非金属及其化合物

专题六非金属及其化合物,非金属元素及其化合物的性质【典例1】(2012天津高考)下列单质或化合物性质的描述正确的是A.NaHSO4水溶液显中性B.SiO2与酸、碱均不反应C.NO2溶于水时发生氧化还原反应D.Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3,【审题视角】解答本题时应注意：(1)硫酸氢钠属于盐但溶液呈酸性。(2)二氧化硅和一般物质不反应但和氢氧化钠反应。(3)铁和氯气反应产物只生成氯化铁。,【精讲精析】选C。,【命题人揭秘】命题规律：有关非金属元素及其化合物的性质及转化关系是高考命题的重点之一，一般以元素化合物知识为载体，与化学基本概念、理论、实验、计算结合在一起考查。解决此类题目的关键是在熟悉各类物质的化学性质的基础上，综合考虑多个影响因素解题。,备考策略：(1)根据近年高考命题的特点和规律，对于非金属元素及其化合物知识的复习要充分发挥物质结构、元素周期律等基本理论知识的指导作用，抓住物质结构、性质、用途、制法这条主线,从不同角度分析、归纳、构建非金属元素化合物的知识体系。(2)重点掌握典型代表元素及其化合物的性质和物质之间的转化关系，注意与生产、生活和新科技发展的联系。,非金属元素及其化合物的性质实验【典例2】(2011北京高考)甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀，用如图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验)。,实验操作和现象：,(1)A中反应的化学方程式是_。(2)C中白色沉淀是_，该沉淀的生成表明SO2具有_性。(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是_。(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。为证实各自的观点，在原实验基础上：甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是_；乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是_。,进行实验，B中现象：检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因：_。(5)合并(4)中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是_。,【审题视角】解答本题的关键思路如下：,【精讲精析】(1)在加热条件下Cu与浓硫酸发生反应2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2+2H2O，故A装置中铜片表面产生的气泡为SO2，白雾可能为受热挥发的硫酸。(2)由装置A产生的SO2气体最终进入装置C中，发生反应SO2+H2OH2SO3，H2SO3电离产生的H+与NO3-共存相当于HNO3，它能将SO2、SO32-氧化为SO42-，SO42-与Ba2+生成BaSO4沉淀，总反应方程式为3SO2+2H2O+3Ba(NO3)2=3BaSO4+2NO+4HNO3，该过程中SO2被氧化，具有还原性。,(3)反应生成的NO与空气中的氧气反应：2NO+O2=2NO2，NO2是红棕色气体，浓度小时呈浅棕色。(4)由于BaSO3易溶于稀盐酸，分析B中不溶于稀盐酸的沉淀应为BaSO4；甲认为空气中的O2参与反应将SO2氧化为SO42-，乙认为白雾成分参与反应生成含有SO42-的物质。甲为证实自己的观点，就要排除装置中的O2，从而使SO2不被氧化为SO42-，B装置中不产生白色沉淀，应进行的操作是打开弹簧夹，通N2一段时间，排除装置中的空气；,乙为证实自己的观点，就需要将白雾排除，在装置A、B间增加洗气瓶D，可选用饱和NaHSO3溶液，发生反应2NaHSO3+H2SO4=Na2SO4+2SO2+2H2O(不能选用Na2SO3溶液，因为会发生反应Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3而使SO2被吸收)。按照改进装置进行实验时，甲方案中产生大量白色沉淀，乙方案中产生少量白色沉淀，说明白雾和空气对反应均有影响，白雾的存在对反应的影响大，空气中的氧气对反应影响不太大。甲的装置中发生的反应为SO42-+Ba2+=BaSO4，乙的装置中发生的反应为2Ba2+2SO2+O2+2H2O=2BaSO4+4H+，因为白雾的量远远多于装置中O2的量，故甲的实验中产生大量白色沉淀，乙的实验中产生少量白色沉淀。,(5)当把甲、乙两同学的方案合并后，不论是装置中的O2还是白雾均被处理，B装置中通入气体SO2和少量的水蒸气，此时不产生沉淀，说明SO2和BaCl2溶液不反应，即SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀。答案：(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O(2)BaSO4还原(3)2NO+O2=2NO2(4)通N2一段时间，排除装置中的空气饱和NaHSO3溶液甲：SO42-+Ba2+=BaSO4，乙：2Ba2+2SO2+O2+2H2O=2BaSO4+4H+，白雾的量远多于装置中O2的量(5)SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀,【阅卷人点拨】,非金属元素及其化合物与STSE【典例3】(2011福建高考)下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是A.CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体B.使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一C.节能减排符合低碳经济的要求D.合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺,【审题视角】了解社会、生活、环保和技术中常见的化学现象是解答本题的关键。【精讲精析】选A。常见的温室气体有二氧化碳、甲烷、氮氧化物和氟利昂等，氮气不是造成温室效应的气体。,【命题人揭秘】命题规律：元素化合物知识与生产生活密切相关，以生产、生活实际为背景的试题已成为高考试题的出题趋势，此类试题一般以选择题形式出现，起点较高，落点较低。解题过程中关键是找准题目与化学知识的结合点，明确考查的知识内容，联系物质性质及化学反应进行解题。,备考策略：在复习过程中应有意识地搜集化学与现代科技、生产生活和环境保护的联系的知识，了解非金属元素在环保、低碳和节能等方面的作用。,碳、硅及其化合物高考指数:1.(2011江苏高考)下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是()A.常温下浓硫酸能使铝发生钝化，可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸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弱，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀【解题指南】解答本题时应注意以下两点：(1)明确典型物质的性质和应用，注意化学原理如氧化还原反应、电化学等知识在元素化合物中的应用。(2)注意物质性质的特殊性，如二氧化硅与氢氟酸的作用。,【解析】选A。,2.(2011山东高考)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,【解题指南】解答本题注意以下三点：(1)原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半的短周期元素只有锂和硅，非金属元素则为硅。(2)分析各选项时要充分考虑硅及其化合物的特性。(3)运用元素周期律比较气态氢化物的稳定性。【解析】选A。通过信息可推知该元素为Si。B项，其单质能用作半导体材料而不能用作光导纤维，B错误；C项，它的最高价氧化物SiO2能与氢氟酸反应，化学方程式为SiO2+4HF=SiF4+2H2O,C错误；D项，由于元素的非金属性CSi，故SiH4的稳定性弱于甲烷，D错误。,3.(双选)(2011海南高考)“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其基本过程如图所示(部分条件及物质未标出)。,下列有关该方法的叙述中正确的是()A.能耗大是该方法的一大缺点B.整个过程中，只有一种物质可以循环利用C.“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤D.该方法可减少碳排放,捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品,【解析】选A、D。碳酸钙高温分解时，需要吸收大量的热，所以该方法的缺点是能耗大，A选项正确；整个过程中，CaO和NaOH两种物质可以循环利用，B选项错误；“反应分离”环节中分离的是NaOH溶液和碳酸钙沉淀的混合物，只需过滤即可，C选项错误；该方法吸收了CO2，并且把重新收集到的CO2进行利用，制备甲醇等化工产品，可减少碳排放，符合“低碳经济”原则，D选项正确。,4.(2011海南高考)下列固体混合物与过量的稀硫酸反应，能产生气泡并有沉淀生成的是()A.NaHCO3和Al(OH)3B.BaCl2和NaClC.HClO3和K2SO4D.Na2SO3和BaCO3【解析】选D。A选项中的物质，都能和稀硫酸反应，但不能产生沉淀，NaHCO3和H2SO4反应有CO2气体产生，没有沉淀生成；B选项中的物质，只有BaCl2能和稀硫酸反应生成BaSO4沉淀，但没有气体产生；C选项中的物质，都不能和稀硫酸反应；D选项中的物质，Na2SO3能和稀硫酸反应放出SO2气体，BaCO3能和稀硫酸反应生成BaSO4沉淀和CO2气体。,5.(2012重庆高考)金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。