非金屬及其化合物
一、硅元素：
無(wú)機(jī)非金屬材料中的主角,在地殼中含量26.3％,次于氧.是一種親氧元素,以熔點(diǎn)很高的氧化物及硅酸鹽形式存在于巖石、沙子和土壤中,占地殼質(zhì)量90％以上.位于第3周期,第ⅣA族碳的下方.
　　Si對(duì)比C
　　最外層有4個(gè)電子,主要形成四價(jià)的化合物.
　　二、二氧化硅（SiO2）
　　天然存在的二氧化硅稱(chēng)為硅石,包括結(jié)晶形和無(wú)定形.石英是常見(jiàn)的結(jié)晶形二氧化硅,其中無(wú)色透明的就是水晶,具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝畹氖乾旇?二氧化硅晶體為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),基本單元是[SiO4],因此有良好的物理和化學(xué)性質(zhì)被廣泛應(yīng)用.（瑪瑙飾物,石英坩堝,光導(dǎo)纖維）
　　物理：熔點(diǎn)高、硬度大、不溶于水、潔凈的SiO2無(wú)色透光性好
　　化學(xué)：化學(xué)穩(wěn)定性好、除HF外一般不與其他酸反應(yīng),可以與強(qiáng)堿（NaOH）反應(yīng),是酸性氧化物,在一定的條件下能與堿性氧化物反應(yīng)
　　SiO2＋4HF==SiF4↑＋2H2O
　　SiO2＋CaO===(高溫)CaSiO3
　　SiO2＋2NaOH==Na2SiO3＋H2O
　　不能用玻璃瓶裝HF,裝堿性溶液的試劑瓶應(yīng)用木塞或膠塞.
　　三、硅酸（H2SiO3）
　　酸性很弱（弱于碳酸）溶解度很小,由于SiO2不溶于水,硅酸應(yīng)用可溶性硅酸鹽和其他酸性比硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)制得.
　　Na2SiO3＋2HCl==H2SiO3↓＋2NaCl
　　硅膠多孔疏松,可作干燥劑,催化劑的載體.
　　四、硅酸鹽
　　硅酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的總稱(chēng),分布廣,結(jié)構(gòu)復(fù)雜化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定.一般不溶于水.（Na2SiO3、K2SiO3除外）最典型的代表是硅酸鈉Na2SiO3：可溶,其水溶液稱(chēng)作水玻璃和泡花堿,可作肥皂填料、木材防火劑和黏膠劑.常用硅酸鹽產(chǎn)品：玻璃、陶瓷、水泥
　　硅單質(zhì)
　　與碳相似,有晶體和無(wú)定形兩種.晶體硅結(jié)構(gòu)類(lèi)似于金剛石,有金屬光澤的灰黑色固體,熔點(diǎn)高（1410℃）,硬度大,較脆,常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑.是良好的半導(dǎo)體,應(yīng)用：半導(dǎo)體晶體管及芯片、光電池.
　　五、氯元素：位于第三周期第ⅦA族,原子結(jié)構(gòu)： 容易得到一個(gè)電子形成
　　氯離子Cl－,為典型的非金屬元素,在自然界中以化合態(tài)存在.
六、氯氣
　　物理性質(zhì)：黃綠色氣體,有刺激性氣味、可溶于水、加壓和降溫條件下可變?yōu)橐簯B(tài)(液氯)和固態(tài).
　　制法:MnO2＋4HCl (濃) MnCl2＋2H2O＋Cl2
　　聞法:用手在瓶口輕輕扇動(dòng),使少量氯氣進(jìn)入鼻孔.
　　化學(xué)性質(zhì)：很活潑,有毒,有氧化性, 能與大多數(shù)金屬化合生成金屬氯化物（鹽）.也能與非金屬反應(yīng)：
　　2Na＋Cl2 ===(點(diǎn)燃) 2NaCl 2Fe＋3Cl2===(點(diǎn)燃) 2FeCl3 Cu＋Cl2===(點(diǎn)燃)CuCl2
　　Cl2＋H2 ===(點(diǎn)燃) 2HCl 現(xiàn)象：發(fā)出蒼白色火焰,生成大量白霧.
　　燃燒不一定有氧氣參加,物質(zhì)并不是只有在氧氣中才可以燃燒.燃燒的本質(zhì)是劇烈的氧化還原反應(yīng),所有發(fā)光放熱的劇烈化學(xué)反應(yīng)都稱(chēng)為燃燒.
　　Cl2的用途：
　?、僮詠?lái)水殺菌消毒Cl2＋H2O == HCl＋HClO 2HClO ===(光照) 2HCl＋O2 ↑
　　1體積的水溶解2體積的氯氣形成的溶液為氯水,為淺黃綠色.其中次氯酸HClO有強(qiáng)氧化性和漂泊性,起主要的消毒漂白作用.次氯酸有弱酸性,不穩(wěn)定,光照或加熱分解,因此久置氯水會(huì)失效.
　?、谥破滓?、漂白粉和漂粉精
　　制漂白液 Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O ,其有效成分NaClO比HClO穩(wěn)定多,可長(zhǎng)期存放制漂白粉(有效氯35％)和漂粉精(充分反應(yīng)有效氯70％) 2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
　?、叟c有機(jī)物反應(yīng),是重要的化學(xué)工業(yè)物質(zhì).
