化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素
模塊一 硫及其化合物
考點(diǎn) 硫單質(zhì)
1、存在：
（1）游離態(tài)：火山口以及地殼的巖層中。
（2）化合態(tài)：硫化物（黃鐵礦、黃銅礦）、硫酸鹽（石膏、芒硝）、化石燃料（煤、石油、天然氣）
2、硫的物理性質(zhì)：
黃色晶體，質(zhì)脆，易研成粉，難溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。
3、化學(xué)性質(zhì)：
由核外電子排布可知，易失去電子形成-2價(jià)硫離子，與氧原子相比，的電子能力較弱，失電子能力較強(qiáng)，故可形成+4、+6價(jià)化合物，因此硫的化學(xué)性質(zhì)活潑，可以和許多金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)。
0 -2
氧化性：SS，發(fā)生在與金屬反應(yīng)之時(shí)；
①與Fe的反應(yīng)：Fe+S FeS
②與Cu的反應(yīng)：Cu+S CuS
注意：S與Cl2相比雖然在同一周期，但是氧化性相差較大，S與多價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)只能將金屬氧化到最低價(jià)，Cl2可以將多價(jià)金屬氧化到最高價(jià)。
0 +2、+4
（2）還原性：SS，發(fā)生在與非金屬的反應(yīng)之時(shí)；
點(diǎn)燃
①與H2的反應(yīng)：H2+S H2S
②與O2的反應(yīng)：O2+S SO2
現(xiàn)象：在空氣中燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰；在純氧中燃燒產(chǎn)生明亮的藍(lán)紫色火焰。
考點(diǎn) 二氧化硫
在考試命題時(shí)主要以SO2中+4價(jià)的硫的氧化性、還原性，SO2的漂白作用；主要以實(shí)驗(yàn)探究的形式考察SO2性質(zhì)的多樣性，同時(shí)考察CO2和SO2的區(qū)別與檢驗(yàn)。
1、SO2的物理性質(zhì)：
SO2是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣大；易溶于水。（1體積水可溶解40體積的SO2）
2、SO2的化學(xué)性質(zhì)：
酸性氧化物的通性：
②與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽：CaO+SO2 CaSO3
③與堿反應(yīng)：2NaOH+SO2 （少量） Na2SO3+H2O
NaOH+SO2 （過量） NaHSO3
④與鹽反應(yīng)：SO2+Na2CO3Na2SO3+CO2
氧化性：
與H2S的反應(yīng)：2H2S+SO2 3S↓+2H2O
催化劑
還原性：
①與氧氣反應(yīng)：2SO2+O2 2SO3
②與氯氣反應(yīng)：SO2+2H2O+Cl2 H2SO4+2HCl
漂白性：
可使品紅溶液等有機(jī)質(zhì)褪色，生成無色不穩(wěn)定的化合物。
工業(yè)上用來漂白紙漿、毛、絲、草帽等。
注：要與次氯酸的漂白性進(jìn)行區(qū)分。
檢驗(yàn)CO2與SO2同時(shí)存在的實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)：
二者性質(zhì)相似，但CO2無還原性，SO2有還原性。
考點(diǎn) 硫酸
1、硫酸的物理性質(zhì)：
純硫酸是一種無色油狀液體。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%的濃硫酸的沸點(diǎn)是338℃。硫酸是一種難揮發(fā)的強(qiáng)酸,易溶于水,能以任意比與水混溶。濃硫酸稀釋時(shí)放出大量的熱。
注：濃硫酸的稀釋應(yīng)將濃硫酸緩慢地注入水中并不斷地?cái)嚢?，防止液滴飛濺。
2、化學(xué)性質(zhì)：
（1）強(qiáng)酸性: H2SO4 2H+ + SO42-
（2）濃硫酸的吸水性:
濃硫酸
