最新高考二轮复习化学学案:专题九《非金属元素及其化合物》优秀名师资料.doc
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1、2010高考二轮复习化学学案:专题九非金属元素及其化合物专题九 非金属元素及其化合物 1(09年广东卷)广东正在建设海洋强省。下列说法不正确的是 A. 从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应 B. 往淡水中加入NaCl等配成人造海水,可用于海产品的长途运输 C. 赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的 D. 海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属 【答案】 D 【方法要领】海水中含碘含的是碘离子(I),要从海水中提取碘单质(I)必然会涉及到元2素化合价的升降所以一定涉及氧化还原反应,故A正确;赤潮主要是由生活污水和工农业生产的废水任意排放引
2、起水中 N、P元素增高造成水域的水富营养化而造成的,故C正确;由于岩石、大气、生物的相互作用,B不是金属元素,故D不正确。 2. (09年广东卷) 下列浓度关系正确的是 A. 氯水中:c(Cl,)=2c(ClO)+c(Cl)+C(HClO) 2,,B. 氯水中:c(OHCl)c()c()c(ClO) H,,C. 等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合:c(CHCOONa)=c() 3,,,,2D. NaCO溶液中:c (a)c()c()c()c()NCOOHHCOH,2333【答案】D 【方法要领】根据氯水中所含粒子的种类可知氯水中也含有氯气分子A设置了一个貌似物料守恒的式子而忽视了氯气分子的存在,
3、故A错;根据Cl+HOHClO+H+Cl,22+HCl完全电离 而HClO部分电离,可知正确的顺序c(H)c(Cl)c(ClO)c(OH),B错;,,C项等物资的量的强碱与弱酸混合生成强碱弱酸盐溶液显碱性c(OH)c(),再根据溶H,,液中电荷守恒可以判断c(CHCOONa)c(;D项比较简单 33.(09年山东卷) 下列关于氯的说法正确的是 A.Cl具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂 23537B.若Cl、Cl为不同的核素,有不同的化学性质 17171 C.实验室制备Cl,可用排饱和食盐水集气法收集 2D.1.12LCl含有1.7N个质子(N 表示阿伏伽德罗常数) 2AA【答案】 C
4、 【方法要领】Cl中的氯元素化合价为0处于中间价态,既有氧化性又有还原性,A错2误;同位素原子的质子数和电子数分别相等,所以化学性质几乎完全相同,B错误;通过实验室制得的Cl中含有少量HCl, Cl在饱和食盐水中溶解度很小,而HCl,易溶,C正确;没22有指明气体所处状态, D错误。 4.(09年山东卷)下列推断合理的是 A. 明矾KAl(SO)?12HO在水中能形成Al(OH)胶体,可用作净水剂 4223B. 金刚石是自然界中硬度最大的物质,不可能与氧气发生反应 C. 浓HSO有强氧化性,不能与Cu发生剧烈反应 24D. 将SO通入品红溶液,溶液褪色后加热恢复原色;将SO通入溴水,溴水褪色后
5、加22热 也能恢复原色 【答案】 A 3+【方法要领】KAl(SO)?12HO电离出的Al能水解,生成Al(OH)胶体,可用4223作净水剂,A正确;金刚石能够与氧气发生反应,生成二氧化碳,B错误;浓HSO有强氧24化性,在加热条件下与Cu可剧烈反应,C错误;SO使品红溶液褪色,加热颜色能复原;2SO和溴水发生氧化还原反应,加热不能恢复原来颜色,D错误。 25.下列实验能证明某无色气体为SO的是 ( ) 2?能使澄清石灰水变浑浊 ?能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ?能使品红试液褪色,加热后又显红色 ?能使溴水褪色,再滴加酸化的BaCl溶液有白色沉淀产生 2A? B? C? D? 【答案】C 【方法
