高三化学复习知识梳理：非金属元素的梳理和综合

非金属元素的梳理和综合考点聚焦1考试大纲中对非金属元素及化合物这块内容可分成二部分来理解。第一部分是卤素等典型的非金属元素的化合物；第二部分是其它非金属元素（如氢、氧、硫、氮、磷、碳和硅等）的化合物。每年的化学高考试题中往往都要考查到典型非金属元素及其化合物。2元素化合物知识的考查往往跟元素周期律、物质结构等基础理论内容相综合。最后阶段的复习中要注意元素化合物知识跟基础理论内容的综合应用，提高解决学科内综合问题的能力。3考试大纲中有多条类似于“以为例，了解（或理解、掌握）”的内容叙述，如：以硫酸为例，了解化工生产化学反应原理的确定。初步了解原料与能源的合理利用、“三废处理”与环境保护以及生产过程中的综合经济效益问题等等。对这些内容的要注意理解实质，达到“举一反三”的要求。在这些内容往往是高考命题的重点。4元素化合物知识复习中要注意相似、相近内容的总结归纳。如SO2、CO2、SO3、P2O5、SiO2等都是酸性氧化物，它们在性质有相似之处也有相异点。高考命题时常会把这种关系编入试题中。近几年的高考试题中这种趋向比较明显，值得大家重视。5重视元素化合物知识跟化学实验的综合。近几年的实验试题，都是以元素化合物性质为落点。估计近几年内这种命题趋向不会有太大的变化。知识梳理1氯元素的知识网络2次氯酸、漂白粉的性质HClO分子的结构式为H-O-Cl（氧处于中心），所以电子式为。次氯酸、次氯酸钙等有多方面的性质，经常用到以下几方面性质：（1）HClO是一种弱酸，与碳酸比较电离能力有如下关系：H2CO3HClOHCO3-，请分析下列反应：少量二氧化碳通入NaClO溶液中：NaClO + CO2+H2O=NaHCO3+HClO氯气通入碳酸氢钠溶液中： Cl2+NaHCO3=NaCl+CO2+HClO（2）ClO-是一种弱酸的酸根离子，能发生水解反应：ClO-+H2OHClO+OH-，所以次氯酸钙溶液显碱性。若遇到铁盐、铝盐易发生双水解：3ClO-+Fe3+3H2O=Fe(OH)3+3HClO（3）HClO和ClO-都具有强氧化性，无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应，但不能使品红溶液褪色。如：硫酸亚铁溶液遇漂白粉：2Fe2+ + 5ClO- + 5H2O = 2Fe(OH)3+Cl- + 4HClO漂白粉遇亚硫酸酸盐：ClO-+SO32-=Cl-+SO42-（4）HClO见光易分解：2HClO2HCl+O2（5）次氯酸钙中的Ca2+、ClO-可以表现出一些综合性质。如少量二氧化碳通入次氯钙溶液中：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO注意理解二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠分别跟次氯酸钙溶液反应的差异：Ca(ClO)2+Na2CO3=CaCO3+2NaClOCa(ClO)2+NaHCO3=CaCO3+HClO+NaClO3碳、硅及化合物的联系网络4氧及其化合物相互联系1、氧化性酸与酸的氧化性的区别 酸根部分易得电子有氧化性氧化性酸 酸的氧化性应包括H+的氧化性（酸所共有的）与酸根的氧化性（氧化性酸的特点）两种类型2、根据氯气、硫等非金属单质性质的学习，掌握非金属单质性质的一般方法应从下列几个方面分析： 与氢气的反应；与金属的反应；与氧气的反应；与非金属的反应；与水的反应；与氧化物的反应；与碱的反应；与酸的反应；与盐的反应；（与有机物反应）等。3、掌握化合物性质的一般方法应从下列几个方面分析： 稳定性；可燃性；酸碱性；氧化性和还原性；特殊性等。5氮及其化合物间的转化关系试题枚举 【例1】在F、P、Si、Fe这四种元素中，每种元素都有某些方面区别于某它三种元素。