【干貨】高考沖刺一一非金屬及其化合物！

【知識歸納】

一、硅及其化合物

（一）、硅

1.硅元素在地殼中的含量排第二，在自然界中沒有游

離態(tài)的硅，

2.熔點高，硬度大，常溫下，化學性質(zhì)不活潑。

2.用途：太陽能電池、計算機芯片以及良好的半導體

材料等。

（二八二氧化硅（SiO2）：

（1）SiO2的空間結(jié)構(gòu)：SiO2直接由原子構(gòu)成，不存在

單個SiO2分子。

（2）物理性質(zhì)：熔點高，硬度大

（3）化學性質(zhì)：SiO2常溫下化學性質(zhì)很不活潑,不與

水、酸反應（氫氟酸除外），能與強堿溶液、氫氟酸反

應，高溫條件下可以與堿性氧化物反應：

①與強堿反應：生成的硅酸鈉

具有粘性，所以不能用帶磨口玻璃塞試劑瓶存放NaOH

溶液和Na2SiO3溶液,避免Na2SiO3將瓶塞和試劑瓶

粘住，打不開，應用橡皮塞）。

②與氫氟酸反應［SiO2的特性］:（利用此反應，氫氟酸

能雕刻玻璃；氫氟酸不能用玻璃試劑瓶存放，應用塑料

瓶）。

③高溫下與堿性氧化物反應：SiO2+CaOCaSiO3

（4）用途：光導纖維、瑪瑙飾物、石英培煙、石英鐘、

儀器軸承、玻璃和建筑材料等。

（三八硅酸（H2SiO3）：

（1）物理性質(zhì)：不溶于水的白色膠狀物，能形成硅膠，

吸附水分能力強。

（2）化學性質(zhì)：H2SiO3是一種弱酸,酸性比碳酸還要

弱，但SiO2不溶于水，故不能直

接由SiO2溶于水制得，而用可溶性硅酸鹽與酸反應制

取：（強酸制弱酸原理）

.Na2SiQ3+CO2+H20=Na2coz+H2SiO3l（止匕

方程式證明酸性：H2SiO3<H2CO3）

（3）用途：硅膠作干燥劑、催化劑的載體。

（四）、硅酸鹽

硅酸鹽：硅酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的

總稱。硅酸鹽種類很多，大多數(shù)難溶于水，最常見的可

溶性硅酸鹽是Na2SiO3,Na2SiO3的水溶液俗稱水玻

璃，又稱泡花堿，是一種無色粘稠的液體，可以作黏膠

劑和木材防火劑。硅酸鈉水溶液久置在空氣中容易變

質(zhì)：

Na2SiOg_+H?。+COg_==Na2cog_+

H2SiO3￡（有白色沉淀生成）

傳統(tǒng)硅酸鹽工業(yè)三大產(chǎn)品有：玻璃、陶瓷、水泥。

硅酸鹽由于組成比較復雜，常用氧化物的形式表示：活

潑金屬氧化物—較活潑金屬氧化物一二氧化硅一水。

點評：有關(guān)硅及化合物知識，在高考中主要以選擇題的

形式出現(xiàn)，考查硅及二氧化硅的用途，出現(xiàn)的頻率很

局。

二、氯氣（。2）：

（1）物理性質(zhì)：黃綠色的有毒氣體，液氯為純凈物

（2）化學性質(zhì)：氯氣化學性質(zhì)非常活潑，很容易得到電

子，作強氧化劑，能與金屬、非金屬、水以及堿反應。

①與金屬反應（將金屬氧化成最高正價）

Na+C12宮厘2NaCI

Cu+C12更壁CuCl2

2Fe+3C12聚2FeCl3

（氯氣與金屬鐵反應只生成FeC13,而不生成

FeC12o）（鐵跟鹽酸反應生成FeQ2,而鐵跟氯氣反應

生成FeC13,這說明C12的氧化性強于鹽酸，是強氧化

劑。）

②與非金屬反應

CI2+H2更壁2HCI（氫氣在氯氣中燃燒現(xiàn)象：安靜燃

燒，發(fā)出蒼白色火焰）

將H2和C12混合后在點燃或光照條件下發(fā)生爆炸。

③。2與水反應：離子方程式中，應注意次氯酸是弱

酸，要寫成化學式而不能拆開。

將氯氣溶于水得到氯水（淺黃綠色），氯水含七種微

