新高考化学复习专题六非金属及其化合物教学课件

专题六非金属及其化合物考点1无机非金属材料一、硅酸盐材料名称主要成分原料陶瓷硅酸盐黏土普通玻璃Na2SiO3、CaSiO3、SiO2纯碱、石灰石、石英砂水泥硅酸盐黏土、石灰石、石膏普通玻璃生产原理:Na2CO3+SiO2

Na2SiO3+CO2↑,CaCO3+SiO2

CaSiO3+CO2↑。注意

硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。硅酸盐材料也称为传统无机非金属材料二、新型无机非金属材料1.硅(1)制备:SiO2+2C

Si(粗硅)+2CO↑,Si+3HCl

SiHCl3+H2,SiHCl3+H2

Si+3HCl。(2)用途:①作半导体材料;②用于太阳能电池;③用于制芯片。2.二氧化硅(1)存在形式:石英、水晶、玛瑙、沙子等。(2)化学性质①酸性氧化物:SiO2+2NaOH

Na2SiO3+H2O(盛有碱性物质的试剂瓶要用橡胶塞,不能用玻璃塞)。②能与氢氟酸反应:SiO2+4HF

SiF4↑+2H2O。注意

氢氟酸为弱酸。(3)用途:制作光导纤维、化学仪器、光学仪器、钟表部件等。3.新型陶瓷:高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷等。碳化硅(SiC)俗称金刚砂,硬度大、耐高温。4.碳纳米材料:富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。考点2卤族元素海水资源的开发利用一、氯气1.物理性质:黄绿色、有刺激性气味的气体;密度比空气大;可溶于水,25℃时,1体积水

可溶解约2体积氯气。2.化学性质注意

①氯气与变价金属反应时,一般生成高价金属氯化物。②氯气有毒。3.实验室制法(1)原理:MnO2+4HCl(浓)

MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)装置注意用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等固体与浓盐酸在常温下反应也可制得Cl2。4.新制氯水的成分和性质(1)新制氯水的成分

加入的物质或改变的条件粒子浓度变化平衡移动方向应用可溶性氯化物c(Cl-)增大左移①用饱和食盐水除去Cl2中的HCl②用排饱和食盐水法收集Cl2盐酸c(H+)和c(Cl-)增大左移次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2NaOHc(H+)减小右移用NaOH溶液吸收多余的Cl2CaCO3c(H+)减小右移制高浓度的HClO溶液光照c(HClO)减小右移——(2)新制氯水中平衡移动的应用(3)新制氯水性质的多重性——微粒性质的综合体现二、氯的化合物1.次氯酸2.次氯酸盐(1)漂白液(2)漂白粉三、卤素单质(X2)的性质1.相似性①都能与大多数金属反应生成金属卤化物,如和铁反应生成FeX3(I2除外,生成FeI2);②都能与H2反应生成HX;③都能与H2O或碱发生歧化反应(F2除外)。2.递变性(按F2、Cl2、Br2、I2的顺序)①颜色逐渐加深,熔、沸点逐渐升高,密度逐渐增大;②单质氧化性(与H2反应的难易程度)逐渐减弱,X-的还原性逐渐增强。3.特殊性氟:氟元素无正价,是非金属性最强的元素。单质与水反应:2F2+2H2O

4HF+O2。溴:常温下唯一呈液态的非金属单质,易挥发且有毒,液封保存。碘:易升华,淀粉遇I2变蓝。I2易与Na2S2O3溶液反应:I2+2S2

2I-+S4

,这一反应常用于定量分析。知识拓展卤素互化物和拟卤素①卤素互化物由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物,如IBr、ICl、BrF3、ClF3。卤素互化物

与卤素单质的性质相似,有较强的氧化性,能与金属反应,如2Mg+2IBr

MgBr2+MgI2。卤素互化物中,非金属性弱的元素显正价,如ICl中,I显+1价,Cl显-1价,所以卤素互化

物与水或碱的反应一般属于非氧化还原反应,如IBr+H2O

HBr+HIO,IBr+2NaOH

NaBr+NaIO+H2O。②拟卤素有些由多原子分子构成的物质与卤素单质性质相似,其阴离子与卤素阴离子性质相似,如氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。遇到这些物质时可用换元法,如把(SCN)2当作X2,把SCN-当作X-,来推测它们的性质。四、卤素离子的检验1.沉淀法:向未知液中滴加AgNO3溶液和稀硝酸,若生成白色沉淀,则有Cl-;若生成浅黄

