專題06非金屬元素及其化合物原卷版

專題06非金屬元素及其化合物【核心考點梳理】一、鹵族元素1．氯氣的化學性質(zhì)H2＋Cl22HCl2Fe＋3Cl22FeCl3Cl2＋H2OHCl＋HClO2NaOH＋Cl2=NaClO＋NaCl＋H2O2Ca(OH)2＋2Cl2=Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O6FeBr2＋3Cl2=4FeBr3＋2FeCl3(氯氣少量)2FeBr2＋3Cl2=2FeCl3＋2Br2(氯氣過量)氯水成分復雜，性質(zhì)多樣：強酸性——H＋的性質(zhì)；殺菌、漂白性——HClO的性質(zhì)；強氧化性——Cl2的性質(zhì)。氯氣溶于水，但不溶于飽和食鹽水，因此可用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl。Cl2與NaOH溶液的反應被用于實驗室除去多余的Cl2，常出現(xiàn)在框圖推斷中。【易錯警示】氯氣與FeBr2溶液反應時，一定要注意二者量的關(guān)系，Cl2首先氧化的是Fe2＋，然后氧化Br－；但Cl2與FeI2溶液反應時，首先氧化的是I－，然后氧化Fe2＋。根據(jù)得失電子守恒可得出相應反應的離子方程式，如等物質(zhì)的量的Cl2與FeBr2在溶液中反應時，其離子方程式為2Fe2＋＋2Cl2＋2Br－=2Fe3＋＋4Cl－＋Br2。2．含氯化合物2HClO2HCl＋O2↑Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClONaClO＋2HCl=NaCl＋Cl2↑＋H2OMnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2OHClO可作漂白劑和殺菌劑是由于HClO具有強氧化性，長時間放置的氯水易變質(zhì)是由于HClO在光照條件下極易分解，所以新制的氯水需避光保存。3．鹵素單質(zhì)間的置換反應Cl2＋2NaBr=Br2＋2NaClCl2＋2NaI=I2＋2NaClBr2＋2KI=2KBr＋I2以上反應可用于比較Cl2、Br2、I2氧化性(非金屬性)的強弱或與CCl4、淀粉溶液相結(jié)合用于溶液中Br－、I－的檢驗。二、氧族元素1．硫的氧化物SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O(SO2不足)SO2＋NaOH=NaHSO3(SO2過量)2SO2＋O22SO3SO3＋H2O=H2SO4SO2＋2Fe3＋＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Fe2＋＋4H＋SO2＋Br2＋2H2O=2HBr＋H2SO4SO2既具有氧化性也具有還原性，在溶液中與強氧化劑反應時都生成SOeq\o\al(2－,4)，由此可用于解釋Na2SO3在空氣中的變質(zhì)。SO2的漂白性相對“可逆”：SO2＋色素,△無色化合物，常用于其檢驗。2．濃硫酸Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋2H2O＋SO2↑C＋2H2SO4(濃)2H2O＋CO2↑＋2SO2↑①隨著反應的進行，濃H2SO4的濃度越來越小，導致H2SO4不能反應完全，因此所得的SO2比理論值少。②碳與濃硫酸反應產(chǎn)物的確定應按以下流程進行：無水CuSO4確定水→品紅溶液確定SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品紅溶液檢驗SO2是否除凈→澄清石灰水檢驗CO2。三、氮族元素1．氮氣及氧化物N2＋O22NO3Mg＋N2Mg3N22NO＋O2=2NO22NO2N2O43NO2＋H2O=2HNO3＋NO4NO2＋O2＋2H2O=4HNO34NO＋3O2＋2H2O=4HNO3氮的氧化物和O2、水反應的計算可根據(jù)反應物相對量的多少判斷剩余氣體，但無論什么情況，剩余氣體都不是NO2。NO、NO2具有氧化性，能與NH3反應生成N2和H2O。2．氨與銨鹽NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH3＋HCl=NH4Cl4NH3＋5O24NO＋6H2O8NH3＋6NO27N2＋12H2ONH4HCO3NH3↑＋H2O↑＋CO2↑2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O銨鹽的分解反應常出現(xiàn)在框圖推斷題中，若某種物質(zhì)受熱分解的產(chǎn)物均為氣體，可猜想該物質(zhì)可能是碳酸氫銨或碳酸銨。