1.概述
(1) 位置及其原子结构
位置:位于元素周期表的右上角。把6种稀有气体除外,一般所指的非金属元素就只有
16种。
原子结构:最外层电子数较多,原子半径较小,化学反应中容易结合电子,显示负化合
价。
(2) 单质的晶体类型
分子晶体:H、X、O、O、S、N、P、稀有气体。 2223824
原子晶体:金刚石、Si、B。
(3) 单质的同素异形体
氧族、卤族及氮没有同素异形体。
由同种原子组成的晶体,晶格不同,形成不同的单质。如金刚石和石墨。
由同种原子组成的分子,其原子个数不同,形成不同的单质。如O、O。 23
由同种原子组成的分子,其晶格不同,原子个数也不同而形成不同的单质。如白磷和红
磷。
2.单质的物理性质
(1) 常温常压下非金属单质的状态
属于分子晶体的,在同类单质中分子量较小(范氏力较小)为气态(F、Cl、O、N、H),22222
较大的为液态(Br),固态(S、P、I)。 22
属于原子晶体的是固态(金刚石、硅、硼)。
(2) 单质的熔、沸点
属于分子晶体的由于分子间力较小,故熔、沸点较低。具有相似结构的同类晶体中,一
般是分子量越大,其熔、沸点较高。
属于原子晶体的由于共价键的键能大,牢固,所以熔点很高,如金刚石,硬度大。
(3) 水溶性
氟能与水剧烈反应生成HF和O;氯能溶于水(歧化反应),难溶于饱和食盐水;其它单2
质的水溶性都很小。
(4) 非金属单质呈固态时有热脆性,可能透明或半透明。
比重较小,无金属光泽((石墨例外)。导电、导热性差。
3.非金属单质的化学性质
(1) 化学惰性:稀有气体;
强氧化性:F、Cl、Br、O; 2222
以还原性为主:H、C、Si、B、P、As。 2
(2) 典型的非金属较易跟金属化合,一般形成离子键,非金属元素得电子,呈负价。
(3) 典型的非金属能跟氢气以极性共价键化合生成气态氢化物(?A—?A),共用电子对
偏向非金属元素,非金属元素显负价。
(4) 不同非金属间通过极性键形成化合物,共用电子对偏向吸电子能力强的非金属。
(5) 非金属氧化物一般为酸性氧化物,其对应的水化物是酸,最高价氧化物对应的水化
物酸性越强,则其元素的非金属性也越强。
具体化学性质是:
(1) 与金属反应
绝大多数非金属能与金属直接化合生成盐、氧化物、氮化物和碳化物。反应的难易是:=2NaCl 2强强易,弱弱难。典型的金属与典型的非金属化合形成离子化合物。
2Na+Cl3Fe+2OFeO 234
3Mg+NMgN 232
金属活动顺序表里的金属都能与F、Cl反应,除Ag、Pt、Au外都能与Br、I反应,2222
除Pt、Au外都能与S反应,以上均生成无氧酸盐。
注意:2Na+S=NaS,Hg+S=HgS较易。 2
(2) 与非金属反应
? 与H反应生成气态氢化物(以极性键形成气态氢化物,水是液态)。反应的难易是:2
强易弱难,强稳定。
即使在温度
H+Cl2HCl 22
非金属气态氢化物大多具有还原性,其规律是:强者弱。
? 与O反应生成非金属氧化物,除NO、CO外,皆为成盐氧化物。反应规律是强难弱2
易,卤素不与氧气直接化合,具有强还原性的非金属与氧气反应容易。大多数非金属氧化物
是酸性氧化物,其最高氧化物中除CO为气体外,其余皆为固体。 2
S+O=2SO 4P+5O=2PO 22225
非金属单质形成氧化物的由易到难的程度:P、S、C、Si、N、I、Br、Cl。
40?左右白磷燃烧,300?左右煤,C,着火。C、Si可在空气中烧尽,N在2000?左右才2和氧气化合。I、Br、Cl不与氧气直接化合。 222
? 与其它非金属反应
2P+3Cl=2PCl 23
2P+5Cl=2PCl 25
Si+2F=SiF 24
C+2SCS 2
+2HO=4HF+O,,置换, 222
(3) 与水反应 Cl+HO=HCl+HClO(Br、I相同),歧化, 2222
2F
C+HO,g,CO+H ,水煤气, 22
(4) 与碱溶液反应
X+2NaOH,稀,=NaX+NaXO+HO,注意:F例外, 222
3X+6NaOH,浓,=5NaX+NaXO+3HO,注意:F例外, 2322
3S+6KOH,浓,=2KS+KSO+3HO 2232
Si+2NaOH+HO=NaSiO+2H, 2232
P+3NaOH+3HO3NaHPO+PH, 42223
(5) 与氧化性酸反应
不太活泼的非金属C、S、P、I等具有较强还原性,可被硝酸和浓硫酸等强氧化性酸氧2
化。
C+2HSO,浓,CO,+2SO,+2HO 24222
C+4HNO,浓,CO,+4NO,+2HO 3222
S+2HSO,浓, 3SO,+2HO 2422
S+6HNO,浓,HSO+6NO,+2HO 32422
P+5HNO,浓, HPO+5NO,+HO 33422
3P,白磷,+5HNO,稀,+2HO=3HPO+5NO, 3234
I+10HNO,浓,=2HIO+10 NO,+4HO 23322
(6) 与氧化物反应
? 与金属氧化物反应,具有还原性的非金属与具有氧化性的金属氧化物发生氧化还原反
应。,
C+2CuOCO?+2Cu 2
C+FeOCO?+Fe
Si+2FeOSiO+2Fe 2
H+CuOHO?+Cu 22
NaO+O=NaO 2222
? 与非金属氧化物反应
C+HOCO+H 22
2C+SiO2CO?+Si 2
3C+SiO2CO?+SiC 2
+2HO=4HF+O, 222
C+CO2CO 22F
2SO+O=2SO 223
2NO+O=2NO 22
(7) 与无氧化酸及无氧酸盐反应
按非金属的活动顺序发生置换反应,强代弱,。
2NaBr+Cl=2NaCl+Br 22
Br+2NaI=2NaBr+I 22
Cl+NaS=2NaCl+S, 22
2HS+O=2HO+2S 222
2HS+3O2HO+2SO 2222
4.非金属单质的制备方法
,1, 氧化阴离子法
电解法,可制取Cl、F、O等, 222
2NaCl2Na+Cl 2
,电解KHF,Cu作容器、阴极,石墨作阳极,22KHF2KF+H,+F,, 222
用强氧化剂氧化
2KMnO,浓,+16HCl,浓,2KCl+2MnCl+Cl,+8HO 4222
4HCl,浓,+MnOMnCl+Cl,+2HO 2222
2NaI+Cl=2NaCl+I HS+Br=2HBr+S, 2222
,2, 氧化负价原子,热分解法,
