专题一 非金属元素及其化合物

1、专题一 非金属元素及其化合物（预习学案） 【主干知识整合】一、非金属单质及其氧化物的共性和特性1常见非金属单质：Cl2、Br2、O2、S、N2、H2、C、Si（1）非金属元素在周期表中的位置和原子结构特点：位置：在已知的元素中，非金属共22种（包括6种稀有气体元素），主要集中在元素周期表阶梯线（硼、硅、砷、碲、砹斜线）的右上方（氢元素位于周期表的A族）。原子结构特点及化合价：.最外层电子均大于、等于3（除H以外），与其主族序数相同。.最高正价分别为：+4 +5 +6 +7（与族序数相等，O、F除外）对应最低负价：-4 -3 -2 -1（等于族序数减8）.非金属元素一般都有变价：除呈现上述最高价

2、及最低价以外，有的非金属还呈现其它价态。如S：+4价；N：+1 +2 +3 +4价； Cl：+1 +3 +5价。（2）非金属单质的化学性质与非金属反应 氧化性与氢气反应生成氢化物 还原性S、N2、C与O2反应与金属反应：Cl2、O2、S与金属反应氧化性：2F2+2H2O = 4HF+O2歧化反应：X2+H2O = HX+HXO（X2=Cl2、Br2、I2）还原性：C+H2O CO+H2与水反应：X2+2OH- = X-+XO-+H2O（X2=Cl2、Br2、I2）与碱反应：非金属单质间的置换，如Cl2+2KBr=2KCl+Br2与低价态盐，如2Na2SO3+O2=2Na2SO4与盐反应：氧化性

3、：X2（Cl2、Br2、I2）、O2与还原性酸反应，如Cl2+ H2SO3+H2O = H2SO4+2HCl还原性：C与强氧化性酸（如浓硝酸、浓硫酸）反应与酸反应：氧化性：如2C+SiO2Si+2CO;C+CO22CO;C+CuOCu+CO还原性：低价氧化物被氧气氧化，如2NO+O2=2NO2;X2(Cl2、Br2)与SO2和H2O反应与氧化物反应:2常见非金属氧化物的化学性质：SO2、SO3、NO、NO2、CO、CO2、SiO2 与水反应：SO2、SO3、NO2、CO2 能与水反应NO2与水反应的离子方程式 与碱反应：SO2、SO3、SiO2、CO2 与OH- 反应生成酸式盐或正盐，如SiO

4、2+2OH-= SiO32-+H2O练习：1、写出N2O5与NaOH溶液反应的方程式 2、 写出Cl2O7与NaOH溶液反应的方程式 3、写出Mn2O7与NaOH溶液反应的方程式 氧化性还原性 特性： SO2能氧化H2S 方程式 NO2能使KI-淀粉试纸变蓝SiO2能被C还原 SO2具有较强的还原性，能被MnO4-、Fe3+、HNO3、Cl2、Br2、I2等氧化为SO42-2NO+O2=2NO2CO是重要的还原剂（能还原CuO、Fe2O3、H2O等） 写出SO2与Fe3+反应的离子方程式 写出SO2与稀硝酸反应的离子方程式 写出SO2与氯水反应的离子方程式 写出SO2与溴水反应的离子方程式 二

5、、常见无机酸的重要特性1硝酸、浓H2SO4、次氯酸有强氧化性，是氧化性酸，其中硝酸、HClO见光受热易分解。2浓HNO3和Cu（足量）、浓H2SO4和Cu（足量）、浓盐酸和（足量）在反应时，随着反应的进行，产物会发生变化或反应停止。3浓H2SO4具有吸水性、脱水性和强氧化性。浓硫酸不能干燥的气体 4常温下，铁、铝遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化。5H2SiO3（或H4SiO4）为难溶性酸，浓盐酸、浓硝酸为挥发性酸。三、常见非金属元素及其化合物间的相互转化分别写出各图中标号反应的化学方程式，是离子反应的直接写离子方程式：1氯及其重要化合物间的转化关系。 2硫及其重要化合物间的转化关系。 3氮及

