非金属单质及其化合物2008届高三化学第二轮专题复习江苏省淮安中学张正飞2019年12月14日星期六链接08年高考(08年江苏化学·4)下列现象或事实可用同一原理解释的是DA.浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低B.氯水和活性炭使红墨水褪色C.漂白粉和水玻璃长期暴露在空气中变质D.乙炔和乙烯使溴的四氯化炭溶液褪色(2007北京)用4种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是()选项操作及现象溶液A通入CO2,溶液变浑浊。再升高至65℃以上,溶液变澄清。C6H5ONa溶液B通入CO2,溶液变浑浊。继续通CO2至过量,浑浊消失。Na2SiO3溶液C通入CO2,溶液变浑浊。再加入品红溶液,红色褪去。Ca(ClO)2溶液D通入CO2,溶液变浑浊。继续通CO2至过量,浑浊消失。再加入足量NaOH溶液,又变浑浊。Ca(OH)2溶液B(2007广东)下述实验能达到预期目的的是()编号实验内容实验目的A将SO2通入酸性KMnO4溶液中证明SO2具有氧化性B将Cl2通入NaBr溶液中比较氯与溴的氧化性强弱C将铜与浓硝酸反应生成的气体收集后用冰水混合物冷却降温研究温度对化学平衡的影响D分别向2支试管中加入相同体积不同浓度的H2O2溶液,再向其中1支加入少量MnO2研究催化剂对H2O2分解速率的影响BCA、168O2和188O2互为同位素,性质相似B、常温下,pH=1的水溶液中Na+、NO3-、HCO3-、Fe2+可以大量共存C、明矾和漂白粉常用于自来水的净化和杀菌消毒,两者的作用原理相同D、C(石墨,s)=C(金刚石,s)ΔH>0,所以石墨比金刚石稳定(2007江苏)下列叙述正确的是()D(2007上海)可用右图装置制取(必要时可加热)、净化、收集的气体是A、铜和稀硝酸制一氧化氮B、二氧化锰与浓盐酸制氯气C、锌和稀硫酸制氢气D、硫化亚铁与稀硫酸制硫化氢B了解非金属原子核外电子排布的周期性与元素性质递变关系,重点掌握典型非金属元素在元素周期表中的位置及性质的关系,了解常见非金属(如H、C、N、O、S、Si、Cl等)及其化合物的主要性质和重要应用。【考纲要求】解读:非金属元素单质及其化合物,是高考命题的主要内容;以框图推断题考查非金属元素的单质及化合物的重要性质,是近几年高考命题的重要形式,也是高考元素化合物部分的难点所在。另外,有关环境保护问题,微量非金属元素与作物生长、人体健康的相关知识等,成为化学知识与工农业生产和日常生活相联系的纽带,也是近年高考命题的热点问题。(1)强化记忆:(两条线)物质结构原理:结构决定性质,性质决定用途。物质转化关系图:氢化物←单质→氧化物→氧化物对应水化物→盐(2)熟能生巧:(三张表)①非金属活动性顺序表(阴离子放电顺序)②盐类溶解性表③元素周期表(前20号元素;典型非金属族)【方法指导】非金属元素的复习方法(3)辨证思维:(四原理)①元素周期律原理②化学反应原理③平衡移动原理④电化学原理FClBrIAtOSSeTeNPAsⅣAⅤAⅥAⅦAHⅠACSi一、非金属元素在周期表中的位置和原子结构特点1.在周期表中所处区域在自然界的存在状态:化合态、游离态只以化合态存在的元素为:F、Cl、Si、P2.非金属元素的原子结构特点除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。思考:判断元素非金属性的依据有哪些?(2)形成氢化物的条件及氢化物的稳定性(3)最高价氧化物对应水化物的酸性(1)元素在周期表中的位置(4)置换反应1、常见存在同素异形体的元素氧:O2和O3磷:红磷和白磷碳:金刚石、石墨、C60等硅:晶体硅和无定形硅注意:H2、D2、T2能称为同素异形体吗?二、常见非金属单质的结构与性质气态H2、N2、O2、F2、Cl2(稀有气体);液态Br2;其余为固态。2、常温下状态3、单质的晶体类型大多数非金属单质为分子晶体4、重要非金属单质的性质比较表课堂练习1、下列元素的单质中,最易跟氢气反应生成氢化物的是()A.硼B.氮C.氟D.