2019-2020年高考化学 “非金属知识规律(1)”分析及教学建议.doc

2019-2020年高考化学 “非金属知识规律(1)”分析及教学建议高考趋势展望本专题包括硫、氮、磷、碳、硅等非金属及其化合物知识内容。其高考的热点是：1.硫及其化合物间的相互转化关系，硫化氢的强还原性，二氧化硫的氧化性和还原性，浓硫酸的性质及应用，SO、SO2的检验，硫化氢和二氧化硫气体的制取和收集。2.氮气分子结构与其稳定性，氨气、铵根离子的检验与鉴别，氮的氧化物的性质应用，浓硝酸的强氧化性，白磷的分子结构，磷酸与碱反应产物的判定。3.碳、一氧化碳的还原性，二氧化碳气体制取与检验，二氧化碳与碱(NaOH)、二氧化硅与碳等反应产物的确定，金刚石、石墨、晶体硅、二氧化硅的结构和性质。硫、氮、磷、碳、硅等元素知识是非金属元素的命题热点之一，该类试题常以元素及其化合物知识为载体，与化学基本概念、基本理论、化学实验及化学计算密切结合。今后命题的热点是以氧化还原反应为知识内容，以化工生产或环境保护为背景，综合考查物质的性质以及与此相关的理论、实验和计算。二氧化碳作为与生物学相互联系的重要物质(二氧化碳是植物光合作用的反应物，是动物新陈代谢的产物)，在今后的综合测试中应引起重视。主干知识整合1.硫及其化合物(1)相互转化关系(2)重要反应规律的应用硫和硫的化合物及不同价态的含硫物质是通过氧化还原规律联系在一起的。低价态的硫元素通过氧化反应，可以变为较高价态的硫元素，高价态的硫元素通过还原反应，可以转变为较低价态的硫元素。要能熟练写出H2S、S、SO2、H2SO4等含硫物质相互转变的化学方程式。相同价态的含硫化合物间，是通过酸碱反应规律联系在一起的：把上述含硫物质的氧化还原反应规律和酸碱反应规律结合在一起，便可从纵、横两个方面提示出硫及其化合物中的相互联系，形成科学的知识网络。2.氮及其化合物(1)相互转化关系(2)分析理解元素化合物性质的方法。从分析N2、NH3的分子结构入手，掌握N2的稳定性、NH3在水溶液中的溶解性；从分析N、P在周期表的位置入手，掌握NH3、PH3的性质差异，HNO3和H3PO4的酸性、氧化性差异。从分析NH3、N2、NO、NO2、HNO3中氮元素的不同价态和有关反应入手，总结氧化还原反应的基本规律。氮、磷由于含多种价态，因此其化合物性质多是氧化性还原性。解题首先要从元素的价态变化与氧化性还原性的规律入手，然后再由得失电子守恒来列式求解。3.碳及其化合物(1)相互转化关系(2)从对比分析硅单质晶体与金刚石、二氧化硅与二氧化碳的晶体结构入手，掌握它们物理性质与化学性质的差异的根本原因。从分析硅及其化合物入手，A族与A、A、A族非金属元素比较，其特殊性为：单质以还原性为主，表现为难与H2生成气态氢化物，制取单质通常用还原法，如用C还原SiO2制单质硅；难于形成离子，表现为与其他元素化合时，形成共价键，而不能形成离子键，特别是单个原子不能形成离子；固态氢化物极难溶于水，且不显示酸性，还原性均较强，易燃烧，如SiH4在空气中可自燃。思考讨论元素化合物知识的核心是其化学性质及应用，应该如何来分析理解物质的化学性质？答：(1)物质的结构决定物质的化学性质。元素的原子结构(原子的核外电子层排布)决定元素的金属性或非金属性；构成物质的分子中化学键的强弱决定物质分子的稳定性等。(2)由物质的属类(酸、碱、盐、氧化物、氢化物、单质类别)来理解物质的有关性质，使之系统化、条理化。(3)根据元素的价态变化规律分析物质的氧化性或还原性。如硫元素有四种价态(、)，它们之间可以互相转化，在转化中，2价硫是最低价态，不可能再得电子，只具有还原性；+6价硫是硫的最高价态，只具有氧化性；0价和+4价硫既有还原性，又有氧化性。(4)注意许多物质具有特殊的化学性质。如二氧化硫具有漂白性，浓硫酸具有吸水性和脱水性，碘遇淀粉变蓝色等。精典题例导引【例1】下列关于浓硫酸的叙述正确的是A.浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体C.浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化解析：本题主要考查浓H2SO4的特性。