北京版高考化學(xué)總復(fù)習(xí)專題六常見非金屬及其化合物（講解練）教學(xué)講解

1、專題六常見非金屬及其化合物化學(xué) 北京專用考點(diǎn)清單考點(diǎn)一氯及其化合物考點(diǎn)基礎(chǔ)1.氯元素的位、構(gòu)、性關(guān)系(1)氯元素位于元素周期表中第三周期第A族,氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖為,氯原子很容易得到一個(gè)電子而形成Cl-(),因此,氯元素具有較強(qiáng)的非金屬性?；A(chǔ)知識(shí)聯(lián)想拓展化學(xué)反應(yīng)原理:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+2H2OCl- Cl2用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等氧化劑與濃鹽酸反應(yīng)均可制得Cl2反應(yīng)特點(diǎn):固+液 氣固+液 氣(H2、CO2)固+固 氣(KClO3 O2)收集方法:向上排空氣法或排飽和食鹽水法收集方法的選擇與氣體的密度、溶解性及在空氣中的穩(wěn)定性等有關(guān)2.氯氣的實(shí)驗(yàn)室

2、制法尾氣吸收:Cl2有毒,用NaOH溶液吸收,防止污染環(huán)境根據(jù)有害氣體的性質(zhì),常設(shè)置點(diǎn)燃轉(zhuǎn)化、試劑吸收等尾氣處理裝置3.Cl-的檢驗(yàn)檢驗(yàn)溶液中的Cl-時(shí),應(yīng)先加少量稀硝酸酸化,再加入硝酸銀溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生,證明有Cl-存在。4.含氯漂白劑的成分及漂白原理物質(zhì)氯水漂白液漂白粉漂粉精成分Cl2、HClO等有效成分是NaClO有效成分是Ca(ClO)2有效成分是Ca(ClO)2原理HClO具有強(qiáng)氧化性次氯酸鹽與酸反應(yīng)生成的HClO具有強(qiáng)氧化性,有漂白作用,如Ca(ClO)2+2HCl(稀) CaCl2+2HClOCa(ClO)2+CO2+H2O CaCO3+2HClO應(yīng)用漂白棉、麻、紙張等,用

3、作游泳池及環(huán)境消毒劑a.Br2是常溫下唯一呈液態(tài)的非金屬單質(zhì);液溴易揮發(fā)且有毒,通常用水液封來保存;b.I2易升華,I2遇淀粉變藍(lán);c.Br2和I2易溶于有機(jī)溶劑(如四氯化碳、汽油、苯);d.氟元素?zé)o正價(jià),F2與H2O發(fā)生置換反應(yīng)生成O2(2F2+2H2O 4HF+O2),F2與Xe、Kr等稀有氣體反應(yīng)生成白色氟化物;e.I2易與Na2S2O3溶液反應(yīng):I2+2S2 2I-+S4,常用于定量測(cè)定碘的含量;f.鹵族元素單質(zhì)能將同主族原子序數(shù)大的元素從其鹽溶液中置換出來,但氟不能進(jìn)行相應(yīng)的置換,原因是F2能與水發(fā)生反應(yīng);g.鹵族元素的單質(zhì)F2、Cl2、Br2均能將Fe氧化為Fe3+,而I2只能把鐵

4、氧化為Fe2+。5.鹵素單質(zhì)的特殊性知識(shí)拓展1.鹵素單質(zhì)性質(zhì)的相似性和遞變性(1)相似性都能與大多數(shù)金屬反應(yīng):2Fe+3Cl2 2FeCl3、Fe+I2 FeI2;都能與H2反應(yīng)生成HX;都能與H2O反應(yīng):X2+H2O HX+HXO(F2、I2例外);都能與堿液反應(yīng):X2+2NaOH NaX+NaXO+H2O(F2、I2例外)。(2)遞變性F2 Cl2Br2I2顏色: 顏色加深熔、沸點(diǎn): 逐漸升高密度: 逐漸增大水溶性: 逐漸減小氧化性: 逐漸減弱還原性(X-): 逐漸增強(qiáng)2.溴、碘的提取(1)溴的提取從海水中提取溴,通常是將氯氣通入提取粗鹽后的母液中,將溶液中的溴離子氧化成溴單質(zhì),鼓入熱空氣

