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111 專題九 非金屬元素及其化合物 【專題要點】 有關(guān)非金屬元素及其化合物的知識在高考中經(jīng)常出現(xiàn)在離子共存、離子方程式、物質(zhì)鑒別、氣體的制取和性質(zhì)驗證、推斷、計算等題型中,一般以元素化合物知識為載體,與化學(xué)基本概念、理論、實驗、計算結(jié)合在一起考查.在未來的高考中考查形式不會有太大的變化,但會突出對物質(zhì)性質(zhì)的探究性命題,也會以新的情境或陌生的物質(zhì)為載體來考查有關(guān)非金屬元素及其化合物的考查.它要求我們熟練掌握各主族中典型元素及其化合物的性質(zhì)、制備和用途，了解這些元素的單質(zhì)及某些氧化物、氫化物的性質(zhì)。掌握硫酸、硝酸的化學(xué)性質(zhì)。以硫酸為例，了解化工生產(chǎn)化學(xué)反應(yīng)原理的確定。初步了解原料與能源的合理利用、“三廢處理”與環(huán)境保護以及生產(chǎn)過程中的綜合經(jīng)濟效益問題。了解硫、氮、碳的氧化物對大氣的污染，以及防止大氣污染。注意：硫酸、硝酸的化學(xué)性質(zhì)，原料與能源的合理利用，生產(chǎn)過程中的綜合經(jīng)濟效益問題是這部分的重點。 【考綱要求】 1、常見非金屬元素（如H、C、O、N、Si、S、C等） ⑴了解常見非金屬元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 ⑵了解常見非金屬元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。 2、了解海水資源開發(fā)和利用的前景及化學(xué)在其中可以發(fā)揮的作用。 ⑴了解海水中存在的重要元素及其在工業(yè)生產(chǎn)和高科技領(lǐng)域的潛在價值。 ⑵了解由海水中提取溴、碘的原理。 3、以上各部分知識的綜合應(yīng)用 ⑴能依據(jù)所提供的資料或信息，獲取并歸納元素化合物的性質(zhì)。 ⑵能夠設(shè)計簡單的實驗，具備研究元素化合物性質(zhì)的基本思路。 ⑶嘗試利用氧化還原反應(yīng)等原理研究元素化合物性質(zhì) 【教法指引】 非金屬元素及其化合物是學(xué)習化學(xué)的基礎(chǔ)，也是學(xué)生今后在生活中經(jīng)常要接觸、需要了解和應(yīng)用的化學(xué)常識。為了使學(xué)生對非金屬及其化合物有一個整體的了解，教學(xué)設(shè)計要著眼于幾種元素的單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)，在知識的銜接上盡量使知識和用途相結(jié)合，理論和實際相結(jié)合，物質(zhì)的重要性能與可能的負面作用相結(jié)合，從而使學(xué)生認識常見非金屬及其化合物在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用以及與人類和環(huán)境的關(guān)系。教學(xué)中要注意強化元素化合物知識一般學(xué)習和研究方法的訓(xùn)練，使性質(zhì)與用途緊密聯(lián)系，深化對元素化合物性質(zhì)的理解和靈活應(yīng)用，體現(xiàn)學(xué)習元素化合物知識價值的重要方面，增進學(xué)生學(xué)習化學(xué)的興趣和情感。采用對比歸納法進行教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會運用對比的方法來認識物質(zhì)的共性和個性、區(qū)別和聯(lián)系。如濃硫酸、硝酸作氧化劑時，都是硫、氮元素被還原；都是濃的溶液氧化性比稀的溶液強；濃硫酸、濃硝酸都能與不活潑金屬和一些非金屬反應(yīng)；在常溫下，濃硫酸、濃硝酸都能使鐵、鋁表面氧化生成牢固的氧化物薄膜，從而阻止酸與內(nèi)層金屬的反應(yīng)等。