非金属及其化合物知识清单
一、碳、硅及其化合物
1、单质硅(Si ):
(1)物理性质:有金属光泽的 色固体,熔点高,硬度大。
(2)化学性质:①常温下化学性质不活泼,只能跟F 2、HF 和NaOH 溶液反应。
Si +F 2 Si+HF Si+NaOH ②在高温条件下,单质硅能与O 2和Cl 2等非金属单质反应。 Si +O 2
高温
SiO 2 Si+2Cl 2
高温
SiCl 4
(3)用途:太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。 (4)硅的制备:工业上,用C 在高温下还原SiO 2可制得粗硅。
SiO 2+C Si(粗) +2Cl 2=SiCl 4 SiCl4+2H 2=Si(纯) +4HCl 2、二氧化硅(SiO 2):
(1)SiO 2的空间结构: 晶体 结构,不存在单个SiO 2分子。 (2)物理性质:熔点 ,硬度 ,不溶于水。
(3)化学性质:SiO 2常温下化学性质很不活泼,不与水、酸反应(氢氟酸除外),能与强碱溶液、氢氟酸反应,高温条件下可以与碱性氧化物反应:
①与强碱反应:SiO 2+2NaOH (NaOH 的保存应用橡皮塞)。 ②与氢氟酸反应[SiO2的特性]: (氢氟酸存放应用 )。 ③高温下与碱性氧化物反应:SiO 2+CaO
高温
(4)用途:光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料 3、硅酸(H 2SiO 3):
(1)物理性质:不溶于水的 色胶状物,能形成硅胶,吸附水分能力强。
(2)化学性质:H 2SiO 3是一种弱酸,酸性比碳酸还要弱,不能直接由SiO 2溶于水制得,而用可溶性硅酸盐与酸反应制取:(强酸制弱酸原理)
Na 2SiO 3+HCl =
Na 2SiO 3+CO 2 (此方程式证明酸性:H 2SiO 3 H2CO 3) (3)用途:硅胶作干燥剂、催化剂的载体。 4、硅酸盐
硅酸盐: Na2SiO 3的水溶液俗称 ,又称泡花碱,是一种无色粘稠的液体,可以作黏胶剂和木材防火剂。硅酸钠水溶液久置在空气中容易变质: 传统硅酸盐工业三大产品有: 、 、 。
硅酸盐由于组成比较复杂,常用氧化物的形式表示:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧
化硅→水。硅酸钠:Na 2SiO 3 Na2O ·SiO 2 硅酸钙:CaSiO 3
高岭石:Al 2(Si2O 5)(OH)4 正长石:KAlSiO 3 5、二氧化碳和二氧化硅的比较
二、氯及其化合物
一、 氯气的性质
1、 物理性质: 色,有毒,并且有剧烈 气味的气体。 2、 化学性质:如下表
HClO 具有弱酸性和强氧化性滴入紫色石蕊溶液中的实验现象为:
3、氯气的实验室制法
实验装置见课本 反应原理: 补记 2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O NaCl(固体)+H2SO 4(浓)=NaHSO4+HCl↑(条件为微热)
工业制备:电解饱和食盐水 除去混在Cl 2中的HCl :用_________洗气;收集:_______排空气法或排________法。
气体的检验:用_______ _检验。尾气处理:用__________吸收多余的Cl 2. 4、素元素的相似性和递变规律 随F 、Cl 、Br 、I 原子半径的逐渐增大 (1) 单质的氧化性逐渐
(2) 卤素离子(X )的还原性逐渐
(3) 气态氢化物(HX )的稳定性逐渐 还原性逐渐
(4) HX 水溶液的酸性逐渐 最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐 (5) AgX 的溶解性逐渐减弱,稳定性逐渐减弱 (6) F 2、Cl 2、Br 2、I 2单质的颜色逐渐加深
5、卤素单质及其化合物的特性
(1)F 2是最活泼的非金属、无正价、无含氧化合物,与水反应与其它卤素元素不同2F 2+2H2O=4HF+O2 (2)氟化物中CaF 2不溶于水,其余均溶于水。AgX 中AgF 溶于水,其余不容。 (3)HX 溶液中,HF 酸为弱酸,其余均为强酸,HF 能腐蚀玻璃,其余不能。
(4)溴易挥发,常温下为红棕色液体,是唯一液态非金属单质;碘易升华,紫黑色固体,具有
金属光泽,淀粉遇碘单质变蓝色。
(5)X2与Fe 反应时,只有碘不能使铁显最高价(+3),其余皆能使铁显最高价。2Fe3+2I=2Fe+I2
