必修一非金屬及其化合物知識框架圖

1、第四章 非金屬元素及其化合物一、非金屬元素的主角硅二、富集海水中的元素氯 1. 物理性質：黃綠色，有刺激性氣味的氣體，有毒，易液化，可溶于水（溶解度1：2） 2NaCl22NaCl （白煙） A. 與金屬反應 CuCl2CuCl2 （棕黃色煙，與變價金屬反應生成高價金屬） 2Fe3Cl22FeCl3（產生棕色的煙,常溫下不與干燥氯氣反應） H2Cl22HCl 白霧，發(fā)生爆炸H2Cl22HCl（蒼白色火焰，HCl工業(yè)制法）1.氯氣的 B.與非金屬反應： 2P3Cl22PCl3 (白煙) 白色煙霧化學性質 2P5Cl22PCl5（白霧） C.與水反應：Cl2H2O HClHClO 氯氣的水溶液叫氯

2、水 4. 化學性質： Cl22NaOH = NaClNaClOH2O (制漂白液，制氯氣尾氣處理) D.與堿反應 2Cl22Ca(OH)2 =Ca(ClO)2CaCl22H2O（工業(yè)制漂白粉制法） 2FeCl2Cl2 = 2FeCl3 （溶液由淺綠色變?yōu)辄S色） 2KICl2 = 2KCl + I2 濕潤的淀粉KI試紙變藍,用于氯氣的檢驗E.氧化性： SO2Cl22H2O = 2HCl + H2SO4 (除廢水中的氯) 反應原理：MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + 2H2O + Cl2注意：MnO2跟濃鹽酸在共熱的條件下才反應生成Cl2，稀鹽酸不與MnO2反應。 5.氯氣的 A.實驗室

3、制法：裝置組成：發(fā)生裝置-收集裝置-吸收裝置制法： 實驗步驟：檢密裝藥固定加熱收集 收集方法：向上排空氣法 （或排飽和食鹽水法） 檢驗方法: 用濕潤的KI淀粉試紙置于瓶瓶口觀察是否變藍。 凈化裝置：用飽和食鹽水除去HCl，用濃硫酸干燥 尾氣處理：用堿液（NaOH）吸收 B. 工業(yè)制法：（氯堿工業(yè)） 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2 6.用途：1.氯水（氯氣的水溶液）Cl2+H2O = HCl+HClO （可逆） 新制 A.分子：Cl2、H2O、HClO2.氯水的成分： B.離子：H、Cl、ClO（少量） 、OH（少量） 2HClO = 2HCl + O2 久置： 久制

4、的氯水主要成份為H2O、HCl。（較稀的鹽酸） 弱酸性；一元弱酸，比H2CO3弱3.HClO基本性質 不穩(wěn)定；2HClO = 2HCl + O2 強氧化性；殺菌能力，故氯水可用作自來水消毒。漂白性；使色布、品紅溶液等褪色。 4.HClO與H2CO3酸性比較：2.氯水的成分及相關物質的 5.氯水成份的確認及現象可能成分加入試劑現象結論H+鎂粉有氣體逸出含H+Cl酸化了的硝酸銀白色沉淀含ClHClO（少量ClO ）紅紙褪色氯水有漂白作用Cl2聞氣味刺激性氣味含Cl2H2O無水硫酸銅藍色晶體含H2O性質： : 6.幾種漂白劑的比較漂白劑HClONa2O2（H2O2）SO2活性炭漂白原理氧化漂白氧化漂

5、白化合漂白吸附漂白品紅溶液褪色褪色褪色褪色紫色石蕊先變紅后褪色褪色只變紅不褪色褪色穩(wěn)定性穩(wěn)定穩(wěn)定不穩(wěn)定 7. 漂白粉的漂白原理漂白粉溶液置于空氣中能產生漂白性；Ca(ClO)2CO2H2O = CaCO32HClO； 漂白粉溶液中加酸能能提高漂白性； Ca(ClO)22HCl（稀）= CaCl22HClO； 漂白粉變質原因：三、 硫及其化合物1、 硫 硫化物 硫鐵礦（FeS2）黃銅礦 （CuFeS2） A.主要是化合態(tài)： 硫酸鹽 石膏、芒硝 存在 B.少量游離態(tài)：天然硫（火山口附近） 物理性質： 淡黃色晶體，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2, 熔點112.8，沸點444.6 A與非金屬反應：

