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落實存在、性質(zhì)、制備、用途四要點。

學生活動

體會“位、構、性”三者關系。

【舉例】（1）從位置出發(fā)，以Cs為例。位置：第六周期，IA族。→結構特點：最外層只有一個電子，原子半徑大。→比Na、K更活潑的金屬元素，具強的金屬性。→應隔絕空氣保存；與水反應劇烈，可能發(fā)生爆炸；與氧氣迅速反應，主要產(chǎn)物肯定不是Cs2O。

（2）從結構出發(fā)：已知某元素原子有六個電子層，最外層2個電子→最外層電子數(shù)少，電子層數(shù)多，應是活潑金屬，金屬性大于鈣→與水劇烈反應；氫氧化物是可溶性強堿；碳酸鹽、硫酸鹽均不溶于水。

與教師共同分析。

（3）從性質(zhì)出發(fā)：某單質(zhì)能從水中置換出O2。→非金屬性大于氧，應為最活潑的非金屬元素F→在周期表的右上角，第二周期ⅦA族→可與絕大多數(shù)金屬、非金屬甚至某些稀有氣體直接反應；化合價只有-1價；幾乎無法用氧化劑將F-氧化成F2。

分析：

歸納：

【投影】例1　 BGO是我國研制的一種閃爍晶體材料，曾用于諾貝爾獎獲得者丁肇中的著名實驗，它是鍺酸鉍的簡稱，若知：①在BGO中，鍺處于其最高價態(tài)。②在BGO中，鉍的價態(tài)與鉍跟氯形成某種共價氯化物時所呈的價態(tài)相同，在此氯化物中鉍具有最外層8個電子穩(wěn)定結構。③BGO可看成是由鍺和鉍兩種元素的氧化物所形成的復雜氧化物，且在BGO晶體的化學式中，這兩種氧化物所含氧的總質(zhì)量相同。請?zhí)羁眨?/p>

（1）鍺和鉍的元素符號分別是____、____。

（2）BGO晶體的化學式是____。

（3）BGO晶體所含鉍氧化物的化學式是____。

【組織討論】請分析解題思路，歸納思維過程。

2．總結規(guī)律、串聯(lián)比較，使知識系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化。

分析：Ge：第Ⅳ主族元素，最高正價+4；最高價氧化物GeO2。

Bi：第Ⅴ主族元素，最外層5個電子→滿足8電子穩(wěn)定結構應形成共價鍵數(shù)目：8-5=3→BiCl3→在BGO中鉍為+3價→氧化物Bi2O3。

設BGO化學式為mGeO2?nBi2O3

有：2m=3n　　 m∶n=3∶2

m=3　　 n=2

→BGO化學式為3GeO2?2Bi2O3

（或Bi4（GeO4）3）

答案：略。

歸納思維過程：

位置→最外層電子數(shù)→成鍵情況→實際價態(tài)→化學式

即：位置→結構→性質(zhì)

【投影】例2　 有A、B、C三種常見的短周期元素，它們之間兩兩結合成化合物X、Y、Z。X、Y、Z之間也能相互反應。已知X是A和B按原子個數(shù)比1∶1組成的化合物，其它元素形成的單質(zhì)（仍用A、B、C表示）和組成的化合物間反應關系式如下：

①B+C→Y　 ②A+C→Z　 ③X+Y→M

④X+Z→C+N　 ⑤Y+Z→C+N

請?zhí)羁眨?/p>

（1）上述反應中，一定屬于氧化還原反應的是____，理由是____。

（2）若M是一種無色、粘稠的油狀液體化合物，則X、Y、Z分別是____。

（3）寫出反應③、④的化學方程式：

③______，

④______。

【組織討論】請分析解題思路并總結思維方法。

分析：有單質(zhì)參加的化合反應和置換反應一定是氧化還原反應，故①、②、④、⑤一定是氧化還原反應。由題意知：Y、Z中均含C元素，且一為正價，一為負價，故C為非金屬元素。可能是硫或氮，則Y、Z極可能一為氧化物，一為氣態(tài)氫化物→N可能是H2O。

又：M由A、B、C三種元素組成；M是一種無色、粘稠的油狀液體化合物。依據(jù)物質(zhì)的分類→M應是酸→M是H2SO4

A―H；B―O；C―S

X―H2O2；Y―SO2；Z―H2S

答案：略。

進行思維方法總結：

對元素化合物的推斷題，首先要仔細審題，把握題意，明確題目給定條件和要求。然后，在熟練的知識網(wǎng)絡基礎上，搜索掃描，確定范圍。尋找切入點或突破口，最后分析求解。

【點評】只有將所學過的知識系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化，并從中找到知識規(guī)律，才能準確地找到切入點和突破口，從而培養(yǎng)出良好的直覺思維能力。

3．以結構為主線，以元素周期律為指導，聯(lián)系類型、掌握遞變。

【投影】例3　 同主族元素所形成的同一類型的化合物，其結構和性質(zhì)往往相似，化合物PH4I是無色晶體，下列對它的描述不正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．它是一種共價化合物

