2019年领军高考化学清除易错点专题08非金属及其化合物知识点讲解.pdf
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1、- 1 - 。 。 。 内部文件,版权追溯 内部文件,版权追溯 内部文件,版权追溯 易错点 08 非金属及其化合物 瞄准高考 1 (2018 课标)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图 所示)。下列叙述错误的是 A. 雾和霾的分散剂相同 B. 雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C. NH3是形成无机颗粒物的催化剂 D. 雾霾的形成与过度施用氮肥有关 【答案】 C 2 (2017 江苏)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 ANa2O2吸收 CO2产生 O2,可用作呼吸面具供氧剂 BClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒 CSiO2硬度大,可用于制造光导纤维 DNH3易
2、溶于水,可用作制冷剂 【答案】 A - 2 - 【解析】 A过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气,A正确; B因二氧化氯具有氧化性才用 于自来水的杀菌消毒,B错误; C二氧化硅透光性好,用于制造光导纤维,C错误; D液氨 气化时吸收大量热,所以氨可用作制冷剂,D错误。答案选A。 3 (2017 北京)下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所的结论不正确 的是 A由中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体 B红棕色气体不能表明中木炭与浓硝酸发生反应 C由说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物 D的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 【答案】 D 4 (2016
3、 课标)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验: 取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部 溶解; 取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。 该白色粉末可能为 ANaHCO3、Al(OH)3 BAgCl、NaHCO3 C Na2SO3、BaCO3 D Na2CO3、CuSO4 【答案】 C 【解析】 A NaHCO3、Al(OH)3中加入足量稀硫酸有气泡产生,生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化 碳和水, 最终无固体存在,A项错误; BAgCl 不溶于酸, 固体不能全部溶解,B项错误; C亚 - 3 - 硫酸钠和碳酸钡加入足量水时,碳酸钡
4、不溶于水使部分固体不溶解,加入稀盐酸,碳酸钡与 盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,固体全部溶解,再将样品加入足量稀硫酸,稀硫酸和 碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀和二氧化碳和水,符合题意,C项正确; D Na2CO3、CuSO4中加入 足量稀硫酸,振荡后无固体存在,D项错误;答案选C。 锁定考点 一碳和硅 1. 硅 硅的存在和物理性质 存在:只以化合态存在,主要以SiO2和硅酸盐的形式存在于地壳岩层里,在地壳中含量 居第二位。 物理性质:晶体硅是一种灰黑色固体,具有金属光泽,硬而脆的固体,熔沸点较高,能导 电,是良好的半导体材料。 硅的化学性质 与单质( O2、F2)反应 Si + O 2 SiO2
5、Si+2F 2=SiF4 与酸( HF)反应Si+4HF = SiF4+2H2 与强碱(如NaOH )溶液反应Si+2NaOH +H2O = Na2SiO3+2H2 用途:制造半导体、计算机芯片、太阳能电池。 2. CO2和 SiO2的比较 物质二氧化硅二氧化碳 晶体类型原子晶体分子晶体 物理性质硬度大、 熔沸点高、 常温下为固体、 不 溶于水 熔沸点低,常温下为气体,微溶于水 化 学 性 与水反应不反应CO2 + H2O H2CO3 与酸反应SiO2 + 4HF = SiF4+ 2H2O 不反应 与碱反应SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O 盛碱液的试剂瓶用橡皮塞 CO2
