高考化学一轮复习难点突破突破6非金属及其化合物必修120170912179.wps
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1、突破 6 6 非金属及其化合物 【难点问答】 1.从元素周期表的位置看,碳和硅均为A 族元素,自然界中有碳的多种单质存在,自然界中 有硅的单质吗?为什么? 【答案】在化学反应中其,碳与硅的原子既不易失电子也不易得电子,主要形成共价(四价) 化合物。因为硅有很强的亲氧性,在地壳形成时硅与氧易结合,难分离,因而硅在自然界中主 要以氧化物和硅酸盐的形式存在。 2.SiO2与 CO2均是酸性氧化物,它们有哪些共性?有哪些不同? 【答案】共性:均为酸性氧化物,能与碱(如 NaOH 溶液)、碱性氧化物(如 Na2O、CaO)反应;碳 与硅元素均为最高化合价,表现弱氧化性,如均能与碳反应。不同点:SiO2不
2、能直接与水反应 生成 H2SiO3;SiO2能与氢氟酸反应。 3.实验室盛装 NaOH 溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞,而不用玻璃塞?不能用带玻璃塞的试剂瓶盛 放的药品有哪些? 4.比较 Al、Si分别对应的单质、氧化物、含氧酸盐性质的相似性。 【答案】其单质都能与氢氧化钠溶液反应放出氢气;氧化物都能与氢氧化钠溶液反应,都不能与 水直接化合;含氧酸盐都能与 CO2反应生成沉淀等。 5.SiO2既能和 NaOH 反应,又能和 HF 反应,所以 SiO2属于两性氧化物? 【答案】SiO2与 HF 反应时生成的 SiF4不是盐,所以 SiO2不是两性氧化物。 6.SiO2与 CO2的物理性质有很大差异,
3、为什么? 【答案】SiO2是原子晶体,CO2是分子晶体。 7.玻璃生产中的两个重要反应:Na2CO3SiO2 Na2SiO3CO2;CaCO3SiO2 CaSiO3 CO2。由上述两个反应能说明 H2SiO3的酸性比碳酸强吗?为什么? 【答案】不能;此反应中生成的 CO2气体脱离反应体系有利于反应向右进行,与其氧化物对应 酸的强弱无关;强酸制弱酸的规律一般适用于在溶液中发生的反应。 9.实验室中要熔化烧碱固体,现有三种坩埚:石英坩埚、陶瓷坩埚、铁坩埚。你认为选哪一种? 【答案】选择铁坩埚。因为铁不与烧碱反应,而石英坩埚、陶瓷坩埚中都含有 SiO2,能与 NaOH - 1 - 反应使得坩埚受损。
4、 10.氯气有漂白性吗?将氯气通入石蕊溶液中有什么现象? 【答案】没有,将氯气溶于水得到浅黄绿色氯水,氯水含多种微粒,其中有 H2O、Cl2、HClO、 Cl、H+、OH(极少量,水微弱电离出来的),氯水有漂白性,是因为氯水中含有具有强氧化性 的 HClO。HClO具有强氧化性,滴入少量紫色石蕊试液的现象是先变红,后褪色 11.Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能做氧化剂?氯气与水或碱的反应中,氯气是氧化 剂,水是还原剂? 【答案】Cl2中的氯元素化合价为 0 价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性;氯气与水或 碱反应,氯的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现氧化性又表现还原性。 12.