2KMnOKMnO+MnO+O, 4422
2HS+O,不足,2S+2HO 222
CH+O,不足,C+2HO 422
,3, 还原正价元素:用强还原剂将不太活泼的非金属从它们的化合物中还原出来,这种
反应需要在高温下进行。
+2HSi+4HCl, 42
BO+3H2B+3HO 2322 SiCl
PO+C2P+5CO 25
2C+SiO2CO?+Si 2
2Mg+SiO2MgO+Si 2
Zn+2HCl=ZnCl+H, 22
其它:
NHCl+NaNONaCl+2HO+N, 4222
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高中非金属化学方程式 高中化学 金属的通性
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11、金属的通性:导电、导热性,具有金属光泽,延展性,一般情况下除Hg外都是固态
12、金属冶炼的一般原理:
?热分解法:适用于不活泼金属,如Hg、Ag
?热还原法:适用于较活泼金属,如Fe、Sn、Pb等
?电解法:适用于活泼金属,如K、Na、Al等(K、Ca、Na、Mg都是电解氯化物,Al是电解Al2O3)
13、铝及其化合物
?、铝
?物理性质:银白色,较软的固体,导电、导热,延展性
?化学性质:Al—3e-==Al3+
a、与非金属:4Al+3O2==2Al2O3,2Al+3S==Al2S3,2Al+3Cl2==2AlCl3
1
b、与酸:2Al+6HCl==2AlCl3+3H2?,2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2?
常温常压下,铝遇浓硫酸或浓硝酸会发生钝化,所以可用铝制容器盛装浓硫酸或浓硝酸 c、与强碱:2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2(偏铝酸钠)+3H2? (2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2?)
大多数金属不与碱反应,但铝却可以
d、铝热反应:2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3,铝具有较强的还原性,可以还原一些金属氧化物 ?、铝的化合物
?Al2O3(典型的两性氧化物)
a、与酸:Al2O3+6H+==2Al3++3H2O b、与碱:Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O ?Al(OH)3(典型的两性氢氧化物):白色不溶于水的胶状物质,具有吸附作用
a、实验室制备:AlCl3+3NH3?H2O==Al(OH)3?+3NH4Cl,Al3++3NH3?H2O==Al(OH)3?+3NH4+
b、与酸、碱反应:与酸 Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O 与碱 Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O
?KAl(SO4)2(硫酸铝钾)
KAl(SO4)2?12H2O,十二水和硫酸铝钾,俗名:明矾
KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42-,Al3+会水解:Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+ 因为Al(OH)3具有很强的吸附型,所以明矾可以做净水剂
2
14、铁
?物理性质:银白色光泽,密度大,熔沸点高,延展性,导电导热性较好,能被磁铁吸引。铁在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝,排第四。
?化学性质:
a、与非金属:Fe+S==FeS,3Fe+2O2===Fe3O4,2Fe+3Cl2===2FeCl3
b、与水:3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2
c、与酸(非氧化性酸):Fe+2H+==Fe2++H2 与氧化性酸,如硝酸、浓硫酸,会被氧化成三价铁
d、与盐:如CuCl2、CuSO4等,Fe+Cu2+==Fe2++Cu
Fe2+和Fe3+离子的检验:
?溶液是浅绿色的
Fe2+ ?与KSCN溶液作用不显红色,再滴氯水则变红
?加NaOH溶液现象:白色 灰绿色 红褐色
?与无色KSCN溶液作用显红色
Fe3+ ?溶液显黄色或棕黄色
?加入NaOH溶液产生红褐色沉淀
15、硅及其化合物
?、硅
硅是一种亲氧元素,自然界中总是与氧结合,以熔点很高
3
的氧化物及硅酸盐的形式存在。硅有晶体和无定型两种。晶体硅是带有金属光泽的灰黑色固体,熔点高、硬度大、有脆性,常温下不活泼。晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,可制成光电池等能源。
?、硅的化合物
?二氧化硅
a、物理性质:二氧化硅具有晶体和无定形两种。熔点高,硬度大。
b、化学性质:酸性氧化物,是H2SiO3的酸酐,但不溶于水
SiO2+CaO===CaSiO3,SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O,SiO2+4HF==SiF4?+2H2O c、用途:是制造光导纤维德主要原料;石英制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等;水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品等;石英砂常用作制玻璃和建筑材料。
?硅酸钠:硅酸钠固体俗称泡花碱,水溶液俗称水玻璃,是无色粘稠的液体,常作粘合剂、防腐剂、耐火材料。放置在空气中会变质:
Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3?+Na2CO3。实验室可以用可溶性硅酸盐与盐酸反应制备硅酸:
Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3?
