专题06非金属及其化合物突破36页.docx
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专题06非金属及其化合物突破36页
专题六非金属及其化合物突破
【高频考点解读】
常见非金属元素（如H、C、N、O、Si、S、Cl等）
（1）了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
（2）了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3．了解常见无机非金属材料的重要成分、生产原料及其用途。
4．结合海水、金属矿物等自然资源综合利用的实例，了解运用物质性质和反应规律，实现物质间的相互转化。
【热点题型】
题型一硅及其化合物
例1、硅作为一种新型能源被广泛开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不正确的是（ ）
A．硅燃烧产物对环境产生的污染，容易得到有效控制
B．从Si（s）＋O2（g）
SiO2（s） ΔH＝－858.6kJ·mol－1可知，硅燃烧放出的热量较多
C．自然界中硅的贮存量丰富，可以从自然界直接获得单质硅
D．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料之一
【提分秘籍】
（1）不要混淆硅和二氧化硅的用途
用作半导体材料的是晶体硅而不是SiO2，用于制作光导纤维的是SiO2而不是硅。
（2）不要混淆常见含硅物质的成分
①计算机芯片的成分是晶体硅而不是SiO2。
②水晶、石英、玛瑙等主要成分是SiO2，而不是硅酸盐。
③传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸盐。
【举一反三】
诺贝尔物理学奖授予“光纤之父”英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。
光导纤维的主要成分是二氧化硅，下列关于二氧化硅的说法正确的是（ ）
A．二氧化硅是H2SiO3的酸酐，因此能与水反应
B．用二氧化硅制取单质硅时，当生成2.24L（标况）气体时，得到2.8g硅
C．6g的二氧化硅中含有0.2mol的共价键
D．二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但能与碳酸钠固体在高温时发生反应
【热点题型】
题型二二氧化碳的性质以及CO
、HCO
的检验
例2、向含有0.2molNaOH和0.1molBa（OH）2的溶液中持续稳定地通入CO2气体，当通入气体为8.96L（0℃，1.01×105Pa）时立即停止，则这一过程中，溶液中离子的物质的量与通入CO2气体的体积关系图像正确的是（气体的溶解和离子的水解忽略不计）
【提分秘籍】反应顺序的判断
当有多种组分与一种物质反应时，判断反应顺序的方法是：
先假设与其中的一种组分反应，若产物还能与另一种组分反应，则假设错误。
如将CO2通入KOH、Ba（OH）2混合溶液中，假设CO2先与KOH反应，则生成的K2CO3会与Ba（OH）2继续反应生成BaCO3，故假设错误，应该是CO2先与Ba（OH）2反应。
【举一反三】
向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体后，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图（忽略CO2的溶解和HCl的挥发）：
则下列分析都正确的组合是（ ）
溶液组成主要成分
对应图像
溶液中离子浓度关系
A
Na2CO3、NaHCO3
Ⅰ
c（Na＋）＝c（HCO
）
B
NaHCO3、Na2CO3
Ⅱ
c（CO
）＝c（HCO
）
C
NaOH、Na2CO3
Ⅲ
c（OH－）＞c（CO
）
D
Na2CO3
Ⅳ
c（Na＋）＝c（CO
）＋c（HCO
）＋c（H2CO3）
【热点题型】
题型三氯水的成分及性质
例3．在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质。
下列实验现象和结论一致且正确的是（ ）
A．向氯水中加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有Cl2存在
B．溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在
C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－存在
D．加入NaOH溶液，氯水黄绿色消失，说明有HClO分子存在
【提分秘籍】
（1）注意氯水成分的多样性：
氯水是复杂的混合物，在化学反应中可表现出不同微粒的性质。
在分析具体反应时，要判断是什么微粒起作用。
（2）氯水中的次氯酸具有漂白性，氯水能使紫色石蕊试液、蓝色石蕊试纸、pH试纸等先变红后褪色。
不能用pH试纸测定氯水的pH。
（3）明确氯水和液氯的区别：
氯水和液氯的区别是前者是混合物，后者是纯净物，氯水久置后，由于HClO分解，最后就成为稀盐酸。
【举一反三】
某学习小组设计以下四个实验探究氯水的成分，请根据下表回答问题。
实验序号
实验方法
实验现象
结论
①
将氯水滴加到AgNO3溶液中
生成白色沉淀
②
将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中
③
淀粉 KI试纸变蓝色
氯水中含有Cl2
④
将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中
氯水中含有H＋
（1）实验①得出的结论___________________________________。
（2）指出实验②和实验④中的“实验现象”：
②________，④________。
（3）实验③中“实验方法”的具体操作过程是：
______________
______________________________________________________。
（4）通过实验②的“实验现象”，同学们得出两个不同的结论。
这两个结论可能是a._______________________________________，
b．___________________________________________________。
请设计简单的实验证明哪一个是正确的____________________
【热点题型】
题型四氯气的实验室制法和性质实验