5、久置的氯水和新制氯水在性质上有哪些不同?应如何保存氯水? 【答案】久置的氯水最终变为稀盐酸,表现为酸性。新制氯水中含有氯气、盐酸和次氯酸,除 具有酸性外,还呈浅黄绿色,有刺激性气味,具有强氧化性。因 HClO不稳定,在强光照射下 氯水中有气泡产生,新制氯水应保存在棕色瓶中且置于阴凉处。 13.在空气中长时间放置的漂白粉,最终得到的主要固体物质是什么? 【答案】因为次氯酸钙与空气中二氧化碳和水反应,Ca(ClO)2H2OCO2=CaCO32HClO, 生成的次氯酸遇光分解,2HClO 2HClO2,所以最终得到的物质是 CaCO3和 CaCl2。 14.实验室制取氯气,如何收集氯气?如何检验氯气
6、是否收集满?制取氯气时应做哪些安全措施? 15.含 0.4 mol HCl 的浓盐酸与足量的 MnO2共热,能否得到 0.1 mol Cl2?氯气中会含有什么杂 质,该如何除去? 【答案】不能。原因是随反应进行,浓盐酸变为稀盐酸,不能再被 MnO2氧化;由于盐酸具有 挥发性,反应过程中 HCl挥发。Cl2中会含有 HCl、水蒸气,可用饱和食盐水除去 HCl,用浓硫酸 吸收水蒸气。 16.往 NaOH 溶液中滴加几滴酚酞试液后,溶液要变红,但逐滴加入氯水后,溶液的红色又逐渐 消失。其原因是什么,如何验证? 【答案】溶液红色褪去的可能原因有两个:一是可能因 Cl2与碱发生了反应,消耗了碱所引起 -
7、 2 - 的;二是可能因氯水中含有的 HClO 起了漂白作用而使酚酞褪色的。往上述褪色后的溶液中再 加入稍过量的 NaOH溶液,若溶液又出现红色,则证明溶液红色褪去是因 Cl2与碱反应消耗了 碱所引起的;若溶液不再出现红色,则是因氯水中的 HClO的漂白作用所引起的。 17.工业上常用氯气与消石灰反应制得漂白粉,请写出这一反应的化学方程式,并指出漂白粉 的有效成分是什么?起漂白作用的物质是什么?漂白原理是什么?漂白粉应如何保存? 【答案】这一反应为 2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O,漂白粉的有效成分是 Ca(ClO)2,起漂白作用的物质是 Ca
8、(ClO)2。漂白粉或漂粉精本身没有漂白作用,也就是说它本 身不能直接用来漂白。漂白粉之所以具有漂白性,原因是:Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO3+2HClO 生成的 HClO具有漂白性;同样氯水也具有漂白性,因为氯水含 HClO;NaClO 同样具有漂白性, 发生反应 2NaClOCO2H2O=Na2CO3+2HClO;干燥的氯气不能使红纸褪色,因为不能生成 HClO,湿的氯气能使红纸褪色,因为氯气发生下列反应 Cl2H2OHClHClO。,所以应密封存 放于避光干燥处保存。 18.氯气有哪些重要用途?这些用途各由氯气的什么性质决定的? 19.如何检验氯离子(Cl)? 【答案】向溶液中
9、加入 AgNO3溶液,若产生白色沉淀,再加稀硝酸后,白色沉淀不溶解,则证 明含有 Cl;反之,加稀硝酸后,白色沉淀溶解,则证明含有 Cl。 20.已知氯水呈浅黄绿色,溴水呈黄色,而溴的四氯化碳溶液呈橙红色,试根据 Cl2+2Br- = 2Cl-+ Br2,如何设计实验证明氧化性:Cl2Br2? 【答案】取少量 KBr溶液置于一洁净试管中,滴加少量的氯水后,再加入适量的 CCl4,振荡, 若 CCl4层出现橙红色,则证明上述反应发生,亦即证明氧化性:Cl2Br2。 21.硫元素常见的化合价有-2价、0 价、+2 价、+4 价、+6 价,如何根据化合价判断 S、SO2、SO3 的氧化性和还原性?S
10、O2的氧化产物和还原产物中硫元素的化合价是多少?SO2能否被浓硫酸氧化? 【答案】S、SO2中硫元素的化合价处于中间价态,既有氧化性又有还原性,SO3中硫元素的化合 价处于最高价态,只有氧化性。+4 价的硫元素被氧化,化合价升高,变成+6 价,+4 价硫元素被还 原,化合价降低,变成 0 价或-2价。根据氧化还原反应规律可判断相邻化合价之间的含硫物质 不能发生氧化还原反应,因此 SO2不能被浓硫酸氧化。 - 3 - 22.具有漂白性的物质有哪些?二氧化硫和氯水混合后漂白效果如何? 【答案】具有漂白性的物质有:活性炭、次氯酸、过氧化钠、二氧化硫等。活性炭是利用吸附 性,次氯酸和过氧化钠是利用强氧
