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元素性质小结

元素及其化合物

【知识要点】

一、金属化学性质与金属活动性的关系

金属活动顺序

KCaNa

MgAlZn

FeSnPb

CuHgAg

PtAu

金属失电子能力

逐渐减弱

阳离子氧化性

逐渐增强

跟O2反应

常温易被氧化

常温形成氧化膜

常温不易被氧化

加热能被氧化

不能被氧化

跟水反应

常温置换出氢

加热或跟水蒸气反应置换出氢

不能置换出水中的氢

跟酸反应

剧烈反应置换出氢

能置换出酸中的氢

不能置换出酸中的氢

跟盐反应

先与水反应

前面的金属从盐溶液中置换出后面的金属

冶炼方法

电解法

热还原法

热分解法或天然矿物富集

二、金属氧化物

化学式

Na2O

Na2O2

MgO

Al2O3

FeO

Fe2O3

Fe3O4

分类

碱性氧化物

过氧化物

碱性氧化物

两性氧化物

碱性氧化物

——

颜色状态

白色固体

淡黄色固体

白色粉末

白色固体

黑色粉末

红棕色粉末

黑色晶体

与水作用

反应生成NaOH

反应生成NaOH和O2

与水缓慢反应生成Mg（OH）2

不溶于水，也不与水反应

与酸作用

反应生成钠盐和水

反应生成钠盐、水和氧气

反应生成

镁盐和水

反应生成

铝盐和水

反应生成

亚铁盐和水

反应生成

铁盐和水

——

氧化性

除Na2O2外氧化性很弱，通常不能用还原剂还原

可用C、CO、Al等还原生成单质铁

其它反应

与CO2反应生成Na2CO3

与CO2生成Na2CO3和O2

与NH4Cl溶液

与强碱生成偏铝酸盐

与氧化性酸生成铁盐

——

三、金属氢氧化物

化学式

NaOH

Mg（OH）2

Al（OH）3

Fe（OH）3

Fe（OH）2

Cu（OH）2

颜色状态

白色固体

白色胶状沉淀

红褐色沉淀

白色沉淀

蓝色沉淀

稳定性

稳定加热

不分解

较高温度分解成MgO和H2O

加热分解成Al2O3和H2O

加热分解成Fe2O3和H2O

不稳定易被氧化成Fe（OH）3

易分解成CuO和H2O

与酸反应

均易与酸反应生成对应的盐，若为氧化性酸则Fe（OH）2还要被氧化

其它反应

与盐反应，与Cl2、Al反应

与NH4Cl溶液反应

与强碱溶液反应

——

具有还原性

新制Cu（OH）2被醛基还原

四、常见非金属单质的化学性质

Cl2

氧化性

强

较强

较弱

很弱

还原性

很弱

极弱

较弱

较强

歧化性

与水或碱

——

有机反应

加成和取代

氧化反应

橡胶硫化

——

加成反应

五、非金属氢化物的化学性质

化学性质

一般规律

举例

稳定性

元素非金属性越强，稳定性越大；反之非金属性越弱，稳定性越小。

HF>H2O>H2S>PH3>SiH4

酸碱性

在元素周期表中：

从左到右：

酸性逐渐增强；从上到下：

酸性逐渐增强。

⑴NH3·H2O是弱碱，H2O呈中性，HF（aq）呈弱酸性。

⑵HCl、HBr等是强酸，具有酸的通性。

还原性

一般地，元素非金属性越弱，其氢化物还原性越强；非金属性越强，其氢化物还原性越弱。

非金属单质间的置换反应，H2S、HI等可被酸化的KMnO4溶液、浓H2SO4、浓HNO3、Fe3+等氧化。

其他反应

⑴HF与SiO2反应；⑵水解反应；⑶加成反应

六、非金属氧化物的性质与制法

SO2

SO3

NO2

CO2

SiO2

色态味

无色刺激性气体

无色晶体

无色气体

红棕色

气体

无色无味的气体

无色固体

熔点高

水溶性

易溶

剧烈反应

不溶

与水反应

不溶

可溶

不溶

酸性

