第一节
一、硅及其化合物
硅元素在地壳中的含量排第二，在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态存在的硅，常见的是二氧化硅、硅酸盐等。
1、单质硅（Si）
（1）物理性质：有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大。
（2）化学性质：——比较稳定
（3）用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。
（4）硅的制备：工业上，用C在高温下还原SiO2可制得粗硅。
SiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑
2、二氧化硅（SiO2）
（1）SiO2的空间结构：立体网状结构。
（2）物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。
（3）化学性质：SiO2常温下化学性质很不活泼，不与水、酸反应（氢氟酸除外），能与强碱溶液、氢氟酸反应，高温条件下可以与碱性氧化物反应：
①与强碱反应：SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O（生成的硅酸钠具有粘性，所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液、Na2SiO3溶液碳酸钠溶液等，避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，应用橡皮塞）。
②与氢氟酸反应[SiO2的特性]：SiO2＋4HF＝SiF4↑+2H2O（利用此反应，氢氟酸能雕刻玻璃；氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放，应用塑料瓶）。
③高温下与碱性氧化物反应：SiO2＋CaO
（4）用途：光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。
3、硅酸（H2SiO3）
（1）物理性质：不溶于水的白色胶状物，能形成硅胶，吸附水分能力强。
（2）化学性质：H2SiO3是一种弱酸，酸性比碳酸还要弱，
Na2SiO3＋2HCl＝2NaCl＋H2SiO3↓
Na2SiO3＋CO2＋H2O＝H2SiO3↓＋Na2CO3（此方程式证明酸性：H2SiO3＜H2CO3）
（3）用途：硅胶作干燥剂、催化剂的载体。
4、硅酸盐
硅酸盐：硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称。硅酸盐种类很多，大多数难溶于水，最常见的可溶性硅酸盐是Na2SiO3，Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，可以作黏胶剂和木材防火剂。硅酸钠水溶液久置在空气中容易变质：
Na2SiO3＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋H2SiO3↓（有白色沉淀生成）
传统硅酸盐工业三大产品有：玻璃、陶瓷、水泥。
硅酸盐由于组成比较复杂，常用氧化物的形式表示：
硅酸钠：Na2SiO3
高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4
正长石：KAlSi3O3不能写成
应写成K2O·Al2O3·6SiO2
第二节
氯原子最外电子层上有7个电子，在化学反应中很容易得到1个电子形成Cl－，化学性质活泼，在自然界中没游离态的氯，氯只以化合态存在（主要以氯化物和氯酸盐）。
1、氯气（Cl2）
（1）物理性质：黄绿色有刺激性气味有毒的气体，密度比空气大，易液化成液氯，易溶于水。（氯气收集方法—向上排空气法或者排饱和食盐水；液氯为纯净物）
（2）化学性质：氯气化学性质非常活泼，很容易得到电子，作强氧化剂，能与金属、非金属、水以及碱反应。
①与金属反应（将金属氧化成最高正价）
Na＋Cl2===2NaCl
2Fe＋3Cl2===2FeCl3（氯气与金属铁反应只生成FeCl3，而不生成FeCl2。）
（思考：怎样制备FeCl2？Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑，铁跟盐酸反应生成FeCl2，而铁跟氯气反应生成FeCl3，这说明Cl2的氧化性强于盐酸，是强氧化剂。）
②与非金属反应
Cl2＋H2
将H2和Cl2混合后在点燃或光照条件下发生爆炸。
燃烧定义：所有发光发热的剧烈化学反应都叫做燃烧，不一定要有氧气参加。
③Cl2与水反应
Cl2＋H2O≒HCl＋HClO
将氯气溶于水得到氯水（浅黄绿色），
氯水含多种微粒，其中有H2O、Cl2、HClO、Cl－、H+、OH－(极少量，水微弱电离出来的)。
