2019屆高三化學一輪考點精講精

考點34 非金屬元素知識的綜合應用

1．理解非金屬的概念。

2．了解元素原子核外電子排布的週期性與元素性質遞變關係。重點掌握典型非金屬（鹵族元素）在週期表中的位置及與其性質的關係。了解其他常見非金屬元素（如：

h、o、s 、n、p、c、si）的單質及其化合物。

一、非金屬元素在週期表中的位置和原子結構特點：

1．位置：在已知的元素中，非金屬共22種（包括6種稀有氣體元素），除氫元素位於週期表的ⅰa族外，其餘都集中在元素週期表階梯線（硼、矽、砷、碲、砈斜線）的右上方。

2。原子結構特點及化合價：

ⅰ.最外層電子均大於、等於3（除h以外），與其主族序數相同。

ⅱ.最高正價分別為：+4 +5 +6 +7（與族序數相等）

對應最低負價：-4 -3 -2 -1（等於族序數減8）

ⅲ.非金屬元素一般都有變價：除呈現上述最**及最低價以外，有的非金屬還呈現其它價態。如：

s：+4價；n：+1 +2 +3 +4價； cl：+1 +3 +5價。

3.非金屬單質的聚集狀態和同素異形體：

①典型的非金屬單質在固態時為分子晶體，如：f2、cl2、br2、i2、o2、s、n2、p4、h2，這些晶體表現為硬度不大，熔點不高，易揮發、不導電，它們在常溫下聚集態為氣態（「氣」字頭）液態（「氵」旁）或固態（「石」字旁）

②碳（金剛石）、矽、硼為原子晶體，硬度很大，熔沸點很高。由於原子晶體中沒有離子和自由電子，所以固態和熔融態都不導電。但某些原子晶體，如單晶矽可以作為半導體材料。

③非金屬元素常出現同素異形現象。如：金剛石與石墨；白磷與紅磷；o2與o3；s2、s4、s8等互為同分異構體。

二、元素非金屬性的強弱規律

1．常見非金屬元素的非金屬性由強到弱的順序： f、o、cl、n、br、i、s、p、c、si 、h

2．元素的非金屬性與非金屬單質活潑性是並不完全一致的：如元素的非金屬性o＞cl， n＞br；而單質的活潑性：o2 ＜cl2，n2＜br2。

但由於某些非金屬單質是雙原子分子，原子間以強烈的共價鍵相結合（如n n等），

當參加化學反應時，必須消耗很大的能量才能形成原子，表現出了單質的穩定性。這種現象不一定說明這種元素的非金屬性弱。強的分子內共價鍵恰是非金屬性強的一種表現。

3．比較非金屬性強弱的八條依據

（1）元素在週期表中的相對位置

①同週期元素，自左向右，元素的非金屬性依次增強，如f＞o＞n＞c＞b；cl＞s＞p＞s i等。

②同主族元素自上而下，非金屬性依次減弱，如f＞cl＞br＞i；o＞s＞se；n＞p＞as等。

（2）非金屬單質與氫氣化合的越容易，非金屬性越強。如f2、cl2、br2、i2 與h2化合由易到難，所以，非金屬性f＞cl＞br＞i。

（3）氣態氫化物的越穩定，非金屬性越強，如穩定性hf＞h2o＞hcl＞nh3＞hbr＞hi＞h2s＞ph3，所以非金屬性f＞o＞cl＞n＞br＞i＞s＞p。

（4）最**氧化物對應的水化物的酸性越強，非金屬性越強，如酸性hclo4＞h2so4＞h**o4＞h2co3＞h4sio4，則非金屬性cl＞s＞p＞c＞si。

（5）非金屬性強的元素的單質能置換出非金屬性弱的元素的單質。如2f2＋2h2o＝4hf＋o2↑；o2＋4hcl＝2h2o＋2cl2（地康法制cl2）；cl2+2nabr＝2nacl+br2 ；3cl2＋2nh3＝n2＋6hcl；cl2+h2s＝s＋2hcl。

（6）非金屬單質對應陰離子的還原性越強，該非金屬元素的非金屬性越弱。常見陰離子的還原性由強到弱的順序是s2-＞i-＞br-＞cl-＞f-，則非金屬性s＜i＜br＜cl＜f。

