专项突破二　渗透到选择题中的四类非金属单质及其化合物

专项突破二渗透到选择题中的四类非金属单质及其化合物【非金属元素知识综述】1非金属单质(1)物理性质状态气态：H2、N2、O2、F2、Cl2、稀有气体液态：Br2固态：C、Si、P、S、I2等颜色无色：O2、N2、H2、金刚石、白磷有色：F2(淡黄绿)、Cl2(黄绿)、Br2(深红棕)、O3(淡蓝)、I2(紫黑)、硫(淡黄)、红磷(暗红)、石墨(黑)、硅(灰黑)溶解水：F2与水置换，Cl2、Br2与水歧化，其他难溶有机溶剂：Br2、I2易溶于有机溶剂，S、P4易溶于CS2(2)制备方法氧化法MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O还原法ZnH2SO4=ZnSO4H2SiO22CSi2CO分解法2KClO32KCl3O22H2O22H2OO2电解法2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2物理法分离液态空气制N2和O22.氢化物(1)稳定性(2)常见的气态氢化物CH4NH3H2SHCl物理性质无味、极难溶刺激性气味、极易溶臭鸡蛋气味、可溶刺激性气味、极易溶热稳定性较稳定较稳定不稳定稳定可燃性可燃纯氧可燃可燃不燃酸碱性(aq)弱碱性弱酸性强酸性还原性较弱较弱较强很弱3.氧化物SiO2NO2SO2ClO2物质类别酸性氧化物(酸酐)非金属氧化物酸性氧化物(酸酐)非金属氧化物物理性质无色晶体、难溶红棕色、易溶无色、易溶黄绿色、极易溶与水反应生成HNO3NO生成H2SO3与OH反应生成SiOH2O生成NONOH2O生成SOH2O(生成HSO)氧化性、还原性弱氧化性强氧化性强还原性、弱氧化性强氧化性注意：不成盐氧化物(如CO、NO)不与酸、碱反应4.尾气处理有毒气体处理试剂或方法反应原理Cl2NaOH溶液Cl22NaOH=NaClNaClOH2OSO2NaOH溶液SO22NaOH=Na2SO3H2ONO2NaOH溶液2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONOO2(或空气)和NaOH溶液4NO3O24NaOH=4NaNO32H2OCO点燃2COO22CO25.含氧酸(1)常见含氧酸的性质比较H2SiO3HNO3H2SO3HClO物理性质白色固体、难溶无色液体、易溶无色液体、易溶可溶酸性弱酸强酸中强酸弱酸稳定性生成SiO2H2O生成NO2O2H2O生成SO2H2O生成HClO2氧化性、还原性强氧化性强还原性、弱氧化性强氧化性(2)HClO、HClO2、HClO3、HClO4的性质比较酸性HClOHClO2HClO3HClO4氧化性HClOHClO2HClO3HClO4【非金属元素分点突破】物质五材料元素硅1特殊性质(1)Si的还原性大于C，但C在高温下能还原出Si：SiO22CSi2CO。(2)非金属单质与碱反应一般既作氧化剂又作还原剂，且无氢气放出，但硅与碱溶液反应只作还原剂，且放出氢气：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。(3)非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅能与HF反应：Si4HF=SiF42H2。(4)SiO2是酸性氧化物却能与非氧化性酸反应：SiO24HF=SiF42H2O。(5)H2CO3的酸性强于H2SiO3，所以Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3，但高温下Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2也能发生。(6)一般情况下，金属(Na、K)能置换出水中的氢，C在高温下也能置换出H2O中的氢：CH2O(g)H2CO。2认知拓展(1)Pb常温时Pb在空气中稳定存在，但表面易形成PbO和Pb2(OH)2CO3保护膜而不易被腐蚀。Pb在O2存在时可与醋酸反应：2PbO24CH3COOH=2(CH3COO)2Pb2H2O。Pb在加热条件下与浓盐酸反应：Pb4HCl(浓)H2PbCl4H2。(2)铅的氧化物PbO、PbO2、Pb3O4PbO2HCl=PbCl2H2O；PbO24HCl=PbCl2Cl22H2O；Pb3O48HCl=3PbCl2Cl24H2O；PbO2具有氧化性：PbO2H2O22H=Pb2O22H2O。(3)(CH3COO)2Pb实验室里用醋酸铅试纸检验H2S：H2S(CH3COO)2Pb=PbS(黑色)2CH3COOH。