广东省高中化学 专题十 常见非金属元素讲义 新人教版
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【命题规律】非金属元素部分在保持原有考点不变的情况下,弱化了对磷的考查,但在以往高考中不被看好的元素硅及其化合物的性质在新高考中的地位相当突出,要引起重视。
从考点的变化情况来看,常见非金属元素及其化合物的性质仍是高考命题的重点,其命题形式一般为实验探究、计算、推断等。
预计今后的高考中,将会进一步注重非金属元素及其化合物性质知识的整体性和探究性,强化与生活、社会实际问题的联系,试题可以以选择题的形式出现,也可以以实验题和无机推断题的形式出现,以环保为主题设计问题的可能性也比较大。
【重点知识梳理】一. 卤素(1)分清氯水、溴水的成分,反应时的作用和褪色的原理。
氯水中正因为存在可逆反应Cl2+H2O HCl+HClO,使其成分复杂且随着条件的改变,平衡发生移动,使成分发生动态的变化。
当外加不同的反应物时,要正确判断是何种成分参与了反应。
氯水中的HClO能使有色物质被氧化而褪色。
反之,也有许多物质能使氯水、溴水褪色,发生的变化可属物理变化(如萃取),也可属化学变化,如歧化法(加碱液)、还原法(如Mg、SO2等)、加成法(加不饱和的有机物)等。
值得一提的是有时虽然发生化学变化,但仍生成有色物,如Br2与Fe或KI反应。
(2)区分清楚萃取和分液的原理、仪器、操作以及适用范围与其他物质分离方法不同。
萃取和分液是物质分离的众多方法之一。
每一种方法适用于一定的前提。
分液适用于分离互不相溶的两种液体,而萃取是根据一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解性有很大差异从而达到提取的目的。
一般萃取和分液结合使用。
其中萃取剂的合理选择、分液漏斗的正确使用、与过滤或蒸馏等分离方法的明确区分等是此类命题的重点和解决问题的关键。
命题以选择何种合适的萃取剂、萃取后呈何现象、上下层如何分离等形式出现。
解题关键是抓住适宜萃取剂的条件、液体是否分层及分层后上下层位置的决定因素。
分液操作时注意“先下后上、下流上倒”的顺序。
为确保液体顺利流出,一定要打开上部塞子或使瓶塞与瓶颈处的小孔或小槽对齐,与大气相通二氧族:(1)掌握常见物质的俗名、组成、用途,防止张冠李戴。
广东2021年高中化学专题十常见非金属元素讲义----dcefb4c1-715d-11ec-867c-7cb59b590d7d广东2021年高中化学专题十常见非金属元素讲义.专题10常见非金属元素注:(1)表示1月学业水平考题。
碳和硅元素及其化合物的主要性能和应用1.(2021·广东学业水平测试t25)广东是滨海砂矿储量最大的省份,滨海砂矿中含有丰富含石英砂(主要由SiO2组成)。
关于SiO2的正确说法是()a.能与水反应c.能与盐酸反应b、硬度小,熔点低,可与NaOH溶液反应2.(2021·广东学业水平测试t19)碳素墨水是一种以炭黑为颜料的黑色墨水,签署需要长时间保存的重要文件时,通常要求使用碳素墨水。
这是利用了碳的()a、导电性C.氧化性b.水溶性d.化学稳定性3.(2022·广东学术水平测试T20)以下关于化合物的陈述是正确的:(a)干冰的主要成分是h2ob。
吸入一氧化碳会导致人体中毒。
二氧化硫可广泛用于食品漂白。
D.小苏打的主要成分是Na2CO34.(2021·广东学业水平测试t4)硅是无机非金属材料的主角,其元素符号是()a.sc.b二氧化硅又称石英,其化学式为SiO2。
SiO2是一种化学性质非常稳定的酸性氧化物。
它不溶于水,不与水反应,也不与一般酸起作用。
可与氢氟酸反应生成四氟化硅气体:SiO2+4HF==SiF4↑ + 2H2O。
二.二氧化硅和二氧化碳b、希德。
h2sio3是不溶于水的弱酸,根据元素周期律,硅酸酸性比碳酸还弱。
