非金属元素单质及其重要化合物(广东专用)

一、单质及其氧化物1.对于Si、Cl、N、S四种元素形成的单质中:(1)属于空气主要构成成分之一的是__(填化学式,下同),其与氧气和镁发生的反应分别为____________________________________。N2放电或高温========N2+O22NO、点燃====N2+3MgMg3N2目前一页\总数五十四页\编于十三点(2)能用于自来水消毒的是___,它与Fe单质及NaOH溶液发生的反应分别为___________________、___________________________,实验室中制备该气体的化学方程式为__________________________________。(3)常用作晶体管材料和光电池材料的是___,其与氢氟酸发生的反应为______________________,其工业制取方法为____________________。(4)常温为固体且易溶于CS2的是__,其与Fe、O2发生的反应分别为_____________、____________。Cl2△====2Fe+3Cl22FeCl3Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2OMnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2OSi高温====Si+4HF====SiF4↑+2H2↑2C+SiO2Si+2CO↑S△====S+FeFeS点燃====S+O2SO2点燃====目前二页\总数五十四页\编于十三点2.在C、S、N、Si四种元素形成的氧化物中:(1)能用做工业炼铁还原剂的是___。(2)能使品红溶液褪色的是___。(3)不是酸性氧化物但能与水反应生成强酸的是___,反应的化学方程式为______________________。(4)可制光导纤维的是____,它与氢氟酸反应的化学方程式为_______________________。COSO2NO23NO2+H2O====2HNO3+NO↑SiO24HF+SiO2====SiF4↑+2H2O目前三页\总数五十四页\编于十三点二、含氧酸和氢化物1.在浓硝酸、稀硝酸、浓硫酸、稀硫酸中:(1)常温时能使Fe、Al钝化的是_______________。(2)清洗试管内壁上附着的单质铜通常选用_______,反应的离子方程式为____________________________________。浓硝酸、浓硫酸稀硝酸目前四页\总数五十四页\编于十三点(3)见光易分解的是_______,反应的化学方程式为__________________________。(4)难挥发且具有强氧化性的是_______,其分别与铜、木炭发生的反应分别为_________________________________、_________________________________。

光====4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O浓硝酸浓硫酸△====Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑△====C+2H2SO4(浓)CO2↑+2H2O+2SO2↑目前五页\总数五十四页\编于十三点2.在H2O2、NH3、H2S、HCl中:(1)被称作绿色氧化剂的是____,它与FeCl2酸性溶液反应的离子方程式为__________________________。(2)水溶液呈碱性的气体是___,该气体的实验室制备方法的化学方程式为____________________________________。(3)常温时能相互反应产生大量白烟的是________,反应的化学方程式为________________。H2O22Fe2++H2O2+2H+====2Fe3++2H2ONH3△====2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2ONH3、HClNH3+HCl====NH4Cl目前六页\总数五十四页\编于十三点(1)(2012·新课标全国卷)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料。()分析:太阳能电池的主要材料是硅,所以说单质硅是将太阳能转化为电能的常用材料。(2)(2013·广东高考)氢氟酸不能保存在玻璃瓶中。()分析:玻璃的成分中含有SiO2,SiO2能与HF发生反应。√√目前七页\总数五十四页\编于十三点(3)(2013·四川高考)次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌。

()分析:次氯酸钠可转化成具有强氧化性的HClO,可以用于消毒杀菌。(4)(2012·山东高考)Cl2、SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性。()分析:SO2使品红溶液褪色的原因是SO2与有色物质发生了反应生成无色物质,并没发生氧化还原反应。√×目前八页\总数五十四页\编于十三点(5)(2013·广东高考)用加热法除去NaCl中的NH4Cl。()分析:NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,而NaCl受热不分解。(6)(2012·山东高考)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。()分析:HCl(1∶500)和NH3(1∶700)都易溶于水,都可以用作喷泉实验,所以上述现象和结论正确。(7)(2012·广东高考)用浓HNO3与Cu反应制备NO2。()分析:浓HNO3与Cu发生的反应为Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。√√√目前九页\总数五十四页\编于十三点热点考向1非金属及其化合物的性质【典例1】下列有关非金属单质的说法正确的是(

