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(1)无机非金属材料。高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。这种材料可以按下列方法制备:
①写出步骤I的化学方程式:_______________________________________。
②步骤II经过冷凝得到的SiHCl3(沸点为33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点为57.6℃)和HCl(沸点为-84.7℃),提纯SiHCl3的实验方法是__________________________。
(2)磁性材料。这种材料一般含有铁元素,铁是用途最为广泛的金属,也较为活泼,所以从它的使用开始就不断实施着对它的使用开始就不断实施着对它的防护。最常见的铁制品腐蚀就是电化学腐蚀,请写出最为普遍的电化学腐蚀的负极反应式:_______________________。
(3)激光材料。我国是激光技术先进的国家,红宝石(Al2O3)是最早用于产生激光的材料,它是一种两性氧化物,请用离子方程式加以说明:______ _ 、______________。
(4)高分子材料。它可以分成无机高分子材料和有机高分子材料。一种新型高效净水剂[Al Fe (OH)n Cl6-n]m就属于无机高分子材料,它广泛应用生活用水和工业污水的处理,其中铁元素的化合价为________;一种合成纤维腈纶,又称“人造羊毛”,由丙烯腈(CH2=CH-CN)为原料聚合生成,请写出生成该有机高分子材料的化学方程式: _____________________。
(5)合金材料。14g铜银合金与一定量某浓度的硝酸完全反应后,将放出的气体与1.12L(标准状况下)O2混合通入水中,恰好全部被水吸收,则合金中铜的质量为_______g。
(1)无机非金属材料.高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”.这种材料可以按下列方法制备:
①写出步骤I的化学方程式:
②步骤II经过冷凝得到的SiHCl3(沸点为33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点为57.6℃)和HCl(沸点为-84.7℃),提纯SiHCl3的实验方法是
(2)磁性材料.这种材料一般含有铁元素,铁是用途最为广泛的金属,也较为活泼,所以从它的使用开始就不断实施着对它的使用开始就不断实施着对它的防护.最常见的铁制品腐蚀就是电化学腐蚀,请写出最为普遍的电化学腐蚀的负极反应式:
(3)激光材料.我国是激光技术先进的国家,红宝石(Al2O3)是最早用于产生激光的材料,它是一种两性氧化物,请用离子方程式加以说明:
(4)高分子材料.它可以分成无机高分子材料和有机高分子材料.一种新型高效净水剂[AlFe(OH)nCl6-n]m就属于无机高分子材料,它广泛应用生活用水和工业污水的处理,其中铁元素的化合价为
(5)合金材料.14g铜银合金与一定量某浓度的硝酸完全反应后,将放出的气体与1.12L(标准状况下)O2混合通入水中,恰好全部被水吸收,则合金中铜的质量为
非金属知识规律总结
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一、非金属元素在周期表中的位置和结构特点
1、除H外,非金属元素均在“阶梯线”的右上方。共有16种非金属元素,其中包括稀有气体元素6种。
