第10讲-非金属元素及其化合物

第10讲非金属元素及其化合物,【考纲点击】1了解常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)单质及其重要化合物的主要性质和重要应用。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。,【自查自纠】FClBrIS2Cl2Cl2C、SSO2、NO2、NO、COSO2、NO2、NOCO2NO2、NOSO2NH3,1鉴别SO2和CO2的方法有哪些？答案SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别SO2和CO2。通常可用以下方法：(1)可根据物理性质，CO2无色无味，SO2无色具有刺激性气味。(2)用品红溶液，使品红溶液褪色的是SO2，不能使品红溶液褪色的是CO2。,(3)用酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2。(4)用溴水，使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2。(5)用硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀的是SO2，无明显现象的是CO2。(6)用FeCl3溶液，使棕黄色颜色变浅的是SO2，无明显现象的是CO2。,2如何理解氧化性酸和酸的氧化性？答案酸的氧化性指的是酸电离出的H所表现出来的氧化性，而氧化性酸是指酸根离子中高价元素所表现出来的氧化性。常见的具有强氧化性的酸有硝酸(浓或稀)和浓硫酸。3能使润湿的淀粉KI试纸变蓝色的物质一定是Cl2吗？答案不一定。因为溴蒸气、臭氧、二氧化氮等氧化性物质也可以将KI氧化得到碘单质。,4常见漂白物质有哪些？其漂白原理是什么？,知识链接,考点一碳、硅及其化合物,3非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅能跟HF作用：Si4HF=SiF42H2。4SiO2是酸性氧化物却能与非氧化性酸反应：SiO24HF=SiF42H2O。5无机酸一般能溶于水，但H2SiO3及H4SiO4却难溶于水。,知识链接数轴法突破有关CO2与碱反应的计算CO2与NaOH溶液反应的化学方程式为：CO22NaOH=Na2CO3H2OCO2NaOH=NaHCO3当n(OH)n(CO2)的值不同时产物如下：,知识链接1硅酸盐的表示方法(1)化学式法如：硅酸钠Na2SiO3，硅酸钙CaSiO3等。此法一般用于表示组成较简单的硅酸盐。(2)氧化物法如：黏土：Al2O32SiO22H2O石棉：CaO2MgO4SiO2此法一般用于表示组成复杂的硅酸盐。,2无机非金属材料分类,高考印证1(2013高考题汇编)下列各物质性质和用途正确的()。A硅太阳能电池将化学能转化为热能(2013北京理综，6A)B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)C石英只能用于生产光导纤维(2013福建理综，6A)D高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅(2013广东，11C),解析硅太阳能电池将光能转化为电能，A错；石英主要成分是SiO2，SiO2可与HF反应，SiO24HF=SiF42H2O，B错；石英主要成分是SiO2，可用来生产石英玻璃、光导纤维、冶炼硅等，C错。答案D,应用体验1(2013泰州一模)将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是()。ANa2SiO3BNa2CO3、Na2SiO3CNa2CO3、SiO2DSiO2,答案A,知识链接写出(1)(2)的反应条件，(3)(4)所加的反应试剂。,考点二氯及其化合物,知识链接1AgNO3溶液沉淀法,高考印证22013广东理综，33(1)化学实验有助于理解化学知识，形成化学观念，提高探究与创新能力，提升科学素养。在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。(1)下列收集Cl2的正确装置是_。,(2)将Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是_。(3)设计实验比较Cl2和Br2的氧化性，操作与现象是：取少量新制氯水和CCl4于试管中，_。解析(1)集气瓶中使用单孔橡胶塞塞紧，只能进气，不能排气，则瓶内压强增大到一定程度，可能爆炸，A项错误；因为Cl2比空气的密度大，Cl2应短管进，B项错误；C项该装置既能收集Cl2，又能进行尾气处理且防倒吸，正确；由于Cl2和NaOH反应，所以不能收集Cl2，D项错误。