高中化学
各元素知识点（大全）知识点
一、钠及其性质 ............................................................................ 1
二、铁及其重要化合物 ............................................................. 12
三、铝及其重要化合物 ............................................................. 20
四、金属材料铜及金属矿物的开发利用 ............................. 29
五、氯及其重要化合物 ............................................................. 38
六、硫及其重要化合物 ............................................................. 55
七、氮及其重要化合物 ............................................................. 71
八、碳、硅及无机非金属材料 ................................................ 89
学科网（北京）股份有限公司一、钠及其性质
结构：最外层只有1个电子
物理性质：银白色、质软、熔点低、密度小于水
钠
与非金属反应(如氧气、氯气等)
化学性质 与水反应：2Na+2H2O===2NaOH+H21
与酸、盐反应
物理性质：淡黄色
过氧化钠 与水反应：2Na202+2H2O=4NaOH+O21
化学性质
与二氧化碳反应：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+02
碳酸钠，俗称苏打、纯碱
钠及其重 物理性质
碳酸氢钠，俗称不苏打
要化合物
热稳定性：碳酸钠>碳酸氢钠
碳酸钠与 化学性质
碳酸氢钠 与酸反应速率：碳酸钠<碳酸氢钠
侯氏制碱法
相似性
碱金属
递变性
操作：洗一烧一蘸—烧
焰色试验 特征焰色：钠(黄色)、钾(紫色)
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学科网（北京）股份有限公司知识点1 钠的性质及应用
1. 钠的物理性质
状态 颜色 硬度 密度 熔点
固态 银白色 质软 p(煤油))≤ p(钠)≤p(水) 较低
2.钠的化学性质
(1)钠与氧气的反应
钠放置在空气中 在空气中加热钠
新切开的钠具有银白色的金属光 钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰
实验现象
泽，在空气中很快变暗 呈黄色，生成淡黄色固体
化学方程式 4Na+O₂==2Na₂O 2Na+O₂Na₂ O₂
(2)钠与水的反应
实验现象 结论或解释
钠浮在水面上 钠的密度比水小
钠熔化成小球 钠熔点低，反应放热
小球在水面上迅速游动 反应产生的氢气推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”声，逐渐变小，最后消失 钠与水剧烈反应，产生气体
反应后溶液的颜色逐渐变红 有碱性物质(氢氧化钠)生成
化学方程式：2Na+2H₂O===2NaOH+H₂尘
(3)钠与酸、碱、盐溶液反应的实质
物质类别 反应分析
①钠与酸反应时先与酸中的H+反应，如2Na+2HCl==2NaCl+H₂ ↑
酸
②如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应
碱 钠与碱溶液反应其实质是钠与水的反应
钠与盐溶液反应时先与水反应，如果盐能与NaOH反应，则会发生复分解反应，
盐
如Na与CuSO₄溶液的反应
(4)金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na₂CO₃粉末，此过程中的主要变化与现象：
银白色金 02 表面变暗 H₂O出现白色固体H₂O 表面变成溶液 CO₂, 白色块状物质 风化 白 色 粉 末 状 物 质
属钠(Na) ① (生成Na₂O) ② (生成NaOH) ③ (NaOH 潮解) ④ (生成Na₂CO₃·10H₂O) ⑤ ( 生 成Na₂CO₃)
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学科网（北京）股份有限公司3. 钠的制取、保存与用途
存在形态 只以化合态形式存在
制备
变质 钠在空气中长期放置最终变成碳酸钠
保存 一般保存在煤油或石蜡油中
灭火 钠着火时一般用砂土扑灭
制钠的化合物： 制 N a₂O₂等
冶金还原剂 从熔融的卤化物中置换出钛、锆、铌、钽等难熔金属
用途
制高压钠灯 黄光，射程远、透雾能力强
原子反应堆导热剂 钠、钾合金，室温下是液体，吸热能力强
(1)钠燃烧时不能用水灭火，应用沙土盖灭。
(2)取用金属钠时，用镊子夹取金属钠，用滤纸擦干表面的煤油，放在洁净干燥的玻璃
片上用小刀切割，不能用手直接接触金属钠，并且将剩余的钠放回原试剂瓶中保存。
(3)钠与溶液反应的共同现象
①浮：钠浮在液面上；②熔：钠熔化成光亮的小球；③游：在液面上不停地游动直至反
应完全；④响：反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。若溶液中 H+ 浓度较大，与水相比反应
更加剧烈，最后钠可能在液面上燃烧。
(4)钠性质的巧记口诀：银白轻低软，传导热和电；遇氧产物变，遇氯生白烟；遇水记
五点，浮熔游响红；遇酸酸优先，遇盐水在前。
(5)考虑钠与酸、碱、盐的水溶液反应时，要注意Na 与水反应的同时，生成的NaOH 还
可能继续与部分溶质反应。(6)对钠与酸反应的计算问题，勿忽略 Na 若过量还可与 H₂O 反
应。
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学科网（北京）股份有限公司重知识点2 钠的氧化物与氢氧化物
1. 氧化钠与过氧化钠的比较
Na₂O Na₂O₂
电子式 Na+[:
氧元素化合价 -2 二1
色、态 白色固体 淡黄色固体
阴、阳离子个数比 1:2 1:2
是否为碱性氧化物 是 不是
化学键类型 只有离子键 有离子键和共价键
与水反应 Na₂O+H₂O=2NaOH 2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂ ↑
与CO₂反应 Na₂O+CO₂=Na₂C O₃ 2NaO₂+2CO₂=2Na₂CO₃+ O₂
与盐酸反应 Na₂O+2HCl=2NaCl+H ₂O 2Na₂O₂+4HCl=4NaCl+2H₂O+ O₂ ↑
主要用途 可制烧碱 漂白剂、消毒剂、供氧剂
保存 密封 密封、远离易燃物
2. 过氧化钠的强氧化性
试剂 现象 反应原理并解释
SO₂气体 一 Na₂O₂+SO₂==N a₂SO ₄
4Na₂O₂+4FeCl₂+6H₂O=4 Fe(OH₃ ↓+ O₂ ↑+
FeCl₂溶液 有红褐色沉淀生成
8NaCl
Na₂SO₃溶液
一
Na₂O₂+Na₂SO₃+H₂O==Na₂ SO₄+2NaO H
氢硫酸 溶液变浑浊 Na₂O₂+H₂S=SJ+2NaOH
酚酞溶液 溶液先变红后褪色 与水反应生成NaOH,Na₂O2的强氧化性使之褪色
品红溶液 溶液红色褪去 N a₂O₂ 的 强 氧化性使之褪色
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学科网（北京）股份有限公司3 ．钠的氧化物和盐溶液反应
钠的氧化物先和水反应，生成的 NaOH 再和盐发生复分解反应
反应原理
过氧化钠与还原性溶液反应：直接发生氧化还原反应
与非还原性盐
CuCl
2
溶液 产生蓝色沉淀
溶液的反应 MgCl 溶液 产生白色沉淀和无色气体
2
FeCl 溶液 产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红
与还原性盐溶 2
褐色
液的反应
FeCl
2
溶液 立即产生气泡和红褐色沉淀
4 ．NaO 的漂白性
2 2
原理及特点 氧化性漂白，永久性漂白
适用范围 能漂白有机色素，不能漂白无机色素(如墨汁)
石蕊试液 现象是溶液先变蓝后褪色，并有气泡产生
实验现象 酚酞试液 现象是溶液先变红后褪色，并有气泡产生
品红溶液 现象是溶液红色褪去，并有气泡产生
5 ．NaO 与 HO 、CO 反应的四种关系规律
2 2 2 2
(1)NaO 与 H O 、CO 反应的定量关系
2 2 2 2
当 Na O 与 CO 、H O 反应时，物质的量关系为 2Na O ～O ～2e－ ，n(e－) =
2 2 2 2 2 2 2
电子转移关系
n(Na
2
O
2
) ＝2n(O
2
)
若 CO 、水蒸气(或两混合气体)通过足量 NaO ，气体体积的减少量是原来气
2 2 2
气体体积变化关系
体体积的 ，等于生成氧气的量，ΔV＝V(O
2
)＝ V
由于 CO 能够与 NaOH 反应，所以一定量的 NaO 与一定量的 H O(g)和 CO
2 2 2 2 2
先后顺序关系
的混合物反应，可视为 NaO 先与 CO 反应，剩余的 NaO 再与 HO(g)反应。
2 2 2 2 2 2
CO 、水蒸气分别与足量 NaO 反应时，固体相当于吸收了 CO 中的“CO”、
2 2 2 2
固体质量变化关系 水蒸气中的“H ”，所以固体增加的质量 Δm(CO ) ＝28 g·mol － 1 ×n(CO )，
2 2 2
Δm(H O) ＝2 g·mol－1×n(H O)
2 2
(2) 特殊应用：凡分子组成符合(CO) ·(H) 的物质，m g 该物质在 O 中完全燃烧，将其
m 2n 2
产物［CO 和 HO(g)］通入足量 NaO 后，固体增重必为 m g。或者是由 C 、H 、O 三种元素
2 2 2 2
组成的物质，只要 C 、O 原子个数比为 1 ∶ 1，即可满足上述关系。
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学科网（北京）股份有限公司无机化合物 H₂ 、CO及H₂和CO的混合气体
CH₃OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH₃COOH(乙酸)、HCOOCH₃ (甲酸甲酯)、
有机化合物
C₆H₁ ₂O₆ ( 葡 萄 糖 ) 等
得分速记
(1)Na₂O ₂ 不属于碱性氧化物。
(2)Na₂O 、Na₂O₂ 中 阴、阳离子个数比均为1:2。
(3)钠的氧化物和盐溶液反应的过程：先和水反应生成碱，碱再与盐溶液发生复分解反应。
(4)Na₂O₂ 投入品红溶液中，因溶液中有强氧化性物质，因而Na₂O₂ 可使品红溶液褪色。Na₂O₂
投入无色酚酞溶液中，酚酞溶液先变红后褪色。
(5)Na₂O₂ 与 SO₂ 反应的化学方程式是Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄, 而非2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂。
3. 氢氧化钠
(1)物理性质：NaOH 的俗名为烧碱、火碱或苛性钠：它是一种白色固体，易溶于水并放
出 大量的热，有吸水性；吸收空气中的水分而潮解；有很强的腐 蚀性。
(2)化学性质
①具有碱的通性：能使酸碱指示剂变色；与强酸反应；与酸性氧化物、两性氧化物反应；
与盐反应(强碱制弱碱)。
②其他反应
与金属铝反应：2 Al+2OH⁻+6H₂O=2[Al(OH)₄ I+3H₂ ↑
与非金属单质反应：Cl+2OH-=CI⁻+ClO⁻+H₂O
酯类水解：CH₃COOC₂H₅+NaOH△CH₃COONa+CH₃CH₂OH
(3)NaOH 的制取
①实验室(土法)制烧碱：Na₂CO₃+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+2NaOH
②现代工业制碱：
(4)NaOH 在有机反应中的应用
提供碱性环境，如卤代烃的水解和消去反应、酯类的水解和油脂的阜化等。
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学科网（北京）股份有限公司知识点 1 Na CO 、NaHCO 的性质、用途及制法
2 3 3
1 ．NaCO 、NaHCO 的物理性质
2 3 3
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 Na
2
CO
3
NaHCO
3
俗名 纯碱或苏打 小苏打
颜色、状态 白色粉末 细小白色晶体
水溶性 易溶于水 水中易溶，但比 NaCO 的溶解度小
2 3
2 ．NaCO 、NaHCO 的化学性质
2 3 3
(1)热稳定性
①Na CO 性质稳定，受热难分解。
2 3
②NaHCO 性质不稳定，受热易分解，化学方程式为 2NaHCO NaCO＋HO＋CO ↑。
3 3 2 3 2 2
(2)与足量盐酸反应
①Na CO ：CO ＋===H O＋CO ↑。
2 3 2 2
②NaHCO ： ＋===H O＋CO ↑。
3 2 2
(3)与碱(NaOH 溶液)反应
①Na CO ：与 NaOH 溶液不反应。
2 3
②NaHCO ：NaHCO ＋NaOH===Na CO ＋H O。
3 3 2 3 2
(4)相互转化
①Na
2
CO
3
―→NaHCO
3
向 Na CO 溶液中通入 CO ，化学方程式为 Na CO ＋H O＋CO ===2NaHCO。
2 3 2 2 3 2 2 3
②NaHCO
3
―→Na
2
CO
3
NaHCO 固体加热分解转化成 Na CO 。
3 2 3
3 ．NaCO 、NaHCO 的主要用途
2 3 3
(1)碳酸钠：用于造纸、制造玻璃、制皂、洗涤等。
(2)碳酸氢钠：用于制发酵粉、医药、治疗胃酸过多、灭火剂等。
知识点 2 Na CO 和 NaHCO 的鉴别与除杂
2 3 3
1 ．NaCO 、NaHCO 的鉴别
2 3 3
(1)固体的鉴别用加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是 NaHCO 固体。
3
(2)溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测 pH 法。
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学科网（北京）股份有限公司①沉淀法：加入BaCl₂ 溶液或CaCl₂ 溶液，产生沉淀的是Na₂CO₃ 溶液。
②气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO₃ 溶液。
③ 测pH 法：用pH 试纸测相同浓度的稀溶液， pH 大的是Na₂CO₃ 溶液。
2.Na₂CO₃、NaHCO₃ 的除杂
序号 混合物(括号内为杂质) 除杂方法
① Na₂CO₃ (S)(NaHCO₃) 加热法
② NaHCO₃ (aq)(Na₂CO₃) 通入足量CO₂
③ Na₂CO₃ (aq)(NaHCO₃) 滴加适量NaOH溶液
(1)NaHCO₃ 与碱溶液反应的实质是HCO₃ 与 OH 反应生成CO²-,CO²- 有可能发生后续
反应，如NaHCO₃ 与 Ca(OH )₂溶液反应可以生成白色沉淀 CaCO₃;
(2)不能用澄清石灰水来鉴别Na₂CO₃ 与 NaHCO₃:Ca(OH)₂ 溶液与二者反应均生成白色
沉淀CaCO3, 无法区别；
(3)用盐酸鉴别Na₂CO₃ 溶液和 NaHCO₃ 溶液时，要求两溶液浓度相差不大，且加入的盐
酸等浓度且不宜过大。
知识点3 Na₂CO₃ 、NaHCO₃与盐酸反应的基本图象
若V(Oa)=V(ab)(即Oa段与ab段消 溶液中的溶质为 涉及离子方程式Oa :CO² =+H+=HCO₃ ;
耗盐酸的体积相同) Na₂CO₃ ab:HCO₃ +H+=H₂O+CO₂ ↑
涉及离子方程式Oa :OH⁻+H+=H ₂O、
若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸 溶液中的溶质为
CO-+H+=HCO₃ ;
的体积大于ab段消耗盐酸的体积) Na₂CO₃和NaOH
ab:HCO+H+=H₂ O+CO₂ ↑
若V(Oa)<V(ab)(即Oa段消耗盐酸 溶液中的溶质为 涉及离子方程式Oa :CO²=+H+=HCO ;
的体积小于ab段消耗盐酸的体积) Na₂CO₃和NaHCO₃ ab:HCO+H+=H₂O+CO ₂ ↑
溶液中的溶质为
若a=0(即图像从原点开始) 涉及离子方程式：HCO+H⁺=H₂O+CO₂1
NaHCO₃
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学科网（北京）股份有限公司原料 NH₃ 、CO₂ 、饱和食盐水
往饱和食盐水中依次通入足量的NH₃ 、CO2(氨碱法),利用NaHCO₃ 的溶解性小于
NH₄HCO₃ 的溶解性原理，使 NaHCO₃ 从溶液中析出。
原理 NH₃+CO₂+H₂ O=NH₄HCO₃ 、NH₄HCO₃+NaCI(饱和)= NaHCO₃ ↓+NH₄Cl
总反应为： NH₃+CO₂+H₂O+NaCI(饱和)= NaHCO₃ ↓+NH ₄Cl
2NaHCO₃△Na₂ CO₃+H₂O+CO ₂ ↑
二氧化碳 反应后混合液 碳酸氢钠 烧 纯碱
过
生产 氨 饱和 (含NaCl、NaHCO₃、 滤 母液(主要含 食盐粉
食盐水
NH₄CI、NH₄HCO₃)
NaCl、NH₄C1). 氨气
流程
降温过滤
母液(含NaC1) 氯化铵
得分速记
(1)工艺流程
饱和氯化钠溶液
先通NH₃ 后通CO₂ 过滤煅烧
纯碱
(3) 循环使用的物质：CO₂ 、饱和食盐水。
知 识 点 1 碱金属的 一般性与特殊性
1. 碱金属的原子结构与性质
相似性 递变性(由Li→Cs)
电子层数逐渐增多
原子结构 最外层均为1个电子 核电荷数逐渐增大
原子半径逐渐增大
都具有较强的金属性，最高正价均
元素性质 金属性逐渐增强
为±1价
物理 (除Cs外)都呈银白色，密度较小，
密度逐渐增大(钾反常),熔、沸点逐渐降低
性质 熔、沸点较低
单质
性质 化学 还原性逐渐增强；与O₂反应越来越剧烈，
都具有较强的还原性
性质 产物越来越复杂
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气
知识点4 侯氏制碱法
煅2. 碱金属的化学性质
(1)性质的相似性(用R表示碱金属元素)
与非金属单质反应：如Cl₂+2R=2RCl
→与水反应：如2R+2H₂O=2ROH+H₂↑
→与酸溶液反应：如2R+2H⁺=2R++H₂↑
最高价氧化物对应水化物的化学式为ROH,
化合物
(2)性质的递变性
元素 Li Na K Rb Cs
反应越来越剧 烈，产物越来越复杂
与氧气反应
Li₂O Na₂O、Na₂O₂ K₂O、K₂O₂、KO₂ 更复杂氧化物
反应越来越剧烈
与水反应
反应缓慢 反应剧烈 轻微爆炸 剧烈爆炸
氢氧化物 碱性强弱：LiOH≤NaOH≤KOH≤RbOH≤CsOH
碱金属的相似性和递变性(由Li→Cs)
相似性 递变性
电子层数逐渐增多
原子结构 最外层均有1个电子 核电荷数逐渐增大
原子半径逐渐增大
元素性质 具有较强的金属性，最高正价均为+1价 金属性逐渐增强
单
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质
性
质
单
且均呈碱性
(除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸 从Li →Cs密度逐渐增大(Na、
物理性质
点较低 K反常),熔、沸点逐渐降低
化学性质 都具有较强的还原性 还原性逐渐增强
质
R定
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义
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色，根据火焰呈现的特征颜
色，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验 。
用
品
铂丝或铁丝、稀盐酸、酒精灯
操
作
步
骤
将铂丝(或光洁无锈的铁丝)用盐酸洗净
将洗净的铂丝(或铁丝)放在酒精灯(或煤气灯)外焰上
灼烧，至与原来的火焰颜色相同时为止
蘸取试样
在外焰上灼烧，并观察火焰颜色
金
属
的
焰
色
金属元素 锂 钠 钾 铷
焰色 紫红色 黄色 紫色 紫色
金属元素 钙 锶 钡 铜
焰色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色
应
用
知识点2 焰色试验
①检验金属元素的存在，如：鉴别NaCl和KCI溶液。
②利用焰色反应制节日烟花。
得分速记
(1)焰色试验体现的是元素的性质，无论元素是游离态还是化合态，同一元素均具有相同
的焰色。
(2)焰色试验发生的是物理变化。
(3)在观察钾元素的焰色时，应透过蓝色的钴玻璃片观察，蓝色钴玻璃可以将黄光过滤掉，
避免钠元素的干扰。
①若肉眼看不到紫色火焰，则样品中可能含钾元素；
②若肉眼看到紫色火焰，则样品中一定不含钠元素。
(4)洗涤做焰色反应的铂丝，可选用稀盐酸，不能用稀硫酸。选用稀盐酸，生成的金属氯
化物在高温时可挥发，不能选择稀硫酸，硫酸不挥发。
(5)可用洁净无锈的铁丝代替铂丝，不能用铜丝代替。二、铁及其重要化合物
存在：陨铁、黄铁矿(FeS2)、 赤铁矿(Fe2O3)、 磁铁矿(Fe3O4)
物理性质：银白色、导电性、导热性、延展性、被磁铁吸引
铁 与非金属反应(如氧气、氯气等)
化学性质 与水蒸气反应：3Fe+4H2O(g)=Fe304+4H2
与酸、盐反应
氧化铁(俗称铁红)、氧化亚铁
氧化物 四氧化三铁，可以写成FeO ·Fe2O3 形式，属纯净物
铁及其重
要化合物 氢氧化铁，呈红褐色，可做净水剂
呈白色，露置空气中，迅速变成灰绿色，
氢氧化物
最后变成红褐色
氢氧化亚铁
常见氢氧化亚铁的制备方法
亚铁盐、铁盐
检验
两类铁盐
铁“三角”
相互转化
“价一类”二维图
考点一 铁及其重要化合物
知识点1 铁
1. 存在及位置
(1)游离态：铁在自然界中可以以单 质的形态存在于陨铁中。
(2)化合态：铁主要以化合物的形态存在，主要以+2价和+3价存在于矿石中，如黄铁矿
(主要成分是FeS₂)、赤铁矿(主要成分是 Fe₂O₃)、磁铁矿(主要成分是Fe₃Q4)、菱铁矿(主要成
分是FeCO₃ )等。。
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学科网（北京）股份有限公司(3)含量：铁元素在地壳中含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。
(4)核外电子排布式： 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s² 或 [Ar]3d⁶4s², 价电子排布式： 3a⁶4s²。
(5)原子结构示意图：
2. 铁的物理性质
颜色状态 导电性、导热性、延展性 熔、沸点 特性
银白色固体 良好(导电性不如铜和铝) 高 被磁铁吸引
3. 铁 的 化 学 性 质
(1)化学性质
非金属单 弱氧化剂 Fe+s△FeS
质 强氧化剂 2Fe+3CI₂ ≌2FeCl₃ (产生棕 黄色的烟)
非氧化性
HCl稀硫酸 Fe+2H+=Fe²++H₂ ↑
酸
通性
Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu Fe+cu²+=Fe²+
盐 CuSO₄溶液
+Cu
水 高温水蒸气
室温下，铁在浓硫酸、浓硝酸中，表面形成一层致密的氧
钝化
化物膜，保护内部的金属不再与酸反应