6、S + O2 SO2 H2 + S H2S硫: B.與金屬反應：2Na + S = Na2S, Fe + S FeS, 2Cu + S Cu2S 化學性質： C.特殊性質：S+2Ag=Ag2S, S+Hg=HgS D與堿溶液反應：3S + 6NaOH（熱）= 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O（用于實驗室中清洗有S殘留的儀器）; E濃硫酸反應：S + 2H2SO4(濃) 3SO2 + 2H2O。 硫的用途：三藥一柴即是制醫(yī)藥、火藥、農藥和火柴的原料；在化工工業(yè)中是生產硫酸等的原料。2.硫的氧化物 A.物理性質：無色有刺激性有毒氣體，易溶于水（1:40），易液化。酸性氧化物的通性：H2O

7、 + SO2 H2SO3亞硫酸是二元弱酸，不穩(wěn)定，易分解，易被氧化), SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O,SO2 + NaOH = NaHSO3,SO2 氧化性：SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O;B.化學性質： 還原性：2SO2 + O2 2SO3,SO2 + Cl2 + H2O =H2SO4 + 2HCl (以還原性為主，與O2Cl2NO2Br2水、酸性高錳酸鉀反應) 漂白性：SO2 使某些有色物質褪色，但不能漂白酸堿指示劑。 (漂白性與氯氣相對比)不顯紅色通入Cl2加熱至沸通入SO2品紅溶液褪色紅色褪色加熱至沸通入Cl2立即變紅隨即變?yōu)闊o色很快變成紅色紫色石

8、蕊通入SO2 C. SO2的實驗室制法：Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2+ H2O. SO3: 色的晶體，熔點12.8，極易于水反應，同時放出大量的熱。SO3 + H2O = H2SO4.3. 硫酸物理性質：無色粘稠狀液體，沸點338，難揮發(fā)，濃度高于98的又稱“發(fā)煙硫酸” 稀硫酸的性質：酸的通性。a 吸水性，濃硫酸具有很強的吸水性，常作為干燥劑。b 脫水性，濃硫酸能按水的組成脫去有機物中的氫氧。如使蔗糖炭化?；瘜W性質： 濃硫酸的特性 c氧化性：常溫下，能使Fe 、Al鈍化；加熱時能溶解大多數金屬（除Au、Pt外）Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2+ 2H

9、2O； C+H2SO4 CO2+ 2SO2+ 2H2O A.流程： S或含硫礦石煅燒生成SO2，將氣體凈化；進入接觸室進行催化氧化生成SO3；將SO3進入吸收塔吸收生成H2SO4. B設備： 沸騰爐：煅燒在沸騰爐中進行；產生的氣體要進行除塵、洗滌、干燥等凈化處理。. H2SO4 的工業(yè)制法(接觸法)S + O2 SO2 或 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2（沸騰爐）接觸室：接觸室中有多層催化劑，二氧化硫在催化劑的表面接觸被氧化成三氧化硫；中間有熱交換器，是為了充分利用能量而設計。;2SO2 + O2 2SO3,（接觸室）吸收塔：由于三氧化硫與水的反應放熱大，形成酸霧，會降低

10、吸收效率，因此改用98.3的濃硫酸來吸收，同時采取逆流原理。SO3 + H2O = H2SO4.（吸收塔） 尾氣處理：因此尾氣中仍然含有SO2氣體，生產中常采用氨水吸收。SO2 + 2NH3·H2O = (NH4)2SO3 + H2O,(NH4)2SO3 + SO2 + H2O = 2 NH4HSO3.4. 硫酸的用途：用于化肥、農藥、醫(yī)藥、金屬礦的處理等生產中4. 幾種常見的硫酸鹽（1）CaSO4:自然界中是石膏(CaSO4·2H2O)的形式存在，加熱到150時會失去部分結晶水，生成熟石膏(2CaSO4·H2O).用于各種模型和醫(yī)療的石膏綁帶，水泥生產的原料之一