?硅酸盐:
4
a、是构成地壳岩石的主要成分,种类多,结构复杂,常用氧化物的形式来表示组成。其表示方式
活泼金属氧化物?较活泼金属氧化物?二氧化硅?水。如:滑石Mg3(Si4O10)(OH)2可表示为3MgO?4SiO2?H2O
b、硅酸盐工业简介:以含硅物质为原料,经加工制得硅酸盐产品的工业成硅酸盐工业,主要包括陶瓷工业、水泥工业和玻璃工业,其反应包含复杂的物理变化和化学变化。
水泥的原料是黏土和石灰石;玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英,成份是Na2SiO3?CaSiO3?4SiO2;陶瓷的原料是黏土。注意:三大传统硅酸盐产品的制备原料中,只有陶瓷没有用到石灰石。
16、氯及其化合物
?物理性质:通常是黄绿色、密度比空气大、有刺激性气味气体,能溶于水,有毒。 ?化学性质:氯原子易得电子,使活泼的非金属元素。氯气与金属、非金属等发生氧化还原反应,一般作氧化剂。与水、碱溶液则发生自身氧化还原反应,既作氧化剂又作还原剂。 拓展1、氯水:氯水为黄绿色,所含Cl2有少量与水反应(Cl2+H2O==HCl+HClO),大部分仍以分子形
式存在,其主要溶质是Cl2。新制氯水含Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-等微粒 拓展2、次氯酸:次氯酸(HClO)是比H2CO3还弱的酸,溶液中主要以HClO分子
5
形式存在。是一种具有强氧化性(能杀菌、消毒、漂白)的易分解(分解变成HCl和O2)的弱酸。 拓展3、漂白粉:次氯酸盐比次氯酸稳定,容易保存,工业上以Cl2和石灰乳为原料制取漂白粉,其主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,须和酸(或空气中CO2)作用产生次氯酸,才能发挥漂白作用。
17、溴、碘的性质和用途
溴 碘
物理
性质 深红棕色,密度比水大,液体,强烈刺激性气味,易挥发,强腐蚀性 紫黑色固体,易升华。气态碘在空气中显深紫红色,有刺激性气味
在水中溶解度很小,易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂
化学
性质 能与氯气反应的金属、非金属一般也能与溴、碘反应,只是反应活性不如
氯气。氯、溴、碘的氧化性强弱:Cl2,Br2,I2
18、二氧化硫
?物理性质:无色,刺激性气味,气体,有毒,易液化,易溶于水(1:40),密度比空气大
?化学性质:
a、酸性氧化物:可与水反应生成相应的酸——亚硫酸(中
6
强酸):SO2+H2O H2SO3 可与碱反应生成盐和水:SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O,SO2+Na2SO3+H2O==2NaHSO3 b、具有漂白性:可使品红溶液褪色,但是是一种暂时性的漂白
c、具有还原性:SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl
18、硫酸
?物理性质:无色、油状液体,沸点高,密度大,能与水以任意比互溶,溶解时放出大量的热
?化学性质:酸酐是SO3,其在标准状况下是固态
物质
组成性质 浓硫酸 稀硫酸
电离情况
H2SO4==2H++SO42-
主要微粒 H2SO4 H+、SO42-、(H2O)
颜色、状态 无色粘稠油状液体 无色液体
性质 四大特性 酸的通性
浓硫酸的三大特性
a、吸水性:将物质中含有的水分子夺去(可用作气体的干燥剂)
b、脱水性:将别的物质中的H、O按原子个数比2:1脱出生成水
c、强氧化性:
7
?、冷的浓硫酸使Fe、Al等金属表面生成一层致密的氧化物薄膜而钝化
?、活泼性在H以后的金属也能与之反应(Pt、Au除外):Cu+2H2SO4(浓)===CuSO4+SO2?+2H2O
?、与非金属反应:C+2H2SO4(浓硫酸)===CO2?+2SO2?+2H2O
?、与较活泼金属反应,但不产生H2
d、不挥发性:浓硫酸不挥发,可制备挥发性酸,如NaCl+H2SO4(浓)==NaHSO4+HCl
三大强酸中,盐酸和硝酸是挥发性酸,硫酸是不挥发性酸 ?酸雨的形成与防治
pH小于5.6的雨水称为酸雨,包括雨、雪、雾等降水过程,是由大量硫和氮的氧化物被雨水吸收而
形成。硫酸型酸雨的形成原因是化石燃料及其产品的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产等产
生的废气中含有二氧化硫:SO2 H2SO3
H2SO4。在防治时可以开发新能源,对含硫燃料进行脱硫处理,提高环境保护意识。 HCl:
19、氮及其化合物
?、氮气(N2)
a、物理性质:无色、无味、难溶于水、密度略小于空气,在空气中体积分数约为78% b、分子结构:分子式
8
——N2,电子式—— ,结构式——N?N
c、化学性质:结构决定性质,氮氮三键结合非常牢固,难以破坏,所以但其性质非常稳定。
?与H2反应:N2+3H2 2NH3
?与氧气反应:N2+O2========2NO(无色、不溶于水的气体,有毒)
2NO+O2===2NO2(红棕色、刺激性气味、溶于水气体,有毒) 3NO2+H2O===2HNO3+NO,所以可以用水除去NO中的NO2 两条关系式:4NO+3O2+2H2O==4HNO3,4NO2+O2+2H2O==4HNO3 ?、氨气(NH3)
a、物理性质:无色、刺激性气味,密度小于空气,极易溶于水(1?700),易液化,汽化时吸收大量的热,所以常用作制冷剂
