1．位置：在已知的元素中，非金属共22种（包括6种稀有气体元素），除氢元素位于周期表的ⅠA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。

2。原子结构特点及化合价：

Ⅰ.最外层电子均大于、等于3（除H以外），与其主族序数相同。

Ⅱ.最高正价分别为：+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）

Ⅲ.非金属元素一般都有变价：除呈现上述最高价及最低价以外，有的非金属还呈现其它价态。如：

S：+4价；N：+1  +2  +3  +4价； Cl：+1  +3  +5价。

3.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，它们在常温下聚集态为气态（“气”字头）液态（“氵”旁）或固态（“石”字旁）

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，如单晶硅可以作为半导体材料。

③非金属元素常出现同素异形现象。如：金刚石与石墨；白磷与红磷；O₂与O₃；S₂、S₄、S₈等互为同分异构体。

    1．常见非金属元素的非金属性由强到弱的顺序： F、O、Cl、N、Br、I、S、P、C、Si 、H

 2．元素的非金属性与非金属单质活泼性是并不完全一致的：如元素的非金属性O＞Cl， N＞Br；而单质的活泼性：O₂ ＜Cl₂，N₂＜Br₂。但由于某些非金属单质是双原子分子，原子间以强烈的共价键相结合（如N    N等），

当参加化学反应时，必须消耗很大的能量才能形成原子，表现出了单质的稳定性。这种现象不一定说明这种元素的非金属性弱。强的分子内共价键恰是非金属性强的一种表现。

    3．比较非金属性强弱的八条依据

    （1）元素在周期表中的相对位置

    ①同周期元素，自左向右，元素的非金属性依次增强，如F＞O＞N＞C＞B；Cl＞S＞P＞S i等。

    ②同主族元素自上而下，非金属性依次减弱，如F＞Cl＞Br＞I；O＞S＞Se；N＞P＞As等 。

    （2）非金属单质与氢气化合的越容易，非金属性越强。如F₂、Cl₂、Br₂、I₂ 与H₂化合由易到难，所以，非金属性F＞Cl＞Br＞I。

    （3）气态氢化物的越稳定，非金属性越强，如稳定性HF＞H₂O＞HCl＞NH₃＞HBr＞HI＞H₂S＞PH₃，所以非金属性F＞O＞Cl＞N＞Br＞I＞S＞P。

    （4）最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性越强，如酸性HClO₄＞H₂SO₄＞H₃PO₄＞H₂CO₃＞H₄SiO₄，则非金属性Cl＞S＞P＞C＞Si。

    （5）非金属性强的元素的单质能置换出非金属性弱的元素的单质。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）非金属单质对应阴离子的还原性越强，该非金属元素的非金属性越弱。常见阴离子的还原性由强到弱的顺序是S^2-＞I^-＞Br^-＞Cl^-＞F^-，则非金属性S＜I＜Br＜Cl＜F。

    （7）与变价金属反应时，金属所呈价态越高，非金属性越强，如Cu+Cl₂CuCl₂；2Cu+SCu₂S，说明非金属性Cl＞S。

    （8）几种非金属同处于一种物质中，可用其化合价判断非金属性的强弱，如HClO、HClO₃中，氯元素显正价、氧元素显负价，说明氧的非金属性强于氯。

1．电解法

①电解水溶液：如2NaCl＋2H₂O2NaOH＋Cl₂↑＋H₂↑

②电解熔融物：如2KHF₂F₂↑＋H₂↑＋2KF

2．分解法：如2KClO₃2KCl＋3O₂↑  CH₄C＋2H₂  2H₂O₂2H₂O＋O₂↑

3．置换法：如Cl₂＋2NaBr＝2NaCl＋Br₂  2H₂S＋O₂（不足）2H₂O＋2S

4．氧化法：如MnO₂＋4HCl(浓)MnCl₂＋Cl₂↑＋2H₂O

4NaBr＋3H₂SO₄＋MnO₂＝2Na₂SO₄＋MnSO₄＋2Br₂+3H₂O

2H₂S＋SO₂＝3S＋2H₂O

5．还原法：C＋H₂OCO＋H₂，Zn＋2HCl＝ZnCl₂＋H₂↑  2C＋ SiO₂Si＋2CO↑

试题枚举

    【例1】  （1）氰化钾、氰化氢的制备反应式为：K₂CO₃＋C＋2NH₃2KCN＋3H₂O；△H＝+276kJ／mol  ①

    CO＋NH₃HCN＋H₂O；△H＝＋46kJ／mol  ②

    氰离子为负一价（CN^-），其中碳氮元素的化合价分别为________。 以上两个反应是否均为氧化还原反应？（2）制备纯净无水HCN（沸点299K）的另一种方法是 ：混合磨细的KCN和KHS粉末适度加热①试写出这个反应式。②为什么要磨细和用粉末？③为什么要强调适度加热？

