高一化学非金属及其化合物(系统复习学案教案)

非金属及其化合物第1页共6页非金属及其化合物一、无机非金属材料的主角——硅硅在地壳中的含量仅次于，硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石，沙子和土壤。1.硅——良好的半导体材料，用于制作硅芯片，光电池(1)化学性质：与C相似(2)制备：粗硅的制取：2.SiO2(1)石英(水晶，玛瑙)，沙子，黏土，光纤的主要成分(2)化学性质很不活泼，氢氟酸(HF)是惟一可以与之发生反应的酸:SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性：与碱反应生成盐和水：SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O与碱性氧化物化合生成盐：SiO2+CaO高温CaSiO33.H2SiO3弱酸(酸性比碳酸还弱)，难溶与水。硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶——硅胶，常用作实验室，食品，药品等的干燥剂。制备(强酸制弱酸)：Na2SiO3与盐酸反应：Na2SiO3溶液中通入CO2：4.硅酸盐(1)Na2SiO3——水溶液俗称“水玻璃”，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。(2)硅酸盐的表示方法——写出SiO2和金属氧化物的形式如，硅酸钠：Na2O·SiO2石棉CaO·3MgO·4SiO2长石：K2O·Al2O3·6SiO2(3)三大类硅酸盐产品：玻璃——以纯碱，石灰石和石英为原料，经混合，粉碎，高温熔融制得陶瓷——以黏土为原料，高温烧结而成水泥——以黏土和石灰石为主要原料，经研磨，混合后，再加入少量石膏【练习】1.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是()A.CO2→H2CO3B.SiO2→Na2SiO3C.Na2O2→Na2CO3D.SiO2→H2SiO32.在一定条件下，下列物质不能和SiO2反应的是()①焦炭②Na2CO3③CaCO3④HF⑤HNO3⑥KOH⑦CaO⑧F2A.③⑤⑦⑧B.⑤⑦⑧C.⑤⑧D.⑤3.下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛应用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料4.下表中括号内的物质是杂质，试将除杂试剂和方法填入表中。混合物SiO2（CaCO3）SiO2（Fe2O3）SiO2（NaCl）SiO2（Si）NaHCO3（Na2SiO3）除杂试剂方法5.A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如下图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。请填空：（1）形成单质A的原子的结构示意图为_______________，非金属及其化合物第2页共6页它的最高化合价为____________。（2）B的化学式（分子式）为______________，B和碳反应生成A和E的化学方程式是_________________。（3）C的化学式（分子式）为_________，D的化学式（分子式）为_______________。6.如图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物。其中B是一种单质，其余物质也都是含B元素的化合物。C是一种钠盐，E是C对应的酸，B的结构类似金刚石，D为B的氧化物(其他不含B元素的反应产物以及各步反应添加的必要试剂和反应条件已被略去)，请填写空白(1)A、D、E的化学式分别为________、________、________。(2)A和B的互相转化在工业上有什么实际意义？__________。(3)写出D→C反应的化学方程式：__________________________。(4)写出E→D反应的化学方程式：__________________________。二、富集在海水中的元素——氯氯原子很容易得到一个电子，而形成Cl—，表现出较强的非金属氧化性1.Cl2的实验室制备(1)原理：(2)装置：(一般步骤：制取→除杂→干燥→收集→尾气处理)(3)002.Cl2物理性质：黄绿色，强烈刺激性气味，有毒气体。低温或加压可转变成液态，称为液氯3.Cl2强氧化性Cl2是一种黄绿色，有强烈刺激性气味的有毒气体。是一种活泼的非金属单质，有很强的氧化性。能与大多数金属化合，生成金属氯化物。M+2nCl2===MCln（n为金属的最高化合价）如：Na在氯气中燃烧：；Fe在氯气中燃烧：；Cu在氯气中燃烧：。氯气也能与大多数非金属化合，如：H2在氯气中燃烧：；【练习】关于燃烧，下列说法错误的是()A．一定伴有发光现象B．一定是氧化还原反应C．一定要有氧气参加D．一定会放出热量4.HClOCl2的水溶液(1:2)称为氯水，能杀菌消毒。常温下，溶于水的部分Cl2与水反应：HClO具有强氧化性，能杀死水中的病毒，起到消毒作用，且能漂白大多数有色物质。因此，自来水厂多用氯气来杀菌，消毒。氯水也因为含有HClO而具有漂白性。5.Cl2与碱的反应将氯气通入NaOH溶液中，可以得到以NaClO为有效成分的漂白液：将氯气通入冷的消石灰[Ca(OH)2]中，制得以Ca(ClO)2为有效成分的漂白粉：6.Cl—的检验——HNO3和AgNO3非金属及其化合物第3页共6页催化剂、△【练习】1.下列关于氯气的说法不正确的是()A.氯气化学性质很活泼，但是干燥的液氯能用钢瓶储存B.氯气和液氯是两种不同物质C.可以用浓硫酸除去氯气中的水蒸气D.氯气有毒，它曾在战争中被用于制造毒气弹2.能检验HCl气体中是否混有Cl2，可采用的方法是()A.用干燥的蓝色石蕊试纸B.用干燥有色布条C.将气体通入AgNO3溶液D.用湿润的淀粉KI试纸3.室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适反应条件下，它们可以按下面框图进行反应。又知E溶液是无色的，请回答：（1）A是________、B是________、C是________（请填化学式）。（2）反应①的化学方程式为：________________。