高中化学学习材料 （精心收集**整理制作）新教材知识分块探究（三）―――苏教版新教材化学1第三部分：非金属单质及其化合物1．氯、溴、碘及其化合物 2．硫及其化合物 3．氮气及其化合物 4．硅及其化合物一、氯、溴、碘及其化合物1、氯气的制法（1）氯气的工业制法：原料：氯化钠、水。
原理：电解饱和食盐水。
装置：阳离子隔膜电解槽。
反应式：2NaCl + 2H 2O通电2NaOH + H 2 ↑+ Cl 2↑(2)氯气的实验室制法原理：利用氧化剂氧化浓盐酸中的Cl -。
常用的氧化剂有：MnO 2、KMnO 4、KClO 3等。
反应式：MnO 2 + 4HCl(浓)△MnCl 2 + Cl 2↑+ 2H 2O2KMnO 4 + 16HCl(浓) ＝2KCl + 2MnCl 2 + 10Cl 2↑+ 8H 2O KClO 3 + 6HCl （浓） == KCl + 3Cl 2↑+ 3H 2O装置：发生装置由圆底烧瓶、分液漏斗、双孔塞、导管、铁架台、石棉网、酒精灯等组成。
收集：用向上排空气法或用排饱和食盐水或排饱和氯水的方法。
验满：看颜色或用湿润的淀粉碘化钾试纸。
尾气吸收：用氢氧化钠溶液吸收。
除杂：用饱和食盐水除去HCl 杂质； 干燥：用浓H 2SO 4 。
（3）中学实验室制H 2、O 2、Cl 2的发生装置的比较 气体 反应物的状态 反应条件 装置或主要仪器 可适用的气体 H 2 固体和液体反应 不加热 启普发生器或简易装置 H 2S 、CO 2、SO 2等 O 2固体或固体混加热大试管、铁架台、导管等NH 3、CH 4等三、非金属单质及其化合物合物Cl2固体和液体或液体和液体加热圆底烧瓶、分液漏斗、双孔塞、导管、铁架台、石棉网、酒精灯HCl、HBr、HI等2．Cl2、Br2、I2的物理性质的比较气体物理性质Cl2黄绿色有刺激性气味的有毒气体，能溶于水（1:2），易液化，密度比空气大。
Br2深红棕色液体，易挥发，有刺激性气味，有毒，在水中溶解度不大，但在有机溶剂中溶解度较大，储存时要加水，水封，以防止挥发。
I2紫黑色固体，有光泽，易升华，在水中溶解度不大，但在有机溶剂中溶解度较大。
3．Cl2、Br2、I2在不同溶剂中的颜色比较水酒精苯汽油四氯化碳Cl2黄绿色（新制）黄绿色黄绿色黄绿色黄绿色Br2黄――橙橙――橙红橙――橙红橙――橙红橙――橙红I2深黄――褐色棕――深棕浅紫――紫紫――深紫浅紫红－紫红4．Cl2、Br2、I2的化学性质的比较①与金属反应2Na + Cl2点燃2NaCl,Cu + Cl2点燃CuCl2，2Fe + 3Cl2点燃2FeCl3，2Fe + 3Br2△2FeBr3，Fe + I2△FeI2。
②与氢气反应反应物反应方程式反应条件反应现象H2与F2H2 + F2 == 2HF冷、暗爆炸H2与Cl2H2 + Cl2＝＝ 2HCl 光照爆炸H2与Br2H2 + Br2＝＝ 2 HBr 加热反应H2与I2H2 + I2 2HI持续加热可逆反应③与水的反应：2F2 + 2H2O == 4HF + O2 X2 + H2O HX + HXO (X:Cl、Br、I)④与碱反应：Cl2、Br2、I2都容易与碱液反应，常用于除尾气、除杂质等。
工业上利用这反应来制漂白粉，反应式是：2Cl2 + 2Ca(OH)2 == CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O漂白粉主要成分漂白粉有效成分：Ca(ClO)2⑤Cl2、Br2、I2相互置换：氧化性Cl2>Br2>I2，所以Cl2可以将Br2、I2置换出，Br2可以将I2置换出。
