高中化學(xué)非金屬元素及其重要化合物性質(zhì)

1、高中化學(xué)非金屬元素及其重要化合物性質(zhì)大匯合一、氯及其重要化合物氯氣的性質(zhì)及用途1、物理性質(zhì)：常溫下，氯氣是黃綠色、有刺激性、能溶于水、比空氣重、易液化的有毒氣體。2、化學(xué)性質(zhì)：氯氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì)。（1）與金屬反應(yīng)（與變價(jià)金屬反應(yīng)，均是金屬氧化成高價(jià)態(tài)）如：2NaCl22NaCl（產(chǎn)生白煙）CuCl2CuCl2（產(chǎn)生棕黃色的煙）2Fe3Cl22FeCl3（產(chǎn)生棕色的煙）注：常溫下干燥的氯氣或液氯不與鐵反應(yīng)，所以液氯通常儲(chǔ)存在鋼瓶中。（2）與非金屬反應(yīng)如：H2Cl22HCl（發(fā)出蒼白色火焰，有白霧生成）可用于工業(yè)制鹽酸 H2Cl22HCl（會(huì)發(fā)生爆炸）不可用于工業(yè)制鹽酸2P3Cl22

2、PCl3（氯氣不足；產(chǎn)生白霧）2P5Cl22PCl5（氯氣充足；產(chǎn)生白煙）磷在氯氣中燃燒產(chǎn)生大量白色煙霧（3）與水反應(yīng)：Cl2H2O = HClHClO（4）與堿反應(yīng)Cl22NaOH = NaClNaClOH2O（用于除去多余的氯氣）2Cl22Ca(OH)2 = Ca(ClO)2CaCl22H2O（用于制漂粉精）Ca(ClO)2CO2H2O = CaCO32HClO（漂粉精的漂白原理）注意：若CO2過(guò)量則生成Ca(HCO3)2 若向Ca(ClO)2溶液中通入SO2氣體,不能生成CaSO3，因能被HClO氧化。（5）與某些還原性物質(zhì)反應(yīng)如：2FeCl2Cl2 = 2FeCl32KICl2 = 2

3、KCl + I2（使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)色，用于氯氣的檢驗(yàn)）SO2X22H2O = 2HCl + H2SO4（XCl、Br、I）3、氯水的成分及性質(zhì)氯氣溶于水得黃綠色的溶液-氯水。在氯水中有少部分氯分子與水反應(yīng)，Cl2 + H2O = HCl + HClO (次氯酸)，大部分是以Cl2分子狀態(tài)存在于水中。注意：（1）在新制的氯水中存在的微粒有：H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-；久置氯水則幾乎是稀鹽酸 一元弱酸，比H2CO3弱 光 （2）HClO的基本性質(zhì) 不穩(wěn)定，2HClO = 2HCl + O2 強(qiáng)氧化性； 漂白、殺菌能力，使色布、品紅溶液等褪色， 故氯水可用作自

4、來(lái)水消毒。（3）幾種漂白劑的比較漂白劑HClONa2O2（H2O2）SO2活性炭漂白原理氧化漂白氧化漂白化合漂白吸附漂白品紅溶液褪色褪色褪色褪色紫色石蕊先變紅后褪色褪色只變紅不褪色褪色穩(wěn)定性穩(wěn)定穩(wěn)定不穩(wěn)定4、氯氣的制法（1）實(shí)驗(yàn)室制法 藥品及原理：MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + 2H2O + Cl2強(qiáng)調(diào)：MnO2跟濃鹽酸在共熱的條件下才反應(yīng)生成Cl2，稀鹽酸不與MnO2反應(yīng)。收集方法：向上排空氣法 （或排和食鹽水法）凈化裝置：用飽和食鹽水除去HCl，用濃硫酸干燥尾氣處理：用堿液吸收（2）氯氣的工業(yè)制法：（氯堿工業(yè)） 通 電2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + C

5、l2氯化氫的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)室制法1、物理性質(zhì): 無(wú)色、有刺激性氣味的氣體；極易溶于水 (1:500)其水溶液為鹽酸。2、鹽酸的化學(xué)性質(zhì): (揮發(fā)性強(qiáng)酸的通性)3、氯化氫的實(shí)驗(yàn)室制法(1)藥品及反應(yīng)原理: NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HCl (不加熱或微熱) NaHSO4 + NaCl Na2SO4 + HCl (加熱到500C600C) 總式: 2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl(2)裝置: 與制氯氣的裝置相似(3)收集方法: 向上排空氣法(4)檢驗(yàn)方法: 用濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙是否變紅或用玻璃棒蘸濃氨水靠近是否有白煙產(chǎn)生(5)尾氣處理: 用水吸收(倒扣漏斗)鹵族