b、分子结构:分子式——NH3,电子式—— ,结构式——H—N—H
c、化学性质:
?与水反应:NH3+H2O NH3?H2O(一水合氨)
NH4++OH-,所以氨水溶液显碱性
?与氯化氢反应:NH3+HCl==NH4Cl,现象:产生白烟
d、氨气制备:原理:铵盐和碱共热产生氨气
9
10
11金属的通性、金属与非金属的反应
《金属与非金属的反应及钠与水的反应》后课类题强化与变式练习 班级 姓名 组序 知识点1 金属元素的通性
1.下列关于金属元素的特征叙述,正确的是( )
A.金属元素的原子只有还原性、金属离子只有氧化性
B.金属元素在化合物中一定显正价
C.金属元素在不同化合物中的化合价都相同
D.金属元素的单质在常温下都呈固态
知识点2 试剂的存放
2.通过你的观察和推理,判断下列实验室中对于少量钠的保存方法正确的是( )
A.保存在水中
B.密封,保存在细口瓶中 D.密封,保存在广口瓶中的煤油中 C.用铝箔包裹,密封在广口瓶中
知识点3 金属与非金属的反应
3.下列关于金属性质的叙述中正确的是( )
A.钠与氧气反应时,产物是由O2的用量决定的
B.铝箔在空气中受热可以熔化且会发生剧烈燃烧
C.金属与非金属发生反应时,被氧化的一定是金属
D.铁丝不论在空气中还是纯氧中都不会燃烧
警示 钠与氧气反应生成Na2O还是Na2O2,与反应条件有关,而与氧气的用量无关。
知识点4 钠与水的反应
4.将一块金属钠投入到滴有紫色石蕊试液的盛冷水的烧杯中,甲同学认为可观察到下列现象,其中正确的有
( )
①钠投入水中,先沉入水底,后浮出水面 ②钠立即与水反应,并有气体产生
③反应后溶液变红 ④钠熔成闪亮的小球 ⑤小球在水面上四处游动 ⑥有“嘶嘶”的响声发出
A.①②③④ B.②③④⑤
练基础落实
5.从生活常识角度考虑,试推断钠元素在自然界中存在的主要形式是( )
A.Na B.NaCl C.NaOH D.Na2O
6.下列物质中,有一种物质的颜色与其他三种物质的不同,这种物质是( )
A.NaOH B.Na2O C.Na2O2 D.Na2CO3 C.②④⑤⑥ D.③④⑥ 7.小明家收藏了一张清末的铝制佛像,至今保存完好。其未被锈蚀的主要原因是( )
A.铝不易发生化学反应
C.铝不易被氧化 B.铝的氧化物易发生还原反应 D.铝易被氧化,且氧化铝膜具有保护内部铝的作用
8.金属钠投入到下列溶液中,既有气体放出,又有白色沉淀生成的是( )
A.盐酸 B.氯化钠溶液 C.氯化铜溶液
共2页 第1页 D.氯化镁溶液
9.金属钠能浮在水面上,在煤油中沉在油层下,煤油的密度是0.8 g/cm3,推测钠的密度(单位是g/cm3)是( )
A.大于1.0 B.小于0.8
练方法技巧
10.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气中常温下充分反应,则下列说法正确的是
( )
A.第一块钠失去电子多
C.第二块钠产物质量大 B.两块钠失去电子一样多 D.两块钠的反应产物质量一样大 C.介于0.8~1.0之间 D.不能确定 规律 等质量的某种单质,不论发生怎样的反应,只要最终价态相同,则转移的电子数相等。
11.某科研小组在探究Ti、Mg、Cu的活泼性时,在相同条件下,取大小相同的三种金属片,分别投入等体积
等浓度的足量稀盐酸中,现象如下:
A.三种金属的活泼性由强到弱的顺序是Ti、Mg、Cu
B.若钛粉中混有Mg,提纯Ti时可用稀盐酸除去Mg
C.用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu是工业制Cu的很好途径
D.Cu和MgCl2溶液不发生化学反应
规律 判断金属活泼性的方法:
(1)金属与等浓度的酸反应的剧烈程度。反应愈剧烈,金属活泼性愈强。
(2)金属与盐溶液的置换反应。活泼性强的金属可把活泼性弱的金属从其盐溶液中置换出来。
(3)金属阳离子的氧化性强弱。金属阳离子氧化性愈强,其活泼性愈弱。
练综合拓展
12.某校学生课外活动小组为测定Na元素的相对原子质量,设计的装置如图,该装置(包括水和干燥剂)的总质量为a g,从实验室取出b g(不足量)的钠放入水中,塞紧瓶塞,完全反应后再称量此装置的总质量为c g。试回答:
(1)实验室取用一小块钠,需要用到_______________________________________。
(2)此干燥管的作用是___________________________________________________;
若此钠块有极少量被氧化,则测出的相对原子质量会比实际相对原子质量__________(填
“偏大”、“偏小”或“不变”,下同);
(3)有甲同学建议在图中干燥管上再连一同样干燥管,其目的是_________,计算钠的相对原子质量的表达式为__________。
(4)有乙同学为避免由于行动不够迅速产生偏差,又建议在集气瓶中再加入一定量煤油,其目的是:
共2页 第2页
非金属的化学方程式
非金属及其化合物的反应方程式
一、写出下列反应的化学方程式。
1、氯气与水反应
2、氯气与消石灰反应
3、氯气通入氢硫酸溶液
4、二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液
5、漂白粉在空气中失效6、电解饱和食盐水的方程式
7、二氧化硫通入溴水
8、二氧化硫与硫化氢混和
9、二氧化硫通入少量的澄清石灰水10、二氧化硫通入饱和碳酸氢钠溶液中