如:Cl2 +2NaBr == 2NaCl + Br2.5．Cl-、Br-、I-的检验：（1）AgNO3─HNO3法离子选用试剂实验现象及离子方程式Cl-AgNO3的稀HNO3溶液Ag+ + Cl- == AgCl↓白色沉淀Br-AgNO3的稀HNO3溶液Ag+ + Br- == AgBr↓浅黄色沉淀I-AgNO3的稀HNO3溶液Ag+ + I- == AgI↓黄色沉淀（2）Br-、I-可以用氯水反应后加CCl4萃取的方法。
6．AgBr、AgI的感光性：它们都见光分解，AgBr用于感光底片的感光材料；AgI用于人工降雨。
二、硫及其化合物1．硫的性质（1）硫单质的物理性质：单质硫是黄色固体，俗称硫磺，难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（CS2），熔点112.8℃，沸点444.6℃。
自然界中的火山喷口和岩石夹缝中有游离态的硫；自然界中也存在许多化合态的硫。
硫粉对某些疾病有防治作用。
（2）硫的化学性质：①可燃性：S + O2△SO2②与氢气反应：H2 + S△H2S ；③与金属反应：2Na + S == Na2S, Fe + S △FeS, 2Cu + S△Cu2S；④与碱溶液反应：3S + 6NaOH（热）== 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O（用于实验室中清洗有S残留的仪器）;⑤与浓硫酸反应：S + 2H2SO4(浓) △3SO2 + 2H2O。
（3）硫的用途：三药一柴即是制医药、火药、农药和火柴的原料；在化工工业中是生产硫酸等的原料。
2．硫化氢的性质（1）硫化氢的物理性质：硫化氢是有臭鸡蛋味有毒气体，能溶于水，常温常压1:2.6溶于水。
（2）硫化氢的化学性质：①可燃性：O2不足 2H2S + O2点燃2S + 2H2O, O2足量 2H2S + 3O2点燃2SO2 + 2H2O .②热分解：H2S △H2 + S.③和碱反应：H2S + 2NaOH == Na2S + H2O ,H2S + NaOH == NaHS + H2O.Na2S + H2S == 2NaHS. H2S溶于水得氢硫酸溶液，是二元弱酸，易挥发，具有强还原性。
④强还原性：如：2H2S + SO2 == 3S + 2H2O,H2S + Cl2 == S + 2HCl(Br2、I2也同样发生类似得反应),H2S + 2FeCl3 == 2FeCl2 + S + 2HCl,H2S + H2SO4(浓) == S + SO2 + 2H2O等反应。
⑤和一些盐溶液反应生成既难溶于水有难溶于酸沉淀:H2S + CuSO4 == CuS(黑) ↓+ H2SO4;H2S + 2AgNO3 == 2HNO3 + Ag2S(黑)↓;H2S + Pb(NO3)2 == PbS(黑)↓ + 2HNO3.（3）硫化氢的实验室制法：反应式：FeS + 2HCl == FeCl2 + H2S↑, 装置：与制氢气的装置相同。
验满:用湿润的硝酸铅或醋酸铅试纸,变黑即是.注意：酸的选用只能是非强氧化性酸；尾气用碱液吸收。
3．二氧化硫的性质（1）二氧化硫的物理性质：二氧化硫是无色有刺激性有毒气体，易溶于水（1:40），易液化。
（2）二氧化硫的化学性质：①酸性氧化物的通性：H2O + SO2 H2SO3(亚硫酸是二元弱酸，不稳定，易分解，易被氧化),SO2 + 2NaOH == Na2SO3 + H2O,SO2 + NaOH == NaHSO3,SO2 + Na2SO3＋ H2O == 2NaHSO3.SO2 + CaO == CaSO3.②氧化性：SO2 + 2H2S == 3S + 2H2O;③还原性：2SO2 + O2催化剂加热2SO3,SO2 + Cl2 + H2O ==H2SO4 + 2HCl(Br2、I2也同样有类似的反应)，5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O == K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4等反应。