若从中选出氟元素，选择的理由中正确的是（ ）。（A）最高价氧化物对应的水化物酸性最强（B）单质与冷水反应最剧烈（C）单质固态时为分子晶体，熔沸点较低（D）在氧化物：OF6、P2O5、Fe2O3中，OF6最稳定解析题给四种元素比较，最高价氧化物水化物的酸性最强的是磷酸。单质跟冷水反应最剧烈的是F2。单质固态时为分子晶体的有磷和氟，熔沸点较低的是F2。氧化物中OF6最不稳定。所以应选BC。【例2】在溴化钾和碘化钾的混合溶液中通入过量氯气，把溶液蒸干后并将剩余物灼烧，最后残余的物质是（ ）（A）氯化钾 （B）氯化钾和碘 （C）氯化钾和溴 （D）氯化钾和溴化钾解析溴化钾和碘化钾都能与氯气反应： 2KBr + Cl2 = 2KCl + Br2 2KI + Cl2 = 2KCl + I2所以向溶液中通入过量氯气后，溶液中留下氯化钾、溴分子和碘分子，考虑到溴单质极易挥发，所以蒸干过程中，溴单质已挥发掉。考虑到碘单质加热条件下能升华，所以灼烧过程中，碘单质必定已升华了。最后留下的物质必定是氯化钾。选A。【例3】1898年，曾有人发明了固氮的一种方法，该法以石灰石、焦炭、空气为原料。第一步反应是石灰石分解；第二步是使第一步反应产物和焦炭反应，在电炉中的高温下制得第三步反应起始物；第三步反应中另一反应物是空气，该反应也是在电炉中完成的，生成一种固体；第四步是使该固体和水蒸气反应制得氨气。又知该固体中有与N3-互为等电子体的离子。（1）试写出四步反应的化学方程式；（2）试简评该固氮方法。解析 前二步反应分别是石灰石的分解和制造电石的反应：CaCO3CaO+CO2； CaO+3CCaC2+CO第三步反应是CaC2在高温下与空气中的氮气反应，以取得固氮的效果。由于生成物与N3-互为等电子体的离子，氮元素在此生成物中应为-3价，后者与水反应才更有可能生成NH3。N3-的等电子体有CN22-、C2N3-。如果N为-3价，在CN22-中C为+4价，在C2N3-中C为0价，不合理，因此生成物中的该离子只能为CN22-。其化学方程式为：CaC2+N2CaCN2+C ； CaCN2+3H2O=CaCO3+2NH3。这种方法较之现在的合成氨工业，需要消耗大量电能，原料众多，生产成本高，因此，很快被合成氨的催化法代替。所以答案为：（1）CaCO3CaO+CO2； CaO+3CCaC2+CO；CaC2+N2CaCN2+C ； CaCN2+3H2O(g)=CaCO3+2NH3。（2）这种方法，需要消耗大量电能，原料众多，设备重，生产成本高。【例4】为检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生的SO2和CO2气体，设计了如图所示实验装置，a、b、c为止水夹，B是用于储气的气囊，D中放有用I2和淀粉的蓝色溶液浸湿的脱脂棉。请回答下列问题： （1）实验前欲检查装置A的气密性，可以采取的操作是 ；（2）此实验成败的关键在于控制反应产生气体的速率不能过快，由此设计了虚框部分的装置，则正确的操作顺序是 （用操作编号填写）向A装置中加入浓硫酸，加热，使A中产生的气体进入气囊B，当气囊中充入一定量气体时，停止加热；待装置A冷却，且气囊B的体积不再变化后，关闭止水夹a，打开止水夹b，慢慢挤压气囊，使气囊B中气体慢慢进入装置C中，待达到实验目的后，关闭止水夹b；打开止水夹a和c，关闭止水夹b；（3）实验时，装置C中的现象为 ；（4）当D中产生 （多选不得分）现象时，可以说明使E中澄清石灰水变浑浊的是CO2，而不是SO2；A进气口一端脱脂棉蓝色变浅，出气口一端脱脂棉蓝色不变B脱脂棉上蓝色均变浅C脱脂棉上蓝色褪去装置D的作用为 。解析实验装置中接了一个储气的气囊，这是课本实验中没有见到过的。