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文档简介

1、非金属及其化合物知识点总结非金属及其化合物知识点总结 一、碳族元素及无机非金属材料 (一) 、高考说明: 1了解碳元素的单质及某些氧化物、氢化物、碳酸盐的性质。 2了解碳的氧化物对大气的污染及其防治;初步了解粉尘对环境及人类健康的影响。 3掌握碳族元素在周期表中的位置及与其性质的关系。 4了解硅酸盐工业及新型无机非金属材料的性质与应用。 (二) 、命题趋势 本专题知识涉及面广,实际应用性强,命题方向比较灵活,今后高考命题的方向是:与基 本理论、其他元素化合物知识糅合在一起,进行学科知识的综合考查。碳单质及其化合物 在生活及高科技的发展中起着重要作用,其应用点较多,在以后的高考中将会有所体现。

2、当今人们对材料技术的关注,超过了以往任何一个时期、反映新材料、新技术的知识将被 移植到命题范围内,考查学生接受新信息的能力,这将是命题的趋势。 (三) 、知识网络 1.碳及其化合物的知识网络 Ca(HCO3)2 CCO2 CaCO3 CaC2C2H2 CO 有机物 NH4HCO3 CH4 H2CO3 Na2CO3 NaHCO3 O2 SiC 、CCl4 不完全燃烧O2(不足) O2 (不足) O2 CuO 炽 热的碳 NH3H2O O2 (点燃) H2O CaO Si、Cl2 () Mg (点燃) O2 (点) CuO () C、CO Na2O2 NaOH H2O NaOH H Ca(OH)2

3、 高温H+ Ca2 CO2 、H2O Ca(OH)2 CO2 (水) OH 加热 2.硅及其化合物的知识网络 (四)、基础知识 1.碳族元素 碳族元素的特征:碳族元素原子最外层电子数为 4,既不容易失去电子,又不容易 得到电子,易形成共价键,难形成离子键。碳族元素形成的单质在同周期中硬度最大,熔 沸点最高(如金刚石、晶体硅)。 碳族元素的化合价:碳族元素的主要化合价有+2,+4,其中铅+2 价稳定,其余元素 +4 价稳定。 碳族元素的递变规律:从上到下电子层数增多,原子半径增大,原子核对最外层电 子的吸引能力减弱,失电子的能力增强,从上到下由非金属递变为金属的变化非常典型。 其中碳是非金属,锡

4、、铅是金属,硅、锗是半导体材料。 碳族元素在自然界里的存在:自然界里碳有游离态和化合态两种;硅在地壳里无游 离态,主要以含氧化合物的形式存在 几种同素异形体:碳:金刚石、石墨、C60、C70等;硅:晶体硅,无定形硅 2.碳 在常温下碳很稳定,只在高温下能发生反应,通常表现为还原性。 燃烧反应 与某些氧化物的反应:CCO22CO;C2CuOCO22Cu; CH2OCOH2O(CO、H2的混合气体叫水煤气) ;2C+SiO2Si+2CO 与氧化性酸反应:C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O;C4HNO3(浓) CO24NO22H2O 3.CO Na2SiO3 CO2,H2O NaOH H2S

5、iO3 SiH4 Si SiO2 CaSiO3 SiF4 H4SiO4 SiC SiCl4 O2 (自燃) H2 O2()FeO (高温) F2 HF Cl2 (高温) H2 (高温) C(高温) C(高温)足量 Na2CO3 (高温) NaOH(溶液) CaO() CaCO3 () Ca2 -H2O C(适量) 不溶于水,有毒(CO 和血红蛋白结合,使血红蛋白无法和 O2结合,而使细胞缺氧引起 中毒),但由于 CO 无色无味因此具有更大的危险性。 可燃性 还原性:CO+CuOCO2Cu,CO+H2O(g)CO2+H2O 4.CO2 直线型(OCO)非极性分子,无色能溶于水,密度大于空气,可倾