(2)实验探究铁粉与水蒸气的反应
湿棉花还原铁粉
实验装置 肥皂液
燃着的火柴
操作现象 用火柴点燃肥皂液，听到爆鸣声，证明生成了H₂
实验结论 在高温下，铁能与水蒸气反应，化学方程式为：
得 分 速 记
(1)Fe 与 O₂ (点燃)、H₂O(g) (高温)反应的固体产物都是Fe₃O₄ 而 不 是Fe₂O₃。
(2)常温下， Fe、Al 在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，但加热后能继续反应。
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学科网（北京）股份有限公司(3)Fe与 Cl₂ 反应时生成 FeCl₃, 与 S 反应时生成FeS, 说明 Cl₂的氧化性强于S。
(4)Fe 与在少量 Cl₂中燃烧不能生成 FeCl₂, 因 为FeCl₃ 和 Fe 必须在溶液中才能反应。所以无
论 Cl₂是过量还是少量， Fe 与 Cl₂反应只生成 FeCl₃。
(5)Fe与盐酸反应生成 FeCl₂ 而不是FeCl₃ ;Fe 与 I₂反应生成 Fel₂而不是Fel₃。
(6)在电化学中铁作负极时电极反应式为 Fe-2e⁻=Fe²+。
4 . 铁的冶炼
(1)原料：铁矿石、焦 炭、空气、石灰石。
(2)设备：高炉。
(3)主要反应：
①还原剂的生成：
②铁的生成：
0
重 知识点2 铁的氧化物
物质 氧化亚铁(FeO)
氧化铁(Fe₂O₃)
四氧化三铁(Fe₃O₄)
俗称 铁红 磁性氧化铁
颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性)
溶解性 丕溶于水
铁的价态 土2 土3 +2、+3
与H+反应的离 6H++Fe₂O ₃= 2Fe³++ Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³+
FeO+2H⁺=Fe²++H₂O
子方程式 3H₂O +Fe²++4H₂O
稳定性 稳定 稳定
6FeO+O₂=2Fe₃O₄
与CO、C、H₂
生成单质铁及CO₂或H₂O
反应
用途 Fe₂O₃常用作红色油漆与涂料，赤铁矿(主要成分是Fe₂O₃)是炼铁的原料
得分速记
(1)Fe₃O₄ 是一种混合价态的氧化物，可以写成 FeO-Fe₂O₃形式，具有FeO 和 Fe₂O₃的双重性
质 ，但它不是一种混合物，而是纯净物。
(2)铁的三种氧化物中只有Fe₃O₄ 不是碱性氧化物。
(3)Fe₃O₄ 和 FeO 含+2价的铁，是一种还原性氧化物，与氧化性酸发生氧化还原反应生成
Fe³+。
(4)Fe₃O₄ 和 Fe₂O₃ 含+3价的铁，是一种氧化性氧化物，与还原性酸发生氧化还原反应生成
Fe²+。
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学科网（北京）股份有限公司重 知识点3 铁的氢氧化物
1. 铁的氢氧化物
化学式 Fe(OH)₂ Fe(OH)₃
色态 白色固体 红褐色固体
溶解性 难溶于水 难溶于水
与盐酸反应 Fe(OH)₂+2H⁺=Fe ²++2 H₂O Fe(OH)₃+3H⁺==Fe³++3H₂O
受热分解
一
可溶性亚铁盐与碱反应： Fe²++
制法 可溶性铁盐与碱反应： Fe³++30H⁻=Fe(OH)₃ ↓
2OH⁻==Fe(OH)₂ ↓
空气中，Fe(OH)₂ 能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)₃,现象是白色沉淀迅速变成
二者的关系
灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O=4Fe(OH )₃
得分速记
①Fe(OH)₂ 与硝酸反应不是发生中和反应生成盐和水，而是发生氧化还原反应3Fe(OH)₂
+10HNO₃=3Fe(NO₃)₃+NO个 + 8H₂O。
②Fe(OH)₃ 与氢碘酸(HI)反应不是发生中和反应生成盐和水，而是发生氧化还原反应
2Fe(OH)₃+6H=2Fel₂+I₂+6H₂O。
2. 铁的氢氧化物的制法
方法 装置 说明
隔绝 NaOH 用不含Fe³+的FeSO₄溶液与用不含O₂ 的蒸馏水配
溶液
空气 苯 制的NaOH溶液反应制备
FeSO₄
溶液
氢气 先打开止水夹，生成的氢气排尽装置中的空气，
止水夹十
B
氛围 稀硫酸 NaOH 关闭止水夹，生成的硫酸亚铁被压入氢氧化钠溶
溶液
(适量)
液
中 (过量)
电解 Fe、 石墨 利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)₂ 白色沉淀，
煤油
法 NaOH 阳极为铁，阴极为石墨
溶液
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学科网（北京）股份有限公司得分速记
防 止Fe(OH)₂ 氧化的方法
(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，排出溶解的氧气。
(2)将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管里的亚铁盐溶液液面下，再慢慢挤出
NaOH 溶液。
(3)在亚铁盐溶液上面加保护层，例如苯或植物油等。
(4)充入保护气，如氢气、氮气、稀有气体等。
(5)用铁作阳极，石墨作阴极，电解NaOH 溶液或NaCl 溶液；利用新产生的Fe²+ 与OH
反 应 制 取Fe(OH)₂, 阴极产生H₂, 防止Fe(OH)₂ 氧化。
常见的制备 Fe(OH)₂ 的装置：
NaOH
溶液
稀硫酸
a NaOH
溶 液
Fe 石墨
A B
过量
苯 煤油
FeSO₄- 水 稀硫酸 -NaOH FeSO₄
N
溶
a
液
OH
铁粉- 溶液 溶液
铁粉
① ② ③ ④
铁及其化合物的转化及应用
考 点 二
知 能 解 码
知识点1亚铁盐的性质及应用
1.Fe²+ 的氧化性和还原性
(1)含有 Fe²+的溶液呈浅绿色， Fe²+处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中
以还原性为主，如：遇Br₂、Cl ₂、H₂O₂、NO₃ (H+) 等均表现为还原性。
(2)Fe²+的酸性溶液与H₂O₂ 反应的离子方程式：2 Fe²++H₂O₂+2H+===2Fe³++2H₂O。
(3)向 FeSO₄ 溶液中滴加酸性 KMnO₄ 溶液，溶液 褪色。反应的离子方程式：MnO+5Fe²
++8H+===5Fe³++Mn²++4H₂Q 。
2. 可水解
Fe(OH)₂ 是弱碱，含 Fe²+的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫
酸抑制 Fe²+的水解，加少量铁屑防止Fe²+被氧化。
知识点2铁盐的性质及应用
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学科网（北京）股份有限公司1 ．氧化性
含有 Fe3＋ 的溶液呈棕黄色，Fe3＋处于铁的高价态，遇 Fe 、Cu 、HI 、H
2
S 、SO
3
2 －等均表现
为氧化性。
①Fe3＋与 S2 － 、I－ 、HS－、SO
3
2 －等具有较强还原性的离子不能大量共存。
②Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为 2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。
2 ．易水解
Fe(OH) 是很弱的碱，且溶度积很小，因而 Fe3＋极易水解，只能存在于酸性较强的溶液
3
中。
(1)利用 Fe3＋ 易水解的性质，实验室可用 FeCl 滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化
3
学方程式：FeCl ＋3H O Fe(OH) (胶体)＋3HCl。
3 2 3
(2)利用 Fe3＋ 易水解的性质，工业上常用调节 pH 方法除去溶液中的铁离子。
(3)利用 Fe3＋ 易水解的性质，实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐
酸中，然后再稀释至所需浓度。
④Fe3＋与 HCO
3
－ 、[Al(OH)
4
]－ 、CO
3
2 － 、ClO－等水解呈碱性的离子不能大量共存。
3 ．特性
含有 Fe3＋ 的盐溶液遇到 KSCN 时变成血红色，含有 Fe3＋ 的盐溶液遇到酚类物质时变成
紫色。
知识点 3 Fe2＋和 Fe3＋的检验
1 ．Fe3＋ 的检验
(1)观察法：溶液呈棕黄色，证明含有 Fe3+
(2)KSCN 法：加入 KSCN 或其它可溶性硫氰化物溶液，溶液呈血红色，证明含有 Fe3+
离子方程式：Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)
3
(3)碱液法：加入氨水或 NaOH 溶液，有红褐色沉淀生成，证明含有 Fe3+
离子方程式：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH) ↓(红褐色沉淀)
3
(4)淀粉 KI 试纸法：能使淀粉 KI 试纸变蓝，证明含有 Fe3+
离子方程式：2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I
2
(5)⑤铜片法：加入铜片，铜片溶解且溶液变为蓝色，证明含有 Fe3+
离子方程式：2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+
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学科网（北京）股份有限公司2.Fe²+ 的检验
(1)观察法：溶液呈浅绿色，证明含有Fe²+
(2)碱液法：加入氨水或 NaOH 溶液，产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐
色，证明有Fe²+
离子方程式：Fe²++2OH⁻=Fe(OH)₂↓ (白色沉淀)
4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O==4Fe(OH)₃ (红褐色沉淀)
(3)KMnO₄ 法：加入少量酸性KMnO₄ 溶液，能使 KMnO₄溶液的紫红色变浅，证明有Fe²
离子方程式：5Fe²++MnO₄⁻+8H⁺=5Fe³++Mn²++4H₂O
(4)KSCN法：先加入KSCN, 溶液不变红，再加新制氯水溶液变红色的为Fe²+
离子方程式：2Fe²++Cl₂=2Fe³++2CI⁻ 、Fe³++3SCN⁻=Fe(SCN)₃
(5)向某溶液中滴加K₃[Fe(CN)₆]溶液，产生蓝色沉淀，说明原溶液中含有Fe²+
3. 含 Fe²+ 、Fe³+的混合溶液中Fe³+ 、Fe²+的检验：验 Fe²+和 Fe³+混合溶液时，要分两次分
别检验Fe²+和 Fe³+, 检验Fe² 时要选择酸性高锰酸钾溶液，检验Fe³ 时最好选择KSCN 溶
液。
答题模板：将混合溶液分成两份分别于两支试管中，向其中一支试管中加入酸性高锰酸
钾溶液，若酸性高锰酸钾紫红色褪去，则说明含有 Fe²+; 向另一支试管中加入 KSCN 溶液，
若溶液变红，则说明含有Fe³+。
得分速记
(1)检验 Fe²+时不能先加氯水后加KSCN 溶液，也不能将加 KSCN 后的混合溶液加入足
量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN ), 检验Fe²+最好用K₃[Fe(CN)₆]溶液。
(2)Fe³+、Fe²+、CI-同时存在时不能用酸性KMnO₄ 溶液检验Fe²+(CI 能还原酸性KMnO₄,
有干扰)。
知识点4“铁三角”的转化关系及其应用
1.“铁三角”的转化
只有还原性
Fe
(较弱氧化剂)
(强氧化剂 5
” 不
(还原剂)
Fe 、Zn 、Cu 、H₂S、
Fe² Cl₂、O₂、HNO₃、H₂SO₄(浓)、KMnO;(H) 等 Fe³
既有氧化性
(强氧化剂)
一 般
又有还原性 只有氧化性
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HNO
c
o
等
又
亦
KI等
靠
A
化(1)横向变化体现了同价态不同物质类别(氧化物、盐、碱)之
间的转化 ：
①碱性氧化物(Fe₂O₃、FeO) 都 能 溶 于 酸(H+) 转化为盐；
②Fe²+ 、Fe³+ 与碱(OH) 反应生成对应的碱；
③难溶性的碱易分解生成对应的氧化物，但难溶性的碱
性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。
(2)纵向变化体现不同价态同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。
3)斜向变化体现不同价态、不同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。
3. 应用
(1)判断离子共存
①Fe²+与NO₃ (H+)、C10⁻、MnO₄ (H+) 发生氧化还原反应，不能大量共存；
②Fe³+ 与S²- 、I 、SO²- 发生氧化还原反应，不能大量共存；
③Fe²+、Fe³+与HCO₃、CO- 等水解相互促进生成沉淀，不能大量共存。
(2)除杂
溶液 杂质 除杂方法
FeCl₂ FeCl₃ 加过量铁粉后过滤
FeCl₃ FeCl₂ 加氯水或H₂O₂
FeCl₂ CuCl₂ 加过量铁粉后过滤
(3)盐溶液的配制与保存
Fe²+的盐溶液 加少量铁粉，防止Fe²+被氧化；
加少量相应的酸，防止Fe²+水解
Fe³+的盐溶液 加少量相应的酸，防止Fe³+水解
(4)物质的制备
制备无水 FeCl₃ —在HCl气氛中加热蒸干FeCl₃ 溶液
制备Fe(OH)₃ 胶体 向 沸 水 中 滴 入 饱 和FeCl₃ 溶 液
并煮沸至溶液呈红褐色为止
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lA或OC
o或)g(oH
2.铁及其化合物的转化关系——铁的价类二维图
铁 △
元 →Fe³+= +3
素
化 Fe₃O₄
jBo(
合
价 +2 FeO—
0 Fe
单质氧化物 盐 碱物质类别
Fe₂2O₃三、铝及其重要化合物
存在：地壳中含量最多金属元素，自然界中的铝全部以化合态存在
物理性质：银白色、导电性、导热性、延展性、密度较小，质软
铝 与非金属反应(如氧气、氯气等)
化学性质 与酸反应：2Al+6H+=2AI³++3H₂↑
与碱反应：2Al+2OH +6H₂O=2[Al(OH)₄]'+3H₂↑
物性：白色固体，难溶于水，硬度大，熔点很高，是优良耐火材料
与 酸 反 应 ：Al₂O₃+6H+=2AI³++3H₂O
氧化铝 化性
铝及其重
与碱反应：Al₂O₃+2OH+3H₂O=2[AI(OH)4]
要化合物
电离，酸式电离、碱式电离
与酸反应：Al(OH)₃+3H+=Al³++3H₂O
氢氧化铝
与碱反应：Al(OH)₃+OH =[Al(OH)₄]
碱溶法
工业制备铝的工艺流程 酸溶法
考点一 铝及其化合物
知识点1 铝
1. 金属铝的结构、存在和性质
结构
铝的原子结构示意图为_
存在 铝是地壳中含量最多的金属元素，自然界中的铝全部以化合态存在
物理性 银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，
质 质地柔软
4AI+ 密氧化铝薄膜，可保护内部
非金属单质反应
化学性 金属)
通性
质 2Al+6H+=2Al³++3H₂个
2Al+3Cu²+=2AI³++3Cu
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学科网（北京）股份有限公司水反应 2AI+6H₂O2AI(OH)₃+3H₂ ↑
室温下，铝在浓硫酸、浓硝酸中，表面形成一层致
钝化
密的氧化物膜，保护内部的金属不再与酸反应
2Al+2NaOH+6H₂O=2 Na[AI(OH)₄ 1+3 H₂个
与碱反应
2Al+2OH⁻+6H₂O=2[AI(OH)₄]+3H₂个
2. 铝热反应
镁带：为铝热反应提供高温条件
实验装置
氯酸钾：产生氧气，引发反应
氧化铁和铝粉的混合物
①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发
实验现象
生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中
实验结论
高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热： Fe₂O₃+2Al 2Fe+ALO₃
①制取熔点较高、活动性弱于AI的金属，如铁、铬、锰、钨等，
原理应用
②金属焊接，如野外焊接钢轨等
3. 铝与酸或碱反应生成 H₂ 的量的关系
2Al+6HCl===2AICl₃+3H₂↑
2Al+2NaOH+6H₂O===2Na[Al(OH)4]+3H₂个
(1)等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应：
①产生H₂ 的物质的量相等。
②消耗H+、OH 的物质的量之比为n(H+):n(OH)=3:1。
(2)足量的铝分别与等物质的量的HCl和 NaOH 反应：
①消耗Al 的物质的量之比为1:3。
②生成H₂ 的物质的量之比为1:3。
(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应：
若产生氢气的体积比为 ,则必定
①铝与盐酸反应时，铝过量而 HCI 不足。
第21页共108 页
学科网（北京）股份有限公司②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而 NaOH过量。
得分速记
(1)铝是活泼金属，但铝的抗腐蚀性强，因为铝的表面有一层致密的氧化物薄膜。由于
Al₂O₃的熔点高于Al的熔点，故在酒精灯上加热铝箔直至熔化，熔化的铝并不滴落。
(2)铝热反应不仅指铝与Fe₂O₃ 反应，铝热反应置换的金属为金属活动性比铝弱的难熔金
属。
①铝热反应是在高温干态下进行的置换反应，铝只能与金属活动性顺序中排在铝之后的
金属的氧化物反应。
②铝热反应会放出大量的热(这一特性常出现在推断题中)。 Mg 条 、KCIO₃ 的作用是产生
高温，引发铝热反应。
③铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁、铜等(要考虑冶炼成本)。
(3)常温下铝不能溶于浓硫酸和浓硝酸，不是不反应，而是发生钝化，在表面生成一层
致密的氧化膜， 阻止反应继续进行。
(4)铝既能与酸溶液反应，又能与强碱溶液反应，但是铝不是两性金属，它是一种活泼
金属 ，表现强还原性。
(5)铝热剂着火时不能用水灭火，应用沙土盖灭。
(6)工业上冶炼Al用电解熔融Al₂O₃ 的方法而不用AICl₃作原料的原因是AICl₃是共价化合
物，熔融态不导电。
(7)能与铝反应生成H₂ 的溶液，可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液。
(8)等质量的铝与足量的酸或碱溶液反应，生成H₂ 的量相同。
(9)等物质的量的酸和碱与足量的铝反应，生成 H₂的量由酸和碱的物质的量决定。
重
知识点2 氧化铝
物理性质 白色固体，难溶于水，硬度大，熔点很高，是优良耐火材料
与酸反应 Al₂O₃+6HCl=2AICl₃+3H₂O Al₂O₃+6H+=2AI³++3H₂O
化学性质 Al₂O₃+2NaOH+3H₂O=2Na[Al(OH)₄ l
与碱反应
Al₂O₃+2OH⁻+3H₂O=2[AI(OH)4L
用途 制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石
得分速记
①与酸反应：Al₂O₃+6H⁺==2AI³++3H₂O
②与碱反应：Al₂O₃+2OH⁻+3H₂O=2[Al(OH)₄J
这里的酸碱是指强酸、强碱。
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学科网（北京）股份有限公司重知识点3 氢氧化铝
物理性质 白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性
电离方程 AlIO+H++H₂Q一AI(OH)₃一A ³++3OH( 碱式电离)
式
Al(OH)₃+3HCI=AICl₃+3H₂O AlI(OH)₃+3H+=A³++
与酸反应
3H₂O
Al(OH)₃+NaOH=NaAI(OH)4l
与碱反应
Al(OH)₃+OH⁻=[A l(OH)4L
不稳定性 2Al(OH)₃△Al₂O₃+3H₂O
铝盐与足量氨水 Al³++3NH₃H₂O= AIOH)₃ ↓+3NH ₄
制备 偏铝酸盐与足量 AIO₂+CO₂+2H₂O=Al( OH)₃ ↓+HC O₃
CO₂
氢氧化铝胶体有较强的吸附性，可用于净水；氢氧化铝碱性不强，可以用作胃
用途
酸中和剂
得 分 速 记
氧化铝和氢氧化铝(能写离子方程式的写离子方程式)
名称 氧化铝(Al₂O₃) 氢氧化铝[Al(OH)₃]
物理性质 白色固体，熔点很高 白色胶状物质，难溶于水
与酸反应 Al₂O₃+6H⁺=2AI³++3H₂O AI(OH)₃+ 3H⁺ =A³ ++3H₂O
化学
Al₂O₃+2OH +3H₂O =
与碱反应 Al(OH)₃+OH⁻=[Al(OH)4]
性质 2[Al(OH)4]
加热 不分解
①做耐高温材料 ①制药
主要用途
②冶炼铝的原料 ②Al(OH)₃胶体用于净水
知识点4 常见的铝盐
1. 明 矾
(1)化学式：KAl(SO₄)·12H₂O , 属于复盐。
(2)净水原理：明矾溶于水时发生电离，电离方程式为KAl(SO4)2==K⁺+Al³++2SO²,
其中 Al³+ 发生水解反应，离子方程式为是 Al³++3H₂O .一 A1(OH)₂(胶体)+3H+ , 产 生
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学科网（北京）股份有限公司Al(OH)₃胶体 ，其吸附能力很强，可以吸附水中的悬浮杂质并形成沉淀，使水变得澄清。
(1)Al₂O₃、Al(OH) ₃ 是中学阶段接触的唯一与碱反应的金属氧化物和氢氧化物， 经 常 应
用到除杂、计算题中，所以 一定要熟记这两个反应的离子方程式。
(2)A1(OH)₃ 具有两性，能溶于强酸(如盐酸)、强碱(如 NaOH 溶液),但不溶于弱酸(如
H₂CO₃) 、 弱碱溶液(如氨水)。
(3)由Al(OH)₃ 的两式电离以及与酸和碱反应的离子方程式可知：与酸反应时相当于三元
碱 ，与碱反应时相当于 一元酸。
(4)明矾净水只能除去水中的悬浮杂质，不能杀菌消毒，与氯气消毒原理不同。
2.AICl₃ 的结构与性质
(1)AICl₃熔点、沸点都很低，且会升 华， 易溶于乙醚等有机溶剂，因为它是一种共 价型
化合物。熔化的AICl₃不易导电， AICl₃ 晶体属于分子晶体，故制备铝时丕用AICl₃电 解 。
(2)AICl₃的蒸汽或处于熔融状态时，都以AICl₃二 聚分 子形式存在。 AICl₃ 二聚分子的形成
原因是铝原子的缺电子结构。AICl₃二聚分子结构示意图如图，其中每个铝原子均为sp³ 杂化，
各有1条空的轨道，氯原子处于以铝原子为中心的四面体的4个顶点位置。分子中有桥式氯
原子存在，桥式氯原子在与其中一个铝原子成σ键的同时，与另一个铝原子的空轨道发生配
位，形成σ配位键。
化学键------轮廓线
(3)AICl₃能 与 CIT生 成 AICl₄ :AICl₃(aq)+Cl⁻(aq)=AlCl₄(aq)
(4)与Al₂Cl₆ 类 似 ，AICl₄ 、Na₃AlF ₆ 、Al(OH)₄ 中均存在配位键。
考点二“铝三角”与铝图象
