非金属及其化合物知识点总结

非金属及其化合物知识点总结一、教学考试要求：一课程标准：通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例，体会化学对环境保护的意义。二考纲要求：1.硅元素及其化合物：2.氯元素及其化合物：（1）了解碳、硅单质及其化合物的主要性质及应用。（1）了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。（2）了解碳、硅及其化合物对环境质量的影响。（2）了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。（3）了解常见无机非金属材料的性质和用途。3.氧、硫元素及其化合物4.氮元素及其化合物（1）了解硫元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。（1）了解氮单质及其主要化合物的主要性质及应用。（2）了解硫元素单质及其重要化合物对环境质量的影响（2）了解氮单质及其重要化合物对环境质量的影响。（3）掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)二、考点梳理第一节无机非金属材料的主角——硅考点一碳、硅单质的性质及用途1．单质的存在形态、物理性质和用途碳硅存在形态游离态和化合态化合态物理性质金刚石：熔点高、硬度大石墨：硬度小、电的良导体灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大，有脆性用途金刚石用于制造切割刀具，石墨用于制造电极、铅笔芯半导体材料和合金材料2.化学性质碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。考点二碳、硅的氧化物1．一氧化碳(1)物理性质：无色气体，有毒，不溶于水。(2)化学性质：①燃烧：2CO＋O2=====点燃2CO2。②还原CuO：CO＋CuO=====△Cu＋CO2。2．二氧化碳和二氧化硅的比较[深化拓展](1)盛放NaOH溶液的试剂瓶不能使用玻璃塞，盛放氢氟酸不能使用玻璃瓶只能使用塑料瓶，因为玻璃中含有的SiO2可以与NaOH溶液、氢氟酸反应。(2)SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H2SiO3。(3)非金属氧化物的熔、沸点一般较低，但SiO2的熔、沸点却很高。(4)酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2却能与氢氟酸作用。考点三硅酸及硅酸盐1.硅酸(1)溶解性：难溶于水。(2)化学性质——弱酸性：酸性比碳酸还弱：Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。(3)制备：可用硅酸钠与盐酸反应制得：Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl。(4)用途：硅胶可用作干燥剂的载体和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂。2．硅酸盐(1)硅酸盐：是由Si、O和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。(2)硅酸钠：硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。(3)硅酸盐组成的表示：通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2O·SiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为K2O·Al2O3·6SiO2。3．无机非金属材料(1)传统无机非金属材料水泥玻璃陶瓷生产原料石灰石、黏土纯碱、石英、石灰石黏土主要设备水泥回转窑玻璃熔炉陶瓷窑生产条件高温(2)新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。[深化拓展](1)无机酸一般易溶于水，而H2SiO3却难溶于水。(2)因H2CO3的酸性强于H2SiO3，所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能发生下列反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但在高温下Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑也能发生。(3)Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，与玻璃的成分不相同；即水玻璃又称为泡花碱，但它却是盐溶液(存放的试剂瓶不能用玻璃塞)，而不是碱溶液。(4)氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示其结构，切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。第二节富集在海水中的元素——卤素考点一氯及其化合物的性质和应用1．氯气的物理性质颜色状态气味密度毒性溶解性黄绿色气体刺激性气味比空气大有毒可溶于水2.氯气的化学性质(1)次氯酸(HClO)①不稳定性：见光易分解，化学方程式为2HClO=====光照2HCl＋O2↑。②弱酸性：比碳酸酸性弱，电离方程式为＋＋ClO－。③强氧化性：具有漂白性。(2)Ca(ClO)2的主要化学性质①Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分，它的稳定性比HClO强。②水解显碱性，其水解离子方程式ClO－＋H2＋OH－。③与酸反应生成HClO，作为漂白或消毒剂的原理可用化学方程式表示为:Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓。考点二氯气的实验室制法1．实验室制取、收集干燥纯净氯气的装置2．验满方法(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。(3)实验室制取Cl2时，常常根据氯气的颜色判断是否收集满。3．注意事项(1)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl挥发。(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。(4)制Cl2的装置，可用于具有“固体(或液体)＋液体――→△气体”特点的反应。(5)尾气吸收时，不能使用澄清的石灰水，因为石灰水浓度太小，吸收不完全。考点三卤素的性质及X－的检验1.结构与性质卤素位于元素周期表中第ⅦA族，包括：氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)。卤素原子最外层都有7个电子，都是典型的非金属元素，其单质具有相似的化学性质。(1)卤素单质和H2的反应：X2＋H2===2HX。(2)卤素单质和H2O的反应：X2＋H2＋HXO(X为Cl、Br)。(3)卤素间的置换反应：将氯水滴入溴化钠溶液：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2。将溴水滴入碘化钾溶液：Br2＋2KI===2KBr＋I2。2．