第五章 化工生产中的重要非金属元素【基础诊断与扫盲】高一化学下学期人教版

第五章 化工生产中的重要非金属元素 知识点 01 诊断评价 硫 不了解 了解 掌握 1．Fe分别与氯气、硫反应得到的产物中铁元素化合价相同。(____) 2．硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫，在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫。(_____) 3．清洗试管内壁黏附的硫黄，可以用，清洗。(____) 4．与S完全反应，转移的电子数为。(_____) 5．硫与金属或非金属反应时均作氧化剂(_____) 6．3S＋6NaOH=2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，在该反应中，硫既作氧化剂，又作还原剂。可以用热的NaOH溶液洗涤沾有硫的试管(_____) 7．硫的非金属性较强，所以只以化合态存在于自然界中。(_____) 知识点 02 诊断评价 二氧化硫 不了解 了解 掌握 8．向漂白粉溶液、“84”消毒液中通入，不是发生复分解反应生成亚硫酸盐与次氯酸，而是发生氧化还原反应生成硫酸盐和。(____) 9．Zn与一定量浓硫酸反应先生成气体，后生成。(____) 10．能使某些色素褪色，可用作漂白剂。(_____) 11．用NaOH溶液吸收少量：。(___) 12．除去中的水蒸气，可利用盛浓硫酸的U形管。(_____) 13．通入酸性溶液中：。(_____) 14．某金属冶炼厂排放的气体用酸性溶液吸收，然后通入空气使吸收液再生后循环利用，则氧化性：。(_____) 15．检验硫酸厂周边空气中是否含有的方法是：用注射器多次抽取空气，慢慢注入盛有酸性稀溶液的同一支试管中，观察到溶液不变色，说明空气中不含二氧化硫。(____) 16．将少量通入NaClO溶液中：。(____) 17．向硫化钠溶液通入足量二氧化硫：。（_____） 知识点 03 诊断评价 硫酸 不了解 了解 掌握 18．常温下浓硫酸能使铝发生钝化，可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸。(_____) 19．Zn与浓硫酸和稀硫酸反应时，硫酸同时体现酸性和氧化性。(_____) 20．向蔗糖中加适量浓硫酸，蔗糖变黑，因为浓硫酸具有脱水性。(___) 21．在与浓硫酸的反应中，氧化产物和还原产物可以均为。(_______) 22．足量的锌与一定量的浓硫酸充分反应，放出和的混合气体时，转移电子数为。(____) 23．常温下，含有的浓硫酸与足量铜反应，生成分子的数目小于。(____) 24．向浓硫酸中通入H2S气体，1 mol浓硫酸完全反应，转移电子数可能是，也可能是。（______） 25．稀释浓硫酸的方法。(______) 26．稀释浓硫酸时，酸溅到皮肤上的处理方法：用3~5%的溶液冲洗。(______) 27．取一定量样品，溶解后加入溶液，产生白色沉淀。加入浓，仍有沉淀，则此样品中含有。(_____) 知识点 04 诊断评价 不同价态含硫物质的转化 不了解 了解 掌握 28．在给定条件下可实现上述转化。(_____) 29．溶液久置后出现浑浊颜色变深的原因是。(______) 30．所示的物质间转化均能实现。(_______) 31．某溶液中先加入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加足量盐酸沉淀不溶解，则原溶液中有SO。( ) 32．c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液：Na+、、、能大量共存。(_______) 33．汽车尾气中的氮氧化合物是由游离态的氮转化来的。(____) 34．工业上利用合成氨实现人工固氮不涉及氧化还原反应。(_____) 35．氮元素有负化合价，正化合价和零价，因而常温下，N2既能与氧气反应，又能与H2反应。(_____) 36．N2与O2在放电条件下直接化合成NO2。(_______) 知识点 05 诊断评价 氮气与氮的氧化物 不了解 了解 掌握 37．闪电时氮气与氧气化合生成NO，属于自然固氮。(________) 38．固氮反应一定属于氧化还原反应。(_______) 39．与水的反应中既作氧化剂又作还原剂。(____) 40．NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物。(_____) 41．制取二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气。(_____) 42．溴蒸气和NO2都是红棕色气体，可用湿润的淀粉­KI试纸和NaOH溶液鉴别。(_____) 知识点 06 诊断评价 氨和铵盐 不了解 了解 掌握 43．