2022年高三化学二轮复习指导第三部分常见无机物及其应用专题二非金属单质及其化合物 .pdf
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1、1 专题二非金属单质及其化合物知识点高考考试说明对应教科书内容常见非金属元素(如H、C 、N 、O 、 Si 、 S、Cl等)根据研究物质的思路和方法,掌握常见非金属单质及其重要化合物的主要性质和应用。了解常见非金属单质及其重要化合物对环境质量的影响。氯气的性质和重要应用能说出氯气的物理性质;认识氯气的主要化学性质(与金属、氢气、水、碱反应);知道氯气在生产、生活中的重要应用必修 1 第四章第一、二节氨气的性质、制法;2N 、 NO 、2NO 、3HNO的主要化学性质能说出一氧化氮、二氧化氮、氨气和硝酸的物理性质;认识氮气的主要化学性质(与氧气、氢气反应);认识一氧化氮能与氧气反应的性质;认识
2、二氧化氮能与水反应的性质;初步学会氨气的实验室制法,认识氨气的主要化学性质(与氯化氢、氧气、水反应,氨水的不稳定性);认识铵盐的主要化学性质(受热分解、与强碱反应);认识硝酸的氧化性必修 1 第四章第三、四节二氧化硫、硫酸的主要性质能说出硫、二氧化硫和浓硫酸的物理性质;认识硫能与氧气反应;认识二氧化硫的主要化学性质(与水、氧气的反应,漂白性);认识三氧化硫的主要化学性质 (与水、碱性氧化物、 碱的反应);认识浓硫酸的脱水性和氧化性;认识硫和氮的氧化物对生态环境的影响必修 1 第四章第三、四节硅及其化合物的性质能说出二氧化硅、硅酸的物理性质;认识二氧化硅能与氢氟酸、氧化钙、氢氧化钠溶液反应;认识
3、硅酸制备原理;了解硅及其化合物在材料领域中的应用必修 1 第四章第一节四种常见离子的检验了解 Cl 、24SO、23CO、4NH等常见离子的检验方法必修 1 第四章第一、二、三、四节水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料及用途知道硅酸盐材料(水泥、玻璃和陶瓷)的主要成分、生产原料及其用途。知道玻璃、陶瓷制品的新进展(光导纤维、新型陶瓷等)选修 1 第三章第三节一、知识整理1非金属元素在周期表中的位置除H位于左上方的第A族外,其余非金属都位于周期表的右上方,都属于主族元素。非金属元素大多有可变化合价,如C :4、2、4; S:2、4、6 ; N :3、1、2、3、4、5 ; Cl :1、1、3
4、、5、7 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 16 页 - - - - - - - - - 2 2化学性质非金属单质:强氧化性2F 、2O 、2Cl 、2Br ;氧化性为主2N 、 S;还原性为主2H 、 C 。(1)与金属反应(表现氧化性)2O 与金属钠反应常温生成2Na O 、燃烧生成22Na O ;2O 与铁反应点燃生成34Fe O 。2Cl 、2Br 与变价金属反应生成高价金属卤化物。S与变价金属反应生成低价金属硫化物。2N 与金属 Mg 反应生成3
5、2Mg N 。(2)与水反应还原性:22CH O gCOH高温既显氧化性又显还原性:22XH OHXHXO (X为 Cl 、I、Br)(3)与盐反应(表现氧化性)22Cl2KI2KClI22323Cl2FeBr2FeCl2Br232242Na SOO2Na SO(4)与碱反应既显氧化性又显还原性:22X2OHXH O (X为 Cl 、I、Br)*22323S6OH2SSO3H O(5)与酸反应氧化性:223224ClH SOH O2HClH SO还原性:24222C2H SOCO2SO2H O浓32422S6HNOH SO6NO2H O浓(6)与氧化物反应氧化性:222COO2CO燃点还原性:
6、22CSiOSi2CO高温,22HCuOCuH O3比较非金属性强弱的方法名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 16 页 - - - - - - - - - 3 元素的非金属性的本质是指元素的原子得电子的能力。这种能力的强弱取决于非金属的原子半径、核电荷数、最外层电子数等因素。可以从以下几个方面来比较元素非金属性强弱:(1)非金属单质与氢气化合的难易程度;(2)气态氢化物的稳定性强弱;(3)最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:(4)根据元素在周期表中的位置;(5)
7、非金属单质的氧化性或对应阴离子的还原性;(6)非金属间发生的相互置换;(7)与变价金属反应时,金属被氧化的程度(即金属所呈现的价态)。4非金属单质的制备(1)原理:化合态的非金属有正价或负价:e 0RRnn被原还,e 0RRnn被氧化。(2)方法分解法:如,424222KMnOK MnOMnOO,2MnO22222H O2H OO;置换法:如,2442ZnH SOZnSOH,22Cl2NaBr2NaClBr ;氧化法:如,2222MnO4HClMnClCl2H O浓;还原法:如,22CH OCOH高温,2SiO2CSi2CO高温;2222NaCl2H O2NaOHHCl解电。5非金属氢化物(1
8、)非金属气态氢化物都为共价化合物,其典型的分子构型有HCl 为直线型;2H O 为折线型;3NH 为三角锥形;4CH 为正四面体型。它们固态时都为分子晶体。(2)常温下除水为液体,其他均为气体。(3)气态氢化物都为无色,大多有刺激性气味。(4)非金属性越强其氢化物越稳定。(5)3NH 易液化极易溶于水其水溶液显碱性:HCl 极易溶于水其水溶液显酸性。6非金属氧化物(1)许多非金属低价氧化物有毒,如CO、 NO 、2NO 、2SO 等,它们不能随便排放到大气中。(2)非金属最高价氧化物为酸性氧化物,若相应的酸易溶于水,则其氧化物易与水化合;反之亦然,如硅酸不溶于水,所以2SiO 不与水反应。(3
9、) CO 、 NO 不溶于水,不与酸、碱反应生成盐和水。7非金属含氧酸(1)同周期非金属元素最高价含氧酸从左到右酸性增强,同主族非金属元素最高价含氧酸从上到下酸性减弱。(2) 氧化性:同种元素低价含氧酸强于高价含氧酸 如:3HClOHClO(稀);2324H SOH SO (稀) 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 16 页 - - - - - - - - - 4 ( 3)对于同种非金属形成的不同含氧酸,价态越高酸性越强(如:43HClOHClOHClO ;
10、2423H SOH SO ) 。(4)难挥发的24H SO 、34H PO 受热难分解;强氧化性的3HNO 、 HClO 见光或受热易分解;非氧化性的23H CO 、23H SO 易分解。(5)常见含氧酸的一般性质24H SO :强酸、沸点高、不挥发、稳定;浓硫酸是无色黏稠的油状液体,具有吸水性、脱水性和强氧化性。HClO :仅存在于溶液中、是一种弱酸、有强氧化性和漂白性、极不稳定、见光分解。3HNO:无色液体、强酸、沸点低、易挥发、不稳定、易分解、有强氧化性。23H CO :仅存在于溶液中、弱酸、不稳定。23H SiO :白色固体、不溶于水、弱酸、不挥发、加热时可分解。( 6)常见酸的酸性强
11、弱:强酸有HCl 、3HNO、24H SO ;中强酸有23H SO 、34H PO ;弱酸有HF、3CH COOH 、23H CO 、 HClO 、23H SiO 。8非会属氢化物的化学性质化学性质一般规律举例稳定性元素非金属性越强, 稳定性越大;反应之非金属性越弱,稳定性越小HFHClHBrHI;222H OH SH Se;44CHSiH ;33NHPH酸碱性在元素周期表中:从左到右,酸性逐渐增强;从上到下,酸性逐渐增强(1)32NHH O 是弱碱,2H O 呈中性,HF aq 呈弱酸性。 ( 2)HCl 、HBr、HI等是强酸, 具有酸的通性还原性一般地,元素非金属性越弱,其愧对化物还原性
