2020届二轮复习 非金属及其化合物 学案(全国通用)
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第11讲 非金属及其化合物
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考点一 常见非金属及其化合物的性质和应用)
命题规律:
1.题型:选择题、填空题。
2.考向:在选择题中考查物质的性质、制备、用途,以正误判断的形式考查考生对常见物质鉴别与检验方法的掌握情况,填空题与化学推断、实验、计算并结合相关工艺与制备综合考查物质的鉴别与检验,该命题形式对考生要求较高。
方法点拨:
1.非金属元素及其化合物的重要性质和应用于化学推断、实验
物质
应用、性质
二氧化硅
光导纤维、玛瑙饰物
石英坩埚—熔点高
硅胶
干燥剂、催化剂载体—多孔,表面积大,吸附性强
硅酸钠溶液
黏合剂、防火剂、防腐剂
碳化硅
砂纸、砂轮磨料—硬度大
硅钢
变压器铁芯—具有很强的导磁性
硅
制作硅芯片、制作光电池—半导体
铝硅酸盐
吸附剂、催化剂—具有均匀微孔结构
氯气
杀菌消毒剂、漂白剂—Cl2溶于水,产生具有强氧化性的次氯酸
臭氧、ClO2
杀菌消毒剂—具有强氧化性
漂白液
漂白粉
漂白精
杀菌消毒剂、漂白剂—与空气中的CO2反应,产生具有强氧化性的次氯酸
碘化银
人工降雨—分解吸热
干冰
人工降雨—升华吸热
二氧化硫
漂白纸浆、毛、丝、草帽辫—与某些有机色质生成不稳定的无色物质
杀菌、消毒—有毒气体
氨气
制冷剂—液氨汽化时吸收大量的热
浓硫酸
干燥剂—浓硫酸具有吸水性
2.熟记常见无机酸的重要规律和特性
(1)最高价氧化物对应水化物的酸性与元素非金属性的强弱一致,如酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3。
(2)证明酸性强弱顺序,可利用复分解反应中“强酸制弱酸”的规律,如Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓,Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。
(3)强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应,一般不生成H2;金属和浓HNO3反应一般生成NO2,而和稀HNO3反应则生成NO。
(4)H2SiO3(或H4SiO4)为难溶性酸,浓盐酸、浓硝酸为挥发性酸。
(5)HNO3、浓H2SO4、HClO具有强氧化性,属于氧化性酸,其中HNO3、HClO见光受热易分解。
(6)浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时,随着反应的进行,产物会发生变化或反应停止。
(7)浓H2SO4具有吸水性、脱水性和强氧化性,吸收NH3·H2O、SO3,不吸收SO2。
(8)常温下,铁、铝遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化化学反应。
(9)浓盐酸、浓硝酸、醋酸等遇氨气能冒白烟,是因为它们挥发出来的酸与氨气反应生成相应的铵盐(固体)的缘故。
(10)H2S、HI、HBr遇强氧化性酸能发生氧化还原反应,因此不能用浓硫酸进行干燥。
3.常见非金属元素形成离子的鉴别方法
鉴别
方法
离子
试剂
现象
沉
淀
法
Cl-、Br-、I-
AgNO3溶液和稀HNO3 溶液
白色沉淀AgCl、淡黄色沉淀AgBr、黄色沉淀AgI
SO
稀盐酸和BaCl2溶液
加入稀盐酸无现象,然后加入BaCl2溶液有白色沉淀
显
色
法
I-
氯水,CCl4
液体分层,下层为紫红色
氯水,淀粉
溶液变蓝
OH-
酚酞溶液
变红
紫色石蕊溶液
变蓝
H+
变红
气
体
法
NH
浓氢氧化钠溶液和湿润的红色石蕊试纸
产生刺激性气味的气体,且使试纸变蓝
CO
稀盐酸和澄清石灰水
石灰水变浑浊
SO
稀硫酸和品红溶液
品红溶液褪色,加热,溶液恢复红色
4.六种常见气体的检验方法
气体
检验方法
O2
可使带火星的木条复燃
NO
通入O2(或空气),气体由无色变成红棕色
Cl2
①使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
②通入AgNO3溶液中产生白色沉淀
NH3
①能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
②用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近,能生成白烟
SO2
①通入品红溶液,溶液褪色,加热后恢复红色
②通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色
CO2
无色无味的气体,通入澄清石灰水,石灰水变浑浊
1.下列说法中正确的是__ADFH_。
