高考化学非金属元素及其化合物知识点详解

1、专题（八）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Cs2 O。（ 2）从结构出发：已知某元素原子有六个电子层，

2、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

3、 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、 Cl 2（稀有气体除外）；液态Br 2；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。3溶解性：除F2 与水发生置换反应，Cl 2、Br 2 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

4、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+3Cl 22FeCl3 剧烈反应，大量棕褐色的烟。Cu+Cl 2CuCl 2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。 当大量氯化铜溶于少量水时，由于水分子少氯离子多，铜离子主要以 CuCl42- 的形式存在， CuCl42- 离子为黄色所以浓氯化铜溶液为棕黄色同样，在稀氯化铜溶液中， 由于氯离子少水分子多铜离子主要以水合铜离子（ Cu(H2O)42+ ）的形式存在， Cu(H2O)42+ 离子为蓝色， 所以稀氯化铜溶液呈 蓝色中等浓度的氯化铜溶液由于都含有数目差不多的C

5、u(H2O)42 和CuCl42- 离子，则中等浓度的氯化铜溶液显蓝色和黄色的复合色绿色所以，氯化铜加水稀释历尽黄绿蓝的过程。6Fe+4O22Fe3O4 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。2Cu+O 22CuO加热变黑。Fe+SFeS 剧烈反应，生成黑色固体。2Cu+SCu2S 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。O

6、2 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： Cl 2+Br- （I - ）或 Br 2+I - ；O2 +H2S； C+SiO2。F2+H2O； Cl 2+H2S；CH4+O2（不完全燃烧）。 O2+HI ； Br2 +H2S； I 2+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

7、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。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

8、 有： H2SO3、 H3PO3 等。HNO 2 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 SiF 4 +2H2O+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）八常见非全属单质的制取方法1电解法电解水溶液：如2NaCl 2H2O

9、电解2NaOH Cl 2 H2 电解熔融物：如电解F2 H2 2KF2KHFMnO 22KCl 3O22分解法：如 2KClO3高温MnO 22H2O O2CH4C 2H2 2H 2 O23置换法：如 Cl 2 2NaBr 2NaClBr 22H 2SO2（不足）2H2O 2S4氧化法：如 MnO 4HClMnCl Cl 2H O22224NaBr 3H2SO4 MnO2 2Na2SO4MnSO4 2Br 2+3H2O 2H2SSO2 3S 2HO5还原法： CH2O高温COH2， Zn 2HCl ZnCl 2 H2高温Si 2CO2C SiO 2【典型例题 】例 2 由短周期元素形成的四种常

10、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（ 3）上述四种单质中存在同素异形体的元素是（写元素符号）_ 个。_。答案： A:P B:H2 C:O2 D:Cl2 X:P2O5 Y:PCl5（ 1） H3PO4（ 2）2 种（化合与复分解），5（3） O（O2 与O3）、 P（红磷与白磷）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

11、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。（ 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>HClB.H2S>H2Se>HI>HBr>HClC.HI>HBr>HCl>H2S>H2SeD.H2Se>H2S>

12、HCl>HBr>HI2. 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

13、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（ HN）与醋酸酸性相近，其盐稳定，但受撞击时发生爆炸生成N，有关氢叠32氮酸及其盐的叙述有：NaN 的水溶液显碱性，HN的固体属于分子晶体，NaN 的固体333是离子晶体， NaN 可用于小汽车防撞保护气囊。其中正确的是（）3A 、B、C、D全对5某 K CO样品中含有 Na CO、KNO、Ba（ NO）三种杂质中的一种或二种，现将13.8g 样2323332品加入足量水，样品全部溶解，再加入过量的CaCl 溶液，得到9g 沉淀，对样品所含杂质2的正确判断是（）A 肯定有 KNOB肯定有 KNO，可能还含有 Na CO33

14、23C肯定没有 Ba（NO），可能有 KNOD肯定没有 Na CO和 Ba（ NO）23232336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

15、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，该反应

16、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 NaNO 2 的氧化性，所选用的试剂是_，观察到的现象是 _。欲证明 NaNO 2 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CO和 NO22B NO、NO2的混合气可与水反应生成一些HNO，但 NO、NO都不是 HNO的酸酐222C化学上有一种说法：等电子体结构类似。+CO与 NO（亚硝

17、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+2CO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（）ABCD3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

18、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。NH 4 + +Al 3+ +H 2O Al （OH ） 3 +NH 3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）（ 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 BiCl 3在 BGO中铋为 +3 价氧化物 Bi 2O3。设 BGO化学式为 mGeO2· nBi 2O3有： 2m=3nm n=