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非金属元素及其化合物一、非金属元素单质的重要性质Cl2O2Br2I2N2SCSiH2物理性质多数常温下为气体（Br2为液体，S、C、Si为固体）熔、沸点一般较低（金刚石、石墨、晶体硅熔点高）化学性质氧化性强氧化性氧化性为主还原性为主与O2反应不与氧气直接反应放电加热或点燃时反应与H2反应光照爆炸点燃爆炸加热或高温时能反应或缓慢反应高温难反应与H2O反应卤族X2 + H2O = HX + HXO不反应高温反应不反应与碱反应卤素单质与碱反应、硅与强碱溶液反应、硫与热浓碱溶液反应，其他不反应与酸反应S、C与强氧化性酸（浓硫酸、浓硝酸）在加热时反应；Cl2、O2、Br2、I2等与还原性酸如H2S、H2SO3反应二、非金属元素氧化物的重要性质氧化物SO2 SO3 NO NO2 CO CO2 SiO2等 物理性质SO2、NO2有刺激性气味NO2是红棕色气体SO2易溶于水，SO3易与水反应，CO2可溶于水，其他难溶于水除CO2、SiO2外均有毒SO2易液化，SiO2是坚硬、难熔的固体，SO3在标准状态下是固体物质类型SO2、SO3、CO2、SiO2是酸性氧化物，NO、CO是不成盐氧化物化学性质与水反应SO2、SO3、NO2、CO2均与水反应与碱反应SO2、SO3、NO2、CO2、SiO2均与碱溶液反应氧化性SO2能氧化H2S，NO2能使淀粉KI溶液变蓝，镁条能在CO2中燃烧还原性SO2具有较强还原性，能被MnO4、Fe3+、HNO3、卤素单质的水溶液氧化成SO42，NO能被O2氧化成NO2，CO是重要的还原剂（能还原CuO、Fe2O3、H2O等）特性SO2具有漂白性，CO、NO与血红蛋白结合，SiO2与氢氟酸反应重要用途SO2用于漂白、杀菌、制硫酸，NO、NO2用于制硝酸，CO作燃料和工业原料（炼铁），CO2用于灭火、人工降雨、制纯碱尿素与环境关系SO2、NO、NO2、CO是大气污染物三、常用无机酸的重要规律和重要特性1、重要规律利用周期律知识，可判断最高价氧化物对水化物酸性强弱，如酸性：HClO4> H2SO4> H3PO4> H4SiO4酸性强弱可以利用“复分解强制强规律”，如：Na2SiO3 + CO2 + H2O = Na2CO3 + H2SiO3常见酸的氧化性、还原性氧化性酸：HNO3、浓H2SO4、HClO还原性酸：H2SO3、H2S、HI、HBr、HCl等2、重要特性：浓硫酸三大特性：吸水性、脱水性、强氧化性常温下，Fe、Al在浓硫酸、浓硝酸中钝化，但在加热时会剧烈反应而溶解HNO3、HClO见光分解H2SiO3（或H4SiO4）难溶于水在HX中HF为唯一弱酸且腐蚀玻璃四、非金属元素单质及化合物难点知识辨析1、卤族分清氯水、溴水的成分，反应时的作用和褪色的原理。氯水中正因为存在可逆反应Cl2 + H2OHCl + HClO，使其成分复杂且随着条件的改变，平衡发生移动，使成分发生动态的变化。当外加不同的反应物时，要正确判断是何种成分参与了反应。氯水中的HClO能使有色物质被氧化而褪色。反之，也有许多物质能使氯水、溴水褪色，发生的变化可属物理变化（如萃取），也可属化学变化，如歧化法（加碱液）、还原法（如Mg、SO2等）、加成法（加不饱和的有机物）等。值得一提的是有时虽然发生化学变化，但仍生成有色物，如Br2与Fe或KI反应。区分清楚萃取和分液的原理、仪器、操作以及适用范围与其他物质分离方法不同。萃取和分液是物质分离的众多方法之一。每一种方法适用于一定的前提。分液适用于分离互不相溶的两种液体，而萃取是根据一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解性有很大差异从而达到提取的目的。一般萃取和分液结合使用。其中萃取剂的合理选择、分液漏斗的正确使用、与过滤或蒸馏等分离方法的明确区分等是此类命题的重点和解决问题的关键。命题以选择何种合适的萃取剂、萃取后呈何现象、上下层如何分离等形式出现。解题关键是抓住适宜萃取剂的条件、液体是否分层及分层后上下层位置的决定因素。分液操作时注意“先下后上、下流上倒”的顺序。为确保液体顺利流出，一定要打开上部塞子或使瓶塞与瓶颈处的小孔或小槽对齐，与大气相通2、氧族二氧化硫和氯气的漂白性SO2和Cl2虽都有漂白性，但漂白原理和现象有不同特点。氯气的漂白原理是由于溶于水生成次氯酸的具有强氧化性，将有色物质氧化成无色物质，褪色后不能恢复原来的颜色。而SO2是由于它溶于水生成的亚硫酸与有色物质直接结合，形成不稳定的无色化合物，褪色后在一定的条件下又能恢复原来的颜色。如：不显红色通入Cl2加热至沸通入SO2品红溶液褪色红色褪色加热至沸通入Cl2立即变红随即变为无色很快变成红色紫色石蕊通入SO2 3、氮族氨水显弱碱性的理解。