化学方程式非金属.docx

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1、化学方程式非金属化学方程式：非金属 化学方程式：非金属 一、碳 1. 碳单质 _点燃_点燃l 碳燃烧：C+O2 (充足)CO2、2C+O2 (不足)2CO _高温l 高温下与硫的反应：C+2SCS 2_高温高温下与氢气的反应：C+2H2CH4 _高温高温下与硅的反应：Si+CSiC 高温l 高温下与金属氧化物反应：CaO+3C_CaC2+CO _高温_高温CuO+CCu+CO、2CuO+C2Cu+CO 2高温l 高温下与水蒸气的反应：C+H2O (g)_CO+H2 l 与氧化性酸的反应： _C+2H2SO4 (浓)CO2+2SO2+2H2O C+4HNO3 (浓)_2H2O+4NO2+CO2

2、2. 一氧化碳和二氧化碳 _点燃l CO具有可燃性：2CO+O2CO 22_l CO具有还原性：CO+CuOCu+CO2 _高温l CO体现氧化性的反应：C+CO2CO 22l CO2与水反应：CO2+H2OH2CO3 l CO2与澄清的石灰水反应：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O CO2+CaCO3+H2O=Ca(HCO3)2 3. 碳酸盐、碳酸氢盐：见Na2CO3和NaHCO3。 二、硅 1. 硅单质 l 硅的化学性质硅的化学性质很不活泼。常温下只与F2、氢氟酸和强碱反应；在加热时可与一些非金属和其他物质反应。 n 硅与氟气反应：Si+2F2=SiF4 硅与氢氟酸反应：Si+4H

3、F=SiF4+2H2 硅与强碱反应：Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2 _n 硅与氧气反应：Si+OSiO22 硅与氯气反应：Si+2Cl2_SiCl4 _高温硅与碳反应：Si+CSiC l 硅的工业制法 高温制取粗硅：SiO2+2C_Si+2CO _高温粗硅提纯：Si+2Cl2SiCl4、SiCl4+2H2Si+4HCl 2. 二氧化硅 l 用氢氟酸雕刻玻璃：SiO2+4HF=SiF4+2H2O 1 化学方程式：非金属 l SiO2与强碱反应：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O _高温_高温l 工业制玻璃：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2、SiO2+CaCO3Ca

4、SiO3+CO2 _高温l SiO与过量C反应：SiO+3C (过量)SiC+2CO 22高温l SiO2与CaO反应：SiO2+CaO_CaSiO3 _高温SiO2与Na2O反应：SiO2+Na2ONa2SiO3 3. 硅酸和硅酸盐 l 虽然二氧化硅是硅酸的酸酐，但二氧化硅不能与水反应。 l 硅酸与强碱反应：H2SiO3+2OH-=SiO32-+2H2O 硅酸酸性极弱，比碳酸还弱，只能与强碱反应。 _l 硅酸受热分解：HSiOSiO+HO 2322l 制取硅酸： n Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3 n Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3 n 酸性强

5、弱比较：硝酸、硫酸、盐酸亚硫酸碳酸硅酸、次氯酸 l 硅酸盐易与酸发生反应： SiO32-+CO2 (少量)+H2O=H2SiO3+CO32- SiO32-+2CO2 (过量)+2H2O=H2SiO3+2HCO3- SiO32-+2H+=H2SiO3 l 原硅酸干燥：H4SiO4=H2SiO3+H2O 硅酸凝胶经干燥脱水形成硅酸干胶，称为“硅胶”，可做干燥剂，也可以用作催化剂的载体。 三、氯 1. 氯气的制备 l 实验室制备Cl2：MnO2+4HCl (浓)_MnCl2+2Cl2+2H2O _没有浓盐酸时，可采用：MnO+2NaCl+3HSO (浓)MnSO+Cl+2NaHSO+2HO 2244

