导图社区 高三化学知识梳理
下图整理了高三化学专题复习中元素及其化合物的性质及其常考点,包括金属及其化合物、非金属及其化合物两大板块,内容丰富全面且简单明了,值得收藏学习哦!
编辑于2021-08-04 00:29:18元素及其化合物
非金属及其化合物
无机非金属材料的主角—硅
硅单质
存在
主要以硅酸盐或二氧化硅存在
地壳中含量第二
原子结构
原子结构示意图
质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数=14
核外电子排布式/图
价层电子排布式/图
性质
物理性质
带有金属光泽的灰黑色固体
硬度大
良好半导体材料
化学性质
与氢氟酸反应
Si+4HF=SiF+2H2
与氢氧化钠溶液反应
Si+H2O+2NaOH=Na2SiO3+2H2↑
野外制氢气
与氧气反应
Si+O2=△SiO2
与氟气反应
Si+2F2=SiF4
用途
产生有机硅
制造半导体
晶体管,光电池
硅的化合物
二氧化硅
晶体结构
性质
物理性质
硬度大
沸点高
化学性质
与盐反应
SiO2+Na2CO3=高温=Na2SiO3+CO2↑
与碱反应
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
与氧化钙反应
SiO2+CaO=高温=CaSiO3
与碳反应
SiO2+2C=高温=Si+2CO↑
制取粗硅
与氢氟酸反应
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
雕刻玻璃
用途
制玻璃
光学仪器
光导纤维
硅酸
性质
物理性质
白色胶状
不溶于水
水中可形成胶体
化学性质
与碱反应
H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O
受热易分解
H2SiO3=△=SiO2+H2O
制取
可溶性硅酸盐与强酸反应
Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
用途
用于生产钨丝的溶剂
用于吸附蒸汽
硅酸盐
性质
物理性质
大部分难溶于水
熔点高
化学性质
与碳酸反应
过量
Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2NaHCO3
少量
Na2CO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3
与盐酸反应
Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
用途
玻璃材料
碳
碳单质
存在
金刚石,石墨,活性炭,C60等
化合态
主要以碳酸盐存在
原子结构
原子结构示意图
质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数=6
核外电子排布式/图
价层电子排布式/图
性质
物理性质
①不溶于水,稀酸,有机溶剂②不导电③密度大于水
化学性质
可燃性
完全燃烧
不完全燃烧
还原性
用途
还原剂
活性炭
燃料
碳的化合物
二氧化碳CO2
结构
电子式
分子构型
VSEPR模型
C原子的杂化方式
性质
物理性质
①无色无味的气体②密度大于空气③可溶于水④不可燃,无毒
化学性质
酸性氧化物
氧化性
用途
①干冷②冻藏食品③制冷剂④舞台效果
制备
工业
煅烧石灰石
实验室
CaCO3溶液和与HCl溶液反应
碳酸H2CO3
结构
结构简式 HO—CO—OH
性质
物理性质
无色无味液体,易挥发
化学性质
酸
不稳定性
制备
碳酸盐CO³- 以Na2CO3为例
俗名
纯碱,苏打
性质
物理性质
①白色粉末②易溶于水
化学性质
与酸—生成盐和CO2
与盐—复分解反应
用途
①泡沫灭火器②制玻璃③洗涤剂
制备
侯氏制碱法
①NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl ②NaHCO3=△=NaCO3+CO3↑+H2O
卤族元素
卤素单质
相似性
大多数可与金属反应
例:2Fe+3X2=2FeX3
特例:I2氧化性较弱,与Fe反应生成FeI2
都与H2反应生成HX
通式:X2+H2=2HX
都与H2O反应
通式:X2+H2O≒HX+HXO
都与碱反应
通式:X2+NaOH=NaX+NaXO+H2O
特例:2F2+2NaOH(固)=OF2+2NaF+H2O
递变性
颜色:逐渐加深