B．在加熱時此化合物可以分解

C．這種化合物能跟堿發(fā)生反應

D．該化合物可以由PH3與HI化合而成

【提問】怎樣求解信息題？

分析：由題意知，PH4I與NH4I結構和性質(zhì)相似，而NH4I又應與NH4CI結構與性質(zhì)相似。而NH4CI是一種離子化合物；受熱易分解；可與強堿反應；可由NH3與HCI化合而成。故所選答案為A。

總結：對信息題，先要準確地理解、把握信息，從中理出信息要素。然后利用信息要素，結合自己所學知識來分析和解決問題。

【提問】1．非金屬元素數(shù)目？在周期表中所處區(qū)域？與周期序數(shù)的關系？

回答：

1．22種非金屬元素，有6種是稀有氣體；除H外均處于周期表右上方；除第一周期外，每周期非金屬元素數(shù)目=8-周期序數(shù)。

2．非金屬元素的結構特點？

2．除H、He、B外，最外層電子數(shù)≥4；且原子半徑比同周期的金屬元素小。

【提問】非金屬單質(zhì)有怎樣的物理性質(zhì)？請歸納他們的狀態(tài)、晶體類型及其溶解性。

歸納：

常溫下狀態(tài)：氣態(tài)H2、N2、O2、F2、Cl2（稀有氣體除外）；液態(tài)Br2；其余為固態(tài)。晶體類型：原子晶體B、C、Si；分子晶體：除B、C、Si外的其它（常見）非金屬單質(zhì)。溶解性：除F2與水發(fā)生置換反應，Cl2、Br2在水中發(fā)生自身氧化還原反應（部分）外，可以說非金屬單質(zhì)均難溶于水。

【投影】例4 　有A、B、C、D四種短周期元素，已知A原子最外層電子數(shù)比電子層數(shù)少，常溫、常壓下，B2、C2、D2均為無色雙原子氣體分子。這四種元素的單質(zhì)和化合物之間在一定條件下存在如下反應：

（1）2A+C2=2AC（3）3B2+D2=2DB3

（2）3A+D2=A3D2（4）2B2+C2=2B2C

請?zhí)羁眨?/p>

（1）電子式：AC____，B2C____，DB3____。

（2）DB3分子的空間構型____，是____（填極性或非極性）分子。

（3）A3D2溶于B2C中，發(fā)生復分解反應的化學方程式是______。

分析：由A原子最外層電子數(shù)比電子層數(shù)少→A可能為Li或Mg；

常溫、常壓下，B2、C2、D2均為無色雙原子氣體分子→它們可能是H2、N2、O2（五種氣體中，F(xiàn)2、Cl2分別為淺黃綠色和黃綠色氣體），再結合給定條件判斷B―H；C―O；D―N；A―Mg。

所以，相應化合物：

AC―MgO；B2C―H2O；DB3―NH3；

A3D2―Mg3N2。

答案：略。

【提問】1．請分析解題思路；2．怎樣把握物質(zhì)的物理性質(zhì)？

回答：首先要把握通性，然后根據(jù)不同物質(zhì)類型，突出其代表性和特性。

（一）實驗室制備

制備非金屬單質(zhì)，要結合非金屬元素及其化合物的性質(zhì)、存在來考慮。

【組織討論】實驗室通常用哪些方法來制備非金屬單質(zhì)？請同學們通過討論，給以歸納總結。

分小組讀書討論、歸納總結如下：

1．還原法

用還原劑還原的方法來制備，如H2：

Zn+2H+→Zn2++H2↑</PGN0110.TXT/PGN>

2．氧化法

用氧化劑氧化非金屬陰離子的方法來制備（包括用同一種非金屬元素的高價態(tài)氧化該元素的低價態(tài)來制備單質(zhì)。），如：Cl2、Br2、I2、（N2）等。

