1、 無機(jī)非金屬材料的主角無機(jī)非金屬材料的主角硅硅硅在地殼中的含量為26.3%，僅次于氧。硅是一種 _元素，在自然界中它總是與氧相互化合，以熔點(diǎn)很高的 及 的形式存在，它們構(gòu)成地殼中大部分的巖石、沙子和土壤，約占地殼質(zhì)量的90%以上。硅和碳原子結(jié)構(gòu)相似，碳是構(gòu)成有機(jī)物的主要元素。親氧氧化物硅酸鹽1二氧化硅和硅酸SiO2是硅最重要的化合物，地球上存在的天然二氧化硅約占地殼質(zhì)量的12%，其存在形態(tài)有_和_兩大類，統(tǒng)稱硅石，它的硬度_，熔點(diǎn)_，不導(dǎo)電，不溶于水。新型無機(jī)非金屬材料中的光導(dǎo)纖維的成分也是二氧化硅。純凈的二氧化硅是現(xiàn)代光學(xué)及光纖制品的基本原料，實(shí)驗(yàn)室使用的_坩堝，用_和_制作的飾物和工藝品為

2、越來越多的人所喜愛。以SiO2為主成分的沙子是基本的建筑材料。結(jié)晶形無定形大高石英石英瑪瑙 二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，不與水反應(yīng)。氫氟酸(HF)是唯一可以與它發(fā)生反應(yīng)的酸：SiO24HF=SiF42H2O，玻璃中含有SiO2，可以用HF來刻蝕玻璃。 二氧化硅是酸性氧化物，能與堿性氧化物或強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽：SiO2CaO CaSiO3，SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。所以實(shí)驗(yàn)室盛裝NaOH溶液等堿液的試劑瓶用橡皮塞，而不用玻璃塞(玻璃塞中含有SiO2)。 硅酸是不溶的弱酸，只能通過可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制?。篘a2SiO32HCl=H2SiO32NaCl。 硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水后得到多孔的硅

3、酸干凝膠，稱為“硅膠”。常用作干燥劑及催化劑的載體。2硅酸鹽硅酸鹽是由_組成的化合物的總稱，在自然界分布極廣。硅酸鹽是一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的固態(tài)物質(zhì)，大多不溶于水，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。硅酸鈉(Na2SiO3)是最簡單的硅酸鹽，其水溶液叫水玻璃，是制取硅膠和木材防火劑等的原料。硅酸鹽組成的表示形式：通常用_和_的組合形式表示其組成。如：硅酸鈉(Na2SiO3)Na2OSiO2，硅酸鈣(CaSiO3) CaOSiO2。硅、氧和金屬二氧化硅金屬氧化物傳統(tǒng)的硅酸鹽材料包括陶瓷、玻璃、水泥等，是使用量很大的無機(jī)非金屬材料。制取玻璃的原料是純堿、石灰石和石英，兩個反應(yīng)方程式：SiO2CaCO3 CaSiO3CO2Si

4、O2Na2CO3 Na2SiO3CO2。特殊的含硅物質(zhì)：碳化硅(SiC，俗稱金剛砂)具有金剛石的結(jié)構(gòu)，硬度大，可用作砂紙、砂輪磨料；含4%硅的硅鋼具有很高的導(dǎo)磁性，主要用作變壓器鐵芯；硅橡膠既耐高溫又耐低溫，用于制造火箭、導(dǎo)彈、飛機(jī)的零件和絕緣材料；人工制造的分子篩(一種鋁硅酸鹽)，主要用作吸附劑和催化劑。3硅單質(zhì) 硅是一種重要的非金屬單質(zhì)，用途非常廣泛，單質(zhì)硅有_和_兩種。晶體硅結(jié)構(gòu)與金剛石類似，晶體硅是帶有_的_色的固體，熔點(diǎn)_，硬度_，有_性，由于晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的_材料。硅可用來制造集成電路、晶體管、硅整流器、半導(dǎo)體器件。硅還可制成太陽能電池。工業(yè)上用碳在高溫

5、下還原二氧化硅可得粗硅：SiO22C Si2CO，粗硅提純后得到純硅。晶體無定形金屬光澤灰黑高大脆半導(dǎo)體 富集在海水中的元素富集在海水中的元素氯氯氯在自然界中以_存在，主要以_的形式存在于海水和陸地的礦鹽中。氯原子最外層有7個電子，在化學(xué)反應(yīng)中它很容易得到_個電子形成_，表現(xiàn)為典型的_。1活潑的黃綠色氣體氯氣氯氣在通常情況下呈_色，是一種有強(qiáng)烈刺激性氣味的有毒氣體。與其他氣體一樣，氯氣在低溫和加壓的條件下可以轉(zhuǎn)化為液態(tài)(稱為液氯)和固態(tài)。1體積水約溶解2體積的氯氣。氯氣是很活潑的非金屬單質(zhì)，具有強(qiáng)氧化性。化合態(tài)NaCl1氯離子(Cl)非金屬性黃綠 (1)能與大多數(shù)金屬化合，生成金屬氯化物(鹽)

