高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)：非金屬元素及其化合物

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)：非金屬元素及其化合物（一）非金屬元素概論 1非金屬元素在周期表中的位置 在目前已知的112種元素中，非金屬元素有22種，除H外非金屬元素都位于周期表的右上方（H在左上方）。F是非金屬性最強(qiáng)的元素。2非金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特征及化合價(jià) （1）與同周期的金屬原子相比，最外層電子數(shù)較多，次外層都是飽和結(jié)構(gòu)（2、8或18電子結(jié)構(gòu)）。 （2）與同周期的金屬原子相比較，非金屬元素原子核電荷數(shù)多，原子半徑小，化學(xué)反應(yīng)中易得到電子，表現(xiàn)氧化性。（3）最高正價(jià)等于主族序數(shù)（O、F無(wú)+6、+7價(jià)）對(duì)應(yīng)負(fù)價(jià)以絕對(duì)值等于8主族序數(shù)。如S、N、C1等還呈現(xiàn)變價(jià)。 3非金屬單質(zhì)

2、 （1）組成與同素異形體 非金屬單質(zhì)中，有單原子分子的He、Ne、Ar等稀有氣體；雙原子分子的H2、O2、Cl2、H2、Br2等，多原子分子的P4、S8、C60、O3等原子晶體的金剛石，晶體硅等。同一元素形成的不同單質(zhì)常見(jiàn)的有O2、O3；紅磷、白磷；金剛石、石墨等。（2）聚集狀態(tài)及晶體類型 常溫下有氣態(tài)（H2、O2、Cl2、N2），液態(tài)（Br2）、固態(tài)（I2、磷、碳、硅）。常溫下是氣缽，液態(tài)的非金屬單質(zhì)及部分固體單質(zhì)，固態(tài)時(shí)是分子晶體，少量的像硅、金剛石為原子晶體，石墨“混合型”晶體。4非金屬的氫化物 （1）非金屬氫化物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)IVARH4正四面體結(jié)構(gòu)，非極性分子；VARH3三角錐形，極性分

3、子；VIAH2R為“V”型，極性分子；VIIAHR直線型，極性分子。固態(tài)時(shí)均為分子晶體，熔沸點(diǎn)較低，常溫下H2O是液體，其余都是氣體。（2）非金屬氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性一般的，非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)，生成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定。因此，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性是非金屬性強(qiáng)弱的重要標(biāo)志之一。（3）非金屬氫化物具有一定的還原性如：NH3：H2S可被O2氧化HBr、HI可被Cl2、濃H2 SO4氧化等等。5最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物（含氧酸）的組成和酸性。元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，故非金屬元素的最高價(jià)含氧酸的酸性也是非金屬性強(qiáng)弱的重要標(biāo)志之一。常見(jiàn)元素及其化合物的特性形成化合物種類最多的

4、元素、單質(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì)的元素或氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素：C?？諝庵泻孔疃嗟脑鼗驓鈶B(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素：N。地殼中含量最多的元素、氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)最高的元素或氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素：O。最輕的單質(zhì)的元素：H ；最輕的金屬單質(zhì)的元素：Li 。單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的非金屬元素：Br ；金屬元素：Hg 。最高價(jià)氧化物及其對(duì)應(yīng)水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素：Be、Al、Zn。元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物能起化合反應(yīng)的元素：N；能起氧化還原反應(yīng)的元素：S。元素的氣態(tài)氫化物能和它的氧化物在常溫下反應(yīng)生成該元素單質(zhì)的元素：S。元素的單質(zhì)在常溫下

5、能與水反應(yīng)放出氣體的短周期元素：Li、Na、F。常見(jiàn)的能形成同素異形體的元素：C、P、O、S。（二）鹵族元素 1氯氣 （1）分子式Cl2電子式結(jié)構(gòu)式ClCl（2）物理性質(zhì)：黃綠色有刺激性氣味、有毒、易液化能溶于水（1：2）。（3）化學(xué)性質(zhì)： 與金屬反應(yīng)將金屬氧化成高價(jià)態(tài)Cu+Cl2=CuCl2（棕黃色煙） 與非金屬反應(yīng)H2+Cl2=2HCl（蒼白色火焰，工業(yè)上制HCl），H2+Cl2=2HCl（爆炸）與水反應(yīng)Cl2+H2O=HCl+HClO，HCIO是一種弱酸（HClO=H+ClO），具有強(qiáng)氧化性，可進(jìn)行漂白、消毒殺菌等，在光照下易分解：2HClO=2HCl+O2與堿反應(yīng) Cl2+2NaOH=