（3）反应③的化学方程式为：________________。（4）反应④的化学方程式为：________________。4.为了探究和验证氯气的性质，某研究性学习小组以MnO2和浓盐酸为主要原料，设计了如图所示装置（其中A是连有注射器针头的橡皮管，针头已插入并穿过橡皮塞）进行了研究试回答下列问题：（1）乙中的现象是______，丙中的现象______，丁中的现象是；（2）橡皮管连通后，分液漏斗中的气体压强P1与烧瓶中的气体压强P2的关系为P1______P2（填“＞”、“＜”或“=”），连接橡皮管的目的是；（3）烧瓶内发生反应的化学方程式：；丁中发生反应的离子方程式：；（4）已知氯气与冷水的反应为Cl2+H2OHCl+HClO．①你认为使有色布条退色的是什么物质？______．②试用实验验证你的推论，写出假设、操作方法和推论三、硫和氮的化合物1.SO2硫(俗称硫磺)是一种黄色晶体，硫或含硫物质在空气中燃烧时生成SO2：(1)SO2是无色，有刺激性气味的有毒气体，易溶于水，溶于水时生成亚硫酸(H2SO3),溶液显酸性。亚硫酸不稳定，容易分解成水和二氧化硫：(2)具有漂白性——与某些有色物质化合生成不稳定的无色物质。这种无色物质容易分解生成原来的有色物质。(3)工业制硫酸2SO2+O22SO3SO3+H2O===H2SO4(4)SO3与SO2都为酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性a．与碱性氧化物化合生成盐：SO3+CaO===CaSO4b．与碱反应生成盐和水：SO3+Ca(OH)2===CaSO4+H2O2.氮的氧化物在放电或高温条件下，N2与O2反应生成NO：NO不溶于水，在常温下易与O2化合，生成NO2：NO2是红棕色，有刺激性气味的有毒气体，易溶于水。溶于水时生成HNO3和NO(工业制硝酸)：O2和NO2是主要的大气污染物——能直接危害人体健康，引起呼吸道疾病，严重时会使人死亡。大气中的二氧化硫和二氧化氮溶于水后形成酸性溶液，随雨水降下，形成酸雨(pH﹤5.6)3.氨(NH3)工业合成氨的原理(人工固氮)：(1)氨是无色，有刺激性气味的气体，极易溶于水(1:700),形成氨水。氨水显碱性，能使酚酞溶液变红或使湿润的红色石蕊试纸变蓝NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-非金属及其化合物第4页共6页(2)喷泉实验(3)氨与酸反应生成铵盐：(4)氨能被氧气氧化生成NO，进而氧化成NO2，用来制造硝酸：(5铵盐——农业上常用的化肥，如硫酸铵，碳酸氢铵，硝酸铵等都是铵盐。铵盐都易溶于水，受热易分解，与碱反应时放出氨。NH4ClNH3↑+HCl↑NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑NH4NO3+NaOHNaNO3+H2O+NH3↑(5)氨气的实验室制法——常用加热铵盐和碱的混合物，向下排空气法收集2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑4.浓H2SO4和HNO3(1)浓硫酸具有”吸水性”，可用作干燥剂(2)浓硫酸具有很强的腐蚀性，并能按照水的组成比例脱去纸，棉布，木条等有机物中的H，O元素，俗称“脱水”(3)浓硫酸和硝酸具有强氧化性(能与不活泼金属反应，不能释放H2)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑C+2H2SO4(浓)CO2↑+2H2O+2SO2↑Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(4)使Fe、Al钝化——常温下，可用冷铁、铝制容器来盛装浓H2SO4或浓HNO3(5)是重要的化工原料，在工业上可用于制作化肥、农药、炸药、染料、盐类等。硫酸还用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸等。【练习】1.下列气体中，无刺激性气味的是()A．CO2B．NH3C．NO2D．SO2E.HClF.Cl22.将盛有12mLNO2和O2混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则原混合气体中O2的体积是（）A．1.2mLB．2.4mLC．3.6mLD．4mL3.将SO2通入显红色的酚酞试液中，发现红色消失，主要原因是SO2()A．有氧化性B．有还原性C．有漂白性D．溶于水中显酸性4.关于N2的性质，下列说法错误的是()A．N在自然界中既以游离态又以化合态存在B．通常情况下，N2的性质很不活泼ΔΔΔΔΔΔ非金属及其化合物第5页共6页C．可以在氧气中燃烧生成NOD．大气、陆地和水体中的N在不停进行着氮的循环5.关于SO2和NO2的叙述正确的是()A．两种气体都是无色有毒气体，且都可以用水吸收以消除对空气的污染B．SO2和NO2混合后通入水中能得到两种常用的强酸C．两种气体都具有强氧化性，因此都能是品红溶液褪色D．两种气体都是酸性氧化物，可以与水直接化合生成对应的酸6.下列方法适合实验室制取氨气的是()A．N2和H2催化加热B．加热NH4Cl晶体C．将浓氨水滴入碱石灰固体中D．将NH4Cl溶液与NaOH溶液混合7.Cu粉放入稀H2SO4溶液中，加热后无明显变化，但加入某眼一段时间后，发现Cu粉溶解，则该盐不可能是()A．FeCl3B．NaClC．KNO3D．Cu(NO3)28.已知X、Y为有刺激性气味的气体，有以下转化关系(部分产物未标出)，试回答：(1)写出下列物质的化学式X_______、Y________、A________、B________、C________。(2)反应①的化学方程式为________________________________，反应②的离子方程式为___________________________。9.如图是实验室制取SO2并验证SO2某些性质的装置图(1)在⑥中发生的化学反应方程式为；(2)①的实验现象为，证明SO2是气体；(3)②中的品红溶液，证明SO2有；(4)③的实验现象为，证明SO2有性；(5)④的实验现象为，证明SO2有性；(6)⑤的作用是，反应的化学方程式为。10.已知A、B、C、D为气体，E、F为固体，G是氯化钙，它们之间的转换关系如下图所示()（1）D的化学式（分子式）是____________，E的化学式（分子式）是_______________（2）A和B反应生成C