专题非金属元素及其化合物学生

1复习：非金属元素及其化合物知识体系和复习重点一、非金属元素化合物通性1．结构和位置(1)非金属元素在周期表中的位置：除氢外，非金属元素都位于周期表的右上方。H元素在左上方。F为非金属性最强的元素。(2)非金属元素的原子结构特征及化合价①与同周期的金属原子相比较最外层电子数较多。②与同周期的金属原子相比较，非金属原子核电荷数较大，原子半径较小，化学反应中易得电子，表现氧化性。③最高正价等于族序数，对应最低负价等于族序数减8；如S、N、Cl等还呈现变价。2．非金属单质(1)几种重要固态非金属单质的结构和物理性质。（2）重要气、液态非金属单质的结构和物理性质3．非金属气态氢化物(1)分子构型与物理性质：ⅣA—RH4正四面体结构，非极性分子；VA—RH3三角锥形，极性分子；ⅥA—H2R“V”型，极性分子；ⅦA—HR直线型，极性分子。固态时均为分子晶体，2熔沸点较低，常温下H20是液体，其余都是气体。（2）化学性质①稳定性及水溶液的酸碱性：非金属元素原子跟氢原子通过共价键形成气态氢化物，一般元素的非金属性越强，跟氢化合能力越强，生成的气态氢化物越稳定，因此气态氢化物的稳定性是非金属性强弱的重要标志之一。②还原性：a.与O2：NH3→NO，H2S→SO2（或S），HCl→Cl2b.与Cl2：H2S→S，HBr→Br2，NH3→N2c.与Fe3+：H2S→S，HI→I2d．与氧化性酸：H2S+H2S04(浓)，HBr、HI分别与浓H2S04及浓(稀)HNO3反应。e．与强氧化剂：H2S、HCl等可与KMn04(酸化)作用。4．非金属氧化物(1)分子极性、晶体结构：分子内含有极性键:属于非极性分子：CO2等；属于极性分子：NO、SO2等；除SiO2是原子晶体外，其余非金属氧化物为分子晶体。(2)物理性质:颜色：NO2为红棕色，其余常见非金属氧化物为无色；气味：NO2、S02具有刺激性气味；水溶性：S02(1：40)，C02(1：1)，N02与水反应，SiO2、CO、NO不溶于水；毒性：NO、CO、SO2、NO2有毒。5．最高价含氧酸（1）最高价氧化物对应的酸的酸性强弱规律：①对于同种非金属形成的不同含氧酸，其非金属的价态越高，酸性越强。如：HCl04HClO3HCl02HCl0，H2S04H2S03，HN03HN02。②证明酸性强弱顺序，可用“强酸制弱酸”的规律。如：Na2Si03+C02+2H20=Na2C03+H4Si04↓(水玻璃敞口放置变浑浊)Ca(ClO)2+C02+H20=CaC03↓+2HClO(漂白粉遇潮湿的CO2产生HCl0)③常见酸的酸性强弱顺序：6．非金属性强弱的判断依据及其应用元素非金属性的本质是元素的原子吸引电子的能力。这种能力的大小取决于原子半径、核电荷数、最外层电子数，常通过以下几方面比较元素的非金属性：(1)元素在周期表中的相对位置。(2)非金属单质与H2化合的条件及对应氢化物的稳定性(3)最高价氧化物对应水化物的酸性(4)非金属单质间的置换反应(5)非金属单质对应阴离子的还原性(6)与变价金属反应时，金属所呈现的化合价。(7)两非金属元素直接形成化合物的化合价的相对高低。3二、重点非金属元素化合物(一)卤素1．分清氯水、溴水的成分，反应时的作用和褪色的原理。氯水中正因为存在可逆反应Cl2+H2OHCl+HClO，使其成分复杂且随着条件的改变，平衡发生移动，使成分发生动态的变化。氯水中的HClO能使有色物质被氧化而褪色。反之，也有许多物质能使氯水、溴水褪色，发生的变化可属物理变化（如萃取），也可属化学变化，如歧化法（加碱液）、还原法（如Mg、SO2等）、加成法（加不饱和的有机物）等。应。2．区分清楚萃取和分液的原理、仪器、操作以及适用范围与其他物质分离方法不同。萃取和分液是物质分离的众多方法之一。分液适用于分离互不相溶的两种液体，而萃取是根据一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解性有很大差异从而达到提取的目的。分液操作时注意“先下后上、下流上倒”的顺序。为确保液体顺利流出，一定要打开上部塞子或使瓶塞与瓶颈处的小孔或小槽对齐，与大气相通。（二）氮磷1．氨水显弱碱性的理解。氨气溶于水形成氨水，氨水少部分电离出OH-、NH4+，所以氨水具有弱碱性。