專題 xin常見非金屬元素單質(zhì)及其重要化合物

1、專題 常見非金屬元素單質(zhì)及其重要化合物【考綱要求】1.了解常見非金屬元素 (Cl、 Br 、 I 、 F 、 H 、 O 、 S 、 N 、 P 、 C 、 Si 的單質(zhì)及其化合物。2.掌握幾種非金屬單質(zhì)及其化合物的通性、特性與反應(yīng)規(guī)律3.掌握非金屬單質(zhì)及其化合物間的有關(guān)實(shí)驗(yàn)、推斷及計(jì)算。4. 掌握非金屬單質(zhì)及其化合物對環(huán)境的影響,熟悉常見污染及治理方法【考情分析】常見的非金屬元素在中學(xué)教材中占有很大的比重。近幾年的高考化學(xué)的元素推斷題基 本上都落在這個考點(diǎn)上,這主要與非金屬元素化合價多,物質(zhì)種類多,命題空間較大有關(guān),與該考點(diǎn)的化學(xué)知識在生活實(shí)踐中具有廣泛的應(yīng)用也有一定的關(guān)系。對于非金屬元素部

2、分高考中在保持原有考點(diǎn)不變的情況下,在以往高考中不被看好的元素 硅及其化合物的性質(zhì)在新高考中的地位相當(dāng)突出,要引起重視。從考點(diǎn)的變化情況來看, 常見非金屬元素及其化合物的性質(zhì)仍是高考命題的重點(diǎn),其命題形式一般為實(shí)驗(yàn)探究、計(jì) 算、推斷等。預(yù)計(jì)今后的高考中,將會進(jìn)一步注重非金屬元素及其化合物性質(zhì)知識的整體 性和探究性,強(qiáng)化與生活、社會實(shí)際問題的聯(lián)系,試題可能以選擇題的形式出現(xiàn),也可能 以實(shí)驗(yàn)題和探究題的形式出現(xiàn),以環(huán)保為主題設(shè)計(jì)問題的可能性也比較大。【知識網(wǎng)絡(luò)】 易錯警示:1. SiO2不屬于兩性氧化物,因其與氫氟酸反應(yīng)生成的不是鹽和水。2. SO 2使氯水或酸性 KMnO4溶液褪色不屬于其漂白性

3、, SO 2不能使指示劑褪色。3. CO 2不屬于大氣污染物,但大氣中的 CO 2會導(dǎo)致溫室效應(yīng),故目前所提倡的“低碳經(jīng) 濟(jì)、低碳出行”等就是指降低 CO 2的排放?！究键c(diǎn)精析】考點(diǎn)一 碳、硅及其化合物1.硅及其化合物的 “ 反常 ”(1Si的還原性大于 C ,但 C 卻能在高溫下從 SiO 2中還原出 Si :2C +SiO 2高溫 Si +2CO 。(2非金屬單質(zhì)跟堿溶液作用一般無 H 2放出,但 Si 能跟強(qiáng)堿溶液作用放出 H 2: Si +2NaOH +H 2O =Na 2SiO 3+2 H2 。(3非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸作用,但 Si 能跟氫氟酸作用:Si +4HF =SiF

4、4 +2H 2 。(4非金屬氧化物一般為分子晶體,但 SiO 2為原子晶體。(5酸性氧化物一般不與酸作用,但 SiO 2能與 HF 作用。(6無機(jī)酸一般易溶于水,但 H 2SiO 3和 H 4SiO 4均難溶于水。(7硅酸鹽大多難溶于水,常見可溶性硅酸鹽硅酸鈉,其水溶液稱為泡花堿或水玻璃,但卻 是鹽溶液。(8H2CO 3的酸性大于 H 2SiO 3,所以有 Na 2SiO 3+CO 2+H 2O =H 2SiO 3 +Na 2CO 3,但高溫下Na 2CO 3+SiO 2高溫 Na 2SiO 3+CO 2 也能發(fā)生,原因可以從兩方面解釋:硅酸鹽比碳酸鹽穩(wěn)定;從化學(xué)平衡角度,由 SiO 2高沸點(diǎn)

5、難揮發(fā)固體制得低沸點(diǎn)易揮發(fā)的 CO 2。例 1 、 某短周期非金屬元素的原子核外最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半, 該元素 ( A .在自然界中只以化合態(tài)的形式存在B .單質(zhì)常用作半導(dǎo)體材料和光導(dǎo)纖維C .最高價氧化物不與酸反應(yīng)D .氣態(tài)氫化物比甲烷穩(wěn)定 【點(diǎn)評】 本題是利用元素周期律和元素周期表來考查非金屬元素硅及其化合物的性質(zhì)和應(yīng) 用。 硅及其化合物有非金屬及非金屬化合物的共性, 又有其特殊性, 對考生的要求是很全面 的。此題對一部分考生來說有一定難度,要求考生對知識的掌握不僅要全面更要細(xì)致入微?！咀兪教骄俊抗鈱?dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅,下列關(guān)于二氧化硅的說法正確的是 ( A .工業(yè)上用二

