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非金屬及其化合物 【母題再現(xiàn)】 題型介紹： 有關(guān)非金屬元素的考題幾乎出現(xiàn)在每年的高考題中，其中出現(xiàn)較多的是選擇題、非選擇題，試題通常以基礎(chǔ)題、中檔題居多，除在選擇題中直接考查非金屬元素及其化合物的性質(zhì)、制法及相互轉(zhuǎn)變關(guān)系外，更重要的是以非金屬元素及其重要化合物結(jié)合其他元素及其化合物知識為載體，綜合氧化還原、強弱電解質(zhì)、平衡移動原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等理論知識，以綜合型試題對考生進行考查。預計2019高考中，將會進一步注重非金屬元素及其化合物性質(zhì)知識的整體性和探究性，強化與生活、社會實際問題的聯(lián)系，試題可以以選擇題的形式出現(xiàn)，也可以以實驗題和化學流程題或無機推斷題的形式出現(xiàn)，以環(huán)保為主題設(shè)計問題的可能性也比較大。 高考選題： 【2018新課標2卷】研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(guān)（如下圖所示）。下列敘述錯誤的是 （ ） A．霧和霾的分散劑相同 B．霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨 C．NH3是形成無機顆粒物的催化劑 D．霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān) 【答案】C 【解析】分析：A．霧和霾的分散劑均是空氣； B．根據(jù)示意圖分析； C．在化學反應里能改變反應物化學反應速率（提高或降低）而不改變化學平衡，且本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在化學反應前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)叫催化劑； D．氮肥會釋放出氨氣。 點睛：結(jié)合示意圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系明確霧霾的形成原理是解答的關(guān)鍵，氨氣作用判斷是解答的易錯點。本題情境真實，應用導向，聚焦 絡(luò)構(gòu)建 （2）掃除知識盲點 ①液氯密封在鋼瓶中，而氯水、次氯酸應保存在棕色試劑瓶中。 ②1 mol Cl2參加反應，轉(zhuǎn)移電子數(shù)可能為2NA、NA或小于NA(Cl2和H2O的反應為可逆反應)。 ③實驗室制Cl2，除了用MnO2和濃鹽酸反應外，還可以用KMnO4、KClO3、NaClO與濃鹽酸反應且都不需要加熱，如ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。 ④酸性KMnO4溶液，用的是H2SO4酸化而不是鹽酸。 ⑤ClO－不論在酸性環(huán)境中還是在堿性環(huán)境中均能體現(xiàn)強氧化性，如ClO－與SO、I－、Fe2＋均不能大量共存；ClO－體現(xiàn)水解性，因HClO酸性很弱，ClO－水解顯堿性，如Fe3＋＋3ClO－＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HClO，所以ClO－與Fe3＋、Al3＋均不能大量共存。 ⑥向Ca(ClO)2溶液中通入SO2氣體生成CaSO4而不是CaSO3，其離子方程式為 Ca2＋＋3ClO－＋SO2＋H2O===CaSO4↓＋Cl－＋2HClO(少量SO2) Ca2＋＋2ClO－＋2SO2＋2H2O===CaSO4↓＋2Cl－＋SO＋4H＋(過量SO2)。 3、硫及其化合物 （1）注意網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 （2）掃除知識盲點 ①除去附著在試管內(nèi)壁上的硫，除了用熱的NaOH溶液，還可以用CS2，但不能用酒精。 ②SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色，表現(xiàn)SO2酸性氧化物的性質(zhì)；使品紅溶液褪色，表現(xiàn)SO2的漂白性；能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，表現(xiàn)SO2的還原性；SO2與H2S反應，表現(xiàn)SO2的氧化性；SO2和Cl2等體積混合通入溶液中，漂白性不但不增強，反而消失。 ③把SO2氣體通入BaCl2溶液中，沒有沉淀生成，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，前兩者生成BaSO3沉淀，后者生成BaSO4沉淀。 ④濃HNO3和Cu(足量)、濃H2SO4和Cu(足量)、濃鹽酸和MnO2(足量)在反應時，隨反應進行，產(chǎn)物會發(fā)生變化或反應停止。注意區(qū)分Zn和濃H2SO4的反應。 ⑤C與濃硫酸反應產(chǎn)物的確定應按以下流程進行：無水CuSO4確定水→品紅溶液確定SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品紅溶液檢驗SO2是否除凈→澄清石灰水檢驗CO2。 4、氮及其化合物 （1）注意網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 （2）掃除知識盲點 ①NO只能用排水法或氣囊法收集。 ②NO2或NO與O2通入水的計算中常用到4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3、4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3兩個方程式。 ③濃HNO3顯黃色是因為溶有NO2，而工業(yè)上制備的鹽酸顯黃色，是因為溶有Fe3＋。 ④硝酸、濃H2SO4、次氯酸具有強氧化性，屬于氧化性酸，其中HNO3、HClO見光或受熱易分解。 ⑤強氧化性酸(如HNO3、濃H2SO4)與金屬反應不生成H2；金屬和濃HNO3反應一般生成NO2，而金屬和稀HNO3反應一般生成NO。 ⑥實驗室制備NH3，除了用Ca(OH)2和NH4Cl反應外，還可用濃氨水的分解(加NaOH固體或CaO)制取，而檢驗NH須用濃NaOH溶液并加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗生成的氣體，以確定NH的存在。 ⑦收集NH3時，把一團干燥的棉花放在試管口，以防止與空氣對流；收集完畢，尾氣處理時，應放一團用稀硫酸浸濕的棉花放在試管口，以吸收NH3。 ⑧銅與濃HNO3反應在試管內(nèi)就能看到紅棕色的NO2，而與稀HNO3反應時需在試管口才能看到紅棕色氣體。 ⑨濃鹽酸和濃氨水反應有白煙生成，常用于HCl和NH3的相互檢驗。 5、常見的非金屬單質(zhì)及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系 （1）直線型轉(zhuǎn)化關(guān)系： 非金屬單質(zhì)酸性氧化物酸鹽 如：CCO2H2CO3Na2CO3 SSO2H2SO3Na2SO3 PP2O5H3PO4Na3PO4 （2）交叉型轉(zhuǎn)化關(guān)系： 如：　 （3）連續(xù)氧化關(guān)系：ABC 如：SSO2SO3；N2NONO2 NH3NONO2；H2SSO2SO3 CCOCO2 【考點揭秘】 高頻考點一：氯水成分及檢驗 【典例】【2019屆走進新高考同步練習02】向氯水中加入下列物質(zhì)，表中各項正確的是 （ ） 選項 加入物質(zhì) 現(xiàn)象 解釋或離子方程式 A AgNO3溶液 有白色沉淀生成 Cl-+Ag+AgCl↓ B 石蕊試液 顯紅色 氯水中有鹽酸、次氯酸 C CaCO3 有氣體放出 C+2H+H2O+CO2↑ D FeCl2和 KSCN溶液 有紅色沉淀生成 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【 名師揭秘】任何算都具有氧化性，因為酸中氫離子中氫為最高價，但氧化性的酸是指其中心原子的氧化性，現(xiàn)在中學中常見的只有濃硫酸，濃、稀硝酸。在解題過程中一定要將二者分開，判斷其產(chǎn)物及進行相關(guān)的計算。 高頻考點三：守恒法在元素及化合物計算中的應用 【典例】【湖南衡陽縣四中2019屆高三期中】一定量的鐵與一定量的濃HNO3反應， 得到硝酸鐵溶液和NO2、 N2O4、 NO的混合氣體，這些氣體與3.36 L O2（標準狀況）混合后通入水中， 所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸鐵溶液中加入2 mol?L-1 的NaOH溶液至Fe3+ 恰好沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是 （ ） A．150 mL B．300 mL C．120 mL D．90 mL 【答案】B 【 絡(luò)，關(guān)注元素化合物性質(zhì)在生產(chǎn)和生活中的應用。 4．【2017江蘇卷】在給定條件下，下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是 （ ） A．FeFeCl2Fe(OH)2 B．SSO3H2SO4 C．CaCO3CaOCaSiO3 D．NH3NOHNO3 【答案】C 【解析】A．鐵與氯氣反應只能生成氯化鐵，A錯誤；B．硫在空氣或氧氣中燃燒只能生成二氧化硫，B錯誤；C．兩步均能實現(xiàn)，C正確；D．NO不與H2O反應，D錯誤。 【名師點睛】本題考查是元素化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系及反應條件。解題的關(guān)鍵是要熟悉常見物質(zhì)的化學性質(zhì)和轉(zhuǎn)化條件，特別是要關(guān)注具有實際應用背景或前景的物質(zhì)轉(zhuǎn)化知識的學習與應用。 5．