MnO2+4HCl→MnCl2+Cl2↑+2H2O

（或用KMnO4、KClO3等做氧化劑；Br2可類似制備）

Cl2+2X-（Br-、I-）→X2+2Cl-

3．加熱分解法

在加熱條件下使某些化合物發(fā)生分解反應以制備單質(zhì)，如：O2

也可通過其他分解反應來制備O2：

2Na2O2+2H2O→4NaOH+O2↑

4．分離法

將空氣通過NaOH溶液、濃硫酸、灼熱的銅網(wǎng)后，可得較純凈的N2氣體。

【投影】例5　 根據(jù)下圖實驗，填空和回答問題

（1）燒瓶中所發(fā)生的主要反應的化學方程式為：______

裝置（Ⅱ）的燒杯中冷水的作用是：______

裝置（Ⅲ）的燒杯中液體的作用是：______

（2）進行此實驗時，燒瓶內(nèi)的橡皮塞最好用錫箔包住，用橡皮管連接的兩玻璃管口要相互緊靠，這是因為______。

（3）裝置（Ⅲ）的燒杯中使用倒置漏斗可防止液體倒吸，試簡述其理由______。

【組織討論】請分析解題思路并求解。

分析：由題目給定條件知，此為制取單質(zhì)溴的實驗裝置，應該選用強氧化劑來氧化Br-成Br2。

在（Ⅰ）中，濃硫酸、二氧化錳和溴化鈉發(fā)生反應生成溴單質(zhì)。然后在（Ⅱ）中冷卻成液態(tài)。故（Ⅲ）是用來吸收尾氣中的溴化氫氣體的。

由于溴蒸氣的強腐蝕性，在實驗過程中應避免與橡膠接觸。

答案：

（1）MnO2+H2SO4+2NaBr 2NaHSO4+MnSO4+2H2O+Br2↑

冷凝：吸收未冷凝的氣體。

（2）溴蒸氣會腐蝕橡皮塞和橡皮管。</PGN0111.TXT/PGN>

（3）當氣體被吸收時，液體上升到漏斗中。由于漏斗的容積較大，導致燒杯中液面明顯下降，使漏斗口脫離液面，漏斗中液體又流回到燒杯中，從而防止了倒吸。

【提問】此反應中濃硫酸的作用？可否用濃硫酸與溴化鈉反應來制取溴化氫氣體，為什么？

回答：此反應中，濃硫酸首先與溴化鈉反應生成溴化氫，然后，溴化氫再與二氧化錳反應制取溴單質(zhì)。盡管濃硫酸具有強氧化性，過程中會把部分溴化氫氧化生成溴單質(zhì)，但由于最終目的是制單質(zhì)溴，故無影響。但制溴化氫就不同了，因要求最終產(chǎn)物是溴化氫，而濃硫酸會把部分溴化氫氧化生成溴，故此法不可用。

【小結】解題思路與方法：（1）審題，（2）分析，（3）思考，（4）求解（注意與前面所總結方法相聯(lián)系）。

（二）非金屬單質(zhì)的工業(yè)制法

【組織討論】請同學們通過討論，給以歸納總結。

分小組讀書討論、歸納總結如下：

1．電解法

用于將還原性較弱的非金屬陰離子氧化成單質(zhì)。

2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH

2．還原劑還原法

在高溫下，用還原劑將非金屬元素的高價態(tài)還原成零價。如H2、Si的制備。

C+H2O CO+H2↑

2C+SiO2 Si+2CO↑

3．氧化劑氧化法

用氧化劑將非金屬陰離子氧化成非金屬單質(zhì)。如從海水中提取溴、碘。

4．分離法

用物理方法從混合物中分離所需要的單質(zhì)。如將空氣液化后氣化，分離出N2、O2。

【小結】引導學生將實驗室制法與工業(yè)制法相對比（原理、原料、方法）。→工業(yè)制備要考慮原料來源、操作、生產(chǎn)的連續(xù)性、廢棄物處理、經(jīng)濟效益、環(huán)境保護等問題。

精選題

1．氮的固定是指　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．植物從土壤中吸收含氮養(yǎng)分

B．植物將所吸收的含氮養(yǎng)分在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為植物蛋白質(zhì)

C．將氨轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛峒捌渌�氮的化合�?/p>

D．將空氣中氮氣轉(zhuǎn)變?yōu)楹�氮化合�?/p>

2．汽車尾氣中的CO、NO都是城市空氣中濃度較高的嚴重污染物，有關它們的敘述不正確的是　　　 [　　 　]

A．CO、NO的燃燒產(chǎn)物分別是CO2和NO2

B．NO、NO2的混合氣可與水反應生成一些HNO2，但NO、NO2都不是HNO2的酸酐

C．化學上有一種說法：等電子體結構類似。CO與NO+（亞硝酰基陽離子）的微粒中最外層電子數(shù)之和相等，應具有類似的結構

D．在催化劑作用下，可通過反應：2CO+2NO→N2+2CO2來達到凈化汽車尾氣的目的

3．有A、B、C三種氣體，分別是Cl2、HCl、HBr，A和B混合無反應，那么下列判斷正確的是 [　　　 ]

A．C一定不是HCl

B．不能確定A、B各是什么物質(zhì)

C．C可能是HCl

D．C一定是HBr

4．密閉容器中，300℃時將100mL由H2O、CO2、H2和CO組成的混合氣體與足量的Na2O2在連續(xù)電火花作用下充分反應后，容器內(nèi)壓強只有原來的五分之一，則原混合氣體中各組分的體積比不可能是　 [　　　 ]

A．1∶1∶1∶1

B．3∶1∶2∶4

C．1∶3∶5∶1

D．2∶2∶3∶3

5．1998年，美國科學家合成出具有極強爆炸性的“N5”，但對其結構尚不十分清楚，只知“N5”實際是帶正電荷的分子碎片。若“N5”的空間結構呈V型對稱，5個氮原子最外電子層都達8電子結構，且含2個N≡N，將其視為“N5n+”，則n值為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．1　 B．2　 C．3　 D．4

6．某種混合氣體可能含有N2、HCl、CO，把混合氣體依次通過足量的NaHCO3溶液和灼熱的CuO，氣體體積都沒有變化。再通過足量的Na2O2固體，氣體體積減小。最后通過灼熱的銅網(wǎng)，經(jīng)充分反應后氣體體積又減小，但還有剩余氣體。以下對混合氣體組分的判斷，正確的是　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．一定沒有N2；CO和HCl至少有一種

