非金属元素及化合物知识点总结

1、-*碳族元素根底知识点一、知识网络1.碳及其化合物的知识网络CCO2 CaCO3 CaC2C2H2 CO有机物NH4HCO3 CH4 H2CO3 Na2CO3 NaHCO3 O2 SiC 、CCl4不完全燃烧O2(缺乏)O2 (缺乏)O2 CuO 炽热的碳NH3·H2O O2 (点燃)H2O CaO Si、Cl2 ()Mg (点燃)O2 (点)CuO ()C、CO Na2O2NaOH H2O NaOH H Ca(OH)2 高温H+ Ca2 CO2 、H2O Ca(OH)2 CO2 (水)OH 加热2.硅及其化合物的知识网络Na2SiO3 CO2,H2O NaOH H2SiO3 SiH

2、4Si SiO2 CaSiO3 SiF4 H4SiO4 SiC SiCl4O2 (自燃)H2 O2()FeO (高温)F2 HF Cl2 (高温)H2(高温)C(高温)C(高温)足量Na2CO3 (高温)NaOH(溶液)CaO()CaCO3 ()Ca2 -H2O C(适量)二、根底知识1.碳族元素特征：最外层电子数为4，既不容易失去电子，又不容易得到电子，易形成共价键。碳族元素形成的单质在同周期中硬度最大，熔沸点最高(如金刚石、晶体硅)。几种同素异形体：碳：金刚石、石墨、C60、C70等；硅：晶体硅，无定形硅2.碳在常温下碳很稳定，只在高温下能发生反响，通常表现为复原性。燃烧反响与*些氧化物的

3、反响：CO、H2的混合气体叫水煤气；与氧化性酸反响：C2H2SO4浓CO22SO22H2O；C4HNO3浓CO24NO22H2O3.CO：不溶于水，有毒(CO和血红蛋白结合，使血红蛋白无法和O2结合，而使细胞缺氧引起中毒)，但由于CO无色无味因此具有更大的危险性。可燃性复原性：CO+CuOCO2Cu，CO+H2O(g)CO2+H2O4.CO2：直线型OCO非极性分子，无色能溶于水，密度大于空气，可倾倒，易液化。固态CO2俗称干冰，能升华，常用于人工降雨。实验室制法：CaCO32HClCaCl2CO2H2O。5.碳酸盐溶解性：Ca(HCO3)2>CaCO3；Na2CO3>NaHCO3

4、。热稳定性：Na2CO3>CaCO3；碱金属正盐>碱金属酸式盐: Na2CO3>NaHCO3。相互转化：碳酸正盐碳酸酸式盐(除杂用) 6.硅硅在地壳中只有化合态，没有游离态。其含量在地壳中居第二，仅次于氧，是构成矿物和岩石的主要成分。晶体硅是灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体，是半导体，具有较高的硬度和熔点。硅的化学性质不活泼，常温下，只能与氟气、氢氟酸及强碱溶液反响:Si+2F2SiF4、Si+4HFSiF4+2H2、Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2；在加热条件下，能与氧气、氯气等少数非金属单质化合：SiO2SiO2。7.SiO2SiO2为原子晶体，是一种坚硬难

5、熔的固体，硬度、熔点都很高。二氧化硅的化学性质很稳定，不能跟酸(氢氟酸除外)发生反响。由于它是一种酸性氧化物，所以能跟碱性氧化物或强碱反响SiO2+CaOCaSiO3SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O(碱溶液不能在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中)二氧化硅是一种特殊的酸性氧化物a酸性氧化物大都能直接跟水化合生成酸，但二氧化硅却不能直接跟水化合，它的对应水化物(硅酸)只能用相应的可溶性硅酸盐跟盐酸作用制得b酸性氧化物一般不跟酸作用，但二氧化硅却能跟氢氟酸起反响：SiO2+4HFSiF4+2H2O(氢氟酸不能盛放在玻璃容器中)。光导纤维 石英、水晶8硅酸和硅胶硅酸：硅酸酸性比碳酸还弱，由以下反响可

