基本信息
[知识要点]
一、从原子结构的角度,认识非金属元素在周期表中的位置,由“位置”推断性质及其主要反应。
1.周期表中的位置:
(1)位于周期表的右上方(从B到At斜线),共22种元素(包括稀有气体)
(2)除稀有气体在零族外,均在主族(除H、He、B外,大多数原子最外层中子数≥4
(3)化合物可表示为负价(与氢和金属化合时),也可表现为正价。
2.结构及物理性质:
(1)小分子物质:如稀有气体和双原子分子的X2、O2、N2等,常为气体,分子晶体。
(2)多原子分子:如S8、P4等,通常为固体,是分子型晶体,熔沸点不高,易挥发。
(3)“大分子”物质:如金刚石、晶体硅、硼等。均为原子晶体,熔、沸点高。
3.单质化学性质:
(1)与水反应:大多数不与水反应,但卤素部分与水反应,碳与水蒸汽反应;
(2)与酸反应:非金属单质一般不与酸反应,但碳、硫、磷、碘被浓H2SO4氧化;
(3)与碱反应:Cl2、S、P在强碱中发生反应,Si在碱中生成含氧酸盐和氢气;
(4)氧化还原性:O¬2、F2、Cl2、Br2具有强氧化性,C、Si、P以还原性为主;
二、以氧化还原反应知识为主导,以元素价态变化和复分解反应的规律为主线,熟练掌握常见非金属的单质及化合物的性质及其转化关系。
三、运用所掌握的知识进行必要的分析、推计算,解释、认证一些具体的化学问题,掌握推断题常见的题眼和方法:顺推法、逆推法、逻辑推理、讨论法等。
[例题解析]
1.U、V、W、Y、Z六种物质之间存在如下反应:
(1)U + KOH V + W + H2O
(2)X W + Y
(3)X + W + H2SO4 U + Z + H2O
其中U和Y是单质,在常温下都是气体,Z是硫酸盐,由此可推断它们是
U ,V ,W ,
X ,Y ,Z 。
评析:此题考察了单质及化合物之间的相互转化。解答此题的突破口:U是气体单质,知A是非金属单质,又因为A能与碱反应,立即联想U是Cl2,W是KCl和KClO中的一种。 因为Y是气体,结合W可能是KCl及 X W + Y,则Y可为O2,W为KCl,X为KClO3。解答化学综合推断题的有效方法是:根据题中提供的有效信息,迅速将问题与我们学过的重要化学方程式建立联想,然后以化学方程式为思维依据去进行正推、反推和类推使问题解决。
答案:U、Cl2 V、KClO W、KCl X、KClO3 Y、O2 Z、K2SO4
2.某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种:(A)氯化钠,(B)硫化钠,(C)亚硫酸钠,(D)硫代硫酸钠,(E)硫酸钠,(F)碳酸钠,向此溶液中加入适量稀硫酸,有浅黄色的沉淀析出,同时有气体产生,此气体有臭鸡蛋气味,可使澄清的石灰水变浑浊,不能使品红试液褪色,根据上述实验现象回答下列问题。
(1)不能使品红试液褪色,说明该气体中不含 (填分子式)。
(2)此无色溶液中至少存在哪几种钠盐?请写出全部可能的情况(填写相应的字母)。
第一种情况是 ,
第二种情况是 ,
第三种情况是 ,
第四种情况是 。
(可不填满,也可补充)
本题的关键在于从量的角度上来分析H2S之间的反应,并且要求学生从学过的气相反应迁移到溶液中,考查学生的思维能力。有臭鸡蛋气味,说明气体中必有H2S,则其中必有Na2S,气体不能使品红褪色,说明气体中没有SO2,能使澄清的石灰水变浑浊,说明气体中必有CO2,则盐中必有Na2CO3,加入硫酸后有浅黄色沉淀S,分析有两种情况产生S单质,一种是Na2S2O3与H2SO4反应,另一种Na2SO3与 H2SO4反应,应产生气体SO2,注意审题中至少两字。本题取材平淡无奇,但寓难点于平淡中,在定性中暗含了量的关系,作出判断需要较大的思维强度,学生易产生轻视的心理状态,全面考查了科学素质和心理素质。
