高三化学总复习：元素及其化合物知识点Word格式文档下载.doc

高三化学总复习：元素及其化合物知识点Word格式文档下载.doc

《高三化学总复习：元素及其化合物知识点Word格式文档下载.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三化学总复习：元素及其化合物知识点Word格式文档下载.doc（10页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

气态

液体（易挥发）

固体（升华）

小

大

低

高

剧烈反应

黄→橙色

黄→褐色

橙→橙红

紫→红

⑵元素非金属性减弱，单质氧化性减弱，卤离子还原性增强；

⑶与H2化合，与H2O反应由易到难；

⑷气态氢化物稳定性减弱，还原性增强，水溶液酸性增强；

⑸最高价氧化物的水化物酸性减弱；

⑹前面元素的单质能把后面元素从它们的化合物中置换出来。

2、卤素单质与H2的反应

　　H2+F2═2HF，在冷暗处就发生爆炸；

H2+Cl22HCl，见光爆炸；

　　，加热缓慢化合；

H2+I22HI，更缓慢地化合且可逆。

卤化氢：

均为无色有刺激性气味的气体，极易溶于水，在空气中形成酸雾。

⑴氟化氢（HF）：

很稳定，高温极难分解，其水溶液是氢氟酸，弱酸，有剧毒，能腐蚀玻璃。

⑵氯化氢（HCl）：

稳定，在1000℃以上少量分解，其水溶液为氢氯酸，俗称盐酸，强酸

⑶溴化氢（HBr）：

较不稳定，加热时少量分解，其水溶液为氢溴酸，酸性比盐酸强，HBr还原性比HCl强，遇浓硫酸被氧化为单质溴（Br2）。

⑷碘化氢（HI）：

很不稳定，受热分解，其水溶液为氢碘酸，酸性比氢溴酸强，HI是强还原剂，遇浓硫酸易被氧化为单质硫。

3、卤素及其化合物主要特性

⑴氟及其化合物的特殊性质

①卤素单质Cl2、Br2、I2与H2化合都需要一定条件，惟独F2在黑暗处就可与H2化合爆炸。

②卤素单质Cl2、Br2、I2与水反应的通式为：

X2＋H2O＝＝＝HX＋HXO（I2与水反应极弱）

但F2与H2O反应相当剧烈！

2F2＋2H2O＝＝＝4HF＋O2

③氟无正价，其他都有正价

④HF有毒，其水溶液为弱酸，其他氢卤酸为强酸，HF能腐蚀玻璃；

⑤CaF2不溶于水，AgF易溶于水，氟可与某些稀有气体元素形成化合物。

⑵溴的特性：

溴在常温下为红棕色液体（惟一的液态非金属单质），极易挥发产生红棕色有毒的溴蒸气，因而实验室通常将溴密闭保存在阴冷处，并在盛有液溴的试剂瓶内常加适量水。

盛装溴的试剂瓶不能用橡皮塞（腐蚀橡胶）。

⑶碘的特性：

是紫黑色固体，具有金属光泽，易升华（常用于分离提纯碘），遇淀粉变蓝色（常用来检验碘的存在），碘的氧化性较其他卤素弱，与变价金属铁反应生成FeI2而不是FeI3。

4.富集在海水中的元素---氯

√氯气的化学性质

（1）与金属反应：

Cl2+2Na2NaCl3Cl2+2Fe2FeCl3Cl2+CuCuCl2

（2）与非金属反应：

Cl2+H22HCl

（3）与水反应Cl2+H2OHCl+HClO

①、新制的氯水能氧化Fe2+、Br-：

Cl2+2Fe2+＝2Fe3++2Cl—

②、新制的氯水加入镁粉，氯水褪色：

Cl2+Mg=MgCl2

③、新制的氯水加入硝酸银产生沉淀：

Cl－+Ag+=AgCl

④、新制的氯水与碳酸氢钠反应：

H++HCO3-=H2O+CO2

⑤、新制的氯水使石蕊先变红后褪色：

H+HClO

（4）与碱反应：

①工业制漂白粉或漂粉精2Cl2+2Ca（OH）2＝CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O

　漂白粉的主要成分为：

CaCl2+Ca（ClO）2；

有效成分为：

Ca（ClO）2

　漂白粉的使用：

Ca（ClO）2+2HCl＝CaCl2+2HClO

　Ca（ClO）2+H2O+CO2＝CaCO3↓+2HClO（通过此反应可比较得出酸性强弱：

H2CO3＞HClO）

②氯气的尾气处理Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O漂白液的有效成分：

NaClO

（5）与某些盐溶液反应Cl2+2KI＝I2+2KClCl2+2Fe2+＝2Fe3++2Cl—

