高考化学二轮复习 非金属元素及其化合物全套教学案

用心 爱心 专心1 专题 八 专题 八 非金属元素非金属元素 学习目标 1 了解元素核外电子排布的周期性与元素性质递变关系 掌握典型非金属在周期表中 的位置及其性质的关系 2 了解常见非金属元素 Cl Br I F H O S N P C Si 的单质及其化合物 知识总结 一 元素化合物的复习方法 落实存在 性质 制备 用途四要点 1 从位置出发 以 Cs 为例 位置 第六周期 IA 族 结构特点 最外层只有一个 电子 原子半径大 比 Na K 更活泼的金属元素 具强的金属性 应隔绝空气保存 与水反应剧烈 可能发生爆炸 与氧气迅速反应 主要产物肯定不是 Cs2O 2 从结构出发 已知某元素原子有六个电子层 最外层 2 个电子 最外层电子数少 电子层数多 应是活泼金属 金属性大于钙 与水剧烈反应 氢氧化物是可溶性强碱 碳酸盐 硫酸盐均不溶于水 3 从性质出发 某单质能从水中置换出 O2 非金属性大于氧 应为最活泼的非金属 元素 F 在周期表的右上角 第二周期 A 族 可与绝大多数金属 非金属甚至某些稀有 气体直接反应 化合价只有 1 价 几乎无法用氧化剂将 F 氧化成 F2 分析 归纳 2 总结规律 串联比较 使知识系统化 网络化 归纳思维过程 位置 最外层电子数 成键情况 实际价态 化学式 即 位置 结构 性质 3 以结构为主线 以元素周期律为指导 联系类型 掌握递变 二 非金属元素在周期表中的位置和结构 1 22 种非金属元素 有 6 种是稀有气体 除 H 外均处于周期表右上方 除第一周期外 每周期非金属元素数目 8 周期序数 2 除 H He B 外 最外层电子数 4 且原子半径比同周期的金属元素小 三 非金属单质的物理性质 1 常温下状态 气态 H2 N2 O2 F2 Cl2 稀有气体除外 液态 Br2 其余为固态 2 晶体类型 原子晶体 B C Si 分子晶体 除 B C Si 外的其它 常见 非金属单 质 用心 爱心 专心2 3 溶解性 除 F2与水发生置换反应 Cl2 Br2在水中发生自身氧化还原反应 部分 外 可以说非金属单质均难溶于水 四 非金属单质的化学性质 1 氧化性 1 与氢气反应 总结 结论 非金属元素的非金属性越强 其非金属单质的氧化性就越强 就越易与氢气 反应 生成的气态氢化物也就越稳定 2 与金属反应 2Fe 3Cl22FeCl3剧烈反应 大量棕褐色的烟 Cu Cl2CuCl2剧烈燃烧 生成棕黄色的烟 加少量水 溶液变绿色 再加水 溶液变 蓝绿色 6Fe 4O2 2Fe3O4剧烈燃烧 火星四射 生成黑色固体 2Cu O2 2CuO 加热变黑 Fe S FeS 剧烈反应 生成黑色固体 2Cu S Cu2S 铜在硫蒸气中燃烧 有红光 结论 非金属单质与变价金属反应 若非金属单质的氧化性较强 如 O2 Cl2 Br2 等 则金属被氧化成高价态化合物 若非金属单质的氧化性较弱 如 I2 S 等 则金 属被氧化成低价态化合物 3 非金属单质间的反应 通常 非金属单质可以与 O2或 X2反应 生成相应的氧化物或卤化物 O2做氧化剂 除 X2外的非金属单质均可被直接氧化 X2做氧化剂 许多非金属单质也可被氧化 较熟 悉情况为 H2 P 等 原则 非金属性强的氧化非金属性弱的 4 非金属间的置换 即 元素同周期 右边的置换左边的 元素同主族 上面的置换下面的 写化学方程式 Cl2 Br I 或 Br2 I O2 H2S C SiO2 F2 H2O Cl2 H2S CH4 O2 不完全燃烧 O2 HI Br2 H2S I2 H2S 五 非金属 气态氢化物 1 物理性质 一般都是无色气体 除 CH4 SiH4外 均为极性分子 都有刺激性气 味 HX NH3易溶于水 H2S 可溶 其余一般不溶 2 水溶液酸碱性 A A 族元素的气态氢化物的水溶液一般为挥发性酸 HCl HBr HI 为强酸 其余为弱酸 NH3水溶液碱性 其余不溶 可视为中性 3 水溶液酸性还原性 非金属元素的非金属性越强 其气态氢化物的还原性越弱 非金属元素的非金属性越弱 其气态氢化物的还原性越强 用心 爱心 专心3 六 非金属元素的含氧酸 1 常见的含氧酸 2 酸性强弱递变规律 同主族由上至下酸性逐渐减弱 同周期由左到右酸性逐渐增强 同种元素中 高价 态酸的酸性一般大于低价态酸的酸性 3 氧化性酸与还原性酸 常见的强氧化性酸有 HNO3 浓 H2SO4 HClO 等 常见的还原性酸有 