非金属及其化合物(一)(解析版)

系列一 主族非金属专题1 硼及其化合物一、硼及其化合物的性质（1）单质硼有晶态硼和无定形硼两种。

晶体硼呈黑灰色，以正二十面体为基本的结构单元，硬度与金刚石的硬度接近，其导电性差，但它的导电率却随着温度的升高而增大，从而示出与金属导体的不同，化学性质较为惰性。

无定型硼为棕色粉末，,化学性质较为活泼。

（2）常温下，硼稳定，仅与F 2反应，2B + 3F 2 2BF 3（3）点燃条件下，硼在空气中燃烧放出大量的热，4B + 3O 2 =====点燃2B 2O 3，该反应体现出硼氧键的键能很大，因此硼可以从许多稳定的氧化物如SiO 2，P 2O 5中取氧。

在炼钢过程中可以作为去氧剂，3SiO 2+4B =====△3Si+2B 2O 3。

（4）高温时，无定形硼可以同水蒸气作用生成硼酸，2B+6H 2O(g)=====△2B(OH)3+3H 2。

（5）高温时，硼也可以与N 2、S 、卤素等反应，2B + N 2=====高温2BN ，2B + 3S =====高温B 2S 3，2B + 3Cl 2=====高温BCl 3。

（6）硼不溶于非氧化性酸，仅被热的氧化性酸，如浓HNO 3、浓H 2SO 4和王水所氧化：B + 3HNO 3(浓)H 3BO 3 + 3NO 2↑；2B + 3H 2SO 4(浓)2H 3BO 3 + 3SO 2↑（7） 无定形硼与NaOH 有类似硅那样的反应：2B + 6NaOH2Na 3BO 3 + 3H 2↑ （8）可利用金属还原法制得单质硼（通常用Mg 或Al ）：B 2O 3+3Mg =====△2B+3MgO 。

二、工业制取硼及其化合物的转化关系（1）转化关系（2）相应步骤涉及的反应①硼镁矿与烧碱溶液反应生成可溶于水的偏硼酸钠（NaBO 2）和Mg （OH ）2：2MgO·B 2O 3＋2NaOH ＋H 2O===2NaBO 2＋2Mg （OH ）2↓向偏硼酸钠溶液中通入CO 2使NaBO 2转化成硼砂：4NaBO 2＋CO 2＋10H 2O===Na 2B 4O 5（OH ）4·8H 2O ＋Na 2CO 3 ②将硼砂与硫酸反应，得到硼酸：Na 2B 4O 5（OH ）4·8H 2O ＋H 2SO 4===4H 3BO 3＋Na 2SO 4＋5H 2O③硼酸加热分解得到氧化硼：2H 3BO 3=====△B 2O 3＋3H 2O④用镁或铝还原B 2O 3制得硼：B 2O 3＋3Mg=====△3MgO ＋2B⑤硼和NaOH 溶液反应生成NaBO 2（或Na[B （OH ）4]）和H 2：2B ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaBO 2＋3H 2↑或2B＋2NaOH ＋6H 2O===2Na[B （OH ）4]＋3H 2↑【习题1】硼酸（H 3BO 3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。

第四章第一节基础巩固一、选择题1．下列关于碳、硅的说法正确的是导学号7391858(A)A．硅是构成岩石的基本元素，地壳中含量仅次于氧B．碳与硅在自然界中既有游离态又有化合态C．碳与硅的最外层均有4个电子，易得电子表现为较强的氧化性D．碳常见化合价为＋2和＋4价，硅常见化合价为＋2价2．(2017·临沂高一检测)证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是导学号7391858(D)A．加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出B．加入过量的烧碱溶液，观察是否有固体溶解C．加热至高温，观察是否有气体生成，是否有硅酸钙生成D．先加过量的盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，投入氢氧化钠溶液中看其是否溶解3．(2017·资阳高一检测)下列说法正确的是导学号7391858(B)A．SiO2是酸性氧化物，它不溶于水也不溶于任何酸B．木材浸过水玻璃后，具有防腐蚀性能且不易着火C．因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2，所以H2SiO3酸性比H2CO3强D．碳酸和硅酸均属于弱酸，均易溶于水4．(2017·洛阳高一检测)和田玉是一种具有链状结构的含水钙镁硅酸盐。

