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专题10常见非金属及其化合物1．了解常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)单质及其重要化合物的主要性质及应用。2．了解常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)单质及其重要化合物对环境质量的影响。1．(2011·江苏，3)下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是()A．常温下浓硫酸能使铝发生钝化，可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸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弱，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀解析：本题属于元素及其化合物知识的考查范畴。二氧化硅不与任何酸反应，但可与氢氟酸反应，B项错误；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，C项错误；铜的金属活动性比铁的差，海轮外壳上装铜块形成原电也，铜作正极，会加快海轮外壳腐蚀的过程，D项错误。答案：A2．(2011·山东，10)某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素()A．在自然界中只以化合态的形式存在B．单质常用作半导体材料和光导纤维C．最高价氧化物不与酸反应D．气态氢化物比甲烷稳定解析：短周期中最外层电子数是次外层电子数一半的有Li：和Si：，属于非金属的是硅，Si在自然界中全部以化合态存在，A正确；Si单质常用作半导体材料，但光导纤维的主要成分是二氧化硅，B错误；Si的最高价氧化物为SiO2能与氢氟酸发生反应，C错误；由于非金属性Si小于C，故气态氢化物稳定性硅烷小于甲烷，D错误。答案：A3．(2011·福建，23)Ⅰ.磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。(1)磷元素的原子结构示意图是________。(2)磷酸钙与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到1500℃生成白磷，反应为：2Ca3(PO4)2＋6SiO2===6CaSiO3＋P4O1010C＋P4O10===P4＋10CO每生成1molP4时，就有________mol电子发生转移。(3)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常用的还原剂。在维生素C(化学式C6H8O6)的水溶液中加入过量I2溶液，使维生素C完全氧化，剩余的I2用Na2S2O3溶液滴定，可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应为：C6H8O6＋I2===C6H6O6＋2H＋＋2I－2S2O2－3＋I2===S4O2－6＋2I－在一定体积的某维生素C溶液中加入amol·L－1I2溶液V1mL，充分反应后，用Na2S2O3溶液滴定剩余的I2，消耗bmol·L－1Na2S2O3溶液V2mL。该溶液中维生素C的物质的量是________mol。(4)在酸性溶液中，碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反应：2IO－3＋5SO2－3＋2H＋===I2＋5SO2－4＋H2O生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示：0.01mol·L－1KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL0.01mol·L－1na2SO3溶液的体积/mLH2O的体积/mL实验温度/℃溶液出现蓝色时所需时间/s实验15V13525实验2554025实验355V20该实验的目的是________；表中V2＝________mL。Ⅱ.稀土元素是宝贵的战略资源，我国的蕴藏量居世界首位。(5)铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素，在加热条件下CeCl3易发生水解，无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备。其中，NH4Cl的作用是________。(6)在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2，调节pH≈3。Ce3＋通过下列反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式：Ce3＋＋H2O2＋H2O===Ce(OH)4＋________答案：(1)(2)20(3)(aV1－0.5bV2)/1000(4)探究该反应的速率与温度、亚硫酸钠溶液浓度的关系40(5)分解出HCl气体，抑制CeCl3水解(6)21626H＋非金属元素部分在保持原有考点不变的情况下，弱化了对磷的考查，但在以往高考中不被看好的元素硅及其化合物的性质在新高考中的地位相当突出，要引起重视。从考点的变化情况来看，常见非金属元素及其化合物的性质仍是高考命题的重点，其命题形式一般为实验探究、计算、推断等。预计今后的高考中，将会进一步注重非金属元素及其化合物性质知识的整体性和探究性，强化与生活、社会实际问题的联系，试题可以以选择题的形式出现，也可以以实验题和无机推断题的形式出现，以环保为主题设计问题的可能性也比较大。考点1卤素及其化合物1.氯元素单质及其化合物间的转化关系2．氯及其化合物中热点(1)Cl2与碱的歧化反应；(2)Cl2作为氧化剂使用，如将Fe2＋―→Fe3＋；(3)HClO、HClO2、HClO3、HClO4酸性依次增强，但氧化性降低；(4)HCl的特殊制法，浓盐酸中滴加浓H2SO4；(5)Cl2实验室制法，氧化剂可以为KMnO4MnO2△K2Cr2O7KClO3△；(6)卤素化合物以次氯酸盐为重点①ClO－类似NO－3，酸性环境氧化性增强，但ClO－又不同于NO－3，任何环境都体现氧化性，如ClO－与I－、Fe2＋均不能共存。②ClO－体现水解性，因HClO酸性很弱，ClO－水解显示碱性，如Fe3＋＋3ClO－＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HClO。