常見非金屬元素及其化合物

第1講常見非金屬元素及其化合物高考點(diǎn)擊1.了解常見非金屬單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2．了解常見非金屬單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。重點(diǎn)知識(shí)整合一、常見非金屬單質(zhì)的性質(zhì)常見非金屬單質(zhì)Cl2、O2、Br2、I2、N2、S、C、Si、H2物理性質(zhì)色態(tài)多數(shù)常溫常壓下為氣態(tài)，而Br2為液態(tài)，I2、S、C、Si為固態(tài)；Cl2為黃綠色，Br2為深紅棕色，I2為紫黑色熔、沸點(diǎn)一般較低，但金剛石、石墨、單晶硅很高毒性Cl2、Br2、I2有一定的毒性常見非金屬單質(zhì)Cl2、O2、Br2、I2、N2、S、C、Si、H2化學(xué)性質(zhì)氧化性Cl2、O2、Br2具有強(qiáng)氧化性；I2、N2、S有氧化性；C、Si、H2主要表現(xiàn)還原性與O2反應(yīng)N2在放電或高溫時(shí)與之反應(yīng)；S、C、Si、H2在加熱或點(diǎn)燃時(shí)與之反應(yīng)，其他不反應(yīng)與H2反應(yīng)O2在點(diǎn)燃條件下與之劇烈反應(yīng)；Cl2在光照條件下與之劇烈反應(yīng)；Br2、I2、N2、S在加熱或高溫條件下與之緩慢反應(yīng)與H2O反應(yīng)Cl2、Br2與水反應(yīng)，既作氧化劑，又作還原劑；C與水在高溫下反應(yīng)，其余不反應(yīng)與堿反應(yīng)Cl2、Br2、I2與堿反應(yīng)與酸反應(yīng)Cl2、Br2、I2、O2與還原性酸如H2SO3、H2S反應(yīng)；S、C與強(qiáng)氧化性酸如濃HNO3、濃H2SO4反應(yīng)二、常見非金屬氧化物的性質(zhì)常見非金屬氧化物SO2、SO3、NO、NO2、CO、CO2、SiO2等物理性質(zhì)①SO2、NO2有刺激性氣味②NO2是紅棕色氣體③除CO2、SiO2外均有毒④SO2易液化，SiO2是堅(jiān)硬、難熔的固體類型SO2、SO3、CO2、SiO2是酸性氧化物NO2、NO、CO是不成鹽氧化物三、非金屬元素的反應(yīng)規(guī)律與特例1．強(qiáng)酸制弱酸規(guī)律(1)對(duì)于同種非金屬元素形成的不同含氧酸，非金屬元素的價(jià)態(tài)越高，酸性越強(qiáng)。如：HClO4>HClO3>HClO2>HClO，H2SO4>H2SO3，HNO3>HNO2等。(2)常見酸的酸性強(qiáng)弱(3)強(qiáng)酸制弱酸：較強(qiáng)酸＋較弱酸鹽―→較強(qiáng)酸鹽＋較弱酸。如：2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋CO2↑＋H2O(鹽酸酸性強(qiáng)于碳酸)Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO(漂白粉的使用原理，說明碳酸酸性強(qiáng)于次氯酸)2．置換反應(yīng)規(guī)律及其應(yīng)用(1)同主族元素單質(zhì)間的置換①第ⅠA族單質(zhì)間的置換2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑②第ⅣA族單質(zhì)間的置換SiO2＋2C高溫,Si＋2CO↑(注意生成物為CO)；③第ⅥA族單質(zhì)間的置換2H2S＋O2===2S↓＋2H2O④第ⅦA族單質(zhì)間的置換Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2Cl2＋2NaI===2NaCl＋I(xiàn)2(2)不同主族元素單質(zhì)間的置換反應(yīng)①第ⅡA族置換第ⅠA族Mg＋2H2O△,Mg(OH)2＋H2↑②第ⅣA族置換第ⅠA族C＋H2O(g)高溫,CO＋H2；Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑③第ⅢA族置換第ⅠA族2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑④第ⅡA族置換第ⅣA族2Mg＋CO2點(diǎn)燃,2MgO＋C(Mg能在CO2中燃燒)2Mg＋SiO2===2MgO＋Si⑤第ⅦA族置換第ⅥA族2F2＋2H2O===4HF＋O2X2＋H2S===S↓＋2HX(X＝Cl、Br、I)；(3)主族元素單質(zhì)置換副族元素單質(zhì)Fe2O3＋2Al高溫,2Fe＋Al2O3(鋁熱反應(yīng))H2＋CuO高溫,Cu＋H2OC＋CuO高溫,Cu＋CO↑(4)副族元素單質(zhì)置換主族元素單質(zhì)H2SO4(稀)＋Fe===FeSO4＋H2↑3Fe＋4H2O(g)高溫,Fe3O4＋4H2Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑(5)副族元素的單質(zhì)置換副族元素的單質(zhì)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu四、常見氣體及非金屬形成的離子的檢驗(yàn)1．重要?dú)怏w的檢驗(yàn)2.重要離子的檢驗(yàn)(1)利用酸堿指示劑檢驗(yàn)H＋→滴入紫色石蕊試液，溶液變紅色(2)利用鹽酸和其他試劑檢驗(yàn)命題熱點(diǎn)演練熱點(diǎn)一常見非金屬單質(zhì)和化合物的性質(zhì)例1

