高中化学非金属单质及无机物总结

一．硅1．相关反应Si物理性质晶体硅：灰黑色固体、金属光泽熔点高、硬而脆化学性质与非金属反应Si+O2△SiO2与氢氟酸反应Si+4HF=SiF4↑+2H2↑与强碱溶液反应Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑粗硅工业制取SiO2+2C高温Si+2CO↑SiO2物理性质熔点高、硬度大、纯净的晶体俗称水晶化学性质与氢氟酸反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O与强碱溶液反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O与盐反应SiO2+Na2CO3高温Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3高温CaSiO3+CO2↑H2SiO3物理性质白色沉淀化学性质与强碱溶液反应H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O加热H2SiO3△H2O+SiO2实验室制取原理Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl2．三大传统无机非金属材料水泥玻璃陶瓷原料石灰石黏土纯碱、石灰石、石英（过量）黏土设备水泥回转窑玻璃窑原理复杂的物理化学变化SiO2+Na2CO3高温Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3高温CaSiO3+CO2↑成分硅酸二钙2CaO·SiO2硅酸三钙3CaO·SiO2铝酸二钙3CaO·Al2O3Na2SiO3CaSiO3SiO2特点水硬性无固定熔点、沸点二．氯1．Cl2性质物理性质黄绿色气体、密度大于空气、1:2溶于水、有毒化学性质与非金属反应Cl2+H2光照或点燃2HCl与金属反应Cl2+2Na点燃2NaClCl2+Cu△CuCl23Cl2+2Fe△2FeCl3（Cl2与金属反应生成高价金属氯化物）与H2O反应Cl2的水溶液叫氯水，溶解的Cl2中有少量与水反应Cl2+H2O=HCl+HClO与碱溶液反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O与盐溶液反应Cl2+Na2SO3+H2O=2HCl+Na2SO4Cl2+2KI=I2+2KCl实验室制取原理MnO2+4HCl(浓)△MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2ONaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O(离子方程式:ClO-+2H++Cl-=Cl2↑+H2O)2．新制氯水成分分子：H2OHClOCl2离子：H+Cl-ClO-OH-久置氯水成分分子：H2O离子：H+Cl-OH-3．实验室如何制取纯净的氯气制取原理：MnO2+4HCl(浓)△MnCl2+Cl2↑+2H2O气体成分：Cl2（HCl、H2O）操作顺序仪器中盛装的药品各试剂的作用应出现的现象①先通入饱和食盐水除去HCl有晶体析出（NaCl）②再通入浓H2SO4除去H2O4．漂白粉①制法：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O②有效成分：Ca(ClO)2成分：CaCl2和Ca(ClO)2③漂白原理：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO（在溶液中）漂白慢Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO漂白快④久置失效发生的反应：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO2HClO光照或加热2HCl+O2↑5．Br2、I2在不同溶剂中的颜色水苯或汽油四氯化碳Br2黄～橙橙～橙红橙～橙红I2深黄～褐淡紫～紫红紫～深紫6．置换反应Cl2+2NaBr=Br2+2NaClBr2+2KI=I2+2KBr∴氧化性Cl2＞Br2＞I27．I2遇淀粉溶液后，溶液呈蓝色I-氧化剂——————→I2三．氮1．氮的氧化物NO：无色气体、有毒（同CO）、难溶与水NO2：红棕色气体、有毒、与水反应反应：2NO+O2=2NO23NO2+2H2O=2HNO3+NO2．有关NO与O2或NO2与O2混合通入水中，液面上升一定高度时用的方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO33．硝酸物理性质无色液体、有刺激性气味、能以任意比溶于水化学性质酸的通性强氧化性与金属氧化物3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O与金属3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O与非金属C+4HNO3(浓)△CO2↑+4NO2↑+2H2O不稳定性4HNO3光照或加热4NO2↑+O2↑+H2O4．