浓H2SO4表现吸水性的前提是物质中含有水分子，利用此性质可干燥除氨气、还原性气体外的气体；而表现脱水性时，一般物质中无水分子，但含氢、氧两元素，将H、O原子按21的物质的量比脱出，故A、C皆不正确；浓H2SO4具有强氧化性，在加热时可与金属和非金属反应，但在常温下不与Cu反应却能使铁、铝等钝化，故B不正确。本题答案为D。答案：D【例2】同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是NO和NO2，NO2和O2，NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是A.V1V2V3 B.V1V3V2C.V2V3V1D.V3V1V2解析：NO不与H2O反应，设原有NO、NO2各3体积，则由反应3NO2+H2O=2HNO3+NO知，3体积的NO2与H2O反应后，变为1体积的NO，此时剩余NO的总体积与原来气体的体积比为46。由反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知等体积的NO2与O2混合溶于水时O2过量，若二者皆为4体积，则剩余3体积氧气，与原来总体积的比为38。N2不与水反应，NH3与H2O完全反应，气体剩余体积为原来的一半。显然有V1V3V2。答案：B深化拓展根据气体中氮原子、氧原子守恒关系分析讨论：将NO2、NO的混合气体与O2同时通入水中，恰好完全溶解时应满足怎样的比例关系？答：将NO2、NO的混合气体与O2同时通入水中，发生的总反应是：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，4NO+3O2+2H2O=4HNO3。由此分析可知，恰好完全反应时，三种气体中n(N)n(O)=25。【例3】近期美国化学会志报道，中国科学家以二氧化碳为碳源，金属钠为还原剂，在470、80 MPa下合成出金刚石，具有深远意义。下列说法不正确的是A.由二氧化碳合成金刚石是化学变化B.金刚石是碳的一种同位素C.钠被氧化最终生成碳酸钠D.金刚石中只含有非极性共价键解析：判断过程属于物理变化还是化学变化的关键是看是否产生新的物质。由CO2合成金刚石产生新物质，属于化学变化，A正确。金刚石是C元素的一种同素异形体，B不正确。Na在反应中一定失去电子生成Na+，考虑到反应物中有CO2，产生Na2CO3是一种合理的推理，C正确。金刚石是C原子通过非极性共价键形成的原子晶体，D正确。答案：B【例4】下图中，A是一种无色液体，G是极易溶于水的碱性气体，Y是胃酸的主要成分，K是不溶于稀硝酸的白色沉淀，反应是工业制X的主要反应之一。请按要求填空：(1)写出下列物质的化学式：A：_，E：_，F：_，Y：_。(2)反应的化学方程式为_。(3)1 mol B通过反应得到1 mol F,B中F的质量分数为72%，则B的化学式为_。电解解析：(1)由G为极易溶于水的碱性气体，则G为NH3；又D+E NH3，A(无色液体) D+C，则D为H2(因电解液体时不可能得到N2)，E为氮气；又C+NH3 A+J，则C为O2，A为H2O，J为NO；因为Y为胃酸的主要成分，则Y为HCl；又I+HCl X+K(不溶于稀HNO3的白色沉淀)，则K为AgCl，X为酸且物质I中含Ag+；又由反应：4NH3+5O2催化剂加热ak = 4NO+6H2O是制备X的主要反应之一，所以X为HNO3；而H2O+H NO+HNO3，则H为NO2；又F+HNO3 H2O+NO2+I(含Ag+),所以I为AgNO3,F为Ag。(3)因B N2+Ag，故B中只含N和Ag两种元素，根据题意设B的化学式为AgNn,则有1n=，n=3,B的化学式为AgN3。答案：(1)H2O N2 Ag HCl催化剂ak =(2)4NH3+5O2 4NO+6H2O(3)AgN3【例5】A、B、C是中学化学中常见的三种化合物，它们各由两种元素组成，甲、乙是两种单质，三种化合物和单质之间存在如下关系：(1)在A、B、C这三种化合物中，必定含有乙元素的是_。(用A、B、C字母填写)(2)单质乙必定是_(填“金属”或“非金属”)，其理由是_。(3)单质乙的化学式可能是_，则化合物B的化学式是_。