物质六海水元素卤素1一种气体制备(1)KClO3与浓盐酸反应：KClO36HCl(浓)=KCl3Cl23H2O(2)PbO2与浓盐酸混合加热：PbO24HCl(浓)PbCl2Cl22H2O(3)KMnO4与浓盐酸反应：2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O(4)Ca(ClO)2与浓盐酸混合加热：Ca(ClO)24HCl(浓)CaCl22Cl22H2O2两大性质(1)ClO不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性，如ClO与SO、I、Fe2均不能大量共存；向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成CaSO4而不是CaSO3，其离子方程式为Ca23ClOSO2H2O=CaSO4Cl2HClO(少量SO2)；Ca22ClO2SO22H2O=CaSO42ClSO4H(过量SO2)。(2)ClO体现水解性，因HClO酸性很弱，ClO水解显碱性，如Fe33ClO3H2O=Fe(OH)33HClO，所以ClO与Fe2、Al3均不能大量共存。3认知拓展(1)ClO2的性质常温下，ClO2是一种黄绿色到橙黄色的气体，沸点：11 ，可作消毒剂、漂白剂，与热水反应生成HClO、Cl2、O2，见光易分解。氧化性氧化性ClO2能将2价Mn氧化成4价Mn，使之形成不溶于水的MnO2：2ClO25Mn26H2O=5MnO212H2Cl；在溶液的pH为59时，ClO2能将S2氧化成SO：8ClO25S24H2O=5SO8Cl8H；ClO2可将CN氧化成无毒的N2和CO2：2ClO22CN=2CO2N22Cl氧化能力ClO2氧化能力与Cl2氧化能力的比较相同条件下，等体积的ClO2的氧化能力是Cl2的2.5倍；等质量的ClO2的氧化能力是Cl2的2.63倍(2)ClO2的制备方法氯酸钠与盐酸反应：2NaClO34HCl=2NaClCl22ClO22H2O。亚氯酸钠与氯气反应：2NaClO2Cl2=2NaCl2ClO2。草酸还原法：H2C2O42NaClO3H2SO4=Na2SO42CO22ClO22H2O。亚氯酸钠与盐酸反应：5NaClO24HCl=5NaCl4ClO22H2O。将NaClO3和Na2SO3用硫酸酸化，加热制备ClO2：2NaClO3Na2SO3H2SO42ClO22Na2SO4H2O。物质七自然界循环元素硫1思维主线2.三维考查3认知拓展(1)H2O2的性质弱酸性H2O2在水中可发生分步电离：H2O2HHO，HOHO。H2O2可与碱反应：H2O2Ba(OH)2=BaO22H2O。不稳定性H2O2在较低温度下比较稳定，但受热可分解：2H2O22H2OO2。H2O2在一些金属离子(如Fe3、Mn2、Cu2等)的催化作用下能加快分解，浓缩H2O2的方法是减压蒸发。强氧化性H2O2能氧化I、SO、Fe2等还原性离子：H2O22I2H=I22H2O；H2O2H2SO3=SO2HH2O；H2O22Fe22H=2Fe32H2O。还原性H2O2能使酸性KMnO4溶液褪色：2MnO5H2O26H=2Mn25O28H2O。(2)Na2S2O3的制备与性质Na2S2O3的制备方法一：硫化钠中和法将Na2S和Na2CO3以物质的量之比21配制溶液，然后通入SO2，发生反应：2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2。方法二：亚硫酸钠法在沸腾状态下使Na2SO3溶液与硫粉反应：Na2SO3SNa2S2O3。Na2S2O3的性质a碘可将Na2S2O3氧化成连四硫酸钠(Na2S4O6)，该反应可用来定量测定碘：I22S2O=2IS4O。b较强氧化剂(如Cl2、Br2等)可将S2O氧化成SO：S2O4Cl25H2O=2SO8Cl10H。物质八自然界循环元素氮1三维考查(1)氨气(2)硝酸2认知拓展：砷及其化合物(1)砷的硫化物As2S3(雌黄)在空气中煅烧As2S3：2As2S39O22As2O36SO2。在浆状As2S3中通入O2氧化，生成单质硫和H3AsO4：2As2S35O26H2O=4H3AsO46S。(2)砷的氢化物AsH3室温下，AsH3在空气中自燃：2AsH33O2=As2O33H2O。在缺氧条件下受热分解为单质：2AsH32As3H2。鉴定砷的方法：2AsH312AgNO33H2O=As2O312HNO312Ag。还原性：2AsH3Cr2O8H=2As2Cr37H2O。(3)砷的氧化物As2O3(砒霜)与碱反应生成亚砷酸盐：As2O32OH=2AsOH2O。