福建省泉州市南安第一中学2022届高三化学二轮专题复习 主族元素及元素性质规律

福建省泉州市南安第一中学2022届高三化学二轮专题复习主族元素及元素性质规律卤族：F2：2F2+2H2O=4HF+O2氧化性2F2+2NaOH=OF2+2NaF+H2O氧化性HF：4HF+SiO2=SiF4+2H2OSiF4+2HF=H2SiF6I2O5：5CO+I2O5=5CO2+I2氧化性制备：2HIO3=I2O5+H2O卤素互化物：IClICl+KI=I2+KCl氧化性拟卤素：氰、硫氰、氧氰F2＞(OCN)2＞Cl2＞Br2＞(CN)2＞(SCN)2＞I2氧化性漂白粉：Ca(ClO)2+CaCl2剧毒物：CN-、HCN处理：人体中毒，Fe2++6CN-=Fe(CN)64-络合性环境污染，CN-+Cl2+2OH-=OCN-+2Cl-+H2O还原性2OCN-+3Cl2+8OH-=2CO32-+N2+4H2O+6Cl-例1.将BCl3分别通入吡啶和水中，会发生两种不同类型的反应。写出这两种反应的化学方程式。例2.配制SnCl2溶液时，将SnCl2(s)溶于浓HCl后再加水冲稀。写出反应方程式并阐明理由。例3.已知I2+I-⇌I3-的平衡常数K=800，可推断AtI+I-⇌AtI2-的平衡常数K800;依据是:例4.(1)HgCl2和Hg(CN)2反应可制得(CN)2,写出反应方程式。(2)电镀厂向含氰化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的CN-，写出化学方程式（漂白粉用ClO-表示）。(3)用Ag+的标准溶液滴定KCl和KSCN的中性溶液，得到电位滴定曲线，其拐点依次位于M、N、P处。在N处的物质是无支链的聚合物。请分别写出在M、N、P处达到滴定终点的离子反应方程式并画出N处物质的三个单元表示结构。已知：Ksp(AgSCN)=1.0×10-12Ksp(AgCl)=1.8×10-10Ksp(AgCN)=1.2×10-16(3.7×107，103)例5.化合物X是产量大、应用广的二元化合物，大量用作漂白剂、饮水处理剂、消毒剂等。年产量达300万吨的氯酸钠是生产X的原料，92%用于生产X—在酸性水溶液中用盐酸、二氧化硫或草酸还原。此外，将亚氯酸钠固体装柱，通入用空气稀释的氯气氧化，也可生产X。X有极性和顺磁性，不形成二聚体，在碱性溶液里可发生歧化反应。1写出X的分子式和共轭π键。2分别写出上述用草酸还原和用氯气氧化生产X的反应方程式。3写出上述X歧化反应的化学方程式。-18-\n对比：制备C1O2（沸点9.9℃）的方法是：湿润的KC1O3和固体草酸混合加热到60℃即得，写出反应式。例6.于酸性溶液中混合等物质的量的KBrO3和KI，生成哪些氧化还原产物，它们的物质量的比是多少？1.48V，1.2V，0.535V例7.I2和S2O32-间发生的是一个速率快、定量进行的反应，常用在分析化学中。若把I2液滴入S2O32-液，即使在碱性液（pH~11）中，也能发生定量反应。为什么？（pH>9.3，I2发生歧化。）例8.已知D是一种盐，焰色反应呈紫色，E、F常温下是气体，水已省略，试推断A~H的化学式。3H2O2＋2NaCrO2（亮绿色）＋2NaOH=4H2O＋2Na２CrO4氧化性鉴定：乙醚溶剂中反应：Cr2O72-＋4H2O2＋2H+　=2CrO5（蓝色）+5H2O水相：2CrO5＋7H2O2＋6H+　=2Cr3+（蓝绿）＋7O2↑+10H2O还原性　　　　Cr2O72-＋3H2O2＋8H+=2Cr3+＋3Ｏ２↑+7H2O　　还原性　　　　2Cr3+＋3H2O2＋10OH－=2CrO42-（黄色）+8H2O　氧化性分子结构：CrO5（过氧键）单质硫：Ｓ８分子结构：sp３杂化，皇冠型同素异形体：斜方硫、单斜硫（针状）二氧化硫、三氧化硫：大气污染，酸雨分子结构：ｖ型，平面三角形治理：2Ｃａ（ＯＨ）２＋2ＳＯ２＋Ｏ２=2ＣａＳＯ４＋2Ｈ２Ｏ　酸性-18-\n　　　ＳＯ２＋2ＣＯ=Ｓ＋2ＣＯ２　催化剂：铝凡土，高温　氧化性硫化物：ＨｇＳ、Ｎａ２Ｓｘ、Ｎａ２Ｓ２、（ＮＨ４）２Ｓ２、Ｎａ２Ｓ２Ｏ３3HgS+8H++2NO3-+12Cl-=3S+2NO↑+3HgCl42-+4H2O配位、还原性　ＨｇＳ＋Ｎａ２Ｓ=Ｎａ２［ＨｇＳ２］　　　　　　配位性　(x-1)Ｓ＋Ｎａ２Ｓ=Ｎａ２Ｓｘ　随着硫链的变长，颜色从黄色－橙色－红色而变　Ｓｘ２－＋2Ｈ＋=Ｈ２Ｓ＋（x-1）Ｓ↓　　　　　　　　　歧化　ＳｎＳ＋Ｓ２２－=ＳｎＳ３２－　　　　　　　　　　　氧化性　3ＦｅＳ２＋8Ｏ２=Ｆｅ３Ｏ４＋6ＳＯ２　　　　　　　还原性制备：Ｎａ２ＳＯ３＋Ｓ=Ｎａ２Ｓ２Ｏ３　　　　　　　　　　　　　　归中　2Ｎａ２Ｓ＋Ｎａ２ＣＯ３＋4ＳＯ２=3Ｎａ２Ｓ２Ｏ３＋ＣＯ２↑　归中　Ｓ２Ｏ３２－＋2Ｈ＋=ＳＯ２↑＋Ｓ↓＋Ｈ２Ｏ　　　　　　　歧化碘量法：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI　　　　　　　还原性　脱氯剂：Na2S2O3+4Cl2+5H2O=2H2SO4+2NaCl+6HCl还原性配合剂：AgBr→3-→AgI→Ag(CN)2-→Ag2S→溶于硝酸溶液　　　　多酸：连多硫酸（H2SxO6）、连二亚硫酸（H2S2O4）、过二硫酸（H2S2O8）、过一硫酸（H2SO5）、焦硫酸（H2S2O7）等例1.