非金属及其化合物

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　　非金属在通常条件下为气体或没有金属特性的脆性固体或液体，如元素周期表右上部15个元素和氢元素，零族元素的单质。大部分非金属原子具有较多的价层s、p电子，可以形成双原子分子气体或骨架状，链状或层状大分子的晶体结构。

　　非金属化合物是由非金属元素与其他元素组成的化合物。如果非金属元素与金属元素一同形成无机化合物，则可以形成无氧酸盐、含氧酸盐及配合物这几类物质。如果只由非金属元素形成无机物，则可以形成一系列共价化合物，如酸等。

氢、peng及其化合物

　　(一)核心知识和规律必记

　　1、非金属元素的氢化物均为共价化合物，原子间能形成非极性键的元素有多种氢化物，如C_xH_y，SiH₄与Si₂H₆，NH₃与N₂H₄，H₂O与H₂O₂等。

　　2、活泼金属元素的氢化物，如LiH、NaH、CaH₂等，属于由金属阳离子和H-组成的离子化合物，H^-的还原性强，这类氢化物易与水反应，如CaH₂+2H₂O→Ca(OH)₂+2H₂↑。

　　3、peng元素在化合物中显+3价，其主要化合物有B₂H₆(乙peng烷)、BF₃、NaBO₂、NaBH₄(四氢peng钠)、Na₂B₄O₇·10H₂O(peng砂)等。

　　(二)常用方法和技巧必会

　　1、BF₃是空间构型为平面三角形的非极性分子，B原子(缺电子原子)能作为电子对接受体与F^-、H^-、OH^-等配体通过配位键形成BF₄^-、BH₄^-、B(OH)₄^-等离子。

　　2、BF₃中B原子Z外层不满足8电子结构，而BF₄^-、BH₄^-、B(OH)₄^-中B原子均满足Z外层8电子结构。

碳、硅及其化合物

　　(一)核心知识和规律必记

　　1、CO₂、SiO₂是酸性氧化物，H₂CO₃的酸性比H₂SiO₃、HClO、Al(OH)₃、H₃BO₃等弱酸的酸性强：CO₂+Na₂SiO₃+H₂O→Na₂CO₃+H₂SiO₃↓，Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O→CaCO₃↓+2HClO，2NaAlO₂+CO₂+3H₂O→Na₂CO₃+2Al(OH)₃↓或NaAlO₂+CO₂+2H₂O→NaHCO₃+Al(OH)₃↓。

　　2、二氧化硅的化学性质：

　　3、硅的制备和性质。

　　焦炭还原SiO₂制粗硅，粗硅与氯气或氯化氢反应生成SiCl4或SiHCl3，然后用氢气还原制得纯硅：SiO₂→Si(粗)→SiCl₄或SiHCl₃→Si(纯)。

　　硅能与O₂、Cl₂、HCl、C、N₂等在加热或高温条件下反应，生成SiO₂、SiCl₄、SiHCl₃、SiC(俗名金刚砂)、Si₃N₄(氮化硅)等化合物，硅能与强碱溶液反应：Si+2NaOH+H₂O→Na₂SiO₃+2H₂↑。

　　(二)常用方法和技巧必会

　　1、硅酸盐组成复杂，常用氧化物形式来表示其组成。通常按“活泼金属氧化物·不活泼金属氧化物·非金属氧化物(SiO₂)·H₂O”的顺序书写。如透闪石[Ca₂Mg₅Si₈O₂₂(OH)₂]可用氧化物形式表示为2CaO·5MgO·8SiO₂·H₂O。

　　2、Si与强碱溶液反应产生H₂的关系式：Si~2H₂[其他常考关系式：Na与H₂O、醇、酸等反应：2Na~H₂，Mg与H⁺反应：Mg~H₂，Al与H⁺或OH^-反应：2Al~3H₂]。

　　3、在提纯粗硅的生产过程中必须控制无水无氧环境(因为SiCl₄、SiHCl₃等易与水反应，氢气与氧气混合会爆炸)。分离得到纯净的SiCl₄、SiHCl₃的方法是分馏(蒸馏)。

　　4、SiH₄很不稳定(分解生成Si和H₂)，还原性强(在空气中能自燃，生成SiO₂和H₂O)，常用间接方法制取：Mg₂Si+4HCl₂→MgCl₂+SiH₄↑。

卤素及其化合物

　　(一)核心知识和规律必记

　　1、氯气的制取：

　　2、氯气的化学性质：

　　3、卤素的化合物的性质。

　　(1)卤化氢的“四性”：沸点：HF>HI>HBr>HCl;稳定性：HF>HCl>HBr>HI;还原性：HI>HBr>HCl>HF;水溶液酸性：HI>HBr>HCl>HF(氢氟酸是弱酸)。

