元素及其化合物Ⅰ非金属元素及其化合物基础知识1非金属.DOC

《元素及其化合物》 Ⅰ非金属元素及其化合物 一、基础知识 1、非金属元素在元素周期表中的位置及其原子结构: 如表: 非金属元素共有22种。其中有6种稀有气体元素, 除H元素在周期表左上部外, 其余21种在周期表右边, 梯线右上方。 非金属元素的原子最外层电子数较多, 一般为4个以上(H、He、B为1、2、3), 原子半径小于同周期的金属元素(稀有气体元素除外) 2、重要非金属单质的性质、存在、制法 (1)非金属单质的结构和物理性质 ①结构: 碳和硅单质为原子晶体如: 金刚石、晶体硅, 其余为分子晶体 ②物理性质: F2浅黄绿色气体、Cl2黄绿色气体、Br2暗红色液体、溴蒸气红棕色、I2黑紫色固体、碘蒸气紫白色、白磷为黄色或白色蜡状固体、硫为浅黄色固体或粉末(重点记忆) (2)化学性质: 见下表 项目 化学式 氧化性 还原性 与O2 反应 与H2 反应 与H2O 反应 与碱 反应 与酸 反应 元素在自然界中存在、制法 F2 强 氧 — 冷暗 爆炸 易 剧烈 卤素单质与强碱反应 — — O2 化 性 — 点燃反应 难 缓 慢 与还原性酸反应 元素游离态。实验室用加热法制O2 K2MnO4 + MnO2 + O2 Cl2 不能 与O2 光照 点燃 反应 氧化法 MnCl2 + Cl2( + 2H2O Br2 直接 化合 加热高温缓慢 氧化法 如: Cl2 + 2NaBr = 2NaCl + Br2 I2 氧 化 反应HBr较 与氧化性酸反应 氧化法 如: Cl2 + 2KI = 2KCl + I2 S 性 为 主 点燃 时反应 不稳定 HI、H2S不稳定 不 反 应 (与浓热强碱反应) 元素游离态 N2 放电 反应 高温高压催化剂反应 不反应 — 元素游离态 P 还 原 性 点燃 反应 不能直接反应 (白磷与热浓强碱反应) 与氧化性酸反应 C 为 主 加热高温缓慢反应 与水蒸气反应 不反应 元素游离态存在 Si 研细硅 粉加热 条件下 反应 不能直接反应 不反应 与强碱反应 — 还原法 SiO2 + 2CSi + 2CO( 3、氢化物 主族 周期 ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 2 CH4 NH3 H2O HF 3 SiH4 PH3 H2S HCl 4 ASH3 H2Se HBr 5 H2Te HI (1)气态氢化物形成与其稳定性 同周期由左(右 形成由难(易; 稳定性渐强 同主族由上(下 形成由易(难; 稳定性渐弱 (2)气态氢化物分子空间构型: CH4: 正四面体型 NH3: 三角锥型 H2O、H2S折线型 HX(卤化氢): 直线型。所有非金属氢化物为分子晶体 (3)氢化物的还原性及其水溶液的酸碱性(0除外) ①同周期由左(右 氢化物的还原性渐弱其水溶液酸性渐强 ②同主族由上(下 氢化物的还原性渐强其水溶液酸性渐强 ③NH3的水溶液呈碱性(例外) ④氢溴酸、氢碘酸、盐酸为强酸 ⑤氢卤酸、氢硫酸为挥发性酸 ⑥ 无氧酸表现出酸性、氧化性、还原性 (4)制法 ①CH4: ②NH3: ③H2S: FeS + H2SO4(稀) == FeSO4 + H2S( ④一般可用相应无氧酸盐与高沸点酸(浓H2SO4、浓H3PO4)反应生成: 注意如HBr、HI 还原性强氢化物应用相应的无氧酸盐与浓H3PO4反应生成。HF应用萤石与浓H2SO4反应生成。 4、氧化物 主族 周期 ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 2 B2O3 CO CO2 NO NO2 N2O5 — — 3 SiO2 P2O5 SO2 SO3 Cl2O7 4 As2O5 SeO2 SeO3 Br2O7 5 TeO2 TeO3 I2O7 (1)晶体类型: SiO2为原子晶体, 其余分子晶体 (2)类别: 不成盐氧化物: NO、CO 最高价氧化物为酸性氧化物, SO2、SeO2、TeO2为酸性氧化物。NO2不是硝酸的酸酐3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO (3)与水反应: SiO2不与水反应 (4)与碱反应: 酸性氧化物 + 碱——盐 + 水(反应物两者之一为可溶性) (5)特性: ①SiO2 + 4HF = SiF4( + 2H2O(氢氟酸腐蚀玻璃反应) ②SO2有漂白性 ③ ④用价态分析法掌握氧化物的氧化性、还原性, 如: SO3无还原性、SO2既有氧化性又有还原性。SO2 + 2H2S = 3S( + 2H2O