高中化学非金属元素及其化合物总复习

1专题：非金属元素及其化合物知识体系和复习重点重要非金属元素及其化合物一、卤族元素（１）．卤族元素物理性质比较：颜色状态熔、沸点密度溶解性水有机溶剂均易溶于有机溶剂F2Cl2Br2I2__色__色__色__色______（易挥发）___（升华）小大低高剧烈反应淡黄绿色黄→橙色黄→褐色剧烈反应黄绿色橙→橙红紫→红（２）．卤族元素单质的化学性质：相似性：化学性质与Cl2相似，都具有典型的非金属性，都可以与金属作用生成金属卤化物，都可以与非金属反应，都可与水发生反应，都可以与强碱作用。递变性：与金属、非金属反应时条件不同。例如：卤素单质与H2的反应H2+F2═_______,H2+Cl2______，H2+I22HI，与H2化合时，无论从反应条件、反应的剧烈程度以及生成气态氢化物的稳定性（HF＞HCl＞HBr＞HI），都说明卤素单质的递变性。氯氯元素的知识网络21、氯气1）物理性质___气体，有强烈的_____气味，有___。常温时1体积水可溶解___氯气。HF到HI，沸点________，热稳定性逐渐____，酸性逐渐____。AgF到AgI，溶解度__。2）化学性质H2+Cl2点燃或光照2HCl点燃：发出___火焰，有____2Cl2+2Ca(OH)2→CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O工业上用_________制得漂白粉，漂白粉中主要含有____和_____，其中______是有效成分。漂白粉的漂白原理是：————————————————————检验氯气收集时是否集满______________________概述：从氟元素到碘元素，其单质颜色逐渐___，水溶性逐渐_____，熔沸点逐渐___和H2反应逐渐____，1mol单质和H2反应放出的热量逐渐_____，气态氢化物的热稳定性逐渐_____，氢化物酸性逐渐____2、碘1）、海洋植物中提取碘①从海洋植物中得到碘离子：将海带晒干，灼烧成灰，用水溶解浸泡，使I―进入水中，过滤，除灰渣。②氧化：通入____，使I―转化为I2。③提取碘：用四氯化碳萃取，得到碘的四氯化碳溶液，再蒸馏除去四氯化碳得粗碘，利用_____得到纯净的碘单质。2）贮存①液溴易挥发，应______。②I2受热易升华，应盛放在棕色试剂瓶中，置于冷暗处。2、次氯酸、漂白粉的性质.w.w.k.s.5.u.c.o.mHClO分子的结构式为H-O-Cl（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：___________________氯气通入碳酸氢钠溶液中：______________________（2）ClO-是一种弱酸的酸根离子，能发生水解反应：_____________，所以次氯酸钙溶液显碱性。若遇到铁盐、铝盐易发生双水解：__________________________（3）HClO和ClO-都具有_______，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：__________________漂白粉遇亚硫酸酸盐：__________________（4）HClO见光易分解：__________（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：_______________________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=____________Ca(ClO)2+NaHCO3=__________________3例题1．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素的性质实验，玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的（）。①②③④A．黄绿色橙色蓝色白色B．无色橙色紫色白色C．黄绿色橙色蓝色无色D．黄绿色无色紫色白色【解析】氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，并且带出氯化氢气体，在①中看到黄绿色的氯气，氯气使②中的Br－变成橙色的溴水，与③中I－反应生成I2，使淀粉变蓝，NaOH溶液可以吸收氯气，棉球的颜色没有变化。【答案】A2、将Cl2通入NaBr和NaI的混合液中，待反应充分后将所得溶液加热蒸干，并灼烧，最后将得到的固体冷却、称量。称量所得固体的质量与通入Cl2的体积关系如下图所示：固体质量（g）29.25abcd02.5V5VCl2的体积（L）则原混合液中NaI的物质的量为（）A.0.5molB.0.4molC.0.3molD.0.25mol解析：根据图示可知a处为NaBr和NaI，ab段为NaBr、NaI和NaCl，bc段为NaBr和NaCl，cd段为NaCl。而且由图示可知最终得到29.25g固体为NaCl。根据氯元素守恒，则n（Cl2）=21n（NaCl）=21×5.5825.29=0.25mol。根据图示：0～2.5V（即0～0.125mol）段发生的反应为2NaI+Cl2=2NaCl+I2,故n（NaI）=0.25mol。答案：D预测点评：该题结合卤素及其化合物的氧化性、还原性，考查了化学计算，同时考查了对图表的识别能力。4二、氧、硫及其化合物氧1、氧及其化合物相互联系2、H2O2物理性质：双氧水是一种无色无味极弱的电解质，是一种“绿色氧化剂”化学性质：H2O2==H++HO2-；HO2-==H++O22-（有极弱的酸性）1、不稳定性：_______2、还原性：2KMnO4+5H2O2+3H2SO4==3、氧化性：H2O2+Na2SO3==4、酸性条件下溶解Cu:H2O2+Cu+2H+==Cu2++2H2O3、臭氧O3物理性质：常温常压下，O3是一种______的______气体。是一种很好的____和______。