高考化学基础复习知识点总结：元素及其化合物.pdf

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1、元素及其化合物元素及其化合物1、元素化合物知识包括金属和非金属两局部，是高中化学的根底知识之一。知识特点是作为化学根本概念、原理、实验和计算的载体，其信息量大，反响复杂，常作为综合试题的知识背景或打破思维的解题题眼。2、注意处理好两个关系，必须先处理好元素化合物知识的内部关系，方法是：“抓重点，理关系，用规律，全考虑。抓重点：以每族典型元素为代表，以化学性质为抓手，依次学习其存在、制法、用处、检验等“一条龙知识，做到牵一发而动全身理关系：根据知识内在联络，按单质氧化物氧化物的水化物盐的顺序，将零碎的知识编织成网络，建立起完好的知识构造，做到滴水不漏用规律：用好化学反响特有的规律，如以强置弱等规

2、律，弄清物质间互相反响。全考虑：将元素化合物作为一个整体、一个系统理解，从而到达解综合试题时能将所需的元素化合物知识信手拈来。另一方面是处理好元素化合物知识与本学科理论、计算或跨学科知识间的外部关系，采取的方法是“分析与综合、抽象与详细。分析：将综合试题拆分考虑。综合：将分散的“点衔接到已有的元素化合物知识“块中。抽象：在分析综合根底上，提取相关信息。详细：将提取出的信息详细化，衔接到综合试题中，从而完好解题。(一一)元素非金属性的强弱规律元素非金属性的强弱规律常见非金属元素的非金属性由强到弱的顺序如下：F、O、Cl、N、Br、I、S、P、C、Si、H。元素非金属性与非金属单质活泼性的区别：元

3、素的非金属性是元素的原子吸引电子的才能，影响其强弱的构造因素有：原子半径：原子半径越小，吸引电子才能越强；核电荷数：核电荷数越大，吸引电子才能越强；最外层电子数：同周期元素，最外层电子越多，吸引电子才能越强。但由于某些非金属单质是双原子分子，原子是以强列的共价键相结合如N N 等，当参加化学反响时，必须消耗很大的能量才能形成原子，表现为单质的稳定性。这种现象不一定说明这种元素的非金属性弱。非金属性强弱的判断根据及其应用元素的非金属性的本质是元素的原子吸引电子的才能。这种才能的大小取决于原子半径、核1电荷数、最外层电子数，题目常通过以下几方面比拟元素的非金属性。(3)非金属单质与 H2化合的条件

4、及难易程度；(4)氢化物的稳定性；(5)最高价氧化物对应水化物的酸性；(6)非金属间的置换反响；(7)非金属单质对应阴离子的复原性；(8)与变价金属反响时，金属所呈现的化合价；(9)元素在化合物中化合价的相对上下如在 HClO 中，氯元素显正价，氧元素显负价，那么说明氧的非金属性比氯强等。(二二)卤族元素卤族元素1、卤族元素主要性质的递变性从FI单质颜色逐渐变深，熔沸点升高，水中溶解性逐渐减小；元素非金属性减弱，单质氧化性减弱，卤离子复原性增强；与 H2化合，与 H2O 反响由易到难；气态氢化物稳定性减弱，复原性增强，水溶液酸性增强；最高价氧化物的水化物酸性减弱；前面元素的单质能把后面元素从它

5、们的化合物中置换出来。2、卤化氢均为无色有刺激性气味的气体，极易溶于水，在空气中形成酸雾。氟化氢HF：很稳定，高温极难分解，其水溶液是氢氟酸，弱酸，有剧毒，能腐蚀玻璃。氯化氢HCl：稳定，在 1000以上少量分解，其水溶液为氢氯酸，俗称盐酸，强酸溴化氢HBr：较不稳定，加热时少量分解，其水溶液为氢溴酸，酸性比盐酸强，HBr 复原性比 HCl 强，遇浓硫酸被氧化为单质溴Br2。碘化氢HI：很不稳定，受热分解，其水溶液为氢碘酸，酸性比氢溴酸强，HI 是强复原剂，遇浓硫酸易被氧化为单质硫。3、卤素及其化合物主要特性氟及其化合物的特殊性质 卤素单质 Cl2、Br2、I2与 H2化合都需要一定条件，惟独