    解析：据共价键理论，一般当碳同非金属性比它强的元素结合时，碳显正价，氮为负价，为-3价，所以（CN^-）中碳为+2价，氮为-3价。故①为氧化还原反应，②为非氧化 还原反应。第二种方法制备HCN是固体与固体之间的反应，故磨细和用粉末的目的是增大表面积，加快反应速率，据题意知，第二种方法制备HCN如温度太低，反应速率较小，温度太高，则酸式盐易分解发生副反应：2KHSK₂S＋H₂S↑。该反应的化学方程式为KCN＋KHSHCN↑＋K₂S。

    【例2】  金属M可以在不同条件下发生下列五个反应：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在通常情况下都是气体，并且C是CO ₂。（2）上述反应的产物，在不同条件下，还可和有关反应物发生下列反应：F＋B→C  A ＋G→E，（3）I是一种离子化合物，它可以水解产生一种白色沉淀和E。该白色沉淀加热可 分解为H和H₂O。而E则是分子晶体，其分子中共有10个电子，根据以上条件，判断并写出 有关物质的化学式：A________，B________，C________，D________，E________，F________，G________，H________，I________，M________。

    解析：  本题的突破口是M＋C→H＋F，而C为CO₂。一般同CO₂能发生反应的金属就现有知识来讲，只能是Mg。F、H中有一为碳，根据F＋B→C，则C为CO₂，B为气体，F肯定为碳，H为MgO。扫描全题，得知E是分子晶体，且其分子中共有10个电子。分子中有10个电子的有：HF、H₂O、NH₃、CH₄等。而E又通过一种离子化合物水解而得到，E可能为 HF或NH₃。如E为HF，根据M＋E→I＋G，HF同Mg作用，但事实HF同Mg不反应。如为NH₃同样根据A＋G→E，A为N₂或H₂。因为Mg可跟A作用，显然A为N₂，I为Mg₃N₂。再根据M＋D→H＋A，M为Mg，H为MgO，A为N₂，则D只能为NO₂。

答案：A：N₂，B：O₂，C：CO₂，D：NO₂，E：NH₃，F：C，G：H₂，H：MgO，I：Mg ₃N₂，M：Mg。

硫及其化合物

考点聚焦

1．硫的物理性质及硫的可燃性。

2．了解二氧化硫与氧气、与水的反应及二氧化硫的实验室制法，认识亚硫酸的不稳定性，认识二氧化硫的漂白作用与次氯酸的漂白作用的区别。

3．知道浓硫酸的强氧化性。

4．学会SO₄^2-的检验方法硫的几种常见价态之间的相互转化硫。

知识梳理

硫位于周期表        周期       族。淡黄色晶体，难溶于水，微溶于酒精，能溶于         。

1．硫的可燃性：硫在纯净的氧气中燃烧现象                  ，硫的化合价-         （填“升高或降低”）

2．汞与硫磺生成硫化汞，因此，实验室常将硫磺撒在汞的表面，以除去不慎洒落的汞。化学方程式为              ，硫的的化合价          （填“升高或降低”）

3．硫与氢气化合生成          ，生成的氢化物比水        （“稳定”还是“不稳定”）

三、SO₂

1．SO₂的物理性质：       色有         气味    体，   毒     溶于水。

2．SO₂的化学性质：（1）具有酸性氧化物的通性：                

                 （2）具有还原性：                  

                 （3）具有氧化性                        其氧化性比氧气，氯气都弱。

                 （4）具有漂白性：漂白原理是                  和HClO的漂白性的区别                           。

★几种物质漂白原理的比较

SO₂

氯水、H₂O₂、Na₂O₂、O₃

活性炭

漂白原理

与有色物质结合生成无色物质

将有色物质氧化为无色物质

吸附有色物质

变化类型

化学变化

化学变化

物理变化

是否可逆

可逆，加热或日久后恢复原来颜色

不可逆，加热或日久后不恢复原来颜色

3. SO₂的实验室制法：

反应原理

Na₂SO₃+ H₂SO₄== Na₂SO₄+ SO₂↑+H₂O（可加热提高反应速率）

Cu+ 2H₂SO₄ (浓) CuSO₄+ SO₂↑+2H₂O

发生装置

固体与液体反应制取气体，发生装置与制Cl₂相似

收集方法

向上排空气法

干燥

用浓H₂SO₄或P₂O₅酸性干燥剂（不可用碱石灰）

尾气处理

用NaOH等碱溶液吸收多余的二氧化硫气体

4．SO₂的危害和治理

    SO₂是大气主要污染物，直接危害人类身体健康，酸雨为SO₂产生的二次污染物。SO₂的主要来源为燃烧含硫的燃料（如煤），消除SO₂污染的最有效的途径是减少SO₂的排放。

