高考化學-非金屬元素及其化合物知識點詳解

高考化學-非金屬元素及其化合物知識點詳解專題(八)非金屬元素【學習目標】1(了解元素核外電子排布的周期性與元素性質(zhì)遞變關(guān)系，掌握典型非金屬在周期表中的位置及其性質(zhì)的關(guān)系。2(了解常見非金屬元素(Cl、Br、I、F、H、O、S、N、P、C、Si)的單質(zhì)及其化合物。【知識總結(jié)】一、元素化合物的復習方法落實存在、性質(zhì)、制備、用途四要點。(1)從位置出發(fā)，以Cs為例。位置:第六周期，IA族。?結(jié)構(gòu)特點:最外層只有一個電子，原子半徑大。?比Na、K更活潑的金屬元素，具強的金屬性。?應(yīng)隔絕空氣保存;與水反應(yīng)劇烈，可能發(fā)生爆炸;與氧氣迅速反應(yīng)，主要產(chǎn)物肯定不是Cs2O。(2)從結(jié)構(gòu)出發(fā):已知某元素原子有六個電子層，最外層2個電子?最外層電子數(shù)少，電子層數(shù)多，應(yīng)是活潑金屬，金屬性大于鈣?與水劇烈反應(yīng);氫氧化物是可溶性強堿;碳酸鹽、硫酸鹽均不溶于水。(3)從性質(zhì)出發(fā):某單質(zhì)能從水中置換出O2。?非金屬性大于氧，應(yīng)為最活潑的非金屬元素F?在周期表的右上角，第二周期?A族?可與絕大多數(shù)金屬、非金屬甚至某些稀有氣體直接反應(yīng);化合價只有-1價;幾乎無法用氧化劑將F-氧化成F2。分析:歸納:2(總結(jié)規(guī)律、串聯(lián)比較，使知識系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。歸納思維過程:位置?最外層電子數(shù)?成鍵情況?實際價態(tài)?化學式即:位置?結(jié)構(gòu)?性質(zhì)3(以結(jié)構(gòu)為主線，以元素周期律為指導，聯(lián)系類型、掌握遞變。二、非金屬元素在周期表中的位置和結(jié)構(gòu)1(22種非金屬元素，有6種是稀有氣體;除H外均處于周期表右上方;除第一周期外，每周期非金屬元素數(shù)目=8-周期序數(shù)。2(除H、He、B外，最外層電子數(shù)?4;且原子半徑比同周期的金屬元素小。高三備課組非金屬元素專題1三、非金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)1(常溫下狀態(tài):氣態(tài)H2、N2、O2、F2、Cl2(稀有氣體除外);液態(tài)Br2;其余為固態(tài)。2(晶體類型:原子晶體B、C、Si;分子晶體:除B、C、Si外的其它(常見)非金屬單質(zhì)。3(溶解性:除F2與水發(fā)生置換反應(yīng)，Cl2、Br2在水中發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)(部分)外，可以說非金屬單質(zhì)均難溶于水。四(非金屬單質(zhì)的化學性質(zhì)1(氧化性1)與氫氣反應(yīng)總結(jié):結(jié)論:非金屬元素的非金屬性越強，其非金屬單質(zhì)的氧化性就越強，就越易與氫氣反應(yīng);生成的氣態(tài)氫化物也就越穩(wěn)定。(2)與金屬反應(yīng)2Fe+3Cl2Cu+Cl22FeCl3劇烈反應(yīng)，大量棕褐色的煙。(((((CuCl2劇烈燃燒，生成棕黃色的煙。加少量水，溶液變綠色;再加水，溶液變(((((藍綠色。當大量氯化銅溶于少量水時，由于水分子少氯離子多，銅離子主要以[CuCl4]2-的形式存在，[CuCl4]2-離子為黃色所以濃氯化銅溶液為棕黃色同樣，在稀氯化銅溶液中，由于氯離子少水分子多銅離子主要以水合銅離子([Cu(H2O)4]2+)的形式存在，[Cu(H2O)4]2+離子為藍色，所以稀氯化銅溶液呈藍色高三備課組非金屬元素專題2中等濃度的氯化銅溶液由于都含有數(shù)目差不多的[Cu(H2O)4]2，和[CuCl4]2-離子，則中等濃度的氯化銅溶液顯藍色和黃色的復合色,,,,綠色所以，氯化銅加水稀釋歷盡黃,綠,藍的過程。