6、。氯氣與變價金屬反應(yīng)時，金屬均被氧化成高價態(tài)，如：Fe被氧化成FeCl3，Cu被氧化成CuCl2，如：2Fe3Cl2 2FeCl3CuCl2 CuCl2。但常溫下液態(tài)氯與鐵不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 (2)氯氣也能與許多非金屬化合。如：氫氣在氯氣中燃燒，產(chǎn)生蒼白色火焰，瓶口有大量的白霧(HCl氣體和空氣中的水分形成鹽酸酸霧)：H2Cl2 2HCl(工業(yè)制鹽酸的反應(yīng)原理)說明：H2和Cl2的混合氣體在強(qiáng)光照射下能發(fā)生劇烈爆炸。(3)與水反應(yīng)氯氣的水溶液叫_。氯水是_色的液體。在常溫下，溶于水中的部分氯氣與水反應(yīng)生成_和_，反應(yīng)方程式為_。次氯酸具有強(qiáng)氧化性，因此能殺死水中的病菌，起到消毒作用。氯水也因?yàn)楹?/p>

7、有次氯酸而具有漂白作用。次氯酸是很弱的酸(酸性比碳酸弱)，不穩(wěn)定，只存在于水溶液中，在光照下容易分解：2HClO 2HClO2。氯水淺黃綠鹽酸次氯酸Cl2H2O=HClHClO新制氯水中的主要微粒有H、Cl、HClO、Cl2、H2O等，在與不同物質(zhì)作用時可以表現(xiàn)出多重性質(zhì)。在新制氯水中滴加紫色石蕊試液，溶液先變紅后褪色，是由于氯水呈酸性使石蕊變紅，而HClO氧化紅色物質(zhì)而褪色。說明：液氯是液態(tài)時的氯氣單質(zhì)，氯水是氯氣溶于水與水反應(yīng)后的混合物，兩者性質(zhì)是有差異的。 (4)氯氣和堿反應(yīng)：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O2Cl22Ca(OH)2=Ca(ClO)2CaCl22H2O2.氯離子

8、(Cl)的檢驗(yàn)在被檢物質(zhì)的溶液中，先滴入少量的_，將其酸化，排除 CO32- 等離子的干擾，然后再滴入_，如產(chǎn)生白色沉淀，則可判斷該溶液中含有Cl。3成鹽元素鹵素鹵素包括：_、_、_、_、_，這些元素的最外層都有_個電子，是典型的_元素。稀硝酸硝酸銀溶液氟(F)氯(Cl)溴(Br)碘(I)砹(At)7非金屬 F2、Cl2、Br2、I2都具有氧化性，其氧化性F2Cl2Br2I2，因此在溶液中幾種鹵素單質(zhì)可以發(fā)生由強(qiáng)至弱的置換反應(yīng)，但由于F2能與水劇烈反應(yīng)，故F2不能置換其他鹵素。如：將氯氣分別通入KBr溶液和KI溶液：Cl22KBr=2KClBr2；Cl22KI=2KClI2。將溴水滴入KI溶液

9、中：Br22KI=2KBrI2。 硫及其重要化合物的主要性質(zhì)硫及其重要化合物的主要性質(zhì) 1硫單質(zhì) 硫是一種重要的非金屬元素，廣泛存在于自然界。游離態(tài)的硫存在于火山噴口附近或地殼的巖層里。硫俗稱_，是一種_晶體，質(zhì)脆，易研成粉末。硫不溶于_，微溶于_，易溶于_，硫或含硫物質(zhì)在空氣中燃燒生成二氧化硫：SO2 SO2。 硫黃黃色水酒精二硫化碳(CS2)2.二氧化硫和三氧化硫二氧化硫(SO2)：無色，有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，容易液化，易溶于水。二氧化硫是形成酸雨的主要?dú)怏w，排放到大氣中有很大危害。二氧化硫是一種酸性氧化物，具有_，表現(xiàn)的主要性質(zhì)有：SO2H2O H2SO3SO2CaO=C