特殊性卤素单质及其化合物除了具有共性外，都有其特殊性质。(1)氟：①无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱。②2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸。③HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒；在HX中沸点最高。(2)溴：①Br2是深红棕色液体，易挥发。②Br2易溶于有机溶剂。③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞。(3)碘：①I2遇淀粉变蓝色。②I2加热时易升华。③I2易溶于有机溶剂。④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大。3．卤素离子的检验(1)AgNO3溶液——沉淀法未知液――→滴加AgNO3溶液稀硝酸生成白色沉淀，则有Cl－浅黄色沉淀，则有Br－黄色沉淀，则有I－(2)置换——萃取法：未知液――→加适量新制饱和氯水振荡――→加入CCl4下层或汽油上层振荡有机层红棕色或橙红色，表明有Br－紫色、浅紫色或紫红色，表明有I－(3)氧化——淀粉法检验I－：未知液――→加入适量新制饱和氯水或双氧水振荡――→加入淀粉溶液振荡蓝色溶液，表明有I－考点四卤素单质的工业制法1．氯的提取——氯碱工业海水―→粗盐――→精制饱和食盐水――→电解阳极产物：Cl2阴极产物：H2、NaOH化学方程式为2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑2．海水提取溴(1)流程(2)发生反应的化学方程式①2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl；②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。3．海带中提取碘(1)流程H2OCl2↓↓海带――→灼烧海带灰―→过滤―→氧化―→提纯―→I2(2)发生反应的化学方程式：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。第三节氧、硫及其化合物考点一O3和H2O2的性质及应用1．O3(1)组成：臭氧的分子式为O3，与O2互为同素异形体。(2)化学性质①不稳定性：O3不稳定，容易分解，反应的化学方程式为2O3===3O2，在放电条件下空气中的O2可以转化为O3，反应的化学方程式为3O2=====放电2O3。②强氧化性：O3容易使淀粉­KI溶液变蓝色，反应的化学方程式为2KI＋O3＋H2O===I2＋2KOH＋O2。③漂白性：O3因其强氧化性能使有色物质褪色，可用作杀菌消毒剂。(3)用途：①可用作脱色剂和消毒剂；②臭氧层可以吸收来自太阳的紫外线，是人类和其他生物的保护伞。2．H2O2(1)结构电子式，结构式H—O—O—H，是极性分子。(2)化学性质①不稳定性：加热、加催化剂都能使分解加快。2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑。②弱酸性：相当于二元弱酸。H2O2＋＋HO－2，HO－2＋＋O2－2。③强氧化性a．用10%的双氧水漂白羽毛及丝织品；b．氧化Fe2＋、SO2－3等还原性物质：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，H2O2＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O；c．使湿润的淀粉­KI试纸变蓝：H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O。④弱还原性：遇强氧化剂时作还原剂。2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O。考点二硫单质及其氧化物的性质和应用1．硫单质(1)自然界中的硫①游离态：硫单质俗称硫黄，主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。②化合态：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在，有关化学式为：硫铁矿黄铜矿石膏芒硝FeS2CuFeS2CaSO4·2H2ONa2SO4·10H2O(2)硫的物理性质色态溶解性黄色晶体不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2(3)硫的化学性质2．二氧化硫(1)物理性质：色态气味密度溶解性无色气体刺激性气味比空气大易溶于水(2)化学性质：3．三氧化硫(1)物理性质：熔点16.8℃，沸点44.8℃，常温下为液态，标准状况下为固态。(2)化学性质：三氧化硫具有酸性氧化物的通性，主要反应如下：SO3与H2O：SO3＋H2O===H2SO4与碱性氧化物CaO：CaO＋SO3===CaSO4与碱[CaOH2]：SO3＋CaOH2===CaSO4＋H2O4．硫的氧化物的污染与治理(1)来源：含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。(2)危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6)。(3)治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。(4)硫酸型酸雨的形成途径有两个：途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO2＋O2=催化剂=2SO3、SO3＋H2O===H2SO4。途径2：SO2＋H22SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。常见的能用于漂白的物质的比较考点三硫酸及硫酸根离子的检验1.物理性质H2SO4不挥发，易溶于水，浓H2SO4溶于水放热，所以稀释浓H2SO4时，应将浓H2SO4沿器壁慢慢注入水中并不断搅拌。2．稀硫酸具有酸的通性3．浓硫酸的特性将有机物中的H、O以原子数2∶1比例脱去，如使蔗糖变黑4．SO2－4的检验被检液――→加足量盐酸酸化取清液――→滴加BaCl2溶液有无白色沉淀(判断有无SO2－4)考点四硫及其化合物的相互转化1.2．当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降如：H2S＋H2SO4(浓)=====△S↓＋SO2↑＋2H2O3．相邻价态的微粒不发生氧化还原反应如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。4．含硫物质的连续氧化硫元素H2S――→足量O2SO2――→O2SO3――→H2OH2SO4S――→O2SO2――→O2SO3――→H2OH2SO4第四节氮及其化合物考点一氮及其氧化物1．氮在自然界中的存在与转化(1)氮元素的存在与氮的固定：(2)N2的物理性质：无色、无味气体，密度比空气略小，难溶于水。(3)N2的化学性质：①与氧气反应：N2＋O2=====放电或高温2NO。导致汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮。②与氢气反应：N2＋3H2催化剂高温、高压2NH3。2．NO与NO2考点二氨和铵盐1．氨的物理性质无色