高三化學(xué)考點解析復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案31

考點31非金屬元素知識的綜合應(yīng)用

考點聚焦

1.理解非金屬的概念。

2.了解元素原子核外電子排布的周期性與元素性質(zhì)遞變關(guān)系。

重點掌握典型非金屬（鹵族元素）在周期表中的位置及與其性質(zhì)的

關(guān)系。了解其他常見非金屬元素（如：H、0、S、N、P、C、Si）的

單質(zhì)及其化合物。

知識梳理

一、非金屬元素在周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu)特點：

1.位置：在已知的元素中，非金屬共22種（包括6種稀有氣體

元素），除氫元素位于周期表的IA族外，其余都集中在元素周期表

階梯線（硼、硅、碑、硅、破斜線）的右上方。

20原子結(jié)構(gòu)特點及化合價：

I.最外層電子均大于、等于3（除H以外），與其主族序數(shù)相同。

II.最高正價分別為：+4+5+6+7（與族序數(shù)相等）

對應(yīng)最低負價：-4-3-2-1（等于族序數(shù)減8）

III.非金屬元素一般都有變價：除呈現(xiàn)上述最高價及最低價以外，

有的非金屬還呈現(xiàn)其它價態(tài)。如：

S：+4價；N：+1+2+3+4價；C1：+1+3+5價。

3.非金屬單質(zhì)的聚集狀態(tài)和同素異形體：

①典型的非金屬單質(zhì)在固態(tài)時為分子晶體，如：F2、Ck、Br2>12>

。2、S、岫、P］、H2,這些晶體表現(xiàn)為硬度不大，熔點不高，易揮發(fā)、

不導(dǎo)電，它們在常溫下聚集態(tài)為氣態(tài)（“氣”字頭）液態(tài)（'/”旁）

或固態(tài)（“石”字旁）

②碳（金剛石）、硅、硼為原子晶體，硬度很大，熔沸點很高。由

于原子晶體中沒有離子和自由電子,所以固態(tài)和熔融態(tài)都不導(dǎo)電。但

某些原子晶體，如單晶硅可以作為半導(dǎo)體材料。

③非金屬元素常出現(xiàn)同素異形現(xiàn)象。如：金剛石與石墨；白磷與

紅磷；與。3；S2、S4>S8等互為同分異構(gòu)體。

二、元素非金屬性的強弱規(guī)律

1.常見非金屬元素的非金屬性由強到弱的順序：F、0、Cl、N、

Br、I、S、P、C、Si、H

2.元素的非金屬性與非金屬單質(zhì)活潑性是并不完全一致的：如

元素的非金屬性0>Cl,N>Br；而單質(zhì)的活潑性：02<C12,N2

<Br2o但由于某些非金屬單質(zhì)是雙原子分子，原子間以強烈的共

價鍵相結(jié)合（如NN等），

當參加化學(xué)反應(yīng)時，必須消耗很大的能量才能形成原子，表現(xiàn)出了單

質(zhì)的穩(wěn)定性。這種現(xiàn)象不一定說明這種元素的非金屬性弱。強的分子

內(nèi)共價鍵恰是非金屬性強的一種表現(xiàn)。

3.比較非金屬性強弱的八條依據(jù)

（1）元素在周期表中的相對位置

①同周期元素，自左向右，元素的非金屬性依次增強，如F>0

>N>C>B；C1>S>P>Si等。

②同主族元素自上而下，非金屬性依次減弱，如F>Cl>Br>I；

0>S>Se；N>P>As等。

(2)非金屬單質(zhì)與氫氣化合的越容易，非金屬性越強。如F2>

Ck、Bn、&與乩化合由易到難，所以，非金屬性F>Cl>Br>I。

(3)氣態(tài)氫化物的越穩(wěn)定，非金屬性越強，如穩(wěn)定性HF>H20

>HCl>NH3>HBr>HI>H2S>PH3,所以非金屬性F>O>Cl>N>Br>I

>S>Po

(4)最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性越強，非金屬性越強，

如酸性HC10,>H2S01>H3P04>H2C03>H1Si0o則非金屬性C1>S>P>C

>Sio

(5)非金屬性強的元素的單質(zhì)能置換出非金屬性弱的元素的單

質(zhì)。如2F2+2H20=4HF+02t；。2+4?=2乩0+25(地康法制Cl2)；

Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2；3C12+2NH3=N2+6HC1；Cl2+H2S=S+2HClo

(6)非金屬單質(zhì)對應(yīng)陰離子的還原性越強，該非金屬元素的非

金屬性越弱。常見陰離子的還原性由強到弱的順序是S2->I>Br>

Cl>F,則非金屬性SVIVBrVCIVF。

(7)與變價金屬反應(yīng)時，金屬所呈價態(tài)越高，非金屬性越強，

如Cu+Ck^^CuCk;2CU+S^=CU2S,說明非金屬性C1>S。

(8)幾種非金屬同處于一種物質(zhì)中，可用其化合價判斷非金屬

性的強弱，如HC10、HCKh中，氯元素顯正價、氧元素顯負價，說明

氧的非金屬性強于氯。

三、非金屬元素的化學(xué)性質(zhì)(注意反應(yīng)條件、現(xiàn)象、生成物的聚

集狀態(tài)）

「氧化性：與氫反應(yīng)生成氫化物

「s、岫、p^c與a反應(yīng)