11、。（2）BaSO4：重晶石，不容易被X射線透過，醫(yī)療上作為“鋇餐”，也可作為白色顏料，可用于油漆、油墨、造紙、塑料、橡膠的原料及填充劑。(3)FeSO4：FeSO4·7H2O俗稱綠礬，醫(yī)療上用于生產治貧血的藥劑，工業(yè)上是生產凈水劑和顏料的原料。四、氮及其化合物1、氮氣的性質 （1）物理性質：無色無味的氣體，難溶于水，是空氣的主要成分。 通常情況氮氣的性質比較穩(wěn)定，常用作保護氣 放電條件下與氧氣反應：N2 + O2 2NO, （2）化學性質： 與H2反應：N2 + 3H2 2NH3 (工業(yè)合成氨的主要反應,也是人工固氮的方法。）自然固氮主要是雷雨和豆科植物的根瘤菌的固氮。 與金屬反應：

12、3Mg + N2 Mg3N2 用途：合成氨、保護氣2、NO性質 （1）物理性質：無色、有毒、不溶于水的氣體 在空氣中容易被氧化為NO2: （2）化學性質： 在有氧氣的條件下,NO和O2混合氣被水吸收：4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3. 不與堿作用生成鹽 實驗室制法：銅和稀硝酸 （3）制法： 工業(yè)制法：氨氣和氧氣制NO（氨的催化氧化）3、NO2的性質： (1)物理性質：紅棕色、刺激性味有毒氣體，溶于水 與水反應：3NO2 + 2H2O = 2HNO3 + NO （2）化學性質： 有氧氣的條件下：4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 NO和NO2的混和氣體也可以被堿液吸

13、收：NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O (3)制法： 實驗室制法：銅和濃硝酸 工業(yè)制法：NH3 NO NO24. NO、NO2的污染：大氣中的氮的氧化物主要來源于汽車的尾氣和工業(yè)生產的尾氣的排放等，大氣中的NO、NO2不僅可以形成酸雨，也能形成光化學煙霧，還能破壞臭氧層。因此要嚴格控制氮的氧化物的排放。5 氨氣的性質 （1）物理性質：無色有刺激性味的氣體，極易溶于水（1:700），易液化。 （2）分子結構：三角錐形極性分子 與水反應：NH3 + H2O NH3 H2O NH4+ + OH-,氨溶于水后，大部分氨分子與水反應生成一水合氨分子，一小部分一水合氨分子電離成

14、銨根和氫氧根，因此氨水顯堿性?？捎脻駶櫟募t色石蕊試紙來檢驗氨氣的存在。 （3）化學性質：易與酸反應：NH3 + H+ = NH4+,可用濃鹽酸來檢驗氨氣的存在，有白煙現象 催化氧化：4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O(是工業(yè)生產硝酸的基礎反應)。另外，氨氣可與氯氣反應：3Cl2 + 2NH3 = N2 + 6HCl，氨氣足夠時：3Cl2 + 8NH3 = N2 + 6NH4 與Ag+作用：Ag+2NH3=Ag(NH3)2+ 絡離子 使紫色石蕊試紙變藍 氨氣的實驗室制法： 2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3+ 2H2O。也可用向濃氨水中加CaO或NaOH固體制

15、氨氣。（4）制法： 工業(yè)制法：N2+3H2=2NH3 干燥：不能用酸性干燥劑和CaCl2干燥(易形成CaCl2 .8NH3)（5）用途：工業(yè)原料（生產氮肥、硝酸、銨鹽等），有機合成，致冷劑6硝酸的性質 （1）物理性質：純的硝酸是無色，易揮發(fā)的液體，常見的濃硝酸濃度一般是69左右，濃硝酸久置變黃色，是因為硝酸見光分解產生的二氧化氮溶在其中。光照 或（2）化學性質：見光分解：4HNO3 4NO2 + O2 + 2H2O.酸的通性。但是金屬與硝酸反應無氫氣放出。 A常溫下，濃硝酸能使Fe、Al鈍化；強氧化性： B與金屬反應：Cu + 4HNO3 (濃)= Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O,3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H2O。 C