【考前三个月高考化学(人教通用)考前专题复习学案：专题4 常见非

学案11 常见非金属元素及其化合物

最新考纲展示 1.了解常见非金属元素(H、C、N、O、Si、S、Cl)单质及其重要化合物的主要性质及应用。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。

基础回扣

1．常见非金属元素及化合物的特征性质和应用 (1)C、N、O、Si、S、Cl等元素形成的单质中：

①属于空气主要成分的是__________，它们相互反应的化学方程式________________________________________________________________________； ②常用于自来水消毒的是________，它与NaOH溶液反应的离子方程式________________________________，实验室制备该气体的化学方程式________________________________________________________________________； ③属于半导体材料的是__________，其工业制取方法是

________________________________________________________________________。 答案 ①N2、O2 N2＋O2=====2NO ②Cl2 Cl2＋2OH===Cl＋ClO＋H2O MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ③Si SiO2＋2C=====2CO↑＋Si

(2)在CO、CO2、SO2、NO、NO2、SiO2等氧化物中：

①其中属于酸性氧化物的是________，能形成酸雨的是__________________；

②能与水发生氧化还原反应的是______________，反应的化学方程式为________________________________________________________________________； ③能使品红溶液褪色的是__________；

④光导纤维的主要成分是________，它与氢氟酸、烧碱反应的化学方程式分别为______________，____________________________________________________________。 答案 ①CO2、SO2、SiO2 SO2、NO、NO2 ②NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ③SO2

④SiO2 SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O (3)在浓(稀)硝酸、浓(稀)硫酸中：

①常温下能使Fe、Al钝化的是___________________________________________________； ②实验室常用作干燥剂的是____________，中学常见气体中不能用其干燥的是

高温△

－

－

－

放电或高温

________________________________________________________________________； ③常用于清洗试管内壁上银镜的是__________，反应的离子方程式：________________________________________________________________________； ④见光易分解的是__________，反应的化学方程式：________________________________________________________________________。 答案 ①浓硫酸、浓硝酸 ②浓硫酸 NH3、H2S、HI等 ③稀硝酸 3Ag＋NO3＋4H===3Ag

＋

－

＋

＋NO↑＋2H2O ④浓硝酸 4HNO3=====4NO2↑＋O2↑＋2H2O

光照

(4)在H2O2、NH3、HCl中：

①被称作绿色氧化剂的是________，它与FeSO4酸性溶液反应的离子方程式为________________________________________________________________________； ②水溶液呈碱性的是________，列举两种实验室制取该气体的方法__________，__________； 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________________________________________________________________________； ④NH3在催化剂、加热条件下与氧气反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。 答案 ①H2O2 2Fe2＋H2O2＋2H===2Fe3＋2H2O

＋

＋

＋

②NH3 NH4Cl与消石灰共热法 浓氨水加热分解或浓氨水加入烧碱、生石灰等固体法 ③NH3、HCl NH3＋HCl===NH4Cl ④4NH3＋5O2=====4NO＋6H2O 高温

2．重要非金属元素及化合物的相互转化 (1)氯气及其化合物间的转化关系

催化剂

①化学方程式：Cu＋Cl2=====CuCl2；

②化学方程式：4HCl(浓)＋MnO2=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O； ③离子方程式：2Br＋Cl2===Br2＋2Cl或2I＋Cl2===I2＋2Cl； ④离子方程式：Cl2＋2OH===ClO＋Cl＋H2O；

⑤化学方程式：2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 (2)硫及其化合物间的转化关系

－

－

－

－

－

－

－

点燃

△

①离子方程式：FeS＋2H===H2S↑＋Fe2；

＋

＋

②化学方程式：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O； ③化学方程式：2H2SO3＋O2===2H2SO4；

④离子方程式：SO2＋Cl2＋2H2O===SO24＋2Cl＋4H；

－

－

＋

⑤化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O或C＋2H2SO4(浓)=====CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；

2⑥离子方程式：SO24＋2H＋Ba＋2OH===BaSO4↓＋2H2O。

－

＋

＋

－

△△

(3)氮气及其化合物间的转化关系

①化学方程式：NH3＋HCl===NH4Cl；

②化学方程式：2NH4Cl＋Ca(OH)2=====CaCl2＋2NH3↑＋2H2O； ③化学方程式：4NH3＋5O2=====4NO＋6H2O； △④离子方程式：3Cu＋2NO3＋8H===3Cu2＋2NO↑＋4H2O；

－

＋

＋

△

催化剂

⑤化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O； ⑥化学方程式：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。

