p区元素知识归纳及解题分析课件.ppt
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- 元素 知识 归纳 解题 分析 课件
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1、p区元素的规律性区元素的规律性1、6s2电子对的惰性电子对的惰性2、第二周期元素性质反常、第二周期元素性质反常3、对角线关系、对角线关系卤素:卤素:1、ns2 np5,氧化态,氧化态2、X-的还原性的还原性3、X2与与XOn-的氧化性的氧化性4、重要化合物:拟卤素、卤素互化物、多卤离子、氧化物、重要化合物:拟卤素、卤素互化物、多卤离子、氧化物氧族元素氧族元素1、ns2 np4,氧化态,氧化态2、O3和和H2O23、SO32-、SO42-、S2O72-、S2O42-、S2O32-、SxO62-、S2O82-4、含氮化合物、多硫化物、硫的卤化物、含氮化合物、多硫化物、硫的卤化物氮族元素氮族元素1、
2、氮气、氮的氢化物、氮的氧化物、氮气、氮的氢化物、氮的氧化物2、亚硝酸与硝酸、亚硝酸与硝酸3、磷的同素异形体,白磷解毒、磷的同素异形体,白磷解毒4、磷的卤化物与氧化物、磷的卤化物与氧化物5、正磷酸、焦磷酸、与偏磷酸的鉴别、正磷酸、焦磷酸、与偏磷酸的鉴别6、亚磷酸与次磷酸的还原性与酸性、亚磷酸与次磷酸的还原性与酸性7、磷的卤氮化物、磷的卤氮化物(PNCl2)n8、砷、锑、铋的硫化物、砷、锑、铋的硫化物9、AsO33-的还原性与的还原性与AsO43-的氧化性的氧化性碳族元素碳族元素1、碳的同素异形体,、碳的同素异形体,Cn,12个五元环,个五元环,0.5n-10个六元环,个六元环,1.5n条棱。条棱
3、。2、CO与与CO23、碳酸盐的热稳定性、碳酸盐的热稳定性4、硅烷、硅的卤化物、硅烷、硅的卤化物5、硅酸盐的结构、硅酸盐的结构6、PbO2的氧化性的氧化性7、Pb(NO3)2的溶解性的溶解性8、PbAc2的溶解性的溶解性9、Pb的难溶物的难溶物硼族元素硼族元素1、硼的两性与亲氧性、亲氟性、硼的两性与亲氧性、亲氟性2、硼的化合物的缺电子性、硼的化合物的缺电子性3、硼的卤化物水解与硅的卤化物水解机制、硼的卤化物水解与硅的卤化物水解机制4、硼酸的特殊性、硼酸的特殊性5、硼酸盐的结构、硼酸盐的结构6、无机苯与白石墨、无机苯与白石墨7、铝的冶炼、铝的冶炼HOBOBOOBOBOHOOHOH2例例1:在液态
4、:在液态SO2溶液中,将硫磺(溶液中,将硫磺(S8)、碘()、碘(I2)和)和AsF5混合混合物加热,得到一种化合物物加热,得到一种化合物A,结构分析表明,结构分析表明,A中含有一种正八中含有一种正八面体结构的阴离子和与面体结构的阴离子和与P2I4为等电子体的阳离子。为等电子体的阳离子。(1)确定)确定A的结构式。写出生成的结构式。写出生成A的方程式,的方程式,(2)画出)画出A中环状阳离子的结构式。中环状阳离子的结构式。(3)比较)比较A中中I-I键与碘(键与碘(I2)中)中I-I键的键长。键的键长。1、S2I4AsF62,S8+8I2+12AsF5=4S2I4AsF62+4AsF32、S2
5、的两个反键电子分别与的两个反键电子分别与3个个I2+离子的反键电子形成离域,离子的反键电子形成离域,两个平面互相垂直。形成两组两个平面互相垂直。形成两组*44,离域后相当于电荷均匀化,离域后相当于电荷均匀化,即为即为S22/3+与两个与两个I22/3+,按分子轨道理论键级分别为,按分子轨道理论键级分别为7/3和和4/3,因,因此,可画成两个互相垂直的四元环,除此,可画成两个互相垂直的四元环,除S=S双键外,其余部分双键外,其余部分用圆圈表示离域。用圆圈表示离域。3、从(、从(2)得知,)得知,A中中I-I键的键级为键的键级为4/3,大于碘(,大于碘(I2)中)中I-I键键的键级的键级1,因此键
