广东省届高考化学二轮复习专题突破配套文档专题十二 常见非金属元素.docx

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广东省届高考化学二轮复习专题突破配套文档专题十二常见非金属元素

[考纲要求]　1.掌握常见非金属元素（如H、C、N、O、Si、S、Cl等）单质及其重要化合物的主要性质，了解其应用。

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。

考点一　碳、硅及其重要化合物

1．理清知识主线

2．注意网络构建

3．扫除知识盲点

（1）工业上制备粗硅，是用过量的C和SiO2高温下反应，由于C过量，生成的是CO而不是CO2，该反应必须在隔绝空气的条件下进行。

（2）氢氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH溶液能用玻璃试剂瓶，但不能用玻璃塞。

（3）酸性氧化物一般能与水反应生成酸，但SiO2不溶于水；酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与HF反应。

（4）硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。

（5）H2CO3的酸性大于H2SiO3的，所以有Na2SiO3＋CO2（少量）＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2

Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因可以从两方面解释：

①硅酸盐比碳酸盐稳定；②从化学平衡角度，由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2。

（6）SiO2不导电，是制作光导纤维的材料；Si是半导体，是制作光电池的材料。

（7）水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料；碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。

题组一　重要反应必练

1．按要求书写反应方程式。

（1）制水煤气

C＋H2O（g）

CO＋H2。

（2）制备粗硅

2C＋SiO2

2CO↑＋Si。

（3）Mg在CO2中燃烧

2Mg＋CO2

2MgO＋C。

（4）“水滴石穿”的反应原理（用离子方程式表示）

CaCO3＋CO2＋H2O===Ca2＋＋2HCO

。

（5）“钟乳石”的形成过程（用化学方程式表示）

CaCO3＋CO2＋H2O===Ca（HCO3）2，

Ca（HCO3）2

CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。

（6）向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2的离子方程式

2Na＋＋CO

＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓。

（7）Si和氢氟酸的反应的化学方程式

Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。

（8）Si和NaOH溶液反应的离子方程式

Si＋2OH－＋H2O===SiO

＋2H2↑。

（9）SiO2和氢氟酸的反应的化学方程式

SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。

（10）SiO2和NaOH溶液反应的离子方程式

SiO2＋2OH－===SiO

＋H2O。

（11）向Na2SiO3溶液中通入过量CO2的离子方程式

SiO

＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO

。

题组二　准确判断物质性质

2．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”

（1）NH4F水溶液中含有HF，因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中（√）

（2014·天津理综，3B）

（2）氢氟酸刻蚀玻璃涉及化学变化（√）

（2014·重庆理综，1C）

（3）Ca（HCO3）2溶液与过量NaOH溶液反应可得到Ca（OH）2（×）

（2014·重庆理综，3C）

（4）硅胶可作袋装食品的干燥剂（√）

（2014·四川理综，1B）

（5）晶体硅熔点高、硬度大，可用于制作半导体材料（×）

（2014·江苏，4A）

（6）浓硫酸可刻蚀石英制艺术品（×）

（2014·海南，1C）

（7）玻璃容器可长期盛放各种酸（×）

（2014·海南，9A）

（8）Si和SiO2都用于制造光导纤维（×）

（2014·海南，10D）

（9）石英只能用于生产光导纤维（×）

（2013·福建理综，6A）

（10）高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅（√）

（2013·广东理综，11C）

（11）二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸（×）

（2013·江苏，4B）

题组三　重要实验探究

3．单晶硅是信息产业中重要的基础材料。

通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硼、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450～500℃），四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。

以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。

相关信息如下：

a．四氯化硅遇水极易水解；

b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；

c．有关物质的物理常数见下表：

物质

SiCl4

BCl3

AlCl3

FeCl3

PCl5

沸点/℃

57.7

12.8

－

315

－

熔点/℃

－70.0

－107.2

－

－

－

升华温度/℃

－

－

180

300

162

请回答下列问题：

（1）写出装置A中发生反应的离子方程式：

___________________________________

________________________________________________________________________。

（2）装置A中g管的作用是____________；装置C中的试剂是__________；装置E中的h瓶需要冷却的理由是________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏（类似多次蒸馏）得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是________（填写元素符号）。

