专题10 非金属元素及其化合物.docx

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专题10非金属元素及其化合物

专题10非金属元素及其化合物

【2013高考预测】

1．碳、硅单质、氧化物、含氧酸的性质，碳酸盐性质与用途。

2．氯气的性质与制备、氯水的成分与性质。

3．硫的氧化物和硫酸的性质。

4．氮的氧化物、氨气、硝酸。

【高频考点】

考点一　碳、硅及其化合物

往往结合氧化还原反应和化工流程考查Si的制备、C和Si的化合物性质和用途等。

【例1】（2012·高考试题汇编）下列化合物性质描述正确的是（　　）。

A．SiO2有导电性，因此SiO2可用于制备光导纤维（2012·广东，12－B）

B．SiO2与酸、碱均不反应（2012·天津，2－B）

C．向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀2HCO

＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋CO

＋2H2O（2012·北京，7－D）

D．Na2CO3的热稳定性大于NaHCO3（2012·重庆，7－B改编）

【变式】下列关于工业生产的说法中，不正确的是（　　）。

A．工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含杂质的粗硅

B．生产普通水泥的主要原料有石灰石、石英和纯碱

C．工业上将粗铜进行精炼，应将粗铜连接在电源的正极

D．在高炉炼铁的反应中，一氧化碳作还原剂

解析　生产普通水泥的原料是石灰石和黏土，B项错误。

答案　B[来源:

中教网]

【特别提醒】

1．Si的还原性比C强，而C在高温下能从SiO2中还原出Si。

2．H2CO3的酸性比H2SiO3的强，但在高温下SiO2可与Na2CO3、CaCO3反应生成CO2。

3．非金属单质一般不与强碱溶液反应生成H2，不与非氧化性酸反应，而Si可与NaOH溶液反应生成H2，又能与氢氟酸反应。

4．酸性氧化物一般都溶于水生成对应的酸、不与酸发生复分解反应，而SiO2不溶水，可与HF发生复分解反应。

5．炼铁中原料为铁矿石和焦炭，但生成铁的反应作还原剂的是CO。

6．CO2不污染环境，但造成温室效应，生产中要节能减排。

7．CO2中混有SO2、HCl，可通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去。

考点二　氯及其化合物

这部分主要以Cl2及其化合物的基础知识，兼顾基本概念和基本理论，尤其是氧化还原反应和离子反应等内容进行命题。

【例2】（2012·山东，8）下列与含氯化合物有关的说法正确的是（　　）。

A．HClO是弱酸，所以NaClO是弱电解质

B．向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液，可制得Fe（OH）3胶体

C．HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电，所以HCl和NaCl均是离子化合物

D．电解NaCl溶液得到22.4LH2（标准状况），理论上需要转移NA个电子（NA表示阿伏加德罗常数）

A．Ⅰ图中，如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗

B．Ⅱ图中：

日光照射烧瓶中的饱和氯水，会有气泡产生，这是由于氯气光照条件下溶解度下降而逸出

C．Ⅲ图中：

生成棕黄色的烟[来源:

中。

教。

网z。

z。

s。

tep]

D．Ⅳ图中：

湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成

【特别提醒】

1．H2在Cl2中燃烧的现象是产生苍白色的火焰，并伴随有白雾出现，用倒扣于水面的漏斗吸收极易溶于水HCl气体可制得盐酸，这样操作既可增强吸收效果又可防止倒吸。

2．Fe在Cl2中燃烧产生棕褐色的烟，产物是FeCl3；Cu在Cl2中燃烧产生棕黄色的烟，产物是CuCl2。

3．使品红溶液褪色的气体可能是Cl2、O3、NO2或SO2，但褪色后溶液加热又恢复原色的是SO2。

4．实验室制取或进行Cl2的性质实验时，常常根据Cl2的颜色判断是否收集满或装置中是否充满Cl2。

5．Cl2、ClO2、NaClO和漂白粉等可用于自来水的消毒杀菌，FeCl3和明矾可用作净水剂。

6．氯水与液氯的成分不同。

氯水是混合物，而液氯是氯气加压或降温液化而得到的，在组成上与氯气完全相同，都是只有Cl2分子组成，是纯净物。

久置的氯水不再含有Cl2，而已变为稀盐酸。

7．若滴加盐酸生成白色沉淀，则溶液中可能含有Ag＋或SiO

。

8．实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2的量一定少于HCl量的

。

考点三　硫的转化

命题紧紧围绕硫的转化，考查SO2的氧化性、还原性、漂白性及酸性氧化物的性质、浓硫酸的性质和硫酸根离子的检验等，硫酸工业与环境保护也是常见考点。

【例3】（2012·高考试题汇编）下列有关叙述均不正确的是（　　）。

①Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性（2012·山东，12－A）

②向溶液中滴加酸化的Ba（NO3）2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO

（2012·山东，12－B）

③S

SO3

H2SO4（2012·江苏，7－②）

④SO2有漂白性，因此SO2可使溴水褪色（2012·广东，12－A）

⑤浓硫酸有强氧化性，因此浓硫酸可用于干燥H2和CO（2012·广东，12－C）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．仅①③⑤B．仅①④⑤C．仅①③④⑤D．①②③④⑤