吸收自由水或結(jié)晶水。
CuSO4·5H20 CuSO+ 5H20
應(yīng)用:常見的酸性干燥劑。
注意：由于濃硫酸有強(qiáng)氧化性，所以不可干燥硫化氫、溴化氫、碘化氫、氨氣等氣體。
（3）濃硫酸的脫水性：
將有機(jī)物中的氫氧元素按照水的比例脫去,生成黑色的炭。
C2H22O11 12C+11H2O
（4）濃硫酸的強(qiáng)氧化性
①與金屬單質(zhì)反應(yīng):
Cu+2HSO(濃)CuSO4+SO2↑+ 2H2O
②與非金屬單質(zhì)反應(yīng):
C+2H2SO4(濃)CO2↑+2S02↑+2H2O
③常溫下，鐵，鋁遇濃硫酸鈍化，故可用鐵罐、鋁槽車運(yùn)輸濃硫酸。
考點(diǎn) 硫酸根離子的檢驗(yàn)
硫酸根作為常見酸根離子在考試命題中?？疾祀x子共存以及難溶物質(zhì)的生成。
硫酸根的檢驗(yàn)方法：
（1）檢驗(yàn)SO42-時(shí)要防止其他離子的干擾。
①Ag+的干擾。
先用鹽酸酸化,能防止 Ag+的干擾,因?yàn)锳g++Cl- AgCI↓。
②SO32-、CO32-，HSO32-的干擾。
BaCO3、BaSO4、也是白色沉淀與BaSO4白色沉淀所不同的是這些沉淀能溶于強(qiáng)酸中。因此檢驗(yàn)SO42-時(shí),必須用酸酸化(不能用HNO3、H2SO4酸化)且不能用Ba(NO3)2溶液,因?yàn)樵谒嵝詶l件下，SO32-HSO32-會(huì)被溶液中的NO3-氧化為SO42-從而得出錯(cuò)誤的結(jié)論。
（2）正確操作
待檢液取清液 有白色沉淀(判斷有SO42-)
考點(diǎn) 亞硫酸根離子的檢驗(yàn)
+4價(jià)的亞硫酸根常體現(xiàn)還原性，容易變質(zhì)成硫酸根，因此會(huì)有對(duì)亞硫酸根的考察。（知識(shí)遷移亞鐵離子的檢驗(yàn)）
亞硫酸根離子的檢驗(yàn)：
（1）SO32-的檢驗(yàn)要防止HSO3-的干擾。
（2）正確操作：
待檢液有白色沉淀氣體褪色
考點(diǎn) 不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
硫元素有多個(gè)不同的化合價(jià)，不同價(jià)態(tài)體現(xiàn)的的性質(zhì)各不相同，試題通常會(huì)考察硫不同價(jià)態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化以及不同性質(zhì)的應(yīng)用。
1、價(jià)態(tài)：
-2、0、+4、+6。
2、不同價(jià)態(tài)的硫的性質(zhì)：
-2價(jià)的硫只有還原性。
0價(jià)的硫既有氧化性又有還原性。
+4價(jià)的硫既有氧化性又有還原性。（通常體現(xiàn)還原性）
+6價(jià)的硫只有氧化性。
不同價(jià)態(tài)的硫的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖：
化合價(jià)臺(tái)階式升降
當(dāng)硫元素的化合價(jià)升高或者降低時(shí)，一般升高或者降低到其相鄰價(jià)態(tài)，即臺(tái)階式升降用下圖表示

注：相鄰價(jià)態(tài)的含硫元素物質(zhì)不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
含硫物質(zhì)的連續(xù)氧化：
（1）H2SSO2SO3
（2）SSO2SO3
模塊二 氮及其化合物
考點(diǎn) 氮?dú)?br>1、存在：
（1）游離態(tài)：空氣中含有大量的氮?dú)狻?br>（2）化合態(tài)：動(dòng)植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、硝酸鹽、亞硝酸鹽等。
2、氮的物理性質(zhì)：
無色透明的氣體，熔沸點(diǎn)低，密度略小于空氣。
化學(xué)性質(zhì)：
由氮元素在周期表的位置可知，氮原子最外層有五個(gè)電子，既不容易得到3個(gè)電子，也不容易失去5個(gè)電子，與其他原子結(jié)合通常形成共價(jià)鍵。氮?dú)鈫钨|(zhì)中兩氮原子通過共價(jià)三鍵結(jié)合，斷鍵所需能量大，所以難與其他物質(zhì)反應(yīng)，因此氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑。
