专题(八) 非金属元素
【学习目标】
1.了解元素核外电子排布的周期性与元素性质递变关系,掌握典型非金属在周期表中的位置及其性质的关系。
2.了解常见非金属元素(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。
(1)从位置出发,以Cs 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Cs 2O 。
(2)从结构出发:已知某元素原子有六个电子层,最外层2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。
(3)从性质出发:某单质能从水中置换出O2。→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.以结构为主线,以元素周期律为指导,联系类型、掌握递变。
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
1.常温下状态:气态H 2、N 2、O 2、F 2、Cl 2(稀有气体除外);液态Br 2;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F 2与水发生置换反应,Cl 2、Br 2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.氧化性
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)与金属反应
2Fe+3Cl2
Cu+Cl22FeCl 3剧烈反应,大量棕褐色的烟。 .....CuCl 2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+4O2
2Cu+O2
Fe+S
2Cu+S 2Fe 3O 4剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体。 2CuO 加热变黑。
FeS 剧烈反应,生成黑色固体。
Cu 2S 铜在硫蒸气中燃烧,有红光。
结论:非金属单质与变价金属反应,若非金属单质的氧化性较强(如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)非金属单质间的反应
通常,非金属单质可以与O 2或X 2反应,生成相应的氧化物或卤化物。O 2做氧化剂,除X 2外的非金属单质均可被直接氧化;X 2做氧化剂,许多非金属单质也可被氧化,较熟悉情况为H 2、P 等。
原则:非金属性强的氧化非金属性弱的。
(4)非金属间的置换
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Br 2+I;O 2+H2S ;C+SiO2。
②F2+H2O ;Cl 2+H2S ;CH 4+O2(不完全燃烧)。
③O2+HI;Br 2+H2S ;I 2+H2S 。
五.(非金属)气态氢化物
1.物理性质:一般都是无色气体;除CH 4、SiH 4外,均为极性分子,都有刺激性气味;HX 、NH 3易溶于水,H 2S 可溶,其余一般不溶。 --
2.水溶液酸碱性:ⅥA、ⅦA 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);NH 3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。
六.非金属元素的含氧酸
(1)常见的含氧酸
(2)酸性强弱递变规律
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)氧化性酸与还原性酸
常见的强氧化性酸有:HNO 3、浓H 2SO 4、HClO 等。
常见的还原性酸有:H 2SO 3、H 3PO 3等。
HNO 2既有氧化性,又有还原性,但以氧化性为主。
(4)某些酸的特殊性质
浓H 2SO 4: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SiO 2反应。SiO 2+4HF→SiF 4↑+2H2O
注意:酸的氧化性与氧化性酸是两个不同的概念。酸的氧化性就是指酸中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 +2H 2O 电解 2NaOH +Cl 2↑+H 2↑
②电解熔融物:如2KHF 2 电解 F 2↑+H 2↑+2KF
2.分解法:如2KClO 3 MnO 2 2KCl +3O 2↑
CH4 高温 C +2H 2 2H2O 2 ∆ MnO 2
2H 2O +O 2↑
2H 2O +2S 3.置换法:如Cl 2+2NaBr =2NaCl +Br 2 2H2S +O 2(不足)
4.氧化法:如MnO 2+4HCl ∆ MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O
4NaBr +3H 2SO 4+MnO 2=2Na 2SO 4+MnSO 4+2Br 2+3H2O
2H 2S +SO 2=3S +2H 2O
5.还原法:C +H 2O 高温 CO +H 2,Zn +2HCl =ZnCl 2+H 2↑
2C+ SiO2
【典型例题】
高温 Si +2CO ↑
例2.由短周期元素形成的四种常见的非金属单质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)写出化合物乙的化学式______。
(2)上述图示的化学反应共有。种基本反应类型,其中化合反应有______个。
(3)上述四种单质中存在同素异形体的元素是(写元素符号)______。
答案:A:P B:H2 C:O2 D:Cl2 X:P2O5 Y:PCl5
(1)H 3PO 4(2)2种(化合与复分解),5(3)O (O 2与O 3)、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:
(1)单质B 的化学式。
(2)单质A 与化合物乙反应的化学方程式。