碳C2、(2005年北京理综6)高压电机、复印机工作时会产生臭氧,该气体有强氧化性。下列叙述中不正确的是()A.臭氧和氧气是氧的同素异形体B.臭氧可使湿润的KI淀粉试纸变蓝C.臭氧的存在对人体有益无害D.臭氧是很好的消毒剂和脱色剂C3、有A、B、C、D四种短周期元素,已知A原子最外层电子数比电子层数少,常温、常压下,B2、C2、D2均为无色双原子气体分子。这四种元素的单质和化合物之间在一定条件下存在如下反应:(1)2A+C2=2AC(3)3B2+D2=2DB3(2)3A+D2=A3D2(4)2B2+C2=2B2C请填空:(1)电子式:AC____,B2C____,DB3____。(2)DB3分子的空间构型,是____(填极性或非极性)分子。MgOH2ONH3三角锥形极性课堂练习通性酸碱性酸性:碱性:中性:稳定性还原性:——非金属性强弱判断依据之一H2S、HBr、HI具有较强的还原性HX(HF)、H2SNH3H2O、CH4、SiH4三、非金属元素的重要化合物1、氢化物(详见三维设计P60)课堂练习4、(2005年上海化学14)叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相似,下列叙述中错误的是()A.HN3水溶液中微粒浓度大小顺序为:c(HN3)c(H+)c(N3-)c(OH-)B.HN3与NH3作用生成的叠氮酸铵是共价化合物C.NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为:c(Na+)c(N3-)c(OH-)c(H+)D.N3-与CO2含相同电子数B按照不同的分类标准可分为:酸性氧化物:CO2、SiO2、N2O3、N2O5、P2O3P2O5、SO2、SO3不成盐氧化物:CO、NO酸性氧化物应具有酸性氧化物的通性,重点掌握SO2、CO2、SiO2的性质,注意SiO2的特性2、氧化物三、非金属元素的重要化合物高价氧化物:CO2、SiO2、SO3、N2O5、P2O5低价氧化物:NO、CO、SO2、NO2注意:高价氧化物具有氧化性,但不一定是强氧化性低价氧化物具有还原性,但是有的也具有氧化性(详见三维设计P61)3、氧化物对应的水化物非氧化性酸:H2CO3、H2SiO3、H3PO4、稀H2SO4、H2SO3氧化性酸:HNO3、浓H2SO4、HClO酸的通性:⑴遇指示剂变色⑵与碱反应生成盐和水⑶与碱性氧化物反应生成盐和水⑷与盐反应生成新盐和新酸⑸与活泼金属反应生成盐和H2注意某些酸的特性(如浓硫酸、硝酸)三、非金属元素的重要化合物7、判断下列说法的正误:(1)同种元素在含氧酸中价态越高,含氧酸酸性越强(2)含氧酸的酸酐一定都是非金属元素(3)名称叫“酸”的一定是酸(4)酸的元数一定等于分子中的H原子个数课堂练习课堂练习8、(2005年上海化学)碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置),下列有关说法正确的是()A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡B.在Z导管出来的气体中无CO2C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡D.在Z导管口有红棕色气体出现CD10、X、Y、Z为三个不同短周期非金属元素单质。在一定条件下有如下反应:Y+X→A(气),Y+Z→B(气)。请针对以下两种不同情况回答:(1)若常温下X、Y、Z均为气体,且A和B化合生成固体C时的现象是有白烟,则:①Y的化学式是;②生成固体C的化学方程式是。(2)若常温下Y为固体,X、Z为气体,A在空气中充分燃烧可生成B,则:①B的化学式是;②向苛性钠溶液中通入过量的A,所发生反应的离子方程式。③将Y与(1)中某单质的水溶液充分反应可生成两种强酸,该反应的化学方程式。H2NH3+HCl=NH4ClSO2H2S+OH-=HS-+H2OS+3Cl2+4H2O=H2SO4+6HCl11.某种混合气体可能含有N2、HCl、CO,把混合气体依次通过足量的NaHCO3溶液和灼热的CuO,气体体积都没有变化。再通过足量的Na2O2固体,气体体积减小。