1、专题九 常见非金属元素及其化合物 题点剖析 题点 1 典型非金属单质的性质及应用【真题导航】1下列说法不正确的是_。新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈红色(2010山东理综，13D)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(2009山东理综，13B)硅单质常用作半导体材料和光导纤维(2011山东理综，10B 改编)1 mol Cl2 与足量铁反应，转移电子数为 3NA(2011海南，10B)方法指导 因为新制氯水中含有 HClO，故滴入少量紫色石蕊试液的现象是先变红，后褪色，错；金刚石能够与氧气发生反应，生成二氧化碳，错；光导纤维的主要成分为 SiO2，硅
2、单质可用作半导体，错；1 mol Cl2 与足量铁反应，只能转移 2 mol e，错。答案 22011福建理综，23(2)磷酸钙与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到 1 500 生成白磷，反应为 2Ca3(PO4)26SiO2=6CaSiO3P4O10 10CP4O10=P410CO，每生成 1 mol P4 时，就有_mol 电子发生转移。方法指导 C 具有还原性，化合价由 0 价2 价，生成1 mol P4 需要 10 mol C，则电子转移为 210 mol20 mol。答案 20聚焦题点 通过近两年的高考试题看出，独立考查非金属单质性质的试题较少，大多与物质结构、氧化还原反应综合考查，对
3、非金属单质的考查点主要集中在：(1)碳单质(金刚石、石墨、C60)的结构与物理性质、碳的还原性以及由碳单质制成的新材料，多以选择题的形式呈现。(2)硅单质在新材料的应用，多以选择题的形式呈现。(3)氯气的毒性、氧化性、还原性、漂白性，特别是氯气的强氧化性。呈现方式可以是选择题或是氧化还原反应、化学反应原理、化学实验等综合探究题考查的知识载体。载体透析 典型非金属单质的化学性质拓展延伸 1.Cl2 与 Fe 反应生成 FeCl3，S 与 Fe 反应生成 FeS，O2 与 Fe 点燃生成 Fe3O4。2Cl2 的水溶液叫氯水，新制氯水中含有 H、Cl、Cl2、HClO等多种微粒，具有多重性质，酸性
4、、漂白性、强氧化性。【对点集训】1下列有关非金属单质的说法正确的是_。金刚石和 C60 在氧气中燃烧的产物相同，因而它们是同一种物质 氯气可以使湿润的有色布条褪色，但实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气 硫、氯气分别与铜和铁反应的产物是 FeS、Cu2S、FeCl3、CuCl2 向氢硫酸溶液中滴入氯水有单质硫生成 高纯硅广泛用于制造光导纤维活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质具有还原性，使有色物质发生还原反应 雷雨天氮气和氧气的反应属于自然固氮的一种方式思路引导解析 金刚石和 C60 是碳的同素异形体，错；氯水中 HClO 具有强氧化性，能漂白有色物质，正确；由于氯气的氧化性大于硫的，Cl2
5、与变价金属反应一般生成高价态，硫与 Fe、Cu 反应只能生成 FeS、Cu2S，、均正确；光导纤维的主要成分是 SiO2，错；活性炭具有漂白性是利用了它的吸附性，不是和有色物质发生化学反应，错；雷电时，N2O2=放电 2NO，将游离态氮转化为化合态氮，正确。答案 2以下物质间的转化通过一步反应都能实现的是()AHClCl2HClONaClOBSiSiO2H2SiO3Na2SiO3CSSO3H2SO4Al2(SO4)3DN2NO2HNO3NaNO3解析 本题考查非金属及其化合物。SiO2 生成 H2SiO3 需要经过两步：SiO22NaOH=Na2SiO3H2O、Na2SiO32HCl=H2Si
6、O32NaCl，B 选项错误；硫与氧气反应只能生成 SO2，不能一步生成 SO3，C 选项错误；N2 被氧化只能生成 NO，要生成 NO2 需要经过两步，D 选项错误。A题点 2 有关常见氧化物的性质及对环境影响的考查【真题导航】3下列说法正确的是_。除去干燥 CO2 中混有的少量 SO2，可将混合气体依次通过盛有酸性 KMnO4 溶液、浓硫酸的洗气瓶(2011浙江理综，8D)二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器(2011江苏，3B)二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒(2011江苏，3C)CO、NO、NO2 都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在(2010山东理综，13C)向饱
