高中化學(xué)必修一知識(shí)點(diǎn)總結(jié)二

　　34、硅及其化合物Si

　　硅元素在地殼中的含量排第二，在自然界中沒(méi)有游離態(tài)的硅，只有以化合態(tài)存在的硅，常見的是二氧化硅、硅酸鹽等。

　　硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族，硅原子最外層有4個(gè)電子，既不易失去電子又不易得到電子，主要形成四價(jià)的化合物。

　　35、單質(zhì)硅（Si）：

　�。�1）物理性質(zhì)：有金屬光澤的灰黑色固體，熔點(diǎn)高，硬度大。

　　（2）化學(xué)性質(zhì)：

　�、俪�溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，只能跟F2、HF和NaOH溶液反應(yīng)。

　　Si＋2F2＝SiF4

　　Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑

　　Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑

　�、谠诟邷貤l件下，單質(zhì)硅能與O2和Cl2等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。

　�。�3）用途：太陽(yáng)能電池、計(jì)算機(jī)芯片以及半導(dǎo)體材料等。

　�。�4）硅的制備：工業(yè)上，用C在高溫下還原SiO2可制得粗硅。

　　SiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑

　　Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4

　　SiCl4＋2H2＝Si(純)＋4HCl

　　36、二氧化硅（SiO2）：

　�。�1）SiO2的空間結(jié)構(gòu)：立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，SiO2直接由原子構(gòu)成，不存在單個(gè)SiO2分子。

　�。�2）物理性質(zhì)：熔點(diǎn)高，硬度大，不溶于水。

　　（3）化學(xué)性質(zhì)：SiO2常溫下化學(xué)性質(zhì)很不活潑，不與水、酸反應(yīng)（氫氟酸除外），能與強(qiáng)堿溶液、氫氟酸反應(yīng)，高溫條件下可以與堿性氧化物反應(yīng)：

　�、倥c強(qiáng)堿反應(yīng)：SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O（生成的硅酸鈉具有粘性，所以不能用帶磨口玻璃塞試劑瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液，避免Na2SiO3將瓶塞和試劑瓶粘住，打不開，應(yīng)用橡皮塞）。

　　②與氫氟酸反應(yīng)[SiO2的特性]：SiO2＋4HF＝SiF4↑+2H2O（利用此反應(yīng)，氫氟酸能雕刻玻璃；氫氟酸不能用玻璃試劑瓶存放，應(yīng)用塑料瓶）。

　　③高溫下與堿性氧化物反應(yīng)：SiO2＋CaOCaSiO3

　�。�4）用途：光導(dǎo)纖維、瑪瑙飾物、石英坩堝、水晶鏡片、石英鐘、儀器軸承、玻璃和建筑材料等。

　　37、硅酸（H2SiO3）：

　�。�1）物理性質(zhì)：不溶于水的白色膠狀物，能形成硅膠，吸附水分能力強(qiáng)。

　�。�2）化學(xué)性質(zhì)：H2SiO3是一種弱酸，酸性比碳酸還要弱，其酸酐為SiO2，但SiO2不溶于水，故不能直接由SiO2溶于水制得，而用可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制取：（強(qiáng)酸制弱酸原理）

　　Na2SiO3＋2HCl＝2NaCl＋H2SiO3↓

　　Na2SiO3＋CO2＋H2O＝H2SiO3↓＋Na2CO3（此方程式證明酸性：H2SiO3＜H2CO3）

　�。�3）用途：硅膠作干燥劑、催化劑的載體。

　　38、硅酸鹽

　　硅酸鹽：硅酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的總稱。硅酸鹽種類很多，大多數(shù)難溶于水，最常見的可溶性硅酸鹽是Na2SiO3，Na2SiO3的水溶液俗稱水玻璃，又稱泡花堿，是一種無(wú)色粘稠的液體，可以作黏膠劑和木材防火劑。硅酸鈉水溶液久置在空氣中容易變質(zhì)：

　　Na2SiO3＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋H2SiO3↓（有白色沉淀生成）

　　傳統(tǒng)硅酸鹽工業(yè)三大產(chǎn)品有：玻璃、陶瓷、水泥。

　　硅酸鹽由于組成比較復(fù)雜，常用氧化物的形式表示：活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水。氧化物前系數(shù)配置原則：除氧元素外，其他元素按配置前后原子個(gè)數(shù)守恒原則配置系數(shù)。