B．一定含有N2、HCl和CO

C．一定有N2；CO和HCl至少有一種

D．一定有N2和HCl；沒有CO

7．將1體積選項中的氣體與10體積O2混合后，依次通過盛有足量濃NaOH溶液的洗氣瓶和盛有足量灼熱銅屑的管子（假設反應都進行完全），最后得到的尾氣可以是　　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．Cl2　　　　　　　　　　　　　　 B．CO

C．CO2　　　　　　　　　　　　　 D．N2

些性質(zhì)來看，每組中的物質(zhì)有些類似，據(jù)此判斷下列反應正確的是　　　　 [　　　 ]

A．Cu+2NH3→Cu（NH2）2+H2↑

B．2Na+2NH3→2NaNH2+H2N―NH2

C．3Mg（NH2）2 Mg3N2+4NH3↑

D．2Na+2NH3→2NaNH2+H2↑

9．下列物質(zhì)間發(fā)生化學反應：①H2S+O2，②Na+O2，③Cu+HNO3，④P2O5+H2O，⑤Fe+HCl。在不同條件下得到不同產(chǎn)物的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．①②③④

B．①③⑤

C．②③④⑤

D．①②③④⑤

10．兩份質(zhì)量均為1g的硫粉，分別使之與足量的H2和O2完全反應，將產(chǎn)生的含硫化合物混合，最終可得硫的質(zhì)量是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．0.5g　　　　　　　　　　 B．1g

C．1.5g　　　　　　　　　　 D．2g

11．下列關系圖中，A是一種正鹽，D的分子量比C的式量大16，E是酸。當X無論是強酸還是強堿時都有如下轉(zhuǎn)化關系（其它產(chǎn)物及反應所需條件均已刪去）：

回答下列問題：

（1）A是____，Y是_____，Z是_____，

（2）當X是強酸時，A、B、C、D、E均合同一種元素，E是______，

（3）當X是強堿時，A、B、C、D、E均合同一種元素，E是______。

12．已知A、B、C、D是短周期中的4種非金屬元素，它們的原子序數(shù)依次增大。A元素原子形成的離子就是一個質(zhì)子。又知，①B單質(zhì)在高溫下可從A與D組成的某種化合物中置換出A，同時生成化合物BD，②A、C、D三種元素組成的某種鹽水溶液顯酸性，③B、C均能與D組成原子數(shù)比為1∶1和1∶2的化合物。

（1）寫出①中反應的化學方程式______，

（2）寫出②中鹽的水溶液顯酸性的原因（寫出離子方程式）______，

（3）這四種元素可組成原子個數(shù)比4∶1∶2∶1（按A、B、C、D順序）的化合物，其名稱為____。這四種元素又可組成原子個數(shù)比為4∶1∶1∶2（按A、B、C、D順序）的化合物，其結構簡式為______，

（4）C元素的氣態(tài)氫化物能還原CuO，生成Cu、C單質(zhì)及A與D形成的化合物，該反應的化學方程式為______。

13．A、B、C是中學化學常見的三種化合物，它們各由兩種元素組成，甲、乙是兩種單質(zhì)，這些化合物和單質(zhì)之間存在如下的關系：

據(jù)此判斷：

（1）在A、B、C這三種化合物中，必定含有乙元素的是____（用A、B、C字母填寫）。

（2）單質(zhì)乙必定是____（填“金屬”或“非金屬”），其理由是____

（3）單質(zhì)乙的化學式可能是____，則化合物B的化學式是____。

14．在化工生產(chǎn)中，要用到一種無色、可溶于水的晶體：鋁銨礬。該晶體是一種復鹽，其主要成分是十二水合硫酸鋁銨。向該復鹽的濃溶液中逐滴加入濃NaOH溶液，將發(fā)生一系列變化。

試回答：

（1）硫酸鋁銨在水溶液中的電離方程式為______；

（2）在逐滴加入濃NaOH溶液的過程中，產(chǎn)生的現(xiàn)象有：①溶液中出現(xiàn)白色沉淀；②有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生；③白色沉淀量逐漸增多；④白色沉淀完全消失；⑤白色沉淀量逐漸減少。

請答出各種現(xiàn)象由先到后出現(xiàn)的順序（用序號回答）____→____→____→____→____；

（3）寫出滴入NaOH溶液的過程中，有關反應的離子方程式：①____；②______；③____。

15．化合物E（含兩種元素）與NH3反應，生成化合物G和H2。化合物G的式量約為81，G分子中硼元素（B的相對原子質(zhì)量為10.8）和氫元素的質(zhì)量分數(shù)分別為40％和7.4％，由此判斷：

（1）化合物G的化學式為______。

（2）反應消耗1molNH3，可生成2molH2，組成化合物E的元素是____和____。

（3）1molE和2molNH3恰好完全反應，化合物E的分子式為______。

答　 案

1．D　 2．A　　 3．A、B 4．A　 5．A　　　 6．C　　　 7．C、D 8．C、D 9．A　　　 10．C

11．（1）（NH4）2S　 O2 　H2O（2）H2SO4　 （3）HNO3

12．（1）C+H2O（氣）→CO+H2（2）NH4++H2O→NH3?H2O+H+

（3）尿素H4NOOC―COONH4

（4）3CuO+2NH3→3Cu+N2+3H2O

13．（1）A、B（2）非金屬；因為A+B→乙+C，且乙為單質(zhì)，可知乙元素在A、B中分別顯正、負價，所以乙是非金屬。（3）S（或N2）H2S（或NH3）