F2淡黄绿→Cl2黄绿→Br2深红棕→I2紫黑
熔沸点:逐渐升高
密度:逐渐增大
水溶性:逐渐减小(都溶于有机溶剂)
氧化性:逐渐减小
特殊性
F2
①无正价
②与H2反应在暗处爆炸
③HF是弱酸,能腐蚀玻璃,应保存在塑料瓶中
HF的制备 CaF2+H2SO4=△CaSO4+2HF↑
Br2
①常温下为深红棕色液体,是唯一液态非金属
②剧毒
③易挥发,保存时应用水封,不能用橡胶塞(聚异戊二烯)
I2
①遇淀粉变蓝(可用于检验I-)
②加热易升华
③易与Na2S2O3反应
卤素化合物
氢化物
稳定性
HF>HCl>HBr>HI
还原性
HF<HCl<HBr<HI
水溶液酸性
HF>HCl>HBr>HI
金属卤化物
卤素离子还原性
I->Br->Cl->F-
卤化银
溶解性
AgCl,AgBr,AgI,不溶于水和稀HNO3,而HF溶于水
颜色
AgF,AgCl均为白色,AgBr为浅黄色,AgI为黄色
感光性
除AgF以外,均具有感光性(AgBr常用作感光材料)
次卤酸盐(XO-,F除外)
均具有氧化性
卤酸盐(XO-,F除外)
均具有氧化性
卤素离子的检验
AgNO3—沉淀法:
未知液
滴加AgNO3和稀HNO3
生成
白色沉淀—有cl-
浅黄色沉淀—有Br-
黄色沉淀—有I-
置换—萃取法:
未知液
①加入适量新制饱和氯水,振荡 ②加入CCl4(下层)或汽油(上层)振荡
有机层呈
红棕色或橙红色—有Br-
紫色,浅紫色或紫红色—有I-
例:氯Cl2
原子结构
原子结构示意图
质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数=17
核外电子排布式/图
价层电子排布式/图
性质
物理性质
黄绿色,有强烈刺激性气味的有毒气体,密度比空气大
特性
易液化
化学性质
与金属反应
与非金属反应
与水反应
与碱反应
氧化性
与有机物反应
用途
制漂白粉,漂白液
工业制盐酸
合成塑料,合成橡胶,人造纤维,农药染料,药品等
制备
工业
电解NaCl溶液
实验室
浓盐酸与二氧化锰共热
浓盐酸与高锰酸钾反应
稀盐酸与次氯酸钙溶液反应
硫
S
存在
游离态
火山喷口,火山喷口附近或地壳的岩层里
化合态
主要以硫化物和硫酸盐的形式存在
原子结构
原子结构示意图
质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数=16
核外电子排布式/图
价层电子排布式/图
性质
物理性质
俗称:硫磺
颜色状态:黄色晶体
溶解性:不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2
化学性质
与金属反应
2Cu+S=△Cu2S
Fe+S=△FeS
与非金属反应
S+O2=(点燃)SO2
S+H2=△H2S
与强氧化剂反应
S+2H2SO4(浓)=△3SO2+2H2O
与NaOH溶液反应
3S+6NaOH=△2Na2S+Na2SO3+3H2O
SO2
物理性质
无色,有刺激性气味的有毒气体,大气污染物之一
易溶于水(1:40)
化学性质
酸性氧化物
与H2O反应
SO2+H2O≒H2SO3
与NaOH(足)反应
SO2+2NaOH=Na2SO4+H2O
氧化性
SO2+2H2S=3S↓+2H2O
还原性
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
漂白性
使品红溶液等有机色质褪色,生成不稳定的化合物(可逆),不能漂白紫色石蕊溶液,能使紫色石蕊变红
应用
① 漂白纸浆,毛,丝等,不能用于食品增白
②杀菌,消毒
③干果防腐剂
制备
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
Cu+2H2SO4(浓)=△CuSO4+SO2↑+2H2O
酸雨的形成
SO2
+O2→SO3→(+H2O)→H2SO4
+H2O→H2SO3→+O3↗
SO3
物理性质
常温下为液态,标况下为固态
化学性质
与水H2O反应
SO3+H2O=H2SO4
与CaO反应
SO3+CaO=CaSO4
与NaOH反应
SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O
H2SO4
物理性质
无色油状液体,沸点高,难挥发,与水任意比例溶,溶解时放出大量热
稀释方法:将浓硫酸沿器壁缓慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌
化学性质
酸
电离
H2SO4=SO4²-+H+
酸的通性
与指示剂反应
与金属反应
与碱反应
与碱性氧化物反应
与盐反应
浓H2SO4的特性
脱水性
少量胆矾加入浓H2SO4中,蓝色固体变白色(物理性质)
脱水性
用玻璃棒蘸取浓硫酸上点在滤纸上,滤纸变黑
强氧化性
与Cu反应
Cu+2H2SO4(浓)=△CuSO4+SO2↑+2H2O
与C反应
C+2H2SO4(浓)=△CO2↑+2SO2↑+2H2O
常温下,铁,铝遇浓硫酸发生钝化反应
工业制备
①4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 ②2SO2+O2≒△(催化剂)=2SO3 ③SO3+H2O=H2SO4
SO4²-的检验
待测液→加入足量盐酸酸化→取清液→滴加BaCl2溶液→有白色沉淀生成则存在硫酸根离子
氮
N2
存在
游离态N2→氮的固定,人工固氮,自然固氮→化合态
原子结构
原子结构示意图
质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数=7
核外电子排布式/图
价层电子排布式/图
物理性质
无色,无味气体
密度小于空气
难溶于水
化学性质
与氧气反应
与氢气反应
与镁反应
NH3
电子式
物理性质
有强烈刺激性气味气体
密度比空气小
极易溶于水
化学性质
与水反应
与酸反应
与盐溶液反应
还原性
催化氧化
被CuO氧化
被Cl2氧化
被氮氧化物氧化
铵盐
物理性质
白色固体
易溶于水
化学性质
受热易分解
与碱反应
氮的氧化物
NO2
物理性质
红棕色,有刺激性气味的气体,有毒,大气污染物之一
易液化,易溶于水
化学性质
与水反应
与氧气反应
氧化性
制备
NO
物理性质
无色气体
不溶于水
有毒,大气污染物之一
化学性质
与氧气反应
与氧气反应
氧化性
制备
HNO3
物理性质
无色液体
有刺激性气味
易挥发
化学性质
不稳定性
强氧化性
有机反应
硝化反应
颜色反应
蛋白质遇浓硝酸使变黄
制备
注意
应用带玻璃塞的棕色瓶至阴凉处保存
金属及其化合物
NA
单质
物理性质
白色固体、密度比水小比煤油大,硬度软、熔点低,低于100摄氏度
化学性质
化学性质:由于是第一主族是电子的能力较强易发生氧化还原反应。 单质 注意:在溶液中先和氧化性强的反应 如在酸性溶液中先和H+反应
制备
工业上用电解熔融NaCl制取单质钠
2NaCl=2Na+Cl2↑
用途
用来制备Ti 、K或其他金属,液态的钾钠合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂,用作电光源。
4Na+TiCl4====Ti+4NaCl Na+KCl==NaCl+K↑(Na能够制取K并不能说明Na的还原性比K强,因为K的沸点比Na低,使K成为蒸汽溢出反应平衡向右。
实验有关
实验室中一般用煤油保存或石蜡封存,现取现用。
氧化物
Na2O
物理性质
白色固体
化学性质
碱性氧化物
用途
用于制备烧碱
Na2O2
物理性质
淡黄色固体
化学性质
过氧化钠中有O2-所以有氧化性和还原性且可以发生歧化反应。与H2O2一样具有漂白的作用 注:过氧化钠不属于碱性氧化物。
与水反应氧气: 2Na2O2 + 2H2O ══ 4NaOH +O2↑ Na2O2+H2O══2NaOH+H2O2 氧化氢稳定容易解: 2H2O2══2H2O+O2↑ 总反应化程式: 2Na2O2 + 2H2O ══ 4NaOH +O2↑(故在酚酞溶液中反应溶液先变红色后褪色,同时产生无色气泡)
物理性质
用途
漂白剂、消毒剂、供氧剂
碱
NaOH
强碱 俗名烧碱 工业制取通常采用电解食盐水制取
盐
Na2CO3
物理性质
白色粉末 易溶于水
化学性质
易水解,热稳定新较为稳定,溶于水呈碱性。溶解性较大,所以在空气中易潮解。
用途
俗名苏打重要的化工原料
NaHCO3
物理性质
白色晶体 易溶于水
化学性质
水解大于电离在水中呈碱性,加热易分解,热稳定性差,酸式盐遇见反应
用途
俗称小苏打 可作为胃药
Cu
单质
物理性质
紫红色固体、具有良好的延展性、导热性以及导电性
化学性质
过度元素、主要价态有正一价和正二价、还原性较弱易被氧化
与非氧化酸不反应、与氧化性酸(如浓硫酸、硝酸)
与某些金属性比铜弱的盐反应如卤化银
与某些非金属单质反应生成高价的价的铜(一般氧化较强的生成二价的铜,氧化性较弱的生成一价的铜如与硫反应)
工业制备
干法制铜(原材料为孔雀石Cu2(OH)CO3)湿法、、火法、电解法