（4）为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2＋，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式5Fe2＋＋MnO

＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。

①滴定前是否要滴加指示剂？

________（填“是”或“否”），请说明理由：

______________

__________________________________________________________。

②某同学称取5.000g残留物，经预处理后在容量瓶中配制成100mL溶液，移取25.00mL试样溶液，用1.000×10－2mol·L－1KMnO4标准溶液滴定。

达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL，则残留物中铁元素的质量分数是________。

答案　

（1）MnO2＋4H＋＋2Cl－

Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O

（2）平衡气压　浓H2SO4　SiCl4沸点较低，用冷却液可得到液态SiCl4

（3）Al、B、P

（4）①否　MnO

有颜色，故不需其他指示剂　②4.48%

解析　依题中信息可知A为Cl2的发生装置，B、C为Cl2净化装置，D中发生2Cl2＋Si

SiCl4，生成SiCl4用E收集，B中为饱和食盐水将氯化氢气体除去，C中应为浓H2SO4除水，由E中可知SiCl4沸点较低，用冷却液可得到液态SiCl4；由题中信息粗硅含铁、铝、硼、磷等杂质，即可轻松完成（3）问。

（4）①因MnO

本来有颜色，故不再需其他指示剂。

②由关系式

5Fe2＋　～　MnO

51

n（Fe2＋）20.00×10－3L×1.000×10－2mol·L－1

可求出25.00mL试样溶液中n（Fe2＋）＝0.001mol，所以残留物中铁元素的质量分数为

w（Fe）＝

×100%＝4.48%。

考点二　卤素及其重要化合物

1．理清知识主线

2．注意网络构建

3．扫除知识盲点

（1）液氯密封在钢瓶中，而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。

（2）1molCl2参加反应，转移电子数可能为2NA、NA或小于NA（Cl2和H2O的反应为可逆反应）。

（3）实验室制Cl2，除了用MnO2和浓盐酸反应外，还可以用KMnO4、KClO3、NaClO与浓盐酸反应且都不需要加热，如ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。

（4）酸性KMnO4溶液，用的是H2SO4酸化而不是盐酸。

（5）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

、I－、Fe2＋均不能大量共存；

ClO－体现水解性，因HClO酸性很弱，ClO－水解显碱性，如Fe3＋＋3ClO－＋3H2O===Fe（OH）3↓＋3HClO，所以ClO－与Fe3＋、Al3＋均不能大量共存。

（6）向Ca（ClO）2溶液中通入SO2气体生成CaSO4而不是CaSO3，其离子方程式为

Ca2＋＋3ClO－＋SO2＋H2O===CaSO4↓＋Cl－＋2HClO（少量SO2）

Ca2＋＋2ClO－＋2SO2＋2H2O===CaSO4↓＋2Cl－＋SO

＋4H＋（过量SO2）。

题组一　重要反应必练

1．按要求书写反应方程式（除标注的外，其余均写离子方程式）。

（1）实验室用MnO2和浓盐酸反应制Cl2

MnO2＋4H＋＋2Cl－

Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。

（2）工业制Cl2

2Cl－＋2H2O

Cl2↑＋H2↑＋2OH－。

（3）洁厕灵和漂白液混合

ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。

（4）向水中通入Cl2

Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。

（5）制漂白液（写化学方程式）

Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。

（6）制漂白粉（写化学方程式）

2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O。

（7）在空气中漂白粉漂白的原理

Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。

（8）向FeBr2溶液通入少量Cl2

2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

（9）向FeBr2溶液中通入等量Cl2

2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－。

（10）向FeBr2溶液中通入过量Cl2

2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。

题组二　准确判断物质性质

2．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”

