專題七非金屬及其化合物 1 了解常見非金屬元素單質及其重要化合物的主要性質及應用 2 了解常見非金屬元素單質及其重要化合物對環境質量的影響 考綱要求 知識精講 考點一碳 硅及其重要化合物 1 理清知識主線 2 注意網絡構建 3 掃除知識盲點 1 工業上制備粗硅 是用過量的c和sio2高溫下反應 由于c過量 生成的是co而不是co2 該反應必須在隔絕空氣的條件下進行 2 氫氟酸不能用玻璃容器盛放 naoh溶液能用玻璃試劑瓶 但不能用玻璃塞 3 酸性氧化物一般能與水反應生成酸 但sio2不溶于水 酸性氧化物一般不與酸作用 但sio2能與hf反應 4 硅酸鹽大多難溶于水 常見可溶性硅酸鹽是硅酸鈉 其水溶液稱為泡花堿或水玻璃 但卻是鹽溶液 5 h2co3的酸性大于h2sio3的 所以有na2sio3 co2 少量 h2o h2sio3 na2co3 但高溫下na2co3 sio2na2sio3 co2 也能發生 原因可以從兩方面解釋 硅酸鹽比碳酸鹽穩定 從化學平衡角度 由高沸點難揮發固體sio2制得低沸點易揮發的co2 6 sio2不導電 是制作光導纖維的材料 si是半導體 是制作光電池的材料 7 水泥 玻璃與陶瓷是三大傳統無機非金屬材料 碳化硅 氮化硅等是新型無機非金屬材料 題組集訓 題組一重要反應必練 1 按要求書寫反應方程式 1 制水煤氣 2 制備粗硅 3 mg在co2中燃燒 4 水滴石穿 的反應原理 用離子方程式表示 5 鐘乳石 的形成過程 用化學方程式表示 6 向飽和na2co3溶液中通入過量co2的離子方程式 7 si和氫氟酸的反應的化學方程式 caco3 co2 h2o ca hco3 2 si 4hf sif4 2h2 8 si和naoh溶液反應的離子方程式 9 sio2和氫氟酸的反應的化學方程式 10 sio2和naoh溶液反應的離子方程式 11 向na2sio3溶液中通入過量co2的離子方程式 sio2 4hf sif4 2h2o 題組二準確判斷物質性質2 正誤判斷 正確的劃 錯誤的劃 1 nh4f水溶液中含有hf 因此nh4f溶液不能存放于玻璃試劑瓶中 2 氫氟酸刻蝕玻璃涉及化學變化 3 ca hco3 2溶液與過量naoh溶液反應可得到ca oh 2 4 硅膠可作袋裝食品的干燥劑 5 晶體硅熔點高 硬度大 可用于制作半導體材料 6 濃硫酸可刻蝕石英制藝術品 7 玻璃容器可長期盛放各種酸 8 si和sio2都用于制造光導纖維 9 石英只能用于生產光導纖維 10 高溫下用焦炭還原sio2制取粗硅 11 二氧化硅不與強酸反應 可用石英器皿盛放氫氟酸 題組三重要實驗探究3 單晶硅是信息產業中重要的基礎材料 通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅 含鐵 鋁 硼 磷等雜質 粗硅與氯氣反應生成四氯化硅 反應溫度450 500 四氯化硅經提純后用氫氣還原可得高純硅 以下是實驗室制備四氯化硅的裝置示意圖 相關信息如下 a 四氯化硅遇水極易水解 b 硼 鋁 鐵 磷在高溫下均能與氯氣直接反應生成相應的氯化物 c 有關物質的物理常數見下表 請回答下列問題 1 寫出裝置a中發生反應的離子方程式 2 裝置a中g管的作用是 裝置c中的試劑是 裝置e中的h瓶需要冷卻的理由是 3 裝置e中h瓶收集到的粗產物可通過精餾 類似多次蒸餾 得到高純度四氯化硅 精餾后的殘留物中 除鐵元素外可能還含有的雜質元素是 填寫元素符號 4 為了分析殘留物中鐵元素的含量 先將殘留物預處理 使鐵元素還原成fe2 再用kmno4標準溶液在酸性條件下進行氧化還原滴定 反應的離子方程式5fe2 mno 8h 5fe3 mn2 4h2o 滴定前是否要滴加指示劑 填 是 或 否 請說明理由 某同學稱取5 000g殘留物 經預處理后在容量瓶中配制成100ml溶液 移取25 00ml試樣溶液 用1 000 10 2mol l 1kmno4標準溶液滴定 達到滴定終點時 