2019-2020年高考化學第一輪復習講與練二十八:非金屬元素小結(jié)[舊人教].doc
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2019-2020年高考化學第一輪復習講與練二十八:非金屬元素小結(jié)[舊人教] 一、要點精講 1、非金屬元素及其化合物知識是中學化學的核心和基礎(chǔ),它幾乎貫穿在中學化學的各部分內(nèi)容之中。這部分的知識要點有: 1.鹵族元素的原子結(jié)構(gòu),鹵族元素的單質(zhì)與化合物的性質(zhì)及其速度規(guī)律。 2.H2S、硫的氧化物和硫酸的物理性質(zhì)、化學性質(zhì),以及H2S和SO2的實驗室制法。 3.NH3、NO、NO2和硝酸的物理性質(zhì)和化學性質(zhì);硝酸的實驗室制法和工業(yè)制法。 4.碳族中碳、硅單質(zhì)與氧化物的物理性質(zhì)和化學性質(zhì),及其比較,碳酸和硅酸的性質(zhì)對比碳酸鹽與硅酸鹽的相互轉(zhuǎn)化及條件。 5.酸式鹽的種類、性質(zhì)、形成及其電離與水解。 復習方法:(1)每族元素抓住代表物,重點討論該元素的單質(zhì)、氧化物、氫化物、酸、堿或鹽等有關(guān)知識,并理清下列關(guān)系: (2)運用元素周期表知識比較每族元素與其代表物在結(jié)構(gòu)、性質(zhì)上的相似性、遞變性和特殊性。 2、非金屬元素在周期表中的位置及結(jié)構(gòu)特點 (1) 除H外,非金屬元素均在“金屬與非金屬分界線”的右上方。 (2) 非金屬元素(包括稀有元素)均在主族(零族)。 (3) 最外層電子數(shù)一般≥4(H、B除外) (4) 原子半徑比同周期金屬半徑小(稀有元素除外)。 3、非金屬元素的性質(zhì)及遞變規(guī)律 (1)單質(zhì)的熔沸點與聚集態(tài): ①小分子物質(zhì)。如H2、O2、N2、Cl2等,通常為氣體,固體為分子晶體。 ②多原子分子物質(zhì)。如P4、S8、As等,通常為液態(tài)或固態(tài),均為分子晶體,但熔、沸點因范德華力較大而比①高,Br2、I2也屬此類,一般易揮發(fā)或升華。 ③原子晶體類單質(zhì)。如金剛石、晶體硅和硼等,是非金屬單質(zhì)中高熔點“三角區(qū)”,通常為難揮發(fā)的固體. (2)單質(zhì)導電性: 非金屬一般屬于非導體,金屬是電的良導體,而鍺、硅、砷、硒等屬于半導體,石墨、碲屬于電的良導體。 (3)單質(zhì)的化學活性及反應 ③非金屬一般為成酸元素,難以與稀酸反應,固體非金屬能被氧化性酸氧化。 (4)氫化物 (5)鹵化物:易水解 如 PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl , SiCl4+3H2O=H2SiO3+4HCl BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl BrF5+3H2O=HBrO3+5HF 利用此法可制得氫鹵酸和含氧酸 (6)含氧酸 ① 同周期非金屬元素最高價含氧酸從左到右酸性增強 ② 氧化性:同種元素低價強于高價含氧酸 如: HClO>HClO3>HClO4(稀) H2SO3>H2SO4(稀) HNO2>HNO3(稀) ③氧化性酸與還原性酸 常見的強氧化性酸有:HNO3、濃H2SO4、HClO等。 常見的還原性酸有:H2SO3、H3PO3等。 HNO2既有氧化性,又有還原性,但以氧化性為主。 ④某些酸的特殊性質(zhì) 濃H2SO4:吸水性→做干燥劑;脫水性→使晶體脫結(jié)晶水,使有機物碳化。 HClO:漂白作用。漂白原理與Na2O2同,是利用強氧化性破壞有色物質(zhì)。 H2SO3:漂白作用。與某些有色物質(zhì)結(jié)合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì),加熱后恢復原色。 