来源:学&科&网氨气溶于水形成氨水，氨水少部分电离出OH-、NH4+，所以氨水具有弱碱性。注意以下两点：氨水遇Al3+、Fe3+、Mg2+分别可以生成Al(OH)3、Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀，但氨水中滴加Ag+溶液开始出现沉淀AgOH，继续滴加沉淀即溶解生成银氨溶液；氨水遇酸、酸性氧化物可以成盐，又根据氨水与酸的量关系分别得到正盐和酸式盐。如：用氨水吸收少量二氧化硫的离子方程式 NH3.H2O+SO2=NH4+HSO3-是错误的。NO、O2被水吸收的分析。NO、O2被水吸收实质上发生如下反应：2NO+O2=2NO2，3NO2+2H2O=2HNO3+NO。生成NO还可以继续氧化，生成NO2再溶于水，这是一个循环反应。如无任何气体剩余，最终产物应为HNO3，恰好反应的量的关系：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，实际反应中可以有NO或O2剩余，但不能两者兼有之。氮可以形成多种氧化物。NO2可以与水反应生成硝酸，但NO2不是硝酸的酸酐。掌握酸酐的判断方法。NO2与溴蒸气不能用湿润的KI淀粉试纸检验。NO3-在酸性溶液中具有强氧化性，可以将Fe2+氧化为Fe3+、SO32-氧化为SO42-，将I-、Br-、S2-氧化为I2、Br2、S。检验NH4+离子，可加入烧碱溶液后，必须加热，再用湿润的红色石蕊试纸检验NH3，否则不一定有NH3放出。4、碳族CO2通入NaOH溶液的判别。CO2通入NaOH溶液的反应与CO2气体通入量有关。当CO2通入少量时生成Na2CO3，当CO2通入过量时生成NaHCO3，CO2通入量介于两者之间，既有Na2CO3又有NaHCO3。因此推断产物时一定要注意CO2与NaOH间量的关系。Na2CO3溶液中滴加盐酸过程不清楚。在Na2CO3溶液中滴加HCl，CO32-先转化为HCO3-，再滴加盐酸HCO3-转化为H2CO3，不稳定分解为CO2。如：在10mL0.01mol/L纯碱溶液中，不断搅拌并逐滴加入1.2mL0.05mol/L盐酸，完全反应后在标准状况下生成二氧化碳的体积为（答案D）A.1.334mL B.2.240mL C.0.672mL D.0mLCO2通入CaCl2溶液中是否有沉淀的分析错误。可用反证法：如能产生沉淀，则反应的化学方程式为：CO2+CaCl2+H2O=CaCO3+2HCl。因CaCO3溶于盐酸，故反应不能发生。因为CO2只有通入中性或碱性溶液才能产生CO32-，并同时产生部分H+，若原溶液无法消耗这部分H+，则不利于CO2转化为CO32-，也就无法与Ca2+形成沉淀。若要使CaCl2与CO2反应生成沉淀，就必须加入部分碱溶液中和CO2与H2O反应而产生的H+。同理，该思维方式适用于CO2、SO2通入CaCl2或BaCl2溶液。不要把Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2与Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3相混。前者是工业制玻璃的反应式之一，是在高温条件下发生的反应，而后者是在水溶液中发生的反应。若交换条件，两者均不发生反应。一、选择题1以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是氧化物环境问题主要来源ACO2酸雨化石燃料的燃烧BSO2光化学烟雾汽车尾气的排放CNO2温室效应工厂废气的排放DCOCO中毒燃料的不完全燃烧2C、N、S元素都是生命体的重要组成元素，它们在自然界的平衡已受到较大的破坏C、N、S元素在地球大气圈、岩石圈、水系、生物圈等的循环过程中会产生的物质是HNO3CO2糖类CH4SO2 A B C D3无色的混合气体甲中可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种将100 mL气体甲经过下图实验处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则气体甲的组成可能为 ANH3、NO2、N2 BNH3、NO、CO2CNH3、NO2、CO2 DNO、CO2、N24有关气体制备所用试剂及检验气体所用试剂完全正确的组合是ACO2：大理石和稀硫酸澄清石灰水BCl2：二氧化锰和浓盐酸品红溶液CO2：二氧化锰和双氧水带火星的木条DNH3：NH4Cl固体和NaOH固体湿润的红色石蕊试纸5下列物质必须保存在棕色试剂瓶中的是氯水氨水浓硝酸氢氧化钠溴水A全部 B C