高考化学常见无机物的性质与应用

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SO2(过量)+NaOH=NaHSO3 对比CO2与碱反应:CO2(少量)+Ca(OH)2=CaCO3↓(白色)+H2O
2CO2(过量)+Ca(OH)2=Ca(HCO3) 2 (可溶) 将SO2逐渐通入Ca(OH)2溶液中先有白色沉淀生成,后沉淀消失,与 CO2逐渐通入Ca(OH)2溶液实验现象相同,所以不能用石灰水来鉴别SO2和 CO2。能使石灰水变浑浊的无色无味的气体一定是二氧化碳,这说法是 对的,因为SO2是有刺激性气味的气体。 b、SO2将通入酚酞变红的溶液,溶液颜色褪去,体现了SO2和水反应生 成亚硫酸,是酸性氧化物的性质,而不是漂白性,SO2不能漂白指示 剂。 ③SO2具有强还原性,能与强氧化剂(如酸性高锰酸钾溶液、氯气、氧 气等)反应。SO2能使酸性KMnO4溶液、新制氯水褪色,显示了SO2的强还 原性(不是SO2的漂白性)。
二、比较元素非金属性强弱的依据
1. 依据非金属单质与H2反应的难易程度、剧烈程度和生成气态氢化 物的稳定性。与氢气反应越容易、越剧烈,气态氢化物越稳定, 其非金属性越强。
2. 依据最高价氧化物的水化物酸性的强弱。酸性越强,其元素的非 金属性越强。
3. 依据元素周期表。同周期中,从左向右,随着核电荷数的增加, 非金属性逐渐增强;同主族中,由上而下,随着核电荷数的增 加,非金属性逐渐减弱。
H2O==CaCO3↓+2HClO生成的HClO具有漂白性;同样,氯水也具有漂白
性,因为氯水含HClO;NaClO同样具有漂白性,干燥的氯气不能使红纸
褪色,因为不能生成HClO,湿的氯气能使红纸褪色,因为氯气发生下列
反应Cl2+H2O=HCl+HClO
漂白粉久置空气会失效(涉及两个反应):Ca(ClO)2+CO2+H2O=
物。
⑵氯的特性 1、氯气(Cl2):黄绿色的有毒气体,液氯为纯净物
化学性质:氯气化学性质非常活泼,很容易得到电子,作强氧化剂, 能与金属、非金属、水以及碱反应。 ①与金属反应(将金属氧化成最高正价):Na+Cl2点燃===2NaCl Cu+Cl2点燃===CuCl2 注意:2Fe+3Cl2点燃===2FeCl3(氯气与金属铁反应只生成FeCl3,而不 生成FeCl2。)(铁跟盐酸反应生成FeCl2,而铁跟氯气反应生成FeCl3, 这说明Cl2的氧化性强于盐酸,是强氧化剂。) ②与非金属反应
常见无机物及其应用
一、比较元素金属性强弱的依据
金属性——金属原子在气态时失去电子能力强弱(需要吸收能量)的性质 金属活动性——金属原子在水溶液中失去电子能力强弱的性质
1. 在一定条件下金属单质与水反应的难易程度和剧烈程度。一般情 况下,与水反应越容易、越剧烈,其金属性越强。
2. 常温下与同浓度酸反应的难易程度和剧烈程度。一般情况下,与 酸反应越容易、越剧烈,其金属性越强。
自来水也用氯水杀菌消毒,所以用自来水配制以下溶液如FeCl2、 Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶液会变质。 ④Cl2与碱液反应:与NaOH反应:
与Ca(OH)2溶液反应:
此反应用来制漂白粉,漂白粉的主要成分为
,有效成
分为

重点:漂白粉之所以具有漂白性,原因是:Ca(ClO)2+CO2+
1 卤素单质Cl2、Br2、I2与H2化合都需要一定条件,惟独F2在黑暗处 就可与H2化合爆炸。
2 卤素单质Cl2、Br2、I2与水反应的通式为:X2 +H2O=== HX+ HXO(I2与水反应极弱),但F2与H2O反应却是:2F2+2H2O=== 4HF+O2
3 氟无正价,其他都有正价
4 HF有毒,其水溶液为弱酸,其他氢卤酸为强酸,HF能腐蚀玻璃; 5 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
红棕色有毒的溴蒸气,因而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)。
(4)碘是紫黑色固体,具有金属光泽,易升华(常用于分离提纯 碘),遇淀粉变蓝色(常用来检验碘的存在),碘的氧化性较其他卤素 弱,与变价金属铁反应生成FeI2而不是FeI3。