6、证明：Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3+Na2CO3硅胶：烘干的硅胶是一种多孔性物质，具有良好的吸水性。而且吸水后还能烘干重复使用，所以在实验室中常把硅胶作为作为枯燥剂。10.硅酸盐硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，其构造复杂，组成可用氧化物的形式表示。例如：硅酸钠Na2SiO3(Na2O·SiO2)；镁橄榄石Mg2SiO4(2MgO·SiO2)；高岭石Al2(Si2O5)(OH)4(A12O3·2SiO2·2H2O)人造硅酸盐：主要有玻璃、水泥、各种瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及*些分子筛等。硅酸钠，其水溶液俗称水玻璃，是一种矿物胶，可作粘合剂，

7、防腐剂。11.水泥、玻璃、瓷普通水泥的主要成分是硅酸三钙3CaO·SiO2、硅酸二钙2CaO·SiO2和铝酸三钙3CaO·Al2O3，水泥具有水硬性，水泥、沙子和碎石的混合物叫混凝土。制玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英，主要反响是：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2、SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2，玻璃是无固定熔点的混合物。参加氧化钴后的玻璃呈蓝色，参加氧化亚铜后的玻璃呈红色，普通玻璃一般呈淡绿色，这是因为原料中混有二价铁的缘故。制造瓷的主要原料是黏土，黏土的主要成分：Al2O3·2SiO2·2H2O。12.无机非金属材料

8、无机非金属材料包含除传统瓷外的各种性能优异的精细瓷：耐高温的二氧化锆ZrO2瓷、高熔点的氮化硅Si3N4和碳化硅SiC瓷；透明的氧化铝、砷化镓GaAs、硫化锌ZnS、硒化锌ZnSe、氟化镁MgF2、氟化钙CaF2等氧化物或非氧化物瓷；生物瓷；超细微粉体粒子制造的纳米瓷等。氮族元素1氮和磷氮族元素 包括氮(7N)、磷、(15P)、砷(33As)、锑(51Sb)、铋(83Bi)五种元素 氮气(1) 氮气的分子构造：氮分子(N2)的电子式为，构造式为NN由于N2分子中的NN键很结实，所以通常情况下，氮气的化学性质稳定、不活泼(2) 氮气的化学性质： N2与H2化合生成NH3 N2 +3H22NH3

9、N2与O2化合生成NO： N2 + O22NO (3) 氮气的用途：合成氨，制硝酸；代替稀有气体作焊接金属时的保护气，以防止金属被空气氧化；在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发；保存粮食、水果等食品，以防止腐烂；医学上用液氮作冷冻剂，以便在冷冻麻醉下进展手术；利用液氮制造低温环境，使*些超导材料获得超导性能NO、NO2性质的比较氮的氧化物一氧化氮(NO)二氧化氮(NO2)物理性质为无色、不溶于水、有毒的气体为红棕色、有刺激性气味、有毒的气体，易溶于水化学性质极易被空气中的O2氧化：2NO + O2= 2NO2NO中的氮为+2价，处于中间价态，既有氧化性又有复原性与H2O反响：3NO2 + H

10、2O2HNO3 + NO(工业制HNO3原理在此反响中，NO2同时作氧化剂和复原剂)光化学烟雾 空气中的NO、NO2污染物主要来自于石油产品和煤燃烧的产物、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气 NO2是造成光化学烟雾的主要因素 (2) 单质磷的化学性质： 与O2反响：4P+5O22P2O5 磷在C12中燃烧： 2P+3C12(缺乏量)2PCl3 2P+5Cl2(足量)2PCl5磷的同素异形体白磷与红磷 白磷红磷2铵盐氨(1) 氨的物理性质： 氨是无色、有刺激性气味的气体，比空气轻； 氨易液化在常压下冷却或常温下加压，气态氨转化为无色的液态氨，同时放出大量热液态氨气化时要吸收大量的热，使周围的温度急剧下

