非金属化学元素

2024-05-01

非金属化学元素(共9篇)

篇1:非金属化学元素

一、原子得电子能力的强弱是元素非金属性强弱的本质反映

得电子能力的强弱与元素非金属性的强弱正相关,即:元素原子得电子的能力越强,元素的非金属性就越强,而原子得电子能力的强弱是由原子结构决定的。

对于原子核外电子层数相同的元素来说,核电荷数越大,原子半径越小,核对外层电子的吸引力越大,原子得电子的能力就越强,元素的非金属性越强;

对于原子最外层电子数相同(或外围电子层排布相似)的元素来说,核外电子层数越多,原子半径越大,核对外层电子的吸引力越小,原子得电子的能力就越弱,元素的非金属性越弱。

二、以置换反应判断元素非金属性强弱

以置换反应作为判断元素非金属强弱的依据,须有一个大前提――非金属单质在反应中是作氧化剂,这样才能保证据此判断的结果不与元素非金属性强弱的本质相悖。即非金属性强的元素的单质能置换出非金属性弱的元素的单质。

例如,下面几个反应:

Cl2 + 2NaBr =2NaCl + Br2  ………………①

Cl2 + H2S =2HCl + S↓     ………………②

Br2 + 2KI =2NaBr + I2     ………………③

O2 + 2H2S =2H2O + 2S↓    ………………④

反应①②③④均是非金属单质作氧化剂,因此得出结论,元素的非金属性强弱次序是:Cl>Br;Cl>S;Br>I;O>S。

但是,有些置换反应就不宜用于判断元素非金属性的相对强弱。例如:

I2 + 2KClO3 =(高温) Cl2 + 2KIO3  ……………… ⑤

2C + SiO2 === 2CO + Si              ……………… ⑥

显然,我们不能因为反应⑤来判断碘元素比氯元素的非金属性强。因为该反应中,碘单质中的碘原子并没有从KClO3中的氯原子哪里夺得电子,反而是ClO3-中+5价的氯原子得电子被还原为Cl2。所以,不能机械地利用该反应比较碘与氯的非金属性强弱,

反应⑥中置换反应的次序与“碳元素比硅元素的非金属性强”的结论虽然是一致的。但仔细分析就会发现,这个反应与前面的①②③④几个反应有着本质上的差异:碳原子在反应中不仅没有表现出得电子能力比硅原子强的性质,反而是提供出电子使硅还原为硅单质。所以,该反应也不宜用于比较碳与硅的非金属性强弱。为什么反应⑥能够发生?原因应该从自由能变化方面分析。

近年高考命题也常涉及化学变化事实与结论关系的讨论,即前面的提供的实验事实和后面的结论有无因果关系,实际要考查的就是学生的逻辑思维能力,值得关注。

三、以元素最高价氧化物的水化物酸性比较元素非金属性的相对强弱

一般而言,主族元素的原子得电子能力越强,其最高价氧化物的水化物就越容易电离出H+,酸性就越强,那么非金属性也就越强。例如:

酸性强弱次序:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3

元素非金属性: Cl > S> P > C > Si

四、以单质与H2反应形成气态氢化物的难易比较元素非金属性的相对强弱

卤素单质与H2反应生成气态氢化物的难易主要决定于卤素原子得电子能力强弱,能很好地说明元素非金属性强弱与原子结构的对应关系。同时,卤化氢的热稳定性也与元素的非金属性正相关。因此,气态氢化物的稳定性常常也被作为比较元素非金属性的一种判断依据。气态氢化物的越稳定,非金属性越强。

如稳定性:HF>H2O>HCl>NH3>HBr>HI>H2S>PH3,

所以非金属性:F>O>Cl>N>Br>I>S>P。

但是,气态氢化物的稳定性与分子内原子间的成键方式和键焓(或键能)大小等因素有着密切关系。例如:常见化学键的键焓中,C-H的键焓为415kJ・molˉ1,N-H的键焓为389kJ・molˉ1。CH4需在1000℃开始分解,约1500℃才基本分解完全。NH3在700℃时就会明显分解。某地高考题认为“氢化物的稳定性顺序为:CH4<NH3”,应当是一种惯性思维的错觉所致。

五、以元素在周期表中的位置判断元素非金属性的相对强弱

用元素周期表反映元素周期律有多种形式:

①同周期元素,自左向右,从碱金属到卤素,随着原子核电荷数的递增,元素的非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱,如F>O>N>C>B;Cl>S>P>S i等。

②同主族元素自上而下,随着原子核外电子层数的递增,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。如F>Cl>Br>I;O>S>Se;N>P>As等 。

分析元素在周期表中的排列位置和性质的关系,还会发现一个有趣的现象:

各主族元素性质的变化在周期表中呈现两极――越往左下角的元素,其金属性越强,非金属性逐渐减弱;越往右上角排的元素,其非金属性越强,金属性越弱。犹如一幅奇妙的太极图,而F和Cs如同两极的中心。

篇2:非金属化学元素

[典型题析]

[例1]在F、P、Si、Fe这四种元素中,每种元素都有某些方面区别于某它三种元素。若从中选出氟元素,选择的理由中正确的是( )。

(A)最高价氧化物对应的水化物酸性最强

(B)单质与冷水反应最剧烈

(C)单质固态时为分子晶体,熔沸点较低

(D)在氧化物:OF6、P2O5、Fe2O3中,OF6最稳定

[解析]题给四种元素比较,最高价氧化物水化物的酸性最强的`是磷酸。单质跟冷水反应最剧烈的是F2。单质固态时为分子晶体的有磷和氟,熔沸点较低的是F2。氧化物中OF6最不稳定。所以应选BC。

