2020高考化学第二轮复习 专题 氯、硫、氮、碳、硅等非金属及其重要化合物的化学性质学案

氯、硫、氮、碳、硅等非金属及其重要化合物的化学性质【本讲教育信息】一. 教学内容：高考第二轮复习《专题7》二. 教学目的：1. 了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要物理性质。

2. 了解氯气的氧化性（与氢气、钠、铁、某些盐等的反应）及与水、碱的反应，知道氯水的消毒和漂白原理。

SiO及硅酸盐的形式存在，知道晶体硅是良好的半导体了解硫的可燃性和氮气的稳定性。

知道硅元素在自然界以2材料。

能说出氯、氮、硫、硅等非金属单质的主要用途。

3. 了解二氧化硫与氧气、与水的反应，认识亚硫酸的不稳定性，认识二氧化硫的漂白作用与次氯酸漂白作用的区别，了解二氧化氮与水的反应，了解二氧化硅与氢氟酸、与碱性氧化物、与强碱的反应。

4. 了解氨气与水、与酸的反应，了解氨水的成分以及氨水的不稳定性。

了解铵盐易溶于水、受热易分解、与碱反应等性质。

5. 了解次氯酸、浓硫酸、硝酸的强氧化性，了解浓硫酸、硝酸分别与Cu、C的反应。

了解常温下铁、铝在浓硫酸、浓硝酸中的钝化现象。

认识工业上生产硫酸、硝酸的反应原理。

6. 了解陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐产品的用途。

7. 认识非金属及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。

了解氮循环对生态平衡的重要作用。

了解氮氧化物、二氧化硫等污染物的来源、性质和危害，体会化学对环境保护的重要意义，逐步形成可持续发展的思想。

三. 重点和难点：1. 氯、硫、氮、碳、硅等非金属及其重要化合物的主要物理性质和化学性质。

2. 氯气的氧化性（与氢气、钠、铁、某些盐等的反应）及与水、碱的反应，氯水的消毒和漂白原理。

SiO及硅酸盐的形式存在，晶体硅是良好的半导体材料。

氯、硫的可燃性和氮气的稳定性。

硅元素在自然界以2氮、硫、硅等非金属单质的主要用途。

3. 二氧化硫与氧气、与水的反应，亚硫酸的不稳定性，二氧化硫的漂白作用与次氯酸漂白作用的区别，二氧化氮与水的反应，二氧化硅与氢氟酸、与碱性氧化物、与强碱的反应。

4. 氨气与水、与酸的反应，氨水的成分以及氨水的不稳定性。

铵盐易溶于水、受热易分解、与碱反应等性质。

5. 次氯酸、浓硫酸、硝酸的强氧化性，浓硫酸、硝酸分别与Cu、C的反应。

常温下铁、铝在浓硫酸、浓硝酸中的钝化现象。

工业上生产硫酸、硝酸的反应原理。

6. 陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐产品的用途。

非金属及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。

氮循环对生态平衡的重要作用。

氮氧化物、二氧化硫等污染物的来源、性质和危害，化学对环境保护的重要意义。

四. 考点分析本专题内容在高考中的主要考查点是：1. 氯、硫、氮、碳、硅等非金属及其重要化合物的主要物理性质和化学性质。

2. 氯气的氧化性（与氢气、钠、铁、某些盐等的反应）及与水、碱的反应，氯水的消毒和漂白原理。

SiO及硅酸盐的形式存在，晶体硅是良好的半导体材料。

氯、硫的可燃性和氮气的稳定性。

硅元素在自然界以2氮、硫、硅等非金属单质的主要用途。

3. 二氧化硫与氧气、与水的反应，亚硫酸的不稳定性，二氧化硫的漂白作用与次氯酸漂白作用的区别，二氧化氮与水的反应，二氧化硅与氢氟酸、与碱性氧化物、与强碱的反应。

4. 氨气与水、与酸的反应，氨水的成分以及氨水的不稳定性。

铵盐易溶于水、受热易分解、与碱反应等性质。

5. 次氯酸、深硫酸、硝酸的强氧化性，浓硫酸、硝酸分别与Cu、C的反应。

