2022高考艺术生冲刺化学复习资料-第四章非金属及其化合物

2022高考艺术生冲刺化学复习资料-第四章非金属及
其化合物
知识结构：
一、硅元素：无机非金属材料中的主角，在地壳中含量26.3％，次于氧。

是一种亲氧元素，
90％以上。

位于第3周期，第ⅣA族碳的下方。

C
+1 2 8 4 + 2 4
最外层有4个电子，要紧形成四价的化合物。

二、二氧化硅（SiO 2）
天然存在的二氧化硅称为硅石，包括结晶形和无定形。

石英是常见的结晶形二氧化硅，其中无色透亮的确实是水晶，具有彩色环带状或层状的是玛瑙。

二氧化硅晶体为立体网状结构，差不多单元是[SiO 4]，因此有良好的物理和化学性质被广泛应用。

（玛瑙饰物，石英坩埚，光导纤维）
物理：熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO 2无色透光性好
化学：化学稳固性好、除HF 外一样不与其他酸反应，能够与强碱（NaOH ）反应，酸性氧化物，在一定的条件下能与碱性氧化物反应
SiO 2＋4HF == SiF 4 ↑＋2H 2O
SiO 2＋CaO ===高温
CaSiO 3
SiO 2＋2NaOH == Na 2SiO 3＋H 2O
不能用玻璃瓶装HF 装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞
三、硅酸（H 2SiO 3）
酸性专门弱（弱于碳酸）溶解度专门小，由于SiO 2不溶于水，硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。

Na 2SiO 3＋2HCl == H 2SiO 3＋2NaCl
硅胶多孔疏松，可作干燥剂，催化剂的载体。

四、硅酸盐
硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称，分布广，结构复杂化学性质稳固。

一样不溶于水。

（Na 2SiO 3 、K 2SiO 3除外）最典型的代表是硅酸钠Na 2SiO 3 ：可溶，其水溶液称作水玻璃和泡花碱，可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。

常用硅酸盐产品：玻璃、陶瓷、水泥
四、硅单质
与碳相似，有晶体和无定形两种。

熔点高（1410℃）体晶体管及芯片、光电池、
五、氯元素：位于第三周期第ⅦA 容易得到一个电子形成氯离子Cl －,
六、氯气
物理性质：黄绿色气体，有刺激性气味、可溶于水、加压和降温条件下可变为液态(液氯)和固态。

制法:MnO 2＋4HCl (浓) ===△MnCl 2＋2H 2O ＋Cl 2
闻法:用手在瓶口轻轻扇动,使少量氯气进入鼻孔
化学性质：专门爽朗，有毒，有氧化性， 能与大多数金属化合生成金属氯化物（盐）。

也能与非金属反应：
2Na ＋Cl 2 == 2NaCl 2Fe ＋3Cl 2 == 2FeCl 3 Cu ＋Cl 2 == CuCl 2
Cl 2＋H 2 ===点燃 2HCl 现象：发出惨白色火焰，生成大量白雾。

燃烧不一定有氧气参加，物质并不是只有在氧气中才能够燃烧。

燃烧的本质是剧烈的氧化还原反应，所有发光放热的剧烈化学反应都称为燃烧。

Cl 2的用途：
①自来水杀菌消毒Cl 2＋H 2O == HCl ＋HClO 2HClO ===光照 2HCl ＋O 2 ↑
1体积的水溶解2体积的氯气形成的溶液为氯水，为浅黄绿色。

其中次氯酸HClO 有强氧化性和漂泊性，起要紧的消毒漂白作用。

次氯酸有弱酸性，不稳固，光照或加热分解，因此久置氯水会失效。

②制漂白液、漂白粉和漂粉精
制漂白液 Cl 2＋2NaOH=NaCl ＋NaClO ＋H 2O ，其有效成分NaClO 比HClO 稳固多,可长期存放
制漂白粉(有效氯35％)和漂粉精(充分反应有效氯70％) 2Cl 2＋2Ca(OH)2=CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O
③与有机物反应，是重要的化学工业物质。