氯水的性质取决于其组成的微粒：
1）强氧化性：Cl2是新制氯水的主要成分，实验室常用氯水代替氯气，如氯水中的氯气能与KI，KBr、FeCl2、SO2、Na2SO3等物质反应。
2）漂白、消毒性：氯水中含有HClO，所以有漂白性；干燥的氯气不能使红纸褪色，因为不能生成HClO
3）酸性：氯水中含有HCl和HClO，故可被NaOH中和，盐酸还可与NaHCO3，CaCO3等反应。
4）不稳定性：HClO不稳定光照易分解。
5）沉淀反应：加入AgNO3溶液有白色沉淀生成（氯水中有Cl－）。
自来水也用氯水杀菌消毒，所以用自来水配制以下溶液如KI、
④Cl2与碱液反应：
与NaOH反应：Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O
与Ca(OH)2溶液反应：
此反应用来制漂白粉，漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分为Ca(ClO)2。
漂白粉之所以具有漂白性，原因是：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O==CaCO3↓+2HClO生成的HClO具有漂白性；
漂白粉久置空气会失效（涉及两个反应）：
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO，2HClO==2HCl+O2↑漂白粉变质会有CaCO3存在，外观上会结块。
【氯气的制备】原理与条件
⑤氯气的用途：制漂白粉、自来水杀菌消毒、农药和某些有机物的原料等。
第三节
1、硫元素的存在：硫元素最外层电子数为6个，化学性质较活泼，容易得到2个电子呈－2价或者与其他非金属元素结合成呈＋4价、＋6价化合物。硫元素在自然界中既有游离态又有化合态。（如火山口中的硫就以单质存在）
2、硫单质
①物质性质：俗称硫磺，淡黄色固体，不溶于水，熔点低。
②化学性质：S+O2
3、二氧化硫（SO2）
（1）物理性质：无色、有刺激性气味有毒的气体，易溶于水，密度比空气大，易液化。
（2）SO2的制备：S+O2
（3）化学性质
①SO2能与水反应SO2+H2O≒H2SO3（亚硫酸，弱酸，但酸性强于碳酸）此反应为可逆反应。
②SO2为酸性氧化物，可与碱反应生成盐和水。
a、
SO2＋2OH－＝SO32－＋H2O
SO2(过量)＋NaOH＝NaHSO3
b、与Ca(OH)2溶液反应：SO2(少量)＋Ca(OH)2＝CaSO3↓(白色)＋H2O
2SO2(过量)＋Ca(OH)2＝Ca(HSO3)
对比CO2与碱反应：CO2(少量)＋Ca(OH)2＝CaCO3↓(白色)+H2O
2CO2(过量)＋Ca(OH)2＝Ca(HCO3)
不能用石灰水来鉴别SO2和CO2。能使石灰水变浑浊的无色无味的气体一定是二氧化碳，这说法是对的，因为SO2是有刺激性气味的气体。
③SO2具有强还原性，能与强氧化剂（如酸性高锰酸钾溶液、氯气、氧气等）反应。SO2能使酸性KMnO4溶液、新制氯水褪色，显示了SO2的强还原性（不是SO2的漂白性）。
SO2＋Cl2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl
（将SO2气体和Cl2气体等体积混合后作用于有色溶液，漂白效果将会消失，溶液酸性增强。）
④SO2的弱氧化性：如2H2S＋SO2＝3S↓＋2H2O（有黄色沉淀生成）
⑤SO2的漂白性：SO2能使品红溶液褪色，加热会恢复原来的颜色。用此可以检验SO2的存在。
| SO2 | Cl2 |
漂白的物质 | 漂白某些有色物质 | 使湿润有色物质褪色 |
原理 | 与有色物质化合生成不稳定的无色物质 | 与水生成HClO，HClO具有漂白性，将有色物质氧化成无色物质 |
加热 | 能恢复原色（无色物质分解） | 不能复原 |
⑥SO2的用途：漂白剂、杀菌消毒、生产硫酸等。
4、硫酸（H2SO4）
（1）浓硫酸的物理性质：纯的硫酸为无色油状粘稠液体，能与水以任意比互溶（稀释浓硫酸要规范操作：注酸入水且不断搅拌）。质量分数为98%（或18.4mol/l）的硫酸为浓硫酸。不挥发，沸点高，密度比水大。
（2）浓硫酸三大性质：吸水性、脱水性、强氧化性。
①吸水性：浓硫酸可吸收结晶水、湿存水和气体中的水蒸气，可作干燥剂，可干燥H2、O2、SO2、CO2等气体，但不可以用来干燥NH3、H2S、HI气体。
②脱水性：能将有机物（蔗糖、棉花等）以水分子中H和O原子个数比2︰1脱水，炭化变黑。
③强氧化性：浓硫酸在加热条件下显示强氧化性（＋6价硫体现了强氧化性），能与大多数金属反应，也能与非金属反应。
◎与大多数金属反应（如铜）：2H2SO4
（此反应浓硫酸表现出酸性和强氧化性
◎与非金属反应（如C反应）：2H2SO4(浓)＋C===CO2
（此反应浓硫酸表现出强氧化性，如何对三种产物进行一一鉴别呢？
