无机非金属元素及其化合物

一. 教学内容：无机非金属元素及其化合物

二. 教学目标

重点掌握几种常见典型物质的物理性质和化学性质；

掌握硫酸、硝酸的化学性质；

掌握氯气、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、二氧化碳、氨气、氢气的实验室制法和气体的收集与尾气的吸收。

三. 教学重点、难点

元素化合物是高中化学的主体，这部分内容与基本概念、基本理论相互渗透，与化学实验、化学计算联系紧密。复习元素化合物，要运用规律、把握关键、抓住重点、联系实际、编织元素化合物的科学体系。

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，它们的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。

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：H2CO3>HClO>HCO3-，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- H2O< height:6.75pt' > HClO 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

漂白粉遇亚硫酸盐：ClO- SO32-=Cl- SO42-

（4）HClO见光易分解：2HClO 2HCl 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↓ 2NaClO

Ca（ClO）2 NaHCO3=CaCO3↓ HClO NaClO

3. 碳、硅及化合物的联系网络

4. 氧及其化合物相互联系

5. 氮及其化合物间的转化关系

6. 熟记常见物质的颜色和状态：

7. 常见物质的毒性。

（1）有毒的单质：氯气、溴、氟气、Hg、As等

（2）有毒的气体或蒸气：氯气、氟气、溴蒸气、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、三氧化硫（熔点：16.8℃）、甲醛、苯蒸气、硝基苯

（3）有毒的离子：重金属阳离子，如Cu2 、Ag 、Pb2 、Hg2 等。

8. 常温下，呈液态的物质有：H2O、Br2、Hg、乙醇、乙醛（沸点20.8℃）、乙酸（熔点16.6℃）、苯、四氯化碳、氯仿等。

9. 气体中极易溶于水的气体有：氟化氢、氨、氯化氢、碘化氢、二氧化硫、二氧化氮。

10. 常见物质的漂白性：

（1）氧化漂白型：HClO、Ca（ClO）2、Na2O2、H2O2、HNO3、O3等，漂白过程不可逆。

（2）化合漂白型：SO2、H2SO3等，漂白过程可逆。

说明：a：漂白性是指化学变化。活性炭为疏松、多孔的物质，具有较大的表面积，可以吸附一些有色物质而使之褪色，是物理变化。

b：漂白一般是指使有机物褪色，即使使无机物褪色也不叫漂白，如二氧化硫使碘水褪色。

c：两种不同的漂白剂混合可能失去漂白作用，如二氧化硫和氯气按1：1的体积比混合，生成了盐酸和硫酸，不再具有漂白性。

11. 离子检验中的注意事项：

（1）检验Ag ：加入Cl-，产生白色沉淀，沉淀不溶于稀硝酸（不能加盐酸或硫酸）。

（2）检验SO42-：加入Ba2 ，产生白色沉淀，沉淀不溶于稀盐酸（不能加硝酸或硫酸）。最佳方法是先加盐酸，无气体或无沉淀产生，再加Ba2 ，有白色沉淀产生。既要防止SO32-的干扰，又要防止Ag 的干扰。

（3）加入不同的酸可能产生的气体有：氢气、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、一氧化氮、二氧化氮等。

（4）加入强碱产生的气体有：氨气、氢气（铝或硅与氢氧化钠反应）。

12. 掌握硝酸、硫酸、盐酸与不同金属的反应规律。

13. 掌握常见的几个连续氧化规律（反应条件略）：

（1）NH3→ NO →NO2

（2）H2S →S→SO2→SO3

（3）Na→Na2O→Na2O2

（4）C→CO→CO2

14. 推断题中千万不能忽视的几种物质（因为它们不满足同主族的最高正价或最低负价）：FeS2、Na2O2、H2O2、CaC2、Fe3O4、N2O等。

【典型例题】

例1. 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

答案：B

例2. 可以验证硫元素的非金属性比氯元素弱的事实是

①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。

②向氢硫酸溶液中滴入氯水有单质硫生成

③硫、氯气分别与铜和铁反应的产物是 FeS、Cu2S、FeCl3、CuCl2

④高氯酸（HClO4）的酸性强于硫酸

A. ①②③④ B. 有①② C. 只有②③④ D. 只有③④

解析：元素非金属性强弱的比较有很多方法。常用的方法有：

①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。

②相同条件下，最高价氧化物的水化物酸性强的非金属性强。

③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。

④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③。综上所述选项A符合题意。

在理论上还有：①易得到电子的非金属单质，其非金属性强。②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3. 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：

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① 甲＋乙→A，② 甲＋B→ A＋C， ③A＋B→乙＋C，由①可知化合物A中一定含有乙元素，由②A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③ 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。

（3）单质乙可能是S，B的化学式为H2S，A的化学式为SO2，因此可写出下列（左）反应关系，也可认为乙是N2，可以写出如下（右）反应关系

答案：（1）A、B均含有乙元素；（2） 乙一定是非金属元素，乙元素在A、B中必有一个显正价，另一个显负价，而在中学化学中只有非金属元素显负价。

（3）单质乙可能是S，B的化学式H2S，A的化学式为SO2；也可以是N2、NH3和NO

例4. A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如下图所示（反应条件未标出），其中反应①是置换反应。

⑴若A、D、F都是非金属单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，则反应①的化学方程式是____________________________________。

⑵若A是常见的金属单质，D、F是气态单质，反应①在水溶液中进行，则反应②（在水溶液中进行）的离子方程式是 _________________________；已知1 g D与F反应生成B时放出92.3 kJ热量，写出该反应的热化学方程式________________________________。

⑶若B、C、F都是气态单质，且B有毒，③和④两个反应中都有水生成，反应②需要放电才能发生，A、D相遇有白烟生成，则C的电子式是________________，反应③的化学方程式是 _________________________________________。

⑷若A、D为短周期元素单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子核外最外层电子数D是A的2倍，③和④两个反应中都有红棕色气体生成，则反应④的化学方程式是_________________________________________。

答案 ：⑴SiO2＋2C

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