专题 xin常见非金属元素单质及其重要化合物

1、专题 常见非金属元素单质及其重要化合物【考纲要求】1.了解常见非金属元素 (Cl、 Br 、 I 、 F 、 H 、 O 、 S 、 N 、 P 、 C 、 Si 的单质及其化合物。2.掌握几种非金属单质及其化合物的通性、特性与反应规律3.掌握非金属单质及其化合物间的有关实验、推断及计算。4. 掌握非金属单质及其化合物对环境的影响,熟悉常见污染及治理方法【考情分析】常见的非金属元素在中学教材中占有很大的比重。近几年的高考化学的元素推断题基 本上都落在这个考点上,这主要与非金属元素化合价多,物质种类多,命题空间较大有关,与该考点的化学知识在生活实践中具有广泛的应用也有一定的关系。对于非金属元素部

2、分高考中在保持原有考点不变的情况下,在以往高考中不被看好的元素 硅及其化合物的性质在新高考中的地位相当突出,要引起重视。从考点的变化情况来看, 常见非金属元素及其化合物的性质仍是高考命题的重点,其命题形式一般为实验探究、计 算、推断等。预计今后的高考中,将会进一步注重非金属元素及其化合物性质知识的整体 性和探究性,强化与生活、社会实际问题的联系,试题可能以选择题的形式出现,也可能 以实验题和探究题的形式出现,以环保为主题设计问题的可能性也比较大。【知识网络】 易错警示:1. SiO2不属于两性氧化物,因其与氢氟酸反应生成的不是盐和水。2. SO 2使氯水或酸性 KMnO4溶液褪色不属于其漂白性

3、, SO 2不能使指示剂褪色。3. CO 2不属于大气污染物,但大气中的 CO 2会导致温室效应,故目前所提倡的“低碳经 济、低碳出行”等就是指降低 CO 2的排放。【考点精析】考点一 碳、硅及其化合物1.硅及其化合物的 “ 反常 ”(1Si的还原性大于 C ,但 C 却能在高温下从 SiO 2中还原出 Si :2C +SiO 2高温 Si +2CO 。(2非金属单质跟碱溶液作用一般无 H 2放出,但 Si 能跟强碱溶液作用放出 H 2: Si +2NaOH +H 2O =Na 2SiO 3+2 H2 。(3非金属单质一般不跟非氧化性酸作用,但 Si 能跟氢氟酸作用:Si +4HF =SiF

4、4 +2H 2 。(4非金属氧化物一般为分子晶体,但 SiO 2为原子晶体。(5酸性氧化物一般不与酸作用,但 SiO 2能与 HF 作用。(6无机酸一般易溶于水,但 H 2SiO 3和 H 4SiO 4均难溶于水。(7硅酸盐大多难溶于水,常见可溶性硅酸盐硅酸钠,其水溶液称为泡花碱或水玻璃,但却 是盐溶液。(8H2CO 3的酸性大于 H 2SiO 3,所以有 Na 2SiO 3+CO 2+H 2O =H 2SiO 3 +Na 2CO 3,但高温下Na 2CO 3+SiO 2高温 Na 2SiO 3+CO 2 也能发生,原因可以从两方面解释:硅酸盐比碳酸盐稳定;从化学平衡角度,由 SiO 2高沸点

5、难挥发固体制得低沸点易挥发的 CO 2。例 1 、 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 【点评】 本题是利用元素周期律和元素周期表来考查非金属元素硅及其化合物的性质和应 用。 硅及其化合物有非金属及非金属化合物的共性, 又有其特殊性, 对考生的要求是很全面 的。此题对一部分考生来说有一定难度,要求考生对知识的掌握不仅要全面更要细致入微。【变式探究】光导纤维的主要成分是二氧化硅,下列关于二氧化硅的说法正确的是 ( A .工业上用二

