态为，几乎不溶于水，但能溶于形成，碘受热
易 ，检验碘的方法为 。 三、卤族元素性质递变规律：
四、转换关系
Cl 2
+1
Ca(ClO)+1
HClO
+1
NaClO
—1
AgCl
—1
NaCl
Br 2 I 2
F 2
第二节硫
一、硫单质的性质
1、物理性质：
硫通常是一种色固体，密度比水，不溶于水，易溶于。在自然界主要以态和态的形式存在。
2、化学性质：
a作氧化剂：写反应的方程式:
与氢气实验现象：
与铁实验现象：
与铜实验现象：
b作还原剂：写出硫与氧气反应的方程式
实验现象：
黑火药反应：
二、硫化氢
1.化学式：电子式，硫和氢元素之间是以键相结合。
2．物理性质：
硫化氢是一种色、有味的气体，有剧毒，比空气，溶于水，水溶液叫，显性。
3．化学性质(写出相应的化学式，能写离子方程式的要写离子方程式)
a不稳定性：
b可燃性：(强还原性)
不完全燃烧
完全燃烧
C具备酸的通性：如：硫化氢与氢氧化钠溶液
三、二氧化硫
1、物理性质：
二氧化硫是色，味的有毒气体，密度比空气；易液化，易溶于水，水溶液叫。二氧化硫能使品红溶液，再加热又显。
2、化学性质：（写出相应的化学反应方程式）
1）、酸性氧化物的通性
与水
与氧化钙
与氢氧化钠
2）、氧化性(与硫化氢反应)
3）、还原性(被溴水，氧气，酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化)
写出与氧气反应的方程式：，生成的三氧化硫是的酸酐。
4）、漂白性(注意与氯气，活性炭、臭氧漂白性的区别)
5）、污染：雨水的PH值小于时，为酸雨。
四、浓硫酸
a)浓硫酸的特性
1.性：实验室里利用此常把浓硫酸作干燥剂，如干燥
2.性：
3.强氧化性：
常温下，铁和铝遇浓硫酸产生现象。
与铜反应方程式：
与碳反应方程式：
4．难挥发性
可用于制取气体氯化氢：
b)硫酸根离子的检验方法
向待测液中先加，若，再加入氯化钡溶液，有出现方可判断。
五、常见的硫酸盐：写出化学式
胆矾，石膏，绿矾。
明矾，用途。钡餐，医学上常用作。
第三节氮
一、氮气
1、结构：氮分子的电子式，结构式，因为氮分子的结构中含有
，所以氮气的化学性质。
2、物性：颜色状态密度溶解性
3、化性：
①与氢气反应___________________________，工业上合成的原理
②与金属反应：写出镁在氮气中燃烧的化学方程式_________
所以镁在空气中燃烧的产物为
③与氧气反应：_____________ ______
4、氮的固定：、、
5、用途：工业上合成；焊接金属时的；食品保鲜；液氮冷冻剂
二、氨
1、结构：电子式结构式
2、物性：色态味，密度溶解度，液化，可用作
3、化性：
①与水反应：化学方程式为
氨水是电解质，其电离方程式为
检验氨气的方法：，其原理是。
②与酸反应： NH3+HCl ，当蘸有浓氨水与浓盐酸的玻璃
棒，相互靠近是的实验现象是：
NH3+H2SO4
NH3+HNO3
③与氧气反应：，实验现象
工业制的基础
④实验室制备氨气的原理：
三、铵盐
1、物性：状态溶解性
2、化性：
①受热分解：NH4Cl
NH4HCO3所以，碳铵保存时要注意
②与碱反应： NH4Cl+NaOH
(NH4)2SO4 +Ca(OH)2
上述反应的离子方程式为
利用铵盐与碱的反应，实验室可制取，并检验的存在，
现象为，
四、氮的氧化物
1、一氧化氮：色味态，NO+O2
2、二氧化氮：色味态，NO2+H2O
五、氮肥
请列举常见的氮肥：
铵态氮肥：，铵盐使用的注意点：保存，深施盖土，避免受热，不和物质混合使用或保存。
硝态氮肥：
有机氮肥：
第四节铁
一、铁
1、物性：纯净的铁片是色，易、，具有良好的性，铁粉是色。在金属分类中按颜色分属金属，按密度分属金属。铁能被磁铁吸引可用于制作磁性材料。
2、化性：
①与非金属反应：
②Fe+O2_____________________________。实验现象：
Fe+S _________________________________实验现象：
Fe+Cl2__________________________________实验现象：②
与水蒸汽反应：常温下铁与水
高温时，与水蒸气的反应方程式：________________________________
③与非氧化性酸反应：（写出铁与盐酸反应的化学方程式和离子方程式）。
___________ ___，_______ _______。
常温下，铁（还有）在浓硫酸或浓硝酸中会发生。
④与某些盐溶液反应：Fe+CuSO4______________________________________。
小结：铁是活泼的金属单质，在化学反应中主要体现的是（填“氧化性”或“还原性”），遇强氧化剂生成价的化合物，遇弱氧化剂生成价的化合物。
3、铁合金：
①合金：合金是指的金属或者经熔合形成的均匀而具有
金属特性的物质。
②列举常见的铁合金：
二、铁的氧化物
三、铁的氢氧化物
四、炼钢和炼铁
1、炼铁。生铁含碳，性能：质硬而脆、无韧性。
①原理：在高温下用从铁矿石里把铁出来
②原料：
③主要反应：
还原剂的形成：，
铁的还原：
炉渣的形成：，
2、炼钢。钢含碳，性能：坚硬、韧性大、可塑性好。
①原理：在高温下用把生铁里过多的碳等杂质除去
②原料：
第五节铝
一、铝
1、铝元素在周期表中的位置是第周期第族。是地壳中含量最多的金属元素，在
自然界只以态存在
2、物性：颜色硬度密度属金属，熔点
3、化性：
①与非金属单质反应：（铝与O2反应的方程式）。
______________________________________。
②与酸反应：（写出铝与盐酸反应的化学方程式和离子方程式）。
___________ ___，_______ _______。
常温下，铝在浓硫酸或浓硝酸中会发生
③与水的反应：（写出铝与水反应的化学方程式）。
_____________ ______
④与碱溶液反应：（写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式、离子方程式）
___________ ___，_______ _______。
⑤与某些氧化物反应：
铝热反应：方程式________ __。
注：a：铝热剂___________________________________ ____。
b：铝热反应______________________________________。
c：应用__________________________________________。