消耗標準溶液20 00ml 則殘留物中鐵元素的質量分數是 解析依題中信息可知a為cl2的發生裝置 b c為cl2凈化裝置 d中發生2cl2 sisicl4 生成sicl4用e收集 b中為飽和食鹽水將氯化氫氣體除去 c中應為濃h2so4除水 由e中可知sicl4沸點較低 用冷卻液可得到液態sicl4 由題中信息粗硅含鐵 鋁 硼 磷等雜質 即可輕松完成 3 問 4 因mno本來有顏色 故不再需其他指示劑 由關系式5fe2 mno51n fe2 20 00 10 3l 1 000 10 2mol l 1 可求出25 00ml試樣溶液中n fe2 0 001mol 所以殘留物中鐵元素的質量分數為w fe 100 4 48 答案 1 mno2 4h 2cl mn2 cl2 2h2o 2 平衡氣壓濃h2so4sicl4沸點較低 用冷卻液可得到液態sicl4 3 al b p 4 否mno有顏色 故不需其他指示劑 4 48 考點二鹵素及其重要化合物 知識精講 1 理清知識主線 2 注意網絡構建 3 掃除知識盲點 1 液氯密封在鋼瓶中 而氯水 次氯酸應保存在棕色試劑瓶中 2 1molcl2參加反應 轉移電子數可能為2na na或小于na cl2和h2o的反應為可逆反應 3 實驗室制cl2 除了用mno2和濃鹽酸反應外 還可以用kmno4 kclo3 naclo與濃鹽酸反應且都不需要加熱 如clo cl 2h cl2 h2o 4 酸性kmno4溶液 用的是h2so4酸化而不是鹽酸 5 clo 不論在酸性環境中還是在堿性環境中均能體現強氧化性 如clo 與so i fe2 均不能大量共存 clo 體現水解性 因hclo酸性很弱 clo 水解顯堿性 如fe3 3clo 3h2o fe oh 3 3hclo 所以clo 與fe3 al3 均不能大量共存 6 向ca clo 2溶液中通入so2氣體生成caso4而不是caso3 其離子方程式為ca2 3clo so2 h2o caso4 cl 2hclo 少量so2 ca2 2clo 2so2 2h2o caso4 2cl so 4h 過量so2 題組集訓 題組一重要反應必練 1 按要求書寫反應方程式 除標注的外 其余均寫離子方程式 1 實驗室用mno2和濃鹽酸反應制cl2 2 工業制cl2 3 潔廁靈和漂白液混合 clo cl 2h cl2 h2o 4 向水中通入cl2 5 制漂白液 寫化學方程式 6 制漂白粉 寫化學方程式 7 在空氣中漂白粉漂白的原理 cl2 2naoh nacl naclo h2o 2cl2 2ca oh 2 cacl2 ca clo 2 2h2o ca2 2clo co2 h2o caco3 2hclo 8 向febr2溶液通入少量cl2 9 向febr2溶液中通入等量cl2 10 向febr2溶液中通入過量cl2 2fe2 cl2 2fe3 2cl 2fe2 2br 2cl2 2fe3 br2 4cl 2fe2 4br 3cl2 2fe3 2br2 6cl 題組二準確判斷物質性質 2 正誤判斷 正確的劃 錯誤的劃 1 制氯氣時 用飽和nahco3溶液和濃硫酸凈化氣體 2 漂白粉在空氣中久置變質 是因為漂白粉中的cacl2與空氣中的co2反應生成caco3 3 驗證br2的氧化性強于i2 可以將少量溴水加入ki溶液中 再加入ccl4 振蕩 靜置 可觀察到下層液體呈紫色 4 除去cl2中的hcl g 可通過飽和食鹽水 濃h2so4進行洗氣 5 漂白粉在空氣中不穩定 所以可用于漂白紙張 6 實驗室從海帶提取單質碘的方法是 取樣 灼燒 溶解 過濾 萃取 7 用乙醇萃取的方法可以分離溶于水的碘 是因為碘在乙醇中的溶解度較大 8 碘是人體必須的微量元素 所以要多吃富含高碘酸的食物 9 hclo是弱酸 所以naclo是弱電解質 題組三重要實驗探究 3 下列裝置應用于實驗室制氯氣并回收氯化錳的實驗 能達到實驗目的的是 a 用裝置甲制取氯氣b 