6、氧化硅制取单质硅时, 1 mol C理论上能置换出 1 mol SiB . 6 g二氧化硅中含有 0.4 mol共价键C .二氧化硅是 H 2SiO 3的酸酐,因此能与碱反应,不能与任何酸反应D .由于硅酸比碳酸弱,故二氧化硅不能与碳酸钠反应【答案】 B【解析】 工业上用二氧化硅制取单质硅的反应式为:2C +SiO 2高温 Si +2CO ,故 1 mol C能置换出 0.5 mol Si, A 项错误; 6 g的二氧化硅中含 0.1 mol Si,含有 0.4 mol Si O 键, B 项正确; SiO 2能与氢氟酸反应, C 项错误;在高温下二氧化硅能与碳酸钠反应, D 项错误。 考点二

7、 卤素及其化合物1.氯及其化合物知识中的热点(1Cl2与水的可逆反应, HClO 的强氧化性和弱酸性。(2Cl2与碱的歧化反应。(3Cl2作为氧化剂使用,如将 Fe 2+氧化为 Fe 3+。(4Cl2的实验室制法,还原剂用浓盐酸,氧化剂可以为 MnO 2( 、 KClO 3和 KMnO 4等。(5次氯酸盐为重点 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 32-、 I -、 Fe 2+均不能大量共存。 ClO -体现水解性,因 HClO 酸性很弱, ClO -水解显示碱性,如 Fe 3+3ClO -+3H 2O =Fe(OH3 +3HClO 。例 2、

8、(2013·福建理综·24 (14分二氧化氯(ClO 2是一种高效、广谱、安全的杀菌、 消毒剂。(1氯化钠电解法是一种可靠的工业生产 ClO 2方法。用于电解的食盐水需先除去其中的 Ca 2+、 Mg 2+、 SO 42-等杂质。其次除杂操作时,往粗盐 水中先加入过量的 _(填化学式,至沉淀不再产生后,再加入过量的 Na 2CO 3和 NaOH ,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的 SO 42-,其原因是 _【已知:Ksp(BaSO4= 1.1 ×10-10 Ksp(BaCO3= 5.1 ×10-9】该法工艺原理如右。其过程是将食盐

9、水在特定条件下电解得到的氯酸钠 (NaClO 3 与盐酸反应生成 ClO 2。 工艺中可以利用的单质有 _(填化学式 ,发生器中生成 ClO 2的化学方程式为 _。(2 纤维素还原法制 ClO 2是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物 D 与 NaClO 3反应生成ClO 2。完成反应的化学方程式: +24NaClO3+12H2SO 4= ClO 2+ CO 2+18H2O+ _(3 ClO 2和 Cl 2均能将电镀废水中的 CN -氧化为无毒的物质,自身被还原为 Cl -。处理含 CN -相同量得电镀废水,所需 Cl 2的物质的量是 ClO 2的 _倍【知识点】粗盐提纯,溶度积常数

10、 Ksp ,化学方程式的书写,氧化还原反应类型的方程式 的配平以及相关的化学计算。【答案】(1 BaCl 2 BaSO 4 和 BaCO 3 的 Ksp 相差不大,当溶液中存在大量 CO 32-时, BaSO 4(s会部分转化为 BaCO 3(s(或其他合理答案 H、 Cl 2NaClO 3+ 4HCl= 2ClO +Cl2 + 2NaCl + 2H2O(2+24NaClO3+12H2SO 422+18H2(3 2.5 【解析】 (1根据提纯的流程可知,先加入的试剂是除去杂质 SO 42-,在不引入新的杂质 的前提下,滴加的试剂是 BaCl 2。根据所给的 Ksp :BaSO 4 和 BaCO