重要氧化物
CuO
物理性质
黑色固体
化学性质
溶于酸,碱性氧化物
Cu2O
物理性质
砖红色固体
化学性质
有氧化性和还原性,所以易容与酸发生歧化反应
如何鉴别CuO和Cu2O
加入硫酸观察是否出现砖红沉淀
碱
Cu(OH)2
物理性质
蓝色不溶于水的固体
化学性质
溶于酸,受热易分解,有弱氧化性可用于检验醛基
盐
二价的盐大多溶于水,一价的盐大多不溶于水
主要盐
CuI、CuCl
白色粉末,难溶于水
CuS
黑色粉末但溶于水和非氧化性酸
CuSO4
白色粉末,易溶于水且呈蓝色,在实验室中可用于检验水蒸气
CuSO4 5H2O
蓝色晶体
离子
二价铜离子
具有杀毒的作用(因为铜为重金属,可以破坏蛋白质)在水溶液中易水解。
Al
金属Al
物理性质
色泽
银白色
性质
延伸性
水溶解性
难溶
相对密度
2.7
熔点
660
沸点
2327
地壳含量
第三
化学性质
金属性
O2
All+O2=Al2O3
酸
浓硝酸
Al+4HNO3=Al(NO3)3+NO2↑+3H2O
稀硫酸
Al+H2SO4=AL(SO4)3+3H2↑
非金属性
强碱
2Al+2NaoH+6H2O=Al2(SO4)3+H2↑
铝的制备
2Al2O3=4Al+3O2↑(电解)
AlCl3为共价化合物,熔融状态下共价键不断裂
铝热反应
2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe(高温)
用途
航天制造业(重量轻,耐腐蚀)
电器制造业(导电性好,表面氧化膜绝缘,耐腐蚀)
Al2O3
物理性质
熔点2054 沸点2980 难溶于水 固体 无味 质地硬 吸潮不潮解 相对密度4.0 熔点2050
化学性质
碱
熔融的碱:Al2O3+2NaoH=2NaAlO2+H2O
碱溶液:Al2O3+2NaOH+H2O=2Na[Al(OH)4]
酸
AL2O3+6HCl=2Alcl3+3H2O
储存
密封干燥保存
用途
有机溶剂的脱水吸附剂 有机反应催化剂
Al(OH)3
物理性质
白色非晶形粉末 密度2.4 熔点300 水溶性:难溶 储存条件:通风低温干燥
化学性质
碱性
Al(OH)3+3Hcl=Alcl3+H2O Al(OH)3=Al3++3OH-
酸性
Al(OH)3+H2O=[Al(OH)4]-+H+ Al(OH)3+NaoH=Na[Al(OH)4]
易分解性
Al(OH)3=Al2O3+2H2O(加热)
双水解
AL3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3
鋁盐
Alcl3
3OH-+Al3+=Al(OH)3↓;
Al2(SO4)3
明矾Al2(SO4)3.k2SO4.24H2O
杀菌净水
Mg
镁
原子结构
性质
物理性质
状态
颜色
两度
密度
硬度
两点
熔点
沸点
三性
导电性
导热性
延展性
抗腐蚀性
化学性质
与酸
与非金属单质
与盐
与水(热)
制取
电解氯化镁
用途
氧化镁
性质
物理性质
状态
颜色
熔点
溶解性
硬度
化学性质
与酸
与还原剂
用途
1.燃料,油漆,玻璃,医药等
2.工业利用高熔点制耐火材料
氢氧化镁
性质
物理性质
状态
颜色
溶解性
化学性质
中和反应
易分解
Fe
铁
原子结构
电子式
制备
鉴别:用磁铁
性质
物理性质
三性
导电
导热
延展
两点
熔点
沸点
两度
密度
硬度
化学性质
与非金属单质
与盐
钝化(浓硫酸,浓硝酸)
与酸
与非氧化性酸
与氧化性酸
氧化物
氧化亚铁(+2)
性质
物理性质
状态(颜色):黑色粉末
熔点
密度
四性
稳定性
溶解性
氧化性
还原性
化学性质
与一氧化碳
与铝
与酸
与非氧化性酸
与氧化性酸
与还原性酸
制取:铁与氧气在高温下反应
氧化铁(+3)
性质
物理性质
状态(颜色):红棕色粉末
熔点
三性
稳定性
氧化性
溶解性
化学性质
与一氧化碳(高温)
铝热反应
与酸
与非氧化性酸
与氧化性酸
与还原性酸
俗称:铁红,铁锈,铁丹
用途
制取:氢氧化铁加热分解
四氧化三铁(+2/+3)
性质
物理性质
化学性质
与一氧化碳
与铝
与酸
与非氧化性酸
与氧化性酸
与还原性酸
用途
磁性氧化物
制取
氢氧化物
氢氧化亚铁
性质
物理性质
白色絮状沉淀
化学性质
氧化反应
与酸
与氧化性酸
与非氧化性酸
与还原性酸
制备
氢氧化铁
性质
物理性质
红褐色沉淀
化学性质
与酸
与非氧化性酸
与氧化性酸
与还原性酸
制备
高三二元素及其化合物小组著