　　④用于提純Si、Ge、Ti等半導(dǎo)體和鈦
　?、萦袡C(jī)化工：合成塑料、橡膠、人造纖維、農(nóng)藥、染料和藥品
　　七、氯離子的檢驗(yàn)
　　使用硝酸銀溶液,并用稀硝酸排除干擾離子（CO32－、SO32－）
　　HCl＋AgNO3 == AgCl ↓＋HNO3
　　NaCl＋AgNO3 == AgCl ↓＋NaNO3
　　Na2CO3＋2AgNO3 ==Ag2CO?3 ↓＋2NaNO3
　　Ag2CO?3＋2HNO3 == 2AgNO3＋CO2 ↑＋H2O
　　Cl－＋Ag＋ == AgCl ↓
八、二氧化硫
　　制法（形成）：硫黃或含硫的燃料燃燒得到（硫俗稱(chēng)硫磺,是黃色粉末）
　　S＋O2===(點(diǎn)燃)SO2
　　物理性質(zhì)：無(wú)色、刺激性氣味、容易液化,易溶于水（1：40體積比）
　　化學(xué)性質(zhì)：有毒,溶于水與水反應(yīng)生成亞硫酸H2SO3,形成的溶液酸性,有漂白作用,遇熱會(huì)變回原來(lái)顏色.這是因?yàn)镠2SO3不穩(wěn)定,會(huì)分解回水和SO2
　　SO2＋H2OH2SO3因此這個(gè)化合和分解的過(guò)程可以同時(shí)進(jìn)行,為可逆反應(yīng).
　　可逆反應(yīng)--在同一條件下,既可以往正反應(yīng)方向發(fā)生,又可以向逆反應(yīng)方向發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)作可逆反應(yīng),用可逆箭頭符號(hào)連接.
　　九、一氧化氮和二氧化氮
　　一氧化氮在自然界形成條件為高溫或放電：N2＋O2(濃H2SO4) 12C＋11H2O放熱
　　2 H2SO4 (濃)＋C CO2 ↑＋2H2O＋SO2 ↑
　　還能氧化排在氫后面的金屬,但不放出氫氣.
　　2 H2SO4 (濃)＋Cu CuSO4＋2H2O＋SO2 ↑
　　稀硫酸：與活潑金屬反應(yīng)放出H2 ,使酸堿指示劑紫色石蕊變紅,與某些鹽反應(yīng),與堿性氧化物反應(yīng),與堿中和
十二、硝酸
　　物理性質(zhì)：無(wú)色液體,易揮發(fā),沸點(diǎn)較低,密度比水大.
　　化學(xué)性質(zhì)：具有一般酸的通性,濃硝酸和稀硝酸都是強(qiáng)氧化劑.還能氧化排在氫后面的金屬,但不放出氫氣.
　　4HNO3(濃)＋Cu == Cu(NO3)2＋2NO2 ↑＋4H2O
　　8HNO3(稀)＋3Cu 3Cu(NO3)2＋2NO ↑＋4H2O
　　反應(yīng)條件不同,硝酸被還原得到的產(chǎn)物不同,可以有以下產(chǎn)物:N(+4)O2,HN(+3)O2,N(+2)O,N(+1)2O,N(0)2, N(-3)H3△硫酸和硝酸：濃硫酸和濃硝酸都能鈍化某些金屬（如鐵和鋁）使表面生成一層致密的氧化保護(hù)膜,隔絕內(nèi)層金屬與酸,阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生.因此,鐵鋁容器可以盛裝冷的濃硫酸和濃硝酸.硝酸和硫酸都是重要的化工原料和實(shí)驗(yàn)室必備的重要試劑.可用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類(lèi)等.硫酸還用于精煉石油、金屬加工前的酸洗及制取各種揮發(fā)性酸.
　　十三、氨氣及銨鹽
　　氨氣的性質(zhì)：無(wú)色氣體,刺激性氣味、密度小于空氣、極易溶于水（且快）1：700體積比.溶于水發(fā)生以下反應(yīng)使水溶液呈堿性：NH3＋H2O NH3?H2O NH4＋＋OH－ 可作紅色噴泉實(shí)驗(yàn).生成的一水合氨NH3?H2O是一種弱堿,很不穩(wěn)定,會(huì)分解,受熱更不穩(wěn)定：NH3?H2O ===(△) NH3 ↑＋H2O
　　濃氨水易揮發(fā)除氨氣,有刺激難聞的氣味.
　　氨氣能跟酸反應(yīng)生成銨鹽：NH3＋HCl == NH4Cl (晶體)
　　氨是重要的化工產(chǎn)品,氮肥工業(yè)、有機(jī)合成工業(yè)及制造硝酸、銨鹽和純堿都離不開(kāi)它.氨氣容易液化為液氨,液氨氣化時(shí)吸收大量的熱,因此還可以用作制冷劑.
　　銨鹽的性質(zhì)：易溶于水（很多化肥都是銨鹽）,受熱易分解,放出氨氣：
　　NH4Cl NH3 ↑＋HCl ↑
　　NH4HCO3 NH3 ↑＋H2O ↑＋CO2 ↑
　　可以用于實(shí)驗(yàn)室制取氨氣：（干燥銨鹽與和堿固體混合加熱）
　　NH4NO3＋NaOH Na NO3＋H2O＋NH3 ↑
　　2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2H2O＋2NH3 ↑
　　用向下排空氣法收集,紅色石蕊試紙檢驗(yàn)是否收集滿(mǎn).