知识点1 铝及其化合物相互转化
1.AI³+、Al(OH)₃、[AI(OH)4] 之间的转化关系
(1)①A³++3NH₃ H₂O===Al(OH)₃↓+3NH4
②Al³++3[Al(OH)₄]===4Al(OH)₃↓
第 2 4 页 共 1 0 8 页
学科网（北京）股份有限公司③A³++30H⁻===AI(OH)₃↓
(2)Al(OH)₃+3H⁺==A³++3H₂O
Al³+
不
(3)A³++40H⁻===[AI(OH)₄J
(2)过量
+量O
(4)[Al(OH)₄]T+4H⁺===A³++4H₂O
(5)①AIOCH)aT+COz==AIOH₃↓+HCO₃ AODJ60 过量co.② 少量 A1OH
②IAIOH)a⁻+H+==AIOH)₃s↓+H₂O
(6)AI(OH)₃+OH⁻===[AI(OH)4]
3. 铝三角的应用
(1)选择制备Al(OH)₃的最佳途径
① 由A³+ 制备AI(OH)₃, 宜用A³+ 与氨水反应： 去
② 由NaAO₂ 制备AI(OH₃ 宜用CO₂与AlOz反应：2H₂O+AIOz+CO₂=AIOHsy+HCO
③从节约原料角度，由Al制 备AI(OH)₃,宜 用 I制备 A³+, 制备 AlOz, 然后将二
者混合：A³++3AIOz+6H₂O===4AI (OH)₃ 业
(2)有关离子共存问题
① 与A³+ 不能大量共存的(阴离子有：OH⁻ 、AlO₂ 、HS⁻ 、sio³、co³⁻、HCO₃、S⁰3
等 。
② 与AIO₂ 不能大量共存的(阳)离子有：H+、A³+、NH₄、Fe²+、Fe³ 等。
③AlOz 与 HCO₃ 因发生(相对强酸制弱酸的反应而不能共存。
(3)分析离子反应顺序
①向含有A³+、NHa、H+ 的混合溶液中逐滴加入 NaOH 溶液，反应顺序是： IH⁺+OH
==H₂O;Ⅱ.A³++30H-==AI(OH₃ ↓ (若先与 NH 反应，则生成的NH₃H₂O 又使A³ 沉淀且
生成NHa);ⅢNH₄+OH⁻===NH₃H₂O [若先溶解AI(OH)₃, 则产生的AIOz又与 NH 反应生成
沉淀]; IV.A(OH)₃+OH⁻===[Al(OH)4]。
②向含有AlO、co3-、OH⁻ 的混合溶液中逐滴加入盐酸，反应顺序是：I.OH⁻+H+
==H₂O;Ⅱ.[A(OH)₄⁻+H+==AI(OH₃↓+H₂O ([AIOH4]”比 cO3- 先反应);Ⅲ .002⁻+H+
==HCO₃ ;IV.HCO₃+H+==CO₂ 个 +H₂O[HCO₃ 比 A(OH)₃ 先反应； V.AIOH₃+3H===A²++
3H₂O。
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学科网（北京）股份有限公司知识点2重要的铝图象
1. 可溶性铝盐溶液与 NaOH 溶液反应的图像( 从上述转化关系中选择符合图像变化的
离子方程式，下同)
可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过 NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液
操作
量 至过量
立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消 无沉淀(有但即溶)→ 出现沉淀→渐多→
现象
失 最多→沉淀不消失
图像
方程式序 AB:(1)③ AB:(3)
号 BD:(6) BC:(1)②
2.偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像
操作 偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量 稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量
立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少 无沉淀→ 出现沉淀→渐多→最多→沉淀不
现象
→ 消失 消失
图像
方程式序 AB:(5② AB:(4)
号 BC:(2) BC:(1②
3. 突 破Al(OH)₃ 沉淀图像三个秘诀
(1)明晰横、纵坐标含义，然后通过曲线变化特点分析反应原理。
(2)掌握 AI³+ 、Al(OH)₃ 、AlO2 三者之间的转化比例：
第26 页共108页
学科网（北京）股份有限公司(3)明晰Al³+溶液中加碱(OH) 的几种常见变形图像，如：
n(NaOH)/mol n(NaOH)/mol
A B C
图A 中 ，n(H+):n(AI³+)=2: 1 。
图B 中，若已知原溶液中含有Mg²+ 。则可推出：
n(Mg²+):n(A³+)= 1:1。
图 C 中，若已知原溶液中含有 H+和 Mg²+, 则可推导出：n(H+):n(AI³+):n(Mg²+)=
2:1:1。
得分速记
有关Al(OH)₃ 的计算
(1)求产物Al(OH)₃ 的量
①当n(OH⁻)≤3n(A³+)时 ，
②当3n(Al³+)n(OH⁻)<4n(A1³+)时 ，n[Al(OH)₃]=4n(Al³+)-n(OH);
③当n(OH⁻)≥4n(Al³+)时 ，n[AI(OH)₃]=0, 无沉淀。
(2)求反应物碱的量
①若碱不足(A³+ 未完全沉淀): n(OH)=3n[Al(OH)₃];
②若碱使生成的Al(OH)₃ 部分溶解：n(OH)=4n(A³+)-n[Al(OH)₃]。
工业制备铝的工艺流程
考 点 三
知识点1工业制铝的工艺流程一碱溶法
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学科网（北京）股份有限公司电解 较纯的
铝
NaOH (I) 冰晶石(Ⅱ)加热1000℃ Al₂O₃
灼烧 ④
①
过滤「 残渣 足量 沉淀：
铝土矿 ② CO₂
滤 液 ③ 悬浊液过 滤 Al(OH₃
滤液
(1)①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式
①Al₂O₃+2OH⁻==2A1O+H₂O,SiO₂+2OH⁻==SiO²- 十H₂O。
③A₁O₂+CO₂+2H₂O: Al(OH)₃↓+HCO₃,SiO₃-+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃。
(2)步骤③中不用盐酸(或 H₂SO₄) 酸化，因为 AlO₂ 与酸反应生成的 Al(OH)₃ 具有两性，
可溶于强酸，不易控制酸的量：CO, 廉价而且生成的副产物NaHCO₃ 用途广泛，经济效益好。
(3)步骤④中得到较纯的 AlO₃, 可能含有 SiO, 杂质，在电解时它不会影响铝的纯度是
因为SiO₂ 的熔点很高，在加热到1000℃左右时不会熔化。
知 识 点 2 工业制铝的工艺流程 一 酸溶法
②加过量
沉 淀 ③通CO₂气体，
铝 NaOH溶液， 并控制一定的
滤 液
土 ①加 加热，过滤 反应条件
矿 盐酸
滤 液
过滤洗涤
沉 淀
加热
Al₂O₃ AI(OH)₃
NaHCO
(1)①、②中可能发生反应的离子方程式。
①Al₂O₃+6H⁺==2AI³++3H₂O,Fe₂O₃+6H+=2Fe³++3H₂O。
②A³++4OH⁻=AlO₂+2H₂O,Fe³++3OH⁻=Fe(OH)₃↓。
(2)步骤②中不用氨水沉淀Fe³+是因为：A1(OH)₃ 只能溶于强碱，不能溶于 氨水，若用氨
水则不能将Fe(OH)₃ 和 Al(OH)₃ 分 离
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学科网（北京）股份有限公司四、金属材料铜及金属矿物的开发利用
存在：辉铜矿(Cu₂S)、 黄铜矿(CuFeS₂)
物理性质：紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性
铜 与非金属反应(如氧气、氯气、硫等)
化学性质 与氧化性酸(浓硫酸、硝酸)反应
与氯化铁溶液反应：Cu+2Fe³+=2Fe²++Cu²+
氧化铜：黑色固体，难溶于水
红色固体，难溶于水
氧化物
铜、金属 氧化亚铜
与酸反应：Cu₂O+2H+=Cu+Cu²++H₂O
材料及金
两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具
属矿物的
有金属特性的物质
开发利用
熔点一般比它的各成分金属的低
性能
合金 硬度和强度一般比它的各成分金属的大
常见金属材料：钢、铝合金、铜合金、新型合金
电解法
热还原法
金属冶炼
热分解法
考点一 物质的组成与分类
知 识 点 1 铜
1 . 存在及位置
(1)存在：在自然界中铜大多数主要以硫化铜存在，主要是辉铜矿(Cu₂S)、黄铜矿(CuFeS,)
和斑铜矿(CuFeSa )。铜还以游离态的形式存在自然铜是一种含铜矿石，成分是铜单质。
(2)位置：铜位于元素周期表中第4周期I B族，是人类最早使用的金属之一；铜元素是
一种的变价金属元素(+1、+2)。
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学科网（北京）股份有限公司2. 原子结构
(1)铜(Cuprum)是一种金属元素，也是一种过渡元素，化学符号 Cu, 英文copper, 原子
序数29,原子结构示意图为：
(2)核外电子排布式：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹4s¹或[Ar]3d¹4s¹, 价电子排布式：3d¹⁰4s¹。
3. 物理性质。紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。
4. 化学性质
潮湿空气 非氧化性酸 不反应
Cu₂(OH)₂co,
酸
氧化性酸 Cu²+ 非金
Cao0 非金属
属氧化物
CD
Cncl,,C
某些盐
→Cu²
溶液
①生成铜绿的化学方程式：2Cu+O₂+CO₂+H₂O== Cu₂ (OH)₂CO₃ (绿色固体)。
②Cu 和S 反应的化学方程式：
③与浓硫酸共热的化学方程式：
④与稀硝酸反应的离子方程式：3Cu+8H⁺+2NO₃=3Cu²++2NO^+4 H₂O。
⑤与浓硝酸反应的离子方程式：Cu+4H++2NO₃==Cu²++2NO₂ ↑+2H₂O。
⑥与FeCl₃ 溶液反应的离子方程式：Cu+2Fe³+==2Fe²++Cu²+。
5. 铜的冶炼
(1)湿法炼铜：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu。
(2)高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜):
(3)电解精炼铜：
粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%,主要含有Ag 、Zn 、Fe 、Au 等杂质，粗铜通过申解
精炼可得到纯度达99.95%～99.98%的铜。电解精炼铜的原理是用粗铜作阻极，铜在阻极上
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学科网（北京）股份有限公司失电子变为Cu²+ , 用纯铜棒作阴极，Cu²+在阴极上得电子生成铜。
得分速记
(1)铜和氧气在常温下反应生成 Cu₂(OH)₂CO₃, 在加热条件下生成Cuo。
(2)通常利用反应2Cu+O₂2Cuo 除去混合气体中的少量O₂ , 也可以作乙醇催化氧化的催化
剂。
(3)在普通条件下Cu 不能从稀硫酸中置换出 H₂, 但在通电条件下 Cu 能从稀硫酸中置换出
H₂。
(4)铜为变价金属，与 Cl₂ 反应生成CuCl₂, 与 S 反应生成Cu₂S, 由此可知氧化性：Cl₂>S。
(5)Cu 与稀硫酸不反应，但在通入 O₂ 的条件下，Cu 可在稀硫酸中逐渐溶解：2Cu+O₂+
2H₂SO₄==2CuSO₄+2H₂O。
重
知 识 点 2 铜的氧化物和氢氧化物
1. 氧化铜
(1)物理性质：黑色难溶于水的固体。
(2)化学性质：与酸反应，可以用H₂、CO、Al 还原出Cu。
①与酸反应(H+):CuO+2H+=Cu²++H₂O
②与H₂ 反应：H₂+CuO△ Cu+H₂O;
③与CO 反应：CO+CuO= Cu+CO₂
2. 氧化亚铜
(1)物理性质：红色难溶于水的固体。
(2)化学性质：
①与酸反应(H+)为Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²++H₂O 。
②Cu₂O 遇到HNO₃ 发生氧化反应生成 Cu²+。
③与H₂ 反应：
④cuo 加强热的反应：
3. 氢氧化铜
(1)物理性质：蓝色丕溶于水的固体。
(2)化学性质及应用：
②弱碱性，加H
①Ccao.不稳定性cu(OHa
Cu²+
③弱氧化性检验醛 基
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学科网（北京）股份有限公司反应①的化学方程式：Cu(OH)₂△CuO+H₂O;
反应②的离子方程式：Cu(OH)₂+2H+=Cu²++2H₂O。
反应③的化学方程式：RCHO+2Cu(OH)₂+NaOH△ RCOONa+Cu₂O↓+3H₂O
②应用
利用新制 Cu(OH)₂ 悬浊液检验有机化合物中含有的—CHO, 乙醛与 Cu(OH)₂ 反应的化
学方程式：CH₃CHO+2Cu(OH)₂+NaOH△CH₃COONa+Cu₂OJ+3H₂O。
得分速记
(1)氢氧化铜既能溶于酸又能溶于碱(氨水),但它不是两性氢氧化物。
(2)向硫酸铜溶液中滴加氨水的现象是：先产生蓝色沉淀，后沉淀溶解生成深蓝色溶液
(3)新制的氢氧化铜悬浊液具有弱氧化性，可以用来检验醛基。
(4)+1价的铜有较强的还原性，易被氧化剂氧化为+2价。
(5)+1价铜，在酸性条件下能发生歧化反应生成Cu 和 cu²+, 利用这一原理可区别 Cu 和
Cu₂O。 向红色物质中加入稀硫酸，若溶液由无色变成蓝色，则该红色物质为 Cu₂O, 否则为
Cu。反应的化学方程式为Cu₂O+H₂SO₄==CuSO₄+Cu+H₂O。
知 识 点 3 铜 盐
1. 碱式碳酸铜：Cu₂ (OH)₂CO₃ 的名称为碱式碳酸铜，是铜绿的成分，是铜在潮湿的空
气中被锈蚀的结果，其受热分解的化学方程式为Cu₂ (OH)₂CO₃△2CuO+H₂O+CO₂ 1。
2.CuSO₄ ·5H₂O: 为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾，其受热分解的化学方程式为CuSO₄ ·5H₂O
△CuSO₄+5H₂O, 蓝色晶体受热转化为白色粉末。无水CuSO4 遇水变蓝色(生成CuSO4 ·5H₂O),
可作为水的检验依据。
3.CuCl(氯化亚铜):为白色立方结晶或白色粉末，难溶于水，溶于浓盐酸和氨水生成络
合物，不溶于乙醇。用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂；冶金工业；在气体分析中用于
一氧化碳和乙炔的测定。CuCl的盐酸溶液能吸收一氧化碳而生成复合物氯化羰基亚铜
[Cu₂Cl₂(CO)₂·2H₂O](有毒!),所以此反应在气体分析中可用于测定混合气体中CO 的量。
4.Cul: 白色粉末，见光易分解变成棕黄色，不溶于水和乙醇，溶于浓硫酸和盐酸，亦
溶于液氨、碘化钾、氰化钾溶液中。与氢氧化钠作用生成氧化亚铜、碘化钠和水。
5.CuS: 黑色粉末，难溶于水及非氧化性强酸。
6. 氢化亚铜(CuH): 是一种难溶物质，CuH 不稳定，易分解；CuH 在氯气中能燃烧，跟
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学科网（北京）股份有限公司盐酸反应能产生气体。2CuH+3Cl₂===2CuCl₂+2HCI (燃烧); CuH+HCl===CuCl+H₂ 个(常温)
铜及其化合物的颜色、状态及溶解性
物质 颜色 状态及溶解性 物质 颜色 状态及溶解性
紫红色，有 固态，难溶于非氧化性 粉末，易溶于水，水溶液
Cu CuSO₄ 白色
金属光泽 酸，易溶于强氧化性酸 呈蓝色
CuO 黑色 粉末，可溶于酸溶液 CuSO₄ ·5H₂O 蓝色 晶体
固体，难溶于水，可溶于 粉末，难溶于水，可溶于
Cu₂O 砖红色 Cu₂ (OH)₂CO₃ 绿色
酸溶液(生成Cu和Cu²+) 酸溶液
CuCl
白色 粉末，难溶于水 Cu(OH)₂ 蓝色 难溶于水，可溶于酸溶液
Cul
粉末，难溶于水及非氧化
CuS 黑色 [Cu(NH₃Y4]²+ 深蓝色 络合离子，溶于水
性强酸
知识点4 铜及其重要化合物的应用
1.Cu 用作醇催化氧化的催化剂。
2. 通常利用热的铜网(反应2Cu+O,△2CuO )除去混合气体中的少量O。
3.Cu 与稀 H₂SO₄ 不反应，但在通入O₂ 的条件下，Cu 可在稀H₂SO₄ 中逐渐溶解：
2Cu+O₂+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O 。
4. 区别红色物质Cu 和 Cu₂O 的方法：向红色物质中加入稀硫酸，若溶液由无色变成蓝
色，则该红色物质为Cu₂O, 否则为Cu, 反应的化学方程式为Cu₂O+H₂SO₄==CuSO₄+Cu
十 H₂O 。
5.无水硫酸铜只能作为检验水的试剂，不 能作为水蒸气的吸收试剂而用于除杂。
6.CuO 用于有机化合物中的元素分析——李比希法
将准确称量的样品置于一燃烧管中，经红热的氧化铜氧化后，再将其彻底燃烧成二氧化
碳和水，用纯的氧气流把它们分别赶入烧碱石棉剂(附在石棉上粉碎的氢氧化钠)及高氯酸镁
的吸收管内，前者将排出的二氧化碳变为碳酸钠，后者吸收水变为含有结晶水的高氯酸镁，
这两个吸收管增加的重量分别表示生成的二氧化碳和水的重量，由此即可计算样品中的碳和
氢的含量。
7. 利用新制Cu(OH)₂悬浊液检验有机化合物中含有的—CHO, 如乙醛与Cu(OH)₂反应的
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学科网（北京）股份有限公司化学方程式：CH₃CHO+2Cu(OH)₂+NaOH△CH₃COONa+Cu₂O↓+3H₂O
考 点 二
金属材料与金属矿物的开发利用
1. 概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性
的物质。
2. 成分：一种金属为主，另一种或几种是金属或非金属。即合金中一定含金属元素，
可能含非金属元素(如钢中含碳)。
3. 性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。
(1)熔点一般比它的各成分金属的低；
(2)硬度和强度一般比它的各成分金属的大。
得分速记
硬度一般比各成分金属的大
合 金 属- 性能
组成
金 元素 金 属 熔合 混合物 →金属特性
非金属一 性 能
熔点一般比的成分金属都低
知 识 点 2 常 见 金 属 材 料 及 应 用
1. 金属材料的工业分类
黑色金属材料：铁、铬、锰以及它们的合金
金属材料-
L有色金属材料：除黑色金属以外的其他金属及其合金
2. 重要的黑色金属材料——钢
钢是用量最大、用途最广的合金。
低碳钢(含碳量低于0.3%)
碳的百
化学 分含量
碳素钢 中碳钢(含碳量在0.3%~0.6%)
成分
钢
高碳钢(含碳量高于0.6%)
合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴、
硅等合金元素
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学科网（北京）股份有限公司
知 识 点 1 合 金低碳钢：韧性、焊接性好，强度低
碳素钢 中碳钢： 强度高， 韧性及加工性好
钢
高碳钢 ：硬而脆 ，热处理后弹性好
合金钢：具有各种不同的优良性能，用于制不锈钢及各种特种钢
3 ．几种有色金属材料
性能： 良好的延展性和导电性
铝
用途：制导线
性能： 密度小、 强度高、 塑性好、易于成型、
(1)铝及铝合金
制造 工艺简单 、成本低 廉
铝合金
用途： 主要用 于建筑业、 容器和包装业、
交通 运输业 、电子行业 等
性能： 良好的导电性和导热性
铜
： 建筑业
(2)铜及铜合金
铜合 ，常见的
黄
4 ．新型合金
钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。主要用于制作飞机发动机压气机部
件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。
是能大量吸收 H ，并与 H 结合成金属氢化物的材料。如 Ti－Fe 合金、La -
2 2
储氢合金
Ni 合金。
是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的由两种以上金
形状记忆合
属元素所构成的材料。形状记忆合金是形状记忆材料中形状记忆性能最好
金
的材料。
是在高温使用环境条件下，具有组织稳定和优良力学、物理、化学性能的
合金。包括耐热钢、耐热铝合金、耐热钛合金、高温合金、难熔合金等。
耐热合金
耐热合金在高温下具有一定拉伸、蠕变、疲劳性能、物理、化学性能和工
艺性能。
知识点 3 金属冶炼
1 ．金属在自然界中的存在
(1)化合态—在金属化合物中，金属元素都显正价
第 35 页 共 108 页
学科网（北京）股份有限公司(2)游离态—金、铂等极少数金属
2. 金属冶炼的实质
金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即：M”++ne⁻=M (写反应
通式，用M 表示金属)。
3. 金属冶炼的一般步骤
富 集 → [ 治 炼 → [ 精 炼
利用氧化还原反应，用
除去杂质，提高矿石 提纯
还原剂把矿石中的金属
中有用成分的含量
离子还原成单质
金属
4. 金属冶炼的方法- 金属活动顺序与金属冶炼的关系
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au
卜 — — 电 解 法 →
热还二 热分.→k 其他→
原法 解法 方法
(1)电解法：适合冶炼金属活动性很强的金属(一般指在金属活动性顺序中排在锌前面的
金属)。
工业上用电解法冶炼 Na、Mg、Al 的化学方程式分别为
(2)热还原法：用还原剂(C、CO、H₂、Al 等)还原金属氧化物，适合较活泼的金属。
③Hz 还原 wO₃:
(3)热分解法：适用于不活泼的金属，如Hg 和 Ag。 由 HgO 冶炼Hg 的化学方程式：
; 由Ag₂O 冶炼Ag 的化学方程式：
5. 特殊金属的冶炼方法：
有些很活泼的金属也可以用还原法来冶炼，如
主要运用了化学平衡移动原理，利用K 、Rb 沸点低，汽化离开反应体系，使化学反应
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学科网（北京）股份有限公司得以向正反应方向进行。
得分速记
(1)热还原法中使用的还原剂通常是碳单质、一氧化碳和氢气等。在高炉炼铁中，加入的
还原剂是焦炭，但反应中真正作还原剂的是 CO。
(2)冶炼 Mg 时只能电解 MgCl 不能电解 MgO，原因是 MgO 的熔点高，熔融时耗费更多能
2
源，增加生产成本。
(3)冶炼 Al 时只能电解 AlO 不能电解 AlCl，原因是 AlCl 是共价化合物，熔融态难导电。
2 3 3 3
加入冰晶石(Na AlF )的目的是降低 Al O 的熔化温度。
3 6 2 3
(4)用热还原法得到的铜还要经过电解精炼才能得到精铜。
第 37 页 共 108 页
学科网（北京）股份有限公司五、氯及其重要化合物
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学科网（北京）股份有限公司卤素单质的物理性质
都能与大多数金属反应，如溴与铁反应生成FeBr3, 但l2与Fe反应生成Fel2.