6、NaCl+NaClO+H2O（用于吸收多余Cl2）2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2漂白粉（混合物）+2H2O漂白粉的有效成分為Ca(ClO)2在空氣中易失效變質(zhì)：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO與還原性物質(zhì)反應(yīng) Cl2+2Br =2Cl+Br2Cl2+H2S=2HCl+S（4）制法：實(shí)驗(yàn)室制法 MnO2+4HCl（濃）=MnCl2+Cl2+2H2O業(yè)制法 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl22NaCl（熔融）=2Na+Cl2 2鹵族元素 （1）鹵族元素性質(zhì)的通性及遞變性元素周期表中的位置：第A族原子結(jié)構(gòu)相同點(diǎn)：最外層電子數(shù)均為7個(gè)同點(diǎn)：

7、電子層數(shù)不同 主要性質(zhì)的相似性：?jiǎn)钨|(zhì)均為雙原子非極性分子；主要化合價(jià)為l價(jià)，最高正價(jià)為+7價(jià)（F除外）；單質(zhì)具有強(qiáng)氧化性。主要性質(zhì)的遞變性。（從F到I）原子半徑和離子半徑逐漸增大；非金屬性及單質(zhì)氧化性逐漸減弱，即氧化性F2Cl2Br2I2；與H2化合生成HX的反應(yīng)由易至難，且氫化物的穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱，即穩(wěn)定性HFHClHBrHI；最高價(jià)氧化物的承化物的酸性逐漸減弱；鹵離的還原性增強(qiáng)，前面元素的單質(zhì)能把后面的元素置換出來(lái)。單質(zhì)的顏色變深，熔沸點(diǎn)升高。（2）鹵素及其化合物特性歸納Cl2、Br2、I2與水反應(yīng)類型相同，可用通式X2+H2O=HX+HXO，而F2特殊F2+2H2O=4HF+O2，由此得出

8、它們與堿反應(yīng)Cl2、Br2、I2相同，F(xiàn)2不同。F2、Cl2、Br2與Fe作用得+3價(jià)鐵，而I2+Fe=FeI2。 Cl、Br 、I跟AgNO3分別產(chǎn)生白色沉淀、淺黃色沉淀、黃色沉淀；而AgF可溶于水，無(wú)色溶液。 氯水具有漂白性，但溴水、碘水中HBrO和HIO很少，漂白性很差。碘與淀粉變藍(lán)，但淀粉碘化鉀試紙投入氯水中不變藍(lán)，因?yàn)槁人^(guò)量，發(fā)生下列反應(yīng)I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl。氫氛酸為弱酸，余者為強(qiáng)酸，旦酸性逐漸增強(qiáng)；氫氟酸腐蝕玻璃，其他氫鹵酸沒(méi)有此性質(zhì)。（3）鹵離子（X）的檢驗(yàn)（X=Cl、Br、I）在含有鹵離子（X）的溶滾中，加入：HNO3酸化的AgNO3溶液。Cl+A

9、g+=AgCl（白），Br +Ag+=AgI（黃色）， Br+Ag+=AgBr（淡黃色），I+Ag+=AgI（黃色） 3鹵素單質(zhì)及化合物的特殊性F只顯-1價(jià)，一般無(wú)含氧酸，氟氣能跟稀有氣體反應(yīng)，氫氟酸是弱酸，但能腐蝕玻璃，CaF2難溶于水。而AgF易溶于水溴是常溫下惟一呈液態(tài)的非金屬，易揮發(fā)。碘易升華，碘遇淀粉反應(yīng)生成藍(lán)色物質(zhì)。Cl2、Br2、I2溶解性 Cl2Br2 I2水中黃(溶)橙(溶) 黃褐(微溶)CCl4黃(易溶)橙紅(易溶)紫紅(易溶)4知識(shí)框架（三）氧族元素 1氧族元素概述（1）包括：氧（8O）、硫（16 S）、硒（34 Se）、碲（52 Te）、釙（84 Po）等幾種元素。（2

10、）周期表中位置：VIA族；26周期。（3）最外層電子數(shù)：6e。（4）化合價(jià)：2，0，+4，+6（O一般無(wú)正價(jià)）。 （5）原子半徑：隨核電荷數(shù)增大而增大，即rOr Sr Ser Te。（6）元素非金屬性：從OTe由強(qiáng)弱。2氧族元素性質(zhì)的相似性及遞變性（1）相似性 最外層電子都有6個(gè)電子，均能獲得2個(gè)電子，而達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。在氣態(tài)氫化物中均顯2價(jià)，分子式為H2R。在最高價(jià)氧化物中均+6價(jià)，分子式為RO3。最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的分子式為H2 RO4。（2）遞變性（O 、S、 Se、 Te）單質(zhì)的溶沸點(diǎn)升高，氧化性減弱。氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性減小，還原性增強(qiáng)。最高價(jià)氧化物的水化物酸性減弱。 3二氧化硫 （

