搜索
1章末重难点专题突破[学习目标定位]1.理清非金属及其化合物间的转化关系，构建其系统的知识网络。2.学会用类比、对比的方法认识非金属及其化合物的共性和个性、联系和区别。3.熟知典型物质的性质及应用。一、掌握非金属及其化合物的学习方法1.明确知识主线。学习理解非金属元素及其化合物知识的主线：单质―→氧化物―→酸―→盐。如掌握硅及其化合物知识内容的思维程序：单质硅(晶体结构、亲氧性、半导体)；二氧化硅(难溶性酸性氧化物，能与强碱反应)；硅酸(硅胶具有胶体的性质)；硅酸盐(硅酸钠及复杂硅酸盐)。2.把握横向联系。物质的结构决定性质，物质的性质决定其存在、保存、检验、用途、制取。因此学习元素化合物知识要结合物质的结构(原子结构、分子结构、晶体结构)，从本质上认识物质的性质，并注重联系氧化还原和离子反应等基本概念。如氯元素原子最外层电子数比较多，易得到1个电子，其单质氯气具有较强的氧化性。3.采用对比的方法，学习SiO2和CO2，SO2和CO2的性质；根据物质的类别推测其应具有的性质；根据主要元素的化合价分析判断其氧化性或还原性等。浓硫酸、硝酸的氧化性有许多相似的地方，通过比较，加深理解，方便记忆。抓住硫元素、氮元素化合价的变化，从实质上揭示浓硫酸、硝酸具有强氧化性的原因。【例1】氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是()A.若管道漏气遇氨就会产生白烟B.该反应利用了Cl2的强氧化性C.该反应属于复分解反应D.生成1molN2有6mol电子转移解析本题通过一个陌生的化学反应方程式，考查氨气和氯气的性质及氧化还原知识。当NH3过量时会与HCl反应生成NH4Cl白烟，故A对；又反应中氮和氯两元素的化合价发生了变化，因而属于氧化还原反应，故C错；氯气化合价从0价变为－1价，化合价降低，氯气为氧化剂，NH3中的氮由－3价升高至0价(得到3个电子)，为还原剂，生成1molN2需2mol氮原子，失去6mol电子，D对。2答案C【例2】检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是()A.通过品红溶液B.通过澄清石灰水C.先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水D.先通过足量酸性KMnO4溶液，再通过澄清石灰水解析要正确解题必须先做到以下两点：(1)理解题意，本题要检验的是CO2，且CO2又是混在SO2气体中。(2)要掌握SO2与CO2性质上的相似点与不同点。如通过澄清石灰水都能生成白色沉淀(CaSO3和CaCO3)，又如遇NaOH溶液都能发生反应，这便是它们性质上的相似点。它们性质上的不同点又表现在，如SO2具有漂白性从而能使品红溶液褪色，而CO2不具备漂白性；又如在通过NaHCO3溶液时，由于H2SO3酸性H2CO3酸性，所以SO2与NaHCO3溶液反应能放出CO2，而CO2却无法与NaHCO3反应；再如由于SO2的还原性，在通过酸性KMnO4溶液时会发生反应：5SO2＋2KMnO4＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4，而CO2却不具备这种还原性。若对本题选项稍加分析，A项检验的是SO2而不是CO2，B项中不管是否混有CO2，溶液均变浑浊，C项中不管是否混有CO2，均有白色沉淀生成，唯有D项在通过酸性KMnO4溶液时混合气体中仅SO2被吸收，再通过澄清石灰水若有浑浊现象，说明混有CO2；若无浑浊现象，说明不混有CO2。综上分析，D项正确。答案D理解感悟SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别SO2和CO2。通常可用以下方法：(1)用品红溶液，使品红溶液褪色的是SO2，不能使品红溶液褪色的是CO2。(2)用氢硫酸，出现浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2。2H2S＋SO2===2H2O＋3S↓(3)用高锰酸钾溶液，紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2。2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4(4)用溴水，使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2。Br2＋2H2O＋SO2===2HBr＋H2SO4(5)用硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀的是SO2，无明显现象的是CO2。二、构建非金属及其化合物的知识体系3【例3】下列叙述正确的是()A.浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体B.浓硫酸与单质硫反应的化学方程式：S＋2H2SO4(浓)=====△3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性C.把足量铜粉投入到含2molH2SO4的浓硫酸中，得到气体体积在标准状况下为22.4LD.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使其钝化解析A项浓硫酸具有吸水性，但由于其具有强氧化性和酸性，故不能用来干燥具有还原性的气体(H2S)和碱性气体(NH3)；B项金属与浓硫酸反应时，生成相应的盐和SO2，此时浓硫酸显酸性和强氧化性，而与S、C等非金属单质作用时，由于没有盐生成，故只显强氧化性；C项Cu与浓H2SO4反应过程中，浓H2SO4浓度逐渐降低，当降到一定程度变为稀H2SO4时，反应自行停止，故产生的SO2不足22.4L；D项利用浓H2SO4强氧化性而使Fe、Al钝化的反应，可以用铁、铝容器来盛放浓H2SO4，D正确。答案D理解感悟浓硫酸具有极强的氧化性，主要是构成酸根的中心原子S＋6易获得电子，显示出与稀硫酸不同的强氧化性。而稀H2SO4具有氧化性是电离出的H＋得到电子，如氧化较活泼的金属Zn、Fe等。【例4】有A、B、C、D四种含有硅元素的物质，它们能发生如下反应：①C与烧碱反应生成A和水；②已知A溶液的焰色反应为黄色，A溶液与钙盐反应生成白色沉淀D；4③B在空气中燃烧生成C；④C在高温下，与碳酸钙反应生成D和一种气体；⑤C在高温下与碳反应生成单质B。根据上述变化填空：(1)写出化学式：B________，D________。(2)写出C与烧碱反应生成A和水的反应方程式：________________________________________________________________________。