高中化学非金属元素及其化合物总复习.doc

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1、专题：非金属元素及其化合物知识体系和复习重点重要非金属元素及其化合物一、卤族元素（）卤族元素物理性质比较：颜色状态熔、沸点密度溶解性水有机溶剂均易溶于有机溶剂F2Cl2Br2I2_色_色_色_色_ （易挥发）_（升华）小大低高剧烈反应淡黄绿色黄橙色黄褐色剧烈反应黄绿色橙橙红紫红（）卤族元素单质的化学性质：相似性：化学性质与Cl2相似，都具有典型的非金属性，都可以与金属作用生成金属卤化物，都可以与非金属反应，都可与水发生反应，都可以与强碱作用。递变性：与金属、非金属反应时条件不同。例如：卤素单质与H2的反应 H2+F2_, H2+Cl2_， H2+I2 2HI，与H2化合时，无论从反应条件、反应

2、的剧烈程度以及生成气态氢化物的稳定性（HFHClHBrHI），都说明卤素单质的递变性。氯氯元素的知识网络1、氯气1）物理性质_气体，有强烈的_气味，有_。常温时1体积水可溶解_氯气。HF到HI，沸点_，热稳定性逐渐_，酸性逐渐_。AgF到AgI，溶解度_。2）化学性质 H2 + Cl2 2HCl 点燃：发出_火焰，有_ 2Cl2 + 2Ca(OH)2 CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O 工业上用_制得漂白粉，漂白粉中主要含有_和_，其中_是有效成分。漂白粉的漂白原理是： 检验氯气收集时是否集满_概述：从氟元素到碘元素，其单质颜色逐渐_，水溶性逐渐_，熔沸点逐渐_和H2反应逐渐_，1

3、 mol单质和H2反应放出的热量逐渐_，气态氢化物的热稳定性逐渐_，氢化物酸性逐渐_2、碘1）、海洋植物中提取碘 从海洋植物中得到碘离子：将海带晒干，灼烧成灰，用水溶解浸泡，使I进入水中，过滤，除灰渣。 氧化：通入_，使I转化为I2。 提取碘：用四氯化碳萃取，得到碘的四氯化碳溶液，再蒸馏除去四氯化碳得粗碘，利用_得到纯净的碘单质。2）贮存 液溴易挥发，应_。 I2受热易升华，应盛放在棕色试剂瓶中，置于冷暗处。2、次氯酸、漂白粉的性质.w.w.k.s.5.u.c.o.mHClO分子的结构式为H-O-Cl（氧处于中心），所以电子式为。次氯酸、次氯酸钙等有多方面的性质，经常用到以下几方面性质：（1）

4、HClO是一种弱酸，与碳酸比较电离能力有如下关系：H2CO3HClOHCO3-，请分析下列反应：少量二氧化碳通入NaClO溶液中：_氯气通入碳酸氢钠溶液中：_（2）ClO-是一种弱酸的酸根离子，能发生水解反应：_，所以次氯酸钙溶液显碱性。若遇到铁盐、铝盐易发生双水解：_（3）HClO和ClO-都具有_，无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应，但不能使品红溶液褪色。如：硫酸亚铁溶液遇漂白粉：_漂白粉遇亚硫酸酸盐：_（4）HClO见光易分解：_（5）次氯酸钙中的Ca2+、ClO-可以表现出一些综合性质。如少量二氧化碳通入次氯钙溶液中：_二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠分别跟

5、次氯酸钙溶液反应的差异：Ca(ClO)2+Na2CO3=_Ca(ClO)2+NaHCO3=_例题1已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素的性质实验，玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的（ ）。A黄绿色橙色蓝色白色B无色橙色紫色白色C黄绿色橙色蓝色无色D黄绿色无色紫色白色【解析】氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，并且带出氯化氢气体，在中看到黄绿色的氯气，氯气使中的Br变成橙色的溴水，与中I反应生成I2，使淀粉变蓝，NaOH溶液可以吸收氯气，棉球的颜色没有变化。【答案】A2、将Cl2通入NaBr和NaI的混合液中，待反应充分后将所得溶液加热