色沉淀,则有Br-;若生成黄色沉淀,则有I-。2.置换—萃取法:向未知液中加适量新制饱和氯水振荡后,再加入CCl4振荡,若有机层呈

红棕色或橙红色,则有Br-;若有机层呈紫红色,则有I-。3.置换—淀粉法检验I-:向未知液中先加入淀粉溶液,不变蓝,然后加适量新制饱和氯水振荡后,溶液变蓝,则有I-。五、海水资源的开发利用1.氯碱工业海水→粗盐

饱和食盐水

反应原理:2NaCl+2H2O

2NaOH+H2↑+Cl2↑。

反应原理:①Cl2+2Br-

2Cl-+Br2,②Br2+SO2+2H2O

H2SO4+2HBr,③2HBr+Cl2

2HCl+Br2。2.海水提溴

反应原理:2I-+Cl2

2Cl-+I2。3.海带提碘考点3硫及其化合物一、硫单质1.物理性质:黄色固体,质脆,难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。2.化学性质注意

硫有多种同素异形体,如正交硫、单斜硫。二、二氧化硫1.物理性质:无色、有刺激性气味的气体,密度比空气大;易溶于水,1体积水约溶解40体

积SO2。2.化学性质3.用途:①漂白剂(漂白纸浆、毛、丝等);②杀菌消毒;③食品添加剂(用在红酒、干果中等)。归纳总结SO2、CO2同时存在时的检验流程,先检验SO2,然后除尽SO2,最后检验CO2。三、硫酸1.物理性质:无色油状液体,密度比水大,沸点高,难挥发。2.化学性质稀硫酸:具有酸的通性。浓硫酸:三大特性——吸水性、脱水性、强氧化性。Cu+2H2SO4(浓)

CuSO4+SO2↑+2H2OC+2H2SO4(浓)

2SO2↑+CO2↑+2H2O常温下,浓硫酸可使Fe、Al钝化。注意原电池以及与阿伏加德罗常数相关的考题,同时注意钝化是化学变化。3.接触法制硫酸

反应原理及设备:Ⅰ.4FeS2+11O2

2Fe2O3+8SO2沸腾炉Ⅱ.2SO2+O2

2SO3接触室Ⅲ.SO3+H2O

H2SO4吸收塔4.硫酸根离子的检验(1)原理:Ba2++S

BaSO4↓。(2)方法:待测液

取清液

有无白色沉淀(确定有无S

)。(3)加盐酸目的:防止C

、S

、Ag+等的干扰。考点4

氮及其化合物环境保护与绿色化学一、氮元素的存在形式和固氮二、氮气1.结构:电子式为,结构式为

。2.氮气的性质(1)物理性质:无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水。(2)化学性质

3.氮的氧化物(1)一氧化氮和二氧化氮性质NONO2色、态无色气体红棕色、有刺激性气味的气体水溶性不溶于水易溶于水毒性有毒,大气污染物之一有毒,大气污染物之一与水反应不反应3NO2+H2O

2HNO3+NO与氧气反应2NO+O2

2NO2不反应(2)其他氮氧化物:主要有N2O、N2O3、N2O4、N2O5等。(3)污染:①光化学烟雾;②酸雨。注意

NO2能与N2O4相互转化:2NO2

N2O4,由于此平衡的存在,通常所说的NO2气体实际上是NO2和N2O4的混合气体。例如2molNO与1molO2充分反应,由于生成的NO2部分转化为N2O4,故实际所得的NO2少于2mol。三、硝酸1.物理性质:无色、有刺激性气味的液体,易挥发。2.化学性质反应原理:①4NH3+5O2

4NO+6H2O;②2NO+O2

2NO2;③3NO2+H2O

2HNO3+NO。四、氨及铵盐1.NH3(1)结构:电子式为,分子空间结构为三角锥形。(2)物理性质:无色、有刺激性气味的气体;密度比空气小,易液化,极易溶于水(1体积水

约溶解700体积氨气)。(3)化学性质3.制法NH3

NO

NO2

HNO3

NH3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体(高中阶段),常用此性质检验NH3。(4)制法①实验室制法原理:2NH4Cl+Ca(OH)2

