2021年高考化学(四川版)大二轮专题复习与增分策略训练-专题12-常见非金属元素.docx
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1、考纲要求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并了解其应用。2.了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。考点一碳、硅及其重要化合物1理清学问主线H4 OO2H4 O2(H2SO3)2留意网络构建3扫除学问盲点(1)工业上制备粗硅,是用过量的C和SiO2高温下反应,由于C过量,生成的是CO而不是CO2,该反应必需在隔绝空气的条件下进行。(2)氢氟酸不能用玻璃容器盛放;NaOH溶液能用玻璃试剂瓶,但不能用玻璃塞。(3)酸性氧化物一般能与水反应生成酸,但SiO2不溶于水;酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2能与HF反应。(4)硅酸盐大多
2、难溶于水,常见可溶性硅酸盐是硅酸钠,其水溶液称为泡花碱或水玻璃,但却是盐溶液。(5)H2CO3的酸性大于H2SiO3的,所以有Na2SiO3CO2(少量)H2O=H2SiO3Na2CO3,但高温下Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2也能发生,缘由可以从两方面解释:硅酸盐比碳酸盐稳定;从化学平衡角度,由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2。(6)SiO2不导电,是制作光导纤维的材料;Si是半导体,是制作光电池的材料。(7)水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料;碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。题组一重要反应必练1按要求书写反应方程式。(1)制水煤气CH2O(g)COH2。
3、(2)制备粗硅2CSiO22COSi。(3)Mg在CO2中燃烧2MgCO22MgOC。(4)“水滴石穿”的反应原理(用离子方程式表示)CaCO3CO2H2O=Ca22HCO。(5)“钟乳石”的形成过程(用化学方程式表示)CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2CaCO3CO2H2O。(6)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2的离子方程式2NaCOCO2H2O=2NaHCO3。(7)Si和氢氟酸的反应的化学方程式Si4HF=SiF42H2。(8)Si和NaOH溶液反应的离子方程式Si2OHH2O=SiO2H2。(9)SiO2和氢氟酸的反应的化学方程式SiO24HF=SiF
4、42H2O。(10)SiO2和NaOH溶液反应的离子方程式SiO22OH=SiOH2O。(11)向Na2SiO3溶液中通入过量CO2的离子方程式SiO2CO22H2O=H2SiO32HCO。题组二精确推断物质性质2正误推断,正确的划“”,错误的划“”(1)NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中()(2022天津理综,3B)(2)氢氟酸刻蚀玻璃涉及化学变化()(2022重庆理综,1C)(3)Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应可得到Ca(OH)2()(2022重庆理综,3C)(4)硅胶可作袋装食品的干燥剂()(2022四川理综,1B)(5)晶体硅熔点高、硬度大,
5、可用于制作半导体材料()(2022江苏,4A)(6)浓硫酸可刻蚀石英制艺术品()(2022海南,1C)(7)玻璃容器可长期盛放各种酸()(2022海南,9A)(8)Si和SiO2都用于制造光导纤维()(2022海南,10D)(9)石英只能用于生产光导纤维()(2021福建理综,6A)(10)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅()(2021广东理综,11C)(11)二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸()(2021江苏,4B)题组三重要试验探究3单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450500
6、 ),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是试验室制备四氯化硅的装置示意图。相关信息如下:a四氯化硅遇水极易水解;b硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;c有关物质的物理常数见下表:物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/57.712.8315熔点/70.0107.2升华温度/180300162请回答下列问题:(1)写出装置A中发生反应的离子方程式: _。(2)装置A中g管的作用是_;装置C中的试剂是_;装置E中的h瓶需要冷却的理由是_。(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有
7、的杂质元素是_(填写元素符号)。(4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2 ,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O。滴定前是否要滴加指示剂?_(填“是”或“否”),请说明理由:_。某同学称取5.000 g残留物,经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL试样溶液,用1.000102 mol L1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,则残留物中铁元素的质量分数是_。答案(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)平衡气压浓H2SO
8、4SiCl4沸点较低,用冷却液可得到液态SiCl4(3)Al、B、P(4)否MnO有颜色,故不需其他指示剂4.48%解析依题中信息可知A为Cl2的发生装置,B、C为Cl2净扮装置,D中发生2Cl2SiSiCl4,生成SiCl4用E收集,B中为饱和食盐水将氯化氢气体除去,C中应为浓H2SO4除水,由E中可知SiCl4沸点较低,用冷却液可得到液态SiCl4;由题中信息粗硅含铁、铝、硼、磷等杂质,即可轻松完成(3)问。(4)因MnO原来有颜色,故不再需其他指示剂。由关系式5Fe2MnO5 1n(Fe2) 20.00103 L1.000102 molL1可求出25.00 mL试样溶液中n(Fe2)0.
