專題十一常見(jiàn)非金屬及其重要化合物 第三單元 PART1 考綱展示 1 了解常見(jiàn)非金屬元素單質(zhì)及其重要化合物的制備方法 掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用 2 了解常見(jiàn)非金屬元素單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境的影響 高頻考點(diǎn)探究 核心透析 考點(diǎn)一碳 硅及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用 圖11 1 特別提醒 典例探究 答案 D 解析 SiO2用于制造光導(dǎo)纖維與光的全反射有關(guān) 與SiO2的熔點(diǎn) 硬度無(wú)關(guān) 錯(cuò)誤 玻璃的主要成分是SiO2 HF能與SiO2反應(yīng) 因此氫氟酸可以刻蝕玻璃 正確 SiO2不與HCl溶液反應(yīng) 錯(cuò)誤 硅膠能吸水 吸水時(shí)沒(méi)有發(fā)生化學(xué)變化 正確 石英砂的主要成分是二氧化硅 可以用焦炭在高溫下還原得到粗硅 再生產(chǎn)單晶硅 正確 先加入過(guò)量氫氧化鈉溶液 過(guò)濾 洗滌 干燥得氧化鐵固體 向?yàn)V液中加入適量鹽酸 過(guò)濾 洗滌 灼燒固體 得到二氧化硅 可以分離 正確 組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì) 其相對(duì)分子質(zhì)量越大 分子間作用力越強(qiáng) 熔沸點(diǎn)越高 正確 D項(xiàng)正確 例2 2018 天津卷 圖11 2中反應(yīng) 是制備SiH4的一種方法 其副產(chǎn)物MgCl2 6NH3是優(yōu)質(zhì)的鎂資源 回答下列問(wèn)題 1 MgCl2 6NH3所含元素的簡(jiǎn)單離子半徑由小到大的順序 H 除外 Mg在元素周期表中的位置 Mg OH 2的電子式 2 A2B的化學(xué)式為 反應(yīng) 的必備條件是 上圖中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有 3 在一定條件下 由SiH4和CH4反應(yīng)生成H2和一種固體耐磨材料 寫化學(xué)式 圖11 2 核心透析 考點(diǎn)二鹵素及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用 圖11 3 特別提醒 典例探究 例3 2018 全國(guó)卷 KIO3是一種重要的無(wú)機(jī)化合物 可作為食鹽中的補(bǔ)碘劑 回答下列問(wèn)題 1 KIO3的化學(xué)名稱是 2 利用 KClO3氧化法 制備KIO3工藝流程如圖11 4所示 圖11 4 酸化反應(yīng) 所得產(chǎn)物有KH IO3 2 Cl2和KCl 逐Cl2 采用的方法是 濾液 中的溶質(zhì)主要是 調(diào)pH 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3 KIO3也可采用 電解法 制備 裝置如圖11 5所示 寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式 電解過(guò)程中通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子主要為 其遷移方向是由 與 電解法 相比 KClO3氧化法 的主要不足之處有 寫出一點(diǎn) 圖11 5 變式某科技小組利用NaClO NaClO2復(fù)合吸收劑研究煙氣脫硫脫硝技術(shù) 1 隨著pH的增大 煙氣脫硫和脫硝效率均呈下降趨勢(shì) 可能的原因是 2 若其他條件不變 改變脫硫脫硝溫度對(duì)脫除效率的影響如圖11 6所示 隨著溫度的升高 脫硫和脫硝的效率先緩慢增加 后逐漸下降 分析可能的原因?yàn)?圖11 6 1 鐵及其化合物 核心透析 考點(diǎn)三硫及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用 圖11 7 特別提醒 典例探究 例4 1 2017 北京卷 根據(jù)SO2通入不同溶液中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 所得結(jié)論不正確的是 2 2018 全國(guó)卷 節(jié)選 已知 Ksp BaSO4 1 1 10 10 Ksp BaS2O3 4 1 10 5 市售硫代硫酸鈉中常含有硫酸根雜質(zhì) 選用下列試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行檢驗(yàn) 試劑 稀鹽酸 稀H2SO4 BaCl2溶液 Na2CO3溶液 H2O2溶液 答案 1 C 2 加入過(guò)量稀鹽酸 出現(xiàn)乳黃色渾濁 吸 取上層清液 滴入BaCl2 產(chǎn)生白色沉淀 例5 2018 全國(guó)卷 焦亞硫酸鈉 Na2S2O5 在醫(yī)藥 橡膠 印染 食品等方面應(yīng)用廣泛 回答下列問(wèn)題 1 生產(chǎn)Na2S2O5 通常是由NaHSO3過(guò)飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得 寫出該過(guò)程的化學(xué)方程式 2 利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5的工藝為 pH 4 1時(shí) 中為 寫化學(xué)式 溶液 圖11 8 工藝中加入Na2CO3固體 并再次充入SO2的目的是 3 制備Na2S2O5也可采用三室膜電解技術(shù) 裝置如圖11 9所示 其中SO2堿吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3 陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 電解后 室的NaHSO3濃度增加 將該室溶液進(jìn)行結(jié)晶脫水 可得到Na2S2O5 4 Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑 在測(cè)定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時(shí) 取50 00mL葡萄酒樣品 用0 01000mol L 1的碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn) 消耗10 00mL 滴定反應(yīng)的離子方程式為 該樣品中Na2S2O5的殘留量為g L 1 以SO2計(jì) 圖11 9 核心透析 考點(diǎn)四氮及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用 圖11 10 特別提醒 1 氮的固定是指氮元素由游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài) 故NH3轉(zhuǎn)化為NO HNO3轉(zhuǎn)化為NO等反應(yīng)不是氮的固定 2 通常收集氣體的方法中 NH3只能用向下排空氣法收集 NO只能用排水法收集 NO2只能用向上排空氣法收集 3 濃 稀硝酸均具有強(qiáng)氧化性 故與金屬反應(yīng)時(shí)都不能生成H2 但二者反應(yīng)氣體產(chǎn)物不同 濃硝酸反應(yīng)生成的是NO2 稀硝酸反應(yīng)生成的是NO 根據(jù)銅與濃HNO3 稀HNO3反應(yīng)的劇烈程度差異 說(shuō)明濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸 且一般硝酸的濃度越小 還原產(chǎn)物的化合價(jià)越低 典例探究 例6 2018 天津卷 煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一 為了監(jiān)測(cè)其含量 選用如圖11 11所示采樣和檢測(cè)方法 回答下列問(wèn)題 采樣 采樣系統(tǒng)簡(jiǎn)圖圖11 11 采樣步驟 檢驗(yàn)系統(tǒng)氣密性 加熱器將煙道氣加熱至140 打開(kāi)抽氣泵置換系統(tǒng)內(nèi)空氣 采集無(wú)塵 干燥的氣樣 關(guān)閉系統(tǒng) 停止采樣 1 A中裝有無(wú)堿玻璃棉 其作用為 2 C中填充的干燥劑是 填序號(hào) a 堿石灰b 無(wú)水CuSO4c P2O5 3 用實(shí)驗(yàn)室常用儀器組裝一套裝置 其作用與D 裝有堿液 相同 在虛線框中畫出該裝置的示意圖 標(biāo)明氣體的流向及試劑 4 采樣步驟 加熱煙道氣的目的是 變式某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)通過(guò)查閱資料知 NO可與熾熱的銅粉發(fā)生反應(yīng) 他們?cè)O(shè)計(jì)如圖11 12所示裝置 夾持裝置略去 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 圖11 12 命題考向追蹤 歷年動(dòng)態(tài) 1 2018 全國(guó)卷 研究表明 氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān) 如圖11 13所示 下列敘述錯(cuò)誤的是 A 霧和霾的分散劑相同B 霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨C NH3是形成無(wú)機(jī)顆粒物的催化劑D 霧霾的形成與過(guò)度施用氮肥有關(guān) 圖11 13 答案 C 解析 霧和霾的分散劑均為空氣 A項(xiàng)正確 由圖可知 燃料燃燒產(chǎn)生的氮氧化物和二氧化硫經(jīng)一系列反應(yīng)生成NH4NO3 NH4 2SO4 故霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨 B項(xiàng)正確 氮氧化物和二氧化硫分別生成HNO3 H2SO4 它們與NH3反應(yīng)生成NH4NO3 NH4 2SO4 并形成無(wú)機(jī)顆粒物 故NH3不是催化劑 C項(xiàng)錯(cuò)誤 過(guò)度施用銨態(tài)氮肥 可與草木灰中的K2CO3發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng) 釋放出NH3 NH3與HNO3 H2SO4反應(yīng)生成NH4NO3 NH4 2SO4 導(dǎo)致霧霾的形成 D項(xiàng)正確 2 2017 海南卷 分別將足量下列氣體通入稀Na2S溶液中 可以使溶液變渾濁的是 A COB SO2C HClD CO2 答案 B 解析 CO不與Na2S發(fā)生反應(yīng) 因此沒(méi)有沉淀產(chǎn)生 A錯(cuò)誤 SO2具有弱氧化性 與Na2S發(fā)生氧化還原反應(yīng) 生成硫單質(zhì) B正確 利用酸性強(qiáng)的制取酸性弱的 即發(fā)生反應(yīng)2H S2 H2S 沒(méi)有沉淀產(chǎn)生 C錯(cuò)誤 D項(xiàng)中不產(chǎn)生沉淀 錯(cuò)誤 3 2017 北京卷 下述實(shí)驗(yàn)中均有紅棕色氣體產(chǎn)生 對(duì)比分析所得結(jié)論不正確的是 A 由 中的紅棕色氣體 推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體B 紅棕色氣體不能表明 中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)C 由 說(shuō)明濃硝酸具有揮發(fā)性 生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物D 的氣體產(chǎn)物中檢測(cè)出CO2 由此說(shuō)明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng) 答案 D 解析 實(shí)驗(yàn) 中的碎玻璃不與濃硝酸反應(yīng) 但仍有紅棕色氣體產(chǎn)生 說(shuō)明濃硝酸受熱分解產(chǎn)生了NO2和O2 A項(xiàng)正確 對(duì)比實(shí)驗(yàn) 和 紅棕色氣體的產(chǎn)生可能是由于紅熱的木炭與濃HNO3發(fā)生反應(yīng)生成NO2 也可能是濃HNO3受熱分解產(chǎn)生NO2 B項(xiàng)正確 實(shí)驗(yàn) 中 無(wú)論NO2是濃HNO3分解產(chǎn)生 還是濃HNO3與碳反應(yīng)產(chǎn)生 NO2均為還原產(chǎn)物 C項(xiàng)正確 CO2可能是紅熱的木炭與空氣中的氧氣反應(yīng)生成 D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案 C 答案 D 6 某化學(xué)小組同學(xué)用如圖11 14所示裝置和供選試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 探究O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的條件 2019預(yù)測(cè) 圖11 14 供選試劑 30 H2O2溶液 0 1mol L 1H2SO4溶液 MnO2固體 KMnO4固體 1 小組同學(xué)設(shè)計(jì)甲 乙 丙三組實(shí)驗(yàn) 記錄如下 2 丙實(shí)驗(yàn)中O2與KI溶液反應(yīng)的離子方程式是 3 對(duì)比乙 丙實(shí)驗(yàn)可知 O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的適宜條件是 為進(jìn)一步探究該條件對(duì)反應(yīng)速率的影響 可采取的實(shí)驗(yàn)措施是 4 由甲 乙 丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)推測(cè) 甲實(shí)驗(yàn)可能是 中的白霧使溶液變藍(lán) 學(xué)生將 中產(chǎn)生的氣體直接通入下列 填序號(hào) 溶液 證明了白霧中含有H2O2 A 酸性KMnO4B FeCl2C Na2SD 品紅 5 資料顯示 KI溶液在空氣中久置會(huì)被緩慢氧化 反應(yīng)原理為4KI O2 2H2O 2I2 4KOH 該小組同學(xué)取20mL久置的KI溶液 向其中加入幾滴淀粉溶液 結(jié)果沒(méi)有觀察到溶液顏色變藍(lán) 他們猜想可能是發(fā)生了反應(yīng) 寫離子方程式 造成的 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明他們的猜想是否正確 解析 1 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的 結(jié)合可供選擇的試劑 甲實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象為 中產(chǎn)生無(wú)色氣體并伴隨大量白霧 中有氣泡冒出 溶液迅速變藍(lán) 則需要向 的錐形瓶中加入MnO2固體 向 的分液漏斗中加入30 H2O2溶液 2 根據(jù)丙實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象 中有氣泡冒出 溶液變藍(lán) 說(shuō)明O2與KI溶液反應(yīng)生成了碘單質(zhì) 3 對(duì)比乙 丙實(shí)驗(yàn)可知 淀粉溶液不變藍(lán)色的原因是溶液的酸堿性不同造成的 因此O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的適宜條件是酸性環(huán)境 為進(jìn)一步探究該條件對(duì)反應(yīng)速率的影響 可以使用不同濃度的稀硫酸作對(duì)比實(shí)驗(yàn) 4 過(guò)氧化氫具有還原性 氧氣一般情況下沒(méi)有還原性 若酸性KMnO4溶液褪色 則可以證明白霧中含有H2O2 A正確 氧氣和過(guò)氧化氫都能將FeCl2氧化 現(xiàn)象相同 不能證明白霧中含有H2O2 B錯(cuò)誤 教師備用習(xí)題 1 下列關(guān)于含硫化合物的敘述不正確的是 A SO2能與CaO反應(yīng) 可用生石灰作工業(yè)廢氣的脫硫劑B SO2能使碘的淀粉溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色 體現(xiàn)出SO2的漂白性C 濃硫酸和Na2SO3反應(yīng)制取SO2時(shí) 濃硫酸只表現(xiàn)酸性D 醫(yī)療上常用硫酸鋇作X射線透視腸胃的內(nèi)服藥劑 答案 B 解析 二氧化硫與碘發(fā)生氧化還原反應(yīng) 二氧化硫表現(xiàn)出還原性 B項(xiàng)錯(cuò)誤 2 根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是 答案 C 3 某校化學(xué)興趣小組欲制取SO2 并探究SO2與FeCl3溶液的反應(yīng) 在圖中選用必要裝置完成實(shí)驗(yàn) 1 所選裝置按氣流方向的連接順序?yàn)?填儀器接口的字母編號(hào) 2 裝置A中盛放濃硫酸和銅片的儀器名稱為 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3 欲配制裝置C中100mL1mol L 1FeCl3溶液 需要用到的玻璃儀器除燒杯 玻璃棒 量筒外 還需要 所配溶液需用鹽酸酸化 請(qǐng)結(jié)合離子方程式解釋原因