2019高中化學(xué)專題4第二單元小專題大智慧五非金屬元素及其化合物的性質(zhì)和反應(yīng)規(guī)律講義含解析蘇教版必修1

PAGE非金屬元素及其化合物的性質(zhì)和反應(yīng)規(guī)律一、非金屬單質(zhì)和氧化物的性質(zhì)1．非金屬單質(zhì)的性質(zhì)2．常見非金屬氧化物的共性和特性續(xù)表[例證1]下列推斷正確的是()A．SiO2是酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)B．Na2O、Na2O2組成元素相同，與CO2反應(yīng)產(chǎn)物也相同C．CO、NO、NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都能穩(wěn)定存在D．新制氯水顯酸性，向其中滴加少量紫色石蕊試液，充分振蕩后溶液呈紅色[解析]SiO2與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O，符合酸性氧化物的定義，A選項(xiàng)正確；Na2O與CO2反應(yīng)生成Na2CO3，Na2O2與CO2反應(yīng)的產(chǎn)物為Na2CO3和O2，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；NO在常溫下與空氣中的O2迅速反應(yīng)生成NO2，化學(xué)方程式為2NO＋O2=2NO2，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；新制氯水中存在H＋和HClO，具有酸性和漂白性，所以滴加紫色石蕊試液振蕩，溶液先變紅后褪色，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。[答案]A二、“三大強(qiáng)酸”的性質(zhì)及與金屬的反應(yīng)規(guī)律1．分類工業(yè)上、中學(xué)化學(xué)常說(shuō)的三大強(qiáng)酸是指硝酸、硫酸和鹽酸。從不同的角度可作如下分類：(1)是否含氧：硝酸、硫酸是含氧酸，鹽酸是無(wú)氧酸。(2)電離出的H＋個(gè)數(shù)：硫酸是二元酸，硝酸、鹽酸是一元酸。(3)氧化性：鹽酸、稀硫酸是非氧化性酸，硝酸、濃硫酸是氧化性酸。2．硝酸的強(qiáng)氧化性的特殊表現(xiàn)(1)不論濃硝酸還是稀硝酸，都具有強(qiáng)氧化性，且濃硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化性強(qiáng)。(2)在利用HNO3的酸性時(shí)，要注意考慮它的強(qiáng)氧化性。如FeO與稀硝酸反應(yīng)時(shí)的方程式應(yīng)是3FeO＋10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O而不是FeO＋2HNO3=Fe(NO3)2＋H2O。(3)硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)，既表現(xiàn)強(qiáng)氧化性又表現(xiàn)強(qiáng)酸性，可由金屬與硝酸反應(yīng)的關(guān)系，求還原產(chǎn)物的化學(xué)式或物質(zhì)的量。(4)硝酸與鐵反應(yīng)時(shí)，由于存在反應(yīng)Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，當(dāng)HNO3過(guò)量時(shí)，產(chǎn)物為Fe(NO3)3；當(dāng)Fe過(guò)量時(shí)，產(chǎn)物為Fe(NO3)2；當(dāng)Fe與HNO3恰好耗盡時(shí)，產(chǎn)物可能是Fe(NO3)3或Fe(NO3)2或Fe(NO3)3和Fe(NO3)2的混合物。(5)濃硝酸與Cu反應(yīng)時(shí)，若Cu過(guò)量，反應(yīng)開始時(shí)濃硝酸的還原產(chǎn)物為NO2，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸濃度變小，其還原產(chǎn)物將為NO，最終應(yīng)得到NO2與NO的混合氣體，可利用氧化還原過(guò)程中化合價(jià)升降總數(shù)相等的守恒規(guī)律求解有關(guān)Cu、HNO3和混合氣體之間的量的關(guān)系。硝酸與其他金屬(過(guò)量)反應(yīng)的情況與此類似。3．濃硫酸的特性(1)吸水性：濃硫酸具有吸收現(xiàn)成的水(如氣體中、液體中的水分子，以及固體中的結(jié)晶水等)的性能，原因是H2SO4分子與水分子可形成一系列穩(wěn)定的水合物。因濃硫酸有吸水性，故不可將其暴露于空氣中，防止其吸收空氣中的水蒸氣。(2)脫水性：濃硫酸可將許多有機(jī)物(尤其是糖類，如：纖維素、蔗糖等)脫水。(3)強(qiáng)氧化性：它的氧化作用是由于H2SO4分子中＋6價(jià)的硫元素產(chǎn)生的，其還原產(chǎn)物為SO2而不是H2，加熱時(shí)，大多數(shù)金屬(Au和Pt除外)可被濃硫酸氧化。一定量的濃硫酸與足量活潑金屬(如Zn)發(fā)生反應(yīng)時(shí)，開始發(fā)生反應(yīng)：Zn＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，當(dāng)H2SO4的濃度降低后，發(fā)生反應(yīng)：Zn＋H2SO4(稀)=ZnSO4＋H2↑。[例證2]下列關(guān)于濃硝酸和濃硫酸的敘述正確的是()A．都具有吸水性和強(qiáng)氧化性B．分別露置在空氣中，容器內(nèi)溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度都降低C．常溫下能和鋁很快反應(yīng)，放出氣體D．分別露置在空氣中，容器內(nèi)溶質(zhì)的質(zhì)量都變小[解析]濃硝酸無(wú)吸水性，A錯(cuò)誤。二者露置于空氣中，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度都降低，濃硝酸是由于揮發(fā)性，濃硫酸則是吸收空氣中的水，B正確、D錯(cuò)誤。二者常溫下都能使鋁鈍化，不會(huì)產(chǎn)生氣體，C錯(cuò)誤。[答案]B1．中學(xué)化學(xué)中很多“規(guī)律”都有其適用范圍，下列根據(jù)有關(guān)“規(guī)律”推出的結(jié)論合理的是()A．