(1)碳与短周期元素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R为非极性分子，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，回收其中的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.其粗产品中杂质为Si和SiO2.现将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_，硅酸盐的物质的量浓度为_。(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12,【解题指南】解答本题时应注意以下四点：(1)钠与水或乙醇反应。(2)硅与二氧化硅都能与氢氧化钠溶液反应。(3)分子晶体和原子晶体的微粒间的作用力不同。(4)元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，反之亦然。【解析】(1)能与碳生成两种气态化合物的元素为氧，两种产物是一氧化碳和二氧化碳，其中二氧化碳是非极性分子，根据元素的原子结构示意图可以确定元素在周期表中的位置。,(2)根据信息判断两者反应后的产物为氯化钠和金刚石，均不溶于四氯化碳，因此要将四氯化碳从反应体系中分离，应该用过滤的方法；金刚石的性质较为稳定，而金属钠能与水或者乙醇反应，因此加入水或者是乙醇就能将金刚石中的金属钠除去。(3)粗产品中能与氢氧化钠反应的是硅和二氧化硅，产物都有硅酸钠，而硅和氢氧化钠反应还有氢气生成，由生成氢气的量和固体物质减少的量可以确定粗产品中硅和二氧化硅的量，根据硅元素守恒可以确定稀释后硅酸钠的浓度。,(4),答案：(1)第2周期第A族氧(或O)(2)过滤水(或乙醇)(3)Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H20.17molL-1(4),硫及其化合物高考指数:6.(2012广东高考)下列陈述、正确并且有因果关系的是(),【解析】选D。,7.(2012山东高考)下列由相关实验现象所推出的结论正确的是()A.Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性B.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO42-C.Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应D.分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升，说明二者易溶于水,【解析】选D。A项，二者漂白的原理不同，前者属于氧化型，后者属于化合型，因此不能说明SO2具有氧化性，A错；B项，溶液中也可能含有SO32-，B错；C项，铁与硝酸发生的不是置换反应，C错误。,8.(2011上海高考)浓硫酸有许多重要的性质，在与含有水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是()A.酸性B.脱水性C.强氧化性D.吸水性【解析】选A。作用过程如下：浓硫酸溶于水放热(吸水性)；放出的热加速蔗糖的脱水碳化(脱水性)：C12H22O1112C+11H2O；生成的碳被浓硫酸氧化(氧化性)：C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O，所以整个过程中浓硫酸没表现出酸性。,9.(2011上海高考)下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是()A.Ba(OH)2B.Ba(NO3)2C.Na2SD.BaCl2【解析】选D。酸性氧化物SO2能够和Ba(OH)2反应生成白色的BaSO3沉淀，SO2和水反应生成H2SO3，H2SO3部分电离出H+，在酸性条件下NO3-能够将H2SO3氧化成H2SO4，SO42-能够和Ba2+结合成白色的BaSO4沉淀；Na2S具有强还原性，能够被SO2氧化成浅黄色的硫沉淀。,【误区警示】(1)审题时要注意“一定”两字，A选项中SO2少量时可生成BaSO3沉淀，SO2过量时BaSO3沉淀可溶解生成Ba(HSO3)2，则无沉淀生成。(2)注意SO2溶于水由于生成H2SO3而使溶液呈酸性，H+与NO3-可组成HNO3，能将SO2氧化成SO42-；SO32-与S2-在酸性条件下可反应生成硫沉淀。,10.(2012北京高考)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应：_。(2)在钠碱循环法中，Na2SO3溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得，该反应的离子方程式是_。,(3)吸收液吸收SO2的过程中，pH随n(SO32-)n(HSO3-)变化关系如下表：由上表判断，NaHSO3溶液显_性，用化学平衡原理解释：_。当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母)_。a.