北京四中网校高考化学一轮复习 非金属 专题一 1．非金属总论知识导学.doc

非金属专题一 1非金属总论 1非金属元素在周期表中的位置在目前己知的112种元素中，非金属元素共有22种。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，非金属元素原子的最外层电子数较多(一般为48个，h为1个，he为2个，b为3个)，次外层都是饱和结构(2、8或18电子结构)。(2)与同周期的金属元素原子相比较，非金属元素原子核电荷数多，原子半径较小，化学反应中易得到电子，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；s、n、cl等还呈现变价。3非金属单质(1)组成与同素异形体非金属单质中，有单原子分子的he、ne、ar等稀有气体；双原子分子的h2、n2、o2、x2等；多原子分子的p4、s8、o3、c60等。同一元素形成的不同单质常见的有o2、o3；红磷、白磷；金刚石、石墨、c60等。它们同素异形体。(2)聚集状态及晶体类型常温下有气态(h2、o2、f2、cl2、he、ne、ar等)；液态(br2)；固态(硫、磷、硅、碳等)。常温下是气态，液态的非金属单质和部分固体单质，固态时为分子晶体；少量固体象硅、金刚石等为原子晶体，石墨为混合晶体。非金属单质的活动性有别于元素的非金属性。元素的非金属性是元素的原子吸引电子的能力，影响其强弱的结构因素有：原子半径：原子半径越小，吸引电子能力越强。核电荷数：同周期时，核电荷数越大，吸引电子能力越强；同主族时，核电荷数越大，吸引电子能力越弱。最外层电子数：原子半径相近时，最外层电子越多，吸引电子能力越强。但由于某些非金属单质是双原子分子，原子间以强烈的共价键相结合(如nn等)，当参加化学反应时，必须消耗很大的能量才能形成原子，表现为单质的稳定性。这种现象不一定说明这种元素的非金属性弱。如：按元素的非金属性：ocl；nbr，而单质的活泼性：o2cl2；n2hclo3hclo2hclo，h2so4h2so3，hno3hno2证明酸性强弱顺序，可用“强酸制弱酸”的规律。如：na2sio3+co2+2h2o=na2co3+h4sio4(水玻璃敞口放置变浑浊)ca(clo)2+co2+h2o=caco3+2hclo(漂白粉遇co2产生hclo)常见酸的酸性强弱顺序： 2卤族元素典型的非金属考点扫描1氯气的性质、实验室制法、用途。2漂粉精的制备、成分、使用、保存。3氯离子的检验。4卤素的原子结构、性质及其递变规律。5卤素及其化合物的特殊性。6卤化银的性质与用途，卤离子的检验。知识指津1氯气的性质与实验室制法氯是典型的非金属元素，原子的最外层有七个电子。氯气具有强氧化性，能与大多数金属、氢气、水、碱发生反应。实验室常用二氧化锰和浓盐酸共热制氯气，发生装置为固液加热制气型，用向上排空气法或排饱和食盐水法收集，多余氯气用氢氧化钠溶液吸收。2漂粉精的制备与使用工业用氯气和石灰乳作用制漂粉精，有效成分是ca(clo)2。漂白时与空气中co2、h2o或稀盐酸作用生成hclo而起漂白作用，故应密封保存漂粉精。3氯离子的检验方法检验cl-时，先在待检溶液中滴人少量稀硝酸将其酸化(排除co32-等离子的干扰)，再滴人agno3溶液，如产生白色沉淀，既可判断该溶液中含cl-。4卤素的原子结构与单质性质的递变规律卤原子的最外层都有7e-，随着原子序数的增加，非金属性减弱，单质的氧化性减弱。卤素单质的颜色加深，密度增大，熔沸点升高，单质与氢气的反应由易到难，生成的气态氢化物的稳定性减弱、酸性增强、还原性增强；与水反应的程度由大到小。按cl2、br2、i2的顺序，前面的卤素能把后面的卤素从它们的卤化物中置换出来。5卤素单质及其化合物的特殊性氟元素只有-1价，无正化合价；氟气与水剧烈反应放出氧气；氢卤酸中只有氢氟酸为弱酸；卤化银中只有氟化银无感光性。液溴是深红棕色液体，唯一的液态非金属，易挥发为红棕色的溴蒸气；溴需保存在棕色试剂瓶中并加少量水以形成液封。碘是紫黑色固体，易升华为紫色的碘蒸气；游离态碘遇淀粉呈特殊蓝色。溴、碘都易溶于苯、四氯化碳、酒精等有机溶剂。6卤化银的性质与应用agcl、agbr、agi分别为白色、淡黄色、黄色，均不溶于水和稀硝酸(可用于检验cl-、br-、i-)；都有感光性；其中agbr用于照相，agi用于人工降雨。