12、越强;非金属性越强,其氢化物还原性越弱非金属单质间的置换反应2H S、HI等为还原性酸, 可被酸化的4KMnO溶液、浓24H SO 、浓3HNO 、3Fe等氧化其他反应(1)HF与2SiO 反应;(2)加成反应;水解反应名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 16 页 - - - - - - - - - 5 9常见非金属含氧酸的性质化学式23H SiO23H CO3HNO24H SOHClO颜色状态白色胶状只存在于溶液中无色液体无色黏稠状液体只存在于溶液中水溶性不
13、溶可溶与水互溶,24H SO 溶于水放出大量的热挥发性易挥发易挥发不挥发稳定性易分解易分解见 光 或 受 热分解稳定见光易分解其他3HNO (浓、稀)、浓24H SO 、 HClO 为强氧化性酸;浓24H SO 有脱水性、吸水性、强腐蚀性10非金属氧化物的性质与制法2SO3SONO2NOCO2CO2SiO色态味无 色 刺 激性气体无色晶体无色气体红 棕 色 气体无 色 无 味的气体无 色 无 味的气体无 色 固 体熔点高水溶性易溶剧烈反应不溶与水反应不溶可溶不溶酸性酸性氧化物的通性, (与碱、碱性氧化物反应,与水反应)与2H O 歧化 为NO和3HNO酸性氧化物的通性(与碱、碱性氧化物的反应,
14、与水反应,2SiO 不与水反就)氧 化 还 原性具 有 弱 氧化性,但主要 表 现 还原性有氧化性还原性(与2O 反应),氧化性(与氨气反应)较 强 氧 化性还原性(与2H O、CuO 等 反应)氧化性(与C 、Mg 等反应)氧化性(与C 反应)特性能 使 品 红溶 液 褪 色(漂白性)能 与 浓 硫酸 形 成 发烟硫酸能 与 血 红蛋白作用能 部 分 聚合成24N O分子能 现 血 红蛋白作用能 使 澄 清石 灰 水 变浑浊与HF反应,高温下与23Na CO反应实 验 室 制法23Na SO 与24H SO反应加 热 发 烟浓硫酸Cu与 稀3HNO反应Cu与 浓3HNO反应大 理 石 与稀
15、HCl反应工业制法S 或2FeS与2O 反应2SO催 化氧化3NH催 化氧化NO 氧化水煤气法煅 烧 石 灰石二、重点知识解析名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 16 页 - - - - - - - - - 6 1氯气及其化合物(1)氯气及其化合物的知识体系(2)氯气物理性质黄绿色气体,有刺激性气味、可溶于水化学性质与氢气反应:22ClH2HCl燃点(燃烧火焰呈苍白色)与金属反应:22NaCl2NaCl燃点(燃烧产生白烟)22CuClCuCl燃点(燃烧产生大量
16、棕黄色的烟)与水反应:22ClH OHClHClO (氯水呈浅黄绿色,具有漂白性)与碱溶液反应:22Cl2NaOHNaClNaClOH O(用于除去氯气, 防止污染)222222Cl2Ca OH=CaClCa ClO2H O 用于制造漂白粉,漂白粉的有效成分是2Ca ClO 与盐溶液反应:223Cl2FeCl2FeCl (溶液由浅绿色变为黄色)22Cl2KI2KClI (2Cl 可以使湿润的KI淀粉试纸变蓝,此法可以检验氯气)(3)氯水新制备的氯水呈浅黄绿色,其中的微粒有2Cl 、2H O 、 HClO 、 Cl 、 ClO、 H、 OH,存在的多种微粒表现出氯水化学性质的多重性。提供2Cl