6、长小于碘(,因此键长小于碘(I2)中)中I-I键的键长。键的键长。例例2:向盐酸酸化的:向盐酸酸化的KI饱和溶液中通入氯气,直到黑色沉淀饱和溶液中通入氯气,直到黑色沉淀A开开始析出,提取上层清液,从中分离出含碘始析出,提取上层清液,从中分离出含碘90.7%的黑色化合物的黑色化合物B,加热干燥沉淀加热干燥沉淀A,发现,发现A完全升华形成紫色蒸气,冷却为有金属完全升华形成紫色蒸气,冷却为有金属光泽的暗黑色晶体。氯气继续通入最初的溶液,得到一暗红色光泽的暗黑色晶体。氯气继续通入最初的溶液,得到一暗红色的溶液,用冰水冷却时析出晶体的溶液,用冰水冷却时析出晶体C。在。在160 oC加热加热C失重失重68
7、.6%转变为易溶于水的白色化合物转变为易溶于水的白色化合物D,该化合物常用作肥料。继续通,该化合物常用作肥料。继续通入氯气产生鲜黄色晶体沉淀,过滤沉淀并小心干燥得到化合物入氯气产生鲜黄色晶体沉淀,过滤沉淀并小心干燥得到化合物E,E的元素组成与的元素组成与C相同。相同。1 mmol E和过量和过量KI溶液混合生成含有溶液混合生成含有B的深红色溶液。该溶液正好消耗的深红色溶液。该溶液正好消耗4 mmol 硫代硫酸钠。如果氯气硫代硫酸钠。如果氯气通入化合物通入化合物E的稀水溶液,最终变成无色。指出的稀水溶液,最终变成无色。指出A、B、C、D和和E分别是什么?写出相关方程式。分别是什么?写出相关方程式
8、。A:I2;B:KI3;C:KICl2;D:KCl;E:KICl4;例例3:世界环保联盟全面禁用:世界环保联盟全面禁用Cl2作为饮用水消毒剂,改用作为饮用水消毒剂,改用ClO2。1、欧洲一些国家用、欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸制备氧化浓盐酸制备ClO2,同时还有,同时还有ClO2一半体积的一半体积的Cl2生成,写出方程式。生成,写出方程式。2、我国用、我国用Cl2在氮气保护下氧化亚氯酸钠制备在氮气保护下氧化亚氯酸钠制备ClO2,写出方,写出方程式并指出该法的优点。程式并指出该法的优点。3、在硫酸存在下,用亚硫酸钠还原、在硫酸存在下,用亚硫酸钠还原NaClO3也可制备也可制备ClO2,写
9、出方程式。写出方程式。4、ClO2和和Cl2的消毒性能谁大?用同质量的的消毒性能谁大?用同质量的ClO2和和Cl2,消毒,消毒性能比为多少?性能比为多少?1、产物、产物NaCl;还有;还有2ClO2+Cl2。还有。还有H2O。2、产物、产物NaCl和和ClO2。产率,纯度,无杂质。产率,纯度,无杂质。3、产物、产物NaHSO4、ClO2和和H2O。4、消毒效率、消毒效率ClO2大,每摩尔转移电子数比大,每摩尔转移电子数比5:2;物质的量之;物质的量之比比70.9:67.45,消毒效率比,消毒效率比2.63。例例4:在:在Cu(NH3)4SO4溶液中通入溶液中通入SO2气体,析出一白色难溶物气体
10、,析出一白色难溶物A。A含有铜、硫、氧、氮、氢等元素,物质的量比含有铜、硫、氧、氮、氢等元素,物质的量比Cu:S:N=1:1:1。A有两种原子团,一种为正四面体,另一种为三角锥型,有两种原子团,一种为正四面体,另一种为三角锥型,A是反是反磁性物质。磁性物质。A与硫酸反应,放出气体与硫酸反应,放出气体B,同时析出深色沉淀,同时析出深色沉淀C,剩下天蓝色溶液剩下天蓝色溶液D。C是一常见物质,是目标产物,用此法制得是一常见物质,是目标产物,用此法制得的的C是一种超细粉末,有特殊用途,但产率不高。若是一种超细粉末,有特殊用途,但产率不高。若A和硫酸的和硫酸的反应在密闭容器中进行,可大大提高产率。反应在