6、蒸干，并灼烧，最后将得到的固体冷却、称量。称量所得固体的质量与通入Cl2的体积关系如下图所示：则原混合液中NaI的物质的量为（ ）A.0.5mol B.0.4mol C.0.3mol D.0.25mol解析：根据图示可知a处为NaBr和NaI，ab段为NaBr、NaI和NaCl，bc段为NaBr和NaCl，cd段为NaCl。而且由图示可知最终得到29.25g固体为NaCl。根据氯元素守恒，则n（Cl2）=n（NaCl）=0.25mol。根据图示：02.5V（即00.125mol）段发生的反应为2NaI+Cl2=2NaCl+I2,故n（NaI）=0.25mol。答案：D预测点评：该题结合卤素及其

7、化合物的氧化性、还原性，考查了化学计算，同时考查了对图表的识别能力。二、氧、硫及其化合物氧1、氧及其化合物相互联系2、H2O2 物理性质：双氧水是一种无色无味极弱的电解质，是一种“绿色氧化剂”化学性质：H2O2=H+HO2- ； HO2-=H+O22-（有极弱的酸性）1、 不稳定性：_2、 还原性：2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=3、 氧化性：H2O2+Na2SO3=4、 酸性条件下溶解Cu: H2O2+Cu+2H+=Cu2+2H2O3、臭氧O3物理性质：常温常压下，O3是一种_的_气体。是一种很好的_和_。化学性质：1、极强的氧化性：O3+2KI+H2O=_. 2、不稳定性：2O3=

8、3O2（升高温度，或者在Cl、F等原子的催化下反应更快） 3、产生方式：3O2=2O3（高压放电的条件下）臭氧层的破坏：破坏臭氧层的有害物质,氮的氧化物和氟氯烃等。硫1、硫及其化合物转化2硫单质（1）物理性质：_固体，_溶于水，易溶于_，可用于消毒。在自然界中一般不存在，但存在于火山口附近。（2）化学性质洒落的Hg可以用硫粉处理，常温下与汞反应生成_硫与氧气反应：硫在空气中点燃产生_火焰，在纯氧中燃烧时产生明亮的_火焰，生成SO2。3硫化氢（1）物理性质：_色，具有_的有毒气体，_溶于水，密度比空气大。（2）化学性质 CuSO4 + H2S _ 因此，CuSO4溶液可以用来检验H2S气体，也可

9、用来对H2S进行尾气处理。3二氧化硫亚硫酸是一种不稳定的二元弱酸，易分解成_和_，酸性比碳酸_，故当CO2气体中混有SO2时，可用_溶液来除去SO2。二氧化硫能跟某些有色物质化合成不稳定的无色物质。加热后不稳定的无色物质会分解，恢复原来的颜色。例如，品红溶液天然降雨的pH m2。 HNO3由NO2和水反应生成。 a. SO2 + BaCl2不反应；但SO2通入Ba(NO3)2溶液或SO2和NO2气体同时通入BaCl2溶液中，则反应可以进行。 b. NO2、Br2不可使用KI淀粉溶液检验。【典例1】某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行试验（夹持仪器已略去）。实验表明浓硝酸能将

10、氧化成，而稀硝酸不能氧化。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。可选药品：浓硝酸、3mo/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳已知：氢氧化钠溶液不与反应，能与反应：（1） 实验应避免有害气体排放到空气中，装置、中盛放的药品依次是_（2） 滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后_（3） 装置中发生反应的化学方程式是_（4） 装置的作用是_，发生反应的化学方程式是_（5） 该小组得出的结论依据的试验现象是_（6） 试验结束后，同学们发现装置中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分

11、别设计以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是（选填序号字母）_a. 加热该绿色溶液，观察颜色变化b. 加水稀释绿色溶液，观察颜色变化c. 向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化d. 向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化【解析】本题主要考查HNO3的性质、化学基本实验设计和评价能力。（1）根据装置特点和实验目的，装置是收集NO，装置中盛放NaOH溶液吸收NO2，因为要验证稀HNO3不能氧化NO，所以装置中应该盛放稀硝酸。（2）由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰，所以滴加浓HNO3之前需要通入一段时间CO2赶走装置中的空气，同时也需将装置中导管末端

12、伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的NO气体逸出。（3）Cu与浓HNO3反应：Cu + 4HNO3(浓)Cu(NO3)2 + 2NO2 +2 H2O。（4）装置中盛放H2O，使NO2与H2O反应生成NO：3NO2 + H2O2HNO3 + NO。（5）NO通过稀HNO3溶液后，若无红棕色NO2产生，说明稀HNO3不能氧化NO，所以盛放稀HNO3装置的液面上方没有颜色变化即可说明之。装置中盛放的是浓HNO3，若浓HNO3能氧化NO则装置液面的上方会产生红棕色气体。（6）要证明是Cu(NO3)2浓度过高或是溶解了NO2导致装置中溶液呈绿色，一是可设计将溶解的NO2赶走（a、c方案）再观察颜色变化。二是增