6、氧化硅制取單質(zhì)硅時, 1 mol C理論上能置換出 1 mol SiB . 6 g二氧化硅中含有 0.4 mol共價鍵C .二氧化硅是 H 2SiO 3的酸酐,因此能與堿反應(yīng),不能與任何酸反應(yīng)D .由于硅酸比碳酸弱,故二氧化硅不能與碳酸鈉反應(yīng)【答案】 B【解析】 工業(yè)上用二氧化硅制取單質(zhì)硅的反應(yīng)式為:2C +SiO 2高溫 Si +2CO ,故 1 mol C能置換出 0.5 mol Si, A 項(xiàng)錯誤; 6 g的二氧化硅中含 0.1 mol Si,含有 0.4 mol Si O 鍵, B 項(xiàng)正確; SiO 2能與氫氟酸反應(yīng), C 項(xiàng)錯誤;在高溫下二氧化硅能與碳酸鈉反應(yīng), D 項(xiàng)錯誤。 考點(diǎn)二

7、 鹵素及其化合物1.氯及其化合物知識中的熱點(diǎn)(1Cl2與水的可逆反應(yīng), HClO 的強(qiáng)氧化性和弱酸性。(2Cl2與堿的歧化反應(yīng)。(3Cl2作為氧化劑使用,如將 Fe 2+氧化為 Fe 3+。(4Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法,還原劑用濃鹽酸,氧化劑可以為 MnO 2( 、 KClO 3和 KMnO 4等。(5次氯酸鹽為重點(diǎn) ClO -不論在酸性環(huán)境中還是在堿性環(huán)境中均能體現(xiàn)強(qiáng)氧化性,如 ClO -與 SO 32-、 I -、 Fe 2+均不能大量共存。 ClO -體現(xiàn)水解性,因 HClO 酸性很弱, ClO -水解顯示堿性,如 Fe 3+3ClO -+3H 2O =Fe(OH3 +3HClO 。例 2、

8、(2013·福建理綜·24 (14分二氧化氯(ClO 2是一種高效、廣譜、安全的殺菌、 消毒劑。(1氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn) ClO 2方法。用于電解的食鹽水需先除去其中的 Ca 2+、 Mg 2+、 SO 42-等雜質(zhì)。其次除雜操作時,往粗鹽 水中先加入過量的 _(填化學(xué)式,至沉淀不再產(chǎn)生后,再加入過量的 Na 2CO 3和 NaOH ,充分反應(yīng)后將沉淀一并濾去。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)濾液中仍含有一定量的 SO 42-,其原因是 _【已知:Ksp(BaSO4= 1.1 ×10-10 Ksp(BaCO3= 5.1 ×10-9】該法工藝原理如右。其過程是將食鹽

9、水在特定條件下電解得到的氯酸鈉 (NaClO 3 與鹽酸反應(yīng)生成 ClO 2。 工藝中可以利用的單質(zhì)有 _(填化學(xué)式 ,發(fā)生器中生成 ClO 2的化學(xué)方程式為 _。(2 纖維素還原法制 ClO 2是一種新方法,其原理是:纖維素水解得到的最終產(chǎn)物 D 與 NaClO 3反應(yīng)生成ClO 2。完成反應(yīng)的化學(xué)方程式: +24NaClO3+12H2SO 4= ClO 2+ CO 2+18H2O+ _(3 ClO 2和 Cl 2均能將電鍍廢水中的 CN -氧化為無毒的物質(zhì),自身被還原為 Cl -。處理含 CN -相同量得電鍍廢水,所需 Cl 2的物質(zhì)的量是 ClO 2的 _倍【知識點(diǎn)】粗鹽提純,溶度積常數(shù)

10、 Ksp ,化學(xué)方程式的書寫,氧化還原反應(yīng)類型的方程式 的配平以及相關(guān)的化學(xué)計(jì)算。【答案】(1 BaCl 2 BaSO 4 和 BaCO 3 的 Ksp 相差不大,當(dāng)溶液中存在大量 CO 32-時, BaSO 4(s會部分轉(zhuǎn)化為 BaCO 3(s(或其他合理答案 H、 Cl 2NaClO 3+ 4HCl= 2ClO +Cl2 + 2NaCl + 2H2O(2+24NaClO3+12H2SO 422+18H2(3 2.5 【解析】 (1根據(jù)提純的流程可知,先加入的試劑是除去雜質(zhì) SO 42-,在不引入新的雜質(zhì) 的前提下,滴加的試劑是 BaCl 2。根據(jù)所給的 Ksp :BaSO 4 和 BaCO

