新高考化學(xué)復(fù)習(xí)專題六非金屬及其化合物教學(xué)課件

專題六非金屬及其化合物考點(diǎn)1無機(jī)非金屬材料一、硅酸鹽材料名稱主要成分原料陶瓷硅酸鹽黏土普通玻璃Na2SiO3、CaSiO3、SiO2純堿、石灰石、石英砂水泥硅酸鹽黏土、石灰石、石膏普通玻璃生產(chǎn)原理:Na2CO3+SiO2

Na2SiO3+CO2↑,CaCO3+SiO2

CaSiO3+CO2↑。注意

硅酸鹽材料大多具有硬度高、熔點(diǎn)高、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕等特點(diǎn)。硅酸鹽材料也稱為傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料二、新型無機(jī)非金屬材料1.硅(1)制備:SiO2+2C

Si(粗硅)+2CO↑,Si+3HCl

SiHCl3+H2,SiHCl3+H2

Si+3HCl。(2)用途:①作半導(dǎo)體材料;②用于太陽能電池;③用于制芯片。2.二氧化硅(1)存在形式:石英、水晶、瑪瑙、沙子等。(2)化學(xué)性質(zhì)①酸性氧化物:SiO2+2NaOH

Na2SiO3+H2O(盛有堿性物質(zhì)的試劑瓶要用橡膠塞,不能用玻璃塞)。②能與氫氟酸反應(yīng):SiO2+4HF

SiF4↑+2H2O。注意

氫氟酸為弱酸。(3)用途:制作光導(dǎo)纖維、化學(xué)儀器、光學(xué)儀器、鐘表部件等。3.新型陶瓷:高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、壓電陶瓷、透明陶瓷、超導(dǎo)陶瓷等。碳化硅(SiC)俗稱金剛砂,硬度大、耐高溫。4.碳納米材料:富勒烯、碳納米管、石墨烯等?？键c(diǎn)2鹵族元素海水資源的開發(fā)利用一、氯氣1.物理性質(zhì):黃綠色、有刺激性氣味的氣體;密度比空氣大;可溶于水,25℃時(shí),1體積水

可溶解約2體積氯氣。2.化學(xué)性質(zhì)注意

①氯氣與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí),一般生成高價(jià)金屬氯化物。②氯氣有毒。3.實(shí)驗(yàn)室制法(1)原理:MnO2+4HCl(濃)

MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)裝置注意用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等固體與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)也可制得Cl2。4.新制氯水的成分和性質(zhì)(1)新制氯水的成分

加入的物質(zhì)或改變的條件粒子濃度變化平衡移動(dòng)方向應(yīng)用可溶性氯化物c(Cl-)增大左移①用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl②用排飽和食鹽水法收集Cl2鹽酸c(H+)和c(Cl-)增大左移次氯酸鹽與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2NaOHc(H+)減小右移用NaOH溶液吸收多余的Cl2CaCO3c(H+)減小右移制高濃度的HClO溶液光照c(HClO)減小右移——(2)新制氯水中平衡移動(dòng)的應(yīng)用(3)新制氯水性質(zhì)的多重性——微粒性質(zhì)的綜合體現(xiàn)二、氯的化合物1.次氯酸2.次氯酸鹽(1)漂白液(2)漂白粉三、鹵素單質(zhì)(X2)的性質(zhì)1.相似性①都能與大多數(shù)金屬反應(yīng)生成金屬鹵化物,如和鐵反應(yīng)生成FeX3(I2除外,生成FeI2);②都能與H2反應(yīng)生成HX;③都能與H2O或堿發(fā)生歧化反應(yīng)(F2除外)。2.遞變性(按F2、Cl2、Br2、I2的順序)①顏色逐漸加深,熔、沸點(diǎn)逐漸升高,密度逐漸增大;②單質(zhì)氧化性(與H2反應(yīng)的難易程度)逐漸減弱,X-的還原性逐漸增強(qiáng)。3.特殊性氟:氟元素?zé)o正價(jià),是非金屬性最強(qiáng)的元素。單質(zhì)與水反應(yīng):2F2+2H2O

4HF+O2。溴:常溫下唯一呈液態(tài)的非金屬單質(zhì),易揮發(fā)且有毒,液封保存。碘:易升華,淀粉遇I2變藍(lán)。I2易與Na2S2O3溶液反應(yīng):I2+2S2