　　(2)HClO的“三性”：强氧化性(漂bai杀菌)、不稳定性(见光分解)、弱酸性(比碳酸弱)。

　　(3)含氯漂bai剂：漂bai粉[CaCl₂+Ca(ClO)₂]、漂bai液(NaClO)、漂粉精[Ca(ClO)₂]、二氧化氯(ClO₂)等，漂bai和杀菌原理均为将色素和细菌氧化。

　　4、卤素离子的检验：“AgNO₃溶液/稀HNO₃”检验Cl^-、Br^-、I^-;“氯水/CCl₄”检验Br^-、I^-(下层液体呈橙红色、紫红色);“H₂O₂/淀粉”检验I^-等。

　　(二)常用方法和技巧必会

　　1、氯水的成分和性质：氯水中含有Cl₂、HClO、H₂O和H⁺、Cl^-、ClO^-、OH^-等微粒。体现漂bai性(HClO)、氧化性(Cl₂、HClO、ClO^-)、酸性(H⁺)、不稳定性(HClO)和Cl^-的性质。

　　2、含氯化合物HClO、ClO₂、ClO₂^-(亚氯酸盐)等都有强氧化性，其还原产物一般都是Cl^-。

　　3、Cl₂与强碱反应生成“Cl^-、ClO^-和ClO₃^-”类问题用守恒法突破。设通式为：aCl₂+bOH^-→cCl^-+dClO^-+eClO₃^-+fH₂O，则原子守恒式为2a=c+d+e，电荷守恒式为b=c+d+e，电子守恒式为c=d+5e，由这三个式子可进行相关的计算。

　　4、类卤素(CN)₂、(SCN)₂的性质与X₂相似(如与强碱反应等)，CN^-、SCN^-的性质与X^-相似(如置换反应，HCN、HSCN与MnO₂反应等)。氧化性：Cl₂>Br₂>(CN)₂>(SCN)₂>I₂。

氧、硫、硒及其化合物

　　(一)核心知识和规律必记

　　1、O₃(臭氧)具有强氧化性，可用于自来水脱色、消毒;H₂O₂的结构式是H-O-O-H，具有弱酸性、不稳定性、还原性(使酸性KMnO₄溶液褪色)，同时也具有氧化性[被誉为“绿色氧化剂”，可氧化Fe²⁺、I^-、SO₂等还原剂，如2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂→2Fe³⁺+2H₂O，2I^-+2H⁺+H₂O₂→I₂+2H₂O(海带中提取碘)，SO₂+H₂O₂→H₂SO₄]。

　　2、二氧化硫：无色、有刺激性气味、易溶于水、比空气重的有毒气体，易液化。

　　实验室制取SO₂的化学反应方程式：Na₂SO₃(s)+H₂SO₄(浓)→Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O。

　　3、硫化氢：无色有臭鸡蛋气味的气体，有剧毒。还原性强(H₂S>HCl)，稳定性弱(H₂S<HCL)，Cl₂、O₂等能置换出S。

　　4、Na₂S₂O₃的性质。能与酸反应：S₂O₃^2-+2H⁺→S↓+SO₂↑+H₂O;有还原性，易被Cl₂氧化为SO₄^2-;能与I₂反应：2S₂O₃^2-+I₂→S₄O₆^2-+2I^-(重要的氧化还原滴定原理)。

　　5、硒：硒元素(Se，34号)位于第四周期ⅥA族，常见化合价为+4、+6，氧化物有SeO₂、SeO₃，含氧酸有H₂SeO₃、H₂SeO₄等。硒被科学家称为微量元素中的“之wang”。

　　(二)常用方法和技巧必会

　　1、检验SO₂和CO₂的混合气体，必须先用品红溶液检验SO₂，再用酸性KMnO₄溶液吸收SO₂，之后再用品红溶液(不褪色)证明SO₂已除尽，Z后通过澄清石灰水检验CO₂。