HF:與SiO2反應。SiO2+4HF→SiF4↑+2H2O 注意:酸的氧化性與氧化性酸是兩個不同的概念。酸的氧化性就是指酸中H+結(jié)合電子的性質(zhì),凡酸皆有此性質(zhì)。而氧化性酸是指含氧酸的中心元素結(jié)合電子的性質(zhì)。 4、常見非全屬單質(zhì)的制取方法 (1)電解法: ①電解水溶液:如2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ ②電解熔融物:如2KHF2F2↑+H2↑+2KF (2)分解法:如2KClO32KCl+3O2↑ CH4C+2H2 2H2O22H2O+O2↑ (3)置換法: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)還原法:C+H2OCO+H2,Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 2C+ SiO2Si+2CO↑ 二、典例解析 【例1】BGO是我國研制的一種閃爍晶體材料,曾用于諾貝爾獎獲得者丁肇中的著名實驗,它是鍺酸鉍的簡稱,若知:①在BGO中,鍺處于其最高價態(tài)。②在BGO中,鉍的價態(tài)與鉍跟氯形成某種共價氯化物時所呈的價態(tài)相同,在此氯化物中鉍具有最外層8個電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。③BGO可看成是由鍺和鉍兩種元素的氧化物所形成的復雜氧化物,且在BGO晶體的化學式中,這兩種氧化物所含氧的總質(zhì)量相同。請?zhí)羁眨? (1)鍺和鉍的元素符號分別是____、____。 (2)BGO晶體的化學式是____。 (3)BGO晶體所含鉍氧化物的化學式是____。 【例2】由短周期元素形成的四種常見的非金屬單質(zhì)A、B、C、D。在室溫下,它們之中有三種氣體,一種固體。在這些單質(zhì)中,B的式量最小,C次之。這些單質(zhì)和甲、乙、丙、X、Y五種化合物之間存在如下關(guān)系: (1)寫出化合物乙的化學式______。 (2)上述圖示的化學反應共有______種基本反應類型,其中化合反應有______個。 (3)上述四種單質(zhì)中存在同素異形體的元素是(寫元素符號)______。 【例3】某中學學習小組在幫助老師整理實驗室的化學試劑時,發(fā)現(xiàn)一盛有無色溶液的試劑瓶,標簽破損(如右圖),請你根據(jù)已掌握的知識,對該試劑可能是什么物質(zhì)的溶液作出猜想,并設計實驗驗證。 ①猜想:這種試劑可能是:_____________________ ②實驗驗證: _____________________________ 三、當堂反饋 1.關(guān)于非金屬元素N、O、Cl、P的敘述,正確的是C A.在通常情況下其單質(zhì)均為氣體 B.其單質(zhì)均由雙原子分子構(gòu)成 C.都屬于主族元素 D.每種元素僅生成一種氫化物 2.下列氫化物的還原性按由強到弱的順序排列的是 A.H2Se>H2S>HI>HBr>HCl B.H2S>H2Se>HI>HBr>HCl C.HI>HBr>HCl>H2S>H2Se D.H2Se>H2S>HCl>HBr>HI 3.在密閉容器中盛有H2、O2、Cl2的混合氣體,通過電火花點燃,三種氣體正好完全反應,冷卻至室溫后,所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為25.26%,則容器中原有H2、O2、Cl2的分子個數(shù)比是 A.6:3:1 B.9:6:1 C.13:6:1 D.10:6:1 4.有A、B、C、D四種單質(zhì)。