当前位置:首页 >> 理化生 >>

高三化学元素及其化合物


Study hard and make yourself excellent and make our country stronger.

高三化学元素及其化合物知识点
-------2015.3.22 1、 元素化合物知识包括金属和非金属两部分,是高中化学的基础知识之一。知 识特点是作为化学基本概念、 原理、 实验和计算的载体, 其信息量大, 反

应复杂, 常作为综合试题的知识背景或突破思维的解题题眼。 2、 注意处理好两个关系,必须先处理好元素化合物知识的内部关系,方法是: “抓重点,理关系,用规律,全考虑”。 ① 抓重点:以每族典型元素为代表,以化学性质为抓手,依次学习其存在、制 法、用途、检验等“一条龙”知识,做到牵一发而动全身 ② 理关系: 依据知识内在联系, 按单质→氧化物→氧化物的水化物→盐的顺序, 将零碎的知识编织成网络,建立起完整的知识结构,做到滴水不漏 ③ 用规律:用好化学反应特有的规律,如以强置弱等规律,弄清物质间相互反 应。 ④ 全考虑:将元素化合物作为一个整体、一个系统理解,从而达到解综合试题 时能将所需的元素化合物知识信手拈来。 另一方面是处理好元素化合物知识与本学科理论、 计算或跨学科知识间的外 部关系,采取的方法是“分析与综合、抽象与具体”。 ① 分析:将综合试题拆分思考。 ② 综合:将分散的“点”衔接到已有的元素化合物知识“块”中。 ③ 抽象:在分析综合基础上,提取相关信息。 ④ 具体:将提取出的信息具体化,衔接到综合试题中,从而完整解题。 (一) 元素非金属性的强弱规律

⑴常见非金属元素的非金属性由强到弱的顺序如下:F、O、Cl、N、Br、I、S、P、 C、Si、H。 ⑵元素非金属性与非金属单质活泼性的区别: 元素的非金属性是元素的原子吸引电子的能力,影响其强弱的结构因素有:①原 子半径:原子半径越小,吸引电子能力越强;②核电荷数:核电荷数越大,吸引
= = 电子能力越强;③最外层电子数:同周期元素,最外层电子越多,吸引电子能力

越强。但由于某些非金属单质是双原子分子,原子是以强列的共价键相结合(如
思晨教育 1

Study hard and make yourself excellent and make our country stronger.

N

N 等),当参加化学反应时,必须消耗很大的能量才能形成原子,表现为单

质的稳定性。这种现象不一定说明这种元素的非金属性弱。 ⑶非金属性强弱的判断依据及其应用 元素的非金属性的本质是元素的原子吸引电子的能力。 这种能力的大小取决于原 子半径、 核电荷数、最外层电子数,题目常通过以下几方面比较元素的非金属 性。 4、非金属单质与 H2 化合的条件及难易程度; 5、氢化物的稳定性; 6、最高价氧化物对应水化物的酸性; 7、非金属间的置换反应; 8、非金属单质对应阴离子的还原性; 9、与变价金属反应时,金属所呈现的化合价; 10、元素在化合物中化合价的相对高低(如在 HClO 中,氯元素显正价,氧元素 显负价,则说明氧的非金属性比氯强)等。 (二)卤族元素 1、卤族元素主要性质的递变性(从 F→I) ⑴单质颜色逐渐变深,熔沸点升高,水中溶解性逐渐减小; ⑵元素非金属性减弱,单质氧化性减弱,卤离子还原性增强; ⑶与 H2 化合,与 H2O 反应由易到难; ⑷气态氢化物稳定性减弱,还原性增强,水溶液酸性增强; ⑸最高价氧化物的水化物酸性减弱; ⑹前面元素的单质能把后面元素从它们的化合物中置换出来。 2、卤化氢 均为无色有刺激性气味的气体,极易溶于水,在空气中形成酸雾。 ⑴氟化氢(HF):很稳定,高温极难分解,其水溶液是氢氟酸,弱酸,有剧毒, 能腐蚀玻璃。 ⑵氯化氢(HCl):稳定,在 1000℃以上少量分解,其水溶液为氢氯酸,俗称盐 酸,强酸 ⑶溴化氢(HBr):较不稳定,加热时少量分解,其水溶液为氢溴酸,酸性比盐
思晨教育 2

Study hard and make yourself excellent and make our country stronger.