11、降； 氨气极易溶于水在常温、常压下，1体积水中能溶解约700体积的氨气(因此，氨气可进展喷泉实验)； 氨对人的眼、鼻、喉等粘膜有刺激作用假设不慎接触过多的氨而出现病症，要及时吸入新鲜空气和水蒸气，并用大量水冲洗眼睛(2) 氨分子的构造：NH3的电子式为，构造式为，氨分子的构造为三角锥形，N原子位于锥顶，三个H原子位于锥底，键角107°18，是极性分子(3) 氨的化学性质： 跟水反响氨气溶于水时(氨气的水溶液叫氨水)，大局部的NH3分子与H2O分子结合成NH3·H2O(叫一水合氨)NH3·H2O为弱电解质，只能局部电离成NH4和OH：NH3 + H2ONH3

12、3;H2O NH4 + OHa氨水的性质：氨水具有弱碱性，使无色酚酞试液变为浅红色，使红色石蕊试液变为蓝色NH3·H2O不稳定，故加热氨水时有氨气逸出：NH4+ OHNH3+ H2Ob氨水的组成：氨水是混合物(液氨是纯洁物)，其中含有3种分子(NH3、NH3·H2O、H2O)和3种离子(NH4和OH、极少量的H)c氨水的保存方法：氨水对许多金属有腐蚀作用，所以不能用金属容器盛装氨水通常把氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、瓷坛或涂沥青的铁桶里 跟氯化氢气体的反响：NH3 + HCl NH4C1说明 a蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时，产生白烟NH4C1晶体小颗粒b氨气与

13、挥发性酸(浓盐酸、浓硝酸等)相遇，因反响生成微小的铵盐晶体而冒白烟，这是检验氨气的方法之c氨气与不挥发性酸(如H2SO4、H3PO4等)反响时，无白烟生成 跟氧气反响： 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O (4) 氨气的用途：是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱的原料；是有机合成工业如合成纤维、塑料、染料、尿素等的常用原料；用作冰机中的致冷剂铵盐 受热分解固态铵盐受热都易分解根据组成铵盐的酸根阴离子对应的酸的性质的不同， a组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是非氧化性的挥发性酸时，则加热时酸与氨气同时挥发， 冷却时又重新化合生成铵盐。例如：NH4Cl(固) NH3+HClNH3+ HClNH4C

14、l又如：(NH4)2CO32NH3+ H2O + CO2 NH4HCO3NH3+ H2O + CO2b组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是难挥发性酸，加热时则只有氨气逸出，酸或酸式盐仍残留在容器中如：(NH4)2SO4NH4HSO4 + NH3(NH4)3PO4H3PO4 + 3NH3 跟碱反响铵盐的通性固态铵盐+强碱(NaOH、KOH)无色有刺激性气味的气体试纸变蓝色(2) 氮肥的存放和施用铵盐可用作氮肥由于铵盐受热易分解，因此在贮存时应密封包装并存放在阴凉通风处；施用氮肥时应埋在土下并及时灌水，以保证肥效 氨气的实验室制法(1) 反响原理：固态铵盐如NH4Cl、(NH4)2SO4等与消石灰混合共

15、热：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O(2)发生装置类型：固体+固体气体型装置(与制O2一样)(3) 枯燥方法：常用碱石灰(CaO和NaOH的混合物)作枯燥剂不能用浓H2SO4、P2O5等酸性枯燥剂和CaCl2枯燥氨气，因为CaCl2能与氨气发生反响生成CaCl2·8NH3(4) 收集方法：只能用向下排气法，并在收集氨气的试管口放一团棉花，以防止氨气与空气形成对流而造成制得的氨气不纯(5) 验满方法；将湿润的红色石蕊试纸接近集气瓶口，假设试纸变蓝色，则说明氨气已充满集气瓶；将蘸有浓盐酸的玻璃棒接近集气瓶口，有白烟产生，说明氨气已充满集气瓶注意 制氨气所用的铵盐