6、其重要化合物间的转化关系 4碳、硅及其重要化合物间的转化关系 【预习检测】1（09年重庆，改编）下列叙述正确的是（ ）ASO2具有还原性，故可作漂白剂BSO2通入酸化的Ba(NO3)2溶液中，无明显现象C浓硝酸中的HNO3见光会分解，故有时在实验室看到的浓硝酸呈黄色DFe在Cl2中燃烧生成FeCl3，故在与其它非金属反应的产物中的Fe也显+3价2A、B、C、D、E是含有一种相同元素的五种无机物，在一定条件下发生如图所示的转化。其中A为单质，B是气体，C、D是氧化物，E是最高价氧化物的水化物，则A可能是()Cl2N2SH2A B C D3不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是( )A.氯、溴、

7、碘 B.钠、镁、铝C.烧碱、氢气D.食盐、淡水4下列有关Cl、N、S等非金属元素化合物的说法正确的是（ ）A漂白粉的成分为次氯酸钙 B实验室可用浓硫酸干燥氨气C实验室可用NaOH溶液处理SO2和HCl废气DAl2(SO4)3可除去碱性废水及酸性废水中的悬浮颗粒专题一 非金属元素及其化合物（探究学案） 【课前检测】请默写出下列反应的化学方程式：1 实验室制氯气： 2工业制氯气： 3实验室制氨气： 4工业制氨气： 5氨的催化氧化： 6二氧化硫通入氯水中： 7镁在CO2中燃烧： 8工业制粗硅： 考点一重要的非金属单质【例1】下列物质可以由单质直接化合而成的是 FeCl2 SiO2 SO3 CO NO

8、2 CuS;【例2】下列说法正确的是 。Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂(2009山东) 金刚石是自然界中硬度最大的物质，不可能与氧气发生反应(2009山东)硅单质常用作半导体材料和光导纤维(2011山东) 1 mol Cl2与足量铁反应，转移电子数为3NA(2011海南)常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存，所以Cl2不与铁反应(2011江苏)石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂(2011江苏)硫、氯气分别与铜和铁反应的产物是FeS、Cu2S、FeCl3、CuCl2向氢硫酸溶液中滴入氯水有单质硫生成 活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质具有还原性，使有色物质发生还原反

9、应雷雨天氮气和氧气的反应属于自然固氮的一种方式【例3】将氯水分别与下列各试剂反应，完成表格：反应试剂实验现象氯水中参加反应的微粒硝酸银溶液碳酸钠固体有色布条氯化亚铁溶液紫色石蕊试液考点二重要的非金属氧化物【例4】下列说法正确的是_。除去干燥CO2中混有的少量SO2，可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶(2011浙江)二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器(2011江苏)二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒(2011江苏)CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在(2010山东)向饱和Na2CO3中通入足量CO2溶液变浑浊，结论：析出了Na2CO3

10、 (2011四川)非金属氧化物都是酸性氧化物，酸性氧化物都是非金属氧化物；非金属氧化物都是共价化合物，且都是非电解质【例5】如下图所示，在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是( ) A蓝色石蕊试纸先变红后褪色B沾有KMnO4溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性C品红试纸褪色，证明了SO2的漂白性D沾有酚酞和NaOH溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性【例6】（2011上海）下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是（ ）A Ba(OH)2 B Ba(NO3)2 C Na2S D BaCl2【思考】（1）若要在上述溶液中得到含硫元素的沉淀，

11、可以加入哪些物质？分析分别体现了SO2的什么性质并判断沉淀成分。（2）判断右图装置中当开关闭合后，电流表能否偏转？若能，请判断电极名称，写出电极反应式和电池总反应式。考点三重要的非金属氢化物【例7】（09年全国卷，改编）已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应，请回答下列问题：（1）A中加入的物质是 。（2）B中加入的物质是 ，其作用是 。（3）实验时在C中观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式是 。（4）D中收集到的物质是 。（5）实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量，如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量m(CuO)、m(H2O)时

