2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 全套教學(xué)案詳細(xì)解析 非金屬元素及其化合物 新課標(biāo)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1了解元素核外電子排布的周期性與元素性質(zhì)遞變關(guān)系，掌握典型非金屬在周期表中的位置及其性質(zhì)的關(guān)系。2了解常見(jiàn)非金屬元素（Cl、Br、I、F、H、O、S、N、P、C、Si）的單質(zhì)及其化合物?！局R(shí)總結(jié)】一、元素化合物的復(fù)習(xí)方法落實(shí)存在、性質(zhì)、制備、用途四要點(diǎn)。（1）從位置出發(fā)，以Cs為例。位置：第六周期，IA族。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：最外層只有一個(gè)電子，原子半徑大。比Na、K更活潑的金屬元素，具強(qiáng)的金屬性。應(yīng)隔絕空氣保存；與水反應(yīng)劇烈，可能發(fā)生爆炸；與氧氣迅速反應(yīng)，主要產(chǎn)物肯定不是Cs2O。（2）從結(jié)構(gòu)出發(fā)：已知某元素原子有六個(gè)電子層，最外層2個(gè)電子最外層電子數(shù)少，電子層數(shù)多，應(yīng)是活潑金屬，金屬性大于鈣與水劇烈反應(yīng)；氫氧化物是可溶性強(qiáng)堿；碳酸鹽、硫酸鹽均不溶于水。（3）從性質(zhì)出發(fā)：某單質(zhì)能從水中置換出O2。非金屬性大于氧，應(yīng)為最活潑的非金屬元素F在周期表的右上角，第二周期A族可與絕大多數(shù)金屬、非金屬甚至某些稀有氣體直接反應(yīng)；化合價(jià)只有-1價(jià)；幾乎無(wú)法用氧化劑將F-氧化成F2。分析：歸納：2總結(jié)規(guī)律、串聯(lián)比較，使知識(shí)系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。歸納思維過(guò)程：位置最外層電子數(shù)成鍵情況實(shí)際價(jià)態(tài)化學(xué)式即：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)3以結(jié)構(gòu)為主線，以元素周期律為指導(dǎo)，聯(lián)系類(lèi)型、掌握遞變。二、非金屬元素在周期表中的位置和結(jié)構(gòu)122種非金屬元素，有6種是稀有氣體；除H外均處于周期表右上方；除第一周期外，每周期非金屬元素?cái)?shù)目=8-周期序數(shù)。2除H、He、B外，最外層電子數(shù)4；且原子半徑比同周期的金屬元素小。三、非金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)1常溫下?tīng)顟B(tài)：氣態(tài)H2、N2、O2、F2、Cl2（稀有氣體除外）；液態(tài)Br2；其余為固態(tài)。2晶體類(lèi)型：原子晶體B、C、Si；分子晶體：除B、C、Si外的其它（常見(jiàn)）非金屬單質(zhì)。3溶解性：除F2與水發(fā)生置換反應(yīng)，Cl2、Br2在水中發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)（部分）外，可以說(shuō)非金屬單質(zhì)均難溶于水。四非金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)1氧化性（1）與氫氣反應(yīng)總結(jié)：結(jié)論：非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)，其非金屬單質(zhì)的氧化性就越強(qiáng)，就越易與氫氣反應(yīng)；生成的氣態(tài)氫化物也就越穩(wěn)定。（2）與金屬反應(yīng)2Fe+3Cl22FeCl3劇烈反應(yīng)，大量棕褐色的煙。Cu+Cl2CuCl2劇烈燃燒，生成棕黃色的煙。加少量水，溶液變綠色；再加水，溶液變藍(lán)綠色。6Fe+4O2 2Fe3O4劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體。2Cu+O2 2CuO加熱變黑。Fe+S FeS劇烈反應(yīng)，生成黑色固體。2Cu+S Cu2S銅在硫蒸氣中燃燒，有紅光。結(jié)論：非金屬單質(zhì)與變價(jià)金屬反應(yīng)，若非金屬單質(zhì)的氧化性較強(qiáng)（如O2、Cl2、Br2等），則金屬被氧化成高價(jià)態(tài)化合物；若非金屬單質(zhì)的氧化性較弱（如I2、S等），則金屬被氧化成低價(jià)態(tài)化合物。