16、不能用NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3等代替，因为NH4NO3在加热时易发生爆炸，而NH4HCO3、(NH4)2CO3极易分解产生CO2气体使制得的NH3不纯 消石灰不能用NaOH、KOH等强碱代替，因为NaOH、KOH具有吸湿性，易潮解结块，不利于生成的氨气逸出，而且NaOH、KOH对玻璃有强烈的腐蚀作用 NH3极易溶于水，制取和收集的容器必须枯燥 实验室制取氨气的另一种常用方法：将生石灰或烧碱参加浓氨水中并加热有关反响的化学方程式为： CaO+NH3·H2OCa(OH)2+NH3 加烧碱的作用是增大溶液中的OH浓度，促使NH3·H2O转化为NH3，这种制

17、氨气的发生装置与实验室制Cl2、HCl气体的装置一样难点3硝酸硝酸(1) 物理性质：纯硝酸是无色、易挥发(沸点为83)、有刺激性气味的液体翻开盛浓硝酸的试剂瓶盖，有白雾产生(与盐酸一样) 质量分数为98以上的浓硝酸通常叫做发烟硝酸(2) 化学性质：不稳定性HNO3见光或受热分解，HNO3越浓，越易分解硝酸分解出NO2溶于其中而使硝酸呈黄色有关反响的化学方程式为：4HNO32H2O + 4NO2+O2强氧化性：稀HNO3、浓HNO3，都具有极强的氧化性HNO3浓度越大，氧化性越强金属 + HNO3(浓) 硝酸盐 + NO2 + H2O金属 + HNO3(稀) 硝酸盐 + NO + H2O 3Cu

18、 + 8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H2O该反响较缓慢，反响后溶液显蓝色，反响产生的无色气体遇到空气后变为红棕色(无色的NO被空气氧化为红棕色的NO2)。实验室通常用此反响制取NO气体Cu + 4HNO3(浓) Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O该反响较剧烈，反响过程中有红棕色气体产生此外，随着反响的进展，硝酸的浓度渐渐变稀，反响产生的气体是NO2、NO等的混合气体b常温下，浓HNO3能将金属Fe、A1钝化，使Fe、A1的外表氧化生成一薄层致密的氧化膜因此，可用铁或铝制容器盛放浓硝酸c浓HNO3与浓盐酸按体积比13配制而成的混合液叫王水王水溶解金属的能力更强，能

19、溶解金属Pt、Aud能把许多非金属单质(如C、S、P等)氧化成最高价含氧酸或最高价非金属氧化物例如： C + 4HNO3(浓) CO2+ 4NO2+ 2H2Oe能氧化*些具有复原性的物质，如H2S、SO2、Na2SO3、HI、HBr、Fe2等应注意的是，NO3无氧化性，而当NO3在酸性溶液中时，则具有强氧化性氧族元素知识归纳一、硫及其化合物转化关系图二1与氧气有关的反响1有氧气参加的反响方程式与绝大多数金属单质作用4Na+O2=2Na2O与绝大多数非金属单质作用与非复原性化合物作用 2NO+O2=2NO2 4FeS2+11O22Fe2O2+8SO2与有机物作用在空气中易被氧化而变质的物质a.氢

20、硫酸或可溶性硫化物：2H2S+O2=2S+2H2Ob.亚硫酸及其可溶性盐2H2SO3+O2=2H2SO4，2Na2SO4+O2=2Na2SO4c.亚铁盐、氢氧化亚铁4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3d.苯酚e.氢碘酸及其可溶性碘化物4HI+O2=2H2O+2I2吸氧腐蚀如：铁生锈负极：2Fe4e=2Fe2+ 正极：O2+4e+2H2O=4OH Fe2+2OH=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O2生成氧气的反响方程式2氧气和臭氧的比较物质名称臭氧氧气物理性质通常状态气态气态气味有刺激性臭味无味熔点/约251约2

