非金属及其化合物
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想成为一名成功者,先必须做一名奋斗者。
第四章 非金属元素及其化合物一、硅及其化合物1、硅(1)硅单质用途:半导体材料、太阳能电池。
(2)单质硅化学性质: Si+2F 2 = SiF 4 Si+4HF = SiF 4+2H 2↑Si+2NaOH+H 2O = Na 2SiO 3+2H 2↑ Si+O2SiO 22、二氧化硅(不与水反应) (1)存在:结晶形(水晶、玛瑙)、无定形(沙子)(2)化学性质:①具有酸性氧化物的通性为硅酸酐,与碱、碱性氧化物、盐等物质发生反应。
SiO 2+CaOCaSiO 3 SiO 2+Na 2CO 3Na 2SiO 3+CO 2↑SiO 2+2NaOH =Na 2SiO 3+H 2O (SiO 2+2OH -=SiO 32-+H 2O ) 即盛放碱性溶液试剂瓶用橡胶塞 ②与氢氟酸(HF)发生反应:SiO 2+4HF SiF 4↑+2H 2O 雕刻玻璃原理 ③与碳还原剂发生反应 :SiO 2+3CSiC +2CO SiO 2+2CSi +2CO(3)用途:石英制耐火材料、石英玻璃,水晶用于制光学仪器和工艺品,制光导纤维等。
3、硅酸(不溶于水的酸)其胶体常用作干燥剂和催化剂的载体 受热不稳定 H 2SiO3 SiO 2↓+H 2O 制备原理:强酸制备弱酸。
Na 2SiO 3+CO 2+2H 2O=H 2SiO 3↓+Na 2CO 3 SiO 32-+CO 2+2H 2O=H 4SiO 4↓+CO 3Na 2SiO 3+2HCl=H 2SiO 3(胶体)+NaCl SiO 32-+2H +=H 2SiO 3(胶体)4、硅酸钠(1)硅酸钠(Na 2SiO 3):水溶液称之为水玻璃或泡花碱,粘合剂、防腐剂。
制取:SiO 2+2NaOH=Na 2SiO 3+H 2O (SiO 2+2OH -=SiO 32-+H 2O )主要性质:Na 2SiO 3+2HCl=H 2SiO 3↓+2NaCl ( SiO 32-+2H +=H 2SiO 3↓)Na 2SiO 3+CO 2+H 2O=H 2SiO 3↓+Na 2CO 3 ( SiO 32-+CO 2+H 2O=H 2SiO 3↓+CO 32-) (2) 硅酸盐产品:水泥(黏土和石灰石)(氧化物表达式3CaO ·SiO 2、2CaO · SiO 2、3CaO ·Al 2O 3)、玻璃(纯碱、石灰石、石英)(氧化物表达式Na 2O ·CaO · 6SiO 2)、陶瓷(黏土)。
非金属及其化合物一、硅元素:无机非金属材料中的主角,在地壳中含量26.3%,次于氧。
是一种亲氧元素,以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中,占地壳质量90%以上。
位于第3周期,第ⅣA 族碳的下方。
Si 对比 C最外层有4个电子,主要形成四价的化合物。
1、二氧化硅(SiO 2)天然存在的二氧化硅称为硅石 其中无色透明的就是水晶,具有彩色环带状或层状的是玛瑙。
二氧化硅晶体为立体网状结构,广泛应用。
(玛瑙饰物,石英坩埚,光导纤维) 物理:熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO 2无色透光性好化学:化学稳定性好、除HF 外一般不与其他酸反应,可以与强碱(NaOH )反应,是酸性氧化物,在一定的条件下能与碱性氧化物反应SiO 2+4HF == SiF 4 ↑+2H 2O SiO 2+CaO ===高温CaSiO 3SiO 2+2NaOH == Na 2SiO 3+H 2O不能用玻璃瓶装HF ,装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。
2、硅酸(H 2SiO 3)酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小,由于SiO 2不溶于水,硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。
Na 2SiO 3+2HCl == H 2SiO 3↓+2NaCl硅胶多孔疏松,可作干燥剂,催化剂的载体。
3、硅酸盐硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称,分布广,结构复杂化学性质稳定。
一般不溶于水。
(Na 2SiO 3 、K 2SiO 3除外)最典型的代表是硅酸钠Na 2SiO 3 :可溶,其水溶液称作水玻璃和泡花碱,可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。
