非金属元素专题复习讲义

非金属元素专题复习讲义
专题复习内容
1.元素及其化合物内容学习的方法
2.非金属元素的概述
3.氢气、水的知识小结
重点、难点剖析及典型例析
(一)学习方法指导
1.每族元素抓住代表物.重点讨论该元素的单质、氧化物、氢化物、酸、碱或盐等有关知识.
2.注意该族元素与其代表物在结构、性质上的相似性、递变性和特殊性.
3.研究结构应分三层次考虑.
(1)原子结构(价电子数、原子半径、核电荷数等)
(2)分子结构(主要指化学键的种类及牢固程度)
(3)晶体结构(构成微粒、微粒间的作用力、空间构型等)
4.理清以下关系.
5.元素化合物知识网络化
元素化合物的知识在中学化学教材中占有较重的比例,内容繁多锁碎,要尽可能以最正确的方法或方式来总结成网络图,主线明确、脉络清楚.
(二)非金属元素在周期表中的位置及结构特点.
(1) 除H外,非金属元素均在“阶梯线〞的右上方
(2) 非金属元素(包括稀有元素)均在主族(零族)
(3) 最外层电子数一般≥4(H.B除外)
(4) 原子半径比同周期金属半径小.(稀有元素除外)
(三)非金属元素的性质及递变规律
1.单质:
(1)结构:除稀有气体外,非金属原子间以共价键结合.非金属单质的成键有明显的规律性.假设它处在第N族,每个原子可提供8－N个价电子去和8－N个同种原子形成8－N个共价单键,可简称8－N规那么;(H遵循2－N规那么).如ⅦA族单质:x－x;H的共价数为1,H－H,第ⅥA族的S,Se、Te共价单键数为8－6＝2,第ⅤA族的P、As共价单键数8－5＝3.但第二周期的非金属单质中N2、O2形成多键.
2.熔沸点与聚集态
它们可以分为三类:
①小分子物质.如:H2、O2、N2、Cl2等,通常为气体,固体为分子晶体.
②多原子分子物质.如P4、S8、As等,通常为液态或固态.均为分子晶体,但熔、沸点因范德华力较大而比①高,Br2、I2也属此类,一般易挥发或升华.
③原子晶体类单质,如金刚石、晶体硅和硼等,是非金属单质中高熔点“三角区〞,通常为难挥发的固体.
3.导电性
非金属一般属于非导体,金属是良导体,而锗、硅、砷、硒等属于半导体.但半导体与导体不同之一是导电率随温度升高而增大.
4.化学活性及反响
③非金属一般为成酸元素,难以与稀酸反响.
固体非金属能被氧化性酸氧化.
2.氢物
3.卤化物:易水解
如 PCl3＋3H2O＝H3PO3＋3HCl
SiCl4＋3H2O＝H2SiO3＋4HCl
BCl3＋3H2O＝H3BO3＋3HCl
BrF5＋3H2O＝HBrO3＋5HF
利用此法可制得氢卤酸和含氧酸
4.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
②氧化性:同种元素低价强于高价含氧酸
如: HClO＞HClO3＞HClO4(稀)
H2SO3＞H2SO4(稀)
HNO2＞HNO3(稀)
(四)氢气水.
1.氢气:常温不很活泼,大多需高温(点燃)或用催化剂.高温下,作很好的复
原剂.
2.水
(1)水参与的反响
(2)水处理
①除去悬浮物:用明矾或FeCl3.
②脱色去味:用活性炭.
③杀菌消毒:用液氯、漂白粉、CuSO4.
④硬水软化:煮沸法、药剂法、离子交换法
想一想:每种方法的原理是什么?分属何种变化?
例1 1mol H2燃烧时约放热286KJ,而每kg汽油燃烧时约放热46000KJ.而氢气却被公认是21世纪替代石化燃料的理想能源.请试述理由.
解析①燃料发热量的上下要看单位质量的物质放热量的多少.
H2～ Q 汽油～ Q
2g 286KJ 1000g 46000KJ
1g 143KJ 1g 46KJ
由此可知:每g H2、汽油燃烧发热量前者大
②燃料是否理想,还要看来源是否丰富、燃烧对大气和环境保护是否有利.
氢气作为未来理想能源有三大优点:
①单位质量的H2燃烧发热量大.
②资源丰富.
③燃烧后不产生污染.
思考 Si、Al均能与强碱溶液反响放出H2.野外考察工作有时需要H2,为何一般选择Si而不用Al?
提示从单位质量的Si、Al分别与碱液反响放出H2量的多少考虑.
例2 将含O2和CH4的混合气体充入装有23.4g Na2O2的密闭容器中点燃,反响结束后,容器温度为150℃,压强为Opa.将残留物溶于水无气体逸出.以下表达正确的选项是( )
A.原混合气体中O2和CH4的体积比为2:1
B.原混合气体中O2和CH4的体积比为1:2
C.残留固体中有Na2CO3和NaOH
D.残留固体中只有Na2CO3
解析假设CH4与O2体积为1:2,那么恰好反响,当气体产物通过Na2O2后必有O2生成,不合题意.
