高考复习知识点之非金属及其化合物
专题七 非金属及其化合物
编号:201007
1.(09年山东理综·10)下列关于氯的说法正确的是A.Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
37
B.若35 17Cl、17若Cl为不同的核素,有不同的化学性质学科
C.实验室制备Cl2,可用排放和食盐水集气法收集 D.1.12LCl2含有1.7NA个质子(NA 表示阿伏伽德罗常数) 答案:C
2.(09年宁夏理综·7)将22.4L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后,气体体积11.2L(体积均在相同条件下测定),则该氮氧化合物的化学式为 A.NO2 答案:A
3.(09年广东理基·22)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A.①② 答案:C
4.
(08年海南化学·13)下图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体,B和C的相对分子质量之比为4︰5,化合物D是重要的工业原料
B.②③
C.①④
D.③④
B.N2O2
C.N2O
D.N2O4
(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式_______________________________。 (2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式___________________________。 (3)写出一个由D生成B的化学方程式____________________________________。 (4)将5 mL0.10 mol·L—1的E溶液与10 mL0.10 mol·L—1的NaOH溶液混合。 ①写出反应的离子方程式__________________________________________;
②反应后溶液的pH ____7(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是 ;
③加热反应后的溶液,其pH_____(填“增大”、“不变”或“减小”),理由是_______________。
答案.(8分)(1)H2+S
H2S(写成可逆反应也正确)
(2)H2SO3 + 2H2S=3S + 3H2O (3)C+2H2SO4
等)
(4)①H2SO3 +2OH = SO32 + 2H2O
-
-
△
CO2 ↑+2SO2 ↑+2H2O(其他合理答案也给分如Cu+ 2H2SO4
△
4 +SO2↑+ 2H2O
②大于
Na2SO3溶液中SO32-发生水解使溶液显碱性 ③增大 升高温度促进Na2SO3溶液的水解
考试说明
1. 了解非金属原子核外电子排布的周期性与元素性质递变关系,重点掌握典型非金属元素在元素周期表中的位置及性质的关系;
2. 了解常见非金属(如H、C、N、O、S、Si、Cl等)及其化合物的主要性质和重要应用。
命题方向
非金属元素化合物的有关实验,是高考命题的主要内容;以框图推断题考查非金属元素的单质及化合物的重要性
质,是近几年高考命题的重要形式,也是高考元素化合物部分的难点所在,必将还是高考命题的热点问题 高考预测
预计今后的考题还会以元素化合物知识为载体考查有关概念、理论、实验和计算。非金属元素化合物的有关实验,是高考命题的主要内容;以框图推断题考查非金属元素的单质及化合物的重要性质,是近几年高考命题的重要形式,也是高考元素化合物部分的难点所在,必将还是高考命题的热点问题
知识框架
1. 氯气及其化合物相互转化关系
PCl3、PCl
2
点燃
②O
2
NaOHAgCl
NaCl
3
2.硫及其化合物相互转化关系
O,燃烧
3
SO4
2
H2
O
22H22SO44
3.氮及其化合物相互转化关系
NH4高温 高压
①浓酸,Cu②见光或△③C
浓H2SO4
3
2O
+
+ OHNH4
点燃
△
3·
3224
O2
4.硅及其化合物之间的相互转化关系
一、氯及化合物 (一)氯气 1. 氯 原子结构示意图: 核外电子排布式: 在周期表中位置:
2. 氯气性质 (1 )物理性质: (完成下列方程式) (2)化学性质:
与非金属的反应(在氢气中燃烧) 与金属的反应(Fe、Cu) 与水的反应
与碱的反应(NaOH、Ca(OH)2) 与盐的反应(Na2SO3、FeCl2、NaBr)
3. 制备及应用
工业制法:(电解饱和食盐水)
实验室制法:(浓盐酸与二氧化锰加热)
【例1】:(1)现有一瓶饱和氯水倒扣于水槽中,当日光照射到盛有氯水的装置时,可观察到平底烧瓶内有气泡产生,放置一段时间后,溶液颜色变浅,产生上述现象的原因是 (请用相关的反应方程式和简要文字说明)。
(2)在氯水中存在多种分子和离子,也可以通过实验的方法加以确定。下列说法错误的是() A.加入含有NaOH的酚酞试液,红色褪去,说明有H离子存在 B.加入有色布条后,有色布条褪色,说明有HClO分子存在 C.氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有C12分子存在 D.加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl—离子存在
解析与评价:根据氯水中存在的7种微粒、溶解平衡和化学平衡的角度去分析。要注意到Cl2无漂白性,氯水有漂白性的原因是氯水中存在HClO分子。 (1)氯气溶于水时发生反应Cl2+H2O
HCl+HClO,光照时2HClO
2HCl+O2↑,
+
产生气体,同时使氯气与水反应的平衡向正反应方向移动,消耗Cl2,使溶液颜色变浅。(2)在氯水中加入NaOH溶液,红色褪去的原因是由于HClO的强氧化性而漂白,可以用下列实验加以验证,在褪色后的溶液中再加入NaOH溶液,发现溶液仍为无色。
答案:(1)氯气溶于水时发生反应Cl2+H2O
HCl+HClO,光照时2HClO