（2）①→③→②→⑤→④；

（3）①Al3++3OH-→Al（OH）3↓②NH4++OH-→NH3↑+H2O

③Al（OH）3+OH-→AlO2-+2H2O

15．（1）B3N3H6（2）B、H（3）B2H6

非金屬元素概命（二）

教師活動

五、非金屬單質(zhì)的化學性質(zhì)

1．氧化性

（1）與氫氣反應

【組織討論】請結合元素周期表同周期、同主族非金屬元素性質(zhì)遞變規(guī)律，總結非金屬單質(zhì)與氫氣反應的規(guī)律。

學生活動

總結：

結論：非金屬元素的非金屬性越強，其非金屬單質(zhì)的氧化性就越強，就越易與氫氣反應；生成的氣態(tài)氫化物也就越穩(wěn)定。

【提問】工業(yè)上用什么方法來制備HCl？可否用光照H2、Cl2混合氣的方法來制HCl？

回答：工業(yè)上用氫氣在氯氣中燃燒的方法來制備HCl。不能用光照H2、Cl2混合氣的方法來制HCl，因為這樣會產(chǎn)生劇烈爆炸。

（2）與金屬反應

【引入】非金屬單質(zhì)與金屬單質(zhì)的反應，非金屬表現(xiàn)出氧化性。

【投影】練習：寫出Cl2、O2、S分別與Fe、Cu反應的化學方程式，指明實驗現(xiàn)象。

寫化學方程式并描述實驗現(xiàn)象：

2Fe+3Cl2→2FeCl3劇烈反應，大量棕褐色的煙。

Cu+Cl2→CuCl2劇烈燃燒，生成棕黃色的煙。加少量水，溶液變綠色；再加水，溶液變藍綠色。

6Fe+4O2 2Fe3O4劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體。

2Cu+O2 2CuO加熱變黑。

Fe+S FeS劇烈反應，生成黑色固體。

2Cu+S Cu2S銅在硫蒸氣中燃燒，有紅光。

【提問】在鐵過量的情況下，是否有FeCl2生成？為什么？將少量水加入反應容器中，振蕩，溶液變渾濁，為什么？

回答：無FeCl2生成，因為Cl2具強氧化性，它將鐵氧化成FeCl3，而固態(tài)時FeCl3與Fe不反應。當將FeCl3溶于水時，由于發(fā)生反應FeCl3+3H2O→Fe（OH）3↓+3HCl，即：FeCl3水解生成了Fe（OH）沉淀，故溶液變渾濁。

【提問】CuCl2晶體是什么顏色？（學生可能錯誤：無色；白色；藍色；藍綠色。）

回答：棕黃色。

【組織討論】從以上幾個反應來看，非金屬單質(zhì)與金屬的反應，是否有什么規(guī)律存在？請加以分析總結。

分析：非金屬單質(zhì)與變價金屬反應，若非金屬單質(zhì)的氧化性較強（如O2、Cl2、Br2等），則金屬被氧化成高價態(tài)化合物；若非金屬單質(zhì)的氧化性較弱（如I2、S等），則金屬被氧化成低價態(tài)化合物。

（3）非金屬單質(zhì)間的反應

【提問】哪些非金屬單質(zhì)間可發(fā)生相互反應，反應原則是什么？

分小組分析討論、歸納小結：

通常，非金屬單質(zhì)可以與O2或X2反應，生成相應的氧化物或鹵化

物。

O2做氧化劑，除X2外的非金屬單質(zhì)均可被直接氧化；X2做氧化劑，

許多非金屬單質(zhì)也可被氧化，較熟悉情況為H2、P等。

原則：非金屬性強的氧化非金屬性弱的。

（4）非金屬間的置換

【提問】非金屬間的置換反應按什么原則進行？

【投影】練習：寫出滿足下列要求的化學方程式：①同主族非金屬元素間的置換；②同周期非金屬元素間的置換；③不同周期、不同主族非金屬元素間的置換。

回答：非金屬間的置換原則是非金屬性強的置換非金屬性弱的。

即：元素同周期，右邊的置換左邊的；元素同主族；上面的置換下面的。

寫化學方程式：

①Cl2+Br-（I-）或Br2+I-；O2+H2S；C+SiO2。

②F2+H2O；Cl2+H2S；CH4+O2（不完全燃燒）。

③O2+HI；Br2+H2S；I2+H2S。

【投影】例1 由短周期元素形成的四種常見的非金屬單質(zhì)A、B、C、D。在室溫下，它們之中有三種氣體，一種固體。在這些單質(zhì)中，B的式量最小，C次之。這些單質(zhì)和甲、乙、丙、X、Y五種化合物之間存在如下關系：

（1）寫出化合物乙的化學式______。

（2）上述圖示的化學反應共有。種基本反應類型，其中化合反應有______個。

（3）上述四種單質(zhì)中存在同素異形體的元素是（寫元素符號）______。

【組織討論】請分析解題思路并求解。

分析：由題目給定條件和前面知識知，除稀有氣體外，非金屬單質(zhì)只有5種在常溫下是氣態(tài)。故三種氣體應是H2、N2、O2、Cl2中的三種（F2不常見）；