解析：据题意甲+乙 A(含甲、乙)，甲+B A(含甲、乙)+C，从可看出，B中一定含有乙。A(含甲、乙)+B(含乙) 乙+C，从式分析，A、B中化合态的乙元素反应后变为游离态的乙，A、B中的乙元素的价态必分别处于正价和负价，反应时发生电子转移生成单质，而金属元素无负化合价，所以可以推断出乙必定是非金属元素。处于正、负价态的非金属元素的化合物相互反应生成单质的例子是很多的，如：2H2S+SO2=3S+2H2O，6NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O等。所以，乙可能是S或N等，化合物B是它们的氢化物H2S或NH3。上述反应为O2+S=SO2(或N2+O2=2NO)；反应为2H2S+3O2=2SO2+2H2O(或4NH3+5O2=4NO+6H2O)；反应为2H2S+SO2=3S+2H2O(或6NO+4NH3=5N2+6H2O)。上述反应的反应条件均已略去。答案：(1)A、B(2)非金属 因为A、B中均含乙元素，并有如下反应：A+B 乙+C，且乙为单质，可知乙元素在A、B中分别呈正、负价，由于金属元素无负化合价，所以乙必是非金属。(3)S(或N2)(或NH3)。特别提示一位参加阅卷的老师的指点：本题考查的知识规律是：含同种元素的化合物间发生反应生成单质，这两种化合物中，该元素的化合价一定分别处于正价和负价；金属元素无负化合价。题目要求从题中图示的物质的关系中，运用上述基本规律，考查考生知识的调用和迁移应用能力。考生的失分不在于基础知识的匮乏，也不在于解决问题的能力弱，而在于知识的储存和调用上。此题并非难题，但得分率不高，尤其是问题(2)的得分率相当低，说明不少考生平时不注意基本素材的积累和运用，在金属元素无负化合价这个大家的“共识”面前，居然“好似不相识”。这不能不引起我们的警觉。能力提升训练1.关于非金属元素N、O、C、P的叙述中正确的是A.它们形成的固态单质只能是分子晶体B.生成的氢化物分子间均可形成氢键C.原子半径大小比较为PCNOD.每种元素仅生成一种氧化物解析：N2、O2、O3、P4为分子晶体，而金刚石为原子晶体，故A不正确；在形成的气态氢化物中，NH3、H2O可形成氢键而CH4、PH3不能形成氢键，B不正确；C、N、O三种元素为同周期，从左到右原子半径逐渐减小，即：CNO，而P在C、N、O三元素的下一周期，N、P同主族，由于同主族相邻周期间的半径变化大于同周期相邻主族的半径变化，故C正确；N、C、P有多种价态，故可形成多种氧化物，D不正确。答案：C2.香烟烟雾中含有CO、CO2、SO2、H2O等气体，用A.无水硫酸铜、B.澄清石灰水、C.红热氧化铜、D.生石灰、E.酸性品红溶液等可将其一一检出，检出的正确顺序是A.混合气AEBADCB.混合气CDEEAC.混合气AEEBDCD.混合气BEADC解析：检验水蒸气时必须放在气体通过液体之前，排除B、D。由于CO2、SO2皆可使澄清石灰水变浑浊，故要检验CO2，必先检验并除尽SO2。因A中只检验了SO2气体，并没有检验SO2是否除净就检验CO2，所以A不正确。答案：C3.多硫化钠Na2Sx(x2)在结构上与Na2O2、FeS2、CaC2等有相似之处。Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为116，则x的值是A.2 B.3C.4D.5解析：在所给物质的变化中，硫元素由价升高到+6价，氯元素由+1价降低到1价，根据氧化还原反应中电子得失数目相等，有16()x=161(1)，解得x=5。答案：D4.将3.20 g铜跟50.0 mL 10.0 mol L1的HNO3溶液充分反应，还原产物为NO和NO2。若反应后溶液中有x mol H+，则此时溶液中含NO的物质的量为A. molB.(x+0.1)molC.2x molD.0.1x mol解析：因n(Cu)= 0.05 mol，n(HNO3)=5010L10 molL=0.05 mol，由反应Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O及3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O可知HNO3过量，则c(H+) c(OH)；又根据反应后的溶液中正负电荷守恒，有2n(Cu2+)+n(H+)=n(NO)+n(OH)，由于c(H+) c(OH)，所以，n(NO)=2n(Cu2+)+n(H+)=20.05 mol+x mol=(x+0.1)mol。