2019年领军高考化学清除易错点专题08非金属及其化合物知识点讲解.doc
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1、- 1 -易错点 08 非金属及其化合物瞄准高考1 (2018 课标)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示) 。下列叙述错误的是A. 雾和霾的分散剂相同B. 雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C. NH3是形成无机颗粒物的催化剂D. 雾霾的形成与过度施用氮肥有关【答案】C2 (2017 江苏)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 ANa 2O2吸收 CO2产生 O2 ,可用作呼吸面具供氧剂 BClO 2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒 CSiO 2硬度大,可用于制造光导纤维 DNH 3易溶于水,可用作制冷剂 【答案】A【解析】A过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气,A
2、正确;B因二氧化氯具有氧化性才用于自来水的杀菌消毒,B 错误;C二氧化硅透光性好,用于制造光导纤维,C 错误;D液氨气化时吸收大量热,所以氨可用作制冷剂,D 错误。答案选 A。3 (2017 北京)下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所的结论不正确的是- 2 - A由中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体B红棕色气体不能表明中木炭与浓硝酸发生反应C由说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物D的气体产物中检测出 CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应【答案】D4 (2016 课标)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加
3、入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为ANaHCO 3、Al(OH) 3 BAgCl、NaHCO 3 CNa 2SO3 、BaCO 3 DNa 2CO3、CuSO 4【答案】C【解析】A NaHCO3、Al(OH) 3 中加入足量稀硫酸有气泡产生,生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水,最终无固体存在,A 项错误;BAgCl 不溶于酸,固体不能全部溶解,B 项错误;C亚硫酸钠和碳酸钡加入足量水时,碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解,加入稀盐酸,碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,固体全部溶解,再将样品加入足量稀硫酸,稀硫酸和
4、碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀和二氧化碳和水,符合题意,C 项正确;D Na2CO3、CuSO 4中加入足量稀硫酸,振荡后无固体存在,D 项错误;答案选 C。- 3 -锁定考点一碳和硅1. 硅硅的存在和物理性质存在:只以化合态存在,主要以 SiO2和硅酸盐的形式存在于地壳岩层里,在地壳中含量居第二位。物理性质:晶体硅是一种灰黑色固体,具有金属光泽,硬而脆的固体,熔沸点较高,能导电,是良好 的半导体材料 。硅的化学性质 与单质(O 2、F 2)反应 Si + O 2 SiO2 Si+2F2=SiF4 与酸(HF)反应 Si+4HF = SiF 4+2H 2 与强碱(如 NaOH)溶液反应 Si+2Na
5、OH +H2O = Na2SiO3+2H2用途:制造半导体、计算机芯片、太阳能电池。2. CO2和 SiO2的比较物 质 二氧化硅 二氧化碳晶体类型 原子晶体 分子晶体物理性质 硬度大、熔沸点高、常温下为固体、不溶于水熔沸点低,常温下为气体,微溶于水与水反应 不反应 CO2 + H2O H2CO3与酸反应 SiO2 + 4HF = SiF4+ 2H 2O 不反应与碱反应 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O盛碱液的试剂瓶用橡皮塞CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O 或CO2 + NaOH = 2NaHCO3与盐反应SiO2 + Na2CO3 Na 2SiO3