最后通过灼热的铜网,经充分反应后气体体积又减小,但还有剩余气体。以下对混合气体组分的判断,正确的是[]A.一定没有N2;CO和HCl至少有一种B.一定含有N2、HCl和COC.一定有N2;CO和HCl至少有一种D.一定有N2和HCl;没有COC课堂练习四、非金属单质的制备(一)实验室制备1.还原法用还原剂还原的方法来制备,如H2:Zn+2H+→Zn2++H2↑2.氧化法用氧化剂氧化非金属阴离子的方法来制备,如:Cl2、Br2、I2、(N2)等。MnO2+4HCl→MnCl2+Cl2↑+2H2O(或用KMnO4、KClO3等做氧化剂;Br2可类似制备)Cl2+2X-(Br-、I-)→X2+2Cl-3.加热分解法在加热条件下使某些化合物发生分解反应以制备单质,如:O2也可通过其他分解反应来制备O2:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑4.分离法将空气通过NaOH溶液、浓硫酸、灼热的铜网后,可得较纯净的N2气体。例题:根据下图实验,填空和回答问题(1)烧瓶中所发生的主要反应的化学方程式为:,装置(Ⅱ)的烧杯中冷水的作用是:,装置(Ⅲ)的烧杯中液体的作用是:,MnO2+H2SO4+2NaBr=2NaHSO4+MnSO4+2H2O+Br2↑冷凝吸收未冷凝的气体例题:根据下图实验,填空和回答问题(2)进行此实验时,烧瓶内的橡皮塞最好用锡箔包住,用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠,这是因为,(3)装置(Ⅲ)的烧杯中使用倒置漏斗可防止液体倒吸,试简述其理由:当气体被吸收时,液体上升到漏斗中。由于漏斗的容积较大,导致烧杯中液面明显下降,使漏斗口脱离液面,漏斗中液体又流回到烧杯中,从而防止了倒吸。溴蒸气会腐蚀橡皮塞和橡皮管(二)非金属单质的工业制法1.电解法用于将还原性较弱的非金属阴离子氧化成单质。2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOH2.还原剂还原法在高温下,用还原剂将非金属元素的高价态还原成零价。如H2、Si的制备。C+H2O=CO+H2↑2C+SiO2=Si+2CO↑3.氧化剂氧化法用氧化剂将非金属阴离子氧化成非金属单质。如从海水中提取溴、碘。4.分离法用物理方法从混合物中分离所需要的单质。如将空气液化后气化,分离出N2、O2。4.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,①B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,②A、C、D三种元素组成的某种盐水溶液显酸性,③B、C均能与D组成原子数比为1∶1和1∶2的化合物。(1)写出①中反应的化学方程式______,(2)写出②中盐的水溶液显酸性的原因(写出离子方程式)______,C+H2O(g)=CO+H2NH4++H2O=NH3·H2O+H+课堂练习4.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,①B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,②A、C、D三种元素组成的某种盐水溶液显酸性,③B、C均能与D组成原子数比为1∶1和1∶2的化合物。(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,该反应的化学方程式为______。H4NOOC—COONH4尿素3CuO+2NH3=3Cu+N2+3H2O5.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。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:①溶液中出现白色沉淀;②有刺激性气味的气体产生;③白色沉淀量逐渐增多;④白色沉淀完全消失;⑤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(