　　硅酸鈉：Na2SiO3Na2O·SiO2

　　硅酸鈣：CaSiO3CaO·SiO2

　　高嶺石：Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O

　　正長(zhǎng)石：KAlSiO3不能寫成K2O·Al2O3·3SiO2，應(yīng)寫成K2O·Al2O3·6SiO2

　　39、氯及其化合物

　　氯原子結(jié)構(gòu)示意圖為：氯元素位于元素周期表中第三周期第ⅦA族，氯原子最外電子層上有7個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中很容易得到1個(gè)電子形成

　　Cl－，化學(xué)性質(zhì)活潑，在自然界中沒(méi)游離態(tài)的氯，氯只以化合態(tài)存在（主要以氯化物和氯酸鹽）。

　　40、氯氣（Cl2）：

　�。�1）物理性質(zhì)：黃綠色有刺激性氣味有毒的氣體，密度比空氣大，易液化成液氯，易溶于水。（氯氣收集方法—向上排空氣法或者排飽和食鹽水；液氯為純凈物）

　　（2）化學(xué)性質(zhì)：氯氣化學(xué)性質(zhì)非�；顫�，很容易得到電子，作強(qiáng)氧化劑，能與金屬、非金屬、水以及堿反應(yīng)。

　�、倥c金屬反應(yīng)（將金屬氧化成最高正價(jià)）

　　Na＋Cl2===點(diǎn)燃2NaCl

　　Cu＋Cl2===點(diǎn)燃CuCl2

　　2Fe＋3Cl2===點(diǎn)燃2FeCl3（氯氣與金屬鐵反應(yīng)只生成FeCl3，而不生成FeCl2。）

　�。ㄋ伎迹涸鯓又苽銯eCl2？Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑，鐵跟鹽酸反應(yīng)生成FeCl2，而鐵跟氯氣反應(yīng)生成FeCl3，這說(shuō)明Cl2的氧化性強(qiáng)于鹽酸，是強(qiáng)氧化劑。）

　　②與非金屬反應(yīng)

　　Cl2＋H2===點(diǎn)燃2HCl（氫氣在氯氣中燃燒現(xiàn)象：安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰）

　　將H2和Cl2混合后在點(diǎn)燃或光照條件下發(fā)生爆炸。

　　燃燒：所有發(fā)光發(fā)熱的劇烈化學(xué)反應(yīng)都叫做燃燒，不一定要有氧氣參加。

　�、跜l2與水反應(yīng)

　　Cl2＋H2O＝HCl＋HClO

　　離子方程式：Cl2＋H2O＝H＋＋Cl—＋HClO

　　將氯氣溶于水得到氯水（淺黃綠色），氯水含多種微粒，其中有H2O、Cl2、HClO、Cl－、H+、OH－(極少量，水微弱電離出來(lái)的)。

　　氯水的性質(zhì)取決于其組成的微粒：

　　（1）強(qiáng)氧化性：Cl2是新制氯水的主要成分，實(shí)驗(yàn)室常用氯水代替氯氣，如氯水中的氯氣能與KI，KBr、FeCl2、SO2、Na2SO3等物質(zhì)反應(yīng)。

　�。�2）漂白、消毒性：氯水中的Cl2和HClO均有強(qiáng)氧化性，一般在應(yīng)用其漂白和消毒時(shí)，應(yīng)考慮HClO，HClO的強(qiáng)氧化性將有色物質(zhì)氧化成無(wú)色物質(zhì)，不可逆。

　　（3）酸性：氯水中含有HCl和HClO，故可被NaOH中和，鹽酸還可與NaHCO3，CaCO3等反應(yīng)。

　�。�4）不穩(wěn)定性：HClO不穩(wěn)定光照易分解。，因此久置氯水(淺黃綠色)會(huì)變成稀鹽酸(無(wú)色)失去漂白性。

　�。�5）沉淀反應(yīng)：加入AgNO3溶液有白色沉淀生成（氯水中有Cl－）。自來(lái)水也用氯水殺菌消毒，所以用自來(lái)水配制以下溶液如KI、KBr、FeCl2、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶液會(huì)變質(zhì)。

　　④Cl2與堿液反應(yīng)：

　　與NaOH反應(yīng)：Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O（Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O）

　　與Ca(OH)2溶液反應(yīng)：2Cl2＋2Ca(OH)2＝Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O

　　此反應(yīng)用來(lái)制漂白粉，漂白粉的主要成分為Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分為Ca(ClO)2。