6、倒,易液化。 固态 CO2俗称干冰,能升华,常用于人工降雨。实验室制法: CaCO32HClCaCl2CO2H2O。 酸性氧化物一酸酐 Ca(OH)2CO2CaCO3H2O(用于检验 CO2) 氧化性:CO2C2CO;2MgCO22MgOC 5.碳酸盐 溶解性:Ca(HCO3)2CaCO3;Na2CO3NaHCO3。 热稳定性:Na2CO3CaCO3; 碱金属正盐碱金属酸式盐: Na2CO3NaHCO3。 相互转化:碳酸正盐碳酸酸式盐(除杂用) 6.硅 硅在地壳中只有化合态,没有游离态。其含量在地壳中居第二,仅次于氧,是 构成矿物和岩石的主要成分。 晶体硅是灰黑色,有金属光泽,硬而脆的固体,是

7、半导体,具有较高的硬度和熔点。 硅的化学性质不活泼,常温下,只能与氟气、氢氟酸及强碱溶液反应: Si+2F2SiF4、Si+4HFSiF4+2H2、 Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2;在加热条件下,能与氧气、氯气等少数非金属单质 化合:SiO2SiO2。 制备:在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅: SiO22CSi2CO,将制得的粗硅,再与 C12反应后,蒸馏出 SiCl4,然后用 H2还原 SiCl4可得到纯硅。有关的反应为:Si 十 2C12SiCl4、 SiCl4+2H2Si+4HCl。 硅在高新技术中的应用:高纯硅可作半导体材料 7.SiO2 SiO2为原子晶体,是一种坚

8、硬难熔的固体,硬度、熔点都很高。而 CO2通常状况下 是气体,固体熔点很低。其差别在于晶体类型不同。CO2是分子晶体,故熔点很低。 二氧化硅的化学性质很稳定,不能跟酸(氢氟酸除外)发生反应。由于它是一种酸性 氧化物,所以能跟碱性氧化物或强碱反应 SiO2+C CaSiO3 高温 SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O(碱溶液不能在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中碱溶液不能在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中) 二氧化硅是一种特殊的酸性氧化物 a酸性氧化物大都能直接跟水化合生成酸,但二氧化硅却不能直接跟水化合,它的对 应水化物(硅酸)只能用相应的可溶性硅酸盐跟盐酸作用制得:首先让 SiO2和 NaOH(或 N

9、a2CO3)在熔化条件下反应生成相应的硅酸钠: SiO22NaOHNa2SiO3H2O,SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2,然后用酸与硅 酸钠作用制得硅酸:Na2SiO3+2HCl =H2SiO3+2NaCl。 b酸性氧化物一般不跟酸作用,但二氧化硅却能跟氢氟酸起反应: SiO2+4HFSiF4+2H2O(氢氟酸不能盛放在玻璃容器中氢氟酸不能盛放在玻璃容器中)。 光导纤维 石英、水晶 石英的主要成分是 SiO2,可用来制造石英玻璃。石英晶体中有时含有其他元素的化合物,它 们以溶解状态存在于石英中,呈各种颜色。纯 净的 SiO2晶体叫做水晶,它是六方柱状的透明 晶体,是较贵重的宝石。 8硅

10、酸和硅胶 硅酸:硅酸有多种形式,如 H4SiO4、H2SiO3、H2Si2O5等。一般用通式 xSiO2yH2O 表示,由于“H2SiO3”分子式最简单,习惯采用 H2SiO3作为硅酸的代表。 硅酸酸性比碳酸还弱,由下列反应可证明:Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3+Na2CO3 硅胶:刚制得的硅酸是单个小分子,能溶于水,在存放过程中,它会逐渐失水聚合, 形成各种多硅酸,接着就形成不溶于水,但又暂不从水中沉淀出来的“硅溶胶”。如果 向硅溶胶中加入电解质,则它会失水转为“硅凝胶”。把硅凝胶烘干可得到“硅胶”。烘 干的硅胶是一种多孔性物质,具有良好的吸水性。而且吸水后还能烘干重复使用,所

