綠礬（FeSO4?7H2O）是治療缺鐵性貧血的特效藥。某學(xué)校的化學(xué)興趣小組的同學(xué)對綠礬進行了如下的探究：

FeSO4?7H2O的制備

該化學(xué)興趣小組的同學(xué)在實驗室通過如下實驗由廢鐵屑（含少量氧化銅、氧化鐵等雜質(zhì)）制備FeSO4·7H2O晶體：

①將5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中，加熱數(shù)分鐘，用傾析法除去

Na2CO3溶液，然后將廢鐵屑用水洗滌2～3遍。

②向洗滌過的廢鐵屑中加入過量的稀硫酸，控制溫度在50～80℃之間至鐵屑耗盡；

③趁熱過濾，將濾液轉(zhuǎn)入到密閉容器中，靜置、冷卻結(jié)晶；

④待結(jié)晶完畢后，濾出晶體，用少量冰水洗滌2～3次，再用濾紙將晶體吸干；

⑤將制得的FeSO4·7H2O晶體放在一個小廣口瓶中，密閉保存。

請回答下列問題：

（1）實驗步驟①的目的是　　　　　　　　　　　　　。

（2）實驗步驟②明顯不合理，理由是　　　　　　　　　　　　。

（3）為了洗滌除去晶體表面附著的硫酸等雜質(zhì)，實驗步驟④中用少量冰水洗滌晶體，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（二）探究綠礬（FeSO4·7H2O）熱分解的產(chǎn)物

已知SO3的熔點是16.8°C，沸點是44.8°C，該小組設(shè)計如下圖所示的實驗裝置（圖中加熱、夾持儀器等均省略）：

【實驗過程】

①儀器連接后，檢查裝置A與B氣密性；

②取一定量綠礬固體置于A中，通入N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣，關(guān)閉k，用酒精燈加熱硬質(zhì)玻璃管；

③觀察到A 中固體逐漸變紅棕色，B中試管收集到無色液體，C中溶液褪色；

④待A中反應(yīng)完全并冷卻至室溫后，取少量反應(yīng)后固體于試管中，加入硫酸溶解，取少量滴入幾滴KSCN溶液，溶液變紅色；

⑤往B裝置的試管中滴入幾滴BaCl2溶液，溶液變渾濁。

(4）實驗結(jié)果分析

結(jié)論1：B中收集到的液體是?????????????????? ；

結(jié)論2：C中溶液褪色，可推知產(chǎn)物中有???? ?????????????? ；

結(jié)論3：綜合分析上述實驗③和④可推知固體產(chǎn)物一定有Fe2O3。

【實驗反思】

（5）請指出該小組設(shè)計的實驗裝置的明顯不足：??????????????????????????? 。

（6）分解后的固體中可能含有少量FeO，取上述實驗④中鹽酸溶解后的溶液少許于試管中，選用一種試劑鑒別，該試劑最合適的是?????????? 。

a．氯水和KSCN溶液???? b．酸性KMnO4溶液????? c．H2O2???? d．NaOH溶液

綠礬（FeSO₄?7H₂O）是治療缺鐵性貧血的特效藥。某學(xué)校的化學(xué)興趣小組的同學(xué)對綠礬進行了如下的探究：

FeSO₄?7H₂O的制備
該化學(xué)興趣小組的同學(xué)在實驗室通過如下實驗由廢鐵屑（含少量氧化銅、氧化鐵等雜質(zhì)）制備FeSO₄·7H₂O晶體：
①將5%Na₂CO₃溶液加入到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中，加熱數(shù)分鐘，用傾析法除去
Na₂CO₃溶液，然后將廢鐵屑用水洗滌2～3遍。
②向洗滌過的廢鐵屑中加入過量的稀硫酸，控制溫度在50～80℃之間至鐵屑耗盡；
③趁熱過濾，將濾液轉(zhuǎn)入到密閉容器中，靜置、冷卻結(jié)晶；
④待結(jié)晶完畢后，濾出晶體，用少量冰水洗滌2～3次，再用濾紙將晶體吸干；
⑤將制得的FeSO₄·7H₂O晶體放在一個小廣口瓶中，密閉保存。
請回答下列問題：
（1）實驗步驟①的目的是　　　　　　　　　　　　　。
（2）實驗步驟②明顯不合理，理由是　　　　　　　　　　　　。
（3）為了洗滌除去晶體表面附著的硫酸等雜質(zhì)，實驗步驟④中用少量冰水洗滌晶體，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
（二）探究綠礬（FeSO₄·7H₂O）熱分解的產(chǎn)物
已知SO₃的熔點是16.8°C，沸點是44.8°C，該小組設(shè)計如下圖所示的實驗裝置（圖中加熱、夾持儀器等均省略）：

