非金属及其化合物的性质研究.doc

2007苏州二轮专题-非金属及其化合物的性质研究非金属及其化合物的性质研究 张家港高级中学 王旭红一近3年相应高考试题研究元素化合物知识是中学化学的重要组成部分。化学科考试说明中元素化合物知识点共有100多个，非金属元素则是其中的重要板块。近3年江苏高考试题中主要以选择题、信息题、实验题、框图推断题、计算题的形式出现。试题主要有以下特点：1. 运用物质结构、元素周期律的有关理论找出相关物质的共性、特性及规律例：（06江苏-19）卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物，XX型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。试回答下列问题：卤素互化物BrCl能发生下列反应H2OBrCl=HBrOHClKBrBrCl=KClBr2写出KI与IBr反应的化学方程式_ 。写出苯与(C6H6)与ICl发生取代反应生成一卤代物的化学方程式_。右图是部分卤素单质和XX型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高，其原因是_ 。试推测ICl的沸点所处的最小范围_ _。【解析】此题以卤素单质的性质为载体考查卤素互化物的性质，涉及熔沸点高低的判断，卤代反应方程式的书写等。试题比较新颖但落点较低，只要运用周期律的相关知识，分子晶体的性质，取代反应原理就能快速得出答案。2. 考查非金属元素(包括Cl、Br、N、S、C、H、O、Si等)单质及其化合物的性质，以及它们之间存在的相互转化关系例：（06江苏-20）下图是部分短周期元素的单质及其化合物的转化关系图（有关反应的条件及生成的H2O已略去），已知：（a）A、B、C、D是非金属单质，其中B、C、D在常温常压下是气体。（b）反应、是化工生产中的重要反应。（c）化合物E是形成酸雨的污染物之一，化合物K是常用的氮肥。（d）化合物L具有漂白性，可由Cl2与NaOH溶液反应而制得。（e）化合物J由两种元素组成，其相对分子质量为32。请按要求填空：（1）反应的化学方程式 。（2）C的结构式 ；H的化学式 。（3）L的溶液与化合物E反应的离子方程式 。（4）化合物J的化学式 。【解析】此题涉及N、S、Cl非金属化合物的性质，题干清晰，学生稍做思考就能判断E是SO2，K是(NH4)2SO3或NH4HSO3，由“化合物L具有漂白性，可由Cl2与NaOH溶液反应而制得”可判断L是NaClO，根据J的相对分子质量为32及题给信息得出化合物J是N2H4 。此题还与生活、生产有关，也是今后框图推断题的方向。3文字阅读量大，考查学生获取新信息的能力 。例：（05江苏-26）较低温度下，氯气通入石灰乳中可制得漂白粉，该反应为放热反应。某校甲、乙两化学研究性学习小组均用200mL 12mol/L 盐酸与17.4g MnO2在加热条件下反应制备氯气，并将制备的氯气与过量的石灰乳反应制取漂白粉，用稀NaOH溶液吸收残余的氯气。分析实验结果发现： 甲、乙两组制得的漂白粉中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值 甲组在较高温度下将氯气与过量的石灰乳反应，所制得的产品中Ca(ClO3)2的含量较高。试回答下列问题： 上述实验中理论上最多可制得Ca(ClO)2多少克？ 实验中所得到的Ca(ClO)2的质量明显小于理论值，试简要分析其可能原因，并写出可能涉及到的化学方程式。【解析】作为05高考的压轴题主要考查学生的分析问题能力，若对试题信息“用稀NaOH溶液吸收残余的氯气，甲组在较高温度下将氯气与过量的石灰乳反应，所制得的产品中Ca(ClO3)2的含量较高”能理解就不难解释“为什么实验中所得到的Ca(ClO)2的质量明显小于理论值”。但因为05年化学试题阅读量大，很多同学来不及思考，或缺乏信心没有认真审题造成丢分。4、以课本知识为载体考查学生的实验探究能力例：（04江苏-20）有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如下图所示的装置进行实验。通入SO2气体，将带余烬的木条插入试管C中，木条复燃。 请回答下列问题：（1）第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，该反应的化学方程式是： （2）请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3。 （3）第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下方案：白色沉淀将B中反应后的固体溶解于水BaCl2溶液 稀硝酸仍有部分白色沉淀不溶解，证明有Na2SO4生成 上述方案是否合理? 。请简要说明两点理由： ； 。【解析】CO2与SO2有相似的化学性质，但SO2还有较强的还原性。此题考查学生从不同角度分析SO2与Na2O2的反应产物，并设计实验方案验证，评价已有方案的合理性。其实涉及的知识点主要是方程式的书写，SO32-及SO42-的检验。二学生易错题分析1选择题某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：将镁粉投入冷水中，未见任何现象；将镁粉放入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色逐渐褪色；将镁粉放入液溴中未观察到任何明显现象；向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去。