6、 + 2NaOH = Na 2CO3 + H2O或 CO2 + NaOH = 2NaHCO3 高温 - 4 - 质 与盐反应 SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2 SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2 Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClO CO2 + Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3 与碱性氧 化物反应 SiO2 + CaO CaSiO3CO2 + Na2O Na2CO3 与碳反应 SiO2+2C 2CO +Si CO2+C 2CO 主要用途制光学仪器、 石英玻璃。 水晶可制作饰 品,常用来制造通讯材料光导纤维。
7、化工原料、灭火剂。干冰用作制冷剂,人 工降雨。 3. 硅酸及硅酸盐 硅酸 物理性质:与一般的无机含氧酸不同,硅酸难溶于水。 化学性质: . 弱酸性: 是二元弱酸, 酸性比碳酸弱, 与 NaOH 溶液反应的化学方程式为:H2SiO3+2NaOH= Na2SiO3+2H2O 。 . 不稳定性:受热易分解,化学方程式为:H2SiO3 H2O+ SiO2。 制备:通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得,如Na2SiO3溶液与盐酸反应: Na2SiO3+2HCl= H2SiO3+2NaCl 用途:硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。 硅酸盐 定义:硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。 硅酸盐结构复杂,一
8、般不溶于水,性质很稳定。通常用氧化物的形式来表示其组成。 例如:硅酸钠Na2SiO3( Na2O SiO2) ,高岭石Al2Si2O5(OH)4(Al2O32SiO22H2O) 。 书写顺序为:活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水。 注意事项: 氧化物之间以“ ”隔开;计量数配置出现分数应化为整数。 例如:钾长石KAlSi3O8不能写成 1 2 K2O 1 2 Al2O33SiO2,应写成 K2O Al2O36SiO2。 硅酸钠: Na2SiO3,其水溶液俗名水玻璃,是一种无色粘稠液体,是一种矿物胶,用作黏 合剂。 4. 常见无极非金属材料及其主要用途 1. 传统的无极非金属材料 硅 酸
9、盐 产水泥玻璃陶瓷 高温 - 5 - 品 原料石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英黏土 反应原理发生复杂的物理化学变 化 SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2 SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2 发生复杂物理化学变 化 主要设备水泥回转窑玻璃窑陶瓷窑 主要成分3CaO SiO2、 2CaO SiO2、 3CaO Al2O3 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 反应条件高温高温高温 二硫 1. 硫在自然界的存在: (1)游离态:硫单质俗称硫磺,主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。 (2)化合态:主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。有关的化学式为:硫铁矿FeS2、黄铜矿
10、 CuFeS2、生石膏CaSO 42H2O、芒硝 Na2SO410H2O 。 2. 物理性质: 淡黄色固体,不于水,可溶于酒精,易溶于CS2(用于洗涤沾有硫的容器),熔沸点都很 低。 3. 硫的化学性质 氧化性: 与绝大多数金属反应: 与铁反应Fe + S FeS 、与铜反应 2Cu + S Cu2S 与非金属反应:H2+S H2S 还原性: 与氧气发生反应 S O2 SO2 与强氧化剂反应浓HNO3反应 自身氧化还原反应 3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3 +3H2O 二氧化硫和三氧化硫 1. 二氧化硫 (1)物理性质 - 6 - (2)化学性质 酸性氧化物 - 亚硫酐 二氧化硫与水
11、反应: SO2 + H2O H 2SO3 (亚硫酸 ) 使紫色石蕊试液变红. 二氧化硫与碱的反应 SO2少量: SO2+ 2 NaOH = Na2SO3 + H2O ;SO2过量: SO2+ NaOH = NaHSO3 SO2+ 2 NaOH = Na2SO3 + H2O ;Na2SO3 + H2O + SO2 = 2NaHSO3 与碱性氧化物反应 SO2+CaO=CaSO 3 二氧化硫的氧化性: SO2+2H2S = 3S + 2H 2O 二氧化硫的还原性 SO2O2 催化剂 加热 2SO3 与卤素单质反应: SO2+ Br2+ 2 H2O = H2S O4+2HBrSO2+ Cl2+ 2