答案:(1)不含SO2 (2) B C F (3)B D F
3.“卤块”的主要成分为MgCl2(含Fe2+ 、Fe2+、 Mn2+等杂质离子),若以它为原料,按如下工艺流程图,即可制得“轻质氧化镁”,如果要求产品尽量不含杂质离子,而且成本较低,流程中所用试剂或pH控制可参考下列附表确定。
滤液 ④ 沉淀物
卤块 ① 溶液 ② 溶液 ③ 过滤
沉淀物
沉淀物 气体
轻质氧化镁
表1 生成氢氧化物沉淀的PH值
物质开始沉淀完全沉淀
Fe(OH)32.73.7
Fe(OH)27.69.6
Mn(OH)28.39.8
Mg(OH)29.611.1
请填写下列空白:
(1)在步骤②加入的试剂X,最好的选择应是 ,其作用是 。
(2)在步骤③加入的试剂Y应是 ,之所以要控制PH = 9.8,其目的是
。
(3)在步骤⑤时发生的化学反应方程式是 。
本题考查了学生查阅和应用数据的能力,将经济价值观与化学反应的选择结合在一起考查了学生的评价能力。为除去Fe2+、Fe3+、Mn2+等离子,从表1可看出,当PH = 9.8时,Fe2+、Fe3+、Mn2+完全沉淀,Mg2+也有少部分生成Mg(OH)2而进入沉淀中,保证了产品的纯度。为将Fe2+氧化Fe3+,有两种氧化剂可以采用,从表2中的价格可知,应选漂液,用纯碱比烧碱价格低(表2),④加入Na2CO3生成MgCO3沉淀。将硬水软化中的知识迁移到MgO的生产里来,MgCO3在水中煮沸生成Mg(OH)2沉淀再灼烧生成MgO。本题联系生产实际,步骤不是十分复杂,关键是选取试剂要合理——既要达到产品质量要求,又要成本低廉,考查学生分析问题的能力。
答案:(1)漂液 使Fe2+氧化成Fe3+
(2)烧碱 使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀以便过滤除去。
(3)MgCO3 + H2O == Mg(OH)2 + CO2
4.(2004年江苏)下图中,A是一种无色液体,G是极易溶于水的碱性气体,Y是胃酸的主要成分,K是不溶于稀硝酸的白色沉淀,反应⑤是工业制X的主要反应之一。
请按要求填空:
(1)写出下列物质的化学式:A: ,E: F: ,Y: 。
(2)反应⑤的化学方程式为: 。
(3)1molB通过反应②得到1molF,B中F的质量分数为72%,则B的化学式为: 。
答案: (1)H2O N2 Ag HCl (2)4NH3+5O2 4NO+6H2O (3)AgN3
[课堂精练]
一、选择题
( )1.2molMnO2与含HCl为4mol的浓盐酸共热,在不考虑HCl挥发的情况下得到的Cl2为:
A.2mol B.1mol C.小于1mol D.大于1mol
( )2.将淀粉——KI混合液装在半透膜的容器里,浸泡在盛有蒸溜水的烧杯中,过一段时间后,取杯中液体进行实验,其中不能证明半透膜是否有破损的实验方法及现象是:
A 加碘水变蓝色 B 加碘水不变蓝色
C 加硝酸银溶液产生黄色沉淀 D 加氯水变蓝色
( )3.在氢硫酸溶液中加入少量下列物质:① O2 ② Cl2 ③SO2 ④ CuSO¬4能使溶液PH减小的是:
A ①③ B ②④ C ②③④ D ①
( )4.将等体积的硫化钠溶液与亚硫酸钠溶液混合,并加入适量硫酸,有黄色沉淀产生。微热,无酸性气体产生,这表明混合溶液中Na¬2S与Na¬2SO¬3 的物质的量比是:
A 3∶2 B 1∶2 C 2∶1 D 1∶1
