高三化学二轮专题复习精品资料模块三元素及其化合物.pdf
《高三化学二轮专题复习精品资料模块三元素及其化合物.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高三化学二轮专题复习精品资料模块三元素及其化合物.pdf(20页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、模块三元素及其化合物 专题一非金属知识规律 (1) 插入图片 专情动态分析 非金属元素及其化合物的考查在历年的高考题型中都有体现。其中出现较多的是选择 题、填空题、物质推断题,试题通常以基础题、中档题出现居多,有时以计算题或实验题作 为拉开分数的较难试题。除在选择题中直接考查元素及其化合物的结构、性质、 制法及相互 转变关系外, 更重要的是以元素及其化合物结合其他元素及其化合物知识为载体,综合氧化 还原、强弱电解质、平衡移动原理、物质结构等理论知识,对思维能力进行综合考查。热点 是以氧化还原反应为知识内容,以化工生产或环境保护为背景,综合考查物质的性质以及与 此相关的理论、 实验和计算, 并渗
2、透许多常见化学用语的考查。预计今后会有各族元素信息 知识型、综合型试题出现。 卤素是典型的非金属元素,是高考的重点内容。其主要热点是: 卤素及其化合物的性 质,既有对某一具体知识点考查的选择题,又有与其他元素(如铁、硫等 )或者与电解氯化钠 溶液相结合组成框图的物质推断题,还有对卤素性质、制法、用途等全面考查的综合题,尤 其是以氯气的性质及其实验室制取装置为基础的实验题,曾多次出现在高考试题中。卤素 性质的迁移应用,主要考查分析能力、适应新情境的能力及知识的迁移应用能力。卤素知 识与现代生产、 日常生活、医疗保健、科学技术等各方面有着广泛的联系,如海洋资源的开 发与利用、氯碱工业、漂白粉应用、
3、饮用水消毒、氟与人体健康、碘与甲状腺肿、碘化银与 人工降雨等。 这些内容既能与化学基本理论、其他元素化合物知识、化学实验和化学计算融 为一体, 又能与电学等物理学知识、激素调节等生物学知识密切相关,常作为进行学科间相 互综合、 相互渗透考查的内容载体。所以卤素与实际相联系的知识必将是今后高考命题的热 点之一。 插入图片 考点核心整合 1.非金属元素在周期表中的位置和原子结构特点 (1)在周期表中的位置 在已知的109 种元素中,非金属元素有16 种,稀有气体元素6 种,除氢元素位于周期表的 A 族外,其余都集中在元素周期表阶梯线(硼、硅、砷、碲、砹斜线)的右上方,且都是主 族元素 (稀有气体为
4、零族)。 (2)原子结构特点及化合价 最外层上的电子:除H 以外,其余均3(只有硼为3 个),与其主族序数相同。 最高正价分别是:+4 +5 +6 +7(与族序数相等); 对应最低负价:-4 -3 -2 -1(等于族序数减8)。 非金属元素一般都有变价:除呈现上述最高价和最低价以外,有的非金属还呈现其他价态。 例如: S:+4;N:+1、+2、 +3、+4;Cl: +1、+3、+5。 插入图片 链接思考 通过哪些方面可以比较元素的非金属性的强弱? 答:元素的非金属性的本质是元素的原子吸引电子的能力。这种能力的大小取决于原子 半径、核电荷数、最外层电子数。题目常通过以下几方面比较元素的非金属性。
5、 (1)非金属单质与H2化合的条件,即难易程度; (2)氢化物的稳定性; (3)最高价氧化物对应水化物的酸性; (4)非金属间的置换反应; (5)非金属单质对应阴离子的还原性; (6) (7)元素在化合物中化合价的相对高低(如在 HClO 中,氯元素显正价、氧元素显负价,则说 明氧的非金属性比氯强)等。 2.非金属单质的聚集状态和同素异形体 (1)典型的非金属单质在固态时为分子晶体,如F2、Cl2、Br2、 I2、O2、S、 N2、P4、H2,这 些晶体表现为硬度不大,熔点不高, 易挥发, 不导电, 它们在常温下的聚集状态为气态( “气” 字头 )、液态 (“氵”旁 )、固态 (“石”字旁 )
