非金屬元素及其化合物

關(guān)于非金屬元素及其化合物第2章非金屬元素及其化合物2.1鹵素及其化合物2.2氧族元素及其化合物2.3氮族非金屬元素及其化合物2.4碳族非金屬元素及其化合物2.5硼族非金屬元素及其化合物第2頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.1鹵素及其化合物【能力目標】能判斷鹵素及其化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律；會應(yīng)用所學知識對鹵素性質(zhì)做出初步判斷。

【知識目標】了解鹵素元素的通性；熟悉氯的性質(zhì)；掌握氯及其化合物的用途。第3頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.1鹵素及其化合物

2.1.1鹵素的通性2.1.2鹵素單質(zhì)2.1.3鹵素化合物

第4頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.1.1鹵素的通性

鹵原子氧化數(shù)為-1，形成雙原子分子單質(zhì)。在鹵素（氟除外）顯正氧化態(tài)（+1，+3，+5，+7）的化合物中，鍵是極性共價鍵。鹵素單質(zhì)氧化能力F2＞C12＞Br2＞I2

鹵離子還原能力F-＜C1-＜Br-＜I-第5頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.1.2鹵素單質(zhì)

2.1.2.1鹵素的存在

2.1.2.2鹵素的物理性質(zhì)

2.1.2.3鹵素的化學性質(zhì)第6頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.1.2.1鹵素的存在

鹵素單質(zhì)在自然界中以化合態(tài)形式存在，主要是鹵化物形式（碘以碘酸鹽形式）。地殼中氟0.066%，氯0.017%，溴2.1×10-4%，碘4.0×10-5%

主要存在形式有螢石CaF2、冰晶石Na3AlF6、NaCl、MgCl2、KBr、MgBr2、智利硝石（NaIO3）、人體的甲狀腺等。第7頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.1.2.2鹵素的物理性質(zhì)

鹵素單質(zhì)的熔沸點低，固體的密度、熔點、沸點都是從氟到碘順序增大。常溫下，氟是淡黃色氣體，氯是黃綠色氣體，溴是暗褐色液體，碘是紫褐色晶體，略帶金屬光澤。固態(tài)碘受熱可以升華而表現(xiàn)為紫色蒸汽。鹵素均具有刺激氣味，強烈刺激眼、鼻、氣管等粘膜，吸入多的蒸汽會發(fā)生嚴重中毒，甚至造成死亡。氟遇水能取代其中的氧，溴和氯的溶解度都不大，碘則更難溶解，鹵素易溶于非極性溶劑。第8頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.1.2.3鹵素的化學性質(zhì)（1）與金屬作用（2）與非金屬作用（3）與氫作用（4）鹵素間質(zhì)換反應(yīng)（5）與水反應(yīng)（6）與堿反應(yīng)第9頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.1.3鹵素化合物

2.1.3.1鹵化氫

2.1.3.2鹵素含氧酸及其鹽第10頁,共100頁，星期六，2024年，5月

（1）鹵化氫的物理性質(zhì)鹵化氫是無色有刺鼻臭味的氣體，在空氣中與水蒸汽結(jié)合形成酸霧會“冒煙”。鹵化氫的性質(zhì)依HCl、HBr、HI的次序有規(guī)律地變化，其沸點隨著分子量的增大而升高，氟化氫分子間存在氫鍵，使它的熔點、沸點、氣化熱特別高，電離度特別低。2.1.3.1鹵化氫第11頁,共100頁，星期六，2024年，5月（2）鹵化氫的化學性質(zhì)

①熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性隨鹵素原子序數(shù)的增大而降低。將鹵化氫加熱到足夠高的溫度，它們都會分解成鹵素單質(zhì)和氫氣。碘化氫在300℃即明顯分解，氯化氫和氟化氫加熱到1000℃才稍有分解。②酸性氫鹵酸的酸性從HF、HCl、HBr、HI依次增強。除氫氟酸外，其余都是強酸。氫氟酸與玻璃的作用

SiO2(固)+4HF=SiF4↑+2H2OCaSiO3+6HF=CaF2+SiF4↑+3H2O第12頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.1.3.2鹵素含氧酸及其鹽

（1）次鹵酸及其鹽次鹵酸不穩(wěn)定，不能制得純酸，只得到水溶液。次鹵酸是極弱酸，酸的強度隨鹵素原子序數(shù)的增大而減小。次鹵酸根很容易水解

XO-+H2O?HXO+OH-

鹵素與水作用生成次鹵酸X2+H2O?H++X-+HXO反應(yīng)程度按氯、溴、碘的順序遞減。氯氣與堿溶液作用在室溫和低于室溫時得到次氯酸鹽，在75℃左右或高于75℃時得到的是氯酸鹽。Br2+6OH-=5Br-++3H2O第13頁,共100頁，星期六，2024年，5月（2）亞鹵酸及其鹽

亞氯酸HClO2，無真正的酸酐。

ClO2與堿作用發(fā)生歧化反應(yīng)

2ClO2+2OH-=ClO2-+ClO3-+H2O故ClO2是亞氯酸和氯酸的混合酸酐。用硫酸與亞氯酸鋇作用可得到亞氯酸的水溶液

Ba(ClO2)2+2H++SO42-=BaSO4↓+2HClO2

亞氯酸的熱穩(wěn)定性差，易分解成ClO2、HClO3和HCl。第14頁,共100頁，星期六，2024年，5月（3）鹵酸及其鹽

鹵酸是強酸和強氧化劑。氯酸HClO3和溴酸HBrO3在分離時會發(fā)生分解，可以制得純的碘酸HIO3。碘酸HIO3是無色晶體，在110℃融化時分解。用硫酸與鋇鹽作用可制得氯酸和溴酸的水溶液。

Ba2++2XO3-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H++2XO3-

用濃硝酸氧化單質(zhì)碘可以制得碘酸

I2+10HNO3（濃）=2H++2IO3-+10NO2↑+4H2O第15頁,共100頁，星期六，2024年，5月

絕大多數(shù)鹵酸鹽易溶于水，而碘酸鹽有許多是不溶于水的。所有鹵酸鹽加熱時都分解。氯酸鉀在668K溫度時分解成氯化鉀和高氯酸鉀，用MnO2作催化劑在200℃左右分解。

4KClO3KCl+3KClO42KClO32KCl+3O2↑

鹵酸鹽在溶液中不顯示明顯的氧化性。固體鹵酸鹽，是一種強氧化劑，如氯酸鉀與碳、磷、硫等混合撞擊猛烈爆炸。制造火柴、炸藥、信號彈等。（3）鹵酸及其鹽第16頁,共100頁，星期六，2024年，5月（4）高鹵酸及其鹽