答案：B5.在PCl3中加蒸馏水，微热，PCl3完全水解，产物之一是亚磷酸(H3PO3)，其结构式为 。已知：H3PO3跟NaOH反应只能生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐；盛H3PO3的试管中加AgNO3溶液有黑色沉淀Ag生成，试管口有红棕色气体出现。则下列有关叙述正确的是A.PCl3的水解反应为氧化还原反应B.亚磷酸为三元酸C.Na2HPO3和NaH2PO3均为酸式盐D.亚磷酸为二元酸，且具有强还原性解析：PCl3水解的实质是其组成粒子与H2O中的H+或OH相互交换，为非氧化还原反应，A不正确；由H3PO3只能生成两种盐可知，H3PO3为二元酸，B不正确；结合H3PO3的结构和已知可推知Na2HPO3为正盐，NaH2PO3为酸式盐，C不正确；由可知H3PO3可与AgNO3发生反应：H3PO3+AgNO3=Ag+NO2+H3PO4，H3PO3作还原剂，D选项正确。答案：D6.最近有人用一种称为“超酸”的化合物H(CB11H6Cl6)和C60反应，使C60获得一个质子，得到一种新型离子化合物HC60CB11H6Cl6。这个反应看起来很陌生，但反应类型上却可以跟下列一个化学反应相似，你认为该反应是 A.Mg+2HCl=MgCl2+H2B.NaOH+HCl=NaCl+H2OC.NH3+HCl=NH4ClD.H2O+CH3COOH H3O+CH3COO解析：由题给信息，可知H(CB11H6Cl6)和C60发生如下反应：H(CB11H6Cl6)+C60=HC60CB11H6Cl6，从形式上可以看出这是由两种分子生成一种离子化合物的反应，与NH3+HCl=NH4Cl的反应相似。答案：C7.为了证明铁和硫反应产物中铁的化合价，下面是某同学设计的实验过程的一部分：请回答以下问题：(1)混合粉末A中硫粉过量的原因是_；(2)反应在“惰气环境”中进行的原因是_；(3)操作是用烧热的玻璃棒点触混合粉末，反应即可持续进行，说明_；(4)操作的作用是_，反应方程式是_，也可改用_；(5)操作中稀H2SO4煮沸的目的是_；(6)为证明产物中铁的价态，对D溶液的实验操作最好是_。解析：此题考查了硫的部分物理、化学性质，旨在巩固和应用硫的一些特殊性，只要搞清设计实验的目的，结合硫和铁反应的特点，即可迎刃而解。答案：(1)防止因铁粉过量而使滤渣C中含铁粉与H2SO4反应，生成Fe2干扰实验(2)防止环境中的O2参与反应=(3)硫和铁粉反应是放热的(4)除去混合物中的硫粉 3SKOH 2K2SK2SO33H2O CS2(5)防止H2SO4中溶解的氧气氧化生成的Fe2(6)加入煮沸的KSCN溶液，看是否变为血红色溶液8.A、B、C、D、E几种常见化合物或单质之间有下列转化关系：(1)若E是酸酐，D是有刺激性气味的气体，则B的化学式是_，工业上实现D转化为E的化工设备的名称是_。(2)若C是酸性气体，B是碱性气体，则E是_。工业生产实际中，合成B选择一定的下列条件的依据是：压强_；温度_。(3)除上述外，请你写出两种符合上述转化条件和下列要求的A物质的化学式：A为有机物_；A为无机物_。解析：由B D E知，B、D、E中可能含有同一种可变价态的元素。(1)若D为有刺激性气味的气体，E为酸酐，则D为SO2，B可能为H2S、S；结合 一定条件下 A B+C，则B为S单质；工业上实现由SO2向SO3的转化是在接触室中进行的。(2)由B为碱性气体知B为NH3；由4NH3+5O24NO+6H2O，2NO+O2=2NO2知E为NO2；由于合成氨的反应是一个气体总体积缩小的放热反应，所以选择压强时需考虑动力、设备、材料等条件，而选择温度时需考虑反应的速率、H2的转化率和催化剂的催化活性等因素。(3)由于B为A在一定条件下的分解产物，则考虑分解可产生含变价元素(C、N、S、Cl、P等)的单质或化合物即可，有机物如CH4、C2H5OH，无机物如NaCl等。