CaCl2+2NH3↑+2H2O。装置如下图所示:

注意

可用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒验满。欲快速制取NH3可将

浓氨水滴到NaOH固体或生石灰上。②工业制法:N2+3H2

2NH3。(5)喷泉实验①原理:短时间内,体系内外产生较大的压强差。②常见形成喷泉的气体和液体组合HCl气体和水/NaOH溶液,NH3和水/酸溶液,酸性气体和NaOH溶液,NO2和水。2.铵盐(1)物理性质:一般为白色、易溶于水的晶体。(2)化学性质与碱反应:N

+OH-

NH3↑+H2O受热分解:NH4Cl

NH3↑+HCl↑NH4HCO3

NH3↑+CO2↑+H2O水解反应:N

+H2O

NH3·H2O+H+(3)检验:样品与NaOH溶液共热,用湿润的红色石蕊试纸检验,观察试纸是否变蓝。五、环境保护和绿色化学1.环境污染与保护环境问题污染物防治措施酸雨SO2、氮氧化物烟气脱硫脱硝等臭氧层空洞氟氯代烃使用无氟制冷剂水体富营养化含磷洗涤剂使用无磷洗涤剂光化学烟雾氮氧化物汽车尾气催化转化等温室效应二氧化碳、甲烷等倡导低碳生活,增加植被面积大气污染可吸入颗粒物、SO2、NOx、碳氢化合物等立法、综合治理水污染重金属、难降解物质、洗涤剂、耗氧物质等控制污水排放、综合治理土壤污染城市污水、生活垃圾、化肥、农药、大气沉降物等控制、减少污染物的排放,加强废弃物处理利用2.绿色化学(1)核心:利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境造成的污染。(2)原子经济性目标:原子利用率达100%(原子利用率=

×100%)。注意

在化学反应中,化合反应与加成反应的原子利用率为100%。1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)晶体硅熔点高、硬度大,故可用于制作半导体材料。

(

)(2)传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐。

(

)(3)氯气可使湿润的红布条褪色,所以氯气具有漂白性。

(

)(4)漂白粉和明矾都常用于自来水的处理,二者的作用原理是相同的。

(

)(5)利用高沸点酸可以制备低沸点酸,如可用浓硫酸和碘化钠制备碘化氢。

(

)(6)SO2气体通入BaCl2溶液中产生白色沉淀BaSO3。

(

)(7)SO2和Cl2等物质的量混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好。(

)

×××××××(8)SO2具有还原性,浓硫酸具有强氧化性,因此不能用浓硫酸干燥SO2。

(

)(9)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明原溶液中一定有S

。(

)(10)固氮反应一定属于氧化还原反应。(

)××√2.下列有关说法中错误的是

(

)A.氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中B.玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸盐C.灼烧NaOH固体不能使用瓷坩埚,因为瓷坩埚中的SiO2能与NaOH反应D.由沙子制备光伏材料时的反应之一为SiO2+2C

Si+2CO↑B3.(2024届云南师大附中开学考,1)关于液氯与氯水,下列判断错误的是

(

)A.均呈黄绿色B.均含氯分子C.均含氯离子D.均有氧化性C4.下列制取Cl2、探究其漂白性、收集并进行尾气处理的原理和装置合理的是

(

)B5.蔗糖与浓硫酸反应的探究实验改进装置如图所示,该实验的设计体现了绿色、微型

的特点。下列说法正确的是

(

)A.该实验只体现了浓硫酸的脱水性和吸水性B.反应过程中,品红溶液褪色,加热后又恢复红色C.紫色石蕊溶液先变红后褪色D.该装置无法证明二氧化硫具有氧化性B6.某实验小组利用下图装置制备NH3并探究其性质。下列说法正确的是

(

)A.①中药品为NH4Cl和Ca(OH)2B.②中药品为P2O5C.反应一段时间后,③中红色固体变为黑色D.反应一段时间后,④中锥形瓶收集到液氨A考法氯、硫、氮及其化合物间的转化一、氯及其化合物间的转化1.氯元素的“价—类”二维图