13、大溶液中NO2的溶解（d方案）观察颜色变化。加水稀释绿色溶液再观察颜色变化的问题在于加水稀释时既稀释了Cu(NO3)2的浓度有降低了NO2，无法确定两种看法那种正确。【答案】（1）3mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液（2）通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置中导管末端伸入倒置的烧瓶内（3）Cu + 4HNO3（浓）= Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O（4）将NO2转化为NO 3NO2 + H2O =2HNO3 + NO（5）装置中液面上方气体仍为无色，装置中液面上方气体由无色变为红棕色（6）a c d四、碳、硅及其化合物碳、硅及化合物的联系网络w.w.w.k.s.5.u.c.

14、o.m1、碳及其化合物的转换1碳碳在常温下非常稳定，但在高温条件下活动性增强，主要表现为还原性(1)与单质反应 2C+O2_ C+O2_(2)与某些氧化物反应C+CO2_ C+H2O(g)_ 2C+SiO2Si+2COC+2CuO2Cu+CO2(3)与氧化性酸反应C+2H2SO4(浓)_ C+4HNO3(浓)_2碳的氧化物(1)CO物理性质：_色_味、_溶于水，有_的气体。具有可燃性和还原性。化学性质：2CO+O22CO2；3CO+Fe2O32Fe+3CO2；CO+H2OCO2+H2(2)CO2物理性质：_色_味，能_于水(11)的气体。密度比空气_，易液化。化学性质：氧化性：CO2+C2CO

15、酸性氧化物的通性CO2+H2OH2CO3：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2OCO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2；2CO2+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2；CO2+CaOCaCO33碳酸盐(1)溶解性正盐中只有碱金属的碳酸盐和铵盐溶于水，所有酸式盐均溶于水。一般酸式盐比相应正盐易溶，但碱金属的碳酸氢盐比正盐溶解度小。(2)热稳定性一般规律：可溶性碳酸正盐不溶性碳酸正盐酸式碳酸盐。Na2CO3CaCO3NaHCO3(3)正盐与酸式盐的相互转化4硅(1)与单质反应Si+2Cl2SiCl4(无色液体)；Si+O2SiO2(2)硅的制取： SiO2+2CSi+2CO(得到粗硅)

16、精制：Si+2Cl2SiCl4 SiCl4+2H2Si+4HCl5二氧化硅(1)酸性氧化物的通性 SiO2+CaOCaSiO3；SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(2)氧化性SiO2+2CSi+2CO；(3)和HF反应：SiO2+4HF=SiF4+2H2O6硅酸和硅酸盐(1)硅酸是_溶于水的白色固体，酸性比碳酸还_。 实验验证硅酸酸性比碳酸还弱：Na2SiO3+2 HCl= _Na2SiO3+ CO2+H2O= _(2)硅酸盐硅酸盐种类繁多，结构复杂，是构成地壳岩石的主要成分。常用SiO2和金属氧化物表示它的组成。如黏土：Al2O32SiO2 2H2O7硅酸盐工业水泥玻璃陶瓷原料黏土

17、、CaCO3、石膏纯碱、石灰石、石英黏土反应原理复杂反应原理Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2水泥的主要成分：3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3普通玻璃的主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2【典例1】将足量CO2通人KOH和Ca（OH）2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量（n）和通入CO2体积（y）的关系正确的是 A B C D【解析】解答此题的关键是掌握碳酸正盐和酸式盐的转化关系及条件。起始时反应的离子方程式为：CO22OHCa2CaCO3H2O，当Ca2完全沉淀时，溶液中还剩余OH，再通CO2，反应的离子方程

18、式为：CO22OHCO32H2O，继续通CO2，反应式为：CO32CO2H2O2HCO3，再通CO2，反应式为：CaCO3CO2H2OCa（HCO3）2。反映在图象上即为D。【答案】D典例解析例1、已知天然气的主要成份CH4是一种会产生温室效应的气体,等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应，前者大。下面是有关天然气的几种叙述:天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源;等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大;燃烧天然气也是酸雨的成因之一.其中正确的是()A.是 B.只有 C.是和 D.只有解析：大气中的CH4和CO2为红外线吸收体，它们吸收太阳和地球的长波辐射，并将其中一部分反射回地球。因此

