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专题九非金属元素及其化合物专题九非金属元素及其化合物第一部分第一部分 知能方法大提升知能方法大提升高考定位高考定位考点考点考题统计考题统计2013年命题趋势年命题趋势2012年年2011年年2010年年多数非金属元素存在多种多数非金属元素存在多种价态，物质种类繁多，试价态，物质种类繁多，试题常常侧重考查题常常侧重考查SiO2、SO2、NO、NO2、CO、Cl2、HNO3、H2SO4、碳、碳酸盐等物质的性质及其应酸盐等物质的性质及其应用，常以选择题、填空用，常以选择题、填空题、推断题及计算题的形题、推断题及计算题的形式出现，以硫酸、硝酸为式出现，以硫酸、硝酸为载体的实验题也常有出载体的实验题也常有出现。现。碳、碳、硅及硅及其化其化合物合物重庆、全重庆、全国、北国、北京、广京、广东、天津东、天津天津、全天津、全国、江国、江苏、山东苏、山东山东、山东、福建、福建、江苏江苏氯及氯及其化其化合物合物山东、上山东、上海、福海、福建、课建、课标、四川标、四川山东、北山东、北京、江京、江苏、全苏、全国、海南国、海南山东、山东、全国全国、海、海南、北南、北京京考点考点考题统计考题统计2013年命题趋势年命题趋势2012年年2011年年2010年年多数非金属元素存多数非金属元素存在多种价态，物质在多种价态，物质种类繁多，试题常种类繁多，试题常常侧重考查常侧重考查SiO2、SO2、NO、NO2、CO、Cl2、HNO3、H2SO4、碳酸盐等、碳酸盐等物质的性质及其应物质的性质及其应用，常以选择题、用，常以选择题、填空题、推断题及填空题、推断题及计算题的形式出计算题的形式出现，以硫酸、硝酸现，以硫酸、硝酸为载体的实验题也为载体的实验题也常有出现。常有出现。硫的硫的转化转化广东、山东、广东、山东、上海、北京、上海、北京、安徽、安徽、江苏江苏江苏、上江苏、上海、福海、福建、课建、课标、北标、北京、山东京、山东海南、海南、北京、北京、课标、课标、上海上海氮的氮的循环循环福建、重庆、福建、重庆、四川、山东、四川、山东、海南、江苏、海南、江苏、天津天津上海、全上海、全国、山东国、山东山东、山东、上海、上海、北京北京知识对接知识对接 1碳、硅单质、氧化物、含氧酸的性质，碳酸盐性质与用途。 2氯气的性质与制备、氯水的成分与性质。 3硫的氧化物和硫酸的性质。 4氮的氧化物、氨气、硝酸。 1Na2CO3和NaHCO3具有哪些性质？又怎样鉴别？答案(1)与酸反应：Na2CO32HCl=CO2H2O2NaCl，Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3, NaHCO3HCl=CO2H2ONaCl，但NaHCO3与盐酸反应比Na2CO3与盐酸反应的速率快，可用此鉴别二者； 2怎样除去Na2CO3中的NaHCO3和NaHCO3中的Na2CO3?答案碳酸钠固体中混有的碳酸氢钠，可用加热方法除去，若碳酸钠溶液中混有碳酸氢钠，可向溶液中滴入适量的NaOH溶液除去；若碳酸氢钠中混有碳酸钠，应先配成溶液，再通入二氧化碳气体除去。 3氯水的成分是什么？又具有哪些性质？ 4SO2和CO2怎样鉴别？答案SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别SO2和CO2。通常可用SO2的还原性，漂白性鉴别：通入品红溶液，使品红溶液褪色的是SO2，不能使品红溶液褪色的是CO2；通入氢硫酸，出现浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2,2H2SSO2=2H2O3S；通入高锰酸钾溶液，紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2,2KMnO45SO22H2O=K2SO42MnSO42H2SO4；通入溴水，使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2，Br22H2OSO2=2HBrH2SO4；通入硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀的是SO2，无明显现象的是CO2, 2H2O 2HNO33SO2=3H2SO42NO，Ba(NO3)2H2SO4=BaSO42HNO3；通入FeCl3溶液，使棕黄色变浅的是SO2，无明显现象的是CO2,2FeCl3SO22H2O=FeCl2FeSO44HCl。 5HNO3与金属反应的规律剖析？答案(1)HNO3与金属反应，一般不生成H2，金属和浓HNO3反应一般生成NO2，而金属和稀HNO3反应则生成NO；(2)足量的金属与一定量浓硝酸反应时，随着硝酸浓度的降低，产物也发生改变；(3)反应中的硝酸部分作氧化剂被还原，部分起酸的作用生成硝酸盐；(4)金属与硝酸反应可用转移电子守恒、物料守恒(N原子守恒)、溶液中的电荷守恒计算；(5)变价金属与硝酸反应时，若金属过量，生成低价金属硝酸盐，若硝酸过量，生成高价金属硝酸盐。 6常见漂白物质及漂白原理小结？答案常见漂白物质及漂白原理比较：漂白剂漂白剂漂白原理漂白原理变化类型变化类型是否可逆是否可逆活性炭活性炭吸附有色物质吸附有色物质物理变化物理变化可逆可逆SO2与有色物质结与有色物质结合生成不稳定合生成不稳定的无色物质的无色物质化学变化化学变化可逆可逆HClO、H2O2、NaClO、Ca(ClO)2、O3、Na2O2氧化有色物质氧化有色物质化学变化化学变化不可逆不可逆能力对接能力对接考点一碳、硅及其化合物 往往结合氧化还原反应和化工流程考查Si的制备、C和Si的化合物性质和用途等。 