【2016年高考江蘇卷】在給定的條件下，下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是 （ ） A．SiO2SiCl4Si B．FeS2SO2H2SO4 C．N2NH3NH4Cl(aq) D．MgCO3MgCl2(aq)Mg 【答案】C 【考點定位】本題主要是考查元素及其化合物相互轉(zhuǎn)化的有關(guān)判斷 【名師點晴】掌握常見元素及其化合物的性質(zhì)是解答的關(guān)鍵，注意相關(guān)基礎(chǔ)知識的積累，注意二氧化硅化學性質(zhì)的特殊性。金屬的冶煉一般是依據(jù)金屬的活潑性選擇相應的方法，常見金屬冶煉的方法有：1.熱分解法：適用于不活潑的金屬，如汞可用氧化汞加熱制得；2.熱還原法：用還原劑(氫氣，焦炭，一氧化碳，活潑金屬等)還原；3.電解法：適用于K、Ca、Na、Mg、Al等活潑金屬；4.其他方法：如CuSO4+Fe＝Cu+FeSO4。 13．【2017天津卷】（14分）H2S和SO2會對環(huán)境和人體健康帶來極大的危害，工業(yè)上采取多種方法減少這些有害氣體的排放，回答下列方法中的問題。 Ⅰ．H2S的除去 方法1：生物脫H2S的原理為：H2S+Fe2(SO4)3 S↓+2FeSO4+H2SO4 4FeSO4+ O2+2H2SO42Fe2(SO4)3 +2H2O （1）硫桿菌存在時，F(xiàn)eSO4被氧化的速率是無菌時的5105倍，該菌的作用是______________。 （2）由圖3和圖4判斷使用硫桿菌的最佳條件為______________。若反應溫度過高，反應速率下降，其原因是______________。 方法2：在一定條件下，用H2O2氧化H2S （3）隨著參加反應的n(H2O2)/n(H2S)變化，氧化產(chǎn)物不同。當n(H2O2)/n(H2S)=4時，氧化產(chǎn)物的分子式為__________。 Ⅱ．SO2的除去 方法1（雙減法）：用NaOH吸收SO2，并用CaO使NaOH再生 NaOH溶液Na2SO3溶液 （4）寫出過程①的離子方程式：____________________________；CaO在水中存在如下轉(zhuǎn)化： CaO(s)+ H2O (l) Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH?(aq) 從平衡移動的角度，簡述過程②NaOH再生的原理____________________________________。 方法2：用氨水除去SO2 （5）已知25℃，NH3H2O的Kb=1.810?5，H2SO3的Ka1=1.310?2，Ka2=6.210?8。若氨水的濃度為2.0 molL?1，溶液中的c(OH?)=_________________ molL?1。將SO2通入該氨水中，當c(OH?)降至1.010?7 molL?1時，溶液中的c()/c()=___________________。 【答案】（1）降低反應活化能（或作催化劑）（2）30 ℃、pH=2.0 蛋白質(zhì)變性（或硫桿菌失去活性） （3）H2SO4（4）2OH?+SO2+H2O 與Ca2+生成CaSO3沉淀，平衡向正向移動，有NaOH生成 （5）6.010?3 0.62 （2）根據(jù)圖3可知，溫度30℃左右時，氧化速率最大，根據(jù)圖4可知，pH=2.0時氧化速率最大，所以使用硫桿菌的最佳條件為30℃、pH=2.0；若反應溫度過高，硫桿菌蛋白質(zhì)變性失去活性造成反應速率下降。 （3）根據(jù)化合價升降，當n(H2O2)/n(H2S)=4時，4 mol H2O2轉(zhuǎn)移8 mol電子，則1 mol H2S也轉(zhuǎn)移8 mol電子，化合價從?2價升高到+6價，所以氧化產(chǎn)物為H2SO4。 【名師點睛】本題以真實化學問題為載體，考查應用實踐能力。從化學科學特點出發(fā)，牢牢把握化學的應用性，廣泛聯(lián)系實際創(chuàng)設(shè)化學應用情境，引領(lǐng)考生正確認識化學對社會發(fā)展和人類進步的巨大貢獻，認識化 3．【上海靜安區(qū)2019屆高三一?！肯蛐轮骑柡吐人型ㄈ胱懔繗怏w，不能使溶液 （ ） A．漂白性增強 B．導電性增強 C．酸性增強 D．褪色 【答案】A 4．【上海長寧區(qū)2019屆高三上學期期末】下列氣體能用濃硫酸干燥的是 （ ） A．SO2 B．NH3 C．HI D．H2S 【答案】A 【解析】A．SO2雖然具有還原性，但和濃硫酸不反應，所以能被濃硫酸干燥，A正確；B．NH3是堿性氣體，能被酸性干燥劑濃硫酸吸收，因此不能用濃硫酸干燥，B錯誤；C．HI具有還原性，能與氧化性的干燥劑反應，因此不能被濃硫酸干燥，C錯誤；D．H2S具有強還原性，能和濃硫酸反應，而被濃硫酸氧化，所以不能被濃硫酸干燥，D錯誤；故合理選項是A。 5．【山東濰坊市2019屆高三上學期期中】環(huán)境問題越來越受到人們的重視，研究表明氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(guān)(如下圖所示)。 