2HCl+O2↑,产生气体,同时使氯气与
水反应的平衡向正反应方向移动,消耗Cl2,使溶液颜色变浅
(2)、A
【变式训练1】浓H2SO4和KClO3反应生成具有爆炸性的黄绿色气体ClO2,反应的方程式如下: KClO3+H2SO4==KHSO4+HClO3,3HClO3==HClO4+H2O+2ClO2,2ClO2==Cl2+2O2
(1)ClO2也能像Cl2一样在强碱(如NaOH)溶液中发生反应,其化学方程式是____________。 (2)设计一个实验确定ClO2分解产物中O2与Cl2的体积比为2∶1:_____________________。 答案:⑴6ClO2+6NaOH==NaCl+5NaClO3+3H2O
(2)用排饱和食盐水法收集一试管气体,倒扣于NaOH溶液中,振荡一会儿,观察试管中所剩气体占试管总体积的分数。
解析:此题是一道信息给予题,考查的知识点是卤素与碱的反应和实验设计。由于Cl2与NaOH反应的化学方程式是:
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,信息提供:“ClO2也像Cl2一样在强碱溶液中反应”, 但在ClO2中,氯元素为+4价,歧化后的价态变化较大。由于Cl2能与碱液反应而O2不能,可用碱液吸收法测定Cl2和O2的体积。 例2.(09年天津理综·9)(18分)海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的两种方法: 、 。
(2)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有H2、 、 、或H2、 。 (3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br,其目的为 。
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95
%,有关反应的离子方程式为 ,由此反应可知,除环境
保护外,在工业生产中应解决的主要问题是
(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59℃。微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,了如下装置简图:
请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称: 。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是 。 ③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件: 。
④C中液体产生颜色为 。为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是 。
答案:(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其其他合理答案中的任意两种 (2)Cl2 NaOH NaClO (3)富集溴元素
(4)Br2+SO2+2H2O=4H+SO4+2Br 强酸对设备的严重腐蚀
+
2
(5)①冷凝管 ②Br2腐蚀橡胶③控制温度计b的温度,并收集59℃的馏分④深红棕色 分液(或蒸馏) (二)氯的化合物(HCl、HClO)1. 盐酸:物理性质: 化学性质:(具备酸的通性) 能使指示剂变色:
与活泼金属反应: 与碱反应: 与盐反应: 2. 次氯酸及次氯酸盐(HClO) 电子式:
性 质:弱酸性(用方程式解释): 不稳定性(用方程式解释): 强氧化性(漂白性):
例3.(08年上海化学·13)已知在热的碱性溶液中,NaClO发生如下反应:3NaClO→2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是( )
A.NaCl、NaClO C.NaClO、NaClO3
B.NaCl、NaClO3 D.NaClO3、NaClO4
【变式训练2】氯胺(NH2Cl)在中性或酸性条件下是一种有效的强力消毒剂,据此判断,氯胺在水溶液中因水解产生的物质是 ( )
A.HClO和HCl B.NH4C1和HCl C.NH4Cl和HClO D.NH4Cl和HClO3 二、硫及化合物 (一)硫
1. 硫 原子结构示意图: 核外电子排布式: 在周期表中位置:
2. 硫性质 (1 )物理性质: (完成下列方程式) (2)化学性质:
与非金属的反应(在氧气、氢气中燃烧) 与金属的反应(Fe、Cu)
与碱的反应(热NaOH、Ca(OH)2) (二)硫的化合物
1、 硫的氧化物(SO2、SO3)
SO2的性质:(1)物理性质:
(2)化学性质:
与氧气的反应 与水的反应 与H2S的反应 与Cl2和H2O的反应 与氢氧化钠的反应
漂白性(注意与Cl2漂白性的区别)
SO3的性质:(1)物理性质:
(2)化学性质:
与水的反应 与氢氧化钠的反应
2、 硫酸
浓硫酸的性质:(1)物理性质: (2)化学性质: 吸水性(实验)
脱水性(实验)
强氧化性(实验)(与C的反应、与Cu的反应)
浓硫酸的制备:三设备:
三阶段: 三原理:
例4:不论以何种比例混合,将甲和乙两种混合气体同时通入过量的丙溶液中,一定能产生沉淀的组合是
A.②③④ B.②③④⑤ C.①②④ D.①②③④
2
解析与评价:SO2是酸性氧化性,能和碱反应生成盐和水,SO2有较强的还原性,遇氧化性试剂易被氧化生成SO4。
本题若忽略了在酸性条件下NO3离子的氧化性会漏选③,若未注意题干中“一定”两字会多选⑤。对于①,由于石灰水过
量,因此必有CaCO3和CaSO3沉淀,对于②,同样由于石灰水过量,因此必有CaCO3沉淀生成,对于③,CO2气体与
2Ba(NO3)2不反应,SO2气体通入Ba(NO3)2溶液后,由于溶液酸性增强,SO2将被NO3离子氧化生成SO4,因此有BaSO4