在教學(xué)過程中，通過比較向?qū)W生說明，可以加深理解、方便記憶本章的重點側(cè)重硅、氯、硫、氮等非金屬重要化合物的主要性質(zhì)的認識和理解上。 【知識網(wǎng)絡(luò)】 1. 鹵素 （1）分清氯水、溴水的成分，反應(yīng)時的作用和褪色的原理。 氯水中正因為存在可逆反應(yīng)Cl2+H2OHCl+HClO，使其成分復(fù)雜且隨著條件的改變，平衡發(fā)生移動，使成分發(fā)生動態(tài)的變化。當外加不同的反應(yīng)物時，要正確判斷是何種成分參與了反應(yīng)。氯水中的HClO能使有色物質(zhì)被氧化而褪色。反之，也有許多物質(zhì)能使氯水、溴水褪色，發(fā)生的變化可屬物理變化（如萃?。?，也可屬化學(xué)變化，如歧化法（加堿液）、還原法（如Mg、SO2等）、加成法（加不飽和的有機物）等。值得一提的是有時雖然發(fā)生化學(xué)變化，但仍生成有色物，如Br2與Fe或KI反應(yīng)。 （2）區(qū)分清楚萃取和分液的原理、儀器、操作以及適用范圍與其他物質(zhì)分離方法不同。 萃取和分液是物質(zhì)分離的眾多方法之一。每一種方法適用于一定的前提。分液適用于分離互不相溶的兩種液體，而萃取是根據(jù)一種溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中溶解性有很大差異從而達到提取的目的。一般萃取和分液結(jié)合使用。其中萃取劑的合理選擇、分液漏斗的正確使用、與過濾或蒸餾等分離方法的明確區(qū)分等是此類命題的重點和解決問題的關(guān)鍵。 命題以選擇何種合適的萃取劑、萃取后呈何現(xiàn)象、上下層如何分離等形式出現(xiàn)。解題關(guān)鍵是抓住適宜萃取劑的條件、液體是否分層及分層后上下層位置的決定因素。分液操作時注意“先下后上、下流上倒”的順序。為確保液體順利流出，一定要打開上部塞子或使瓶塞與瓶頸處的小孔或小槽對齊，與大氣相通 2. 氧族： （1）掌握常見物質(zhì)的俗名、組成、用途，防止張冠李戴。 本章中出現(xiàn)的物質(zhì)俗名比較多，有些名稱之間又特別容易混淆，如冰晶石和重晶石、芒硝和硝石、大蘇打和蘇打或小蘇打等，還有名目繁多的礬鹽。這些雖屬識記性的知識，但也應(yīng)做到在理解的基礎(chǔ)上進行記憶，注意它們的性質(zhì)和用途，對記憶其化學(xué)組成有幫助。同時要及時歸納和比較，以便清楚地區(qū)別它們。 （2）熟悉有關(guān)各種價態(tài)的硫元素性質(zhì)及轉(zhuǎn)化，以作推斷題（主要是框圖型）。 牢固掌握各種代表物性質(zhì)及它們之間的知識網(wǎng)絡(luò)和反應(yīng)原理，就可避免死搬硬套。對于框圖型等推斷題，也要善于找“題眼”，挖掘題中隱含的提示，注意對題設(shè)條件的充分應(yīng)用，盡量縮小范圍。推斷時不僅要關(guān)注網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，還要注意題干提供的不起眼的信息，如顏色、狀態(tài)、式量、用途等都可能成為突破的切入口。 （3）二氧化硫和氯氣的漂白性 SO2和Cl2雖都有漂白性，但漂白原理和現(xiàn)象有不同特點。氯氣的漂白原理是由于溶于水生成次氯酸的具有強氧化性，將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)，褪色后不能恢復(fù)原來的顏色。而SO2是由于它溶于水生成的亞硫酸與有色物質(zhì)直接結(jié)合，形成不穩(wěn)定的無色化合物，褪色后在一定的條件下又能恢復(fù)原來的顏色。如： 不顯紅色 通入Cl2 加熱至沸 通入SO2 品紅溶液 褪色 紅色 褪色 加熱至沸 通入Cl2 立即變紅隨即變?yōu)闊o色 很快變成紅色 紫色石蕊 通入SO2 3. 氮族： 1．氨水顯弱堿性的理解。 