5、或水蒸氣使溴從溶液中揮發(fā)出來,冷凝后得到粗溴,精制粗溴可得到高純度的溴單質(zhì)。(2)碘的提取雖然海水中碘的總蘊(yùn)藏量很大,但由于其濃度很低,故目前工業(yè)生產(chǎn)中碘的獲得并不是直接從海水中提取。因?yàn)楹Ｑ笾械哪承┲参锞哂懈患獾哪芰?如海帶等,所以從海帶等海產(chǎn)品中提取碘是工業(yè)上獲取碘的重要途徑。從海帶中提取碘的流程圖如下:灼燒 水氧化劑 干海帶海帶灰浸泡液濾液碘的四氯化碳溶液碘單質(zhì)常用的氧化劑有Cl2、H2O2、MnO2,反應(yīng)的離子方程式如下:Cl2+2I- 2Cl-+I2;H2O2+2I-+2H+ I2+2H2O;MnO2+2I-+4H+ I2+Mn2+2H2O?？键c(diǎn)二硫及其化合物考點(diǎn)基礎(chǔ)(一)硫硫(二

6、)二氧化硫1.SO2的物理性質(zhì)無色、有刺激性氣味的有毒氣體,密度比空氣大,易溶于水(140),易液化。2.SO2的化學(xué)性質(zhì)(1)具有酸性氧化物的通性(亞硫酸的酸酐)。a.與堿反應(yīng):2NaOH+SO2 Na2SO3+H2ONaOH+SO2 NaHSO3b.與水反應(yīng):SO2+H2O H2SO3c.與堿性氧化物反應(yīng):SO2+Na2O Na2SO3(2)二氧化硫中硫元素的化合價(jià)為+4,處于中間價(jià)態(tài),在反應(yīng)中既可作氧化劑,也可作還原劑。a.氧化性:SO2+2H2S 3S+2H2Ob.還原性:2SO2+O2 2SO35SO2+2KMnO4+2H2O K2SO4+2MnSO4+2H2SO4SO2+Cl2+2

7、H2O H2SO4+2HCl(SO2與Br2、I2也可發(fā)生類似反應(yīng))(3)漂白性:SO2可使品紅溶液褪色,體現(xiàn)了SO2的漂白性。(三)硫酸1.硫酸的物理性質(zhì)無色、油狀液體,密度比水大,難揮發(fā),沸點(diǎn)高。2.硫酸的化學(xué)性質(zhì)稀硫酸具有酸的通性。濃硫酸的特性:(1)吸水性濃硫酸能吸附物質(zhì)中濕存的水分。H2SO4(濃)+nH2O H2SO4nH2O利用此性質(zhì)可用濃硫酸作干燥劑,干燥一些不與濃硫酸反應(yīng)的氣體,如O2、H2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H2等氣體。(2)脫水性指濃硫酸將有機(jī)物里的氫、氧元素按21的原子個(gè)數(shù)比脫去生成水的性質(zhì)。例如:C12H22O11 12C+11H2O、

8、HCOOH CO+H2O。(3)強(qiáng)氧化性常溫下,Fe、Al遇濃硫酸會(huì)發(fā)生鈍化現(xiàn)象。但熱的濃硫酸能氧化大多數(shù)金屬、非金屬單質(zhì)及一些還原性化合物。例如:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2+2H2O、C+2H2SO4(濃) CO2+2SO2+2H2O、2HI+H2SO4(濃) I2+SO2+2H2O,在這些氧化還原反應(yīng)中,硫酸的還原產(chǎn)物一般為SO2。重點(diǎn)突破1.S的檢驗(yàn)檢驗(yàn)S時(shí)會(huì)受到許多離子的干擾。(1)Ag+干擾:先用鹽酸酸化能排除Ag+的干擾,因?yàn)锳g+Cl- AgCl。(2)C、S、P干擾:因?yàn)锽aCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2也是白色沉淀,與BaSO4白色沉淀所不同的是這些沉