19、，大气中CH4和CO2浓度增加，则阳光被吸收得多，反射到太空的部分减少,地表温度将上升。天然气燃烧产物为CO2和水，而煤和柴油燃烧产物会造成污染。对等质量的CH4和CO2，CH4的物质的量比CO2多，由题意知等质量的CH4和CO2产生的温室效应CH4大，但CO2不是形成酸雨的物质。答案：C。例2 、下列物质不属于“城市空气质量日报”报道的是()A.二氧化硫 B.氮氧化物 C.二氧化碳 D.悬浮颗粒解析：二氧化硫、氮氧化物和悬浮颗粒均为大气污染物，只有二氧化碳不需报道。答案：C。例3、向下列溶液中通入过量CO2，最终出现浑浊的是A.氢氧化钙饱和溶液 B.苯酚钠饱和溶液C.醋酸钠饱和溶液 D.氯化

20、钙饱和溶液解析：当足量CO2通入Ca(OH)2饱和溶液时，由于其为二元酸，故可生成溶于水的酸式盐Ca(HCO3)2而“最终”无浑浊。而当遇苯酚钠时，由于碳酸的酸性较苯酚的酸性强，故可生成苯酚。又由于苯酚在常温下的溶解度不大，故最终出现浑浊。而C、D两选项中，由于醋酸、盐酸的酸性较碳酸强，故CO2与其均不可反应。A中先有沉淀后又溶解；B中出现浑浊；C和D中无反应发生。答案：B。例4、导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是A.酸雨 B.光化学烟雾 C.臭氧空洞 D.温室效应解析：该题看似简单，实际提出了3个热点概念，因此必须搞清4个概念的内涵，方可做出正确的选择。题中列举的大气环境问题都与化学

21、有密切关系，其中由SO2引发的现象是酸雨。降水时，硫的氧化物以及所形成的硫酸和硫酸盐随着雨雪降到地面，称之为“酸雨”，其发生的主要反应：2SO2+O2=2SO3，SO2+H2O=H2SO3，2H2SO3+O2=H2SO4。溶于雨水中的酸性物质，使雨水中pH在4.5左右。光化学类雾由氮氧化物造成；臭氧空洞主要由氯氟烃、一氧化氮等造成；温室气体主要为二氧化碳等。答案：A。例5、A、B、C是在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.这些化合物和单质之间存在如下的关系: 化合物A单质甲化合物A和化合物C单质乙和化合物C单质乙化合物B化合物B据此判断:(1)在A、B、C这三种

22、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)单质乙的分子式可能是 ,则化合物B的分子式是 .解析：(1) 根据题意，可转化为如下三个反应 甲 乙A， 甲B A + C, A + B乙 C，由可知化合物A中一定含有乙元素，由A中含乙元素，一定来源于化合物B，所以A、B均含有乙元素。(2) 由 看出，该反应一定是氧化还原反应，乙为单质，A、B中又都含有乙元素，所以乙元素在A、B中必有一个显正价，另一个显负价。在中学化学中只有非金属元素显负价，因而乙一定是非金属元素。SO2 O2 SO2 和H2OS和H2O SH2S H2S (3

23、) 单质乙可能是S，B的化学式H2S，A的化学式为SO2，因此可写出下列反应关系 也可认为乙是N2，也可以写出如下反应关系NO O2 NO 和H2ON2和H2O N2 NH3 NH3 规律总结：物质的推断题，特别是文字类框图题（或称无明显物质类推断题），是最为综合的题目。它不仅涉及的知识面广，而且思维难度大，所以一直受到高考命题者的重视。巩固：有下图所示的反应关系：A是中学化学中常见的无机物，A、B、C中含有同一种元素R，不含R的产物已经略去。 (1)若A与NaOH反应，既可生成B，也可生成C，还可生成B+C，写出符合上述反应关系的A的两种不同类型物质的分子式(2)若A与NaOH无论以何种比列

