高一化學非金屬及其化合物知識點總結

一、硅元素

無機非金屬材料中的主角,在地殼中含量26.3%,次於氧.是一種親氧元

素,以熔點很高的氧化物及硅酸鹽形式存在於巖石、沙子和土壤中,佔地殼質量90%以上.位於第3週期,第ⅣA族碳的下方.

Si對比C

最外層有4個電子,主要形成四價的化合物.

二、二氧化硅(SiO2)

天然存在的二氧化硅稱為硅石,包括結晶形和無定形.石英是常見的結晶形二氧化硅,其中無色透明的就是水晶,具有彩色環帶狀或層狀的是瑪瑙.二氧化硅晶體為立體網狀結構,基本單元是[SiO4],因此有良好的物理和化學性質被廣泛應用.(瑪瑙飾物,石英坩堝,光導纖維)

物理：熔點高、硬度大、不溶於水、潔淨的SiO2無色透光性好

化學：化學穩定性好、除HF外一般不與其他酸反應,可以與強鹼(NaOH)反應,是酸性氧化物,在一定的條件下能與鹼性氧化物反應

SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O

SiO2+CaO===(高温)CaSiO3

SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O

不能用玻璃瓶裝HF,裝鹼性溶液的試劑瓶應用木塞或膠塞.

三、硅酸(H2SiO3)

酸性很弱(弱於碳酸)溶解度很小,由於SiO2不溶於水,硅酸應用可溶性硅酸鹽和其他酸性比硅酸強的酸反應制得.

Na2SiO3+2HCl==H2SiO3↓+2NaCl

硅膠多孔疏鬆,可作乾燥劑,催化劑的載體.

四、硅酸鹽

硅酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的總稱,分佈廣,結構複雜化學性質穩定.一般不溶於水.(Na2SiO3、K2SiO3除外)最典型的代表是硅酸鈉Na2SiO3：可溶,其水溶液稱作水玻璃和泡花鹼,可作肥皂填料、木材防火劑和黏膠劑.常用硅酸鹽產品：玻璃、陶瓷、水泥

五、硅單質

與碳相似,有晶體和無定形兩種.晶體硅結構類似於金剛石,有金屬光澤的灰黑色固體,熔點高(1410℃),硬度大,較脆,常温下化學性質不活潑.是良好的半導體,應用：半導體晶體管及芯片、光電池、

六、氯元素：位於第三週期第ⅦA族,原子結構：容易得到一個電子形成

氯離子Cl-,為典型的非金屬元素,在自然界中以化合態存在.

七、氯氣

物理性質：黃綠色氣體,有刺激性氣味、可溶於水、加壓和降温條件下可變為液態(液氯)和固態.

製法:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2

聞法:用手在瓶口輕輕扇動,使少量氯氣進入鼻孔.

化學性質：很活潑,有毒,有氧化性,能與大多數金屬化合生成金屬氯化物(鹽).也能與非金屬反應：

2Na+Cl2===(點燃)2NaCl2Fe+3Cl2===(點燃)2FeCl3Cu+Cl2===(點燃)CuCl2

Cl2+H2===(點燃)2HCl現象：發出蒼白色火焰,生成大量白霧.

燃燒不一定有氧氣參加,物質並不是只有在氧氣中才可以燃燒.燃燒的本質是劇烈的氧化還原反應,所有發光放熱的劇烈化學反應都稱為燃燒.

Cl2的用途：

①自來水殺菌消毒Cl2+H2O==HCl+HClO2HClO===(光照)2HCl+O2↑

1體積的水溶解2體積的氯氣形成的溶液為氯水,為淺黃綠色.其中次氯酸HClO有強氧化性和漂泊性,起主要的消毒漂白作用.次氯酸有弱酸性,不穩定,光照或加熱分解,因此久置氯水會失效.

②制漂白液、漂白粉和漂粉精

制漂白液Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,其有效成分NaClO比HClO穩定多,可長期存放制漂白粉(有效氯35%)和漂粉精(充分反應有效氯70%)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

③與有機物反應,是重要的化學工業物質.