10、aSO3SO22NaOH=Na2SO3H2O二氧化硫中硫元素處于4價，能升能降，說明二氧化硫既有氧化性也有還原性，但以_為主。常見反應(yīng)有：SO22H2S=3S2H2O；酸性氧化物的通性還原性二氧化硫可被氧化成三氧化硫： 2SO2O2 2SO3； SO2能被鹵水(包括氯水、溴水、碘水)氧化，從而使鹵水褪色。SO2X22H2O=2HXH2SO4(X為Cl或Br或I)。SO2也能被酸性KMnO4溶液氧化，從而使酸性KMnO4溶液褪色。 二氧化硫有_，它能與某些有色物質(zhì)(重點(diǎn)掌握品紅)化合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)。這種無色物質(zhì)容易分解而使有色物質(zhì)恢復(fù)原來的顏色。因此，二氧化硫氣體可使品紅溶液褪色，加熱溶液

11、又恢復(fù)紅色。但二氧化硫不能漂白石蕊試液。SO2通入紫色石蕊試液中只使溶液變紅而不會褪色。漂白性 三氧化硫(SO3)：三氧化硫是一種酸性氧化物，具有_，表現(xiàn)的主要性質(zhì)有：SO3H2O=H2SO4SO3CaO=CaSO4SO3Ca(OH)2=CaSO4H2O。3硫酸硫酸是工業(yè)三強(qiáng)酸之一，硫酸的電離方程式為 _。具有酸的通性(包括與指示劑、金屬、堿、堿性氧化物、部分鹽的反應(yīng))。如實(shí)驗(yàn)室采用稀硫酸和鋅反應(yīng)制取氫氣。酸性氧化物的通性H2SO4=2HSO42- 濃硫酸具有一些特性：吸水性，脫水性和強(qiáng)氧化性。吸水性：濃硫酸可將物質(zhì)中所含的_態(tài)的水吸收，是_變化。將一瓶濃硫酸敞口放置于空氣中，其質(zhì)量將_，濃度

12、將_。濃硫酸不僅可以吸收空氣中的水，也可吸收混在氣體中的水蒸氣、混在固體中的濕存水和結(jié)晶水合物中的部分結(jié)晶水。如把少量的濃硫酸與膽礬混合，現(xiàn)象為_色的膽礬變成_色。利用濃硫酸的吸水性，實(shí)驗(yàn)室常用濃硫酸作干燥劑(但不能干燥堿性氣體如NH3和還原性氣體如H2S)。游離物理增加降低藍(lán)白 脫水性：含碳、氫、氧元素的有機(jī)物如紙、棉布、木條、蔗糖等中的氫、氧元素可被濃硫酸按水的組成比脫水。 強(qiáng)氧化性：濃硫酸能將大多數(shù)金屬(如Cu)或非金屬(如C)氧化。其中氧化劑是濃硫酸，還原劑是銅、碳。注意：濃硫酸隨著反應(yīng)的進(jìn)行會變稀，而稀硫酸與銅、碳不反應(yīng)。如果是活潑金屬(如鋅等)則會由原來產(chǎn)生SO2變?yōu)楫a(chǎn)生H2。 常

13、溫下，鐵、鋁被濃硝酸或濃硫酸鈍化(鐵、鋁表面被濃硝酸或濃硫酸迅速氧化生成一層致密的氧化膜，阻止內(nèi)層金屬和酸繼續(xù)反應(yīng))。所以濃硫酸可盛裝在鐵制或鋁制容器中。 硫酸是一種重要的化工原料，工業(yè)上可用來制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類、精煉石油等。硫酸的消費(fèi)量常被視為一個國家工業(yè)發(fā)達(dá)水平的一種標(biāo)志。 氮及其重要化合物的主要性質(zhì)氮及其重要化合物的主要性質(zhì) 1氮?dú)獾獨(dú)庹伎諝怏w積的4/5左右，氮的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不活潑，但在一定條件下可以和活潑金屬(如：鎂)、氧氣、氫氣發(fā)生反應(yīng)：3MgN2 Mg3N2N2O2 2NON23H2 2NH32一氧化氮和二氧化氮NO：_氣體，_溶于水，很容易和空氣中氧氣化合生成NO2

14、：_，特征現(xiàn)象是：無色氣體一旦接觸氧氣或空氣立即變成紅棕色氣體。無色無味的有毒難2NOO2=2NO2 NO2：_色、有刺激性氣味的有毒氣體，是一種常見的大氣污染物，密度比空氣大，易液化，易溶于水，和水反應(yīng)：_。在任何NO2體系中均存在隱性反應(yīng)：2NO2(紅棕色氣體) N2O4(無色氣體)。3氨 氨氣是_色有刺激性氣味的氣體，比空氣輕，易液化，_溶于水，常溫下，1體積水大約可溶解700體積氨氣，因此實(shí)驗(yàn)室可以用氨氣做噴泉實(shí)驗(yàn)。紅棕3NO2H2O=2HNO3NO無極易 氨的水溶液是氨水，氨溶于水時，大部分與水結(jié)合成_。NH3H2O有一小部分電離成_和_，所以氨水顯堿性：NH3H2O NH3H2O