酸性氧化物的通性，即可以与水、碱、碱性氧化物反应。

——

与H2O歧化为NO和HNO3

——

酸性氧化物的通性，但SiO2不与水反应。

氧化还原性

弱氧化性，主要表现还原性

有氧化性

无还原性

还原性（O2）

较强氧化性，歧化时有还原性表现

还原性（H2O、CuO）

氧化性

（C、Mg）

氧化性（C）

特性

使品红溶液褪色（漂白性）

与浓硫酸形成发烟硫酸

与血红蛋白作用

能部分聚合成N2O4分子

与血红蛋白作用

使澄清石灰水变浑浊

与HF作用高温下与Na2CO3反应

实验室制法

Na2SO3与H2SO4反应

加热发烟浓硫酸

Cu与稀HNO3反应

Cu与浓HNO3反应

——

大理石与稀HCl反应

——

工业制法

S或FeS2与O2反应

SO2催化

氧化

NH3催化

氧化

NO氧化

水煤气法

煅烧石灰石

——

七、常见非金属含氧酸的性质

化学式

H4SiO4

H2CO3

HNO3

H2SO4

HClO

颜色状态

白色胶状

只存在于溶液中

无色液体

无色粘稠状液体

只存在于溶液中

水溶性

不溶

可溶

与水互溶，H2SO4溶于水放出大量的热

挥发性

——

易挥发

不挥发

——

稳定性

易分解

见光或受热分解

稳定

见光易分解

其他

HNO3（浓、稀）、浓H2SO4、HClO为强氧化性酸；浓H2SO4有脱水性、吸水性

考点一元素化合物的性质

【例1】金属离子和硫离子在水溶液中的反应比较复杂，其产物与离子的水解、金属硫化物的溶解度、离子氧化性或还原性等因素有关。

资料表明，CuS的溶解度很小，在稀酸溶液中也不溶解；Fe2S3的溶解度更小，但却溶于稀酸。

下列有关说法正确的是

A．Cu2＋和S2－在水溶液中反应的产物是CuS

B．NH4+和S2－在水溶液中发生相互促进水解，所以不存在（NH4）2S的水溶液

C．Fe3＋和S2－在酸性溶液中反应的产物只可能是Fe2＋、S

D．在酸性溶液中，S2－还原Fe3＋的能力比还原Cu2＋强

【变式1】下列各组物质相互反应时，能产生可燃性气体的是

①炭块投入热的浓硝酸中②铁丝投入稀硫酸中③过氧化钠投入水中④电石投入食盐水中

A．①③B．②③④C．①④D．②④

考点二元素化合物与基本概念、基本理论

【例2】下列有关比较中，大小顺序排列错误的是

A．热稳定性：

PH3＞H2S＞HBr＞NH3

B．物质的熔点：

石英＞食盐＞冰

C．结合H+的能力：

CO32－＞CH3COO－＞SO42－

D．分散系中分散质粒子的直径：

Fe（OH）3悬浊液＞Fe（OH）3胶体＞FeCl3溶液

【变式2】有①Na2CO3溶液、②CH3COONa溶液、③NaOH溶液各25mL，物质的量浓度均为0.1mol/L，下列说法正确的是

A．三种溶液pH的大小顺序是③＞②＞①

B．若将三种溶液稀释相同倍数，pH变化最大的是②

C．若分别加入25mL0.1mol/L盐酸后，pH最大的是①

D．若三种溶液的pH均为9，则物质的量浓度的大小顺序是③＞①＞②

考点三生活中的元素化合物知识应用

【例3】下列有关公众安全的叙述中不正确的是

A．室内使用煤炉取暖时，为防止煤气中毒应确保煤充分燃烧和烟道通畅

B．氯气泄露时，应用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻疏散到安全区域

C．家中发生天然气泄露时，应立即使用室内电话报警

D．漂白粉与浓盐酸不能混合使用，否则易产生有毒气体

【变式3】下列有关生活和环境问题的一些说法，正确的是

①加碘盐中“碘”通常是碘酸钾②使用含磷洗涤剂后的废水不经处理直接排放，会使水体富营养化而被污染③我国目前正大力推广使用“无铅汽油”④含氟牙膏的洁齿固齿效果更强⑤白色污染通常所指的是聚乙烯等塑料垃圾

