高中化学一轮复习非金属(氯、硫、氮元素)知识总结

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非金属复习

一.氯及其化合物的性质和应用

1.Cl2的物理性质和收集方法

Cl2是一种黄绿色具有刺激性气味的有毒气体,可溶于水,通常状况下,1体积水能溶解2体积Cl2,密度比空气的大,可用向上排空气法收集Cl2。

2.Cl2的化学性质

(1)与金属反应:

与变价金属反应生成高价金属氯化物(书写化学方程式):

a.①与铁反应:2Fe+3Cl22FeCl3。

b.②与铜反应:Cu+Cl2CuCl2。

(2)与非金属反应:

与H2反应:H2+Cl22HCl,

(3)与水反应:溶于水的氯气部分与水反应,离子方程式为Cl2+H2O H++Cl-+HClO。【注意】氯水的成分及性质模型

氯水性质的多重性:新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。

(4)与碱反应:与NaOH 溶液反应,离子方程式为Cl 2+2OH -

===Cl -

+ClO -

+H 2O 。 (5)与还原性无机化合物反应(书写离子方程式):

①与碘化钾溶液反应:2I -

+Cl 2===I 2+2Cl -

②与SO 2水溶液反应:Cl 2+SO 2+2H 2O===4H +

+2Cl -

+SO 2-

4。 ③与FeCl 2溶液反应:2Fe 2+

+Cl 2===2Fe 3+

+2Cl -。 3.次氯酸的性质

(1)不稳定性:2HClO===2HCl +O 2↑。

氯水须现用现配,保存在棕色试剂瓶中,置于冷暗处。 (2)强氧化性:

①能将有色物质氧化为无色物质,有漂白性。 ②杀菌、消毒。 (3)弱酸性:

NaClO 溶液中通少量CO 2,化学方程式为:2NaClO +CO 2+H 2O===2HClO +Na 2CO 3。 4.漂白液和漂白粉

(1)漂白液的有效成分为NaClO ,其漂白原理为漂白液与酸性物质反应生成HClO 。 (2)漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl 2,其有效成分为Ca(ClO)2,其中Ca(ClO)2水

解使溶液呈碱性,其水解离子方程式为ClO -

+H 2O HClO +OH -

。漂白原理与漂

白液相同。

(3)根据要求写出下列反应的化学方程式。

①漂白粉的制备原理:

2Ca(OH)2+2Cl 2===CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O ; ②漂白粉的失效原因:

Ca(ClO)2+CO 2+H 2O===CaCO 3↓+2HClO , 2HClO=====光

2HCl +O 2↑。

二.氯气的实验室制法和氯离子的检验

1.实验室制取、收集干燥纯净氯气的装置

【特别注意】

氯气制取过程中的四注意:

(1)反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO2不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。

(2)加热温度:不宜过高,以减少HCl挥发。

(3)实验结束后,先使反应停止并排出装置中残留的Cl2,再拆卸装置,避免污染空气。

(4)尾气吸收:Cl2有毒,必须有尾气吸收装置,常用吸收剂为NaOH溶液或碱石灰,不用澄清石灰水,因澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小,吸收慢且吸收不完全。2.Cl-的检验

试剂:AgNO3溶液和稀HNO3

操作步骤:取待测液少许于一洁净试管中,滴加硝酸酸化再加AgNO3溶液,生成白色沉淀,则说明含Cl-。

注意事项:检验Cl-时一般用稀HNO3的目的是排除CO2-3等离子的干扰。

三.卤素的性质和海水中元素的提取

1.卤素的结构和性质

(1)物理性质

①单质颜色逐渐变深(F2: 淡黄绿色气体;Cl2:黄绿色气体;Br2:红棕色液体;I2:紫

黑色固体)。

②密度逐渐增大;熔、沸点逐渐升高。

(2)结构与化学性质

卤素位于元素周期表中第ⅦA族,包括:氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)。卤素原子最外层都有7 个电子,都是典型的非金属元素,其单质具有相似的化学性质。

①卤素单质和H2的反应:X2+H2===2HX。

②卤素单质和H2O的反应:X2+H2O HX+HXO(X为Cl、Br) 。

(3)卤素间的置换反应

将氯水滴入溴化钠溶液:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2。

将溴水滴入碘化钾溶液:Br2+2KI===2KBr+I2。

结论:F、Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱,其单质的氧化性逐渐减弱。

2.海水中元素的提取流程及其原理

(1)海水中提溴

流程:

发生反应的离子方程式:①2Br-+Cl2===Br2+2Cl-;

②Br2+SO2+2H2O===4H++SO2-4+2Br-;

③2Br-+Cl2===Br2+2Cl-。

(2)海植物(海带)中提取碘 流程:

H 2O Cl 2 ↓ ↓

海带――→灼烧

海带灰―→过滤―→氧化―→提纯―→I 2 发生反应的离子方程式:Cl 2+2I -

===I 2+2Cl -

。 3.卤素离子的检验

(1)AgNO 3溶液——沉淀法

未知液――————→滴加AgNO 3溶液稀硝酸

生成⎩⎪⎨⎪⎧

白色沉淀,则有Cl -

淡黄色沉淀,则有Br -黄色沉淀,则有I -

(2)置换——萃取法

未知液――————————→加适量新制饱和氯水振荡―——————————―→加入CCl 4下层或汽油上层

振荡

有机层呈⎩

⎪⎨⎪⎧

红棕色或橙红色,表明有Br -

紫色、浅紫色或紫红色,表明有I - (3)氧化——淀粉检验I -

未知液――—————————————→加入适量新制饱和氯水或双氧水振荡――————→加入淀粉溶液振荡蓝色溶液,表明有I - 【特别提醒】卤素单质及其化合物的特性

(1)Br 2是常温下唯一呈液态的非金属单质;液溴易挥发且有毒,通常用水液封来保存。

(2)I 2易升华,I 2使淀粉变蓝。

(3)Br 2和I 2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、汽油、苯)萃取。

(4)氟元素无正价,F 2与H 2O 发生置换反应生成O 2(2F 2+2H 2O===4HF +O 2),F 2与Xe 、Kr 等稀有气体可反应生成氟化物。

(5)氢氟酸是氢卤酸(HX)中唯一弱酸,且是与SiO 2反应的唯一酸,能腐蚀玻璃,应保存在铅制器皿或塑料瓶中。

(6)HX 的酸性:HF <HCl <HBr <HI ,HX 的还原性:HF <HCl <HBr <HI 。

四.硫及其氧化物

1.硫元素的存在形态

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