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第四章非金属及其化合物
硅Si硅的原子结构示意图:+14284其原子既不易失去又不易得到电子,但由于硅是一种亲氧元素,可以形成四价化合物。
存在:硅元素在地壳中的含量居第二位。没有游离态,只有化合态。(如:二氧化硅和硅酸盐)最常见的沙子中,就含有硅的氧化物。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆、熔沸点高的固体。单质硅是良好的半导体材料。晶体硅存在形态:晶体硅的物理性质:人工制造出来的单质硅(晶体硅)晶体硅和无定形硅
硅的用途晶体管、集成电路、硅整流器、太阳能电池、硅合金等。晶体管集成电路太阳能电池
二氧化硅存在形态:用途:光导纤维,石英坩埚,饰品结晶形和无定形两大类,统称硅石,石英晶体是结晶的二氧化硅,水晶,玛瑙
物理性质:与HF反应:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O氢氟酸是唯一可以与之反应的酸玻璃中含有SiO2,可用HF来刻蚀玻璃。不与水反应SiO2+H2O≠H2SiO3难溶于水,熔沸点高化学性质:稳定,不活泼
SiO2+CaO=CaSiO3(2)与碱性氧化物反应高温SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+Ca(OH)2=CaSiO3+H2O(3)与碱反应:思考:实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶而橡皮塞而不用玻璃塞?因为玻璃的主要成分是SiO2,NaOH可以跟发生反应,生成有粘性的硅酸钠,使瓶和塞粘合。硅酸钠,水溶液俗名“水玻璃”,具有粘性,其用途很广,制备硅胶和木材防火剂等二氧化硅—酸性氧化物
硅酸(H2SiO3)制取:可溶性的硅酸盐与酸的反应白色胶状,难溶Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓弱酸性(酸性H2SiO3H2CO3)Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3白色胶状强酸制弱酸性质:脱水形成“硅胶”(用作干燥剂)原理
氯的原子结构和性质:结构:性质:氯气Cl得e-Cl-+17287Cl易得到一个电子,显-1价,强氧化性可以失去电子显正价+1、+5、+7
毒性:有毒气味:有刺激性气味色态:黄绿色气体01物理性质密度:密度比空气大02易液化溶解性:可溶于水(1:2)所得溶液叫氯水03
氯气的化学性质:(氧化剂,强氧化性)(1)氯气与金属反应2Na+Cl22NaCl点燃Cu+Cl2CuCl2点燃点燃2Fe+3Cl22FeCl3注意:和变价金属反应时,生成高价的金属氯化物,如:CuCl2、FeCl3
(2)氯气与某些非金属反应H2+Cl22HCl点燃H2+Cl22HCl光照(3)氯气与水的反应Cl2+H2OHCl+HClO0-1+1既是氧化剂又是还原剂新制氯水成分:
1、强氧化性:杀菌消毒、漂白作用2、极弱酸性:3、不稳定性:受热、见光易分解2HCIO2HCl+O2↑光照用途:可用于自来水的杀菌消毒和用做漂白剂漂白有色物质。H2CO3HClO
(4)氯气与碱溶液的反应Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2OCl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O漂白液成分:NaClO漂白粉的制取、成分、原理:2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O漂白粉的成分:漂白粉的有效成分:CaCl2和Ca(ClO)2的混合物Ca(ClO)2Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO漂白原理:
Cl-的检验:试剂:AgNO3溶液,稀硝酸溶液操作及现象:先加AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不溶解。离子反应:Ag++Cl-=AgCl↓
硫在氧气中燃烧:实验现象是:点燃S+O2===SO2生成明亮的蓝紫色火焰。化学方程式是:硫物理性质:黄色晶体,质脆,易研成粉末,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳
二氧化硫物理性质:无色、有刺激性气味的有毒的气体,密度比空气大,易液化,易溶于水(1∶40)。化学性质:(1)与H2O的反应SO2+H2O=H2SO3(亚硫酸,不稳定)(2)碱性氧化物
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2OSO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O
(3)既有氧化性,又有还原性
2SO2+O22SO3催化剂SO2+2H2S
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