氧化性 Fe>I2
(6)由于氢键作用,HF 的沸点反常高于HCl
6、Cl 、Br 、I 的检验方法: ,AgCl 色; AgBr 色;AgI 色
---3+
+
-2+
-
三、硫及其化合物
1、硫单质
(1)物理性质
俗称 , 色晶体,质脆, 溶于水, 溶于酒精,易溶于 。 (2)化学性质:与O 2反应方程式:
注意:硫也能与大多数金属反应,若为变价金属,则生成的化合物中金属显 。 2、二氧化硫(1)物理性质
色,有 气味的 气体,密度比空气的 , 溶于水 (2)化学性质
A 、是一种酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性(完成下列方程式)
①与水反应生成酸 (亚硫酸,酸性强于碳酸) ②与碱(NaOH )反应 ③与碱性氧化物(CaO )反应
B 、漂白性:SO 2能与某些有色物质生成无色物质,但一段时间后又能使有色物质恢复原来的颜色。
C 、 还原性:SO 2中硫元素+4价,既有还原性,又有氧化性,一般表示为还原性,可被多种
氧化剂(如O 2、Cl 2、KMnO 4等)氧化
SO 2使氯水褪色方程式: SO 2与O 2反应方程式: D 、 氧化性:被H 2S 还原方程式: 3、三氧化硫
性质:是一种酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性:
(1)与水反应:SO 3 + H2O = (2)与碱反应:SO 3 + Ca(OH)2 = (3)与碱性氧化物反应:SO 3 + CaO = 4、浓硫酸
(1).浓硫酸的吸水性:在盛有少量硫酸铜晶体的试管里注入浓硫酸,现象结论 。
(2).浓硫酸的脱水性:在蔗糖中加入浓硫酸现象①② ③ 蔗糖变黑的本质:C 12H 22O 11
12C +11H 2O
写出产生刺激性气味气体的反应方程式: (3).浓硫酸的强氧化性 1)浓硫酸与金属铜反应
写出铜与浓硫酸反应的化学方程式
上述反应中氧化剂是 ,还原剂是 浓硫酸体现了 性 性。 2)浓硫酸与非金属(如C )的反应
3) 常温下,浓硫酸使铁、铝钝化,加热时反应可继续进行。
写出浓硫酸与木炭反应的化学方程式
四、氮及其氧化物
1、氮气:物理性质:是一种 色、 味的气体,占空气体积的
化学性质:氮气比较稳定,通常状况下与氧气不反应,但在 或 条件下可以与O 2直接化合生成 ,反应方程式为: 2、一氧化氮
物理性质:NO 是一种 色、无味、 溶于水的有毒气体,密度比空气的稍大。用 法收集
化学性质:常温下,NO 不稳定,很容易与空气中的O 2化合,方程式为: 3、二氧化氮
物理性质:NO 2是一种 色、 性气味的有毒气体,密度比空气的 ,易液化, 溶于水。
化学性质:NO 2溶于水时跟水发生反应生成硝酸和一氧化氮,工业上利用这一原理生产硝酸。反应方程式: 两个常用的化学方程式:
(1)NO 和O 2的混合气体溶于水:4NO+3O2+2H20=4HNO3 (2)NO 2与O 2的混合气体溶于水:4NO 2+O2+2H20=4HNO3 4、硝酸
(1)硝酸不稳定,易分解的方程式,硝酸应保存在 (2) 浓硝酸与铜的反应的化学方程式 (3) 稀硝酸与铜的反应的化学方程式(4) 常温下,浓硝酸(或浓硫酸)使表面钝化 5、氨
(1)氨的物理性质:常温下1体积水可以溶解 体积氨气。
氨溶于水显碱性,原因: (用方程式解释) (2)氨的化学性质
1)NH 3与水的反应
NH 3·H 2O 很不稳定,受热会分解液氨与氨水的比较
2)NH 3与酸的反应:
氨与氯化氢的反应的化学方程式 现象: 氨与硫酸的反应化学方程式 氨与酸的反应的实质(离子方程式): 3)NH 3的还原性:
①NH 3的催化氧化方程式:
②NH 3与氯气反应:8 NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl 氧化剂是,还原剂是还原剂与氧化剂物质的量之比是
4)以氮气和氢气为原料工业合成硝酸,涉及的方程式:① ② ③ ④ ※6、铵盐的性质
(1).铵盐受热易分解
写出氯化铵受热分解的反应方程式 写出碳酸氢铵受热分解的方程式 (2)铵盐与碱的反应
写出硝酸铵与氢氧化钠溶液反应的方程式 写出上述反应的离子方程式 ※7、氨的实验室制法
(1)反应原理: (2)装置:“+”加热装置;发生装置与制相似。
(3)收集:(4)干燥:干燥剂选用
(5)氨的检验:(1)2)(6)快速制备氨气的其它方法(写出反应方程式)
1)直接加热浓氨水 2)浓氨水与固体烧碱或生石灰混合