6Fe+4O22Cu+O2Fe+S2Cu+S2Fe3O4劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體。2CuO加熱變黑。FeS劇烈反應(yīng)，生成黑色固體。Cu2S銅在硫蒸氣中燃燒，有紅光。結(jié)論:非金屬單質(zhì)與變價金屬反應(yīng)，若非金屬單質(zhì)的氧化性較強(如O2、Cl2、Br2等)，則金屬被氧化成高價態(tài)化合物;若非金屬單質(zhì)的氧化性較弱(如I2、S等)，則金屬被氧化成低價態(tài)化合物。(3)非金屬單質(zhì)間的反應(yīng)通常，非金屬單質(zhì)可以與O2或X2反應(yīng)，生成相應(yīng)的氧化物或鹵化物。O2做氧化劑，除X2外的非金屬單質(zhì)均可被直接氧化;X2做氧化劑，許多非金屬單質(zhì)也可被氧化，較熟悉情況為H2、P等。原則:非金屬性強的氧化非金屬性弱的。(4)非金屬間的置換即:元素同周期，右邊的置換左邊的;元素同主族;上面的置換下面的。寫化學方程式:?Cl2+Br-(I)或Br2+I;O2+H2S;C+SiO2。?F2+H2O;Cl2+H2S;CH4+O2(不完全燃燒)。?O2+HI;Br2+H2S;I2+H2S。五((非金屬)氣態(tài)氫化物1(物理性質(zhì):一般都是無色氣體;除CH4、SiH4外，均為極性分子，都有刺激性氣味;HX、NH3易溶于水，H2S可溶，其余一般不溶。2(水溶液酸堿性:?A、?A族元素的氣態(tài)氫化物的水溶液一般為揮發(fā)性酸(HCl、HBr、HI為強酸，其余為弱酸);NH3水溶液堿性，其余不溶，可視為中性。高三備課組非金屬元素專題-33(水溶液酸性還原性:非金屬元素的非金屬性越強，其氣態(tài)氫化物的還原性越弱;非金屬元素的非金屬性越弱，其氣態(tài)氫化物的還原性越強。六(非金屬元素的含氧酸(1)常見的含氧酸(2)酸性強弱遞變規(guī)律同主族由上至下酸性逐漸減弱;同周期由左到右酸性逐漸增強;同種元素中，高價態(tài)酸的酸性一般大于低價態(tài)酸的酸性。(3)氧化性酸與還原性酸常見的強氧化性酸有:HNO3、濃H2SO4、HClO等。常見的還原性酸有:H2SO3、H3PO3等。HNO2既有氧化性，又有還原性，但以氧化性為主。(4)某些酸的特殊性質(zhì)濃H2SO4:吸水性?做干燥劑;脫水性?使晶體脫結(jié)晶水，使有機物碳化。HClO:漂白作用。漂白原理與Na2O2同，是利用強氧化性破壞有色物質(zhì)。H2SO3:漂白作用。與某些有色物質(zhì)結(jié)合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，加熱后恢復原色。HF:與SiO2反應(yīng)。SiO2+4HF?SiF4?+2H2O注意:酸的氧化性與氧化性酸是兩個不同的概念。酸的氧化性就是指酸中H結(jié)合電子的性質(zhì)，凡酸皆有此性質(zhì)。而氧化性酸是指含氧酸的中心元素結(jié)合電子的性質(zhì)。七(非金屬元素的化學性質(zhì)(注意反應(yīng)條件、現(xiàn)象、生成物的聚集狀態(tài))+高三備課組非金屬元素專題4高三備課組非金屬元素專題5八(常見非全屬單質(zhì)的制取方法1(電解法?電解水溶液:如2NaCl，2H2O電解電解2NaOH，Cl2?，H2??電解熔融物:如2KHF22(分解法:如2KClO3高溫F2?，H2?，2KF2KCl，3O2?22CH4C，2H22H2O2MnO2H2O，O2?2H2O，2S3(置換法:如Cl2，2NaBr,2NaCl，Br22H2S，O2(不足)(氧化法:如MnO2，4HClMnCl2，Cl2?，2H2O4NaBr，3H2SO4，MnO2,2Na2SO4，MnSO4，2Br2+3H2O2H2S，SO2,3S，2H2O高溫5(還原法:C，H2OCO，H2，Zn，2HCl,ZnCl2，H2?高溫2C，SiO2【典型例題】Si，2CO?例2(由短周期元素形成的四種常見的非金屬單質(zhì)A、B、C、D。在室溫下，它們之中有三種氣體，一種固體。在這些單質(zhì)中，B的式量最小，C次之。