2.氯及其化合物间的转化关系及规律(1)歧化反应

①Cl2+2OH-

Cl-+ClO-+H2O(稀碱,常温)②3Cl2+6OH-

5Cl-+Cl

+3H2O(浓碱,加热)(2)归中反应

①Cl-+ClO-+2H+

Cl2↑+H2O(NaClO与NaCl,酸性条件)②5Cl-+Cl

+6H+

3Cl2↑+3H2O(KClO3与KCl,酸性条件)例1(2024届贵州贵阳开学考,9)“84”消毒液的主要成分为NaClO,在杀菌消毒中发挥

着重要作用。实验探究发现,在不同的温度下,Cl2通入NaOH溶液中主要发生以下两个

歧化反应,如图所示。下列说法正确的是

(

)

A.反应Ⅰ和Ⅱ都有NaCl生成B.Cl

的空间结构为正四面体形C.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的Cl2与NaOH的物质的量之比:Ⅰ<ⅡD.反应Ⅰ和Ⅱ中,每1molCl2参与反应转移的电子数之比为5∶3

解题导引

由图可知,Cl2与NaOH溶液在冷水条件下反应生成NaClO,在热水条件下反应生成NaClO3,Cl元素化合价都升高。根据氧化还原反应中“元素化合价有升必有

降”,可知两个反应中一定都会生成NaCl。对于C、D项的解答,要用好“原子守恒”

“电子转移守恒”,必要时可写出反应的化学方程式。

解析

Cl

中Cl原子的价层电子对数为4,有1个孤电子对,故空间结构为三角锥形,B项错误。根据原子守恒,NaClO、NaClO3、NaCl中n(Na)∶n(Cl)均为1∶1,故反应Ⅰ和

Ⅱ中参加反应的Cl2与NaOH的物质的量之比都为1∶2,C项错误。根据氯元素化合价

的变化及“电子转移守恒”可知,在反应Ⅰ中,1molCl2参加反应,转移1mol电子;在反

应Ⅱ中,1molCl2参加反应,转移

mol电子,则转移的电子数之比为3∶5,D项错误。

答案

A二、硫及其化合物间的转化1.硫元素的“价—类”二维图

注意Na2SO4没有氧化性。2.硫及其化合物间的转化关系及规律(1)相同价态硫的化合物间的转化

相关化学方程式:①SO2+H2O

H2SO3②H2SO3+2NaOH

Na2SO3+2H2O③Na2SO3+H2SO4

Na2SO4+H2O+SO2↑④Na2SO3+H2O+SO2

2NaHSO3(2)不同价态含硫物质的转化当硫元素的化合价变化时,一般升高或降低至其相邻的价态,即台阶式升降,可用下图

表示。

部分化学方程式:2SO2+O2

2SO3,S+H2

H2S,SO2+2H2S

3S+2H2O。例2(2024届广东惠州调研一,14,改编)部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所

示。下列推断合理的是

(

)A.a的浓溶液与b反应一定生成SO2B.SO2有毒,不能用作食品添加剂C.c在空气中燃烧生成SO3D.d既可被氧化,也可被还原

解题导引

本题主要考查含硫物质的性质,需要根据价类二维图推出具体物质,然后逐项分析。同时注意SO2为酸性氧化物,具有酸性氧化物的性质,能与H2O反应生成H2

SO3;能与碱反应生成亚硫酸盐。SO2中S元素的化合价为+4,处于中间价态,既可被氧

化,也可被还原。

解析

由图像可知,a为H2SO4,b为H2S,c为S,d为亚硫酸盐。浓H2SO4有强氧化性,可将H2S氧化为S或者SO2,A项错误;SO2虽然有毒,但食品中添加适量SO2可起到漂白、防腐

和抗氧化作用(注意用量),B项错误;不论空气是否足量,S在空气中燃烧都生成SO2,C项

错误。

答案

D三、氮及其化合物间的转化1.氮元素的“价—类”二维图

2.氮及其化合物间的转化关系

(1)歧化反应如:3NO2+H2O

2HNO3+NO2NO2+2NaOH

NaNO3+NaNO2+H2O(2)归中反应如:6NO+4NH3

5N2+6H2ONO2+NO+2NaOH

2NaNO2+H2O例3(2024届黑龙江哈尔滨三中开学考,17)氨是一种重要的化工原料,根据下图转化判

断下列有关表述正确的是

(

)

A.浓硝酸见光易分解且易挥发,应用棕色试剂瓶盛放且用胶塞密封B.戊与丁反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2C.实验室中可以采取加热甲物质的方法制取氨气D.向饱和NaCl溶液中依