非金属及其化合物知识清单
一、碳、硅及其化合物
1、单质硅(Si ):
(1)物理性质:有金属光泽的 色固体,熔点高,硬度大。
(2)化学性质:①常温下化学性质不活泼,只能跟F 2、HF 和NaOH 溶液反应。
Si +F 2 Si+HF Si+NaOH ②在高温条件下,单质硅能与O 2和Cl 2等非金属单质反应。 Si +O 2
高温
SiO 2 Si+2Cl 2
高温
SiCl 4
(3)用途:太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。 (4)硅的制备:工业上,用C 在高温下还原SiO 2可制得粗硅。
SiO 2+C Si(粗) +2Cl 2=SiCl 4 SiCl4+2H 2=Si(纯) +4HCl 2、二氧化硅(SiO 2):
(1)SiO 2的空间结构: 晶体 结构,不存在单个SiO 2分子。 (2)物理性质:熔点 ,硬度 ,不溶于水。
(3)化学性质:SiO 2常温下化学性质很不活泼,不与水、酸反应(氢氟酸除外),能与强碱溶液、氢氟酸反应,高温条件下可以与碱性氧化物反应:
①与强碱反应:SiO 2+2NaOH (NaOH 的保存应用橡皮塞)。 ②与氢氟酸反应[SiO2的特性]: (氢氟酸存放应用 )。 ③高温下与碱性氧化物反应:SiO 2+CaO
高温
(4)用途:光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料 3、硅酸(H 2SiO 3):
(1)物理性质:不溶于水的 色胶状物,能形成硅胶,吸附水分能力强。
(2)化学性质:H 2SiO 3是一种弱酸,酸性比碳酸还要弱,不能直接由SiO 2溶于水制得,而用可溶性硅酸盐与酸反应制取:(强酸制弱酸原理)
Na 2SiO 3+HCl =
Na 2SiO 3+CO 2 (此方程式证明酸性:H 2SiO 3 H2CO 3) (3)用途:硅胶作干燥剂、催化剂的载体。 4、硅酸盐
硅酸盐: Na2SiO 3的水溶液俗称 ,又称泡花碱,是一种无色粘稠的液体,可以作黏胶剂和木材防火剂。硅酸钠水溶液久置在空气中容易变质: 传统硅酸盐工业三大产品有: 、 、 。
硅酸盐由于组成比较复杂,常用氧化物的形式表示:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧
化硅→水。硅酸钠:Na 2SiO 3 Na2O ·SiO 2 硅酸钙:CaSiO 3
高岭石:Al 2(Si2O 5)(OH)4 正长石:KAlSiO 3 5、二氧化碳和二氧化硅的比较
二、氯及其化合物
一、 氯气的性质
1、 物理性质: 色,有毒,并且有剧烈 气味的气体。 2、 化学性质:如下表
HClO 具有弱酸性和强氧化性滴入紫色石蕊溶液中的实验现象为:
3、氯气的实验室制法
实验装置见课本 反应原理: 补记 2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O NaCl(固体)+H2SO 4(浓)=NaHSO4+HCl↑(条件为微热)
工业制备:电解饱和食盐水 除去混在Cl 2中的HCl :用_________洗气;收集:_______排空气法或排________法。
气体的检验:用_______ _检验。尾气处理:用__________吸收多余的Cl 2. 4、素元素的相似性和递变规律 随F 、Cl 、Br 、I 原子半径的逐渐增大 (1) 单质的氧化性逐渐
(2) 卤素离子(X )的还原性逐渐
(3) 气态氢化物(HX )的稳定性逐渐 还原性逐渐
(4) HX 水溶液的酸性逐渐 最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐 (5) AgX 的溶解性逐渐减弱,稳定性逐渐减弱 (6) F 2、Cl 2、Br 2、I 2单质的颜色逐渐加深
5、卤素单质及其化合物的特性
(1)F 2是最活泼的非金属、无正价、无含氧化合物,与水反应与其它卤素元素不同2F 2+2H2O=4HF+O2 (2)氟化物中CaF 2不溶于水,其余均溶于水。AgX 中AgF 溶于水,其余不容。 (3)HX 溶液中,HF 酸为弱酸,其余均为强酸,HF 能腐蚀玻璃,其余不能。
(4)溴易挥发,常温下为红棕色液体,是唯一液态非金属单质;碘易升华,紫黑色固体,具有
金属光泽,淀粉遇碘单质变蓝色。
(5)X2与Fe 反应时,只有碘不能使铁显最高价(+3),其余皆能使铁显最高价。2Fe3+2I=2Fe+I2