6、元素1、鹵素及化合物的性質(zhì)比較:氟氯溴碘單質(zhì)物理性質(zhì)狀態(tài)氣氣（易液化）液（易揮發(fā)）固（易升華）熔、沸點(diǎn)熔、沸點(diǎn)逐漸升高顏色淡黃綠色黃綠色紅棕色紫黑色密度密度逐漸增大X2與H2化合條件冷暗處光照加熱持續(xù)加熱程度劇烈爆炸爆炸緩慢化合同時(shí)分解X2與H2O化合反應(yīng)2F2+2H2O=4HF+O2X2 + H2O = HX + HXO程度劇烈緩慢微弱極弱水溶性反應(yīng)生成氫氟酸水溶性依次減小，有機(jī)溶劑中溶解性依次增大化合價(jià)只有-1價(jià)有-1、+1、+3、+5、+7等含氧酸化學(xué)式無(wú)含氧酸有HXO、HXO2、HXO3、HXO4等強(qiáng)弱程度同一價(jià)態(tài)的酸性依次減弱鹵化銀顏色AgF（白）AgCl（白）AgBr（淡黃）AgI

7、（黃）水溶性易溶均難溶，且溶解度依次減小感光性難分解見(jiàn)光均易分解，且感光性逐漸增強(qiáng)2、鹵素元素的有關(guān)特性：（1）F2遇水發(fā)生置換反應(yīng)，生成HF并放出O2。（2）HF是弱酸、劇毒，但能腐蝕玻璃4HF + SiO2 = SiF4 + 2H2O；HF由于形成分子間氫鍵相互締合，沸點(diǎn)反常的高。（3）溴是唯一的液態(tài)非金屬，易揮發(fā)，少量的液溴保存要用水封。（4）碘易升華，遇淀粉顯藍(lán)色；碘的氧化性較弱，它與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)生成低價(jià)化合物。（5）AgX中只有AgF溶于水，且不具有感光性；CaX2中只有CaF2難溶。3、鹵素間的置換反應(yīng)及X-離子的檢驗(yàn)：（1）Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl- Cl2

8、 + 2I- = I2 + 2Cl- Br2 + 2I- = I2 + 2Br-結(jié)論：氧化性：Cl2 Br2 I2； 還原性：I- Br- Cl- （2）溴和碘在不同溶劑中所生成溶液（由稀到濃）的顏色變化 溶劑溶質(zhì) 水 苯 汽 油四氯化碳 Br2 黃 橙橙 橙紅橙 橙紅橙 橙紅 I2深黃 褐淡紫 紫紅淡紫 紫紅紫 深紫 密 度 比 水 輕 比 水 輕比 水 重（3）X-離子的檢驗(yàn)Cl- 白色沉淀 Br- + AgNO3 + HNO3 淺黃色沉淀 I- 黃色沉淀二、硫及其重要化合物的主要性質(zhì)及用途1、硫（1）物理性質(zhì)：硫?yàn)榈S色固體；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2（用于洗去試管壁上的硫）；硫

9、有多種同素異形體：如單斜硫、斜方硫、彈性硫等。（2）化學(xué)性質(zhì)：硫原子最外層6個(gè)電子，較易得電子，表現(xiàn)較強(qiáng)的氧化性。與金屬反應(yīng)（與變價(jià)金屬反應(yīng)，均是金屬氧化成低價(jià)態(tài)）2Na+S=Na2S （劇烈反應(yīng)并發(fā)生爆炸） 2Al+3SAl2S3（制取Al2S3的唯一途徑） Fe+S FeS（黑色）2Cu + S Cu2S（黑色）與非金屬反應(yīng) S+O2 點(diǎn)燃 SO2 S+H2 H2S（說(shuō)明硫化氫不穩(wěn)定）與化合物的反應(yīng)S+6HNO3（濃） H2SO4+6NO2+2H2OS+2H2SO4（濃） 2SO2+2H2O3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O（用熱堿溶液清洗硫）（3）用途：大量用于制造硫酸

