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
Cl2+H2O=HCl+HClO，HCIO是一种弱酸（HClO=H++ClO–），具有强氧化性，可进行漂白、消毒杀菌等，在光照下易分解：2HClO=2HCl+O2↑
④与碱反应
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O（用于吸收多余Cl2）
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2漂白粉（混合物）+2H2O
漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2在空气中易失效变质：
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
⑤与还原性物质反应
Cl2+2Br –=2Cl–+Br2Cl2+H2S=2HCl+S↓
（4）制法：
①实验室制法
MnO2+4HCl（浓）=MnCl2+Cl2↑+2H2O
②业制法
2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑
2NaCl（熔融）=2Na+Cl2↑
2．卤族元素
（1）卤族元素性质的通性及递变性
①元素周期表中的位置：第ⅦA族
②原子结构相同点：最外层电子数均为7个同点：电子层数不同
③主要性质的相似性：单质均为双原子非极性分子；主要化合价为?l价，最高正价为+7价（F除外）；单质具有强氧化性。
④主要性质的递变性。（从F到I）原子半径和离子半径逐渐增大；非金属性及单质氧化性逐渐减弱，即氧化性F2＞Cl2＞Br2＞I2；与H2化合生成HX的反应由易至难，且氢化物的稳定性由强到弱，即稳定性HF＞HCl＞HBr＞HI；最高价氧化物的承化物的酸性逐渐减弱；卤离的还原性增强，前面元素的单质能把后面的元素置换出来。单质的颜色变深，熔沸点升高。
（2）卤素及其化合物特性归纳
①Cl2、Br2、I2与水反应类型相同，可用通式X2+H2O=HX+HXO，而F2特殊F2+2H2O=4HF+O2，由此得出它们与碱反应Cl2、Br2、I2相同，F2不同。
②F2、Cl2、Br2与Fe作用得+3价铁，而I2+Fe=FeI2。
③Cl–、Br –、I–跟AgNO3分别产生白色沉淀、浅黄色沉淀、黄色沉淀；而AgF可溶于水，无色溶液。
④氯水具有漂白性，但溴水、碘水中HBrO和HIO很少，漂白性很差。
⑤碘与淀粉变蓝，但淀粉碘化钾试纸投入氯水中不变蓝，因为氯水过量，发生下列反应I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl。
⑥氢氛酸为弱酸，余者为强酸，旦酸性逐渐增强；氢氟酸腐蚀玻璃，其他氢卤酸没有此性质。（3）卤离子（X–）的检验（X=Cl、Br、I）
在含有卤离子（X–）的溶滚中，加入：HNO3酸化的AgNO3溶液。Cl–+Ag+=AgCl↓（白），Br –+Ag+=AgI↓（黄色），
Br?+Ag+=AgBr↓（淡黄色），I–+Ag+=AgI↓（黄色）
3．卤素单质及化合物的特殊性
①F只显-1价，一般无含氧酸，氟气能跟稀有气体反应，氢氟酸是弱酸，但能腐蚀玻璃，CaF2难溶于水。而AgF易溶于水
②溴是常温下惟一呈液态的非金属，易挥发。
③碘易升华，碘遇淀粉反应生成蓝色物质。
④Cl2、Br2、I2溶解性
Cl2 Br2 I2
水中黄(溶) 橙(溶) 黄褐(微溶)
CCl4 黄(易溶) 橙红(易溶) 紫红(易溶)
4．知识框架
（三）氧族元素
1．氧族元素概述
（1）包括：氧（8O）、硫（16 S）、硒（34 Se）、碲（52 Te）、钋（84 Po）等几种元素。（2）周期表中位置：VIA族；2—6周期。
（3）最外层电子数：6e。
（4）化合价：–2，0，+4，+6（O一般无正价）。
（5）原子半径：随核电荷数增大而增大，即rO＜r S＜r Se＜r Te。
（6）元素非金属性：从O→Te由强→弱。
2．氧族元素性质的相似性及递变性
（1）相似性
①最外层电子都有6个电子，均能获得2个电子，而达到稳定结构。
②在气态氢化物中均显2价，分子式为H2R。
③在最高价氧化物中均+6价，分子式为RO3。
④最高价氧化物对应水化物的分子式为H2 RO4。
（2）递变性（O 、S、Se、Te）
①单质的溶沸点升高，氧化性减弱。
②气态氢化物热稳定性减小，还原性增强。
③最高价氧化物的水化物酸性减弱。
3．二氧化硫
（1）二氧化硫的物理性质：无色有刺激性气味，有毒，密度比空气大，易液化、易溶于水（与H2O化合生成H2 SO3，SO2+H2O =H2SO3）
（2）二氧化硫的化学性质：
①具有酸性氧化物通性
②还原性：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl 2SO2+O2=2SO3
③弱氧化性：SO2+2H2S=3S+2H2O
④漂白性：SO3可使品红褪色（可逆，加热又恢复红色）
（3）二氧化硫的污染
①SO2是污染大气的主要有害物质之一，直接危害是引起呼吸道疾病。
②形成酸雨pH＜5、6，破坏农作物、森林、草原、使土壤酸性增强等等。
③含SO2的工业废气必须经过净化处理才能排放到空气中。
4．硫酸工业和硫酸
（1）接触法制硫酸
反应原理：①造气：4FeS2+11O2(g)=2Fe2O3+8SO2
②氧化：2SO2+O2=2SO3
③吸收：SO3+H2O=H2SO4
分别对应的设备：①沸腾炉②接触室③吸收塔
具体措施：粉碎矿石、过量空气、热交换、催化氧化、逆流、循环、浓H2 SO4吸收SO3（防止形成酸雾）、尾气处理（用氨水吸收SO2，生成(NH4)2SO3，再用H2SO4处理，便又可生成SO2）。
（2）浓硫酸（98.3％）的特性
①吸水性：H2SO4易与H2O结合，并放出大量热，所以浓硫酸常做酸性气体的干燥剂(不可干燥H2S)。
②脱水性：浓H2SO4遇见某些有机化合物，可将其中氢、氧原子个数按2:1比例脱去，即为脱水性，C12H22O11 12C＋11H2O(浓H2SO4脱水性)
③强氧化性：浓H2SO4与金属、与非金属、与具有还原性物质发生氧化-还原反应，如：Cu＋2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O
C＋2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O
H2S+H2SO4(浓)=S＋SO2↑+2H2O
2NaI＋2H2SO4(浓)= Na2SO4+SO2↑+I2+2H2O
与还原剂反应浓H2SO4的还原产物都为SO2。
常温下，浓H2SO4使Fe、Al表面发生钝化(生成致密氧化膜)，而不发生产生气体的反应。（四）碳族元素
1．碳及其重要化合物
（1）一氧化碳和二氧化碳
（2）活性炭的吸附作用及其应用木材干馏所得的固态产物是木炭，木炭由于它的孔隙被干馏时产生的油脂等物质所覆盖，吸附能力较弱，经活化处理增加表面积后就有高的吸附能方。这种具有高吸收能力的碳，称为活性炭。活性炭的孔隙多，内表面积大，一般为500rn2/g～l000m2/g。活性炭属于非极性吸附剂，因此易吸附非极性或弱极性物质。常见