高氯酸的熱濃溶液是強氧化劑，與易燃物相遇易發(fā)生猛烈爆炸，冷稀酸無明顯氧化性。

KClO4+H2SO4(濃)=KHSO4+HClO4

減壓蒸餾分離出高氯酸，溫度超過92℃就會爆炸。高氯酸鹽多易溶溶于水（銫、銣、鉀鹽和銨鹽溶解度很?。?。單質(zhì)氟在堿性溶液中氧化溴酸鹽可制得高溴酸和高溴酸鹽。

BrO3-+F2+2OH-=BrO4-+2F-+H2O第17頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.2氧族元素及其化合物【能力目標】能判斷氧族元素及其化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律；會應(yīng)用所學知識對氧族元素性質(zhì)做出初步判斷。【知識目標】了解氧族元素的通性；熟悉氧、硫的性質(zhì)；掌握氧、硫及其化合物的用途。

第18頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.2.1氧族元素的通性

氧族元素的活潑性比鹵素差。氧和硫是典型的非金屬，硒和碲是準金屬，釙是典型的金屬。氧的電負性僅次于氟，可以和大多數(shù)金屬元素形成二元的離子型化合物。硫、硒、碲只能與電負性較小的金屬元素形成離子型化合物，如Na2S、BaS、K2Se等。與大多數(shù)金屬化合時，主要形成共價化合物，如CuS、HgS等。氧族元素與非金屬元素化合時形成的均是共價化合物，如H2O、H2S等。氧的氧化數(shù)皆為-2（H2O2中為-1、OF2中為+2），其它元素以正氧化態(tài)出現(xiàn)，從硫到碲，正氧化態(tài)的化合物穩(wěn)定性逐漸增強。第19頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.2.2鹵素化合物

2.2.2.1氧

2.2.2.2硫第20頁,共100頁，星期六，2024年，5月

游離態(tài)的氧，占大氣的21%（體積分數(shù)，重量分數(shù)為23%），它對動物呼吸，生物腐爛、燃燒和鋼鐵氧化等現(xiàn)象都有密切關(guān)系。工業(yè)上氧氣從液態(tài)空氣分餾而得，裝在藍色鋼瓶中。實驗室中用含氧酸鹽的熱分解來制備。氧是化學性質(zhì)活潑的元素，除稀有氣體、鹵素及一些貴金屬外，氧能同許多金屬和非金屬直接作用生成氧化物富氧空氣或純氧常用于醫(yī)療和高空飛行，鋼鐵生產(chǎn)中除碳，用氫氧焰和氧炔焰來切割和焊接金屬。液氧常用作空間技術(shù)的火箭發(fā)動機的氧化劑。

2.2.2.1氧第21頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.2.2.2硫

硫在地殼中以游離態(tài)和化合態(tài)存在于自然界中，化合態(tài)主要有硫化物和硫酸鹽，單質(zhì)硫是從它的天然礦床或硫化物中制得，把含有天然硫的礦石隔絕空氣加熱，使硫熔化而和砂石等雜質(zhì)分開。硫蒸氣冷卻后形成細微結(jié)晶的粉狀硫，叫硫華。從黃鐵礦提取硫FeS2+12C+8O2=Fe3O4+12CO+6S

單質(zhì)硫同素異形體是菱形硫單斜硫。將單質(zhì)硫加熱到96.5℃，菱形硫不經(jīng)熔化就轉(zhuǎn)變成單斜硫，它冷卻后即從單斜硫直接轉(zhuǎn)變成菱形硫。單質(zhì)硫的分子式為S8，加熱長硫鏈斷裂成S6、S4、S2。把加熱到230℃的熔態(tài)硫迅速地傾入冷水中，糾纏在一起的長鏈硫被固定下來，成為可以拉伸的彈性硫。經(jīng)放置后，彈性硫會逐漸轉(zhuǎn)變成晶狀硫。第22頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.2.3鹵素化合物

2.2.3.1氧的化合物

2.2.3.2硫的化合物第23頁,共100頁，星期六，2024年，5月

（1）過氧化氫俗稱雙氧水，在自然界中僅以微量存在于雨雪中和某些植物的汁液中，是自然界中還原性物質(zhì)和大氣氧化合的產(chǎn)物。純H2O2是一種無色液體，純H2O2若受熱到153℃或更高些的溫度時，便會發(fā)生猛烈地爆炸性分解。在較低溫度下分解作用平穩(wěn)進行。H2O2=2H2O+O2

重金屬離子如Fe2+、Mn2+、Cu2+

、Cr3+等都能加速過氧化氫的分解。過氧化氫裝棕色瓶放置陰涼處。過氧化氫的許多性質(zhì)和水類似，H2O2也是一些鹽類的電離溶劑。

2.2.3.1氧的化合物第24頁,共100頁，星期六，2024年，5月

過氧化氫是二元弱酸H2O2?+H++HO2-

同氨或胺生成加合物，如NH3·H2O2或RNH2·2H2O2。過氧化氫具有氧化性和還原性。

H2O2在酸性溶液中是強氧化劑，在堿性溶液中是適中的還原劑。H2O2最常用作氧化劑。

H2O2能從碘化物溶液中將單質(zhì)碘氧化出來（溶于過量碘化物溶液中生成多碘化合物KI3）。

H2O2+3I-+2H+=I3-+2H2O

定性檢出和定量測定過氧化氫和過氧化物。在酸性介質(zhì)中KMnO4被H2O2還原成Mn2+鹽，而在中性或微堿性介質(zhì)中KMnO4被H2O2還原成MnO2。

第25頁,共100頁，星期六，2024年，5月（2）過氧化物

過氧化鋇BaO2（氧化鋇BaO在氧氣中加熱到500～600℃的產(chǎn)物）和稀硫酸或碳酸的反應(yīng)制備H2O2。

BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2BaO2+CO2+H2O=BaCO3↓+H2O2

過氧化鈉Na2O2（在氧氣中燃燒金屬鈉的產(chǎn)物）和20%冷的(0℃)硫酸反應(yīng)制備H2O2。

Na2O2+H2SO4+10H2ONa2SO4

10H2O+H2O2第26頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.2.3.2硫的化合物

（1）硫化氫含于火山噴射氣及礦泉水中，動植物腐爛產(chǎn)生硫化氫，在井噴和精煉石油時，也有大量的硫化氫溢出，造成大氣污染。

H2S是無色有毒氣體、惡臭。硫化氫的水溶液叫氫硫酸。硫化氫具有還原性H2S+I2=2HI+S↓2H2S+O2=2H2O+S↓H2S+4Br2+4H2O=H2SO4+8HBr