10、、硫化天然橡膠，也用于制藥和黑火藥。2、硫的氫化物硫化氫的制?。篎e+H2SO4（?。?FeSO4+H2S（不能用濃H2SO4或硝酸，因?yàn)镠2S具有強(qiáng)還原性）H2S是無(wú)色、有臭雞蛋氣味的有毒氣體；能溶于水，密度比空氣略大。硫化氫的化學(xué)性質(zhì)A可燃性： 2H2S+O2 點(diǎn)燃 2S+2H2O（H2S過(guò)量） 2H2S+3O2 點(diǎn)燃 2SO2+2H2O（O2過(guò)量）B強(qiáng)還原性：常見(jiàn)氧化劑Cl2、Br2、O2、Fe3+、HNO3、KMnO4等，甚至SO2均可將H2S氧化成S。C不穩(wěn)定性：300以上易受熱分解H2S的水溶液叫氫硫酸，是二元弱酸。3、硫的氧化物（1）二氧化硫：SO2是無(wú)色而有刺激性氣味的有毒氣體

11、，密度比空氣大，容易液化，易溶于水。SO2是酸性氧化物，能跟水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸是中強(qiáng)酸。SO2有強(qiáng)還原性 常見(jiàn)氧化劑（見(jiàn)上）均可與SO2發(fā)生氧化一還原反應(yīng) 如：SO2 + Cl 2 +2H2O = H2SO4 + 2HClSO2也有一定的氧化性 2H2S + SO2 = 3S +2H2OSO2具有漂白性，能跟有色有機(jī)化合物生成無(wú)色物質(zhì)（可逆、非氧化還原反應(yīng)） 實(shí)驗(yàn)室制法：Na2SO3 + H2SO4(濃) = Na2SO3 + H2O +SO2 或Cu + 2H2SO4(濃) CuSO4 + 2H2O + SO2（2）三氧化硫：是一種沒(méi)有顏色易揮發(fā)的晶體；具有酸性氧化物的通性，遇水劇烈反

12、應(yīng)生成硫酸并放出大量的熱。（3）比較SO2與CO2、SO3SO2CO2SO3主要物性無(wú)色、有刺激性氣體、易液化易溶于水(1:40)無(wú)色、無(wú)氣味氣體能溶于水(1:1)無(wú)色固體.熔點(diǎn)（16.8）與水反應(yīng)SO2+H2O H2SO3 中強(qiáng)酸CO2+H2O H2CO2 弱酸SO3+H2O=H2SO4(強(qiáng)酸)與堿反應(yīng)SO2 SO2 Ca(OH)2 CaSO3 Ca(HSO3)2清液 白 清液CO2 CO2 Ca(OH)2 CaCO3 Ca(HCO3)2清液 白 清液SO3+Ca(OH)2=CaSO4(微溶)紫色石蕊變紅變紅變紅品紅褪色不褪色不褪色鑒定存在能使品紅褪色又能使清石灰變渾濁不能使品紅褪色但能使清

13、石灰水變渾濁氧化性SO2+2H2S=2S+2H2O高溫CO2+2Mg 點(diǎn)燃 2MgO+CCO2+C 2CO還原性有無(wú)與Na2O2作用Na2O2+SO2=Na2SO42Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22Na2O2+2SO3=2NaSO4+O2（4）酸雨的形成和防治酸雨的形成是一個(gè)十分復(fù)雜的大氣化學(xué)和大氣物理過(guò)程。酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物質(zhì)，其中又以硫酸為主。從污染源排放出來(lái)的SO2、NOx（NO、NO2）是酸雨形成的主要起始物，因?yàn)榇髿庵械腟O2在光照、煙塵中的金屬氧化物等的作用下，經(jīng)氧化、溶于水等方式形成H2SO4，而NO被空氣中氧氣氧化為NO2，NO2直接溶于水形成HNO3，造

14、成了雨水pH值降低，便形成了酸雨。硫酸型酸雨的形成過(guò)程為：氣相反應(yīng)：2SO2+O2=2SO3、SO3+H2O=H2SO4；液相反應(yīng)：SO2+H2O=H2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4?？偡磻?yīng)：硝酸型酸雨的形成過(guò)程為：2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO。引起硫酸型酸雨的SO2人為排放主要是化石燃料的燃燒、工業(yè)尾氣的排放、土法煉硫等。引起硝酸型酸雨的NOx人為排放主要是機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放。酸雨危害：直接引起人的呼吸系統(tǒng)疾??；使土壤酸化，損壞森林；腐蝕建筑結(jié)構(gòu)、工業(yè)裝備，電信電纜等。酸雨防治與各種脫硫技術(shù)：要防治酸雨的污染，最根本的途徑是減少人為的污染物排放。因此研究煤

