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非金属及其化合物一、考纲要求了解常见非金属（H、C、N、O、S、Si、Cl）及其化合物的主要性质和重要应用。二、双基回顾（一）、非金属性强弱规律简述1请归纳非金属单质的状态及晶体类型。常温下状态：气态 （稀有气体除外）；液态 ；其余为固态。晶体类型：原子晶体 ；分子晶体：除B、C、Si外的其它（常见）非金属单质。2常见非金属元素（以C、N、O、S、Si、Cl为例）非金属性由强到弱的顺序如下： 从原子结构上比较元素非金属性：元素的非金属性是元素的原子吸引电子的能力，与得电子多少无关。3用实验事实说明元素非金属性强弱： （与氢化物溶液的酸性及氢化物的熔沸点无关，在元素周期表中：从左到右，氢化物水溶液酸性逐渐增强；从上到下，氢化物水溶液酸性逐渐增强。）； 越强，对应元素非金属性越强；电解时 对应的离子还原性强； 反应、氧化还原反应条件和产物的不同等也能说明非金属性强弱。（二）、非金属常见化学性质1非金属能与非金属反应生成氧化物、氢化物等。2非金属能与金属反应生成氧化物、盐等。注意产物的化合价问题。3部分活泼非金属能与水、碱反应。4部分非金属能与强还原剂或少数强氧化剂反应。5部分非金属能与有机物发生取代或加成反应。常见易错点：非金属单质一般既有氧化性又有还原性，但非金属简单阴离子只有还原性；非金属简单阴离子与同周期稀有气体的核外电子排布相同；氟气不能将其它卤素从溶液中置换出来；SO3标况下是固体；SO2、活性炭与其它氧化剂漂白原理不同；SO2、CO2与BaCl2溶液不反应，在加入碱等情况下才可生成沉淀；当气体中有NO2时，一般都存在无色的N2O4气体；CO2能与金属镁反应；C与SiO2在高温下反应一般生成CO气体；SiO2作为酸性氧化物能与HF反应； CO2与SiO2虽是同一主族的氧化物，但固态时属不同的晶体类型，决定它们的熔点的分别是分子间作用力与共价键。（三）非金属离子的检验考试说明要求掌握常见的非金属离子：Cl、SO42、NH4、CO32检验方法，检验时有哪些离子干扰及如何排除干扰。三、例题评析例1下列关系图中，A是一种正盐，D的分子量比C的式量大16，E是酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系（其它产物及反应所需条件均已删去）：回答下列问题：（1）A是_，Y是_，Z是_，（2）当X是强酸时，A、B、C、D、E均合同一种元素，E是_，（3）当X是强碱时，A、B、C、D、E均合同一种元素，E是_。例2已知A、B、C、D是短周期中的4种非金属元素，它们的原子序数依次增大。A元素原子形成的离子就是一个质子。又知，B单质在高温下可从A与D组成的某种化合物中置换出A，同时生成化合物BD，A、C、D三种元素组成的某种盐水溶液显酸性，B、C均能与D组成原子数比为11和12的化合物。（1）写出中反应的化学方程式_，（2）写出中盐的水溶液显酸性的原因（写出离子方程式）_，（3）这四种元素可组成原子个数比4121（按A、B、C、D顺序）的化合物，其名称为_。这四种元素又可组成原子个数比为4112（按A、B、C、D顺序）的化合物，其结构简式为_，（4）C元素的气态氢化物能还原CuO，生成Cu、C单质及A与D形成的化合物，该反应的化学方程式为_。例3.海水及盐卤中均有氯化镁存在，某海盐厂副产品MgCl26H2O做原料，在523以上加热，制取耐火材料原料氧化镁和盐酸。（有关原子相对质量：H-1，O-16，Mg-24，Cl-35.5。）（1）写出该法制取盐酸的反应方程式_。（2）此法制备36.5%的浓盐酸时是否需要加入其它原料？_，并说明理由_。（3）1000kg的MgCl26H2O理论上可以制得氧化镁_kg，同时制得36.5%的浓盐酸_kg。（4）在干燥的氯化氢气流中加热MgCl26H2O也可制得电解冶炼镁的原料无水MgCl2，试解释干燥氯化氢的作用是_。（5）若该工厂不再增加原料（干燥剂可循环利用，忽略水蒸气的损失），利用MgCl26H2O同时制取氧化镁、浓盐酸和无水氯化镁，请你为该厂设计的工艺流程提出合理建议：_。并计算原料的分配最佳物质的量之近似比（制氧化镁所用原料a mol：制无水氯化镁所用原料b mol），则a:b_:_。四、课堂练习一、选择题（每题有12个正确答案）1下列有关工业生产的叙述正确的是 （）A合成氨生产过程中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高N2、H2的转化率B硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量C电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的C12进入阳极室D电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小2下列叙述或操作正确的是 （ ）A浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸无氧化性B浓硫酸不慎沾到皮肤上，应立即用布拭去，再用水冲洗C稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿着烧杯壁慢慢地注入盛有水的烧杯中，并不断搅拌D浓硫酸与铜的反应中，浓硫酸仅表现强氧化性3.甲、乙、丙、丁在常温下为四种气体，它们都是大气污染物。