北京版2021高考化学一轮复习专题六常见非金属及其化合物课件 28页

考点清单 考点一　氯及其化合物 考点基础 1.氯元素的位、构、性关系 (1)氯元素位于元素周期表中第三周期第ⅦA族,氯的原子结构示意图为   ,氯原子很容易得到一个电子而形成Cl - (   ),因此, 氯元素具有较强的非金属性。     基础知识 联想拓展 化学反应原理: ② 　MnO 2 +4HCl(浓)   MnCl 2 +Cl 2 ↑+2H 2 O     Cl -   Cl 2 用KMnO 4 、KClO 3 、Ca(ClO) 2 等氧化剂与浓盐酸 反应均可制得Cl 2 反应特点: 固+液   气 固+液   气(H 2 、CO 2 ) 固+固   气(KClO 3 → O 2 ) 收集方法: 向上排空气法或 ③ 　排饱和食盐水     法 收集方法的选择与气体的密度、溶解性及在空 气中的稳定性等有关 2.氯气的实验室制法 尾气吸收: Cl 2 有毒,用NaOH溶液 吸收,防止污染环境 根据有害气体的性质,常设置点燃转化、试剂吸 收等尾气处理装置 3.Cl - 的检验 检验溶液中的Cl - 时,应先加少量稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若有白色 沉淀产生,证明有Cl - 存在。 4.含氯漂白剂的成分及漂白原理 物质 氯水 漂白液 漂白粉 漂粉精 成分 Cl 2 、HClO等 有效成分是 NaClO 有效成分是 Ca(ClO) 2 有效成分是 Ca(ClO) 2 原理 HClO具有强氧化 性 次氯酸盐与酸反应生成的HClO具有强氧化性,有漂白作用,如 Ca(ClO) 2 +2HCl(稀)   CaCl 2 +2HClO Ca(ClO) 2 +CO 2 +H 2 O   CaCO 3 ↓+2HClO 应用 漂白棉、麻、纸张等,用作游泳池及环境消毒剂 a.Br 2 是常温下唯一呈液态的非金属单质;液溴易挥发且有毒,通常用水液封 来保存; b. I 2 易升华,I 2 遇淀粉变蓝; c.Br 2 和I 2 易溶于有机溶剂(如四氯化碳、汽油、苯); d.氟元素无正价,F 2 与H 2 O发生置换反应生成O 2 (2F 2 +2H 2 O   4HF+O 2 ),F 2 与Xe、Kr等稀有气体反应生成白色氟化物; e.I 2 易与Na 2 S 2 O 3 溶液反应:I 2 +2S 2     2I - +S 4   ,常用于定量测定碘的含 量; f.卤族元素单质能将同主族原子序数大的元素从其盐溶液中置换出来,但 氟不能进行相应的置换,原因是F 2 能与水发生反应; g.卤族元素的单质F 2 、Cl 2 、Br 2 均能将Fe氧化为Fe 3+ ,而I 2 只能把铁氧化为Fe 2+ 。 5.卤素单质的特殊性 知识拓展 1.卤素单质性质的相似性和递变性 (1)相似性 ①都能与大多数金属反应:2Fe+3Cl 2   2FeCl 3 、Fe+I 2   FeI 2 ; ②都能与H 2 反应生成HX; ③都能与H 2 O反应:X 2 +H 2 O   HX+HXO(F 2 、I 2 例外); ④都能与碱液反应:X 2 +2NaOH   NaX+NaXO+H 2 O(F 2 、I 2 例外)。 (2)递变性 　　　　　F 2 　 　　Cl 2 　　Br 2 　　　　I 2 颜色:   颜色加深 熔、沸点:   逐渐升高 密度:   逐渐增大 水溶性:   逐渐减小 氧化性:   逐渐减弱 还原性(X - ):   逐渐增强 2.溴、碘的提取 (1)溴的提取 从海水中提取溴,通常是将氯气通入提取粗盐后的母液中,将溶液中的溴离 子氧化成溴单质,鼓入热空气或水蒸气使溴从溶液中挥发出来,冷凝后得到 粗溴,精制粗溴可得到高纯度的溴单质。 (2)碘的提取 虽然海水中碘的总蕴藏量很大,但由于其浓度很低,故目前工业生产中碘的 获得并不是直接从海水中提取。