高中化学学业水平会考知识点整理校本材料专题5非金属及其化合物学案新人教版.docx
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高中化学学业水平会考知识点整理校本材料专题5非金属及其化合物学案新人教版
第5章:
非金属及其化合物
考试要求:
1.了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要物理性质
2.了解氯气的氧化性(与氢气、钠、铁、某些盐等的反应)及与水、碱反应,知道氯水的消毒和漂白原理
3.了解硫的可燃性和氮气的稳定性。
知道硅在自然界中以二氧化硅和硅酸盐的形式存在,知道晶体硅是良好的半导体材料
4.能说出氯、氮、硫、硅等非金属单质的主要用途
5.了解二氧化硫与氧气、与水的反应,认识亚硫酸的不稳定性,认识二氧化硫的漂白作用与次氯酸的漂白作用的区别,了解二氧化氮与水的反应,了解二氧化硅与氢氟酸、与碱性氧化物、与强碱的反应。
6.了解氨气与水、与酸的反应,了解氨水的成分以及氨水的稳定性。
了解氨水的成分以及氨水的不稳定性。
了解铵盐易溶于水、受热易分解、与碱反应等性质。
7.了解次氯酸、浓硫酸、硝酸的强氧化性,了解浓硫酸、硝酸分别与铜、碳的反应。
了解常温下铁、铝在浓硫酸、浓硝酸中钝化现象。
认识工业上生产硫酸和硝酸的反应原理。
知识扫描
一、硅元素
无机非金属材料中的主角,在地壳中含量26.3%,次于氧。
是一种亲氧元
素,以熔点很高的______及_______形式存在于岩石、沙子和土壤中,占地壳质量90%以上。
位于第3周期,第ⅣA族碳的下方。
二、二氧化硅(SiO2)
天然存在的二氧化硅称为硅石,包括结晶形和无定形。
石英是常见的结晶形二氧化硅,其中无色透明的就是水晶,具有彩色环带状或层状的是玛瑙。
有良好的物理和化学性质被广泛应用。
(玛瑙饰物,石英坩埚,光导纤维)
物理:
熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好
化学:
化学稳定性好、除HF外一般不与其他酸反应,可以与强碱(NaOH)反应,是酸性氧化物,在一定的条件下能与碱性氧化物反应
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O
SiO2+CaO===(高温)CaSiO3
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
不能用玻璃瓶装HF,装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞
三、硅酸(H2SiO3)[理科]
酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小,由于SiO2不溶于水,硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。
Na2SiO3+2HCl==H2SiO3↓+2NaCl
硅胶多孔疏松,可作干燥剂,催化剂的载体。
四、硅酸盐
硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称,分布广,结构复杂化学性质稳定。
一般不溶于水。
(Na2SiO3、K2SiO3除外)最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3:
可溶,其水溶液称作水玻璃和泡花碱,可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。
常用硅酸盐产品:
玻璃、陶瓷、水泥(其中都含有SiO2)
五、硅单质
有金属光泽的灰黑色固体,熔点高(1410℃),硬度大,较脆,常温下化学性质不活泼。
是良好的半导体,应用:
半导体晶体管及芯片、太阳能电池
六、氯元素
位于第三周期第ⅦA族,原子结构:
容易得到一个电子形成
氯离子Cl-,为典型的非金属元素,在自然界中以化合态存在。
七、氯气
物理性质:
黄绿色气体,有刺激性气味、可溶于水、加压和降温条件下可变为液态(液氯)和固态。
制法:
MnO2+4HCl(浓)====MnCl2+2H2O+Cl2↑
化学性质:
很活泼,有毒,有氧化性,能与大多数金属化合生成金属氯化物(盐)。
也能与非金属反应:
Na+Cl2===________Fe+Cl2===__________2FeCl3
Cu+Cl2===_________________
Cl2+H2===_________________现象:
发出苍白色火焰,生成大量白雾。
燃烧不一定有氧气参加,物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。
燃烧的本质是剧烈的氧化还原反应,所有发光放热的剧烈化学反应都称为燃烧。
与某些还原性盐(S2-SO32-I-Br-Fe2+)反应
与某些还原性气体反应(H2SH2SO3HIHBr)【理科】
Cl2的用途:
①自来水杀菌消毒Cl2+H2O==___________HClO===______________________ 体积的水溶解2体积的氯气形成的溶液为氯水,为浅黄绿色。
其中次氯酸HClO有强氧化性和漂泊性,起主要的消毒漂白作用。
次氯酸有弱酸性,不稳定,光照或加热分解,因此久置氯水会失效。
②制漂白液、漂白粉和漂粉精
制漂白液原理________________________________________,
其有效成分__________比HClO稳定多,可长期存放制漂白粉(有效氯35%)和漂粉精(充分反应有效氯70%)
制漂白粉和漂粉精原理_____________________________________________
漂白粉漂白(失效原理)____________________________________________
③与有机物反应,是重要的化学工业物质。
④用于提纯Si、Ge、Ti等半导体和钛
⑤有机化工:
合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品
八、氯离子的检验
使用_______溶液,并用_______排除干扰离子(CO32-)
HCl+AgNO3==AgCl↓+HNO3NaCl+AgNO3==AgCl↓+NaNO3