硫代硫酸钠在药剂中常用作解毒剂，可解卤素单质（如Cl2）、重金属离子（如Hg2+）及氰化钾中毒，写出化学反应方程式。例2.元素A在n=5，l=0的轨道上有一个电子，它的次外层l=2的轨道上电子处于全充满状态；元素B与A在同一个周期，若A、B的简单离子混合则有难溶于水的黄色沉淀AB生成；黄色沉淀AB可溶于氰化钾溶液，再加入含有C的简单阴离子溶液后又有黑色沉淀生成，该黑色沉淀可溶于硝酸，并产生乳白色浑浊、同时放出刺激性气体。例3.氮气常用作保护气体，其中所含的微量氧可通入连二亚硫酸钠的碱性溶液除去，写出化学反应方程式。例4.实验室含碘废液可回收利用，一般先用还原剂（如亚硫酸钠）将碘还原为I—储存起来，收集到一定量再进行回收。回收时向含碘废液中先加入固体亚硫酸钠，再滴加饱和硫酸铜溶液，生成白色沉淀，然后再加入浓硝酸，最后用升华方法收集碘。例5.石硫合剂（石灰硫黄合剂）通常是以硫黄粉、生石灰及水混合，煮沸、摇匀而制得的橙色至樱桃红色透明水溶液，可用作杀菌杀螨剂。（1）写出生成石硫合剂的相关反应方程式，为什么呈现橙色至樱桃红色？（2）石硫合剂在空气中与H2O及CO2作用又生成具有杀虫作用的S，写出分步的反应方程式。例6.某中学生取纯净的Na2SO3•7H2O50.00g，经600℃以上的强热至恒重，分析及计算表明，恒重后的样品质量相当于无水亚硫酸钠的计算值，而且各元素的组成也符合计算值，但将它溶于水，却发现溶液的碱性大大高于期望值。你认为是什么原因？（请用化学方程式表达）；-18-\n例7.已知液体SO2和纯水的导电性相近，实验测得两者的比电导值分别为8×10-8Ω·cm-1和6×10-8Ω·cm-1.试用简要的文字和化学方程式给出解释为什么液体SO2中可用Cs2SO3去滴定SOCl2？氮族：1、氮的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5、NO3污染：汽车尾气、工业冶炼废气，NO、NO2治理：催化还原8NH3+6NO2=7N2+12H2O碱液吸收2NaOH+NO2+NO=2NaNO2+H2ONa2CO3+NO2+NO=2NaNO2+CO2转化为工业原料液相络合FeSO4+NO=SO4硫酸亚硝酰铁（Ⅱ），棕色环分子筛法利用孔穴吸收气体分子分子结构：NO，1个σ，1个Π22，1个Π23NO2，sp2杂化，2个σ，1个Π332、亚硝酸盐，食物中毒事件，致癌物质冰水中制备：N2O3（蓝色）+H2O=2HNO2=NO+NO2+H2OHNO2分子结构：N原子采用sp2杂化，∠O-N-O键角110o(孤电子对与氮氧双键排斥力较大，导致键角小于120o)，∠H-O-N键角102o,画出结构图时，要注意键角的表达。亚硝酸盐：大部分无色，易溶于水；亚硝酸银，淡黄色，难溶于水氧化性、还原性，以氧化性为主2NO2-+2I-+4H+=2NO+I2+2H2O5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2ONO2-+Cl2+H2O=NO3-+2Cl-+2H+金属活泼性差，对应的亚硝酸盐稳定性差仲胺R2NH+HNO2→R2N-NO亚硝酰胺为致癌物3、鬼火：联膦单质磷：白磷、红磷、黑磷分子结构：白磷，∠P-P-P键角=600，具有张力，正四面体结构。红磷与碱反应：B、Si、P4、S、F2、Cl2、Br2、I2、（CN）22B+2NaOH+2H2O=2NaBO2+3H2↑还原性（偏硼酸钠，由硼酸H3BO3脱一份H2O；或由B(OH)4-脱2个H2O得到）Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑还原性P4+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2（次磷酸钠）+PH3↑歧化反应3S+6NaOH=Na2SO3+2Na2S+3H2O歧化反应Na2S+(x-1)S=Na2SxNa2SO3+S=Na2S2O32F2+2NaOH=2NaF+OF2↑+H2O氧化性Cl2+2NaOH（25℃）=NaCl+NaClO+H2O歧化反应3Cl2+6NaOH（＞80℃）=5NaCl+NaClO3+3H2O歧化反应Br2+2NaOH（0℃）=NaBr+NaBrO+H2O歧化反应3Br2+6NaOH（40℃）=5NaBr+NaBrO3+3H2O歧化反应3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O歧化反应-18-\n（CN）2+2NaOH→NaCN+NaCNO+H2O歧化反应拟卤素，CN-还原能力似I-，配位能力强。