高三专题非金属概论.docx

1、高三专题非金属概论非金属部分 非金属元素概论 复习目标1、了解元素核外电子排布的周期性与元素递变关系，掌握典型非金属在周期表中的位置及其性质的关系。2、重点掌握常见非金属元素H、Cl 、O 、S 、N的单质及其化合物。3、了解其它非金属元素Br、I、F、P、C、Si的单质及其化合物。4、加深对“结构决定性质”的理解，学习科学抽象，概括整理，归纳总结准确系统地掌握知识规律的方法。复习方法一个“中心”两条“主线”。以物质结构和元素周期律理论为中心，分析掌握各族非金属元素的原子结构特点。在周期表中的位置和性质的关系。两条主线：以单质和化合物中元素的价态分析为主线，掌握单质和化合物的重要的氧化性和还原

2、性和氧化还原反应。以物质分类为主线掌握代表性元素的气态氢化物，氧化物和对应的水化物、盐的通性和特性。复习内容非金属元素概论一、非金属元素在周期表中的位置和结构特点1、非金属元素的种类数目：共有16+6种非金属元素(惰性气体元素也当成了非金属元素)；除H外均处于周期表右上方；除第一周期外，每周期的非金属元素数目=8-周期序数。作为主族元素。非金属在s区和p区。2、非金属元素的结构特点除H、B外，最外层电子数4；且原子半径比同周期的金属元素小。最高正化合价=族序数化合价可表现负价（与氢和金属化合时），也可表现正价（与强氧化剂反应时）。非金属元素在周期表中的位置二、非金属单质的物理性质1、状态（常温

3、下）气态：H2、N2、O2、F2、Cl2 液态：Br2固态：S、P、I2（分子晶体）、C（金刚石）、B、晶体硅（原子晶体）2、溶解性 F2与水发生置换反应，Cl2、Br2在水中发生自身氧化还原反应其它单质均难溶于水。3、颜色 无色气体H2、O2、N2；F2浅黄绿色、Cl2黄绿色、Br2红棕色液体、I2紫黑色固体，白磷（白），红磷（紫红）、硫磺（浅黄色）4、同素异形体常见的有：O2和O3 、白磷(P4)和红磷、C（金刚石）和石墨、C60等5、常见非金属单质的晶体类型及主要物理性质 分子晶体：稀有气体、卤素、O2、S、N2、P4、H2由于分子间靠范德华力结合，所以，熔沸点低，硬度小，难溶于水，易溶

4、于有机溶剂。 原子晶体：金刚石、石墨、硅、硼原子间是共价键，所以熔沸点高，硬度大，难于溶解。三、元素非金属性的强弱规律1、常见非金属元素的非金属性由强到弱的顺序（电负性）：F、O、Cl、N、Br、I、S、P、C、Si、H2、元素的非金属性与非金属单质活泼性是不完全一致的：如元素的非金属性：OCl，NBr；而单质的活泼性：O2Cl 2，N2Br2。3、比较非金属性强弱的八条依据（1）元素在周期表中的相对位置同周期元素自左向右，元素的非金属性依次增强：如非金属性FONCB；ClSPSi等。同主族元素自上而下，非金属性依次减弱：如FClBrI；OSSe；NPAs等。（2）非金属单质与氢气化合的越容易

5、，非金属性越强。如F2、Cl2、Br2、I2与H2化合由易到难，所以，非金属性FClBrI。（3）气态氢化物越稳定，非金属性越强：如稳定性HFH2OHClNH3HBrHIH2SPH3，所以非金属性FOClNBrISP。（4）最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性越强：如酸性HClO4H2SO4H3PO4H2CO3H4SiO4，则非金属性ClSPCSi。（5）非金属性强的元素的单质能置换出非金属性弱的元素的单质：如2F2+2H2O=4HF+O2；O2+4HCl=2H2O+2Cl2（地康法制Cl2）；Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2；3Cl2+2NH3=N2+6HCl；Cl2+H2S=

6、S+2HCl。（6）非金属单质对应阴离子的还原性越强，该非金属元素的非金属性越弱：常见阴离子的还原性由强到弱的顺序是S2-IBr-Cl-F-，则非金属性SIBrClF。（7）与变价金属反应时，金属所呈价态越高，非金属性越强：如Cu+Cl2 CuCl2；2Cu+SCu2S，说明非金属性ClS。（8）几种非金属同处于一种物质中，可用其化合价判断非金属性的强弱：如HClO、HClO3中，氯元素显正价、氧元素显负价，说明氧的非金属性强于氯。四、非金属元素的化学性质（注意反应条件、现象、生成物的聚集状态）主族元素的单质的氧化性或还原性，与其原子得失电子能力的大小有关，但还跟其他因素有关，常见非金属单质在