[例2]在溴化钾和碘化钾的混合溶液中通入过量氯气,把溶液蒸干后并将剩余物灼烧,最后残余的物质是( )

(A)氯化钾 (B)氯化钾和碘

(C)氯化钾和溴 (D)氯化钾和溴化钾

[解析]溴化钾和碘化钾都能与氯气反应:

2KBr + Cl2 = 2KCl + Br2 2KI + Cl2 = 2KCl + I2

所以向溶液中通入过量氯气后,溶液中留下氯化钾、溴分子和碘分子,考虑到溴单质极易挥发,所以蒸干过程中,溴单质已挥发掉。考虑到碘单质加热条件下能升华,所以灼烧过程中,碘单质必定已升华了。最后留下的物质必定是氯化钾。选A。

[例3]18,曾有人发明了固氮的一种方法,该法以石灰石、焦炭、空气为原料。第一步反应是石灰石分解;第二步是使第一步反应产物和焦炭反应,在电炉中的高温下制得第三步反应起始物;第三步反应中另一反应物是空气,该反应也是在电炉中完成的,生成一种固体;第四步是使该固体和水蒸气反应制得氨气。又知该固体中有与N3-互为等电子体的离子。

(1)试写出四步反应的化学方程式;

(2)试简评该固氮方法。

解析 前二步反应分别是石灰石的分解和制造电石的反应:

CaCO3 CaO+CO2↑; CaO+3C CaC2+CO↑

第三步反应是CaC2在高温下与空气中的氮气反应,以取得固氮的效果。由于生成物与N3-互为等电子体的离子,氮元素在此生成物中应为-3价,后者与水反应才更有可能生成NH3。N3-的等电子体有CN22-、C2N3-。如果N为-3价,在CN22-中C为+4价,在C2N3-中C为0价,不合理,因此生成物中的该离子只能为CN22-。其化学方程式为:

CaC2+N2 CaCN2+C ; CaCN2+3H2O=CaCO3+2NH3↑。

这种方法较之现在的合成氨工业,需要消耗大量电能,原料众多,生产成本高,因此,很快被合成氨的催化法代替。

所以答案为:(1)CaCO3 CaO+CO2↑; CaO+3C CaC2+CO↑;CaC2+N2 CaCN2+C ; CaCN2+3H2O(g)=CaCO3+2NH3↑。

篇3:非金属化学元素

一、元素的金属性强弱的判断

1.依据金属活动性顺序表 (极少数除外) 来判断。位置越前, 金属性越强。常见金属的金属性由强到弱的顺序为:K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb> (H) >Cu>Hg>Ag>Pt>Au。

2.依据相同条件下与水 (或酸) 反应的难易程度来判断。与水 (或酸) 反应越容易, 金属性越强。例如:常温时Na单质与水能剧烈反应, Mg单质与水能缓慢地进行反应, 而单质Al与水在常温时很难进行反应;Na、Mg、Al单质与同浓度的同种酸反应的剧烈程度也是Na最剧烈, Mg次之 , Al较缓慢。因此它们的金属性由强到弱的顺序为:Na>Mg>Al。

3.依据金属与盐溶液间的置换反应来判断。金属性越强的金属置换出金属性弱的金属。如:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4, 则可得出Fe的金属性强于Cu的金属性。

4.依据金属元素最高价氧化物对应的水化物的碱性的强弱来判断。碱性越强, 对应元素的金属性越强。K、Mg、Al对应的氧化物的水化物的碱性由强到弱的顺序为: KOH>Mg (OH) 2>Al (OH) 3。则可以得出它们的金属性由强到弱的顺序为:K>Mg>Al。

5.依据元素周期表中同周期元素, 从左向右随核电荷数的增加, 金属性逐渐减弱, 同主族元素从上到下, 随核电荷数的增加, 金属性逐渐增强的规律来判断。如;同周期元素Na、Mg 、Al的金属性由强到弱的顺序为:Na>Mg>Al;同主族元素Li、Na、K的金属性由弱到强的顺序为:Li

6.依据高温下与金属氧化物间的置换反应来判断。金属性强的金属能置换出金属性弱的金属, 如铝热反应:undefined2O3, 所以可得出Al的金属性比Fe的金属性强。

7.依据金属元素的简单阳离子氧化性的强弱来判断。元素的金属性越强, 它的单质还原性越强, 而它阳离子的氧化性越弱。例如:金属性Na>Mg>Al, 单质的还原性Na>Mg>Al, 阳离子的氧化性Na+

8.依据原电池原理来判断。如果是两种不同的金属与某电解质溶液组成的原电池, 作负极的金属性强于作正极的金属性。如:Cu、Zn与稀H2SO4组成的原电池中, Zn 作负极, Cu作正极, 故Zn的金属性强于Cu的金属性。

二、元素的非金属性强弱的判断

1.依据非金属单质与氢化合的条件来判断。反应条件越容易, 则对应元素的非金属性越强。例如: Cl2与H2在光照或点燃时就可能发生爆炸而化合, S与H2须加热才能化合, P与H2反应条件更高, 而Si与H2须在高温下才能化合并且SiH4极不稳定, 所以它们的非金属性由强到弱的顺序为: Cl>S>P>Si。

2.依据非金属元素的气态氢化物的稳定性来判断。气态氢化物越稳定, 则对应元素的非金属性越强。例如:氢化物的稳定HCl>H2S>PH3>SiH4, 也可以得出它们的非金属性由强到弱的顺序为: Cl>S>P>Si。

