专题4非金属元素及其化合物(高三总复习).doc

专题4 非金属元素及其化合物一、考点、热点回顾（易混点）(一)无机非金属材料的主角硅1、硅（Si） 含量：硅在地壳中含量为 (O:48.6,Si26.3,硅土90)，居第 位。（1）工业制硅：制取粗硅；SiO2+2CSi+2CO提纯：与Cl2反应：Si+2Cl2SiCl4制精硅：与H2反应：SiCl4+2H2Si+4HCl（2）与F2反应：与HF反应：与NaOH反应：（3）与O2反应：（研细）与H2反应：（易自燃）与FeO反应：2、二氧化硅（SiO2）（1）二氧化硅（可用于制造光导纤维）物理性质：SiO2是 溶于水的固体，熔、沸点 ，硬度 。 （2）与HF反应 ，利用此反应可用HF的溶液来 刻蚀 玻璃。与酸性氧化物CaO反应：与NaOH反应方：思考：实验室中盛放NaOH溶液的试剂瓶用 塞不用 塞，试解释其原因？（3） 与C反应：（4） CO2与SiO2性质比较CO2SiO2状态无色无味气体无色晶体与H2O反应CO2+H2O=H2CO3不反应与碱NaOH反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O与碱性氧化物CaO反应CO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO=CaSiO3与酸反应不反应SiO2+4HF=SiF4+2H2O（不与其它酸反应）与碳反应CO2+C=2COSiO2+2C=Si+2CO3、硅酸（H2SiO3）硅酸是一种弱酸，溶解度_，制取生成的H2SiO3逐渐聚合成胶体溶液，形成硅酸凝胶，脱水后形成硅酸干凝胶，称为_。硅胶多孔，吸水能力强，可用作_，也可用作催化剂的_。制法：Na2SiO3与稀HCl反应： 向Na2SiO3中通入CO2反应方程式： 硅酸不稳定，受热分解： （SiO2+H2O）4、硅酸盐 是由 组成的化合物的总称。（硅、氧和金属）硅酸钠：其水溶液俗称 ，呈 （“酸”或“碱”）性，是制备 等的原料。玻璃：普通玻璃是 、 、 为原料 ，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得。（纯碱、石灰石、石英）硅酸与碳酸性质的比较：物质硅酸碳酸化学式H2SiO3H2CO3酸酐SiO2CO2制法硅酸胶体的制备：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3CO2+H2O=H2CO3色态白色、固体无纯态，只存在于水溶液中水溶性不溶于水只存在于水溶液中酸性比较H2CO3 H2SiO3向硅酸钠饱和溶液中通入二氧化碳，同样可得到硅酸凝胶，说明硅酸是一种酸性比碳酸还弱的弱酸。5、常见的硅酸盐产品传统的无机非金属材料硅酸盐产品原料主要设备主要成分玻璃纯碱、石灰石、石英 玻璃窑Na2OCaO6SiO2陶瓷黏土 水泥黏土和石灰石水泥回转窑CaOSiO2 2 CaOSiO2 3CaOAl2O3 4CaOAl2O3Fe2O36、特殊功能的含硅物质物质性质用途碳化硅俗称金刚砂、具有金刚石的结构，硬度很大砂纸、砂轮的磨料含4%的硅钢有很高的磁性变压器芯片硅橡胶目前最好的耐高温又耐低温的材料制造火箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料人工制造的分子筛具有均匀微孔结构，表面积大、具有吸附性吸附剂和催化剂例：海南门捷列夫在描述元素周期表时，许多元素尚未发现，但他为第四周期的三种元素留下了空位，并对它们的一些性质做了预测，X是其中的一种“类硅”元素，后来被德国化学元素家文克勒发现，并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律，下列有关X性质描述中错误的是（）AX单质不易与水反应 BXO2可被碳或氢还原为X CXCl4的沸点比SiCl4的高 DXH4的稳定性比SiH4的高 答案D解析根据元素周期律，同族元素随着原子序数的递增，非金属性减弱，气态氢化物的稳定性减弱。