常见非金属元素单质及其重要化合物
第11讲 常见非金属及其重要化合物(课件)-2023届高考化学二轮复习(全国通用)
化学
2023
二轮精准复习45讲
第11讲
常见非金属及其重要化合物
有关非金属元素单质及其化合物的性质和用途的思维途径
1.硅及其化合物
(1)硅及其化合物的“价类二维”转化。
理清知识主线:
-
H4
-
H4
+
O
+
+
O2
+
O2(H2 O3)
(2)重要反应的方程式。
ClO-+Cl-+2H+═Cl2↑+H2O
⑦将SO2和Cl2混合,漂白性减弱的原因(用离子方程式表示)。
SO2+Cl2+2H2O
+
4H +S +2Cl
(3)扫除易忘知识盲点。
①液氯密封在钢瓶中,而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。
②酸性KMnO4溶液应用硫酸酸化。
酸化KMnO4溶液不能用盐酸,也不能用硝酸
③ClO-不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性,如ClO-与
-、Fe2+均不能大量共存。
、I
SO23
④当Fe与Cl2在加热条件下反应时,不论Fe过量还是不足,由于Cl2的强氧化
性,产物一定是FeCl3。
⑤“84”消毒液的有效成分为NaClO,漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消
3S↓+3H2O
④书写下列反应的化学方程式。
a.将 SO2 通入 H2S 溶液中。
2H2S+SO2
3S↓+2H2O
b.Cu 与浓硫酸混合加热。
Cu+2H2SO4(浓)
常见非金属元素及其化合物
+
制备无水 CaCl2 和 Br2,流程如下:
(1)操作Ⅰ使用的试剂是__________,所用主要 仪器的名称是__________。 (2)加入溶液W的目的是 _______________________________________。 用CaO调节溶液Y的pH,可以除去Mg2+。由表中 数据可知,理论上可选择的pH最大范围是 __________。酸化溶液Z时,使用的试剂为 __________。
比较。比较两种酸的酸性强弱,可通过对应盐
溶液的性质、酸与盐的复分解反应来进行。
【答案】
(1)四氯化碳
2- SO4
分液漏斗 11.0≤pH<12.2 盐酸
(2)除去溶液中的 (3)bd
(4)用于比较 pH 的两种酸的物质的量浓度不相等 三种参考方案如下:
方 案 一 : 配 制 相 同 物 质 的 量 浓 度 的 NaHSO3 和 NaHCO3 溶液,用酸度计(或pH试纸)测两溶液的 pH。前者的pH小于后者,证明H2SO3 酸性强于 H2CO3。 方案二:将SO2气体依次通过NaHCO3(或Na2CO3) 溶液、酸性KMnO4 溶液、品红溶液、澄清石灰 水。品红溶液不褪色、且澄清石灰水变浑浊, 证明H2SO3酸性强于H2CO3。 方案三:将CO2气体依次通过NaHSO3(或Na2SO3) 溶液、品红溶液。品红溶液不褪色,证明H2SO3 酸性强于H2CO3。
(3)强酸制弱酸:较强酸+较弱酸盐―→较强酸
盐+较弱酸。如:
2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O(盐酸酸性
强于碳酸)
Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO(漂白粉
的使用原理,说明碳酸酸性强于次氯酸)
常见非金属元素及其化合物
常见非金属元素及其化合物常见的非金属元素包括氢、碳、氮、氧、磷、硫、卤素等。
下面将分别介绍这些非金属元素及其一些常见化合物。
氢是一种非金属元素,其化学符号为H。
它是宇宙中最丰富的元素之一,广泛建筑装饰运用最多的是含氢氢氧化合物,水(化学式H2O)。
除此之外,氢也可以与其他元素形成化合物,例如氢气(H2)、氨(NH3)等。
碳是一种非金属元素,其化学符号为C。
碳是生命的基础,在有机化学中扮演着重要的角色。
许多有机化合物都含有碳元素,例如甲烷(CH4)、乙醇(C2H5OH)、葡萄糖(C6H12O6)等。
氮是一种非金属元素,其化学符号为N。
氮气(N2)是地球大气中最丰富的气体之一、氮也与其他元素形成化合物,例如氨(NH3)和硝酸盐(例如硝酸钾,化学式KNO3)。
氧是一种非金属元素,其化学符号为O。
氧气(O2)是地球大气中第二丰富的气体。
氧是许多化学反应的必需品,也是生物呼吸所必需的。
常见的氧化物化合物包括水(H2O)和二氧化碳(CO2)。
磷是一种非金属元素,其化学符号为P。
磷在生命中起着重要的作用,例如在ATP(细胞能量的主要物质)中。
常见的磷化合物包括三氧化二磷(P2O3)和五氧化二磷(P2O5)。
硫是一种非金属元素,其化学符号为S。
硫具有特殊的气味,常见于生活中的一些化合物,如二氧化硫(SO2)和硫酸(H2SO4)。
卤素是一组非金属元素,包括氟、氯、溴和碘。
这些元素都具有毒性和强烈的活性。
它们通常以单质状态存在,如氯气(Cl2)和溴液(Br2)。
此外,卤素也与其他元素形成化合物,如氯化钠(NaCl)和碘化钾(KI)。
