1、专题七 非金属及其化合物学习目标1、了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2、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。学习重难点:常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。 自主学习考点一:碳、硅及其重要化合物【知识梳理】1理清知识主线H4 OCO2H4 O2(H2SO3)2注意网络构建3扫除知识盲点(1)工业上制备粗硅,是用过量的C和SiO2高温下反应,由于C过量,生成的是 而不是CO2,该反应必须在 的条件下进行。(2)氢氟酸 用玻璃容器盛放;NaOH溶液能用玻璃试剂瓶,但不能用 。(3)酸性氧化物一般能与水反应生成酸,但SiO2 水;酸性氧化物一般不
2、与酸作用,但SiO2能与 反应。(4)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 ,但却是盐溶液。(5)H2CO3的酸性 H2SiO3的,所以有 ,但高温下Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2也能发生,原因可以从两方面解释: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制得低沸点易挥发的CO2。(6)SiO2不导电,是制作 的材料;Si是 ,是制作 的材料。(7) 、 与 是三大传统无机非金属材料;碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。【题组集训】题组一重要反应必练1按要求书写反应方程式。(1)制水煤气 。(2)制备粗硅 。(3)Mg在CO2中燃烧
3、。(4)“水滴石穿”的反应原理(用离子方程式表示) 。(5)“钟乳石”的形成过程(用化学方程式表示) , 。(6)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2的离子方程式 。(7)Si和氢氟酸的反应的化学方程式 。(8)Si和NaOH溶液反应的离子方程式 。(9)SiO2和氢氟酸的反应的化学方程式 。(10)SiO2和NaOH溶液反应的离子方程式 。(11)向Na2SiO3溶液中通入过量CO2的离子方程式 。题组二准确判断物质性质2正误判断,正确的划“”,错误的划“”(1)NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中( ) (2)氢氟酸刻蚀玻璃涉及化学变化( ) (3)Ca(HC
4、O3)2溶液与过量NaOH溶液反应可得到Ca(OH)2( ) (4)硅胶可作袋装食品的干燥剂( ) (5)晶体硅熔点高、硬度大,可用于制作半导体材料( ) (6)浓硫酸可刻蚀石英制艺术品( ) (7)玻璃容器可长期盛放各种酸( ) (8)Si和SiO2都用于制造光导纤维( ) (9)石英只能用于生产光导纤维( ) (10)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅( ) (11)二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸( )题组三重要实验探究3单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450500 ),四氯化
5、硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。相关信息如下:a四氯化硅遇水极易水解;b硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;c有关物质的物理常数见下表:物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/57.712.8315熔点/70.0107.2升华温度/180300162请回答下列问题:(1)写出装置A中发生反应的离子方程式: _。(2)装置A中g管的作用是_;装置C中的试剂是_;装置E中的h瓶需要冷却的理由是_。(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是
6、_(填写元素符号)。(4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2 ,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O。滴定前是否要滴加指示剂?_(填“是”或“否”),请说明理由:_。某同学称取5.000 g残留物,经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL试样溶液,用1.000102 mol L1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,则残留物中铁元素的质量分数是_。考点二:卤素及其重要化合物【知识精讲】1理清知识主线HCCl2HCl HO2HO3H
7、O42注意网络构建3扫除知识盲点(1)液氯密封在钢瓶中,而氯水、次氯酸应保存在 试剂瓶中。(2)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)。(3)实验室制Cl2,除了用 和 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。(4)酸性KMnO4溶液,用的是H2SO4酸化而不是盐酸。(5)ClO不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现 ,如ClO与SO、I、Fe2均 大量共存;ClO体现水解性,因HClO酸性很弱,ClO水解显碱性,如Fe33ClO3H2O=Fe(OH)33HCl
8、O,所以ClO与Fe3、Al3均 大量共存。(6)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成 而不是CaSO3,其离子方程式为 (少量SO2) (过量SO2)。【题组集训】题组一重要反应必练1按要求书写反应方程式(除标注的外,其余均写离子方程式)。(1)实验室用MnO2和浓盐酸反应制Cl2 。(2)工业制Cl2 。(3)洁厕灵和漂白液混合 。(4)向水中通入Cl2 。(5)制漂白液(写化学方程式) 。(6)制漂白粉(写化学方程式) 。(7)在空气中漂白粉漂白的原理 。(8)向FeBr2溶液通入少量Cl2 。(9)向FeBr2溶液中通入等量Cl2 。(10)向FeBr2溶液中通入过量Cl2 。题