已知：甲的水溶液是一种无氧酸；乙是形成酸雨的主要物质；丙可与甲发生氧化-还原反应；丁能与血红蛋白作用而使人体中毒，则甲、乙、丙、丁依次可能为 （ ） AHBr、SO2、Cl2、CO BH2S、SO3、Cl2、NO CH2S、SO2、Cl2、NO DHCl、NO2、Cl2、NO4. 足量铜与一定量浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO 的混合气体，这些气体与1.68LO2（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5mol/LNaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是 （ ）A60mL B45mL C30mL D15mL5下列表述正确的是 （ ） 人造刚玉溶点很高，可用作高级耐火材料，主阿成分是二氧化硅化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐提前建成的三峡大坝使用权了大量水泥，水泥是硅酸盐材料夏天到了，游客佩戴由涂加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变化眼科来保护眼睛太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能 A B C D6.某无色气体可能由O2、CO2、HCl、NH3、NO、Br2中的一种或几种组成，通过图中洗气瓶后气体体积减少，通过干燥管后气体呈红棕色，则下列推断正确的是 ( ) A干燥管内固体为碱石灰 B原气体中一定有NO和O2C原气体中一定有NH3、NO、CO2 D原气体中一定没有HCl、Br27下列关于环境问题的说法正确的是 ( )A燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中的SO2B臭氧的体积分数超过1014的空气有利于人体的健康CpH在5.67.0之间的降水通常称为酸雨D含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水污染 8有关氨气的实验较多，下面对这些实验的实验原理的分析中，正确的是 （ ）A氨气极易溶解于水的性质可以解释氨气的喷泉实验 B氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验C铵盐的水溶性大是实验室中用NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制取氨气的原因DNH3H2O的热不稳定性可以解释实验室中用加热氨水的方法制取氨气9用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是( )选项操作及现象溶液A通入CO2，溶液变浑浊。再升高至65以上，溶液变澄清。C6H5ONa溶液B通入CO2，溶液变浑浊。继续通CO2至过量，浑浊消失。Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液变浑浊。再加入品红溶液，红色褪去。Ca(ClO)2溶液D通入CO2，溶液变浑浊。继续通CO2至过量，浑浊消失。再加入足量NaOH溶液，又变浑浊。Ca(OH)2溶液10一定质量的铜与足量的浓硝酸或稀硝酸完全反应，在相同条件下用排水法收集反应产生的气体。列叙述正确的是 （ ） A.硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少 B.硝酸浓度不同，生成Cu(NO3)2的物质的量相同 C.硝酸浓度越大，产生的气体越少 D.两者用排水法收集到的气体体积相等11Cl2、SO2均能使品红溶液褪色。后者因为品红分子结构中的发色团遇到亚硫酸后结构发生改变，生成不稳定的无色化合物。其漂白原理可用下面的反应方程式表示：下列说法正确的是 A品红溶液中同时通入Cl2、SO2，漂白效果会更好 ( )B加热可判断品红褪色是通入SO2还是通入Cl2引起的C“无色化合物”分子中，19个碳原子都可能在同一平面上D品红分子结构中，19个碳原子都可能在同一平面上12下列根据实验现象的判断中，正确的是 ( )A能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体一定是氯气 B在潮湿的空气中能形成白雾的气态氢化物一定是卤化氢C溶于水中能形成无色溶液的棕色气体一定是二氧化氮D能用于做喷泉实验的气体只能是极易溶于水的氨气或氯化氢13接触法制硫酸和工业制硝酸分别经过以下的变化： FeS2SO2SO3H2SO4， NH3NONO2HNO3 下列说法正确的是 （ ）A所有变化都是氧化-还原反应 B都是化合反应C反应都要用催化剂 D反应需要足量的氧气14. 下列关系图中,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。ABDCEFXO2O2Cl2H2O哦下列说法不正确的是： （ ）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H2CO3B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二、简答填空15某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO4,与相邻的合成氨厂联合设计了以下制备(NH4)2SO4的工艺流程：请回答以下问题：(1)合成氨反应的化学方程式是_，该反应_(填设备名)中发生。沉淀池中发生的主要反应方程式是_，该反应能够发生的原因_。