2018山东科技版化学高考第二轮复习——氯、硫、氮、碳、硅等非金属及其重要化合物的化学性质(学案含答案)

第 1 页 年 级 高三 学 科 化学 版 本 山东科技版

内容标题 高考第二轮复习《专题7》

【本讲教育信息】

一. 教学内容：

高考第二轮复习《专题7》

二. 教学目的：

1. 了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要物理性质。

2. 了解氯气的氧化性（与氢气、钠、铁、某些盐等的反应）及与水、碱的反应，知道氯水的消毒和漂白原理。了解硫的可燃性和氮气的稳定性。知道硅元素在自然界以2SiO及硅酸盐的形式存在，知道晶体硅是良好的半导体材料。能说出氯、氮、硫、硅等非金属单质的主要用途。

3. 了解二氧化硫与氧气、与水的反应，认识亚硫酸的不稳定性，认识二氧化硫的漂白作用与次氯酸漂白作用的区别，了解二氧化氮与水的反应，了解二氧化硅与氢氟酸、与碱性氧化物、与强碱的反应。

4. 了解氨气与水、与酸的反应，了解氨水的成分以及氨水的不稳定性。了解铵盐易溶于水、受热易分解、与碱反应等性质。

5. 了解次氯酸、浓硫酸、硝酸的强氧化性，了解浓硫酸、硝酸分别与Cu、C的反应。了解常温下铁、铝在浓硫酸、浓硝酸中的钝化现象。认识工业上生产硫酸、硝酸的反应原理。

6. 了解陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐产品的用途。

7. 认识非金属及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。了解氮循环对生态平衡的重要作用。了解氮氧化物、二氧化硫等污染物的来源、性质和危害，体会化学对环境保护的重要意义，逐步形成可持续发展的思想。

三. 重点和难点：

1. 氯、硫、氮、碳、硅等非金属及其重要化合物的主要物理性质和化学性质。

2. 氯气的氧化性（与氢气、钠、铁、某些盐等的反应）及与水、碱的反应，氯水的消毒和漂白原理。

硫的可燃性和氮气的稳定性。硅元素在自然界以2SiO及硅酸盐的形式存在，晶体硅是良好的半导体材料。氯、氮、硫、硅等非金属单质的主要用途。

3. 二氧化硫与氧气、与水的反应，亚硫酸的不稳定性，二氧化硫的漂白作用与次氯酸漂白作用的区别，二氧化氮与水的反应，二氧化硅与氢氟酸、与碱性氧化物、与强碱的反应。

4. 氨气与水、与酸的反应，氨水的成分以及氨水的不稳定性。铵盐易溶于水、受热易分解、与碱反应等性质。

5. 次氯酸、浓硫酸、硝酸的强氧化性，浓硫酸、硝酸分别与Cu、C的反应。常温下铁、铝在浓硫酸、浓硝酸中的钝化现象。工业上生产硫酸、硝酸的反应原理。

6. 陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐产品的用途。

非金属及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。氮循环对生态平衡的重要作用。氮氧化物、二氧化硫等污染物的来源、性质和危害，化学对环境保护的重要意义。

四. 考点分析

本专题内容在高考中的主要考查点是：

1. 氯、硫、氮、碳、硅等非金属及其重要化合物的主要物理性质和化学性质。

2. 氯气的氧化性（与氢气、钠、铁、某些盐等的反应）及与水、碱的反应，氯水的消毒和漂白原理。

硫的可燃性和氮气的稳定性。硅元素在自然界以2SiO及硅酸盐的形式存在，晶体硅是良好的半导体材料。氯、氮、硫、硅等非金属单质的主要用途。 第 2 页 3. 二氧化硫与氧气、与水的反应，亚硫酸的不稳定性，二氧化硫的漂白作用与次氯酸漂白作用的区别，二氧化氮与水的反应，二氧化硅与氢氟酸、与碱性氧化物、与强碱的反应。