6、要领】能使澄清石灰水变浑浊的气体有SO、CO;能使湿润的蓝色石蕊试纸变22红的气体为酸性气体(如:HCl、HBr、SO、CO等);能使品红褪色的气体有Cl、SO,但2222Cl有颜色,褪色后加热又显红色的只有SO;能使溴水褪色,再滴加酸化的BaCl溶液有222白色沉淀生成,只有SO气体符合。 2【规律总结】SO和CO都能使澄清的石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则沉淀都可22消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别SO和CO。通常可用以下方法: 222 ?用品红溶液,使品红溶液褪色的是SO,不能使品红溶液褪色的是CO。 22?用氢硫酸,出现浑浊的是SO,无明显现象的是CO。2HS+SO2HO+3S? 2
7、2222?用高锰酸钾溶液,紫色褪去的是SO,无明显现象的是CO。 222KMnO+5SO+2HOKSO+2MnSO+2HSO 42224424?用溴水,使橙色褪去的是SO,无明显现象的是CO。Br+2HO+SO2HBr+HSO 2222224?用硝酸酸化的硝酸钡溶液,产生白色沉淀的是SO,无明显现象的是CO。 222HO+2HNO+3SO3HSO+2NO Ba(NO)+HSOBaSO?+2HNO 23224322443?用FeCl溶液,使棕黄色颜色变浅的是SO,无明显现象的是CO。 3222FeCl+SO+2HOFeCl+FeSO+4HCl 322246.都能用右图所示装置进行喷泉实验的一组气
8、体是(注:烧杯内为NaOH溶液) AHCl和CO 2BNH和CH 34CSO和CO 2DNO和NO 2【答案】A 【方法要领】在上述气体中,CH、NO、CO不溶于NaOH溶液,也不与NaOH溶液4反应,所以不能做喷泉实验,而HCl、SO、CO不仅可溶于NaOH溶液而且还可与NaOH22溶液反应,所以能形成喷泉。 【注意】满足下列条件时,均能形成美丽的喷泉:?液体为水时,NH、HBr、HCl、3HI、SO等易溶于水的气体或是NO、NOO、NOO、NONOO等易与水反应的2222222气体。 ?液体是NaOH、KOH等强碱性溶液时,CO、SO、NO、HS等酸性气体。 2222?液体是盐酸或硫酸时,
9、NH等碱性气体 37.(2008届南通市第一次调研测试)汉代器物上的颜料汉紫至今尚没有发现其自然存在的记载。20世纪80年代科学家进行超导材料研究时,偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡(化学式:BaCuSiO,Cu为2价),下列有关汉紫的说法中不正确是 ( ) 2xA用盐的形式表示:BaSiO?CuSiO B用氧化物形式表示:BaO?CuO?2SiO 332C易溶于强酸、强碱 D性质稳定,不易褪色 【答案】 C 【方法要领】根据化合物中正负化合价的代数和等于零可知,A、B正确。硅酸盐只3 溶于强酸不溶于强碱,C错。从题给信息:汉代器物上的颜料汉紫可知汉紫性质稳定,不易褪色,D正确。 8.(09年福
10、建卷)短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如右图所示,期中T所处的周期序数与主族序数相等,请回答下列问题: (1)T的原子结构示意图为_. (2)元素的非金属性为(原子的得电子能力):Q_W(填强于或弱于)。 (3) W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应,生成两种物质,其中一种是气体,反应的化学方程式为_. (4)原子序数比R多1的元素是一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,此分解反应的化学方程式是_. (5)R有多种氧化物,其中甲的相对分子质量最小。在一定条件下,2L的甲气体与0.5L的氯气相混合,若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留,所生成的R的含氧
11、酸盐的化学式是_. (6)在298K下,Q、T的单质各1mol完全燃烧,分别放出热量aKJ和bKJ。又知一定条件下,T的单质能将Q从它的最高价氧化物中置换出来,若此置换反应生成3molQ的单质,则该反应在298K下的=_(注:题中所设单质均为最稳定单质) ,H1 2 【答案】()()弱于?(3)S + 2HSO(浓) 3SO?+ 2HO 2422(4)2HO MnO2HO + O?(或其他合理答案) 22222(5)NaNO 2(6)(3a 4b)KJ/mol 【方法要领】本题考查无机物的性质,涉及化学用语、方程式书写、氧化还原反应以及热化学的知识。从给出的表,结合T在周期表的位置与族数相等这
