非金屬元素及化合物知識點總結

鹵族元素

鹵族元素包括氟（f）、氯（cl）、溴（br）、碘（i）、砈（at）等，它們最外層電子數都是7個電子，是元素週期表中的第ⅶa元素。

1、氯（1）物理性質：氯氣是一種黃綠色有刺激性氣味的氣味，常溫下能溶於水（1︰2），比空氣重，易液化，有劇毒。

（2）化學性質：氯氣（cl2）是雙原子分子，原子的最外層有七個電子，是典型的非金屬元素，單質是強氧化劑。

①與金屬反應

2na + cl2 === 2nacl（反應劇烈，產生大量白煙）

2fe + 3cl2*****=2fecl3（反應劇烈，產生大量棕褐色煙，溶於水成黃色溶液）

cu + cl2 ====cucl2（反應劇烈，產生大量棕色的煙，溶於水成藍色或綠色溶液）

氯氣能與絕大數金屬都能發生反應，表明氯氣是一種活潑的非金屬單質。

②與非金屬的反應

h2 +cl2 ***** 2hcl（純淨的氫氣在氯氣中安靜的燃燒，芒白色火焰，在瓶口處有白霧產生h2 + cl2 *****2hcl （發生**）

2p + 3cl2*****2pcl3（液態pcl3 + cl2 ===pcl5（固態）

磷在氯氣中劇烈燃燒，產生大量的煙、霧。霧是pcl3，菸是pcl5。

氯氣能有很多非金屬單質反應，如s、c、si等。

③與鹼反應

cl2 + 2naoh === nacl +naclo + h2o

2cl2 + 2ca(oh)2 === cacl2 + ca(clo)2 +2h2o

將氯氣通入ca(oh)2溶液中製備漂白粉，漂白粉的主要成份是cacl2、 ca(clo)2，其有效成份是ca(clo)2。工作原理：ca(clo)2 + h2o +co2 ===caco3 ↓+ 2hclo

與鹼溶液反應體現了氯氣什麼性質？

④與某些還原性物質反應：

cl2 + 2fecl2===2fecl3 cl2 +so2 + 2h2o==2hcl +h2so4

⑤有機反應

ch4 + cl2 → ch3cl + hcl ch3cl + cl2 →ch2cl2 + hcl

ch2cl2+ cl2 →chcl3 + hcl chcl3 + cl2 →ccl4 + hcl

氯氣與甲烷的取代反應，如有1mol cl2與4mol ch4反應，產物有哪些物質？何種物質含量最多？

cl2 + ch2=ch2 → ch2cl-ch2cl （加成反應）

取代反應是兩種物質反應生成兩種物質而加成反應是兩種物質反應生成一種物質。上述兩反應的鑑別方法可加入硝酸酸化的硝酸銀溶液。如是取代反應則有白色沉澱生成。

⑥與水反應

cl2 + h2o hcl +hclo （hclo為一元弱酸，弱電解質hclo h+ +clo—）

分子：h2o、cl2、hclo 離子：h+、cl—、oh—、clo—

2、次氯酸的性質（hclo）

僅存在溶液中，濃溶液呈黃色，稀溶液無色，有非常刺鼻的氣味。

①酸性：次氯酸是弱酸，弱電解質。具有酸的通性。

a、顯色反應；b、與活潑金屬反應置換出氫氣；c、與鹼反應生成鹽和水；d、與部分金屬氧化物的反應，生成鹽與水；e、與某些鹽的反應。

②氧化性

ca(clo)2 + 4hcl(濃)===cacl2 + cl2↑+ 2h2o

③漂白性

因為次氯酸具有強的氧化性，能氧化有色物質生成無色物質，所以次氯酸具有漂白性。

如：將乾燥的氯氣通過乾燥的有色布條，布條並沒有褪色；而過濕潤的有色布條時，布條褪色。說明真正起到漂白作用的是次氯酸。

④不穩定性

次氯酸極不穩定，很容易就發生分解，且存大多種分解形式。如：

2hclo*****2hcl + o23hclo===2hcl + hclo3

為什麼漂白粉久置空氣中易失效?

3、氯氣的的製備

實驗室氯氣的製備：在實驗室裡，氯氣可用濃鹽酸與某些氧化劑反應來製取。

4hcl(濃) + mno2 === mncl2 + 2h2o +cl2↑ 2kmno4+16hcl(濃)==2kcl + 2mncl2+5cl2+8h2o

儀器的選取：一般來有四套裝置，一是發生裝置；二是除雜裝置；三是收集裝置；四是尾氣處理裝置。

在這個反應中，會有哪些雜質？用什麼除雜呢？用什麼來處理尾氣？

工業上氯氣的製備：在工業上用電解飽和食鹽水的方法來製取氯氣（氯鹼工業）。

2nacl + 2h2o *****2naoh + cl2↑+ h2↑

氯氣的檢驗：使用潤濕的澱粉ki試紙；氯氣能使潤濕的澱粉ki試紙變藍。

4、用途：氯氣除用於消毒，製造鹽酸和漂白粉外，還用於製造多種農藥，化工原料，生產許多無機試劑、有機試劑。總之在生產生活有著重要的用途。

鹵族元素的性質

1、鹵族元素的物理性質

隨鹵素核電荷數增加，電了層數依次遞增，原子半徑漸增大，其原子結構的遞變性而使鹵素單質的物理性質呈規律性變化：從f2 → i2

2、鹵族元素的化學性質

由於最外層均為7個電子，極易得乙個電子，因此鹵素都是強氧化劑，在自然界均只以化合態存在。但隨著電子層數遞增，原子半徑漸增大，核對外層電子的引力漸減弱，得電子能力逐漸減弱，其氧化性逐漸減弱。如何比較其得電子能力？

