学案11 常见非金属元素及其化合物
最新考纲展示 1.了解常见非金属元素(H、C、N、O、Si、S、Cl)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。
基础回扣
1．常见非金属元素及化合物的特征性质和应用 (1)C、N、O、Si、S、Cl等元素形成的单质中：
①属于空气主要成分的是__________，它们相互反应的化学方程式________________________________________________________________________； ②常用于自来水消毒的是________，它与NaOH溶液反应的离子方程式________________________________，实验室制备该气体的化学方程式________________________________________________________________________； ③属于半导体材料的是__________，其工业制取方法是
________________________________________________________________________。 答案 ①N2、O2 N2＋O2=====2NO ②Cl2 Cl2＋2OH===Cl＋ClO＋H2O MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ③Si SiO2＋2C=====2CO↑＋Si
(2)在CO、CO2、SO2、NO、NO2、SiO2等氧化物中：
①其中属于酸性氧化物的是________，能形成酸雨的是__________________；
②能与水发生氧化还原反应的是______________，反应的化学方程式为________________________________________________________________________； ③能使品红溶液褪色的是__________；
④光导纤维的主要成分是________，它与氢氟酸、烧碱反应的化学方程式分别为______________，____________________________________________________________。 答案 ①CO2、SO2、SiO2 SO2、NO、NO2 ②NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ③SO2
④SiO2 SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O (3)在浓(稀)硝酸、浓(稀)硫酸中：
①常温下能使Fe、Al钝化的是___________________________________________________； ②实验室常用作干燥剂的是____________，中学常见气体中不能用其干燥的是
高温△
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－
放电或高温
________________________________________________________________________； ③常用于清洗试管内壁上银镜的是__________，反应的离子方程式：________________________________________________________________________； ④见光易分解的是__________，反应的化学方程式：________________________________________________________________________。 答案 ①浓硫酸、浓硝酸 ②浓硫酸 NH3、H2S、HI等 ③稀硝酸 3Ag＋NO3＋4H===3Ag
＋
－
＋
＋NO↑＋2H2O ④浓硝酸 4HNO3=====4NO2↑＋O2↑＋2H2O
光照
(4)在H2O2、NH3、HCl中：
①被称作绿色氧化剂的是________，它与FeSO4酸性溶液反应的离子方程式为________________________________________________________________________； ②水溶液呈碱性的是________，列举两种实验室制取该气体的方法__________，__________； ③常温时能相互反应产生大量白烟的是________，反应的化学方程式________________________________________________________________________； ④NH3在催化剂、加热条件下与氧气反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。 答案 ①H2O2 2Fe2＋H2O2＋2H===2Fe3＋2H2O
＋
＋
＋
②NH3 NH4Cl与消石灰共热法 浓氨水加热分解或浓氨水加入烧碱、生石灰等固体法 ③NH3、HCl NH3＋HCl===NH4Cl ④4NH3＋5O2=====4NO＋6H2O 高温
2．重要非金属元素及化合物的相互转化 (1)氯气及其化合物间的转化关系
催化剂
①化学方程式：Cu＋Cl2=====CuCl2；
②化学方程式：4HCl(浓)＋MnO2=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O； ③离子方程式：2Br＋Cl2===Br2＋2Cl或2I＋Cl2===I2＋2Cl； ④离子方程式：Cl2＋2OH===ClO＋Cl＋H2O；
⑤化学方程式：2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 (2)硫及其化合物间的转化关系
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点燃
△
①离子方程式：FeS＋2H===H2S↑＋Fe2；
＋
＋
②化学方程式：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O； ③化学方程式：2H2SO3＋O2===2H2SO4；
④离子方程式：SO2＋Cl2＋2H2O===SO24＋2Cl＋4H；
－
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＋
⑤化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O或C＋2H2SO4(浓)=====CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；