7、和 Na2CO3 中通入足量 CO2 溶液变浑浊 结论：析出了Na2CO3(2011四川理综，11D)答案 方法指导 SO2 具有还原性，能被酸性 KMnO4 溶液氧化为H2SO4 而除去，再经浓 H2SO4 干燥，即可得到干燥的 CO2，正确；SiO2 能与 HF 反应：SiO24HF=SiF42H2O，故错误；二氧化氯中的4 价的氯具有强氧化性，易得电子变为1 价，因而可用于自来水的消毒，故错；CO、NO、NO2 都是大气污染气体正确，而 NO 易被氧气氧化为 NO2，因而错；Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，NaHCO3 的溶解度小于 Na2CO3，故析出的晶体为 NaHCO3，
8、错。聚焦题点 通过近两年的高考试题看出，对非金属氧化物的考查点主要集中在：(1)SO2、CO2、SiO2 等酸性氧化物的通性和特殊性，特别是 SO2 的还原性和漂白性考查的频率更高。试题呈现形式可以是选择题，也可以是综合实验探究题，或与工业流程为背景的关于化学平衡理论的综合题目。(2)CO、NO、NO2、SO2 等氧化物对环境的影响。试题多以选择题的形式呈现。(3)CO(金属的冶炼)、NO 的还原性。载体透析 典型非金属氧化物氧化物SO2 SO3 NO NO2 CO CO2 SiO2 等物理性质SO2、NO2 有刺激性气味；NO2 是红棕色气体；除 CO2、SiO2 外均有毒；SO2 易液化，
9、SiO2 是坚硬、难熔的固体类型SO2、SO3、CO2、SiO2是酸性氧化物，NO、CO是不成盐氧化物拓展延伸 SO2 的漂白原理与其他漂白剂的漂白原理的对比漂白剂漂白原理变化类型是否可逆SO2与有色物质结合生成无色物质化学变化可逆活性炭吸附有色物质物理变化可逆HClO、H2O2、O3、Na2O2氧化有色物质化学变化不可逆【对点集训】3由部分短周期元素形成的单质或氧化物之间有以下关系单质 X氧化物 M高温 氧化物 N单质 Y氧化物 M点燃 单质 X氧化物 R单质 X氧化物 Z高温 单质 D氧化物 N若 X 为非金属单质，则组成 Y 单质的元素在周期表的位置是()A第二周期A 族B第二周期A 族
10、C第三周期A 族D第三周期A 族思路引导答案 C解析4下列实验能证明某无色气体为 SO2 的是()能使澄清石灰水变浑浊 能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 能使品红试液褪色，加热后又显红色 能使溴水褪色，再滴加酸化的 BaCl2 溶液有白色沉淀产生A BC D解析 能使澄清石灰水变浑浊的气体有 SO2、CO2；能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体为酸性气体(如：HCl、HBr、SO2、CO2 等)；能使品红褪色的气体有 Cl2、SO2，但 Cl2 有颜色，褪色后加热又显红色的只有 SO2；能使溴水褪色，再滴加酸化的 BaCl2 溶液有白色沉淀生成，只有SO2 气体符合。C拓展延伸 SO2 和 CO2 都能
11、使澄清的石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别SO2 和 CO2。通常可用 SO2 的还原性，漂白性鉴别。用品红溶液，使品红溶液褪色的是 SO2，不能使品红溶液褪色的是CO2。用氢硫酸，出现浑浊的是 SO2，无明显现象的是 CO2。2H2SSO2=2H2O3S 用高锰酸钾溶液，紫色褪去的是SO2，无 明 显 现 象 的 是CO2。2KMnO4 5SO2 2H2O=K2SO42MnSO42H2SO4 用溴水，使橙色褪去的是 SO2，无明显现象的是 CO2。Br22H2OSO2=2HBrH2SO4 用硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀的是SO2，无明显现象的是
12、CO2。2H2O2HNO33SO2=3H2SO42NO Ba(NO3)2H2SO4=BaSO42HNO3 用 FeCl3溶液，使棕黄色颜色变浅的是 SO2，无明显现象的是 CO2。2FeCl3SO22H2O=FeCl2FeSO44HCl题点 3 有关“三酸”(盐酸、硫酸、硝酸)性质及应用的考查【真题导航】4下列描述正确的是_。向装有 Fe(NO3)2 溶液的试管中加入稀 H2SO4，在管口观察到红棕色气体，结论：HNO3 分解成了 NO2(2011四川理综，11A)Al 箔表面被 HNO3 氧化，形成致密的氧化膜，将 Al 箔插入稀 HNO3，无明显现象(2011安徽理综，10C 改编)浓 H