3.依据非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 (氟除外) 来判断。酸性越强, 对应元素的非金属性越强。如Cl、S、P、Si元素的最高价氧化物的水化物的酸性HClO4>H2SO4>H3PO4>H4SiO4, 也可以得出它们的非金属性由强到弱的顺序为: Cl>S>P>Si。

4.依据与盐溶液之间的置换反应来判断。非金属性强的单质能置换出非金属性弱的单质。例如:Br2+2KI=2KBr+I2, 由此可知Br2的非金属性强于I2的非金属性。

5.依据周期表中同周期元素, 从左向右, 随核电荷数的增加, 非金属性增强。同主族元素, 从上到下, 随核电荷数的增加, 非金属性减弱的规律来判断。例如:同周期元素C、N、O、F的非金属性由弱到强的顺序为:CCl>Br>I。

6.依据非金属元素的简单阴离子还原性的强弱来判断。阴离子还原性越强, 对应非金属单质的氧化性越弱。例如:Cl、Br、I、S、的阴离子的还原性Cl-Br>I>S。

7.依据非金属单质与同一可变价金属反应, 生成物中金属元素价态的高低来判断。金属元素在该产物中价态越高, 则说明该非金属元素的非金属性越强。例如:Cl2与Fe反应生成FeCl3 (Fe为+3价) , S与Fe反应生成FeS (Fe为+2价) , 说明Cl的非金属性强于S的非金属性。

篇4:非金属化学元素

关键词:金属性;非金属性;依据;问题

元素的金属性也就是还原性,指的是元素失电子的性质;非金属性也即氧化性,指的是元素的电子性质。所以它们的强弱就与原子得失电子的能力有关,容易失电子的,金属性强;容易得电子的,非金属性强。所以,判断元素金属性、非金属性的强弱,应从参加反应的元素的原子得失电子的难易上进行分析,与原子得失电子数目的多少没有关系。那么,怎么就知道元素得失电子的难易呢?我们可以从以下几个方面入手分析:

一、判断元素金属性强弱依据

1.根据常见金属活动性顺序表判断。

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Po Au

排在前面的金属其活泼性强,当然容易失电子,金属性强。

2.单质跟水(或酸)反应置换出氢气的难易程度——越易置换出氢气,金属性越强。

如Na与冷水剧烈反应,Mg与热水缓慢反应,而Al与沸水也几乎不作用,所以金属性:Na>Mg>Al。

3.相互置换反应——较活泼金属能从不活泼金属的盐溶液中(或熔融态的盐中)把不活泼金属置换出来。

如Fe+Cu2+=Fe2++Cu金属性:Fe>Cu。

如Zn+Fe2+=Zn2++Fe说明金属性Zn>Fe

4.原电池中的正负极的判断——负极金属活泼性大于正极金属。

特殊情况,铝和铜用导线连接后放入冷浓硝酸中,因铝钝化,铜为负极,但金属性却为Al>Cu。

5.从结构上看,在元素周期表中,同一周期从左到右,金属性减弱;同一主族从上到下,金属性增强。

如:同周期元素金属性:Na>Mg>Al。

Sn和Pb同属Ⅳ主族,金属性:Sn>Pb。

6.最高价氧化物对应水化物(氢氧化物)的碱性强弱——碱性越强,金属性越强。

如碱性:NaOH>MgOH>Al(OH)3金属性:Na>Mg>Al。

7.根据金属阳离子氧化性强弱判断。

一般来说,对主族元素而言,最高价阳离子的氧化性越弱,即对应金属性越强。

8.根据在电解过程中的金属阳离子的放电顺序判断。

放电顺序:Ag+>Hg2+>Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

在电解过程中一般先得到电子的金属阳离子对应金属的金属性比后得到电子金属性弱。如,含有Cu2+和Fe2+的溶液电解时Cu2+先得电子,所以金属性Fe>Cu。

二、判断元素非金属性强弱的依据

1.跟氢气反应生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性——越易与氢气化合,气态氢化物越稳定,非金属性越强。

如:F2+H2 [冷暗处爆炸]2HFCl2+H2 [光照]2HF

Br2+H2=2HBr I2+H2 [可逆反应]2HI

非金属性:F2>Cl2>Br2>I2。

2.元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱——酸性越强,非金属性越强。

如:酸性:非金属性Si

3.非金属单质间的相互置换反应。

如:Cl2+5KI=2KCl+I2 Cl>I2

4.从结构上看,在元素周期表中,同一周期元素从左到右,非金属性增强;同一主族从上到下,非金属性减弱。

5.从非金属阴离子还原性强弱判断。

非金属阴离子还原性越强,对应原子得电子能力越弱,其非金属性越弱,即“易失难得”,指阴离子越易失电子,则对应原子越难得电子。

6.从对同一种物质氧化能力的强弱判断。

如:Fe+Cl2 [点燃]FeCl3 Fe+S [加热]FeS

铁分别升到+2,+3,所以非金属性:Cl2>S。

综上所述,元素的金属性和非金属性与元素得失电子能力以及对应单质或离子的氧化性和还原性有着密不可分的关系,它们可相互推导;这部分内容也是对金属元素和非金属元素知识的整合与提高。

例题:用“>”或“<”回答下列问题:

1.酸性:H2CO3 H2SiO4 H3PO4

2.碱性:Ca(OH)2 Mg(OH)2 Mg(OH)2 Al(OH)3

3.气态氢化物的稳定性:H2O H2S H2S HCl

4.还原性:H2O H2S H2S HCl

5.酸性:H2SO4 H2SO3HClO4 HClO

从以上答案中可以归纳出:

6.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越 。

7.元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越

8.元素的 性越强,其对应气态氢化物的稳定性越 。

9.非金属性越强的元素生成的气态氢化物,其还原性越 。

10.同种非金属元素形成的含氧酸,其成酸元素价态越高,其酸性也越 。

分析:这几个题是对前面金属性非金属性强弱判断的综合应用。答案:1.> < 2.> > 3.> < 4.> < 5.> > 6.强 7.强 8.强 9.强 10.强

参考文献:

冯阳保.山西省中等职业学校对口招生应考必备·化学[M].山西出版传媒集团,山西人民出版社,2012.