SO₃是硫的最高价氧化物，为白色易挥发晶体，是典型的酸性氧化物

四、硫酸

浓硫酸除了具有酸的通性外，还具有吸水性、脱水性和强氧化性这三大特性。

(1)　吸水性：吸收游离的水。可作实验室的干燥剂（但不能干燥碱性气体和还原性气体）。

(2)　脱水性：把有机物中的氢、氧两种元素按水的比例脱去。如蔗糖中加入浓硫酸（注意吸水和脱水的区别）。

(3)　强氧化性：浓硫酸的强氧化性还可以与多种物质反应体现。

2H₂SO₄(浓)+CuCuSO₄+2H₂O+SO₂↑

2H₂SO₄(浓)+CCO₂↑+2H₂O+2SO₂↑

在常温下，浓硫酸跟铁、铝接触时，能在金属表面生成一薄层致密的氧化物，从而阻止内部的金属继续反应，这种现象叫钝化。因此可以用铁或铝贮存浓硫酸(硝酸也具有这一性质)。但是加热条件下可以反应。注意：常温下铁、铝使浓硫酸、浓硝酸钝化(钝化过程是复杂的化学变化)，不能理解成“常温下铁、铝使浓硫酸、浓硝酸不发生化学反应”。

五、SO₄^2－检验

被检液中滴入少量        酸化，再加入        ，若产生                 ，不可用硝酸酸化，原因是                         。

试题枚举

【例1】高温下硫酸亚铁发生如下反应：2FeSO₄Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑若将生成的气体通入氯化钡溶液中，得到的沉淀是       (　　)

A．BaSO₃和BaSO₄          B．BaS

C．BaSO₃                  D．BaSO₄

解析:SO₂和SO₃通入氯化钡溶液，只有硫酸钡沉淀，因为亚硫酸钡溶于稀硫酸

答案:D

【例2】白色的亚铜化合的Cu（NH₄）SO₃难溶于水，若与足量的10mol?L^-1的硫酸溶

液混合并微热，生成铜和SO₂气体及溶液。

（1）完成并配平化学方程式：Cu（NH₄）SO₃+H₂SO_4­-Cu+SO₂+CuSO₄+_________

（2）按上述操作，铜的最高转化率是多少_______________

（3）有人设计让上述实验在密闭容器中进行，结果铜的转化率大大提高，问在密闭

容器中进行反应，铜的最高转化率是多少？请说明理由。

解析:（1）上述反应打用逆向配平（歧化反应，铜元素化合价既升高又降低）缺项显然为(NH₄)₂SO₄ ，各计量系数依次为2，2，1，2，1，2，1。

（2）2molCu (NH₄)SO₃中的铜1mol转化为单质铜，1mol转化为CuSO₄，因此，转化率为50%。

（3）若在密闭容器中进行，为何铜的转化率会提高？显然Cu（I）自身岐化转化率只能为50%，必有其它还原剂才能提高其转化率。由于产物中含SO₂，SO₂具有强还原性，能将Cu（II）还原为零价。其最高转化率可达100%，原因是：每生成1molCuSO₄可生成2molSO₂，它可提供4mol电子，完全可将CuSO₄还原且SO₂仍过量。

答案：(1) 2，2，1，2，1，2，1  (2) 50%  (3)略

【例3】硫与热强碱溶液可生成S^2-和SO₃^2-；生成物继续与硫作用得S_z^2-和S₂O₃^2-。过滤后除去过量硫，向滤液中加入一定量的强碱后，再适入足量的SO₂，SO₂与S_z^2-也完全转化为S₂O₃^2-。问：

