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高中化学必修一非金属及其化合物复习


必修 1 第四章《非金属及其化合物》复习提纲 本章知识结构

第一部分 硅 知道:SiO2 是硅最重要的化合物,占地壳质量约 12%,其存在形态有结晶型和无定型两大类,统称硅石。 SiO2 基本结构单元为四面体结构: Si 与 O 按 1:2 的比例组成立体网状结构。 二氧化硅和二氧化碳性质比较 物质 熔沸点、硬度、状态 与水 化 学 性 质 与氢氟酸 与碱溶液 与碱性氧化物 异 同 点 相同点 不同点

二氧化硅 很高、硬度大、固态 不反应 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 用 HF 来腐蚀和雕刻玻璃。 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 盛装 NaOH 溶液的试剂瓶用橡皮塞, 而不 用玻璃塞。

二氧化碳 低、硬度小、气态 CO2+H2O=H2CO3 不反应 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

CO2+CaO=CaCO3 高温 SiO2+CaO=CaSiO3 都是酸性氧化物,都与碱或碱性氧化物反应。 ①CO2 与水反应生成 H2CO3;SiO2 不与水反应; ②SiO2 溶于氢氟酸,CO2 不与氢氟酸反应; ③SiO2 须在高温下与碱性氧化物反应,而 CO2 可在常温常压下进行。

硅酸和碳酸的性质比较 物质 化学式 硅酸 H2SiO3 碳酸 H2CO3
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酸酐 制法 颜色与状态 水溶性 酸性比较

SiO2 硅酸胶体的制备: Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ 白色、固体 不溶于水

CO2 CO2+H2O=H2CO3 无纯态,只存在于水溶液中 只存在于水溶液中

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。

硅单质物性: ①存在和形态:自然界中无游离态,主要以硅酸盐和二氧化硅形式存在。 ②晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。 ③导电性:半导体材料,介于导体和半导体之间。 硅酸盐材料:水泥、玻璃、陶瓷、水玻璃(Na2SiO3 的水溶液)等 硅酸盐组成的表示: 例如,Na2SiO3?Na2O〃SiO2 Al2Si2O5(OH)4?Al2O3· 2SiO2· 2O 2H KAlSi3O8?K2O〃Al2O3· 6SiO2 水泥 原料 设备 反应 石灰石、粘土 水泥回转窑 复杂的物理化学变化过程 3CaO〃SiO2 2CaO〃SiO2 3CaO〃Al2O3 水硬性 (加石膏调节硬化速度) 普通玻璃 纯碱、石灰石、石英(SiO2) 玻璃熔炉 Na2CO3+ SiO2=高温= Na2SiO3+ CO2↑ CaCO3+ SiO2=高温= CaSiO3+ CO2↑ Na2O〃CaO〃6SiO2 金属氧化物〃SiO2〃H2O 玻璃态物质(在一定温度范围内软化)非晶体

主要成分 组成表示法 特性

新型无机非金属材料:高温结构陶瓷、光导纤维等 传统无机非金属材料的优缺点:抗腐蚀、耐高温,质脆、经不起冲击。 新型无机非金属材料的特性:强度高,耐高温; ①具有电学特性:绝缘体、半导体、导体等; ②具有光学特性:发光、透光(可见光、红外光、射线) ; ③具有生物功能。 第二部分 氯 氯及其化合物:

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氯气的物理性质:黄绿色气体,密度比空气大,能溶于水,有刺激性气味,有毒。 氯气的化学性质: (1)与金属:一般将金属氧化到最高价态。 点燃 Cu + Cl2 = CuCl2 点燃 2Fe +3Cl2 = 2FeCl3 (变价金属被氧化为最高价) (2)与非金属反应 点燃 H2 + Cl2 = 2HCl (苍白色火焰 白雾) (3)与水反应 Cl2 + H2O = HCl + HClO HClO 性质: 弱酸(弱于 H2CO3),具有强氧化性(漂白、杀 菌、消毒)。 不稳定性 2HClO = 2HCl + O2↑ (4)与碱反应 吸收尾气:Cl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2O 制漂白粉:Cl2 +2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O 漂白粉主要成分: Ca(ClO)2 + CaCl2 漂白粉有效成分: Ca(ClO)2 第三部分 硫及其化合物 硫(俗称硫磺):黄色粉末,不溶于水,微溶于酒精,易溶于 CS2 。 S +O2 = SO2
点燃

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浓硫酸的氧化性: (稀硫酸为非氧化性酸,不与铜和碳反应)

第四部分 氮及其化合物

工业合成氨: 氨及其铵盐: 1、物理性质: 氨是一种无色、有刺激性气味的气体;极易溶于水(1:700) ,水溶液叫“氨水”;氨易液化“液氨” ,常作致冷剂。 2、化学性质: (1)氨水呈弱碱性,能使酚酞变红或使湿润的红色石蕊试纸变蓝色: NH3 + H2O = NH3〃H2O(呈弱碱性) 氨水不稳定,易分解。NH3〃H2O = NH3↑+ H2O (2)氨与酸的反应(生成相应的铵盐) HCl + NH3 = NH4Cl H2SO4 + 2NH3 = (NH4)2SO4 NH3+HNO3 = NH4NO3


3、铵盐性质:都易溶于水,受热易分解,与碱反应放出氨气。 NH4Cl = HCl↑ + NH3↑ △ NH4HCO3△ NH3↑+ H2O + CO2↑ = NH4NO3 + NaOH △ NaNO3 + H2O + NH3↑ = 4、氨的实验室制法:加热铵盐与碱的混合物 重要的氮氧化物 :2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2O + 2NH3↑


自然界中即存在: N2+O2

2NO(无色有毒的气体,难溶于水)

2NO+O2 = 2NO2(红棕色刺激性气味有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶于水) 在工业生产硝酸时,应使用稍过量的空气,经过多次循环氧化吸收,可充分利用原料,并减少 NO 的排放以保护环 境:

重要的导出方程式:

硝酸的氧化性:Cu + 4HNO3(浓)== Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2↑ 3Cu + 8HNO3(稀)== 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO↑ 常温下(冷的)浓H2SO4或浓HNO3会使活泼金属钝化(如铝、铁) ,因此可用铁制槽车运输浓H2SO4或浓HNO3。
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