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第四章非金属及其化合物【内容结构】【知识要点】一、硅及其化合物的相互转化二、氯及其化合物的相互转化三、硫及其化合物的相互转化四、氮及其化合物的相互转化非金属及其化合物Cl2氧化性：与金属及其他非金属反应单质化合物SN2Si氧化物氢化物含氧酸含氧酸盐与水、碱反应：消毒剂、漂白剂(漂白液与漂白粉)可燃性：生成SO2稳定性：空气的主要成分亲氧性：以SiO2及硅酸盐的形式存在半导体性：信息技术与光电技术材料SO2、NO2SiO2与水反应：酸雨与环境的关系：大气污染与防治与强碱反应：制Na2SiO3硅酸盐材料的基础NH3与水反应：制氨水与酸反应：制铵盐液化：制冷剂H2SO4、HNO3、HClO氧化性H2SiO3不溶性NaClO、Ca(ClO)2Na2SiO3复杂硅酸盐胶体性质：制硅胶消毒剂、漂白粉黏胶剂(水玻璃)、防火剂陶瓷、玻璃、水泥SiSiO2H2SiO3Na2SiO3SiF4NaClHClCl2HClOCuCl2FeCl2FeCl3NaClOCa(ClO)2SO2H2SSSO3H2SO4BaSO4Na2SO3Na2SCaSO3FeSNH3·H2ONH3NH4ClNH4HCO3N2NONO2HNO3NaNO3﹡﹡二、本章知识结构梳理(一)硅及其化合物1、二氧化硅和二氧化碳比较二氧化硅二氧化碳类别酸性氧化物_酸性氧化物晶体结构原子晶体分子晶体熔沸点高低与水反应方程式不反应CO2+H2OH2CO3与酸反应方程式SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O不反应与烧碱反应方程式SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O少：2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O过：NaOH+CO2==NaHCO3与CaO反应方程式SiO2+CaO高温CaSiO3CaO+CO2==CaCO3存在状态水晶、玛瑙、石英、硅石、沙子人和动物排放2、硅以及硅的化合物的用途物质用途硅单质半导体材料、光电池（计算器、人造卫星、登月车、探测器）SiO2饰物、仪器、光导纤维、玻璃硅酸钠矿物胶SiC砂纸、砂轮的磨料(二)氯1、液氯、新制的氯水和久置的氯水比较液氯新制氯水久置氯水分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色黄绿色无色成分Cl2Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl―、ClO―、极少量的为OH―H＋、Cl―、H2O、极少量的OH―稀盐酸性质氧化性氧化性、酸性、漂白性酸性2、氯气的性质与金属钠反应方程式2Na+Cl2点燃2NaCl与金属铁反应方程式2Fe+3Cl2点燃2FeCl3与金属铜反应方程式Cu+Cl2点燃CuCl2与氢气反应方程式H2+Cl22HCl；H2+Cl22HCl与水反应方程式H2O+Cl2==HCl+HClO制漂白液反应方程式Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O制漂白粉反应方程式2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O实验室制法MnO2＋4HCl（浓）△MnCl2+Cl2↑+2H2O氯离子的检验试剂以及反应方程式AgNO3溶液Ag＋+Cl―==AgCl(三)硫、氮1、二氧化硫的性质物理性质颜色状态密度毒性黄绿色比空气___大___有毒化学性质酸性与水反应方程式SO2+H2OH2SO3与烧碱反应方程式SO2