常用硅酸盐产品:玻璃、陶瓷、水泥4、硅单质与碳相似,有晶体和无定形两种。
晶体硅结构类似于金刚石,有金属光泽的灰黑色固体,熔点高(1410℃),硬度大,较脆,常温下化学性质不活泼。
是良好的半导体,应用:半导体晶体管及芯片、光电池、(记住课本后习题关于单质硅的制取)二.氯 1. 氯元素:位于第三周期第ⅦA 族,原子结构: 容易得到一个电子形成氯离子Cl -,为典型的非金属元素,在自然界中以化合态存在。
常见非金属元素及其化合物常见的非金属元素包括氢、碳、氮、氧、磷、硫、卤素等。
下面将分别介绍这些非金属元素及其一些常见化合物。
氢是一种非金属元素,其化学符号为H。
它是宇宙中最丰富的元素之一,广泛建筑装饰运用最多的是含氢氢氧化合物,水(化学式H2O)。
除此之外,氢也可以与其他元素形成化合物,例如氢气(H2)、氨(NH3)等。
碳是一种非金属元素,其化学符号为C。
碳是生命的基础,在有机化学中扮演着重要的角色。
许多有机化合物都含有碳元素,例如甲烷(CH4)、乙醇(C2H5OH)、葡萄糖(C6H12O6)等。
氮是一种非金属元素,其化学符号为N。
氮气(N2)是地球大气中最丰富的气体之一、氮也与其他元素形成化合物,例如氨(NH3)和硝酸盐(例如硝酸钾,化学式KNO3)。
氧是一种非金属元素,其化学符号为O。
氧气(O2)是地球大气中第二丰富的气体。
氧是许多化学反应的必需品,也是生物呼吸所必需的。
常见的氧化物化合物包括水(H2O)和二氧化碳(CO2)。
磷是一种非金属元素,其化学符号为P。
磷在生命中起着重要的作用,例如在ATP(细胞能量的主要物质)中。
常见的磷化合物包括三氧化二磷(P2O3)和五氧化二磷(P2O5)。
硫是一种非金属元素,其化学符号为S。
硫具有特殊的气味,常见于生活中的一些化合物,如二氧化硫(SO2)和硫酸(H2SO4)。
卤素是一组非金属元素,包括氟、氯、溴和碘。
这些元素都具有毒性和强烈的活性。
它们通常以单质状态存在,如氯气(Cl2)和溴液(Br2)。
此外,卤素也与其他元素形成化合物,如氯化钠(NaCl)和碘化钾(KI)。
这些非金属元素及其化合物在化学和生物学中发挥着重要的作用。
它们构成了我们周围的物质世界,对地球的生态系统起着重要的影响。
了解它们的性质和反应对于我们理解自然界的规律以及应用化学和生物学的知识都非常重要。
高考化学专题精讲—非金属及其化合物考纲考情思维导图考点提炼高频考点一非金属及其化合物的性质应用1.常见非金属单质的性质非金属单质Cl2、Br2、I2、O2、O3、N2、H2、S、C、Si物理性质]颜色、状态①气态的有Cl 2、O 2、O 3、N 2、H 2;固态的有S 、C 、Si 、I 2;Br 2为液态。
②Cl 2黄绿色、Br 2深红棕色、I 2紫黑色、S 淡黄色溶解性Cl 2、Br 2溶于水;S 不溶于水、微溶于酒精、易溶于CS 2,其他均不易溶于水毒性Cl 2、Br 2、I 2有一定的毒性化学性质与O 2①N 2放电或高温时反应;②H 2、S 、C 、Si 加热或点燃时反应,其他一般不反应与H 2①Cl 2光照爆炸;②O 2点燃爆炸;③N 2在高温高压催化剂条件下反应与H 2O①Cl 2、Br 2与水反应,既作氧化剂,又作还原剂;②C 与水高温下反应与碱Br 2、I 2与碱反应,既作氧化剂,又作还原剂与氧化剂S 、C 与强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸反应与还原剂Cl 2、Br 2、O 2、O 3与H 2SO 3、Na 2SO 3、H 2S 、Na 2S 、Fe 2+、I -等还原剂反应特性及用途I 2使淀粉变蓝、Si作半导体材料2.常见非金属氧化物的性质特性①SO2具有漂白性;②SiO2能与氢氟酸反应;③2NO2N2O4SO2、NO、NO2、CO均是大气污染物:SO2→酸雨、NO、NO2→光化学环保烟雾、CO→有毒气体3.几种常见的硫酸盐硫酸盐俗名颜色用途2CaSO4·H2O熟石膏白色作磨光粉、纸张填充物、气体干燥剂等CaSO4·2H2O生石膏白色塑像、模型、粉笔、医疗绷带等FeSO4·7H2O绿矾浅绿色生产铁系列净水剂、补血剂等CuSO4·5H2O胆矾、蓝矾蓝色配“波尔多液”、镀铜液BaSO4重晶石白色白色颜料、医疗上作“钡餐”KAl(SO4)2·12H2O明矾白色净水剂4.