11、二氧化硫与氧气在催化剂表面接触反应
12、浓硫酸与铜混合加热
13、浓硫酸与炭粉混合加热
14、氮气与氧气在放电或高温条件下反应
15、在氮气中点燃镁条16、氮气和氢气合成氨
17、一氧化氮与氧气混合18、氨与氯化氢混合
19、二氧化氮通入水中
20、氨气通入水中,溶液显碱性
21、氨气的催化氧化
22、实验室制氨气的反应原理
23、浓硝酸见光分解
24、浓硝酸与铜反应
25、浓硝酸与碳反应
26、硅与氢氧化钠溶液反应
27、二氧化硅与氢氧化钠溶液反应
28、二氧化硅与纯碱混合高温加热
29、二氧化硅与石灰石混合高温加热
30、二氧化硅与焦炭在电炉中高温反应
31、硅酸钠溶液中通入足量的二氧化碳
32、H 2O 2在MnO 2作用下分解
33、碳酸氢铵受热分解
34、KClO 3在催化剂存在下分解
35、用浓氨水检验输送氯气的管道是否泄漏
二、写出下列反应的离子方程式
1、氯气与氢氧化钠溶液反应
2、足量氯气通入碘化亚铁溶液
3、氯气通入碘化钾溶液
4、少量的氯气通入溴化亚铁溶液
5、实验室制氯气
6、稀硫酸与氢氧化钡溶液混合
7、足量的氨水与氯化铝溶液反应的离子方程式
8、稀硝酸与铜反应
9、亚硫酸钠与硫酸氢钠溶液的反应
10、NH 4HCO 3与足量稀NaOH 溶液的反应 。
化学必背(非金属)
化学必背(无机非金属篇)
一、碳和硅
1.C 、Si 的化学性质
(1)碳单质的化学性质:常温下不活泼,在高温条件下有强 ①可燃性: 。
②还原性:a .与Fe 2O 3反应的化学方程式: ; b .与CO 2反应的化学方程式: ; c .与水蒸气反应的化学方程式:; d .与浓H 2SO 4反应的化学方程式: 。 (2)硅单质的化学性质:常温下化学性质不活泼,但能与 ①与氢氟酸反应的化学方程式: 。 ②与烧碱溶液反应的离子方程式: 。 2.工业制法:制粗硅与提纯粗硅的反应:
3.硅的用途:①作为;③制造 【一问】硅可用作半导体材料,是否可用于解释元素周期性变化的规律? 1.(1)2C +O 2=====2CO 、C +O 2=====CO 2。 ②a.3C +2Fe 2O 3=====4Fe +3CO 2↑;b . C +CO 2=====2CO ; c .与水蒸气反应的化学方程式:C +H 2O(g)=====CO +H 2;
d .与浓H 2SO 4反应的化学方程式:C +2H 2SO 4(浓)=====CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O 。
、氢氟酸、强碱。①Si +4HF===SiF4↑+2H 2↑。②Si +2OH +H 2O===SiO23+2H 2↑。
-
-
点燃点燃
高温高温
高温
△
2.
3.①作为半导体材料;②生产硅合金;③制造太阳能电池。【一问】可以,硅位于金属和非金属的分界线附近,性质上由金属逐渐过渡到非金属,即有金属的性质又有非金属的性质。
二、二氧化硅和二氧化碳
③SiO 2+2NaOH===Na2SiO 3+H 2O ;
CO 2少量:CO 2+2NaOH===Na2CO 3+H 2O ;CO 2过量:CO 2+NaOH===NaHCO3
④SiO 2+Na 2CO 3=====Na 2SiO 3+CO 2↑;Na 2SiO 3+H 2O +CO 2(不足)===H2SiO 3↓+Na 2CO 3; 或Na 2SiO 3+H 2O +2CO 2(足量)===H2SiO 3↓+2NaHCO 3 ⑤SiO 2+CaO=====CaSiO 3 ;Na 2O +CO 2===Na2CO 3
⑥SiO 2+2C=====Si +2CO ↑CO 2+C=====2CO
【一问】提示 玻璃中含有SiO 2,SiO 2能够与碱液缓慢反应,带玻璃塞的玻璃试剂瓶一般都是磨砂口的,接触非常严密,接触碱液时间长了会生成具有黏合性的Na 2SiO 3水溶液,从而使瓶塞与瓶颈黏在一起,不易分开。氢氟酸会与二氧化硅反应,只能用塑料瓶。
高温
高温
高温高温
三、硅酸、硅酸盐和无机非金属材料
1.硅酸:
2.硅酸盐组成的表示:通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成:如硅酸钠(Na2SiO 3) 可表示为(CaMg3Si 4O 12)
3. 硅酸钠(Na2SiO 3) CO 2水溶液反应:Na 2SiO 3+CO 2+H 2O===H2SiO 3↓+Na 2CO 3。用途:黏合剂(矿物胶) ,耐火阻燃材料。
4. 传统无机非金属材料
5. (1) (2)生物陶瓷:对机体无排异反应,不会引起代谢作用异常。 (3)
【一问】能否依据Na 2CO 3+SiO 2=====Na 2SiO 3+CO 2↑说明H 2SiO 3的酸性比H 2CO 3强?
SiO 2+Na 2CO 3=====Na 2SiO 3+CO 2↑,CaCO 3+SiO 2=====CaSiO 3+CO 2↑
提示 不能。强酸制弱酸的规律:强酸+弱酸盐===强酸盐+弱酸,仅适用于常温下水溶液中进行的反应,而该反应是在高温且干态下进行,只能从化学平衡移动角度去解释反应发生的原因,因CO 2为气体,能及时离开反应体系,使化学反应得以向右进行。
高温
高温
高温
四、五种溶液与过量二氧化碳反应仍浑浊
写出下列离子方程式:
1. Na 2SiO 3溶液: 2. NaAlO 2溶液: 3.
溶液: 4. 饱和的Na 2CO 3溶液:
5. 饱和NaCl 的氨溶液(侯氏制碱原理) :
【一练】1.
