高三化学总复习非金属及其化合物

高三化学总复习非金属及其化合物编稿：叶长军审稿：柳世明责编：房鑫【内容讲解】一、物理性质汇总：1、颜色：A、红色世界（1）基态：Fe2O3（红棕色）、Fe(OH)3（红褐色）、[Fe(SCN)]2+（血红色）、Cu（紫红色）、Cu2O（砖红色）、NO2（红棕色）、P（红磷、暗红色）、Br2（深红棕色）、红色石蕊试纸、品红溶液。在空气中久置的苯酚(红色)（2）化学变化：①紫色石蕊在酸性溶液(pH＜5.0)中变红；②润湿的蓝色石蕊试纸遇酸性气体(CO2、SO2、H2S、HCl)变红；③酚酞在碱性溶液中呈浅红色(8.2＜pH＜10.0)或红色(pH＞10)；④甲基橙在酸性溶液(pH＜3.1)中呈红色；⑤已经被二氧化硫褪色的品红溶液在加热时会出现红色。B、橙色世界：（1）基态：浓溴水、甲基橙试剂、Br2(CCl4)呈橙红色。C、黄色世界：（1）基态：工业盐酸(含有Fe3+)、Au、S（淡黄色）、Na2O2（淡黄色）、AgBr（淡黄色）、AgI、Ag3PO4、碘水(黄色)、三硝基甲苯(黄色)、蛋白质加浓硝酸（2）激发态：钠元素焰色呈黄色（3）化学变化：久置的浓硝酸因溶有自身分解产生的二氧化氮而变黄D、绿色世界（1）基态：F2（浅黄绿色）、Cl2（黄绿色）、Cu2(OH)2CO3（绿色）、CuCl2（浓溶液呈绿色）、FeSO4（浅绿色）（2）化学变化：Fe(OH)2（白色）——灰绿色——Fe(OH)3（红褐色）E、青(黑)世界：FeFeOFe3O4FeSCuSAg2SMnO2石墨(灰黑)F、蓝色世界（1）基态：CuSO4（溶液）、CuSO4·5H2O（晶体）、液氧、臭氧（2）化学变化：①紫色石蕊在碱性溶液（pH＞8）中变蓝；②润湿的红色石蕊试纸遇碱性气体变蓝；③无水CuSO4（白色粉末）遇水变蓝；④H2、H2S、CH4、C2H5OH燃烧火焰呈淡蓝色，CO燃烧火焰呈蓝色；⑤S在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧呈现明亮的蓝紫色火焰；⑥淀粉遇I2(aq)变蓝；⑦Cl2、Br2、NO2、O3遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。G、紫色世界（1）基态：KMnO4(H+)、紫色石蕊、碘单质呈紫黑色；（2）激发态：钾元素的焰色呈紫色（透过蓝色钴玻璃观察）；（3）化学变化：①I2升华生紫烟；②NH4I受热生紫烟；③紫色石蕊在（5.0＜pH＜8.0）溶液中呈紫色。H、白色世界（1）基态：Hg、铝粉、大多数块状金属、PbSO4、BaSO4、AgCl、BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3、CaCO3、Fe(OH)2（不稳定）、Mg(OH)2、Al(OH)3等。（2）化学变化：①H2在Cl2中燃烧呈现苍白色火焰；②NH3遇HCl产生白烟；③Mg、Al在氧气中燃烧发出耀眼的白光；④红磷在氯气中燃烧时产生白色烟雾；⑤红磷在氧气中燃烧时产生白烟。2、状态：白磷（固态），三氧化硫（固态），纯硫酸（液体）。3、气味：刺激性气味：HXCl2NH3NO2乙醛甲醛臭鸡蛋气味：H2S特殊臭味：O3电石生产的乙炔（含PH3、H2S）特殊气味：C6H6苯酚苦杏仁味：硝基苯香味：酯类化合物4、毒性：第ⅦA族：F2Cl2HF第ⅥA族：H2SSO2第ⅤA族：NONO2NaNO2白磷第ⅣA族：CO有机物：苯硝基苯甲醇苯酚5、升华：I2萘二、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)与单质反应2C+O22COC+O2CO2(2)与某些氧化物反应C+CO22COC+H2O(g)CO+H22C+SiO2Si+2CO↑C+2CuO2Cu+CO2↑(3)与氧化性酸反应C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2OC+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O2．碳的氧化物(1)CO物理性质：无色无味、难溶于水，有剧毒的气体。具有可燃性和还原性。化学性质：2CO+O22CO23CO+Fe2O32Fe+3CO2CO+H2OCO2+H2(2)CO2物理性质：无色无味，能溶于水(1∶1)的气体。密度比空气大，易液化。