1、专题十一 非金属及其化合物考点一碳、硅及其重要化合物1树立物质转化思想(1)理清知识主线H4 OO2H4 O2(H2SO3)(2)形成网络构建2扫除易忘知识盲点(1)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。(2)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CO而不是CO2,该反应必须在隔绝空气的条件下进行。(3)氢氟酸不能用玻璃容器盛放;NaOH溶液能用玻璃试剂瓶,但不能用玻璃塞。(4)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
2、。(5)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。(6)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。(7)水泥、玻璃与陶瓷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。【例1】(2015海南,14)单质Z是一种常见的半导体材料,可由X通过如下图所示的路线制备
3、。其中X为Z的氧化物;Y为氢化物,分子结构与甲烷相似。回答下列问题:(1)能与X发生化学反应的酸是_;由X制备Mg2Z的化学方程式为_。(2)由Mg2Z生成Y的化学方程式为_,Y分子的电子式为_。(3)Z、X中共价键的类型分别是_、_。【答案】(1)氢氟酸(HF)SiO22MgO2Mg2Si(2)Mg2Si4HCl=2MgCl2SiH4(3)非极性键极性键【解析】根据题意,单质Z为半导体,则Z是Si元素;其氧化物为二氧化硅,SiO2可与氢氟酸反应;根据流程图可知,二氧化硅与Mg反应生成Mg2Si,Mg2Si与盐酸反应生成的Y为氢化物,分子结构与甲烷相似,则Y的分子式是SiH4,加热分解可得到S
4、i单质。考点二卤素及其重要化合物1树立物质转化思想(1)理清知识主线HCl2HO HO2HO3HO4(2)形成网络构建2扫除易忘知识盲点(1)液氯密封在钢瓶中,而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。(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。(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强氧化性,如ClO与SO、I、F
5、e2均不能大量共存;ClO体现水解性,因HClO酸性很弱,ClO水解显碱性,如Fe33ClO3H2O=Fe(OH)33HClO,所以ClO与Fe3、Al3均不能大量共存。(6)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)。(7)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。(8)“84”消毒液的主要成分为NaClO,漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁
6、厕灵不能混合使用,其原因是ClOCl2H=Cl2H2O。(9)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CO2(少)Ca(ClO)2H2O=CaCO32HClO。(10)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。【例2】(2014江苏,13)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Cl
7、C向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有HD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【答案】D【解析】A项,Cl2的颜色为黄绿色,正因为氯水中溶解了黄绿色的Cl2,才使得氯水显示了浅黄绿色,正确;B项,Cl与Ag结合生成AgCl白色沉淀,正确;C项,Cl2与水反应生成HCl和HClO,H与NaHCO3反应生成CO2气体,正确;D项,氯水中的Cl2也能将Fe2氧化为Fe3,错误。【例3】(2015全国卷,12)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是()A向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C工业生产中常选用Na
8、OH作为沉淀剂D富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收【答案】C【解析】A项,向苦卤中通入Cl2 时发生反应Cl22Br=2ClBr2,故其目的是为了提取溴,正确;B项,可将粗盐溶解、过滤除去难溶性杂质,然后向滤液中加入沉淀剂,过滤后调节滤液pH以除去可溶性杂质,最后重结晶可得精盐,正确;C项,工业生产常选用廉价的Ca(OH)2作为沉淀剂,错误;D项,由于通入Cl2后所得溶液中Br2的浓度很小,因此利用Br2的挥发性,可先用空气和水蒸气吹出Br2,再用SO2将其还原为HBr进行富集,正确。考点三硫及其重要化合物1树立物质转化思想(1)理清知识主线H2 O2O3(H2O4)
9、(2)形成网络构建2扫除易忘知识盲点(1)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。(2)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;能使溴水、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。(3)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。(4)浓HNO3和Cu(
10、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检验CO2。【例4】(2015上海,12)与氢硫酸反应有沉淀生成的电解质是()A硫酸铜 B氢氧化钠C硫酸亚铁 D二氧化硫【答案】A【解析】A项,CuSO4是盐,属于电解质,加入氢硫酸,会发生反应:CuSO4H2S=CuSH2SO4,产生黑色沉淀,正确;B项,氢氧化钠是碱,属于电解质,与氢硫酸发生反应:2Na
11、OHH2S=Na2S2H2O,产生的Na2S是可溶性的物质,没有沉淀产生,错误;C项,硫酸亚铁是盐,属于电解质,由于酸性:硫酸氢硫酸,所以二者不能发生反应,无沉淀产生,错误;D项,二氧化硫与硫化氢会发生反应:SO22H2S=3S2H2O,产生沉淀,但是SO2是非电解质,不符合题意,错误。考点四氮及其重要化合物1树立物质转化思想(1)理清知识主线H3 2OOO2HO3(2)形成网络构建2扫除易忘知识盲点(1)NO只能用排水法或气囊法收集。(2)NO2或NO与O2通入水的计算中常用到4NO3O22H2O=4HNO3、4NO2O22H2O=4HNO3两个方程式。(3)浓HNO3显黄色是因为溶有NO2
12、,而工业上制备的盐酸显黄色,是因为溶有Fe3。(4)硝酸、浓H2SO4、次氯酸具有强氧化性,属于氧化性酸,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NO2,而金属和稀HNO3反应一般生成NO。(6)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。(7)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
13、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NO2,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白烟生成,常用于HCl和NH3的相互检验。(10)NH3、HCl、SO2、NO2可用水进行喷泉实验,水溶性小的气体可用其他溶剂(如CO2和NaOH溶液)进行喷泉实验。【例5】(2015全国卷,7)我国清代本草纲目拾遗中记叙无机药物335种,其中“强水”条目下写道:“性最烈,能蚀五金其水甚强,五金八石皆能穿滴,惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指()A氨水 B硝酸 C醋 D卤水【答案】B【解析】根据题意,“强水”能溶解大多数金属和矿物,所以为
14、硝酸。考点五环境污染与环境保护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环境污染的主要类型大气污染、水污染、土壤污染、食品污染、固体废弃物污染、放射性污染、噪音污染等。2掌握一些重要名词,如富营养化、雾霾、PM2.5、绿色化学、白色污染、光化学烟雾、酸雨、温室效应、一次能源、二次能源、空气质量日报等。3二氧化硫的污染及治
15、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SO2和NO2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。4化学中的环保(1)环境: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
16、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:废水、废气、废渣。(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。【例6】(2015江苏,1)“保护环境”是我国的基本国策。下列做法不应该提倡的是()A采取低碳、节俭的生活方式B按照规定对生活废弃物进行分类放置C深入农村和社区宣传环保知识D经常使用一次性筷子、纸杯、塑料袋等【答案】D【解析】D项,经常使用一次性筷子、纸杯会浪费木材,破坏森林,塑料袋的使用会造成“白色污染”,不应该提倡。