11、 3 的 Ksp 相差不大,当 溶液中存在大量 CO 32-时,会导致 BaSO 4(s会部分转化为 BaCO 3(s,这时溶液中就出现了 SO 42- 。 电解食盐水的方程式为:所以可以得到的单 质是:H 2 和 Cl 2。发生器中的反应物是 NaClO 3 和 HCl ,根据流程图可知生成的物质有:ClO 2、 Cl 2 以及 NaCl (根据元素守恒还有水。所以化学方程式为 2NaClO 3+ 4HCl= 2ClO2 +Cl2 + 2NaCl + 2H2O 。(2纤维素属于多糖,水解产物是葡萄糖(C 6H 12O 6,根据元素守恒,生成的产物还有 2 4 Na 2SO 4。根据 H 原子

12、个数守恒(36-24 =12,可知葡萄糖分子的系数是 1 ,然后在满足其 他原子个数守恒, 即可配平此方程式:+24NaClO3+12H2SO 422+18H2还原反应,根据电子守恒 2.5Cl 2 ClO 2。 【变式题】下列说法正确的是 ( A . 1 mol Cl2与足量 NaOH 溶液反应转移电子的物质的量为 2 molB .用含有 0.2 mol HCl的浓盐酸与足量 MnO 2加热反应,可制得 1.12 L Cl2(标准状况下 C .向新制氯水中通入 SO 2,氯水的漂白能力将增强D .向新制氯水加入 CaCO 3,溶液中 c (HClO 将增大【答案】 D【解析】 Cl 2与 N

13、aOH 溶液反应的化学方程式为 Cl 2+2NaOH=NaCl+NaClO +H 2O ,该 反应为歧化反应, 1 mol Cl2与足量 NaOH 溶液反应转移电子的物质的量应为 1 mol, A 项错; 0.2 mol HCl完全反应可制得 0.05 mol Cl2,但随反应的进行,浓盐酸变成稀盐酸,而稀盐酸不与 MnO 2反应, B 项错;新制氯水中存在如下平衡:Cl 2+H 2 O HCl +HClO ,若通 入 SO 2会发生反应:Cl 2+SO 2+2H 2O=2HCl+H 2SO 4 ,平衡左移, c(HClO减小,溶液的 漂白能力将减弱;若加入 CaCO 3,由于 CaCO 3与

14、 HCl 反应而不与 HClO 反应,平衡右移, 溶液中 c(HClO将增大,故 C 项错, D 项正确。考点三 氧、硫及其化合物1.常见无机酸的重要规律和重要特性(1重要规律最高价氧化物对应水化物的酸性强弱取决于该元素非金属性的强弱,如酸性:HClO 4> H 2SO 4>H 3PO 4>H 2CO 3>H 2SiO 3。证明酸性强弱,可利用复分解反应中“强酸制弱酸”的规律,如:Na 2SiO 3+CO 2+H 2O = Na 2CO 3+H 2SiO 3Ca(ClO2+CO 2+H 2O =CaCO 3+2HClO强氧化性酸 (如:HNO 3、浓 H 2SO 4 与

15、金属反应,不生成 H 2;金属和浓 HNO 3反应一般生 成 NO 2,而金属和稀 HNO 3反应一般生成 NO 。(2重要特性硝酸、浓 H 2SO 4、次氯酸具有强氧化性,属于氧化性酸,其中 HNO 3、 HClO 见光或受热 易分解。浓 HNO 3和 Cu(足量 、浓 H 2SO 4和 Cu(足量 、浓盐酸和 MnO 2(足量 在反应时,随反应进 行,产物会发生变化或反应停止。浓 H 2SO 4具有吸水性、脱水性和强氧化性。常温下,铁、铝遇浓 H 2SO 4、浓 HNO 3发生钝化。例 3 如图,在注射器中加入少量 Na 2SO 3晶体,并吸入少量浓硫酸 (以不接触纸条为准 。 则下列有关