H2SO3 H3PO3等 HNO2既有氧化性 又有还原性 但以氧化性为主 4 某些酸的特殊性质 浓 H2SO4 吸水性 做干燥剂 脱水性 使晶体脱结晶水 使有机物碳化 HClO 漂白作用 漂白原理与 Na2O2 同 是利用强氧化性破坏有色物质 H2SO3 漂白作用 与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质 加热后恢复原色 HF 与 SiO2反应 SiO2 4HF SiF4 2H2O 注意 酸的氧化性与氧化性酸是两个不同的概念 酸的氧化性就是指酸中 H 结合电子的 性质 凡酸皆有此性质 而氧化性酸是指含氧酸的中心元素结合电子的性质 七 非金属元素的化学性质 注意反应条件 现象 生成物的聚集状态 用心 爱心 专心4 八 常见非全属单质的制取方法 1 电解法 电解水溶液 如 2NaCl 2H2O2NaOH Cl2 H2 电解 电解熔融物 如 2KHF2F2 H2 2KF 电解 2 分解法 如 2KClO32KCl 3O2 MnO 2 用心 爱心 专心5 CH4C 2H2 2H2O22H2O O2 高温 MnO 2 3 置换法 如 Cl2 2NaBr 2NaCl Br2 2H2S O2 不足 2H2O 2S 4 氧化法 如 MnO2 4HClMnCl2 Cl2 2H2O 4NaBr 3H2SO4 MnO2 2Na2SO4 MnSO4 2Br2 3H2O 2H2S SO2 3S 2H2O 5 还原法 C H2OCO H2 Zn 2HCl ZnCl2 H2 高温 2C SiO2Si 2CO 高温 典型例题 例 1 BGO 是我国研制的一种闪烁晶体材料 曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实 验 它是锗酸铋的简称 若知 在 BGO 中 锗处于其最高价态 在 BGO 中 铋的价 态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同 在此氯化物中铋具有最外层 8 个电 子稳定结构 BGO 可看成是由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂氧化物 且在 BGO 晶体的化学式中 这两种氧化物所含氧的总质量相同 请填空 1 锗和铋的元素符号分别是 2 BGO 晶体的化学式是 3 BGO 晶体所含铋氧化物的化学式是 例 2 由短周期元素形成的四种常见的非金属单质 A B C D 在室温下 它们之中有 三种气体 一种固体 在这些单质中 B 的式量最小 C 次之 这些单质和甲 乙 丙 X Y 五种化合物之间存在如下关系 1 写出化合物乙的化学式 2 上述图示的化学反应共有 种基本反应类型 其中化合反应有 个 3 上述四种单质中存在同素异形体的元素是 写元素符号 例 3 有 A B C D 四种单质 在一定条件下 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 丙每个分子中都含有 10 个电子 并且 甲 乙 丙 丁有如下关系 回答 1 单质 B 的化学式 2 单质 A 与化合物乙反应的化学方程式 用心 爱心 专心6 3 根据化合物丙 丁中 D 元素化合价判断丙 丁是否在一定条件下生成单质 D 简述判断理由 课堂练习 1 下列氢化物的还原性按由强到弱的顺序排列的是 A H2Se H2S HI HBr HCl B H2S H2Se HI HBr HCl C HI HBr HCl H2S H2Se D H2Se H2S HCl HBr HI 2 将绿矾晶体加强热 除生成水蒸气以外 还发生如下反应 2FeSO4Fe2O3 SO2 SO3 如将生成的混和气体通过氯化钡溶液 应发生的现象有 A 不一定产生 BaSO4沉淀 B 一定产生 BaSO3沉淀 C 一定有 SO2逸出 D 一定有 SO3气体逸出 3 磷化氢的分子式为 PH3 又称为膦 是一种无色有类似大蒜气味的气体 剧毒 膦在空 气中的着火点是 150 下列叙述中正确的是 A 膦分子呈三角锥形 其中 P H 键的键长要小于氨分子中 N H 键的键长 B 膦的水溶液呈碱性 但其 pH 要比同浓度氨水的 pH 小 C 膦是一种还原性的气体 其还原性比氨气的还原性要强 D 化合物 PH4I 是一种很稳定的晶体 在受热时不分解 4 氢叠氨酸 HN3 与醋酸酸性相近 其盐稳定 