2019年高考化学专题非金属及其化合物基础练测.docx

专题2.11 非金属及其化合物考纲解读常见非金属元素（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。考点探究和2016年大纲相比，变化有：“常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及其应用”由“了解”提高为“掌握”；增加“了解常见非金属元素单质及其重要化合物的制备方法”，复习时应重视物质制备（实验），注意以元素及其化合物为载体的实验考查。预计2019高考将以元素化合物的性质与化工生产、日常生活、科学技术等方面的联系为载体，与氧化还原反应、离子反应、化学实验方案的设计与评价等知识结合起来综合考査卤族元素及其化合物的性质和应用。预计2019高考会将氧、硫及其化合物的性质与其他元素化合物及氧化还原反应等知识结合，以实验题、工艺流程题等形式进行考查;涉及绿色化学、环境保护的试题也会出现，与生产、生活实际联系，物质的循环利用、保护环境等观念将渗透考题中，以体现化学核心素养科学精神与社会责任。 预计2019高考会以化学实验或化工工艺流程为载体，考查氨气、铵盐、氮氧化物和硝酸等物质的性质，重点考查考生的综合应用能力和探究能力。硅、二氧化硅、硅酸、硅酸盐的性质和用途是高考考查的主要内容，预计今后高考会以新材料、新工艺为载体，考查硅及其化合物的性质及应用；以过渡元素为背景，结合实际生产、生活中的物质制备流程，综合考查电化学、化学平衡、氧化还原反应等知识，着重考查考生理论联系实际、运用化学理论解决实际问题的能力和将化学成果应用于生产、生活的意识。知识梳理一、碳和硅1、C、Si单质的存在形态、物理性质：（1）碳在自然界既有游离态又有化合态。碳的同素异形体有金刚石、石墨、无定形碳、C60等。（2）硅在地壳中的含量占第二位，仅次于氧，全部以化合态存在，是一种亲氧元素，单质硅有晶体和无定形两种。硅是带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度大、有脆性。2、C、Si的化学性质：（1）碳单质的化学性质：常温下不活泼，在高温条件下有强还原性。可燃性：2CO22CO、CO2CO2。还原性：a.与Fe2O3反应的化学方程式：3C2Fe2O34Fe3CO2；b.与CO2反应的化学方程式：CCO22CO；c.与水蒸气反应的化学方程式：CH2O(g) COH2；d与浓H2SO4反应的化学方程式：C2H2SO4(浓) CO22SO22H2O。（2）硅单质的化学性质：常温下化学性质不活泼，但能与单质氟、氢氟酸、强碱反应。与氢氟酸反应的化学方程式：Si4HFSiF42H2。与烧碱溶液反应的离子方程式：Si+2OH+H2OSiO+2H2。加热时与O2、Cl2等非金属单质反应，其化学方程式为：SiO2SiO2；Si2Cl2SiCl4。3、工业制法：（1）原料：二氧化碳和焦炭。（2）制备原理：SiO22CSi2CO。（3）提纯原理：Si2Cl2SiCl4、SiCl42H2Si4HCl。4、硅的用途：（1）作为半导体材料；（2）生产硅合金；（3）制造太阳能电池。二、碳、硅的氧化合物1、一氧化碳：（1）物理性质：无色气体，有毒，难溶于水。（2）化学性质：燃烧：CO燃烧产生淡蓝色火焰，2COO22CO2。还原CuO：CuCOCuCO2（冶炼金属）。2、二氧化硅和二氧化碳：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，其结构为直线型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 与水反应不反应CO2H2OH2CO3 与酸反应只与氢氟酸反应：SiO24HFSiF42H2O不反应与碱液反应(NaOH) SiO22NaOHNa2SiO3H2O (盛碱液的试剂瓶不能用玻璃塞)CO2少量：CO22NaOHNa2CO3H2O；CO2过量：CO2NaOHNaHCO3与盐反应如与Na2CO3反应：SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2如与Na2SiO3反应：Na2SiO3H2OCO2(不足)H2SiO3Na2CO3 或Na2SiO3H2O2CO2(足量)H2SiO32NaHCO3与碱性氧化物反应如与CaO反应：SiO2CaOCaSiO3如与Na2O反应：Na2OCO2Na2CO3 与碳反应SiO22CSi2COCO2C2CO注意：玻璃中含有SiO2，SiO2能够与碱液缓慢反应，带玻璃塞的玻璃试剂瓶一般都是磨砂口的，接触非常严密，接触碱液时间长了会生成具有黏合性很强的Na2SiO3水溶液，从而使瓶塞与瓶颈黏在一起，不易分开。三、硅酸、硅酸盐和无机非金属材料1、硅酸：（1）物理性质：固体不溶于水。（2）化学性质：弱酸性，酸性比碳酸弱，硅酸不能使紫色石蕊试液变红色。硅酸不稳定，受热易分解： H2SiO3SiO2H2O。硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为：H2SiO32NaOHNa2SiO32H2O。硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂。 （3）压电陶瓷：具有压电效应。四、氯气的性质1、物理性质：颜色状态气味密度毒性溶解性黄绿色气体刺激性比空气大有毒1体积水溶解2体积Cl22、化学性质：（1）与单质反应表现氯气的氧化性与铁：2Fe+3Cl2 2FeCl3，产生红棕色烟。与铜：Cu+Cl2 CuCl2，产生棕黄色烟。与钠：2Na+Cl2 2NaCl，钠在氯气中燃烧火焰呈黄色且有白烟。与氢气：H2+Cl2 2HCl；H2+Cl2 2HCl。氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰，光照条件下发生爆炸。与水：H2O +Cl2HCl+HClO（氯气既表现氧化性，也表现还原性）。与碱：Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O（氯气既表现氧化性，也表现还原性）。与还原剂（氯气表现氧化性）：2FeCl2Cl22FeCl3、SO22H2OCl2H2SO42HCl、2KI+Cl2I2+2KCl。3、氯气制备：（1）工业制法：通常是用电解饱和食盐水的方法：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。（2）氯气的实验室制法：反应原理：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O；试剂：二氧化锰和浓盐酸装置：固体液体气体，主要仪器有铁架台、铁圈、分液漏斗、酒精灯、集气瓶、导管、烧杯(如图所示)。净化方法：用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法。尾气吸收反应的离子方程式为：Cl22OHClClOH2O。验满方法：a、将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝色，则证明已集满；b、将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满；c、根据氯气的颜色判断是否收集满。五、氯的重要化合物1、次氯酸：（1）弱酸性：一元弱酸，酸性比碳酸还弱。（2）不稳定性：次氯酸见光易分解：2HClO2HClO2，因此次氯酸要现用现配，保存在棕色试剂瓶中。（3）强氧化性：能使有色布条褪色，用作消毒剂、漂白剂。2、漂白粉：（1）成分：主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，属于混合物，有效成分是Ca(ClO)2。（2）制取原理：2Cl2 +2Ca(OH)2CaCl2 +Ca(ClO)2 +2H2O。（3）化学性质：水溶液呈碱性，具有强氧化性。（4）漂白原理：Ca(ClO)2CO2H2OCaCO32HClO。（5）久置失效原理：Ca(ClO)2CO2H2OCaCO32HClO、2HClO2HClO2，必须密封保存。3、Cl的检验：白色沉淀，含Cl。注意：检验卤素离子时加入稀硝酸是为了防止CO等离子的干扰。六、硫1、自然界中硫元素的存在：硫元素广泛存在于自然界中，游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。化合物的硫主要以硫矿石和硫酸盐的形式存在。2、硫的单质：（1）物理性质：俗名：硫磺；色态：黄色或淡黄色固体；溶解性：不溶于水、微溶于酒精、易溶于CS2。（2）化学性质：与金属反应表现单质硫的氧化性：2CuSCu2S、FeSFeS。与非金属反应：O2SSO2（表现还原性），SH2H2S（表现氧化性）。与强氧化剂反应（表现还原性）：S2H2SO4(浓) 3SO22H2O。与热的强碱反应（如氢氧化钠溶液）：3S6NaOH2Na2SNa2SO33H2O，既表现氧化性又表现还原性。说明：（1）硫是一种弱氧化剂，与变价金属(如Fe、Cu)反应时，生成低价金属硫化物，而Cl2的氧化性强于S，与变价金属反应时，生成高价态金属氯化物，因此氯气的氧化性强于单质硫的氧化性。（2）可用CS2或热NaOH溶液洗涤试管内壁的硫。七、硫的氧化物1、SO2的性质：（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：酸性氧化物的通性：；例如SO2H2OH2SO3、2NaOH（过量）SO2Na2SO3H2O、SO2（过量）+NaOHNaHSO3、Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3。 3、SO42的检验：待测液取清液有无白色沉淀，即可确定是否存在SO42。