制备氯气：

MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2+2H2O

包括四个基本环节即制备（原料、原理、反应发生装置）、净化（除杂、干

燥）、收集（收集方法、验满）、尾气处理

√次氯酸、漂白粉的性质：

HClO分子的结构式为H-O-Cl（氧处于中心），所以电子式为。

次氯酸、次氯酸钙等有多方面的性质，经常用到以下几方面性质：

（1）HClO是一种弱酸，H2CO3＞HClOCa（ClO）2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO

（2）ClO-是一种弱酸的酸根离子，能发生水解反应：

ClO-+H2OHClO+OH-，所以次氯酸钙溶液显碱性。

（3）HClO和ClO-都具有强氧化性，无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应，能使品红溶液褪色。

（4）HClO见光易分解：

2HClO2HCl+O2↑

（三）氧族元素

1、氧族元素的相似性和递变性

最外层均为6个电子，电子层数依次增加，次外层O为2个，S为8个，Se、Te均为18个电子。

氧通常显－2价，硫、硒、碲常见的化合物为：

－2价、＋4价、＋6价，都能与多数金属反应。

氧化物有两种RO2和RO3，其对应水化物H2RO3、H2RO4均为含氧酸，具有酸的通性。

它们的氢化物除H2O外，其余的H2S、H2Se、H2Te均为气体，有恶臭、有毒，溶于水形成无氧酸，都具有还原性。

核电荷数增加，电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子得电子能力逐渐减弱，而失电子的能力逐渐增强。

单质的状态由气态到固态，熔沸点也依次升高，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强，氧化性依次减弱。

含氧酸的酸性依次减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强。

2、硫酸根离子的检验

值得注意的是，检验SO42－时会受到许多离子的干扰。

⑴Ag＋干扰：

用BaCl2溶液或盐酸酸化时防止Ag＋干扰，因为Ag＋＋Cl－＝＝＝AgCl↓。

⑵CO32－、SO32－、PO43－干扰：

因为BaCO3、BaSO3、Ba3（PO4）2也是白色沉淀。

与BaSO4白色沉淀所不同的是，这些沉淀溶于强酸中。

因此检验SO42—时，必须用酸酸化。

如：

BaCO3＋2H＋＝＝＝H2O＋CO2↑＋Ba2＋　　　　但不能用硝酸酸化，同理所用钡盐也不能是Ba（NO3）2溶液，因为在酸性条件下SO32－、HSO3—、SO2等会被溶液中的NO3—氧化为SO42－，从而可使检验得出错误的结论。

为此，检验SO42－离子的正确操作为：

被检液取清液有无白色沉淀（有无SO42－）

由此可见，浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但产生氧化性的原因是不同的，因此其氧化能力也有强与弱的差别，被还原产物也不相同。

3.硫、硫氧化物、硫酸、硫化氢

（一）硫：

俗称硫磺。

淡黄色固体，难溶于水，可溶于酒精，易溶于CS2，熔沸点都很低。

化学性质：

①氧化性：

与绝大多数金属反应与非金属反应：

H2+SH2S

②还原性：

与氧气发生反应

③自身氧化还原反应3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3+3H2O

（二）二氧化硫：

具有相对不稳定的漂白性

1、物理性质：

二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、有毒、比空气重、容易液化、易溶于水的气体

2、化学性质

（1）酸性氧化物------亚硫酐

①二氧化硫与水反应：

SO2 

+H2OH2SO3（亚硫酸）

②二氧化硫与碱的反应

若二氧化硫不过量：

SO2 

+2NaOH==Na2SO3+H2O

若二氧化硫过量：

+NaOH==NaHSO3[SO2 

+2NaOH==Na2SO3+H2O；

Na2SO3+H2O+SO2==2NaHSO3]