某种和田玉的化学成分为Ca2Mg3Fe2(Si4O11)2(OH)2，下列有关叙述中正确的是导学号7391858(C) A．将该和田玉的化学式改写成氧化物的形式表示如下：2CaO·3MgO·Fe2O3·8SiO2·H2O B．该和田玉能抵抗任何酸或碱的腐蚀C．该和田玉中Fe的化合价为＋2价D．该和田玉是由5种氧化物组成的混合物5．下列关于硅及其化合物的说法，正确的是导学号7391858(C)A．硅的化学性质不活泼，常温下不与其他物质反应B．硅酸受热分解可得二氧化硅，可以用二氧化硅和水直接反应来制取硅酸C．二氧化硅、晶体硅都能与氢氟酸反应生成气体D ．盛放硅酸钠溶液的试剂瓶可以用玻璃塞6．下列叙述错误的是导学号 7391858( D )A ．将CO 2通入Na 2SiO 3溶液中有白色沉淀生成能说明硅酸比碳酸酸性弱的事实B ．氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记是因为HF 与SiO 2反应C ．石英砂可用于生产单晶硅D ．SiO 2硬度大，可用于制造光导纤维解析：将CO 2通入Na 2SiO 3溶液中有白色沉淀生成能说明硅酸比碳酸酸性弱的事实，A 正确；HF 与SiO 2反应如下：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O ，可以用于刻蚀玻璃，B 正确；石英砂的成分为SiO 2，可用碳还原得到粗硅，经提纯得单晶硅，C 正确；SiO 2制造光导纤维的原因不是其硬度大，两者无对应关系，D 错误。

系列一主族非金属专题11 溴及其化合物一、单质溴（Br2）（1）溴单质是深红棕色液体，是卤素单质中水溶性最好的，每100g水中可溶解3.58g单质溴。

（2）溴的水溶液称为溴水，其颜色与它们的气态分子的颜色相同，为红棕色，说明他们在水中以自由分子状态存在。

在有机溶剂中溴的溶解度较大，溶解在四氯化碳溶液中时，呈现出分子状态的红棕色。

利用溴单质在水溶液和有机溶液的溶解度不同，可以利用萃取的方法进行溴单质的转移。

（2）溴与氢氧化钠反应的产物与温度有关，0℃时生成次溴酸钠：Br2+2NaOH=====NaBr+NaBrO+H2O；50℃－80℃时生成溴酸钠：3Br2+6NaOH=====5NaBr+NaBrO3+3H2O。

（3）工业制取单质溴：溴主要以-1价离子形式存在于海水之中。

不同海域，溴的含量不同。

通常是在pH=3.5的酸性条件下，用Cl2氧化浓缩后的海水，生成单质溴：Cl2+2Br－=====Br2+2Cl－利用空气将形成的Br2吹出，根据卤素单质的歧化和逆歧化反应与介质条件有关的性质，先将吹出的Br2用Na2CO3溶液吸收：3Br2+ 3Na2CO3=====5NaBr+NaBro3+3CO2↑，得到溴化钠和溴酸酸的混合物，再将吸收液酸化，则得到溴单质：5HBr + HBrO3=====3Br2 + 3H2O，（4）在实验室中，是在酸性条件下，利用氧化剂将溴化物氧化来制备单质例如：2 NaBr + MnO2+ 3H2SO4=====Br2+MnSO4+2NaHSO4+2H2O，2NaBr+3H2SO4(浓)=====Br2+2NaHSO4+SO2↑+2H2O，在前一反应中，二氧化锰是氧化剂，稀硫酸提供酸性介质；对于后一反应，浓硫酸既能提供酸性环境，又可起到氧化剂的作用。

二、溴化氢(HBr)和溴化物（1）氢溴酸是一种强酸，制备HBr可用溴化钠和浓磷酸反应：NaBr+H3PO4(浓)=====NaH2PO4+HBr；不能用浓硫酸，因为HBr会被浓硫酸氧化：2HBr+H2SO4(浓)=====SO2↑+Br2+2H2O。

高一化学非金属及其化合物试题答案及解析1. 2012年3月中国气象报发布信息，近三年来，我国重酸雨区范围缩小约70%，但仍处于较高水平。

你认为减少酸雨产生可采取的措施是①工厂烟囱造高一些；②将矿石燃料脱硫；③在已酸化的土壤中加石灰；④开发新能源A．②③④B．①②④C．②④D．①③【答案】C【解析】①二氧化硫对排放与烟囱的高低无关，错误；②矿石燃料脱硫可减少二氧化硫对排放量，减少酸雨对产生，正确；③在已酸化的土壤中加石灰属于酸雨产生后对补救措施，不能减少酸雨对产生，错误；④开发新能源，少使用含硫燃料，可以减少酸雨对产生，正确，所以答案选C。

