高中化学知识讲解_《非金属及其化合物》全章复习与巩固(基础)(含例题及解答)
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高中化学知识讲解_《非金属及其化合物》全章复习与巩固(基础)
【学习目标】
1.总结几种常见非金属(碳、硅、氯、硫、氮)及其化合物的主要性质,理解浓硫酸及硝酸的氧化性。
2. 掌握氯离子、铵根离子的检验方法。
3. 学会氨气、二氧化硫、二氧化碳的检验方法。
4. 掌握氯气、氨气的实验室制法。
【知识网络】
1、碳及其化合物的转化关系
2.硅及其化合物的转化关系
3.氯及其化合物的转化关系
4.硫及其化合物的转化关系
5.氮及其化合物的转化关系
【要点梳理】
要点一、碳、硅及其化合物
1.碳
碳在常温下非常稳定,但在高温条件下活动性增强,主要表现为还原性。
(1)与非金属单质反应
2C+O2 2CO C+O2 CO2
(2)与某些氧化物反应
C+CO2 2CO C+H2O(g) CO+H2
2C+SiO2 Si+2CO↑
C+2CuO 2Cu+CO2↑
(3)与氧化性酸反应
C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O
2.碳的氧化物
(1)CO:主要表现还原性
2CO+O2 2CO2
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
CO+H 2O CO2+H2
(2)CO2
①弱氧化性:CO 2+C 2CO
②酸性氧化物的三点通性
CO2+H2O H2CO3
CO 2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+CaO CaCO3
其它性质:
CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2
2CO2+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2
Na2SiO3 +CO2 +H2O ==H2SiO3↓+ Na2CO3 (CO2 少量)
Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
3.碳酸盐
(1)溶解性
正盐中只有碱金属的碳酸盐和铵盐溶于水,所有酸式盐均溶于水。
一般酸式盐比相应正盐易溶,但碱金属的碳酸氢盐比碳酸盐的溶解度小。
(2)热稳定性
一般规律:可溶性碳酸正盐>不溶性碳酸正盐>酸式碳酸盐。
如:
Na2CO3>CaCO3>NaHCO3
(3)正盐与酸式盐的相互转化
4.硅单质
地壳中含量最高的两种元素分别是氧和硅。
硅是一种亲氧元素,在自然界中它总是与氧相互化合,硅主要
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以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。
硅原子结构和碳原子结构相似。
硅元素是构成岩石与许多矿物的基本元素,碳元素是构成有机物的必要元素。
(1)硅的性质:还原性为主
Si+2Cl2 SiCl4(无色液体)
Si+O2 SiO2
(2)硅的制取:工业上用碳在高温下还原二氧化硅可得粗硅:SiO2+2C Si+2CO↑
(3)硅的用途
硅是一种重要的非金属单质,用途非常广泛,作为良好的半导体材料,硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器、半导体器件。
硅还可制成太阳能电池。
5.二氧化硅
(1)酸性氧化物的通性
SiO2+CaO CaSiO3
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
SiO2 不溶于水,与水不反应
(2)氧化性
SiO2+CaO CaSiO3
(3) SiO2 和HF 反应:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(特性)
玻璃中含有SiO2,可以用HF 来刻蚀玻璃。
盛放氢氟酸不能用玻璃瓶,可以用塑料瓶。
(4)SiO2 用途
天然二氧化硅有结晶形和无定形两大类,统称硅石。
它的硬度较大,熔点较高。
以SiO2 为主要成分的沙子是基本的建筑材料。
纯净的SiO2 是现代光学及光纤制品的基本原料(光导纤维的成分是二氧化硅)。
石英、玛瑙(成分SiO2)用于制作饰物和工艺品。
6.硅酸
硅酸是一种溶解度很小的弱酸,酸性比碳酸弱,只能通过硅酸盐与酸反应制取。
Na2SiO3 + 2HCl==H2SiO3(胶体)+2NaCl
要点二、氯及其化合物
氯原子很容易得到一个电子而形成氯离子(Cl-),表现为典型的氧化性。
1.氯气的化学性质
(1)与金属反应:
Cl2+2Na 2NaCl 3Cl2+2Fe 2FeCl3 Cl2+Cu CuCl2
(2)与非金属反应:
Cl2+H2 2HCl
点燃的氢气在氯气瓶中继续燃烧,产生苍白色火焰,瓶口有大量的白雾(HCl 气体和空气中的水形成盐酸酸雾)。
(3)与水反应Cl2+H2O HCl+HClO
新制的氯水久置的氯水
成分分子:Cl2、H2O、HClO 分子:H2O
离子:H+、Cl-、ClO-、OH-离子:H+、Cl-、OH-
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颜色黄绿色无色
性质酸性、漂白性酸性且酸性增强、无漂白性
原因新制的氯水中存在Cl2+H2O HClO+H++Cl-
久置的氯水中HClO 完全分解为O2 而消耗,最后成为HCl 溶液
(4)与碱反应:
①工业制漂白粉或漂粉精2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
漂白粉的主要成分为:CaCl2+Ca(ClO)2;有效成分为:Ca(ClO)2
漂白粉的使用:Ca(ClO)2+ 2HCl=CaCl2+2HClO
Ca(ClO)2+ H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
通过此反应可比较得出酸性强弱:H2CO3>HClO
②氯气的尾气处理
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
(5)与某些盐溶液反应
Cl2+2KI=I2+2KCl
Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl—
Cl2+ SO2+2H2O=2HCl+ H2SO4
2.氯气的实验室制备
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
3.次氯酸、漂白粉的性质
(1)HClO 是一种弱酸,H2CO3>HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
(2) HClO 和ClO-都具有强氧化性,无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还
原反应,能使品红溶液褪色。
(3)HClO 见光易分解:2HClO 2HCl+O2↑。
4.氯离子的检验
在被检物质的溶液中,先滴入少量的稀硝酸,将其酸化,排除CO32-等离子的干扰,然后再滴入AgNO3 溶液,
如产生白色沉淀,则可判断该溶液中含有Cl-。
要点三、硫及其重要化合物的主要性质
1.S:
游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层里。
俗称硫磺,是一种黄色晶体,硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
(1) 氧化性:
①和金属Fe+S FeS(黑色) 2Cu+S Cu2S(黑色)
②和非金属S+H2 H2S
(2)还原性:S+O2 SO2
2.SO2
二氧化硫是无色、有刺激气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水。
二氧化硫是形成酸雨的主要气体,排放到大气中有很大危害。
(1)酸性氧化物的通性
①与H2O 反应:SO2+H2O H2SO3
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