网址:www.longwenedu.com
Cl等) 了解常见非金属单质及其重要化合物对环境质量的影响。 《模块学习要求》 能说出氯气的物理性质;认识氯气的主要化学性氯气的性质和重要化学1 第四章 质(与金属、氢气、水、碱反应);知道氯气在生应用 第一、二节 产、生活中的重要应用。 能说出一氧化氮、二氧化氮、氨气和硝酸的物理性质;认识氮气的主要化学性质(与氧气、氢气反应);认识一氧化氮能与氧气反应的性质;认识二氨气的性质、制法;氧化氮能与水反应的性质;初步学会氨气的实验化学1 第四章 N2、NO、NO2、HNO3室制法,认识氨气的主要化学性质(与氯化氢、氧第四节 的主要化学性质 气、水反应,氨水的不稳定性);认识铵盐的主要化学性质(受热分解、与强碱反应);认识硝酸的氧化性。 知识 《模块学习要求》 对应教科书内容 能说出硫、二氧化硫和浓硫酸的物理性质;认识硫能与氧气反应;认识二氧化硫的主要化学性质二氧化硫、硫酸的主(与水、氧气的反应,漂白性);认识三氧化硫的化学1 第四章 要性质 主要化学性质(与水、碱性氧化物、碱的反应);第三节 认识浓硫酸的脱水性和氧化性;认识硫和氮的氧化物对生态环境的影响。 能说出二氧化硅、硅酸的物理性质;认识二氧化硅及其化合物的性硅能与氢氟酸、氧化钙、氢氧化钠溶液反应;认化学1 第四章 质 识硅酸制备原理;了解硅及其化合物在材料领域第一节 中的应用。 化学1 第四章 2?2??四种常见离子的检了解Cl-、SO4、CO3、NH4等常见离的检第一、二、三、四验 验方法。 节 水泥、玻璃和陶瓷的知道硅酸盐析料(水泥、玻璃和陶瓷)的主要 选修1 第三章 主要化学成分、生产成分、生产原料及其用途。知道玻璃、陶瓷制品第三节 原料及其用途。 的新进展(光导纤维、新型陶瓷等)。 一、知识整理
1.非金属元素在周期表中的位置
非金属元素有16种。除H位于左上方的IA外,其余非金属都位于周期表的右上方,都属于主族元素。
非金属元素大多有可变化合价,如C:-4、+2、+4;S:-2、+4、+6;N:-3、+1、+2、+3、+4、+5;Cl:-1、+1、+3、+5、+7。
网址:www.longwenedu.com
2.化学性质
非金属单质:强氧化性F2、O2、Cl2、Br2;氧化性为主N2、S;还原性为主H2、C、Si、P。
(1)与金属反应(表现氧化性)
O2与金属钠反应常温生成Na2O、燃烧生成Na2O2;O2与铁反应点燃生成Fe3O4。 Cl2、Br2与变价金属反应生成高价金属卤化物。 S与变价金属反应生成低价金属硫化物。 N2与金属Mg反应生成Mg3N2。
(2)与水反应
氧化性:2F2+2H2O4HF+O2
还原性:C+H2O
CO+H2
既显氧化性又显还原性:X2+H2OHX+HXO(X为Cl、l、Br)
(3)与盐反应(表现氧化性)
Cl2+2KI2KCl+I2 3Cl2+2FeBr22FeCl3+2Br2 2Na2SO3+O22Na2SO4
(4)与碱反应
---
即显氧化性又显还原性:X2+2OHX+XO+H2O(X为Cl、l、Br)
3S+6OH
(5)与酸反应
氧化性:Cl2+H2SO3+H2O
还原性:C+2H2SO4(浓)
S+6HNO3
(6)与氧化物反应
氧化性:2CO+O2还原性:2C+SiO2
-
2?2S2+SO3+3H2O
-
2HCl+H2SO4
CO2↑+2SO2+2H2O
H2SO4+6NO2↑+2H2O
2CO2
Si+2CO↑,H2+CuO
Cu+H2O
3.比较非金属性强弱的方法
元素非金属性的本质是指元素的原子得电子能力。它取决于非金属的原子半径、核电荷数、最外层电子数等因素。可以从以下几个方面来比较元素非金属性强弱: (1)根据元素在周期中的位置;
(2)非金属单质的氧化性或对应阴离子的还原性;
网址:www.longwenedu.com
(3)非金属单质与氢气化合的难易程度; (4)气态氢化物的稳定性;
(5)最高价氧化物对应水化物的酸性强弱; (6)非金属间发生的相互置换;
(7)与变价金属反应时,金属被氧化的程度。 4.非金属单质的制备
?n (1)原理:化合态的非金属有正价或负价:R (2)方法:
①分解法:如,2KMnO4 ②置换法:如,Zn+H2SO4
R,R0?nR。
0K2MnO4+MnO2+O2↑,2H2O2ZnSO4+H2↑,Cl2+2NaBr
2H2O+O2↑; 2NaCl+Br2;
③氧化法:如,MnO2+4HCl(浓) ④还原法:如,C+H2O ⑤电解法:2NaCl+2H2O
MnCl2+Cl2↑+2H2O;
Si+2CO↑;
CO+H2,SiO2+2CNaOH+H2↑+Cl2↑;
5.非金属氢化物
(1)非金属气态氢化物都为共价化合物,其典型的分子构型有HCl为直线型;H2O为折线型;NH3为三角锥形;CH4为正四面体型。 (2)常温下除水为液体,其他均为气体。
(3)气态氢化物都为无色,大多有刺激性气味(H2S具有臭鸡蛋气味、有剧毒)。 (4)非金属性越强其氢化物越稳定。
(5)NH3易液化,极易溶于水,其水溶液显碱性;HCl极易溶于水,其水溶液显酸性。 6.非金属氧化物
(1)除SiO2是原子晶体以外,其他非金属氧化物固态时都是分子晶体。