A與D反應存在量的問題，A（或D）有一個可能是固體（氣體間的兩兩反應不存在量的問題）；

由相互反應關系可推斷：B――H；C――O；D――Cl。

再考慮：X是氧化物，Y是氯化物，甲是H2O，丙是HCl。可推知：乙是含氧酸；Y是一種能水解生成含氧酸和HCl的氯化物；A與CI2反應是有一個量的限制，A――P。

答案：（1）H3PO4

（2）2種（化合與復分解），5

（3）O（O2與O3）、P（紅磷與白磷）

2．還原性

【提問】哪些非金屬單質(zhì)以還原性為主？哪些非金屬單質(zhì)在一定條件下顯現(xiàn)還原性？

讀書討論并歸納小結：

以還原性為主的非金屬單質(zhì)，如：C、H2等；遇強氧化劑如O2、Cl2、HNO3、H2SO4（濃）等時表現(xiàn)出還原性的非金屬單質(zhì)，如：S、P等。

非金屬單質(zhì)的氧化性與還原性情況：

強氧化性的：F2、O2、Cl2、Br2；

以氧化性為主的：N2、I2、S；

以還原性為主的：C、Si、P；

【投影】例2 120℃、101.3kPa條件下，有2LH2O、2LCO、2LCO2、0.5LO2和1LH2組成的混合氣體。將混合氣體通過分別放有足量Cu粉、C粉和CuO粉末的三個灼熱的反應管。假設氣體通過每個反應管都能充分反應，且不論三個反應管以何種順序排列，問：

（1）尾氣是否有可能是單一氣體______？若可能，該氣體是______。

（2）原氣體中是否有幾種（或一種）不可能再存在于尾氣之中______？若有，它們（或它）是______。

（3）原氣體是否有幾種（或一種）肯定存在于尾氣之中______？若有，它們（或它）是______。

【組織討論】請分析解題思路并求解。

分析：根據(jù)題目給定條件，C、Cu均可與O2反應，而過程中卻不會產(chǎn)生O2，所以，不管用何種排列順序，最后一定沒有O2；又依據(jù)質(zhì)量守恒定律，C、H元素一定存在最后產(chǎn)物中，以H2O或H2、CO或CO2形式存在，但無法確定是以什么形式存在。

（1）不可能；

（2）有，O2；

（3）沒有。

【啟發(fā)】此題的求解可用排列、組合，依次分析的方法或同學們剛才所用的方法。請比較一下兩種方法的差異，由此可得到什么啟示？

回答：兩種方法的差異在于：①效率。排列、組合法費時費力。②思維方式。排列、組合法的思維不敏捷，且容易使思維發(fā)生混亂（步驟太多、太繁）。

啟示：對看似比較復雜的題，一定要先弄明白題目給了什么條件，要求解決什么問題，千萬不要急于動手，因為“欲速則不達”。在讀懂題的基礎上理順思路，剝絲抽繭，拓展思維。這樣才能提高效率，培養(yǎng)較高層次的能力。

【投影】例3 如圖：

已知：化合物E與水反應生成白色漿狀物；化合物F是不能成鹽的氧化物；單質(zhì)D能與某些稀有氣體反應。

據(jù)此，請?zhí)羁眨?/p>

（1）化合物F是______；化合物I是______。

（2）反應②、反應④的化學方程式是______；______。

【組織討論】請分析解題思路并求解。

分析：由題目給定條件知：D為最活潑的非金屬單質(zhì)→F2；F為不成鹽氧化物，且由單質(zhì)B與化合物C發(fā)生置換反應得到→F為CO，B為碳，化合物C為氧化物，再結合G與H燃燒生成C，判斷H為O2，C為H2O，G為H2，I為HF；化合物E由碳與化合物A反應得到（可能是碳化物），再考慮E與水反應生成白色漿狀物，E是CaC2，A是CaO。

答案：（1）CO；HF　　　　　　　　　　　　　 （2）略

【總結】常用解題方法：把握類型，了解性質(zhì)，直覺思維，推理結論。

六、（非金屬）氣態(tài)氫化物

【提問】什么叫氣態(tài)氫化物？

【組織討論】請歸納非金屬氣態(tài)氫化物的下列性質(zhì)。

1．物理性質(zhì)

2．水溶液酸堿性

3．穩(wěn)定性（如前所述）、還原性

回答：非金屬氫化物，都稱為氣態(tài)氫化物。

歸納：

物理性質(zhì)：一般都是無色氣體；除CH4、SiH4外，均為極性分子，都有刺激性氣味；HX、NH3易溶于水，H2S可溶，其余一般不溶。

水溶液酸性：ⅥA、ⅦA族元素的氣態(tài)氫化物的水溶液一般為揮發(fā)性酸（HCl、HBr、HI為強酸，其余為弱酸）；NH3水溶液堿性，其余不溶，可視為中性。