4. 氨气与水、与酸的反应，氨水的成分以及氨水的不稳定性。铵盐易溶于水、受热易分解、与碱反应等性质。

5. 次氯酸、深硫酸、硝酸的强氧化性，浓硫酸、硝酸分别与Cu、C的反应。常温下铁、铝在浓硫酸、浓硝酸中的钝化现象。工业上生产硫酸、硝酸的反应原理。

五. 知识网络

1. 氯及其化合物的相互转化

2. 硫及其化合物的相互转化

3. 氮及其化合物的相互转化

4. 碳和硅及其化合物的相互转化

【典型例题】

例1. 将2SO通入2BaCl溶液至饱和未见沉淀，继续通入另一种气体仍无沉淀，通入的气体可能是

A. 2NO B. 3NH C. 2CO D. 3SO

解析：A项2NO溶于水产生的3HNO的氧化性能氧化2SO而生成42SOH得到4BaSO沉淀；B项3NH溶于水使溶液呈碱性得到3BaSO沉淀；D项显然得到4BaSO沉淀。C项2CO不与2BaCl溶液反应，故无沉淀。

答案：C

例2. 目前人类已发现的非金属元素除稀有气体外，共有16种，下列对这16种非金属元素的相关判断正确的是

①都是主族元素，最外层电子数都大于4

②单质在反应中都只能作氧化剂

③氢化物常温下都是气态，所以又都叫气态氢化物

④氧化物常温下都可以与水反应生成酸

A. 只有①②正确 B. 只有①③正确 C. 只有③④正确 D. ①②③④均不正确

解析：①都是主族元素，但最外层电子数不都大于4，如H元素的最外层电子数为1。②单质不一定在反应中都只能作氧化剂，如氢气可以做还原剂。③氢化物常温下不一定都是气态，如氧元素氢化物水常温下为液态。④氧化物常温下不一定都可以与水反应生成酸，如2SiO和水不反应。所以选D项。

答案：D

例3. 氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式：OH2NOe3H4NO23

4KMnO、32CONa、OCu2、342SOFe四种物质中的一种物质（甲）能使上述还原过程发生。

（1）写出并配平该氧化还原反应的方程式：________________________。

（2）反应中硝酸体现了________________________、________________________性质。

（3）反应中若产生mol2.0气体，则转移电子的物质的量是________________________mol。

（4）若mol1甲与某浓度硝酸反应时，被还原硝酸的物质的量增加，原因是________________________。

解析：4KMnO、32CONa、OCu2、342SOFe四种物质中只有OCu2有还原性，根据电子得失守恒和元素原子个数守恒可配平如下：NO2NOCu6OCu3HNO22323 第 3 页 ，OH7NO2NOCu6OCu3HNO1422323。被还原为NO的3HNO表现氧化性，生成23NOCu的3HNO表现酸性。由半反应：OH2NOe3H4NO23，若产生mol2.0气体，则转移电子的物质的量是mol6.0。被还原硝酸的物质的量增加，说明硝酸还原产物的价态较高。可能产物中有部分二氧化氮生成，使用了较浓的硝酸。

答案：（1）OH7NO2NOCu6OCu3HNO1422323

（2）酸性 氧化性

（3）0.6

（4）使用了较浓的硝酸，产物中有部分二氧化氮生成。

例4. “喷泉”是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。

（1）做氨的喷泉实验时，若要在图（a）装置中收集一瓶氨气，氨气应由_____________口进入，原因是__________________________，为了证明烧瓶充满氨气，可用_____________检验，观察到的现象是_____________，或用_____________检验，观察到的现象是__________________________。

（2）某学生做喷泉实验时，用向下排空气法在体积为VmL的烧瓶中收集氨气，最后所得气体对氢气的相对密度为5.10，将此充满气体的烧瓶倒置于水中，瓶内水面升到一定高度停止，则在同温同压下瓶内剩余气体的体积为_____________mL。