范例点击例1下列关于氯水的叙述中，不正确的是()a新制氯水中只含cl2和h2o分子 b新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色c光照氯水有气泡冒出 d氯水放置数天后酸性将增强解析氯水是氯气的水溶液，存在cl2h2ohclhclo，hclh+cl-，hcloh+clo-。故氯水中存在的分子有：cl2、h2o、hclo，离子：h+、cl-、clo-等。氯水兼有这些分子、离子的性质，如溶液呈酸性使石蕊变为红色，而hclo又将红色石蕊氧化为无色物质；hclo不稳定，久置、光照都会分解2hclo2hclo2，因此放置后溶液酸性增强。不正确的只有a。答案a例2实验室用下列两种方法制取cl2，所得cl2的质量()用含hcl 146g的浓盐酸与足量的mno2固体反应用87gmno2固体与足量的浓盐酸反应a比多b比多 c、相等 d无法比较解析加热条件下mno2只能氧化浓盐酸生成氯气。当mno2与浓盐酸共热时，由于hcl的挥发和反应的消耗，盐酸浓度会降低为稀盐酸而不能被氧化。因此中 。中浓盐酸足量，生成氯气量取决于mno2， 。答案b此外受浓度影响的反应还有：铜与浓硫酸共热，当浓硫酸变为稀硫酸时反应就会停止，铜与浓硝酸作用，先放出no2，当浓硝酸变为稀硝酸时放出no。例3如何用实验方法证明氯酸钾中含有氯元素?简述操作步骤，写出反应的化学方程式。解析氯酸钾(kclo3)中氯元素以clo3-形式存在，中学化学未讲其检验方法，但学过氯离子的检验。应设法将clo3-转化为cl-。氯酸钾分解所得氯化钾中含cl-。通过检验cl-来证明氯酸钾中含氯元素。操作步骤：取少量氯酸钾和二氧化锰混合加热，残留物中加水充分搅拌后过滤，在滤液中滴加硝酸银溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成。即证明氯酸钾中含氯元素。有关化学方程式为：2kclo3 2kcl3o2，kclagno3agclkno3。例4某氯碱厂用纯度为92.5(杂质不与cl2反应)的消石灰制漂粉精，消石灰的转化率为80，若要对某游泳池水进行消毒，一次要用cl2 2130g。现改用上述干燥的漂粉精投放，理论需要漂粉精量是多少?解析氯气、漂白粉用于杀菌消毒是利用了它们的氧化性。2mol cl2可得4mol e-，据2cl22ca(oh)2cacl2ca(clo)22h2o，由2mol cl2生成的1mol ca(clo)2也可得4mole-。因此消毒某游泳池水所需干燥的漂白粉可由2130g cl2制得。设制漂白粉时需消石灰的质量为x，生成水的质量为y。由cl2ca(oh)2h2o得： 解得x3000g，y540g据质量守恒，生成干燥漂白粉的质量为2130g3000g-540g4590g。答案4590g例5随着原子序数的递增，关于卤族元素的性质变化规律的下列叙述中，不正确的是()a单质的颜色逐渐加深 b气态氢化物的稳定性增强c单质与氢气的反应由易到难d阴离子的还原性逐渐增强解析从结构理解性质是学好元素化合物知识的重要方法。卤素原子结构的相似性和递变性决定了卤素单质及其化合物的性质呈规律性的变化。随着原子序数的递增，卤素的非金属性逐渐减弱，表现为单质与氢气的反应由易到难，气态氢化物的稳定性由强到弱，阴离子的还原性逐渐由弱到强等。答案b例6甲、乙、丙三种溶液各含一种x-(x-为cl-、br-、i-)，甲中加淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有()abr-、cl-、i- bbr-、i-、cl-ci-、br-、cl-dcl-、i-、br-解析本题综合测试卤素单质和卤离子的性质。通常，氯水、溴水、碘水分别呈黄绿色、橙色、黄色，甲中加淀粉溶液和氯水变为橙色，则说明甲中含br-，此时发生反应cl22br-2cl-br2；再加丙溶液颜色无变化，表明丙中不含i-，应为cl-。答案b例7溴化碘(ibr)的性质很像卤素单质，它能与大多数金属、非金属化合生成卤化物，它也能与水发生以下反应：ibrh2ohbrhio。