人教版高中化学必修第二册知识点

• 化工生产中的重要非金属元素
• 硫及其化合物
  1. S

物理性质：硫（俗称硫磺）是一种黄色晶体，质脆，易研成粉末。难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。

化学性质：（1）与金属单质（铁或铜）反应生成低价硫化物

Fe+S== FeS             Cu+S==CuS

• 与非金属单质（氢气或氧气）反应

S+O₂==SO₂              S+H₂==H₂S（臭鸡蛋味）

用途：做火柴、火药的原料。

2. SO₂

     物理性质：二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水（1:40）。

化学性质：（1）SO₂是酸性氧化物

SO₂+H₂O==H₂SO₃  （可逆反应）

SO₂+Na₂O==Na₂SO₃

SO₂+NaOH==Na₂SO₃+H₂O

（2）与氧气反应

SO₂+O₂==SO₃        （可逆反应）

 

• 二氧化硫与硫化氢反应

SO₂+2H₂S==3S  + 2H₂O

漂白性：SO₂能漂白纸浆、毛、丝等；能使品红溶液褪色，也能使品红溶液褪色。

特别注意：（1）二氧化硫的漂白性原理是发生了短暂的化合反应，并且时间一长或者加热就会恢复物质原来的颜色。

• 区分氯气和二氧化硫通入石蕊试剂和品红溶液的现象变化。

 

 

SO₂

 

 

 

 

Cl₂

 

 

用途：工业制硫酸；食品添加剂（葡萄酒和干果蜜饯）

3. SO₃

物理性质：通常状况下为油状液体

化学性质：SO₃是酸性氧化物

SO₃+H₂O==H₂SO₄

SO₃+Na₂O==Na₂SO₄         SO₃+NaOH==Na₂SO₄+H₂O

4. H₂SO₄

   回收工业废气生产制备硫酸：

 

 

 

 

 

 

 

 

物理性质：略

5. 化学性质：稀H₂SO₄（酸性）

浓H₂SO₄：

（1）吸水性

吸收水分子（包括气态水、液态水和结晶水）

（2）脱水性

以氢氧元素2:1的比率除去（如蔗糖的碳化）

（3）强氧化性（与不活泼金属或非金属在加热条件下反应）

2H₂SO₄+Cu==CuSO₄+SO₂  +2H₂O （H2SO4既表现酸性又表现强氧化性）

2H₂SO₄+C==CO₂  +SO₂  +2H₂O   （H2SO4表现强氧化性）

用途：硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。

6. 硫酸根离子的检验

先滴加稀盐酸酸化，无现象，再滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀，则溶液中存在硫酸根离子。

7.不同价态含硫物质的转化。

-2         0        +2          +4        +6

S       S       S        S       S

 

• 氮及其化合物
  1. N₂

物理性质：无色无味气体，密度比空气略小。

化学性质：性质稳定（固高能条件下才能固氮）

（1）氮气与镁反应

Mg+N₂==Mg₃N₂

（2）氮气与氧气反应（高能）

N₂ +O₂===2NO

（3）工业合成氨（人工固氮）

N₂ +3H₂===2NH₃

 

用途：炸药、农药、染料的原料；食品的保护气，切割金属时的保护气。

拓展：液氮气化时要吸收大量热量，固液氮通常作为制冷剂。

 

2. NO

物理性质：一氧化氮是无色的有毒气体，不溶于水，在常温下很容易与氧气结合。

化学性质：（1）与氧气反应

2NO+O₂==2NO₂

（2）汽车尾气的处理(一)

2NO+2CO==N₂+2CO₂

3. NO₂

物理性质：二氧化氮是红棕色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化

化学性质：（1）工业制硝酸的原理

3NO₂+H₂O==2HNO₃+NO

（2）汽车尾气的处理（二）

2NO₂+4CO==N₂+4CO₂

4. NH₃和NH₄⁺(铵盐)

物理性质：氨是无色、有刺激性气味的气体，密度比空气的小。

化学性质：（1）氨与酸反应（注意与可挥发性酸的反应现象）

NH₃+HCl==NH₄Cl（产生白烟）

（2）氨的催化氧化（工业制硝酸的第一步）

4NH₃+5O₂==4NO+6H₂O

（3）实验室制氨气

2NH₄Cl+Ca(OH)₂==CaCl₂+2NH₃  +2H₂O

（4）工业合成氨

N₂ +3H₂===2NH₃

 

