第四章非金屬及其化合物基礎知識復習學案

1、第四章 非金屬及其化合物基礎知識復習學案一. 無機非金屬材料的主角一硅1. 硅含量：硅在地殼中含量居第 位。物理性質： 色固體，不溶于水，是良好的 材料?；瘜W性質：硅的化學性質 ，一般不與其他物質反應，加熱時可與02、CI2等反應。硅與氧氣反應：硅與氯氣反應： 硅與氟氣反應： 硅與氟化氫反應：硅與氫氧化鈉反應：制備：(1)用碳在高溫下還原二氧化硅質制取粗硅； (2 )將粗硅在高溫下跟氯氣反應生成四氯化硅； (3) 四氯化硅經提純后，再用氫氣還原，得到高純度的硅 2. 二氧化硅和硅酸(1) 二氧化硅(可用于制造光導纖維)物理性質：Si02是溶于水的固體，熔、沸點 ，硬度 (“大”或“小”)?；瘜W

2、性質：與氫氟酸反應方程式： ,利用此反應可用 HF的溶液來 玻璃。 酸性氧化物 SiO 2與CaO反應方程式：Si02與NaOH反應方程式：;思考：實驗室中盛放 NaOH溶液的試劑瓶用 塞不用 塞，試解釋其原因？(2) 硅酸制法： 硅酸鈉溶液與稀鹽酸反應方程式： 產生現(xiàn)象是。化學性質： 弱酸性 酸性比較 碳酸硅酸。向硅酸鈉溶液中通入 CO反應方程式： 。 不穩(wěn)定性硅酸受熱發(fā)生分解生成 和其化學方程式：3. 硅酸鹽是由組成的化合物的總稱。硅酸鈉：其水溶液俗稱 ，呈 (“酸”或“堿”)性，是制備 硅酸鈉與二氧化碳反應： 傳統(tǒng)硅酸鹽工業(yè)三大產品有：玻璃、陶瓷、水泥。硅酸鹽由于組成比較復雜，常用氧化物

3、的形式表示：活潑金屬氧化物t較活潑金屬氧化物t二氧化硅t水。氧化物前系數(shù)配置原則：除氧元素外，其他元素按配置前后原子個數(shù)守恒原則配置系數(shù)。硅酸鈉：Na2SiO3 Na2O SiO2硅酸鈣：CaSiO3 CaO SiO2高嶺石：Al2(Si2O5)(OH)4 Al 2O3 2SiO2 2H2O正長石：KAISiO 3 不能寫成 K2O Al 2O3 3SiO2,應寫成 K2O Al 2O3 6SQ2表格：1、硅酸和碳酸的性質比較物質硅酸碳酸化學式酸酐制法顏色與狀態(tài)水溶性酸性比較2、二氧化碳與二氧化硅的比較二氧化碳二氧化硅狀態(tài)物理性質化與水反應學 性 質與堿反應熔融燒堿時，使用石英坩堝與堿性氧化物

4、反應氧化性與酸反應3、常見的硅酸鹽產品一一傳統(tǒng)的無機非金屬材料硅酸鹽產品原料主要設備主要成分玻璃:純堿、石灰石、石英玻璃窯Na20 CaO 6SQ2陶瓷黏土水泥黏土和石灰石水泥回轉窯CaO Si022 CaO Si023CaO Al 2O34.特殊功能的含硅物質物質性質用途碳化硅俗稱金剛砂、具有金剛石的結 構，硬度很大砂紙、砂輪的磨料含4%的硅鋼有很高的磁性變壓器芯片硅橡膠目前最好的耐高溫又耐低溫 的材料制造火箭、導彈、飛機的零件 和絕緣材料人工制造的分子篩具有均勻微孔結構，表面積 大、具有吸附性吸附劑和催化劑【例1】海南.門捷列夫在描述元素周期表時，許多元素尚未發(fā)現(xiàn)，但他為第四周期的三種元素