（1）S+SO₂+OH^-完全转化为S₂O₃^2-的离子方程式____________________

（2）amolS最终转化为Na₂S₂O₃，需SO₂、NaOH的物质的量分别为________

（3）若amolS最终转化为Na₂S_z耗原热碱溶液6molNaOH，则Na₂S_x中x值为

_________。

   解析：3S+6OH^{‑    △}     2S^2-+SO₃^2-+3H₂O  …………①

         S^2-+（x+1）S       S_x^2-        ………………②

         SO₃^2-+S   ^△      S₂O₃^2-    ……………………③

由①②③迭加得：（2x+2）S+6OH^- = 2S_x^2-+S₂O₃^2-+3H₂O …………④

                SO₂+S_x^2-+OH^-――S₂O₃^2-+H₂O   ………………⑤

由④⑤迭加得：S+SO₂+2OH^-=S₂O₃^2-+H₂O …………………………⑥

答第（1）问时，实质不必要这么繁的过程，因S_x^2-、SO₃^2-均为中间产物，只要抓住反应物为S和SO₂及OH^-，生成物为S₂O₃^2-和水即可得反应⑥。

由⑥式可知每有1mol硫需1molSO₂和2molOH^-，则SO₂和OH^-分别为a、2amol。

（3）由④式可知     x=

答案：(1) S+SO₂+2OH^-=S₂O₃^2-+H₂O  (2) a、2amol  (3)

 氯及其化合物

考点聚焦

1．知道氯气的物理性质。

2．了解氯气及其化合物的性质

3．知道氯水的消毒和漂白原理

4．学会Cl^-的检验方法

5．理解卤族元素原子结构及其单质性质的递变性

知识梳理

一、 氯元素的原子结构与自然界的存在

氯元素位于周期表＿＿周期＿＿族，在自然界中的主要存在形态：         。全球海洋中含盐           左右，主要为        、                  。

二、 活泼的氯气

1、氯气的物理性质：    色有     气味的   体，   毒，    溶于水。实验室中应怎样闻气体：                               。

2、氯气的化学性质

由氯的原子结构示意图可知氯元素的性质如何？进而能否预测氯气的化学性质又怎样？为什么？                                                                 。

① 与金属单质的反应：与钠反应方程式             。现象是                 。与

铁反应方程式                。现象是          。与铜反应方程式                    。现象是               。

② 与氢气的反应：化学方程式：                   ，反应现象：氢气在氯气中燃烧       ；氯气与氢气的爆炸实验                  。

③Cl₂ 和红磷反应：化学方程式：                            ，反应现象       。

结论：分析以上反应中氯元素价态的变化也可得知：氯气是一种强氧化性物质，常氧化剂。

思考：在初中我们是如何定义燃烧的？现在通过氢气与氯气的燃烧实验，你有什么新的认识？

④与水的反应：

与水反应的离子方程式：                             ，说明:氯气与水反应很微弱，且未可逆反应。

思考：1、氯水的成分 ？（氯水参加反应时，能表现多种性质）2、氯水的保存方法？

⑤次氯酸的性质：

a、一元弱酸（比        弱）

b、强氧化性（     、     、      ）

c、不稳定（见光或受热分解）：化学方程式：                            。

⑥与碱的反应

Cl₂ + ＿NaOH --                              。（常用于除去多余氯气）

离子方程式：                    。漂白液主要成分是           。

漂白粉的制法：                  。其主要成分：                ，有效成分：                。漂粉精的有效成分：            。

漂白原理：ClO^－+ H^＋ = HClO（实际漂白者），Ca(ClO)₂ +＿HCl（稀）=             。

Ca(ClO)₂ +CO₂ +H₂O =                     。

思考：抗洪救灾中防疫部门，向灾民发放的漂白粉片或漂粉精用于饮用水消毒。漂粉精为何要密封保存在阴暗处？

三、 氯离子的检验

1、填写下列表格：

2、原理：被检液中滴入少量    酸化，再滴入    溶液，若产生     ，则可断定溶液中含有氯离子。不可用盐酸酸化，酸化目的是防止（    、     、     、    ）影响。

+ AgNO₃(aq) → + 稀硝酸 →白色↓

解释：Ag^＋ + Cl^― = AgCl↓

2Ag^＋ + CO₃^2― = Ag₂CO₃↓ Ag₂CO₃ + 2H^＋ = 2Ag^＋ + H₂O + CO₂↑

四、卤族元素

（一）卤素的原子结构

不同点：核电荷数逐渐       ；电子层数逐渐       ；原子半径依次        ，得电子能力逐渐        ；单质氧化性逐渐          。

随卤素核电荷数增加，其原子结构的递变而使卤素单质的物理性质呈规律性变化.

归纳：从F₂  →I₂

1、颜色逐渐      ，状态从    →    →    ，密度从    →　　，熔沸点由 　 →　　（原因是                                                   。

2、单质的溶解性――除氟外（与水剧烈反应）在水中溶解度都较    ，且由　  →　　，都易溶于有机溶剂，下表列出Cl₂、Br₂、I₂在不同溶剂中的颜色.