6、F2在黑暗处就可与 H2化合爆炸。卤素单质 Cl2、Br2、I2与水反响的通式为：X2H2O HXHXOI2与水反响极弱，但 F2与 H2O 反响却是：2F22H2O 4HFO22 氟无正价，其他都有正价 HF 有毒，其水溶液为弱酸，其他氢卤酸为强酸，HF 能腐蚀玻璃；CaF2不溶于水，AgF 易溶于水，氟可与某些稀有气体元素形成化合物。溴的特性溴在常温下为红棕色液体 惟一的液态非金属单质，极易挥发产生红棕色有毒的溴蒸气，因此实验室通常将溴密闭保存在阴冷处，并在盛有液溴的试剂瓶内常加适量水。盛装溴的试剂瓶不能用橡皮塞腐蚀橡胶。碘是紫黑色固体，具有金属光泽，易升华常用于别离提纯碘，遇淀粉变蓝色常

7、用来检验碘的存在，碘的氧化性较其他卤素弱，与变价金属铁反响生成FeI2而不是 FeI3。(三三)氧族元素氧族元素1、氧族元素的相似性和递变性最外层均为 6 个电子，电子层数依次增加，次外层O 为 2 个，S 为 8 个，Se、Te 均为 18 个电子。氧通常显2 价，硫、硒、碲常见的化合物为：2 价、4 价、6 价，都能与多数金属反响。氧化物有两种 RO2和 RO3，其对应水化物 H2RO3、H2RO4均为含氧酸，具有酸的通性。它们的氢化物除 H2O 外，其余的H2S、H2Se、H2Te 均为气体，有恶臭、有毒，溶于水形成无氧酸，都具有复原性。核电荷数增加，电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，

8、核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子得电子才能逐渐减弱，而失电子的才能逐渐增强。单质的状态由气态到固态，熔沸点也依次升高，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强，氧化性依次减弱。含氧酸的酸性依次减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，复原性逐渐增强。2、硫酸根离子的检验值得注意的是，检验SO4时会受到许多离子的干扰。Ag 干扰：用 BaCl2溶液或盐酸酸化时防止Ag 干扰，因为 Ag Cl AgCl。CO3、SO3、PO4干扰：因为 BaCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2也是白色沉淀。与 BaSO4白色沉淀所不同的是，这些沉淀溶于强酸中。因此检验SO4时，必须用酸酸化。如：BaCO32H H2OCO2B

9、a222232但不能用硝酸酸化，同理所用钡盐也不能是2Ba(NO3)2溶液，因为在酸性条件下SO3、HSO3、SO2等会被溶液中的 NO3氧化为 SO4，从而可使检验得出错误的结论。为此，检验 SO4离子的正确操作为：223被检液加足量的盐酸酸化取清液滴加BaCl2溶液有无白色沉淀有无 SO42由此可见，浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但产生氧化性的原因是不同的，因此其氧化才能也有强与弱的差异，被复原产物也不一样。(四四)氮族元素氮族元素1、一氧化氮和二氧化氮一氧化氮：无色气体，难溶于水，有很大毒性，在常温下极易被氧化成二氧化氮。2NOO2 2NO2二氧化氮：有刺激性气味的红棕色气体，溶于水生成硝

10、酸和一氧化氮。3NO2H2O 2HNO3NO 4NO2N2O4无色注意：关于氮的氧化物溶于水的几种情况的计算方法。NO2或 NO2与 N2或非 O2的混合气体溶于水时可根据：3NO2H2O 2HNO3NO 利用气体体积变化差值进展计算。NO2和 O2的混合气体溶于水时，由4NO22H2OO2 4HNO3可知，当体积比为4：1，恰好完全反响V(NO2)：V(O2)4：1，NO2过量，剩余气体为 NO4：1，O2过量，乘余气体为 O2 NO 和 O2同时通入水中时，其反响是：2NOO2 2NO2，3NO2H2O 2HNO3NO，总反响式为：4NO2H2O3O2 4HNO3当体积比为4：3，恰好完全