答案D 【预测1】 (2012宁波八校联考)下列关于工业生产的说法中，不正确的是()。A工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含杂质的粗硅B生产普通水泥的主要原料有石灰石、石英和纯碱C工业上将粗铜进行精炼，应将粗铜连接在电源的正极D在高炉炼铁的反应中，一氧化碳作还原剂解析生产普通水泥的原料是石灰石和黏土，B项错误。答案B 1Si的还原性比C强，而C在高温下能从SiO2中还原出Si。 2H2CO3的酸性比H2SiO3的强，但在高温下SiO2可与Na2CO3、CaCO3反应生成CO2。 3非金属单质一般不与强碱溶液反应生成H2，不与非氧化性酸反应，而Si可与NaOH溶液反应生成H2，又能与氢氟酸反应。 4酸性氧化物一般都溶于水生成对应的酸、不与酸发生复分解反应，而SiO2不溶水，可与HF发生复分解反应。 5炼铁中原料为铁矿石和焦炭，但生成铁的反应作还原剂的是CO。 6CO2不污染环境，但造成温室效应，生产中要节能减排。 7CO2中混有SO2、HCl，可通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去。考点二氯及其化合物 这部分主要以Cl2及其化合物的基础知识，兼顾基本概念和基本理论，尤其是氧化还原反应和离子反应等内容进行命题。 【典例2】 (2012山东，8)下列与含氯化合物有关的说法正确的是()。AHClO是弱酸，所以NaClO是弱电解质B向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液，可制得Fe(OH)3胶体CHCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电，所以HCl和NaCl均是离子化合物D电解NaCl溶液得到22.4 L H2(标准状况)，理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数)解析NaClO是强电解质，A项错误；向沸水中滴加饱和FeCl3溶液可制备Fe(OH)3胶体，B项正确；HCl属于共价化合物，C项错误；根据电解NaCl溶液的阴极反应：2H2e=H2，产生标准状况下22.4 L H2为1 mol，转移2NA个电子，D项错误。答案B 【预测2】 (2012安庆联考)某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法中正确的是()。A图中，如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗B图中：日光照射烧瓶中的饱和氯水，会有气泡产生，这是由于氯气光照条件下溶解度下降而逸出C图中：生成棕黄色的烟D图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成解析A项中浓盐酸与MnO2反应需要较浓的盐酸才可反应，因此盐酸不会因MnO2过量而完全消耗；B项中饱和氯水受光照使其中的HClO分解产生O2；C项生成CuCl2是棕黄色烟；D项中Cl2被NaOH吸收可生成NaCl、NaClO，当加入稀H2SO4时，可发生归中反应生成Cl2。答案CD 1H2在Cl2中燃烧的现象是产生苍白色的火焰，并伴随有白雾出现，用倒扣于水面的漏斗吸收极易溶于水HCl气体可制得盐酸，这样操作既可增强吸收效果又可防止倒吸。 2Fe在Cl2中燃烧产生棕褐色的烟，产物是FeCl3；Cu在Cl2中燃烧产生棕黄色的烟，产物是CuCl2。 3使品红溶液褪色的气体可能是Cl2、O3、NO2或SO2，但褪色后溶液加热又恢复原色的是SO2。 4实验室制取或进行Cl2的性质实验时，常常根据Cl2的颜色判断是否收集满或装置中是否充满Cl2。 5Cl2、ClO2、NaClO和漂白粉等可用于自来水的消毒杀菌，FeCl3和明矾可用作净水剂。 6氯水与液氯的成分不同。氯水是混合物，而液氯是氯气加压或降温液化而得到的，在组成上与氯气完全相同，都是只有Cl2分子组成，是纯净物。久置的氯水不再含有Cl2，而已变为稀盐酸。考点三硫的转化 命题紧紧围绕硫的转化，考查SO2的氧化性、还原性、漂白性及酸性氧化物的性质、浓硫酸的性质和硫酸根离子的检验等，硫酸工业与环境保护也是常见考点。 浓硫酸有强氧化性，因此浓硫酸可用于干燥H2和CO (2012广东，12C) A仅 B仅 C仅 D 答案D 【预测3】 (2012皖南八校联考，11)用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。下列说法不合理的是()。A若品红溶液褪色，则说明产物中含有SO2B若溴水褪色，则说明SO2具有还原性C若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡，则说明Na2S2O3只作氧化剂D若品红溶液不褪色、Na2SiO3溶液中出现白色浑浊，则说明亚硫酸比碳酸的酸性强解析A项，SO2能使品红溶液褪色；B项，SO2使溴水褪色表现还原性；C项烧瓶中黄色浑浊和无色气泡，则说明Na2S2O3既作氧化剂又作还原剂；D项品红溶液不褪色说明没有SO2，Na2SiO3溶液中出现白色浑浊说明有CO2，依据强酸制弱酸原理说明亚硫酸比碳酸的酸性强。