（新课标大纲解读）高考化学 重点 难点 核心考点全演练 专题10 常见非金属元素及其重要化合物.doc

专题10 常见非金属元素及其重要化合物1了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及作用。2了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。一、非金属元素单质及其化合物1硅及其化合物的“特性”(1)si的还原性大于c，但c却能在高温下还原出si：sio22csi2co。(2)非金属单质跟碱作用一般无h2放出，但si能跟强碱溶液作用放出h2：si2naohh2o=na2sio32h2。(3)非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但si能跟hf作用：si4hf=sif42h2。(4)非金属氧化物一般为分子晶体，但sio2为原子晶体。(5)一般情况，酸性氧化物与水反应生成相应的酸，如co2h2o=h2co3，但sio2不溶于水，不与水反应。(6)酸性氧化物一般不与酸作用，但sio2能与氢氟酸反应：sio24hf=sif42h2o(sif4不属于盐)。(7)无机酸一般易溶于水，但h2sio3及h4sio4难溶于水。(8)硅酸钠水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。(9)h2co3的酸性大于h2sio3，所以有na2sio3co2h2o=h2sio3na2co3，但高温下：na2co3sio2na2sio3co2也能发生。2有关cl2及化合物的命题热点(1)cl2与水的可逆反应，hclo的强氧化性、漂白性和弱酸性。(2)cl2与碱的歧化反应。(3)cl2作为氧化剂使用，如将fe2氧化为fe3。(4)cl2的实验室制法，还原剂用浓盐酸，氧化剂可以为mno2()、kclo3和kmno4等。(5)次氯酸盐为重点clo不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能表现强氧化性，如clo与so、i、fe2均不能大量共存。clo表现水解性，因hclo酸性很弱，clo水解显碱性，如fe33clo3h2o=fe(oh)33hclo。3常见无机酸的重要规律和特性(1)重要规律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：hclo4h2so4h3po4h2co3h2sio3，则非金属性：clspcsi。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：na2sio3co2h2o=na2co3h2sio3ca(clo)2co2h2o=caco32hclo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 浓h2so4具有吸水性、脱水性和强氧化性。常温下，铁、铝遇浓h2so4、浓hno3发生钝化。浓盐酸、浓硝酸、醋酸等遇氨气能冒白烟，即它们挥发出来的酸蒸气与氨气反应生成相应的铵盐(固体)的缘故。h2s、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。二、常见非金属氧化物与环境污染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培养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、煤灰或冷凝汽化物的固体长时间悬浮于空气中造成的2.污染及防治类型主要污染物防治措施大气污染有害气体和粉尘调整能源结构；综合运用各种技术措施水污染城市生活污水、重金属、酸、碱、盐等无机物；耗氧物质控制污水任意排放，用物理、化学、生物等方法治理土壤污染生活垃圾及工矿业固体废弃物、化肥、农药等控制和减少污染物的排放3.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、co2、c2h4、n2等，可用作燃料。(6)氯碱工业：cl2一般用naoh溶液吸收。三、非金属元素单质及其化合物的综合实验探究1气体除杂剂的选择原则选择的气体除杂试剂应在除去杂质气体的同时，减少原气体的溶解度，故一般采取通入相关饱和溶液的方法除杂。如cl2中混有hcl，可通入饱和氯化钠溶液；so2(或co2)中混有hcl，则通入饱和nahso3(或nahco3) b用于收集少量气体然后处理。c、d用于收集极易溶且溶解很快的气体，如hcl、hbr、nh3等；其中d吸收量少。e用于处理难以吸收且可燃的气体，如h2、co等。3“防水”处理在空气中遇水蒸气剧烈反应的物质，制取时应保证制取装置前后均有除水装置，以确保“前后”均无水蒸气引入，提高产物的纯度。考点1、非金属元素单质及其化合物的主要性质及转化关系从近几年的高考命题情况可以看出，非金属元素部分虽然弱化了对磷元素单质和化合物的考查，强化了对硅的单质和化合物的考查，但常见非金属元素单质及其化合物的性质考查仍是高考命题的重点。理清常见非金属元素的知识主线，掌握其单质和化合物性质和相互转化关系是复习备考的关键。常见非金属元素的知识主线为：【例1】下列说法正确的是()。a二氧化硫可广泛用于食品的增白(2013四川理综，1a)b能使湿润的淀粉ki试纸变成蓝色的物质一定是cl2(2012课标全国理综，7b)c二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸(2013江苏化学，4b)d可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气(2013全国新课标，7b)【变式探究】如下图所示，a是一种正盐，b是气态氢化物，c是单质，f是强酸。当x无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他反应产物及反应所需条件均已略去)，当x是强碱时，过量的b跟cl2反应除生成c外，另一产物是盐酸盐。下列说法中不正确的是()。a当x是强酸时，a、b、c、d、e、f中均含同一种元素，f可能是h2so4b当x是强碱时，a、b、c、d、e、f中均含同一种元素，f是hno3cb和cl2的反应是氧化还原反应d当x是强酸时，c在常温下是气态单质为了提高考生的环保意识，在近几年的高考中有关环境污染和环境保护的题目几乎年年涉及，在选择题和填空题中都有可能出现，一般难度不大。