专题十一 常见非金属元素单质及其重要化合物2

常见非金属元素及其化合物常见的非金属元素包括氢、碳、氮、氧、磷、硫、卤素等。

下面将分别介绍这些非金属元素及其一些常见化合物。

氢是一种非金属元素，其化学符号为H。

它是宇宙中最丰富的元素之一，广泛建筑装饰运用最多的是含氢氢氧化合物，水（化学式H2O）。

除此之外，氢也可以与其他元素形成化合物，例如氢气（H2）、氨（NH3）等。

碳是一种非金属元素，其化学符号为C。

碳是生命的基础，在有机化学中扮演着重要的角色。

许多有机化合物都含有碳元素，例如甲烷（CH4）、乙醇（C2H5OH）、葡萄糖（C6H12O6）等。

氮是一种非金属元素，其化学符号为N。

氮气（N2）是地球大气中最丰富的气体之一、氮也与其他元素形成化合物，例如氨（NH3）和硝酸盐（例如硝酸钾，化学式KNO3）。

氧是一种非金属元素，其化学符号为O。

氧气（O2）是地球大气中第二丰富的气体。

氧是许多化学反应的必需品，也是生物呼吸所必需的。

常见的氧化物化合物包括水（H2O）和二氧化碳（CO2）。

磷是一种非金属元素，其化学符号为P。

磷在生命中起着重要的作用，例如在ATP（细胞能量的主要物质）中。

常见的磷化合物包括三氧化二磷（P2O3）和五氧化二磷（P2O5）。

硫是一种非金属元素，其化学符号为S。

硫具有特殊的气味，常见于生活中的一些化合物，如二氧化硫（SO2）和硫酸（H2SO4）。

卤素是一组非金属元素，包括氟、氯、溴和碘。

这些元素都具有毒性和强烈的活性。

它们通常以单质状态存在，如氯气（Cl2）和溴液（Br2）。

此外，卤素也与其他元素形成化合物，如氯化钠（NaCl）和碘化钾（KI）。

这些非金属元素及其化合物在化学和生物学中发挥着重要的作用。

它们构成了我们周围的物质世界，对地球的生态系统起着重要的影响。

了解它们的性质和反应对于我们理解自然界的规律以及应用化学和生物学的知识都非常重要。

专题十一 常见非金属及其重要化合物【考纲展示】1.了解常见非金属元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。

2.了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。

【考点探究】考点一 碳、硅及其化合物的性质和应用 ■ 核心透析图11-1【特别提醒】 (1)Si 、SiO 2用途混淆：Si 可用作半导体材料、光电池和芯片；SiO 2用于制作光导纤维、石英玻璃和光学仪器等。

(2)HF 是弱酸，但能够与Si 、SiO 2反应，其他的强酸都不能与Si 、SiO 2反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑、SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O 。

(3)硅单质能够与NaOH 溶液反应生成H 2：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。

(4)碳的非金属性比硅强，但高温下碳可用于制取粗硅：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO ↑(另两个反应为Si ＋2Cl 2=====高温SiCl 4、SiCl 4＋2H 2=====高温Si ＋4HCl)；以及SiO 2能够与Na 2CO 3反应：SiO 2＋Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑(工业制玻璃原理之一)。

【典例探究】1 下列关于硅及其化合物说法正确的是( )①[2016·全国卷Ⅲ] HF 与SiO 2反应，故可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记②[2016·江苏卷] 向Na 2SiO 3溶液中滴加稀盐酸：Na 2SiO 3＋2H ＋===H 2SiO 3↓＋2Na ＋③[2016·江苏卷] 各物质间的转化均能实现：SiO 2――→HCl （aq ）SiCl 4――→H 2高温Si ④[2016·四川卷] 硅胶作袋装食品的干燥剂没有发生化学变化 ⑤[2016·海南卷] 石英砂可用于生产单晶硅⑥[2016·上海卷] 氧化铁中混有二氧化硅，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂能分离⑦[2016·上海卷] SiH4的沸点高于CH4，推测H2Se的沸点高于H2SA．①②④⑤⑥B．②③⑤⑥⑦C．③④⑤⑥⑦D．①④⑤⑥⑦式1 下列说法正确的是()A．硅材料广泛应用于光纤通讯B．工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应式2 二氧化硅(SiO2)又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料，其相关转化关系如图11-2所示，下列说法正确的是()图11-2A．SiO2属于两性氧化物B．盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞C．硅胶吸水后不能重复再生D．图中所示转化反应都是氧化还原反应考点二卤素及其化合物的性质和应用■核心透析图11-3【特别提醒】(1)1 mol Cl2参加反应，转移电子数可能是2N A，也可能是N A[与NaOH、Ca(OH)2反应]或小于N A(与水反应是可逆反应)。

第2讲 常见非金属元素单质及其化合物【考纲点击】常见非金属元素(如H 、C 、N 、O 、Si 、S 、Cl 等)：(1)了解常见非金属元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用；(2)了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响；(3)以上各部分知识的综合应用。

考点 元素化合物基础知识及其应用一、碳、硅及其化合物1.转化关系(1)理清知识主线C －4H 4C 0 ―→C ＋2O ―→C ＋4O 2Si －4H 4Si 0 ―→Si ＋4O 2(H 2Si ＋4O 3)(2)形成网络构建2.重要反应方程式用方程式回答下列问题。

