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1、第三部分 元素及其化合物專題十 非金屬元素及其化合物備考提示 (3)專題備忘 (4)互動課堂 (12)返回目錄備考提示 化工生產條件的選擇是理論聯(lián)系生產實際的一個重點應用,在處理問題選擇生產條件時既涉及外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響,又會考慮生產實際問題。在備考復習時應結合非金屬元素及其化合物的性質用途來夯實基礎,尤其是對合成氨、二氧化硫的催化氧化的生產條件的選擇充分理解、熟練掌握,并學會舉一反三。返回目錄專題備忘 1. 非金屬元素的原子結構及其在周期表中的位置 (1)非金屬元素在周期表中的位置:除氫外,都在周期表的右上方,共有22種。 (2)非金屬元素的原子結構特征及化合價 與同周期
2、的金屬原子相比較最外層電子數(shù)較多(一般為47個,氫為1個,氦為2個,硼為3個),次外層都是飽和結構(2、8或18電子結構) 與同周期金屬原子相比較,非金屬原子核電荷數(shù)較大,原返回目錄專題備忘子半徑較小,化學反應中易得電子,表現(xiàn)氧化性。氟為非金屬性最強的元素。 最高正價等于族序數(shù),對應最低負價等于族序數(shù)減去8;硫、氮、氯等呈現(xiàn)變價。 2. 比較非金屬性強弱的八條依據(jù) (1)元素在周期表中的相對位置 同周期元素,自左向右,元素的非金屬性依次增強,如FONCB;ClSPSi等。 同主族元素自上而下,非金屬性依次減弱,如FClBrI;OSSe;NPAs等 。返回目錄專題備忘 (2)非金屬單質與氫氣化合
3、的越容易,非金屬性越強。如F2、Cl2、Br2、I2與H2化合由易到難,所以,非金屬性FClBrI。 (3)氣態(tài)氫化物的越穩(wěn)定,非金屬性越強,如穩(wěn)定性HFH2OHClNH3HBrHIH2SPH3,所以非金屬性FO ClNBrISP。 (4)最高價氧化物對應的水化物的酸性越強,非金屬性越強,如酸性HClO4H2SO4H3PO4H2CO3H4SiO4,則非金屬性ClSPCSi。 (5)非金屬性強的元素的單質能置換出非金屬性弱的元素的單質。如2F2+2H2O 4HF+O2;O2+4HCl 2H2O+2Cl2(地康 返回目錄專題備忘法制Cl2);Cl2+2NaBr 2NaCl+Br2;3Cl2+2NH
4、3 N2+6HCl;Cl2+H2S S+2HCl。 (6)非金屬單質對應陰離子的還原性越強,該非金屬元素的非金屬性越弱。常見陰離子的還原性由強到弱的順序是S2IBrClF,則非金屬性SIBrClF。 (7)與變價金屬反應時,金屬所呈價態(tài)越高,非金屬性越強,如Cu+Cl2 CuCl2;2Cu+S Cu2S,說明非金屬性ClS。 (8)幾種非金屬同處于一種物質中,可用其化合價判斷非金屬性的強弱,如HClO、HClO3中,氯元素顯正價、氧元素顯負價,說明氧的非金屬性強于氯。 返回目錄專題備忘 3. 非金屬元素的化學性質(注意反應條件、現(xiàn)象、生成物的聚集狀態(tài))總結 (1)與非金屬反應氧化性:與氫反應生
5、成氫化物還原性S、N2、P、C與O2反應C、P與Cl2反應C與S反應(2)與金屬反應Cl2、Br2與金屬反應(變價金屬顯高價)O2與金屬反應S與金屬反應(變價金屬顯低價)N2與活潑金屬反應(如Mg等)反應C與活潑金屬反應返回目錄專題備忘(3)與水反應氧化性:2F2+2H2O 4HF+O2歧化反應:X2+H2O HX+HXO(X2=Cl2、Br2、I2)還原性:C+H2O CO+H2 高溫(4)與酸反應氧化性:X2(Cl2、Br2、I2)與還原性酸反應, 如Cl2+H2SO3+H2O H2SO4+2HCl還原性:C、S、P與強氧化性酸(如濃HNO3、 濃H2SO4)反應 (5)與氧化物 反應還原
6、性: 如2C+SiO2 Si+2CO; C+CO2 2CO; C+2CuO 2Cu+CO2氧化性:低價氧化物被氧化,如2NO+O2 2NO2; X2(Cl2、Br2)與SO2+H2O反應 高溫 高溫 高溫 返回目錄專題備忘(6)與有機 物反應烴的燃燒:CnHm+(n+ )O2nCO2+ H2O烴的衍生物燃燒:CxHyOz+(x+ )O2xCO2+ H2O不飽和烴的加成:CH2 CH2CH2XCH2X烷烴、芳香烴的取代,4m2m44zy2y 4. 常見非金屬單質的制取方法 (1)電解法 電解水溶液: 如2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2+H2 電解熔融物:如2KHF2 F2+H2+2KF