（3）非金屬單質(zhì)間的反應(yīng)通常，非金屬單質(zhì)可以與O2或X2反應(yīng)，生成相應(yīng)的氧化物或鹵化物。O2做氧化劑，除X2外的非金屬單質(zhì)均可被直接氧化；X2做氧化劑，許多非金屬單質(zhì)也可被氧化，較熟悉情況為H2、P等。原則：非金屬性強(qiáng)的氧化非金屬性弱的。（4）非金屬間的置換即：元素同周期，右邊的置換左邊的；元素同主族；上面的置換下面的。寫(xiě)化學(xué)方程式：Cl2+Br-（I-）或Br2+I-；O2+H2S；C+SiO2。F2+H2O；Cl2+H2S；CH4+O2（不完全燃燒）。O2+HI；Br2+H2S；I2+H2S。五（非金屬）氣態(tài)氫化物1物理性質(zhì)：一般都是無(wú)色氣體；除CH4、SiH4外，均為極性分子，都有刺激性氣味；HX、NH3易溶于水，H2S可溶，其余一般不溶。2水溶液酸堿性：A、A族元素的氣態(tài)氫化物的水溶液一般為揮發(fā)性酸（HCl、HBr、HI為強(qiáng)酸，其余為弱酸）；NH3水溶液堿性，其余不溶，可視為中性。3水溶液酸性還原性：非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)，其氣態(tài)氫化物的還原性越弱；非金屬元素的非金屬性越弱，其氣態(tài)氫化物的還原性越強(qiáng)。六非金屬元素的含氧酸（1）常見(jiàn)的含氧酸（2）酸性強(qiáng)弱遞變規(guī)律同主族由上至下酸性逐漸減弱；同周期由左到右酸性逐漸增強(qiáng)；同種元素中，高價(jià)態(tài)酸的酸性一般大于低價(jià)態(tài)酸的酸性。（3）氧化性酸與還原性酸常見(jiàn)的強(qiáng)氧化性酸有：HNO3、濃H2SO4、HClO等。常見(jiàn)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(jī)物碳化。HClO：漂白作用。漂白原理與Na2O2同，是利用強(qiáng)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(wú)色物質(zhì)，加熱后恢復(fù)原色。HF：與SiO2反應(yīng)。SiO2+4HFSiF4+2H2O注意：酸的氧化性與氧化性酸是兩個(gè)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)。七非金屬元素的化學(xué)性質(zhì)（注意反應(yīng)條件、現(xiàn)象、生成物的聚集狀態(tài)）八常見(jiàn)非全屬單質(zhì)的制取方法1電解法電解水溶液：如2NaCl2H2O2NaOHCl2H2電解熔融物：如2KHF2F2H22KF2分解法：如2KClO32KCl3O2 CH4C2H2 2H2O22H2OO23置換法：如Cl22NaBr2NaClBr2 2H2SO2（不足）2H2O2S4氧化法：如MnO24HClMnCl2Cl22H2O4NaBr3H2SO4MnO22Na2SO4MnSO42Br2+3H2O2H2SSO23S2H2O5還原法：CH2OCOH2，Zn2HClZnCl2H2 2C SiO2Si2CO【典型例題】例1BGO是我國(guó)研制的一種閃爍晶體材料，曾用于諾貝爾獎(jiǎng)獲得者丁肇中的著名實(shí)驗(yàn)，它是鍺酸鉍的簡(jiǎn)稱，若知：在BGO中，鍺處于其最高價(jià)態(tài)。在BGO中，鉍的價(jià)態(tài)與鉍跟氯形成某種共價(jià)氯化物時(shí)所呈的價(jià)態(tài)相同，在此氯化物中鉍具有最外層8個(gè)電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。BGO可看成是由鍺和鉍兩種元素的氧化物所形成的復(fù)雜氧化物，且在BGO晶體的化學(xué)式中，這兩種氧化物所含氧的總質(zhì)量相同。請(qǐng)?zhí)羁眨海?）鍺和鉍的元素符號(hào)分別是_、_。（2）BGO晶體的化學(xué)式是_。（3）BGO晶體所含鉍氧化物的化學(xué)式是_。例2由短周期元素形成的四種常見(jiàn)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(xiě)出化合物乙的化學(xué)式_。（2）上述圖示的化學(xué)反應(yīng)共有。種基本反應(yīng)類(lèi)型，其中化合反應(yīng)有_個(gè)。（3）上述四種單質(zhì)中存在同素異形體的元素是（寫(xiě)元素符號(hào)）_。例3 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(gè)分子中都含有10個(gè)電子，并且甲、乙、丙、丁有如下關(guān)系：回答：（1）單質(zhì)B的化學(xué)式。