2025年高考非金屬及其化合物

　　非金屬及其化合物

　　一、硅元素：無機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，占地殼質量90％以上。位于第3周期，第ⅣA族碳的下方。

　　Si對比C

　　最外層有4個電子，主要形成四價的化合物。

　　二、二氧化硅（SiO2）

　　天然存在的二氧化硅稱為硅石，包括結晶形和無定形。石英是常見的結晶形二氧化硅，其中無色透明的就是水晶，具有彩色環帶狀或層狀的是瑪瑙。二氧化硅晶體為立體網狀結構，基本單元是[SiO4]，因此有良好的物理和化學性質被廣泛應用。（瑪瑙飾物，石英坩堝，光導纖維）

　　物理：熔點高、硬度大、不溶于水、潔凈的SiO2無色透光性好

　　化學：化學穩定性好、除HF外一般不與其他酸反應，可以與強堿（NaOH）反應，是酸性氧化物，在一定的條件下能與堿性氧化物反應

　　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，硅酸應用可溶性硅酸鹽和其他酸性比硅酸強的酸反應制得。

　　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，分布廣，結構復雜化學性質穩定。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。常用硅酸鹽產品：玻璃、陶瓷、水泥

　　四、硅單質

　　與碳相似，有晶體和無定形兩種。晶體硅結構類似于金剛石，有金屬光澤的灰黑色固體，熔點高（1410℃），硬度大，較脆，常溫下化學性質不活潑。是良好的半導體，應用：半導體晶體管及芯片、光電池。

　　五、氯元素：位于第三周期第ⅦA族，原子結構： 容易得到一個電子形成
　　
　　氯離子Cl－,為典型的非金屬元素，在自然界中以化合態存在。
　　
　　六、氯氣
　　
　　物理性質：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為液態(液氯)和固態。
　　
　　制法:MnO2＋4HCl (濃) MnCl2＋2H2O＋Cl2
　　
　　聞法:用手在瓶口輕輕扇動,使少量氯氣進入鼻孔。
　　
　　化學性質：很活潑，有毒，有氧化性， 能與大多數金屬化合生成金屬氯化物（鹽）。也能與非金屬反應：
　　
　　2Na＋Cl2 ===(點燃) 2NaCl 2Fe＋3Cl2===(點燃) 2FeCl3 Cu＋Cl2===(點燃)CuCl2
　　
　　Cl2＋H2 ===(點燃) 2HCl 現象：發出蒼白色火焰，生成大量白霧。
　　
　　燃燒不一定有氧氣參加，物質并不是只有在氧氣中才可以燃燒。燃燒的本質是劇烈的氧化還原反應，所有發光放熱的劇烈化學反應都稱為燃燒。
　　
　　Cl2的用途：
　　
　　①自來水殺菌消毒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，不穩定，光照或加熱分解，因此久置氯水會失效。
　　
　　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穩定多,可長期存放制漂白粉(有效氯35％)和漂粉精(充分反應有效氯70％) 2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
　　
　　③與有機物反應，是重要的化學工業物質。
　　
　　④用于提純Si、Ge、Ti等半導體和鈦
　　
　　⑤有機化工：合成塑料、橡膠、人造纖維、農藥、染料和藥品
　　
　　七、氯離子的檢驗
　　
　　使用硝酸銀溶液，并用稀硝酸排除干擾離子（CO32－、SO32－）
　　
　　HCl＋AgNO3 == AgCl ↓＋HNO3
　　
　　NaCl＋AgNO3 == AgCl ↓＋NaNO3
　　
　　Na2CO3＋2AgNO3 ==Ag2CO?3 ↓＋2NaNO3
　　
　　Ag2CO?3＋2HNO3 == 2AgNO3＋CO2 ↑＋H2O
　　
　　Cl－＋Ag＋ == AgCl ↓
 

　　八、二氧化硫

　　制法（形成）：硫黃或含硫的燃料燃燒得到（硫俗稱硫磺，是黃色粉末）

　　S＋O2===(點燃)SO2

　　物理性質：無色、刺激性氣味、容易液化，易溶于水（1：40體積比）

　　化學性質：有毒，溶于水與水反應生成亞硫酸H2SO3，形成的溶液酸性，有漂白作用，遇熱會變回原來顏色。這是因為H2SO3不穩定，會分解回水和SO2

　　SO2＋H2OH2SO3因此這個化合和分解的過程可以同時進行，為可逆反應。

　　可逆反應——在同一條件下，既可以往正反應方向發生，又可以向逆反應方向發生的化學反應稱作可逆反應，用可逆箭頭符號連接。

　　九、一氧化氮和二氧化氮

　　一氧化氮在自然界形成條件為高溫或放電：N2＋O2========(高溫或放電)2NO，生成的一氧化氮很不穩定，在常溫下遇氧氣即化合生成二氧化氮：2NO＋O2==2NO2