4、铝合金：请列举常见的铝合金：
二、氧化铝
1、物性：色体溶于水，熔点硬度俗称
2、典型的氧化物
氧化铝与盐酸反应的化学方程式和离子方程式
，
氧化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式和离子方程式
，
三、氢氧化铝
1、物性：色胶状物质，溶于水
2、化性：典型的氢氧化物，电离方程式
受热分解：
氢氧化铝与盐酸反应的化学方程式和离子方程式
，
氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式和离子方程式
，
3、实验室制法：
四、铝盐：
1、向氯化铝溶液中滴加氨水至过量：
其离子反应方程式
2、向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠至过量、
其离子反应方程式、
3、向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳至过量：
其离子反应方程式
4、向偏铝酸钠溶液中滴加盐酸至过量、
其离子反应方程式、
无机颜色表 含部分元素化合物常温下物态、颜色、形态等物理化学性质 卤族(英VIIA)： Solid：I2 紫黑；ICl 暗红；IBr 暗灰；IF3 黄色；ICl3 橙；I2O5 白； I2O4 黄(离子晶体)；I4O9 黄(离子晶体). Liquid：Br2 红棕；BrF3 浅黄绿；IBr3 棕；Cl2O6暗红；Cl2O7 无色油状；HClO4 无色粘稠状；(SCN)2 黄色油状. Gas：F2 浅黄；(CN)2无色；Cl2 黄绿；I2(g) 紫；BrF 红棕；BrCl 红；Cl2O 黄红；ClO2 黄色；Br2O 深棕；(SCN)n 砖红色固体. 氧族(英VIA)： Solid：S 淡黄；Se 灰,褐；Te 无色金属光泽；Na2S,(NH4)2S,K2S,BaS 白,可溶；ZnS 白↓；MnS 肉红↓；FeS 黑↓；PbS 黑↓；CdS 黄↓；Sb2S3 橘红↓；SnS 褐色↓；HgS 黑(沉淀),红(朱砂)；Ag2S 黑↓；Cu S 黑↓；Na2S2O3 白；Na2S2O4 白； SeO2 白,易挥发；SeBr2 红；SeBr4 黄；TeO2 白加热变黄；H2TeO3 白；TeBr2 棕；TeBr4 橙；TeI4 灰黑；PoO2 低温黄(面心立方),高温红(四方)；SO3 无色；SeO3 无色易潮解；TeO3 橙色；H6TeO6 无色. Liquid：H2O 无色；纯H2O2 淡蓝色粘稠；CrO(O2)2(aq) 蓝；纯H2SO4 无色油状；SO32-(aq) 无色；SO4 2-(aq) 无色；SeO2(l) 橙；TeO2(l) 深红. Gas：O2 无色；O3 低浓度无色,高浓度淡蓝(鱼腥味)；S2(g) 黄,上浅下深；H2S 无色；SO2 无色；H2Se 无色；H2Te 无色. 卤化硫(未注明者均为无色)： Liquid：SF6；S2F10；SCl4 淡黄；SCl2 红籗2Cl2 无色；S2Br2 红. Gas：SF4；SF2；S2F2. 卤砜、卤化亚砜、卤磺酸： Liquid：SOCl2 白色透明；SO2Cl2 无色发烟. 氮族(英VA)： Solid：铵盐无色晶体；氮化金属白；N2O3 蓝色(低温)；N2O5 白；P 白,红,黑；P2O3 白；P2O5 白；P Br3 黄；PI3 红；PCl5 无色；P4Sx 黄；P2S3 灰黄；P2S5 淡黄；H4P2O7 无色玻璃状；H3PO2 白；As 灰；As2O3 白；As2O5 白；AsI3 红；As4S4 红(雄黄)；As4S6 黄(雌黄)；As2S5 淡黄；Sb 银白；Sb(OH)3 白↓；Sb2O3 白(锑白,颜料)；Sb2O5 淡黄；SbX3(X<>I) 白；SbI3 红；Sb2S3 橘红↓；Sb2S5 橙黄；Bi 银白略显红；Bi2O3 淡黄；Bi2O5 红棕；BiF3 灰白；BiCl3 白；BiBr3 黄；BiI3 黑↓；Bi2S3 棕黑. Liquid：N2H4 无色；HN3 无色；NH2OH 无色；发烟硝酸红棕；NO3^-（l）无色；王水浅黄,氯气味；硝基苯黄色油状；氨合电子(液氨溶液) 蓝；PX3 无色；纯H3PO4 无色粘稠状；AsX3(X<>I) 无色；. Gas：N2 无色；NH3 无色；N2O 无色甜味；NO 无色；NO2 红棕；PH3 无色；P2H6 无色；AsH3 无色；SbH 3 无色；BiH3 无色. 卤化氮(未注明者均为无色)： Solid：NBr3?(NH3)6 紫,爆炸性；NI3?(NH3)6 黑,爆炸性； Liquid：NCl3；无色 Gas：NF3；无色 碳族(英IVA)： Solid：C(金刚石) 无色透明；C(石墨) 黑色金属光泽；Si 灰黑色金属光泽；Ge 灰白；Sn 银白；Pb 暗灰；SiO2 无色透明；H2SiO3 无色透明胶状↓；Na2SiF6 白晶；GeO 黑；GeO2 白；SnO 黑；SnO2 白；Sn(OH) 2 白↓；PbO黄或黄红；Pb2O3 橙；Pb3O4 红；PbO2 棕；CBr4 淡黄；CI4 淡红；GeI2 橙；GeBr2 黄；Ge
碳族元素 Ⅰ.课标要求 通过实验了解硅及其化合物的主要性质，认识其在信息技术、材料科学等领域的应用。 Ⅱ.考纲要求 1.了解单质硅及其重要硅的化合物的主要性质及应用 3.能综合应用硅及硅的化合物知识 Ⅲ.教材精讲 1.本考点知识结构 2.碳族元素 ①碳族元素的特征：碳族元素原子最外层电子数为4，既不容易失去电子，又不容易得到电子，易形成共价键，难形成离子键。碳族元素形成的单质在同周期中硬度最大，熔沸点最高(如金刚石、晶体硅)。 ②碳族元素的化合价：碳族元素的主要化合价有+2，+4，其中铅+2价稳定，其余元素+4价稳定。 ③碳族元素的递变规律：从上到下电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引能力减弱，失电子的能力增强，从上到下由非金属递变为金属的变化非常典型。其中碳是非金属，锡、铅是金属，硅、锗是半导体材料。 ④碳族元素在自然界里的存在：自然界里碳有游离态和化合态两种；硅在地壳里无游离态，主要以含氧化合物的形式存在。 ⑤几种同素异形体：碳：金刚石、石墨、C60、C70等；硅：晶体硅，无定形硅。 3.碳 在常温下碳很稳定，只在高温下能发生反应，通常表现为还原性。