9、淀能溶于強(qiáng)酸。因此檢驗(yàn)S時(shí),必須用鹽酸酸化(不能用HNO3酸化,因?yàn)镾會(huì)被HNO3氧化)。不能選用Ba(NO3)2溶液,因?yàn)樵谒嵝詶l件下,S、HS、SO2等會(huì)被溶液中的N氧化為S,從而干擾原溶液中S的檢驗(yàn)。檢驗(yàn)S的正確操作:待測(cè)液取清液有無白色沉淀(判斷有無S)。2.S的檢驗(yàn)向溶液中加入鹽酸,將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中,紅色褪去;或加入氯化鋇溶液生成白色沉淀,加入鹽酸,沉淀溶解并產(chǎn)生具有刺激性氣味的氣體。考點(diǎn)三氮及其化合物考點(diǎn)基礎(chǔ)(一)氮單質(zhì)的性質(zhì)通常情況下,N2化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,只在高溫、放電、催化劑等條件下才能發(fā)生一些化學(xué)反應(yīng)。寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式: NONO2物理性質(zhì)顏色無色紅棕色毒性

10、有毒有毒溶解性不溶于水與H2O反應(yīng)化學(xué)性質(zhì)與O2反應(yīng)2NO+O2 2NO2與H2O反應(yīng) 3NO2+H2O 2HNO3+NO(二)氮的氧化物(三)硝酸1.物理性質(zhì)純硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體,能跟水以任意比互溶。2.化學(xué)性質(zhì)(1)具有酸的通性,但與活潑金屬反應(yīng)時(shí)不能生成H2。(2)不穩(wěn)定性,化學(xué)方程式為4HNO3 4NO2+O2+2H2O。久置的濃硝酸呈黃色,是因?yàn)槿芙饬薔O2,故實(shí)驗(yàn)室保存濃硝酸,應(yīng)注意:低溫、避光、密封。(3)強(qiáng)氧化性1)能與除Au、Pt以外的所有金屬反應(yīng),如Cu與濃、稀硝酸均可反應(yīng),化學(xué)方程式分別為Cu+4HNO3(濃) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,3

11、Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。有些金屬(如Fe、Al等)在冷的濃硝酸中發(fā)生鈍化。2)與不活潑的木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+4HNO3(濃) CO2+4NO2+2H2O。3)與某些還原性化合物(如FeO)反應(yīng)的化學(xué)方程式為3FeO+10HNO3 3Fe(NO3)3+NO+5H2O。(四)氨的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.結(jié)構(gòu):電子式為 HH,分子空間構(gòu)型為三角錐形。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。3.化學(xué)性質(zhì)(1)與水反應(yīng)NH3+H2O NH3H2O N+OH-NH3是中學(xué)化學(xué)中唯一能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,常用此性質(zhì)檢驗(yàn)NH3。(

12、2)與氧氣反應(yīng)(氨的催化氧化)4NH3+5O2 4NO+6H2O(寫化學(xué)方程式)。(五)銨鹽的性質(zhì)和N的檢驗(yàn)1.銨鹽的性質(zhì)(1)易溶于水的離子化合物(2)與堿反應(yīng)N+OH-NH3+H2O(3)受熱分解如NH4ClNH3+HCl(4)水解反應(yīng)N+H2ONH3H2O+H+2.N的檢驗(yàn)(1)取樣品與堿共熱,用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體,觀察試紙是否變藍(lán);(2)取樣品與堿共熱,用蘸有濃鹽酸的玻璃棒檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體,觀察是否有白煙產(chǎn)生。(六)氨氣的制法1.氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法(1)原理:銨鹽與堿共熱,產(chǎn)生氨氣。實(shí)驗(yàn)室常用反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O。(2