2、非金属元素(包括稀有元素)均在主族(零族)。非金属元素一般都有变价。
3、最外层电子数一般≥4(H、B除外)。
4、原子半径比同周期金属半径小(稀有元素除外)。
二、非金属性强弱的判断依据
元素非金属性的本质是元素的原子吸引电子的能力。试题常通过以下几个方面来比较元素的非金属性:
1、单质跟H2化合难易程度(反应条件,剧烈程度,反应热的大小,生成气态氢化物的稳定性)。
2、最高价氧化物对应水化物的酸性。
3、化合物中元素化合价的正负,如BrCl中,Cl为-1价,Br为+1价,说明非金属性Cl>Br。
4、通过氧化还原反应确定非金属单质的氧化能力,进而比较非金属性。
需要指出的是,非金属单质的活动性与非金属元素的活动性,有密切的联系,但不是一回事。例如氮元素的非金属性相当强,可是它的单质N2化学性质却不很活泼。单质的化学性质不仅取决于原子结构,而且取决于分子结构和晶体结构。
三、非金属元素的性质及递变规律
1、单质:
(1)结构:除稀有气体外,非金属原子间以共价键结合。非金属单质的成键有明显的规律性。若它处在第N族,每个原子可提供8-N个价电子去和8-N个同种原子形成8-N个共价单键,可简称8-N规则;(H遵循2-N规则)。如ⅦA族单质:x-x;H的共价数为1,H-H,第ⅥA族的S、Se、Te共价单键数为8-6=2,第ⅤA族的P、As共价单键数8-5=3。但第二周期的非金属单质中N2、O2形成多键。
(2)熔沸点与聚集态。它们可以分为三类:
①小分子物质。如:H2、O2、N2、Cl2等,通常为气体,固体为分子晶体。
②多原子分子物质。如P4、S8、As4等,通常为液态或固态。均为分子晶体,但熔、沸点因范德华力较大而比①高,Br2、I2也属此类,一般易挥发或升华。
③原子晶体类单质。如金刚石、晶体硅和硼等,是非金属单质中高熔点“三角区”,通常为难挥发的固体。
(3)导电性:非金属一般属于非导体,金属是良导体,而锗、硅、砷、硒等属于半导体。但半导体与导体不同之处是导电率随温度升高而增大。
(4)化学活性及反应:
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③非金属一般为成酸元素,难以与稀酸反应。 固体非金属能被氧化性酸氧化。
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2、氢化物:
(1)气态氢化物性质比较
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(2)由于氢键的存在,使得第ⅤA、ⅥA、ⅦA氢化物的熔沸点出现了反常。第ⅤA中:SbH3>NH3>AsH3>PH3;第ⅥA中: H2O>H2Te>H2Se>H2S;第ⅦA中HF>HI>HBr>HCl。
(3)气态氢化物水溶液的酸碱性及与水作用的情况。①HCl、HBr、HI溶于水成酸且都是强酸。②HF、H2S、H2Se、H2Te溶于水成酸且都是弱酸。③NH3溶于水成碱,氨水是弱碱。④PH3、AsH3、CH4与水不反应。⑤SiH4、B2H6与水作用时分解并放出H2。
3、非金属氧化物的通性:
(1)许多非金属低价氧化物有毒,如SO2、NO、NO2、CO等,注意不能随便排放于大气中。
(2)非金属氧化物(除SiO2外)大都是分子晶体,熔沸点相差不大。
(3)非金属氧化物大都为酸酐,相应的酸易溶于水,则氧化物易与水化合,反之水化反应难以进行。
(4)不成盐氧化物(如CO、NO)不溶于水,也不与碱反应。虽然NO2能与碱反应生成盐,但NO2不属于酸酐。
4、含氧酸
(1)同周期非金属元素最高价含氧酸从左到右酸性增强。
(2)氧化性:同种元素低价强于高价含氧酸.