在一定條件下,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、丙每個分子中都含有10個電子,并且甲、乙、丙、丁有如下關(guān)系: 回答:(1)單質(zhì)B的化學式。 (2)單質(zhì)A與化合物乙反應的化學方程式。 (3)根據(jù)化合物丙、丁中D元素化合價判斷丙、丁是否在一定條件下生成單質(zhì)D,簡述判斷理由。 5.已知:①A、B、C、D四種物質(zhì)均含元素X,有的還可能含有元素Y、Z。元素Y、X、Z的原子序數(shù)依次遞增。 ②X在A、B、C、D中都不呈現(xiàn)它的最高化合價。 ③室溫下單質(zhì)A與某種常見一元強堿溶液反應,可得到B和C。 ④化合物D受熱催化分解,可制得元素Y的單質(zhì)。 (1)元素X是 ,Z是 。 (2)寫出③中反應的化學方程式: _______________。 (3)寫出④中反應的化學方程式: ________________。 第43講 非金屬元素小結(jié) 1.120℃時,將2LH2O、1LCO、1LO2和2LCO2組成的混合氣體,依次緩慢通過熾熱銅粉.過量過氧化鈉和過量熾熱的炭粉的三個反應管.經(jīng)充分反應后恢復到原條件時氣體的體積為 A.6L B.5L C.4L D.3L 2.某種H2和CO的混合氣體,其密度為相同條件下O2密度的1/2.將3.2g這種混合氣充入一盛有足量Na2O2的密閉容器中,再通入過量O2,并用電火花點燃使其充分反應,最后容器中固體的質(zhì)量增加了 A.3.2g B.4.4g C.5.6g D.6.4g 3.將綠礬晶體加強熱,除生成水蒸氣以外,還發(fā)生如下反應:2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑,如將生成的混和氣體通過氯化鋇溶液,應發(fā)生的現(xiàn)象有 A.不一定產(chǎn)生BaSO4沉淀 B.一定產(chǎn)生BaSO3沉淀 C.一定有SO2逸出 D.一定有SO3氣體逸出 4.磷化氫的分子式為PH3,又稱為膦,是一種無色有類似大蒜氣味的氣體,劇毒,膦在空氣中的著火點是150℃,下列敘述中正確的是 A.膦分子呈三角錐形,其中P—H鍵的鍵長要小于氨分子中 N—H 鍵的鍵長 B.膦的水溶液呈堿性,但其pH要比同濃度氨水的pH小 C.膦是一種還原性的氣體,其還原性比氨氣的還原性要強 D.化合物PH4I是一種很穩(wěn)定的晶體,在受熱時不分解 5.汽車尾氣中的CO、NO都是城市空氣中濃度較高的嚴重污染物,有關(guān)它們的敘述不正確的是 A.CO、NO的燃燒產(chǎn)物分別是CO2和NO2 B.NO、NO2的混合氣可與水反應生成一些HNO2,但NO、NO2都不是HNO2的酸酐 C.化學上有一種說法:等電子體結(jié)構(gòu)類似。CO與NO+(亞硝?;栯x子)的微粒中最外層電子數(shù)之和相等,應具有類似的結(jié)構(gòu) D.在催化劑作用下,可通過反應:2CO+2NO→N2+2CO2來達到凈化汽車尾氣的目的 6.下列物質(zhì)間發(fā)生化學反應:①H2S+O2,②Na+O2,③Cu+HNO3,④P2O5+H2O,⑤Fe+HCl。在不同條件下得到不同產(chǎn)物的是 A.①②③④ B.①③⑤ C.②③④⑤ D.①②③④⑤ 7.下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述中, 錯誤的是 A.制普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石、石英 B.氨是制作氮肥、硝酸、銨鹽的重要原料 C.將二氧化硫催化氧化成三氧化硫后, 在吸收塔內(nèi)用水吸收制得濃硫酸 D.煉鐵的主要原理是在高溫下, 用還原劑從鐵礦石把鐵還原出來 8.將水加入到下列物質(zhì)中能發(fā)生反應,且有氣體產(chǎn)生的是 ①NaH ②Na2O ③Na2S ④Mg3N2 ⑤Al2S3 ⑥CaC2 ⑦NH4HCO3 A.