寒假补课第二讲

1、高一上非金属部分 非金属及其化合物一、 硅及其化合物1. 硅热身：硅在周期表中位于第 周期第 族；在地壳中的含量为第 位，主要形成 价化合物。1）存在：氧化物、化合物主要是硅酸盐 2）结构：原子晶体、3）用途：半导体材料、芯片、太阳能电池、合金材料 （&1）4）物理性质： 色固体，有金属光泽、熔点 、硬度 ，有脆性 5）化学性质还原性： 与氢氟酸反应：Si+4HF=SiF4+2H2； 与NaOH溶液反应： Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 （&2）与部分非金属反应：与O2反应：Si+O2SiO2与F2反应：Si+2F2=SiF46）工业制备：粗硅的制备：SiO22CSi2CO（

2、石英砂+焦炭粗硅）由粗硅制纯硅：Si(粗)2Cl2SiCl4SiCl42H2Si(纯)4HCl【要点深化】&1非金属单质一般为非导体，但Si为半导体，石墨为导体。&2 Si能与NaOH溶液反应放出H2，而其他非金属单质无此性质&3用石英砂和焦炭制备粗硅的反应必须要隔绝空气在 中进行。&4 Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si。2CSiO2Si2CO，得到的氧化产物是CO而不是CO2。2.硅的氧化物1）SiO2存在：硅石（结晶型+无定型）、石英、水晶、玛瑙、光纤、沙子2）结构：原子晶体3）SiO2用途：石英制耐火材料、石英玻璃等。水晶用于制光学仪器和工艺品4）物理性质： 熔、沸点：Si

3、O2的熔、沸点比CO2的熔、沸点 。 溶解性：CO2可溶于水，SiO2不溶于水。5）SiO2化学性质：与水不反应具有酸性氧化物的通性(但不与水反应)为硅酸酐，与碱：SiO22NaOHNa2SiO3H2O与碱性氧化物：SiO2+CaO CaSiO3与盐：SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2与酸反应：（只与氢氟酸发生反应）SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O与碳还原剂发生反应 ： SiO22C Si2CO【要点深化】&1非金属氧化物一般为分子晶体，但SiO2晶体为原子晶体。&2 SiO2不溶于水，故不能用SiO2与水反应制备硅酸。&3 SiO2的化学性质很不稳定，不能与盐酸、硝酸

4、、硫酸等酸反应，氢氟酸是唯一能与之反应的酸。 &4玻璃中含有SiO2，可以用HF来刻蚀玻璃。同理，HF不能用玻璃瓶装，可以用塑料瓶装。&5盛碱液的试剂瓶用橡皮塞&6不能依据反应2CSiO2Si2CO来说明C的还原性比Si强，也不能依据反应SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2来说明SiO2水化物的酸性比H2CO3强。3.硅酸1）溶解度小2）化学性质弱酸性、酸性弱于碳酸。3）制备：（可溶性硅酸盐加酸）Na2SiO3+2HCl = H2SiO32NaClH2SiO3 硅酸溶胶 硅酸凝胶 硅酸干凝胶（硅胶）4)用途：硅胶可用作 的载体和袋装食品、瓶装药品等的 。 【要点深化】&1 注意书上制备硅酸

5、实验中Na2SiO3溶液的稀释4.硅酸盐构成地壳岩石的重要成分，一般不溶于水（除Na2SiO3 、K2SiO3）1)硅酸钠：硅酸钠的水溶液俗称水玻璃或泡花碱，粘合剂、防腐剂，是制备硅胶和木材防火剂等的原料制取：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O主要性质：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3 Na2SiO32HCl=H2SiO3(胶体)2NaCl2)硅酸盐组成的表示： Na2SiO3 Na2OSiO2 长石(KAlSi3O8) 3）传统无极非金属材料【要点深化】特殊的含硅材料是金刚砂(SiC)、硅橡胶及变压器的铁芯(含Si 4%的硅钢)。二、 氯及其化合物1.Cl21）

6、物理性质：黄绿色气体，有刺激性气味、可溶于水、加压和降温条件下可变为液态(液氯)和固态。 2）化学性质Cl原子最外层有7个电子，表现强氧化性。 与金属反应：变价金属（如Fe）一般能被氧化到最高价。2Fe+3Cl2 2FeCl3（棕褐色）2Na+Cl2=2NaCl（白烟）Cu+Cl2 点燃 CuCl2（棕黄色的烟）【要点深化】&1常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯。 与非金属的反应H2+Cl2 点燃 2HCl2P+3Cl2 点燃 2PCl3（雾） PCl3+Cl2 = PCl5（烟）Si+2Cl2 高温 SiCl4（工业制单晶硅（高纯硅）的重要反应） 与化合物的反应a) 跟水反应：Cl2