( )5.某混合气体可能有CO、CO2、NH3、HCl、 H2和水蒸汽中的一种或几种,当依次通过澄清的石灰水(无浑浊现象),氢氧化钡溶液(有浑浊现象),浓硫酸,灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)时,则可断定该混合物中一定有:
A.HCl、CO2、H2 B.CO、H2、H2OC.CO、H2、NH3 D.HCl、CO、H20
二、填空:
6.在一密闭容器中盛m升Cl2和H2的混合气体,用电火花引燃后,恢复到原状态,发现混合气体仍为m升,用足量的NaOH溶液吸收引燃后的气体,结果气体被完全吸收。由此上可知,原混合气体中Cl2和H2的物质的量之比可能是
7.若把Fe3O4看作“混合氧化物”时,可以写成FeO•Fe2O3,若看作一种盐时又可写成Fe(FeO2)2。根据化合价规则和这种书写方法,Pb¬3O4可以分别写成___________ 和 。等物质的量的Fe3O4和Pb3O4分别和浓盐酸反应时,所消耗HCl的物质的量相等,不同的是,高价的铅能将盐酸氧化而放出氯气。试写出Fe3O4、Pb3O4分别和盐酸反应的化学方程式: , 。
8.下面列出的框图中,A是一种正盐,D的式量比C的式量大16,E是酸,不管X是强碱还是强酸,都有如下转化关系:
A x B y C y D z E
当X是强酸时,A、B、C、D、E均含有同一种元素,当X是强碱时,A、B、C、D、E均含有另外一种元素。
回答下列问题(用化学式填空)(1)A是 ,Y是 ,Z是 。
(2)当X是强酸时,E是 ;当X是强碱时,E是 。
9.下图是表示混合物X的系列反应方框图。已知:(1)组成X的各元素均为短周期元素;(2)X是由两种常见固态化合物混合而成。请填写下列空白。
(1)X是 。
(2)反应①化学方程式 。
反应②化学方程式 。
B K的浓溶液
H +O2 J +B k CH3
B +
D (焰火反应呈黄色) TNT
C
C E
I I的浓溶液
F
10.在一定条件下,单质X和单质Y反应,生成化合物Z,Z与水作用可生成气体G和白色沉淀P(如下图所示),已知气体G与空气之密度比约为1.17。
单质X 气体G
化合物Z
单质Y 沉淀P
(1)组成单质X和单质Y的元素分别属第 族和第 族;
(2)化合物Z的化学式为 ;
(3)每生成1mol氧化G,同时应得到 mol沉淀P。
[专题精练]
一、选择题:
( )1.湿润的淀粉碘化钾试纸接触某气体而显蓝色,该气体中可能有①Cl¬2
②NO2¬ ③H2S ④SO2 ⑤HCl ⑥溴蒸气:
A、①③④ B、 ①②⑤ C、①②⑥ D、②④⑤
( )2.有一种碘和氧的化合物可以称为碘酸碘,其中碘元素是+5、+3两种价态,则这种化合物的化学式是
A、I2O4 B、I3O5 C、I¬¬4¬O7 D、I¬¬4O¬9
( )3.将下列固体在隔绝空气的密闭容器中用酒精灯加热,在加热过程中发生了化学变化,但冷却后却又聚集为原来的物质是
A、碘 B、氯化铵 C、碘化铵 D、碳酸钠
( )4.在一种酸性溶液中,存在NO3—、I—、Cl—、Fe3+一种或几种离子,向该溶液中加入溴水,溴单质被还原,由此可推断溶液中
A、一定含有I—,不能确定是否有Cl— B、一定含有NO3—;
C、不含有Fe3+ D、一定含有I—、NO3—和Cl—。
( )5.已知反应:2NO2 + 2NaOH == NaNO3 + NaNO2 + H2O
NO2 + NO + 2NaOH == 2NaNO2 + H2O有一由mmolNO2和nmolNO组成的混合气体通入NaOH溶液,充分反应后无气体剩余,则m、n的关系可能是
A、 m = n B、m >n C、m