高一化學(xué)非金屬及其化合物知識(shí)點(diǎn)歸納
高一化學(xué)非金屬及其化合物知識(shí)點(diǎn)歸納
一、硅元素:
無(wú)機(jī)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(diǎn)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(zhì)量90%以上。位于第3周期,第ⅣA族碳的下方。
Si對(duì)比C
最外層有4個(gè)電子,主要形成四價(jià)的化合物。
二、二氧化硅(SiO2)
天然存在的二氧化硅稱(chēng)為硅石,包括結(jié)晶形和無(wú)定形。石英是常見(jiàn)的結(jié)晶形二氧化硅,其中無(wú)色透明的就是水晶,具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝畹氖乾旇А6趸杈w為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),基本單元是[SiO4],因此有良好的物理和化學(xué)性質(zhì)被廣泛應(yīng)用。(瑪瑙飾物,石英坩堝,光導(dǎo)纖維)
物理:熔點(diǎn)高、硬度大、不溶于水、潔凈的SiO2無(wú)色透光性好
化學(xué):化學(xué)穩(wěn)定性好、除HF外一般不與其他酸反應(yīng),可以與強(qiáng)堿(NaOH)反應(yīng),是酸性氧化物,在一定的條件下能與堿性氧化物反應(yīng)
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(yīng)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(yīng)用可溶性硅酸鹽和其他酸性比硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)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(chēng),分布廣,結(jié)構(gòu)復(fù)雜化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)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(chēng)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(chǎn)品:玻璃、陶瓷、水泥
硅單質(zhì)
與碳相似,有晶體和無(wú)定形兩種。晶體硅結(jié)構(gòu)類(lèi)似于金剛石,有金屬光澤的灰黑色固體,熔點(diǎn)高(1410℃),硬度大,較脆,常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑。是良好的半導(dǎo)體,應(yīng)用:半導(dǎo)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(jié)構(gòu): 容易得到一個(gè)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(tài)存在。
六、氯氣
物理性質(zhì):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?yōu)橐簯B(tài)(液氯)和固態(tài)。
制法:MnO2+4HCl (濃) MnCl2+2H2O+Cl2
聞法:用手在瓶口輕輕扇動(dòng),使少量氯氣進(jìn)入鼻孔。
化學(xué)性質(zhì):很活潑,有毒,有氧化性, 能與大多數(shù)金屬化合生成金屬氯化物(鹽)。也能與非金屬反應(yīng):
2Na+Cl2 ===(點(diǎn)燃) 2NaCl 2Fe+3Cl2===(點(diǎn)燃) 2FeCl3 Cu+Cl2===(點(diǎn)燃)CuCl2
Cl2+H2 ===(點(diǎn)燃) 2HCl 現(xiàn)象:發(fā)出蒼白色火焰,生成大量白霧。
燃燒不一定有氧氣參加,物質(zhì)并不是只有在氧氣中才可以燃燒。燃燒的本質(zhì)是劇烈的氧化還原反應(yīng),所有發(fā)光放熱的劇烈化學(xué)反應(yīng)都稱(chēng)為燃燒。
Cl2的用途:
①自來(lái)水殺菌消毒Cl2+H2O == HCl+HClO 2HClO ===(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(qiáng)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(wěn)定,光照或加熱分解,因此久置氯水會(huì)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(wěn)定多,可長(zhǎng)期存放制漂白粉(有效氯35%)和漂粉精(充分反應(yīng)有效氯70%) 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O