这些非金属元素及其化合物在化学和生物学中发挥着重要的作用。
它们构成了我们周围的物质世界,对地球的生态系统起着重要的影响。
了解它们的性质和反应对于我们理解自然界的规律以及应用化学和生物学的知识都非常重要。
2014届高考化学二轮专题复习专题10:常见非金属元素及其重要化合物
自查· 自悟· 自建
考点· 方法· 技能
实验· 思想· 建模
续表 氧化物 SO2、SO3、NO、NO2、CO、CO2、SiO2等
对环境 质量的 影响
SO2、NO、NO2、CO是大气污染物 SO2→ 酸雨 NO、NO2→ 光化学烟雾 CO2→ 温室效应
自查· 自悟· 自建
考点· 方法· 技能
实验· 思想· 建模
物理性质
类型
自查· 自悟· 自建考点· Nhomakorabea法· 技能
实验· 思想· 建模
续表
氧化物 与水反 应 与碱反 应 化 学 性 质 SO2、SO3、NO、NO2、CO、CO2、SiO2等 SO2、SO3、NO2、CO2 能 与水反应
-
SO2、SO3、CO2、SiO2与OH 反应生成酸式盐或正盐, - - 如SiO2+2OH ===SiO2 3 +H2O SO2能氧化H2S 氧化性 NO2能使湿润的淀粉 KI 试纸变蓝 SiO2、CO2能被C高温下还原 - + + SO2具有较强的还原性,能被MnO4 (H )、Fe3 、 - HNO3、Cl2、Br2、I2、O3等氧化为SO2 4 还原性 2NO+O2===2NO2 CO是重要的还原剂(能还原CuO、Fe2O3、H2O等) SO2具有漂白性 CO、NO与血红蛋白结合,SiO 与氢氟酸反应: 特性 SiO +4HF===SiF ↑+2H O 2 2 4 2 NO2能自相结合生成N2O4
自查· 自悟· 自建 考点· 方法· 技能 实验· 思想· 建模
续表
非金属单质 氧化性与 还原性 Cl2、Br2、I2、O2、O3、N2、H2、S、C、Si Cl2、O2、Br2具有强氧化性;I2、N2、S有氧化性; C、Si、H2主要表现还原性
非金属及其化合物
氧化性:低价氧化物被氧气氧化,如
2NO+O2===2NO2
X2Cl2、Br2与SO2+H2O反应
三、非金属元素重要化合物的性质 1.气态氢化物 (1)物理性质:一般都是无色气体,都有刺激性气味;HX、NH3 易溶于水,H2S 可溶,其余一般不溶;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,NH3 水溶液显碱性,其余不溶,可视为中性。其熔沸点都较低,常温下 H2O、 H2O2 为液体,其余均为气体。HF、H2O、NH3 分子间易形成氢键,使 它们的沸点升高,出现了反常情况。
4.与碱反应
歧化:3SX+2+6O2OHH--======2XS2--++XSOO2- 3-++H32HO2OX2=Cl2、Br2、I2 还原性:Si+2OH-+H2O===SiO32-+2H2↑
5.与盐反应
非金属单质间的置换,如Cl2+2KBr===2KCl+Br2 与低价态盐反应:如2FeBr2+3Cl2===2FeCl3+2Br2 2Na2SO3+O2===2Na2SO4
1.与非金属反应
氧化性:与氢气反应生成氢化物
还原性CS、、NP2与、CPl、2反C应与O2反应
C与S反应
2.与金属反应
Cl2、Br2与金属反应变价金属显高价O价4 N2与活泼金属如Mg等反应
3.与水反应
氧 歧化 化性 反: 应: 2FX2+2+2HH22OO======4HHXF++HOX2 OX2=Cl2、Br2、I2 还原性:C+H2Og=高==温==CO+H2
(2)碳(金刚石)、硅等单质,硬度很大,熔沸点很高。由于晶体中 没有离子和自由电子,所以固态和熔融态都不导电。但某些非金属单 质,如:石墨可以作导体、单晶硅可以作为半导体材料。
10常见非金属元素及其化合物
第16页
专题十
高考调研
高考总复习·二轮专题·化学
解析 粗硅提纯涉及的反应:Si+2Cl2=高==温==SiCl4、SiCl4 +2H2=高==温==Si+4HCl 都是氧化还原反应,B 项错误;硅与 氢氧化钠溶液反应中 NaOH 既不是氧化剂,也不是还原剂, 只是反应物,起氧化作用的是水,C 项错误;硅能与氢氟酸 反应,但不能与盐酸反应,D 项错误。
高考调研
高考总复习·二轮专题·化学
2.与金属反应 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。
第6页
专题十
高考调研
高考总复习·二轮专题·化学
3.与水反应 氧化性:2F2+2H2O===4HF+O2 歧化反应:X2+H2O===HX+HXO(X2=Cl2、Br2、I2) 还原性:C+H2O(g)=高==温==CO(g)+H2(g)
第14页
专题十
高考调研
高考总复习·二轮专题·化学
解析 A 选项,新制氯水显酸性,也具有漂白性,滴加 少量紫色石蕊试液,溶液先变红后褪色;B 选项,金刚石在 一定条件下能与氧气反应生成二氧化碳;C 选项正确;D 选 项,1 mol Cl2 与足量铁反应,只能转移 2 NA 个电子。
第15页
专题十Biblioteka 高考调研第7页专题十
高考调研
高考总复习·二轮专题·化学