下列关于ibr的叙述中不正确的是()a在很多反应中ibr是强氧化剂bibr与水反应时既做氧化剂又做还原剂cibr与agno3溶液反应会生成agbr的沉淀dibr与naoh溶液反应时，生成nabr、naio和h2o解析ibr的性质似卤素单质，能与多数金属、非金属化合生成卤化物，因而具有强氧化性，因此a选项正确。然而，由于溴的非金属性强于碘，ibr分子中共用电子对偏向于溴原子，使溴呈-1价，碘呈1价。故ibr与水的反应没有化合价的升降变化，为非氧化还原反应(注意这一点不同于卤素单质)。ibr与水溶液的反应都可看作是首先与水反应，生成的hbr、hio再与溶质反应，故c、d正确。答案b例8往ki溶液中慢慢加入agno3溶液，直到反应完全为止。过滤，测得反应后溶液的质量恰好等于原ki溶液的质量。求agno3溶液中溶质的质量分数。解析本题是典型的无数据计算题，解题的关键在于挖掘隐含的等量关系。ki溶液与agno3溶液反应完全时，n(i-)n(ag+)；反应过程中ki溶液失i-，得agno3溶液中的no3-和h2o(设为a g)，由反应后溶液质量等于ki溶液质量，可得m(i-)m(no3-)ag。agno3溶液中溶质的质量分数 答案72.3变式操练1甲、乙两瓶新制的氯水，浓度均为0.1moll-1。如果甲瓶中加入少量nahco3晶体，片刻后，甲、乙两瓶溶液中hclo的物质的量浓度关系是_。a甲乙 b甲h2co3hclo，加入nahco3后，发生：nahco3+hcl=nacl+co2+h2o，使可逆反应向右进行，hclo浓度增大。2已知cn-(氰酸根离子)和氯离子有相似之处，hcn氰化氢)的某些性质和氯化氢相似。(cn)2(氰)与氯气的性质有相似之处，且常温常压下也是气体，写出下列反应的化学方程式。(1)mno2和hcn溶液加热反应：_。(2)(cn)2和koh溶液反应：_。答案(1)mno2+4hcnmn(cn)2(cn)22h2o (2)(cn)2+2koh=kcn+kcno+h2o3怎样检验一瓶硫酸钠试样中是否混有氯化钠?简要写出操作步骤及反应的离子方程式。答案取少量溶于水，加入足量ba(no3)2溶液，过滤，在滤液中加入稀硝酸酸化，再加入硝酸银溶液，若有白色沉淀，则含有cl-，否则不含。4工业常用漂粉精与酸反应放出的氯气质量对漂粉精质量的百分比(x)来表示漂粉精的优劣。漂粉精与酸的反应为：ca(clo)2cacl22h2so42caso42cl22h2o现为了测定一瓶漂粉精的x，进行了如下实验：称取漂粉精样品2.00g，加水研磨后，转入250ml容量瓶内，用水稀释至刻度。摇匀后取出25.0ml，加入过量的ki溶液和过量的稀硫酸，静置。待漂粉精放出的氯气与ki完全反应后，用0.100moll-1的na2s2o3标准溶液滴定反应中生成的碘，反应如下：2na2s2o3i2na2s4o62nai，滴定时用去na2s2o3溶液20.0ml。试由上述数据计算该漂粉精的x。答案35.55砹(at)是原子序数最大的卤族元素，推测砹和砹的化合物最不可能具有的性质是()a砹化氢(hat)很稳定 b单质砹易溶于某些有机溶剂c砹的原子半径比碘的原子半径大 d单质砹是有色固体答案a6在相同条件下，下列物质分别与h2反应，当消耗等物质的量的h2时放出热量最多的是()acl2 bbr2 ci2 ds答案a7某温度下，将cl2通人naoh溶液中，反应得到nacl、naclo、naclo3的混合液，经测定clo-与clo3-的浓度之比为1:3，则cl2与naoh溶液反应时，被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为()a21:5 b11:3 c3:1d4:1答案d8下列有关卤离子检验的实验描述中，错误的是()a在某溶液中加入agno3溶液后产生黄色沉淀，证明该溶液中存在i-b用湿润的淀粉碘化钾试纸不能区分nacl和nai溶液c在某无色溶液中滴加bacl2后，产生不溶于稀hno3的白色沉淀，证明含so42-d在某无色溶液中滴加新制的氯水和ccl4，振荡后静置，溶液分层，上层五色，下层紫红色，判断该无色溶液中含碘离子答案ac9法医做指纹显影实验时，先对准指纹处喷洒agno3溶液，使之与人体分泌出的汗水中的某种离子结合，然后进行光照处理，就可显出指纹。请回答：(1)该指纹显影实验的原理是：_。(2)整个过程中所发生反应的化学方程式为_。