常温下铁、铝在浓硫酸、浓硝酸中的钝化现象。

工业上生产硫酸、硝酸的反应原理。

五. 知识网络1. 氯及其化合物的相互转化2. 硫及其化合物的相互转化3. 氮及其化合物的相互转化4. 碳和硅及其化合物的相互转化【典型例题】例1. 将2SO 通入2BaCl 溶液至饱和未见沉淀，继续通入另一种气体仍无沉淀，通入的气体可能是 A. 2NOB. 3NHC. 2COD. 3SO解析：A 项2NO 溶于水产生的3HNO 的氧化性能氧化2SO 而生成42SO H 得到4BaSO 沉淀；B 项3NH 溶于水使溶液呈碱性得到3BaSO 沉淀；D 项显然得到4BaSO 沉淀。

C 项2CO 不与2BaCl 溶液反应，故无沉淀。

答案：C例2. 目前人类已发现的非金属元素除稀有气体外，共有16种，下列对这16种非金属元素的相关判断正确的是 ①都是主族元素，最外层电子数都大于4②单质在反应中都只能作氧化剂③氢化物常温下都是气态，所以又都叫气态氢化物 ④氧化物常温下都可以与水反应生成酸A. 只有①②正确B. 只有①③正确C. 只有③④正确D. ①②③④均不正确解析：①都是主族元素，但最外层电子数不都大于4，如H 元素的最外层电子数为1。

②单质不一定在反应中都只能作氧化剂，如氢气可以做还原剂。

③氢化物常温下不一定都是气态，如氧元素氢化物水常温下为液态。

④氧化物常温下不一定都可以与水反应生成酸，如2SiO 和水不反应。

所以选D 项。

答案：D例3. 氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。

下面是一个还原过程的反应式：O H 2NO e 3H 4NO 23+=++-+-4KMnO 、32CO Na 、O Cu 2、()342SO Fe 四种物质中的一种物质（甲）能使上述还原过程发生。

（1）写出并配平该氧化还原反应的方程式：________________________。

（2）反应中硝酸体现了________________________、________________________性质。

（3）反应中若产生m ol 2.0气体，则转移电子的物质的量是________________________mol 。

（4）若m ol 1甲与某浓度硝酸反应时，被还原硝酸的物质的量增加，原因是________________________。

解析：4KMnO 、32CO Na 、O Cu 2、()342SO Fe 四种物质中只有O Cu 2有还原性，根据电子得失守恒和元素原子个数守恒可配平如下：()↑+=+NO 2NO Cu 6O Cu 3HNO 22323，()O H 7NO 2NO Cu 6O Cu 3HNO 1422323+↑+=+。

被还原为NO 的3HNO 表现氧化性，生成()23NO Cu 的3HNO 表现酸性。

由半反应：O H 2NO e 3H 4NO 23+=++-+-，若产生m ol 2.0气体，则转移电子的物质的量是m ol 6.0。

被还原硝酸的物质的量增加，说明硝酸还原产物的价态较高。

可能产物中有部分二氧化氮生成，使用了较浓的硝酸。

答案：（1）()O H 7NO 2NO Cu 6O Cu 3HNO 1422323+↑+=+（2）酸性 氧化性 （3）0.6（4）使用了较浓的硝酸，产物中有部分二氧化氮生成。

例4. “喷泉”是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。

（1）做氨的喷泉实验时，若要在图（a ）装置中收集一瓶氨气，氨气应由_____________口进入，原因是__________________________，为了证明烧瓶充满氨气，可用_____________检验，观察到的现象是_____________，或用_____________检验，观察到的现象是__________________________。