故D选项有明显错误。其他选项可由硅的性质进行类推。（二）、富集在海水中的元素氯1、氯气（Cl2）：（1）氯的原子结构示意图为 ，氯原子最外层有 个电子，易 电子，达到8个电子的稳定结构。故氯元素的非金属性很强，在化学反应中表现出很强的 性。通常状况下，氯气是 色的 体，有毒，有刺激性气味。密度比空气 。 常温下，1体积水能溶解 体积的氯气，所以Cl2 溶于水。氯气熔点1010C，沸点34.60C,所以氯气是易 化的气体。（人吸入少量氯气，会引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量氯气会中毒致死。所以，在实验室里闻氯气气味时，必须十分小心。）（2）化学性质 与金属的反应 A、 Na + Cl2 (白烟) B、 Cu + Cl2 ( 色烟)棕黄色 C、 Al + Cl2 ( 色烟)白烟 D、 Fe + Cl2 ( 色烟)棕黄色【注意】：氯气能与大多数金属反应，若金属有可变价态，则生成 价氯化物与非金属的反应A、H2在Cl2中燃烧： （工业制HCl原理） 实验现象： 火焰，在瓶口 。（苍白色，白雾） H2 、Cl2充分接触，遇强光，会极速的化合，放出大量的热，发生 B、P+Cl2 （PCl3液态） PCl3 + Cl2 反应现象：有 生成（中学化学中唯一的烟、雾同时生成的一个反应）（白色烟雾） 其中PCl3具有重要用途生产农药敌百虫. Si + Cl2 （工业制高纯硅的重要反应） 氯气与钠、铜、氢气、磷的反应说明，燃烧不一定有氧气参加。 的化学反应，都可以叫做燃烧。（任何发光放热的剧烈化学反应） Cl2与化合物的反应：A、跟水的反应： 氯气溶于水所得的溶液叫“氯水”，氯水呈 色。 Cl2 + H2O 次氯酸不稳定，见光易分解：_ 新制氯水存在的微粒分子 离子 一元弱酸，酸性比H2CO3_ Ca(ClO)2+H2O+CO2 =2HCIO+CaCO3 不稳定，见光分解：HClO _ HClO的基本性质 久置的氯水变成了 ，主要微粒 。 强氧化性； 漂白、杀菌能力，使有色布条、品红溶液等褪色，故氯水可用作_。 跟碱的反应： A、 与NaOH反应： （主要用来吸收多余Cl2）B、 工业用来制取漂白粉： 漂白粉露置在空气中久置变质失效的化学方程式为: 、 漂白粉的主要成分是 有效成分是 （CaCl2、Ca(ClO)2）其漂白原理（化学方程式）： 所以漂白粉应 保存。思考：次氯酸具有漂白作用，为什么不用HClO直接漂白，而要转换成次氯酸盐? 氯气的实验室制法A、反应原理：_(MnO2+ HCl(浓)离子方程式： 在这个反应中： 盐酸作用？ 足量MnO2和含4mol HCl的浓盐酸加热制得Cl2物质的量 1mol （填“小于”或“等于”或“大于”） 该反应必须加热到90左右，为什么温度不能再高？ 饱和NaCl 浓流酸 NaOH B、实验装置： A、除杂装置：（洗气） 可先将制得的Cl2通过盛有足量 的洗气瓶，除去 ， 再通过 （或P2O5或CaCl2），除去 。B、收集： 用向 排空气法收集 用排 法收集C、验满： 观察法：黄绿色气体充满集气瓶 湿润的淀粉KI试纸（现象： ，方程式： ） 湿蓝色石蕊试纸（现象： ）D、尾气吸收装置：烧杯中盛有NaOH溶液（不能用水、Ca(OH)2溶液代替） 离子方程式为： Cl的检验 【结论】Cl的检验方法： 总结：在不同的情况下，氯水可表现不同的化学性质（1）表现Cl2性质，例如氯水与碘化钾溶液的反应：Cl22KI=I22KCl。（2）表现HClO性质，例如用氯水漂白有色物质或消毒杀菌时，就是利用氯水中HClO的强氧化性，氧化色素或杀死水中病菌。（3）表现H+性质，例如，向碳酸钠溶液中滴加氯水，有大量气体产生，这是因为：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2。