（3）图（b）为中学化学中所用的喷泉实验装置，在烧瓶中充满干燥的气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体，下列组合中不可能形成喷泉的是_____________（填序号）。

①HCl和OH2 ②2O和OH2

③3NH和OH2 ④2CO和NaOH溶液

（4）某学生积极思考产生喷泉的其他方法，并设计了图（c）所示的装置，在图（c）所示的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是_____________（填序号）。

①Cu和稀42SOH ②3NaHCO和NaOH溶液

③3CaCO和稀42SOH ④34HCONH和稀盐酸

（5）在图（c）锥形瓶外放一水槽，瓶内加入酒精，水槽中加入冷水后，再加入足量的下列物质，结果也产生了喷泉，水槽中可以加入的物质可以是_____________（填序号）。

①浓42SOH ②食盐 ③硝酸钾 ④硫酸铜

（6）比较图（b）和图（c）两套装置，以产生喷泉的原理来分析，图（b）是_____________上部烧瓶内压强；图（c）_____________下部锥形瓶内气体压强（填“增大”或“减小”）。城市中常见的人造喷泉及火山喷发的原理与上述_____________（填“图（b）”或“图（c）”）装置的原理相似。

解析：气体的收集方法取决于气体的物理性质，3NH极易溶于水，且密度比空气小（17<29），因此，只能用向下排空气法收集，采用图（a）的装置收集时，要分清楚空气是从哪个导管中排出的。

（2）根据所得气体对氢气的相对密度为10.5可知，烧瓶内气体的相对分子质量为21，说明氨气没有收集满，我们把烧瓶内气体看作是空气和氨气两部分，根据空气的平均相对分子质量29和氨气的相对分子质量17，采用“十字交叉”法可求出烧瓶中3NH与空气的体积比。

（3）图（b）装置形成“喷泉”是因为烧瓶内气体极易溶解于烧杯和滴管中的液体，使烧瓶内的压强突然减少而产生压强差形成“喷泉”。

（4）图（c）装置恰恰相反，下部锥形瓶中的物质相互反应产生气体，使锥形瓶内气体压强增大而产生压强差，将液体从锥形瓶中压入到上瓶形成“喷泉”。3CaCO与42SOH反第 4 页 应生成4CaSO微溶解于水，会使反应生成的2CO气体量较少。

（5）酒精是易挥发物质，升高温度时酒精的挥发将加快，浓42SOH溶解于水中可放出大量的热。

答案：（1）A 因为3NH密度比空气小，只能用向下排气法收集气体 浓HCl

有白烟产生 湿润的酚酞试纸 变蓝

（2）V31 （3）② （4）④ （5）①

（6）减小 增大 图（c）

例5. 下图是一种试验某气体化学性质的实验装置，图中B为开关，如先打开B，在A处通入干燥的氯气，C中红色布条颜色无变化；当关闭B时，C处红色布条颜色褪去，则D瓶中盛有的溶液是

A. 浓硫酸 B. 饱和氯化钠溶液

C. 浓氢氧化钠溶液 D. 氢氧化钙悬浊液

解析：红色布条颜色褪去，即布条被漂白，氯气起漂白作用的原理是氯气与水反应生成次氯酸，次氯酸将有色物质氧化为无色物质，氯气通过D瓶中的液体后C处的红色布条仍能褪色，这说明D瓶中的液体既不能干燥氯气，又不能吸收氯气，反而是使干燥的氯气变得湿润了，在题中提供的四项溶液中，浓硫酸能干燥氯气，浓氢氧化钠溶液和氢氧化钙悬浊液都能跟氯气发生化学反应，氯气在饱和氯化钠溶液中溶解度很小，但能从中获得水分，故答案为B。

答案：B。

例6. 三位学生设计了下述三个方案，并都认为，如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即可确证试液中有24SO。