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)b.c(Na+)c(HSO3-)c(SO32-)c(H+)=c(OH-)c.c(Na+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),(4)当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生。再生示意图如下：,HSO3-在阳极放电的电极反应式是_。当阴极室中溶液pH升至8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理：_。,【解题指南】解答本题时应注意以下三个方面：(1)+4价的硫元素具有强的还原性，能被O2、Cl2、硝酸等强氧化剂氧化成+6价。(2)能根据混合溶液中物质的量的关系结合电荷守恒来比较离子浓度大小关系。(3)阴离子在阳极放电发生氧化反应，化合价升高。,【解析】(1)SO2与水反应生成H2SO3，H2SO3被氧气氧化成H2SO4。(3)由数据表可分析得出,当Na2SO3和NaHSO3二者混合时,若前者过量或等量混合时,溶液均显碱性；当后者过量较多时溶液才显酸性,即NaHSO3溶液显酸性。该溶液为Na2SO3和NaHSO3的混合溶液,根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),故c不正确；当溶液呈中性时，c(H+)=c(OH-)，所以c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)，故a正确；由表中数据可知当n(HSO3-)n(SO32-)时溶液才显中性，所以b正确。,(4)HSO3-中的硫显+4价，在阳极失电子变为+6价；阴极室H+放电变成H2，c(H+)减小，促使HSO3-的电离平衡向电离方向移动，生成较多的SO32-，与通过阳离子交换膜的Na+重新结合得Na2SO3吸收液。,答案：(1)SO2+H2OH2SO3，2H2SO3+O2=2H2SO4(2)2OH-+SO2=H2O+SO32-(3)酸HSO3-存在：HSO3-H+SO32-和HSO3-+H2OH2SO3+OH-，HSO3-的电离程度强于水解程度a、b(4)HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+H+在阴极得电子生成H2，溶液中c(H+)降低，促使HSO3-电离生成SO32-，且Na+进入阴极室，吸收液得以再生,11.(2010四川高考)短周期元素形成的常见非金属固体单质A与常见金属单质B，在加热条件下反应生成化合物C，C与水反应生成白色沉淀D和气体E，D既能溶于强酸，也能溶于强碱。E在足量空气中燃烧产生刺激性气体G，G在大气中能导致酸雨的形成。E被足量氢氧化钠溶液吸收得到无色溶液F。溶液F在空气中长期放置发生反应，生成物之一为H。H与过氧化钠的结构和化学性质相似，其溶液显黄色。请回答下列问题：(1)组成单质A的元素位于周期表中第_周期，第_族。(2)B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：_。,(3)G与氯酸钠在酸性条件下反应可生成消毒杀菌剂二氧化氯。该反应的氧化产物为_，当生成2mol二氧化氯时，转移电子的物质的量为_mol。(4)溶液F在空气中长期放置生成H的化学反应方程式为：_。(5)H的溶液与稀硫酸反应产生的现象为_。,【解析】(1)本题的推断思路为：G在大气中能导致酸雨的形成，则G为SO2，逆推可知:A为S，综合可知C为Al2S3，D为Al(OH)3,E为H2S,F为Na2S。(3)SO2与氯酸钠在酸性条件下反应，SO2为还原剂，被氧化为SO42-；NaClO3中Cl的化合价为+5价，ClO2中Cl的化合价为+4价，根据电子得失可以判断生成2mol二氧化氯时，转移电子的物质的量为2mol。,(4)由H与过氧化钠的结构和化学性质相似，结合前面的信息可知H为Na2S2，由得失电子守恒配平方程式。(5)Na2S2与稀硫酸反应，生成H2S2，类比H2O2可知H2S2不稳定分解生成H2S和S，故现象为溶液由黄色变为无色，产生浅黄色沉淀和臭鸡蛋气味的气体。,答案：(1)3A(2)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2(3)硫酸钠(Na2SO4)2(4)4Na2S+O2+2H2O=4NaOH+2Na2S2(或2Na2S+O2+2H2O=4NaOH+2S，Na2S+S=Na2S2)(5)溶液由黄色变为无色，产生浅黄色沉淀和气体(臭鸡蛋气味),12.(2010广东高考)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：SO2+2NaOH=_。(2)反应：Cl2+Na2SO3+2NaOH=2NaCl+Na2SO4+H2O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SO42-。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SO32-；假设2：既不存在SO32-也不存在ClO-；假设3：_。