的易被活性炭吸附的物质及应用如下：
①有毒的气体（或蒸汽）：NO、NO2、Cl2、Br2、C6H6（苯）。活性炭用于去毒、防毒。
②色素。活性炭用于溶液脱色（漂白），如制造白糖工业中可用活性炭做脱色剂。
③水中有臭味的物质。活性炭用于水的除臭净化。
（3）碳及其重要化合物
2．硅及其重要化合物
（1）硅的存在：自然界中以化合态存在，含量仅次于氧，排第二位，是构成矿物和岩石的主要成分。
（2）硅岛单质：有晶体硅和无定形硅两种同素异形体，晶体硅是原子晶体，类似于金刚石，熔沸点高、硬度大，是良好的半导体。
（3）硅的性质：性质稳定不易与其他物质发生化学反应
①Si+O2=SiO2
②Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
（4）硅的制备及提纯：SiO2+2C=Si+CO↑ ，Si+2Cl2=SiCl4 SiCl4+2H2=Si+4HCl （5）硅的氧化物SiO2：
①原子晶体，熔点高、硬度大
②酸性氧化物：但不溶于水，也不与水反应
SiO2+CaO CaSiO3 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
③与氢氟酸反应：SiO2+4HF=SiF4 ↑+2H2O
④光导纤维的主要原抖，制造石英玻璃等。
（6）硅及其重要化合物
（五）氨族元素
1．氦族元素概述
（1）周期表中的位置：第VA族（N、P、As、Sb、Bi）2—6周期
（2）原子结构特点相同点：最外层电子数均为5个不同点：电子层数不同
（3）主要性质：
①相似性：a．最高正价均为+5，负价为–3；（Sb、Bi无负价）b．最高价氧化物的水化物（HRO3或H3RO 4）呈酸性
②逆变性（按N→Bi）原子半径由小到大；气态氢化物稳定性减弱；最高价含氧酸的酸性减弱（HNO3＞H3PO4）；与同周期卤素、氧族比非金属性要弱。
2．氮及其重要化合物
（1）氮的化学性质：常温时，N2不活泼，可代替稀有气体作保护气，但在点燃、放电、高温等条件下能与H2、O2、Mg等发生反应：
①N2+3H2=2NH3
②N2+O2=2NO
③N2+3Mg Mg3N2 （Mg3N2+6H2O=Mg(OH)2 ↓+2NH3 ↑）（2）氮的氧化物：
N元素有+l、+2、+3、+4、+5五种价态，分别对应的氧的物为N2O、NO、N2O3、NO2(N2O4)、N2O5 其中N2O3、N2O5。分别是HNO2、HNO3的酸酐，NO是无色还原性较强的有毒气体，易被O2氧化。NO2是红棕色易溶于水的刺激性的有毒气体，氧化性较强，能氧化SO2使湿润的KI一淀粉试纸变蓝。重要反应：2NO+O2=2NO2；3NO2+H2 O=2HNO3+NO （3）氨气的性质及用途
①物理性质：无色有刺激性气味的气体，极易溶于水（1：700）易液化。
②化学性质：与水反应：NH3+H2O=NH3·H2O=NH4++OH–
NH3是惟一能使润湿的红色石蕊试纸交蓝的气体，常用此性质检验NH3。
与酸反应：NH3+HCl=NH4Cl（生成白烟）
与O2反应：4NH3+5O2=4NO+6H2O+Q
与CO2反应（制取尿素）：2NH3+CO2=CO(NH2)2+H2O
③氨的制法
安验室制法：用铵盐与碱共热。
2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O
工业制法：原料为水、煤和空气N2+3H2=2NH3
（4）硝酸（HNO3）
硝酸的化学性质：HNO3为强酸，除具有酸的通性外还具有以下特性：不稳定性：（见光受热易分解），4HNO 3=4NO2↑+O2 ↑+2H2O
强氧化性：无论稀浓HNO3均具有强氧化性，与金属反应时，即使是比氢活泼的金属也不放出氢气。
a．与金属反应
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2 O（利用此反应可以洗涤附在器皿内壁上的银）
冷浓HNO3可使Al、Fe等金属表面生成一层致密氧化膜而发生钝化，故可用Al、Fe等材料制成的密闭容器盛装浓HNO3。
b．与非金属反应
C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2 O
S+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2↑+2H2O
c．与其他还原剂反应
3H2S+2HNO3(稀)=3S↓+2NO↑+4H2O
3SO32–+2NO3–+2H+=3SO42–+2NO↑+H2O
d．与有机物反应
硝化反应（如与苯反应）；酯化反应（如与纤维素反应）；颜色反应（如与蛋白质反应）。
②硝酸的制法：
实验室制法：硝酸盐与浓H2SO4微热
NaNO3(固)+H2SO4(浓)=NaHSO4+HNO3↑
工业制法：氨的催化氧化法
a．原理：4NH3+5O2=4NO+6H2O
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
b．尾气处理：用碱液吸收
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
③硝酸的保存方法：硝酸不稳定，易分解，受热、光照或浓度越大，硝酸越易分解，由于分解生成的NO2溶于硝酸中而使硝酸里黄色，实验室为防止硝酸分解，常将硝酸放在棕色瓶内，贮放在黑暗且温度低的地方。
3．磷及其重要化合物
（1）红磷与白磷
名称白磷红磷
分子结构分子式P4、正四面体型、键角60°分子晶体、结构复杂
颜色状态白色或黄色固体暗红色粉末或固体
溶解性不溶于水，易溶于CS2 不溶于水，不溶于CS2
毒性剧毒无毒
着火点40℃240℃
保存方法保存在水中密封
相互转化
（2）磷的化合物的性质
①P2O5磷酸（H3PO4）偏磷酸（HPO3）的酸酐
P2O5+H2O(冷)=2HPO3(有毒溶于水)
P2O5+3H2O(热)=2H3PO4(无毒、晶体、易溶于水)P2O5吸浸性强可作干燥剂。
②磷酸的性质
纯净的磷酸是无色晶体，有吸湿性，藏躲畏水以任意比例混溶。浓H3PO4为无色黏稠液体，较稳定，不挥发．具有酸的通性。磷酸为三元酸，与碱反应时，当碱的用量不同时可生成不同的盐。磷酸和NaOH反应，1：1生成NaH2PO4；1：2生成Na2HPO4；l：3生成Na3PO4。介于l：1和1：2之间生成NaH2PO4和Na2HPO4的混合物。介于l：2和1：3之间生成Na2HPO4帮Na3PO4的混合物。
二．金属元素及其化合物
（一）金属元素概述
1．金属元素在周期表中的位置及原予结构特征
（1）金属元素分布在周期表的左下方，目前已知的112种元素共有90种金属元素。（2）金属元素最外层电子数一般小于4个。（Ge、Sn、Pb 4个Sb、Bi 5个，Po 6个）原
子半径较同周期非金属原子半径大。
（3）金属元素形成的金属单质固态时全是金属晶体。
2．金属的分类
（1）冶金工业上黑色金属：Fe、Cr、Mn（其主要氧化物呈黑色）。有色金属：除Fe、Cr、Mn以外的所有金属。
（2）按密度分
轻金属：ρ＜4.5g·cm–3（如Na、Mg、A1）
重金属：ρ＞4.5g·cm–3（如Fe、Cu、W）