(1)Mg 在CO 2中燃烧。

2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C 。

(2)向饱和Na 2CO 3溶液中通入过量CO 2的离子方程式。

2Na ＋＋CO 2－3＋CO 2＋H 2O===2NaHCO 3↓。

(3)侯氏制碱法的原理(用化学方程式表示)。

CO 2＋NH 3＋NaCl ＋H 2O===NaHCO 3↓＋NH 4Cl 。

(4)氢氟酸不能用玻璃瓶盛放，其原因是(用化学方程式表示)。

SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O 。

(5)盛放NaOH 溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其原因是(用离子方程式表示)。

SiO 2＋2OH －===SiO 2－3＋H 2O 。

(6)熔融Na 2CO 3不能选用普通坩埚，其原因是(用化学方程式表示)。

Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑。

(7)将硅酸钠溶液露置于空气中会形成美丽的水中花园，其原理是(用离子方程式表示)SiO 2－3＋CO 2＋H 2O===H 2SiO 3↓＋CO 2－3。

3.知识盲点(1)硅元素在元素周期表中位于金属与非金属的分界线附近，具有部分金属性，如①晶体硅具有金属光泽和特殊导电性；②单质主要表现出还原性；③单质能和碱溶液反应生成氢气。

(2)工业上制备粗硅，是用过量的C 和SiO 2在高温下反应，由于C 过量，生成的是CO 而不是CO 2，该反应必须在隔绝空气的条件下进行。

常见非金属元素单质及其重要化合物一、单选题1．下列有关Cl、N、S等非金属元素化合物的说法正确的是()A．漂白粉的成分为次氯酸钙B．实验室可用浓硫酸干燥氨气C．实验室可用NaOH溶液处理NO2和HCl废气D．Al2(SO4)3可除去碱性废水及酸性废水中的悬浮颗粒解析：漂白粉的成分为CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分为Ca(ClO)2；氨气应用碱石灰干燥，其与浓H2SO4反应会生成(NH4)2SO4或NH4HSO4；NO2、HCl等酸性气体可用NaOH溶液来吸收；明矾的净水原理是Al3＋水解生成Al(OH)3胶体，吸附悬浮物质，从而达到净水的目的，废水呈酸性会抑制Al3＋水解，呈碱性则使将大量Al3＋沉淀掉，所以均不宜用Al2(SO4)3来净化，应该先中和，后用Al2(SO4)3处理。

2．Cl2和SO2都具有漂白作用，能使品红溶液褪色。

若将等物质的量的Cl2、SO2混合再通入品红与BaCl2的混合溶液，能观察到的现象是()①溶液很快褪色②溶液不褪色③出现沉淀④不出现沉淀A．①②B．①③C．②③D．②④解析：尽管潮湿的Cl2和SO2都具有漂白作用，但Cl2具有强的氧化性，而SO2具有还原性，若同时使用，它们将会发生如下反应：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，这样两者等物质的量混合，会完全丧失漂白作用，溶液不会褪色，而生成的H2SO4和BaCl2反应生成不溶于水和酸的白色BaSO4沉淀。

答案 C3．某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。

现将此无色混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，气体很快变为红棕色。

下列对原混合气体成分的判断，正确的是()A．肯定有SO2和NO B．肯定有Cl2、O2和NO2C．可能有Cl2和O2D．肯定只有NO解析：由于气体“无色”，排除掉有色气体Cl2、NO2，同时由于反应2NO＋O2===2NO2知，NO和O2只存在一种。

常见非金属元素单质及其重要化合物【考纲点击】1.1. 常见非金属元素（如H 、C 、N 、O 、Si Si、、S 、Cl 等）等）（1） 了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。

了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。

（2） 了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。

了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。

2.2. 以上各部分知识的综合应用。

以上各部分知识的综合应用。

【核心要点突破】一、非金属单质及其氧化物的共性和特性一、非金属单质及其氧化物的共性和特性1.1.常见非金属单质：常见非金属单质：常见非金属单质：Cl Cl 2、Br 2、I 2、O 2、S 、N 2、P 4、H 2、C 、Si （1）非金属元素在周期表中的位置和原子结构特点：）非金属元素在周期表中的位置和原子结构特点：①位置：在已知的元素中，非金属共22种（包括6种稀有气体元素），除氢元素位于周期表的Ⅰ，除氢元素位于周期表的ⅠA A 族外，其余都集中在元素周期表阶梯线（硼、硅、砷、碲、砹斜线）的右上方。

外，其余都集中在元素周期表阶梯线（硼、硅、砷、碲、砹斜线）的右上方。

②原子结构特点及化合价：②原子结构特点及化合价：Ⅰ.最外层电子均大于、等于3（除H 以外），与其主族序数相同。

，与其主族序数相同。

Ⅱ.最高正价分别为：Ⅱ.最高正价分别为：+4 +5 +6 +7+4 +5 +6 +7+4 +5 +6 +7（与族序数相等）（与族序数相等）（与族序数相等） 对应最低负价：对应最低负价：-4 -3 -2 -1-4 -3 -2 -1-4 -3 -2 -1（等于族序数减（等于族序数减8）Ⅲ.非金属元素一般都有变价：除呈现上述最高价及最低价以外，有的非金属还呈现其它价态。

如：Ⅲ.非金属元素一般都有变价：除呈现上述最高价及最低价以外，有的非金属还呈现其它价态。

如： S ：+4价；价；N N ：+1 +2 +3 +4价；价； Cl Cl Cl：：+1 +3 +5价。

【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。