氨极易溶于水，故液氨可用作制冷剂。(____) 44．由氨制硝酸：，因和均具有氧化性。(____) 45．制取。(_____) 46．氨气遇到浓盐酸、浓硫酸都会发生反应，产生白烟。(_____) 47．如图装置收集。(___________) 48．向某溶液中加入氢氧化钠溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，该溶液中一定含有。(_____) 49．能用加热法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl为强酸弱碱盐。(___________) 50．液氨制冷、碘的升华、加热法分离和都不涉及化学变化。(_____) 51．用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火，其原因是氯化铵分解吸收热量，降低了温度；氯化铵分解产生的气体隔绝了空气。(_____) 52．加热分解NH4HCO3固体，将所得的气体进行适当处理可获得NH3。(_____) 知识点 07 诊断评价 硝酸 不了解 了解 掌握 53．用稀硝酸溶解少量Cu粉：。(_____) 54．向溶液中滴加稀硝酸，不生成，而是发生氧化还原反应生成和NO。(____) 55．Fe与稀反应不生成。(____) 56．铁与稀硝酸(过量)反应生成，过量Fe与稀反应生成。(____) 57．向溶液中先通入适量，无明显现象，再加入稀，有白色沉淀生成，故稀有氧化性。(_____) 58．浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，因为浓硝酸具有强氧化性。(____) 59．铁不能溶于冷的浓硝酸中，说明铁不能与冷的浓硝酸反应。(____) 60．铜与浓硝酸反应生成而与稀硝酸反应生成氮的更低价氧化物NO，则氧化性：稀硝酸>浓硝酸。(____) 61．铜片加入稀硫酸中，加热无明显现象，再加入少量硝酸钾固体，溶液变蓝，硝酸钾作催化剂。(______) 62．铁钉放入浓中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体。（____） 知识点 08 诊断评价 酸雨及防治 不了解 了解 掌握 63．温室气体是形成酸雨的主要物质。(_____) 64．含硫燃料（如煤）中加入生石灰，可减少因引起的酸雨，也可减少因排放引起的温室效应。(___) 65．SO2、CO2、NO2都是可形成酸雨的气体。(___________) 66．燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施。(_____) 67．氮氧化物会破坏臭氧层，也能形成酸雨。(_____) 68．推广碳捕集和封存技术可缓解温室效应。(_______) 69．酸雨被称为“天堂的眼泪”，某雨水样品放置一段时间后，由4.68变为4.00，是因为雨水中溶解的增多。(_______) 70．防治酸雨的根本途径是减少人为SO2、NOx的排放。(_____) 知识点 09 诊断评价 硅酸盐材料 不了解 了解 掌握 71．冰壶主材料花岗岩属于无机非金属材料。(_____) 72．汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏土。(_______) 73．水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品。(_____) 74．石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一(_____) 75．传统的无机非金属材料均为硅酸盐材料。(_____) 76．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐。(_____) 77．硅酸钠是一种难溶于水的硅酸盐。(_____) 78．钢化玻璃与普通玻璃的主要成分基本相同。(_____) 79．水泥、玻璃、陶瓷、氮化硅都是传统无机非金属材料。(_____) 知识点 10 诊断评价 硅与二氧化硅 不了解 了解 掌握 80．单晶硅熔点高，可用于制造芯片。(____) 81．制造月球探测器中的瞄准镜时使用的光导纤维，其主要成分是二氧化硅。(____) 82．向一定浓度的溶液中通入适量出现白色沉淀，证明的酸性比的酸性强。(____) 83．均能一步转化。(____) 84．是酸性氧化物，与任何酸都不能发生反应。(____) 85．工业制粗硅：。(_____) 86．二氧化硅可用作航天器太阳能电池板的材料。(_____) 87．氢氟酸可与反应得到，故二氧化硅是一种两性氧化物。(_____) 88．氢氟酸不能存放在玻璃瓶中，要用塑料瓶存放。(_____) 89．