经常涉及的考点有：(1)环境污染的类型；(2)常见污染物及其来源；(3)形成污染的原理；(4)各种污染的危害；(5)治理污染的措施；(6)绿色化学的核心理念。【例2】直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，最终生成硫酸钙。硫酸钙可在如图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳，从而有利于二氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的。请回答下列问题。(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有_。(填写字母编号)。a温室效应 b酸雨c粉尘污染 d水体富营养化(2)在烟气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆液的ph，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为_。亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为_ _。(3)已知1 mol ch4在燃料反应器中完全反应生成气态水时吸热160.1 kj，1 mol ch4在氧气中完全燃烧生成气态水时放热802.3 kj。写出空气反应器中发生反应的热化学方程式：_。【变式探究】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【变式探究】下列叙述正确的是()。co2的大量排放会加剧温室效应正常雨水的ph为5.6，主要是因为溶解了so2利用太阳能、风能和氢能替代化石能源可以改善空气的质量含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，不会导致水体污染为防止电池中的重金属离子污染土壤和水源，废电池要集中处理a bc d元素的单质及其化合物性质的综合实验探究类题目，通常是把物质的性质、定性实验和定量实验融合在一起进行综合探究，该类题目更有利于考查学生的分析问题和解决问题的能力。解答该类题目的关键有：1通过认真审读题干和实验流程图明确实验目的和原理。2理清实验步骤、认真分析每步实验中实验现象、物质的变化及其结论。3对于定量实验，要认真分析找出物质变化及其量的变化关系、干扰因素和可能的实验误差。4综合分析实验目的、步骤、现象及其每步实验中可能的物质变化和数量变化，认真作答。【例3】(2013北京理综，28)某学生对so2与漂粉精的反应进行实验探究：操作现象取4 g漂粉精固体，加入100 ml水部分固体溶解，溶液略有颜色过滤，测漂粉精溶液的phph试纸先变蓝(约为12)，后褪色.液面上方出现白雾；.稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去(1)cl2和ca(oh)2制取漂粉精的化学方程式是_。(2)ph试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是_。(3)向水中持续通入so2，未观察到白雾。推测现象的白雾由hcl小液滴形成，进行如下实验：a用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；b用酸化的agno3溶液检验白雾，产生白色沉淀。实验a的目的是_。由实验a、b不能判断白雾中含有hcl，理由是_。(4)现象中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和cl发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是_。(5)将a瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀x。向沉淀x中加入稀hcl，无明显变化。取上层清液，加入bacl2溶液，产生白色沉淀。则沉淀x中含有的物质是_。用离子方程式解释现象中黄绿色褪去的原因：_ _。【变式探究】某科研小组用mno2和浓盐酸制备cl2时，利用刚吸收过少量so2的naoh溶液对其尾气进行吸收处理。(1)请完成so2与过量naoh溶液反应的化学方程式：so22naoh=_。(2)反应cl2na2so32naoh=2naclna2so4h2o中的还原剂为_。(3)吸收尾气一段时间后，吸收液(强碱性)中肯定存在cl、oh和so。请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气中的co2的影响)。提出合理假设假设1：只存在so假设2：既不存在so，也不存在clo；假设3：_。设计实验方案，进行实验。请在表中写出实验步骤及预期现象和结论。限选实验试剂：3 moll1 h2so4溶液、1 moll1naoh溶液、0.01 moll1 kmno4溶液、淀粉ki溶液、紫色石蕊试液。实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 moll1 h2so4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于a、b试管中步骤2：步骤3：实验步骤预期现象和结论步骤2：在a试管中滴加紫色石蕊试液若溶液先变红后褪色，证明存在clo，否则无步骤3：在b试管中滴加0.01 moll1 kmno4溶液若溶液紫红色褪去，证明存在so，否则无【变式探究】已知木炭在一定条件下与浓硝酸反应生成两种4价的氧化物，为了探究一氧化氮(no)能否与过氧化钠反应，以及反应后的产物中是否有亚硝酸钠(nano2)，某小组同学设计了如图所示装置(夹持仪器和连接用的胶管已经省略)。(1)为了完成该实验，虚线框内还需要连接be四套装置，按气流方向连接的顺序为：a(_)(_)(_)(_)(_)(_) (_)(_)(填仪器接口的字母编号)。连接好仪器，检查气密性，装入药品后，要通入一段时间的氮气，再滴加浓硝酸，点燃酒精灯，通入氮气的主要目的是_。(2)装置e中观察到的主要实验现象有_。(3)装置c的作用是_。(4)某同学经查阅资料后发现亚硝酸是弱酸，性质不稳定，室温下易分解生成一氧化氮。装置d中充分反应后，设计实验证明d中是否有亚硝酸钠生成：_(写出检验步骤及现象)。