金屬離子在溶液中和硫化氫或硫離子作用，生成溶解度很小的硫化物。

FeS(s)+H2SO4(aq)=H2S(g)+FeSO4(aq)Na2S(aq)+H2SO4(aq)=H2S(g)+Na2SO4(aq)

分析化學中也用硫代乙酰胺的水解來制備H2S氣體。

CH3CSNH2+2H2O=CH3COO-+NH4++H2S↑第27頁,共100頁，星期六，2024年，5月（2）硫化物

酸式金屬硫化物皆溶于水。金屬硫化物除堿金屬硫化物和(NH4)2S易溶于水外，其余多難溶于水，且有特征顏色，如ZnS為白色，CdS為黃色。。①溶于稀鹽酸如FeS，MnS，ZnS等。②難溶于稀鹽酸，易溶于濃鹽酸如CdS，PbS，SnS2等。③不溶于鹽酸，溶于硝酸如CuS，Ag2S等。④只溶于“王水”，如HgS。第28頁,共100頁，星期六，2024年，5月

可溶性金屬硫化物如Na2S，(NH4)2S的水溶液在空氣中會被氧化而析出硫，S與S2-結(jié)合成多硫離子S2-x，溶液顏色變深。所有金屬硫化物無論易溶或微溶都有一定程度的水解性。Na2S溶于水幾乎全部水解，其溶液作為強堿使用，工業(yè)上稱Na2S為硫化堿。

Al2S3遇水完全水解。

Na2S+H2O?2Na++HS-+OH-Al2S3+6H2O?2Al(OH)3↓+3H2S↑PbS+H2O?Pb2++HS-+OH-（微弱水解）

第29頁,共100頁，星期六，2024年，5月（3）二氧化硫、亞硫酸、亞硫酸鹽SO2是一種無色有刺激臭的氣體，它是一種大氣污染物。二氧化硫的職業(yè)性慢性中毒會引起喪失食欲，大便不通和器官炎癥。硫或黃鐵礦在空氣中燃燒生成SO2。

S+O2=SO23FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2

第30頁,共100頁，星期六，2024年，5月

在溶液中SO2同水反應(yīng)生成亞硫酸。

SO2+H2O=H2SO3H2SO3?H++HSO3-HSO3-?H++SO32-

亞硫酸是中等強度的二元酸。亞硫酸、亞硫酸鹽具有強的還原性。

SO2+O2=2SO3(有催化劑)2H2SO3+O2=2H2SO4(很慢)Na2SO3+O2=2Na2SO4(快)

還原性依SO2—H2SO3—M2SO3的順序增強。第31頁,共100頁，星期六，2024年，5月

亞硫酸和亞硫酸鹽只有遇到更強的還原劑時才表現(xiàn)出氧化性。

堿金屬的亞硫酸鹽易溶于水，溶液呈堿性，其它金屬的正鹽都只微溶于水，所有的酸式亞硫酸鹽都易溶于水。亞硫酸鹽受熱容易分解。

4Na2SO3Na2SO4+Na2S

亞硫酸鹽或酸式亞硫酸鹽遇強酸即分解，放出SO2。

這是實驗室制取少量SO2的一種方法。第32頁,共100頁，星期六，2024年，5月（4）三氧化硫、硫酸、硫酸鹽

純?nèi)趸蚴且环N無色的易揮發(fā)固體，固態(tài)SO3主要以纖維狀的(SO3)n和冰狀結(jié)構(gòu)的三聚體(SO3)3兩種形態(tài)存在。三氧化硫SO3制備三氧化硫是一種強氧化劑

5SO3+2P=P2O5+5SO22KI+SO3=K2SO3+I2第33頁,共100頁，星期六，2024年，5月SO3水化合生成硫SO3+H2O=H2SO4+79.50kJ

純硫酸是一種無色油狀液體，將水傾入濃硫酸中發(fā)生爆濺。硫酸是強二元酸，第一步電離是完全的。濃硫酸具有強氧化性，有很強的腐蝕性。

C+2H2SO4=CO2+2SO2+2H2OCu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O

濃硫酸具有強吸水性，工業(yè)上和實驗室中常用它作為干燥劑，以干燥氯氣、氫氣和二氧化碳等氣體。濃硫酸具有脫水性，奪取與水分水組成相當?shù)臍浜脱?，有機物碳化。冷濃硫酸不與鐵、鋁等金屬作用，表面生成一層致密的保護膜，稱為鈍化現(xiàn)象，鐵、鋁制的器皿盛放濃硫酸。第34頁,共100頁，星期六，2024年，5月

硫酸能生成正鹽和酸式鹽（硫酸氫鹽）。大多數(shù)硫酸鹽是無色的（當金屬離子無色時），一般是晶狀固體。硫酸鹽一般較易溶于水。在普通硫酸鹽中以CaSO4、BaSO4和PbSO4的溶解度較小。檢定硫酸根：含結(jié)晶水的硫酸鹽也常叫做礬類.如CuSO4·5H2O膽礬還有一類硫酸的復(fù)鹽，也叫做礬。一種的組成為，另一種酸式硫酸鹽中，Na、K形成穩(wěn)定的固態(tài)酸式硫酸鹽，易溶于水。第35頁,共100頁，星期六，2024年，5月

硫酸鹽的熱解活潑金屬硫酸鹽在高溫之下穩(wěn)定，例如Na2SO4、K2SO4、BaSO4等在1000℃的高溫下也是穩(wěn)定的。較不活潑金屬元素的硫酸鹽如CuSO4、Ag2SO4、A12(SO4)3、Fe2SO4、Fe3(SO4)3、PbSO4等，在高溫下先分解成金屬氧化物和SO3。如果金屬離子有進一步加強的極化與變形，也可能由氧化物再分解成金屬單質(zhì)。第36頁,共100頁，星期六，2024年，5月（5）過硫酸及其鹽

過硫酸是過氧化氫中氫原子被HSO3-取代的產(chǎn)物。HO?OH中一個H被取代后得HO?OSO3H即過一硫酸；另一個H也被HSO3-取代后，得HSO3O?OSO3H，即過二硫酸。電解硫酸和硫酸銨的混合液，得到過二硫酸鹽，后者水解生成過氧化氫。過二硫酸是無色晶體，在338K時熔化并分解，具有極強的氧化性，它可以使紙?zhí)蓟?，還能燒焦石蠟。過硫酸鹽是強氧化劑Cu+K2S2O8=CuSO4+K2SO4