5、留下了空位，并對它 們的一些性質做了預測， X是其中的一種“類硅”元素，后來被德國化學元素家文克勒發(fā)現(xiàn)，并證實門捷列夫當時的 預測相當準確。根據(jù)元素周期律，下列有關X性質描述中錯誤的是 （）A. X單質不易與水反應B.XQ可被碳或氫還原為XC.XCI4的沸點比 SiCI 4的高D.XH的穩(wěn)定性比SiH4的高二 富集在海水中的兀素一氯-一-.氯氣的結構：氯的原子結構示意圖為，氯原了最外層有個電子，易電子，達到8個電子的穩(wěn)定結構。故氯元素的非金屬性很強，在化學反應中表現(xiàn)出很強的性。二. 物理性質通常狀況下，氯氣是 色的體，有毒，有刺激性氣味。密度比空氣。 常溫下，1體積水能溶解 體積的氯氣，所以

6、CI2溶于水。 氯氣熔點1010C，沸點34.6 0C,所以氯氣是易 化的氣體.（人吸入少量氯氣，會引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量氯氣會中毒致死。所以，在實驗室里聞氯氣氣味時，必須十分 小心。） 聞氣體氣味的方法： 三. 化學性質1. 與金屬的反應 Na + CI 2 =(白煙） Cu + CI 2 =(色煙） AI + CI 2 =(色煙） Fe + CI 2 =(色煙）【注意】：氯氣能與大多數(shù)金屬反應，若金屬有可變價態(tài)，則生成 價氯化物2 與非金屬的反應氫氣在氯氣中燃燒：H. + Cl 2 = （工業(yè)制HCI原理）實驗現(xiàn)象： 火焰，在瓶口 。H 2、CI2充分接觸，遇強光，會極速的化合，放出

7、大量的熱，發(fā)生 P+CI 2 = PCI3 + CI 2= 反應現(xiàn)象：有 生成（中學化學中唯一的煙、霧同時生成的一個反應）其中PCI3具有重要用途一生產農藥敵百蟲咼溫Si + CI 2（工業(yè)制高純硅的重要反應）氯氣與鈉、銅、氫氣、磷的反應說明，燃燒不一定有氧氣參加。 的化學反應，都可以叫做燃燒。3. CI2與水的反應：氯氣溶于水所得的溶液叫氯水”，氯水呈 色。CI 2 + H2O 寧二2HCI0光照2HCI+Qf（次氯酸不穩(wěn)定，見光易分解放出氧氣。）新制氯水存在的微粒分子 離子f 一元弱酸，酸性比 H2C0 不穩(wěn)定，見光分解： HCIOHCIO 的基本性質* 久置的氯水變成了 ，主要微粒 強氧

8、化性； 漂白、殺菌能力，使有色布條、品紅溶液等褪色，故氯水可用作 討論：1.氯水與液氯是否為同一物質 ？有何區(qū)別？2. 新制氯水與久置氯水在成分上有何區(qū)別？3. 實驗中起漂白作用的是氯氣還是次氯酸?4、氯氣跟堿的反應： CI 2 + NaOH= （主要用來吸收多余 CI2） CI 2+ Ca（OH） 2= （工業(yè)用來制取漂白粉）漂白粉露置在空氣中久置變質失效的化學方程式為：有效成分是什么？ HCIO直接漂白，而要轉換成次氯酸鹽【回答】：1、漂白粉的主要成分是什么？其漂白原理是什么？（化學方程式）所以漂白粉應保存。2、次氯酸具有漂白作用，為什么不用5、氯氣與某些化合物的反應：氯氣和硫化氫的反應：

9、 氯氣和氯化亞鐵的反應： 四. 氯氣的用途氯氣是一種重要的化工原料。氯氣除用于消毒、制造鹽酸和漂白劑外，還用于制造氯仿等有機溶劑和多種農藥。五. 氯氣的實驗室制法1反應原理（實驗室制 CI2的方法）MnO+ HCI（濃）二離子方程式:在這個反應中： 鹽酸作用? 足量MnO和含4mol HCI的濃鹽酸加熱制得 CI2物質的量1mol（填“小于”或“等于”或“大于”） 該反應必須加熱到 90 C左右，為什么溫度不能再高？ 如果實驗室中沒有二氧化錳，可用高錳酸鉀或氯酸鉀代替：高錳酸鉀和濃鹽酸反應： 氯酸鉀和濃鹽酸反應：飽和NaCI濃流酸NaOH）2 .實驗裝置：3 .除雜裝置：（洗氣）可先將制得的C

