1、高考化学,新高考专用,专题六非金属及其化合物,考点一无机非金属材料,一、三大传统无机非金属材料,1.陶瓷:主要成分为硅酸盐,主要原料为黏土。,2.水泥:主要成分为硅酸盐,主要原料为石灰石、黏土、石膏。,3.玻璃:普通玻璃的主要成分为Na2SiO3、CaSiO3、SiO2,原料为石英砂、纯碱、石灰石。,二、新型无机非金属材料,1.硅1)制备:SiO2+2CSi(粗硅)+2CO,Si+3HClSiHCl3+H2,SiHCl3+H2Si+3HCl。2)用途:作半导体材料;用于太阳能电池;用于制芯片。,2.二氧化硅1)存在形式:石英、水晶、玛瑙、沙子等。2)化学性质酸性氧化物:SiO2+2NaOH N
2、a2SiO3+H2O(盛有碱性物质的试剂瓶要用橡胶塞,不能用玻璃塞)。注意:硅酸钠溶液与盐酸反应:Na2SiO3+2HCl H2SiO3+2NaCl。能与氢氟酸反应:SiO2+4HF SiF4+2H2O。3)用途:制作光导纤维、化学仪器、光学仪器、钟表部件等。,3.新型陶瓷:高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷等。碳化硅(SiC)俗称金刚砂,硬度大、耐高温。,4.碳纳米材料:富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。,考点二卤族元素海水资源的开发利用,一、氯气,1.物理性质:黄绿色、有刺激性气味的气体;密度比空气大;可溶于水,25 时,1体积水可溶解2体积氯气。,2.化学性质注意:氯气与变价金属反应时
3、,一般生成高价金属氯化物。氯气有毒。,3.实验室制法1)原理:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O。2)装置注意:用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等固体与浓盐酸在常温下反应也可制得Cl2。,4.氯水的成分及性质1)新制氯水的成分:Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-(三分子四离子)。2)新制氯水的性质所含微粒性质的综合Cl2:具有氧化性,能氧化Fe2+、Br-、I-等。Cl-:加入AgNO3溶液产生白色沉淀。HClO:不稳定性,在光照下分解产生气泡;漂白性,使湿润的有色布条或品红溶液褪色。H+:酸性,与活泼金属、碳酸盐反应产生气泡。HClO与H+共
4、同作用使紫色石蕊溶液先变红后褪色。,二、氯的化合物,1.次氯酸(HOCl)弱酸性(弱于H2CO3)强氧化性(漂白性)不稳定性(2HClO2HCl+O2),2.次氯酸盐1)漂白液(有效成分:NaClO)制备:Cl2通入NaOH溶液中,Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。2)漂白粉有效成分:Ca(ClO)2制备:Cl2通入冷的石灰乳中,2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。失效原因:Ca(ClO)2+H2O+CO2CaCO3+2HClO,2HClO2HCl+O2。,三、卤素单质(X2)的性质,1.相似性都能与大多数金属反应生成金属卤化物,如和铁反应生成FeX
5、3(I2除外,生成FeI2);都能与H2反应生成HX;能与H2O或碱发生歧化反应(F2除外)。,2.递变性(按F2、Cl2、Br2、I2的顺序)颜色逐渐加深,熔、沸点逐渐升高,密度逐渐增大;单质氧化性(与H2反应难易程度)逐渐减弱,X-的还原性逐渐增强。,3.特殊性氟:氟元素无正价,是非金属性最强的元素。单质与水反应:2F2+2H2O 4HF+O2。溴:常温下唯一呈液态的非金属单质,易挥发且有毒,液封保存。碘:易升华,淀粉遇I2变蓝。I2易与Na2S2O3溶液反应:I2+2S22I-+S4。,四、卤素离子的检验,1.沉淀法:向未知液中滴加AgNO3溶液和稀硝酸,若生成白色沉淀,则有Cl-;若生
6、成浅黄色沉淀,则有Br-;若生成黄色沉淀,则有I-。,2.置换萃取法:向未知液中加适量新制饱和氯水振荡后,加入CCl4振荡,有机层呈红棕色或橙红色,则有Br-;有机层呈浅紫色或紫色,则有I-。,3.置换淀粉法检验I-:向未知液中先加入淀粉溶液,不变蓝,然后加适量新制饱和氯水振荡后,溶液变蓝,则有I-。,五、海水资源的开发利用,1.氯碱工业饱和食盐水反应原理:2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2。,2.海水提溴反应原理:Cl2+2Br-2Cl-+Br2;Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr;2HBr+Cl22HCl+Br2。,3.海带提碘反应原理:2I-+Cl22Cl-+I2。,
