1、增分策略 2016年高考 化学 10.非金属及其化合物 最 新 考 纲 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。3.以上各部分知识的综合运用。1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NaOH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 CA 项苦卤中含有 K、Mg2、Br等，通入 Cl2 可将 Br氧化成 Br2，便于从苦卤中提取 Br2。B 项粗盐中含有不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(C
2、a2、Mg2、SO24 等)，将粗盐溶于水，并除去其中的杂质，再通过重结晶的方法得到纯净NaCl 晶体。C 项工业上沉淀 Mg2常选用廉价的 Ca(OH)2，而不选用 NaOH。D 项 Br2 具有较强的挥发性，富集溴时，常先用空气和水蒸气吹出 Br2，再用SO2 将其还原吸收(SO2Br22H2O=H2SO42HBr)，得到浓度较大的含Br溶液。2在通风橱中进行下列实验：下列说法不正确的是()A中气体由无色变红棕色的化学方程式：2NOO2=2NO2 B中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应 C对比、中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3 D针对中现象，在Fe、Cu之间
3、连接电流计，可判断Fe是否被氧化 C步骤现象Fe 表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色Fe 表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止Fe、Cu 接触后，其表面均产生红棕色气泡A.铁放入稀HNO3中发生反应Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O，NO逸出，遇到O2生成NO2，气体由无色变为红棕色。B.铁放入浓HNO3中，在常温下会钝化，即在Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe进一步反应。C.浓HNO3的氧化性强于稀HNO3。D.在铁、铜之间加一个电流计，根据电子的流向，可判断铁是否被氧化。若电子由铁移动到铜，则铁被氧化。1对某些需要识记的化合物知识掌握不牢固，如氯化铵受热易分解；氨气的喷泉实验
4、与氨气极易溶于水有关，与其遇酚酞变红无关；漂白粉用于漂白纸张与其不稳定性无直接关系。2不明确反应原理，如常温下浓硝酸使铁、铝表面生成致密的氧化膜，发生氧化反应，不代表不反应。3不能区分SO2和CO2的性质，如：二者的混合气体中欲检验CO2的存在，必先除去SO2且需要检验是否除尽。4非金属元素化合物性质掌握不熟导致在框图题中“卡壳”。5不能很好地将元素化合物知识与环境保护结合起来。碳与硅之间的转化 一 材料主角非硅莫属 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CO而不是CO2，该反应必须在隔绝空气的条件下进行。2氢氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH溶液能用玻璃试剂瓶
5、，但不能用玻璃塞。3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。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水玻璃，但却是盐溶液。5H2CO3 的酸性大于 H2SiO3 的，所以有 Na2SiO3CO2(少量)H2O=H2SiO3Na2CO3，但高温下 Na2CO3SiO2=高温 Na2SiO3CO2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。6SiO2不导电，是制作光导纤维的材料；Si是半导体，是制作光电池的材料。7水泥、玻璃与陶瓷
6、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。3下列说法不正确的是()A水玻璃可用作木材防火剂 B硅是制造光导纤维的材料 C硅是制造太阳能电池的常用材料 D硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 硅BA项，水玻璃不能燃烧，可用作木材防火剂；B项，二氧化硅是制造光导纤维的材料；C项，硅是一种常用的半导体材料，常用于制作太阳能电池；D项，硅是构成一些岩石和矿物的基本元素。氯及其化合物之间的相互转化 二 含氯物质的氧化性、还原性、漂白性 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。21 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
7、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。5ClO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 SO23、I、Fe2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Ca23ClOSO2H
8、2O=CaSO4Cl2HClO(少量 SO2)Ca22ClO2SO22H2O=CaSO42ClSO24 4H(过量SO2)。2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Cl2 B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 C向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H D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 卤素性质的判断D氯水中含有“三分四离”Cl2、HClO、H2O、H、Cl、ClO、OH(少)，含Cl2，溶液呈浅黄绿色，A项正确；含Cl，加入Ag