水

CCl₄

Cl₂

Br₂

I₂

（三）卤素单质的化学性质（相似性及递变性）

由于最外层均为    个电子，极易        电子，因此卤素都是         剂，在自然界均只以       态存在.但随着电子层数递增，原子半径渐      ，核对外层电子的引力渐      ，得电子能力渐        ，其氧化性逐渐       ，主要表现：                

                                                   。

试题枚举

【例1】下列有关氯的叙述中正确的是　　

A．液氯和氯水是同一物质 

  B．红磷在氯气中燃烧产生白色烟雾

C．氯气与水的反应中氯是氧化剂，水是还原剂

D．用氯制漂白粉是为了得到易贮存的漂白剂

解析：液氯、氯水都是液体，但前者是纯氯，后者是氯与水的混合物，时间延长氯水中还逐渐生成盐酸和次氯酸，氯分子渐少，氯离子渐多。如果再有光照， 因分解也在渐少，出现氧气和更多盐酸。氯与水的反应是氯分子中氯原子间发生的自身氧化还原，即歧化反应, 水虽然是反应物，却未参加氧化还原。A、C不正确。

烟是分散在气体中的固体小颗粒，雾是分散在气体里的液体小珠滴。磷在氯气里燃烧的产物三氯化磷是无色液体，可发雾；五氯化磷是浅黄色固体，能形成烟。漂白粉和氯都可以作为漂白剂、消毒剂，且氯更有效。但氯气难贮存，又有剧毒，一般医用、家用的漂白剂和消毒剂使氯气是不合宜的，所以制成漂白粉便于贮存和使用。漂白粉保存得当，如密闭，以防止吸水和 而变质，可以存放较长时间。B、D正确。

答案：B、D。

【例2】 潮湿的氯气、新制的氯水、次氯酸钠及漂白粉的水溶液均能使有色布条褪色，原因是它们均含有                                                          (     )

A. 氯气       B. 次氯酸          C. 次氯酸根          D. 氯化氢

解析 NaClO及Ca(ClO)₂的水溶液中，ClO^―水解产生HClO无HCl；有色布条的褪色是因HClO的氧化所致。

答案：  B

【变式】 用滴管将新制的氯水慢慢滴入盛酚酞的氢氧化钠稀溶液中，当滴到最后一滴时红色突然褪去，发生这一现象的原因可能有两个：

    ①是由于                                                  (用简要文字说明)

    ②是由于                                                  (用简要文字说明)

简述用实验方法证明褪色的原因是①还是②                                    

                                                                       。

【例3】如何鉴别NaCl、NaBr、KI三种白色固体？

解答：

方法一：可用氯水鉴别。

把这三种物质各取少量制成溶液，加入新制的氯水和汽油（或四氯化碳），振荡，分层，使汽油层呈无色的是NaCl；使汽油层呈橙色的是NaBr；呈紫色的是KI。

方法二：可先用焰色反应将KI区分出来。然后再将另外两种物质各取少量制成溶液，加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成的是NaCl，有浅黄色沉淀生成的是NaBr。

方法三：直接加入AgNO₃溶液。

分别取少量固体制成溶液，分别加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成的是NaCl，有浅黄色沉淀生成的是NaBr，有黄色沉淀生成的是KI。

【例4】 多原子分子氰（CN）₂、硫氰（SCN）₂和（OCN）₂的性质与卤素单质相似，故称它们为拟卤素。它们可以生成酸和盐（见下表，表中X代表F、Cl、Br或I）。

卤素

氰

硫氰

①

“单质”

X₂

（CN）₂

（SCN）₂

（OCN）₂

酸

HX

HCN

②

HOCN

盐

KX

KCN

KSCN

③

（1）在表中①②③空格处应分别填写_______、_______、_______。

（2）完成下列反应的化学方程式或离子方程式。

①（CN）₂和KOH溶液反应的化学方程式为：______________。

②已知阴离子的还原性强弱为：Cl^－＜Br^－＜CN^－＜SCN^－＜I^－。试写出在NaBr和KSCN的混合溶液中加入（CN）₂反应的离子方程式：____________________________________。

解析：此题主要考查“运用已学知识进行类推思维的能力”。解题时可用熟知的Cl₂、HCl、KCl等物质作参照物。由还原性Br^―<CN^―<SCN^―，可推知氧化性Br₂>（CN）₂>（SCN）₂，因而可判断（CN）₂只能与KSCN反应，不能与NaBr反应，亦即由物质的氧化性和还原性的强弱，可以判断氧化还原反应能否发生。