（2）單質(zhì)A與化合物乙反應(yīng)的化學(xué)方程式。（3）根據(jù)化合物丙、丁中D元素化合價(jià)判斷丙、丁是否在一定條件下生成單質(zhì)D，簡(jiǎn)述判斷理由?！菊n堂練習(xí)】 1.下列氫化物的還原性按由強(qiáng)到弱的順序排列的是 ( )A.H2Se>H2S>HI>HBr>HCl B.H2S>H2Se>HI>HBr>HClC.HI>HBr>HCl>H2S>H2Se D.H2Se>H2S>HCl>HBr>HI2.將綠礬晶體加強(qiáng)熱，除生成水蒸氣以外，還發(fā)生如下反應(yīng)：2FeSO4Fe2O3+SO2+SO3，如將生成的混和氣體通過(guò)氯化鋇溶液，應(yīng)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3.磷化氫的分子式為PH3，又稱為膦，是一種無(wú)色有類(lèi)似大蒜氣味的氣體，劇毒，膦在空氣中的著火點(diǎn)是150，下列敘述中正確的是 ( )A.膦分子呈三角錐形，其中PH鍵的鍵長(zhǎng)要小于氨分子中 NH 鍵的鍵長(zhǎng)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(qiáng)D.化合物PH4I是一種很穩(wěn)定的晶體，在受熱時(shí)不分解4氫疊氨酸（HN3）與醋酸酸性相近，其鹽穩(wěn)定，但受撞擊時(shí)發(fā)生爆炸生成N2，有關(guān)氫疊氮酸及其鹽的敘述有：NaN3的水溶液顯堿性，HN3的固體屬于分子晶體，NaN3的固體是離子晶體，NaN3可用于小汽車(chē)防撞保護(hù)氣囊。其中正確的是（）A、 B、 C、 D全對(duì)5某K2CO3樣品中含有Na2CO3、KNO3、Ba（NO3）2三種雜質(zhì)中的一種或二種，現(xiàn)將13.8g樣品加入足量水，樣品全部溶解，再加入過(guò)量的CaCl2溶液，得到9g沉淀，對(duì)樣品所含雜質(zhì)的正確判斷是（ ）A肯定有KNO3 B肯定有KNO3，可能還含有Na2CO3C肯定沒(méi)有Ba（NO3）2，可能有KNO3 D肯定沒(méi)有Na2CO3和Ba（NO3）2 6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(dāng)X無(wú)論是強(qiáng)酸還是強(qiáng)堿時(shí)都有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系（其它產(chǎn)物及反應(yīng)所需條件均已刪去）：回答下列問(wèn)題：（1）A是_，Y是_，Z是_，（2）當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí)，A、B、C、D、E均合同一種元素，E是_，（3）當(dāng)X是強(qiáng)堿時(shí)，A、B、C、D、E均合同一種元素，E是_。7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(gè)質(zhì)子。又知，B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(shí)生成化合物BD，A、C、D三種元素組成的某種鹽水溶液顯酸性，B、C均能與D組成原子數(shù)比為11和12的化合物。（1）寫(xiě)出中反應(yīng)的化學(xué)方程式_ _，（2）寫(xiě)出中鹽的水溶液顯酸性的原因（寫(xiě)出離子方程式）_ _，（3）這四種元素可組成原子個(gè)數(shù)比4121（按A、B、C、D順序）的化合物，其名稱為_(kāi) _。這四種元素又可組成原子個(gè)數(shù)比為4112（按A、B、C、D順序）的化合物，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi) _，（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(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi) _。8某學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，欲選用下列試劑證明NaNO2既有氧化性，又有還原性。試劑：酸性高錳酸鉀溶液、硝酸、硫酸、碘單質(zhì)、淀粉-碘化鉀試紙。回答：欲證明NaNO2的氧化性，所選用的試劑是_ _，觀察到的現(xiàn)象是_ _。欲證明NaNO2的還原性，所選用的試劑是_ _ ，觀察到的現(xiàn)象是_ _?！