2I-+S4

,這一反應(yīng)常用于定量分析。知識(shí)拓展鹵素互化物和擬鹵素①鹵素互化物由兩種鹵素互相結(jié)合而成的物質(zhì)叫鹵素互化物,如IBr、ICl、BrF3、ClF3。鹵素互化物

與鹵素單質(zhì)的性質(zhì)相似,有較強(qiáng)的氧化性,能與金屬反應(yīng),如2Mg+2IBr

MgBr2+MgI2。鹵素互化物中,非金屬性弱的元素顯正價(jià),如ICl中,I顯+1價(jià),Cl顯-1價(jià),所以鹵素互化

物與水或堿的反應(yīng)一般屬于非氧化還原反應(yīng),如IBr+H2O

HBr+HIO,IBr+2NaOH

NaBr+NaIO+H2O。②擬鹵素有些由多原子分子構(gòu)成的物質(zhì)與鹵素單質(zhì)性質(zhì)相似,其陰離子與鹵素陰離子性質(zhì)相似,如氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。遇到這些物質(zhì)時(shí)可用換元法,如把(SCN)2當(dāng)作X2,把SCN-當(dāng)作X-,來推測它們的性質(zhì)。四、鹵素離子的檢驗(yàn)1.沉淀法:向未知液中滴加AgNO3溶液和稀硝酸,若生成白色沉淀,則有Cl-;若生成淺黃

色沉淀,則有Br-;若生成黃色沉淀,則有I-。2.置換—萃取法:向未知液中加適量新制飽和氯水振蕩后,再加入CCl4振蕩,若有機(jī)層呈

紅棕色或橙紅色,則有Br-;若有機(jī)層呈紫紅色,則有I-。3.置換—淀粉法檢驗(yàn)I-:向未知液中先加入淀粉溶液,不變藍(lán),然后加適量新制飽和氯水振蕩后,溶液變藍(lán),則有I-。五、海水資源的開發(fā)利用1.氯堿工業(yè)海水→粗鹽

飽和食鹽水

反應(yīng)原理:2NaCl+2H2O

2NaOH+H2↑+Cl2↑。

反應(yīng)原理:①Cl2+2Br-

2Cl-+Br2,②Br2+SO2+2H2O

H2SO4+2HBr,③2HBr+Cl2

2HCl+Br2。2.海水提溴

反應(yīng)原理:2I-+Cl2

2Cl-+I2。3.海帶提碘考點(diǎn)3硫及其化合物一、硫單質(zhì)1.物理性質(zhì):黃色固體,質(zhì)脆,難溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。2.化學(xué)性質(zhì)注意

硫有多種同素異形體,如正交硫、單斜硫。二、二氧化硫1.物理性質(zhì):無色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣大;易溶于水,1體積水約溶解40體

積SO2。2.化學(xué)性質(zhì)3.用途:①漂白劑(漂白紙漿、毛、絲等);②殺菌消毒;③食品添加劑(用在紅酒、干果中等)。歸納總結(jié)SO2、CO2同時(shí)存在時(shí)的檢驗(yàn)流程,先檢驗(yàn)SO2,然后除盡SO2,最后檢驗(yàn)CO2。三、硫酸1.物理性質(zhì):無色油狀液體,密度比水大,沸點(diǎn)高,難揮發(fā)。2.化學(xué)性質(zhì)稀硫酸:具有酸的通性。濃硫酸:三大特性——吸水性、脫水性、強(qiáng)氧化性。Cu+2H2SO4(濃)

CuSO4+SO2↑+2H2OC+2H2SO4(濃)

2SO2↑+CO2↑+2H2O常溫下,濃硫酸可使Fe、Al鈍化。注意原電池以及與阿伏加德羅常數(shù)相關(guān)的考題,同時(shí)注意鈍化是化學(xué)變化。3.接觸法制硫酸

反應(yīng)原理及設(shè)備:Ⅰ.4FeS2+11O2

2Fe2O3+8SO2沸騰爐Ⅱ.2SO2+O2

2SO3接觸室Ⅲ.SO3+H2O

H2SO4吸收塔4.硫酸根離子的檢驗(yàn)(1)原理:Ba2++S

BaSO4↓。(2)方法:待測液

取清液

有無白色沉淀(確定有無S

)。(3)加鹽酸目的:防止C

、S

、Ag+等的干擾?？键c(diǎn)4

氮及其化合物環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)一、氮元素的存在形式和固氮二、氮?dú)?.結(jié)構(gòu):電子式為,結(jié)構(gòu)式為

