2019年高考化学二轮复习 专题12 非金属及其化合物(讲)(含解析).doc
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专题12 非金属及其化合物(1)考纲要求1.了解非金属元素在周期表中的位置及其性质的递变规律。2.了解常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)单质及其化合物的主要性质及应用。3.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。4. 以上各部分知识的综合应用。(2)命题规律非金属元素部分在保持原有考点不变的情况下,弱化了对磷的考查,但H、C、N、O、Si、S、Cl元素及其化合物的性质仍是高考化学的重点。由于非金属元素存在多种价态,所以不同价态的非金属化合物之间的转化也成为高考命题的热点之一,这在历年高考试题中也均有体现。另外,这部分知识往往与其他知识结合在一起进行综合考查。预计2018高考中,将会进一步注重非金属元素及其化合物性质知识的整体性和探究性,强化与生活、社会实际问题的联系,试题可以以选择题的形式出现,也可以以实验题和无机推断题的形式出现,以环保为主题设计问题的可能性也比较大。【例1】【2018新课标2卷】研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是 ( )A雾和霾的分散剂相同B雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵CNH3是形成无机颗粒物的催化剂D雾霾的形成与过度施用氮肥有关【答案】C【解析】分析:A雾和霾的分散剂均是空气;点睛:结合示意图的转化关系明确雾霾的形成原理是解答的关键,氨气作用判断是解答的易错点。本题情境真实,应用导向,聚焦 1、碳、硅及其化合物(1)知识网络上述标号反应的化学方程式2MgCO22MgOC;Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH;Ca(HCO3)22NaOH=CaCO3Na2CO32H2O;SiO22NaOH=Na2SiO3H2O;Na2SiO3CO22H2O=H4SiO4Na2CO3;H2SiO3SiO2H2O。(2)特殊反应Si的还原性大于C,但C在高温下能还原出Si:SiO22CSi2CO。非金属单质与碱反应一般既作氧化剂又作还原剂,且无氢气放出,但硅与碱溶液反应只作还原剂,且放出氢气:Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。非金属单质一般不与非氧化性酸反应,但硅能与HF反应:Si4HF=SiF42H2。SiO2是酸性氧化物却能与非氧化性酸反应:SiO24HF=SiF42H2O。H2CO3的酸性强于H2SiO3,所以Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3,但高温下Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2也能发生。一般情况下,金属(Na、K)能置换出水中的氢,C在高温下也能置换出H2O中的氢:CH2O(g)H2CO。(3)扫除易忘知识盲点自然界中无游离态的硅,通常原子晶体不导电,但硅是很好的半导体材料,是制作光电池的材料。SiO2不导电,是制作光导纤维的材料。工业上制备粗硅,是用过量的C和SiO2在高温下反应,由于C过量,生成的是CO而不是CO2,该反应必须在隔绝空气的条件下进行。氢氟酸不能用玻璃容器盛放;NaOH溶液能用玻璃试剂瓶盛放,但不能用玻璃塞。酸性氧化物一般能与水反应生成酸,但SiO2不溶于水;酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2能与HF反应。硅酸盐大多难溶于水,常见可溶性硅酸盐是硅酸钠,其水溶液称为泡花碱或水玻璃,但却是盐溶液。硅胶(mSiO2nH2O)是一种很好的无毒干燥剂。H2CO3的酸性大于H2SiO3的,所以有Na2SiO3CO2(少量)H2O=H2SiO3Na2CO3,但高温下Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2也能发生,原因可从两方面解释:硅酸盐比碳酸盐稳定;从化学平衡角度,由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发气体CO2。2、氯及其化合物(1)知识网络Cl2SO22H2O=2HClH2SO4Cl22KI=I22KCl3Cl22Fe2FeCl3Cl22NaOH=NaClNaClOH2OMnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O2NaCl2H2O2NaOHCl2H2Cl2H2OHClHClO2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O(2)特殊反应氯气与氨气的(产生白烟)反应3Cl28NH3=N26NH4ClKMnO4与浓盐酸(常温)反应2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O少量氯气通入到碳酸钠溶液中Cl2Na2CO3H2O=NaHCO3NaClHClO(3)扫除易忘知识盲点液氯密封在钢瓶中,而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。