用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫c 用裝置丙分離二氧化錳和氯化錳溶液d 用裝置丁蒸干氯化錳溶液制mncl2 4h2o 解析a項 mno2固體與濃hcl要在加熱的條件下發生反應制取cl2 缺少加熱裝置 b項 除去cl2中混有的hcl氣體 應將混合氣體從長導氣管通入盛有飽和食鹽水的洗氣瓶洗氣 較純凈的氣體從短導氣管流出 選用飽和nahco3溶液 可使cl2中混入co2氣體 c項 制取cl2實驗結束后 將剩余物過濾除去未反應的mno2 得到mncl2溶液 從而回收mncl2 d項 mncl2為強酸弱堿鹽 易發生水解反應 直接蒸發溶劑 不能得到純凈的mncl2 4h2o 答案c 4 在探究新制飽和氯水成分的實驗中 下列根據實驗現象得出的結論不正確的是 a 氯水的顏色呈淺黃綠色 說明氯水中含有cl2b 向氯水中滴加硝酸酸化的agno3溶液 產生白色沉淀 說明氯水中含有cl c 向氯水中加入nahco3粉末 有氣泡產生 說明氯水中含有h d 向fecl2溶液中滴加氯水 溶液顏色變成棕黃色 說明氯水中含有hclo 解析a項 cl2的顏色為黃綠色 正因為氯水中溶解了黃綠色的cl2 才使得氯水顯示了淺黃綠色 正確 b項 cl 與ag 結合生成agcl白色沉淀 正確 c項 cl2與水反應生成hcl和hclo h 與nahco3反應生成co2氣體 正確 d項 氯水中的cl2也能將fe2 氧化為fe3 錯誤 答案d 考點三氧 硫及其化合物 知識精講 1 理清知識主線 2 注意網絡構建 3 掃除知識盲點 1 除去附著在試管內壁上的硫 除了用熱的naoh溶液 還可以用cs2 但不能用酒精 2 so2使含有酚酞的naoh溶液褪色 表現so2酸性氧化物的性質 使品紅溶液褪色 表現so2的漂白性 能使溴水 酸性kmno4溶液褪色 表現so2的還原性 so2與h2s反應 表現so2的氧化性 so2和cl2等體積混合通入溶液中 漂白性不但不增強 反而消失 3 把so2氣體通入bacl2溶液中 沒有沉淀生成 但若通入nh3或加入naoh溶液 或把bacl2改成ba no3 2均有白色沉淀生成 前兩者生成baso3沉淀 后者生成baso4沉淀 4 濃hno3和cu 足量 濃h2so4和cu 足量 濃鹽酸和mno2 足量 在反應時 隨反應進行 產物會發生變化或反應停止 注意區分zn和濃h2so4的反應 5 c與濃硫酸反應產物的確定應按以下流程進行 無水cuso4確定水 品紅溶液確定so2 酸性kmno4溶液除去so2 品紅溶液檢驗so2是否除凈 澄清石灰水檢驗co2 題組集訓 1 按要求書寫反應方程式 1 書寫離子方程式 熱naoh溶液除硫 將少量so2氣體通入naoh溶液中 將so2和cl2等體積混合通入水中 題組一重要反應必練 將so2氣體通入fecl3溶液中 向na2s na2so3混合溶液中加入鹽酸 將so2氣體通入ba no3 2溶液中 2 書寫化學方程式 將so2通入h2s溶液中 2h2s so2 3s 2h2o cu和濃h2so4混合加熱 c和濃h2so4混合加熱 實驗室利用na2so3和濃h2so4制so2 na2so3 h2so4 濃 na2so4 h2o so2 2 正誤判斷 正確的劃 錯誤的劃 1 室溫下 不能將濃硫酸盛放在鐵桶中 2014 大綱全國卷 6b 2 so2使溴水褪色與乙烯使kmno4溶液褪色的原理相同 2014 大綱全國卷 8a 題組二準確判斷物質性質 3 利用 根據 濃硫酸 蔗糖 溴水 證明濃硫酸具有脫水性 氧化性 4 利用 根據 稀鹽酸 na2so3 ba no3 2溶液 證明so2與可溶性鋇鹽均可以生成白色沉淀 5 baso3與h2o2的反應為氧化還原反應 6 二氧化硫可廣泛用于食品的增白 7 用na2s作沉淀劑 除去廢水中的cu2 hg2 8 用硫酸清洗鍋垢中的水垢 9 用so2漂白紙漿和草帽辮 3 硫代硫酸鈉 na2s2o3 