非金属元素专题.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流非金属元素专题.精品文档.非金属元素【例1】阅读下面一段化学史短文后,回答有关问题。库图氏是法国的一位化学家。1811年的某一天,他偶然发现海藻灰与浓硫酸作用后,放出一股美丽的紫色气体。这种气体冷凝后不形成液体,而变成暗黑色的带有金属光泽的晶体。他发现这种物质与氧、碳都不易反应,但却能和氢、磷等非金属及钠、镁等金属反应。后来戴维等人研究了这种物质,确定它是一种新的元素。回答:(1)写出这种新元素的名称。(2)写出海藻灰与浓硫酸作用得到该元素的单质的化学方程式。解析:海藻灰中含有碘化物如KI、NaI等;跟浓硫酸反应能生成HI,HI进而被浓硫酸氧
2、化为I2。答案:(1)碘(2)H2SO4(浓)+KI=KHSO4+HI=H2SO4(浓)+NaI=NaHSO4+HI2HI+H2SO4(浓) I2+2H2O+SO2【例2】碳的稳定的氧化物除CO、CO2外,还有C3O2、C4O3、C5O2、C12O9等。其中C3O2是一种在常温下有恶臭的气体,其分子中的每个原子都满足最外层8电子结构,试回答下列问题。(1)C3O2的结构为_。(2)在上述低氧氧化物中与C3O2的结构式相似的物质还有_。(3)C3O2能否与O2发生化学反应_(填“能”或“不能”),如果能发生化学反应,请写出反应的方程式_。(4)已知C3O2能与水发生反应:C3O2+2H2O HO
3、OCCH2COOH,该反应的类型为_反应(填“加成”“取代”或“消去”)。(5)已知C3O2也能与NH3、HCl反应,试写出反应的化学方程式:_。解析:本题为新情景试题,主要考查知识的迁移和灵活应用的能力。解题的关键是:抓住每个原子都满足最外层8电子结构,结合碳和氧的原子结构中的最外层电子数为4和6,推导出只有形成双键才能满足题意。答案:(1) (2)C5O2(3)能 C3O2+2O2=3CO2(4)加成(5) +2NH3 ;+2HCl 明星分子:CO2类比,触类旁通【例3】(1)氰化钾、氰化氢的制备反应式为:K2CO3C2NH32KCN3H2O;H+276kJmol CONH3HCNH2O;
4、H46kJmol (1)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粉末适度加热试写出这个反应式。为什么要磨细和用粉末?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。故为氧化还原反应,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
5、酸式盐易分解发生副反应:2KHSK2SH2S。该反应的化学方程式为KCNKHSHCNK2S。练习1.关于非金属元素N、O、C、P的叙述中正确的是A.它们形成的固态单质只能是分子晶体B.生成的氢化物分子间均可形成氢键C.原子半径大小比较为PCNOD.每种元素仅生成一种氧化物解析:N2、O2、O3、P4为分子晶体,而金刚石为原子晶体,故A不正确;在形成的气态氢化物中,NH3、H2O可形成氢键而CH4、PH3不能形成氢键,B不正确;C、N、O三种元素为同周期,从左到右原子半径逐渐减小,即:CNO,而P在C、N、O三元素的下一周期,N、P同主族,由于同主族相邻周期间的半径变化大于同周期相邻主族的半径变
6、化,故C正确;N、C、P有多种价态,故可形成多种氧化物,D不正确。答案:C2.香烟烟雾中含有CO、CO2、SO2、H2O等气体,用A.无水硫酸铜、B.澄清石灰水、C.红热氧化铜、D.生石灰、E.酸性品红溶液等可将其一一检出,检出的正确顺序是A.混合气AEBADCB.混合气CDEEAC.混合气AEEBDCD.混合气BEADC解析:检验水蒸气时必须放在气体通过液体之前,排除B、D。由于CO2、SO2皆可使澄清石灰水变浑浊,故要检验CO2,必先检验并除尽SO2。因A中只检验了SO2气体,并没有检验SO2是否除净就检验CO2,所以A不正确。答案:C3. X(盐)和Y(酸)反应,可放出有气味的气体Z;Z
7、跟NaOH反应又得到X(盐);Z氧化的最终产物为W气,W气溶于水又得到Y(酸)。则 X(盐)和Y(酸)是 ANa2S和稀硫酸 BNa2SO3和盐酸 CNa2S和盐酸 DNa2CO3和稀硫酸4国外有人用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松,与此同时再用射频电火花喷射N2,此时碳氮原子结合成碳氮化合物薄膜。据称,这种化合物可能比金刚石更坚硬,其原因可能是 A碳、氮原子构成大分子 B碳氮键比金刚石中的碳碳键更短C氮原子最外层电子数比碳原子最外层电子数多 D碳、氮的单质化学性质均不活泼5.用来制作变色眼镜的玻璃片在日光下颜色能变深,是因为在玻璃中加入适量的A.硝酸银晶体和氧化银B.卤化银晶体和氧化铝C