A．全部B．除②外C．①③⑤D．①②⑤

考点四无机推断和无机框图题

【例4】已知甲、乙、丙分别代表中学化学中的常见物质，请根据题目要求回答下列问题：

⑴.若甲的化学式为RCl3，其溶液在加热蒸干并灼烧时可发生反应：

a.甲+H2O

乙+丙b.乙

氧化物+H2O

①若甲为某用途广泛的金属元素的氯化物，其溶液在上述变化中生成的氧化物为红棕色粉末，则该金属在周期表中的位置是：

。

②若甲为某短周期金属元素的氯化物，则甲发生a反应的化学方程式为：

_。

③将以上两种金属单质用导线连接，插入一个盛有NaOH溶液的烧杯中构成原电池，则负极发生的电极反应为__。

⑵.若甲，乙、丙均是短周期中同一周期元素形成的单质或化合物，常温下乙为固体单质，甲和丙均为气态化合物，且可发生反应：

甲+乙

丙。

则：

①甲的结构式为___。

②写出上述反应的化学方程式_____。

③写出在200mL2mol／L的NaOH溶液中通入6.72L（标准状况）的气体甲发生完全反应的总离子方程式

【变式4】下图是元素R的单质及其重要化合物在一定条件下相互转化的关系图（生成物中不含该元素的物质均已略去）。

已知F可用作化肥，也可用来制炸药；G可用于作防腐剂或建筑工程上的抗冻剂。

据此回答以下问题：

[

（1）单质A必定是______（填“金属”或“非金属”），理由是_____________。

（2）写出反应①的化学方程式_____________。

并指出该反应在现代化学工业上的实际意义_________。

（3）物质B的分子空间构型为___________________________。

（4）已知反应②是氧化还原反应，其氧化产物与还原产物的质量比为______。

（5）写出反应③的离子方程式______________________________________________。

【巩固练习】

1．联合国气候变化大会于2009年12月7日～18日在丹麦首都哥本哈根召开，焦点议题之一是发展“低碳经济”，减少温室气体排放。

你认为下列做法中,不能有效减少空气中CO2含量的是（）

A．开发利用太阳能、风能、生物能、海洋能等清洁能源

B．使用节能产品，推广节能环保汽车

C．植树造林，增加森林植被面积

D．用脱硫处理的煤代替原煤作燃料

2.下列是能与金属钠反应的系列物质，在排列H2O、C6H5OH、、CH3COOH、HCl中，内应填入的物质是（）

A．H2SO4B．CH3CH2OHC．H2CO3D．CH3COOCH3

3.化学是以一门实验为基础的自然科学，许多实验有丰富的颜色变化，有关实验的颜色变化有错误的是（）

A．向FeSO4和KSCN的混合溶液中滴加少量的新制氯水，溶液由浅绿色变为红色

B．向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，生成沉淀的颜色由白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色

C．向Fe（NO3）2溶液中滴加稀硫酸，能使溶液变为棕黄色

D．将Fe（OH）3胶体装在U形管中做电泳实验时，负（阴）极一端颜色变浅

4．下列表示溶液中所发生反应的离

子方程式正确的是（）

A．向Ba（OH）2溶液中加入稀H2SO4溶液：

Ba2++OH-+H++SO2-4===BaSO4↓+H2O

B．将少量SO2气体通入NaClO溶

液中：

SO2+2ClO-+H2O====SO2-3+2HClO

C．碳酸钙与醋酸反应：

CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O

D．FeSO4溶液中加入H2O2：

4Fe2++2H2O2+4H+===4Fe3++4H2O

5．甲、乙两烧杯中分别盛有10mL1mol·L-1AlCl3溶液，在甲烧杯中加入一定量NaOH溶液；乙烧杯中加入与上述NaOH溶液等体积、等pH的氨水。

下列有关两个烧杯的说法中，正确的是（）

A．甲中产生的沉淀一定比乙中多B．乙中产生的沉淀一定比甲中多

C．甲和乙产生的沉淀一定一样多D．甲和乙中产生的沉淀可能一样多

6.下列有关实验的说法正确的是（）

A．除去铁粉中的铜粉，加入足量浓硫酸加热反应后进行过滤

B．不用任何其他试剂就可以鉴别NaOH溶液和Al2（SO4）3溶液

C．制备Fe（OH）3胶体，通常是将Fe（OH）3固体溶于热水中

D．某溶液中加入盐酸能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有CO32－

7.世博会上澳大利亚馆的外墙采用的是特殊的耐风化钢覆层材料，外墙的颜色每天都在发生着变化，它会随空气中太阳、风雨、湿度的影响，逐渐结出一层锈斑，从橙色到赭红色的转变，看上去外观的生锈程度在增加，运用了钢材生锈原理。

