高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)2.5化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素知識(shí)點(diǎn)

化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素人教版——必修二——第五單元化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素硫及其化合物硫和二氧化硫硫1.硫的存在：非金屬元素，第三周期第VIA族，游離態(tài)，化合態(tài)2.硫單質(zhì)的性質(zhì)：（1）物理性質(zhì)：①硫（俗稱硫黃）黃色晶體，質(zhì)脆，易研成粉末②難溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2（2）化學(xué)性質(zhì)：①氧化性：與Na，F(xiàn)e，Cu等金屬以及H2反應(yīng)（氧化性較弱，一般生成低價(jià)金屬硫化物）2Na+S=Na2S（混合研磨即可發(fā)生反應(yīng)）Fe+SFeS（黑色難溶物質(zhì)）2Cu+SCu2S（黑色難溶物質(zhì)）Hg+S=HgS（常溫下即可反應(yīng)，常用于處理灑落的汞）H2+SH2S（有臭雞蛋氣味）②還原性：與O2等活潑非金屬單質(zhì)反應(yīng)，例如S+O2SO2③歧化反應(yīng)：與熱的強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，例如3S+6NaOHNa2SO3+2Na2S+3H2O（可用于清理試管內(nèi)壁附著的硫單質(zhì)）3.硫的用途(1)用于消毒殺菌，如硫磺皂(2)用于防治病蟲(chóng)害，常添加表面活性劑加工成膠懸劑使用(3)用作工業(yè)原料，主要用于硫酸、化肥、紙張、黑火藥、硫化橡膠等的生產(chǎn)(4)在醫(yī)療上用于疥癬、濕疹等的治療二氧化硫1.SO2的物理性質(zhì)（1）顏色：無(wú)色（2）狀態(tài)：氣體（3）氣味：刺激性氣味（4）密度：比空氣大（5）溶解度：易溶于水（6）沸點(diǎn)：10oC，易液化2.SO2性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究：略實(shí)驗(yàn)結(jié)論（1）SO2易溶于水，其水溶液顯酸性（2）SO2具有漂白性，可漂白品紅溶液，加熱后恢復(fù)顏色3.SO2的化學(xué)性質(zhì)（1）酸性氧化物的通性①與水反應(yīng)：SO2+H2O?H2SO3②與堿溶液反應(yīng)（可用于尾氣處理）SO2（少量）+2NaOH=Na2SO3+H2OSO2（過(guò)量）+NaOH=NaHSO3③與堿性氧化物反應(yīng)：SO2+CaO=CaSO3（可用于燃煤固硫）（2）氧化性和還原性①弱氧化性：SO2+2H2S=3S+2H2O（若在溶液中進(jìn)行，S須標(biāo)沉淀符號(hào)）②強(qiáng)還原性：SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX（X表示Cl，Br,I）2MnO4+5SO2+2H2O=2Mn2++4H++5SO42（紫紅色溶液褪色）（3）漂白性：SO2能與某些有色物質(zhì)（如品紅溶液等）結(jié)合生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)而使其褪色，加熱或久置后，這些無(wú)色物質(zhì)分解而恢復(fù)原來(lái)的顏色4.SO2的用途(1)用于漂白紙漿、毛、絲、草帽辮等(2)用于殺菌、消毒(3)用作食品添加劑，如可作為葡萄酒、蜜餞、干果等的防腐劑和抗氧化劑。作為食品添加劑使用時(shí)要注意控制用量，以免危害人體健康三氧化硫1.物理性質(zhì)：常溫下，SO3是一種無(wú)色液體，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，SO3為固體2.化學(xué)性質(zhì)：SO3是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性3.工業(yè)制法：工業(yè)上可將SO2催化氧化制SO3：硫酸不同價(jià)態(tài)含硫酸物質(zhì)的轉(zhuǎn)化硫酸的用途和工業(yè)制備1.