①燃烧反应 ②与某些氧化物的反应：C＋CO22CO；C＋2CuO CO2↑＋2Cu； C＋H2O CO＋H2O（CO、H2的混合气体叫水煤气）； 2C+SiO2Si+2CO↑ ③与氧化性酸反应：C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O； C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 不溶于水，有毒(CO和血红蛋白结合，使血红蛋白无法和O2结合，而使细胞缺氧引起中毒)，但由于CO无色无味因此具有更大的危险性。 ①可燃性 ②还原性：CO+CuO CO2＋Cu，CO+H2O(g)CO2+H2O 直线型（O＝C＝O）非极性分子，无色能溶于水，密度大于空气，可倾倒，易液化。固态CO2俗称干冰，能升华，常用于人工降雨。实验室制法：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O。 ①酸性氧化物一—酸酐 Ca(OH)2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O(用于检验CO2) ②氧化性：CO 2＋C2CO；2Mg＋CO22MgO＋C 6.碳酸盐 ①溶解性：Ca(HCO3)2>CaCO3；Na2CO3>NaHCO3。 ②热稳定性：Na2CO3>CaCO3；碱金属正盐>碱金属酸式盐: Na2CO3>NaHCO3。 ③相互转化：碳酸正盐碳酸酸式盐(除杂用)
“硅元素单质及其化合物”的组织构造型复习 一、学前分析 1、授课内容分析 纵观人教版高中化学教材，硅元素单质及其化合物是人教版必修一第四章非金属及其化合物中一部分。这章内容涉及了非金属及其化合物的组成、结构、性质以及变化，是构建宏观辨识与微观探析素养的知识载体。通过该专题的学习，学生还将了解这些常见非金属及其化合物在改善生活质量、促进社会发展、保护生态环境等方面做出的巨大贡献，并形成良好的科学态度与创新意识素养。在考试大纲中也强调了该专题的地位，考试大纲要求学生了解常见元素的单质及其重要化合物的制备及其对环境的影响，掌握其重要性质和用途。 2、学情分析 这是高三的复习课，学生对于相关知识已不再陌生。但是该专题涉及的物质种类较多，学生需要掌握大量的物质性质及化学反应方程式，往往会出现记忆不牢，知识的组织结构不良等问题，导致其化学学科核心素养的发展受阻。 二、教学目标 1、知识与技能 （1）了解硅元素及其化合物的制备及对环境的影响。 （2）掌握硅元素及其化合物的重要性质和用途。 2、过程与方法 通过思维导图构建知识网络的方法，帮助学生巩固硅元素及其化合物的相关知识，并优化其知识组织结构。 3、情感态度价值观 深刻认识化学在改善人类生活质量，促进社会物质文明发展以及保护生态环境方面做出的重大贡献。 三、教学重难点 1、教学重点： 巩固硅元素及其化合物的相关知识，并优化其知识的组织结构。 2、教学难点 学生形成良好的硅元素及其化合物知识的组织结构。 四、教学过程设计：
教师活动 【新课导入】PPT投影含有硅元素的物质，吸引学生的注意力，并让学生感受到硅元素与我们的生活息息相关，激发学生的学习兴趣。 【讲述】我们在高一上学期时已经对非金属及其化合物的内容进行了系统的学习，在该专题中，我们主要学习了硅、氯、氮、硫四种非金属元素及其化合物的相关知识。但是很多同学的知识记忆比较零散，不成体系，因此，我们这段时间将通过思维导图的方法对该专题的知识进行梳理，去构建出知识网络。今天我们主要对硅元素的单质及其重要化合物进行复习。 【图片】PPT投影 【图片】PPT投影，关于硅元素，我们主要学习了硅单质、二氧化硅、硅酸以及硅酸盐。我们将从这四个方面对硅元素进行总结
无机化合物颜色表(彩色版) 含部分元素化合物常温下物态、颜色、形态等物理化学性质 （字体颜色仅供参考和方便记忆，标准颜色还请参照实物。白色和无色均以标准字体表示，黑色表示为加粗体） 卤族(英VIIA)： Solid：I2紫黑；ICl 暗红；IBr 暗灰；IF3 黄色；ICl3橙；I2O5白； I2O4黄(离子晶体)； I 4O 9 黄(离子晶体). Liquid：Br2红棕；BrF3浅黄绿；IBr3棕；Cl2O6暗红；Cl2O7无色油状；HClO4无色粘稠状；(SCN) 2 黄色油状. Gas：F2浅黄；(CN)2无色；Cl2黄绿；I2(g) 紫；BrF 红棕；BrCl 红；Cl2O 黄红；ClO2黄 色；Br 2 O 深棕；(SCN)n 砖红色固体. 氧族(英VIA)： Solid：S 淡黄；Se 灰,褐；Te 无色金属光泽；Na2S,(NH4)2S,K2S,BaS 白,可溶；ZnS 白↓； MnS 肉红↓；FeS 黑↓；PbS 黑↓；CdS 黄↓；Sb 2S 3 橘红↓；SnS 褐色↓；HgS 黑(沉淀), 红(朱砂)；Ag 2S 黑↓；CuS 黑↓；Na 2 S 2 O 3 白；Na 2 S 2 O 4 白； SeO 2 白,易挥发；SeBr 2 红；SeBr 4 黄；TeO 2白加热变黄；H 2 TeO 3 白；TeBr 2 棕；TeBr 4 橙；TeI4 灰黑；PoO 2 低温黄(面心立 方),高温红(四方)；SO 3无色；SeO 3 无色易潮解；TeO 3 橙色；H 6 TeO 6 无色. Liquid：H2O 无色；纯H2O2淡蓝色粘稠；CrO(O2)2(aq) 蓝；纯H2SO4无色油状；SO32-(aq) 无 色；SO 42-(aq) 无色；SeO 2 (l) 橙；TeO 2 (l) 深红. Gas：O2无色；O3低浓度无色,高浓度淡蓝(鱼腥味)；S2(g) 黄,上浅下深；H2S 无色；SO2无 色；H 2Se 无色；H 2 Te 无色. 卤化硫(未注明者均为无色)： Liquid：SF6；S2F10；SCl4淡黄；SCl2樱桃红;S2Cl2 金黄色；S2Br2红. Gas：SF4；SF2；S2F2. 卤砜、卤化亚砜、卤磺酸： Liquid：SOCl2白色透明；SO2Cl2无色发烟. 氮族(英VA)： Solid：铵盐无色晶体；氮化金属白；N2O3蓝色(低温)；N2O5白；P 白,红,黑；P2O3白； P 2O 5 白；PBr 3 黄；PI 3 红；PCl 5 无色；P 4 S x 黄；P 2 S 3 灰黄；P 2 S 5 淡黄；H 4 P 2 O 7 无色玻璃状； H 3PO 2 白；As 灰；As 2 O 3 白；As 2 O 5 白；AsI 3 红；As 4 S 4 红(雄黄)；As 4 S 6 黄(雌黄)；As 2 S 5 淡 黄；Sb 银白；Sb(OH) 3白↓；Sb 2 O 3 白(锑白,颜料)；Sb 2 O 5 淡黄；SbX 3 (X<>I) 白；SbI 3 红； Sb 2S 3 橘红↓；Sb 2 S 5 橙黄；Bi 银白略显红；Bi 2 O 3 淡黄；Bi 2 O 5 红棕；BiF 3 灰白；BiCl 3 白； BiBr 3黄；BiI 3 黑↓；Bi 2 S 3 棕黑. Liquid：N2H4无色；HN3无色；NH2OH 无色；发烟硝酸红棕；NO3-无色；王水浅黄,氯气 味；硝基苯黄色油状；氨合电子(液氨溶液) 蓝；PX 3无色；纯H 3 PO 4 无色粘稠状；AsX 3 (X<>I) 无色；. Gas：N2无色；NH3无色；N2O 无色甜味；NO 无色；NO2红棕；PH3无色；P2H6无色；AsH3无 色；SbH 3无色；BiH 3 无色. 