12、H2O = H2SO4+2HC l 与某些强氧化剂的反应: 2KMnO 4 + 2H2O+ 5SO2 = K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4 漂白性品红溶液中通入SO2,再回热变为红色 用途:制H2SO4;作漂白剂;杀菌,消毒 2. 三氧化硫 (1)物理性质:又名硫酸酐,是一种无色易挥发的晶体,溶点16.8 0C,沸点 44.80C,标况下 为固体。 (2)化学性质:具有酸的氧化物的通性,与水反应放出大量的热,具有较强的氧化性。 硫的氧化物对大气的污染; 酸雨的 pH小于 5.6 。 硫酸 1. 物理性质:难挥发;与水以任意比例互溶,溶解时可放出大量热。 颜 色气 味毒 性密 度溶解
13、性 无色刺激性有比空气大易溶( 1:40 ) - 7 - 稀释浓硫酸的方法是:把浓硫酸沿器壁慢慢注入水里,并边加加搅拌。 2. 浓硫酸的特性: 吸水性:常用作干燥剂,但不能干燥NH3、H2S、 HBr、HI 。 脱水性:将有机物中的氢氧原子以2:1 比例脱去,如使蔗糖碳化。 强氧化性 ; 铁、铝遇浓硫酸钝化。 与铜反应: Cu +2H2SO4 CuSO 4 + SO2 +2H2O 与碳反应 ; :C + 2H2SO4 CO2+ 2SO2+2H2O 3. SO4 2- 的检验(干扰离子可能有:CO3 2-、SO 3 2- 、SiO3 2-、Ag、PO 4 3 等) : 待测液,加过量盐酸酸化,变
14、为澄清液,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明待测液中 含有 SO4 2-离子。 (1)H2O2的不稳定性、 氧化性和还原性双氧水(H2O2的水溶液 ) 因具有强氧化性而能漂白,双氧水 的氧化产物是O2,还原产物是H2O(能使酸性KMnO 4溶液褪色 ) ,具有弱酸性。 (2)SO2具有酸性氧化物的通性、漂白性和还原性 SO2能使品红溶液褪色,但不能漂白酸碱指示剂,品红溶液可以用来检验SO2,但不能用来吸 收 SO2。 SO2能使溴水、酸性KMnO 4溶液褪色,表现SO2的还原性,不是漂白性。 (3) 浓 H2SO4具有吸水性、脱水性和强氧化性 不活泼金属 ( 如 Cu)和浓 H2SO4反
15、应必须加热, 常温下反应太慢,且随着反应的进行,硫酸变稀, 反应逐渐停止。Al 、Fe 等金属遇冷的浓硫酸会钝化。 三氯气Cl2 1物理性质: 常温、常压下,氯气是是黄绿色、有刺激性气味的气体;有毒,密度比空气大;常温、 常压下的溶解度为1:2 ,易液化。 2化学性质: (1)与金属单质反应: a与 Na反应: 2NaCl22NaCl , 现象:产生白烟。 b与 Cu反应: CuCl2CuCl2,现象:产生棕黄色的烟。 c与 Fe 反应: 2Fe3Cl22FeCl3, 现象:产生棕色的烟。 注:常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应,所以液氯通常储存在钢瓶中 (2)与非金属单质反应: a . 与氢气
16、反应: :H2Cl22HCl,现象:发出苍白色火焰,瓶口有白雾生成。 - 8 - 注: H2Cl22HCl(会发生爆炸)不可用于工业制盐酸 (3)与水反应 溶于水的氯气部分与水反应Cl2+H2O HCl+HClO (Cl2H2O H + Cl- HClO ) (4)与碱反应: a. 与氢氧化钠反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O (Cl2+2OH =Cl+ClO +H2O) b. 与氢氧化钙反应:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (Cl2+2OH =Cl +ClO+H2O) 漂白粉的成分是:CaCl2和 Ca(ClO)2。有效成分是:Ca(C
17、lO)2。 漂白原理: Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO ; 漂白粉失效: 2HClO=2HCl+O2 , (见光易分解) 。 (5)氯气与还原性物质反应: 与 NaBr:Cl2 + 2NaBr = 2NaCl + Br 2 与 FeBr2:( 少量 ) : 3Cl2 + 2FeBr 2 = 2FeCl3 + 2Br2 与 SO2混合通入水中:Cl2+SO2+2H2O = H2SO4+2HCl (Cl2+SO2+2H2O=4H +SO 4 2+2Cl) 与 Na2SO3反应: Cl2SO3 2H 2O=SO4 2- 2Cl 2H+ 氯水成分的复杂性和多样性 1反应原理及
18、成分(三分四离:三种分子和四种离子) Cl2+H2OHCl+HClO HCl=H +Cl HClO H +ClO H2O H +OH 新制氯水中,主要存在的分子有三种:Cl2、H2O 、HClO;离子有四种:H +、Cl、 ClO 、OH。 2氯水的性质 氯水在与不同物质发生反应时,表现出成分的复杂性和氯水性质的多样性。 成分表现的性质反应实例 Cl 沉淀反应Ag + Cl =AgCl 2HClO 2HCl+O2 光照 - 9 - H + 强酸性CaCO3+2H +=Ca2+CO 2+H2O 滴入紫色石蕊试 液先变红,后褪色 HClO 弱酸性 强氧化性 HClO+ OH = ClO+ H 2O