6、。 (2)碳(金刚石 )、硅、硼为原子晶体,硬度很大,熔沸点很高。由于原子晶体中没有离子和自 由电子,所以,固态和熔融态都不导电。但某些原子晶体如硅、锗、硒等还可以作半导体材 料。 (3)非金属元素常出现同素异形体现象,如金刚石与石墨;白磷与红磷;O2与 O3;S2、S4、 S8等分别互为同素异形体。 3.非金属单质的化学性质 (1)具有强氧化性的有:F2、O2、Cl2、Br2等;以氧化性为主的有: N2、I2、S、 Se 等;以还 原性为主的有:H2、C、 Si、P 等。 (2)多数非金属单质能与H2化合,形成气态氢化物。 (3)多数非金属能与O2形成酸性氧化物,元素的非金属性越强,最高价氧
7、化物对应水化物酸 性越强 (F 除外 )。 (4)非金属单质的活动性与非金属元素的活动性有密切的联系,但不是一回事。例如氮元素 的非金属性相当强,可是它的单质N2化学性质却很不活泼。单质的化学性质不仅取决于原 子结构,而且取决于分子结构和晶体结构。 4.常见非金属单质的制取方法 常见非金属单质的制取大致有以下五种方法 (1)电解法 电解水溶液: 如 2NaCl+2H 2O 电解 2NaOH+Cl2+H2 (阳极 ) (阴极 ) (2)分解法 如 2KClO 3 MnO2 2KCl+3O2 2H2O2 MnO 2 2H2O+O2 (3)置换法 如 Cl2+2NaBr=2NaCl+Br 2 (4)
8、氧化法 如 MnO2+4HCl( 浓) MnCl2+Cl2 +2H2O 2NaBr+2H2SO4(浓)+MnO2=Na2SO4+MnSO4+Br2+2H2O 2H2S+SO2=3S+2H2O(煤气脱硫 ) (5)还原法 如 H2O(g)+C 高温 CO+H2Zn+2HCl=ZnCl2+H2 SiO2+2C 高温 Si+2CO 5.非金属氧化物的通性 (1)除 SiO2以外,其他非金属氧化物固态时都是分子晶体,所以,它们熔沸点差别较大。 (2)许多非金属低价氧化物都有毒,如SO2、NO、NO2、CO 等,不能随便排放入大气中。 (3)非金属氧化物大都为酸性氧化物(酸酐, NO2不属于酸酐 ),相
9、对应的酸易溶于水时,则氧 化物易与水化合,反之与水化合反应难以进行或不发生反应。 SO3+H2O=H2SO4 P2O5+3H2O2H3PO4(无毒 ) P2O5+H2O2HPO3(剧毒 ) SiO2+H2O不反应 (4)不成盐氧化物(如 CO、NO)不溶于水,不与碱反应生成盐和水。 6.非金属含氧酸的通性 (1)非金属性的强弱,决定了最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,其顺序是HClO4 H2SO4 H3PO4 H2CO3H4SiO4。 (2)对于同种非金属形成的不同含氧酸,价态越高,酸性越强。 H2SO4H2SO3;HNO3HNO2 (3)用“强酸制弱酸”的规律,可以证明这些元素形成的酸的酸性
10、强弱。 如 Na2SiO3+CO2+2H2O=Na 2CO3+H4SiO4 3H2SO4+Ca3(PO4)2 3CaSO4+2H3PO4 H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+CO2 +H2O H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2+H2O (4)难挥发的H2SO4、H3PO4受热难分解;强氧化性的 HNO3、HNO2见光或受热易分解;非 氧化性的 H2CO3、 H2SO3易分解。 插入图片 考题名师诠释 【例 1】 下列单质中,最容易跟氢气发生反应的是( ) A.O2B.N2C.F2D.Cl2 解析: 本题以非金属单质的性质为载体,考查对元素周期表中元素性质递变规律的理解。非 金属
11、单质与氢气反应的难易取决于其非金属性强弱及与H 成键的强弱。一般来说,元素的 非金属性越强,它的单质越容易和H2发生化合反应,题给四种物质中,F2非金属性最强, F2在冷、暗处和 H2就能发生爆炸。 答案: C 【例 2】 下列物质不会因见光而分解的是( ) A.NaHCO3B.HNO3 C.AgI D.HClO 解析:本题主要通过对一些常见物质是否分解及分解原因的分析,考查考生对元素化合物知 识的掌握程度。题目所给四种物质在受热时皆易分解,而在见光时,HNO3、AgI 和 HClO 易分解, NaHCO3不分解,所以本题答案为A。 答案: A 插入图片 链接拓展 常见的见光分解的物质有哪些?