卤化氮(未注明者均为无色)： Solid：NBr3?(NH3)6紫,爆炸性；NI3?(NH3)6黑,爆炸性； Liquid：NCl3；无色 Gas：NF3；无色 碳族(英IVA)： Solid：C(金刚石) 无色透明；C(石墨) 黑色金属光泽；Si 灰黑色金属光泽；Ge 灰白；Sn 银
金属元素单质及其重要化合物 (限时：45分钟) 一、选择题 1．(2016·榆林三模)往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是( ) A．颜色变浅B．逐渐变深 C．没有改变D．变棕黄色 答案：D 2．(2016·保定模拟)下列有关物质的性质与应用不相对应的是( ) A．Na2O2能分别与H2O、CO2反应，可用作供氧剂 B．Na2CO3的水溶液呈碱性，医学上能用于治疗胃酸过多 C．硅胶多孔、吸水能力强，常用作袋装食品的干燥剂 D．铝是活泼的金属单质，铝可用于冶炼某些熔点较高的金属 答案：B 3．下列关于金属冶炼的叙述正确的是( ) A．工业上可利用铝热反应大量冶炼金属铁 B．金属钠、铝和铜都可用还原法制备 C．电解饱和氯化镁溶液可得金属镁 D．用足量CO还原磁铁矿得到9 mol铁时转移24 mol电子 解析：选项A，金属铝的价格远远高于铁的，所以工业上不用铝热反应来大量冶炼铁；选项B，钠、铝属于活泼金属，应采用电解熔融NaCl、Al2O3的方法来制备Na、Al；选项C，电解饱和MgCl2溶液得到Mg(OH)2；选项D，磁铁矿的主要成分为Fe3O4，根据Fe3O4―→3Fe，生成3 mol Fe时转移8 mol电子，则得到9 mol铁时转移24 mol电子。 答案：D 4．Z反应的是( ) A.①③ C．②④ D．②③ 解析：Al(OH)3显两性，既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水，①正确；SiO2与盐酸不反应，②错误；N2与O2在放电条件下反应生成NO，N2在高温、高压及催化剂存在条件下与H2反应生成NH3，但在常温时N2与O2、H2均不反应，③错误；Cu与FeCl3溶液和浓硝酸分别发生如下反应：Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2、Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，④正确。 答案：B
2017高中化学知识点：硅及其化合物的性质与应用 2017高中化学知识点：硅及其化合物的性质与应用 一、硅及其化合物的性质 1.碳族元素的主要化合价是“+2”、“+4”价，而硅通常表现为“+4”价。 2.非金属单质一般为非导体，但硅却为半导体。 3.在通常情况下，硅的化学性质不活泼，但在自然界里却没有单质硅存在。 4.非金属氧化物一般为分子晶体，而SiO2却为原子晶体。 5.非金属单质一般不与非氧化性酸反应，而硅却能够与氢氟酸反应，且有氢气生成。 Si+4HF===SiF4↑+2H2↑ 6.非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气，但硅与强碱溶液反应却生成氢气。 Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ 7.硅的还原性比碳强，但碳在高温下却能从二氧化硅中还原出硅。这是因为在高温时，非水体系的反应有利于有气体生成的方向进行。2C+SiO2Si+2CO↑。 8.SiO2不溶于水，但其是硅酸的酸酐，因此硅酸不能用SiO2直接与水反应制得，只能采用可溶性硅酸盐与酸作用生成，如Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓。 9.CO2属于分子晶体，通常状况下是气体，但SiO2却是立体网状结构
的原子晶体，因此二者的物理性质相差很大。 10.酸性氧化物一般不与酸反应，但二氧化硅却能与氢氟酸反应，生成四氟化硅和水。SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O，雕花玻璃就是利于该反应原理在玻璃上进行蚀刻制得的。 11.无机酸一般易溶于水，而硅酸和原硅酸却难溶于水。 12.在水溶液中，碳酸的酸性比硅酸强，因此二氧化碳能与硅酸钠反应生成碳酸钠和硅酸沉淀。 CO2+Na2SiO3+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓，但在高温下碳酸钠与二氧化硅却能反应生成硅酸钠和二氧化碳， SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，其原因是在高温条件下生成的二氧化碳离开反应体系而使反应进行到底。 13.硅酸钠的水溶液俗称泡花碱或水玻璃，但它与玻璃的成分不同，其本身是盐溶液，不是碱溶液。 二、硅及其化合物的应用 【例题1】硅是带来人类文明的重要元素之一，它伴随着人类历史发展的脚步，在从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。下列有关硅及其化合物的说法中正确的是 A．自然界中存在硅晶体，它是电子工业中重要的半导体材料 B．砖瓦、水泥、、有机玻璃都是硅酸盐产品 C．制造普通玻璃的主要原料是黏土和石灰石 D．二氧化硅可制成光导纤维，也可制成光学镜片