2. A .高温下用焦炭还原SiO 2制取粗硅(2013·广东理综,11改编) B .二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸(2013·江苏,4) C .从铝土矿中提取三氧化二铝通入气体一定是二氧化碳(2013·新课标全国卷Ⅰ,26(1)) D .侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异(2013·新课标全国卷Ⅰ,7A) 1.SiO 32+CO2+H2O=H2SiO 3+HCO3;2.AlO 2+CO2+H2O=Al(OH)3+HCO3;
-
-
-
-
-H +HCO- 3. +CO2+H2O==3
2-++
4. 2Na+CO3+CO2+H2O=2NaHCO3;5. Na+NH3·H 2O+CO2== NaHCO3+NH4+
1. 答案 B 解析 通入CO 2,澄清的石灰水产生白色沉淀CaCO 3,当CO 2过量时CaCO 3又会溶解生成可溶性的
--
Ca(HCO3) 2,再加NaOH 溶液时OH 会中和HCO 3重新生成CaCO 3沉淀,A 项正确。二氧化碳和水与硅酸钠反应生成不溶性的原硅酸,二氧化碳过量时,原硅酸不溶解,故B 项错误。HClO 具有漂白性,能使品红溶液褪色,C 项
-
正确。SO 2通入CaCl 2溶液中,亚硫酸电离的SO 23离子浓度太小,不能产生沉淀,再通入氨气时,氨气与亚硫酸反
-
应使
SO 23离子浓度增大,可产生CaSO 3沉淀,D 项正确。
2. 答案 AD 解析 石英器主要是二氧化硅,会与氢氟酸反应,应该用塑料试剂瓶,B 错误;提取Al2O3有两种方案,可以加碱溶解,过滤得偏铝酸钠,然后通二氧化碳得到氢氧化铝,然后得Al2O3,也可以加稀硫酸溶解,过滤得硫酸铝,通氨气也可,C 错误; NaHCO3的溶解度比NaCl 小,从而析出NaHCO3晶体,D 正确。
五、氯气的性质
1.化学性质(写出反应的化学方程式和部分
????与单质?
??与Cu :Cu +Cl =====CuCl ,产生烟?Cl 均表现氧化性
???与H :H +Cl =====2HCl ,产生火焰??
H O :Cl 既表现氧化性,? 与
与碱NaOH :又表现还原性?与FeCl :????Cl 表现?与还原剂?与SO +H O :?氧化性
????与KI 溶液:2KI +Cl ===2KCl+I ?
与Fe :=====,产生烟
点燃
2
2
2
点燃
点燃
222
2??
???
2
22
2222
2.漂白粉
【一问】氯水中的平衡体系有哪些?为什么在工业上将氯气制成漂白粉? 氯水中存在三个平衡体系。一是Cl 2+H 2O 衡;三是H 2O
H +OH 的电离平衡。
+
-
HCl +HClO 的化学平衡;二是HClO H +ClO 的电离平
+-
氯气用于杀菌消毒时,起作用的是HClO ,而HClO 不稳定,难以保存。所以在工业上用Cl 2与石灰乳反应制成漂白粉,便于贮存和运输。
六、氯气的制取和氯离子的检验
1.氯气的制取
(1)工业制法:化学方程式是 (2)氯气的实验室制法
①装置(如图所示) ,补充中间的收集装置
②反应原理: ; ③收集方法:向上排空气法或 。
④尾气吸收反应的离子方程式为: 。 2.Cl 的检验: 。 【一问】 一套完整的制取气体的实验装置包括哪几部分?
1.(1)2NaCl+2H 2O=====2NaOH +H 2↑+Cl 2↑ (2) ②MnO 2+4HCl(浓)=====MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ③排饱和食盐水法
④Cl 2+2OH ===Cl+ClO +H 2O
2无色溶液――→无变化――→白色沉淀,含Cl 【一问】一套完整的制取气体的实验装置包括四个部分:发生装置→净化装置→收集或性质验证装置→尾气处理装置。
稀硝酸
AgNO 3溶液
-
-
-
-
-
通电
△
七、硫
1.硫的单质
(1)物理性质
俗名:硫黄;色态:黄色或淡黄色固体;溶解性:不溶于水、微溶于酒精、易溶于CS 2
。 (2)
化学性质
【一问】如何洗涤附着在试管内壁上的硫?S 、Cl 2与Fe 、Cu 反应的产物有何差异?原因是什么? 硫黄 淡黄色固体 不 微 易
【一问】可用CS 2或热NaOH 溶液洗涤试管内壁的硫。
硫是一种弱氧化剂,与变价金属(如Fe 、Cu) 反应时,生成低价金属硫化物,而Cl 2的氧化性强于S ,与变价金属反应时,生成高价态金属氯化物。
八、硫的氧化物
1.SO 2的性质 (1)物理性质
(2)化学性质 2.三氧化硫
(1)SO3与水的反应:SO 3+H 2O===H2SO 4,反应放出大量的热。 (2)SO3是酸性氧化物,它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。 3.酸雨及其防治
(1)
(2)大气中SO 2主要来自 等燃料的燃烧, 的冶炼、 工业排放的废气。 (3)
【一问】有两瓶经过Cl 2和SO 2漂白的品红溶液,如何通过简单实验鉴别?将等量Cl 2与SO 2通入品红溶液,漂白性是否增强?