19、 漂白、杀菌、消毒 Cl2 强氧化性 呈黄绿色 加成反应 Cl2+2KI=2KCl+I2 Cl2+SO2+2 H2O =2HCl+H2SO4 Cl2+CH2=CH2 CH2Cl CH2Cl H2O 无水 CuSO4粉 末变蓝 CuSO4+5H2O= CuSO45H2O 提示: (1)氯水通常密封保存于棕色试剂瓶中(见光或受热易分解的物质均保存在棕色试 剂瓶中); (2)Cl2使湿润的蓝色石蕊试纸先变红,后褪为白色。 3影响 Cl2+H2OHCl+HClO平衡移动的因素 (1)当加入可溶性氯化物时,c(Cl )增大,平衡左移,因此可用排饱和食盐水法降低 Cl2的溶解度来收集Cl2,也可用饱和食盐
20、水除去Cl2中的杂质HCl。 (2)当加浓盐酸时,c(H +)和 c(Cl )都增大,平衡左移,因此可用次氯酸盐和浓盐酸作 用来制取Cl2或测漂白粉中的“有效氯”;当加入CaCO3和 Na2CO3时,c(H +)减少,平衡右移, 可使氯水中c( HClO )增大,增强漂白的作用。 (3)当加入碱时,c(H +)和 c(HClO)都减少,平衡右移,实验室经常用浓强碱吸收未反应 完的 Cl2,用于工业制漂白粉和漂白液。 (4)氯水光照后,因HClO 分解,平衡右移,故氯水须避光贮存,最好现用现制,否则久置 的氯水就会成为盐酸。 3氯气的制备 实验室制法: 原理: MnO 2 + 4HCl( 浓)
21、MnCl2+Cl2+2H2O 2KMnO 4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2+ 8H2O - 10 - 主要装置:固 +液气 收集方法:向上排空气法或排饱和食盐水的方法。 除杂方法:用饱和食盐水除去HCl。 干燥:浓H2SO4。 验满:湿润的淀粉碘化钾试纸放到集气瓶口,变蓝。 检验:使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 尾气处理:用NaOH 溶液吸收尾气。 工业制法: 原理: 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2+ Cl2 四氮 (1)N 的非金属性很强,但由于 NN 的键能大, 因此 N2很稳定。 要理解氮的固定和雷雨发庄稼 的原理。氮氧化物是造成酸雨、臭氧层
22、空洞和光化学烟雾的主要原因;NO2和 Br2一样,均为 红棕色气体,可用水、AgNO3溶液鉴别NO2和 Br2。 (2) 硝酸不论浓稀,均有强氧化性。浓硝酸遇蓝色石蕊试纸先变红后变白,浓硫酸遇蓝色石蕊 试纸先变红后变黑。Al 和 Fe 遇冷的浓H2SO4和浓 HNO3会钝化,加热可破坏钝化膜。硝酸、硝 酸银溶液均保存在棕色细口瓶中,工业浓硝酸通常呈黄色。 (3) 在高温下NH3具有强还原性,和H2、CO一样均可还原CuO ,NH3催化氧化的产物是NO ,而不 是 NO2。NH3遇挥发性酸均产生白烟,NH3、HCl 均可用水进行喷泉实验,水溶性小的气体可用其 他溶剂进行喷泉实验。 (4) 制 N
23、H3可用氯化铵与熟石灰共热,也可用浓氨水与氧化钙、氢氧化钠固体、碱石灰反应或 加热浓氨水。氨气不能用浓硫酸、无水氯化钙、五氧化二磷干燥。 【解题技巧】 1. 物质间不能一步转化的的有: S SO3、N2、NH3 NO2、 SiO2 H2SiO3、Al2O3 Al(OH)3、Fe2O3 Fe(OH)3、Cu(OH)2 2. SO2通入下列溶液中的现象与其体现的性质归纳如下: 溶液石蕊试液 加有酚酞的 NaOH 溶液 酸性 KMnO 4 溶液 溴水 品红 溶液 氢硫酸 (H2S溶液 ) 现象变红褪色褪色褪色褪色 生成浅黄色沉 淀 性质酸性氧化物酸性氧化物还原性还原性漂白性氧化性 - 11 - 3漂
24、白剂漂白原理比较:( 漂白是使有机物褪色,使无机物褪色不是漂白) 物质漂白原理漂白特点能漂白的物质 活性炭吸附漂白物理漂白,不可逆 一般用于溶液漂白 次氯酸 次氯酸盐 过氧化钠 过氧化氢 强氧化性进行漂白 氧化还原漂白, 不可 逆可以漂白所有有机色质 二氧化硫 二氧化硫与有色物质化 合生成不稳定的无色物 质 化合性漂白,可逆具有选择性,如品红、棉、麻、 草等 小题快练 1通过实验得出的结论正确的是 A 将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加 BaCl2溶液,出现白色沉淀, 则该固体试样中存在SO4 2- B 将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加KSCN 溶液,没有出现血红色,则该固体试样中不存 在 Fe
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