沉淀生成,对于④,NO2和SO2混合后,SO2将被NO2氧化成SO3,通入BaCl2溶液后有BaSO4沉淀生成,对于⑤,当NH3过量时溶液中有CaCO3沉淀生成,发生反应的化学方程式为:2NH3+CO2+CaCl2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl,当NH3不足时,最终无沉淀生成,发生反应的化学方程式为:2NH3+2CO2+CaCl2+2H2O=Ca(HCO3)2+2NH4Cl 答案:D
【变式训练3】在①H2S ②SO2 ③CO ④Cl2 ⑤HI ⑥CO2六种气体中,属于酸酐的是_______;能使品红溶液褪色的是_______;通入石蕊试液先变红后褪色的是_______,只变红不褪色的是_______;能使碘化钾淀粉试纸变蓝的是_______;能与溴水反应的是_______。(填序号) 答案:②⑥ ②④ ④ ①②⑤⑥ ④ ①②⑤
解析:SO2、CO2分别是H2SO3和H2CO3的酸酐。SO2能使品红溶液褪色,而Cl2与水反应产生的HClO既能使品红褪色,又能使石蕊试液先变红色后褪色,能使石蕊试液变红的气体还有H2S、SO2、HI、CO2等酸性气体与KI作用产生
I2的气体是氯气,具有氧化性。能与溴水反应的气体是H2S
、SO2、HI等 例5.(09年北京理综·28)(15分)以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
(1)将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整
高温
2 2Fe2O3+8SO2
(2)接触室中发生反应的化学方程式是 。 (3)依据工艺流程图判断下列说法正确的是(选填序号字母) 。 a.为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎 b.过量空气能提高SO2的转化率
c.使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率 d.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
(4)每160 g SO3气体与H2O化合放出260.6 kJ的热量,该反应的热化学方程式是 (5)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理,得到较高浓度的SO2 和铵盐。
① SO2 既可作为生产硫酸的原料循环再利用,也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2 吸收Br2的离子方程式是 。
②为测定该铵盐中氮元素的质量分数,将不同质量的铵盐分别加入到50.00 mL相同浓度的NaOH溶液中,沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解),该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全,测定浓硫酸增加的质量
部分测定结果:
铵盐质量为10.00 g和20.00 g时,浓硫酸增加的质量相同;铵盐质量为30.00 g时,浓硫酸增加的质量为0.68 g;铵盐质量为40.00 g时,浓硫酸的质量不变。
计算:该铵盐中氮元素的质量分数是 %;若铵盐质量为l5.00 g,浓硫酸增加的质量为 。(计算结果保留两位小数)
解析与答案:(15分)(1)FeS2 (2)2SO2+O2
催化剂 加热
2SO3
-
(3)abd(4)SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-130.3kJ·mol1 (5)①SO2+Br2+2H2O=4H+2Br+SO42 ②14.56 2.31g
+
-
-
变式训练4、(09年全国理综卷I·27)(15分)浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是2H2SO4(浓)+C
+2H2O+2SO2↑
CO
2↑
请从下图中选用所需仪器(可重复使用)组成一套进行该感应并检验出反应产物的装置。现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液,其他、固液试剂自选(连接和固体仪器用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去)
将所选的仪器按连接顺序由上至下依次填入下表,并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。
答案:
三、氮及其化合物 (一)氮气
1. 氮气物理性质:氮气的电子式:________,两个氮原子间通过_______个共用电子对形成共价键,并且破坏这种共价键,需要_________,因此氮气化学性质不活泼很难和其他物质发生化学反应。 2. 氮气的化学性质(完成下列方程式)
和H2反应 和O2反应 和Mg反应
[思考题]:
①Mg在空气燃烧,主要固体产物有?
② 相同质量的镁,分别在纯氧中、空气中、纯氮气中燃烧,得到的固体产物质量分别为W1、W2、W3,这三者的大小关系为?
3、氮的固定
将游离态的N2转变为化合态氮的方法,统称为氮的固定氮的固定有三种途径: (1)生物固氮: (2)自然固氮: (3)人工固氮:
(二)、氮的化合物 1、氨及铵盐
(1)氨气:分子结构: 电子式 结构式 分子极性 物理性质: 化学性质:
与水反应 与酸作用生成铵盐(硫酸、硝酸、盐酸的反应方程式): 与盐溶液 NH3 + H2O + Fe3+ ——
NH3 + H2O + Al3+ —— Ag+ + NH3 + H2O —— NH3 + H2O + CO2 + NaCl——
与非金属的反应(O2、Cl2) 实验室制NH3
1.实验原理(实验室制法):(溶液还是固体?) 2.实验装置:,与制取完全相同。
3.收集: NH3 应使用法,要得到干燥的NH3可选用 ___做干燥剂。 4.检验:小结:①氨水中存在哪些微粒:
②什么能在浓氨水中加入NaOH固体可制取NH3?