与氧化剂反应：I2、CuSO4、O2P4+10I2+16H2O=4H3PO4+20HI还原性P4+10CuSO4+16H2O=10Cu+4H3PO4+10H2SO4还原性Cu+P→Cu3PorCu3P2氧化性P4+O2→P4O6orP4O10还原性P4O6+6H2O（热）=3H3PO4+PH3↑歧化反应P4O10+6H2SO4=4H3PO4+6SO3↑脱水性P4O10+12HNO3=4H3PO4+6N2O5↑脱水性分子结构：P4O6、P4O10、C10H16、(CH2)6N44、磷酸：农业肥料氧化物：P4O6、P4O10分子结构：笼状用途：P4O10作干燥剂，吸水原理过程的分析：P-O-P键的断裂。与H2O反应：P4O10+2H2O=（HPO3）4四聚偏磷酸P4O10+3H2O=H3PO4+（HPO3）3P4O10+3H2O=H6P4O13四聚磷酸P4O10+4H2O=2H4P2O7P4O10+4H2O=H3PO4+H5P3O10三聚磷酸多酸：聚磷酸、聚偏磷酸分子结构：H3PO4，四面体，有ｄ－ｐ反馈π键　　　　　焦磷酸，２个H3PO4分子脱１个H2O　　　　　三磷酸，３个H3PO4分子脱２个H2O　　　　　ｎ磷酸，ｎ个H3PO4分子脱（ｎ－１）个H2O，线状结构　　　　　偏磷酸，H3PO4分子脱１个H2O→HPO3　　　　　三偏磷酸，３个H3PO4分子脱３个H2O，六元环结构　　　　　四偏磷酸，４个H3PO4分子脱４个H2O，八元环结构　　　　　ｎ偏磷酸，ｎ个H3PO4分子脱ｎ个H2O，环状结构三聚磷酸钠:Na5P3O10，洗衣粉添加剂：三磷酸钠或格式盐（［NaPO3］ｎ）络合原理：除去硬水中含有的Ca２＋、Ｍｇ２＋　　　　　P3O105-＋　Ｍ２＋　→　ＭP3O103-格式盐可以络合水中钙离子、镁离子等，有较强的缓冲能力，能与表面活性剂起协同作用，改善洗涤剂的功能。缺点：水体富营养化，赤潮等。用４Ａ分子筛（又称铝硅酸盐），孔径大小与Ca２＋相近。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　磷酸盐：磷酸钙、磷酸一氢钙均为白色难溶于水；磷酸二氢钙可溶于水；　　　　磷酸银黄色难溶于水，可溶于硝酸；　　　　铬酸铅黄色难溶于水，可溶于稀酸；　　　　碘化银黄色难溶于水，不溶于硝酸。例1.NaNO3和NaNO2均为白色固体，如何鉴别？并写出化学反应离子方程式。-18-\n例2.在铜的催化作用下氨和氟反应得到一种铵盐和一种三角锥体分子A（键角102°，偶极矩0.78x10-30C·m；对比：氨的键角107.3°，偶极矩4.74x10-30C·m)；1、写出A的分子式和它的合成反应的化学方程式。2、A与汞共热，得到一种汞盐和一对互为异构体的B和C（相对分子质量66）。写出化学方程式及B和C的立体结构。3、A与F2、BF3反应得到一种四氟硼酸盐，该盐的阳离子水解生成A，写出化学方程式。例3.我国长征系列火箭一子级和二子级均采用偏二甲肼和四氧化二氮作为推进剂，偏二甲肼是联氨的衍生物，联氨是氨的衍生物。试回答问题：1、写出二元推进剂反应的化学方程式。2、偏二甲肼可用二甲胺被亚硝酸氧化、再用锌还原来制备，写出各步反应方程式。3、四氧化二氮存在自身电离平衡，可与氯化锌作用，写出其方应方程式。例4.化合物A是近十年开始采用的锅炉水添加剂。A的相对分子质量90.10，可形成无色晶体，能除去锅炉水中溶解氧，并可使锅炉壁钝化。1、A是用碳酸二甲酯和一水合肼在70°C下合成的，收率80%。画出A的结构式。2、写出合成A的反应方程式。3、低于135°C时，A直接与溶解氧反应，生成三种产物。写出化学方程式。4、高于135°C时，A先发生水解，水解产物再与氧反应。写出化学方程式。5、化合物A能使锅炉壁钝化是基于它能将氧化铁转化为致密的四氧化三铁。写出化学方程式。碳硅硼：碳、硅、硼都属以还原性为主的非金属。4B+3O2=2B2O3（加热）；B+3HNO3（浓）=H3BO3+3NO2↑（加热）氢化物：烃，甲硅烷，乙硼烷乙硼烷：分子结构，3中心2eB2H6+3O2=B2O3+3H2O(自燃）；B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2↑SiH4+2O2=SiO2+2H2O（自燃）；SiH4+（n+2）H2O=SiO2·nH2O↓+4H2↑氧化物：B2O3、CO、CO2、SiO2B2O3：中心Osp3杂化，Bsp杂化，与末端O形成B、O双键。B2O3+H2O=B(OH)3一元弱酸，路易斯酸酸性B2O3+CoO=Co(BO2)2偏硼酸盐，蓝色酸性B2O3+2OH-=2BO2-+H2O（加热）酸性H3BO3：H3BO3+H3PO4=BPO4+3H2O碱性4H3BO3+2NaOH=Na2B4O7+7H2O（弱碱性）缩合H3BO3+NaOH=NaBO2+2H2O（强碱性）硼砂：Na2B4O7·10H2OorNa2B4O5(OH)4·8H2OH2B4O7:四硼酸，环状多硼酸，类似格式盐，分子结构缓冲溶液：2-+5H2O=2B(OH)3+2B(OH)4-弱酸根-18-\nB4O72-+7H2O=2B(OH)3+2B(OH)4-弱酸根CO：CO+PdCl2+H2O=CO2↑+Pd↓（灰色）+2HCl定性测定碳酸盐：（1）双水解：M3+电荷高，极易水解，Al3+、Fe3+、Cr3+2Al3++3CO32-+6H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑（2）氢氧化物溶解度与碳酸盐差不多，形成碱式盐沉淀：Be2+、Mg2+、Cu2+、Pb2+等M2+2Mg2++2CO32-+H2O=Mg2(OH)2CO3↓+　CO2↑（３）碳酸盐沉淀：Ca2+、Ba2+、Sr2+等　　　　　　　　　Ba2++CO32＝BaCO3↓溶解度：钠、钾、铵等易溶，碳酸氢盐溶解度小于正盐，因为氢键。