高三化学考点解析复习导学案31

考点31非金属元素知识的综合应用

考点聚焦

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、0、S、N、P、C、Si）的

单质及其化合物。

知识梳理

一、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、碑、硅、破斜线）的右上方。

20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；C1：+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、Ck、Br2>12>

。2、S、岫、P］、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（'/”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；与。3；S2、S4>S8等互为同分异构体。

二、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、0、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0>Cl,N>Br；而单质的活泼性：02<C12,N2

<Br2o但由于某些非金属单质是双原子分子，原子间以强烈的共

价键相结合（如NN等），

当参加化学反应时，必须消耗很大的能量才能形成原子，表现出了单

质的稳定性。这种现象不一定说明这种元素的非金属性弱。强的分子

内共价键恰是非金属性强的一种表现。

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>0

>N>C>B；C1>S>P>Si等。

②同主族元素自上而下，非金属性依次减弱，如F>Cl>Br>I；

0>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>

Ck、Bn、&与乩化合由易到难，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>H20

>HCl>NH3>HBr>HI>H2S>PH3,所以非金属性F>O>Cl>N>Br>I

>S>Po

(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HC10,>H2S01>H3P04>H2C03>H1Si0o则非金属性C1>S>P>C

>Sio

(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+2H20=4HF+02t；。2+4©=2乩0+25(地康法制Cl2)；

Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2；3C12+2NH3=N2+6HC1；Cl2+H2S=S+2HClo

(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S2->I>Br>

Cl>F,则非金属性SVIVBrVCIVF。

(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+Ck^^CuCk;2CU+S^=CU2S,说明非金属性C1>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HC10、HCKh中，氯元素显正价、氧元素显负价，说明

氧的非金属性强于氯。

三、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）

「氧化性：与氢反应生成氢化物

「s、岫、p^c与a反应

1.与非金属反国还原性vc、P与Ck反应

Ic与s反应

rClz、与金属反应（变价金属显高价）

Oz与金属反应

2.与金属反应VS与金属反应（变价金属显低价）

Ne与活泼金属反应（如Mg等）反应

〔C与活泼金属反应

“氧化性：2氏+2风0=4曲检"

3.与水反应三歧化反应：及+KO=HX+HXO以=ClnBmIt）；

a\iB

[Djinn

L还原性：C+HeO--CO+Hz

「歧化：及+20斤=£+乂0-+口0（X2=Ck、B&、L）；

tt

4.与诚反应，3S+60lT=2S'+S03'+3HE0

l还原性：51+20^+140=SiO3t+2ftt

JE金属单质间的置换，ClI+2KBr=2KCl+Brs

5.与盐反应，与低价态盐：如2FeBr工+3cli：=2FeCL+2Brz

^2NaiS03+O2=2NazS04

同化性：&（Ck、Bs、1、”）与还原性酸反应，如

6.与酸反应，Clz+HsSO3+HEO=ftSO<+2HCl

〔还原性：C、S、P与强氧化性酸（如浓HN0»浓风S0«）反应

c=3\>B~o~yB

-.（RJUHI向ftm

r还原性：如2C+Si（VSi+2C0t；CH%2c0；

a-jB

向ftm

7.与氧化物反吗C+2Cu0=----==2Cu-K20z

氧化性：低价氧化物被氧气氧化，如2N092=2N0e；

\&（Clz、BrJ与Sa+时反应

（烧的燃烧：C,H.+（n+—）0^1100^—liO

42

烧的衍生物燃烧：QHA+（x+上-£）OgfxC0e+工HeO

422

8.与有机物反应J不饱和煌的加成：CHs=CHt+X!^CHsXCH£X

|烷年、芳香烧的取代，

四、常见非全属单质的制取方法

1.电解法

①电解水溶液：如2NaCl+2H202NaOH+Cl2t+H2t

②电解熔融物：如2KHFz=^"F2t+H2t+2KF

2.分解法：如2KC10sMM2KC1+302tCH,高温C+2H?

A

2H。MnO?2H?0402t

3.置换法：如Cl2+2NaBr=2NaCl+Br22H2S+02(不足)

2H?0+2S

4.氧化法：如MIA+4HC1(浓)3=MnCb+C12t+2H2。

4NaBr+3H2soi+MnO2=2Na2S0.1+MnSO.(+2Br2+3H20

2H2S+S02=3S+2H20

5.还原法：C+H?OCO+H„Zn+2HCl=ZnCl2+H2f2C+

Sip,mSi+2C0t

试题枚举

【例11(1)氟化钾、氟化氢的制备反应式为：K2CO3+C+

2NH3^=2KCN+3H20；AH=+276kJ/mol①

C0+NH3^=HCN+H20；△H=+46kJ/mol②

鼠离子为负一价(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(CN9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：2KHS—=KS+HSfo

A22

该反应的化学方程式为KCN+KHS^=HCNt+KS

A2O

【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—HM+C^H+FM+D-H+AM+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CO2。(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-CA+

GfE,(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和出0。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