11、以在实验室中常把硅胶作为作为干燥剂。 9.硅及其化合物的“反常” Si 的还原性大于 C,但 C 却能在高温下还原出 Si: SiO22CSi2CO 非金属单质跟碱液作用一般无 H2放出,但 Si 却放出 H2:Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2 非金属单质一般不跟非氧化性酸作用,但 Si 能与 HF 作用:Si+4HFSiF4+2H2 非金属单质大多为非导体,但 Si 为半导体。 SiO2是 H2SiO3的酸酐,但它不溶于水,不能直接将它与水作用制备 H2SiO3。 酸性氧化物一般不与酸作用,但 SiO2能跟 HF 作用:SiO2+4HFSiF4+2H2O 无机酸一般易溶于水,但

12、 H2SiO3难溶于水。 因 H2CO3的酸性大于 H2SiO3,所以在 Na2SiO3溶液中通人 CO2能发生下列反应: Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3+Na2CO3,但在高温下 SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2也能 发生。 Na2SiO3的水溶液称水玻璃,但它与玻璃的成分大不相同,硅酸钠水溶液(即水玻璃) 称泡花碱,泡花碱,但它却是盐的溶液,并不是碱溶液 10.硅酸盐 硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分,其结构复杂,组成可用氧化物的形式表示。例 如:硅酸钠 Na2SiO3(Na2OSiO2);镁橄榄石 Mg2SiO4(2MgOSiO2);高岭石 Al2(Si2O5)(O

13、H) 4(A12O32SiO22H2O) 云母、滑石、石棉、高岭石等,它们都属于天然的硅酸盐。 人造硅酸盐:主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子 筛等。 硅酸盐制品性质稳定,熔点较高,难溶于水,有很广泛的用途。最简单硅酸盐是硅 酸钠,其水溶液俗称水玻璃,是一种矿物胶,可作粘合剂,防腐剂。 11.水泥、玻璃、陶瓷 普通水泥的主要成分是硅酸三钙(3CaOSiO2)、硅酸二钙(2CaOSiO2)和铝酸三 钙(3CaOAl2O3),水泥具有水硬性,水泥、沙子和碎石的混合物叫混凝土。 制玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英,主要反应是: SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2

14、、SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2,玻璃是无固定熔点的 混合物。加入氧化钴后的玻璃呈蓝色,加入氧化亚铜后的玻璃呈红色,普通玻璃一般呈淡 绿色,这是因为原料中混有二价铁的缘故。 制造陶瓷的主要原料是黏土,黏土的主要成分:Al2O32SiO22H2O。 12.无机非金属材料 无机非金属材料包含除传统陶瓷外的各种性能优异的精细陶瓷:耐高温的二氧化锆 (ZrO2)陶瓷、高熔点的氮化硅(Si3N4)和碳化硅(SiC)陶瓷;透明的氧化铝、砷化镓 (GaAs)、硫化锌(ZnS)、硒化锌(ZnSe)、氟化镁(MgF2)、氟化钙(CaF2)等氧化 物或非氧化物陶瓷;生物陶瓷;超细微粉体粒子制造的纳米陶瓷

15、等。 (五)、相关试题 1. (2007 年高考海南化学卷,硅)下列物质中,不含有硅酸盐的是 ( ) A.水玻璃 B.硅芯片 C.黏土 D.普通水泥 答案答案:B。 2.(2008 年上海化学22)在石灰窑中烧制生石灰,1 molCaCO3完全分解所需要的能量, 可燃烧 0.453 mol 碳来提供。设空气中 O2体积分数为 0.21,N2为 0.79,则石灰窑产生 的气体中 CO2的体积分数可能是 ( ) A0.43B0.46C0.49D0.52 答案答案:AB 3. (2009 广东理科基础22)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 ( ) 硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 水泥、玻璃、

