高三化学重要知识点回顾五大系列二元素及其化合物

这是一份高三化学重要知识点回顾五大系列二元素及其化合物，共8页。学案主要包含了一些物质的用途，比较元素金属性强弱的依据，比较元素非金属性强弱的依据，硅及其化合物“反常”，中学化学中常见酸的特性，碱金属元素具体知识的一般与特殊，Fe2+与Fe3+的鉴别方法，条件不同，生成物则不同等内容，欢迎下载使用。
一、一些物质的用途：
Cl2：自来水消毒，制盐酸，制漂白粉，制氯仿；
HF：雕刻玻璃，提炼铀，制氟化钠农药；
AgBr：感光材料；AgI：人工降雨；NaF：杀灭地下害虫；
硅，硒，锗Ge，镓Ga的单质及某些化合物(如砷化镓、磷化镓等)都是常用的半导体材料；
SiO2：制光导纤维，石英玻璃，普通玻璃；
MgO、Al2O3：耐火材料；MgCl2制金属镁（电解），Al2O3制金属铝（冰晶石+电解），NaCl制金属钠（电解）；
净水剂：明矾KAl(SO4)2·12H2O；
漂白剂：氯气、漂白粉（Ca(ClO)2+CaCl2）； SO2（或H2SO3）；Na2O2；H2O2；O3
消毒杀菌：氯气，漂白粉（水消毒）；高锰酸钾（稀溶液皮肤消毒），酒精（皮肤，75%）,碘酒；苯酚（粗品用于环境消毒，制洗剂，软膏用于皮肤消毒）；甲醛（福尔马林环境消毒）；
BaSO4：制其它钡盐；医疗“钡餐”；
二、比较元素金属性强弱的依据：
在一定条件下金属单质与水反应的难易程度和剧烈程度。一般情况下，与水反应越容易、越剧烈，其金属性越强。
常温下与同浓度酸反应的难易程度和剧烈程度。一般情况下，与酸反应越容易、越剧烈，其金属性越强。
依据最高价氧化物的水化物碱性的强弱。碱性越强，其元素的金属性越强。
依据金属单质与盐溶液之间的置换反应。一般是活泼金属置换不活泼金属。但是ⅠA族和ⅡA族的金属在与盐溶液反应时，通常是先与水反应生成对应的强碱和氢气，然后强碱再与盐发生复分解反应。
依据金属活动性顺序表（极少数例外）。
依据元素周期表。同周期中，从左向右，随着核电荷数的增加，金属性逐渐减弱；同主族中，由上而下，随着核电荷数的增加，金属性逐渐增强。
依据原电池中的电极名称。做负极材料的金属性强于做正极材料的金属性。
依据电解池中阳离子的放电（得电子，氧化性）顺序。优先放电的阳离子，其元素的金属性弱。
气态金属原子在失去电子变成稳定结构时所消耗的能量越少，其金属性越强。
三、比较元素非金属性强弱的依据：
依据非金属单质与H2反应的难易程度、条件的高低、剧烈程度和生成气态氢化物的稳定性。与氢气反应越容易、越剧烈，气态氢化物越稳定，其非金属性越强。
依据最高价氧化物的水化物酸性的强弱。酸性越强，其元素的非金属性越强。
依据元素周期表。同周期中，从左向右，随着核电荷数的增加，非金属性逐渐增强；同主族中，由上而下，随着核电荷数的增加，非金属性逐渐减弱。
非金属单质与盐溶液中简单阴离子之间的置换反应。非金属性强的置换非金属性弱的。
非金属单质与具有可变价金属的反应。能生成高价金属化合物的，其非金属性强。例：2Cu＋S eq \(\s\up 8(Δ),===)Cu2S Cu＋Cl2 eq \(\s\up 8(点燃),===)CuCl2 ；所以，Cl的非金属性强于S。
气态非金属原子在得到电子变成稳定结构时所释放的能量越多，其非金属性越强。
依据两非金属元素在同种化合物中相互形成化学键时化合价的正负来判断。如在KClO3中Cl显+5价，O显-2价，则说明非金属性是O > Cl；在OF2中，O显+2价，F显-1价，则说明非金属性是F > O
四、硅及其化合物“反常”：
1、硅的还原性比碳强，而碳在高温下却能从二氧化硅中还原出硅。SiO2＋2C eq \(\s\up 8(高温),===)Si＋2CO↑
2、非金属单质一般不与弱氧化性酸反应，而硅不但能与HF反应，而且还有H2生成。
Si＋4HF==SiF4↑＋2H2↑
3、非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气，而硅却可以。
Si＋2NaOH＋H2O==Na2SiO3＋2 H2↑
4、虽然SiO2是硅酸的酸酐，但却不能用SiO2与水反应制备硅酸，只能用可溶性硅酸盐跟酸作用来制备。
5、酸性氧化物一般不与酸反应(除氧化还原反应外)，而二氧化硅却能与氢氟酸反应。
6、非金属氧化物一般是分子晶体，而二氧化硅却是原子晶体。
