题目列表(包括答案和解析)
| A—B | A=B | |
CO | 357.7 | 798.9 | 1071.9 |
N2 | 154.8 | 418.4 | 941.7 |
H、C、N、O、都属于自然界中常见非金属元素。
(1)O、C、N三种元素的第一电离能由小到大顺序是 ;NH4+中氮原子轨道的杂化类型为________。
(2)CO、N2的结构可表示为:
两者的键能数据:(单位kJ/mol)
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A—B |
A=B |
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CO |
357.7 |
798.9 |
1071.9 |
N2 |
154.8 |
418.4 |
941.7 |
结合数据说明CO比N2活泼的原因 。
(3)乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高的多,原因是 。
(4)C、N元素形成的新材料具有如图所示结构,该晶体硬度将超过目前世界上最硬的金刚石,成为首屈一指的超硬新材料。 该物质的化学式为: 。
氮是地球上极为丰富的元素.填写下列空白.
(1)NH中N原子的杂化轨道类型为________,
NH的空间构型为________.
(2)常温下,锂可与氮气直接反应生成Li3N,Li3N晶体中氮以N3-存在,基态N3-的电子排布式为:________,Li3N晶体属于________晶体(填晶体类型).
(3)NH3的沸点为234K,NF3的沸点为154K,两者结构相似,NH3的沸点高于NF3的原因是:________.
(4)CO与N2相似,分子中都存在一个共价叁键,CO含________个π键.下表为CO与N2的相关信息.根据表中数据,说明CO比N2活泼的原因:________.
(5)根据下表数据,写出氮气与氢气反应生成氨气的热化学方程式________.
(6)CO与N2互为等电子体,其碳原子上有一对孤对电子,因此可作配体,如:Fe(CO)5、Ni(CO)4、Cr(CO)6等,在合成氨工业上中用铜洗液吸收CO,反应如下:
①基态Fe原子的未成对电子数有________个,
写出Cr、Cu+的价层电子排布式.________、________.
②醋酸二氨合铜(I)和醋酸羰基三氨合铜(I)都是配合物,[Cu(NH3)3CO]+中提供孤对电子的分子是:________,接受孤对电子的离子是:________,用箭号标出[Cu(NH3)2]+形成的配位键:________,[Cu(NH3)2]+中两个配位键的键角为180°,则Cu+采取________杂化与NH3形成配位键(填杂化类型).
③Ni(CO)4是无色液体,沸点42.1℃,熔点-19.3℃,难溶于水,易溶于有机溶剂.推测Ni(CO)4是________分子(填“极性”或“非极性”).
(7)氮化硅是一种高温陶瓷材料,它硬度大、熔点高、化学性质稳定.
①氮化硅晶体属于________晶体(填晶体类型);
②已知氮化硅晶体结构中,原子间都以共价键相连,且N原子与N原子,Si原子与Si原子不直接相连,同时每个原子都满足8电子结构,请写出氮化硅的化学式:________.
(8)极纯的氮气可由叠氮化钠(NaN3)加热分解而得到.2NaN3(s)=2Na(l)+3N2(g),反应过程中,断裂的化学键是离子键和共价键,形成的化学键有________.
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:
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
Ⅰ.已知A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为1,3,6,6,且都含有18个电子,B、C由两种元素的原子组成,且分子中两种原子的个数比均为1:2,D是一种有毒的有机物。
(1)组成A分子的原子的元素符号是________。
(2)从B分子的立体结构判断,该分子属于________分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)1个C分子中包含________个σ键。
(4)D的熔、沸点比CH4的熔、沸点高,其主要原因是(须指明D是何物质):________。
Ⅱ.CO的结构可表示为CO,N2的结构可表示为NN。
(5)下表是两者的键能数据(单位:kJ·mol-1):
| A—B | A=B | A≡B |
CO | 357.7 | 798.9 | 1071.9 |
N2 | 154.9 | 418.4 | 941.7 |
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