常见无机物性质与用途对应关系归纳(21)MgO、Al2O3的熔点很高作耐高温材料(22)小苏打与硫酸铝溶液发生双水解反应可以作泡沫灭火器(23)Al(OH)3有弱碱性可用于中和胃酸(24)镁铝合金质量轻、强度大可用作高铁车厢材料(25)Fe粉具有还原性可用于防止食品氧化变质(26)Fe2O3是红棕色粉末可用作红色颜料(27)Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板(28)CuSO4使蛋白质变性误服CuSO4溶液,喝蛋清或豆浆解毒(29)BaSO4不溶于水,不与胃酸反应在医疗上用作“钡餐”透视【典例剖析】【例1】C、Si、S都是自然界中含量丰富的非金属元素,下列有关说法中正确的是() A.三种元素在自然界中既有游离态又有化合态B.二氧化物都属于酸性氧化物,都能与碱反应而不能与任何酸反应C.最低价的气态氢化物都具有还原性,能与O2发生反应D.其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:H2SO4>H2SiO3>H2CO3【答案】C【解析】A项,Si元素性质活泼,具有亲氧性,在自然界中无游离态,错误;B项,SiO2能与HF反应,错误;C项,C、Si、S三种元素最低价的气态氢化物分别为CH4、SiH4、H2S,都具有还原性,能与O2发生反应,正确;D项,非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强:H2SO4>H2CO3>H2SiO3,错误。
第四章非金属及其化合物(复习)一、硅及其化合物硅元素在自然界无游离态,大都以氧化物和硅酸盐的形式存在。
1、单质硅(1)结构及性质:由硅原子组成,结构类似金刚石,硬度大,熔点高,灰黑色固体,有金属光泽,有结晶体和无定形两种形态,导电性介于导体和绝缘体之间,不溶于水和强酸,单晶硅通常用于半导体芯片和太阳能电池。
(2)化学性质①常温下:Si+4HF==SiF ₄↑+2H ₂↑,Si+2NaOH+H ₂O==Na 2SiO ₃+2H ₂↑——Si+2OH -+H ₂O==SiO ₃2-+2H ₂↑,Si+2F ₂==SiF ₄注意:硅、铝都是是既能和酸反应,又能和碱反应,放出氢气的单质。
②高温或加热:Si+O ₂=加热=SiO ₂,Si+2Cl ₂=高温=SiCl ₄,Si+C=高温=SiC (金刚砂), 2、二氧化硅(1)结构及性质:由硅氧原子构成,纯的二氧化硅常温下是无色固体,化学式为SiO ₂,不溶于水,不溶于强酸,但溶于氢氟酸,能和熔融碱类起作用。
自然界中存在有结晶二氧化硅和无定形二氧化硅两种,广泛存在与岩石、砂砾、石英矿和硅藻土,纯净的结晶体称为水晶,具有彩色环带状或层状的称为玛瑙(含有杂质)。
常用于光导纤维。
(2)化学性质①酸性氧化物(常温下化学性质稳定,不和水反应)SiO 2+CaO=高温=CaSiO 3,SiO ₂+2NaOH==Na 2SiO ₃+H ₂O ——SiO ₂+2OH -==SiO ₃2-+H ₂O ②弱氧化性硅的工业制法:SiO 2+2C=高温=Si (粗硅)+2CO ↑,Si (粗硅)+2Cl 2=高温=SiCl 4,SiCl 4+2H 2=高温=Si (纯硅)+4HCl③特殊性质Na ₂CO ₃+SiO ₂=高温=Na ₂SiO ₃+CO ₂↑,CaCO ₃+SiO ₂=高温=CaSiO ₃+CO ₂↑(制普通玻璃) ④常温SiO 2+4HF==SiF ₄↑+2H ₂O (HF 腐蚀玻璃,固不能用玻璃容器装HF ) ⑤碳的歧化反应SiO 2+3C=高温=SiC+2CO ↑ 3、硅酸(1)物理性质:硅酸为玻璃状无色透明的不规则颗粒,难溶于水,是一种弱酸,酸性比碳酸弱,饱和的硅酸胶体会失水变成硅酸凝胶,可作为干燥剂和催化剂载体。
高中化学非金属及其化合物知识点高中化学非金属及其化合物知识点一、非金属的基本性质在化学中,非金属是指不具有金属特性的元素,如碳、氮、氧、硫、氢等。
非金属具有以下基本性质。
1.电负性大由于非金属原子的外层电子数量比金属多,且基态下外层电子通常处于不稳定状态,因此非金属原子对电子的亲和力非常强,具有较大的电负性。
2.不良导电由于其电子亲和力强,非金属原子能够很容易地吸收外部电子,但又由于其电子结构松散,因此不良导电。
3.易受氧化剂氧化非金属由于其电子结构不稳定,容易被氧化剂氧化。
例如硫化氢(H2S)与氧(O2)反应,可以发生氢氧化氧化反应生成硫酸(H2SO4)。
二、非金属化合物的分类1.酸性氧化物酸性氧化物是指在水中可与水形成酸的氧化物。
这类化合物的特点是含有更高的氧化态元素,能够和水反应形成酸性溶液。
例如,二氧化硫(SO2)在水中形成亚硫酸(H2SO3),亚硫酸的酸性可以中和碱性氧化物。
2.碱性氧化物碱性氧化物是指在水中可与水形成碱的氧化物。
这类化合物的特点是含有更低的氧化态元素,能够和水反应形成碱性溶液。
例如,钙氧化物(CaO)在水中形成氢氧化钙(Ca(OH)2),氢氧化钙的碱性可以中和酸性氧化物。
3.中性氧化物中性氧化物是指在水中无法形成酸碱反应的氧化物。
