非金属知识规律

 

【考试大纲要求】

1．理解非金属的概念。

2．了解元素原子核外电子排布的周期性与元素性质递变关系。重点掌握典型非金属（卤族元素）在周期表中的位置及与其性质的关系。了解其他常见非金属元素（如：H、O、S 、N、P、C、Si）的单质及其化合物。

 

【知识规律总结】

一、元素非金属性的强弱规律

1．常见非金属元素的非金属性由强到弱的顺序： F、O、Cl、N、Br、I、S、P、C、Si 、H：

2．元素的非金属性与非金属单质活泼性是并不完全一致的：如元素的非金属性O＞Cl， N＞Br；而单质的活泼性：O₂< Cl₂，N₂<Br₂。

3．比较非金属性强弱的八条依据

（1）元素在周期表中的相对位置

①同周期元素，自左向右，元素的非金属性依次增强，如F＞O＞N＞C＞B；Cl＞S＞P＞S i等。

②同主族元素自上而下，非金属性依次减弱，如F＞Cl＞Br＞I；O＞S＞Se；N＞P＞As等 。

（2）非金属单质与氢气化合的越容易，非金属性越强。如F₂、Cl₂、Br₂、I₂ 与H₂化合由易到难，所以，非金属性F＞Cl＞Br＞I。

（3）气态氢化物的越稳定，非金属性越强，如稳定性HF＞H₂O＞HCl＞NH₃＞HBr＞HI＞H₂S＞PH₃，所以非金属性F＞O＞Cl＞N＞Br＞I＞S＞P。

（4）最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性越强，如酸性HClO₄＞H₂SO₄＞H₃PO₄＞H₂CO₃＞H₄SiO₄，则非金属性Cl＞S＞P＞C＞Si。

（5）非金属性强的元素的单质能置换出非金属性弱的元素的单质。如2F₂＋2H₂O＝4HF＋O₂↑；O₂＋4HCl＝2H₂O＋2Cl₂（地康法制Cl₂）；Cl₂+2NaBr＝2NaCl+Br₂ ；3Cl₂＋2NH₃＝N₂＋6HCl；Cl₂+H₂S＝S＋2HCl。

（6）非金属单质对应阴离子的还原性越强，该非金属元素的非金属性越弱。常见阴离子的还原性由强到弱的顺序是S^2-＞I^-＞Br^-＞Cl^-＞F^-，则非金属性S＜I＜Br＜Cl＜F。

（7）与变价金属反应时，金属所呈价态越高，非金属性越强，如Cu+Cl₂CuCl₂；2Cu+SCu₂S，说明非金属性Cl＞S。

（8）几种非金属同处于一种物质中，可用其化合价判断非金属性的强弱，如HClO、HClO₃中，氯元素显正价、氧元素显负价，说明氧的非金属性强于氯。

 

二、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）

　

　　　

 

 

三、常见非全属单质的制取方法

1．电解法

①电解水溶液：如2NaCl＋2H₂O2NaOH＋Cl₂↑＋H₂↑

②电解熔融物：如2KHF₂F₂↑＋H₂↑＋2KF

2．分解法：如2KClO₃2KCl＋3O₂↑　CH₄C＋2H₂　2H₂O₂2H₂O＋O₂↑

3．置换法：如Cl₂＋2NaBr＝2NaCl＋Br₂　2H₂S＋O₂（不足）2H₂O＋2S

4．氧化法：如MnO₂＋4HClMnCl₂＋Cl₂↑＋2H₂O

4NaBr＋3H₂SO₄＋MnO₂＝2Na₂SO₄＋MnSO₄＋2Br₂+3H₂O

2H₂S＋SO₂＝3S＋2H₂O

5．还原法：C＋H₂OCO＋H₂，Zn＋2HCl＝ZnCl₂＋H₂↑　2C＋ SiO₂Si＋2CO↑

 

【思维技巧点拨】

例1  （1）氰化钾、氰化氢的制备反应式为：K₂CO₃＋C＋2NH₃2KCN＋3H₂O；△H＝+276kJ／mol　①

CO＋NH₃HCN＋H₂O；△H＝＋46kJ／mol　②

氰离子为负一价（CN^-），其中碳氮元素的化合价分别为________。以上两个反应是否均为氧化还原反应？（2）制备纯净无水HCN（沸点299K）的另一种方法是 ：混合磨细的KCN和KHS粉末适度加热①试写出这个反应式。②为什么要磨细和用粉末？③为什么要强调适度加热？