15、NH4+ OH。NH3H2O很不穩(wěn)定，受熱會分解為氨氣和水。因此氨水里面主要含有H2O、NH3、NH3H2O、 NH4+ 、OH。 氨與酸反應(yīng)生成銨鹽。如氨遇到氯化氫時(將蘸有濃氨水和蘸有濃鹽酸的兩根玻璃棒靠近)，可看到產(chǎn)生大量的白煙：NH3HCl=NH4Cl。一水合氨(NH3H2O)NH4+OH2NH3H2OCO2=(NH4)2CO3；2NH3H2SO4=(NH4)2SO4。在催化劑作用下氨氣可以氧化成一氧化氮：4NH35O2 4NO6H2O。因此，氨經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到硝酸：NH3 NO NO2 HNO3。實(shí)驗(yàn)室常用氯化銨和消石灰反應(yīng)制取氨氣。反應(yīng)方程式：2NH4ClCa(OH)2 CaC

16、l22NH32H2O。制取裝置如圖所示，同制_相同；用_ _法收集；檢驗(yàn)氨氣是否收集滿的方法是將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，看試紙是否變藍(lán)；裝置中棉花的作用是_。氨采用堿石灰干燥，不能用濃硫酸、CaCl2來干燥。H2向下排空氣防止熱的氨氣與空氣發(fā)生對流 實(shí)驗(yàn)室也可以采取濃氨水和生石灰反應(yīng)制取氨氣。反應(yīng)方程式：CaONH3H2O=NH3Ca(OH)2。 氨是一種重要的化工產(chǎn)品，是氮肥工業(yè)及制造硝酸、銨鹽、純堿工業(yè)的重要原料。在有機(jī)合成工業(yè)(如制合成纖維、塑料、染料、尿素等)中，氨也是一種常用的原料。氨還可用作制冰機(jī)器中的制冷劑。4銨鹽 氨與酸反應(yīng)的生成物都是由銨離子和酸根離子構(gòu)成的離子化合物，

17、這類化合物稱為銨鹽。銨鹽都易溶于水，受熱易分解(但不一定產(chǎn)生氨氣)，與堿反應(yīng)放出氨氣。NH4Cl NH3HClNH4HCO3 NH3H2OCO2NH4NO3NaOH NaNO3H2ONH3(NH4)2SO42NaOH Na2SO42NH32H2O5硝酸 硝酸作為工業(yè)三強(qiáng)酸之一，具有酸的通性(包括與指示劑、金屬、堿、堿性氧化物、部分鹽的反應(yīng))。但由于硝酸中氮元素處于最高價態(tài)，所以具有強(qiáng)氧化性，并且濃度越高氧化性越強(qiáng)。和絕大多數(shù)金屬反應(yīng)，但不產(chǎn)生氫氣：Cu和濃HNO3反應(yīng)的方程式：_。氧化劑是_，還原劑是_，此反應(yīng)可用作實(shí)驗(yàn)室制NO2。Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O硝酸銅C

18、u和稀HNO3反應(yīng)的方程式：_。氧化劑是_，還原劑是_，離子方程式為_。此反應(yīng)可用作實(shí)驗(yàn)室制NO。 在常溫下，鐵、鋁被濃硝酸鈍化。濃硝酸可盛裝在鐵制或鋁制容器中。 王水：濃硝酸和濃鹽酸按體積比為1 3混合而成。具有極強(qiáng)的氧化性，可以溶解極不活潑的金屬鉑、金等。3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O硝酸銅3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O 硝酸也能氧化很多非金屬單質(zhì)。如濃HNO3和非金屬C反應(yīng)方程式：_。氧化劑是硝酸，還原劑是碳。說明：硝酸的特性是強(qiáng)氧化性。除金、鉑以外，其余金屬全可被其氧化而溶解，濃硝酸也能與碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。特點(diǎn)是5價氮元素得電子，被還原為低價態(tài)氮的化合物；隨著條件的變化產(chǎn)物也不同；通常濃硝酸產(chǎn)生NO2、稀硝酸產(chǎn)生NO，且反應(yīng)的劇烈程度也不同。硝酸是一種重要的化工原料，也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里必備的重要試劑。在工業(yè)上可用來制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類等。4HNO3(濃)C=2H2O4NO2CO2 SO2和和NO2對大氣的污染對大氣的污染(1)空氣中SO2和NO2的來源：煤、石油和某些金屬礦物中含硫或硫的化合物，因