答案：(1)S 接触室(2)NO2 动力、设备、材料等条件 反应速率、H2的转化率和催化剂的活性等(3)CH3CH2OH或CH4 NaCl(依据A发生分解反应确定的其他符合题意的答案也可)9.有点难度哟！气体A由C、H、F、S中的三种元素组成。将标准状况下1.12 L的气体A在过量的O2中完全燃烧，恢复原状态，放出Q kJ的热量。已知气态生成物全部被过量的Ca(OH)2溶液吸收，可以得到6.95 g沉淀。再取相同条件下的1.12 L气体A装入一个薄膜袋里，袋和气体的总质量为2.20 g。(已知CaSO3、CaF2、CaCO3常温下难溶于水)(1)根据上述数据估算，A的相对分子质量不会大于_。(2)通过计算、分析可确定A的化学式为_。(3)薄膜袋的质量为_。(4)写出该条件下A在O2中燃烧的热化学方程式：_。点燃=解析：(1)n(A)=0.05 mol，若不考虑薄膜袋的质量，则M(A)= 44 gmol1，所以A的相对分子质量不会大于44。(2)由于A的相对分子质量小于44，所以A分子中不可能同时含有S、C或S、F两种元素，即A中不含S元素，A只由C、H、F三种元素组成。设A中碳原子与氟原子的个数分别为m和n，根据题意有：0.05 mol(100 gmol1m+80 gmol1)= 6.95 g，化简得：100 m+40 n=139，显然只有m=n=1时成立，根据碳的四价原则可知A的化学式为CH3F。(3)薄膜袋的质量为：2.20 g0.05 mol34 gmol1=0.50 g。(4)1 mol CH3F完全燃烧时放出的热量为：Q kJ=20Q kJ，所以该条件下A在O2中燃烧的化学方程式为： 2CH3F(g)+3O2(g) 2CO2(g)+2HF(g)+2H2O(l)；H=40Q kJmol1。点燃=答案：(1)44 (2)CH3F (3)0.50 g(4)2CH3F(g)+3O2(g) 2CO2(g)+2HF(g)+2H2O(l)；H=40Q kJmol110.有点难度哟！2002年9月16日，中国北京曙光公司研制出了第一款具有完全自主知识产权的电子计算机服务器，在这台服务器上，奔腾的就是“龙芯”。(1)“龙芯”(芯片)主要成分是_(该物质处在形成化合物种类最多的主族)。(2)在计算机长距离联网使用传输很快的线路，使用的材料叫_纤维，主要成分是_。(3)如果这种埋在地下的纤维裸露在碱性土壤中，结果会被_，用离子方程式说明原因_。解析：本题主要考查化学与生活相关的知识内容。化合物种类最多的主族为第A族，电子产品必含半导体材料，所以“龙芯”的主要成分应为硅。长距离联网所使用的材料称光导纤维，其主要成分为SiO2，若埋在碱性土壤中，则会因发生反应SiO2+2OH=SiO+H2O而被腐蚀，造成断路。答案：(1)硅或Si(2)光导 SiO2(3)腐蚀断路 SiO2+2OH= SiO+H2O11.有点难度哟！(新情景题)碳的稳定的氧化物除CO、CO2外，还有C3O2、C4O3、C5O2、C12O9等。其中C3O2是一种在常温下有恶臭的气体，其分子中的每个原子都满足最外层8电子结构，试回答下列问题。(1)C3O2的结构为_。(2)在上述低氧氧化物中与C3O2的结构式相似的物质还有_。(3)C3O2能否与O2发生化学反应_(填“能”或“不能”)，如果能发生化学反应，请写出反应的方程式_。(4)已知C3O2能与水发生反应：C3O2+2H2O HOOCCH2COOH，该反应的类型为_反应(填“加成”“取代”或“消去”)。(5)已知C3O2也能与NH3、HCl反应，试写出反应的化学方程式：_。解析：本题为新情景试题，主要考查知识的迁移和灵活应用的能力。解题的关键是：抓住每个原子都满足最外层8电子结构，结合碳和氧的原子结构中的最外层电子数为4和6，推导出只有形成双键才能满足题意。答案：(1) (2)C5O2(3)能 C3O2+2O2=3CO2(4)加成(5) +2NH3 ；+2HCl 12.(探究创新题)在氮的化合物中，有一类盐叫亚硝酸盐，如亚硝酸钠(NaNO2)等。它们广泛用于印染、漂白等行业，在建筑行业用作防冻剂，在食品工业作防腐剂和增色剂。