11、化性,二氧化硫是利用其与有色物质反应生成无色物质,其中 二氧化硫的漂白性具有不稳定性。品红溶液通入 SO2,溶液褪色,加热至沸腾,溶液恢复红色;通 入 Cl2,溶液褪色,加热至沸腾,不恢复红色。紫色石蕊试液通入 SO2,立即变红色,但不褪色;通入 Cl2,立即变红色,随后褪色。二氧化硫能与氯水发生氧化还原反应,使漂白效果减弱甚至失去漂 白性。相关的化学方程式为 SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl。 23.SO2和 CO2都是酸性氧化物,从化合价角度看,SO2和 C02还有什么区别?如何鉴别这两种气 体? 【答案】二者均能使澄清石灰水变浑浊,且过量后又变澄清,生成可溶性的酸式盐,因此
12、不能用 澄清石灰水鉴别二者。SO2中 S 为+4 价,处于中间价,所以既有氧化性又有还原性,SO2能使 高锰酸钾溶液、氯水褪色,可以被氧气氧化成 SO3,体现还原性;能与 H2S 反应生成 S 单质, 体现氧化性。鉴别方法有:闻气味,SO2有刺激性气味;漂白性,SO2能使品红溶液褪色;还原性,SO2 能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 24.SO2和 CO2对环境的影响有什么不同? 【答案】SO2是形成酸雨的主要物质,是大气主要污染物之一;CO2是形成温室效应的主要物质, 但不是大气污染物。 25.白鼠接触空气中一氧化氮 67 分钟引起麻醉,在 12分钟死亡。导致以上结果的原因是什 么原因?氮的氧化物
13、有几种? 26.将充满 NO2气体的试管倒立于水槽中,根据试管内剩余气体的体积的判断液面会在试管的什 么位置?若向试管中充入 O2,看到什么现象? 【答案】NO2与水反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,3体积的 NO2变成 1 体积的 NO,所以液面会上升到试 管的 处。因为会发生反应,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,所以会管到液面不断上升,通 入 体积的 O2时,试管内充满液体。 - 4 - 27.“俗语说 雷雨发庄稼”,原理是什么? “【答案】 雷雨发庄稼”的原因是打雷时,在闪电的作用下,空气中的 N2和 O2反应生成 NO,NO 和 O2生成 NO2,N
14、O2和雨水生成的硝酸随雨水流入土壤,做了氮肥。 28.“”光化学烟雾 主要是由 NOx “”引起的, 酸雨 主要是由空气中 CO2浓度的增大引起的? 【答案】光化学烟雾主要是 NOx 引起的;“酸雨”的形成主要是 SO2及 NOx 引起的。光化学烟雾 形成的化学过程是:当汽车尾气产生的 NO2在日光照射下分解成 NO和 O 原子,即开始光化学烟 雾的循环,不断的产生臭氧;酸雨是指 pH 低于 5.6的大气降水,包括雨、雪、雾、露、霜。由 于空气中含有二氧化碳,而二氧化碳溶于水后使水变成弱酸性,因此大气降水通情况下就具有 一定的酸性。但是正常降水的 pH 不会低于 5.6,因为二氧化碳饱和溶液的
15、 pH 为 5.6。降水的 酸度来源于大气降水对大气中的二氧化碳和其他酸性物质的吸收。形成降水的不正常酸性的物 质主要是:含硫化合物,含氮化合物。 29.1 molL-1的氨水中 NH3H2O 的浓度就是 1 molL-1吗?氨水中的溶质通常认为是什么?液氨 和氨水是同种物质吗? 【答案】不是,溶液中 NH3、N 、NH3H2O 的浓度之和为 1 molL-1;通常认为氨水中的溶质是 NH3。液氨是纯净物,只含 NH3一种微粒,且不具有碱性;氨水是混合物,含有 NH3、NH3H2O、H2O、 N 、OH-、H+等微粒,具有碱的通性。 30.为什么蘸有浓氨水和浓盐酸的两支玻璃棒靠近时会产生白烟?