　　2、实验室用饱和NaHCO₃溶液吸收CO₂中的SO₂，用NaHSO₃溶液吸收SO₂中的HCl或SO₃。

　　3、浓硫酸的吸水性、脱水性、强氧化性等性质都能用于区别稀硫酸和浓硫酸。判断反应中H₂SO₄所体现的性质的方法：与固体反应生成硫酸盐和挥发性酸——体现酸性和难挥发性(如与NaNO₃反应);全部转化为SO₂——只体现强氧化性(如与C、H₂S反应);生成硫酸盐和SO₂——体现酸性和强氧化性(如与Cu反应)。

　　4、检验SO₄^2-的实验操作：先加入盐酸(无现象)，再加入BaCl₂溶液(有bai色沉淀)。要排除Ag⁺、CO₃^2-、SO₃^2-等离子的干扰。

　　5、分析金属铜与浓硫酸的反应时，要考虑硫酸变稀至一定程度会使反应停止，而锌与浓硫酸反应，硫酸变稀后会生成H₂。前者，被还原的H₂SO₄的物质的量小于理论量的一半;后者，用守恒法确定Zn、SO₂、H₂的物质的量关系。

氮、磷、砷及其化合物

　　(一)核心知识和规律必记

　　1、N₂：N₂在一定条件下与O₂、H₂、Mg等反应：N₂+O₂→2NO，N₂+3H₂→2NH₃，N₂+3Mg→Mg₃N₂。

　　2、氮氧化物：氮元素的氧化物有6种，其中NO和NO₂分别是无色和红棕色气体，易实现相互转化：2NO+O₂→2NO₂，3NO₂+H₂O→2HNO₃+NO。工业上用NaOH溶液或Na₂CO₃溶液吸收NO₂或NO与NO₂的混合气体：2NO₂+2NaOH→NaNO₃+NaNO₂+H₂O(不生成NO)，NO+NO₂+Na₂CO₃→2NaNO₂+CO₂[当n(NO₂)≥n(NO)时，尾气可完全被吸收]。

　　3、氨的“四性”：易液化(液氨作制冷剂);极易溶于水且与水反应(NH₃+H₂O↔NH₃·H₂O↔NH₄⁺+OH^-);易与酸反应(几乎与所有的酸反应，与挥发性酸反应产生bai烟);有还原性，易被O₂、Cl₂、CuO、NO₂等氧化，氧化产物一般为N₂。

　　4、铵盐的“四性”：溶解(均易溶于水);分解(受热均易分解);碱解(与强碱共热均产生氨，用此方法检验NH₄⁺);水解(NH₄⁺+H₂O↔NH₃·H₂O+H⁺)。

　　5、硝酸的“四性”：强酸性;易挥发性;不稳定性，见光或受热易分解：4HNO₃(浓)→4NO₂↑+O₂↑+2H₂O，浓、稀硝酸均应保存在棕色试剂瓶中，不能用橡皮塞;强氧化性，冷的浓硝酸使铁、铝钝化，浓、稀硝酸均与铜、银等大多数金属反应，且能氧化Fe²⁺、I^-、SO₂、SO₃^2-、H₂S等还原剂，浓硝酸与碳、硫等非金属单质反应：Cu+4HNO₃(浓)→Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O，8HNO₃(稀)+3Fe(过量)→3Fe(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O，4HNO₃(浓)+C→CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-→3Fe³⁺+NO↑+2H₂O。

　　6、磷：磷元素在自然界中只存在化合态，磷矿石主要以磷酸钙[Ca₃(PO₄)₂·H₂O]和磷灰石[Ca₅F(PO₄)₃、Ca₅(OH)(PO₄)₃]等形式存在。其单质有bai磷(P₄)、红磷等多种同素异形体，氢化物(PH₃)不稳定、还原性强，氧化物有P₄O₆、P₄O₁₀等，含氧酸有H₃PO₄、H₃PO₃(亚磷酸)、H₃PO₂(次磷酸)等，磷酸盐有正盐[如Ca₃(PO₄)₂]、磷酸二氢盐(如NH₄H₂PO₄)、磷酸一氢盐(如Na₂HPO₄)。

　　7、砷：砷元素(As，33号)位于第四周期ⅤA族，常见化合价为+3、+5，可以形成As₂S₃(雌黄)、As₄S₄(雄黄)、AsH₃、As₂O₃(砒pi的主要成分)、As₂O₅、AsF₅、H₃AsO₃(亚砷酸)、H₃AsO₄(砷酸)等化合物，砷元素显+3价的化合物有明显的还原性，如AsO₃^3-+I₂+2OH^-→AsO₄^3-+2I^-+H₂O。砷的化合物有着广泛的用途。