因为海洋中的某些植物具有富集碘的能 力,如海带等,所以从海带等海产品中提取碘是工业上获取碘的重要途径。 从海带中提取碘的流程图如下: 　灼烧　 　水　　　　　　氧化剂        　　        　　　　       干海带→海带灰→浸泡液   滤液   碘的四氯化碳溶液   碘 单质 常用的氧化剂有Cl 2 、H 2 O 2 、MnO 2 ,反应的离子方程式如下: Cl 2 +2I -   2Cl - +I 2 ; H 2 O 2 +2I - +2H +   I 2 +2H 2 O; MnO 2 +2I - +4H +   I 2 +Mn 2+ +2H 2 O。 考点二　硫及其化合物 考点基础 (一)硫 硫   (二)二氧化硫 1.SO 2 的物理性质 无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大, 易溶于水(1∶40),易液化。 2.SO 2 的化学性质 (1)具有酸性氧化物的通性(亚硫酸的酸酐)。 a.与碱反应:2NaOH+SO 2   Na 2 SO 3 +H 2 O 　　NaOH+SO 2   NaHSO 3 b.与水反应:SO 2 +H 2 O   H 2 SO 3 c.与碱性氧化物反应:SO 2 +Na 2 O   Na 2 SO 3 (2)二氧化硫中硫元素的化合价为+4,处于中间价态,在反应中既可作氧化 剂,也可作还原剂。 a.氧化性:SO 2 +2H 2 S   3S↓+2H 2 O b.还原性:2SO 2 +O 2   2SO 3 5SO 2 +2KMnO 4 +2H 2 O   K 2 SO 4 +2MnSO 4 +2H 2 SO 4 SO 2 +Cl 2 +2H 2 O   H 2 SO 4 +2HCl(SO 2 与Br 2 、I 2 也可发生类似反应) (3)漂白性:SO 2 可使① 　品红溶液     褪色,体现了SO 2 的漂白性。 (三)硫酸 1.硫酸的物理性质 无色、油状液体,密度比水大,难挥发,沸点高。 2.硫酸的化学性质 稀硫酸具有酸的通性。 浓硫酸的特性: (1)吸水性 浓硫酸能吸附物质中湿存的水分。 H 2 SO 4 (浓)+ n H 2 O   H 2 SO 4 · n H 2 O 利用此性质 可用浓硫酸作干燥剂, 干燥一些不与浓硫酸反应的气体,如O 2 、 H 2 、CO 2 、Cl 2 、HCl、SO 2 、CO、CH 4 、C 2 H 2 等气体。 (2)脱水性 指浓硫酸将有机物里的氢、氧元素按② 　2∶1     的原子个数比脱去生成 水的性质。例如:C 12 H 22 O 11   12C+11H 2 O、HCOOH   CO↑+ H 2 O。 (3)强氧化性 常温下,Fe、Al遇浓硫酸会发生③ 　钝化     现象。但热的浓硫酸能氧化大 多数金属、非金属单质及一些还原性化合物。例如:Cu+2H 2 SO 4 (浓)   CuSO 4 +SO 2 ↑+2H 2 O、C+2H 2 SO 4 (浓)   CO 2 ↑+2SO 2 ↑+2H 2 O、2HI+H 2 SO 4 (浓)   I 2 +SO 2 ↑+2H 2 O,在这些氧化还原反应中,硫酸的还原产物一般 为④ 　SO 2      。 重点突破 1.S   的检验 检验S   时会受到许多离子的干扰。 (1)Ag + 干扰:先用盐酸酸化能排除Ag + 的干扰,因为Ag + +Cl -   AgCl↓。 (2)C   、S   、P   干扰:因为BaCO 3 、BaSO 3 、Ba 3 (PO 4 ) 2 也是白色沉淀,与 BaSO 4 白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸。 因此检验S   时,必须 用盐酸酸化 (不能用HNO 3 酸化,因为S   会被HNO 3 氧化)。 不能选用Ba(NO 3 ) 2 溶液,因为在酸性条件下,S   、HS   、SO 2 等会被溶液 中的N   氧化为S   ,从而干扰原溶液中S   的检验。 