设计实验方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3molL-1H2SO4、1molL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉KI溶液、紫色石蕊试液。,【解析】(1)NaOH过量，故生成的是正盐：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。(2)S元素的价态从+4价+6价，失去电子，表现还原性，作还原剂，故还原剂为Na2SO3。(3)因SO32和ClO不能共存，所以假设3为只存在ClO。加入硫酸，若存在SO32、ClO，则会分别生成H2SO3和HClO；在A试管中滴加紫色石蕊试液，若先变红后褪色，证明有ClO，否则无；在B试管中滴加0.01molL1KMnO4溶液，若紫红色褪去，证明有SO32，否则无。,答案：(1)Na2SO3+H2O(2)Na2SO3(3)只存在ClO,含氯物质的性质和用途高考指数:13.(2012新课标全国卷)下列叙述中正确的是()A.液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封B.能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2C.某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I-D.某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag+,【解析】选A。因为液溴易挥发，试剂瓶中存放时应水封，由此判断A正确；B项只要能把碘化钾氧化成碘单质的物质都能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,因此B项不正确；C项碘单质在四氯化碳中显紫色，加入四氯化碳，四氯化碳层显紫色证明存在碘单质，C项不正确；D项，加入氯化钡产生不溶于稀硝酸的白色沉淀可能是氯化银或硫酸钡,原溶液中可能存在Ag+、SO42-、SO32-，D项不正确。,14.(2009天津高考)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，绘制了如下装置简图：,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中液体产物颜色为_。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_。,【解析】本题考查从海水中提取溴的实验。(2)从反应2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2可判断出产物，但其中Cl2有可能与NaOH反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，生成NaClO。(3)根据框图可知步骤得到的Br2的浓度很小，若把其中的Br2蒸馏出来，耗能太大，所以要先把溴元素富集。(4)Br2+SO2+2H2O=4H+SO42-+2Br-,反应产生大量的酸，强酸会严重腐蚀设备。(5)蒸馏的目的，就是通过沸点不同而提纯Br2，所以要把温度控制在Br2的沸点，尽可能只使Br2挥发。,答案：(1)蒸馏法电渗析法离子交换法(任选两种)(2)Cl2NaOHNaClO(3)富集溴元素(4)Br2+SO2+2H2O=4H+SO42-+2Br-设备的技术问题(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),氮、磷及其化合物的性质及应用高考指数:15.(2012福建高考)下列物质与水作用形成的溶液能与NH4Cl反应生成NH3的是()A.二氧化氮B.钠C.硫酸镁D.二氧化硅【解析】选B。钠和水反应生成NaOH和H2，NaOH和NH4Cl反应生成NH3，反应的化学方程式依次是：2Na+2H2O=2NaOH+H2、NH4Cl+NaOHNH3+H2O+NaCl。,16.(2010上海高考)下列实验过程中，始终无明显现象的是()ANO2通入FeSO4溶液中BCO2通入CaCl2溶液中CNH3通入AlCl3溶液中DSO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中,【解析】选B。此题考查了常见元素及其化合物的知识。(1)NO2通入水后和水反应生成具有强氧化性的硝酸，其将亚铁盐氧化为铁盐，溶液颜色由浅绿色变为黄色，排除A；(2)CO2和CaCl2不反应，无明显现象，符合，选B；(3)NH3通入AlCl3溶液有氢氧化铝沉淀产生，排除C；(4)SO2通入酸化的硝酸钡中，其被氧化为硫酸，生成硫酸钡沉淀，排除D。,17.(2010全国卷)下列叙述正确的是()A.Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2B.将SO2通入BaCl2溶液可生成BaSO3沉淀C.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸D.