常见非金属元素及其化合物.docx
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常见非金属元素及其化合物
学案11 常见非金属元素及其化合物
[高考关键词] 单质→
1.氯气：
颜色、毒性、强氧化性、制取、检验；氯水：
多元成分、性质多样；次氯酸：
不稳定、强氧化性、漂白性。
2.二氧化硫：
酸雨、酸性氧化物、还原性、漂白性、检验；硫酸：
吸水、脱水、强氧化性、浓与稀、SO
的检验。
3.氨气：
极易溶、碱性、还原性、制取、NH
的检验；氮氧化物：
光化学烟雾、转化；硝酸：
不稳定性、强氧化性。
4.CO
与HCO
的转化；硅：
半导体、制备；二氧化硅：
光导纤维、与HF、NaOH反应。
核心考点回扣
1.常见非金属元素及其化合物的特征性质和应用
（1）C、N、O、Si、S、Cl等元素形成的单质中：
①属于空气主要成分的是__________，它们相互反应的化学方程式为___________________；
②常用于自来水消毒的是________，它与NaOH溶液反应的离子方程式为______________________________，实验室制备该气体的化学方程式为_________________；
③属于半导体材料的是__________，其工业制取方法是_______________________________。
（2）在CO、CO2、SO2、NO、NO2、SiO2等氧化物中：
①其中属于酸性氧化物的是________，能形成酸雨的是__________________；
②能与水发生氧化还原反应的是______________，反应的化学方程式为_________________；
③能使品红溶液褪色的是__________；
④光导纤维的主要成分是________，它与氢氟酸、烧碱反应的化学方程式分别为
_______________________________________________________________________________。
（3）在浓（稀）硝酸、浓（稀）硫酸中：
①常温下能使Fe、Al钝化的是_____________________________________________________；
②实验室常用作干燥剂的是____________，中学常见气体中不能用其干燥的是___________；
③常用于清洗试管内壁上银镜的是__________，反应的离子方程式：
____________________；
④见光易分解的是_______________________________________________________________，
反应的化学方程式：
______________________________________________________________。
（4）在H2O2、NH3、HCl中：
①被称作绿色氧化剂的是________，它与FeSO4酸性溶液反应的离子方程式为________________________________________________________________________；
②水溶液呈碱性的是________，列举两种实验室制取该气体的方法：
__________________，______________________________________________________________________________；
③常温时能相互反应产生大量白烟的是________，反应的化学方程式______________________________________________________________________________；
④NH3在催化剂、加热条件下与氧气反应的化学方程式：
______________________________________________________________________________。
2.重要非金属元素及其化合物的相互转化
（1）氯及其化合物间的转化关系
①化学方程式：
_______________________________________________________________；
②化学方程式：
_______________________________________________________________；
③离子方程式：
_______________________________________________________________；
④离子方程式：
_______________________________________________________________；
⑤化学方程式：
_______________________________________________________________。
（2）硫及其化合物间的转化关系
①离子方程式：
_______________________________________________________________；
②化学方程式：
_______________________________________________________________；
③化学方程式：
_______________________________________________________________；
④离子方程式：
_______________________________________________________________；
⑤化学方程式：
_______________________________________________________________
或___________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________；
⑥离子方程式：
________________________________________________________________。
（3）氮及其化合物间的转化关系
①化学方程式：