(3)根据化合物丙、丁中D 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.H 2Se>H2S>HI>HBr>HCl B.H2S>H2Se>HI>HBr>HCl
C.HI>HBr>HCl>H2S>H2Se D.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:2FeSO 4Fe 2O 3+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BaSO 4沉淀 B.一定产生BaSO 3沉淀
C. 一定有SO 2逸出 D.一定有SO 3气体逸出
3. 磷化氢的分子式为PH 3,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PH 4I 是一种很稳定的晶体,在受热时不分解
4.氢叠氨酸(HN 3)与醋酸酸性相近,其盐稳定,但受撞击时发生爆炸生成N 2,有关氢叠氮酸及其盐的叙述有:①NaN 3的水溶液显碱性,②HN 3的固体属于分子晶体,③NaN 3的固体是离子晶体,④NaN 3可用于小汽车防撞保护气囊。其中正确的是( )
A .①、②、③ B .②、③、④ C .①、③、④ D .全对
5.某K 2CO 3样品中含有Na 2CO 3、KNO 3、Ba (NO 3)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CaCl 2溶液,得到9g 沉淀,对样品所含杂质的正确判断是 ( )
A .肯定有KNO 3 B .肯定有KNO 3,可能还含有Na 2CO 3
C .肯定没有Ba (NO 3)2,可能有KNO 3 D .肯定没有Na 2CO 3和Ba (NO 3)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:
(1)A 是____,Y 是_____,Z 是_____,
(2)当X 是强酸时,A 、B 、C 、D 、E 均合同一种元素,E 是______,
(3)当X 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)写出①中反应的化学方程式__ ____,
(2)写出②中盐的水溶液显酸性的原因(写出离子方程式)___ ___,
(3)这四种元素可组成原子个数比4∶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__ ____,
(4)C 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NaNO 2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NaNO 2的氧化性,所选用的试剂是__ ____,观察到的现象是_ ____。
欲证明NaNO 2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CO 2和NO 2
B .NO 、NO2的混合气可与水反应生成一些HNO 2,但NO 、NO 2都不是HNO 2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→N 2+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:①H 2S+O2,②Na+O2,③Cu+HNO3,④P 2O 5+H2O ,⑤Fe+HCl。在不同条件下得到不同产物的是 ( )
A .①②③④ B.①③⑤ C.②③④⑤ D.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:
(1)在A 、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)单质乙必定是____(填“金属”或“非金属”),其理由是__ __
(3)单质乙的化学式可能是____,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。
NH 4+ +Al3+ +H2O →Al (OH )3↓+NH3↑
试回答:
(1)硫酸铝铵在水溶液中的电离方程式为___ ___;
(2)在逐滴加入浓NaOH 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)____→____→____→____→____;
(3)写出滴入NaOH 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GeO 2。
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
→BiCl 3→在BGO 中铋为+3价→氧化物Bi 2O 3。
设BGO 化学式为mGeO 2·nBi 2O 3
有:2m=3n m∶n=3∶2 m=3 n=2
→BGO化学式为3GeO 2·2Bi 2O 3 (或Bi 4(GeO 4)3)
例2答案:(1)H 3PO 4(2)2种(化合与复分解),5(3)O (O 2与O 3)、P (红磷与白磷)例3答案:(1)H 2(2)2F 2+2H2O →4HF+O2↑
(3)若D 为N 2,丙、丁分别是NH 3和NO ,在一定条件下可以反应(NH 3、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CH 4与CO 2,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
42222437.(1)C+H2O (气)→CO+H2(2)NH 4++H2O →NH 3·H 2O+H +
(3)尿素H 4NOOC —COONH 4(4)3CuO+2NH3→3Cu+N2+3H
2O
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
A 、B 中分别显正、负价,所以乙是非金属。(3)S (或N 2)H 2S (或NH 3)
5.
