專題06非金屬元素及其化合物原卷版

專題06非金屬元素及其化合物【核心考點(diǎn)梳理】一、鹵族元素1．氯氣的化學(xué)性質(zhì)H2＋Cl22HCl2Fe＋3Cl22FeCl3Cl2＋H2OHCl＋HClO2NaOH＋Cl2=NaClO＋NaCl＋H2O2Ca(OH)2＋2Cl2=Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O6FeBr2＋3Cl2=4FeBr3＋2FeCl3(氯氣少量)2FeBr2＋3Cl2=2FeCl3＋2Br2(氯氣過量)氯水成分復(fù)雜，性質(zhì)多樣：強(qiáng)酸性——H＋的性質(zhì)；殺菌、漂白性——HClO的性質(zhì)；強(qiáng)氧化性——Cl2的性質(zhì)。氯氣溶于水，但不溶于飽和食鹽水，因此可用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl。Cl2與NaOH溶液的反應(yīng)被用于實(shí)驗(yàn)室除去多余的Cl2，常出現(xiàn)在框圖推斷中?！疽族e(cuò)警示】氯氣與FeBr2溶液反應(yīng)時(shí)，一定要注意二者量的關(guān)系，Cl2首先氧化的是Fe2＋，然后氧化Br－；但Cl2與FeI2溶液反應(yīng)時(shí)，首先氧化的是I－，然后氧化Fe2＋。根據(jù)得失電子守恒可得出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式，如等物質(zhì)的量的Cl2與FeBr2在溶液中反應(yīng)時(shí)，其離子方程式為2Fe2＋＋2Cl2＋2Br－=2Fe3＋＋4Cl－＋Br2。2．含氯化合物2HClO2HCl＋O2↑Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClONaClO＋2HCl=NaCl＋Cl2↑＋H2OMnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2OHClO可作漂白劑和殺菌劑是由于HClO具有強(qiáng)氧化性，長(zhǎng)時(shí)間放置的氯水易變質(zhì)是由于HClO在光照條件下極易分解，所以新制的氯水需避光保存。3．鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)Cl2＋2NaBr=Br2＋2NaClCl2＋2NaI=I2＋2NaClBr2＋2KI=2KBr＋I(xiàn)2以上反應(yīng)可用于比較Cl2、Br2、I2氧化性(非金屬性)的強(qiáng)弱或與CCl4、淀粉溶液相結(jié)合用于溶液中Br－、I－的檢驗(yàn)。二、氧族元素1．硫的氧化物SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O(SO2不足)SO2＋NaOH=NaHSO3(SO2過量)2SO2＋O22SO3SO3＋H2O=H2SO4SO2＋2Fe3＋＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Fe2＋＋4H＋SO2＋Br2＋2H2O=2HBr＋H2SO4SO2既具有氧化性也具有還原性，在溶液中與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)時(shí)都生成SOeq\o\al(2－,4)，由此可用于解釋Na2SO3在空氣中的變質(zhì)。SO2的漂白性相對(duì)“可逆”：SO2＋色素,△無色化合物，常用于其檢驗(yàn)。2．濃硫酸Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋2H2O＋SO2↑C＋2H2SO4(濃)2H2O＋CO2↑＋2SO2↑①隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃H2SO4的濃度越來越小，導(dǎo)致H2SO4不能反應(yīng)完全，因此所得的SO2比理論值少。②碳與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)物的確定應(yīng)按以下流程進(jìn)行：無水CuSO4確定水→品紅溶液確定SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品紅溶液檢驗(yàn)SO2是否除凈→澄清石灰水檢驗(yàn)CO2。三、氮族元素1．氮?dú)饧把趸颪2＋O22NO3Mg＋N2Mg3N22NO＋O2=2NO22NO2N2O43NO2＋H2O=2HNO3＋NO4NO2＋O2＋2H2O=4HNO34NO＋3O2＋2H2O=4HNO3氮的氧化物和O2、水反應(yīng)的計(jì)算可根據(jù)反應(yīng)物相對(duì)量的多少判斷剩余氣體，但無論什么情況，剩余氣體都不是NO2。NO、NO2具有氧化性，能與NH3反應(yīng)生成N2和H2O。2．氨與銨鹽NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH3＋HCl=NH4Cl4NH3＋5O24NO＋6H2O8NH3＋6NO27N2＋12H2ONH4HCO3NH3↑＋H2O↑＋CO2↑2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O銨鹽的分解反應(yīng)常出現(xiàn)在框圖推斷題中，若某種物質(zhì)受熱分解的產(chǎn)物均為氣體，可猜想該物質(zhì)可能是碳酸氫銨或碳酸銨。