但受撞击时发生爆炸生成 N2 有关氢 叠氮酸及其盐的叙述有 NaN3的水溶液显碱性 HN3的固体属于分子晶体 NaN3的 固体是离子晶体 NaN3可用于小汽车防撞保护气囊 其中正确的是 A B C D 全对 5 某 K2CO3样品中含有 Na2CO3 KNO3 Ba NO3 2三种杂质中的一种或二种 现将 13 8g 样品加入足量水 样品全部溶解 再加入过量的 CaCl2溶液 得到 9g 沉淀 对样品所含 杂质的正确判断是 A 肯定有 KNO3 B 肯定有 KNO3 可能还含有 Na2CO3 C 肯定没有 Ba NO3 2 可能有 KNO3 D 肯定没有 Na2CO3和 Ba NO3 2 6 下列关系图中 A 是一种正盐 D 的分子量比 C 的式量大 16 E 是酸 当 X 无论是强 酸还是强碱时都有如下转化关系 其它产物及反应所需条件均已删去 回答下列问题 1 A 是 Y 是 Z 是 2 当 X 是强酸时 A B C D E 均合同一种元素 E 是 3 当 X 是强碱时 A B C D E 均合同一种元素 E 是 7 已知 A B C D 是短周期中的 4 种非金属元素 它们的原子序数依次增大 A 元素原 子形成的离子就是一个质子 又知 B 单质在高温下可从 A 与 D 组成的某种化合物中置 换出 A 同时生成化合物 BD A C D 三种元素组成的某种盐水溶液显酸性 B C 均能与 D 组成原子数比为 1 1 和 1 2 的化合物 1 写出 中反应的化学方程式 2 写出 中盐的水溶液显酸性的原因 写出离子方程式 3 这四种元素可组成原子个数比 4 1 2 1 按 A B C D 顺序 的化合物 其名称为 这四种元素又可组成原子个数比为 4 1 1 2 按 A B C D 顺 序 的化合物 其结构简式为 4 C 元素的气态氢化物能还原 CuO 生成 Cu C 单质及 A 与 D 形成的化合物 该 用心 爱心 专心7 反应的化学方程式为 8 某学生设计实验 欲选用下列试剂证明 NaNO2既有氧化性 又有还原性 试剂 酸性高锰酸钾溶液 硝酸 硫酸 碘单质 淀粉 碘化钾试纸 回答 欲证明 NaNO2的氧化性 所选用的试剂是 观察到的现象是 欲证明 NaNO2的还原性 所选用的试剂是 观察到的现象是 课后习题 1 汽车尾气中的 CO NO 都是城市空气中浓度较高的严重污染物 有关它们 的叙述不正确的是 A CO NO 的燃烧产物分别是 CO2和 NO2 B NO NO2 的混合气可与水反应生成一些 HNO2 但 NO NO2都不是 HNO2的酸酐 C 化学上有一种说法 等电子体结构类似 CO 与 NO 亚硝酰基阳离子 的微粒中最外 层电子数之和相等 应具有类似的结构 D 在催化剂作用下 可通过反应 2CO 2NO N2 2CO2来达到净化汽车尾气的目的 2 下列物质间发生化学反应 H2S O2 Na O2 Cu HNO3 P2O5 H2O Fe HCl 在不同条件下得到不同产物的是 A B C D 3 下列有关工业生产的叙述中 错误的是 A 制普通玻璃的主要原料是纯碱 石灰石 石英 B 氨是制作氮肥 硝酸 铵盐的重要原料 C 将二氧化硫催化氧化成三氧化硫后 在吸收塔内用水吸收制得浓硫酸 D 炼铁的主要原理是在高温下 用还原剂从铁矿石把铁还原出来 4 A B C 是中学化学常见的三种化合物 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 单质乙的化学式可能是 则化合物 B 的化学式是 5 在化工生产中 要用到一种无色 可溶于水的晶体 铝铵矾 该晶体是一种复盐 其 主要成分是十二水合硫酸铝铵 向该复盐的浓溶液中逐滴加入浓 NaOH 溶液 将发生一系 列变化 NH4 Al3 H2O Al OH 3 NH3 试回答 1 硫酸铝铵在水溶液中的电离方程式为 2 在逐滴加入浓 NaOH 溶液的过程中 产生的现象有 溶液中出现白色沉淀 有 刺激性气味的气体产生 白色沉淀量逐渐增多 白色沉淀完全消失 白色沉淀量 逐渐减少 请答出各种现象由先到后出现的顺序 用序号回答 用心 爱心 专心8 3 写出滴入 NaOH 溶液的过程中 有关反应的离子方程式 专题 八 非金属元素答案 例 1Ge 第 主族元素 最高正价 4 最高价氧化物 GeO2 Bi 第 主族元素 最外层 5 个电子 满足 8 电子稳定结构应形成共价键数目 8 5 3 BiCl3 在 BGO 中铋为 3 价 氧化物 Bi2O3 设 B