6、242_电解l 工业制备Cl2：2NaCl+2H2O2NaOH+H2 (阴极)+Cl2 (阳极) _电解2NaCl熔融2Na (阴极)+Cl2 (阳极) 2. 氯气的化学性质 l Cl2与金属单质反应： 点燃2Na+Cl2_2NaCl _点燃Cu+ClCuCl 22_点燃2Fe+3Cl22FeCl3 一般情况下，氯气与可变价金属反应，金属被氧化成较高的价态。 _点燃l Cl2与H2反应：H2+Cl22HCl 光照H2+Cl2_2HCl l Cl2与P反应： _点燃2P+3Cl (不足)2PCl 23点燃2P+5Cl2 (充足)_2PCl5 2 化学方程式：非金属 光照l Cl2与水反应：Cl2

7、+H2OH+Cl-+HClO l Cl2与碱液反应： Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 3Cl2+6OH-_5Cl-+ClO3-+3H2O l Cl2与盐溶液的反应： S2-+Cl2=S+2Cl- H2O+SO32-+Cl2=SO42-+2Cl-+2H+ Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+ 3Cl2+2Fe2+4Br-=Fe3+6Cl-+2Br2 l 工业制漂白液：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O l 工业制漂粉精：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O l 漂白液、漂白粉、漂粉精起作用： Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3

8、+2HClO NaClO+HCl=NaCl+HClO l 漂白液、漂白粉、漂粉精长时间露置在空气中，失效： 第一步：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO、2NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+2HClO _光照第二步：2HClOHCl+O 23. 液氯和氯水的比较 液氯 新制氯水 久置氯水 +-+Cl2 成分 Cl2、HClO、H、Cl、ClO、H2O、OH H、Cl-、H2O 分类 纯净物 混合物 混合物 颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色 性质 氧化性 酸性、强氧化性、漂白性 酸性 光照l HClO见光易分解：2HClO_2H+2Cl-+O2 l 次氯酸的酸性不能使指示

9、剂变色。 4. 氯离子的检验：加入硝酸酸化的AgNO3溶液，如果产生不溶于稀硝酸的沉淀，说明有Cl-存在。 注意：当溶液中含有SO32-、SO42-时，要先加入Ba(NO3)2溶液除去它们，因为大量Ag2SO4也是不溶于稀硝酸的白色沉淀。 5. 卤素 l 卤素单质与H2反应： H2+F2=2HF _点燃H+Cl2HCl 22_H2+Br22HBr H2+I22HI 氧化性：F2Cl2Br2I2 l 卤素单质与H2O反应： n 2F2+2H2O=4H+4F-+O2 n X2+H2O=2H+X-+XO- l 卤素单质与碱溶液反应： -X2+2OH=X+XO+H2O _3X+6OH-5X-+XO-+

10、3HO 232l 卤素单质间的置换反应： 3 化学方程式：非金属 n Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 n Cl2+2I-=2Cl-+I2 n Br2+2I-=2Br-+I2 n 还原性：I-Fe2+Br-Cl- l 卤素互化物与水反应：IBr+H2O=HBr+HIO l 卤素互化物在很多反应中都是强氧化剂，如IBr+2H2O+SO2=HBr+HI+H2SO4 l 拟卤素 与金属反应的实例：2Fe+3(SCN)2=2Fe(SCN)3 与碱反应的实例：(CN)2+2OH-=CN-+CNO-+H2O 四、硫 1. 硫单质 _点燃l 硫燃烧：S+OSO 22l 硫与氢气反应：S+H2H2S l 硫

11、与金属反应： _n 2Na+SNaS 2n Mg+S_MgS、2Al+3S_Al2S3、Fe+S_FeS、2Cu+S_Cu2S n Hg+S=HgS n 一般情况下，硫与可变价金属反应，金属被氧化成较低的价态。 _l 硫与NaOH溶液反应：3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O _点燃l 黑火药爆炸：S+2KNO+3CKS+3CO+N 322232. 二氧化硫和亚硫酸盐 _l 实验室制备SO2：Na2SO3+H2SO4 (较浓)Na2SO4+SO2+H2O 使用较浓硫酸的目的是使原料利用充分。 H2SO3 l SO2溶于水：SO2+H2Ol SO2是酸性氧化物： n SO2+2Na