煤、石油 含硫矿石 硫酸
提示 加热,恢复红色的是经过SO 2漂白的品红溶液,否则是Cl 2漂白过的品红溶液。将等量Cl 2与SO 2通入品红溶液,漂白性会消失,因为两者发生反应生成了H 2SO 4和HCl 。
九、硫酸及硫酸根离子的检验
1.硫酸的物理性质
挥发性:难挥发;溶解性:浓H 2SO 4与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热;浓H 2SO 4稀释的方法是 。
2. 硫酸的化学性质
(1)稀H 2SO 4具有酸的通性。 (2)浓H 2SO 4的特性:
①吸水性(常用作干燥剂) :不能用浓硫酸干燥的气体有: 。 ②脱水性:浓H 2SO 4将有机物里的氢、氧元素按原子个数2∶1的比例脱去,例如:
C 2H 5OH ――→CH 2===CH2↑+H 2O 。 170 ℃
③强氧化性: a .与金属的反应
浓H 2SO 4氧化Cu 的化学方程式为 。 b .与非金属的反应
加热条件下浓H 2SO 4氧化C 的化学方程式为 。 3.SO 24的检验:
-
浓H 2SO 4
【每日一问】实验需要用浓H 2SO 4,用一种简单的方法确定一瓶H 2SO 4是否是浓H 2SO 4:
将浓H 2SO 4沿器壁(或玻璃棒) 慢慢注入水中并不断搅拌 碱性气体,如NH 3;还原性气体,如H 2S 、HI 等 Cu +2H 2SO 4(浓)=====CuSO 4+SO 2↑+2H 2O C +2H 2SO 4(浓)=====CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O
检验SO 2―→取清液――→有无白色沉淀,即可确定是否存在SO 24的正确操作是:待测液―4。
-
-
△
△
盐酸酸化BaCl 2溶液
【一问】方法一 取少量蒸馏水,向其中加入少量试样硫酸,如能放出大量热则为浓H 2SO 4,无明显变化则为稀H 2SO 4。
++
方法二 取少量试样,向其中投入铁片,若产生大量气体则为稀H 2SO 4,Fe +2H ===Fe2+H 2↑;若无明显现象(钝化) ,则为浓H 2SO 4。
方法三 用玻璃棒蘸取试样在纸上写字,立即变黑(浓H 2SO 4的脱水性) 者为浓H 2SO 4,否则为稀H 2SO 4。
方法四 取少量试样,分别投入一小块铜片,稍加热发生反应的(有气泡产生) 为浓H 2SO 4(浓H 2SO 4表现强氧化性和酸性) ,无变化的是稀H 2SO 4。 十、氮的氧化物
氮有多种价态的氧化物:N 2O 、NO 、N 2O 3、NO 2、N 2O 4、N 2O 5等。
提示 1. 2.NO 2和溴蒸气的比较 (1)相同点
①均为红棕色气体;②均有氧化性;③溶于水后均有酸生成;④能与碱反应。
(2)鉴别溴蒸气和NO 2不能用淀粉KI 试纸、碱溶液等,但可以利用它们性质上的差异性来鉴别。
①通入水中,NO 2溶于水发生反应:3NO 2+H 2O===2HNO3+NO ,反应后溶液呈无色,而溴蒸气溶于水后溶液呈橙色;②通入AgNO 3溶液中,有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气(Br2+H 2O HBr +HBrO ,HBr +AgNO 3===AgBr↓+HNO 3) ,无此现象的为NO 2;③通入CCl 4有机溶剂中,易溶于CCl 4且CCl 4溶液呈橙红色的为Br 2(g),无此现象的为NO 2。
十一、氨
(1)化学性质
①与水的反应: 。
氨气溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有: 。 NH 3·H 2O 为可溶性一元弱碱,不稳定,易分解:NH 3·H 2O=====NH 3↑+H 2O 。 ②与酸反应
a .蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近,其现象为 酸,也会出现相同的现象。化学方程式为: ;
b .与CO 2等酸性氧化物反应: 。 ③还原性:氨的催化氧化化学方程式为: 。 (3)实验室制法:化学方程式为: (4)主要用途:
【一问】干燥NH 3能用浓硫酸、P 2O 5、无水氯化钙吗?如果不能可选用什么干燥剂? NH 3+H 2O
NH 3·H 2O
+
△
NH 4+OH
-
+
+-
NH 3·H 2O 、NH 3、H 2O 、NH 4、OH 、H 有白烟生成
HCl +NH 3===NH4Cl ,NH 3+HNO 3===NH4NO 3
NH 3+CO 2+H 2O===NH4HCO 3或2NH 3+CO 2+H 2O===(NH4) 2CO 3 4NH 3+5O 2=====4NO +6H 2O △
2NH 4Cl +Ca(OH)2=====CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O
化工原料,用于制硝酸、铵盐、纯碱、尿素,用作制冷剂
提示 不能,因为浓H 2SO 4与NH 3反应,P 2O 5吸水后生成磷酸也能与NH 3反应,无水氯化钙也能与NH 3反应,可以选用固体NaOH 或碱石灰。
△
催化剂
十二.铵盐
(1)物理性质:都是 (2)化学性质
①不稳定性:非氧化性酸对应的铵盐
a .NH 4Cl 受热分解: b .NH 4HCO 3受热分解: ②与碱反应:铵盐与碱溶液反应的离子方程式:
a .在稀溶液中不加热: b .加热时或浓溶液:(3)NH4的检验:
【一问】制氨气时,选用的铵盐及碱都有一定的要求,一般为什么不用碳酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵,碱一般不用氢氧化钠、氢氧化钾?
