非金属元素及化合物知识点总结.docx
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1、精品名师归纳总结卤族元素卤族元素包括氟(F)、氯( Cl )、溴( Br )、碘( I)、砹( At )等,它们最外层电子数都是7 个电子,是元素周期表中的第 A 元素。1、氯( 1)物理性质:氯气是一种黄绿色有刺激性气味的气味,常温下能溶于水(12),比空气重,易液化,有剧毒。( 2)化学性质:氯气( Cl 2)是双原子分子,原子的最外层有七个电子,是典型的非金属元素,单质是强氧化剂。与金属反应2Na + Cl 2 = 2NaCl (反应猛烈,产生大量白烟)2Fe + 3Cl 2=2FeCl 3(反应猛烈,产生大量棕褐色烟,溶于水成黄色溶液)Cu + Cl 2 =CuCl 2(反应猛烈,产生
2、大量棕色的烟,溶于水成蓝色或绿色溶液)氯气能与绝大数金属都能发生反应,说明氯气是一种活泼的非金属单质。与非金属的反应H2 +Cl 2 =点=燃= 2HCl ( 纯洁的氢气在氯气中寂静的燃烧,芒白色火焰, 在瓶口处有白雾产生)H2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结+ Cl 2光照=2HCl(发生爆炸)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2P + 3Cl2=点=燃=2PCl 3 (液态)PCl 3 + Cl 2 =PCl 5(固态) 磷在氯气中猛烈燃烧,产生大量的烟、雾。雾是PCl3,烟是 PCl5 。氯气能有很多非金属单质反应,如S、C、Si 等。与碱反应Cl 2 +
3、2NaOH = NaCl +NaClO + H2O2Cl 2 + 2CaOH 2 = CaCl 2 + CaClO 2 +2H 2O将氯气通入 CaOH 2 溶液中制备漂白粉,漂白粉的主要成份是CaCl 2、 CaClO 2,其有效成份是 CaClO 2。工作原理: CaClO 2 + H 2O +CO 2 =CaCO 3 +2HClO与碱溶液反应表达了氯气什么性质?与某些仍原性物质反应:Cl 2 + 2FeCl 2=2FeCl 3Cl 2 +SO2 + 2H 2O=2HCl +H 2SO4有机反应CH 4 + Cl 2 CH 3Cl + HClCH 3Cl + Cl 2 CH 2Cl 2 +
4、 HCl CH 2Cl 2+ Cl 2 CHCl 3 + HClCHCl 3 + Cl 2 CCl 4 + HCl氯气与甲烷的取代反应,如有1mol Cl 2 与 4mol CH 4 反应,产物有哪些物质?何种物质含量最多?Cl 2 + CH 2=CH 2 CH 2Cl-CH 2Cl (加成反应)取代反应是两种物质反应生成两种物质而加成反应是两种物质反应生成一种物质。上述两反应的鉴别方法可加入硝酸酸化的硝酸银溶液。如是取代反应就有白色沉淀生成。与水反应Cl 2 + H 2OHCl +HClO(HClO 为一元弱酸,弱电解质HClOH+ +ClO ) 分子: H 2O、Cl 2、HClO离子:
5、H+、 Cl 、OH 、ClO 2、次氯酸的性质( HClO )仅存在溶液中,浓溶液呈黄色,稀溶液无色,有特别刺鼻的气味。酸性:次氯酸是弱酸,弱电解质。具有酸的通性。A 、显色反应。 B 、与活泼金属反应置换出氢气。C、与碱反应生成盐和水。 D、与部分金属氧化物的反应,生成盐与水。E、与某些盐的反应。氧化性CaClO 2 + 4HCl 浓=CaCl 2 + Cl 2 + 2H 2O漂白性由于次氯酸具有强的氧化性,能氧化有色物质生成无色物质,所以次氯酸具有漂白性。如:将干燥的氯气通过干燥的有色布条,布条并没有褪色。而过潮湿的有色布条时,布条褪色。说明真正起到漂白作用的是次氯酸。不稳固性次氯酸极不
6、稳固,很简洁就发生分解,且存大多种分解形式。如:光照2HClO=2HCl + O23HClO=2HCl + HClO3为什么漂白粉久置空气中易失效.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3、氯气的的制备试验室氯气的制备:在试验室里,氯气可用浓盐酸与某些氧化剂反应来制取。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4HCl 浓 + MnO 2 = MnCl 2 + 2H 2O +Cl 2 2KMnO4+16HCl 浓 =2KCl + 2MnCl2+5Cl 2+8H 2O可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结仪器的选取:一般来有四套装置,一是发生装置。二是除杂装置。三是收集
7、装置。四是尾气处理装置。发生装置除杂装置收集装置尾气处理在这个反应中,会有哪些杂质?用什么除杂了?用什么来处理尾气?工业上氯气的制备:在工业上用电解饱和食盐水的方法来制取氯气(氯碱工业)。电解 + H 2NaCl + 2H 2O =2NaOH + Cl 22氯气的检验:使用润湿的淀粉KI 试纸。氯气能使润湿的淀粉KI 试纸变蓝。4、用途 :氯气除用于消毒,制造盐酸和漂白粉外,仍用于制造多种农药,化工原料,生产很多无机试剂、有机试剂。总之在生产生活有着重要的用途。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1、卤族元素的物理性质卤族元素的性质可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结变