例4、无水AlCl3（183℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。
装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是________。
F中试剂的作用是________。
用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为________。
【提分秘籍】
（1）注意氯气的尾气吸收试剂的选择。
实验室制取氯气时，常用NaOH溶液吸收多余的氯气，也可以用Na2SO3溶液或Na2CO3溶液，但不用澄清石灰水，因为Ca（OH）2的溶解度较小，澄清石灰水中Ca（OH）2的含量少，吸收不完全。
（2）制取氯气时要缓缓加热，温度过高会导致HCl大量挥发。
（3）注意盐酸的浓度对反应的影响。
制取Cl2所用的盐酸为浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应。
随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸，反应停止。
【举一反三】
某化学小组用下图所示装置制取氯气。
下列说法正确的是（ ）
A．该装置图中至少存在三处明显错误
B．该实验中收集氯气的方法不正确
C．如果需要得到干燥纯净的Cl2，只需在气体发生装置和收集装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可
D．含有2molHCl的某浓盐酸与足量MnO2混合，在一定条件下反应，转移1mol电子
【热点题型】
题型五物质性质验证型实验题
例5、某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中会有水蒸气和HCl挥发出来，同时验证氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置（支撑用的铁架台已省略），按要求回答问题。
（1）若用含有0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应，制得的Cl2的体积（标准状况下）总是小于1.12L的原因是_______________________________________________________________________________。
（2）①装置B中盛放的试剂名称为________，作用是_______________________________________。
装置C中盛放的试剂名称为________，作用是_____________________________________________。
②装置D和E中出现的现象不同说明的问题是________________________________________。
③装置F的作用是_____________________________________。
④写出装置G中发生反应的离子方程式__________________。
（3）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。
为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。
你认为该装置应加在________与________之间（填装置字母序号），装置中应放入________（填写试剂或用品名称）。
【提分秘籍】物质性质验证型实验题的解法
1．性质验证型实验题常见的两种考查形式
（1）已经给出试剂或装置（仪器）的，根据题意说明在仪器或装置内发生的反应及现象或设置该装置的目的以及具体操作。
（2）已知反应或反应现象以及操作要求，根据题意要求补出缺少的试剂或装置（仪器）。
2．解题策略
性质验证型实验题的关键是结合题目要求和所给的仪器、装置以及所给的试剂，了解命题的意图。
一般思路是：
明确实验目的（该实验要求做什么？
）；明确题干，题图含义（认真理解实验的设计思路、每一个装置的设计意图），理解题目给我们达成实验目的提供了什么依据和有效信息；明确解答问题的落点是什么？
即试题给我们设置了什么样的问题情境，要求我们回答什么问题。
（1）已给出试剂或装置（仪器）的实验：
该类题目的关键是通读全题，结合题意或元素化合物的性质，弄清楚在某一仪器处发生的反应或该反应的现象，同时要理解设置的仪器或装置的目的。
这样问题就能迎刃而解。
（2）已知反应或反应现象及仪器操作要求：
该类题目的关键是根据题目的现象或操作要求等，通过所学元素化合物性质或化学实验的仪器使用和基本操作，确定此处缺少的试剂或缺少的装置或仪器。
3．规范答题
注意回答问题时，一定要锤炼语言，使自己的语言描述准确、规范，避免“心里知道却说不清”的现象。
如对实验的描述可按“操作、现象、结论”的顺序组织语言。
另外叙述要精确，表达要清楚。
【热点题型】
题型五SO2与CO2的性质比较和鉴别
例5、某探究性学习小组利用下图中所列装置设计实验，证明浓硫酸和木炭粉在加热条件下反应有SO2和CO2生成。
（1）实验时可观察到装置中A瓶溶液褪色，C瓶溶液不褪色。
A瓶溶液的作用是___________________________________，
B瓶溶液的作用是___________________________________，
C瓶溶液的作用是___________________________________。
（2）装置D中所盛溶液是________，可验证的产物是______。
（3）若想同时验证另一种产物的存在，需使用的药品为________，该装置在整套装置中的位置是________，理由是________________。
【提分秘籍】
（1）注意SO2的漂白性和还原性的区别
SO2使品红溶液褪色表现的是SO2的漂白性，加热后溶液颜色复原；SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是SO2的还原性，加热后溶液颜色不复原。
（2）注意SO2的氧化性的表现
SO2通入氢硫酸、硫化钠溶液中都会出现浅黄色浑浊，表现了SO2的氧化性。
（3）注意除去CO2中SO2气体方法选择。
将CO2和SO2混合气体通过溴水、酸性高锰酸钾溶液或饱和NaHCO3溶液均能除去SO2。
但在检验浓硫酸与碳反应的产物时不可用饱和NaHCO3溶液来除去SO2，因为NaHCO3与SO2反应产生的CO2会对实验造成干扰。
【举一反三】
下列实验中能证明某气体为SO2的是（ ）