它是一种潜在的致癌物质，过量或长期食用会对人产生危害。由于亚硝酸钠有咸味，外观与NaCl相似，曾多次发生过被误当食盐食用的事件。经过查阅有关资料，我们了解到以下相关信息：HNO2是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和NO2；它能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把I氧化成I2。AgNO2是一种难溶于水易溶于酸的化合物。试回答下列问题：(1)人体正常的血红蛋白中应含Fe2+。若误食亚硝酸盐(如NaNO2)，则导致血红蛋白中Fe2+转化为Fe3+而中毒，服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是_。A.亚硝酸盐是还原剂B.维生素C是还原剂C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+D.亚硝酸盐被还原(2)下列方法中，不能用来区别NaNO2和NaCl的是_。A.测定这两种溶液的pHB.用AgNO3和HNO3两种试剂来区别C.在酸性条件下加入KI淀粉试液来区别D.分别在这两种溶液中滴加甲基橙(3)某同学把新制氯水加到NaNO2溶液中观察到氯水褪色生成NaNO3和HCl，请写出此反应的离子方程式_。(4)为了测定某样品中NaNO2的含量，可以使用标准KMnO4溶液进行滴定，试回答：KMnO4溶液在滴定过程中作_(填“氧化剂”或“还原剂”)，该滴定过程_(填“要”或“不要”)另加指示剂。若在接近终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶冲洗一下，再继续滴定至终点，则所测结果_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。若滴定终点读数时目光俯视，则所得结果_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(5)已知HNO2的酸性比醋酸略强，某同学在家中欲进行鉴别NaCl与NaNO2的实验，但他家中只有浓醋酸，请问该实验能否成功？说明理由。解析：(1)Fe2+转化为Fe3+，化合价升高，Fe2+作还原剂，所以亚硝酸盐作氧化剂被还原；维生素C又可将Fe3+转化为Fe2+而解毒，则维生素C作还原剂，故本题答案为A。(2)HNO2为弱酸，故NaNO2水解呈碱性，而NaCl溶液呈中性，故可用pH试纸检验酸碱性来区别。虽然AgNO2和AgCl都难溶于水，但AgNO2溶于酸而AgCl不溶于酸，故可用AgNO3和HNO3来区别NaNO2和NaCl；HNO3在酸性环境中，能把I-氧化为I2，可使淀粉呈蓝色，故C选项正确；由于甲基橙的变色范围为3.1 4.4，而两种溶液的pH皆大于4.4，故无法将它们区别开。(3)根据题意，氯水将NO氧化成为NO，自身被还原成为Cl，故有：Cl2+H2O+NO=NO+2H+2Cl。(4)由于KMnO4在氧化NO的过程中被还原为无色的Mn2+，KMnO4过量时溶液呈紫红色，故不需另加指示剂；用蒸馏水冲洗锥形瓶并不影响溶质的物质的量，故无影响。俯视会造成读数偏小，所得结果亦偏小。(5)由于NaNO2+CH3COOH=HNO2+CH3COONa 2HNO2=H2O+NO+NO2 式的发生使向正反应方向移动，故CH3COOH加到NaNO2中呈红棕色，而NaCl无此现象。答案：(1)A (2)D(3)Cl2+H2O+NO=NO+2H+2Cl(4)氧化剂 不要 无影响 偏小(5)能成功 因为NaNO2+CH3COOH HNO2+CH3COONa 2HNO2=H2O+NO+NO2 式的发生使式向正反应方向移动，醋酸加到NaNO2中出现红棕色气体；而NaCl无此现象。教学建议与卤素相比，第A、A、A族元素性质的递变幅度更为明显，其中典型的非金属元素是硫、氮、磷、碳、硅，复习这一部分内容时，根据知识体系，建议强调以下内容：(1)回顾硫、氮元素及其化合物的转化关系，熟练掌握化学反应原理。硫、氮元素是多变价元素，每种价态参与一种或多种物质的组成，搞清它们的转化关系是复习本专题内容的知识基础。