（3）按存在丰度分常见金属：如Fe(4.75％)、Al(7.73％)、Ca(3.45％)等稀有金属：如锆、铪、铌等。
3．金属的物理性质
（1）状态：通常情况下，除汞外其他金属都是固态。
（2）金属光泽：多数金属具有金属光泽。
（3）易导电一导热：由于金属晶体中自由电子的运动，使金属易导电、导热。
（4）延展性：可压成薄片，也可抽成细丝。
（5）熔点及硬度：由金属晶体中金属离子和自由电子的作用强弱决定。最高的是钨（3413℃），最低的是汞（–39℃）。
4．金属的化学性质
（1）与非金属单质作用
（2）与H2O作用
（3）与酸作用
（4）与碱作用（仅Al、Zn可以）
（5）与盐的作用
（6）与某些氧化物作用
5．金属的冶炼
（1）热分解法（适用于不活泼金属）
2HgO=2Hg+O2↑ 2Ag2O=4Ag+O2↑
（2）热还原法（常用还原剂CO、H2、C活泼金属等）
Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 Cr2O3+2Al=2Cr+A12O3
（3）电解法（适用于非常活泼的金属）
2A12O3=4Al+3O2↑ 2NaCl=2Na+Cl2 ↑
（二）碱金属元素
1．钠及其化合物
（1）钠的物理性质
钠是一种柔软、银白色，有金属光泽的金属，具有良好的导电、导热性，密度比水小，比煤油大，熔点较低。
（2）钠的化学性质
①与非金属反应
2Na + Cl2 2NaCl
2Na + O2 Na2O2（黄色火焰）
4Na+O2=2Na2O（空气中，钠的切面变暗）
②与水反应
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
现象及解释：浮在水面上——密度比水小；熔化成小球——钠的熔点低，反应放热；四处游
动——生成气体；酚酞变红——生成碱。
③与酸反应
2Na+2H+=2Na++H2↑ 钠不足，直接与酸反应；钠过量，先与酸反应再与水反应。
④与盐溶液反应
钠与盐溶液反应，先考虑Na与水反应生成NaOH，再考虑NaOH是否与盐反应。a．投入NaCl溶液中，只有H2放出。2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
b．投入饱和NaCl溶液中，有H2放出，还有NaCl晶体析出（温度不变)）。
c．投入NH4Cl溶液中，有H2和NH3逸出。
2Na+2NHCl=2NaCl+2NH3↑+H2↑
d．投入CuSO4溶液中，有气体放出和蓝色沉淀生成。
2Na+H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
（3）钠的保存及用途：
①保存：钠的化学性质非常活泼，易与空气中的O2、H2O等反应，保存在煤油中。
②用途：
a．工业上用于冶炼金属：4Na+TiCl4=Ti+4NaCl
b．Na—K合金（液态）用作原子反应堆的导热剂
c．制造高压钠灯，作为电光源。
2．碱金属元素
（1）周期表中的位置：第IA族（Li、Na、K、Rb、Cs）
（2）原子结构特点：最外层电子数均为1。
（3）主要性质：
①原子半径为同周期最大，易失电子。强还原剂且从Li→Cs金属性增强。
②取高价氧化物的水化物呈强碱性，从Li→Cs碱性增强。
（三）镁、铝、铁及其化合物
1．镁、铝在元素周期表中位置及原子结构镁(Mg)：位于周期表第3周期第IIA原子结构铝(Al)：位于周期表第3周期第IIIA，原子结构Mg、Al均为活泼金属，在化学反应中都易失电子，其性质有相似之处，但由于原子结构不同性质上也有差异。
2．镁、铝的物理性质
①相同点：密度较小，熔点较低、硬度较小、均为银白色。
②不同点：铅的硬度比镁稍大，熔沸点比镁高，这是由于镁、铅的金属键的强弱不同。3．镁、铝的化学性质比较：
Mg Al
暴露在空气中（与O2反应）常温下被O2氧化，形成致密氧化膜、因而具有一定抗腐蚀性很快与O2反应，形成致密氧化膜，抗腐蚀性比镁强
燃烧空气中点燃，发出耀眼的白光
2Mg + O2 2MgO 在纯氧中或高温下可燃烧
4Al + 3O2 2Al2O3
与某些氧化物反应2Mg +CO2 2MgO + C 4Al+3MnO2 2Al2O3+3Mn
2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe
与H2O反应Mg+2H2O Mg(OH)2 ↓+H2↑与沸水只有微弱反应
与非金属反应3Mg + N2 Mg3N2 2Al+ 3Cl2 2AlCl3
与非氧化性酸反应Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑2Al + 6HCl = 2AlCl3+ 3H2↑
与氧化性酸反应能反应，无H2生成
4．氧化铝和氢氧化铝
A12O3和Al(OH)3是典型的两性化合物，既能与强酸反应。也能与强碱反应生成盐和H2O。Al 2O3+6H+=2A13++3H2O A12O3+2OH–=2A1O2–+H2O
Al(OH)3+3H+=A13++3H2O Al(OH)3+OH–=A1O2–+2H2O
5．生成Al(OH)3沉淀量的图像分析
（1）向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量。图1所示。
（2）向AlCl3溶液中滴加氨水至过量。图2所示。
（3）向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液直至过量。图3所示。
（4）向NaAlO2溶液中滴加盐酸直至过量。图4所示。
（5）向盐酸中滴入NaAlO2溶液直至过量。图5所示。
（6）向NaAlO2溶液中通人CO2直至过量。图6所示。
6．铁及其化合物
（1）铁在周期表中的位置及原子结构
铁位于第四周期第Ⅷ族，是过渡金属元素的代表，其原子结构示意图：铁元素是一种变价元素，通常显示+2价、+3价，其化合物及其水溶液往往带有颜色。
（2）铁的性质
①与非金属反应
2Fe+3Cl2=2FeCl3（棕黄色的烟）
3Fe+2O2=Fe3O4
Fe+S=FeS
Fe+I2=FeI2
注：铁与弱氧化性物质反应生成低价铁的化合物
②与酸反应
a．非氧化性酸．Fe+2H+=Fe2++H2↑
b．氧化性酸：常温下遇浓H2SO4、浓HNO3会发生钝化，而加热时会剧烈反应。
③与水反应：3Fe+4H2O(气)=Fe3O4+4H2
④与某些盐熔液反应：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，Fe+2Fe3+=3Fe2+
（3）铁的存在铁在自然界中分布较广。在地壳中含量约占5％，仅次于铝。分布在地壳中的铁均以化合态存在，游离态的铁只能在陨石中得到。铁矿石的种类较多，重要有：赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4），褐铁矿（2Fe2O3·3H2O）和菱铁矿（FeCO3）。
FeO F e2O3 Fe3O4
俗称——铁红磁性氧化铁
色、态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体
化合价+2 +3 +2、+3