篇5:化学初三教材梳理:金属和金属

考点 金属材料

1. 金属材料包括纯金属和合金两类。

2. 金属制品是由金属材料制成的,铁、铜、铝及其合金是人类使用最多的金属材料。

考点53 金属材料的发展史

根据历史的学习,我们可以知道金属材料的发展过程。商朝,人们开始使用青铜器;春秋时期开始冶铁;战国时期开始炼钢;铜和铁一直是人类广泛应用的金属材料。在100多年前,又开始了铝的使用,因铝具有密度小和抗腐蚀等许多优良性能,铝的产量已超过了铜,位于第二位。

考点 金属的物理性质

1.共性:大多数金属都具有金属光泽,密度和硬度较大,熔沸点较高,具有良好的延展性和导电、导热性,在室温下除汞为液体,其余金属均为固体。

2.一些金属的特性:铁、铝等大多数金属都呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色;常温下大多数金属都是固体,汞却是液体;各种金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大;银的导电性和导热性最好,锇的密度最大,锂的密度最小,钨的熔点最高,汞的熔点最低,铬的硬度最大。

考点 物质的性质与物质的用途之间的关系

1.物质的性质决定物质的用途,而物质的用途又反映出物质的性质。

2.物质的性质很大程度上决定了物质的用途。但这不是唯一的决定因素,

在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。

考点 合金

1. 合金:在金属中加热熔合某些金属和非金属,形成具有金属特性的物质。

注意:(1)合金是金属与金属或金属与非金属的混合物。

(2)合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,使合金更容易适于不同的用途。

(3)日常使用的金属材料,大多数为合金。

(4)金属在熔合了其它金属和非金属后,不仅组成上发生了变化,其内部组成结构也发生了改变,从而引起性质发生变化。如合金比各组分的硬度都大,比各组分的熔点都低

2.合金的形成条件:其中任一金属的熔点不能高于任一金属的沸点(当两种金属形成合金时)。

3.几种常见合金

(1)铁合金:主要包括生铁和钢,它们的区别是含碳量不同,生铁含碳量2%-4.3%,钢的含碳量为0.03%—2%。钢比生铁具有更多的优良性能,易于加工,用途更为广泛。

(2)铝合金:铝中加入镁、铜、锌等金属形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等,可增加它们的载重量以及提高运行速度,并具有抗海水腐蚀、避磁性等特点。

(3)钛和钛合金:被认为是21世纪的重要金属材料。

性质:优异的耐腐蚀性,对海水、空气和若干腐蚀介质都稳定,可塑性好,强度大,有密度小,又称亲生物金属。

用途:飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、人造骨、海水淡化设备、舰艇的外壳等。

学好化学的四大技巧

1、巧用生活激发学习兴趣

要学好一门课,兴趣是最好的驱动力。化学如果不结合我们生活案例的话,学起来会非常枯燥无趣,这也是部分孩子无法学好化学的原因之一。

在初中阶段,要激发孩子学习化学的兴趣,一个是可以通过实验,但是广州中考助手最为推荐的办法则是让生活的实际现象和化学学习结合起来,这一点,家长是可以先行做出榜样的。例如家长可以跟孩子说说泡茶的化学学问,泡茶是茶碱等物质溶解扩散到水中,没有新的物质生成,所以,泡茶属于物理反应。这样,就可以通过日常生活中最常见的泡茶,让孩子区分理解了物理反应和化学反应的区别(是否有新的物质产生)。

2、先人一步,抢夺时间优势

初中所学习的化学,相对简单,为了争取更多的时间优势,在现阶段孩子是可以提前将课本的知识自学一遍。自学的目标有二:1、将自学过程中不懂的地方标注出来;2、提前将化学用语记住,包括元素名称、元素符号、物质的化学名称、俗称以及简单的化学式。

如果进行了自学,再听老师讲课的时候,孩子不仅能将知识进行巩固和加深,更可以有目的地去听老师讲课的内容。

3、重视课本基本概念

近年的中考化学,更侧重对基础知识的考察。

首先,当孩子刚开始接触化学科目的时候,就要引起孩子对课本中基本概念的重视。例如,在前期所学的原子理论、分子理论等都是初步和基础的概念,但是它们是以后学好方程式和正确计算的基础。

对于基本概念,重在理解,家长可以让孩子多尝试用所学的基本概念对化学反应现象进行口述分析。

然后,因为中考化学是紧贴我们现实生活的,所以,孩子在学习的过程中,一定要紧记我们所熟悉的重要物质的组成和性质。例如氧气、水,这是最基本的,在学习中我们要对它们的性质、组成、结构、变化和用途进行全面的记忆和理解。