它很容易形成胶体溶液,制得的硅酸是胶冻状物质,沉淀析出。
将其干燥脱水,变成白色、透明、多孔的固体物质,一般称为硅胶,具有多孔结构,吸附力强,能吸收多种气体和蒸气,且吸附水分能力强,是实验室常用的干燥剂、吸附剂。
4.“水玻璃”硅酸钠的水溶液叫“水玻璃”,又称“泡花碱”。
“水玻璃”是无色、透明、黏稠的液体,久置的“水玻璃”吸收了空气中的co2发生反应:na2sio3+h2o+co2===na2co3+h2sio3↓,同时说明碳酸的酸性比硅酸强。
专题十常见非金属元素注:(1)表示1月学业水平考题。
考点1 碳、硅元素单质及其化合物的主要性质与应用1.(2017·广东学业水平测试T25)广东是滨海砂矿储量最大的省份,滨海砂矿中含有丰富的石英砂(主要成分为SiO 2)。
关于SiO 2的说法正确的是( )A .能与水反应B .硬度小,熔点低C .能与盐酸反应D .能与NaOH 溶液反应2.(2016·广东学业水平测试T19)碳素墨水是一种以炭黑为颜料的黑色墨水,签署需要长时间保存的重要文件时,通常要求使用碳素墨水。
这是利用了碳的( )A .导电性B .水溶性C .氧化性D .化学稳定性3.(2015·广东学业水平测试T20)下列有关化合物的说法正确的是( ) A .干冰的主要成分是H 2O B .吸入CO 可导致人体中毒 C .SO 2可大量用于漂白食品 D .小苏打的主要成分是Na 2CO 34.(2013·广东学业水平测试T4)硅是无机非金属材料的主角,其元素符号是( ) A .S B .Si C .BD .Be1.二氧化硅二氧化硅又称石英,化学式为SiO 2。
SiO 2是酸性氧化物,化学性质很稳定,不溶于水也不跟水反应,不跟一般的酸起作用,能与氢氟酸反应生成四氟化硅气体:SiO 2+4HF===SiF 4↑+2H 2O 。
2.二氧化硅和二氧化碳3.硅酸H 2SiO 3是不溶于水的弱酸,根据元素周期律,硅酸酸性比碳酸还弱。
它很容易形成胶体溶液,制得的硅酸是胶冻状物质,沉淀析出。
将其干燥脱水,变成白色、透明、多孔的固体物质,一般称为硅胶,具有多孔结构,吸附力强,能吸收多种气体和蒸气,且吸附水分能力强,是实验室常用的干燥剂、吸附剂。
4.“水玻璃”硅酸钠的水溶液叫“水玻璃”,又称“泡花碱”。
“水玻璃”是无色、透明、黏稠的液体,久置的“水玻璃”吸收了空气中的CO 2发生反应:Na 2SiO 3+H 2O +CO 2===Na 2CO 3+H 2SiO 3↓,同时说明碳酸的酸性比硅酸强。
向硅酸钠溶液中加入盐酸,也可析出硅酸沉淀:Na 2SiO 3+2HCl===2NaCl +H 2SiO 3↓。
“水玻璃”有很大的实用价值,常作耐火材料、黏结剂、洗涤剂,木材、织物经“水玻璃”浸泡后有防腐、不易着火的性能,“水玻璃”涂在蛋壳上可防止蛋类因细菌浸入而引起腐败,作蛋类防腐剂。
[温馨提示] (1)二氧化硅不与任何酸反应是错的,二氧化硅能与氢氟酸反应,是特性。
(2)二氧化硅不能溶于水,也不能与水反应,因此二氧化硅不能直接合成硅酸。
(多选)下列说法正确的是( ) A .SiO 2溶于水显酸性 B .CO 2通入水玻璃中可得硅酸C .SiO 2是酸性氧化物,它不溶于任何酸D .SiO 2晶体中不存在单个SiO 2分子[解析] 二氧化硅是酸性氧化物,但它不溶于水,可以溶于氢氟酸;二氧化硅是原子晶体,故晶体中不存在分子。
[答案] BD[特别提醒] 二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物,但它们的结构、性质有较大的差别。
(2015·广东学业水平测试)水玻璃是建筑行业常用的粘合剂,并可用于木材防火和防腐处理。
水玻璃为( )A .CaSiO 3固体B .SiO 2C .Na 2SiO 3水溶液D .H 2SiO 3[解析] 水玻璃即Na 2SiO 3的水溶液,常用作木材防火剂等。