4.与碱反应 歧化反应:X2+2OH-===X-+XO-+H2O(X2=Cl2、Br2、 I2);3S+6OH-===2S2-+SO23-+3H2O 还原性:Si+2OH-+H2O===SiO23-+2H2↑
专题十一 常见非金属元素单质及其重要化合物(教师版)
【命题规律】非金属元素部分在保持原有考点不变的情况下,弱化了对磷的考查,但在以往高考中不被看好的元素硅及其化合物的性质在新高考中的地位相当突出,要引起重视。
从考点的变化情况来看,常见非金属元素及其化合物的性质仍是高考命题的重点,其命题形式一般为实验探究、计算、推断等。
预计今后的高考中,将会进一步注重非金属元素及其化合物性质知识的整体性和探究性,强化与生活、社会实际问题的联系,试题可以以选择题的形式出现,也可以以实验题和无机推断题的形式出现,以环保为主题设计问题的可能性也比较大。
【重点知识梳理】一. 卤素(1)分清氯水、溴水的成分,反应时的作用和褪色的原理。
氯水中正因为存在可逆反应Cl2+H2O HCl+HClO,使其成分复杂且随着条件的改变,平衡发生移动,使成分发生动态的变化。
当外加不同的反应物时,要正确判断是何种成分参与了反应。
氯水中的HClO能使有色物质被氧化而褪色。
反之,也有许多物质能使氯水、溴水褪色,发生的变化可属物理变化(如萃取),也可属化学变化,如歧化法(加碱液)、还原法(如Mg、SO2等)、加成法(加不饱和的有机物)等。
值得一提的是有时虽然发生化学变化,但仍生成有色物,如Br2与Fe或KI反应。
(2)区分清楚萃取和分液的原理、仪器、操作以及适用范围与其他物质分离方法不同。
萃取和分液是物质分离的众多方法之一。
每一种方法适用于一定的前提。
分液适用于分离互不相溶的两种液体,而萃取是根据一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解性有很大差异从而达到提取的目的。
一般萃取和分液结合使用。
其中萃取剂的合理选择、分液漏斗的正确使用、与过滤或蒸馏等分离方法的明确区分等是此类命题的重点和解决问题的关键。
命题以选择何种合适的萃取剂、萃取后呈何现象、上下层如何分离等形式出现。
解题关键是抓住适宜萃取剂的条件、液体是否分层及分层后上下层位置的决定因素。
分液操作时注意“先下后上、下流上倒”的顺序。
为确保液体顺利流出,一定要打开上部塞子或使瓶塞与瓶颈处的小孔或小槽对齐,与大气相通二氧族:(1)掌握常见物质的俗名、组成、用途,防止张冠李戴。
常见非金属元素单质及其重要化合物
常见非金属元素【考纲点击】1.常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)(1)了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
(2)了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
2.以上各部分知识的综合应用。
【核心要点突破】一、非金属单质及其氧化物的共性和特性1.常见非金属单质:Cl2、Br2、I2、O2、S、N2、P4、H2、C、Si(1)非金属元素在周期表中的位置和原子结构特点:①位置:在已知的元素中,非金属共22种(包括6种稀有气体元素),除氢元素位于周期表的ⅠA族外,其余都集中在元素周期表阶梯线(硼、硅、砷、碲、砹斜线)的右上方。
②原子结构特点及化合价:Ⅰ.最外层电子均大于、等于3(除H以外),与其主族序数相同。
Ⅱ.最高正价分别为:+4 +5 +6 +7(与族序数相等)对应最低负价:-4 -3 -2 -1(等于族序数减8)Ⅲ.非金属元素一般都有变价:除呈现上述最高价及最低价以外,有的非金属还呈现其它价态。
如:S:+4价;N:+1 +2 +3 +4价; Cl:+1 +3 +5价。
③非金属单质的聚集状态和同素异形体:1°典型的非金属单质在固态时为分子晶体,如:F2、Cl2、Br2、I2、O2、S、N2、P4、H2,这些晶体表现为硬度不大,熔点不高,易挥发、不导电,它们在常温下聚集态为气态(“气”字头)液态(“氵”旁)或固态(“石”字旁)2°碳(金刚石)、硅、硼为原子晶体,硬度很大,熔沸点很高。
由于原子晶体中没有离子和自由电子,所以固态和熔融态都不导电。
但某些原子晶体,如单晶硅可以作为半导体材料。
3°非金属元素常出现同素异形现象。
如:金刚石与石墨;白磷与红磷;O2与O3;S2、S4、S8等互为同分异构体。