11、 3 的 Ksp 相差不大,當(dāng) 溶液中存在大量 CO 32-時,會導(dǎo)致 BaSO 4(s會部分轉(zhuǎn)化為 BaCO 3(s,這時溶液中就出現(xiàn)了 SO 42- 。 電解食鹽水的方程式為:所以可以得到的單 質(zhì)是:H 2 和 Cl 2。發(fā)生器中的反應(yīng)物是 NaClO 3 和 HCl ,根據(jù)流程圖可知生成的物質(zhì)有:ClO 2、 Cl 2 以及 NaCl (根據(jù)元素守恒還有水。所以化學(xué)方程式為 2NaClO 3+ 4HCl= 2ClO2 +Cl2 + 2NaCl + 2H2O 。(2纖維素屬于多糖,水解產(chǎn)物是葡萄糖(C 6H 12O 6,根據(jù)元素守恒,生成的產(chǎn)物還有 2 4 Na 2SO 4。根據(jù) H 原子

12、個數(shù)守恒(36-24 =12,可知葡萄糖分子的系數(shù)是 1 ,然后在滿足其 他原子個數(shù)守恒, 即可配平此方程式:+24NaClO3+12H2SO 422+18H2還原反應(yīng),根據(jù)電子守恒 2.5Cl 2 ClO 2。 【變式題】下列說法正確的是 ( A . 1 mol Cl2與足量 NaOH 溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 2 molB .用含有 0.2 mol HCl的濃鹽酸與足量 MnO 2加熱反應(yīng),可制得 1.12 L Cl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下 C .向新制氯水中通入 SO 2,氯水的漂白能力將增強(qiáng)D .向新制氯水加入 CaCO 3,溶液中 c (HClO 將增大【答案】 D【解析】 Cl 2與 N

13、aOH 溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Cl 2+2NaOH=NaCl+NaClO +H 2O ,該 反應(yīng)為歧化反應(yīng), 1 mol Cl2與足量 NaOH 溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量應(yīng)為 1 mol, A 項(xiàng)錯; 0.2 mol HCl完全反應(yīng)可制得 0.05 mol Cl2,但隨反應(yīng)的進(jìn)行,濃鹽酸變成稀鹽酸,而稀鹽酸不與 MnO 2反應(yīng), B 項(xiàng)錯;新制氯水中存在如下平衡:Cl 2+H 2 O HCl +HClO ,若通 入 SO 2會發(fā)生反應(yīng):Cl 2+SO 2+2H 2O=2HCl+H 2SO 4 ,平衡左移, c(HClO減小,溶液的 漂白能力將減弱;若加入 CaCO 3,由于 CaCO 3與

14、 HCl 反應(yīng)而不與 HClO 反應(yīng),平衡右移, 溶液中 c(HClO將增大,故 C 項(xiàng)錯, D 項(xiàng)正確?？键c(diǎn)三 氧、硫及其化合物1.常見無機(jī)酸的重要規(guī)律和重要特性(1重要規(guī)律最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱取決于該元素非金屬性的強(qiáng)弱,如酸性:HClO 4> H 2SO 4>H 3PO 4>H 2CO 3>H 2SiO 3。證明酸性強(qiáng)弱,可利用復(fù)分解反應(yīng)中“強(qiáng)酸制弱酸”的規(guī)律,如:Na 2SiO 3+CO 2+H 2O = Na 2CO 3+H 2SiO 3Ca(ClO2+CO 2+H 2O =CaCO 3+2HClO強(qiáng)氧化性酸 (如:HNO 3、濃 H 2SO 4 與

15、金屬反應(yīng),不生成 H 2;金屬和濃 HNO 3反應(yīng)一般生 成 NO 2,而金屬和稀 HNO 3反應(yīng)一般生成 NO 。(2重要特性硝酸、濃 H 2SO 4、次氯酸具有強(qiáng)氧化性,屬于氧化性酸,其中 HNO 3、 HClO 見光或受熱 易分解。濃 HNO 3和 Cu(足量 、濃 H 2SO 4和 Cu(足量 、濃鹽酸和 MnO 2(足量 在反應(yīng)時,隨反應(yīng)進(jìn) 行,產(chǎn)物會發(fā)生變化或反應(yīng)停止。濃 H 2SO 4具有吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性。常溫下,鐵、鋁遇濃 H 2SO 4、濃 HNO 3發(fā)生鈍化。例 3 如圖,在注射器中加入少量 Na 2SO 3晶體,并吸入少量濃硫酸 (以不接觸紙條為準(zhǔn) 。 則下列有關(guān)

16、說法正確的是 ( A .藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色B .品紅試紙、沾有 KMnO 4溶液的濾紙均褪色證明了 SO 2具有漂白性C .濕潤淀粉 KI 試紙變藍(lán)D . NaOH 溶液可用于除去實(shí)驗(yàn)中多余的 SO 2【答案】 D【解析】 SO 2溶于水顯酸性使藍(lán)色石蕊試紙變紅,但不褪色, A 錯; SO 2使 KMnO 4溶液褪色是發(fā)生了氧化還原反應(yīng),表現(xiàn)了 SO 2的還原性, B 錯; SO 2的氧化性弱于 I 2,不能把 I -氧 化成 I 2,所以濕潤淀粉 KI 試紙不能變藍(lán), C 錯。【點(diǎn)評】 正確把握 SO 2的漂白性應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1 SO2漂白性的選擇性:SO 2不能使紫色石蕊試液褪色