11、密闭容器中进行,可大大提高产率。1、写出、写出A的化学式及制备反应方程式。的化学式及制备反应方程式。2、写出、写出A和硫酸的反应式,解释为什么密闭容器能提高产率?和硫酸的反应式,解释为什么密闭容器能提高产率?(1)CuNH4SO3(2)产物有)产物有Cu、Cu2+、SO2、H2O、(NH4)2SO4例例5:元素:元素A和和B具有相同的价电子构型,都是稀有的非金属半具有相同的价电子构型,都是稀有的非金属半导体元素,元素导体元素,元素A是人体的必需微量元素,其化合物有毒。是人体的必需微量元素,其化合物有毒。(1)AO2常温下为固体,沸点常温下为固体,沸点588 K,在,在773 K温度下的密度是温
12、度下的密度是同温度下氢气的同温度下氢气的55.59倍,并发现有倍,并发现有1.00%的双聚分子,的双聚分子,A为何为何种元素?种元素?(2)BO2的氧化能力不如的氧化能力不如AO2,BO2能被酸性高锰酸钾和重铬能被酸性高锰酸钾和重铬酸钾溶液氧化,而酸钾溶液氧化,而AO2只能被酸性高锰酸钾溶液氧化。只能被酸性高锰酸钾溶液氧化。0.1995 g BO2溶于适量氢氧化钠溶液,然后酸化成弱酸性,加入溶于适量氢氧化钠溶液,然后酸化成弱酸性,加入10.00 mL 0.05000 mol/L的重铬酸钾溶液后,用的重铬酸钾溶液后,用10.00 mL 0.05000 mol/L的的Fe2+溶液正好滴定至终点,计
13、算说明溶液正好滴定至终点,计算说明B为何种元素?为何种元素?(3)现有)现有AO2和和BO2对应的混合酸溶液,如何确定各自的浓度?对应的混合酸溶液,如何确定各自的浓度?写出步骤和计算式。写出步骤和计算式。A:SeB:Te例例6、1951年,化学家首次在实验室中合成了一种无色的四面体年,化学家首次在实验室中合成了一种无色的四面体分子气体分子气体A。A是由是由KClO3在在40 时与时与F2反应氟化而成的。反应氟化而成的。1、写出制备、写出制备A的化学反应方程式。的化学反应方程式。2、在、在300 时将时将A通入浓通入浓NaOH溶液中,在高压下的密封管中溶液中,在高压下的密封管中发生非氧化还原反应
14、。试写出该化学反应方程式。发生非氧化还原反应。试写出该化学反应方程式。3、A能与足量的能与足量的NH3发生非氧化还原反应,生成等物质的量的发生非氧化还原反应,生成等物质的量的两种铵盐两种铵盐B和和C。试写出化学反应方程式。试写出化学反应方程式。4、在、在B的水溶液中,加入过量的的水溶液中,加入过量的NaOH溶液,可得盐溶液,可得盐D。经研。经研究表明,盐究表明,盐D与与K2SO4类质同晶。试写出化学反应方程式。类质同晶。试写出化学反应方程式。5、在有机化学反应中,、在有机化学反应中,A广泛用作温和的氟化剂。试写出广泛用作温和的氟化剂。试写出A与与苯基锂发生反应的化学方程式。苯基锂发生反应的化学
15、方程式。1、KClO3F2KFFClO3;2、FClO32NaOHNaClO4NaFH2O;3、FClO33NH3NH4HNClO3NH4F;4、NH4HNClO32NaOHNa2NClO3NH32H2O;5、FClO3PhLiPhClO3LiF;例例7:某一简易保健用品,由一个产气瓶、:某一简易保健用品,由一个产气瓶、A剂、剂、B剂组成,剂组成,使用时,将使用时,将A剂放入产气瓶中,加入水,无明显现象发生,剂放入产气瓶中,加入水,无明显现象发生,再加入再加入B剂,则产生大量的气体供保健之用。经分析,剂,则产生大量的气体供保健之用。经分析,A剂为剂为略带淡黄色的白色颗粒,可溶于水,取少量略带淡