12、一条件 ,不难得出T为Al,Q为C,R为N,W为S。(1)T为Al,13号元素。(2)S、C最高价氧化物对应的酸为硫酸强于碳酸,则可得非金属性S强于C。(3)S与HSO发生归中反应,从元素守恒看,24肯定有水生成,另外为一气体,从化合价看,只能是SO。(4)比R质子数多1的元素为O,2存在HO转化为HO的反应。(5)N中相对分子质量最小的氧化物为NO,2NO + O = 2NO,22222显然NO过量1L,同时生成1L的NO,再用NaOH吸收,从氧化还原角度看,+2价N的24 NO与+4价N的NO,应归中生成+3N的化合物NaNO。(6)C + O CO H= a 2222Kj/mol?,4A
13、l +3 O =2AlO H= 4bKj/mol?。Al与CO的置换反应,写出反应方程式2232为:4Al + 3CO3C + 2AlO,此反应的为可由?3得,4b223(-3a)=(3a-4b)Kj/mol 9某兴趣小组设计出右图所示装置来改进教材中铜与硝酸反应实验,以探究化学实验的绿色化。 (1)实验前,关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口,塞紧试管c和d的胶塞,加热c。其目的是 。 (2)在d中加适量NaOH溶液,c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸。c中反应的化学方程式是 。再由a向c中加2 mL蒸馏水,c中的实验现象是 。 (3)右表是制取硝酸铜的三种方案,能体现
14、绿色化学理念的最佳方案是 。理由是_。 方案 反应物 3(4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO甲 Cu、浓HNO乙 Cu、稀HNO4 3ClBr。操作步骤为 ,实验现象丙 Cu、O22、稀HNO 23为 ;但此实验的不足之处是 。 【答案】 (1)检查装置气密性。 (2)Cu+4HNO(浓)Cu(NO)+2NO?+2HO 反应变缓,气体颜色变淡。 33222(3)丙;耗酸量最少,无污染。 (4)向d中加入KBr溶液,c中加入固体KMnO,由a向c中加入浓盐酸;c中有黄4绿色气体产生,d中溶液变为黄棕色;没有处理尾气。 【方法要领】 (1)根据题目的叙述可以知道,这样操作的目的是检验
15、装置的气密性,按题目所述若d试管内有气泡,且冷却后导管中有一段水柱,说明气密性良好。 (2)c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸时发生反应为Cu+4HNO(浓)Cu(NO)+2NO?+2HO;若再由a向c中加2 mL蒸馏水,浓硝酸的浓33222度变小,所以反应变得缓慢、产生的气体颜色变浅。 (3)甲方案制取硝酸铜的反应方程式为Cu+4HNO(浓)Cu(NO)+2NO?+2HO,33222乙方案制取硝酸铜的反应方程式为3Cu+8HNO(稀)3Cu(NO)+2NO?+4HO,丙制取硝33225 酸铜的反应方程式为2CuO2HNO2Cu(NO)。比较这三种方案的化学方程式可以233
16、28发现均制取1molCu(NO)时消耗硝酸的量分别为4mol 、mol 、1mol ,丙方案消耗的硝323酸的量最少且不产生污染。 (4)若用上述装置进行实验证明氧化性KMnOClBr,根据氧化还原反应的规律422可以得出应先用KMnO制Cl,再用Cl制Br。所以实验的操作步骤为向d中加入KBr溶4222液,c中加入固体KMnO,由a向c中加入浓盐酸;其中实验的现象为c中有黄绿色气体产4生,d中溶液变为黄棕色。但是由于Cl和Br均为有毒的气体,所以需要尾气处理。 22【规律总结】对铜与硝酸反应实验装置的改进设计有如下的几个要点:?反应开始前装置怎样避免装置内的空气;?怎样使铜与稀硝酸反应能自
17、动停止,防止NO过多;?反应后,能有效的通入空气,证明NO;同时还要防止NO及生成的NO逸散到空气中 210、某化工厂每小时生产at(吨)98%(质量分数)硫酸。为使硫充分燃烧,且在下一步催化氧化时不再补充空气,要求燃烧后的混合气体中含氧气的体积分数为b%。若空气中氧气的体积分数为21%,且不考虑各生产阶段的物料损失,则(2001年高考试测题) 3(1)该厂每小时消耗标准状况下空气的体积为 m。 (2)为满足题设要求,b%的下限等于 。 【答案】(1)22400a/(21-b);(2)7% 64【方法要领】(1)每小时生产的纯硫酸为(a10g98%)?98g/mol=a10mol。生产过程4中
