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田
非金属及其重要化合物
第1讲
氛及其重要化合物
复习目标:1.了解氛气的物理性质和用途。2.理解与辨析氧气及其常见化合物的性质及应
用。3.掌握氢气的实验室制法。4理解与辨析南族元素的组成元素及其结构特点、性质递变规
律,进而掌握其单质及化合物的性质。5知道海水资源综合利用的方式,掌握Br、I.的提取
方法。
考点一
氧及其重要化合物
知识梳理
一、氧气的性质及制法
1. 氛气的物理性质
常温下,氢气是supl(01)黄绿色气体,有supl(02)刺激性气味,有毒,密度比空气的
supl(03)大,sup1(04)能溶于水,常温下,1体积水溶解约2体积Cl。
2. 氢气的化学性质-从“价-类”角度理解
(1)氧化性
氧的原子结构示意图为sup1(01)
,由此可知氧原子最外电子层上有sup1(02)7个电子
,在化学反应中很容易supl(03)得到1个电子形成supl(04)氢离子(C1),表现出典型的
supl(05)非金属性,其单质具有氧化性。
①与金属反应:与变价金属反应生成高价态金属氧化物
②与非金属反应
点燃或光照
1与H反应:supl(1oH+Cl
2HCl。
1
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燃烧时 安静燃烧,发出苍白色火焰,瓶口
有白雾生成
现象一
光照时 剧烈反应,发生③爆炸,瓶口有④白
雾生成
点燃
iì.与磷反应:2P+3Cl
“2PCl
点燃
2P+5Cl2
“2PCls:
(2)歧化反应
氧气与水或碱反应,氧元素的化合价既有升高又有降低,因而氧气既表现氧化性又表现还原
性。
①与水反应:supl(15)Cl+HOHCl+HClO
②Cl与NaOH溶液反应制漂白液:supl(16)Cl+2NaOH-NaCl+NaClO+HO
③制取漂白粉:sup1(17)2Ch+2Ca(OH)CaCl+Ca(ClO)+2HO
③)与还原性无机化合物反应
①与sO反应:Cl+sO+2HO-HsO+2HCl。
②与NaSO.溶液反应:Cl+NaSO.+HO-NaSO+2HCl
③与NaBr溶液反应:sup1(18)Clb+2NaBr-2NaCI+Br
④与FeCl溶液反应:supl(19)Cl+2FeCl-2FeCl
与FeI.溶液反应:FeI.+Cl(不足)-FeCh+I、2FeL+3Cl(过量)-2FeCl,+2
3. 氧气的制法
电解
(1)工业制法:电解饱和食盐水stupl(01)2NaCl+2HOCl1+H1+2NaOH或2NaCl(熔
电解
副)&
2Na+Cl:t。
(2)实验室制法:supl(o2)MnO,+4HCl(浓)MnCl+Cl1+2HQ。
二、次氧酸、次氢酸盐
1. 次氧酸(HCIO)
(1)弱酸性:酸性supl(01)弱于碳酸。
光照
(2)不稳定性:supl(02)2HClo
2HCl+O。
(3)强氧化性:具有杀菌消毒作用和supl(03)漂白性,常用作消毒剂、漂白剂。
2
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2. 漂白粉
(1)组成:主要成分是supl(01)Ca(ClO);和CaCl,有效成分是supl(02)Ca(C1O)
(2)漂白原理:supl(03)Ca(ClO)+HO+COCaCO,+2HClO。
(3)失效原因:在潮湿空气中Ca(CIO).与CO、HO反应生成HCIO,HCIO易分解,失去漂
白性,故漂白粉需避光密封保存。
易错辨析
判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因。
(1)Cl具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂。(×)
错因:CL中氧元素的化合价是0价,能升高也能降低,既能作氧化剂,又能作还原剂。
(2)制氧气时,用饱和NaHCO;溶液和浓疏酸净化气体。(×)
错因:制氢气时,用饱和NaC1溶液和浓疏酸净化气体。
(3)可以用pH试纸测定氧水的pH。(X)