17、,如与KI溶液反应。提供H表现出酸性,如氯水中加入3CaCO 粉末产生气泡。提供 Cl ,如用自来水配制3AgNO,溶液时,出现白色浑浊的现象。提供 HClO ,具有强氧化性,如向氯水加入紫色石蕊试液,出现先变红后褪色的现象。(4)氯气的制备方法思路:氧化氯离子。具体方法:化学氧化法和电解法。2硫及其化合物(1)硫及其化合物的知识体系名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 16 页 - - - - - - - - - 7 (2)硫及其重要氧化物硫物理性质:黄色晶体
18、、不溶于水、易溶于二硫化碳、微溶于酒精化学性质:氧化性:22HSH SFe SFeS还原性:22SOSO燃点(在空气中燃烧火焰呈淡蓝色;在纯氧中燃烧火焰呈蓝紫色)二 氧 化硫物理性质:无色、有刺激性气味、有毒的气体,密度比空气大,易溶于水化学性质:具有酸性氧化物的通性与水反应:2223SOH OH SO ;233H SOHHSO(2SO 水溶液显酸性,能使石蕊试液变红)2232SO2NaOHNa SOH O(用 NaOH 溶液吸收2SO 气体)2322SOCa OHCaSOH O(2SO 气体可以使澄清的石灰水变浑)还原性:2232SOO2SO催化剂22224SOCl2H OH SO2HCl
19、(等物质的量的2SO 和2Cl 混合通入水中失去漂白性)氧化性:222SO2H S3S2H O漂白性:使品红溶液褪色(加热品红溶液恢复原色)2SO 可以用于漂白和杀菌;2SO 是大气污染物,它是形成酸雨的主要原因之一,空气中2SO主要来自化石燃料的燃烧和一些工业废气三 氧 化硫物理性质:无色晶体,熔点16.8 ,沸点 44.8 (常温下不是气体)化学性质:3224SOH OH SO (三氧化硫溶于水放出大量的热)(3)浓硫酸浓硫酸的特性是具有吸水性、脱水性和强氧化性。吸水性:干燥剂(用于干燥氯气、二氧化硫等气体;浓硫酸敞口放置在空气中会吸水增重)。脱水性:使蔗糖炭化;在乙醇制乙烯的反应中浓硫酸
20、作催化剂和脱水剂。强氧化性:a浓硫酸在常温下使铁、铝钝化。b浓硫酸在加热条件下与铁反应产生二氧化硫,当变为稀硫酸时与铁反应产生氢气。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 16 页 - - - - - - - - - 8 c242H SO (浓)442CuCuSOSO2H O(浓硫酸在反应中表现强氧化性和酸性)d242H SO (浓)422CSOCO2H O(浓硫酸在反应中只表现强氧化性)(4)24SO的检验方法先加盐酸无沉淀,再加氯化钡溶液产生白色沉淀证明有24
21、SO离子存在。(5)臭氧和过氧化氢3O :具有强氧化性,用于漂白、消毒。空气中含量超过510 % 有害,高空臭氧层吸收紫外线保护地球生物,氟氯烃、氮的氧化物等能破坏臭氧层。22H O :具有强氧化性,其水溶液称为双氧水,3的双氧水用作消毒剂,10 的双氧水用作漂白剂。实验室可利用22H O 与2MnO的反应制2O ,其中2MnO作催化剂。3氮气及其化合物(1)氮气及其化合物的知识体系(2)氮气及氮的重要氧化物氮气分子结构:2N 的结构式为NN , 其中 NN 键牢固,所以2N 分子稳定(2N常用作焊接金属的保护气,填充灯泡)化学性质:氧化性223N3H2NH高、高催化温压剂;2323MgNMg
22、 N燃点还原性22NO2NO放电(2N 参加的反应均有较高的条件)自然界中氮的循环:一方面是含氮化合物最终被细菌分解成2N ;另一方面是大气中的2N 转化为化合态的氮,后者称为氮的固定,通常氮的固定有人工固氮(合成氨)和自然界固氮(雷电生成NO ) 、豆科植物的根瘤菌固氮。一氧化氮物理性质:无色、有毒、不溶于水的气体化学性质:222NOO2NO(无色气体遇空气变成红棕色)2234NO3O2H O4HNO ( NO 、2O 和2H O 反应的总方程式)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -
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