硬水软化：石灰－苏打法：　　　　　Ca2++CO32＝CaCO3↓；Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓　　　　　离子交换法：离子交换树脂，带有羧基或磺酸基的高聚物　　　　　2Na(O3SR)（ｓ）+Ca2+=Ca(RSO3)2+2Na+　　　　　树脂可再生方法：浸泡到高浓度的氯化钠溶液例1.在我国青海、西藏等地有许多干涸盐湖盛产一种钠盐Q。Q为一种易溶于水的白色固体。Q的水溶液用硫酸酸化，得到弱酸X。X为无色小片状透明晶体。X和甲醇在浓硫酸存在下生成易挥发的E。E在空气中点燃呈现绿色火焰。E和NaH反应得到易溶于水的白色固态化合物Z（分子量37.83）。（1）写出由Q得到X的离子方程式。（2）写出X在水中的电离方程式。（3）写出X和甲醇在浓硫酸存在下生成E的化学方程式。（4）写出E燃烧反应的化学方程式。（5）写出由E和NaH制备Z的化学反应方程式。（6）Z在水溶液里的稳定性与溶液pH有关，pH越大越稳定。为什么？（7）近年来，用Z和过氧化氢构建一种新型碱性电池已成为热门的研究课题。该电池放电时，每摩尔Z释放8摩尔电子，标准电动势大于2V。写出这种电池放电反应的离子方程式。（8）Z可以将许多金属离子还原成金属，利用此反应可以应用于镀层。试以Ru3+离子为例写出一个配平的离子方程式。例2.金属元素：1、还原性：失去最外层或部分次外层d电子而呈还原性。2、与氧气：(1)燃烧：2Na+O2=Na2O2　　　　　(2)缓慢氧化：碱式碳酸铜(3)2Cu+O2=2CuO，2Pb+O2=2PbO(4)不反应：银、金、铂-18-\n3、与H2：离子化合物：NaH、CaH2等，共价化合物：CuH离子型氢化物：强还原剂4、与非金属：X2：NaCl、MgCl2、BaCl2等S：K2S、CaS等N2：Li3N、Mg3N2等P：Na3P等5、与氧化物：2Al+Cr2O3=2Cr+Al2O34Na+3CO2=2Na2CO3+C2Mg+CO2=2MgO+C6、与水：（1）常温：2Na+2H2O=2NaOH+H2Ca+2H2O=Ca（OH）2+H2（2）高温：3Fe+4H2O=Fe3O4+H2Be+H2O=BeO+H2（3）介质：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2（4）不反应：Li、Mg，氢氧化物覆盖而不反应。7、与NH3：2Na+2NH3=2NaNH2+H28、（1）与非氧化性酸：Zn+2HCl=ZnCl2+H2Pb+H2SO4—PbSO4难溶物而不反应（2）与氧化性酸：浓硝酸—NO2；稀硝酸—NO、N2O、NH4NO3等（3）钝化：Al、Fe、Cr、Ni等9、与碱：两性金属元素Be、Al、Zn等Zn+2OH-=ZnO22-+H2Be+2OH-=BeO22-+H210、与盐：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+Na2SO4+H211、与配位剂：Cu+H2O—不反应；Cu+HCl—不反应2Cu+8HCl（浓）=2H3+H22-、-等Cu+2H2O+4CN-=2-+2OH-+H24Au+2H2O+8CN-+O2=4-+4OH-Ag、Au3Pt+4HNO3+18HCl=3H2+4NO+8H2OPt、Au12、判断金属氢氧化物酸碱性的经验公式：以ROH为代表，它有两种离解方式：R—O—H→R++OH-碱式电离R—O—H→RO-+H+酸式电离φ=z/r：离子势，显然φ越大，离子静电引力越强，则R吸引氧原子上的电子云能力强，O-H被削弱，易断裂，表现酸性。反之，R-O键断裂，表现碱性。两性：Be(OH)2、Al(OH)3、Ge(OH)4、As(OH)3、Sb(OH)3、Te(OH)6等-18-\nZn(OH)2、Cr(OH)3、Ti(OH)4等例1.有报道说：高温下Fe和NaOH反应可得Na，写出反应方程式，并说明能发生上述反应的原因。例2.请写出反应方程式：高温下，Al+Na2O2→?加热下，MnO2+Na2O2—？产物溶于水呈翠绿色。例3.把研细的石英粉和重得多的镁粉混合均匀后放在铁坩锅中，将擦净的镁条插入混合物中央，引燃镁条后激励反应，冷却后用6mol·L-1盐酸洗坩锅中物质时，有火光出现，试解释为什么?写出相应的反应方程式。例4.某橙黄色粉末状固体A，放入稀HNO3中加热，可以得到无色溶液B和棕黑色沉淀C。