③氨水成分与液氨是否相同?给氨水加热,[OH]、电离度如何变化?若煮沸呢
例6. 试回答制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)
图1 图2
⑴收集氨气应使用 法,要得到干燥的氨气可选用 做干燥剂。
⑵用图1装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥氨气,引发水上喷的操作是 。该实验的原理是 。
⑶如果只提供如图2的装置,请说明引发喷泉的方法
解析与评价:本题以氨气的物理性质中极易溶于水为考察背景是常考容易题。(1)由于氨气极易溶于水,收集时通常采用向下排气方法,干燥氨气宜选用碱石灰;(2)喷泉实验主要原理是容器的内外产生压强差,1中是通过氨气溶于
水使烧瓶内压强减小而出现喷泉;(3)中要想产生喷泉,可以将烧瓶内的氨气压入烧杯中,先增大烧瓶内压强使氨气与水接触,进而使烧瓶内压强减少而出现喷泉。 答案:(1)向下排气方,碱石灰; (2)将胶头滴管内的水挤入烧瓶内; (3)用热毛巾覆于烧瓶顶部。
【变式训练5】下列气体与对应的液体不能进行喷泉实验的是 ( )
A.NH3和水 B.HCl和水 C.Cl2和水 D.CO2和NaOH溶液
【变式训练6】有关氨的说法不正确的是 ( )
A. NH3是4核10电子极性分子,三角锥型,具有还原性
B. NH3极易溶于水,可做喷泉实验,氨气易液化,液氨可用作制冷剂 C. 氨气是非电解质,氨水是电解质 D. 蘸有浓盐酸玻璃棒遇氨气可产生白烟 例7.(09年全国理综Ⅱ·28)(15分)
已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用示意图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题:
(1)A中加入的物质是 ,
发生反应的化学方程式是 。
(2)B中加入的物质是 ,其作用是 。
(3)实验时在C中观察到得现象是 ,发生反应的化学方程式是 。
(4)实验时在D中观察到得现象是 ,D中收集到的物质是 ,检验该物质的方法和现象是 。 解析与评价:本题以氨气的制备,氨气的性质为考察要点,属于中档题。(1)、制备氨气的药品NH4Cl和Ca(OH)2,(2)干燥氨气用碱石灰(或CaO),(3)主要描述固体粉末的颜色变化,方程式见答案。(4)、描述D中的现象重点强调出现无色液体,氨气检验方法。
答 案:(1)固体NH4Cl和Ca(OH)2 2NH4Cl+Ca(OH)(2)碱石灰(或CaO) 除去NH3气流中的水汽 (3)黑色粉末部分逐渐变为红色 2NH3+3CuO
△
2+2NH3↑+2H2O
△
N2+3H2O+3Cu
(4)出现无色液体 氨水 用无水硫酸铜检验、无水硫酸铜变蓝
【变式训练7】(09年上海化学·4)用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是 ①幕布的着火点升高 ②幕布的质量增加
③氯化铵分解吸收热量,降低了温度 ④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气
A.①② 答案:B (2)铵盐
物理性质: [思考]:写出电子式: NH4Cl (NH4)2 化学性质:(完成下列方程式)
水 解:请写出NH4+在D2O中水解的离子方程式与碱反应:铵盐与碱反应离子反应 不稳 定性:热稳定性差,受热易分解:
NH4Cl——
NH4HCO3——
铵根检验: 例8. 用加热方法可分离的一组物质是 ( )
A.氯化铵和消石灰 B.碳铵和过氧化钠 C.碘和食盐 D.硝酸铵和硫酸钠
【变式训练8】(05上海)对于某些离子的检验及结论一定正确的是 ( )
2
A.加入盐酸产生无色气体,将气体通入石灰水中,溶液变浑浊,一定有CO3
△ △
B.③④ C.③④ D.②④
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有SO4 C.加入氢氧化钠并加热,产生气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有NH4 D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,一定有Ba2+ 3. 氮的氧化物及其性质
①氮的氧化物的种类 、 、 、 、 、
其中HNO3的酸酐是 、HNO2的酸酐是 ②NO、NO2的性质、制法 物理性质
NO通常为、,微溶于水。 NO2 气体。
化学性质
NO和氧气的反应:
2
NO2和水反应: NO2和N2O4的相互转化:
NO2和NaOH溶液反应: NO2具有较强的氧化性,能______SO2;能使湿润的淀粉KI试纸______。 NO、NO2的制取
实验室制取NO的方程式为______法收集。
实验室制取NO2的方程式为 ;用______法收集。
氮的氧化物溶于水的计算
计算依据(用方程式表示
例9.(1)标况下,盛有NO2和N2以1:1混合气体的试管倒扣在水中,充分反应后余气体积占原体积的多少。
(2)将10mLNO和NO2混合气体缓慢通入倒立于水槽中的盛满水的试管中,充分反应后,有5mL剩余气体,
求原混合气体NO和NO2的体积比。
解析与评价:(1)、假设试管体积为V,VNO2=0.5V,VN2=0.5V,由于3NO2+H2O=2HNO3+NO,剩余气体总体积为:V
=0.5V+1/6V=2/3V。
(2)、剩余气体应为NO,设10ml气体中NO体积为V1, NO2体积为V2,则有V1+V2=10,V1+1/3V2=5,
求解得V1=2.5,V2=7.5,V1:V2=1:3.