水溶性均难溶于水
稳定性不稳定
6FeO+O2=2Fe3O4 稳定稳定
与酸反应FeO+2H+=Fe2++H2O F e2O3+6H+=
2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+=
Fe2++2Fe3++ 4H2O
与CO的反应FexOy+yCO=xFe+yCO2
制取高温熔融，过量的铁与氧气反应
2Fe+O2 2FeO Fe(OH)3的分解
2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O 铁在氧气中燃烧
3Fe+2O2 Fe3O4
（4）铁的氧化物和氢氧化物
①铁的氧化物
②铁的氢氧化物
Fe(OH)2 Fe(OH)3
物性白色，难溶于水的固体红褐色，难溶于水的固体
化性（1）与非氧化性强酸反应
Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
（2）与氧化性酸反应
3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3
+NO↑+8H2O
（3）空气中放置被氧化
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 （1）与酸反应
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
（2）受热分解
2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O
制备①煮沸蒸馏水，赶走溶解的氧气②煮沸NaOH溶液，赶走溶解的氧气③配制FeSO4溶液，加少量的还原铁粉④用长滴管将NaOH溶液送入FeSO4溶液液面以下
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓将NaOH溶液滴入Fe2(SO4)3
溶液中
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
（5）Fe2+和Fe3+的性质
①Fe2+具有氧化性，主要表现还原性
4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O（Fe2+被氧化）
②Fe3+具有较强的氧化性，与S2–、I–、SO32–等能发生氧化还原反应2Fe3++S2–=2Fe2++S↓ 2Fe3++2I–=2Fe2++I2
③Fe3+是典型的弱碱阳离子，与HCO3–、AlO2–。等在溶液中发生双水解反应2Fe+3CO32–+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
④Fe3+遇苯酚溶液呈紫色；可用于检验Fe3+
⑤亚铁盐、铁盐的存放方法：亚铁盐溶液——加入少量铁屑以防止Fe2+被氧化，滴入少量相应的酸溶液以防止Fe2+水解。铁盐溶液——加入少量相应的酸溶液以防止Fe3+水解。
第九章. s区、ds区、d区重要元素及其化合物测验题 一、选择题 1、向含有Ag+、Pb2+、Al3+、Cu2+、Sr2+、Cd2+的混合溶液中加稀HCl后可以被沉淀的离子是（）。 A.Ag+ B. Cd2+ C. Ag+和Pb2+ D. Pb2+和Sr2+ 2、性质相似的两个元素是( )。 A.Mg和Al B. Zr和Hf C. Ag和Au D.Fe和Co 3、在下列氢氧化物中,哪一种既能溶于过量的NaOH溶液,又能溶于氨 水中?( )。 A.Ni(OH)2 B. Zn(OH)2 C. Fe(OH)3 D.Al(OH)3 4、下列5种未知溶液是：Na2S、Na2S2O3、 Na2SO4、 Na2SO3 、Na2SiO3，分别加入同一中试剂就可使它们得到初步鉴别，这种试剂是（）。 A.AgNO3 溶液 B. BaCl2 溶液 C. 稀HCl溶液 D.稀HNO3溶液 5、 +3价铬在过量强碱溶液中的存在形式是( )。 A.Cr(OH)3 B. CrO2- C. Cr3+ D. CrO42- 6、下列硫化物中,不能溶于浓硫化钠的是( )。 A. SnS2 B. HgS C. Sb2S3 D. Bi2S3 7、.向MgCl2 溶液中加入Na2CO3 溶液,生成的产物之一为: A.MgCO3 B. Mg(OH)2 C. Mg2 (OH)2 CO3 D. Mg(HCO3)2 8、下列各组离子中,通入H2S气体不产生黑色沉淀的是( ) A.Cu2+ , Zn2+ B. As3+, Cd2+ C.Fe2+, Pb2+ D. Ni2+ , Bi3+ 9、下列物质在空气中燃烧,生成正常氧化物的单质是( )。 A. Li B. Na C. K D. Cs 10、能共存于溶液中的一对离子是( )。 A .Fe3+和I- B. Pb2+和Sn2+ C. Ag+和PO43- D. .Fe3+和SCN- 11、在HNO3介质中,欲使Mn2+氧化成MnO4-,可加哪种氧化剂?( ) A. KClO3 B. H2O2 C. 王水 D.(NH4)2S2O8 12、下列硫化物中,不能溶于浓硫化钠的是( )。 A. SnS2 B. HgS C. Sb2S3 D. Bi2S3
专题复习常见金属元素及其化合物 [高考关键词]单质——氧化物(碱性氧化物)——氢氧化物(碱)——盐(阳离子)。1.钠：活泼、还原性(保存)；过氧化钠：结构特点、与水及CO2反应特点；烧碱。2.铝：还原性、与强碱反应、合金；氧化铝、氢氧化铝：两性；Al3＋：水解、净水、离子共存、铝三角转化。3.铁：腐蚀、变价；Fe2＋：还原性、离子共存、保存、检验；Fe3＋：氧化性、水解、离子共存、检验；Fe2＋、Fe3＋的相互转化。4.铜：不活泼、冶炼；氧化物、Cu2＋：颜色。 1．熟记几种物质的颜色 Na2O2是________；Fe2O3是________； Al(OH)3、Fe(OH)2均是__________________； Fe(OH)3是________；CuSO4是________； FeCl3________。 答案淡黄色红棕色白色红褐色白色棕黄色 2．熟悉4类特殊反应 (1)Fe在Cl2中燃烧，无论Cl2是否过量，产物均为________。 (2)Na在氧气中燃烧，无论O2是否过量，产物均为________。 (3)与水接触产生气体单质的物质有________。 (4)与水接触产生气体化合物的物质有________。 答案(1)FeCl3(2)Na2O2(3)Na、K、Na2O2等 (4)Al2S3、Mg3N2、CaC2 3．典型元素及其化合物的特征性质
(1)Na、Al、Fe、Cu四种元素的单质中：