16、水晶饰物都是硅酸盐制品 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 A B C D 答案答案 A 解析解析 光导纤维的成分是 SiO2,错;陶瓷的成分是 SiO2,而不属于硅酸盐,错。故 A 项正确 4. (2010 上海卷 23)胃舒平主要成分是氢氧化铝,同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8.nH2O)等化 合物。 1)三硅酸镁的氧化物形式为 ,某元素与镁元素不同周期但在相邻一族,且性 质和镁元素十分相似,该元素原子核外电子排布式为 。 2)铝元素的原子核外共有 种不同运动状态的电子、 种不同能级的电 子。 3)某元素与铝元素同周期且原子半径比镁原子半径大,该元素离子半

17、径比铝离子半径 (填“大”或“小”),该元素与铝元素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程 式为: 4) Al2O3、MgO 和 SiO2都可以制耐火材料,其原因是 。 aAl2O3、MgO 和 SiO2都不溶于水 bAl2O3、MgO 和 SiO2都是白色固体 cAl2O3、MgO 和 SiO2都是氧化物 dAl2O3、MgO 和 SiO2都有很高的熔点 答案:1)2MgO.3SiO.nH2O、1s22s1;2)13、5;3)大、Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O;4)ad。 5.(2009 浙江卷28) 单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化 硅制得粗硅

18、(含铁、铝、硫、磷等杂质) ,粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度 450- 500C) ,四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示 意图。 相关信息如下: a.四氯化硅遇水极易水解; b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物; c.有关物质的物理常数见下表: 请回答下列问题: (1)写出装置 A 中发生反应的离子方程式 。 (2)装置 A 中 g 管的作用是 ;装置 C 中 试剂是 ;装置 E 中的 h 瓶需要冷却理由是 。 (3)装置 E 中 h 瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸 馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可

19、能还含有的杂质元素是 (填写元素符号) 。 (4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理, 是铁元素还原成 Fe2+ ,再用 KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离 子方程式是: OHMnFeHMnOFe 2 23 4 2 4585 滴定前是否要滴加指示剂? (填“是”或“否”) ,请说明理由 。 某同学称取 5.000g 残留物,预处理后在容量瓶中配制成 100ml 溶液,移取 25.00ml,试样溶液,用 1.00010-2mol L-1KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时, 消耗标准溶液 20.00ml,则残留物中铁元素的质量分数是 。 答案:(1)MnO2

20、+ 4H + 2Cl Mn2 + Cl2 + 2H2O(2)平衡压强 浓硫酸 使 SiCl4 冷凝(3)Al、P、Cl(4)否;KMnO4溶液自身可作指示剂;4.480%解析解析 制备四氯化硅 的原料为 Cl2和 Si。A 装置为 Cl2的制备装置,B、C 装置为除杂装置。先 B 除去 HCl,再 用 C(浓 H2SO4)除去 H2O 蒸气。Cl2通入粗硅中反应,用冷水将产生 SiCl4冷凝即可。 二、氮族元素 (一) 高考说明 1. 了解氮族元素的相似性和递变性 2. 了解氨气铵盐的性质,掌握氨气的实验室制法和铵根离子的检验,通过对氨气的化学性 质和实验室制法的学习培养对实验现象的观察能力和

21、完成实验的基本操作能力 3. 掌握硝酸的性质和用途,了解硝酸的工业制法 4.了解氮的氧化物及含磷洗涤剂对环境及人类健康的影响 5.初步了解常见化肥的性质 6.通过 NH3、HNO3、NO、NO2 等有关计算规律的探讨,培养巧解计算的 能力 (二)命题预测 以氮及其化合物为知识背景,考查化学基本理论、基本概念、实验操作及化学计算。 将是 2011 届高考的一大特色,另外结合现实生活和环境保护问题,培养人们爱护环境、保 护环境的意识,也将是以后高考的重要方向。 (二) 知识体系 O2(高温、催化剂) 4HNO3(浓)=4NO2+2H2O+O2 强氧化性 不稳定性 HNO3 NaNO2 NaOH M