在綜合探究題中也會與Na2O2結(jié)合考查NH3的催化氧化實驗等。銨鹽與堿反應主要用于實驗室制備NH3或檢驗溶液中的NHeq\o\al(＋,4)。3．硝酸4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2OCu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2H2O＋2NO2↑3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋4H2O＋2NO↑C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O【易錯警示】濃硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性，銅與濃硝酸和稀硝酸的兩個反應中硝酸均沒有全部作氧化劑。銅與濃硝酸反應時在試管內(nèi)就能看到紅棕色的NO2，而與稀硝酸反應時需在試管口才能看到紅棕色氣體。四、碳族元素1．碳及其化合物C＋O2CO2C＋CO22COC＋H2O(g)CO＋H22C＋SiO2Si＋2CO↑CaCO3CaO＋CO2↑CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O(CO2不足)CO2＋NaOH=NaHCO3(CO2過量)CO2＋Na2SiO3＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3CO2＋2NaAlO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋Na2CO3CO2++H2O=+NaHCO3CO2＋Na2CO3＋H2O=2NaHCO3由于C過量，SiO2與C反應的產(chǎn)物是CO而不是CO2，該反應可用于工業(yè)上制備粗硅，但必須在隔絕空氣的條件下進行。2．硅及其化合物Si＋O2SiO2Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O(雕刻玻璃；不能用玻璃容器盛裝氫氟酸的原因)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O(不能用帶有玻璃塞的試劑瓶裝NaOH溶液的原因)SiO2＋CaOCaSiO3SiOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2SiO3↓Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3(用于SiOeq\o\al(2－,3)的檢驗；Na2SiO3在空氣中變質(zhì)的原因)3．二氧化硅的特殊性(1)非金屬氧化物一般由分子構(gòu)成，而SiO2是由Si和O按個數(shù)比1∶2直接構(gòu)成。Si、SiC、Si3N4、BN等也是直接由原子構(gòu)成。(2)SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接與水作用制備H2SiO3。(3)酸性氧化物一般不與酸作用，但SiO2能跟HF作用：SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。(4)不要混淆二氧化硅和硅的用途用于制作光導纖維的是SiO2，用于制作半導體材料、計算機芯片的是晶體硅。(5)水晶、石英、瑪瑙的主要成分是SiO2；珍珠的主要成分是CaCO3；鉆石是金剛石；紅、藍寶石的主要成分是Al2O3?！军c對點真題回顧】1.（2023·北京卷）蔗糖與濃硫酸發(fā)生作用的過程如圖所示。下列關(guān)于該過程的分析不正確的是A.過程①白色固體變黑，主要體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性B.過程②固體體積膨脹，與產(chǎn)生的大量氣體有關(guān)C.過程中產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體，體現(xiàn)了濃硫酸的酸性D.過程中蔗糖分子發(fā)生了化學鍵的斷裂2.（2022·北京卷）已知：。下列說法不正確的是A.分子的共價鍵是鍵，分子的共價鍵是鍵B.燃燒生成的氣體與空氣中的水蒸氣結(jié)合呈霧狀C.停止反應后，用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近集氣瓶口產(chǎn)生白煙D.可通過原電池將與反應的化學能轉(zhuǎn)化為電能3.