1、第2讲 常见的非金属元素及其化合物,-2-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,-3-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,-4-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,1.(2017全国,节选)下列事实中,不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是( ) A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以 B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸 C.0.10 molL-1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1 D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸,答案,解析,-5-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,2.(2015全国)我国清代本草纲目拾遗中记叙无机药物335种,其中“强水”条目
2、下写道:“性最烈,能蚀五金其水甚强,五金八石皆能穿滴,惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指( ) A.氨水 B.硝酸 C.醋 D.卤水,答案,解析,-6-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,3.(2015课标全国)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是( )A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收,答案,解析,-7-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,4.(2016全国,节选)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化
3、剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题: 氨气与二氧化氮的反应 将收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。,-8-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,-9-,专题知识脉络,能力目标解读,热点考题诠释,-10-,热点一,热点二,热点三,热点四,常见非金属单质的性质及应用 有关非金属单质性质及应用的思维路径,-11-,热点一,热点二,热点三,热点四,问题探究 1.常见非金属单质有哪些物理性质和化学性质?,-12-,热点一,热点二,热点三,热
4、点四,-13-,热点一,热点二,热点三,热点四,联系与应用: 我们不仅要熟记上述规律和特性,最重要的是学以致用,如: (1)Cl2与碱反应,可以用碱性溶液吸收尾气中的Cl2; (2)氯气溶于水,不能用排水法收集氯气,可以用向上排空气法或排饱和食盐水法收集; (3)氯气具有强氧化性,可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。 2.常见非金属单质如何制备? (1)Cl2:,-14-,热点一,热点二,热点三,热点四,-15-,热点一,热点二,热点三,热点四,例1利用如图所示装置制备饱和氯水,为探究新制饱和氯水的组成和性质而进行了科学实验:先对制得的氯水进行观察,再用胶头滴管将该氯水逐滴滴入盛有含酚酞的NaOH
5、溶液的试管中,边滴边振荡,并连续观察现象,发现溶液的红色逐渐褪去而得无色溶液。据此回答:,-16-,热点一,热点二,热点三,热点四,(1)C中的试剂是 ;仪器b的名称为 ,b中发生反应的离子方程式为 。 (2)写出新制饱和氯水中含有氯元素物质的化学式: 。氯水长时间放置,氯水中的成分就会发生变化,能快速判断氯水中含有较多Cl2的方法是 。 (3)根据预测,实验中溶液红色褪去的原因可能有两种,请用简要的文字补充: 氯水与NaOH反应,碱性减弱红色褪去。 。,-17-,热点一,热点二,热点三,热点四,(4)通过实验进一步探究溶液红色褪去的原因究竟是上述中的还是。 【实验步骤】 取上述实验后试管内的
6、无色溶液3 mL盛于另一支洁净的试管中; ,振荡试管。 【现象与结论】 若 ,则证明溶液红色褪去的原因是而不是。 若 ,则证明溶液红色褪去的原因是而不是。,-18-,热点一,热点二,热点三,热点四,(5)为了从新制氯水中制得较高浓度的HClO,可向氯水中加入的试剂是 。 A.CaCO3 B.NaHSO3 C.Na2CO3 D.Ca(OH)2 分析推理 解答性质验证型实验题的关键点是结合题目要求和所给的仪器、装置以及试剂了解命题意图。一般思路是(1)结合题干明确实验目的(该实验要求做什么);(2)结合装置图或操作过程理解实验设计思路及每一个装置的设计意图;(3)了解题目有关信息及每步实验原理;(