這些單質(zhì)和甲、乙、丙、X、Y五種化合物之間存在如下關(guān)系:高三備課組非金屬元素專題6(1)寫出化合物乙的化學式______。(2)上述圖示的化學反應(yīng)共有。種基本反應(yīng)類型，其中化合反應(yīng)有______個。(3)上述四種單質(zhì)中存在同素異形體的元素是(寫元素符號)______。答案:A:PB:H2C:O2D:Cl2X:P2O5Y:PCl5(1)H3PO4(2)2種(化合與復分解)，5(3)O(O2與O3)、P(紅磷與白磷)例3(有A、B、C、D四種單質(zhì)。在一定條件下，B可以和A、C、D化合生成化合物甲、乙、丙，C和D化合生成化合物丁。已知甲、乙、丙每個分子中都含有10個電子，并且甲、乙、丙、丁有如下關(guān)系:回答:(1)單質(zhì)B的化學式。(2)單質(zhì)A與化合物乙反應(yīng)的化學方程式。(3)根據(jù)化合物丙、丁中D元素化合價判斷丙、丁是否在一定條件下生成單質(zhì)D，簡述判斷理由?！菊n堂練習】1.下列氫化物的還原性按由強到弱的順序排列的是A.H2Se>H2S>HI>HBr>HCl高三備課組()B.H2S>H2Se>HI>HBr>HCl非金屬元素專題7C.HI>HBr>HCl>H2S>H2SeD.H2Se>H2S>HCl>HBr>HIFe2O3+SO2?+SO3()2.將綠礬晶體加強熱，除生成水蒸氣以外，還發(fā)生如下反應(yīng):2FeSO4?，如將生成的混和氣體通過氯化鋇溶液，應(yīng)發(fā)生的現(xiàn)象有A.不一定產(chǎn)生BaSO4沉淀C.一定有SO2逸出B.一定產(chǎn)生BaSO3沉淀D.一定有SO3氣體逸出3.磷化氫的分子式為PH3，又稱為膦，是一種無色有類似大蒜氣味的氣體，劇毒，膦在空氣中的著火點是150?，下列敘述中正確的是()A.膦分子呈三角錐形，其中P—H鍵的鍵長要小于氨分子中N—H鍵的鍵長B.膦的水溶液呈堿性，但其pH要比同濃度氨水的pH小C.膦是一種還原性的氣體，其還原性比氨氣的還原性要強D.化合物PH4I是一種很穩(wěn)定的晶體，在受熱時不分解4(氫疊氨酸(HN3)與醋酸酸性相近，其鹽穩(wěn)定，但受撞擊時發(fā)生爆炸生成N2，有關(guān)氫疊氮酸及其鹽的敘述有:?NaN3的水溶液顯堿性，?HN3的固體屬于分子晶體，?NaN3的固體是離子晶體，?NaN3可用于小汽車防撞保護氣囊。其中正確的是(A(?、?、?B(?、?、?C(?、?、?)D(全對5(某K2CO3樣品中含有Na2CO3、KNO3、Ba(NO3)2三種雜質(zhì)中的一種或二種，現(xiàn)將13.8g樣品加入足量水，樣品全部溶解，再加入過量的CaCl2溶液，得到9g沉淀，對樣品所含雜質(zhì)的正確判斷是A(肯定有KNO3C(肯定沒有Ba(NO3)2，可能有KNO3()B(肯定有KNO3，可能還含有Na2CO3D(肯定沒有Na2CO3和Ba(NO3)26(下列關(guān)系圖中，A是一種正鹽，D的分子量比C的式量大16，E是酸。當X無論是強酸還是強堿時都有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(其它產(chǎn)物及反應(yīng)所需條件均已刪去):回答下列問題:(1)A是____，Y是_____，Z是_____，(2)當X是強酸時，A、B、C、D、E均合同一種元素，E是______，(3)當X是強堿時，A、B、C、D、E均合同一種元素，E是______。7(已知A、B、C、D是短周期中的4種非金屬元素，它們的原子序數(shù)依次增大。A元素原子形成的離子就是一個質(zhì)子。又知，?B單質(zhì)在高溫下可從A與D組成的某種化合物中置高三備課組非金屬元素專題8換出A，同時生成化合物BD，?A、C、D三種元素組成的某種鹽水溶液顯酸性，?B、C均能與D組成原子數(shù)比為1?1和1?2的化合物。(1)寫出?中反應(yīng)的化學方程式______，(2)寫出?中鹽的水溶液顯酸性的原因(寫出離子方程式)______，(3)這四種元素可組成原子個數(shù)比4?1?2?1(按A、B、C、D順序)的化合物，其名稱為____。