无机非金属元素及其化合物.doc

一. 教学内容：无机非金属元素及其化合物二. 教学目标重点掌握几种常见典型物质的物理性质和化学性质；掌握硫酸、硝酸的化学性质；掌握氯气、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、二氧化碳、氨气、氢气的实验室制法和气体的收集与尾气的吸收。三. 教学重点、难点元素化合物是高中化学的主体，这部分内容与基本概念、基本理论相互渗透，与化学实验、化学计算联系紧密。复习元素化合物，要运用规律、把握关键、抓住重点、联系实际、编织元素化合物的科学体系。元素化合物知识复习中要注意相似、相近内容的总结归纳。如SO2、CO2、SO3、P2O5、SiO2等都是酸性氧化物，它们的性质有相似之处也有相异点。高考命题时常会把这种关系编入试题中。近几年的高考试题中这种趋向比较明显，值得大家重视。2. 次氯酸、漂白粉的性质HClO分子的结构式为HOCl（氧处于中心），所以电子式为 。次氯酸、次氯酸钙等有多方面的性质，经常用到以下几方面性质：（1）HClO是一种弱酸，与碳酸比较电离能力有如下关系：H2CO3HClOHCO3-，请分析下列反应：少量二氧化碳通入NaClO溶液中：NaClO CO2 H2O=NaHCO3 HClO氯气通入碳酸氢钠溶液中： Cl2 NaHCO3=NaCl CO2 HClO（2）ClO-是一种弱酸的酸根离子，能发生水解反应：ClO- H2O HClO OH-，所以次氯酸钙溶液显碱性。若遇到铁盐、铝盐易发生双水解：3ClO- Fe3 3H2O=Fe（OH）3 3HClO（3）HClO和ClO-都具有强氧化性，无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应，但不能使品红溶液褪色。如：硫酸亚铁溶液遇漂白粉：2Fe2 5ClO- 5H2O = 2Fe（OH）3 Cl- 4HClO漂白粉遇亚硫酸盐：ClO- SO32-=Cl- SO42-（4）HClO见光易分解：2HClO 2HCl O2（5）次氯酸钙中的Ca2 、ClO-可以表现出一些综合性质。如少量二氧化碳通入次氯钙溶液中：Ca（ClO）2 CO2 H2O=CaCO3 2HClO注意理解二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠分别跟次氯酸钙溶液反应的差异：Ca（ClO）2 Na2CO3=CaCO3 2NaClOCa（ClO）2 NaHCO3=CaCO3 HClO NaClO3. 碳、硅及化合物的联系网络4. 氧及其化合物相互联系5. 氮及其化合物间的转化关系6. 熟记常见物质的颜色和状态：7. 常见物质的毒性。（1）有毒的单质：氯气、溴、氟气、Hg、As等（2）有毒的气体或蒸气：氯气、氟气、溴蒸气、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、三氧化硫（熔点：16.8）、甲醛、苯蒸气、硝基苯（3）有毒的离子：重金属阳离子，如Cu2 、Ag 、Pb2 、Hg2 等。8. 常温下，呈液态的物质有：H2O、Br2、Hg、乙醇、乙醛（沸点20.8）、乙酸（熔点16.6）、苯、四氯化碳、氯仿等。9. 气体中极易溶于水的气体有：氟化氢、氨、氯化氢、碘化氢、二氧化硫、二氧化氮。10. 常见物质的漂白性：（1）氧化漂白型：HClO、Ca（ClO）2、Na2O2、H2O2、HNO3、O3等，漂白过程不可逆。（2）化合漂白型：SO2、H2SO3等，漂白过程可逆。说明：a：漂白性是指化学变化。活性炭为疏松、多孔的物质，具有较大的表面积，可以吸附一些有色物质而使之褪色，是物理变化。b：漂白一般是指使有机物褪色，即使使无机物褪色也不叫漂白，如二氧化硫使碘水褪色。c：两种不同的漂白剂混合可能失去漂白作用，如二氧化硫和氯气按1：1的体积比混合，生成了盐酸和硫酸，不再具有漂白性。11. 离子检验中的注意事项：（1）检验Ag ：加入Cl-，产生白色沉淀，沉淀不溶于稀硝酸（不能加盐酸或硫酸）。（2）检验SO42-：加入Ba2 ，产生白色沉淀，沉淀不溶于稀盐酸（不能加硝酸或硫酸）。最佳方法是先加盐酸，无气体或无沉淀产生，再加Ba2 ，有白色沉淀产生。既要防止SO32-的干扰，又要防止Ag 的干扰。（3）加入不同的酸可能产生的气体有：氢气、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、一氧化氮、二氧化氮等。（4）加入强碱产生的气体有：氨气、氢气（铝或硅与氢氧化钠反应）。12. 掌握硝酸、硫酸、盐酸与不同金属的反应规律。13. 掌握常见的几个连续氧化规律（反应条件略）：（1）NH3 NO NO2（2）H2S SSO2SO3（3）NaNa2ONa2O2（4）CCOCO214. 推断题中千万不能忽视的几种物质（因为它们不满足同主族的最高正价或最低负价）：FeS2、Na2O2、H2O2、CaC2、Fe3O4、N2O等。