第十二讲常见元素的单质及其化合物 ————————————————————————————————————————————一、知识补充： 一、单质的性质 1．单质的物理性质 单质的物理性质有状态、颜色、气味、味道、导热性、导电性、延展性；以及熔点、沸点、溶解度、密度、硬度等。其中前者不能用物理量描述，后者则可以。 金属单质与非金属单质在金属光泽、导热性、导电性和延展性上一般各有明显的特征；但在熔沸点和硬度等性质上却有着较复杂的情况。这是因为不同单质的晶体在晶体类型及其组成晶体粒子有所不同。 2．单质化学性质 化学性质主要指活泼性。其活泼性的表现是在空气中的稳定性，同水、卤素、硫、酸（氧化性酸和非氧化性酸）、碱和盐等的特征反应。 对金属单质而言，活泼性是指其还原性；对非金属单质而言，是指其氧化性。这些性质的变化，基本上可用元素周期律的递变规律解释。 二、无机化合物的性质 无机化合物包括酸碱盐。由于盐种类多，考查也多。我们主要论述盐。 1．物理性质 （1）颜色 无机化合物的颜色取决于组成化合物的阳离子颜色（一般情况下，大多数阴离子是无色的）。而离子的颜色又取决于离子的电子构型。 此外，极化能力很强的不显色阳离子与变形性很大的阴离子所形成的化合物，由于有很强的相互极化作用，这类化合物也显色。 （2）熔沸点 主要取决于物质的晶体结构。晶格能越大，熔沸点越高。离子晶体、原子晶体熔沸点高，分子晶体熔沸点低。 （3）溶解性 相似相溶原理。即极性溶质易溶于极性溶剂；非极性溶质易溶于非极性溶剂。 对于8e构型金属离子所生成盐的溶解性有如下经验规律： 离子电荷少，半径大的盐往往易溶，如IA和IIA氟化物易溶；阴离子半径较大时，盐的溶解度常随金属的原子序数的增大而减小；相反，阴离子半径较小时，盐的溶解度随金属原子序数增大而增大。 酸式盐一般比正盐在水中溶解度大（除NaHCO3、KHCO3和NH4HCO3外，因为HCO3-离子通过氢键形成了双聚离子）。 2．化学性质 主要包括稳定性（对热、光和歧化）、氧化还原性、水解性、氧化物的水化物的酸碱性。 （1）盐的热分解 ①含水盐的分解 一般难挥发性含氧酸盐的水合物；碱金属、碱土金属、稀土金属的含氧酸盐的水合物，受热总是脱水变成无水盐。 ②分解成碱性氧化物和酸性氧化物 具有单一氧化态的金属硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐等受热都发生此类分解。 ③缩聚反应
2017年-高考化学常见无机物及化合物专题复习
2017年高考化学常见无机物及化合物专题复习 【考情快报】 在高考中该部分知识的主要题型是直接考查常见无机物性质及其应用的选择题、框图推断题和以常见无机物的知识作为载体综合考查有关概念、理论、实验和计算的非选择题。 (1)金属元素及其重要化合物中侧重考查铁、铝、钠、铜的单质、氧化物、氢氧化物和盐的性质及其应用。(2)非金属元素及其重要化合物中侧重考查SO2、NO、NO2、CO、Cl2、HNO3、H2SO4、碳酸盐等物质的性质及其应用。 【基础回顾】 一、金属及其化合物
对于Na、Ａl、Fe、Cu等元素的单质及其化合物，其中：1.能与冷水剧烈反应的单质是___，反应的离子方程式为__________________________。能用作供氧剂的是______。 2.能与NaOH溶液反应的单质是Al，反应的离子方程式为____________________________；能与NaOH溶液反应的氧化物是Al2O3，反应的离子方程式为_______________________；属于两性氢氧化物的是_______。 3.以上元素形成的氢氧化物中，易被空气中的氧气氧化的是Fe(OH)2，反应的化学方程式为_____________。 4.四种元素形成的金属阳离子共有__种，其中氧化性最强
的是Fe3+。它与单质铜反应的离子方程式为______。 二、非金属单质及其化合物 1.对于H、C、N、O、Si、S、Cl等元素形成的单质中(1)属于空气主要构成成分的是______，它们相互反应的化学方程式为_________________； (2)能用于自来水消毒的是____，它与NaOH溶液反应的离子方程式为_______________________，实验室中制备该气体的化学方程式为_____________________________________； (3)属于半导体材料的是___,其工业制取方法为_____________ _________。 2.在CO、CO2、SO2、NO、NO2、SiO2等氧化物中 (1)能用做工业炼铁还原剂的是______。 (2)能使品红溶液褪色的是_____。 (3)能与水反应生成强酸的是NO2，反应的化学方程式为____________________。 (4)属于普通玻璃构成成分的是_____，它与氢氟酸反应的化学方程式为_______________________。 3.在浓硝酸、稀硝酸、浓硫酸、稀硫酸中 (1)常温时能使Fe、Al钝化的是_______________。 (2)清洗试管内壁上的单质铜通常选用_______，反应的离子方程式为_________________________________。(3)见光易分解的是_______，反应的化学方程式为
高中化学《硅及其化合物》 班级：姓名：小组： . 1、NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中（） A．具有玻璃塞的细口瓶 B．具有玻璃塞的广口瓶 C．带滴管的滴瓶 D．具有橡胶塞的细口瓶 2、下列试剂中，不会因为空气中的氧气而变质的是（） A．亚硫酸钠 B．漂白粉 C．硫酸亚铁 D．氢硫酸 3、下列物质与用途对应合理的是（） ①Cl2一制漂白粉②Na2O2一制供氧剂③石灰石一制玻璃和水泥 ④H2O2一消毒剂⑤Si一半导体材料 A．只有②④⑤B．只有①②④C．只有①②④⑤D．全部 4、下列关于碳和硅的叙述不正确的是（） A.金刚石和晶体硅都是由原子构成的物质 B.地壳中硅元素比碳元素含量多 C.自然界里含碳元素化合物并非都是有机物 D.碳和硅的氧化物都以分子形式存在 5、下列关于硅的化学性质的叙述，正确的是（） A.常温时不和任何酸反应 B.常温时可和强碱溶液反应 C.单质硅比碳的还原性强 D.单质硅比碳的氧化性强 6、下列有关硅和硅的化合物的用途错误的是（） A．硅单质作耐火材料 B．晶体硅作半导体材料 C．二氧化硅作光导纤维材料 D．高纯硅作计算机芯片材料 7、下列说法正确的是（） A．SiO2是酸性氧化物，它可以与强碱反应，不能与任何酸反应 B．根据高温条件下 SiO2＋Na2CO3 == Na2SiO3＋CO2↑的反应，可推知硅酸的酸性比碳酸的强C．CO2气体通入到Na2SiO3溶液中可以制得硅酸 D．SiO2可以与水反应生成相对应的酸—硅酸8、二氧化硅广泛存在于自然界中，在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用 途。a～e是对①～⑤反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行判断，其中正确的是（） ①SiO2+2NaOH == Na2SiO3+H2O ②SiO2+2C == Si+2CO↑③SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O ④Na2CO3+SiO2 ==Na2SiO3+CO2↑⑤SiO2+3C == SiC+2CO↑ a.反应①中SiO2作为玻璃的成分被消耗，用于刻蚀玻璃 b.反应②中SiO2表现出氧化性 c.反应③中SiO2表现了酸性氧化物的通性 e.反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应 d.反应④符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性的酸酐的道理