7、4)明确解答问题的切入点,即试题给我们设置了什么样的问题情境,要求我们回答什么问题;(5)分析并排除每步实验的干扰因素。,-19-,热点一,热点二,热点三,热点四,-20-,热点一,热点二,热点三,热点四,(2)化学平衡的特点及移动: Cl2+H2O HCl+HClO是一个可逆反应,反应存在限度。要想得到较高浓度的HClO需改变条件使平衡发生移动,同时还应注意在移动过程中不要引入新的杂质。 (3)对反应原理的假设论证: 对于某一个现象有多种假设原因时,应根据不同假设的差异点来设计实验证明。题目中红色褪去可能是NaOH被消耗了,也可能是HClO的漂白作用,两种假设下的不同之处在于NaOH的有无,
8、这便是设计实验的突破口。,-21-,热点一,热点二,热点三,热点四,-22-,热点一,热点二,热点三,热点四,题后反思 (1)根据反应装置选择合理的反应;对于Cl2的实验室制备除掌握课本上的MnO2与浓盐酸外,还需拓展到KMnO4与浓盐酸,区别在于有无加热装置。 (2)设计实验方案时应注意简约性原则。 (3)注意化学用语的规范性,例如不能将“NaOH溶液”写成“NaOH”。,-23-,热点一,热点二,热点三,热点四,对点训练1下列叙述中正确的是 。 溴水中加入足量碘化钾固体,溶液变为无色 氢气在氯气中燃烧,与空气接触有白雾生成 氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂 氯气可以使湿润的有色
9、布条褪色,说明氯气具有漂白作用 如果发生了氯气泄漏,可以用湿毛巾或蘸有纯碱水的毛巾捂住口鼻撤离 Si是制造太阳能电池和光导纤维的主要原料 C可以把SiO2中的Si和H2O中的H还原出来 S在过量氧气中燃烧生成SO3,-24-,热点一,热点二,热点三,热点四,-25-,热点一,热点二,热点三,热点四,-26-,热点一,热点二,热点三,热点四,常见非金属氧化物的性质 有关非金属氧化物性质的思维路径,-27-,热点一,热点二,热点三,热点四,问题探究 常见非金属氧化物有哪些性质?,-28-,热点一,热点二,热点三,热点四,-29-,热点一,热点二,热点三,热点四,-30-,热点一,热点二,热点三,热
10、点四,联系与应用: (1)气体收集:NO与氧气反应,所以不能用排空气法收集,可用排水法收集;CO2、SO2、NO2均与水反应,所以不能用排水法收集,可以用向上排空气法收集。 (2)尾气处理:除CO外,大多数非金属氧化物均能与强碱反应,所以可以用强碱溶液吸收,CO可用点燃的方法除去。 (3)检验:依据SO2具有较强还原性、漂白性,检验SO2常用方法:a.通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色;b.通入品红溶液,溶液褪色,加热后恢复红色。 检验CO2常用方法:通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,但要排除SO2的干扰。 (4)除杂:依据SO2具有较强还原性、H2SO3的酸性强于H2CO3,所以除去CO2中的SO2
11、常用方法:a.通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶;b.通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶。,-31-,热点一,热点二,热点三,热点四,例2碳、硫的含量影响钢铁性能,碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。 (1)采用装置A,在高温下x g钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。,气体a的成分是 。,-32-,热点一,热点二,热点三,热点四,(2)将气体a通入测硫酸装置中(如图),采用滴定法测定硫的含量。 H2O2氧化SO2的化学方程式: 。 用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗z mL NaOH溶液,若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y g,则该
12、钢样中硫的质量分数: 。,-33-,热点一,热点二,热点三,热点四,(3)将气体a通入测碳装置中(如图),采用重量法测定碳的含量。气体a通过B和C的目的是 。 计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是 。,-34-,热点一,热点二,热点三,热点四,分析推理 提纯非金属元素氧化物的方法。 杂变纯:CO2中混有的SO2或HCl气体可通过饱和NaHCO3溶液除去,SO2中混有的HCl气体可通过饱和NaHSO3溶液除去,NO中混有的NO2可通过水除去,CO2中混有的CO可通过炙热氧化铜除去。 CO2中混有的SO2可通过氧化剂利用SO2的还原性除去。,-35-,热点一,热点二,热点三,热点四,答案(1)O
