高考化学专题总复习非金属及其化合物.docx

1、高考化学专题总复习非金属及其化合物第一节碳、硅及无机非金属材料基础知识诊断知识点一碳、硅单质的主要性质及应用1C、Si单质的存在形态、物理性质及用途(1)自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素因有亲氧性，所以仅有化合态。碳单质主要有金刚石、石墨、C60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。(2)单质的结构、物理性质与用途比较碳硅结构金刚石：空间网状结构石墨：层状结构晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构物理性质金刚石熔点高、硬度大石墨熔点高、质软，有滑腻感晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高用途金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太

2、阳能电池2.碳和硅的化学性质(1)碳单质的化学性质还原性。与O2的反应：O2不足：2CO22CO；O2充足：CO2CO2。与其他物质的反应：a与CuO反应：2CuOC2CuCO2(可用于金属的冶炼)；b与CO2反应：CO2C2CO；c与水蒸气反应：CH2O(g) COH2(制水煤气)；d与浓硫酸反应：C2H2SO4(浓) CO22SO22H2O。(2)硅的化学性质还原性。与氢氟酸反应：Si4HF=SiF42H2；与NaOH溶液反应：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2；与O2反应：SiO2SiO2。基础诊断1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)C、Si在自然界中均存在游离态()(

3、2)高纯度的硅广泛用于制作计算机芯片()(3)硅可由二氧化硅还原制得()(4)对于反应3CSiO2SiC2CO，被氧化的物质与被还原的物质的质量比为21()【答案】(1)(2)(3)(4)2从元素周期表的位置看，碳和硅均为A族元素，自然界中有碳的多种单质存在，自然界中有硅的单质吗？为什么？【答案】没有，因为硅有很强的亲氧性，在地壳形成时硅与氧易结合，难分离，因而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在。知识点二碳、硅的氧化物物质二氧化硅二氧化碳结构空间立体网状结构，不存在单个分子存在单个CO2分子主要物理性质硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水熔、沸点低，常温下为气体，微溶于水化学性质与

4、水反应不反应CO2H2O H2CO3与酸反应只与氢氟酸反应：SiO24HF=SiF42H2O不反应与碱反应SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)CO2少量：CO22NaOH=Na2CO3H2O、CO2过量：CO2NaOH=NaHCO3与盐反应如与Na2CO3反应：SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2如与Na2SiO3反应：Na2SiO3H2OCO2(不足)=H2SiO3Na2CO3或Na2SiO32H2O2CO2(足量)=H2SiO32NaHCO3与碱性氧化物反应如与CaO反应：SiO2CaOCaSiO3如与Na2O反应：Na2OCO2=Na2CO3用途光导纤维

5、、光学仪器、电子部件制饮料、制碳酸盐基础诊断1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)SiO2是酸性氧化物，不能与任何酸反应()(2)SiO2与CO2是同族元素的氧化物，化学性质相同()(3)SiO2既能与强碱反应又能与氢氟酸反应，故SiO2为两性氧化物()(4)CO和CO2均为大气污染物，均可用碱液吸收()【答案】(1)(2)(3)(4)2写出除去下列气体中混有的杂质(括号内为杂质)可采取的方法：(1)CO(CO2)： 。(2)CO2(CO)： 。(3)CO2(O2)： 。(4)CO2(SO2)： 。(5)CO2(HCl)： 。【答案】(1)通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶(2)通过盛放灼

6、热CuO的硬质玻璃管(3)通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管(4)通过饱和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液(5)通过饱和NaHCO3溶液知识点三硅酸和硅酸盐1硅酸(1)溶解性：溶解度很小。(2)化学性质：弱酸性：酸性比碳酸弱。不稳定性：H2SiO3SiO2H2O。(3)用途：硅胶可用作催化剂的载体和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂。2硅酸盐(1)硅酸盐：是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。(2)硅酸盐组成的表示方法：通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2OSiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为K2OAl2O36Si

7、O2。(3)硅酸钠：白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。它能与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为与盐酸反应：Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3。与CO2水溶液反应：Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3。用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。3无机非金属材料(1)传统无机非金属材料：如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。常见硅酸盐材料如下表。水泥玻璃陶瓷生产原料石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英黏土主要设备水泥回转窑玻璃熔窑陶瓷窑(2)新型无机非金属材料：如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。基础诊断1判断正误(正确的打“”，错误

