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1第四章非金属及其化合物基础知识复习学案【知识整理】：一．无机非金属材料的主角—硅1.硅.含量：硅在地壳中含量为，居第位。制备：（1）用碳在高温下还原二氧化硅质制取粗硅；SiO2+2C高温Si+2CO↑（2）将粗硅在高温下跟氯气反应生成四氯化硅；Si+2Cl2高温SiCl4（3）四氯化硅经提纯后，再用氢气还原，得到高纯度的硅。SiCl4+2H2高温Si+4HCl2．二氧化硅和硅酸（1）二氧化硅（可用于制造光导纤维）物理性质：SiO2是溶于水的固体，熔、沸点，硬度（“大”或“小”）。化学性质：①与氢氟酸反应方程式：，利用此反应可用HF的溶液来____玻璃。②酸性氧化物SiO2与CaO反应方程式：SiO2与NaOH反应方程式：；思考：实验室中盛放NaOH溶液的试剂瓶用塞不用塞，试解释其原因？（2）硅酸制法：硅酸钠溶液与稀盐酸反应方程式：产生现象是。化学性质：①弱酸性酸性比较碳酸硅酸。向硅酸钠溶液中通入CO2反应方程式：。②不稳定性硅酸受热发生分解生成和其化学方程式：3．硅酸盐是由组成的化合物的总称。硅酸钠：其水溶液俗称，呈（“酸”或“碱”）性，是制备玻璃：制取普通玻璃原料是，普通玻璃的成分是。表格：1、硅酸和碳酸的性质比较物质硅酸碳酸化学式H2SiO3H2CO3酸酐SiO2CO2制法硅酸胶体的制备：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓CO2+H2O=H2CO3颜色与状态白色、固体无纯态，只存在于水溶液中水溶性不溶于水只存在于水溶液中酸性比较H2CO3＞H2SiO3向硅酸钠饱和溶液中通入二氧化碳，同样可得到硅酸凝胶，说明硅酸是一种酸性比碳酸还弱的弱酸。2二氧化碳二氧化硅状态物理性质化学性质与水反应与碱反应熔融烧碱时，使用石英坩埚与碱性氧化物反应氧化性32、二氧化碳与二氧化硅的比较3、常见的硅酸盐产品――传统的无机非金属材料硅酸盐产品原料主要设备主要成分玻璃纯碱、石灰石、石英玻璃窑Na2O·CaO·6SiO2陶瓷黏土水泥黏土和石灰石水泥回转窑CaO·SiO22CaO·SiO23CaO·Al2O33．特殊功能的含硅物质物质性质用途碳化硅俗称金刚砂、具有金刚石的结构，硬度很大砂纸、砂轮的磨料含4%的硅钢有很高的磁性变压器芯片硅橡胶目前最好的耐高温又耐低温的材料制造火箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料人工制造的分子筛具有均匀微孔结构，表面积大、具有吸附性吸附剂和催化剂【例1】海南．门捷列夫在描述元素周期表时，许多元素尚未发现，但他为第四周期的三种元素留下了空位，并对它们的一些性质做了预测，X是其中的一种“类硅”元素，后来被德国化学元素家文克勒发现，并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律，下列有关X性质描述中错误的是（）A．X单质不易与水反应B．XO2可被碳或氢还原为XC．XCl4的沸点比SiCl4的高D．XH4的稳定性比SiH4的高二.富集在海水中的元素—氯一．氯气的结构：氯的原子结构示意图为，氯原子最外层有个电子，易电子，达到8个电子的稳定结构。故氯元素的非金属性很强，在化学反应中表现出很强的性。二．物理性质⑴通常状况下，氯气是色的体，有毒，有刺激性气味。⑵密度比空气。⑶常温下，1体积水能溶解体积的氯气，所以Cl2溶于水。⑷氯气熔点－1010C，沸点－34.60C,所以氯气是易化的气体.（人吸入少量氯气，会引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量氯气会中毒致死。所以，在实验室里闻氯气气味时，必须十分小心。）三．化学性质1．与金属的反应⑴Na+Cl2＝(白烟)与酸反应4⑵Cu+Cl2＝(色烟)⑶Al+Cl2＝(色烟)⑷Fe+Cl2＝(色烟)【注意】：氯气能与大多数金属反应，若金属有可变价态，则生成价氯化物2．与非金属的反应⑴氢气在氯气中燃烧：H2+Cl2＝（工业制HCl原理）实验现象：火焰，在瓶口。