这类化合物的特点是在完全化合物的状态下,没有任何电荷转移,且在水中不会有任何反应。
例如,氧气(O2)即为中性氧化物。
4.卤素化合物卤素化合物是指非金属元素与卤素元素化合生成的化合物。
这类化合物在实验室中常用于进行化学反应和中和反应。
例如,氯化氢(HCl)是由氢气和氯气通过电解反应得来的。
5.含氧酸化物含氧酸化物是指非金属元素与氧元素化合生成的化合物,它们具有不同的物理和化学性质。
例如,硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)是常见的含氧酸化物。
三、非金属物质的重要性非金属化合物广泛应用于工业、农业、医学和科学研究等领域。
以下是一些非金属物质的重要性。
非金属及其化合物重要化学方程式总结一.碳、硅及其化合物Si 和NaOH 溶液的反应Si +2OH -+H 2O===SiO 2-3+2H 2↑;SiO 2和NaOH 溶液的反应SiO 2+2OH -===SiO 2-3+H 2O ;SiO 2和C 的反应SiO 2+2C=====高温Si +2CO ↑;SiO 2和氢氟酸的反应SiO 2+4HF===SiF 4↑+2H 2O ;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;Mg 在CO 2中燃烧2Mg +CO 2=====点燃2MgO +C ;向澄清石灰水中通入少量CO 2气体Ca 2++2OH -+CO 2===CaCO 3↓+H 2O ;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COCO +CuO=====△CO 2+Cu ;生产普通玻璃的原理Na 2CO 3+SiO 2=====高温Na 2SiO 3+CO 2↑、CaCO 3+SiO 2=====高温CaSiO 3+CO 2↑。
二.氯气及其化合物Cl 2和H 2O 的反应Cl 2+H 2O H ++Cl -+HClO ;Cl 2和NaOH 溶液的反应Cl 2+2OH -===Cl -+ClO -+H 2O ;Cl 2和石灰乳的反应Cl 2+Ca(OH)2===Ca 2++Cl -+ClO -+H 2O ;把Cl 2通入到Na 2SO 3溶液中Cl 2+SO 2-3+H 2O===SO 2-4+2H ++2Cl -; 将Cl 2和SO 2混合通入H 2O 中SO 2+Cl 2+2H 2O===4H ++2Cl -+SO 2-4;将Cl 2通入到氢硫酸溶液中Cl 2+H 2S===S ↓+2H ++2Cl -;将浓盐酸和MnO 2混合加热MnO 2+4H ++2Cl -=====△Mn 2++Cl 2↑+2H 2O ;电解饱和食盐水2Cl -+2H 2O=====电解Cl 2↑+H 2↑+2OH -;将浓盐酸与漂白液混合Cl -+ClO -+2H +===Cl 2↑+H 2O ;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 。
非金属及其化合物化学方程式汇总1.硅的化学性质:Si + O2 SiO2Si + 2NaOH + H2O === Na2SiO3 + 2 H2↑Si + 4HF === SiF4↑+ 2 H2↑2.二氧化硅的化学性质:①酸性氧化物的通性:SiO2+ 2NaOH == Na2SiO3+ H2O离子方程式SiO2+ CaO △CaSiO3②弱氧化性:SiO2+2C高温2CO+Si③与酸(只与氢氟酸)反应——腐蚀玻璃4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O3.氯气的化学性质:2Fe+3Cl2点燃2FeCl3Cu+Cl2点燃CuCl2注意:Cl2的氧化性强,和可变价金属反应生成高价的金属氯化物!2Na+ Cl2点燃2NaClH2+ Cl2点燃2HClCl2+ H2O ==== HCl + HClO2HClO ==== 2HCl + O2↑离子方程式Cl2 + 2NaOH ===== NaCl + NaClO + H2O离子方程式Cl2 + 2Ca(OH)2 ===== CaCl2 + Ca(ClO)2 + H2O离子方程式Ca(ClO)2+2HCl==CaCl2+2HClO离子方程式注意:①Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO②2HClO==2HCl +O2↑③Ca(ClO)2+2HCl==CaCl2+2HClO①漂白原理;①②在空气中变质;③工业上应用4.