7、无机酸一般易溶于水，而硅酸H2SiO3和原硅酸H4SiO4却难溶于水。
8、较强的酸能把较弱的酸从其盐溶液中制取出来，这是复分解反应的一般规律，由此对于反应Na2SiO3＋CO2＋2H2O==Na2CO3＋H4SiO4↓的发生是不难理解的，而反应Na2CO3＋SiO2 eq \(\s\up 8(高温),===) Na2SiO3＋CO2↑居然也能进行（可用熵增或平衡移动原理解释）。
9、硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，但它和玻璃的化学成分并不相同。
五、中学化学中常见酸的特性：
1、不稳定性酸：这部分酸包括H2CO3、H2SO3、HClO、HNO3（浓）、H4SiO4、氢硫酸（H2S）、氢碘酸（HI）、氢硒酸（H2Se）、氢碲酸（H2Te）等。
（1）常温（或微热）易分解的酸：H2CO3、H2SO3、HNO3（浓）、H4SiO4等。
（2）见光易分解的酸：HClO、HNO3（浓）。
（3）易被氧气氧化而变质的酸：H2S、HI、H2SO3、H2Se、H2Te等。
2、强氧化性酸：这部分酸包括浓HNO3、稀HNO3、浓H2SO4、HClO等，它们的强氧化性主要表现在以下几个方面：
（1）常温下，浓H2SO4、浓HNO3能使Fe、Al等金属发生钝化。
（2）能氧化大多数的金属单质（Au、Pt除外）
如铁丝在氯气中燃烧，生成物只能是FeCl3，即使铁过量，也不会生成FeCl2。但铁与强氧化性酸的反应是在溶液中进行的，它们首先生成Fe3+，然后Fe3+再与过量Fe反应生成Fe2+，即：Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+。如果是硫酸，还会再发生Fe + H2SO4(稀)→FeSO4 + H2↑。但如果是硝酸，一般不能生成H2。强氧化性酸与活泼金属反应一般不生成氢气。
（3）能氧化部分非金属单质（如S、C、P、I2等）。
(4) 氧化性酸的氧化性强弱，存在以下规律：
①对于同一种氧化性酸，浓度越大（或溶液中氢离子浓度越大）氧化性越强。
②对于同一种元素形成的不同价态的含氧酸，一般低价态的比高价态的氧化性强，例如： HClO＞HClO2＞HClO4 HNO2＞HNO3
③同周期主族元素形成的最高价含氧酸，从左到右，氧化性依次增强，例如，高氯酸常温下氧化性很强，硫酸浓度大加热时才表现出强氧化性，磷酸则几乎无氧化性。
④同主族元素形成的同价态含氧酸，氧化性强弱的规律复杂。
3、强还原性酸：包括H2S、HI、H2SO3、H2Se、H2Te、H3PO3、HBr、H3ASO3等。
4、易挥发的酸：这部分酸包括HF、HCl、HBr、HI、浓HNO3等。
5、高沸点、难挥发性酸：这部分酸包括浓H2SO4、浓H3PO4等。
6、具有漂白性的酸：这部分酸包括HClO、H2SO3等。SO2水溶液能使品红褪色，能使紫色石蕊变红但不能褪色。苯酚因酸性太弱，不能使石蕊变色。
7、具有强吸水性的酸：这种酸是浓H2SO4，浓H2SO4可作气体干燥剂。
8、具有脱水性的酸：如浓H2SO4。
9、能腐蚀玻璃的酸：这种酸是氢氟酸（HF）。
10、有剧毒的酸：这部分酸包括HF、HPO3（偏磷酸）、HCN。
11、能溶解铂、金的酸：这种酸是王水（浓盐酸和浓硝酸组成的混合物,体积比3：1）。
12、不溶于水的酸：这部分酸包括H2SiO3、H4SiO4，硬脂酸、软脂酸、油酸。
13、能与酸发生反应的酸：这部分酸包括H2S、HI、HBr、氨基酸等，H2S、HI、HBr遇强氧化性酸能发生氧化还原反应，氨基酸中存在碱性基团氨基（-NH2）。
14、遇氨气能冒白烟的酸：这部分酸包括浓盐酸、浓硝酸、醋酸等，即它们挥发出来的酸与氨气反应生成相应的铵盐（固体）的缘故。
15、可用于制造炸药的酸：硝酸可用于制取硝化甘油、三硝基甲苯（TNT）、硝酸纤维等
16、能发生显色反应的酸：浓HNO3遇含苯环的蛋白质会显黄色；苯酚与FeCl3溶液反应生成紫色的物质。
17、能发生银镜反应的酸：甲酸（HCOOH）能发生银镜反应。
六、碱金属元素具体知识的一般与特殊：
1、Na、K均保存在煤油中，防止氧化，但锂单质不能保存在煤油中，因锂单质密度小于煤油，浮于煤油液面，达不到隔绝空气的目的，应保存在石蜡油中。
2、碱金属单质的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度却比钠小。