常见无机物质的颜色表 卤族(VIIA)： Solid：I2 紫黑；ICl 暗红；ICl3 橙；I2O5 白；IBr 暗灰；IF3 黄色；I2O4 黄；I4O9 黄. Liquid：Br2 红棕；BrF3 浅黄绿；IBr3 棕；Cl2O6暗红；Cl2O7 无色油状；HClO4 无色粘稠状；(SCN)2 黄色油状；(SCN)n 砖红色固体.Gas：F2 浅黄；Cl2 黄绿；I2(g) 紫；BrF 红棕；BrCl 红；Cl2O 黄红；ClO2 黄色；Br2O 深棕. 氧族(VIA)： Solid：S 淡黄；Se 灰,褐；Te 无色金属光泽；Na2S,(NH4)2S,K2S,BaS 白,可溶；ZnS 白↓；MnS 肉红↓；FeS 黑↓；PbS 黑↓；CdS 黄↓；Sb2S3 橘红↓；SnS 褐色↓；HgS 黑(沉淀),红(朱砂)；Ag2S 黑↓；CuS 黑↓；Na2S2O3 白；Na2S2O4 白；SeO2 白,易挥发；SeBr2 红；SeBr4 黄；TeO2 白加热变黄；H2TeO3 白；TeBr2 棕；TeBr4 橙；TeI4 灰黑；PoO2 低温黄(面心立方),高温红(四方)；SO3 无色；SeO3 无色易潮解；TeO3 橙色；H6TeO6 无色. Liquid：H2O 无色；纯H2O2 淡蓝色粘稠；CrO(O2)2(aq) 蓝；纯H2SO4 无色油状；SO4^2-(aq) 无色；SeO2(l) 橙；TeO2(l) 深红. Gas：O2 无色；O3 低浓度无色,高浓度淡蓝；S2(g) 黄,上浅下深；H2S 无色；
SO2 无色；H2Se 无色；H2Te 无色. .卤化硫(未注明者均为无色)： Liquid：SF6；S2F10；SCl4 淡黄；SCl2 红；S2Cl2；S2Br2 红. Gas：SF4；SF2；S2F2. 卤砜、卤化亚砜、卤磺酸： Liquid：SOCl2 白色透明；SO2Cl2 无色发烟. 氮族(VA)： Solid：铵盐无色晶体；氮化金属白；N2O3 蓝色(低温)；N2O5 白；P 白,红,黑；P2O3 白；P2O5 白；PBr3 黄；PI3 红；PCl5 无色；P4Sx 黄；P2S3 灰黄；P2S5 淡黄；H4P2O7 无色玻璃状；H3PO2 白；As 灰；As2O3 白；As2O5 白；AsI3 红；As4S4 红(雄黄)；As4S6 黄(雌黄)；As2S5 淡黄；Sb 银白；Sb(OH)3 白↓；Sb2O3 白(锑白,颜料)；Sb2O5 淡黄；SbX3(X<>I) 白；SbI3 红；Sb2S3 黑↓；Sb2S5 橙黄；Bi 银白略显红；Bi2O3 淡黄；Bi2O5 红棕；BiF3 灰白；BiCl3 白；BiBr3 黄；BiI3 黑↓；Bi2S3 棕黑. Liquid：N2H4 无色；HN3 无色；NH2OH 无色；发烟硝酸红棕；NO3^-（l）无色；王水浅黄,氯气味；硝基苯黄色油状；氨合电子(液氨溶液) 蓝；PX3 无色；纯H3PO4 无色粘稠状；AsX3(X<>I) 无色；. Gas：N2 无色；NH3 无色；N2O 无色甜味；NO 无色；NO2 红棕；PH3 无色；P2H6 无色；AsH3 无色；SbH3 无色；BiH3 无色. 卤化氮(未注明者均为无色)：
硅及其化合物专项练习 1、判断下列说法是否正确 (1)最早使用的半导体材料是硅。( ) (2)单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间。( ) (3)晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，能导电。( ) (4)含硅的钢具有良好的导磁性和耐酸性。( ) 2、材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是( )。 3过程中具有重要的作用。下列有关硅的说法中，不正确的是( )。 A ．高纯度的硅广泛用于制作计算机芯片 B ．硅可由二氧化硅还原制得 C ．低温时，硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应 D ．自然界中硅的储量丰富，自然界中存在大量的单质硅 4、下列关于硅及硅的化合物的叙述中正确的是( ) A ．粗硅制备时，发生的反应为：C ＋SiO 2=====高温 Si ＋CO 2↑ B ．硅元素在地壳中的含量居第二位，自然界中既有游离态的硅，又有化合态的硅 * C ．水晶项链和瓷盘都是硅酸盐产品 D ．二氧化硅是制造光导纤维的重要原料 5、在一定条件下，下列物质不能和SiO 2反应的是( ) ①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤硝酸 ⑥氢氧化钾 ⑦氧化钙 A ．③⑤⑦ B ．⑤⑦ C ．①⑤ D ．⑤ 6、下列关于二氧化硅的叙述中正确的是( ) ①SiO 2能与水反应生成硅酸；②SiO 2对应的水化物是可溶性弱酸；③硅原子和碳原子的最外层电子数相同，SiO 2和CO 2分子结构也相同；④SiO 2既能与氢氧化钠反应又能与氢氟酸反应，但SiO 2是酸性氧化物；⑤SiO 2中硅元素为＋4价，故SiO 2有氧化性；⑥在SiO 2中每个硅原子结合2个氧原子 A ．①③⑤ B ．①④⑥ C ．只有③ D ．只有④⑤ 7、下列说法中，正确的是( ) A ．SiO 2和CO 2均由分子直接构成 》 B ．CO 2、SiO 2都是酸性氧化物，不与任何酸反应 C ．CO 2和SiO 2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应