9、NO3反应生成AgCl沉淀，B项正确；能与NaHCO3反应生成CO2，说明有H，C项正确；氯水中Cl2也可以将Fe2氧化为Fe3，D项错误。含氯物质实验探究3(2016全国高考预测)二硫酰氯(SO2Cl2)是有机合成过程中的一种重要试剂，其熔点为54.1，沸点为 69.1，遇水发生剧烈的水解反应，产物之一为氯化氢气体。实验室可用如下实验装置制取二硫酰氯(夹持装置已略去)，反应方程式为 SO2(g)Cl2(g)SO2Cl2(l)HSBb 处变为红色二氧化硫与水反应生成酸性物质Cc 处变为蓝色二氧化硫具有一定的氧化性Dd 处红色先褪去后恢复二氧化硫具有漂白性且漂白性不稳定Na2SO3 H2SO4=
10、Na2SO4 SO2 H2O。a 处 反 应 为 SO2 Br2 H2O=H2SO42HBr，证明 SO2的还原性大于 Br，而不是非金属性 BrS，A 错误；b 处反应为 SO2H2OH2SO3HHSO3，显酸性，B 正确；I2能氧化 SO2，SO2不能氧化 I，C 处不变蓝，C 错误；d 处红色褪去，加热后才会恢复红色，证明 SO2的漂白性不稳定，D 错误。2.已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是()AX使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性 B若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应 C若A为
11、碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水，一定可以观察到白色沉淀产生 D工业上，B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂 D由“X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑”可推知X为浓硫酸，结合框图分析可推知B为SO2，D为SO3。使蔗糖变黑的现象主要体现浓硫酸的脱水性，A不正确；铁在室温下遇浓硫酸发生钝化，需加热才能发生反应，B不正确；A为碳单质，则C为CO2，CO2气体过量时，生成碳酸氢钙溶液，观察不到白色沉淀产生，C不正确。3研究性学习小组设计如下实验装置进行探究。(1)装置A中反应的化学方程式为_。(2)实验结束后，欲验证反应生成气体的还原性，小组同学取装置B中少量溶液于一洁净的试管中，应
12、再向试管中加入的试剂是_(填序号)。a品红溶液 b稀盐酸 cBaCl2溶液 d稀硝酸(3)实验结束，小组同学立即熄灭酒精灯。可能导致的后果是_。硫及其化合物的性质实验探究(4)实验结束，发现在铜片表面附着黑色固体。查阅资料得知：此黑色固体可能含有CuO、CuS、Cu2S。常温下CuS和Cu2S都不溶于稀盐酸，在空气中煅烧都转化为Cu2O和SO2。该小组同学收集一定量黑色固体，按如下实验方案探究其成分：步骤中检验滤渣洗涤干净的实验方法是_。黑色固体的成分是_。(1)Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O(2)b、c(3)装置 B 中的溶液会倒吸，可能引起烧瓶破裂(1)Cu2H2SO4(
13、浓)=CuSO4SO22H2O(2)b、c(3)装置 B 中的溶液会倒吸，可能引起烧瓶破裂(4)取最后一次洗涤液少许，滴加少量AgNO3溶液，无明显现象 CuO、CuS、Cu2S(2)通过检验 SO24，说明 SO2 被氧化。品红溶液能够验证 SO2 的漂白性，不能证明 SO2 的还原性；用 BaCl2 和盐酸，通过生成难溶于水、难溶于酸的白色沉淀，证明 SO2 的还原性。HNO3 具有强氧化性，能将 BaSO3 氧化为难溶于酸的 BaSO4，对验证气体的还原性产生干扰。(3)SO2 易溶于水，实验结束立即熄灭酒精灯，会导致倒吸。(4)滤渣表面会吸附溶液中的 Cl，可通过检测洗涤液中是否存在
14、Cl，以确定滤渣是否洗涤干净。固体溶于盐酸，滤液为蓝色说明生成了 Cu2，因 CuS、Cu2S 不溶于盐酸，故固体中必含有 CuO。因CuS、Cu2S 在加热条件下，均能够转化为 Cu2O。可采取极值法，通过计算作出正确的判断：2CuS Cu2O Cu2S Cu2O192 144 160 144200 g m12.00 g m2m11.50 g m21.80 g故不溶性固体中含有 CuS、Cu2S。故黑色固体是 CuO、CuS、Cu2S 的混合物。氮的转化 四 多变氮族不再困难 1NO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 4NO 3O
15、2 2H2O=4HNO3、4NO2O22H2O=4HNO3两个方程式。3浓HNO3显黄色是因为溶有NO2，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 NH4 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
16、4 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。2向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L，固体物质完全反应，生成NO和Cu(NO3)2，在所得溶液中加入1.0 molL1的NaOH溶液1.0 L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2 g。下列有关说法不正确的是()ACu与Cu2O
