高三化学教案非金属元素复习人教版整理 最新Word格式.docx
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5.元素化合物知识网络化
元素化合物的知识在中学化学教材中占有较重的比例,内容繁多锁碎,要尽可能以最佳的方法或方式来总结成网络图,主线明确、脉络清晰.
(二)非金属元素在周期表中的位置及结构特点.
(1)除H外,非金属元素均在“阶梯线”的右上方
(2)非金属元素(包括稀有元素)均在主族(零族)
(3)最外层电子数一般≥4(H.B除外)
(4)原子半径比同周期金属半径小.(稀有元素除外)
(三)非金属元素的性质及递变规律
1.单质:
(1)结构:
除稀有气体外,非金属原子间以共价键结合.非金属单质的成键有明显的规律性.若它处在第N族,每个原子可提供8-N个价电子去和8-N个同种原子形成8-N个共价单键,可简称8-N规则;
(H遵循2-N规则).如ⅦA族单质:
x-x;
H的共价数为1,H-H,第ⅥA族的S,Se、Te共价单键数为8-6=2,第ⅤA族的P、As共价单键数8-5=3.但第二周期的非金属单质中N2、O2形成多键.
2.熔沸点与聚集态
它们可以分为三类:
①小分子物质.如:
H2、O2、N2、Cl2等,通常为气体,固体为分子晶体.
②多原子分子物质.如P4、S8、As4等,通常为液态或固态.均为分子晶体,但熔、沸点因范德华力较大而比①高,Br2、I2也属此类,一般易挥发或升华.
③原子晶体类单质,如金刚石、晶体硅和硼等,是非金属单质中高熔点“三角区”,通常为难挥发的固体.
3.导电性
非金属一般属于非导体,金属是良导体,而锗、硅、砷、硒等属于半导体.但半导体与导体不同之一是导电率随温度升高而增大.
4.化学活性及反应
③非金属一般为成酸元素,难以与稀酸反应.
固体非金属能被氧化性酸氧化.
2.氢化物
3.卤化物:
易水解
如PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl
SiCl4+3H2O=H2SiO3+4HCl
BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl
BrF5+3H2O=HBrO3+5HF
利用此法可制得氢卤酸和含氧酸
4.含氧酸
①
同周期非金属元素最高价含氧酸从左到右酸性增强
②
氧化性:
同种元素低价强于高价含氧酸
如:
HClO>HClO3>HClO4(稀)
H2SO3>H2SO4(稀)
HNO2>HNO3(稀)
(四)氢气水.
1.氢气:
常温不很活泼,大多需高温(点燃)或用催化剂.高温下,作很好的还原剂.
2.水
(1)水参与的反应
(2)水处理
①除去悬浮物:
用明矾或FeCl3.
②脱色去味:
用活性炭.
③杀菌消毒:
用液氯、漂白粉、CuSO4.
④硬水软化:
煮沸法、药剂法、离子交换法
想一想:
每种方法的原理是什么?
分属何种变化?
例11molH2燃烧时约放热286KJ,而每kg汽油燃烧时约放热46000KJ.而氢气却被公认是21世纪替代石化燃料的理想能源.请试述理由.
解析①燃料发热量的高低要看单位质量的物质放热量的多少.
H2~Q汽油~Q
2g286KJ1000g46000KJ
1g143KJ1g46KJ
由此可知:
每gH2、汽油燃烧发热量前者大
②燃料是否理想,还要看来源是否丰富、燃烧对大气和环境保护是否有利.
氢气作为未来理想能源有三大优点:
①单位质量的H2燃烧发热量大.
②资源丰富.
③燃烧后不产生污染.
思考Si、Al均能与强碱溶液反应放出H2.野外考察工作有时需要H2,为何一般选择Si而不用Al?
提示从单位质量的Si、Al分别与碱液反应放出H2量的多少考虑.
例2将含O2和CH4的混合气体充入装有23.4gNa2O2的密闭容器中点燃,反应结束后,容器温度为150℃,压强为Opa.将残留物溶于水无气体逸出.下列叙述正确的是()
A.原混合气体中O2和CH4的体积比为2:
1
B.原混合气体中O2和CH4的体积比为1:
2
C.残留固体中有Na2CO3和NaOH
D.残留固体中只有Na2CO3
解析若CH4与O2体积为1:
2,则恰好反应,当气体产物通过Na2O2后必有O2生成,不合题意.
又根据氢、碳元素守恒,反应后的固体必为Na2CO3和NaOH的混合物.
由题意可知,最终反应后无Na2O2多余,也无气体多余.可用方程式的代数处理来求出CH4和O2的体积比.
例3已知氧化铜在高温下可发生分解
4CuO
2Cu2O+O2,
生成的Cu2O也能被H2还原为Cu.