8、的打“”)(1)玻璃、石英玻璃、水泥均是硅酸盐材料()(2)CO2通入硅酸钠溶液中，有白色沉淀生成，说明酸性H2CO3H2SiO3()(3)氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料()(4)SiO2(含杂质Fe2O3)滤液H2SiO3()【答案】(1)(2)(3)(4)2利用下图中的装置和试剂验证酸性H2CO3H2SiO3，能否达到实验目的，为什么？【答案】不能，挥发出来的HCl气体进入硅酸钠溶液后，也能与硅酸钠溶液反应，生成白色沉淀。和CO2与硅酸钠溶液反应的现象相同，无法确定是谁发生了反应。基础能力提升1下列关于碳和硅的叙述中，正确的是()A其氧化物都能与NaOH溶液反应B其单质在加热时都能跟O2反

9、应C其氧化物都能溶于水生成相应的酸D碳和硅两种元素共有两种单质【解析】CO与NaOH溶液不反应，A错误；SiO2与水不反应，C错误；碳有多种同素异形体，D错误。【答案】B2(2015银川模拟)下列说法中不正确的是()A因SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2对应的酸BCO2通入水玻璃可以得到硅酸沉淀CSiO2熔点高、硬度大D氢氟酸能够雕刻玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸【解析】H2SiO3对应的酸性氧化物是SiO2，但SiO2不能直接与水反应生成H2SiO3。【答案】A3(2015南宁模拟)下列离子方程式的书写正确的是()A水玻璃中通入过量二氧化碳：Na2SiO3CO2H2O=2NaCO

10、H2SiO3B澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)22CO2=Ca22HCOC硅与氢氟酸的反应：Si4H4F=SiF42H2D二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO22OH=SiOH2O【解析】Na2SiO3是强电解质，应拆成Na、SiO，且应生成HCO，A错；B项正确写法是CO2OH=HCO；C项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成H和F。【答案】D4(2015唐山二模)下列物质：氢氟酸；浓H2SO4；烧碱溶液；Na2CO3固体；氧化钙；浓HNO3。其中在一定条件下能与SiO2反应的有()A BC D全部【解析】SiO2可与烧碱溶液、氧化钙反应，表现出酸性氧化物的性质；SiO2可以与氢氟酸反应；在制玻璃

11、过程中SiO2与Na2CO3固体反应；SiO2不能与浓硫酸和浓硝酸反应。【答案】C5硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。(1)下列物质不属于硅酸盐的是 。A陶瓷 B普通玻璃C水泥 D生石灰(2)SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 ，工艺师常用 (填物质名称)来雕刻玻璃。(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作 。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是 。A普通玻璃坩埚 B石英玻璃坩埚C氧化铝坩埚 D铁坩埚(4)工业上常利用反应2CSiO2Si

12、2CO制备硅单质，该反应中所含元素化合价升高的物质是 (填化学式、下同)，氧化剂是 。【解析】(1)生石灰是CaO，为碱性氧化物且不含Si元素，不属于硅酸盐。(2)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。由于SiO2能溶于氢氟酸，因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。(3)Na2SiO3水溶液又称“水玻璃”，具有阻燃的功能，因此可用作防火剂。SiO2和Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能与Na2CO3在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融纯碱。(4)题给反应中C(碳)被氧化，SiO

13、2中4价的硅被还原，因此SiO2作氧化剂。【答案】(1)D(2)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O氢氟酸(3)防火剂D(4)CSiO212种物质的重要用途：晶体硅制硅芯片和太阳能电池；二氧化硅制光导纤维和光学仪器。2二氧化硅的2个反应：SiO24HF=SiF42H2O；SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。3单质硅的制备原理：SiO22CSi2CO。第二节氯及其化合物基础知识诊断知识点一 氯气的性质和用途1物理性质颜色气味毒性密度特性黄绿色强烈刺激性气味有毒比空气大易液化注意：闻氯气气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，使极少量的Cl2飘进鼻孔。2化学性质(1)与金属反应：与变价金属反应生

14、成高价金属氯化物。与铁反应：2Fe3Cl22FeCl3。与铜反应：CuCl2CuCl2。(2)与非金属反应：与H2反应：H2Cl22HCl， (3)与水反应：溶于水的氯气部分与水反应，离子方程式为Cl2H2O HClHClO。(4)与碱反应：与NaOH溶液反应，离子方程式为Cl22OH=ClClOH2O。(5)与还原性无机化合物反应(书写离子方程式)：与碘化钾溶液反应：2ICl2=I22Cl。与SO2水溶液反应：Cl2SO22H2O=4H2ClSO。与FeCl2溶液反应：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。3氯气的制法(1)实验室制法化学方程式：MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O。(

15、2)工业制法化学方程式：2NaCl2H2O2NaOHCl2H2。基础诊断1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)燃烧反应一定是O2参加的氧化还原反应()(2)Cl2与H2O或NaOH的反应中氯气既是氧化剂又是还原剂()(3)要证明Cl2无漂白性而HClO有漂白性的实验方法，可以先让干燥Cl2通入干燥的有色布条，再通入湿润的有色布条看是否褪色()(4)氯气可用于消灭田鼠，为此，可将氯气用软管通入到田鼠洞中，这是利用了氯气的毒性和密度比空气的大()【答案】(1)(2)(3)(4)2久置的氯水和新制氯水性质上有哪些差异？【答案】长时间放置的氯水最终会变成稀盐酸，溶液酸性增强，但氧化性降低，最终