)①硅单质可用来制造太阳能电池②氯气可以使湿润的有色布条褪色,但实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气③硫、氯气分别与铜和铁反应的产物是FeS、Cu2S、FeCl3、CuCl2目前十页\总数五十四页\编于十三点④向氢硫酸溶液中滴入氯水有单质硫生成⑤为防止NaOH溶液变质,常将其保存在磨口玻璃瓶中⑥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应⑦雷雨天氮气和氧气的反应属于自然固氮的一种方式A.①②③⑤⑥B.②③⑥⑦C.①②③④⑦D.①②④⑥目前十一页\总数五十四页\编于十三点【解题探究】(1)氯气具有漂白性的实质是什么?提示:Cl2溶于水生成的HClO具有强氧化性,能使有色物质褪色。(2)硫、氯气分别与变价金属反应时,其产物的价态具有什么样的规律?提示:Cl2具有强氧化性,与变价金属反应一般生成高价态化合物,而硫与变价金属反应一般生成低价态化合物。目前十二页\总数五十四页\编于十三点(3)实验室保存化学试剂时试剂瓶和塞子材料的选择①_______不能用玻璃瓶保存,可保存在塑料瓶中。②碱性物质如NaOH、Na2CO3、氨水等虽可保存在玻璃瓶中,但不可用磨口玻璃塞,应用_______________。③酸性物质、强氧化剂、有机溶剂等应用磨口玻璃塞而不能用_______。氢氟酸橡皮塞或塑料塞橡皮塞目前十三页\总数五十四页\编于十三点本题答案:

【解析】选C。单质硅能够将太阳能转化为电能,故用来制作太阳能电池板,①正确;氯水中HClO具有强氧化性,能漂白有色物质,②正确;由于氯气的氧化性大于硫,所以Cl2与变价金属反应一般生成高价态化合物,硫与Fe、Cu反应只能生成FeS、Cu2S等低价态化合物,③④均正确;NaOH能够与玻璃中的SiO2反应生成具有黏合能力的硅酸钠,将磨口玻璃塞和瓶口黏在一起,无法打开,⑤错误;活性炭具有的漂白性是利用了它的吸附性,不是与有色物质发生化学反应,⑥错误;雷电时,N2与O2化合生成NO,将游离态氮转化为化合态氮,⑦正确。目前十四页\总数五十四页\编于十三点【易错警示】非金属及其化合物性质中的易混点(1)CO2不属于大气污染物,但大气中的CO2会导致温室效应,故目前所提倡的“低碳经济、低碳出行”等就是指降低CO2的排放。(2)高炉炼铁时,作还原剂的是CO,而不是单质碳,其反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。(3)NO和NO2均不属于酸性氧化物。高温====目前十五页\总数五十四页\编于十三点(4)干燥的Cl2不具有漂白性;Cl2与变价金属反应时,只生成高价态化合物。(5)SO2使氯水或酸性KMnO4溶液褪色不属于其漂白性,SO2不能使指示剂褪色。(6)SiO2不属于两性氧化物,因其与氢氟酸反应生成的不是盐和水。目前十六页\总数五十四页\编于十三点【变式训练】(双选)(2012、2013·广东高考组合)下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是(

)选项陈述Ⅰ陈述ⅡASO2有还原性SO2可使溴水褪色BSiO2有导电性SiO2可用于制备光导纤维C浓硫酸有吸水性浓硫酸可用于干燥H2和COD溶解度CaCO3<Ca(HCO3)2溶解度Na2CO3<NaHCO3目前十七页\总数五十四页\编于十三点【解析】选A、C。SO2使溴水褪色的原因是SO2具有还原性,能与Br2发生氧化还原反应,A正确;SiO2不导电,B错误;浓硫酸具有吸水性,能干燥H2和CO,C正确;NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度,D错误。目前十八页\总数五十四页\编于十三点热点考向2非金属及其化合物的检验【典例2】对某酸性溶液(可能含有Br-、、H2SO3、)分别进行如下实验:①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色;②加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝;③加入氯水时,溶液略显黄色,再加入BaCl2溶液时,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是(

)A.Br-

B.