21、18沸点/约112约183颜色气态呈浅蓝色，液态呈深蓝色，固态呈紫黑色气态无色，液态呈浅蓝色，固态仍呈浅蓝色2.1431.42949430.8主要化学性质氧化性极强，可氧化Ag、Hg等氧化性强，但难氧化Ag、Hg等主要用途漂白、消毒；地球上生物的天然保护伞；刺激中枢神经，加速血液循环供给呼吸，支持燃烧自然存在90%存在于距地面15km50km的大气平流层中主要存在于空气中，空气中O2占的体积分数约为20%相互转化3硫元素的化学反响1硫单质的反响S+Hg=HgSS+2Ag=Ag2S 3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2OS+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2+2H2O2H2S的反响H

22、2SH2+SH2S+*2=2H*+S*2是指卤素单质，即Cl2，Br2，I2H2S+Pb(Ac)2=PbS+2HAcH2S+CuSO4=CuS+H2SO4FeS+2HCl=FeCl2+H2SH2S的实验室制法3SO2的反响SO2+2H2S=3S+2H2O SO2+Na2O=Na2SO3SO2+Na2O2=Na2SO4SO2+2NaOH=Na2SO3+H2ONa2SO3+SO2+H2O=2NaHSO32NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2ONa2CO3+SO2=Na2SO3+CO2SO2+*2+2H2O=H2SO4+2H* Na2SO3+*2+H2O=Na2SO4+2H*(*2=C

23、l2,Br2,I2)2FeCl3+SO2+2H2O=2FeCl2+2HCl+H2SO4SO2+NH3·H2O=NH4HSO3Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O2Na2SO3+O2=2Na2SO4(亚硫酸易被氧化而变质)4浓H2SO4有关反响稀H2SO4具有酸的通性4硫化物的溶解性硫化物溶解性反响举例Na2S、K2S、(NH4)2S溶于水，又溶于酸(NH4)2S+2HCl=2NH4Cl+H2SBaS、CaS、MgS、Al2S3遇水分解Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2SZnS白、FeS黑不溶于水，但溶于酸ZnSO4+Na2S=ZnS+Na2SO4ZnS+

24、H2SO4=ZnSO4+H2SAg2S、HgS、CuS、PbS(HgS为红色，其他均为黑色)不溶于水，也不溶于酸CuSO4+H2S=CuS+H2SO42AgNO3+Na2S=Ag2S+2NaNO35工业制硫酸的十个“三(1)三原料(黄铁矿或硫、空气、水)(2)三阶段硫铁矿煅烧SO2的制备和SO2的净化和氧化 SO3的吸收和H2SO4的(3)三方程 SO3+H2OH2SO4(4)三条件(SO2转化为SO3需1个大气压、400500、V2O5作催化剂)(5)三设备沸腾炉、接触室、吸收塔(6)三杂质(矿尘、砷、硒的化合物、水蒸气)(7)三净化(除尘、洗涤、枯燥)(8)三原理(热交换、逆流、增大接触面

25、)(9)三注意(粉碎硫铁矿、用98.3的浓H2SO4吸收SO3、SO2的回收与利用)(10)三关系(FeS22H2SO4，SH2SO4，SO2H2SO4)10浓H2SO4的吸水性与脱水性有何不同(1)浓硫酸能够强烈地吸水而形成一系列稳定的水化物，如H2SO4·H2O、H2SO4·2H2O和H2SO4·4H2O等。例如，浓H2SO4可以吸收空气里的水分。因而，浓H2SO4可用作*些气体的枯燥剂。吸水性是指浓硫酸吸收直接的H2O，这H2O可以是游离水或晶体中的结晶水或*反响生成的水(2)浓硫酸也能夺取纸、木材、衣服、皮肤等有机物中的氢原子和氧原子(按水的组成比)，使它