1 mol Cl2参加反应,转移电子数可能为2NA、NA或小于NA(Cl2和H2O的反应为可逆反应)。实验室制Cl2,除了用MnO2和浓盐酸反应外,还可以用KMnO4、KClO3、NaClO与浓盐酸反应且都不需要加热,如ClOCl2H=Cl2H2O。酸性KMnO4溶液,用的是H2SO4酸化而不是盐酸。ClO不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性,如ClO与SO、I、Fe2均不能大量共存;ClO能水解,因HClO酸性很弱,ClO水解显碱性,如Fe33ClO3H2O=Fe(OH)33HClO,所以ClO与Fe3、Al3均不能大量共存。向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成CaSO4而不是CaSO3,其离子方程式为Ca23ClOSO2H2O=CaSO4Cl2HClO(少量SO2),Ca22ClO2SO22H2O=CaSO42ClSO4H(过量SO2)。当Fe和Cl2在点燃条件下反应时,不论Fe过量或不足,由于Cl2的强氧化性,产物一定是FeCl3。“84”消毒液的有效成分为NaClO,漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用,其原因是ClOCl2H=Cl2H2O。由于电离常数Ka1(H2CO3)Ka(HClO)Ka2(H2CO3),所以向NaClO溶液通入CO2,不论CO2过量还是少量,均发生CO2H2OClO=HClOHCO,但是与Ca(ClO)2反应时应为CO2(少)Ca(ClO)2H2O=CaCO32HClO。液溴需要用水封,溴蒸气呈红棕色,液溴呈深红棕色,溴水呈橙色,溴的CCl4溶液呈橙红色。3、硫及其化合物(1)知识网络SFeFeS2SO2O22SO3a:Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2Ob:C2H2SO4(浓)CO22SO22H2OH2SO4Ba(OH)2=BaSO42H2OSO22NaOH=Na2SO3H2OSO3H2O=H2SO4SO22H2S=3S2H2O2H2S3O22SO22H2O(2)特殊反应用热碱洗涤做过硫实验的试管3S6NaOH2Na2SNa2SO33H2O黑火药的制备原理S2KNO33CK2S3CO2N2黄铁矿煅烧制备SO24FeS211O22Fe2O38SO2SO2气体使KMnO4溶液褪色的离子方程式2MnO5SO22H2O=2Mn25SO4H(3)扫除易忘知识盲点除去附着在试管内壁上的硫,除了用热的NaOH溶液,还可以用CS2,但不能用酒精。SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色,表现SO2酸性氧化物的性质;使品红溶液褪色,表现SO2的漂白性;使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,表现SO2的还原性;SO2与H2S反应,表现SO2的氧化性;SO2和Cl2等体积混合通入溶液中,漂白性不但不增强,反而消失。把SO2气体通入BaCl2溶液中,没有沉淀生成,但若通入NH3或加入NaOH溶液,或把BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成,前两者生成BaSO3沉淀,后者生成BaSO4沉淀。浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时,随反应进行,产物会发生变化或反应停止。注意区分Zn和浓H2SO4的反应。C与浓硫酸反应时,反应产物的确定应按以下流程进行:无水CuSO4确定水品红溶液确定SO2酸性KMnO4溶液除去SO2品红溶液检验SO2是否除净澄清石灰水确定CO2。4、氮及其化合物(1)知识网络Ca(OH)22NH4ClCaCl22NH32H2ON23H22NH34NH35O24NO6H2O3NO2H2O=2HNO3NO3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2OCu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O(2)氮及其化合物六大“思维盲点”NO只能用排水法或气囊法收集,NO2不能用排水法,可用排苯法收集。工业上制备的盐酸显黄色是因为溶有Fe3,而浓HNO3显黄色是因为溶有NO2。NO2能被NaOH溶液吸收,NO单独不能被强碱溶液吸收,NO与NO2混合能被NaOH溶液吸收。实验室制备NH3,除了用Ca(OH)2和NH4Cl反应外,还可用浓氨水的分解(加NaOH固体或CaO)制取,而检验NH须用浓NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,以确定NH的存在。收集NH3时,把一团干燥的棉花放在试管口,以防止与空气对流;收集完毕,尾气处理时,应放一团用稀硫酸浸湿的棉花在试管口,以吸收NH3。浓盐酸和浓氨水反应有白烟生成,常用于HCl和NH3的相互检验。