备战高考化学各题型考点专项训练专题八 常见非金属元素.docx

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备战高考化学各题型考点专项训练专题八常见非金属元素

专题八常见非金属元素

[考纲要求]　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制备方法，掌握其主要性质及其应用；

（2）了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响；（3）以上各部分知识的综合应用。

考点一　碳、硅及其重要化合物

硅元素的非金属性不强，但其具有“亲氧”特性，使硅元素在自然界中没有游离态，只有化合态，其主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。

对于碳、硅两元素，复习时应从以下几个方面掌握。

1．树立物质转化思想

（1）理清知识主线

H4←―

―→

O―→

O2

H4←―

―→

O2（H2

O3）

（2）形成网络构建

2．扫除易忘知识盲点

（1）硅元素位于元素周期表中金属与非金属的分界线附近，具有部分金属性，如①晶体硅具有金属光泽和特殊导电性；②单质主要表现出还原性；③单质能和碱溶液反应生成氢气。

（2）工业上制备粗硅，是用过量的C和SiO2在高温下反应，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。

（3）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。

（4）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。

（5）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。

硅胶（mSiO2·nH2O）是一种很好的无毒干燥剂。

（6）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，由高沸点难挥发的固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2气体。

（7）硅、二氧化硅和硅酸盐的化学性质相对稳定，广泛用于制造各种材料，如硅——半导体材料、太阳能电池帆板等；二氧化硅——光导纤维、其他光学材料、耐高温材料、耐磨材料、饰品等，并用于生产新型陶瓷；硅酸盐——陶瓷、玻璃、水泥等传统无机非金属材料的主要成分，作耐高温材料、防火材料，制造硅胶等。

题组一　重要反应规范书写

1．用方程式回答下列问题。

（1）Mg在CO2中燃烧。

2Mg＋CO2

2MgO＋C。

（2）“水滴石穿”的反应原理（用离子方程式表示）。

CaCO3＋CO2＋H2O===Ca2＋＋2HCO

。

（3）“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。

（4）向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2的离子方程式。

2Na＋＋CO

＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓。

（5）氢氟酸不能用玻璃瓶盛放，其原因是（用化学方程式表示）。

SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。

（6）盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其原因是（用离子方程式表示）。

SiO2＋2OH－===SiO

＋H2O。

（7）侯氏制碱法的原理（用化学方程式表示）。

CO2＋NH3＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。

题组二　高考真题跟踪再现

2．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”

（1）SiO2硬度大，可用于制造光导纤维（×）

（2017·江苏，3C）

（2）石英砂可用于生产单晶硅（√）

（2016·海南，4C）

（3）因为HF与SiO2反应，所以可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记（√）

（2016·全国卷Ⅲ，7D）

（4）在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。

在该反应中，Mg的还原性强于C的还原性（√）

（2015·江苏，4C）

（5）硅胶可用作食品干燥剂（√）

（2015·全国卷Ⅱ，7A）

（6）将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2（×）

（2015·天津理综，2D）

（7）可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液（×）

（2015·海南，7B）

（8）SiO2既能和NaOH溶液反应又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物（×）

（2015·安徽理综，9D）

（9）因为晶体硅熔点高、硬度大，所以可用于制作半导体材料（×）

（2014·江苏，4A）

（10）玻璃容器可长期盛放各种酸（×）

（2014·海南，9A）

（11）高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅（√）

（2013·广东理综，11C）

考点二　卤素及其重要化合物

“氯”是典型的活泼非金属元素，在自然界中以化合态形式存在，复习时应从以下几个方面掌握：

1．树立物质转化思想

（1）理清知识主线

H

―→C

2―→H

O―→H

O2―→H

O3―→H

O4

（2）形成网络构建

2．扫除易忘知识盲点

（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－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）。

（7）当Fe和Cl2在点燃条件下反应时，不论Fe过量或不足，由于Cl2的强氧化性，产物一定是FeCl3。

（8）“84”消毒液的主要成分为NaClO，漂粉精的有效成分为Ca（ClO）2。

“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。

（9）由于电离常数Ka1（H2CO3）>Ka（HClO）>Ka2（H2CO3），所以向NaClO溶液通入CO2，不论CO2过量还是少量，均发生CO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HCO