13、2、SO2、CO2 Fe3O4 SO2(3)排除SO2对CO2测定的干扰 吸收CO2前后吸收瓶的质量,评分细则警示 (1)分子式书写错误,不配平,“ ”写成“”,写成离子方程式均不得分;(3)一定要突出吸收SO2;突出吸收CO2前后及吸收瓶的质量。,-36-,热点一,热点二,热点三,热点四,对点训练2物质间的转化关系错综复杂。X、Y、Z三种物质间的转化关系如图所示(各物质之间通过一步反应转化),下列不符合该转化关系的是( ),答案,解析,-37-,热点一,热点二,热点三,热点四,常见无机酸的重要规律及特性 有关常见无机酸的重要性质及特征的思维路径,-38-,热点一,热点二,热点三,热点四,问题
14、探究 1.如何判断及应用酸性强弱规律? (1)酸性强弱: 最高价含氧酸的酸性强弱取决于元素非金属性强弱,如根据酸性:HClO4H2SO4H3PO4H2CO3,可知非金属性:ClSPC。 记忆酸性强弱:H2SO4H2SO3H2CO3HClO; 六大强酸:HNO3、H2SO4、HClO4、HCl、HBr、HI,其余的酸大多数为弱酸。,-39-,热点一,热点二,热点三,热点四,设计实验验证酸性强弱: a.可利用复分解反应中“强酸制弱酸”的规律判断,如:Na2SiO3+H2O+CO2 H2SiO3+Na2CO3、 Ca(ClO)2+H2O+CO2 2HClO+CaCO3; b.利用盐类水解:Na2CO
15、3的碱性强于Na2SO3的,可知酸性:H2SO3H2CO3。 (2)应用: 造气:CO2、SO2、H2S气体分别可用Na2CO3、Na2SO3、FeS与硫酸反应制得; 除杂:CO2中的HCl气体可通过通入饱和碳酸氢钠溶液除去。,-40-,热点一,热点二,热点三,热点四,2.酸与金属反应有何特点? (1)非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)与活动性排在H前面的金属反应生成氢气。 (2)强氧化性酸(如HNO3、浓硫酸)与金属反应,一般不会生成氢气;金属与浓硝酸反应一般生成NO2,与稀硝酸反应一般生成NO,与浓硫酸在加热条件下反应一般生成SO2。 3.常见酸的物理特性有哪些? (1)除硫酸外,其他常见酸大多
16、数具有挥发性,如浓盐酸、浓氢溴酸、浓氢碘酸、浓硝酸等敞口放置均有白雾出现,遇氨气能冒白烟。 (2)H2SiO3是唯一难溶性酸。,-41-,热点一,热点二,热点三,热点四,4.常见酸的化学特性有哪些? (1)硝酸特性: 浓、稀硝酸均具有强氧化性,与Na2S、SO2、Na2SO3等还原剂发生氧化还原反应。 浓硝酸与Cu(足量)、Zn(足量)等反应,随着反应的进行,产物会发生变化。 (2)浓硫酸特性: 浓硫酸具有吸水性、脱水性、强氧化性。 浓硫酸与Cu(足量)反应,硫酸和铜均剩余;浓硫酸与Zn(足量)等反应,随着反应的进行,产物会发生变化。 SO2、CO、H2具有还原性,但不与浓硫酸反应,所以能用浓
17、硫酸干燥。 (3)常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸钝化。 (4)HNO3、HClO见光受热易分解。,-42-,热点一,热点二,热点三,热点四,-43-,热点一,热点二,热点三,热点四,例3向200 mL稀硝酸中加入11.2 g铁粉,充分反应后,铁粉全部溶解并放出NO,溶液质量增加7.0 g,则所得溶液中Fe3+的物质的量浓度约为( ) A.0.1 molL-1 B.0.2 molL-1 C.0.3 molL-1 D.0.4 molL-1,-44-,热点一,热点二,热点三,热点四,分析推理 (1)金属与硝酸反应的计算模板:,-45-,热点一,热点二,热点三,热点四,(2)三大守恒在解答HNO3有关
18、计算中的应用: 原子守恒法:HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸的作用,以 的形式存在于溶液中;一部分作为氧化剂转化为还原产物,这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。 得失电子守恒:HNO3与金属的反应属于氧化还原反应,HNO3中氮原子得电子的物质的量=金属失电子的物质的量。 电荷守恒:HNO3过量时,反应后溶液中(忽略OH-)答案A,-46-,热点一,热点二,热点三,热点四,对点训练3中学化学中有很多“规律”都有适用范围,下列根据有关“规律”推出的结论正确的是( ),-47-,热点一,热点二,热点三,热点四,答案D 解析 盐酸的制备不一定通过复分解反应,也
19、可以使用氧化还原反应,如2HclO 2HCl+O2,A项错误;常温下铝遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化,B项错误;氨分子间可形成氢键,其沸点高于PH3,C项错误;根据溶解平衡可知:溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化,CuS比ZnS更难溶,D项正确。,-48-,热点一,热点二,热点三,热点四,常见非金属元素形成离子的检验 常见非金属离子检验的思维路径,-49-,热点一,热点二,热点三,热点四,问题探究 如何鉴别常见非金属离子?,-50-,热点一,热点二,热点三,热点四,-51-,热点一,热点二,热点三,热点四,-52-,热点一,热点二,热点三,热点四,-53-,热点一,热点二,热点三,热点四,-54