化学性质：①氧化性：CO2+C2CO②酸性氧化物的通性CO2+H2OH2CO3CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2OCO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)22CO2+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2CO2+CaOCaCO33．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正盐溶解度小。(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。Na2CO3＞CaCO3＞NaHCO3(3)正盐与酸式盐的相互转化4．硅(1)与单质反应Si+2Cl2SiCl4(无色液体)Si+O2SiO2(2)硅的制取：SiO2+2CSi+2CO↑(得到粗硅)精制：Si+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si+4HCl5．二氧化硅(1)酸性氧化物的通性SiO2+CaOCaSiO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(2)氧化性SiO2+2CSi+2CO↑(3)和HF反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O6．硅酸和硅酸盐(1)硅酸是不溶于水的白色固体，酸性比碳酸还弱。设计实验验证硅酸酸性比碳酸还弱：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（胶体）+2NaClNa2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3（胶体）+Na2CO3(2)硅酸盐硅酸盐种类繁多，结构复杂，是构成地壳岩石的主要成分。常用SiO2和金属氧化物表示它的组成。如黏土：Al2O3·2SiO2·2H2O7．硅酸盐工业水泥玻璃陶瓷原料黏土、CaCO3、石膏纯碱、石灰石、石英黏土反应原理复杂反应原理Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑水泥的主要成分：3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3普通玻璃的主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO28．碳及其化合物转化关系9．硅及其化合物转化关系三、富集在海水中的元素—氯及其化合物1．氯气的化学性质(1)与金属反应：Cl2+2Na2NaCl3Cl2+2Fe2FeCl3Cl2+CuCuCl2(2)与非金属反应：Cl2+H22HCl(3)与水反应Cl2+H2OHCl+HClO新制的氯水久置的氯水成分分子：Cl2、H2O、HClO离子：H+、Cl－、ClO－、OH－分子：H2O离子：H+、Cl－、OH－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+H2OHClO+H++Cl－久置的氯水中HClO完全分解为O2而消耗，最后成为HCl溶液解释下列现象：①、新制的氯水能氧化Fe2+、Br-：Cl2+2Fe2+＝2Fe3++2Cl—②、新制的氯水加入镁粉，氯水褪色：Cl2+Mg=MgCl2③、新制的氯水加入硝酸银产生沉淀：Cl－+Ag+=AgCl④、新制的氯水与碳酸氢钠反应：H++HCO3-=H2O+CO2⑤、新制的氯水使石蕊先变红后褪色：H+HClO(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+2HClOCa(ClO)2+H2O+CO2＝CaCO3↓+2HClO通过此反应可比较得出酸性强弱：H2CO3＞HClO②氯气的尾气处理Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O漂白液的有效成分：NaClO(5)与某些盐溶液反应Cl2+2KI＝I2+2KClCl2+2Fe2+＝2Fe3++2Cl—2．氯气的制备（课本课后习题）MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O包括四个基本环节即制备（原料、原理、反应发生装置）、净化（除杂、干燥）、收集（收集方法、验满）、尾气处理会画装置3．