内容正文:
专题六 非金属及其化合物
学习思路及方法:
1、共需五种非金属元素:C Si N S Cl
2、掌握 “氢化物→单质→氧化物→酸→盐 ” 转变的这一主轴
3、每种物质研究的思维主轴“存在哪里(或如何制备)→性质如何→用途如何”
一、碳
(1)存在:碳单质的存在形式有金刚石、石墨、木炭、足球烯,它们互为同素异形体。
(2)结构:金刚石:正四面体空间网状结构;石墨:平面正六边形层状结构。
(3)主要化学性质——还原性
可燃性
2C+O2(不足)eq \o(=====,\s\up7(点燃))2CO、C+O2(足量)eq \o(=====,\s\up7(点燃))CO2
与氧化
物反应
CuO:2CuO+Ceq \o(=====,\s\up7(△))2Cu+CO2↑(冶炼金属)
SiO2:SiO2+2Ceq \o(=====,\s\up7(高温))Si+2CO↑(制取粗硅)
H2O:C+H2O(g)eq \o(=====,\s\up7(高温))CO+H2(制取水煤气)
与强氧化
性酸反应
浓H2SO4:C+2H2SO4(浓)eq \o(=====,\s\up7(△))CO2↑+2SO2↑+2H2O
浓HNO3:C+4HNO3(浓)eq \o(=====,\s\up7(△))CO2↑+4NO2↑+2H2O
2.一氧化碳(CO)
(1)物理性质:无色气体,有毒,难溶于水。
(2)化学性质——还原性
①燃烧:2CO+O2eq \o(=====,\s\up7(点燃))2CO2,淡蓝色火焰;
②还原CuO:CuO+COeq \o(=====,\s\up7(△))Cu+CO2(冶炼金属)。
3.二氧化碳(CO2)
(1)物理性质:CO2是一种无色、无味的气体,能溶于水,固态CO2俗称干冰。
(2)化学性质:与H2O、Na2O、Ca(OH)2(足量、澄清)、Mg反应的方程式分别为
CO2+H2OH2CO3、 Na2O+CO2===Na2CO3、
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O 2Mg+CO2eq \o(=====,\s\up7(点燃))2MgO+C 。
(4) 确认混合气体(CO、CO2)中含有CO气体的实验设计方法
A的作用——除去混合气体中的CO2 B的作用——检验混合气体中CO2是否除尽
C的作用——干燥CO气体 D的作用——CO还原CuO
E的作用——验证CO的氧化产物CO2
F的作用——除去尾气中的CO气体,以防止污染环境
5.碳酸的酸式盐和正盐的比较
(1)在水中的溶解性
①含K+、Na+、NHeq \o\al(+,4)的正盐易溶于水,其余一般不溶于水;酸式盐均能溶于水。
②一般来说,在相同温度下,难溶性正盐溶解度小于其酸式盐溶解度,如溶解度Ca(HCO3)2>CaCO3;可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度,如溶解度Na2CO3>NaHCO3。
(2)水溶液酸碱性强弱
物质的量浓度相同时,正盐溶液的pH大于其酸式盐溶液,如pH:Na2CO3溶液>NaHCO3溶液。
(3)热稳定性
一般来说,热稳定性顺序为正盐>酸式盐>碳酸,如稳定性Na2CO3>NaHCO3>H2CO3。可溶性正盐>难溶性正盐,如CaCO3高温分解,而K2CO3不易分解。
(4)与酸的反应
①CaCO3与盐酸反应的离子方程式:
CaCO3+2H+===H2O+CO2↑+Ca2+。
②Ca(HCO3)2与盐酸反应的离子方程式:
HCOeq \o\al(-,3)+H+===H2O+CO2↑。
(5)与碱的反应
①Na2CO3与Ca(OH)2反应的离子方程式:
COeq \o\al(2-,3)+Ca2+===CaCO3↓。
②NaHCO3与足量Ca(OH)2反应的离子方程式:
HCOeq \o\al(-,3)+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O。
Ca(OH)2与足量NaHCO3反应的离子方程式:
Ca2++2OH-+2HCOeq \o\al(-,3)===CaCO3↓+COeq \o\al(2-,3)+2H2O。
例题:
我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如下:
下列说法不正确的是( )
A.反应①的产物中含有水
B.反应②中只有碳碳键形成
C.汽油主要是C5~C11的烃类混合物
D.图中a的名称是2甲基丁烷
解析:选B 反应①是CO2与H2反应生成了CO,根据元素守恒可推断有H2O生成,A项正确;反应②是CO与H2反应生成(CH2)n,(CH2)n中还含有碳氢键,B项错误;由示意图可知,汽油的主要成分是C5~C11的烃类混合物,C项正确;根据a的球棍模型,可