7、一、硫单质,考点三硫及其化合物,1.物理性质:黄色固体,质脆,难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。,2.化学性质,二、二氧化硫,1.物理性质:无色、有刺激性气味的气体,密度比空气大;易溶于水,1体积水约溶解40体积SO2。,2.化学性质,3.用途:漂白剂(漂白纸浆、毛、丝等);杀菌消毒;食品添加剂(用在红酒、干果中等)。总结:SO2和CO2都可使澄清石灰水变浑浊,检验二者同时存在的一般流程如下。,三、硫酸,1.物理性质:无色油状液体,密度比水大,沸点高,难挥发。,2.化学性质稀硫酸:具有酸的通性。浓硫酸:三大特性吸水性、脱水性、强氧化性。Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2OC+
8、2H2SO4(浓)2SO2+CO2+2H2O常温下,浓硫酸可使Fe、Al钝化。,3.接触法制硫酸反应原理及设备:.4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2沸腾炉.2SO2+O22SO3接触室.SO3+H2OH2SO4吸收塔注意:硫黄(S)也是制取H2SO4的原料。,4.硫酸根离子的检验1)原理:Ba2+SBaSO4。2)方法:待测液取清液有无白色沉淀(确定有无S)。3)加盐酸目的:防止C、S、Ag+等的干扰。,一、氮气,考点四氮及其化合物,1.结构:电子式为:NN:,结构式为。,2.性质:一定条件下,与O2发生反应N2+O2 2NO。,3.氮的固定:N2氮的化合物的过程,分为自然固氮和人工固
9、氮。,二、氮的氧化物,1.NO和NO2NO:无色的有毒气体,不溶于水,易与O2反应(2NO+O22NO2)。NO2:红棕色、有刺激性气味的有毒气体,易与水反应(3NO2+H2O2HNO3+NO)。,2.氮氧化物:主要有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。,3.污染:光化学烟雾;酸雨。注意:NO2能与N2O4相互转化:2NO2 N2O4,由于此平衡的存在,通常所说的NO2实际上是NO2和N2O4的混合气体。例如2 mol NO与1 mol O2充分反应,由于生成的NO2部分转化为N2O4,故实际所得的NO2少于2 mol。,三、硝酸,1.物理性质:无色、有刺激性气味的液体,易挥
10、发。,2.化学性质,3.制法NH3NONO2HNO3反应原理:4NH3+5O2 4NO+6H2O;2NO+O22NO2;3NO2+H2O2HNO3+NO。,四、氨及铵盐,1.NH31)结构:电子式为,分子空间结构为三角锥形。2)物理性质:无色、有刺激性气味的气体;密度比空气小,易液化,极易溶于水(1体积水约溶解700体积氨气)。3)化学性质NH3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体(高中阶段),常用此性质检验NH3。,4)制法实验室制法原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O。装置:注意:可用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒验满。欲快速制取 NH3可将浓氨水滴到
11、NaOH固体或生石灰上。,工业制法:N2+3H22NH3。5)喷泉实验原理:短时间内,烧瓶内外产生较大的压强差。常见形成喷泉的气体和液体组合HCl气体和水/NaOH溶液,NH3和水/酸溶液,酸性气体和NaOH溶液,NO2和水。,2.铵盐1)物理性质:一般为白色、易溶于水的晶体。2)化学性质与碱反应:N+OH-NH3+H2O受热分解:NH4ClNH3+HClNH4HCO3 NH3+CO2+H2O水解反应:N+H2ONH3H2O+H+3)检验:样品与NaOH溶液共热,用湿润的红色石蕊试纸检验,观察试纸是否变蓝。,综合氯、硫、氮及其化合物间的转化,一、氯及其化合物间的转化,1.氯元素的“价类”二维图,2.氯及其化合物间的转化关系及规律1)歧化反应Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(稀碱,常温)3Cl2+6OH-(浓)5Cl-+Cl+3H2O(浓碱,加热),2H+Cl-+ClO-Cl2+H2O(NaClO与NaCl,酸性条件)5Cl-+Cl+6H+3Cl2+3H2O(KClO3与KCl,酸性条件),2)归中反应,二、硫及其化合物间的转化,1.硫元素的“价类”二维图注意:Na2SO4没有氧化性。,
