高考化学高届高级一本突破二轮复习课件及讲义与专项训练专题十五非金属及其化合物.docx
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高考化学高届高级一本突破二轮复习课件及讲义与专项训练专题十五非金属及其化合物
专题十五 非金属及其化合物
[查漏补缺·对接高考] 排查核心知识 挖掘命题规律
授课提示:
对应学生用书第61页
[储知识·要点回扣]
1.常见物质的用途
硅——半导体材料、太阳能电池板、计算机芯片。
活性炭——吸附剂、去除冰箱中的异味。
臭氧(O3)——漂白剂、消毒剂。
氯气——杀菌消毒、制盐酸、制漂白粉等。
二氧化碳——灭火剂、用于人工降雨、用作气体肥料。
二氧化硅——制石英玻璃、光导纤维。
二氧化硫——漂白剂、杀菌消毒。
双氧水——漂白剂、消毒剂、脱氧剂。
氢氟酸——蚀刻玻璃制品。
氨——制冷剂(液氨),制硝酸、铵盐。
次氯酸钠(NaClO)——漂白剂、杀菌剂。
硅胶——袋装食品干燥剂。
2.写出下列转化的化学方程式或离子方程式:
(1)碳、硅及其化合物
①SiO2→Si:
___________________________________________________________;
②HCO→CO:
______________________________________________________;
③SiO→H2SiO3:
_____________________________________________________。
(2)氮及其化合物
①NH3→NO:
________________________________________________________;
②NO2→NO:
________________________________________________________;
③HNO3→NO:
_______________________________________________________。
(3)硫及其化合物
4
①SO2→S:
________________________________________________________;
②SO2H2SO4:
_________________________________________________。
(4)卤素单质及其化合物
①HClO:
______________________________________;
②Cl2Br2:
_____________________________________________________;
③Br2I2:
______________________________________________________;
④Cl2ClO-:
________________________________________________。
答案:
(1)①SiO2+2CSi+2CO↑
②HCO+OH-===CO+H2O
③SiO+2H+===H2SiO3↓(合理即可)
(2)①4NH3+5O24NO+6H2O
②3NO2+H2O===2HNO3+NO
③3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(合理即可)
(3)①2H2S+SO2===3S↓+2H2O
②SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl
(4)①Cl2+H2OH++Cl-+HClO
②Cl2+2Br-===2Cl-+Br2
③Br2+2I-===I2+2Br-
④Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
■思维深化——做一做
常见非金属元素及其化合物的性质:
(1)有颜色的气体:
________(黄绿色)、________(红棕色)等。
(2)有漂白作用的气体:
Cl2(有水时)、SO2等,能使品红溶液褪色,加热后恢复原色的是________。
(3)同一元素的气态氢化物和气态氧化物反应,生成该元素的单质和水,该元素可能是________或________。
(4)同一元素的气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物发生化合反应,生成盐的元素一定是________。
(5)溶于水显碱性的气体只有________。
(6)在空气中迅速由无色变为红棕色的气体只有________。
(7)可溶于氢氟酸的酸性氧化物只有________。
(8)能与NaOH溶液作用产生H2的非金属单质只有________。
(9)常温下使铁、铝发生钝化的是________与________。
答案:
(1)Cl2 NO2
(2)SO2 (3)S N (4)N
(5)NH3 (6)NO (7)SiO2 (8)Si (9)浓硫酸 浓硝酸
[探高考·真题鉴赏]
1.(2018·全国高考卷Ⅰ节选)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
回答下列问题:
(1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。
写出该过程的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为:
①pH=4.1时,Ⅰ中为________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是______________。
解析:
(1)根据题给信息,将NaHSO3过饱和溶液结晶脱水可得到Na2S2O5,则化学方程式为2NaHSO3===Na2S2O5+H2O。
(2)①酸性条件下,SO2与Na2CO3溶液生成NaHSO3。
②工艺中加入Na2CO3固体并再次通入SO2,其目的是得到NaHSO3过饱和溶液。
答案:
(1)2NaHSO3===Na2S2O5+H2O
