高一非金属元素及其化合物知识点复习

课程名称：非金属元素及其化合物

第一部分：阐明

非金属元素化合物的有关实验，是高考命题的主要内容；以框图推断题考察非金属元素的单质及化合物的重要性质，是近几年高考命题的重要情势，也是高考元素化合物部份的难点所在，势必还是高考命题的热门问题。用有关理论解释无机非金属材料和中学教材中不常见的非金属元素相干物质的结构与性质，常出现于高考选择题中。要学会从大量信息中抓主要信息，用熟悉的信息排除不熟悉的信息，答好选择题。对非金属元素知识的梳理，要以网络情势找出各知识点的内存联系。应用物资结构、元素周期律的有关理论找出相干物质的共性与异性及规律。尽量加强理解，减少死纪硬背，把知识“盘熟”、“盘活”。要将几种重要的非金属元素化合物（如几种重要气体等）的性质融会到气体的制备、物资的鉴别、分离等实验原理中去，减少高考实验题中答题的盲目性。 第二部分：知识网络建构 一、氯气及其化合物 1、相互转化关系

2、氯水的成分和性质 成分 表现的性质 反应实例

①呈黄绿色 ②强氧化性 Cl2 ③加成反应 H+ HClO Cl? 强酸性 ①弱酸性 ②强氧化性 沉淀反应 Cl2 + Fe2+ ； Cl2 + 2I- ； Cl2 + H2SO3 + H2O ； Cl2 + CH2=CH2 →CH2Cl =CH2Cl。 2H+ + CaCO3 HClO + OH? 漂白、杀菌、消毒 Cl?+Ag+AgCl↓ 。 滴入紫色石蕊试液 ClO? + H2O 先 ，后 。 规律总结：几种漂白（脱色）剂的比较 漂白剂 漂白（脱色）原理 品红溶液 紫色石蕊 稳定性 3、氯气的制法

A 实验室制法：（1）反应原理： 。 说明：①此反应必须使用浓盐酸，并且必须加热；

②若没有MnO2时可用 代替，此时不须加热。另外KClO3、K2Cr2O7、PbO2

等也可代替MnO2；

③加热温度不宜过高，否则制得的Cl2中HCl气体杂质较多。

（2）发生装置：用分液漏斗、圆底烧瓶等组装的典型 （固液加热制气）发生装置。

褪色 先 后 稳定 褪色 褪色 稳定 褪色 只变红不褪色 不稳定 褪色 褪色 —— HClO 氧化漂白 Na2O2（H2O2） 氧化漂白 SO2 化合漂白 活性炭 吸附脱色

（3）气体净化与干燥：净化C12用 洗气（饱和食盐水可除去Cl2中的HCl气体并

且抑制Cl2的溶解），除去混在C12中的HCl气体；用 或 干燥。 （4）收集： 法或排 法。 （5）气体的检验：用 检验。

（6）尾气处理：用 吸收多余的Cl2，以防Cl2污染大气。 B 工业制法：电解饱和食盐水： 4、卤族元素：

（1）卤素及化合物的性质比较： 状态 单质物理 性质 熔、沸点 颜色 密度 X2与H2 化合 X2与H2O 化合 水溶性 化合价 条件 程度 反应 程度 化学式 含氧酸 强弱程度 卤化银 颜色 AgF（白） 同一价态的酸，其酸性依次减弱 AgCl（白） AgBr（淡黄） AgI（黄） 冷暗处 剧烈爆炸 2F2+2H2O=4HF+O2 剧烈 反应生成氢氟酸 只有-1价 无含氧酸 缓慢 色 氟 气 氯 气（易液化） 溴 碘 2NaCl?2H2O电解2NaOH?H2??Cl2????????阳极阴极液（易挥发） 固（易升华） 熔、沸点逐渐升高 色 色 色 密度逐渐增大 点燃或光照 燃烧或爆炸 加热 缓慢 持续加热 化合同时分解 X2 + H2O = HX + HXO 微弱 水溶性依次减小 有-1、+1、+3、+5、+7等 有HXO、HXO2、HXO3、HXO4等 极弱