2⑥离子方程式：SO24＋2H＋Ba＋2OH===BaSO4↓＋2H2O。
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＋
＋
－
△△
(3)氮气及其化合物间的转化关系
①化学方程式：NH3＋HCl===NH4Cl；
②化学方程式：2NH4Cl＋Ca(OH)2=====CaCl2＋2NH3↑＋2H2O； ③化学方程式：4NH3＋5O2=====4NO＋6H2O； △④离子方程式：3Cu＋2NO3＋8H===3Cu2＋2NO↑＋4H2O；
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＋
＋
△
催化剂
⑤化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O； ⑥化学方程式：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
题型1 非金属化合物的性质及应用
1．(2014·海南，9、10组合)下列关于物质应用的说法正确的是( ) A．P2O5可用于干燥Cl2和NH3 B．玻璃容器可长期盛放各种酸 C．浓氨水可检验氯气管道漏气 D．Si和SiO2都用于制造光导纤维 答案 C
解析 A项，P2O5属于酸性干燥剂，不能用来干燥碱性气体NH3，错误；B项，玻璃容器可长期盛放不与玻璃发生反应的酸，但由于HF能与玻璃的成分SiO2发生反应(SiO2＋
4HF===SiF4↑＋2H2O)，所以玻璃容器不能存放氢氟酸(HF)，错误；C项，氯气与浓氨水挥发出的氨气可发生如下反应：8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl，当将浓氨水靠近氯气时，可以看到白烟(NH4Cl)生成，所以工厂里常用浓氨水来检验氯气管道是否泄漏，正确；D项，SiO2用于制造光导纤维，Si用于制造半导体材料，错误。 2．真题选项正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同(√) (2014·大纲全国卷，8A)
解析 SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色都是利用二者的还原性。 (2)浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液可制得Fe(OH)3胶体(×) (2014·重庆理综，3A)
解析 浓氨水与氯化铁饱和溶液反应生成氢氧化铁沉淀，而不是胶体，错误。 (3)硅胶可作袋装食品的干燥剂(√) (2014·四川理综，1B)
解析 硅胶多孔，吸收水分能力强，可作袋装食品的干燥剂，正确。 (4)晶体硅熔点高硬度大，可用于制作半导体材料(×) (2014·江苏，4A)
解析 晶体硅能导电，可用于制作半导体材料，与熔点高硬度大无关系。 (5)漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张(×) (2014·江苏，4C)
解析 漂白粉具有强氧化性，可用于漂白纸张，与其稳定性无关系。
(6)漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3，漂白粉在空气中久置变质(×) (2014·新课标全国卷Ⅰ，8B)
解析 漂白粉在空气中久置变质，是因为有效成分Ca(ClO)2会发生反应，产生的HClO不稳定，光照分解产生HCl和氧气，错误。
(7)NH3能使酚酞溶液变红，因而NH3可用于设计喷泉实验(×) (2014·广东理综，9C)
解析 由于氨气极易溶于水，故可用于设计喷泉试验。
熟记常见无机酸的重要规律和特性 (1)重要规律：
①最高价氧化物对应水化物的酸性强弱取决于元素非金属性的强弱，如酸性： HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2CO3＞H2SiO3
②证明酸性强弱顺序，可利用复分解反应中“强酸制弱酸”的规律，如：
Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓ Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO
③强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应，一般不生成H2；金属和浓HNO3反应一般生成NO2，而和稀HNO3反应则生成NO。 (2)重要特性：
①H2SiO3(或H4SiO4)为难溶性酸，浓盐酸、浓硝酸为挥发性酸。
②HNO3、浓H2SO4、HClO具有强氧化性，属于氧化性酸，其中HNO3、HClO见光受热易分解。
③浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时，随着反应的进行，产物会发生变化或反应停止。 ④浓H2SO4具有吸水性、脱水性和强氧化性。 ⑤常温下，铁、铝遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化。
⑥浓盐酸、浓硝酸、醋酸等遇氨气能冒白烟，是因为它们挥发出来的酸与氨气反应生成相应的铵盐(固体)的缘故。
⑦H2S、HI、HBr遇强氧化性酸能发生氧化还原反应，因此不能用浓硫酸进行干燥。
1．CO2通入CaCl2溶液不会产生沉淀。
2．高炉炼铁时的还原剂是CO，焦炭的作用是燃烧提供能量和产生CO。 3．NO2能与水反应生成硝酸，但不是酸性氧化物。 4．SO2和Cl2的混合气体，可能不具有漂白性。
5．SO2能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色，不是利用SO2的漂白性。 6．SO2不能漂白石蕊溶液。
7．硅单质可用于制造半导体材料，光导纤维的主要成分是SiO2。
8．Fe、Al能用于盛放浓硝酸是因为“钝化”形成致密的氧化膜，隔离Fe、Al与硝酸的接触。
1．下列说法正确的是( )
A．光缆在信息产业中有广泛应用，制造光缆的主要材料是二氧化硅 B．金刚石是自然界中硬度最大的物质，不可能与氧气发生反应 C．浓H2SO4具有强氧化性，常温下就能与金属Cu发生剧烈反应
D．将SO2通入品红溶液，溶液褪色后加热恢复原色；将SO2通入溴水，溴水褪色后加热也能恢复原色 答案 A
解析 光缆的主要成分是SiO2，A正确；金刚石是碳的同素异形体，高温下与O2反应产生