注意：常温下，Fe、Al遇冷浓H2SO4或冷浓HNO3发生钝化。
浓硫酸的强氧化性使许多金属能与它反应，但在常温下，铝和铁遇浓硫酸时，因表面被浓硫酸氧化成一层致密氧化膜，这层氧化膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。这种现象叫金属的钝化。铝和铁也能被浓硝酸钝化，所以，常温下可以用铁制或铝制容器盛放浓硫酸和浓硝酸。
5、硫酸的用途：干燥剂、化肥、炸药、蓄电池、农药、医药等。
第四节
1、氮的氧化物：NO2和NO
N2＋O2
一氧化氮：无色气体，有毒，能与人血液中的血红蛋白结合而使人中毒（与CO中毒原理相同），不溶于水。是空气中的污染物。
二氧化氮：红棕色气体（与溴蒸气颜色相同）、有刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水，并与水反应：
3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO，此反应中NO2既是氧化剂又是还原剂。
以上三个反应是“雷雨固氮”、“雷雨发庄稼”的反应。
2、硝酸（HNO3）：
（1）硝酸物理性质：纯硝酸是无色、有刺激性气味的油状液体。低沸点（83℃）、易挥发，在空气中遇水蒸气呈白雾状。
（2）硝酸的化学性质：具有一般酸的通性，稀硝酸遇紫色石蕊试液变红色，浓硝酸遇紫色石蕊试液先变红（H＋作用）后褪色（浓硝酸的强氧化性，具有漂白作用）。用此实验可证明浓硝酸的氧化性比稀硝酸强。浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂，能氧化大多数金属，但不放出氢气，通常浓硝酸产生NO2，稀硝酸产生NO，如：
①Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
②3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
反应①还原剂与氧化剂物质的量之比为1︰2；反应②还原剂与氧化剂物质的量之比为3︰2。
常温下，Fe、Al遇浓H2SO4或浓HNO3发生钝化，（说成不反应是不妥的），
加热时能发生反应：Fe＋6HNO3(浓)=
当溶液中有H＋和NO3－时，相当于溶液中含HNO3，此时，因为硝酸具有强氧化性，使得在酸性条件下NO3－与具有强还原性的离子如S2－、Fe2＋、SO32－、I－（通常是这几种）因发生氧化还原反应而不能大量共存。）
3、氨气（NH3）
（1）氨气的物理性质：无色气体，有刺激性气味、比空气轻，易液化，极易溶于水，1体积水可以溶解700体积的氨气（可做红色喷泉实验）。浓氨水易挥发出氨气。
（2）氨气的化学性质：
a.溶于水溶液呈弱碱性：NH3＋H2O≒NH3·H2O≒NH4＋＋OH－
生成的一水合氨NH3·H2O是一种弱碱，很不稳定，受热会分解：
NH3·H2O≒NH3
氨气或液氨溶于水得氨水，氨水的密度比水小，并且氨水浓度越大密度越小，计算氨水浓度时，溶质是NH3，而不是NH3·H2O。
氨水中的微粒：H2O、NH3、NH3·H2O、NH4＋、OH—、H＋(极少量，水微弱电离出来)。
喷泉实验的原理：是利用气体极易被一种液体吸收而形成压强差，使气体容器内压强降低，外界大气压把液体压入气体容器内，在玻璃导管尖嘴处形成美丽的“喷泉”。
喷泉实验成功的关键：（1）气体在吸收液中被吸收得既快又多，如NH3、HCl、NO2用水吸收，CO2、SO2，Cl2、H2S等用NaOH溶液吸收等。（2）装置的气密性要好。（3）烧瓶内的气体纯度要大。
b.氨气可以与酸反应生成盐：
①NH3＋HCl＝NH4Cl
因NH3溶于水呈碱性，所以可以用湿润的红色石蕊试纸检验氨气的存在，因浓盐酸有挥发性，所以也可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近集气瓶口，如果有大量白烟生成，可以证明有NH3存在。
（3）氨气的实验室制法：
1）原理：铵盐与碱共热产生氨气：通常用氯化铵和Ca(OH)2来制备氨气
2）装置特点：固＋固
3）收集：向下排空气法。
4）验满：a.湿润的红色石蕊试纸（NH3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体）
b.蘸浓盐酸的玻璃棒(产生白烟)
5)
6)
（4）氨气的用途：
4、铵盐
铵盐均易溶于水，且都为白色晶体（很多化肥都是铵盐）。
(1)受热易分解放出氨气：NH4Cl==NH3↑＋HCl↑
(2)干燥的铵盐能与碱固体混合加热反应生成氨气，利用这个性质可以制备氨气：
(3)NH4＋的检验：样品加浓碱液混合加热，放出的气体能使湿的红色石蕊试纸变蓝，则证明该物质会有NH4＋
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