①使澄清石灰水变浑浊 ②使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③使品红溶液褪色④通入足量NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸 ⑤通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加Ba（NO3）2溶液有白色沉淀产生
A．都能证明 B．都不能证明
C．③④⑤均能证明D．只有⑤能证明
【热点题型】
题型六浓硫酸与金属的反应及SO
的检验
例6、某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应，用如图所示装置进行有关实验。
实验中甲同学将ag铜片和12mL8mol·L－1浓H2SO4放入圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。
请回答下列问题：
（1）请写出Cu与浓H2SO4反应的化学方程式：
____________。
（2）装置D内盛品红溶液，当C中气体集满后，D中有可能观察到的现象是______________________________________________。
实验装置D有可能造成环境污染，试用最简单的方法加以解决（实验用品自选）__________________________________________。
（3）装置B的作用是贮存多余的气体。
当D处有明显现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B装置中的现象是____________________________________。
（4）F中应放置的液体是________（填序号）。
A．饱和Na2SO3溶液
B．酸性KMnO4溶液
C．浓溴水
D．饱和NaHSO3溶液
（5）为什么有一定量的余酸，但未能使Cu完全溶解，你认为原因是_____________________________________________________。
（6）下列足量药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________（填序号）。
A．铁粉B．BaCl2溶液
C．AgD．Na2CO3溶液
（7）甲同学向A中反应后的溶液中通入一种气体单质，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，请问该气体单质是________（填名称），反应方程式是_____________________________________________。
【提分秘籍】
（1）注意“量变”引起的“质变”
①浓硫酸参加的反应，随着反应的进行，因水的生成和硫酸的消耗会造成硫酸浓度的减小进而引起“质变”。
如浓硫酸与Zn、Cu的反应。
②铁和浓硫酸加热条件下，可发生反应，但产物决定于铁的量，铁不足生成Fe3＋，铁过量生成Fe2＋。
（2）注意工业上生产胆矾的方法
工业上生产胆矾时，一般不用铜和浓硫酸反应，而是先把铜在空气中灼烧后，再与稀硫酸反应，目的是节约原料和防止污染。
（3）检验SO
时，慎选酸化用酸
用于酸化的酸只能用稀盐酸，不能用稀硫酸或稀硝酸，若有SO
干扰，可溶性钡盐也不能选择Ba（NO3）2，因为在酸性条件下，NO
会把SO
、BaSO3等氧化为SO
和BaSO4而对检验造成干扰。
【举一反三】
研究性学习小组做铜与浓硫酸反应的实验时，发现试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质。
倒去试管中的浓硫酸，将剩余固体（含少量浓硫酸）倒入盛有少量水的烧杯中，发现所得溶液为蓝色，黑色固体未溶解。
过滤、洗涤后，向黑色固体中加入过量浓硝酸，黑色固体溶解，溶液呈蓝色，加入BaCl2溶液后有白色沉淀生成。
下列所得结论正确的是（ ）
A．铜与浓硫酸反应所得白色固体是CuSO4
B．加BaCl2溶液后所得的白色沉淀是BaSO3
C．白色固体中夹杂的少量黑色物质可能是CuO
D．白色固体中夹杂的少量黑色物质中含铜元素、氧元素
【热点题型】
题型七氨气的实验室制法与性质
例7、合成氨工业对化学和国防工业具有重要意义。
（1）实验室欲用如图所示装置（夹持固定装置略去）制备并收集氨气。
①请在图中烧瓶内绘出导管所缺部分。
②试管中发生反应的化学方程式是____________。
③为吸收多余的氨气，烧杯中的试剂是________。
（2）氨有很多重要性质。
①将酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈红色，其原因是_________
_____________________________________________________。
②管道工人曾经用浓氨水检验氯气管道是否泄漏，如出现白烟，说明有氯气泄漏，同时还有一种相对分子质量为28的气体生成，该反应的化学方程式是________。
（3）写出氨的两种用途：
______________________。
【提分秘籍】
（1）实验室用其他方法制取少量氨气时的注意事项
①加热浓氨水法，也可以快速制取少量氨气，但纯度较低。
②碳酸铵或碳酸氢铵受热分解法，但需要用碱石灰除去同时产生的CO2和H2O。
（2）干燥氨气不能用浓硫酸、无水氯化钙和无水硫酸铜。
（3）吸收氨气（或HCl）时要注意防止倒吸。
可用于吸收氨气（或HCl）并能防倒吸的常用装置为：
【举一反三】
利用如图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质。
实验前a、b、c活塞均关闭。
（1）若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是________。
（2）若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管（假设NH3不被完全吸收），在烧瓶Ⅱ中可观察到的现象是___________________________。
（3）通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是________________________________________________________。
【热点题型】
题型八硝酸与金属的反应
