知识清单之二：非金属及其重要化合物.doc

知识清单之二：非金属及其重要化合物
考点一　碳、硅及其重要化合物
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
H4 ―→ ―→O―→O2
H4―→ ―→O2(H2SO3)
(2)形成网络构建

2．扫除易忘知识盲点
(1)自然界中无游离态的硅，通常原子晶体不导电，但硅是很好的半导体材料，也用于制作光伏电池、太阳能热水器等。SiO2不导电，是制作光导纤维的材料，还用于生产石英玻璃、光学仪器等。
(2)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，该反应必须在隔绝空气的条件下进行。
(3)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。
(4)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。
(5)硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，是优良的木材防火剂，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。硅胶(mSiO2·nH2O)是一种很好的无毒干燥剂，是硅酸凝胶脱水后的产物，可作袋装食品的干燥剂及催化剂的载体。
(6)H2CO3的酸性大于H2SiO3的，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因可以从两方面解释：①硅酸盐比碳酸盐稳定；②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。
(7)水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料；碳化硅（SiC，俗称金刚砂）、氮化硅(Si3N4)等是新型无机非金属材料。
(8)水煤气(H2＋CO)：优良的清洁能源、常用的还原剂。
(9)金刚石：主要用于生产钻头、玻璃刀、装饰品等。

　碳硅及其化合物在高考选择题中的考查
3．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)烧结粘土制陶瓷涉及化学反应(√)(2015·重庆理综，1C)
(2)P的非金属性强于Si，H3PO4比H2SiO3的酸性强(√)(2015·重庆理综，2B)
(3)硅胶可用作食品干燥剂(√)(2015·全国卷Ⅱ，7A)
(4)将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2(×)(2015·天津理综，2D)
(5)可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液(×)(2015·海南，7B)
(6)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。在该反应中，Mg的还原性强于C的还原性(×)(2015·江苏，4C)
(7)SiO2既能和NaOH溶液反应又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物(×)(2015·安徽理综，9D)
(8)除去CO中的CO2可使混合气体通过NaOH溶液，然后再干燥(√)(2015·安徽理综，8B)
(9)NH4F水溶液中含有HF，因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中(√)(2014·天津理综，3B)
(10)氢氟酸刻蚀玻璃涉及化学变化(√)(2014·重庆理综，1C)
(11)Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应可得到Ca(OH)2(×)(2014·重庆理综，3C)
(12)晶体硅熔点高、硬度大，可用于制作半导体材料(×)(2014·江苏，4A)
(13)浓硫酸可刻蚀石英制艺术品(×)(2014·海南，1C)
(14)玻璃容器可长期盛放各种酸(×)(2014·海南，9A)
(15)Si和SiO2都用于制造光导纤维(×)(2014·海南，10D)
(16)石英只能用于生产光导纤维(×)(2013·福建理综，6A)
(17)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅(√)(2013·广东理综，11C)
(18)二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸(×)(2013·江苏，4B)
(19)(2016·海南高考卷)石英砂可用于生产单晶硅。(√)
(20)(2016·浙江高考卷)Ge(32号元素)的单晶可以作为光电转换材料用于太阳能电池。(√)
(21)(2016·全国高考卷Ⅲ)因为HF与SiO2反应，所以可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记。(√)

碳硅及其化合物在高考选择题中的考查
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考点二　卤素及其重要化合物
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
H―→Cl2―→HO ―→HO2―→HO3―→HO4
(2)形成网络构建

2．扫除易忘知识盲点
(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 Cl2参加反应，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)实验室制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ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
(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Fe3＋＋3ClO－＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HClO，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
Ca2＋＋3ClO－＋SO2＋H2O===CaSO4↓＋Cl－＋2HClO(少量SO2)
Ca2＋＋2ClO－＋2SO2＋2H2O===CaSO4↓＋2Cl－＋SO＋4H＋(过量SO2)。
(7)当Fe和Cl2在点燃条件下反应时，不论Fe过量或不足，由于Cl2的强氧化性，产物一定是FeCl3。
(8)“84”消毒液的主要成分为NaClO，漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
(9)由于电离常数Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3)，所以向NaClO溶液通入CO2，不论CO2过量还是少量均发生CO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HCO，但CO2(少)＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。
(10)液溴需要用水封，溴蒸气呈红棕色，液溴呈深红棕色，溴水呈橙色，溴的CCl4溶液呈橙红色。