用途硫酸是重要的化工原料，也是實(shí)驗(yàn)室必備的重要試劑。在工業(yè)上可用于生產(chǎn)化肥，農(nóng)藥，炸藥，染料和鹽類等，還可用于精煉石油，金屬加工前的酸洗及制取各種揮發(fā)性酸等2.工業(yè)制備工業(yè)上常以硫黃或其他含硫礦物（如黃鐵礦）為原料，采用“接觸法”制備硫酸三階段造氣階段接觸氧化階段SO3吸收階段三設(shè)備沸騰爐接觸室吸收塔三方程4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2有關(guān)原理礦石粉碎大的目的：增大原料與空氣的接觸面積。一是燃燒速率加快；二是燃燒充分，提高原料利用率逆流熱交換：管外是冷氣體SO2，O2管內(nèi)是熱氣體SO3氣體逆向流動(dòng)，有利于充分進(jìn)行熱交換逆流吸收：用98.3%的濃硫酸吸收SO3上方噴灑98.3%濃硫酸，下方通入SO3氣體由下而上，液體由上而下，使得接觸機(jī)會(huì)增大凈化煅燒黃鐵礦制得的爐氣中含有雜質(zhì)，需要凈化處理后再進(jìn)入接觸室以避免催化劑中毒尾氣中SO2不能直接排入大氣中，需吸收處理，一般選用氨水硫酸的性質(zhì)1.物理性質(zhì)：（1）狀態(tài)：純凈的硫酸是無(wú)色，粘稠，難揮發(fā)的油狀液體(2)密度：硫酸的密度大于水的密度，硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，其密度越大；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%的濃硫酸的密度為1.84g·cm?3(3)溶解性：硫酸能與水以任意比例混溶，濃硫酸稀釋時(shí)可放出大量的熱2.稀硫酸的化學(xué)性質(zhì)稀硫酸具有酸的通性，是一種二元強(qiáng)酸，其電離方程式為H2SO4=2H++SO42,除了能與酸堿指示劑作用外，還能與活潑金屬、堿、堿性氧化物及某些鹽等反應(yīng)3.濃硫酸的三大特性(1)吸水性濃硫酸能夠吸收存在于周圍環(huán)境中的水分(包括固體中的結(jié)晶水)形成水合硫酸，這種性質(zhì)就是濃硫酸的吸水性。在實(shí)驗(yàn)室中常用濃硫酸作干燥劑就是利用了濃硫酸的吸水性(2)脫水性濃硫酸能將紙、棉布、木條等有機(jī)化合物中的氫、氧按水的組成比[即N(H):N(0)=2:1的比例]脫去，這個(gè)性質(zhì)就叫濃硫酸的脫水性(3)強(qiáng)氧化性濃硫酸強(qiáng)氧化性的本質(zhì)是H2SO4分子中+6價(jià)的硫具有很強(qiáng)的得電子能力。濃硫酸在加熱時(shí)表現(xiàn)出很強(qiáng)的氧化性，能氧化大多數(shù)金屬單質(zhì)和部分非金屬單質(zhì)、以及還原性化合物等，其還原產(chǎn)物一般是SO2①與金屬的反應(yīng)a.反應(yīng)原理：金屬+H2SO4（濃）?高價(jià)金屬硫酸鹽+SO2↑+H2Ob.Cu與濃硫酸的反應(yīng)探究實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖將儀器組裝好，檢查裝置的氣密性，在a試管中加入2mL濃硫酸，塞好橡膠塞，使銅絲與濃硫酸接觸銅絲在濃溶液中無(wú)明顯變化點(diǎn)燃酒精燈，加熱a試管，把產(chǎn)生的氣體先后通入品紅溶液和紫色石蕊溶液中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加熱后，銅絲表面有氣泡產(chǎn)生，b試管中的品紅溶液逐漸變?yōu)闊o(wú)色，c試管中的紫色石蕊溶液逐漸變?yōu)榧t色向外拉銅絲，終止反應(yīng)，冷卻至室溫，把a(bǔ)試管中的物質(zhì)慢慢倒入盛有少量水的另一支試管中，觀察溶液的顏色溶液顯藍(lán)色Cu與濃硫酸的反應(yīng)可理解為表中兩步反應(yīng)的總反應(yīng)，兩步反應(yīng)分別體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性和酸性反應(yīng)歷程固體變化濃H2SO4體現(xiàn)的性質(zhì)Cu+H2SO4（濃）?Cu與濃硫酸的反應(yīng)可理解為表中兩步反應(yīng)的總反應(yīng)，兩步反應(yīng)分別體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