9、001 mol,所以残留物中铁元素的质量分数为w(Fe)100%4.48%。考点二卤素及其重要化合物1理清学问主线HCCl2HCl HO2HO3HO42留意网络构建3扫除学问盲点(1)液氯密封在钢瓶中,而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。(2)1 mol Cl2参与反应,转移电子数可能为2NA、NA或小于NA(Cl2和H2O的反应为可逆反应)。(3)试验室制Cl2,除了用MnO2和浓盐酸反应外,还可以用KMnO4、KClO3、NaClO与浓盐酸反应且都不需要加热,如ClOCl2H=Cl2H2O。(4)酸性KMnO4溶液,用的是H2SO4酸化而不是盐酸。(5)ClO不论在酸性环境中还是在碱性环境
10、中均能体现强氧化性,如ClO与SO、I、Fe2均不能大量共存;ClO体现水解性,因HClO酸性很弱,ClO水解显碱性,如Fe33ClO3H2O=Fe(OH)33HClO,所以ClO与Fe3、Al3均不能大量共存。(6)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成CaSO4而不是CaSO3,其离子方程式为Ca23ClOSO2H2O=CaSO4Cl2HClO(少量SO2)Ca22ClO2SO22H2O=CaSO42ClSO4H(过量SO2)。题组一重要反应必练1按要求书写反应方程式(除标注的外,其余均写离子方程式)。(1)试验室用MnO2和浓盐酸反应制Cl2MnO24H2ClMn2Cl22H2O。(
11、2)工业制Cl22Cl2H2OCl2H22OH。(3)洁厕灵和漂白液混合ClOCl2H=Cl2H2O。(4)向水中通入Cl2Cl2H2OHClHClO。(5)制漂白液(写化学方程式)Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。(6)制漂白粉(写化学方程式)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。(7)在空气中漂白粉漂白的原理Ca22ClOCO2H2O=CaCO32HClO。(8)向FeBr2溶液通入少量Cl22Fe2Cl2=2Fe32Cl。(9)向FeBr2溶液中通入等量Cl22Fe22Br2Cl2=2Fe3Br24Cl。(10)向FeBr2溶液中通入过量Cl22Fe24
12、Br3Cl2=2Fe32Br26Cl。题组二精确推断物质性质2正误推断,正确的划“”,错误的划“”(1)制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体()(2022天津理综,2B)(2)漂白粉在空气中久置变质,是由于漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3()(2022新课标全国卷,8B)(3)验证Br2的氧化性强于I2,可以将少量溴水加入KI溶液中,再加入CCl4,振荡,静置,可观看到下层液体呈紫色()(2022四川理综,4C)(4)除去Cl2中的HCl(g)可通过饱和食盐水、浓H2SO4进行洗气()(2022大纲全国卷,10C)(5)漂白粉在空气中不稳定,所以可用于漂白纸张
13、()(2022江苏,4C)(6)试验室从海带提取单质碘的方法是:取样灼烧溶解过滤萃取()(2021浙江理综,8A)(7)用乙醇萃取的方法可以分别溶于水的碘,是由于碘在乙醇中的溶解度较大()(2021新课标全国卷,13A)(8)碘是人体必需的微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物()(2021新课标全国卷,7C)(9)HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质()(2022山东理综,8A)题组三重要试验探究3(2022江苏,5)下列装置应用于试验室制氯气并回收氯化锰的试验,能达到试验目的的是()A用装置甲制取氯气B用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C用装置丙分别二氧化锰和氯化锰溶液D用装置丁蒸干氯化锰溶
14、液制MnCl24H2O答案C解析A项,MnO2固体与浓HCl要在加热的条件下发生反应制取Cl2,缺少加热装置;B项,除去Cl2中混有的HCl气体,应将混合气体从长导气管通入盛有饱和食盐水的洗气瓶洗气,较纯洁的气体从短导气管流出,选用饱和NaHCO3溶液,可使Cl2中混入CO2气体;C项,制取Cl2试验结束后,将剩余物过滤除去未反应的MnO2,得到MnCl2溶液,从而回收MnCl2;D项,MnCl2为强酸弱碱盐,易发生水解反应,直接蒸发溶剂,不能得到纯洁的MnCl24H2O。4(2022江苏,13)在探究新制饱和氯水成分的试验中,下列依据试验现象得出的结论不正确的是()A氯水的颜色呈浅黄绿色,说