SiO2是H2SiO3的酸酐，所以SiO2和水反应生成H2SiO3。(_____) 90．氢氧化钠溶液保存在带橡胶塞的玻璃试剂瓶中。(_____) 知识点 11 诊断评价 新型无机非金属材料 不了解 了解 掌握 91．氮化硅陶瓷和氮化铝陶瓷均为新型无机非金属材料。(_____) 92．氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，化学式为Si3N4。(_____) 93．天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料(______) 94．天眼反射镜中使用的金刚砂属于新型无机非金属材料(______) 95．石墨烯与石墨的组成元素相同。(_______) 96．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，可用于制造汽车发动机。(____) 参考答案： 1．× 2．× 3．√ 4．× 5．× 6．√ 7．× 8．√ 9．√ 10．√ 11．× 12．× 13．√ 14．√ 15．√ 16．× 17．× 18．√ 19．√ 20．√ 21．√ 22．× 23．√ 24．√ 25．√ 26．× 27．× 28．× 29．× 30．× 31．× 32．× 33．√ 34．× 35．× 36．× 37．√ 38．√ 39．√ 40．√ 41．× 42．× 43．× 44．× 45．× 46．× 47．× 48．√ 49．× 50．× 51．√ 52．√ 53．× 54．√ 55．√ 56．√ 57．√ 58．× 59．× 60．× 61．× 62．√ 63．× 64．× 65．× 66．√ 67．√ 68．√ 69．× 70．√ 71．√ 72．√ 73．× 74．√ 75．× 76．× 77．× 78．√ 79．× 80．× 81．√ 82．× 83．× 84．× 85．√ 86．× 87．× 88．√ 89．× 90．√ 91．√ 92．√ 93．√ 94．√ 95．√ 96．√ 知识点01 硫 1．硫元素的位置、结构与性质 （1）硫元素位于元素周期表的第 三 周期、第 ⅥA 族，硫原子的最外电子层有 6个 电子，在化学反应中容易得到2个电子，形成 －2 价硫的化合物。 （2）与氧元素相比，得电子能力相对 较弱 ，非金属性比氧的 弱 。故在富含O2的地表附近的含硫化合物中，硫常显 ＋4 价或 ＋6 价，而氧显 －2 价。 2．硫单质的物理性质 硫(俗称 硫黄 )是一种黄色晶体，质脆，易研成粉末。硫 难 溶于水，微溶于 酒精 ，易溶于 二硫化碳 。 3．硫单质的化学性质 （1）氧化性表现为与金属、H2反应： 与Fe、Cu、H2反应的化学方程式分别为 S＋FeFeS 、 S＋2CuCu2S 、 S＋H2H2S ，在这些反应，S均作 氧化 剂。 （2）还原性表现为与O2反应，其化学方程式为 S＋O2SO2 ，反应中S作 还原 剂。 注意：（1）硫的氧化性 较弱 ，与变价金属反应，生成 低价 态的金属硫化物。 （2）硫与氧气反应，无论氧气是否过量，只生成SO2。 知识点02 二氧化硫 1．物理性质 二氧化硫是一种无色、有 刺激性 气味的有毒气体，密度比空气的 大 ，易溶于水。在通常情况下，1体积的 水 可以溶解约 40 体积的SO2。 2．化学性质 （1）具有酸性氧化物的性质 ①与H2O反应的化学方程式为： SO2＋H2OH2SO3 。 ②与碱(如NaOH)反应的化学方程式为： SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O 。 （2）还原性 SO2在一定条件下与O2反应的化学方程式为：，生成的SO3也是 酸性 氧化物，与H2O反应的化学方程式为： SO3＋H2O===H2SO4 。 （3）氧化性 SO2与H2S反应的化学方程式为： SO2＋2H2S===3S＋2H2O 。 （4）漂白性 ①SO2通入品红溶液中，品红溶液 褪 色，加热时，溶液又变 红 色。 ②SO2的漂白原理：SO2与某些有色物质生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解又使有色物质恢复原来的颜色。 ③应用：SO2在工业上应用于漂白纸浆、毛、丝等；此外SO2可用于 杀菌消毒 ，还是一种食品 添加剂 。 3．可逆反应 （1）正反应：向 生成物 方向进行的反应。 （2）逆反应：向 反应物 方向进行的反应。 （3）可逆反应：在同一条件下，既能向 正反应 方向进行，同时又能向 逆反应 方向进行的反应。 知识点03 硫酸 1．工业制硫酸的原理示意图 （1） S＋O2SO2 或4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2； （2）2SO2＋O22SO3， （3） SO3＋H2O===H2SO4 。 