解析　据共价键理论，一般当碳同非金属性比它强的元素结合时，碳显正价，氮为负价，为-3价，所以（CN^-）中碳为+2价，氮为-3价。故①为氧化还原反应，②为非氧化还原反应。第二种方法制备HCN是固体与固体之间的反应，故磨细和用粉末的目的是增大表面积，加快反应速率，据题意知，第二种方法制备HCN如温度太低，反应速率较小，温度太高，则酸式盐易分解发生副反应：2KHSK₂S＋H₂S↑。该反应的化学方程式为KCN＋KHSHCN↑＋K₂S。

例2  金属M可以在不同条件下发生下列五个反应：M＋A→I，　M＋B→H，  M＋C→H＋F，　 M＋D→H＋A，　M＋E→I＋G。  其中（1）A、B、C、D、E在通常情况下都是气体，并且C是CO ₂。（2）上述反应的产物，在不同条件下，还可和有关反应物发生下列反应：F＋B→C　A ＋G→E，（3）I是一种离子化合物，它可以水解产生一种白色沉淀和E。该白色沉淀加热可分解为H和H₂O。而E则是分子晶体，其分子中共有10个电子，根据以上条件，判断并写出 有关物质的化学式：A________，B________，C________，D________，E________，F________，G________，H________，I________，M________。

解析　本题的突破口是M＋C→H＋F，而C为CO₂。一般同CO₂能发生反应的金属就现有知识来讲，只能是Mg。F、H中有一为碳，根据F＋B→C，则C为CO₂，B为气体，F肯定为碳，H为MgO。扫描全题，得知E是分子晶体，且其分子中共有10个电子。分子中有10个电子的有：HF、H₂O、NH₃、CH₄等。而E又通过一种离子化合物水解而得到，E可能为 HF或NH₃。如E为HF，根据M＋E→I＋G，HF同Mg作用，但事实HF同Mg不反应。如为NH₃同样根据A＋G→E，A为N₂或H₂。因为Mg可跟A作用，显然A为N₂，I为Mg₃N₂。再根据M＋D→H＋A，M为Mg，H为MgO，A为N₂，则D只能为NO₂。

A：N₂，B：O₂，C：CO₂，D：NO₂，E：NH₃，F：C，G：H₂，H：MgO，I：Mg ₃N₂，M：Mg。

 

 

【能力突破练习】

一、选择题

1．下列说法从化学角度分析，其中不正确的是（　）

A．高温高压下可将石墨转变为金刚石

B．从煤焦油中可分馏出苯、甲苯、酚等有机物

C．制取镁粉时，可将镁蒸气在氮气中冷却

D．“氮的固定”是指将空气中游离的氮转变为氮的化合物的方法

2．下列叙述中正确的是（　）

A．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布

B．凡质子数相同的微粒，其化学性质一定相同

C．含氧酸可作氧化剂，无氧酸只能作还原剂

D．元素的非金属性越活泼，其阴离子的还原性越弱

3．地壳中含量第一和第二的两元素形成的化合物，不具有的性质是（　）

A．熔点很高　　　　　　　　  B．是酸酐，与水反应生成对应的酸

C．可与纯碱反应　　　　　　  D．与碳在高温下反应可制取两元素中一种单质

4．在一定条件下，RO₃^-与R^-可发生反应：RO₃^-＋5R＋6H⁺＝3R₂＋3H₂O下列关于R元素的叙述中，正确的是（　）

A．R位于周期表中V_A族　　　　　　　  B．R的气态氧化物的水溶液是强酸

C．RO₃^-中的R只能被还原　　　　　　　 D．R₂在常温常压下一定是气体

5．磷酸的结构式为，两个磷酸分子可脱去一分子水生成焦磷酸（H₄P₂O₇）。含磷洗衣粉中含有三聚磷酸钠（Na₅P₃O₁₀），1mol此钠盐中P－O键的物质的量为（　）

A．7mol　　　　B．8mol　　　 C．9mol　　　　D．12mol

6．在相同状况下，将下列四种混合气体：①体积比为3∶1的NH₃和N₂　②体积比为 1∶1的NO₂和N₂　③体积比为1∶1的NO₂和O₂　④体积比为4∶1的NO₂和O₂，分别置于相同的四支试管中并倒置于水槽中，充分反应后液面上升高度分别为h₁、h₂、h₃、h₄，下列关系正确的是（　）

