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(dòng)課堂 （12）返回目錄備考提示 化工生產(chǎn)條件的選擇是理論聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際的一個(gè)重點(diǎn)應(yīng)用，在處理問題選擇生產(chǎn)條件時(shí)既涉及外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響，又會(huì)考慮生產(chǎn)實(shí)際問題。在備考復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)結(jié)合非金屬元素及其化合物的性質(zhì)用途來夯實(shí)基礎(chǔ)，尤其是對(duì)合成氨、二氧化硫的催化氧化的生產(chǎn)條件的選擇充分理解、熟練掌握，并學(xué)會(huì)舉一反三。返回目錄專題備忘 1. 非金屬元素的原子結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)特征及化合價(jià) 與同周期的金屬原子相比較最外層電子數(shù)較多（一般為47個(gè)，氫為1個(gè)，氦為2個(gè)，硼為3個(gè)），次外層都是飽和結(jié)構(gòu)（2、8或18電子結(jié)構(gòu)） 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(xué)反應(yīng)中易得電子，表現(xiàn)氧化性。氟為非金屬性最強(qiáng)的元素。 最高正價(jià)等于族序數(shù)，對(duì)應(yīng)最低負(fù)價(jià)等于族序數(shù)減去8；硫、氮、氯等呈現(xiàn)變價(jià)。 2. 比較非金屬性強(qiáng)弱的八條依據(jù) （1）元素在周期表中的相對(duì)位置 同周期元素，自左向右，元素的非金屬性依次增強(qiáng)，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(zhì)與氫氣化合的越容易，非金屬性越強(qiáng)。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(qiáng)，如穩(wěn)定性HFH2OHClNH3HBrHIH2SPH3，所以非金屬性FO ClNBrISP。 （4）最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)，如酸性HClO4H2SO4H3PO4H2CO3H4SiO4，則非金屬性ClSPCSi。 （5）非金屬性強(qiáng)的元素的單質(zhì)能置換出非金屬性弱的元素的單質(zhì)。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+2NH3 N2+6HCl；Cl2+H2S S+2HCl。 （6）非金屬單質(zhì)對(duì)應(yīng)陰離子的還原性越強(qiáng)，該非金屬元素的非金屬性越弱。常見陰離子的還原性由強(qiáng)到弱的順序是S2IBrClF，則非金屬性SIBrClF。 （7）與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)，金屬所呈價(jià)態(tài)越高，非金屬性越強(qiáng)，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(zhì)中，可用其化合價(jià)判斷非金屬性的強(qiáng)弱，如HClO、HClO3中，氯元素顯正價(jià)、氧元素顯負(fù)價(jià)，說明氧的非金屬性強(qiáng)于氯。 返回目錄專題備忘 3. 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)）總結(jié) （1）與非金屬反應(yīng)氧化性：與氫反應(yīng)生成氫化物還原性S、N2、P、C與O2反應(yīng)C、P與Cl2反應(yīng)C與S反應(yīng)（2）與金屬反應(yīng)Cl2、Br2與金屬反應(yīng)（變價(jià)金屬顯高價(jià)）O2與金屬反應(yīng)S與金屬反應(yīng)（變價(jià)金屬顯低價(jià)）N2與活潑金屬反應(yīng)（如Mg等）反應(yīng)C與活潑金屬反應(yīng)返回目錄專題備忘（3）與水反應(yīng)氧化性：2F2+2H2O 4HF+O2歧化反應(yīng)：X2+H2O HX+HXO（X2=Cl2、Br2、I2）還原性：C+H2O CO+H2 高溫（4）與酸反應(yīng)氧化性：X2（Cl2、Br2、I2）與還原性酸反應(yīng)， 如Cl2+H2SO3+H2O H2SO4+2HCl還原性：C、S、P與強(qiáng)氧化性酸（如濃HNO3、 濃H2SO4）反應(yīng) （5）與氧化物 反應(yīng)還原性: 如2C+SiO2 Si+2CO; C+CO2 2CO； C+2CuO 2Cu+CO2氧化性：低價(jià)氧化物被氧化，如2NO+O2 2NO2； X2（Cl2、Br2）與SO2+H2O反應(yīng) 高溫 高溫 高溫 返回目錄專題備忘（6）與有機(jī) 物反應(yīng)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(zhì)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 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(diǎn)燃 高溫 高溫 返回目錄互動(dòng)課堂 1. 從非金屬元素單質(zhì)和化合物的基本性質(zhì)入手，考查考生的基本化學(xué)素養(yǎng) 例1詳見學(xué)生用書 2. 