酸强,HBr 还原性比 HCl 强,遇浓硫酸被氧化为单质溴(Br2)。 ⑷碘化氢(HI):很不稳定,受热分解,其水溶液为氢碘酸,酸性比氢溴酸强, HI 是强还原剂,遇浓硫酸易被氧化为单质硫。 3、卤素及其化合物主要特性 ⑴氟及其化合物的特殊性质 ① 卤素单质 Cl2、Br2、I2 与 H2 化合都需要一定条件,惟独 F2 在黑暗处就可与 H2 化合爆炸。 ② 卤素单质 Cl2、Br2、I2 与水反应的通式为:X2 +H2O= = = HX+HXO(I2 与水反 应极弱),但 F2 与 H2O 反应却是:2F2+2H2O= = = 4HF+O2 ③ 氟无正价,其他都有正价 ④ HF 有毒,其水溶液为弱酸,其他氢卤酸为强酸,HF 能腐蚀玻璃; ⑤ CaF2 不溶于水,AgF 易溶于水,氟可与某些稀有气体元素形成化合物。 ⑵溴的特性 溴在常温下为红棕色液体(惟一的液态非金属单质),极易挥发产生红棕色有 毒的溴蒸气, 因而实验室通常将溴密闭保存在阴冷处,并在盛有液溴的试剂瓶内 常加适量水。盛装溴的试剂瓶不能用橡皮塞(腐蚀橡胶)。 ⑶碘是紫黑色固体,具有金属光泽,易升华(常用于分离提纯碘),遇淀粉变蓝 色(常用来检验碘的存在),碘的氧化性较其他卤素弱,与变价金属铁反应生成 FeI2 而不是 FeI3。 (三)氧族元素 1、氧族元素的相似性和递变性 最外层均为 6 个电子,电子层数依次增加,次外层 O 为 2 个,S 为 8 个,Se、Te 均为 18 个电子。氧通常显-2 价,硫、硒、碲常见的化合物为:-2 价、+4 价、 +6 价,都能与多数金属反应。氧化物有两种 RO2 和 RO3,其对应水化物 H2RO3、 H2RO4 均为含氧酸,具有酸的通性。它们的氢化物除 H2O 外,其余的 H2S、H2Se、 H2Te 均为气体,有恶臭、有毒,溶于水形成无氧酸,都具有还原性。 核电荷数增加,电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,核对最外层电子的引力 逐渐减弱,原子得电子能力逐渐减弱,而失电子的能力逐渐增强。单质的状态由 气态到固态,熔沸点也依次升高,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,氧化性
思晨教育 3

Study hard and make yourself excellent and make our country stronger.

依次减弱。含氧酸的酸性依次减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱,还原性逐渐 增强。 2、硫酸根离子的检验 值得注意的是,检验 SO42-时会受到许多离子的干扰。 ⑴Ag+干扰: 用 BaCl2 溶液或盐酸酸化时防止 Ag+干扰, 因为 Ag++Cl-= = = AgCl。 ⑵CO32-、SO32-、PO43-干扰:因为 BaCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2 也是白色沉淀。与 BaSO4 白色沉淀所不同的是,这些沉淀溶于强酸中。因此检验 SO42—时,必须用酸酸化。 如:BaCO3+2H+= = = H2O+CO2↑+Ba2+ 但不能用硝酸酸化,同理所用钡盐也

不能是 Ba(NO3)2 溶液,因为在酸性条件下 SO32-、HSO3—、SO2 等会被溶液中的 NO3


氧化为 SO42-,从而可使检验得出错误的结论。 为此,检验 SO42-离子的正确操作为: 被检液
加足量的盐酸酸化

取清液

滴加BaCl2溶液

有无白色沉淀(有无 SO42-)

由此可见,浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性,但产生氧化性的原因是不同的,因 此其氧化能力也有强与弱的差别,被还原产物也不相同。 (四)氮族元素 1、一氧化氮和二氧化氮 ⑴一氧化氮:无色气体,难溶于水,有很大毒性,在常温下极易被氧化成二氧化 氮。2NO+O2= = = 2NO2 ⑵二氧化氮:有刺激性气味的红棕色气体,溶于水生成硝酸和一氧化氮。 3NO2+H2O= = = 2HNO3+NO 4NO2 N2O4(无色)

注意:关于氮的氧化物溶于水的几种情况的计算方法。 ① NO2 或 NO2 与 N2(或非 O2)的混合气体溶于水时可依据:3NO2+H2O= = = 2HNO3 +NO 利用气体体积变化差值进行计算。 ② NO2 和 O2 的混合气体溶于水时,由 4NO2+2H2O+O2= = = 4HNO3 可知,当体积比 为 =4:1,恰好完全反应 V(NO2):V(O2) >4:1,NO2 过量,剩余气体为 NO <4:1,O2 过量,乘余气体为 O2 ③ NO 和 O2 同时通入水中时, 其反应是: 2NO+O2= = = 2NO2 , 3NO2+H2O= = = 2HNO3
思晨教育 4

Study hard and make yourself excellent and make our country stronger.