③与碱性氧化物反应SO2+CaO==CaSO3

（2）二氧化硫的氧化性：

SO2+2H2S===3S↓+2H2O

（3）二氧化硫的还原性

与卤素单质反应：

SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr

（SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX）

与某些强氧化剂的反应：

2KMnO4+2H2O+5SO2===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4

SO2的催化氧化2SO2+O22SO3

（5）用途：

制H2SO4；

作漂白剂；

杀菌，消毒

（6）SO2的实验室制法：

◎反应原理：

Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O

◎制备装置：

固体和液体不加热制备气体的装置

◎净化干燥装置：

盛放浓硫酸的洗气瓶

◎收集方法：

向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液

◎检验：

湿润的蓝色石蕊试纸---变红湿润的品红试纸---褪色

◎尾气处理：

用NaOH溶液和倒扣漏斗装置防倒吸

（7）SO2的污染：

酸雨：

空气中SOX和NOX随雨水下降成为酸雨，pH<

5.6

（三）三氧化硫

又名硫酸酐，是一种无色易挥发的晶体，溶沸点都很低。

2、化学性质：

具有酸的氧化物的通性，与水反应放出大量的热，具有较强的氧化性。

（四）硫化氢：

无色、有臭鸡蛋气味的气体，密度比空气大，能溶于水，有剧毒。

实验室制法：

由强酸制弱酸的原理FeS+H2SO4==FeSO4+H2S↑

FeS+2HCl==FeCl2+H2S↑FeS+2H＋==Fe2＋+H2S↑

检验：

用湿润的Pb（CH3COO）2试纸Pb（CH3COO）2+H2S==PbS↓+2CH3COOH试纸变黑

化学性质

（1）可燃性2H2S+3O22H2O＋2SO22H2S+O22H2O＋S

（2）还原性：

H2S+X2==2HX+S↓（X=Cl、Br、I）

（3）不稳定性：

H2SH2↑+S

（4）H2S气体的水溶液----氢硫酸

※（五）硫酸

稀硫酸是二元强酸，具有酸的通性，这里不多做讲解，下面介绍浓硫酸的性质

（1）物理性质：

纯浓硫酸是无色、粘稠、油状液体，不容易挥发，常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数是98%，密度为1.85g/cm3，沸点是338℃。

（2）浓硫酸的三大特性

吸水性：

浓硫酸具有吸收水的性能，常用来干燥中性气体和酸性气体。

脱水性：

浓硫酸可将许多有机物中的氢原子和氧原子按水的组成比（2:

1）脱去。

如向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状固体同时有刺激性气体产生。

强氧化性：

浓硫酸是一种强氧化性酸，加热时氧化性更强。

它的氧化作用是由H2SO4分子中+6价的硫元素产生的，其还原产物是SO2而不是H2

△7

a跟金属反应：

加热时，大多数金属可被浓硫酸氧化，如2H2SO4（浓）+Cu===CuSO4+SO2↑+2H2O

b跟非金属反应2H2SO4（浓）+C===CO2↑+SO2↑+2H2O

当Fe、Al等较活泼金属遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象

（四）氮族元素

1、一氧化氮和二氧化氮

⑴一氧化氮：

无色气体，难溶于水，有很大毒性，在常温下极易被氧化成二氧化氮。

2NO＋O2＝＝＝2NO2

⑵二氧化氮：

有刺激性气味的红棕色气体，溶于水生成硝酸和一氧化氮。

3NO2＋H2O＝＝＝2HNO3＋NO2NO2N2O4（无色）

◎实验室制法：

Cu+4HNO3（浓）==Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O

　　　　　3Cu+8HNO3（稀）==3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O　

◎其他化学性质

NO2的氧化性：

4NO2+2KI==2NO+2KNO3+I2NO2+SO2+H2O==H2SO4+NO

与碱反应：

NO＋NO2＋2NaOH==2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH==NaNO3+NaNO2+H2O