粒,其中有色2、HC1O、H2。、H+、Cl。-、

OH-o

氯水的性質(zhì)取決于其組成的微粒：

（1）強氧化性：C12是新制氨水的主要成分，實驗室常

用氯水代替氯氣,如氯水中的氯氣能FeC12反應。

（2）漂白、消毒性：氯水中的C12和HC1O均有強氧化

性，一般在應用其漂白和消毒時，

應考慮HC10,HC1O的強氧化性將有色物質(zhì)氧化成無色

物質(zhì)，不可逆。

(3)酸性：氯水中含有HC1和HC1O,故可被NaOH中

和，鹽酸還可與NaHCO3,CaCO3等反應。

(4)不穩(wěn)定性：次氯酸見光易分解、久置氯水(淺黃綠

色)會變成稀鹽酸(無色)失去漂白性。

(5)沉淀反應：加入AgNO3溶液有白色沉淀生成(氯

水中有CL)。

自來水也用氯水殺菌消毒，所以用自來水配制以下溶液

如FeCl2、Na2co3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶

液會變質(zhì)。

④Cl2與堿液反應：與NaOH反應：2NaOH+C12=

NaCl+NaC10+H20_

與Ca(OH)2溶液反應：2Ca(OH)2+2C12=CaC12+

Ca(ClO)2+2H2O

此反應用來制漂白粉，漂白粉的主要成分為CaQ2,

Ca(C10)2_,有效成分為Ca(CI0)2。

漂白粉之所以具有漂白性,原因是：Ca(C10)2+C02+

H2O==CaCO31+2HCIO生成的HC10具有漂白性；同

樣，氯水也具有漂白性，因為氯水含HC10；NaClO同

樣具有漂白性，干燥的氯氣不能使紅紙褪色，因為不能

生成HC1O,濕的氯氣能使紅紙褪色，因為氯氣發(fā)生下

列反應Cl2+H2O=HC1+HC1O

漂白粉久置空氣會失效（涉及兩個反應）：Ca（CIO）2+

CO2+H20=CaC03l+2HC10,t,漂白粉變質(zhì)會有

CaCO3存在，外觀上會結(jié)塊,久置空氣中的漂白粉加入

濃鹽酸會有C02氣體生成，含C02和HC1雜質(zhì)氣體。

⑤氯氣的用途：制漂白粉、自來水殺菌消毒、農(nóng)藥和某

些有機物的原料等。

2、cr的檢驗：

原理：根據(jù)C1-與Ag+反應生成不溶于酸的AgCl沉淀

來檢驗C1-存在。

方法：先加硝酸化溶液（排除CO32\SO32-干擾），

再滴加AgNO3溶液，如有白色沉淀生成,則說明有O

■存在。

點評：氯氣的強氧化性及氯水的漂白性是一直是高考的

命題的熱點，如CI2氧化F-+、CI2氧化S02等，另

外，與生活聯(lián)系比較密切的漂白液.漂白粉及漂白精等

內(nèi)容，也較為重要。在2008年的高考實驗中，讓你根

據(jù)制取氯氣的反應原理，選取合適的實驗裝置。

三、硫及其化合物

1、硫元素的存在：硫元素最外層電子數(shù)為6個，化學

性質(zhì)較活潑，容易得到2個電子呈一2價或者與其他非

金屬元素結(jié)合成呈+4價、+6價化合物。硫元素在自然

界中既有一游離一態(tài)，又有化合態(tài)。(如火山口中的硫就

以游離態(tài)存在)

2、硫單質(zhì)：①物質(zhì)性質(zhì)：俗稱硫磺，淡黃色固體，不

溶于水，熔點低。

②化學性質(zhì)：S+O2更望SO2(空氣中點燃淡藍色火

焰，純氧中為藍紫色)

3、二氧化硫(SO2)

(1)物理性質(zhì)：易溶于水，有毒氣體，易液化。

(3)化學性質(zhì)：

①SO2能與水反應：亞硫酸為中強酸，此反應為可逆反

應。

可逆反應定義：在相同條件下，正逆方向同時進行的反

應。(關(guān)鍵詞：相同條件下)