　　漂白粉之所以具有漂白性，原因是：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓+2HClO生成的HClO具有漂白性；同樣，氯水也具有漂白性，因?yàn)槁人�含HClO；NaClO同樣具有漂白性，發(fā)生反應(yīng)2NaClO＋CO2＋H2O==Na2CO3+2HClO；

　　干燥的氯氣不能使紅紙褪色，因?yàn)椴荒苌�成HClO，濕的氯氣能使紅紙褪色，因?yàn)槁葰獍l(fā)生下列反應(yīng)Cl2＋H2O＝HCl＋HClO。

　　漂白粉久置空氣會(huì)失效（涉及兩個(gè)反應(yīng)）：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO，

　　漂白粉變質(zhì)會(huì)有CaCO3存在，外觀上會(huì)結(jié)塊，久置空氣中的漂白粉加入濃鹽酸會(huì)有CO2氣體生成，含CO2和HCl雜質(zhì)氣體。

　�、萋葰獾挠猛荆褐破�白粉、自來(lái)水殺菌消毒、農(nóng)藥和某些有機(jī)物的原料等。

　　41、Cl－的檢驗(yàn)：

　　原理：根據(jù)Cl－與Ag＋反應(yīng)生成不溶于酸的AgCl沉淀來(lái)檢驗(yàn)Cl－存在。

　　方法：先加稀硝酸酸化溶液（排除CO32－干擾）再滴加AgNO3溶液，如有白色沉淀生成，則說(shuō)明有Cl－存在。

　　42、硫及其化合物

　　硫元素的存在：硫元素最外層電子數(shù)為6個(gè)，化學(xué)性質(zhì)較活潑，容易得到2個(gè)電子呈－2價(jià)或者與其他非金屬元素結(jié)合成呈＋4價(jià)、＋6價(jià)化合物。硫元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)。（如火山口中的硫就以單質(zhì)存在）

　　43、硫單質(zhì)：

　�、傥镔|(zhì)性質(zhì)：俗稱硫磺，淡黃色固體，不溶于水，熔點(diǎn)低。

　�、诨瘜W(xué)性質(zhì)：S+O2===點(diǎn)燃SO2（空氣中點(diǎn)燃淡藍(lán)色火焰，純氧中藍(lán)紫色）

　　44、二氧化硫（SO2）

　�。�1）物理性質(zhì)：無(wú)色、有刺激性氣味有毒的氣體，易溶于水，密度比空氣大，易液化。

　�。�2）SO2的制備：S+O2===點(diǎn)燃SO2或Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O

　�。�3）化學(xué)性質(zhì)：①SO2能與水反應(yīng)SO2+H2OH2SO3（亞硫酸，中強(qiáng)酸）此反應(yīng)為可逆反應(yīng)。

　　可逆反應(yīng)定義：在相同條件下，正逆方向同時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)。（關(guān)鍵詞：相同條件下）

　�、赟O2為酸性氧化物，是亞硫酸（H2SO3）的酸酐，可與堿反應(yīng)生成鹽和水。

　　a、與NaOH溶液反應(yīng)：

　　SO2(少量)＋2NaOH＝Na2SO3＋H2O（SO2＋2OH－＝SO32－＋H2O）

　　SO2(過(guò)量)＋NaOH＝NaHSO3（SO2＋OH－＝HSO3－）

　　b、與Ca(OH)2溶液反應(yīng)：

　　SO2(少量)＋Ca(OH)2＝CaSO3↓(白色)＋H2O

　　2SO2(過(guò)量)＋Ca(OH)2＝Ca(HSO3)2(可溶)

　　對(duì)比CO2與堿反應(yīng)：

　　CO2(少量)＋Ca(OH)2＝CaCO3↓(白色)+H2O

　　2CO2(過(guò)量)＋Ca(OH)2＝Ca(HCO3)2(可溶)

　　將SO2逐漸通入Ca(OH)2溶液中先有白色沉淀生成，后沉淀消失，與CO2逐漸通入Ca(OH)2溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同，所以不能用石灰水來(lái)鑒別SO2和CO2。能使石灰水變渾濁的無(wú)色無(wú)味的氣體一定是二氧化碳，這說(shuō)法是對(duì)的，因?yàn)镾O2是有刺激性氣味的氣體。

　�、跾O2具有強(qiáng)還原性，能與強(qiáng)氧化劑（如酸性高錳酸鉀溶液、氯氣、氧氣等）反應(yīng)。SO2能使酸性KMnO4溶液、新制氯水褪色，顯示了SO2的強(qiáng)還原性（不是SO2的漂白性）。