化学性质：1、极强的氧化性：O3+2KI+H2O==_________.2、不稳定性：2O3==3O2（升高温度，或者在Cl、F等原子的催化下反应更快）3、产生方式：3O2==2O3（高压放电的条件下）臭氧层的破坏：破坏臭氧层的有害物质,氮的氧化物和氟氯烃等。5硫1、硫及其化合物转化2．硫单质（1）物理性质：_______固体，___溶于水，易溶于_____，可用于消毒。在自然界中一般不存在，但存在于火山口附近。（2）化学性质洒落的Hg可以用硫粉处理，常温下与汞反应生成_____硫与氧气反应：硫在空气中点燃产生_____火焰，在纯氧中燃烧时产生明亮的_____火焰，生成SO2。3．硫化氢（1）物理性质：_色，具有____的有毒气体，____溶于水，密度比空气大。（2）化学性质CuSO4+H2S→____________因此，CuSO4溶液可以用来检验H2S气体，也可用来对H2S进行尾气处理。3．二氧化硫亚硫酸是一种不稳定的二元弱酸，易分解成___和____，酸性比碳酸____，故当CO2气体中混有SO2时，可用______溶液来除去SO2。二氧化硫能跟某些有色物质化合成不稳定的无色物质。加热后不稳定的无色物质会分解，恢复原来的颜色。例如，品红溶液天然降雨的pH___时为酸雨，之所以要用5.6比较是因为自然降雨是CO2的饱和溶液。6酸雨的形成原理SO2+H2OH2SO32H2SO3+O2→2H2SO42SO2+O2催化剂2SO3SO3+H2O→H2SO4酸雨的防治：原煤脱硫、尾气处理（如用NaOH溶液）、改进燃煤技术、开发使用新能源。4．亚硫酸及亚硫酸盐亚硫酸和亚硫酸盐易被空气中的氧气氧化，也可被碘水、硝酸氧化成硫酸及硫酸盐。X2+SO32―+H2O→2X―+SO42―+2H+（X2可以是Cl2、Br2、I2）5．三氧化硫3222SOBaOHSOBaOH通入（）溶液中，反应可以发生。通入（）溶液中，反应可以发生。3222SOBaClSOBaCl通入溶液中，反应可以发生。通入溶液中，反应不可以发生。6．浓硫酸不能干燥NH3、H2S、HBr、HI等具有碱性和还原性的气体。7．SO42―的检验判断一下:方案甲：试液2BaCl溶液白色沉淀足量稀盐酸沉淀不溶解方案乙：试液足量稀盐酸无沉淀2BaCl溶液白色沉淀方案丙：试液足量稀硝酸无沉淀33()BaNO溶液白色沉淀正确的方案有以下两种：方案一：溶液中加Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀，过滤，沉淀中加入盐酸，若沉淀不溶解则有硫酸根。方案二：取少量待测液加入盐酸，无沉淀；再取少量待测液加入氯化钡，有沉淀，过滤，沉淀中加盐酸，沉淀不消失则有硫酸根。例题【典例1】下列推断合理的是（）A.浓硫酸具有强氧化性，不能与Cu发生反应B.明矾[KAl（SO4）2·12H2O]在水中能形成Al（OH）3胶体，可用作净水剂C.将SO2通入品红溶液，溶液褪色后加热恢复原色；将SO2通入溴水，溴水褪色后加热也能恢复原色D.金刚石是自然界中硬度最大的物质，不能与氧气发生反应解析：浓硫酸具有强氧化性，但只有在加热条件下才能与Cu反应，A项错误；明矾溶于水能电离出Al3+，Al3+能水解生成Al（OH）3胶体，能吸附水中的悬浮杂质，可用作净水剂，B项正确；SO2通入溴水，溴水褪色后的原因是发生了氧化还原反应：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，加热后溶液不能恢复原色，C项错误；金刚石为碳的单质，在空气中燃烧生成CO2，D项错误。答案：B命题意图：本题考查元素化合物知识，涉及的元素有S、Cu、Al、C等。目的主要是考查非金属元素及其化合物的性质。7【典例2】可以验证硫元素的非金属性比氯元素弱的事实是①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。②向氢硫酸溶液中滴入氯水有单质硫生成③硫、氯气分别与铜和铁反应产物是FeS、Cu2S、FeCl3、CuCl2④高氯酸（HClO4）的酸性强于硫酸A.①②③④B.只有①②C.只有②③④D.只有③④[解析]元素非金属性强弱的比较有很多方法。常用的方法有：①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。②相同条件下，最高价氧化物的水化物酸性强的非金属性强。③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。④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③。综上所述选项A符合题意。在理论上还有：①易得到电子的非金属单质，其非金属性强。②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。三、氮及氮的化合物1．氮气(1)与氢气反应____(2)与O2反应______(3)与金属反应_____氮的固定把大气中的氮转化为_______的方法，称为氮的固定。如在放电条件下N2和O2直接化合生成NO，豆科植物根瘤菌的作用等均属氮的固定。82、氮的氧化物氮有五种价态，能形成六种氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。其中重要的是NO与NO2NONO2物理性质色、态、味____色、__味气体____色、___气味气体密度＞空(MNO=30)(略大于空气)＞空(MNO=46)(大于空气)熔沸点低低溶解性___溶于水____溶于水毒性_______化学性质与水_____3NO2+H2O=_________NO2既是氧化剂，又是还原剂与碱_____2NO2+2NaOH=__________氧化性2NO+2CO=_______2NO2+2KI=_______2还原性2NO+O2=_____可使酸性KMnO4褪色可使酸性KMnO4褪色(与O2混合，通入水中4NO+3O2+2H2O=________4NO2+O2+2H2O=_____3特性2NO2N2O42．氨气(1)结构氨分子的空间构型是三角锥形。由于氨分子中N－H键的极性强，氨分子与水分子