高中化学第四章 非金属及其化合物知识点总结

第四章 非金属及其化合物

第一讲 碳、硅及无机非金属材料

考点1 碳、硅单质及其重要化合物的性质

一、碳、硅的单质

1．存在：自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素因有亲氧性，所以仅有化合态。碳单质主要有金刚石、石墨、C 60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。

2．碳、硅单质的结构、物理性质与用途的比较

碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。

碳⎩⎪⎪

⎨⎪⎪

⎧与O 2反应⎩⎪⎨⎪⎧O 2（足量）：C ＋O 2=====点燃

CO 2O 2（不足）：2C ＋O 2=====点燃

2CO 与氧化物反应⎩⎪⎨⎪⎧CuO ：2CuO ＋C=====△

2Cu ＋CO 2

↑（冶炼金属）SiO 2：SiO 2

＋2C=====高温

Si ＋2CO ↑（制取粗硅）H 2O ：C ＋H 2O （g ）=====高温

CO ＋H 2

（制取水煤气）与强氧化性酸反应⎩

⎪⎨

⎪⎧浓H 2SO 4：C ＋2H 2SO 4（浓）=====△

CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2

O 浓HNO 3：C ＋4HNO 3（浓）=====△

CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2

O 二、碳、硅的氧化物 1．CO 的性质

(1)物理性质：无色无味的气体，难溶于水。能使人中毒的原因是其与人体中血红蛋白相结合，因缺氧而中毒。

(2)化学性质

①可燃性：2CO ＋O 2=====点燃

2CO 2。

②还原性：CO 还原Fe 2O 3的反应为Fe 2O 3＋3CO=====高温

2Fe ＋3CO 2。 2．二氧化碳与二氧化硅的比较 (1)物理性质

①熔、沸点：CO 2的熔、沸点比SiO 2的熔、沸点低。 ②溶解性：CO 2可溶于水，SiO 2不溶于水。 (2)化学性质

CO 2＋H 2O

H 2CO 3

CO 2：化工原料、灭火剂。干冰用作制冷剂，人工降雨。

SiO 2：制光学仪器、石英玻璃。水晶可制作饰品，常用来制造通讯材料光导纤维。

考点2 硅酸盐及无机非金属材料

一、硅酸和硅酸钠 1．硅酸(H 2SiO 3)

硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，不能使紫色石蕊试液变红色。 (1)硅酸不稳定，受热易分解：H 2SiO 3=====△

SiO 2＋H 2O 。

(2)硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH 溶液反应的化学方程式为H 2SiO 3＋2NaOH===Na 2SiO 3＋2H 2O 。

(3)硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂。

2．硅酸钠(Na2SiO3)

(1)白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃(或泡花碱)，有黏性，水溶液显碱性。

(2)它能与酸性较硅酸强的酸反应，Na2SiO3溶液与下列两种物质反应的化学方程式分别为

与盐酸反应：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。

与CO2(少量)反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。

(3)用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。

二、硅酸盐和无机非金属材料

1．硅酸盐

(1)由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。

(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(Na2SiO3)可表示为Na2O·SiO2，钾长石(KAlSi3O8)可表示为K2O·Al2O3·6SiO2。

2．无机非金属材料

(1)传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。

①常见硅酸盐材料比较

②玻璃生产中的两个重要反应：Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑；CaCO3＋SiO2=====CaSiO3＋CO2↑。

(2)新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。

第二讲富集在海水中的元素——卤素

考点1氯单质及其重要化合物的性质及应用一、氯气

1．物理性质

(1)色、味、态：黄绿色有刺激性气味的气体。

(2)水溶性：能溶于水。

(3)毒性：有毒。

2．化学性质(未特别注明的填化学方程式)

(1)与金属反应

(2)与非金属反应

(3)与水反应：H2O＋Cl2HCl＋HClO。

(4)与碱液反应

(5)与还原性物质反应

二、氯的重要化合物

1．次氯酸

(1)不稳定性：2HClO =====光（或加热）

2HCl ＋O 2↑。

氯水须现用现配，保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处。 (2)强氧化性

①能将有色物质氧化为无色物质，有漂白性。 ②可用于杀菌、消毒。 (3)弱酸性

NaClO 溶液中通入CO 2，化学方程式为NaClO ＋CO 2＋H 2O===NaHCO 3＋HClO 。 2．漂白粉

考点2 氯气的实验室制法

1．实验室制取、收集干燥纯净氯气的装置

2．验满方法

(1)将湿润的淀粉-碘化钾试纸靠近收集Cl 2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。

(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近收集Cl 2的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。

考点3 卤素的性质及X －

的检验

一、卤素的提取

1．氯的提取——氯碱工业

海水―→粗盐――→精制

饱和食盐水――→电解 ⎩

⎪⎨⎪⎧

阳极产物：Cl 2阴极产物：H 2、NaOH 化学方程式为2NaCl ＋2H 2O=====电解

2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑。 2．海水中提取溴 (1)流程

(2)发生反应的化学方程式 ①2NaBr ＋Cl 2===2NaCl ＋Br 2； ②Br 2＋SO 2＋2H 2O===2HBr ＋H 2SO 4；