7、電解 電解返回目錄專題備忘 (2)分解法:如2KClO3 2KCl+3O2 CH4 C+2H2 2H2O2 2H2O+O2 (3)置換法:如Cl2+2NaBr 2NaCl+Br2 2H2S+O2(不足) 2H2O+2S (4)氧化法:如 MnO2+4HCl MnCl2+Cl2+2H2O 4NaBr+3H2SO4+MnO2 2Na2SO4+MnSO4+2Br2+3H2O 2H2S+SO2 3S+2H2O (5)還原法:C+H2O CO+H2,Zn+2HCl ZnCl2+H2 2C+SiO2 Si+2CO 電解 點燃 高溫 高溫 返回目錄互動課堂 1. 從非金屬元素單質和化合物的基本性質入手,考查
8、考生的基本化學素養(yǎng) 例1詳見學生用書 2. 與生產生活實際相結合, 考查考生的理解和運用知識的能力 例2 化合物A、B、C、D、E、F是中學化學中的常見物質。這些化合物之間存在下圖所示的關系。其中A和B的反應是一種重要化工生產中的主要反應之一。 返回目錄互動課堂 (1)A、C、F中含有的相同元素是: ; (2)化合物C的化學式是: ;化合物C可溶于水,水溶液呈 性,因為(用離子方程式表示): ; (3)C的水溶液和D能否反應: ;其原因是(用文字表述,并認為可反應則還要寫出其反應方程式): ; (4)該化工工業(yè)稱為: 。 解析 重要化工生產中的反應而又需要高溫條件的只有很少的幾個,由此可以打開
9、突破口。注意:SiO 水解產物直接寫成H2SiO3。 答案 (1)鈉 (2)Na2SiO3 堿 SiO +2H2O H2SiO3+2OH (3)能 碳酸的酸性比硅酸酸性強: Na2SiO3+CO2+H2O Na2CO3+ 2323返回目錄互動課堂H2SiO3 (4)硅酸鹽工業(yè) 點評 碳族元素的多個反應是重要工業(yè)生產的基礎,碳族元素的工業(yè)反應通常都需要高溫條件,這是進行與化學工業(yè)、碳族元素等有關的推導時常見的突破口之一。 3. 以無機框圖形式,考查考生的綜合思維能力 例3 A、B、C、D四種無機物在一定條件下具有如下圖所示的轉化關系: 回答下列問題: (1)若以上反應均為氧化還原反應,且A、B、
10、C均含有同一返回目錄互動課堂種元素: 若D為非金屬單質,則C的化學式為 (寫出一種物質即可)。 當D為金屬單質時,請寫出檢驗B中陽離子的一種方法 。 (2)若以上反應均為非氧化還原反應: 當D為酸或酸性氣體時,則A與少量D反應的離子方程式是 。 若D為堿,則C的名稱是 ,D的電子式是 。 返回目錄互動課堂解析 縱觀此框圖,包含了三個反應:A+DB,B+DC,A+CB,且D是前兩個反應的反應物,然后聯(lián)系到元素化合物中的幾個三角關系便可突破。 答案 (1)CO2 向B的鹽溶液中滴入幾滴KSCN溶液,溶液變成血紅色(2)AlO +H+H2O Al(OH)3偏鋁酸鈉 Na+ H 2點評 元素化合物中的
11、三角關系有:“硫三角”、“氮三角”、“鋁三角”和“鐵三角”等,具體構成如何,你清楚嗎? 返回目錄互動課堂 4. 將非金屬元素與實驗題型相融合,考查考生的實驗能力 例4 某學生為了測定部分變質的Na2SO3樣品的純度,設計了如下實驗。 返回目錄互動課堂 回答下列問題: (1)寫出A裝置中玻璃儀器的名稱:酒精燈、 。 (2)實驗開始后,寫出B中反應的離子方程式 。 (3)C中的現(xiàn)象是 ,E裝置的作用是 。 (4)按右圖所示稱取一定量的Na2SO3樣品放入A裝置的燒瓶中,滴入足量的H2SO4完全反應。然后將B中完全反應后的溶液與足量的BaCl2溶液反應,過濾、洗滌、干燥,得白色沉淀23.3 g,則原
12、樣品中Na2SO3的純度為 (精確到0.1%)。 返回目錄互動課堂 (5)在過濾沉淀時若過濾液出現(xiàn)渾濁,則必須要重復操作,若該學生沒有重復過濾,則測定的結果將 (填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。 (6)要使測定結果準確,第一:裝置氣密性必須良好;第二:應先點燃 處酒精燈(填裝置字母)。 解析 先從裝置的各個部件的作用及其反應原理入手,如A、D兩裝置分別是SO2與氯氣的發(fā)生裝置。答案 (1)圓底燒瓶、分液漏斗(2)Cl2+SO2+2H2O 4H+2Cl+SO 24返回目錄互動課堂(3)紅色鮮花褪色 吸收未反應的有毒氣體,防止有毒氣體對大氣的污染 (4)50.8% (5)偏低 (6)D 點評 必須熟記各常見氣體的制取反應,特別是它們的反應條件。在實驗型習題中,反應條件經常是突破口。 祝您高考成功!言之有理 化學課開始了,老師經過一通理論說教后,進入了實驗階段?!巴瑢W們注意了,”老師鄭重其事地說:“我手上有一塊銀元,現(xiàn)在我要把它投進這杯硫酸里面,回想一下我剛才講過的內容,銀元會溶解嗎?” 立刻有一個聲音答道:“不會?!?“為什么?”老師追問道。 “如果銀元會溶解的話,您一定舍不得投進硫酸里面?!狈祷啬夸?/p>