专题三常见元素及其化合物(含《化学与生活》内容)第1讲非金属元素单质及其重要化合物一、单质及其氧化物1.对于Si、Cl、N、S四种元素形成的单质中:(1)属于空气主要构成成分之一的是__(填化学式,下同),其与氧气和镁发生的反应分别为_______________________________。(2)能用于自来水消毒的是___,它与Fe单质及NaOH溶液发生的反应分别为_______________、___________________________,实验室中制备该气体的化学方程式为_________________________________。N222232NO2NON3MgMgN放电或高温点燃、Cl2232Fe3Cl2FeCl点燃Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O22MnO4HClMnCl△浓22Cl2HO(3)常用作晶体管材料和光电池材料的是___,其与氢氟酸发生的反应为______________________,其工业制取方法为__________________。(4)常温为固体且易溶于CS2的是__,其与Fe、O2发生的反应分别为___________、___________。SiSi+4HF====SiF4↑+2H2↑22CSiOSi2CO高温SSFeFeS△22SOSO点燃2.在C、S、N、Si四种元素形成的氧化物中:(1)能用做工业炼铁还原剂的是___。(2)能使品红溶液褪色的是___。(3)不是酸性氧化物但能与水反应生成强酸的是___,反应的化学方程式为______________________。(4)可制光导纤维的是____,它与氢氟酸反应的化学方程式为_______________________。COSO2NO23NO2+H2O====2HNO3+NO↑SiO24HF+SiO2====SiF4↑+2H2O二、含氧酸和氢化物1.在浓硝酸、稀硝酸、浓硫酸、稀硫酸中:(1)常温时能使Fe、Al钝化的是_______________。(2)清洗试管内壁上附着的单质铜通常选用_______,反应的离子方程式为___________________________________。(3)见光易分解的是_______,反应的化学方程式为__________________________。(4)难挥发且具有强氧化性的是_______,其分别与铜、木炭发生的反应分别为____________________________________、____________________________________。浓硝酸、浓硫酸稀硝酸2323Cu2NO8H3Cu2NO4HO-++++++浓硝酸4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O浓硫酸24422Cu2HSOCuSO2HOSO△浓光24222C2HSOCO2HO2SO△浓2.在H2O2、NH3、H2S、HCl中:(1)被称作绿色氧化剂的是____,它与FeCl2酸性溶液反应的离子方程式为__________________________。(2)水溶液呈碱性的气体是___,该气体的实验室制备方法的化学方程式为__________________________________。(3)常温时能相互反应产生大量白烟的是________,反应的化学方程式为________________。H2O22Fe2++H2O2+2H+====2Fe3++2H2ONH32NH4Cl+Ca(OH)2====CaCl2+2NH3↑+2H2ONH3、HClNH3+HCl====NH4Cl△三、三种常见的硅酸盐产品有下列物质:①石灰石②黏土③纯碱④石英⑤2CaO·SiO2⑥3CaO·SiO2⑦3CaO·Al2O3⑧Na2O·CaO·6SiO21.陶瓷的主要原料是:___;水泥的主要原料是:_____;水泥的主要成分是:_______;玻璃的主要原料是:_______;玻璃的主要成分是:___。2.光导纤维的主要成分是____;氮化硅、氧化铝、碳化硅和二氧化硅都属于_________陶瓷。②①②⑤⑥⑦①③④⑧SiO2高温结构四、大气的污染及防治把下列各种危害的序号填入相应的表格中:①PM2.5②温室效应③酸雨④光化学烟雾⑤臭氧空洞大气污染物主要成分危害颗粒物大气中液体、固体状颗粒物,又称飘尘___S的氧化物SO2、SO3___N的氧化物NO、NO2(NOx)_____C的氧化物CO降低血液的输氧能力碳氢化合物CH4___氟氯代烷氟利昂_____①③③④②②⑤五、污水处理的四种化学方法及其原理1.混凝法:(1)常用的混凝剂:_____(化学式:______________________)、_____________、_________________。(2)反应原理(离子方程式):_________________________。2.中和法:(1)试剂:酸性废水中加_______,碱性废水中加__________。(2)反应原理(离子方程式):_____________。明矾K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O聚羟基氯化铝有机高分子混凝剂Al3++3H2OAl(OH)3+3H+Ca(OH)2H2SO4或CO2H++OH-====H2O3.沉淀法:(1)含义:利用某些化学物质作_______与废水中的__________________________发生化学反应,生成难溶于水的沉淀析出,从废水中分离出去。(2)试剂:向含Hg2+的废水中加____。(3)反应原理(离子方程式):________________。沉淀剂污染物(主要是重金属离子)Na2SHg2++S2-====HgS↓4.氧化还原法:(1)含义:利用_____________将废水中的有害物质转变为无毒物质、难溶物质或易除去的物质。(2)试剂:向酸性含铬废水中加_____。(3)反应原理(离子方程式):Cr2+6Fe2++14H+====2Cr3++6Fe3++7H2O。六、垃圾处理1.垃圾处理原则:_______________________。2.垃圾处理的常用方法:_________、_______和_____法。氧化还原反应FeSO4无害化、减量化和资源化卫生填埋堆肥法焚烧27O(1)(2013·安徽高考)C2H2、CO2、SO2、NO在空气中能大量共存。