24、反应，其产物均是B+C，则A的分子式可能是(只要求写一种)；R在A、B、C中的化合价必须满足的条件是必介于B、C之间。答案：（1）CO2(SO2)、H2S、AlCl3中任选两种（2）Cl2 ；A中R的化合价必介于B、C之间。例6、标准状况下H2S和O2混合气体100mL，经点燃后反应至完全，所得气体经干燥后，恢复到原来状况时体积为10mL，该10mL气体可能是（2001年上海市高考题）A.H2S、SO2 B.O2 C.H2S D.SO3解析：H2S和O2反应后的气体产物可能为H2S；SO2；SO2和O2。如为情况，说明H2S过量。则由：2H2S+O2=2H2O+2S体积减少2 1 3 60 3

25、0 100-10=90 参加反应的H2S和O2的总体积为60+30=90，则余下的10mL气体为H2S。若为情况或，说明O2过量。则由：2H2S+3O2=2H2O+2SO2体积减少 2 3 2 3 60 90 90则参加反应的H2S和O2的总体积为60+90=150100，所以这两种情况不存在。答案：C例7、对下列事实的解释错误的是（2000年上海高考题）A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性B.浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定C.常温下，浓硝酸可以用铝贮存，说明铝与浓硝酸不反应D.反应CuSO4+H2SCuS+H2SO4能进行，说明硫化铜既不溶于水，也不溶于稀硫酸

26、解析：本题旨在考查一些常见的化学反应原理。Al与冷、浓硝酸发生钝化，属化学反应，因表面迅速形成致密的氧化膜而不呈明显的反应现象。答案：C。例8、 某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验：(2000年全国高考题)（1）在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是_溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是： ，（2）在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是_溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因_。解析：题设情境有三大特点：反应装置由常见的“开放型”到了“封闭型”；溶液颜色由常见的“静态稳定型”到了“动态变化型”；溶

27、液成分由常见的“单一溶质型”到了“多种溶质型”。根据这些情境特点，进行思维发散。解题的关键是要认真观察实验装置的特点：试管口上套有气球，说明加热时会气体逸出，一下就使“红色溶液”的范围缩小：溶有酸性气体的石蕊溶液或溶有碱性气体的酚酞溶液。而前者中加热后，红色变为紫色，不符合“溶液颜色逐渐变浅”的条件，结论只有稀氨水和酚酞。由无色溶液气体+溶液变红气体溶+溶液无色。联想无色溶液虽多，但加热后放出气体且溶液变红不多，又冷却后该气体可使红色溶液褪色显然该气体有漂白作用，并是一可逆过程，符合条件的无色溶液只能是SO2漂白过的品红溶液。答案：（1）稀氨水和酚酞、稀氨水中的NH3气逸出，所以溶液的颜色变浅

28、；（2）溶有SO2的品红、SO2气体逸出，品红溶液恢复红色过量银循环使用原料混合A加热保温B冲稀静置C过滤DAgNO3晶体蒸发E冷却结晶F吸收装置银(过量)HNO3NOxNOx通入过量热的水蒸气热点 例9、 某试剂厂有银(含杂质铜)和硝酸(含杂质Fe3+)反应制取硝酸银.步骤如下 依据上述步骤,完成下列填空：(1)溶解银的硝酸应该用 硝酸(填浓或稀)。原因是 (填序号，下同)(a)减少过程中产生NOX的量 (b)减少原料银的消耗量 (c)节省硝酸物质的量(2)步骤B加热保温的作用是 .(a)有利于加快反应速率 (b)有利于未反应的硝酸挥发(c)有利于硝酸充分反应,降低溶液中H+(3)步骤中是为

29、了除去F3+、Cu2+等杂质,冲稀静置时发生的化学反应是 (a)置换反应 (b)水解反应 (c)氧化还原反应产生的沉淀物化学式 .解析：（1）根据反应方程式：Ag+2 HNO3（浓）=AgNO3+NO2+H2O、3Ag+4HNO3（稀）=3AgNO3+NO+2H2O可知：每生成1molAgNO3，如用浓HNO3，消耗HNO32mol，产生1molNO2；如用稀HNO3，只需HNO34/3mol，放出NO1/3mol。故用稀硝酸比用浓硝酸好，原因为（a）、(c)。（2）根据温度对反应速率的影响，加热保温是使反应加快，促使HNO3与Ag反应，而不希望HNO3损失，因此其目的是（a）、(c)。（3）由水解原理，溶液浓度小，促进水解，使F3+、Cu2+生成难溶的Fe(OH)3、Cu(OH)2而除去。答案：（1）稀，（a）、(c) （2）（a）、(c) （3）（b），Fe(OH)3、Cu(OH)2例10、实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁,该化合物呈棕红色,易