C.H2SO3

D.目前十九页\总数五十四页\编于十三点【解题探究】(1)能使品红溶液褪色的常见气体有哪些?提示:①SO2;②Cl2、臭氧等强氧化性气体。(2)能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是什么?提示:NH3。目前二十页\总数五十四页\编于十三点(3)检验时如何防止其他离子的干扰?提示:①Ag+干扰:先用盐酸酸化,能防止Ag+干扰,因为Ag++Cl-====AgCl↓。②、干扰:因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀,与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中。因此检验时,必须用酸酸化(不能用HNO3酸化,以防被氧化为)。目前二十一页\总数五十四页\编于十三点本题答案:

【解析】选B。①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色,则一定含有H2SO3,因H2SO3不稳定,分解产生的SO2可使品红溶液褪色。②加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则一定有。③加入氯水时,溶液略显黄色,说明溶液中含有Br-,再加入BaCl2溶液时,产生的白色沉淀不溶于稀硝酸,说明此时溶液中含有,但可能是氯水氧化H2SO3产生的,故不能确定原溶液中是否含有。目前二十二页\总数五十四页\编于十三点【方法归纳】常见物质的检验方法根据物质性质(主要是化学性质,物理性质往往也是重要线索),使被检验物质与加入的试剂作用,转变为某种已知物质,若产生某种特殊现象,从而确定该物质的存在。常见的特殊现象有:(1)生成气体:能够生成气体的离子很多,生成的气体也常有性质的相似之处,判断时要注意干扰。目前二十三页\总数五十四页\编于十三点(2)生成沉淀:许多金属阳离子或酸根阴离子都可生成具有特殊颜色、特殊性质的沉淀,但同时也应注意排除干扰离子。(3)显现特殊颜色:特殊颜色的出现或消失并配合特殊试剂是鉴别物质的常见方法,如KSCN检验Fe3+、苯酚检验Fe3+、酸性KMnO4检验不饱和化合物、新制Cu(OH)2悬浊液检验醛类物质等。目前二十四页\总数五十四页\编于十三点【变式训练】对于某些物质或离子的检验及结论不正确的是(

)A.将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,该气体不一定是SO2B.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,溶液中不一定含有C.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加稀盐酸,沉淀不消失,一定有D.加入NaOH溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,一定有目前二十五页\总数五十四页\编于十三点【解析】选C。具有漂白性的气体还有Cl2、O3等,故A正确;含有、等的溶液同样会产生这些现象,B正确;如果原溶液中有Ag+也会产生不溶于盐酸的白色沉淀,C错;加入NaOH,加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则一定有,D正确。目前二十六页\总数五十四页\编于十三点热点考向3非金属及其化合物性质探究【典例3】某研究性学习小组在研究二氧化硫漂白作用时,从“氯气的漂白作用实际上是氯气与水反应生成的次氯酸的漂白作用”得到启发。为了探究二氧化硫的漂白作用到底是二氧化硫本身还是二氧化硫与水作用的产物,该小组设计了如下实验。请回答相关问题。(1)实验室用亚硫酸钠粉末跟硫酸制取二氧化硫,现有下列三种硫酸溶液,应选用

(填字母),理由是

;A.98%浓硫酸B.70%硫酸C.10%稀硫酸目前二十七页\总数五十四页\编于十三点(2)为了探究SO2能否使品红褪色,该同学选择了正确的药品后设计了如下图所示实验装置,请指出该实验装置设计中的不合理之处。①