具有还原性，在碱性条件下被I2氧化成砷酸根离子：As2O32I210OH=2AsO4I5H2O。(4)砷的含氧酸砷酸(H3AsO4)与亚砷酸(H3AsO3)H3AsO3具有还原性，能被强氧化剂氧化成砷酸：Cl2H3AsO3H2O=H3AsO42HCl。H3AsO4在酸性条件下表现出氧化性，能将I氧化成I2：H3AsO42HI=H3AsO3I2H2O。砷酸与I反应时，随介质酸碱性的改变，会引起反应方向的改变。如在酸性介质中，砷酸能将I氧化成I2；在碱性介质中，I2能将亚砷酸根离子氧化成砷酸根。专题训练1(2019浙江4月选考，20)在温热气候条件下，浅海地区有厚层的石灰石沉积，而深海地区却很少。下列解析不正确的是()A与深海地区相比，浅海地区水温较高，有利于游离的CO2增多、石灰石沉积B与浅海地区相比，深海地区压强大，石灰石岩层易被CO2溶解，沉积少C深海地区石灰石岩层的溶解反应为：CaCO3(s)H2O(l)CO2(aq)=Ca(HCO3)2(aq)D海水呈弱碱性，大气中CO2浓度增加，会导致海水中CO浓度增大解析与深海地区相比，浅海地区水温较高，CO2在海水中溶解度小，有利于游离的CO2增多，石灰石沉积，A项正确；与浅海地区相比，深海地区压强大，CO2溶解度大，石灰石岩层易被CO2溶解，沉积少，B项正确；题给反应为石灰石岩层的溶解反应，C项正确；大气中CO2浓度增加，会导致海水中CO转化为HCO，导致CO浓度减小，D项错误，故选D。答案D2(2019浙江4月选考，8)下列说法不正确的是()A液氯可以储存在钢瓶中B天然气的主要成分是甲烷的水合物C天然石英和水晶的主要成分都是二氧化硅D硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等解析天然气的主要成分是甲烷，而甲烷水合物是可燃冰的主要成分，B项错误。答案B3(2019浙江4月选考，11)针对下列实验现象表述不正确的是()A用同一针筒先后抽取80 mL氯气、20 mL水，振荡，气体完全溶解，溶液变为黄绿色B在表面皿中加入少量胆矾，再加入3 mL浓硫酸，搅拌，固体由蓝色变白色C向二氧化硫水溶液中滴加氯化钡溶液，再滴加双氧水，产生白色沉淀D将点燃后的镁条伸入充满二氧化碳的集气瓶，镁条剧烈燃烧，有白色、黑色固体生成解析常温常压下，1体积水约溶解2体积的氯气，故20 mL水只能溶解大约40 mL的氯气，A项错误；浓硫酸具有吸水性，将CuSO45H2O转化为CuSO4，固体由蓝色变为白色，B项正确；双氧水将含4价硫元素的微粒氧化为SO，SO与BaCl2反应生成BaSO4沉淀，C项正确；镁在二氧化碳中燃烧生成MgO和C，D项正确，故选A。答案A4(2019江苏化学，9)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是()ANaCl(aq)Cl2(g)FeCl2(s)BMgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO(s)CS(s)SO3(g)H2SO4(aq)DN2(g)NH3(g)Na2CO3(s)解析A项，Cl2与Fe发生反应生成FeCl3，错误；B项，MgCl2与Ca(OH)2发生反应生成Mg(OH)2沉淀，煅烧Mg(OH)2生成MgO固体，正确；C项，S在O2中燃烧只能生成SO2，错误；D项，NH3、CO2和NaCl溶液反应生成NaHCO3，反应的化学方程式为NH3CO2NaClH2O=NaHCO3NH4Cl，错误。答案B5(2018江苏化学，3)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是()ANaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂BSiO2熔点高、硬度大，可用于制光导纤维CAl2O3是两性氧化物，可用作耐高温材料DCaO能与水反应，可用作食品干燥剂解析NaHCO3可用于制胃酸中和剂是因为NaHCO3可以与胃酸中的HCl反应，而不是因为其受热易分解，A项错误；SiO2用作光导纤维，不是因为其熔点高硬度大，而是因为其具有较强的传导能力，B项错误；Al2O3用作耐高温材料是因为其熔点高，C项错误；CaO可以吸水，故可作食品干燥剂，D项正确。答案D6(全国卷)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是()A向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B粗盐