专题非金属复习.docx
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专题非金属复习
[考纲要求] 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.以上各部分知识的综合运用。
考点一 碳、硅及其重要化合物
1.理清知识主线
H4←——
―→
O―→
O2
H4←——
―→
O2(H2S
O3)
2.注意网络构建
3.扫除知识盲点
(1)工业上制备粗硅,是用过量的C和SiO2高温下反应,由于C过量,生成的是CO而不是CO2,该反应必须在隔绝空气的条件下进行。
(2)氢氟酸不能用玻璃容器盛放;NaOH溶液能用玻璃试剂瓶,但不能用玻璃塞。
(3)酸性氧化物一般能与水反应生成酸,但SiO2不溶于水;酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2能与HF反应。
(4)硅酸盐大多难溶于水,常见可溶性硅酸盐是硅酸钠,其水溶液称为泡花碱或水玻璃,但却是盐溶液。
(5)H2CO3的酸性大于H2SiO3的,所以有Na2SiO3+CO2(少量)+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3,但高温下Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑也能发生,原因可以从两方面解释:
①硅酸盐比碳酸盐稳定;②从化学平衡角度,由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2。
(6)SiO2不导电,是制作光导纤维的材料;Si是半导体,是制作光电池的材料。
(7)水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料;碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。
题组一 重要反应必练
1.按要求书写反应方程式。
(1)制水煤气
C+H2O(g)
CO+H2。
(2)制备粗硅
2C+SiO2
2CO↑+Si。
(3)Mg在CO2中燃烧
2Mg+CO2
2MgO+C。
(4)“水滴石穿”的反应原理(用离子方程式表示)
CaCO3+CO2+H2O===Ca2++2HCO
。
(5)“钟乳石”的形成过程(用化学方程式表示)
CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2,
Ca(HCO3)2
CaCO3↓+CO2↑+H2O。
(6)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2的离子方程式
2Na++CO
+CO2+H2O===2NaHCO3↓。
(7)Si和氢氟酸的反应的化学方程式
Si+4HF===SiF4↑+2H2↑。
(8)Si和NaOH溶液反应的离子方程式
Si+2OH-+H2O===SiO
+2H2↑。
(9)SiO2和氢氟酸的反应的化学方程式
SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。
(10)SiO2和NaOH溶液反应的离子方程式
SiO2+2OH-===SiO
+H2O。
(11)向Na2SiO3溶液中通入过量CO2的离子方程式
SiO
+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCO
。
题组二 准确判断物质性质
2.正误判断
,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中()
(2014·天津理综,3B)
(2)氢氟酸刻蚀玻璃涉及化学变化()
(2014·重庆理综,1C)
(3)Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应可得到Ca(OH)2()
(2014·重庆理综,3C)
(4)硅胶可作袋装食品的干燥剂()
(2014·四川理综,1B)
(5)晶体硅熔点高、硬度大,可用于制作半导体材料()
(2014·江苏,4A)
(6)浓硫酸可刻蚀石英制艺术品()
(2014·海南,1C)
(7)玻璃容器可长期盛放各种酸()
(2014·海南,9A)
(8)Si和SiO2都用于制造光导纤维()
(2014·海南,10D)
(9)石英只能用于生产光导纤维()
(2013·福建理综,6A)
(10)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅()
(2013·广东理综,11C)
(11)二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸()
(2013·江苏,4B)
题组三 重要实验探究
3.单晶硅是
信息产业中重要的基础材料。
通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。
以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下:
a.四氯化硅遇水极易水解;
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c.有关物质的物理常数见下表:
物质
SiCl4
BCl3
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸点/℃
57.7
12.8
-
315
-
熔点/℃
-70.0
-107.2
-
-
-
升华温度/℃
-
-
180
300
162
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式:
___________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置A中g管的作用是____________;装置C中的试剂是__________;装置E中的h瓶需要冷却的理由是________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是________(填写元素符号)。
(4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式5Fe2++MnO
+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。
①滴定前是否要滴加指示剂?