　卤素及其化合物在高考选择题中的考查
3．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色，则Br－还原性强于Cl－( )(2015·山东理综，11C)
(2)漂粉精作消毒剂，漂粉精起还原作用( )(2015·四川理综，1C)
(3)除去氯气中的HCl气体，可将混合气体通入饱和NaHCO3溶液中( )(2015·四川理综，3B)
(4)50 mL 12 mol·L－1盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA( )(2015·四川理综，5D)
(5)漂白粉漂白织物利用了漂白粉的氧化性( )(2015·海南，1D)
(6)稀盐酸可除去烧瓶内残留的MnO2( )(2015·海南，7A)
(7)向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，溶液变成蓝色，则氧化性：Cl2>I2( )(2015·广东理综，22C)
(8)制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体( )(2014·天津理综，2B)
(9)漂白粉在空气中久置变质，是因为漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3( )(2014·新课标全国卷Ⅰ，8B)
(10)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，可观察到下层液体呈紫色( )(2014·四川理综，4C)
(11)除去Cl2中的HCl(g)可通过饱和食盐水、浓H2SO4进行洗气( )(2014·大纲全国卷，10C)
(12)漂白粉在空气中不稳定，所以可用于漂白纸张( )(2014·江苏，4C)
(13)(2016·全国高考卷Ⅰ)将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2。(　 )
(14)(2016·全国高考卷Ⅱ)因为次氯酸盐具有氧化性，所以可用漂白粉漂白织物。(　 )
(15)(2016·全国高考卷Ⅲ)浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2，可以将气体产物先通过浓硫酸，后通过饱和食盐水。( )
(16)(2016·全国高考卷Ⅲ)CCl4萃取碘水中的I2，应先从分液漏斗下口放出有机层，后从上口倒出水层。(　 )
(17)(2016·四川高考卷)向某食盐溶液中滴加淀粉溶液，因为溶液颜色不变，所以该食盐中一定没有添加KIO3。( )
(18)(2016·上海化学)Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3。(　 )
(19)(2016·上海高考卷)NaCl与浓H2SO4加热可制HCl，推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr。( )

卤素及其化合物在高考选择题中的考查
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考点三　硫及其重要化合物
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
H2 ―→ ―→O2―→O3(H2O4)
(2)形成网络构建

2．扫除易忘知识盲点
(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，漂白性不但不增强，反而消失。
(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)、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。注意区分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。

　硫及其化合物在高考选择题中的考查
3．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)溶液可得到BaSO3和BaSO4( )(2015·重庆理综，2D)
(2)在未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，说明该未知液中存在SO或SO( )(2015·浙江理综，8C)
(3)点燃爆竹后，硫燃烧生成SO3( )(2015·天津理综，1A)
(4)浓硫酸溅到皮肤上立即用稀氢氧化钠溶液冲洗( )(2015，山东理综，7C)
(5)1 mol Cu和足量热浓硫酸反应可生成nA个SO3分子( )(2015·广东理综，10B)
(6)室温下，不能将浓硫酸盛放在铁桶中( )(2014·大纲全国卷，6B)
(7)SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同( )(2014·大纲全国卷，8A)
(8)利用，根据①浓硫酸，②蔗糖，③溴水，证明浓硫酸具有脱水性、氧化性( )(2014·新课标全国卷Ⅰ，13B)
(9)利用，根据①稀盐酸，②Na2SO3，③Ba(NO3)2溶液，证明SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀( )(2014·新课标全国卷Ⅰ，13C)
(10)(2016·海南高考卷)将SO2通入溴水中证明SO2具有漂白性。( )
(11)(2016·全国高考卷Ⅲ)配制稀硫酸时，可以先将浓硫酸加入烧杯中，后倒入蒸馏水。( )
(12)(2016·江苏化学)SO2具有氧化性，所以可用于漂白纸浆。( )

硫及其化合物在高考选择题中的考查
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考点四　氮及其重要化合物
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
H3―→ ―→2O―→O―→O2―→HO3
(2)形成网络构建