18、生成的SO和SO也都是a10mol。设每小时消耗空气的体积为V,则由S+O=SO消耗2322O的体积等于生成的SO体积,即燃烧前空气的体积等于燃烧后混合气体的体积,据此可22得以下关系: 空气中O的体积=反应中消耗的O的体积+燃烧后混合气体中O的体积,即2224-33V21%=a10 mol22.4L/mol10 m/L+Vb%,V=22400a/(21-b)。 (2)b的下限,其含义是指燃烧后剩余的O在第二步催化氧化时恰好完全反应,也2就是说,燃烧前空气中的氧(空气体积的21%)恰好满足两步反应。因S+O=SO和22O+2SO=2SO两步反应耗O之比为2:1,故燃烧后(第一步反应后)混合气体
19、中O的体积22322分数的下限是b%=(1/3)21%=7%。 一、非金属元素化合物通性 6 例1.(09年全国1卷)已知周期表中,元素Q、R、W、Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题: (1)W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构,W的氧化物的晶体类型是 ; (2)Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是 ; (3)R和Y形成的二元化合物中,R呈现最高化合价的化合物的化学式是 ; (4)这5个元素的氢化物分子中,?立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是(填化学式) ,其原因是 ; ?电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是
20、 ; (5)W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下:W的氯化物与Q的氢化物加热反应,生成化合物W(QH)和HCL气体;W(QH)在高温下分解生成Q的氢化物和该陶2424瓷材料。上述相关反应的化学方程式(各物质用化学式表示)是 。 【解析】本题可结合问题作答。W的氯化物为正四体型,则应为SiCl或CCl,又W44与Q形成高温陶瓷,故可推断W为Si。(1)SiO为原子晶体。(2)高温陶瓷可联想到SiN,Q234为N,则有NO与NO之间的相互转化关系。(3)Y的最高价氧化的的水化物为强酸,且224与Si、N等相邻,则只能是S。R为As,所以R的最高价化合物应为AsS。(4)显然x为25P元素。
21、?氢化物沸点顺序为NH AsH PH,因为前者中含有氢键后两者构型相同,分子333间作用力不同。?SiH、PH和HS的电子数均为18。,结构分别为正四面体,三角锥和V432形。(5)由题中所给出的含字母的化学式可以写出具体的物质,然后配平即可 【答案】(1)原子晶体。(2)NO和NO(3)AsS。(4)?NH AsH PH,因为前22425333者中含有氢键,后两者构型相同,分子间作用力不同;?电子数相同的有SiH、PH和HS432结构分别为正四面体,三角锥和V形。(5)SiCl + 4NH = Si(NH) + 4HCl,3Si(NH) = 8NH 4324243+ SiN 34例2.(1)
22、氰化钾、氰化氢的制备反应式为: KCOC2NH2KCN3HO;?H+276kJmol ? 23327 CONHHCNHO;?H46kJmol ? 32-氰离子为负一价(CN),其中碳氮元素的化合价分别为_。 以上两个反应是否均为氧化还原反应? (2)制备纯净无水HCN(沸点299K)的另一种方法是 :混合磨细的KCN和KHS粉末适度加热?试写出这个反应式。?为什么要磨细和用粉末??为什么要强调适度加热? 【解析】据共价键理论,一般当碳同非金属性比它强的元素结合时,碳显正价,氮为负价,为-3价,所以(CN-)中碳为+2价,氮为-3价。故?为氧化还原反应,?为非氧化 还原反应。第二种方法制备HCN
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