(2)物理性质①色态:多数常温下为气态,而Br2为液态,I2、S、C、Si为固态;Cl2为黄绿色,Br2为红棕色,I2为紫黑②熔沸点:一般较低,但金刚石、石墨、单晶硅很高③毒性:Cl2、Br2、I2、有一定的毒性(3)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)①②③④⑤⑥⑦⑧2.非金属氧化物的性质(1)常见的氧化物:SO2、 SO3、NO 、NO2、CO 、CO2、SiO2 (2)物理性质:①SO2、NO2 有刺激性气味②NO2是红棕色气体③除CO2、SiO2外均有毒④SO2易液化、SiO2是坚硬、难溶的固体(3)化学性质①与水反应:SO2、 SO3、NO2 、CO2 能与水反应②与碱反应 SO2、 SO3、SiO2 、CO2 与OH- 反应生产酸式盐或正盐,③氧化性④还原性⑤特性【典题训练1】(2010·山东高考·T13·4分)下列推断正确的是A.SiO2是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应B.Na2O、Na2O2组成元素相同,与CO2反应产物也相同C.CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在D.新制氯水显酸性,向其中滴加少量紫色石蕊试液,充分振荡后溶液呈红色二、常见无机酸的重要规律和重要特性1.最高价氧化物对应的酸的组成和酸性(1)最高价氧化物对应的酸的组成(2)酸性强弱规律①对于同种非金属形成的不同含氧酸,其非金属价态越高,酸性越强。
高考化学之高频考点07 非金属及其化合物(解析版)
解密07非金属及其化合物考点1 碳、硅及其化合物1. 扫除易忘知识盲点(1)自然界中无游离态的硅,通常原子晶体不导电,但硅是很好的半导体材料,是制作光电池的材料。
SiO2不导电,是制作光导纤维的材料。
(2)工业上制备粗硅,是用过量的C和SiO2在高温下反应,由于C过量,生成的是CO而不是CO2,该反应必须在隔绝空气的条件下进行。
(3)氢氟酸不能用玻璃容器盛放;NaOH溶液能用玻璃试剂瓶,但不能用玻璃塞。
(4)酸性氧化物一般能与水反应生成酸,但SiO2不溶于水;酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2能与HF反应。
(5)硅酸盐大多难溶于水,常见可溶性硅酸盐是硅酸钠,其水溶液称为泡花碱或水玻璃,但却是盐溶液。
硅胶(m SiO2·n H2O)是一种很好的无毒干燥剂。
(6)H2CO3的酸性大于H2SiO3的,所以有Na2SiO3+CO2(少量)+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3,但高温下Na 2CO 3+SiO 2=====高温Na 2SiO 3+CO 2↑也能发生,原因可从两方面解释:①硅酸盐比碳酸盐稳定;②从化学平衡角度,由高沸点难挥发固体SiO 2制得低沸点易挥发的CO 2气体。
(7)水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料;碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。
调研1 (衡水中学2020届高三期中)中国是瓷器的故乡,钧瓷是宋代五大名窑瓷器之一,以“入窑一色出窑万彩”的神奇窑变著称。
下列关于陶瓷的说法正确的是A .高品质的白瓷晶莹剔透,属于纯净物B .瓷器中含有大量的金属元素,因此陶瓷属于金属材料C .氮化硅陶瓷属于传统无机非金属材料D ."窑变"是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致颜色的变化【答案】D【解析】A .陶瓷中含有多种物质,属于混合物,不符合题意,A 错误;B .瓷器属于无机非金属材料,不符合题意,B 错误;C .氮化硅属于新型无机非金属材料,不符合题意,C 错误;D .“窑变”是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化,符合题意,D 正确;答案为D 。
常见非金属及其化合物
四. 碳族元素及其化合物
二氧化硅(silica)的存在、结构、性质
1. SiO2的存在:较纯的水晶,含有少量杂质的石英、玛瑙和普遍 存在的沙子,无定形的硅藻土。 2. SiO2 的结构:正四面体的空间网状结构。 3. SiO2的性质: (1)SiO2物理性质:硬度大,熔点高,难溶 于水的固体。
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(2)常温下,浓硝酸使铁、铝等金属钝化。 (3)与某些非金属的反应:
C + 4 HNO3(浓)= CO2↑+ 4 NO2↑+ 2H2O
4.硝酸的工业制法
工业上制备硝酸的过程如下,试写出各步反应的化 学方程式 :
催化剂 (1) 氨在催化剂的作用下与 4NH +5O = 4NO+6H O 3 2 2 氧气发生反应,生成一氧化 氮;
白色胶状沉淀
思考:若CO2通过量的话
Na2SiO3 + 2CO2 + 2H2O=2 NaHCO3 + H2SiO3↓ SiO3 2-+2CO2 +2H2O= 2HCO3 - + H2SiO3↓
思考:在Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸有没有什么现象 ?反应方程式和离子方程式? Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3↓ SiO32- +2H+ = H2SiO3↓
2.硝酸的不稳定性:
4HNO3 △ 或光照 O2↑ +2H2O + 4NO2↑
①久置浓硝酸为什么呈黄色? 久置硝酸分解产生的NO2溶于溶液 中,使得溶液变黄! ②硝酸应如何保存? 密封于棕色瓶中,并放在阴暗处!
