高三化学二轮复习指导 第三部分 常见无机物及其应用 专题二 非金属单质及其化合物

专题二 非金属单质及其化合物知识点高考考试说明对应教科书内容常见非金属元素（如、等）根据研究物质的思路和方法，掌握常见非金属单质及其重要化合物的主要性质和应用。了解常见非金属单质及其重要化合物对环境质量的影响。氯气的性质和重要应用能说出氯气的物理性质；认识氯气的主要化学性质（与金属、氢气、水、碱反应）；知道氯气在生产、生活中的重要应用必修1 第四章第一、二节氨气的性质、制法；、的主要化学性质能说出一氧化氮、二氧化氮、氨气和硝酸的物理性质；认识氮气的主要化学性质（与氧气、氢气反应）；认识一氧化氮能与氧气反应的性质；认识二氧化氮能与水反应的性质；初步学会氨气的实验室制法，认识氨气的主要化学性质（与氯化氢、氧气、水反应，氨水的不稳定性）；认识铵盐的主要化学性质（受热分解、与强碱反应）；认识硝酸的氧化性必修1 第四章第三、四节二氧化硫、硫酸的主要性质能说出硫、二氧化硫和浓硫酸的物理性质；认识硫能与氧气反应；认识二氧化硫的主要化学性质（与水、氧气的反应，漂白性）；认识三氧化硫的主要化学性质（与水、碱性氧化物、碱的反应）；认识浓硫酸的脱水性和氧化性；认识硫和氮的氧化物对生态环境的影响必修1 第四章 第三、四节硅及其化合物的性质能说出二氧化硅、硅酸的物理性质；认识二氧化硅能与氢氟酸、氧化钙、氢氧化钠溶液反应；认识硅酸制备原理；了解硅及其化合物在材料领域中的应用必修1 第四章 第一节四种常见离子的检验了解、等常见离子的检验方法必修1 第四章第一、二、三、四节水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料及用途知道硅酸盐材料（水泥、玻璃和陶瓷）的主要成分、生产原料及其用途。知道玻璃、陶瓷制品的新进展（光导纤维、新型陶瓷等）选修1 第三章 第三节一、知识整理1非金属元素在周期表中的位置除位于左上方的第A族外，其余非金属都位于周期表的右上方，都属于主族元素。非金属元素大多有可变化合价，如：、；：、；：、；：、。2化学性质非金属单质：强氧化性、；氧化性为主、；还原性为主、。（1）与金属反应（表现氧化性）与金属钠反应常温生成、燃烧生成；与铁反应点燃生成。、与变价金属反应生成高价金属卤化物。与变价金属反应生成低价金属硫化物。与金属反应生成。（2）与水反应还原性： 既显氧化性又显还原性：（为、）（3）与盐反应（表现氧化性）（4）与碱反应既显氧化性又显还原性：（为、）*（5）与酸反应氧化性：还原性：（6）与氧化物反应氧化性：还原性：，3比较非金属性强弱的方法元素的非金属性的本质是指元素的原子得电子的能力。这种能力的强弱取决于非金属的原子半径、核电荷数、最外层电子数等因素。可以从以下几个方面来比较元素非金属性强弱：（1）非金属单质与氢气化合的难易程度；（2）气态氢化物的稳定性强弱；（3）最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：（4）根据元素在周期表中的位置；（5）非金属单质的氧化性或对应阴离子的还原性；（6）非金属间发生的相互置换；（7）与变价金属反应时，金属被氧化的程度（即金属所呈现的价态）。4非金属单质的制备（1）原理：化合态的非金属有正价或负价：，。（2）方法分解法：如，；置换法：如，；氧化法：如，； 还原法：如，； 。5非金属氢化物（1）非金属气态氢化物都为共价化合物，其典型的分子构型有为直线型；为折线型；为三角锥形；为正四面体型。它们固态时都为分子晶体。（2）常温下除水为液体，其他均为气体。（3）气态氢化物都为无色，大多有刺激性气味。（4）非金属性越强其氢化物越稳定。（5）易液化极易溶于水其水溶液显碱性：极易溶于水其水溶液显酸性。6非金属氧化物（1）许多非金属低价氧化物有毒，如、等，它们不能随便排放到大气中。（2）非金属最高价氧化物为酸性氧化物，若相应的酸易溶于水，则其氧化物易与水化合；反之亦然，如硅酸不溶于水，所以不与水反应。