高中化学必修一第四章知识点、习题（答案）

教学目标：1、了解硅、氯、氮、硫及其重要化合物的主要性质。 2、认识氮、硫等非金属及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。 教学重点：常见非金属元素（H、C、N、O、Si、S、Cl等）单质及其重要化合物的主要性质及应用。 教学难点：了解硅、氯、氮、硫及其重要化合物的主要性质。 教学过程： 一．硅 1．相关反应 物理性质 与非金属反应 与氢氟酸反应 与强碱溶液反应 粗硅工业制取 化 学 性 质 与盐反应 物理性质 与氢氟酸反应 与强碱溶液反应 Si 晶体硅：灰黑色固体、金属光泽熔点高、硬而脆 化学 性质 Si + O2 SiO2 Si + 4HF = SiF4↑+ 2H2↑ Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑ 高温SiO2 + 2C Si + 2CO↑ SiO2 熔点高、硬度大、纯净的晶体俗称水晶 SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O 高温SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑ 高温SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑ △ 物理性质 化学 性质 与强碱溶液反应 加热 白色沉淀 H2SiO3 H2SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3 +2H2O H2SiO3 H2O + SiO2 △实验室制取原理 2．三大传统无机非金属材料 原料 设备 水泥 石灰石 黏土 水泥回转窑 Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl 玻璃 纯碱、石灰石、石英（过量） 玻璃窑 高温SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑ 高温SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑ 陶瓷 黏土 原理 复杂的物理化学变化 成分 特点 硅酸二钙2CaO·SiO2 硅酸三钙3CaO·SiO2 铝酸二钙3CaO·Al2O3 水硬性 Na2SiO3 CaSiO3 SiO2 无固定熔点、沸点 二．氯 1．Cl2性质 物理性质 与非金属反应 黄绿色气体、密度大于空气、1:2溶于水、有毒 光照 Cl2 + H2 2HCl 或点燃点燃Cl2 + 2Na 2NaCl 、Cl2 + Cu CuCl2 、3Cl2 + 2Fe 2FeCl3 （Cl2与金属反应生成高价金属氯化物） 与H2O反应 与碱溶液反应 与盐溶液反应 Cl2的水溶液叫氯水，溶解的Cl2中有少量与水反应 Cl2 + H2O = HCl + HClO Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O Cl2 + Na2SO3 + H2O = 2HCl + Na2SO4 Cl2 + 2KI = I2 + 2KCl MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+2H2O 2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O NaClO + 2HCl = NaCl + Cl2↑+ H2O ( 离子方程式: Cl O-+ 2H+ + Cl- = Cl2↑+ H2O ) 化 学 性 质 与金属反应 △△实验室制取原理 △2．新制氯水成分 分子：H2O HClO Cl2 离子：H+ Cl- ClO- OH- 久置氯水成分 分子：H2O 离子：H+ Cl- OH- 3．实验室如何制取纯净的氯气 制取原理：MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+2H2O 气体成分：Cl2 （HCl、H2O） 操作顺序 ① ② 4．漂白粉 ① 制法：2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O ② 有效成分：Ca(ClO)2 成分：CaCl2 和 Ca(ClO)2 ③ 漂白原理：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3↓ + 2HClO （在溶液中） 漂白慢 Ca(ClO)2 + 2HCl = CaCl2 + 2HClO 漂白快 光照④久置失效发生的反应： Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClO 2HClO 2HCl + O2↑ 或加热5．Br2 、I2在不同溶剂中的颜色 水 苯或汽油 橙 ～ 橙红 淡紫～紫红 四氯化碳 橙 ～ 橙红 紫 ～ 深紫 Br2 黄 ～ 橙 I2 深黄～ 褐 仪器中盛装的药品 先通入饱和食盐水 再通入浓H2SO4 各试剂的作用 除去HCl 除去H2O 应出现的现象 有晶体析出（NaCl） △6．置换反应 Cl2 + 2NaBr = Br2+ 2NaCl Br2 + 2KI = I2 + 2KBr ∴氧化性 Cl2 ＞ Br2 ＞I2 氧化剂- 7．I2遇淀粉溶液后，溶液呈蓝色 I——————→ I2 三．氮 1．氮的氧化物 NO： 无色气体、 有毒（同CO）、难溶与水 2NO + O2 = 2NO2 NO2：红棕色气体、有毒、 与水反应 3NO2 + 2H2O = 2HNO3 + NO 2．有关NO与O2或NO2与O2混合通入水中，液面上升一定高度时用的方程式 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 3．硝酸 物理性质 化 学 强 酸的通性 与金属氧化物 无色液体、有刺激性气味、 能以任意比溶于水 3FeO + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO↑+ 5H2O 性 质 氧 化 性 与金属 3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 +2NO↑+ 4H2O Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 +2NO2↑+ 2H2O C + 4HNO3(浓) CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O 光照4HNO3 4NO2↑ + O2↑+ H2O 或加热与非金属 △不稳定性 4．氨 ( NH3 ) 物理性质 化 学 性 质 与H2O 与酸 无色气体、有刺激性气味、密度小于空气、1:700溶于水 NH3 + H2O NH3·H2O NH4++ OH -NH3 + HCl = NH4Cl 氨 的 催化剂4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 加热催化氧化 NH4+ + OH- NH3↑+ H2O 2NH4Cl +Ca(OH )2 2NH3↑+ CaCl2 + 2H2O 实验室制取原理 △△5．实验室制取干燥NH3的方法： 制取原理： 2NH4Cl +Ca(OH )2 2NH3↑+ CaCl2 + 2H2O 气体成分： NH3（ H2O ） 除水用试剂：碱石灰 (不用浓H2SO4 、 CaCl2原因是：2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 ; CaCl2 + 8NH3 = CaCl2·8NH3 )