16、蘸有浓氨水和浓硫酸的两支 玻璃棒靠近时是否会产生白烟? 【答案】浓氨水和浓盐酸均有挥发性,挥发出来的 NH3和 HCl在空气中相遇,化合生成 NH4Cl 固 体小颗粒,即为白烟。浓硫酸没有挥发性,故不可能形成白烟。 31.铵盐有哪些共性?所有的铵盐受热分解都会产生氨气吗? 32.铵盐无论是固体还是溶液都能与强碱反应,两者有什么不同?检验铵盐(N )溶液的方法 是什么? 【答案】铵盐与碱反应的实质是 NH4与 OH反应生成 NH3H2O,固体间反应:反应条件是加热 或搅拌,产生 NH3;溶液中反应:由于 NH3极易溶于水,所以产生的 NH3会溶解,若溶液浓度很大, - 5 - 会有少量 NH3逸
17、出,加热溶液可使 NH3大量逸出。检验铵盐溶液的方法是取少量待测溶液滴入试 管中,加烧碱溶液后再加热,最后再用湿润的红色石蕊试纸置于试管口检验。 33.实验制取氨气一般用 NH4Cl 和 Ca(OH)2作为原料,碱为什么不用 NaOH?铵盐为什么不用碳酸 铵?能否用加热氯化铵固体的方法制取氨气?实验室中还可以用浓氨水和生石灰为原料制备氨 气,试分析该反应能用来制取氨气的原因。 【答案】不用 NaOH是因为 NaOH 易吸水结块,而且对玻璃仪器的腐蚀性较强;不用碳酸铵是因为 碳酸铵分解会产生 CO2,使收集到的氨气不纯。不能用加热氯化铵固体的方法制取氨气,氯化铵 加热分解为氨气和氯化氢,但是遇冷
18、后二者会立即结合成氯化铵,收集不到氨气。生石灰与水反 应一方面使浓氨水中的水减少,另一方面该反应放热,有利于氨气的逸出。 34.实验室收集氨气时,导管口为什么要插入试管底部?试管口塞有用水或稀硫酸浸湿的棉花团 的作用是什么?为收集干燥的氨气,氨气可用哪些干燥剂干燥?氨气极易溶于水,实验室中吸收 多余的氨气,能否直接将导管插入水中? 35.喷泉实验的实验原理是什么? 【答案】两个容器通过连接管组成连通器,装有液体的容器压强远大于另一个容器的压强(即 产生较大的压强差),就会产生喷泉。计算表明,当气体在水中的溶解度大于 17时,该气体既 能形成喷泉实验,故 NH3、HCl、HBr、HI、SO2 等
19、气体均能溶于水产生喷泉现象。CO2、H2S、 NO2、Cl2等在 H2O 中溶解度不大的气体不能形成喷泉,若将 H2O 改成 NaOH 溶液,气体在碱性溶 液中的溶解度显著增大,从而也形成喷泉。 35.浓硫酸与稀硫酸的氧化性区别在哪里?C、Cu分别与浓硫酸反应时,浓硫酸各表现出什么性 质? 【答案】浓硫酸的氧化性是+6价硫体现的,而稀硫酸的氧化性是 H+体现的。与碳反应时体现了 浓硫酸的强氧化性;与铜反应时体现了浓硫酸的酸性和强氧化性。 36.什么是“吸水性”和“脱水性”?二者有什么区别? 浓硫酸滴加到石蕊试纸上能看到什么现 - 6 - 象?体现了浓硫酸的哪些性质?在蔗糖中滴入浓硫酸,蔗糖变黑