(2)①→③→②→⑤→④;
(3)①Al +3OH→Al (OH )3↓②NH 4+OH→NH 3↑+H2O 3+-+-
③Al(OH )3+OH-→AlO 2-+2H2O
专题(八) 非金属元素
【学习目标】
1.了解元素核外电子排布的周期性与元素性质递变关系,掌握典型非金属在周期表中的位置及其性质的关系。
2.了解常见非金属元素(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。
(1)从位置出发,以Cs 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Cs 2O 。
(2)从结构出发:已知某元素原子有六个电子层,最外层2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。
(3)从性质出发:某单质能从水中置换出O2。→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.以结构为主线,以元素周期律为指导,联系类型、掌握递变。
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
1.常温下状态:气态H 2、N 2、O 2、F 2、Cl 2(稀有气体除外);液态Br 2;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F 2与水发生置换反应,Cl 2、Br 2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.氧化性
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)与金属反应
2Fe+3Cl2
Cu+Cl22FeCl 3剧烈反应,大量棕褐色的烟。 .....CuCl 2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+4O2
2Cu+O2
Fe+S
2Cu+S 2Fe 3O 4剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体。 2CuO 加热变黑。
FeS 剧烈反应,生成黑色固体。
Cu 2S 铜在硫蒸气中燃烧,有红光。
结论:非金属单质与变价金属反应,若非金属单质的氧化性较强(如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)非金属单质间的反应
通常,非金属单质可以与O 2或X 2反应,生成相应的氧化物或卤化物。O 2做氧化剂,除X 2外的非金属单质均可被直接氧化;X 2做氧化剂,许多非金属单质也可被氧化,较熟悉情况为H 2、P 等。
原则:非金属性强的氧化非金属性弱的。
(4)非金属间的置换
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Br 2+I;O 2+H2S ;C+SiO2。
②F2+H2O ;Cl 2+H2S ;CH 4+O2(不完全燃烧)。
③O2+HI;Br 2+H2S ;I 2+H2S 。
五.(非金属)气态氢化物
1.物理性质:一般都是无色气体;除CH 4、SiH 4外,均为极性分子,都有刺激性气味;HX 、NH 3易溶于水,H 2S 可溶,其余一般不溶。 --
2.水溶液酸碱性:ⅥA、ⅦA 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);NH 3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。
六.非金属元素的含氧酸
(1)常见的含氧酸
(2)酸性强弱递变规律
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)氧化性酸与还原性酸
常见的强氧化性酸有:HNO 3、浓H 2SO 4、HClO 等。
常见的还原性酸有:H 2SO 3、H 3PO 3等。
HNO 2既有氧化性,又有还原性,但以氧化性为主。
(4)某些酸的特殊性质
浓H 2SO 4: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SiO 2反应。SiO 2+4HF→SiF 4↑+2H2O
注意:酸的氧化性与氧化性酸是两个不同的概念。酸的氧化性就是指酸中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 +2H 2O 电解 2NaOH +Cl 2↑+H 2↑
②电解熔融物:如2KHF 2 电解 F 2↑+H 2↑+2KF
2.分解法:如2KClO 3 MnO 2 2KCl +3O 2↑
CH4 高温 C +2H 2 2H2O 2 ∆ MnO 2
2H 2O +O 2↑
2H 2O +2S 3.置换法:如Cl 2+2NaBr =2NaCl +Br 2 2H2S +O 2(不足)
4.氧化法:如MnO 2+4HCl ∆ MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O
4NaBr +3H 2SO 4+MnO 2=2Na 2SO 4+MnSO 4+2Br 2+3H2O
2H 2S +SO 2=3S +2H 2O
5.还原法:C +H 2O 高温 CO +H 2,Zn +2HCl =ZnCl 2+H 2↑
2C+ SiO2
【典型例题】
高温 Si +2CO ↑
例2.由短周期元素形成的四种常见的非金属单质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)写出化合物乙的化学式______。
(2)上述图示的化学反应共有。种基本反应类型,其中化合反应有______个。
(3)上述四种单质中存在同素异形体的元素是(写元素符号)______。
答案:A:P B:H2 C:O2 D:Cl2 X:P2O5 Y:PCl5
(1)H 3PO 4(2)2种(化合与复分解),5(3)O (O 2与O 3)、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:
(1)单质B 的化学式。
(2)单质A 与化合物乙反应的化学方程式。