无机化合物颜色大全 ?? 化合物的溶度积常数表 ?? 化合物性质的查询 ?? 较全的物质的颜色 无机颜色表(含部分元素化合物常温下物态、颜色、形态等物理化学性质)卤族(英VIIA)： Solid：I 2 紫黑；ICl 暗红；IBr 暗灰；IF 3 黄色；ICl 3 橙；I 2 O 5 白； I 2O 4 黄(离子晶体)；I 4 O 9 黄(离子晶体). Liquid：Br 2 红棕；BrF 3 浅黄绿；IBr 3 棕；Cl 2 O 6 暗红；Cl 2 O 7 无色油状； HClO 4 无色粘稠状；(SCN) 2 黄色油状. Gas：F 2 浅黄；(CN) 2 无色；Cl 2 黄绿；I 2 (g) 紫；BrF 红棕；BrCl 红； Cl 2O 黄红；ClO 2 黄色；Br 2 O 深棕；(SCN) n 砖红色固体. 氧族(英VIA)： Solid：S 淡黄；Se 灰,褐；Te 无色 金属光泽； Na 2S,(NH 4 ) 2 S,K 2 S,BaS 白,可溶；ZnS 白↓；MnS 肉红↓；FeS 黑↓；PbS 黑↓；CdS 黄↓；Sb 2S 3 橘红 ↓；SnS 褐色↓；HgS 黑(沉淀),红(朱砂)；Ag 2S 黑↓；CuS 黑↓；Na 2 S 2 O 3 白； Na 2S 2 O 4 白； SeO 2 白,易挥发；SeBr 2 红；SeBr 4 黄；TeO 2 白(加热变黄)；H 2 TeO 3 白；TeBr 2 棕；TeBr 4 橙；TeI 4 灰黑；PoO 2 低温黄(面心立方),高温红(四方)；S O 3 无色；SeO 3 无色易潮解；TeO 3 橙色；H 6 TeO 6 无色. Liquid：H2O 无色；纯H 2 O 2 淡蓝色粘稠；CrO(O 2 ) 2 (aq) 蓝；纯H 2 SO 4 无色 油状；SO 32-(aq) 无色；SO 4 2-(aq) 无色；SeO 2 (l) 橙；TeO 2 (l) 深红. Gas：O 2 无色；O 3 低浓度无色,高浓度淡蓝(鱼腥味)；S 2 (g) 黄,上浅下 深；H 2S 无色；SO 2 无色；H 2 Se 无色；H 2 Te 无色. 卤化硫(未注明者均为无色)： Liquid：SF 6,S 2 F 10, SCl 4 淡黄；SCl 2 红 ；S 2 Cl 2 无色；S 2 Br 2 红. Gas： SF 4 ； SF 2 ； S 2 F 2 . Liquid：SOCl 2 白色透明；SO 2 Cl 2 无色发烟. 氮族(英VA)： Solid：铵盐 无色晶体；氮化金属 白；N 2O 3 蓝色(低温)；N 2 O 5 白；P 白, 红,黑；P 2O 3 白；P 2 O 5 白；PBr 3 黄；PI 3 红；PCl 5 无色；P 4 S x 黄；P 2 S 3 灰黄；P 2 S 5 淡黄；H 4 P 2 O 7 无色玻璃状；H 3 PO 2 白；As 灰；As 2 O 3 白；As 2 O 5 白；AsI 3 红；As 4S 4 红(雄黄)；As 4 S 6 黄(雌黄)；As 2 S 5 淡黄；Sb 银白；Sb(OH) 3 白↓；Sb 2 O 3 白(锑 白,颜料)；Sb 2O 5 淡黄；SbX 3 (X<>I) 白；SbI 3 红；Sb 2 S 3 橘红↓；Sb 2 S 5 橙黄；B i 银白略显红；Bi 2O 3 淡黄；Bi 2 O 5 红棕；BiF 3 灰白；BiCl 3 白；BiBr 3 黄；BiI 3 黑↓；Bi 2S 3 棕黑. Liquid：N 2H 4 无色；HN 3 无色；NH 2 OH 无色；发烟硝酸 红棕；NO 3 -（l） 无色；王水 浅黄,氯气味；硝基苯 黄色油状；氨合电子(液氨溶液) 蓝；PX 3 无 色；纯H 3PO 4 无色粘稠状；AsX 3 (X<>I) 无色；.
专练十四 常见元素单质及其化合物的转化与制备 1．下列物质的转化在给定条件下能实现的是 ( )。 ①氯化钠饱和溶液――→NH 3――→CO 2过滤NaHCO 3(s) ②N 2――→O 2点燃 NO 2――→H 2O HNO 3 ③海水――→石灰乳Mg(OH)2――→HCl (aq )MgCl 2(aq)――→△MgCl 2(s) ④Al 2O 3――→ HCl (aq ) AlCl 3(aq)――→NH 3·H 2O Al(OH)3 ⑤重晶石(BaSO 4)――→饱和Na 2CO 3溶液反复浸取 BaCO 3――→HCl (aq ) BaCl 2(aq) A ．①③⑤ B ．②③④ C ．②④⑤ D ．①④⑤ 解析 ①为侯氏制碱原理，①正确；②N 2与O 2需在放电条件下生成NO ，而不能直接生成NO 2，②错误；MgCl 2溶液加热浓缩得到MgCl 2·6H 2O ，MgCl 2·6H 2O 需在HCl 气流中加热才能得到无水MgCl 2，③错误；通过AlCl 3与NH 3·H 2O 或者CO 2通入NaAlO 2溶液中均可以制备Al(OH)3，④正确；⑤为沉淀溶解平衡的应用，⑤正确。 答案 D 2．(2013·盐城中学模拟)硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如下图所示)。下列说法错误的是 ( )。 A ．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用做净水剂
B ．为防止NH 4HCO 3分解，生产FeCO 3需在较低温度下进行 C ．可用KSCN 溶液检验(NH 4)2Fe(SO 4)2是否被氧化 D ．常温下，(NH 4)2Fe(SO 4)2在水中的溶解度比FeSO 4的大 解析 由题图示中“FeSO 4＋(NH 4)2SO 4―→(NH 4)2Fe(SO 4)2(s)”知，(NH 4)2Fe(SO 4)2的溶解度比FeSO 4小，D 错误。 答案 D 3．下表所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是 ( )。 解析 ①中转化为：Fe ――→Cl 2FeCl 3――→ Cu CuCl 2――→Fe FeCl 2，Fe ――→HCl FeCl 2， FeCl 2――→Cl 2FeCl 3；②中转化为：O 2――→NO NO 2――→H 2O HNO 3――→Cu NO ， NO ――→O 2NO 2，O 2――→N 2NO ；③中转化为：CHCH ――→2H 2CH 3CH 3――→ Cl 2 CH 3CH 2Cl ――→NaOH/醇溶液CH 2CH 2，CHCH ――→H 2CH 2CH 2，CH 2CH 2――→H 2 CH 3CH 3；④中转化 为：Al ――→NaOH NaAlO 2――→CO 2Al(OH)3――→△Al 2O 3，Al ――→O 2Al 2O 3，Al 2O 3――→NaOH NaAlO 2。 答案 A 4．(2013·北京丰台一模， 11)A 、B 、C 、X 均为中学化学常见物质，一定条件下它们有如图转化关系(其他产物已略去)，下列说法正确的是 ( )。