　　圖片（催化劑：粉塵、五氧化二釩）

　　SO2＋Cl2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl（將SO2氣體和Cl2氣體混合后作用于有色溶液，漂白效果將大大減弱。）

　�、躍O2的弱氧化性：如2H2S＋SO2＝3S↓＋2H2O（有黃色沉淀生成）

　�、軸O2的漂白性：SO2能使品紅溶液褪色，加熱會(huì)恢復(fù)原來(lái)的顏色。用此可以檢驗(yàn)SO2的存在。

　　圖片

　�、轘O2的用途：漂白劑、殺菌消毒、生產(chǎn)硫酸等。

　　45、硫酸（H2SO4）

　�。�1）濃硫酸的物理性質(zhì)：純的硫酸為無(wú)色油狀粘稠液體，能與水以任意比互溶（稀釋濃硫酸要規(guī)范操作：注酸入水且不斷攪拌）。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%（或18.4mol/l）的硫酸為濃硫酸。不揮發(fā)，沸點(diǎn)高，密度比水大。

　　（2）濃硫酸三大性質(zhì)：吸水性、脫水性、強(qiáng)氧化性。

　�、傥�水性：濃硫酸可吸收結(jié)晶水、濕存水和氣體中的水蒸氣，可作干燥劑，可干燥H2、O2、SO2、CO2等氣體，但不可以用來(lái)干燥NH3、H2S、HBr、HI、C2H4五種氣體。

　�、诿撍�性：能將有機(jī)物（蔗糖、棉花等）以水分子中H和O原子個(gè)數(shù)比2︰1脫水，炭化變黑。

　�、蹚�(qiáng)氧化性：濃硫酸在加熱條件下顯示強(qiáng)氧化性（＋6價(jià)硫體現(xiàn)了強(qiáng)氧化性），能與大多數(shù)金屬反應(yīng)，也能與非金屬反應(yīng)。

　　a.與大多數(shù)金屬反應(yīng)（如銅）：2H2SO4(濃)＋Cu===△CuSO4＋2H2O＋SO2↑

　　（此反應(yīng)濃硫酸表現(xiàn)出酸性和強(qiáng)氧化性）

　　b.與非金屬反應(yīng)（如C反應(yīng)）：2H2SO4(濃)＋C===△CO2↑＋2H2O＋SO2↑

　�。ù朔磻�(yīng)濃硫酸表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性）

　　注意：常溫下，F(xiàn)e、Al遇濃H2SO4或濃HNO3發(fā)生鈍化。

　　濃硫酸的強(qiáng)氧化性使許多金屬能與它反應(yīng)，但在常溫下，鋁和鐵遇濃硫酸時(shí)，因表面被濃硫酸氧化成一層致密氧化膜，這層氧化膜阻止了酸與內(nèi)層金屬的進(jìn)一步反應(yīng)。這種現(xiàn)象叫金屬的鈍化。鋁和鐵也能被濃硝酸鈍化，所以，常溫下可以用鐵制或鋁制容器盛放濃硫酸和濃硝酸。

　�。�3）硫酸的用途：干燥劑、化肥、炸藥、蓄電池、農(nóng)藥、醫(yī)藥等。

　　46、氮及其化合物

　　氮的氧化物：NO2和NO

　　N2＋O2========高溫或放電2NO，生成的一氧化氮很不穩(wěn)定：2NO＋O2==2NO2

　　一氧化氮：無(wú)色氣體，有毒，能與人血液中的血紅蛋白結(jié)合而使人中毒（與CO中毒原理相同），不溶于水。是空氣中的污染物。

　　二氧化氮：紅棕色氣體（與溴蒸氣顏色相同）、有刺激性氣味、有毒、易液化、易溶于水，并與水反應(yīng)：

　　3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO，此反應(yīng)中NO2既是氧化劑又是還原劑。以上三個(gè)反應(yīng)是“雷雨固氮”、“雷雨發(fā)莊稼”的反應(yīng)。

　　47、硝酸（HNO3）：

　�。�1）硝酸物理性質(zhì)：純硝酸是無(wú)色、有刺激性氣味的油狀液體。低沸點(diǎn)（83℃）、易揮發(fā)，在空氣中遇水蒸氣呈白霧狀。98%以上的硝酸叫“發(fā)煙硝酸”，常用濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%。