②SO2為酸性氧化物，可與堿反應生成鹽和水。

a、與NaOH溶液反應：SO2（少量）+2NaOH=Na2SO3

+H2O

SO2（過量）+NaOH=NaHSO3

對比CO2與堿反應：CO2（少量）+Ca（OH）2二

CaCO31（白色）+H2。

2co2（過量）+Ca（OH）2=Ca（HCO3）2（可溶）

將SO2逐漸通入Ca（0H）2溶液中先有白色沉淀生成，

后沉淀消失，與C02逐漸通入Ca（0H）2溶液實驗現(xiàn)象

相同，所以不能用石灰水來鑒別S02和CO2o能使石

灰水變渾濁的無色無味的氣體一定是二氧化碳，這說法

是對的，因為SO2是有刺激性氣味的氣體。

b、S02將通入酚配變紅的溶液，溶液顏色褪去，體現(xiàn)

了S02和水反應生成亞硫酸，是酸性氧化物的性質(zhì)，而

不是漂白性，S02不能漂白指示劑。

③S02具有強還原性，能與強氧化劑（如酸性高鎰酸鉀

溶液、氯氣、氧氣等）反應。S02能使酸性KMnO4溶

液、新制氯水褪色，顯示了SO2的強還原性（不是SO2

的漂白性）。

（催化劑：粉塵、五氧化二鋼）

（將S02氣體和C12氣體混合后作用于有色溶液，漂白

效果將大大減霞。）

④S02的弱氧化性：如2H2S+SO2=3S1+2H2。（有

黃色沉淀生成）

⑤S02的漂白性：S02能使品紅溶液褪色，加熱會恢復

原來的顏色。用此可以檢驗SO2的存在。

S02CI2

漂白的物漂白某些有色物質(zhì)使?jié)駶櫽猩镔|(zhì)褪色

質(zhì)

原理與有色物質(zhì)化合生成不與水生成HC1O,

穩(wěn)定的無色物質(zhì)HC1O具有漂白性，

將有色物質(zhì)氧化成無

色物質(zhì)

加熱能恢復原色（無色物質(zhì)不能復原

分解）

⑥S02的用途：漂白劑、殺菌消毒、生產(chǎn)硫酸等。

4、硫酸（H2SO4）

（1）濃硫酸的物理性質(zhì)：純的硫酸為無色油狀粘稠液

體，能與水以任意比互溶（稀釋濃硫酸要規(guī)范操作：注

酸入水且不斷攪拌）。不揮發(fā)，沸點高，密度比水大。

（2）濃硫酸三大性質(zhì)：

①吸水性：濃硫酸可吸收結(jié)晶水、濕存水和氣體中的水

蒸氣，可作干燥劑，可干燥H2、

02、S02、C02等氣體，但不可以用來干燥NH3、

H2s氣體。

②脫水性：能將有機物（蔗糖、棉花等）以H和。原子

個數(shù)比2：1脫去，炭化變黑。

③強氧化性：濃硫酸在加熱條件下顯示強氧化性（+6

價硫體現(xiàn)了強氧化性），能與大多數(shù)金屬反應，也能與

非金屬反應。

（i）與大多數(shù)金屬反應（如銅）：（此反應濃硫酸表現(xiàn)

出酸性和強氧化性）

（ii）與非金屬反應（如C反應）：（此反應濃硫酸表現(xiàn)

出強氧化性）

注意：常溫下，F(xiàn)e、AI遇濃H2SO4或濃HN03發(fā)生鈍

化，而不是不反應。

濃硫酸的強氧化性使許多金屬能與它反應，但在常溫

下，鋁和鐵遇濃硫酸時，因表面被濃硫酸氧化成一層致

密氧化膜，這層氧化膜阻止了酸與內(nèi)層金屬的進一步反

應。這種現(xiàn)象叫金屬的鈍化。鋁和鐵也能被濃硝酸鈍

化，所以，常溫下可以用鐵制或鋁制容器盛放濃硫酸和

濃硝酸。

(3)、硫酸的用途：干燥劑、化肥、炸藥、蓄電池、農(nóng)