22、g N2O4 H2O NH3.H2O NH3N2 NONO2 Ag(NH3)2+ NH4Cl AgNO3 NaOHHCl H2O Mg3N2 Cl2、CuO H2加热加压 O2(放电) NH3 O2 SO2 H2O Cu HCl Cu、Fe2+、I- 与金属反应:Cu 与非金属反应:C、S Fe、Al 在冷、浓 HNO3 钝化 Pt、Au 能溶解于王水(浓 HNO3:浓 HCl=1:3) 与还原性化合物反应:Fe2+、SO2、H2S、HI 有机物 硝化反应:C6H6 酯化反应:C3H5(OH)3 2.氮的循环: 3.氮及其化合物的衍变关系: NH3 N2 NONO2HNO3NH4NO3NH3

23、NH3H2ONH4+、OH 4.氮氧化物 各种价态氮氧化物: 1 N (N2O) 、 2 N (NO) 、 3 N (N2O3) 、 4 N (NO2、N2O4) 、 5 N (N2O5) ,其中 N2O3和 N2O5分别是 HNO2和 HNO3的酸酐。气态的氮氧化物几乎都是剧 毒性物质,在太阳辐射下还会与碳氢化物反应形成光化学烟雾 NO 和 NO2性质比较 NO:一种无色气体,难溶于水,不成盐氧化物。常温下,极易被氧化为 NO2:2NO+O2=2NO2 NO2:一种有刺激性气味的红棕色气体,溶于水后与水反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO 氮氧化物溶于水计算方法涉及的可能相关化学反应方程

24、式分别为: 3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO+3O2+2H2O=4HNO3、4NO2+O2+2H2O=4HNO3、NO2+NO+O2 +H2O=2HNO3。 NO 与 NO2混合气体溶于水:反应最后得到的气体是 NO,其体积=V(NO) +1/3V(NO2) NO 与 O2的混合气体溶于水: 若 V(NO)V(O2)=43,则容器内无气体剩余,水可充满容器。 若 V(NO)V(O2)43,则容器内剩余气体为过量的 NO。 若 V(NO)V(O2)41,则 NO2过量,容器内剩余气体为的 NO,体积为过量的 NO2的 1/3。 若 V(NO2)V(O2)Fe3+的氧化 性, H2O2的

25、还原性Fe2+的还原性,A 错; 2H2O22H2O+O2,分解过程中,Fe2+作催化剂,溶液 pH 值不变,B 错, H2O2分解 Fe3+或 Fe2+作催化剂,所以总量不变。因为 Fe2+可导致 H2O2分解,所以 H2O2生 产过程要避免混入 Fe2+,D 正确。1 3 (09 北京卷 8)下列叙述正确的是 A将通入溶液中至饱和,无沉淀产生;再通入,产生沉淀 2 CO 2 BaCl 2 SO B在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解;再加入固体,铜粉仍不溶解 3 2 Cu(NO ) C向溶液中滴加氨水,产生白色沉淀;再加入溶液,沉淀消失 3 AlCl 4 NaHSO D纯锌与稀硫酸反应产生氨气的

26、速率较慢;再加入少量固体,速率不改变 4 CuSO 答案:答案:C2 4.(09 宁夏卷28) (14 分)2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)反应过 程的能量变化如图所示。已知 1mol SO2(g)氧化为 1mol SO3 的 H=-99kJmol-1.请回答下列问题: (1)图中 A、C 分别表示 、 ,E 的大小对该反应 的反应热有无影响? 。该反应通常用V2O5作催化剂,加 V2O5会使图中 B 点升高还是降低? ,理由是 ; (2)图中H= KJmol-1; (3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化 SO2时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再 被氧气氧化。写