卤素单质性质 都能与H2 反应生成HX
的相似性 都能与水反应
都能与碱溶液反应。
卤素的性质
颜色逐渐加深
熔、沸点逐渐升高
卤素单质的递变性
密度逐渐增 大
氧化性逐渐减弱
卤素性质的特殊性
卤素互化物 —— 由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物
卤素互化物、
卤族元素
拟卤素 拟卤素 指由两个或多个非金属原子组成的原子团，其中性分子的性质与卤素单质(如
Cl2) 相似，对应的阴离子(如CN-) 性质也与卤素阴离子(如Cl-) 相 似
AgNO3 溶液沉淀法 —— 滴加AgNO3 溶液和稀硝酸
卤素离子的检
置换萃取法 — 加适量新制饱和氯水，加入CCl4下层或汽油上层
验方法
氧化淀粉法检验I- — 加入适量新制饱和氯水或双氧水，再加淀粉溶液
氯的提取氯碱工业 — — 电 解饱和食盐水
卤素的提取 海水提取溴
海带中提取碘
03
核心突破 · 靶向攻坚
考点一 氯及其化合物
知 能 解 码
知识点1 氯气的性质及用途
1.物理性质
颜色 状态 气味 密度 溶解性(25℃)
黄绿色 气体 刺激性 比空气大 1体积水溶解约2体积Cl₂
得分速记
氯气有毒，实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是：用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气
体飘进鼻孔。
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学科网（北京）股份有限公司2.化学性质
HCl(苍白色火焰，白雾)
1)从氯的原子结构认识氯气的氧化性：
依据氯气的氧化性完成下列方程式：
( 1 ) 与 金 属 反 应
①Na:2Na+Cl₂ 点燃2NaCl, 产生 黄色 火焰，冒白烟
②Fe: , 棕 红 ( 褐 ) 色 烟 。
, 棕 黄 色 烟 。
(
( 2 ) 与 非 金 属 反 应
H₂: 苍白色 火焰：
H 和 Cl 的混合气体光照时会发 生爆炸。
(3)与还原性无机化合物反应：
①与碘化钾溶液反应：Cl+2KI===2KCl+I。
②与SO, 水 溶 液 反 应 ：Cl+SO,+2H₂O===H₂SO₄+2HCl。
③与FeCl₂ 溶 液 反 应 ：Cl₂+2FeCl₂===2FeCl₃。
2)从化合价的角度认识Cl₂ 的歧化反应
Cl,中氯元素化合价为0, 为中间价态，可升可降，氯气与 水或碱 反应，氯的化合价既有升
高又有降低，因而氯气既表现氧化性又表现还原性。
( 1 ) 与 水 反 应
化学方程式：Cl+H₂O 一 一HCl+HC1O,
离 子 方 程 式：Cl+HO 一 一H++Cl⁻+HCIO。
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学科网（北京）股份有限公司(2)与碱反应
①与烧碱反应： Cl+2NaOH===NaCl+NaC1O+H₂O。
但在加热条件下发生 3Cl₂+6NaOH5NaCl+NaCIO₃+3H₂Q 。
②制取漂白粉： 2Cl₂+2Ca(OH)₂===CaCl₂+Ca(C1O)₂+2H₂O 。
3. 氯气的用途
(1)制漂白液、漂白粉、漂粉精
Cl+2NaOH=NaCl+NaC1O+HO( 制漂白液 )
2Cl₂+2Ca(OH)₂==CaCl₂+Ca(CIO)₂+2H₂O(制漂白粉、漂粉精)
(2)工业制盐酸
H₂+Cl₂ =2HCl,不可光照
(3)合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品等。
得分速记
(1)常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯。
(2)氯气与变价金属反应时， 一般生成高价金属氯化物。
(3)氯气与氢气反应时，反应条件不同，现象不同，在点燃条件下安静燃烧，发出苍白色火焰；
而在光照条件下，会发生爆炸。
(4)1 mol Cl₂与足量H₂ 完全反应转移电子数为2NA,1 mol Cl₂与足量强碱完全反应转移电
子数为NA,1 mol Cl₂与足量水充分反应转移电子数小于NA(可逆反应)。
(5)工业制漂白粉应选择石灰乳，而不是石灰水、石灰粉。
知识点2 新制氯水的成分和性质
1.新制氯水中平衡及其应用
(1)新制氯水中的平衡
氯气能溶于水(1:2),氯气的水溶液称为氯水，溶于水的氯气只有少量与水反应，氯水中存
在一个完全电离和三个平衡：
HCl=H+Cl
Cl₂+H₂O— HCl+HCIO 、HC1O— H++C1O 、H₂O— H++OH
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学科网（北京）股份有限公司(2)新制氯水中平衡的应用
加入的物质或改变的条 粒子浓度变化 平衡移动方 应用
件 向
可溶性氯化物 c(Cl)增大 左移 ①用饱和食盐水除去Cl₂ 中的
HCl
②用排饱和食盐水法收集Cl₂
盐酸 c(H)和c(Cl)增大 左移 次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl₂
NaOH c(H)和c(HCIO)减 右移 用NaOH溶液吸收多余的Cl₂
小
CaCO₃ c(H)减小 右移 制高浓度的HCIO溶液
光照 c(HCIO)减小 右移 氯水应现配现用或避光保存
2.根据可逆反应的特点，氯水中存在着上述关系中的各种微粒：
3.氯水性质的多重性：新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，
氯水中参与反应的微粒不同。
Cl₂ 氧化性 能够氧化Fe²+ 、Br 、I 等
新 Cl-- 生成沉淀一 加入AgNO₃ 溶液产生白色沉淀
制
氯 HCIo[ 不稳定性一 在强光照射下新制氯水中有气泡产生
水
使湿润的有色布条或品红溶液褪色
HCIo 漂白性
使紫色石蕊溶液先变红后褪色
H+ 酸性
与碳酸盐反应产生气泡
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H₂O、
四
Cl₂ Cl
CIO
HC1O
OH-J
离
子
三
氯 水 分
子
H4.液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯 新制氯水 久置氯水
类别 纯净物 混合物 混合物
HO 、Cl 、HClO 、ClO－、Cl－ 、H＋、
2 2
微粒 Cl
2
H
2
O 、Cl－ 、H＋ 、OH-
OH-
颜色 黄绿色 淡黄绿色 无色
性质 氧化性 酸性、氧化性 酸性
得分速记
氯水的组成及性质在应用中的常见误区
（1）氯水中因 HClO 见光分解，随着 HClO 的消耗，最后成为盐酸，故久置氯水酸性增加，
无漂白性。因此，氯水要现用现配。
（2）不能用 pH 试纸测量氯水、次氯酸盐溶液的 pH。
（3）Cl 尽管有较强的氧化性，但没有漂白性，氯水具有漂白性是因为 Cl 与水反应生成了
2 2
强氧化性的 HClO。
（4）ClO－与 Fe2＋ 、I－ 、S2 － 、HS－ 、SO
3
2 －等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。
知识点 3 氯的常见氧化物
1.一氧化二氯
①性质：次氯酸的酸酐，溶于水产生不稳定的次氯酸并最终变为盐酸。
②外观与性状：棕黄色气体，有刺激性气味。
③制法：用新制备的黄色氧化汞与氯气反应可制得一氧化二氯：2HgO＋2Cl ===Cl O+
2 2
HgCl ·HgO；
2
也可以用氯气与潮湿的碳酸钠反应来制取： 2Na CO ＋H O＋2Cl ===2NaCl＋2NaHCO +
2 3 2 2 3
Cl O。
2
2.二氧化氯
①物理性质：是一种黄绿色到橙黄色的气体，极易溶于水。
②制取：Cl
2
＋2NaClO
2
===2ClO
2
＋2NaCl
或：5NaClO ＋4HCl===4ClO ↑+5NaCl＋2H O。
2 2 2
③用途：是一种广谱、高效的灭菌剂。
第 43 页 共 108 页
学科网（北京）股份有限公司知识点 4 氯的含氧酸及其盐
1.氯的含氧酸
（1）氯的含氧酸的种类
HClO(次氯酸)、HClO (亚氯酸) 、HClO (氯酸) 、HClO (高氯酸)。
2 3 4
（2）氯的含氧酸的性质
酸性：HClO ＞HClO ＞HClO ＞HClO
4 3 2
氧化性：HClO ＞HClO ＞HClO ＞HClO 。
2 3 4
（3）次氯酸
①不稳定性
次氯酸分解反应的化学方程式为 2HClO 2HCl＋O ↑ , 氯水要现用现配，且保存在棕色
2
试剂瓶中，并置于冷暗处。
②强氧化性
a.能将有机有色物质氧化为无色物质，作漂白剂。b.杀菌消毒。
③弱酸性，比碳酸弱，比碳酸氢根强
向 NaClO 溶液中通入少量 CO ，离子方程式为 ClO-＋CO ＋H O===HCO -＋HClO。
2 2 2 3
④次氯酸的漂白原理、特点及应用范围
a.原理：将含有机色素的物质氧化为稳定的无色物质。
b.特点：被 HClO 漂白后的物质，久置后不再恢复原色，即 HClO 的漂白具有不可逆性。
c.应用范围：几乎所有的含有机色素物质遇 HClO 都会褪色。
2.氯的含氧酸盐
1）“84”消毒液：主要成分为 NaCl、NaClO，有效成分为 NaClO，它与洁厕灵(主要成分盐酸)
混合立即会产生氯气，其离子方程式是 ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl ↑+H O。
2 2
2）漂白粉
①成分：漂白粉的主要成分是 CaCl 和 Ca(ClO) ，其中有效成分是 Ca(ClO) 。
2 2 2
②化学性质：水解呈碱性，具有强氧化性。
③漂白原理：在潮湿的空气中能吸收 CO ，化学方程式为 Ca(ClO) ＋CO ＋H O===2HClO
2 2 2 2
+CaCO ↓。
3
④久置失效原理：Ca(ClO)＋CO＋HO===2HClO＋CaCO ↓ ; 2HClO =2HCl＋O↑ , 必
2 2 2 3 2
须密封保存。
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学科网（北京）股份有限公司3)NaClO₂ (亚氯酸钠)
①性质：呈碱性，是一种强氧化剂，遇酸放出 CIO₂ 气体。
②用途：是一种高效氧化性漂白剂。主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白、食品消毒、水处理、
杀菌灭藻和鱼药制造。
知 识 点 5 氯 胺
1.氯胺的种类
氯胺是由氯气遇到氨气反应生成的一类化合物，主要包括一氯胺(NH₂Cl)、二氯 胺(NHCl₂)
和三氯胺 (NCl₃), 是常用的饮用水二级消毒剂。
2.氯胺的化合价：氯胺中氯为+1,N 为- 3,H 为+1。
3.氯胺的消毒原理：氯胺在水中发生缓慢水解生成次氯酸，发挥消毒杀菌作用，水解方程式
如下：
NH₂Cl+H₂O— NH₃+HCIO、 NCl₃+3H₂O=
NH₃+3HC1O
得分速记_
①向Ca(CIO)₂ 溶液中通入少量CO₂, 发生的反应为Ca²++2CIO⁻+CO₂ +H₂O===CaCO₃ ↓+
2HCIO。
②向Ca(CIO)2₂溶液中通入SO₂, 生成的是 CaSO₄ 而不是 CaSO₃。
③次氯酸盐(C10-)无论是在酸性、碱性还是中性条件下，均具有强氧化性，均能氧化厂、Fe²
+ 、SO²- 、s²- 等还原性离子。
④84消毒液(主要成分NaCIO)和洁厕灵(主要成分HC1)不能混合使用，否则会产生有毒气体
——氯气。
⑤氯气没有漂白性，不能使干燥的有色布条褪色，但可使湿润的有色布条褪色，起漂白作用
的是HCIO。
⑥常温下干燥的氯气或液氯均不与铁反应，故液氯通常储存在钢瓶中。
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学科网（北京）股份有限公司氯气的制法及含氯化合物的制备与应用
考 点 二
1. 制取原理
实验室通常用强氧化剂MnO₂ 、KMnO₄ 、K₂Cr₂O 、KCIO₃ 、Ca(CIO)等氧化浓盐酸制取氯气。
( 1 ) 用MnO₂ 制取Cl₂的化学方程式：
(2)其他制备Cl₂ 的化学反应原理(特点：不需要加热)
①14HCI(浓)+K₂Cr₂O₇===2KCl+2CrCl₃+7H₂O+3Cl₂ ↑
②16HCI(浓)+2KMnO₄===2KCl+2MnCl₂+8H₂O+5Cl₂ ↑
③6HCI(浓)+KCIO₃===KC1+3H₂O+3Cl₂ ↑
④4HCI(浓)+Ca(CIO)₂===CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O
2. 实验装置
浓盐酸
饱
和
MnO₃ 食
盐 NaOH
水 溶液
除HCI气体除H₂O(g) 吸收多余氯气
发生装置 净化装置 收集装置尾气吸收装置
(1)该发生装置适合固体与液体混合共热制取气体。
①实验中要使用浓盐酸而不使用稀盐酸这是因为MnO₂ 与稀盐酸不反应。
②滴加浓盐酸时要拔开分液漏斗塞子(或使分液漏斗盖上的小孔对齐),目的是便于分液漏斗
中的液体流出。(2)装置中饱和食盐水的作用是除去Cl₂ 中的HCl 气体；装置特点是“长管
进气，短管出气”。
(3)装置中浓H₂SO₄ 是液体干燥剂，用于除去Cl₂ 中的水蒸气。但浓硫酸不能干燥碱性气
体(如NH₃)、 不能干燥还原性气体(如H₂S)。
(4)用排空气法收集密度比空气大的气体(如Cl₂)时，要求装置中“长管进气，短管出气”;
若收集密度比空气小的气体(如H₂ 、NH₃ 等),则装置中“短管进气，长管出气”。
第46页共108页
学科网（北京）股份有限公司
浓
硫
酸
知 识 点 1 氯气的实验室制法(5)尾气处理：
①为防止多余的Cl₂ 污染环境，常用NaOH 溶液进行吸收。化学方程式为
2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O。
②吸收Cl₂ 时，不能用澄清的石灰水，原因是石灰水中Ca(OH)₂ 量太少，吸收不完全。
(6)实验室制取氯气的注意事项
(1)反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与 MnO₂ 不反应，且随着反应的进行，浓盐酸
变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl 不可能全部参加反应。
(2)加热温度：不宜过高，以减少HCl 挥发。
(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl₂ 后，再拆卸装置，避免污染空气。
(4)尾气吸收时，用NaOH 溶液吸收 Cl₂, 不能用澄清石灰水吸收，因为澄清石灰水中含
Ca(OH)₂ 的量少，吸收不完全。
(6)实验装置改进。
①制备装置
浓盐酸
橡皮管a
浓盐酸
MnO₂
KMnO₄
教材装置 改进装置
橡皮管a 的作用：使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等，保证液体顺利流下。
②净化装置
教材装置 改进装置
改进作用：
a.装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外，还可以检查整套装置是否发生堵 塞。若
发生堵塞现象为：长颈漏斗中液面上升。
b.该装置的作用之一是观察气体的生成速率。
第47页共108页
学科网（北京）股份有限公司③干燥装置
浓
硫
酸
除H₂O 无水CaCl₂
教材装置 改进装置
改进作用：用无水氯化钙或五氧化二磷固体同样能吸收氯气中的水蒸气，且操作方便安全，
但不能用碱石灰。
3. 制取流程
(1)制备装置类型： 固体+液体 · 气 体
(2)净化方法：用饱和食盐水 除去HCl, 再用浓硫酸除去水蒸气。
(3)收集方法：①氯气的密度比空气大，可用向上排空气法收集②氯气在饱和食盐中的溶
解度较小，可用排饱和食盐水法收集。
(4)验满方法：①将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl₂ 的试剂瓶口，观察到试纸立即变蓝，则
证明已集满；②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl₂ 的试剂瓶口，观察到试纸先变红后退色，
则证明已集满；③根据氯气的颜色，装置充满了黄绿色气体，则证明已集满。
(5)尾气吸收：用强碱溶液(如NaOH 溶液)吸收，不用Ca(OH)₂ 溶液吸收的原因是Ca(OH)₂
溶解度小，溶液浓度低，吸收不完全。
得分速记
实验室制取氯气的注意事项
(1)反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与 MnO₂ 不反应，且随着反应的进行，浓盐酸
变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HC1 不可能全部参加反应。
(2)加热温度：不宜过高，以减少HCl 挥发。
(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl₂ 后，再拆卸装置，避免污染空气。
(4)尾气吸收时，用 NaOH 溶液吸收 Cl₂, 不能用澄清石灰水吸收，因为澄清石灰水中含
Ca(OH)₂ 的量少，吸收不完全。
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学科网（北京）股份有限公司知识点2 氯气的工业制法
1.反应原理：通过直流电电解饱和食盐水，反应的化学方程式为2NaCl+2H₂O= 电 解=2NaOH
+Cl₂↑+H₂ ↑ 。
2.工艺流程
(1)精制食盐水去除杂质(如钙、镁离子)后电解；
(2)氯气从阳极区析出，经冷却、干燥、压缩液化后储存；
(3)副产物氢气与氢氧化钠分别收集利用。
3.技术优化
(1)采用隔膜电解槽或离子膜电解槽，隔离阴阳极产物防爆；
(2)控制电解温度(60-80℃)及电流密度以提高效率。
考点三 卤族元素 溴、碘单质的提取
.
知 识 点1 卤 素 的 性 质
1. 溴、碘单质的物理性质
性质 Br₂ I₂
颜色 深红棕色 紫黑色
状态 液体 固体
溶解性及 水中 溶解度不大，橙色 溶解度不大，黄色
溶液颜色
有机溶剂中 易溶，橙红色 易溶，紫红色
①易升华
特性 易挥发、有毒
②使淀粉溶液变蓝
2. 卤素单质性质的相似性
(1)都能与大多数金属反应，如溴与铁反应生成FeBr₃, 但 I₂与 Fe 反应生成 Fel。
(2)都能与H₂ 反应生成HX(X 代表F 、Cl 、Br 、I)。
(3)都能与水反应： X,+H₂O一一HX+HXO(X代表C1 、Br 、I) 。
(4)都能与碱溶液反应。
第49页共108页
学科网（北京）股份有限公司3.卤素单质的递变性
F₂ Cl₂ Br₂ I,
(1)颜色 淡黄绿色 黄 绿 色 深红棕色 紫 黑 色 逐渐加深
F₂ CL Br, I₂
(2)熔、沸点 气体 气体 液体 固体 逐渐升高
F₂ Cl Br₂ I₂
(3)密度 气 体 气 体 液 体 固 体 逐渐增大
(4)氧化性 与H化合由易到难 逐渐减弱
4. 卤素性质的特殊性
(1)氟：①无正价，非金属性最强， F 的还原性最弱；②F₂ 与 H₂ 反应在暗处即爆炸，F₂
与水剧烈反应，化学方程式：2F₂+2H₂O=4HF+O₂ ;③ 氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应
保存在塑料瓶中。
(2)溴：①Br₂ 是常温下唯一呈液态的非金属单质；②Br₂ 易 溶于有机溶剂；③液态Br₂ 有
剧毒，易挥发，故盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞。
(3)碘：①淀粉遇I₂ 变蓝色；②I₂加热时易升华；③I₂ 易溶于有机溶剂；④I₂易与Na₂S₂O₃
反应：I₂+2S₂O² -===2I⁻+S₄ O= , 此反应常用于滴定法(以淀粉为指示剂)来定量测定碘的含
量。
(4)卤化银： AgBr 、AgI 均具有感光性，见光易分解。AgBr 可用于制照相底片或感光纸，
AgI可用于人工降雨。
5.卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色
单质 水 CCl₄ 汽油(或苯) 酒精
Cl₂ 淡黄→黄绿 黄绿 黄绿 黄绿
Br₂ 黄→橙 橙→橙红 橙→橙红 橙→橙红
I₂ 深黄 →褐 紫 →深紫 淡紫→紫红 淡紫→紫红
第50页共108页
学科网（北京）股份有限公司6 ．卤族化合物的相似性和递变性
（1）卤素化合物的性质
化合物 性质 备注
稳定性：HF>HCl>HBr>HI
HF 几乎没有还原性；HF 为弱酸，HCl、HBr、
氢化物 还原性：HF<HCl<HBr<HI
HI 均为强酸
水溶液的酸性：HF<HCl<HBr<HI
卤素离子的还原性：F－<Cl－<Br－<I I－ 的还原性很强，能被 Fe3＋、HNO
3
、MnO
4
－(H＋)、
金属卤化物
- H O 、O 、ClO－、ClO－等氧化剂氧化
2 2 2 3
次卤酸盐(XO 次卤酸盐能氧化相应的卤素离子生成卤素单质
均具有氧化性(填“氧化”或“还原”)
- 、F 除外) (F 除外)：如 ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl ↑+H O
2 2
卤酸盐(XO－、 卤酸盐能氧化相应的卤素离子生成卤素单质(F
3
均具有氧化性(填“氧化”或“还原”)
F 除外) 除外)：如 ClO－＋5Cl－＋6H＋===3Cl ↑+3H O
3 2 2
（2）卤化银的性质
溶解性 AgCl 、AgBr、AgI 均不溶于水和稀硝酸，而 AgF可溶于水
颜色 AgF、AgCl 均为白色，AgBr 为浅黄色，AgI 为黄色
感光性 除 AgF 外，均有感光性，其中AgBr 常作感光材料
得分速记
①F 能与水反应放出 O ，故 F 不能从其他卤化物的水溶液中将卤素单质置换出来。
2 2 2
②氯、溴单质的氧化性较强，能与一些还原性离子反应，如 Br
2
与 SO
3
2 －、Fe2＋反应的离子方
程式分别为 SO
3
2 －＋Br
2
＋H
2
O===SO
4
2 －＋2Br－＋2H＋ 、2Fe2＋＋Br
2
===2Fe3＋＋2Br－。
③卤族元素的单质 F 、Cl 、Br 均能将 Fe 氧化为 Fe3＋，而 I 只能将铁氧化为 Fe2＋。
2 2 2 2
④加碘食盐中的碘是 KIO 而不是 I 或 KI。
3 2
⑤实验室里常用萤石(CaF )与浓 H SO 反应在铅皿中制取 HF，反应的化学方程式为 CaF +
2 2 4 2
H SO == =CaSO ＋2HF↑;氢氟酸保存在塑料瓶中。
2 4 4
知识点 2 卤素互化物、拟卤素
1 ．卤素互化物
（1）概念：由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如 IBr 、ICl 、BrF 、ClF。
3 3
第 51 页 共 108 页
学科网（北京）股份有限公司（2）性质：卤素互化物与卤素单质的性质相似，有较强的氧化性，如能与金属、HO、NaOH
2
等反应：2IBr＋2Mg===MgBr＋MgI、IBr＋HO===HBr＋HIO、IBr＋2NaOH===NaBr＋NaIO
2 2 2
+H O。
2
得分速记
卤素互化物中，非金属性弱的元素显正价，如：ICl 中，I 显＋1价， Cl 显－1价，所以卤素
互化物与水或碱的反应一般属于非氧化还原反应。
2 ．拟卤素
（1）概念：指由两个或多个非金属原子组成的原子团，其中性分子的性质与卤素单质（如
Cl ）相似，对应的阴离子（如 CN- ）性质也与卤素阴离子（如 Cl- ）相似。
2
（2）性质特点（与卤素的相似性）
性质 拟卤素示例 卤素对照
游离态为双原子分
(CN) （气态，结构式 N≡C-C≡N） Cl （双原子分子）
2 2
子
形成氢酸 HCN（氢氰酸，弱酸） HCl（强酸）
生成盐类 NaCN 、KSCN 、AgSCN NaCl 、KBr
2Fe + 3(SCN) =2Fe(SCN) （棕红
2 3
与金属反应 2Fe + 3Cl
2
=2FeCl
3
色）