氨(NH3)物理性质无色气体、有刺激性气味、密度小于空气、1:700溶于水化学性质与H2ONH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-与酸NH3+HCl=NH4Cl氨的催化氧化4NH3+5O2催化剂加热4NO+6H2O实验室制取原理NH4++OH-△NH3↑+H2O2NH4Cl+Ca(OH)2△2NH3↑+CaCl2+2H2O5．实验室制取干燥NH3的方法：制取原理：2NH4Cl+Ca(OH)2△2NH3↑+CaCl2+2H2O气体成分：NH3（H2O）除水用试剂：碱石灰(不用浓H2SO4、CaCl2原因是：2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4;CaCl2+8NH3=CaCl2·8NH3)6．受热易分解NH3·H2O△NH3↑+H2ONH4HCO3△NH3↑+CO2↑+H2O7．氨水中的微粒分子：H2ONH3·H2ONH3离子：NH4+H+OH-四．硫1．SO2的性质物理性质无色气体、有刺激性气味、有毒、1:40溶于水、密度大于空气化学性质与H2OSO2+H2O=H2SO3与碱溶液先：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O后：SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3SO2过量时总反应：SO2+NaOH=NaHSO3与盐溶液SO2+Na2CO3=CO2+Na2SO3（SO2不过量时）与氯水SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HClH2SO3+Cl2+H2O=H2SO4+2HCl漂白性SO2能使品红溶液(有机色质)褪色（生成了不稳定的无色物质），但加热褪色后的无色溶液，又恢复为原来的红色（不稳定的无色物质分解复原）实验室制法Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O3．H2S物理性质无色气体、剧毒、有臭鸡蛋气味、1:2.6溶于水、密度大于空气化学性质与浓H2SO4H2S+H2SO4（浓）=S↓+SO2+2H2O与碱溶液先H2S+NaOH=NaHS+H2O;后NaHS+NaOH=Na2S+H2O.总反应:H2S+2NaOH=Na2S+2H2O与盐溶液H2S+Cu2+=CuS↓+2H+2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+与氯水H2S+Cl2=S↓+2H++2Cl-与氧化剂H2S氧化剂——————→S↓实验室制法FeS+2H+=H2S↑+Fe2+4．实验室制取H2S、HBr、HI不能用H2SO4(浓)原因：H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2+2H2O2HBr+H2SO4(浓)=Br2+SO2+2H2O2HI+H2SO4(浓)=I2+SO2+2H2O应该用：H2SO4(1:1体积比)或浓H3PO4（它们氧化性弱，不会氧化H2S、HBr、HI）5．浓H2SO4物理性质无色油状液体、常用浓H2SO4为：98.3％、1.84g/cm3、C=18.4mol/L、沸点338℃、难挥发化学性质吸水性H2SO4+nH2O=H2SO4·nH2O脱水性C12H22O11浓硫酸12C+11H2O强氧化性与金属反应Cu+2H2SO4(浓)△CuSO4+SO2↑+2H2O与非金属反应C+2H2SO4(浓)△CO2↑+2SO2↑+2H2O与化合物反应H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2+2H2O2HBr+H2SO4(浓)=Br2+SO2+2H2O2HI+H2SO4(浓)=I2+SO2+2H2O6．浓H2SO4与蔗糖混合后的现象及原理①现象：白色蔗糖→黑色→体积膨胀、并放出有刺激性气味的气体、酸雾②原理：C12H22O11浓硫酸12C+11H2OH2SO4+nH2O=H2SO4·nH2O(放热)C+2H2SO4(浓)△CO2↑+2SO2↑+2H2O（膨胀）SO2+H2O=H2SO3（刺激性气味的气体、酸雾）7．漂白化学漂白：①永久漂白：Na2O2HClOO3→强氧化剂、发生氧化还原反应、不可逆②暂时漂白：SO2→化合成不稳定无色物质、非氧化还原反应、可逆物理吸附：活性炭8．C与浓H2SO4反应产物的鉴别：操作顺序仪器中盛装的药品各试剂的作用应出现的现象①无水CuSO4鉴别H2O变蓝②品红溶液鉴别SO2红色褪去③酸化的KMnO4溶液除去SO2紫色变浅甚至消失④品红溶液鉴别SO2是否除净红色不褪去⑤澄清石灰水鉴别CO2溶液变浑浊注意：H2O一定要先鉴别，因为从其他水溶液中出来的气体会带出H2O9．用Na2SO3+2HCl=2NaCl+SO2↑+H2O原理制取的SO2中含有HCl和H2O，如何除去：操作顺序仪器中盛装的药品各试剂的作用①先通入饱和NaHSO3溶液除去HCl的同时生成SO2(NaHSO3+HCl=NaCl+SO2↑+H2O)（不通入H2O除去HCl的原因：SO2也以1：40溶于H2O）（不通入饱和Na2SO3溶液的原因：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3）②再通入浓H2SO4除去H2O金属活动性：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au非金属氧化性的顺序:F2(O2)Cl2Br2I2S