又根据氢、碳元素守恒,反响后的固体必为Na2CO3和NaOH的混合物.
由题意可知,最终反响后无Na2O2多余,也无气体多余.可用方程式的代数处理来求出CH4和O2的体积比.
例3氧化铜在高温下可发生分解
4CuO2Cu2O＋O2,
生成的Cu2O也能被H2复原为Cu.
(1)假设将10g CuO在高温下局部分解后,再通入氢气使剩余固体全部复原成铜,消耗0.225g H2,那么原氧化铜的分解率是多少?
(2)假设将mg CuO在高温下局部分解后,再通入ng H2,即可使剩余固体全部复原成铜,那么原氧化铜的分解率是多少?n的取值范围是多少？
(3)仍取mg CuO.并保持(2)的分解率不变,假设通入H2后固体被
的质复原是按的顺序进行的,以x表示通入H
2
量(单位:g),试填写下表
复原后剩余固体成分CuO和Cu2O Cu2O和Cu
x的取值范围
解析 (1)设CuO的分解率为α
0.125(1－α) 0.125(1－α) 0.0625α 0.0625α
0.125(1－α)＋0.0625α＝0.1125
α＝20%
(2)同理可得
注意:因原固体CuO局部分解,且最后固体成分有两种,故x的取值范围只能是开区间.
针对性练习
(一)选择
1.微量硒元素(Se)对人体有保健作用.硒和氧同主族,与钾同周期,以下有关硒元素的性质描述错误的选项是( )
A.硒既能溶于盐酸又能溶于烧碱溶液
B.硒的最高价氧化物的化学式为SeO3
C.硒的非金属性比溴弱
D.硒的气态氢化物的化学式为H2Se
2.在密闭容器中盛有H2、O2、Cl2的混合气体,通过电火花点燃,三种气体正好完全反响,冷却至室温后,所得溶液溶质的质量分数为25.26%,那么容器中原有H2、O2、Cl2的分子个数比是( )
A.6:3:1
B.9:6:1
C.13:6:1
D.10:6:1
3.等质量的以下物质①C2H2②H2③Na ④P充分燃烧,消耗O2的质量由多到少的顺序为( )
A.①②③④
B.④③②①
C.②①④③
D.①④②③
4.将水参加到以下物质中能发生反响,且有气体产生的是( )
①NaH ②Na2O2③Na2S ④Mg3N2⑤Al2S3 ⑥CaC2
⑦NH4HCO3
A.①②⑤⑥⑦
B.①②④⑤⑥
C.①③④⑤
D.①②⑤⑥
5.以下物质中,导电性能最差的是( )
A.石墨
B.KCl溶液
C.石英砂
D.熔化的NaHSO4
6.有一金属钠与过氧化钠的混合物,与过量水充分反响后,产生的气体,用电火花引燃后,恢复到标准状况,测得剩余气体体积为 1.12L,那么原混合物中钠与过氧化钠的物质的量之比不可能的是( )
A.1:3
B.3:1
C.2:1
D.1:2
7.两份质量都是Ng的硫粉,分别与足量的氢气、氧气完全反响,混合反响后的生成物,使之充分反响,可析出硫的质量是(单位:g)( )
A.2N
B.1.5N
C.N
D.0.5N
8.一种无色气体X能被灼热的炭复原成另一种无色气体Y,Y与炽热的Fe2O3反响生成Fe和 X,那么X、Y按顺序分别是( )
A.CO、CO2
B.H2、CO
C.H2O、H2
D.CO2、CO
9.120℃时,将2LH2O、1LCO、1LO2和2LCO2组成的混合气体,依次缓慢通过炽热铜粉.过量过氧化钠和过量炽热的炭粉的三个反响管.经充分反响后恢复到原条件时气体的体积为( )
A.6L
B.5L
C.4L
D.3L
10.某种H2和CO的混合气体,其密度为相同条件下O2密度的1/2.将3.2g这种混合气充入一盛有足量Na2O2的密闭容器中,再通入过量O2,并用电火花点燃使其充分反响,最后容器中固体的质量增加了( )
A.3.2g
B.4.4g
C.5.6g
D.6.4g
(二)计算
11.氢化钠与水反响放出氢气.现有氢化钠和铝粉的混合物mg,与足量水充分反响后,收集到的气体为ng,试答复:
(1)假设充分反响后得到只含一种物质的水溶液时,该物质是________;那么原混合物中氢化钠与铝粉的物质的量之比为________,质量比为________.
(2)当物质的量之比:NaH:Al≤_______时,铝粉质量为_______;当物质的量之比:NaH:Al＞_______时,铝粉的质量为________.
12.如下图,在一密闭容器中间用一不漏气,可滑动的活塞隔开,左边充洁净空气,右边充H2、O2混合气,在室温下引燃后恢复到原室温,假设活塞原来离容器左端的距离为1/4(A)反响后活塞静止在离右端1/4处(B),求原来
H2和O2的体积比.
答案
(一)1.A 2.C 3.C 4.B 5.C 6.C 7.B 8.C D 9.B
10.A
(二)11.(1)NaAlO2; 1:1,8:9
(2)1:1 (m－4.8n)g
1:1 (36n－3m)g。