3、碱金属单质在空气中燃烧大部分生成过氧化物或超氧化物，但锂单质特殊，燃烧后的产物只是普通氧化物。
4、碱金属单质和水反应时，碱金属一般熔点较低，会熔化成小球。但锂的熔点高，与水反应产生的热量不足以使其熔成小球。生成的LiOH溶解度较小，覆盖在锂的表面，使锂和水的反应不易连续进行。
5、碱金属单质和水反应时，碱金属单质一般浮于水面上，但铷、铯遇水就发生爆炸。
6、钠盐的溶解度受温度的变化影响一般都较大，但NaCl的溶解度受温度变化的影响却很小。
7、碱金属的盐一般均易溶于水，但Li2CO3却微溶于水。
8、焰色试验是元素的一种物理性质。
七、Fe2+与Fe3+的鉴别方法：
观察法：其溶液呈棕黄色者是Fe3+，呈浅绿色者是Fe2+。
H2S法：通入H2S气体或加入氢硫酸，有浅黄色沉淀析出者是Fe3+，而Fe2+溶液不反应。2Fe3+＋H2S==2Fe2+＋2H+＋S↓
KSCN法：加入KSCN或其它可溶性硫氰化物溶液，溶液变血红色者是Fe3+溶液，而Fe2+的溶液无此现象。这是鉴别鉴别Fe3+与Fe2+最常用、最灵敏的方法。Fe3+＋3SCN−Fe(SCN)3
苯酚法：分别加入苯酚溶液，显紫色的是Fe3+溶液，无此现象的是Fe2+的溶液。
Fe3+＋6C6H5OH［Fe(C6H5O)6］3−＋6H＋
碱液法：取两种溶液分别通入氨气或碱液，生成红褐色沉淀的是Fe3+溶液，生成白色沉淀并迅速变为灰绿色、最终变成红褐色的是Fe2+溶液。
Fe3+＋3NH3·H2O==Fe(OH)3↓＋3NH4＋； Fe3+＋3OH‾ == Fe(OH)3↓
Fe2+＋2 NH3·H2O==Fe(OH)2↓＋2 NH4＋；4 Fe(OH)2＋2H2O＋O2==4 Fe(OH)3
淀粉KI试纸法：能使淀粉KI试纸变蓝的是Fe3+溶液，无变化的是Fe3+溶液。
2 Fe3+＋2I‾==2 Fe2+＋I2
铜片法：分别加入铜片，铜片溶解且溶液渐渐变为蓝色的是Fe3+溶液，无明显现象的是Fe2+溶液。2 Fe3+＋Cu==2 Fe2+＋Cu2+
KMnO4法：分别加入少量酸性KMnO4溶液，振荡，能使KMnO4溶液紫红色变浅的是Fe2+溶液，颜色不变浅的是Fe3+溶液。5 Fe2+＋MnO4−＋8H+==5 Fe3+＋Mn2+＋4H2O
检验Fe2+溶液还可用铁氰化钾，检验Fe3+溶液用亚铁氰化钾，现象均为蓝色沉淀。
八、条件不同，生成物则不同：
1、2P＋3Cl2 eq \(\s\up 8(点燃),===)2PCl3(Cl2不足) ；2P＋5Cl2 eq \(\s\up 8(点燃),===)2 PCl5(Cl2充足)
2、2H2S＋3O2 eq \(\s\up 8(点燃),===)2H2O＋2SO2(O2充足) ；2H2S＋O2 eq \(\s\up 8(点燃),===)2H2O＋2S(O2不充足)
3、4Na＋O2 eq \(\s\up 8(缓慢氧化),=====)2Na2O 2Na＋O2 eq \(\s\up 8(点燃),===)Na2O2
4、Ca(OH)2＋CO2 eq \(\s\up 8(CO2适量),====)CaCO3↓＋H2O ；Ca(OH)2＋2CO2(过量)==Ca(HCO3)2
5、2Cl2＋2 Ca(OH)2==Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O 6Cl2＋6 Ca(OH)2 eq \(\s\up 8(Δ),===)Ca(ClO3)2＋5CaCl2＋6H2O
6、C＋O2 eq \(\s\up 8(点燃),===)CO2(O2充足) ；2 C＋O2 eq \(\s\up 8(点燃),===)2CO (O2不充足)
7、8HNO3(稀)＋3Cu==2NO↑＋3Cu(NO3)2＋4H2O 4HNO3(浓)＋Cu==2NO2↑＋Cu(NO3)2＋2H2O
8、H3PO4＋NaOH==NaH2PO4＋H2O H3PO4＋2NaOH==Na2HPO4＋2H2O
H3PO4＋3NaOH==Na3PO4＋3H2O
9、AlCl3＋3NaOH==Al(OH)3↓＋3NaCl ；AlCl3＋4NaOH(过量)==Na[Al(OH)4]＋3 NaCl
10、Na[Al(OH)4]＋4HCl(过量)==NaCl＋4H2O＋AlCl3 ；Na[Al(OH)4]＋HCl==NaCl＋Al(OH)3↓＋H2O
