专题（八）非金属元素
【学目标Cl、Br、I、F、H、O、S、N、P、C、Si）的单质及其化合物。
【知识总结】
一、元素化合物的复习方法
落实存在、性质、制备、用途四要点。（1Cs为例。位置：第六周期，IA族。→结构特点：最外层只有一个电子，原子半径大。→比Na、K更活泼的金属元素，具强的金属性。→应隔绝空气保存；与水反应剧烈，可能发生爆炸；与氧气迅速反应，主要产物肯定不是Cs2O。
（22个电子→最外层电子数少，电子层数多，应是活泼金属，金属性大于钙→与水剧烈反应；氢氧化物是可溶性强碱；碳酸盐、硫酸盐均不溶于水。
（3O2。→非金属性大于氧，应为最活泼的非金属元素F→在周期表的右上角，第二周期ⅦA族→可与绝大多数金属、非金属甚至某些稀有气体直接反应；化合价只有-1价；几乎无法用氧化剂将F-氧化成F2。
分析：
归纳：
2．总结规律、串联比较，使知识系统化、网络化。
归纳思维过程：位置→最外层电子数→成键情况→实际价态→化学式
即：位置→结构→性质
3二、非金属元素在周期表中的位置和结构1．22种非金属元素，有6种是稀有气体；除H外均处于周期表右上方；除第一周期外，每周期非金属元素数目=8-周期序数。
2．除H、He、B外，最外层电子数≥4；且原子半径比同周期的金属元素小。
三、非金属单质的物理性质
常温下状态：气态H2N2、O2、F2、Cl2（稀有气体除外）；液态Br2；其余为固态。
2．晶体类型：原子晶体B、C、Si；分子晶体：除B、C、Si外的其它（常见）非金属单质。
3．溶解性：除F2与水发生置换反应，Cl2、Br2在水中发生自身氧化还原反应（部分）外，可以说非金属单质均难溶于水。
四．非金属单质的化学性质
1
1）与氢气反应
总结：结论：非金属元素的非金属性越强，其非金属单质的氧化性就越强，就越易与氢气反应；生成的气态氢化物也就越稳定。
（2
2Fe+3Cl22FeCl3剧烈反应，大量棕褐色的烟。
Cu+Cl2CuCl2剧烈燃烧，生成棕黄色的烟。加少量水，溶液变绿色；再加水，溶液变蓝绿色。当大量氯化铜溶于少量水时，由于水分子少氯离子多，铜离子主要以[CuCl4]2-的形式存在，[CuCl4]2-离子为黄色所以浓氯化铜溶液为棕黄色
同样，在稀氯化铜溶液中，由于氯离子少水分子多铜离子主要以水合铜离子（[Cu(H2O)4]2+）的形式存在，[Cu(H2O)4]2+离子为蓝色，所以稀氯化铜溶液呈蓝色
中等浓度的氯化铜溶液由于都含有数目差不多的[Cu(H2O)4]2＋和[CuCl4]2-离子，则中等浓度的氯化铜溶液显蓝色和黄色的复合色－－－－绿色所以，氯化铜加水稀释历尽黄－绿－蓝的过程。
6Fe+4O22Fe3O4剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。
2Cu+O22CuO加热变黑。
Fe+SFeS剧烈反应，生成黑色固体。
2Cu+SCu2S铜在硫蒸气中燃烧，有红光。
结论：O2、Cl2、Br2等），则金属被氧化成高价态化合物；若非金属单质的氧化性较弱（如I2、S等），则金属被氧化成低价态化合物。
（3通常，非金属单质可以与O2X2反应，生成相应的氧化物或卤化物。O2X2外的非金属单质均可被直接氧化；X2做氧化剂，许多非金属单质也可被氧化，较熟悉情况为H2P等。
原则：非金属性强的氧化非金属性弱的。
（4即：元素同周期，右边的置换左边的；元素同主族；上面的置换下面的。
写化学方程式：
①Cl2+Br-I-）或Br2+I-；O2+H2S；C+SiO2。
②F2+H2O；Cl2+H2S；CH4+O2（不完全燃烧）。
③O2+HI；Br2+H2S；I2+H2S。
五．（非金属）气态氢化物1．物理性质：一般都是无色气体；除CH4SiH4外，均为极性分子，都有刺激性气味；HX、NH3易溶于水，H2S可溶，其余一般不溶。
2．水溶液酸碱性：ⅥAA族元素的气态氢化物的水溶液一般为挥发性酸（HCl、HBr、HI为强酸，其余为弱酸）；NH3水溶液碱性，其余不溶，可视为中性。
3．水溶液酸性还原性：非金属元素的非金属性越强，其气态氢化物的还原性越弱；非金属元素的非金属性越弱，其气态氢化物的还原性越强。非金属元素的含氧酸
（2
同主族由上至下酸性逐渐减弱；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。
（3
常见的强氧化性酸有：HNO3H2SO4、HClO等。
常见的还原性酸有：H2SO3H3PO3等。
HNO2既有氧化性，又有还原性，但以氧化性为主。
（4
浓H2SO4
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+4HF→SiF4↑+2H2O
注意：H+结合电子的性质，凡酸皆有此性质。而氧化性酸是指含氧酸的中心元素结合电子的性质。