13、NO3 中的 HNO3 见光会分解，故有时在实验室看到的浓硝酸呈黄色(2009重庆理综，9C)Na2SO3 和 BaCO3 固体混合物与过量的稀 H2SO4 反应，能产生气泡并有沉淀生成(2011海南，3D 改编)方法指导 在酸性条件下，Fe2将 NO3 还原为 NO，在试管口 NO 被氧气氧化为 NO2，故错；只有浓 HNO3、浓 H2SO4才能使 Al、Fe 钝化，稀 HNO3 不能，错；HNO3 具有不稳定性，见光受热易分解，正确；正确。答案 聚焦题点 通过对高考试题分析知，对“三酸”的考查，一方面是酸的通性，另一方面是它们的特殊性，特别是浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性，硝酸的不稳定性
14、和强氧化性更是考查的重点。载体透析 1.浓 H2SO4(1)浓硫酸具有强氧化性，能氧化许多还原性的物质，浓硫酸的还原产物一般为 SO2。在应用浓硫酸的强氧化性时，应注意以下两点：浓 H2SO4 具有强氧化性，SO2、CO 和 H2 都具有还原性，但浓 H2SO4 不能将 SO2、CO 和 H2 氧化，这是因为6 价的硫与4 价硫之间没有中间价态，CO 和 H2 只有在高温时才表现出还原性。因此可用浓 H2SO4 干燥 SO2、CO 和 H2。浓 H2SO4 与铜反应，必须加热，反应中硫酸表现强氧化性和酸性。当铜过量时，因为硫酸浓度会变稀，所以硫酸不能全部反应掉。但与足量 Zn 反应则不同，先生
15、成 SO2 后生成 H2，硫酸能全部反应掉。在常温下，浓 H2SO4 能使 Fe、Al 产生钝化现象。(2)浓 H2SO4 是一种酸性干燥剂，一般可用于干燥中性和酸性气体，但不能干燥 H2S、HBr、HI 等具有还原性的酸性气体，这是因为浓 H2SO4 能将其氧化：H2SO4(浓)H2S=SSO22H2OH2SO4(浓)2HBr=Br2SO22H2OH2SO4(浓)2HI=I2SO22H2O2硝酸(1)浓硝酸与金属反应，先生成 NO2、后生成 NO。(2)NO3 在强酸性条件下具有强氧化性，与 Fe2、S2、SO23、I都不能共存。【对点集训】5下图是从混合物中分离 X 的 4 种方案，请回答
16、有关问题：方案(1)选用方案时，X 应该具有的性质是_，残留物应该具有的性质是_。(2)选用方案从某金属粉末(含有 Au、Ag 和 Cu)中分离 Au，加入的试剂是_，有关反应的化学方程式为_。(3)选用方案时，X 不可能是_和_两类气体。(4)选用方案时，气体 X 是_。解析(1)从题中给的信息可知为升华或蒸馏，因此 X 的性质为加热时可升华，或易挥发。残留物必须热稳定性好，且没有挥发性。(2)金、银、铜三种金属中金的活泼性最差，不能与硝酸反应，选用硝酸作为试剂，过滤即可。(3)浓硫酸既有酸性又有强氧化性，不能干燥碱性气体和强还原性的气体。(4)浓 H2SO4 具有吸水性，浓盐酸具有挥发性，
17、可用此法制取HCl 气体。答案(1)有挥发性(或易升华)受热不挥发，且具有较高的热稳定性(2)HNO3 3Cu 8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 2NO 4H2O,3Ag4HNO3(稀)=3AgNO3NO2H2O或 Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O、Ag2HNO3(浓)=AgNO3NO2H2O(3)碱性 强还原性(4)HCl6中学化学中有很多物质可以实现下图中物质之间的转化。其中反应条件和部分反应的产物已略去。液体 B 和 C 可能是单一溶质的溶液，也可能是纯净物。(1)若 A 是一种紫红色金属，气体 D 能使品红溶液褪色，加热时又恢复原色。写出反应的化学方程式：_。
18、该气体 D 与另一种气体 H 混合后生成一种淡黄色固体 W，写出该反应的化学方程式：_。(2)若 A 是一种金属单质，D 是最轻的气体，B 能否是 NaOH溶液_(填“能”或“否”)。(3)若 A 是一种金属单质，D 是一种无色气体，遇到空气变为红棕色，液体 C 呈蓝色。写出反应的离子方程式：_。写出反应的任意一个离子方程式：_。解析 本题考查物质的推断，中等题。物质推断的关键是找准突破口。(1)根据 A、D 的描述，可以推断 A 为 Cu，D 为 SO2，故反应为铜和浓硫酸的反应。(2)根据 D 的描述，可以推断 D为氢气。若 B 为 NaOH 溶液，则 C 为 NaAlO2 或 Na2Si
19、O3，此时反应不能发生，即 B 不能为 NaOH 溶液。(3)根据相关描述，A 为铜，B 为稀硝酸，D 为 NO，故反应为铜和稀硝酸的反应，反应为活动性比铜强的金属与硝酸铜的反应。答案(1)Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O2H2SSO2=3S2H2O(2)否(3)3Cu8H2NO3=3Cu22NO4H2OCu2Fe=Fe2Cu(其他合理答案也可)题点 4 以非金属元素及化合物为背景的离子检验【真题导航】5(2010浙江理综，13)某钠盐溶液中可能含有 NO2、SO24、SO23、CO23、Cl、I等阴离子。某同学取 5 份此溶液样品，分别进行了如下实验：用 pH 计测得溶液的