，但CO2（少）＋Ca（ClO）2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。

（10）通常情况下，氯气、氯的各种氧化物、氯的含氧酸和含氧酸盐均能氧化各种低价化合物，还原产物中氯元素一般都显－1价。

因此，氯气、氯的某些氧化物和含氧酸等都曾被用作水处理剂，用于消毒杀菌。

（11）氯水的成分及其性质是中学化学的重要考点。

在新制的氯水中存在下列平衡关系：

Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO、HClOH＋＋ClO－、H2OH＋＋OH－。

氯水中存在三种分子：

H2O、Cl2、HClO，四种离子：

H＋、Cl－、ClO－、OH－。

所以，新制的氯水呈浅黄绿色，有刺激性气味，属于混合物，其所含的多种微粒使氯水的化学性质表现出多重性，主要体现在：

①Cl2的强氧化性；②HCl的强酸性；③HClO的强氧化性（漂白性）；④Cl－的性质等。

题组一　重要反应规范书写

1．用方程式回答下列问题。

（1）实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2的化学方程式。

MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。

（2）将浓盐酸滴到KMnO4固体上（用离子方程式表示）。

2MnO

＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。

（3）将Cl2通入石灰乳中（用化学方程式表示）。

2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O。

（4）在空气中漂白粉漂白的原理。

Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。

（5）向FeBr2溶液通入少量Cl2的离子方程式。

2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

（6）向FeBr2溶液中通入等物质的量Cl2的离子方程式。

2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－。

（7）向FeBr2溶液中通入过量Cl2的离子方程式。

2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。

（8）将SO2和Cl2混合，漂白性减弱的原因（用离子方程式表示）。

SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋SO

＋2Cl－。

题组二　高考真题跟踪再现

2．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”

（1）由于ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒（×）

（2017·江苏，3B）

（2）碘化钾与浓硫酸反应可制备碘化氢（×）

（2017·海南，7B）

（3）将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2（×）

（2016·全国卷Ⅰ，10D）

（4）因为次氯酸盐具有氧化性，所以可用漂白粉漂白织物（√）

（2016·全国卷Ⅱ，7C）

（5）浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2，可以将气体产物先通过浓硫酸，后通过饱和食盐水（×）

（2016·全国卷Ⅲ，9C）

（6）CCl4萃取碘水中的I2，应先从分液漏斗下口放出有机层，后从上口倒出水层（√）

（2016·全国卷Ⅲ，9D）

（7）向某食盐溶液中滴加淀粉溶液，因为溶液颜色不变，所以该食盐中一定没有添加KIO3（×）

（2016·四川理综，2C）

（8）Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3（×）

（2016·上海，21C）

（9）NaCl与浓H2SO4加热可制HCl，推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr（×）

（2016·上海，21D）

（10）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．（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

答案　D

解析　A项，Cl2的颜色为黄绿色，正因为氯水中溶解了黄绿色的Cl2，才使得氯水显示了浅黄绿色，正确；B项，Cl－与Ag＋结合生成AgCl白色沉淀，正确；C项，Cl2与水反应生成HCl和HClO，H＋与NaHCO3反应生成CO2气体，正确；D项，氯水中的Cl2也能将Fe2＋氧化为Fe3＋，错误。

4．（2015·全国卷Ⅱ，12）海水开发利用的部分过程如图所示。

下列说法错误的是（　　）

A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴

B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯

C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂

D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收

答案　C

解析　A项，向苦卤中通入Cl2时发生反应Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，故其目的是为了提取溴，正确；B项，可将粗盐溶解、过滤除去难溶性杂质，然后向滤液中加入沉淀剂，过滤后调节滤液的pH以除去可溶性杂质，最后重结晶可得精盐，正确；C项，工业生产常选用廉价的Ca（OH）2作为沉淀剂，错误；D项，由于通入Cl2后所得溶液中Br2的浓度很小，因此利用Br2的挥发性，可先用空气和水蒸