卤素的性质:①与氢气反应:H 2+F 2==2HFH 2+ Cl 2 点燃2HCl H 2+ Br 2加热2H Br H 2+ I 2加热2HI ②与水反应:2H 2O+2F 2==4HF+O 2Cl 2+ H 2OHCl + HClO 离子方程式Br 2+ H 2OHBr+ HBrO 离子方程式 I 2+ H 2OHI + HIO 离子方程式③与碱反应:Cl 2 + 2NaOH ===== NaCl + NaClO + H 2O离子方程式Br 2+ 2NaOH ===== NaBr + NaBrO + H 2O离子方程式I 2 + 2NaOH ===== NaI+ NaIO + H 2O离子方程式④置换反应:Cl 2 + 2NaBr===== 2NaCl + Br 2离子方程式Cl 2 + 2NaI===== 2NaCl + I 2离子方程式Br 2 + 2NaI===== 2NaBr + I 2离子方程式5.硫的化学性质: ①还原性:S+O 2 点燃 SO 2 ②氧化性:S+H 2△ H 2S 2Cu+S△ Cu 2S Fe+S △FeS注意:S 的氧化性较弱,和可变价金属反应生成低价的金属硫化物! 2Na+ S == 2Na 2S③3S+6NaOH △2Na 2S+Na 2SO 3+3H 2O离子方程式④硫的特性:S+2Hg==HgS (用硫粉除去洒落的Hg 珠) 2Ag+S==Ag 2S6.二氧化硫的化学性质:①酸性氧化物的通性:SO 2+H 2O H 2SO 3SO 2+ 2NaOH == Na 2SO 3+ H 2O离子方程式 SO 2+ NaOH == NaHSO 3离子方程式 SO 2+ CaO == CaSO 3②还原性:SO 2+2H 2O+Cl 2== H 2SO 4+2HCl离子方程式 SO 2+2H 2O+Br 2== H 2SO 4+2HBr离子方程式 SO 2+2H 2O+I 2== H 2SO 4+2HI离子方程式 SO 2+2H 2O+X 2== H 2SO 4+2HX (X= Cl 、Br 、I ) 离子方程式 ③氧化性:SO 2+2H 2S== 3S ↓+2H 2O7.硫酸的化学性质:①酸的通性:H 2SO 4+Zn== ZnSO 4+ H 2↑CuO +H 2SO 4== CuSO 4 + H 2O2NaOH +H 2SO 4==Na 2SO 4 +H 2ONa 2CO 3 +H 2SO 4==Na 2SO 4 +H 2O +CO 2↑②浓硫酸具有强氧化性:S+2H 2SO 4(浓) △3SO 2↑+2H 2OC+2H 2SO 4(浓) △ CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O(浓H 2SO 4与非金属反应时只作氧化剂) Cu+2H 2SO 4(浓)△ CuSO 4+SO 2↑+2H 2O (浓H 2SO 4与金属反应既表现出氧化剂有表现出酸性)③吸水性:④脱水性:8. 硝酸的化学性质:①酸的通性:CuO +2HNO 3== Cu(NO 3)2 + H 2ONaOH +HNO 3==NaNO 3 +H 2ONa 2CO 3 + 2HNO 3==2NaNO 3 +H 2O +CO 2↑ ②浓硝酸具有强氧化性:S+6HNO 3(浓) △H 2SO 4+6NO 2↑+2H 2OC+4HNO 3(浓) △ CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O(浓H 2SO 4与非金属反应时只作氧化剂) Cu+2H 2SO 4(浓)△ CuSO 4+SO 2↑+2H 2O Cu+4HNO 3(浓) △Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O离子方程式 (浓HNO 3与金属反应既作氧化剂又作酸)9. H 2S 、HI 通入浓硫酸中H 2S+H 2SO 4(浓)==SO 2↑+S ↓+2H 2O2H 2S+H 2SO 4(浓)==3S ↓+4H 2O2HI+H 2SO 4(浓)==SO 2↑+I 2+H 2O10.工业上用接触法制硫酸:4FeS 2+11O 2 催化剂 △ 2Fe 2O 3+8SO 22SO 2+O 2 催化剂 高温高压 2SO 3SO 3+H 2O==H 2SO 411.工业上生产HNO 3:4NH 3+5O 2 催化剂 △ 4NO+6H 2O2NO+O 2==2NO 23NO 2+H 2O==2HNO 3+NO12.工业上生产晶体硅/玻璃:①晶体硅: SiO 2+2C==2CO+Si (粗硅,后两步用于提纯)Si+2Cl 2==SiCl 4(g )SiCl 4+2H 2==Si+4HCl ②玻璃:Na 2CO 3+SiO 2 高温 Na 2SiO 3+CO 2↑ CaCO 3+SiO 2 高温CaSiO 3+CO 2↑(CaSiO 3的热稳定性比CaCO 3强) 13.实验室制NH 3、Cl 2:①制取NH 3:2NH 4Cl (固)+C a (O H )2(固) △ CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O (此方程式不能写离子反应方程式。