【典型例题】例1. 氯化碘（ICl）的化学性质跟氯气相似，预计它跟水反应的最初生成物是A. HI和HClO B. HCl和HIOC. HClO3和HIO D. HClO和HIO答案：B例2. 可以验证硫元素的非金属性比氯元素弱的事实是硫和氢气在加热条件下能形成H2S、H2S受热300左右分解。氯气和氢气在点燃或光照下生成氯化氢，氯化氢很难分解。向氢硫酸溶液中滴入氯水有单质硫生成硫、氯气分别与铜和铁反应的产物是 FeS、Cu2S、FeCl3、CuCl2高氯酸（HClO4）的酸性强于硫酸A. B. 有 C. 只有 D. 只有解析：元素非金属性强弱的比较有很多方法。常用的方法有：形成气态氢化物难易程度，易形成气态氢化物者，非金属性强。通常气态氢化物稳定的非金属性强。相同条件下，最高价氧化物的水化物酸性强的非金属性强。非金属单质甲可以在溶液中置换出非金属单质乙，则甲的非金属性强于乙。同种变价金属与不同非金属反应时，生成高价金属化合物时，该非金属性强于生成低价金属化合物对应的非金属，如题中。综上所述选项A符合题意。在理论上还有：易得到电子的非金属单质，其非金属性强。同周期元素在右侧（稀有气体除外），同主族元素在上方非金属性强。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 。解析：（1） 根据题意，可转化为如下三个反应 甲乙A， 甲B AC， AB乙C，由可知化合物A中一定含有乙元素，由A中含乙元素，一定来源于化合物B，所以A、B均含有乙元素。（2）由 看出，该反应一定是氧化还原反应，乙为单质，A、B中又都含有乙元素，所以乙元素在A、B中必有一个显正价，另一个显负价。在中学化学中只有非金属元素显负价，因而乙一定是非金属元素。（3）单质乙可能是S，B的化学式为H2S，A的化学式为SO2，因此可写出下列（左）反应关系，也可认为乙是N2，可以写出如下（右）反应关系答案：（1）A、B均含有乙元素；（2） 乙一定是非金属元素，乙元素在A、B中必有一个显正价，另一个显负价，而在中学化学中只有非金属元素显负价。（3）单质乙可能是S，B的化学式H2S，A的化学式为SO2；也可以是N2、NH3和NO例4. A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如下图所示（反应条件未标出），其中反应是置换反应。若A、D、F都是非金属单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，则反应的化学方程式是_。若A是常见的金属单质，D、F是气态单质，反应在水溶液中进行，则反应（在水溶液中进行）的离子方程式是 _；已知1 g D与F反应生成B时放出92.3 kJ热量，写出该反应的热化学方程式_。若B、C、F都是气态单质，且B有毒，和两个反应中都有水生成，反应需要放电才能发生，A、D相遇有白烟生成，则C的电子式是_，反应的化学方程式是 _。若A、D为短周期元素单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子核外最外层电子数D是A的2倍，和两个反应中都有红棕色气体生成，则反应的化学方程式是_。答案 ：SiO22C Si2CO2Fe2Cl22Fe32Cl H2（g）Cl2（g）2HCl（g）； N 4NH35O2 4NO6H2OC4HNO3 CO24NO22H2O例5. 为检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生的SO2和CO2气体，设计了如图所示实验装置，a、b、c为止水夹，B是用于储气的气囊，D中放有用I2和淀粉的蓝色溶液浸湿的脱脂棉。请回答下列问题：（1）实验前欲检查装置A的气密性，可以采取的操作是 ；（2）此实验成败的关键在于控制反应产生气体的速率不能过快，由此设计了虚框部分的装置，则正确的操作顺序是 （用操作编号填写）向A装置中加入浓硫酸，加热，使A中产生的气体进入气囊B，当气囊B中充入一定量气体时，停止加热；待装置A冷却，且气囊B的体积不再变化后，关闭止水夹a，打开止水夹b，慢慢挤压气囊，使气囊B中气体慢慢进入装置C中，待达到实验目的后，关闭止水夹b；打开止水夹a和c，关闭止水夹b；（3）实验时，装置C中的现象为 ；（4）当D中产生 （多选不得分）现象时，可以说明使E中澄清石灰水变浑浊的是CO2，而不是SO2；A. 进气口一端脱脂棉蓝色变浅，出气口一端脱脂棉蓝色不变B. 脱脂棉上蓝色均变浅C. 脱脂棉上蓝色褪去装置D的作用为 。答案：（1）关闭分液漏斗的活塞，打开止水夹a和b，关闭止水夹c，用手捂热（或微热）圆底烧瓶A，若C中有气泡冒出，移开手掌（或热源）后，C处导管内有水上升，则证明A装置的气密性良好。（2）（3）品红溶液褪色。（4）A；除去SO2并检验SO2已被除净。例6. 