20、,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵 状的炭,这些现象体现出了浓硫酸的哪些性质? 【答案】如果与浓硫酸接触的物质中确实存在水分子,则体现了浓硫酸的吸水性,如浓硫酸能使 CuSO45H2O 由蓝变白;如果与浓硫酸接触的物质中根本不存在水分子,仅含氢元素和氧元素,则 体现了浓硫酸的脱水性,如浓硫酸可使蔗糖(C12H22O11)变黑。石蕊试纸先变红后变黑,体现了浓 硫酸的酸性和脱水性。形成疏松多孔的海绵状的炭,这些现象体现出了浓硫酸脱水性和强氧化 性。 37.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氢气、氧气等气体,但不能干燥有较强还原性的 HI、H2S 等 气体和碱性气体氨气? 【答案】浓硫酸具有吸水性,但同时也具
21、有强氧化性和酸性,故不能用来干燥具有还原性的气体 和碱性气体(如 NH3)。 38.把足量铜粉投入含2 mol H2SO4的浓硫酸中,得到气体的体积为22.4 L(标准状况)?浓硫酸、 硝酸与铜反应的条件相同吗?铁、铝在任何浓度的硝酸和硫酸中都会钝化? 【答案】错误,Cu 与浓硫酸反应时,浓硫酸浓度逐渐降低,当降到一定程度变为稀硫酸时,反应 则停止,故产生的 SO2不足 22.4 L。浓硫酸与铜反应需要加热,而浓(稀)硝酸与铜反应不需要加 热。铁、铝在冷的浓硝酸和浓硫酸中会钝化,但在稀硝酸、稀硫酸中不会钝化,在稀硝酸中反 应生成 NO,在稀硫酸中生成 H2。 39.浓硝酸在受热或光照条件下易分
22、解:4HNO3 = 4NO2+O2+2H2O,实验室该如何保存浓硝 酸? 浓 HNO3、稀 HNO3与 Cu 的反应产物分别为 NO2、NO,反应中稀硝酸中氮元素化合价降低较多, 说明稀 HNO3的氧化性比浓 HNO3强,对吗? 40.Fe2+、ClO-、Na+能大量共存吗?Fe2+、N 、Na+能大量共存吗?酸性条件下,Fe2+、N 、Na+能 大量共存吗? 【答案】N 只有在酸性条件下才能体现出氧化性,ClO-在酸性、碱性、中性溶液中都有强氧化 - 7 - 性,Fe2+、ClO-、Na+不能大量共存;Fe2+、N 、Na+能大量共存,酸性条件下 Fe2+、N 、Na+不 能大量共存,所以往
23、 Fe(NO3)2溶液中加入稀硫酸,溶液的颜色会由浅绿色变为黄色。 41.1.38.4 g Cu 与足量的浓硝酸反应,铜全部反应后,收集到的气体在标准状况下的体积是多少? 参与反应的硝酸的总物质的量是多少? 【答案】浓硝酸在反应中被还原为 NO2,Cu 被氧化为 Cu2+,反应中 Cu失去电子 2=1.2 mol,所以浓硝酸在反应中得到电子 1.2 mol,生成 NO2的物质的量为 1.2 mol,在标准状况下的体 积为 1.2 mol22.4 Lmol-1=26.88 L。参与反应的硝酸一部分被还原为 NO2,一部分以 N 的形 式与 Cu2+结合成 Cu(NO3)2,参与反应的硝酸的总物质
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