④用于提纯Si 、Ge 、Ti 等半导体和钛
⑤有机化工：合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品
七、氯离子的检验
使用硝酸银溶液，并用稀硝酸排除干扰离子（CO 32－、SO 32－）
HCl ＋AgNO 3 == AgCl ↓＋HNO 3
NaCl ＋AgNO 3 == AgCl ↓＋NaNO 3
Na 2CO 3＋2AgNO 3 ==Ag 2CO 3 ↓＋2NaNO 3 Ag 2CO 3＋2HNO 3 == 2AgNO 3＋CO 2 ↑＋H 2O Cl －＋Ag ＋ == AgCl ↓
八、二氧化硫
制法（形成）：硫黄或含硫的燃料燃烧得到（硫俗称硫磺，是黄色粉末）
S ＋O 2 ===点燃 SO 2
物理性质：无色、刺激性气味、容易液化，易溶于水（1：40体积比）
化学性质：有毒，溶于水与水反应生成亚硫酸H 2SO 3，形成的溶液酸性，有漂白作用，遇热会变回原先颜色。

这是因为H 2SO 3不稳固，会分解回水和SO 2
SO 2＋H 2O
H 2SO 3 因此那个化合和分解的过程能够同时进行，为可逆反应。

可逆反应——在同一条件下，既能够往正反应方向发生，又能够向逆反应方向发生的化学反应称作可逆反应，用可逆箭头符号
连接。

九、一氧化氮和二氧化氮
一氧化氮在自然界形成条件为高温或放电：N 2＋O 2 ========高温或放电
2NO ，生成的一氧化氮专门不稳固，在常温下遇氧气即化合生成二氧化氮： 2NO ＋O 2 == 2NO 2
一氧化氮的介绍：无色气体，是空气中的污染物，少量NO 能够治疗心血管疾病。

二氧化氮的介绍：红棕色气体、刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水，并与水反应：
3 NO 2＋H 2O == 2HNO 3＋NO 这是工业制硝酸的方法。

十、大气污染
SO 2 、NO 2溶于雨水形成酸雨。

防治措施：
① 从燃料燃烧入手。

② 从立法治理入手。

③从能源利用和开发入手。

④从废气回收利用，化害为利入手。

(2SO 2＋O 2 催化剂
2SO 3 SO 3＋H 2O= H 2SO 4）
十一、硫酸
物理性质：无色粘稠油状液体，不挥发，沸点高，密度比水大。

化学性质：具有酸的通性，浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性。

是强氧化剂。

C 12H 22O 11 ======浓H 2SO 4 12C ＋11H 2O 放热
2 H 2SO 4 (浓)＋C ===△ CO 2 ↑＋2H 2O ＋SO 2 ↑
还能氧化排在氢后面的金属，但不放出氢气。

2 H 2SO 4 (浓)＋Cu ===△ CuSO 4＋2H 2O ＋SO 2 ↑
稀硫酸：与爽朗金属反应放出H 2 ，使酸碱指示剂紫色石蕊变红，与某些盐反应，与碱性氧化物反应，与碱中和
十二、硝酸
物理性质：无色液体，易挥发，沸点较低，密度比水大。

化学性质：具有一样酸的通性，浓硝酸和稀硝酸差不多上强氧化剂。

还能氧化排在氢后面的金属，但不放出氢气。

4HNO 3(浓)＋Cu == Cu(NO 3)2＋2NO 2 ↑＋4H 2O
8HNO 3(稀)＋3Cu===△3Cu(NO 3)2＋2NO ↑＋4H 2O
反应条件不同，硝酸被还原得到的产物不同，能够有以下产物:N +4O 2,HN +3O 2,N +2O,N +12O,N 02, N -3H 3 △硫酸和硝酸：浓硫酸和浓硝酸都能钝化某些金属（如铁和铝）使表面生成一层致密的氧化爱护膜，隔绝内层金属与酸，阻止反应进一步发生。

因此，铁铝容器能够盛装冷的浓硫酸和浓硝酸。

硝酸和硫酸差不多上重要的化工原料和实验室必备的重要试剂。

可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。

硫酸还用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸。

十三、氨气及铵盐
氨气的性质：无色气体，刺激性气味、密度小于空气、极易溶于水（且快）1：700体积比。

溶于水发生以下反应使水溶液呈碱性：NH 3＋H 2O
NH 3·H 2O(1%) NH 4＋＋OH － 可作红色喷泉实验。

生成的一水合氨NH 3·H 2O 是一种弱碱，专门不稳固，会分解，受热
更不稳固：NH 3·
H 2O ===△ NH 3 ↑＋H 2O 浓氨水易挥发除氨气，有刺激难闻的气味。