11、Fe＋6HNO3(热、浓)==Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O Fe＋HNO3(冷、浓)→(钝化)
12、Fe＋4HNO3(稀) eq \(\s\up 8(Fe不足),====)Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 3Fe＋8HNO3(稀) eq \(\s\up 8(Fe过量),====)3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
13、
14、C2H5Cl＋NaOH eq \(\s\up 8(H2O),→)C2H5OH＋NaCl C2H5Cl＋NaOH eq \(\s\up 8(醇),→)CH2＝CH2↑＋NaCl＋H2O
15、6FeBr2＋3Cl2(不足)==4FeBr3＋2FeCl3 2FeBr2＋3Cl2（过量）==2Br2＋2FeCl3
九、滴加顺序不同，现象不同：
1、AgNO3与NH3·H2O：
AgNO3向NH3·H2O中滴加——开始无白色沉淀，后产生白色沉淀
NH3·H2O向AgNO3中滴加——开始有白色沉淀，后白色沉淀消失
2、NaOH与AlCl3：
NaOH向AlCl3中滴加——开始有白色沉淀，后白色沉淀消失
AlCl3向NaOH中滴加——开始无白色沉淀，后产生白色沉淀
3、HCl与NaAlO2：
HCl向NaAlO2中滴加——开始有白色沉淀，后白色沉淀消失
NaAlO2向HCl中滴加——开始无白色沉淀，后产生白色沉淀
4、Na2CO3与盐酸：
Na2CO3向盐酸中滴加——开始有气泡，后不产生气泡
盐酸向Na2CO3中滴加——开始无气泡，后产生气泡
十、金属之“最”
1.生产、生活中使用最广的金属是铁，但一般不使用纯铁（质地软），而使用铁的合金。
2.地壳中含量最多的金属元素是铝（前四位的是氧、硅、铝、铁）。
3.最活泼的金属是铯（光电管中用Rb、Cs制电极）；最稳定的金属是金。
4.最硬的金属是铬。 5.熔点最高的金属是钨，熔点高达3410℃。
6.熔点最低的金属是汞（常温下为液体），熔点为-39℃。
7.延展性最好的金属是金 8.导电导热性最好的金属排行是银，铜，金，铝。
9.金属中杀菌冠军是银（银器） 10.密度最小的金属是锂（约为水的密度的一半）。
十一、特殊反应现象和特殊颜色：
1、铝片与盐酸反应是放热的，Ba(OH)2与NH4Cl反应是吸热的；
2、Na与H2O（放有酚酞）反应，熔化、浮于水面、转动、有气体放出；(熔、浮、游、嘶、红)
3、焰色试验：Na 黄色、K紫色（透过蓝色的钴玻璃）、铜绿色、钙砖红色
4、Cu丝在Cl2中燃烧产生棕色的烟； 5、H2在Cl2中燃烧是苍白色的火焰；
6、Na在Cl2中燃烧产生大量的白烟； 7、P在Cl2中燃烧产生大量的白色烟雾；
8、NH3与HCl相遇产生大量的白烟； 9、铁丝在Cl2中燃烧，产生棕色的烟；
10、镁条在空气中燃烧产生刺眼白光，在CO2中燃烧生成白色粉末（MgO），产生黑烟；
11、Fe(OH)2在空气中被氧化：由白色变为灰绿最后变为红褐色；
12、在常温下：Fe、Al 在浓H2SO4和浓HNO3中钝化；
13、向盛有苯酚溶液的试管中滴入FeCl3溶液，溶液呈紫色；苯酚遇空气呈粉红色。
14、含有苯环的蛋白质遇浓HNO3会有白色沉淀产生，加热后沉淀变成黄色，被灼烧时有烧焦羽毛气味；
15、浅黄色固体：S或Na2O2或AgBr
16、使品红溶液褪色的气体：SO2（加热后又恢复红色）、Cl2（加热后不恢复红色）
17、有色溶液：Fe2+（浅绿色）、Fe3+（黄色）、Cu2+（蓝色）、MnO4-（紫色）
有色固体：红色（Cu、Cu2O、Fe2O3），红褐色[Fe(OH)3]， 黑色（CuO、FeO、FeS、CuS），蓝色[Cu(OH)2]，黄色（AgI、Ag3PO4），白色[Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl]
有色气体：Cl2（黄绿色）、F2（淡黄绿色）、NO2（红棕色）。
十二、特征反应
十四、置换反应的类型
置换反应: 单质1+化合物1==单质2+化合物2
⑴金属置换金属。例如，
