高中非金属知识点总结

非金属（氯、硫、氮、硅）富集在海水中的元素-氯知识点一.氯元素在自然界中的存在和氯气的物理性质1．氯元素的存在在自然界里，氯元素以化合态存在，游离态的氯只能通过人工方法而制得。氯元素是最重要的“成盐元素”，主要以NaCl的形式存在于海水和陆地的盐矿中。2．氯气的物理性质氯气是一种黄绿色、具有强烈刺激性气味的有毒气体，在低温和加压情况下可以转化为液态（液氯）和固态。氯气能溶于水，25°C时，1体积的水可以溶解2体积的氯气，所得水溶液称为氯水。在实验室闻氯气气味时，应该用手轻轻在瓶口扇动，仅使极少量的氯气飘过鼻孔，如右图所示，闻其他气体的气味时也应采用这种方法。知识点二.氯气的化学性质1．与金属的反应大多数金属在点燃或灼热的条件下，都能与氯气发生反应生成氯化物。对于有变价的金属元素和氯气发生反应时生成其高价氯化物。如Fe与Cl2反应不管Fe是否过量都只能生成FeCl3。Cl2+2Na2NaCl剧烈燃烧，发出黄光，生成白色固体，放出大量的热3Cl2+2Fe2FeCl3火星四射，产生大量的褐色的烟Cl2+CuCuCl2剧烈燃烧，集气瓶里充满棕黄色的烟但在常温下干燥的氯气不与铁反应，所以可以将液氯储存在钢瓶里。2．与非金属反应H2+Cl22HCl。现象：氢气在氯气中安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口上方有白雾。注意：（1）光照H2和Cl2的混合气体时，会发生爆炸，因此工业生产是用点燃的方法来生点燃点燃点燃点燃产盐酸，绝对不能用光照的方法。（2）工业盐酸呈黄色是因其中混有FeCl3。拓展延伸：3．与水反应（1）氯气与水反应的情况在常温下，溶于水中的部分Cl2与水发生反应，生成盐酸（HCl）和次氯酸（HClO）：Cl2+H2O==HCl+HClO。Cl2既被氧化又被还原，氧化剂、还原剂都是Cl2。（2）次氯酸的重要性质①强氧化性：HClO中+1价Cl表现出很强的得电子能力，得电子还原成Cl－，其氧化性比Cl2还强。HClO以其强氧化性杀死水中的病菌，起到消毒的作用，还能使染料和有机物质褪色而具有漂白作用。②弱酸性：HClO是一元弱酸，酸性比碳酸还弱，在水中只有少部分发生电离：HClOH++ClO－。③不稳定性：HClO只存在于水溶液中，在光照下易分解放出氧气：2HClO光照2HCl+O2↑。4．与碱反应Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O（可作漂白液，有效成分为NaClO）。2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。漂白粉（或漂粉精）的有效成分均为Ca(ClO)2。漂粉精的主要成分是次氯酸钙和氯化钙，其中有效成分是次氯酸钙。次氯酸钙在酸性溶液中可以生成具有强氧化性的次氯酸，起到漂白、杀菌作用。知识点三.氯水的成分和性质氯水及液氯的区别液氯新制氯水久置氯水成分Cl2Cl2、HClO、H2O、H+、Cl－、ClO－、OH－H+、Cl－、H2O分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色黄绿色无色性质氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性知识点四.氯气的实验室制法1．原理：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O或：2KMnO4+16HCl(浓)==2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O注：若用KMnO4制Cl2，则不需加热。2．发生装置：固+液加热型试剂：饱和NaCl溶液浓H2SO4NaOH溶液用途：除HCl除水吸收尾气3．净化：将气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶4．干燥：将气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶5．收集：用向上排空气法或排饱和食盐水法。6．尾气吸收：用NaOH溶液吸收多余的氯气，防止污染空气。7．验满方法①将湿润的淀粉-KI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，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。