高考化学 非金属知识规律1分析及教学建议.doc
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1、高考化学专题“非金属知识规律(1)”分析及教学建议高考趋势展望本专题包括硫、氮、磷、碳、硅等非金属及其化合物知识内容。其高考的热点是:1.硫及其化合物间的互相转化关系,硫化氢的强复原性,二氧化硫的氧化性和复原性,浓硫酸的性质及应用,SO、SO2的检验,硫化氢和二氧化硫气体的制取和搜集。2.氮气分子构造与其稳定性,氨气、铵根离子的检验与鉴别,氮的氧化物的性质应用,浓硝酸的强氧化性,白磷的分子构造,磷酸与碱反响产物的断定。3.碳、一氧化碳的复原性,二氧化碳气体制取与检验,二氧化碳与碱(NaOH)、二氧化硅与碳等反响产物确实定,金刚石、石墨、晶体硅、二氧化硅的构造和性质。硫、氮、磷、碳、硅等元素知识
2、是非金属元素的命题热点之一,该类试题常以元素及其化合物知识为载体,与化学根本概念、根本理论、化学实验及化学计算亲密结合。今后命题的热点是以氧化复原反响为知识内容,以化工消费或环境保护为背景,综合考察物质的性质以及与此相关的理论、实验和计算。二氧化碳作为与生物学互相联络的重要物质(二氧化碳是植物光合作用的反响物,是动物新陈代谢的产物),在今后的综合测试中应引起注重。主干知识整合(1)互相转化关系(2)重要反响规律的应用硫和硫的化合物及不同价态的含硫物质是通过氧化复原规律联络在一起的。低价态的硫元素通过氧化反响,能够变为较高价态的硫元素,高价态的硫元素通过复原反响,能够转变为较低价态的硫元素。要能
3、纯熟写出H2S、S、SO2、H2SO4等含硫物质互相转变的化学方程式。一样价态的含硫化合物间,是通过酸碱反响规律联络在一起的:把上述含硫物质的氧化复原反响规律和酸碱反响规律结合在一起,便可从纵、横两个方面提示出硫及其化合物中的互相联络,构成科学的知识网络。(1)互相转化关系(2)分析理解元素化合物性质的方法。从分析N2、NH3的分子构造入手,掌握N2的稳定性、NH3在水溶液中的溶解性;从分析N、P在周期表的位置入手,掌握NH3、PH3的性质差异,HNO3和H3PO4的酸性、氧化性差异。从分析NH3、N2、NO、NO2、HNO3中氮元素的不同价态和有关反响入手,总结氧化复原反响的根本规律。氮、磷
4、由于含多种价态,因而其化合物性质多是氧化性复原性。解题首先要从元素的价态变化与氧化性复原性的规律入手,然后再由得失电子守恒来列式求解。(1)互相转化关系(2)从比照分析硅单质晶体与金刚石、二氧化硅与二氧化碳的晶体构造入手,掌握它们物理性质与化学性质的差异的根本缘故。从分析硅及其化合物入手,A族与A、A、A族非金属元素比拟,其特别性为:单质以复原性为主,表现为难与H2生成气态氢化物,制取单质通常用复原法,如用C复原SiO2制单质硅;难于构成离子,表现为与其他元素化合时,构成共价键,而不能构成离子键,特别是单个原子不能构成离子;固态氢化物极难溶于水,且不显示酸性,复原性均较强,易燃烧,如SiH4在
5、空气中可自燃。考虑讨论元素化合物知识的核心是其化学性质及应用,应该如何来分析理解物质的化学性质?答:(1)物质的构造决定物质的化学性质。元素的原子构造(原子的核外电子层排布)决定元素的金属性或非金属性;构成物质的分子中化学键的强弱决定物质分子的稳定性等。(2)由物质的属类(酸、碱、盐、氧化物、氢化物、单质类别)来理解物质的有关性质,使之系统化、条理化。(3)依照元素的价态变化规律分析物质的氧化性或复原性。如硫元素有四种价态(、),它们之间能够互相转化,在转化中,2价硫是最低价态,不可能再得电子,只具有复原性;+6价硫是硫的最高价态,只具有氧化性;0价和+4价硫既有复原性,又有氧化性。(4)留意
6、许多物质具有特别的化学性质。如二氧化硫具有漂白性,浓硫酸具有吸水性和脱水性,碘遇淀粉变蓝色等。精典题例导引【例1】以下关于浓硫酸的表达正确的选项A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化C.浓硫酸是一种枯燥剂,能够枯燥氨气、氢气等气体D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化解析:此题主要考察浓H2SO4的特性。浓H2SO4表现吸水性的前提是物质中含有水分子,利用此性质可枯燥除氨气、复原性气体外的气体;而表现脱水性时,一般物质中无水分子,但含氢、氧两元素,将H、O原子按21的物质的量比脱出,故A、C皆不正确;浓H2SO4具有强氧化性,在加热时可与金属和非金属反响,但在常温下不与Cu反响却能使铁、铝等
7、钝化,故B不正确。此题答案为D。答案:D【例2】同温同压下,在3支一样体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是NO和NO2,NO2和O2,NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中,充分反响后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,则以下关系正确的选项A.V1V2V3 B.V1V3V2C.V2V3V1D.V3V1V2解析:NO不与H2O反响,设原有NO、NO2各3体积,则由反响3NO2+H2O=2HNO3+NO知,3体积的NO2与H2O反响后,变为1体积的NO,如今剩余NO的总体积与原来气体的体积比为46。由反响4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知等体积的NO2与O2混合溶于水