性和酸性反應(yīng)歷程固體變化濃H2SO4體現(xiàn)的性質(zhì)Cu+H2SO4（濃）?CuO+SO2↑+H2O紅變黑強(qiáng)氧化性CuO+H2SO4=CuSO4+H2O黑色固體逐漸消失酸性實(shí)際反應(yīng)中，中間產(chǎn)物比較復(fù)雜，除CuO外，還有CuS，Cu2S，S等c.Fe、Al的鈍化常溫下，當(dāng)Fe、Al遇到濃硫酸時(shí)發(fā)生“鈍化”，即Fe、Al會(huì)與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)，在金屬表面生成一層致密的氧化物薄膜，從而阻止?jié)饬蛩崤c內(nèi)層金屬進(jìn)一步反應(yīng)，這是濃硫酸強(qiáng)氧化性的表現(xiàn)，是金屬與濃硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果②與部分非金屬的反應(yīng)熱的濃硫酸可將碳、磷等非金屬單質(zhì)氧化為其高價(jià)態(tài)的氧化物或含氧酸，自身被還原為：SO2在這類反應(yīng)中濃硫酸只表現(xiàn)出氧化性eg.C+2H2SO4（濃）?CO2↑+2SO2↑+2H2O，2P+5H2SO4（濃）?2H3PO4+5SO2↑+2H2O硫酸鹽及硫酸根離子的檢驗(yàn)1.常見(jiàn)的硫酸鹽（1）硫酸鈣（CaSO4）：在自然界中以石膏礦的形式存在，常見(jiàn)的有石膏（CaSO4·2H2O）和熟石膏（2CaSO4·H2O）。將石膏加熱到150oC可失去大部分結(jié)晶水而變成熟石膏。熟石膏與水混合成糊狀物后會(huì)很快凝固，重新變成石膏。利用這種性質(zhì)，石膏常被用來(lái)制作各種模型和醫(yī)療用的石膏繃帶，在工業(yè)上石膏還被用于調(diào)節(jié)水泥的硬化速度（2）硫酸鋇（BaSO4）：在自然界中的主要存在形式為重晶石（BaSO4）。硫酸鋇不溶于水和酸，且不易被X射線透過(guò)，在醫(yī)療上可被用作消化系統(tǒng)X射線檢查的造影劑，俗稱“鋇餐”（3）硫酸銅（CuSO4）：白色粉末，結(jié)合水后變成藍(lán)色晶體（CuSO4·5H2O，俗稱膽礬），據(jù)此可用于檢驗(yàn)少量水的存在，此外還常用作殺蟲(chóng)劑，殺菌劑，防腐劑等2.硫酸根離子的檢驗(yàn)（1）原理：利用Ba2++SO42=BaSO4↓（白色），BaSO4不溶于稀鹽酸，稀硝酸的特性來(lái)檢驗(yàn)硫酸根離子（2）試劑：可溶性鋇鹽（BaCl2），稀鹽酸（3）操作方法：待檢測(cè)溶液——（加足量稀鹽酸酸化）——>無(wú)明顯現(xiàn)象（若有沉淀，則靜置后取上層清液）——（滴加BaCl2）——>觀察有無(wú)白色沉淀產(chǎn)生（若有白色沉淀產(chǎn)生，則說(shuō)明待檢測(cè)溶液中含有SO42；若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則說(shuō)明待檢測(cè)溶液中不含SO42）排除干擾①Ag+干擾；用稀鹽酸酸化可排除Ag+的干擾②CO32，SO32，PO43干擾：BaCO3，BaSO3，Ba3（PO4）2都是白色沉淀，與BaSO4白色沉淀不同的是，這些沉淀可溶于強(qiáng)酸中，因此檢驗(yàn)SO42時(shí)，必須先用稀鹽酸酸化。注意不能用稀硝酸酸化，因在酸性條件下，SO32，HSO3等會(huì)被溶液中的NO3氧化為SO42，從而干擾檢驗(yàn)結(jié)果不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化1.不同價(jià)態(tài)的硫元素形成的物質(zhì)及性質(zhì)預(yù)測(cè)硫元素的主要化合價(jià)有·?2價(jià)、0價(jià)、+2價(jià)和+0價(jià)，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化。利用氧化劑，可將硫元素從低價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化為高價(jià)態(tài)；利用還原劑，可將硫元素從高價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化為低價(jià)態(tài)S元素價(jià)態(tài)20+4+6性質(zhì)最低價(jià)態(tài)，只有還原性中間價(jià)態(tài)，既有氧化性又有還原性最高價(jià)態(tài)，只有氧化性2.