;②

。目前二十八页\总数五十四页\编于十三点(3)该同学选择了正确装置后,实验中控制二氧化硫以大约每秒3个气泡的速度通过品红的酒精溶液时,经过一小时后,品红仍不褪色。为此,你认为使品红的水溶液褪色的微粒可能是

。(4)该同学进一步实验如下:取等量相同浓度的品红水溶液于两支试管中,再分别加入少量亚硫酸钠固体和亚硫酸氢钠固体,两支试管中的品红都褪色,他得出的结论:使品红褪色的微粒肯定是或。你认为他的结论是否正确

,其理由是

。目前二十九页\总数五十四页\编于十三点【解析】(1)在制取二氧化硫时,既要考虑到反应原理:强酸制弱酸(选用稀硫酸),又要考虑到二氧化硫的溶解性(选用浓硫酸)。(2)根据实验目的应该将干燥的二氧化硫通入品红的酒精溶液中,所以缺少SO2的干燥装置;加入浓硫酸时需要使用分液漏斗,而不能使用长颈漏斗。(3)干燥的二氧化硫气体不能使其褪色,说明二氧化硫与水反应的某一生成物具有漂白性。(4)由于水解和电离的情况,Na2SO3和NaHSO3溶液的组成粒子是相同的。目前三十页\总数五十四页\编于十三点答案:(1)B

98%浓硫酸中c(H+)小不易反应,10%硫酸溶液水含量高不易使SO2放出(2)①缺少SO2的干燥装置②不能使用长颈漏斗,应改用分液漏斗(3)H2SO3、、(4)错误因为和都会水解生成H2SO3目前三十一页\总数五十四页\编于十三点【方法归纳】解答综合实验题的思维过程解答综合实验题时一般按如下过程分析:原理→反应物→仪器装置→现象→结论→作用意义→联想。具体如下:①实验是根据什么性质和原理?实验目的是什么?②所用反应物名称、状态、代替物(据实验目的和相关的化学反应原理,进行全面分析比较和推理,并合理选择)。③有关装置:性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可使用、仪器规格。④有关操作:技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。⑤实验现象:自下而上,自左至右全面观察。⑥实验结论:直接结论,导出结论。目前三十二页\总数五十四页\编于十三点【变式训练】(2013·济宁一模)某中学化学实验小组为了证明和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下装置:目前三十三页\总数五十四页\编于十三点(1)实验室常用装置E制备Cl2,写出该反应的离子方程式

,指出该反应中浓盐酸所表现出的性质

;(2)反应开始后,发现B、D两个容器中的品红溶液都褪色,停止通气后,给B、D两个容器加热,两个容器中的现象分别为B

D

;(3)装置C的作用是

;目前三十四页\总数五十四页\编于十三点(4)该实验小组的甲、乙两位同学利用上述两发生装置按下图装置继续进行实验:目前三十五页\总数五十四页\编于十三点通气一段时间后,甲同学实验过程中品红溶液几乎不褪色,而乙同学的实验现象是品红溶液随时间的推移变得越来越浅。试根据该实验装置和两名同学的实验结果回答问题。①试分析甲同学实验过程中,品红溶液不褪色的原因是:

。(用离子方程式进行说明)②你认为乙同学是怎样做到让品红溶液变得越来越浅的?

