二十九、非金属知识总结
1．非金属元素在周期表中的位置和原子结构特点
（1）在周期表中的位置
在目前已知的112种元素中，非金属元素有16种，稀有气体元素有6种，除H位于左上方的ⅠA 外，其余非金属元素位于周期表的右上方，且都属于主族元素。
（2）原子结构特点及化合价
① 在所有元素的原子中，H原子半径最小。在同周期元素中，非金属原子半径小于金属原子半径；非金属的阴离子半径大于金属阳离子半径。
② 最外层电子数：除H、B外，其余非金属原子的最外层电子数 ≥ 4。一般来说，非金属原子得电子的倾向较大。
③ 化合价可表现为负价，也可表现为正价。一般有下列规律：
最高正价 == 最外层电子数 == 主族序数（O、F除外）
最低负价 == 最外层电子数 — 8 == 主族序数 — 8（H例外）
④ 非金属元素大多数有变价。如：
S主要有：-2、 4、 6（偶数） Cl主要有：-1、 1、 3、 5、 7（奇数）
N主要有：-3、 1、 2、 3、 4、 5（奇偶数匀有）
2．常见非金属单质的晶体类型和同素异形体
（1）常见非金属单质的晶体类型
① 分子晶体：稀有气体、卤素、H2、O2、N2、S、P4等，这些晶体熔沸点低，硬度小，不导电。
② 原子晶体：金刚石、晶体硅、硼，这些晶体熔沸点高，硬度大，不导电（但硅可做半导体）。
③ 非金属单质绝大多数为气体或固体，只有Br2为液体。
（2）常见的同素异形体
金刚石与石墨：组成晶体的结构不同所致，前者为典型的原子晶体，后者为混合型晶体（原子间既有共价键又有范德瓦斯力）；
C60、C70等与金刚石或石墨：组成晶体的类型不同所致，C60、C70等为分子晶体；
O2与O3：分子中原子的个数不同所致；
白磷与红磷：分子中的原子个数和晶体结构都不同所致。
3．非金属单质的制备
（1）原理
化合态的非金属有正价态或负价态： 。
（2）方法
① 分解法：如2KClO3 2KCl 3O2↑ 2KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2↑
2H2O2 2H2O O2↑
② 置换法：如Cl2 2NaBr == 2NaCl Br2
③ 氧化法：如MnO2 4HCl(浓) MnCl2 Cl2↑ 2H2O
④ 还原法：如C H2O CO H2 2C SiO2 Si 2CO↑
⑤ 电解法：2NaCl 2H2O 2NaOH Cl2↑ H2↑
⑥ 物理法：如工业上分离液态空气得N2、O2、惰性气体等。
4．非金属单质的化学性质
非金属单质在化学反应中既可能表现出氧化性，也可以表现出还原性，其规律是：
（1）与金属反应（均显氧化性）
a． 活泼非金属（如Cl2、Br2）与金属反应：若金属有可变价，一般生成高价金属卤化物
b． O2与金属反应：
c． S与金属反应：若金属有可变价，一般生成低价金属硫化物
d． N2与金属反应：一般只与活泼金属反应，如3Mg N2 Mg3N2
（2）与H2O反应
a． 氧化性：2F2 2H2O == 4HF O2
b． 还原性：C H2O CO H2
c． 既显氧化性又显还原性：X2 H2O == HX HXO（X为Cl、Br、I）
（3）与酸反应
a．还原性：Si 4HF == SiF4 2H2↑
C 2H2SO4(浓) CO2↑ 2SO2↑ 2H2O
S 6HNO3(浓) H2SO4 6NO2↑ 2H2O
P 5HNO3(浓) H3PO4 5NO2↑ H2O
b．氧化性：X2 H2SO3 H2O == 2HX H2SO4（X为Cl、Br、I）
X2 H2S == 2HX S↓（X为Cl、Br、I）
（4）与碱反应
a． 还原性：Si 2OH— H2O == SiO32— 2H2↑
b． 既显氧化性又显还原性：
X2 2OH— == XO— X— H2O（X为Cl、Br、I）
3X2 6OH— XO3— 5X— 3H2O（X为Cl、Br、I）
3S 6OH— SO32— 2S2— 3H2O