①能与水剧烈反应的是____________，反应的离子方程式：_______________________； ②能与NaOH溶液反应的是________，反应的离子方程式：_________________________，其中作氧化剂的是________________________________________________________； ③Cu在潮湿的空气中被腐蚀的化学方程式：__________________ ________________________________________________________________________； ④与氧气反应条件不同，反应产物不同的是_________________________________。 (2)上述四种金属的氧化物中： ①能用作供氧剂的是________，写出一个化学方程式： ________________________________________________________________________； ②既能溶于酸溶液又能溶于强碱溶液的是_________________________， 离子方程式分别为__________________________________________________， ________________________________________________________________________； ③常温下为黑色固体的是_____________________________________。 (3)上述四种金属的氢氧化物中： ①易在空气中被氧化的是__________，现象____________________________ ________________________________________________________________________， 反应的化学方程式为__________________________________； ②具有两性的是________________。 (4)上述四种金属形成的阳离子共有________种，其中既能表现还原性，又能表现氧化性的是________，检验Fe2＋的方法是________________________________；其中氧化性最强的是________，它腐蚀金属铜的离子方程式为______________________________。
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
第一节细胞中的元素和无机化合物 学习目标核心素养 1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构 成，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。 2.指出水大约占细胞重量的2/3，以自由水和结 合水的形式存在，赋予了细胞许多特性，在生命 中具有重要作用。 3.举例说出无机盐在细胞内含量虽少，但与生命 活动密切相关。 1.从元素的种类和含量等角度理解生物界和非 生物界的统一性和差异性。 2.通过饼状图分析、列表格等方法归纳组成生命 的元素、无机物的作用。 3.按照科学探究的要求，提出验证或探究植物必 需的无机盐的方案。 一、组成细胞的元素 1．元素的种类 (1)按与生命的关系，可以分为必需元素和非必需元素。缺乏必需元素可能导致疾病。 (2)种类：细胞中常见的化学元素有20多种。 2．特点 (1)组成生物体的任何一种元素在无机自然界都能找到。 (2)不同生物体内所含元素种类基本相同，但每种元素的含量却有多有少。 3．含量 (1)地壳中含量最多的元素是氧，再依次是硅、铝、铁。 (2)生物细胞中含量最多的元素是氧，然后分别是碳、氢、氮。 4．生物会因缺乏某些元素而产生该元素的缺乏症。如一些山区居民患有克山病，该病与缺硒有明显关系。 二、细胞中的无机化合物 1．组成细胞的化合物 (1) (2)含量 ①鲜重条件下，含量最多的化合物是水。 ②鲜重条件下，含量最多的有机化合物是蛋白质。 ③干重条件下，含量最多的化合物是蛋白质。
(1)自由水 ①含义：在细胞内可以自由流动。 ②作用 a．良好的溶剂。 b．细胞中生物化学反应的介质。 c．有些自由水直接作为反应物参与生物化学反应。 d．运送营养物质和代谢废物。 e．参与细胞中各种代谢作用。 (2)结合水 ①含义：在细胞中通过氢键等与蛋白质、糖类等物质结合在一起。 ②作用：组成细胞结构的重要成分。 (3)水与代谢的关系 ①在代谢旺盛的细胞中，自由水的含量一般较多。 ②抗逆性较强的细胞中，结合水的含量相对较多。 3．细胞中的无机盐 含量较少 存在 形式 主要以离子形式存在，如Na＋、K＋、Ca2＋、Cl－、HCO－3；少数以化合态存在，如I －构成甲状腺激素等 生理 作用 合成有机化合物的原料，如Mg2＋是叶绿素的必需成分、P是合成核苷酸的原料 合成某些具有特殊生理功能的物质的原料，如Fe2＋是血红蛋白的重要成分 维持细胞的酸碱平衡，如红细胞中的K2HPO4/KH2PO4、HCO－3/H2CO3 1．生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同。( ) 2．Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素。( ) 3．某些无机盐是细胞内一些大分子物质的组成成分，如Fe2＋参与血红蛋白的构成，Mg2＋参与叶绿素的形成。( ) 4．自由水的作用比结合水的作用大。( ) 5．占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质。( ) 6．不同细胞内自由水与结合水的比例基本相同。( ) [答案] 1.×提示：生物界和非生物界在元素组成的种类相同，但含量相差很大。 2．×提示：Ca、Mg是组成细胞的大量元素。 3．√ 4．×提示：自由水、结合水的作用都非常大。
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
各种化合物的元素组成 1各种化合物的元素组成 糖类：C H、O 脂肪：C H、O 固醇：C、H、O 磷脂：C H、ON、P 蛋白质：C H O N（P、S等） 核酸：C、H、ON、P ATP C H ON P 叶绿素：C H ON、Mg 胡萝卜素：C H 叶黄素：C H O NADH C、H、ON、P NADPHC、H、O N P 2说明： 2.1糖类、脂肪、固醇和叶黄素的组成元素都只有CHO 2.2必修一：脂质的组成元素主要是CHO有些脂质还含有P和N。磷酸的组成元素有N和P。
2.3磷酸、核酸、ATR NADH和NADP都由C、H、O N、P组成。 2.4蛋白质一定含有C、H、O N元素，有的还含有S、P等。如血红蛋白含有Fe、S，其化学式：C3032H4816O812N780S8Fe4。另外上述各种化合物都没有S，而蛋白质可能含有S,所以如果哪个有机物含有S，那么一般可以确定该物质是蛋白质，也 就是说S是蛋白质的一种特殊元素。 叶绿素和类胡萝卜素的组成元素不同，叶绿素含Mg类胡萝卜素不含Mg 2. 6 固醇的化学结构 ? ? 理 > % 2.5 *稠那
HO 2.7叶绿素的化学式： 叶绿素a C55H72O5N4Mg 叶绿素bC55H7o O6N4Mg 叶绿素c1 C35H30O5N4M 叶绿素c2C35H28O5N4Mg 叶绿素dC54H7o O6N4Mg 叶绿素 fC55H7o O6N4Mg 2.8叶绿素a的结构