過硫酸鹽在Ag+離子作用下能將Mn2+氧化成離子MnO4-。過硫酸及其鹽都是不穩(wěn)定的，在加熱時容易分解.第37頁,共100頁，星期六，2024年，5月（6）硫代硫酸鈉

Na2S2O3·5H2O俗名大蘇打或海波，亞硫酸鈉溶液在沸騰溫度下能和硫粉化合生成硫代硫酸鈉。Na2SO3+S=Na2S2O3

另一方法是將Na2S和Na2CO3以2∶1的摩爾分子比配成溶液，然后通入SO2。硫代硫酸鈉在堿性溶液中穩(wěn)定，但在酸性溶液中迅速分解。

Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S+SO2+H2O

硫代硫酸鈉是中等強度還原性。碘可將硫代硫酸鈉氧化成連四硫酸鈉。

2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI第38頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.3氮族非金屬元素及其化合物【能力目標】能判斷氮族非金屬元素及其化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律；會應(yīng)用所學知識對氮族非金屬性質(zhì)做出初步判斷?！局R目標】了解氮族非金屬元素的通性；熟悉氮、磷的性質(zhì)；掌握氮、磷及其化合物的用途。第39頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.3.1氮族元素的通性

氮族元素原子的價電子層結(jié)構(gòu)為ns2np3，與ⅦA、ⅥA兩族元素比較活潑性較差。本族元素與電負性較小的元素化合時，形成氧化數(shù)為-3的共價化合物。與電負性較大的元素化合時主要形成氧化數(shù)為+3、+5的化合物，如NF3、PBr5、AsF5和SbCl5等。形成共價化合物是本族元素的特征本族自上而下，除了N（Ⅴ）是較強的氧化劑外，從磷到鉍+5氧化態(tài)的氧化性（從+5還原到+3）依次增強。+5氧化態(tài)的磷幾乎不具有氧化性，它的+5氧化態(tài)最穩(wěn)定，而+5氧化態(tài)的鉍是最強的氧化劑，它的+3氧化態(tài)最穩(wěn)定，幾乎不顯還原性。第40頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.3.2氮族元素的單質(zhì)2.3.2.1氮2.3.2.2磷第41頁,共100頁，星期六，2024年，5月

氮主要以單質(zhì)狀態(tài)存在于空氣中。土壤中含有一些銨鹽、硝酸鹽，氮很少以無機化合物形式存在，普遍存在于有機體中組成動植物體的蛋白質(zhì)。氮是無色無臭的氣體，難于液化,在水中溶解度很小。N≡N的鍵能很大，它在高溫時不但能和某些金屬或非金屬（如鋰、鎂、鈣、鋁、硼等）化合生成氮化物，也能與氧、氫直接化合。把空氣中的N2轉(zhuǎn)化為可利用的含氮化合物叫做固氮。如合成氨、氰氨法都是常用的人工固氮方法。雷雨閃電時生成NO以及某些細菌特別是根瘤菌把游離態(tài)氮轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)的氮都是自然界中的固氮。2.3.2.1氮第42頁,共100頁，星期六，2024年，5月工業(yè)上大量的氮是從分餾液態(tài)空氣得到。常以15.2MPa（150atm）壓力下裝入鋼瓶中備用。實驗室里可加熱氯化銨飽和溶液和固體亞硝酸鈉的混合物來制備氮：

NH4Cl+NaNO2=NH4NO2+NaClNH4NO2N2↑+2H2O

得到的N2中仍含有一定量的NH3、NO、O2和H2O等雜質(zhì)。將氨通過紅熱的氧化銅，可以得到較純的氮氣N2。

2NH3+3CuO=3Cu+N2↑+3H2O第43頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.3.2.2磷

磷在自然界中以磷酸鹽的形式存在，磷是生物體中不可缺少的元素之一。植物體中磷主要含于種子的蛋白質(zhì)中，動物體中含于腦、血液和神經(jīng)組織的蛋白質(zhì)中，骨骼中也含有磷。磷有多種同素異性體，如白磷、紅（或紫）磷和黑磷。純白磷是無色而透明的晶體，遇光即逐漸變?yōu)辄S色又叫黃磷。黃磷劇毒，誤食0.1g就能致死。皮膚若經(jīng)常接觸到單質(zhì)磷也會引起吸收中毒。

第44頁,共100頁，星期六，2024年，5月

黃磷和潮濕空氣接觸時發(fā)生緩慢氧化作用，部分反應(yīng)能量以光能的形式放出，在暗處可以看到黃磷發(fā)光。黃磷與鹵素單質(zhì)反應(yīng)猛烈，它在氯氣中能自燃，遇液氯或溴會發(fā)生爆炸，與冷濃硝酸反應(yīng)激烈生成磷酸，與熱的濃堿溶液反應(yīng)生成磷化氫和次磷酸鹽。

P4+3KOH+3H2O=PH3↑+3KH2PO211P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO42P+5CuSO4+8H2O＝5Cu+2H3PO4+5H2SO4

將黃磷隔絕空氣加熱到533K，它就轉(zhuǎn)變?yōu)榧t磷。紅磷是紫磷的無定形體，是一種暗紅色的粉末，它不溶于水、堿和CS2中，沒有毒性，加熱到673K以上才著火。第45頁,共100頁，星期六，2024年，5月

制備單質(zhì)磷是將磷酸鈣礦混以石英砂（SiO2）和炭粉放在1773K左右的電爐中加熱。

2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C=6CaSiO3+P4+10CO

把生成的磷蒸氣和CO通過冷水，磷便凝結(jié)成白色固體。工業(yè)上用黃磷來制備高純度的磷酸，生產(chǎn)有機磷殺蟲劑，煙幕彈。在青銅中含有少量磷叫磷青銅，它富有彈性、耐磨、抗腐蝕，用于制軸承、閥門等。大量紅磷用于火柴生產(chǎn)上，火柴盒側(cè)面所涂的物質(zhì)就是紅磷與三硫化二銻等的混合物。第46頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.3.3氮族元素的化合物2.3.3.1氮的化合物2.3.3.2磷的化合物第47頁,共100頁，星期六，2024年，5月（1）氨氨是一種有刺激臭的無色氣體，常溫易被加壓液化。作冷凍機的循環(huán)致冷劑。①還原性氨能還原多種氧化劑Cl2、H2O2、KMnO4等。