可用做分析試劑及鞣革的還原劑 它受熱 遇酸易分解 工業上可用反應 2na2s na2co3 4so2 3na2s2o3 co2制得 實驗室模擬該工業過程的裝置如圖所示 回答下列問題 題組三重要實驗探究 1 b中反應的離子方程式為 c中試劑為 2 反應開始后 c中先有渾濁產生 后又變澄清 此渾濁物是 3 d中的試劑為 4 實驗中要控制so2生成速率 可以采取的措施有 寫出兩條 5 為了保證硫代硫酸鈉的產量 實驗中通入so2不能過量 原因是 解析根據裝置圖可知 最左側裝置是制備so2 中間裝置用來制備硫代硫酸鈉 na2s2o3 右側裝置是尾氣處理裝置 吸收so2 1 b用來制備so2 實驗室常用亞硫酸鈉 或亞硫酸氫鈉 和硫酸反應生成二氧化硫 硫酸鈉和水 離子方程式為so 2h so2 h2o或hso h so2 h2o 根據制取硫代硫酸鈉 na2s2o3 的方程式2na2s na2co3 4so2 3na2s2o3 co2 可知c中試劑為硫化鈉和碳酸鈉混合溶液 2 因為so2具有氧化性 溶液中存在s2 所以二者能發生氧化還原反應生成單質s 3 d是尾氣處理裝置 吸收so2 所以d中盛放的試劑是naoh溶液 4 控制so2生成速率 可以采取控制反應溫度 調節酸的滴加速度 或調節酸的濃度 的方法 5 硫代硫酸鈉 na2s2o3 屬于強堿弱酸鹽 與酸容易發生反應 s2o 2h s so2 h2o 若so2過量 則溶液顯酸性 硫代硫酸鈉 na2s2o3 就發生反應導致產品質量減少 答案 1 so 2h so2 h2o 或hso h so2 h2o 硫化鈉和碳酸鈉混合溶液 2 硫 3 naoh溶液 4 控制反應溫度 調節酸的滴加速度 或調節酸的濃度等 5 若so2過量 溶液顯酸性 產物分解 1 理清知識主線 考點四氮及其重要化合物 知識精講 2 注意網絡構建 1 no只能用排水法或氣囊法收集 2 no2或no與o2通入水的計算中常用到4no 3o2 2h2o 4hno3 4no2 o2 2h2o 4hno3兩個方程式 3 濃hno3顯黃色是因為溶有no2 而工業上制備的鹽酸顯黃色 是因為溶有fe3 4 硝酸 濃h2so4 次氯酸具有強氧化性 屬于氧化性酸 其中hno3 hclo見光或受熱易分解 5 強氧化性酸 如hno3 濃h2so4 與金屬反應不生成h2 金屬和濃hno3反應一般生成no2 而金屬和稀hno3反應一般生成no 3 掃除知識盲點 6 實驗室制備nh3 除了用ca oh 2和nh4cl反應外 還可用濃氨水的分解 加naoh固體或cao 制取 而檢驗nh須用濃naoh溶液并加熱 用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗生成的氣體 以確定nh的存在 7 收集nh3時 把一團干燥的棉花放在試管口 以防止與空氣對流 收集完畢 尾氣處理時 應放一團用稀硫酸浸濕的棉花放在試管口 以吸收nh3 8 銅與濃hno3反應在試管內就能看到紅棕色的no2 而與稀hno3反應時需在試管口才能看到紅棕色氣體 9 濃鹽酸和濃氨水反應有白煙生成 常用于hcl和nh3的相互檢驗 1 按要求書寫反應方程式 1 書寫離子方程式 將no2通入水中 將nh4cl溶液與naoh溶液混合加熱 把nh3通入到alcl3溶液中 題組集訓 題組一重要反應必練 將氨水滴入到fecl3溶液中 cu和濃hno3反應 cu和稀hno3反應 c和濃hno3反應 2 書寫化學方程式 n2和o2的反應 氨的催化氧化 實驗室用消石灰和nh4cl制氨氣 濃hno3變黃 2 正誤判斷 正確的劃 錯誤的劃 1 制二氧化氮時 用水或naoh溶液吸收尾氣 2 液氨用作制冷劑不涉及化學變化 3 nh3能使酚酞試液變紅 所以nh3可用于設計噴泉實驗 4 濃氨水可檢驗氯氣管道漏氣 題組二準確判斷物質性質 5 p2o5可用于干燥cl2和nh3 6 利用 根據 濃硝酸 na2co3 na2sio3溶液可證明酸性 硝酸 