①②⑤⑥⑦ B.①②④⑤⑥ C.①③④⑤ D.①②⑤⑥ 9.下列關(guān)系圖中,A是一種正鹽,D的分子量比C的式量大16,E是酸。當X無論是強酸還是強堿時都有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(其它產(chǎn)物及反應所需條件均已刪去): 回答下列問題: (1)A是____,Y是_____,Z是_____, (2)當X是強酸時,A、B、C、D、E均合同一種元素,E是______, (3)當X是強堿時,A、B、C、D、E均合同一種元素,E是______。 10.已知A、B、C、D是短周期中的4種非金屬元素,它們的原子序數(shù)依次增大。A元素原子形成的離子就是一個質(zhì)子。又知,①B單質(zhì)在高溫下可從A與D組成的某種化合物中置換出A,同時生成化合物BD,②A、C、D三種元素組成的某種鹽水溶液顯酸性,③B、C均能與D組成原子數(shù)比為1∶1和1∶2的化合物。 (1)寫出①中反應的化學方程式__ ____。 (2)寫出②中鹽的水溶液顯酸性的原因(寫出離子方程式)___ ___。 (3)這四種元素可組成原子個數(shù)比4∶1∶2∶1(按A、B、C、D順序)的化合物,其名稱為__ __。這四種元素又可組成原子個數(shù)比為4∶1∶1∶2(按A、B、C、D順序)的化合物,其結(jié)構(gòu)簡式為__ ____。 (4)C元素的氣態(tài)氫化物能還原CuO,生成Cu、C單質(zhì)及A與D形成的化合物,該反應的化學方程式為_ _____。 11.xx年,我國成功發(fā)射了“神舟六號”載人飛船,“神舟六號”的成功發(fā)射對增強我國的國防力量和提高我國的國際地位都具有重要意義。 (1)肼(N2H4)是發(fā)射航天飛船常用的高能燃料。將NH3和NaClO按一定物質(zhì)的量比混合反應,生成肼、NaCl和水,寫出該反應的化學方程式:___________________;該反應中__________是氧化劑、____________是氧化產(chǎn)物。 (2)在火箭推進器中裝有強還原劑肼和強還原劑過氧化氫,當它們混合時,即產(chǎn)生大量氣體,并放出大量熱。已知12.8g液態(tài)肼與足量過氧化氫反應生成氮氣和水蒸氣,放出256.65kJ的熱量;1mol液態(tài)水變成1mol水蒸氣需要吸收44kJ的熱量。寫出液態(tài)肼與過氧化氫反應生成液態(tài)水的熱化學方程式:_______________________________________。 (3)若在宇宙飛船的太空實驗室(失重條件下)進行以下實驗,其中最難完成的是 A、將金粉和銅粉混合 B、將牛奶加入水中混合 C、蒸發(fā)食鹽水制取食鹽晶體 D、用漏斗、濾紙過濾除去水中的泥沙 (4)新型無機非金屬材料在航天事業(yè)上有廣泛應用。氮化硅陶瓷是一種重要的結(jié)構(gòu)材料。氮化硅(Si3N4)晶體是一種超硬物質(zhì),耐磨損、耐高溫。氮化硅晶體類型是_________;晶體中存在的化學鍵是_____________。 12.A、B、C是中學化學常見的三種化合物,它們各由兩種元素組成,甲、乙是兩種單質(zhì),這些化合物和單質(zhì)之間存在如下的關(guān)系: 據(jù)此判斷: (1)在A、B、C這三種化合物中, 必定含有乙元素的是____(用A、B、C 字母填寫)。 (2)單質(zhì)乙必定是____(填“金屬”或 “非金屬”),其理由是__ __。 (3)單質(zhì)乙的化學式可能是____,則化合物B的化學式是____。 13.如圖所示,在一密閉容器中間用一不漏氣, 可滑動的活塞隔開,左邊充潔凈空氣,右邊充H2、O2混合氣,在室溫下引燃后恢復到原室溫,若活塞原來離容器左端的距離為1/4(A)反應后活塞靜止在離右端1/4處(B),求原來H2和O2的體積比。 