7、+H2OHCl+HClO（歧化反应）b) 跟碱反应：实验室吸收多余Cl2：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O工业上用来制取漂白粉：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2Oc) 跟其它还原性物质反应S2+Cl2 I+Cl2 Fe2+Cl2 SO32+Cl2+H2O d） 跟有机物反应氯气可跟烷烃、苯、苯的同系物、苯酚等有机物发生取代反应；氯气能跟烯烃、炔烃、芳香烃等发生加成反应。3)氯气的制备实验室制法：化学方程式： 工业制法：化学方程式：2NaCl+2H2O 电解 2NaOH+Cl2+H2其它可能生成Cl2途径有：KMnO4+HCl(浓)_ KClO3+

8、HCl(浓) _除杂装置（洗气）除去Cl2中少量HCl、水蒸气，可先通入_（亦可用_）除去HCl，再通过浓H2SO4（或P2O5或CaCl2）除去_。收集装置。用向 排空气法；验满：吸收装置烧杯中盛有_溶液（不能用水代替）。4)液氯、新制的氯水和久置的氯水比较液氯新制氯水久置氯水分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色黄绿色无色成分Cl2Cl2、H2O、HClO、H、Cl、ClO、极少量的为OH H、Cl、H2O、极少量的OH稀盐酸性质氧化性氧化性、酸性、漂白性酸性【要点深化】 &1 Cl2可使湿润的有色布条褪色，不能使干燥的有色布条褪色，说明Cl2没有漂白性，而是HClO起漂白作用。 &2 Cl2可

9、使湿润石蕊试纸先变红后褪色，原因是Cl2与水反应生成的酸使石蕊先变红，HClO使变色后的石蕊褪色。2. 次氯酸1)不稳定性： 。氯水须现用现配，保存在 ，置于冷暗处。2)强氧化性： 能将有色物质氧化为无色物质作漂白剂。 杀菌。 3)弱酸性：NaClO溶液中通少量CO2，化学方程式为： 。 3.漂白粉、漂白液漂白液：成分：主要成分：NaCl、NaClO有效成分：NaClO制取原理：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O（也用于吸收氯气）【深化要点】&1 HClO不稳定，只存在于氯水或次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物里。 &2 次氯酸是一元弱酸，其酸性比碳酸弱。少量二氧化碳通入次氯

10、钙溶液中：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO注意理解二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠分别跟次氯酸钙溶液反应的差异：Ca(ClO)2+Na2CO3=CaCO3+2NaClOCa(ClO)2+NaHCO3=CaCO3+HClO+NaClO&3 工业上制取漂白粉，是用Cl2与石灰乳反应制得而不是Cl2与石灰水反应。 &4 漂白粉、漂白精的有效成分是Ca(ClO)2，漂白液、84消毒液的有效成分是NaClO&5漂白粉长期露置于空气中会失效，漂白粉中的Ca(ClO)2能与空气中的CO2反应&6 HClO和ClO-都具有强氧化性，无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化

11、还原反应，但不能使品红溶液褪色。如：硫酸亚铁溶液遇漂白粉： 4. 氯离子(Cl-)的检验在5支试管中分别加入稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、自来水、蒸馏水，然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象。然后再分别加入少量稀硝酸，观察现象。完成下表：实验现象解释（化学方程式）滴入几滴AgNO3溶液加入少量稀硝酸NaCl溶液Na2CO3溶液在用AgNO3溶液检验时，一般先在被检测溶液中滴加少量_使其酸化，以排除干扰离子。【预习】三、 S及其化合物 游离态：硫单质俗称 ，主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。 化合态：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。常见的含硫化合物有： 硫铁矿 石膏 芒硝 FeS

12、2CaSO42H2ONa2SO410H2O1.S单质1） 物理性质颜色状态： 。 溶解性：在水中难溶，在酒精中微溶，在CS2中易溶。 2） 化学性质 与金属反应：与变价金属反应生成低价态硫化物。 S + Cu S + Fe 与非金属反应：硫与H2反应：SH2H2S。硫与O2反应：S+O2SO2 现象：硫在空气中燃烧火焰颜色为 ，在氧气中燃烧火焰颜色为 。与化合物的反应S+ HNO3（浓）S+ H2SO4（浓）加热加热加热3S+6NaOH 加热 【深化要点】&1 汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理。 &2 硫在过量、纯净的O2中燃烧的产物是SO2而不是SO3。 &3 硫与变价

13、金属反应时生成低价态金属硫化物，和变价金属与Cl2的反应情况不同。2硫的氢化物H2S：1）基础常识：无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体；能溶于水，密度比空气略大。2）硫化氢的制取：Fe+H2SO4（稀）=FeSO4+H2S（不能用浓H2SO4或硝酸，因为H2S具有强还原性）3）硫化氢的化学性质点燃可燃性：2H2S+O2 2S+2H2O（H2S过量）2H2S+3O2 2SO2+2H2O（O2过量） 当时，两种反应物全部反应完，而产物既有硫又有SO2强还原性：常见氧化剂Cl2、Br2、Fe3+、HNO3、KMnO4等，甚至SO2均可将H2S氧化。不稳定性：300以上易受热分解【深化要点】&1 H2S的水