（1）制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体（×）

（2014·天津理综，2B）

（2）漂白粉在空气中久置变质，是因为漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3（×）

（2014·新课标全国卷Ⅰ，8B）

（3）验证Br2的氧化性强于I2，可以将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4，振荡，静置，可观察到下层液体呈紫色（√）

（2014·四川理综，4C）

（4）除去Cl2中的HCl（g）可通过饱和食盐水、浓H2SO4进行洗气（√）

（2014·大纲全国卷，10C）

（5）漂白粉在空气中不稳定，所以可用于漂白纸张（×）

（2014·江苏，4C）

（6）实验室从海带提取单质碘的方法是：

取样→灼烧→溶解→过滤→萃取（×）

（2013·浙江理综，8A）

（7）用乙醇萃取的方法可以分离溶于水的碘，是因为碘在乙醇中的溶解度较大（×）

（2013·新课标全国卷Ⅰ，13A）

（8）碘是人体必须的微量元素，所以要多吃富含高碘酸的食物（×）

（2013·新课标全国卷Ⅰ，7C）

（9）HClO是弱酸，所以NaClO是弱电解质（×）

（2012·山东理综，8A）

题组三　重要实验探究

3．（2014·江苏，5）下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是（　　）

A．用装置甲制取氯气

B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢

C．用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液

D．用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O

答案　C

解析　A项，MnO2固体与浓HCl要在加热的条件下发生反应制取Cl2，缺少加热装置；B项，除去Cl2中混有的HCl气体，应将混合气体从长导气管通入盛有饱和食盐水的洗气瓶洗气，较纯净的气体从短导气管流出，选用饱和NaHCO3溶液，可使Cl2中混入CO2气体；C项，制取Cl2实验结束后，将剩余物过滤除去未反应的MnO2，得到MnCl2溶液，从而回收MnCl2；D项，MnCl2为强酸弱碱盐，易发生水解反应，直接蒸发溶剂，不能得到纯净的MnCl2·4H2O。

4．（2014·江苏，13）在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是（　　）

A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2

B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl－

C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋

D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO

答案　D

解析　A项，Cl2的颜色为黄绿色，正因为氯水中溶解了黄绿色的Cl2，才使得氯水显示了浅黄绿色，正确；B项，Cl－与Ag＋结合生成AgCl白色沉淀，正确；C项，Cl2与水反应生成HCl和HClO，H＋与NaHCO3反应生成CO2气体，正确；D项，氯水中的Cl2也能将Fe2＋氧化为Fe3＋，错误。

考点三　氧、硫及其化合物

1．理清知识主线

H2

―→

―→

O2―→

O3（H2

O4）

2．注意网络构建

3．扫除知识盲点

（1）除去附着在试管内壁上的硫，除了用热的NaOH溶液，还可以用CS2，但不能用酒精。

（2）SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色，表现SO2酸性氧化物的性质；使品红溶液褪色，表现SO2的漂白性；能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，表现SO2的还原性；SO2与H2S反应，表现SO2的氧化性；SO2和Cl2等体积混合通入溶液中，漂白性不但不增强，反而消失。

（3）把SO2气体通入BaCl2溶液中，没有沉淀生成，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，前两者生成BaSO3沉淀，后者生成BaSO4沉淀。

（4）浓HNO3和Cu（足量）、浓H2SO4和Cu（足量）、浓盐酸和MnO2（足量）在反应时，随反应进行，产物会发生变化或反应停止。

注意区分Zn和浓H2SO4的反应。

（5）C与浓硫酸反应产物的确定应按以下流程进行：

无水CuSO4确定水→品红溶液确定SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品红溶液检验SO2是否除净→澄清石灰水检验CO2。