A.漂白粉可用于生活用水的消毒
B.碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
C.SiO2熔点高硬度大,可用于制光导纤维
D.NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3
E.ClO2具有还原性,所以可用于自来水的杀菌消毒
F.硅胶作袋装食品的干燥剂,使用时没有发生化学变化
G.NH3易溶于水,所以可用作制冷剂
H.HF与SiO2反应,可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
I.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆
J.SiO2SiCl4Si的转化能够实现
解析 漂白粉有强氧化性,常用于生活用水消毒,选项A正确;碳酸钡溶于胃酸,不能用于胃肠造影,应该选用硫酸钡,选项B错误;SiO2用作光导纤维不是因为熔点高硬度大,选项C错误;实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3,选项D正确;ClO2用于自来水的杀菌消毒,是因为有强氧化性,选项E错误;硅胶吸水时,利用其吸附性,没有发生化学变化,选项F正确;NH3可用作制冷剂 ,不是因为易溶于水而是因为液氨气化吸热,选项G错误;氢氟酸能雕刻玻璃,是因为HF能与SiO2反应,选项H正确;SO2用于漂白纸浆,不是因为有还原性,而是因为可与有机色素化合生成无色物质,选项I错误;SiO2不与HCl反应,J错误。
2.(1)下列说法中正确的是__BC_。
A.某溶液中加入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加足量盐酸仍有白色沉淀,则原溶液中有SO
B.鉴别NaBr和KI溶液 :分别加新制氯水后,用CCl4萃取
C.证明部分Na2SO3被氧化:向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解
D.在未知溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,说明该未知溶液中存在SO或SO
E.将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,该溶液中一定含有CO
F.向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液,溶液呈蓝色,则溶液中含Br2
(2)已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaS2O3)=4.1×10-5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:
试剂:稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
实验步骤
现象
①取少量样品,加入除氧蒸馏水
②固体完全溶解得无色澄清溶液
③__加入过量稀盐酸_
④__出现乳黄色浑浊__,有刺激性气体产生
⑤静置, (吸)取上层清液,滴入BaCl2溶液
⑥__产生白色沉淀_
解析 (1)检验SO应该先加盐酸酸化,再加氯化钡,选项A错误;分别加新制氯水后,用CCl4萃取,可以用溴单质和碘单质在CCl4颜色不同进行鉴别,选项B正确;沉淀部分溶解,说明还有一部分不溶解,不溶解的一定是硫酸钡,溶解的是亚硫酸钡,所以亚硫酸钠只有部分被氧化,选项C正确;溶液中若有银离子,也会有此实验结果,选项D错误;溶液中有碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子也会有此实验现象,选项E错误;溶液中有铁离子也会有此实验结果,选项F错误;(2)检验样品中的硫酸根离子,应该先加入稀盐酸,再加入氯化钡溶液。但是本题中,硫代硫酸根离子和氢离子以及钡离子都反应,所以应该排除其干扰,具体过程应该为先将样品溶解,加入稀盐酸酸化(反应为S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O),静置,取上层清液中滴加氯化钡溶液,观察到白色沉淀,证明存在硫酸根离子。
3.根据SO2通入不同溶液中实验现象,所得结论不正确的是( C )
溶液
现象
结论
A
含HCl、BaCl2的FeCl3溶液
产生白色沉淀
SO2有还原性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
产生胶状沉淀
酸性:H2SO3>H2SiO3