Hydrocarbon tail HC - UH 了 (CH,), HC-CH3 (CH,h CH / X CHj CH3 2.10 E 胡萝卜素的结 构: o Porphyrin-like ring structure CH, CH II HC-ChL 2.9叶绿素b 、 c 、
元素及其化合物知识网络和重要方程式的书写 一、氯气及其化合物 (1)知识网络构建 (2) 写出下列反应的化学方程式，是离子反应的写离子方程式。 ①Cl 2和H 2O 的反应：Cl 2＋H 2O H ＋ ＋Cl － ＋HClO ； ②Cl 2和NaOH 溶液的反应：Cl 2＋2OH － ===Cl － ＋ClO － ＋H 2O ； ③Cl 2和石灰乳的反应：Cl 2＋Ca(OH)2===Ca 2＋ ＋Cl － ＋ClO － ＋H 2O ； ④把Cl 2通入到Na 2SO 3溶液中：Cl 2＋SO 2－ 3＋H 2O===SO 2 － 4＋2H ＋ ＋2Cl － ； ⑤将Cl 2和SO 2混合通入H 2O 中：SO 2＋Cl 2＋2H 2O===4H ＋ ＋2Cl － ＋SO 2－ 4； ⑥将Cl 2通入到氢硫酸溶液中：Cl 2＋H 2S===S ↓＋2H ＋＋2Cl － ； ⑦将浓盐酸和MnO 2混合加热：MnO 2＋4H ＋ ＋2Cl － =====△ Mn 2＋ ＋Cl 2↑＋2H 2O ； ⑧电解饱和食盐水：2Cl － ＋2H 2O=====电解 Cl 2↑＋H 2↑＋2OH － ； ⑨将浓盐酸与漂白液混合：Cl － ＋ClO － ＋2H ＋ ===Cl 2↑＋H 2O ； ⑩将浓盐酸与KClO 3溶液混合：6H ＋ ＋5Cl － ＋ClO － 3===3Cl 2↑＋3H 2O ； ?向KMnO 4固体滴加浓盐酸：2MnO － 4＋16H ＋ ＋10Cl － ===2Mn 2＋ ＋5Cl 2↑＋8H 2O ； ?向漂白粉溶液中通入少量 CO 2气体：Ca 2＋ ＋2ClO － ＋CO 2＋H 2O===CaCO 3↓＋2HClO 。 二、碳、硅及其化合物 (1)知识网络构建 (2) 写出下列反应的化学方程式，是离子反应的写离子方程式。 ①Si 和NaOH 溶液的反应：Si ＋2OH － ＋H 2O===SiO 2－ 3＋2H 2↑； ②SiO 2和NaOH 溶液的反应：SiO 2＋2OH － ===SiO 2－ 3＋H 2O ； ③SiO 2和C 的反应：SiO 2＋2C=====高温 Si ＋2CO ↑； ④SiO 2和氢氟酸的反应：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O ； ⑤向Na 2SiO 3溶液中通入过量CO 2气体：SiO 2－ 3＋2CO 2＋2H 2O===H 2SiO 3↓＋2HCO － 3； ⑥Mg 在CO 2中燃烧：2Mg ＋CO 2=====点燃 2MgO ＋C ； ⑦向澄清石灰水中通入少量CO 2气体：Ca 2＋ ＋2OH － ＋CO 2===CaCO 3↓＋H 2O ； ⑧向澄清石灰水中通入过量CO 2气体：OH －＋CO 2===HCO － 3； ⑨除去CO 2中的CO ：CO ＋CuO=====△ CO 2＋Cu ； ⑩生产普通玻璃的原理：Na 2CO 3＋SiO 2=====高温 Na 2 SiO 3＋CO 2↑、 CaCO 3＋SiO 2=====高温 CaSiO 3＋CO 2↑。 三、硫及其化合物 (1)知识网络构建 (2) 写出下列反应的方程式，是离子反应的写离子方程式。 ①S 溶于热的烧碱溶液生成两种钠盐：3S ＋6OH － =====△ 2S 2－ ＋SO 2－ 3＋3H 2O ； ②把H 2S 气体通入CuSO 4溶液中：H 2S ＋Cu 2＋ ===CuS ↓＋2H ＋ ； ③Na 2S 溶液在空气中放置变浑浊：2S 2－ ＋O 2＋2H 2O===2S ↓＋4OH － ；
组成细胞的元素 1．细胞中常见的化学元素有20多种。根据含量的多少，分为大量元素和微量元素。 2．大量元素有_等。 3．微量元素有_等。 4．构成细胞的元素中，最基本的元素是；其中４种元素含量最多。 鲜重状态下，4种基本元素的含量是O > C > H > N ； 干重状态下，4种基本元素的含量是C > O > N > H。 组成细胞的化合物 1.细胞中的化合物包括：________和________。 细胞中的无机物主要包括____________和____________，_________是细胞中含量最多的化合物，______________大多数以___________的形式存在。 2．水在细胞中以_____________和___________两种形式存在，其中_____________是细胞结构的重要组成成分，_____________占细胞中水的绝大部分，以形式存在，可以自由流动。 3．细胞中无机盐的主要功能包括维持___________________________________________，维持____________________________________________________。 细胞中的水 自由水/结合水的比值对生命活动的影响 （1）当自由水/结合水比值高（即自由水含量高时），代谢强度高，抗寒、抗旱性等抗逆性差。如种子萌发时，先要吸收大量的水分，以增加自由水的含量，并加快代谢速度。 （2）当自由水/结合水比值低（即结合水含量高时），抗寒、抗旱性强，代谢强度差。如冬季，植物吸水减少时，细胞内结合水相对含量升高，由于结合水不易结冰和蒸腾，从而使植被抗寒性加强。 自由水和结合水的存在及其功能的验证 (1)鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻―→自由水散失，代谢减弱。 (2)干种子用水浸泡后仍能萌发―→失去自由水的种子仍保持其生理活性。 (3)干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠―→失去结合水。种子浸泡后不萌发―→失去结合水的细胞丧失生理活性。 [特别提醒] 一般情况下，温度略升高，自由水含量将升高，反之则自由水含量降低。相同条件下，自由水含量高的细胞，代谢旺盛。结合水含量高的细胞代谢较弱。 环境恶化——自由水↓，结合水↑。 细胞衰老——自由水↓，结合水↑。生命活动增强——自由水↑，结合水↓。 细胞中的无机物 1.含量：无机盐在生物体中含量很少，仅占细胞鲜重的1%-1.5%。 2.存在形式：大部分以离子形式存在。少数无机盐与其他化合物结合，如Mg2+是叶绿素的成分缺
模块一常见元素及其化合物性质与转化一、典型元素及其化合物的转化关系 1．氯气及其化合物间的转化关系 2．硫及其化合物间的转化关系 3．氮气及其化合物间的转化关系 4．钠及其化合物间的转化关系 5．铝及其化合物间的转化关系
6．铁及其化合物间的转化关系 二、典型非金属单质的化学性质
三、典型非金属氧化物性质 四、典型金属氧化物性质
五、典型金属氢氧化物性质 六、物质的特殊转化关系1．交叉型转化