15、炭中硫資源的綜合開(kāi)發(fā)與利用、采取排煙脫硫技術(shù)回收二氧化硫、尋找替代能源、城市煤氣化、提高燃煤效率等都是防止和治理酸雨的有效途徑。目前比較成熟的方法是各種脫硫技術(shù)的應(yīng)用。在含硫礦物燃料中加生石灰，及時(shí)吸收燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的SO2，這種方法稱(chēng)為“鈣基固硫”，其反應(yīng)方程式為：SO2+CaO=CaSO3，2CaSO3+O2=2CaSO4；也可采用煙氣脫硫技術(shù)，用石灰漿液或石灰石在煙氣吸收塔內(nèi)循環(huán)，吸收煙氣中的SO2，其反應(yīng)方程式為：SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O，SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2=2CaSO4。在冶金工業(yè)的煙道廢氣中，常混有大量的SO2和CO，它們都

16、是大氣的污染物,在773和催化劑(鋁礬土)的作用下，使二者反應(yīng)可收回大量的硫黃，其反應(yīng)原理為：SO2+2CO=S+CO24、硫酸稀H2SO4具有酸的一般通性，而濃H2SO4具有酸的通性外還具有三大特性：濃H2SO4 氧化性 Br2 (I2、S)+SO2+H2O S、 C、 Al(或Fe) 冷 足量Cu、 足量Zn、 Fe2+ HBr(HI、H2S)SO2+H2O SO2+CO2+H2O 鈍化運(yùn)裝濃H2SO4 CuSO4+SO2+H2O ZnSO4+SO2(后有H2)+H2O Fe3+SO2+H2O只表現(xiàn)強(qiáng) 氧化性 兼有 酸性 脫水性 吸水性 C2H5OH 去結(jié)晶水 膽礬 作干燥劑 C+H2O

17、C2H4+H2O 糖等 無(wú)水CuSO4 中性氣體 無(wú)強(qiáng)還原性氣體 非堿性氣體 可干燥 1700 SO42的鑒定（干擾離子可能有：CO32-、SO32-、SiO32-、Ag、PO43等）：待測(cè)液澄清液白色沉淀（說(shuō)明待測(cè)液中含有SO42-離子）硫酸的用途：制過(guò)磷酸鈣、硫酸銨、硫酸銅、硫酸亞鐵、醫(yī)藥、炸藥，用于鉛蓄電池，作干燥劑、制揮發(fā)性酸、作脫水劑和催化劑等。5、硫酸的工業(yè)制法接觸法1、生產(chǎn)過(guò)程:三階段SO2制取和凈化SO2轉(zhuǎn)化為SO3SO3吸收和H2SO4的生成三方程高溫4FeS211O2 2Fe2O38SO2催化劑2SO2O2 2SO3SO3H2O=H2SO4三設(shè)備沸騰爐接觸室吸收塔有關(guān)原理礦

18、石粉碎,以增大礦石與空氣的接觸面，加快反應(yīng)速率逆流原理(熱交換器)目的: 冷熱氣體流向相反，冷的SO2、O2、N2被預(yù)熱，而熱的SO3、SO2、O2、N2被冷卻.逆流原理(98.3%的濃硫酸從塔頂淋下，氣體由下往上，流向相反，充分接觸，吸收更完全)設(shè)備中排出的氣 體爐氣:SO2.N2.O2.礦塵(除塵).砷硒化合物(洗滌). H2O氣(干燥)凈化氣:SO2.N2.O2SO2、O2、N2、SO3尾氣：SO2及N2、O2不能直接排入大氣中說(shuō) 明礦塵.雜質(zhì):易使催化劑“中毒”H2O氣:腐蝕設(shè)備、影響生產(chǎn)反應(yīng)條件理論需要：低溫、高壓、催化劑；實(shí)際應(yīng)用：400500、常壓、催化劑實(shí)際用98.3%的濃硫酸