12、OH (过量)=Na2SO3+H2O SO2+NaOH (少量)=NaHSO3 n SO2+Na2O=Na2SO3、SO2+CaO=CaSO3 n SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2 SO2+Na2CO3+H2O=2NaHSO3 n 将SO2缓慢通入到澄清石灰水中至过量，先生成白色沉淀，后沉淀缓慢消失。这个现象和CO2是一样的：SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O，CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2 l 体现SO2的氧化性的反应：SO2+2H2S=3S+2H2O l SO2主要体现还原性： n SO2与SO3之间的转化：2SO2+O22SO3 n 2H2O+SO2+X

13、2=4H+SO42-+2X- SO2能使氯水、溴水、碘水褪色。等物质的量的SO2与Cl2通入到品红溶液中，由于二者发生反应所以不会使品红溶液褪色。 n 5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2+4H+ n SO2+2H2O+2Fe3+=SO42-+2Fe2+4H+ l 亚硫酸、亚硫酸盐有还原性： n 2H2SO3+O2=4H+2SO42-、2SO32-+O2=2SO42- 4 化学方程式：非金属 n SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+ l SO2与Na2S溶液的反应：SO2+S2-+H2O=H2S+SO32- 如果SO2过量，那么还有SO2+2H2S=3S

14、+2H2O l SO2的净化回收： n 回收制硫酸：2SO2+O22SO3、SO3+H2O=H2SO4 H2O=(NH4)2SO3+H2O n 用碱液吸收：SO2+2NH3SO2+NaOH=NaHSO3 3. 三氧化硫 l SO3和水反应：SO3+H2O=H2SO4 l SO3和Na2O反应：SO3+Na2O=Na2SO4 l SO3与NaOH溶液反应：SO3+NaOH=Na2SO4+H2O l SO3与Na2CO3反应：SO3+Na2CO3=Na2SO4+CO2 l SO3和CaO反应：SO3+CaO=CaSO4 l SO3与Ca(OH)2溶液反应：SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O

15、 4. 硫酸盐 _l 生石膏变熟石膏：2(CaSO2HO)2CaSOHO+3HO 42422l 硫酸铜晶体受热分解：CuSO45H2O_CuSO4+5H2O 用无水硫酸铜检验水蒸气：CuSO4+5H2O=CuSO45H2O 2-2-2-l 检验SO4：先加入稀盐酸，然后加入BaCl2溶液，如果产生白色沉淀，说明有SO42-：Ba2+SO42-=BaSO4 五、氮、氨和铵盐 1. 氮气 _高温_放电l N和O反应：N+O2NO或N+O2NO 222222_点燃l N2与Mg反应：N2+3MgMg3N2 l N2与H2反应：N2+3H22NH3 2. 氮的氧化物 l NO与O2反应：2NO+O2=

16、2NO2 l 氮的氧化物溶于水： n 3NO2+H2O=2HNO3+NO n 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 n 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 l 氮的氧化物与氨气反应： n 6NO+4NH3=5N2+6H2O n 6NO2+8NH3=7N2+12H2O l 实验室制备NO2：Cu+4HNO3 (浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O l 实验室制备NO：3Cu+8HNO3 (稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O l NO、NO2的净化回收： n NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O n 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O l 酸雨的形成：

17、n SO2+H2O=H2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4 n 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2. 氨和铵盐 5 化学方程式：非金属 l 工业合成氨：N2+3H2l NH3与水发生反应：NH3+H2Ol l l 2NH3 l l l NH3H2O _NH3H2O受热易分解：NH3H2ONH3+H2O _NH3与CuO反应：2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O NH3与Cl2反应： n 2NH3+3Cl2 (过量)=N2+6HCl n 8NH3 (过量)+3Cl2=N2+6NH4Cl NH3与HCl、HNO3气体接触产生白烟：NH3+HCl=NH4Cl、NH3+HNO3=NH4N

18、O3 NH3与酸反应生成盐：NH3+H+=NH4+ 铵盐受热不稳定： _n NHClNH+HCl 43_n NH4HCO3NH3+CO2+H2O n NH4NO3、(NH4) 2SO4受热也会分解，但是不产生NH3。 l 铵盐与强碱共热：NH4+OH-_H2O+NH3 催化剂_4NO+6H2O l NH3转化为NO：4NH3+5O2l 实验室制备NH3： _ 加热熟石灰与氯化铵的固体：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3+2H2O 加热NH4HCO3或(NH4)2CO3固体，然后将产生的气体通过碱石灰： NH4HCO3_NH3+H2O+CO2 (NH4)2CO3_2NH3+H2O+