　　一氧化氮的介紹：無色氣體，是空氣中的污染物，少量NO可以治療心血管疾病。

　　二氧化氮的介紹：紅棕色氣體、刺激性氣味、有毒、易液化、易溶于水，并與水反應：

　　3NO2＋H2O==2HNO3＋NO這是工業制硝酸的方法。

　　十、大氣污染

　　SO2、NO2溶于雨水形成酸雨。防治措施：

　　①從燃料燃燒入手。

　　②從立法管理入手。

　　③從能源利用和開發入手。

　　④從廢氣回收利用，化害為利入手。

　　(2SO2＋O22SO3SO3＋H2O=H2SO4)

　　十一、硫酸

　　物理性質：無色粘稠油狀液體，不揮發，沸點高，密度比水大。

　　化學性質：具有酸的通性，濃硫酸具有脫水性、吸水性和強氧化性。是強氧化劑。

　　C12H22O11 ======(濃H2SO4) 12C＋11H2O放熱

　　2 H2SO4 (濃)＋C CO2 ↑＋2H2O＋SO2 ↑

　　還能氧化排在氫后面的金屬，但不放出氫氣。

　　2 H2SO4 (濃)＋Cu CuSO4＋2H2O＋SO2 ↑

　　稀硫酸：與活潑金屬反應放出H2 ，使酸堿指示劑紫色石蕊變紅，與某些鹽反應，與堿性氧化物反應，與堿中和

　　十二、硝酸

　　物理性質：無色液體，易揮發，沸點較低，密度比水大。

　　化學性質：具有一般酸的通性，濃硝酸和稀硝酸都是強氧化劑。還能氧化排在氫后面的金屬，但不放出氫氣。

　　4HNO3(濃)＋Cu == Cu(NO3)2＋2NO2 ↑＋4H2O

　　8HNO3(稀)＋3Cu 3Cu(NO3)2＋2NO ↑＋4H2O

　　反應條件不同，硝酸被還原得到的產物不同，可以有以下產物:N(+4)O2,HN(+3)O2,N(+2)O,N(+1)2O,N(0)2, N(-3)H3△硫酸和硝酸：濃硫酸和濃硝酸都能鈍化某些金屬（如鐵和鋁）使表面生成一層致密的氧化保護膜，隔絕內層金屬與酸，阻止反應進一步發生。因此，鐵鋁容器可以盛裝冷的濃硫酸和濃硝酸。硝酸和硫酸都是重要的化工原料和實驗室必備的重要試劑。可用于制化肥、農藥、炸藥、染料、鹽類等。硫酸還用于精煉石油、金屬加工前的酸洗及制取各種揮發性酸。

　　十三、氨氣及銨鹽

　　氨氣的性質：無色氣體，刺激性氣味、密度小于空氣、極易溶于水（且快）1：700體積比。溶于水發生以下反應使水溶液呈堿性：NH3＋H2O NH3?H2O NH4＋＋OH－ 可作紅色噴泉實驗。生成的一水合氨NH3?H2O是一種弱堿，很不穩定，會分解，受熱更不穩定：NH3?H2O ===(△) NH3 ↑＋H2O

　　濃氨水易揮發除氨氣，有刺激難聞的氣味。

　　氨氣能跟酸反應生成銨鹽：NH3＋HCl == NH4Cl (晶體)

　　氨是重要的化工產品，氮肥工業、有機合成工業及制造硝酸、銨鹽和純堿都離不開它。氨氣容易液化為液氨，液氨氣化時吸收大量的熱，因此還可以用作制冷劑。

　　銨鹽的性質：易溶于水（很多化肥都是銨鹽），受熱易分解，放出氨氣：

　　NH4Cl NH3 ↑＋HCl ↑

　　NH4HCO3 NH3 ↑＋H2O ↑＋CO2 ↑

　　可以用于實驗室制取氨氣：（干燥銨鹽與和堿固體混合加熱）

　　NH4NO3＋NaOH Na NO3＋H2O＋NH3 ↑

　　2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2H2O＋2NH3 ↑

　　用向下排空氣法收集，紅色石蕊試紙檢驗是否收集滿。

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