答案：（1）氧氰  HSCN  KOCN

（2）①（CN）₂+2KOH====KCN+KOCN+H₂O

②（CN）₂+2SCN^－====2CN^－+（SCN）₂

该题为信息给予题，给予的信息是：拟卤素〔如（CN）₂〕的性质与卤素单质相似，由此而可依据卤素单质的性质来进行类比、模拟来解答习题。这是解答信息给予题的一种方法。

【变式】 溴化碘（IBr）的化学性质与卤素单质相似，能与大多数金属反应生成金属卤化物，和某些非金属单质反应生成相应的卤化物，跟水反应的方程式IBr+H₂O=HBr+HIO，下列有关IBr的叙述中，不正确的是                                          (     )

A. IBr是双原子分子                                        

B.在很多反应中IBr是强氧化剂

C.和NaOH溶液反应生成NaBr和NaIO                        

D.和水反应时，既是氧化剂又是还原剂

【例5】在右图的四条直线分别表示钠、镁、铝、铁与足量Cl₂反应时，消耗金属的质量(纵轴)与反应掉的氯气质量(横轴)的关系，其中代表铁与Cl₂反应的直线是             (     )

     A. a          B. b          C. c           D. d

解析  Cl₂与四种金属反应的均为氧化还原反应，在横坐标上取一点作一条垂直于横坐标的直线，分别与a、b、c、d四条直线的交点即为四种金属与等质量Cl₂反应时所需的质量。假设这一点的质量为35.5g，此时金属均转移1mol电子，则消耗四种金属的质量分别为：W_Na=23g、W_Mg=12g、W_Al=9g、W_Fe=18.7g，即等质量氯气消耗四种金属的质量是W_Na>W_Fe>W_Mg>W_Al，故a、b、c、d分别代表Al、Mg、Fe、Na与氯气的反应。

答案：C

  氮及其化合物

考点聚焦

1．  知道氮气的物理性质及存在。

2．  能从氮气的结构理解其化学性质。

3．  掌握氮氧化物的重要性质，知道氨的物理性质和用途，掌握氨与水、HCl、O₂等的反应。了解氨水的成分及不稳定性。

4．  了解铵盐易溶于水、受热易分解、与碱反应。知道NH₄⁺的检验方法。

5．  掌握氨气的实验室制法。

6．  了解硝酸的化学性质。

知识梳理

一、氮气

1.氮气的结构和物理性质：氮气在空气中约占总体积的               。氮气是无色无味的气体，难溶于水。氮气的电子式           ，结构式为                       。氮气的化学性质不活泼，其原因是             。所以氮气可做保护气。但在一定条件下，可与氢气、氧气反应，方程式                              。

2．自然界的固氮是把         态的氮转化为       态的氮，如把        转化为一氧化氮。方程式                    。

      二、氮的氧化物

气体

性质

NO

NO₂

状 态

气体

气体

颜 色

无色

红棕色

气 味

无味

刺激性气味

水溶性

不溶

与水反应

实验室制法与收  集

Cu + HNO₃(稀)

因会与O₂反应，只能排水法收集

Cu+HNO₃(浓)

因会与水反应，只能排气法收集

关  系

都是有毒气体，会造成环境污染；会与碳氢化合物作用形成光化学烟雾，也会形成酸雨

三、氨气

1．氨气是       色         气味的气体，       液化，         溶于水。电子式是              ，它的空间构型是           ，是        性分子。

2．氨气是   色有              气味的气体，密度比空气小，易液化，所以常用作制冷剂。极易溶于水。常温常压下，1体积的水能溶解700体积的氨气。（用喷泉实验证明，喷泉实验成功的关键，想一想还有哪些气体能做喷泉实验？）

3．氨气的化学性质：

（1）与水的反应：                                   

思考：氨水和液氨在微粒的组成、性质上有何区别。

（2）与酸的反应：离子方程式为                         。

氨水易挥发，不易运输，因此常将其转化为各种固态铵盐加以使用。

4．氨气的实验室制法：

（1）原理：                                                          

（2）收集方法：                     （3）干燥方法：                   

（4）验满方法                       （5）尾气处理：                    

思考：哪些气体最后要进行尾气处理。

四、铵盐

1.结构：                （电子式）

1．  物理性质：都是离子晶体，都易溶于水。

2．  化学性质：（1）受热分解：NH₄Cl                         

                                NH₄HCO₃                           

                     铵盐的受热分解比较复杂，并非都生成对应的酸和氨气。

                   （2）与碱的反应：                                    

思考：NH₄⁺的检验：操作为                                                   

               离子方程式为                                         

五、硝酸

浓、稀硝酸均为强氧化性酸，与金属反应均不产生氢气，但浓硝酸的氧化性更强，浓硝酸一般被还原成NO₂，稀硝酸一般被还原成NO；浓硝酸具有挥发性、不稳定性，遇金属铁、铝产生钝化现象；因此保存时要把它盛放在棕色瓶里，储存在阴暗而且温度低的地方。