16、说法正确的是 ( A .蓝色石蕊试纸先变红后褪色B .品红试纸、沾有 KMnO 4溶液的滤纸均褪色证明了 SO 2具有漂白性C .湿润淀粉 KI 试纸变蓝D . NaOH 溶液可用于除去实验中多余的 SO 2【答案】 D【解析】 SO 2溶于水显酸性使蓝色石蕊试纸变红,但不褪色, A 错; SO 2使 KMnO 4溶液褪色是发生了氧化还原反应,表现了 SO 2的还原性, B 错; SO 2的氧化性弱于 I 2,不能把 I -氧 化成 I 2,所以湿润淀粉 KI 试纸不能变蓝, C 错。【点评】 正确把握 SO 2的漂白性应注意以下几点:(1 SO2漂白性的选择性:SO 2不能使紫色石蕊试液褪色

17、, SO 2使红色酚酞溶液褪色,是 SO 2与水反应生成的 H 2SO 3具有酸性。(2 SO2漂白性的暂时性:如溶有 SO 2的无色品红溶液加热后溶液变红。(3 SO2使氯水、溴水或酸性 KMnO 4溶液褪色,不属于 SO 2的漂白性,而是 SO 2的还原性。 【变式题】用图所示实验装置 (夹持仪器已略去 探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不 合理的是 ( A .上下移动中铜丝可控制 SO 2的产生量B .中选用品红溶液验证 SO 2的生成C .中选用 NaOH 溶液吸收多余的 SO 2D .为确认 CuSO 4生成,向中加水,观察颜色【解析】 注意审题 “ 过量浓硫酸 ” ,所以向中加入

18、水可能发生危险,应待反应冷却后, 慢慢倒入盛水的小烧杯中,并不断搅拌,观察颜色, D 项错误。【答案】 D【点评】 观察近几年高考试题可以发现,对浓 H 2SO 4性质的考查具有一定的隐含性,主要 表现在以下几个方面:如本题隐含了浓硫酸稀释的操作; 隐含条件对反应的影响, 如浓 H 2SO 4与不活泼金属、非金属在不加热的条件下不反应,在加热的条件下与 Fe 、 Al 发生剧 烈反应;隐含浓 H 2SO 4与金属反应时,反应过程中浓度的减小对反应的影响。考点四 氮及其化合物的性质1. NO 、 NO 2与 O 2溶于水的计算,利用好两个比值 4 3、 4 1即可4NO +3O 2+2H 2O=

19、4HNO34NO 2+O 2+2H 2O=4HNO32. HNO 3的性质,尤其是强氧化性是热点,涉及与单质反应产物的判断,尤其是与铁的反 应如稀 HNO 3与 Fe :Fe +4HNO 3 (稀, 过量 =Fe(NO3 3+NO +2H 2O ; 3Fe(过量 +8HNO 3 (稀 =3Fe (NO3 2+2NO +4H 2O 。例 4向含 4 mol HNO3的稀溶液中,逐渐加入铁粉至过量。假设生成的气体只有一种,请在 坐标系中画出 n(Fe2+ 随 n(Fe变化的示意图,并标出 n(Fe2+ 的最大值。 【答案】 【解析】 向稀 HNO 3溶液中加入 Fe 粉,开始时 HNO 3过量,

20、Fe 被氧化成 Fe(NO3 3:Fe +4HNO 3 (稀 =Fe(NO3 3+NO +2H 2O ,但加入 1 mol Fe时恰好生成 1 mol Fe(NO3 3。再加 入铁粉时, 发生反应:Fe +2Fe(NO3 3=3Fe(NO3 2, 当加入 1.5 mol Fe时, 生成 1.5 mol Fe(NO32,继续加入铁粉后,不再发生反应, n(Fe2+ 不变。由此可画出 n(Fe2+随 n(Fe变化的曲线。【点评】 图像题、画图题是近几年高考的热点问题,应予以重视。解答这类题目的关键是 分析化学反应的过程。【变式题】将 22.4 g铁粉逐渐加入到含 HNO 3 0.8 mol的稀硝酸

