最新高考化学解题突破专题复习10+解决与非金属元素及其化合物相关的问题优秀名师资料.doc
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1、2014年高考化学解题突破专题复习10 解决与非金属元素及其化合物相关的问题专题10.解决与非金属元素及其化合物相关的问题 考试说明中:了解常见金属(如Na、Al、Fe、Cu等)及其重要化合物的主要性质和重要应用。认识常见无机物在生产中的应用和对生态环境的影响。 高考试卷中:有关非金属元素的考题几乎出现在每年的高考题中,其中出现较多的是选择题、非选择题,试题通常以基础题、中档题居多,除在选择题中直接考查非金属元素及其化合物的性质、制法及相互转变关系外,更重要的是以非金属元素及其重要化合物结合其他元素及其化合物知识为载体,综合氧化还原、强弱电解质、平衡移动原理、物质结构等理论知识,以综合型试题对
2、考生进行考查。 答题过程中:解题的关键是要能进行适度的程序化的逻辑思维,及时调用所掌握物质结构、元素周期律、氧化还原、化学平衡等理论和非金属元素及其化合物基础知识对题目中信息加以筛选、类比、迁移、推理和校正,得出正确的结论以及找到最合理简便的解题方法。 一(能力展示 1. 下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 ?硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ?水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ?高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ?陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 A(? B(? C(? D(? 2.下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是 A.常温下浓硫酸能是铝发生钝化,可在常温下用铝制贮藏贮运浓硫
3、酸 B.二氧化硅不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器 C.二氧化氯具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒 D.铜的金属活泼性比铁的差,可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀 3. 单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硫、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450-500?C),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: a.四氯化硅遇水极易水解;。 b.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; c.有关物质的物理常数见下表: 物质 SiCl BCl AlCl FeCl PCl
4、 43335沸点/? 57.7 12.8 315 熔点/? ,70.0 ,107.2 升华温度/? 180 300 162 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)。 2+(4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,是铁元素还原成Fe ,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: 232,, 5Fe,MnO
5、,8H,5Fe,Mn,4HO42?滴定前是否要滴加指示剂, (填“是”或“否”),请说明理由 。 ?某同学称取5.000g残留物,预处理后在容量瓶中配制成100ml溶液,移取25.00ml,试样-2-1溶液,用1.00010mol? LKMnO标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00ml,4则残留物中铁元素的质量分数是 。 过程分析: 1.光导纤维的成分是SiO,?错;陶瓷的成分是SiO,而不属于硅酸盐,?错。故A项22正确。答案:A 2.二氧化硅不与任何酸反应,但可与氢氟酸反应。二氧化氯中氯的化合价为,4价,不稳定,易转变为,1价,从而体现氧化性。铜的金属活泼性比铁的差,在原电池
6、中作正极,海轮外壳上装铜块会加快海轮外壳腐蚀的进程。答案:A 3.制备四氯化硅的原料为Cl和Si。A装置为Cl的制备装置,B、C装置为除杂装置。先22用B除去HCl,再用C(浓HSO)除去HO蒸气。Cl通入粗硅中反应,用冷水将产生SiCl冷24224凝即可。(1)制取氯气用浓盐酸和MnO在加热条件下反应。(2)g管是将分液漏斗与烧瓶相连,2则它们中的压强是相待的,这样便于盐酸能顺利滴下。SiCl的沸点很低,只有57.7?,而反4应的温度达几百度,故需要冷凝收集。(3)从物质的物理性质表可发现,AlCl,FeCl和PCl3352,均易升华,故还应还有Al、P、Cl元素。(4)由于高锰酸钾本身是紫
7、红色的,与Fe反应时,2,,可以褪色,故而可以作为指示剂。根据方程式可以找出关系,5FeMnO ,n(Fe)= 4-2-3-3-31020105100/25 =410mol。W (Fe)= 41056/5 100% =4.48%。答案: (1)MnO 2,,2,?+ 4H + 2ClMn + Cl? + 2HO (2)平衡压强 浓硫酸 使SiCl 冷凝 (3)Al、P、224Cl (4)?否;KMnO溶液自身可作指示剂;?4.480% 4精要点评: 1. 这些试题新颖、知识覆盖面广、思维跨度大,不仅考查一个知识点,而是将多个知识点串联起来,提高了试题的难度。试题大部分是将非金属和金属元素及其化
8、合物或物质结构知识糅合在一起来进行综合考查。 2. 非金属元素(包括Cl、Br、N、S、C、H、O、Si等)单质及其化合物的性质,以及它们之间存在的相互转化关系,是分析和解决有关问题必备的知识基础,也是理解和应用化学基础理论内容的知识载体。 二(能力培养 1.下列叙述正确的是 A(Li在氧气中燃烧主要生成 LiO22B(将SO通入溶液可生成沉淀 BaClBaSO223C(将CO通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸 22+D(将NH通入热的CuSO溶液中能使Cu还原成Cu 34分析:A错误,因为Li在空气中燃烧只能生成LiO,; B错误,酸性:HCl,HSO,HCO22323所以通入后无BaSO沉淀,因
9、为BaSO+2HCl=BaCl+HO+SO?;D错误,溶液中该反应难以发生,33222? 先是:2NH+2HO+CuSO=Cu(OH)?+(NH)SO,接着Cu(OH)CuO+H0,溶液中NH不能还原CuO3242424223 为Cu,要还原必须是干燥的固态C正确,强酸制弱酸,酸性:HCO,HClO,反应为:23CO+H0+Ca(ClO)=CaCO?+2HClO,直接取材于课本。答案:C 22232. 下列推断正确的是 A.SiO是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应 2B.NaO、NaO组成元素相同,与CO反应产物也相同 2222C.CO、NO、NO都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在 2D.
10、新制氯水显弱酸性,向其中滴加少量紫色石蕊试液,充分振荡后溶液呈红色 分析:SiO是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应,方程式为:SiO,2NaOH=NaSiO2223 ,HO,正确;NaO、NaO与CO反应方程式分别为:NaO,CO= NaCO、2NaO,2CO=2NaCO22222222322223,O,所以B错误;NO在空气中会发生反应2NO,O=2NO,C错误; 222新制氯水显弱酸性但同时显强氧化性,因此向其中滴加少量紫色石蕊试液,溶液先变红 色然后变成无色,D错误。答案:A 3.某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱的,按下图装置进行试验(夹持仪器已略去)。NONO实验表明浓硝酸能将
11、氧化成NO,而稀硝酸不能氧化。由此得出的结论是浓硝酸的2氧化性强于稀硝酸。 可选药品:浓硝酸、3mo/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳 已知:氢氧化钠溶液不与反应,能与反应 NONO222NONaOHNaNONaNOHO,,,2322(1) 实验应避免有害气体排放到空气中,装置?、?、?中乘放的药品依次是 (2) 滴加浓硝酸之前的操作时检验装置的气密性,加入药品,打开弹簧夹后 (3) 装置?中发生反应的化学方程式是 (4) 装置?的作用是 ,发生反应的化学方程式是 (5) 该小组得出的结论依据的试验现象是 (6) 试验结束后,同学们发现装置?中溶液呈绿色,而不显蓝色。甲同学认为
12、是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致,而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别涉及了一下4个试验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选填序号字母) a. 加热该绿色溶液,观察颜色变化 b. 加水稀释绿色溶液,观察颜色变化 c. 向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化 d. 向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反映产生的气体,观察颜色变化 分析:本题主要考查HNO的性质、化学基本实验设计和评价能力。(1)根据装置特点和3实验目的,装置?是收集NO,装置?中盛放NaOH溶液吸收NO,因为要验证稀HNO不能氧化23NO,所以装置?中应该盛放稀硝酸。(2)由于装置中残存的空气能氧化NO而对实
13、验产生干扰,所以滴加浓HNO之前需要通入一段时间CO赶走装置中的空气,同时也需将装置?中导管末端32伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的NO气体逸出。(3)Cu与浓HNO反应生成Cu(NO)、NO、3322HO:Cu + 4HNO(浓),Cu(NO) + 2NO? +2 HO。(4)装置?中盛放HO,使NO与HO反233222222应生成NO:3NO + HO,2HNO + NO。(5)NO通过稀HNO溶液后,若无红棕色NO产生,说明22332稀HNO不能氧化NO,所以盛放稀HNO装置的液面上方没有颜色变化即可说明之。装置?中盛33放的是浓HNO,若浓HNO能氧化NO则装置?液面的上方会产生红棕色气
14、体。(6)要证明是33Cu(NO)浓度过低或是溶解了NO导致装置?中溶液呈绿色,一是可设计将溶解的NO赶走3222(a、c方案)再观察颜色变化。二是增加溶液中Cu(NO)溶液的浓度(d方案)观察反应32后的颜色变化。答案:(1)3mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液(2)通入CO一段时间,2关闭弹簧夹,将装置?中导管末端伸入倒置的烧瓶内(3)Cu + 4HNO(浓)= Cu(NO) + 2NO? 3322+ 2HO 2(4)将NO转化为NO 3NO+ HO =2HNO+ NO(5)装置?中液面上方气体仍为无色,装置22 23 ?中液面上方气体由无色变为红棕色(6)a c d 方法指导: 1.
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