（4）表现Cl-性质，例如，向AgNO3溶液中滴加氯水：AgNO3HCl=AgClNaNO3。（5）表现H+HClO性质，如新制氯水中加入石蕊试液，溶液先变红后褪色。变红是因为氧水中H+表现的酸性，而褪色则是因为氯水中 HClO具有的强氧化性。考点剖析：1检验氯化氢气体中是否混有Cl2，可采用的方法是（ ）A用干燥的蓝色石蕊试纸 B用干燥的有色布条C将气体通入硝酸银溶液 D用湿润的淀粉碘化钾试纸2用自来水养金鱼时，将水注入鱼缸以前需在阳光下曝晒一段时间，目的是（ ）A起到杀菌作用 B使水中次氯酸分解C提高水温 D增加水中氧气含量3（双选）金属单质与足量的Cl2反应后，生成物的分子式中，正确的是（ ）AFeCl2 BCuCl2 CFeCl3 DCu2Cl25氯水可用来杀菌、消毒，又可作为漂白剂，其中起作用的是（ ）ACl2 BHCl CHClO DH2O6下列关于氯水的说法正确的是 A新制的氧水中只含有Cl2分子和H2O分子B新制的氧水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色C光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2D氯水放置数天后PH值将变小7除去Cl2中混有的少量HCl气体，可将气体通入（ ）A苛性钠溶液 B饱和NaHCO3溶液C澄清石灰水 D饱和氯化钠溶液8实验室制取氧气的试管壁上沾附有MnO2，除去沾附的MnO2可用的试剂是( )A蒸馏水 B氢氧化钾溶液C稀盐酸 D热的浓盐酸9、（09 宁夏）能正确表示下列反应的例子方程式是（）A. 向次氯酸钙溶液通入过量CO2：Ca2+2ClO-+CO2+H2O =CaCO3+2HClO B. 向次氯酸钙溶液通入SO2：Ca2+2ClO-+SO2+H2O= CaSO3+2HClO C. 氢氧化钙溶液与碳酸氢镁溶液反应：HCO3-+Ca2+OH-CaCO3+H2O D. 在氯化亚铁溶液中加入稀硝酸：3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O 【答案】D【解析】A选项CO2过量的话，应该生成HCO3- 方程式应为：ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-；B选项HClO可将CaSO3氧化为CaSO4 ，正确的方程式为：Ca2+ClO-+SO2+H2O=CaSO4+Cl-+2H+ ；C选项要考虑到Mg(OH)2 为沉淀即可, Mg2+2HCO3-+2Ca2+4OH-Mg(OH)2+2CaCO3+2H2O。 【点评】本题考查离子方程式的书写和正误判断，把平时练习中的次氯酸钙与CO2和SO2 反应问题在一个题目中出现，很是少见，四个选项都很常规，都是熟题。难度不大（三）、硫及其化合物1、硫：俗称 ，是 晶体， 溶于水， 溶于二硫化碳。(淡黄色晶体 无色液体)Fe与S反应： ；Hg与S反应： ；（HgS）与Cu反应：_在空气中燃烧： _ 硫与氢气反应：_ （加热）2、二氧化硫 （SO2）和三氧化硫（SO3）物理性质：SO2是 色，有 气味的 毒气体，_液化 溶于水。（无色，刺激性） SO2与水反应：_SO2+H2OH2SO3 SO2与O2 反应：_（2SO2 + O22SO3 ） 钙基固硫： _SO2+CaO=CaSO3 2CaSO3+ O2=2CaSO4 SO2通入氯水中：_SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl SO2与H2S反应：_SO2+2H2S=3S+2H2O 澄清石灰水中通入少量SO2：_SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O (鉴别SO2与 CO2不能用澄清石灰水)澄清石灰水中通入至过量SO2：_SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2 少量SO2通入中NaOH 溶液中：_SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O 漂白性原理：SO2能与某些有色物质反应生成 浅色 或的无色物质。