11、1）二氧化硫的物理性質(zhì)：無(wú)色有刺激性氣味，有毒，密度比空氣大，易液化、易溶于水（與H2O化合生成H2 SO3，SO2+H2O =H2SO3）（2）二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)：具有酸性氧化物通性還原性：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl 2SO2+O2=2SO3弱氧化性：SO2+2H2S=3S+2H2O漂白性：SO3可使品紅褪色（可逆，加熱又恢復(fù)紅色） （3）二氧化硫的污染 SO2是污染大氣的主要有害物質(zhì)之一，直接危害是引起呼吸道疾病。形成酸雨pH5、6，破壞農(nóng)作物、森林、草原、使土壤酸性增強(qiáng)等等。含SO2的工業(yè)廢氣必須經(jīng)過(guò)凈化處理才能排放到空氣中。4硫酸工業(yè)和硫酸（1）接觸法制硫酸反應(yīng)原理

12、：造氣：4FeS2+11O2(g)=2Fe2O3+8SO2 氧化：2SO2+O2=2SO3吸收：SO3+H2O=H2SO4分別對(duì)應(yīng)的設(shè)備：沸騰爐 接觸室 吸收塔具體措施：粉碎礦石、過(guò)量空氣、熱交換、催化氧化、逆流、循環(huán)、濃H2 SO4吸收SO3（防止形成酸霧）、尾氣處理（用氨水吸收SO2，生成(NH4)2SO3，再用H2SO4處理，便又可生成SO2）。（2）濃硫酸（98.3）的特性吸水性：H2SO4易與H2O結(jié)合，并放出大量熱，所以濃硫酸常做酸性氣體的干燥劑(不可干燥H2S)。脫水性：濃H2SO4遇見(jiàn)某些有機(jī)化合物，可將其中氫、氧原子個(gè)數(shù)按2:1比例脫去，即為脫水性，C12H22O1112C1

13、1H2O(濃H2SO4脫水性)強(qiáng)氧化性：濃H2SO4與金屬、與非金屬、與具有還原性物質(zhì)發(fā)生氧化-還原反應(yīng)，如：Cu2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2+2H2OC2H2SO4(濃)=CO2+2SO2+2H2OH2S+H2SO4(濃)=SSO2+2H2O2NaI2H2SO4(濃)= Na2SO4+SO2+I2+2H2O與還原劑反應(yīng)濃H2SO4的還原產(chǎn)物都為SO2。常溫下，濃H2SO4使Fe、Al表面發(fā)生鈍化(生成致密氧化膜)，而不發(fā)生產(chǎn)生氣體的反應(yīng)。（四）碳族元素1碳及其重要化合物（1）一氧化碳和二氧化碳（2）活性炭的吸附作用及其應(yīng)用 木材干餾所得的固態(tài)產(chǎn)物是木炭，木炭由于它的孔隙被干餾時(shí)產(chǎn)生

14、的油脂等物質(zhì)所覆蓋，吸附能力較弱，經(jīng)活化處理增加表面積后就有高的吸附能方。這種具有高吸收能力的碳，稱為活性炭?；钚蕴康目紫抖啵瑑?nèi)表面積大，一般為500rn2/gl000m2/g?；钚蕴繉儆诜菢O性吸附劑，因此易吸附非極性或弱極性物質(zhì)。常見(jiàn)的易被活性炭吸附的物質(zhì)及應(yīng)用如下： 有毒的氣體（或蒸汽）：NO、NO2、Cl2、Br2、C6H6（苯）?；钚蕴坑糜谌ザ?、防毒。色素。活性炭用于溶液脫色（漂白），如制造白糖工業(yè)中可用活性炭做脫色劑。水中有臭味的物質(zhì)?；钚蕴坑糜谒某魞艋?。 （3）碳及其重要化合物2硅及其重要化合物 （1）硅的存在：自然界中以化合態(tài)存在，含量?jī)H次于氧，排第二位，是構(gòu)成礦物和巖石的主

15、要成分。（2）硅島單質(zhì)：有晶體硅和無(wú)定形硅兩種同素異形體，晶體硅是原子晶體，類似于金剛石，熔沸點(diǎn)高、硬度大，是良好的半導(dǎo)體。（3）硅的性質(zhì)：性質(zhì)穩(wěn)定不易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng) Si+O2=SiO2 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2（4）硅的制備及提純：SiO2+2C=Si+CO ， Si+2Cl2=SiCl4 SiCl4+2H2=Si+4HCl（5）硅的氧化物SiO2：原子晶體，熔點(diǎn)高、硬度大酸性氧化物：但不溶于水，也不與水反應(yīng) SiO2+CaOCaSiO3 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O與氫氟酸反應(yīng)：SiO2+4HF=SiF4 +2H2O光導(dǎo)纖維的主要原抖，制造