10、I2通過盛有足量的洗氣瓶，除去再通過 （或P2Q或CaCl2）,除去。4 .收集： 用向排空氣法收集 用排法收集5 .驗滿： 觀察法（黃綠色）； 濕潤的淀粉KI試紙（現(xiàn)象：，化學方程式： 濕潤的藍色石蕊試紙（現(xiàn)象： ）6 .尾氣吸收裝置：燒杯中盛有NaOH溶液（不能用水、Ca（OH）2溶液代替）離子方程式為： 六. CI的檢驗CI的檢驗方法： 離子方程式： 總結：在不同的情況下，氯水可表現(xiàn)不同的化學性質。歸納如下：（1） 表現(xiàn)CI2性質，例如氯水與碘化鉀溶液的反應：CI2 + 2kl=l 2+ 2kCI。（2） 表現(xiàn)HCIO性質，例如用氯水漂白有色物質或消毒殺菌時，就是利用氯水中 HCIO的強

11、氧化性，氧化色素或殺死水 中病菌。（3） 表現(xiàn)H+性質，例如，向碳酸鈉溶液中滴加氯水，有大量氣體產生，這是因為：NqCO+ 2HCI=2NaCI+ HO+ COf。（4） 表現(xiàn)CI-性質，例如，向 AgNO溶液中滴加氯水： AgNO HCI=AgCI J + NaNO。+（5） 表現(xiàn)H + HCIO性質，如新制氯水中加入石蕊試液，溶液先變紅后褪色。變紅是因為氧水中H表現(xiàn)的酸性，而褪色則是因為氯水中HCIO具有的強氧化性?！净卮稹浚篴、如何證明氯水中存在 Cl2、H、Cl、HCIO?b訓練題目：、0.224L （標況）CI2溶于2L水中，CI2、Cl、HCIO物質的量之和0.01mol。1. 檢

12、驗氯化氫氣體中是否混有CI2，可采用的方法是A. 用干燥的藍色石蕊試紙B.用干燥的有色布條C.將氣體通入硝酸銀溶液D.用濕潤的淀粉碘化鉀試紙2. 用自來水養(yǎng)金魚時，將水注入魚缸以前需在陽光下曝曬一段時間，目的是（）A.起到殺菌作用B .使水中次氯酸分解C.提高水溫D .增加水中氧氣含量3 金屬單質與足量的 CI2反應后，生成物的分子式中，正確的是A. FeCl2 B CuCl2 C. FeCI3D. CuCl24. 下列哪種微粒的化學性質最活潑 B A.氯分子 B 氯原子 C 氯離子 D 液氯5氯水可用來殺菌、消毒，又可作為漂白劑，其中起作用的是A. CI2 B . HCI C. HCIO D

13、 . H2O6. 下列關于氯水的說法正確的是A .新制的氧水中只含有 CI2分子和H0分子B .新制的氧水可使藍色石蕊試紙先變紅后褪色C .光照氯水有氣泡逸出，該氣體是CI2D.氯水放置數(shù)天后 PH值將變小7. 除去CI2中混有的少量HCI氣體，可將氣體通入A .苛性鈉溶液B .飽和NaHCO溶液C.澄清石灰水D .飽和氯化鈉溶液8實驗室制取氧氣的試管壁上沾附有MnO,除去沾附的 MnO可用的試劑是（）A .蒸餾水B .氫氧化鉀溶液C.稀鹽酸D.熱的濃鹽酸【例2】（09年寧夏高考題）能正確表示下列反應的例子方程式是（）A. 向次氯酸鈣溶液通入過量 CQ: Cai+2CIO-+CQ+HO =Ca

