非金属.docx
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非金属
[考纲要求] 1.了解常见非金属元素（如H、C、N、O、Si、S、Cl等）单质及其重要化合物的主要性质并了解其应用。
2.了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
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．必记重要反应
（1）碳及其化合物
C＋CO2
2CO
C＋H2O（g）
CO＋H2
2C＋SiO2
Si＋2CO↑
提醒 由于C过量，SiO2与C反应产物是CO而不是CO2，该反应用于工业上制备粗硅，必须在隔绝空气的条件下进行。
（2）硅及其化合物
Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑
Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
SiO
＋2H＋===H2SiO3↓
Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3
提醒 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．扫除知识盲点
（1）Si的还原性大于C，但C却能在高温下从SiO2中还原出Si：
SiO2＋2C
Si＋2CO↑。
（2）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。
（3）硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐硅酸钠，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。
（4）H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以有Na2SiO3＋CO2＋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。
（5）SiO2不导电，是用作光导纤维的材料；Si是半导体，是用作光电池的材料。
（6）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 性质用途型
1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”
（1）石英只能用于生产光导纤维（×）
（2013·福建理综，6A）
（2）高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅（√）
（2013·广东理综，11C）
（3）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）
（4）合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料（×）
（2012·新课标全国卷，8D）
（5）单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料（√）
（2012·新课标全国卷，8B）
（6）硅酸钠溶液与醋酸溶液混合：
SiO
＋2H＋===H2SiO3↓（×）
（2012·四川理综，9B）
（7）向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体，出现白色沉淀，则H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强（×）
（2012·江苏，13C）
（8）SiO2与酸、碱均不反应（×）
（2012·天津理综，2B）
题组二 网络构建型
2．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”
（1）X（Si）、Y（SiO2）、Z（H2SiO3）或X（C）、Y（CO）、Z（CO2）均可实现
的转化（×）
（2010·福建理综，9C、D）
（2）对于“甲
乙
丙”，若甲为焦炭，则丁可能是O2（√）
（2013·江苏，6A）
题组三 实验探究型
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________。
答案
（1）MnO2＋4H＋＋2Cl－
Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
（2）平衡气压 浓H2SO4 SiCl4沸点较低，用冷却液可得到液态SiCl4
（3）Al、B、P
（4）①否 MnO
有色，故不需其他指示剂 ②4.48%
解析 依题中信息可知A为Cl2的发生装置，B、C为Cl2净化装置，D中发生2Cl2＋Si
SiCl4，生成SiCl4用E收集，B中为饱和食盐水将氯化氢气体除去，C中应为浓H2SO4除水，由E中可知SiCl4沸点较低，用冷却液可得到液态SiCl4；由题中信息粗硅（含铁、铝、硼、磷等杂质），即可轻松完成（3）问。
（4）①因MnO
本来有颜色，故不再需其他指示剂。
②由关系式
5Fe2＋ ～ MnO
51
n（Fe2＋）20.00×10－3L×10－2mol·L－1
可求出25.00mL试样溶液中n（Fe2＋）＝0.001mol，所以残留物中铁元素的质量分数
w（Fe）＝
＝4.48%。
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．必记重要反应
（1）Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO
（2）Cl2＋NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
（3）Ca（OH）2＋2Cl2===Ca（ClO）2＋CaCl2＋2H2O
（4）Ca（ClO）2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO
（5）Ca2＋＋3ClO－＋SO2＋H2O===CaSO4↓＋Cl－＋2HClO（少量SO2）
（6）Ca2＋＋2ClO－＋2SO2＋2H2O===CaSO4↓＋2Cl－＋SO
＋4H＋（过量SO2）
（7）2HClO
2HCl＋O2↑