6、 + CO2SiO2 + CaCO3 CaSiO 3 + CO2Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClOCO2 + Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3化学性质与碱性氧化物反应SiO2 + CaO CaSiO 3 CO2 + Na2O Na 2CO3高温高温- 4 -与碳反应SiO2+2C 2CO+Si CO2+C 2CO主要用途 制光学仪器、石英玻璃。水晶可制作饰品,常用来制造通讯材料光导纤维。化工原料、灭火剂。干冰用作制冷剂,人工降雨。 3. 硅酸及硅酸盐硅酸 物理性质:与一般的无机含氧酸不同,硅酸难溶于水。 化学性质:. 弱酸性:是二元弱酸,酸性比
7、碳酸弱,与 NaOH 溶液反应的化学方程式为:H2SiO3+2NaOH= Na2SiO3+2H2O。. 不稳定性:受热易分解,化学方程式为:H 2SiO3 H2O+ SiO2。 制备:通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得,如 Na2SiO3溶液与盐酸反应:Na2SiO3+2HCl= H2SiO3+2NaCl 用途:硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。硅酸盐定义:硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。硅酸盐结构复杂,一般不溶于水,性质很稳定。通常用氧化物的形式来表示其组成。例如:硅酸钠 Na2SiO3(Na 2OSiO2) ,高岭石 Al2Si2O5(OH)4(Al 2O32SiO22H2O)
8、。书写顺序为:活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水。注意事项: 氧化物之间以“ ”隔开;计量数配置出现分数应化为整数。例如:钾长石 KAlSi3O8不能写成 12K2O Al2O33SiO2,应写成 K2OAl2O36SiO2。硅酸钠:Na 2SiO3,其水溶液俗名水玻璃,是一种无色粘稠液体,是一种矿物胶,用作黏合剂。4. 常见无极非金属材料及其主要用途1.传统的无极非金属材料硅酸盐产品水 泥 玻 璃 陶瓷原 料 石灰石、黏土 纯碱、石灰石、石英 黏土- 5 -反应原理 发生复杂的物理化学变化SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2SiO2 + CaCO3 CaSiO3 +
9、CO2发生复杂物理化学变化主要设备 水泥回转窑 玻璃窑 陶瓷窑主要成分 3CaOSiO2、2CaOSiO 2、3CaOAl 2O3Na2SiO3、CaSiO 3、SiO 2反应条件 高温 高温 高温二硫1. 硫在自然界的存在:(1)游离态:硫单质俗称硫磺,主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。(2)化合态:主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。有关的化学式为:硫铁矿 FeS2、黄铜矿 CuFeS2、生石膏 CaSO42H2O、芒硝 Na2SO410H2O 。2. 物理性质:淡黄色固体,不于水,可溶于酒精,易溶于 CS2(用于洗涤沾有硫的容器) ,熔沸点都很低。3. 硫的化学性质 氧化性:与绝大多数金
10、属反应:与铁反应 Fe + S FeS 、与铜反应 2Cu + S Cu2S与非金属反应:H 2+S H2S 还原性:与氧气发生反应 SO 2 SO2 与强氧化剂反应浓 HNO3反应 自身氧化还原反应 3S+6NaOH=2Na 2S+Na2SO3 +3H2O 二氧化硫和三氧化硫1. 二氧化硫(1)物理性质颜 色 气 味 毒 性 密 度 溶解性无色 刺激性 有 比空气大 易溶(1:40)- 6 -(2)化学性质 酸性氧化物-亚硫酐 二氧化硫与水反应 :SO 2 + H2O H2SO3 (亚硫酸)使紫色石蕊试液变红. 二氧化硫与碱的反应SO2少量:SO 2 + 2 NaOH = Na2SO3 +
11、H2O ;SO 2过量:SO 2 + NaOH = NaHSO3 SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H2O;Na 2SO3 + H2O + SO2 = 2NaHSO3 与碱性氧化物反应 SO2+CaO=CaSO3 二氧化硫的氧化性:SO2+2H2S = 3S + 2H 2O 二氧化硫的还原性 SO 2O 2 催 化 剂 加 热 2SO3 与卤素单质反应:SO2+ Br2+ 2 H2 O = H2 SO4+ 2HBr SO2 + Cl2 + 2 H2 O = H2 SO4+ 2HCl 与某些强氧化剂的反应:2KMnO4 + 2H2O+ 5SO2 = K2SO4 +2MnSO4 +