下列有关钢材生锈的说法正确的是：

A．红色铁锈的主要成分是Fe（OH）3

B．钢材在空气中的反应只有氧化、还原及化合反应

C．钢材在空气中的腐蚀主要为电化学腐蚀，其负极的反应为：

Fe－3e－＝Fe3＋

D．空气中太阳、风雨、湿度对钢材的腐蚀有较大影响

8.下表为短周期元素①~⑧的部分性质。

元素编号

元素性质

①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

原子半径/10-10m

0.66

1.36

1.23

1.10

0.99

1.54

0.70

1.18

最高化合价

最低化合价

—2

—3

—1

—3

下列说法正确的是（）

A．元素④⑤形成的化合物是离子化合物

B．元素⑦的气态氢化物稳定性比元素④的气态氢化物稳定性弱

C．元素①⑧形成的化合物具有两性

D．上表8种元素中，元素③的最高价氧化物对应水化物的碱性最强

9.已知A、B、C是中学化学的常见物质，它们在一定条件下有如下转化关系，下列说法错误的是（）

A．若A是一种淡黄色固体，B是造成酸雨的“罪魁祸首”，则X为O2

B．若B与新制氢氧化铜共热，有砖红色沉淀生成，且C能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，则A和C可以反应生成酯

C．若B为两性氢氧化物，则C中一定存在Al3＋

D．A既可以为金属单质，也可以为非金属单质

10．右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置，下列有关说法错误的是

A．烧瓶中立即出现白烟

B．烧瓶中立即出现红棕色

C．烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性

D．烧杯中的溶液是为了吸收有害气体

11．下图是元素周期表中短周期的一部分，X、Y、Z、W四种元素的原子核外最外层电子数之和等于Y、Z元素的原子序数之和。

下列说法正确的是

A．X元素形成的气态氢化物分子的空间结构是三角形

B．Z与Y元素形成的化合物是原子晶体

C．W单质受热蒸发时吸收的热量用于克服共价键

D．Z的最高价氧化物能溶于W的最高价氧化物的水化物中

12.向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如下图所示。

已知：

2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-2Fe3++2I-===2Fe2++I2,则下列有关说法中，不正确的是（）

A．还原性：

B．原混合溶液中FeBr2的物质的量为6mol

C．当通入2molCl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为：

2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl-

D．原溶液中：

n（Fe2+）：

n（I-）：

n（Br-）=2：

1：

13．下列实验过程中，始终无明显现象的是

A．NO2通入FeSO4溶液中B．CO2通入CaCl2溶液中

C．NH3通入AlCl3溶液中D．SO2通入已酸化的Ba（NO3）2溶液中

14．把一块镁铝合金投入到1mol/L盐酸里，待合金完全溶解后，往溶液里加入1mol/LNaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积变化的关系如下图A所示。

下列说法中不正确的是

图A图B图C

A．

的取值范围为0≤a＜50B．

的最大值为2.5

C．若将关系图改为B图时，则

的取值范围为80＜a＜90

D．若将关系图改为C图时，则

的取值范围为75＜a＜90

15．

（1）某研究性学习小组对“钠在空气中燃烧的产物”进行了探究。

其实验过程是：

取一小块钠在空气中加热片刻后与一定量的水反应，收集到VmL气体（标准状况），向所得溶液中滴入1.000mol/L的盐酸溶液30.00mL恰好中和完全（如图所示）。

试回答：

①甲、乙、丙三套装置共有________处错误。

②丙的操作中，若以酚酞作指示剂，滴定终点时锥形瓶内溶液颜色变化是。

③若V=168mL（标准状况），在一定条件下将其引燃，恰好完全反应。

请将钠块在空气中加热片刻后所得到的固体成分及其质量填表如下：

（表格可不填满也可补充）

成分

质量/g

（2）其实滴定的方法有多种，除上述实验中的酸碱中和滴定外，还有沉淀滴定、络合滴定等。

沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，滴定剂和被滴定物的生成物的溶解度要比滴定剂和指示剂生成物的溶解度_____（填“大”、“小”、“相同”），否则不能用这种指示剂。

如用AgNO3溶液滴定溶液中的Cl-的含量时常以CrO42-为指示剂，这是因为AgCl比Ag2CrO4更____溶的缘故。

16．胃舒平主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁（Mg2Si3O8•nH2O）等化合物。