氧化性 Fe>I2
(6)由于氢键作用,HF 的沸点反常高于HCl
6、Cl 、Br 、I 的检验方法: ,AgCl 色; AgBr 色;AgI 色
---3+
+
-2+
-
三、硫及其化合物
1、硫单质
(1)物理性质
俗称 , 色晶体,质脆, 溶于水, 溶于酒精,易溶于 。 (2)化学性质:与O 2反应方程式:
注意:硫也能与大多数金属反应,若为变价金属,则生成的化合物中金属显 。 2、二氧化硫(1)物理性质
色,有 气味的 气体,密度比空气的 , 溶于水 (2)化学性质
A 、是一种酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性(完成下列方程式)
①与水反应生成酸 (亚硫酸,酸性强于碳酸) ②与碱(NaOH )反应 ③与碱性氧化物(CaO )反应
B 、漂白性:SO 2能与某些有色物质生成无色物质,但一段时间后又能使有色物质恢复原来的颜色。
C 、 还原性:SO 2中硫元素+4价,既有还原性,又有氧化性,一般表示为还原性,可被多种
氧化剂(如O 2、Cl 2、KMnO 4等)氧化
SO 2使氯水褪色方程式: SO 2与O 2反应方程式: D 、 氧化性:被H 2S 还原方程式: 3、三氧化硫
性质:是一种酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性:
(1)与水反应:SO 3 + H2O = (2)与碱反应:SO 3 + Ca(OH)2 = (3)与碱性氧化物反应:SO 3 + CaO = 4、浓硫酸
(1).浓硫酸的吸水性:在盛有少量硫酸铜晶体的试管里注入浓硫酸,现象结论 。
(2).浓硫酸的脱水性:在蔗糖中加入浓硫酸现象①② ③ 蔗糖变黑的本质:C 12H 22O 11
12C +11H 2O
写出产生刺激性气味气体的反应方程式: (3).浓硫酸的强氧化性 1)浓硫酸与金属铜反应
写出铜与浓硫酸反应的化学方程式
上述反应中氧化剂是 ,还原剂是 浓硫酸体现了 性 性。 2)浓硫酸与非金属(如C )的反应
3) 常温下,浓硫酸使铁、铝钝化,加热时反应可继续进行。
写出浓硫酸与木炭反应的化学方程式
四、氮及其氧化物
1、氮气:物理性质:是一种 色、 味的气体,占空气体积的
化学性质:氮气比较稳定,通常状况下与氧气不反应,但在 或 条件下可以与O 2直接化合生成 ,反应方程式为: 2、一氧化氮
物理性质:NO 是一种 色、无味、 溶于水的有毒气体,密度比空气的稍大。用 法收集
化学性质:常温下,NO 不稳定,很容易与空气中的O 2化合,方程式为: 3、二氧化氮
物理性质:NO 2是一种 色、 性气味的有毒气体,密度比空气的 ,易液化, 溶于水。
化学性质:NO 2溶于水时跟水发生反应生成硝酸和一氧化氮,工业上利用这一原理生产硝酸。反应方程式: 两个常用的化学方程式:
(1)NO 和O 2的混合气体溶于水:4NO+3O2+2H20=4HNO3 (2)NO 2与O 2的混合气体溶于水:4NO 2+O2+2H20=4HNO3 4、硝酸
(1)硝酸不稳定,易分解的方程式,硝酸应保存在 (2) 浓硝酸与铜的反应的化学方程式 (3) 稀硝酸与铜的反应的化学方程式(4) 常温下,浓硝酸(或浓硫酸)使表面钝化 5、氨
(1)氨的物理性质:常温下1体积水可以溶解 体积氨气。
氨溶于水显碱性,原因: (用方程式解释) (2)氨的化学性质
1)NH 3与水的反应
NH 3·H 2O 很不稳定,受热会分解液氨与氨水的比较
2)NH 3与酸的反应:
氨与氯化氢的反应的化学方程式 现象: 氨与硫酸的反应化学方程式 氨与酸的反应的实质(离子方程式): 3)NH 3的还原性:
①NH 3的催化氧化方程式:
②NH 3与氯气反应:8 NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl 氧化剂是,还原剂是还原剂与氧化剂物质的量之比是
4)以氮气和氢气为原料工业合成硝酸,涉及的方程式:① ② ③ ④ ※6、铵盐的性质
(1).铵盐受热易分解
写出氯化铵受热分解的反应方程式 写出碳酸氢铵受热分解的方程式 (2)铵盐与碱的反应
写出硝酸铵与氢氧化钠溶液反应的方程式 写出上述反应的离子方程式 ※7、氨的实验室制法
(1)反应原理: (2)装置:“+”加热装置;发生装置与制相似。
(3)收集:(4)干燥:干燥剂选用
(5)氨的检验:(1)2)(6)快速制备氨气的其它方法(写出反应方程式)
1)直接加热浓氨水 2)浓氨水与固体烧碱或生石灰混合