12、，请用下图中仪器设计一个简单的实验方案，仪器连接的顺序是（用字母编号表示，仪器可重复使用） 。考点四 重要的酸浓硫酸、硝酸【例8】把7.2g铁粉投入40mL某浓度的HNO3溶液中，充分反应后剩余固体1.6g，产生NO2和NO的混合气体0.08mol。若不考虑N2O4的存在，则原HNO3溶液的浓度为（ ）A 3.5mol /L B 4.5mol /L C 7.0mol /L D 9.0mol /L 【例9】（2013天津化学10）某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5（直径小于等于2.5um的悬浮颗粒物）其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等

13、进行研究具有重要意义。请回答下列问题：（1）对PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：离子K+Na+NH4+SO42-NO3-Cl-浓度/mol.L4x10-6来6x10-62x10-54x10-53x10-52x10-5根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为 ，试样的pH值= （2）为减少SO2的排放，常采取的措施有：将煤转化为清洁气体燃料。已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H= -241.8KJ/mol C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H= -110.5KJ/mol写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式 ；洗涤含

14、SO2的烟气，以下物质可作洗涤剂的是 a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3(3)汽车尾气中NOx和CO的生成及转化为：已知气缸中生成NO的反应为：N2(g)+O2(g) 2NO(g) H0若1mol空气含有0.8molN2和0.2molO2,1300时在密闭容器内反应达到平衡。测得NO为8x10-4mol.计算该温度下的平衡常数K= _汽车启动后，气缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是 目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染，其化学反应方程式为 。 【当堂检测】1(09、10年山东卷，改编)下列说法正确的是( )ASiO2是酸性氧化

15、物，能与NaOH溶液反应B新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈红色C实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集 D浓H2SO4有强氧化性，不能与Cu发生剧烈反应E将SO2通入品红溶液，溶液褪色后加热恢复原色；将SO2通入溴水，溴水褪色后加热也能恢复原色2以下物质间的转化通过一步反应都能实现的是（ ）AHClCl2HClONaClO BSiSiO2H2SiO3Na2SiO3CSSO3H2SO4Al2（SO4）3 DNH3NO2HNO3NaNO33（2013年高考上海化学卷）将X气体通入BaCl2溶液，未见沉淀生成，然后通入Y气体，有沉淀生成，X、Y不可能是（）选项XYA

16、SO2H2SBCl2CO2CNH3CO2DSO2Cl2专题一 非金属元素及其化合物（拓展学案） 班级 姓名 编选: 刘萍 张娜 时间：2014.03.111、（09年重庆，改编）下列叙述正确的是（ ）ASO2具有还原性，故可作漂白剂 BSO2通入酸化的Ba(NO3)2溶液中，无明显现象C浓硝酸中的HNO3见光会分解，故有时在实验室看到的浓硝酸呈黄色DFe在Cl2中燃烧生成FeCl3，故在与其它非金属反应的产物中的Fe也显+3价2、(2011福建)磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。磷酸钙与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到1500生成白磷：2Ca3(PO4)26SiO2=6CaSiO3P4O10

17、10CP4O10=P410CO每生成1 mol P4时，就有 mol电子发生转移。3、将甲和乙两种气体同时通入过量丙溶液中,充分反应后不能产生沉淀的组合是()序号ABCD甲CO2NO2CO2O2乙SO2SO2Cl2NH3丙Ca(OH)2BaCl2CaCl2AlCl3【高考链接】4.（2013福建理综24）二氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。（1）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。其次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的_（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应

18、后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-，其原因是_【已知：Ksp(BaSO4)= 1.1 10-10 Ksp(BaCO3)= 5.1 10-9】该法工艺原理如右。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠（NaClO3）与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有_（填化学式），发生器中生成ClO2的化学方程式为_ _。（2）纤维素还原法制ClO2是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式： +24NaClO3+12H2SO4=ClO2+CO2+18H2O+_（3）ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量得电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的_倍【选作】（2013四川理综化学11）(15分) 明矾石经处理后得到明矾 KAl(SO4)212H2O。从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺过程如下所示： 焙烧明矾的化学方程式为：4KAl(SO4)212H2O+3S2K2SO4 +2Al2O3+9SO2+48H2O 请回答下列问题： (1)在焙烧明矾的反应中，还原剂是