實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)序號(hào)價(jià)態(tài)變化物質(zhì)轉(zhuǎn)化選擇試劑實(shí)驗(yàn)方案及預(yù)期現(xiàn)象12——>0H2S——>SSO2向硫化氫溶液中通入SO2，生成黃色固體20——>+4S——>SO2O2在燃燒匙中點(diǎn)燃少量硫粉，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，該氣體能使品紅溶液褪色3+4——>+6H2SO3——>H2SO4H2O2向亞硫酸中滴加適量過(guò)氧化氫溶液，用pH試紙檢驗(yàn)反應(yīng)前后溶液的pH，pH變??；向反應(yīng)后的溶液中滴加稀鹽酸，無(wú)明顯現(xiàn)象，再滴加氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀4+6——>+4H2SO4——>SO2Cu（參見(jiàn)“Cu與濃硫酸反應(yīng)的探究”）5+4——>0H2SO3——>SNa2S向亞硫酸中滴加硫化鈉溶液，生成黃色固體60——>2S——>FeSFe將還原鐵粉與少量硫粉混合，置于陶土網(wǎng)用酒精燈加熱，待反應(yīng)開(kāi)始，停止加熱，可觀察到混合物呈現(xiàn)紅熱狀態(tài)，最后生成黑色固體氮及其化合物氮?dú)馀c氮的氧化物氮?dú)馀c氮的固定1.氮元素的“位——構(gòu)——性”元素位置原子結(jié)構(gòu)元素性質(zhì)第二周期第VA族N原子不容易得失電子，一般通過(guò)共用電子對(duì)與其他原子結(jié)構(gòu)，化合價(jià)有3,0，+2，+4，+5價(jià)等2.氮元素的存在自然界中的氮元素有以下兩種存在形式3.氮?dú)?1)物理性質(zhì)：氮?dú)馐且环N無(wú)色無(wú)味的氣體，難溶于水，密度與空氣相近(2)化學(xué)性質(zhì)：由于氮分子內(nèi)兩個(gè)氮原子間以共價(jià)三鍵(NN)結(jié)合，斷開(kāi)該化學(xué)鍵需要較多的能量，所以氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常情況下難以與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，例如常溫下，氮?dú)獠荒芘c,O2等反應(yīng)，所以常用作保護(hù)氣。但在一定條件下N?可與O2，H?以及Mg等活潑金屬反應(yīng)，表現(xiàn)出還原性或氧化性①還原性：N2+O22NO（結(jié)合NO,NO2的性質(zhì)可解釋“雷雨發(fā)莊稼”的原因）②氧化性：（工業(yè)合成氨的原理），N2+3MgMg3N24.自然界中的氮循環(huán)（1）游離態(tài)——>化合態(tài)（氮的固定）①概念：將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過(guò)程叫做氮的固定②形式：a.自然固氮：一種是在放電條件下，空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為含氮的化合物，并隨降水進(jìn)入土壤和水體；一種是豆科植物的根瘤菌把氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氨b.人工固氮：人類通過(guò)控制條件，將氮?dú)庋趸蜻€原為氮的化合物，如轉(zhuǎn)化過(guò)程：N?→NH?→氮肥、硝酸等含氮化合物（2）化合態(tài)→游離態(tài)：硝酸鹽在某些細(xì)菌的作用下轉(zhuǎn)化成氮?dú)猓?）化合態(tài)→化合態(tài)：動(dòng)植物遺體及動(dòng)物排泄物中的含氮物質(zhì)經(jīng)腐生生物的分解作用轉(zhuǎn)化為氨或銨鹽一氧化氮，二氧化氮1.物理性質(zhì)物質(zhì)NONO2色，態(tài)無(wú)色氣體紅棕色氣體氣味武丑有刺激性氣味溶解性不溶于水易溶于水，并能與水反應(yīng)密度比空氣略大比空氣大2.