+2NaOH==Na2SO3+H2ONa2SO3+SO2+H2O==2NaHSO3SO2+NaOH==NaHSO3漂白性漂白原理：由于它能跟某些有色物质生成：无色物质曾学过的具有漂白性的物质吸附漂白：活性炭氧化漂白：HClO、O3、Na2O2还原性与氧气反应方程式2SO2+O2===2SO3与氯水反应方程式SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl氧化性与硫化氢反应方程式SO2+2H2S==3S↓+2H2O2、浓硫酸和浓硝酸的性质浓硫酸浓硝酸相同点与Cu反应Cu+2H2SO4(浓)△CuSO4+SO2↑+2H2OCu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu＋8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O与木炭反应C+2H2SO4(浓)△CO2↑+2SO2↑+2H2OC+4HNO3(浓)△CO2↑+4NO2↑+2H2O与铁铝反应发生钝化现象，所以可以用铁制或铝制容器来存放冷的浓硫酸和浓硝酸异同点①吸水性——干燥剂②脱水性——蔗糖变黑王水：浓硝酸和浓盐酸（__1__：3___）3、氨气、氨水与铵盐的性质氨气的物理性质颜色状态密度水溶性无色有刺激性气味的气体比空气__小___易溶（1：_700_）可以形成喷泉，水溶液呈_碱_性。氨气的化学性质与水反应方程式NH3+H2ONH3·H2ONH4＋+OH―与盐酸反应方程式NH3+HCl==NH4Cl实验室制法Ca(OH)2+2NH4Cl△CaCl2+2NH3↑+2H2O氨水成分NNH3、NH3·H2O、H2O、NH4＋、OH―、极少量的H＋铵盐物理性质：铵盐都是_无色_色晶体，____能_____溶于水化学性质氯化铵分解反应方程式NH4Cl△NH3+HCl碳酸氢铵分解反应方程式NH4HCO3△NH3↑+H2O+CO2↑高中化学必修一第四章非金属及其化合物二氧化硅1结构：二氧化硅晶体是由氧原子和硅原子构成的，在二氧化硅晶体中无二氧化硅晶体。在晶体中每个硅原子与四个氧原子结合，每个氧原子与两个硅原子结合，向空间网状结构，即二氧化硅晶体由硅原子和氧原子按1:2的比例组成的空间网状结构晶体2物理性质：二氧化硅具有硬度大、熔点高、不溶于水、不导电等性质，纯净的二氧化硅晶体无色透明3化学性质：①二氧化硅是酸性氧化物，能与碱和碱性氧化物反应，如：②弱氧化性：③特性二氧化硅是酸性氧化物，却能与氢氟酸发生反应：4用途：制备高性能通讯材料光导纤维；制备石英玻璃、石英钟；制造电子工业中的重要部件、光学仪器、精密仪器、轴承、耐磨器皿；装饰品硅酸：硅酸是一种弱酸，比碳酸还弱，切难溶于水。通过复分解反应制的硅酸形成胶体溶液，进一步形成凝胶，硅酸凝胶经干燥脱水可形成常用作干燥剂的“硅胶”硅酸的制备：硅酸盐1硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。硅酸盐是一类结构复杂的物质，一般都不溶于水。化学性质稳定，是地壳岩石的主要成分2最简单最常用的硅酸盐是硅酸钠，其水溶液熟称水玻璃，其化学性质稳定，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强，有粘性。可用作建筑材料、纸张粘合剂，木材织物的防腐剂、防火剂3硅酸盐由于组成比较复杂，通常用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成。如：Na2SiO3→Na2O.SiO2氯气氯气通常状况下呈黄绿色，是一种具有强烈刺激性气味的有毒气体，化学性质活泼，具有较强的氧化性1氯气与金属反应（除金、铂外）①产生黄色的火焰和大量白烟②产生大量棕色气体③产生大量棕色的烟2氯气与氢气反应方程式：氢气在氯气中燃烧，发出苍白火焰。