14、溶液叫氢硫酸，是二元弱酸。3. 硫的氧化物1）SO2物理性质：无色、有刺激性气味、有毒、气体、密度比空气大、容易液化、易溶于水。化学性质a. SO2是酸性氧化物，能跟水反应生成亚硫酸，亚硫酸是中强酸。与少量NaOH： ， 与足量NaOH： b 强还原性 如：SO2 + Cl 2 +2H2O = H2SO4 + 2HClc 一定的氧化性： 2H2S + SO2 = 3S +2H2Od 漂白性：（可逆、非氧化还原反应）原理：SO2有色物质无色物质有色物质SO2e 实验室制法：Na2SO3 + H2SO4(浓) = Na2SO4 + H2O +SO2 或Cu + 2H2SO4(浓) = CuSO4

15、+ 2H2O + SO22）三氧化硫： 物理性质： 熔点16.8，沸点44.8，常温下为 态，标准状况下为 态。 化学性质： a. 酸性氧化物 SO3H2O=H2SO4 SO3CaO=CaSO4 SO3Ca(OH)2=CaSO4H2O 【深化要点】&1 SO3 具有酸性氧化物的通性，遇水剧烈反应生成硫酸并放出大量的热。&2 SO2和Cl2均具有漂白性&3 SO2不能漂白酸碱指示剂，只能使紫色的石蕊试液变红，但不能使之褪色。但能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性，而不是漂白性。&4 用“钙基固硫”的方法向燃煤中加入CaO，使CaO与SO2作用生成CaSO3，再被O2氧化成CaS

16、O4，可减少煤燃烧对大气的污染。4. 硫酸1） 物理性质 98%的浓H2SO4是一种无色、黏稠的油状液体，密度远大于水的密度。 浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热 浓H2SO4稀释的方法是：将 沿器壁慢慢注入 中，并用玻璃棒不断搅拌。 2） 浓硫酸性质3） 硫酸的工业制法 SO2的制取：4FeS2(s)11O2(g) = 2Fe2O3(s)8SO2(g)； SO2转化为SO3 : 2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)； SO3吸收和H2SO4的生成: SO3(g)H2O(l)=H2SO4(l)4）SO42的检验（干扰离子可能有：CO32-、SO32-、SiO32-、Ag等）

17、：待测液澄清液白色沉淀（说明待测液中含有SO42-离子）【要点深化】 &1浓硫酸能氧化除Au、Pt以外的所有金属，其还原产物是SO2而不是H2。 &2常温下，Fe、Al遇浓H2SO4发生“钝化”，使铁、铝等金属表面形成一层致密的氧化物薄膜，阻止了浓H2SO4与铁、铝的继续反应，“钝化”体现了浓H2SO4的强氧化性。 &3浓H2SO4与金属反应时体现了浓H2SO4氧化性和酸性，而与炭等非金属反应时只体现了浓H2SO4的氧化性。 &4除去CO2中的SO2气体的方法：将混合气体通过盛有饱和 溶液或酸性 溶液或溴水的洗气瓶。&5证明氧化性：Cl2S(1)与变价金属反应(2)氢化物的稳定性：HClH2S

18、；(3)置换反应H2SCl2=2HClS；(4)最高价含氧酸的酸性：HClO4H2SO4等四、 氮及其化合物1. N2 1)物理性质无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。 2)化学性质 N2 + O2 2NO,2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO N2 + 3H2 2NH3 (工业合成氨)2氮的氧化物：1） NO物理性质：无色无味有毒气体,难于水化学性质：a在空气中易被氧化为NO2：2NO + O2 = 2NO2.b. 在有氧气的条件下,NO和O2混合气被水吸收：4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3.2） NO2物理性质：红棕色，有刺激性味有毒气体，溶于水

19、，并与水反应，易液化。化学性质：a.3NO2 + 2H2O = 2HNO3 + NO .b.在有氧气的条件下：4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3.【深化要点】&1氮的氧化物都有毒，主要包括N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5共六种，其中NO2与N2O4存在转化平衡： 。 &2 NO只能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2只能用向下排空气法收集，不能用排水法收集。 &3验证某无色气体是NO的方法：向无色气体中通入O2(或空气)、无色气体变为红棕色。 3氨1）物理性质：无色、刺激性气味、极易溶于水（1:700），、易液化，液化时放出大量的热量，可作制冷剂。2） 化

20、学性质： 与水反应：NH3 + H2O NH3 H2O NH4+ + OH-, 易与酸反应：NH3 + H+ = NH4+ 催化氧化：4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O(是工业生产硝酸的基础反应)3） 制取 工业制法： 实验室制法：Ca(OH)22NH4Cl CaCl2 2NH32H2O 【深化要点】&1实验室制取NH3的3个原理：加热NH4Cl与碱石灰的混合物，加热浓氨水，将浓氨水滴加到CaO或NaOH等固体上。&2实验室里制取氨气，不能用NH4NO3或NH4HCO3代替NH4Cl，与Ca(OH)2混合共热来制取NH3。 &3干燥氨气不能用浓H2SO4、无水CaCl2作干燥剂，应用碱石灰作干燥剂。 4） 收集：向下排空气。5） 吸收：氨气(或HCl)时要注