。目前三十六页\总数五十四页\编于十三点【解析】(1)实验室制取氯气的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-

Mn2++Cl2↑+2H2O,浓盐酸在该反应中体现了酸性和还原性。(2)SO2漂白属于暂时性漂白,氯水漂白属于永久性漂白。(3)装置C的作用是吸收过量的SO2和Cl2,防止污染空气。(4)①甲同学的实验过程中品红不褪色是因为SO2和Cl2恰好完全反应,其离子方程式为SO2+Cl2+2H2O====4H+++2Cl-;②SO2和氯水都能使品红褪色,所以乙同学能看到品红溶液变浅是因为SO2和Cl2中有一种剩余。△====目前三十七页\总数五十四页\编于十三点答案:(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O酸性、还原性(2)溶液恢复红色溶液不恢复红色(或溶液仍无色)(3)吸收SO2和Cl2,防止污染空气(4)①SO2+Cl2+2H2O====4H+++2Cl-②控制两种气体通入的量,使其物质的量不相等(或使其比例不等于1∶1)△====目前三十八页\总数五十四页\编于十三点1.某课外实验小组设计的下列实验合理的是(

)目前三十九页\总数五十四页\编于十三点【解析】选A。实验室利用无水NH4Cl与Ca(OH)2反应制备氨气,由于氨气的密度比空气小,且极易溶于水,应用向下排空气法收集,A项正确;HCl极易溶于水,直接用导管插入水中吸收,会产生倒吸现象,B项错误;浓硫酸溶于水产生大量热,因此配制一定浓度硫酸溶液时,浓硫酸应在烧杯中稀释,冷却至室温后再转移到容量瓶中,C项错误;NO2可与水反应,不能用排水法收集,D项错误。目前四十页\总数五十四页\编于十三点2.(2013·潮州模拟)下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是(

)A.硫黄矿制备硫酸经历两步:SSO3H2SO4B.酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以单质的形式进入土壤中C.在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放,发生的反应为2CaCO3+2SO2+O22CO2+2CaSO4D.土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS),说明CuS很稳定,不具有还原性O2/点燃H2O高温====目前四十一页\总数五十四页\编于十三点【解析】选C。S与O2点燃生成SO2而不是SO3,A错误;酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以硫酸盐的形式进入土壤中,B错误;燃煤中加入石灰石,使SO2转化为CaSO4,从而减少了SO2的排放,C正确;铜蓝(CuS)中硫元素的化合价为-2,具有还原性,D错误。目前四十二页\总数五十四页\编于十三点3.(2013·新课标全国卷Ⅰ)化学无处不在,下列与化学有关的说法不正确的是(

)A.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异B.可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气C.碘是人体必需微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物D.黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成目前四十三页\总数五十四页\编于十三点【解析】选C。选项具体分析结论A侯氏制碱法首先制取的是碳酸氢钠,因为碳酸氢钠溶解度较小而从溶液中结晶析出,应用了物质溶解度的差异正确B氯化氢气体遇到氨气产生白烟,可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气正确C人体通过食用碘盐补充碘,食盐中添加碘酸钾,不是通过多吃富含高碘酸的食物来补充碘,高碘酸有较强腐蚀性错误D黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉三种物质按一定比例混合制成,反应方程式为S+2KNO3+3C====K2S+N2↑+3CO2↑正确目前四十四页\总数五十四页\编于十三点4.(双选)下列化学实验事实及其结论都正确的是(

)选项实验事实结论A将SO2通入含HClO的溶液中生成H2SO4HClO的酸性比H2SO4强B浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色浓硝酸体现酸性和强氧化性CNO2可以与NaOH溶液反应NO2是酸性氧化物D将SO2通入溴水中,溴水褪色SO2具有还原性目前四十五页\总数五十四页\编于十三点【解析】选B、D。SO2通入含HClO的溶液,会发生如下反应:SO2+HClO+H2O====3H+++Cl-,A错误;与碱发生复分解反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,NO2与NaOH的反应是氧化还原反应,C错误;溴具有氧化性、二氧化硫具有还原性,二者发生氧化还原反应从而使溴水颜色褪去,D正确。目前四十六页\总数五十四页\编于十三点5.(2013·广东高考节选)化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,提升科学素养。在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。(1)下列收集Cl2的正确装置是

。目前四十七页\总数五十四页\编于十三点(2)将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是

。(3)设计实验比较Cl2和Br2的氧化性,操作与现象是:取少量新制氯水和CCl4于试管