化學第1部分 核心突破 3 元素及其化合物 第11講 非金屬及其化合物

核心專題突破第一部分第一部分專題三元素及其化合物專題三元素及其化合物第第1111講非金屬及其化合物講非金屬及其化合物欄目導航2 2年考情回顧年考情回顧熱點題型突破熱點題型突破熱點題源預測熱點題源預測對點規(guī)范演練對點規(guī)范演練2 2年考情回顧年考情回顧設問方式非金屬及其化合物性質(zhì)與應用的判斷例(2016四川卷，2)，(2016全國卷丙，7)，(2016四川卷，1)非金屬單質(zhì)與化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系為載體進行物質(zhì)的推斷例(2016全國卷甲，12)非金屬單質(zhì)及其化合物性質(zhì)的實驗探究例(2016北京卷，28)，(2015重慶卷，9)，(2015山東卷，11)環(huán)境污染的原因、治理及保護問題例(2016全國卷乙，28)，(2016全國卷甲，7)，(2016浙江卷，13) 解題規(guī)律： 1題型：選擇題、填空題。 2考向：在選擇題中考查物質(zhì)的性質(zhì)、制備、用途，在填空題中多與化學推斷、制備工藝、化學實驗、化學計算結(jié)合起來進行綜合考查。熱點題型突破熱點題型突破題型一常見非金屬及其化合物的性質(zhì)和應用題型一常見非金屬及其化合物的性質(zhì)和應用 方法點撥： 熟記常見無機酸的重要規(guī)律和特性 1重要規(guī)律 (1)最高價氧化物對應水化物的酸性強弱取決于元素非金屬性的強弱，如酸性： HClO4H2SO4H3PO4H2CO3H2SiO3 (2)證明酸性強弱順序，可利用復分解反應中“強酸制弱酸”的規(guī)律，如： Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3 Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO (3)強氧化性酸(如HNO3、濃H2SO4)與金屬反應，一般不生成H2；金屬和濃HNO3反應一般生成NO2，而和稀HNO3反應則生成NO。2重要特性(1)H2SiO3(或H4SiO4)為難溶性酸，濃鹽酸、濃硝酸為揮發(fā)性酸。(2)HNO3、濃H2SO4、HClO具有強氧化性，屬于氧化性酸，其中HNO3、HClO見光受熱易分解。(3)濃HNO3和Cu(足量)、濃H2SO4和Cu(足量)、濃鹽酸和MnO2(足量)在反應時，隨著反應的進行，產(chǎn)物會發(fā)生變化或反應停止。(4)濃H2SO4具有吸水性、脫水性和強氧化性。(5)常溫下，鐵、鋁遇濃H2SO4、濃HNO3發(fā)生鈍化。(6)濃鹽酸、濃硝酸、醋酸等遇氨氣能冒白煙，是因為它們揮發(fā)出來的酸與氨氣反應生成相應的銨鹽(固體)的緣故。(7)H2S、HI、HBr遇強氧化性酸能發(fā)生氧化還原反應，因此不能用濃硫酸進行干燥。 1(2016山東臨沂模擬)將足量X氣體通入Y溶液中，實驗結(jié)果與預測的現(xiàn)象一致的組合是()D A.只有B只有 C只有D 氣體與鹽溶液的反應類型除了強酸制弱酸之外，還存在正鹽轉(zhuǎn)化為酸式鹽(如Na2CO3中通入CO2生成_)，發(fā)生氧化還原反應，生成特殊的沉淀等類型，本題可作為歸納此類題材的類型題。NaHCO3 【變式考法】 SO2通入Na2SO3溶液中能否發(fā)生反應？通入BaCl2溶液中能否發(fā)生反應？ 答案：前者能反應：SO2Na2SO3H2O=2NaHSO3；后者不能反應，因為亞硫酸酸性弱于鹽酸。B(1)在組裝好裝置后，首先要進行的實驗操作為_。(2)為檢驗SO2與Na2O2的反應是否有氧氣生成，裝置B中盛放的試劑X應為_，裝置D中堿石灰的作用是_ _。(3)關(guān)閉彈簧夾2，打開彈簧夾1，注入70%的硫酸至浸沒三頸燒瓶中的固體，檢驗SO2與Na2O2反應是否有氧氣生成的操作及現(xiàn)象是_。檢查裝置的氣密性檢查裝置的氣密性濃硫酸濃硫酸吸收未反應的吸收未反應的SO2，防止污染空氣；同時防止，防止污染空氣；同時防止空氣中的水蒸氣、空氣中的水蒸氣、CO2進入裝置與進入裝置與Na2O2反應，干擾實驗反應，干擾實驗 將帶火星的木條放在干燥管將帶火星的木條放在干燥管D出口處，若木條復燃，則有氧氣生成，否則無氧氣生成出口處，若木條復燃，則有氧氣生成，否則無氧氣生成 (4)關(guān)閉彈簧夾1，打開彈簧夾2，殘余氣體進入裝置E、F、G中，能說明I的還原性弱于SO2的現(xiàn)象為_，發(fā)生反應的離子方程式是_。 (5)為了驗證裝置E中SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應，某學生設計了如下實驗：取少量裝置E中的溶液于試管中，向其中加入稀硝酸酸化的BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，并由此判斷SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應。上述方案是否合理？_(填“合理”或“不合理”)，原因是_ _。裝置裝置F中溶液藍色褪去中溶液藍色褪去不合理不合理裝置裝置E中溶液溶解的中溶液溶解的SO2可被稀硝酸可被稀硝酸的檢驗造成干擾的檢驗造成干擾 解析：(1)有氣體參與或生成的實驗裝置組裝好后的首要操作都是檢查裝置的氣密性。 (2)Na2O2能與水蒸氣反應產(chǎn)生氧氣，故要檢驗SO2與Na2O2反應是否有氧氣生成時，為避免干擾，應先除去水蒸氣。SO2是有毒的酸性氧化物，可用堿石灰吸收，以防止污染，同時堿石灰可防止空氣中的水蒸氣、CO2進入裝置與Na2O2反應，干擾實驗。 (3)檢驗氧氣用帶火星的木條，木條復燃則證明有氧氣生成。 (4)SO2作還原劑還原碘水從生成還原產(chǎn)物I，含淀粉的碘水藍色褪色，證明SO2還原性比I強。 (5)評價該實驗方案時，要考慮檢驗試劑與原溶液中所含物質(zhì)的反應是否會對實驗造成干擾。 非金屬及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系中的常見“題眼” (1)物質(zhì)性質(zhì)及用途：如黃綠色的Cl2、橙色的溴水、紫色的碘水；鹽酸除銹、碘與甲狀腺腫大、碘化銀與人工降雨、二氧化硫與酸雨等；自然界硬度最大的金剛石、空氣主要成分氮氣、紅棕色氣體NO2、黃色的工業(yè)硝酸。 (2)特殊組成或構(gòu)成：H2O，H2O2，SO2，SO3，CO2，CO，NO2，NO，NH3，N2H4等相同元素可組成不同的物質(zhì)。 (3)特征反應：氯氣、二氧化硫使?jié)駶櫵{色石蕊試紙的褪色或變色，氨氣使?jié)駶櫦t色石蕊試紙的變色。 (4)反應條件：電解飽和食鹽水，黃鐵礦的高溫煅燒，氫氣與氯氣的光照反應，二氧化錳催化氯酸鉀分解，鐵觸媒催化氨合成，次氯酸、硝酸的光照分解，Pt催化氨氧化，硅酸鹽的高溫制備。 (5)重要反應：SO2H2O2，SO2Cl2H2O，F(xiàn)eBr2Cl2，N2Mg，NH3Cl2，CuHNO3，CHNO3(濃)，CH2SO4(濃)。 解題規(guī)律： 1題型：選擇題，填空題。 2考向：在選擇題中多考查環(huán)境污染的后果與污染源之間的聯(lián)系，以及環(huán)保與清潔能源的問題。填空題主要是將污染問題與元素及其化合物性質(zhì)進行綜合考查，涉及化學知識面廣。題型二常見非金屬及其化合物與環(huán)境污染題型二常見非金屬及其化合物與環(huán)境污染方法點撥：常見的環(huán)境污染污染類型污染成因溫室效應CO2排放量過大，造成全球氣溫上升赤潮/水華大量富含N、P等營養(yǎng)物質(zhì)的廢水的排放使水體富營養(yǎng)化酸雨硫的氧化物、氮的氧化物的大量排放，造成雨水酸度過大，酸雨pH5.6臭氧空洞氟氯代烷、氮的氧化物的大量排放使臭氧層大量損耗光化學污染主要是由氮的氧化物(主要指NO2)和碳氫化合物引起白色污染主要是由廢棄的難降解的塑料類制品造成食品污染人類在動物飼養(yǎng)和植物種植過程中使用的大量生長激素、農(nóng)藥、化肥等造成的飄塵煙霧、塵埃、煤灰或冷凝氣化物的固體長時間懸浮于空氣中造成的317.3 (2)室溫下，固定進入反應器的NO、SO2的物質(zhì)的量，改變加入O3的物質(zhì)的量，反應一段時間后體系中n(NO)、n(NO2)和n(SO2)隨反應前n(O3) n(NO)的變化見下圖。