错因:氢水有漂白性,能使pH试纸褪色,用pH试纸无法测其pH。
(4)可用浓疏酸或碱石灰干燥Cl。(×)
错因:减石灰与Cl,反应,不能用碱石灰干燥Cl。
(5)用干燥的淀粉礁化钾试纸检验Cl.是否收集满。(×)
错因:用湿润的淀粉礁化钾试纸验满。
()工业上利用Cl与石灰水反应制取漂白粉。(×)
错因:不能用石灰水来制取漂白粉,因Ca(OH),浓度较小,应用石灰孔。
名
思维建模
一、氧气的实验室制法
1. 制备原理:用MnO、KMnO、KClO、KCrO、Ca(ClO)等强氧化剂与浓盐酸反应(若
无浓盐酸,可用浓疏酸与NaC1晶体)。
MnO,+4HCl(浓)MnCl+Cl t+2Ho
2MnO.+16HCI(浓)-2KCl+2MnCl+5Clt+8HC
KCIO:+6HCI(浓)KCI+3Cl1+3HC
KCr.O+14HCI浓 =2KC1+2CrCl+3Cl+7HC
Ca(ClO)+4HCI(浓)-CaCl+2Cl f+2HC
2. 实验过程:以MnO。与浓盐酸反应制备氧气为例
3
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装置特点→固体+液体△,气体
净化方法 酸除去水蒸气
用饱和食盐水除去HCl气体,再用浓疏
①Cl,的密度比空气的大,可用向上排
'空气法收集
收集方法
②C1.能溶于水,且能和水发生反应;
·但在饱和食盐水中的溶解度较小,可
用排饱和食盐水法收集
①用湿润的淀粉-KI试纸放于集气瓶
“口,试纸变蓝
验满方法
②用湿润的品红试纸放于集气瓶口,
试纸褪色
尾气处理 一液)吸收
多余的C1.须用强碱溶液(如NaOH溶
3. 实验装置
浓盐酸
NaOH
溶液
除HCI气体除HO[g
吸收多余氢气
发生装置
净化装置
收集装置 尾气吸收装置
4. 实验注意事项
(1)反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO;不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为
稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HC1不可能全部参加反应
(②)加热:小火加热,温度不宜过高,以减少HC1挥发。
(3)尾气处理:吸收尾气时,不能用潦清石灰水吸收Cl,因为溶液中Ca(OH,含量少,吸收
不完全。应该用NaOH溶液吸收。
(4)实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl后,再拆卸装置,避免污染空气。
二、氧水的成分和性质-从平衡的角度理解
氧气能溶于水,氧气的水溶液称为氧水,溶于水的氧气只有少量与水反应。
1. 氧水中存在的平衡关系
(1)Cl+HOHCl+HClO
(2)HClOH++ClO-。
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(③)H。H++OH。
2. 氧水中存在的微粒
H.0
1
H'
_C
Cl
氧水
-Cl0
HCIo
0H
3.
氧水的性质
新制氧水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氧水中参与反应的微粒
不同。
一Cl:氧化性
能够氧化Fe2、Br、I等
C
{生成
沉淀
加入AgNO,溶液产生白色沉淀
长
不稳 在强光照射下新制氛水中有
-HCl0-
定性 气泡产生
使湿润的有色布条或品红
溶液褪色
-HClO-
漂白性
使紫色石溶液先变红后
褪色
H
酸性
加活泼金属、碳酸盐等产
生气泡
注意:①氢水中因HClO见光分解,随着HClO的消耗,最后成为盐酸,故久置氢水酸性增
强,无漂白性,因此,氧水要现用现配。
②Cl.尽管有较强的氧化性,但没有漂白性,湿润的Cl具有漂白性是因为Cl与水反应生成
了强氧化性的HClO
③不能用pH试纸测定氧水的pH。
三、次氧酸盐
1. K.(HCO)K.(HClO)>K.(HCO).向NaClo溶液中通入CO(无论是少量还是过量),均
生成HCO-3和HC1O.