歧化反应 (CN) 2 + H 2 O =HCN + HOCN Cl 2 + H 2 O = HCl+ HOCl
2SCN-+4H++MnO 2Cl-+4H++ MnO Mn2++ Cl ↑+
2 2 2
还原性（阴离子）
Mn2++(SCN) + 2H O 2H O
2 2 2
氧化性（单质） (SCN) 2 + 2I—=I 2 + 2SCN- Cl 2 + 2Br-= Br 2 + 2Cl-
（3）常见拟卤素总结
①对称分子：(CN)（氰）、(SCN)（硫氰）、(OCN)（氧氰）。
2 2 2
②阴离子：CN-（氰根）、SCN-（硫氰酸根）、N-（叠氮根）。
3
③不对称化合物：ClCN（氯化氰）、BrN（叠氮溴）。
3
（4）卤素单质和“类卤素” 的氧化性由强到弱的顺序为：F2 、(OCN)
2
、Cl
2
、Br2 、(CN)2 、(SCN)
2
、
I。
2
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学科网（北京）股份有限公司1.AgNO₃ 溶液 沉淀法
2.置换——萃取法
红棕色或橙红色，表明有Br
有机层呈
紫色、浅紫色或紫红色，表明有I
3.氧化——淀粉法检验I
得分速记
1. 氯的提取——氯碱工业
电解饱和食盐水的化学方程式为
2. 海水提取溴
(1)工艺流程
硫酸酸化， 含 Br₂
氯气置换 的 溶 液
① ②
馏 含 Br₂
的 溶 液
(2)发生反应的化学方程式
①2NaBr+Cl₂==Br₂+2NaCl;
②Br₂+SO₂+2H₂O==2HBr+H₂SO₄;
③2HBr+Cl==2HCl+Br 。
第53页共108页
学科网（北京）股份有限公司
蒸
溴
蒸
气
凝 冷 液 溴
苦
提取 热空气 卤 含Br₂的 空 气
粗盐 吹出
Cl₂ SO₂吸 收
氧化
③
海
水
吸 收 液
知 识 点 3 卤 素 离 子 的 检 验 方 法
知 识 点 4 卤 素 的 提 取3. 海带中提取碘
(1)工艺流程
浸泡
灼烧 过滤 含 I- 的
干海带 海带灰 悬浊液
溶液
加CCl H₂O₂、
蒸馏 I₂ 的CCI₄ 萃取、分液 含 I₂ 的 稀硫酸
单质碘
溶 液 溶液
(2)发生反应的离子方程式：Cl₂+2I==I₂+2CI 。
思维建模 卤素性质三维模型
1.物理性质递变规律
(1)单质状态： F₂/Cl₂ (气态) →Br₂ (液态) →I₂ (固态),颜色逐渐加深(黄绿 → 紫黑)。
(2)熔沸点：随原子序数增大而升高(范德华力增强)。
2.化学性质核心
(1)氧化性： F₂>Cl₂>Br₂>I₂ ( 与H₂ 反应剧烈程度递减)。
(2)歧化反应：Cl₂+H₂ O=HCl+HCIO(中性/碱性环境促进)。
3.特性反应：
(1) HF 腐蚀玻璃 (SiO₂+4HF→SiF₄↑+2H₂O)。
(2)AgX 光敏性 (AgBr 用于胶片感光)。
(3)化合物特性
①氢卤酸酸性：HF ( 弱 酸 )<HCl<HBr<HI (氢键影响)。
②含氧酸稳定性：HC1O<HC1O₂<HC1O₃<HCIO₄ (氧化性相反)。
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学科网（北京）股份有限公司六、硫及其重要化合物
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学科网（北京）股份有限公司纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高，难挥 发
物理性质 溶解性：浓硫酸与水以任意比混溶，溶解时可放出大量热
硫酸的物理性质 稀释方法：将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中并不断搅拌
和化学性质 稀硫酸具有酸的 能与指示剂、活泼金属、碱、碱性氧化物、某些盐等反应
通性
化学性质
浓硫酸的特性 具有吸水性、脱水性、强氧化性
制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。
硫酸的用途 消除金属表面的氧化物
硫酸、
硫酸的用途和工 用于精炼石油，制造炸药、农药、染料等，是实验室里常用的试剂。
亚硫酸
业制备 工业制硫酸的流程
根、硫
工业制硫酸的流
黄铁矿段烧
酸根的 程和步骤
工业制硫酸的步
检验 二氧化硫的催化氧化
骤及反应原理
三氧化硫的吸收
亚硫酸根的检验 向溶液中加入盐酸，将产生的气体通入品红溶液中 ，红色褪去。
加入氢化钡溶液生成白色沉淀，然后加入盐 酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体。
亚硫酸根、硫酸
根的检验 硫酸根的检验 检验硫酸根的正确操作方法
操作目的：先加稀盐酸的目的是防止碳酸根、亚硫酸根、银离子的干扰，再加氢化钡溶液，有白色 沉
淀产生
重要的硫酸盐
钡餐(重晶石)、绿矾(皂矾或青矾)、芒硝(朴硝或皮硝)、明矾、生石膏、熟石膏、 胆矾(蓝矾)
-2价硫的化合物之间的转化
同价态硫的化合 通过非氧化还原 +4价硫的化合物之间的转化
物之间的转化 反应实现
硫的价类二维图
不同价态 不同价态硫的转化 通过氧化还原反应实现
含硫物质 理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
的转化
构建硫及其化合
硫及其化合物的转化关系图
物转化网络
硫 代 硫 酸 钠 的 制
中 等 强 度 还 原 剂 ， 可 被碘 氧 化
硫代硫酸钠)等的 备 和 性 质
性质和制备 焦亚硫酸钠)等的
强还原性，与酸反应放出二氧化磕
性 质
氧族元素 硒及其化合物的 硒的氧化性和还
如 二 氧 化 硒 的 氧 化 性 比 二 氧 化 硫强
的其它知 性质 原 性
识归纳 碲及其化合物的 碲的氧化性和还
如二氧化碲的氧化性和还原性
性质 原 性
臭氧和过氧化氢 臭 氧(O3) 和 过 氧 化 氢(H2O2)
的性质及应用 的 性 质 臭 氧 用 于消 毒， 过 氧 化 氢 用 于氧 化反 应
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学科网（北京）股份有限公司考 点 一
硫及其氧化物的性质与应用
知 能 解 码
知 识 点 1 硫单质的性质及应用
1.硫元素的存在形态
(1)游离态：在火山口附近或地壳的岩层例存在；
(2)化合态：以硫化物和硫酸盐的形式存在。
2.硫单质的物理性质
硫单质俗称硫黄，是一种淡黄色固体；丕溶于水，微溶于酒精，易溶于CS₂ ; 有多种同素异
形体，如单斜硫、斜方硫等。
3.从化合价的角度认识硫单质的化学性质
(1)S 的氧化性
①S 与 Fe、Cu、Hg 反应的化学方程式依次为 Fe+S△FeS、2Cu+S△Cu₂S、S+
Hg===HgS (此反应适用于除去室内洒落的Hg)。
②S 与 H₂ 反应的化学方程式为 S+H₂△H₂S
(2)S 的还原性
①S与 O₂ 反应的化学方程式为 ,在空气中燃烧火焰为淡蓝色。
②与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为S+2H₂SO₄ ( 浓 ) △ 3SO₂ ↑+2H₂O。
(3)S 与 NaOH 溶液反应的化学方程式为3S+6NaOH△2Na₂S+Na₂SO₃+3H₂O, 该反应
中硫既是氧化剂，又是还原剂，此反应可用于除去试管内黏附的S。
得分速记
①硫与变价金属反应时，生成低价态金属硫化物(如 Cu₂S、FeS)。
②汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理。
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学科网（北京）股份有限公司知识点 2 硫的氢化物——硫化氢及氢硫酸
1.硫化氢
1)物理性质
（1）无色，有臭鸡蛋气味的有毒气体。
（2）密度比空气大（H S:34>空气：29）
2
（3）微溶于水（1：2.6），水溶液叫氢硫酸，显 弱酸性。
2)化学性质
（1）不稳定性：H S S＋H
2 2
（2）还原性
氧化性:KMnO >Cl >O >Br >I >S>H S
4 2 2 2 2 2
A.与 O
2
反应（可燃性：淡蓝色火焰）， 产物：S 或 S ，SO
2
或 SO
2
O
2
不足：2H
2
S+O
2
2S＋H
2
O
O
2
足量：2H
2
S+3O
2
2SO
2
＋H
2
O
B.与卤素单质的水溶液反应： H S+X =S↓+2HX(X=Cl 、Br 、I)
2 2
现象：溴水/碘水褪色且生成淡黄色沉淀。
C.与酸性 KMnO4 溶液反应:2KMnO
4
+5H
2
S＋3H
2
SO4=5S↓+K2SO
4
＋2MnSO
4
＋8H
2
O
KMnO 的强氧化性体现：＋7 价 Mn
4
现象:酸性 KMnO 溶液的颜色变浅（MnO -:紫红色）或消失
4 4
2.氢硫酸的化学性质
1)还原性：同 H S 气体。H S 还原性的体现：－2 价 S;H S 氧化性的体现：＋1价 H
2 2 2
2)弱酸性
（1）与碱反应
（2）与活泼金属反应(氧化性)
（3）与某些盐反应（复分解反应）
①与 CuSO 溶液反应：H S+CuSO =CuS(黑色)↓+H SO ，CuS 不溶于水，不溶于酸
4 2 4 2 4
②与 Pb(Ac) 溶液反应：H S+Pb(Ac) =PbS(黑色)↓+2HAc ，PbS 不溶于水，不溶于酸
2 2 2
③检验 H S 气体：上述溶液或湿润的 Pb(Ac) 试纸。
2 2
4.实验室制 H S
2
1）原理：强酸 制弱酸，FeS＋H
2
SO
4
=H
2
S↑+FeSO
4
第 58 页 共 108 页
学科网（北京）股份有限公司2)发生装置：固+液，不加热，简易发生装置。
3)干燥装置：无水 CaCl₂ 或P₂O₅, 不能用 浓硫酸(强氧化性)。
4)收集装置：向上排空气法
5)尾气吸收装置： NaOH 溶 液
知 识 点 3 硫的氧化物(SO₂、SO₃ 的性质及应用
1.二氧化硫(SO₂)
(1)物理性质：二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体，是大气污染物之一；密度比
空气的大，易溶于水，通常状况下，1体积水溶解约40体积 SO₂。
(2)化学性质
①酸性氧化物的通性，与水反应： SO₂+H₂O 一 H₂SO₃ ; 与 NaOH (足量)反应： 2NaOH+
SO₂===Na₂SO₃+H₂O 。
②氧化性(如与H₂S 溶液反应): SO₂+2H₂S===3S↓+2H₂O
③还原性
a.与 O₂ 反应：
b.与卤素单质的水溶液反应：X₂+SO₂+2H₂O=2HX+H₂SO₄(X=Cl 、Br 、I;
c. 与铁盐溶液反应： 2Fe³++SO₂+2H₂O=2Fe³++2H⁺+SO₄²;
d.与 CuX₂ 溶液反应生成CuX 白色沉淀： 2CuX₂+SO₂+2H₂O=2CuX↓+H₂SO₄+2HX(X=Cl、
Br 、I);
④漂白性：可使品红溶液等有机色质褪色，生成不稳定的无色化合物。
得分速记
食品中添加适量 SO₂ 可以起到漂白、防腐和抗氧化作用，如葡萄糖酿造过程添加适量 SO₂
可以起到杀菌作用。
(3)实验室制法
①固体Na,SO₃ 与较浓H₂SO₄ (70%) 反应：Na,SO₃+H₂SO₄===Na,SO₄+SO₂ 个十H₂O:
②铜与浓H₂SO4 混合加热：Cu+2H₂SO₄ ( 浓 ) △CuSO₄+SO₂ ↑+2H₂O。
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学科网（北京）股份有限公司（4）SO 和 CO 的鉴别
2 2
试剂 现象及结论 原理(化学方程式)
使品红溶液褪色的是 SO ；不
2
品红溶液
——
能使品红溶液褪色的是 CO
2
使紫色褪去的是 SO，无明显 2KMnO ＋5SO ＋2H O===K SO ＋2MnSO +
2 4 2 2 2 4 4
KMnO 溶液
4
现象的是 CO
2
2H
2
SO
4
使橙色褪去的是 SO 2 ，无明显 （4）SO 2 和 CO 2 的鉴别
溴水
现象的是 CO
2
硝酸酸化的 产生白色沉淀的是 SO ，无明 3SO ＋2HNO ＋2H O===3H SO ＋2NO↑
2 2 3 2 2 4
Ba(NO
3
)
2
溶液 显现象的是 CO
2
Ba(NO
3
)
2
＋H
2
SO
4
===BaSO
4
↓+2HNO
3
使棕黄色变为浅绿色的是
FeCl 溶液 2FeCl ＋SO ＋2H O===FeCl ＋FeSO ＋4HCl
3 3 2 2 2 4
SO
2
，无明显现象的是 CO
2
澄清石灰水 不能用澄清石灰水鉴别 SO 和 CO ，原因是二者都能使澄清石灰水变浑浊
2 2
得分速记
（1）SO 只能使紫色的石蕊溶液变红，但不能使之褪色。
2
（2）SO 的漂白性和还原性的区别：SO 使品红溶液退色表现的是 SO 的漂白性，加热后
2 2 2
溶液颜色复原；SO 使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水退色表现的是 SO 的还原性，
2 2
加热后溶液颜色不复原。
（3）SO 氧化性的表现：SO 通入氢硫酸、硫化钠溶液中都会出现淡黄色沉淀，表现了 SO
2 2 2
的氧化性。
（4）三类漂白剂的区别
类型 原理 举例 特点 备注
HClO 、NaClO、
将有机色质内部“生色团”破
氧化型 Ca(ClO) 、NaO、 不可逆、持久 无选择性
2 2 2
坏掉
H O 、O 等
2 2 3
与有机色质内部“生色团”“化
加合型 SO
2
可逆、不持久 有选择性
合”成无色物质
吸附型 将有色物质吸附而退色 活性炭 物理变化 吸附色素
第 60 页 共 108 页
学科网（北京）股份有限公司2.三氧化硫(SO₃)
(1)物理性质：熔点16.8℃,沸点44.8℃,在常温下为液态，在标准状况下为固态。
(2)化学性质(酸性氧化物)
a.与水反应：SO₃+H₂O=== H₂SO₄ (放出大量的热)
b.与氧化钙反应：SO₃+CaO===CaSO₄
c.与 氢 氧 化 钠 反 应： SO₃+2NaOH===Na₂SO₄+H₂O、 与 Ca(OH)₂ 反 应 ：S O₃土
Ca(OH)₂==CaSO₄+H₂O。
3.硫的氧化物的污染与治理
(1)来源：含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。
(2)危害：危害人体健康，形成酸雨(pH 小于5.6 。
(3)治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。
(4)硫酸型酸雨的形成途径有两个：
途径1:空气中飘尘的催化作用， 使2SO₂+O₂ 3 、SO₃+H₂O=H₂SO4。
途径2: SO₂+H₂O H₂SO₃ 、2H₂SO₃+O₂==2H₂SO₄。
(5)四种常见的SO₂ 尾气处理方法
方法一：钙基固硫法
为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O₂ 共同反应
生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，反应原理为CaO+SO ₂△ CaSO₃,2CaSO₃+O ₂△
2CaSO₄, 总反应方程式为 2CaO+2SO₂+O₂△ 2CaSO₄。
方法二：氨水脱硫法
该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO₂ 直接接触吸收SO₂, 其反应的化学方
程式为2NH₃+SO₂+H₂O=(NH₄)₂SO₃,2(NH₄)₂SO₃+O₂=2(NH₄)₂SO₄ 。 (或生成NH₄HSO₃,
然后进一步氧化)
方法三：钠碱脱硫法
钠碱脱硫法是用NaOH/Na₂CO₃ 吸收烟气中的SO₂, 得到Na₂SO₃ 和 NaHSO₃, 发生反应的化
学方程式为2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O,Na₂CO₃+SO₂==Na₂SO₃+CO₂,Na₂SO₃+SO₂
十H₂O==2NaHSO₃。
第61页共108页
学科网（北京）股份有限公司方法四：双碱脱硫法
先利用烧碱吸收SO₂, 再利用熟石灰浆液进行再生，再生后的NaOH 碱液可循环使用，化学
方程式为
①吸收反应：2NaOH+SO₂==Na₂SO₃+H₂O,2Na₂SO₃+O₂==2Na₂SO₄。
②再生反应：Na₂SO₃+Ca(OH)₂==CaSO₃ ↓+2NaOH,Na₂SO₄+Ca(OH)₂==CaSO₄ ↓+2NaOH。
考 点 二 硫 酸 SO₃²、SO₄²
◆
知 识 点 1 硫 酸
1.硫酸的物理性质
(1)纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高(沸点338℃,高沸点酸能用于制备低沸点酸),
难挥发；98%的浓硫酸的密度为1.84g/cm³。
(2)溶解性：浓硫酸与水以任意比混溶，溶解时可放出大量热。
(3)稀释方法：将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中并不断搅拌。
2.硫酸的化学性质
(1)稀硫酸具有酸的通性
硫酸是强电解质，在水溶液中的电离方程式为H₂SO₄==2H++SO²-, 具有酸的通性。
①指示剂变色：石蕊变红；酚酞不变色。
②与金属(如Fe、A1)反应：Fe+H₂SO₄==FeSO₄+H₂ ↑;2Al+3H₂SO₄==Al₂ (SO4)₃+3H₂ ↑
③与碱[如NaOH 、Ba(OH,l 的反应：2NaOH+H₂SO₄==Na₂SO₄+2H₂O:Ba²++2OH⁻+2H++
SO²-=BaSO4↓+2H₂O;
④与碱性氧化物(如CuO、MgO) 反应：CuO+H₂SO₄==CuSO₄+H₂O;MgO+2H+==Mg²+
+H₂O;
⑤与某些盐的反应：
a. 与Na₂SO₃ 溶液反应：SO²-+2H+=SO₂↑+H₂O;
b.与 BaCl, 溶液反应：SO²-+Ba²+=BaSO↓ 。
( 2 ) 浓H₂SO₄ 的特性
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学科网（北京）股份有限公司①填写下表：
实验 实验现象 浓硫酸的特性
少量胆矾加入浓硫酸中 蓝色晶体变 白 吸 水性
用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在
沾有浓硫酸的滤纸变黑 脱水性
滤纸上
将铜片加入盛有浓硫酸的 铜片逐渐溶解，产生无色、有刺
强氧化性、酸性
试管中，加热 激性气味的气体
②分别写出浓 H₂SO₄ 与 Cu、C 反应的化学方程式：Cu+2H₂SO₄(浓) Cu SO₄+SO₂↑+
2H₂O 、
③常温下， Fe 、Al 遇浓H₂SO₄ 钝 化，可用铝槽车装运浓H₂SO₄。
得分速记 _ 浓H₂SO₄ 与金属反应的规律
A. 钝化：常温下浓硫酸使Fe 、Al 表面快速生成致密氧化膜而阻止反应进一步发生。
B. 与活泼金属(如Zn) 反应，开始产生SO₂, 硫酸浓度变小后产生H₂。
C.与不活泼金属(如Cu)反应，开始产生 SO₂ (加热),浓度变小后，稀硫酸不再与不活泼金属
反应。例如：1 mol Cu与 含 2mol H₂SO₄4的浓硫酸充分反应，生成的SO₂ 的物质的量小于1mol。
D. 浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现
强氧化性。
④浓硫酸氧化含低价非金属元素的化合物
H₂S+H₂SO₄ (浓)=S↓+SO₂↑+2H₂O 或 H₂S+3H₂SO₄ (浓) △ 4SO₂↑+4H₂O
2HI+H₂SO₄ (浓)==I₂+SO₂↑+2H₂O\2HBr+H₂SO₄ (浓)==Br₂+SO₂↑+2H₂O
得分速记
①H₂SO₄ 是高沸点、难挥发性的强酸，利用这一性质可以制取HCI 和 HF:H₂SO₄ (浓)+
,CaF₂+H₂SO₄===CaSO₄+2HF↑。
②由“量变”引起的“质变”:金属(如Cu、Zn 等)与浓H₂SO₄ 反应时，要注意H₂SO₄ 浓度对反
应产物的影响。开始阶段产生SO₂ 气体，随着反应的进行， H₂SO₄ 的浓度变小，最后变为稀
H₂SO₄,Cu 与 稀H₂SO₄ 不反应，Zn 与 稀H₂SO₄ 反应生成H₂ 而不是SO₂。
第63页共108页
学科网（北京）股份有限公司3.硫酸的用途
(1)制取化肥、硫酸盐、 挥发性酸。
(2)消除金属表面的氧化物。
(3)用于精炼石油，制造炸药、农药、染料等，是实验室里常用的试剂。
4.硫酸的工业制备
(1)工业制硫酸的流程
水
催化反应室
硫铁矿或单质硫 SO₂空气 净化、
400～500℃ SO₃ 吸收塔 发烟硫酸，稀释室98%硫酸，
(制SO₂) 干燥 贮存室
常压、催化剂 98%硫酸
(2)工业制硫酸的步骤及反应原理
三步骤 三反应
黄铁矿煅烧
SO₂ 的催化氧化
SO₃ 吸收 SO₃+H₂O=H₂SO₄
得分速记
①工业上用98.3%的硫酸吸收SO₃, 可以避免用水吸收SO₃ 产生的酸雾腐蚀设备，并且可以
提高吸收率。
②发烟硫酸的化学式为H₂SO₄ ·xSO₃。
知 识 点 2 SO₃² 、SO₄² 的检验及重要的硫酸盐
1.SO²-的检验
①检验 SO2 一的正确操作方法：被检液 取上层清液 有无白色沉淀产生
(判断有无SO4-)。
②操作目的：先加稀盐酸的目的是防止 CO²-、SO²-、Ag+ 干扰，再加 BaCl₂ 溶液，有白色
沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式：CO²-+2H+==CO₂ ↑+H₂O、SO²-+2H
+=SO₂↑+H₂O 、Ag++CI-===AgCll 、Ba²++SO²-BaSO₄↓。
2.SO²一的检验
①向溶液中加入盐酸，将产生的气体通入品红溶液中，红色褪去。
②加入氯化钡溶液生成白色沉淀，然后加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体。
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学科网（北京）股份有限公司3.重要的硫酸盐
皓矾 ZnSO ·7H O
4 2
钡餐(重晶石) BaSO
4
绿矾(皂矾或青矾) FeSO ·7H O
4 2
芒硝(朴硝或皮硝) Na SO ·10H O
2 4 2
明矾 KAl(SO ) ·12H O
4 2 2
生石膏 CaSO ·2H O
4 2
熟石膏 2CaSO ·H O
4 2
胆矾(蓝矾) CuSO ·5H O
4 2
思维建模 检验操作与易错警示
检验需严格遵循操作顺序，优先排除易干扰离子（如 Ag+ 、CO 2-），再针对目标离子设计验
3
证链：
1.检验操作
①取样 → 加稀硫酸/盐酸 → 生成气体 → 通入品红溶液 → 褪色且加热复色 → 确认
SO 2-；
3
浓度影响：低浓度 SO2-：直接在酸化后的溶液中加品红（避免气体逸散损失）；高浓度 SO2-：
3 3
气体通入品红（减少溶液杂质干扰）。
②取样 → 加足量稀盐酸酸化（无沉淀/气泡） → 再加 BaCl 溶液 → 白色沉淀不溶 → 确
2
认 SO 2-。
4
关键细节：盐酸需过量，确保完全排除 CO 2- 、SO 2-干扰；若直接加 BaCl 产生沉淀，需用
3 3 2
盐酸验证溶解性（BaCO /BaSO 可溶）
3 3
2.易错警示
①SO 2-检验三大禁忌：禁用硝酸酸化（氧化 SO 2-→SO 2-造成假阳性）；禁用 Ba(NO ) 溶液
4 3 4 3 2
（酸性条件下 NO-氧化 SO2-）；盐酸酸化后出现沉淀，需先过滤再检 SO 2-（防 Ag+干扰）。
3 3 4
②SO 2-检验的干扰气体：若气体使品红褪色但不恢复，可能是 Cl 而非 SO ；需通过酸性
3 2 2
KMnO₄褪色或气味辅助鉴别。
第 65 页 共 108 页
学科网（北京）股份有限公司不同价态含硫物质的转化
考 点 三
知 识 点 1 不 同 价 态 含 硫 物 质 的 转 化
一 、硫的价类二维图
+6
SO H₂SO Na₂SO
+4
SO H₂SOs NaSO₃
0
S
NaS
-2 HS
氢化物单质 酸性 酸 碱 盐
氧化物
1. 同价态硫的化合物之间的转化关系
( 1 ) + 4 价 硫 的 化 合 物 之 间 的 转 化
