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

高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)第頁(yè)共7頁(yè)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）最髙正價(jià)等于主族序數(shù)（0、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)（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、02、Cl2、H2、Br2等，多原子分子的P4、S8、C60、03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02、03；紅磷、白磷；金剛石、石墨等。（2）聚集狀態(tài)及晶體類(lèi)型常溫下有氣態(tài)（H2、02、Cl2、％???）,液態(tài)（笙）、固態(tài)5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)IVA—RH正四面體結(jié)構(gòu)，非極性分子；VA—RH三角錐形，極性分子；VIA—HR為“V”432型，極性分子；VIIA—HR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：NH:HS可被O氧化HBr、HI可被Cl、濃HSO氧化等等。3222245．最髙價(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)，其最髙價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，故非金屬元素的最髙價(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(lèi)最多的元素、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。②空氣中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素：N。③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。④最輕的單質(zhì)的元素：H；最輕的金屬單質(zhì)的元素：Li。⑤單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的非金屬元素：Br；金屬元素：Hg。⑥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。⑦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：So⑧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：So⑨元素的單質(zhì)在常溫下能與水反應(yīng)放出氣體的短周期元素：Li、Na、F。⑩常見(jiàn)的能形成同素異形體的元素：C、P、0、S。(二)鹵族元素氯氣分子式Cl2電子式LC結(jié)構(gòu)式Cl—Cl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)?；瘜W(xué)性質(zhì)：與金屬反應(yīng)將金屬氧化成髙價(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),H+Cl=2HCl(爆炸)2與水反應(yīng)Cl2+H20=HCl+HCl0,HCI0是一種弱酸(HCl0=H++Cl0-),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：2HCl0=2HCl+02f與堿反應(yīng)Cl+2Na0H=NaCl+NaCl0+H0(用于吸收多余Cl)2222Cl+2Ca(0H)=CaCl+Ca(ClO)漂白粉(混合物)+2H022222漂白粉的有效成分為Ca(ClO)2在空氣中易失效變質(zhì)：Ca(ClO)+C0+HO=CaCO；+2HClO2223與還原性物質(zhì)反應(yīng)Cl+2Br-=2Cl-+BrCl+HS=2HCl+S；2222制法：實(shí)驗(yàn)室制法MnO+4HCl(濃)=MnCl+Clf+2H02222業(yè)制法2NaCl+2H0=2Na0H+Hf+Clf2222NaCl(熔融)=2Na+Clf2鹵族元素鹵族元素性質(zhì)的通性及遞變性元素周期表中的位置：第WA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)：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)，最髙正價(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F>Cl>Br>I；與H化合生成HX的反應(yīng)由易至難，且氫化物的22222穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱，即穩(wěn)定性HF>HCl>HBr>HI；最髙價(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)升髙。鹵素及其化合物特性歸納Cl、Br、I與水反應(yīng)類(lèi)型相同，可用通式X+HO=HX+HXO,而F特殊F+2H0=4HF+0,222222222由此得出它們與堿反應(yīng)Cl、Br、I相同，F(xiàn)不同。2222F、Cl、Br與Fe作用得+3價(jià)鐵，而I+Fe=FeI。22222Cl-、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)I+5Cl+6H0=2HI0+10HCl。2223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-+Ag+=AgCl；（白）,Br-+Ag+二Agl（（黃色）,Br+Ag+二AgBr（（淡黃色），I-+Ag+二Agl（（黃色）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2②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)。ClBr2、12溶解性4.知識(shí)框架A呂C1HC1NaClNaClo_NaOHHC1O―歧化反應(yīng)二匕匕化、CuNH4.知識(shí)框架A呂C1HC1NaClNaClo_NaOHHC1O―歧化反應(yīng)二匕匕化、CuNH3氧化KC1O.w濃CH.C1FeCl3.CuCl^Na2SO4PClrPC*（三）氧族元素ClC1ClCl2Br2I2水中黃（溶）橙（溶）黃褐（微溶）CCl4——黃（易溶）橙紅（易溶）紫紅（易溶）1?氧族元素概述（1）包括：氧（8。）、硫（16S）、硒（34Se）、碲（52Te）、#（84Po）等幾種元素。（2）周期表中位置：VIA族；2—6周期。（3）最外層電子數(shù)：6e。（4）化合價(jià)：-2,0，+4，+6（0一般無(wú)正價(jià)）。（5）原子半徑：隨核電荷數(shù)增大而增大，即rOVrSVrSeVrTe。（6）元素非金屬性：從O—Te由強(qiáng)f弱。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。在最髙價(jià)氧化物中均+6價(jià)，分子式為R03。最髙價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的分子式為HRo。24（2）遞變性（O、S、Se、Te）單質(zhì)的溶沸點(diǎn)升髙，氧化性減弱。氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性減小，還原性增強(qiáng)。