无色或白色
NH 4Cl=====NH 3↑+HCl ↑
△
+
NH 4HCO 3=====NH 3↑+CO 2↑+H 2O NH 4+OH ===NH3·H 2O
+
-
△
NH 4+OH =====NH 3↑+H 2O
+
-
△
铵盐(NH 4)――→无色气体(
NH 3)――→△
【一问】制氨气时,选用的铵盐及碱都有一定的要求。选铵盐时,不选(NH4) 2CO 3、NH 4HCO 3、NH 4NO 3等,因它们受热易分解,使产生的NH 3中混有较多的杂质气体,另外NH 4NO 3易爆炸;选碱时,用消石灰而不用NaOH 或KOH ,因NaOH 、KOH 具有吸湿性,易结块,不利于产生氨气,且在高温下均能腐蚀玻璃。
强碱十三、硝酸
1.物理性质:;发烟硝酸: 的硝酸。 2.化学性质
(1)
(2)不稳定性:浓硝酸显黄色,是因为性,化学方程式为 。
(3)强氧化性 ①与金属的反应
a .除Pt 、Au 、Ti 外,大部分金属均能与HNO 3反应。
b .Cu 与浓、稀HNO 3发生反应的化学方程式分别为 ; 。 c .Fe 、Al 遇冷的浓HNO 3或浓H 2SO 4能发生钝化,故可以用铁质、铝质容器贮存冷的浓HNO 3、浓H 2SO 4。 ②与非金属反应
与浓HNO 3反应时,非金属单质一般被氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸,如碳与浓HNO 3反应的化学方程式为 。
③与某些还原性化合物或离子的反应,例如:H 2S 、SO 2、HBr 、HI 、FeCl 2等。
④王水:由浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3混合所得,具有更强的氧化性,能使Au 、Pt 溶解。 3.主要用途
【一问】久置的硝酸呈黄色,如何除去?怎样保存硝酸?
无色有刺激性气味的液体 易挥发 与水以任意比互溶 质量分数大于98%的硝酸
HNO 3分解产生的NO 2溶解在硝酸中 不稳定 4HNO 3=====4NO 2↑+O 2↑+2H 2O
Cu +4HNO 3(浓)===Cu(NO3) 2+2NO 2↑+2H 2O ,3Cu +8HNO 3(稀)===3Cu(NO3) 2+2NO ↑+4H 2O C +4HNO 3(浓)=====CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O 化工原料,用于制硝酸盐、染料、炸药等。
提示 硝酸分解产生的NO 2溶解于浓硝酸显黄色,除去的方法是通入足量的氧气。 硝酸通常用棕色细口瓶密封保存,置于冷暗处。
△
△或见光
总结对非金属单质及其化合物的掌握情况
1.C 、N 、O 、Si 、S 、Cl 等元素形成的单质中:
①属于空气主要成分的是__________,它们相互反应的化学方程式______________。
②常用于自来水消毒的是________,它与NaOH 溶液反应的离子方程式______________,实验室制备该气体的化学方程式____________________________________________。
③属于半导体材料的是__________,其工业制取方法是________________________。 2. 在CO 、CO 2、SO 2、NO 、NO 2、SiO 2等氧化物中:
①其中属于酸性氧化物的是________,能形成酸雨的是__________________。
②能与水发生氧化还原反应的是_______,反应的化学方程式为_______________________。 ③能使品红溶液褪色的是_______。
④光导纤维的主要成分是________,它与氢氟酸、烧碱反应的化学方程式分别为______________________________,___________________________________________。 3. 在浓(稀) 硝酸、浓(稀) 硫酸中:
①常温下能使Fe 、Al 钝化的是_____________________________________。
②实验室常用作干燥剂的是______,中学常见气体中不能用其干燥的是_______________。 ③常用于清洗试管内壁上银镜的是__________,反应的离子方程式:
______________________________________________________________________。 ④见光易分解的是__________,反应的化学方程式:__________________________。 4. 在H 2O 2、NH 3、HCl 中:
①被称作绿色氧化剂的是________,它与FeSO 4酸性溶液反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________。 ②水溶液呈碱性的是_______,列举两种实验室制取该气体的方法_________,__________。 ③常温时能相互反应产生大量白烟的是________,反应的化学方程式 _______________________________________________________________。 ④NH 3在催化剂、加热条件下与氧气反应的化学方程式:
_________________________________________________________________。
无机非金属总结篇答案
1. ①N 2、O 2 N 2+O 2=====2NO ②Cl 2 Cl 2+2OH ===Cl+ClO +H 2O MnO 2+4HCl(浓)=====M nCl 2+Cl 2↑+2H 2O ③Si SiO 2+2C=====2CO ↑+Si
2. ①CO 2、SO 2、SiO 2 SO 2、NO 、NO 2 ②NO 2 3NO 2+H 2O===2HNO3+NO ③SO 2
④SiO 2 SiO 2+4HF===SiF4↑+2H 2O SiO 2+2NaOH===Na2SiO 3+H 2O
3. ①浓硫酸、浓硝酸 ②浓硫酸 NH 3、H 2S 、HI 等 ③稀硝酸 3Ag +NO 3+4H ===3Ag+NO ↑+2H 2O ④浓硝酸 4HNO 3=====4NO 2↑+O 2↑+2H 2O 4. ①H 2O 2 2Fe 2+H 2O 2+2H ===2Fe3+2H 2O
+
+
+
-
+
+
放电或高温
---
△
高温
光照
②NH 3 NH 4Cl 与消石灰共热法 浓氨水加热分解或浓氨水加入烧碱、生石灰等固体法 ③NH 3、HCl NH 3+HCl===NH4Cl 或NH 3、HNO 3 NH 3+HNO 3===NH4NO 3 ④4NH 3+5O 2=====4NO +6H 2O 或NH 3、HNO 3 NH 3+HNO 3===NH4NO 3
高温
催化剂
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