20、pH 大于 7加入盐酸，产生有色刺激性气体加入硝酸酸化的 AgNO3 溶液产生白色沉淀，且放出有色刺激性气体加足量 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，该沉淀溶于稀硝酸且放出气体，将气体通入品红溶液，溶液不褪色加足量 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2 溶液，再滴加 KSCN 溶液，显红色该同学最终确定在上述六种离子中仅含 NO2、CO23、Cl三种阴离子。请分析，该同学只需要完成上述哪几个实验，即可得出此结论()AB C D 解析 实验，加入硝酸酸化的 AgNO3溶液产生白色沉淀，说明溶液中含有 Cl，放出有色刺激性气体，说明溶液中还含有 NO2，因
21、NO2 具有氧化性，SO23、I具有还原性，可确定溶液中一定不含有 SO23 和 I；实验，加入足量的 BaCl2溶液，产生的白色沉淀能溶于稀硝酸且放出气体，该气体不能使品红溶液褪色，可推出，溶液中一定含有 CO23，不含 SO24。仅两个实验，即可得出该同学的结论。B聚焦题点 离子检验或物质检验题是近几年高考的常见题型之一，此类题即可看作实验题，又可看作推断题，主要涉及非金属的离子 CO23、SO23、SO24、Cl、Br、I、NH4 检验试剂的选择，试剂的添加顺序以及干扰离子的排除。载体透析 离子检验试剂现象离子方程式OH酚酞石蕊变红变蓝ClAgNO3溶液和稀HNO3生成白色沉淀AgCl=
22、AgCl【对点集训】7对某酸性溶液(可能含有 Br、SO24、H2SO3、NH4)分别进行如下实验：加热时放出的气体可以使品红溶液褪色；加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝；加入氯水时，溶液略显黄色，再加入 BaCl2溶液时，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸，对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是()ABr BSO24CH2SO3 DNH4解析 加热时放出的气体可以使品红溶液褪色，则一定含有H2SO3，因 H2SO3 不稳定，分解产生的 SO2 可使品红褪色。加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝则一定有 NH4。加入氯水时，溶液略显黄色，说明溶液中
23、含有 Br，再加入 BaCl2 溶液时，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸，说明此时溶液中含有 SO24，但可能是氯水氧化 H2SO3产生的，故不能确定原溶液中是否含有 SO24。B8对于某些物质或离子的检验及结论一定正确的是()A将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，该气体一定是 SO2B加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，一定有 CO23C加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加稀盐酸，沉淀不消失，一定有 SO24D加入 NaOH 溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，一定有 NH4解析 具有漂白性的气体还有 Cl2、O3 等，故 A 错；含有 HCO3的溶液同样会产
24、生这些现象，B 错；如果原溶液中有 Ag也会产生不溶于盐酸的白色沉淀，C 错；加入 NaOH，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝则一定有 NH4，D正确。答案 D易错警示下列说法是否正确，正确的打“”，错误的打“”。1氯水、漂白粉、SO2、H2O2 的漂白原理不完全相同()解析 氯水、漂白粉、H2O2 的漂白原理都是利用的强氧化性，而 SO2 是与有色物质结合生成不稳定的无色物质。2二氧化硫具有还原性，浓硫酸具有强氧化性，因而浓硫酸能氧化 SO2 气体()解析 6 价和4 价是硫的相邻价态，故浓硫酸和 SO2 不能发生化学反应。3某固体加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，