 A．h₁＞h₂＞h₃＞h₄　　　　　　　　　　 B．h₄＞h₃＞h₂＞h₁

 C．h₄＞h₁＞h₃＞h₂　　　　　　　　　　 D．h₂＞h₃＞h₁＞h₄

7．将SO₂通入BaCl₂溶液至饱和未见沉淀，继续通入另一气体仍无沉淀，通入的气体可能是（　）

 A．CO₂　　　　  B．NH₃　　　　 C．NO₂　　　　　 D．H₂S

8．如图所示：若关闭Ⅰ阀，打开Ⅱ阀，让一种含有氯气的气体经过甲瓶后，通入乙瓶，布条不褪色；若关闭Ⅱ阀打开Ⅰ阀，再通入这种气体，布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是（　）

①浓H₂SO₄  ②NaOH溶液  ③Na₂SO₃溶液　④NaCl溶液

A．②　　　　  B．②③　　　 C．①②③　　　 D．①②④

9．有A、B、C三种气体，它们是Cl₂、HCl、HBr，已知A、B混合不反应，则下面叙述正确的是（　）

A．C绝不是HCl　　　　　　　  B．A、B能确定

C．C可能是HCl　　　　　　　  D．C不是Cl₂，也不是HBr

10．湿润的淀粉KI试纸接触某气体而显蓝色，该气体中可能有①Cl₂　②NO₂　③H ₂S　④SO₂　⑤HCl　⑥溴蒸气（　）

A．①③④　　  B．①②⑤　　 C．①②⑥　　　 D．②④⑤

二、非选择题

11．光化学烟雾（主要含有臭氧、低级醛、硝酸酯等）是二次污染物，主要由汽车尾气中的氮氧化物、碳氢化合物在日光照射下与O₂反应而形成。首先NO₂分解成NO和氧原子，氧原子与O₂结合成O₃，进行包括三个反应的产生O₃的循环，请补充化学方程式②和③

①NO₂NO＋O　②________________　③________________以上三个反应总化学方程式为________________

生成的臭氧再与汽车尾气中其它成份反应可生成醛。试写出尾气中的2-丁烯被臭氧氧化 成乙醇并释放出氧气的化学方程式________________。

12．现有A、B两种化合物，具有如下性质（S表示硫）

A＋B＋H₂SO₄→Na₂SO₄＋S↓＋H₂O；　A＋H₂SO₄→Na₂SO₄＋D↑＋H₂O；

B＋H₂SO₄＝Na₂SO₄+E↑；　D＋E→S↓＋H₂O；　E＋Br₂→S↓＋HBr

根据反应事实，推断A、B、D、E四种物质的化学式：

A________  B________　D________　 E________。

13．下图为喷泉实验装置图。

（1）若大烧瓶内充入的为干燥NH₃，要使喷泉形成表中的各种颜色，请写出A溶液里溶质（如能用有关离子表示，请写出离子符号）的名称或离子符号。

编号	A溶液颜色	B溶液颜色	A溶液中溶质
①	无色	红色
②	黄色	棕褐色浑浊
③	红色	黄色
④	无色	乳白色浑浊

（2）若大烧瓶内充的是不易形成喷泉的含氧72.7％的XO₂气体，但如果加入固体YOH 再作轻轻振荡后，则可形成喷泉。实验后取烧瓶内溶液作焰色反应，其焰色为浅紫色，则XO₂的化学式为________。

14．图示各物质间的转化关系中，A、B是两种正盐，均含有同一种非金属元素，A、B溶于水后得到混合溶液①。

（1）写出下列反应的离子方程式：

②→⑥_____________________________________

⑦→④_____________________________________

（2）混合溶液①中的两溶质A、B可能存在多种组合，将其可能的组合中A和B的化学式及其物质的量n_A、n_B间应满足关系的数学表示式填入下表中（有几种情况填几种，可不填或也可补充）：

组合	A	B	nA与nB的关系
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ

 

参考答案

【能力突破练习】

1．C，2．D，3．B，4．B，5．C，6．C，7．A，8．C，9．A，10．C

11．O+O₂=O₃，2NO+O₂=2NO₂

3O₂2O₃,CH₃CH=CHCH₃+2O₃2CH₃CHO+2O₂

12.Na₂SO₃　Na₂S　SO₂　H₂S

13.(1)①酚酞　②FeCl₃　③甲基橙　④AlCl₃　 (2)CO₂

14.(1)H₂S+2HO^-=S^2-+2H₂O；　 SO+Br₂+H₂O=SO+2Br^-+2H⁺

(2)Na₂S,Na₂SO₃,； Na₂S,Na₂S₂O₃,