④漂白性：SO2能使某些有色物质褪色，但不能漂白酸碱指示剂。
(3)SO2的实验室制法：Na2SO3 + H2SO4 == Na2SO4 + SO2↑+ H2O.(4)SO2的危害：SO2是硫酸型酸雨形成的主要物质。
它主要来自于化石燃料的燃烧排放的尾气，汽车的尾气，硫酸工业生产的尾气的排放等方面。
SO2进入大气后在大气中的某些灰尘的催化下被O2氧化成SO3，SO3易溶于水，形成H2SO4，同时，SO2溶于水形成H2SO3，也易被氧化为H2SO4，当大气中的这些酸达到一定值时，下降的雨水的pH就会小于5.6，即形成了酸雨。
酸雨的危害非常严重。
如：直接危害的首先是植物，植物对酸雨反应最敏感的器官是叶片，叶片受损伤后光合作用降低，抗病虫害能力减弱，林木生长缓慢或死亡，农作物减产甚至绝收。
其次，酸雨可破坏水土环境，危及生态平衡。
当PH降至5.0以下，鱼类一般不能正常生长，加之水底淤泥中的有毒金属遇酸溶解，更加速水生生物的死亡。
同样，酸雨也使土壤酸化，影响和破坏土壤微生物的数量和群落结构，抑制了土壤中有机物的分解和氮的固定，淋洗与土壤粒子结合的钙、镁、锌等营养元素，使土壤贫瘠化，导致生长在这里的植物逐渐退化。
因此酸雨被冠之“空中杀手”、“空中恶魔”“空中死神”的诅咒名。
另外，酸雨对文物古迹、建筑物、工业设备和通讯电缆等的腐蚀也令人心痛。
酸雨还危及人体的健康。
含酸性物质的空气能使认得呼吸道疾病加重。
酸雨中含有甲醛、丙烯酸等对人的眼睛有强烈的刺激作用。
硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比SO2要高10倍，其微粒可侵入人体的深部组织，引起肺水肿和肺硬化等疾病而导致死亡。
当空气中含0.8mg·L-1的硫酸雾时，就会使人难受致病。
还有人们饮用酸化的水或酸化的鱼类等，使一些重金属元素通过食物链逐渐在人体内积累而导致危害。
（5）酸雨的防治：1）最主要是控制污染源。
主要途径有：①开发新能源替代化石燃料。
如开发氢能、太阳能、核能等。
②利用物理和化学方法对含硫燃料预先进行脱硫处理，降低SO2的排放量。
如在含硫燃煤中加氧化钙，在燃烧时有以下反应：CaO + SO2== CaSO3,CaO + H2O == Ca(OH)2,SO2+ Ca(OH)2==CaSO3 +H2O,2CaSO3 + O2 == 2CaSO4.将硫元素转化成固体盐而减少排放。
③加强技术研究，提高对燃煤、工业生产中释放的SO2废气的处理和回收。
如用氨水对燃煤烟气的脱硫处理是：SO2 + 2NH3 + H2O == (NH4)2SO3, SO2 + NH3 + H2O== NH4HSO3, 2(NH4)2SO3 + O2 == 2(NH4)2SO4, 2NH4HSO3 + O2 == 2NH4HSO4.(它们是氮肥)④积极开发利用煤炭的新技术，对煤炭进行综合处理，推广煤炭的净化技术、转化技术。
如对煤炭进行液化或气化处理，提高能源的利用率，减少SO2的排放。
2）运用化学方法减轻酸雨对土壤和树木的危害。
如对降酸雨地带喷洒石灰等手段。
3）提高全民的环保意识，加强国际合作，共同努力减少硫酸型酸雨的产生。
4．SO3的性质：SO3是无色的晶体，熔点12.8℃，极易于水反应，同时放出大量的热。
