全国2017年高中化学暑期作业第12讲“非金属及其化合物”复习的基本方法高考复习适用20170711.doc
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1、第12讲“非金属及其化合物”复习的基本方法非金属元素及其化合物既是中学化学的基础,又是高考与生产、生活的重要连接点。在复习时要注意知识和用途的结合,深化对元素化合物性质的理解和灵活应用;同时非金属及其化合物涉及的物质种类很多,应该学会运用类比、对比的方法来认识物质的共性和个性、联系和区别,从而提高复习效率。1明确转化关系,构建知识网络(1)常见非金属元素及其化合物的转化关系(2)分析上述转化关系,可知:满足ABC酸(或碱)此直线型转化关系的物质有NH3、S、N2、H2S、C等。重要的交叉型转化关系有【例1】已知A、B、C、D是中学化学的常见物质,且A、B、C均含有同一种元素。在一定条件下它们之
2、间的相互转化关系如图所示(部分反应中的H2O已略去)。请回答下列问题:(1)若A可用于自来水消毒,D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质,加热蒸干B的溶液不能得到B,则B的化学式可能是_;工业上制取A的离子方程式为_。(2)若A是一种碱性气体,常用作制冷剂,B是汽车尾气之一,遇空气会变色,则反应的化学方程式为_。(3)若D是氯碱工业的主要产品之一,B有两性,则反应的离子方程式是_。(4)若A、C、D都是常见气体,C是导致酸雨的主要气体,则反应的化学方程式为_。某同学将搜集到的一定量的酸雨保存在密闭容器中,每隔一定时间测酸雨的pH,发现在起始一段时间内,酸雨的pH呈减小趋势,用离子方程式解
3、释原因:_。2讲究思维方法,理解物质性质(1)分析推测物质化学性质的基本方法思路判断物质类别,根据此类物质的通性,推测物质性质。判断元素价态,根据能否升降,推测物质的氧化性或还原性。注意物质的特殊性。(2)非金属单质的性质非金属元素的化合价一般既可升高为正价,又可降低为负价,因而非金属单质既有氧化性,又有还原性。常见的非金属单质氮气、硫分别与金属、氢气反应显示氧化性,与氧气反应显示还原性;碳、硅主要表现为还原性;而氯气主要表现为氧化性,但要注意氯气与水、碱溶液反应既表现氧化性又表现还原性。(3)氧化物的性质常见的氧化物有二氧化碳、二氧化硅、二氧化氮、二氧化硫等。二氧化碳、二氧化硅、二氧化硫属于
4、酸性氧化物,它们都能与碱反应生成盐和水,二氧化碳、二氧化硫还能与水反应生成酸,但二氧化硅不溶于水,不能与水反应。二氧化氮不属于酸性氧化物,但能与氢氧化钠反应生成硝酸钠和亚硝酸钠。二氧化碳、二氧化硅中碳、硅为最高价态,具有氧化性,如它们都能与碳单质在高温下反应;二氧化硫、二氧化氮中硫、氮为4价,既能升高又能降低,它们都既有氧化性又有还原性。具有的特性:二氧化硫具有漂白性;二氧化硅能与氢氟酸反应。(4)氧化物对应水化物的性质碳、硅、氮、硫、氯对应的最高价氧化物的水化物分别为碳酸、硅酸、硝酸、硫酸和高氯酸。其中硅酸、碳酸为弱酸,根据周期表中的递变规律可以判断酸性由弱到强依次为硅酸、碳酸、硫酸、硝酸、
5、高氯酸。氮、硫、氯还有非最高价含氧酸,如亚硝酸、亚硫酸、次氯酸等。三者均为弱酸,具有酸的通性;氮、硫、氯原子的化合价均处于中间价态,即具有氧化性,又具有还原性,亚硝酸、次氯酸表现为较强的氧化性,亚硫酸表现为较强的还原性;次氯酸、亚硫酸还易发生分解反应。(5)氨和铵盐的性质氨是中学阶段最常见的碱性气体,能与水形成弱碱一水合氨,能与酸形成铵盐,能与盐溶液反应生成金属氢氧化物的沉淀;氨中氮元素为3价,是最低价态,具有还原性,能与氧化性物质如氧气、氯气等反应。铵盐都有NH,都能与碱反应(可以用于氨气的制备),受热都能分解。【例2】某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。请回答下列问题
6、:(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是_,其中发生反应的化学方程式为_。(2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是_、_,这些现象分别说明SO2具有的性质是_和_;装置B中发生反应的离子方程式为_。(3)装置D的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性,请写出实验操作及现象_。(4)尾气可采用_溶液吸收。3抓住典型物质,掌握重要应用(1)氯气性质的重要应用氯气具有强氧化性,在反应中通常作强氧化剂。氯气与水反应可生成次氯酸,与碱反应可生成次氯酸盐。Cl2H2OHClHClO,2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O次氯酸具有漂白性,可用于自来水消毒。氯气与氢氧化钙反应生成