【变式】用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。

下列说法不合理的是（　　）。

[来源:

中+教+网z+z+s+tep]

A．若品红溶液①褪色，则说明产物中含有SO2

B．若溴水褪色，则说明SO2具有还原性

C．若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡，则说明Na2S2O3只作氧化剂

D．若品红溶液②不褪色、Na2SiO3溶液中出现白色浑浊，则说明亚硫酸比碳酸的酸性强

【特别提醒】

1．硫单质是淡黄色不溶于水的晶体，在空气中燃烧时生成SO2。

2．SO2使品红溶液褪色体现了SO2的漂白性，SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色体现了SO2是酸性氧化物，SO2使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色体现了SO2的还原性。

3．SO2使品红溶液褪色，褪色后的溶液受热后恢复红色。

4．SO2可用于工艺品的漂白，但不能用于食品的漂白。

5．SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，若通入过量的气体，则沉淀都可以消失，因此，不能用澄清石灰水鉴别二者。

6．空气质量日报中空气质量首要污染指数是SO2的含量。

7．冷、浓硫酸或浓硝酸能使铁、铝钝化，体现它们的强氧化性，而钝化发生了氧化还原反应，并不是没有发生化学变化。

8．浓硫酸不能干燥碱性气体和具有较强还原性的气体，但可干燥SO2气体。

9．BaSO4难溶于酸在医疗上用作造影剂——钡餐。

10．向待测液中滴加BaCl2溶液，再加稀盐酸有白色沉淀，则溶液中可能含有SO

或Ag＋。

11．向待测液中滴加盐酸酸化的Ba（NO3）2溶液生成白色沉淀，则溶液中可能含有HSO

、SO

、SO

或Ag＋。

考点四　氮的循环

该部分试题主要结合基本概念、基本理论，特别是氧化还原反应考查NH3、NOx、HNO3的性质，往往与其他化合物相结合，以选择题的形式考查，有时也结合反应原理以填空题形式考查。

【例4】（2012·高考试题汇编）下列有关说法错误的是（　　）。

[来源:

中国教育出版网]

A．NO2溶于水时发生氧化还原反应

B．Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应

C．分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升，说明二者均易溶于水

D．过量的Cu与浓硝酸反应有一氧化氮生成

【变式】下列有关含氮的物质的叙述正确的是（　　）。

A．CO、NO、NO2、SO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在

B．含氮元素的转化为：

N2

NO2

HNO3

C．将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2＋还原成为Cu

D．19.2gCu与足量的稀硝酸反应，生成0.2NA个NO分子

【特别提醒】

1．Mg在空气中燃烧发生三个反应，即：

2Mg＋O2

2MgO；3Mg＋N2

Mg3N2；2Mg＋CO2

2MgO＋C。

2．N2与O2放电时反应生成无色的NO。

3．NO不稳定，易与空气中O2反应生成红棕色的NO2。

4．NO2气体中存在2NO2

N2O4。

5．氨水：

①溶质是NH3，电解质是NH3·H2O；②氨水质量分数越大，其密度越小；③氨水作反应物时，用分子式NH3·H2O表示；④氨水中的粒子浓度大小顺序为：

c（NH3·H2O）＞c（OH－）＞c（NH

）＞c（H＋）；⑤氨水中守恒关系：

c（NH3）＋c（NH3·H2O）＋c（NH

）＝amol·L－1（N守恒），c（NH

）＋c（H＋）＝c（OH－）（电荷守恒）。

6．实验室用固体NH4Cl与固体Ca（OH）2反应制取NH3，虽是离子反应但不能写其离子方程式；不能用加热固体NH4Cl、NH4NO3制取NH3。

7．NO

在酸性环境下具有强氧化性；ClO－在任何环境下都具有强氧化性。

【专家预测】[来源:

中教网]

1．浓硫酸有许多重要的性质，在与含有水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是（　　）。

A．酸性B．脱水性

C．强氧化性D．吸水性

3．下列有关化学反应过程或实验现象的结论中，正确的是（　　）。

A．NH3的水溶液可以导电，说明NH3是电解质

B．在高温条件下，C能置换出SiO2中的Si，说明C的还原性强于Si

C．在滴有酚酞的Na2CO3溶液中，加入CaCl2溶液，溶液褪色，说明CaCl2溶液显酸性

D．向淀粉碘化钾溶液中加入溴水，溶液变为蓝色，说明Br2的氧化性强于I2

4．对下列事实的解释正确的是（　　）。

A．氯气可以使湿润的有色布条褪色，是因为氯气具有漂白性

B．医疗上可用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药，是因为硫酸钡不溶于酸

C．向50mL18mol·L－1的H2SO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量等于0.45mol