注意以下两点：(1)氨水遇Al3+、Fe3+、Mg2+分别可以生成Al(OH)3、Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀，但氨水中滴加Ag+溶液开始出现沉淀AgOH，继续滴加沉淀即溶解生成银氨溶液；4（2）氨水遇酸、酸性氧化物可以成盐，又根据氨水与酸的量关系分别得到正盐和酸式盐。如：用氨水吸收少量二氧化硫的离子方程式NH3.H2O+SO2=NH4++HSO3-是错误的。2．NO、O2被水吸收的分析。NO、O2被水吸收实质上发生如下反应：2NO+O2=2NO2，3NO2+2H2O=2HNO3+NO。生成NO还可以继续氧化，生成NO2再溶于水，这是一个循环反应。如无任何气体剩余，最终产物应为HNO3，恰好反应的量的关系：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，实际反应中可以有NO或O2剩余，但不能两者兼有之。3．氮可以形成多种氧化物。NO2可以与水反应生成硝酸，但NO2不是硝酸的酸酐。掌握酸酐的判断方法。NO2与溴蒸气不能用湿润的KI淀粉试纸检验。4．NO3-在酸性溶液中具有强氧化性，可以将Fe2+氧化为Fe3+、SO32-氧化为SO42-，将I-、Br-、S2-氧化为I2、Br2、S。5．检验NH4+离子，可加入烧碱溶液后，必须加热．．，再用湿润的红色石蕊试纸检验NH3，否则不一定有NH3放出。(三)氧硫1．二氧化硫和氯气的漂白性5SO2和Cl2虽都有漂白性，但漂白原理和现象有不同特点。氯气的漂白原理是由于溶于水生成次氯酸的具有强氧化性，将有色物质氧化成无色物质，褪色后不能恢复原来的颜色。而SO2是由于它溶于水生成的亚硫酸与有色物质直接结合，形成不稳定的无色化合物，褪色后在一定的条件下又能恢复原来的颜色。如：2．浓硫酸的吸水性和脱水性的区别（四）碳硅1．CO2通入NaOH溶液的判别。CO2通入NaOH溶液的反应与CO2气体通入量有关。当CO2通入少量时生成Na2CO3，当CO2通入过量时生成NaHCO3，CO2通入量介于两者之间，既有Na2CO3又有NaHCO32．Na2CO3溶液中滴加盐酸过程不清楚。在Na2CO3溶液中滴加HCl，CO32-先转化为HCO3-，再滴加盐酸HCO3-转化为H2CO3，不稳定分解为CO2。如：在10mL0.01mol/L纯碱溶液中，不断搅拌并逐滴加入1.2mL0.05mol/L盐酸，完全反应后在标准状况下生成二氧化碳的体积为（）A.1.334mLB.2.240mLC.0.672mLD.0mL典例解析不显红色通入Cl2加热至沸通入SO2品红溶液褪色红色褪色加热至沸通入Cl2立即变红随即变为无色很快变成红色紫色石蕊通入SO26例1、已知天然气的主要成份CH4是一种会产生温室效应的气体,等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应，前者大。下面是有关天然气的几种叙述:①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源;②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大;③燃烧天然气也是酸雨的成因之一.其中正确的是A.是①②③B.只有①C.是①和②D.只有③例2、向下列溶液中通入过量CO2，最终出现浑浊的是A.氢氧化钙饱和溶液B.苯酚钠饱和溶液C.醋酸钠饱和溶液D.氯化钙饱和溶液例3、A、B、C是在中学化学中常见的三种化合物,它们各由两种元素组成,甲、乙是两种单质.这些化合物和单质之间存在如下的关系:据此判断:(1)在A、B、C这三种化合物中,必定含有乙元素的是.(用A、B、C字母填写)(2)单质乙必定是(填金属或非金属),其理由是.(3)单质乙的分子式可能是,则化合物B的分子式是.例4、标准状况下H2S和O2混合气体100mL，经点燃后反应至完全，所得气体经干燥后，恢复到原来状况时体积为10mL，该10mL气体可能是（2001年上海市高考题）A.H2S、SO2B.SO2C.H2SD.SO3例5、对下列事实的解释错误的是A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性B.浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定C.