_________________________________________________________________；
②化学方程式：
_________________________________________________________________；
③化学方程式：
_________________________________________________________________；
④离子方程式：
_________________________________________________________________；
⑤化学方程式：
__________________________________________________________________；
⑥化学方程式：
_________________________________________________________________。
高考题型1 典型物质的性质及应用
1.（2015·全国卷Ⅰ，7）我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：
“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。
”这里的“强水”是指（ ）
A.氨水B.硝酸C.醋D.卤水
2.（2014·海南，9、10组合）下列关于物质应用的说法正确的是（ ）
A.P2O5可用于干燥Cl2和NH3
B.玻璃容器可长期盛放各种酸
C.浓氨水可检验氯气管道漏气
D.Si和SiO2都用于制造光导纤维
3.高考真题选项正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
（1）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）
（2）SO2和SO3混合气体通入Ba（NO3）2溶液可得到BaSO3和BaSO4（ ）（2015·重庆理综，2D）
（3）H2、SO2、CO2三种气体都可用浓H2SO4干燥（ ）（2015·安徽理综，9C）
（4）元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体（ ）（2015·江苏，4A）
（5）硅胶可作袋装食品的干燥剂（ ）（2014·四川理综，1B）
（6）晶体硅熔点高硬度大，因而可用于制作半导体材料（ ）（2014·江苏，4A）
（7）漂白粉在空气中不稳定，因而可用于漂白纸张（ ）（2014·江苏，4C）
（8）漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3，漂白粉在空气中久置变质（ ）
（2014·新课标全国卷Ⅰ，8B）
（9）NH3能使酚酞溶液变红，因而NH3可用于设计喷泉实验（ ）（2014·广东理综，9C）
熟记常见无机酸的重要规律和特性
（1）重要规律
①最高价氧化物对应水化物的酸性强弱取决于元素非金属性的强弱，如酸性：
HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2CO3＞H2SiO3
②证明酸性强弱顺序，可利用复分解反应中“强酸制弱酸”的规律，如：
Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓
Ca（ClO）2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO
③强氧化性酸（如HNO3、浓H2SO4）与金属反应，一般不生成H2；金属和浓HNO3反应一般生成NO2，而和稀HNO3反应则生成NO。
（2）重要特性
①H2SiO3（或H4SiO4）为难溶性酸，浓盐酸、浓硝酸为挥发性酸。
②HNO3、浓H2SO4、HClO具有强氧化性，属于氧化性酸，其中HNO3、HClO见光受热易分解。
③浓HNO3和Cu（足量）、浓H2SO4和Cu（足量）、浓盐酸和MnO2（足量）在反应时，随着反应的进行，产物会发生变化或反应停止。
④浓H2SO4具有吸水性、脱水性和强氧化性。
⑤常温下，铁、铝遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化。
⑥浓盐酸、浓硝酸、醋酸等遇氨气能冒白烟，是因为它们挥发出来的酸与氨气反应生成相应的铵盐（固体）的缘故。
⑦H2S、HI、HBr遇强氧化性酸能发生氧化还原反应，因此不能用浓硫酸进行干燥。
易错警示
1.CO2通入CaCl2溶液不会产生沉淀。
2.高炉炼铁时的还原剂是CO，焦炭的作用是燃烧提供能量和产生CO。
3.NO2能与水反应生成硝酸，但不是酸性氧化物。
4.SO2和Cl2的混合气体，可能不具有漂白性。
5.SO2能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色，不是利用SO2的漂白性。
6.SO2不能漂白石蕊溶液。
7.硅单质可用于制造半导体材料，光导纤维的主要成分是SiO2。
8.Fe、Al能用于盛放浓硝酸是因为“钝化”形成致密的氧化膜，隔离Fe、Al与硝酸的接触。
1.化学知识在生产和生活中有着重要的应用。
下列说法中，错误的是（ ）
A.二氧化硅能与NaOH溶液反应，但能用玻璃瓶盛放NaOH溶液
B.Cl2能与Ca（OH）2反应，可以用澄清石灰水吸收尾气中的Cl2
C.双氧水可用于杀菌、消毒、漂白
D.洁厕剂和漂白精不能混合使用，否则易产生有毒气体
2.下列说法正确的是（ ）
A.光缆在信息产业中有广泛应用，制造光缆的主要材料是二氧化硅
B.金刚石是自然界中硬度最大的物质，不可能与氧气发生反应
C.浓H2SO4具有强氧化性，常温下就能与金属Cu发生剧烈反应
D.将SO2通入品红溶液，溶液褪色后加热恢复原色；将SO2通入溴水，溴水褪色后加热也能恢复原色
3.下列与实验相关的叙述正确的是（ ）
A.稀释浓硫酸时，应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓硫酸中
B.将SO2和Cl2按等物质的量之比通入品红溶液中，品红很快褪色
C.NO2与H2O反应的过程中，被氧化的氮原子与被还原的氮原子的个数比为2∶1