题型1 非金属化合物的性质及应用

1．(2014·海南，9、10组合)下列关于物质应用的说法正确的是( ) A．P2O5可用于干燥Cl2和NH3 B．玻璃容器可长期盛放各种酸 C．浓氨水可检验氯气管道漏气 D．Si和SiO2都用于制造光导纤维 答案 C

解析 A项，P2O5属于酸性干燥剂，不能用来干燥碱性气体NH3，错误；B项，玻璃容器可长期盛放不与玻璃发生反应的酸，但由于HF能与玻璃的成分SiO2发生反应(SiO2＋

4HF===SiF4↑＋2H2O)，所以玻璃容器不能存放氢氟酸(HF)，错误；C项，氯气与浓氨水挥发出的氨气可发生如下反应：8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl，当将浓氨水靠近氯气时，可以看到白烟(NH4Cl)生成，所以工厂里常用浓氨水来检验氯气管道是否泄漏，正确；D项，SiO2用于制造光导纤维，Si用于制造半导体材料，错误。 2．真题选项正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)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)

解析 SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色都是利用二者的还原性。 (2)浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液可制得Fe(OH)3胶体(×) (2014·重庆理综，3A)

解析 浓氨水与氯化铁饱和溶液反应生成氢氧化铁沉淀，而不是胶体，错误。 (3)硅胶可作袋装食品的干燥剂(√) (2014·四川理综，1B)

解析 硅胶多孔，吸收水分能力强，可作袋装食品的干燥剂，正确。 (4)晶体硅熔点高硬度大，可用于制作半导体材料(×) (2014·江苏，4A)

解析 晶体硅能导电，可用于制作半导体材料，与熔点高硬度大无关系。 (5)漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张(×) (2014·江苏，4C)

解析 漂白粉具有强氧化性，可用于漂白纸张，与其稳定性无关系。

(6)漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3，漂白粉在空气中久置变质(×) (2014·新课标全国卷Ⅰ，8B)

解析 漂白粉在空气中久置变质，是因为有效成分Ca(ClO)2会发生反应，产生的HClO不稳定，光照分解产生HCl和氧气，错误。

(7)NH3能使酚酞溶液变红，因而NH3可用于设计喷泉实验(×) (2014·广东理综，9C)

解析 由于氨气极易溶于水，故可用于设计喷泉试验。

熟记常见无机酸的重要规律和特性 (1)重要规律：

①最高价氧化物对应水化物的酸性强弱取决于元素非金属性的强弱，如酸性： HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2CO3＞H2SiO3

②证明酸性强弱顺序，可利用复分解反应中“强酸制弱酸”的规律，如：

Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓ Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO

③强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应，一般不生成H2；金属和浓HNO3反应一般生成NO2，而和稀HNO3反应则生成NO。 (2)重要特性：

①H2SiO3(或H4SiO4)为难溶性酸，浓盐酸、浓硝酸为挥发性酸。

②HNO3、浓H2SO4、HClO具有强氧化性，属于氧化性酸，其中HNO3、HClO见光受热易分解。

③浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(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。 ④浓H2SO4具有吸水性、脱水性和强氧化性。 ⑤常温下，铁、铝遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化。

⑥浓盐酸、浓硝酸、醋酸等遇氨气能冒白烟，是因为它们挥发出来的酸与氨气反应生成相应的铵盐(固体)的缘故。

⑦H2S、HI、HBr遇强氧化性酸能发生氧化还原反应，因此不能用浓硫酸进行干燥。

1．CO2通入CaCl2溶液不会产生沉淀。

2．高炉炼铁时的还原剂是CO，焦炭的作用是燃烧提供能量和产生CO。 3．NO2能与水反应生成硝酸，但不是酸性氧化物。 4．SO2和Cl2的混合气体，可能不具有漂白性。

5．SO2能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色，不是利用SO2的漂白性。 6．SO2不能漂白石蕊溶液。

7．硅单质可用于制造半导体材料，光导纤维的主要成分是SiO2。

8．Fe、Al能用于盛放浓硝酸是因为“钝化”形成致密的氧化膜，隔离Fe、Al与硝酸的接触。

1．下列说法正确的是( )

A．光缆在信息产业中有广泛应用，制造光缆的主要材料是二氧化硅 B．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 C．浓H2SO4具有强氧化性，常温下就能与金属Cu发生剧烈反应

D．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 答案 A

解析 光缆的主要成分是SiO2，A正确；金刚石是碳的同素异形体，高温下与O2反应产生

解析 检验氧气的常用方法是利用其助燃性，使带有火星的木条复燃。

(2)[2013·海南17(1)改编]BaCl2·xH2O中结晶水数目可通过重量法来确定；①称取样品，置于小烧杯中，加入适量稀盐酸，加热溶解，边搅拌边滴加稀硫酸到沉淀完全，静置；②过滤并洗涤沉淀；③??