12、实验室中应该如何保存这些物质? 答:见光易分解的物质有:AgNO3、浓 HNO3、HClO 、卤化银、 KMnO 4 水等。 用棕色瓶保存,放在冷暗处。 【例 3】 化学中常用类比的方法来预测许多物质的性质。如根据H2+Cl2=2HCl 推测: H2+Br2=2HBr 。但类比是相对的,如根据 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,类推 2Na2O2+ 2SO2=2Na2SO3+O2是错误的,应该是 Na2O2+SO2=Na 2SO4。 (1)下列各组类比中正确的是( ) A.由 NH4Cl NH3+HCl 推测: NH4I NH3+HI B.由CO2+Ca(ClO)2+H2O=CaC
13、O3 +2HClO 推测: SO2+Ca(ClO)2+H2O=CaSO3 +2HClO C.由 2CO2+Ca(ClO)2+2H2O=Ca(HCO3)2+2HClO 推测: CO2+NaCIO+H2O=NaHCO3+ HClO D.由 Na2SO3+2HCl=2NaCl+H2O+SO2 推测: Na2SO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+SO2 (2)根据 2NaCl+H2SO4(浓 ) Na2SO4+2HCl 的反应原理例举一个制取类似气体的反应(写 出方程式 )_ 。 (3)由氢氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,应用有关知识,推断氢氧化铁与氢碘酸的化学 方程式 _ 。 (4)从 2F2+
14、2H2O=4HF+O2反应, 预测 2F2+4NaOH=4NaF+2H2O+O2,然而经过实验, 物质的量相等的氟气和氢氧化钠正好完全反应,生成氟化钠、 水和放出一种气体,请根据实 验结果写出化学方程式_ 。 解析: 本题主要考查类比、演绎的能力,既要能够用类比的方法推断物质的性质,又要注意 具体物质的特殊性。如 NH4I 在受热分解时产生的 HI 也会分解, HClO 能够把 CaSO3氧化成 CaSO4,硝酸能够把 Na2SO3氧化成 Na2SO4,Fe 3+能够把 I-氧化成 I 2等。 答案: (1)C (2)CaF2+H2SO4(浓 )=CaSO 4+2HF (3)2Fe(OH)3+
15、6HI=2FeI2+I2+6H2O (4)2F2+2NaOH=2NaF+H2O+OF2 【例 4】 2006 年 2 月 14 日 21 世纪经济报道:“候鸟和家禽传播是禽流感传播的两个方向,” 禽流感病毒是一种没有超常抵抗力的病毒。研究证明, 许多常用消毒药物如漂粉精、漂白粉、 高锰酸钾等, 可以将禽流感病毒杀灭。氯气与氢氧化钙充分反应,使次氯酸钙成为主要成分, 可得到漂粉精。 (1)将漂粉精溶于适量水中,呈白色浊状物,静置沉降。取少许上层清液,滴加碳酸钠溶液 出现白色沉淀, 发生反应的离子方程式为_。另取少许上层清液,先滴 加适量的 _ (填化学式 )酸化,再滴加_(填化学式 )溶液即可检
16、验Cl -的存在, 发生反应的离子方程式为_。再取少许上层清液,滴加几滴酚酞溶液, 溶液呈红色,随后溶液迅速褪色,说明漂粉精溶液呈_性并具有 _性。 (2)漂粉精同盐酸作用产生氯气:Ca(ClO)2+4HCl=2Cl2+CaCl2+2H2O 该反应中,每生成1 mol Cl2,转移电子物质的量为_,被氧化的HCl 的物质的量 为_。 有效氯是漂粉精中有效成分Ca(ClO)2的含量大小标志,已知:有效氯 = 漂粉精的质量 的氯气的质量漂粉精加盐酸所释放出 100% 若某漂粉精的有效氯为65%,则该漂粉精中Ca(ClO)2的质量分数 =_。 (计算结果保留小数点后1 位。已知相对分子质量用Mr 表
17、示: Mr(Cl2)=71,MrCa(ClO)2 =143) (3)现用浓盐酸、 MnO2共热制 Cl2,并用 Cl2和 Ca(OH)2反应制少量漂粉精,甲、乙、丙三人 分别设计三个实验装置,如图 1-3-1 所示。 已知 Cl2与 Ca(OH)2制漂粉精的反应是放热反应, 而在较高温度下即发生如下反应: 6Cl2+6Ca(OH)2=5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O 图 1-3-1 请指出三个装置各自的缺点或错误(如没有可不填): 甲_ , 乙_ , 丙_ 。 图中甲由A、B 两部分组成,乙由C、D、E 三部分组成,丙由F、G 组成,从上述甲、 乙、丙三套装置中选出合理的部分(按气流