26、们炭化。但并不是都游离出碳，例如浓硫酸使甲酸(HCOOH)脱水以后生成的是一氧化碳。脱水性指浓硫酸吸收非现成的H2O，而在指把有机物中H、O原子按个数21脱走11浓H2SO4能枯燥的气体(1)选择枯燥剂时应掌握的原则：一是枯燥剂本身应具有吸水性，二是枯燥剂与被枯燥气体(主要成分)之间不能发生化学反响(氧化复原反响、复分解反响、络合反响、化合反响(2)浓H2SO4具有酸性，因而不能用来枯燥碱性气体氨气(NH3)(3)浓H2SO4又具有强氧化性，所以不能用来枯燥强复原性的气体，例如H2S、HI、HBr(4)可用浓H2SO4枯燥的气体有H2、O2、CO2、CO、SO2、N2、CH4、C2H4、HCl

27、、Cl2等 (5)枯燥用仪器为洗气瓶卤族元素卤族元素包括氟F、氯Cl、溴Br、碘I、砹At等，它们最外层电子数都是7个电子，是元素周期表中的第A元素。1、氯1物理性质：氯气是一种黄绿色有刺激性气味的气味，常温下能溶于水12，比空气重，易液化，有剧毒。2化学性质：氯气Cl2是双原子分子，原子的最外层有七个电子，是典型的非金属元素，单质是强氧化剂。与金属反响2Na + Cl2 = 2NaCl反响剧烈，产生大量白烟2Fe + 3Cl2=2FeCl3反响剧烈，产生大量棕褐色烟，溶于水成黄色溶液Cu + Cl2 =CuCl2反响剧烈，产生大量棕色的烟，溶于水成蓝色或绿色溶液氯气能与绝大数金属都能发生反响

28、，说明氯气是一种活泼的非金属单质。点燃与非金属的反响点燃光照H2 +Cl2 = 2HCl纯洁的氢气在氯气中安静的燃烧，苍白色火焰，瓶口处有白雾产生 H2 + Cl2 =2HCl 发生爆炸2P + 3Cl2=2PCl3液态 PCl3 + Cl2 =PCl5固态磷在氯气中剧烈燃烧，产生大量的烟、雾。雾是PCl3，烟是PCl5。氯气能有很多非金属单质反响，如S、C、Si等。与碱反响Cl2 + 2NaOH = NaCl +NaClO + H2O2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 +2H2O将氯气通入Ca(OH)2溶液中制备漂白粉，漂白粉的主要成份是CaCl2、 Ca(

29、ClO)2，其有效成份是Ca(ClO)2。 工作原理：Ca(ClO)2 + H2O+CO2 =CaCO3 +2HClO与碱溶液反响表达了氯气什么性质.与*些复原性物质反响：Cl2 + 2FeCl2=2FeCl3 Cl2 +SO2 + 2H2O=2HCl +H2SO4有机反响CH4 + Cl2CH3Cl + HCl CH3Cl + Cl2CH2Cl2 + HClCH2Cl2+ Cl2CHCl3 + HCl CHCl3 + Cl2CCl4 + HCl氯气与甲烷的取代反响，如有1mol Cl2与4mol CH4反响，产物有哪些物质.何种物质含量最多.Cl2 + CH2=CH2CH2Cl-CH2Cl

30、加成反响取代反响是两种物质反响生成两种物质而加成反响是两种物质反响生成一种物质。上述两反响的鉴别方法可参加硝酸酸化的硝酸银溶液。如是取代反响则有白色沉淀生成。与水反响Cl2 + H2O HCl +HClO HClO为一元弱酸，弱电解质HClO H+ +ClO分子：H2O、Cl2、HClO 离子：H+、Cl、OH、ClO2、次氯酸的性质HClO仅存在溶液中，浓溶液呈黄色，稀溶液无色，有非常刺鼻的气味。 酸性：次氯酸是弱酸，弱电解质。具有酸的通性。A、显色反响； B、与活泼金属反响置换出氢气；C、与碱反响生成盐和水；D、与局部金属氧化物的反响，生成盐与水；E、与*些盐的反响。 氧化性Ca(ClO)2 + 4HCl(浓)=CaCl2 + Cl2+2H2O 漂白性因为次氯酸具有强的氧化性，