【例1】【甘肃宁县2019届高三上学期期末】自然界的硫循环如下图所示,下列说法不正确的是 ( )A和中硫元素均被氧化B控制化石燃料的使用可以减少SO2排放C含硫有机物和含硫无机物可相互转化D是自然界形成酸雨的唯一原因【答案】D【解析】中SO2被氧化变为SO42-,岩石中硫以金属硫化物或硫单质存在,火山爆发时,被氧化变为SO2,【趁热打铁】【长沙市长郡中学2019届高三上学期第五次调研】有X、Y、Z、M、N五种物质,进行的有关实验操作及现象如下:实验操作实验现象气体X和气体Y混合气体变红棕色Y、M、N分别与氢硫酸反应都产生淡黄色固体用玻璃棒蘸取Z和M的浓溶液,相互靠近产生白烟Z和N分别通入少量溴水中溴水都变成无色透明的液体X、Y、Z、M、N依次可能是 ( )ANO、O2、NH3、HNO3、SO2 BO2、NO、NH3、HCl、SO2CO2、NO、HCl、NH3、CO2 DNO、O2、NH3、HCl、CH4【答案】A【解析】该红棕色气体为NO2,故X为NO或O2,Y为NO或O2;实验现象说明Y、M、N均具有氧化性;实验现象说明Z、M的浓溶液均具有挥发性;实验现象说明Z、N均具有还原性;综上所述,Y为NO,X为O2,排除BC, 因D项中CH4不能满足实验,故答案为A。【例2】【天津市静海区2019届高三上学期三校联考】下列叙述中正确的是 ( )ASO2、NO2都能与水反应,其反应原理不同BN2与O2在放电条件下直接化合生成NO2C常温下铁与浓硫酸、浓硝酸均不反应,可用铁槽车密封运送浓硫酸、浓硝酸DCO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在【答案】A【解析】A项、二氧化硫与水反应生成亚硫酸,属于化合反应,而二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,为氧【趁热打铁】【山东枣庄市三中2019届高三12月月考】下列说法正确的是 ( )A图所示装置用于 Cu 和浓 H2SO4 制取少量的 SO2 气体B图装置可验证非金属性:ClCSiC图可用于收集气体 H2、CO2、Cl2、NH3D图表示将 SO2 气体通入 H2S 水溶液中,所得溶液的 pH 变化【答案】C【解析】A.Cu和浓H2SO4反应需要加热,则图中装置不能制取少量的SO2气体,故A项错误;B.由于盐酸易挥有关非金属及其化合物题目,解题的关键是要能进行适度的程序化的逻辑思维,及时调用所掌握物质结构、元素周期律、氧化还原、化学平衡等理论和非金属元素及其化合物基础知识对题目中信息加以筛选、类比、迁移、推理和校正,得出正确的结论以及找到最合理简便的解题方法。(1)仔细读题,充分联系。仔细读题, 抓住关键字词与非金属元素及其化合物相关内容的联系,对照信息与答案的相联关系,如理解表格中的数据是解表格数据题的前提。 (2)围绕问题,纵横比较。围绕设向,从纵、横两个方向进行比较,在比较中归纳共同点和不同点。(3)准确表述, 简洁表达。答案往往是需要表述的,不论是以文字形式,还是以字母、数字、化学用语等形式表达,都要力求准确、简洁、准确。(4)要善于运用物质结构、元素周期律、氧化还原、化学平衡等理论找出相关物质的共性与异性及规律,从大量信息中抓主要信息,用熟悉的信息排除不熟悉的信息,答好每一题题。【例】【湖南师大附中2019届高三上学期月考(四)】X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成。其中X含有四种元素,X、Y、Z的焰色反应均为黄色,W为无色、无味气体。这四种化合物具有如下图所示转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。请回答下列问题:(1)X与Y在溶液中反应的离子方程式是_。(2)X含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物,选用其中某些化合物,利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行实验,装置中产生白色沉淀,装置中可收集到一种无色气体。装置中反应的化学方程式是_。用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物,在催化剂存在下制备并收集纯净、干燥的装置中的气体,该化合物的化学式是_,所需仪器装置是_(从上图选择必要装置,填写编号)。(3)向Z溶液中通入氯气,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,同时有X生成,该反应的化学方程式是_。【答案】HCO3-OH=CO32-H2O_ Na2CO3H2SO4=Na2SO4CO2H2O(或2NaHCO3H2SO4=Na2SO42CO22H2O) H2O2 、 2Na2CO3Cl2H2O=NaClONaCl2NaHCO3 【解析】根据以上分析,X为NaHCO3、Y为NaOH、Z为Na2CO3、W为CO2,Z为NaHCO3或Na2CO3固体,在装置中反应生成气体单质O2,应为二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气,装置除去氧气中混有的二氧化碳,装置为干燥氧气,装置中收集的气体是O2,装置中反误区警示:元素及化合物知识是零散知识,在高考过程中容易忽视且得分不高的知识。在一轮复习过程中必须要引起做够的重视。我们要能够将元素及化合物知识与基本概念、基本理论、化学实验等知识进行结合,用理论来指导元素及化合物知识的复习。- 配套讲稿:
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