将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu,【解析】选C。A错误，因为Li在空气中燃烧只能生成Li2O；B错误，酸性：HClH2SO3，所以通入SO2后无BaSO3沉淀，因为BaSO3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2；D错误，溶液中该反应难以发生，先是：2NH3+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+(NH4)2SO4,接着Cu(OH)2CuO+H2O,溶液中NH3不能还原CuO为Cu,要还原必须是干燥的固态；C正确，强酸制弱酸，酸性：H2CO3HClO,反应为：CO2+H2O+Ca(ClO)2=CaCO3+2HClO。,18.(2010全国卷)一定条件下磷与干燥氯气反应，若0.25g磷消耗掉314mL氯气(标准状况)，则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于()A.12B.23C.31D.53,【解析】选C。本题考查学生的基本化学计算能力，涉及一些方法技巧的问题，还涉及到过量问题等。Cl2不足：2P+3Cl22PCl3(无色液体)Cl2充足：2P+5Cl22PCl5(白色固体)设n(PCl3)=x,n(PCl5)=y，由P元素守恒：x+y=0.25g/31gmol-10.008mol由Cl元素守恒：3x+5y=(0.3142)L/22.4Lmol-10.028mol联立可解得：x=0.006mol,y=0.002mol，故选C。,非金属元素及其化合物与STSE高考指数:19.(2012江苏高考)化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是()A.改进汽车尾气净化技术,减少大气污染物的排放B.开发利用可再生能源,减少化石燃料的使用C.研发可降解高分子材料,减少“白色污染”D.过度开采矿物资源,促进地方经济发展,【解析】选D。A项，汽车尾气中含有氮氧化物等有害气体，改进净化技术，可以减少污染物的排放，有利于社会可持续发展；B项，化石燃料是不可再生资源，且化石燃料使用过程中易产生污染，减少化石燃料的使用有利于社会可持续发展；C项，“白色污染”是聚乙烯等难以降解的塑料产生的污染，研发使用可降解塑料有利于保护环境，可持续发展；D项，矿物资源大多为不可再生资源，且矿物资源开采使用过程中易导致污染，不利于社会可持续发展。,20.(2012四川高考)下列关于“化学与健康”的说法不正确的是()A.服用铬含量超标的药用胶囊会对人体健康造成危害B.食用一定量的油脂能促进人体对某些维生素的吸收C.“血液透析”利用了胶体的性质D.光化学烟雾不会引起呼吸道疾病【解题指南】解答本题时应注意以下几点：(1)重金属元素会使人体蛋白质变性。(2)维生素包括脂溶性维生素和水溶性维生素，维生素只有溶解才有可能被吸收。,【解析】选D。,21.(2011四川高考)下列“化学与生活”的说法不正确的是()A.硫酸钡可用于钡餐透视B.盐卤可用于制豆腐C.明矾可用于水的消毒、杀菌D.醋可用于除去暖水瓶中的水垢,【解析】选C。因为硫酸钡既不溶于水，又不溶于酸和碱,医学方面，硫酸钡可用作胃肠道的造影剂，硫酸钡称为钡餐，由此判断A项正确；B项将盐卤加入豆浆中，豆浆会发生聚沉，形成豆腐，因此B项正确；C项明矾可用于净水，只对水起净化作用，不具有杀菌、消毒作用，由此可知C项错误；D项醋中含有醋酸，水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2,CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2;2CH3COOH+Mg(OH)2=(CH3COO)2Mg+2H2O,因此D项正确。,22.(2011重庆高考)“化学，让生活更美好”，下列叙述不能直接体现这一主旨的是()A风力发电，让能源更清洁B合成光纤，让通讯更快捷C合成药物，让人类更健康D环保涂料，让环境更宜居,【解析】选A。A项风力发电，是将风能转变为机械能，然后机械能再转化为电能，因此，它不能直接体现化学对生活的改善，故A错误；B项光纤是化学物质SiO2，光纤的使用使通讯行业得到了迅猛发展，B项正确；C项有机合成药物，每年以上百万种的速度发展，保障了我们的健康，C项正确；D项环保涂料属于有机物，它为我们生活增光添彩，D项正确。,23.(2010江苏高考)化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是()A为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药B绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理C实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源D垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用,【解析】选D。