题组一　重要反应必练

1．按要求书写反应方程式。

（1）书写离子方程式

①热NaOH溶液除硫

3S＋6OH－

2S2－＋SO

＋3H2O。

②将少量SO2气体通入NaOH溶液中

SO2＋2OH－===SO

＋H2O。

③将SO2和Cl2等体积混合通入水中

SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO

。

④将SO2气体通入FeCl3溶液中

SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO

＋2Fe2＋＋4H＋。

⑤向Na2S、Na2SO3混合溶液中加入盐酸

2S2－＋SO

＋6H＋===3S↓＋3H2O。

⑥将SO2气体通入Ba（NO3）2溶液中

3SO2＋3Ba2＋＋2NO

＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO↑＋4H＋。

（2）书写化学方程式

①将SO2通入H2S溶液中

2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。

②Cu和浓H2SO4混合加热

Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O。

③C和浓H2SO4混合加热

C＋2H2SO4（浓）

CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。

④实验室利用Na2SO3和浓H2SO4制SO2

Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋H2O＋SO2↑。

题组二　准确判断物质性质

2．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”

（1）室温下，不能将浓硫酸盛放在铁桶中（×）

（2014·大纲全国卷，6B）

（2）SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同（√）

（2014·大纲全国卷，8A）

（3）利用

，根据①浓硫酸，②蔗糖，③溴水，证明浓硫酸具有脱水性、氧化性（√）

（2014·新课标全国卷Ⅰ，13B）

（4）利用

，根据①稀盐酸，②Na2SO3，③Ba（NO3）2溶液，证明SO2与可溶性钡盐均可以生成白色沉淀（×）

（2014·新课标全国卷Ⅰ，13C）

（5）BaSO3与H2O2的反应为氧化还原反应（√）

（2013·天津理综，1B）

（6）二氧化硫可广泛用于食品的增白（×）

（2013·四川理综，1A）

（7）用Na2S作沉淀剂，除去废水中的Cu2＋、Hg2＋（√）

（2013·广东理综，11D）

（8）用硫酸清洗锅垢中的水垢（×）

（2013·广东理综，11B）

（9）用SO2漂白纸浆和草帽辫（√）

（2013·广东理综，11A）

题组三　重要实验探究

3．（2014·海南，17）硫代硫酸钠（Na2S2O3）可用做分析试剂及鞣革的还原剂，它受热、遇酸易分解。

工业上可用反应：

2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2制得。

实验室模拟该工业过程的装置如图所示。

回答下列问题：

（1）b中反应的离子方程式为________________________________________________

________________________________________________________________________，

c中试剂为____________。

（2）反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清。

此浑浊物是____________。

（3）d中的试剂为______________。

（4）实验中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有____________________________

_____________________________________________________________________（写出两条）。

（5）为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入SO2不能过量，原因是______________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）SO

＋2H＋===SO2↑＋H2O（或HSO

＋H＋===SO2↑＋H2O）　硫化钠和碳酸钠混合溶液

（2）硫

（3）NaOH溶液

（4）控制反应温度、调节酸的滴加速度（或调节酸的浓度等）

（5）若SO2过量，溶液显酸性，产物分解

解析　根据装置图可知，最左侧装置是制备SO2，中间装置用来制备硫代硫酸钠（Na2S2O3），右侧装置是尾气处理装置（吸收SO2）。

（1）b用来制备SO2，实验室常用亚硫酸钠（或亚硫酸氢钠）和硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水，离子方程式为SO

＋2H＋===SO2↑＋H2O或HSO

＋H＋===SO2↑＋H2O；根据制取硫代硫酸钠（Na2S2O3）的方程式2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2，可知c中试剂为硫化钠和碳酸钠混合溶液。

（2）因为SO2具有氧化性，溶液中存在S2－，所以二者能发生氧化还原反应生成单质S。

（3）d是尾气处理装置（吸收SO2），所以d中盛放的试剂是NaOH溶液。

（4）控制SO2生成速率，可以采取控制反应温度、调节酸的滴加速度（或调节酸的浓度）的方法。

（5）硫代硫酸钠（Na2S2O3）属于强碱弱酸盐，与酸容易发生反应（S2O

＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O），若SO2过量，则溶液显酸性，硫代硫酸钠（Na2S2O3）就发生反应导致产品质量减少。