8、.硝酸银晶体和三氧化二铬D.卤化银晶体和氧化铜解析:变色玻璃是把卤化银与微量的CuO密封到玻璃中,当太阳光或紫外线照射时,卤化银会分解产生银原子,银原子能吸收可见光,玻璃变暗。当放在暗处,在CuO的催化下,Ag原子与卤原子结合,又生成AgX,故答案为D。答案:D6.F2是氧化性最强的非金属单质,在加热的条件下,物质的量相同的F2(气体)跟烧碱完全反应,生成NaF、H2O和另一种气体,该气体是下列中的A.H2B.HFC.OF2D.O2解析:根据题意,反应过程中F2与NaOH的物质的量之比为11,且已知反应中有产物NaF、H2O。根据质量守恒定律,可以写出反应的化学方程式为2F2+2NaOH=2N
9、aF+2H2O+OF2,本题正确选项为C。答案:C7.重庆市天原化工厂今年4月16日发生特大氯气泄漏和三氯化氮爆炸事故,造成多人死亡和失踪。已知三氯化氮分子结构与氨相似,下列有关说法不正确的是A.消除储气罐上空泄漏出的高浓度氯气,可喷洒碱液B.发生氯气泄漏时,附近人员可用浸有碳酸钠溶液的毛巾捂住鼻孔进行自我保护C.氯气能腐蚀金属及非金属材料,这种腐蚀主要属于电化学腐蚀D.三氯化氮分子是极性分子解析:氯气是活泼的非金属单质,可与碱液、Na2CO3等发生反应Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O,2Cl2+Na2CO3+H2O=2NaCl+CO2+2HClO,从而降低或消除了Cl2的毒性,所以A、B
10、正确。Cl2与金属或非金属的反应是化学腐蚀而不是电化学腐蚀。NCl3的结构与NH3相似,应为三角锥型的空间构型,为极性分子,D正确。答案:C8.在防止禽流感疫情时,防疫部门使用了大量含氯类消毒剂,其中的氯胺是一种长效缓释含氯消毒剂,有强氧化性,其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4 5倍。下列有关氯胺(NH2Cl)的说法一定不正确的是A.氯胺水解产物最初为NH2OH(羟胺)和HClB.氯胺一定条件下可与乙烯加成得H2NCH2CH2ClC.氯胺的消毒原理与漂白粉相似D.氯胺的电子式为解析:由于NH2Cl有强氧化性,所以氯胺的水解可看作NH2Cl+HOH互相交换形成NH3和ClOH,将ClOH改写为HCl
11、O,A选项不正确。显然NH2Cl的消毒原理与漂白粉相似,C选项正确。根据“ ”的加成原理可知,在一定条件下由NH2Cl 形成的NH2和Cl可分别与乙烯分子中的两个不饱和碳原子相连得到H2NCH2CH2Cl,B选项正确。由物质电子式的书写规则可知D选项正确。答案:A9.多硫化钠Na2Sx(x2)在结构上与Na2O2、FeS2、CaC2等有相似之处。Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为116,则x的值是A.2 B.3C.4D.5解析:在所给物质的变化中,硫元素由价升高到+6价,氯元素由+1价降低到1价,根
12、据氧化还原反应中电子得失数目相等,有16()x=161(1),解得x=5。答案:D10.将3.20 g铜跟50.0 mL 10.0 mol L1的HNO3溶液充分反应,还原产物为NO和NO2。若反应后溶液中有x mol H+,则此时溶液中含NO的物质的量为A. molB.(x+0.1)molC.2x molD.0.1x mol解析:因n(Cu)= 0.05 mol,n(HNO3)=5010L10 molL=0.05 mol,由反应Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O及3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O可知HNO3过量,则c(H+) c(OH)
13、;又根据反应后的溶液中正负电荷守恒,有2n(Cu2+)+n(H+)=n(NO)+n(OH),由于c(H+) c(OH),所以,n(NO)=2n(Cu2+)+n(H+)=20.05 mol+x mol=(x+0.1)mol。答案:B11.在PCl3中加蒸馏水,微热,PCl3完全水解,产物之一是亚磷酸(H3PO3),其结构式为 。已知:H3PO3跟NaOH反应只能生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐;盛H3PO3的试管中加AgNO3溶液有黑色沉淀Ag生成,试管口有红棕色气体出现。则下列有关叙述正确的是A.PCl3的水解反应为氧化还原反应B.亚磷酸为三元酸C.Na2HPO3和NaH2PO3均为酸
14、式盐D.亚磷酸为二元酸,且具有强还原性解析:PCl3水解的实质是其组成粒子与H2O中的H+或OH相互交换,为非氧化还原反应,A不正确;由H3PO3只能生成两种盐可知,H3PO3为二元酸,B不正确;结合H3PO3的结构和已知可推知Na2HPO3为正盐,NaH2PO3为酸式盐,C不正确;由可知H3PO3可与AgNO3发生反应:H3PO3+AgNO3=Ag+NO2+H3PO4,H3PO3作还原剂,D选项正确。答案:D12.最近有人用一种称为“超酸”的化合物H(CB11H6Cl6)和C60反应,使C60获得一个质子,得到一种新型离子化合物HC60CB11H6Cl6。这个反应看起来很陌生,但反应类型上却
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