专题十 常见非金属元素
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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．(2019·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SiO2)。
关于SiO2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．(2019·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．(2019·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H2OB．吸入CO可导致人体中毒C．SO2可大量用于漂白食品D．小苏打的主要成分是Na2CO34．(2019·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．SiC．B D．Be1．二氧化硅二氧化硅又称石英，化学式为SiO2。
SiO2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：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
2．二氧化硅和二氧化碳物质二氧化硅二氧化碳化学式SiO2CO2主要物理性质硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水熔、沸点低，常温下为气体，微溶于水化学性质(1)与水反应不反应CO2＋H2O H2CO3 (2)与酸反应SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O不反应(3)与碱反应SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，盛碱液的试剂瓶用橡胶塞CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O(4)与盐反应SiO2＋Na2CO3=====高温Na2SiO3＋CO2↑Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO；CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO33.硅酸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。
向硅酸钠溶液中加入盐酸，也可析出硅酸沉淀：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。
“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．SiO2溶于水显酸性B．CO2通入水玻璃中可得硅酸C．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸D．SiO2晶体中不存在单个SiO2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。
(2019·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．CaSiO3固体B．SiO2C．Na2SiO3水溶液D．H2SiO3[解析]水玻璃即Na2SiO3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．(2019·广东学业水平测试T12)实验室制备NH3时，其尾气吸收装置正确的是()2．(2019·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．O2B．COC．N2D．CO23．(2019·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．O2B．N2C．CO2D．NH34．(2019·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．O2B．N2C．H2D．NH31．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，化学方程式为放电或高温2NO。
N2＋O2=====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＋3H2高温、高压催化剂2NH3。
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＋O2===2NO2。
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3NO2＋H2O===2HNO3＋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NH3·H2O，氨水是一种弱碱。
NH3与HCl相遇产生白烟(NH4Cl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NH3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HNO3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HNO3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(NH3)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2019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。
(2019·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．(2019·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．(2019·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．(2019·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。
点燃硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，其化学方程式为S＋O2=====SO2。
△硫蒸气和氢气在加热条件下反应的化学方程式为S＋H2=====H2S。
2．二氧化硫SO2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。
SO2中的S为中间价态，具有氧化性和还原性；SO2能使某些有机色素与其本身结合变为无色，即SO2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H2SO4的电离方程式为H2SO4===2H＋＋SO2－4。
(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＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。
③和碱性氧化物反应生成盐和水，如CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O。
④和碱反应生成盐和水，如2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O。
⑤和某些盐反应生成新盐和新酸，如BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋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SO2、H2O、CO2。
[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(NH3)和硫化氢气体(H2S)。
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(2019·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)。