3Cl2+2NH3=N2+6HCl3Cl2（過量）+NH3=NCl3+3HCl②取代反應(yīng)取代反應(yīng)的一種形式是氨分子中的氫被其它原子或基團所取代，生成一系列氨的衍生物。如氨基—NH2的衍生物,亞氨基衍生物或氮化物。取代反應(yīng)的另一種形式是氨以它的氨基或亞氨基取代其它化合物中的原子或基團。

HgCl2+2NH3=Hg(NH2)Cl↓+NH4ClCOCl2(光氣)+4NH3=CO(NH2)2(尿素)+2NH4Cl2.3.3.1氮的化合物第48頁,共100頁，星期六，2024年，5月③易形成配合物氨中氮原子上的孤電子對能與其它離子或分子形成共價配鍵。如和BF3·NH3都是以NH3為配體的配合物。④弱堿性氨與水反應(yīng)實質(zhì)上就是氨作為路易斯堿和水所提供的質(zhì)子以配位鍵相結(jié)合。

在工業(yè)上氨的制備是用氮氣和氫氣在高溫高壓和催化劑存在下合成的。在實驗室中通常用銨鹽和堿的反應(yīng)來制備少量氨氣。第49頁,共100頁，星期六，2024年，5月（2）銨鹽

氨與酸反應(yīng)可得相應(yīng)的銨鹽。銨鹽一般是無色的晶體，易溶于水。由于氨的弱堿性，銨鹽都有一定程度的水解，由強酸組成的銨鹽其水溶液顯酸性。

在任何銨鹽溶液中，加入強堿并加熱，就會釋放出氨（檢驗銨鹽的反應(yīng)）。第50頁,共100頁，星期六，2024年，5月

固態(tài)銨鹽加熱時極易分解，一般分解為氨和相應(yīng)的酸

不揮發(fā)性酸，只有氨揮發(fā)逸出，而酸或酸式鹽則殘留在容器中。

若酸有氧化性，分解出來的NH3會立即被氧化。

2NH4NO3=4H2O+2N2↑+O2↑第51頁,共100頁，星期六，2024年，5月（3）一氧化氮、二氧化氮

NO微溶于水，不與水反應(yīng)，不助燃在常溫下極易與氧反應(yīng)，又能與F2、C12、Br2等反應(yīng)而生成鹵化亞硝酰。2NO+C12=2NOC1

同金屬離子形成配合物FeSO4+NO=[Fe(NO)]SO4

在化學上具有奇數(shù)價電子的分子稱奇分子。通常奇分子都有顏色而NO或N2O2在液態(tài)和固態(tài)時都是無色，只是當混有N2O3時才顯藍色，由于NO很容易與吸附在容器壁上的氧反應(yīng)生成NO2，NO2又與NO結(jié)合生成N2O3。實驗室中通常以銅與稀硝酸反應(yīng)來制備NO。第52頁,共100頁，星期六，2024年，5月

二氧化氮為紅棕色氣體，易壓縮成無色液體。在低溫時，聚合成N2O4,它是無色氣體，在262K時凝結(jié)為無色晶體。在413K以上全部變?yōu)镹O2，超過423K，NO2發(fā)生分解。第53頁,共100頁，星期六，2024年，5月

NO2易溶于水或堿中生成HNO3和HNO2或NO3-和NO2-混合物。

NO2的氧化性比HNO3強。碳、硫、磷等在NO2中容易起火，它和許多有機物的蒸氣在一起就成為爆炸性的混合物。NO2也可以被更強的氧化劑所氧化，但它是較弱的還原劑。銅與濃硝酸反應(yīng)或?qū)⒁谎趸趸芍频肗O2。第54頁,共100頁，星期六，2024年，5月（4）亞硝酸及其鹽

當將等摩爾的NO和NO2混合物溶解在冰凍的水中或向亞硝酸鹽的冷溶液中加酸，在溶液中就生成亞硝酸。

NO+NO2+H2O2HNO2NaNO2+H2SO4HNO2+NaHSO4

亞硝酸很不穩(wěn)定，僅存在于冷的稀溶液中，微熱甚至冷時便分解為NO、NO2和H2O。第55頁,共100頁，星期六，2024年，5月

亞硝酸是一種弱酸，但比醋酸略強。

亞硝酸鹽，特別是堿金屬和堿土金屬的亞硝酸鹽，都有很高的熱穩(wěn)定性。用粉末狀金屬鉛在高溫下還原固態(tài)硝酸鹽，可得到亞硝酸鹽。Pb+KNO3=KNO2+PbO

KNO2和NaNO2大量用于染料工業(yè)和有機合成工業(yè)中。除了淺黃色的不溶鹽AgNO2外，一般亞硝酸鹽易溶于水。亞硝酸鹽均有毒，是致癌物質(zhì)。第56頁,共100頁，星期六，2024年，5月

亞硝酸和亞硝酸鹽中氮原子既具有還原性，又有氧化性。

NO2-+2I-+4H+=2NO+I2+2H2O反應(yīng)用于測定亞硝酸鹽含量。用不同的還原劑，NO2-可被還原成NO、N2O、NH4OH、N2或NH3。當遇到更強氧化劑如KMnO4、C12等，亞硝酸鹽則是還原劑，被氧化為硝酸鹽，第57頁,共100頁，星期六，2024年，5月（5）硝酸及其鹽

純硝酸是無色液體，在231K下凝成無色晶體。硝酸和水可以按任何比例混合。恒沸點溶液的濃度為69.2％，約16mol/dm，市售濃硝酸。濃硝酸受熱或見光逐漸分解，使溶液呈黃色。

溶過量NO2于硝酸中，可得紅棕色的“發(fā)煙硝酸”，發(fā)煙硝酸比純硝酸具有更強的氧化性。第58頁,共100頁，星期六，2024年，5月

硝酸是一種強氧化劑，氧化非金屬。

C+4HNO3(濃)=CO2+4NO2+2H2OS+6HNO3(濃)=H2SO4+6NO2+2H2OP+5HNO3(濃)=H3PO4+5NO2+H2O3I2+10HNO3(稀)=6HIO3+10NO+2H2O

除金、鉑、銥、鍺、銠、釕、鈦、鈮、鉭等金屬外，硝酸幾乎可氧化所有金屬。某些金屬如Fe、A1、Cr等能溶于稀硝酸，而不溶于冷濃硝酸，形成致密的氧化膜，這種現(xiàn)象為“鈍態(tài)”。經(jīng)濃硝酸處理后的“鈍態(tài)”金屬，就不易再與稀酸作用。第59頁,共100頁，星期六，2024年，5月