11、反响V(NO)：V(O2)4：3，NO 过量，剩余气体为 NO4：3，O2过量，乘余气体为 O2NO、NO2、O2三种混合气体通入水中，可先按求出 NO2与 H2O 反响生成的 NO 的体积，再加上原混合气体中的 NO 的体积即为 NO 的总体积，再按方法进展计算。2、硝酸的化学性质HNO3具有酸的通性。HNO3具有强氧化性，表如今能与多数金属、非金属、某些复原性化合物起反响。要注意，由于硝酸氧化性很强，任何金属与硝酸反响都不能放出氢气，在与不活泼金属如Cu、Ag 等反响时，浓硝酸复原产物为 NO2，稀硝酸复原产物为 NO，但不能认为稀硝酸的氧化性比浓硝酸强；4 在溶液中 NO3几乎与所有离子

12、能大量共存，但注意，当溶液的酸性较强可形成硝酸溶液，具有复原性的某些离子那么不能与其大量共存，如NO3、H、Fe但三者那么不能大量共存。即：NO3在中性或碱性溶液中不表现氧化性，而在酸性溶液中表现强氧化性。3、氨气的实验室制法反响原理：2NH4ClCa(OH)22中任意两者能大量共存，CaCl22NH32H2O 不能用 NaOH 代替 Ca(OH)2，因为NaOH 吸湿后容易结块，产生的气体不易逸出，并且NaOH 对玻璃有强烈的腐蚀作用。装置：制 NH3的气体发生装置与制 O2、CH4的一样。枯燥氨气不能选用浓 H2SO4、P2O5，也不能选用无水 CaCl2，应选用碱石灰。搜集 NH3应采用

13、向下排空气法。容器口塞一团棉花 防止空气进入试管，以保证搜集的NH3比拟纯洁。检验：a、用潮湿的红色石蕊试纸变蓝；b、蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口 白烟。实验室还常根据浓氨水的强挥发性，向浓氨水中参加 NaOH 或 CaO 得到氨气。NaOH 或 CaO 的作用是吸水和吸水后使溶液温度显著升高，二者都能减少氨气的溶解。(五五)碳族元素碳族元素1、碳族元素性质的相似性和递变性2、碳酸正盐与酸式盐性质比拟在水中溶解性：正盐除 K、Na、NH4等易溶于水外，其余都难溶于水；而只要存在的酸式盐都易溶于水。一般来说，在一样温度下酸式盐的溶解度比正盐大，如CaCO3难溶于水，Ca(HCO3)2易溶于水，但也

14、有例外，如 NaHCO3溶解度比 Na2CO3小。热稳定性：正盐中除K、Na 等受热难分解外，其余受热易分解；酸式盐在水溶液或固态时加热都易分解。如 Ca(HCO3)2CaCO3CO2H2O一般来说，热稳定性大小顺序为：正盐酸式盐多元盐 盐的阳离子一样，成盐的酸一样。可溶性正盐、酸式盐都能发生水解，但一样阳离子的一样浓度时溶液中 CO3的水解程度比 HCO3大都能与酸作用，但一样条件放出CO2的速率酸式盐比正盐快。(六六)碱金属碱金属1、碱金属性质递变规律52构造决定性质，由于碱金属的原子构造具有相似性和递变性，所以其化学性质也具有相似性和递变性。相似性：a、都能与氧气等非金属反响 b、都能与

15、水反响生成氢氧化物和氢气 c、均为强复原剂。递变规律锂铯a、b、c、与氧气反响越来越剧烈，产物构造越来越复杂与水反响剧烈程度依次增强复原性依次增强，金属性依次增强2、NaOH 的性质物理性质：俗名苛性钠、火碱、烧碱，是一种白色固体，极易潮解；有强烈的腐蚀性，能腐蚀磨口玻璃瓶，使瓶口与瓶塞粘结。化学性质a、与酸碱指示剂作用，使紫色的石蕊溶液变蓝，无色的酚酞变红。b、与酸性氧化物作用，生成盐和水c、与酸作用，生成盐和水d、与盐作用，生成新碱和新盐。要满足复分解反响发生的条件，同时参加反响的碱和盐一般是易溶解的碱和盐e、与一些单质的反响2Al2NaOH2H2O 2NaAlO23H2Cl22NaOH