氮的固定：
氮?dú)庠诟邷?、放電等情況下可以與氧氣、鎂、氫氣發(fā)生反應(yīng)，在大自然中將游離的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程叫做氮的固定。
與氧氣反應(yīng)：N2+O22NO（雷電固氮）（雷雨發(fā)莊稼）
與氫氣反應(yīng)：N2+3H2 2NH3（人工固氮）
與鎂反應(yīng)：N2+3MgMg3N2
生物固氮：豆科植物的根瘤菌吸收氮?dú)庑纬傻幕衔铩?br>考點(diǎn) 一氧化氮和二氧化氮
一氧化氮：
物理性質(zhì)：無色、不溶于水的有毒氣體。
化學(xué)性質(zhì)：
生成：N2+O22NO
與氧反應(yīng)：2NO+O22NO2 （一氧化氮是無色氣體，遇到氧氣會(huì)迅速變?yōu)榧t棕色氣體）
制取硝酸：4NO+3O2+H2O4HNO3
二氧化氮
物理性質(zhì)：紅棕色有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易液化、易溶于水。
化學(xué)性質(zhì)：
工業(yè)制硝酸：3NO2+H2O4HNO3+2NO；
4NO2+O2+2H2O4HNO3（二氧化氮與水反應(yīng)會(huì)制取硝酸會(huì)有一氧化氮生成，所以在水充足的情況下，調(diào)整洋氣的用量抵消一氧化氮）
反應(yīng)式1：3NO2+H2O4HNO3+2NO
反應(yīng)式2：2NO+O22NO2
總反應(yīng)式：4NO2+O2+2H2O4HNO3
考點(diǎn) 氨
1、物理性質(zhì)：
無色、有刺激性氣味的氣體，密度比水小熔沸點(diǎn)低，易液化，極易溶于水（體積比1:700，噴泉實(shí)驗(yàn)）通常用向下排氣法收集。
用途：易液化，可做制冷劑。
2、化學(xué)性質(zhì)：
（1）與水反應(yīng)：NH3+H2ONH3·H2O （該溶液能使酚酞試液變紅，石蕊試液變藍(lán)）
氨溶于水時(shí),大部分NH3與H2O反應(yīng)生成一水合氨(NH3·H2O);常溫下,一水合氨中有一小部分電離形成NH4-和OH-,所以氨的水溶液(俗稱氨水)顯弱堿性,發(fā)生反應(yīng)： NH3+H2ONH3?H2O、NH3?H2ONH4+ OH-
NH3·H2O 不穩(wěn)定,受熱易分解,反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
NH3·H2O NH3↑+H2O
與酸（HCl）反應(yīng)：NH3+HClNH4Cl （現(xiàn)象：有大量白煙生成。）
氨是中學(xué)階段常見氣體中唯一的堿性氣體，也是中學(xué)階段中唯一能與酸反應(yīng)生成鹽的氣體。
實(shí)際應(yīng)用：
①由于氨能夠與濃硫酸反應(yīng),所以不能用濃硫酸來干燥氨。
②濃硝酸、濃鹽酸等揮發(fā)性酸遇氨會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成銨鹽(常溫下為固態(tài)),因此可以看到有“白煙”產(chǎn)生,利用這一現(xiàn)象可以檢驗(yàn)濃氨水或氨的存在。而硫酸、磷酸等難揮發(fā)性酸雖能與氨反應(yīng)生成銨鹽,但不會(huì)產(chǎn)生“白煙”。
（3）氨的氧化反應(yīng)
①催化氧化：4NH3+5O24NO+6H2O
工業(yè)上利用此反應(yīng)制取生產(chǎn)硝酸所需的NO。
②一般氧化：在氨(NH3)中,氮元素處于最低價(jià),因此氨具有還原性,除能發(fā)生催化氧化外,還能與Cl2、CuO以及氮氧化物等氧化劑發(fā)生反應(yīng)。具體反應(yīng)如下:
a.2NH3(不足)+3CI2N2+6HCl
8NH3(過量)+3CI2N2+6NH4CI(利用此反應(yīng)可產(chǎn)生“白煙”的原理,檢驗(yàn)氯氣管道是否漏氣);
b.2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O(實(shí)驗(yàn)室制取氮?dú)?;