(2)①NaHSO3 ②得到NaHSO3过饱和溶液
2.(2017·全国高考卷Ⅱ)水泥是重要的建筑材料。
水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。
实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:
回答下列问题:
(1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。
加入硝酸的目的是_____________________________________________________,
还可使用________代替硝酸。
(2)沉淀A的主要成分是________,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)加氨水过程中加热的目的是_________________________________________。
沉淀B的主要成分为________、________(写化学式)。
(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的含量,滴定反应为:
MnO+H++H2C2O4―→Mn2++CO2+H2O。
实验中称取0.400g水泥样品,滴定时消耗了0.0500mol·L-1的KMnO4溶液36.00mL,则该水泥样品中钙的质量分数为________。
解析:
(1)水泥熟料中的CaO和铁、铝、镁等金属的氧化物均能溶于盐酸,加入硝酸能将水泥样品中可能含有的Fe2+氧化为Fe3+,为了不引入新杂质,还可用H2O2代替硝酸。
(2)根据图示流程可知,不溶于盐酸和硝酸的沉淀A为SiO2(或H2SiO3),SiO2(或H2SiO3)能溶于弱酸氢氟酸,生成SiF4气体和H2O。
(3)加入氨水调节溶液的pH=4~5的过程中加热,能防止胶体生成,易沉淀分离,结合流程图可知,沉淀B的主要成分是Al(OH)3和Fe(OH)3。
(4)根据反应中转移电子数相等可找出关系式2MnO~5H2C2O4,结合消耗KMnO4溶液的浓度和体积可求出n(H2C2O4)==4.5×10-3mol,则该水泥样品中钙的质量分数为×100%=45.0%。
答案:
(1)将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+ H2O2
(2)SiO2(或H2SiO3) SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O(或H2SiO3+4HF===SiF4↑+3H2O)
(3)防止胶体生成,易沉淀分离 Al(OH)3
Fe(OH)3
(4)45.0%
3.(2016·全国高考卷Ⅰ)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。
某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。
回答下列问题:
(1)氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的________,反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:
发生装置→________(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。
在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中
①Y管中_____________
②反应的化学方程式__________________
将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝聚
打开K2
③____________
④__________
解析:
(1)①图中给出了两种气体制备装置,一种是固固加热制气装置,一种是固液(或液液)加热制气装置。
如果选择A装置制取氨气,则反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;如果选择B装置制取氨气,则反应的化学方程式为NH3·H2ONH3↑+H2O。
②欲收集一瓶干燥的氨气,首先要除去杂质,制备氨气的杂质只有水蒸气,由于氨气溶于水显碱性,因此要选用碱石灰作干燥剂,干燥管的进出口方向为粗进细出,因此先接d后接c;其次要收集氨气,由于氨气的密度小于空气,要从短管进气,因此先接f再接e;最后要进行尾气处理,由于氨气极易溶于水,因此可以选择水吸收尾气,还要注意防倒吸,所以接i。
(2)由题干内容“工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2”,结合实验条件可知反应为8NH3+6NO27N2+12H2O,NO2为红棕色气体,发生反应后变成无色气体,因此现象为红棕色气体逐渐变浅。
反应后气体分子数减少,Y管中的压强小于外压,因此产生倒吸现象。
答案:
(1)①A 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O(或B NH3·H2ONH3↑+H2O) ②dcfei
(2)①红棕色气体慢慢变浅
②8NH3+6NO27N2+12H2O
③Z中NaOH溶液产生倒吸现象 ④反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外压
[研考纲·聚焦素养]
最新考纲
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。
核心素养
1.变化观念:
通过学习元素化合物之间相互转化的现象和本质,解决实际问题。
2.证据推理与模型认知:
通过金属与非金属性质的差异,体会运用分类思想建立思维模型解释化学现象、揭示现象的本质和规律的思维方法。
3.科学探究与创新意识:
结合物质的制备或分离提纯的工艺流程、化学实验等,培养科学探究的方法步骤,进行科学解释和发现、创造和应用。
[题型突破·通法悟道] 摆题型示例 巧取应考宝典
授课提示:
对应学生用书第62页
题型一 非金属及其化合物的性质
[研——题型探究]
►角度一 非金属单质及其化合物的相互转化
1.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.FeFeCl2Fe(OH)2
B.SSO3H2SO4
C.CaCO3CaOCaSiO3
D.NH3NOHNO3
解析:
A错:
Fe在Cl2中点燃生成FeCl3,化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3。
B错:
S在O2中点燃生成SO2,化学方程式为S+O2SO2。
C对:
CaCO3CaO+CO2↑,CaO+SiO2CaSiO3。
D错:
NO与H2O不反应,不能生成HNO3。
答案:
C
►角度二 无机框图推断
2.(2018·漳州联考)A、B、C、X均为中学常见的物质,一定条件下它们的转化关系如下(副产物已略去)。
试回答:
(1)若X为O2,则A不可能是________(填选项)。
a.NH3 b.Mg
c.Sd.Si
(2)若A、B、C的水溶液均显碱性,焰色反应均为黄色,X为CO2,用离子方程式解释B溶液显碱性的原因:
_____________________________________________________________,
举出C的一种用途:
_________________________________________。
(3)若A是一种黄绿色气体单质,X是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,反应①属于置换反应,写出反应①的化学方程式:
_____________________________,
C的水溶液中各离子浓度由大到小顺序为__________________________。
(4)若A为单质,C为红棕色气体。
写出少量Fe粉与组成A物质的元素的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液反应的离子方程式:
______________________________________。
答案:
(1)bd
(2)CO+H2OHCO+OH- 制发酵粉(或治疗胃酸过多等)
(3)3Cl2+2NH3===N2+6HCl c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
(4)Fe+4H++NO===Fe3++NO↑+2H2O
[题型建模] 常见非金属元素及其化合物的转化关系
1.直线型转化关系
ABC
(1)X为O2
Na―→Na2O―→Na2O2
N2―→NO―→NO2或NH3―→NO―→NO2
S―→SO2―→SO3或H2S―→SO2―→SO3
C―→CO―→CO2或CH4―→CO―→CO2
(2)X为CO2
NaOHNa2CO3NaHCO3
(3)X为强酸,如HCl
NaAlO2Al(OH)3AlCl3
Na2CO3NaHCO3CO2
(4)X为强碱,如NaOH
AlCl3Al(OH)3NaAlO2
2.交叉型转化
3.三角型转化
[练——即学即用]
1.下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化的是( )
选项
X
Y
Z
A
S
SO2
H2SO3
B
Si
SiO2
Na2SiO3
C
Cl2
HClO
NaClO
D
NO
NO2
HNO3
解析:
A项,S和O2反应生成SO2,SO2和水化合生成H2SO3,H2SO3分解生成SO2,H2SO3与H2S反应可生成S,A正确;B项,Na2SiO3不能一步生成SiO2,也不能一步生成Si,B错误;C项,Cl2和水反应生成HClO,HClO和NaOH反应生成NaClO,NaClO可水解生成HClO,NaClO可与浓盐酸反应生成Cl2,C正确;D项,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,浓硝酸分解可生成NO2,稀硝酸与Cu反应可生成NO,D正确。
答案:
B
2.甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间具有如下转化关系:
甲乙丙。
下列有关物质的推断不正确的是( )
A.若甲为N2,则丁可能是O2
B.若甲为AlCl3溶液,则丁可能是NaOH溶液
C.若甲为Fe,则丁可能是稀硝酸
D.若甲为NaOH溶液,则丁可能是CO2
解析:
若甲为N2,丁为O2,则乙为NO,丙为NO2,NO2与N2不反应,A项错误;若甲为AlCl3溶液,丁为NaOH溶液,则乙为Al(OH)3,丙为NaAlO2溶液,NaAlO2溶液与AlCl3溶液反应可生成Al(OH)3,B项正确;若甲为Fe,丁为稀硝酸,则乙为Fe(NO3)2,丙为Fe(NO3)3,Fe(NO3)3与Fe反应可生成Fe(NO3)2,C项正确;若甲为NaOH溶液,丁为CO2,则乙为Na2CO3,丙为NaHCO3,NaHCO3与NaOH反应可生成Na2CO3,D项正确。
答案:
A
3.在下列物质转化中,A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是强酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:
当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另外一种元素。
请回答:
(1)A是________,Y是________,Z是________(填化学式,下同)。
(2)当X是强酸时,E是________,写出B生成C的化学方程式:
________________。
(3)当X是强碱时,E是________,写出B生成C的化学方程式:
_________________。
解析:
A既能和强酸反应又能和强碱反应,且A是正盐,可推出A可能是(NH4)2CO3或(NH4)2S或(NH4)2SO3等;又根据BCDE,且C、D的相对分子质量相差16,E为强酸,推出A是(NH4)2S。
若X是强酸,则E为H2SO4;若X是强碱,则E是HNO3。
答案:
(1)(NH4)2S O2 H2O
(2)H2SO4 2H2S+3O22SO2+2H2O
(3)HNO3 4NH3+5O24NO+6H2O
题型二 以气体制备为载体的定性考查
1.过氧化钙是一种温和的氧化剂,常温下为白色的固体,易溶于酸,难溶于水、乙醇等溶剂。
某实验小组拟选用如下装置(部分固定装置略)制备过氧化钙。
(1)请选择必要的装置,按气流方向连接顺序为________(填仪器接口的字母编号,装置可重复使用)。
(2)根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:
①检验装置的气密性后,装入药品;②打开分液漏斗活塞,通入一段时间气体,加热药品;③反应结束后,
________________________________________________________________________
____________________________________________________________(填操作);
④拆除装置,取出产物。
答案:
(1)dfebcf(或dfecbf)
(2)熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通入氧气,并关闭分液漏斗的活塞
2.NO能被灼热的铁粉还原为N2,同时生成FeO,利用下列装置模拟该反应。
已知:
①浓硝酸可氧化NO;②NaOH溶液能与NO2反应,不与NO反应。
(1)上述装置接口的连接顺序为a→_________________________________________
(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)装置D的作用是______________________________________________。
(3)打开分液漏斗活塞,烧瓶中观察到的实验现象有______________________。
答案:
(1)f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d
(2)除去挥发出的HNO3等酸性气体
(3)反应开始时,铜片表面出现无色气泡,铜片逐渐变小;烧瓶上部空间由无色逐渐变为浅红棕色,随着反应的进行又逐渐变为无色;烧瓶中溶液由无色变为浅蓝色
3.利用下面装置设计实验制备SO2,并进行探究。
(1)选用A~F中的装置验证H2SO3的酸性强于H2CO3,能作为依据的实验现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)要证明H2SO3的酸性强于HClO,所选装置(A~F中)的连接顺序为A→________________________________________________________(填序号)。
答案:
(1)C中品红溶液(或D中酸性KMnO4溶液)不褪色、E中澄清石灰水变浑浊
(2)B→D→F(或B→C→F或B→D→C→F或B→C→D→F)
4.工业上常用亚硝酸钠(NaNO2)作媒染剂、漂白剂、钢材缓蚀剂、金属热处理剂。
某兴趣小组利用下列装置制备NaNO2并探究NO、NO2的某一化学性质(A中加热装置已略去)。
已知:
①2NO+Na2O2===2NaNO2;②NO能被酸性KMnO4溶液氧化成NO,MnO被还原为Mn2+。
请回答下列问题:
(1)装置A三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为__________________________。
(2)用上图中的装置制备NaNO2,其连接顺序为a→________→h(按气流方向,用小写字母表示),此时活塞K1、K2如何操作__________________________________________。
答案:
(1)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(2)d→e→b→c→f→g(b与c、f与g可以互换) 关闭活塞K1,打开活塞K2
5.三氯化硼(BCl3)是一种重要的化工原料。
某兴趣小组拟选用下列装置(装置可重复使用),用氯气和硼制备BCl3(已知BCl3的沸点为12.5℃,熔点为-107.3℃;遇水剧烈反应生成硼酸和盐酸)。
(1)上述装置连接顺序为A( )( )( )
( )E。
(2)装置A中a管的作用是________。
装置C中饱和NaCl溶液的作用是_______________。
答案:
(1)C F B D
(2)导气 除去Cl2中的HCl
[题型建模] 气体制取与性质实验的解题流程
[限时规范训练] 单独成册
对应学生用书第141页
1.下列物质的转化在给定条件下能实现的是( )
A.SiO2H2SiO3Na2SiO3
B.饱和食盐水NaHCO3(s)Na2CO3(s)
C.海水Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(s)
D.NH3N2HNO3
解析:
二氧化硅不能与水反应生成硅酸,故A错误;饱和食盐水中通入氨气、二氧化碳能够反应生成碳酸氢钠沉淀,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,故B正确;电解氯化镁溶液不能生成单质镁,故C错误;氨气催化氧化生成一氧化氮,不生成氮气,且氮气、氧气、水不反应,故D错误。
答案:
B
2.已知A、B为单质,C为化合物,能实现如下转化关系的是( )
A+BCC溶液A+B
①若C溶于水后得到强碱溶液,则A可能是Na
②若
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