________(填“是”或“否”),请说明理由:
________________________________________________________________________。
②某同学称取5.000g残留物,经预处理后在容量瓶中配制成100mL溶液,移取25.00mL试样溶液,用1.000×10-2mol·L-1KMnO4标准溶液滴定。
达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00mL,则残留物中铁元素的质量分数是________。
考点二 卤素及其重要化合物
1.理清知识主线
HC
Cl2―→HCl
―→H
O2―→H
O3―→H
O4
2.注意网络构建
3.扫除知识盲点
(1)液氯密封在钢瓶中,而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。
(2)1molCl2参加反应,转移电子数可能为2NA、NA或小于NA(Cl2和H2O的反应为可逆反应)。
(3)实验室制Cl2,除了用MnO2和浓盐酸反应外,还可以用KMnO4、KClO3、NaClO与浓盐酸反应且都不需要加热,如
ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
(4)酸性KMnO4溶液,用的是H2SO4酸化而不是盐酸。
(5)ClO-不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性,如ClO-与SO
、I-、Fe2+均不能大量共存;
ClO-体现水解性,因HClO酸性很弱,ClO-水解显碱性,如Fe3++3ClO-+3H2O===Fe(OH)3↓+3HClO,所以ClO-与Fe3+、Al3+均不能大量共存。
(6)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成CaSO4而不是CaSO3,其离子方程式为
Ca2++3ClO-+SO2+H2O===CaSO4↓+Cl-+2HClO(少量SO2)
Ca2++2ClO-+2SO2+2H2O===CaSO4↓+2Cl-+SO
+4H+(过量SO2)。
题组一 重要反应必练
1.按要求书写反应方程式(除标注的外,其余均写离子方程式)。
(1)实验室用MnO2和浓盐酸反应制Cl2
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O。
(2)工业制Cl2
2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-。
(3)洁厕灵和漂白液混合
ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
(4)向水中通入Cl2
Cl2+H2OH++Cl-+HClO。
(5)制漂白液(写化学方程式)
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
(6)制漂白粉(写化学方程式)
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(7)在空气中漂白粉漂白的原理
Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。
(8)向FeBr2溶液通入少量Cl2
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
(9)向FeBr2溶液中通入等量Cl2
2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-。
(10)向FeBr2溶液中通入过量Cl2
2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-。
题组二 准确判断物质性质
2.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体()
(2014·天津理综,2B)
(2)漂白粉在空气中久置变质,是因为漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3()
(2014·新课标全国卷Ⅰ,8B)
(3)验证Br2的氧化性强于I2,可以将少量溴水加入KI溶液中,再加入CCl4,振荡,静置,可观察到下层液体呈紫色()
(2014·四川理综,4C)
(4)除去Cl2中的HCl(g)可通过饱和食盐水、浓H2SO4进行洗气()
(2014·大纲全国卷,10C)
(5)漂白粉在空气中不稳定
,所以可用于漂白纸张()
(2014·江苏,4C)
(6)实验室从海带提取单质碘的方法是:
取样→灼烧→溶解→过滤→萃取()
(2013·浙江理综,8A)
(7)用乙醇萃取的方法可以分离溶于水的碘,是因
为碘在乙醇中的溶解度较大()
(2013·新课标全国卷Ⅰ,13A)
(8)碘是人体必须的微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物()
(2013·新课标全国卷Ⅰ,7C)
(9)HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质()
(2012·山东理综,8A)
题组三 重要实验探究
3.(2014·江苏,5)下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实
验目的的是( )
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
4.(2014·江苏,13)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.氯水的颜色呈浅黄绿色,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
考点三 氧、硫及其化合物
1.理清知识主线
H2
―→
―→
O2―→
O3(H2
O4)
2.注意网络构建
3.扫除知识盲点
(1)除去附着在试管内壁上的硫,除了用热的NaOH溶液,还可以用CS2,但不能用酒精。