[答案] C考点2 氮元素单质及其化合物的主要性质与应用1.(2017·广东学业水平测试T12)实验室制备NH 3时,其尾气吸收装置正确的是( )2.(2016·广东学业水平测试T35)汽车在剧烈碰撞后,安全气囊会弹出并充满一种保护气体。
该气体在空气中含量最高,其分子式为( )A .O 2B .COC .N 2D .CO 23.(2015·广东学业水平测试T34)下列气体对呼吸道有刺激作用的是( ) A .O 2 B .N 2 C .CO 2D .NH 34.(2014·广东学业水平测试T31)将贮满某种干燥气体的试管倒置于水中,轻轻摇晃后,水可以充满试管。
该气体可能是( )A .O 2B .N 2C .H 2D .NH 31.氮气无色、有刺激性气味的气体,不溶于水,通常条件下不和氧气发生反应,但在雷雨天放电或者高温下能与氧气反应,化学方程式为N 2+O 2=====放电或高温2NO 。
氮气与氢气在高温、高压、催化剂存在下可合成氨气,这是工业合成氨的原理,化学方程式为N 2+3H 2高温、高压催化剂2NH 3。
2.一氧化氮无色、有毒的气体,极易和氧气反应,化学方程式为2NO +O 2===2NO 2。
3.二氧化氮红棕色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易液化,溶于水时化学反应方程式为3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO 。
4.氨无色、有刺激性气味的气体,比空气轻,易液化,是常用的制冷剂。
极易溶于水,与水反应生成NH 3·H 2O ,氨水是一种弱碱。
NH 3与HCl 相遇产生白烟(NH 4Cl 微粒)。
5.铵盐铵盐都为白色晶体,都易溶于水,受热易分解,分解产物为NH 3与对应酸。
6.硝酸(1)物理性质及保存无色、有刺激性气味的液体,浓硝酸易挥发。
应密闭保存于棕色玻璃塞瓶中,不可用无色试剂瓶和橡胶塞,以防见光分解。
(2)化学性质HNO 3具有强酸性、强氧化性,浓硝酸能与除Au 、Pt 等很不活泼金属外的所有金属反应。
遇冷浓HNO 3钝化的金属有Fe 、Al 。
稀硝酸氧化性比浓硝酸弱。
浓硝酸与浓盐酸以体积比1∶3混合而成“王水”,能溶解Au 、Pt 等不活泼金属。
[温馨提示] (1)大多数非金属氢化物的水溶液是酸性的,但氮的氢化物(NH 3)水溶液是碱性的。
(2)硝酸与金属反应得不到氢气。
Murad 等三位教授最早提出NO 分子在人体内有独特功能,近年来此领域研究有很大进展,因此这三位教授获得了1998年诺贝尔医学奖及生理学奖。
关于NO 的下列叙述不正确的是( )A .NO 能够与人体血红蛋白结合,造成人体缺氧中毒B .NO 是汽车尾气的有害成分之一C.NO在人体的血管系统内具有传送信号的功能D.常温下,N2和O2化合可得NO[解析] 氮分子中有共价三键(N≡N),当氮气参加化学反应时,必须打开(破坏)分子中的三键,这就需要吸收很高的能量。
因此,在通常情况下,氮气的性质很不活泼,很难跟其他物质发生化学反应。
只有在高温或放电条件下,氮分子获得了足够的能量,才能与H2、O2等发生化学反应。
[答案] D[特别提醒] 氮的氧化物特别是NO,组成简单、性质多样、涉及面广、污染环境等,是考试命题的热点之一。
题目常以最新科技成果或社会生活实际问题为材料背景,考查其结构、性质及应用。
(2015·广东1月学业水平测试)(多选)易溶于水的气体有( ) A.H2B.N2C.SO2D.NH3[解析] H2、N2均不溶于水,SO2易溶于水生成H2SO3,NH3易溶于水生成NH3·H2O。