但试题主要还是考查卤族和氧族元素化合物基础知识、实验基本操作等。（1）关闭分液漏斗的活塞，打开止水夹a和b，关闭止水夹c，用手捂热（或微热）圆底烧瓶A，若C中有气泡冒出，移开手掌（或热源）后，C处导管内有水上升，则证明A装置的气密性良好。（2）（3）品红溶液褪色。（4）A；除去SO2并检验SO2已被除净。【例5】氯化碘（ICl）的化学性质跟氯气相似，预计它跟水反应的最初生成物是 A、HI和HClO B、HCl和HIO C、HClO3和HIO D、HClO和HIO解析氯气与水反应的方程式为Cl2 + H2O = HCl + HClO 反应可看做Cl-Cl H-OH互相交换形成HCl + HClO。氯化碘与水反应可认为是ICl H-OH HClIHO，将IHO改成HIO。选项B符合题意。Cl2与水反应是氧化还原反应，而ICl与水反应不是氧化还原反应。 (1) 已知在液氨中下列2个反应能发生，完成并配平方程式： NH4Cl + KNH2 , NH4I + PbNH (2) 已知M为正二价金属，完成下列反应式： M+NH3 ，MO+NH4Cl M(NH2)2 【答案】(1) NH4Cl + KNH2 KCl + 2NH3 2NH4I + PbNH = PbI2 + 3NH3 (2) M+ 2NH3 = M(NH2)2 + H2 MO+ 2NH4Cl = MCl2 + 2NH3 + H2O M(NH2)2MNH + NH3 或 M(NH2)2 M3N2 + 4NH3 【例6】可以验证硫元素的非金属性比氯元素弱的事实是 硫和氢气在加热条件下能形成H2S、H2S受热300左右分解。氯气和氢气在点燃或光照下生成氯化氢，氯化氢很难分解。 向氢硫酸溶液中滴入氯水有单质硫生成 硫、氯气分别与铜和铁反应产物是 FeS、Cu2S、FeCl3、CuCl2 高氯酸（HClO4）的酸性强于硫酸A. B.只有 C.只有 D.只有解析元素非金属性强弱的比较有很多方法。常用的方法有：形成气态氢化物难易程度，易形成气态氢化物者，非金属性强。通常气态氢化物稳定的非金属性强。相同条件下，最高价氧化物的水化物酸性强的非金属性强。非金属单质甲可以在溶液中置换出非金属单质乙，则甲的非金属性强于乙。同种变价金属与不同非金属反应时，生成高价金属化合物时，该非金属性强于生成低价金属化合物对应的非金属，如题中。综上所述选项A符合题意。在理论上还有：易得到电子的非金属单质，其非金属性强。同周期元素在右侧（稀有气体除外），同主族元素在上方非金属性强。【例7】A、B、C是在中学化学中常见的三种化合物,它们各由两种元素组成,甲、乙是两种单质.这些化合物和单质之间存在如下的关系: 化合物A单质甲化合物A和化合物C单质乙和化合物C单质乙化合物B化合物B据此判断:(1)在A、B、C这三种化合物中,必定含有乙元素的是 .(用A、B、C字母填写)(2)单质乙必定是 (填金属或非金属),其理由是 .(3)单质乙的分子式可能是 ,则化合物B的分子式是 .解析 (1) 根据题意，可转化为如下三个反应 甲 乙A， 甲B A + C, A + B乙 C，由可知化合物A中一定含有乙元素，由A中含乙元素，一定来源于化合物B，所以A、B均含有乙元素。(2) 由 看出，该反应一定是氧化还原反应，乙为单质，A、B中又都含有乙元素，所以乙元素在A、B中必有一个显正价，另一个显负价。在中学化学中只有非金属元素显负价，因而乙一定是非金属元素。SO2 O2 SO2 和H2OS和H2O SH2S H2S (3) 单质乙可能是S，B的化学式H2S，A的化学式为SO2，因此可写出下列反应关系 也可认为乙是N2，也可以写出如下反应关系NO O2 NO 和H2ON2和H2O N2 NH3 NH3 【答案】：（1）CO2(SO2)、H2S、AlCl3中任选两种（2）Cl2 ；A中R的化合价必介于B、C之间