這四種元素又可組成原子個數(shù)比為4?1?1?2(按A、B、C、D順序)____，的化合物，其結(jié)構(gòu)簡式為__(4)C元素的氣態(tài)氫化物能還原CuO，生成Cu、C單質(zhì)及A與D形成的化合物，該反應(yīng)的化學方程式為______。8(某學生設(shè)計實驗，欲選用下列試劑證明NaNO2既有氧化性，又有還原性。試劑:酸性高錳酸鉀溶液、硝酸、硫酸、碘單質(zhì)、淀粉-碘化鉀試紙?；卮?欲證明NaNO2的氧化性，所選用的試劑是______，觀察到的現(xiàn)象是_____。欲證明NaNO2的還原性，所選用的試劑是______，觀察到的現(xiàn)象是___【課后習題】1(汽車尾氣中的CO、NO都是城市空氣中濃度較高的嚴重污染物，有關(guān)它們的敘述不正確的是A(CO、NO的燃燒產(chǎn)物分別是CO2和NO2B(NO、NO2的混合氣可與水反應(yīng)生成一些HNO2，但NO、NO2都不是HNO2的酸酐___。C(化學上有一種說法:等電子體結(jié)構(gòu)類似。CO與NO(亞硝酰基陽離子)的微粒中最外層電子數(shù)之和相等，應(yīng)具有類似的結(jié)構(gòu)D(在催化劑作用下，可通過反應(yīng):2CO+2NO?N2+2CO2來達到凈化汽車尾氣的目的2(下列物質(zhì)間發(fā)生化學反應(yīng):?H2S+O2，?Na+O2，?Cu+HNO3，?P2O5+H2O，?Fe+HCl。在不同條件下得到不同產(chǎn)物的是(A(????B(???)D(?????()+C(????3(下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述中,錯誤的是A(制普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石、石英B(氨是制作氮肥、硝酸、銨鹽的重要原料C(將二氧化硫催化氧化成三氧化硫后,在吸收塔內(nèi)用水吸收制得濃硫酸高三備課組非金屬元素專題9D(煉鐵的主要原理是在高溫下,用還原劑從鐵礦石把鐵還原出來4(A、B、C是中學化學常見的三種化合物，它們各由兩種元素組成，甲、乙是兩種單質(zhì)，這些化合物和單質(zhì)之間存在如下的關(guān)系:據(jù)此判斷:(1)在A、B、C這三種化合物中，必定含有乙元素的是____(用A、B、C字母填寫)。(2)單質(zhì)乙必定是____(填“金屬”或“非金屬”)，其理由是____(3)單質(zhì)乙的化學式可能是____，則化合物B的化學式是____。5(在化工生產(chǎn)中，要用到一種無色、可溶于水的晶體:鋁銨礬。該晶體是一種復鹽，其主要成分是十二水合硫酸鋁銨。向該復鹽的濃溶液中逐滴加入濃NaOH溶液，將發(fā)生一系列變化。NH4++Al3++H2O?Al(OH)3?+NH3?試回答:(1)硫酸鋁銨在水溶液中的電離方程式為______;(2)在逐滴加入濃NaOH溶液的過程中，產(chǎn)生的現(xiàn)象有:?溶液中出現(xiàn)白色沉淀;?有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生;?白色沉淀量逐漸增多;?白色沉淀完全消失;?白色沉淀量逐漸減少。請答出各種現(xiàn)象由先到后出現(xiàn)的順序(用序號回答)____?____?____?____?____;(3)寫出滴入NaOH溶液的過程中，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式:?____;?______;?____。專題(八)非金屬元素答案例1Ge:第?主族元素，最高正價+4;最高價氧化物GeO2。Bi:第?主族元素，最外層5個電子?滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)應(yīng)形成共價鍵數(shù)目:8-5=3?BiCl3?在BGO中鉍為+3價?氧化物Bi2O3。設(shè)BGO化學式為mGeO2?nBi2O3高