　　（2）硝酸的化學(xué)性質(zhì)：具有一般酸的通性，稀硝酸遇紫色石蕊試液變紅色，濃硝酸遇紫色石蕊試液先變紅（H＋作用）后褪色（濃硝酸的強(qiáng)氧化性）。用此實(shí)驗(yàn)可證明濃硝酸的氧化性比稀硝酸強(qiáng)。濃硝酸和稀硝酸都是強(qiáng)氧化劑，能氧化大多數(shù)金屬，但不放出氫氣，通常濃硝酸產(chǎn)生NO2，稀硝酸產(chǎn)生NO，如：

　�、貱u＋4HNO3(濃)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O

　　②3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

　　反應(yīng)①還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為1︰2；反應(yīng)②還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為3︰2。

　　常溫下，F(xiàn)e、Al遇濃H2SO4或濃HNO3發(fā)生鈍化，（說(shuō)成不反應(yīng)是不妥的），加熱時(shí)能發(fā)生反應(yīng)：

　　圖片

　　當(dāng)溶液中有H＋和NO3－時(shí)，相當(dāng)于溶液中含HNO3，此時(shí)，因?yàn)橄跛峋哂袕?qiáng)氧化性，使得在酸性條件下NO3－與具有強(qiáng)還原性的離子如S2－、Fe2＋、SO32－、I－、Br－（通常是這幾種）因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。（有沉淀、氣體、難電離物生成是因發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)而不能大量共存。）

　　48、氨氣（NH3）

　�。�1）氨氣的物理性質(zhì)：無(wú)色氣體，有刺激性氣味、比空氣輕，易液化，極易溶于水，1體積水可以溶解700體積的氨氣（可做紅色噴泉實(shí)驗(yàn)）。濃氨水易揮發(fā)出氨氣。

　�。�2）氨氣的化學(xué)性質(zhì)：

　　a.溶于水溶液呈弱堿性：

　　生成的一水合氨NH3·H2O是一種弱堿，很不穩(wěn)定，受熱會(huì)分解：

　　圖片

　　氨氣或液氨溶于水得氨水，氨水的密度比水小，并且氨水濃度越大密度越小，計(jì)算氨水濃度時(shí)，溶質(zhì)是NH3，而不是NH3·H2O。

　　氨水中的微粒：H2O、NH3、NH3·H2O、NH4＋、OH—、H＋(極少量，水微弱電離出來(lái))。

　　b.氨氣可以與酸反應(yīng)生成鹽：

　�、貼H3＋HCl＝NH4Cl

　　②NH3＋HNO3＝NH4NO3

　�、�2NH3＋H2SO4＝(NH4)2SO4

　　因NH3溶于水呈堿性，所以可以用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氨氣的存在，因濃鹽酸有揮發(fā)性，所以也可以用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近集氣瓶口，如果有大量白煙生成，可以證明有NH3存在。

　　（3）氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法：

　�、僭�理：銨鹽與堿共熱產(chǎn)生氨氣

　　②裝置特點(diǎn)：固＋固氣體，與制O2相同。

　�、凼占�：向下排空氣法。

　　④驗(yàn)滿：

　　a.濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙（NH3是唯一能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體）

　　b.蘸濃鹽酸的玻璃棒(產(chǎn)生白煙)

　�、莞稍铮河脡A石灰（NaOH與CaO的混合物）或生石灰在干燥管或U型管中干燥。不能用CaCl2、P2O5、濃硫酸作干燥劑，因?yàn)镹H3能與CaCl2反應(yīng)生成CaCl2·8NH3。P2O5、濃硫酸均能與NH3反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹽。所以NH3通常用堿石灰干燥。

　�、尬�收：在試管口塞有一團(tuán)濕的棉花其作用有兩個(gè)：一是減小氨氣與空氣的對(duì)流，方便收集氨氣；二是吸收多余的氨氣，防止污染空氣。

　　（4）氨氣的用途：液氨易揮發(fā)，汽化過(guò)程中會(huì)吸收熱量，使得周圍環(huán)境溫度降低，因此，液氨可以作制冷劑。

　　49、銨鹽

　　銨鹽均易溶于水，且都為白色晶體（很多化肥都是銨鹽）。

　�。�1）受熱易分解，放出氨氣：

　�。�2）干燥的銨鹽能與堿固體混合加熱反應(yīng)生成氨氣，利用這個(gè)性質(zhì)可以制備氨氣：

　　圖片

　�。�3）NH4＋的檢驗(yàn)：樣品加堿混合加熱，放出的氣體能使?jié)竦募t色石蕊試紙變藍(lán)，則證明該物質(zhì)會(huì)有NH4＋。