27、出该催化循环机理的化学方程式 ; (4)如果反应速率 (SO2)为 0.05 molL-1min-1,则 (O2)= molL-1min-1、(SO3)= molL-1min-1; (5)已知单质硫的燃烧热为 296 KJmol-1,计算由 S(s)生成 3 molSO3(g)的H (要求计 算过程) 。 答案:答案: (1)反应物能量 生成物能量 (2)无 降低 因为催化剂改变了反应的历程使活化能 E 降低 (3)-198 (4) SO2 +V2O5=SO3+2VO2 4VO2+ O2=2V2O5 (4)0.025 0.05 (5) S(s)+O2(g) =2SO2(g)H1=-296 KJ

28、mol-1 , SO2(g)+1/2O2(g) =SO3(g) H2=-99 KJmol-1 3 S(s)+9/2O2(g)=3SO3(g) H=3(H1+H2)=-1185 KJmol-1 5 (09 全国卷27)(15 分) 浓 H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是 2 H2SO4 (浓) + C CO2+ 2 H2O + 2SO2 请从下图中选用所需的仪器(可重复选用)组成一套进行该反应并检出反应产物的装置。 现提供浓 H2SO4、木炭和酸性 KMnO4溶液,其他固、液试剂自选。 (连接和固定仪器用的 玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去) 将所选的仪器按连接顺序由上至

29、下依次填入下表,并写出该仪器中应加试剂的名称及其作 用。 选用的仪器加入的试剂作用 答案:答案: C 浓硫硫和木炭 产生反应物 B 无水硫酸铜 检验是否有水 A 品红 检验 SO2 A 酸性 KMnO4 除去 SO2 A 澄清石灰水 检验 CO2的存在。 6.6.(20102010 全国卷全国卷 1 1)下列叙述正确的是 ALi 在氧气中燃烧主要生成 22 Li O B将 SO2通入溶液可生成沉淀 2 BaCl 3 BaSO C将 CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸 D将 NH3通入热的 CuSO4溶液中能使 Cu2+还原成 Cu 答案:C 7. (20102010 山东卷山东卷 3030)

30、(16)聚合硫酸铁又称聚铁,化学式为,广 24 3 0.5 () () nn m Fe OHSO 泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量 FeS、SiO2 等)制备聚铁和绿矾(FeSO47H2O )过程如下: (1)验证固体 W 焙烧后产生的气体含有 SO2 的方法是_。 (2)实验室制备、收集干燥的 SO2 ,所需仪器如下。装置 A 产生 SO2 ,按气流方向连 接各仪器接口,顺序为 a f 装置 D 的作用是_,装 (填字母) 置 E 中 NaOH 溶液的作用是_。 (3)制备绿矾时,向溶液 X 中加入过量_,充分反应后,经_操作得到溶液 Y,再经浓缩,结晶等步骤

31、得到绿矾。 (4)溶液 Z 的 pH 影响聚铁中铁的质量分数,用 pH 试纸测定溶液 pH 的操作方法为 _。若溶液 Z 的 pH 偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏_。 答案:(1)将气体通入品红溶液中,如品红褪色,加热后又变红,证明有 SO2。 (2)d e b c;安全瓶,防止倒吸;尾气处理,防止污染 (3)铁粉 过滤 (4)将试纸放到表面皿上,用玻璃棒蘸取溶液,点到试纸的中央,然后跟标准比色 卡对比。 低 四、卤族元素 【高考要求】知道卤族元素在元素周期表中的位置,会书写卤族元素的元素符号。 2能通过元素周期律和原子结构理论知识,认识卤族元素性质的相似性和递变性。 3了解氟、氯、溴、碘在

32、物理性质和化学性质上的特殊性,进一步认识结构决定性 质的原理。 4能利用卤素阴离子性质的差别进行物质的鉴别。 【知识结构】 (一) 、卤族元素及其单质、氢化物、卤化银的性质比较 元素名称氟氯溴碘 元素符号FClBrI 周期二三四五周期表中的 位置族 AAAA 相同点原子最外层都是 7 个电子,原子半径都是同周期中最小的 原子结构 不同点随着核电荷数增大,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大 主要化合价-1、+1、+3、+5、+7(F 仅有-1 价) 颜色、状态淡黄绿色气体黄绿色气体深红棕色液体紫黑色固体 密 度按 F2、Cl2、Br2、I2顺序密度逐渐增大 熔沸点按 F2、Cl2、Br2、I2顺