七．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）
八．常见非全属单质的制取方法
1．电解法
①电解水溶液：如2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
②电解熔融物：如2KHF2F2↑＋H2↑＋2KF
2．分解法：如2KClO32KCl＋3O2↑
CH4C＋2H22H2O22H2O＋O2↑
3．置换法：如Cl2＋2NaBr＝2NaCl＋Br22H2S＋O2（不足）2H2O＋2S
4．氧化法：如MnO2＋4HClMnCl2＋Cl2↑＋2H2O
4NaBr＋3H2SO4＋MnO2＝2Na2SO4＋MnSO4＋2Br2+3H2O
2H2S＋SO2＝3S＋2H2O
5．还原法：C＋H2OCO＋H2，Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑
2C＋SiO2Si＋2CO↑
【典型例题】
例A、B、C、D。在室温下，它们之中有三种气体，一种固体。在这些单质中，B的式量最小，C次之。这些单质和甲、乙、丙、X、Y五种化合物之间存在如下关系：
（1______。
（2______个。
（3______。
答案：A:PB:H2C:O2D:Cl2X:P2O5Y:PCl5
（1）H3PO4（2）2种（化合与复分解），5（3）O（O2与O3）、P（红磷与白磷）
例3．有A、B、C、D四种单质。在一定条件下，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、丙每个分子中都含有10个电子，并且甲、乙、丙、丁有如下关系：
回答：
（1B的化学式。
（2A与化合物乙反应的化学方程式。
（3D元素化合价判断丙、丁是否在一定条件下生成单质D，简述判断理由。
【课堂练习】
1.下列氢化物的还原性按由强到弱的顺序排列的是()
A.H2Se>H2S>HI>HBr>HClB.H2S>H2Se>HI>HBr>HCl
C.HI>HBr>HCl>H2S>H2SeD.H2Se>H2S>HCl>HBr>HI
2.将绿矾晶体加强热，除生成水蒸气以外，还发生如下反应：2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑，如将生成的混和气体通过氯化钡溶液，应发生的现象有()
A.不一定产生BaSO4沉淀B.一定产生BaSO3沉淀
C.一定有SO2逸出D.一定有SO3气体逸出
3.磷化氢的分子式为PH3，又称为膦，是一种无色有类似大蒜气味的气体，剧毒，膦在空气中的着火点是150℃，下列叙述中正确的是()
A.膦分子呈三角锥形，其中P—H键的键长要小于氨分子中N—H键的键长
B.膦的水溶液呈碱性，但其pH要比同浓度氨水的pH小
C.膦是一种还原性的气体，其还原性比氨气的还原性要强
D.化合物PH4I是一种很稳定的晶体，在受热时不分解
4．氢叠氨酸（HN3）与醋酸酸性相近，其盐稳定，但受撞击时发生爆炸生成N2，有关氢叠氮酸及其盐的叙述有：①NaN3的水溶液显碱性，②HN3的固体属于分子晶体，③NaN3的固体是离子晶体，④NaN3可用于小汽车防撞保护气囊。其中正确的是（
A．①、②、③B．②、③、④C．①、③、④D．全对
5．某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3、Ba（NO3）2三种杂质中的一种或二种，现将13.8g样品加入足量水，样品全部溶解，再加入过量的CaCl2溶液，得到9g沉淀，对样品所含杂质的正确判断是（A．肯定有KNO3B．肯定有KNO3，可能还含有Na2CO3
C．肯定没有Ba（NO3）2，可能有KNO3D．肯定没有Na2CO3和Ba（NO3）2
6．下列关系图中，A是一种正盐，D的分子量比C的式量大16，E是酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系（其它产物及反应所需条件均已删去）：
回答下列问题：
（1A是____，Y是_____，Z是_____，
（2X是强酸时，A、B、C、D、E均合同一种元素，E是______，
（3X是强碱时，A、B、C、D、E均合同一种元素，E是______。
7．已知A、B、C、D是短周期中的4种非金属元素，它们的原子序数依次增大。A元素原子形成的离子就是一个质子。又知，①B单质在高温下可从A与D组成的某种化合物中置换出A，同时生成化合物BD，②A、C、D三种元素组成的某种盐水溶液显酸性，③B、C均能与D组成原子数比为1∶1和1∶2的化合物。
（1______，
（2______，