化學(xué)性質(zhì)（1）一氧化氮的化學(xué)性質(zhì)①?gòu)?qiáng)還原性：②弱氧化性：（2）二氧化氮的化學(xué)性質(zhì)①與水反應(yīng)：(工業(yè)上制取HNO3的原理）由于NO2易于水發(fā)生反應(yīng)，且密度大于空氣，一般用向上排空氣法收集②氧化性：a.b.可使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán)③自身的二聚：（無(wú)色氣體）（3）實(shí)驗(yàn)：NO2溶于水實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)操作在50mL注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，震蕩注射器打開(kāi)彈簧夾，快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾震蕩注射器實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無(wú)明顯現(xiàn)象氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色紅棕色氣體變淺至消失，注射器活塞向內(nèi)滑動(dòng)氮和銨鹽氮1.物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度溶解性沸點(diǎn)無(wú)色常溫下為氣體刺激性氣味小于空氣極易溶于水，常溫常壓下1體積水大約可溶解700體積氨33.5oC，易液化2.氨溶于水的噴泉實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在干燥的圓底燒瓶里充滿NH3，用帶有玻璃管和膠頭滴管（預(yù)先吸入水）的橡膠塞塞緊瓶口，倒置燒瓶，使玻璃管插入盛有水（預(yù)先在水里滴入少量酚酞溶液）的燒杯中打開(kāi)彈簧夾，擠壓膠頭滴管，使少量水進(jìn)入燒瓶燒杯中的液體由玻璃瓶進(jìn)入燒瓶，形成噴泉，燒瓶?jī)?nèi)液體呈紅色3.氨的化學(xué)性質(zhì)（1）氨與水的反應(yīng)氨溶于水時(shí)，會(huì)與水結(jié)合生成一水合氨（NH3·H2O）；一水合氨中有一小部分電離生層NH4+和OH，所以氨的水溶液（俗稱氨水）顯弱堿性NH3·H2O不穩(wěn)定，受熱易分解，反應(yīng)的放學(xué)方程式為氨與酸的反應(yīng)兩根分別蘸取濃氨水和濃鹽酸的玻璃棒靠近時(shí)，迅速產(chǎn)生大量白煙，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH3+HCl=NH4Cl氨的氧化反應(yīng)①氨的催化氧化的化學(xué)方程式為工業(yè)上常利用此反應(yīng)來(lái)制取生產(chǎn)硝酸所需要的一氧化氮②氨的一般氧化：在氨(NH?)中，氮元素處于最低價(jià)，因此氨具有還原性，除能發(fā)生催化氧化外，還能與CI2，CuO以及氮氧化物等氧化劑發(fā)生反應(yīng)4.氨的用途(1)氨是一種重要的化工原料，是氮肥工業(yè)(如生產(chǎn)碳酸氫銨、尿素等)，有機(jī)合成工業(yè)及制造硝酸、銨鹽和純堿(侯氏制堿法)的原料(2)氨很容易液化，液化時(shí)放熱。液氨汽化時(shí)要吸收大量的熱，使周圍環(huán)境溫度急劇降低，因此液氨可用作制冷劑。銨鹽由銨根離子(NH4+)與酸根離子構(gòu)成的化合物稱為銨鹽，是農(nóng)業(yè)上常用的化肥，如硫酸銨、碳酸氫銨、硝酸銨等1.物理性質(zhì)常見(jiàn)的銨鹽一般是無(wú)色或白色晶體，絕大多數(shù)易溶于水2.化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性——受熱易分解實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)例實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象試管底白色固體消失試管口出現(xiàn)白色固體試管底白色固體消失試管口出現(xiàn)無(wú)色液體(2)與堿反應(yīng)放出氨①NH4NO3與NaOH固體混合加熱②NH4Cl溶液與濃NaOH溶液混合共熱注意：①與堿反應(yīng)受熱放出氨是銨鹽的通性②銨態(tài)氮肥保存時(shí)應(yīng)注意密封，低溫保存，且不能與堿性物質(zhì)混用3.