氨氣溶于水形成氨水，氨水少部分電離出OH-、NH4+，所以氨水具有弱堿性。注意以下兩點： (1)氨水遇Al3+、Fe3+、Mg2+分別可以生成Al(OH)3、Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀，但氨水中滴加Ag+溶液開始出現(xiàn)沉淀AgOH，繼續(xù)滴加沉淀即溶解生成銀氨溶液；（2）氨水遇酸、酸性氧化物可以成鹽，又根據(jù)氨水與酸的量關(guān)系分別得到正鹽和酸式鹽。如：用氨水吸收少量二氧化硫的離子方程式 NH3.H2O+SO2=NH4++HSO3-是錯誤的。 2．NO、O2被水吸收的分析。 NO、O2被水吸收實質(zhì)上發(fā)生如下反應(yīng)：2NO+O2=2NO2，3NO2+2H2O=2HNO3+NO。生成NO還可以繼續(xù)氧化，生成NO2再溶于水，這是一個循環(huán)反應(yīng)。如無任何氣體剩余，最終產(chǎn)物應(yīng)為HNO3，恰好反應(yīng)的量的關(guān)系：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，實際反應(yīng)中可以有NO或O2剩余，但不能兩者兼有之。 3．氮可以形成多種氧化物。NO2可以與水反應(yīng)生成硝酸，但NO2不是硝酸的酸酐。掌握酸酐的判斷方法。NO2與溴蒸氣不能用濕潤的KI淀粉試紙檢驗。 4．NO3-在酸性溶液中具有強氧化性，可以將Fe2+氧化為Fe3+、SO32-氧化為SO42-，將I-、Br-、S2-氧化為I2、Br2、S。 5．檢驗NH4+離子，可加入燒堿溶液后，必須加熱，再用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗NH3，否則不一定有NH3放出。 4、碳族： （1）CO2通入NaOH溶液的判別。 CO2通入NaOH溶液的反應(yīng)與CO2氣體通入量有關(guān)。當CO2通入少量時生成Na2CO3，當CO2通入過量時生成NaHCO3，CO2通入量介于兩者之間，既有Na2CO3又有NaHCO3。因此推斷產(chǎn)物時一定要注意CO2與NaOH間量的關(guān)系。 （2）Na2CO3溶液中滴加鹽酸過程不清楚。 在Na2CO3溶液中滴加HCl，CO32-先轉(zhuǎn)化為HCO3-，再滴加鹽酸HCO3-轉(zhuǎn)化為H2CO3，不穩(wěn)定分解為CO2。 如：在10mL0.01mol/L純堿溶液中，不斷攪拌并逐滴加入1.2mL0.05mol/L鹽酸，完全反應(yīng)后在標準狀況下生成二氧化碳的體積為（答案D） A.1.334mL B.2.240mL C.0.672mL D.0mL （3）CO2通入CaCl2溶液中是否有沉淀的分析錯誤。 可用反證法：如能產(chǎn)生沉淀，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+CaCl2+H2O=CaCO3↓+2HCl。因CaCO3溶于鹽酸，故反應(yīng)不能發(fā)生。因為CO2只有通入中性或堿性溶液才能產(chǎn)生CO32-，并同時產(chǎn)生部分H+，若原溶液無法消耗這部分H+，則不利于CO2轉(zhuǎn)化為CO32-，也就無法與Ca2+形成沉淀。若要使CaCl2與CO2反應(yīng)生成沉淀，就必須加入部分堿溶液中和CO2與H2O反應(yīng)而產(chǎn)生的H+。同理，該思維方式適用于CO2、SO2通入CaCl2或BaCl2溶液。 （4）不要把Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑與Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓相混。前者是工業(yè)制玻璃的反應(yīng)式之一，是在高溫條件下發(fā)生的反應(yīng)，而后者是在水溶液中發(fā)生的反應(yīng)。若交換條件，兩者均不發(fā)生反應(yīng)。 111