Na2CO3+2AgNO3==Ag2CO3↓+2NaNO3Ag2CO3+2HNO3==2AgNO3+CO2↑+H2O
Cl-+Ag+==AgCl↓
九、二氧化硫
制法(形成):
硫黄或含硫的燃料燃烧得到(硫俗称硫磺,是黄色粉末)
S+O2===______________________________________
物理性质:
无色、刺激性有毒气味、容易液化,易溶于水(1:
40体积比)
化学性质:
,
1、酸性氧化物
SO2+H2O===H2SO3
可逆反应——在同一条件下,既可以往正反应方向发生,又可以向逆反应方向发生的化学反应称作可逆反应,用可逆箭头符号连接。
2、有漂白作用使品红溶液褪色遇热会变回原来颜色。
但不能使酸碱指示剂漂白
3、还原性能使溴水和高锰酸钾溶液褪色
4.氧化性SO2+2H2S=3S+2H2O【理】
十、一氧化氮和二氧化氮
一氧化氮在自然界形成条件为高温或放电:
N2+O2__________________,生成的一氧化氮很不稳定,在常温下遇氧气即化合生成二氧化氮:
___________________________________
一氧化氮的介绍:
________色气体,是空气中的污染物,少量NO可以治疗心血管疾病。
检验:
无色气体遇空气变成红棕色
二氧化氮的介绍:
_____色气体、刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水,并与水反应:
NO2+H2O==________________________这是工业制硝酸的方法。
十一、大气污染
SO2、NO2溶于雨水形成酸雨。
防治措施:
①从燃料燃烧入手。
②从立法管理入手。
③从能源利用和开发入手。
④从废气回收利用,化害为利入手。
(2SO2+O2==2SO3SO3+H2O=H2SO4;SO2+H2O===H2SO3H2SO3+O2==H2SO4)
十二、硫酸
物理性质:
无色粘稠油状液体,不挥发,沸点高,密度比水大。
化学性质:
具有酸的通性,浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性。
是强氧化剂。
C12H22O11======(浓H2SO4)12C+11H2O放热
H2SO4(浓)+C====_________________________________
还能氧化排在氢后面的金属,但不放出氢气。
H2SO4(浓)+Cu====_________________________________
稀硫酸:
与活泼金属反应放出H2,使酸碱指示剂紫色石蕊变红,与某些盐反应,与碱性氧化物反应,与碱中和
十三、硝酸
物理性质:
无色液体,易挥发,沸点较低,密度比水大。
化学性质:
具有一般酸的通性,浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂。
还能氧化排在氢后面的金属,但不放出氢气。
HNO3(浓)+C====_______________________
HNO3(浓)+Cu==_________________________
HNO3(稀)+Cu==____________________________
浓硫酸和浓硝酸都能钝化某些金属(如铁和铝)使表面生成一层致密的氧化保护膜,隔绝内层金属与酸,阻止反应进一步发生。
因此,铁铝容器可以盛装冷的浓硫酸和浓硝酸。
硝酸和硫酸都是重要的化工原料和实验室必备的重要试剂。
可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
硫酸还用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸。
十四、氨气及铵盐
氨气的性质:
无色气体,刺激性气味、密度小于空气、极易溶于水(且快)1:
700体积比。
溶于水发生以下反应使水溶液呈碱性:
NH3+H2O____________________-可作红色喷泉实验。
生成的一水合氨NH3·H2O是一种弱碱,很不稳定,会分解,受热更不稳定:
NH3·H2O===NH3↑+H2O
浓氨水易挥发除氨气,有刺激难闻的气味。
氨气能跟酸反应生成铵盐:
NH3+HCl==NH4Cl(晶体)
氨是重要的化工产品,氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱都离不开它。
氨气容易液化为液氨,液氨气化时吸收大量的热,因此还可以用作制冷剂。
铵盐的性质:
易溶于水(很多化肥都是铵盐),受热易分解,放出氨气:
与碱共热可以放出氨气
NH4Cl==_____________NH4HCO3==________________________
NH4++OH-==______________(常用此原理来检验NH4+)
氨气实验室制法:
______________________________________________________(方程式)
用向下排空气法收集,红色石蕊试纸检验是否收集满用______干燥用水吸收尾气(防倒吸)
实验室条件下还可以用以下方法快速制少量的氨气:
①将浓氨水滴入碱石灰中②加热浓氨水
练习:
1.下列说法错误的是( )
A.硅是制造太阳能电池的常用材料
B.二氧化硅是制造光导纤维的材料
C.常温下硅性质活泼,可以与氯气、强酸、强碱溶液等起反应
D.水玻璃可用作木材防火剂
2.下列不能用带玻璃塞的试剂瓶保存的溶液是( )
A.硫酸钠溶液 B.烧碱溶液C.硝酸溶液D.浓硫酸
3.素有“水晶之乡”美称的江苏东海县盛产水晶,现存于国家地质博物馆的水晶大王就出自东海县。
水晶是较纯净的透明的石英晶体,石英的主要成分是SiO2。
下列有关石英的叙述正确的是( )
A.石英都是无色透明的晶体,可以作装饰品,也可以制作光学仪器
B.石英可以用来生产玻璃
C.石英晶体可以制取金刚砂
D.生产水泥的原料中也有SiO2
6.下表中括号内物质是杂质,试将除杂试剂及分离方法填入表内:
混合物
SiO2
(CaCO3)
CO2、
(SO2)
NaHCO3
(Na2SiO3)
SiO2
(NaCl)
除杂
试剂
除杂
方法
7.氨水显弱碱性的主
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