超详细人教版必修一化学第四章非金属及其化合物化学方程式总结

第四章非金属及其化合物方程式总结----------加粗的是对应的离子方程式一、硅及其化合物1、硅单质物理性质：有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大，质地脆，导电性介于导体和绝缘体之间。化学性质：常温下化学性质稳定硅的还原性：Si(粉)+O2SiO2粗硅的制取：2C+SiO2Si+2CO(制得粗硅)粗硅的提纯：Si(粗)+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2=Si(纯)+4HCl硅与强碱的反应：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑2OH-+Si+H2O=SiO32–+H2↑硅与氢氟酸反应：4HF+Si=SiF4↑+2H2↑硅的用途：硅可制造集成路、电子芯片、太阳能电池板等。2、二氧化硅及硅酸存在：结晶形和无定形。通称硅石。性质：化学性质稳定，除氢氟酸外，一般不与其他酸反应，可以与强碱、碱性氧化物发生反应，属酸性氧化物。用途：SiO2是光导纤维的主要原料，以SiO2为主要原料的物质大多都有石英某某、水晶某某；玛瑙某某。①Si(粉)+O2SiO2②与碱性氧化物反应：SiO2+CaOCaSiO3③与碱的反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OOH-+SiO2=SiO32–+H2O④硅酸盐与酸生成硅酸的反应：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+NaClSiO32-+2H+=H2SiO3(胶体)Na2SiO3+CO2+2H2O=H2SiO3↓+Na2CO3SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-⑤与氢氟酸反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O硅酸易受热分解：H2SiO3SiO2↓+H2O3、硅酸盐硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，在自然界分布极广，种类极多，是一类结构复杂的固体物质，大多不溶于水，化学性质很稳定。硅酸钠：（最简单的硅酸盐）可溶于水，其水溶液俗称水玻璃，可做粘合剂和防火剂，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。制备途径：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OOH-+SiO2=SiO32–+H2O（贮存NaOH溶液的试剂瓶要用橡胶塞）常见的硅酸盐产品：陶瓷、玻璃、水泥二、氯及其化合物1、氯气（Cl2）Cl2的制取：原理：4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O4H++2Cl–+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O发生装置：固液加热型实验装置：（见右图）气体收集装置：向上排空气法（或排饱和食盐水法）尾气处理装置：用碱液（NaOH）吸收物理性质：①黄绿色②气体③有刺激性气味④有毒⑤密度比空气大⑥2:1体积溶于水⑦易液化化学性质：a、与水(H2O)的反应：Cl2+H2O=HCl+HClOCl2+H2O=H++Cl—+HCl用途：可用于自来水的杀菌、消毒新制氯水中的粒子：Cl2；H2O；HClO；H+；Cl-；ClO-；OH-(少量)久置氯水中的粒子：H+；Cl-；H2O；OH-(少量)b、与碱反应：氯气+碱==氯酸盐+次氯酸盐+水（此反应中氯气既作氧化剂又作还原剂）与NaOH反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2OCl2+2OH–=Cl–+ClO–+H2O（产物NaClO：漂白液的主要成分）与Ca(OH)2反应：Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OCl2+2OH–=Cl–+ClO–+H2O（产物Ca(ClO)2：漂白粉、漂白精的主要成分）注：漂白粉产生作用的原因：Ca(ClO)2+CO2+H2O=2HClO+CaCO3↓且次氯酸易分解（现制现用）：2HClO2HCl+O2↑c、与金属的反应：与Na的反应：2Na+Cl22NaCl现象：有黄光，燃烧，产生白烟与Fe的反应：3Cl2+2Fe2FeCl3现象：燃烧，产生棕黄色的烟与Cu的反应：Cu+Cl2CuCl2现象：燃烧，产生棕黄色的烟d、与非金属的反应：与H2的反应：H2+Cl22HCl现象：H2在Cl2中燃烧，产生苍白色火焰2、氯离子（Cl-）的检验原理：Ag++Cl-=AgCl试剂：AgNO3溶液和稀硝酸（HNO3）操作：（加稀硝酸的作用是除去干扰离子：CO32-）方法一：在被检验的溶液中加入稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则被检液中含有Cl-。方法二：在被检验的溶液中滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶，则被检液中含有Cl-。