知识点五.氯离子的检验1．试剂：稀硝酸、AgNO3溶液。2．操作：取待测液2mL加入试管中，先滴入少量稀硝酸，然后再滴入AgNO3溶液。3．现象及结论：产生白色沉淀，该溶液中含有Cl－。4．原理：Ag++Cl－==AgCl↓。要点解释：（1）加稀硝酸的目的是排除CO32－的干扰，因为Ag2CO3是可以溶于稀硝酸的白色不溶物。因此，鉴定时可以将加试剂的顺序颠倒，即可以先加AgNO3，再加稀硝酸。若生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，同样可以证明溶液中有Cl－。（2）不用稀盐酸、稀硫酸酸化，否则引入Cl－、SO42－产生干扰。知识点六.成盐元素——卤素1．卤素的原子结构在元素周期表中，与氯元素处于同一纵行——第ⅦA族的元素还有氟（F）、溴（Br）、碘（I）、砹（At，人工合成元素）。与氯元素一样，这些元素原子的最外电子层都有7个电子，都是典型的非金属元素。由于第ⅦA族元素都能与Na、K、Ca、Mg等金属化合生成盐，所以统称为卤素（成盐元素）。2．物理性质F2Cl2Br2I2颜色淡黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色状态气态气态液态固态水中溶解性反应可溶可溶微溶熔沸点逐渐升高Cl2、Br2、I2易溶于苯、CCl4、汽油等有机溶剂。注意：从溴水中萃取出Br2，可向其中加入苯，振荡、静置，溶液分两层，上层橙红色，下层为水层，近乎无色；从碘水中萃取I2，可向其中加入CCl4，振荡、静置，溶液分两层，上层（水层）近乎无色，下层为紫红色（已知苯的密度小于水的密度，CCl4的密度大于水的密度，且二者均不溶于水）。3．卤素的化学性质氯是第ⅦA族中的代表性元素。氟、溴、碘的单质的化学性质与氯气相似，都具有氧化性，并随元素原子核电荷数的增大而逐渐减弱。（1）与H2的反应：H2+X2==2HX氟气在冷暗处即可剧烈化合爆炸；氯气受光照或混合点燃时反应；溴加热时缓慢与H2化合；碘持续加热，缓慢化合，同时又分解。（2）与H2O的反应，从F2→I2逐渐减弱：F2：2F2+2H2O===4HF+O2（剧烈）Cl2：Cl2+H2O===HCl+HClOX2+H2OHX+HXO（X为Br或I）（3）与碱溶液反应：X2+2NaOH==NaX+NaXO+H2O（X为Cl、Br、I，反应能力逐渐减弱）（4）与金属反应，从F2→I2反应能力逐渐减弱。常见金属Na、K、Mg、Al、Fe、Cu、Zn等均能与卤素单质反应。如：2Fe+3Br2==2FeBr3，Fe+I2FeI2（I2的氧化性不强，与变价金属反应得低价盐）。（5）卤素单质间的置换反应：Cl2+2Br－==2Cl－+Br2；Cl2+2I－==2Cl－+I2；Br2+2I－==2Br－+I2。氧化性：Cl2＞Br2＞I2；还原性：Cl－＜Br－＜I－。硫及其氧化物、硫酸知识点一.硫单质1．硫在自然界中的的存在。游离态的硫：存在于火山口附近或地壳的岩层里。化合态的硫：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。如硫铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）、石膏（CaSO4·2H2O）等。硫还存在于石油、天然气、煤等化石燃料中。2．硫的物理性质。单质硫的颜色是黄色，俗称硫磺，非常脆，容易粉碎；熔点比较低，稍微受热，就会熔化成液体；硫蒸气的颜色也是黄色；硫单质的溶解性比较特殊：不溶于水，微溶于酒精3．硫的化学性质①氧化性：与绝大多数金属反应Fe+SFeS2Cu+SCu2S(与变价金属生成低价金属)与非金属反应：H2+SH2S（H2S是一种臭鸡蛋气味的有毒气体，有强还原性。）②还原性：与氧气发生反应硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰。化学方程式：S+O2SO2③自身氧化还原反应3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3+3H2O（洗去试管上残留的硫单质）知识点二.SO2的性质△△△△点燃（一）二氧化硫的物理性质状态：气体颜色：无色气味：有刺激性沸点：－10℃毒性：有毒密度：比空气大溶解度：易溶于水在常温、常压下，1体积水大约能溶解40体积的SO2。