與生產(chǎn)生活實(shí)際相結(jié)合, 考查考生的理解和運(yùn)用知識(shí)的能力 例2 化合物A、B、C、D、E、F是中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì)。這些化合物之間存在下圖所示的關(guān)系。其中A和B的反應(yīng)是一種重要化工生產(chǎn)中的主要反應(yīng)之一。 返回目錄互動(dòng)課堂 （1）A、C、F中含有的相同元素是： ； （2）化合物C的化學(xué)式是： ；化合物C可溶于水，水溶液呈 性，因?yàn)椋ㄓ秒x子方程式表示）： ； （3）C的水溶液和D能否反應(yīng)： ；其原因是（用文字表述，并認(rèn)為可反應(yīng)則還要寫出其反應(yīng)方程式）： ； （4）該化工工業(yè)稱為： 。 解析 重要化工生產(chǎn)中的反應(yīng)而又需要高溫條件的只有很少的幾個(gè)，由此可以打開突破口。注意:SiO 水解產(chǎn)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(qiáng): Na2SiO3+CO2+H2O Na2CO3+ 2323返回目錄互動(dòng)課堂H2SiO3 （4）硅酸鹽工業(yè) 點(diǎn)評(píng) 碳族元素的多個(gè)反應(yīng)是重要工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，碳族元素的工業(yè)反應(yīng)通常都需要高溫條件，這是進(jìn)行與化學(xué)工業(yè)、碳族元素等有關(guān)的推導(dǎo)時(shí)常見的突破口之一。 3. 以無機(jī)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(jī)物在一定條件下具有如下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系： 回答下列問題： （1）若以上反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)，且A、B、C均含有同一返回目錄互動(dòng)課堂種元素： 若D為非金屬單質(zhì)，則C的化學(xué)式為 （寫出一種物質(zhì)即可）。 當(dāng)D為金屬單質(zhì)時(shí)，請(qǐng)寫出檢驗(yàn)B中陽離子的一種方法 。 （2）若以上反應(yīng)均為非氧化還原反應(yīng)： 當(dāng)D為酸或酸性氣體時(shí)，則A與少量D反應(yīng)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(dòng)課堂解析 縱觀此框圖，包含了三個(gè)反應(yīng)：A+DB，B+DC，A+CB，且D是前兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物，然后聯(lián)系到元素化合物中的幾個(gè)三角關(guān)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(diǎn)評(píng) 元素化合物中的三角關(guān)系有：“硫三角”、“氮三角”、“鋁三角”和“鐵三角”等，具體構(gòu)成如何，你清楚嗎？ 返回目錄互動(dòng)課堂 4. 將非金屬元素與實(shí)驗(yàn)題型相融合，考查考生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?例4 某學(xué)生為了測(cè)定部分變質(zhì)的Na2SO3樣品的純度，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。 返回目錄互動(dòng)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(shí)驗(yàn)開始后，寫出B中反應(yīng)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(yīng)。然后將B中完全反應(yīng)后的溶液與足量的BaCl2溶液反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥，得白色沉淀23.3 g，則原樣品中Na2SO3的純度為 （精確到0.1%）。 返回目錄互動(dòng)課堂 （5）在過濾沉淀時(shí)若過濾液出現(xiàn)渾濁，則必須要重復(fù)操作，若該學(xué)生沒有重復(fù)過濾，則測(cè)定的結(jié)果將 （填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。 （6）要使測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確，第一：裝置氣密性必須良好；第二：應(yīng)先點(diǎn)燃 處酒精燈（填裝置字母）。 解析 先從裝置的各個(gè)部件的作用及其反應(yīng)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(dòng)課堂（3）紅色鮮花褪色 吸收未反應(yīng)的有毒氣體，防止有毒氣體對(duì)大氣的污染 （4）50.8% （5）偏低 （6）D 點(diǎn)評(píng) 必須熟記各常見氣體的制取反應(yīng)，特別是它們的反應(yīng)條件。在實(shí)驗(yàn)型習(xí)題中，反應(yīng)條件經(jīng)常是突破口。 祝您高考成功！言之有理 化學(xué)課開始了，老師經(jīng)過一通理論說教后，進(jìn)入了實(shí)驗(yàn)階段。“同學(xué)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(jìn)這杯硫酸里面，回想一下我剛才講過的內(nèi)容，銀元會(huì)溶解嗎？” 立刻有一個(gè)聲音答道：“不會(huì)?！?“為什么？”老師追問道。 “如果銀元會(huì)溶解的話，您一定舍不得投進(jìn)硫酸里面?！狈祷啬夸?