9、组二准确判断物质性质2正误判断,正确的划“”,错误的划“”(1)制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体( ) (2)漂白粉在空气中久置变质,是因为漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3( ) (3)验证Br2的氧化性强于I2,可以将少量溴水加入KI溶液中,再加入CCl4,振荡,静置,可观察到下层液体呈紫色( ) (4)除去Cl2中的HCl(g)可通过饱和食盐水、浓H2SO4进行洗气( ) (5)漂白粉在空气中不稳定,所以可用于漂白纸张( ) (6)实验室从海带提取单质碘的方法是:取样灼烧溶解过滤萃取( ) (7)用乙醇萃取的方法可以分离溶于水的碘,是因为碘在乙醇中的溶
10、解度较大( ) (8)碘是人体必须的微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物( ) (9)HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质( )题组三重要实验探究3下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是()A用装置甲制取氯气B用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液D用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl24H2O4在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2B向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有ClC向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有HD
11、向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO考点三:氧、硫及其化合物【知识精讲】1理清知识主线H2 O2O3(H2O4)2注意网络构建3扫除知识盲点(1)除去附着在试管内壁上的硫,除了用热的 ,还可以用 ,但不能用酒精。(2)SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色,表现 的性质;使品红溶液褪色,表现SO2的 ;能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,表现SO2的 ;SO2与H2S反应,表现SO2的 ;SO2和Cl2等体积混合通入溶液中,漂白性不但不增强,反而 。(3)把SO2气体通入BaCl2溶液中, 沉淀生成,但若通入NH3或加入NaOH溶液,或把BaCl2改成Ba(NO3)
12、2均有白色沉淀生成,前两者生成 沉淀,后者生成 沉淀。(4)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。(5)C与浓硫酸反应产物的确定应按以下流程进行:无水CuSO4确定 品红溶液确定 酸性KMnO4溶液 品红溶液检验 澄清石灰水检验 。【题组集训】题组一重要反应必练1按要求书写反应方程式。(1)书写离子方程式热NaOH溶液除硫 。将少量SO2气体通入NaOH溶液中 。将SO2和Cl2等体积混合通入水中 。将SO2气体通入FeCl3溶液中 。向Na2S、Na2SO3混合溶液中加入
13、盐酸 。将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中 。(2)书写化学方程式将SO2通入H2S溶液中 。Cu和浓H2SO4混合加热 。C和浓H2SO4混合加热 。实验室利用Na2SO3和浓H2SO4制SO2 。题组二准确判断物质性质2正误判断,正确的划“”,错误的划“”(1)室温下,不能将浓硫酸盛放在铁桶中( ) (2)SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同( ) (3)利用,根据浓硫酸,蔗糖,溴水,证明浓硫酸具有脱水性、氧化性( ) (4)利用,根据稀盐酸,Na2SO3,Ba(NO3)2溶液,证明SO2与可溶性钡盐均可以生成白色沉淀( ) (5)BaSO3与H2O2的反应为氧化还原反
14、应( ) (6)二氧化硫可广泛用于食品的增白( ) (7)用Na2S作沉淀剂,除去废水中的Cu2、Hg2( ) (8)用硫酸清洗锅垢中的水垢( ) (9)用SO2漂白纸浆和草帽辫( )题组三重要实验探究3硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用做分析试剂及鞣革的还原剂,它受热、遇酸易分解。工业上可用反应:2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2 制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。回答下列问题:(1)b中反应的离子方程式为_,c中试剂为_。(2)反应开始后,c中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是_。(3)d中的试剂为_。(4)实验中要控制SO2生成速率,可以采取的措施有_(写出两
15、条)。(5)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入SO2不能过量,原因是_。考点四:氮及其重要化合物【知识精讲】1理清知识主线H3 2OOO2HO32注意网络构建3扫除知识盲点(1)NO只能用 或气囊法收集。(2)NO2或NO与O2通入水的计算中常用到 、 两个方程式。(3)浓HNO3显黄色是因为 ,而工业上制备的盐酸显黄色,是因为 。(4)硝酸、浓H2SO4、次氯酸具有 ,属于 酸,其中HNO3、HClO见光或受热易分解。(5)强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应不生成H2;金属和浓HNO3反应一般生成 ,而金属和稀HNO3反应一般生成 。(6)实验室制备NH3,除了用Ca(OH)