取出无色溶液通入H2S气体，有黑色沉淀D析出，此沉淀用水洗净后放入H2O2溶液中摇荡，会见到渐渐转变为白色沉淀E；E可溶于过量NaOH溶液而成为无色溶液，在其中通入Cl2气有棕黑色沉淀生成，这种棕黑色沉淀和上述沉淀C有相同性质：与浓HCl作用产生黄绿色气体；在稀HNO3中与MnSO4稀溶液作用生成紫红色溶液。写出A、B、C、D、E的化学式，并写出所有的反应式。例5.湿法炼锌是将锌焙砂或其他氧化锌物料和硫化锌精矿中的锌溶解在水溶液中，从中提取金属锌或锌化合物的过程，为现代炼锌的主要方法。由锌浸出、硫酸锌溶液净化、锌电解沉积三大环节组成。以硫酸锌为主要成分的浸出液中含有以下杂质：Fe3+、Fe2+、Sb3+、A13+、硅酸、Cu2+、Cd2+及Cl-，这些杂质对锌的电解工序有妨碍，试以反应方程式表示除去这些杂质的方法并注明必要的条件和试剂。非金属元素：1、单质结构：（1）单原子分子：稀有气体（2）双原子分子：H2、X2（3）多原子分子：白磷P4、As4、S8、Se8（4）大分子单质：红磷、灰砷、灰碲、C60；原子晶体：金刚石、晶体硅、晶体硼；混合型晶体：石墨、黑磷2、与金属：卤化物、氧化物、硫化物、氮化物、磷化物、碳化物、硅化物、硼化物2Ca+Si=Ca2Si（高温）；3Mg+2B=Mg3B2（共熔）3、与非金属：氢化物、氧化物、卤化物、硫化物等共价化合物OF2、Cl2O、Cl2O3、Cl2O5、Cl2O7、CH4、NH3、H2S、HCl2P+3I2=2PI3（加热）；2B+N2=2BN（高温），BP；C+2S=CS2（高温）Si+C=SiC（高温）4、与水、酸、碱：-18-\n△：从水中置换出O2▽：从高温水蒸气中置换出H2○：从碱液中置换出H2□：被热浓硝酸氧化：在水中歧化：在碱中歧化2F2+2NaOH=2NaF+OF2↑+H2O5、强氧化性非金属：F、Cl、Br、O氧化性为主的非金属：N、S、Se、I还原性为主的非金属：H、B、C、Si、P、As、TeBr2+H2SO3+H2O=2HBr+H2SO4Si+2FeO=SiO2+2Fe（高温）；2H2+SiCl4=Si+4HCl（高温）；Cl2+PCl3=PCl56、非金属单质制备：（1）工业上常用低温分馏液态空气的方法得到氮气和氧气（2）还原法：氢、硼、硅、磷、砷等单质C+H2O=CO+H2（高温）；CO+H2O=CO2+H2（催化剂，加热）SiO2+2C=Si+2CO（高温）；B2O3+3Mg=3MgO+2B（高温）As2O3+3C=2As+3CO（高温）2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C=6CaSiO3+P4+10CO（高温）（3）氧化法：4HCl（浓）+MnO2=MnCl2+Cl2+2H2O（加热）（4）分解法：FeS2=FeS+S（加热）；SiH4=Si+2H2（加热）（5）电解法：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2（电解）2KHF2=2KF+H2+F2（电解）7、非金属氢化物制备：（1）合成：HCl、NH3（2）复分解法：与酸作用　　　　　　　CaF2+H2SO4（浓）=CaSO4+2HF↑NaBr+H3PO4（浓）=NaH2PO4+HBr↑FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4↑（3）水解法：Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑-18-\nNa3As+3H2O=3NaOH+AsH3↑PBr3+3H2O=H3PO3+3HBr↑PI3+3H2O=H3PO3+3HI↑（4）与碱共热：CH3COONa+NaOH=Na2CO3+CH4↑2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑8、非金属氢化物的变化规律：（1）还原性：除HF外，SiH4、AsH3、PH3在空气中自燃SiH4+2O2=SiO2+2H2O2AsH3+3O2=As2O3+3H2O2PH3+4O2=P2O5+3H2OB2H6+3O2=B2O3+3H2O2H2S+3O2=2SO2+2H2O4NH3+3O2=2N2+6H2O4HI+O2=2I2+2H2O8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N22NH3+3CuO=3Cu+3H2O+N2H2S+2Fe3+=2Fe2++2H++S4HCl+Ca(ClO)2=CaCl2+2Cl2+2H2O2AsH3+12Ag++3H2O=As2O3+12Ag+12H+（2）水溶液的酸碱性：SiH4+4H2O=H4SiO4+4H2B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2CH4、PH3、AsH3与水无作用氨与水加合反应，显碱性；氢硫酸、氢硒酸、氢碲酸、氢氟酸显弱酸性；其他氢卤酸显强酸性。9、非金属含氧酸规律：（1）酸性：含氧酸（HmROn）的酸性强弱与成酸元素R的电负性和含氧酸的结构有关。R的电负性越大，含氧酸中非羟基氧原子数目越多，酸性越强。