19、CO2 _ 加热浓氨水以快速制氨气：NHHONH+HO 3232 将浓氨水与氢氧化钠固体或碱石灰混合：一方面利用氢氧化钠固体或碱石灰溶于水时放热，使氨水里的氨气逸出；另一方面OH-的浓度增加，使氨水中的平衡向左移动。 六、硫酸和硝酸 l 工业制取硫酸： 高温_2Fe2O3+8SO2 4FeS2+11O2 2SO2+O22SO3 SO3+H2O=H2SO4 尾气吸收：SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3、(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2+H2O 污水净化：Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O l 浓硫酸具有脱水性：C12H22O11 12C+11H2

20、O HCOOH CO+H2O l 浓硫酸具有强氧化性： Cu+2H2SO4 (浓)_CuSO4+SO2+2H2O _C+2HSO (浓)CO+2SO+2HO 24222浓H2SO4浓H2SO4_H2S+H2SO4 (浓)=S+SO2+2H2O或H2S+3H2SO4 (浓)4SO2+2H2O 6 化学方程式：非金属 2FeO+4H2SO4=Fe2(SO4)3+4H2O+SO2 2HI+H2SO4 (浓)=I2+SO2+2H2O 2HBr+H2SO4 (浓)=Br2+SO2+2H2O _l 锌和浓稀硫酸的反应：Zn+2H2SO4 (浓)ZnSO4+SO2+2H2O Zn+H2SO4 (稀)=ZnS

21、O4+H2 需要注意的是，过量的锌和浓硫酸反应，反应一段时间后产生的气体会由SO2变为H2；过量的铜和浓硫酸反应，一段时间后反应会停止，因为铜和稀硫酸不反应。 _Na2SO4+2HCl l 制备HCl气体：2NaCl+H2SO4 (浓)微热_NaHSO4+HNO3 制取HNO3气体：NaNO3+H2SO4 (浓)l Al、Fe可以存放冷的浓硫酸和浓硝酸，因为它们在硫酸和硝酸中钝化。 +-l 只有存在大量H时，NO3才体现强氧化性。 l 工业制硝酸： N2+3H22NH3 催化剂_4NO+6H2O 4NH3+5O2 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO l 硝酸不稳定： 4

22、HNO3_4NO2+O2+2H2O _光照4HNO34NO2+O2+2H2O l 浓、稀硝酸都有强氧化性： C+4HNO3 (浓)_2H2O+4NO2+CO2 Cu+4HNO3 (浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 3Cu+8HNO3 (稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 3FeO+10HNO3 (稀)=3Fe(NO3)3+NO+5H2O _Fe (不足)+4HNO (稀)Fe(NO)+NO+2HO 33323Fe (过量)+8HNO3 (稀)_3Fe(NO3)2+2NO+4H2O 4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O 七、计算 1. 氮的氧化物溶于

23、水的计算 NO、NO2的混合气体溶于水，剩余气体为NO，剩余气体的体积VV原(NO)+V生成(NO)。 NO2和O2的混合气体溶于水： V(NO2)4：恰好完全反应，无气体剩余。V(O2)1V(NO2)4：剩余气体为O2。 V(O2)1V(NO2)41：剩余气体为NO，且体积为过量NO2体积的。V(O2)13 NO和O2的混合气体溶于水： 7 化学方程式：非金属 V(NO)4：恰好完全反应，无气体剩余。V(O2)3V(NO)4：剩余气体为O2。 V(O2)3V(NO)4：剩余气体为NO。V(O2)3 NO和O2的混合气体溶于水，根据混合气体中N、O原子个数进行判断： n(N)2：剩余气体为O2

24、。n(O)5n(N)2：恰好完全反应。 n(O)5n(N)2：剩余气体为NO。n(O)52. 电子守恒法：当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子，若上述两种气体与O2混合，O2得电子，且根据得失电子数必然相等。 3. “喷泉实验”实验完毕后，无论进入多少液体，溶液中溶质的物质的量浓度都是 1HCl+H2O、NH3+H2O、NO2+H2O：mol/L 22.4V(NO2)44NO2+O2+H2O：当时为mol/L V(O2)122.45V(NO)44NO+O2+H2O：当时为mol/L V(O2)322.474. 一般的溶液浓度越大，密度越大。而氨水正好相反，即浓度越大，密度越小。 5. 硝酸