（8）6FeBr2＋3Cl2===4FeBr3＋2FeCl3（Cl2少量）
（9）2FeBr2＋3Cl2===2FeCl3＋2Br2（Cl2过量）
（10）6FeBr2＋6Cl2===4FeCl3＋3Br2＋2FeBr3
（11）4HCl（浓）＋MnO2
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O（实验室制Cl2）
（12）2NaCl＋2H2O
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑（工业制Cl2）
4．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,1NA，小于1NA（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。
题组一 性质判断型
1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”
（1）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）
（2）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）
（3）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）
（4）HClO是弱酸，所以NaClO是弱电解质（×）
（2012·山东理综，8A）
（5）Fe2＋、Al3＋、ClO－、Cl－不能大量共存（√）
（2012·广东理综，8A）
（6）二氧化硫通入次氯酸钠溶液：
SO2＋ClO－＋2OH－===SO
＋Cl－＋H2O（√）
（2012·海南，12B）
（7）冷的NaOH溶液中通入Cl2：
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O（√）
（2012·大纲全国卷，7C）
（8）标准状况下，0.1molCl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA（×）
（2012·江苏，8A）
题组二 实验探究型
2．[2013·广东理综，33
（1）]在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。
①下列收集Cl2的正确装置是________。
②将Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是________。
③设计实验比较Cl2和Br2的氧化性，操作与现象是：
取少量新制氯水和CCl4于试管中，____________。
答案 ①C ②Cl2、HClO、ClO－
③加入一定量的NaBr溶液，充分振荡，静置，若观察到CCl4层呈橙红色，证明Cl2的氧化性强于Br2
解析
（1）①氯气的密度比空气的大，收集时采取向上排空气法，又因为氯气有毒，所以在收集装置后要有尾气处理装置（NaOH溶液）；②氯气与水反应生成盐酸和次氯酸（具有较强的氧化性），次氯酸电离生成的ClO－、溶液中溶解的Cl2也具有氧化性；③比较Cl2和Br2的氧化性强弱，可以通过非金属单质间的置换反应来判断，即把溴化钠溶液加入到盛有新制氯水以及四氯化碳的试管中，然后振荡，静置后可发现溶液出现分层现象，下层溶液变为橙红色（说明生成了溴单质），从而说明Cl2的氧化性强于Br2。
3．（2012·上海，15）下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。
向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。
已知：
2KMnO4＋16HCl―→2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O
对实验现象的“解释或结论”正确的是（ ）
选项
实验现象
解释或结论
A
a处变蓝，b处变红棕色
氧化性：
Cl2>Br2>I2
B
c处先变红，后褪色
氯气与水生成了酸性物质
C
d处立即褪色
氯气与水生成了漂白性物质
D
e处变红色
还原性：
Fe2＋>Cl－
答案 D
解析 选项A的实验现象只能说明氧化性：
Cl2>Br2和Cl2>I2，不能说明氧化性Br2>I2；选项B的实验现象还可以说明氯气与水生成了漂白性物质；选项C中，氯气与水生成酸性物质也可以出现对应的实验现象；e处变红色是氯气氧化Fe2＋生成Fe3＋的结果，选项D正确。
考点三 氧、硫及其化合物
1．理清知识主线
H2
―→
―→
O2―→
O3（H
O4）
2．注意网络构建
3．必记重要反应
（1）3S＋6NaOH
2Na2S＋Na2SO3＋3H2O
（2）2SO2＋O2
2SO3
（3）SO2＋2OH－===SO
＋H2O
（4）SO2＋X2＋2H2O===H2SO4＋2HX（X2：
Cl2、Br2、I2）
（5）2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
（6）SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO
＋2Fe2＋＋4H＋
（7）Cu＋2H2SO4（浓）
CuSO4＋2H2O＋SO2↑
（8）C＋2H2SO4（浓）
2H2O＋CO2↑＋2SO2↑
（9）Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑
4．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 性质判断型
1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”
（1）BaSO3与H2O2的反应为氧化还原反应（√）
（2013·天津理综，1B）
（2）二氧化硫可广泛用于食品的增白（×）
（2013·四川理综，1A）
（3）用Na2S作沉淀剂，除去废水中的Cu2＋、Hg2＋（√）
（2013·广东理综，11D）
（4）用硫酸清洗锅垢中的水垢（×）
（2013·广东理综，11B）
（5）用SO2漂白纸浆和草帽辫（√）
（2013·广东理综，11A）
（6）因为浓硫酸有强氧化性，故浓硫酸可用于干燥H2和CO（×）
（2012·广东理综，12C改编）