非金属及其化合物一、硅(地壳中含量第二多的非金属,仅次于氧)1、硅单质——晶体硅(Si)(1)性质:带有金属光泽的灰黑色固体,熔点高、硬度大、有脆性,常温下化学性质不活泼。
(2)用途:由于导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,可以制成光电池、计算机芯片等。
2、二氧化硅(SiO2):存在形态有结晶形和无定形两类,统称硅石(1)用途:①石英晶体:无色透明的晶体是水晶;具有彩色环带状或层状的是玛瑙,可制作饰物和工艺品;②以SiO2为主要成分的沙子是基本的建筑材料;③纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料。
(2)化学性质:①与HF反应:SiO2+4HF=SiF4+2H2O(用途:可以用HF来刻蚀玻璃)(酸性氧化物)②与碱性氧化物反应:SiO2+CaO CaSiO3③与强碱反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+ H2O3、硅酸(H2SiO3):酸性很弱,溶解度小,用途:硅胶常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂,也可以用作催化剂的载体。
4、硅酸盐(1)最简单的硅酸盐:Na2SiO3①物理性质:可溶于水,其水溶液俗称水玻璃,是制备硅胶和木材防火剂等的原料。
②化学性质:Na2SiO3+2HCl= H2SiO3(胶体)+2NaCl(2)硅酸盐产品:陶瓷、玻璃、水泥陶瓷:日用器皿、建筑饰材、卫生洁具等,以黏土为原料,经高温烧结而成;普通玻璃:以纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)和石英(SiO2)为原料;水泥:以黏土和石灰石为主要原料;5、含硅物质:(1)碳化硅(SiC)俗称金刚砂,具有金刚石结构,硬度大,可用作砂纸、砂轮的磨料;(2)硅钢具有高的导磁性,主要用作变压器铁芯;(3)硅橡胶(人工合成)既耐高温又耐低温,用于制造火箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料等;(4)分子筛具有均匀微孔结构的铝硅酸盐,主要用作吸附剂和催化剂。
二、氯(在自然界中以化合态存在)1.氯气(1)物理性质:通常情况下呈黄绿色,是一种有强烈刺激性气味的有毒气体;在低温和加压条件下可以转变为液态(称为液氯)和固态。
(2)化学性质:具有强氧化性,能与大多数金属、非金属化合。
①与金属化合:2Na+Cl2 2NaCl 2Fe+3Cl22FeCl3Cu+Cl2CuCl2②与非金属化合:H2+Cl22HCl Cl2+H2O HCl+HClO (具有强氧化性,有漂白、消毒作用,但不稳定,只存在于水溶液中)(2HClO 2HCl+02)③漂白作用:Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O 2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(NaClO是漂白液的有效成分,Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分)(3)用途:SiCl4、GeCl4、TiCl4分别是制取高纯硅、锗和金属钛的重要中间物质。
在有机化工中是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品的重要原料。
2.氯离子(Cl-的检验):在使用AgNO3溶液检验Cl-时,一般先在被检测的溶液中滴入少量称硝酸使其酸化,以排除干扰离子。
化学反应方程式:Ag++Cl-=AgCl练习一、选择题1.赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而成的。