小结：常见漂白性物质归纳：用于漂白的物质实际参与漂白的物质漂白原理变化类别漂白特点活性炭活性炭吸附漂白物理变化物理漂白不可逆氯气次氯酸利用次氯酸的强氧化性进行漂白化学变化氧化还原漂白，不可逆次氯酸盐次氯酸过氧化钠过氧化氢过氧化氢的强氧化性化学变化氧化还原漂白，不可逆过氧化氢二氧化硫二氧化硫二氧化硫与有色物质化合生成不稳定的无色物质化学变化可逆九、氮气1、氮气：（1）氮的固定：使空气中游离态的氮转化为化合态的氮的过程。（2）氮气的性质：物理性质：纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占总体积的4/5。化学性质：通常情况下，N2化学性质很稳定，只在高温、放电、催化剂等条件下才能发生一些化学反应。A、与氢气反应：N23H22NH3。B、与氧气反应：N2O22NO。2、氮的氧化物：氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。NONO2物理性质颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性不溶能溶化学性质与O2反应2NOO22NO2与H2O反应3NO2H2O2HNO3NO实验室制法3Cu8HNO3(稀)3Cu(NO3)22NO4H2OCu4HNO3(浓)Cu(NO3)22NO22H2O与人体、环境的关系与血红蛋白结合使人中毒转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾十、硝酸：1、物理性质：硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味，与水互溶。2、化学性质：（1）具有酸的通性：稀硝酸能使紫色石蕊试液变红色，浓硝酸能使石蕊试液先变红色色，微热后褪色。（2）不稳定性：硝酸见光易分解，硝酸浓度越高越易分解：4HNO32H2O4NO2O2。说明：硝酸显黄色是由于硝酸见光或受热发生分解，生成的NO2溶于浓硝酸所致，所以消除的方法是通入O2(或空气)，使其发生反应4NO2O22H2O 4HNO3。保存时应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处。（3）强氧化性：硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大氧化性越强。与金属反应：稀硝酸与铜反应：3Cu8HNO3(稀)3Cu(NO3)22NO4H2O；浓硝酸与铜反应：Cu4HNO3(浓)Cu(NO3)22NO22H2O。与非金属反应：如浓硝酸与C的反应为 C4HNO3(浓) CO24NO22H2O。与还原性化合物反应：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2等还原性物质。如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式为3Fe24HNO33Fe3NO2H2O。王水：由浓硝酸与浓盐酸按体积比13混合所得，具有更强的氧化性，能使Au、Pt溶解。3、主要用途：化工原料，用于制硝酸盐、染料、炸药等。十一、氨和铵盐1、氨分子性质：（1）物理性质：氨气是无色有刺激性气味的气体，易液化可作制冷剂。极易溶于水，常温、常压下，1体积的水可溶解700体积的氨气。（2）氨的化学性质：与水的反应：NH3H2ONH3H2ONHOH，氨气溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3H2O、NH3、H2O、NH、OH、H。氨水为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3H2O NH3H2O。 状结构，并不以分子的形式存在，故A错误； 考点6 对浓硫酸性质的考查及综合实验探究【例6】下列关于浓硫酸性质的说法中错误的是()A铜片跟浓硫酸在加热条件下反应，浓硫酸表现强氧化性和酸性B常温下，铁、铝在浓硫酸中钝化，浓硫酸表现强氧化性C乙酸、乙醇与浓硫酸混合制乙酸乙酯，浓硫酸表现吸水性和催化剂的作用D往胆矾中滴加浓硫酸，晶体变白，浓硫酸表现脱水性【答案】D【解析】【分析】铜片跟浓硫酸反应生成SO2和CuSO4，硫元素化合价降低，浓硫酸表现强氧化性，有盐CuSO4生成，硫酸表现酸性；浓硫酸具有强氧化性，常温下能够使铁、铝发生钝化，形成致密氧化膜，阻止反应进行；依据浓硫酸在酯化反应中作用解答；浓硫酸吸水性是指浓硫酸将游离的水分子或者结晶化合物中的水分子吸收。【详解】铜片跟浓硫酸反应生成SO2和CuSO4。，硫元素化合价降低，浓硫酸表现强氧化性，有盐CuSO4生成，硫酸表现酸性，故A正确；浓硫酸表现强氧化性，常温下，使铁、铝表面形成氧化膜，故B正确；乙酸、乙醇与浓硫酸混合制乙酸乙酯，浓硫酸作催化剂加快反应速率，作吸水剂使平衡向右移动提高产率，故C正确；浓硫酸具有吸水性使胆矾失水，故D错误。【点睛】本题考查了浓硫酸的性质，熟悉浓硫酸的强氧化性、酸性、吸水性、脱水性是解题关键，注意脱水性、吸水性的区别，注意钝化属于化学反应，题目难度不大。