銨鹽（NH4+）的檢驗(yàn)（1）原理：（2）操作：氨的制備方法1.氨的實(shí)驗(yàn)室制法（1）反應(yīng)原理在實(shí)驗(yàn)室里，常用加熱銨鹽和堿的混合物的方法制取氨，銨鹽一般選用NH4Cl，堿一般選用熟石灰，反應(yīng)的化學(xué)方程式為（2）實(shí)驗(yàn)裝置①發(fā)生裝置：固+固?氣②凈化裝置通常用堿石灰作干燥劑，常用干燥裝置如圖所示③收集裝置a.氨的密度比空氣小且極易溶于水，常用向下排空氣法收集，導(dǎo)管要伸入接近試管底部的位置b.干燥的棉花可減小]?NH?與空氣的對(duì)流速率，收集到較為純凈的?NH?;；若用水或稀硫酸浸濕棉花團(tuán)，可吸收多余的]?NH?,以避免污染空氣④驗(yàn)滿方法a.“試紙法”：將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放置在試管口附近，若試紙變藍(lán)，說(shuō)明已經(jīng)收集滿b.“發(fā)煙法”：用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口，若有白煙生成，說(shuō)明已經(jīng)收集滿⑤尾氣處理多余的氨要吸收掉(可在導(dǎo)管口放一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花團(tuán))以避免污染空氣。一般多余的氣體需進(jìn)行尾氣處理并注意防止倒吸，常采用下列裝置2.其他常見(jiàn)制取NH3的方法方法化學(xué)方程式（或原理）氣體發(fā)生裝置加熱濃氨水注：①NH3·H2O不穩(wěn)定，受熱易分解②加熱溫度不宜過(guò)高濃氨水+NaOH固體NaOH溶于水放熱，促進(jìn)一水合氨分解，且OH濃度的增大有利于NH3的逸出濃氨水+CaO固體NH3·H2O+CaO=NH3↑+Ca（OH）2CaO的作用：①吸水②吸水后放熱促進(jìn)NH3逸出③增大溶液中的OH濃度，減少NH3的溶解硝酸酸雨及防治硝酸1.物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味揮發(fā)性溶解性密度無(wú)色常溫下為液體有刺激性氣味易揮發(fā)與水以任意比互溶大于水2.化學(xué)性質(zhì)(1)具有酸的通性①使指示劑變色：稀硝酸能使紫色石蕊溶液變紅色；濃硝酸則會(huì)使紫色石蕊溶液先變紅(?(H?的作用，酸性)后褪色(強(qiáng)氧化性)②與堿反應(yīng)，如Cu(OH)?+2HNO?=Cu(NO?)?+2H?O。③與堿性氧化物反應(yīng)，如CuO+2HNO?=Cu(NO?)?+H?O。④與弱酸鹽反應(yīng)，如CaCO?+2HNO?=Ca(NO?)?+H?O+?CO?↑(2)不穩(wěn)定性濃硝酸在見(jiàn)光或受熱時(shí)容易分解，化學(xué)方程式為。因此硝酸應(yīng)保存在棕色(防光)、細(xì)口(液體)、帶玻璃塞(橡膠塞易被氧化)的玻璃瓶中，并置于陰涼處(防熱)。(3)強(qiáng)氧化性HNO?中的+5價(jià)氮元素具有很強(qiáng)的得電子能力。濃、稀硝酸都具有強(qiáng)氧化性，且濃度越大，氧化性越強(qiáng)還原劑一般被其氧化成最高價(jià)態(tài)①硝酸與金屬的反應(yīng)除Au、Pt等少數(shù)金屬外，硝酸幾乎可以氧化所有金屬，常溫下,濃硝酸能使Fe、Al鈍化金屬與?HNO?反應(yīng)不生成H?,HNO?，的濃度不同，還原產(chǎn)物不同實(shí)驗(yàn)探究：銅與稀，濃硝酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作在橡膠塞側(cè)面挖一個(gè)凹槽，并嵌入下端卷成螺旋狀的銅絲。向兩支具支試管中分別加入2mL稀硝酸和濃硝酸，用橡膠塞塞住試管口，使銅絲與硝酸接觸，觀察并比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。向上拉銅絲，終止反應(yīng)硝酸濃度稀硝酸濃硝酸實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)緩慢，有少量氣泡產(chǎn)生，溶液變藍(lán)，試管的支管口有紅棕色氣體產(chǎn)生反應(yīng)劇烈，有大量氣泡生成，溶液變綠，液面上有紅棕色氣體產(chǎn)生化學(xué)方程式實(shí)驗(yàn)結(jié)論常溫下，銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO，與濃硝酸反應(yīng)生成NO?