4、善于将知识进行汇总

化学是一门更强调循环记忆和理解的学科,在学习的过程中,家长可以引导孩子进行阶段性总结,例如一个月、两个月等,更或者是按照章节进行总结。家长需要注意的是,这样的总结是需要以孩子的思维和语言进行总结的,只有根据属于孩子的总结产出,才能真正了解孩子对知识理解的程度。

篇6:化学无机非金属材料硅的教学反思

1、引入新课。介绍一种古老而富有青春活力的化学元素,它在不同领域中起到非常重要的作用,设置悬念,展图片作为引入,形式新颖,能引起学生关注,钓起学生胃口,激发学生的学习兴趣。

2、这节课重点讲二氧化硅的物理性质和化学性质。以及硅酸的性质和制备展开,思路清晰,结构完整,各知识点之间过渡自然,衔接流畅。

3、对于本节内容的重要知识点有较好的落实。如:二氧化硅与二氧化碳性质比较,典型的.三个化学反应方程式由学生自己完成,学习的主动权交给了学生,并由此引发的两个问题:二氧化硅是什么类型的氧化物?并得出二氧化硅是酸性氧化物的结论。如何区别未贴标签的氢氧化钠溶液和盐酸溶液?进一步思考实验室用什么材料的试剂瓶来盛放氢氟酸?讲练结合的方式来加强巩固知识点,取得了很好的成效。

4、实验探究。设计变色硅胶的实验,供学生探究,提出制备硅酸的方案,既锻炼了学生的动手能力和合作探究能力,也使得他们对化学有了更为浓厚的兴趣,因为该实验简单易操作,成功率较高。失败的原因好分析。

存在的不足:

1、在课堂教学中还是紧张,精神欠饱满,语言表达缺乏准确性,表情不够丰富;学生回答问题较少,课堂气氛不是很活跃。

2、教学互动有,但是开展得不是很好,时间分配不是很恰当。

3、在引导学生如何学习的方面做得不好,过渡处不够灵活。

4、对于学生方程式书写中出现的错误,没有用最巧妙的方法解决,应该让学生通过记忆Na2CO3的方法来记忆Na2SiO3。

5、课堂上要学会给学生创设暴露思维过程的情境,使他们大胆地想、充分的问、多方位的交流。

6、教师的基本功不够扎实,知识面比较窄,化学中的专业术语表达不准确。需要多听课,多学习,多练习。

篇7:非金属化学元素

1.下列说法正确的是()A.钠保存在煤油里的原因之一是它极易与氧气反应 B.铝在空气中很容易燃烧

C.镁表面的氧化膜疏松,不能保护内层金属 D.铁锈的主要成分是Fe3O4

2.金属钠是一种活泼金属,除了具有金属的一般性质外,还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中,正确的是()A.钠是银白色金属,熔点低,硬度大

B.钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠 C.在氧气中加热时,金属钠剧烈燃烧,发生黄色火焰 D.金属钠着火可以用水灭火

3.铁在一定条件下与O2、水蒸气反应的共同产物是()A.FeO

C.Fe3O4

B.Fe2OD.Fe(OH)2

4.下列关于金属性质的叙述中正确的是()A.钠与氧气反应时,产物是由O2的用量决定的 B.铝箔在空气中受热可以熔化且会发生剧烈燃烧 C.金属与非金属单质发生反应时,被氧化的一定是金属 D.铁丝不论在空气还是纯氧中都不会燃烧

5.在烧杯中加入水和苯(密度为0.88 g·cm3)各50 mL,将一小粒金属钠(密度为0.97 g·cm

--3)投入烧杯中。观察到的现象可能是(说明:苯是一种类似汽油的油状液体,与水互不相溶,不与钠反应)()A.钠在水层中反应并四处游动 B.钠停留在苯层中不发生反应 C.钠在苯的液面上反应并四处游动 D.钠在苯与水的界面处反应并上下跳动 6.下列说法中,错误的是()A.钠在空气中燃烧时,先熔化,再燃烧,最后所得产物为Na2O2 B.镁因在空气中形成一层致密的氧化膜保护了里面的镁,故镁不需要像钠似的特殊保护

C.铝制品在生活中非常普遍,是因为铝不活泼

D.铁因在潮湿的空气中生成的氧化膜疏松多孔,不能保护内层金属,故铁制品往往需要涂保护层

7.将一小块金属钠投入到CuSO4溶液中,不可能观察到的现象是()A.溶液中有蓝色沉淀生成 C.有红色物质析出

B.有气体生成

D.钠熔成小球浮游在液面上

8.下列关于金属铝的叙述中,说法不正确的是()A.Al是地壳中含量最多的金属元素

B.Al是比较活泼的金属,在化学反应中容易失去电子,表现还原性 C.铝箔在空气中受热可以熔化,且发生剧烈燃烧

D.铝箔在空气中受热可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的铝并不滴落 9.用如图所示的方法研究金属钠与水反应的性质,其中A是用带孔的铝箔包着的小钠块。

(1)从大钠块上切下小钠块,所体现的金属钠的性质是________。对取下的小钠块要用滤纸吸(或擦)一下。这样做的目的是____________________。

(2)包裹钠块的铝箔上要预先穿上足够多的小孔,若孔数不足,可能出现的不良后果是____________。假如在实验刚开始以后就将镊子松开并拿出水面,“A”表现出的现象是________________________________________________________________________,出现这种现象的主要原因是____________________________________________。(3)根据预测,钠跟水反应生成氢氧化钠和氢气,该反应的离子方程式是_______; 可用一种酸碱指示剂证明反应生成了氢氧化钠,这种酸碱指示剂是________;要证明反应生成的氢气,实验方法是___________________________________________________。