①比較元素的單質與氫氣化合的難易程度以及氣態氫化物的穩定性。一般來說，反應越容易進行，生成的氣態氫化物越穩定，元素原子得電子的能力越強。

f2 + h2===2hf（相遇即發生**） h2 + cl2 ==== 2hcl（**）

br2 + h2 === 2hbr（需加熱且反應緩慢） i2 + h2 2hi（可逆反應，緩慢進行）

且氣態氫化物的穩定性：hf＞hcl＞hbr＞hi

②比較元素最**氧化物對應水化物的酸性。一般說來，酸性越強，元素原子得電子的能力越強。

hclo4＞hbro4＞hio4

③置換反應：若非金屬x能把非金屬y從它的鹽溶液中置換出來，則金屬得電子能力比y強，即x的非金屬性比y強。

cl2 + 2nabr===2nacl + br2 cl2 + 2ki ===2kcl + i2 br2 + 2ki== 2kbr + i2

通過以上論證可以表明：得電子能力是 f＞cl＞br＞i

特性：碘易昇華，能使澱粉變藍色。溴—唯一的常溫呈液態的非金屬，易揮發，儲存時加水密封。

氟—最強氧化劑，不能用氧化劑將f—氧化為f2。f元素無正價。cax2—只有caf2不溶於水。

滷離子的檢驗：使用硝酸酸化的硝酸銀溶液。agcl為白色沉澱、agbr為淡黃色沉澱、agi為黃色沉澱、agf可溶。

3、鹵化氫性質的比較

（1）相似性

①均是無色有刺激性氣味的氣體。②均極易溶於水，其水溶液是氫滷酸。③氫滷酸均易揮發，在空氣中冒白霧。④氫滷酸具有酸類的通性、氧化性和還原性。

（2）遞變性

①按hf、hcl、hbr、hi的順序，穩定性逐漸減弱，還原性逐漸增強。

②氫滷酸的酸性：hf＜hcl＜hbr＜hi，氫氟酸是弱酸，氫氯酸、氫溴酸和氫碘酸均是強酸。

氯鹼工業

氯鹼工業：通過電解飽和食鹽水來生產燒鹼、氯氣和氫氣，並以它們為原料生產一系列化工產品。

2nacl + 2h2o *****2naoh + cl2↑+ h2↑

陽極 2cl—→cl2↑+ 2e— （氧化反應）陰極 2h+ + 2e— → h2↑ （還原反應）

飽和食鹽水的**廣泛，主要**於曬鹽場的母液。

海水提溴

原料**於晒鹽母液（含溴量高），氯氣。將氯氣通入母液中。

cl2 + 2br— === 2cl— + br2

再鼓入熱空氣（因為溴易揮發，因此溴就會隨著熱空氣溢位），再冷疑、萃取提純。

氮族元素

1．氮和磷

[氮族元素] 包括氮(7n)、磷、(15p)、砷(33as)、銻(51sb)、鉍(83bi)五種元素．氮族元素位於元素週期表中第va族，其代表元素為氮和磷．

[氮族元素的原子結構]

(1)相似性：

①最外層電子數均為5個；

②主要化合價：氮有－3、+1、+2、+3、+4、+5價；磷和砷有－3、+3、+5價

(2)遞變規律：按氮、磷、砷、銻、鉍的順序，隨著核電荷數的增加，電子層數增多，原子半徑增大，失電子能力增強，得電子能力減弱，非金屬性減弱，金屬性增強．在氮族元素的單質中，氮、磷具有較明顯的非金屬性；砷雖然是非金屬，但有一些金屬性；銻、鉍為金屬．

[氮族元素單質的物理性質]

[氮氣]

(1)氮元素在自然界中的存在形式：既有游離態又有化合態．空氣中含n2 78％(體積分數)或75％(質量分數)；化合態氮存在於多種無機物和有機物中，氮元素是構成蛋白質和核酸不可缺少的元素．

(2)氮氣的物理性質：純淨的氮氣是無色氣體，密度比空氣略小．氮氣在水中的溶解度很小．在常壓下，經降溫後，氮氣變成無色液體，再變成雪花狀固體．

(3)氮氣的分子結構：氮分子(n2)的電子式為，結構式為n≡n．由於n2分子中的n≡n鍵很牢固，所以通常情況下，氮氣的化學性質穩定、不活潑．

(4)氮氣的化學性質：

①n2與h2化合生成nh3 n2 +3h22nh3

說明該反應是乙個可逆反應，是工業合成氨的原理．

②n2與o2化合生成no： n2 + o22no

說明在閃電或行駛的汽車引擎中會發生以上反應．

(5)氮氣的用途：

①合成氨，制硝酸；

②代替稀有氣體作焊接金屬時的保護氣，以防止金屬被空氣氧化；

⑧在燈泡中填充氮氣以防止鎢絲被氧化或揮發；

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