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 非金屬知識規(guī)律總結

【高考導航】

一、非金屬元素在周期表中的位置和結構特點

1、除H外，非金屬元素均在“階梯線”的右上方。共有16種非金屬元素，其中包括稀有氣體元素6種。

2、非金屬元素(包括稀有元素)均在主族(零族)。非金屬元素一般都有變價。

3、最外層電子數一般≥4(H、B除外)。

4、原子半徑比同周期金屬半徑小(稀有元素除外)。

二、非金屬性強弱的判斷依據

    元素非金屬性的本質是元素的原子吸引電子的能力。試題常通過以下幾個方面來比較元素的非金屬性：

1、單質跟H₂化合難易程度（反應條件，劇烈程度，反應熱的大小，生成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性）。

2、最高價氧化物對應水化物的酸性。

3、化合物中元素化合價的正負，如BrCl中，Cl為-1價，Br為+1價，說明非金屬性Cl＞Br。

4、通過氧化還原反應確定非金屬單質的氧化能力，進而比較非金屬性。

    需要指出的是，非金屬單質的活動性與非金屬元素的活動性，有密切的聯(lián)系，但不是一回事。例如氮元素的非金屬性相當強，可是它的單質N₂化學性質卻不很活潑。單質的化學性質不僅取決于原子結構，而且取決于分子結構和晶體結構。

三、非金屬元素的性質及遞變規(guī)律

1、單質:

(1)結構:除稀有氣體外，非金屬原子間以共價鍵結合。非金屬單質的成鍵有明顯的規(guī)律性。若它處在第N族，每個原子可提供8－N個價電子去和8－N個同種原子形成8－N個共價單鍵，可簡稱8－N規(guī)則；(H遵循2－N規(guī)則)。如ⅦA族單質:x－x；H的共價數為1，H－H，第ⅥA族的S、Se、Te共價單鍵數為8－6＝2,第ⅤA族的P、As共價單鍵數8－5＝3。但第二周期的非金屬單質中N₂、O₂形成多鍵。

(2)熔沸點與聚集態(tài)。它們可以分為三類：

①小分子物質。如:H₂、O₂、N₂、Cl₂等，通常為氣體，固體為分子晶體。

②多原子分子物質。如P₄、S₈、As₄等，通常為液態(tài)或固態(tài)。均為分子晶體，但熔、沸點因范德華力較大而比①高，Br₂、I₂也屬此類，一般易揮發(fā)或升華。

③原子晶體類單質。如金剛石、晶體硅和硼等，是非金屬單質中高熔點“三角區(qū)”，通常為難揮發(fā)的固體。

(3)導電性:非金屬一般屬于非導體，金屬是良導體，而鍺、硅、砷、硒等屬于半導體。但半導體與導體不同之處是導電率隨溫度升高而增大。

(4)化學活性及反應:

    ③非金屬一般為成酸元素，難以與稀酸反應。 固體非金屬能被氧化性酸氧化。

2、氫化物：

(1)氣態(tài)氫化物性質比較

(2)由于氫鍵的存在，使得第ⅤA、ⅥA、ⅦA氫化物的熔沸點出現了反常。第ⅤA中：SbH₃＞NH₃＞AsH₃＞PH₃；第ⅥA中： H₂O＞H₂Te＞H₂Se＞H₂S；第ⅦA中HF＞HI＞HBr＞HCl。

(3)氣態(tài)氫化物水溶液的酸堿性及與水作用的情況。①HCl、HBr、HI溶于水成酸且都是強酸。②HF、H₂S、H₂Se、H₂Te溶于水成酸且都是弱酸。③NH₃溶于水成堿，氨水是弱堿。④PH₃、AsH₃、CH₄與水不反應。⑤SiH₄、B₂H₆與水作用時分解并放出H₂。

3、非金屬氧化物的通性：

(1)許多非金屬低價氧化物有毒，如SO₂、NO、NO₂、CO等，注意不能隨便排放于大氣中。

(2)非金屬氧化物（除SiO₂外)大都是分子晶體，熔沸點相差不大。

(3)非金屬氧化物大都為酸酐，相應的酸易溶于水，則氧化物易與水化合，反之水化反應難以進行。

(4)不成鹽氧化物（如CO、NO）不溶于水，也不與堿反應。雖然NO₂能與堿反應生成鹽，但NO₂不屬于酸酐。

4、含氧酸

(1)同周期非金屬元素最高價含氧酸從左到右酸性增強。

(2)氧化性:同種元素低價強于高價含氧酸.