在綜合探究題中也會(huì)與Na2O2結(jié)合考查NH3的催化氧化實(shí)驗(yàn)等。銨鹽與堿反應(yīng)主要用于實(shí)驗(yàn)室制備NH3或檢驗(yàn)溶液中的NHeq\o\al(＋,4)。3．硝酸4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2OCu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2H2O＋2NO2↑3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋4H2O＋2NO↑C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O【易錯(cuò)警示】濃硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性，銅與濃硝酸和稀硝酸的兩個(gè)反應(yīng)中硝酸均沒有全部作氧化劑。銅與濃硝酸反應(yīng)時(shí)在試管內(nèi)就能看到紅棕色的NO2，而與稀硝酸反應(yīng)時(shí)需在試管口才能看到紅棕色氣體。四、碳族元素1．碳及其化合物C＋O2CO2C＋CO22COC＋H2O(g)CO＋H22C＋SiO2Si＋2CO↑CaCO3CaO＋CO2↑CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O(CO2不足)CO2＋NaOH=NaHCO3(CO2過量)CO2＋Na2SiO3＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3CO2＋2NaAlO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋Na2CO3CO2++H2O=+NaHCO3CO2＋Na2CO3＋H2O=2NaHCO3由于C過量，SiO2與C反應(yīng)的產(chǎn)物是CO而不是CO2，該反應(yīng)可用于工業(yè)上制備粗硅，但必須在隔絕空氣的條件下進(jìn)行。2．硅及其化合物Si＋O2SiO2Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O(雕刻玻璃；不能用玻璃容器盛裝氫氟酸的原因)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O(不能用帶有玻璃塞的試劑瓶裝NaOH溶液的原因)SiO2＋CaOCaSiO3SiOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2SiO3↓Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3(用于SiOeq\o\al(2－,3)的檢驗(yàn)；Na2SiO3在空氣中變質(zhì)的原因)3．二氧化硅的特殊性(1)非金屬氧化物一般由分子構(gòu)成，而SiO2是由Si和O按個(gè)數(shù)比1∶2直接構(gòu)成。Si、SiC、Si3N4、BN等也是直接由原子構(gòu)成。(2)SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接與水作用制備H2SiO3。(3)酸性氧化物一般不與酸作用，但SiO2能跟HF作用：SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。(4)不要混淆二氧化硅和硅的用途用于制作光導(dǎo)纖維的是SiO2，用于制作半導(dǎo)體材料、計(jì)算機(jī)芯片的是晶體硅。(5)水晶、石英、瑪瑙的主要成分是SiO2；珍珠的主要成分是CaCO3；鉆石是金剛石；紅、藍(lán)寶石的主要成分是Al2O3。【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)真題回顧】1.（2023·北京卷）蔗糖與濃硫酸發(fā)生作用的過程如圖所示。下列關(guān)于該過程的分析不正確的是A.過程①白色固體變黑，主要體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性B.過程②固體體積膨脹，與產(chǎn)生的大量氣體有關(guān)C.過程中產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體，體現(xiàn)了濃硫酸的酸性D.過程中蔗糖分子發(fā)生了化學(xué)鍵的斷裂2.（2022·北京卷）已知：。下列說法不正確的是A.分子的共價(jià)鍵是鍵，分子的共價(jià)鍵是鍵B.燃燒生成的氣體與空氣中的水蒸氣結(jié)合呈霧狀C.停止反應(yīng)后，用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近集氣瓶口產(chǎn)生白煙D.可通過原電池將與反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能3.（2021·北京卷）室溫下，1體積的水能溶解約40體積的SO2。用試管收集SO2后進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析正確的是A.試管內(nèi)液面上升，證明SO2與水發(fā)生了反應(yīng)B.