還原性：非金屬元素的非金屬性越強，其氣態(tài)氫化物的還原性越弱；非金屬元素的非金屬性越弱，其氣態(tài)氫化物的還原性越強。

【投影】例4 某無色溶液可能含有下列鈉鹽中的幾種：（A）氯化鈉，（B）硫化鈉，（C）亞硫酸鈉，（D）硫代硫酸鈉，（E）硫酸鈉，（F）碳酸鈉。向此溶液中加入適量稀硫酸，有淺黃色的沉淀析出，同時有氣體產(chǎn)生。此氣體有臭雞蛋氣味，可使澄清的石灰水變渾濁，不能使品紅試液褪色。根據(jù)上述實驗現(xiàn)象回答下列問題。

（1）不能使品紅試液褪色，說明該氣體中不含______（填分子式）。

（2）此無色溶液中至少存在哪幾種鈉鹽？請寫出全部可能的情況______（填寫相應的字母）。

分析：由題意知，加酸后產(chǎn)生淺黃色沉淀和有臭雞蛋氣味的氣體，此氣體不能使品紅試液褪色但能使澄清的石灰水變渾濁，則一定有硫化鈉和碳酸鈉，至少一定有亞硫酸鈉或硫代硫酸鈉中的一種（但都必須是硫化鈉過量），無法判斷硫酸鈉是否存在。

（1）SO2

（2）B、C、F；B、D、F；B、C、D、F

七、非金屬元素的含氧酸

【組織討論】請歸納總結非金屬元素含氧酸的分類、酸性強弱、化學性質(zhì)及遞變、特性等。

討論歸納、總結如下：

（1）常見的含氧酸

（2）酸性強弱遞變規(guī)律

同主族由上至下酸性逐漸減弱；同周期由左到右酸性逐漸增強；同種元素中，高價態(tài)酸的酸性一般大于低價態(tài)酸的酸性。

（3）氧化性酸與還原性酸

常見的強氧化性酸有：HNO3、濃H2SO4、HClO等。

常見的還原性酸有：H2SO3、H3PO3等。

HNO2既有氧化性，又有還原性，但以氧化性為主。

（4）某些酸的特殊性質(zhì)

濃H2SO4：吸水性→做干燥劑；脫水性→使晶體脫結晶水，使有機物碳化。

HClO：漂白作用。漂白原理與Na2O2同，是利用強氧化性破壞有色物質(zhì)。

H2SO3：漂白作用。與某些有色物質(zhì)結合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，加熱后恢復原色。

HF：與SiO2反應。SiO2+4HF→SiF4↑+2H2O

【提問】酸的氧化性與氧化性酸是不是一回事？為什么？

回答：酸的氧化性與氧化性酸是兩個不同的概念。酸的氧化性就是指酸中H+結合電子的性質(zhì)，凡酸皆有此性質(zhì)。而氧化性酸是指含氧酸的中心元素結合電子的性質(zhì)。

【投影】某學生設計實驗，欲選用下列試劑證明NaNO2既有氧化性，又有還原性。

試劑：酸性高錳酸鉀溶液、硝酸、硫酸、碘單質(zhì)、淀粉-碘化鉀試紙。

回答：欲證明NaNO2的氧化性，所選用的試劑是______，觀察到的現(xiàn)象是______。

欲證明NaNO2的還原性，所選用的試劑是______ ，觀察到的現(xiàn)象是______。

答案：硫酸、淀粉-碘化鉀試紙淀粉-碘化鉀試紙變藍色。

酸性高錳酸鉀溶液，高錳酸鉀溶液的紫色消失。

【投影】例5 有A、B、C、D四種單質(zhì)。在一定條件下，B可以和A、C、D化合生成化合物甲、乙、丙，C和D化合生成化合物丁。已知甲、乙、丙每個分子中都含有10個電子，并且甲、乙、丙、丁有如下關系：

回答：

（1）單質(zhì)B的化學式。

（2）單質(zhì)A與化合物乙反應的化學方程式。

（3）根據(jù)化合物丙、丁中D元素化合價判斷丙、丁是否在一定條件下生成單質(zhì)D，簡述判斷理由。

【組織討論】請分析解題思路并求解。

教師注意引導學生將反應的可能性與實際能否反應加以區(qū)別。

分析：含10個電子的化合物有：CH4、NH3、H2O、HF，甲、乙、丙各為其中之一。B和A、C、D單質(zhì)化合生成甲、乙、丙，B應為H2；上述四種氫化物中，能與某單質(zhì)反應生成兩種化合物的只有CH4和NH3，而這種單質(zhì)為O2。故C為O2，A為F2（F比O非金屬性強），乙為H2O，甲為HF；D可能為C或N2，則丁可能是CO2或NO；

答案：（1）H2

（2）2F2+2H2O→4HF+O2↑

（3）若D為N2，丙、丁分別是NH3和NO，在一定條件下可以反應（NH3、NO中N元素的化合價分別是-3、+2，0價居其中）；若D為C，丙、丁分別是CH4與CO2，化合價分別是-4、+4，0價居其中，故理論上也可發(fā)生反應生成碳單質(zhì)。

