化学140分突破精品资料第2讲常见非金属元素及其化合物.doc

2010届高三化学140分突破精品资料第2讲 常见非金属元素及其化合物【知能整合】 1 氯气及其化合物相互转化关系2硫及其化合物相互转化关系3氮及其化合物相互转化关系4硅及其化合物之间的相互转化关系5 次氯酸及漂白性物质次氯酸是一种强氧化剂,能杀死水里的病菌，所以自来水常用氯气来杀菌消毒。次氯酸能使染料和有机色素褪色，故可用作漂白剂。具有漂白性的物质，归纳起来有：氯水、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、SO2、活性炭、硅藻土等，其漂白原理大致可分为以下3类。(1)氧化漂白。氯水、次氯酸盐、Na2O2和H2O2在一定条件下分解放出原子氧，原子氧(可表示为O)的活性很强，有较强的氧化能力，能将许多有色物质氧化成无色物质，从而达到漂白的目的。被漂白的物质不变色，此类漂白剂能漂白酸碱指示剂。(2)化合漂白。如SO2的漂白，其原理是SO2溶于水生成亚硫酸，亚硫酸与有色物质化合，形成不稳定的无色化合物，无色化合物在一定条件下(如加热)分解恢复原色。SO2不能漂白酸碱指示剂。(3)吸附漂白。活性炭、硅藻土的漂白原理是由于有许多小孔隙，总表面积大，有较强的吸附作用，通过吸附溶液中的一些有色物质或有色离子或有色气体使之褪色，属于物理变化。4 能使溴水褪色的物质(1)因萃取作用而使溴水褪色的物质：苯、CCl4、直馏汽油等有机溶剂。能与溴发生氧化还原反应的还原性无机化合物：H2S、SO2、Na2S、Na2SO3等。能与溴水发生反应的金属，如Na、Mg、Al、Zn等。能与溴发生加成反应的不饱和烃及其衍生物，如烯烃、炔烃等。能被溴水氧化的有机化合物，如含有醛基的化合物。能与溴水发生反应的碱性物质，如NaOH、Na2CO3等。【典型例析】例1：(1)现有一瓶饱和氯水倒扣于水槽中，当日光照射到盛有氯水的装置时，可观察到平底烧瓶内有气泡产生，放置一段时间后，溶液颜色变浅，产生上述现象的原因是 (请用相关的反应方程式和简要文字说明)。(2)在氯水中存在多种分子和离子，也可以通过实验的方法加以确定。下列说法错误的是A加入含有NaOH的酚酞试液，红色褪去，说明有H离子存在B加入有色布条后，有色布条褪色，说明有HClO分子存在C氯水呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有C12分子存在D加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，说明有Cl离子存在变式训练：浓H2SO4和KClO3反应生成具有爆炸性的黄绿色气体ClO2，反应的方程式如下：KClO3+H2SO4=KHSO4+HClO3，3HClO3=HClO4+H2O+2ClO2，2ClO2=Cl2+2O2(1)ClO2也能像Cl2一样在强碱(如NaOH)溶液中发生反应，其化学方程式是_。(2)设计一个实验确定ClO2分解产物中O2与Cl2的体积比为21：_。例2：不论以何种比例混合，将甲和乙两种混合气体同时通入过量的丙溶液中，一定能产生沉淀的组合是序号甲乙丙CO2SO2石灰水HClCO2石灰水CO2SO2Ba(NO3)2NO2SO2BaCl2CO2NH3CaCl2A B C D变式训练：在H2S SO2 CO Cl2 HI CO2六种气体中，属于酸酐的是_；能使品红溶液褪色的是_；通入石蕊试液先变红后褪色的是_，只变红不褪色的是_；能使碘化钾淀粉试纸变蓝的是_；能与溴水反应的是_。（填序号）例3：有甲、乙两位同学想利用下列装置及化学试剂，对实验室制取并收集氨气的实验进行改进。化学试剂：NH4Cl固体 浓氨水 固体NaOH(1)甲同学想方便快速制取少量氨气，应选择的装置是_ (填序号)。选用试剂是_(填序号)，选用上述试剂制氨气的理由是_。(2)乙同学建议，把教材中实验室制取氨气的收集装置由大试管改为集气瓶且瓶口向上收集氨气，并确保不污染环境，若用这种排气法收集氨气，请在图的方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置，标出所用试剂(自选)名称。