17、的物质的量之比为21 B硝酸的物质的量浓度为2.6 molL1 C产生的NO在标准状况下的体积为4.48 L DCu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2 mol 氮及其化合物B结合题意，反应过程为Cu/Cu2OHNO3Cu(NO3)2NOH2O，NaOH HNO3/Cu(NO3)2NaNO3 Cu(OH)2 H2O。nCu(OH)2 39.2 g98 gmol10.4 mol，故 Cu(NO3)2消耗 NaOH 0.4 mol20.8 mol，余下硝酸 1.0 molL11.0 L0.8 mol0.2 mol，D 项正确；n(Cu)2n(Cu2O)0.4 mol，n(Cu)64 gmol
18、1n(Cu2O)144 gmol127.2 g，解得：n(Cu)0.2 mol，n(Cu2O)0.1 mol。根据得失电子守恒 有 0.2 mol20.1 mol21n(NO)3，n(NO)0.2 mol，其在标准状况下的体积为 4.48 L，A、C 项正确；c(HNO3)原0.2 mol0.4 mol20.2 mol0.5 L2.4 molL1，B 项错误。金属与硝酸反应的计算思路分析 3NOx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：_。(2)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
19、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。氮的氧化物与环境保护(1)二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应为 3NO2H2O=2HNO3NO。(2)反应物为 NO 和 CO，生成物之一为 N2，则 N 化合价降低，所以 C化合价升高，则反应为 2NO2CO=催化剂N22CO2。由题给信息，吸收能力：12MgO20CaO38SrO56BaO，可知 Mg、Ca、
20、Sr、Ba 均属于第A 族元素，同一主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，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。(1)3NO2H2O=2HNO3NO(2)2CO2NO=催化剂 N22CO2 根据 Mg、Ca、Sr 和 Ba 的质子数，得知它们均为第A 族元素。同一主族元素从上到下，原子半径逐渐增大4(防止有毒气体逸散造成空气污染，该小组同学改进实验装置，如图所示(夹持仪器略去)。用该装置进行铜与稀硝酸的反应并验证产生NO气体的性质，实验步骤如下：.安装好装置后，检查装置气密性。.打开旋塞C，从B管上端加入所选浓度的硝酸，至铜丝下沿(不接触铜丝)。.向上移动B管，使A管液面
21、上升至与橡胶塞恰好接触，关闭旋塞C，反应开始。.当液面重新下降至与铜丝脱离接触时，反应停止。.打开旋塞C，移动B管，使A中迅速进入少量空气，关闭旋塞C，观察现象。氮的氧化物与环境保护步骤中检查装置气密性的操作是：关闭旋塞C，从B管上端加入水，若观察到_，说明装置的气密性良好。步骤操作的目的是_。为使A管内的NO气体完全被溶液吸收，可进一步采取的操作是_，能确定NO完全被溶液吸收的现象是_。检查装置气密性的操作是：关闭旋塞C，从B管上端加入水，若观察到A、B间形成液面差，且保持不变，说明装置的气密性良好。NO容易被空气中的氧气氧化，为了观察NO的颜色必须排干净装置中的空气，即步骤操作的目的是赶走
22、液面上方空气，防止NO被空气中的O2氧化，以便观察生成的气体的颜色。A、B间形成液面差，且保持不变 赶走液面上方空气，防止NO被空气中的O2氧化，以便观察生成的气体的颜色 重复步骤的操作(合理即可)再次重复操作后气体不再变为红棕色 五 无机框图推断 无机物推断中常用的特殊转化关系1连续转化(1)N2(NH3)O2NOO2NO2H2O HNO3。(2)S(H2S)O2SO2O2SO3H2O H2SO4。(3)C(烃或烃的含氧衍生物)O2COO2CO2H2O H2CO3。(4)Na(固体)O2Na2OO2Na2O2H2O NaOH。(5)NaOHCO2 Na2CO3CO2 NaHCO3。(6)Na
23、AlO2HCl Al(OH)3HCl AlCl3。(7)Na2CO3HCl NaHCO3HCl CO2。(8)AlCl3NaOHAl(OH)3NaOHNaAlO2。2三角转化 X、Y、D、E、F都是中学化学中的常见物质，已知Y是单质，X是化合物，溶液E中滴入KSCN溶液呈血红色。这些物质间的相互关系如框图所示，根据框图及提示的信息回答下列问题：无机框图推断(1)Y和X的浓溶液反应的条件是_，而该反应在常温下很难进行，其原因是_。(2)写出FGX的离子方程式：_。(3)L转化为I的化学方程式是_。(4)在试管中制备L，为了能观察到L的颜色，需要进行特殊的操作，该特殊的操作是_。(5)将Cu放入0
24、.1 molL1Fe(NO3)3溶液中，反应一段时间后取出Cu片，溶液中c(Fe3)c(Fe2)23，则Cu2与Fe3的物质的量之比为_。该题推断的突破口是E，即题目提供的“溶液E中滴入KSCN溶液呈血红色”证明E为三价铁盐，由此逆推Y为铁，或X为铁的化合物，而且是能溶于水的化合物。假设Y为铁单质，在一个反应中过量的铁与适量的铁导致的反应产物不完全相同，而且产物各为三种，由此可以联想到Fe与HNO3的反应，故H为亚铁盐，结合已知的E为三价铁盐，可知I、L分别为Fe(OH)3、Fe(OH)2，Fe(OH)2转化为Fe(OH)3需要氧气、水，故J、D一种是氧气、一种是水。观察框图中F、G、X、J的关系及前面对其他物质的推断，可以联想到2NOO2=2NO2与3NO2H2O=2HNO3NO两个反应，所以F、G、X、J分别为NO2、NO、HNO3和O2，因此D是水。(1)加热 Fe 遇浓硝酸表面被钝化，生成致密的氧化膜(2)3NO2H2O=2H2NO3 NO(3)4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3(4)用长胶头滴管吸取FeSO4溶液缓缓插入盛有稀NaOH溶液的试管中，胶头滴管口位于溶液中，慢慢挤出 FeSO4 溶液(其他合理答案也可)(5)34