c.2xNH3+3NOx(2x+3)/2 N2+3xH2O(治理氮氧化物的污染)。
（4）與鹽反應(yīng)（AlCl3溶液）：AlCl3+3NH3+3H2OAl(OH)3↓+3NH4Cl
用途：制作氮肥、硝酸、銨鹽、純堿及有機(jī)合成工業(yè)原材料。
3、噴泉實(shí)驗(yàn)：
操作：在干燥的圓底燒瓶里充滿氨,用帶有玻璃管和滴管(滴管里預(yù)先吸入水)的塞子塞緊瓶口。倒置燒瓶,使玻璃管插入盛有水的燒杯(預(yù)先在水里滴入少量酚酞試液)。輕輕擠壓滴管,使少量水進(jìn)入燒瓶。觀察并描述現(xiàn)象。
現(xiàn)象:燒杯里的水進(jìn)入圓底燒瓶,形成噴泉,圓底燒瓶內(nèi)的溶液呈紅色。
結(jié)論：氨氣極易溶于水,與水反應(yīng)生成了易溶于水、使溶液呈堿性的物質(zhì)一水合氨(NH3·H2O)。
成功關(guān)鍵：
氣密性良好；
圓底燒瓶要干燥；
裝置內(nèi)氣體純度要高。
4、氨水與液氨的區(qū)別：
考點(diǎn) 氨鹽
由銨根離子NH4+與酸根離子構(gòu)成的化合物稱為銨鹽。農(nóng)業(yè)上常用的化肥,如硫酸銨、碳酸氫銨、硝酸銨等都是銨鹽。
1.銨鹽的物理性質(zhì)
常見的銨鹽一般是無色或白色晶體,絕大多數(shù)易溶于水。
2.銨鹽的化學(xué)性質(zhì)
（1）不穩(wěn)定性：受熱易分解
與堿反應(yīng)：
NH4NO3與NaOH反應(yīng)：NH4NO3+NaOHNaNO3+NH3↑+H2O
NH4Cl與NaOH反應(yīng)：NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O
注意：
①與堿反應(yīng)受熱放出氨是銨鹽的通性,因此某物質(zhì)與堿反應(yīng),若能鑒定受熱時(shí)放出的氣體是氨，則可以確定該物質(zhì)中含有NH4+。
②銨態(tài)氮肥保存時(shí)應(yīng)注意密封、低溫保存,且不能與堿性物質(zhì)混用。
NH4+的檢驗(yàn)：
原理：
方法:
①NaOH 溶液法:取少量固體樣品或溶液于試管中,加入濃的 NaOH 溶液（用NaOH檢驗(yàn)銨鹽時(shí)如果NaOH溶液濃度小或者未加熱，會(huì)生成NH3·H2O而不會(huì)放出氨氣）,加熱產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體(或?qū)⒄河袧恹}酸的玻璃棒靠近試管口,有白煙產(chǎn)生),證明固體樣品或溶液中含有NH4+。
②堿石灰法:把堿石灰與固體樣品混合共熱或在研缽里研磨,產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)(或?qū)⒄河袧恹}酸的玻璃棒靠近試管口或研缽口,有白煙產(chǎn)生),則可以證明固體樣品中含有NH4+。
注意：檢驗(yàn)銨鹽時(shí),必須先加堿將NH4+轉(zhuǎn)化為NH3，而不能直接加熱,因?yàn)橛械匿@鹽受熱分解不一定產(chǎn)生NH3如NH4NO3分解產(chǎn)物較復(fù)雜,高溫下分解不產(chǎn)生氨,且可能發(fā)生爆炸。
考點(diǎn) 氨的實(shí)驗(yàn)室制法
反應(yīng)原理：
在實(shí)驗(yàn)室里，常用加熱銨鹽與堿的混合物的方法來制取氨氣。
注意：銨鹽一般選用NH4Cl，堿一般選用熟石灰。
裝置類型：
固+固氣
注：制取氣體裝置一般分4部分，發(fā)生裝置、凈化裝置、收集裝置、尾氣處理裝置。
NH3的干燥：通常用堿石灰，干燥裝置用U形管或者干燥管。
收集方法：通常采用向下排空氣法。
驗(yàn)滿：
①“試紙法”：將濕潤的紅色石蕊試紙放置在試管口附近,若試紙變藍(lán),說明已經(jīng)收集滿。
②“發(fā)煙法”：用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口,若有白煙生成,說明已經(jīng)收集滿。
尾氣處理
多余的氨要吸收掉(可在導(dǎo)管口放一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花團(tuán))以避免污染空氣。
考點(diǎn) 硝酸