(2)SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色,表现SO2酸性氧化物的性质;使品红溶液褪色,表现SO2的漂白性;能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,表现SO2的还原性;SO2与H2S反应,表现SO2的氧化性;SO2和Cl2等体积混合通入溶液中,漂白性不但不增强,反而消失。
(3)把SO2气体通入BaCl2溶液中,没有沉淀生成,但若通入NH3或加入NaOH溶液,或把BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成,前两者生成BaSO3沉淀,后者生成BaSO4沉淀。
(4)浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时,随反应进行,产物会发生变化或反应停止。
注意区分Zn和浓H2SO4的反应。
(5)C与浓硫酸反应产物的确定应按以下流程进行:
无水CuSO4确定水→品红溶液确定SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品红溶液检验SO2是否除净→澄清石灰水检验CO2。
题组一 重要反应必练
1.按要求书写反应方程式。
(1)书写离子方程式
①热NaOH溶液除硫
3S+6OH-
2S2-+SO
+3H2O。
②将少量SO2气体通入NaOH溶液中
SO2+2OH-===SO
+H2O。
③将SO2和Cl2等体积混合通入水中
SO2+Cl2+2H2O===4H++2Cl-+SO
。
④将SO2气体通入FeCl3溶液中
SO2+2Fe3++2H2O===SO
+2Fe2++4H+。
⑤向Na2S、Na2SO3混合溶液中加入盐酸
2S2-+SO
+6H+===3S↓+3H2O。
⑥将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中
3SO2+3Ba2++2NO
+2H2O===3BaSO4↓+2NO↑+4H+。
(2)书写化学方程式
①将SO2通入H2S溶液中
2H2S+SO2===3S↓+2H2O。
②Cu和浓H2SO4混合加热
Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O。
③C和浓H2SO4混合加热
C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+
2H2O。
④实验室利用Na2SO3和
浓H2SO4制SO2
Na2SO3+H2SO4(浓)===N
a2SO4+H2O+SO2↑。
题组二 准确判断物质性质
2.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)室温下,不能将浓硫酸盛放在铁桶中()
(2014·大纲全国卷,6B)
(2)SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同()
(2014·大纲全国卷,8A)
(3)利用
,根据①浓硫酸,②蔗糖,③溴水,证明浓硫酸具有脱水性、氧化性()
(2014·新课标全国卷Ⅰ,13B)
(4)利用
,根据①稀盐酸,②Na2SO3,③Ba(NO3)2溶液,证明SO2与可溶性钡盐均可以生成白色沉淀()
(2014·新课标全国卷Ⅰ,13C)
(5)BaSO3与H2O2的反应为氧化还原反应()
(2013·天津理综,1B)
(6)二氧化硫可广泛用于食品的增白()
(2013·四川理综,1A)
(7)用Na2S作沉淀剂,除去废水中的Cu2+、Hg2+()
(2013·广东理综,11D)
(8)用硫酸清洗锅垢中的水垢()
(2013·广东理综,11B)
(9)用SO2漂白纸浆和草帽辫()
(2013·广东理综,11A)
题组三 重要实验探究
3.(海淀13年2模)硫化氢(H2S)是一种具有臭鸡蛋气味的无色气体,有剧毒;存在于多种生产过程以及自然界中。
在人体的很多生理过程中也起着重要作用。
资料:
①H2S可溶于水(约1:
2),其水溶液为二元弱酸。
②H2S可与许多金属离子反应生成沉淀。
③H2S在空气中燃烧,火焰呈淡蓝色。
(1)某化学小组设计了制取H2S并验证其性质的实验,如下图所示。
A中是CuSO4溶液,B中放有湿润的蓝色石蕊试纸,C中是FeCl3溶液。
回答下列问题:
①A中有黑色沉淀(CuS)产生,A中发生反应的化学方程式为_________________。
②B中的现象是_________。
③C中只有浅黄色沉淀产生,且溶液变浅绿色。
则C中发生反应的离子方程式为_____。
④D中盛放的试剂可以是____________(填标号)。
a.水b.盐酸c.NaCl溶液d.NaOH溶液
(2)为进一步探究-2价硫的化合物与+4价硫的化合物反应条件,小组同学又设计了下列实验。
实验操作
实验现象
实验1
将等浓度的Na2S和Na2SO3溶液按体积比2∶1混合
无明显现象
实验2
将H2S通入Na2SO3溶液中
未见明显沉淀,再加入少量稀硫酸,立即产生大量浅黄色沉淀
实验3
将SO2通入Na2S溶液中
有浅黄色沉淀产生
已知:
电离平衡常数:
H2SKa1=1.3×10-7;Ka2=7.1×10-15
H2SO3Ka1=1.7×10-2;Ka2=5.6×10-8
①根据上述实验,可以得出结论:
在_________条件下,+4价硫的化合物可以氧化-2价硫的化合物。
②将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量,下列表示溶液pH随SO2气体体积变化关系示意图正确的是______(填序号)。
A
B
C
D
(3)文献记载,常温下H2S可与Ag发生置换反应生成H2。
现将H2S气体通过装有银粉的玻璃管,请设计简单实验,通过检验反应产物证明H2S与Ag发生了置换反应_______。
考点四 氮及其重要化合物
1.理清知识主线
H3―→
―→
2O―→
O―→
O2―→H
O3
2.注意网络构建
3.扫除知识盲点
(1)NO只能用排水法或气囊法收集。
(2)NO2或NO与O2通入水的计算中常用到4NO+3O2+2H2O===4HNO3、4NO2+O2+2H2O===4HNO3两个方程式。