常温下，浓硝酸可以用铝贮存，说明铝与浓硝酸不反应D.反应CuSO4+H2S→CuS↓+H2SO4能进行，说明硫化铜既不溶于水，也不溶于稀硫酸例6、某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验：(2000年全国高考题)（1）在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是________________溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是：，（2）在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是________________溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因______________________。巩固练习：非金属及其化合物1.勤洗手和经常对环境进行消毒是预防传染病的有效途径。2009年4月，猪流感疫情爆发，可以用某种消毒液进行消毒，预防传染。已知该消毒液为无色液体，用红色石蕊试纸检验，发现试纸先化合物A单质甲化合物A和化合物C单质乙和化合物C单质乙化合物B化合物B7变蓝后褪色，则该消毒液的主要成分可能是()A.KMnO4B.H2O2[来源:]C.NaClOD.NH3·H2O2.五颜六色的颜色变化增添了化学的魅力，下列有关反应中颜色变化的叙述，正确的是()①新制氯水久置后→浅黄绿色消失②淀粉溶液遇单质碘→蓝色③溴化银见光分解→银白色④Na2CO3溶液中滴加酚酞→红色⑤鸡蛋白遇浓硝酸→黄色A.①②③⑤B.②③④⑤C.①②④⑤D.①③④⑤3.下列说法正确的是（双选）()A.二氧化硫通入品红溶液，溶液变无色B.由2Fe＋3Cl2===2FeCl3，推测：2Fe＋3I2===2FeI3C.I2溶于CCl4，推测Cl2溶于NaOH溶液D.通常情况下，浓H2SO4与硅、二氧化硅均不反应4.下列有关试剂的保存方法，错误的是()A.浓硝酸保存在无色玻璃试剂瓶中[来源:]B.白磷保存在水中C.氢氧化钠溶液保存在具橡皮塞的玻璃试剂瓶中D.新制的氯水通常保存在棕色玻璃试剂瓶中5.下列试验中，始终无明显现象的是()A.NH3通入AlCl3溶液中B.SO2通入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液中C.NO2通入FeSO4溶液中D.CO2通入CaCl2溶液中6.下列说法正确的是()A.因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、石蕊试液褪色。B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同D.SO2和Cl2等物质的量混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好7.a、b、c、d、e是含有一种相同元素的五种物质，可发生如下转化：acbde。其中：a是单质；b是气体；c、d是氧化物；e是最高价氧化物对应的水化物。则a可能是()A.Cl2B.N2C.SD.C8.CaCO3是一种化工原料，可以通过反应生成一系列物质，如下图所示。[来源:]下列说法正确的是()A.Cl2和SO2均可以漂白有色物质，且漂白的原理相同B.由SiO2＋Na2CO3=====高温Na2SiO3＋CO2↑可知，H2CO3的酸性强于H2SiO3C.工业上，可先向饱和食盐水中通入NH3后，再通入CO2制NaHCO3D.制取玻璃、纯碱和漂白粉所涉及的反应都是非氧化还原反应89.(2012·重庆理综改编)金刚石SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。(1)碳与同周期元素A的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物B为非极性分子，碳元素在周期表中的位置是________，A是________，B的电子式为____________。(2)一定条件下，Na还原CCl4可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收中CCl4的实验