④用於提純Si、Ge、Ti等半導體和鈦

⑤有機化工：合成塑料、橡膠、人造纖維、農藥、染料和藥品

八、氯離子的檢驗

使用硝酸銀溶液,並用稀硝酸排除干擾離子(CO32-、SO32-)

HCl+AgNO3==AgCl↓+HNO3

NaCl+AgNO3==AgCl↓+NaNO3

Na2CO3+2AgNO3==Ag2CO?3↓+2NaNO3

Ag2CO?3+2HNO3==2AgNO3+CO2↑+H2O

Cl-+Ag+==AgCl↓

九、二氧化硫

製法(形成)：硫黃或含硫的燃料燃燒得到(硫俗稱硫磺,是黃色粉末)

S+O2===(點燃)SO2

物理性質：無色、刺激性氣味、容易液化,易溶於水(1：40體積比)

化學性質：有毒,溶於水與水反應生成亞硫酸H2SO3,形成的溶液酸性,有漂白作用,遇熱會變回原來顏色.這是因為H2SO3不穩定,會分解回水和SO2

SO2+H2OH2SO3因此這個化合和分解的過程可以同時進行,為可逆反應.

可逆反應——在同一條件下,既可以往正反應方向發生,又可以向逆反應方向發生的化學反應稱作可逆反應,用可逆箭頭符號連接.

十、一氧化氮和二氧化氮

一氧化氮在自然界形成條件為高温或放電：N2+O2(濃H2SO4)12C+11H2O放熱

2H2SO4(濃)+CCO2↑+2H2O+SO2↑

還能氧化排在氫後面的金屬,但不放出氫氣.

2H2SO4(濃)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑

稀硫酸：與活潑金屬反應放出H2,使酸鹼指示劑紫色石蕊變紅,與某些鹽反應,與鹼性氧化物反應,與鹼中和

十一、硝酸

物理性質：無色液體,易揮發,沸點較低,密度比水大.

化學性質：具有一般酸的通性,濃硝酸和稀硝酸都是強氧化劑.還能氧化排在氫後面的金屬,但不放出氫氣.

4HNO3(濃)+Cu==Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O

8HNO3(稀)+3Cu3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

反應條件不同,硝酸被還原得到的產物不同,可以有以下產物:N(+4)O2,HN(+3)O2,N(+2)O,N(+1)2O,N(0)2,N(-3)H3△硫酸和硝酸：濃硫酸和濃硝酸都能鈍化某些金屬(如鐵和鋁)使表面生成一層緻密的氧化保護膜,隔絕內層金屬與酸,阻止反應進一步發生.因此,鐵鋁容器可以盛裝冷的濃硫酸和濃硝酸.硝酸和硫酸都是重要的化工原料和實驗室必備的重要試劑.可用於制化肥、農藥、炸藥、染料、鹽類等.硫酸還用於精煉石油、金屬加工前的酸洗及製取各種揮發性酸.

十二、氨氣及銨鹽

氨氣的性質：無色氣體,刺激性氣味、密度小於空氣、極易溶於水(且快)1：700體積比.溶於水發生以下反應使水溶液呈鹼性：NH3+H2ONH3?H2ONH4++OH-可作紅色噴泉實驗.生成的一水合氨NH3?H2O是一種弱鹼,很不穩定,會分解,受熱更不穩定：NH3.H2O===(△)NH3↑+H2O

濃氨水易揮發除氨氣,有刺激難聞的氣味.

氨氣能跟酸反應生成銨鹽：NH3+HCl==NH4Cl(晶體)

氨是重要的化工產品,氮肥工業、有機合成工業及製造硝酸、銨鹽和純鹼都離不開它.氨氣容易液化為液氨,液氨氣化時吸收大量的熱,因此還可以用作製冷劑.

銨鹽的性質：易溶於水(很多化肥都是銨鹽),受熱易分解,放出氨氣：

NH4ClNH3↑+HCl↑

NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑

可以用於實驗室製取氨氣：(乾燥銨鹽與和鹼固體混合加熱)

NH4NO3+NaOHNaNO3+H2O+NH3↑

2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑

用向下排空氣法收集,紅色石蕊試紙檢驗是否收集滿.