二氧化硅：

①化学式SiO2
②相对分子质量：60
③类别：酸性氧化物
④晶体类型：原子晶体
⑥晶体中粒子间的作用力：共价键

二氧化硅的物理性质和化学性质：

(1)物理性质：无色透明或白色粉末，原子晶体，熔沸点都很高，坚硬难熔，不溶于水，天然的二氧化硅俗称硅石，是构成岩石的成分之一。
(2)化学性质：不活泼
①不与水反应，不能跟酸(氢氟酸除外)发生反应。
(氢氟酸不能盛放在玻璃容器中)。
②具有酸性氧化物的性质，能跟碱性氧化物或强碱反应。
(实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞的原因)

(制玻璃)
③具有弱氧化性

知识点拨：

二氧化硅晶体的结构若在硅晶体结构中的每个Si—Si键中“插入”一个氧原子，便可得到以硅氧四面体 (SiO₄)为骨架的二氧化硅的结构，如图所示。在二氧化硅晶体里，硅原子和氧原子交替排列，不会出现Si—Si键和O—O键，即每个硅原子与四个氧原子形成四个共价键，每个氧原子与两个硅原子形成共价键，因此，二氧化硅晶体中硅原子和氧原子的个数比为1：2，二氧化硅的化学式为SiO₂.

二氧化硅的用途：

①光导纤维的主要原料
②石英的主要成分是SiO₂，纯净的石英可用来制造石英玻璃。石英晶体中有时含有其他元素的化合物，它们以溶解状态存在于石英中，呈各种颜色。纯净的SiO₂晶体叫做水晶，它是六方柱状的透明晶体，是较贵重的宝石。 水晶常用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器，也用来制造高级工艺品和眼镜片。
③玛瑙石含有有色杂质的石英晶体，可用于制造精密仪器轴承，耐磨器皿和装饰品。 

硝酸的分子结构:

化学式(分子式)：HNO3，结构式：HO—NO2。 HNO3是由极性键形成的极性分子，故易溶于水，分子问以范德华力结合，固态时为分子晶体。

硝酸的物理性质和化学性质:

(1)物理性质：纯硝酸是无色油状液体, 开盖时有烟雾，挥发性酸[沸点低→易挥发→酸雾]
熔点：-42℃，沸点：83℃。密度：1.5 g/cm³，与水任意比互溶，98%的硝酸为发烟硝酸，69%以上的硝酸为浓硝酸。
(2)化学性质：
①具有酸的一些通性：例如：
(实验室制CO₂气体时，若无稀盐酸可用稀硝酸代替)
②不稳定性：HNO₃见光或受热发生分解，HNO3越浓，越易分解．硝酸分解放出的NO₂溶于其中而使硝酸呈黄色。有关反应的化学方程式为：
③强氧化性：不论是稀HNO₃还是浓HNO₃，都具有极强的氧化性，HNO3浓度越大，氧化性越强。其氧化性表现在以下几方面
A. 几乎能与所有金属(除Hg、Au外)反应。当HNO₃与金属反应时，HNO₃被还原的程度(即氮元素化合价降低的程度)取决于硝酸的浓度和金属单质还原性的强弱。对于同一金属单质而言，HNO₃的浓度越小，HNO₃被还原的程度越大，氮元素的化合价降低越多。一般反应规律为：
    金属 + HNO₃(浓) → 硝酸盐 + NO₂↑ + H₂O
    金属 + HNO₃(稀) → 硝酸盐 + NO↑ + H₂O
    较活泼的金属(如Mg、Zn等) + HNO₃(极稀) → 硝酸盐 + H₂O + N₂O↑(或NH₃等)
金属与硝酸反应的重要实例为：
①
该反应较缓慢，反应后溶液显蓝色，反应产生的无色气体遇到空气后变为红棕色(无色的NO被空气氧化为红棕色的NO₂)。实验室通常用此反应制取NO气体。
②
该反应较剧烈，反应过程中有红棕色气体产生。此外，随着反应的进行，硝酸的浓度渐渐变稀，反应产生的气体是NO₂、NO等的混合气体。

