高一化学知识点小结第4章非金属及其化合物

第1节无机非金属材料的主角——硅1、碳是构成有机物的主要元素，碳在地壳中主要形成石灰岩和碳酸盐等矿物，碳的氧化物CO2通常以分子形式存在于大气中，通过光合作用进入有机物世界。硅是一种亲氧元素，主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。硅是构成岩石和很多矿物质的基本元素，硅的氧化物及硅酸盐是地壳的主要成分，约占地壳质量的90%以上。2、SiO2：（1）形态：结晶形、无定形两类，统称硅石。（2）晶体结构：网状结构。每个Si周围结合4个O，每个O与2个Si结合，Si与O按1:2的比例结合。（3）石英晶体：结晶的SiO2：无色透明——水晶彩色环带状或层状——玛瑙沙子中含有小粒石英晶体（4）用途：建筑材料（沙子）、光学和光纤制品原料、饰物和工艺品（石英、玛瑙）3、SiO2的物理性质：纯净的二氧化硅是无色的固体，熔、沸点高，硬度较大，不溶于水。4、SiO2的化学性质：（1）很不活泼，酸中只有HF可以与之反应：SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O（可以用HF刻蚀玻璃）（2）酸性氧化物：★与碱性氧化物：SiO2+CaOCaSiO3★与强碱：SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O5、H2SiO3：（硅酸有不同的组成，为简便用H2SiO3表示）（1）酸性很弱（比H2CO3小），溶解度很小。（2）通过可溶性硅酸盐和其他酸反应制得（SiO2不溶于水，无法制得）。（3）生成的H2SiO3聚集形成硅酸溶胶（胶体溶液），H2SiO3浓度较大时形成硅酸凝胶（软而透明、胶冻装），硅酸凝胶干燥脱水后成为硅胶（多孔，吸水性强——干燥剂、催化剂载体）（4）Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3（胶体）。6、Na2SiO3：（1）硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质，大多不溶于水，化学性质很稳定。（2）Na2SiO3是最简单的硅酸盐，可溶于水，水溶液成为水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂的原料。★蒸馏水浸泡的纸条，加热后可以燃烧；硅酸钠浸泡的纸条，加热后不能燃烧。硅酸钠可以浸泡木材，起防火的作用，做防火剂7、使用量最大的无机非金属材料：陶瓷、玻璃、水泥。★SiC，金刚砂，具有金刚石结构，硬度大。8、Si：（1）分为晶体和无定形两类。晶体硅结构与金刚石相似，是具有金属光泽的灰黑色固体，硬度大、熔点高、有脆性，常温下化学性质不活泼。（2）晶体硅是良好的半导体材料。（3）硅是将太阳能转换为电能的常用材料。第2节富集在海水中的元素——氯1、氯在自然界中以化合态存在。2、Cl2物理性质：黄绿色气体，有强烈刺激性气味，有毒。加压降温后可以转换成液态（液氯）和固态。3、Cl2化学性质：化学性质活泼，具有强氧化性。（1）能与大多数金属化合：★2Na+Cl2★2Fe+3Cl22FeCl3★Cu+Cl2CuCl2（2）能与大多数非金属化合：★H2+Cl22HCl。（苍白色火焰，瓶口有白雾。）★H2+Cl22HCl。（氢气和氯气混合，光照下迅速反应，有限的空间中反应很剧烈，会爆炸。）HCl气体溶于水，就是常用的盐酸。★Cl2+H2O==HCl+HClO（次氯酸）HClO具有强氧化性，能够杀菌消毒，可以漂泊。氯水：氯气的水溶液（1体积水约溶2体积氯气，其中部分氯气发生上述反应）HClO：酸性很弱，不稳定：2HClO2HCl+O2↑（3）与碱的反应：★Cl2+2NaOH==NaClO+NaCl+H2O——以NaClO为有效成分的漂白液★2Cl2+2Ca（OH）2==Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O——以Ca（ClO）2为有效成分的漂白粉若反应充分——以Ca（ClO）2为主要成分的漂粉精4、Cl-的检验：向溶液中加入稀硝酸，再加硝酸银溶液，如产生白色沉淀，则溶液中含有Cl-。或向溶液中加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，再加入稀硝酸溶液，沉淀不溶解，则溶液中含有Cl-。用稀HNO3酸化主要是排除CO32-的干扰，不能用HCl酸化是因为盐酸会引入Cl-。然而，在该方法中加入稀HNO3酸化并不能排除SO42-、SO32-，SO2等的干扰，因为Ag2SO4是不溶于硝酸的微溶物。改进方法：被检验液中加入稀硝酸酸化，酸化后的的溶液中在加入足量硝酸钡溶液，然后取上层清夜再加入足量硝酸银溶液，如果产生白色沉淀，则溶液中含有Cl-。其中稀HNO3酸化的目的仍是排除CO32-的干扰，加入足量BaSO4溶液则可以排除SO42-、SO32-、SO2等的干扰，如果存在上述离子，加入足量Ba（NO3）2后，上述离子会以BaSO4的形式除去，然后取上层清夜再加AgNO3产生了白色沉淀，则溶液中含有Cl-。★卤素氧化性F2>Cl2>Br2>I2第3节硫和氮的氧化物1、硫是一种生命元素，化石燃料中含硫元素，黑火药中也含有硫元素。2、单质S：（1）物理性质：俗称硫磺，黄色晶体，质脆，易研磨成粉末。不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。（2）化学性质：S+O2SO23、SO2和SO3：（1）无色、有刺激性气味的气体，有毒，密度比空气大，易液化，易溶于水。（2）SO2+H2OH2SO3（这是一个可逆反应，用“”表示）（3）2SO2+O22SO3；SO3+H2O==H2SO4（4）SO3+CaO==CaSO4，SO3+Ca（OH）2==CaSO4+H2O4、H2S：无色、有臭鸡蛋气味气体，有剧毒，大气污染物。5、NO和NO2：（1）NO：不溶于水，易与氧气反应（2）NO2：红棕色、有刺激性气味气体，有毒，密度比空气