17、, SO 2使紅色酚酞溶液褪色,是 SO 2與水反應(yīng)生成的 H 2SO 3具有酸性。(2 SO2漂白性的暫時性:如溶有 SO 2的無色品紅溶液加熱后溶液變紅。(3 SO2使氯水、溴水或酸性 KMnO 4溶液褪色,不屬于 SO 2的漂白性,而是 SO 2的還原性。 【變式題】用圖所示實(shí)驗(yàn)裝置 (夾持儀器已略去 探究銅絲與過量濃硫酸的反應(yīng)。下列實(shí)驗(yàn)不 合理的是 ( A .上下移動中銅絲可控制 SO 2的產(chǎn)生量B .中選用品紅溶液驗(yàn)證 SO 2的生成C .中選用 NaOH 溶液吸收多余的 SO 2D .為確認(rèn) CuSO 4生成,向中加水,觀察顏色【解析】 注意審題 “ 過量濃硫酸 ” ,所以向中加入

18、水可能發(fā)生危險,應(yīng)待反應(yīng)冷卻后, 慢慢倒入盛水的小燒杯中,并不斷攪拌,觀察顏色, D 項(xiàng)錯誤?！敬鸢浮?D【點(diǎn)評】 觀察近幾年高考試題可以發(fā)現(xiàn),對濃 H 2SO 4性質(zhì)的考查具有一定的隱含性,主要 表現(xiàn)在以下幾個方面:如本題隱含了濃硫酸稀釋的操作; 隱含條件對反應(yīng)的影響, 如濃 H 2SO 4與不活潑金屬、非金屬在不加熱的條件下不反應(yīng),在加熱的條件下與 Fe 、 Al 發(fā)生劇 烈反應(yīng);隱含濃 H 2SO 4與金屬反應(yīng)時,反應(yīng)過程中濃度的減小對反應(yīng)的影響。考點(diǎn)四 氮及其化合物的性質(zhì)1. NO 、 NO 2與 O 2溶于水的計(jì)算,利用好兩個比值 4 3、 4 1即可4NO +3O 2+2H 2O=

19、4HNO34NO 2+O 2+2H 2O=4HNO32. HNO 3的性質(zhì),尤其是強(qiáng)氧化性是熱點(diǎn),涉及與單質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)物的判斷,尤其是與鐵的反 應(yīng)如稀 HNO 3與 Fe :Fe +4HNO 3 (稀, 過量 =Fe(NO3 3+NO +2H 2O ; 3Fe(過量 +8HNO 3 (稀 =3Fe (NO3 2+2NO +4H 2O 。例 4向含 4 mol HNO3的稀溶液中,逐漸加入鐵粉至過量。假設(shè)生成的氣體只有一種,請?jiān)?坐標(biāo)系中畫出 n(Fe2+ 隨 n(Fe變化的示意圖,并標(biāo)出 n(Fe2+ 的最大值。 【答案】 【解析】 向稀 HNO 3溶液中加入 Fe 粉,開始時 HNO 3過量,

20、Fe 被氧化成 Fe(NO3 3:Fe +4HNO 3 (稀 =Fe(NO3 3+NO +2H 2O ,但加入 1 mol Fe時恰好生成 1 mol Fe(NO3 3。再加 入鐵粉時, 發(fā)生反應(yīng):Fe +2Fe(NO3 3=3Fe(NO3 2, 當(dāng)加入 1.5 mol Fe時, 生成 1.5 mol Fe(NO32,繼續(xù)加入鐵粉后,不再發(fā)生反應(yīng), n(Fe2+ 不變。由此可畫出 n(Fe2+隨 n(Fe變化的曲線。【點(diǎn)評】 圖像題、畫圖題是近幾年高考的熱點(diǎn)問題,應(yīng)予以重視。解答這類題目的關(guān)鍵是 分析化學(xué)反應(yīng)的過程?！咀兪筋}】將 22.4 g鐵粉逐漸加入到含 HNO 3 0.8 mol的稀硝酸

21、中,反應(yīng)生成的氣體的物質(zhì) 的量 (x隨消耗鐵粉的物質(zhì)的量 (y變化關(guān)系中正確的是 ( 【答案】 C【解析】 22.4 g鐵的物質(zhì)的量為 0.4 mol,鐵粉發(fā)生的反應(yīng)有以下兩個階段:Fe +4HNO 3 (稀 =Fe(NO3 3+NO +2H 2O0. 2 mol 0.8 mol 0.2 mol 0.2 molFe +2Fe(NO3 3=3Fe(NO3 20. 1 mol 0.2 mol結(jié)合圖像分析知 C 項(xiàng)符合題意。難點(diǎn)探究:難點(diǎn)一 氯及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用例 5(2012·上海 15.下圖所示最驗(yàn)證氯氣性質(zhì)的徼型實(shí)驗(yàn), a 、 b 、 d 、 e 是浸有相關(guān)溶液 的濾紙。向 KM