(3)浓HNO3显黄色是因为溶有NO2,而工业上制备的盐酸显黄色,是因为溶有Fe3+。
(4)硝酸、浓H2SO4、次氯酸具有强氧化性,属于氧化性酸,其中HNO3、HClO见光或受热易分解。
(5)强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应不生成H2;金属和浓HNO3反应一般生成NO2,而金属和稀HNO3反应一般生成NO。
(6)实验室制备NH3,除了用Ca(OH)2和NH4Cl反应外,还可用浓氨水的分解(加NaOH固体或CaO)制取,而检验NH
须用浓NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,以确定NH
的存在。
(7)收集NH3时,把一团干燥的棉花放在试管口,以防止与空气对流;收集完毕,尾气处理时,应放一团用稀硫酸浸湿的棉花放在试管口,以吸收NH3。
(8)铜与浓HNO3反应在试管内就能看到红棕色的NO2,而与稀HNO3反应时需在试管口才能看到红棕色气体。
(9)浓盐酸和浓氨水反应有白烟生成,常用于HCl和NH3的相互检验。
题组一 重要反应必练
1.按要求书写反应方程式。
(1)书写离子方程式
①将NO2通入水中
3NO2+H2O===2H++2NO
+NO。
②将NH4Cl溶液与NaOH溶液混合加热
NH
+OH-
NH3↑+H2O。
③把NH3通入到AlCl3溶液中
3NH3+3H2O+Al3+===Al(OH)3↓+3NH
。
④将氨水滴入到FeCl3溶液中
3NH3·H2O+Fe3+===Fe(OH)3↓+3NH
。
⑤Cu和浓HNO3反应
Cu+4H++2NO
===Cu2++2H2O+2NO2↑。
⑥Cu和稀HNO3反应
⑦C和浓HNO3反应
3Cu+8H++2NO
===3Cu2++2NO↑+4H2O。
C+4H++4NO
CO2↑+4NO2↑+2H2O。
(2)书写化学方程式
①N2和O2的反应
N2+O2
2NO。
[来源:
学|科|网]
②氨的催化氧化
4NH3+5O2
4NO+6H2O。
③实验室用消石灰和NH4Cl制氨气
Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+2H2O。
④浓HNO3变黄
4HNO3
4NO2↑+O2↑+2H2O。
题组二 准确判断物质性质
2.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气()
(2014·天津理综,2D)
(2)液氨用作制冷剂不涉及化学变化()
(2014·重庆理综,1B)
(3)NH3能使酚酞试液变红,所以NH3可用于设计喷泉实验()
(2014·广东理综,9C)
(4)浓氨水可检验氯气管道漏气()
(2014·海南,9C)
(5)P2O5可用于干燥Cl2和NH3()
(2014·海南,10A)
(6)利用
,根据①浓硝酸,②Na2CO3,③Na2SiO3溶液可证明酸性:
硝酸>碳酸>硅酸(×)
(2014·新课标全国卷Ⅰ,13D)
(7)利用
,根据②中酚酞试液变红,能证实①中加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物发生反应生成NH3()
(2014·北京理综,11B)
(8)可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气()
(2013·新课标全国卷Ⅰ,7B)
(9)液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂()
(2013·江苏,4A)
(10)NH4Cl为强酸弱碱盐,所以可用加热法除去NaCl中的NH4Cl()
(2013·广东理综,10A)
(11)检验NH
时,往试样中加入NaOH溶液,微热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体()
(2013·福建理综,10D)
题组三 装置判断与利用
3.(2012·上海,16)实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是( )
A.①是氨气发生装置
B.③是氨气发生装置
C.②是氨气吸收装置
D.④是氨气收集、检验装置
4.(2013·安徽理综,8)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。
仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是( )
选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
C
稀硝酸
Cu
NO2
H2
O
D
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
考点五 环境污染与环境保护
人类社会进入二十世纪八十年代以来,人们越来越关心环境问题。
我们在享受科学技术迅速发展带来物质文明的同时,也因一次次以牺牲环境为代价,而受到大自然的一次次报复。
如全球变暖、臭氧层破坏、酸雨、死鱼事件、沙尘暴等。
人们逐渐意识到:
保护环境,就是保护人类赖以生存的空间。
作为关系到千家万户的高考已经把环境问题列为一个重要考点。
1.环境污染的主要类型
大气污染、水污染、土壤污染、食品污染、固体废弃物污染、放射性污染、噪音污染等。
2.二氧化硫的污染及治理
二氧化硫是空气中有害气体的罪魁祸首。
当空气中SO2的含量达到百万分之零点一到百万分之一时,植物、建筑物的结构材料就会严重受损;若达到百万分之一到百万分之十时,会引起呼吸道痉挛、流泪、咳嗽甚至死亡;若达到万分之一时,一切生命都无法存在。
控制酸雨的根本措施是减少SO2和NO2的人为排放量。
火力发电厂是SO2主要的污染源之一。
目前全世界的火力发电厂通常利用石灰石泥浆吸收尾气中的SO2生产石膏,较先进的方法是采取烟气脱硫、重油脱硫等方法。
生产硫酸的工厂也是主要的污染源,硫酸工业通常采用氨吸收法。
3.化学中的环保
(1)环境:
大气、土地、水、矿产、森林、生物及风景游览区、自然保护区、生活居住区等构成了人类