+NO ,总反应式为:4NO+2H2O+3O2= = =4HNO3 =4:3,恰好完全反应 V(NO):V(O2)

当体积比为

>4:3,NO 过量,剩余气体为 NO <4:3,O2 过量,乘余气体为 O2

④NO、NO2、O2 三种混合气体通入水中,可先按①求出 NO2 与 H2O 反应生成的 NO 的体积, 再加上原混合气体中的 NO 的体积即为 NO 的总体积,再按③方法进行计 算。 2、硝酸的化学性质 ①HNO3 具有酸的通性。 ① HNO3 具有强氧化性,表现在能与多数金属、非金属、某些还原性化合物起反 应。要注意,由于硝酸氧化性很强,任何金属与硝酸反应都不能放出氢气,在与 不活泼金属如 Cu、Ag 等反应时,浓硝酸还原产物为 NO2,稀硝酸还原产物为 NO, (但不能认为稀硝酸的氧化性比浓硝酸强); ② 在溶液中 NO3—几乎与所有离子能大量共存,但注意,当溶液的酸性较强可形 成硝酸溶液,具有还原性的某些离子则不能与其大量共存,如 NO3—、H+、Fe2+ 中 任意两者能大量共存,但三者则不能大量共存。 即:NO3— 在中性或碱性溶液中不表现氧化性,而在酸性溶液中表现强氧化性。 3、氨气的实验室制法 反应原理: 2NH4Cl + Ca(OH)2


CaCl2 + 2NH3 ↑+ 2H2O 不能用 NaOH 代替

Ca(OH)2,因为 NaOH 吸湿后容易结块,产生的气体不易逸出,并且 NaOH 对玻璃 有强烈的腐蚀作用。 装置: 制 NH3 的气体发生装置与制 O2、 CH4 的相同。 干燥氨气不能选用浓 H2SO4、 P2O5,也不能选用无水 CaCl2,应选用碱石灰。收集 NH3 应采用向下排空气法。容 器口塞一团棉花(防止空气进入试管,以保证收集的 NH3 比较纯净)。检验:a、 用湿润的红色石蕊试纸(变蓝);b、蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口(白烟)。 实验室还常根据浓氨水的强挥发性, 向浓氨水中加入 NaOH 或 CaO 得到氨气。 NaOH 或 CaO 的作用是吸水和吸水后使溶液温度显著升高,二者都能减少氨气的溶解。 (五)碳族元素 1、碳族元素性质的相似性和递变性
思晨教育 5

Study hard and make yourself excellent and make our country stronger.

2、碳酸正盐与酸式盐性质比较 ①在水中溶解性:正盐除 K+、Na+、NH4+等易溶于水外,其余都难溶于水;而 只要存在的酸式盐都易溶于水。 一般来说,在相同温度下酸式盐的溶解度比正盐大,如 CaCO3 难溶于水, Ca(HCO3)2 易溶于水,但也有例外,如 NaHCO3 溶解度比 Na2CO3 小。 ②热稳定性:正盐中除 K+、Na+等受热难分解外,其余受热易分解;酸式盐 在水溶液或固态时加热都易分解。如 Ca(HCO3)2


CaCO3↓+CO2↑+H2O

一般来说, 热稳定性大小顺序为: 正盐>酸式盐>多元盐 (盐的阳离子相同, 成盐的酸相同)。 ③可溶性正盐、酸式盐都能发生水解,但相同阳离子的相同浓度时溶液中 CO32-的水解程度比 HCO3-大 ④都能与酸作用,但相同条件放出 CO2 的速率酸式盐比正盐快。 (六)碱金属 1、碱金属性质递变规律 结构决定性质,由于碱金属的原子结构具有相似性和递变性,所以其化学性 质也具有相似性和递变性。 ①相似性: a、都能与氧气等非金属反应 b、都能与水反应生成氢氧化物和氢气 c、均为强还原剂。 ②递变规律(锂→铯) a、 b、 c、 与氧气反应越来越剧烈,产物结构越来越复杂 与水反应剧烈程度依次增强 还原性依次增强,金属性依次增强