，反應(yīng)劇烈程度：濃硝酸>稀硝酸，綜上推斷：濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸的氧化性②硝酸與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)加熱條件下，濃硝酸能將C等非金屬單質(zhì)氧化到最高價(jià)態(tài),如:③硝酸與還原性物質(zhì)的反應(yīng)硝酸的強(qiáng)氧化性還表現(xiàn)在可以氧化具有還原性的化合物或離子，如SO2、Fe2+、FeO、Fe3O4、Br、I，S2、SO32等3.工業(yè)合成工業(yè)上制硝酸的原理是將氨經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)得到硝酸各部反應(yīng)的化學(xué)方程式步驟一：合成氨步驟二：氨的催化氧化步驟三：冷卻氧化2NO+O2=2NO2步驟四：吸收對(duì)于NO進(jìn)行多次氧化吸收，從理論上可認(rèn)為是100%吸收4.用途硝酸是用途極廣的重要化工原料，廣泛用于化肥、精細(xì)化工、印染、化纖、制藥、冶金、照相材料等工業(yè)，如用于制造硝酸銨、硝酸鉀等化肥及硝酸鹽產(chǎn)品，以及用作金屬蝕刻劑和強(qiáng)酸性清洗腐蝕劑等酸雨及防治1.SO2，NOx的主要來(lái)源，危害物質(zhì)SO2NOx來(lái)源煤，石油等化石燃料和某些含硫的金屬礦物的燃燒或冶煉汽車尾氣（尾氣中含有NO，NO遇空氣轉(zhuǎn)化為NO2）以及硝酸工業(yè)的尾氣（含有NO，NO2等）危害引起大氣污染，危害人體健康，引起呼吸道疾病，形成酸雨2.酸雨的類型與危害（1）類型①硫酸型途徑1：SO2雨水H2SO3氧氣（空氣）H2SO4，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+H2O?H2SO3，2H2SO3+O2=2H2SO4途徑2：SO2粉塵氧氣SO3雨水H2SO4,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2SO2+O2粉塵2SO3，SO3+H2O=H2SO②硝酸型：2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO（2）危害①直接損傷農(nóng)作物，破壞森林和草原，使土壤，湖泊酸化②加速建筑物，橋梁，工業(yè)設(shè)備，運(yùn)輸工具及電纜的腐蝕3.酸雨的防治方法（1）防治①調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展清潔能源②研究煤的脫硫技術(shù)，改進(jìn)燃燒技術(shù)，減少SO?的排放③加強(qiáng)工廠廢氣的回收處理④改進(jìn)汽車尾氣的處理技術(shù)，提高汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)（2）SO?的吸收、處理方法①“鈣基固硫法”脫硫原理SO2+CaO?CaSO32CaSO3+O2?2CaSO4②“氨水法”脫硫原理SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO32（NH4）2SO3+O2=2（NH4）2SO4上述兩種脫硫方法分別可以得到副產(chǎn)品石膏（CaSO4·2H2O），（NH4）2SO4③“雙堿法”脫硫原理a.利用氫氧化鈉溶液作為啟動(dòng)脫硫劑：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2Ob.脫硫產(chǎn)物經(jīng)脫硫劑再生池重新生成氫氧化鈉：Ca（OH）2+Na2SO3=2NaOH+CaSO3生成的NaOH可以循環(huán)使用，節(jié)約成本（3）氮氧化物的吸收，處理方法①催化還原法：使用還原劑與氮氧化物反應(yīng)，達(dá)到無(wú)污染排放。工業(yè)上一般采用此方法a.氨選擇性催化還原法：6NO2+8NH37N2+12H2Ob.