。2.氮?dú)獾男再|(zhì)(1)物理性質(zhì):無色無味的氣體,密度比空氣略小,難溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)

3.氮的氧化物(1)一氧化氮和二氧化氮性質(zhì)NONO2色、態(tài)無色氣體紅棕色、有刺激性氣味的氣體水溶性不溶于水易溶于水毒性有毒,大氣污染物之一有毒,大氣污染物之一與水反應(yīng)不反應(yīng)3NO2+H2O

2HNO3+NO與氧氣反應(yīng)2NO+O2

2NO2不反應(yīng)(2)其他氮氧化物:主要有N2O、N2O3、N2O4、N2O5等。(3)污染:①光化學(xué)煙霧;②酸雨。注意

NO2能與N2O4相互轉(zhuǎn)化:2NO2

N2O4,由于此平衡的存在,通常所說的NO2氣體實(shí)際上是NO2和N2O4的混合氣體。例如2molNO與1molO2充分反應(yīng),由于生成的NO2部分轉(zhuǎn)化為N2O4,故實(shí)際所得的NO2少于2mol。三、硝酸1.物理性質(zhì):無色、有刺激性氣味的液體,易揮發(fā)。2.化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)原理:①4NH3+5O2

4NO+6H2O;②2NO+O2

2NO2;③3NO2+H2O

2HNO3+NO。四、氨及銨鹽1.NH3(1)結(jié)構(gòu):電子式為,分子空間結(jié)構(gòu)為三角錐形。(2)物理性質(zhì):無色、有刺激性氣味的氣體;密度比空氣小,易液化,極易溶于水(1體積水

約溶解700體積氨氣)。(3)化學(xué)性質(zhì)3.制法NH3

NO

NO2

HNO3

NH3是唯一能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體(高中階段),常用此性質(zhì)檢驗(yàn)NH3。(4)制法①實(shí)驗(yàn)室制法原理:2NH4Cl+Ca(OH)2

CaCl2+2NH3↑+2H2O。裝置如下圖所示:

注意

可用濕潤的紅色石蕊試紙或蘸有濃鹽酸的玻璃棒驗(yàn)滿。欲快速制取NH3可將

濃氨水滴到NaOH固體或生石灰上。②工業(yè)制法:N2+3H2

2NH3。(5)噴泉實(shí)驗(yàn)①原理:短時(shí)間內(nèi),體系內(nèi)外產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)差。②常見形成噴泉的氣體和液體組合HCl氣體和水/NaOH溶液,NH3和水/酸溶液,酸性氣體和NaOH溶液,NO2和水。2.銨鹽(1)物理性質(zhì):一般為白色、易溶于水的晶體。(2)化學(xué)性質(zhì)與堿反應(yīng):N

+OH-

NH3↑+H2O受熱分解:NH4Cl

NH3↑+HCl↑NH4HCO3

NH3↑+CO2↑+H2O水解反應(yīng):N

+H2O

NH3·H2O+H+(3)檢驗(yàn):樣品與NaOH溶液共熱,用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn),觀察試紙是否變藍(lán)。五、環(huán)境保護(hù)和綠色化學(xué)1.環(huán)境污染與保護(hù)環(huán)境問題污染物防治措施酸雨SO2、氮氧化物煙氣脫硫脫硝等臭氧層空洞氟氯代烴使用無氟制冷劑水體富營養(yǎng)化含磷洗滌劑使用無磷洗滌劑光化學(xué)煙霧氮氧化物汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化等溫室效應(yīng)二氧化碳、甲烷等倡導(dǎo)低碳生活,增加植被面積大氣污染可吸入顆粒物、SO2、NOx、碳?xì)浠衔锏攘⒎ā⒕C合治理水污染重金屬、難降解物質(zhì)、洗滌劑、耗氧物質(zhì)等控制污水排放、綜合治理土壤污染城市污水、生活垃圾、化肥、農(nóng)藥、大氣沉降物等控制、減少污染物的排放,加強(qiáng)廢棄物處理利用2.綠色化學(xué)(1)核心:利用化學(xué)原理從源頭上減少或消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境造成的污染。(2)原子經(jīng)濟(jì)性目標(biāo):原子利用率達(dá)100%(原子利用率=