20、-,热点一,热点二,热点三,热点四,-55-,热点一,热点二,热点三,热点四,对点训练4在Na+浓度为0.5 molL-1的某澄清透明溶液中,还可能含有下表中的若干种离子:,取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积在标准状况下测定):,-56-,热点一,热点二,热点三,热点四,-57-,热点一,热点二,热点三,热点四,请回答下列问题: (1)能否根据“澄清透明溶液”判断Fe3+不存在? (填“能”或“否”),理由是 。 (2)依据步骤能确定一定不存在的阳离子是 。该步骤中生成沉淀的离子方程式为 。 (3)通过步骤、和必要计算,填写下表中阴离子的浓度(能计算出的填写计算结果,一定不存在的离子填
21、“0”,不能确定是否存在的离子填“?”),-58-,热点一,热点二,热点三,热点四,(4)判断K+是否存在,若存在求其最小浓度,若不存在,说明理由 。 (5)为了检验可能存在的阴离子,取少量所得的滤液于试管中,加入硫酸亚铁溶液,产生无色气体,气体在空气中变红棕色。实验结论是 ,写出溶液中反应的离子方程式: 。,-59-,热点一,热点二,热点三,热点四,-60-,热点一,热点二,热点三,热点四,-61-,1,2,3,4,1.(2017北京理综)根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是( ),答案,-62-,1,2,3,4,2.将SO2气体通入BaCl2溶液中无沉淀产生,但分别加入氨
22、水 氯水 H2S溶液后均有沉淀产生,这些沉淀分别为( ) A.BaSO4、BaSO3、S B.S、BaSO3、BaSO4 C.BaSO3、BaSO4、S D.BaSO3、S、BaSO4,答案,解析,-63-,1,2,3,4,3.工业上常利用含硫废水生产Na2S2O35H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。,-64-,1,2,3,4,(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若 ,则整个装置气密性良好。装置D的作用是 。装置E中为 溶液。 (2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2
23、SO3物质的量之比为 。 (3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择 。 a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液 c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液,-65-,1,2,3,4,实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是 。已知反应()相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是 。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有 。 a.烧杯 b.蒸发皿 c.试管 d.锥形瓶,-66-,1,2,3,4,(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O35H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质
24、。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论:。 已知Na2S2O35H2O遇酸易分解: 供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液,-67-,1,2,3,4,答案 (1)液柱高度保持不变 防止倒吸 NaOH(合理即可) (2)21 (3)c 控制滴加硫酸的速度(合理即可) 溶液变澄清(或浑浊消失) a、d (4)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理即可),-68-,1,2,3,4,-69-,1,2,3,4,4.某消毒液的主要有效成分是次氯酸
25、钠,可用于各类家居用品、餐具、棉织衣物等的消毒,对彩色织物可能有褪色作用。切勿用于丝绸、毛、尼龙、皮革、油漆表面,勿用于铝、铜、碳钢制品。消毒液须密封,置阴凉暗处保存。请完成以下实验探究过程: (1)推测该消毒液的酸碱性: ,原因是(用离子方程式表示) 。 (2)该消毒液还具有的化学性质是 性、 性和 性。,-70-,1,2,3,4,(3)若将一定量的消毒液与Na2SO3溶液相混合,得到混合液。混合时发生反应的离子方程式为 。基于该反应,对反应后混合液进行探究。 提出合理假设: 假设1:Na2SO3有剩余;假设2:NaClO有剩余;假设3: 。 设计后续实验方案验证假设。限选实验试剂:3 molL-1盐酸、3 molL-1 H2SO4溶液、0.01 molL-1 KMnO4溶液、0.1 molL-1 BaCl2溶液、20% KSCN溶液、3% H2O2溶液、淀粉-KI溶液、紫色石蕊溶液。,-71-,1,2,3,4,-72-,1,2,3,4,