答 案:(1)2/3V,(2)、V1:V2=1:3.
【变式训练9】(1)一定条件下,16mlNO和O2混合充满试管倒扣水中余气为2ml求NO占原气体的多少
(2)将12mlNO2和O2的混合气体通入足量的水中,充分反应后余气2ml(气体均在相同状态下测定)求原各气体的体积
答案:(1)分为两种情况讨论:当2ml为NO时,NO占原气体的5/8, 当2ml为O2时,NO占原气体的1/2.
(2)分为两种情况讨论:当2ml为NO时,VNO2=10.8 VO2=1.2
当2ml为O2时, VNO2=8 VO2=4
③氮的氧化物对空气的污染与防治 4. 硝酸的性质
(一)物理性质: (二)化学性质:
●不稳定性:在常温下见光或受热就会分解,硝酸越浓就越,反应方程式:
[思考]久置的试剂颜色变化的较多。
①.如:Na2O2 、 、Fe2+ 化合物、AgX、AgNO3等。为什么? ②下列呈现黄色的原因是
①久置的硝酸常呈黄色,如何去掉浓硝酸的黄色? ②碘化钾溶液和氢碘酸溶液久置均变黄 ③工业盐酸呈现黄色 ④纸张变黄
⑤硝酸沾在皮肤上,皮肤变黄
●强酸性(具有酸的通性)
思考、如何只用蓝色石蕊试纸鉴别三瓶失去标签的液体:浓HCl、浓H2SO4、浓HNO3?
①浓硝酸:现象:原因 ②浓硫酸:现象:原因
剩余
③浓盐酸:现象:原因
[讨论]只用铜丝鉴别三瓶失去标签的液体:浓HCl、浓H2SO4、浓HNO3。 ●强氧化性(完成下列反应方程式)
①Cu+HNO3(浓) ②Cu+HNO3(稀)
③Mg+HNO3(极稀)—Mg(NO3)2+ N2O + H2O(配平,且标明电子转移方向和数目) Mg+HNO3(极稀)— Mg(NO3)2+ NH4NO3 + H2O(配平,且标明电子转移方向和数目) ④Fe+HNO3(稀,过量) ⑤Fe(过量) +HNO3(稀) ⑥C+HNO3(浓) ⑦FeO+HNO3(稀)
⑧Na2SO3+HNO3(稀) ⑨SO2+HNO3(稀) ●与有机物的反应(完成下列反应方程式)
①与甲苯硝化反应 ②与丙三醇酯化反应 ③遇某些蛋白质显色反应
思考:现有稀HCl、稀H2SO4、稀HNO3、浓硝酸,请问如何除去附在试管壁上的银? 那么用浓硝酸好?还是稀硝酸好?(从污染和消耗酸的量来考虑) (三)、硝酸的用途
是一种重要的化工原料: 制炸药、染料、塑料、硝酸盐等。
【规律总结】①除Pt、Au等少数金属外,其余金属几乎都能与硝酸反应。
②常温下,浓硝酸对铁、铝等金属有钝化作用。故用 运输浓硝酸。
③硝酸与金属反应时,硝酸的还原产物与硝酸的浓度和金属的还原性有关,一般来说,浓硝酸还原为 ,稀硝酸还原为 。
④硝酸与非金属反应时,非金属单质被氧化为相应的 。 ⑤王水: 混合后所得溶液,可以溶解所有金属包括Pt、Au 四、无机非金属材料----硅 (一)硅
1.存在:自然界中仅有态存在,地壳里硅的含量居第
2.晶体结构:晶体硅与金刚石结构相似:属于晶体,该晶体中每个硅原子以个硅原子相连构成一个小正四面体,以此为单元向空间无限延伸构成空间网状结构。由于 ,晶体硅的熔沸点或硬度均低于或小于金刚石。
3.物理性质:
【例10】下列物质:①H3O+②晶体硅 ③金刚石 ④CH4 ⑤NH4+ ⑥CHCl3 ⑦NH3,其中晶 体或分子的空间结构均不属于正四面体的是 ( )
A.①③⑤ B.②④⑥ C.①⑥⑦ D.①⑤⑦ 4.化学性质:(完成下列方程式) 常温下(F2、HF和强碱) 加热或高温下(O2、Cl2反应)
5.工业制备:
思考与交流:硅和铝有哪些相同点、不同点? (二)二氧化硅
1. 二氧化硅的晶体结构
在SiO2晶体中一个Si原子跟四个O原子形成 个共价键,即每1个Si原子周围结合 个O原子,同时每个O原子跟 个Si原子相结合。二氧化硅晶体中Si原子与O原子以 的比率组成立体网状结构的原子晶体。晶体中1个Si原子与周围的4个O原子形成 结构
2. 物理性质:3. 化学性质: a.弱氧化性:
b.具有酸性氧化物的通性: c.与酸反应:SiO2+HF---
4. 用途:_______________________________________________ 例11. 下列说法正确的是( )
A.二氧化硅溶于水显酸性,所以二氧化硅属于酸性氧化物 B.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸 C.二氧化碳通入水玻璃可能得到原硅酸
D.因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸强 (三)硅酸、原硅酸
1. 硅酸(H2SiO3)、原硅酸(H4SiO4)的性质: 2. 硅酸(H2SiO3)的制备:(四)硅酸盐
1. 硅酸钠水溶液叫水玻璃。在空气中会变质,反应式为: 2. 硅酸盐氧化物表示法:金属氧化物·SiO2·H2O
硅酸钠(Na2SiO3)可表示为: ;正长石(KAlSi3O8)可表示为:。 高岭石[Al2(Si2O5)(OH)4]可表示为: ; 3. 硅酸盐的用途:
例12. 不能用磨口玻璃瓶贮存的一组物质是 ( )
A.溴水 氯水 碘水 B.氢溴酸 盐酸 氢硫酸
C.浓硫酸 浓硝酸 浓盐酸 D.NaOH溶液 Na2CO3溶液 水玻璃
1.(
答案:B