22、nO 4晶體滴加一滴濃鹽酸后,立即用另一培養(yǎng)皿扣在上面。已知:2KMnO 4+16HCl=2KCl+5Cl2+2MnCl2+8H2 O 【答案】 D【解析】 A 項(xiàng),由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能說明氧化性:Br 2>I 2; B 項(xiàng),由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象還可以說明氯氣與 水生成了漂白性物質(zhì); C 項(xiàng),氯氣與水生成酸性物質(zhì)也可出現(xiàn)對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?！军c(diǎn)評】本題考查氯氣的性質(zhì)。1. 氯及其化合物中的高考熱點(diǎn)(1Cl2與堿的歧化反應(yīng);(2Cl2作為氧化劑使用,如將 Fe 2+Fe 3+, Br -Br 2。(3HClO、 HClO 2、 HClO 3、 HClO 4酸性依次增強(qiáng),但氧化性降低;(4HCl的特殊制法,濃鹽

23、酸中滴加濃 H 2SO 4;(5Cl2實(shí)驗(yàn)室制法,氧化劑可以為 KMnO 4、 MnO 2、 K 2Cr 2O 7、 KClO 3(6鹵素化合物以次氯酸鹽為重點(diǎn): ClO -類似 NO 3-,酸性環(huán)境中氧化性增強(qiáng),但 ClO -又不同于 NO 3-,任何環(huán)境中都表現(xiàn)氧化 性,如 ClO -與 I -、 Fe 2+均不能共存。 ClO -表現(xiàn)水解性,因 HClO 酸性很弱, ClO -水解顯示堿性,如 Fe 3+3ClO -+3H 2O= Fe(OH 3 +3HClO 。難點(diǎn)二 硫及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用例 6(2012·天津 2.下列單質(zhì)或化合物性質(zhì)的描述正確的是A . NaHSO 4

24、水溶液顯中性B . SiO 2與酸、堿均不反應(yīng)C . NO 2溶于水時發(fā)生氧化還原反應(yīng)D . Fe 在足量 Cl 2中燃燒生成 FeCl 2和 FeCl 3【答案】 C【解析】硫酸氫鈉在水溶液中完全電離為:NaHSO 4=Na+H+SO42-,故溶液呈酸性, A 錯; 二氧化硅屬于酸性氧化物,其能和強(qiáng)堿反應(yīng),也能和氫氟酸反應(yīng), B 錯;二氧化氮溶于水和 水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮,屬于氧化還原反應(yīng), C 對;氯氣具有較強(qiáng)的氧化性,鐵在其中 燃燒一定生成氯化鐵, D 錯?！军c(diǎn)評】此題以元素化合物知識為基礎(chǔ),綜合考查了物質(zhì)性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)等知識。 【變式題】 (2013·安徽理綜

25、3;8實(shí)驗(yàn)室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示 【答案】 B【解析】 該裝置分別為固液不加熱制氣體, 向上排空氣法收集氣體, 以及采用防倒吸的方法 進(jìn)行尾氣處理。 A 、氨氣不能使用向上排空氣法,錯誤; B 、正確; C 、銅與稀硝酸反應(yīng)需要加熱,且2N O 吸收不宜使用防倒吸裝置,錯誤; D 、制取氯氣需要加熱,錯誤?！军c(diǎn)評】考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本原理(氣體的制備 ,實(shí)驗(yàn)裝置、儀器的使用?！咀兪筋}】 (2012·上海 13.下列關(guān)于硫酸工業(yè)生產(chǎn)過程的敘述錯誤的是A .在接觸室中使用鐵粉作催化劑B .在接觸室中運(yùn)用熱交換技術(shù)可充分利用能源C .把硫鐵磨成細(xì)粉末,可以提高原料的利用

26、率D .該反應(yīng)采用 450500主要是因?yàn)樵摐囟认麓呋瘎┗钚院谩敬鸢浮?A【解析】硫酸工業(yè)生產(chǎn)中的鐵觸媒的主要成分是 Fe 3O 4,而不是鐵粉, A 錯?！军c(diǎn)評】本題考查硫酸工業(yè)?！咀兪筋}】 (2013·福建理綜·23 (16分利用化石燃料開采、加工過程產(chǎn)生的 H 2S 廢氣制取氫氣,既廉價又環(huán)保。(1工業(yè)上可用組成為 K 2O ·M 2O 3·2RO 2·nH 2O 的無機(jī)材料純化制取的氫氣已知元素 M 、 R 均位于元素周期表中第 3周期,兩種元素原子的質(zhì)量數(shù)之和為 27,則 R 的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 _常溫下,不能與 M 單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的是

