笔记与反思[自学反馈]一.氮气 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

 非金属知识规律总结

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一、非金属元素在周期表中的位置和结构特点

1、除H外,非金属元素均在“阶梯线”的右上方。共有16种非金属元素,其中包括稀有气体元素6种。

2、非金属元素(包括稀有元素)均在主族(零族)。非金属元素一般都有变价。

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)。

二、非金属性强弱的判断依据

    元素非金属性的本质是元素的原子吸引电子的能力。试题常通过以下几个方面来比较元素的非金属性:

1、单质跟H2化合难易程度(反应条件,剧烈程度,反应热的大小,生成气态氢化物的稳定性)。

2、最高价氧化物对应水化物的酸性。

3、化合物中元素化合价的正负,如BrCl中,Cl为-1价,Br为+1价,说明非金属性Cl>Br。

4、通过氧化还原反应确定非金属单质的氧化能力,进而比较非金属性。

    需要指出的是,非金属单质的活动性与非金属元素的活动性,有密切的联系,但不是一回事。例如氮元素的非金属性相当强,可是它的单质N2化学性质却不很活泼。单质的化学性质不仅取决于原子结构,而且取决于分子结构和晶体结构。

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。若它处在第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规则;(H遵循2-N规则)。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、As4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处是导电率随温度升高而增大。

(4)化学活性及反应:

  

    ③非金属一般为成酸元素,难以与稀酸反应。 固体非金属能被氧化性酸氧化。

2、氢化物:

(1)气态氢化物性质比较



(2)由于氢键的存在,使得第ⅤA、ⅥA、ⅦA氢化物的熔沸点出现了反常。第ⅤA中:SbH3>NH3>AsH3>PH3;第ⅥA中: H2O>H2Te>H2Se>H2S;第ⅦA中HF>HI>HBr>HCl。

(3)气态氢化物水溶液的酸碱性及与水作用的情况。①HCl、HBr、HI溶于水成酸且都是强酸。②HF、H2S、H2Se、H2Te溶于水成酸且都是弱酸。③NH3溶于水成碱,氨水是弱碱。④PH3、AsH3、CH4与水不反应。⑤SiH4、B2H6与水作用时分解并放出H2

3、非金属氧化物的通性:

(1)许多非金属低价氧化物有毒,如SO2、NO、NO2、CO等,注意不能随便排放于大气中。

(2)非金属氧化物(除SiO2外)大都是分子晶体,熔沸点相差不大。

(3)非金属氧化物大都为酸酐,相应的酸易溶于水,则氧化物易与水化合,反之水化反应难以进行。

(4)不成盐氧化物(如CO、NO)不溶于水,也不与碱反应。虽然NO2能与碱反应生成盐,但NO2不属于酸酐。

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)

(3)对于同种非金属形成的不同含氧酸,价态越高,酸性越强。其顺序如:HClO4>HClO3>HClO2>HClO,H2SO4>H2SO3

(4)难挥发的H2SO4、H3PO4受热难分解;强氧化性的HNO3、HNO2、HClO见光或受热易分解;非氧化性的H2CO3、H2SO3易分解。强酸可制弱酸,难挥发性酸制挥发性酸。

(5)常见含氧酸的一般性质:

①H2SO4:无色粘稠的油状液体,强酸,沸点高,不挥发,稳定。浓硫酸有吸水性、脱水性和强氧化性。

②H2SO3:仅存在于溶液中,中强酸,不稳定。

③HClO4:在水溶液中相当稳定,最强无机酸,有强氧化性。

④HClO:仅存在于溶液中,是一种弱酸,有强氧化性和漂白性,极不稳定,遇光分解。⑤HNO3:无色液体,强酸,沸点低,易挥发,不稳定,易分解,有强氧化性。

⑥H3PO4:无色晶体,中强酸,难挥发,有吸水性,稳定,属于非氧化性酸。

⑦H2CO3:仅存在于溶液中,弱酸,不稳定。

⑧H2SiO3:白色固体,不溶于水,弱酸,不挥发,加热时可分解。

⑨常见酸的酸性强弱。强酸:HCl、HNO3、H2SO4;中强酸:H2SO3>H3PO4(H3PO4中强偏弱);弱酸:HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO>H2SiO3