1、物理性質(zhì)：
(1)硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。
（久置濃硝酸呈黃色，是因?yàn)橄跛岱纸猱a(chǎn)生二氧化氮溶于硝酸。）
(2)硝酸能與水以任意比互溶。
(3)常用的濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約為69%,質(zhì)量分?jǐn)?shù)在95%以上的硝酸又稱“發(fā)煙硝酸”。
2、硝酸的化學(xué)性質(zhì)：
（1）具有酸的通性
①使指示劑變色:稀硝酸能使紫色石蕊溶液變紅色;濃硝酸則會(huì)使紫色石蕊溶液先變紅(H+的作用,酸性)后褪色(強(qiáng)氧化性)。
②與堿反應(yīng)：
Cu(OH)2+2HNO3Cu(NO3)2+2H2O
③與堿性氧化物反應(yīng)：
CuO+2HNO3 Cu(NO3)2+H2O
④遇弱酸鹽反應(yīng)：
CaCO 3+2HNO3Ca (NO3)2+H2O+ CO2↑
硝酸的不穩(wěn)定性
濃硝酸在見光或受熱時(shí)容易分解，化學(xué)方程式為：
4HNO32H2O+4NO2↑+ O2↑
因此硝酸應(yīng)保存在棕色（防光）、細(xì)口（液體）、帶玻璃塞（橡膠塞易被氧化）的玻璃瓶中，并置于陰涼處（防熱）。
硝酸的強(qiáng)氧化性
HNO3中的＋5價(jià)氮元素具有很強(qiáng)的得電子能力。濃、稀硝酸都具有強(qiáng)氧化性，且濃度越大，氧化性越強(qiáng)，還原劑一般被其氧化成最高價(jià)態(tài)。
①硝酸與金屬的反應(yīng)
除 Au、P t等少數(shù)金屬外，硝酸幾乎可以氧化所有金屬，生成高價(jià)金屬硝酸鹽、低價(jià)氮的氧化物和水。例如：3Ag+4HNO3（稀）3AgNO3+NO↑+2H2O
金屬與HNO3反應(yīng)不生成 H2，HNO3的濃度不同，還原產(chǎn)物不同。
注意：金屬與硝酸在計(jì)算中常用的四種方法（1）原子守恒法（2）得失電子守恒法（3）電荷守恒法（4）離子方程式計(jì)算法
例：銅與硝酸的反應(yīng)
3Cu+8HNO3（?。?Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3（濃）Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
常溫下，濃硝酸能使Fe 、Al 鈍化；稀硝酸可與鐵、鋁反應(yīng)，硝酸被還原為NO。
硝酸與鐵反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)物符合以下規(guī)律：
②硝酸與非金屬的反應(yīng)
加熱條件下，濃硝酸能將 C 等非金屬單質(zhì)氧化到最高價(jià)態(tài)，可表示為:
非金屬單質(zhì)＋濃硝酸最高價(jià)氧化物或最高價(jià)含氧酸＋NO 2↑+ H2O。
例：
C +4HNO3（濃）CO2↑+4NO2↑+2H2O
③硝酸與還原性化合物的反應(yīng)
硝酸的強(qiáng)氧化性還表現(xiàn)在可以氧化具有還原性的化合物或離子，如：SO2、Fe2+、FeO、 Fe2O3、 Br -、S2-, SO32- ；等均能被HNO3氧化。
注：堿性、中性條佚下，NO3- 無氧化性，但在酸性條件下NO3-表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性，故在應(yīng)用硝酸的氧化性分析離子是否共存時(shí)，要注意溶液中 H +和NO3-的組合相當(dāng)于HNO3能夠氧化具有強(qiáng)還原性的離子，而單純的NO3- 不能氧化這些離子。
硝酸的工業(yè)合成：
第一步：
氨的合成：N2+3H22NH3
第二步：
氨的催化氧化：4NH3+5O24NO+6H2O
第三步：
氧化：2NO+O22NO2
第四步：
吸收：3NO2+H2O2HNO3+NO
對(duì)一氧化氮進(jìn)行多次氧化吸收理論上可以完全吸收。
模塊三 無機(jī)非金屬材料
考點(diǎn) 硅酸鹽材料
1、硅酸鹽的組成：