27、 _(填序號a.CuSO 4溶液 b.Fe 2O 3c. 濃硫酸d.NaOH e.Na 2CO 3固體(2利用 H 2S 廢氣制取氫氣來的方法有多種高溫?zé)岱纸夥ㄒ阎?H 2S(g=H2+1/2S2(g在恒溫密閉容器中,控制不同溫度進(jìn)行 H 2S 分解實(shí)驗(yàn)。以H 2S 起始濃度均為 c mol·L -1測定 H 2S 的轉(zhuǎn)化率,結(jié)果見右圖。圖中 a 為 H 2S 的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系曲線, b 曲線表示不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過相同時間且未達(dá)到化學(xué)平衡時 H 2S 的轉(zhuǎn)化率。據(jù)圖計(jì)算 985時 H 2S 按上述反應(yīng)分解的平衡常數(shù)K=_;說明溫度的升高,曲線 b 向曲線 a 逼近的原因:_電化

28、學(xué)法該法制氫過程的示意圖如右。反應(yīng)池中反應(yīng)物的流向采用氣、液逆流方式,其目的是 _;反應(yīng)池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _。反應(yīng)后的溶液進(jìn)入電解池,電解總反應(yīng)的離子方程式為 _?！局R點(diǎn)】物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律,元素化合物性質(zhì),化學(xué)平衡常數(shù)以及電化學(xué)反應(yīng)等知 識。【答案】(1 b 、 e(2 溫度升高,反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所需的時間縮短(或其他合理?xiàng)l件 增大反應(yīng)物接觸面積,使反應(yīng)更充分 【解析】 (1根據(jù) 可知 M 、 R 的化合價分別是 +3、 +4 價, 再結(jié)合二者的質(zhì)子數(shù)之和為 27,可推知 X 是 Al 、 Y 是 Si ,則 Si 的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。 Al 和 Fe 2O 3發(fā)生鋁熱反

29、應(yīng)的條件是高溫,也不和 Na 2CO 3固體反應(yīng);(2根據(jù)圖像可 知, 985 時, H 2S 的平衡轉(zhuǎn)化率為 40%,我們根據(jù)三段式計(jì)算出化學(xué)平衡常數(shù): 由圖可知,當(dāng)溫度升高時,達(dá)到平衡的時間縮短了,也就是說升高溫度加快了化學(xué)反應(yīng)速 率;采用氣、液逆流的方式進(jìn)行,其目的是增大了氣、液的接觸面積,增大了化學(xué)反應(yīng) 速率,使反應(yīng)更容易進(jìn)行。根據(jù)反應(yīng)池的結(jié)構(gòu),可知:參加反應(yīng)的物質(zhì)是 H 2S 和 2FeCl 3 , 生成物是 S 單質(zhì),說此反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),所以生成的物質(zhì)還有 FeCl 2,即方程式為從反應(yīng)池流出的溶液中含有 Fe 2+ ,經(jīng)過電解池 也 變 回 了 Fe 3+ , 同 時 還 有

30、 H 2 生 成 , 故 電 解 反 應(yīng) 方 程 式為 【變式題】 (2012·北京 25.(13分 直接排放含 SO 2的煙氣會形成酸雨,危害環(huán)境。利用鈉堿 循環(huán)法可脫除煙氣中的 SO 2,(1用化學(xué)方程式表示 SO 2形成硫酸型酸雨的反應(yīng) : 。(2在鈉堿循環(huán)法中, Na 2SO 3溶液作為吸收液,可由 NaOH 溶液吸收 SO 2制得,該反應(yīng)的 離子方程式是² 3 變化關(guān)系如下表 : : 當(dāng)吸收液呈中性時,溶液中離子濃度關(guān)系正確的是 (選 填字母 :a . c (Na +=2c(SO 32-+c (HSO 3- ,b . c (Na + > c(HSO 3- &

31、gt; c(HSO 3- >c(H + =c(OH -c . c (Na + +c(H + = c(SO 32- + c(HSO 3- +c(OH -(4當(dāng)吸收液的 pH 降至約為 6時,需送至電解槽再生。再生示意圖如下 : HSO3-在陽極放電的電極反應(yīng)式是 。當(dāng)陰極室中溶液 p H升至 8以上時,吸收液再生并循環(huán)利用。簡述再生原理 :【答案】 (1 SO 2+H2OH 2SO 3, 2 H2SO 3+O2催化劑 2H 2SO 4; (2 SO 2+2OH-=SO32-+H2O ; (3酸; HSO 3-存在:HSO 3-SO 32-+H+和 HSO 3-+H2O=H2SO 3+OH-

32、, HSO 3-的電離程度強(qiáng)于水解程度; ab ; (4 HSO 3-+H2O-2e - =3H+SO42-; H+在陰極得電子生成 H 2,溶液中的c (H +降低,促使 HSO 3-電離生成 SO 32-,且 Na +進(jìn)入陰極室,吸收液得以再生?！窘馕觥?(1 SO 2形成硫酸型酸雨時,二氧化硫和空氣中的水、氧氣反應(yīng)得到硫酸:SO 2+H2O H 2SO 3, 2 H 2SO 3+O2催化劑2H 2SO 4; (2二氧化硫被氫氧化鈉溶液吸收制備亞硫酸鈉溶液時:SO 2+2OH- =SO32-+H2O ; (3 根據(jù)表中數(shù)據(jù), 可知, n(SO3² :n(HSO3 =1:91時,