【考点】考查减少酸雨的措施2.下列事实与浓硫酸具有强氧化性有关的是①常温时用铁制容器运输浓硫酸②硫酸工业生产中，用浓硫酸吸收SO3③浓硫酸使蔗糖炭化变黑并有大量气体产生④浓硫酸用于生产磷肥⑤浓硫酸不能用来干燥HBrA．①③④B．①②③C．①③⑤D．②③④⑤【答案】C【解析】①常温时，铁与浓硫酸发生钝化，阻止反应的进行，与浓硫酸的强氧化性有关，②用浓硫酸吸收三氧化硫是利用了浓硫酸的不易挥发性，不易形成酸雾，与强氧化性无关，③浓硫酸使蔗糖炭化变黑，是浓硫酸的脱水性，同时有大量气体产生，是浓硫酸与产生的碳发生了氧化还原反应，体现浓硫酸具有强氧化性，④浓硫酸用于生产磷肥，是利用了浓硫酸的强酸性，⑤浓硫酸不能用来干燥HBr，是因为浓硫酸的强氧化性能把溴离子氧化成溴单质，所以答案选C。

【考点】考查对浓硫酸强氧化性的判断3.关于非金属元素Si、N、S、Cl的叙述，正确的是（）A．通常情况下，它们的单质均为气体B．它们在自然界中都存在游离态形式C．它们都有对应的含氧酸D．每种元素都只有一种氧化物【答案】C【解析】A．Si、S的单质常温下为固体，而N、Cl的单质为气体，故A不选；B．Si主要以化合态存在，其它三种主以游离态存在，故B不选；C．均为非金属，存在对应的酸性氧化物，则都有对应的含氧酸，故C选；D．N的氧化物有多种，S的氧化物有2种，所以不都只有一种，故D不选；故选C。

专题4 非金属元素及其化合物一、考点、热点回顾（易混点） (一)．无机非金属材料的主角—硅1、硅（Si ） 含量：硅在地壳中含量为 (O:48.6,Si26.3,硅土90)，居第 位。

（1）工业制硅：①制取粗硅；SiO 2+2C 高温Si+2CO↑ ②提纯：与Cl 2反应：Si+2Cl 2高温SiCl 4 ③制精硅：与H 2反应：SiCl 4+2H 2高温Si+4HCl （2）与F 2反应：242()Si F SiF g +=与HF 反应：42Si 4HF SiF 2H +=+与NaOH 反应：↑+=++232222H SiO Na O H NaOH Si （3）与O 2反应：（研细）与H2反应：（易自燃）与FeO 反应：2、二氧化硅（SiO 2）（1）二氧化硅（可用于制造光导纤维）物理性质：SiO 2是 溶于水的固体，熔、沸点 ，硬度 。

（2）与HF 反应 ，利用此反应可用HF 的溶液来 刻蚀 玻璃。

与酸性氧化物CaO 反应：3Si CaO CaSiO +===高温与NaOH 反应方：2232SiO NaOH Na SiO H O +=+思考：实验室中盛放NaOH 溶液的试剂瓶用 塞不用 塞，试解释其原因？ （3）与C 反应：2SiO C SiC CO +=+ （4）CO 2与SiO 2性质比较 CO 2SiO 2 状态 无色无味气体 无色晶体 与H 2O 反应 CO 2+H 2O=H 2CO 3不反应与碱NaOH 反应 CO 2+2NaOH=Na 2CO 3+H 2O SiO 2+2NaOH=Na 2SiO 3+H 2O 与碱性氧化物CaO 反应CO 2+CaO=CaCO 3SiO 2+CaO=CaSiO 3与酸反应不反应SiO2+4HF=SiF4+2H2O（不与其它酸反应）与碳反应CO2+C=2CO SiO2+2C=Si+2CO3、硅酸（H2SiO3）硅酸是一种弱酸，溶解度________，制取生成的H2SiO3逐渐聚合成胶体溶液，形成硅酸凝胶，脱水后形成硅酸干凝胶，称为_______。

高一化学第四章《非金属及其化合物》学号一、选择题〔每题只有一个选项符合题意〕1．在以下反应里，氧化剂和复原剂的物质的量之比与质量之比不一致的是〔〕A．Cl2 + H2O = HClO + HCl B．3NO2 + H2O = 2HNO3 + NOC．SiO2 +3C 高温SiC + 2CO↑ D．Si + O2△SiO22．耐火材料是一类熔点很高且经济的物质。