O3將將NO2氧化為更高價氮氧化物氧化為更高價氮氧化物SO2與與O3的反應速率慢的反應速率慢CaSO3轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為CaSO4使溶液中使溶液中SO的濃度增大、加快的濃度增大、加快SO與與NO2的反應速率的反應速率慢慢OH減小減小右右增大增大 【變式考法】 (1)上題第(3)小題中為什么不能在酸性條件下進行？ (2)在第(4)小題中，CaSO3懸濁液中改加K2SO4是否也能提高NO2的吸收速率？ 答案：加入K2SO4與加入Na2SO4原理相同，所以也能提高NO2的吸收速率。 解析：A項中，燃料燃燒產(chǎn)生的CO2是造成溫室效應的主要氣體之一，正確。B項中，化石燃料完全燃燒時產(chǎn)生的氣體有CO2、SO2等，會造成大氣污染，錯誤。C項中，液化石油氣的主要成分是丙烷等含碳原子數(shù)目較少的烴，燃油的主要成分是含碳原子數(shù)目較多的烴，液化石油氣燃燒更充分，可減少大氣污染，正確。D項中，燃料不完全燃燒產(chǎn)生的CO是造成大氣污染的主要污染物之一。B3NO2H2O=2HNO3NO 當尾氣中空氣過量時，催化轉(zhuǎn)化器中的金屬氧化物吸收NO，生成鹽。其吸收能力順序如下：12MgO20CaO38SrO56BaO。原因是_ _，元素的金屬性逐漸增強，金屬氧化物對NOx的吸收能力逐漸增強。 解析：(2)利用氧化還原反應中得失電子守恒可得出。根據(jù)Mg、Ca、Sr和Ba的質(zhì)子數(shù)，得知它們均為A族元素，同一主族的元素，從上到下，原子半徑逐漸增大。根據(jù)根據(jù)Mg、Ca、Sr和和Ba的質(zhì)的質(zhì)子數(shù)，得知它們均為子數(shù)，得知它們均為A族元素。同一主族的元素，從上到下，原子半徑逐漸增大族元素。同一主族的元素，從上到下，原子半徑逐漸增大 工業(yè)尾氣的主要成分及其治理方法 (1)硫酸廠尾氣：SO2等，一般用氨水吸收。 (2)硝酸廠尾氣：NO、NO2等，一般用NaOH溶液吸收。 (3)高爐煤氣：CO等，一般回收利用。 (4)煉鋼煙氣：Fe2O3煙塵、CO等，一般回收利用。 (5)焦爐氣：CH4、CO、C2H4等，可用作燃料。 (6)氯堿工業(yè)尾氣：Cl2，一般用NaOH溶液吸收。 解題規(guī)律： 1題型：選擇題，填空題。 2考向：在選擇題中以正誤判斷的形式考查考生對常見物質(zhì)鑒別與檢驗方法掌握情況，填空題結(jié)合相關(guān)工藝與制備綜合考查物質(zhì)的鑒別與檢驗，該命題形式對考生要求較高。題型三物質(zhì)的鑒別與檢驗題型三物質(zhì)的鑒別與檢驗 方法點撥： 1常見非金屬元素形成離子的鑒別方法2.六種常見氣體的檢驗方法氣體檢驗方法O2可使帶火星的木條復燃NO通入O2(或空氣)、氣體由無色變成紅棕色Cl2使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{通入AgNO3溶液中產(chǎn)生白色沉淀NH3能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近，能生成白煙通入品紅溶液，溶液褪色，加熱后恢復紅色通入酸性高錳酸鉀溶液，溶液褪色1根據(jù)下列實驗內(nèi)容得出的結(jié)論正確的是()選項實驗內(nèi)容結(jié)論A某物質(zhì)的水溶液使紅色石蕊試紙變藍該物質(zhì)一定是堿B某氣體能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{該氣體一定是氯氣C向某物質(zhì)的水溶液中加入鹽酸，產(chǎn)生無色無味氣體該溶液中一定含有碳酸根離子D向鐵和稀硝酸反應后的溶液中滴入KSCN溶液，溶液顯血紅色反應后溶液中肯定有Fe3，可能還有Fe2D 解析：使紅色石蕊試紙變藍的溶液一定顯堿性，但不一定是堿，也可能是鹽，如碳酸鈉溶液；氧化性比碘單質(zhì)強的氣態(tài)氧化劑，如NO2，也能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{；加入鹽酸產(chǎn)生無色無味氣體的溶液也可能含有碳酸氫根離子。 (1)紅色石蕊試紙變藍則溶液呈_性，能使淀粉變藍的物質(zhì)是_。 (2)常見的無色無味氣體有_。 (3)與SCN溶液顯紅色的離子是_。