这种物质是()A.盐酸B.氢氟酸C.烧碱D.纯碱2.(2007 广东)下列说法正确的是()A.硅材料广泛应用于光纤通讯B.工艺师利用刻蚀石英制作艺术品C.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应3.(2009 广东)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素;②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品;③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维;④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A. ①②B.②③C. ①④D.③④4.(2011 山东)某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半,该元素()A.在自然界中只以化合态的形式存在B.单质常用作半导体材料和光导纤维C.最高价氧化物不与酸反应D.气态氢化物比甲烷稳定5.(2009)光导纤维被广泛应用于光缆通讯,其主要成分是()A.CuOB.SiO2C.Al2O3D.Fe2O36.下列不能使有色布条褪色的物质是()A.氯水 B.次氯酸钠溶液 C.漂白粉溶液 D.氯化钙溶液7.下列离子方程式中,错误的是()A.氯气与烧碱溶液反应:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OB.氯气与KOH溶液反应:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OC.盐酸与AgNO3溶液反应:HCl+Ag+=H++AgClD.NaCl溶液与AgNO3溶液反应:Cl-+Ag+=AgCl8.下列说法中错误的是()A.燃烧一定伴有发光现象B.燃烧一定是氧化还原反应C.燃烧一定要有氧气参加D.燃烧一定会放出热量二、填空题1.有下列物品或设备:①陶瓷餐具②砖瓦③水泥路桥④门窗玻璃⑤水晶镜片⑥石英钟表⑦玛瑙手镯⑧硅太阳能电池⑨石英光导纤维⑩计算机芯片(1)用到硅单质的是;(2)所用材料为SiO2的是;(3)所用材料为硅酸盐的是。
2.硅酸的工业制法是:将稀释好的硅酸钠和硫酸反应生成水凝胶,经水洗、干燥得到成品。
有关反应的化学方程式是3.以氯气、石灰石、水为原料制取漂白粉,写出有关反应的化学方程式:4.用新制的氯水进行下列实验,将可能发生的现象以及对现象的解释或离子方程式填入下表。
三、解答题:1.从硅的氧化物可以制取硅单质,主要化学反应如下:粗硅的制取:SiO2+2C Si+2CO由粗硅制纯硅(常用方法):Si(粗)+2Cl2 SiCl4 SiCl4+2H2 Si(纯)+4HCl根据以上反应,回答下列问题(1)在制取硅的反应中,焦炭的作用是什么?(2)在由粗硅制纯硅的反应中,氯气(Cl2)与Si的应该属于什么类型的反应?SiCl4与H2的反应属于什么类型的反应?H2的作用是什么?2.实验室里通常用MnO2与浓盐酸反应制取氯气,其反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+H2O 为进行有关氯气的性质实验,需要4瓶容积为100mL的氯气(室温下,氯气的密度为2.91g/L),制取4瓶氯气,理论上需要MnO2固体的质量是多少?三、硫1.硫单质:(1)物理性质:俗称硫黄,一种黄色晶体,质脆,易研成粉末,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳;(2)化学性质:在空气中燃烧时首先生成二氧化硫S+O2 SO22.二氧化硫(1)物理性质:无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,容易液化,易溶于水(2)化学性质:漂白性(由于它能与某些有色物质生成不稳定的无色物质)①与水反应:SO2+H2O H2SO3(亚硫酸不稳定,容易分解成水和二氧化硫)②工业制硫酸:2SO2+O2 2SO3 SO3+H2O H2SO4③与碱性氧化物或碱反应:SO3+CaO CaSO4 SO3+Ca(OH)2 CaSO4+H2O四、氮1.氮气:(1)与氧气反应:N2+O2 2NO(,)2.一氧化氮:不溶于水,在常温下容易与氧气化合:2NO+O2 2NO23.二氧化氮:红棕色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶于水;4.工业制硝酸:3NO2+H2O 2HNO3+NO五、大气污染1.酸雨(1)形成:二氧化硫和二氧化氮溶于水后形成本性溶液,随雨水降下。
(2)危害:直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化,加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