（1）三硅酸镁的氧化物形式为，某元素与镁元素不同周期但在相邻一族，且性质和镁元素十分相似，该元素原子核外电子排布式为。

（2）铝元素的原子核外共有种不同运动状态的电子、种不同能级的电子。

（3）某元素与铝元素同周期且原子半径比镁原子半径大，该元素离子半径比铝离子半径（填“大”或“小”），该元素与铝元素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为：

（4）Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料，其原因是。

a．Al2O3、MgO和SiO2都不溶于水b．Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体

c．Al2O3、MgO和SiO2都是氧化物d．Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点

17．A～G各物质间的关系如下图，其中B、D为气态单质。

请回答下列问题：

（1）物质C和E的名称分别为________________、__________________；

（2）可选用不同的A进行反应①，若能在常温下进行，其化学方程式为_____________；

若只能在加热情况下进行，则反应物A应为_____________；

（3）反应②的化学方程式为_______________________________________；

（4）新配制的F溶液应加入_____________以防止其转化为G。

检验G溶液中阳离子的常用试剂是_____________，实验现象为_____________________________________________。

18.氯碱工业是高耗能产业，为了提高原料的利用率，将电解的Y气体作为燃料电池燃料，为电解池供电；X气体作为钛的冶炼原料，在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中氯碱工业装置中的电极未标出，所用的离子交换膜只允许阳离于通过。

（1）①上图中的节能型氯碱工业部分，X、Y分别是、（填化学式），分析比较图示中NaOH质量分数a％与b％的大小；

②写出燃料电池B中正极上发生的电极反应：

；

（2）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式；

（3）TiCl4暴露在潮湿空气中冒白烟，白烟主要为白色的二氧化钛的水合物H2TiO3，写出该反应的化学方程式；

（4）已知：

①Mg（s）+Cl2（g）=MgCl2（s）△Ｈ=－641kJ·mol－1。

②1/2Ti（s）+Cl2（g）=1/2TiCl4

（1）　　△Ｈ=－385kJ·mol－1。

则2Mg（s）＋TiCl4

（1）＝2MgCl2（s）＋Ti（s）的反应热为

19.化合物A含硫（每个分子只含一个硫原子）、氧以及一种或几种卤素。

少量A与水反应完全水解但不发生氧化或还原反应，所有反应产物均可溶于水。

将A配成水溶液稀释后分成几份，分别加入一系列0.1mol/L的试剂，现象如下：

①加入硝酸酸化的硝酸银，产生白色沉淀；

②加入氯化钡溶液，无沉淀产生；

③溶液经酸化后加入高锰酸钾溶液，紫色褪去，再加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀。

⑴由①判断组成该化合物的元素中，肯定存在的卤素有，由②判断A与水反应后生成的溶液中肯定不存在的离子有。

由③判断A与水反应后生成的溶液中肯定存在的离子有　　　．

⑵要确定该化合物的分子式，称取11.90gA溶于水稀释至250.00mL，取25.00mL溶液加入足量的高锰酸钾和硝酸钡溶液，使沉淀完全，沉淀经洗涤、干燥后称重为2.33g。

试确定A的化学式，写出计算推理过程。

20.化学兴趣小组同学运用类比学习的思想,探究过氧化钠与二氧化硫的反应。

小组同学改进了下图所示的装置进行实验。

充分反应，B中固体由淡黄色变为白色（Na2O2完全反应），将带火星的木条插入试管C中，木条复燃。

试回答下列问题：

（1）请你完成装置改进的措施和理由：

①措施：

在A、B之间加一个干燥管，

理由_______________________________________。

②措施：

________________________，

理由______________________________________。

（2）某同学推断该白色固体为Na2SO3，则其所类比的化学反应是

_______________________（用化学方程式表示）。

任何的推论都要经过检验，请完成对白色固体成分的探究：

限选实验仪器与试剂：

烧杯、试管、药匙、滴管、酒精灯、带单孔胶塞的导管、棉花、试管夹；3mol·L-1HCl、6mol·L-1HNO3、NaOH稀溶液、蒸馏水、1mol·L-1BaCl2溶液、澄清石灰水、品红溶液。

提出合理假设：

假设1：

白色固体为Na2SO3；假设2：

白色固体为Na2SO3与Na2SO4的混合物；

假设3：

　　　　　　　。

设计实验方案证明以上三种假设，并按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。

实验操作

预期现象与结论

步骤1：

步骤2：

…

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