,答案(1)C(2)Cl2、HClO、ClO(3)加入一定量的NaBr溶液，充分振荡，静置，若观察到CCl4层呈橙红色，证明Cl2的氧化性强于Br2,知识链接硫及其化合物的性质和转化关系：,考点三硫及其化合物,SO2性质的多面性二氧化硫通入下列溶液中的现象与其体现的性质,知识链接浓H2SO4的性质可归纳为“五性”：即难挥发性、吸水性、脱水性、强酸性、强氧化性。1浓H2SO4的吸水性与脱水性的区别浓H2SO4夺取的水在原物质中以H2O分子形式存在时浓H2SO4表现吸水性，不以H2O分子形式而以H和O原子形式存在时，而浓H2SO4表现脱水性。,高考印证3(2013高考汇编)下列有关说法不正确的是()。黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成(2013全国新课标，7D)二氧化硫可广泛用于食品的增白(2013四川，1A),ABCD,答案B,应用体验3(2013泰州中学期末)用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。下列说法不合理的是()。,A若品红溶液褪色，则说明产物中含有SO2B若溴水褪色，则说明SO2具有还原性C若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡，则说明Na2S2O3只作氧化剂D若品红溶液不褪色、Na2SiO3溶液中出现白色浑浊，则说明亚硫酸比碳酸的酸性强,答案C,知识链接,考点四氮及其化合物,知识链接(1)NO、O2、H2O之间的反应4NO3O22H2O=4HNO3,知识链接,高考印证4(2012江苏，16)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：,(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是_；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是_(填化学式)。(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近11。若n(NO)n(NO2)1，则会导致_；若n(NO)n(NO2)1，则会导致_。(4)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为_。,下图是实验室制取NH3，收集及尾气处理装置，其中a中是浓氨水，b中是CaO，c中收集NH3，d中是H2O(2013安徽理综，8A)液氨汽化时要吸收大量的热可用作制冷剂(2013江苏化学，4A)ABCD,解析浓盐酸挥发出来的HCl气体遇NH3能生成固态NH4Cl，现象为有白烟出现，故可检验氨气是否泄漏，正确；常温下Al遇浓HNO3钝化，体现浓HNO3强氧化性，错；磁性氧化铁是Fe3O4，应写化学式，不能分开写，且离子方程式不平衡，错；NH3的密度小于空气，不能用向上排空气收集，错；液氨汽化吸收大量热使环境温度降低，正确。综上D项正确。答案D,知识链接(1)金属与HNO3反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO，极稀的HNO3可被还原为NH3生成NH4NO3。(2)浓硝酸能与C、S、P等非金属单质反应，一般生成最高价含氧酸或氧化物、NO2和H2O。(3)金属与硝酸反应，硝酸既显酸性又显氧化性；非金属与浓硝酸反应，硝酸只表现氧化性。,防范3,对硝酸与金属、非金属的反应一般规律掌握不熟,防范演练3若将12.8gCu跟一定量的浓硝酸反应，Cu消耗完时，得NO、NO2混合气体5.6L(标况下)。则所消耗硝酸的物质的量是_。,答案0.65mol,无机框图推断题的解答策略无机框图推断题型具有涉及知识面广、条件隐蔽性强、思维容量大的特点，能较好考查学生分析问题和解决问题的逻辑思维能力。要快速、准确解答无机框图推断题，其基本推断思路是：迅速浏览整体扫描产生印象寻找“突破口”。关键是找准题中最“明显”的突破口，再顺藤摸瓜，各个击破。找“突破口”就是找特别的颜色、特殊的状态、特殊的气味、特征现象、特殊的反应、特定的转化、特有的结构、特种条件、特色工业、特征数据等。如：,1特别的颜色美丽的题眼如(淡)黄(棕)色固体有：Na2O2、S、FeCl3、三硝基甲苯；黑色固体有：CuS、FeS、Cu2S、PbS、MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4；紫(黑)色固体有：KMnO4、I2；红色固体有：Cu、Cu2O等。