[例1]下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是()①氯气②液氯③新制氯水④氯气的酒精溶液⑤盐酸⑥盐酸酸化的漂白粉A．①②③B．①②③⑥C．③⑥D．③④⑥解析：本题考查对氯水中成分的掌握情况。能使干燥的蓝色石蕊试纸变红说明溶液显酸性；红色褪去体现了HClO的性质。所以，使蓝色石蕊试纸先变红后褪色的应该是既含有H＋，又含有HClO的物质。氯气、液氯中只含有氯分子，氯气的酒精溶液中存在的是氯分子和酒精分子，氯分子不能使干燥的蓝色石蕊试纸变红；盐酸只能使干燥的蓝色石蕊试纸变红，不能使其褪色。新制的氯水中含有H＋和HClO，可以使干燥的蓝色的石蕊试纸先变红后褪色；盐酸酸化的漂白粉中，盐酸与漂白粉中的Ca(ClO)2发生反应：Ca(ClO)2＋2HCl===CaCl2＋2HClO，反应剩余的盐酸使干燥的蓝色石蕊试纸变红，生成的HClO使其褪色。答案：C归纳总结：常见漂白剂的漂白作用紫色石蕊试液酚酞试液品红试液氯水先变红后褪色无明显现象褪色，加热不复原二氧化硫变红且不褪色无明显现象褪色，加热复原为红色浓硝酸先变红后褪色无明显现象褪色，加热不复原过氧化钠产生无色气体，先变蓝后褪色产生无色气体，先变红后褪色产生无色气体，褪色，加热不复原84消毒液先变蓝后褪色先变红后褪色褪色，加热不复原变式训练1．下列关于氯的说法正确的是()A．Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂B.3517Cl、3717Cl为不同的核素，有不同的化学性质C．实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集D．1.12LCl2含有1.7NA个质子(NA表示阿伏加德罗常数)解析：Cl2中的氯元素化合价为0价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，A错误；同位素原子的质子数和电子数分别相等，所以化学性质几乎完全相同，B错误；通过实验室制得的Cl2中含有少量HCl，Cl2在饱和食盐水中溶解度很小，而HCl易溶，C正确；没有指明气体所处的状态，D错误。答案：C2．某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时验证氯气的某些性质，甲同学设计了如下图所示的实验装置。回答下列问题：(1)若用含有0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2，制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12L的原因是_____________________________________________________________________________________________。(2)①装置B中盛放的试剂名称为_______________，作用是______________________________________。②装置C和D中出现的不同现象说明的问题是________________________________________________。③装置E的作用是____________________________。④写出装置F中发生反应的离子方程式__________。(3)乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置，你认为该装置应加在__________与__________之间(填装置字母序号)，装置中应放入______________________(填写试剂或用品名称)。解析：本题是考查氯气的制备和性质的实验。(1)MnO2与浓盐酸的反应，随着反应的进行，盐酸浓度降低到某一数值后，反应将停止，因此制得的Cl2小于理论值。(2)B中盛放无水硫酸铜，检验水蒸气的存在；C和D中实验现象说明干燥的氯气不具有漂白性，潮湿的氯气(或HClO)具有漂白性；依据氯气的物理性质，氯气易溶于CCl4溶液，所以E的作用为吸收氯气。F中为HCl与AgNO3的反应。(3)在E和F之间加入一个装置用来检验在F中氯气是否被完全吸收，可以用湿润的有色布条或湿润的淀粉－KI试纸。答案：(1)浓盐酸的浓度随着反应的进行降低到一定数值以后，将不再反应，加热时浓盐酸因挥发而损失(2)①无水硫酸铜检验有水蒸气产生②干燥的氯气无漂白性，潮湿的氯气(或次氯酸)有漂白性③吸收氯气④Ag＋＋Cl－===AgCl↓(3)EF湿润的淀粉－KI试纸(或湿润的有色布条)考点2硫及其化合物1.硫及其重要化合物间的转化关系2．常见无机酸中的重要规律和重要特性(1)重要规律①最高价氧化物对应水化物的酸性强弱取决于元素非金属性的强弱，如酸性：HClO4H2SO4H3PO4H2CO3H2SiO3。②证明酸性强弱顺序，可利用复分解反应中“强酸制弱酸”的规律，如：Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO③强氧化性酸(如：HNO3、浓H2SO4)与金属反应，一般不生成H2；金属和浓HNO3反应一般生成NO2，而金属和稀HNO3反应则生成NO。(2)重要特性①H2SiO3(或H4SiO4)为难溶性酸，浓盐酸、浓硝酸为挥发性酸。②硝酸、浓H2SO4、次氯酸具有强氧化性，属于氧化性酸，其中硝酸、HClO见光受热易分解。③浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时，随着反应的进行，产物会发生变化或反应停止。④浓H2SO4具有吸水性、脱水性和强氧化性。⑤常温下，铁、铝遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化。[例2]在通常状况下，A为固态单质。根据右图转化关系，回答：(1)写出A、C、E的化学式：A________，C________，E________。(2)写出下列反应的化学方程式：①E→C_____________________________________；②C→D_____________________________________。(3)B与D的浓溶液__________(填“能”或“不能”)发生反应，若能反应，则反应的化学方程式为__________________，反应现象为______________________________________________________________。(4)将C通入BaCl2溶液中，没有明显现象，但若加入H2O2，则有白色沉淀生成，请分析其原因________，并写出有关的化学方程式___________________________________________________________。解析：因A为固