H2、Cl2充分接触，遇强光，会极速的化合，放出大量的热，发生⑵P+Cl2＝PCl3+Cl2＝反应现象：有生成（中学化学中唯一的烟、雾同时生成的一个反应）其中PCl3具有重要用途—生产农药敌百虫.⑶Si+Cl2高温（工业制高纯硅的重要反应）氯气与钠、铜、氢气、磷的反应说明，燃烧不一定有氧气参加。的化学反应，都可以叫做燃烧。3．Cl2与化合物的反应：⑴跟水的反应：氯气溶于水所得的溶液叫“氯水”，氯水呈色。Cl2+H2O2HClO光照2HCl+O2↑（次氯酸不稳定，见光易分解放出氧气。）新制氯水存在的微粒①分子②离子①一元弱酸，酸性比H2CO3________②不稳定，见光分解：HClO______________HClO的基本性质久置的氯水变成了，主要微粒。③强氧化性；④漂白、杀菌能力，使有色布条、品红溶液等褪色，故氯水可用作________。讨论:1.氯水与液氯是否为同一物质?有何区别?2.新制氯水与久置氯水在成分上有何区别?3.实验中起漂白作用的是氯气还是次氯酸?⑵跟碱的反应：①Cl2+NaOH＝（主要用来吸收多余Cl2）②Cl2+Ca(OH)2＝（工业用来制取漂白粉）漂白粉露置在空气中久置变质失效的化学方程式为:、【回答】：1、漂白粉的主要成分是什么？、有效成分是什么？其漂白原理是什么？（化学方程式）所以漂白粉应保存。2、次氯酸具有漂白作用，为什么不用HClO直接漂白，而要转换成次氯酸盐?四．氯气的用途5饱和NaCl浓流酸NaOH氯气是一种重要的化工原料。氯气除用于消毒、制造盐酸和漂白剂外，还用于制造氯仿等有机溶剂和多种农药。五．氯气的实验室制法1．反应原理（实验室制Cl2的方法）MnO2+HCl(浓)△离子方程式：在这个反应中：①盐酸作用？②足量MnO2和含4molHCl的浓盐酸加热制得Cl2物质的量1mol（填“小于”或“等于”或“大于”）③该反应必须加热到90℃左右，为什么温度不能再高？2．实验装置：3．除杂装置：（洗气）可先将制得的Cl2通过盛有足量的洗气瓶，除去，再通过（或P2O5或CaCl2），除去。4．收集：①用向排空气法收集②用排法收集5．验满：①观察法（黄绿色）②湿润的淀粉－KI试纸（现象：，化学方程式：）③湿蓝色石蕊试纸（现象：）6．尾气吸收装置：烧杯中盛有NaOH溶液（不能用水、Ca(OH)2溶液代替）离子方程式为：六．Cl—的检验向分别盛有盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、自来水、蒸馏水的三支试管里，各加入几滴AgNO3溶液。观察发生的现象。再滴入几滴稀硝酸，观察发生的变化。实验现象解释或离子方程式加入AgNO3溶液后加入稀硝酸后稀盐酸NaCl溶液Na2CO3溶液6自来水蒸馏水【结论】Cl—的检验方法：总结：在不同的情况下，氧水可表现不同的化学性质。归纳如下：（1）表现Cl2性质，例如氯水与碘化钾溶液的反应：Cl2＋2kI==I2＋2kCl。（2）表现HClO性质，例如用氯水漂白有色物质或消毒杀菌时，就是利用氯水中HClO的强氧化性，氧化色素或杀死水中病菌。（3）表现H+性质，例如，向碳酸钠溶液中滴加氯水，有大量气体产生，这是因为：Na2CO3＋2HCl==2NaCl＋H2O＋CO2↑。（4）表现Cl-性质，例如，向AgNO3溶液中滴加氯水：AgNO3＋HCl=AgCl↓＋NaNO3。（5）表现H+＋HClO性质，如新制氯水中加入石蕊试液，溶液先变红后褪色。变红是因为氧水中H+表现的酸性，而褪色则是因为氯水中HClO具有的强氧化性。【回答】：a、如何证明氯水中存在Cl2、H+、Cl－、HClO？b、0.224L（标况）Cl2溶于2L水中，Cl2、Cl－、HClO物质的量之和0.01mol。训练题目：1．检验氯化氢气体中是否混有Cl2，可采用的方法是[]A．用干燥的蓝色石蕊试纸B．用干燥的有色布条C．将气体通入硝酸银溶液D．用湿润的淀粉碘化钾试纸2．用自来水养金鱼时，将水注入鱼缸以前需在阳光下曝晒一段时间，目的是（）A．起到杀菌作用B．使水中次氯酸分解C．提高水温D．增加水中氧气含量3．金属单质与足量的Cl2反应后，生成物的分子式中，正确的是[]A．FeCl2B．CuCl2C．FeCl3D．CuCl4．下列哪种微粒的化学性质最活泼[]A．氯分子B．氯原子C．氯离子D．液氯5．氯水可用来杀菌、消毒，又可作为漂白剂，其中起作用的是[]A．