硅酸鹽是由硅、氧和金屬元素組成的化合物的總稱。它們種類繁多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,組成各異。硅酸鹽大多難溶于水,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。
2、表示：復(fù)雜的硅酸鹽可用氧化物質(zhì)的形式來表示。
例：長石（ KAlSi3O8 ）可表示為K20·Al2O3·6SiO2
注意：
(1)用氧化物的形式表示的硅酸鹽只是表示方式不同，不可認(rèn)為硅酸鹽是由氧化物形成的混合物。
(2)書寫方法:找出組成元素→寫成氧化物形式→注意原子守恒→檢查有無遺漏→氧化物之間以“·”隔開。
(3)書寫順序:活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→SiO2→H2O。
特點(diǎn)：
硅酸鹽大多硬度高、難溶于水，耐高溫、耐腐蝕。
4、硅酸鈉（Na2SiO3）：
Na2SiO3是最簡單的硅酸鹽,其水溶液是一種無色黏稠狀的液體,俗稱水玻璃,黏性很強(qiáng),常用作建筑、玻璃、紙張等的黏結(jié)劑。
物理性質(zhì)：
能溶于水。
化學(xué)性質(zhì)
①水溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅。
②與CO2的反應(yīng)：
SiO32-+ CO?(少量)+ H2O= H2SiO3↓ + CO32-
SiO32-+ 2CO?(過量)+ H2O=H2SiO3↓ + 2HCO3-。
用途:制備硅膠和木材防火劑。硅酸鈉能與比硅酸酸性強(qiáng)的一些酸反應(yīng),生成難溶于水的硅酸。
5、常見的硅酸鹽產(chǎn)品（傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料）
考點(diǎn) 硅酸
物理性質(zhì)：
難溶于水的白色固體。
化學(xué)性質(zhì)：
弱酸性：酸性弱于碳酸。
制備：
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl
Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓
硅膠：
制備：硅酸凝膠硅酸干凝膠。
物理性質(zhì)：多孔，吸水能力強(qiáng)。
用途：實(shí)驗(yàn)室、食品藥品干燥劑；催化劑載體。
考點(diǎn) 硅
1、硅單質(zhì)的存在形式與結(jié)構(gòu)：
2、硅的性質(zhì)：
（1）物理性質(zhì):
色態(tài)：有金屬光澤的灰黑色固體。（有金屬光澤但不是金屬）
熔點(diǎn)高(1410℃)硬度大、有脆性。
導(dǎo)電性：介于導(dǎo)體和絕緣體之間,是良好的半導(dǎo)體材料。
化學(xué)性質(zhì)
硅原子最外層有4個(gè)電子,得失電子都較難,常溫下,化學(xué)性質(zhì)不活潑。
①常溫下,除與F2、氫氟酸和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)外,硅不與其他物質(zhì)(如強(qiáng)酸和強(qiáng)氧化劑)反應(yīng)。
與F2反應(yīng)：
Si+2F2=SiF4
與氫氟酸反應(yīng)：
Si+4HF=SiF4↑+2H2↑
與強(qiáng)堿反應(yīng)：
Si+2NaOH+2H2O=Na2SiO3+2H2↑
Si是能與NaOH反應(yīng)放出氫氣的的非金屬單質(zhì)，Al是能與堿放出氫氣的金屬單質(zhì)，主觀題可以此為突破口來解答。
②加熱時(shí)，硅可以與氧氣、氯氣、碳等發(fā)生化合反應(yīng)。
與氧氣反應(yīng)：
Si+O2SiO2
與氯氣反應(yīng)：
Si+2Cl2SiCl4
與碳反應(yīng)：
Si+CSiC
硅單質(zhì)的制備：
第一步：
Si+2CSi(粗硅)+2CO↑
第二步：
Si+3HClSiHCl3+H2
第三步：
SiHCl3+H2Si(高純硅)+3HCl


硅的用途：
高純硅可以用來作半導(dǎo)體材料,可以制成計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備和家用電器等的芯片,以及光伏電站、人造衛(wèi)星和電動(dòng)汽車等的硅太陽能電池,高純硅廣泛應(yīng)用于信息技術(shù)和新能源技術(shù)等領(lǐng)域。