①的离子方程式：HSO₃+H⁺=SO₂ ↑+H₂O:
②的离子方程式： HSO 亏 +OH⁻=SO²= 土H₂O;
④的离子方程式： SO² 二 +SO₂+H₂O=2HSO 元：
⑤的离子方程式： SO²= 十H+=HSO 。
( 2 ) - 2 价 硫 的 化 合 物 之 间 的 转 化
氢 硫 酸(H₂S) 是二元弱酸，与酸式盐(NaHS)、 正 盐(Na₂S) 之间的转化关系，与H₂SO₃ 、 亚 硫 酸
氢盐、亚硫酸盐之间的转化关系相似。
① 硫 氢 化 钠(NaHS) 与 NaOH 反应的离子方程式： HS⁻+OH-==S²-+H₂O。
②NaHS 与 HC1 反应的离子方程式：HS⁻+H+=H ₂S↑。
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学科网（北京）股份有限公司2. 不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的
(1)当硫元素的化合价升高或降低时， 一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，
可用图表示。
+6
氮 +4 SO₃、H₂SO₄
0 SO₂
-2 S
还
H₂S
其中③⑤反应的化学方程式分别为
(2)相邻价态的粒子不发生氧化还原反应：如S 和 H₂S、S 和 SO₂、SO₂ 和浓硫酸之间不发
生氧化还原反应。(注意：强氧化剂与强还原剂不一定反应)
(3)归中规律：当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时， 一般生成中间价态。Na₂S 与
Na₂SO₃ 在酸性条件下反应的离子方程式为2S²-+SO²=+6H⁺==3S↓+3H₂O 。
二、理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系(即硫及其化合物的价类二维图)
价态
只有氧化性 H₂SO₄ SO₃ Na₂SO₄
+6
+4
既有氧化性 SO₂
H₂SO₃ Na₂SO₃
又有还原性
0- S
只有还原性 -2 H₂S Na₂S
酸 单质或氧化物 盐 物质类别
三、构建硫及其化合物转化网络
FeS FeS₂
Fe
△ O₂
HCl 高温 Cu(或C)+H₂SO₄(衣)
H₂ O₂ O₂ H₂O
H₂S 点燃 S 点燃 SO₂ 催化剂 SO₃ H₂SO₄
H₂O
O₂
H₂SO₃
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学科网（北京）股份有限公司知识点 2 氧族元素的其它知识归纳
1 ．硫代硫酸钠(NaS O)
2 2 3
（1）制备
①硫化碱法，即将 NaS 和 NaCO 以物质的量之比为 2 ∶ 1 配成溶液，然后通入 SO，发生
2 2 3 2
的反应为 2Na S＋Na CO ＋4SO ===3Na S O ＋CO 。
2 2 3 2 2 2 3 2
②亚硫酸钠法，使沸腾的 Na SO 溶液同硫粉反应， 其反应的方程式为 Na SO ＋S
2 3 2 3
Na S O 。
2 2 3
（2）性质
①中等强度还原剂，可被碘氧化成连四硫酸钠(NaSO )，该反应常用来定量测定碘的含量，
2 4 6
反应的离子方程式为 I ＋2S O =2I－＋S O （用于 直接碘量法和间接碘量法测定物质的
2 2 4
浓度或含量）。
②可被氯、溴等氧化为 SO
4
2 －，如 Na
2
S
2
O
3
＋4Cl
2
＋5H
2
O=== Na
2
SO
4
＋H
2
SO
4
＋8HCl（用作纺
织工业上的脱氯剂）。
③可与酸反应，离子方程式为 2H＋＋S O ↑+H O（用于探究速率与浓度、温度
2 2 2
的关系）。
2 ．焦亚硫酸钠(Na S O)
2 2 5
（1）制备：NaHSO 过饱和溶液结晶脱水而成，2NaHSO===Na S O ＋H O。
3 3 2 2 5 2
（2）性质
①与酸反应放出二氧化硫，如 Na S O ＋2HCl===2NaCl＋2SO ↑+H O。
2 2 5 2 2
②强还原性，如 Na2 S
2
O
5
＋2I
2
＋3H
2
O===2NaHSO
4
＋4HI。
3 ．过二硫酸钠(Na S O )、连二亚硫酸钠(Na S O )
2 2 8 2 2 4
（1）过二硫酸钠中 S 为＋6 价，含有 1 个过氧键(—O—O—)，性质与过氧化氢相似，具有
氧化性。作为氧化剂参与反应时，过氧键断裂，过氧键中的氧原子由－1 价变为－2 价，硫
原子化合价 不变。如 S
2
O
8
2 －＋2I － 2SO
4
2 －＋I
2
，5S
2
O 2 ＋＋8H
2
O===10SO +
+。过二硫酸钠不稳定，受热分解生成 Na SO 、SO 和 O 。
2 4 3 2
（2）连二亚硫酸钠中 S 为＋3价，是强还原剂，能将 I 、Cu2＋、Ag＋还原，能被空气中的氧
2
气氧化。在无氧条件下，用锌粉还原亚硫酸氢钠可制得连二亚硫酸钠。
第 68 页 共 108 页
学科网（北京）股份有限公司4 ．硒及其化合物的性质
（1）单质硒及其氢化物在空气中燃烧可得到 SeO 。
2
（2）SeO 的氧化性比 SO 强，属于 中等强度的氧化剂，可氧化HS、NH 等：SeO＋2HS===Se
2 2 2 3 2 2
+2S＋2H O ；3SeO ＋4NH ===3Se＋2N ＋6H O。
2 2 3 2 2
（3）亚硒酸可作氧化剂，能氧化 SO ，H SeO ＋2SO ＋H O===2H SO ＋Se，但遇到强氧
2 2 3 2 2 2 4
化剂时表现还原性，可被氧化成硒酸，H SeO ＋Cl ＋H O===H SeO ＋2HCl。
2 3 2 2 2 4
5 ．碲及其化合物的性质
（1）碲在空气或纯氧中燃烧生成 TeO 。
2
（2）TeO 是不挥发的白色固体，微溶于水，易溶于强酸、强碱，如 TeO＋2NaOH===NaTeO
2 2 2 3
+H O。
2
（3）TeO (H TeO )具有氧化性和还原性：
2 2 3
H TeO ＋2SO ＋H O===2H SO ＋Te；H TeO ＋Cl ＋H O===H TeO ＋2HCl。
2 3 2 2 2 4 2 3 2 2 2 4
（4）硒和碲的一切化合物均有毒。
6.O 和 HO 的性质及应用
3 2 2
1)臭氧(O)
3
（1）组成：臭氧的分子式为 O ，与 O 互为同素异形体，是一种极性分子。
3 2
（2）化学性质
O 不稳定，容易分解，分解的化学方程式为 2O ===3O ；在放电条件下空气中的
3 3 2
不稳定性
O
2
可以转化为 O
3
，反应的化学方程式为 3O
2
2O
3
O 容易使淀粉－KI 溶液变蓝色，反应的化学方程式为 2KI＋O ＋H O===I＋2KOH
3 3 2 2
强氧化性
+O
2
漂白性 O 具有强氧化性，能使有色物质褪色，可杀菌消毒
3
（3）用途与生成
①用途：可用作漂白剂、脱色剂和消毒剂；臭氧层可以吸收来自太阳的紫外线，是人类和其
他生物的“保护伞”。
②生成：在放电条件下，空气中的 O 可以转化为 O 3O 2O 。
2 3, 2 3
2)过氧化氢(H O )
2 2
第 69 页 共 108 页
学科网（北京）股份有限公司(1)结构：电子式： ,结构式： H—0—0—H, 是极性分子。
(2)化学性质
2H₂O₂MnO2H₂O+O₂ ↑
易分解，加热、加催化剂都能使分解速率加快：
不稳定性
(实验室制O₂,常见H₂O₂ 的催化剂有MnO₂ 、Fe³+和Cu²+等)
弱酸性 相 当 于 二 元 弱 酸 ， H₂O₂ H + + H O₂, H O₂H + + O ² -
a.用10%的H₂O₂溶液漂白 羽毛及丝织品
b.氧化Fe²+、SO²-等还原性物质：H₂O₂+2Fe²++2H⁺==2Fe³++2H₂O、H₂O₂+Na₂SO₃=Na₂SO₄
强氧化性 十H₂O
c.使湿润的淀粉一KI试纸变蓝：H₂O₂+2I⁻+2H⁺=L₂+2H₂O
d.杀菌、消毒
弱还原性 遇强氧化剂时作还原剂：2KMnO₄+5H₂O₂+3H₂S O₄=K ₂SO₄+2MnSO₄+5O₂ ↑+8H₂ O
H—0—0—H 中氧原子为sp³ 杂化，不是直线分子，键角小于109°28'
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学科网（北京）股份有限公司七、氮及其重要化合物
游离态：空气中含量最多的气体N2 (体积分数约78%)
氮在自然界中的
存在
氮气的存在 化合态：动植物体内、土壤和海洋中
和固定 自然固氮：雷电固氮和根瘤菌固氮
氮的固定过程
人工固氮：合成氨工业
分子式：N2
结构与物理性质
电子式：NN
氮及其氧化
无色、无味气体，难溶于水
氮气的性
物
质与应用 化学性质 通常情况下稳定，但在一定条件下能与H2、 某些金属、02反应
保存贵重文物和粮食种子、合成氨工业原
性质应用
料、雷电固氮、液氮作为冷冻剂
分离液态空气
氮气的工业制法 耗氧法
实验室制法
氮的氧化物种类 不
化
同
物
价 态的氮氧 N2O、NO、N2O3、NO2、N2O5等
平衡反应：2NO2=N2O4
NO和NO2的
氮的氧化物
比较
收集方法：NO 用排水法 ，NO2 用向上排空气法
污染类型 光化学烟雾、酸雨、破坏臭氧层、NO 与血红蛋白结合中毒
氮氧化物对环境
的污染及防治 防治方法 碱液吸收法、催化转化法、氨气吸收法
氮及其重 分子结构与物理 无色、有刺激性气味的气体，易溶于水
性质
要化合物 氨气的性质与
化学性质 溶于水生成氨水，与酸反应生成铵盐
制法
利用复分解反应强碱制弱碱，如NH4CI+Ca(OH)2
实验室制法
氨和铵盐 →CaCl2+2NH31+2H2O
物理性质 白色固体，易 溶于水
铵盐的性质与
应用 化学性质 不稳定性、与碱反应、水解反应
物理性质 无色、易挥发、刺激性气味的液体
硝酸的性质与
化学性质 酸的通性、不稳定性、强氧化性
用途
硝酸和硝酸 用途 制造化肥、农药、炸药、染料、盐类等
盐 硝酸盐的性质 物理性质 易溶于水，少数难溶或微溶
与应用 化学性质 不稳定性、高温或酸性水溶液中的强氧化作用
物质类别变化(韭氧化还原反应)
转化关系图
化合价变化(氧化还原反应)
不同价态含氮
转化网络构建 氮在自然界中的循环
物质的转化
肼(联氨)的性质 二元弱碱，强还原性
氮族元素其
他知识 砷化物的性质 As2O3、As2O5 和As2S3 的化学性质及反应
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学科网（北京）股份有限公司考点一 氮及其氧化物
知 能 解 码
知 识 点 1 氮 气
1. 自然界中氮的存在和氮的固定
(1)存在
①游离态：N₂ 是空气中含量最多的气体(体积分数约为78% );
②化合态：存在于动植物体内、土壤和海洋中。
(2)氮的固定
将游离态氮转化为化合态称为氮的固定，分为自然固氮和人工固氮：
①自然固氮(a.雷电固氮：将 N₂ 转化NO ;b. 根瘤菌固氮将N₂ 转化NH₄ =)
②人工固氮(合成氨工业：将N₂ 转化NH₃ )
得分速记
氮的固定是化学变化，实质是游离态的N₂ 转化为化合态氮的化合物。
2. 氮气
(1)结构：分子式：N₂ 电子式：:N#N: _ 结构式：N=N
(2)物理性质：无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水(体积比=1:0.02),在
压强为101KPa 下，氮气在—195.8℃时变成无色液体，氮气分子在—209.9℃时变成雪花状
固体，N₂ 空气中N₂的体积分数约为0.78。
(3)化学性质
Mg 离子化合物，遇
① Mg₃N₂ 水强烈水解
N=N
氮
共价键 结( H₂ 工业合成氨条件： 的
牢固，分构 N ₂ ② NH₃ 高温、高压、催化剂 固
定
子稳定
O₂ NO 条件：放电或高温
③
1)通常状况下很难与其它物质发生化学反应
2)在一定条件下，能与一些物质发生化学反应
① 与H₂ 反 应：N ₂+3H, 催 化 剂2NH₃;
第 7 2 页 共 1 0 8 页
学科网（北京）股份有限公司②与某些金属反应： 3Mg+N₂ 点燃 Mg₃N₂
Mg₃N₂ 离子化合物，在水中强烈水解 Mg₃N₂+6H₂O=3Mg(OH)₂+2NH₃ ↑
③与O₂ 反应：在通常情况下，与O₂ 不发生反应，但在放电或高温的条件下能与 O₂ 直接化
合生成NO。
N₂+O₂ 放电或高温 2NO ( 闪电、汽车引擎 中发生的反应)
得分速记
氮元素是一种活泼非金属元素，但N2 很稳定，原因是N₂ 分子中氮氮三键很稳定，不易断裂，
难发生化学反应。
(4)性质应用
①文物馆将贵重文物保存在氮气中，粮食种子保存在氮气中，应用了N₂ 的稳定性。
②氮气是合成氨工业的重要原料，合成氨，制化肥， HNO₃, 应用了N₂ 的氧化性。
③雷电是自然界重要的固氮方式，应用了N₂ 的还原性。
④医疗上，液氮是常见的冷冻剂，应用了N₂的沸点低，液氮易汽化，且汽化吸收热量。
(5)工业制法：
1)分离液态空气：空气 —降温，加压→液化空气 逐渐升温 N₂
2)耗氧法： 空气碳燃烧 → 混合气体 通过NaOH溶液→N₂
(6)实验室制法：
(1)制备原理
①高温下氨气还原氧化铜： 2NH₃+3CuO△3Cu+N₂+3H₂O。
②用饱和NaNO₂ 和 NH₄CI 溶液在加热条件反应： NaNO₂+NH₄CI△NaCl+N₂ ↑+2H₂O。
(2)收集方法：只能用排水法(密度与空气接近，不能用排空气法)。
知 识 点 2 氮的氧化物
1.氮的氧化物的种类
氮有多种价态的氧化物，氮元素从+1～+5价都有对应的氧化物，如 N₂O、NO、N₂O₃、
NO,(或 N₂O4) 、N₂O₅, 其 中 N₂O₅ 、N₂O2 分 别 是 硝 酸 、 亚 硝 酸 (HNO) 的酸酐。N₂O 俗 称
笑气，可以致人发笑，有轻微麻醉作用。
2.NO 和 NO₂ 的比较
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学科网（北京）股份有限公司NO NO₂
物
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学科网（北京）股份有限公司
理
性
质
色态味 无色、无味、气体 红棕色、刺激性气味、气体
密度 密度略大于空气 密度比空气大
熔沸点 很低 低，易液化
溶解性 不溶 易溶
化
学
性
质
毒性 有毒 有毒
与水 不反应 3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO
NO₂ 既是氧化剂，又是还原剂
与碱 不反应 2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O
NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O
氧化性 2NO+2CO=2CO₂+N₂ 2NO₂+2KI=I₂+2KNO₂
还原性 2NO+O₂=2NO₂ 可使KMnO4褪色
可使KMnO₄褪色
与O₂混合， 4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃ 4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃
通入水中
3Cu+8HNO₃ (稀)===3Cu(NO₃)2 Cu+4HNO₃ (浓)===Cu(NO₃)2+2NO₂
实验室制取 +2NO↑+4H₂O 个+2H₂O
收集方法 排水法 向上排空气法
①NO₂ 与 N₂O4 存在下列平衡：2NO₂ N₂O4, 因此实验测得NO₂ 的平均相对分子质量总
大于46,由于此平衡的存在，通常所说的 NO₂ 气体实际上是 NO₂ 和 N₂O4 的混合气体。例
如 2mol NO与1 molO₂ 充分反应，由于生成的NO₂ 部分转化为N₂O4, 故实际所得的NO₂ 少
于2mol。
②验证某无色气体为NO 的方法是向该无色气体中通入O₂(或空气),无色气体变为红棕色。
③NO 只能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO₂ 只能用向上排空气法收集，不能用
排水法收集。
④NO₂ 既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。 NO₂ 能使湿润的淀粉-KI 试纸变蓝。3.氮的氧化物溶于水的几种情况分析
1)NO₂ 或NO₂ 与N₂ 混合气体溶于水时，3NO₂+H₂O==2HNO₃+NO, 利用气体体积变化差进
行计算。
2)NO₂ 与 O₂ 的混合气体溶于水，由3NO₂+H₂O==2HNO₃+NO 及 2NO+O₂==2NO₂, 得：
4NO₂+O₂+2H₂O==4HNO₃, 可知，
3)NO 和 O₂ 同时通入水中时，其反应是2NO+O₂==2NO₂①,3NO₂+H₂O==2HNO₃+NO ②,
将①×+② ×得总反应式为：4NO+3O₂+2H₂O==4HNO₃。
4)NO 、NO₂ 、O₂ 三种混合气体通入水中，可先按情况1)求出NO₂ 与 H₂O 反应生成的NO
的体积，再加上原混合气体中的NO 的体积即为NO 的总体积，再按情况3)进行计算。
4.氮氧化物对环境的污染及防治
1)常见的污染类型
①光化学烟雾：NOx 在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有
毒的烟雾。
②酸雨：NO 排入大气中后，与水反应生成HNO₃和HNO₂ , 随雨雪降到地面，形成酸雨pH
≤5.6,酸雨的主要危害是能直接破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化，还会加速
建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
③破坏臭氧层：NO, 可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。
④NO 与血红蛋白结合使人中毒。
2)常见的NO 尾气处理方法
①碱液吸收法：2NO,+2NaOH===NaNO₂+NaNO,+H₂O:NO,+NO+2NaOH===2NaNO,
十H₂O
NO、NO 的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO₃>n(NO)。一般适合工业
尾气中NOx 的处理。
第75 页共108页
学科网（北京）股份有限公司②催化转化法：在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N₂), 或 NOx 与
CO 在一定温度下催化转化为无毒气体(N₂ 和 CO₂): 2NOx+2xCO- 一 定 条, 一 N₂+2xCO₂
适用于汽车尾气的处理。
③氨气吸收法：
思维建模 常见的NO 尾气处理方法
碱液 工业尾气中的NO常用碱液吸收处理， NO₂ 、NO的混合气体能被足量烧碱溶液
吸收法 完全吸收的条件是n(NO₂)≥n(NO)
催化 在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N₂)和水，或NOx与CO
转化法 在一定温度下催化转化为无毒气体(N₂和CO₂),一般适用于汽车尾气的处理
考点二 氨 铵盐
知 识 点 1 氨 气
1. 氨的分子结构
分子式 电子式 结构式 空间构型 分子极性
NH₃ H×! 键角10718' 三角锥形 极性分子
2.氨的物理性质
通常状况下，氨是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水(常温常压
下，体积比为 1:700 ),氨的水溶液称为氨水。氨在加压下容易液化，液氨气化时吸收大量
的热，使周围环境温度急剧降低，工业上可使用液氨作制冷剂。
3.氨的化学性质
(1)氨与水的反应
NH₃+H₂O NH₃·H₂O NH₄+OH
a.氨溶于水得氨水，氨水是混合物，溶液中存在的微粒有三种分子：NH₂ ·H₂O、NH₂、H₂O :
三种离子：NH₄ 、OH及少量的H 。
b.NH₂·H₂O 为可溶性一元弱碱，具有碱的通性。氨水可使紫色石蕊试液变蓝 ，故常用湿润的
红色石蕊试纸检验NH₃ 的存在。
c.NH₃·H₂O 不稳定，易分解：NH₃·H₂O△NH₃↑+H₂O 。
第76 页共108页
学科网（北京）股份有限公司得 分 速 记
①NH₃ 是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可在推断题中作为解
题突破口。
②氨水呈碱性，NH₃·H₃O 属于一元弱碱，计算氨水的浓度时，溶质按NH₃ 进行计算。
(2)氨与酸的反应：氨气与酸反应生成铵盐，蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒
靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象，将浓盐酸改为浓
硫 酸 ，不 会出现相同的现象。
NH₃+HCl=NH₄CI(白烟)
NH₃+HNO₃=NH₄NO₃ (白烟)
2NH₃+H₂SO₄=(NH₄)₂SO₄
得分速记
NH₃ 与酸反应生成铵盐，而氨水与酸反应生成铵盐和水，前者为化合反应后者为复分解反应。
(3)与盐溶液的反应： 一般生成难溶的碱，如氯化铁溶液与氨水反应：
Fe³++3NH₃·H₂O==Fe(OH)₃↓+3NH₄ ;
又如过量氨水与AlCl₃ 反应的离子方程式：AI³++3NH₃ ·H₂O===A₁ (OH)₃ ↓+3NH 去。
与 Cu²+ 、Zn²+ 、Ag 反应先生成沉淀Cu(OH)₂ 、Zn(OH)₂ 、Ag₂O, 继续加入NH₃·H₂O 或 通
入NH₃ , 沉淀溶解，分别生成 Cu(NH₃)4²+ 、Zn(NH₃)4²+ 、Ag(NH₃)₂⁺。
(4)氨的还原性
a. 催化氧化： (用于工业制硝酸)。
b. 在纯氧中燃烧：
c. 与氯气反应：2 NH₃+3Cl===N₂+6HCl 或 8NH₃+3Cl₂===N₂+6NH₄CI (用于检验Cl₂ 管道
泄漏)。
d. 与 CuO 反应：2NH₃+3CuO△N₂+3Cu+3H₂O( 用于实验室制少 量 N₂ )。
4. 氨的实验室制法
( 1 ) 原 理：利用复分解反应强碱制弱碱 2NH₄Cl+Ca(OH)₂△CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O
(2)药品的选择：
第77页共108页
学科网（北京）股份有限公司①铵盐：制取NH₃ 时，一般用NH₄CI 而不用NH₄NO₃、(NH₄)₂SO₄ 或(NH₄)₂CO₃, 原因如下：
铵盐 不选用的理由
NH₄NO₃ 受热分解，会发生爆炸，不安全
(NH₄)₂SO₄ 与Ca(OH)2反应时生成CaSO₄,反应物呈块状，不利于NH₃逸出，且反应后试管难清洗
(NH₄)₂CO₃ 受热分解会产生CO₂,使收集到的NH₃不纯
②碱：一般用熟石灰，不用N a O H 或 K O H, 因 为N a O H 或 K O H 易吸水结块，而且对玻璃
仪器腐蚀性较强。
(3)装置：固一固反应加热装置(同制O₂)
①发生装置的试管口略向下倾斜；
②加热温度不宜过高，并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。
(4)干燥： 碱石灰(或固体NaOH、固体CaO)
得 分 速 记
不能用浓H₂SO4 、CaCl₂ 干 燥 ，CaCl₂ 与 NH₃ 反应：CaCl₂+8NH₃=CaCl₂·8 NH₃。
(5)收集：向下排空气法收集，收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。由于氨
气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管应插入接近试管的底部。
(6)验满：
①用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若变蓝，说明已经收集满。
②用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白 烟生成，说明已经收集满。
(7)尾气吸收：多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球) ,以避