2．三角型转化 七、特征反应 既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应的物质 Al 、Al 2O 3、Al(OH)3、氨基酸等。 弱酸弱碱盐：如(NH 4)2CO 3、NH 4HCO 3、(NH 4)2SO 3、NH 4HSO 3等。注意：此时B 、C 均为气体，A 可能是正盐、也可能是酸式盐。 弱酸的酸式盐：如NaHCO 3、Ca(HCO 3)2、NaHSO 3等 固体加热后不留残渣的物质 I 2、NH 4Cl 、(NH 4)2CO 3、NH 4HCO 3 常温与水反应产生气体的物质 Na 、K 、Na 2O 2 能同碱反应的单质 硫、硅、铝、卤素单质 有MnO 2参与的化学反应 2H 2O 2 2H 2O ＋O 2↑ 2KClO 3 2KCl ＋3O 2↑ MnO 2＋4HCl(浓) MnCl 2＋2H 2O ＋Cl 2↑ 化合物+化合物→单质+化合物 化合物+单质→化合物+化合物 Cl 2+H 2O=HCl+HClO 2H 2S+3O 2=2SO 2+2H 2O 4NH 3+5O 24NO+6H 2O 3Cl 2+2FeBr 2=2Br 2+2FeCl 3 化合物+单质→ 化合物 2Na 2SO 3+O 2=2Na 2SO 4 2FeCl 3+Fe=3FeCl 2 2NO+O 2=2NO 2 2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3 2CO+O 2 2CO 2 C+CO 22CO 2Na 2O+O 2 2Na 2O 2 2SO 2＋O 2 2SO 3 MnO 2 △ 催化剂 △ 点燃 点燃 催化剂 加热
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 ( )。
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
一、组成细胞的元素和化合物 1.组成细胞的元素分类 (1)按含量分 大量元素：等 微量元素：等(2)按作用分 最基本元素： 组成人体细胞的主要元素： （按占细胞鲜重的百分比） 2.组成细胞的化合物 1)种类 无机化合物： 有机化合物：、脂质、蛋白质、 (2)含量 ①占细胞鲜重最多的化合物是。 ②占细胞鲜重最多的有机化合物是。 ③占细胞干重最多的化合物是。 三、细胞中的无机物 1.细胞中的水 (1)存在形式：和。 (2)含量变化：生物体的含水量与和生物的 有关。 (3)功能 ①自由水 a.细胞内的 b.参与许多 c.运送和 d.为细胞生存提供
②结合水：是的重要组成成分。 (4)自由水与结合水的联系 自由水结合水 2.细胞中的无机盐 (1)含量：很少，占细胞鲜重的1%～1.5%。 (2)存在形式：绝大多数以的形式存在，少部分是细 胞内的组成成分。 (3)功能：维持细胞和生物体的，维持细胞的 平衡等。 1.种类与含量 (1)上述元素分类是针对生物整体概况的，具体到某种生物 时元素的归属可能不同，如氯元素(Cl)是组成人体的大量元素，但对植物而言却属于微量元素。 (2)大量元素和微量元素都是组成生物体的必需元素。生物体内所含有的元素却不一定都是必需元素。 (3)占人体细胞干重最多的元素是C，占人体细胞鲜重最多的元素是氧，无论鲜重还是干重，C、H、O、N四种元素的含量最多。 2.元素的统一性和差异性 (1)元素种类上的统一性 ①生物界与非生物界在元素种类上具有统一性，构成生物体的化学元素在无机自然界都能找到，没有一种是生物界所特有的。 ②生物界元素都是从无机环境中获取的，如下图：
元素及其化合物总复习 一、元素化合物大纲要求： 了解元素原子核外电子排布的周期性与元素性质递变关系。重点掌握典型金属和典型非金属在周期表中的位置及与其性质的关系。了解其他常见金属和非金属元素的单质及其化合物。 1．ⅠA 和ⅡA族元素—典型的金属 （1）了解金属钠的物理性质，掌握钠和镁化学性质。 （2）从原子的核外电子排布，理解ⅠA 、ⅡA族元素（单质、化合物）的相似性和递变性。 （3）以氢氧化钠为例，了解重要的碱的性质和用途。了解钠的重要化合物。 2．卤族元素—典型的非金属 （1）以氯为例，了解卤族元素的物理性质和化学性质。 （2）从原子的核外电子排布，理解卤族元素（单质、化合物）的相似性和递变性。 （3）掌握氯气的化学性质，了解几种重要的含卤素化合物的性质和用途。 3．其他常见的非金属元素（如：H，O，S，N，P，C，Si） （1）了解这些元素的单质及某些氧化物、氢化物的性质。 （2）以Na2O2为例，了解过氧化物的性质。（3）掌握硫酸、硝酸的化学性质。 （4）以硫酸为列，了解化工生产化学反应原理的确定。初步了解原料与能源的合理利用、"三废处理"与环境保护以及生产过程中的综合经济效益问题。 （5）了解常见盐类的性质和用途。（6）了解常见化肥的基本性质。 （7）了解硫、氮、碳的氧化物对大气的污染及其防止。 （8）初步了解氟氯烃、含磷洗涤剂及二氧化硅粉尘对环境及人类健康的影响。 （9）初步了解一些生活用水的净化及污水处理的基本原理。 4．其他常见的金属（如：Fe、Al） （1）了解金属的通性，金属冶炼的一般原理。初步了解金属的回收和资源保护。 （2）掌握Fe和Al的化学性质。（3）掌握常见金属的活动顺序。 （4）以Fe（Ⅱ）、Fe（Ⅲ）的相互转化为例，了解变价金属元素的氧化还原性。 （5）了解铝的重要化合物。（6）初步了解合金的概念。 5．了解在生活和生产中常见的无机化合物的性质和用途。 6．以上各部分知识的综合应用。二、基础知识回顾 非金属总复习 （一）、横向表格比较
元素及其化合物的复习思路和复习策略 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
元素及其化合物的复习思路和复习策略 江苏省大港中学程薇 元素及其化合物知识是高中化学的重要内容，约占整个高中化学内容的四分之一左右。在高考中占15％左右。知识零碎，化学反应多，学生已学易忘，老师在引导学生复习时也往往是将课本内容简单重复，认为无啥可讲，这样造成的结果是复习效率低。如何有效地引导学生复习并落实好元素化合物知识，下面谈谈我个人的一些不成熟做法：一、复习思路 以“元素→单质→氧化物(氢化物)→存在”为线索；学习具体的单质、化合物时既可以“结构→性质→用途→制法”为思路，又可从该单质到各类化合物之间的横向联系形成知识网进行复习，抓住知识的点、线、面进行学习，由具体到一般，化繁为简，有计划的使之系统化、规律化，抓元素知识与理论知识的结合点，发挥理论的指导作用。并注意新旧知识的的联系和对比，注意相似物质的对比，如：氧化钠、过氧化钠，二氧化硫和二氧化碳，浓硫酸和稀硫酸等，将元素化合物知识形成一个完整的知识网络。即总复习全面抓，普遍的知识规律化，零碎的知识系统化 二、复习策略 (一)把握重点，突出主干知识 考试说明对常见元素的单质及其重要化合物的基本要求是：了解元素原子核外电子排布的周期性与元素性质的递变关系.掌握典型金属和典型非金属在周期表中的位置及与其性质的关系.了解其他常见金属和非金属元素的单质及其化合物. 1.ⅠA和ⅡA族元素--典型的金属 (1)了解钠的物理性质，掌握钠和镁的化学性质. (2)从原子的核外电子排布，理解ⅠA、ⅡA族元素(单质、化合物)的相似性和递变性. (3)以氢氧化钠为例,了解重要的碱的性质和用途。了解钠的重要化合物。 2.卤族元素--典型的非金属 (1)以氯为例，了解卤族元素的物理性质和化学性质.