2. (09年全国理综Ⅱ·6)物质的量之比为2︰5的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为N2O,反应结束后锌没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是 A.1︰4 答案:A
3. (09年全国理综Ⅱ·28)(15分)
已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用示意图中的装置可以实现该反应。
B.1︰5
C.2︰3
D.2︰5
回答下列问题:
(1)A中加入的物质是 ,
发生反应的化学方程式是 。 (2)B中加入的物质是 ,其作用是 。
(3)实验时在C中观察到得现象是 ,发生反应的化学方程式是 。 (4)实验时在D中观察到得现象是 ,D中收集到的物质是 ,检验该物质的方法和现象是
。
答案:(15分)(1)固体NH4Cl和Ca(OH)2 2NH4Cl+Ca(OH)分)
(2)碱石灰(或CaO) 除去NH3气流中的水汽 (3)黑色粉末部分逐渐变为红色 2NH3+3CuO
△
△
2+2NH3↑+2H2O(其他合理答案也给
N2+3H2O+3Cu
(4)出现无色液体 氨水 用红色石蕊试纸检验、试纸变蓝 用无水硫酸铜检验、无水硫酸铜变蓝 4.(09年浙江理综·28)[15分]单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、
铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图
相关信息如下:①四氯化硅遇水极易水解;
②硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物; ③有关物质的物理常数见下表:
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式 。 (2)装置A中g管的作用是 ;装置C中的试剂是 ;
装置E中的h瓶需要冷却的理由是 。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是 (填写元素符号)。
(4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下
+
进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是:
5Fe2+MnO4+8H
+
-
+
5Fe3+Mn2+4H2O
+
+
①滴定前是否要滴加指示剂? (填“是”或“否”),请说明理由 。
②某同学称取5.000g残留物后,经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL试样溶液,用1.000×10
-2
mol/L KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,则残留物中铁元素的质量分数是
答案:[15分]
(1)MnO2+4H+2Cl―
+
Mn2+Cl2↑+2H2O;
+
(2)平衡压强,使液体顺利流出并防止漏气;浓硫酸;产物SiCl4沸点低,需要冷凝收集; (3)Al、P、Cl;
(4)①否;KMnO4溶液的紫红色可指示反应终点;②4.480%;
【感 悟】非金属相关考察题目广泛,有选择题,填空题(实验,推断,工业流程图题,元素化合物综合题,计算题等),
从09高考试题看多属于中等难度试题,在做题时必须兼顾知识与技能的统一,灵活使用所学知识,审清题意。
1.下图是年世界环境日主题宣传画《啊!地球出汗了》,这幅宣传画所揭示的全球主要环境问题是
A.酸雨 B.臭氧层空洞 C.温室效应 D.光化学烟雾
2.为了探索月球上是否存在生命的痕迹,首先要分析月球岩中是否包藏有碳氢化合物。科学家用氘盐酸即DCl的D2O溶液处理岩石样品,收集放出的气体加以分析,结果只发现有一些气态碳氘化合物。试推断该碳氘化合物是 A.岩石中的碳酸盐与氘盐酸反应的产物 B.岩石中的碳酸氢盐与氘盐酸反应的产物
C.岩石中的碳化物与氘盐酸反应的产物 D.岩石中的碳氢化合物与氘盐酸反应的产物 3.下面对氯气的叙述正确的是
A.氯气可使湿的红布条褪色,所以氯气具有漂白性 B.氯气没有漂白性,但通入品红溶液中,品红褪色 C.过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁
D.闻其气味时要小心,将集气瓶放在鼻孔下直接闻
4.烧瓶中放入铜片和稀硝酸,用酒精灯加热来制取较纯净的一氧化氮,反应开始后发现烧瓶中充满棕红色气体,这时的操作应是 A.立即接上收集容器,用向上排空气法收集 B.待烧瓶中红棕色消失后,用向上排空气法收集 C.立即用排水法收集
D.待烧瓶中红棕色气体消失后,用排水法收集
5.下列说法中不正确的是
A.普通玻璃呈淡绿色是由于含Fe2+ B.坩埚、蒸发皿都属于陶瓷制品
C.唐“三彩”是一种玻璃制品 D.高温下硅酸钙比碳酸钙稳定
49WA(100C)49WA(1C%)
吨 B.吨
3200B30B
6.含FeS2A%的黄铁矿W吨,在用接触法硫酸的过程中,损失硫C%,可制得浓度为B%的硫酸为
A.