以下各组物质均可用于做耐火材料的是〔〕A．二氧化硅和金刚石B．石墨和氯化镁C．氧化镁和氧化铝D．碳酸钙和氧化铝陶瓷3．碳化钛〔TiC〕、碳化硼〔B4C3〕、氮化硅〔Si3N4〕等非氧化物陶瓷是新型无机非金属材料，合成这些物质需在高温条件下进行，在合成它们的过程中必须注意〔〕A．通入足量氧气B．防止与氧气接触C．通入少量氯气D．通入少量氧气4．在SiO2、CaCO3和Cu粉的混合物中，除去CaCO3和Cu粉来净化SiO2，最好用以下哪种溶液处理〔〕A．盐酸B．氢氧化钠C．硝酸D．硝酸银5．以下关于硅的说法不正确的选项是〔〕A．硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D．加热到一定温度时硅能与H2、O2等非金属反应二、选择题〔每题可能有1～2个选项符合题意〕6．以下物质中，既能与硫化氢反应又能使溴水褪色的是〔〕①硫化钾溶液②二氧化硫③硫酸铜溶液④硝酸银溶液⑤小苏打溶液⑥烧碱溶液A．①②③B．①②④⑤⑥C．③④⑤⑥D．②④⑥7．欲迅速除去铝壶底的水垢，最好的方法是用〔〕A．浓盐酸B．稀硝酸C．浓硫酸D．浓硝酸8．以下有关纯洁的盐酸、硝酸、硫酸的表达不正确的选项是〔〕A．都是无色液体B．都是易挥发有刺激性气味的液体C．浓硝酸在空气中都有白雾生成D．都是易溶于水的强酸9．氯气可用来杀菌消毒，又可作漂白剂，其中起作用的是〔〕A．Cl2B．HClO C．HCl D．O210．在粗碘中含有IBr和ICl，受热时I2、ICl和IBr均可升华，在粗碘中加入一种物质后，在进行升华，可制得精碘。

非金属及其化合物重要化学方程式总结一．碳、硅及其化合物Si 和NaOH 溶液的反应Si ＋2OH －＋H 2O===SiO 2－3＋2H 2↑；SiO 2和NaOH 溶液的反应SiO 2＋2OH －===SiO 2－3＋H 2O ；SiO 2和C 的反应SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO ↑；SiO 2和氢氟酸的反应SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O ；向Na 2SiO 3溶液中通入过量CO 2气体SiO 2－3＋2CO 2＋2H 2O===H 2SiO 3↓＋2HCO －3；Mg 在CO 2中燃烧2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C ；向澄清石灰水中通入少量CO 2气体Ca 2＋＋2OH －＋CO 2===CaCO 3↓＋H 2O ；向澄清石灰水中通入过量CO 2气体OH －＋CO 2===HCO －3；⑨除去CO 2中的COCO ＋CuO=====△CO 2＋Cu ；生产普通玻璃的原理Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑、CaCO 3＋SiO 2=====高温CaSiO 3＋CO 2↑。

二．氯气及其化合物Cl 2和H 2O 的反应Cl 2＋H 2O H ＋＋Cl －＋HClO ；Cl 2和NaOH 溶液的反应Cl 2＋2OH －===Cl －＋ClO －＋H 2O ；Cl 2和石灰乳的反应Cl 2＋Ca(OH)2===Ca 2＋＋Cl －＋ClO －＋H 2O ；把Cl 2通入到Na 2SO 3溶液中Cl 2＋SO 2－3＋H 2O===SO 2－4＋2H ＋＋2Cl －； 将Cl 2和SO 2混合通入H 2O 中SO 2＋Cl 2＋2H 2O===4H ＋＋2Cl －＋SO 2－4；将Cl 2通入到氢硫酸溶液中Cl 2＋H 2S===S ↓＋2H ＋＋2Cl －；将浓盐酸和MnO 2混合加热MnO 2＋4H ＋＋2Cl －=====△Mn 2＋＋Cl 2↑＋2H 2O ；电解饱和食盐水2Cl －＋2H 2O=====电解Cl 2↑＋H 2↑＋2OH －；将浓盐酸与漂白液混合Cl －＋ClO －＋2H ＋===Cl 2↑＋H 2O ；将浓盐酸与KClO 3溶液混合6H ＋＋5Cl －＋ClO －3===3Cl 2↑＋3H 2O ；向KMnO 4固体滴加浓盐酸2MnO －4＋16H ＋＋10Cl －===2Mn 2＋＋5Cl 2↑＋8H 2O ；向漂白粉溶液中通入少量CO 2气体Ca 2＋＋2ClO －＋CO 2＋H 2O===CaCO 3↓＋2HClO 。