【實驗過程】
①儀器連接后，檢查裝置A與B氣密性；
②取一定量綠礬固體置于A中，通入N₂以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣，關(guān)閉k，用酒精燈加熱硬質(zhì)玻璃管；
③觀察到A 中固體逐漸變紅棕色，B中試管收集到無色液體，C中溶液褪色；
④待A中反應(yīng)完全并冷卻至室溫后，取少量反應(yīng)后固體于試管中，加入硫酸溶解，取少量滴入幾滴KSCN溶液，溶液變紅色；
⑤往B裝置的試管中滴入幾滴BaCl₂溶液，溶液變渾濁。
(4）實驗結(jié)果分析
結(jié)論1：B中收集到的液體是                  ；
結(jié)論2：C中溶液褪色，可推知產(chǎn)物中有                   ；
結(jié)論3：綜合分析上述實驗③和④可推知固體產(chǎn)物一定有Fe₂O₃。
【實驗反思】
（5）請指出該小組設(shè)計的實驗裝置的明顯不足：                           。
（6）分解后的固體中可能含有少量FeO，取上述實驗④中鹽酸溶解后的溶液少許于試管中，選用一種試劑鑒別，該試劑最合適的是          。
a．氯水和KSCN溶液     b．酸性KMnO₄溶液      c．H₂O₂     d．NaOH溶液

 非金屬知識規(guī)律總結(jié)

【高考導(dǎo)航】

一、非金屬元素在周期表中的位置和結(jié)構(gòu)特點

1、除H外，非金屬元素均在“階梯線”的右上方。共有16種非金屬元素，其中包括稀有氣體元素6種。

2、非金屬元素(包括稀有元素)均在主族(零族)。非金屬元素一般都有變價。

3、最外層電子數(shù)一般≥4(H、B除外)。

4、原子半徑比同周期金屬半徑小(稀有元素除外)。

二、非金屬性強弱的判斷依據(jù)

    元素非金屬性的本質(zhì)是元素的原子吸引電子的能力。試題常通過以下幾個方面來比較元素的非金屬性：

1、單質(zhì)跟H₂化合難易程度（反應(yīng)條件，劇烈程度，反應(yīng)熱的大小，生成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性）。

2、最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性。

3、化合物中元素化合價的正負，如BrCl中，Cl為-1價，Br為+1價，說明非金屬性Cl＞Br。

4、通過氧化還原反應(yīng)確定非金屬單質(zhì)的氧化能力，進而比較非金屬性。

    需要指出的是，非金屬單質(zhì)的活動性與非金屬元素的活動性，有密切的聯(lián)系，但不是一回事。例如氮元素的非金屬性相當(dāng)強，可是它的單質(zhì)N₂化學(xué)性質(zhì)卻不很活潑。單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不僅取決于原子結(jié)構(gòu)，而且取決于分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)。

三、非金屬元素的性質(zhì)及遞變規(guī)律

1、單質(zhì):

(1)結(jié)構(gòu):除稀有氣體外，非金屬原子間以共價鍵結(jié)合。非金屬單質(zhì)的成鍵有明顯的規(guī)律性。若它處在第N族，每個原子可提供8－N個價電子去和8－N個同種原子形成8－N個共價單鍵，可簡稱8－N規(guī)則；(H遵循2－N規(guī)則)。如ⅦA族單質(zhì):x－x；H的共價數(shù)為1，H－H，第ⅥA族的S、Se、Te共價單鍵數(shù)為8－6＝2,第ⅤA族的P、As共價單鍵數(shù)8－5＝3。但第二周期的非金屬單質(zhì)中N₂、O₂形成多鍵。

(2)熔沸點與聚集態(tài)。它們可以分為三類：

①小分子物質(zhì)。如:H₂、O₂、N₂、Cl₂等，通常為氣體，固體為分子晶體。

②多原子分子物質(zhì)。如P₄、S₈、As₄等，通常為液態(tài)或固態(tài)。均為分子晶體，但熔、沸點因范德華力較大而比①高，Br₂、I₂也屬此類，一般易揮發(fā)或升華。

③原子晶體類單質(zhì)。如金剛石、晶體硅和硼等，是非金屬單質(zhì)中高熔點“三角區(qū)”，通常為難揮發(fā)的固體。

(3)導(dǎo)電性:非金屬一般屬于非導(dǎo)體，金屬是良導(dǎo)體，而鍺、硅、砷、硒等屬于半導(dǎo)體。但半導(dǎo)體與導(dǎo)體不同之處是導(dǎo)電率隨溫度升高而增大。

(4)化學(xué)活性及反應(yīng):