16、溶液由黄绿色变成无色。知识点二次氯酸和次氯酸盐1次氯酸(1)不稳定性：2HClO2HClO2。氯水须现用现配，保存在棕色瓶中，置于冷暗处。(2)强氧化性：能将有色物质氧化为无色物质作漂白剂。杀菌、消毒。(3)弱酸性：向NaClO溶液中通入少量CO2，化学方程式为：2NaClOCO2H2O=Na2CO32HClO。2漂白粉(1)成分：漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2，其中有效成分是Ca(ClO)2。(2)制备反应：化学方程式为2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。(3)Ca(ClO)2的主要化学性质Ca(ClO)2的稳定性比HClO强。水解显碱性，其水解离子

17、方程式：ClOH2O HClOOH。与酸反应生成HClO，作为漂白剂或消毒剂的原理可用化学方程式表示为：Ca(ClO)2CO2H2O=2HClOCaCO3。强氧化性：杀菌、消毒。基础诊断1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)漂白粉和明矾都常用于处理自来水，二者的作用原理是不同的()(2)漂白粉在空气中久置的过程中不可能发生氧化还原反应()(3)工业上将Cl2通入石灰水中制取漂白粉()(4)能用同一原理解释ClO与Fe2、H均不能大量共存()【答案】(1)(2)(3)(4)2在空气中长时间放置的漂白粉，最终得到的物质是什么？其原因是什么？【答案】最终得到的物质是CaCl2；其原因是：Ca

18、(ClO)2H2OCO2=CaCO32HClO,2HClO2HClO2，CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2。知识点三卤素单质的性质及卤素离子的检验1元素性质的递变规律包含元素为：氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)，原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱。2单质物理性质的递变规律(1)单质颜色逐渐加深(F2：浅黄绿色气体；Cl2：黄绿色气体；Br2：深红棕色液体；I2：紫黑色固体)。(2)密度逐渐增大；熔、沸点逐渐升高。3单质的氧化性比较(Cl2、Br2、I2)(1)氯、溴、碘单质的氧化性强弱顺序是：Cl2Br2I2，阴离子的还原性强弱顺序是ClBrI。Cl2能从Br的溶

19、液中置换出Br2，离子方程式：2BrCl2=2ClBr2；同理，Br2能置换I2，离子方程式：2IBr2=I22Br。(2)与一些还原性离子反应，如Br2与SO、Fe2反应的离子方程式分别为：Br2SOH2O=SO2H2Br；2Fe2Br2=2Fe32Br。4卤素单质性质的特殊性(1)Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴易挥发且有毒，通常用水液封来保存。(2)I2易升华，I2遇淀粉变蓝。(3)Br2和I2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、苯等)萃取。(4)氟元素无正价，F2与H2O发生置换反应生成O2：2F22H2O=4HFO2。5卤素离子的检验(1)AgNO3溶液沉淀法 (2)置换萃取法

20、未知液有机层呈(3)氧化淀粉法检验I未知液蓝色溶液，表明有I基础诊断1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)海水提溴的过程中不发生氧化还原反应()(2)可以用淀粉溶液检验加碘食盐中的KIO3()(3)类比Fe与Cl2的反应判断Fe与I2反应时生成FeI3()(4)碘易升华，可用加热升华法除去NH4Cl中混有的I2()【答案】(1)(2)(3)(4)2设计实验证明加碘食盐中的“碘”是碘酸钾(KIO3)而不是KI。【答案】(1)将少量加碘食盐溶于水配成溶液，滴入几滴淀粉溶液，再滴入几滴氯水，溶液不变蓝色，则证明加碘食盐中的“碘”不是KI。(2)将少量加碘食盐溶于水配成溶液，加入少量KI和淀粉

21、溶液，再滴入几滴稀H2SO4，溶液变成蓝色，证明加碘食盐中的“碘”是KIO3。基础能力提升1(2015衡水中学调研)下列说法正确的是()氯气的性质活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收新制氯水的氧化性强于久置氯水的检验HCl气体中是否混有Cl2，方法是将气体通入硝酸银溶液除去HCl气体中的Cl2，可将气体通入饱和食盐水中A BC D【解析】氯气与氢气混合，达到爆炸极限，在光照的条件下才能发生爆炸，错，氢氧化钙溶液中溶质含量少，实验中常用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，错，排除A、B项；HCl气体与AgNO3溶液可产生沉淀，错；将气体通入