练习：写出下列化学方程式：

1．  硝酸的不稳定性：                                

2．  铜与浓硝酸的反应：                                 

3．  C与浓硝酸的反应：                                      

4．  与苯的反应：                                   

☆三大强酸的对比

硝酸

硫酸

盐酸

重要物理性质

纯净硝酸为无色液体，常见浓硝酸因溶有分解产生的NO₂ 而呈黄色，易挥发。能以任意比与水混溶

无色油状液体，难挥发。能以任意比与水混溶

纯净盐酸为无色液体，常见盐酸含有工业杂质（Fe³⁺）而呈黄色

重要化学性质

强酸性；不稳定性，受热见光易分解；浓稀硝酸均有强氧化性

强酸性；稀硫酸只表现酸性，浓硫酸既表现酸性又表现吸水性、脱水性、强氧化性

强酸性；还原性（浓度越大还原性越强）

实验室制法

硝酸钠与浓硫酸微热

氯化钠与浓硫酸强热

工业制法

NH₃ ~NO~NO₂ ~HNO₃ 注：NO循环氧化吸收

FeS₂~2SO₂ ~2SO₃ ~2H₂SO₄

注：SO₂ 循环氧化吸收

H₂ 在Cl₂ 中燃烧生成的HCl 用水吸收

☆关于浓酸变稀的问题

从上表中可看出三大强酸有一个共同的特点­­­­――浓度不同时所表现的性质有所不同，记住此点会给我们解题带来重要突破。记住下列反应：

4HNO_3（浓） + Cu = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ ↑+ 2H₂O

8HNO_3（稀） + 3Cu = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑+ 4H₂O

2H₂SO_4（浓）+ Zn = ZnSO₄ + SO₂ ↑+2H₂O

H₂SO_4（稀） + Zn = ZnSO₄ + H₂ ↑

4HCl _（浓  + MnO₂           MnCl₂ +Cl₂ ↑+2H₂O

试题枚举

【例1】Murad等三位教授提出NO在人体内有独特的功能，关于NO的叙述正确的是                           

①NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物

②NO不是亚硝酸酐

③NO可以是某些含高价氮物质还原的产物

④NO是无色气体

A．全部                B．①③④

C．②③④               D．①④

解析：NO中氮的化合价处于中间价态，它可以是还原产物，如HNO₃→NO，也可以是氧化产物，如NH₃→NO；HNO₂的酸酐是N₂O₃；NO是无色气体。所以，所给的几种说法都正确。

答案： A

【例2】“摇摇冰”是一种即用冷的饮料，吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会致冷。该化学物质是

A  NaCl   B  NH₄NO₃(s)   C  NaOH(s)   D  CaO(s)

解析:溶解过程中伴随着能量的变化，固体硝酸铵溶于水吸热，使温度降低，固体氢氧化钠溶于水放热，使溶液温度升高，生石灰与水的反应也放出大量的热，氯化钠溶解过程中能量的变化很小。

答案:B

【例3】同温同压下，在３支相同体积的试管中分别充有等体积的２种气体，它们是（１）NO和NO₂（２）NO₂和O₂（３）NH₃和N₂。现将３支试管均倒置于水槽中，充分反应后剩余气体的体积分别是V₁、V₂、V_３，则下列关系正确的是

A.　V₁>V₂>V₃    B. V₁>V₃>V₂   C.  V₂>V₃>V₁    D.  V₃>V₁>V₂

解析：设每种气体的体积为1体积，则：（1）中剩余1+（1/3）=4/3体积气体；（2）中剩余3/4体积的氧气；（3）中剩余1体积的N₂.