19、吸收SO3,以免形成酸霧不利于氣體三氧化硫被進(jìn)一步吸收2、尾氣處理： 氨水 (NH4)2SO3 (NH4)2SO4+ SO2 NH4HSO3 氧族元素1、氧族元素比較： 原子半徑 OSSeTe 單質(zhì)氧化性 O2SSeTe單質(zhì)顏色 無(wú)色 淡黃色 灰色 銀白色 單質(zhì)狀態(tài) 氣體 固體 固體 固體氫化物穩(wěn)定性 H2OH2SH2SeH2Te沸點(diǎn)H2OH2TeH2SeH2S（水反常）最高價(jià)含氧酸酸性 H2SO4H2SeSO4H2TeO42、O2和O3比較O2O3顏色無(wú)色氣態(tài)淡藍(lán)色氣味無(wú)刺激性特殊臭味水溶性臭氧密度比氧氣的大密度臭氧比氧氣易溶于水氧化性強(qiáng)（不易氧化Ag、Hg等）極強(qiáng)（O3+2KI+H2O=2

20、KOH+I2+O2）（易氧化Ag、Hg等不活潑金屬）漂白性無(wú)有（極強(qiáng)氧化性作消毒劑和脫色劑）穩(wěn)定性 高壓放電 3O2 2O3 2O3=3O2 常溫：緩慢 加熱：迅速 相互關(guān)系臭氧和氧氣是氧的同素異形體3、比較H2O和H2O2H2OH2O2電子式H: O: HH:O:O:H化學(xué)鍵極性鍵極性鍵和非極性鍵分子極性有有穩(wěn)定性電解 穩(wěn)定2H2O 2H2+O2MnO2 不穩(wěn)定2H2O2 2H2O+O2氧化性較弱（遇強(qiáng)還原劑反應(yīng)）2Na+2H2O=2NaOH+H2較強(qiáng)（遇還原劑反應(yīng)）SO2+H2O2=H2SO4還原性較弱（遇極強(qiáng)氧化劑反應(yīng)）2F2+2H2O=4HF+O2較強(qiáng)（遇較強(qiáng)氧化劑反應(yīng)）2MnO4+5

21、H2O2+6H+=2Mn2+5O2+8H2O作用飲用、溶劑等氧化劑、漂白劑、消毒劑、脫氯劑等H2S+H2SO4(濃)S+SO2+H2OSO3+2NaHSO3=Na2SO4+2SO2+H2O3CuSO4 3CuO+2SO2+SO3+O26FeSO4+3Br22Fe2（SO4）3+2FeBr3三、氮及其重要化合物的主要性質(zhì)1氨氣（NH3）：（1）分子結(jié)構(gòu)：由極性鍵形成的三角錐形的極性分子，N原子有一對(duì)孤對(duì)電子；（2）物理性質(zhì)：無(wú)色、刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水，常溫常壓下1體積水能溶解700體積的氨氣，易液化（可作致冷劑）（3）化學(xué)性質(zhì)：與H2O反應(yīng)：NH3 + H2O NH3H2O

22、NH4+ + OH-，溶液呈弱堿性，氨水的成份為：NH3 、 H2O、NH3H2O、NH4+ 、 OH-、H+，氨水易揮發(fā)；與酸反應(yīng)：NH3 + HCl = NH4Cl NH3 + HNO3 = NH4NO3 與揮發(fā)性酸反應(yīng)有白煙生成還原性（催化氧化）：催化劑4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O（N為-3價(jià)，最低價(jià)態(tài)，具有還原性）（4）實(shí)驗(yàn)室制法 Ca（OH）2 + 2NH4ClCaCl2 + 2NH3 + 2H2O，工業(yè)法：N2與H2在高溫高壓催化劑條件下合成氨氣 2銨鹽（1）物理性質(zhì)：白色晶體，易溶于水（2）化學(xué)性質(zhì)：受熱分解： NH4HCO3 NH3 + H2O + CO2 NH4