2．硫酸的酸性 （1）电离方程式：H2SO4===2H＋＋SO。 （2）写出稀硫酸与Zn、CuO、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应的离子方程式分别为 Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 、CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O 、 H＋＋OH－===H2O 、HCO＋H＋===CO2↑＋H2O。 3．浓硫酸的特性 （1）吸水性：浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分，可用于作干燥剂。 （2）脱水性：浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去。 （3）强氧化性 ①与金属Cu反应的化学方程式为 2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O 。反应中氧化剂是 浓硫酸 ，还原剂是 Cu ，还原产物为 SO2 。 ②与非金属的反应 浓硫酸与木炭反应的化学方程式为 C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 。反应中氧化剂为 浓硫酸，还原剂为 C ，还原产物为 SO2 。 4．常见的硫酸盐 （1）石膏(化学式为 CaSO4·2H2O )，加热失水变为熟石膏(化学式为 2CaSO4·H2O )，应用于制作各种模型和医疗用的石膏绷带，工业上还用于调节 水泥的硬化速率 。 （2）硫酸钡又称“重晶石”或“钡餐”，用于生产其他钡盐的原料或消化系统 X射线 检查的内服药剂。 （3）硫酸铜为白色粉末，CuSO4结合水后变为 蓝色晶体胆矾 (化学式为 CuSO4·5H2O )，又称蓝矾。无水CuSO4可用于检验H2O的存在。胆矾和 石灰乳 混合制成一种常用的农药—— 波尔多液 。 5．探究1：蔗糖的脱水实验 （1）蔗糖逐渐变黑。原因是浓硫酸具有 脱水性 ：C12H22O11 12C＋11H2O 。 （2）蔗糖体积膨胀，形成黑色疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体。原因是 浓硫酸具有强氧化性，把C氧化成CO2，并有SO2气体放出 。 6．探究2：浓硫酸与Cu的反应 （1）a中铜丝变 黑 ，有气体逸出；b中品红溶液逐渐变为 无 色；c中溶液变为 红 色。 （2）NaOH溶液棉团的作用是吸收尾气 SO2 ，防止污染空气：SO2＋2OH－===SO＋H2O。 7．SO的检验 （1）实验探究： ①稀硫酸或Na2SO4溶液现象为有 白色 沉淀生成，加盐酸后 白色 沉淀不溶解。 ②Na2CO3溶液现象为有 白色 沉淀生成，加盐酸后 白色 沉淀溶解且放出气体。 （2）SO的检验一般思路：待测液无沉淀无气体生成 白色 沉淀生成。 2、粗盐中可溶性杂质的除去 杂质 加入的试剂 化学方程式 Na2SO4 BaCl2溶液 Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl MgCl2 NaOH溶液 MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl CaCl2 Na2CO3溶液 CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl 知识点04 不同价态含硫物质的转化 (一)自然界中硫的存在和转化 1．硫的存在 （1）在自然界中硫元素主要以 化合态 形式存在，通常以 硫化物 的形式存在，如黄铁矿( FeS2 )、黄铜矿( CuFeS2 )。在地表附近，硫化物转化为 硫酸盐 ，如石膏( CaSO4·2H2O )、芒硝(Na2SO4·10H2O)等。 （2） 游离态 的硫存在于 火山口 附近或 地壳 的岩层中。 2．硫的转化 火山口附近的硫单质会被大气中的氧气氧化成 二氧化硫 ， 二氧化硫 可被进一步氧化成 三氧化硫。 (二)常见硫的价态及转化 1．硫元素常见的化合价有 －2、0、＋4 和 ＋6 ，可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。利用 氧化剂 ，可将硫元素从 低价 态转化到 高价 态；利用 还原剂 ，可将硫元素从 高价 态转化到 低价 态。 2．硫的不同价态所对应的常见化合物 （1）含有－2价硫的物质有酸： H2S ，盐：Na2S、 NaHS 等。 （2）含有＋4价硫的物质有氧化物： SO2 ，酸： H2SO3 ，盐：Na2SO3、NaHSO3等。 （3）含有＋6价硫的物质有氧化物： SO3 ，酸： H2SO4 ，盐：Na2SO4、NaHSO4等。 