最髙價(jià)氧化物的水化物酸性減弱。二氧化硫（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HO化合生成HSO，SO+HO=HSO）2232223（2）二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)：具有酸性氧化物通性還原性：SO+Cl+2HO=HSO+2HC12SO+O=2SO22224223弱氧化性：SO+2HS=3S+2HO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pHV5、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。硫酸工業(yè)和硫酸（1）接觸法制硫酸反應(yīng)原理：①造氣：4FeS+11O（g）=2FeO+8SOTOC\o"1-5"\h\z22232氧化：2SO+O=2SO223吸收：SO+HO=HSO224分別對(duì)應(yīng)的設(shè)備：①沸騰爐②接觸室③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HSO吸收SO243（防止形成酸霧）、尾氣處理（用氨水吸收SO,生成（NH）SO，再用HSO處理，便又可生242324成SO。2（2）濃硫酸（98.3%）的特性吸水性：HSO易與HO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TOC\o"1-5"\h\z242可干燥H2S）。脫水性：濃HSO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，24即為脫水性，CHO12C+11HO（濃HSO脫水性）122211224強(qiáng)氧化性：濃HSO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：24Cu+2HSO（濃）=CuSO+SOf+2HO24422C+2HSO（濃）=COf+2SOf+2HO24222HS+HSO（濃）=S+SOf+2HO224222NaI+2HSO（濃）=NaSO+SOf+I+2HO2424222與還原劑反應(yīng)濃HSO的還原產(chǎn)物都為SOo242常溫下，濃HSO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)。24（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髙的吸附

能方。這種具有髙吸收能力的碳，稱為活性炭。活性炭的孔隙多，內(nèi)表面積大，一般為500rn2/g?l000m2/g。活性炭屬于非極性吸附劑，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、NO、Cl、Br、CH(苯)。活性炭用于去毒、防毒。22266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co燃燒不亢分(3)碳及其重要化合物co燃燒不亢分03①6點(diǎn)燃CH斗K'S：CafcH)咼S②HC1咼S2.硅及其重要化合物硅的存在：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)成礦物和巖石的主要成分。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(lèi)似于金剛石，熔沸點(diǎn)髙、硬度大，是良好的半導(dǎo)體。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+O=SiO22Si+2NaOH+HO=NaSiO+2Hf2232硅的制備及提純：SiO+2C=Si+COf，Si+2Cl=SiClSiCl+2H=Si+4HCl22442硅的氧化物SiO2：原子晶體，熔點(diǎn)髙、2硬度大酸性氧化物：但不溶于水，也不與水反應(yīng)SiO+CaO施CaSiOSiO+2NaOH=NaSiO+HO232232與氫氟酸反應(yīng)：SiO+4HF=SiFf+2HO242光導(dǎo)纖維的主要原抖，制造石英玻璃等。(6)硅及其重要化合物HCliJtCO+HjO（五）氮族元素氮族元素概述（1）周期表中的位置：第VA族（N、P、As、Sb、Bi）2—6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.最髙正價(jià)均為+5，負(fù)價(jià)為-3；（Sb、Bi無(wú)負(fù)價(jià)）b.最髙價(jià)氧化物的水化物（HRO或HRO）呈酸性334逆變性（按N-Bi）原子半徑由小到大；氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性減弱；最髙價(jià)含氧酸的酸性減弱（HNO>HPO）；與同周期鹵素、氧族比非金屬性要弱。4氮及其重要化合物（1）氮的化學(xué)性質(zhì)：常溫時(shí)，％不活潑，可代替稀有氣體作保護(hù)氣，但在點(diǎn)燃、放電、髙溫等條件下能與H2、02、Mg等發(fā)生反應(yīng)：N+3H=2NHTOC\o"1-5"\h\z223N+0=2NO22N+3MgdMgN（MgN+6H0=Mg（0H）；+2NHf）（2）氮的氧化物：23232223N元素有+1、+2、+3、+4、+5五種價(jià)態(tài)，分別對(duì)應(yīng)的氧的物為NO、NO、NO、NO（N0）、223224NO其中NO、NO。分別是HNO、HNO的酸酐，NO是無(wú)色還原性較強(qiáng)的有毒氣體，易被O25232523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+O=2NO；3NO+HO=2HNO+NO22223（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（1：700）易液化。化學(xué)性質(zhì)：與水反應(yīng)：NH+HO=NH?HO=NH++OH-32324nh3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)：NH+HC1=NHC1（生成白煙）34與O反應(yīng)：4NH+5O=4NO+6HO+Q2322與CO反應(yīng)（制取尿素）：2NH+CO=CO（NH）+HO232222氨的制法安驗(yàn)室制法：用銨鹽與堿共熱。2NHC1+Ca（OH）=CaC1+2NHf+2HO2232工業(yè)制法：原料為水、煤和空氣N2+3H2=2NH3（4）硝酸（HNO）3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），4HN0=4N0f+0f+2H03222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。與金屬反應(yīng)Cu+4HN0（濃）=Cu（N0）+2N0f+2H0TOC\o"1-5"\h\z332223Cu+8HN0（稀）=3Cu（N0）+2N0f+4H033223Ag+4HN03（?。?3AgN03+N0f+2H20（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3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3閉容器盛裝濃hno3。與非金屬反應(yīng)3C+4HN0（濃）=C0f+4N0f+2H03222S+6HN0（濃）=HSO+6N0f+2H032422C.與其他還原劑反應(yīng)3HS+2HN0（?。?3S（+2N0f+4H02323S02-+2N0-+2H+=3S02-+2N0f+H03342d.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HSO微熱mTOC\o"1-5"\h\z24NaNO（固）+HSO（濃）=NaHSO+