如:HClO＞HClO₃＞HClO₄(稀)

   H₂SO₃＞H₂SO₄(稀)

   HNO₂＞HNO₃(稀)

(3)對于同種非金屬形成的不同含氧酸，價態(tài)越高，酸性越強。其順序如：HClO₄＞HClO₃＞HClO₂＞HClO，H₂SO₄＞H₂SO₃。

(4)難揮發(fā)的H₂SO₄、H₃PO₄受熱難分解；強氧化性的HNO₃、HNO₂、HClO見光或受熱易分解；非氧化性的H₂CO₃、H₂SO₃易分解。強酸可制弱酸，難揮發(fā)性酸制揮發(fā)性酸。

(5)常見含氧酸的一般性質：

①H₂SO₄：無色粘稠的油狀液體，強酸，沸點高，不揮發(fā)，穩(wěn)定。濃硫酸有吸水性、脫水性和強氧化性。

②H₂SO₃：僅存在于溶液中，中強酸，不穩(wěn)定。

③HClO₄：在水溶液中相當穩(wěn)定，最強無機酸，有強氧化性。

④HClO：僅存在于溶液中，是一種弱酸，有強氧化性和漂白性，極不穩(wěn)定，遇光分解。⑤HNO₃：無色液體，強酸，沸點低，易揮發(fā)，不穩(wěn)定，易分解，有強氧化性。

⑥H₃PO₄：無色晶體，中強酸，難揮發(fā)，有吸水性，穩(wěn)定，屬于非氧化性酸。

⑦H₂CO₃：僅存在于溶液中，弱酸，不穩(wěn)定。

⑧H₂SiO₃：白色固體，不溶于水，弱酸，不揮發(fā)，加熱時可分解。

⑨常見酸的酸性強弱。強酸：HCl、HNO₃、H₂SO₄；中強酸：H₂SO₃＞H₃PO₄(H₃PO₄中強偏弱）；弱酸：HF＞CH₃COOH＞H₂CO₃＞H₂S＞HClO＞H₂SiO₃。

四、11種無機化學氣體的制取和性質(O₂、H₂、Cl₂、CO、NO、SO₂、NO₂、CO₂、H₂S、HCl、NH₃)。

(1)利用氧化還原反應原理制取的氣體有：O₂、H₂、Cl₂、NO、NO₂等。

(2)利用復分解制取的氣體有：SO₂、CO₂、H₂S、HCl、NH₃等。

(3)可用啟普發(fā)生器制取的氣體有：H₂、CO₂、H₂S等。

(4)只能用排氣法收集的是：Cl₂、SO₂、NO₂、CO₂、H₂S、HCl、NH₃等。只能用排水法收集的氣體是：NO、CO。

(5)使紅色石蕊變藍的氣體是NH₃；使石灰水變渾濁的氣體是SO₂和CO₂；使品紅溶液褪色的氣體是SO₂和Cl₂；使高錳酸鉀溶液和溴水褪色的氣體有H₂S和SO₂。

(6)臭雞蛋氣味的氣體是H₂S；刺激性氣味的氣體有：Cl₂、SO₂、NO₂、HCl、NH₃等；毒性氣體有：Cl₂、CO、NO、SO₂、NO₂、H₂S等。

(7)能在空氣中燃燒的氣體：H₂S、CO、H₂等

Ⅱ.下面是某網站上刊出的有關碘及碘的化合物的有關信息：

自然界中碘主要以碘化物和碘酸鹽的形式存在。碘在海水中的含量甚微(5×10^－8％)，但海洋中某些生物如海帶、海藻等具有選擇性吸收和聚積碘的能力，因而干海藻是碘的一個重要來源。目前世界上碘主要來自智利硝石，其中含碘0.02％～1％，智利硝石中碘主要以碘酸鈉(NaIO₃)的形式存在。通常情況下碘是一種紫黑色固體，易升華，只能少量溶于水得棕黃色的碘水溶液，但易溶于苯、四氯化碳等有機溶劑，紫色的碘蒸氣有刺激性氣味，能強烈刺激眼、耳、鼻、氣管等黏膜，吸入較多的碘蒸氣會發(fā)生中毒，甚至造成死亡。碘遇淀粉（面粉的主要成分）會出現明顯的藍色。碘離子(I^-)具有明顯的還原性，而高價態(tài)的碘則具有較強的氧化性：?