2、NaOH 的性质 ①物理性质:俗名苛性钠、火碱、烧碱,是一种白色固体,极易潮解;有强烈的 腐蚀性,能腐蚀磨口玻璃瓶,使瓶口与瓶塞粘结。 ②化学性质 a、与酸碱指示剂作用,使紫色的石蕊溶液变蓝,无色的酚酞变红。
思晨教育 6

Study hard and make yourself excellent and make our country stronger.

b、与酸性氧化物作用,生成盐和水 c、与酸作用,生成盐和水 d、与盐作用,生成新碱和新盐。(要满足复分解反应发生的条件,同时参加反 应的碱和盐一般是易溶解的碱和盐) e、与一些单质的反应 2Al+2NaOH+2H2O= = = 2NaAlO2+3H2↑ Cl2+2NaOH= = = NaClO+NaCl+H2O Si+2NaOH+H2O= = =Na2SiO3+2H2↑ ③制法: 2NaCl+2H2O
电解

2NaOH+H2↑+Cl2↑

Na2CO3+Ca(OH)2= = =CaCO3↓+2NaOH (七)几种重要的金属 1、铝及其化合物间的相互转化关系、反应
NaOH

NaAlO2
CO2+H2O 或HCl

现象及图象分析
Al
O2或Fe2O3 电解,冰晶石

Al2O3



Al(OH)3

AlCl3

① 向 AlCl3 溶液中滴加 NaOH 溶液直至过量,如图所示。 ② 现象:白色沉淀逐渐增多达最大值,继续加 NaOH 溶 液沉淀逐渐溶解,直至完全消失。 Al3++3OH-= = = Al(OH)3 Al(OH)3+OH―= = = AlO2―+2H2O ②向 NaOH 溶液中滴加 AlCl3 溶液直至过量,如下图所 n
Al(OH)3 (mol) Al(OH)3 (mol) 4n

示。现象:开始时无沉淀,接着产生沉淀。达最大值后 不增减。 Al +4OH = = = AlO2 +2H2O 3AlO2―+Al3++6H2O= = =4 Al(OH)3↓
AlCl3
3+ - ―

3n 4n NaOH(mol) 3n 4n NaOH(mol)

思晨教育

7

Study hard and make yourself excellent and make our country stronger.

③向 NaAlO2 溶液中滴加盐酸直到过量, 如图所示。现象:先有白色沉淀后完全消失。 AlO2―+H++H2O= = = Al(OH)3↓ Al(OH)3↓+3H+= = = Al3++3H2O
n

Al(OH)3 (mol)

3n

4n NaOH(mol)

HCl

④向盐酸溶液中滴加 NaAlO2 溶液,直至过量, 如图所示。现象:开始无沉淀,接着产生白色 沉淀。 AlO2―+4H+= = = Al3++2H2O 3AlO2―+Al3++6H2O= = =4 Al(OH)3↓
4n

Al(OH)3 (mol)

3n 4n NaOH(mol)

NaAlO2

2、镁及其化合物间的相互转化关系

MgO 物质类型 物理性质 化 学 性 质 跟酸反应 跟碱反应 跟水反应 碱性氧化物

Al2O3 两性氧化物

白色粉末,熔点高(2800℃) 白色固体,熔点高(2045℃) 缓慢溶解于水生成 Mg(OH)2 MgO+H2O = = = Mg(OH)2 MgO+2H+= = = Mg2++H2O 不反应 难溶于水 Al2O3 +6H+= = = 2A l 3++3H2O Al2O3 +2OH-= = = 2A O2- +3H2O

3、镁和铝的氧化物比较 4、Fe2+与 Fe3+的相互转化 ⑴Fe2+的还原性: 2Fe2++Cl2 = = = 2Fe3++2Cl- 4Fe(OH)2+O2+2H2O= = =4Fe(OH)2 12Fe2++3O2+6H2O= = =4Fe(OH)3↓+8Fe3+(Fe2+露置空气中,易被氧化) 酸性条件下:
思晨教育 8

Study hard and make yourself excellent and make our country stronger.