[答案] CD考点3氧、硫元素单质及其化合物的主要性质与应用1.(2017·广东学业水平测试T37)能使酸性KMnO4溶液褪色的是( )A.H2B.CO2C.SO2D.CH42.(2015·广东学业水平测试T14)下列关于硫酸的叙述正确的是( )A.浓硫酸具有吸水性B.稀硫酸可用铁罐贮存C.稀硫酸能使蔗糖脱水D.SO2溶于水,可得到稀硫酸3.(2014·广东学业水平测试T9)复印机工作时会产生一种腥臭味的气体,该气体只由氧元素组成,其化学式为( )A.O2B.NO2C.O3D.N2O1.硫俗称硫黄,是一种浅黄色晶体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,硫或含硫物质在空气中燃烧生成二氧化硫。
游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。
硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,其化学方程式为S +O 2=====点燃SO 2。
硫蒸气和氢气在加热条件下反应的化学方程式为S +H 2=====△H 2S 。
2.二氧化硫SO 2是无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水生成亚硫酸。
SO 2中的S 为中间价态,具有氧化性和还原性;SO 2能使某些有机色素与其本身结合变为无色,即SO 2具有漂白性,但久放或日晒、加热,颜色会复现。
3.稀硫酸(1)稀硫酸中H 2SO 4的电离方程式为H 2SO 4===2H ++SO 2-4。
(2)具有酸的通性①能使紫色石蕊试液变红,不能使无色酚酞试液变色。
②和金属反应生成硫酸盐和氢气,如Zn +H 2SO 4===ZnSO 4+H 2↑。
③和碱性氧化物反应生成盐和水,如CuO +H 2SO 4===CuSO 4+H 2O 。
④和碱反应生成盐和水,如2NaOH +H 2SO 4===Na 2SO 4+2H 2O 。
⑤和某些盐反应生成新盐和新酸,如BaCl 2+H 2SO 4===BaSO 4↓+2HCl 。
4.浓硫酸吸水性强,可用作气体干燥剂,呈酸性,不能干燥氨气等碱性气体。
浓硫酸使蔗糖炭化,表现其脱水性。
溶于水时放出大量热,稀释时只能缓慢将酸注入水中同时搅拌,以防剧烈放热使酸液飞溅伤人。
冷浓硫酸使Al 、Fe 钝化;热浓硫酸与C 反应生成SO 2、H 2O 、CO 2。
[温馨提示] (1)硫在氧气中燃烧的产物是二氧化硫,硫和氧气不能直接生成三氧化硫。
(2)浓硫酸具有强烈的吸水性,因而可以作干燥剂,但不能用于干燥氨气(NH 3)和硫化氢气体(H 2S)。
下列关于硫的叙述,正确的是( ) A .硫元素在自然界中只能以化合态形式存在B.硫单质是白色固体C.硫在足量氧气中燃烧生成SO3D.将铁粉和硫粉混合加热时反应生成FeS[解析] 硫元素在自然界中既存在游离态,又存在化合态,A错误;硫的单质为淡黄色固体,B错误;硫在足量氧气中燃烧生成SO2,C错误;铁粉和硫粉混合并加热生成FeS,D正确。
[答案] D下列关于SO2的叙述,正确的是( )A.SO2只有还原性,没有氧化性B.大气中SO2的主要来源是汽车排出的尾气C.将SO2通入有品红溶液的试管中,颜色逐渐褪去,给试管加热颜色恢复D.将SO2通入有溴水的试管中,颜色逐渐褪去,给试管加热颜色恢复[解析] SO2有氧化性和还原性;SO2具有漂白性,能漂白品红溶液,是暂时的、不稳定的可逆漂白;溴水和氯水性质相似,都有氧化性,能与SO2发生氧化还原反应,使溶液褪色,这并非漂白,所以加热并不能恢复颜色。
[答案] C(2015·广东学业水平测试)(多选)有关蔗糖与浓硫酸的反应,下列说法正确的有( )A.产生CO2B.浓硫酸表现出脱水性C.放出大量的热D.浓硫酸表现出还原性[解析] 浓硫酸与蔗糖反应的现象为反应剧烈,放出大量的热,生成有刺激性气味的气体(SO2),蔗糖迅速膨胀(生成CO2)、变黑(被浓硫酸脱水炭化)。