    ③非金屬一般為成酸元素，難以與稀酸反應(yīng)。 固體非金屬能被氧化性酸氧化。

2、氫化物：

(1)氣態(tài)氫化物性質(zhì)比較

(2)由于氫鍵的存在，使得第ⅤA、ⅥA、ⅦA氫化物的熔沸點出現(xiàn)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)氣態(tài)氫化物水溶液的酸堿性及與水作用的情況。①HCl、HBr、HI溶于水成酸且都是強酸。②HF、H₂S、H₂Se、H₂Te溶于水成酸且都是弱酸。③NH₃溶于水成堿，氨水是弱堿。④PH₃、AsH₃、CH₄與水不反應(yīng)。⑤SiH₄、B₂H₆與水作用時分解并放出H₂。

3、非金屬氧化物的通性：

(1)許多非金屬低價氧化物有毒，如SO₂、NO、NO₂、CO等，注意不能隨便排放于大氣中。

(2)非金屬氧化物（除SiO₂外)大都是分子晶體，熔沸點相差不大。

(3)非金屬氧化物大都為酸酐，相應(yīng)的酸易溶于水，則氧化物易與水化合，反之水化反應(yīng)難以進行。

(4)不成鹽氧化物（如CO、NO）不溶于水，也不與堿反應(yīng)。雖然NO₂能與堿反應(yīng)生成鹽，但NO₂不屬于酸酐。

4、含氧酸

(1)同周期非金屬元素最高價含氧酸從左到右酸性增強。

(2)氧化性:同種元素低價強于高價含氧酸.

如:HClO＞HClO₃＞HClO₄(稀)

   H₂SO₃＞H₂SO₄(稀)

   HNO₂＞HNO₃(稀)

(3)對于同種非金屬形成的不同含氧酸，價態(tài)越高，酸性越強。其順序如：HClO₄＞HClO₃＞HClO₂＞HClO，H₂SO₄＞H₂SO₃。

(4)難揮發(fā)的H₂SO₄、H₃PO₄受熱難分解；強氧化性的HNO₃、HNO₂、HClO見光或受熱易分解；非氧化性的H₂CO₃、H₂SO₃易分解。強酸可制弱酸，難揮發(fā)性酸制揮發(fā)性酸。

(5)常見含氧酸的一般性質(zhì)：

①H₂SO₄：無色粘稠的油狀液體，強酸，沸點高，不揮發(fā)，穩(wěn)定。濃硫酸有吸水性、脫水性和強氧化性。

②H₂SO₃：僅存在于溶液中，中強酸，不穩(wěn)定。

③HClO₄：在水溶液中相當(dāng)穩(wěn)定，最強無機酸，有強氧化性。

④HClO：僅存在于溶液中，是一種弱酸，有強氧化性和漂白性，極不穩(wěn)定，遇光分解。⑤HNO₃：無色液體，強酸，沸點低，易揮發(fā)，不穩(wěn)定，易分解，有強氧化性。

⑥H₃PO₄：無色晶體，中強酸，難揮發(fā)，有吸水性，穩(wěn)定，屬于非氧化性酸。

⑦H₂CO₃：僅存在于溶液中，弱酸，不穩(wěn)定。

⑧H₂SiO₃：白色固體，不溶于水，弱酸，不揮發(fā)，加熱時可分解。

⑨常見酸的酸性強弱。強酸：HCl、HNO₃、H₂SO₄；中強酸：H₂SO₃＞H₃PO₄(H₃PO₄中強偏弱）；弱酸：HF＞CH₃COOH＞H₂CO₃＞H₂S＞HClO＞H₂SiO₃。

四、11種無機化學(xué)氣體的制取和性質(zhì)(O₂、H₂、Cl₂、CO、NO、SO₂、NO₂、CO₂、H₂S、HCl、NH₃)。

(1)利用氧化還原反應(yīng)原理制取的氣體有：O₂、H₂、Cl₂、NO、NO₂等。

(2)利用復(fù)分解制取的氣體有：SO₂、CO₂、H₂S、HCl、NH₃等。

(3)可用啟普發(fā)生器制取的氣體有：H₂、CO₂、H₂S等。

(4)只能用排氣法收集的是：Cl₂、SO₂、NO₂、CO₂、H₂S、HCl、NH₃等。只能用排水法收集的氣體是：NO、CO。

(5)使紅色石蕊變藍的氣體是NH₃；使石灰水變渾濁的氣體是SO₂和CO₂；使品紅溶液褪色的氣體是SO₂和Cl₂；使高錳酸鉀溶液和溴水褪色的氣體有H₂S和SO₂。

(6)臭雞蛋氣味的氣體是H₂S；刺激性氣味的氣體有：Cl₂、SO₂、NO₂、HCl、NH₃等；毒性氣體有：Cl₂、CO、NO、SO₂、NO₂、H₂S等。

(7)能在空氣中燃燒的氣體：H₂S、CO、H₂等