免污染空气。但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有：
第78页共108页
学科网（北京）股份有限公司(8)氨气的其它实验室制法
方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置
加热浓氨水 NH₃ ·H₂O△NH₃ ↑+H₂O
NaOH溶于水放热，促使氨水分解。且OH⁻浓
浓氨水+固体NaOH
度的增大有利于NH₃ 的生成
CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促
浓氨水+固体CaO 使氨水分解。化学方程式为NH₃ · H₂O+
CaO===NH₃ ↑+Ca(OH)₂
5.喷泉实验及拓展应用
1)喷泉实验的原理：使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯
中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。
2)形成喷泉的类型
下面是几种常见的能形成喷泉的气体和吸收剂。
CO₂、Cl ₂、 NO、O₂、 NO₂、O₂
气体 HCl NH₃ NO₂
SO₂、H₂S (4:3) (4:1)
水、NaOH 溶
吸收剂 水 N a O H 溶 液 水 水 水
液
3)喷泉实验的发散装置和实验操作
NH₃
HS so₂
NaOH
水
溶液
(I)
(IV)
氨 气
NH₃
② HCI
NaOH
溶液
(Ⅱ) 发散源 (V)
HCI NH
酒精
水
(Ⅲ) (VI)
第79页共108页
学科网（北京）股份有限公司装置(Ⅰ)向锥形瓶通入少量空气，将少量水压入烧瓶，导致大量氨溶解，形成喷泉。
装置(Ⅱ)省去了胶头滴管，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，
氨与水接触，即发生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，瓶内氨溶于水) 。
装置(Ⅲ)在水槽中加入能使水温升高的物质致使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体
压强增大而产生喷泉。
装置(Ⅳ)向导管中先通入一定量的 H S 后，再通入一定量 SO ，发生反应，压强减小，现象
2 2
为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH 溶液上喷形成喷泉。
装置(Ⅴ)打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的 HCl 气体后关闭该止水夹，等充分
反应后再打开②处的止水夹，观察到先有白烟产生，压强减小，产生喷泉。
装置(Ⅵ)中，挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个活塞，则在右面烧瓶出现喷烟现象，
压强减小，再打开导管下部活塞，则可产生双喷泉。
4）喷泉实验产物的浓度计算
关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积，标准状况下的气体进行喷泉实验后所
得溶液的物质的量浓度：
（1）HCl、NH 、NO 气体或它们与其他不溶于水的气体混合时：所得溶液的物质的量浓度
3 2
1
为 22.4 mol·L－1。
1
（2）当是 NO 2 和 O 2 的混合气体且体 积比为 4 ∶ 1 时，c(HNO 3 ) ＝ 28 mol·L－1。
知识点 2 铵盐
1.铵盐
（1）铵盐的物理性质：铵盐都是离子化合物，都是白色固体，均易溶于水。
（2）铵盐的化学性质
1)不稳定性
a ．NH Cl 受热分解：NH Cl NH ↑+HCl↑（用于除去或分离铵盐）。
4 4 3
b ．NH
4
HCO
3
或(NH
4
)
2
CO
3
受热分解：NH
4
HCO
3
NH
3
↑+CO
2
↑+H
2
O ；(NH
4
)
2
CO
3
△
2NH ↑+CO ↑+H O
3 2 2
c.硝酸铵的分解有四种情况：
①110 ℃时分解：NHNO ＝HNO ＋NH ↑
4 3 3 3
②185 ℃~200 ℃分解：NH NO ＝N O↑+2H O
4 3 2 2
第 80 页 共 108 页
学科网（北京）股份有限公司③230℃以上，同时有弱光：2NH₄NO₃=2N₂ ↑+O₂ ↑+4H₂O
④在400℃以上时，剧烈分解发生爆炸：4NH₄NO₃=3N₂↑+2NO₂↑+8H₂O
得 分 速 记
一般情况下写为5NH₄NO₃△ 4N₂+2HNO₃+9H₂O
d.硫酸铵分解两种情况
①硫酸铵在280℃就开始分解.分解产物放出氨气而生成硫酸氢铵(酸式硫酸铵):
(NH₄)₂SO₄=NH₃+NH₄HSO₄;
②513℃时则硫酸铵完全分解，分解放出氨气、氮气、二氧化硫及水：
3(NH₄SO₄=3SO₂↑+6H₂O+N₂↑+4NH₃↑
2)与碱反应
a. 在稀溶液中不加热：NH+OH⁻===NH₃·H₂O 。
b. 加热时或浓溶液：NH+OH△NH₃↑+H₂O 。
3)铵盐溶于水易水解：NH十H₂O N H₃ · H₂O+H⁺ 。铵盐溶液可能显酸性，如强酸的铵
盐溶液；可能呈中性，如醋酸铵溶液；也可能呈碱性，如碳酸铵溶液。
2.NH 的检验
,则证明含NH₄。
得分速记
向某盐中加入强碱溶液，用湿润的红色石蕊试纸进行检验，若试纸没有变蓝，则不能说明盐
中不含有NH₄, 因为盐中含有NH₄, 加入强碱溶液后，需要加热才能产生NH₃。
思维建模 从各角度学会氨气的制法
(1)制取氨时，不能用硝酸铵代替氯化铵。因为硝酸铵在加热过程中可能发生爆炸性的反
应，发生危险。
(2)制取氨时，不能用氢氧化钠代替熟石灰。因为氢氧化钠具有吸湿性，易结块，不利于
产生NH₃, 且在加热条件下易腐蚀试管。
(3)氨是碱性气体，不能用酸性干燥剂(浓硫酸等)干燥，也不能用无水CaCl₂ 干燥，因为它
们均能与氨发生反应，常用碱石灰做干燥剂。
(4)实验室快速制氨气的方法：①加热浓氨水制氨气②浓氨水滴入生石灰(或 NaOH) 中制氨
气 。
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学科网（北京）股份有限公司考点三 硝酸硝酸盐
知识点1 硝酸
1. 物理性质：无色，易挥发，具有刺激性气味的液体，易溶于水。浓硝酸常因为溶解有NO₂
而呈黄色。质量分数为69% 的硝酸为常用浓硝酸。 98%以上的硝酸称之为发烟硝酸。
2. 化学性质
具有酸的通性
强酸性 与金属、非金
硝化反应苯、甲苯
硝酸强氧化性 属及还原性化
颜色反应
蛋白质 不稳定性 合物反应
NO₂
(1)硝酸具有酸的通性
①与金属反应： 一般不生成氢 气
②与碱性氧化物反应：如CuO 、Na₂O 、Fe₂O₃ 等
③与碱反应：Cu(OH)₂ 、NaOH 等
④与盐反应：NaHCO₃ 、Na₂CO₃ 等
⑤与指示剂反应：浓硝酸可使石蕊先变红后褪色
得分速记
在利用HNO 2的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。如 FeO 与稀硝酸反应时的方程式应是：
3FeO+10HNO₃ (稀)==3Fe(NO₃₃+NO↑+5H₂O, 而 不 是FeO+2HNO₃ (稀)==Fe(NO₃)₂+H₂O。
(2)不稳定性
硝酸是不稳定性酸，受热或者光照易分解，所以实验室中常用 棕色瓶储存硝酸，置于冷 暗处。
(3)强氧化性
由于 HNO₃ 中的+5价氮元素有很强的得电子能力，在硝酸参与的氧化还原反应中，几乎全
部是+5价氮被还原，故硝酸具有强氧化性。硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，
氧化性越强。
硝酸的强氧化性规律：①温度越高，硝酸越浓，其氧化性越强。②与硝酸反应时，还原剂
一般被氧化成最高价态。
①浓硝酸能使紫色石蕊试液先变 红， 后褪色。
第82页共108页
学科网（北京）股份有限公司②与非金属单质 C、S、P 等在加热条件下反应，非金属元素被氧化成 酸性氧化物或最高价
含氧酸。如：
C+4HNO₃(浓): △ CO₂ ↑+4NO₂ ↑+2H₂O, S+6HNO₃ (浓) △ H₂SO₄+6NO₂↑+2H₂O 。
③金属与 HNO₃ 反应一般不生成H₂ , 浓 HNO₃ 一般被还原为NO₂ , 稀 HNO₃ 一般被还原为
NO, 极稀 HNO₃ 可被还原成 NH₃, 生成NH₄NO₃ 等。
3Cu+8HNO₃(稀)==3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O Cu+4HNO₃ ( 浓 )
==Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O
得分速记
浓硝酸与 Cu 反应时，若Cu 过量，反应开始时浓硝酸的还原产物为NO₂, 但随着反应的进
行，硝酸变稀，其还原产物将为NO, 最终应得到NO₂ 与 NO 的混合气体，可利用氧化还原
反应过程中化合价升降总数相等的守恒规律求解有关 Cu 、HNO₃ 和混合气体之间的量的关
系。
④钝化：常温时，冷的浓硝酸、浓硫酸可使铝、铁表面生成致密的氧化膜，阻止酸与金属的
进一步反应，这种现象叫钝化。钝化其实也是硝酸强氧化性的表现，利用金属Al 和 Fe 的这
种性质，我们可以用Al 或 Fe 制的容器来盛装浓硫酸或浓硝酸。
⑤硝酸与铁反应时，产物符合以下规律
⑥与还原性化合物反应：
硝酸可氧化 H₂S 、SO₂ 、Na₂SO₃ 、HI 、Fe²+ 等还原性物质。如稀硝酸与 FeSO₄ 溶液反应的离
子方程式：
3Fe²++4H++NO₃===3Fe³++NO↑+2H₂O。
(4)与有机物反应
①硝化反应(与苯反应):
②显色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
第83页共108页
学科网（北京）股份有限公司得分速记
(1)HNO₃ 与金属反应一般不能产生H₂。
(2)还原产物一般为HNO₃(浓)→NO₂,HNO₃ (稀)→NO; 很稀的硝酸还原产物也可能为N₂O、
N₂或 NH₄NO₃。
(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。
(4)涉及HNO₃ 的离子反应常见的易错问题
①忽视 NO₃ 在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NO₃ 不能与Fe²+、I、SO₃-、s²- 等还
原性较强的离子大量共存。
②在书写离子方程式时，忽视HNO₃ 的强氧化性，将氧化还原反应简单地写成复分解反应。
(5)王水是指浓硝酸和浓盐酸体积比为1:3的混合物，可溶解Au、Pt 等。
3.硝酸的用途
(1)在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等；
(2)在有机化学中，浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。
4.硝酸工业制法的反应原理
①NH₃ 在催化剂作用下与O₂ 反应生成NO:
②NO 进一步氧化生成NO₂ :2NO+O₂=2NO₂ 。
③用水吸收 NO₂ 生成 HNO₃:3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO 。
5.硝酸的保存
①保存硝酸：棕色瓶(避光)、玻璃塞(橡胶塞易被氧化)、阴凉处(防热)。
②存放的浓硝酸中，因分解产生的 NO₂ 溶于HNO₃ 而使其呈黄色。与工业盐酸中因含 Fe³+
而呈黄色易混。
得分速记
(1)硝酸浓度不同，其还原产物不同， 一般为HNO₃ (浓)→NO₂,HNO₃ (稀)→NO,HNO₃ (极
稀)→N₂O 或 NH₄。
(2)“钝化”并非不反应。
(3)浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红，后褪色。
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学科网（北京）股份有限公司知识点2 硝酸盐
1.概念：硝酸盐是硝酸HNO₃ 与金属反应形成的盐类。由金属离子(或铵离子)和硝酸根离
子组成。常见的硝酸盐有硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硝酸钙、硝酸铅、硝酸铈等。
2.物理性质：硝酸盐几乎全部易溶于水，只有硝酸脲微溶于水，碱式硝酸铋难溶于水，所以
溶液中硝酸根不能被其他绝大多数阳离子沉淀。
3.化学性质
(1)不稳定性：固体的硝酸盐加热时能分解放出氧，其中最活泼的金属的硝酸盐仅放出一
部分氧而变成亚硝酸盐，其余大部分金属的硝酸盐，分解为金属的氧化物、氧气和二氧化氮。
a. 按金属活动性顺序表，钾到钠的硝酸盐受热分解生成亚硝酸盐和氧气：2KNO₃△ 2KNO₂
+O₂↑ ;
b.按金属活动性顺序表，镁到铜的硝酸盐受热分解生成金属的氧化物、氧气和二氧化氮：
2Cu(NO₃),△ 2CuO+4NO₂+O₂↑:
c.按金属活动性顺序表，铜以后的硝酸盐受热分解生成金属单质、氧气和二氧化氮：2AgNO ₂
A
2Ag+2NO₂+O₂↑ 。
(2)硝酸盐在高温或酸性水溶液中是强氧化剂，但在碱性或中性的水溶液几乎没有氧化作
用。
思维建模 利用HNO₃ 的酸性时，要注意考虑它的强氧化性
(1)活泼金属与金属反应不生成 H₂。
(2)与还原性的碱性氧化物、碱反应时，要考虑硝酸的强氧化性。
如 FeO 与稀硝酸反应时的方程式应是：
3FeO+10HNO₃(稀)==3Fe(NO₃)₃+NO↑+5H₂O, 而 不 是FeO+2HNO₃(稀)==Fe(NO₃)₂+H₂O。
(3)与还原性的盐 (S²-、SO₃²-)反应时，要考虑硝酸的强氧化性。
3SO₃²+2H⁺+2NO₃=3SO₄²+2NO↑+H₂O, 而不是SO₃²+2H⁺=SO₂↑+H₂O。
(4)与指示剂反应：浓硝酸可使石蕊先变红后褪色，而不是只变红。
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学科网（北京）股份有限公司考 点 四
不同价态含氮物质的转化
知 识 点 1 不 同 价 态 含 氮 物 质 的 转 化
1.氮气及其化合物的价类二维图
氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物
质之间的转化关系。
氮元素化合价
+5 HNO₃-— →NO₃
+4
NO₂
+2
NO
0
N2
-3 NH₃ NH₃·H₂O NH
氢化物单质氧化物酸 碱 盐物质类别
1)横向转化为物质类别变化，为非氧化还原反应，如
(1)氨气转化为铵盐：HCl+NH₃=NH₄Cl
(2)硝酸转化为硝酸盐：NaOH+HNO₃=NaNO₃+H₂O
2)纵向转化为化合价变化反应，是氧化还原反应，如
(1)NH₃ 转化为N₂ :3Cl₂+8NH₃==N₂+6NH₄Cl
(2)NH₃ 转化为NO:
得分速记
N₂ 不能一步氧化为NO₂。
3)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。
如： 3NO₂+H₂O==2HNO₃+NO、 2NO₂+2NaOH==NaNO₃+NaNO₂+H₂O
4)归中 不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。
如：6NO+4NH₂ 5N₂+6H₂O 、NO₂+NO+2NaOH==2NaNO₂+H₂O
2.构建氮气及其化合物转化网络
第86 页共108页
学科网（北京）股份有限公司3. 氮在自然界中的循环
大(中的氮一
制造蛋白质
动物
摄食
雷电作用 人工固氮 动物排泄物 被细菌
固氮作用 及遗体 植物遗体
分解
(豆 科植物的根瘤)
氨或铵盐
亚硝酸盐
硝酸盐
知识点2氮族元素的其它知识归纳
1. 肼 ( 联 氨 )
( 1 ) 结 构 ：
分子式 电子式 结构式 结构简式
N₂H₄ H₂N-NH₂
( 2 ) 碱 性 ：二 元 弱碱 ，碱性比 NH₃ 弱。在水中的申离方式与氨相似，分两步进行： N₂H₄
+H₂O N₂H去+OH 、N₂H去+H₂O 一N₂H + +OH 。
(3)强还原性：①水合肼在碱性溶液中能将银、镍等金属离子还原成金属单质，如2N,H₄·H₂O
+2Ag+==2Agl+2NH去+N₂个+2H₂O :② 能被氧气、 H₂O, 等氧化，可用作喷气式发动机推
进 剂、火箭燃料等。
2.As₂O₃ 、As₂O₅ 和 As₂S₃
(1)As₂O₃ 俗 称砒 霜， 微溶于水生成亚砷酸(H₃AsO₃) , 可被过氧化氢氧化成砷酸(H₃AsO₄) ,
属 干两性氧化物： As₂O₂+6NaOH=2Na₂AsO₂+3H₂O . As₂O₂+6HCl==2AsCl₂+3H₂O 。
(2)As₂O₅ 遇热不稳定，在熔点(300℃)附近即失去O₂ 变 成As₂O₃。
(3)As₂S₃ 俗 称雌 黄，可溶于碱性硫化物或碱溶液中： As,S₂+3Na₂S==2Na₂AsS₂, As₇S₃
+6NaOH=Na₂AsS₃+Na₃AsO₃+3H₂O 。 也可以与SnClb 、发烟盐酸反应转化为雄黄(As₄S₄):
2As₂S₃+2SnCl₂+4HCl-=As₄S4+2SnCl₄+2H₂S↑ 。雄黄和雌黄均可以与氧气反应生成As₂O₃
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学科网（北京）股份有限公司思维建模 解题时，抓住氮元素化合价的变化，依据氧化还原反应的知识进行分析、判断。
（1）牢记一条转化主线，侧重物质之间转化的条件及产物：
H
2
O
2
O
2
H
2
O NH
3
N――→NH――→NO――→NO――→HNO――→NHNO。
2 3 2 3 4 3
（2）结合氧化还原反应中“价态转化规律”，认识不同价态含氮物质之间的转化关系：
O O H O
2 2 2
NH
3
――→NO――→NO
2
――→HNO
3
O O H O
2 2 2
（3）明确含氮物质的连续氧化关系：N
2
――→NO――→NO
2
――→HNO
3
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学科网（北京）股份有限公司八、碳、硅及无机非金属材料
碳原子结构及存在形式 一 自然界中以化合态和游离态存在
碳单质的同素异形体 一 金刚石、石墨、无定形碳、足球烯、碳纳米管等
常见碳单质的结
金刚石：正四面体结构，sp₃ 杂化，高熔点，硬度大，丕导电
构和物理性质
单质碳的结构 石墨：层状结构，sp₂ 杂化，高熔点，硬度小，能导电
及的物理性质
足球烯：分子结构由正五边形和正六边形排
列 ，sp₂杂化，丕导电
与O₂ 反应：2 C+O₂=2CO (O₂ 不 足 ) ,C+O₂=CO₂ (O₂ 充足)
碳单质
与CuO 反应：2 CuO+C=2Cu+CO₂ ↑ (冶炼金属)
碳单质化学性质 与Fe₂O₃ 反应：Fe₂O₃+3C=2Fe+3COf (冶炼金属)
与浓硫酸反应：C+2H₂SO₄C 浓)=CO₂ ↑+2SO₂ ↑+2H₂O
与浓硝酸反应：C+4HNO₃ (浓)=CO₂ ↑+4NO₂ ↑+2H₂O
金刚石：刻刀、钻头、装饰品
石墨：铅笔芯、电极、润滑剂、坩埚
碳单质的用途 木炭和活性炭：吸附色素、除臭、防毒面具、冰箱除味剂
可燃性：燃料，家庭取暖、做饭
还原性：冶炼金属，如铜、铁等
物理性质 一 CO 和CO₂ 的物理特性
CO的还原性，可以与O₂ 、金属氧化物等发生反应
碳及其化
合物 化学性质 CO₂ 与碱反应、与碱性氧化物反应、与
Ca(CIO)₂ 盐溶液反应
碳的氧化物 CO₂ 的酸性和氧
化性 与C反应：CO₂+C=2CO ;
与 Mg 反应：2Mg+CO₂=2MgO+C
CO: 燃料、冶炼金 属
用途
CO₂ : 灭火、制汽水、植物肥料、化工原料
碳酸的性质 一 弱酸性、不稳定，常用CO₂+H₂O 代替H₂CO₃
碳酸、碳酸盐
碳酸盐的比较 一 正盐和酸式盐的比较
CO₂ 的主要来源 一 含碳燃料的燃烧
碳元素在自然界
中的循环 自然界消耗CO₂
一 溶于江水、海水中，光合作用，岩石风化
的主要反应
与碱溶液的反应 一 反应原理和溶质成分判断
CO₂ 与碱、盐溶
液的反应规律 CO₂ 与盐溶液的反应 一 强酸制弱酸原理的应用
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学科网（北京）股份有限公司硅元素原子序数、电子排布、晶体硅结构
存在、结构与物
理性质
晶体硅：灰黑色、硬而脆、导电能力介于导体和绝缘体之间
Si+4HF=SiF4↑+2H2↑
与HF、NaOH、F2.
化学性质
02.CI2.C 的反应 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H21
单质硅 Si+2F2=SiF4
用途 一 半导体材料、太阳能电池、计算机芯片、耐酸设备
制备原理和流程
SiO₂+2C=Si+2CO↑
高纯硅的制备
Si+3HCl=SiHCl₃+H₂
、
SiHCl₃+H₂=Si+3HCI
存在和物理性质 一 自然界中的存在形式，SiO₂ 的物理特性
SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O
酸性氧化物，与
化学性质 碱、碱性氧化物、 SiO₂+CaO=CaSiO₃
碳酸盐反应
二氧化硅 SiO₂+Na₂CO₃=Na₂SiO₃+CO₂↑
水晶可用于电子工业的部件、光学仪器、工艺品。
硅及其化
合物 SiO2 是制光导纤维的重要原料。
主要应用
较纯的石英用于制造石英玻璃，石英玻璃常用来制
造耐高温的化学仪器。
石英砂用于制玻璃的原料及建筑材料。
物理性质 白 色胶状物质，丕溶于水，能形成胶体
弱酸性，不稳定性
化学性质
硅酸
与碱反应：H₂SiO₃+2NaOH=Na₂SiO₃+2H₂O
通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得
制备和用途
硅胶作催化剂载体和干燥剂
概念和氧化物表 由硅、氧和金属组成的化合物的总称，常用
示方法 氧化物的形式表示法
硅酸盐 物理性质：白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。
硅酸钠(Na₂SiO₃
化学性质——与酸 性较
4NasS0-+H+G-C9.CN:cCS+2S90J
硅酸强的酸反应 ：
用途：黏合剂、防腐剂、耐火阻燃材料
主要含硅 、 氧等元素，耐高温、抗腐蚀、硬度高
组成和分类
按化学成分和性能分类
传统无机非金属
材料 硅酸盐产品中，水泥和陶瓷的共同原料是黏 土
传统无机非金属
无机非金 材料比较
水泥和玻璃的共同原料是石 灰 石
属材料
含义和性能 高 纯 度含硅元素的材料，特殊光学和电学性 能
新型无机非金属
碳化硅(SiC): 硬度大，耐高温抗氧化性能，可用
材料
作 耐 高 温材 料 、耐高温半导体材料等
代 表 物
碳纳米材料：包括富 勒 烯 、碳纳米管、 石 墨 烯等
第 9 0 页 共 1 0 8 页
学科网（北京）股份有限公司考点一碳及其化合物
知 识 点 1 碳 单 质
1.碳原子的结构及碳元素的存在： C 元素原子结构示意图： ,在自然界以化合态和
游离态形式存在。
2.常见碳单质的结构和物理性质
常见的碳单质有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯、碳纳米管等，它们互为同素异形体。
):
( 1 ) 金 刚 石 (
①碳原子的排列方式： 正四面体的空间网状结构，
②碳原子的杂化方式： sp³ 杂化
③物理性质：熔点高，硬度大，丕导电；
(2)石墨 ( 路
①碳原子的排列方式：层状结构，每层为 正六边形 的平面网状结构
②碳原子的杂化方式： sp² 杂化
③物理性质：熔点高，硬度小，能导电
(3)足球烯(C60
①碳原子的排列方式：“足球”状分子， 由正五边形和正六边形排列而成，
②碳原子的杂化方式： sp² 杂化
③物理性质：丕导电
3.碳单质化学性质
a. 与 O₂ 的反应(用化学方程式表示):
点燃
①0₂不足：
2C+O₂
=2C₀;
第91页共108页
学科网（北京）股份有限公司②O₂ 充足：!