C.
49WAC%30WAC%
吨 D.吨 30B40B
7.下列对溴化钠的描述中,正确的是
A.是一种可溶于水的晶体,熔点较高 B.跟AgNO3溶液反应将生成白色沉淀 C.跟浓硫酸反应是制取溴化氢气体的常用方法 D.其工业制法之一是将金属钠跟单质溴反应 8.下列各组物质中,每一种物质都能使溴水褪色的是
A.AgNO3溶液、CCl4、碘水 B.Na2SO3溶液、FeCl3溶液、H2S溶液 C.FeCl2溶液、KOH溶液、镁粉 D.NaOH溶液、CO气体、氯水
9.O2-由于离子半径较小,且带2个负电荷,在水中会强烈地吸引并结合水中的H+而生成OH-,下列反应中不包含此步变化的是
A.Na2O+H2O=2NaOH B.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ C.12Fe2++3O2+6H2O=8Fe3++4Fe(OH)3↓ D.Ag2O+4NH3·H2O=2[Ag(NH3)2]++2OH-+3H2O
10.向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中,通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成可能是
A.NaCl Na2SO4 B.NaCl NaBr Na2SO4 C.NaCl Na2SO4 I2 D.NaCl NaI Na2SO4
11.次氯酸盐最大的用途是漂白和消毒。这类漂白剂氧化能力是以“有效氯”的含量来标志。“有效氯”的含量定义为:从HI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定化合物的质量之比,常以百分数表示。请问纯LiClO的“有效氯”为 A.121% B.100% C.89% D.21%
12.用浓硫酸吸收SO3可以得到H2SO4•SO3。用mg98%的H2SO4充分吸收SO3后再进行稀释,可得到98%的硫酸的质量为 A.2.42mg B.2.22mg C.2.02mg D.1.98mg
13.下列离子方程式不正确的是
A.银氨溶液中加入足量盐酸产生沉淀:
[Ag(NH3)2]+OH+3H+Cl=AgCl↓+2NH4+H2O
+
+
B.在亚硫酸钡沉淀中加入稀硝酸后,沉淀不溶解:
3BaSO3+2H+2NO3=3BaSO4↓+2NO↑+H2O
+
C.碳酸钠溶液中通入少量SO2:
2 2CO3+SO2+H2O=2HCO3+SO3
2
D.氧化铁可溶于氢碘酸:Fe2O3+6H=2Fe3+3H2O
+
+
14.NH3和O2混合气体100mL通过红热的铂丝,充分反应后的混合气体再通过足量水最终收集到10mL残留气体,则
原混合气体中O2体积不可能是(气体体积在相同条件下测定) A.12.5mL B.21.5mL C.64.2mL D.70.0mL
15.(1)少量的Mn2+可以催化分解H2O2,其反应的机理可简单解释为:
H2O2O2 H2O2MnMnO22……
H
Mn
2
试写出上述2步反应的离子方程式_________________
(2)对于CO中毒、心肌梗塞、冠心病或小儿肺炎等危重患者都要采用吸氧治疗。普通医务室中没有氧气瓶,但一般都有消毒用的30%的H2O2溶液。同时还有可选用的试剂为:KMnO4、HCl、H2SO4、MnO2、Mg、CuSO4、NaCl、葡萄糖。请写出一种使H2O2中氧完全释放出来的理想反应方程式______________________________。
16.氰(CN)2的结构式为N≡C—C≡N,其化学性质与卤素(X2)很相似,化学上称之为拟卤素。(CN)2和水反应可生成
HCN和HCNO;(CN)2的氧化性比Br2弱,比I2强。 (1)下列有关反应的化学方程式不正确的是 (填选项标号)
A.(CN)2和NaOH溶液反应:(CN)2+2NaOH==NaCN+NaCNO+H2O B.MnO2和HCN反应:MnO2+4HCN
Mn(CN)2+(CN)2↑+2H2O
C.向KCN溶液中加入碘水:I2+2KCN==2KI+(CN)2
D.在NaBr和KCN混合溶液中通入少量Cl2:Cl2+2NaBr==2NaCl+Br2
(2)HCN的电子式为,按电子云重叠方式分类分子内化学键类型为_________________,碳原子的杂化类型为____________。
(3)处理含CN (其中C为+2价)的工业废水常用ClO氧化,生成的CNO(其中C 为+4价)元素,反应的离子方程式如下:
2
aCN+bClO+cOH=dCNO+eN2↑+fCO3+bCl+cH2O
-
上述化学方程式可能的配平系数有多组,请回答:
①方程式中e : f的值为 (填选项标号)。 A.1 B.1/2 C.2 D.不能确定 ②若d=e=1, 则b= 。
17.试依据下列事实,作出有关的结论。