考點(diǎn) 二氧化硅
二氧化硅的存在：

二氧化硅的物理性質(zhì)：
純凈的二氧化硅是無色透明的、熔沸點(diǎn)高、硬度大、不導(dǎo)電、不溶于水。
二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)：
穩(wěn)定性：
二氧化硅化學(xué)性質(zhì)不活潑，通常情況下不與水、酸（氫氟酸除外）反應(yīng)。
酸性氧化物的通性：
與堿反應(yīng)：
SiO2+2NaOH=NaSiO3+H2O
與堿性氧化物反應(yīng)：
SiO2+CaOCaSiO3
注意：氫氧化鈉不可以用磨口玻璃瓶保存，同時(shí)石英坩堝不可加熱或融化氫氧化鈉。
弱氧化性：
SiO2+CSi+2CO↑
與某些鹽反應(yīng)：
SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
SiO2+Na2CO3NaSiO3+CO2↑
硅酸的酸性弱于碳酸，但是二氧化硅在高溫下卻可以與碳酸鹽反應(yīng)，是因?yàn)樵摲磻?yīng)不在水溶液中進(jìn)行，生成的二氧化碳離開反應(yīng)體系，會(huì)促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行（遵循高沸點(diǎn)物質(zhì)制取低沸點(diǎn)物質(zhì)的原理）。
特殊性（與氫氟酸反應(yīng)）：
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
二氧化硅的用途：
主要成分是二氧化硅的沙子是建筑的主要材料。
純凈的二氧化硅現(xiàn)代光學(xué)與光纖制品的基本原料，水晶可以制造電子工業(yè)里的重要部件。
石英、瑪瑙是制造工藝飾品的原材料。
考點(diǎn)3 新型陶瓷與納米材料
新型陶瓷
用途：
在光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)磁學(xué)方面發(fā)揮重要作用。
碳納米材料
用途：
在醫(yī)藥、能源、信息方面有廣闊的應(yīng)用前景。
流程設(shè)計(jì)
檢驗(yàn)SO2→除去SO2→檢驗(yàn)SO2是否除盡→檢驗(yàn)CO2
選用試劑
品紅溶液
酸性高錳酸鉀溶液
品紅溶液
澄清石灰水
預(yù)期現(xiàn)象
褪色
褪色或顏色變淺
不褪色
變渾濁
名稱
液氨
氨水
物質(zhì)分類
純凈物
混合物
粒子種類
只有NH3分子。
有H2O、NH3、NH3·H2O、NH4+、OH-、H+
主要性質(zhì)
沒有可以自由移動(dòng)的OH-，不能使干燥的石蕊試紙變藍(lán)。
具有堿的通性。
存在條件
常溫常壓下不能存在。
常溫常壓下可存在。
實(shí)例
現(xiàn)象
NH4ClNH3↑+HCl↑
試管底部白色固體消失，試管口出現(xiàn)白色固體。
NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
試管底部白色固體消失，試管口出現(xiàn)無色液體。
Fe的量
Fe過量
Fe不足
Fe恰好與硝酸完全反應(yīng)
產(chǎn)物
Fe(NO3)2
Fe(NO3)3
Fe(NO3)2或Fe(NO3)3或兩者混合物。
名稱
原料、制作
應(yīng)用
陶瓷
黏土經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)形成
建筑材料，絕緣材料，器皿、潔具。
玻璃
石灰石、純堿、石英混合粉碎之后在玻璃窯中熔融，發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化制成。
建筑材料，光學(xué)儀器、各種器皿、制造玻璃纖維用于高強(qiáng)度復(fù)合材料。
水泥
黏土、石灰石經(jīng)過復(fù)雜的物理化學(xué)變化加入石膏調(diào)節(jié)硬化速率，最后磨成粉末。
與水泥沙子混合之后可以得到混凝土大量用于建筑和水利工程。

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