18、从左到右的方向)组装一套较完善的实验装置 _ (填所选部分的编号)。 实验中若用100 mL 12 mol L-1的浓盐酸与足量的MnO2反应, 最终生成Ca(ClO)2的物质 的量总小于0.15 mol ,其可能的主要原因是_ ( 假定各步反应均无反应 损耗且无副反应发生)。 解析: (1)漂粉精的主要成分为Ca(ClO)2和 CaCl2,其溶液中含有Ca2+、Cl -、ClO-,其中 ClO- 具有较强的氧化性并水解显碱性;(2)Ca(ClO)2+4HCl=2Cl 2+CaCl2+2H2O,该反应实质 是 Cl -、ClO-在酸性条件下进行的“价态归中”反应;要注意对题目所给“有效氯”的计
19、算 式的理解;可设漂粉精中Ca(ClO)2的质量为 m, 则释放出的氯气的质量为 143 271 1 mmolg , 则有 65%= 漂粉精质量 143/271m 100%,故 wCa(ClO)2%= 271 143%65 100%=65.5%。(3)甲装 置中制 Cl2的装置不对,且U 形管与大气不相通,气流不畅,无吸收余气装置;乙无降温装 置,易发生副反应产生Ca(ClO3)2。不能选用石灰水,应选用消石灰;丙装置也无降温装置, 无吸收余气和防止Cl2污染空气的装置。因此正确的装置应是发生装置C 或 F,制漂粉精装 置 B,吸收余气装置E。结合题给信息,对所用仪器、装置作对比分析,组装出一
20、套较完善 的实验装置,这是实验中考查能力的一个方面。 答案: (1)Ca 2+2 3 CO=CaCO3HNO3AgNO3Ag +Cl- =AgCl 碱漂白 (2)1 mol 1 mol 65.5% (3)甲:发生装置错误:没有吸收余气装置;U 形管右端不与大 气相通,气体不能流动乙: 没有降温装置(制漂粉精 ); D 应换成 U 形管,改为装消石灰丙: 没有降温装置; 无吸收余气装置C(F) 、B、E MnO2能氧化浓HCl ,但随着反应进行, c(Cl -)减小,还原性减弱,不能被 MnO2氧化,反应不能继续进行 【例 5】 氰(CN)2 、硫氰 (SCN)2的化学性质和卤素(X2)很相似,
21、 化学上称为 “拟卤素”, 有关粒子的还原性强弱顺序为:Cl -Br-CN-SCN-I-。试写出: (1)(CN)2和 KOH 溶液反应的化学方程式: _ 。 (2)向 NaBr 和 KSCN 的混合溶液中加入(CN)2,反应的离子方程式 _。 解析: 信息表明拟卤素的性质和氯气相似,所以把 (CN)2和 KOH 反应与氯气和KOH 反应作 类比, 即将氯气和KOH 反应方程式中Cl 元素符号换成CN 符号。 同理,(CN)2和 Br -、SCN- 的反应可用氯气和其他卤离子的置换反应作类比,但须符合氧化还原反应“以强制弱” 的规 律。根据离子的还原性顺序,可知对应粒子的氧化性强弱顺序为I2
22、(SCN)2(CN)2Br2 Cl2,因此, (CN)2只能和 SCN -发生置换反应。 答案: (1)(CN) 2+2KOH=KCNO+KCN+H2O (2)2SCN -+(CN) 2=2CN -+(SCN) 2 插入图片 链接拓展 卤素互化物 (如氯化碘 )的化学性质与卤素(如氯气 )相似。试写出氯化碘与水反应的化学 方程式,并判断该反应是否是氧化还原反应。 答: ICl 与 Cl2的化学性质相似,要掌握它们的相似之处和相似原因。相似不是完全相 同。 氯气与水反应的方程式为Cl2+H2O=HClO+HCl 。 此反应可看作ClCl+H OH 互相 交换形成 HCl+HClO ,则氯化碘与水
23、反应可以认为是ICl+H OHHCl+IOH , 将 IOH 改成 HIO 即可。 Cl2和水反应是氧化还原反应,而ICl 与水反应不是氧化还原反应。 专题二非金属知识规律(2) 插入图片 专情动态分析 本专题包括硫、氮、磷、碳、硅等非金属及其化合物知识内容。其高考的热点是硫及 其化合物间的相互转化关系,硫化氢的强还原性,二氧化硫的氧化性和还原性,浓硫酸的性 质及应用, 2 4 SO、SO2的检验,硫化氢和二氧化硫气体的制取和收集。氮气分子结构及 其稳定性,氨气、铵根离子的检验与鉴别,氮的氧化物的性质应用,浓硝酸的强氧化性,白 磷的分子结构, 磷酸与碱反应产物的判定。碳、一氧化碳的还原性,二氧
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 化学 二轮 专题 复习 精品 资料 模块 元素 及其 化合物
链接地址:https://www.31doc.com/p-5611742.html