硝酸氧化規(guī)律。硝酸與金屬反應(yīng)，其還原產(chǎn)物中氮的氧化數(shù)降低多少，主要取決于硝酸的濃度、金屬的活撥性和反應(yīng)的溫度。對同一種金屬來說，酸愈稀則其還原產(chǎn)物氮的氧化數(shù)降低得愈多。一般地說，不活潑的金屬如Cu、Ag、Hg和Bi等與濃硝酸反應(yīng)主要生成NO2，與稀硝酸（6mol/dm）反應(yīng)主要生成NO，當活潑金屬如Fe、Zn、Mg等與稀硝酸反應(yīng)則生成N2O或銨鹽。第60頁,共100頁，星期六，2024年，5月

濃硝酸與濃鹽酸的混合液（體積比為1:3)稱為王水，可溶解不能與硝酸作用的金屬。

Au+HNO3+4HCl=HAuCl4+NO+2H2O3Pt+4HNO3+18HCl=3H2[PtCl6]+4NO+8H2O

王水中含有HNO3、C12、NOC1、高濃度的氯離子HNO3+3HCl=NOCl+C12+2H2O硝酸以硝基（-NO2）取代有機化合物分子中的一個或幾個氫原子，稱為硝化作用。在硝化過程中有水生成，因此濃H2SO4可以促進硝化作用的進行。硝酸是一個強酸，具有酸的一切特性，不過在稀硝酸中更顯出酸性的特征。第61頁,共100頁，星期六，2024年，5月

工業(yè)上氨催化氧化法制硝酸。

2NO+O2=2NO2△H?=-113kJ

mol-13NO2+H2O=2HNO3+NO

實驗室用硝酸鹽與濃硫酸制備少量硝酸。

NaNO3+H2SO4=NaHSO4+HNO3NaHSO4+NaNO3=Na2SO4+HNO3第62頁,共100頁，星期六，2024年，5月

硝酸鹽大多是無色易溶于水的晶體，它的水溶液沒有氧化性。硝酸鹽在常溫下較穩(wěn)定，但在高溫時固體硝酸鹽會分解放出O2，而顯氧化性。硝酸鹽熱分解的產(chǎn)物決定于鹽的陽離子。堿金屬和堿土金屬的硝酸鹽熱分解放出O2并生成相應(yīng)的亞硝酸鹽。電極電位值在Mg和Cu之間的金屬所形成的硝酸鹽熱分解時生成相應(yīng)的氧化物。電極電位值在銅以后的金屬硝酸鹽則分解為金屬第63頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.3.3.2磷的化合物（1）氧化物磷的燃燒產(chǎn)物是五氧化二磷P4O10

、三氧化二磷P4O6

。

P4O6在空氣中加熱轉(zhuǎn)化為P4O10（P4O6在室溫下也會緩慢地氧化）。與冷水反應(yīng)較慢，形成亞磷酸。

P4O6+6H2O(冷)=4H3PO3

在熱水中即起強烈的歧化反應(yīng)

P4O6+6H2O(熱)=3H3PO4+PH3

第64頁,共100頁，星期六，2024年，5月

P4O10為白色雪花狀固體，632K升華，在加壓下加熱到較高溫度，晶體就轉(zhuǎn)變?yōu)闊o定形玻璃狀體，在839K熔化。P4O10與水反應(yīng)，根據(jù)用水量的多少而生成不同組分的酸，當用水量遞增時，優(yōu)勢生成組分的順序是(HPO3)n—H5P3O10—H4P2O7—H3PO4。當P4O10與水的物質(zhì)的量之比超過1:6，特別是有硝酸作催化劑時，可完全轉(zhuǎn)化為正磷酸。

P4O10用作氣體和液體的干燥劑?？梢詮脑S多化合物中奪取化合態(tài)水使硫酸、硝酸脫水。

P4O10+6H2SO4=6SO3+4H3PO4P4O10+12HNO3=6N2O5+4H3PO4

第65頁,共100頁，星期六，2024年，5月（2）磷的含氧酸及其鹽名稱正磷酸焦磷酸三磷酸偏磷酸亞磷酸次磷酸化學式H3PO4H4P2O7H5P3O10(HPO3)nH3PO3H3PO2磷的氧化數(shù)+5(Ⅴ)+5(Ⅴ)+5(Ⅴ)+5(Ⅴ)+3(Ⅲ)+1(Ⅰ)

①正磷酸及其鹽正磷酸簡稱為磷酸。工業(yè)上主要用76％左右的硫酸分解磷酸鈣以制取磷酸Ca3(PO4)2+3H2SO4=2H3PO4+3CaSO4

純磷酸用黃磷燃燒生成P4O10，再用水吸收而制得。純凈的磷酸為無色晶體，加熱磷酸時逐漸脫水生成焦磷酸、偏磷酸。第66頁,共100頁，星期六，2024年，5月

磷酸能與水以任何比相混溶，磷酸是一種非氧化性不揮發(fā)的三元弱酸，磷酸具有強的配位能力。正磷酸能生成三個系列的鹽：M3PO4、M2HPO4和MH2PO4。所有的磷酸二氫鹽都易溶于水，而磷酸一氫鹽和正鹽除了K+、Na+和NH4+離子的鹽外，一般不溶于水。在水中都能發(fā)生不同程度的水解。

Na3PO4的水溶液呈較強堿性做洗滌劑，Na2HPO4水溶液呈弱堿性，NaH2PO4的水溶液呈弱酸性。磷酸二氫鈣是重要的磷肥，用適量的硫酸處理磷酸鈣。

Ca3(PO4)2+2H2SO4＝2CaSO4+Ca(H2PO4)2

所生成的混合物叫過磷酸鈣，有效成分磷酸二氫鈣。第67頁,共100頁，星期六，2024年，5月

②焦磷酸及其鹽焦磷酸是無色玻璃狀固體，易落于水，在冷水中會慢慢地轉(zhuǎn)變?yōu)檎姿?。焦磷酸水溶液的酸性強于正磷酸，四元酸。常見的焦磷酸鹽有M2H2P2O7和M4P2O7兩種類型。將磷酸氫二鈉加熱可得到Na4P2O7。

2Na2HPO4Na4P2O7+H2O

在分別往Cu2+、Ag+、Zn2+、Hg2+等離子溶液中，加入Na4P2O7溶液均有沉淀生成，但由于這些金屬離子能與過量的離子形成配離子如[Cu(P2O7)]2-、[Mn2(P2O7)2]-4，當Na4P2O7溶液過量時，沉淀便溶解。第68頁,共100頁，星期六，2024年，5月