2特征现象直显的题眼如(1)焰色反应：钠黄钾紫；(2)有臭鸡蛋气味或能使湿润的Pb(CH3COO)2试纸变黑的气体是H2S；(3)在空气中由无色迅速变为红棕色的气体是NO等。,1.下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是(),【解析】A项中Fe(OH)2易被氧化。B项中收集O2能达到实验目的且符合安全要求。C项中易发生爆炸。D项中H2SO4稀释是一个放热量很大的过程。将水倒入浓H2SO4易使水沸腾，从而引起浓H2SO4迸溅。故选B。【答案】B,2用实验证明氯水的主要成分。【解析】首先需考虑氯气与水发生的是溶解还是反应，或是两者兼有，即鉴定是否还有反应物的粒子以及存在着什么生成物的粒子；其次，应判断物质与水反应后可能得到的产物，如：根据氯气的化学性质Cl22Cl，可能存在Cl；第三，测定物质与水反应后所得溶液的酸碱性。所以该题可分为三步完成：证明新制氯水中是否含有大量Cl2；氯气能否与水反应；检验氯水中是否含Cl、H、HClO。,【答案】观察氯水颜色，呈黄绿色即氯气的颜色，说明新制氯水中含大量Cl2。向新制氯水中加AgNO3溶液。若生成沉淀，说明氯水中含有Cl，即有部分氯气与水反应了。Cl2H2O=HClHClOAgNO3HCl=AgClHNO3,氯水中滴加4滴石蕊试液(先不要振荡)，石蕊试液先变红后褪色。说明新制氯水显酸性，且有强氧化性。将一张干燥红纸分成两半，一半用水润湿，分别放入两个盛有Cl2的瓶中，干燥红纸不褪色，而湿的红纸很快褪色。证明氯水中氯分子无漂白性，是Cl2与H2O反应生成的新物质HClO起了漂白作用。结论：新制氯水的主要成分：H2O、Cl2、HClO、H、Cl、ClO。【点拔】本题是一个综合实验题，培养学生思维的严密性和发散性。,3.如图所示是一套检验气体性质的实验装置，向装置中缓慢通入气体X，若关闭活塞，则品红溶液无变化，而能使澄清石灰水变浑浊；若打开活塞，则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内溶液Y可能是(),【解析】(1)SO2、Cl2的漂白性是怎样的？(2)SO2、CO2两种气体分别与NaHCO3、Na2SO3溶液能反应吗？【答案】AD,5.（2013江苏化学6）甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系：。下列有关物质的推断不正确的是A.若甲为焦炭，则丁可能是O2B.若甲为SO2，则丁可能是氨水C.若甲为Fe，则丁可能是盐酸D.若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO2,B,6.（2013海南化学20II）（14分）硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。回答下列问题：（1）1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”。这种“金属”可能是。（2）陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中，生产普通玻璃的主要原料有。（3）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：,用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为；碳化硅又称，其晶体结构与相似。在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和。SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为。（4）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是。,答案（1）含有硅、碳的铁合金（或硅铁）（2）石英砂、纯碱和石灰石（3）SiO2+3CSiC+2CO金刚砂金刚石（或单晶硅）蒸馏H2SiO3、H2、HCl（4）H2、HCl,7.（2013海南化学14）溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料组燃剂等，回答下列问题：（1）海水提溴过程中，向浓缩的海水中通入，将其中的Br-氧化，再用空气吹出溴；然后用碳酸钠溶液吸收溴，溴歧化为Br-和BrO3-，其离子方程式为。（2）溴与氯能以共价键结合形成BrCl。BrCl分子中，显正电性。BrCl与水发生反应的化学方程式为。,（3）CuBr2分解的热化学方程式为：2CuBr2(s)=2CuBr