考点四　氮及其重要化合物

1．理清知识主线

H3―→

―→

2O―→

O―→

O2―→H

O3

2．注意网络构建

3．扫除知识盲点

（1）NO只能用排水法或气囊法收集。

（2）NO2或NO与O2通入水的计算中常用到4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3、4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3两个方程式。

（3）浓HNO3显黄色是因为溶有NO2，而工业上制备的盐酸显黄色，是因为溶有Fe3＋。

（4）硝酸、浓H2SO4、次氯酸具有强氧化性，属于氧化性酸，其中HNO3、HClO见光或受热易分解。

（5）强氧化性酸（如HNO3、浓H2SO4）与金属反应不生成H2；金属和浓HNO3反应一般生成NO2，而金属和稀HNO3反应一般生成NO。

（6）实验室制备NH3，除了用Ca（OH）2和NH4Cl反应外，还可用浓氨水的分解（加NaOH固体或CaO）制取，而检验NH

须用浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，以确定NH

的存在。

（7）收集NH3时，把一团干燥的棉花放在试管口，以防止与空气对流；收集完毕，尾气处理时，应放一团用稀硫酸浸湿的棉花放在试管口，以吸收NH3。

（8）铜与浓HNO3反应在试管内就能看到红棕色的NO2，而与稀HNO3反应时需在试管口才能看到红棕色气体。

（9）浓盐酸和浓氨水反应有白烟生成，常用于HCl和NH3的相互检验。

题组一　重要反应必练

1．按要求书写反应方程式。

（1）书写离子方程式

①将NO2通入水中

3NO2＋H2O===2H＋＋2NO

＋NO。

②将NH4Cl溶液与NaOH溶液混合加热

NH

＋OH－

NH3↑＋H2O。

③把NH3通入到AlCl3溶液中

3NH3＋3H2O＋Al3＋===Al（OH）3↓＋3NH

。

④将氨水滴入到FeCl3溶液中

3NH3·H2O＋Fe3＋===Fe（OH）3↓＋3NH

。

⑤Cu和浓HNO3反应

Cu＋4H＋＋2NO

===Cu2＋＋2H2O＋2NO2↑。

⑥Cu和稀HNO3反应

3Cu＋8H＋＋2NO

===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。

⑦C和浓HNO3反应

C＋4H＋＋4NO

CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。

（2）书写化学方程式

①N2和O2的反应

N2＋O2

2NO。

②氨的催化氧化

4NH3＋5O2

4NO＋6H2O。

③实验室用消石灰和NH4Cl制氨气

Ca（OH）2＋2NH4Cl

CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。

④浓HNO3变黄

4HNO3

4NO2↑＋O2↑＋2H2O。

题组二　准确判断物质性质

2．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”

（1）制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气（×）

（2014·天津理综，2D）

（2）液氨用作制冷剂不涉及化学变化（√）

（2014·重庆理综，1B）

（3）NH3能使酚酞试液变红，所以NH3可用于设计喷泉实验（×）

（2014·广东理综，9C）

（4）浓氨水可检验氯气管道漏气（√）

（2014·海南，9C）

（5）P2O5可用于干燥Cl2和NH3（×）

（2014·海南，10A）

（6）利用

，根据①浓硝酸，②Na2CO3，③Na2SiO3溶液可证明酸性：

硝酸＞碳酸＞硅酸（×）

（2014·新课标全国卷Ⅰ，13D）

（7）利用

，根据②中酚酞试液变红，能证实①中加热NH4Cl和Ca（OH）2混合物发生反应生成NH3（√）

（2014·北京理综，11B）

（8）可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气（√）

（2013·新课标全国卷Ⅰ，7B）

（9）液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂（√）

（2013·