（3）、不溶于水，不与酸、碱反应生成盐和水。7非金属含氧酸（1）同周期非金属元素最高价含氧酸从左到右酸性增强，同主族非金属元素最高价含氧酸从上到下酸性减弱。（2）氧化性：同种元素低价含氧酸强于高价含氧酸如： （稀）； （稀）。（3）对于同种非金属形成的不同含氧酸，价态越高酸性越强（如：；）。（4）难挥发的、受热难分解；强氧化性的、见光或受热易分解；非氧化性的、易分解。（5）常见含氧酸的一般性质：强酸、沸点高、不挥发、稳定；浓硫酸是无色黏稠的油状液体，具有吸水性、脱水性和强氧化性。：仅存在于溶液中、是一种弱酸、有强氧化性和漂白性、极不稳定、见光分解。：无色液体、强酸、沸点低、易挥发、不稳定、易分解、有强氧化性。：仅存在于溶液中、弱酸、不稳定。：白色固体、不溶于水、弱酸、不挥发、加热时可分解。（6）常见酸的酸性强弱：强酸有、；中强酸有、；弱酸有、。8非会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；反应之非金属性越弱，稳定性越小；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（1）是弱碱，呈中性，呈弱酸性。（2）、等是强酸，具有酸的通性还原性一般地，元素非金属性越弱，其愧对化物还原性越强；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、等为还原性酸，可被酸化的溶液、浓、浓、等氧化其他反应（1）与反应；（2）加成反应；水解反应9常见非金属含氧酸的性质化学式颜色状态白色胶状只存在于溶液中无色液体无色黏稠状液体只存在于溶液中水溶性不溶可溶与水互溶，溶于水放出大量的热挥发性易挥发易挥发不挥发稳定性易分解易分解见光或受热分解稳定 见光易分解其他（浓、稀）、浓、为强氧化性酸；浓有脱水性、吸水性、强腐蚀性10非金属氧化物的性质与制法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，（与碱、碱性氧化物反应，与水反应）与歧化为和酸性氧化物的通性（与碱、碱性氧化物的反应，与水反应，不与水反就）氧化还原性具有弱氧化性，但主要表现还原性有氧化性还原性（与反应），氧化性（与氨气反应）较强氧化性还原性（与、等反应）氧化性（与、等反应）氧化性（与反应）特性能使品红溶液褪色（漂白性）能与浓硫酸形成发烟硫酸能与血红蛋白作用能部分聚合成分子能现血红蛋白作用能使澄清石灰水变浑浊与反应，高温下与反应实验室制法与反应加热发烟浓硫酸与稀反应与浓反应大理石与稀反应工业制法或与反应催化氧化催化氧化氧化水煤气法 煅烧石灰石二、重点知识解析1氯气及其化合物（1）氯气及其化合物的知识体系（2）氯气物理性质黄绿色气体，有刺激性气味、可溶于水化学性质与氢气反应：（燃烧火焰呈苍白色） 与金属反应：（燃烧产生白烟）（燃烧产生大量棕黄色的烟）与水反应：（氯水呈浅黄绿色，具有漂白性）与碱溶液反应：（用于除去氯气，防止污染）用于制造漂白粉，漂白粉的有效成分是与盐溶液反应：（溶液由浅绿色变为黄色）（可以使湿润的淀粉试纸变蓝，此法可以检验氯气）（3）氯水新制备的氯水呈浅黄绿色，其中的微粒有、，存在的多种微粒表现出氯水化学性质的多重性。提供，如与溶液反应。提供表现出酸性，如氯水中加入粉末产生气泡。提供，如用自来水配制，溶液时，出现白色浑浊的现象。提供，具有强氧化性，如向氯水加入紫色石蕊试液，出现先变红后褪色的现象。（4）氯气的制备方法思路：氧化氯离子。具体方法：化学氧化法和电解法。