(5)亚硝酸钠在酸性条件下可将i氧化为i2，同时生成no，该反应常用于亚硝酸钠含量的测定，请写出该反应的离子方程式：_。恒配平，三是根据电荷守恒及溶液酸碱性，补项配平。【例1】(1)写出b的电子式_；d的结构式是_。(2)反应的实验现象为_。(3)反应的离子方程式为_。(4)反应的化学方程式为_。【方法技巧】无机物推断中常用的特殊转化关系1连续转化(1)n2(nh3)nono2hno3；(2)s(h2s)so2so3h2so4；(3)c(烃或烃的含氧衍生物)coco2h2co3；(4)na(固体)na2ona2o2naoh；(5)naohna2co3nahco3；(6)naalo2al(oh)3alcl3；(7)na2co3nahco3co2；(8)alcl3al(oh)3naalo2。2三角转化、1化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中错误的是()。a福岛核电站泄漏的放射性物质131i和127i互为同位素，化学性质几乎相同b大量燃烧化石燃料排放的废气中含有大量so2，造成大气污染，从而使雨水的ph5.6，形成酸雨c大量排放no和no2等氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因d高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”2下列说法不正确的是()。a在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入cu(no3)2固体，铜粉仍不溶解b某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性c铜与稀硝酸反应的离子方程式为3cu8h2no=3cu22no4h2odhno3nono2，以上各步变化均能通过一步实现3物质间纷繁复杂的转化关系是化学的魅力所在，下列选项中物质的转化在一定条件下不能实现的是()。选项转化关系asisio2sibno2hno3no2cfefecl3fedsso2s4下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向kmno4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。已知：2kmno416hcl2kcl5cl22mncl28h2o对实验现象的“解释或结论”正确的是()。选项实验现象解释或结论aa处变蓝，b处变红棕色氧化性：cl2br2i2bc处先变红，后褪色氯气与水生成了酸性物质cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质de处变红色还原性：fe2cl5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按等物质的量比通入品红溶液中，品红很快褪色cno2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21d检验某溶液是否含有so时，应取少量该溶液，依次加入bacl2溶液和稀盐酸6下列化学实验事实及其结论都正确的是()。选项实验事实结论a将so2通入含hclo的溶液中生成h2so4hclo的酸性比h2so4强b铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落铝箔表面氧化铝熔点高于铝csio2可以和naoh溶液及hf溶液反应sio2属于两性氧化性d将so2通入溴水中，溴水褪色so2具有漂白性7 x、y、z是三种常见的单质，甲、乙是两种常见的化合物。下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化的是()。选项xyz甲乙ah2sicl2sicl4hclbmgco2co2mgocznfecl2fecl2zncl2dcl2n2h2nh3hcl【答案】c8氨气是一种重要的工业产品，也是一种重要的化工原料。为研究氨气的制备及性质，某学习小组进行了下面的探究活动：(1)实验室中往往采用熟石灰与氯化铵制备氨气，写出该反应的化学方程式(注明反应条件)_。(2)实验室中还可以采用如图1装置(略去了夹持装置)和药品快速制备氨气：甲同学不明白该方法中制备氨气的原理，于是学习小组内成员展开了讨论，得出了下面的结论，其中不正确的是_(填字母序号)。a氨水中的nh3h2o分解b氨水中存在可逆反应：nh3h2onhoh，naoh晶体使该可逆反应的平衡向左移动c反应原理与铵盐、熟石灰制备氨气的反应原理相同dnaoh溶于水放出热量，使nh3h2o分解乙同学取质量分数为34%的0.89 gml1的浓氨水10 ml，用过量的naoh与之混合，然后用500 ml的烧瓶收集氨气。请你计算最多可收集满标准状况下的氨气_个烧瓶。(3)丙同学进行氨气的喷泉实验探究。收集氨气时需要用干燥剂干燥，如图2，装置b中盛装的干燥剂是_。该同学利用图3装置，成功地完成了喷泉实验。请你简要地写出该同学操作的正确方法：_。0.5 l的烧瓶收集时，因为最后一瓶收集不满，故最多只能收集满3个烧瓶。(3)干燥管中只能盛装固体干燥9已知化合物a、b、m、n含有同一种元素，且a与b，m与n的元素组成相同，a与b在常温下均呈液态。d为固体单质，与x的浓溶液在常温下作用无明显现象，加热时有大量气体产生。(相关转化中所有反应物与生成物均已标出)(1)若d与e溶液能够发生化合反应。且溶液在反应前后颜色有变化。a的电子式为_。d的化学式为_。m与e溶液可发生反应生成x，其离子方程式为_ _。(2)若d为常见的红色金属单质。用情性电极电解100 ml 0.05 moll1e溶液，导线中通过0.08 mol电子，阳极析出的气体体积为_ml(标准状况)，假设溶液体积不变，则所得溶液ph_。(3)若d为短周期元素形成的黑色固体单质。反应的化学方程式为_。(4)已知下列几种试剂：a无水cuso4b品红溶液c酸性kmno4溶液d澄清石灰水e饱和naoh溶液为了检验(3)中d与x生成的混合气体的成分，某学生用上述试剂(或部分试剂)设计了几种实验方案，下列试剂使用顺序最合理的是_(填序号)。aabebd badebcabcbd dabd【解析】本题以框图推断为载体，主要考查了硫、铁及其化合物的性质，意在考查考生的推断能力及实验能力。(1)a、b均为液体，且组