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          高一化學:復習要點非金屬及其化合物


          一、硅元素:

          無機非金屬材料中的主角,在地殼中含量26.3%,次于氧。是一種親氧元素,以熔點很高的氧化物及硅酸鹽形式存在于巖石、沙子和土壤中,占地殼質量90%以上。位于第3周期,第ⅣA族碳的下方。

          Si對比C

          最外層有4個電子,主要形成四價的化合物。

          二、二氧化硅(SiO2)

          天然存在的二氧化硅稱為硅石,包括結晶形和無定形。石英是常見的結晶形二氧化硅,其中無色透明的就是水晶,具有彩色環帶狀或層狀的是瑪瑙。二氧化硅晶體為立體網狀結構,基本單元是[SiO4],因此有良好的物理和化學性質被廣泛應用。(瑪瑙飾物,石英坩堝,光導纖維)

          物理:熔點高、硬度大、不溶于水、潔凈的SiO2無色透光性好

          化學:化學穩定性好、除HF外一般不與其他酸反應,可以與強堿(NaOH)反應,是酸性氧化物,在一定的條件下能與堿性氧化物反應

          SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O

          SiO2+CaO===(高溫)CaSiO3

          SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O

          不能用玻璃瓶裝HF,裝堿性溶液的試劑瓶應用木塞或膠塞。

          三、硅酸(H2SiO3)

          酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小,由于SiO2不溶于水,硅酸應用可溶性硅酸鹽和其他酸性比硅酸強的酸反應制得。

          Na2SiO3+2HCl==H2SiO3↓+2NaCl

          硅膠多孔疏松,可作干燥劑,催化劑的載體。

          四、硅酸鹽

          硅酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的總稱,分布廣,結構復雜化學性質穩定。一般不溶于水。(Na2SiO3、K2SiO3除外)最典型的代表是硅酸鈉Na2SiO3:可溶,其水溶液稱作水玻璃和泡花堿,可作肥皂填料、木材防火劑和黏膠劑。常用硅酸鹽產品:玻璃、陶瓷、水泥

          硅單質

          與碳相似,有晶體和無定形兩種。晶體硅結構類似于金剛石,有金屬光澤的灰黑色固體,熔點高(1410℃),硬度大,較脆,常溫下化學性質不活潑。是良好的半導體,應用:半導體晶體管及芯片、光電池。

          五、氯元素:位于第三周期第ⅦA族,原子結構:容易得到一個電子形成

          氯離子Cl-,為典型的非金屬元素,在自然界中以化合態存在。

          六、氯氣

          物理性質:黃綠色氣體,有刺激性氣味、可溶于水、加壓和降溫條件下可變為液態(液氯)和固態。

          制法:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2

          聞法:用手在瓶口輕輕扇動,使少量氯氣進入鼻孔。

          化學性質:很活潑,有毒,有氧化性,能與大多數金屬化合生成金屬氯化物(鹽)。也能與非金屬反應:

          2Na+Cl2===(點燃)2NaCl2Fe+3Cl2===(點燃)2FeCl3Cu+Cl2===(點燃)CuCl2

          Cl2+H2===(點燃)2HCl現象:發出蒼白色火焰,生成大量白霧。

          燃燒不一定有氧氣參加,物質并不是只有在氧氣中才可以燃燒。燃燒的本質是劇烈的氧化還原反應,所有發光放熱的劇烈化學反應都稱為燃燒。

          Cl2的用途:

          ①自來水殺菌消毒Cl2+H2O==HCl+HClO2HClO===(光照)2HCl+O2↑

          1體積的水溶解2體積的氯氣形成的溶液為氯水,為淺黃綠色。其中次氯酸HClO有強氧化性和漂泊性,起主要的消毒漂白作用。次氯酸有弱酸性,不穩定,光照或加熱分解,因此久置氯水會失效。

          ②制漂白液、漂白粉和漂粉精

          制漂白液Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,其有效成分NaClO比HClO穩定多,可長期存放制漂白粉(有效氯35%)和漂粉精(充分反應有效氯70%)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

          ③與有機物反應,是重要的化學工業物質。

          ④用于提純Si、Ge、Ti等半導體和鈦

          ⑤有機化工:合成塑料、橡膠、人造纖維、農藥、染料和藥品

          七、氯離子的檢驗

          使用硝酸銀溶液,并用稀硝酸排除干擾離子(CO32-、SO32-)

          HCl+AgNO3==AgCl↓+HNO3

          NaCl+AgNO3==AgCl↓+NaNO3

          Na2CO3+2AgNO3==Ag2CO?3↓+2NaNO3

          Ag2CO?3+2HNO3==2AgNO3+CO2↑+H2O

          Cl-+Ag+==AgCl↓


          編輯整理:武漢龍門尚學

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