7、的漂白粉的有效成分为次氯酸钙,它的稳定性比次氯酸强,与酸反应生成次氯酸,常作为生活中的漂白剂或消毒剂使用。(2)硝酸、硫酸的应用硝酸是常见的氧化性酸,具有强氧化性、强酸性和不稳定性,在试题中侧重强酸性和强氧化性的应用,比如与金属铜反应时随着浓度的不同产物也会不同,计算时通常使用氮原子守恒和电子守恒法解决问题。浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性。吸水性可用于实验室中氢气、二氧化碳、二氧化硫等的干燥,但不能干燥硫化氢或氨气等;在与金属铜反应时,浓硫酸表现强酸性和强氧化性,要注意反应条件与硝酸的不同,反应后有可能硫酸与铜都剩余等。【例3】氯气是一种重要的化工原料。某化学学习小组在实验室中利用如图所示
8、装置制取氯气并探究其性质。 请回答下列问题:(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,发生装置中除圆底烧瓶、酒精灯和导管外还需用到的玻璃仪器有_。(2)装置A中盛有的试剂是_。(3)实验过程中观察到装置C中品红溶液褪色,推测装置B中发生反应的离子方程式为_;为了证明确实发生了此反应,可在实验后,取少量B中溶液_(填实验步骤和现象)。(4)吸收尾气一段时间后,D溶液仍呈强碱性,且一定存在Cl、OH和SO。对于可能存在的其他阴离子,该小组提出3种假设。假设1:存在SO;假设2:存在ClO;假设3:既不存在SO,也不存在ClO。同时存在SO和ClO是不可能的,理由是_;为判断假设是否正确,该小组设
9、计如下实验方案,请完善实验步骤并填写预期现象。限选试剂如下所示:a3 molL1硫酸b0.01 molL1 KMnO4 溶液c1 molL1 BaCl2溶液d淀粉碘化钾溶液e酚酞试液步骤一:取少量D中溶液,将其分装于A、B两试管中。步骤二:向A试管中滴加少量_(填序号),若溶液_(填现象),则假设l成立。步骤三:向B试管中滴加少量_(填序号),若溶液_(填现象),则假设2成立,请写出反应的离子方程式:_。一、碳、硅及其化合物1开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确的是()A氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料BC60属于原子晶体,用于制造纳米材料C纤维素乙酸酯属于天然高分子材料D
10、单晶硅常用于制造光导纤维2下列关于SiO2和CO2的叙述中不正确的是()A都是共价化合物B都是酸性氧化物,都能与强碱溶液反应C都能溶于水且与水反应生成相应的酸DSiO2可用于制光导纤维,干冰可用于人工降雨3水玻璃(Na2SiO3溶液)广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域,是一种重要的工业原料。如图是用稻壳灰(SiO2:65%70%、C:30%35%)制取水玻璃的工艺流程:下列说法正确的是()A原材料稻壳灰价格低廉,且副产品活性炭有较高的经济价值B操作A与操作B完全相同C该流程中硅元素的化合价发生改变D反应器中发生的复分解反应为SiO22NaOH=Na2SiO3H2O二、氮及其化合物4下图是利用
11、培养皿探究氨气的性质实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是()选项实验现象解释A浓盐酸附近产生白烟NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体B浓硫酸附近无明显现象NH3与浓硫酸不发生反应C氯化物溶液变浑浊该溶液一定是AlCl3溶液D干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝NH3是一种可溶性碱5.A、B、C、D、E都是中学化学中常见物质,它们均含有同一种短周期元素,在一定条件下可发生如图所示的转化,其中A是单质,B在常温下是气态氢化物,C、D是氧化物,E是D和水反应的产物。下列判断中不合理的是()AA不可能是金属B由C生成D肯定发生了电子