碳酸 硅酸 7 利用 根據 中酚酞試液變紅 能證實 中加熱nh4cl和ca oh 2混合物發生反應生成nh3 8 可用蘸濃鹽酸的棉棒檢驗輸送氨氣的管道是否漏氣 9 液氨汽化時要吸收大量的熱 可用作制冷劑 10 nh4cl為強酸弱堿鹽 所以可用加熱法除去nacl中的nh4cl 11 檢驗nh時 往試樣中加入naoh溶液 微熱 用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗逸出的氣體 3 實驗室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置 其中正確的是 題組三裝置判斷與利用 a 是氨氣發生裝置b 是氨氣發生裝置c 是氨氣吸收裝置d 是氨氣收集 檢驗裝置解析裝置 中nh4cl受熱易分解生成nh3和hcl 但在試管口附近兩者又能結合生成nh4cl 選項a錯誤 裝置 中的漏斗放置過低 不能防止倒吸 選項c錯誤 裝置 中的試管口應放一團干燥的棉花 選項d錯誤 答案b 4 實驗室中某些氣體的制取 收集及尾氣處理裝置如圖所示 省略夾持和凈化裝置 僅用此裝置和表中提供的物質完成相關實驗 最合理的選項是 解析nh3的密度比空氣的小 不能用向上排空氣法收集nh3 a錯誤 so2可通過na2so3固體與濃硫酸在常溫下反應制取 且能用向上排空氣法收集 能用naoh溶液進行尾氣吸收 b正確 銅與稀硝酸反應生成物為no 且在c中無法收集到純凈的no2 且不能用水吸收尾氣 c錯誤 用濃鹽酸和mno2反應制取cl2需要加熱 d錯誤 答案b 人類社會進入二十世紀八十年代以來 人們越來越關心環境問題 我們在享受科學技術迅速發展帶來物質文明的同時 也因一次次以犧牲環境為代價 而受到大自然的一次次報復 如全球變暖 臭氧層破壞 酸雨 死魚事件 沙塵暴等 人們逐漸意識到 保護環境 就是保護人類賴以生存的空間 作為關系到千家萬戶的高考已經把環境問題列為一個重要考點 考點五環境污染與環境保護 知識精講 1 環境污染的主要類型大氣污染 水污染 土壤污染 食品污染 固體廢棄物污染 放射性污染 噪音污染等 2 二氧化硫的污染及治理二氧化硫是空氣中有害氣體的罪魁禍首 當空氣中so2的含量達到百萬分之零點一到百萬分之一時 植物 建筑物的結構材料就會嚴重受損 若達到百萬分之一到百萬分之十時 會引起呼吸道痙攣 流淚 咳嗽甚至死亡 若達到萬分之一時 一切生命都無法存在 控制酸雨的根本措施是減少so2和no2的人為排放量 火力發電廠是so2主要的污染源之一 目前全世界的火力發電廠通常利用石灰石泥漿吸收尾氣中的so2生產石膏 較先進的方法是采取煙氣脫硫 重油脫硫等方法 生產硫酸的工廠也是主要的污染源 硫酸工業通常采用氨吸收法 3 化學中的環保 1 環境 大氣 土地 水 礦產 森林 生物及風景游覽區 自然保護區 生活居住區等構成了人類生存的環境 2 環保措施 控制和減少污染物的排放 如硫酸廠尾氣在排放前的回收處理 城市機動車的排氣限制等 3 工業三廢 廢水 廢氣 廢渣 4 粉塵 指煤 礦石 sio2等固體物料在運輸 篩選 粉碎 卸料等機械處理過程中產生的或是由風揚起的灰塵等 5 破壞臭氧層的物質 so2 no no2 cf2cl2 氟利昂 等 6 氰化物 cn 有劇毒 電鍍液中常含有 含cn 的污水 廢氣會嚴重污染環境 7 汞 劇毒 不慎灑出 可在汞上撒上硫粉 hg s hgs 為了排除室內汞蒸氣 排風機應裝在墻的下部 1 化學與生產 生活息息相關 下列敘述錯誤的是 a 鐵表面鍍鋅可增強其抗腐蝕性b 用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可減少白色污染c 大量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一種重要因素d 含重金屬離子的電鍍廢液不能隨意排放 題組集訓 解析鐵表面鍍鋅 發生電化學腐蝕時 zn作負極