4Fe2++O2+4H+= = =4 Fe3++2H2O 4Fe2++H2O2+2H+= = =2 Fe3++2H2O 5Fe2++MnO4-+8H+= = =5 Fe3++4H2O+Mn2+ ⑵Fe3+强氧化性 一般氧化性:Cu2+<Fe3+<Ag+ 2Fe3++Cu= = = 2 Fe2++Cu2+ 2Fe3++Fe= = = 3 Fe2+ 2Fe3++2I-= = = 2 Fe2++I2 2Fe3++H2S-= = = 2 Fe2++S↓+2 H+ Fe3+水解显酸性: 2Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ Cl2>Br2>Fe3+>I2>SO2>S

所以配制 FeSO4 溶液时常加入少量铁粉(或铁钉)防止氧化,配制 Fe2(SO4)3 时常 加少量 H2SO4,抑制水解。 5、金属冶炼的反应原理及方法 绝大部分金属在自然界中以化合态存在,金属冶炼的实质是用还原的方法使 金属化合中的金属离子得到电子变成金属单质。 由于金属的化学活泼性不同,金属离子得到电子还原成金属的能力也就不 同 ,按金属活泼顺序对应金属阳离子氧化性 K+→Ag+逐渐增强,金属冶炼也由 难变易。一般有三种冶炼方法: ⑴热分解法:适合于冶炼金属活泼性较差的金属。如: 2HgO


2Hg+O2↑

2Ag2O



4Ag+O2↑

⑵热还原法,用还原剂(CO、C、H2、Al 等)还原金属氧化物,适合于金属活 泼性介于 Zn~Cu 之间的大多数金属的冶炼。如 Fe2O3+3CO 2Al+Cr2O3 WO3+3H2
高温

2Fe+3CO2 2Cr+Al2O3

高温

高温

W+3H2O

⑶电解法:适合冶炼金属活泼性很强的金属(一般是在金属活泼顺序表中排 在铝前边的金属)。如:
思晨教育 9

Study hard and make yourself excellent and make our country stronger.

2Al2O3

电解

2Al+3O2↑
电解

MgCl2(熔融)

Mg+Cl2↑

思晨教育

10


相关文章:
高三化学元素及其化合物
高三化学元素及其化合物_医学_高等教育_教育专区。高三化学元素及其化合物 元素及其化合物知识是中学化学的核心和基础,它几乎贯穿在中学化学的各部分内容之中。 这...
2016高三高考化学方程式之元素及其化合物性质部分
往NaAlO2溶液滴加盐酸溶液直至过量(离子~) 12.NaAlO2 溶液与过量盐酸溶液混合(离子~) 13.Al(OH)3 受热分解 5 高考化学方程式之元素及其化合物性质部分 14....
高三化学元素及其化合物试题
高三化学元素及其化合物试题_高三理化生_理化生_高中教育_教育专区。高考一轮复习资料高三化学元素及其化合物试题 1、由短周期元素组成的中学常见无机物 A、B、C、...
高三化学第一轮复习 非金属元素及其化合物
高三化学第一轮复习 非金属元素及其化合物_理化生_高中教育_教育专区。适合高三第一轮复习 ,总结完全,习题经典,好用 非金属元素及其化合物一 考纲要求 1 卤族...
高中化学 元素及其化合物知识网络
高中化学 元素及其化合物知识网络_理化生_高中教育_教育专区。高中元素及其化合物...高中化学重点知识—高考... 78页 5下载券 各种高中化学知识总结--... 4页...
高三化学元素及其化合物测验卷
高三化学元素及其化合物测验卷_从业资格考试_资格考试/认证_教育专区。高三化学元素及其化合物测验卷本试卷分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分。第 ...
高中化学常见元素的单质及其重要化合物
高中化学 常见元素的单质及其重要化合物一.非金属元素及其化合物(一)非金属元素概论 1.非金属元素在周期表中的位置 在目前已知的 112 种元素中, 非金属元素有 ...
高三化学:元素及其化合物_高三知识点_教学视频大全
高三化学:元素及其化合物课程 5 课时数7课时 在学人数0人价格:¥35.00 立即购买 简介 目录 立即购买 ¥35.00课程概述 适用人群 高三学生 学习目标 高三...
高中化学元素及其化合物方程式
高中化学元素及其化合物方程式_理化生_高中教育_教育专区。元素及其化合物方程式 ...高中化学重点知识—高考... 78页 1下载券 高中化学元素化合物知识... 暂无评价...
高三化学元素及其化合物专题复习试题
高三化学元素及其化合物专题复习试题_化学_自然科学_专业资料。高三化学元素及其化合物专题复习试题3eud 教育网 http://www.3edu.net 百万教学资源,完全免费,无须注...
更多相关标签:
高三元素化合物 | 高中化学元素化合物 | 化学元素化合物 | 高三金属及其化合物 | 高一化学铝及其化合物 | 元素及其化合物 | 高一化学钠及其化合物 | 高中化学铁及其化合物 |