21、中,反应生成的气体的物质 的量 (x随消耗铁粉的物质的量 (y变化关系中正确的是 ( 【答案】 C【解析】 22.4 g铁的物质的量为 0.4 mol,铁粉发生的反应有以下两个阶段:Fe +4HNO 3 (稀 =Fe(NO3 3+NO +2H 2O0. 2 mol 0.8 mol 0.2 mol 0.2 molFe +2Fe(NO3 3=3Fe(NO3 20. 1 mol 0.2 mol结合图像分析知 C 项符合题意。难点探究:难点一 氯及其化合物的性质与应用例 5(2012·上海 15.下图所示最验证氯气性质的徼型实验, a 、 b 、 d 、 e 是浸有相关溶液 的滤纸。向 KM

22、nO 4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。已知:2KMnO 4+16HCl=2KCl+5Cl2+2MnCl2+8H2 O 【答案】 D【解析】 A 项,由实验现象不能说明氧化性:Br 2>I 2; B 项,由实验现象还可以说明氯气与 水生成了漂白性物质; C 项,氯气与水生成酸性物质也可出现对应的实验现象。【点评】本题考查氯气的性质。1. 氯及其化合物中的高考热点(1Cl2与碱的歧化反应;(2Cl2作为氧化剂使用,如将 Fe 2+Fe 3+, Br -Br 2。(3HClO、 HClO 2、 HClO 3、 HClO 4酸性依次增强,但氧化性降低;(4HCl的特殊制法,浓盐

23、酸中滴加浓 H 2SO 4;(5Cl2实验室制法,氧化剂可以为 KMnO 4、 MnO 2、 K 2Cr 2O 7、 KClO 3(6卤素化合物以次氯酸盐为重点: ClO -类似 NO 3-,酸性环境中氧化性增强,但 ClO -又不同于 NO 3-,任何环境中都表现氧化 性,如 ClO -与 I -、 Fe 2+均不能共存。 ClO -表现水解性,因 HClO 酸性很弱, ClO -水解显示碱性,如 Fe 3+3ClO -+3H 2O= Fe(OH 3 +3HClO 。难点二 硫及其化合物的性质与应用例 6(2012·天津 2.下列单质或化合物性质的描述正确的是A . NaHSO 4

24、水溶液显中性B . SiO 2与酸、碱均不反应C . NO 2溶于水时发生氧化还原反应D . Fe 在足量 Cl 2中燃烧生成 FeCl 2和 FeCl 3【答案】 C【解析】硫酸氢钠在水溶液中完全电离为:NaHSO 4=Na+H+SO42-,故溶液呈酸性, A 错; 二氧化硅属于酸性氧化物,其能和强碱反应,也能和氢氟酸反应, B 错;二氧化氮溶于水和 水反应生成硝酸和一氧化氮,属于氧化还原反应, C 对;氯气具有较强的氧化性,铁在其中 燃烧一定生成氯化铁, D 错。【点评】此题以元素化合物知识为基础,综合考查了物质性质、氧化还原反应等知识。 【变式题】 (2013·安徽理综

25、3;8实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示 【答案】 B【解析】 该装置分别为固液不加热制气体, 向上排空气法收集气体, 以及采用防倒吸的方法 进行尾气处理。 A 、氨气不能使用向上排空气法,错误; B 、正确; C 、铜与稀硝酸反应需要加热,且2N O 吸收不宜使用防倒吸装置,错误; D 、制取氯气需要加热,错误。【点评】考查化学实验基本原理(气体的制备 ,实验装置、仪器的使用。【变式题】 (2012·上海 13.下列关于硫酸工业生产过程的叙述错误的是A .在接触室中使用铁粉作催化剂B .在接触室中运用热交换技术可充分利用能源C .把硫铁磨成细粉末,可以提高原料的利用