NO2与水反应：

3NO2+H2O==2HNO3+NO

4NO2+O2+2H2O==4HNO3

4NO+3O2+2H2O==4HNO3

注意：

关于氮的氧化物溶于水的几种情况的计算方法。

①NO2或NO2与N2（或非O2）的混合气体溶于水时可依据：

3NO2＋H2O＝＝＝2HNO3＋NO利用气体体积变化差值进行计算。

②NO2和O2的混合气体溶于水时，由4NO2＋2H2O＋O2＝＝＝4HNO3可知，当体积比为

　　　　　　　　＝4：

1，恰好完全反应　　　　　　　

V（NO2）：

V（O2）＞4：

1，NO2过量，剩余气体为NO

＜4：

1，O2过量，乘余气体为O2

③NO和O2同时通入水中时，其反应是：

2NO＋O2＝＝＝2NO2，3NO2＋H2O＝＝＝2HNO3＋NO，总反应式为：

4NO＋2H2O＋3O2＝＝＝4HNO3当体积比为

　　　＝4：

3，恰好完全反应　　　　　　　

V（NO）：

3，NO过量，剩余气体为NO

3，O2过量，乘余气体为O2

④NO、NO2、O2三种混合气体通入水中，可先按①求出NO2与H2O反应生成的NO的体积，再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积，再按③方法进行计算。

2、硝酸的化学性质

①HNO3具有酸的通性。

①HNO3具有强氧化性，表现在能与多数金属、非金属、某些还原性化合物起反应。

要注意，由于硝酸氧化性很强，任何金属与硝酸反应都不能放出氢气，在与不活泼金属如Cu、Ag等反应时，浓硝酸还原产物为NO2，稀硝酸还原产物为NO，（但不能认为稀硝酸的氧化性比浓硝酸强）；

②在溶液中NO3—几乎与所有离子能大量共存，但注意，当溶液的酸性较强可形成硝酸溶液，具有还原性的某些离子则不能与其大量共存，如NO3—、H＋、Fe2＋中任意两者能大量共存，但三者则不能大量共存。

即硝酸根在中性或碱性溶液中不表现氧化性，而在酸性溶液中表现强氧化性。

3、氨气的实验室制法

反应原理：

2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O不能用NaOH代替Ca（OH）2，因为NaOH吸湿后容易结块，产生的气体不易逸出，并且NaOH对玻璃有强烈的腐蚀作用。

装置：

制NH3的气体发生装置与制O2、CH4的相同。

干燥氨气不能选用浓H2SO4、P2O5，也不能选用无水CaCl2，应选用碱石灰。

收集NH3应采用向下排空气法。

容器口塞一团棉花（防止空气进入试管，以保证收集的NH3比较纯净）。

检验（验满）：

a、用湿润的红色石蕊试纸（变蓝）；

b、蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口（白烟）。

尾气吸收：

用水吸收（注意防止倒吸）

＊＊实验室还常根据浓氨水的强挥发性，向浓氨水中加入NaOH或CaO得到氨气。

NaOH或CaO的作用是吸水和吸水后使溶液温度显著升高，二者都能减少氨气的溶解。

4.氮的固定

放电

a：

定义：

将游离态的氮转变为氮的化合物叫做氮的固定

b．分类：

①自然固氮：

高能固氮：

N2+O2====2NO生物固氮：

豆科植物的根瘤菌固氮

②人工固氮：

2N2+3H22NH3（条件：

高温高压、催化剂）

5.氨：

◎氨的分子式NH3，结构式，电子式，空间构型为三角锥形。

◎无色气体，有刺激性气味，极易溶于水，氨的水溶液叫氨水。

氨易液化。

◎醮有浓盐酸的玻璃棒与醮有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为产生白烟，将浓盐酸改为浓硝酸还会出现相同的现象。