③偏磷酸及其鹽常見的偏磷酸有三偏磷酸和四偏磷酸。偏磷酸是硬而透明的玻璃狀物質(zhì)，易溶于水，在溶液中逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檎姿?。將磷酸二氫鈉加熱，在673～773K間可得到三聚偏磷酸鹽。磷酸二氫鈉加熱到973K，驟冷得到直鏈多磷酸鹽的玻璃體即所謂的格氏鹽。

xNaH2PO4(NaPO3)x+xH2O

第69頁,共100頁，星期六，2024年，5月

④亞磷酸及其鹽P4O6與水反應(yīng)或PCl3、PBr3、PI3等的水解都能生成亞磷酸。純的亞磷酸是無色固體，熔點346K，易溶于水。亞磷酸是一個二元酸，它分子中有一個與P原子直接共用電子的氫原子，它不能被取代，它的電離常數(shù)，K1=1.0×10-2，K2=2.6×10-7。純亞磷酸或它的溶液被強熱時，發(fā)生歧化反應(yīng)。

4H3PO33H3PO4+PH3

亞磷酸和亞磷酸鹽在水溶液中都是強還原劑。第70頁,共100頁，星期六，2024年，5月

⑤次磷酸及其鹽在次磷酸鋇溶液中加硫酸使鋇離子沉淀，便可得游離狀態(tài)的次磷酸。

Ba(H2PO2)2+H2SO4=BaSO4↓+2H3PO2

次磷酸是一個中強一元酸，它的分子中有兩個與P原子直接鍵合的氫原子。次磷酸及其鹽都是強還原劑。第71頁,共100頁，星期六，2024年，5月①三氯化磷三氯化磷是無色液體，PCl3可以向金屬離子配位而形成配合物，能與鹵素加合生成五鹵化磷。在較高溫度或有催化劑存在時，可以與氧或硫反應(yīng)生成三氯氧磷POC13或三氯硫磷PSC13。

PC13易水解生成亞磷酸和氯化氫。

PCl3+H2O=P(OH)3+3HC1（3）磷的鹵化物第72頁,共100頁，星期六，2024年，5月

②五氯化磷過量氯與三氯化磷反應(yīng)生成五氯化磷，PCl5是白色固體，加熱時升華（433K）并可逆地分解為PCl3和Cl2，在573K以上分解完全。

PCl3+Cl2=PCl5PCl5與PCl3相同，易于水解，但水量不足時，則部分水解生成三氯氧磷和氯化氫。

PCl5+H2O=POCl3+2HClPOCl3+3H2O=H3PO4+3HCl第73頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.4碳族非金屬元素及其化合物

【能力目標】能判斷碳族非金屬及其化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律；會應(yīng)用所學知識對碳族非金屬性質(zhì)做出初步判斷。

【知識目標】了解碳族非金屬元素的通性；熟悉碳、硅的性質(zhì)；掌握碳、硅及其化合物的用途。

第74頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.4碳族非金屬元素及其化合物2.4.1碳族元素的通性2.4.2碳族元素的單質(zhì)2.4.3碳族元素的化合物第75頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.4.1碳族元素的通性

周期系ⅣA族包括碳C、硅Si、鍺Ge、錫Sn、鉛Pb五種元素稱碳族元素，其中碳和硅是非金屬元素，其余三種是金屬元素。本族元素原子的價電子層結(jié)構(gòu)是ns2np2?；衔镏刑?、硅的主要氧化態(tài)是+4，在鍺、錫、鉛中隨著原子序數(shù)的增大穩(wěn)定氧化態(tài)逐漸由+4變到+2。由上至下從非金屬遞變到金屬的規(guī)律體現(xiàn)得十分明顯。第76頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.4.2碳族元素的單質(zhì)2.4.2.1碳2.4.2.2硅第77頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.4.2.1碳

碳在地殼中的含量是0.027%，在煤、石油、天然氣、植物、動物、石灰石、白云石、水和空氣中碳都以化合物的形式存在，在自然界中存在的單質(zhì)碳則有金剛石和石墨。在水和空氣中碳主要以碳酸、碳酸鹽和二氧化碳氣的形式存在。碳有三種同素異形體金剛石、石墨和無定形炭。金剛石不僅硬度大、熔點高，并且不導(dǎo)電。石墨很軟，顏色灰黑，比重2.2，熔點3527℃，對化學試劑也顯惰性，能導(dǎo)電。第78頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.4.2.2硅

硅元素主要靠Si—O—Si鍵化合物形成了整個的礦物界，Si原子與O原子鍵合聯(lián)成各種鏈狀、層狀和體型結(jié)構(gòu)，成為各種巖石和它們的風化產(chǎn)物土壤和泥砂。無機建筑材料如花崗石、磚瓦、水泥、灰泥、陶瓷、玻璃等都包含著硅的化合物。硅的氧化物是二氧化硅SiO2，石英、紫石英、燧石、以及平常見到的砂和砂石都是不同純度的SiO2。二氧化硅是酸性氧化物，它在高溫能與堿性的金屬氧化物作用生成硅酸鹽。

SiO2+2CSi+2CO↑第79頁,共100頁，星期六，2024年，5月

在電爐的高溫下（約3000℃），用碳可將氧化鐵和二氧化硅同時還原生成重要的硅鐵合金作為煉鋼的原料。硅的晶體結(jié)構(gòu)類似于金剛石，能刻劃玻璃、熔點1410℃、性脆、灰黑色、有金屬的外貌。在低溫下單質(zhì)硅不活潑，與水、空氣和酸均無作用；但可與強氧化劑和強堿作用。

Si+O2=SiO2Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑Si+2X2=SiX4

高純硅（雜質(zhì)少于百萬分之一）可用作半導(dǎo)體材料，多晶S硅也可用于制造太陽能電池板。第80頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.4.3碳族元素的化合物2.4.3.1碳的化合物2.4.3.2硅的化合物第81頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.4.3.1碳的化合物（1）氧化物CO、CO2、C3O2、C4O3、C5O2和C12O9。①一氧化碳一氧化碳是無色無臭的氣體，有很高的毒性，它與血液中的血紅素結(jié)合形成一種很穩(wěn)定的化合物，從而破壞血液的輸氧能力。第82頁,共100頁，星期六，2024年，5月