Cl2B．HClC．HClOD．H2O6．下列关于氯水的说法正确的是[]7A．新制的氧水中只含有Cl2分子和H2O分子B．新制的氧水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色C．光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2D．氯水放置数天后PH值将变小7．除去Cl2中混有的少量HCl气体，可将气体通入[]A．苛性钠溶液B．饱和NaHCO3溶液C．澄清石灰水D．饱和氯化钠溶液8．实验室制取氧气的试管壁上沾附有MnO2，除去沾附的MnO2可用的试剂是()A．蒸馏水B．氢氧化钾溶液C．稀盐酸D．热的浓盐酸【例2】（09年宁夏高考题）能正确表示下列反应的例子方程式是（）A.向次氯酸钙溶液通入过量CO2：Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClOB.向次氯酸钙溶液通入SO2：Ca2++2ClO-+SO2+H2O=CaSO3↓+2HClOC.氢氧化钙溶液与碳酸氢镁溶液反应：HCO3-+Ca2++OH-＝CaCO3↓+H2OD.在氯化亚铁溶液中加入稀硝酸：3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O8三．硫和氮的氧化物1、硫：俗称，是晶体，溶于水，溶于二硫化碳。写出反应方程式：Fe与S；Hg与S；2、二氧化硫和三氧化硫（1）二氧化硫物理性质：是色，有气味的毒气体，液化，溶于水。化学性质：①酸性氧化物写出反应方程式SO2与NaOH；SO2与H2O。②还原性SO2与O2。③漂白性原理：SO2能与某些有色物质反应生成的无色物质。若加热该无色物质，则易色。检验SO2常用溶液。SO2还用于等。（讨论）二氧化硫和氯水漂白作用的原理有什么不同？（2）三氧化硫SO3是色固体，是酸性氧化物。SO3与H2O(工业制)；3、二氧化氮和一氧化氮①N2：是色味的气体，常温下性质。在一定条件下，N2与O2反应方程式：。②NO：是色毒气体，溶于水。③NO2：是色有气味毒气体，溶于水。NO2与H2O反应方程式为，工业上利用此反应制取。讨论：（1）现有一试管二氧化氮，请设计实验，要求尽可能多地使二氧化氮被水充分吸收？（2）二氧化硫和二氧化氮对大气的污染四．氨硝酸硫酸氮的固定：是指将转变为。自然界固定氮有途径有。工业合成氨的方程式为。1．氨（1）物理性质：氨是色，有气味的气体，溶于水，液化。（2）化学性质：①与水反应NH3+H2O⇌⇌.②与酸反应NH3+HCl=；NH3+H2O+CO2=；思考：将分别蘸有浓氨水和浓盐酸两玻璃棒靠近时，会出现什么现象？为什么？③氨的催化氧化NH3+O2=（3）氨的制法药品：和反应方程式；制取装置同制相同；用收集；9验满的方法是；棉花的作用是。2．铵盐：是指组成的盐。铵盐溶于水。（1）热的不稳定性NH4Cl；NH4HCO3。（2）与碱反应NH4NO3与NaOH反应方程式：；(NH4)2SO4与NaOH反应方程式：。3．硫酸和硝酸的氧化性（1）浓硫酸的脱水性浓硫酸能将许多有机物中按H:O=脱去，例如。（2）浓硫酸的强氧化性铜与浓硫酸共热的反应方程式：；将生成的气体导入品红溶液，产生的现象是；若导入紫色的石蕊试液中，产生的现象是；将反应后液体倒入少量水中，溶液呈色；该反应体现了浓硫酸的性和性；浓硫酸与金属反应均（“有”或“无”）氢气生成。C与浓硫酸共热的反应方程式：，该反应的氧化剂是，还原剂是。（3）硝酸的氧化性铜与浓硝酸反应的方程式为，产生的现象是。铜与稀硝酸反应的方程式为，产生的现象是。上述反应均体现了硝酸的性和性。硝酸的浓度越大，其氧化性就越（“强”或“弱”）。氧化性更强的王水的组成是。思考：为什么能用铝制或铁制容器盛放浓硝酸或浓硫酸？【例3】（09年上海高考题）用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是（C）①幕布的着火点升高②幕布的质量增加③氯化铵分解吸收热量，降低了温度④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气A．①②B．③④C．③④D．②④答案：C【解析】氯化铵分