变式训练：某同学为研究硝酸与镁的反应，进行图示实验，实验现象及相关数据如下：(a)A中为一定浓度的硝酸与Mg片发生反应，生成的气体通过B后，在B中只生成一种盐，剩余气体遇空气不变色，其体积为原体积的一半。(b)从C进入D中的气体有两种，且体积比为11。(c)将D加热一段时间后，E中干燥的红色石蕊试纸逐渐变蓝。(设实验前，装置中的空气已排尽；气体的体积均在同温同压下测定)已知反应中水蒸气的体积忽略不计，实验中的液体药品均过量。请回答：(1)硝酸与Mg片反应生成的气体成分是_(用化学式表示)。(2)硝酸在装置A的反应中所表现的性质有_。(3)写出D中发生反应的化学方程式_。(4)若向反应后的A中加入足量的NaOH固体，使产生的气体全部逸出，其体积为硝酸与Mg片反应生成的气体体积的1/4(同温同压)，写出符合上述实验事实的硝酸与Mg片反应的离子方程式_。【当堂反馈】1下列说法正确的是A硅材料广泛应用于光纤通讯 B工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 D粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应2臭氧是氧气吸收了太阳的波长小于242 nm的紫外线形成的，不过当波长在220 nm320 nm的紫外线照射臭氧时，又会使其分解。下列说法中不正确的是A打雷时也能产生臭氧，臭氧分子是折线型分子B臭氧转化为氧气和氧气转化为臭氧均须吸收能量C臭氧和氧气的相互转化能保持大气中臭氧的含量基本稳定D向大气中排放氮的氧化物和氟氯代烃均能加快臭氧的分解3常温下，向20升真空容器中通入a摩尔H2S和b摩尔Cl2(a和b都是正整数,且均小于或等于5),反应完全后,容器内气体可能达到的最大密度是A19.45克/升 B18.25克/升 C17.85克/升 D35.5克/升4SCN与Cl、Br、I性质相似，能与AgNO3反应生成白色沉淀，且SCN与Ag+的反应比SCN与Fe3+的反应更易发生。利用该性质，可以测定NaBr和NaCl所组成混合物的成分。现称取NaCl和NaBr的混合物样品0.3675 g溶于水，先加过量0.2000 molL1的AgNO3溶液30.00 mL，再滴加23滴Fe3+作指示剂，然后用0.1000 molL1的NH4SCN溶液去滴定过量的Ag+，当滴至最后一滴使溶液呈红色时为滴定终点，这时用去NH4SCN溶液20.00 mL。(1)写出滴定时SCN分别与Ag+、Fe3+反应的离子方程式：_。(2)计算样品中NaCl和NaBr的物质的量之比：_。【课后巩固】1下图是年世界环境日主题宣传画啊！地球出汗了，这幅宣传画所揭示的全球主要环境问题是A酸雨 B臭氧层空洞 C温室效应 D光化学烟雾2为了探索月球上是否存在生命的痕迹，首先要分析月球岩中是否包藏有碳氢化合物。科学家用氘盐酸即DCl的D2O溶液处理岩石样品，收集放出的气体加以分析，结果只发现有一些气态碳氘化合物。试推断该碳氘化合物是 A岩石中的碳酸盐与氘盐酸反应的产物B岩石中的碳酸氢盐与氘盐酸反应的产物C岩石中的碳化物与氘盐酸反应的产物 D岩石中的碳氢化合物与氘盐酸反应的产物3下面对氯气的叙述正确的是 A氯气可使湿的红布条褪色，所以氯气具有漂白性B氯气没有漂白性，但通入品红溶液中，品红褪色C过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁D闻其气味时要小心，将集气瓶放在鼻孔下直接闻4烧瓶中放入铜片和稀硝酸，用酒精灯加热来制取较纯净的一氧化氮，反应开始后发现烧瓶中充满棕红色气体，这时的操作应是 A立即接上收集容器，用向上排空气法收集 B待烧瓶中红棕色消失后，用向上排空气法收集C立即用排水法收集D待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集 