教师可让学生根据“主干知识整合”中硫、氮元素及化合物转化关系的框图，写出各步反应的化学方程式，注明反应条件，明确采用这种反应条件的原因，叙述反应现象。有的转化关系的实现可能不止一个反应，此时要突出重点，突破难点，联系题目，体现化学反应在试题中的应用，为以后解题打下知识基础。(2)充分发挥物质结构理论对性质的指导作用。本专题涉及的非金属及化合物的晶体类型有原子晶体和分子晶体，由于结构类型不同，造成相邻元素的单质及化合物的性质有很大差别。例如CO2和SiO2属同族相邻元素的最高价氧化物，原子晶体的SiO2决定了其熔沸点、硬度、溶解性与分子晶体的干冰有极大差别；金刚石与晶体硅，都属于原子晶体，但由于CC键与SiSi键键能的差别，造成二者物理性质的差别也十分明显；CH4、SiH4、H2S、PH3、NH3分子的极性差别，是影响其溶解度的重要因素。(3)加强环保教育，增强环保意识。能源和环保是当今世界的热门话题，也是高考的热点。本节内容涉及的一些物质对环境产生污染，是对学生进行环保教育的好机会，教师应抓住这一时机，从污染的原因、途径、防护措施、题目应用等多角度进行分析，同时也使学生对掌握该专题元素及其化合物知识有很大帮助。例题注释本专题共设计了五个典型例题，均为高考的热点问题。非金属元素及其化合物知识内容丰富，实际应用广泛，相互转化关系复杂，与基本概念、基本理论联系密切，在历年高考中涉及较多。题目类型既有考查目的比较明确具体的选择题，又有综合性较强的推断题、计算题。此外，以典型的非金属化合物性质为载体，设计综合实验考查学生灵活应用化学实验知识分析问题、解决问题的能力，此类题目立意新颖，构思巧妙，源于教材，又不拘泥于教材，综合思维较强，充分体现了高考对实验知识考查的基本要求。通过对例题的分析解答，引导学生形成正确的解题方法思路。注重引导学生接触社会，联系实际，寻找化学基础知识与相关学科的交叉点、渗透点，培养学生理科综合的解题能力。拓展题例1.注意实验【例1】 铜与浓硝酸反应和铜与稀硝酸反应的产物不同，实验现象也不同。(1)某课外活动小组为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为NO，设计了如图所示的实验装置。请你根据他们的思路，选择下列药品，完成该实验，并叙述实验步骤。药品：稀硝酸、稀盐酸、Zn粒、CaCO3固体步骤：检查装置的气密性；_；_；_；_；用注射器向广口瓶内推入氧气(或空气)。(2)推入氧气或空气的目的是_。(3)分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应，所得到的溶液前者呈绿色，后者呈蓝色，某同学提出这可能是Cu2+浓度差异引起的，你同意这种看法吗？_(填“同意”或“不同意”)，原因是_；另一同学提出溶液呈“绿色”是Cu2+与NO2混合的结果，请你设计一个实验证明之(简述实验方案和实验现象)。解析：本题主要考查硝酸的性质(强氧化性)、化学实验等知识应用及在实验中探索发现问题、解决问题的能力。答案：(1)向试管中加入一定量的CaCO3固体 向试管中倒入过量的稀HNO3，并迅速盖上带铜丝和导管的橡皮塞 待反应完全后，将右边导管插入试管内接近液面 将铜丝插入到溶液中 (2)检验生成的NO气体 (3)不同意；铜片质量相同，溶液体积相同，生成的Cu2+浓度相同 加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色【例2】甲、乙、丙三位同学各设计了一个实验，结果都认为自己的试样中含有SO离子。甲的实验为：(1)乙认为甲的实验不严谨，因为试样A中若含有_离子(仅填一种)，也会有此现象。乙的实验为：(2)丙认为乙的实验也不严谨，因为试样B中若含有_离子(仅填一种)，也会有此现象。丙的实验为：若丙方案合理，则回答：(3)其中试剂是_，现象是_；试剂是_，现象是_。(若你认为丙方案不合理，以上四空可以不填)解析：本题以SO的检验为载体，考查学生对实验设计的分析评价能力。解答的关键是要注意Ag+、SO、CO等离子对SO检验的干扰。答案：(1)Ag+ (2)SO (3)盐酸 无明显变化 BaCl2溶液 生成白色沉淀2.