①同一周期：左到右，最高价含氧酸的酸性逐渐增强：　　　　　　　　　H4SiO4＜H3PO4＜H2SO4　＜HClO4　　②同一主族：上到下，相同价态含氧酸的酸性逐渐减弱（R的电负性减小）：　　　　　　　　　HClO＞HBrO＞HIO；　H2SO3　＞H2SeO3　＞H2TeO3　　③同种元素不同价态含氧酸，价态越高，非羟基氧原子数目增多，酸性越强：　　　　　　　　　　HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4　　④缩合酸酸性大于单酸的酸性，非羟基氧原子数目增多：　　　　　　　　　H2Si2O5（二硅酸）＞H2SiO3　；H4P2O7＞H3PO4-18-\n（2）氧化性和还原性：①同一周期，左到右，各元素最高价含氧酸氧化性逐渐增强：第三周期：H4SiO4、H3PO4(不显氧化性)＜H2SO4＜HClO4第四周期：H3AsO4＜H2SeO4＜HBrO4第五周期：H2TeO4＜H5IO6②同一主族，相同价态的含氧酸氧化性变化较复杂：ⅦA：HClO＞HBrO＞HIO，HBrO3＞HClO3＞HIO3，HBrO4＞H5IO6＞HClO4，ⅥA：H2SeO3＞H2TeO3＞H2SO3，H2SeO4＞H6TeO6＞H2SO4ⅤA：HNO2＞H3AsO3＞H3PO3，HNO3＞H3AsO4＞H3PO4③同种元素不同价态的含氧酸，通常低价态的氧化性较强：HNO2＞稀HNO3，H2SO3＞稀H2SO4，HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO4④酸的浓度越大，氧化性越强：浓HNO3＞稀HNO33H3PO3+H2SO3=3H3PO4+H2S↑H2SO3+2HNO2=H2SO4+2NO↑+H2O解释：a、能斯特方程，酸性越强，酸根氧化性越强；b、热力学反应焓变，焓变越小，氧化性越强；c、H+反极化作用，氢离子钻进O原子电子云中，表现很强的极化作用，X-O键越易断裂，氧化性越强；d、中心离子有效的离子势，φ*=z*/r，离子势越大，氧化性越强；e、原子轨道钻穿效应，如第四周期，有3d10电子，屏蔽效应小，氧化性强：HBrO4＞HClO4，H3AsO4＞H3PO4，H2SeO4＞H2SO4f、XOnm-结构，n越大，X-O键数目越多，断开消耗能量越大，氧化性越弱：　　　　　HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO4（3）热稳定性：含氧酸的热稳定性比相应的含氧酸盐差　①分解成酸酐和水：H2SiO3=SiO2+H2O（加热）；2H3AsO4=As2O5+3H2O（加热）2H3BO3=B2O3+3H2O②若酸酐比它的含氧酸更易分解，发生自身氧化还原反应，放出氧气4HNO3=4NO2+O2+2H2O2I2O5=2I2+5O2↑2HIO3=I2O5+H2O（200℃）4HIO3=2I2+O2↑+2H2O（300℃）2HClO=2HCl+O2↑硫酸受热分解与碘酸相似，酸根有较强的氧化性。③某些中间氧化态的含氧酸受热发生歧化反应：2HNO2=NO↑+NO2↑+H2O（加热）3H2SO3=2H2SO4+S+H2O（隔绝空气，加热）；4H3PO3=3H3PO4+PH3↑（加热）3HClO3=HClO4+Cl2↑+2O2↑+H2O（加热）④缩合性：通常难挥发的弱酸易缩合，硼酸、硅酸、磷酸等-18-\n2NaH2PO4=Na2H2P2O7+H2O（加热）10、非金属含氧酸盐的热稳定性：1、热稳定性：与金属离子和酸根离子的种类有关（1）同一周期：第二周期：NO3-＜CO32-＜BO33-第三周期：ClO4-＜SO42-＜PO43-＜SiO44-（2）同一主族：阳离子半径越大，热稳定性越高MgCO3＜CaCO3＜SrCO3＜BaCO3-18-\n（3）同一酸根不同金属盐：铵盐＜过渡金属盐＜碱土金属盐＜碱金属盐(NH4)2SO4＜ZnSO4＜CaSO4＜Na2SO42、分解类型：（1）分解成金属氧化物和酸酐CaCO3=CaO+CO2↑（加热）；CuSO4=CuO+SO3（600℃）（2）若金属氧化物或酸酐分解温度比含氧酸盐更低，发生自身氧化还原反应2Ag2CO3=4Ag+2CO2+O2↑（加热）；2Cu(NO3)2=2CuO+4NO2+O2↑（加热）NH4NO3=N2O+2H2O；Ca(ClO)2=CaCl2+O2↑（光照）4Al(ClO3)3=2Al2O3+6Cl2↑+15O2↑(Cl2O5易分解)4K２Cr２O７=4KCrO4+2Cr2O3+3O2↑　2KMnO4＝2K2MnO4＋MnO2＋O2↑　（3）若金属氧化物有还原性（FeO、SnO、MnO等），可能被具有氧化性的分解产物氧化。