非金属及其化合物—2024届高三化学知识清单

非金属及其化合物 一、碳及其重要化合物 1.碳单质 种类 主要有金刚石、石墨、C60、富勒烯等 结构 金刚石：正四面体空间网状结构；石墨：平面正六边层状结构 物理性质 金刚石：熔点高，硬度大、不导电；石墨：熔点高，质软、有滑腻感，能导电 化学性质 与O2反应 O2充足时： O2不足时： 与氧化物反应 CuO： SiO2： H2O： 与强氧化性酸反应 浓硫酸： 用途 金刚石：用作切削刀具、装饰品等；作电极、高温润滑剂、铅笔芯等 2. 一氧化碳和二氧化碳 物质 CO CO2 物理性质 无色气体、有毒、难溶于水 无色无味的气体，能溶于水，固态CO2俗称干冰 化学性质 还原性： 酸性氧化物的通性：CO2+H2OH2CO3； CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 氧化性：； 二、硅及其重要化合物 1.硅 (1)物理性质：晶体硅呈灰黑色、有金属光泽，导电性介于导体与绝缘体之间，熔、沸点高。 (2)化学性质： 与氢氟酸反应：。 与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===。 与O2反应：。 (3)硅的制备 石英砂粗硅SiCl4高纯硅 反应①：。 反应②：。 反应③：。 (4)硅的用途：半导体材料，太阳能电池、计算机芯片等。 2.二氧化硅 二氧化硅 存在 二氧化硅存在于沙子、石英、水晶、玛瑙中 晶体类型 原子晶体 结构 空间立体网状结构，不存在单个分子 物理性质 硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水 化学性质 ①与水反应　 不反应 ②与酸反应　 只与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O ③与碱反应 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞) ④与盐反应 如与Na2CO3反应： ⑤与碱性氧化物反应 如与CaO反应： 用途 光导纤维、光学仪器、电子部件 3.硅酸及硅酸盐 (1)硅酸的性质与用途 (2)硅酸盐 ①定义：由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。 ②表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，常用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)写成Na2O·SiO2，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O。 ③硅酸钠(Na2SiO3) ☑白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。 ☑与较强的酸反应，如与盐酸反应的化学方程式为Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓；与CO2水溶液反应的化学方程式为Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。 ☑用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。 4.无机非金属材料 (1)传统无机非金属材料 ①三种硅酸盐工业生产的比较 水泥 玻璃 陶瓷 生产原料 石灰石、黏土 纯碱、石灰石和石英 黏土 主要成分 3CaO·SiO2，2CaO·SiO2， 3CaO·Al2O3 Na2SiO3，CaSiO3，SiO2 硅酸盐 生产条件 高温 ②主要用途：陶瓷、玻璃、水泥是重要建筑材料，也广泛应用于生活中。 (2)新型无机非金属材料 ①高温结构陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化 学侵蚀性和电绝缘性等。 ②生物陶瓷：对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常。 ③压电陶瓷：具有压电效应。 三、氯及其化合物 1.氯的存在：氯是一种重要的“成盐元素”，自然界中除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中，还存在于陆地的盐湖和盐矿中。 2．氯气的主要用途：主要的化工原料，制造盐酸，有机溶剂、农药、染料和药品等，也可生产漂白液和漂白粉等。 3.氯气的物理性质：Cl2是黄绿色、有刺激性气味的气体，有毒，熔点为－101℃，沸点为－34.6℃，密度为3.214g·L－1，比空气的密度大。25℃时，1体积水可溶解2体积Cl2，其水溶液称为氯水。 4.氯气的化学性质 （1）与金属单质的反应 化学方程式 反应现象 与钠反应 2Na+Cl22NaCl 产生大量白烟 与铁反应 2Fe+3Cl22FeCl3 产生大量棕褐色烟 与铜反应 Cu+Cl2CuCl2 产生大量棕黄色烟 （2）氯气与非金属单质的反应 在空气中点燃氢气，然后把导管伸入盛有氯气的集气瓶中。 现象：氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口上方出现白雾。 化学方程式：H2＋Cl22HCl。 （3）氯气与水的反应 溶于水的氯气部分与水发生反应，化学方程式为Cl2+H2O═HCl+HClO。次氯酸具有强氧化性，能杀死水中的病菌，起到消毒的作用。  （4）氯气与碱的反应 与氢氧化钠溶