12、2H2SO4 漂白性 品红溶液中通入 SO2, 再回热变为红色用途:制 H2SO4 ;作漂白剂;杀菌,消毒2. 三氧化硫(1)物理性质:又名硫酸酐,是一种无色易挥发的晶体,溶点 16.80C,沸点 44.80C,标况下为固体。(2)化学性质:具有酸的氧化物的通性,与水反应放出大量的热,具有较强的氧化性。硫的氧化物对大气的污染;酸雨的 pH 小于 5.6。硫酸1. 物理性质:难挥发;与水以任意比例互溶,溶解时可放出大量热。稀释浓硫酸的方法是:把浓硫酸沿器壁慢慢注入水里,并边加加搅拌。2. 浓硫酸的特性:吸水性:常用作干燥剂,但不能干燥 NH3、H 2S、HBr、HI。- 7 -脱水性:将有机物中
13、的氢氧原子以 2:1 比例脱去,如使蔗糖碳化。强氧化性;铁、铝遇浓硫酸钝化。与铜反应:Cu +2H 2SO4 CuSO4 + SO2 +2H 2O与碳反应;:C + 2H 2SO4 CO2 + 2SO 2 +2H 2O3. SO42-的检验(干扰离子可能有:CO 32-、SO 32-、SiO 32-、Ag 、PO 43 等):待测液 ,加过量盐酸酸化,变为澄清液,再加 BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明待测液中含有 SO42-离子。(1)H2O2的不稳定性、氧化性和还原性双氧水(H 2O2的水溶液)因具有强氧化性而能漂白,双氧水的氧化产物是 O2,还原产物是 H2O(能使酸性 KMnO4溶液
14、褪色),具有弱酸性。(2)SO2具有酸性氧化物的通性、漂白性和还原性SO 2能使品红溶液褪色,但不能漂白酸碱指示剂,品红溶液可以用来检验 SO2,但不能用来吸收 SO2。SO 2能使溴水、酸性 KMnO4溶液褪色,表现 SO2的还原性,不是漂白性。(3)浓 H2SO4具有吸水性、脱水性和强氧化性不活泼金属(如 Cu)和浓 H2SO4反应必须加热,常温下反应太慢,且随着反应的进行,硫酸变稀,反应逐渐停止。Al、Fe 等金属遇冷的浓硫酸会钝化。三氯气 Cl21物理性质:常温、常压下,氯气是是黄绿色、有刺激性气味的气体;有毒,密度比空气大;常温、常压下的溶解度为 1:2,易液化。2化学性质:(1)与
15、金属单质反应:a与 Na 反应:2NaCl 2 2NaCl , 现象:产生白烟。b与 Cu 反应:CuCl 2 CuCl2 ,现象:产生棕黄色的烟。c与 Fe 反应:2Fe3Cl 2 2FeCl3 , 现象:产生棕色的烟。注:常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应,所以液氯通常储存在钢瓶中(2)与非金属单质反应:a .与氢气反应:H 2Cl 2 2HCl,现象:发出苍白色火焰,瓶口有白雾生成。注:H 2Cl 2 2HCl(会发生爆炸)不可用于工业制盐酸(3)与水反应溶于水的氯气部分与水反应 Cl2+H2O HCl+HClO(Cl 2H 2O H+ Cl- HClO)- 8 -(4)与碱反应:a. 与
16、氢氧化钠反应:Cl 2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O)b. 与氢氧化钙反应:2Cl 2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O)漂白粉的成分是:CaCl 2和 Ca(ClO)2。有效成分是:Ca(ClO) 2。漂白原理:Ca(ClO) 2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO;漂白粉失效:2HClO=2HCl+O 2 , (见光易分解) 。(5)氯气与还原性物质反应: 与 NaBr:Cl 2 + 2NaBr = 2NaCl + Br2 与 FeBr2:(少量):3Cl 2 + 2FeB
17、r2 = 2FeCl3 + 2Br2 与 SO2混合通入水中:Cl 2+SO2+2H2O = H2SO4+2HCl (Cl 2+SO2+2H2O=4H+SO42+2Cl)与 Na2SO3反应:Cl 2SO 32 H 2O=SO42- 2Cl 2H +氯水成分的复杂性和多样性1反应原理及成分(三分四离:三种分子和四种离子)Cl2+H2O HCl+HClOHCl=H+ClHClO H+ClOH2O H+OH新制氯水中,主要存在的分子有三种:Cl 2、H 2O、HClO;离子有四种:H +、Cl 、ClO、OH 。2氯水的性质氯水在与不同物质发生反应时,表现出成分的复杂性和氯水性质的多样性。成分 表
