（浙江选考）2020版高考化学二轮复习 专题五 第2讲 非金属及其化合物教案

第2讲非金属及其化合物[考试说明]知识内容考试要求(1)氯气的工业制法b(2)实验室制取氯气的反应原理及其装置b(3)氯气的物理性质及用途a续表知识内容考试要求(4)氯气的净化、收集和检验，尾气的处理b(5)氯气的化学性质(跟某些金属、H2、H2O、碱的反应)，HClO的漂白作用c(6)溴、碘单质的物理性质a(7)海水中提取溴、碘b(8)检验Br－、I－的常用方法b(9)硅在自然界的存在形式a(10)工业制备高纯硅的方法b(11)硅及其化合物(以SiO2和Na2SiO3为例)的重要性质b(12)三大硅酸盐产品：水泥、陶瓷、玻璃a(13)硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域中的应用a(14)二氧化硫的性质(酸性氧化物、漂白性、还原性)c(15)酸雨的成因和防治a(16)硫酸的工业生产b(17)浓硫酸的特性(吸水性、脱水性和强氧化性)b(18)几种重要的硫酸盐及其用途a(19)氮氧化物的产生、转化及其性质a(20)氨的性质与用途b(21)工业合成氨b(22)铵盐的性质与用途b(23)硝酸的性质与用途b(24)工业制取硝酸的设备和流程b(25)氮肥的性质与科学使用a(26)化学与人类生活及其他学科的关系a(27)化学科学与环境保护a(28)温室效应、光化学烟雾、酸雨、臭氧层空洞等产生的原因及对环境的危害a氯、溴、碘及其化合物[学生用书P31]1．树立物质转化思想(1)理清知识主线HC－1l―→Cl02―→HCl＋1O―→HCl＋3O2―→HCl＋5O3―→HCl＋7O4(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)1molCl2参加反应，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SO2－3、I－、Fe2＋均不能大量共存；ClO－能水解，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－＋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”消毒液的有效成分为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－3，但是与Ca(ClO)2反应时应为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。题组一氯单质及其重要化合物的性质及应用1．分别向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种，经过振荡，现象如下图所示，则甲、乙、丙中注入的液体分别是()①AgNO3溶液②NaOH溶液③水A．①②③B．②①③C．③②①D．①③②解析：选B。甲中气体和溶液都无色，说明不存在氯气，是注入NaOH溶液；乙中气体无色且溶液中出现白色浑浊，说明不存在氯气且溶液中生成了白色沉淀，是注入AgNO3溶液；丙中气体和溶液都呈浅黄绿色，说明存在氯气分子，是注入水。2．向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是()A．碳酸钙粉末B．稀硫酸C．氯化钙溶液D．二氧化硫水溶液解析：选A。在新制氯水中存在反应：Cl2＋H2OHClO＋H＋＋Cl－，其中起漂白作用的是HClO，故能使平衡向右移动，溶液中c(HClO)增大，则会使溶液的漂白性增强。加入的碳酸钙粉末与H＋反应，使平衡向右移动，溶液中c(HClO)增大，A正确；加入稀硫酸，使平衡向左移动，溶液中c(HClO)减小，B错误；加入氯化钙溶液，对氯水起稀释作用，会使溶液的漂白性减弱，C错误；加入二氧化硫水溶液，会与氯气反应，使平衡向左移动，溶液中c(HClO)减小，D错误。3．氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，下列叙述中不正确的是()A．红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，生成棕黄色的烟B．通常状况下，干燥的氯气能和Fe反应C．纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶瓶口呈现雾状；光照H2和Cl2的混合气体时，因迅速化合而爆炸D．氯气能与水反应生成HClO和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸解析：选B。Cl2与铁的反应需要加热，所以在通常状况下，干燥的Cl2与Fe不能反应。(1)氯气没有漂白性，不能使干燥的有色布条褪色，但可使湿润的有色布条褪色，实际起漂白作用的是HClO。(2)HClO不稳定，不能单独存在，只能存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物中。(3)工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得，而不是用氯气与石灰水反应。题组二氯气的制法卤素单质的提取4．下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是()A．用装置甲制取氯气B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C．用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液D．用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O解析：选C。A.MnO2固体与浓HCl要在加热条件下发生反应制取Cl2，缺少加热装置。