7、化学反应中一般表现出氧化性或还原性为： 五、常见非金属单质的制取方法1、电解法电解水溶液：如2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2电解熔融物：如2NaCl2Na+Cl2（2KHF2F2+H2+2KF）2、分解法：如2KClO32KCl+3O2 CH4C+2H2 2H2O22H2 O +O23、置换法：如Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 4、氧化法：如MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O5、还原法： Zn+2HCl=ZnCl2+H2 2C+SiO2Si+2CO6、分离法：将空气通过NaOH溶液（除CO2）、浓H2SO4（除水）灼热的铜网（除O2），可得到较纯净的N2。六、常

8、见的含氧酸IIAAAAA2H2BO3H2CO3HNO3 HNO23H2SiO3 H4SiO4H3PO4 H2SO3 H2SO4HClO4 HClO3 HClO4H3AsO4H2SeO4HBrO4（1）酸性强弱递变规律（含氧酸经验规律）同主族由上至下常见的含氧酸酸性逐渐减弱；同周期由左到右酸性逐渐增强；同种元素中，高价态酸的酸性一般大于低价态酸的酸性（如酸性H2SO4 H2SO3 ，HClO4 HClO3HClO）。（2）氧化性酸与还原性酸常见的强氧化性酸有：浓、稀HNO3、浓H2SO4、HClO等。常见的还原性酸有：HBr、HI、H2SO3等。HNO2既有氧化性、又有还原性，但以氧化性为主。（

9、3）某些酸的特殊性质浓H2SO4：吸水性做干燥剂；脱水性使晶体脱结晶水，使有机物碳化。HClO：漂白作用。漂白原理与Na2O2同，是利用强氧化性破坏有色物质。H2SO3：漂白作用。与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质，加热后恢复原色。HF：与SiO2反应。SiO2+2HFSiF4+2H2O七、主要的非金属单质性质的比较F2O2Cl2Br2I2N2SC SiPH2氧化性强氧化性氧化性为主还原性为主与O2反应不直接化合高温放电点燃或加热与H2反应冷暗爆炸点燃或光照爆炸加热或高温时缓慢反应（N2需要催化剂）难以反应与水反应反应，由易至难不反应高温水蒸气不反应与碱反应除O2、N2、H2、C外，均可与

10、碱溶液发生自身氧化还原反应（F2发生置换）与酸反应C、S、P可与强氧化性酸反应；O2、Cl2、Br2可与还原性酸反应网校高三化学 复习二 非金属部分 卤素1、以氯为例，了解卤族元素的物理性质和化学性质。2、从原子的核外电子排布，理解卤族元素（单质、化合物）的相近似性和递变性。3、以氯化氢为例，了解卤化氢的性质和用途。4、掌握Cl2的实验室制法。5、了解几种主要的卤化物（金属卤化物）、次氯酸、漂白粉的组成、性质和用途。以元素周期律和氧化还原反应理论为指导思想。一、氯气氯元素在周期表中的位置、氯原子结构示意简图 第_周期，_族 原子结构示意图_ 电子排布式 电子排布图 氯气的物理性质_色、有_气味

11、的气体，密度比空气_，能溶于水（1：2），有毒。（闻气体方法：用手轻轻在瓶口扇动，使极少量的氯气飘进鼻孔。） 氯气的化学性质氧气、氢气等都是非金属单质，由此推测：非金属一般都能跟金属反应生成盐，非金属单质间也能发生化学反应。 氯气与金属的反应 2Fe+3Cl2_（Fe丝在氯气中燃烧，产生_烟） Cu+Cl2CuCl2（Cu丝在氯气中燃烧，产生_色烟，溶于水后，溶液呈_色） 2Na+Cl22NaCl（_色火焰，产生_） 氯气与非金属的反应 H2+Cl22HCl（H2在Cl2中_，发出_色火焰，瓶口有_）2P+3Cl22PCl3（在空气中形成_）；2P+5Cl22PCl5（在空气中形成_）P在Cl

12、2中燃烧一般同时产生_.附: Si也能与Cl2高温下反应生成SiCl4 氯气与水的反应 Cl2+H2O _ 氯气溶于水，在该溶液中：A加入镁条，可观察到镁条表面有少量_产生，说明产生了_；B放入红纸条，红色_，说明产生了一种具有_性的物质_。C滴加AgNO3溶液，产生_，说明溶液中产生了_（离子）。次氯酸具有弱酸性、强氧化性及不稳定性，见光易分解：2HClO_附: 氯水的成分和性质成分表现的性质反应实例Cl2（1）强氧化性（2）氯水呈黄绿色（3）加成反应Cl2+Mg=_ Cl2+2KI=_Cl2+H2SO3+H2O=_Cl2+CH2=CH2_H+强酸性2H+CaCO3=_HClO（1）弱酸性（