D6下列关于用臭氧、活性炭对游泳池进行消毒和净化的说法中正确的是A臭氧和活性炭处理水的原理相同B由于氯气能和水中的有机物反应，生成有毒含氯化合物，因而不是理想的水处理剂C广谱高效杀菌剂二氧化氯的消毒原理是ClO2中氯元素显1价，具有强氧化性D漂白粉的保存不需要密封，可以露置在空气中7某同学为检验某溶液中是否含有常见的四种无机离子，进行了下图所示的实验操作其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝由该实验能得到的正确结论是A原溶液中一定含有SOB原溶液中一定含有NHC原溶液中一定含有ClD原溶液中一定含有Fe38下列关于实验中颜色变化的叙述正确的是A将二氧化硫通入品红溶液中，溶液显红色，加热后变为无色B向溶液中加入新制氯水，再滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则证明溶液中一定含有Fe2C将湿润的红纸条放进盛有氯气的集气瓶中，红纸条褪色D用标准高锰酸钾溶液滴定Na2SO3溶液，终点时溶液由紫色变为无色9青海昆仑玉被定为2008年北京奥运会奖牌用玉，昆仑玉主要成分是由“透闪石”和“阳起石”组成的纤维状微晶结合体，透闪石(Tremolite)的化学成分为Ca2Mg5Si8O22(OH)2。下列有关说法不正确的是A透闪石的化学式写成氧化物的形式为：2CaO·5MgO·8SiO2·H2OB透闪石中Mg元素的质量分数是Ca元素质量分数的1.5倍C1 mol Ca2Mg5Si8O22(OH)2与足量的盐酸作用，至少需要14 mol HClD透闪石是一种新型无机非金属材料，难溶于水10用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是()选项操作及现象溶液A通入CO2，溶液不变浑浊先通入CO2再通入氨气，溶液变浑浊CaCl2溶液B通入CO2，溶液变浑浊继续通CO2至过量，浑浊消失.74.94.15有趣的图形3 P36-41Na2SiO3定理：在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等、所对的弦相等、所对的弦心距相等。溶液C通入CO2，溶液变浑浊再加入品红溶液，红色褪去.Ca(ClO)25.二次函数与一元二次方程溶液其中点在圆上的数量特征是重点，它可用来证明若干个点共圆，方法就是证明这几个点与一个定点、的距离相等。D通入CO2，溶液变浑浊继续通CO2至过量，浑浊消失再加入足量NaOH溶液，又变浑浊.描述性定义：在一个平面内，线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周，另一个端点A随之旋转所形成的圆形叫做圆；固定的端点O叫做圆心；线段OA叫做半径；以点O为圆心的圆，记作O，读作“圆O”Ca(OH)2溶液(1)三边之间的关系：a2+b2=c2；11如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 mol/L的HNO3，加热充分反应后，下列粒子在体系中一定大量存在的是NOFe3HNONO2A B C D12 X、Y、Z、W有如图所示的转化关系，则X、W可能是()6、增加动手操作的机会，使学生获得正确的图形表象，正确计算一些几何形体的周长、面积和体积。一锐角三角函数C、O2AlCl3、NaOHFe、HNO3S、O2A B C D13关于硫酸和硝酸的说法中，下列叙述不正确的是A稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性(一)数与代数B硫酸和硝酸都是重要的化工原料C在铜分别与浓硫酸和浓硝酸的反应中，两种酸都表现了强氧化性和酸性D浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性、脱水性2、探索并掌握20以内退位减法、100以内加减法(包括不进位、不退位与进位、退位)计算方法，并能正确计算;能根据具体问题，估计运算的结果;初步学会应用加减法解决生活中简单问题，感受加减法与日常生活的密切联系。二、非选择题14硅和氮均是自然界含量丰富的元素，其单质及其化合物在环境、能源及材料科学中有着重要影响和广泛应用试回答下列问题：向大气中排放NOx可能导致的环境问题有_(答两点)已知足量NaOH溶液能完全吸收NO2生成氮的含氧酸盐试写出该反应的离子方程式_。光导纤维的作用，让人们的生活更加丰富精彩，_是制备光导纤维的基本原料。氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为_，可由硅粉(用Al2O3和Y2O3作助剂)在氮气中高温烧结而成，氮气在反应中既是反应物，同时又起了_作用由于使用的硅粉表面含二氧化硅，在反应中需加入碳粉在烧结过程中，二氧化硅、碳、氮气以物质的量之比362反应生成两种化合物，该反应的化学方程式为_。硅燃烧放出大量热量，“硅能源”有望成为二十一世纪的新能源与“氢能源”比较“硅能源”具有_等更加优越的特点，从而得到全球的关注和期待。15某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹)请按要求填空：利用B装置可制取的气体有_(写出两种即可)A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验若在丙中加入适量水，即可制得氯水将所得氯水分为两份，进行、两个实验，实验操作、现象、结论如下：实验序号实验操作现象结论将氯水滴入品红溶液溶液褪色氯气与水反应的产物有漂白性氯水中加入碳酸氢钠粉末有无色气泡产生氯气与水反应的产物具有酸性请你评价实验、的结论是否合理？若不合理，请说明理由_。请利用上述装置设计一个简单的实验验证Cl和Br的还原性强弱(分别指出甲、乙、丙中盛放的试剂、实验现象及结论)_。B、D、E装置相连后，在B中盛装浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上)，可制得并进行NO2有关实验。B中发生反应的化学方程式为_。欲用D装置验证NO2与水的反应，其操作步骤为：先关闭止水夹_，再打开止水夹_，使烧杯中的水进入试管丁的操作是_。试管丁中的NO2与水充分反应后，若向试管内缓缓通入一定量的氧气，直到试管全部充满水，则所得溶液中溶质的物质的量浓度是_(气体按标准状况计算)。16已知：A、B为常见的非金属单质且均为气体；甲、乙为金属单质，乙在I的浓溶液中发生钝化；C、H、J的溶液均呈碱性各物质间的转化关系如下(部分生成物未给出，且未注明反应条件)： 写出反应的化学方程式_。反应中每消耗1 mol G，转移电子的物质的量为_。反应的离子方程式是_。实验室中保存I的方法是_。17(10分)晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si3HClSiHCl3H2SiHCl3与过量H2在10001100反应制得纯硅已知SiHCl3能与H2O剧烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：第步制备粗硅的化学反应方程式为_粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0)中含有少量SiCl4(沸点57.6)和HCl(沸点84.7)，提纯SiHCl3采用的方法为 _用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下图所示(热源及夹持装置略去)：装置B中的试剂是_装置C中的烧瓶需要加热，其目的是_反应一段时间后，装置D中观察到的现象是_；装置D 不能采用普通玻璃管的原因是_，装置D中发生反应的 化学方程式为_为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及_为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是_(填写字母代号)a碘水 b氯水 cNaOH溶液 dKSCN溶液 eNa2SO3溶液答案14、酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏(任两点均可)2NO22OH=NONOH2OSiO2(或二氧化硅)Si3N4防止硅和氮化硅氧化(或作保护气)3SiO22N26CSi3N46CO便于储运，比较安全15、H2、CO2实验结论合理，实验结论不合理；制取的氯气中含有HCl气体，HCl溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡在甲、乙、丙中分别装入浓盐酸、二氧化锰、溴化钠溶液；烧瓶中有黄绿色气体生成，试管中溶液由无色变为橙色，可证明氯气的氧化性强于溴，则Br的还原性强于ClCu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2Oa、bc双手紧握(或微热)试管丁，使试管中气体逸出，NO2与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁中0.045 mol/L（方法：百家P9第10题）16、4NH35O24NO6H2O(“高温”也可写成“”) mol2Al2H2O2OH=2AlO3H2保存在棕色试剂瓶中，放在阴凉处17、SiO22CSi2CO分馏(或蒸馏)浓硫酸使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化有固体物质生成在此反应温度下，普通玻璃会软化SiHCl3H2Si3HCl排尽装置中的空气b、d