答案：B

  在进行氮氧化物计算时，要注意有关循环氧化、由多步反应合并所得总反应的应用。记注下列反应：

   4NO₂ + O₂ + 2H₂O = 4HNO₃               4NO +3O₂ + 2H₂O = 4HNO₃

   NO₂ + NO + 2NaOH = 2NaNO₂ + H₂O       2NO₂ + 2NaOH = NaNO₃ + NaNO₂ + H₂O

【变式】在一定温度和压强下，将装有N₂和NO₂混合气体的试管倒立于水中，足够时间后，试管内气体体积缩小为原来体积的3/5，则远混合气体中N₂和NO₂的体积比

A．2：3    B．3：2    C．3：5    D．5：3

答案:A

 碳、硅及其化合物

考点聚焦

1．  掌握C、CO、CO₂的重要性质以及实验室制取、检验CO₂方法。

2．  知道 硅在自然界中的存在形态，主要用途。

3．  能利用晶体结构理论来解释硅和二氧化硅的物理性质，了解它们的化学性质。

4．  了解陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐产品的用途。

知识梳理

一、硅(Si)

1．硅的存在：在自然界只有化合态，是一种亲氧元素（这与同主族的碳不同），一般以SiO₂ 或         的形式存在，在地壳中的含量仅次于氧。

2．结构：与金刚石的晶体结构类似，是正四面体型空间网状结构的原子晶体。

3．物理性质：灰黑色，硬度大，熔沸点高，具有金属光泽。

4．化学性质：常温下与F₂、HF、NaOH反应：                                  

                  加热时能与H₂化合生成不稳定的氢化物。    

5．用途：（1）良好的半导体材料（为什么？）

             （2）太阳能电池

             （3）计算机芯片

     二、二氧化硅(SiO₂)

     1．存在：天然SiO₂也叫硅石，自然界中的石英玛瑙（含杂质的石英）的主要成分都是SiO_2。。

2．结构：一个硅原子与4个氧原子形成4个共价键，即每个硅原子周围有4个氧原子，每个氧原子周围有2个硅原子；晶体中硅原子和氧原子以1：2组成空间立体网状结构，是原子晶体。

3．化学性质：（1）酸性氧化物：与强碱反应：                               

离子方程式：                                     （保存碱性溶液不能用橡胶塞）。与碱性氧化物反应：                        。

（2）与HF反应：                              （唯一与其反应的酸）。

4，用途：（1）制造光导纤维

            （2）石英坩埚

            （3）光学仪器和工艺品

三、硅胶

1．  制法：                                          。

2．  性质：                                            。 

试题枚举

【例1】右图为一定量饱和Ca(OH)₂溶液中通入CO₂气体后，产生CaCO₃白色沉淀的质量与CO₂体积的关系曲线，试回答：

（1）OA段曲线与AB段曲线所表示的反应方程式为OA：__________，AB_____________。

（2）A点已参加反应的CO₂和Ca（OH）₂的物质的量之比为______________。

（3）B处溶液中存在的浓度较大的两种离子是_______和________（填离子符号），将B处生成的溶液煮沸可见到的现象是_______________

解析：CO₂与Ca(OH)₂反应，CO₂的量直接影响产物的生成，图形较清楚地反映了这一关系，依据有关反应原理：

CO₂（少）+Ca(OH)₂₌₌ CaCO₃↓+H₂O ，

AB段：CO₂+CaCO₃+H₂O₌₌ Ca(HCO₃)₂

便可判断图形中各段所发生的反应，OA段随着CO₂继续通入CaCO₃的量逐渐增大，A点达到沉淀最大值，AB段随CO₂的继续通入，生成的CaCO₃不断溶解转化为Ca(HCO₃)₂，B点CaCO₃全溶解，溶液又变得澄清。

答案：（1）OA段：CO₂+Ca(OH)₂₌₌ CaCO₃↓+H

AB段：CO₂+CaCO₃+H₂O₌₌ Ca(HCO₃)₂

（2）A点：n(CO₂)∶n[Ca(OH)₂]=1∶1

（3）Ca²⁺    HCO₃^－   因Ca(HCO₃)₂受热分解，溶液变浑浊，有气泡逸出。

【例2】下列关于硅的说法不正确的是    (    )

   A.硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体

   D.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料

   C硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应   

   D.当加热到一定温度时，硅能与氧气、氢气等非金属反应

   解析:  常温下，硅可与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应，加热和高温条件下，硅能与氧气、氢气起反应。选C。

   答案:  C

【例3】石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维，造成输电线、电厂设备破坏。这是由于石墨（  ）

A . 有放射性   B.  易燃、易爆   C.  能导电   D.  有剧毒

解析:利用了石墨的导电性能，石墨纤维落在输电线上，造成线路短路，发电机和其他设施损坏。石墨性质稳定，无毒也不易燃、易爆。

答案:  C