（34∶1∶2∶1（按A、B、C、D顺序）的化合物，其名称为____。这四种元素又可组成原子个数比为4∶1∶1∶2（按A、B、C、D顺序）的化合物，其结构简式为______，
（4C元素的气态氢化物能还原CuO，生成Cu、C单质及A与D形成的化合物，该反应的化学方程式为______。
8．某学生设计实验，欲选用下列试剂证明NaNO2既有氧化性，又有还原性。
试剂：酸性高锰酸钾溶液、硝酸、硫酸、碘单质、淀粉-碘化钾试纸。
回答：欲证明NaNO2的氧化性，所选用的试剂是______，观察到的现象是_____。
欲证明NaNO2的还原性，所选用的试剂是______，观察到的现象是______。
【课后习题】
1．汽车尾气中的CO、NO都是城市空气中浓度较高的严重污染物，有关它们
的叙述不正确的是A．CO、NO的燃烧产物分别是CO2和NO2
B．NO、NO2的混合气可与水反应生成一些HNO2，但NO、NO2都不是HNO2的酸酐
C．化学上有一种说法：等电子体结构类似。CO与NO+（亚硝酰基阳离子）的微粒中最外层电子数之和相等，应具有类似的结构
D．在催化剂作用下，可通过反应：2CO+2NO→N2+2CO2来达到净化汽车尾气的目的
2．下列物质间发生化学反应：①H2S+O2，②Na+O2，③Cu+HNO3，④P2O5+H2O，⑤Fe+HCl。在不同条件下得到不同产物的是（）
A．①②③④B．①③⑤C．②③④⑤D．①②③④⑤
3．下列有关工业生产的叙述中,错误的是（）
A．制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英
B．氨是制作氮肥、硝酸、铵盐的重要原料
C．将二氧化硫催化氧化成三氧化硫后,在吸收塔内用水吸收制得浓硫酸
D．炼铁的主要原理是在高温下,用还原剂从铁矿石把铁还原出来
4．A、B、C是中学化学常见的三种化合物，它们各由两种元素组成，甲、乙是两种单质，这些化合物和单质之间存在如下的关系：
据此判断：
（1A、B、C这三种化合物中，必定含有乙元素的是____（用A、B、C字母填写）。
（2____（填“金属”或“非金属”），其理由是____
（3____，则化合物B的化学式是____。
5．在化工生产中，要用到一种无色、可溶于水的晶体：铝铵矾。该晶体是一种复盐，其主要成分是十二水合硫酸铝铵。向该复盐的浓溶液中逐滴加入浓NaOH溶液，将发生一系列变化。
NH4++Al3++H2O→Al（OH）3↓+NH3↑
试回答：
（1______；
（2NaOH溶液的过程中，产生的现象有：①溶液中出现白色沉淀；②有刺激性气味的气体产生；③白色沉淀量逐渐增多；④白色沉淀完全消失；⑤白色沉淀量逐渐减少。
请答出各种现象由先到后出现的顺序（用序号回答）________→____→____→____；
（3NaOH溶液的过程中，有关反应的离子方程式：①____；②______；③____。
专题（八）非金属元素答案
例1Ge：第Ⅳ主族元素，最高正价+4；最高价氧化物GeO2。
Bi：第Ⅴ主族元素，最外层5个电子→满足8电子稳定结构应形成共价键数目：8-5=3→BiCl3→在BGO中铋为+3价→氧化物Bi2O3。
设BGOmGeO2·nBi2O3
有：2m=3nmn=3∶2m=3n=2
→BGO化学式为3GeO2·2Bi2O3（或Bi4GeO4）3）
例2答案：（1H3PO4（22种（化合与复分解），5（3）O（O2与O3）、P（红磷与白磷）例3答案：（1H2（22F2+2H2O→4HF+O2↑
（3D为N2，丙、丁分别是NH3和NO，在一定条件下可以反应（NH3、NO中N元素的化合价分别是-3、+2，0价居其中）；若D为C，丙、丁分别是CH4与CO2，化合价分别是-4、+4，0价居其中，故理论上也可发生反应生成碳单质。
课堂练习
1A 2C 3C 4B 5D 6．（1）（NH4）2SO2H2O2）H2SO43）HNO3
7．（1）C+H2O（气）→CO+H2（2）NH4++H2O→NH3·H2O+H+
（3H4NOOC—COONH4（43CuO+2NH3→3Cu+N2+3H2O
8答案：硫酸、淀粉-碘化钾试纸淀粉-碘化钾试纸变蓝色。酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾溶液的紫色消失。
课后习题
1A 2A 3C 4．（1）A、B（2）非金属；因为A+B→乙+C，且乙为单质，可知乙元素在A、B中分别显正、负价，所以乙是非金属。（3）S（或N2）H2S（或NH3）
5．
（2
（3Al3++3OH-→Al（OH）3↓②NH4++OH-→NH3↑+H2O
③Al（OH）3+OH-→AlO2-+2H2O
高三备课组非金属元素专题6
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