A ．碱石灰有利于3NH 逸出B ．锂片必须打磨出新鲜表面C ．干燥管中均可选用25P OD ．双口烧瓶中发生的变化是()-+33n Li+nNH Li +e NH = 【答案】C【分析】本题利用Li 和液氨反应()-+33n Li+nNH Li +e NH = 制备()-3n e NH ；碱石灰可以吸收浓氨水中的非金属及其化合物制备流程与实验探究（Si 、N 、P 、As ）考情分析真题精研水分，同时吸水过程大量放热，使浓氨水受热分解产生氨气；利用集气瓶收集氨气；过量的氨气进入双口烧瓶中在冷却体系中发生反应生成()-3n e NH ；最后的球形干燥管中可装25P O ，除掉过量的氨气，同时防止空气的水进入引起副反应。

【解析】A ．碱石灰为生石灰和氢氧化钠的混合物，可以吸收浓氨水中的水分，同时吸水过程大量放热，有利于3NH 逸出，A 正确；B ．锂片表面有Li 2O ，Li 2O 会阻碍Li 和液氨的接触，所以必须打磨出新鲜表面，B 正确；C ．第一个干燥管目的是干燥氨气，25P O 为酸性干燥剂能与氨气反应，所以不能用25P O ，而装置末端的干燥管作用为吸收过量的氨气，可用25P O ，C 错误；D ．双口烧瓶中发生的变化是()-+33n Li+nNH Li +e NH = ，D 正确； 故选C 。

2．（2023·湖北·高考真题）工业制备高纯硅的主要过程如下：石英砂1800~2000  →焦炭℃粗硅2HHCl 33001100SiHCl → →℃℃高纯硅 下列说法错误的是规律·方法·技巧O Si+2OH-Si+2C Si+2CO↑;+4HF SiFO H2Na+SiO2CaSiO二、工业生产单质硅过程中应注意的问题经典变式练①铜丝表面缓慢放出气泡，锥形瓶内气体呈红棕色；②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快，气体颜色逐渐变深；③一段时间后气体颜色逐渐变浅，至几乎无色；④锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升，最终铜丝与液面脱离接触，反应停止。

解密11 非金属及其化合物一、单选题1．（2023春·青海西宁·高三统考开学考试）关于非金属元素及其化合物，下列说法正确的是A．氯原子最外层电子数为7，所以Cl2只具有氧化性B．SO2、HClO的水溶液都具有漂白性，漂白原理也相同C．制备酸性KMnO4溶液时，通常用硫酸酸化D．将CO2或SO2通入Ba(NO3)2溶液中，均无沉淀生成【答案】C【解析】A．氯气中氯元素化合价为0，既可以升高又可以降低，氯原子既可以得电子又可以失电子，A项错误；B．氯气可与水反应生成具有漂白性的次氯酸，干燥的氯气不具有漂白性，二氧化硫具有漂白性，但不稳定，漂白原理不同，B项错误；KMnO溶液应加入硫酸酸化，C项正确；C．4D．将SO2通入Ba(NO3)2溶液中，硝酸根离子在酸性溶液中表现强氧化性，能氧化二氧化硫为硫酸，反应过程中生成BaSO4沉淀，D项错误；故选C。

2．（2023·全国·高三专题练习）将KCl和KBr混合物13.4g溶于水配成500mL溶液，通入过量Cl2，反应后将溶液蒸干得固体11.175g，则原所配溶液中K+、Cl—、Br—的物质的量浓度之比为A．3：2：1B．1：2：3C．1：3：2D．3：1：1【答案】A【解析】任何溶液都呈电中性，溶液中阳离子所带电荷总数等于阴离子所带电荷总数，则混合溶液中一定存在如下关系：n(K+)=n(Cl—)+n(Br—)。

A．若原所配溶液中K+、Cl—、Br—的物质的量浓度之比为3：2：1，溶液中n(K+)=n(Cl—)+n(Br—)，故A正确；B．若原所配溶液中K+、Cl—、Br—的物质的量浓度之比为1：2：3，溶液中n(K+)≠n(Cl—)+n(Br—)，故B错误；C．若原所配溶液中K+、Cl—、Br—的物质的量浓度之比为1：3：2，溶液中n(K+)≠n(Cl—)+n(Br—)，故C错误；D．若原所配溶液中K+、Cl—、Br—的物质的量浓度之比为3：1：1，溶液中n(K+)≠n(Cl—)+n(Br—)，故D错误；故选A 。