（2）某学生做喷泉实验时，用向下排空气法在体积为V m L 的烧瓶中收集氨气，最后所得气体对氢气的相对密度为5.10，将此充满气体的烧瓶倒置于水中，瓶内水面升到一定高度停止，则在同温同压下瓶内剩余气体的体积为_____________mL 。

（3）图（b ）为中学化学中所用的喷泉实验装置，在烧瓶中充满干燥的气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体，下列组合中不可能形成喷泉的是_____________（填序号）。

①HCl 和O H 2 ②2O 和O H 2③3NH 和O H 2 ④2CO 和NaOH 溶液（4）某学生积极思考产生喷泉的其他方法，并设计了图（c ）所示的装置，在图（c ）所示的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是_____________（填序号）。

①Cu 和稀42SO H ②3NaHCO 和NaOH 溶液③3CaCO 和稀42SO H ④34HCO NH 和稀盐酸（5）在图（c ）锥形瓶外放一水槽，瓶内加入酒精，水槽中加入冷水后，再加入足量的下列物质，结果也产生了喷泉，水槽中可以加入的物质可以是_____________（填序号）。

①浓42SO H ②食盐 ③硝酸钾 ④硫酸铜 （6）比较图（b ）和图（c ）两套装置，以产生喷泉的原理来分析，图（b ）是_____________上部烧瓶内压强；图（c ）_____________下部锥形瓶内气体压强（填“增大”或“减小”）。

城市中常见的人造喷泉及火山喷发的原理与上述_____________（填“图（b ）”或“图（c ）”）装置的原理相似。

解析：气体的收集方法取决于气体的物理性质，3NH 极易溶于水，且密度比空气小（17<29），因此，只能用向下排空气法收集，采用图（a ）的装置收集时，要分清楚空气是从哪个导管中排出的。

（2）根据所得气体对氢气的相对密度为10.5可知，烧瓶内气体的相对分子质量为21，说明氨气没有收集满，我们把烧瓶内气体看作是空气和氨气两部分，根据空气的平均相对分子质量29和氨气的相对分子质量17，采用“十字交叉”法可求出烧瓶中3NH 与空气的体积比。

（3）图（b ）装置形成“喷泉”是因为烧瓶内气体极易溶解于烧杯和滴管中的液体，使烧瓶内的压强突然减少而产生压强差形成“喷泉”。

（4）图（c ）装置恰恰相反，下部锥形瓶中的物质相互反应产生气体，使锥形瓶内气体压强增大而产生压强差，将液体从锥形瓶中压入到上瓶形成“喷泉”。

3CaCO 与42SO H 反应生成4CaSO 微溶解于水，会使反应生成的2CO 气体量较少。

（5）酒精是易挥发物质，升高温度时酒精的挥发将加快，浓42SO H 溶解于水中可放出大量的热。

答案：（1）A 因为3NH 密度比空气小，只能用向下排气法收集气体 浓HCl有白烟产生湿润的酚酞试纸变蓝（2）V 31（3）②（4）④ （5）①（6）减小 增大图（c ）例5. 下图是一种试验某气体化学性质的实验装置，图中B 为开关，如先打开B ，在A 处通入干燥的氯气，C 中红色布条颜色无变化；当关闭B 时，C 处红色布条颜色褪去，则D 瓶中盛有的溶液是A. 浓硫酸B. 饱和氯化钠溶液C. 浓氢氧化钠溶液D. 氢氧化钙悬浊液解析：红色布条颜色褪去，即布条被漂白，氯气起漂白作用的原理是氯气与水反应生成次氯酸，次氯酸将有色物质氧化为无色物质，氯气通过D 瓶中的液体后C 处的红色布条仍能褪色，这说明D 瓶中的液体既不能干燥氯气，又不能吸收氯气，反而是使干燥的氯气变得湿润了，在题中提供的四项溶液中，浓硫酸能干燥氯气，浓氢氧化钠溶液和氢氧化钙悬浊液都能跟氯气发生化学反应，氯气在饱和氯化钠溶液中溶解度很小，但能从中获得水分，故答案为B 。