12、转移CA生成C肯定属于离子反应DB和E可能会发生反应生成一种盐6某同学仿照“喷泉”实验的原理,在实验室做了一个“喷烟”实验,如图所示。他在甲、乙两个烧瓶中分别充入X、Y两种无色气体,在胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液,实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶内,然后打开止水夹,便可以看到甲烧瓶中的导管口喷出白色的烟,同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。若已知X、Y是HCl、NH3、Cl2、O2、CH4、SO2、NO气体中的两种,则下列判断中正确的是()AX是NH3,Y是HCl BX是Cl2,Y是NH3CX是SO2,Y是O2 DX是NO,Y是O2三、硫及其化合物7下图所示的是验证二氧化硫性质的微型实验,
13、a、b、c、d是浸有相关溶液的棉球。将硫酸滴入装有亚硫酸钠固体的培养皿中。关于此实验的“现象”、“解释或结论”以及对应关系均正确的是()选项现象解释或结论Aa处黄色褪去非金属性:BrSBb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8.将燃煤排放的含有SO2的烟气通入海水(主要含Na、K、Ca2、Mg2、Cl、SO、Br、CO、HCO等离子)进行脱硫的工艺流程如下图所示,下列说法中正确的是()A天然海水显酸性B氧化过程中可能发生的离子反应为:2SO22H2OO2=4H2SOC排入大海的溶液与天然海水相比,只有
14、SO数量发生了变化D若将氧化后的液体进行蒸发结晶,得到的晶体中CaSO4含量最高9下列有关物质检验的实验结论正确的是()选项实验操作及现象实验结论A向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成该溶液中一定含有SOB向某溶液中加入盐酸,将生成的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色该溶液一定含有SOC将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色该气体一定是SO2D将SO2通入Na2CO3溶液中,生成的气体先通入足量的酸性KMnO4溶液,再通入澄清石灰水中有浑浊说明酸性H2SO3H2CO310.某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用下图所示装置进行有关实验。请回答:(1)试管中发生反应的化学方程式为_。
15、(2)实验过程中,怎样操作可防止SO2污染空气?_。(3)实验中,用a g铜片和V mL 18 molL1的浓硫酸放在试管中共热,直到反应完毕,发现试管中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。有一定量的硫酸剩余但未能使铜片完全溶解,你认为原因是_。下列药品中能用来证明反应结束后的试管中确有硫酸剩余的是_(填序号字母)。a铁粉 bBaCl2溶液c银 dNa2CO3溶液(4)在定量测定剩余的硫酸的物质的量浓度时,某同学通过实验测得剩余铜片的质量为b g(假设反应前后溶液的体积不变),则剩余硫酸的物质的量浓度为_。四、氯及其化合物11甲、乙、丙三种溶液各含有一种X(X为
16、Cl、Br或I),向甲中加入淀粉溶液和氯水,则溶液变为橙色,再加丙溶液,颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有()ABr、I、Cl BBr、Cl、ICI、Br、Cl DCl、I、Br12下图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。已知:2KMnO416HCl=2KCl5Cl22MnCl28H2O对实验现象的“解释或结论”正确的是()选项实验现象解释或结论Aa处变蓝,b处变红棕色氧化性:Cl2Br2I2Bc处先变红,后褪色氯气与水生成了酸性物质 Cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质 De处变红色还原性:Fe2C
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