题目内容

制取元素的单质一般都要利用氧化还原反应的原理。下面给出了工业生产中制备某些单质的基本反应原理：

铁：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2

锌：ZnO＋COZn＋CO2

镁：MgCl2Mg＋Cl2↑

钠：2NaCl2Na＋Cl2↑

铝：2Al2O34Al＋3O2↑

硅：SiO2＋2CSi＋2CO↑

磷：2Ca3(PO4)2＋10C＋6SiO26CaSiO3＋10CO↑＋P4

氯气：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

溴：2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2

碘：2KI＋Cl2===2KCl＋I2

（1）为什么说“制取元素的单质一般都要利用氧化还原反应的原理”？

 

（2）分析比较上述各单质的制备反应原理，可知大多数金属单质都是金属元素被______________的产物。非金属单质的制备原理是否恰恰与金属单质相反呢？

 

（3）通过电解的方法制备的单质，在化学性质方面有何相似的地方？（4）指出工业生产磷（白磷，P4）的反应中的氧化剂、还原剂。

 

解析：因为大多数元素在自然界里是以化合态（元素的化合价不是0价）的形式存在的，所以大多数元素单质（元素化合价为0价）的制备都要经历元素化合价变化的过程，当然就要发生氧化还原反应。

因为金属元素除金、银、铂等化学性质极不活泼外，大多以阳离子的形式存在于自然界。自然界中没有以负价的形式存在的金属元素，故金属单质的制备都是利用还原剂还原的办法。非金属则不同，有的非金属元素由于本身的氧化性强，如氯、溴、氧、氟等，它们在自然界里主要以负价态存在，制备其单质时就要采用氧化的方法；而有的非金属元素由于本身的还原性强，如硅、磷等，它们在自然界里主要以高价态（正价）存在，制备其单质时就要采用还原的方法。

答案：（1）大多数元素在自然界中以化合态的形式存在，制取单质须使其发生化合价的升高或降低，所以制取单质一般都要利用氧化还原反应的原理。

（2）还原；不一定相反，以正价态在自然界中存在的非金属元素，要变成单质仍要采用还原的方法。

（3）通过电解方法制备的单质，都是极活泼的金属和非金属。

（4）氧化剂：Ca3(PO4)2；还原剂：C

练习册系列答案
相关题目

 非金属知识规律总结

【高考导航】

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:

　 

    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。

2、氢化物：

(1)气态氢化物性质比较



(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

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网