(1)为提高农作物的产量和质量，应研发高效低毒的农药，降低蔬菜的农药残留量等，故A错；(2)绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，故B错；(3)化石能源是有限的一次能源，为了长远的可持续发展，必须要开发新能源，故C错；(4)垃圾也是一项重要的资源，应回收利用，故D正确。,碳、硅及其化合物的性质1.碳、硅及其化合物间的转化(1)碳、硅的存在形态。碳：既有游离态又有化合态。硅：只有化合态。硅在自然界中的含量占第二位。,(2)碳、硅单质的物理性质和用途。碳的同素异形体,硅的同素异形体硅的同素异形体包括晶体硅和无定形硅，其中晶体硅是带有金属光泽的灰黑色固体。熔点高，硬而脆。导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，电子工业上，可用作半导体芯片和大规模集成电路等。还能将光能转化为电能而用于制造光电池。,(3)碳和硅的化学性质。,2.二氧化碳与二氧化硅的比较,3.H2CO3和H2SiO3的比较,【名师点睛】1.CO2、SO2与盐溶液的反应(1)二者通入BaCl2、CaCl2溶液中均不反应，没有明显现象。(2)SO2通入Ba(NO3)2溶液中会产生白色沉淀：SO2H2SO3H2SO4BaSO4。(3)CO2通入Ba(NO3)2溶液中不反应，无明显现象。2.硅及其化合物的特性(1)Si的还原性强于C，但C能还原Si：SiO2+2C2CO+Si。,(2)非金属单质跟碱溶液作用一般无H2产生，但Si能跟碱液作用放出H2：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2。(3)非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能跟HF作用：Si+4HF=SiF4+2H2。(4)非金属氧化物一般为分子晶体，但SiO2为原子晶体。(5)酸性氧化物一般不跟酸反应，但SiO2能跟HF反应。(6)无机酸一般易溶于水，但H2SiO3和H4SiO4均难溶于水。,(7)硅酸钠水溶液俗称泡花碱，但却是盐溶液。(8)H2CO3的酸性强于H2SiO3，所以有：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3，但在高温下：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2，因为CO2容易挥发。,3.明确下列含硅物质的成分(1)水晶、石英、玛瑙等的主要成分都是SiO2。(2)传统的陶瓷、水泥、普通玻璃、砖瓦、黏土的主要成分都是硅酸盐。(3)水玻璃是Na2SiO3的水溶液。(4)计算机芯片的成分是晶体硅。(5)硅胶是经干燥脱水后的硅酸干凝胶。(6)金刚砂的成分是SiC。,氯及其化合物的性质1.氯及其化合物间的转化关系(1)氯气的物理性质。黄绿色有强烈刺激性气味的气体，密度比空气大，有剧毒，能溶于水。(2)氯气的化学性质和用途。,与单质的反应,与水反应：溶于水的氯气部分与水反应，离子方程式为Cl2+H2O=H+Cl-+HClO。现象：氯水呈黄绿色。与碱反应：与NaOH溶液反应，离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。与还原性无机化合物(如KI、FeCl2等)反应，如：a.氯气与碘化钾溶液反应：Cl2+2KI=2KCl+I2b.氯气与SO2水溶液反应：Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HClc.氯气与FeCl2溶液反应，离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Fe3+2Cl-,2.氯气的实验室制法(1)装置。(2)反应原理：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O。(3)收集方法：向上排空气法。(4)尾气吸收：反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。,3氯水的成分及性质,【状元心得】1.氯气与某些物质的重要反应现象,2.卤素的特性(1)HX的熔沸点：HCl、HBr、HI的熔沸点随相对分子质量的增大而增大，但相对分子质量最小的HF(分子间存在氢键)的熔沸点最高。(2)AgX的溶解性：AgCl、AgBr、AgI难溶于水，且溶解度依次减小，而AgF能溶于水。(3)X2与H2O反应：Cl2、Br2、I2能与水反应生成HX、HXO，反应式为X2+H2OHX+HXO(X代表Cl、Br、I)；而氟与水剧烈反应生成O2，反应方程式为2F2+2H2O=4HF+O2。,3.新制氯水与久置氯水的区别,硫及其化合物的性质1.硫单质的化学性质(1)与金属反应。硫与铁反应：S+FeFeS，现象：混合物呈红热状态，生成黑色固体。硫与铜反应：S+2CuCu2S，现象：生成黑色固体。硫的氧化性较氯气弱，硫与变价金属反应生成低价金属硫化物。,(2)与非金属反应。硫与H2反应：S+H2H2S，现象：生成臭鸡蛋气味气体。