氨气能跟酸反应生成铵盐：NH 3＋HCl == NH 4Cl (晶体)
氨是重要的化工产品，氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱都离不开它。

氨气容易液化为液氨，液氨气化时吸取大量的热，因此还能够用作制冷剂。

铵盐的性质：易溶于水（专门多化肥差不多上铵盐），受热易分解，放出氨气：
NH 4Cl ===△
NH 3 ↑＋HCl ↑
NH 4HCO 3 ===△ NH 3 ↑＋H 2O ↑＋CO 2 ↑
能够用于实验室制取氨气：（干燥铵盐与和碱固体混合加热）
NH 4NO 3＋NaOH ===△ Na NO 3＋H 2O ＋NH 3 ↑
2NH 4Cl ＋Ca(OH)2 ===△ CaCl 2＋2H 2O ＋2NH 3 ↑
用向下排空气法收集，红色石蕊试纸检验是否收集满。

△氮在自然界的循环有重要的意义。

请看书本P 88图4-34
第4章 非金属及其化合物 高考经典真题规范全解
1. [2010·全国卷Ⅰ，7]下列叙述正确的是( )
A ．Li 在氧气中燃烧要紧生成Li 2O 2
B ．将CO 2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸
C ．将SO 2通入BaCl 2溶液可生成BaSO 3沉淀
D ．将NH 3通入热的CuSO 4溶液中能使Cu 2＋还原成Cu
答案：B
解析：A 项，Li 在氧气中燃烧生成Li 2O ，A 项错误；B 项，碳酸的酸性比次氯酸强；C 项，BaSO 3不溶于水，但能溶于酸；D 项，NH 3通入CuSO 4溶液中有Cu(OH)2生成。

评析：本题属于较容易的题，要紧考查学生对差不多知识的识记能力。

2. [2010·重庆卷，6]减缓温室气体排放是2009年哥本哈根气候变化会议的议题。

下列反应不产生．．．
温室气体的是( ) A ．用纯碱制玻璃
B ．用煤炭作燃料
C ．用铁矿石炼铁
D ．用氨制碳酸铵 答案：D
解析：A 项，用纯碱制玻璃的要紧反应为：Na 2CO 3＋SiO 2=====高温
Na 2SiO 3＋CO 2↑；B 项，燃烧煤炭产生CO 2；C 项，用铁矿石炼铁时，CO 转变为CO 2；D 项，2NH 3＋2H 2O ＋CO 2===(NH 4)2CO 3，没有产生CO 2气体。

评析：本题考查了常见工业生产中相关的化学知识，表达了新高考联系生产、生活实际的命题方向，较容易。

3. [2010·山东卷，13]下列推断正确的是( )
A ．SiO 2是酸性氧化物，能与NaOH 溶液反应
B ．Na 2O 、Na 2O 2组成元素相同，与CO 2反应产物也相同
C ．CO 、NO 、NO 2差不多上大气污染气体，在空气中都能稳固存在
D ．新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈红色
答案：A
解析：A 项，SiO 2是酸性氧化物，对应的酸是硅酸，SiO 2与NaOH 反应生成Na 2SiO 3
和H 2O ；B 项，Na 2O 与CO 2反应生成Na 2CO 3，Na 2O 2与CO 2反应生成Na 2CO 3和氧气；C 项，CO 、NO 、NO 2都有毒，差不多上大气污染物，NO 和空气中的O 2反应生成NO 2，不能稳固存在；D 项，新制氯水显酸性，有强氧化性，向其中滴加少量石蕊试液，先变红(因为酸性)后褪色(因为氯水的强氧化性)。

4. [2009·全国卷二，6]物质的量之比为25的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N 2O ，反应终止后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是( )
A. 1：4
B ．1：5 C. 2：3
D ．2：5
答案：A
解析：设锌是2a mol ，HNO 3是5a mol ，则未被还原的HNO 3生成了Zn(NO 3)2，其物质
的量为2n (Zn 2＋)＝4a mol ；由得失电子守恒：4Zn ～4Zn 2＋～8e －，2NO －3～N 2O ～8e －，可得被还原的HNO 3为：12n (Zn 2＋)＝a mol ，则被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是
1∶4，故选A 。