26、率D .该反应采用 450500主要是因为该温度下催化剂活性好【答案】 A【解析】硫酸工业生产中的铁触媒的主要成分是 Fe 3O 4,而不是铁粉, A 错。【点评】本题考查硫酸工业。【变式题】 (2013·福建理综·23 (16分利用化石燃料开采、加工过程产生的 H 2S 废气制取氢气,既廉价又环保。(1工业上可用组成为 K 2O ·M 2O 3·2RO 2·nH 2O 的无机材料纯化制取的氢气已知元素 M 、 R 均位于元素周期表中第 3周期,两种元素原子的质量数之和为 27,则 R 的原子结构示意图为 _常温下,不能与 M 单质发生反应的是

27、 _(填序号a.CuSO 4溶液 b.Fe 2O 3c. 浓硫酸d.NaOH e.Na 2CO 3固体(2利用 H 2S 废气制取氢气来的方法有多种高温热分解法已知:H 2S(g=H2+1/2S2(g在恒温密闭容器中,控制不同温度进行 H 2S 分解实验。以H 2S 起始浓度均为 c mol·L -1测定 H 2S 的转化率,结果见右图。图中 a 为 H 2S 的平衡转化率与温度关系曲线, b 曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时 H 2S 的转化率。据图计算 985时 H 2S 按上述反应分解的平衡常数K=_;说明温度的升高,曲线 b 向曲线 a 逼近的原因:_电化

28、学法该法制氢过程的示意图如右。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式,其目的是 _;反应池中发生反应的化学方程式为 _。反应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方程式为 _。【知识点】物质结构和元素周期律,元素化合物性质,化学平衡常数以及电化学反应等知 识。【答案】(1 b 、 e(2 温度升高,反应速率加快,达到平衡所需的时间缩短(或其他合理条件 增大反应物接触面积,使反应更充分 【解析】 (1根据 可知 M 、 R 的化合价分别是 +3、 +4 价, 再结合二者的质子数之和为 27,可推知 X 是 Al 、 Y 是 Si ,则 Si 的原子结构示意图为。 Al 和 Fe 2O 3发生铝热反

29、应的条件是高温,也不和 Na 2CO 3固体反应;(2根据图像可 知, 985 时, H 2S 的平衡转化率为 40%,我们根据三段式计算出化学平衡常数: 由图可知,当温度升高时,达到平衡的时间缩短了,也就是说升高温度加快了化学反应速 率;采用气、液逆流的方式进行,其目的是增大了气、液的接触面积,增大了化学反应 速率,使反应更容易进行。根据反应池的结构,可知:参加反应的物质是 H 2S 和 2FeCl 3 , 生成物是 S 单质,说此反应为氧化还原反应,所以生成的物质还有 FeCl 2,即方程式为从反应池流出的溶液中含有 Fe 2+ ,经过电解池 也 变 回 了 Fe 3+ , 同 时 还 有

30、 H 2 生 成 , 故 电 解 反 应 方 程 式为 【变式题】 (2012·北京 25.(13分 直接排放含 SO 2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 SO 2,(1用化学方程式表示 SO 2形成硫酸型酸雨的反应 : 。(2在钠碱循环法中, Na 2SO 3溶液作为吸收液,可由 NaOH 溶液吸收 SO 2制得,该反应的 离子方程式是² 3 变化关系如下表 : : 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(SO 32-+c (HSO 3- ,b . c (Na + > c(HSO 3- &

31、gt; c(HSO 3- >c(H + =c(OH -c . c (Na + +c(H + = c(SO 32- + c(HSO 3- +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 p H升至 8以上时,吸收液再生并循环利用。简述再生原理 :【答案】 (1 SO 2+H2OH 2SO 3, 2 H2SO 3+O2催化剂 2H 2SO 4; (2 SO 2+2OH-=SO32-+H2O ; (3酸; HSO 3-存在:HSO 3-SO 32-+H+和 HSO 3-+H2O=H2SO 3+OH-