2．扫除易忘知识盲点
(1)NO只能用排水法或气囊法收集。
(2)NO2或NO与O2通入水的计算中常用到4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3、4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3两个方程式。
(3)浓HNO3显黄色是因为溶有NO2，而工业上制备的盐酸显黄色，是因为溶有Fe3＋。
(4)硝酸、浓H2SO4、次氯酸具有强氧化性，属于氧化性酸，其中HNO3、HClO见光或受热易分解。
(5)强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应不生成H2；金属和浓HNO3反应一般生成NO2，而金属和稀HNO3反应一般生成NO。
(6)实验室制备NH3，除了用Ca(OH)2和NH4Cl反应外，还可用浓氨水的分解(加NaOH固体或CaO)制取，而检验NH须用浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，以确定NH的存在。
(7)收集NH3时，把一团干燥的棉花放在试管口，以防止与空气对流；收集完毕，尾气处理时，应放一团用稀硫酸浸湿的棉花放在试管口，以吸收NH3。
(8)铜与浓HNO3反应在试管内就能看到红棕色的NO2，而与稀HNO3反应时需在试管口才能看到红棕色气体。
(9)浓盐酸和浓氨水反应有白烟生成，常用于HCl和NH3的相互检验。
(10)NH3、HCl、SO2、NO2可用水进行喷泉实验，水溶性小的气体可用其他溶剂(如CO2和NaOH溶液)进行喷泉实验。

氮及其化合物在高考选择题中的考查
3．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液，则有气体生成，溶液呈血红色，可以得出稀HNO3将Fe氧化成Fe3＋( )(2015·全国卷Ⅰ，10A)
(2)六水氯化钙可用作食品干燥剂，CaCl2也可干燥NH3( )(2015·全国卷Ⅱ，7C改编)
(3)将浓硝酸溶液滴入用砂纸打磨过的铝条中，则产生红棕色气体( )(2015·全国卷Ⅱ，13B)
(4)加热盛有NH4Cl固体的试管，试管底部固体消失，则NH4Cl固体可以升华( )(2015·山东理综，11D)
(5)稀硝酸可除去试管内壁的银镜( )(2015·海南，7C)
(6)检验溶液中是否含NH，可以取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体( )(2015·福建理综，8C)
(7)制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气( )(2014·天津理综，2D)
(8)液氨用作制冷剂不涉及化学变化( )(2014·重庆理综，1B)
(9)NH3能使酚酞试液变红，所以NH3可用于设计喷泉实验( )(2014·广东理综，9C)
(10)浓氨水可检验氯气管道漏气( )(2014·海南，9C)
(11)P2O5可用于干燥Cl2和NH3( )(2014·海南，10A)
(12)利用，根据①浓硝酸，②Na2CO3，③Na2SiO3溶液可证明酸性：硝酸>碳酸>硅酸( )(2014·新课标全国卷Ⅰ，13D)
(13)利用，根据②中酚酞试液变红，能证实①中加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物发生反应生成NH3( )(2014·北京理综，11B)

氮及其化合物在高考选择题中的考查
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物质颜色和特殊状态
(1)(淡)黄(棕)色固体：Na2O2、S、FeCl3；黑色固体：MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4；紫(黑)色固体：KMnO4、I2；红色固体：Cu；绿色固体：Cu2(OH)2CO3。
(2)有色气体：NO2(红棕色)、F2(浅黄绿色)、Cl2(黄绿色)；无色刺激性气味气体：SO2、NH3、HX(X为F、Cl、Br、I)；无色无味气体：H2、N2、O2、CO2、CO、CH4、NO。
(3)常温下呈液态的特殊物质：Br2(非金属单质)、Hg(金属单质)、H2O、H2O2等。
(4)易升华的物质：I2。
(5)溶液中的有色离子：Cu2＋(蓝色)、Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(黄色)、MnO[紫(红)色]。
(6)Br2在水中显黄(橙)色，在有机溶剂中显橙(红)色；I2在水中显黄(褐)色，在有机溶剂中显紫(红)色。
(7)有色沉淀：①白色沉淀：H2SiO3、AgCl、BaSO4(不溶于酸)、BaSO3、Mg(OH)2、Fe(OH)2、Al(OH)3、BaCO3、CaCO3、CaSO3、MgCO3等；②(淡)黄色沉淀：AgBr、AgI、S；③红褐色沉淀：Fe(OH)3；④蓝色沉淀：Cu(OH)2；⑤红色沉淀：Cu2O。

物质反应现象
(1)燃烧：H2＋Cl2(苍白色火焰)，C2H2(C6H6)＋O2(明亮火焰，浓黑烟)，Al＋O2，Mg＋O2(耀眼白光，白色固体生成)，金属焰色反应。
(2)淀粉遇碘变蓝，含苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄。
(3)使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3，使品红溶液褪色的气体是Cl2、SO2等。
(4)在空气中由无色变为红棕色气体的是NO。
(5)Fe3＋遇OH－生成红褐色沉淀，遇苯酚显紫色，遇SCN－显红色。
(6)Fe2＋遇OH－生成白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；Fe2＋遇SCN－无明显现象，再通入Cl2后溶液显红色。
(7)与碱反应加热产生气体的溶液中一般含NH。
(8)既能与酸反应又能与碱反应并产生气体的物质：Al、弱酸的铵盐、弱酸的酸式铵盐。
(9)燃烧能生成烟：Na在氯气中燃烧生成白烟，Fe在氯气中燃烧生成红棕色烟，Cu在氯气中燃烧生成棕黄色烟。