Na2O、Na2O2組成元素相同，推出與水反應(yīng)產(chǎn)物也完全相同B．SO2和濕潤(rùn)的Cl2都有漂白性，推出二者混合后漂白性更強(qiáng)C．H2CO3的酸性比HClO強(qiáng)，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClOD．根據(jù)常溫下銅與濃硝酸可以制取NO2，推出常溫下鐵與濃硝酸也可以制取NO2解析：選CNa2O、Na2O2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2O＋H2O=2NaOH、2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，A項(xiàng)錯(cuò)誤；SO2與Cl2混合通入水中發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋SO2＋2H2O=2HCl＋H2SO4，漂白性降低或消失，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸原理，C項(xiàng)正確；常溫下濃硫酸能夠使鐵發(fā)生鈍化，阻礙反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．往下列物質(zhì)的溶液中通入過(guò)量SO2氣體，一定能生成沉淀的是()A．NaOHB．BaCl2C．Ca(OH)2D．Ba(NO3)2解析：選D將SO2通入BaCl2溶液中無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，但通入到Ba(NO3)2溶液中，因NOeq\o\al(－,3)的存在且SO2通入后會(huì)使溶液顯酸性，NOeq\o\al(－,3)在酸性環(huán)境下氧化性增強(qiáng)，將＋4價(jià)的硫(H2SO3等)氧化為＋6價(jià)的硫(SOeq\o\al(2－,4))，生成白色沉淀BaSO4，選D。3．物質(zhì)間紛繁復(fù)雜的轉(zhuǎn)化關(guān)系是化學(xué)的魅力所在，下列選項(xiàng)中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在一定條件下不能實(shí)現(xiàn)的是()選項(xiàng)轉(zhuǎn)化關(guān)系A(chǔ)Sieq\o(→,\s\up7(O2))SiO2eq\o(→,\s\up7(C))SiBNO2eq\o(→,\s\up7(H2O))HNO3eq\o(→,\s\up7(Cu))NO2CFeeq\o(→,\s\up7(Cl2))FeCl3eq\o(→,\s\up7(Cu))FeDSeq\o(→,\s\up7(O2))SO2eq\o(→,\s\up7(H2S))S解析：選C硅為親氧元素，與氧氣反應(yīng)生成SO2：Si＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))SiO2，利用SiO2在高溫下制取粗硅：SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO，A項(xiàng)正確；NO2與H2O反應(yīng)：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，銅與濃硝酸反應(yīng)可生成NO2：Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，B項(xiàng)正確；鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2FeCl3，氯化鐵與銅反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅：2FeCl3＋Cu=CuCl2＋2FeCl2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；硫燃燒生成SO2：S＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))SO2，SO2與H2S發(fā)生歸中反應(yīng)，生成硫：SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O，D項(xiàng)正確。4．0.1mol·L－1的下列選項(xiàng)中的溶液，其中有一種溶液分別滴入NaI、FeCl2、Na2SO3、NaOH等溶液中，溶液的顏色均有明顯的改變，該溶液是()A．酸性KMnO4溶液B．Br2C．HNO3D．酚酞解析：選BA項(xiàng)，酸性高錳酸鉀與NaOH無(wú)明顯現(xiàn)象；B項(xiàng)，混合后，顏色改變分別為：溴水(橙色)eq\o(→,\s\up7(NaI))I2(黃色)，溴水(橙色)eq\o(→,\s\up7(FeCl2))Fe3＋(黃色)，溴水(橙色)Br－＋SOeq\o\al(2－,4)(無(wú)色)，溴水(橙色)Br－＋BrO－(無(wú)色)；C項(xiàng)，HNO3分別與Na2SO3、NaOH混合時(shí)，無(wú)顏色變化；D項(xiàng)，NaI、FeCl2分別與酚酞混合，無(wú)顏色變化。5．鹽酸、硫酸和硝酸是中學(xué)階段常見的“三大酸”?，F(xiàn)就三大酸與金屬銅反應(yīng)的情況，回答下列問(wèn)題：(1)稀鹽酸不與Cu反應(yīng)，若在稀鹽酸中加入H2O2后，則可使銅順利溶解。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在一定體積的10mol/L的濃硫酸中加入過(guò)量銅片，加熱使之反應(yīng)，被還原的硫酸為0.9mol，則濃硫酸的實(shí)際體積________(填“大于”“等于”或“小于”)180mL。若使剩余的銅片繼續(xù)溶解，可在其中加入硝酸鹽溶液(如KNO3溶液)，則該反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)根據(jù)如圖操作及現(xiàn)象推斷酸X為________(填序號(hào))。a．濃鹽酸b．濃硫酸c．濃硝酸解析：(1)根據(jù)題意可知，在鹽酸存在的條件下，H2O2與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)，H2O2作氧化劑，銅作還原劑。(2)只有濃硫酸才能和Cu發(fā)生氧化還原反