(3)根据化合物丙、丁中D 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.H 2Se>H2S>HI>HBr>HCl B.H2S>H2Se>HI>HBr>HCl
C.HI>HBr>HCl>H2S>H2Se D.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:2FeSO 4Fe 2O 3+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BaSO 4沉淀 B.一定产生BaSO 3沉淀
C. 一定有SO 2逸出 D.一定有SO 3气体逸出
3. 磷化氢的分子式为PH 3,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PH 4I 是一种很稳定的晶体,在受热时不分解
4.氢叠氨酸(HN 3)与醋酸酸性相近,其盐稳定,但受撞击时发生爆炸生成N 2,有关氢叠氮酸及其盐的叙述有:①NaN 3的水溶液显碱性,②HN 3的固体属于分子晶体,③NaN 3的固体是离子晶体,④NaN 3可用于小汽车防撞保护气囊。其中正确的是( )
A .①、②、③ B .②、③、④ C .①、③、④ D .全对
5.某K 2CO 3样品中含有Na 2CO 3、KNO 3、Ba (NO 3)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CaCl 2溶液,得到9g 沉淀,对样品所含杂质的正确判断是 ( )
A .肯定有KNO 3 B .肯定有KNO 3,可能还含有Na 2CO 3
C .肯定没有Ba (NO 3)2,可能有KNO 3 D .肯定没有Na 2CO 3和Ba (NO 3)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:
(1)A 是____,Y 是_____,Z 是_____,
(2)当X 是强酸时,A 、B 、C 、D 、E 均合同一种元素,E 是______,
(3)当X 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)写出①中反应的化学方程式__ ____,
(2)写出②中盐的水溶液显酸性的原因(写出离子方程式)___ ___,
(3)这四种元素可组成原子个数比4∶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__ ____,
(4)C 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NaNO 2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NaNO 2的氧化性,所选用的试剂是__ ____,观察到的现象是_ ____。
欲证明NaNO 2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CO 2和NO 2
B .NO 、NO2的混合气可与水反应生成一些HNO 2,但NO 、NO 2都不是HNO 2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→N 2+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:①H 2S+O2,②Na+O2,③Cu+HNO3,④P 2O 5+H2O ,⑤Fe+HCl。在不同条件下得到不同产物的是 ( )
A .①②③④ B.①③⑤ C.②③④⑤ D.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:
(1)在A 、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)单质乙必定是____(填“金属”或“非金属”),其理由是__ __
(3)单质乙的化学式可能是____,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。
NH 4+ +Al3+ +H2O →Al (OH )3↓+NH3↑
试回答:
(1)硫酸铝铵在水溶液中的电离方程式为___ ___;
(2)在逐滴加入浓NaOH 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)____→____→____→____→____;
(3)写出滴入NaOH 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GeO 2。
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
→BiCl 3→在BGO 中铋为+3价→氧化物Bi 2O 3。
设BGO 化学式为mGeO 2·nBi 2O 3
有:2m=3n m∶n=3∶2 m=3 n=2
→BGO化学式为3GeO 2·2Bi 2O 3 (或Bi 4(GeO 4)3)
例2答案:(1)H 3PO 4(2)2种(化合与复分解),5(3)O (O 2与O 3)、P (红磷与白磷)例3答案:(1)H 2(2)2F 2+2H2O →4HF+O2↑
(3)若D 为N 2,丙、丁分别是NH 3和NO ,在一定条件下可以反应(NH 3、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CH 4与CO 2,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
42222437.(1)C+H2O (气)→CO+H2(2)NH 4++H2O →NH 3·H 2O+H +
(3)尿素H 4NOOC —COONH 4(4)3CuO+2NH3→3Cu+N2+3H
2O
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
A 、B 中分别显正、负价,所以乙是非金属。(3)S (或N 2)H 2S (或NH 3)
5.
(2)①→③→②→⑤→④;
(3)①Al +3OH→Al (OH )3↓②NH 4+OH→NH 3↑+H2O 3+-+-
③Al(OH )3+OH-→AlO 2-+2H2O