（二）二氧化硫的化学性质从物质分类角度入手，SO2是一种重要的酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。1．与CO2相似,SO2具有酸性氧化物的通性（CO2,SO2均可使澄清石灰水变浑浊）SO2+2NaHCO3=Na2SO3+H2O+2CO2↑（亚硫酸酸性强于碳酸）2．SO2具有氧化性和还原性SO2中的S元素化合价为+4价，处于中间价态，既有氧化性、也有还原性，但以还原性为主。①氧化性：（黄色沉淀）②还原性：SO2＋X2＋2H2O=H2SO4＋2HX（Cl2、Br2、I2、KMnO4、FeCl3）SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4SO2可以被H2O2、Na2O2、HNO3、O3等多种强氧化剂所氧化3．SO2的特性：漂白性：漂白品红、毛、丝、草帽。SO2可以与有色的有机物生成不稳定的无色化合物，受热又可以分解得到原物质，因此SO2漂白作用不持久。名称CO2SO2与H2O反应CO2+H2OH2CO3SO2+H2OH2SO3与碱反应CO2+2NaOH→Na2CO3+H2OCO2+NaOH→NaHCO3CO2+Ca（OH）2→CaCO3↓+H2OSO2+2NaOH→Na2SO3+H2OSO2+NaOH→NaHSO3SO2+Ca（OH）2→CaSO3↓+H2O与盐反应CO2+CaCO3+H2O→a（HCO3）2CaSO3+SO2+H2O→Ca（HSO3）2漂白性的比较把Cl2和SO2混合用于漂白，能否增强漂白效果？为什么？（三）SO2的污染酸雨：空气中SOX和NOX随雨水下降成为酸雨，pH5.6知识点三.硫化氢(H2S)1．物理性质：通常为有臭鸡蛋气味的无色气体，有毒②硫化氢的化学性质A可燃性：2H2S+O2点燃2S↓+2H2O(H2S在空气中不完全燃烧)2H2S+3O2点燃2SO2+2H2O(H2S在空气中完全燃烧，并伴有淡蓝色火焰B．强还原性：常见氧化剂Cl2、Br2、Fe3+、HNO3、KMnO4等，甚至SO2均可将H2S氧化。C．不稳定性：300℃以上易受热分解③H2S的水溶液叫氢硫酸，是二元弱酸。久置于空气中的氢硫酸溶液因空气中氧气氧化会产生淡黄色沉淀物，因此氢硫酸一般现配现用知识点四.SO2制备、鉴定、干燥、除杂、用途1．SO2制备①反应原理：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O说明：此反应是应用强酸制弱酸，但由于SO2易溶于水（1∶40），所以Na2SO3应选用固体，而H2SO4宜选用较浓的溶液。实验中常使用溶质的质量分数为60%左右的硫酸，也可用浓硫酸。②制备装置：固体和液体不加热制备气体的装置③净化干燥装置：盛放浓硫酸的洗气瓶④收集方法：向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液2．SO2的鉴定：通入品红溶液褪色，加热后又恢复原色。湿润的蓝色石蕊试纸---变红。3．SO2的干燥：浓H2SO4。4．吸收SO2尾气：可选用酸性高锰酸钾溶液或碱液等。5．SO2的用途：制H2SO4、漂白剂、杀菌、消毒。6SO2（CO2））））CO2（SO2））知识点五.SO31．物理性质：三氧化硫又名硫酸酐，是一种无色易挥发的固体，熔点16.83oC，沸点44.8oC。2．化学性质：是H2SO4的酸酐；S元素为+6价，处于最高价态，只有氧化性。与水反应，放热：SO3+H2O=H2SO4CaO+SO3=CaSO4Ca(OH)2+SO3=CaSO4+H2O3．工业上制取硫酸的原理：S→SO2→SO3→H2SO4SO3+H2O=H2SO4知识点六.SO2与CO2性质对比SO2CO2元素化合价+4（中间价态）+4（最高正价）物理性质气味有刺激性气味无味毒性有毒无毒溶解性易溶（体积比1∶40）可溶（体积比1∶1）化学性质与水的反应SO2+H2OH2SO3CO2+H2OH2CO3与碱的反应Ca(OH)2+SO2==CaSO3↓+H2OCaSO3+SO2+H2O==Ca(HSO3)2Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2OCaCO3+CO2+H2O==Ca(HCO3)2与碱性氧化物反应SO2+CaO==CaSO3CO2+CaO==CaCO3与NaHCO3溶液反应不反应弱氧化性SO2+