(一)实验室制备

制备非金属单质,要结合非金属元素及其化合物的性质、存在来考虑。

[组织讨论]实验室通常用哪些方法来制备非金属单质?请同学们通过讨论,给以归纳总结。

分小组读书讨论、归纳总结如下:

1.还原法

用还原剂还原的方法来制备,如H2:

Zn+2H+→Zn2++H2↑</PGN0110.TXT/PGN>

2.氧化法

用氧化剂氧化非金属阴离子的方法来制备(包括用同一种非金属元素的高价态氧化该元素的低价态来制备单质。),如:Cl2、Br2、I2、(N2)等。

MnO2+4HCl→MnCl2+Cl2↑+2H2O

(或用KMnO4、KClO3等做氧化剂;Br2可类似制备)

Cl2+2X-(Br-、I-)→X2+2Cl-

3.加热分解法

在加热条件下使某些化合物发生分解反应以制备单质,如:O2

也可通过其他分解反应来制备O2:

2Na2O2+2H2O→4NaOH+O2↑

4.分离法

将空气通过NaOH溶液、浓硫酸、灼热的铜网后,可得较纯净的N2气体。

[投影]例5  根据下图实验,填空和回答问题

(1)烧瓶中所发生的主要反应的化学方程式为:______

装置(Ⅱ)的烧杯中冷水的作用是:______

装置(Ⅲ)的烧杯中液体的作用是:______

(2)进行此实验时,烧瓶内的橡皮塞最好用锡箔包住,用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠,这是因为______。

(3)装置(Ⅲ)的烧杯中使用倒置漏斗可防止液体倒吸,试简述其理由______。

[组织讨论]请分析解题思路并求解。

分析:由题目给定条件知,此为制取单质溴的实验装置,应该选用强氧化剂来氧化Br-成Br2。

在(Ⅰ)中,浓硫酸、二氧化锰和溴化钠发生反应生成溴单质。然后在(Ⅱ)中冷却成液态。故(Ⅲ)是用来吸收尾气中的溴化氢气体的。

由于溴蒸气的强腐蚀性,在实验过程中应避免与橡胶接触。

[提问]非金属单质有怎样的物理性质?请归纳他们的状态、晶体类型及其溶解性。

归纳:

常温下状态:气态H2、N2、O2、F2、Cl2(稀有气体除外);液态Br2;其余为固态。晶体类型:原子晶体B、C、Si;分子晶体:除B、C、Si外的其它(常见)非金属单质。溶解性:除F2与水发生置换反应,Cl2、Br2在水中发生自身氧化还原反应(部分)外,可以说非金属单质均难溶于水。

[投影]例4  有A、B、C、D四种短周期元素,已知A原子最外层电子数比电子层数少,常温、常压下,B2、C2、D2均为无色双原子气体分子。这四种元素的单质和化合物之间在一定条件下存在如下反应:

(1)2A+C2=2AC(3)3B2+D2=2DB3

(2)3A+D2=A3D2(4)2B2+C2=2B2C

请填空:

(1)电子式:AC____,B2C____,DB3____。

(2)DB3分子的空间构型____,是____(填极性或非极性)分子。

(3)A3D2溶于B2C中,发生复分解反应的化学方程式是______。

分析:由A原子最外层电子数比电子层数少→A可能为Li或Mg;

常温、常压下,B2、C2、D2均为无色双原子气体分子→它们可能是H2、N2、O2(五种气体中,F2、Cl2分别为浅黄绿色和黄绿色气体),再结合给定条件判断B-H;C-O;D-N;A-Mg。

所以,相应化合物:

AC-MgO;B2C-H2O;DB3-NH3;

A3D2-Mg3N2。

答案:略。

[提问]1.请分析解题思路;2.怎样把握物质的物理性质?

回答:首先要把握通性,然后根据不同物质类型,突出其代表性和特性。

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