3.硝酸具有强氧化性
2013届高三化学新课标二轮复习《 常见非金属元素单质及其重要化合物》(知识点详解整合训练,47ppt)
课标全国7;课标全 国8;山东11;广东 12;天津2;海南8
广东7;江苏13;海 南4
江苏16;安徽 11
第三单元 │ 近年高考纵览
近年命题情况
考纲要点 常见金属 及其化合 物间的转 化 非金属气 态氧化物 及其对环 境的影响
2010
元素化合物及其应用
第三单元 │ 知识网络构建
知识网络构建
第三单元 │ 知识网络构建
第三单元 │ 知识网络构建
第三单元 │ 近年高考纵览
近年高考纵览
考纲要点 近年命题情况 2010 2011 江苏3、9;海 南9、15 2012
课标全国13;江苏 非金属单质及 4;北京27;广东 其化合物的通 33;福建9;全国 性与特性 Ⅰ12
专题十 │ 要点热点探究
A [解析] A项,SiO2是酸性氧化物,对应的酸是硅酸, SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O,A项正确;SO2使品红溶液 褪色,利用的是SO2与有色物质化合生成无色物质,不能说明 其具有氧化性,B项错;CO、NO、NO2都有毒,都是大气污染 物,NO和空气中的O2反应生成NO2,不能稳定存在,C项错误; 只要能氧化KI且生成单质I2的物质,就能使湿润的淀粉KI试 纸变蓝,D项错。 [点评] 命题观察:从高考考查的角度看,对非金属元素 化合物知识的选择题,最常见的考查就是非金属元素单质及 其化合物特性,如SiO2是否为两性氧化物、SO2的漂白性与还 原性的关系等;此外,气态非金属氧化物对环境的影响也常 常出现在高考试题中。
色、味
水溶性 水溶液酸性
都为无色、刺激性气味 除HX、NH3易溶于水,H2S可溶,其余一般 不溶 HCl、HBr、HI为强酸,其余为弱酸,NH3 水溶液显碱性,其余不溶,可视为中性
非金属元素及其化合物
非金属元素及其化合物最常见的非金属元素包括氧、碳、氮、硫、磷、氯、氢和硅等。
以下分别介绍一些常见的非金属元素及其化合物。
氧(O)是地球上最丰富的元素之一,占地壳质量的49.2%。
在化合物中,氧通常以氧分子(O2)的形式存在,是支持生命的必需气体。
氧气是我们呼吸过程中吸入的气体,同时还参与燃烧反应。
氧与许多元素的化合物被称为氧化物。
碳(C)是生命中最重要的元素之一、它是有机化合物的基础,包括脂肪、蛋白质和碳水化合物等。
除了形成分子间键,碳还能形成与其他元素共价的键,形成无限多的化合物。
例如,二氧化碳(CO2)是一种重要的气体,它参与光合作用和呼吸过程。
氮(N)是氨基酸和核酸等生物分子的关键组成部分。
氮既形成氨分子(NH3)也形成亚硝酸(NO2)和亚硝酸盐等含氮化合物。
氮气(N2)是大气中的主要成分之一,氮气通过闪电、固氮细菌和工业生产过程等途径转化成可用的氮化合物。
硫(S)是一种黄色固体,在天然界中以硫矿石的形式存在。
硫通常以硫化物形式存在,如硫化氢(H2S)和二硫化碳(CS2)。
硫还参与形成许多其他化合物,如硫酸和亚硫酸。
磷(P)是DNA、RNA和ATP等核酸分子的重要组成部分。
磷与氧形成的磷酸盐在能量传递和储存的过程中起着重要作用。
在自然界中,磷主要以磷酸盐的形式存在,并广泛应用于农业肥料。
氯(Cl)是一种非金属卤素,在自然界中以氯化物的形式广泛存在。
氯被广泛应用于水处理、消毒和生产塑料等工业过程中。
氯还是盐酸(HCl)的组成部分。
氢(H)是宇宙中最丰富的元素,几乎在所有化合物中都有出现。
氢气(H2)是一种清洁的能源,并被广泛应用于燃料电池技术。
硅(Si)是地壳中的第二大成分,占地壳质量的27.7%。
硅是生命体中最常见的非金属元素之一,也是硅酸盐矿物的重要成分。
硅在电子行业中广泛应用于制造半导体材料。
高中化学非金属元素及其重要化合物性质
高中化学非金属元素及其重要化合物性质大汇合(一)一、氯及其重要化合物氯气的性质及用途1、物理性质:常温下,氯气是黄绿色、有刺激性、能溶于水、比空气重、易液化的有毒气体。
2、化学性质:氯气的化学性质很活泼的非金属单质。
(1)与金属反应(与变价金属反应,均是金属氧化成高价态)如:①2Na+Cl22NaCl(产生白烟)②Cu+Cl2CuCl2(产生棕黄色的烟)③2Fe+3Cl22FeCl3(产生棕色的烟)注:常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应,所以液氯通常储存在钢瓶中。
(2)与非金属反应如:①H2+Cl22HCl(发出苍白色火焰,有白雾生成)——可用于工业制盐酸H2+Cl22HCl(会发生爆炸)——不可用于工业制盐酸②2P+3Cl22PCl3(氯气不足;产生白雾)2P+5Cl22PCl5(氯气充足;产生白烟)磷在氯气中燃烧产生大量白色烟雾(3)与水反应:Cl2+H2O = HCl+HClO(4)与碱反应Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O(用于除去多余的氯气)2Cl2+2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(用于制漂粉精)Ca(ClO)2+CO2+H2O = CaCO3↓+2HClO(漂粉精的漂白原理)注意:①若CO2过量则生成Ca(HCO3)2②若向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体,不能生成CaSO3,因能被HClO氧化。