四、11种无机化学气体的制取和性质(O2、H2、Cl2、CO、NO、SO2、NO2、CO2、H2S、HCl、NH3)。

(1)利用氧化还原反应原理制取的气体有:O2、H2、Cl2、NO、NO2等。

(2)利用复分解制取的气体有:SO2、CO2、H2S、HCl、NH3等。

(3)可用启普发生器制取的气体有:H2、CO2、H2S等。

(4)只能用排气法收集的是:Cl2、SO2、NO2、CO2、H2S、HCl、NH3等。只能用排水法收集的气体是:NO、CO。

(5)使红色石蕊变蓝的气体是NH3;使石灰水变浑浊的气体是SO2和CO2;使品红溶液褪色的气体是SO2和Cl2;使高锰酸钾溶液和溴水褪色的气体有H2S和SO2

(6)臭鸡蛋气味的气体是H2S;刺激性气味的气体有:Cl2、SO2、NO2、HCl、NH3等;毒性气体有:Cl2、CO、NO、SO2、NO2、H2S等。

(7)能在空气中燃烧的气体:H2S、CO、H2

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(2011?安庆三模)某校的几名“环保小卫士”在学习了有关水果湖的知识后,利用回收来的废旧干电池进行电池内部主要成分的探究、验证实验.
【查阅资料】经过查阅相关资料得知一般锌锰干电池内部的物质有:二氧化锰、氯化铵、炭黑和淀粉等物质.而且还获知淀粉不溶于冷水,能透过滤纸,它可以用一种“渗析”的方法使之与溶液分离,在热水中淀粉颗粒会膨胀破裂,形成淀粉糊.
【设计实验】
步骤一:拆卸废电池,并将其内部混合物溶于适量的水中.
步骤二:过滤除去不溶物得滤液.
步骤三:
将滤液用“渗析”法除去淀粉
将滤液用“渗析”法除去淀粉

步骤四:适度蒸发浓缩溶液.
步骤五:灼烧滤渣.
【验证和结论】
(1)灼烧滤渣时,产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体,由此推测滤渣中存在炭黑.
(2)向装有H2O2的试管中加入灼烧后的滤渣,迅速产生能使带火星的木条复燃的气体,据此可初步认定滤渣中含有MnO2.H2O2分子中含有
3
3
个σ键,
0
0
个π键.
(3)取少量由步骤四得到的溶液于试管中,向其中加入适量的NaOH溶液,加热,产生一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,由此说明溶液中含有
NH4+
NH4+
(填离子化学式).
(4)取少量溶液于试管中,加入
稀HNO3
稀HNO3
AgNO3
AgNO3
有白色沉淀出现,说明溶液中含有
Cl-
Cl-
(填离子化学式).
写出反应的离子方程式
Ag++Cl-=AgCl↓
Ag++Cl-=AgCl↓

【反思与评价】
(1)有的同学认为【验证和结论】中的(1)和(2)既不能确定其中有炭黑也不能确定其中有MnO2,你的观点是
赞同
赞同
(填“赞同”或“不赞同”).
(2)有的同学认为可以不需步骤三而直接将滤液进行蒸发浓缩也可以,你的观点是
不赞同
不赞同
(填“赞同”或“不赞同”),理由是
水中的淀粉颗粒受热会膨胀破裂,形成淀粉糊
水中的淀粉颗粒受热会膨胀破裂,形成淀粉糊

(3)有的同学认为可以将步骤四进行深度蒸发可以得到由【验证和结论】(3)和(4)中验证的两种离子形成的晶体.你的观点是
不赞同
不赞同
(填“赞同”或“不赞同”),理由是
NH4Cl受热分解
NH4Cl受热分解

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某研究性学习小组做了以下实验:向溴水中加入足量乙醛溶液,观察到溴水褪色的现象.[提出问题]产生上述现象的原因是什么?
【提出猜想】
①溴水与乙醛发生取代反应.
 

 

【设计方案】
方案一:检验褪色后溶液的酸碱性.
方案二:测定反应前溴水中Br2的物质的量和反应后Br-离子的物质的量.
【实验探究】
取含0.005mol Br2的溶液10mL,加入足量乙醛溶液使其褪色,再加入过量AgNO3溶液,过滤、洗涤、干燥后称重固体质量为1.88g.
【解释与结论】
假设测得反应前溴水中Br2的物质的量为a mol,若测得反应后n(Br-)=0mol,则说明溴水与乙醛发生了
 
反应.若测得反应后n(Br-)=amol,则说明溴水与乙醛发生了
 
反应.若测得反应后n(Br-)=2amol,则说明溴水与乙醛发生了
 
反应.若已知CH3COOAg易溶解于水,试通过计算判断溴水与乙醛发生反应的类型为
 
.理由是
 
.其反应方程式为
 

[反思与评价]
方案一是否可行?
 