D.因为NH3·H2O是弱碱，所以不能用氨水与FeCl3溶液反应制取Fe（OH）3
4.下列推断正确的是（ ）
选项
事实
结论
A
常温下铁、铜均不溶于浓硫酸
常温下铁、铜与浓硫酸均不反应
B
HCl与Na2CO3溶液反应生成CO2
可用饱和Na2CO3溶液除去CO2中的少量HCl
C
氧化铜高温下生成红色物质，该物质可与稀硫酸反应
氧化铜高温下可分解生成Cu2O
D
稀、浓硝酸分别与铜反应，还原产物分别为NO和NO2
稀硝酸氧化性比浓硝酸强
高考题型2 非金属元素化合物对环境的影响
1.高考真题选项正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
（1）燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施（ ）
（2015·浙江理综，7D）
（2）光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济（ ）（2014·浙江理综，7A）
（3）装饰材料释放的甲醛会造成污染（ ）（2014·海南，1D）
（4）84消毒液的有效成分是NaClO（ ）（2014·海南，1B）
（5）用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染（ ）（2014·天津理综，1B）
（6）大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素（ ）（2014·天津理综，1C）
2.[2014·四川理综，11
（1）]软锰矿（主要成分为MnO2）作脱硫剂，既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2，实现了________。
A.废弃物的综合利用
B.白色污染的减少
C.酸雨的减少
规律方法
1.常见的环境污染
污染类型
污染成因
温室效应
CO2排放量过大，造成全球气温上升
赤潮/水华
大量富含N、P等营养物质的废水的排放使水体富营养化
酸雨
硫的氧化物、氮的氧化物的大量排放，造成雨水酸度过大
臭氧空洞
氟氯代烷、氮的氧化物的大量排放使臭氧层大量损耗
光化学污染
主要是由氮的氧化物（主要指NO2）和碳氢化合物引起
白色污染
主要是由废弃的难降解的塑料类制品造成
食品污染
人类在动物饲养和植物种植过程中使用的大量生长激素、农药、化肥等造成的
飘尘
烟雾、尘埃、煤灰或冷凝气化物的固体长时间悬浮于空气中造成的
2.工业尾气的主要成分及其治理
（1）硫酸厂尾气：
SO2、O2、N2等，一般用氨水吸收。
（2）硝酸厂尾气：
NO、NO2、N2、O2等，一般用NaOH溶液吸收。
（3）高炉煤气：
CO、CO2、N2等，一般回收利用。
（4）炼钢烟气：
Fe2O3烟尘、CO等，一般回收利用。
（5）焦炉气：
H2、CH4、CO、C2H4等，可用作燃料。
（6）氯碱工业：
Cl2，一般用NaOH溶液吸收。
1.以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是（ ）
选项
氧化物
环境问题
主要来源
A
CO
煤气中毒
含碳燃料的不完全燃烧
B
SO2
光化学烟雾
汽车尾气的排放
C
NO2
温室效应
工厂废气的排放
D
CO2
酸雨
化石燃料的燃烧
2.化学与社会、环境等密切相关。
下列说法错误的是（ ）
A.“低碳经济”是指减少对化石燃料的依赖，达到低污染、低排放的模式
B.“低碳生活”倡导生活中耗用能量尽量减少，从而减少CO2的排放
C.所有垃圾都可以采用露天焚烧或深埋的方法处理
D.“静电除尘”、“燃煤固硫”、“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
3.直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。
利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。
（1）用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应：
________________________________________________________________________。
（2）在钠碱循环法中，Na2SO3溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得，该反应的离子方程式是________________________________。
（3）吸收液吸收SO2的过程中，pH随n（SO
）∶n（HSO
）变化关系如下表：
n（SO
）∶n（HSO
）
91∶9
1∶1
1∶91
pH
8.2
7.2
6.2
上表判断NaHSO3溶液显________性，用化学平衡原理解释：
__________________________。
高考题型3 典型物质的鉴别或检验
1.（高考选项组合题）下列说法正确的是（ ）
A.在未知溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，说明该未知溶液中存在SO
或SO
（2015·浙江理综，8C）
B.为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可（2015·浙江理综，8A）
C.向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液，溶液呈红色，则溶液中一定含有Fe2＋（2015·山东理综，11B）
D.检验溶液中是否含有NH
的方法是：
取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体（2015·福建理综，8C）
2.（2014·重庆理综，2）下列实验可实现鉴别目的的是（ ）
A.用KOH溶液鉴别SO3（g）和SO2
B.用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2（g）和NO2
C.用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液