(5)与某些还原性物质反应如:①2FeCl2+Cl2= 2FeCl3②2KI+Cl2 = 2KCl + I2(使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色,用于氯气的检验)③SO2+X2+2H2O = 2HCl + H2SO4(X=Cl、Br、I)3、氯水的成分及性质氯气溶于水得黄绿色的溶液----氯水。
在氯水中有少部分氯分子与水反应,Cl2 + H2O = HCl + HClO (次氯酸),大部分是以Cl2分子状态存在于水中。
注意:(1)在新制的氯水中存在的微粒有:H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-;久置氯水则几乎是稀盐酸①一元弱酸,比H2CO3弱光(2)HClO的基本性质②不稳定,2HClO === 2HCl + O2↑③强氧化性;漂白、杀菌能力,使色布、品红溶液等褪色,故氯水可用作自来水消毒。
常见元素的单质及其重要化合物知识点总结
常见元素的单质及其重要化合物知识点总结一.非金属元素及其化合物(一)非金属元素概论1.非金属元素在周期表中的位置在目前已知的112种元素中,非金属元素有22种,除H外非金属元素都位于周期表的右上方(H在左上方)。
F是非金属性最强的元素。
2.非金属元素的原子结构特征及化合价(1)与同周期的金属原子相比,最外层电子数较多,次外层都是饱和结构(2、8或18电子结构)。
(2)与同周期的金属原子相比较,非金属元素原子核电荷数多,原子半径小,化学反应中易得到电子,表现氧化性。
(3)最高正价等于主族序数(O、F无+6、+7价)‘对应负价以绝对值等于8–主族序数。
如S、N、C1等还呈现变价。
3.非金属单质(1)组成与同素异形体非金属单质中,有单原子分子的He、Ne、Ar等稀有气体;双原子分子的H2、O 2、Cl2、H2、Br2等,多原子分子的P4、S8、C60、O3等原子晶体的金刚石,晶体硅等。
同一元素形成的不同单质常见的有O2、O3;红磷、白磷;金刚石、石墨等。
(2)聚集状态及晶体类型常温下有气态(H2、O2、Cl2、N2…),液态(Br2)、固态(I2、磷、碳、硅…)。
常温下是气钵,液态的非金属单质及部分固体单质,固态时是分子晶体,少量的像硅、金刚石为原子晶体,石墨“混合型”晶体。
4.非金属的氢化物(1)非金属氢化物的结构特点①IVA—RH4正四面体结构,非极性分子;VA—RH3三角锥形,极性分子;VIA—H2R为“V”型,极性分子;VIIA—HR直线型,极性分子。
②固态时均为分子晶体,熔沸点较低,常温下H2O是液体,其余都是气体。
(2)非金属气态氢化物的稳定性一般的,非金属元素的非金属性越强,生成的气态氢化物越稳定。
因此,气态氢化物的稳定性是非金属性强弱的重要标志之一。
(3)非金属氢化物具有一定的还原性如:NH3:H2S可被O2氧化HBr、HI可被Cl2、浓H2SO4氧化等等。
5.最高价氧化物对应水化物(含氧酸)的组成和酸性。
高二化学 常见非金属元素单质及其重要化合物
化学性质
碳
硅
△ 与氧化 C+4HNO3(浓)=====CO2↑ 性酸反 +4NO2↑+2H2O
❖ (3)B和E发生反应的化学方程式是 _______________。
❖ (4)常温下,把一定量的A通入水中,测得溶液的 pH=12,则该溶液中由水电离出的OH-浓度为 ________;该溶液中,一定能大量共存的离子 组是________(填序号)。
❖ a.Na+ NO3- Fe2+ Cl- ❖ b.Ag+ Mg2+ Ca2+ NO3- ❖ c.Al3+ K+ AlO2- Cl- ❖ d.CO32- Na+ K+ NO3- ❖ (5)简述实验室验证F存在的方法
❖ 2.(江苏单科)下列有关物质的性质和该性 质的应用均正确的是( )
❖ A.常温下浓硫酸能使铝发生钝化,可在 常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸
❖ B.二氧化硅不与任何酸反应,可用石英 制造耐酸容器
❖ C.二氧化氯具有还原性,可用于自来水 的杀菌消毒
❖ D.铜的金属活泼性比铁的弱,可在海轮 外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀
造光缆
❖ C.玻璃、水泥和陶瓷,其成分中均含有硅酸盐 ❖ D.Si3N4是一种新型无机非金属材料,可用于制造发动
机
❖ 答案:B ❖ 点拨:SiO2不导电,光缆传输信号的原理与导电性无关。