1.與非金屬反國還原性vc、P與Ck反應(yīng)

Ic與s反應(yīng)

rClz、與金屬反應(yīng)（變價金屬顯高價）

Oz與金屬反應(yīng)

2.與金屬反應(yīng)VS與金屬反應(yīng)（變價金屬顯低價）

Ne與活潑金屬反應(yīng)（如Mg等）反應(yīng)

〔C與活潑金屬反應(yīng)

“氧化性：2氏+2風(fēng)0=4曲檢"

3.與水反應(yīng)三歧化反應(yīng)：及+KO=HX+HXO以=ClnBmIt）；

a\iB

[Djinn

L還原性：C+HeO--CO+Hz

「歧化：及+20斤=￡+乂0-+口0（X2=Ck、B&、L）；

tt

4.與誠反應(yīng)，3S+60lT=2S'+S03'+3HE0

l還原性：51+20^+140=SiO3t+2ftt

JE金屬單質(zhì)間的置換，ClI+2KBr=2KCl+Brs

5.與鹽反應(yīng)，與低價態(tài)鹽：如2FeBr工+3cli：=2FeCL+2Brz

^2NaiS03+O2=2NazS04

同化性：&（Ck、Bs、1、”）與還原性酸反應(yīng)，如

6.與酸反應(yīng)，Clz+HsSO3+HEO=ftSO<+2HCl

〔還原性：C、S、P與強氧化性酸（如濃HN0?濃風(fēng)S0?）反應(yīng)

c=3\>B~o~yB

-.（RJUHI向ftm

r還原性：如2C+Si（VSi+2C0t；CH%2c0；

a-jB

向ftm

7.與氧化物反嗎C+2Cu0=----==2Cu-K20z

氧化性：低價氧化物被氧氣氧化，如2N092=2N0e；

\&（Clz、BrJ與Sa+時反應(yīng)

（燒的燃燒：C,H.+（n+—）0^1100^—liO

42

燒的衍生物燃燒：QHA+（x+上-￡）OgfxC0e+工HeO

422

8.與有機物反應(yīng)J不飽和煌的加成：CHs=CHt+X!^CHsXCH￡X

|烷年、芳香燒的取代，

四、常見非全屬單質(zhì)的制取方法

1.電解法

①電解水溶液：如2NaCl+2H202NaOH+Cl2t+H2t

②電解熔融物：如2KHFz=^"F2t+H2t+2KF

2.分解法：如2KC10sMM2KC1+302tCH,高溫C+2H?

A

2H。MnO?2H?0402t

3.置換法：如Cl2+2NaBr=2NaCl+Br22H2S+02(不足)

2H?0+2S

4.氧化法：如MIA+4HC1(濃)3=MnCb+C12t+2H2。

4NaBr+3H2soi+MnO2=2Na2S0.1+MnSO.(+2Br2+3H20

2H2S+S02=3S+2H20

5.還原法：C+H?OCO+H?Zn+2HCl=ZnCl2+H2f2C+

Sip,mSi+2C0t

試題枚舉

【例11(1)氟化鉀、氟化氫的制備反應(yīng)式為：K2CO3+C+

2NH3^=2KCN+3H20；AH=+276kJ/mol①

C0+NH3^=HCN+H20；△H=+46kJ/mol②

鼠離子為負一價(CN),其中碳氮元素的化合價分別為。

以上兩個反應(yīng)是否均為氧化還原反應(yīng)？（2）制備純凈無水HCN（沸

點299K)的另一種方法是：混合磨細的KCN和KHS粉末適度加熱①

試寫出這個反應(yīng)式。②為什么要磨細和用粉末？③為什么要強調(diào)適度

加熱？

解析：據(jù)共價鍵理論，一般當碳同非金屬性比它強的元素結(jié)合時,

碳顯正價，氮為負價，為-3價，所以(CN9中碳為+2價，氮為-3價。

故①為氧化還原反應(yīng)，②為非氧化還原反應(yīng)。第二種方法制備HCN

是固體與固體之間的反應(yīng)，故磨細和用粉末的目的是增大表面積，加

快反應(yīng)速率，據(jù)題意知，第二種方法制備HCN如溫度太低，反應(yīng)速率

較小，溫度太高,則酸式鹽易分解發(fā)生副反應(yīng)：2KHS—=KS+HSfo

A22

該反應(yīng)的化學(xué)方程式為KCN+KHS^=HCNt+KS

A2O

【例2】金屬M可以在不同條件下發(fā)生下列五個反應(yīng)：M+A-I

M+B—HM+C^H+FM+D-H+AM+E—I+G其中(1)A、B、

C、D、E在通常情況下都是氣體，并且C是CO2。(2)上述反應(yīng)的產(chǎn)

物，在不同條件下，還可和有關(guān)反應(yīng)物發(fā)生下列反應(yīng)：F+B-CA+

GfE,(3)I是一種離子化合物，它可以水解產(chǎn)生一種白色沉淀和E。

該白色沉淀加熱可分解為H和出0。而E則是分子晶體，其分子中共

有10個電子，根據(jù)以上條件，判斷并寫出有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式：

A,B,C,D,E,

F,G