25、与金属反应的计算： (1) 铁与稀HNO3的反应规律 Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O 3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O n(Fe)1：按反应进行；n(HNO3)4n(Fe)3 ：按反应进行； n(HNO3)81n(Fe)3 ：、两反应都发生。4n(HNO3)8上述反应可以认为先发生反应，若Fe有剩余则发生2Fe(NO3)3+Fe=3Fe(NO3)2；合并、即可得反应。所以，无论是反应还是反应，被还原的HNO3皆占参与反应1的HNO3的。 4(2) 常用方法 电子守恒：硝酸与金属反应属于氧化还原反应，N原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数。 原子守

26、恒：硝酸与金属反应时，一部分以NO3-的形式存在，一部分转化为还原产物，这两部分中N的物质的量与反应消耗的HNO3中的N的物质的量相等。 即：n(总的HNO3)=n(起酸性作用的NO3-)+n(起氧化剂作用的N原子)+n(剩余HNO3) 利用离子方程式计算：硝酸与H2SO4混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用HNO3与金属反应的化学方程式计算，应该用离子方程式计算，因为生成的硝酸盐的NO3-借助H+仍能继续与金属反应。计算时要将量不足的物质代入到方程式中。 8 化学方程式：非金属 八、推断 1. 特殊物质的化学性质： 遇水显碱性的气体：NH3 可溶于氢氟酸的酸性氧化物：SiO2 和强碱溶液

27、反应生成H2的单质：Al、Si 既可溶于强酸溶液，又可溶于强碱溶液的水化物：Al(OH)3等 2. 特殊物质的物理性质： 有色气体：F2、Cl2、NO2、溴蒸气 无色但在空气中显红棕色的气体：NO 有刺激性气味的气体：NH3、NO2、SO2、Cl2等 有臭鸡蛋气味的气体：H2S 在水中溶解度最大的气体：NH3 银白色、有金属光泽的液体：Hg、Na-K合金 深红棕色的液态纯净物：Br2 I2易升华。 3. 有色溶液：Fe2+、氯水、Cu2+、Fe3+、MnO4- 溴水是橙色，溴在有机溶剂中是橙红色；碘水是褐色，碘在有机溶剂中是紫红色。 MnO2催化剂_4. 需要催化剂的反应：2KClO32KCl

28、+3O2、4NH3+5O24NO+6H2O N2+3H22NH3、2SO2+O22SO3 5. 置换反应的实例： (1) 按元素的性质划分 溶液中：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu金属置换出金属_高温_高温加热：2Al+FeOAlO+2Fe、Na+KClNaCl+K232322232322溶液中：Fe+2HCl=FeCl+H、2Na+2HO=2NaOH+H有机物中：2Na+2CHCHOH=2CHCHONa+H金属置换出非金属加热或点燃：2Mg+CO_2MgO+C、 3Fe+4HO_FeO+4H非金属置换出金属H+CuO_Cu+HO、3C+2FeO_4Fe+3CO卤素间的置换反应：Cl+2Na

29、Br=2NaCl+Br非金属置换出非金属溶液中：2F+2HO=4HF+O高温或加热：C+HO_CO+H、2C+SiO_Si+2CO2点燃42高温2232223222222高温高温222(2) 按元素在周期表中的位置划分，同族元素单质间的置换与不同族元素单质间的置换。 a. 同主族元素单质间的置换 _高温_高温Na+KClNaCl+K、2Na+2HO=2NaOH+H、2HS+O=2S+2HO、2C+SiO222222Si+2CO、Cl2+2HI=2HCl+I2 b. 不同主族元素单质间的置换 _点燃Mg+2HCl=MgCl2+H2、2Mg+CO22MgO+C、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2、 2F2+2H2O=4HF+O2、H2S+Cl2=S+2HCl、3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2 6. CO、N2的相对分子质量都是28； CO2、N2O的相对分子质量都是44； Al(OH)3、Na2O2、Na2S的相对分子质量都是78。 9