若加热该无色物质，则易 色。检验SO2常用 溶液。（品红溶液） Na2SO3长期放置于空气中：_2Na2SO3+O2=2Na2SO4SO3是 固体，有_气味，是酸性氧化物。（针状固体或液体，有刺激性气味）SO3与H2O反应： (工业制 )； SO3与碱性氧化物CaO反应：_(CaSO4) SO3与碱Ca(OH)2反应：_(CaSO4+H2O)2SO2 + O22SO3 SO3 + H2O=H2SO4 酸雨的形成： SO2 + H2O H2SO3 2H2SO3 + O2=2H2SO4 3NO2 + H2O=2HNO3 + NO1往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2，溶液颜色由棕黄色变成浅绿色，同时有白色沉淀产生。下列说法不正确的是（ ）A该实验表明SO2有漂白性 B白色沉淀为BaSO4C该实验表明FeCl3有氧化性 D反应后溶液酸性增强2下列实验过程中，始终无明显现象的是（ ）ASO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中 BNO2通入FeSO4溶液中 CCO2通入CaCl2溶液中 DCO2通入Ca（ClO）2溶液中3、SO2是污染大气的主要有害物质，那么，造成大气中SO2急剧增多的主要原因是 A实验室中逸出和排放的SO2B燃烧煤和石油产生的SO2C火山爆发放出的SO2D硫酸厂排放废气的SO24、下列物质中,不含结晶水的是 A重晶石（BaSO4） B胆矾C明矾 D生石膏（CaSO42H2O）4、通常情况下，既能用浓硫酸干燥，又能用碱石灰干燥的是 ANH3 BCl2 CNO DHCl5在工业生产中，硫酸不能用于 A制化肥 B制漂白粉 C酸洗 D医药、制炸药、农药6飘尘是物质燃烧时产生的粒状飘浮物，颗粒很小，不易沉降、它与空气中的SO2，O2，接触时，SO2会部分转化为SO3，使空气的酸度增加、飘尘所起的作用可能是 A氧化剂 B还原剂 C催化剂 D吸附剂7下列溶液中能用来区别SO2和CO2气体的是（ ）澄清的石灰水；氯水；酸性高锰酸钾溶液；氯化钡溶液；品红溶液ABCD8(12分)在通常状况下，A是固体单质根据如图所示的转化关系，回答下列问题：(1)写出AE的化学式：A_，B_，C_，D_，E_.(2)写出指定反应的化学方程式：BC_；CD_；EC_.【解析】因为固体单质A既能与H2化合，又能连续被氧化为D，因此A应是一种变价非金属元素，氧化物D能与水反应生成E，则E是一种酸，该酸能与Cu反应，说明E为一种强氧化性酸，据此可得出A为S，B为H2S，C为SO2，D为SO3，E为H2SO4.【答案】(1)SH2SSO2SO3H2SO4(2)2H2S3O22SO22H2O 2SO2O22SO3 Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O（四）、氮及其化合物氮气在空气中所占比例约为_ 氮气和氧气反应(放电)：_ NO2 ：是 色有 气味 毒气体，_液化 溶于水。NO2 和 H2O反应：_3NO2 + H2O=2HNO3 + NO 氮气和氢气反应(工业固氮)：_(高温高压催化剂) 镁在空气中点燃的反应：_ 氮的固定：是指将 转变为 。（氮 含氮化合物）雷雨肥田三部曲（天然固氮）：_N2 + O2 = 2NO （放电） 2NO + O2=2NO2 3NO2 + H2O=2HNO3 + NO 实验室制氨气：_氨是_色、_气味的气体，_溶于水。常温下，1体积水溶解_体积氨气。