8、化:从 F2 I2状态常温下F2气浅黄绿色Cl 2气黄绿色Br 2液深红棕色I2固紫黑色随卤素核电荷数增加,电了层数依次递增,原子半径渐增大,其原子结构的递变性而使卤素单质的物理性质呈规律性密度熔点水中酒精四氯化碳可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2、卤族元素的化学性质熔、密度由小沸点由低到大到高反应反应反应浅黄绿色黄绿色黄绿色黄橙橙橙红橙橙红深黄褐棕深棕浅紫紫可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由于最外层均为7 个电子,极易得一个电子,因此卤素都是强氧化剂,在自然界均只以化合态存在。但随着电子层数递增,原子半径渐增大,核对外层电子的引力渐减弱,得电子才能逐步减弱,其
9、氧化性逐步减弱。如何比较其得电子 才能?比较元素的单质与氢气化合的难易程度以及气态氢化物的稳固性。一般来说,反应越简洁进行,生成的气态氢化物越稳固,元素原子得电子的才能越强。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F2 + H 2=2HF (相遇即发生爆炸)H2 + Cl 2光照= 2HCl(爆炸)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Br 2 + H 2= 2HBr(需加热且反应缓慢)I 2 + H 22HI (可逆反应,缓慢进行)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结且气态氢化物的稳固性:HF HCl HBr HI比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性。一般说来,
10、酸性越强,元素原子得电子的才能越强。HClO 4 HBrO 4 HIO 4置换反应:如非金属X 能把非金属Y 从它的盐溶液中置换出来,就金属得电子才能比Y 强,即 X 的非金属性比 Y强。Cl 2 + 2NaBr=2NaCl + Br 2Cl 2 + 2KI =2KCl + I2Br 2 + 2KI= 2KBr + I2通过以上论证可以说明:得电子才能是F Cl Br I特性:碘易升华,能使淀粉变蓝色。溴唯独的常温呈液态的非金属,易挥发,储存时加水密封。氟最强氧化剂,不能用氧化剂将F氧化为 F2。F 元素无正价。 CaX 2只有 CaF2 不溶于水。卤离子的检验:使用硝酸酸化的硝酸银溶液。Ag
11、Cl 为白色沉淀、 AgBr 为淡黄色沉淀、 AgI 为黄色沉淀、 AgF 可溶。3、卤化氢性质的比较( 1)相像性均是无色有刺激性气味的气体。均极易溶于水,其水溶液是氢卤酸。氢卤酸均易挥发,在空气中冒白雾。氢卤酸具有酸类的通性、氧化性和仍原性。( 2)递变性可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结按 HF 、HCl 、HBr 、HI 的次序,稳固性逐步减弱,仍原性逐步增强。氢卤酸的酸性:HF HCl HBr HI ,氢氟酸是弱酸,氢氯酸、氢溴酸和氢碘酸均是强酸。氯碱工业氯碱工业:通过电解饱和食盐水来生产烧碱、氯气和氢气,并以它们为原料生产一系列化工产品。可编辑资料 - - - 欢迎下
12、载精品名师归纳总结2NaCl + 2H 2电解O =2NaOH + Cl2 + H2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结阳极2Cl Cl2 + 2e(氧化反应)阴极2H + 2e H2 (仍原反应)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结饱和食盐水的来源广泛,主要来源于晒盐场的母液。海水提溴可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结原料来源于晒盐母液(含溴量高),氯气。将氯气通入母液中。Cl 2 + 2Br= 2Cl+ Br 2再鼓入热空气(由于溴易挥发,因此溴就会随着热空气溢出),再冷疑、萃取提纯。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1. 氮和磷氮族元素
13、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结氮族元素 包括氮 7N 、磷、 15P、砷 33As、锑 51Sb、铋 83Bi 五种元素氮族元素位于元素周期表中第VA 族,其代表元素为氮和磷氮族元素的原子结构 (1) 相像性:最外层电子数均为5 个。主要化合价:氮有3、+1、+2、+3 、+4、+5 价。磷和砷有 3、+3、+5 价(2) 递变规律:按氮、磷、砷、锑、铋的次序,随着核电荷数的增加,电子层数增多,原子半径增大,失电子才能增强, 得电子才能减弱,非金属性减弱,金属性增强在氮族元素的单质中,氮、磷具有较明显的非金属性。砷虽然是非金 属,但有一些金属性。锑、铋为金属氮族元素单质的物理