(1)若将10gCuO在高温下部分分解后,再通入氢气使剩余固体全部还原成铜,消耗0.225gH2,则原氧化铜的分解率是多少?
(2)若将mgCuO在高温下部分分解后,再通入ngH2,即可使剩余固体全部还原成铜,则原氧化铜的分解率是多少?
n的取值范围是多少?
(3)仍取mgCuO.并保持
(2)的分解率不变,假设通入H2后固体被还原是按
的顺序进行的,以x表示通入H2的质量(单位:
g),试填写下表
还原后剩余固体成分
CuO和Cu2O
Cu2O和Cu
x的取值范围
解析
(1)设CuO的分解率为α
0.125(1-α)0.125(1-α)0.0625α0.0625α
0.125(1-α)+0.0625α=0.1125
α=20%
(2)同理可得
注意:
因原固体CuO部分分解,且最后固体成分有两种,故x的取值范围只能是开区间.
巩固练习
(一)选择
1.微量硒元素(Se)对人体有保健作用.已知硒和氧同主族,与钾同周期,下列有关硒元素的性质描述错误的是()
A.硒既能溶于盐酸又能溶于烧碱溶液
B.硒的最高价氧化物的化学式为SeO3
C.硒的非金属性比溴弱
D.硒的气态氢化物的化学式为H2Se
2.在密闭容器中盛有H2、O2、Cl2的混合气体,通过电火花点燃,三种气体正好完全反应,冷却至室温后,所得溶液溶质的质量分数为25.26%,则容器中原有H2、O2、Cl2的分子个数比是()
A.6:
3:
1B.9:
6:
1C.13:
1D.10:
3.等质量的下列物质①C2H2②H2③Na④P充分燃烧,消耗O2的质量由多到少的顺序为()
A.①②③④B.④③②①C.②①④③D.①④②③
4.将水加入到下列物质中能发生反应,且有气体产生的是()
①NaH②Na2O2③Na2S④Mg3N2⑤Al2S3⑥CaC2
⑦NH4HCO3
A.①②⑤⑥⑦B.①②④⑤⑥C.①③④⑤D.①②⑤⑥
5.下列物质中,导电性能最差的是()
A.石墨B.KCl溶液C.石英砂D.熔化的NaHSO4
6.有一金属钠与过氧化钠的混合物,与过量水充分反应后,产生的气体,用电火花引燃后,恢复到标准状况,测得剩余气体体积为1.12L,则原混合物中钠与过氧化钠的物质的量之比不可能的是()
A.1:
3B.3:
1C.2:
1D.1:
7.两份质量都是Ng的硫粉,分别与足量的氢气、氧气完全反应,混合反应后的生成物,使之充分反应,可析出硫的质量是(单位:
g)()
A.2NB.1.5NC.ND.0.5N
8.一种无色气体X能被灼热的炭还原成另一种无色气体Y,Y与炽热的Fe2O3反应生成Fe和X,则X、Y按顺序分别是()
A.CO、CO2B.H2、COC.H2O、H2D.CO2、CO
9.120℃时,将2LH2O、1LCO、1LO2和2LCO2组成的混合气体,依次缓慢通过炽热铜粉.过量过氧化钠和过量炽热的炭粉的三个反应管.经充分反应后恢复到原条件时气体的体积为()
A.6LB.5LC.4LD.3L
10.某种H2和CO的混合气体,其密度为相同条件下O2密度的1/2.将3.2g这种混合气充入一盛有足量Na2O2的密闭容器中,再通入过量O2,并用电火花点燃使其充分反应,最后容器中固体的质量增加了()
A.3.2gB.4.4gC.5.6gD.6.4g
(二)计算
11.已知氢化钠与水反应放出氢气.现有氢化钠和铝粉的混合物mg,与足量水充分反应后,收集到的气体为ng,试回答:
(1)若充分反应后得到只含一种物质的水溶液时,该物质是________;
则原混合物中氢化钠与铝粉的物质的量之比为________,质量比为________.
(2)当物质的量之比:
NaH:
Al≤_______时,铝粉质量为_______;
当物质的量之比:
Al>_______时,铝粉的质量为________.
12.如图所示,在一密闭容器中间用一不漏气,可滑动的活塞隔开,左边充洁净空气,右边充H2、O2混合气,在室温下引燃后恢复到原室温,若活塞原来离容器左端的距离为1/4(A)反应后活塞静止在离右端1/4处(B),求原来
H2和O2的体积比.
答案
(一)1.A2.C3.C4.B5.C6.C7.B8.CD9.B10.A
(二)11.
(1)NaAlO2;
1:
1,8:
9
(2)1:
1(m-4.8n)g
1(36n-3m)g