2硫及其化合物（1）硫及其化合物的知识体系（2）硫及其重要氧化物硫物理性质：黄色晶体、不溶于水、易溶于二硫化碳、微溶于酒精化学性质：氧化性：还原性：（在空气中燃烧火焰呈淡蓝色；在纯氧中燃烧火焰呈蓝紫色） 二氧化硫物理性质：无色、有刺激性气味、有毒的气体，密度比空气大，易溶于水化学性质：具有酸性氧化物的通性与水反应：； （水溶液显酸性，能使石蕊试液变红） （用溶液吸收气体） （气体可以使澄清的石灰水变浑）还原性： （等物质的量的和混合通入水中失去漂白性）氧化性：漂白性：使品红溶液褪色（加热品红溶液恢复原色）可以用于漂白和杀菌；是大气污染物，它是形成酸雨的主要原因之一，空气中主要来自化石燃料的燃烧和一些工业废气三氧化硫物理性质：无色晶体，熔点，沸点（常温下不是气体）化学性质：（三氧化硫溶于水放出大量的热）（3）浓硫酸浓硫酸的特性是具有吸水性、脱水性和强氧化性。吸水性：干燥剂（用于干燥氯气、二氧化硫等气体；浓硫酸敞口放置在空气中会吸水增重）。脱水性：使蔗糖炭化；在乙醇制乙烯的反应中浓硫酸作催化剂和脱水剂。强氧化性：a浓硫酸在常温下使铁、铝钝化。b浓硫酸在加热条件下与铁反应产生二氧化硫，当变为稀硫酸时与铁反应产生氢气。c（浓）（浓硫酸在反应中表现强氧化性和酸性）d（浓） （浓硫酸在反应中只表现强氧化性）（4）的检验方法先加盐酸无沉淀，再加氯化钡溶液产生白色沉淀证明有离子存在。（5）臭氧和过氧化氢：具有强氧化性，用于漂白、消毒。空气中含量超过有害，高空臭氧层吸收紫外线保护地球生物，氟氯烃、氮的氧化物等能破坏臭氧层。：具有强氧化性，其水溶液称为双氧水，的双氧水用作消毒剂，的双氧水用作漂白剂。实验室可利用与的反应制，其中作催化剂。3氮气及其化合物（1）氮气及其化合物的知识体系（2）氮气及氮的重要氧化物氮气分子结构：的结构式为，其中键牢固，所以分子稳定（常用作焊接金属的保护气，填充灯泡）化学性质：氧化性 ； 还原性 （参加的反应均有较高的条件）自然界中氮的循环：一方面是含氮化合物最终被细菌分解成；另一方面是大气中的转化为化合态的氮，后者称为氮的固定，通常氮的固定有人工固氮（合成氨）和自然界固氮（雷电生成）、豆科植物的根瘤菌固氮。一氧化氮 物理性质：无色、有毒、不溶于水的气体化学性质： （无色气体遇空气变成红棕色）（、和反应的总方程式）二氧化氮物理性质：红棕色、具有刺激性气味的气体，溶于水与水反应化学性质： （红棕色） （无色）（红棕色气体溶于水变成无色）（、和反应的总方程式）是光化学烟雾的主要形成原因，也是酸雨形成的原因之一（3）氨和铵盐氨气分子结构：三角锥形物理性质：无色、具有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，易液化（液氨百作制冷剂；计算氨水的质量分数时溶质按计算）。化学性质：与水反应： （氨水显碱性，是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体）氨水中存在的微粒有：、与酸反应： （氨气与氯化氢相遇产生白烟）还原性： （该反应是放热反应，是工业制的重要反应）用于制氮肥（尿素、碳铵等）、铵盐、纯碱等铵盐受热分解：（可用于分离和固体混合物）与碱的反应：（实验室制根据此原理进行，装置可采用固、固加热型）水解反应： 的检验方法 取样加入溶液后加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝（4）硝酸具有挥发性：具有强酸性：。不稳定性：（浓放在棕色瓶中保存并放在冷暗处）。强氧化性：与金属反应（能氧化除、等以外的金属，浓与浓体积比的混合物称王水，能溶解、等金属）。（稀）（硝酸过量）（稀）（铁过量）（浓）（稀）（在上述反应中表现强氧化性和酸性；氧化性：浓稀）、在冷的浓中发生钝化，即在金属表面生成致密的氧化膜，所以可以用铝槽车装运浓。与非金属反应：（浓）（反应中只表现强氧化性）使蛋白质变黄（浓能使皮肤变黄，有强烈的腐蚀性，不慎将浓弄到皮肤上，应立即用大量水冲洗，再用稀溶液或肥皂洗涤）。4碳、硅及其化合物（1）碳、硅及其化合物的知识体系（2）碳、硅及其化合物的重要知识石墨、是碳的同素异形体。在地壳中的含量排在第二位，自然界中没有游离态的硅，硅以、硅酸盐等形式存在，是构成矿物和岩石的主要成分。si的化学性质不活泼，常温下能与、反应，与、等不反应。