硫与O2反应：S+O2SO2，现象：生成刺激性气味气体，硫在空气中燃烧火焰颜色为淡蓝色，硫在氧气中燃烧火焰颜色为蓝紫色。,2.二氧化硫(1)物理性质。,(2)化学性质。,3.三氧化硫,4.浓硫酸5.硫酸根离子的检验(1)所用试剂：BaCl2溶液和稀盐酸。,(2)干扰离子。阳离子：Ag+，Ag+Cl-=AgCl(白色沉淀)；阴离子：SO32-、CO32-，因为BaSO3、BaCO3也是白色沉淀。与BaSO4白色沉淀不同的是，这些沉淀溶于强酸中。因此检验SO42-时，必须用盐酸酸化。但是不能用HNO3酸化，因为在酸性条件下，SO32-、HSO3-会被溶液中的NO3-氧化为SO42-而得出错误结论。同理，所用钡盐最好不用Ba(NO3)2溶液。(3)操作方法：被检液加足量盐酸酸化，取清液滴加氯化钡溶液，观察有没有白色沉淀(若有沉淀，则有SO42-；若无沉淀，则无SO42-)。,【名师点睛】1.硫元素的价态变化不同价态的含硫物质是通过氧化还原规律联系在一起的。,2.同价态硫元素的转化相同价态的含硫化合物之间，是通过酸碱反应规律联系在一起的：,3.常见漂白性物质的漂白原理的比较(1)氧化剂型。这类漂白剂主要包括HClO、Na2O2、H2O2、HNO3、O3等强氧化剂。这类漂白剂的漂白原理就是利用其强氧化性将有色物质氧化成无色物质，适用于漂白纺织品。这种漂白是彻底的、不可逆的。(2)加合反应型。这里主要指的是SO2，漂白剂与某些有色化合物化合成无色物质，但这种无色物质在受热或光照等因素的影响下，会发生分解反应，恢复原色，这种漂白是可逆的、不彻底的。常用SO2漂白纸张、编织品等。(注：二氧化硫不能漂白酸碱指示剂),(3)吸附作用型。有些物质有疏松多孔的结构，具有较大的表面积，可以吸附一些有色物质或有色离子并使之褪色，属于物理变化。此类物质有：活性炭、胶体、硅藻土等。,4.SO2与CO2的相互鉴别(1)鉴别SO2气体的常用方法是用品红溶液，看能否使其褪色，有时还需再加热看能否再复原。(2)鉴别CO2气体的常用方法是用澄清石灰水，看能否使其变浑浊，足量时再变澄清。,(3)当混有CO2时，不会影响SO2的鉴别。(4)当混有SO2时会干扰CO2的鉴别，应先除去SO2后再用澄清石灰水鉴别CO2气体。(5)除去CO2中的SO2，常用方法是使混合气体先通过足量溴水或酸性KMnO4溶液或饱和NaHCO3溶液(吸收SO2)，再通过品红溶液(检验SO2是否被除尽)。,氮及其化合物的性质1.氮在自然界中的存在与转化(1)氮元素的存在与氮的固定。,(2)氮气的物理性质。无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。(3)氮气的化学性质。与氧气反应：N2+O22NO导致汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮。与氢气反应：N2+3H22NH3。,催化剂高温、高压,2.NO与NO2的性质比较,3.氨水(1)氨水的成分。分子：H2O、NH3H2O、NH3；离子：OH-、NH4+、H+NH3+H2ONH3H2ONH4+OH-(2)不稳定性：NH3H2ONH3+H2O。(3)弱碱性：NH3H2ONH4+OH-。(4)络合性：Ag+2NH3H2O=Ag(NH3)2+2H2O。,4.铵盐,5.氨气的实验室制法(1)反应原理：用铵盐如NH4Cl、(NH4)2SO4等和消石灰共热反应。Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3+2H2O(2)制气装置：“固+固气”型，如图：与制氧气的装置相同。(3)收集方法：向下排空气法，并在试管口塞上一团蘸有稀硫酸的棉花，可以减少对流，吸收多余氨气，防止环境污染。,(4)干燥方法：用碱石灰(NaOH和CaO固体混合物)作干燥剂。(5)检验方法：用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，变蓝则收集满；还可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，冒白烟则证明已经集满。(6)氨气制取的其他方法。加热浓氨水法向固体NaOH或生石灰中滴加浓氨水法铵盐热分解法NH4HCO3或(NH4)2CO3分解,6.硝酸,【状元心得】1.氮的氧化物与水反应的四种情况(1)单一气体反应。NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水时依据：3NO2+H2O=2HNO3+NO利用气体体积变化差值进行计算。(2)NO2、O2同时反应。NO2和O2的混合气体溶于水时由4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知V(NO2)V(O2),=41，完全反应41，O2过量41，NO2过量，剩余NO(3)NO和O2同时反应。NO和O2同时通入水中时其反应是：2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO，总反应式为：4NO+3O2+2H2O=4HNO3当体积比V(NO)V(O2)43时，O2过量=43时，完全反应43时，NO过量,(4)三种气体同时反应情况。NO、NO2、O2三种混合气体通入