16、黄色的白色颗粒,可溶于水,取少量A溶液,加入溶液,加入H2SO4、戊醇、戊醇、K2Cr2O7溶液,戊醇层中呈现蓝色,水层中则溶液,戊醇层中呈现蓝色,水层中则不断有气体放出,呈现蓝绿色。不断有气体放出,呈现蓝绿色。B剂为棕黑色粉末,不溶于水,剂为棕黑色粉末,不溶于水,可与可与KOH和和KClO3共熔,得深绿色近黑色晶体,该晶体溶在共熔,得深绿色近黑色晶体,该晶体溶在水中又得到固体水中又得到固体B与紫红色溶液。回答下列问题:与紫红色溶液。回答下列问题:1、填表:、填表:主要成分主要成分在保健用品中的作用在保健用品中的作用A剂剂B剂剂2、写出各过程的方程式。、写出各过程的方程式。3、在、在A剂、剂、
17、B剂的量足够时,要想在常温下使产气速率较均剂的量足够时,要想在常温下使产气速率较均匀,你认为关键是控制什么?匀,你认为关键是控制什么?1、A剂:剂:Na2O2,供氧剂;,供氧剂;B剂:剂:MnO2,催化剂;,催化剂;2、Na2O22H2O2NaOHH2O2;2H2O2=2H2OO2;4H2O2H2SO4K2Cr2O7K2SO42CrO55H2O;4CrO512H4Cr36H2O7O2;3MnO26KOHKClO3=3K2MnO4KCl3H2O3K2MnO42H2O2KMnO4MnO24KOH3、关键是控制加水的量和加水的速度,可用分液漏斗来控制。、关键是控制加水的量和加水的速度,可用分液漏斗来
18、控制。例例8:NO与超氧离子(与超氧离子(O2)反应,该反应的产物本题用)反应,该反应的产物本题用A为代号。为代号。A被认为是人生病,如炎症、中风、心脏病和风湿病等引起大量被认为是人生病,如炎症、中风、心脏病和风湿病等引起大量细胞和组织毁坏的原因。科学家用生物拟态法探究了细胞和组织毁坏的原因。科学家用生物拟态法探究了A的基本性的基本性质,如它与硝酸根的异构化反应等。他们发现,当质,如它与硝酸根的异构化反应等。他们发现,当16O标记的标记的A在在18O标记的水中异构化得到的硝酸根有标记的水中异构化得到的硝酸根有11% 18O,可见该反应历程,可见该反应历程复杂。回答如下问题:复杂。回答如下问题:
19、1、写出、写出A的化学式。写出的化学式。写出NO跟超氧离子的反应。这你认为跟超氧离子的反应。这你认为A离子离子的可能结构是什么?试写出它的路易斯结构式(即用短横表示化的可能结构是什么?试写出它的路易斯结构式(即用短横表示化学键和用小黑点表示未成键电子的结构式)。学键和用小黑点表示未成键电子的结构式)。2、A离子和水中的离子和水中的CO2迅速一对一地结合。试写出这种物种可能迅速一对一地结合。试写出这种物种可能的路易斯结构式。的路易斯结构式。3、含、含Cu+离子的酶的活化中心,亚硝酸根转化为一氧化氮。写出离子的酶的活化中心,亚硝酸根转化为一氧化氮。写出Cu+和和NO2在水溶液中的反应。在水溶液中的
20、反应。4、在常温下把、在常温下把NO气体压缩到气体压缩到100个大气压,在一个体积固定的容个大气压,在一个体积固定的容器里加热到器里加热到50,发现气体的压力迅速下降,压力降至略小于原,发现气体的压力迅速下降,压力降至略小于原压力的压力的2/3就不再改变,已知其中一种产物是就不再改变,已知其中一种产物是N2O,写出化学方程,写出化学方程式。并解释为什么最后的气体总压力略小于原压力的式。并解释为什么最后的气体总压力略小于原压力的2/3。1、ONO2NOO2ONO22、O2NOCO2 或或ONO2CO2(把(把O合在一起写也算对)合在一起写也算对)3、NO2Cu+2H+ NOCu2+H2O 4、3