次氯酸、漂白粉的性质HClO分子的结构式为H-O-Cl(氧处于中心)，所以电子式为。次氯酸、次氯酸钙等有多方面的性质，经常用到以下几方面性质：(1)HClO是一种弱酸，H2CO3＞HClOCa(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO(2)ClO-是一种弱酸的酸根离子，能发生水解反应：ClO-+H2OHClO+OH-，所以次氯酸钙溶液显碱性。(3)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。(4)HClO见光易分解：2HClO2HCl+O2↑4．氯气及其化合物转化关系5、卤族元素及其单质的性质变化规律（１）．卤族元素物理性质比较：颜色状态熔、沸点密度溶解性水有机溶剂均易溶于有机溶剂F2Cl2Br2I2淡黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色气态气态液体（易挥发）固体（升华）小大低高剧烈反应淡黄绿色黄→橙色黄→褐色剧烈反应黄绿色橙→橙红紫→红（２）．卤族元素单质的化学性质：相似性：化学性质与Cl2相似，都具有典型的非金属性，都可以与金属作用生成金属卤化物，都可以与非金属反应，都可与水发生反应，都可以与强碱作用。递变性：与金属、非金属反应时条件不同。例如：卤素单质与H2的反应H2+F2═2HF，在冷暗处就发生爆炸；H2+Cl22HCl，见光爆炸；，加热缓慢化合；H2+I22HI，更缓慢地化合且可逆。与H2化合时，无论从反应条件、反应的剧烈程度以及生成气态氢化物的稳定性（HF＞HCl＞HBr＞HI），都说明卤素单质的递变性。【经典例题】1.工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下：SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g);mol(Q＞0)某温度、压强下，将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应(此条件下为可逆反应)，下列叙述正确的是（）。A.反应过程中，若增大压强能提高SiCl4的转化率B.若反应开始时SiCl4为1mol,则达平衡时，吸收热量为QkJC.反应至4min时，若HCl浓度为0.12mol/L,则H2的反应速率为0.03mol/(L.min)D.当反应吸收热量为0.025QkJ时，生成的HCl通入100mL1mol/L的NaOH溶液恰好反应【解析】本题以制取高纯硅工业生产原理为背景，主要知识内容有可逆反应的概念、反应热和热化学方程式、化学反应速率、化学平衡的移动和有关基本计算，知识覆盖面较大。本题侧重于考查考生能否敏捷、准确地汲取试题所给信息并进行思维转换，对化学平衡等原理和概念理解的整体性和严密性、思维的灵活性和应变性有一定要求。本题题干情景新，虽然设问角度比较常规，仍能较好地考查考生对有关知识的掌握程度及观察能力和思维能力。本题为较容易题。审题时要仔细、全面，抓住要点，即该反应的可逆性、产物Si为固态及正反应为气体体积增大的吸热反应等。增大体系压强会使化学平衡向缩小气体体积的方向移动，即该反应向逆向移动，必然会降低SiCl4的转化率。从反应的热化学方程式可以看出，1molSiCl4完全参加反应吸收热量为QkJ，但反应是可逆的，1molSiCl4没有全部转化，吸收的热量应小于QkJ。HCl的反应速率为0.03mol/(L·min)，化学方程式中H2与HCl的化学计量数之比为1∶2，H2的反应速率为0.015mol/(L·min)。当反应有4molHCl生成时吸收热量为QkJ，现吸收0.025QkJ热量，必然有0.1molHCl生成，100mL1mol/LNaOH溶液中NaOH的物质的量为0.1mol，可与生成的HCl恰好反应。【答案】D2．将足量CO2通人KOH和Ca（OH）2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量（n）和通入CO2体积（y）的关系正确的是ABCD【解析】解答此题的关键是掌握碳酸正盐和酸式盐的转化关系及条件。起始时反应的离子方程式为：CO2＋2OH－＋Ca2＋CaCO3↓＋H2O，当Ca2＋完全沉淀时，溶液中还剩余OH－，再通CO2，反应的离子方程式为：CO2＋2OH－CO32－＋H2O，继续通CO2，反应式为：CO32－＋CO2＋H2O2HCO3－，再通CO2，