水溶性 感光性 易溶 难分解 均难溶，且溶解度依次减小 见光均易分解，且感光性逐渐增强 （2）卤素元素的Cl2某些特性：

①氟元素在化合物中化合价只有 价， 正价，常温下氟气与水发生置换反应，生成HF并放出O2。

②HF是弱酸，剧毒，但能腐蚀玻璃4HF + SiO2 == SiF4+2H2O，用塑料瓶保存。 ③溴是唯一的液态非金属。溴在常温下为 色液体，极易挥发产生红棕色且有毒的溴蒸气，少量的液溴保存要用水封。

④碘是 色固体，易升华；使淀粉显 色。

⑤碘的氧化性较弱，它与变价金属（如铁）反应时生成低价化合物。 ⑥AgX中只有AgF溶于水，且不具有感光性；CaX2中只有CaF2难溶。 （3）卤素间的置换反应及X-离子的检验：

置换反应：Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl- Cl2 + 2I- = I2 + 2Cl- Br2 + 2I- = I2 + 2Br-

结论：氧化性：Cl2 > Br2 > I2； 还原性：I- > Br- > Cl-

X-离子的检验

（4）溴和碘在不同溶剂中所生成溶液（由稀到浓）的颜色变化

溶剂 水 溶质 Br2 I2 黄 → 橙 深黄→ 褐 苯 汽 油 四氯化碳 橙→橙红 淡紫 → 紫红 橙→ 橙红 淡紫→ 紫红 橙→ 橙红 紫→ 深紫

溶剂密度 比 水 轻 比 水 轻 比 水 重 （5）卤素互化物与拟卤素

卤素互化物：不同的卤素之间可以互相化合，形成一系列化合物，如IBr等，这类化合物称为卤素互化物，与卤素单质的性质相似。

与水反应：IBr ＋ H2O 应？）

非金属性弱的卤素显 价。 二、碳、硅及化合物的联系网络 1、相互转化关系

2、硅的性质和制备：

物理性质：①硅在自然界中只有 态，没有 态。其含量在地壳中居第 位，是构成矿物和岩石的主要成分。②晶体硅为原子晶体。灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体，是半导体，具有较高的硬度和熔点。 化学性质：硅的化学性质不活泼。

①常温下，只能与氟气、氢氟酸及强碱溶液反应：

Si + 2F2 ＝ SiF4 、Si + 4HF ＝ SiF4 + 2H2↑、Si + 2NaOH + H2O

。（思考：此反应是否为氧化还原反

＝ 。

②在加热条件下，能与氧气、氯气等少数非金属单质化合：Si ＋ O2 制备：在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅：SiO2 ＋ 2C

SiO2

。

将制得的粗硅，再与C12反应后，蒸馏出SiCl4，然后用H2还原SiCl4可得到纯硅。有关的反应为：

Si 十2C12

SiCl4、 SiCl4 + 2H2

Si + 4HCl

应用：①高纯硅可作 材料；②晶体硅还可做光电转换材料及制作生物工程芯片。 3、二氧化硅的性质和应用：

①SiO2为 晶体，是一种坚硬难熔的固体，硬度、熔点都很高。 ②二氧化硅的化学性质很稳定，不能跟酸（氢氟酸除外）发生反应。 ③二氧化硅是一种酸性氧化物，所以能跟碱性氧化物或强碱反应。

SiO2 + CaO CaSiO3 、SiO2 + 2NaOH ＝ Na2SiO3 + H2O（碱溶液不能在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中）

④二氧化硅是一种特殊的酸性氧化物。

a．酸性氧化物大都能直接跟水化合生成酸，但二氧化硅却不能直接跟水化合，它的对应水化物(硅酸)只能用相应的可溶性硅酸盐跟盐酸作用制得。

首先，让SiO2和NaOH（或Na2CO3）在熔化条件下反应生成相应的硅酸钠：SiO2＋2NaOH

；

然后，用酸与硅酸钠作用制得硅酸：Na2SiO3+2HCl === 。

b．酸性氧化物一般不跟酸作用，但二氧化硅却能跟氢氟酸起反应：SiO2+4HF＝SiF4+2H2O ④光导纤维：从高纯度的SiO2或石英玻璃熔融体中，拉出的直径约100μm的细丝，称为石英玻璃纤维，这种纤维称为光导纤维。光纤通信是一种新技术，它将光信号在光导纤维中