藥、醫(yī)藥等。

點評：S02的性質(zhì)及酸雨一直是高考命題的熱點內(nèi)容，

如S02的漂白性，還原性等。特別注意：能使下列物

質(zhì)褪色體現(xiàn)的是S02的何種性質(zhì)？能使漠水、氯水、

高銃酸鉀溶液褪色；能使酚酸試液變紅的溶液褪色等。

將S02通入BaCl2溶液中，是否有沉淀生成？若再通

入足量的氨氣、氯氣是否產(chǎn)生白色沉淀？原理是什么？

寫出對應的化學方程式。

四、氮及其化合物

1、氮的氧化物：NO2和NO

N2+O22N0,生成的一氧化氮很不穩(wěn)定：

2NO+O2==2NO2

一氧化氮：無色氣體，有毒，能與人血液中的血紅蛋白

結(jié)合而使人中毒(與CO中毒原理相同)，難溶于水，

是空氣中的污染物。

二氧化氮：紅棕色氣體(與溪蒸氣顏色相同)、有刺激

性氣味、有毒、易液化、易溶于水，并與水反應：

3NO2+H2O=2HNO3+NO,此反應中NO2既是氧化

劑又是還原劑。

以上三個反應是“雷雨固氮”、”雷雨發(fā)莊稼”的反應。

2、硝酸(HNO3)：

(1)硝酸物理性質(zhì)：純硝酸是無色、有刺激性氣味的油

狀液體。低沸點(83℃)、易揮發(fā)，在空氣中遇水蒸氣

呈白霧狀。

(2)硝酸的化學性質(zhì)：具有一般酸的通性，稀硝酸遇紫

色石蕊試液變紅色，濃硝酸的氧化性比稀硝酸強。濃硝

酸和稀硝酸都是強氧化劑，能氧化大多數(shù)金屬，但不放

出氫氣,通常濃硝酸產(chǎn)生NO2，稀硝酸產(chǎn)生NO,如：

①Cu+4HNO3(濃)=CU+4HNO)(濃)=Cu(NO3)2土

2NO21I2H2O

②3Cu+8HNO3(稀)=3Cu+8HNO)(稀)=

3Cu(NO3)2+2NOT+4H2O

反應①還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為1：2；反應

②還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為3：2。

常溫下，F(xiàn)e、Al遇濃H2SO4或濃HNO3發(fā)生鈍化，

（說成不反應是不妥的），加熱時能發(fā)生反應：Fe+

6HNO3（濃）Fe（NO3）3+3NO2T+3H2。

3、氨氣（NH3）

（I）氨氣的物理性質(zhì)：極易溶于水，有刺激性氣味，易

液化。

（2）氨氣的化學性質(zhì)：

a.溶于水溶液呈速性:NH3+H2ONH3-H2ONH4++

OH-

生成的一水合氨NH3-H2O是一種弱堿,很不穩(wěn)定，受

熱會分解：

NH3-H2ONH3T+H2O

氨水中的微粒：H2。、NH&NH艾喲、NH：

OH?、H+（六種微粒）。

噴泉實驗的原理：是利用氣體極易被一種液體吸收而形

成壓強差，使容器內(nèi)氣體壓強降低，外界大氣壓把液體

壓入氣體容器內(nèi)，在玻璃導管尖嘴處形成美麗的“噴

泉工

噴泉實驗成功的關(guān)鍵：

(1)氣體在吸收液中被吸收得既快又多，如NH3、

HCkHBr、HI用水吸收,C02、S02,C12、H2s等用

NaOH溶液吸收等。

(2)裝置的氣密性要好。

(3)燒瓶內(nèi)的氣體純度要大°

b.氨氣可以與酸反應生成鹽：

①NH3+HC1=NH4CI

②NH3+HNO3=NH4NO3

③2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4

因NH3溶于水呈堿性，所以可以用濕潤的紅色石蕊試

紙檢驗氨氣的存在，因濃鹽酸有揮發(fā)性，所以也可以用

蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近集氣瓶口，如果有大量白煙生

成,可以證明有NHg_存在。

(3)氨氣的實驗室制法：(課本P88圖4-33)