2. 向Ca(ClO)溶液中通入少量CO,发生的反应为Ca2++2ClO-+CO;+HOCaCO
+2HClO。
3. 向Ca(ClO);溶液中通入SO,生成的是CaSO.而不是CaSO
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4. 次氢酸盐(ClO一)无论是在酸性、碱性还是中性条件下,均具有强氧化性,均能氧化I、
Fe2+、SO2-3、s2一等还原性离子
关键)
能力提升
角度一
理解与辨析氧气、氧水的性质
1. 如图是验证氧气性质的微型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO.晶体滴
加一滴浓盐酸后,立即用另一培养I扣在上面。对实验现象的“解释或结论”正确的是(
~
淀粉K__
FeCl+KsCx
NaBr __
-KMnO.浓盐酸
湿润的蓝色A
一
右试纸
~NOH+
选项
实验现象
解释或结论
A
a处变蓝,b处变红棕色
氧化性:Cl>BrI
B
c处先变红,后褪色
氧气与水生成了酸性物质
C
d处立即褪色
氧气与水生成了漂白性物质
D
e处变红色
还原性:Fe2+Cl
答案:D
2. 在氧水中存在多种分子和离子,可通过实验的方法加以确定,下列说法中可能错误的是
A. 加入含有NaOH的酸酣试液,红色褪去,说明有H+存在
B. 加入有色布条后,有色布条褪色,说明有HClO分子存在
C. 氛水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl分子存在
D. 加入硝酸酸化的AgNO,溶液产生白色沉淀,说明有C1一存在
答案:A
解析:含有NaOH的酬耿试液红色褪去,可能是氧水中的H+中和OH一,
也可能是HClO起
漂白作用,A错误。
角度二 探究与创新氧气的实验室制法
3. 氢气在生产生活中具有广泛应用。舍勒发现将软矿和浓盐酸混合加热可产生氧气,该方
法仍是当今实验室制备氧气的主要方法之一。下列装置能达到相应实验目的的是(
)
A
。
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#A浓盐酸
气体
Mno.
制备Cl
净化Cl
C
D
#{#
收集Cl2
尾气处理
答案:D
解析:A项,缺少加热装置:B项,应先通过饱和食盐水除去HCl,再通过浓疏酸除去HO;
C项,集气瓶不能密封,否则无法排出空气
4. 某化学学习小组用如图所示装置制备、收集Cl,并进行性质验证实验(夹持装置略去)
下列说法正确的是(
①
③
④
A. 用KMnO.和浓盐酸制备C时,只选①
B. ③用于C收集时,a为进气口
C. ④中加入NaBr溶液和CCl,通入Cl反应后振荡、静置,下层溶液呈橙红色
D. 中通入Cb使品红溶液褪色后,取出溶液加热可恢复红色
答案:C
角度三 理解与辨析次氧酸、次氧酸盐的性质
5. 某研究小组为了探究NaCIO溶液的性质,设计了以下实验,并记录实验现象。
试管试剂
实验序号
滴管试剂
实验装置
实验现象
①
饱和AgSO.溶液
产生白色沉淀
0.2mol·I-1
②
NaClo溶液
CH.COOH溶液
光照管壁有无色
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气泡产生
0.2molL-1FeSO.酸
③
溶液变红
性溶液和KSCN溶液
0.2molL-1AlCl;溶
④
产生白色沉淀
液
则以下判断错误的是(
)
A. 实验①:发生的反应为Ag++CIO-+HOAgCl1+2OH
B. 实验②:无色气体为O
C. 实验③:还原性强弱顺序为Fe2+>Cl
D. 实验④:ClO二与A1的水解相互促进
答案:A
6.(2025山东实验中学模拟)锥形瓶中装有部分变质的漂粉精粉末和红色纸花,向其中注射
浓盐酸,观察到纸花褪色,并有黄绿色气体生成,该实验可以得到的结论是(
_~
红色纸花
漂粉精
A. 说明Ca(ClO)具有漂白性
B. 实验中发生了氧化还原反应和化合反应
C. 浓盐酸中HC1被氧化
D. 反应中生成的气体只有Cl