高考化学重点题型练习: 常见元素及其化合物 1.在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A. NaCl(aq)???→电解Cl 2(g)Fe(s) ???→△FeCl 2(s) B. MgCl 2(aq)???→石灰乳Mg(OH)2(s)???→煅烧MgO (s) C. S(s)2O (g)???→点燃SO 3(g)2H O(l) ???→H 2SO 4(aq) D. N 2(g)2H (g)??????→高温高压、催化剂NH 3(g)2CO (g) aq)????→N aCl (Na 2CO 3(s) 【答案】B 【详解】A.氯气的氧化性强，与铁单质反应直接生成氯化铁，故A 错误； B.氯化镁与石灰乳发生复分解反应生成氢氧化镁，氢氧化镁高温煅烧生成氧化镁和水，故B 正确； C.硫单质在空气中燃烧只能生成SO 2，SO 2在与氧气在催化剂条件下生成SO 3，故C 错误； D.氨气与二氧化碳和氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解可生成碳酸钠，故D 错误； 2.已知A 、B 、D 均为中学化学中的常见物质，它们之间的转化关系如图所示(部分产物略去)，则下列有关物质的推断不正确的是 A. 若A 是碳，则E 可能为氧气 B. 若A 是Na 2CO 3溶液，则E 可能为HCl C. 若A 是Fe ，E 是稀HON 3溶液，则D 为Fe(NO 3)3 D. 若A 是AlCl 3溶液，D 可能是Al(OH) 3，E 不可能是氨水 【答案】C 【详解】A ．A 为C ，E 为氧气，B 为CO 2，D 为CO ，二氧化碳与CO 可以相互转化，选项A 符合； B ．A 为碳酸钠，E 是HCl ，B 为CO 2，D 为NaHCO 3，符合转化关系，选项B 符合； C ．A 为Fe ，E 为稀硝酸，符合转化关系，但Fe 与过量稀硝酸反应生成的B 为硝酸铁，Fe 与少量稀硝酸反应生成的 D 为硝酸亚铁，选项C 不正确； D ．AlCl 3与少量氢氧化钠反应生成氢氧化铝，与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，符合转化关系，若 E 是氨
中考化学元素的单质及化合物重点知识及例题分析【知识点精析】 1. 酸、碱、盐的性质 稀盐酸、硫酸、硝酸化学性质比较
酸的通性： ①使紫色石蕊变红，无色酚酞不变色。 ②活泼金属＋酸→盐＋H2↑。（属于置换反应） ③金属氧化物＋酸→盐＋水。（属于复分解反应） ④金属氢氧化物（碱）＋酸→盐＋水。（属于复分解反应） ⑤盐＋酸→新盐＋新酸。（属于复分解反应） 两种常见的碱的性质。 碱的通性 （1）与指示剂作用，碱溶液使紫色石蕊试液变蓝，使无色酚酞试液变红（仅限于可溶性碱）。
（2）碱＋酸性氧化物→盐＋水（该反应不属于复分解反应） （3）碱＋酸→盐＋水（中和反应，属于复分解反应） （4）碱＋盐→新碱＋新盐（要求两种反应物均可溶，生产物中有沉淀或气体才能发生，属于复分解反应） 三种常见的盐 2. 金属和非金属单质、氧化物、酸、碱、盐之间的相互转化
3. 常见物质的溶解性 常见酸中除硅酸（H2SiO3）外均可溶； 常见碱中除NaOH、KOH、Ba(OH)2、NH3·H2O可溶，Ca(OH)2微溶外其余均为难溶碱。其中Cu(OH)2为蓝色沉淀，Fe(OH)3为红褐色沉淀，其余均为白色沉淀； 常见的盐的溶解性规律是：钾、钠、铵、硝溶；盐酸银不溶；硫酸钡不溶硫酸钙、硫酸银微溶；碳酸钾、钠、铵能溶；碳酸镁微溶。 4. 金属活动顺序表的应用 金属活动顺序表： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au ———————————————————————————————→ 金属活动性由强到弱 金属活动顺序表的应用主要是在置换反应中的应用。 （1）金属+ 酸→盐+ 氢气 （2）金属+ 盐→另一种盐+ 另一种金属 5. 复分解反应发生的条件： 生成物起码具备下列三个条件之一：①有沉淀析出；②有气体放出；③有水生成。 【解题方法指导】 [例1] 有一氧化碳、硝酸钡、二氧化硅、木炭、氢氧化钾、硫酸钠、盐酸、碳酸钾和氧化铁九种物质（其中酸、碱、盐都是溶液）。将它们分成三组，每组都有三种物质。其中：（1）第三组内只有单质和氧化物。且其中一种物质能与生石灰反应生成盐，另外二种物质都能与第一组内的A物质反应。 （2）第一组内A、B、D三种物质间均不能发生反应，而B物质能与第二组内的二种物质反应。 （3）第二组内不与第一组内B反应的物质，能与第一组内的A、D二种物质反应。 试写出各组物质中，每种物质的化学式： 第一组：A. _______ B. _________ D. _________； 第二组：_________，__________，___________； 第三组：_________，__________，___________。 解析： （1）写出九种物质的化学式：CO、Ba(NO3)2、SiO2、C、KOH、Na2SO4、HCl、K2CO3、Fe2O3（2）结合题意分析推断： ①第三组内只有单质和氧化物，即是C、CO、SiO2、Fe2O3中的三种。其中能与生石灰反应的是SiO2，是单质的只有C，所以C和SiO2一定在第三组中。 ②由于C只能跟Fe2O3反应，所以第一组中的A一定是Fe2O3，第三组中的物质是C、SiO2和CO。 ③第一组内A、B、D之间不反应，说明HCl必在第二组内（因为Fe2O3能与HCl反应）。
常见元素的单质及其重要化合物一．2007年高考说明要求
二．三年高考试题分类汇编 （一）．以元素化合物知识为载体考查实验能力 10（06全国Ⅰ）浓度均为0.1 mol·L-1的三种溶液等体积混合，充分反应后没有沉淀的一组溶液是（ B ） A.BaCl2 NaOH NaHCO3 B. Na2CO3 MgCl2 H2SO4 C.AlCl3 NH3·H2O NaOH D.Ba(OH)2 CaCl2 Na2SO4 10（06江苏卷）向一定量的下列物质的溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解．这种物质是（ C ） A．MgS04 B．NaAl02 C．A1C13D．FeCl3 2、（05广东）下列反应的现象描述与离子方程式都正确的是 A.金属镁与稀盐酸反应，有氢气产生；Mg+2H++2Cl—=MgCl2+H2 ↑ B.氯化钡溶液与硫酸反应，有白色沉淀产生；Ba2++SO42—=BaSO4 ↓ C.碳酸钠溶液与盐酸反应，有气泡逸出；Na2CO3+2H+=2Na++H2O+CO2↑ D.过量铁粉与氯化铁溶液反应，溶液变浅绿色；Fe+Fe3+=2Fe2+ 6（06四川卷）下列物质中，属于“城市空气质量日报”报道的污染物是（B）
A.N2 B.SO2 C.CO2 D.CO 7（06江苏卷）大气中的臭氧层可使人类和其他生物免受紫外线的危害，人为因素可能使臭氧层受到破坏．下列因素可破坏臭氧层的是（ B ） A．SO2的排放B．制冷剂氟氯烃(商品名氟利昂)的泄漏 C．C02的排放 D．燃料的不完全燃烧 （对应考点（7）硫、氮、碳的氧化物对大气的污染及其防治） 7（06北京卷）下列叙述不正确的是（ B ） A.用酒精清洗沾到皮肤上的苯酚 B.用氨水清洗试管壁附着的银镜 C.用盐析的方法分离油脂皂化反应的产物 D.用冷凝的方法从氨气、氮气和氢气混合气中分离出氨 二．结合生产生活实际进行考查 66．(2007年高考广东文基，卤素)下列溶液能使红色花瓣快速褪色的是( ) (A)稀盐酸 (B)新制氯水 (C)氯化钙稀溶液 (D)生理盐水 ［答案］B。 67．(2007年高考广东文基，碱金属)下列说法正确的是( ) (A)发酵粉中主要含有氢氧化钠，能使焙制出的糕点疏松多孔 (B)碘盐中的碘可以直接用淀粉检验 (C)碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多 (D)硫酸氢钠属于盐类，其水溶液显中性 ［答案］C。 5．(2007年高考广东化学卷，卤素)氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl2＋2NH3＝N2＋6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误 ．．的是( ) (A)若管道漏气遇氨就会产生白烟 (B)该反应利用了Cl2的强氧化性 (C)该反应属于复分解反应 (D)生成1 mol N2有6 mol电子转移 ［答案］C。（对应考点（3）氯气的化学性质） 1．（05广东）从海水中可以提取溴，主要反应为：2Br—+Cl2=2Cl—+Br2，下列说法正确的是A.溴离子具有氧化性B.氯气是还原剂 C.该反应属于复分解反应 D.氯气的氧化性比溴单质强 （对应考点（2）卤族元素（单质、化合物）的相似性和递变性） 31．(2007年高考广东理基，卤素)从海水可获得的在常温下为液体的单质是( ) (A)Mg (B)K (C)Br2 (D)I2