10.某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究,总结出两个可以生成H2的反应:①Zn+盐酸;②Na+水。为点燃上述两个反应生成的H2,他们设计了图示装置。请回答下列问题:

(1)写出Na与H2O反应的化学方程式______________________________________。(2)实验小组在点燃用上述装置制得的H2时,①实验获得成功,②却失败了。他们分析认为失败的原因是Na与H2O的反应速率太快,Na的用量太少。于是他们准备增加钠的用量,可老师说太危险,你认为产生危险的原因是_________________________________。

(3)实验小组查阅钠、煤油、水的密度分别为0.97 g/cm3、0.80 g/cm3、1.00 g/cm3,并据此对实验进行改进在改进后的实验中H2的生成速率减慢,原因是___________________ ________________________________________________________________________。11.某同学欲在实验室中完成Fe与水蒸气反应的实验,装置如图甲、乙。

已知B中放入的是铁粉与石棉绒的混合物,C中放的是干燥剂,E为酒精喷灯,G为带有铁丝网罩的酒精灯。

对比两装置,回答下列问题:

(1)如何检查乙装置的气密性?_________________________________________。(2)乙装置中湿沙子的作用是____________________________________________。(3)B处发生反应的化学方程式为________________________________________ _____________________________________________________________________。(4)该同学认为欲在乙装置的导管口处点燃反应产生的气体,装置H必不可少,H的作用是___________________________________________________________________。

(5)对比甲、乙两装置的B和K,B的优点是_________________________________ ________________________________________________________________________。

参考答案

1.选A B项,因为铝表面有氧化膜,所以不能燃烧;C项,镁表面有致密的氧化膜,能保护内部金属;D项,铁锈的主要成分是三氧化二铁。

2.选C A中,钠的硬度小,可用小刀切割;B中,放臵在空气中,钠被缓慢氧化生成白色的Na2O;D中,钠与水反应产生氢气,故钠着火时不能用水灭火。

3.选C 铁在氧气中点燃生成Fe3O4,与H2O(g)在高温下反应也生成Fe3O4。4.选C Na与O2的反应产物是由反应条件决定的,常温下生成Na2O,点燃时生成Na2O2,与O2的用量无关,A错误;铝箔在空气中受热可熔化,但由于表面形成熔点很高的Al2O3,故不会燃烧,B错;铁丝可在纯氧中燃烧生成Fe3O4,D项错误;金属与非金属单质反应时,金属只能失电子被氧化,C正确。

5.选D 苯与水互不相溶,且苯比水密度小,则苯与水分层并且苯在上层,两层液体间有一个界面。钠比水密度小、比苯密度大,由浮力原理可知,呈固态的钠粒一定是处在苯与水的界面处。钠与苯不发生反应,在两种液体的界面处跟水反应生成氢气。氢气不溶于水和苯,包围在钠粒周围的氢气使钠粒受的浮力增大而上浮。在钠粒上浮的过程中氢气脱离钠粒逸出液面,钠粒在重力的作用下又下落到了两液体的界面处。这种现象重复出现,直至钠粒完全消失为止。

6.选C 钠与氧气反应时,条件不同,产物就不同,钠在加热或点燃条件下的产物为Na2O2,故A项正确。镁表面能生成致密的氧化膜,保护内层金属,而钠易被氧化需特殊保护,故B项正确。铁锈疏松多孔,故铁制品需涂保护层,故D项正确。铝表面能生成致密的氧化膜,保护内层金属,但铝的化学性质比较活泼,如常温下能与盐酸、氢氧化钠溶液反应,故C项错误。

7.选C 钠投入到CuSO4溶液中首先与水反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,此时钠熔化成闪亮的小球浮游在液面上,有气体生成,生成的NaOH与CuSO4发生复分解反应,产生蓝色絮状沉淀。A、B、D项所指的现象均能观察到。但钠不能将铜臵换出来。

8.选C Al是一种较活泼的金属,其原子结构为,易失去最外层电子,有较强的还原性,很容易被空气中的O2氧化成Al2O3,铝箔在空气中加热,由于铝的熔点低而熔化,但Al2O3的熔点高,包在铝外面,所以熔化了的铝不会滴落下来。

9.(1)硬度小 除去金属钠表面上的煤油(2)发生爆炸 浮到水面上并四处游动 金属钠比水的密度小,与水反应生成氢气(3)2Na+2H2O===2Na+2OH+H2↑ 酚酞溶液 将集满气体的试管口朝下移近酒精灯点燃

10.解析:Na与H2O反应产物是NaOH和H2,反应很快,并放出大量的热,Na的用量多容易发生爆炸。由于ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水),故钠块放入后将落在煤油和水的界面上.钠与水反应,有氢气生成,氢气推动钠块上浮,当氢气逸出后,钠块又下沉到煤油与水的界面上与H2O发生反应,重复发生上述现象,减慢了Na与H2O的反应速率。

答案:(1)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑

(2)钠与水反应放出大量的热,使试管内H2与O2的混合气体点燃而爆炸

(3)钠比水轻,比煤油重,落在煤油与水的交界处.钠与H2O反应产生的H2使钠浮起,脱离水面,反应停止;当钠表面的H2逸出,钠又回落,与水反应,如此反复,减慢了Na与H2O的反应速率