铵根离子的检验

取少量待测液与试管中，滴加氢氧化钠溶液，加热产生使湿润的石蕊试剂变蓝的气体（或取少量待测液与试管中，滴加氢氧化钠溶液加热，用沾有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，产生大量白烟）

应用：制化肥或硝酸的原料；氨易液化，氨气化时需要吸收大量热，故液氨经常用作制冷剂。

5. HNO₃ （浓硝酸和稀硝酸都有强氧化性）

物理性质：硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。

化学性质：（1）浓硝酸的分解

4HNO₃ ==4NO₂  + O₂  +2H₂O

 

（2）浓硝酸与不活泼金属反应

4HNO₃(浓)+Cu==Cu(NO₃)₂+2NO₂  +2H₂O

（3）稀硝酸与不活泼金属反应

8HNO₃(稀)+3Cu==3Cu(NO₃)₂+2NO  +4H₂O

（4）浓硝酸（或浓硫酸）在常温下与金属铝或铁发生钝化现象。

用途：制化肥、炸药和化工的原料

酸雨：PH<5.6的降水，主要来源是化石燃料的燃烧。

 

 

• 硅及其化合物（拓展、新教材已经删减大部分，但建议理科生掌握）
  1. Si

物理性质：黑色晶体（自然界中不存在游离态的硅单质）

化学性质：（1）与氢氟酸反应（与其他酸都不反应）

Si+4HF==SiF₄  +2H₂

（2）与强碱反应

Si+2NaOH+H₂O==Na₂SiO₃+2H₂

应用：良好的半导体材料，应用于太阳能电池和计算机芯片。

2. SiO₂

物理性质：不溶于水也不和水反应。

化学性质：（1）酸性氧化物

SiO₂+Na₂O==Na₂SiO₃

SiO₂+2NaOH==Na₂SiO₃+H₂O

（2）与氢氟酸反应（雕刻玻璃的原理）（不与其他酸反应）

SiO₂+4HF==SiF₄  +5H₂O

（4）高温下与碳酸钙反应

SiO₂+CaCO₃==CaSiO₃+CO₂

应用：良好的材料，是水晶，玛瑙，石英，光导纤维的主要成分。

3. H₂SiO₃

物理性质：白色絮状沉淀，不溶于水。

4. 化学性质：（1）弱酸性，比碳酸酸性还弱（制备H₂SiO₄）

Na₂SiO₃+CO₂+H₂O==Na₂CO₃+H₂SiO₃

（2）与碱性氧化物（或碱）反应

H₂SiO₃+Na₂O==Na₂SiO₃+H₂O

H₂SiO₃+2NaOH==Na₂SiO₃+2H₂O

（3）受热分解

H₂SiO₃==SiO₂+2H₂O

注意：不能用二氧化硅与水反应直接制得硅酸。

应用：常用作干燥剂。

5. SiO₄^2-（硅酸钠为例）

物理性质：硅酸盐材料具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点

结构：硅氧四面体结构。

应用：常用作防火涂料；三大硅酸盐材料（玻璃、陶瓷、水泥）的主要成分。

• 无机非金属材料

1 .传统无机非金属材料：玻璃、陶瓷、水泥

玻璃：纯碱、石灰石、石英砂为原料。

陶瓷：以黏土为主要原料高温烧结而成的

水泥：普通水泥以黏土和石灰石为主要原料。

2.新型无机非金属材料：硅和二氧化硅、新型陶瓷（碳化硅、氮化硅）、碳纳米材料（富勒烯、石墨烯、碳纳米管）