23、Cl NH3+ HCl與堿反應(yīng)： NaOH + NH4Cl NaCl + NH3 + H2O3氮?dú)猓∟2）（1）分子結(jié)構(gòu)：電子式為NN，結(jié)構(gòu)式為NN，氮氮叁鍵鍵能大，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)不活潑。（2）物理性質(zhì)：純凈的氮?dú)馐菬o(wú)色無(wú)味的氣體，難溶于水，空氣中約占總體積的78%。高溫、高壓 催化劑（3）化學(xué)性質(zhì)：常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，可作保護(hù)氣；但在高溫、放電、點(diǎn)燃等條件下能與H2、O2、IIA族的Mg、Ca等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，即發(fā)生氮的固定（將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)變?yōu)楹衔锏倪^(guò)程，有自然固氮和人工固氮兩種形式）N2中N元素0價(jià)，為N的中間價(jià)態(tài)，既有氧化性又有還原性放電與H2反應(yīng)： N2 + 3H2 2NH3

24、 與O2反應(yīng)： N2 + O2 2NO點(diǎn)燃與活潑金屬反應(yīng)： N2 +3 Mg Mg3N2（4）氮?dú)獾挠猛荆夯ぴ希灰旱腔鸺紵耐七M(jìn)劑；還可用作醫(yī)療、保護(hù)氣等。4氮的氧化物（1）氮的氧化物簡(jiǎn)介：氮元素有+1、+2、+3、+4、+5五種正價(jià)態(tài)，對(duì)應(yīng)有六種氧化物種 類(lèi)色 態(tài)化學(xué)性質(zhì)N2O無(wú)色氣體較不活潑NO無(wú)色氣體活潑，不溶于水N2O3（亞硝酸酐）無(wú)色氣體，藍(lán)色液體（-20）常溫極易分解為NO、NO2NO2紅棕色氣體較活潑，與水反應(yīng)N2O4無(wú)色氣體較活潑，受熱易分解N2O5（硝酸酸酐）無(wú)色固體氣態(tài)時(shí)不穩(wěn)定，易分解（2）NO和NO2的重要性質(zhì)和制法性質(zhì)：2NO + O2 2NO2（易被氧氣氧化,

25、無(wú)色氣體轉(zhuǎn)化為紅棕色）；2NO2 （紅棕色） N2O4（無(wú)色）（平衡體系）；3NO2 + H2O 2HNO3 + NO （工業(yè)制硝酸）；NO + NO2 + 2NaOH 2NaNO2 + H2O（尾氣吸收）； NO2有較強(qiáng)的氧化性,能使?jié)駶?rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán)。制法：NO： 3Cu + 8HNO3（?。?3Cu（NO3）2 + 2NO + 4H2O（必須用排水法收集NO）；NO2：Cu + 4HNO3（濃） Cu（NO3）2 + 2NO2 + 2H2O （必須用排空氣法收集NO2）（3）氮的氧化物溶于水的計(jì)算：NO2或NO2與N2（非O2）的混合氣體溶于水可依據(jù)3NO2 + H2O 2HNO3

26、+ NO利用氣體體積變化差值進(jìn)行計(jì)算。NO2和O2的混合氣體溶于水時(shí)由4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)體積比V（NO2）：V（O2）=4：1時(shí)，恰好反應(yīng)；4：1時(shí)，NO2過(guò)量，剩余NO；4：1時(shí)，O2過(guò)量，剩余O2。NO和O2同時(shí)通入水中時(shí)，由4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3進(jìn)行計(jì)算，原理同方法。NO、NO2、O2的混合氣體通入水中，先按求出NO的體積，再加上混合氣體中NO的體積再按方法進(jìn)行計(jì)算。（4）氮的氧化物（NO、NO2）對(duì)環(huán)境的影響：氮氧化物是形成光化學(xué)煙霧和酸雨的一個(gè)重要原因，同時(shí)也可造成水體污染。汽車(chē)尾氣中的氮氧化物（燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)高溫燃

27、燒時(shí)，空氣中的氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)生成的）與碳?xì)浠衔锝?jīng)紫外線照射發(fā)生反應(yīng)生成形成的一種有毒的煙霧，稱(chēng)為光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧具有特殊氣味，刺激眼睛、傷害植物并使大氣能見(jiàn)度降低。另外，氮氧化物與空氣中的水反應(yīng)生成硝酸和亞硝酸，是酸雨的成分。大氣中氮氧化物主要來(lái)源于化石燃料的燃燒、汽車(chē)尾氣和植物體的焚燒，以及農(nóng)田土壤和動(dòng)物排泄物中含氮化合物的轉(zhuǎn)化。因此必須減少氮氧化物的排放，控制進(jìn)入大氣、陸地和海洋的含氮的氧化物。在工業(yè)上含氮氧化物的尾氣吸收常用以下反應(yīng)：NO2 + NO + 2NaOH 2NaNO2 + H2O，既可以回收尾氣，生成的亞硝酸鹽又是重要的化工原料。除人工合成的含氯（如氟利昂）、含溴的物