例8、在某100mL的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.4mol/L、0.1mol/L向该混合液中加入1.92g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中铜离子的物质的量浓度是（ ）
A．0.15mol/L B．0.225mol/L
C．0.30mol/LD．0.45mol/L
【提分秘籍】
（1）溶液混合时注意分析隐含的硝酸
向稀硫酸中加入NaNO3等硝酸盐，向Fe（NO3）2等硝酸盐溶液中加入盐酸等的混合溶液中均存在隐含的硝酸。
（2）在分析离子共存问题时，要注意隐含的硝酸
①若为酸性溶液，只要有NO
存在，S2－、I－、Fe2＋、SO
等离子就不能在该溶液中大量共存。
②在与铝反应产生氢气的溶液中，不可能大量存在H＋和NO
，因为硝酸与铝反应不产生氢气。
（3）在制备气体和检验离子时，慎选硝酸
①实验室制取H2S、SO2、HI等气体时，不能选硝酸。
②检验SO
时，排除SO
的干扰不能选稀硝酸。
【规律方法】 守恒法和等效法的灵活运用
（1）在进行有关硝酸与金属反应的计算时，由于反应方程式较复杂，且可能存在随着硝酸浓度的改变，还原产物发生变化的情况，故采用守恒法或关系式法计算。
常用的守恒关系有：
原子守恒，得失电子守恒，电荷守恒等。
（2）在进行有关NO2、NO、O2等气体混合物溶于水的计算时可利用以下两个等效方程式：
①4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
②4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。
【举一反三】
9.7gCu和Zn的合金与足量的稀HNO3反应，还原产物只有NO，其体积在标准状况下为2.24L。
将溶液体积稀释为1L，测得溶液的PH＝1，此时溶液中NO
的浓度为（ ）
A．0.3mol/L B．0.4mol/L
C．0.5mol/LD．0.6mol/L
【高考风向标】
1．【2014年高考福建卷第9题】常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是
X
Y
Z
①
NaOH溶液
Al（OH）3
稀硫酸
②
KOH溶液
SiO2
稀盐酸
③
O2
N2
H2
④
FeCl3溶液
Cu
浓硝酸
A．①③B．①④C．②④D．②③
2．【2014年高考天津卷第3题】运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是
A．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应
B．NH4F水溶液中含有HF，因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中
C．可燃冰主要甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底
D．增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率
3．【2014年高考江苏卷第4题】下列物质性质与应用对应关系正确的是
A．晶体硅熔点高硬度大，可用于制作半导体材料
B．氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂
C．漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张
D．氧化铁能与酸反应，可用于制作红色涂料
4．【2014年高考江苏卷第13题】在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是
A．氯水的颜色呈浅绿色，说明氯水中含有Cl2
B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl－
C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋
D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO
5．【2014年高考广东卷第22题】下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸
均冒气泡
两者均能与盐酸反应
B
向AgNO3溶液中滴加过量氨水
溶液澄清
Ag+与NH3H2O能大量共存
C
将可调高度的铜丝伸入到稀NHO3中
溶液变蓝
Cu与稀HNO3发生置换反应
D
将KI和FeCl3溶液在试管中混合后，加入CCl4，震荡，静置
下层溶液显紫红色
氧化性：
Fe3+>I2
6．【2014年高考海南卷第10题】下列关于物质应用和组成的说法正确的是
A．P2O5可用于干燥C12和NH3B．“可燃冰”主要成分是甲烷和水
C．CC14可用于鉴别溴水和碘水D．Si和SiO2都用于制造光导纤维
7．【2014年高考新课标Ⅰ卷第8题】化学与社会、生活密切相关。
对下列现象或事实的解释正确的是
选项
现象或事实
解释
A
用热的纯碱溶液洗去油污
Na2CO3可直接和油污反应
B
漂白粉在空气中久置变质
漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3
C
施肥时，草木灰（有效成分为K2CO3）不能与NH4Cl混合使用
K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效
D
FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作
FeCl3能从含有Cu2＋的溶液中置换出铜
8．【2014年高考海南卷第9题】下列关于物质应用的说法错误的是
A．玻璃容器可长期盛放各种酸B．纯碱可用于清洗油污
C．浓氨水可检验氯气管道漏气D．Na2S可除去污水中的Cu2+
9．【2014年高考全国大纲卷第10题】下列除杂方案错误的是
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A
CO（g）
CO2（g）
NaOH溶液、浓H2SO4
洗气
B
NH4Cl（aq）
Fe3＋（aq）
NaOH溶液
过滤
C
Cl2（g）
HCl（g）
饱和食盐水、浓H2SO4
洗气
D
Na2CO3（s）
NaHCO3（s）
—
灼烧
10．【2014年高
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