15、明氯水中含有Cl2B向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有ClC向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有HD向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO答案D解析A项,Cl2的颜色为黄绿色,正由于氯水中溶解了黄绿色的Cl2,才使得氯水显示了浅黄绿色,正确;B项,Cl与Ag结合生成AgCl白色沉淀,正确;C项,Cl2与水反应生成HCl和HClO,H与NaHCO3反应生成CO2气体,正确;D项,氯水中的Cl2也能将Fe2氧化为Fe3,错误。考点三氧、硫及其化合物1理清学问主线H2 O2O3(H2O4)2留意网络构建3扫除学问盲点
16、(1)除去附着在试管内壁上的硫,除了用热的NaOH溶液,还可以用CS2,但不能用酒精。(2)SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色,表现SO2酸性氧化物的性质;使品红溶液褪色,表现SO2的漂白性;能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,表现SO2的还原性;SO2与H2S反应,表现SO2的氧化性;SO2和Cl2等体积混合通入溶液中,漂白性不但不增加,反而消逝。(3)把SO2气体通入BaCl2溶液中,没有沉淀生成,但若通入NH3或加入NaOH溶液,或把BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成,前两者生成BaSO3沉淀,后者生成BaSO4沉淀。(4)浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、
17、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时,随反应进行,产物会发生变化或反应停止。留意区分Zn和浓H2SO4的反应。(5)C与浓硫酸反应产物的确定应按以下流程进行:无水CuSO4确定水品红溶液确定SO2酸性KMnO4溶液除去SO2品红溶液检验SO2是否除净澄清石灰水检验CO2。题组一重要反应必练1按要求书写反应方程式。(1)书写离子方程式热NaOH溶液除硫3S6OH2S2SO3H2O。将少量SO2气体通入NaOH溶液中SO22OH=SOH2O。将SO2和Cl2等体积混合通入水中SO2Cl22H2O=4H2ClSO。将SO2气体通入FeCl3溶液中SO22Fe32H2O=SO2Fe24H。向Na2S、Na
18、2SO3混合溶液中加入盐酸2S2SO6H=3S3H2O。将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中3SO23Ba22NO2H2O=3BaSO42NO4H。(2)书写化学方程式将SO2通入H2S溶液中2H2SSO2=3S2H2O。Cu和浓H2SO4混合加热Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O。C和浓H2SO4混合加热C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O。试验室利用Na2SO3和浓H2SO4制SO2Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4H2OSO2。题组二精确推断物质性质2正误推断,正确的划“”,错误的划“”(1)室温下,不能将浓硫酸盛放在铁桶中()(2022大纲全国卷,6B)(2
19、)SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同()(2022大纲全国卷,8A)(3)利用,依据浓硫酸,蔗糖,溴水,证明浓硫酸具有脱水性、氧化性()(2022新课标全国卷,13B)(4)利用,依据稀盐酸,Na2SO3,Ba(NO3)2溶液,证明SO2与可溶性钡盐均可以生成白色沉淀()(2022新课标全国卷,13C)(5)BaSO3与H2O2的反应为氧化还原反应()(2021天津理综,1B)(6)二氧化硫可广泛用于食品的增白()(2021四川理综,1A)(7)用Na2S作沉淀剂,除去废水中的Cu2、Hg2()(2021广东理综,11D)(8)用硫酸清洗锅垢中的水垢()(2021广东理综,1
20、1B)(9)用SO2漂白纸浆和草帽辫()(2021广东理综,11A)题组三重要试验探究3(2022海南,17)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用做分析试剂及鞣革的还原剂,它受热、遇酸易分解。工业上可用反应:2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2 制得。试验室模拟该工业过程的装置如图所示。回答下列问题:(1)b中反应的离子方程式为_,c中试剂为_。(2)反应开头后,c中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是_。(3)d中的试剂为_。(4)试验中要把握SO2生成速率,可以实行的措施有_(写出两条)。(5)为了保证硫代硫酸钠的产量,试验中通入SO2不能过量,缘由是_。答案(1)SO2H=
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