菊n后習(xí)題】 1汽車(chē)尾氣中的CO、NO都是城市空氣中濃度較高的嚴(yán)重污染物，有關(guān)它們的敘述不正確的是 ACO、NO的燃燒產(chǎn)物分別是CO2和NO2BNO、NO2的混合氣可與水反應(yīng)生成一些HNO2，但NO、NO2都不是HNO2的酸酐C化學(xué)上有一種說(shuō)法：等電子體結(jié)構(gòu)類(lèi)似。CO與NO+（亞硝?；?yáng)離子）的微粒中最外層電子數(shù)之和相等，應(yīng)具有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)D在催化劑作用下，可通過(guò)反應(yīng)：2CO+2NON2+2CO2來(lái)達(dá)到凈化汽車(chē)尾氣的目的2下列物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：H2S+O2，Na+O2，Cu+HNO3，P2O5+H2O，F(xiàn)e+HCl。在不同條件下得到不同產(chǎn)物的是 （ ） A B C D3下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述中, 錯(cuò)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(lái)4A、B、C是中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)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(xiě)）。（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(xué)式可能是_，則化合物B的化學(xué)式是_。5在化工生產(chǎn)中，要用到一種無(wú)色、可溶于水的晶體：鋁銨礬。該晶體是一種復(fù)鹽，其主要成分是十二水合硫酸鋁銨。向該復(fù)鹽的濃溶液中逐滴加入濃NaOH溶液，將發(fā)生一系列變化。NH4+ +Al3+ +H2OAl（OH）3+NH3試回答：（1）硫酸鋁銨在水溶液中的電離方程式為_(kāi) _；（2）在逐滴加入濃NaOH溶液的過(guò)程中，產(chǎn)生的現(xiàn)象有：溶液中出現(xiàn)白色沉淀；有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生；白色沉淀量逐漸增多；白色沉淀完全消失；白色沉淀量逐漸減少。請(qǐng)答出各種現(xiàn)象由先到后出現(xiàn)的順序（用序號(hào)回答）_；（3）寫(xiě)出滴入NaOH溶液的過(guò)程中，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：_；_；_。 專題（八） 非金屬元素答案例1Ge：第主族元素，最高正價(jià)+4；最高價(jià)氧化物GeO2。Bi：第主族元素，最外層5個(gè)電子滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)應(yīng)形成共價(jià)鍵數(shù)目：8-5=3BiCl3在BGO中鉍為+3價(jià)氧化物Bi2O3。設(shè)BGO化學(xué)式為mGeO2nBi2O3有：2m=3n mn=32 m=3 n=2BGO化學(xué)式為3GeO22Bi2O3 （或Bi4（GeO4）3）例2答案：（1）H3PO4（2）2種（化合與復(fù)分解），5（3）O（O2與O3）、P（紅磷與白磷）例3答案：（1）H2（2）2F2+2H2O4HF+O2（3）若D為N2，丙、丁分別是NH3和NO，在一定條件下可以反應(yīng)（NH3、NO中N元素的化合價(jià)分別是-3、+2，0價(jià)居其中）；若D為C，丙、丁分別是CH4與CO2，化合價(jià)分別是-4、+4，0價(jià)居其中，故理論上也可發(fā)生反應(yīng)生成碳單質(zhì)。課堂練習(xí)1A2C3C4B5D6（1）（NH4）2S O2 H2O（2）H2SO4 （3）HNO37（1）C+H2O（氣）CO+H2（2）NH4+H2ONH3H2O+H+（3）尿素H4NOOCCOONH4（4）3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O8答案：硫酸、淀粉-碘化鉀試紙淀粉-碘化鉀試紙變藍(lán)色。酸性高錳酸鉀溶液，高錳酸鉀溶液的紫色消失。課后習(xí)題1A2A3C4（1）A、B（2）非金屬；因?yàn)锳+B乙+C，且乙為單質(zhì)，可知乙元素在A、B中分別顯正、負(fù)價(jià)，所以乙是非金屬。（3）S（或N2）H2S（或NH3）5（2）；（3）Al3+3OH-Al（OH）3NH4+OH-NH3+H2OAl（OH）3+OH-AlO2-+2H2O