(1)硅的非金属性特征大于金属特征,而锗的金属特征大于非金属特征,_____。(2)金刚石是电的绝缘体,石墨可以导电,而C60可作为制超导体材料,____________。
(3)在常温下硅的化学性质不活泼,但自然界中却没有单质硅存在,_。
(4)硅酸钠溶液中通入CO2气体时,可生成难溶于水的酸—硅酸,_ ___。
(3)碳单质的三种同素异形体:骨架型的金刚石、层型的石墨及球形的球碳分子,试确定那一种物质易在火山喷发口附近发现,_________________________________。
18.已知A、B、C、D、E为中学化学常见物质,A、B、C、D、E中均含有同一种元素,A、C均为气体,E为液体,下图中箭头上的反应物和反应条件均已略去
(1)当A与E反应生成B和C时,则A、E共同含有乙元素。生成的C气体易液化。常温常压下D是气体,冰水冷却D时变成无色晶体,此无色晶体的化学式是 。根据所学的氧化还原反应知识判断:在A~E各物质中,在一定条件下能与D发生氧化还原反应的物质有 (填字母)。D溶于纯净的E时,能按物质的量比1:1化合,生成物的化学式可表示为 (写成化合物、复合物或氧化物形式均可)。试描述气体C的物理性质_____________。
(2)当A与E发生化合反应时,能观察到空气中形成大量的白烟,则A、E共同含有甲元素。通过上述描述可知:A的化学式为 ,E的化学式为 。当小心加热A与E化合时的生成物F时,可得到一种无色无味的气体G(G和CO2具有相同的原子数目和电子数目)和一种无色无味的液体H,写出F分解生成的G+H的化学方程式
。
19.某课外小组欲通过实验证明方铅矿分解所得白色粉末中含有氧元素,设计以下的实验装置:
在实验或改进实验中,可能发生的化学反应如下:
PbO+CPb+CO↑,2 PbO+C2Pb+CO2↑,
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
[Cu(NH3)2]Ac+CO+2NH3 [Cu(NH3)4]Ac·CO △H
(1)在装置A中不断鼓入氮气的作用是,其理由是
(2)在实验过程中,未见B装置中有白色沉淀生成,说明在装置A中发生反应的化学方程式是有氧元素的实验事实是 。
(3)若使实验更具有说服力,通过增添设备和药品,设计一个更加严密的改进实验方案是
(4)若没有木炭粉和氮气,改用氢气行吗?____________。
20.将23.9 g表面已锈蚀成铜绿〔Cu2(OH)2CO3〕的铜片投入120 mL一定浓度的硝酸中,充分反应后,硝酸被还原成
NO2和NO,反应后溶液中H+为
0.160 mol。往反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,滤出沉淀,洗涤,干燥后得到29.4 g蓝色固体。求:(1)铜片中单质铜的质量分数;(2)铜片与硝酸充分反应后,溶液中NO3-的物质的量浓度(假设反应前后溶液的体积不变)
1.C 2.C 3.C 4.D 5.C 6.A 7.A 8.C
9.B 10.AB 11.A 12.B 13.D 14.B
15.(1)H2O2 + Mn2+ = MnO2 + 2H+ H2O2 +MnO2 + 2H+ = H2O + Mn2+ +O2↑
(2)5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+5O2↑
16.(1)CD (2) sp 2个σ键和2个π键 (3)①B ②6
17.(1)表明同主族元素性质是递变的。(2)表明C60与石墨具有某种类似的结构。(3)说明在自然条件下,硅不如其化合
物稳定。(4)表明硅酸的酸性比碳酸弱。(5)三种物质中金刚石在火山口易被发现,因为该处温度高、压力大,有利于破坏石墨中的化学键,有条件形成金刚石。
18.(1)SO3 A和B H2S2O7或H2SO4·SO3或2SO3·H2O SO2是无色有刺激性气味的气体,密度比空气大,易溶于水,
有毒 (2)NH3 HNO3 NH4NO3N2O↑+2H2O。
19.(1)N2可将实验装置内的空气排净,并作为动力源将PbO与C反应生成的气体,赶入B
、C两个实验装置处。不可
H2O等含氧化合物, 用空气体代替N2,空气中的O2可与灼热的炭反应,且空气中还含有CO2、均可导致实验失败。
(2) PbO+CPb+CO↑,在装置C处可见一氧化碳燃烧产生的淡蓝色火焰。(3)可在装置B后串联一个内盛
[Cu(NH3)2]Ac溶液的洗气装置,吸收一氧化碳,反应完毕,取出吸收液加热解吸,用排水取气法收集放出的气体,通过进一步实验证明该气体是一氧化碳。 (4)可用H2代替N2和木炭,PbO+H2Pb+H2O,用无水CuSO4吸收生成的水,证明氧化铅中含有氧元素。装置B应改用内盛CuSO4白色粉末的干燥管。
20.(1)53.6% (2)6.33 mol·L1 -
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