8、时O2过量,假设二者皆为4体积,则剩余3体积氧气,与原来总体积的比为38。N2不与水反响,NH3与H2O完全反响,气体剩余体积为原来的一半。显然有V1V3V2。答案:B深化拓展依照气体中氮原子、氧原子守恒关系分析讨论:将NO2、NO的混合气体与O2同时通入水中,恰好完全溶解时应满足怎么样的比例关系?答:将NO2、NO的混合气体与O2同时通入水中,发生的总反响是:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,4NO+3O2+2H2O=4HNO3。由此分析可知,恰好完全反响时,三种气体中n(N)n(O)=25。【例3】近期美国化学会志报道,中国科学家以二氧化碳为碳源,金属钠为复原剂,在470、80 MPa
9、下合成出金刚石,具有深远意义。以下说法不正确的选项解析:推断过程属于物理变化依然化学变化的关键是看是否产生新的物质。由CO2合成金刚石产生新物质,属于化学变化,A正确。金刚石是C元素的一种同素异形体,B不正确。Na在反响中一定失去电子生成Na+,考虑到反响物中有CO2,产生Na2CO3是一种合理的推理,C正确。金刚石是C原子通过非极性共价键构成的原子晶体,D正确。答案:B【例4】以下图中,A是一种无色液体,G是极易溶于水的碱性气体,Y是胃酸的主要成分,K是不溶于稀硝酸的白色沉淀,反响是工业制X的主要反响之一。请按要求填空:(1)写出以下物质的化学式:A:_,E:_,F:_,Y:_。(2)反响的
10、化学方程式为_。(3)1 mol B通过反响得到1 mol F,B中F的质量分数为72%,则B的化学式为_。电解解析:(1)由G为极易溶于水的碱性气体,则G为NH3;又D+E NH3,A(无色液体) D+C,则D为H2(因电解液体时不可能得到N2),E为氮气;又C+NH3 A+J,则C为O2,A为H2O,J为NO;由于Y为胃酸的主要成分,则Y为HCl;又I+HCl X+K(不溶于稀HNO3的白色沉淀),则K为AgCl,X为酸且物质I中含Ag+;又由反响:4NH3+5O2催化剂加热ak = 4NO+6H2O是制备X的主要反响之一,因而X为HNO3;而H2O+H NO+HNO3,则H为NO2;又F
11、+HNO3 H2O+NO2+I(含Ag+),因而I为AgNO3,F为Ag。(3)因B N2+Ag,故B中只含N和Ag两种元素,依照题意设B的化学式为AgNn,则有1n=,n=3,B的化学式为AgN3。答案:(1)H2O N2 Ag HCl催化剂ak =(2)4NH3+5O2 4NO+6H2O(3)AgN3【例5】A、B、C是中学化学中常见的三种化合物,它们各由两种元素组成,甲、乙是两种单质,三种化合物和单质之间存在如下关系:(1)在A、B、C这三种化合物中,必定含有乙元素的是_。(用A、B、C字母填写)(2)单质乙必定是_(填“金属”或“非金属”),其理由是_。(3)单质乙的化学式可能是_,则
12、化合物B的化学式是_。解析:据题意甲+乙 A(含甲、乙),甲+B A(含甲、乙)+C,从可看出,B中一定含有乙。A(含甲、乙)+B(含乙) 乙+C,从式分析,A、B中化合态的乙元素反响后变为游离态的乙,A、B中的乙元素的价态必分别处于正价和负价,反响时发生电子转移生成单质,而金属元素无负化合价,因而能够推断出乙必定是非金属元素。处于正、负价态的非金属元素的化合物互相反响生成单质的例子是非常多的,如:2H2S+SO2=3S+2H2O,6NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O等。因而,乙可能是S或N等,化合物B是它们的氢化物H2S或NH3。上述反响为O2+S=SO2(或N2+O2=2NO
13、);反响为2H2S+3O2=2SO2+2H2O(或4NH3+5O2=4NO+6H2O);反响为2H2S+SO2=3S+2H2O(或6NO+4NH3=5N2+6H2O)。上述反响的反响条件均已略去。答案:(1)A、B(2)非金属 由于A、B中均含乙元素,并有如下反响:A+B 乙+C,且乙为单质,可知乙元素在A、B中分别呈正、负价,由于金属元素无负化合价,因而乙必是非金属。(3)S(或N2)(或NH3)。特别提示一位参加阅卷的老师的指点:此题考察的知识规律是:含同种元素的化合物间发生反响生成单质,这两种化合物中,该元素的化合价一定分别处于正价和负价;金属元素无负化合价。标题要求从题中图示的物质的关