(2011年高考江蘇卷)下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)和該性質(zhì)的應(yīng)用均正確的是(

)A．常溫下濃硫酸能使鋁發(fā)生鈍化，可在常溫下用鋁制貯罐貯運(yùn)濃硫酸B．二氧化硅不與任何酸反應(yīng)，可用石英制造耐酸容器C．二氧化氯具有還原性，可用于自來水的殺菌消毒D．銅的金屬活潑性比鐵的弱，可在海輪外殼上裝若干銅塊以減緩其腐蝕【解析】

B項(xiàng)，SiO2可與氫氟酸反應(yīng)；C項(xiàng)，ClO2具有強(qiáng)氧化性；D項(xiàng)，海輪外殼上裝銅塊，會(huì)形成Fe-Cu原電池，鐵作負(fù)極，腐蝕加快?！敬鸢浮?/p>

A變式訓(xùn)練1

(2010年高考山東卷)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：選A。過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成物為碳酸鈉和氧氣，而氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)只生成碳酸鈉，B項(xiàng)錯(cuò)誤；NO易與空氣中的氧氣反應(yīng)，在空氣中不能穩(wěn)定存在，C項(xiàng)錯(cuò)誤；新制氯水既顯酸性，又具有強(qiáng)氧化性，向其中滴加少量的紫色石蕊試液先變紅，后褪色，D項(xiàng)錯(cuò)誤。熱點(diǎn)二結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究考查非金屬元素及其化合物的性質(zhì)例2(1)操作Ⅰ使用的試劑是__________，所用主要儀器的名稱是__________。(2)加入溶液W的目的是_______________________________________。用CaO調(diào)節(jié)溶液Y的pH，可以除去Mg2＋。由表中數(shù)據(jù)可知，理論上可選擇的pH最大范圍是__________。酸化溶液Z時(shí)，使用的試劑為__________。開始沉淀時(shí)的pH沉淀完全時(shí)的pHMg2＋9.611.0Ca2＋12.2c(OH－)＝1.8mol·L－1(3)實(shí)驗(yàn)室用貝殼與稀鹽酸反應(yīng)制備并收集CO2氣體，下列裝置中合理的是__________。(4)常溫下，H2SO3的電離常數(shù)Ka1＝1.2×10－2，Ka2＝6.3×10－8；H2CO3的電離常數(shù)Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11。某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3：將SO2和CO2氣體分別通入水中至飽和，立即用酸度計(jì)測(cè)兩溶液的pH。若前者的pH小于后者，則H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3。該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不正確，錯(cuò)誤在于________________________________________________________________________________。設(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3(簡(jiǎn)要說明實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和結(jié)論)：________________________________________________________________________________。儀器自選。供選擇的試劑：CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸餾水、飽和石灰水、酸性KMnO4溶液、品紅溶液、pH試紙。(3)洗氣瓶是除去HCl氣體，內(nèi)盛飽和NaHCO3溶液。由于CO2的密度大于空氣，故用向上排空氣法收集，a裝置不合理；c裝置起不到類似啟普發(fā)生器的作用，生成的CO2會(huì)通過長(zhǎng)頸漏斗逸入空氣中，故不合理。(4)SO2在水中的溶解度遠(yuǎn)大于CO2，則形成的飽和溶液中兩種酸的物質(zhì)的量濃度不相等，不能比較。比較兩種酸的酸性強(qiáng)弱，可通過對(duì)應(yīng)鹽溶液的性質(zhì)、酸與鹽的復(fù)分解反應(yīng)來進(jìn)行。方案一：配制相同物質(zhì)的量濃度的NaHSO3和NaHCO3溶液，用酸度計(jì)(或pH試紙)測(cè)兩溶液的pH。前者的pH小于后者，證明H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3。方案二：將SO2氣體依次通過NaHCO3(或Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品紅溶液、澄清石灰水。品紅溶液不褪色、且澄清石灰水變渾濁，證明H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3。方案三：將CO2氣體依次通過NaHSO3(或Na2SO3)溶液、品紅溶液。品紅溶液不褪色，證明H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3。變式訓(xùn)練2

(2010年高考新課標(biāo)全國(guó)卷)某化學(xué)興趣小組為探究SO2的性質(zhì)，按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問題：(1)裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是__________，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________；(2)實(shí)驗(yàn)過程中，裝置B、C中發(fā)生的現(xiàn)象分別是________________、________________，這些現(xiàn)象分別說明SO2具有的性質(zhì)是__________和__________；裝置B中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________________