3、附加：氯气的强氧化性：氯气将非金属最低价离子氧化为单质氯气与溴化钠反应Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2Cl2+2Br—=2Cl—+Br2氯气与碘化钾反应Cl2+2KI=2KCl+I2Cl2+2I-=2Cl-+I2氯气与硫化钠反应Cl2+Na2S=2NaCl+S↓Cl2+S2–=2Cl–+S↓氯气与硫化氢反应Cl2+H2S=2HCl+S↓Cl2+H2S=2H++2Cl–+S↓三、硫及其化合物1、硫单质（S）物理性质：黄色晶体；质地脆；易研成粉末；不溶于水；微溶于酒精；易溶于二硫化碳（CS2）化学性质：易与氧气反应：S+O2SO22、二氧化硫（SO2）物理性质：无色；有刺激性气味；有毒；气体；密度比空气大；易液化；易溶于水化学性质：㈠与氧气反应：2SO2+O2催化剂加热2SO3注意：此反应是可逆反应（指在相同条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应，通常用“”来代替“===”)以下㈡㈢㈣条均体现了SO2是一种酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性㈡与水的反应：SO2+H2OH2SO3（此反应也是可逆反应）㈢与碱性氧化物的反应：SO2+CaOCaSO3↓㈣与碱的反应：SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2OSO2+Ca2++2OH-=CaSO3↓+H2O㈤具有一定的还原性：SO2+2H2S=3S↓+2H2O(SO2作氧化剂；H2S作还原剂)SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HClCl2+SO2+2H2O=4H++SO42–+2Cl-3、三氧化硫（SO3）：是固体㈠与水的反应：SO3+H2O=H2SO4SO3+H2O=2H++SO42–注：三氧化硫是一种酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，它溶于水生成硫酸，工业上利用这一原理生产硫酸㈡与碱性氧化物的反应：SO3+CaO===CaSO4㈢与碱的反应：SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O（此反应中SO3是固体；CaSO4是微溶物）4、亚硫酸（H2SO3）因为亚硫酸中硫元素不是最高价，所以它具有一定的还原性易被氧化成硫酸㈠与氧气的反应：2H2SO3+O2=2H2SO4㈡不稳定，受热易分解：H2SO3H2O+SO2↑5、硫酸稀、浓硫酸都具有酸的通性：①与指示剂的反应：遇紫色石蕊试液：由紫变红遇无色酚酞试液：不变色②金属+酸==盐+H2↑：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑Zn+2H+==Zn2++H2↑③酸性氧化物+酸==盐+H2O：CuO+H2SO4==CuSO4+H2OCuO+2H+==Cu2++H2O④碱+酸==盐+H2O：2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2OOH-+H+==H2O⑤部分盐+酸==新酸+新盐：BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+2HClBa2++SO42-==BaSO4↓浓硫酸的三点特性：①吸水性：有水分子存在，常用作干燥剂，干燥酸性或中性气体②脱水性：没有水分子存在，只是按2:1的比例脱去氢原子和氧原子可使木条，纸张，蔗糖等有机物变黑：C12H22O11(蔗糖)12C+11H2O③强氧化性：与铜反应：2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O(现象：生成可是品红褪色的气体(SO2)，溶液由无色变蓝色)与碳反应：2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O（现象：能使蔗糖脱水形成的碳糊，体积膨胀的原因）由于其强氧化性，冷的浓硫酸、浓硝酸可使铝和铁发生钝化，表面生成致密氧化膜。四、氮及其化合物1、氮的氧化物：一氧化氮(NO)；二氧化氮(NO2)一氧化氮(NO)：物理性质：无色，不溶于水的有毒气体。化学性质：①制备：N2+O22NO②易与氧反应：2NO+O2=2NO2（气体由无色变为棕红色）二氧化氮(NO2)：物理性质：红棕色；有刺激性气味气体；有毒；密度比空气大；易液化化学性质：易溶于水：3NO2+H2O=2HNO3+NO（气体体积减少2/3，由红棕色变为无色）注：若想让NO、NO2全溶于水，通氧气的量：4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO32、氨：（常见用途：氨是氮肥工业，有机合成工业及制造硝酸，铵盐的原料，氨还常用作制冷剂）物理性质：无色，有刺激性气味；气体；极易溶于水且溶解极快（1：:700）化学性质：①制备：N2+3H2催化剂高温高压2NH3②溶于水的产物：NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-【氨水中的粒子：NH3，H2O，NH3·H2O，NH4+，OH-，H+（少量）】③氨水易受热分解：NH3·H2ONH3↑+H2O④与酸的反应：NH3+HCl=NH4Cl⑤具有还原性：4NH3+5O2催化剂△4NO+6H2O3、铵盐：三大性质：均易溶于水；受热易分解；与碱反应时放出氨气。受热易分解：NH4ClNH3↑+HClNH3+HNO3=NH4NO3NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑与碱反应放出氨气：NaOH+NH4NO3NaNO3+NH3↑+H2OCa(OH)2+2NH4Cl2CaCl2+2NH3↑+2H2O（实验室制取NH3的方法）NaOH+NH4ClNaCl+NH3↑+H2O4、硝酸：（不管浓稀硝酸，除具有酸性外，都具有氧化性）㈠铜与浓硝酸的反应：4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O4H++2NO3-+Cu=Cu2++2NO2↑+2H2O㈡铜与稀硝酸的反应：8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O8H++2NO3-+3Cu=3Cu2++2NO↑+4H2O㈢碳与浓硝酸的反应：4HNO3(浓)+CCO2↑+4NO2↑+2H2O㈣硝酸见光易分解：4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O当反应物或反应条件不同时，硝酸被还原得到的产物也不同（浓HNO3的产物：NO2；稀HNO3的产物：NO）