28、質(zhì)是造成臭氧層破壞的元兇外，汽車(chē)尾氣、超音速飛機(jī)排出的廢氣、工業(yè)廢氣等含有大量的氮氧化物（如N0和N02等），也可以破壞掉大量的臭氧分子，從而造成臭氧層的破壞。5硝酸(HNO3)（1）物理性質(zhì)：無(wú)色、刺激性氣味、易揮發(fā)液體，能與水以任意比例互溶，常用濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約為69%。（2）化學(xué)性質(zhì)：硝酸為強(qiáng)酸，具有以下性質(zhì)：光或熱具有酸的通性，濃硝酸不穩(wěn)定性：4HNO3 4NO2+ O2 + 2H2O 強(qiáng)氧化性：無(wú)論濃稀硝酸均具有強(qiáng)氧化性，與金屬反應(yīng)時(shí)不能放出氫氣。a.與金屬反應(yīng)：Cu + 4HNO3（濃） Cu（NO3）2 + 2NO2 + 2H2O ；3Cu + 8HNO3（?。?3Cu（NO

29、3）2 + 2NO + 4H2O；3Ag + 4HNO3（?。?3AgNO3 + NO + 2H2O ；常溫下濃硝酸使鐵、鋁鈍化。b.與非金屬反應(yīng)：C + 4HNO3（濃） CO2 + 4NO2 + 2H2O 。c.與其他還原劑反應(yīng),如H2S、SO2、Fe2+等。d.與有機(jī)物反應(yīng):硝化反應(yīng)、酯化反應(yīng)、與蛋白質(zhì)發(fā)生顏色反應(yīng)（黃色）等。（3）制法：實(shí)驗(yàn)室制法：硝酸鹽與濃硫酸微熱，NaNO3（固）+ H2SO4（濃）NaHSO4 + HNO3催化劑（不能強(qiáng)熱，因硝酸不穩(wěn)定。也不能用稀硫酸，無(wú)法生成氣體）；工業(yè)制法：氨的催化氧化法，4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O；2NO + O2 2NO2

30、；3NO2 + H2O 2HNO3 + NO；尾氣處理：NO2 + NO + 2NaOH 2NaNO2 + H2O四、碳、硅元素的單質(zhì)及重要化合物的主要性質(zhì)、制法及應(yīng)用的比較1碳單質(zhì)：點(diǎn)燃點(diǎn)燃（1）物理性質(zhì)：碳元素形成的同素異形體由于碳原子的排列方式不同，導(dǎo)致物理性質(zhì)有較大的差別。（見(jiàn)表182） （2）化學(xué)性質(zhì)：C + O2 CO2 2C + O2 2CO C+4HNO3（濃）CO2+ 4NO2高溫高溫+ 2H2O C + 2CuO 2Cu + CO2 C + CO2 2CO 2C + SiO2 Si + 2CO2碳的氧化物（CO、CO2）性質(zhì)的比較：（表183）氧化物一氧化碳二氧化碳物理性質(zhì)

31、無(wú)色無(wú)味氣體、有毒、難溶于水，能與人體中血紅蛋白迅速結(jié)合，是一種嚴(yán)重的大氣污染物無(wú)色略帶酸味氣體，無(wú)毒，能溶于水，固態(tài)時(shí)俗稱(chēng)“干冰”。 是產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體之一?；瘜W(xué)性質(zhì)1 可燃性2 還原性：（CuO、Fe2O3、H2O反應(yīng)）3 不成鹽氧化物1 不能燃燒2 與C、Mg等反應(yīng)，表現(xiàn)氧化性3 酸性氧化物（與堿反應(yīng)）實(shí)驗(yàn)室制法濃硫酸 HCOOH CO + H2OCaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2收集方法排水法向上排空氣法檢驗(yàn)方法點(diǎn)燃后在火焰上分別罩上干燥的燒杯和沾有澄清石灰水的燒杯使澄清石灰水變渾濁用途燃料、化工原料化工原料、滅火等相互轉(zhuǎn)化C + CO2 2CO （高溫）