（7）與變價金屬反應時，金屬所呈價態越高，非金屬性越強，如cu+cl2cucl2；2cu+scu2s，說明非金屬性cl＞s。

（8）幾種非金屬同處於一種物質中，可用其化合價判斷非金屬性的強弱，如hclo、hclo3中，氯元素顯正價、氧元素顯負價，說明氧的非金屬性強於氯。

三、非金屬元素的化學性質（注意反應條件、現象、生成物的聚集狀態）

四、常見非全屬單質的製取方法

1．電解法

①電解水溶液：如2nacl＋2h2o2naoh＋cl2↑＋h2↑

②電解熔融物：如2khf2f2↑＋h2↑＋2kf

2．分解法：如2kclo32kcl＋3o2↑ ch4c＋2h2 2h2o22h2o＋o2↑

3．置換法：如cl2＋2nabr＝2nacl＋br2 2h2s＋o2（不足）2h2o＋2s

4．氧化法：如mno2＋4hcl(濃)mncl2＋cl2↑＋2h2o

4nabr＋3h2so4＋mno2＝2na2so4＋mnso4＋2br2+3h2o

2h2s＋so2＝3s＋2h2o

5．還原法：c＋h2oco＋h2，zn＋2hcl＝zncl2＋h2↑ 2c＋ sio2si＋2co↑

【例1】（1）***、氰化氫的製備反應式為：k2co3＋c＋2nh32k**＋3h2o；△h＝+276kj／mol ①

co＋nh3h**＋h2o；△h＝＋46kj／mol ②

氰離子為負一價（**-），其中碳氮元素的化合價分別為以上兩個反應是否均為氧化還原反應？（2）製備純淨無水h**（沸點299k）的另一種方法是：混合磨細的k**和khs粉末適度加熱①試寫出這個反應式。

②為什麼要磨細和用粉末？③為什麼要強調適度加熱？

解析：據共價鍵理論，一般當碳同非金屬性比它強的元素結合時，碳顯正價，氮為負價，為-3價，所以（**-）中碳為+2價，氮為-3價。故①為氧化還原反應，②為非氧化還原反應。

第二種方法製備h**是固體與固體之間的反應，故磨細和用粉末的目的是增大表面積，加快反應速率，據題意知，第二種方法製備h**如溫度太低，反應速率較小，溫度太高，則酸式鹽易分解發生副反應：2khsk2s＋h2s↑。該反應的化學方程式為k**＋khsh**↑＋k2s。

【例2】金屬m可以在不同條件下發生下列五個反應：m＋a→i m＋b→h m＋c→h＋f m＋d→h＋a m＋e→i＋g 其中（1）a、b、c、d、e在通常情況下都是氣體，並且c是co 2。（2）上述反應的產物，在不同條件下，還可和有關反應物發生下列反應：

f＋b→c a ＋g→e，（3）i是一種離子化合物，它可以水解產生一種白色沉澱和e。該白色沉澱加熱可分解為h和h2o。而e則是分子晶體，其分子中共有10個電子，根據以上條件，判斷並寫出有關物質的化學式：

a________，b________，c________，d________，e________，f________，g________，h________，i________，m________。

解析：本題的突破口是m＋c→h＋f，而c為co2。一般同co2能發生反應的金屬就現有知識來講，只能是mg。

f、h中有一為碳，根據f＋b→c，則c為co2，b為氣體，f肯定為碳，h為mgo。掃瞄全題，得知e是分子晶體，且其分子中共有10個電子。分子中有10個電子的有：

hf、h2o、nh3、ch4等。而e又通過一種離子化合物水解而得到，e可能為 hf或nh3。如e為hf，根據m＋e→i＋g，hf同mg作用，但事實hf同mg不反應。

如為nh3同樣根據a＋g→e，a為n2或h2。因為mg可跟a作用，顯然a為n2，i為mg3n2。再根據m＋d→h＋a，m為mg，h為mgo，a為n2，則d只能為no2。

答案：a：n2，b：o2，c：co2，d：no2，e：nh3，f：c，g：h2，h：mgo，i：mg 3n2，m：mg。

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