专题一 非金属及其化合物(上).doc

专题一：非金属及其化合物（上）【考纲要求】 1掌握常见的非金属元素(如：H、O、C、Si 、Cl、S、N、)单质、氢化物、氧化物、最高价氧化物对应水化物等重要性质，并进行比较。 2从原子的核外电子排布，理解元素（单质、化合物）性质的相似性和递变性。重点掌握典型非金属（如卤族元素）在周期表中的位置及与其性质的关系。【知识梳理】这部分知识在高考题中更多演变为解决基本概念、基本理论、化学实验或化学计算题的基石，几乎出现在所有的高考题型中，如选择题中的离子共存、氧化还原反应等概念，离子反应方程式的书写和判断，药品的保存和仪器的洗涤，填空题的化工流程题，实验题，计算题等都是高考的热点。 1同主族元素性质的比较。（1）同主族元素原子结构的比较：（相同点和不同点）（2）同主族元素化学性质的比较：（从上向下）如：非金属性、氧化性、还原性、得电子能力、失电子能力、元素的主要化合价、元素最高价氧化物、最高价氧化物对应的水化物等。 2同周期不同族元素非金属性比较：单质与氢气化合的能力、气态氢化物的稳定性、气态氢化物的还原性、最高价氧化物对应水化物的酸性、单质的氧化性、对应阴离子的还原能力等等。3各族元素的单质及其化合物知识网络一、硅单质及化合物 相到转化关系结构：Si + 2F2 = SiF4物理性质：黑色，金属光泽，硬而脆，溶沸点高的固体1、硅单质Si + 4HF = SiF4+2H2性质Si + 2NaOH + H2O= Na2SiO3+ 2H2化学性质Si + 2Cl2 = SiCl4用途结构：存在：物理性质 2、二氧化硅 SiO2+ 4HF =SiF4+ H2O化学性质性质硅 SiO2+ NaOH= Na2SiO3+ H2O用途脱水：酸性比碳酸还弱3、硅酸制备：可溶性的硅酸盐与酸的反应如：Na2SiO3+ 2HCl=2NaCl+H2SiO3化学性质：弱酸性：4、硅酸盐水玻璃： Na2SiO3的水溶液，具有防火作用普通玻璃、陶瓷、水泥的主要成分都是硅酸盐Na2SiO3+ H2O +CO2=Na2CO3 +H2SiO3H2SiO3=SiO2 +H2O重点掌握Si、SiO2、Na2SiO3、H2SiO3的性质和掌握Si、SiO2的用途，了解硅酸盐产品对于IVA族元素，下列叙述中不正确的是 ASiO2和CO2中，Si和O，C和O之间都是共价键BC、Si和Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8CCO2 和 SiO2 都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应D该族元素的主要化合价式4和22、有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列有关硅的说法中，不正确的是（ ） A. 高纯度的硅广泛用于制作计算机 B. 硅可由二氧化硅还原制得C. 低温时，硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应D. 自然界中硅的储量丰富，自然界中存在大量的单质硅3.下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是A.常温下浓硫酸能是铝发生钝化，可在常温下用铝制贮藏贮运浓硫酸B.二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器C.二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒D.铜的金属活泼性比铁的差，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀4.某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素A.在自然界中只以化合态的形式存在 B.单质常用作半导体材料和光导纤维C.最高价氧化物不与酸反应 D.气态氢化物比甲烷稳定5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6. 2012重庆理综化学卷26（15分）金刚石SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛. (1) 碳与周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物H为非积极性分子，碳元素在周期表中的位置是 ，Q是 ，R的电子式为 .(2) 一定条件下，Na还原CCl4可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收中CCl4的实验操作名称为 ，除去粗产品中少量钠的试剂为 .(3)碳还原SiO2制SiC,其粗产品中杂志为Si和SiO2.先将20.0gSiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1mol氢气，过滤得SiC固体11.4g，滤液稀释到1L，生成氢气的离子方程式为 ，硅盐酸的物质量浓度为 。（4）下列叙述正确的有 （填序号），Na还原CCl4的反应、Cl2与H2O的反应均是置换反应水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同Na2SiO3溶液与SO3的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1:2【答案】（1）第二周期第IVA族，氧（或O），（2）过滤，水（或乙醇）中%*&国教育出版网（3）Si+2OH-+H20=SiO32-+2H2，0.17mol/L（4）二、氯及其重要化合物： 氯氯气的性质物理性质：黄绿色有刺激性气味的有毒气体化学性质与金属反应Cu+ Cl2 Fe + Cl2 Cl2+H2Cl2+P 与水反应:Cl2+H2O=HCl +HClO与碱反应Cl2+NaOH Cl2+Ca(OH)2 实验室制法：Cl-的检验（试剂：AgNO3溶液。稀硝酸溶液）Ag+ + Cl- = AgCl与非金属反应Na + Cl2 次氯酸的性质：弱酸性；不稳定性（见光分解）；漂白性（氧化漂白） 新制氯水和久置氯水成分的区别：新制氯水主要含：Cl2 、H2O、 HClO、H+、Cl-、ClO-久置氯水主要含：H2O、H+、Cl-（相当于很稀的盐酸）1、氯气的氧化性(Na、Fe、Cu、 I- 、Fe2+ 、SO2)2、氯气与碱反应（既表现出氧化性有表现出还原性）3、漂白粉的漂白原理及漂白粉的变质：Ca(ClO)2 + H2O +CO2 = CaCO3+ 2HClO电解4、氯水的成分：5、氯碱工业：2NaCl + 2H2O = 2NaOH + Cl2+H2【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1】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，ks5u3HClO3=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：_ _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.（18分）海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：（1）请列举海水淡化的两种方法： 、 。（2）将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、 、 、或H2、 。（3）步骤中已获得Br2，步骤中又将Br2还原为Br-，其目的为 。（4）步骤用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95，有关反应的离子方程式为 ，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是 （5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，Br2的沸点为59。微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，了如下装置简图：请你参与分析讨论： 图中仪器B的名称： 。整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是 。 实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件： 。C中液体产生颜色为 。为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是 。(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其他合理答案中的任意两种；（2）Cl2 NaOH NaClO （3）富集溴元素 （4）Br2+SO2+2H2O=4H+SO42-+2Br-,强酸对设备的严重腐蚀 （5）冷凝管 溴腐蚀橡胶 控制温度计b的温度，并收集59时的馏分 深红棕色 分液（或蒸馏）例3.已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：3NaClO2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是( )ANaCl、NaClOBNaCl、NaClO3CNaClO、NaClO3DNaClO3、NaClO4【变式训练2】氯胺(NH2Cl)在中性或酸性条件下是一种有效的强力消毒剂，据此判断，氯胺在水溶液中因水解产生的物质是 ( ) AHClO和HCl BNH4C1和HCl CNH4Cl和HClO DNH4Cl和HClO3例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：_。解析：n(NH4SCN)=0.1000 molL1x0.02000mL=0.0020000moL=n(Ag+)，而总的Ag+的物质的量为0.2000 mo