答案:C
考点二 南族元素
南素离子的检验
必备
知识梳理
1. 族元素的原子结构特点
(1)在周期表的位置:位于周期表中sup1(01)第VIIA族,包括sup1(02)氛(F)、氧(C1、澳(Br)、
①、哎(At)、础(Ts)六种元素。
(2)原子结构特点:其最外层均有sup1(03)7个电子,容易supl(04)得到1个电子达到8个电
子的稳定结构,但随着电子层数的递增,原子半径逐渐sup1(05)增大,原子核对最外层电子
的吸引力逐渐supl(06)减弱,其得电子的能力也逐渐supl(07)减弱,单质的氧化性逐渐
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sup1(08)减弱
2. 素单质性质的相似性和递变性
(1)岗素单质性质的相似性
①都易溶于有机溶剂。
②都能与大多数金属反应,如2Fe+3Br -2FeBr,但I与Fe反应生成sup1(01)FeL。
③都能与H反应生成HX:sup1(02)X+H2HX:与H:H+I 2HD。
④都能与水反应:supl(03)X+HOHX+HXO(但2F+2HjO-4HF+O)。
都能与碱溶液反应:如X+2NaOHsupl(04)NaX+NaXO+H.O、I.例外,F:与HC
剧烈反应:I.与NaOH溶液:3I.+6NaOH-5NaI+NaIO.+3H,O)
(2)岗素单质性质的递变性
素单质
Cl
Br2
1.
规律
性
supl(08)
supl(05)淡
supl(06)黄
supl(07)深
颜色逐渐supl(09)加
颜色
黄绿色
绿色
红棕色
深
黑色
熔、沸点逐渐
气体
气体
状态
液体
固体
supl(10)升高
与氢气化合或与水反应由易到难
①Cl能从Br的溶液中置换出Br,离子方程式为sup1(11)CD+2Br-2Cl
氧化性
-+Br:
②Br,能从I-的溶液中置换出I,离子方程式为supl(12)Br+2I二2Br二+I
③氢、澳、单质氧化性强弱顺序是supl(13)ClBr>L
3.岗素及其化合物的特性
①氧化性最强,F一的还原性最弱;
②与H。反应在暗处即爆炸,F:与盐溶液反应时,F:先与HO反应;
③HF是弱酸,能腐蚀玻璃,故应保存在铅制器I或supl(01)塑料瓶中;有毒
①Br2易挥发;
②CCl、笨可作Br:的萃取剂;
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③盛澳的试剂瓶中加水,进行水封,保存液澳时不能用supl(02)橡胶塞
④AgBr具有感光性,见光易分解,可用于照相的底板
①I遇淀粉变supl(03)蓝色
②I:加热时易升华;
③食用盐中加入KIO;可用于补礁,防止甲状独大
④AgI具有感光性,见光易分解,可用于人工降雨
易错辩析
判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因。
(1)岗素气态氢化物的水溶液都是强酸。(×)
错因:氢氛酸是弱酸。
(2)类比Fe与Cl的反应判断Fe与I.反应时生成Fel。(×)
错因:Fe与I反应生成Fel。
(③)向无色溶液中滴加CCl,振荡,静置,通过溶液的颜色判断是否含有I。(×)
错因:I_不溶于CCl。
(4)浓HSO;能干燥HCl,所以浓HSO也能干燥HBr、HI。(X)
错因:浓HSO:能氧化HBr、HI。
(5)礁易升华,可用加热法除去NHC1中混有的I。(×)
错因:NH.CI受热分解成NH;和HCI,遇冷NH;和HCI又化合成NHCI。
名师
思维建模
一、南素离子的检验方法
1. 沉淀法--AgNO;溶液、稀硝酸
滴加稀硝酸和AgN03溶液
未知液
观察生成沉淀的颜色。
若生成白色沉淀,表明原溶液中含有C1一;
若生成淡黄色沉淀,表明原溶液中含有Br;
若生成黄色沉淀,表明原溶液中含有I一。
注意:①先用稀硝酸酸化,目的是排除CO2一3、SiO2-3等离子的干扰。不能用盐酸酸化,
因盐酸会引入Cl。
②稀硝酸不能排除S02一3等离子的干扰。在设计实验方案时要具体问题具体分析
2. 萃取法-置换反应
2