5下列说法中不正确的是A普通玻璃呈淡绿色是由于含Fe2+ B坩埚、蒸发皿都属于陶瓷制品C唐“三彩”是一种玻璃制品 D高温下硅酸钙比碳酸钙稳定6含FeS2A%的黄铁矿W吨，在用接触法硫酸的过程中，损失硫C%，可制得浓度为B%的硫酸为 A吨 B吨 C吨 D吨7下列对溴化钠的描述中，正确的是A是一种可溶于水的晶体，熔点较高B跟AgNO3溶液反应将生成白色沉淀C跟浓硫酸反应是制取溴化氢气体的常用方法D其工业制法之一是将金属钠跟单质溴反应8下列各组物质中，每一种物质都能使溴水褪色的是AAgNO3溶液、CCl4、碘水 BNa2SO3溶液、FeCl3溶液、H2S溶液CFeCl2溶液、KOH溶液、镁粉 DNaOH溶液、CO气体、氯水9O2-由于离子半径较小，且带2个负电荷，在水中会强烈地吸引并结合水中的H+而生成OH-，下列反应中不包含此步变化的是ANa2O+H2O=2NaOH B2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2C12Fe2+3O2+6H2O=8Fe3+4Fe(OH)3DAg2O+4NH3H2O=2Ag(NH3)2+2OH-+3H2O10向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中，通入一定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到固体剩余物质的组成可能是ANaCl Na2SO4 BNaCl NaBr Na2SO4CNaCl Na2SO4 I2 DNaCl NaI Na2SO411次氯酸盐最大的用途是漂白和消毒。这类漂白剂氧化能力是以“有效氯”的含量来标志。“有效氯”的含量定义为：从HI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定化合物的质量之比，常以百分数表示。请问纯LiClO的“有效氯”为 A121% B100% C89% D21%12用浓硫酸吸收SO3可以得到H2SO4SO3。用mg98%的H2SO4充分吸收SO3后再进行稀释，可得到98%的硫酸的质量为 A2.42mg B2.22mg C2.02mg D1.98mg13下列离子方程式不正确的是 A银氨溶液中加入足量盐酸产生沉淀：Ag(NH3)2OH3HClAgCl2NH4H2OB在亚硫酸钡沉淀中加入稀硝酸后，沉淀不溶解：3BaSO32H2NO33BaSO42NOH2OC碳酸钠溶液中通入少量SO2：2CO32SO2+H2O2HCO3-SO32-D氧化铁可溶于氢碘酸：Fe2O36H2Fe33H2O14NH3和O2混合气体100mL通过红热的铂丝，充分反应后的混合气体再通过足量水最终收集到10mL残留气体，则原混合气体中O2体积不可能是(气体体积在相同条件下测定)A12.5mL B21.5mL C64.2mL D70.0mL15(1)少量的Mn2+可以催化分解H2O2，其反应的机理可简单解释为： 试写出上述2步反应的离子方程式_。(2)对于CO中毒、心肌梗塞、冠心病或小儿肺炎等危重患者都要采用吸氧治疗。普通医务室中没有氧气瓶，但一般都有消毒用的30%的H2O2溶液。同时还有可选用的试剂为：KMnO4、HCl、H2SO4、MnO2、Mg、CuSO4、NaCl、葡萄糖。请写出一种使H2O2中氧完全释放出来的理想反应方程式_。16氰(CN)2的结构式为NCCN，其化学性质与卤素（X2）很相似，化学上称之为拟卤素。(CN)2和水反应可生成HCN和HCNO；(CN)2的氧化性比Br2弱，比I2强。(1)下列有关反应的化学方程式不正确的是 (填选项标号)。A(CN)2和NaOH溶液反应：(CN)2+2NaOH=NaCN+NaCNO+H2OBMnO2和HCN反应：MnO2+4HCNMn(CN)2+(CN)2+2H2OC向KCN溶液中加入碘水：I2+2KCN=2KI+(CN)2D在NaBr和KCN混合溶液中通入少量Cl2：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2(2)HCN的电子式为 ，按电子云重叠方式分类分子内化学键类型为_，碳原子的杂化类型为_。