(2)许多非金属低价氧化物有毒,如CO、NO、NO2、SO2等,它们不能随便排放到大气中。
(3)非金属最高价氧化物为酸性氧化物,若相应的酸易溶于水,则其氧化物易与水化合;反之亦然,如硅酸不溶于水,所以SiO2不与水反应。
(4)不成盐氧化物(如CO、NO)不溶于水,不与酸、碱反应生成盐和水。 7.非金属含氧酸
(1)同周期非金属元素最高价含氧酸从左到右酸性增强,同主族非金属元素最高价含氧酸从上到下酸性减弱。
(2)对于同种非金属形成的不同含氧酸,价态越高酸性越强(如:HClO4>HClO3>HClO;H2SO4>H2SO3)。
(3)常见含氧酸的一般性质:
H2SO4:强酸、沸点高、不挥发、稳定;浓硫酸是无色黏稠的油状液体具有吸水性、脱水性和强氧化性。
HClO:仅存在于溶液中、是一种弱酸、有强氧化性和漂白性、极不稳定、光照易分解。 HNO3:无色液体、强酸、沸点低、易挥发、不稳定、易分解、有强氧化性。 H2CO3:仅存在于溶液中、弱酸、不稳定。
网址:www.longwenedu.com
H2SiO3:白色固体、不溶于水、弱酸、不挥发、加热时可分解。
(4)常见酸的酸性:强酸有HCl、HNO3、H2SO4;中强酸有H2SO3、H3PO4;弱酸有HF、CH3COOH、H2CO3、HClO、H2SiO3 二、重点知识解析
1.氯气及其氯的化合物
(1)氯气及其化合物的知识体系
(2)氯气 物理性质 黄绿色气体,有刺激性气味、可溶于水 ①与氢气反应:Cl2+H2②与金属反应:2Na+Cl2Cu+Cl2化学性质 2HCl(燃烧火焰呈苍白色) 2NaCl(燃烧产生白烟) CuCl2(燃烧产生大量棕黄色的烟) ③与水反应:Cl2+H2OHCl+HClO(氯水呈浅黄绿色,具有漂白性) ④与碱溶液反应:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O(用于除去氯气,防止污染) 2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(用于制造漂白粉,漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2) ⑤与盐溶液反应:Cl2+2FeCl22FeCl3(溶液由浅绿色变为黄色) Cl2+2KI2KCl+I2(Cl2可以使湿润的KI淀粉试纸变蓝,此法可以检验氯气) (3)氯水
--+-
新制备的氯水呈浅黄绿色,其中的微粒有Cl2、H2O、HClO、Cl、ClO、H、OH,存在的多种微粒表现出氯水化学性质的多重性。 ①提供Cl2,如与KI溶液反应。
+
②提供H表现出酸性,如氯水中加入CaCO3粉末产生气泡。
-
③提供Cl,如用自来水配制AgNO3溶液时,出现白色浑浊的现象。
④提供HClO,具有强氧化性,如氯水加入紫色石蕊试液,出现先变红后褪色的现象。 (4)氯气的制备方法 思路:氧化氯离子。
具体方法:化学氧化法和电解法。 2.硫及其硫的化合物
(1)硫及其硫的化合物的知识体系
网址:www.longwenedu.com
(2)硫及其重要氧化物
物理性质:淡黄色晶体、不溶于水、易溶于二硫化碳 化学性质: ①氧化性:H2+S硫 Fe+S②还原性:S+O2蓝紫色) 物理性质:无色有刺激性气味有毒的气体,密度比空气大,易溶于水 化学性质: ①具有酸性氧化物的通性 与水反应:SO2+H2OH2SO3;H2SO3?H+HSO3 +H2S FeS SO2(在空气中燃烧火焰呈淡蓝色;在纯氧中燃烧火焰呈(SO2水溶液显酸性,能使石蕊试液变红) SO2+2NaOHNa2SO3+H2O(用NaOH溶液吸收SO2气体) SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2O(SO2气体可以使澄清的石灰水变浑) 二氧化硫 ②还原性:SO2+O22SO3 SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl(等物质的量的SO2和Cl2混合通入水中失去漂白性) ③氧化性:SO2+2H2S3S+2H2O ④漂白性:使品红溶液褪色(加热恢复原色) SO2可以用于漂白和杀菌;SO2是大气污染物,它是形成酸雨的主要原因之一,空气中 SO2主要来自化石燃料的燃烧和一工业废气 物理性质:无色晶体,熔点16.8℃,沸点44.8℃(常温下不是气体) 三氧化硫 化学性质: SO3+H2OH2SO4(三氧化硫溶于水放出大量的热) (3)浓硫酸 浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性。
①吸水性:干燥剂(用于干燥氯气、二氧化硫等气体;浓硫酸敞口放置在空气中会吸水增重)。
②脱水性:使蔗糖炭化;在乙醇制乙烯的反应中浓硫酸作催化剂和脱水剂。 ③强氧化性:
a.浓硫酸在常温下使铁、铝钝化。
b.浓硫酸在加热条件下与铁反应产生二氧化硫,当变为稀硫酸时与铁反应产生氢气。 c.2H2SO4(浓)+Cu d.2H2SO4(浓)+C
? (4)SO24的检验方法
CuSO4+SO2↑+2H2O(浓硫酸在反应中表现强氧化性和酸性) 2SO2↑+CO2↑+2H2O(浓硫酸在反应中只表现强氧化性)