5. [2009·重庆卷，9]下列叙述正确的是( )
A ．SO 2具有还原性，故可作漂白剂
B ．Na 的金属活动性比Mg 强，故可用Na 与MgCl 2溶液反应制Mg
C ．浓硝酸中的HNO 3见光会分解，故有时在实验室看到的浓硝酸呈黄色
D ．Fe 在Cl 2中燃烧生成FeCl 3，故在与其他非金属反应的产物中Fe 也显＋3价
答案：C
解析：A 项，SO 2可作漂白剂是因为SO 2可与有色物质结合成不稳固的无色物质，并不是因其具有还原性；B 项，金属单质Mg 的制取应用电解法；D 项，Fe 与强氧化剂反应显＋3价，与弱氧化剂反应显＋2价，如Fe 与S 反应生成FeS 。

6. [2011·课标卷，26]0.80g CuSO 4·
5H 2O 样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。

请回答下列问题：
(1)试确定200℃时固体物质的化学式
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
________________________________________________________________________ (要求写出推断过程)；
(2)取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的要紧产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为____________________。

把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为________，其存在的最高温度是________；
(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu 在加热时发生反应的化学方程式为____________________；
(4)在0.10mol·L －1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀
生成，当溶液的pH ＝8时，c (Cu 2＋)＝____________mol·
L －1(K sp [Cu(OH)2]＝2.2×10－20)。

若在0.1mol·
L －1硫酸铜溶液中通入过量H 2S 气体，使Cu 2＋完全沉淀为CuS ，现在溶液中的H ＋浓度是________mol·
L －1。

答案：(1)
CuSO 4·5H 2O=====△
CuSO 4·(5－n )H 2O ＋n H 2O
250 18n
0.80g 0.80g －0.57g ＝0.23g
n ＝4
200℃时该固体物质的化学式为CuSO 4·H 2O
(2)CuSO 4=====570℃
CuO ＋SO 3↑
CuSO 4·5H 2O 102℃
(3)2H 2SO 4(浓)＋Cu=====△
CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O
(4)2.2×10－8 0.2
解析：该题考查铜及其化合物的性质及其相关化学方程式的书写。

(1)由图像可知：200℃时，0.80g CuSO 4·5H 2O 分解后剩余固体为0.57g ，可分析出结晶
水未完全失去。

由CuSO 4·
5H 2O=====△
CuSO 4·(5－n )H 2O ＋n H 2O 可求出n 等于4。

(2)由图像可看出270℃时固体质量为0.51g ，通过运算分析该固体为CuSO 4。

当加热到102℃时，CuSO 4·5H 2O 质量减少，说明该温度时晶体已开始分解，其存在的最高温度是102℃。

(4)由pH ＝8知c (OH －)＝10－14
10－8mol·L －1＝10－6mol·L －1，再依照K sp [Cu(OH)2]＝2.2×10－20
＝c (Cu 2＋)·c 2(OH －)可求出c (Cu 2＋)；H 2S ＋CuSO 4===CuS ↓＋H 2SO 4，由题给数据可求出c (H ＋)＝0.2mol·
L －1。

7. [2011·天津卷，7]图中X 、Y 、Z 为单质，其他为化合物，它们之间存在如下转化关系(部分产物已略去)。

其中，A 俗称磁性氧化铁；E 是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反
应。

回答下列问题：
(1)组成单质Y的元素在周期表中的位置是________；M中存在的化学键类型为________；R的化学式是________。

(2)一定条件下，Z与H2反应生成ZH4。

ZH4的电子式为
________________________________________________________________________。

(3)已知A与1mol Al反应转化为X时(所有物质均为固体)，放出a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：____________________________。

(4)写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式：
________________________________________________________________________。

(5)向含4mol D的稀溶液中，逐步加入X粉末至过量。

假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出n(X2＋)随n(X)变化的示意图，并标出n(X2＋)的最大值。

答案：(1)第二周期第ⅥA族离子键、共价键H2SiO3
(3)8Al(s)＋3Fe3O4(s)===9Fe(s)＋4Al2O3(s)
ΔH＝－8a kJ/mol
(4)3Fe3O4＋28H＋＋NO－3===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O
(5)
解析：本题利用物质的特性结合框图考查铁、硅、铝及其化合物的性质，并以此为载体考查考生正确使用化学用语描述化学问题的能力。