一氧化碳是金屬冶煉的重要還原劑

CuO+CO=Cu+CO2FeO+CO=Fe+CO2

在常溫下二氧化碳可使溶液中的二氯化鈀還原成金屬鈀使溶液變黑。

CO+PdCl2+H2O=CO2+2HCl+Pd↓

一氧化碳能與許多金屬加合生成金屬羰基絡(luò)合物如Fe(CO)5、Co2(CO)8、Ni(CO)4、Cr(CO)6等。在實驗室中將蟻酸（即甲酸）滴加到熱濃硫酸中或?qū)⒉菟峋w與濃硫酸一起加熱均可得到一氧化碳氣體。

在后一反應(yīng)中，使混合氣體通過固體氫氧化鈉吸收掉CO2即可得到純CO。第83頁,共100頁，星期六，2024年，5月

在工業(yè)上使限量的空氣通過赤熱碳層可得到體積比為1(CO):2(N2)的餛合氣體（還含有少量的O2、H2、CH4、CO2等），稱為發(fā)生爐煤氣，它是一種便宜的氣體燃料。

C+O2=CO2+393.3kJ（放熱）

CO2+C=2CO-173.2kJ（吸熱）使水蒸氣通入紅熱碳層可得到CO和H2的混合氣體，稱為水煤氣。

C+H2O=2CO2+569kJ（放熱）第84頁,共100頁，星期六，2024年，5月

②二氧化碳二氧化碳是一種無色、無臭和不助燃的氣體，比空重。大氣中二氧化碳含量增加對氣候有影響。二氧化碳易液化。固體CO2作致冷劑，叫做干冰。干冰同乙醚、氯仿或丙酮等有機溶劑所組成的凍膏，溫度-77℃用于低溫冷浴。二氧化碳有很高的熱穩(wěn)定性。在高溫，C可將CO2還原成CO，Mg可將CO2還原成C：

CO2+C=2COCO2+2Mg=2MgO+C單質(zhì)碳或含碳的可燃物質(zhì)在空氣中燃燒生成二氧化碳，許多碳酸鹽熱分解產(chǎn)生二氧化碳。在實驗室中常用酸和碳酸鹽作用制備二氧化碳。

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

二氧化碳滅火劑，二氧化碳無毒，空氣中含量過高會產(chǎn)生窒息。第85頁,共100頁，星期六，2024年，5月（2）碳酸及其鹽

CO2溶于水生成碳酸H2CO3，碳酸是一種弱酸。碳酸是一個二元弱酸，分步電離。向NaQH溶液中通入CO2，首先生成的是碳酸氫鈉

Na++OH-+CO2→Na++HCO3-

碳酸氫鈉俗名重堿，由于水解，它的水溶液呈弱堿性HCO3-+H2O?H2CO3+OH-

把等物質(zhì)的量NaOH加到NaHCO3溶液中，中和生成Na2CO3。

Na++HCO3-+Na++OH-?2Na++CO32-+H2O

碳酸鈉俗名純堿，由于它在水中高度水解，溶液呈強堿性。

CO32-+H2O?HCO3-+OH-2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO22Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2第86頁,共100頁，星期六，2024年，5月

碳酸鹽熱不穩(wěn)定性MCO3=MO+CO2

碳酸的熱穩(wěn)定性比碳酸氫鹽小，而碳酸氫鹽的熱穩(wěn)定性又比相應(yīng)的碳酸鹽小。

H2CO3H2O+CO22NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2Na2CO3Na2O+CO2MCO3的熱穩(wěn)定性根據(jù)Mn+離子的電荷、半徑和電子結(jié)構(gòu)判斷。堿金屬碳酸鹽Na2CO3和K2CO3都有很高的熱穩(wěn)定性，加熱到1000℃也不分解。堿土金屬碳酸鹽，隨M2+離子半徑的增大而熱穩(wěn)定性升高。非惰氣型（不規(guī)則、18、18+2型）離子的碳酸鹽較容易熱分解。碳酸氫鹽容易熱分解。第87頁,共100頁，星期六，2024年，5月

銨和堿金屬的碳酸鹽（除碳酸鋰外）是易溶于水的，其他金屬離子的碳酸鹽均難溶于水。酸式碳酸鹽比相應(yīng)難溶碳酸鹽有較大溶解度。

Ca2++CO32-=CaCO3↓CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2

易溶的碳酸鹽如碳酸鈉、碳酸鉀或碳酸銨相應(yīng)的酸式碳酸鹽如NaHCO3、KHCO3或NH4HCO3有較低的水溶解度。工業(yè)上利用碳酸氫鈉（銨、鉀）的低溶解度，使純堿、碳銨的工業(yè)合成獲得成功。第88頁,共100頁，星期六，2024年，5月2.4.3.2硅的化合物

在自然界中石英是二氧化硅晶體，其堅硬、脆性、難熔的無色固體。硅氧四面體。石英在1600℃熔化成粘稠液體，稱為石英玻璃。石英玻璃能讓可見光和紫外線通過，制造紫外燈（汞燈）和光學儀器，膨脹系數(shù)很小，經(jīng)受溫度的劇變，不溶于水，除氫氟酸外有好的抗酸性。

SiO2+4HF=SiF4↑+2H2OSiO2+4OH-=SiO44-+2H2OSiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2↑（1）二氧化硅第89頁,共100頁，星期六，2024年，5月（2）硅酸及其鹽

①硅酸硅酸用相應(yīng)的可溶性的硅酸鹽與酸作用生成。

SiO44-+4H3O+=H4SiO4+4H2OH4SiO4是一種幾乎不溶于水的二元酸，通式xSiO2·yH2O表示。偏硅酸H2SiO3（x=1，y=1）、二偏硅酸H2Si2O5

（x＝2，y=1）、正硅酸H4SiO4（x＝1，y=2）和焦硅酸H6Si2O7，（x=2，y＝3），在水溶液中主要是以H4SiO4存在，常以H2SiO3代表硅酸。單分子硅酸可溶于水，當單分子硅酸逐漸聚合成多硅酸時，則形成膠體溶液，即硅酸溶膠。硅膠是一種極性吸附劑，對H2O、BCl3、PCl5等極性物質(zhì)都有較強的吸附能力，反復(fù)使用，作干燥劑和吸附劑。用CoC12溶液潤泡、干燥活化后制得變色硅膠。用高純的四氯化硅和正硅酸乙酯(C2H5O)4Si水解可以制得純的硅膠。第90頁,共100頁，星期六，2024年，5月

②硅酸鹽分為溶于水和不溶于水硅酸鹽。溶于水組成aM2O·bSiO2·cH2O,M代表堿金屬如Na2SiO3·

nH2O（n=5、6、7、8、9）以外，還有Na2SiO3、Na2Si2O5、Na4SiO