有关、和硅酸盐的重要反应：；。天然也叫硅石，石英的主要成分也是，透明的石英晶体就是水晶，玛瑙是含杂质的石英晶体。是光导纤维的主要原料，石英玻璃可制成耐高温的化学仪器和光学仪器。高温结构陶瓷有氧化铝（人造刚玉）、氮化硅、碳化硼等。三、典型例题解析【例l】氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是（ ）A若管道漏气遇氨就会产生白烟B该反应利用了的强氧化性C该反应属于复分解反应D生成有电子转移【知识点】氯气的氧化性，氨气的还原性和碱性，化学反应分类，氧化还原反应原理。【能力层次】理解【答案】【思路解析】这是一道以工业生产中检查氯气管道是否漏气所涉及的反应为载体，综合考查相关物质的性质、反应类型和分析电子转移数目的综合性试题。题中涉及的反应是，将氧化成，体现了的强氧化性，同时产生的氯化氢与氨气相遇生成氯化铵产生白烟；分析电子转移从化合价人手，根据反应中价转变成0价即可推出生成有电子转移；根据反应中物质的类别就可判断出该反应是一个置换反应。【例2】请根据二氧化硫的性质回答下列问题：（1）气体通人溶液是否有白色沉淀产生_，原因是_；若分别再加入氯水或稀氨水，是否有沉淀产生_，原因是_。（2）若将等物质的量的和这两种气体混合后，同时作用于潮湿的红色布条，可观察到红布条_，原因是_。【知识点】二氧化硫的氧化性、还原性。【能力层次】综合应用【答案】（1）否 气体通人溶液首先与水反应生成亚硫酸，但亚硫酸不与溶液反应有氯气可以把亚硫酸氧化成硫酸，氨水与亚硫酸反应生成亚硫酸铵，它们分别与溶液反应生成不溶于水的硫酸钡和亚硫酸钡沉淀（2）不褪色 因为发生反应，生成的盐酸和硫酸并无漂白性【思路解析】本题重点考查的是二氧化硫、亚硫酸、亚硫酸钡和硫酸钡的性质。气体通人溶液首先形成亚硫酸，亚硫酸不与溶液反应，因为亚硫酸钡溶于盐酸，所以无沉淀产生。氯气可以把亚硫酸氧化成硫酸，氨水与亚硫酸反应生成亚硫酸铵，它们分别与BaCl2溶液反应生成不溶于水的硫酸钡和亚硫酸钡。和均能使潮湿的红色布条褪色，但二者混合后，同时作用于潮湿的红色布条就不褪色了，原因是发生了反应，生成的盐酸和硫酸并无漂白性。【例3】汽车尾气（含有烃类、与等物质）是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”。它的特点是使和反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及的转化。（1）请写出使、分别与反应生成参与大气生态循环的无毒气体反应的化学方程式_。（2）“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是_。（3）控制城市空气污染源的方法可以有_。A开发氢能源 B使用电动车C植树造林 D戴上呼吸面具【知识点】二氧化硫氮氧化物氧化还原反应【能力层次】综合应用【答案】（1）； （2）在催化剂作用下转化为并与空气中的水蒸气结合形成酸雾（3）、【思路解析】根据题给信息：、分别与反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使的转化。分析、分别与反应生成的无毒气体只能是和。、转变成无毒的发生的是还原反应，、在反应中作氧化剂，转变成无毒的发生的是氧化反应，在反应中作还原剂，然后根据氧化还原的规律即可完成相应的化学方程式；结合的催化氧化，推知在催化剂作用下可转化为，并在空气中与水蒸气结合形成硫酸酸雾；关于“控制城市空气污染源的方法”应考虑与污染源产生有关的选项，如汽车尾气、清洁能源等。【例4】稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为和。若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量为（ ）A B C D【知识点】硝酸的性质，硫酸的性质，金属铜的性质，离子方程式。