B.除去Cl2中混有的HCl气体，应将混合气体从长导气管通入盛有饱和食盐水的洗气瓶洗气，较纯净的气体从短导气管流出，且选用饱和NaHCO3溶液，可使Cl2中混入CO2气体。C.制取Cl2实验结束后，将剩余物过滤除去未反应的MnO2，得到MnCl2溶液，从而回收MnCl2。D.MnCl2为强酸弱碱盐，易发生水解反应，直接蒸发溶剂，不能得到纯净的MnCl2·4H2O。5．海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法错误的是()A．海水中含有溴元素，需经过化学变化才可以得到溴单质B．无论是海水波浪发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备金属钠D．从海水中提取镁可以采用下列方法：海水――→石灰乳Mg(OH)2――→HClMgCl2溶液―→MgCl2―→MgCl2(熔融)――→电解Mg解析：选B。海水中溴的化合物需经过化学变化才可以得到溴单质，A正确；无论是海水波浪发电还是潮汐发电，都是物理变化，不可能将化学能转化为电能，B错误；从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备金属钠，C正确；海水中的Mg2＋与OH－结合生成氢氧化镁沉淀，用盐酸溶解生成氯化镁，电解熔融的氯化镁得到金属镁，D正确。海水中物质提取的思路海水中提取溴和碘的反应都是将其－1价离子氧化成单质。涉及工业实际，最主要的问题是如何将大量海水中分布很稀的元素富集起来。溴的制取一般是氧化→吹出→吸收→再氧化的路线，碘一般是由海带提取，主要是灼烧→溶解→过滤→氧化→萃取的路线。工艺模式如图所示：含硅矿物与信息材料[学生用书P32]1．树立物质转化思想(1)理清知识主线(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，是制作光电池的材料。SiO2不导电，是制作光导纤维的材料。(2)工业上制备粗硅，是用过量的C和SiO2在高温下反应，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盛放，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，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。(6)H2CO3的酸性大于H2SiO3的，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑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，由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2气体。(7)水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料；碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。题组一硅单质及其重要化合物的性质1．下列关于物质的性质和应用的说法正确的是()A．硅可制作光电池B．合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料C．Si和SiO2都用于制造光导纤维D．二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸解析：选A。硅是良好的半导体材料，可制作光电池，A正确；光导纤维是新型无机非金属材料，合成纤维是有机高分子材料，B不正确；Si不能用于制造光导纤维，C不正确；氢氟酸与二氧化硅能发生反应，不可用石英器皿盛放，D不正确。2．单晶硅是制作电子集成电路的基础材料，对硅的纯度要求很高。用化学方法可制得高纯度硅，其化学方程式为①SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑，②Si＋2Cl2=====△SiCl4，③SiCl4＋2H2=====高温Si＋4HCl。下列对上述三个反应的叙述不正确的是()A．①③为置换反应B．②为化合反应C．①②③均为氧化还原反应D．三个反应的反应物中硅元素均被还原解析：选D。反应①③为置换反应，反应②为化合反应，三个反应均有元素化合价变化，均属于氧化还原反应，其中反应①和③中硅元素被还原，反应②中硅元素被氧化。题组二硅酸盐无机非金属材料3．下列叙述正确的是()A．红宝石、珍珠、水晶、钻石等装饰的主要成分都是硅酸盐B．硅酸钠的水溶液俗名为水玻璃，可用于制备硅胶和木材防火剂C．制造玻璃是复杂的物理过程，玻璃的组成不同，性能不同D．金刚石是自然界中硬度最大的物质，不可能与氧气发生反应解析：选B。红宝石的主要成分为Al2O3，珍珠的主要成分为CaCO3，水晶的主要成分为SiO2，钻石为碳单质，A选项错误；制造玻璃包含复杂的物理变化和化学变化，C选项错误；金刚石是碳单质，具有碳单质的化学性质，D选项错误。4．据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的。下列相关叙述不正确的是()A．它耐高温抗氧化B．它比钢铁轻、硬，但质地较脆C．它没有固定熔点D．它是一种新型无机非金属材料解析：选B。由题目信息中“连续纤维增韧”可知，该航空材料的韧性很好，B错误。含硫化合物的性质和应用[学生用书P33]1．树立物质转化思想(1)理清知识主线H2S－2―→S0―→S＋4O2―→S＋6O3(H2S＋6O4)(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；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)、