则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是 （ ）A、镁粉只能直接与溴水中的溴反应 B、水是镁粉与溴发生反应的催化剂C、产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到D、镁粉与溴水中的酸发生反应，导致平衡移动使溴水褪色【解析】本题探究镁粉与溴水反应褪色的原因是溴水平衡移动还是Mg与溴反应。根据实验可判断Mg与溴水中的HBr反应产生气泡，由可判断在水的催化下Mg与Br2反应，但实验中只是开始产生少量气泡，因此可判断镁粉与溴水反应褪色的原因是Mg与溴反应。答案为B。学生易选为BD。2填空题同族元素的同类物质的结构、性质既有相似性，也有特殊性。回答下列问题： 已知酸性FCH2COOHCH3COOH，试推断：BrCH2COOH、ClCH2COOH、FCH2COOH的酸性由强到弱的顺序（填序号）_。已知AgCl可溶于稀氨水形成银氨溶液、AgBr可溶于浓氨水形成银氨溶液、AgI不溶于浓氨水，它们都不溶于水。试推断：上述三种银盐在水中溶解度由大到小的顺序_。 除HF外，其他卤化氢沸点随相对分子质量增大而增大，HF的沸点反常的原因是_ _。已知NH4+、N4H44+的空间构型均为四面体，NH4+的结构式为(表示共用电子对由N原子单方面提供)。请画出N4H44+的结构式_。（5）已知液氨中存在着平衡。科学家在液氨中加入氢氧化铯（CsOH）和特殊的吸水剂，使液氨中的NH4+生成N4分子，请写出液氨与氢氧化铯反应的化学方程式：_ _；【解析】（1）本题考查卤代羧酸的酸性强弱，由FCH2COOHCH3COOH，判断F因吸电子能力强导致羧基易电离。但学生易受HF是弱酸的影响而得出错误的判断。（2）本题考查化学反应向更难溶，更难电离的方向进行，由此能快速得出正确答案。（4）此题为书写N4H44+的结构式，学生非常陌生，书写方法是先将4个N原子排成P4的正四面体结构，每个N原子通过连一个H+，学生易忘记书写所带的电荷而发生错误。（5）完成液氨与氢氧化铯反应的化学方程式学生有一定难度。先由8NH34NH4+ N4分子，4 CsOH4CsNH2，最后判断还有H2O、H2生成。学生因为对题干陌生感觉无从下手。【答案】（1） （2）AgClAgBr AgI（3）HF分子间存在存在氢键，分之间作用力大，沸点反常的高。（5）4CsOH+8NH3=4CsNH2+N4+2H2O+6H23实验题已知乙二酸（HOOCCOOH）俗称草酸，易溶于水，为二元弱酸，酸性强于碳酸，它所形成的盐草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物。无色晶体H2C2O42H2O称为草酸晶体，其熔点为101.5。草酸晶体失去结晶水得到无水草酸，它在157升华。已知草酸分解的化学方程式为：H2C2O4H2OCO2CO根据上述信息，回答下列问题：1如何证明草酸晶体受热时会有水生成？用简要的实验装置图表示，要体现所使用仪器（加热和夹持仪器不必画出）和试剂。利用右图装置验证草酸分解后有CO2气体产生，结果连续加热一段时间后的现象是：试管里澄清石灰水只变浑浊，其原因是 3化学课本第三册P82 图6-1乙二酸晶体受热分解实验装置图,你觉得有什么不妥吗?请提出改进意见 【解析】（1）验证水的存在学生都知道用无水CuSO4，但此题学生往往忽略新的信息“草酸晶体，其熔点为101.5，分解温度为1870C”因而采用传统的固体加热的方法-试管口略向下倾斜，设计实验装置应简单化，学生往往采用将无水CuSO4放在干燥管中，不知道只需在试管中部放一团沾有CuSO4的棉花即可。（2）此只需捕捉信息“草酸为二元弱酸，酸性强于碳酸，它所形成的盐草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物，草酸晶体157升华，分解温度为1870C”就可判断答案。（3）学会质疑，探究就能发现问题，改进方法也试题信息中“草酸易溶于水”【答案】（1）（2）由于大量草酸蒸气逸出，与石灰水反应生成草酸钙沉淀 （3）试管口应向上倾斜，在未洗气的情况下通入石灰水，可能因草酸蒸气与石灰水反应生成了草酸钙沉淀，对实验有干扰，因而在气体通澄清石灰水前可增加一个装有水的洗气装置4计算题材料M由X、Y两种元素组成，已知M的化学组成为XY8，X为碱金属元素。为进一步确定其成分，先取一定量的M在足量的纯氧中充分灼烧，产生了无色略带酸味的气体A和过氧化物B(此条件下不考虑A与B反应)，且A能使澄清石灰水变浑浊。另取1.17gB加入水中能完全溶解，再将其定容为500mL,取出25.00mL加入锥形瓶中，用0.1150mol/L盐酸滴定，当滴入10.00mL盐酸时，经测定溶液的pH=12。 (1)通过计算和推理确定组成：A是 (填化学式，下同)，B是 ，M是 (2)若取xgM(甲、乙两种元素化合价均为0)，加热使其完全溶于浓硝酸，假定浓硝酸还原产物只有NO和NO2且两者的物质的量相同，试通过计算求出反应中消耗硝酸的物质的量y与材料M的质量x的函数关系表达式。 【解析】由“无色略带酸味的气体”可判断气体为CO2，学生通过计算能判断碱金属为Na，再根据N原子守恒及电子守恒得出答案。【答案】(1) CO2；Na2O2； NaC8(2) 解：由氮守恒，消耗的硝酸：n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO)+n(NO2)由得失电子守恒 33n(C8Na)=3n(NO)+n(NO2)由题意知：n(NO)= n(NO2) 故有：Y=x/119+2n(NO)33x/119=4n(NO) 由解得Y=35X/238=0.147x 三07对应内容展望2007高考化学试题对非金属元素的性质考查仍将体现在选择题、框图推断题、实验探究题及信息题中。选择题可能涉及硫酸等工业原理及有关环境保护问题，碳的化合物及有关