33、序熔沸点逐渐升高 单质 物理 性质 溶解性Cl2、Br2、I2在水中溶解度不大,易溶于 CCl4、C6H6等有机溶剂 氧化性按 F2、Cl2、Br2、I2顺序氧化性逐渐减弱 与 H2化合按 F2、Cl2、Br2、I2顺序与 H2化合越来越难 与 H2O 反应F2与水剧烈反应放 O2,Cl2、Br2、I2与水反应生成 HX 和 HXO 单质 化学 性质与碱反应Cl2、Br2、I2易与碱发生歧化反应生成卤化物和次卤酸盐或卤酸 盐 稳定性按 HF、HCl、HBr、HI 顺序稳定性逐渐减小 水溶液酸性按 HF、HCl、HBr、HI 顺序水溶液酸性逐渐增强 氢 化 物还原性按 HF、HCl、HBr、HI

34、 顺序还原性逐渐增强 颜 色AgF 白色,AgCl 白色,AgBr 淡黄色,AgI 黄色卤化 银溶解性AgF 可溶于水,AgCl、AgBr、AgI 不溶于水也不溶于稀 HNO3 I2的特性易升华;与淀粉呈现蓝色 Br2的保存加水形成水封,以防 Br2的挥发 (二) 、卤素单质在不同溶剂中的颜色 (三)、Cl、Br、I离子的检验 实验室通常用AgNO3和稀HNO3来检验卤素离子的存在。 (四) 、相关试题 1 (09 全国卷13) 含有 a mol FeBr2的溶液中,通入 x mol Cl2。下列各项为通 Cl2过程 单质 溶剂H2OC6H6CCl4汽油C2H5OH F2强烈反应反应反应反应反

35、应 Cl2黄绿色黄绿色黄绿色黄绿色黄绿色 Br2黄橙橙橙红橙橙红橙橙红橙橙红 I2深黄褐浅紫紫色紫深紫浅紫深紫棕深棕 中,溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是 Ax0.4a,2Fe2+Cl22Fe3+2Cl- Bx0.6a,2Br+ Cl2Br2+2Cl Cx=a,2Fe2+2Br+2Cl2Br2+2Fe3+4Cl Dx=1.5a,2Fe2+4Br+3Cl22Br2+2Fe3+6Cl 答案答案:B 2(09 天津卷3)下列实验设计和结论相符的是 A.将碘水倒入分液漏斗,加适量乙醇,振荡后静置,可将碘萃取到乙醇中 B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体水溶液一定显碱性 C.某无色溶液

36、中加 Ba(NO3)2溶液,再加入稀盐酸,沉淀不溶解,则原溶液中一定有 SO42- D.在含 FeCl2杂质的 FeCl3溶液中通足量 Cl2后,充分加热,除去过量的 Cl2,即可得到较纯 净的 FeCl3溶液 答案答案:B 解析解析: A 项,乙醇不可以作为萃取剂,错; B 项,石蕊变蓝,则肯定为碱性,正确。 C 项,若原溶液中含有 SO ,生成 BaSO3,再加入 HCl,则与溶液的 NO 结合,相当于 HNO3,则可以氧化 BaSO3至 BaSO4,沉淀不溶解,故错; D 项,加热时,FeCl3会水解,错。 3 (09 江苏卷11) 下列离子方程式与所述事实相符且正确的是 A漂白粉溶液在

37、空气中失效: - 223 ClO +CO +H O=HClO+HCO B用浓盐酸与反应制取少量氯气: 2 MnO +-2+ 222 MnO +2H +2Cl Mn+Cl+2H O C向溶液中通入过量制: 2 NaAlO 2 CO3Al OH - 2223 3 AlO +CO +2H O=Al OH+HCO D在强碱溶液中次氯酸钠与反应生成:3Fe OH 24 Na FeO -2-+ 42 3 3ClO +2Fe OH=2FeO +3Cl +H O+4H 答案答案:C 解析解析:21 世纪教育网漂白粉失效的化学方程式为 ,那么该反应的离子方程式是 2223 ()2Ca ClOH OCOCaCOH