b. 与氧化物反应(用化学方程式表示):
①与CuO 反应： 2CuO+C 高温2Cu+CO₂1 (冶炼金属);
② 与Fe₂O₃ 反应：Fe₂O₃+3C 高邕2Fe+3C O1 (冶炼金属);
③与CO₂ 反 应：CO₂+C 高温2CO;
④与水蒸气反应：C+H₂O(g) 高温CO+H₂ (制水煤气);
⑤与SiO₂ 反应：SiO₂+2 C高温Si+2C O1 (制粗硅); SiO₂+3C 高温SiC+2 CO1 (制金刚砂)
c. 与强氧化性酸反应
①与浓硫酸反应： C+2H₂SO₄ (浓)≌CO₂ ↑+2SO₂ ↑+2H₂O。
②与浓硝酸反应： C+4HNO₃ (浓)△CO₂ ↑+4NO₂ ↑+2H₂O。
4.碳单质的用途：
①金刚石结构坚硬，用作玻璃刻刀、机器钻头、装饰品等；
②石墨的细鳞片状结构质软、导电性、滑腻性、耐高温，用作铅笔芯、电极、润滑剂、坩埚；
③木炭和活性炭的疏松多孔的结构吸附性，用作吸附食品色素、除臭、防毒面具、冰箱除味
剂等；
④可燃性，作燃料，用于家庭取暖、做饭等；
⑤还原性，作还原剂：冶炼金属，如冶炼金属铜、铁等。
知识点2碳的氧化物
1.碳的氧化物的物理性质
色态味 密度(比空气) 水溶性 毒性 相互转化
CO 无色、无 小 难溶 有(易结合血红蛋白)
CO₂
CO₂ 味、气体 大 能溶 无(温室效应)
2.碳的氧化物的化学性质
①CO 具有较强的还原性，可以与O₂ 、 金属氧化物等发生反应。
如与Fe₂O₃ 反应：
②CO₂ 是典型的酸性氧化物，也具有氧化性。
a.酸性氧化物
①与水反应：
第92页共108页
学科网（北京）股份有限公司②与碱反应：CO₂ 少 量 ：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O ;CO₂ 足 量 ：CO₂ ±
NaOH=NaHCO₃ ; Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O(检验 CO₂)
③与碱性氧化物反应：CO₂+CaO=CaCO₃
④与Ca(CIO)2 盐溶液反应：Ca(CIO)₂+CO₂+H₂O==CaCO₃↓+2HCIO ( CO₂ 少量);
Ca(CIO)₂+2CO₂+2H₂O=Ca(HCO₃2₂+2HCIO (CO₂ 过量);
b.氧化性
①与C 反应：CO₂+C 高温2CO ;
②与Mg 反应：2Mg+CO₂ 点燃2MgO+C
3.用途
①CO:作燃料，冶炼金属；
②CO₂ :灭火，制汽水；植物肥料；化工原料等。
得分速记
溶液中通入CO₂ 气体产生沉淀的问题：向BaCl₂ 或 CaCl₂ 溶液中通入CO₂ 气体，由于盐酸的
酸性比碳酸的强，不会产生BaCO₃ 或 CaCO₃ 沉淀。
4.CO、CO₂ 气体的除杂方法
C O 中 混 有
通过盛有NaOH溶液的洗气瓶，然后干燥气体
CO₂
CO₂ 中混有
通过盛有灼热CuO的硬质玻璃管
CO
CO₂ 中混有
通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管
O₂
CO₂ 中混有
通过盛有饱和NaHCO₃溶液或酸性KMnO4溶液的洗气瓶，然后干燥气体
少量SO₂
CO₂ 中混有
通过盛有饱和NaHCO₃溶液的洗气瓶，然后干燥气体
少量HCl
第93页共108页
学科网（北京）股份有限公司得分速记
①澄清石灰水只用于检验CO₂, 不能用于除去混合气体中的CO₂, 应用NaOH 溶液除去；
②CO₂、SO₂ 通入CaCl₂ 或 BaCl₂ 溶液均无沉淀产生。
知识点3碳酸、碳酸盐
1.碳酸：二元弱酸、不稳定，常用CO₂+H₂O 代替H₂CO₃, 但酸性比苯酚、次氯酸强 。
2.碳酸的正盐和酸式盐的比较
正盐(CO3-) 酸式盐(HCO₃)
溶解性 只有钾、钠、铵盐可溶 一般都可溶
热稳定性 正盐>酸式盐
溶液pH 同浓度：正盐>酸式盐
相互转化
知识点4 碳元素在自然界中的循环
1.CO₂的主要来源：大量含碳燃料的燃烧。
2.自然界消耗CO₂ 的主要反应：
a. 溶于江水、海水中：CO₂+H₂O- H₂CO₃;
b. 光合作用将 CO₂ 转化为O₂ ;
c. 岩石的风化：CaCO₃+H₂O+CO₂===Ca(HCO₃2 。
知识点5 CO₂ 与碱、盐溶液的反应规律
1、与碱溶液的反应
(1)反应原理
(2)反应后溶质成分的判断
溶质成分
x≤1:1 NaHCO₃
1:1<x<2:1 Na₂CO₃、NaHCO₃
x=2:1 Na₂CO₃
x>2:1 NaOH、Na₂CO₃
第94 页共108页
学科网（北京）股份有限公司也可用数轴来表示：
NaHCO₃、
NaHCO₃
Na₂CO₃
ocs
0 1
NaHCO₃ Na₂CO₃
2 、CO₂ 与盐溶液的反应
碳酸是一种弱酸，其酸性比盐酸、醋酸要弱，因此，盐酸、醋酸能与碳酸盐反应；其酸性又
比硅酸、次氯酸、苯酚、偏铝酸等强，因此，将 CO₂ 气体通入 Na₂SiO₃ 、NaClO 、 ◇
NaAlO₂ 等盐溶液中，均能发生反应而生成相应的弱酸和碳酸(氢)盐，这就是“强酸制弱酸”
原理的应用。如：
①CO₂+Na₂CO₃+H₂O=2NaHCO₃
②CO₂+Na₂SiO₃+2H₂O=H₄SiO4↓+Na₂CO₃或CO₂+Na₂SiO₃+H₂O=H₂SiO₃↓+Na₂CO₃
当 CO₂ 过量时，发生反应如下：2CO₂+Na₂SiO₃+2H₂O==H₂SiO₃ ↓+2NaHCO₃
③CO₂+Ca(CIO)₂+H₂O=CaCO₃↓+2HCIO
当CO₂ 过量时，发生反应如下：2CO₂+Ca(CIO)₂+2H₂O=Ca(HCO₃)₂+2HClO
④CO₂± ONa+ H ₂ O一 —OH +NaHCO₃
⑤CO₂+NaAlO₂+2H₂O==Al(OH₃↓+NaHCO₃ (CO₂过量时)
CO₂+2NaAlO₂+3H₂O==2Al(OH)₃ ↓+Na₂CO₃ ( CO₂ 少量时)
得分速记_
①“强酸制弱酸”是一个重要的化学反应规律，但不可认为弱酸就不能“制取”强酸。在某些条
件下，当弱酸的酸根阴离子被沉淀或被氧化后，H+就被“释放”出来，从而生成了强酸。如
将 H₂S 通入 CuSO₄ 溶液中或向氢硫酸中滴加氯水，均由氢硫酸这种弱酸生成了强酸：H₂S
+CuSO₄==CuS↓+H₂SO₄(S²- 与Cu²+结合成难溶的CuS),H₂S+Cl₂==S↓+2HCI(S²- 被氧化)。
②CO₂ 与 溶液反应的产物与 CO₂ 的用量无关，都生成 NaHCO₃, 因为酸性 H₂CO₃>
# >HCO₃。
③CO₂ 与 NaCIO 溶液反应的产物与CO₂ 的量无关，也只能生成NaHCO₃, 不能生成Na₂CO₃,
因为酸性H₂CO₃>HCIO>HCO₃, 但CO₂ 与 Ca(CIO)₂ 溶液反应的产物与CO₂ 的量有关，CO₂ 的
量 不 足时 ， CO₂+Ca(CIO)₂+H₂O=CaCO₃ ↓+2HCIO;CO₂ 过量时，2CO₂+Ca(CIO)₂+
2H₂O=Ca(HCO₃)₂+2HCIO;。
第95 页共108页
学科网（北京）股份有限公司④CO₂ 、SO₂通 入CaCl₂ 或BaCl₂ 溶液均不反应，无沉淀产生，但SO₂ 通入Ca(NO₃)2或Ba(NO₃)2
溶液发生氧化还原反应，均有沉淀产生。
考点二 硅及基化合物
知识点1单质硅
1.硅的存在、结构与物理性质
(1)存在：单质硅有晶体硅和无定形硅两大类，自然界中无游离态硅——单质硅，硅以化
合态存在，主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在地壳中，含量仅次于氧，位列第二。
(2) 单质硅结构：硅元素原子序数为14,基态原子的简化电子排布式为[Nel3s²3p²,核 外
Si→
电子的空间运动状态有 8 种，不成对电子数有 2 个；单晶硅( ) 为共价晶体，
晶体中每个 Si原子以sp³杂化，分别与4个相邻的Si 原子形成4个σ键，Si 原子的配位数
为 4 ,晶体中最小的环是6元环，1个环中平均含有0.5 个 Si 原子，含Si—Si 键数为1。
(2)物理性质：晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，其结构类似于金刚石，熔
沸点很高、硬度大，导申能力介于导体和 绝缘体之间，是良好的半导体材料和合金材料。金
刚石、晶体硅、碳化硅中熔点从高到低的顺序是金刚石、碳化硅、晶体硅。
2.单质硅化学性质——硅的化学性质不活泼，主要形成四价化合物
a. 常温
常温下，硅的化学性质不活泼，除氢氟酸、氟气、强碱外不跟其他物质反应。
①与氢氟酸反应的化学方程式：Si+4HF=SiF₄ ↑+2H₂ ↑;
②与NaOH 溶液反应的化学方程式：Si+2NaOH+H₂O==Na₂SiO₃+2H₂↑;
③与F₂ 反应的化学方程式：Si+2F₂==SiF₄
b. 高温
加热或高温条件下，硅也能和一些非金属单质反应。
①与O 反应：Si+0,△SiO。
②与Cl₂ 反应：Si+Cl₂高温SiCl₄
③与C 反应：Si+C高温SiC
第96页共108页
学科网（北京）股份有限公司4.硅的用途：半导体材料、 太阳能 电池、计算机芯片和耐酸设备等。
5.高纯硅的制备
(1)制备原理：用焦炭还原石英砂，得到含少量杂质的粗硅， 然后转化为三氯硅烷，再经
氢气还原得到高纯硅。
(2)制备流程：
1800~2000℃ 300℃ 1100℃
石 英 砂 粗 硅 高 纯 硅
SiHCl₃
焦炭 HCl
H₂
(3)涉及的主要化学反应
石英砂 (a) 粗 硅 (b) →SiHCI₃- (c) 高纯硅
焦 炭 HCI H₂□
得分速记
①用焦炭还原SiO₂, 产物是CO 而不是CO₂。
②粗硅中含碳等杂质，与Cl₂ 反应生成的SiCl₄ 中含有CCl4 等杂质，经过分馏提纯SiCl₄ 后 ，
再用H₂ 还原，得到高纯度硅。
4.单质硅的用途： 半导体材料、太阳能 电池、计算机芯片和耐酸设备等。
知 识 点 2 二 氧 化 硅
1.二氧化硅的存在
自然界中，碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素仅有化合态，主要以氧化物和硅酸盐
的形式存在。天然 SiO₂ 有 晶体和无定形两种，统称硅石，硅石、 石英、 水晶、 玛瑙、 硅藻
土、沙子等主要成分都是SiO₂。
2.二氧化硅的物理性质：纯净的 SiO₂ 是无色透明 的，其熔、沸点高，硬度大，不溶于水，
也不导电。
3.二氧化硅的结构
SiO,晶体有多种晶型，其基本结构单元为硅氧四面体 (如下图甲所示),硅氧四面体通过氧原
子相互连接为空间的网状结构(如下图乙所示)。在SiO₂ 晶体中，每个Si周 围 结 合 4 个 0 ,
第97页共108页
学科网（北京）股份有限公司Si 在中心，O 在4个顶角；许多这样的 四面体又通过顶角的O 相连接，每个0为两
个四面体所共有，即每个0与2个 Si相 结 合 ，SiO₂ 晶体中Si 和 O 的比例为 1:2。 由结构
可知，二氧化硅的化学性质很稳定。
图甲 图乙
4.二氧化硅的化学性质
a.酸性氧化物，是硅酸的酸酐，但不与水反应。
①SiO₂ 可以与碱反应，生成 硅酸盐 ，如与氢氧化钠反应的化学方程式为 SiO₂+
(Na₂SiO₃ 俗称泡花碱，其水溶液俗称 “水玻璃 ”,可作粘合剂、防
火剂);
②在高温条件下，能够与 碱性氧化物 反应，如与氧化钙反应的化学方程式为SiO,+CaO 高温
CaSiO₃。
③在高温条件下可以与碳酸盐反应，如与碳酸钠、碳酸钙反应的化学方程式为SiO,+Na,CO₃
高温Na,SiO₃+CO₂↑:SiO,+CaCO₃ 高温CaSiO₃+CO₂↑ (工业制 玻璃) 。
b.弱氧化性：
①与碳反应： SiO₂+2C 高温 Si+2CO↑ (制粗硅) : SiO,+3C 高温SiC+ 2CO↑(制金刚砂) :
② 与Mg 反应：4Mg+SiO₂ 点燃2Mg₂Si+2MgO:Mg₂Si+2H₂O=SiH₄ ↑+2Mg(OH)₂ (制 硅化氢):
c.特性：常温下与氢氟酸反应的化学方程式为： SiO ₂+4HF==SiF₄ ↑+2H₂O。
5.二氧化硅的主要应用
①水晶可用于电子工业的部件、光学仪器、工艺品。
②SiO, 是制 光导纤维的重要原料。
③较纯的石英用于制造石英玻璃，石英玻璃常用来制造 耐高温的化学仪器。
④石英砂用于制玻璃的原料及建筑材料。
第98页共108页
学科网（北京）股份有限公司得分速记
（1）由于玻璃的成分中含有 SiO ，故实验室盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，因
2
为 SiO 与碱溶液反应生成具有黏性的 Na SiO 。
2 2 3
（2）未进行磨砂处理的玻璃，在常温下是不易被强碱腐蚀的。
（3）因为氢氟酸腐蚀玻璃并用于雕刻玻璃，与玻璃中的 SiO 反应，所以氢氟酸不能用玻璃
2
瓶保存，而应保存在塑料瓶或铅皿中。
（4）SiO 是 H SiO 的酸酐，但 SiO 不与水反应，不能用 SiO 直接与水作用制备 H SiO 。
2 2 3 2 2 2 3
（5）不能依据反应 2C＋SiO Si＋2CO↑来说明 C 的还原性比 Si 强，也不能依据反应
2
SiO ＋Na CO Na SiO ＋CO ↑来说明 SiO 水化物的酸性比 H CO 强。此类反应能进行
2 2 3 2 3 2 2 2 3
的原因是因为在高温条件下，生成物中的气体从反应体系中逸出，有利于反应向右进行。
（6）SiO 虽然能与 NaOH 溶液、HF 溶液反应，但不属于两性氧化物，属于酸性氧化物，
2
但与水不能直接反应。
（7）不要混淆二氧化硅和硅的用途：用于制作光导纤维的是 SiO ，用于制作半导体材料、
2
计算机芯片的是晶体硅。
（8）加热熔融 NaOH 时，不能使用陶瓷坩埚，石英坩埚和铝坩埚，只能使用铁坩埚，原因
是陶瓷和石英的主要成分都含有 SiO，SiO 能与 NaOH 反应，铝坩埚的主要成分是氧化铝，
2 2
也能与 NaOH 反应。
知识点 3 硅酸
1.硅酸的物理性质：硅酸是一种白色胶状物质，不溶于水，能形成胶体。新制备的硅酸为透
明、胶冻状，硅酸经干燥脱水形成硅酸干凝胶——“硅胶”。
2.硅酸的化学性质：
（1）弱酸性：硅酸的酸性很弱，比碳酸的酸性还弱，在与碱反应时只能与 强碱反应。如：
H SiO +2NaOH==Na SiO +2H O。
2 3 2 3 2
（2）不稳定性：硅酸的热稳定性很差，受热分解为 SiO 和 HO：HSiO== =SiO＋HO。
2 2 2 3 2 2
3.硅酸的制备：
由于 SiO 不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得的。
2
Na SiO +2HCl==H SiO ↓+2NaCl，Na SiO +CO +H O==H SiO ↓+Na CO （证明酸性：H CO
2 3 2 3 2 3 2 2 2 3 2 3 2 3
>HSiO）。
2 3
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学科网（北京）股份有限公司4.硅酸的用途：硅胶可作催化剂的载体和袋装食品、瓶装药品的干燥剂。
知识点4硅酸盐
1.概 念 ： 由硅 、 氧和 金属组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。
2.硅酸盐的氧化物表示方法——常用氧 化 物的 形 式 表 示 ：
氧化物的书写顺序：活 泼金属氧化物 →较活泼金属氧化物 →二氧化硅 →水，不同氧化物间以
“:”隔开。
如硅酸钠(Na₂SiO₃) 可表示为Na₂O·SiO₂ , 长 石(KAISi₃O8)可表示为K₂O·Al₂O₃·6SiO₂ 。
得分速记
( 1)氧化物之间以“ ·”隔开；
(2)计量数配置出现分数应化为整数。硅酸盐改写为氧化物形式时，各元素的化合价保持
不变，且满足化合价代数和为零，各元素原子个数比符合原来的组成。当系数配置出现分数
时一般应化为整数。如上例中KAlSi₃Og, 将 , 要 写 成 K₂O·Al₂O₃·6SiO₂。
3.硅酸钠(Na₂SiO₃)—— 又称泡花碱
①物理性质：白 色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。
②化学性质 与酸性较硅酸强的酸反应：
a. 与盐酸反应的化学方程式：
Na₂SiO₃+2HCl===2NaCl+H₂SiO₃↓ 。
b. 与 CO₂ 水溶液反应的化学方程式：
Na₂SiO₃+H₂O+CO₂===Na₂CO₃+H₂SiO₃↓ 。
③用途： 黏合剂(矿物胶)、 防 腐剂 和耐火阻燃材料。
得分速记
①Na₂SiO₃ 的水溶液是一种黏合剂，是制备硅胶和木材防火剂等的原料； Na₂SiO₃ 易与空气
中的CO₂ 、H₂O 反应，要密封保存。
②可溶性碳酸盐、硅酸盐的水溶液呈碱性，保存该溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，应用橡胶塞。
知识点5碳、硅及其化合物性质“反常”小结
1.一般情况下，非金属元素单质熔、沸点低，硬度小，但晶体硅、金刚石熔、沸点高，硬度
大，其中金刚石为自然界中硬度最大的物质。
2.一般情况下，非金属单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良 导体。
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学科网（北京）股份有限公司高温
3.Si 的还原性强于 C，但 C 在高温下能还原出 Si：SiO＋2C=====Si＋2CO↑。
2
4.非金属单质与碱反应一般既作氧化剂又作还原剂，且无氢气放出，但硅与强碱溶液反应只
作还原剂，且放出氢气：Si＋2NaOH＋H O===NaSiO ＋2H ↑。
2 2 3 2
5.非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅能跟氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF ↑+2H ↑。
4 2
6.一般情况下，碱性氧化物＋酸―→盐＋水，二氧化硅是酸性氧化物，却能与氢氟酸反应：
SiO ＋4HF===SiF ↑+2H O(SiF 不属于盐，故 SiO 不是两性氧化物)。
2 4 2 4 2
7.一般情况下，无机酸能溶于水，但硅酸却难溶于水。
8.一般情况下，较强酸＋较弱酸的盐―→较弱酸＋较强酸的盐(溶液中的反应)。
因碳酸的酸性强于硅酸，所以水玻璃在空气中易变质：Na SiO ＋H O＋CO ===Na CO +
2 3 2 2 2 3
H SiO (胶体)。
2 3
高温
但在高温下，可发生反应 NaCO＋SiO =====NaSiO＋CO ↑(CO 离开反应体系促进反应的
2 3 2 2 3 2 2
正向进行)。
9.一般情况下，金属(Na、K)能置换出水中的氢，但 C 在高温下也能置换出 H O 中的氢：C
2
高温
+H O(g)=====H ＋CO。
2 2
10.一般情况下，酸性氧化物与水反应生成相应的含氧酸，但二氧化硅不溶于水，也不与水
反应。
思维建模 "结构→性质→制备→应用"四步分析法
1.结构决定性质
①硅：金刚石结构→高熔点、半导体性
②SiO ：四面体网状结构→高硬度、化学惰性
2
2.性质推导应用
①硅的半导体性：芯片、太阳能电池
②SiO 的光学透明性：光纤、光学仪器
2
3.工艺联系
①工业制硅：SiO + 2C Si(粗) + 2CO↑
2
②玻璃制备：Na CO + SiO Na SiO + CO ↑
2 3 2 2 3 2
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学科网（北京）股份有限公司4.实验探究
①硅酸制备：Na₂SiO₃+2HCl=H₂SiO₃↓+2NaCl
②HF 刻蚀玻璃实验
思维建模 在设计制备纯硅的试题中，常遇到的知识点
(1)粗硅与干燥HCl 气体反应制得SiHCl₃:
(2)SiHCl₃ 与过量H₂ 在高温下反应制得纯硅：
(4)SiHCl₃、SiCl₄ 能与水发生反应：
SiHCl₃+3H₂O=H₂SiO₃↓+3HCl+H₂↑
SiCl₄+3H₂O=H₂SiO₃↓+4HCl
(5)SiH₄ 在空气中易自燃
考 点 三
无机非金属材料
知 能 解 码
知识点1 传统无机非金属材料
1. 无机非金属材料
从 组 成 上 看 ， 许 多 无 机 非 金 属 材 料 多 含 硅 、 氧 等 元 素 ， 具 有 耐 高 温 、 抗 腐 蚀 、 硬 度 高 等 特 点 ，
以及特殊的光学、电学等性能。
2.分类——可以根据化学成分和性能进行分类。
1)按化学成分分类
无机非金属材料可以根据其主要化学成分进行分类，主要包括以下几类：
(1)单质：如碳、硅等。
(2)氧化物：如二氧化硅、三氧化二铝等。
(3)碳化物：如碳化硅、碳化硼等。
(4)氮化物：如氮化硅、氮化铝等。
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学科网（北京）股份有限公司（5）硫化物：如硫化锌、硫化镉等。
（6）卤化物：如氟化钙、氯化钠等。
（7）硅化物：如硅化镁、硅化铜等。
（8）磷化物：如磷化铝、磷化镓等。
（9）氧氨化物：如氧氮化硅、氧氮化铝等。
2）按性能分类
无机非金属材料也可以根据其性能进行分类，主要包括以下几类：
（1）结构材料：用于构建和支撑的材料，如水泥、玻璃、陶瓷等。
（2）功能材料：具有特定功能的材料，如：
①机械性能：高强材料、超硬材料、耐磨材料、韧性材料、摩擦材料等。
②热学性能：耐火材料、绝热材料（保温材料）、传热材料、防火材料等。
③化学性能：耐腐蚀材料、防水材料、吸附材料、离子交换材料、催化剂载体、胶凝材料等。
④光学性能：电光材料、导光材料、透光材料、荧光材料、发光材料、感光材料、分光材料
等。
⑤电学性能：绝缘材料、介电材料、压电材料、铁电材料、超导材料、半导体材料等。
⑥磁学性能：磁性材料。
⑦声学性能：隔声材料、吸声材料等。
⑧核物理性能：放射性材料、反应材料等。
⑨生物性能：骨科材料、齿科材料、生物陶瓷等。
3.传统无机非金属材料
（1）含义：传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。
（2）分类
①陶瓷：陶瓷以黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)为主要原料，经高温烧结而成的。
②玻璃：普通玻璃的主要成分为 NaSiO 、CaSiO 和 SiO ，它是以 纯碱、石灰石和石英砂为
2 3 3 2
主要原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融，发生复杂的物理变化和化学变化而制得的，玻
璃可用于生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，还可制造玻璃纤维，用于高强度复合材料等。
③水泥：普通硅酸盐水泥的主要原料是黏土和石灰石，二者与其他辅料经混合、研磨后在水
泥回转窑中煅烧，发生复杂的物理变化和化学变化，加入适量石膏调节水泥硬化速率，再研
成细粉得到普通水泥。混凝土是水泥、沙子和碎石等与水混合得到的。
（3）传统无机非金属材料比较
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学科网（北京）股份有限公司水泥 玻璃 陶瓷
主要原料 黏土、石灰石、石膏 石灰石、石英砂、纯碱 黏土
主要设备 水泥回转窑 玻璃窑 陶瓷窑
原料与其他辅料经混合、研磨
后在水泥回转窑中煅烧，发生 原料经混合、粉碎，在玻璃窑中熔
原料经高温烧结
制备过程 复杂的物理和化学变化，加入 融，发生复杂的物理和化学变化而
而成
适量石膏调节水泥硬化速率，
制得
再磨成细粉即得
高温
Na
2
CO
3
＋SiO
2
=====Na
2
SiO
3
＋CO
2
↑ 复杂的物理、化学
变化 复杂的物理、化学变化过程
高温
变化过程
CaCO
3
＋SiO
2
=====CaSiO
3
＋CO
2
↑
硅酸三钙(3CaO·SiO )
2
组成 硅酸二钙(2CaO·SiO ) 硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅 硅酸盐
2
铝酸三钙 3CaO·Al O )
2 3
得分速记
硅酸盐产品中，水泥和陶瓷的共同原料是黏土，水泥和玻璃的共同原料是石灰石。
知识点 2 新型无机非金属材料
（1）含义：高纯度含硅元素的材料，如单晶硅、二氧化硅，具有特殊的光学和电学性能。
（2）性能:在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新特性和功能。
（3）代表物:碳化硅(SiC)
①俗名:金刚砂。
②结构:碳原子和硅原子通过共价键连接,具有类似金刚石的结构。1 mol SiC 中含有 4mol
Si—C 键。
③性质和用途:硬度很大,可用作砂纸和砂轮的磨料;具有优异的耐高温抗氧化性能,可用作耐
高温材料、耐高温半导体材料等。
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学科网（北京）股份有限公司（4）其他新型陶瓷
材料类型 主要特性 示例 用途
火箭发动机的尾管及燃烧
碳化硅、氮化硅与某些金属氧
高温结构陶瓷 耐高温、抗氧化、耐磨蚀 室、汽车发动机、高温电极
化物等烧结而成
材料等
滤波器、扬声器、声纳探伤
压电陶瓷 实现机械能与电能的相互转化 钛酸盐、锆酸盐
器、点火器等
优异的光学性能，耐高温，绝 氧化铝、氧化钇、氮化铝、氟 高压钠灯、激光器、高温探
透明陶瓷
缘性好 化钙 测窗等
可用于电力、交通、医疗等
超导陶瓷 在某一临界温度下电阻为零
领域
（5）碳纳米材料
①含义：碳纳米材料是一类新型的无机非金属材料,包括富勒烯、碳纳米管及石墨烯等,它们
都是碳单质,互为同素异形体。
②类型：富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。
新型材料 结构特点 主要性能 主要应用
在溶解性、磁性、非线性光 工业材料，应用于电化学，
碳原子构成的一系
富勒烯 学性质、光导电性等方面表 催化剂，化妆品，抗癌药
列笼形分子
现出优异性能 物等
石墨片层卷成的直 比表面积大，具有高的强度 生产复合材料、电池和传
碳纳米管
径纳米级的管状物 和优良的电学性质 感器等
应用于光电器件、超级电
一个碳原子直径厚 电阻率低、热导率高、具有
石墨烯 容器、电池和复合材料等
度的单层石墨 很高的强度
方面
③用途：在能源、信息、医药等领域有广阔的应用前景。
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