（7）因为SO2有漂白性，所以SO2可使溴水褪色（×）
（2012·广东理综，12A改编）
（8）50mL18.4mol·L－1浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子的数目为0.46NA（×）
（2012·四川理综，7C）
（9）Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性（×）
（2012·山东理综，12A）
题组二 网络构建型
2．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”
（1）S
SO3
H2SO4（×）
（2012·江苏，7②）
（2）对于“甲
乙
丙”，若甲为SO2，则丁可能是氨水（√）
（2013·江苏，6B）
题组三 实验探究型
3．下图所示的是验证二氧化硫性质的微型实验，a、b、c、d是浸有相关溶液的棉球。
将硫酸滴入装有亚硫酸钠固体的培养皿中。
关于此实验的“现象”、“解释或结论”以及对应关系均正确的是（ ）
选项
现象
解释或结论
A
a处黄色褪去
非金属性：
Br＞S
B
b处变为红色
二氧化硫与水反应生成酸性物质
C
c处变为蓝色
二氧化硫具有一定的氧化性
D
d处红色先褪去后恢复
二氧化硫具有漂白性且漂白性不稳定
答案 B
解析 Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。
a处反应为SO2＋Br2＋H2O===H2SO4＋2HBr，证明SO2的还原性大于Br－，而不是非金属性Br＞S，A错误；b处反应为SO2＋H2OH2SO3H＋＋HSO
，显酸性，B正确；I2能氧化SO2，SO2不能氧化I－，C处不变蓝，C错误；d处红色褪去，加热后才会恢复红色，证明SO2的漂白性不稳定，D错误。
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．必记重要反应
（1）N2＋O2
2NO
（2）2NO＋O2===2NO2
（3）3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
（4）NH3＋H2ONH3·H2ONH
＋OH－
（5）4NH3＋5O2
4NO＋6H2O
（6）NH4HCO3
NH3↑＋CO2↑＋H2O
（7）Ca（OH）2＋2NH4Cl
CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
（8）NH
＋OH－
NH3↑＋H2O
（9）4HNO3
4NO2↑＋O2↑＋2H2O
（10）Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2H2O＋2NO2↑
（11）3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O
（12）C＋4HNO3（浓）
CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
4．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 性质判断型
1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”
（1）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）
（2）液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂（√）
（2013·江苏，4A）
（3）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）
（4）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）
（5）用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜：
Ag＋2H＋＋NO
===Ag＋＋NO↑＋H2O（×）
（2012·江苏，9D）
（6）向NH4HCO3溶液中加过量的NaOH溶液并加热：
NH
＋OH－
NH3↑＋H2O（×）
（2012·江苏，9B）
（7）实验室用NH4Cl和Ca（OH）2制备NH3不涉及氧化还原反应（√）
（2012·广东理综，10D）
（8）工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应（√）
（2012·广东理综，10C）
（9）用浓HNO3与Cu反应制备NO2（√）
（2012·广东理综，9C）
（10）NO2溶于水时发生氧化还原反应（√）
（2012·天津理综，2C）
题组二 网络构建型
2．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”
（1）a（HNO3）、b（NO）、c（NO2）可实现
的转化（√）
（2009·江苏，3B改编）
（2）对于“甲
乙
丙”，若甲是N2，则丁是NO2（×）
（2013·江苏，6B改编）
题组三 装置判断型
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
答案 B
解析 装置①中NH4Cl受热易分解生成NH3和HCl，但在试管口附近两者又能结合生成NH4Cl，选项A错误；装置②中的漏斗放置过低，不能防止倒吸，选项C错误；装置④中的试管口应放一团干燥的棉花，选项D错误。
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
H2O
D
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
答案 B
解析 NH3的密度比空气的小，不能用向上排空气法收集NH3，A错误；SO2可通过Na2SO3固体与浓硫酸在常温下反应制取，且能用向上排空气法收集，能用NaOH溶液进行尾气吸收，B正确；铜与稀硝酸反应生成物为NO，且在c中无法收集到纯净的NO2，且不能用水吸收尾气，C错误；用浓盐酸和MnO2反应制取Cl2需要加热，D错误。
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
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