【能力层次】理解【答案】D【思路解析】解此题如果使用常规方法按化学方程式进行求解就会比较繁琐，若抓住反应的实质，根据离子方程式进行求解就比较快捷和准确。 四、反馈练习1下列物质转化在给定条件下能实现的是（ ）饱和 A BC D2往一由铁、铜组成的混合粉末中，加入一定量的稀，充分反应后，剩余金属，再向其中加，一定量的稀硫酸，充分震荡后，余下金属，则与之间的关系为（ ）A BC D无法确定3下列画有横线的反应物在反应中不可能被完全消耗的是（ ）A将含少量、和水蒸气的混合气通过盛有足量的试管，并用电火花不断引燃B向含有等物质的量的干冰和的密闭容器中加几滴水C将置于含的浓硫酸中加热D在强光持续照射下，向过量的溶液中通入少量4下列叙述正确的是（ ）A加入盐酸产生白色沉淀，则原溶液一定有B加入溶液有白色沉淀产生，再加盐酸沉淀不消失，则原溶液一定有C湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性D加入稀盐酸产生无色并能使澄清石灰水变浑浊的气体，原溶液一定有或5第A族元素，下列叙述中不正确的是（ ）A和中，和，和之间都是共价键B、和的最外层电子数都是C和都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应D二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器6“”表示不同卤素之问靠共用电子对形成的卤素互化物（非金属性：），其化学性质和卤素单质相似，已知能发生下列反应：，（为价金属），以下推理不正确的（ ）A某温度，液态电离：，则是一个常数B与水反应时，既是氧化剂又是还原剂C将与溶液反应时可生成和）两种盐D与反应时，只做氧化剂7下列各组物质中，不是按（“”表示一步完成）关系相互转化的是（ ）选项物质ABCDaBc8在一定浓度的溶液中通人气体，禾见沉淀生成，看先通人另一种气体，冉通入，则口则可生成白色沉淀，另一种气体是（ ）A B CHCl D9四位学生设计下列四个方案确证溶液中含有，你认为合理的是（ ）A试液白色沉淀沉淀不溶解B试液无沉淀白色沉淀C试液无沉淀白色沉淀D试液无沉淀白色沉淀10用右图所示实验装置（部分夹持仪器已略去）探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是 （ ）A上下移动中铜丝可控制的量B中选用品红溶液验证的生成C中选用：溶液吸收多余的D为确认生成，向中加水，观察颜色11把通入溶液中，溶液由棕色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，此时若滴入溶液，则会产生白色沉淀。在上述一系列变化过程中，最终被还原的是（ ）A B C D 12实验室制取少量氮气可以把和放入烧瓶中加热，除生成外，还有和生成。如果制得（标况），则被氧化的是（ ）A BC D13（2011天津）图中、为单质，其他为化合物，它们之间存在如下转化关系（部分产物已略去）。其中，俗称磁性氧化铁；是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。回答下列问题：（1）组成单质的元素在周期表中的位置是_；中存在的化学键类型为_；的化学式是_。（2）一定条件下，与反应转化为。的电子式为_。（3）已知与反应转化为时（所有物质均为固体），放出热量，写出该反应的热化学方程式_。（4）写出和的稀溶液反应生成的离子方程式_。（5）向含的稀溶液中，逐渐加入x粉末至过量，假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出随变化的示意图，并标出的最大值。【反馈练习答案】1A 2A 3C 4C 5D 6B 7C 8AB 9B 10D 11D 12A13（1）第二财期第族 离子键、共价键 （或）（2）（3） （4）（5）