3．不同价态硫元素之间的相互转化 不同价态硫元素之间的相互转化主要通过 氧化还原反应 实现。上述转化中，从左到右，硫元素化合价 升高 ，需加入 氧化剂 。从右到左，硫元素化合价降低，需加入 还原剂 。 4．相同价态硫元素之间的转化 以上两种转化关系均属于 相同 价态硫元素之间的转化，从左到右的转化，加入 碱 可以实现；从右到左的转化，加入 酸 可以实现。 知识点05 氮气与氮的氧化物 1．氮元素的位置、结构与存在 （1）氮元素位于元素周期表的 第二 周期、第 ⅤA 族。氮原子的最外电子层有 5个 电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此，氮原子一般通过 共用电子对 与其他原子相互结合构成物质。 （2）氮元素在自然界中主要以 氮分子 的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的 蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的 硝酸盐 和 铵盐 中。 2．氮气的物理性质 N2是一种 无色 、 无味 的气体，ρ(N2)＜ρ(空气)， 难 溶于水。 3．氮气的结构与化学性质 （1）N2的结构：N2的结构式为 N≡N ，氮氮键很难断裂，化学性质很稳定。 （2）化学性质 N2在 高温、放电 等条件下，N2获得足够的能量，使 N≡N 断裂。写出N2与Mg、H2、O2反应的化学方程式。 ①3Mg＋N2Mg3N2； ②N2＋3H22NH3； ③N2＋O22NO。 4．氮的固定：将大气中 游离态 的氮转化为 氮的化合物 的过程。 （1）自然固氮：大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物，或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨。 （2）人工固氮：人类通过控制条件，将氮气 氧化 或 还原 为氮的化合物，最重要的人工固氮途径就是 工业合成氨 。 5．一氧化氮和二氧化氮 物理性质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性 NO 无 色 气态 无味 有毒 不 溶 NO2 红棕 色 气态 有刺激性 气味 有毒 易 溶 化学性质 （1）NO在空气中易转化为 红棕 色的NO2，反应方程式为： 2NO＋O2===2NO2 。 （2）NO2与H2O反应生成HNO3和NO，反应方程式为： 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 。 知识点06 氨和铵盐 (一)氨 1．氨的物理性质 （1）氨是无色、有 刺激性 气味的气体，密度比空气的 小 ，很容易 液化 。 （2）氨极易溶于水：在常温常压下，1体积水大约可溶解 700 体积氨。可利用 喷泉 实验证明NH3极易溶于水。 2．氨的化学性质 （1）NH3与水反应的化学方程式为： NH3＋H2ONH3·H2O 。 （2）NH3与酸反应生成铵盐 ①浓氨水挥发出的NH3与浓盐酸挥发出的 HCl 相遇形成 白烟 ，即NH4Cl晶体小颗粒，其反应的方程式为： NH3＋HCl===NH4Cl 。 ②氨通入稀硫酸中反应的离子方程式为NH3＋H＋===NH。 （3）氨的催化氧化 氨催化氧化制HNO3的系列反应方程式依次为：4NH3＋5O24NO＋6H2O， 2NO＋O2===2NO2 ，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 。 (二)铵盐——铵根离子(NH)与酸根离子构成的化合物 1．不稳定性：NH4Cl、NH4HCO3受热分解的化学方程式分别为 NH4ClNH3↑＋HCl↑ 、NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑ 。 2．与碱的反应 （1）固体反应：NH4Cl与NaOH反应的化学方程式为：NH4Cl＋NaOHNH3↑＋NaCl＋H2O。 （2）溶液中铵盐与强碱反应的离子方程式(加热)：NH＋OH－NH3↑＋H2O。 （3）稀溶液中铵盐与强碱反应的离子方程式(不加热)：NH＋OH－===NH3·H2O。 3．铵盐与碱反应的两个应用 （1）检验NH：待测液中加NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸放置于试管口，若试纸变蓝，说明溶液中含NH。 （2）实验室制备NH3 4．氨气的实验室制法 （1）原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 （2）装置 ①发生装置：固体＋固体气体，与实验室利用 氯酸钾 和 二氧化锰 加热制取氧气的装置相同。 ②净化装置：通常用 碱石灰 干燥氨气，不能用五氧化二磷、 浓硫酸 和无水氯化钙干燥。 （3）收集方法： 向下 排空气法收集，试管口塞一团疏松的棉花团，目的是防止 氨气 与空气形成对流，以收集到较纯净的氨气。 （4）验满方法 ①方法一：用镊子夹住一片湿润的 红色石蕊 试纸放在试管口，若试纸变 蓝 ，说明已经收集满。 ②方法二：用蘸取 浓盐酸 的玻璃棒靠近试管口，若有 白烟 生成，说明已经收集满。 （5）尾气处理：多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或 稀硫酸 浸润的棉花球)以避免污染空气。在吸收时要防止 倒吸 ，常采用的装置如图所示： 5．实验室快速制氨气的方法 （1）加热浓氨水法：NH3·H2O不稳定，受 热 易分解生成NH3：NH3·H2ONH3↑＋H2O，故可直接加 热浓氨水 制备NH3。 （2）浓氨水加固体NaOH(或生石灰、碱石灰)法：固体NaOH溶于水放出大量的热，会促使氨水分解，而生石灰可与水反应生成Ca(OH)2，同时反应 放热 ，也会促使 氨水 分解，故可在常温下向固体NaOH或CaO中滴加 浓氨水 来制备NH3。反应装置图分别为： 知识点07 硝酸 1．物理性质 颜色 状态 气味 特性 无 色 液态 有 刺激性 气味 易 挥发 2．化学性质 （1）酸性：属于强酸，具有酸的通性，如CaCO3与HNO3反应的化学方程式为： CaCO3＋2HNO3(稀)===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O 。 （2）不稳定性：见光或者受热易分解，化学方程式为4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。所以硝酸一般保存在 棕色 试剂瓶中，并放置在 阴凉处 。 （3）强氧化性 ① Cu与浓硝酸反应的化学方程式为 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 。 Cu与稀硝酸反应的化学方程式为 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 。 ②与Fe、Al反应：常温下，浓硝酸或浓硫酸可使铁、铝表面形成一层致密的 氧化物 薄膜，所以可以用铁制容器或铝制容器来盛装 浓硝酸 或 浓硫酸 。当加热时，Fe、Al会与浓硝酸或浓硫酸发生反应。 ③浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为 1∶3 )叫做 王水 ，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。 3．用途 硝酸是重要的化工原料，可用于制造 化肥 、 炸药 、染料、 农药 等。 知识点08 酸雨及防治 1．SO2、NOx 的主要来源 （1）SO2：主要来源于 煤、石油 和某些含硫的 金属矿物 的燃烧或冶炼。 （2）NOx：主要来源于机动车产生的 尾气 。 2．SO2、NOx对人体的危害 SO2与NOx会引起 呼吸道 疾病，危害人体健康，严重时会使人死亡。 3．酸雨 SO2、含氮氧化物及其在大气中发生反应后的 生成物 溶于雨水后形成的。 4．酸雨防治 （1）工业废气排放到大气中之前，必须进行适当处理，防止 有害物质 污染大气。 （2）减少化石燃料的直接 燃烧 ，如脱硫处理。 知识点09 硅酸盐材料 1．硅酸盐的结构：在硅酸盐中，Si和O构成了 硅氧四面体 ，Si在中心，O在 四面体 的4个顶角；许多这样的四面体还可以通过顶角的O相互 连接 。 2．硅酸盐材料 产品 原料 主要设备 主要成分 用途 陶瓷 黏土 (主要成分为含水的铝硅酸盐) —— 硅酸盐 建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等 玻璃 (普通) 纯碱、石灰石、石英砂 玻璃窑 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 建筑材料、光学仪器、各种器皿、高强度复合材料等 水泥 石灰石、黏土、适量石膏 水泥 回转窑 硅酸盐 建筑和水利工程 注意：由原料和玻璃的成分及反应条件“熔融”，可知反应的化学方程式为SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑，SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑。 知识点10 硅和二氧化硅 一、硅 1．硅元素 （1）含量：地壳中含量仅次于氧，居于第二位。 （2）存在：以化合态存在，主要是二氧化硅和硅酸盐。 （3）特点 硅原子最外层有4个电子，既不易失去也不易得到电子，主要形成四价的化合物。