2FeSO4=Fe2O3+SO2↑+SO3↑（加热）；Mn(NO3)2=MnO2+2NO2↑（加热）（4）某些中间价态（阳离子或阴离子）的含氧酸盐受热歧化反应：Hg2CO3=Hg+HgO+CO2↑（加热）；4KClO3=KCl+3KClO4（加热）4Na2SO3=Na2S+3Na2SO4（加热）（5）某些酸式含氧酸盐，受热后脱水生成多酸盐：Na2B4O7、K2S2O7等2KHSO4=K2S2O7+H2O（加热）；2NaH2PO4=Na2H2P2O7+H2O（加热）11、6s2惰性电子对效应：Tl+、Pb2+、Bi3+、Hg2+、Hg22+6s2电子对惰性效应2Tl3++3H2S=Tl2S+2S+6H+；2Tl+2HCl=2TlCl+H2PbO2+4HCl（浓）=PbCl2+Cl2↑+2H2O2PbO2+2H2SO4=2PbSO4+O2+2H2O5PbO2+2Mn2++4H+=5Pb2++2MnO4-+2H2O5NaBiO3+2Mn2++14H+=2MnO4-+5Na++5Bi3++7H2O12、对角线规则：Li与Mg；Be与Al；B与SiLi与Mg：⑴单质与氧作用生成正常氧化物⑵LiOH，Mg（OH）2受热分解为Li2O，MgO，而其它IA族受热升华而不分解。氢氧化物均为中强碱，且水中溶解度不大。⑶氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难溶，因为晶格能大。而NaF易溶。⑷氯化物均能溶于有机溶剂中。⑸碳酸盐受热分解，产物为相应氧化物(6)Li3N，Mg3N2稳定，而Na3N不稳定，25℃分解。Be与Al：（1）金属表面形成致密的氧化膜，阻止金属被酸侵蚀。（2）氧化物、氢氧化物两性。-18-\n（3）氯化物为路易斯酸。（4）低温（BeCl2）2存在；AlCl3：（AlCl3）2存在13、氧化物：（1）碱性氧化物：主要分布在s区、d区、ds区；金属为低价态（≤3）元素与水反应生成可溶性碱：碱金属R2O，碱土金属RO（R=Ca、Sr、Ba）与水反应生成不溶性碱：MgO、La2O3等不与水反应，与酸反应：Ag2O、CdO、HgO、CrO、FeO、Bi2O3（红棕）（2）两性氧化物：主要分布在p区和d区；价态为（+2~+4）金属元素RO（R=Be、Zn、Sn、Pb）R2O3（R=Al、Cr、Sb、Ga、In）RO2（R=Ti、Sn、V）（3）酸性氧化物：主要分布在p区和d区；价态较高（+3~+7）的非金属元素或金属元素与水反应生成含氧酸：B2O3、CO2、N2O3、N2O5、P2O3、P2O5、As2O5、SO2、SO3、SeO2、Cl2O、Cl2O7、I2O5、CrO3、Mn2O7不与水反应，与碱反应：SiO2、V2O5、WO3、TeO3不反应：CO、NO、N2O14、硫化物：（1）易溶于水，发生水解：(NH4)2S、Na2S、MgS、BaS（2）不溶于水，溶稀盐酸：ZnS、FeS、MnS、NiS（3）不溶稀盐酸，溶浓盐酸：SnS（褐色）、SnS2（黄色）、PbS、CdS（黄色）（4）不溶浓盐酸，溶浓硝酸：Cu2S、CuS、Ag2S、Bi2S3（棕黑）（5）不溶浓硝酸，溶王水：HgS15、共价化合物水解性：1、影响因素：电荷，越高越易水解；半径，越小越易水解；电子构型，8e层构型，有效核电荷低、离子半径较大，极化作用较弱，不易水解；8e~18e、18e、18+2e层构型，较高的有效核电荷，极化作用较强，易使配位水发生分解。空轨道，水解时需要空轨道接受水分子的进攻，形成中间体。西奇威克规则：原子序数　　　　　周期　　　　　　　　最大配位数　　　　　　　１～２　　　　　　　１　　　　　　　　　１　　　　　　　３～９　　　　　　　２　　　　　　　　　４　　　　　　　１１～３５　　　　　３、４　　　　　　　６-18-\n　　　　　　　３７～９２　　　　　５、６、７　　　　　８２、机理：CCl4、CF4不水解；SiCl4、SiF4水解SiCl4+4H2O=H4SiO4+4HCl3SiF4+4H2O=H4SiO4+2H2SiF6亲核水解：NF3（N带部分正电荷，F带部分负电荷）不水解；NCl3、PCl3、PF3水解NCl3+3H2O=NH3+3HClO亲电水解：PF3+3H2O=H3PO3+3HF亲电+亲核水解PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl亲电+亲核水解BCl3、AlCl3水解BCl3+3H2O=H3BO3+3HClAlCl3+3H2O=Al(OH)3+3HClSF6不水解；TeF6水解TeF6+6H2O=H6TeO6+6HF3、水解产物的类型：（1）碱式盐：Mg2+、Sn2+、Sb3+、Bi3+、Hg2+等多数低价金属卤化物SnCl2+H2O=Sn(OH)Cl↓+HCl白色，氯化羟基锡BiCl3+H2O=BiOCl↓+2HCl白色，氯化氧铋（Bi(OH)2Cl脱水）（2）氢氧化物：Al3+、Fe3+等金属盐类AlCl3+3H2O=Al(OH)3↓+3HClFeCl3+3H2O=Fe(OH)3↓+3HCl（3）含氧酸：BCl3、NCl3、SiCl4、GeCl4、PCl5、SnCl4、TiCl4等多数非金属卤化物和高价金属盐类BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl-18-\nPCl5+4H2O=H3PO4+5HClSnCl4+3H2O=H2SnO3↓+4HCl（SnO2·H2O↓）锡酸TiCl4+3H2O=H2TiO3↓+4HCl（TiO2·H2O↓）偏钛酸BrF5+3H2O=HBrO3+5HFIF7+6H2O=H5IO6+7HF高碘酸（4）聚合和配合：Fe3+、BF3、SiF4Fe3++H2O=2++H+2++Fe3++9H2O=4++H+聚合4BF3+3H2O=H3BO3+3H++3BF4-3SiF4+4H2O=H4SiO4+2H2SiF63SnCl4+3H2O=SnO2·H2O↓+2H2SnCl64BF3+2Na2CO3+2H2O=3Na+Na+2CO2↑特殊：NCl3+3H2O=NH3+3HClO有些非金属卤化物常温时水解速率极慢，但加热或高温下可发生明显水解，如CCl4。