依题意结合物质的特性可推出框图中的A 为Fe 3O 4，E 为SiO 2，再结合框图中的信息推出X 为Fe 、Y 为O 2、Z 为Si ，D 为HNO 3溶液、G 为Fe(NO 3)3、M 为Na 2SiO 3溶液、R 为H 2SiO 3(或H 4SiO 4)。

(3)先写出反应的化学方程式：8Al ＋3Fe 3O 4===9Fe ＋4Al 2O 3，依照方程式中Al 的化学计量数得出反应热的数值为8a ，再依照书写热化学方程式的要求——注明反应体系中各物质的状态，放热用“－”、吸热用“＋”，单位是“kJ/mol ”，正确写出该反应的热化学方程式：8Al(s)＋3Fe 3O 4(s)===9Fe(s)＋4Al 2O 3(s) ΔH ＝－8a kJ/mol 。

(4)硝酸具有氧化性，因此HNO 3溶解Fe 3O 4的同时也把生成的Fe 2＋氧化为Fe 3＋，利用氧化还原反应的配平方法——化合价升降法不难写出该反应的离子方程式。

(5)稀HNO 3中的HNO 3与Fe 粉反应时先把铁直截了当氧化为Fe 3＋，由反应方程式：Fe ＋4HNO 3(稀)===Fe(NO 3)3＋NO ↑＋2H 2O 可知含4mol HNO 3的稀溶液可消耗1 mol Fe 粉，但不生成Fe 2＋，即此过程中n (Fe 2＋)＝0，当硝酸消耗完后，再加Fe 粉时，又发生反应：2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋，现在随铁粉的加入，产生的Fe 2＋的物质的量逐步增加，直至Fe 3＋反应完全，
现在n (Fe 2＋)＝1.5 mol ，依照以上量的关系可画出n (Fe 2＋)随n (Fe)变化的示意图，并标出n (Fe 2＋)的最大值为1.5 mol 。

8. [2011·重庆卷，27]固态化合物A 由两种短周期元素组成，可与水发生复分解反应。

甲组同学用下图装置(夹持装置略)对其进行探究实验。

(1)仪器B 的名称是________________。

(2)实验中，Ⅱ中的试纸变蓝，Ⅳ中黑色粉末逐步变为红色并有M 生成，则Ⅲ中的试剂为______；Ⅳ中发生反应的化学方程式为____________________；Ⅴ中的试剂为_______。

(3)乙组同学进行同样实验，但装置连接顺序为Ⅰ－Ⅲ－Ⅳ－Ⅱ－Ⅴ－Ⅵ，现在Ⅱ中现象为____________________，缘故是__________________________________________。

(4)经上述反应，2.5g 化合物A 理论上可得0.56L(标准状况)M ；则A 的化学式为________________。

答案：(1)分液漏斗
(2)碱石灰 3CuO ＋2NH 3=====Δ
3Cu ＋N 2＋3H 2O 浓H 2SO 4
(3)试纸变蓝 CuO 与氨气反应生成的水和未反应的氨气形成氨水，使试纸变蓝
(4)Mg 3N 2
解析：(2)运用物质的性质可知进入Ⅱ中的气体是NH 3及NH 3从Ⅰ中逸出时带出来的H 2O(g)；为防止冷的H 2O(g)进入热的Ⅳ装置使试管炸裂造成实验失败，Ⅲ应为碱性固体干燥剂——碱石灰、生石灰等；NH 3与CuO 反应生成不溶于水的单质气体应为N 2，利用氧化还原反应原理CuO 被还原得到Cu ，因此，氨应被氧化得到单质气体N 2；气体与固体反应，不管气体是否足量，气体都不能完全反应，总有一部分气体反应物由于未与固体反应物反应而随气体产物逸出，因此V 应为除去N 2中的NH 3的洗气瓶，故Ⅴ中试剂为浓硫酸。

(4)依题意短周期元素与N 形成的A 可水解生成NH 3，可推测为Mg 3N 2，然后运用题目
给出的数据验证一下：n (N)＝2×0.56L
22.4L·mol －1＝0.05mol ，
n (Mg)＝2.5g －14g·mol －1·n (N )
24g·mol －1
＝0.075mol ， 因此n (Mg)∶n (N)＝0.075∶0.05＝3∶2，符合题意。

评析：本题重在考查中学化学中常见气体的性质。

该题难度不大，对中学化学中常见气体性质的把握程度是本题能否得分的关键。