答案C 1硫单质是淡黄色不溶于水的晶体，在空气中燃烧时生成SO2。 2SO2使品红溶液褪色体现了SO2的漂白性，SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色体现了SO2是酸性氧化物，SO2使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色体现了SO2的还原性。 3SO2使品红溶液褪色，褪色后的溶液受热后恢复红色。 4SO2可用于工艺品的漂白，但不能用于食品的漂白。 5SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，若通入过量的气体，则沉淀都可以消失，因此，不能用澄清石灰水鉴别二者。 6空气质量日报中空气质量首要污染指数是SO2的含量。 7冷、浓硫酸或浓硝酸能使铁、铝钝化，体现它们的强氧化性，而钝化发生了氧化还原反应，并不是没有发生化学变化。 8浓硫酸不能干燥碱性气体和具有较强还原性的气体，但可干燥SO2气体。 9BaSO4难溶于酸在医疗上用作造影剂钡餐。考点四氮的循环 该部分试题主要结合基本概念、基本理论，特别是氧化还原反应考查NH3、NOx、HNO3的性质，往往与其他化合物相结合，以选择题的形式考查，有时也结合反应原理以填空题形式考查。 【典例4】 (2012高考试题汇编)下列有关说法错误的是()。ANO2溶于水时发生氧化还原反应 (2012天津，2C)BFe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应 (2012山东，12C)C分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升，说明二者均易溶于水 (2012山东，12D)D过量的Cu与浓硝酸反应有一氧化氮生成 (2012重庆，7C)解析A项，3NO2H2O=2HNO3NO，属于氧化还原反应，正确；B项，Fe与稀HNO3反应不属于置换反应，错误；C项，分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后，由于二者均易溶于水，则液面均迅速上升，正确；D项，随着反应的进行，浓硝酸变成稀硝酸，过量的Cu与稀硝酸反应生成NO，正确。答案B解析NO易与空气中O2反应生成NO2，在空气中不稳定，A项错误；N2与O2在放电的条件下反应生成NO，B项错误；NH3首先与H2O结合生成NH3H2O，NH3H2O再与CuSO4反应生成Cu(NH3)42，C项错误；根据反应方程式或电子转移可得出D项正确。答案D 解题技法：无机框图推断题的解题方法以元素化合物知识为基础的无机框图推断题。解题思路是：迅速浏览全题产生总体印象认真审题寻找突破口注意联系大胆假设全面分析(采用正推、逆推或中间推的方法)验证确认。解题技巧可概括为“选准题眼、突破一点、由点到面、代入检验”。方法对接方法对接解答无机推断题的关键是寻找突破口，题干及示意图中明示或隐含着的各种信息、每种物质独特的性质(如物质的颜色、状态)、反应条件、反应现象、在生产和生活中的特殊应用等，有时都是解题的突破口。另外，还要注意题目表述中的限制词，如最大(小)、仅有、至少等的限制作用。无机框图题由于题目中字数少，所提供的信息简洁，因此审题就显得尤为重要。 1AG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，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)反应的化学方程式为_。解析由转化关系图可推知B、D一个是Cl2，一个是O2，E和C反应生成F和G的混合物，可确定B为O2，D为Cl2，则C为浓盐酸，G为FeCl3，E为Fe3O4，F为FeCl2，根据实验室制O2的反应条件可知，常温下发生，则A为H2O2，加热条件下发生，则A为KClO3。 2中学化学中几种常见物质的转化关系如下：已知AC的反应必须加热，否则会发生钝化现象。请回答下列问题：(1)B、C、D的化学式依次为_、_、_。(2)写出B的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式：_。(3)写出B和过量过氧化钠反应生成E的化学方程式：_。解析A与稀硫酸反应，A在冷的浓硫酸中发生钝化，A可能是铁或铝，又因为B与双氧水反应生成C，说明A是变价金属，则A为铁，B为硫酸亚铁，C为硫酸铁，E为氢氧化铁，D为硫酸铵。硫酸亚铁溶液与过氧化钠反应可以分步理解：过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，氢氧化钠与硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁与氧气反应生成氢氧化铁，最后将反应式加合得到总反应式。答案(1)FeSO4Fe2(SO4)3(NH4)2SO4(2)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O(3)4Na2O26H2O4FeSO4=4Fe(OH)34Na2SO4O2 (或2FeSO4H2SO43Na2O22H2O=2Fe(OH)33Na2SO4O2)
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