33、溶液的 pH 值為酸性, 故 NaHSO 3溶液顯酸性, 在亞硫酸氫鈉溶液中 HSO 3-存在:HSO 3-SO 3 2-+H+和 HSO3-+H2O=H2SO 3+OH-, HSO 3-的電離程度強(qiáng)于水解程度,故溶液呈酸性。當(dāng)吸收液呈中性時,溶液中的 c (H + =c(OH - ,由于溶液中存在著電荷守恒,故 c (Na + +c(H + =2c(SO 32- + c(HSO 3- +c(OH - ,可推出:c (Na + =2c(SO 32- +c (HSO 3- , a 對;由于 n(SO3²-:n(HSO3-=1:1時,溶液的 pH 值為 7.2,故中性時一定 有 c (H

34、SO 3- > c(SO 32- ,可推出:c (Na + > c(HSO 3- > c(SO 32- >c(H + =c(OH - , b 對; (4 根據(jù)電解槽所示的變化, 可知 HSO3-在陽極放電的電極反應(yīng)式是:HSO 3-+H2O-2e-=3H+SO 4 2-; H+在陰極得電子生成 H2, 溶液中的 c (H + 降低, 促使 HSO 3-電離生成 SO 32-,且 Na +進(jìn)入陰極室,吸收液得以再生?！军c(diǎn)評】 此題以二氧化硫形成酸雨為背景, 綜合考查了化學(xué)反應(yīng)方程式書寫、 離子方程式書 寫、水溶液中的離子平衡、溶液中的離子濃度大小比較、電解原理等知識。1.

35、化學(xué)性質(zhì)(1具有酸性氧化物的通性 (亞硫酸酐 。與堿反應(yīng):2NaOH +SO 2= Na2SO 3+H 2ONaOH +SO 2= NaHSO3與水反應(yīng):SO 2+H 2O H 2SO 3與堿性氧化物反應(yīng):SO 2+Na 2O = Na2SO 3(2二氧化硫中硫元素的化合價為+4價,處于中間價態(tài), 在反應(yīng)中既可作氧化劑, 也可作還 原劑。氧化性:SO 2+2H 2S = 3S +2H 2O還原性:2SO 2+O 22SO 35SO 2+2KMnO 4+2H 2O = K2SO 4+2MnSO 4+2H 2SO 4SO 2+Cl 2+2H 2O = H2SO4+2HCl(Br2、 I 2也可發(fā)生

36、同樣反應(yīng) (3漂白性:SO 2可使品紅褪色,體現(xiàn)了 SO 2的漂白性。2.實(shí)驗(yàn)室制法:Na 2SO 3+H 2SO 4 (濃 = Na2SO 4+SO 2 +H 2OCu +2H 2SO 4(濃 = CuSO4+SO 2 +2H 2O難點(diǎn)三 氮及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用例 72012·江蘇卷 利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣 (含 NO 、 NO 2 反應(yīng),既能凈化尾氣,又 能獲得應(yīng)用廣泛的 Ca(NO2 2,其部分工藝流程如下:(1一定條件下, NO 與 NO 2存在下列反應(yīng):NO(g+ NO2(g N 2O 3(g,其平衡常數(shù)表達(dá)式為 K =_。(2上述工藝中采用氣 液逆流接觸吸收 (尾氣

37、從吸收塔底進(jìn)入,石灰乳從吸收塔頂噴淋 , 其目的是 _;濾渣可循環(huán)使用,濾渣的主要成分是 _(填化學(xué)式 。(3該工藝需控制 NO 和 NO 2物質(zhì)的量之比接近 1 1。若 n (NO n (NO2>1 1,則會導(dǎo)致 _;若 n (NO n (NO2<1 1,則會導(dǎo)致 _。(4生產(chǎn)中溶液需保持弱堿性, 在酸性溶液中 Ca(NO2 2會發(fā)生分解, 產(chǎn)物之一是 NO , 其反應(yīng)的離子方程式為 _。 解析 本題主要考查工業(yè)制取 Ca(NO2 2的流程分析。 (1平衡常數(shù)表達(dá)式中用生成物 濃度的冪指數(shù)的積除以反應(yīng)物濃度的冪指數(shù)的積。 (2逆流吸收尾氣的目的是充分接觸吸收。 未反應(yīng)的石灰乳變成