氢气燃烧结束后，抽去盖在集气瓶口处的毛玻璃片，及其瓶口处有白雾3氯气和水反应氯气的水溶液叫氯水。氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，氯气既是氧化剂又是还原剂方程式：①氯水的成分：三分子（水分子，氯气、次氯酸分子）四离子（氢离子、氯离子、次氯酸根离子、少量氢氧根离子）②颜色：新制的饱和的氯水呈浅黄绿色③因含有盐酸和次氯酸而成酸性，但主要是由于盐酸④沉淀性：与银离子反应生成沉淀⑤强氧化性因含有次氯酸和氯气而呈强氧化性，但氧化性主要由次氯酸决定，氯气的强氧化性决定它具有漂白性⑥不稳定性：由于次氯酸：4氯气与碱反应：方程式：①吸收多余的氯气用氢氧化钠②漂白粉的有效成分是次氯酸钙5氯气与某些还原性物质的反应氯气具有强氧化性，可与二氧化硫，亚硫酸根，硫离子、溴离子、碘离子、亚铁离子等具有还原性的微粒发生氧化还原反应6氯气的用途：自来水杀菌；制造盐酸；制造漂白剂；合成塑料、橡胶、人造纤维；农药、燃料、药品。氯气的实验室制法方程式：制得的气体含有盐酸和水，因此分别通过饱和食盐水、浓硫酸（氯化钙）等进行除杂。气体用向上排空气法或排饱和食盐水法收集。尾气用氢氧化钠吸收。卤素1卤素包括氟氯溴碘2卤素均具有强氧化性，并且氟氯溴碘爱3化学性质：①与金属反应：卤素都能与金属反应生成金属卤化物②都与氢气反应生成对应的酸③与水反应：④与碱反应：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，易于液化2化学性质：①与水反应生成显酸性的物质，具有漂白作用，但漂白后新物质不稳定，受热易恢复原色②常见的能被二氧化硫漂白的物质有：品红溶液、白纸浆、毛、丝、草帽辫。但二氧化硫不能漂白酸碱指示剂③二氧化硫的氧化性和还原性与氧气反应：与氯气反应：与溴反应：与碘反应：与硫化氢反应：亚硫酸根与氯气反应：亚硫酸与氯气反应：亚硫酸根与氧气反应：亚硫酸与氧气反应：氮的重要氧化物NO和NO21一氧化氮：无色无味气体，不溶于水，易被氧气氧化，方程式：(反应现象：无色气体变成红棕色有刺激性气味的气体),有毒，能与血红蛋白结合2二氧化氮：红棕色气体，有刺激性气味，有毒，刺激呼吸器官导致呼吸道、肺部病变，浓度大时引起死亡化学性质：与水反应方程式：雷雨发庄稼的化学原理：氨1物理性质：无色有刺激性气味气体，密度较小，极易溶于水，易液化2化学性质：①与水反应：②与氯化氢反应：3氨的实验室制备方程式：收集方法：向下排空气法尾气处理：用稀硫酸吸收验满方法：用湿润的红色石蕊试纸检验：试纸变蓝；用浓盐酸检验：产生大量白烟干燥方法：碱石灰干燥氨的用途：肥料、化工合成、制冷剂铵盐1物理性质：晶体，易溶于水2化学性质：①受热易分解：氯化铵分解：碳酸铵分解：碳酸氢铵分解：硝酸铵分解：②铵盐与碱反应：（铵盐的特征反应）硫酸铵与氢氧化钠反应：硝酸铵与氢氧化钠反应：硝酸1硝酸与金属铜反应铜与稀硝酸反应：铜与浓硝酸反应：硝酸是一种强氧化剂，几乎能与所有金属反应（金、铂）除外，但是与铝、铁在冷的浓硝酸中会发生钝化现象。浓度越大，氧化性越大。一旦沾在皮肤上，用小苏打水或肥皂水洗涤2硝酸与非金属反应硝酸与碳反应：硫酸1浓硫酸的物理性质纯净的硫酸是无色粘稠油状液体，沸点较高，不易挥发，密度大于水，溶于水时放出大量的热2浓硫酸的三大特性：吸水性、脱水性、强氧化性①浓硫酸的吸水性：由于浓硫酸有吸水性常可以作为干燥剂，但是浓硫酸不能干燥碱性气体，氨，还原性气体，如：硫化氢、溴化氢、碘化氢②浓硫酸的脱水性：脱水性是化学变化③浓硫酸的氧化性：a浓硫酸具有很强的氧化性，可以把还原性很弱的银氧化，但遇到铝、铁发生钝化b在做氧化剂时一般会还原为二氧化硫浓硫酸与碳反应：