D.用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液
3.（高考选项组合题）下列有关常见物质的检验或鉴别错误的是（ ）
A.CCl4可用于鉴别溴水和碘水（2014·海南，10C）
B.用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI（2014·大纲全国卷，8D）
C.用湿润的红色石蕊试纸检验氨气（2012·福建理综，6B）
D.能使湿润的淀粉KI试纸变蓝色的物质一定是Cl2（2012·新课标全国卷，7B）
1.常见非金属元素形成离子的鉴别方法
鉴别方法
离子
试剂
现象
注意
沉淀法
Cl－、Br－、I－
AgNO3溶液和稀HNO3溶液
白色沉淀AgCl、淡黄色沉淀AgBr、黄色沉淀AgI
－
SO
稀盐酸和BaCl2溶液
加入稀盐酸后无现象，然后加入BaCl2溶液有白色沉淀
需先用稀盐酸酸化
显色法
I－
氯水，CCl4
液体分层，下层为紫红色
振荡静置
氯水，淀粉
溶液变蓝
－
OH－
酚酞溶液
变红
－
紫色石蕊溶液
变蓝
－
H＋
变红
－
气体法
NH
浓氢氧化钠溶液和湿润的红色石蕊试纸
产生刺激性气味的气体，且使试纸变蓝
加热
CO
稀盐酸和澄清石灰水
石灰水变浑浊
SO
、HSO
、HCO
也有此现象
SO
稀硫酸和品红溶液
品红溶液褪色
－
2.气体物质检验的一般思路
1.为了证明（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O（硫酸亚铁铵晶体）的成分中含有NH
、Fe2＋、SO
与H2O，下列实验叙述中不正确的是（ ）
A.取少量硫酸亚铁铵晶体于试管中，加热，试管口有液体生成，则可证明晶体的成分中含有结晶水
B.取少量硫酸亚铁铵晶体溶于水，得到浅绿色溶液，滴入2滴KSCN溶液，溶液不显血红色，再滴入几滴新制氯水，溶液变为血红色，则可证明晶体的成分中含有Fe2＋
C.取少量硫酸亚铁铵晶体溶于水，加少量稀盐酸，无现象，再滴入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则可证明晶体的成分中含有SO
D.取少量硫酸亚铁铵晶体溶于水，加入少量稀NaOH溶液，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则可证明晶体的成分中含有NH
2.根据下列实验内容得出的结论正确的是（ ）
选项
实验内容
结论
A
某物质的水溶液使红色石蕊试纸变蓝
该物质一定是碱
B
某气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
该气体一定是氯气
C
向某物质的水溶液中加入盐酸，产生无色无味气体
该溶液中一定含有碳酸根离子
D
向铁和稀硝酸反应后的溶液中滴入KSCN溶液，溶液显血红色
反应后溶液中肯定有Fe3＋，可能还有Fe2＋
3.某化学兴趣小组在课外活动中，对某一份溶液成分（已知不含其他还原性离子）进行了检测，其中三次检测结果如表所示：
检测序号
溶液中检测出的电解质溶液组合
第一次
KCl、K2SO4、Na2CO3、NaCl
第二次
KCl、AlCl3、Na2SO4、K2CO3
第三次
Na2SO4、KCl、K2CO3、NaCl
则下列说法合理的是（ ）
A.三次检测结果都正确
B.该溶液中的阳离子无法判断
C.为了检验是否存在SO
，应先加过量稀硝酸后再滴加Ba（NO3）2溶液，观察是否有沉淀产生
D.为了检验是否存在CO
，可以向溶液中滴加CaCl2溶液，观察是否有沉淀产生
4.FeSO4在不同条件下分解得到的产物不同，可能是FeO和SO3，也可能是Fe2O3、SO3和SO2。
某化学研究小组为探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4分解的气体产物，进行了一系列实验。
已知SO3的熔点是16.8℃，沸点是44.8℃。
请回答下列问题：
（1）装置Ⅱ的试管中不装任何试剂，其作用是__________________________，试管浸泡在50℃的水中，其目的是____________________。
（2）装置Ⅲ和装置Ⅳ的作用是探究本实验中气体产物的成分。
请完成实验设计，填写检验试剂、预期现象与结论。
限选试剂：
3mol·L－1H2SO4溶液、6mol·L－1NaOH溶液、0.5mol·L－1BaCl2溶液、0.5mol·L－1Ba（NO3）2溶液、0.01mol·L－1酸性KMnO4溶液、0.01mol·L－1溴水。
检验试剂
预期现象和结论
装置Ⅲ的试管中装有______________
产生大量白色沉淀，证明气体产物中含有SO3
装置Ⅳ的试管中装有____________
（3）装置Ⅴ的作用是防止尾气污染环境，烧杯中应加入的试剂是__________。
（4）已知在过量的FeSO4溶液中滴入几滴NaClO溶液，并加入适量硫酸，溶液立即变黄。
①甲同学推测该反应的还原产物有两种可能：
a.Cl2、b：
Cl－。
乙同学结合甲同学的推测，认为其中一种可能可以排除，你认为可以排除的是哪种可能，并用简要的文字和离子方程式说明理由：
_____________________________________________。
②上述反应的离子方程式为_______________________________________________________。
③为检验上述反应中的还原产物，请选择所需实验步骤，并按先后次序排列：
__________（填序号）。
A.取一支试管，加入上述反应后的溶液少许
B.加入过量Ba（NO3）2溶液，出现白色沉淀
C.过滤；取滤液加入硝酸酸化的AgNO3溶液，出现白色沉淀
答案精析
学案11 常见非金属元素及其化合物
核心考点回扣
1.
（1）①N2、O2 N2＋O2
2NO
②Cl2 Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
③Si SiO2＋2C
2CO↑＋Si
（2）①CO2、SO2、SiO2 SO2、NO、NO2
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