(3)防治酸雨措施:①调整能源结构,发展清洁,优化能源质量,提高能源利用率,减少燃煤产生的二氧化硫和氮氧化物等;②加强环保管理,强化环保执法,严格控制二氧化硫的排放量;③研究、开发适合我国国情的二氧化硫治理技术和设备。
练习一、选择题1.下列气体中不能用排空气法收集的是()A.H2B.CO2C.NOD.O22.下列气体中,不会造成空气污染的是()A.N2B.NOC.NO2D.SO23.下列变化中,不属于化学变化的是()A.SO2使品红褪色B.氯水使有色布条褪色C.活性炭使红墨水褪色D.漂白粉使某些染料褪色4.在NO2与水的反应中()A.氮元素的化合价不发生变化B.NO2只是氧化剂C.NO2只是还原剂D.NO2既是氧化剂,又是还原剂5.下列反应中,不说明SO2是酸性氧化物的是()A.SO2+H2O H2SO3B.SO2+2NaOH Na2SO3+H2OC.2SO2+O2 2SO3D.SO2+CaO CaSO36.与3.2g SO2所含的氧原子数相等的NO2的质量为()A.3.2gB.4.6gC.6.4gD.2.3g二、解答题1.X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染,在工业上都可以用碱液吸收。
已知X是化石燃料燃烧的产物之一,是形成酸雨的主要物质;Y是一种单质,它的水溶液具有漂白作用;Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一,能与水反应。
请写出下列反应的化学方程式。
六、氨1.物理性质:无色、有刺激性气味的气体,极易溶解于水且溶解得快,容易液化,液化时放热,用作制冷剂。
2.化学性质:(1)工业合成氨:N2+3H2 2NH3(氮的固定)(2)氨气溶于水:NH3+H2O NH3·H2O NH3·H2O NH3+H2O(3)与酸反应:NH3+HCl NH4Cl(4)铵盐:易溶于水,受热易分解,与碱反应放出氨①NH4Cl NH3+HCl ②NH4HNO3 NH3+H2O+CO2③NH4NO3+NaOH NaNO3+H2O+NH3(5)氨经过一系列反应可以得到硝酸O2 O2 H2ON2 NH3 NO NO2 HNO34NH3+5O2 4NO+6H2O(6)实验室制法:NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3(用向下排空气法收集)七、硫酸和硝酸的氧化性1.浓硫酸:强腐蚀性2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+2H2O+SO2 (2H2SO4是氧化剂,Cu是还原剂)2H2SO4(浓)+C CO2 +2H2O+2SO22.浓硝酸4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO +4H2O八、拓展1.王水:浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为1:3),能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
2.注意:有些金属如铁、铝等虽然能溶于稀硫酸或稀硝酸,但在常温下却可以用铁、铝制容器来盛装浓硫酸或浓硝酸,这是因为它们的表面被氧化为致密的氧化物薄膜,这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。
练习一、选择题1.下列酸在与金属发生反应时,其中S或N元素的化合价不会发生变化的是()A.稀硫酸 B.稀硝酸 C.浓硫酸 D.浓硝酸2.在下列反应中,硫元素表现出氧化性的是()A.稀硫酸与锌粒反应B.二氧化硫与氧气反应C.浓硫酸与铜反应D.三氧化硫与水反应3.下列气体中,不能用排水法收集的是()A.H2B.NH3C.O2D.NO4.下列方法中,不能用于实验室里制取氨的是()A.在烧瓶中将熟石灰和氯化铵混合,加水调成泥状后加热B.加热试管中的氯化铵固体C.将烧瓶中的浓氨水加热D.将分液漏斗中的浓氨水滴入装有生石灰的烧瓶中5.下列离子方程式,错误的是()A.将氨通入盐酸中:NH3+H+=NH4+B.在NaOH溶液中滴入几滴NH4Cl溶液:NH4++OH-=NH3 +H2OC.将少量铜屑放入浓硝酸中:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2 2H2OD.将稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+=Cu2++H2二、解答题把2.0mol/L CuSO4溶液和1.0mol/L H2SO4溶液等体积混合(假设混合后溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和)。