14、系中,运用上述根本规律,考察考生知识的调用和迁移应用才能。考生的失分不在于根底知识的匮乏,也不在于处理咨询题的才能弱,而在于知识的储存和调用上。此题并非难题,但得分率不高,尤其是咨询题(2)的得分率相当低,说明不少考生平时不留意根本素材的积累和运用,在金属元素无负化合价这个大家的“共识”面前,竟然“好像不相识”。这不能不引起我们的警惕。才能提升训练1.关于非金属元素N、O、C、P的表达中正确的选项C.原子半径大小比拟为PCNO解析:N2、O2、O3、P4为分子晶体,而金刚石为原子晶体,故A不正确;在构成的气态氢化物中,NH3、H2O可构成氢键而CH4、PH3不能构成氢键,B不正确;C、N、O三
15、种元素为同周期,从左到右原子半径逐步减小,即:CNO,而P在C、N、O三元素的下一周期,N、P同主族,由于同主族相邻周期间的半径变化大于同周期相邻主族的半径变化,故C正确;N、C、P有多种价态,故可构成多种氧化物,D不正确。答案:C2.香烟烟雾中含有CO、CO2、SO2、H2O等气体,用A.无水硫酸铜、B.澄清石灰水、C.红热氧化铜、D.生石灰、E.酸性品红溶液等可将其一一检出,检出的正确顺序是AEBADCCDEEAAEEBDCBEADC解析:检验水蒸气时必须放在气体通过液体之前,排除B、D。由于CO2、SO2皆可使澄清石灰水变浑浊,故要检验CO2,必先检验并除尽SO2。因A中只检验了SO2气
16、体,并没有检验SO2是否除净就检验CO2,因而A不正确。答案:C2Sx(x2)在构造上与Na2O2、FeS2、CaC2等有类似之处。Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被复原为NaCl,反响中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为116,则x的值是A.2 B.3解析:在所给物质的变化中,硫元素由价升高到+6价,氯元素由+1价降低到1价,依照氧化复原反响中电子得失数目相等,有16()x=161(1),解得x=5。答案:D3.20 g铜跟50.0 mL 10.0 mol L1的HNO3溶液充分反响,复原产物为NO和NO2。假设反响后溶液中有x mol H+,则如今溶
17、液中含NO的物质的量为A. molB.(x+0.1)molx molx mol解析:因n(Cu)= 0.05 mol,n(HNO3)=5010L10 molL=0.05 mol,由反响Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O及3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O可知HNO3过量,则c(H+) c(OH);又依照反响后的溶液中正负电荷守恒,有2n(Cu2+)+n(H+)=n(NO)+n(OH),由于c(H+) c(OH),因而,n(NO)=2n(Cu2+)+n(H+)=20.05 mol+x mol=(x+0.1)mol。答案:B3中加蒸馏水,微热,
18、PCl3完全水解,产物之一是亚磷酸(H3PO3),其构造式为 。已经知道:H3PO3跟NaOH反响只能生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐;盛H3PO3的试管中加AgNO3溶液有黑色沉淀Ag生成,试管口有红棕色气体出现。则以下有关表达正确的选项32HPO3和NaH2PO3均为酸式盐D.亚磷酸为二元酸,且具有强复原性解析:PCl3水解的本质是其组成粒子与H2O中的H+或OH互相交换,为非氧化复原反响,A不正确;由H3PO3只能生成两种盐可知,H3PO3为二元酸,B不正确;结合H3PO3的构造和已经知道可推知Na2HPO3为正盐,NaH2PO3为酸式盐,C不正确;由可知H3PO3可与AgNO3
19、发生反响:H3PO3+AgNO3=Ag+NO2+H3PO4,H3PO3作复原剂,D选项正确。答案:D“超酸”的化合物H(CB11H6Cl6)和C60反响,使C60获得一个质子,得到一种新型离子化合物HC60CB11H6Cl6。这个反响看起来非常生疏,但反响类型上却能够跟以下一个化学反响类似,你认为该反响是 A.Mg+2HCl=MgCl2+H2B.NaOH+HCl=NaCl+H2O3+HCl=NH42O+CH3COOH H3O+CH3COO解析:由题给信息,可知H(CB11H6Cl6)和C60发生如下反响:H(CB11H6Cl6)+C60=HC60CB11H6Cl6,从方式上能够看出这是由两种分
20、子生成一种离子化合物的反响,与NH3+HCl=NH4Cl的反响类似。答案:C7.为了证明铁和硫反响产物中铁的化合价,下面是某同学设计的实验过程的一部分:请答复以下咨询题:(1)混合粉末A中硫粉过量的缘故是_;(2)反响在“惰气环境”中进展的缘故是_;(3)操作是用烧热的玻璃棒点触混合粉末,反响即可持续进展,说明_;(4)操作的作用是_,反响方程式是_,也可改用_;(5)操作中稀H2SO4煮沸的目的是_;(6)为证明产物中铁的价态,对D溶液的实验操作最好是_。解析:此题考察了硫的部分物理、化学性质,旨在稳固和应用硫的一些特殊性,只要搞清设计实验的目的,结合硫和铁反响的特点,即可迎刃而解。答案:(
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