堿堿I2(碘碘)H2、CO2、O2、N2Fe3 【變式考法】 (1)使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的氣體是_。 (2)常見能氧化I為I2的氣體有_。 (3)與鹽酸反應產(chǎn)生無色無味氣體的陰離子有_。NH3Cl2、NO2、O3等等C防止溶液倒吸入裝置防止溶液倒吸入裝置中中防止防止SO3液化或凝固液化或凝固0.5 molL1BaCl2溶液溶液0.01 molL1酸性酸性KMnO4NaOH溶液溶液可以排除還原產(chǎn)物為可以排除還原產(chǎn)物為Cl2的情況，因為的情況，因為FeSO4過量，而過量，而Cl2與與Fe2不能大量共存，會發(fā)不能大量共存，會發(fā)生反應：生反應：2Fe2Cl2=2Cl2Fe3，因此還原產(chǎn)物不可能為，因此還原產(chǎn)物不可能為Cl2 2Fe2ClO2H=2Fe3ClH2O 為檢驗上述反應中的還原產(chǎn)物，請選擇所需實驗步驟，并按先后次序排列：_ (填序號)。 A取一支試管，加入上述反應后的溶液少許 B加入過量Ba(NO3)2溶液，出現(xiàn)白色沉淀 C過濾；取濾液加入硝酸酸化的AgNO3溶液，出現(xiàn)白色沉淀 解析：(1)裝置的試管中不裝任何試劑，顯然是起防倒吸的作用，由于SO3的熔沸點較低，熱水浴的作用是防止SO3液化或凝固。ABC無機“框圖”推斷熱點題源預測熱點題源預測考向預測無機“框圖”推斷題重點考查元素化合物的基礎(chǔ)知識，立足于中學階段常見物質(zhì)與反應。既能考查元素化合物的知識，又能考查學生分析、推斷問題的能力。解題關(guān)鍵(1)審：審清題意，從題干問題框圖迅速瀏覽全題，盡量在框圖中把相關(guān)信息表示出來。(2)找：找“題眼”即找解題的突破口。(3)答：從“題眼”出發(fā)，聯(lián)系題中信息及所學的知識，應用多種思維方式綜合分析、推理，得出結(jié)論。失分防范(1)思維要有整體性：解答時必須認真研究題目的總體要求，仔細推敲每一個環(huán)節(jié)，結(jié)合限制條件，弄清各個環(huán)節(jié)的相互聯(lián)系，相互影響，串聯(lián)整個過程，回答力求完整。(2)假設推斷要合理：在框圖推斷中，抓住關(guān)鍵環(huán)節(jié)，進行合理假設是必須的，按照題目要求理順后再確定，這樣可以大大節(jié)省時間。(3)檢驗一遍很重要：通過一系列思維活動推斷出結(jié)果后，將結(jié)果放入原題中進行檢驗完全符合才正確，如有一處不符，可能是哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了紕漏，則需再思考。(4)思維發(fā)散有必要：注意多解，有時符合題意的解可能不止一種或一組。 【預測】下列框圖中的字母分別代表一種常見的物質(zhì)或其溶液，相互之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(部分產(chǎn)物及反應條件已略去)。已知A、B為氣態(tài)單質(zhì)，F(xiàn)是地殼中含量最多的金屬元素的單質(zhì)；E、H、I均為氧化物，E為黑色固體，I為紅棕色氣體；M為紅褐色沉淀。請回答下列問題：(1)B中所含元素位于周期表中第_周期，_族。(2)A在B中燃燒的現(xiàn)象是_。(3)DEB的反應中，被氧化與被還原的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比是_。(4)GJM的離子方程式是_。(5)Y受熱分解的化學方程式是_。 【變式考法】 已知AI均為中學化學中的常見物質(zhì)，它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中A、D為金屬單質(zhì)，反應過程中需要或生成的水及其他部分產(chǎn)物已略去。請回答以下問題：(1)B和F分別是_(填化學式)。(2)寫出下列反應的化學方程式：A與B在高溫下反應：_。H在空氣中轉(zhuǎn)化為I：_。(3)E溶液中所有離子濃度由大到小的順序是_。(4)用離子反應方程式表示G溶液呈酸性的原因_；該反應的平衡常數(shù)為_(已知常溫下，H的溶度積常數(shù)Ksp8.01016)。對點規(guī)范演練對點規(guī)范演練