32、, HSO 3-的电离程度强于水解程度; ab ; (4 HSO 3-+H2O-2e - =3H+SO42-; H+在阴极得电子生成 H 2,溶液中的c (H +降低,促使 HSO 3-电离生成 SO 32-,且 Na +进入阴极室,吸收液得以再生。【解析】 (1 SO 2形成硫酸型酸雨时,二氧化硫和空气中的水、氧气反应得到硫酸:SO 2+H2O H 2SO 3, 2 H 2SO 3+O2催化剂2H 2SO 4; (2二氧化硫被氢氧化钠溶液吸收制备亚硫酸钠溶液时:SO 2+2OH- =SO32-+H2O ; (3 根据表中数据, 可知, n(SO3² :n(HSO3 =1:91时,

33、溶液的 pH 值为酸性, 故 NaHSO 3溶液显酸性, 在亚硫酸氢钠溶液中 HSO 3-存在:HSO 3-SO 3 2-+H+和 HSO3-+H2O=H2SO 3+OH-, HSO 3-的电离程度强于水解程度,故溶液呈酸性。当吸收液呈中性时,溶液中的 c (H + =c(OH - ,由于溶液中存在着电荷守恒,故 c (Na + +c(H + =2c(SO 32- + c(HSO 3- +c(OH - ,可推出:c (Na + =2c(SO 32- +c (HSO 3- , a 对;由于 n(SO3²-:n(HSO3-=1:1时,溶液的 pH 值为 7.2,故中性时一定 有 c (H

34、SO 3- > c(SO 32- ,可推出:c (Na + > c(HSO 3- > c(SO 32- >c(H + =c(OH - , b 对; (4 根据电解槽所示的变化, 可知 HSO3-在阳极放电的电极反应式是:HSO 3-+H2O-2e-=3H+SO 4 2-; H+在阴极得电子生成 H2, 溶液中的 c (H + 降低, 促使 HSO 3-电离生成 SO 32-,且 Na +进入阴极室,吸收液得以再生。【点评】 此题以二氧化硫形成酸雨为背景, 综合考查了化学反应方程式书写、 离子方程式书 写、水溶液中的离子平衡、溶液中的离子浓度大小比较、电解原理等知识。1.

35、化学性质(1具有酸性氧化物的通性 (亚硫酸酐 。与碱反应:2NaOH +SO 2= Na2SO 3+H 2ONaOH +SO 2= NaHSO3与水反应:SO 2+H 2O H 2SO 3与碱性氧化物反应:SO 2+Na 2O = Na2SO 3(2二氧化硫中硫元素的化合价为+4价,处于中间价态, 在反应中既可作氧化剂, 也可作还 原剂。氧化性:SO 2+2H 2S = 3S +2H 2O还原性:2SO 2+O 22SO 35SO 2+2KMnO 4+2H 2O = K2SO 4+2MnSO 4+2H 2SO 4SO 2+Cl 2+2H 2O = H2SO4+2HCl(Br2、 I 2也可发生

36、同样反应 (3漂白性:SO 2可使品红褪色,体现了 SO 2的漂白性。2.实验室制法:Na 2SO 3+H 2SO 4 (浓 = Na2SO 4+SO 2 +H 2OCu +2H 2SO 4(浓 = CuSO4+SO 2 +2H 2O难点三 氮及其化合物的性质与应用例 72012·江苏卷 利用石灰乳和硝酸工业的尾气 (含 NO 、 NO 2 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:(1一定条件下, NO 与 NO 2存在下列反应:NO(g+ NO2(g N 2O 3(g,其平衡常数表达式为 K =_。(2上述工艺中采用气 液逆流接触吸收 (尾气

37、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 NO 2物质的量之比接近 1 1。若 n (NO n (NO2>1 1,则会导致 _;若 n (NO n (NO2<1 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 _。 解析 本题主要考查工业制取 Ca(NO2 2的流程分析。 (1平衡常数表达式中用生成物 浓度的幂指数的积除以反应物浓度的幂指数的积。 (2逆流吸收尾气的目的是充分接触吸收。 未反应的石灰乳变成

