常見非金屬及其化合物的易錯(cuò)“雷區(qū)”

馮存良

一、易忽視的硅及其化合物的特殊性

1.自然界中無游離態(tài)的硅;通常原子晶體不導(dǎo)電，但晶體硅是很好的半導(dǎo)體材料，是制作光電池的材料;SiO2不導(dǎo)電，是制作光導(dǎo)纖維的材料。

2.工業(yè)上制備粗硅，是用過量的C和SiO2在高溫下反應(yīng)，由于C過量，生成的是CO而不是CO2，該反應(yīng)必須在隔絕空氣的條件下進(jìn)行。

3.氫氟酸不能用玻璃容器盛放;NaOH溶液能用玻璃試劑瓶盛放，但不能用玻璃塞。

4.酸性氧化物一般能與水反應(yīng)生成酸，但SiO2不溶于水;酸性氧化物一般不與酸作用，但SiO2能與HF反應(yīng)。

5.常見含硅物質(zhì)的成分易混淆：計(jì)算機(jī)芯片的成分是晶體硅而不是SiO2;水晶、石英、瑪瑙等主要成分是SiO2，而不是硅酸鹽;傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸鹽。

二、易忽視的濃硫酸“量變”引起的“質(zhì)變”

在理解濃硫酸與銅、鋅、鐵、鋁以及與碳、硫等反應(yīng)時(shí)，要?jiǎng)討B(tài)地看待反應(yīng)過程。例如在濃硫酸與銅的反應(yīng)中，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度逐漸降低，最后變成了稀硫酸，稀硫酸與銅不反應(yīng)。與此類似的還有濃鹽酸與二氧化錳的反應(yīng)。濃硫酸與鋅反應(yīng)，開始時(shí)生成的氣體是SO2，變成了稀硫酸后，生成的氣體是H2。

三、易忽視的鹵族元素及其化合物的特性

1.氯氣具有強(qiáng)氧化性，與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)均生成高價(jià)態(tài)的金屬氯化物，如FeCl2不能由兩種單質(zhì)化合生成。

2.氯氣沒有漂白性，不能使干燥的有色布條褪色，但可使?jié)駶?rùn)的有色布條褪色，起漂白作用的物質(zhì)是HClO。

3. Cl2可使?jié)駶?rùn)石蕊試紙先變紅后褪色，原因是Cl2與水反應(yīng)生成的酸使石蕊先變紅，HClO使變色后的石蕊褪色。

4. HClO不穩(wěn)定，不能單獨(dú)存在，只存在于氯水、次氯酸鹽溶液或次氯酸鹽與酸反應(yīng)的混合物中。

5.久置氯水成分與性質(zhì)：氯水中存在反應(yīng)Cl2+H2O HCl+ HClO，久置氯水因HClO見光分解，隨著HClO的消耗，最后成為鹽酸，因此久置氯水酸性增強(qiáng)，無漂白性。

6.不能用pH試紙測(cè)量氯水的pH，原因是氯水中的HClO具有漂白性。

7.淀粉遇I2顯藍(lán)色，這是碘單質(zhì)的特殊性質(zhì)，該性質(zhì)可用于檢驗(yàn)Cl2。Cl2可使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán)，其實(shí)質(zhì)是Cl2+2I-=2Cl-+I2。此外碘單質(zhì)易升華，是常溫下固體單質(zhì)中唯一的雙原子分子。

8.氟元素?zé)o正價(jià)，F(xiàn)2與H2O發(fā)生置換反應(yīng)生成O2：2F2+2H2O=4HF+O2;F2不能從NaX溶液中置換出X2（X代表Cl、Br、I）。

9.鹵族元素的單質(zhì)F2、Cl2、Br2均能將Fe氧化為Fe3+，而I2只能把Fe氧化為Fe2+，即：I2與Fe反應(yīng)產(chǎn)生FeI2，F(xiàn)e與其他鹵素單質(zhì)生成FeX3。

10. CH2Cl2、CH3CH2Cl、CCl4等微粒中的氯元素為非離子型氯，不能與Ag+結(jié)合生成沉淀，故不能用AgNO3溶液直接檢驗(yàn)。

四、易忽視的氮及其化合物的特性

1.因?yàn)樗芤褐邪l(fā)生反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以無論何種情況下水溶液中都不會(huì)剩余NO2。

2.氮的氧化物都有毒，其中NO2與N2O4存在下列平衡：2NO2 N2O4，因此實(shí)驗(yàn)測(cè)得NO2的平均相對(duì)分子質(zhì)量大于46。

3. NO只能用排水法收集，不能用排空氣法收集;NO2只能用向上排空氣法收集，不能用排水法收集。

4.驗(yàn)證某無色氣體是NO的方法是向無色氣體中通入O2或空氣，無色氣體變?yōu)榧t棕色。

5.NO2既有氧化性又有還原性，以氧化性為主。NO2能使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán)。

6.氨氣極易溶于水，直接通入水中會(huì)引起倒吸。氨水的成分主要是NH3·H2O，但在計(jì)算濃度時(shí)，溶質(zhì)應(yīng)為NH3，且氨水的濃度越大，密度越小。

7.固體中NH4+的檢驗(yàn)方法是取樣溶解，加入濃氫氧化鈉溶液并加熱，用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體，若試紙變藍(lán)說明原固體含有NH4+。

8.液氨是由氨氣液化而得到的純凈物，所含粒子只有NH3分子;氨水是由NH3溶于水而形成的混合物，所含粒子有三種分子：NH3、NH3·H2O、H2O;三種離子：NH4+、OH-、H+。

9.實(shí)驗(yàn)室用固體銨鹽與堿共熱制NH3時(shí)，不能使用NH4HCO3、NH4NO3及NaOH固體，因?yàn)镹H4HCO3受熱分解產(chǎn)生CO2，使制得的NH3不純;NH4NO3受熱時(shí)易發(fā)生爆炸;NaOH容易吸水結(jié)塊，不利于NH3的產(chǎn)生和逸出，且加熱條件下NaOH容易腐蝕玻璃。

10.干燥氨氣時(shí)不能選用酸性干燥劑，如濃硫酸、P2O5等，也不能選用無水CaCl2，因?yàn)樗鼈兙芘cNH3發(fā)生反應(yīng)，通常選用堿石灰。

五、易混淆的無機(jī)非金屬材料

1.傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。

（1）常見硅酸鹽材料比較

水泥 玻璃 陶瓷

生產(chǎn)原料 石灰石、黏土 純堿、石灰石、石英 黏土

主要設(shè)備 水泥回轉(zhuǎn)窯 玻璃窯 陶瓷窯

（2）玻璃生產(chǎn)中的兩個(gè)重要反應(yīng)：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑;CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。

2.新型無機(jī)非金屬材料，如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、光導(dǎo)纖維、生物陶瓷、壓電陶瓷等。