13、比碳酸弱）（2）强氧化性（3）不稳定性HClO+OH-=_漂白、杀菌、消毒2HClO _滴入蓝色石蕊试液先变红，后褪色。使品红，有机色素被氧化而成无色。（漂白性）Cl-沉淀反应Cl2+H2O+AgNO3=AgCl+HNO3+HClO注意：（1）辨清液氯和氯水的区别：液氯：氯气在加压或冷却时变成液氯，液氯是纯净物，由Cl2分子组成，具有Cl2的化学性质；氯水：即氯气的水溶液，属于混合物。氯气不但能溶于水，还能与水反应，氯水中的溶质有Cl2、HCl和HClO，因此氯水兼有Cl2、HCl、HClO的性质。氯水中含有的粒子包括： 分子：Cl2（未反应）、H2O、HClO；离子：H+、Cl-、ClO-（

14、HClO为弱电解质，要发生部分电离）、OH-（水电离产生的，极少量）。久置的氯水，因为HClO分解，可视为稀盐酸。（2）干燥的氯气没有漂白性，潮湿的氯气有漂白性，这是因为Cl2与H2O反应生成的次氯酸（HClO）具有漂白性。事实上，次氯酸盐也都具有漂白性。 氯气与碱的反应 工业上制漂粉精：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 工业上制漂白粉：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 漂白粉的主要成分为：_，其有效成分为：_ 用途：漂白，自来水消毒. 保存：密封（隔绝水和CO2） 次氯酸盐跟稀酸或空气里的二氧化碳和水反应，生成次氯酸，起到漂白和消毒的作用。

15、NaClO+HCl=NaCl+HClO或NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClOCa(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO或Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO附: 高温下氯气与碱反应生成氯化物和氯酸盐（如NaClO3）能氧化多种还原性物质（如Br-、I-、S2-、SO2、SO32-、Fe2+、NH3等）与有机物反应（取代、加成等）二、卤族元素（一） 卤族元素的原子结构结论：结构决定性质，性质体现结构（二） 卤族元素单质的主要性质附： F2和水剧烈反应，水是还原剂；F2不能将溶液中的Cl-、Br-、I-氧化；F2通入NaOH溶液中先与水反应；卤素单质中只有

16、F2可与稀有气体反应。卤化银中只有AgF见光不分解。溴水和碘水无漂白性。碘单质与铁反应生成FeI2。卤化氢的水溶液中只有氢氟酸是弱酸。（三）卤族元素化合物的主要性质 （四）卤离子的检验（见实验部分离子的检验）（四）卤离子的检验（见实验部分离子的检验）（五）卤离子的还原性（六）卤素单质的制备Cl2的实验室制法1774年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿的过程中发现氯气，这种方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。1、 药品：二氧化锰、浓盐酸2、 反应原理：MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O3、 装置：圆底烧瓶、分液漏斗、酒精灯4、 收集：向上排空气法或排饱和食盐水法5、 检验：黄绿色且能

17、使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。化学方程式：2KI + Cl2 = 2KCl + I26、 除杂：因浓盐酸具有挥发性，所以实验室制得的氯气中通常含有氯化氢气体和水蒸气等杂质。将制得的氯气先通过饱和食盐水的洗气瓶除去氯化氢，再通过浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气，从而得到纯净干燥的氯气。7、尾气处理：多余的氯气用氢氧化钠溶液进行吸收。化学方程式： Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O扩展原理：MnO2+4H+2Cl Mn2+Cl2+2H2O（浓HCl）KMnO4+16HCl=_KClO3+6HCl=_Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2+2H2O其中浓HCl可用NaCl和浓H2S

18、O4代替其反应为：NaCl(s)+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl2NaCl(s)+H2SO4(浓) Na2SO4+2HClMnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O总反应：MnO2+3H2SO4(浓)+2NaCl(s) MnSO4+2NaHSO4+Cl2+2H2O说明：上述反应中浓H2SO4不是氧化剂，MnO4是氧化剂，即氧化性MnO2浓H2SO4。若将NaCl改用NaBr，反应后将气体冷凝，可得Br2,所以制备HBr或HI气体时一般不用浓硫酸，而用NaBr或KI分别与浓磷酸反应（浓磷酸无强氧化性）。补充卤化氢制备注:制备HF时在铅容器中进行，氢氟酸保存在塑料容器中。（七）氯元素的

19、知识网络（八）卤族元素及其化合物间的转化关系 附一:次氯酸、漂白粉的性质HClO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：NaClO + CO2+H2O=NaHCO3+HclO少量二氧化碳通入次氯钙溶液中：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO（2）ClO-是一种弱酸的酸根离子，能发生水解反应：ClO-+H2OHClO+OH-，所以次氯酸钙溶液显碱性。若遇到铁盐、铝盐易