2NaI+3H₂SO₄+MnO₂2NaHSO₄+MnSO₄+2H₂O+I₂   ①

2NaIO₃+5NaHSO₃2NaSO₄+3NaHSO₄+H₂O+I₂   ②

反應①是自海藻灰中提取碘的主要反應，反應②是自智利硝石中提取碘的主要反應。?

根據以上信息，完成下列問題：?

（1）反應①反應②的離子方程式是（亞硫酸氫鈉的電離方程式是：NaHSO₃H⁺+HSO）

反應①：________________________________ ；?

反應②：________________________________ ；?

I₂在反應①中是_______（填“氧化”或“還原”，下同）產物，在反應②中是_______產物。?

（2）請你設計實驗探究上述“淮牌”精制鹽中是否真的含有碘元素。?

實驗名稱：探究“淮牌”精制鹽中是否含有碘元素?

實驗目的：?

a.認識碘酸鉀中的碘元素轉變成碘單質的化學反應；?

b.________________________________ 。?

實驗原理：（提示：結合題中信息和實驗目的進行分析）________________________。?

實驗用品：（提示：實驗用品通常包括儀器和藥品，根據你設計的實驗填寫）________________。?

實驗步驟：（用準確、簡潔的語言填寫下表）

問題討論：某地有100多千米的海岸線，海產品豐富，海產品中或多或少的含有碘元素，而海產品又是該地方人的主要副食品，該地方人的食用鹽中需要加碘嗎？說明你的理由。

鎳、鈷、鈰、鉻雖然不是中學階段常見的金屬元素，但在工業(yè)生產中有著重要的作用。
（1）二氧化鈰 (CeO₂)是一種重要的稀土氧化物，在平板電視顯示屏中有著重要的應用。CeO₂在稀硫酸和H₂O₂的作用下可生成Ce³⁺，H₂O₂在該反應中作_____(填“氧化”“還原”)劑，每有1mol H₂O₂參加反應，轉移電子的物質的量為_____。
（2）某鋰離子電池含Li⁺導電固體為電解質。充電時，Li⁺還原為Li，并以原子形式嵌入電極材料碳(C₆)中，以LiC₆表示，電池反應為LiCoO₂＋ C₆CoO₂＋LiC₆。則放電時，電池的正極反應式為________________，如圖表示該裝置工作時電子和離子的移動方向，此時該電池處于_________(填“放電”或“充電”)狀態(tài)。

（3）自然界Cr主要以三價Cr和六價Cr的形式存在。六價Cr能引起細胞的突變和癌變�？梢杂脕喠蛩徕c將其還原為三價鉻，完成并配平下列離子方程式：__Cr₂O₇^2－+__SO₃^2－+__H⁺=__Cr³⁺+__SO₄^2－+ __  ____
（4）NiSO₄·6H₂O是一種綠色易溶于水的晶體，廣泛用于化學鍍鎳、生產電池等，可由電鍍廢渣(除含鎳外，還含有Cu、Zn、Fe等元素)為原料獲得。操作步驟如下：

向濾液Ⅰ中加入FeS主要目的是除去Cu、Zn等雜質，除去Cu²⁺的離子方程式為______________________。
②向濾液Ⅱ中加入H₂O₂，溶液中發(fā)生反應的離子方程式為__________________，調節(jié)pH的目的是______________________。
③濾液Ⅲ溶質的主要成分是NiSO₄，再加入碳酸鈉過濾后，加稀硫酸溶解又生成NiSO₄的目的是______________________。
④我國第五套人民幣中的一元硬幣材料為鋼芯鍍鎳，鍍鎳時，鎳應作_____極。