B. 常温下，浓HNO₃能将金属Fe、A1钝化，使Fe、A1的表面氧化生成一薄层致密的氧化膜。因此，可用铁或铝制容器盛放浓硝酸，但要注意密封，以防止硝酸挥发变稀后与铁、铝反应。(与浓硫酸相似)

C. 浓HNO₃与浓盐酸按体积比1∶3配制而成的混合液叫王水。王水溶解金属的能力更强，能溶解金属Pt、Au。

D. 能把许多非金属单质(如C、S、P等)氧化，生成最高价含氧酸或最高价非金属氧化物。例如：


E．能氧化某些具有还原性的物质，如等，应注意的是NO₃^-无氧化性，而当NO₃^-在酸性溶液中时，则具有强氧化性。例如，在Fe(NO₃)₂溶液中加入盐酸或硫酸，因引入了H⁺而使Fe²⁺被氧化为Fe³⁺；又如，向浓HNO₃与足量的Cu反应后形成的Cu(NO₃)₂中再加入盐酸或硫酸，则剩余的Cu会与后来新形成的稀HNO₃继续反应。 F. 能氧化并腐蚀某些有机物，如皮肤、衣服、纸张、橡胶等。因此在使用硝酸(尤其是浓硝酸)时要特别小心，万一不慎将浓硝酸弄到皮肤上，应立即用大量水冲洗，再用小苏打或肥皂液洗涤。
(3)保存方法：硝酸易挥发，见光或受热易分解，具有强氧化性而腐蚀橡胶，因此，实验室保存硝酸时，应将硝酸盛放在带玻璃塞的棕色试剂瓶中，并贮存在黑暗且温度较低的地方。
(4)用途：硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐等。

三大强酸:

几种常见酸的比较:

浓硝酸与稀硝酸的氧化性比较：

由铜与硝酸反应的化学方程式知，浓硝酸被还原为NO2，氮的化合价由+5→+4；而稀硝酸被还原为NO，氮的化合价由+5→+2，由此得出稀硝酸具有更强的氧化能力的结论是错误的。因为氧化剂氧化能力的强弱取决于得电子能力的强弱，而不是本身被还原的程度。实验证明，硝酸越浓，得电子的能力越强，因而其氧化能力越强。如稀硝酸能将HI氧化为I2，而浓硝酸可将HI氧化为HIO3。


硝酸在氧化还原反应中，其还原产物可能有多种价态的物质：等，这取决于硝酸的浓度和还原剂还原性的强弱。除前面的实例外，锌与硝酸可发生如下反应：

浓硝酸的漂白作用:

在浓硝酸中滴入几滴紫色石蕊试液，微热，可观察到：溶液先变红后褪色，说明浓硝酸具有强氧化性，可以使某些有色物质褪色(氧化漂白)。但一般不用它作漂白剂，因为它还具有强腐蚀性。新制氯水或浓硝酸能使淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色，这不是因为它们的漂白性，而是因为发生了如下的化学反应：

这是因为过量的氯水或硝酸又把I2氧化成了HIO3而使试纸褪色的。
另外，浓H2SO4遇湿润的蓝色石蕊试纸的现象是先变红后变黑。这是由浓H2SO4的强酸性和脱水性造成的(脱水炭化而变黑)。

盐类水解原理的应用:

(1)盐水解的规律：
①谁弱谁水解，谁强显谁性，越弱越水解，都弱都水解，无弱不水解
②多元弱酸根、正酸根离子比酸式酸根离子水解程度大得多，故可只考虑第一步水解
(2)具体分析一下几种情况：
①强碱弱酸的正盐：弱酸的阴离子发生水解，水解显碱性；如：Na₂CO₃、NaAc等
②强酸弱碱的正盐：弱碱的阳离子发生水解，水解显酸性；如：NH₄Cl、FeCl₃、CuCl₂等；
③强酸强碱的正盐，不发生水解；如：Na₂SO₄、NaCl、KNO₃等；
④弱酸弱碱的正盐：弱酸的阴离子和弱碱的阳离子都发生水解，溶液的酸碱性取决于弱酸和弱碱的相对强弱，谁强显谁性；
⑤强酸的酸式盐只电离不水解，溶液显酸性，如：NaHSO₄；而弱酸的酸式盐，既电离又水解，此时必须考虑其电离和水解程度的相对大小：若电离程度大于水解程度，则溶液显酸性，如：NaHSO₃、NaH₂PO₄；若水解程度大于电离程度，则溶液显碱性，如：NaHCO₃、NaHS、Na₂HPO₄等。
(3)几种盐溶液pH大小的比较强酸强碱盐pH=7、强碱弱酸盐pH>7、强酸弱碱盐pH<7
根据其相应的酸的酸性大小来比较，盐溶液对应的酸的酸性越强，其盐溶液的pH越小如：HClO酸性小于H₂CO₃，溶液pH NaClO>Na₂CO₃