14、性质N 2P白磷:白色AsSbBi颜色无色或黄色红磷:红棕灰砷:灰色银白色银白色或微显红色色状态气体固体固体固体固体密度逐渐 增大熔点、沸点先按 N 2、P、As 的次序逐步上升,而后按Sb、Bi 的次序逐步降低氮气 (1) 氮元素在自然界中的存在形式:既有游离态又有化合态空气中含N 2 78 体积分数 或 75 质量分数 。化合态氮存在于多种无机物和有机物中,氮元素是构成蛋白质和核酸不行缺少的元素(2) 氮气的物理性质:纯洁的氮气是无色气体,密度比空气略小氮气在水中的溶解度很小在常压下,经降温后,氮气变成无色液体,再变成雪花状固体(3) 氮气的分子结构:氮分子N2的电子式为,结构式为N N由
15、于 N2 分子中的 N N 键很坚固,所以通常情形下,氮气的化学性质稳固、不活泼(4) 氮气的化学性质: N2 与 H2 化合生成 NH 3N2 +3H 22NH 3说明该反应是一个可逆反应,是工业合成氨的原理 N2 与 O2 化合生成 NO :N 2 + O 22NO说明在闪电或行驶的汽车引擎中会发生以上反应可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(5) 氮气的用途:合成氨,制硝酸。代替稀有气体作焊接金属时的爱护气,以防止金属被空气氧化。在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发。储存粮食、水果等食品,以防止腐烂。医学上用液氮作冷冻剂,以便在冷冻麻醉下进行手术。利用液氮制造低温环境,使某
16、些超导材料获得超导性能NO 、NO 2 性质的比较 氮的氧化物一氧化氮 NO二氧化氮 NO 2为无色、不溶于水、有毒的气体为红棕色、 有刺激性气味、 有毒的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结物理性质化学性质极易被空气中的O2 氧化:2NO + O 2= 2NO 2 NO 中的氮为 +2 价,处于中间价态,既有氧化性又有仍原性气体,易溶于水与 H2O 反应:3NO 2 + H 2O 2HNO 3 + NO 工业制 HNO 3 原理在此反应中,NO 2 同时作氧化剂和仍原剂可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结自然界中硝酸盐的形成过程1电闪雷鸣时: N2+O22NO2 2N
17、O + O 2= 2NO 2(3) 下雨时: 3NO2 + H 2O2HNO 3 + NO(4) 生成的硝酸随雨水淋洒到土壤中,并与土壤中的矿物作用生成能被植物吸取的硝酸盐光化学烟雾 NO 、NO 2 有毒,是大气的污染物空气中的NO 、NO 2 污染物主要来自于石油产品和煤燃烧的产物、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气NO 2 在紫外线照耀下, 发生一系列光化学反应, 产生一种有毒的烟雾光化学烟雾因此, NO 2 是造成光化学烟雾的主要因素光化学烟雾刺激呼吸器官,使人生病甚至死亡磷(1) 磷元素在自然界中的存在形式:自然界中无游离态的磷化合态的磷主要以磷酸盐的形式存在于矿石中动物的骨骼、牙齿和神经
18、组织,植物的果实和幼芽,生物的细胞里(2) 单质磷的化学性质:与 O2 反应:4P+5O22P2O5磷在 C1 2 中燃烧:2P+3C1 2不足量 2PCl 32P+5Cl 2足量 2PCl 5磷的同素异形体白磷与红磷磷的同素异形可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结体颜色、状物态密度白磷红磷说明无色蜡状固体红棕色粉末白磷与红磷的结构不同是物理性质存在差别可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结理g cm3性溶解性1.822.34不溶于水, 溶于 CS2不溶于水,也不溶于CS2的缘由由两者物理性质的不同,证明白白磷与红磷是不同的单质可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳
19、总结质毒 性剧毒无毒40 白磷受到稍微的摩擦就会燃烧。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结着火点常温时,白磷可被氧化而发光 240白磷与红磷燃烧都生成可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结化学性质白磷、红磷在空气中燃烧,都生成白色的P2O5P2O5 ,证明它们都是由磷元素形成的单质可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结相互转化白磷红磷证明白磷与红磷所含元素相同互为同素异形体可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结储存方法用途密封储存,少量白磷储存在水中制造高纯度磷酸。 制造燃烧弹、烟幕弹密封储存,防止吸湿切削白磷应在水中进行制造高纯度磷酸。制农药、安全火
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