高考化学复习 专题八：常见非金属元素

高考化学复习 专题八 常见非金属元素

[考纲要求] 常见非金属元素(如H 、C 、N 、O 、Si 、S 、Cl 等)：(1)了解常见非金属元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用；(2)了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响；(3)以上各部分知识的综合应用。

考点一 碳、硅及其重要化合物

硅元素的非金属性不强，但其具有“亲氧”特性，使硅元素在自然界中没有游离态，只有化合态，其主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。对于碳、硅两元素，复习时应从以下几个方面掌握。

1．树立物质转化思想

(1)理清知识主线

C －4H 4←―C 0―→C ＋2O ―→C ＋4O 2

Si －4H 4←―Si 0―→ Si ＋4O 2(H 2Si ＋4O 3)

(2)形成网络构建

2．扫除易忘知识盲点

(1)硅元素位于元素周期表中金属与非金属的分界线附近，具有部分金属性，如①晶体硅具有金属光泽和特殊导电性；②单质主要表现出还原性；③单质能和碱溶液反应生成氢气。

(2)工业上制备粗硅，是用过量的C 和SiO 2在高温下反应，由于C 过量，生成的是CO 而不是CO 2，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SiO 2不溶于水；酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO 2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，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。硅胶(m SiO 2·n H 2O)是一种很好的无毒干燥剂。

(6)H 2CO 3的酸性大于H 2SiO 3的，所以有Na 2SiO 3＋CO 2(少量)＋H 2O===H 2SiO 3↓＋Na 2CO 3，但高温下Na 2CO 3＋SiO 2=====高温

Na 2SiO 3＋CO 2↑也能发生，原因可从两方面解释：①硅酸盐比碳酸盐稳定；②从化学平衡角度，由高沸点难挥发的固体SiO 2制得低沸点易挥发的CO 2气体。

(7)硅、二氧化硅和硅酸盐的化学性质相对稳定，广泛用于制造各种材料，如硅——半导体材料、太阳能电池帆板等；二氧化硅——光导纤维、其他光学材料、耐高温材料、耐磨材料、饰品等，并用于生产新型陶瓷；硅酸盐——陶瓷、玻璃、水泥等传统无机非金属材料的主要成分，作耐高温材料、防火材料，制造硅胶等。

题组一 重要反应规范书写

1．用方程式回答下列问题。

(1)Mg 在CO 2中燃烧。

2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C 。

(2)“水滴石穿”的反应原理(用离子方程式表示)。

CaCO 3＋CO 2＋H 2O===Ca 2＋＋2HCO －3。

(3)“钟乳石”的形成过程(用化学方程式表示)。

CaCO 3＋CO 2＋H 2O===Ca(HCO 3)2，

Ca(HCO 3)2=====△

CaCO 3↓＋CO 2↑＋H 2O 。

(4)向饱和Na 2CO 3溶液中通入过量CO 2的离子方程式。

2Na ＋＋CO 2－3＋CO 2＋H 2O===2NaHCO 3↓。

(5)氢氟酸不能用玻璃瓶盛放，其原因是(用化学方程式表示)。

SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O 。

(6)盛放NaOH 溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其原因是(用离子方程式表示)。

SiO 2＋2OH －===SiO 2－3＋H 2O 。

(7)侯氏制碱法的原理(用化学方程式表示)。

CO 2＋NH 3＋NaCl ＋H 2O===NaHCO 3↓＋NH 4Cl 。

题组二 高考真题跟踪再现

2．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”

(1)SiO 2硬度大，可用于制造光导纤维(×)

(2017·江苏，3C)

(2)石英砂可用于生产单晶硅(√)

(2016·海南，4C)

(3)因为HF 与SiO 2反应，所以可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记(√)

(2016·全国卷Ⅲ，7D)

(4)在CO 2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)

(5)硅胶可用作食品干燥剂(√)

(2015·全国卷Ⅱ，7A)

(6)将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO 2(×)

(2015·天津理综，2D)

(7)可用磨口玻璃瓶保存NaOH 溶液(×)

(2015·海南，7B)

(8)SiO 2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)

(9)因为晶体硅熔点高、硬度大，所以可用于制作半导体材料(×)

(2014·江苏，4A)

(10)玻璃容器可长期盛放各种酸(×)

(2014·海南，9A)

(11)高温下用焦炭还原SiO 2制取粗硅(√)

(2013·广东理综，11C)

考点二 卤素及其重要化合物

“氯”是典型的活泼非金属元素，在自然界中以化合态形式存在，复习时应从以下几个方面掌握：

1．树立物质转化思想

(1)理清知识主线

HCl －1―→Cl 02―→HCl ＋1O ―→HCl ＋3O 2―→HCl ＋5O 3―→HCl ＋7

O 4

(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2N A、N A或小于N A(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SO2－3、I－、Fe2＋均不能大量共存；

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－＋SO2－4＋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K a1(H2CO3)>K a(HClO)>K a2(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－3，但CO2(少)＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。

(10)通常情况下，氯气、氯的各种氧化物、氯的含氧酸和含氧酸盐均能氧化各种低价化合物，还原产物中氯元素一般都显－1价。因此，氯气、氯的某些氧化物和含氧酸等都曾被用作水处理剂，用于消毒杀菌。

(11)氯水的成分及其性质是中学化学的重要考点。在新制的氯水中存在下列平衡关系：Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO、HClO H＋＋ClO－、H2O H＋＋OH－。氯水中存在三种分子：H2O、Cl2、HClO，四种离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－。所以，新制的氯水呈浅黄绿色，有刺激性气味，属于混合物，其所含的多种微粒使氯水的化学性质表现出多重性，主要体现在：①Cl2的强氧化性；②HCl的强酸性；③HClO的强氧化性(漂白性)；④Cl－的性质等。