联系环保【例3】(1)图瓦卢是由多个珊瑚礁形成的岛国。由于大气中CO2含量的剧增，大量珊瑚礁(主要成分是碳酸钙)被海水侵蚀，其原因是(用化学方程式表示)_。(2)温室效应导致海平面上升，引起温室效应的人为原因主要是_。(3)为了控制温室效应，各国科学家提出了不少方法和设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实，设想将CO2液化后，送入深海海底，以减小大气中CO2的浓度。为使CO2液化，可采用的措施是_。A.减压、升B.增压、升温C.减压、降温D.增压、降温(4)科学家研究发现，用“汽水”(一种能释放CO2的弱酸性溶液)浇灌植物能促进植物的生长。原因是它能_。加强呼吸作用 加强光合作用 改良碱性土壤、调节pH 加强植物蒸腾作用A.B.C.D.(5)快速、有效地减缓大气中CO2大量增加的生态学措施是_。A.使用天然气等燃料B.控制全球人口增长C.植树造林，保护森林D.立即减少煤和石油的燃烧解析：本题以二氧化碳的性质为载体，综合考查学生的环保意识，引导学生关注社会，关注未来。题目选材新颖，涉及面广，起点高，落点低，具有很强的时代性。二氧化碳微溶于水，溶于水后会与碳酸钙反应，导致碳酸钙溶解。增大压强、降低温度会使气体的溶解度增大。植物的呼吸作用放出CO2，植物蒸腾作用与外界温度及水分有关，与CO2的浓度无关；植物的光合作用需要吸收CO2，且CO2溶于土壤中的水生成的碳酸电离出的H可以改良碱性土壤、调节pH，促进植物对Ca2+、Mg2+的吸收。所以“汽水”浇灌植物能促进植物的生长。随着社会的进步，对能源的消耗也将进一步增多，所以不可能立即减少煤和石油的燃烧，使用天然气等燃料也会产生CO2，只有绿色植物的光合作用会吸收大量的CO2，且见效快。答案：(1)CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2(2)大量燃烧煤、石油等矿物燃料(3)D (4)B (5)C【例4】为了除去工业废气中的SO2，查得一个“将SO2转化为(NH4)2SO4”的资料。摘录于下：“一个典型实例：初步处理后的废气含0.2%(体积分数，下同)SO2和10% O2，在673 K时，废气以每小时5 m3的速度通过V2O5催化剂层与NH3(20 dm3/h)混合，再喷入水(290 g/h)，此时气体温度迅速由约673 K下降为473 K，在热的结晶装置中得到硫酸铵晶体。”(1)阅读上文后，请回答下列问题：按反应式2SO2+O2 2SO3,SO2和O2的物质的量之比为21，资料中为什么用150？计算混合气体中SO3和NH3的物质的量之比。为什么要冷却？如果某厂每天排放10000 m3这种废气，按上述方法把SO2回收为(NH4)2SO4，估计每月(30天)需多少吨氨？可得多少吨硫酸铵？(注：废气体积按标准状况计)(2)结合具体情况，提出合理方案。某工业废气中含0.4% SO2和0.5% O2，你看该怎样利用上述资料？如果某工厂没有氨，只有生石灰，你看又该怎样利用上述资料？解析：本题以工业废气的处理为主题，涉及了平衡移动原理、铵盐的热稳定性、钙基固硫等知识，同时要求学生有根据具体情况，提出新的合理方案的能力。答案：(1)根据平衡移动原理，增大氧气的浓度可大大提高SO2转化为SO3的转化率。每小时5 m3中SO2的量为51030.2%=10 (dm3),每小时通入NH3的量为20 dm3,故SO3与NH3的物质的量之比为12。因铵盐受热易分解，适当冷却有利于(NH4)2SO4的生成。每月排放废气中的SO2的质量为：30 d10000 m3d1103 Lm30.2%64 gmol1=1.71106 g=1.71 t。设1.71 t SO2完全转化得SO3的质量为x，SO2 SO364801.71 tx x2.14 t。设又需NH3的质量为y，生成(NH4)2SO4的质量为z，SO3+2NH3+H2O=(NH4)2SO480 341322.14 t yz求得y0.91 t，z3.53 t。(2)因含O2量不够，SO2转化不完全，可先往废气中充入一定量的空气，以提高O2含量。可用生石灰代替NH3，它与SO3作用生成CaSO4。