16、NaClONaClH2OSi2NaOHH2O Na2SiO32H2制法：2NaCl2H2O电解2NaOHH2Cl2Na2CO3Ca(OH)2 CaCO32NaOH(七七)几种重要的金属几种重要的金属1、铝及其化合物间的互相转化关系、反响现象及图象分析6NaAlONaAlO2 2NaOHO2或Fe2O3电解，冰晶石CO2H2O或HClAlAlAlAl2 2O O3 3Al(OH)Al(OH)3 3AlClAlCl3 3 向 AlCl3溶液中滴加 NaOH 溶液直至过量，如下图。现象：白色沉淀逐渐增多达最大值，继续加NaOH 溶液沉淀逐渐溶解，直至完全消失。Al 3OH Al(OH)3Al(OH)

17、3OH AlO22H2O向 NaOH 溶液中滴加 AlCl3溶液直至过量，如下列图所示。现象：开场时无沉淀，接着产生沉淀。达最大值后不增减。Al 4OH AlO22H2O3AlO2Al 6H2O 4 Al(OH)3AlCl3333Al(OH)3(mol)4n3n 4nNaOH(mol)向 NaAlO2溶液中滴加盐酸直到过量，如下图。现象：先有白色沉淀后完全消失。AlO2H H2O Al(OH)3Al(OH)33H Al 3H2O向盐酸溶液中滴加 NaAlO2溶液，直至过量，如下图。现象：开场无沉淀，接着产生白色沉淀。AlO24H Al 2H2O3AlO2Al 6H2O 4 Al(OH)32、镁

18、及其化合物间的互相转化关系7NaAlO2333Al(OH)3(mol)n3n4nNaOH(mol)HClAl(OH)3(mol)4n3n 4nNaOH(mol)物质类型物理性质化跟水反响学性质跟酸反响跟碱反响MgO碱性氧化物白色粉末，熔点高2800缓慢溶解于水生成 Mg(OH)2Al2O3两性氧化物白色固体，熔点高2045难溶于水MgOH2O Mg(OH)2MgO2H Mg H2O不反响2Al2O3+6H 2A l3H2OAl2O3+2OH 2A O23H2O33、镁和铝的氧化物比拟4、Fe 与 Fe 的互相转化Fe 的复原性：2Fe Cl2 2Fe 2Cl4Fe(OH)2O22H2O 4Fe

19、(OH)212Fe 3O26H2O 4Fe(OH)38Fe Fe 露置空气中，易被氧化酸性条件下：4Fe O24H 4 Fe 2H2O4Fe H2O22H 2 Fe 2H2O5Fe MnO48H 5 Fe 4H2OMnFe 强氧化性一般氧化性：Cu Fe Ag2Fe Cu 2 Fe Cu2Fe Fe 3 Fe332322233232232323223223Cl2Br2Fe I2SO2S32Fe 2I 2 Fe I22Fe H2S 2 Fe S2 HFe 水解显酸性：2Fe 3H2O33322 Fe(OH)33H所以配制 FeSO4溶液时常参加少量铁粉 或铁钉 防止氧化，配制 Fe2(SO4)3

20、时常加少量 H2SO4，抑制水解。5、金属冶炼的反响原理及方法绝大局部金属在自然界中以化合态存在，金属冶炼的本质是用复原的方法使金属化合中8的金属离子得到电子变成金属单质。由于金属的化学活泼性不同，金属离子得到电子复原成金属的才能也就不同，按金属活泼顺序对应金属阳离子氧化性K Ag 逐渐增强，金属冶炼也由难变易。一般有三种冶炼方法：热分解法：合适于冶炼金属活泼性较差的金属。如：2HgO2HgO2 2Ag2O4AgO2热复原法，用复原剂CO、C、H2、Al 等复原金属氧化物，合适于金属活泼性介于ZnCu 之间的大多数金属的冶炼。如Fe2O33CO2AlCr2O3WO33H2高温2Fe3CO22CrAl2O3高温高温W3H2O电解法：合适冶炼金属活泼性很强的金属一般是在金属活泼顺序表中排在铝前边的金属。如：2Al2O3电解2Al3O2MgCl2MgCl2(熔融)电解9