解析 SO2被混合溶液中FeCl3氧化生成SO,再与BaCl2反应产生白色沉淀,体现了SO2的还原性,选项A正确;SO2与H2S在溶液发生反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O,体现了SO2的氧化性,选项B正确;SO2使酸性KMnO4溶液褪色,这是SO2在酸性溶液中还原KMnO4生成Mn2+,体现了SO2的还原性,选项C错误;SO2与Na2SiO3溶液产生胶状沉淀,根据强酸制弱酸,可得结论酸性:H2SO3>H2SiO3,选项D正确。
突破点拨
(1)胸中有“网”:快速进入知识网络,熟悉物质之间的转化关系;(2)分类熟记重要、典型、特殊物质的性质与用途,特别是性质与用途之间的对应关系;(3)记住重要离子的检验方法并且注意试剂加入的先后顺序;如SO检验,先加盐酸,再加BaCl2。
【变式考法】
(1)下列说法中正确的是 。
A.SiO2既能和NaOH溶液反应又能和氢氟酸反应,所以是两性氧化物
B.将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2
C.SSO3H2SO4的转化能够实现
D.NH3NOHNO3的转化能够实现
E.NaCl与浓H2SO4加热可制HCl,推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr。
F.SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4
G.加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结,是因为NH4Cl固体可以升华
H.六水合氯化钙可用作食品干燥剂,CaCl2也可干燥NH3。
I.浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2,应将气体产物先通过浓硫酸,后通过饱和食盐水。
J.除去CO2气体中的HCl,可将混合气体通入NaHCO3饱和溶液中。
(2)为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程:
下列说法不正确的是( B )
A.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3
B.X可以是空气,且需过量
C.捕获剂所捕获的气体主要是CO
D.处理含NH废水时,发生反应的离子方程式为:NH+NO===N2↑+2H2O
解析 (1)SiO2 只能和氢氟酸发生特殊反应,不能与其他酸反应,所以不是两性氧化物,选项A错误;通过饱和食盐水洗气后还有水蒸气,选项B错误;S与氧气反应不能直接生成SO3,选项C错误;NO不能与水反应,选项D错误;浓H2SO4可HBr氧化生产溴单质,选项E错误;通入Ba(NO3)2溶液后,SO2被氧化生成硫酸根离子,最后的沉淀只有BaSO4,选项F错误;NH4Cl固体受热不是升华,而是发生了分解和化合反应,选项G错误;作干燥剂的不是六水合氯化钙,是无水氯化钙,而且无水氯化钙能吸收氨气,不能用于干燥氨气,选项H错误;制备纯净Cl2,应将气体产物通过饱和食盐水,再通过浓硫酸,选项I错误;除去HCl气体中的CO2,可将混合气体通入NaHCO3饱和溶液中,既除去了氯化氢,又产生了CO2,选项J正确。(2)工业废气中的CO2、SO2与石灰乳反应生成更难溶的CaCO3和CaSO3,因石灰乳过量,则固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3,选项A正确;气体1中含有NO、CO和N2,若用过量空气,则NO被全部氧化为NO2,NO2与NaOH反应生成NaNO3和NaNO2,与流程图中NaNO2不符,故通入的空气不能过量,NO2与NO气体按照1∶1混合与NaOH完全反应生成NaNO2,选项B错误;气体2只含有N2和CO,N2无毒,故捕获剂捕获的气体主要为CO,选项C正确;NaNO2具有氧化性,NH具有还原性,二者发生氧化还原反应生成无污染的N2,选项D正确。
2.(1)下列说法中正确的是__C__。
A.检验溶液中的SO离子时,需要向溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液
B.检验碳与浓硫酸反应的气态产物中含SO2和CO2:将产生的气体依次通过澄清石灰水和品红溶液
C.向KNO3和KOH混合溶液中加入铝粉并加热,管口放湿润的红色石蕊试纸,试纸变为蓝色,说明NO被还原为NH3
D.取少量试液于试管中,加入NaOH溶液并加热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体,可以检验溶液中是否含有NH
E.某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+
F.某溶液加入稀盐酸能产生使品红褪色的气体,则该溶液一定含有SO或HSO
(2)磺酰氯( SO2Cl2)是锂电池正极活性物质,熔点-54.1℃,沸点69.1℃,遇到潮湿的空气易水解。实验室可依据反应SO2(g)+Cl2(g)??SO2Cl2(g) ΔH