20、发生双水解：3ClO-+Fe3+3H2O=Fe(OH)3+3HClO（3）HClO和ClO-都具有强氧化性，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。如：硫酸亚铁溶液遇漂白粉：2Fe2+ + 5ClO- + 5H2O = 2Fe(OH)3+Cl- + 4HClO漂白粉遇亚硫酸酸盐：ClO-+SO32-=Cl-+SO42-附二: F2 Cl2 Br2 I2单质颜色状态淡黄绿色气体黄绿色气体深红棕色液体紫黑色固体水溶液颜色氢氟酸溶液无色浅黄绿色橙色褐色或紫色四氯化碳溶液黄绿色橙红色紫红色附三:(1) 常见阴离子的特性及检验离子检验试剂主要实验现象离子方程式及说明ClAg

21、NO3溶液，稀硝酸生成的白色沉淀不溶于稀HNO3AgCl=AgCl(白色)SO可溶性钡盐溶液，稀盐酸生成不溶于稀HCl的白色沉淀Ba2SO=BaSO4(白色)COBaCl2溶液、稀盐酸盐酸、石灰水生成的白色沉淀能溶于稀HCl生成能使石灰水变浑浊的无色气体Ba2CO=BaCO3(白色)BaCO32H=Ba2CO2H2OCO2H=CO2H2OCa(OH)2CO2=H2OCaCO3(白色)OH无色酚酞试液紫色石蕊溶液甲基橙溶液pH试纸变红色变蓝色变黄色显蓝至深蓝色OH表现碱性(2) 常见阳离子的特性及检验离子检验试剂主要实验现象离子方程式及说明Ba2硫酸或硫酸盐溶液，稀硝酸加SO生成白色沉淀，再加稀

22、HNO3沉淀不溶解Ba2SO=BaSO4(白色)Mg2NaOH溶液生成白色沉淀，当NaOH过量时沉淀不溶解Mg22OH=Mg(OH)2(白色)Al3NaOH溶液氨水加氨水或适量NaOH溶液，有絮状白色沉淀生成，沉淀能溶于NaOH溶液，不溶于氨水Al33OH=Al(OH)3(白色)Al(OH)3OH=AlO2H2OFe3(黄色)NaOH溶液KSCN溶液生成红褐色沉淀溶液呈红色Fe33OH=Fe(OH)3(红褐色)Fe3SCN=Fe(SCN)2(红色)Fe2(淡绿色)NaOH溶液KSCN溶液，氯水生成白色沉淀，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色无明显现象，加氯水呈血红色Fe22OH=Fe(OH

23、)2(白色)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 (红褐色)2Fe2Cl2=2Fe32ClFe3SCN=Fe(SCN)2H紫色石蕊溶液橙色甲基橙溶液锌片pH试纸变红色变红色生成无色气体变红色H表现酸性Zn2H=Zn2H2Ag盐酸或氯化物溶液，稀硝酸NaOH溶液生成白色沉淀，此沉淀不溶于稀硝酸，溶于氨水生成白色沉淀，迅速转变成棕色，此沉淀溶于氨水，形成无色溶液AgCl=AgCl(白色)AgCl2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl2H2OAgOH=AgOH(白色)2AgOH=H2OAg2O(棕色)AgOH2NH3H2O=Ag(NH3)2OH2H2O附四卤素互化物和拟卤素例1、甲、乙、丙三

24、种溶液各含有一种X-（X-为Cl-、Br-、I-）离子，甲中加淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，溶液无明显变化，则甲、乙、丙依次为（ ）ABr- Cl- I- BBr- I- Cl- CI- Br- Cl- DCl- I- Br-答案：B例2、下列说法中正确的是（ ）常温下溴是唯一的液态非金属单质，极易挥发，保存时用水封要除去氯气中少量的氯化氢，最好将这种气体通过饱和的NaCl溶液洗去溴和碘易溶于有机溶剂，碘易升华可以用溴水区别苯、四氧化碳、已烯、酒精四种溶液卤化银中只有AgF无色且溶于水CaCl2、CaBr2溶于水，但CaF2不溶于水A B C D 答案C例3、海洋植物如海带、海藻

25、中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下图：(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：_；写出过程中有关反应的离子方程式_ 。(2)提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是_。A甲苯、酒精 B四氯化碳、苯 C汽油、乙酸 D汽油、甘油(3)为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品，尚缺少的玻璃仪器是_ 。(4)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂，还需经过蒸馏，指出右图中所示实验装置中的错误之处：_；_；_ _ 。(5)进行上述蒸馏操作时，使用水浴的原因是_。最后晶态碘在_里聚集。答案：(1)Cl2+2II2+2Cl(2)B(3)分液漏斗 锥形漏斗(4)缺石棉网 温度计插到了液体中 冷凝管进出水的方向颠倒(5)使蒸馏烧瓶均匀受热，控制加热温度不要过高 蒸馏烧瓶