()分析:NO与空气中的氧气反应,因此错误。(2)(2012·新课标全国卷)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料。()分析:太阳能电池的主要材料是硅,所以说单质硅是将太阳能转化为电能的常用材料。(3)(2013·福建高考)石英只能用于生产光导纤维。()分析:石英还可以用于制造玻璃、精密仪器等。×√×(4)(2013·四川高考)次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌。()分析:次氯酸钠可转化成具有强氧化性的HClO,可以用于消毒杀菌。(5)(2012·山东高考)Cl2、SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性。()分析:SO2使品红溶液褪色的原因是SO2与有色物质发生了反应生成无色物质,并没发生氧化还原反应。(6)(2012·江苏高考)SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆。()分析:漂白纸浆,体现出SO2的漂白性,而不是氧化性。√××(7)(2012·山东高考)分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升,说明二者均易溶于水。()分析:HCl(1∶500)和NH3(1∶700)都易溶于水,都可以用作喷泉实验,所以上述现象和结论正确。(8)(2012·广东高考)用浓HNO3与Cu反应制备NO2。()分析:浓HNO3与Cu发生的反应为Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。√√热点考向1非金属及其化合物的性质【典例1】(2013·马鞍山质检)下列有关非金属单质的说法正确的是()①硅单质可用来制造太阳能电池②氯气可以使湿润的有色布条褪色,但实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气③硫、氯气分别与铜和铁反应的产物是FeS、Cu2S、FeCl3、CuCl2④向氢硫酸溶液中滴入氯水有单质硫生成⑤为防止NaOH溶液变质,常将其保存在磨口玻璃瓶中⑥活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质具有还原性,使有色物质发生还原反应⑦雷雨天氮气和氧气的反应属于自然固氮的一种方式A.①②③⑤⑥B.②③⑥⑦C.①②③④⑦D.①②④⑥【解题探究】(1)氯气具有漂白性的实质是什么?提示:Cl2溶于水生成的HClO具有强氧化性,能使有色物质褪色。(2)硫、氯气分别与变价金属反应时,其产物的价态具有什么样的规律?提示:Cl2具有强氧化性,与变价金属反应一般生成高价态化合物,而硫与变价金属反应一般生成低价态化合物。(3)实验室保存化学试剂时试剂瓶和塞子材料的选择①_______不能用玻璃瓶保存,可保存在塑料瓶中。②碱性物质如NaOH、Na2CO3、氨水等虽可保存在玻璃瓶中,但不可用磨口玻璃塞,应用_______________。③酸性物质、强氧化剂、有机溶剂等应用磨口玻璃塞而不能用_______。氢氟酸橡皮塞或塑料塞橡皮塞本题答案:______【解析】选C。单质硅能够将太阳能转化为电能,故用来制作太阳能电池板,①正确;氯水中HClO具有强氧化性,能漂白有色物质,②正确;由于氯气的氧化性大于硫,所以Cl2与变价金属反应一般生成高价态化合物,硫与Fe、Cu反应只能生成FeS、Cu2S等低价态化合物,③④均正确;NaOH能够与玻璃中的SiO2反应生成具有黏合能力的硅酸钠,将磨口玻璃塞和瓶口黏在一起,无法打开,⑤错误;活性炭具有的漂白性是利用了它的吸附性,不是与有色物质发生化学反应,⑥错误;雷电时,N2与O2化合生成NO,将游离态氮转化为化合态氮,⑦正确。【易错警示】非金属及其化合物性质中的易混点(1)CO2不属于大气污染物,但大气中的CO2会导致温室效应,故目前所提倡的“低碳经济、低碳出行”等就是指降低CO2的排放。(2)高炉炼铁时,作还原剂的是CO,而不是单质碳,其反应的化学方程式为Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2。(3)NO和NO2均不属于酸性氧化物。(4)干燥的Cl2不具有漂白性;Cl2与变价金属反应时,只生成高价态化合物。高温(5)SO2使氯水或酸性KMnO4溶液褪色不属于其漂白性,SO2不能使指示剂褪色。(6)SiO2不属于两性氧化物,因其与氢氟酸反应生成的不是盐和水。【变式训练】(2013·江苏高考)下列有关物质性质的应用正确的是()A.液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂B.二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸C.生石灰能与水反应,可用来干燥氯气D.氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝【解析】选A。NH3易液化,汽化时吸收大量的热,可作制冷剂,A正确;二氧化硅能与氢氟酸反应生成SiF4和H2O,B错误;生石灰吸水后生成Ca(OH)2,能和氯气反应,C错误;氯化铝是共价化合物,工业上用电解熔融的Al2O3制铝,D错误。热点考向2非金属及其化合物的转化【典例2】(2013·天津塘沽区调研)已知中学化学常见的物质A、B、C、D之间存在如下转化关系:A+B→C+D+H2O(未配平)(1)若A为短周期元素组成的黑色固体单质,与B的浓溶液共热时,产生C、D两种气体。C、D两种气体均能使澄清石灰水变浑浊,则A与B的浓溶液反应的化学方程式是__________,鉴别这两种气体不能选用的试剂是__________。a.BaCl2溶液b.KMnO4溶液c.品红溶液d.酸化的Ba(NO3)2溶液(2)若A为红色金属单质,与适量B的溶液在常温下恰好完全反应,生成的无色气体C遇空气迅速变成红棕色。若被还原的B的物质的量为2mol时,则生成C气体的体积是________L(标准状况)。将生成的红棕色气体通入一个烧瓶里,塞紧瓶塞后,将烧瓶浸入冰水中。烧瓶中气体的颜色变浅。请用化学方程式和必要的文字解释颜色变化的原因:______________________________。(