.理由是
 

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已知某合金粉末除铝外,还含有铁、铜中的一种或两种.某兴趣小组在老师的指导下,对合金粉末中铁、铜的存在情况进行了探究.
【查阅资料】铝与氢氧化钠溶液反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑( 产物NaAlO2溶于水);Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应.
【猜想】猜想1:该合金粉末中除铝外,还含有铁.
猜想2:该合金粉末中除铝外,还含有
 
(填名称).
猜想3:该合金粉末中除铝外,还含有铁、铜.
【实验探究】下列实验仅供选择的试剂:10%盐酸、30%NaOH溶液.
实验方案 实现现象 结论
1取一定量的合金粉末,加过量的
 
,充分反应后过滤,滤渣备用.
粉末部分溶解,并有气体放出. 合金中一定含有
 
②取步骤①所得滤渣,加过量的
 
,充分反应.
滤渣部分溶解,并有气体放出,溶液呈浅绿色. 合金中一定含有
 
【探究结论】猜想3成立.
【反思】一般来说,活泼金属能与盐酸等酸反应,而铝与酸、碱都能反应,说明铝具有特殊的
性质.写出铝与稀盐酸反应的化学方程式
 

【知识延伸】铜和铁是生产、生活中广泛使用的金属.
(1)工业上用一氧化碳和赤铁矿(主要成分是氧化铁)冶炼铁,反应的化学方程式为
 

(2)铜表面也容易生成绿色铜锈,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜,化学式为Cu2(OH)2CO3,其组成元素有
 
种.

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小明买了一种“汽泡爽”的冲调饮料.
【饮料说明】
①主要原料:柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3);
②使用说明:将一包“汽泡爽”粉末倒入玻璃杯中,加入200mL冷水,看到有大量气泡快速生成,待粉末完全溶解,就得到一杯果味饮料.
小明观察了饮料说明后,他借助化学实验的方法,探究“汽泡爽”产生气体的成分,以及加水温度对产生气体量的影响.
【实验一】探究“汽泡爽”产生气体的成分.
(1)小明阅读资料发现:“汽泡爽”原料中的柠檬酸(C6H8O7)和小苏打(NaHCO3)粉末混合后加水,可以发生以下反应,填写生成气体的化学式.
3NaHCO3+C6H8O7═C6H5O7Na3+3H2O+3
CO2
CO2

(2)为了检验该气体,小明选择的试剂是
澄清石灰水
澄清石灰水

【实验二】探究加水温度对产生气体量的影响.
(1)小明先用冷水和热水各冲了一杯饮料,品尝时发现冷水冲的饮料中气泡较多,热水冲的饮料中气泡较少.当他摇动杯子时,发现有大量气泡从水中逸出.他查阅资料发现:随着温度升高,气体在一定量的水中溶解的量会迅速降低.于是小明设计了如下实验方案,请填写表中空白.
实验序号 加入水的体积 加入水的温度 收集到的气体的体积
1 200mL 15℃ a(待记录)
2
200 mL
200 mL
50℃ b(待记录)
(2)在老师的帮助下,小明采用相同的两套实验装置(如图)分别完成上述实验,在A中加入水,再加入一袋“汽泡爽”,迅速塞紧胶塞.量筒C用于收集A中产生的气体所排出的液体,冷却至室温后读取数据.B中油层的作用是
防止二氧化碳溶解在B装置的水中
防止二氧化碳溶解在B装置的水中

(3)通过实验,小明测得:a=64mL,b=132mL,由此获得结论:“汽泡爽”产生气体的量与加水温度有关系.但是老师看到小明的实验报告后却指出:两套装置中,“汽泡爽”产生气体的总量应该近似相等,与温度关系不大,其本质原因是
依据化学方程式,一包“汽泡爽”产生气体的量与反应物(柠檬酸和小苏打)的量有关,与温度无关
依据化学方程式,一包“汽泡爽”产生气体的量与反应物(柠檬酸和小苏打)的量有关,与温度无关

(4)通过反思,为了证明老师的观点,小明继续利用(3)中已反应完的两套装置,又做了一步实验,发现两套装置最终收集到的气体的总量确实相近,他的实验操作是
不断摇动两套装置中的锥形瓶A,继续收集气体并测量体积
不断摇动两套装置中的锥形瓶A,继续收集气体并测量体积

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同步练习册答案