18、现的性质 反应实例Cl 沉淀反应 Ag+ Cl=AgClH+ 强酸性 CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H 2OHClO弱酸性强氧化性HClO+ OH= ClO+ H2O漂白、杀菌、消毒滴入紫色石蕊试液先变红,后褪色Cl2 强氧化性 Cl2+2KI=2KCl+I22HClO 2HCl+O2光照- 9 -呈黄绿色加成反应Cl2+SO2+2 H2O =2HCl+H2SO4Cl2+CH2=CH2 CH 2ClCH2ClH2O无水 CuSO4粉末变蓝 CuSO4+5H2O= CuSO45H2O提示:(1)氯水通常密封保存于棕色试剂瓶中(见光或受热易分解的物质均保存在棕色试剂瓶中) ;(2)Cl 2使
19、湿润的蓝色石蕊试纸先变红,后褪为白色。3影响 Cl2+H2O HCl+HClO 平衡移动的因素(1)当加入可溶性氯化物时,c(Cl )增大,平衡左移,因此可用排饱和食盐水法降低 Cl2的溶解度来收集 Cl2,也可用饱和食盐水除去 Cl2中的杂质 HCl。(2)当加浓盐酸时,c(H +)和 c(Cl )都增大,平衡左移,因此可用次氯酸盐和浓盐酸作用来制取 Cl2或测漂白粉中的“有效氯” ;当加入 CaCO3和 Na2CO3时,c(H +)减少,平衡右移,可使氯水中 c(HClO)增大,增强漂白的作用。(3)当加入碱时,c(H +)和 c(HClO)都减少,平衡右移,实验室经常用浓强碱吸收未反应完
20、的 Cl2,用于工业制漂白粉和漂白液。(4)氯水光照后,因 HClO 分解,平衡右移,故氯水须避光贮存,最好现用现制,否则久置的氯水就会成为盐酸。3氯气的制备 实验室制法: 原理:MnO 2 + 4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H 2O 2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H 2O 主要装置:固+液 气 收集方法:向上排空气法或排饱和食盐水的方法。 除杂方法:用饱和食盐水除去 HCl。 干燥:浓 H2SO4。 验满:湿润的淀粉碘化钾试纸放到集气瓶口,变蓝。- 10 - 检验:使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 尾气处理:用 NaOH 溶液吸收尾气。
21、 工业制法:原理:2NaCl + 2H 2O 2NaOH + H2 + Cl 2四氮(1)N 的非金属性很强,但由于 NN 的键能大,因此 N2很稳定。要理解氮的固定和雷雨发庄稼的原理。氮氧化物是造成酸雨、臭氧层空洞和光化学烟雾的主要原因;NO 2和 Br2一样,均为红棕色气体,可用水、AgNO 3溶液鉴别 NO2和 Br2。(2)硝酸不论浓稀,均有强氧化性。浓硝酸遇蓝色石蕊试纸先变红后变白,浓硫酸遇蓝色石蕊试纸先变红后变黑。Al 和 Fe 遇冷的浓 H2SO4和浓 HNO3会钝化,加热可破坏钝化膜。硝酸、硝酸银溶液均保存在棕色细口瓶中,工业浓硝酸通常呈黄色。(3)在高温下 NH3具有强还原性
22、,和 H2、CO 一样均可还原 CuO,NH 3催化氧化的产物是 NO,而不是 NO2。NH 3遇挥发性酸均产生白烟,NH 3、HCl 均可用水进行喷泉实验,水溶性小的气体可用其他溶剂进行喷泉实验。(4)制 NH3可用氯化铵与熟石灰共热,也可用浓氨水与氧化钙、氢氧化钠固体、碱石灰反应或加热浓氨水。氨气不能用浓硫酸、无水氯化钙、五氧化二磷干燥。【解题技巧】1. 物质间不能一步转化的的有:SSO3、N 2、NH 3NO2、SiO 2H2SiO3、Al 2O3Al(OH)3、Fe 2O3Fe(OH)3、Cu(OH) 22. SO2通入下列溶液中的现象与其体现的性质归纳如下:溶液 石蕊试液加有酚酞的N
23、aOH 溶液酸性 KMnO4溶液溴水品红溶液氢硫酸(H2S 溶液)现象 变红 褪色 褪色 褪色 褪色生成浅黄色沉淀性质 酸性氧化物 酸性氧化物 还原性 还原性 漂白性 氧化性3漂白剂漂白原理比较:(漂白是使有机物褪色,使无机物褪色不是漂白)物 质 漂白原理 漂白特点 能漂白的物质活性炭 吸附漂白 物理漂白,不可逆一般用于溶液漂白次氯酸- 11 -次氯酸盐过氧化钠过氧化氢强氧化性进行漂白氧化还原漂白,不可逆 可以漂白所有有机色质二氧化硫二氧化硫与有色物质化合生成不稳定的无色物质化合性漂白,可逆 具有选择性,如品红、棉、麻、草等小题快练1通过实验得出的结论正确的是A 将某固体试样完全溶于盐酸,再滴
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