设X、Y、Z、A、B分别代表五种短周期元素，已知：Ym和Zn两种离子具有相同的电子层结构；Y和X可以形成原子个数比为1：1的化合物甲和原子个数比为1：2的化合物乙，甲和乙都是共价化合物；Z和X可以形成原子个数比为1：1的化合物丙，其分子与乙的分子所含质子数相同；Y和A是同周期相邻的两种元素，Y和B是同主族相邻的两种元素；Y、A、B三种元素的原子序数之和为31。据此，请回答：（1）Y的元素符号是 ；A的元素符号是 ; B的元素符号是 。（2）化合物甲的结构式是 。（3）Z单质与化合物乙反应的化学方程式是 。（4）化合物丙与NaOH溶液反应的离子方程式是 。（5）X、A、Y可组成原子个数比为4：2：3的化合物，其水溶液呈酸性，原因是（用离子方程式表示） 。（6）若把甲看成二元弱酸，请写出常温下甲与乙组成的混合物中存在的带负电荷的微粒 。（7）化合物甲与酸性高锰酸钾溶液反应的现象有 ； 。NH3?H2O H，H2O2属于二元弱酸，其电离方程式为：H2O2 HHO2、HO2 HO22，再加上由水电离产生的OH，则溶液中带负电荷的离子有：HO2、O22、OH，H2O2与酸性高锰酸钾溶液反应的方程式为：2KMnO45H2O23H2SO4K2SO42MnSO48H2O5O2，现象为：有无色气体产生 溶液紫色褪去NH3?H2O H （6）HO2、O22、OH 3R2 3H2O，下列关于R元素的叙述正确的是：A. R位于VA族 B. R的氢化物水溶液属于强酸C. RO3中的R只能被还原 D. R2在常温常压下一定是气体4、固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构。则下列有关说法中，不正确的是：A. 1molNH5中含有5NA个NH键（NA表示阿伏加德罗常数值）B. NH5中既有共价键又有离子键，它形成的晶体是离子晶体C. NH5受热分解的反应是：NH5 NH3 H2D. 它与水反应后的溶液显酸性5、某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：将镁粉投入冷水中未见任何明显现象；将镁粉放入溴水中，观察到只是开始时产生极少量气泡，但溴水的颜色逐渐褪去；将镁粉放到液溴中，未观察到任何明显现象；向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去，则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是 （ ）A. 镁粉只直接与溴水中的溴反应 B. 镁粉只与溴水中的酸反应C. 镁粉同时与溴水中的溴和酸反应 D. 镁粉在水的催化下与溴发生反应6、原硅酸的结构为 ，若去掉氢原子后的剩余部分即SiO44为原硅酸根，其构型为正四面体，四面体顶角上的氧原子叫“角氧”。有关叙述正确的是 （ ）A. 两分子原硅酸脱去一分子水得到的H6Si2O7分子中有6个 Si?DO键B. 两个硅氧四面体，彼此用一个角氧相连后，形成的Si2O76，离子中各键角均为10928C. 3个硅氧四面体彼此用2个角氧相连后，形成的Si3O96离子呈链状D. n个硅氧四面体彼此用4个角氧连接后的晶体是二氧化硅7、在10mL0.01mol/L的纯碱溶液中，不断搅拌并逐滴加入1.2mL 0.05mol/L盐酸，完全反应后在标准状况下生成二氧化碳的体积为（ ）13、0.8mol锌跟稀硝酸反应，消耗2molHNO3，则还原产物可能是：A. NO B. NO2 C. N2O D. NH4NO314、在FeCl3和AlCl3的混合溶液中，先加入过量的NaI溶液，再加入足量的Na2S溶液，则所得的沉淀是：A. FeS、S和Al（OH）3 B. Fe2S3和I2C. Al2S3和I2 D. Fe（OH）3和Al（OH）315、Cl2、SO2均能使品红溶液褪色。后者因为品红分子结构中的发色团遇到亚硫酸后结构发生改变，生成不稳定的无色化合物。其漂白原理可用下面的反应方程式表示：下列说法正确的是：试填写下列空白：N的化学式为： ；写出反应的化学方程式： ；由K溶液经如何处理才能制得N？ 。19、一定量的石灰乳中通入一定量的氯气，两者恰好完全反应，生成物中有三种含氯元素的离子，其中两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的曲线图如图所示。试回答：（1）t2时Ca（ClO）2与Ca（ClO3）2的物质的量之和为_mol，该石灰乳中Ca（OH）2的质量是_g。（2）据分析，生成Ca（ClO3）2的反应是由温度升高引起的，通气速率不同，ClO和ClO3的比例也不同，若在原石灰乳中通入氯气速率加快，则反应后 将_（填“”“”或“=”）2，若 ，则n（Cl）=_mol（用a的代数式表示）。20、现有含NH3为1.7mg?L-1的废水300m3（密度为1g?cm-3），可采用如下两种方法进行处理。（1）方法一：把甲醇加入含氨的废水中，在一种微生物作用下发