考点7 有关氮的氧化物计算题的守恒解题方法【例7】将NO、O2、NO2的混合气体通入水中被完全吸收，当氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:3时，NO、O2、NO2的体积之比为A. 4:9:24 B. 8:9:12 C. 1:2:5 D. 3:2:3【答案】C【解析】考点8 喷泉实验原理及延伸【例8】某同学准备利用下图进行喷泉实验，已知圆底烧瓶内充满X气体，胶头滴管内装有少量Y液体，烧杯内装有足量Z液体，下列组合能进行喷泉实验且最终液体一定能充满整个烧瓶的是X气体Y试剂Z试剂A.NO2H2OH2OB.NH3CCl4CCl4C.HCl饱和食盐水水D.NO2和O2H2OH2O【答案】C【解析】【详解】A.根据化学反应3NO2+H2O2HNO3+NO，喷泉实验后，烧瓶内有1/3的气体，与题意不符，A项错误；B.NH3难溶于CCl4，不能做喷泉实验，B项错误；C.HCl极易溶于水，能做喷泉实验且充满整个烧瓶，C项正确；D.根据化学反应4NO2+O2+2H2O4HNO3，只有NO2和氧气体积比为4:1时才能完全反应，整个烧瓶充满液体，其它情况会有气体剩余，D项错误；答案选C。【点晴】喷泉实验原理：（1）减小烧瓶内压强容器内气体极易溶于水；容器内气体易与溶液中的某种成分发生化学反应而被吸收。,当外部的水或溶液接触容器内气体时，由于气体大量溶解或与溶液中的某种成分发生化学反应而被吸收，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。 2下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是ANH3易溶于水，可用作制冷剂B溴化银具有感光性，可用于照相机底片CFeCl3具有氧化性，可用于自来水的杀菌消毒D晶体硅的硬度大，可用于制作光电板【答案】B【解析】【详解】3某化学兴趣小组欲利用MnO2和浓盐酸及如图所示装置制备Cl2。下列分析中不正确的是AI中缺少加热装置B为净化Cl2的装置，其盛放的是NaOH溶液C为收集Cl2的装置D中处理多余的Cl2时，Cl2既作氧化剂，又作还原剂【答案】B【解析】【详解】【点睛】本题考查实验室制备氯气的实验装置和反应原理的分析应用，掌握实验室制氯气的原理装置和除杂、吸收是解题关键。4下列说法中正确的是A干燥的液氯能用钢瓶贮存B氯水可使某些鲜花褪色，而干燥的氯气则不能C过量的盐酸与铁反应时可得到FeCl3DCl2、Cl均有毒【答案】A【解析】【分析】A、干燥的液氯与铁不反应；B、氯气遇鲜花后可与水反应得到HClO；C、盐酸与Fe反应时只能生成FeCl2；D、Cl无毒。【详解】A项、在通常状况下，干燥的液氯与铁不反应，故A正确；B项、鲜花本身含有水分，氯气遇鲜花后可与水反应得到HClO，故B错误；C项、盐酸与Fe反应时只能生成FeCl2，故C错误；D项、Cl无毒，故错误。故选A。【点睛】本题考查氯气的性质，侧重于元素化合物知识的综合理解和运用的考查，本题贴近生活和生产，有利于培养学生的良好的科学素养。5下列有关判断正确的是A向溴水中通入SO2，溴水褪色，SO2表现漂白性B在酸性KMnO4溶液中滴加双氧水并产生气泡，H2O2表现还原性C向浓硫酸中加入蔗糖，制成黑色“面包”并产生气体，浓硫酸表现酸性D过氧化钠作供氧剂，过氧化钠只表现氧化性【答案】B【解析】【详解】【点睛】浓硫酸具有强氧化性、酸性、脱水性、吸水性，表现出氧化性的反应中一般是硫元素化合价降低；表现出酸性时生成硫酸盐；表现脱水性常指将有机物中的H、O原子按照2:1的关系脱去；表现吸水性是指直接吸收水分子。6在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是ASiSiO2SiCl4BNO2HNO3(aq) Cu(NO3)2(aq)CAlAl2(SO4)3(aq) Al(OH)3DHClOCl2NaClO(aq)【答案】B【解析】【详解】【点睛】本题考查了物质的性质和转化。本题的易错点为A，要注意二氧化硅为酸性氧化物，与酸不能反应(除一种特殊的酸氢氟酸)，能够与碱反应。7某同学用滤纸折成一个纸蝴蝶并喷洒一种溶液(保持湿润)，挂在铁架台上。另取一只盛某种溶液的烧杯，放在纸蝴蝶的下方(如右图)。过一会儿，发现纸蝴蝶变为红色。下表的组合中，能够实现上述变化的是()纸蝴蝶上的喷洒液石蕊酚酞酚酞石蕊小烧杯中的溶液浓盐酸浓氨水NaOH溶液浓硫酸A BC D【答案】A【解析】【详解】8下列说法正确的是()ACO、NO、NO2都是大气污染物，在空气中都能稳定存在BNO可用于某些疾病的治疗CNO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象DNO是一种红棕色气体【答案】B【解析】【分析】CO、NO、NO2都是大气污染物，CO、NO为无色气体，NO可与空气中的氧气反应生成NO2，NO有毒可以杀死细菌、肿瘤、病毒的作用；NO2为红棕色气体，可与水反应生成硝酸，硝酸可与亚铁离子发生氧化还原反应。【详解】A.NO易被氧化为NO2，A错误；B.NO有毒可以杀死