38、滤渣,可以循环用于吸收尾气。(3当 NO 与 NO 2为 1 1, 被 Ca(OH2吸 收 时 的 反 应 方 程 式 为 :NO +NO 2+Ca(OH2=Ca(NO2 2+H 2O , NO 2被 Ca(OH2吸 收 的 反 应 方 程 式 为 4NO 2+2Ca(OH2=Ca(NO2 2+Ca(NO3 2+2H 2O 。注意 NO 不能单独被 Ca(OH2吸收,所以当 NO 的量比 NO 2多时,则会造成 NO 不能被吸收而在尾气中含量增多。 当 NO 2比 NO 的量多时, 过量的 NO 2将继续与 Ca(OH2反应生成 Ca(NO3 2,使得产品不纯。 (4Ca(NO2 2中 N 为

39、+3价,生成 NO 中 N 为+2价,根据化合价升降总值相等,可推知产物有+5价的 N 生成,应为 NO 3- ,根据得失电子守恒而配平出 NO 3- 和 NO 前的化学计量数,再根据电荷守恒,确定出反应前有 H +参加。答案 (1k=c(N2O 3/c(NO·c(NO2(2使尾气中的 NO 、 NO 2被充分吸收 Ca(OH2(3排放气体中 NO 含量升高 产品 Ca(NO2 2中 Ca(NO3 2含量升高(43NO 2-+2H +=NO 3-+2NO +H 2O点评 从高考命题来看,规律往往是学习的主线,而特性和特例往往是考点!因此, 学习中要特别关注规律中的特例。【变式题】 (

40、2012·上海 16.实验宣制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是 A .是氨气发生装置 B .是氮气发生装置C .是氨气吸收装置 D .是氨气收集、检验装置【答案】 B【解析】装置中 NH 4Cl 受热易分解生成 NH 3和 HCl ,但在试管口附近两者又能结合生成 NH 4Cl ;装置中的漏斗放置过低,不能防止引起倒吸;装置中的试管口应放一团干燥的 棉花。【考点定位】本题考查化学实验基本操作。难点四 硅及其化合物的性质及应用例 8 (2012·重庆 26. (15分金刚石 SiC 具有优良的耐磨、耐腐蚀特性,应用广泛 .(1 碳与同周期元素 Q 的单质化合仅能生成

41、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, N a 还原 CCl4可制备金刚石,反应结束冷却至室温后,回收其中 4CCL 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 2S iO 制 SiC , 其粗产品中杂质为 S i 和 2S iO . 先将 20.0g SiC 粗产品加入到过量的 N a O H 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

42、 量 浓 度 为 _ 。(4下列叙述正确的有 _ (填序号 , N a 还原 CCl 4的反应、 Cl 2与 H 20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 23N a S iO 溶液与 3S O 的反应可用于推断 S i 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 IV A 族,氧(或 O ,(2过滤,水(或乙醇(3 Si+2OH-+H20=SiO32-+2H2, 0.17mol/L(4【解析】 (1 碳元素的原子有两个电子层,最外层有四个电子,故在第二周期第 IVA 族。 与碳能形成两种气态化合物的为氧元素,会形成 CO 、 CO 2,其中 CO 2为非极性分子。 (2 得到的粗产品为固态不会溶解在液态 CCl4中, 要分离液态 CCl4, 可选用过滤方法。 除去金 属钠可以用水或乙醇等把钠消耗。 (3 生成氢气的原因是单质 Si 与 NaOH 溶液反应的结果。 由 Si 2H 2,则粗产品中 Si 为 0.05mol 即 0.05×28=1.4g, 所以 SiO 2为 20.0-1.4-11.4=7.2g,物 质的量为 0.12m