(3)处理含CN(其中C为+2价)的工业废水常用ClO氧化，生成的CNO（其中C 为+4价）元素，反应的离子方程式如下：aCN+bClO+cOH=dCNO+eN2+fCO32+bCl+cH2O上述化学方程式可能的配平系数有多组，请回答：方程式中e : f的值为 （填选项标号）。A1 B1/2 C2 D不能确定若d=e=1, 则b= 。17试依据下列事实，作出有关的结论。(1)硅的非金属性特征大于金属特征，而锗的金属特征大于非金属特征，_。(2)金刚石是电的绝缘体，石墨可以导电，而C60可作为制超导体材料，_。(3)在常温下硅的化学性质不活泼，但自然界中却没有单质硅存在，_。(4)硅酸钠溶液中通入CO2气体时，可生成难溶于水的酸硅酸，_。(3)碳单质的三种同素异形体：骨架型的金刚石、层型的石墨及球形的球碳分子，试确定那一种物质易在火山喷发口附近发现，_。18已知A、B、C、D、E为中学化学常见物质，A、B、C、D、E中均含有同一种元素，A、C均为气体，E为液体，下图中箭头上的反应物和反应条件均已略去。(1)当A与E反应生成B和C时，则A、E共同含有乙元素。生成的C气体易液化。常温常压下D是气体，冰水冷却D时变成无色晶体，此无色晶体的化学式是 。根据所学的氧化还原反应知识判断：在AE各物质中，在一定条件下能与D发生氧化还原反应的物质有 (填字母)。D溶于纯净的E时，能按物质的量比1:1化合，生成物的化学式可表示为 (写成化合物、复合物或氧化物形式均可)。试描述气体C的物理性质_。2)当A与E发生化合反应时，能观察到空气中形成大量的白烟，则A、E共同含有甲元素。通过上述描述可知：A的化学式为 ，E的化学式为 。当小心加热A与E化合时的生成物F时，可得到一种无色无味的气体G(G和CO2具有相同的原子数目和电子数目)和一种无色无味的液体H，写出F分解生成的G+H的化学方程式 。19某课外小组欲通过实验证明方铅矿分解所得白色粉末中含有氧元素，设计以下的实验装置：在实验或改进实验中，可能发生的化学反应如下：PbO+CPb+CO，2 PbO+C2Pb+CO2，Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2OCu(NH3)2Ac+CO+2NH3 Cu(NH3)4AcCO H0。请回答以下问题：(1)在装置A中不断鼓入氮气的作用是 ，能否用空气代替氮气？ ，其理由是 。(2)在实验过程中，未见B装置中有白色沉淀生成，说明在装置A中发生反应的化学方程式是 ，证明氧化铅里含有氧元素的实验事实是 。(3)若使实验更具有说服力，通过增添设备和药品，设计一个更加严密的改进实验方案是 。(4)若没有木炭粉和氮气，改用氢气行吗？ ，实验的装置和药品又将做怎样的调整？_。20将23.9 g表面已锈蚀成铜绿Cu2(OH)2CO3的铜片投入120 mL一定浓度的硝酸中，充分反应后，硝酸被还原成NO2和NO，反应后溶液中H+为0.160 mol。往反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液，滤出沉淀，洗涤，干燥后得到29.4 g蓝色固体。求：(1)铜片中单质铜的质量分数；(2)铜片与硝酸充分反应后，溶液中NO3-的物质的量浓度(假设反应前后溶液的体积不变)。2010届高三化学140分突破精品资料第2讲参考答案例1：思路点拨：根据氯水中存在的7种微粒、溶解平衡和化学平衡的角度去分析。疑难辨析：要注意到Cl2无漂白性，氯水有漂白性的原因是氯水中存在HClO分子。解题过程：(1)氯气溶于水时发生反应Cl2+H2OHCl+HClO，光照时2HClO2HCl+O2，产生气体，同时使氯气与水反应的平衡向正反应方向移动，消耗Cl2，使溶液颜色变浅。(2)在氯水中加入NaOH溶液，红色褪去的原因是由于HClO的强氧化性而漂白，可以用下列实验加以验证，在褪色后的溶液中再加入NaOH溶液，发现溶液仍为无色。