回答下列問題： (1)NH3的電子式為____________，NH4NO3中含有的化學鍵是________________： (2)下列關(guān)于霧霾的敘述錯誤的是________(填序號) A．霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨 B．NH3是形成無機顆粒物的催化劑 C．霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān) D．霧霾的形成過程涉及氧化還原反應 (3)預防含硫化合物霧霾生成的方法之一是將氨氣和二氧化硫通入水中，再充入O2充分反應生成一種正鹽，該反應的化學方程式為________________________。預防含氮化合物霧霾生成的方法之一是用稀硝酸吸收NOx，得到HNO3和HNO2的混合溶液，電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸，電解后該溶液的pH_______(填“變大”“變小”或“不變”)。 (4)在有氧條件下，催化劑能催化NH3與NOx反應生成N2，將一定比例的O2、NH3和NOx混合氣體勻速通入裝有催化劑的反應器中反應，測得反應溫度高于380℃時，NOx的去除率迅速下降，其原因之一是催化劑活性下降，另一重要原因是__________________________。在無氧條件下，反應器中NH3能將NO2還原為N2，當生成1mol N2時轉(zhuǎn)移電子________mol(可用分數(shù)表示)。 【答案】 離子鍵、共價鍵 B 2SO2+4NH3+2H2O+O2=2(NH4)2SO4 變小 NH3與O2反應生成了NO 【解析】（1）NH3的電子式為；NH4NO3屬于離子化合物，含有離子鍵，且NH4+和NO3-中含有共價鍵，故NH4NO3中含有的化學鍵為離子鍵、共價鍵； （3）將氨氣和二氧化硫通入水中，生成(NH4)2SO3，再通入O2將(NH4)2SO3氧化生成(NH4)2SO4，故該反應的化學方程式為：2SO2+4NH3+2H2O+O2=2(NH4)2SO4；電解時的反應物HNO2為弱電解質(zhì)，電解后生成的HNO3為強電解質(zhì)，電極反應式為HNO2-2e-+H2O=NO3-+3H+，溶液酸性增強，故電解后該溶液的pH變??； （4）NH3中N的化合價為-3價，具有還原性，混合氣體中O2具有氧化性，可發(fā)生氧化還原反應：4NH3+5O24NO+6H2O，生成了NO，且減少了O2濃度，導致NOx去除率下降；在無氧條件下，反應器中NH3能將NO2還原為N2，該反應方程式為：8NH3+6NO27N2+12H2O，該反應中NH3中-3價的N升至0價，NO2中+4價的N降至0價，生成7molN2轉(zhuǎn)移24mol電子，所以，生成1molN2時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為mol。 能力拓展： 6．【甘肅武威一中2019屆高三上學期期末】有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物質(zhì)的量濃度分別是2 mol/L和4 mol/L，取10 mL此混合酸，向其中加入過量的鐵粉，待反應結(jié)束后，可產(chǎn)生標準狀況下的氣體的體積為(設(shè)反應中HNO3被還原成NO) （ ） A．0.448 L B．0.672 L C．0.896 L D．0.224 L 【答案】A 7．【教考聯(lián)盟.四川2019屆畢業(yè)班二診】酸雨的形成是一種復雜的大氣化學和光學化學過程，在清潔空氣、污染空氣中形成硫酸型酸雨的過程如下： 下列有關(guān)說法不正確的是 （ ） A．所涉及的變化均為氧化還原反應 B．光照是酸雨形成的必要條件之一 C．污染指數(shù)越高形成酸雨的速率越快 D．優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)能有效遏制酸雨污染 【答案】A 【解析】A.SO2變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)SO2，沒有化合價變化，并未發(fā)生氧化還原反應，故A選項不正確；B.結(jié)合圖中信息知產(chǎn)生激發(fā)態(tài)SO2和OH自由基需要光照條件，故B選項正確；C.途徑II的速率大于途徑I，故C選項正確；D.使用化石燃料將產(chǎn)生SO2進而產(chǎn)生酸雨， 如果對化石燃料優(yōu)化處理能有效遏制酸雨污染，故D選項正確。答案：A。 【名師小結(jié)】 非元素化合物知識學習要與基本實驗實驗、化工生產(chǎn)工藝、日常生活等結(jié)合起來，做到學以致用，而不是簡單的來回重復和死記硬背。 解題的關(guān)鍵是要能進行適度的程序化的邏輯思維，及時調(diào)用所掌握物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律、氧化還原、化學平衡等理論和非金屬元素及其化合物基礎(chǔ)知識對題目中信息加以篩選、類比、遷移、推理和校正，得出正確的結(jié)論以及找到最合理簡便的解題方法。