典例解析 【例1】Ge:第Ⅳ主族元素,最高正價+4;最高價氧化物GeO2。 Bi:第Ⅴ主族元素,最外層5個電子→滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)應形成共價鍵數(shù)目:8-5=3→BiCl3→在BGO中鉍為+3價→氧化物Bi2O3。 設BGO化學式為mGeO2nBi2O3,則有:2m=3n m∶n=3∶2 m=3 n=2 故BGO化學式為3GeO22Bi2O3 (或Bi4(GeO4)3) 【例2】短周期元素中室溫下常見的非金屬單質(zhì)中為氣體的有H2、N2、O2、F2、Cl2 ,常見的固體單質(zhì)有C、P、Si ,這些單質(zhì)中式量最小的可能是H2。由圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,A+C→X,B+C→甲,A+D→Y,B+D→丙,X+甲→乙均為化合反應;Y+甲→丙+乙為復分解反應。5個化合反應中,A+D→Y的反應,涉及D物質(zhì)必須“過量”,即若“不過量”,會生成其他物質(zhì)。結(jié)合上述幾種單質(zhì)間能發(fā)生的反應,只有磷與Cl2或碳與O2才有可能,但當固體單質(zhì)是碳時,其他轉(zhuǎn)化關(guān)系不成立。再結(jié)合非金屬鹵化物易水解的性質(zhì),推測Y是PCl5,甲是水,則丙是HCl,乙為磷酸,D為Cl2,C為O2,A為磷,X為P2O5。 答案:(1)H3PO4 (2)2種(化合與復分解),5(3)O(O2與O3)、P(紅磷與白磷) 【例3】 ①Na2SO4、Na2CO3、Na2SiO3、Na2SO3 ②取少量該溶液加入試管中,向其中加入稀鹽酸。如果出現(xiàn)白色沉淀,則原溶液是Na2SiO3溶液;若產(chǎn)生無色、無味的氣體,則原溶液是Na2CO3溶液;若產(chǎn)生無色、有刺激性氣味的氣體,則原溶液是Na2SO3溶液;若無明顯現(xiàn)象出現(xiàn),則說明為Na2SO4溶液。(本題為開放題,若有其它推測,且檢驗方案正確,均給分) 當堂反饋:1.C 2.A 3. C 4.(1)H2(2)2F2+2H2O==4HF+O2↑ (3)若D為N2,丙、丁分別是NH3和NO,在一定條件下可以反應(NH3、NO中N元素的化合價分別是-3、+2,0價居其中);若D為C,丙、丁分別是CH4與CO2,化合價分別是-4、+4,0價居其中,故理論上也可發(fā)生反應生成碳單質(zhì)。 5.(1)Cl(或氯) K(或鉀) (2)Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O (3)2KClO32KCl+3O2↑ 課后練習:1.B 2.A 3.C 4.C 5.A 6.A 7.C 8.B 9.(1)(NH4)2S O2 H2O(2)H2SO4 (3)HNO3 10.(1)C+H2O(氣)→CO+H2(2)NH4++H2O→NH3H2O+H+ (3)尿素H4NOOC—COONH4(4)3CuO+2NH3→3Cu+N2+3H2O 11.(1)2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O NaClO N2H4 (2)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l);△H=-817.625KJ/mol (3) D (4)原子晶體 共價鍵 12. (1)A、B(2)非金屬;因為A+B→乙+C,且乙為單質(zhì),可知乙元素在A、B中分別顯正、負價,所以乙是非金屬。(3)S(或N2)H2S(或NH3) 13.V(H2):V(O2)=16:11或19:8- 配套講稿:
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