11.解析:(1)检查装臵的气密性,常用“微热法”,应该先将装臵中气体密封起来,本题即先向H中加入水没过导管口,再微热K。

(2)湿沙子受热时,水蒸发产生水蒸气。(3)Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2。

(4)潮湿的氢气很难燃烧,故H的作用是干燥氢气,降低H2中的水蒸气含量。(5)装臵B中使用石棉绒可以增大水蒸气与铁粉的接触面积,使反应充分进行。答案:(1)向H中加入水没过导管口,连接好装置,微热K,若H中导管口出现气泡,停止加热后导管中出现水柱,证明气密性良好(其他合理答案也可)(2)提供水蒸气

(3)3Fe+4H2O(g)=====Fe3O4+4H2(4)干燥氢气,降低H2中水蒸气的含量 高温

篇8:非金属化学元素

目前非金属材料表面金属化工艺可分为干法和湿法两大类[1]。干法有真空沉积、溅射、化学气相沉积和金属喷涂。但其存在镀层粗糙、有孔隙, 与非金属表面结合力差, 成本高等缺点, 因此大多应用于其它方法不能方便施工的镀层, 如钨和铬。湿法包括浸渍法和喷液法, 是用化学还原法在水溶液中把金属沉积在经过前处理的非金属表面。其中浸渍法的应用范围最广。

化学镀镍就属于非金属材料表面金属化工艺中浸渍法的一种。传统的非金属材料化学镀镍工艺使用Pd Cl2进行敏化-活化-还原, 该工艺处理过程比较复杂, Pd Cl2的价格昂贵还具有毒性, 对其应用产生了一定的限制[2]。科研工作者对无钯活化工艺的研究投入了很大的精力, 取得了一定的成果, 并发表了一些专利文献[3~6]。但无钯活化工艺的活化效果仍与钯金属活化存在差距。本工艺通过还原剂还原出镍盐中的镍, 在非金属材料表面形成初始沉积点, 并以此沉积点为活化中心进行化学镀镍。

1 试验部分

1.1 主要试剂、仪器设备和选用材料

试剂:醋酸镍、硼氢化钠、铬酐、硫酸、重铬酸钾、氨水、氢氟酸、氟化铵、无水甲醇、无水乙醇、碳酸钠、磷酸钠、硫酸镍、次亚磷酸钠 (以上药品均为化学纯)

仪器设备:101-2型干燥箱、JXD性超声波清洗机、DK-98-1型电热恒温水浴锅、HV-5型小负荷维氏硬度仪。

材料:ABS塑料、玻璃、陶瓷。

1.2 试验方法

1.2.1 化学镀镍的工艺路线 (见图1)

1.2.2 工艺说明

1.2.2. 1 除应力:ABS塑料片放进60~7 5℃烘箱中, 处理4~6h后自然冷却[7]。

1.2.2. 2 有机除油:无水乙醇浸泡5~1 0 min。

1.2.2. 3 酸性除油工艺条件:100g/L重铬酸钾;980m L/L硫酸;温度室温;时间3~5min。

1.2.2. 4 碱性除油工艺条件:25g/L碳酸钠;3 0 g/L磷酸钠;10m L/L乳化剂;1g/L十二烷基硫酸钠;温度70℃以下;时间20min。

1.2.2. 5 化学粗化I工艺条件:400g/L铬酐;200m L/L硫酸;温度60~70℃;时间20~40min。

1.2.2. 6 化学粗化II工艺条件:20m L/L氢氟酸;10g/L氟化铵;温度室温;时间30~60min。

1.2.2. 7 化学粗化III工艺条件:50g/L铬酐;100m L/L氢氟酸;180m L/L硫酸;温度室温;时间20~40min。

1.2.2. 8 中和:15m L/L氨水;温度室温;时间3~5min。

1.2.3 活化方法

将8g乙酸镍溶于100m L甲醇中配制成80g/L的醇溶液, 另将7g硼氢化钠溶于100m L甲醇中配制成70g/L的醇溶液。搅拌至完全溶解后立即开始进行活化。活化时, 先将非金属基片放入乙酸镍醇溶液中, 再将硼氢化钠醇溶液缓慢倒入乙酸镍醇溶液中进行活化, 继续陈化20~30min取出。

2 结果与讨论

活化工艺条件的确定

2.1 活化液成分的确定

还原剂硼氢化钠与其它化学镀镍常用的还原剂 (次亚磷酸钠、氨基硼烷、肼) 相比具有活化效率高、时间短、污染小、常温即可等优点。溶剂选择的原则是:对非金属基体有较强的铺展性;对硼氢化钠用较好的溶解性;溶剂易挥发。硼氢化钠是一种还原性较强的物质, 易溶于水, 可溶于醇类, 除了在强碱性条件下在水中极易分解, 因此不添加其它稳定剂的情况下不适宜用水作为溶剂。常用的醇类中无水甲醇 (分析纯) 含水率为远低于无水乙醇 (分析纯) , 为减少醇溶液中的水对硼氢化钠的影响选用甲醇作为溶剂。镍盐中硫酸镍、氯化镍在甲醇中溶解度较低, 硝酸镍的氧化性太强, 故活化液中的镍盐确定为醋酸镍。

2.2 活化液最佳配比的确定

活化最佳效果即保证镀层完整、均匀、光滑的覆盖整个基体的表面, 为此进行了7种工艺条件的试验:

醋酸镍甲醇溶液为80g/L, 其它工艺条件均相同。

1-3号工艺条件下, 活化不充分;5-7号工艺条件下, 反应过于剧烈, 基体表面沉积的活性镍颗粒大使镀层粗糙。4号工艺条件下, 活化效果好, 镀层质量好。经过多次反复试验, 4号工艺条件的稳定性和重现性均较好。得出该活化液的最佳配比为Na BH4 (g) :Ni (Ac) 2·4H2O (g) :CH3OH (m L) =7:8:100。