38、濾渣,可以循環(huán)用于吸收尾氣。(3當(dāng) NO 與 NO 2為 1 1, 被 Ca(OH2吸 收 時 的 反 應(yīng) 方 程 式 為 :NO +NO 2+Ca(OH2=Ca(NO2 2+H 2O , NO 2被 Ca(OH2吸 收 的 反 應(yīng) 方 程 式 為 4NO 2+2Ca(OH2=Ca(NO2 2+Ca(NO3 2+2H 2O 。注意 NO 不能單獨(dú)被 Ca(OH2吸收,所以當(dāng) NO 的量比 NO 2多時,則會造成 NO 不能被吸收而在尾氣中含量增多。 當(dāng) NO 2比 NO 的量多時, 過量的 NO 2將繼續(xù)與 Ca(OH2反應(yīng)生成 Ca(NO3 2,使得產(chǎn)品不純。 (4Ca(NO2 2中 N 為

39、+3價,生成 NO 中 N 為+2價,根據(jù)化合價升降總值相等,可推知產(chǎn)物有+5價的 N 生成,應(yīng)為 NO 3- ,根據(jù)得失電子守恒而配平出 NO 3- 和 NO 前的化學(xué)計(jì)量數(shù),再根據(jù)電荷守恒,確定出反應(yīng)前有 H +參加。答案 (1k=c(N2O 3/c(NO·c(NO2(2使尾氣中的 NO 、 NO 2被充分吸收 Ca(OH2(3排放氣體中 NO 含量升高 產(chǎn)品 Ca(NO2 2中 Ca(NO3 2含量升高(43NO 2-+2H +=NO 3-+2NO +H 2O點(diǎn)評 從高考命題來看,規(guī)律往往是學(xué)習(xí)的主線,而特性和特例往往是考點(diǎn)!因此, 學(xué)習(xí)中要特別關(guān)注規(guī)律中的特例?！咀兪筋}】 (

40、2012·上海 16.實(shí)驗(yàn)宣制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置,其中正確的是 A .是氨氣發(fā)生裝置 B .是氮?dú)獍l(fā)生裝置C .是氨氣吸收裝置 D .是氨氣收集、檢驗(yàn)裝置【答案】 B【解析】裝置中 NH 4Cl 受熱易分解生成 NH 3和 HCl ,但在試管口附近兩者又能結(jié)合生成 NH 4Cl ;裝置中的漏斗放置過低,不能防止引起倒吸;裝置中的試管口應(yīng)放一團(tuán)干燥的 棉花。【考點(diǎn)定位】本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作。難點(diǎn)四 硅及其化合物的性質(zhì)及應(yīng)用例 8 (2012·重慶 26. (15分金剛石 SiC 具有優(yōu)良的耐磨、耐腐蝕特性,應(yīng)用廣泛 .(1 碳與同周期元素 Q 的單質(zhì)化合僅能生成

41、兩種常見氣態(tài)化合物, 其中一種化合物 R 為非 極性分子,碳元素在周期表中的位置是 , Q 是 , R 的電子式為 _ .(2 一定條件下, N a 還原 CCl4可制備金剛石,反應(yīng)結(jié)束冷卻至室溫后,回收其中 4CCL 的實(shí)驗(yàn)操作名稱為 _ ,除去粗產(chǎn)品中少量鈉的試劑為 _ .(3碳還原 2S iO 制 SiC , 其粗產(chǎn)品中雜質(zhì)為 S i 和 2S iO . 先將 20.0g SiC 粗產(chǎn)品加入到過量的 N a O H 溶液中充分反應(yīng),收集到 0.1mol 氫氣,過濾得 SiC 固體 11.4g ,濾液稀釋到 1L ,生 成 氫 氣 的 離 子 方 程 式 為 _ , 硅 鹽 酸 的 物 質(zhì)

42、 量 濃 度 為 _ 。(4下列敘述正確的有 _ (填序號 , N a 還原 CCl 4的反應(yīng)、 Cl 2與 H 20的反應(yīng)均是置換反應(yīng)水晶、干冰熔化時克服粒子間作用力的類型相同 23N a S iO 溶液與 3S O 的反應(yīng)可用于推斷 S i 與 S 的非金屬性強(qiáng)弱鈉、鋰分別在空氣中燃燒,生成的氧化物中陰陽離子數(shù)目比均為 1:2【答案】 (1第二周期第 IV A 族,氧(或 O ,(2過濾,水(或乙醇(3 Si+2OH-+H20=SiO32-+2H2, 0.17mol/L(4【解析】 (1 碳元素的原子有兩個電子層,最外層有四個電子,故在第二周期第 IVA 族。 與碳能形成兩種氣態(tài)化合物的為氧元素,會形成 CO 、 CO 2,其中 CO 2為非極性分子。 (2 得到的粗產(chǎn)品為固態(tài)不會溶解在液態(tài) CCl4中, 要分離液態(tài) CCl4, 可選用過濾方法。 除去金 屬鈉可以用水或乙醇等把鈉消耗。 (3 生成氫氣的原因是單質(zhì) Si 與 NaOH 溶液反應(yīng)的結(jié)果。 由 Si 2H 2,則粗產(chǎn)品中 Si 為 0.05mol 即 0.05×28=1.4g, 所以 SiO 2為 20.0-1.4-11.4=7.2g,物 質(zhì)的量為 0.12m