A氨跟水的反应：

氨溶于水时发生的化学反应为NH3+H2O=NH3•H2O 

＝NH4++OH-，氨水的成份有

NH3、H2O、NH3·

H2O、NH4+、OH-，由于NH3·

H2O发生微弱电离，使氨水显碱性。

加热

B氨跟酸的反应：

NH3+HCl=NH4Cl2NH3+H2SO4=（NH4）2SO4NH3+HNO3=NH4NO3

催化剂

C氨的催化氧化反应4NH3+O2=======4NO+6H2O

5.铵盐：

由铵根离子和酸根离子构成的化合物叫铵盐

（1）NH4+的电子式结构式，空间构型为正四面体形。

（2）铵盐都是离子化合物，都是晶体，都易溶于水

（3）铵盐受热都易分解，①NH4ClNH3↑+HCl↑。

②NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑。

（4）铵盐与碱反应，写下列化学方程式：

①NH4Cl溶液与NaOH溶液混和NH4Cl＋NaOH＝NH3•H2O＋NaCl。

△

②NH4Cl固体与熟石灰共热Ca（OH）2（s）+2NH4Cl（s）=====2NH3↑+2H2O+CaCl2（实验室制氨气）。

6.硝酸

（1）硝酸的物理性质：

纯硝酸是无色、有刺激性气味的液体，易挥发，密度为1.5027g/cm3

沸点为83℃。

常用的浓硝酸中HNO3的质量分数大约为69%。

硝酸能与谁以任意比互溶。

（2）硝酸的化学性质：

或者光照

①不稳定性：

4HNO3=========2H2O+4NO2↑+O2↑（保存在棕色试剂瓶中）

②强酸性：

硝酸是一种强酸、具有酸的通性

③浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性，且浓度越大，氧化性越强

a.硝酸能氧化除Au、Pt、Ti以外的大多数金属且不产生H2

Cu+4HNO3（浓）===Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O

反应现象：

反应剧烈，产生气泡，放出红棕色气体，溶液的颜色变为蓝色

3Cu+8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

反应比较缓慢，产生气泡，放出无色气体，无色气体在试卷上部变成红棕色，溶液颜色变蓝色。

b.常温下，Fe、Al在浓硝酸中钝化

钝化的原因是在金属表面形成了一层致密的氧化物保护膜，阻止反应的进一步进行。

根据这个性质可以用铁制或铝制容器来盛装浓硝酸。

如果加热则氧化膜被破坏，内部Fe、Al与硝酸会剧烈反应。

（五）碳族元素

1．碳：

碳在常温下非常稳定，但在高温条件下活动性增强，主要表现为还原性

（1）与单质反应：

2C+O22COC+O2CO2

（2）与某些氧化物反应：

C+CO22COC+H2O（g）CO+H2

2C+SiO2Si+2COC+2CuO2Cu+CO2↑

（3）与氧化性酸反应C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2OC+4HNO3（浓）CO2↑+4NO2↑+2H2O

2．碳的氧化物

（1）CO物理性质：

无色无味、难溶于水，有剧毒的气体。

具有可燃性和还原性。

2CO+O22CO23CO+Fe2O32Fe+3CO2CO+H2OCO2+H2

（2）CO2物理性质：

无色无味，能溶于水（1∶1）的气体。

密度比空气大，易液化。

①氧化性：

CO2+C2CO

②酸性氧化物的通性CO2+H2OH2CO3CO2+CaOCaCO3

※CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2OCO2+H2O+CaCO3=Ca（HCO3）22CO2+Ca（OH）2=Ca（HCO3）2

3．碳酸正盐与酸式盐性质比较

①在水中溶解性：

正盐除K＋、Na＋、NH4＋等易溶于水外，其余都难溶于水；

而只要存在的酸式盐都易溶于水。

一般来说，在相同温度下酸式盐的溶解度比正盐大，如CaCO3难溶于水，Ca（HCO3）2易溶于水，但也有例外，如碱金属的碳酸氢盐比正盐溶解度小。

②热稳定性：

正盐中除K＋、Na＋等受热难分解外，其余受热易分解；

酸式盐在水溶液或固态时加热都易分解一般规律：

可溶性碳酸正盐＞不溶性碳酸正盐＞酸式碳酸盐。

Na2CO3＞CaCO3＞NaHCO3

如Ca（HCO3）2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O

一般来说，热稳定性大小顺序为：

正盐＞酸式盐＞多元盐（盐的阳离子相同，成盐的酸相同）。

③可溶性正盐、酸式盐都能发生水解，但相同阳离子的相同浓度时溶液中CO32－的水解程度比HCO3－大

④都能与酸作用，但相同条件放出CO2的速率酸式盐比正盐快。

正盐与酸式盐的相互转化

4．硅

（1）与单质反应Si+2Cl2SiCl4（无色液体）Si+O2SiO2

（2）硅的制取：

SiO2+2CSi+2CO↑（得到粗硅）

　　精制：

Si+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si+4HCl

5．二氧化硅

（1）酸性氧化物的通性SiO2+CaOCaSiO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

（2）氧化性SiO2+2CSi+2CO↑

（3）和HF反应：

SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O

6．硅酸和硅酸盐

（1）硅酸是不溶于水的白色固体，酸性比碳酸还弱。

Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（胶体）