13、)制取裝置(3)收集:由于氨氣易溶于水,密度比空氣小,所以只能用向下排空氣法收集。(4)檢驗(yàn):a.用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙(變藍(lán));b.將蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近管口(產(chǎn)生白煙)。(5)棉花團(tuán)的作用:在收集NH3的試管口放置一團(tuán)松軟的干棉花,是為了防止試管內(nèi)的NH3與試管外的空氣形成對(duì)流,以便在較短時(shí)間內(nèi)收集到較為純凈的氨氣。2.氨氣的工業(yè)制法N2+3H2 2NH3 方法技巧方法1鹵素離子的檢驗(yàn)方法1.AgNO3溶液沉淀法未知液 2.置換萃取法未知液 有機(jī)層呈3.氧化淀粉法檢驗(yàn)I-未知液 藍(lán)色溶液,表明有I-。例1在一種酸性溶液中,可能存在N、I-、Cl-、Fe3+中的一種或幾種離子,向該溶液中加入

14、溴水,溴單質(zhì)被還原,則以下推測(cè)中不正確的是()A.一定有碘離子B.可能含鐵離子C.可能有氯離子D.不含硝酸根離子解題導(dǎo)引四種離子中只有I-能還原Br2酸性條件N有強(qiáng)氧化性依據(jù)分析做正確選擇。解析根據(jù)題意,溶液中一定存在I-,故A正確;Fe3+能與I-反應(yīng),所以Fe3+一定不存在,故B錯(cuò)誤;Cl-與I-不反應(yīng),故C正確;N在酸性環(huán)境中,能氧化I-,故D正確。答案B方法2硝酸與金屬反應(yīng)的有關(guān)實(shí)驗(yàn)題的解題策略1.硝酸與金屬的反應(yīng)是相當(dāng)復(fù)雜的,在這類氧化還原反應(yīng)中,可以得到多種還原產(chǎn)物。硝酸的還原產(chǎn)物除取決于硝酸的濃度、還原劑的還原能力外,還與反應(yīng)溫度有關(guān)。在金屬活動(dòng)性順序中,位于氫后面的金屬如銅、汞

15、、銀等,跟濃硝酸反應(yīng)時(shí),主要得到NO2;跟稀硝酸反應(yīng)時(shí),主要得到NO。隨著金屬活潑性的增強(qiáng)和硝酸濃度的降低,還可能得到N2O、NH4NO3等。2.驗(yàn)證銅與稀硝酸反應(yīng)有NO生成或?qū)嶒?yàn)室制取NO,涉及的核心問題是防止NO被空氣中的O2氧化,具體的方法有充入保護(hù)氣(如N2、CO2),排盡裝置中原有的空氣或改進(jìn)裝置,通過適當(dāng)?shù)牟僮魇寡b置充滿液體等。3.因NO、NO2有毒,會(huì)污染空氣,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意尾氣的處理。例2(2019北京海淀一模,12)某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)把小塊木炭在酒精燈上燒至紅熱,迅速投入熱的濃硝酸中,發(fā)生劇烈反應(yīng),同時(shí)有大量紅棕色氣體產(chǎn)生,液面上木炭迅速燃燒發(fā)出亮光。經(jīng)查閱資料可知濃硝酸分解產(chǎn)生NO2和O2。為了探究“液面上木炭迅速燃燒發(fā)出亮光”的原因,該小組同學(xué)用下圖裝置完成以下實(shí)驗(yàn): 序號(hào)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)集氣瓶中所盛氣體O2加熱濃硝酸產(chǎn)生的氣體現(xiàn)象木炭迅速燃燒發(fā)出亮光木炭迅速燃燒發(fā)出亮光下列說法正確的是()A.濃硝酸分解產(chǎn)生的V(NO2)V(O2)=11B.紅棕色氣體的產(chǎn)生表明木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)C.能使液面上木炭迅速燃燒發(fā)出亮光的主要?dú)怏w是氧氣D.以上實(shí)驗(yàn)不能確定使液面上木炭迅速燃燒發(fā)出亮光的主要?dú)怏w一