38、ClO ,A 项错;实验室制取的原理是浓盐 2 223 22CaClOH OCOCaCOHClO 2 Cl 酸和二氧化锰反应,离子方程式为, 2 42MnOHCl 2 22 2MnH OCl 所以 B 项错;D 项,在强碱溶液中,不可能生成,所以 D 错H 4. (09 广东化学9)下列浓度关系正确的是 A. 氯水中:c(Cl2)=2c()+c()+C(HClO)ClOCl B. 氯水中:c()c()c()c()ClH OH ClO C. 等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合:c()=c()Na 3 CH COO D. 溶液中:c 23 Na CO 2 3 3 ( a ) c() c() c()

39、c()NCOOHHCOH 答案:答案:D 解析:解析: 根据氯水中所含粒子的种类可知氯水中也含有氯气分子 A 设置了一个貌似物料守恒的式子 而忽视了氯气分子的存在,故 A 错; 根据 Cl2+H2OHClO+H+Cl,HCl 完全电离 而 HClO 部分电离,可知正确的顺序 c(H+)c(Cl)c(ClO)c(OH),B 错; C 项等物资的量的强碱与弱酸混合生成强碱弱酸盐溶液显碱性 c()c(),再根据OH H 溶液中电荷守恒可以判断 c()c(;Na 3 CH COO D 项比较简单 5.5.(20102010 全国卷全国卷 1 1)下列叙述正确的是 ALi 在氧气中燃烧主要生成 22 L

40、i O B将 SO2通入溶液可生成沉淀 2 BaCl 3 BaSO C将 CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸 D将 NH3通入热的 CuSO4溶液中能使 Cu2+还原成 Cu 【解析】A 错误,因为 Li 在空气中燃烧只能生成 Li2O,直接取材于第一册课本第二章 第三节; B 错误,酸性:HClH2SO3H2CO3所以通入后无 BaSO3沉淀,因为 BaSO3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2;D 错误,溶液中该反应难以发生,先是: 2NH3+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+(NH4)2SO4,接着 Cu(OH)2 CuO+H20,溶液中 NH3不能还原 CuO 为 Cu,要还原必

41、须是干燥的固态!C 正确,强酸制弱酸,酸性:H2CO3HClO,反应为: CO2+H20+Ca(ClO)2=CaCO3+2HClO,直接取材于课本第一册第四章第一节; 【答案】C 6. (20102010 全国卷一全国卷一 1212)一定条件下磷与干燥氯气反应,若 0.25g 磷消耗掉 314mL 氯气 (标准状况) ,则产物中 PCl3与 PCl5的物质的量之比接近于 A1:2 B2:3 C3:1 D5:3 【解析】设 n(PCl3)=X mol, n(PCl5)=Y mol,由 P 元素守恒有: X+Y=0.25/310.008;由 Cl 元素守恒有 3X+5Y=(0.3142) /22.

42、40.028,联立之可解得:X=0.006,Y=0.002 故选 C 7.7.(20102010 山东卷山东卷 1313)下列推断正确的是 ASiO2 是酸性氧化物,能与 NaOH 溶液反应 BNa2O、Na2O2组成元素相同,与 CO2反应产物也相同 CCO、NO、 NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在 D新制氯水显酸性,向其中滴加少量紫色石蕊试液,充分振荡后溶液呈红色 解析:酸性氧化物能够跟碱反应,生成盐和水的氧化物,故 A 正确,因为 2232 2NaOHSiONa SiOH O , 2 Na O 与 2 CO 反应生成 23 Na CO , 22 Na O 与 2 CO 反 应除生成 23 Na CO 外,还生成 2 O ,故 B 错;NO在空气中会发生反应 22 22NOON

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