1)原理：2NH4CI+Ca(OH)2=(A)CaCl2+2H2Q

+2NH3JL

2)裝置特點：固+固氣體，與制02相同。

3)收集：向下排空氣法。

4)驗滿：a.使用濕潤的紅色石蕊試紙b.蘸有濃鹽

酸的玻璃棒

5)干燥：用堿石灰(NaOH與CaO的混合物)或生石灰

在干燥管或U型管中干燥。不能用CaC12、P2O5、濃

硫酸作干燥劑，因為NH3能與CaC12反應生成

CaC12-8NH3oP2O5、濃硫酸均能與NH3反應，生成

相應的鹽。所以NH3通常用堿石灰干燥。

(4)氨氣的用途：液氨易揮發(fā)，汽化過程中會吸收熱

量，使得周圍環(huán)境溫度降低，因此，液氨可以作制冷

劑。

4、錢鹽

鍍鹽均易溶于水,且都為白色晶體(很多化肥都是錢

鹽)。

(1)受熱易分解，放出氨氣：NH4CINH3T+HCIT

NH4HC03NH3T4-H2O+CO21

(2)干燥的錢鹽能與堿固體混合加熱反應生成氨氣，利用

這個性質(zhì)可以制備氨氣：

^4N23+KOH=(△)KN03+H20+NH3L

(3)NH4+的檢驗：樣品加堿混合加熱,放出的氣體能使

濕的紅色石蕊試紙變藍，則證明該物質(zhì)會有NH4+O

點評：氨氣的實驗室制取方法是高考命題的重點內(nèi)容，

實驗中〃氣體制備實驗〃一直是實驗考查的熱點之一。因

此，要對氨氣的制備原理、收集、干燥、檢驗、尾氣的

吸收等方面進行全面的梳理，另外，氨氣的其他制取方

法及氨氣的性質(zhì)一直是高考命題的熱點內(nèi)容。

五、運用守恒法解氮氧化物計算題

目前有關(guān)氮氧化物（NO、NO2）和02混合溶于水的計

算題都是依據(jù)如下方法求解：

依據(jù)化學反應方程式：

2N0+02=2NO2①

3NO2+H20=2HNO3+NO②

經(jīng)疊加得到：

①x3+②x2：4N0+302+2H2。=

4HNO3③

①+②x2：4NO2+。2+2H2。=4HNO3④

在解有關(guān)試題時，主要依據(jù)②、③、④三個化學反應

方程式求解。上述方法依據(jù)反應歷程將循環(huán)進行的反應

①、②進行疊加得到NO和02、N02和02完全與水

反應得到硝酸的物質(zhì)的量比例關(guān)系確實給有關(guān)計算帶來

了便利。筆者在此基礎上研究發(fā)現(xiàn)：有關(guān)氮氧化物

（NO、N02）和02混合溶于水從總的結(jié)果來看，實際

上是N、O、H原子間重新結(jié)合生成硝酸；從反應實質(zhì)

看，是氧化還原反應過程，、被氧化為，02被還原

H2,而氧化還原反應過程則蘊含了電子得失柜等這樣一條規(guī)律。

【高考真題】

1、【2015?新課標H】海水開發(fā)利用的部分過程如圖所

示。下列說法錯誤的是

A.向苦鹵中通入C12是為了提取漠

B.粗鹽可采用除雜和重結(jié)晶等過程提純

C.工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑

D.富集漠一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)漠，再用

S02將其還原吸收

【答案】C

【解析】A.氯氣具有強氧化性，能把澳離子氧化為單

質(zhì)澳，因此向苦鹵中通入C12是為了提取漠，A正確；

B.粗鹽中的鈣離子、鎂離子等可采用沉淀法除去，所

得氯化鈉溶液可采用重結(jié)晶等過程提純，B正確；C.

工'也生產(chǎn)常選用【考點】本題以海水的綜合開發(fā)利用為

載體重點考查了粗鹽的提純、海水提取浸、物質(zhì)的分離

與提純操作、試劑的選取等，題目難度中等。

2、【2015?北京】下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)（如圖）的

說法不正確的是

A.氮元素均被氧化

B.工業(yè)合成氨屬于人工固氮

C.含氮無機物和含氮有機物可相互轉(zhuǎn)化

D.碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán)

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