16、石英玻璃等。（6）硅及其重要化合物（五）氮族元素 1氮族元素概述 （1）周期表中的位置：第VA族（N、P、As、Sb、Bi）26周期（2）原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相同點(diǎn)：最外層電子數(shù)均為5個(gè)不同點(diǎn)：電子層數(shù)不同（3）主要性質(zhì)：相似性：a最高正價(jià)均為+5，負(fù)價(jià)為3；（Sb、Bi無(wú)負(fù)價(jià)）b最高價(jià)氧化物的水化物（HRO3或H3RO 4）呈酸性逆變性（按NBi）原子半徑由小到大；氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性減弱；最高價(jià)含氧酸的酸性減弱（HNO3H3PO4）；與同周期鹵素、氧族比非金屬性要弱。2氮及其重要化合物 （1）氮的化學(xué)性質(zhì)：常溫時(shí)，N2不活潑，可代替稀有氣體作保護(hù)氣，但在點(diǎn)燃、放電、高溫等條件下能與H2、O2、Mg等發(fā)

17、生反應(yīng)：N2+3H2=2NH3N2+O2=2NON2+3MgMg3N2 （Mg3N2+6H2O=Mg(OH)2 +2NH3 ）（2）氮的氧化物：N元素有+l、+2、+3、+4、+5五種價(jià)態(tài)，分別對(duì)應(yīng)的氧的物為N2O、NO、N2O3、NO2(N2O4)、N2O5 其中N2O3、N2O5。分別是HNO2、HNO3的酸酐，NO是無(wú)色還原性較強(qiáng)的有毒氣體，易被O2氧化。NO2是紅棕色易溶于水的刺激性的有毒氣體，氧化性較強(qiáng)，能氧化SO2使?jié)駶?rùn)的KI一淀粉試紙變藍(lán)。重要反應(yīng)：2NO+O2=2NO2；3NO2+H2 O=2HNO3+NO（3）氨氣的性質(zhì)及用途物理性質(zhì)：無(wú)色有刺激性氣味的氣體，極易溶于水（1：

18、700）易液化。化學(xué)性質(zhì)：與水反應(yīng)：NH3+H2O=NH3H2O=NH4+OHNH3是惟一能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙交藍(lán)的氣體，常用此性質(zhì)檢驗(yàn)NH3。與酸反應(yīng)：NH3+HCl=NH4Cl（生成白煙）與O2反應(yīng)：4NH3+5O2=4NO+6H2O+Q與CO2反應(yīng)（制取尿素）：2NH3+CO2=CO(NH2)2+H2O氨的制法 安驗(yàn)室制法：用銨鹽與堿共熱。2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3+2H2O工業(yè)制法：原料為水、煤和空氣N2+3H2=2NH3（4）硝酸（HNO3）硝酸的化學(xué)性質(zhì)：HNO3為強(qiáng)酸，除具有酸的通性外還具有以下特性：不穩(wěn)定性：（見(jiàn)光受熱易分解），4HNO 3=4NO2+

19、O2 +2H2O強(qiáng)氧化性：無(wú)論稀濃HNO3均具有強(qiáng)氧化性，與金屬反應(yīng)時(shí)，即使是比氫活潑的金屬也不放出氫氣。a與金屬反應(yīng)Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO+2H2 O（利用此反應(yīng)可以洗滌附在器皿內(nèi)壁上的銀）冷濃HNO3可使Al、Fe等金屬表面生成一層致密氧化膜而發(fā)生鈍化，故可用Al、Fe等材料制成的密閉容器盛裝濃HNO3。b與非金屬反應(yīng)C+4HNO3(濃)=CO2+4NO2+2H2 OS+6HNO3(濃)=H2SO4+6NO2+2H2O c與其他還原劑反應(yīng)3H2S+2HNO3(稀)=3S+2NO+4H2O 3SO32+2NO3+2H+=3SO42+2NO+H2Od與有機(jī)物反應(yīng)硝化反應(yīng)（如與苯反應(yīng)）；酯化反應(yīng)（如與纖維素反應(yīng)）；顏色反應(yīng)（如與蛋白質(zhì)反應(yīng)）。硝酸的制法：實(shí)驗(yàn)室制法：硝酸鹽與濃H2SO4微熱mNaNO3(固)+H2SO4(濃)