Fe ＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu 2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe
⑵金属置换非金属。例如，
Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑ 2Na＋2 H2O=2NaOH＋H2↑，
3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2 2Mg＋CO22MgO＋C
⑶非金属置换非金属。例如，
2C＋SiO2 Si＋2CO↑ C＋ H2O(g)CO＋ H2
Cl2＋2HBr=2HCl＋Br2 Cl2＋2KI=2KCl＋I2 Cl2＋H2S=2HCl＋S↓
⑷非金属→金属。例如，
C＋CuOCu＋CO↑ 3H2＋Fe2O3 2Fe＋3H2O
十五、连续反应
（1）连续氧化反应
（2）连续还原反应
十六、特殊的反应条件
放电 N2＋O22NO
光照
H2＋Cl22HCl 2HClO2HCl＋O2↑
4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O
催化剂
2H2O22H2O＋O2↑ 2KClO32KCl＋3O2↑
2SO2＋O22SO3 N2＋3H22NH3
2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
十七、三角转化关系
十八、与工业生产相关的主要反应
（ 1 ）工业制漂白粉 2Cl2＋2Ca(OH)2 CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
（ 2 ）工业合成氨N2＋3H22NH3
（ 3 ）氨的催化氧化 4NH3＋5O24NO＋6H2O
（ 4 ）电解饱和食盐水2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
（ 5 ）电解制镁、铝 MgCl2Mg＋Cl2↑；2Al2O3 4Al＋3O2↑
（6）工业制玻璃
Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑；
CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑
（ 7 ）工业制硫酸
4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2(或S＋O2SO2)；
2SO2＋O22SO3；SO3＋H2O=H2SO4
（ 8 ）工业制粗硅
SiO2＋2CSi＋2CO↑
（ 9 ）工业制取二氧化碳
CaCO3CaO＋CO2↑
既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应的物质
Al、Al2O3、Al(OH)3、氨基酸等。
弱酸弱碱盐：如(NH4)2CO3、NH4HCO3、(NH4)2SO3、NH4HSO3等。注意：此时B、C均为气体，A可能是正盐、也可能是酸式盐。
弱酸的酸式盐：如NaHCO3、Ca(HCO3)2、NaHSO3等
固体加热后不留残渣的物质
I2、NH4Cl、(NH4)2CO3、NH4HCO3
常温与水反应产生气体的物质
Na、K、Na2O2
能同碱反应的单质
硫、硅、铝、卤素单质
有MnO2参与的化学反应
2H2O2 2H2O＋O2↑ 2KClO3 2KCl＋3O2↑
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑
化合物+单质→ 化合物

2Na2SO3+O2=2Na2SO4 2FeCl3+Fe=3FeCl2 2NO+O2=2NO2
2FeCl2+Cl2=2FeCl3 2CO+O2CO2 C+CO22CO 2Na2O+O22Na2O2 2SO2＋O22SO3
电解生成三种物质的反应
（惰性电极）
2NaCl +2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
2CuSO4 +2H2O2Cu＋O2↑+2H2SO4
4AgNO3 +2H2O4Ag＋O2↑+4HNO3
型的反应：


注: 有些在一定条件下还存在相互转化：
AB,
BC,
AC