2NH4Cl + Ca(OH)22NH3+ CaCl2 + 2H2O（用碱石灰干燥） 氨气和水反应：NH3 + H2ONH3H2O 氨气和盐酸反应（可用盐酸检验氨气）：_ 氨气和硝酸反应：_NH3+HNO3=NH4NO3(白烟) 氨的催化氧化：_4NH3 + 5O2 =4NO + 6H2O NH4HCO3受热分解：_NH4HCO3 NH3 + CO2 + H2O (NH4)2CO3受热分解：_(NH4)2CO3 2NH3 + CO2 + H2O NH4Cl受热分解：_NH4ClNH3 + HCl NH4Cl和NaOH 反应：_NH4Cl+ NaOH NH4Cl +NH3+ H2ONH4+ + OH- NH3+ H2O（该反应常用于NH4+的检验） HNO3见光分解：_4HNO3 =2H2O + 4NO2 + O2 硫酸和硝酸的氧化性浓硫酸的脱水性 浓硫酸能将许多有机物中按H:O= 脱去铜与浓硫酸反应：_铜与浓硝酸反应：_铜与稀硝酸反应：_C与浓硫酸反应：_C和浓硝酸反应：_王水的组成是：_将SO2气体导入品红溶液，产生的现象是 ；若导入紫色的石蕊试液中，产生的现象是 ；浓硫酸与金属反应均 （“有”或“无”）氢气生成。硫酸的产量是衡量一个国家发达程度的标志。乙烯的产量来衡量一个国家石油化工发展水平的标志。考点剖析：1、（09上海）用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是（） 幕布的着火点升高 幕布的质量增加 氯化铵分解吸收热量，降低了温度 氯化铵分解产生的气体隔绝了空气A B C D2、（09 广东）下列处理事故的方法正确的是 （ ）A金属钠着火，可用水扑灭 B误食硫酸铜溶液，可服用鸡蛋清解毒C浓硫酸溅到皮肤上，立即用碳酸钠稀溶液冲洗D氢氧化钠浓溶液溅入眼中，应立即用大量水冲洗，再用稀盐酸冲洗3、物质的量之比为25的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是（ ）A14B15 C23 D254、(双选)某单质和足量浓硝酸反应时，每0.25 mol单质反应消耗1 mol HNO3，还原产物为NO2，则单质氧化后的化合价可能是 （ ）A+ 4B+ 3C+ 2 D+ 15、现有下列试剂：氯水 Br2水 碘水 O3 NO2 稀硝酸，其中能使淀粉碘化钾溶液变蓝的是（ ）A B C除外 D全部6、下列关于硫的叙述中，正确的是（ ）A硫只以化合态存在于自然界中 B硫是一种黄色、能溶于水的晶体C硫在空气中燃烧生成二氧化硫 D硫在纯氧中燃烧生成三氧化硫7、下列物质不能由单质之间的化合反应得到的是（ ）A NO BNO2 CMgCl2 DCuCl 28、为了除去镀在铝制品表面的铜镀层，可选用的试剂是（ ）A稀硝酸 B浓硝酸 C浓硫酸 D浓盐酸9、有一种常见氮肥，加热可完全分解为气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。取少量该氮肥溶于水，并加入少量CaCl2溶液，无明显现象。由此可知该氮肥的主要成分是 （ ）ANH4ClBNH4HCO3CNH4NO3 D(NH4)2CO310、（8分）现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H，它们之间能发生如下图的反应（图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出）。 黄绿色气体乙物质F物质E（有酸性）气体丙气体甲红褐色沉淀H物质D物质G金属B金属A（焰色为黄色）水黄绿色气体乙水金属C请根据以上信息回答下列问题：（1）写出下列物质化学式：A 、B 、C 、F 、H 、乙 。（2）写出下列反应的化学方程式反应 ；反应 。10（8分） （1）Na Al Fe FeCl2 Fe(OH)3 Cl2 （2）2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 2FeCl2Cl2 = 2FeCl3