硅及其化合物的性质和(硅酮)应用 作者：童丹璐 【摘要】 硅及其化合物在物理性质及化学性质方面均具有其明显的特点，从而使其在电子、 汽车、电气、建筑、纤维产业直至日常生活中均具有广泛应用。本文将从硅及其化合物的性 质和应用等方面进行全面的介绍，使读者对它们有更深入的了解。 【关键词】 硅 二氧化硅 硅酸盐 硅酸 硅酮 （Silicon ）的学名来自拉丁文Silex,意为燧石。地壳中硅的含量极为丰富，其 元素丰度在20%以上。居地壳元素丰度第二位。常温下硅的化学性质非常稳定， 但在自然界中它却从不以单质形式出现。自然界硅的存在形式主要是硅酸盐和二氧化硅。 硅酸盐在地壳的分布极广，其中包括云母石、长石、沸石及石榴石等矿物。而遍布地 表的粘土则是多种硅酸盐的集合体。自然界的二氧化硅通常以晶体的形态出现。 花岗岩、 正长岩、纹岩、石英岩、碧玉、红玉髓、蛋白石及燧石等的主要成分都是二氧化硅，并且 几乎所有变质岩中都混有硅石。此外，二氧化硅也是常见砂石的主要成分。 尽管硅的化合物（如硅酸盐和二氧化硅）早已为人们所熟知，但直到1823年，Berzelins 才用钾还原氧硅酸钾： Si KF K SiF K +→+6462， 得到了硅单质。是什么原因导致硅元素的提取如此困难？答案大致可分为以下两方面：其 一，天然硅酸盐具有高度化学惰性，几乎不为一般化学试剂所侵蚀；其二，这类硅酸盐的 组成与结构十分复杂，不易认识。种种原因导致对硅元素的研究迟迟未能展开。因此，严 格地说，硅化学应属于近代化学之范畴。 天然硅由28Si,29Si 及30Si 三种稳定同位素组成，它们的同位素丰度分别为：28Si 92.23%;29Si 4.67%;30Si 3.1%，平均原子量为28.086。此外，已经发现的硅同位素还有25Si 、 26Si 、27Si 、31Si 、32 Si 、33 Si 、35 Si 和36 Si 等八种放射性同位素。自然界并不存在硅的放 射性同位素，都是人工合成的。基于硅的核稳定性，天然硅平均热中子吸收截面只有0.16 靶。由于硅的这一特性，核反应堆工艺中常利用硅合金作为铀棒与保护铝罐的焊接材料， 借以增强铀棒的抗腐蚀性能。 常温下，硅单质的唯一存在形式是晶态固体，硅晶体属于立方晶系并具有金刚石型晶体 结构。这种晶体结构的特征是晶格中任一硅原子的周围都对称而等距的分布着另四个硅原 子，这是硅单质常温下存在的唯一晶型。硅单晶的颜色灰黑具有闪亮金属光泽。由于所属晶 型的牢固性及晶格中Si —Si 共价键的强度，硅晶体质地坚硬而有脆性（硅晶粒的硬度约与 普通砂粒相当）。硅晶粒在重击下容易碎裂，与金刚石的行为相近。由于结构上的原因，硅 单质的熔融与蒸发都比较困难，故相应的熔点及沸点很高。 硅同时兼有本征导体与非本征导体的性质。所谓本征导体乃指高纯硅本身，即为一种半 导体。非本征半导体是指硅材料中由于掺入外来杂质而成为半导体，即所谓“外赋”半导体。 常用的掺杂元素有B ，Ga ，Al 与In （p 型杂质）以及As ，P 与Sb （n 型杂质）。杂质浓度N （单位体积内杂原子数）与半导体导电率α=eN μ。 此处e 为电子电荷，μ为截流子迁移率。 常温下硅的化学性质极其稳定，纯硅或熔结的工业用硅可经久储存而不变质。超纯硅样 品虽经多年应用，仍能保持其闪亮，蓝灰色外观，不留刻痕，也不失去光泽。然而处于高温， 硅的性质立即变得十分活泼，它可以同空气中的氧甚至氮发生反应，生成相应的氧化物和氮 化物。当硅处于熔态时，它几乎能跟所有金属氧化物、硅酸盐以及铝酸盐发生反应，夺取这 硅
常见元素的单质及其重要化合物 一．非金属元素及其化合物 （一）非金属元素概论 1．非金属元素在周期表中的位置 在目前已知的112种元素中，非金属元素有22种，除H外非金属元素都位于周期表的右上方（H在左上方）。F是非金属性最强的元素。 2．非金属元素的原子结构特征及化合价 （1）与同周期的金属原子相比，最外层电子数较多，次外层都是饱和结构（2、8或18电子结构）。 （2）与同周期的金属原子相比较，非金属元素原子核电荷数多，原子半径小，化学反应中易得到电子，表现氧化性。 （3）最高正价等于主族序数（O、F无+6、+7价）‘对应负价以绝对值等于8–主族序数。如S、N、C1等还呈现变价。 3．非金属单质 （1）组成与同素异形体 非金属单质中，有单原子分子的He、Ne、Ar等稀有气体；双原子分子的H2、O2、Cl2、H2、Br2等，多原子分子的P4、S8、C60、O3等原子晶体的金刚石，晶体硅等。同一元素形成的不同单质常见的有O2、O3；红磷、白磷；金刚石、石墨等。 （2）聚集状态及晶体类型 常温下有气态（H2、O2、Cl2、N2…），液态（Br2）、固态（I2、磷、碳、硅…）。常温下是气钵，液态的非金属单质及部分固体单质，固态时是分子晶体，少量的像硅、金刚石为原子晶体，石墨“混合型”晶体。4．非金属的氢化物 （1）非金属氢化物的结构特点 ①IVA—RH4正四面体结构，非极性分子；VA—RH3三角锥形，极性分子；VIA—H2R为“V”型，极性分子；VIIA—HR直线型，极性分子。 ②固态时均为分子晶体，熔沸点较低，常温下H2O是液体，其余都是气体。 （2）非金属气态氢化物的稳定性 一般的，非金属元素的非金属性越强，生成的气态氢化物越稳定。因此，气态氢化物的稳定性是非金属性强弱的重要标志之一。 （3）非金属氢化物具有一定的还原性 如：NH3：H2S可被O2氧化HBr、HI可被Cl2、浓H2 SO4氧化等等。 5．最高价氧化物对应水化物（含氧酸）的组成和酸性。 元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，故非金属元素的最高价含氧酸的酸性也是非金属性强弱的重要标志之一。 （二）卤族元素 1．氯气 （1）分子式Cl2电子式结构式Cl—Cl （2）物理性质：黄绿色有刺激性气味、有毒、易液化能溶于水（1：2）。 （3）化学性质： ①与金属反应将金属氧化成高价态Cu+Cl2=CuCl2（棕黄色烟） ②与非金属反应 H2+Cl2=2HCl（苍白色火焰，工业上制HCl）， H2+Cl2=2HCl（爆炸） ③与水反应