在操作②中，需要先后用稀硫酸和________洗涤沉淀；检验沉淀中氯离子是否洗净的方法是________________________________________。

答案 蒸馏水 取水洗液于试管中，加入稀硝酸酸化，滴加AgNO3溶液，若无白色浑浊出现，则表明Cl已经洗净

解析 该题实质是考查Cl的检验方法，若沉淀洗涤后洗涤液中不含Cl则已经洗净，这是沉淀洗涤的常用方法。

－

－

－

1．常见非金属形成离子的鉴别方法

离子 Cl、 沉 淀 法 Br、 I －－－试剂 AgNO3溶液和稀HNO3溶液 现象 白色沉淀AgCl、淡黄色沉淀AgBr、黄色沉淀AgI 加入稀盐酸后无现象，然后加入BaCl2溶液有白色沉淀 注意 － －SO24 稀盐酸和BaCl2溶液 需先用稀盐酸酸化 显 色 法 I －氯水，CCl4 氯水，淀粉 液体分层，下层为紫红色 溶液变蓝 变红 变蓝 变红 产生刺激性气味的气体，且使试纸变蓝 振荡静置 － － － － OH H ＋－酚酞溶液 紫色石蕊溶液 浓氢氧化钠溶液和气 体 法 NH4 ＋湿润的红色石蕊试纸 加热 CO23 －稀盐酸和澄清石灰水 稀硫酸和品红溶液 石灰水变浑浊 品红溶液褪色 SO23也有此现－象 － SO23 －

2.气体物质检验的一般思路 某

气

体

→

观

察

、

闻

气

味

?有气味：HCl、HS、SO、NH→进一步检验?接触空气变红棕色的为NO

?通入澄清石灰水中变浑浊的为CO?

?点燃只生成水的为H

?

无色无味?点燃既生成水又生成使澄清石灰水变浑浊? 的气体为气态烃

?点燃只生成CO的为CO

?

?使带火星的木条复燃的为O

?

2

2

3

2

2

2

2

有色：Cl2?黄绿色?、NO2?红棕色?→进一步检验

＋

1．为了证明(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(硫酸亚铁铵晶体)的成分中含有NH4、Fe2、SO24与H2O，

＋

－

下列实验叙述中不正确的是( )

A．取少量硫酸亚铁铵晶体于试管中，加热，试管口有液体生成，则可证明晶体的成分中含有结晶水

B．取少量硫酸亚铁铵晶体溶于水，得到浅绿色溶液，滴入2滴KSCN溶液，溶液不显血红色，再滴入几滴新制氯水，溶液变为血红色，则可证明晶体的成分中含有Fe2

＋

C．取少量硫酸亚铁铵晶体溶于水，加少量稀盐酸，无现象，再滴入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则可证明晶体的成分中含有SO24

－

D．取少量硫酸亚铁铵晶体溶于水，加入少量稀NaOH溶液，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则可证明晶体的成分中含有NH4 答案 D

解析 检验硫酸亚铁铵晶体中的NH4所用的方法为取少许晶体于试管中，溶于水，加入过量浓NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若变蓝，则可证明晶体的成分中含有NH4。

2．根据下列实验内容得出的结论正确的是( ) 选项 A B C 实验内容 某物质的水溶液使红色石蕊试纸变蓝 某气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 向某物质的水溶液中加入盐酸，产生无色无味气体 结论 该物质一定是碱 该气体一定是氯气 该溶液中一定含有碳酸根离子 ＋

＋

＋

D 向铁和稀硝酸反应后的溶液中滴入KSCN溶液，溶液显血红色 反应后溶液中肯定有Fe3，可能还有Fe2＋＋ 答案 D 解析 使红色石蕊试纸变蓝的溶液一定显碱性，但不一定是碱，也可能是盐，如碳酸钠溶液；氧化性比碘单质强的气态氧化剂，如NO2，也能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝；加入盐酸产生无色无味气体的溶液也可能含有碳酸氢根离子。

3．某化学兴趣小组在课外活动中，对某一份溶液成分(已知不含其他还原性离子)进行了检测，其中三次检测结果如表所示：

检测序号 第一次 第二次 第三次 则下列说法合理的是( ) A．三次检测结果都正确 B．该溶液中的阳离子无法判断

C．为了检验是否存在SO24，应先加过量稀硝酸后再滴加Ba(NO3)2溶液，观察是否有沉淀产

－

溶液中检测出的电解质溶液组合 KCl、K2SO4、Na2CO3、NaCl KCl、AlCl3、Na2SO4、K2CO3 Na2SO4、KCl、K2CO3、NaCl 生