低价金属离子水解产物一般为碱式盐，高价金属离子水解产物一般为氢氧化物或含水氧化物。共价型化合物，负氧化态的非金属的水解产物一般为氢化物，正氧化态的非金属的水解产物一般为含氧酸。4、离子型水解：CaC2、Mg3B2、Al4C3、Ca3P2、Ca2P2CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑Mg3B2+6H2O=3Mg(OH)2↓+B2H6↑Al4C3+12H2O=4Al(OH)3↓+3CH4↑Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑Ca2P2+4H2O=2Ca(OH)2+P2H4↑16、周期反常现象：1、第二周期元素特殊性，不连续性（对比第三周期），对角线规则。（1）氢H：H类似碱金属；H－类似卤族元素，CuH、NaH、BH4-、AlH4-；氢元素位置不确定性。（2）Li：电负性大，半径小，极化力强，倾向于共价型。与Mg相似。（3）Be：与Al相似，极化力强，倾向于共价性。（4）B：几乎不显金属性，与Si相似，不形成正离子，易形成易挥发、活泼氢化物。BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl；SiCl4+4H2O=H4SiO4+4HCl（5）第二周期以sp3成键，最大配位数=4，只以σ键键合；第三周期可用3d轨道成键，配位数可达到6，除了σ键外，还可以形成d-pπ键。如：SO42-、PO43-、ClO4-，键长变短。2、第四周期特殊性：As、Se、Br（1）As、Se、Br最高价不稳定性（2）PCl5、SbCl5稳定，AsCl5难得到（3）SO3、TeO3稳定，SeO3易分解，H2SeO4氧化性最强（4）HBrO4氧化性强于ClO4-、IO4-①由于电子层出现4f、3d亚层，不能完全屏蔽核电荷，使z*变大，为达到最高氧化态，激发能将大大增大，总能量升高，结构变得不稳定。②由于d轨道参与形成π键能力不同，Cl3d、Br4d都可与O2p形成d-pπ-18-\n键，Cl3d径向伸展短，结合强，而Br4d伸展广、长，结合有效性差，因而BrO4-结构不如ClO4-稳定；IO4-稳定是由于4f轨道参与成键。（5）r半径越大，价轨道伸展空间范围越大，轨道有效重叠越少。3、次周期性：（探讨p区元素）同族元素从上到下，出现2、4、6相似和3、5相似现象的规律。（1）化合物稳定性：PCl5、SbCl5稳定；NCl5、AsCl5、BiCl5不稳定或不存在。SO3、TeO3稳定；O4、SeO3不稳定或不存在。HClO4、H5IO6稳定；HBrO4不稳定或不存在。酸性：Ga(OH)3＞Al(OH)3(均为两性氢氧化物)（2）氧化性：HBrO4＞H5IO6＞HClO4HBrO3＞HClO3＞HIO3H2SeO4＞H6TeO6＞H2SO4H2SeO3＞H2TeO3＞H2SO3HNO3＞H3AsO4＞H3PO4（无）HNO2＞H3AsO3＞H3PO3HBrO4、H5IO6可氧化Mn2+为MnO4-，HClO4不能H2SeO4、H6TeO6氧化Cl-为Cl2H3AsO4、H3SbO4氧化I-为I2（3）电离能：锯齿状（4）第四周期As、Se、Br最高价不稳定性第六周期Tl、Pb、Bi由于惰性电子对效应，低氧化态稳定（5）酸性：H3BO3、Ga(OH)3酸性略强于Al(OH)3H3AsO4、H3PO4都是中强酸（6）溶解性：Ga(OH)3、Al(OH)3都是难溶物；Ag3AsO4（棕色）、Ag3PO4（黄色）均难溶；BaSeO4、BaSO4均难溶；KBrO4、KClO4都是微溶。松紧规律解释次周期性现象：二、四、六紧；三、五松。第二周期：核电荷数增多，半径减小，核对电子吸引力增强；第四周期：3d10电子亚层导致屏蔽弱，核对最外层电子吸引力增强；第六周期：4f14、5d10电子亚层影响，屏蔽效应小，核对最外层电子吸引力增强，6s2惰性，电子对能量下降，Tl（Ⅰ）、Pb（Ⅱ）、Bi（Ⅲ）稳定。第三周期：H2CO3酸性强于H4SiO4；H3BO3酸性强于Al(OH)3SiF64-、AlF63-（六配位氟），PO43-、SO42-、ClO4-（四配位氧）第五周期：次外层18e，由于半径大，最高价含氧酸为六配位氧：H2Sn(OH)6、HSb(OH)6、H6TeO6、H5IO6、H4XeO6（高氙酸），均为弱酸；最高价含氧酸的氧化性强于第三周期相应元素的含氧酸。-18-