25、溶液变浑浊，一定有 CO23 ()解析 含有 HCO3 的盐也会产生同样的现象。4盐酸能与 CaCO3 反应产生二氧化碳气体，因而氯的非金属性比碳的强()解析 比较非金属性的强弱只能用非金属元素的最高价氧化物的水化物的酸性。5氯水、浓硝酸滴在蓝色石蕊试纸上都是先变红后褪色()6在氯的化合物中，价态越高氧化性越强()解析 HClO 的氧化性比 HClO3、HClO4 的氧化性强。7鉴别 Br2 蒸气与 NO2 气体时，可用湿润的淀粉 KI 试纸()解析 Br2 蒸气与 NO2 气体均有强氧化性，能将 I氧化为 I2。8二氧化硫通入酸性 KMnO4、溴水时溶液褪色，体现了二氧化硫的漂白性()解析
26、漂白性是指使有机色质褪色，二氧化硫通入酸性KMnO4、溴水时溶液褪色均是体现了二氧化硫的还原性。9二氧化碳可以对所有的物质灭火()解析 镁可以在二氧化碳中燃烧。10碳纤维、醋酸纤维、C60 都含有碳元素，都属于有机高分子材料()解析 碳纤维、C60 都是碳单质。审题与答题 非金属元素及其化合物的选择题审题指导非金属元素及其化合物的考查在高考中主要存在三种形式：一是在选择题中出现，主要考查常见物质的性质；二是在框图题中出现，主要考查非金属元素及其化合物之间的关系；三是综合考查，无论什么题目，在审题时都要注意：联想通性，关注特性，性质比较，灵活运用。1通过对氯元素及其重要化合物的学习，在审题时，要
27、会类推其他卤素及与卤素具有相似性的物质的性质，同时应特别注意某些物质的特殊性。2对于有关碳、硅的题目，特别要注意硅及其化合物的特殊性及碳、硅在新材料方面的应用。3学习硫及其化合物的知识，要以氧化还原知识为指导，在审题时，要注意对比、辨析，如 SO2 和 CO2 性质的异同点，同时还要抓特性，如浓硫酸的三大特性。4对于氮及其化合物的学习，要注意形成知识链。在做题时，同样关注其特殊性：特殊的反应条件(如合成氨)、特殊的收集方法(如 NO 的收集)、特殊的保存方法(如浓硝酸的保存)等。【例题】下列说法正确的是()A因为 SO2 具有漂白性，所以它能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、石蕊试液褪色B能使品红
28、溶液褪色的不一定是 SO2CSO2、漂白粉、活性炭、Na2O2 都能使红墨水褪色，其原理相同DSO2 和 Cl2 等物质的量混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好解析 A 项中 SO2 使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色是因为其具有还原性，能使品红溶液褪色是因为其具有漂白性，SO2 不能使酸碱指示剂褪色；能使品红溶液褪色的物质有很多，如 Cl2，不仅仅是 SO2；C 项中这些漂白剂的漂白原理不都相同；SO2 和 Cl2 等物质的量混合后在溶液中发生反应：SO2Cl22H2O=H2SO42HCl，从而失去漂白能力。B易错警示 溶液的褪色与漂白性的关系区分不清，溶液的褪色包含漂白方面，如
29、SO2 使新制氯水、溴水、酸性 KMnO4 溶液褪色，不是由于其漂白性，而是因为其还原性。考向预测1下列说法正确的是()A光导纤维的主要成分是硅B常用氢氟酸(HF)来刻蚀玻璃C制普通玻璃的主要原料是烧碱、石灰石、石英D实验室用带玻璃塞的试剂瓶保存氢氧化钠溶液解析 A 项，光导纤维的主要成分是二氧化硅，不正确；C项，制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英，不正确；D 项，保存氢氧化钠溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶，因为NaOH 与玻璃的主要成分硅酸盐反应生成的硅酸钠是一种矿物胶，时间长了会打不开瓶塞，不正确。B2氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，下列叙述中不正确的是()A红
30、热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，生成棕黄色的烟B常温下，干燥的氯气能和 Fe 反应C纯净的 H2 在 Cl2 中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口呈现雾状；H2 和 Cl2 的混合气体光照时，迅速化合而爆炸D氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸，久置氯水最终变为稀盐酸解析 干燥的氯气和 Fe 只有在加热或点燃的条件下才能反应。事实上，可用钢瓶盛放液氯。B3下列关于 S、Si、N、Cl 等非金属元素化合物的说法正确的是()ASiO2 是制造太阳能电池板的主要材料BNO、NO2 是大气污染物，能在空气中稳定存在C漂白粉的有效成分是 Ca(ClO)2DFe 与 S 化合生成 Fe2S3解析 制造太阳能电池板的主要材料是 Si，A 错误；NO 在空气中容易被氧化，NO2 易和水反应，B 错误；C 正确；D项只能得到 FeS。C返 回