2.3 镀液的选择

化学镀液采用硫酸镍 (28g/L) 为主盐、次亚磷酸钠 (30g/L) 为还原剂的中磷酸性镀液, 温度80℃, PH=4.8~5.1。选择中磷镀液为使镀层的硬度和耐蚀性二者兼顾, 中温镀液为获得较快的镀速 (10μm/h) 并考虑ABS塑料的热变形温度将反应温度定为80℃。

2.4 镀层性能

外观:均匀、光滑、呈银白色。

结合力:用方形锉刀锉镀层, 放大镜下观察无脱落、起皮现象;反复弯曲成180°至基体材料 (ABS塑料) 断裂, 断裂处无脱落起皮、现象, 说明结合力好。

硬度:厚度20μm以上镀层未经热处理的表层硬度可达550HV。

3 结论

3.1 在常温下采用硼氢化钠制取活性镍, 对非金属材料表面金属化, 方法切实可行。

该活化方法具有低温、时间短、对非金属材料适用范围广的优点。确定最佳活化条件:Na BH4 (g) :Ni (Ac) 2·4H2O (g) :CH3OH (m L) =7:8:100;温度20~30℃;活化时间20~30min。

3.2 本工艺对不同材料的前处理方法满足化学镀的前处理要求, 在非金属表面形成的镀层光亮、均匀、结合力好。

参考文献

[1]叶人龙.镀覆前表面处理[M].北京:化学工业出版社, 2006.[1]叶人龙.镀覆前表面处理[M].北京:化学工业出版社, 2006.

[2]李宁.化学镀实用技术[M].北京:化学工业出版社, 2004.[2]李宁.化学镀实用技术[M].北京:化学工业出版社, 2004.

[3]张永峰, 马玲俊, 郭为民.非金属化学镀的活化工艺[J].材料开发与应用, 2000, 15 (2) :30-34.[3]张永峰, 马玲俊, 郭为民.非金属化学镀的活化工艺[J].材料开发与应用, 2000, 15 (2) :30-34.

[4]李兵, 魏锡文, 张朝阳.非金属材料化学镀活化工艺研究[J].材料保护, 2001, 34 (2) :17-18.[4]李兵, 魏锡文, 张朝阳.非金属材料化学镀活化工艺研究[J].材料保护, 2001, 34 (2) :17-18.

[5]傅圣利, 李义和, 王本根.玻璃表面无钯活化化学镀镍的研究[J].电镀与精饰, 2000, 22 (5) :10-13.[5]傅圣利, 李义和, 王本根.玻璃表面无钯活化化学镀镍的研究[J].电镀与精饰, 2000, 22 (5) :10-13.

[6]王森林, 吴辉煌.玻璃表面的无钯活化化学镀镍[J].应用化学, 2003, 20 (5) :491-492.[6]王森林, 吴辉煌.玻璃表面的无钯活化化学镀镍[J].应用化学, 2003, 20 (5) :491-492.

篇9:元素的金属性和非金属性强弱判断

1.同周期从左到右,非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱。

2.同主族从上到下,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强。

二、根据原子结构

原子半径(电子层数)越大,最外层电子数越少,金属性就越强,反之则越弱;原子半径越小,最外层电子数越多,非金属性越强,反之则越弱。

三、根据实验

1.元素金属性强弱的比较

①根據金属单质与水(或酸)反应的难易程度:越易反应,则对应金属元素的金属性越强。

②根据金属单质与盐溶液的置换反应:A置换出B,则A对应的金属性比B对应的金属性强。

③根据金属单质的还原性或对应阳离子的氧化性强弱:单质的还原性越强,对应阳离子的氧化性越弱,元素的金属性越强。

④根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱:碱性越强,则对应金属元素的金属性越弱。

⑤根据电化学原理:不同金属形成原电池时,作负极的金属其对应元素的金属性强;在电解池中的惰性电极上,先吸出的金属其对应元素的金属性弱。

2.元素非金属性强弱的比较

①根据非金属单质与H2化合的难易程度:越易化合,则其对应元素的非金属性越强。

②根据形成的氢化物的稳定性或还原性:越稳定或还原性越弱,则其对应元素的非金属性越强。

③根据非金属之间的相互置换:A能置换出B,则A对应非

金属元素的非金属性强于B对应元素的非金属性。

④根据最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱:酸性越强,则元素的非金属性越强。

⑤根据非金属单质的氧化物或对应阴离子的还原性强弱:单质的氧化性越强其对应阴离子的还原性越弱,元素的非金属性越强。

四、运用

下列说法正确的是( )

A.P和AS属于VA族元素,H3PO4酸性比H3PSO4的弱。

B.元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果。

C.第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左依次减弱。

D.HF、HCI、HB、HI的热稳定性和还原性均依次减弱。

【答案】B

解:对A、P和AS属于VA族元素,且非金属性P比AS强,因此H3PO4酸性比H3ASO4的强,则A错误;对C,第三周期非金属元素的最高价含氧酸或最高价氧化物的水化物的酸性从在到右依次增强,则C错误;对D,HF、HCI、HB、HI的热稳定性依次减弱,还原性增强,则D错误。正确的是B。

【规律总结】依据酸性强弱判断元素非金属性强弱时,一定是最高价含氧酸的酸性。若酸性H3PO4>H3PSO4,可判断非金属性:S>P;但酸性:H3PO4>H3COI,HCI>H2S均不能用于判断元素非金属性强弱。

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