❖ 4.(云南、混明高三质检)A、B、C、D、E、F 是中学化学中常见的无色气体,它们均由短周 期元素组成。A、B、C相互转化关系如图所示 (部分产物已略去)。
焰色反应
色
无K+
D滴加Βιβλιοθήκη NaOH溶液,将湿 润红色石蕊试纸置于试管
口
试纸不变 蓝
原溶液中无NH4+
❖ 答案:B
❖ 点拨:A项,能与BaCl2生成白色沉淀不能 确定原溶液中含有SO42-,若原溶液中含 有SO32-或Ag+,也能与BaCl2反应生成白 色沉淀,故A项错误;B项结论正确;C项, 钾元素的焰色需通过钴玻璃观察,火焰呈 黄色不能判断没有K+,C项错误,D项, 若溶液为稀溶液铵根与氢氧根离子反应不 能得到氨气,故D项错误。
《非金属及其化合物》知识点总结
《非金属及其化合物》知识点总结非金属是指在常温下不具有金属光泽和导电性的元素或化合物,非金属在化学元素周期表中分布广泛,包括气体、液体和固体。
非金属及其化合物在化学、生物、材料科学等领域中具有重要的应用,因此对非金属及其化合物的知识进行总结和了解是很有必要的。
下面将就非金属及其化合物的性质、应用和合成方法等方面进行总结。
一、非金属元素的性质:1.物理性质:非金属元素一般为固体、液体或气体,其中气态非金属元素包括氢、氮、氧、氟、氯、溴、碘等。
非金属元素的密度一般较小,可以轻松地浮在水的表面。
非金属元素的熔点、沸点和硬度较低,一般具有较弱的热传导性和电导性。
2.化学性质:非金属元素一般具有较高的电负性,能够与金属元素形成化合物,发生化学反应。
非金属元素化合物的稳定性较高,常常作为助剂或催化剂参与反应。
3.光谱性质:非金属元素常常具有多种发光性质,在光谱分析和光电子学中具有重要应用。
二、常见的非金属元素和化合物:1.氢:氢是一种无色、无味、轻于空气的气体,是宇宙中最丰富的元素。
氢具有非常高的比热容、导热性和燃烧性。
氢气可用作气体燃料、合成氨、氢氟酸等的原料。
2.氧:氧是地球上最常见的元素之一,广泛存在于大气、地壳和水体中。
氧气是一种无色、无味的气体,是维持生命的必需物质。
氧气的主要应用包括呼吸、氧气焊接和燃烧等。
3.氮:氮气是一种无色、无味的气体,占据大气中约78%的体积比例。
氮气主要应用于提供氮气氛,保护易氧化的物质,例如电子元件、食品包装、制药工业等。
4.碳:碳是一种有黑色固体、透明、高熔点的物质,具有较高的强度、导热性和化学的稳定性。
碳的主要应用包括作为能源燃料、制备有机化合物、电池材料和制造钻石等。
5.硫:硫是一种黄绿色的固体,有特殊的刺激性气味。
硫主要应用于制造硫酸、橡胶、农药和颜料等。
6.卤素:卤素包括氟、氯、溴、碘和石碱等元素。
它们一般是气体或液体,具有特殊的气味、颜色和腐蚀性。
卤素的主要应用包括消毒剂、制冷剂、荧光灯、镜子反射的涂层和荧光染料等。
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(6)无机酸一般易溶于水,H但2SiO3和H4SiO4 均难溶于水。 (7)硅酸盐大多难溶于水,常见可溶性硅酸盐硅酸钠,其水溶液 泡花碱或水玻璃,但却是盐溶液。 (8)H2CO3 的酸性大于 H2SiO3,所以有 Na2SiO3+CO2+H2O= H2SiO3↓+Na2CO3,但高温下Na2CO3+SiO2=高==温==Na2SiO3+CO2↑也 能发生,原因可以从两方面解释:①硅酸盐比碳酸盐稳定;②从 衡角度,由SiO2 高沸点难挥发固体制得低沸点易挥C发O的。
-+H2O ?X 23-+3H 2O
2=
Cl
2、
Br
2、
I
2
?
?? 还原性: Si+2OH -+H 2O===SiO 23-+2H 2↑
5.与盐反应
?? 非金属单质间的置换,如 Cl 2+2KBr===2KCl +Br 2 ? 与低价态盐反应:如 2FeBr 2+3Cl 2===2FeCl 3+2Br 2 ?? 2Na 2SO 3+O2===2Na 2SO 4
(2)非金属氢化物的化学性质
2.非金属氧化物
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要点热点探究 ? 探究点一 碳、硅及其化合物 1.碳、硅及其重要化合物间的转化关系
2.硅及其化合物的“反常” (1)Si的还原性大于C,但 C 却能在高温下从SiO2 中还原出Si: 2C+SiO2=高==温==Si+2CO↑。 (2)非金属单质跟碱溶液作用一般无H2 放出,但 Si 能跟强碱溶液 作用放出H2: Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。 (3)非金属单质一般不跟非氧化性酸作用但,Si 能跟氢氟酸作用: Si+4HF=SiF4↑+2H2↑。 (4)非金属氧化物一般为分子晶体,但SiO2 为原子晶体。 (5)酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2 能与 HF 作用。
? N2与活泼金属 ?如Mg 等?反应
3.与水反应
?? ?