D．常温下，浓H2SO4可以用铝制容器贮存，说明铝与浓H2SO4不反应

5．下列实验过程中，始终无明显现象的是（　　）。

A．NO2通入FeSO4溶液中

B．CO2通入CaCl2溶液中

C．NH3通入AgNO3溶液中

D．SO2通入Ba（NO3）2溶液中

解析　A项溶液由浅绿色变为棕黄色，正确；B项因盐酸的酸性比碳酸的酸性强，故不会出现明显的现象；C项会先产生沉淀，NH3过量后沉淀溶解；D项会产生白色沉淀。

答案　B[来源:

中教网]

6．二氧化硅（SiO2）又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料（见下图）。

下列说法正确的是（　　）。

A．SiO2既能与HF反应，又能与NaOH反应，属于两性氧化物

B．SiO2和Si都是光导纤维材料

C．在硅胶中加入CoCl2可显示硅胶吸水是否失效

D．图中所示转化反应都是非氧化还原反应

7．在某100mL混合酸中，HNO3物质的量浓度为4mol·L－1，H2SO4为2mol·L－1，向其中加入19.2g铜粉微热，待充分反应后，则被还原的HNO3物质的量为（　　）。

A．0.4molB．0.2mol

C．0.225molD．无法计算

8．下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液，相互之间的转化关系如下图所示（部分产物及反应条件已略去）。

已知A、B为气态单质，F是地壳中含量最多的金属元素的单质；E、H、I为氧化物，E为黑色固体，I为红棕色气体；M为红褐色沉淀。

请回答下列问题：

（1）B中所含元素位于周期表中第________周期________族。

（2）A在B中燃烧的现象是______________________________________________。

（3）D＋E―→B的反应中，被氧化与被还原的物质的物质的量之比是________。

（4）G＋J―→M的离子方程式是___________________。

（5）Y受热分解的化学方程式是_________________________。

9．现拟用下图所示装置（尾气处理部分略）来制取一氧化碳，并用以测定某铜粉样品（混有CuO粉末）中金属铜的含量。

（1）制备一氧化碳的化学方程式是_____________________；[来源:

z,zs,]

（2）实验中，观察到反应管中发生的现象是________________；尾气的主要成分是________；

（3）反应完成后，正确的操作顺序为________（填字母）；

a．关闭漏斗开关　　b．熄灭酒精灯1　　c．熄灭酒精灯2

（4）若实验中称取铜粉样品5.0g，充分反应后，反应管中剩余固体的质量为4.8g，则原样品中单质铜的质量分数为________；

（5）从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂，设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案：

①设计方案的主要步骤是（不必描述操作过程的细节）

________________________________________________________________________；

②写出有关反应的化学方程式_____________________。

（5）要测定铜的质量分数，可以把浓硫酸稀释，铜和稀硫酸不反应，氧化铜和稀硫酸反应，即可求出铜的质量分数。

设计方案的主要步骤是将浓硫酸稀释，称取一定量的样品，样品与过量稀硫酸充分反应，过滤、洗涤、干燥、称重、计算。

反应的化学方程式为CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O。

10．直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，最终生成硫酸钙。

硫酸钙可在如图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳，从而有利于二氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的。

请回答下列问题：

（1）煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有________。

（填写字母编号）

A．温室效应B．酸雨

C．粉尘污染D．水体富营养化

（2）在烟气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆液的pH，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。

①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为________。

②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为_________。

（3）已知1molCH4在燃料反应器中完全反应生成气态水时吸热160.1kJ,1molCH4在氧气中完全燃烧生成气态水时放热802.3kJ。

写出空气反应器中发生反应的热化学方程式：

_________________________________________。

（4）回收的CO2与苯酚钠在一定条件下反应生成有机物M，其化学式为C7H5O3Na，M经稀硫酸酸化得到一种药物中间体N，N的结构简式为

。

[来源:

z#zs#]

①M的结构简式为________________。

②分子中无—O—O—，醛基与苯环直接相连的N的同分异构体共有________种。

②Ca（HSO3）2＋O2===CaSO4＋H2SO4　（3）CaS（s）＋2O2（g）===CaSO4（s）　ΔH＝－962.4kJ·mol－1

（4）①

　②6

11．甲、乙、丙三种物质都含有A元素，只有甲是单质，其转化关系如下：

甲

乙

丙

（1）若乙是目前世界倡导需减少排放的温室气体，丁也含有A元素。

则含有7个中子的核素A可用符号表示为________，丁溶液呈碱性的原因用离子方程式表示为_______________；已知：

在常温常压下，1mol甲和一氧化碳分别与充足的氧气反应放出的热量分别是393.5kJ、283.0kJ。

试写出甲与乙相互反应的热化学方程式________________________________。

（2）若A是非金属元素，其次外层电子是最外层电子数的2倍，则乙在现代通讯中可用于制造________，写出一个有丙参加的、能证明碳的非金属性强于A的化学方程式______________________。

（3）若甲是生活中最常用的过渡金属单质，其在点燃条件与氧气反应生成乙。

若丁是稀盐酸，则乙→丙的化学方程式为____________________________。