四．硫 1．SO2的性质 物理性质 与H2O 化 学 性 质 与碱溶液 与盐溶液 与氯水 无色气体、有刺激性气味、有毒、1:40溶于水、密度大于空气 SO2 + H2O = H2SO3 先：SO2 +2NaOH = Na2SO3+H2O 后：SO2 + Na2SO3 + H2O = 2NaHSO3 SO2过量时总反应：SO2 + NaOH = NaHSO3 SO2 + Na2CO3 = CO2+ Na2SO3 （ SO2不过量时 ） SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl H2SO3 + Cl2 + H2O = H2SO4 + 2HCl SO2能使品红溶液 (有机色质)褪色（生成了不稳定的无色物质），但加热褪色后的无色溶液，又恢复为原来的红色（不稳定的无色物质分解复原） Na2SO3 +H2SO4(浓) = Na2SO4 + SO2↑+ H2O 无色气体、剧毒、有臭鸡蛋气味、1:2.6溶于水、密度大于空气 H2S + H2SO4（浓）= S↓+ SO2 + 2H2O 先H2S + NaOH= NaHS + H2O; 后NaHS + NaOH = Na2S + H2O. 总反应: H2S + 2NaOH = Na2S + 2H2O H2S + Cu2+ = CuS↓+ 2H+ 2Fe3+ + H2S = 2Fe2+ + S↓+ 2H+ H2S +Cl2 = S↓+ 2H+ + 2Cl- 氧化剂 H2S ——————→ S↓ △漂白性 实验室制法 2．H2S 物理性质 与浓H2SO4 化 学 性 质 与碱溶液 与盐溶液 与氯水 与氧化剂 实验室制法 FeS + 2H+ = H2S↑+ Fe2+ 3．实验室制取H2S、 HBr、HI不能用H2SO4(浓) 原 因： H2S + H2SO4(浓) = S↓ + SO2 + 2H2O 2HBr + H2SO4(浓) = Br2 + SO2 + 2H2O 2HI + H2SO4(浓) = I2 + SO2 + 2H2O 应该用： H2SO4 ( 1:1体积比 ) 或浓H3PO4（它们氧化性弱，不会氧化H2S、 HBr、HI） 4．浓H2SO4 物理性质 吸水性 脱水性 无色油状液体、常用浓H2SO4为： 98.3％、1.84g/cm3 、C=18.4 mol/L 、沸点338℃、难挥发 H2SO4 + nH2O = H2SO4· n H2O 浓硫酸C12H22O11 12C + 11H2O 化 学 性 质 强氧化性 与金属反应 Cu + 2H2SO4 (浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O 与非金属反应 C + 2H2SO4(浓) CO2 ↑+ 2SO2↑+ 2H2O 与化合物反应 H2S + H2SO4(浓) = S↓ + SO2 + 2H2O 2HBr + H2SO4(浓) = Br2 + SO2 + 2H2O 2HI + H2SO4(浓) = I2 + SO2 + 2H2O △△5. 漂白 化学漂白： ① 永久漂白：Na2O2 HClO O3 → 强氧化剂、发生氧化还原反应 、不可逆 ② 暂时漂白：SO2 → 化合成不稳定无色物质、非氧化还原反应 、可逆 物理吸附： 活性炭 一、选择题：（每小题3分，共45分）

1．硅被誉为无机非金属材料的主角，下列物品用到硅单质的是（ ）

A．陶瓷餐具 B．计算机芯片 C．石英钟表 D．光导纤维 2．下列操作不能用于检验NH3的是（ ） ．．

A．气体使湿润的酚酞试液变红 B．气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 C．气体与蘸有浓H2SO4的玻璃棒靠近 D．气体与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近 3．在下列反应中，硫元素表现出还原性的是

A．稀硫酸与锌粒反应 C．浓硫酸与铜反应

（ ）

B．三氧化硫与水反应

D．二氧化硫与氧气反应

4．氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应在3Cl2＋2NH3＝N2＋6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是（ ）

A 若管道漏气遇氨就会产生白烟 B 该反应利用了Cl2的强氧化性 C 该反应属于复分解反应 D 生成1molN2有6mol电子转移 5．下列关于S、SO2、H2SO4的叙述中，正确的是（ ）

A．硫是一种易溶于水的黄色晶体 B．SO2溶于水生成H2SO4 C．用氢氧化钠溶液处理含有SO2的尾气 D．浓H2SO4不稳定，光照易分解