氧化性:2F2+2H2O===4HF +O2 歧化反应: X2+H 2O===HX +HXO
?X2=Cl2、Br
2、I
2?
??还原性:C+H2O?g?=高==温==CO +H2
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4.与碱反应
?? ?
歧化: X2+2OH -===X-+XO 3S+6OH -===2S 2-+SO
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6.与酸反应
??氧化性: X2?Cl2、Br 2、I2、O2?与还原性酸反应,如
? Cl2+H2SO 3+H2O===H 2SO 4+2HCl
? ?
还原性:
C
、S
、P
与强氧化性酸
?如浓
HNO
3、浓
H
2SO
4?
? 反应
7.与氧化物反应
? ? ?
还原性:如 2C +SiO 2=高==温==Si+ C+CO 2=高==温==2CO
2CO
↑
? ?
C+2CuO==高=温== 2Cu +CO 2↑
?氧化性:低价氧化物被氧气氧化,如
? ?
2NO +O2===2NO 2
? X2?Cl 2、Br 2?与SO 2+H2O反应
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三、非金属元素重要化合物的性质 1.气态氢化物 (1) 物理性质:一般都是无色气体,都有刺激性气味; HX 、NH 3 易溶于水, H2S 可溶,其余一般不溶;Ⅵ A、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 水溶液显碱性,其余不溶,可视为中性。其熔沸点都较低,常温下 H2O、 H2O 2 为液体,其余均为气体。 HF 、H 2O 、NH 3 分子间易形成氢键,使 它们的沸点升高,出现了反常情况。
(2)碳(金刚石 )、硅等单质,硬度很大,熔沸点很高。由于晶体中 没有离子和自由电子, 所以固态和熔融态都不导电。 但某些非金属单 质,如:石墨可以作导体、单晶硅可以作为半导体材料。
(3)非金属元素常出现同素异形现象。如:金刚石、石墨及 C60; 白磷与红磷; O2 与 O3 等。
注意:氮化硼,氮化硅,氮化铝、刚玉也是原子晶体
非金属元素化合物及其应用
知识网络构建
一、元素及其化合物 1.非金属元素及其化合物
主干知识整合
一、非金属元素及其单质 1.位置:在已知的元素中,非金属共 22 种(包括 6 种稀有气 体元素 ),除氢元素位于周期表的Ⅰ A 族外,其余都集中在元素周期 表阶梯线 (硼、硅、砷、碲、砹斜线 )的右上方。 2.原子结构特点及化合价 (1) 最外层电子均大于、等于 3(除 H 、He 以外 ),与其主族序数 相同。 (2) 最高正价分别为:+ 4、+ 5、+ 6、+ 7。(与族序数相等 ) 对应最低负价:- 4、- 3、- 2、- 1。(等于族序数减 8)
二、非金属元素单质的化学性质 (注意反应条件、现象、生成物 的聚集状态 )
1.与非金属反应
??氧化性:与氢气反应生成氢化物
? ??还原性
?? ?
S、N2、P 、C 与O C 、P 与Cl 2反应
2反应
??
?? C 与S反应
2.与金属反应
??Cl2、Br 2与金属反应?变价金属显高价?
? ? ?
O2与金属反应?与Fe生成Fe3O4? S与金属反应 ?变价金属显低价 ?
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例 1 [2011山·东卷] 某短周期非金属元素的原子核外最外层
电子数是次外层电子数的一半,该(元素) A.在自然界中只以化合态的形式存在 B.单质常用作半导体材料和光导纤维 C.最高价氧化物不与酸反应 D.气态氢化物比甲烷稳定
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A 【解析】 短周期非金属元素中,原子核外最外层电子数 是次外层电子数一半的元素只有 Si。Si 在自然界中只以化合态存 在,A 项正确;光导纤维的成分是 SiO2,B 项错误;SiO2 可与氢 氟酸反应,C 项错误;碳的非金属性强于硅,故 CH 4 Байду номын сангаас SiH4 稳定, D 项错误。
(3)非金属元素一般都有变价:除呈现上述最高价及最低价以 外,有的非金属还呈现其他价态。如:
S:+4 价;N:+1、+2、+3、+4 价;Cl:+1、+3、+4、 +5 价。
3.非金属单质的聚集状态和同素异形体 (1)典型的非金属单质在固态时, 如:F2、Cl2、Br2、I2、O2、S、 N2、P4、H2,这些物质的固态表现为硬度不大, 熔点不高,易挥发, 不导电,它们在常温下聚集态为气态 (“气”字头 )、液态(“氵”旁) 或固态(“石”字旁 )。