酸式盐溶液酸碱性的判断：

酸式盐的水溶液显什么性，要看该盐的组成微粒。
1．强酸的酸式盐只电离，不水解，溶液一定显酸性。如溶液：
2．弱酸的酸式盐溶液的酸碱性，取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
(1)若电离程度小于水解程度，溶液显碱性。例如溶液中：溶液显碱性。NaHS溶液、Na2HPO4溶液亦显碱性
(2)若电离程度大于水解程度，溶液显酸性。例如溶液中：溶液显酸性溶液亦显酸性。

盐溶液蒸干后所得物质的判断：
 
1．考虑盐是否分解。如加热蒸干溶液，因分解，所得固体应是
2．考虑氧化还原反应。如加热蒸干溶液，因易被氧化，所得固体应是
3．盐水解生成挥发性酸时，蒸干后一般得到弱碱，如蒸干溶液，得盐水解生成不挥发性酸时，蒸干后一般仍为原物质，如蒸干溶液，得
4．盐水解生成强碱时，蒸干后一般得到原物质，如蒸干溶液，得到等。
5．有时要多方面考虑，如加热蒸干溶液时，既要考虑水解，又要考虑的分解，所得固体为

除杂的原则：

(1)不增：不增加新的杂质
(2)不减：被提纯的物质不能减少
(3)易分：操作简便，易于分离

气体除杂的原则：

(1)不引入新的杂质
(2)不减少被净化气体的量注意的问题：
①需净化的气体中含有多种杂质时，除杂顺序：一般先除去酸性气体，如：氯化氢气体，CO₂、SO₂等，水蒸气要在最后除去。
②除杂选用方法时要保证杂质完全除掉，如：除CO₂最好用NaOH不用Ca(OH)₂溶液，因为Ca(OH)₂是微溶物，石灰水中Ca(OH)₂浓度小，吸收CO₂不易完全。
方法：
A. 杂质转化法：欲除去苯中的苯酚，可加入氢氧化钠，使苯酚转化为苯酚钠，利用苯酚钠易溶于水，使之与苯分开
B. 吸收洗涤法；欲除去二氧化碳中混有的少量氯化氢和水，可使混合气体先通过饱和碳酸氢钠溶液，再通过浓硫酸即可除去
C. 沉淀过滤法：欲除去硫酸亚铁溶液中混有的少量硫酸铜，加入少量铁粉，待充分反应后，过滤除去不溶物即可
D. 加热升华法：欲除去碘中的沙子，即可用此法
E. 溶液萃取法：欲除去水中含有的少量溴，可采用此法
F. 结晶和重结晶：欲除去硝酸钠溶液中少量的氯化钠，可利用二者的溶解度不同，降低溶液温度，使硝酸钠结晶析出，可得到纯硝酸钠晶体
G. 分馏蒸馏法：欲除去乙醚中少量的酒精，可采用多次蒸馏的方法
H. 分液法：欲将密度不同且又互不相溶的液体混合物分离，可采用此法，如将苯和水分离
K. 渗析法：欲除去胶体中的离子，可采用此法。如除去氢氧化钠胶体中的氯离子
常见物质除杂总结:

原物所含杂质除杂质试剂除杂质的方法
(1)N₂(O₂)-------灼热的铜丝网洗气
(2)CO₂(H₂S)-------硫酸铜溶液洗气
(3)CO(CO₂)-------石灰水或烧碱液洗气
(4)CO₂(HCl)-------饱和小苏打溶液洗气
(5)H₂S(HCl)-------饱和NaHS溶液洗气
(6)SO₂(HCl)-------饱和NaHSO₃溶液洗气
(7)Cl₂(HCl)-------饱和NaCl溶液洗气
(8)CO₂(SO₂)-------饱和小苏打溶液洗气
(9)碳粉(MnO₂)-------浓盐酸加热后过滤
(10)MnO₂(碳粉)-------加热灼烧
(11)碳粉(CuO)-------盐酸或硫酸过滤
(12)Al₂O₃(Fe₂O₃)-------NaOH溶液（过量），再通CO₂过滤、加热固体
(13)Fe₂O₃(Al₂O₃)-------NaOH溶液过滤
(14)Al₂O₃(SiO₂)-------盐酸NH₃·H₂O过滤、加热固体
(15)SiO₂(ZnO)-------盐酸过滤
(16)CuO(ZnO)-------NaOH溶液过滤
(17)BaSO₄(BaCO₃)-------稀硫酸过滤
(18)NaOH(Na₂CO₃)-------Ba(OH)₂溶液（适量）过滤
(19)NaHCO₃(Na₂CO₃)-------通入过量CO₂
(20)Na₂CO₃(NaHCO₃)-------加热
(21)NaCl(NaHCO₃)-------盐酸蒸发结晶
(22)NH₄Cl[(NH₄)₂SO₄]-------BaCl₂溶液（适量）过滤
(23)FeCl₃(FeCl₂)-------通入过量Cl₂
(24)FeCl₃(CuCl₂)-------铁粉、Cl₂过滤
(25)FeCl₂(FeCl₃)-------铁粉过滤
(26)Fe(OH)₃胶体(FeCl₃)-------（半透膜）渗析
(27)CuS(FeS)-------稀盐酸或稀硫酸过滤
(28)I₂(NaCl)------升华
(29)NaCl(NH₄Cl)-------加热
(30)KNO₃(NaCl)-------蒸馏水重结晶
(31)乙烯(SO₂、H₂O)碱石灰洗气
(32)乙烷(乙烯)-------溴水洗气
(33)溴苯(溴)-------稀NaOH溶液分液
(34)硝基苯(NO₂)-------稀NaOH溶液分液
(35)甲苯(苯酚)-------NaOH溶液分液
(36)乙醛(乙酸)-------饱和Na₂CO₃溶液蒸馏
(37)乙醇(水)-------新制生石灰蒸馏
(38)苯酚(苯)-------NaOH溶液、CO₂分液
(39)乙酸乙酯(乙酸)-------饱和Na₂CO₃溶液分液
(40)溴乙烷(乙醇)-------蒸馏水分液
(41)肥皂(甘油)-------食盐过滤
(42)葡萄糖(淀粉)-------（半透膜）渗析

传统无机非金属材料：

硅酸盐产品	水泥	玻璃	陶瓷
主要设备	水泥回转窑	玻璃熔炉
原料	石灰石、石膏和黏土	纯碱、石灰石、石英	黏土
反应原理	复杂的物理，化学变化	Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑	复杂的物理，化学变化
主要成分	2CaO·SiO2 3CaO·SiO2 3CaO·Al2O3	Na2O·CaO·6SiO2
特性	水硬性	非晶体、无固定熔点，在一定温度范围内软化可制成各种形状	抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘
共同特点	①都用含硅的物质作原料 ②反应条件都是高温 ③都发生复杂的物理、化学变化 ④冷却后都生成成分复杂的硅酸盐

几种玻璃的特性和用途：

种类	特性	用途
普通玻璃	熔点较低	窗玻璃、玻璃瓶等
石英玻璃	膨胀系数小、耐酸碱、强度大、滤光	化学仪器；高压水银灯、紫外灯的灯壳等
光学玻璃	透光性能好、有折光和色散性	眼镜片；照相机、显微镜、望远镜用凹凸透镜等光学仪器
玻璃纤维	耐踌蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声、防虫蛀	太空飞行员的衣服等
钢化玻璃	耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂等	运动器材；汽车、火车窗玻璃等
有色玻璃	加入金属氧化物 红色：Cu2O 蓝色：Co2O3	工艺品、窗玻璃等

无机非金属材料：

1．无机非金属材料的分类：
 
2．无机非金属材料的定义：
最初，无机非金属材料主要是指硅酸盐材料，所以，硅酸盐材料也称为传统无机非金属材料。随着科学和生产技术的发展，以及人们生活的需要，一些具有特殊结构、特殊功能的新材料被相继研制出来，如半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等，我们称这些材料为新型无机非金属材料。