检验S   的正确操作:待测液   取清液   有无白色沉淀 (判断有无S   )。 2.S   的检验 向溶液中加入盐酸,将产生的气体通入品红溶液中,红色褪去;或加入氯化 钡溶液生成白色沉淀,加入盐酸,沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体。 考点三　氮及其化合物 考点基础 (一)氮单质的性质 通常情况下,N 2 化学性质很稳定,只在高温、放电、催化剂等条件下才能发 生一些化学反应。 写出相关反应的化学方程式:   NO NO 2 物理性质 颜色 无色 ① 　红棕     色 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶于水 与H 2 O反应 化学性质 与O 2 反应 ② 　2NO+O 2   2NO 2      —— 与H 2 O反应 —— ③      3NO 2 +H 2 O   2HNO 3 +NO     (二)氮的氧化物 (三)硝酸 1.物理性质 纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体,能跟水以任意比互溶。 2.化学性质 (1)具有酸的通性,但与 活泼金属反应时不能生成H 2 。 (2)不稳定性,化学方程式为 4HNO 3   4NO 2 ↑+O 2 ↑+2H 2 O。 久置的浓硝酸呈黄色,是因为溶解了NO 2 ,故实验室保存浓硝酸,应注意:低 温、避光、密封。 (3)强氧化性 1)能与除Au、Pt以外的所有金属反应,如Cu与浓、稀硝酸均可反应,化学 方程式分别为 Cu+4HNO 3 (浓)   Cu(NO 3 ) 2 +2NO 2 ↑+2H 2 O, 3Cu+8HNO 3 (稀)   3Cu(NO 3 ) 2 +2NO↑+4H 2 O。 有些金属(如Fe、Al等)在冷的浓硝酸中发生钝化 。 2)与不活泼的木炭反应的化学方程式为 C+4HNO 3 (浓)   CO 2 ↑+4NO 2 ↑+2H 2 O。 3)与某些还原性化合物(如FeO)反应的化学方程式为 3FeO+10HNO 3   3Fe(NO 3 ) 3 +NO↑+5H 2 O。 (四)氨的结构与性质 1.结构:电子式为 H··   ··H,分子空间构型为三角锥形。 2.物理性质:无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,易液化,极易溶于水。 3.化学性质 (1)与水反应 NH 3 +H 2 O   NH 3 ·H 2 O   N   +OH - NH 3 是中学化学中唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,常用此性质 检验NH 3 。 (2)与氧气反应(氨的催化氧化) ④ 　4NH 3 +5O 2   4NO+6H 2 O      (写化学方程式)。 (五)铵盐的性质和N   的检验 1.铵盐的性质 (1)易溶于水的离子化合物 (2)与碱反应 N   +OH -   NH 3 ↑+H 2 O (3)受热分解 如NH 4 Cl   NH 3 ↑+HCl↑ (4)水解反应 N   +H 2 O   NH 3 ·H 2 O+H + 2.N   的检验 (1)取样品与碱共热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,观察试纸是 否变蓝; (2)取样品与碱共热,用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验产生的气体,观察是否有 白烟产生。 (六)氨气的制法 1.氨气的实验室制法 (1)原理:铵盐与碱共热,产生氨气。 实验室常用反应的化学方程式为⑤ 　2NH 4 Cl+Ca(OH) 2   CaCl 2 +2NH 3 ↑ +2H 2 O     。 (2)制取装置   (3)收集: 由于氨气易溶于水,密度比空气小,所以只能用向下排空气法收 集。 (4)检验:a.用湿润的红色石蕊试纸(变蓝);b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒接近管 口(产生白烟)。 (5)棉花团的作用:在收集NH 3 的试管口放置一团松软的干棉花,是为了防止 试管内的NH 3 与试管外的空气形成对流,以便在较短时间内收集到较为纯 净的氨气。 2.氨气的工业制法 N 2 +3H 2   2NH 3 方法技巧 方法1      卤素离子的检验方法 1.AgNO 3 溶液—沉淀法 未知液     2.置换—萃取法 未知液     有机层呈   3.氧化—淀粉法检验I - 未知液     蓝色溶液,表明有I - 。 例1　在一种酸性溶液中,可能存在N   、I - 、Cl - 、Fe 3+ 中的一种或几种离 子,向该溶液中加入溴水,溴单质被还原,则以下推测中不正确的是   (　　) A.一定有碘离子　　B.可能含铁离子 C.可能有氯离子　　D.不含硝酸根离子 解题导引　四种离子中只有I - 能还原Br 2   酸性条件N   有强氧化性   依据分析做正确选择。 解析　根据题意,溶液中一定存在I - ,故A正确;Fe 3+ 能与I - 反应,所以Fe 3+ 一定 不存在,故B错误;Cl - 与I - 不反应,故C正确;N   在酸性环境中,能氧化I - ,故D正 确。 答案    B 方法2     硝酸与金属反应的有关实验题的解题策略 1.硝酸与金属的反应是相当复杂的,在这类氧化还原反应中,可以得到多种 还原产物。硝酸的还原产物除取决于硝酸的浓度、还原剂的还原能力外, 还与反应温度有关。在金属活动性顺序中,位于氢后面的金属如铜、汞、 银等,跟浓硝酸反应时,主要得到NO 2 ;跟稀硝酸反应时,主要得到NO。随着 金属活泼性的增强和硝酸浓度的降低,还可能得到N 2 O、NH 4 NO 3 等。 2.验证铜与稀硝酸反应有NO生成或实验室制取NO,涉及的核心问题是防 止NO被空气中的O 2 氧化,具体的方法有充入保护气(如N 2 、CO 2 ),排尽装置 中原有的空气或改进装置,通过适当的操作使装置充满液体等。 3.因NO、NO 2 有毒,会污染空气,实验时应注意尾气的处理。 例2    (2019北京海淀一模,12)某实验小组同学把小块木炭在酒精灯上烧至 红热,迅速投入热的浓硝酸中,发生剧烈反应,同时有大量红棕色气体产生, 液面上木炭迅速燃烧发出亮光。经查阅资料可知浓硝酸分解产生NO 2 和O 2 。为了探究“液面上木炭迅速燃烧发出亮光”的原因,该小组同学用下图 装置完成以下实验:   序号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 集气瓶中所盛气体 O 2 加热浓硝酸产生的气体 现象 木炭迅速燃烧发出亮光 木炭迅速燃烧发出亮光 下列说法正确的是   ( 　　 ) A. 浓硝酸分解产生的 V (NO 2 )∶ V (O 2 )=1∶1 B. 红棕色气体的产生表明木炭与浓硝酸发生了反应 C. 能使液面上木炭迅速燃烧发出亮光的主要气体是氧气 D. 以上实验不能确定使液面上木炭迅速燃烧发出亮光的主要气体一定是 NO 2 解题导引　分析硝酸分解产生气体的成分,与氧气对比找出二者的差别。 解析　A项,HNO 3 分解过程中,氮元素化合价降低1价,氧元素化合价升高2 价,故浓硝酸分解产生的 V (NO 2 )∶ V (O 2 )=4∶1;B项,根据资料,浓硝酸分解也 可以产生NO 2 ,不一定是浓硝酸和C发生了反应;C项,根据A项的分析,实验 Ⅱ的集气瓶中,O 2 的含量只有20%,但实验Ⅱ和实验Ⅰ中现象相同,不能证 明使液面上木炭迅速燃烧发出亮光的主要气体是氧气;D项,题干中没有进 行NO 2 对实验现象影响的相关实验,无法确定NO 2 在其中有无作用。 答案    D