金属性逐渐减弱;同主族中,由上而下,随着核电荷数的增加, 金属性逐渐增强。 7. 依据原电池中的电极名称。做负极材料的金属性强于做正极材料 的金属性。 8. 依据电解池中阳离子的放电(得电子,氧化性)顺序。优先放电 的阳离子,其元素的金属性弱。 9. 气态金属原子在失去电子变成稳定结构时所消耗的能量越少,其 金属性越强。
负来判断。如在KClO3中Cl显+5价,O显-2价,则说明非金属性是 O>Cl;在OF2中,O显+2价,F显-1价,则说明非金属性是F>O
三、几种常见非金属单质及其化合物
(一)卤族元素 1、卤族元素主要性质的递变性(从F→I) ⑴单质颜色逐渐变深,熔沸点升高,水中溶解性逐渐减小; 颜色:Cl2、氯水——黄绿色 F2——淡黄绿色气体 Br2——深红棕色 液体
发,沸点高,密度比水大。
(2)浓硫酸三大性质:
①吸水性:浓硫酸可吸收结晶水、湿存水和气体中的水蒸气,可作干燥
剂,可干燥H2、O2、SO2、CO2等气体,但不Baidu Nhomakorabea以用来干燥NH3、H2S气
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,都能与多数金属反应。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,都具有还原性。
反应
(黄)色
(6)I2的检验:试剂:淀粉溶液 现象:溶液变蓝色 Br- 、I- 的检验:试剂:AgNO3溶液和稀硝酸 现象:产生浅黄色沉淀(含Br-);黄色沉淀(含I-)
例:NaBr + AgNO3 = AgBr↓ + NaNO3 NaI + AgNO3 = AgI↓+ NaNO3
(二)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,
2、硫单质:①物质性质:俗称硫磺,淡黄色固体,不溶于水,熔点 低。
②化学性质:S+O2 点燃=== SO2(空气中点燃淡蓝色火焰, 纯氧中为蓝紫色) 3、二氧化硫(SO2) (1)物理性质:易溶于水,有毒气体,易液化。 (3)化学性质: ①SO2能与水反应:亚硫酸为中强酸,此反应为可逆反应。
可逆反应定义:在相同条件下,正逆方向同时进行的反应。(关键 词:相同条件下) ②SO2为酸性氧化物,可与碱反应生成盐和水。 a、与NaOH溶液反应:SO2(少量)+2NaOH=Na2SO3+H2O
CaCO3↓+2HClO,
↑,漂白粉变质会有CaCO3存在,外观上会结块,久置空气中的漂 白粉加入浓盐酸会有CO2气体生成,含CO2和HCl杂质气体。 ⑤氯气的用途:制漂白粉、自来水杀菌消毒、农药和某些有机物的原料 等。 ⑥Cl-的检验: 原理:根据Cl-与Ag+反应生成不溶于酸的AgCl沉淀来检验Cl-存在。 方法:先加硝酸化溶液(排除CO32-、SO32-干扰),再滴加AgNO3溶液, 如有白色沉淀生成,则说明有Cl-存在。 ⑦氯气的实验室制法:
(5)溴和碘的化学性质 > Br > I
实验
元素非金属性(氧化性)强弱顺序:Cl
实验现象
化学方程式
氯水与溴化钾溶液的 溶液由无色变为橙黄 2KBr+Cl2=2KCl+Br2
反应

氯水与碘化钾溶液的 溶液由无色变为黄褐 2KI +Cl2=2KCl+I2
反应
(黄)色
溴水与碘化钾溶液的 溶液由无色变为黄褐 2KI+Br2=2KBr+I2
4. 非金属单质与盐溶液中简单阴离子之间的置换反应。非金属性强 的置换非金属性弱的。
5. 非金属单质与具有可变价金属的反应。能生成高价金属化合物 的,其非金属性强。
6. 气态非金属原子在得到电子变成稳定结构时所释放的能量越多,
其非金属性越强。 7. 依据两非金属元素在同种化合物中相互形成化学键时化合价的正

原理 与有色物质化合生成不与水生成HClO,HClO具有
稳定的无色物质 漂白性,将有色物质氧化
成无色物质
加热 能恢复原色(无色物质
不能复原
分解)
⑥SO2的用途:漂白剂、杀菌消毒、生产硫酸等。
4、硫酸(H2SO4)
(1)浓硫酸的物理性质:纯的硫酸为无色油状粘稠液体,能与水以任意
比互溶(稀释浓硫酸要规范操作:注酸入水且不断搅拌)。不挥