答案(1)人体汗液中含有cl-，加入的ag+与之结合成agcl，agcl见光分解生成黑色的银，从而显出指纹。(2)agno3+naclagclnano3 2agcl2ag+cl210将5.00g氯化钠、溴化钠和氯化钙的混合物溶解于水中，通人足量氯气充分反应，然后把溶液蒸干并灼烧，得残留物的质量为4.913g。若将此残留物再溶于水并加入足量的碳酸钠溶液，所得沉淀经干燥后质量为0.270g。求混合物中各物质的质量分数。答案cacl2：6；nabr：4；nacl：90。配套练习1不法商贩将自来水用适量氯气杀菌消毒后冒充纯净水牟取暴利。可利用化学试剂辨别其真伪，该试剂可以是()a酚酞试剂 bbacl2 cnaoh dagno3答案d解析由于自来水用适量氯气杀菌消毒，其中的氯气与水反应生成氯离子，它与agno3反应生成白色沉淀，该反应的灵敏度很高，现象明显。评说考试大纲要求“掌握氯气的化学性质”，这是新增加的考点。考查学生用化学知识来解决实际问题的能力。2在一定条件下，氯酸钾与碘按下式发生反应：2kclo3+i2=2kio3+cl2 。列相应结论不正确的是()a该反应属置换反应 b还原性：i2cl2c非金属性：icl d氧化性：kclo3i2答案c解析反应中：氧化剂是kclo3；氧化产物是kio3；氧化性kclo3kio3；还原剂，i2；还原产物是cl2；还原性i2cl2，亦即失电子i2比cl2强，推知得电子cl2比i2强，氧性cl2比i2强，故非金属性cli。评说此题属信息迁移题，给出的信息中有解答本题所需要的新知识，考生必对新知识理解消化后，再根据问题应变，创新才能作答。32004年4月16日，重庆天原化工总厂发生了氯气泄露及爆炸特大事故，出的氯气造成了多人伤亡。作为现场的消防干警的下列处理方法较合理的是()及时转移疏散人群，同时向有关部门如实报告事故有关情况；被转移人群应载上用浓氢氧化钠处理过的口罩；用高压水枪向空中喷洒含碱性物质的水溶液；被转移的人群可戴上用碳酸钠处理过的口罩(湿润)；将人群转移到地势较低的地方即可，不必走太远；及时清理现场，检查水源和食物等是否被污染；常温下氯气能溶于水，所以只要向空气中喷洒水就可以解毒。a bc d答案b解析浓氢氧化钠有强烈的腐蚀性，不可用。常温下氯气在水中的溶解度不大，向空气中喷洒水解毒的效果极小。评说“掌握氯气的化学性质”是2005年新考纲增加的内容，该题体现了这一命题的目标。关心社会，用化学视角去认识所发生的现象，培养自己分析、解决问题的能力。氯气是一种重要的化工原料，在储存及运输过程中一定要注意安全。近几年我国已发生多起液氯泄漏事件。本题通过对事故的处理考查学生运用所学知识解决实际问题的能力。4用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入到含酚酞的naoh稀溶液中，当滴到最后一滴时红色突然褪去。试回答下列问题：(1)实验室保存饱和氯水的方法是_。(2)产生上述现象的原因可能有两种(简要文字说明)：是由于_；是由于_。 简述怎样用实验证明红色褪去原因是或者_。答案根据氯水的成分及其性质可得出：(1)放在棕色瓶中，置于阴暗处密封保存。(2)氯水与naoh生成盐，溶液碱性减弱；氯水过量后hclo的漂白性将溶液变成无色；向溶液中再滴加naoh溶液若出现红色为，若无现象为。评说该题是根据新考纲要求“掌握氯气的化学性质”的典型题，此类题是高中开展探究性学习的例子，考查学生分析问题、解决问题的能力是以后高考的热点题型之一。5被誉为“大空金属”的钛，在室温下，不跟水、稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸等作用，但易溶于氢氟酸，你认为其原因可能是()a氢氟酸的酸性比其他酸强b氢氟酸的氧化性比其他酸强c氢氟酸的还原性比其他酸强d钛离子易与氟离子形成可溶性难电离物质答案d解析钛与hf反应，不跟水、稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸等作用，说明不是酸性，氧化性，还原性的原因。因为酸性、氧化性：hclhf；氧化性：hno3hf。评说该题是考查考生的类比、演绎能力，是属于能力考查的一部分。6已知：a、b、c、d四种物质均含元素x，有的还可能含有元素y、z