21、NON2ONO2发生发生2NO2N2O4的聚合反应,因此最后压力仅略低于的聚合反应,因此最后压力仅略低于2/3。 ONOO-1-1 ONOOCOONOOCOOO-1例例9:有甲乙两种相同元素组成的二元化合物,它们如果用氧:有甲乙两种相同元素组成的二元化合物,它们如果用氧气充分氧化都不残留固体物质,先将它们以适当比例混合,测气充分氧化都不残留固体物质,先将它们以适当比例混合,测得得1 atm、127 oC时混合气体的密度为时混合气体的密度为0.6825 g/dm3。混合物充。混合物充分燃烧后的产物通过浓硫酸或无水氢氧化钠,失重一样,留下分燃烧后的产物通过浓硫酸或无水氢氧化钠,失重一样,留下一种无
22、色、无臭、无味的气体,在空气中不起变化,其体积相一种无色、无臭、无味的气体,在空气中不起变化,其体积相当于同状态时原混合气体体积的当于同状态时原混合气体体积的68%。如果甲燃烧,燃烧产物。如果甲燃烧,燃烧产物通过浓硫酸后,留下的气体体积与同状态时甲的体积相同,密通过浓硫酸后,留下的气体体积与同状态时甲的体积相同,密度只有甲的度只有甲的7/8。根据实验数据,导出甲乙的分子式及其组成。根据实验数据,导出甲乙的分子式及其组成。NH3,64%N2H4,36%例例10:将:将NH4Cl溶液用盐酸调制成溶液用盐酸调制成pH=4的溶液,然后进行电解,的溶液,然后进行电解,发现制成了一种常见的二元化合物发现制
23、成了一种常见的二元化合物A,用空气把气体产物带出电,用空气把气体产物带出电解槽即得到较为纯净的解槽即得到较为纯净的A。A是一种挥发性的易爆炸的浓稠液体,是一种挥发性的易爆炸的浓稠液体,沸点只有沸点只有700C,其结构与,其结构与NH3相似。相似。1、试确定、试确定A,写出生成,写出生成A的离子方程式。的离子方程式。2、比较、比较A和和NH3的极性大小。的极性大小。3、将、将A与与NaClO2按物质的量之比按物质的量之比1:6混合,可得到一种绿色环保混合,可得到一种绿色环保的消毒剂的消毒剂B以及能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体以及能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体C。B的消毒的消毒效果是同质量的效
24、果是同质量的Cl2的的2.63倍。试写出其反应的离子方程式。倍。试写出其反应的离子方程式。4、已知、已知A中两元素的电负性相同。试设计一个试验确定中两元素的电负性相同。试设计一个试验确定A中哪一中哪一种元素带部分正电荷,哪一种元素带部分负电荷?简述其实验步种元素带部分正电荷,哪一种元素带部分负电荷?简述其实验步骤。骤。1、 A:NCl3;NH43Cl2HNCl33H22、NCl3的极性小于的极性小于NH3的极性。的极性。3、NCl33H2O6ClO26ClO23Cl3OHNH34、将、将NCl3水解。看看水解产物。若产物是水解。看看水解产物。若产物是HNO2和和HCl,即,即N显正性,显正性,
25、Cl显负性;若产物是显负性;若产物是NH3和和HOCl,那么,那么N和和Cl的正、的正、负性恰好相反。实验事实是:负性恰好相反。实验事实是:NCl3的水解产物是的水解产物是N2和和HCl,可,可以想象以想象N2只能是只能是HOCl氧化氧化NH3的产物,的产物,HNO2和和HCl间不可能间不可能产生产生N2,所以,所以A中中N元素带部分负电荷元素带部分负电荷Cl氯元素带部分正电荷。氯元素带部分正电荷。例例11:使多磷酸钠通过氢型阳离子交换树脂,交换后的溶:使多磷酸钠通过氢型阳离子交换树脂,交换后的溶液用液用0.100 mol/L氢氧化钠滴定,在消耗氢氧化钠滴定,在消耗42.00 mL和和50.0
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