核电荷数增加,电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,核对最外 层电子的引力逐渐减弱,原子得电子能力逐渐减弱,而失电子的能力逐 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,还原性逐渐增强。 2.硫及其化合物 1、硫元素的存在:硫元素最外层电子数为6个,化学性质较活泼,容易 得到2个电子呈-2价或者与其他非金属元素结合成呈+4价、+6价化合 物。
反应原理:MnO2+ 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+2H2O; 发生装置:圆底烧瓶、分液漏斗等; 除杂:用饱和食盐水吸收HCl气 体;用浓H2SO4吸收水; 收集:向上排空气法收集(或排饱和食盐水法); 检验:使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝; 尾气处理:用氢氧化钠溶液吸 收尾气。
⑶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
(催化剂:粉尘、五氧化二钒)
(将SO2气体和Cl2气体混合后作用于有色溶液,漂白效果将大大减
弱。)
④SO2的弱氧化性:如2H2S+SO2=3S↓+2H2O(有黄色沉淀生成)
⑤SO2的漂白性:SO2能使品红溶液褪色,加热会恢复原来的颜色。用此
可以检验SO2的存在。
SO2
Cl2
漂白的物 漂白某些有色物质 使湿润有色物质褪色
Cl2+H2 点燃=== 2HCl(氢气在氯气中燃烧现象:安静燃烧,发出 苍白色火焰) 将H2和Cl2混合后在点燃或光照条件下发生爆炸。 ③Cl2与水反应:离子方程式中,应注意次氯酸是弱酸,要写成化学式 而不能拆开。 重点:将氯气溶于水得到氯水(浅黄绿色),氯水含七种微粒,其中有 。 氯水的性质取决于其组成的微粒: (1)强氧化性:Cl2是新制氯水的主要成分,实验室常用氯水代替氯 气,如氯水中的氯气能FeCl2反应。 (2)漂白、消毒性:氯水中的Cl2和HClO均有强氧化性,一般在应用其 漂白和消毒时,应考虑HClO,HClO的强氧化性将有色物质氧化成无色物 质,不可逆。 (3)酸性:氯水中含有HCl和HClO,故可被NaOH中和,盐酸还可与 NaHCO3,CaCO3等反应。 (4)不稳定性:次氯酸见光易分解,久置氯水(浅黄绿色)会变成稀盐酸 (无色)失去漂白性。 (5)沉淀反应:加入AgNO3溶液有白色沉淀生成(氯水中有Cl-)。
3. 依据最高价氧化物的水化物碱性的强弱。碱性越强,其元素的金 属性越强。
4. 依据金属单质与盐溶液之间的置换反应。一般是活泼金属置换不 活泼金属。但是ⅠA族和ⅡA族的金属在与盐溶液反应时,通常是 先与水反应生成对应的强碱和氢气,然后强碱再可能与盐发生复 分解反应。
5. 依据金属活动性顺序表(极少数例外)。 6. 依据元素周期表。同周期中,从左向右,随着核电荷数的增加,
I2——紫黑色固体 ⑵元素非金属性减弱,单质氧化性减弱,卤离子还原性增强; ⑶与H2化合,与H2O反应由易到难; ⑷气态氢化物稳定性减弱,还原性增强,水溶液酸性增强; ⑸最高价氧化物的水化物酸性减弱; ⑹前面元素的单质能把后面元素从它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。 ⑴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。 ⑵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 ⑶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还原性比HCl强,遇浓硫酸被氧化为单质溴 (Br2)。 ⑷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是强还原剂,遇浓硫酸易被氧化为单质硫。 3、卤素及其化合物主要特性 ⑴氟及其化合物的特殊性质
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