14、COj +2HCIOB. 向次氯酸鈣溶液通入 SQ: Ca +2CIQ +SOH2Q= CaSQj +2HCIQC. 氫氧化鈣溶液與碳酸氫鎂溶液反應：HCQ+C+OH = CaCQj +H0D. 在氯化亞鐵溶液中加入稀硝酸：3Fe2+4H+NO=3Fe3+NO? +2H2O三.硫和氮的氧化物1、 硫：俗稱 ，是晶體，溶于水，溶于酒精，溶于二硫化碳。寫出反應方程式：Fe 與 S: ;Hg 與 S: ；硫與氫氣的反應：;硫與氧氣的反應：。2、二氧化硫和三氧化硫（1 ）二氧化硫物理性質：是 色，有氣味的毒氣體，液化，溶于水?；瘜W性質 酸性氧化物寫出反應方程式SO與 NaOH , ;SO與 Ca（OH

15、）2： , ;SO 與 CaO ;SO與 HO 。 還原性 SO 2與Q。 漂白性原理：SO能與某些有色物質反應生成 的無色物質。若加熱該無色物質，則易色。檢驗SQ常用溶液。SO還用于等。（討論）二氧化硫和氯水漂白作用的原理有什么不同？漂白原理：物理變化：化學變化： 化合反應： ; 氧化還原反應：; 氧化性：與硫化氫反應： 。 與某些鹽的反應：和碳酸氫鈉反應： (2 )三氧化硫SO是_色固體，是酸性氧化物。SO與H2O( 工業(yè)制 )；3、二氧化氮和一氧化氮 N2:是 色_ 味的氣體，常溫下性質 。在一定條件下，N2與02反應方程式： 。 NO是色毒氣體，溶于水。與氧氣的反應： NO :是色有氣

16、味毒氣體，溶于水。NO與H20反應方程式為，工業(yè)上利用此反應制取 。 一氧化氮、氧氣和水反應： 二氧化氮、氧氣和水反應： 四氨硝酸硫酸氮的固定：是指將 轉變?yōu)?。自然界固定氮有途徑有 。工業(yè)合成氨的方程式為 。1氨(1) 物理性質：氨是 色，有 氣味的氣體，密度 , 溶于水，液化，可做 齊購(2) 化學性質： 與水反應 NH 3 + H2O ? ?. 與酸反應 NH 3 + HCl = ;NH + H 2O+ CO = ;(二氧化碳少量)NH + H 2O+ CO = ;(二氧化碳過量)思考：將分別蘸有濃氨水和濃鹽酸兩玻璃棒靠近時，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？ 氨的催化氧化：。 與某些鹽的反應：與

17、硫酸銅溶液反應： 與氯化鎂溶液反應：與硫酸鋁溶液反應：(3) 氨的制法藥品：和反應方程式;制取裝置同制相同；用收集；驗滿的方法是 ; 棉花的作用是 。2.銨鹽：是指 組成的鹽。銨鹽 溶于水。(1)熱的不穩(wěn)定性 NH 4CI ;NH4HCO（2）與堿反應 NH 4NQ與NaOH反應方程式： ;（NH4） 2SQ 與 NaOH反應方程式： 。3 硫酸和硝酸的氧化性（1） 濃硫酸的吸水性可做劑，不可以干燥 和氣體，如： （2） 濃硫酸的脫水性濃硫酸能將許多有機物中按H:Q=脫去，例如 。（2） 濃硫酸的強氧化性銅與濃硫酸共熱的反應方程式： ；將生成的氣體導入品紅溶液，產生的現(xiàn)象是 ;若導入紫色的石蕊試液中，產生的現(xiàn)象是;將反應后液體倒入少量水中，溶液呈 色；該反應體現(xiàn)了濃硫酸的 性和性；濃硫酸與金屬反應均 （“有”或“無”）氫氣生成。碳與濃硫酸共熱的反應方程式： ，該反應的氧化劑是 ，還原劑是 。（3）硝酸的氧化性銅與濃硝酸反應的方程式為 ，產生的現(xiàn)象是。銅與稀硝酸反應的方程式為 ，產生的現(xiàn)象是。上述反應均體現(xiàn)了硝酸的 性和