(2)在上述流程的沉淀池中通入足量氨气的目的是_，可以循环使用的X是_。(3)该生产过程中的副产品是_。从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是_；从物质的性质和工业生产实际的角度考虑该流程的主要缺陷是_。16中学化学中几种常见物质的转化关系如下：将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体。请回答下列问题：（1）红褐色胶体中F粒子直径大小的范围： 。（2）A、H的化学式：A 、H 。（3）H2O2分子的结构式： 。写出C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式： 。（4）写出鉴定E中阳离子的实验方法和现象： 。17.在一定量的石灰乳中通入一定量的氯气，二者恰好完全反应（发生的反应均为放热反应）。生成物中有三种含氯元素的离子，其中两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的曲线如图所示。已知，生成C1O3-离子的反应为： 6Ca（OH）2+6C12 5CaC12+Ca（C1O3）2+6H2O。试回答：（1）t2时，Ca（C1O）2与Ca（C1O3）2的物质的量之和为 mol，该石灰乳中含有的Ca（OH）2的质量是 g。（2）据分析，生成Ca（C1O3）2的反应是由温度升高引起的，通过氯气的速度不同，C1O-和C1O3-的比例也不同。若在原石灰乳中通入氯气的速度加快，则反应后将 2（填“”“”或“=”）；若=a，则n（C1-）= mol（用含a的代数式来表示）。18在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用下面的工艺流程生产单质碘： 试回答：（1）乙、丁中溶质的分子式：乙 ，丁 （2）第步操作中用稀H2SO4浸洗的目的是 （填写字母编号）a除去未反应的NO3- b除去未反应的I- c除去未反应的Fe d 除去碱性物质（3）第步操作可供提纯的两种方法是 和 （不要求写具体步骤）。（4）实验室检验I2 的方法是 （5）甲物质见光易变黑，其原因是（用化学方程式表示） 19将15.68L（标准状况）的氯气通入70500mL 4.0molL-1氢氧化钠溶液中，充分反应后，吸取此溶液25mL稀释到250mL。再吸取此稀释液25mL，用醋酸酸化后，加入过量碘化钾溶液充分反应。用浓度为0.20molL-1的硫代硫酸钠溶液滴定析出的碘，消耗了硫代硫酸钠溶液5.0mL时恰好到终点。将滴定后的溶液用盐酸调至强酸性，此时析出的碘用上述硫代硫酸钠溶液再滴定到终点，需要硫代硫酸钠溶液30mL。已知：I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI（1）写出氯气通入氢氧化钠溶液后的总反应方程式。（2）氢氧化钠溶液的体积在通入氯气前后的变化可忽略不计，计算通入氯气反应后溶液中各物质的物质的量浓度 (稀释前)。20为了测定某Cu-Ag合金的成分，将30.0g合金溶于100mL13.0mol/L的浓硝酸中，待合金完全溶解后，收集到标况下的气体（NO与NO2混合气体）11.2L，并测得溶液的PH0，假设反应后溶液的体积仍为100mL，试计算：（1）合金中银的质量分数？（2）气体中NO的体积分数？（3）若将此气体与多少升标况下的O2混合后能被水完全吸收？（4）若将此气体通入NaOH溶液完全吸收后，生成多少物质的量的NaNO3与NaNO2（5）若将此气体用CH4来还原成无污染的气体，需标况下多少升CH4?（6）将此混合气体压缩后，可观察到什么现象，为什么会有这种现象？第16讲非金属及其化合物答案例题评析答案：例1、（1）（NH4）2S O2 H2O（2）H2SO4 （3）HNO3例2、（1）C + H2O（气） CO + H2 （2）NH4+ + H2O NH3H2O + H+（3）尿素 H4NOOCCOONH4（4）3CuO + 2NH3 3Cu + N2 + 3H2O例3、（1）MgCl26H2OMgO+2HCl+5H2O。（2）若用此法制取36.5%盐酸，必须再加入水。（3）可制得氧化镁197kg，浓盐酸986kg 。（4）氯化氢气流可抑制氯化镁水解，并带走水蒸气。反应式为： MgCl26H2OMgCl2+6H2O（5）制取氧化镁时生成盐酸，多余氯化氢经干燥后用于制无水氧化镁时的氯化氢气流。若amol MgCl26H2O 用于制氧化镁， b molMgCl26H2O用于制取无水氯化镁，则有：aMgCl26H2O+ bMgCl26H2O= aMgO + bMgCl2 + 2a HCl + (5a+6b)H2O那么，根据所得的36.5%盐酸有：n(HCl) :n(H2O)= :=1:3.53即：= a:b3:1。课堂练习1、D 2、C 3、AC 4、A 5、D 6、C 7、A 8、AD 9、B 10、BD 11、BD 12、BC 13、D 14、AD15. (1)N2+3H2 2NH3 ；合成塔 CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3+(NH4)2SO4生成的CaCO3溶解度小于CaSO4有利于反应向正向进行。(2)一方面提供反应物，另一方面使溶液呈碱性有利于CO2的吸收。CO2(3)生石灰。该流程中，产生的CO2循环使用，得到的产品和副产品都是有用的物质，无废物 产生。由于CaSO4的溶解度较小，此反应的产率会比较低。A、B 16（1）1100nm （2） Fe H2SO4 (3)H-O-O-H 2Fe2+ +2H+ +H2