非金属知识规律

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非金属知识规律

公主 张奉生

发布日期:2010-04-08 16:01:31


【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S2->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+Cl2 CuCl2;2Cu+S Cu2S,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+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
②电解熔融物:如2KHF2 F2↑+H2↑+2KF
2.分解法:如2KClO3 2KCl+3O2↑ CH4 C+2H2 2H2O2 2H2O+O2↑
3.置换法:如Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 2H2S+O2(不足) 2H2O+2S
4.氧化法:如MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O
4NaBr+3H2SO4+MnO2=2Na2SO4+MnSO4+2Br2+3H2O
2H2S+SO2=3S+2H2O
5.还原法:C+H2O CO+H2,Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 2C+ SiO2 Si+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+2NH3 2KCN+3H2O;△H=+276kJ/mol ①
CO+NH3 HCN+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:2KHS K2S+H2S↑。该反应的化学方程式为KCN+KHS HCN↑+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