解析①能与烧碱反应，含硅，C可能是SiO2和H2SiO3；②A溶液是钠盐，又含硅，A确定为Na2SiO3，D为CaSiO3；③B＋O2―→C(可能是SiO2和H2SiO3)，确定B为Si、C为SiO2；④反应为SiO2＋CaCO3=====高温CaSiO3＋CO2↑；⑤反应为SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑。答案(1)SiCaSiO3(2)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O三、理清非金属及其化合物间的转化关系1.非金属元素化合物之间的相互转化关系2.分析理解同一元素不同化合物之间的转化关系时，一是从氧化还原反应的角度分析化合价不同的元素的化合物之间的相互转化，如S－2←―S0―→S＋4S＋6，N－3―→N＋2N＋4N＋5等。二是从非氧化还原反应的角度分析化合价相同的元素的化合物之间的相互转化，如“NH33·H2＋4(铵盐)”，“SO22SO3－32－3(亚硫酸盐)”，“SO3―→H2SO4―→SO2－4(硫酸盐)等。”【例5】下图中A是气体单质，根据下图所示的A、B、C、D、E五种物质的相互转化关系，完成以下各题。5(1)分别写出下列物质的化学式A______，B______，C______，D______，E______。(2)写出有关反应的化学方程式：____________________________________________。解析根据一系列的转化关系进行有关物质成分的推断，必须找到合适的突破点。已知A是气体单质，气体单质有氢气、氮气、氧气、氟气、氯气和稀有气体，A既能与O2反应，又能与H2反应，A不可能是稀有气体。A经两步与O2的反应，产物D应为高价氧化物。该氧化物与水反应得到的物质E能与位于金属活动顺序表中H之后的金属Cu反应，E应是强氧化性酸，如浓H2SO4或HNO3。与HNO3对应的单质A是气体N2；与浓H2SO4对应的单质A是固体S，因此A是氮气。答案(1)N2NH3NONO2HNO3(2)N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3，N2＋O2=====放电2NO，4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O，2NO＋O2===2NO2，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O【例6】非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题：A――→O2B――→O2C――→H2OD(1)若A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。①D的化学式是________________；②在工业生产中B气体的大量排放被雨水吸收后形成了________而污染了环境。(2)若A在常温下为气体，C是红棕色的气体。①A、C的化学式分别是A________；C________。②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，请写出该反应的化学方程式：________________________。该反应________(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。解析(1)若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体，则B是SO2，A是单质S，C是SO3，D是H2SO4；若大量排放SO2，则会形成酸雨。(2)若C是红棕色气体，则C为NO2，B为NO，A为N2，D为HNO3，浓HNO3可与Cu反应：4HNO3(浓)＋Cu===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O此反应有化合价升降变化，属于氧化还原反应。6答案(1)①H2SO4②酸雨(2)①N2NO2②Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O属于四、熟知典型物质的性质及其应用1.碳和硅的“反常”(1)一般情况下，较强氧化剂＋较强还原剂―→较弱氧化剂＋较弱还原剂，而碳却能还原出比它还原性更强的还原剂；SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑，FeO＋C=====高温Fe＋CO↑。(2)非金属单质与碱的反应，一般是非金属单质既作氧化剂又作还原剂，而Si与碱溶液反应却只作还原剂：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。(3)一般情况下，较活泼金属＋酸===盐＋氢气，然而Si是非金属，却能与氢氟酸发生反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。(4)一般情况下，碱性氧化物＋酸―→盐＋水，SiO2是酸性氧化物，却能与氢氟酸发生反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。(5)无机酸一般能溶于水，而H2SiO3及H4SiO4均难溶于水。(6)H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以有Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下却能发生Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑的反应(CO2离开反应体系)。(7)一般情况下，非常活泼的金属(Na、K等)才能够置换出水中的氢，但C在高温下与水蒸气发生反应：C＋H2O(g)=====高温CO＋H2。(8)一般情况下，非金属氧化物与水反应生成相应的酸，如CO2＋H22CO3，但SiO2不溶于水，也不与水反应。2.氯气的重要性质(1)氯气具有强氧化性，在反应中通常作强氧化剂。(2)氯气与水反应可生成次氯酸，与碱反应可生成次氯酸盐。Cl2＋H2HCl＋HClO，2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O次氯酸具有漂白性，可用于自来水消毒。氯气与氢氧化钙反应生成的漂白粉的有效成分为次氯酸钙，它的稳定性比次氯酸强，与酸反应生成次氯酸，常作为生活中的漂白剂或消毒剂使用。【例7】下列有关化学反应过程或实验现象的叙述中，正确的是()A.氯气的水溶液可以导电，说明氯气是电解质B.漂白粉和明矾都常用于自来水的处理，二者的作用原理是相同的C.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7D.氯水