如:HClO>HClO3>HClO4(稀)
H2SO3>H2SO4(稀)
HNO2>HNO3(稀)
(3)对于同种非金属形成的不同含氧酸,价态越高,酸性越强。其顺序如:HClO4>HClO3>HClO2>HClO,H2SO4>H2SO3。
(4)难挥发的H2SO4、H3PO4受热难分解;强氧化性的HNO3、HNO2、HClO见光或受热易分解;非氧化性的H2CO3、H2SO3易分解。强酸可制弱酸,难挥发性酸制挥发性酸。
(5)常见含氧酸的一般性质:
①H2SO4:无色粘稠的油状液体,强酸,沸点高,不挥发,稳定。浓硫酸有吸水性、脱水性和强氧化性。
②H2SO3:仅存在于溶液中,中强酸,不稳定。
③HClO4:在水溶液中相当稳定,最强无机酸,有强氧化性。
④HClO:仅存在于溶液中,是一种弱酸,有强氧化性和漂白性,极不稳定,遇光分解。⑤HNO3:无色液体,强酸,沸点低,易挥发,不稳定,易分解,有强氧化性。
⑥H3PO4:无色晶体,中强酸,难挥发,有吸水性,稳定,属于非氧化性酸。
⑦H2CO3:仅存在于溶液中,弱酸,不稳定。
⑧H2SiO3:白色固体,不溶于水,弱酸,不挥发,加热时可分解。
⑨常见酸的酸性强弱。强酸:HCl、HNO3、H2SO4;中强酸:H2SO3>H3PO4(H3PO4中强偏弱);弱酸:HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO>H2SiO3。
四、11种无机化学气体的制取和性质(O2、H2、Cl2、CO、NO、SO2、NO2、CO2、H2S、HCl、NH3)。
(1)利用氧化还原反应原理制取的气体有:O2、H2、Cl2、NO、NO2等。
(2)利用复分解制取的气体有:SO2、CO2、H2S、HCl、NH3等。
(3)可用启普发生器制取的气体有:H2、CO2、H2S等。
(4)只能用排气法收集的是:Cl2、SO2、NO2、CO2、H2S、HCl、NH3等。只能用排水法收集的气体是:NO、CO。
(5)使红色石蕊变蓝的气体是NH3;使石灰水变浑浊的气体是SO2和CO2;使品红溶液褪色的气体是SO2和Cl2;使高锰酸钾溶液和溴水褪色的气体有H2S和SO2。
(6)臭鸡蛋气味的气体是H2S;刺激性气味的气体有:Cl2、SO2、NO2、HCl、NH3等;毒性气体有:Cl2、CO、NO、SO2、NO2、H2S等。
(7)能在空气中燃烧的气体:H2S、CO、H2等
查看习题详情和答案>>(14分)某同学设计如图装置,研究非金属元素性质变化规律。
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(1)已知硅酸(H2SiO3)是一种难溶于水的弱酸,呈白色。在化学反应中,一般地,强酸能制弱酸,现有硝酸溶液、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液,选择试剂用如图装置证明:酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3。
A中装试剂________,B中装试剂________,C中装试剂________。C中实验现象为__________;写出C中发生反应的离子方程式______________________________________。
(2)已知高锰酸钾在常温下与浓盐酸反应产生氯气,利用如图装置证明氯气氧化性强于碘单质的氧化性。则A中装浓盐酸,B中装入高锰酸钾粉末,C中装试剂________,C中现象______________________。写出离子方程式________________________________。该实验该装置有明显不足,请指出改进方法:_____________________________________________。
(3)如果C中装饱和的氢硫酸溶液,A中装浓盐酸,B中装高锰酸钾溶液,反应开始后观察到现象是C中产生淡黄色沉淀,写出化学方程式________________________________;
证明氯的非金属性比硫的非金属性________(填“强”“弱”或“无法判断”)。
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(14分)某同学设计如图装置,研究非金属元素性质变化规律。
(1)已知硅酸(H2SiO3)是一种难溶于水的弱酸,呈白色。在化学反应中,一般地,强酸能制弱酸,现有硝酸溶液、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液,选择试剂用如图装置证明:酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3。
A中装试剂________,B中装试剂________,C中装试剂________。C中实验现象为__________;写出C中发生反应的离子方程式______________________________________。
(2)已知高锰酸钾在常温下与浓盐酸反应产生氯气,利用如图装置证明氯气氧化性强于碘单质的氧化性。则A中装浓盐酸,B中装入高锰酸钾粉末,C中装试剂________,C中现象______________________。写出离子方程式________________________________。该实验该装置有明显不足,请指出改进方法:_____________________________________________。
(3)如果C中装饱和的氢硫酸溶液,A中装浓盐酸,B中装高锰酸钾溶液,反应开始后观察到现象是C中产生淡黄色沉淀,写出化学方程式________________________________;
证明氯的非金属性比硫的非金属性________(填“强”“弱”或“无法判断”)。
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