22、饱和食盐水中，除去的是HCl气体，而不是Cl2，错，排除D项。【答案】C2在盛有溴水的三支试管中分别加入少量苯、四氯化碳和酒精，振荡后静置，出现下列现象，正确的结论是()A加CCl4加苯加酒精B加酒精加CCl4加苯C加苯加CCl4加酒精D加苯加酒精加CCl4【解析】苯、CCl4与水分层，苯水(CCl4)，酒精与水任意比互溶，不分层。【答案】C3预防一种新型流感，同学们每天用“84”消毒液(NaClO溶液)消毒，下列说法正确的是()ANaClO溶液的消毒原理是使蛋白质变性B1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移2 mol电子CNaClO溶液的漂白原理与Na2O2、SO2相同D“84”消毒液

23、与“洁厕灵”(盐酸)共同使用，可达到既清洁又消毒的双重效果【解析】1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移1 mol电子，B错；SO2的漂白原理是发生化合反应生成了不稳定的无色物质，而NaClO、Na2O2的漂白原理是强氧化性，C错；D中会发生ClClO2H=Cl2H2O，生成了有毒气体，D错。【答案】A4向含SO、Fe2、Br、I各0.1 mol的溶液中通入标准状况下的Cl2，通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是()【解析】本题以氧化还原反应过程为载体，旨在考查学生对化学反应图像的识别能力。题中四种离子与Cl2反应的先后顺序依次是SO (消耗2.24 L Cl2)、

24、I(消耗1.12 L Cl2)、Fe2(消耗1.12 L Cl2)、Br(消耗1.12 L Cl2)，因此C选项正确。【答案】C5氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如下图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。(1)能证明氯水具有漂白性的是 (填“a”、“b”、“c”、或“d”)。(2)c过程中的现象是 ，b过程中反应的离子方程式为 。(3)a过程中反应的化学方程式为 。【解析】(1)氯水能使石蕊试液先变红后褪色，证明了氯水的酸性和漂白性。(2)氯水中含有Cl，能与AgNO3溶液产生白色沉淀。氯水中有盐酸，能与Na2CO3反应生成CO2气体

25、。(3)氯水中的Cl2能将Fe2氧化为Fe3。【答案】(1)d(2)产生白色沉淀2HCO=H2OCO2(3)2FeCl2Cl2=2FeCl31Cl2的4个应用的化学方程式(1)制氯化氢：H2Cl2=2HCl；(2)制氯水：Cl2H2O HClHClO；(3)制漂白液：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O；(4)制漂白粉：2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。23种颜色：Cl2为黄绿色；氯水为淡黄绿色；H2在Cl2中燃烧火焰为苍白色。3氯水中3分子4离子：H2O、Cl2、HClO、H、Cl、ClO、OH。第三节硫及其重要化合物基础知识诊断知识点一硫1自然界中硫的存在

26、(1)游离态：硫单质俗称硫黄，主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。(2)化合态：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。常见的含硫化合物有：硫铁矿黄铜矿石膏芒硝FeS2CuFeS2CaSO42H2ONa2SO410H2O2.硫的物理性质俗称颜色状态溶解性水酒精CS2硫黄黄色晶体难溶微溶易溶3.硫的化学性质 基础诊断1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)硫在过量的O2中燃烧可生成SO3()(2)硫在空气中燃烧生成SO2而在纯氧中燃烧生成SO3()(3)硫和氯气与铁反应后铁元素的价态相同()(4)硫与空气反应可生成SO2，故在自然界中只存在化合态的硫()【答案】(1)(2)(3)(4)2试管内壁

27、上附着硫黄，如何清洗？【答案】方法一：用CS2溶解；方法二：用热的NaOH溶液洗涤。知识点二二氧化硫和三氧化硫1二氧化硫(1)物理性质：颜色气味毒性密度溶解性无色有刺激性气味有毒比空气大易溶于水(2)化学性质：具有酸性氧化物的性质。与少量NaOH溶液反应：SO2NaOH=NaHSO3，与足量NaOH溶液反应：SO22NaOH=Na2SO3H2O。具有还原性，能被Cl2、Br2、I2、H2O2、KMnO4等氧化剂氧化。具有氧化性：与H2S反应：SO22H2S=3S2H2O。具有漂白性：使品红溶液褪色(原理：SO2有色物质无色物质有色物质SO2)。(3)SO2对大气的污染与防治：2SO3的性质(1)SO3的熔点为16.8 ，沸点为44.8 ，标准状况下SO3为固态。(2)SO3是一种酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，与H2O、CaO、Ca(OH)2反应的化学方程式分别为：SO3H2O=H2SO4，CaOSO3=CaSO4，SO3Ca(OH)2=CaSO4H2O。基础诊断1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)SO2可漂