变式训练：答案：6ClO2+6NaOH=NaCl+5NaClO3+3H2O (2)用排饱和食盐水法收集一试管气体，倒扣于NaOH溶液中，振荡一会儿，观察试管中所剩气体占试管总体积的分数。解析：此题是一道信息给予题，考查的知识点是卤素与碱的反应和实验设计。由于Cl2与NaOH反应的化学方程式是：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，信息提供：“ClO2也像Cl2一样在强碱溶液中反应”， 但在ClO2中，氯元素为+4价，歧化后的价态变化较大。由于Cl2能与碱液反应而O2不能，可用碱液吸收法测定Cl2和O2的体积。例2：思路点拨：SO2是酸性氧化性，能和碱反应生成盐和水，SO2有较强的还原性，遇氧化性试剂易被氧化生成SO42-。疑难辨析：本题若忽略了在酸性条件下NO3-离子的氧化性会漏选，若未注意题干中“一定”两字会多选。解题过程：对于，由于石灰水过量，因此必有CaCO3和CaSO3沉淀，对于，同样由于石灰水过量，因此必有CaCO3沉淀生成，对于，CO2气体与Ba(NO3)2不反应，SO2气体通入Ba(NO3)2溶液后，由于溶液酸性增强，SO2将被NO3-离子氧化生成SO42-，因此有BaSO4沉淀生成，对于，NO2和SO2混合后，SO2将被NO2氧化成SO3，通入BaCl2溶液后有BaSO4沉淀生成，对于，当NH3过量时溶液中有CaCO3沉淀生成，发生反应的化学方程式为：2NH3+CO2+CaCl2+H2O=CaCO3+2NH4Cl，当NH3不足时，最终无沉淀生成，发生反应的化学方程式为：2NH3+2CO2+CaCl2+2H2O=Ca(HCO3)2+2NH4Cl。本题应选D。变式训练：答案： 解析：SO2、CO2分别是H2SO3和H2CO3的酸酐。SO2能使品红溶液褪色，而Cl2与水反应产生的HClO既能使品红褪色，又能使石蕊试液先变红色后褪色，能使石蕊试液变红的气体还有H2S、SO2、HI、CO2等酸性气体。与KI作用产生I2的气体是氯气，具有氧化性。能与溴水反应的气体是H2S、SO2、HI等。例3：思路点拨：应分析图中反应条件确定实验室制取NH3所用到的化学试剂及化学反应方程式，对于NH3的收集要注意到氨气的密度。疑难辨析：纵观近几年高考题，有关氨的性质、制法和计算的试题占有很重要的地位，因为NH3是中学化学里惟一的碱性气体，NH3的实验室制法常有3种，若不清楚反应原理则导致无法求解本题，解题过程：方便快速制取少量氨气应用浓氨水、固体NaOH，将氨水逐滴滴加到NaOH固体上，由于NaOH固体与水反应放热，放出的热量使氨气溶解度降低，同时可使溶液中c(OH-)增大，促进NH3H2O NH4+OH-向逆方向移动，NH3快速逸出。由于NH3易溶于水且密度小于空气，所以只能用向上排空气法，由于NH3易溶于水，所以应用倒置的漏斗扣在液面上，防止倒吸。答案：(1)B NaOH 将氨水逐滴滴加到NaOH固体上，固体遇水放热，使氨气溶解度降低，同时可使溶液中c(OH-)增大，促进NH3+H2ONH3H2O NH4+OH-向逆方向移动，从而使氨气逸出 (2)变式训练：答案：(1)NO NO2 N2 H2 (2)酸性 氧化性 (3)Fe2O3+3H22Fe+3H2O N2+3H22NH3(4)12Mg+3OH+5NO312Mg2+NH4+NO2+NO+N2+H2+12H2O解析：NO2气体与NaOH溶液反应的化学方程式为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，NO与NaOH溶液不反应，但有NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O，结合(a)说明产物中有NO和NO2两种气体且两者的比例为1:1。结合(a)(b)知Mg和HNO3反应的产物中有4种气体生成，且物质的量相等。结合(c)可知E中生成的气体是NH