【小結】解題思路與方法：

（1）審題，（2）分析，（3）思考，（4）求解（注意與前面所總結方法相聯(lián)系）。

【投影】

八、重要非金屬單質(zhì)的性質(zhì)比較表（如下表）

請同學認真思考，準確完成此表。

填表：（如下）

精 選 題

1．氫疊氨酸（HN3）與醋酸酸性相近，其鹽穩(wěn)定，但受撞擊時發(fā)生爆炸生成N2，有關氫疊氮酸及其鹽的敘述有：①NaN3的水溶液顯堿性，②HN3的固體屬于分子晶體，③NaN3的固體是離子晶體，④NaN3可用于小汽車防撞保護氣囊。其中正確的是

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ）

A．①、②、③

B．②、③、④

C．①、③、④

D．全對

2．某溫度下，將Cl2通入NaOH溶液中，反應得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合溶液，經(jīng)測定ClO-與ClO3-的物質(zhì)的量濃度之比為1∶3，則此反應中被還原的氯元素與被氧化的氯元素原子的物質(zhì)的量之比是

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ）

A．21∶5　　　　　 B．11∶3　　　　　 C．4∶1　　　　　　　 D．3∶1

3．某K2CO3樣品中含有Na2CO3、KNO3、Ba（NO3）2三種雜質(zhì)中的一種或二種，現(xiàn)將13.8g樣品加入足量水，樣品全部溶解，再加入過量的CaCl2溶液，得到9g沉淀，對樣品所含雜質(zhì)的正確判斷是

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ）

A．肯定有KNO3

B．肯定有KNO3，可能還含有Na2CO3

C．肯定沒有Ba（NO3）2，可能有KNO3

D．肯定沒有Na2CO3和Ba（NO3）2

4．兩個硫酸分子可以脫去一分子水生成焦硫酸（H2S2O7）。已知硫酸分子中有四個硫氧鍵，則焦硫酸分子中硫氧鍵的數(shù)目是

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ）

A．4　　　　　　　 B．6　　　　　　　 C．7　　　　　　 D．8

5．下列溶液中通入足量SO2后，最終一定會出現(xiàn)沉淀的是

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ）

A．Na2S

B．BaCl2

C．Ba（NO3）2

D．Ca（OH）2

6．工業(yè)廢氣中氮的氧化物是重要的污染源，有一種治理污染的方法是通入適量氨氣將其還原成無毒物質(zhì)N2和H2O，現(xiàn)有含氮氧化物NO和NO2的混合氣體3L，與同條件下的NH33.5L恰好完全反應，則混合氣中NO與NO2的體積比是

（　　　 ）

A．1∶4　　　　 B．1∶3　　　　　　　 C．1∶2　　　　　　　　 D．1∶1

7．測定空氣中污染物含量的一種方法是：將一定體積的空氣通入吸收劑，并測定其導電能力的變化（電阻越小，電導越大）。例如測定空氣中H2S的含量，若用CuSO4溶液吸收，可測得很大濃度范圍內(nèi)的H2S，但電導變化不大；若用濃溴水吸收，則僅限于低濃度范圍內(nèi)的H2S，但有高靈敏度。現(xiàn)要兼顧吸收容量和靈敏度，用上述方法測定空氣中氯氣的含量時，最佳吸收劑是

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ）

A．Na2SO3溶液

B．KI溶液

C．NaOH溶液

D．H2O

8．下列關于砷（As）的敘述中，正確的是

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ）

A．砷的氣態(tài)氫化物AsH3很不穩(wěn)定，它具有較強的還原性

B．砷的相對原子質(zhì)量為74.92，由此可見砷原子核內(nèi)有42個中子

C．砷酸（H3ASO4）是強酸，其酸性與HNO3相當

D．砷在ⅤA族中的位置在P和Sb之間，因此，砷既體現(xiàn)一定的非金屬性，又體現(xiàn)一定的金屬性

9．PCl3中加入蒸餾水，微熱，PCl3完全水解，產(chǎn)物之一是亞磷酸（H3PO3），它的結構式為：

已知：（a）H3PO3與NaOH反應能生成NaH2PO3和Na2HPO3兩種鹽。

（b）H3PO3與碘水反應，碘水棕黃色褪去，再加AgNO3有黃色沉淀生成。

（c）盛放H3PO3的試管中加入AgNO3溶液，有黑色沉淀生成，試管口有紅棕色氣體出現(xiàn)。

填空：（1）上述反應中有H3PO3生成的是反應（填序號）______。

（2）b反應中黃色沉淀是______。

（3）c反應中黑色沉淀是______，反應中最先生成的氣體是______。

10．在一定條件下，單質(zhì)X與單質(zhì)Y反應，生成化合物Z，Z與水作用可生成氣體G和白色沉淀P（如下框圖表示），已知氣體G與空氣之密度比約為1.17。

請?zhí)羁眨?/p>

（1）組成單質(zhì)X和Y的元素分別屬于第______族和第______族。（2）化合物Z的化學式為______。

（3）每生成1mol的氣體G，同時應得到______mol的沉淀P。

答　 案

1．B　　　　　　 2．D　　　　　　　　　 3．D　　　　　　 4．C、D

5．B　　　　　　 6．B、C　　　　　　　 7．D　　　　　　 8．A、C

9．（1）b、C　　　　　　　　　　 （2）AgI　　　　 （3）Ag、NO

10．（1）ⅢA；ⅦA。　　　　　　　　　　　 （2）Al2S3　　　　　　　　 （3）2/3