进行全反射传播，达到两地通信的目的。光纤通信优点：信息传输量大，原料来源广；质量轻，每千米27克；抗电磁干扰，保密性好。 4、硅酸和硅胶：

①硅酸：硅酸有多种形式，如H4SiO4、H2SiO3、H2Si2O5等。由于“H2SiO3”分子式最简单，习惯采用H2SiO3作为硅酸的代表。

②硅酸酸性比碳酸还弱：Na2SiO3+CO2+H2O＝H2SiO3↓+Na2CO3

③硅胶：刚制得的硅酸是单个小分子，能溶于水，在存放过程中，它会逐渐失水聚合，形成各种多硅酸，接着就形成不溶于水，但又暂不从水中沉淀出来的“硅溶胶”。如果向硅溶胶中加入电解质，则它会失水转为“硅凝胶”。把硅凝胶烘干可得到“硅胶”。烘干的硅胶是一种多孔性物质，具有良好的吸水性。而且吸水后还能烘干重复使用，所以在实验室中常把硅胶作为作为干燥剂。 5、硅酸盐：

①硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，其结构复杂，组成可用氧化物的形式表示。例如：硅酸钠Na2SiO3（Na2O·SiO2）；镁橄榄石Mg2SiO4（2MgO·SiO2）；高岭石Al2(Si2O5)(OH)4（A12O3·2SiO2·2H2O）

注：复杂硅酸盐可以看成碱性氧化物和酸性氧化物所组成的复杂化合物，因此可以改写为aMxOy·bSiO2·cH2O的方式（具体顺序是：碱性氧化物·两性氧化物·酸性氧化物·水）。 ②硅酸盐制品性质稳定，熔点较高，难溶于水，有很广泛的用途。

③最简单硅酸盐是硅酸钠，其水溶液俗称水玻璃，是一种矿物胶，可作粘合剂，防腐剂。 ④云母、滑石、石棉、高岭石等，它们都属于天然的硅酸盐。人造硅酸盐：主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。 6、无机非金属材料

传统无机非金属材料——水泥和玻璃的生产方法

硅酸盐产品 主要设备 主要原料 水泥 水泥回转窑 普通玻璃 玻璃窑 和 、 、 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2 硅酸三钙（3CaO·SiO2）、 CaSiO3+CO2↑ 反应原理 复杂的物理-化学变化 主要成份 硅酸二钙（2CaO·SiO2）、 铝酸三钙（3CaO·Al2O3） 、 、 7、硅及其化合物的“反常”

①Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si：SiO2＋2C②非金属单质跟碱液作用一般无H2放出，但Si却放出H2： Si+2NaOH+H2O＝Na2SiO3+2H2↑（类似于Al）

③非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能与HF作用：Si+4HF＝SiF4+2H2↑ ④非金属单质大多为非导体，但Si为半导体。

⑤SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H2SiO3。 ⑥酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟HF作用：SiO2+4HF＝SiF4+2H2O ⑦无机酸一般易溶于水，但H2SiO3难溶于水。

⑧因H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以在Na2SiO3溶液中通人CO2能发生下列反应： Na2SiO3 + CO2 + H2O ＝ H2SiO3↓+ Na2CO3，但在高温下SiO2 + Na2CO3

Na2SiO3

Si＋2CO↑

+ CO2↑也能发生。

⑨Na2SiO3的水溶液称水玻璃，但它与玻璃的成分大不相同。 ⑩非金属氧化物的熔沸点一般较低，但SiO2的熔沸点却较高。

三、硫及其化合物 1、相互转化关系

2、硫的性质

物理性质：硫通常为 色晶体， 溶于水， 溶于酒精， 溶于二硫化碳。 化学性质：硫原子最外层6个电子，较易得电子，表现较强的氧化性。硫也具有还原性。硫元素的主要化合价有 。

（1）与金属反应：Na + S == （剧烈反应并发生爆炸） Fe + S （2）与非金属的反应：S + O2

3、硫的氧化物：

S + H2

H2S

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