試管中剩余少量氣體，是因?yàn)镾O2的溶解已達(dá)飽和C.取出試管中的溶液，立即滴入紫色石蕊試液，溶液顯紅色，原因是：SO2+H2O?H2SO3、H2SO3?H++、?H++D.取出試管中溶液，在空氣中放置一段時(shí)間后pH下降，是由于SO2揮發(fā)4.（2020·北京卷）硫酸鹽(含SO、HSO)氣溶膠是PM的成分之一。近期科研人員提出了霧霾微顆粒中硫酸鹽生成的轉(zhuǎn)化機(jī)理，其主要過程示意圖如圖：下列說法不正確的是A.該過程有H2O參與 B.NO2是生成硫酸鹽的氧化劑C.硫酸鹽氣溶膠呈酸性 D.該過程沒有生成硫氧鍵【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模擬仿真】1．（2023·北京順義·北京市順義區(qū)第一中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示，在A處通入未經(jīng)干燥的氯氣。當(dāng)關(guān)閉B處的彈簧夾時(shí)，C處的紅布條看不到明顯的現(xiàn)象；當(dāng)打開B處的彈簧夾后，C處的紅布條逐漸褪色，則D瓶中盛放的溶液可能是①飽和NaCl溶液

②NaOH溶液

③H2O④濃硫酸A．①② B．①③ C．②④ D．③④2．（2023·北京西城·高三北京師大附中校考階段練習(xí)）以下關(guān)于的制備、干燥、收集、吸收(如下圖所示)的說法正確的是A．生成氯氣的同時(shí)，可能轉(zhuǎn)化為B．a(chǎn)中加入飽和食鹽水，b中加入濃硫酸C．用溶液吸收時(shí)，體現(xiàn)氧化性，體現(xiàn)還原性，生成氯氣3．（2023·北京·高三專題練習(xí)）用圓底燒瓶收集后進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)。下列說法不正確的是A．和都是極性分子B．和分子中的共價(jià)鍵都是鍵C．分子的鍵角小于分子的鍵角D．燒瓶中溶液顏色變紅的原因：4．（2023·北京東城·北京五十五中?？寄M預(yù)測(cè)）用排空氣法收集氣體X并將試管倒立在水中，實(shí)驗(yàn)如圖所示。下列說法不正確的是A．若X為NO2，剩余氣體為NO，試管中溶液pH<7B．若X為Cl2，試管中溶液可使石蕊褪色C．取反應(yīng)后試管中溶液，滴入品紅溶液褪色，X可能為SO2D．若X為NH3，試管中溶液在空氣中露置后pH下降，說明氨水有揮發(fā)性5．（2023·北京西城·北京四中?？寄M預(yù)測(cè)）某小組探究NH3的催化氧化，實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖。③中氣體顏色無明顯變化，④中收集到紅棕色氣體，一段時(shí)間后，④中產(chǎn)生白煙。下列分析不正確的是A．若②中只加入NH4Cl不可以實(shí)現(xiàn)上述現(xiàn)象B．③、④中現(xiàn)象說明③中的反應(yīng)是4NH3+5O24NO+6H2OC．④中白煙的主要成分是NH4ClD．一段時(shí)間后，⑤中溶液可能變藍(lán)6．（2023·北京·高三統(tǒng)考專題練習(xí)）下列裝置能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖侨コ猩倭恐迫÷葰庠谥腥紵占疉BCD7．（2023秋·北京昌平·高三統(tǒng)考期末）某小組利用下圖裝置探究的性質(zhì)。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋中，不正確的是A．通入前，①中溶液顯紅色的原因：B．通入后，①中溶液顏色褪去的原因：具有漂白性C．通入前，②中溶液顯藍(lán)色的原因：淀粉遇碘單質(zhì)變藍(lán)D．通入后，②中溶液顏色褪去的原因：8．（2023·北京昌平·統(tǒng)考二模）實(shí)驗(yàn)室制備下列氣體所選試劑、制備裝置及收集方法均正確的是氣體試劑制備裝置收集方法A濃①⑥B②⑤C②④D濃③⑥9．（2023秋·北京西城·高三北師大實(shí)驗(yàn)中學(xué)校考階段練習(xí)）利用下列試劑和如圖所示裝置制備氣體并除去其中的非水雜質(zhì)，能達(dá)到目的的是(必要時(shí)可加熱，加熱及夾持裝置已略去)選項(xiàng)氣體試劑I試劑Ⅱ試劑ⅢA濃鹽酸溶液B濃硝酸飽和溶液C稀鹽酸飽和溶液D濃硫酸酸性溶液10．（2023·北京海淀·北京市十一學(xué)校?？既＃┕杷猁}是地殼巖石的主要成分，在硅酸鹽中，四面體(如圖甲為俯視投影圖)通過共用頂角氧原子可形成六元環(huán)(圖乙)、無限單鏈狀(圖丙)、無限雙鏈狀(圖丁)等多種結(jié)構(gòu)。石棉是由鈣、鎂離子以離子數(shù)的比例與單鏈狀硅酸根離子形成的一種硅酸鹽。下列說法不正確的是A．大多數(shù)硅酸鹽材料硬度高與硅氧四面體結(jié)構(gòu)有關(guān)B．六元環(huán)的硅酸鹽陰離子化學(xué)式C．石棉的化學(xué)式為D．雙鏈狀硅酸鹽中硅氧原子數(shù)之比為11．（2023·北京順義·牛欄山一中?？既＃O2分別通入無氧、有氧的濃度均為0.1mol?L1的BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液中，除BaCl2溶液(無氧)外，都產(chǎn)生白色沉淀。實(shí)驗(yàn)測(cè)得各溶液pH變化曲線如圖：下列說法正確的是A．曲線a所示