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，其结构类似于金刚石，熔沸点很高、硬度大，导电能力介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。 2．硅单质的化学性质 （1）常温下 ①与氟气反应：Si＋2F2===SiF4 ②与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑ ③与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑ （2）加热或高温条件下 ①与O2反应：Si＋O2SiO2 ②与Cl2反应：Si＋2Cl2SiCl4 ③与C反应：Si＋CSiC 3．高纯硅的制备 ①　　　　　　 ②　　　　　 ③ 其中涉及的主要化学反应为 ①SiO2＋2CSi＋2CO↑ ②Si＋3HClSiHCl3＋H2 ③SiHCl3＋H2Si＋3HCl 4．硅的用途 高纯硅广泛用于信息技术和新能源技术等领域，如生产计算机芯片和硅太阳能电池。 二、二氧化硅 1．存在 SiO2的存在形态有结晶形和无定形两大类，统称硅石。石英、水晶、玛瑙、沙子、光导纤维的主要成分均是SiO2。 2．SiO2的结构和物理性质 SiO2中Si原子和O原子形成空间网状结构，故不存在单个的SiO2分子。SiO2的空间网状结构决定了其具有熔点高、硬度大、难溶于水等特点。 3．SiO2的化学性质 （1）酸性氧化物：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。 （2）高温下，Na2CO3、CaCO3与SiO2反应制玻璃的化学方程式为： Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑、CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ （3）与氢氟酸反应的化学方程式为：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O 4．用途 纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本材料，可以制作光导纤维。 5．Na2SiO3 （1）Na2SiO3是一种白色固体，能溶于水，其水溶液俗称水玻璃。 （2）Na2SiO3在空气中放置易与空气中CO2反应而变质：Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓ （3）Na2SiO3是制备黏合剂和木材防火剂等的原料。 6．硅酸盐氧化物形式的书写 硅酸盐由于组成比较复杂，通常用氧化物的形式表示其组成，改写时的规律为： （1）顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水；氧化物之间以“·”隔开。 （2）原则：各元素原子总个数比符合原来的组成，若出现分数应化为整数。 例如：钠长石NaAlSi3O8不能写成Na2O·Al2O3·3SiO2，应写成Na2O·Al2O3·6SiO2 （3）各元素的化合价不能改变。 7．硅酸(H2SiO3)的性质 （1）硅酸是难溶于水的弱酸(比H2CO3酸性弱)，可与NaOH反应：H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O （2）硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3SiO2＋H2O。 知识点11 新型无机非金属材料 1．硅和二氧化硅的用途 2．新型陶瓷 （1）新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能。 （2）碳化硅(SiC)俗称 金刚砂 ，碳原子和硅原子通过 共价键 连接，具有类似金刚石的结构，硬度 很大 ，可用作砂纸和砂轮的磨料。碳化硅还 耐高温 ，可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料等。 3．碳纳米材料 碳纳米材料在 能源、信息、医药 等领域有着广阔的应用前景。 结构特点 应用 富勒烯 由 碳 原子构成的一系列笼形分子的总称 代表物 C60 开启碳纳米材料研究和应用的新时代 碳纳米管 由 石墨 片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径 用于生产 复合材料 、电池和 传感器 等 石墨烯 只有 一个 碳原子直径厚度的单层石墨 应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料等 3 / 17 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $