1、專題 常見非金屬元素單質及其重要化合物【考綱要求】1.了解常見非金屬元素 (Cl、 Br 、 I 、 F 、 H 、 O 、 S 、 N 、 P 、 C 、 Si 的單質及其化合物。2.掌握幾種非金屬單質及其化合物的通性、特性與反應規律3.掌握非金屬單質及其化合物間的有關實驗、推斷及計算。4. 掌握非金屬單質及其化合物對環境的影響,熟悉常見污染及治理方法【考情分析】常見的非金屬元素在中學教材中占有很大的比重。近幾年的高考化學的元素推斷題基 本上都落在這個考點上,這主要與非金屬元素化合價多,物質種類多,命題空間較大有關,與該考點的化學知識在生活實踐中具有廣泛的應用也有一定的關系。對于非金屬元素部

2、分高考中在保持原有考點不變的情況下,在以往高考中不被看好的元素 硅及其化合物的性質在新高考中的地位相當突出,要引起重視。從考點的變化情況來看, 常見非金屬元素及其化合物的性質仍是高考命題的重點,其命題形式一般為實驗探究、計 算、推斷等。預計今后的高考中,將會進一步注重非金屬元素及其化合物性質知識的整體 性和探究性,強化與生活、社會實際問題的聯系,試題可能以選擇題的形式出現,也可能 以實驗題和探究題的形式出現,以環保為主題設計問題的可能性也比較大。【知識網絡】 易錯警示:1. SiO2不屬于兩性氧化物,因其與氫氟酸反應生成的不是鹽和水。2. SO 2使氯水或酸性 KMnO4溶液褪色不屬于其漂白性

3、, SO 2不能使指示劑褪色。3. CO 2不屬于大氣污染物,但大氣中的 CO 2會導致溫室效應,故目前所提倡的“低碳經 濟、低碳出行”等就是指降低 CO 2的排放。【考點精析】考點一 碳、硅及其化合物1.硅及其化合物的 “ 反常 ”(1Si的還原性大于 C ,但 C 卻能在高溫下從 SiO 2中還原出 Si :2C +SiO 2高溫 Si +2CO 。(2非金屬單質跟堿溶液作用一般無 H 2放出,但 Si 能跟強堿溶液作用放出 H 2: Si +2NaOH +H 2O =Na 2SiO 3+2 H2 。(3非金屬單質一般不跟非氧化性酸作用,但 Si 能跟氫氟酸作用:Si +4HF =SiF

4、4 +2H 2 。(4非金屬氧化物一般為分子晶體,但 SiO 2為原子晶體。(5酸性氧化物一般不與酸作用,但 SiO 2能與 HF 作用。(6無機酸一般易溶于水,但 H 2SiO 3和 H 4SiO 4均難溶于水。(7硅酸鹽大多難溶于水,常見可溶性硅酸鹽硅酸鈉,其水溶液稱為泡花堿或水玻璃,但卻 是鹽溶液。(8H2CO 3的酸性大于 H 2SiO 3,所以有 Na 2SiO 3+CO 2+H 2O =H 2SiO 3 +Na 2CO 3,但高溫下Na 2CO 3+SiO 2高溫 Na 2SiO 3+CO 2 也能發生,原因可以從兩方面解釋:硅酸鹽比碳酸鹽穩定;從化學平衡角度,由 SiO 2高沸點

5、難揮發固體制得低沸點易揮發的 CO 2。例 1 、 某短周期非金屬元素的原子核外最外層電子數是次外層電子數的一半, 該元素 ( A .在自然界中只以化合態的形式存在B .單質常用作半導體材料和光導纖維C .最高價氧化物不與酸反應D .氣態氫化物比甲烷穩定 【點評】 本題是利用元素周期律和元素周期表來考查非金屬元素硅及其化合物的性質和應 用。 硅及其化合物有非金屬及非金屬化合物的共性, 又有其特殊性, 對考生的要求是很全面 的。此題對一部分考生來說有一定難度,要求考生對知識的掌握不僅要全面更要細致入微。【變式探究】光導纖維的主要成分是二氧化硅,下列關于二氧化硅的說法正確的是 ( A .工業上用二

6、氧化硅制取單質硅時, 1 mol C理論上能置換出 1 mol SiB . 6 g二氧化硅中含有 0.4 mol共價鍵C .二氧化硅是 H 2SiO 3的酸酐,因此能與堿反應,不能與任何酸反應D .由于硅酸比碳酸弱,故二氧化硅不能與碳酸鈉反應【答案】 B【解析】 工業上用二氧化硅制取單質硅的反應式為:2C +SiO 2高溫 Si +2CO ,故 1 mol C能置換出 0.5 mol Si, A 項錯誤; 6 g的二氧化硅中含 0.1 mol Si,含有 0.4 mol Si O 鍵, B 項正確; SiO 2能與氫氟酸反應, C 項錯誤;在高溫下二氧化硅能與碳酸鈉反應, D 項錯誤。 考點二

7、 鹵素及其化合物(1Cl2與水的可逆反應, HClO 的強氧化性和弱酸性。(2Cl2與堿的歧化反應。(3Cl2作為氧化劑使用,如將 Fe 2+氧化為 Fe 3+。(4Cl2的實驗室制法,還原劑用濃鹽酸,氧化劑可以為 MnO 2( 、 KClO 3和 KMnO 4等。(5次氯酸鹽為重點 ClO -不論在酸性環境中還是在堿性環境中均能體現強氧化性,如 ClO -與 SO 32-、 I -、 Fe 2+均不能大量共存。 ClO -體現水解性,因 HClO 酸性很弱, ClO -水解顯示堿性,如 Fe 3+3ClO -+3H 2O =Fe(OH3 +3HClO 。例 2、 (2013福建理綜24 (1

8、4分二氧化氯(ClO 2是一種高效、廣譜、安全的殺菌、 消毒劑。(1氯化鈉電解法是一種可靠的工業生產 ClO 2方法。用于電解的食鹽水需先除去其中的 Ca 2+、 Mg 2+、 SO 42-等雜質。其次除雜操作時,往粗鹽 水中先加入過量的 _(填化學式,至沉淀不再產生后,再加入過量的 Na 2CO 3和 NaOH ,充分反應后將沉淀一并濾去。經檢測發現濾液中仍含有一定量的 SO 42-,其原因是 _【已知:Ksp(BaSO4= 1.1 10-10 Ksp(BaCO3= 5.1 10-9】該法工藝原理如右。其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉 (NaClO 3 與鹽酸反應生成 ClO 2

9、。 工藝中可以利用的單質有 _(填化學式 ,發生器中生成 ClO 2的化學方程式為 _。(2 纖維素還原法制 ClO 2是一種新方法,其原理是:纖維素水解得到的最終產物 D 與 NaClO 3反應生成ClO 2。完成反應的化學方程式: +24NaClO3+12H2SO 4= ClO 2+ CO 2+18H2O+ _(3 ClO 2和 Cl 2均能將電鍍廢水中的 CN -氧化為無毒的物質,自身被還原為 Cl -。處理含 CN -相同量得電鍍廢水,所需 Cl 2的物質的量是 ClO 2的 _倍【知識點】粗鹽提純,溶度積常數 Ksp ,化學方程式的書寫,氧化還原反應類型的方程式 的配平以及相關的化學

10、計算。【答案】(1 BaCl 2 BaSO 4 和 BaCO 3 的 Ksp 相差不大,當溶液中存在大量 CO 32-時, BaSO 4(s會部分轉化為 BaCO 3(s(或其他合理答案 H、 Cl 2NaClO 3+ 4HCl= 2ClO +Cl2 + 2NaCl + 2H2O(2+24NaClO3+12H2SO 422+18H2 【解析】 (1根據提純的流程可知,先加入的試劑是除去雜質 SO 42-,在不引入新的雜質 的前提下,滴加的試劑是 BaCl 2。根據所給的 Ksp :BaSO 4 和 BaCO 3 的 Ksp 相差不大,當 溶液中存在大量 CO 32-時,會導致 BaSO 4(s

11、會部分轉化為 BaCO 3(s,這時溶液中就出現了 SO 42- 。 電解食鹽水的方程式為:所以可以得到的單 質是:H 2 和 Cl 2。發生器中的反應物是 NaClO 3 和 HCl ,根據流程圖可知生成的物質有:ClO 2、 Cl 2 以及 NaCl (根據元素守恒還有水。所以化學方程式為 2NaClO 3+ 4HCl= 2ClO2 +Cl2 + 2NaCl + 2H2O 。(2纖維素屬于多糖,水解產物是葡萄糖(C 6H 12O 6,根據元素守恒,生成的產物還有 2 4 Na 2SO 4。根據 H 原子個數守恒(36-24 =12,可知葡萄糖分子的系數是 1 ,然后在滿足其 他原子個數守恒

12、, 即可配平此方程式:+24NaClO3+12H2SO 422+18H2還原反應,根據電子守恒 2.5Cl 2 ClO 2。 【變式題】下列說法正確的是 ( A . 1 mol Cl2與足量 NaOH 溶液反應轉移電子的物質的量為 2 molB .用含有 0.2 mol HCl的濃鹽酸與足量 MnO 2加熱反應,可制得 1.12 L Cl2(標準狀況下 C .向新制氯水中通入 SO 2,氯水的漂白能力將增強D .向新制氯水加入 CaCO 3,溶液中 c (HClO 將增大【答案】 D【解析】 Cl 2與 NaOH 溶液反應的化學方程式為 Cl 2+2NaOH=NaCl+NaClO +H 2O

13、,該 反應為歧化反應, 1 mol Cl2與足量 NaOH 溶液反應轉移電子的物質的量應為 1 mol, A 項錯; 0.2 mol HCl完全反應可制得 0.05 mol Cl2,但隨反應的進行,濃鹽酸變成稀鹽酸,而稀鹽酸不與 MnO 2反應, B 項錯;新制氯水中存在如下平衡:Cl 2+H 2 O HCl +HClO ,若通 入 SO 2會發生反應:Cl 2+SO 2+2H 2O=2HCl+H 2SO 4 ,平衡左移, c(HClO減小,溶液的 漂白能力將減弱;若加入 CaCO 3,由于 CaCO 3與 HCl 反應而不與 HClO 反應,平衡右移, 溶液中 c(HClO將增大,故 C 項

14、錯, D 項正確。考點三 氧、硫及其化合物(1重要規律最高價氧化物對應水化物的酸性強弱取決于該元素非金屬性的強弱,如酸性:HClO 4 H 2SO 4H 3PO 4H 2CO 3H 2SiO 3。證明酸性強弱,可利用復分解反應中“強酸制弱酸”的規律,如:Na 2SiO 3+CO 2+H 2O = Na 2CO 3+H 2SiO 3Ca(ClO2+CO 2+H 2O =CaCO 3+2HClO強氧化性酸 (如:HNO 3、濃 H 2SO 4 與金屬反應,不生成 H 2;金屬和濃 HNO 3反應一般生 成 NO 2,而金屬和稀 HNO 3反應一般生成 NO 。(2重要特性硝酸、濃 H 2SO 4、

15、次氯酸具有強氧化性,屬于氧化性酸,其中 HNO 3、 HClO 見光或受熱 易分解。濃 HNO 3和 Cu(足量 、濃 H 2SO 4和 Cu(足量 、濃鹽酸和 MnO 2(足量 在反應時,隨反應進 行,產物會發生變化或反應停止。濃 H 2SO 4具有吸水性、脫水性和強氧化性。常溫下,鐵、鋁遇濃 H 2SO 4、濃 HNO 3發生鈍化。例 3 如圖,在注射器中加入少量 Na 2SO 3晶體,并吸入少量濃硫酸 (以不接觸紙條為準 。 則下列有關說法正確的是 ( A .藍色石蕊試紙先變紅后褪色B .品紅試紙、沾有 KMnO 4溶液的濾紙均褪色證明了 SO 2具有漂白性C .濕潤淀粉 KI 試紙變藍

16、D . NaOH 溶液可用于除去實驗中多余的 SO 2【答案】 D【解析】 SO 2溶于水顯酸性使藍色石蕊試紙變紅,但不褪色, A 錯; SO 2使 KMnO 4溶液褪色是發生了氧化還原反應,表現了 SO 2的還原性, B 錯; SO 2的氧化性弱于 I 2,不能把 I -氧 化成 I 2,所以濕潤淀粉 KI 試紙不能變藍, C 錯。【點評】 正確把握 SO 2的漂白性應注意以下幾點:(1 SO2漂白性的選擇性:SO 2不能使紫色石蕊試液褪色, SO 2使紅色酚酞溶液褪色,是 SO 2與水反應生成的 H 2SO 3具有酸性。(2 SO2漂白性的暫時性:如溶有 SO 2的無色品紅溶液加熱后溶液變

17、紅。(3 SO2使氯水、溴水或酸性 KMnO 4溶液褪色,不屬于 SO 2的漂白性,而是 SO 2的還原性。 【變式題】用圖所示實驗裝置 (夾持儀器已略去 探究銅絲與過量濃硫酸的反應。下列實驗不 合理的是 ( A .上下移動中銅絲可控制 SO 2的產生量B .中選用品紅溶液驗證 SO 2的生成C .中選用 NaOH 溶液吸收多余的 SO 2D .為確認 CuSO 4生成,向中加水,觀察顏色【解析】 注意審題 “ 過量濃硫酸 ” ,所以向中加入水可能發生危險,應待反應冷卻后, 慢慢倒入盛水的小燒杯中,并不斷攪拌,觀察顏色, D 項錯誤。【答案】 D【點評】 觀察近幾年高考試題可以發現,對濃 H

18、2SO 4性質的考查具有一定的隱含性,主要 表現在以下幾個方面:如本題隱含了濃硫酸稀釋的操作; 隱含條件對反應的影響, 如濃 H 2SO 4與不活潑金屬、非金屬在不加熱的條件下不反應,在加熱的條件下與 Fe 、 Al 發生劇 烈反應;隱含濃 H 2SO 4與金屬反應時,反應過程中濃度的減小對反應的影響。考點四 氮及其化合物的性質1. NO 、 NO 2與 O 2溶于水的計算,利用好兩個比值 4 3、 4 1即可4NO +3O 2+2H 2O=4HNO34NO 2+O 2+2H 2O=4HNO32. HNO 3的性質,尤其是強氧化性是熱點,涉及與單質反應產物的判斷,尤其是與鐵的反 應如稀 HNO

19、 3與 Fe :Fe +4HNO 3 (稀, 過量 =Fe(NO3 3+NO +2H 2O ; 3Fe(過量 +8HNO 3 (稀 =3Fe (NO3 2+2NO +4H 2O 。例 4向含 4 mol HNO3的稀溶液中,逐漸加入鐵粉至過量。假設生成的氣體只有一種,請在 坐標系中畫出 n(Fe2+ 隨 n(Fe變化的示意圖,并標出 n(Fe2+ 的最大值。 【答案】 【解析】 向稀 HNO 3溶液中加入 Fe 粉,開始時 HNO 3過量, Fe 被氧化成 Fe(NO3 3:Fe +4HNO 3 (稀 =Fe(NO3 3+NO +2H 2O ,但加入 1 mol Fe時恰好生成 1 mol F

20、e(NO3 3。再加 入鐵粉時, 發生反應:Fe +2Fe(NO3 3=3Fe(NO3 2, 當加入 1.5 mol Fe時, 生成 1.5 mol Fe(NO32,繼續加入鐵粉后,不再發生反應, n(Fe2+ 不變。由此可畫出 n(Fe2+隨 n(Fe變化的曲線。【點評】 圖像題、畫圖題是近幾年高考的熱點問題,應予以重視。解答這類題目的關鍵是 分析化學反應的過程。【變式題】將 22.4 g鐵粉逐漸加入到含 HNO 3 0.8 mol的稀硝酸中,反應生成的氣體的物質 的量 (x隨消耗鐵粉的物質的量 (y變化關系中正確的是 ( 【答案】 C【解析】 22.4 g鐵的物質的量為 0.4 mol,鐵

21、粉發生的反應有以下兩個階段:Fe +4HNO 3 (稀 =Fe(NO3 3+NO +2H 2O0. 2 mol 0.8 mol 0.2 mol 0.2 molFe +2Fe(NO3 3=3Fe(NO3 20. 1 mol 0.2 mol結合圖像分析知 C 項符合題意。難點探究:難點一 氯及其化合物的性質與應用例 5(2012上海 15.下圖所示最驗證氯氣性質的徼型實驗, a 、 b 、 d 、 e 是浸有相關溶液 的濾紙。向 KMnO 4晶體滴加一滴濃鹽酸后,立即用另一培養皿扣在上面。已知:2KMnO 4+16HCl=2KCl+5Cl2+2MnCl2+8H2 O 【答案】 D【解析】 A 項,

22、由實驗現象不能說明氧化性:Br 2I 2; B 項,由實驗現象還可以說明氯氣與 水生成了漂白性物質; C 項,氯氣與水生成酸性物質也可出現對應的實驗現象。【點評】本題考查氯氣的性質。1. 氯及其化合物中的高考熱點(1Cl2與堿的歧化反應;(2Cl2作為氧化劑使用,如將 Fe 2+Fe 3+, Br -Br 2。(3HClO、 HClO 2、 HClO 3、 HClO 4酸性依次增強,但氧化性降低;(4HCl的特殊制法,濃鹽酸中滴加濃 H 2SO 4;(5Cl2實驗室制法,氧化劑可以為 KMnO 4、 MnO 2、 K 2Cr 2O 7、 KClO 3(6鹵素化合物以次氯酸鹽為重點: ClO -

23、類似 NO 3-,酸性環境中氧化性增強,但 ClO -又不同于 NO 3-,任何環境中都表現氧化 性,如 ClO -與 I -、 Fe 2+均不能共存。 ClO -表現水解性,因 HClO 酸性很弱, ClO -水解顯示堿性,如 Fe 3+3ClO -+3H 2O= Fe(OH 3 +3HClO 。難點二 硫及其化合物的性質與應用A . NaHSO 4水溶液顯中性B . SiO 2與酸、堿均不反應C . NO 2溶于水時發生氧化還原反應D . Fe 在足量 Cl 2中燃燒生成 FeCl 2和 FeCl 3【答案】 C【解析】硫酸氫鈉在水溶液中完全電離為:NaHSO 4=Na+H+SO42-,故

24、溶液呈酸性, A 錯; 二氧化硅屬于酸性氧化物,其能和強堿反應,也能和氫氟酸反應, B 錯;二氧化氮溶于水和 水反應生成硝酸和一氧化氮,屬于氧化還原反應, C 對;氯氣具有較強的氧化性,鐵在其中 燃燒一定生成氯化鐵, D 錯。【點評】此題以元素化合物知識為基礎,綜合考查了物質性質、氧化還原反應等知識。 【變式題】 (2013安徽理綜8實驗室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示 【答案】 B【解析】 該裝置分別為固液不加熱制氣體, 向上排空氣法收集氣體, 以及采用防倒吸的方法 進行尾氣處理。 A 、氨氣不能使用向上排空氣法,錯誤; B 、正確; C 、銅與稀硝酸反應需要加熱,且2N O

25、吸收不宜使用防倒吸裝置,錯誤; D 、制取氯氣需要加熱,錯誤。【點評】考查化學實驗基本原理(氣體的制備 ,實驗裝置、儀器的使用。A .在接觸室中使用鐵粉作催化劑B .在接觸室中運用熱交換技術可充分利用能源C .把硫鐵磨成細粉末,可以提高原料的利用率D .該反應采用 450500主要是因為該溫度下催化劑活性好【答案】 A【解析】硫酸工業生產中的鐵觸媒的主要成分是 Fe 3O 4,而不是鐵粉, A 錯。【點評】本題考查硫酸工業。【變式題】 (2013福建理綜23 (16分利用化石燃料開采、加工過程產生的 H 2S 廢氣制取氫氣,既廉價又環保。(1工業上可用組成為 K 2O M 2O 32RO 2n

26、H 2O 的無機材料純化制取的氫氣已知元素 M 、 R 均位于元素周期表中第 3周期,兩種元素原子的質量數之和為 27,則 R 的原子結構示意圖為 _常溫下,不能與 M 單質發生反應的是 _(填序號a.CuSO 4溶液 b.Fe 2O 3c. 濃硫酸d.NaOH e.Na 2CO 3固體(2利用 H 2S 廢氣制取氫氣來的方法有多種高溫熱分解法已知:H 2S(g=H2+1/2S2(g在恒溫密閉容器中,控制不同溫度進行 H 2S 分解實驗。以H 2S 起始濃度均為 c molL -1測定 H 2S 的轉化率,結果見右圖。圖中 a 為 H 2S 的平衡轉化率與溫度關系曲線, b 曲線表示不同溫度下

27、反應經過相同時間且未達到化學平衡時 H 2S 的轉化率。據圖計算 985時 H 2S 按上述反應分解的平衡常數K=_;說明溫度的升高,曲線 b 向曲線 a 逼近的原因:_電化學法該法制氫過程的示意圖如右。反應池中反應物的流向采用氣、液逆流方式,其目的是 _;反應池中發生反應的化學方程式為 _。反應后的溶液進入電解池,電解總反應的離子方程式為 _。【知識點】物質結構和元素周期律,元素化合物性質,化學平衡常數以及電化學反應等知 識。【答案】(1 b 、 e(2 溫度升高,反應速率加快,達到平衡所需的時間縮短(或其他合理條件 增大反應物接觸面積,使反應更充分 【解析】 (1根據 可知 M 、 R 的

28、化合價分別是 +3、 +4 價, 再結合二者的質子數之和為 27,可推知 X 是 Al 、 Y 是 Si ,則 Si 的原子結構示意圖為。 Al 和 Fe 2O 3發生鋁熱反應的條件是高溫,也不和 Na 2CO 3固體反應;(2根據圖像可 知, 985 時, H 2S 的平衡轉化率為 40%,我們根據三段式計算出化學平衡常數: 由圖可知,當溫度升高時,達到平衡的時間縮短了,也就是說升高溫度加快了化學反應速 率;采用氣、液逆流的方式進行,其目的是增大了氣、液的接觸面積,增大了化學反應 速率,使反應更容易進行。根據反應池的結構,可知:參加反應的物質是 H 2S 和 2FeCl 3 , 生成物是 S

29、 單質,說此反應為氧化還原反應,所以生成的物質還有 FeCl 2,即方程式為從反應池流出的溶液中含有 Fe 2+ ,經過電解池 也 變 回 了 Fe 3+ , 同 時 還 有 H 2 生 成 , 故 電 解 反 應 方 程 式為 【變式題】 (2012北京 25.(13分 直接排放含 SO 2的煙氣會形成酸雨,危害環境。利用鈉堿 循環法可脫除煙氣中的 SO 2,(1用化學方程式表示 SO 2形成硫酸型酸雨的反應 : 。(2在鈉堿循環法中, Na 2SO 3溶液作為吸收液,可由 NaOH 溶液吸收 SO 2制得,該反應的 離子方程式是 3 變化關系如下表 : : 當吸收液呈中性時,溶液中離子濃度

30、關系正確的是 (選 填字母 :a . c (Na +=2c(SO 32-+c (HSO 3- ,b . c (Na + c(HSO 3- c(HSO 3- c(H + =c(OH -c . c (Na + +c(H + = c(SO 32- + c(HSO 3- +c(OH -(4當吸收液的 pH 降至約為 6時,需送至電解槽再生。再生示意圖如下 : HSO3-在陽極放電的電極反應式是 。當陰極室中溶液 p H升至 8以上時,吸收液再生并循環利用。簡述再生原理 :【答案】 (1 SO 2+H2OH 2SO 3, 2 H2SO 3+O2催化劑 2H 2SO 4; (2 SO 2+2OH-=SO3

31、2-+H2O ; (3酸; HSO 3-存在:HSO 3-SO 32-+H+和 HSO 3-+H2O=H2SO 3+OH-, HSO 3-的電離程度強于水解程度; ab ; (4 HSO 3-+H2O-2e - =3H+SO42-; H+在陰極得電子生成 H 2,溶液中的c (H +降低,促使 HSO 3-電離生成 SO 32-,且 Na +進入陰極室,吸收液得以再生。【解析】 (1 SO 2形成硫酸型酸雨時,二氧化硫和空氣中的水、氧氣反應得到硫酸:SO 2+H2O H 2SO 3, 2 H 2SO 3+O2催化劑2H 2SO 4; (2二氧化硫被氫氧化鈉溶液吸收制備亞硫酸鈉溶液時:SO 2+

32、2OH- =SO32-+H2O ; (3 根據表中數據, 可知, n(SO3 :n(HSO3 =1:91時, 溶液的 pH 值為酸性, 故 NaHSO 3溶液顯酸性, 在亞硫酸氫鈉溶液中 HSO 3-存在:HSO 3-SO 3 2-+H+和 HSO3-+H2O=H2SO 3+OH-, HSO 3-的電離程度強于水解程度,故溶液呈酸性。當吸收液呈中性時,溶液中的 c (H + =c(OH - ,由于溶液中存在著電荷守恒,故 c (Na + +c(H + =2c(SO 32- + c(HSO 3- +c(OH - ,可推出:c (Na + =2c(SO 32- +c (HSO 3- , a 對;由

33、于 n(SO3-:n(HSO3-=1:1時,溶液的 pH 值為 7.2,故中性時一定 有 c (HSO 3- c(SO 32- ,可推出:c (Na + c(HSO 3- c(SO 32- c(H + =c(OH - , b 對; (4 根據電解槽所示的變化, 可知 HSO3-在陽極放電的電極反應式是:HSO 3-+H2O-2e-=3H+SO 4 2-; H+在陰極得電子生成 H2, 溶液中的 c (H + 降低, 促使 HSO 3-電離生成 SO 32-,且 Na +進入陰極室,吸收液得以再生。【點評】 此題以二氧化硫形成酸雨為背景, 綜合考查了化學反應方程式書寫、 離子方程式書 寫、水溶液

34、中的離子平衡、溶液中的離子濃度大小比較、電解原理等知識。(1具有酸性氧化物的通性 (亞硫酸酐 。與堿反應:2NaOH +SO 2= Na2SO 3+H 2ONaOH +SO 2= NaHSO3與水反應:SO 2+H 2O H 2SO 3與堿性氧化物反應:SO 2+Na 2O = Na2SO 3(2二氧化硫中硫元素的化合價為+4價,處于中間價態, 在反應中既可作氧化劑, 也可作還 原劑。氧化性:SO 2+2H 2S = 3S +2H 2O還原性:2SO 2+O 22SO 35SO 2+2KMnO 4+2H 2O = K2SO 4+2MnSO 4+2H 2SO 4SO 2+Cl 2+2H 2O =

35、 H2SO4+2HCl(Br2、 I 2也可發生同樣反應 (3漂白性:SO 2可使品紅褪色,體現了 SO 2的漂白性。2.實驗室制法:Na 2SO 3+H 2SO 4 (濃 = Na2SO 4+SO 2 +H 2OCu +2H 2SO 4(濃 = CuSO4+SO 2 +2H 2O難點三 氮及其化合物的性質與應用例 72012江蘇卷 利用石灰乳和硝酸工業的尾氣 (含 NO 、 NO 2 反應,既能凈化尾氣,又 能獲得應用廣泛的 Ca(NO2 2,其部分工藝流程如下:(1一定條件下, NO 與 NO 2存在下列反應:NO(g+ NO2(g N 2O 3(g,其平衡常數表達式為 K =_。(2上述

36、工藝中采用氣 液逆流接觸吸收 (尾氣從吸收塔底進入,石灰乳從吸收塔頂噴淋 , 其目的是 _;濾渣可循環使用,濾渣的主要成分是 _(填化學式 。(3該工藝需控制 NO 和 NO 2物質的量之比接近 1 1。若 n (NO n (NO21 1,則會導致 _;若 n (NO n (NO21 1,則會導致 _。(4生產中溶液需保持弱堿性, 在酸性溶液中 Ca(NO2 2會發生分解, 產物之一是 NO , 其反應的離子方程式為 _。 解析 本題主要考查工業制取 Ca(NO2 2的流程分析。 (1平衡常數表達式中用生成物 濃度的冪指數的積除以反應物濃度的冪指數的積。 (2逆流吸收尾氣的目的是充分接觸吸收。

37、 未反應的石灰乳變成濾渣,可以循環用于吸收尾氣。(3當 NO 與 NO 2為 1 1, 被 Ca(OH2吸 收 時 的 反 應 方 程 式 為 :NO +NO 2+Ca(OH2=Ca(NO2 2+H 2O , NO 2被 Ca(OH2吸 收 的 反 應 方 程 式 為 4NO 2+2Ca(OH2=Ca(NO2 2+Ca(NO3 2+2H 2O 。注意 NO 不能單獨被 Ca(OH2吸收,所以當 NO 的量比 NO 2多時,則會造成 NO 不能被吸收而在尾氣中含量增多。 當 NO 2比 NO 的量多時, 過量的 NO 2將繼續與 Ca(OH2反應生成 Ca(NO3 2,使得產品不純。 (4Ca(

38、NO2 2中 N 為+3價,生成 NO 中 N 為+2價,根據化合價升降總值相等,可推知產物有+5價的 N 生成,應為 NO 3- ,根據得失電子守恒而配平出 NO 3- 和 NO 前的化學計量數,再根據電荷守恒,確定出反應前有 H +參加。答案 (1k=c(N2O 3/c(NOc(NO2(2使尾氣中的 NO 、 NO 2被充分吸收 Ca(OH2(3排放氣體中 NO 含量升高 產品 Ca(NO2 2中 Ca(NO3 2含量升高(43NO 2-+2H +=NO 3-+2NO +H 2O點評 從高考命題來看,規律往往是學習的主線,而特性和特例往往是考點!因此, 學習中要特別關注規律中的特例。【變式

39、題】 (2012上海 16.實驗宣制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置,其中正確的是 A .是氨氣發生裝置 B .是氮氣發生裝置C .是氨氣吸收裝置 D .是氨氣收集、檢驗裝置【答案】 B【解析】裝置中 NH 4Cl 受熱易分解生成 NH 3和 HCl ,但在試管口附近兩者又能結合生成 NH 4Cl ;裝置中的漏斗放置過低,不能防止引起倒吸;裝置中的試管口應放一團干燥的 棉花。【考點定位】本題考查化學實驗基本操作。難點四 硅及其化合物的性質及應用例 8 (2012重慶 26. (15分金剛石 SiC 具有優良的耐磨、耐腐蝕特性,應用廣泛 .(1 碳與同周期元素 Q 的單質化合僅能生成兩種常見氣態化合

40、物, 其中一種化合物 R 為非 極性分子,碳元素在周期表中的位置是 , Q 是 , R 的電子式為 _ .(2 一定條件下, N a 還原 CCl4可制備金剛石,反應結束冷卻至室溫后,回收其中 4CCL 的實驗操作名稱為 _ ,除去粗產品中少量鈉的試劑為 _ .(3碳還原 2S iO 制 SiC , 其粗產品中雜質為 S i 和 2S iO . 先將 20.0g SiC 粗產品加入到過量的 N a O H 溶液中充分反應,收集到 0.1mol 氫氣,過濾得 SiC 固體 11.4g ,濾液稀釋到 1L ,生 成 氫 氣 的 離 子 方 程 式 為 _ , 硅 鹽 酸 的 物 質 量 濃 度 為

41、 _ 。(4下列敘述正確的有 _ (填序號 , N a 還原 CCl 4的反應、 Cl 2與 H 20的反應均是置換反應水晶、干冰熔化時克服粒子間作用力的類型相同 23N a S iO 溶液與 3S O 的反應可用于推斷 S i 與 S 的非金屬性強弱鈉、鋰分別在空氣中燃燒,生成的氧化物中陰陽離子數目比均為 1:2【答案】 (1第二周期第 IV A 族,氧(或 O ,(2過濾,水(或乙醇(4【解析】 (1 碳元素的原子有兩個電子層,最外層有四個電子,故在第二周期第 IVA 族。 與碳能形成兩種氣態化合物的為氧元素,會形成 CO 、 CO 2,其中 CO 2為非極性分子。 (2 得到的粗產品為固態不會溶解在液態 CCl4中, 要分離液態 CCl4, 可選用過濾方法。 除去金 屬鈉可以用水或乙醇等把鈉消耗。 (3 生成氫氣的原因是單質 Si 與 NaOH 溶液反應的結果。 由 Si 2H 2,則粗產品中 Si 為 0.05mol 即 0.0528=1.4g, 所以 SiO 2為 2