×100%)。注意

在化學(xué)反應(yīng)中,化合反應(yīng)與加成反應(yīng)的原子利用率為100%。1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。(1)晶體硅熔點(diǎn)高、硬度大,故可用于制作半導(dǎo)體材料。

(

)(2)傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料和新型無機(jī)非金屬材料的主要成分都是硅酸鹽。

(

)(3)氯氣可使?jié)駶櫟募t布條褪色,所以氯氣具有漂白性。

(

)(4)漂白粉和明礬都常用于自來水的處理,二者的作用原理是相同的。

(

)(5)利用高沸點(diǎn)酸可以制備低沸點(diǎn)酸,如可用濃硫酸和碘化鈉制備碘化氫。

(

)(6)SO2氣體通入BaCl2溶液中產(chǎn)生白色沉淀BaSO3。

(

)(7)SO2和Cl2等物質(zhì)的量混合后通入裝有濕潤的有色布條的集氣瓶中,漂白效果更好。(

)

×××××××(8)SO2具有還原性,濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,因此不能用濃硫酸干燥SO2。

(

)(9)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀,說明原溶液中一定有S

。(

)(10)固氮反應(yīng)一定屬于氧化還原反應(yīng)。(

)××√2.下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是

(

)A.氫氟酸不能盛放在玻璃試劑瓶中B.玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸鹽C.灼燒NaOH固體不能使用瓷坩堝,因?yàn)榇邵釄逯械腟iO2能與NaOH反應(yīng)D.由沙子制備光伏材料時(shí)的反應(yīng)之一為SiO2+2C

Si+2CO↑B3.(2024屆云南師大附中開學(xué)考,1)關(guān)于液氯與氯水,下列判斷錯(cuò)誤的是

(

)A.均呈黃綠色B.均含氯分子C.均含氯離子D.均有氧化性C4.下列制取Cl2、探究其漂白性、收集并進(jìn)行尾氣處理的原理和裝置合理的是

(

)B5.蔗糖與濃硫酸反應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置如圖所示,該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了綠色、微型

的特點(diǎn)。下列說法正確的是

(

)A.該實(shí)驗(yàn)只體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性和吸水性B.反應(yīng)過程中,品紅溶液褪色,加熱后又恢復(fù)紅色C.紫色石蕊溶液先變紅后褪色D.該裝置無法證明二氧化硫具有氧化性B6.某實(shí)驗(yàn)小組利用下圖裝置制備NH3并探究其性質(zhì)。下列說法正確的是

(

)A.①中藥品為NH4Cl和Ca(OH)2B.②中藥品為P2O5C.反應(yīng)一段時(shí)間后,③中紅色固體變?yōu)楹谏獶.反應(yīng)一段時(shí)間后,④中錐形瓶收集到液氨A考法氯、硫、氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化一、氯及其化合物間的轉(zhuǎn)化1.氯元素的“價(jià)—類”二維圖

2.氯及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系及規(guī)律(1)歧化反應(yīng)

①Cl2+2OH-

Cl-+ClO-+H2O(稀堿,常溫)②3Cl2+6OH-

5Cl-+Cl

+3H2O(濃堿,加熱)(2)歸中反應(yīng)

①Cl-+ClO-+2H+

Cl2↑+H2O(NaClO與NaCl,酸性條件)②5Cl-+Cl

+6H+

3Cl2↑+3H2O(KClO3與KCl,酸性條件)例1(2024屆貴州貴陽開學(xué)考,9)“84”消毒液的主要成分為NaClO,在殺菌消毒中發(fā)揮

著重要作用。實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn),在不同的溫度下,Cl2通入NaOH溶液中主要發(fā)生以下兩個(gè)

歧化反應(yīng),如圖所示。下列說法正確的是

(

)

A.反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ都有NaCl生成B.Cl

的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形C.反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ中,參加反應(yīng)的Cl2與NaOH的物質(zhì)的量之比:Ⅰ<ⅡD.反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ中,每1molCl2參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為5∶3