32、2CO + O2 2CO2（點(diǎn)燃）2二氧化硅與二氧化碳的對(duì)比：物 質(zhì)二氧化硅二氧化碳化學(xué)式SiO2CO2晶體類(lèi)型原子晶體分子晶體物理性質(zhì)硬度大、熔沸點(diǎn)高、常溫下為固體、不溶于水熔沸點(diǎn)低，常溫下為氣體，微溶于水化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)不反應(yīng)CO2 + H2O H2CO3與酸反應(yīng)SiO2 + 4HF = SiF4+ 2H2O不反應(yīng)與堿反應(yīng)SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O高溫盛堿液的試劑瓶用橡皮塞CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O或CO2 + NaOH = 2NaHCO3與鹽反應(yīng)SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2高溫SiO2 + CaCO3 Ca

33、SiO3 + CO2Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClOCO2 + Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3與堿性氧化物反應(yīng)高溫SiO2 + CaO CaSiO3 CO2 + Na2O Na2CO33硅、硅酸及硅酸鹽:（1）硅：?jiǎn)钨|(zhì)硅有晶體硅和無(wú)定形硅兩種。晶體硅為原子晶體，灰黑色、有金屬光澤、硬度大而脆、熔沸點(diǎn)高。導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是常用的半導(dǎo)體材料?；瘜W(xué)性質(zhì)：常溫Si + 2F2 = SiF4 ；Si + 4HF = SiF4 + 2H2 ；Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2高溫加熱：Si + O2 SiO2；

34、 Si + 2Cl2 SiCl4 ；Si + 2H2 SiH4 。自然界中無(wú)游離態(tài)高溫的硅工業(yè)上用焦炭在電爐中還原二氧化硅制取粗硅：SiO2 + 2C Si + 2CO（2）硅酸（H2SiO3或原硅酸H4SiO4）：難溶于水的弱酸，酸性比碳酸還弱。（3）硅酸鈉：溶于水，其水溶液俗稱(chēng)“水玻璃”，是一種礦物膠。盛水玻璃的試劑瓶要使用橡膠塞。能與酸性較強(qiáng)的酸反應(yīng)：Na2SiO3 + 2HCl H2SiO3(白)+ 2NaCl；Na2SiO3 + CO2 + H2O H2SiO3+ Na2CO34水泥、玻璃和陶瓷等硅酸鹽產(chǎn)品的主要化學(xué)成分、生產(chǎn)原料及其用途硅酸鹽材料是傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)非金屬材料：玻璃、水泥、

35、各種陶瓷等都是以黏土、石英和長(zhǎng)石等為原料生產(chǎn)的硅酸鹽制品，比較如下（表186）硅酸鹽產(chǎn)品水 泥玻 璃原 料石灰石、黏土純堿、石灰石、石英反應(yīng)原理發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化（不作要求）高溫SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2高溫 SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯主要成分3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3Na2SiO3、CaSiO3、SiO2反應(yīng)條件高溫高溫陶瓷生產(chǎn)的一般過(guò)程：混合成型干燥燒結(jié)冷卻陶瓷，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些具有特殊結(jié)構(gòu)、特殊功能的新型無(wú)機(jī)非金屬材料如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、生物陶瓷、壓電陶瓷等相繼被生產(chǎn)出來(lái)。5、常見(jiàn)的無(wú)機(jī)非金屬材料、金屬材料與復(fù)合材料的比較（表187）材料無(wú)機(jī)非金屬材料金屬材料復(fù)合材料涵義以黏土、石英和長(zhǎng)石等為原料生產(chǎn)的硅酸鹽制品金屬及其合金兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料經(jīng)特殊加工而而制成的主要成分各種硅酸鹽的混合物各種金屬及硅等少量非金屬由基體（黏結(jié)作用）和增強(qiáng)體（骨架作用）組成特性抗腐蝕、耐高溫、硬度大耐磨損，新型無(wú)機(jī)非金屬材料還具有電學(xué)、光學(xué)特性、生物功能等強(qiáng)度高、堅(jiān)韌塑性好、易于成型、有良好的延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，合金抗腐蝕性強(qiáng)耐酸堿、化學(xué)穩(wěn)定性好、密度小、強(qiáng)度高、韌性好、耐高溫、導(dǎo)電導(dǎo)熱熱性能好；性能保持原材料特點(diǎn)又優(yōu)于原材料品種示例玻