（2021·北京卷）室溫下，1體積的水能溶解約40體積的SO2。用試管收集SO2后進行如下實驗。對實驗現(xiàn)象的分析正確的是A.試管內(nèi)液面上升，證明SO2與水發(fā)生了反應B.試管中剩余少量氣體，是因為SO2的溶解已達飽和C.取出試管中的溶液，立即滴入紫色石蕊試液，溶液顯紅色，原因是：SO2+H2O?H2SO3、H2SO3?H++、?H++D.取出試管中溶液，在空氣中放置一段時間后pH下降，是由于SO2揮發(fā)4.（2020·北京卷）硫酸鹽(含SO、HSO)氣溶膠是PM的成分之一。近期科研人員提出了霧霾微顆粒中硫酸鹽生成的轉(zhuǎn)化機理，其主要過程示意圖如圖：下列說法不正確的是A.該過程有H2O參與 B.NO2是生成硫酸鹽的氧化劑C.硫酸鹽氣溶膠呈酸性 D.該過程沒有生成硫氧鍵【點對點模擬仿真】1．（2023·北京順義·北京市順義區(qū)第一中學?？寄M預測）如圖所示，在A處通入未經(jīng)干燥的氯氣。當關(guān)閉B處的彈簧夾時，C處的紅布條看不到明顯的現(xiàn)象；當打開B處的彈簧夾后，C處的紅布條逐漸褪色，則D瓶中盛放的溶液可能是①飽和NaCl溶液

②NaOH溶液

③H2O④濃硫酸A．①② B．①③ C．②④ D．③④2．（2023·北京西城·高三北京師大附中?？茧A段練習）以下關(guān)于的制備、干燥、收集、吸收(如下圖所示)的說法正確的是A．生成氯氣的同時，可能轉(zhuǎn)化為B．a(chǎn)中加入飽和食鹽水，b中加入濃硫酸C．用溶液吸收時，體現(xiàn)氧化性，體現(xiàn)還原性，生成氯氣3．（2023·北京·高三專題練習）用圓底燒瓶收集后進行噴泉實驗。下列說法不正確的是A．和都是極性分子B．和分子中的共價鍵都是鍵C．分子的鍵角小于分子的鍵角D．燒瓶中溶液顏色變紅的原因：4．（2023·北京東城·北京五十五中?？寄M預測）用排空氣法收集氣體X并將試管倒立在水中，實驗如圖所示。下列說法不正確的是A．若X為NO2，剩余氣體為NO，試管中溶液pH<7B．若X為Cl2，試管中溶液可使石蕊褪色C．取反應后試管中溶液，滴入品紅溶液褪色，X可能為SO2D．若X為NH3，試管中溶液在空氣中露置后pH下降，說明氨水有揮發(fā)性5．（2023·北京西城·北京四中校考模擬預測）某小組探究NH3的催化氧化，實驗裝置圖如圖。③中氣體顏色無明顯變化，④中收集到紅棕色氣體，一段時間后，④中產(chǎn)生白煙。下列分析不正確的是A．若②中只加入NH4Cl不可以實現(xiàn)上述現(xiàn)象B．③、④中現(xiàn)象說明③中的反應是4NH3+5O24NO+6H2OC．④中白煙的主要成分是NH4ClD．一段時間后，⑤中溶液可能變藍6．（2023·北京·高三統(tǒng)考專題練習）下列裝置能達到相應實驗目的的是去除中少量制取氯氣在中燃燒收集ABCD7．（2023秋·北京昌平·高三統(tǒng)考期末）某小組利用下圖裝置探究的性質(zhì)。下列關(guān)于實驗現(xiàn)象的解釋中，不正確的是A．通入前，①中溶液顯紅色的原因：B．通入后，①中溶液顏色褪去的原因：具有漂白性C．通入前，②中溶液顯藍色的原因：淀粉遇碘單質(zhì)變藍D．通入后，②中溶液顏色褪去的原因：8．（2023·北京昌平·統(tǒng)考二模）實驗室制備下列氣體所選試劑、制備裝置及收集方法均正確的是氣體試劑制備裝置收集方法A濃①⑥B②⑤C②④D濃③⑥9．（2023秋·北京西城·高三北師大實驗中學?？茧A段練習）利用下列試劑和如圖所示裝置制備氣體并除去其中的非水雜質(zhì)，能達到目的的是(必要時可加熱，加熱及夾持裝置已略去)選項氣體試劑I試劑Ⅱ試劑ⅢA濃鹽酸溶液B濃硝酸飽和溶液C稀鹽酸飽和溶液D濃硫酸酸性溶液10．（2023·北京海淀·北京市十一學校?？既＃┕杷猁}是地殼巖石的主要成分，在硅酸鹽中，四面體(如圖甲為俯視投影圖)通過共用頂角氧原子可形成六元環(huán)(圖乙)、無限單鏈狀(圖丙)、無限雙鏈狀(圖丁)等多種結(jié)構(gòu)。石棉是由鈣、鎂離子以離子數(shù)的比例與單鏈狀硅酸根離子形成的一種硅酸鹽。下列說法不正確的是A．大多數(shù)硅酸鹽材料硬度高與硅氧四面體結(jié)構(gòu)有關(guān)B．六元環(huán)的硅酸鹽陰離子化學式C．石棉的化學式為D．雙鏈狀硅酸鹽中硅氧原子數(shù)之比為11．（2023·北京順義·牛欄山一中校考三模）將SO2分別通入無氧、有氧的濃度均為0.1mol?L1的BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液中，除BaCl2溶液(無氧)外，都產(chǎn)生白色沉淀。實驗測得各溶液pH變化曲線如圖：下列說法正確的是A．曲線a所示