解題導(dǎo)引

由圖可知,Cl2與NaOH溶液在冷水條件下反應(yīng)生成NaClO,在熱水條件下反應(yīng)生成NaClO3,Cl元素化合價(jià)都升高。根據(jù)氧化還原反應(yīng)中“元素化合價(jià)有升必有

降”,可知兩個(gè)反應(yīng)中一定都會(huì)生成NaCl。對于C、D項(xiàng)的解答,要用好“原子守恒”

“電子轉(zhuǎn)移守恒”,必要時(shí)可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。

解析

Cl

中Cl原子的價(jià)層電子對數(shù)為4,有1個(gè)孤電子對,故空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,B項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)原子守恒,NaClO、NaClO3、NaCl中n(Na)∶n(Cl)均為1∶1,故反應(yīng)Ⅰ和

Ⅱ中參加反應(yīng)的Cl2與NaOH的物質(zhì)的量之比都為1∶2,C項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)氯元素化合價(jià)

的變化及“電子轉(zhuǎn)移守恒”可知,在反應(yīng)Ⅰ中,1molCl2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移1mol電子;在反

應(yīng)Ⅱ中,1molCl2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移

mol電子,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為3∶5,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案

A二、硫及其化合物間的轉(zhuǎn)化1.硫元素的“價(jià)—類”二維圖

注意Na2SO4沒有氧化性。2.硫及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系及規(guī)律(1)相同價(jià)態(tài)硫的化合物間的轉(zhuǎn)化

相關(guān)化學(xué)方程式:①SO2+H2O

H2SO3②H2SO3+2NaOH

Na2SO3+2H2O③Na2SO3+H2SO4

Na2SO4+H2O+SO2↑④Na2SO3+H2O+SO2

2NaHSO3(2)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化當(dāng)硫元素的化合價(jià)變化時(shí),一般升高或降低至其相鄰的價(jià)態(tài),即臺(tái)階式升降,可用下圖

表示。

部分化學(xué)方程式:2SO2+O2

2SO3,S+H2

H2S,SO2+2H2S

3S+2H2O。例2(2024屆廣東惠州調(diào)研一,14,改編)部分含硫物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所

示。下列推斷合理的是

(

)A.a的濃溶液與b反應(yīng)一定生成SO2B.SO2有毒,不能用作食品添加劑C.c在空氣中燃燒生成SO3D.d既可被氧化,也可被還原

解題導(dǎo)引

本題主要考查含硫物質(zhì)的性質(zhì),需要根據(jù)價(jià)類二維圖推出具體物質(zhì),然后逐項(xiàng)分析。同時(shí)注意SO2為酸性氧化物,具有酸性氧化物的性質(zhì),能與H2O反應(yīng)生成H2

SO3;能與堿反應(yīng)生成亞硫酸鹽。SO2中S元素的化合價(jià)為+4,處于中間價(jià)態(tài),既可被氧

化,也可被還原。

解析

由圖像可知,a為H2SO4,b為H2S,c為S,d為亞硫酸鹽。濃H2SO4有強(qiáng)氧化性,可將H2S氧化為S或者SO2,A項(xiàng)錯(cuò)誤;SO2雖然有毒,但食品中添加適量SO2可起到漂白、防腐

和抗氧化作用(注意用量),B項(xiàng)錯(cuò)誤;不論空氣是否足量,S在空氣中燃燒都生成SO2,C項(xiàng)

錯(cuò)誤。

答案

D三、氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化1.氮元素的“價(jià)—類”二維圖

2.氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系

(1)歧化反應(yīng)如:3NO2+H2O

2HNO3+NO2NO2+2NaOH

NaNO3+NaNO2+H2O(2)歸中反應(yīng)如:6NO+4NH3

5N2+6H2ONO2+NO+2NaOH

2NaNO2+H2O例3(2024屆黑龍江哈爾濱三中開學(xué)考,17)氨是一種重要的化工原料,根據(jù)下圖轉(zhuǎn)化判

斷下列有關(guān)表述正確的是

(

)

A.濃硝酸見光易分解且易揮發(fā),應(yīng)用棕色試劑瓶盛放且用膠塞密封B.戊與丁反應(yīng)時(shí),氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2C.實(shí)驗(yàn)室中可以采取加熱甲物質(zhì)的方法制取氨氣D.向飽和NaCl溶液中依