16、2和NH4Cl反应外,还可用浓氨水的分解(加 固体或 )制取,而检验NH须用浓 并 ,用 试纸检验生成的气体,以确定NH的存在。(7)收集NH3时,把 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 浸湿的棉花放在试管口,以吸收NH3。(8)铜与浓HNO3反应在试管内就能看到红棕色的 ,而与稀HNO3反应时需在试管口才能看到红棕色气体。(9)浓盐酸和浓氨水反应有 生成,常用于HCl和NH3的相互检验。【题组集训】题组一重要反应必练1按要求书写反应方程式。(1)书写离子方程式将NO2通入水中 。将NH4Cl溶液与NaOH溶液混合加热 。把NH3通入到AlCl3溶液中 。将氨水滴入
17、到FeCl3溶液中 。Cu和浓HNO3反应 。Cu和稀HNO3反应 。C和浓HNO3反应 。(2)书写化学方程式N2和O2的反应 。氨的催化氧化 。实验室用消石灰和NH4Cl制氨气 。浓HNO3变黄 。题组二准确判断物质性质2正误判断,正确的划“”,错误的划“”(1)制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气( ) (2)液氨用作制冷剂不涉及化学变化( ) (3)NH3能使酚酞试液变红,所以NH3可用于设计喷泉实验( ) (4)浓氨水可检验氯气管道漏气( ) (5)P2O5可用于干燥Cl2和NH3( ) (6)利用,根据浓硝酸,Na2CO3,Na2SiO3溶液可证明酸性:硝酸碳酸硅酸( ) (7
18、)利用,根据中酚酞试液变红,能证实中加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物发生反应生成NH3( ) (8)可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气( ) (9)液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂( ) (10)NH4Cl为强酸弱碱盐,所以可用加热法除去NaCl中的NH4Cl( ) (11)检验NH时,往试样中加入NaOH溶液,微热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体( )题组三装置判断与利用3实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是()A是氨气发生装置B是氨气发生装置C是氨气吸收装置D是氨气收集、检验装置4实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)
19、。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是()选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液考点五:环境污染与环境保护【知识精讲】人类社会进入二十世纪八十年代以来,人们越来越关心环境问题。我们在享受科学技术迅速发展带来物质文明的同时,也因一次次以牺牲环境为代价,而受到大自然的一次次报复。如全球变暖、臭氧层破坏、酸雨、死鱼事件、沙尘暴等。人们逐渐意识到:保护环境,就是保护人类赖以生存的空间。作为关系到千家万户的高考已经把环境问题列为一个重要考点。1环境污染的主
20、要类型 、 、 、食品污染、固体废弃物污染、放射性污染、噪音污染等。2二氧化硫的污染及治理二氧化硫是空气中有害气体的罪魁祸首。当空气中SO2的含量达到百万分之零点一到百万分之一时,植物、建筑物的结构材料就会严重受损;若达到百万分之一到百万分之十时,会引起呼吸道痉挛、流泪、咳嗽甚至死亡;若达到万分之一时,一切生命都无法存在。控制酸雨的根本措施是减少 和 的人为排放量。火力发电厂是SO2主要的污染源之一。目前全世界的火力发电厂通常利用石灰石泥浆吸收尾气中的SO2生产石膏,较先进的方法是采取烟气脱硫、重油脱硫等方法。生产硫酸的工厂也是主要的污染源,硫酸工业通常采用氨吸收法。3化学中的环保(1)环境:
21、大气、土地、水、矿产、森林、生物及风景游览区、自然保护区、生活居住区等构成了人类生存的环境。(2)环保措施:控制和减少污染物的排放,如硫酸厂尾气在排放前的回收处理、城市机动车的排气限制等。(3)工业三废: 、 、 。(4)粉尘:指煤、矿石、SiO2等固体物料在运输、筛选、粉碎、卸料等机械处理过程中产生的或是由风扬起的灰尘等。(5)破坏臭氧层的物质:SO2、NO、NO2、CF2Cl2(氟利昂)等。(6)氰化物:CN有剧毒(电镀液中常含有),含CN的污水、废气会严重污染环境。(7)汞:剧毒。不慎洒出,可在汞上撒上硫粉(HgS=HgS)。为了排除室内汞蒸气,排风机应装在墙的下部。【题组集训】1化学与
22、生产、生活息息相关,下列叙述错误的是()A铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性B用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染C大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素D含重金属离子的电镀废液不能随意排放2化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是()A改进汽车尾气净化技术,减少大气污染物的排放B开发利用可再生能源,减少化石燃料的使用C研发可降解高分子材料,减少“白色污染”D过度开采矿物资源,促进地方经济发展3 NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:_。(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放。当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:_。当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO20CaO38SrO56BaO。原因是_,元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。