以“气体流程”为载体的定性考查
1．装置的连接
(1)装置顺序：制气装置→净化装置→干燥装置→反应或收集装置→尾气处理装置。
(2)组装顺序：由下向上，由左及右，先塞后定。
(3)操作顺序：装配仪器→检查气密性→加入药品。
2．气体的净化
(1)判断气体中杂质的方法
①看反应介质。若反应在溶液中进行，则制取的气体中一定含有水蒸气；若反应物中有气体反应物，由于气体不能充分反应，则制取的气体中一定含有原来的气体，如用CO2与Na2O2反应制取的O2中一定含有CO2杂质。
②看反应物的性质。如用浓盐酸制取的气体中含有HCl气体。
③看生成物的成分。如用氯化铵和消石灰反应制取的氨气中含有水蒸气。
(2)气体干燥剂的选择

酸性
碱性
中性
干燥剂
浓硫酸、P2O5
碱石灰、CaO
CaCl2
气体
CO2、SO2、Cl2、NO2
NH3
H2、CO、N2、NO、CH4
3.气体的收集
(1)密度比空气大且不与空气中的成分反应的气体可用向上排空气法收集，导气管应“长进短出”；密度比空气小且不与空气中的成分反应的气体则用向下排空气法收集，导气管应“短进长出”。
(2)易溶于水或能与水反应的气体，如NH3、HCl、NO2等，需用排空气法或排其他溶剂法收集。
(3)常温下能与空气中的成分反应的气体(如NO)，密度与空气接近的气体(如N2、CO、C2H4等)，都不能用排空气法收集。
(4)能溶于水但溶解度不大的气体，可以用排饱和溶液的方法收集，如CO2——排饱和NaHCO3溶液；SO2——排饱和NaHSO3溶液；H2S——排饱和NaHS溶液；Cl2——排饱和NaCl溶液。
4．尾气的处理
尾气处理装置：

(1)装置甲适用于溶解度较小的有毒气体，如Cl2、NO2、H2S等。
(2)装置乙适用于溶解度较大的气体，如HCl、NH3等。
(3)装置丙适用于某些可燃性气体，如CO、H2等。
(4)装置丁采用收集法处理尾气，适用于NO、CO等。

环境污染与环境保护
1．环境污染的主要类型
大气污染、水污染、土壤污染、食品污染、固体废弃物污染、放射性污染、噪音污染等。
2．掌握一些重要名词，如富营养化、雾霾、PM2.5、绿色化学、白色污染、光化学烟雾、酸雨、温室效应、一次能源、二次能源、空气质量日报等。
3．二氧化硫的污染及治理
二氧化硫是空气中有害气体的罪魁祸首。当空气中SO2的含量达到百万分之零点一到百万分之一时，植物、建筑物的结构材料就会严重受损；若达到百万分之一到百万分之十时，会引起呼吸道痉挛、流泪、咳嗽甚至死亡；若达到万分之一时，一切生命都无法存在。
控制酸雨的根本措施是减少SO2和NO2的人为排放量。火力发电厂是SO2主要的污染源之一。目前全世界的火力发电厂通常利用石灰石泥浆吸收尾气中的SO2生产石膏，较先进的方法是采取烟气脱硫、重油脱硫等方法。
生产硫酸的工厂也是主要的污染源，硫酸工业通常采用氨吸收法。
4．化学中的环保
(1)环境：大气、土地、水、矿产、森林、生物及风景游览区、自然保护区、生活居住区等构成了人类生存的环境。
(2)环保措施：控制和减少污染物的排放，如硫酸厂尾气在排放前的回收处理、城市机动车的排气限制等。
(3)工业三废：废水、废气、废渣。
(4)粉尘：指煤、矿石、SiO2等固体物料在运输、筛选、粉碎、卸料等机械处理过程中产生的或是由风扬起的灰尘等。
(5)破坏臭氧层的物质：SO2、NO、NO2、CF2Cl2(氟利昂)等。
(6)氰化物：CN－有剧毒(电镀液中常含有)，含CN－的污水、废气会严重污染环境。
(7)汞：剧毒。不慎洒出，可在汞上撒上硫粉(Hg＋S===HgS)。为了排除室内汞蒸气，排风机应装在墙的下部。

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