汽車尾氣催化轉(zhuǎn)換器：2NO+2CO2CO2+N2②液體吸收法：利用NaOH溶液，尿素硝酸溶液等將氮氧化物轉(zhuǎn)化為硝酸鹽或亞硝酸鹽：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O無(wú)機(jī)非金屬材料硅酸鹽材料1.硅酸鹽的組成與結(jié)構(gòu)（1）硅酸鹽的組成硅酸鹽是由硅，氧和金屬元素組成的化合物的總稱。它們種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組成各異硅酸鹽的結(jié)構(gòu)在硅酸鹽中，Si和O構(gòu)成了硅氧四面體（[SiO4]4），其結(jié)構(gòu)如圖所示。每個(gè)Si結(jié)合4個(gè)O，Si在四面體的中心，O在四面體的4個(gè)頂角，許多這樣的四面體還可以通過(guò)頂角上的O相互連接，形成環(huán)，鏈，層狀等結(jié)構(gòu)硅氧四面體結(jié)構(gòu)的特殊性，決定了硅酸鹽材料大多具有硬度高、難溶于水、耐高溫、耐腐蝕等特點(diǎn)（3）硅酸鈉的用途與性質(zhì)硅酸鈉是最簡(jiǎn)單的硅酸鹽，其水溶液是一種無(wú)色黏性很強(qiáng)的液體，俗稱水玻璃，常用作建筑、紙張等的黏結(jié)劑硅酸鈉的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不能燃燒，不易被腐蝕，熱穩(wěn)定性很強(qiáng)，常用作木材的防火劑。硅酸鈉能與比硅酸酸性強(qiáng)的酸反應(yīng)，生成難溶于水的硅酸Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO32.傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)非金屬材料傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)非金屬材料多為硅酸鹽材料，在日常生活中隨處可見(jiàn)，如陶瓷、玻璃和水泥等陶瓷玻璃普通水泥原料黏土純堿（Na2CO3），石灰石（CaCO3），石英砂（SiO2）主要原料：石灰石，黏土輔助原料：石膏設(shè)備陶瓷窯玻璃窯水泥回轉(zhuǎn)窯主要成分二氧化硅（SiO2），硅酸鹽硅酸鈉（Na2SiO3），硅酸鈣（CaSiO3），二氧化硅（SiO2）硅酸三鈣（3CaO·SiO2）硅酸二鈣（2CaO·SiO2）鋁酸三鈣（3CaO·Al2O3）用途生產(chǎn)建筑材料，絕緣材料，日用器皿，衛(wèi)生潔具生產(chǎn)建筑材料，光學(xué)儀器，各種器皿，玻璃纖維等大量用于建筑和水利工程硅1.硅元素的存在形式與結(jié)構(gòu)存在原子結(jié)構(gòu)示意圖周期表中位置含量存在形式地殼中位居第2位氧化物和硅酸鹽第三周期第IVA族2.硅單質(zhì)的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)：晶體硅是一種帶有金屬光澤的灰黑色固體，熔點(diǎn)高(1410°C)硬度大、有脆性。晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料(2)化學(xué)性質(zhì)：硅原子最外層有4個(gè)電子，得失電子都較難，常溫下，化學(xué)性質(zhì)不活潑①常溫下，除與?、F?、氫氟酸和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)外，硅不與其他物質(zhì)(如強(qiáng)酸和強(qiáng)氧化劑)反應(yīng)Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑②加熱或高溫時(shí)，硅能與O?、Cl?、C、N?等發(fā)生化合反應(yīng)Si+O2?SiO2Si+2Cl2?SiCl4Si+CSiC(碳化硅，俗稱金剛砂）3Si+2N2Si3N4（氮化硅，一種新型陶瓷）3.高純硅的制備：工業(yè)上用焦炭還原石英砂可以制得粗硅，經(jīng)化學(xué)方法進(jìn)一步提純才能得到高純硅（1）SiO2+2CSi+2CO↑（2）Si+3HClSiHCl3+H2（3）SiHCl3+H2Si+3HCl4.硅單質(zhì)的用途高純硅可以用來(lái)作半導(dǎo)體材料，可以制成計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備和家用電器等的芯片，以及光伏電站、人造衛(wèi)星和電