D．为了检验是否存在CO23，可以向溶液中滴加CaCl2溶液，观察是否有沉淀产生

－

答案 C

解析 由于第二组中的AlCl3与K2CO3能发生双水解，不能共存，A错误；阳离子可以通过焰色反应确定，B错误；加入CaCl2溶液时，若SO24存在也可能出现沉淀，无法确定一定存

－

在CO23，D错误。

－

4．FeSO4在不同条件下分解得到的产物不同，可能是FeO和SO3，也可能是Fe2O3、SO3和SO2。某化学研究小组为探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4分解的气体产物，进行了一系列实验。已知SO3的熔点是16.8 ℃，沸点是44.8 ℃。

请回答下列问题：

(1)装置Ⅱ的试管中不装任何试剂，其作用是__________________________，试管浸泡在50 ℃的水中，其目的是____________________。

(2)装置Ⅲ和装置Ⅳ的作用是探究本实验中气体产物的成分。请完成实验设计，填写检验试剂、

预期现象与结论。限选试剂：3 mol·L1 H2SO4溶液、6 mol·L1 NaOH溶液、0.5 mol·L1 BaCl2

－

－

－

溶液、0.5 mol·L1 Ba(NO3)2溶液、0.01 mol·L

－

－1

酸性KMnO4溶液、0.01 mol·L

预期现象和结论 －1

溴水。

检验试剂 装置Ⅲ的试管中装有______________ 装置Ⅳ的试管中装有____________ 产生大量白色沉淀，证明气体产物中含有SO3 (3)装置Ⅴ的作用是防止尾气污染环境，烧杯中应加入的试剂是__________。 (4)已知在过量的FeSO4溶液中滴入几滴NaClO溶液，并加入适量硫酸，溶液立即变黄。 ①甲同学推测该反应的还原产物有两种可能：a.Cl2、b：Cl。

乙同学结合甲同学的推测，认为其中一种可能可以排除，你认为可以排除的是哪种可能，并用简要的文字和离子方程式说明理由：________________。 ②上述反应的离子方程式为__________________。

③为检验上述反应中的还原产物，请选择所需实验步骤，并按先后次序排列：__________(填序号)。

A．取一支试管，加入上述反应后的溶液少许 B．加入过量Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀

C．过滤；取滤液加入硝酸酸化的AgNO3溶液，出现白色沉淀 答案 (1)防止溶液倒吸入装置Ⅰ中 防止SO3液化或凝固 (2)

检验试剂 装置Ⅲ的试管中装有0.5_mol·L1－－

预期现象和结论 产生大量白色沉淀，证明气体产物中含有SO3 若溶液的紫色褪去，证明气体产物中含有BaCl2溶液 装置Ⅳ的试管中装有0.01_mol·L性KMnO4溶液 －1酸SO2； 若溶液的紫色无明显变化，证明气体产物中不含SO2 或： 检验试剂 装置Ⅲ的试管中装有0.5_mol·L1－预期现象和结论 产生大量白色沉淀，证明气体产物中含有SO3 若溴水的橙色褪去，证明气体产物中含有SO2； 若溴水的橙色无明显变化，证明气体产物中不含SO2 ＋BaCl2溶液 －1装置Ⅳ的试管中装有0.01_mol·L溴水 (3)NaOH溶液 (4)①可以排除还原产物为Cl2的情况，因为FeSO4过量，而Cl2与Fe2不能大量共存，会发生反应：2Fe2＋Cl2===2Cl＋2Fe3，因此还原产物不可能为Cl2

＋

－

＋

②2Fe2＋ClO＋2H===2Fe3＋Cl＋H2O

＋

－

＋

＋

－

③ABC

解析 (1)装置Ⅱ的试管中不装任何试剂，显然是起防倒吸的作用，由于SO3的熔沸点较低，热水浴的作用是防止SO3液化或凝固。(2)设计实验检验SO2和SO3两种气体，由于SO3极易溶于水生成H2SO4，而在酸性溶液中SO2的溶解度极小，因此先检验SO3，再检验SO2，检验SO2气体可用氧化性试剂溴水或酸性KMnO4溶液，由于SO2和BaCl2溶液不反应，但能和Ba(NO3)2溶液反应生成白色沉淀，因此检验SO3只能选用BaCl2溶液。(4)③为检验上述反应

2中的还原产物Cl，溶液中的干扰离子为SO24，因此可先将SO4沉淀后再检验Cl，显然所

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－

选的试剂不能是BaCl2溶液，而应选用Ba(NO3)2溶液。

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