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真题回眸
(2010·全国理综Ⅰ，7)下列叙述正确的是 ( )
A．Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2
B．将SO2通入BaCl2溶液可生成BaSO3沉淀
C．将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸
D．将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2＋还原成Cu
解析 A错误，因为Li在空气中燃烧只能生成Li2O; B错误，酸性：HCl＞H2SO3，所以通入SO2后无BaSO3沉淀，因为BaSO3＋2HCl===BaCl2＋H2O＋SO2↑；C正确，强酸制弱酸，酸性：H2CO3＞HClO，反应为：CO2＋H2O＋Ca(ClO)2===CaCO3↓＋2HClO；D错误，溶液中该反应难以发生，先是：2NH3＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋(NH4)2SO4，接着Cu(OH)2CuO＋H2O，溶液中NH3不能还原CuO为Cu，要还原必须是干燥的固态。
命题规律
非金属元素部分在保持原有考点不变的情况下，弱化了对磷的考查，但在以往高考中不被看好的元素硅及其化合物的性质在新高考中的地位相当突出，要引起重视。从考点的变化情况来看，常见非金属元素及其化合物的性质仍是高考命题的重点，其命题形式一般为实验探究、计算、推断等。预计今后的高考中，将会进一步注重非金属元素及其化合物性质知识的整体性和探究性，强化与生活、社会实际问题的联系，试题可以以选择题的形式出现，也可以以实验题和无机推断题的形式出现，以环保为主题设计问题的可能性也比较大。
考点研析
考点一 碳、硅及其化合物
例1 下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 ( )
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
解析 硅元素在地壳中的含量仅次于氧，排第二位，是构成岩石和矿物的基本元素；水晶的主要成分为SiO2，②错；制作光导纤维的原料是石英，而不是高纯硅，③错。
名师点拨 1.碳、硅及重要化合物间的转化关系
2．硅及其化合物的“反常”
(1)Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si：SiO2+<?xml:namespace prefix = st1 />2C Si+2CO↑。
(2)非金属单质跟碱作用一般无H2放出，但Si能跟强碱溶液作用放出H2：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
(3)非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能跟HF作用：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。
(4)非金属氧化物一般为分子晶体，但SiO2为原子晶体。
(5)酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与HF作用。
(6)无机酸一般易溶于水，但H2SiO3和H4SiO4均难溶于水。
(7)硅酸钠水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。
(8)H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以有Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑也能发生。
即时巩固1(2010·全国理综Ⅰ，29)请设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验。
(1)在下面方框中，A表示由长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器，请在A后完成该反应的实验装置示意图(夹持装置，连接胶管及尾气处理部分不必画出，需要加热的仪器下方用△标出)，按气流方向在每件仪器下方标出字母B、C……；其他可选用的仪器(数量不限)简易表示如下：
导管：
试管：
反应管：
胶塞： (插入导管表示已开孔)
(2)根据方框中的装置图，填写下表
仪器标号
仪器中所加物质
作用
A
石灰石、稀盐酸
石灰石与盐酸作用生成CO2
(3)有人对气体发生器作如下改进：在锥形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中。改进后的优点是________________；
(4)验证CO的方法是___________________________________。
解析 (1)根据题意，要证明二氧化碳与木炭反应生成一氧化碳，需要以下操作：先将得到的二氧化碳经过盛有饱和碳酸氢钠溶液的试管，除去气体中混有的氯化氢气体，然后通过浓硫酸除去二氧化碳中的水蒸气，以免水与木炭反应干扰CO的检验，将经过净化的二氧化碳通过加热的木炭粉后用氢氧化钠溶液除去未反应的二氧化碳，以免干扰CO的检验。综上所述，仪器装置应为：
(2)各个仪器装置中所盛试剂及其作用：B中：饱和的碳酸氢钠溶液，除去CO2气体中的氯化氢气体；C中：浓硫酸，除去二氧化碳中的水蒸气；D中：干燥的木炭粉，目的是与二氧化碳反应产生CO；E中为氢氧化钠溶液，除去未反应的二氧化碳。
(3)将长颈漏斗下端插入一小试管中的优点：一是可以控制反应的快慢，通过控制加入的酸的用量来控制反应产生的气体的快慢；二是防止容器内因压力过大造成气体从长颈漏斗中逸出。
(4)验证一氧化碳的方法可以利用一氧化碳的可燃性进行，将气体点燃，然后在火焰上方罩一内壁涂有澄清石灰水的烧杯，若火焰呈淡蓝色且澄清石灰水变浑浊，证明产生了一氧化碳。
答案 (1)如下图所示
(3)可以通过控制加酸的量，来控制气体产生的快慢；同时小试管中充满盐酸，可以起到液封作用，防止反应激烈时气体经漏斗冲出
(4)点燃气体，火焰呈淡蓝色，再用一个内壁附着有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，烧杯内壁的石灰水变浑浊
考点二 卤素及其化合物
例2 某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时验证氯气的某些性质，甲同学设计了如下图所示的实验装置。
回答下列问题：
(1)若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2，制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12 L的原因是 。
(2)①装置B中盛放的试剂名称为 ，作用是 。
②装置C和D中出现的不同现象说明的问题是 。
③装置E的作用是 。
④写出装置F中发生反应的离子方程式 。
(3)乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置，你认为该装置应加在 与 之间(填装置字母序号)，装置中应放入 (填写试剂或用品名称)。
解析 本题是考查氯气的制备和性质的实验。
(1)MnO2与浓盐酸的反应，随着反应的进行，盐酸浓度降低到某一数值后，反应将停止，因此制得的Cl2小于理论值。
(2)B中盛放无水硫酸铜，检验水蒸气的存在；C和D中实验现象说明干燥的氯气不具有漂白性，潮湿的氯气(或HClO)具有漂白性；依据氯气的物理性质，氯气易溶于CCl4溶液，所以 E的作用为吸收氯气。F中为HCl与AgNO3的反应。
(3)在E和F之间加入一个装置用来检验在F中氯气是否被完全吸收，可以用湿润的有色布条或湿润的淀粉KI试纸。
答案 (1)浓盐酸的浓度随着反应的进行降低到一定数值以后，将不再反应；加热时浓盐酸因挥发而损失
(2)①无水硫酸铜 检验有水蒸气产生
②干燥的氯气无漂白性，潮湿的氯气(或次氯酸)有漂白性
③吸收氯气
④Ag＋＋Cl－===AgCl↓
(3) E F 湿润的淀粉KI试纸(或湿润的有色布条)
名师点拨 1.氯元素单质及其化合物间的转化关系
2．氯及其化合物的热点
(1)Cl2与碱的歧化反应；
(2)Cl2作为氧化剂使用，如将Fe2＋―→Fe3＋；
(3)HClO、HClO2、HClO3、HClO4酸性依次增强,但氧化性降低；
(4)HCl的特殊制法，浓盐酸中滴加浓H2SO4；
(5)Cl2实验室制法，氧化剂可以为；
(6)卤素化合物以次氯酸盐为重点
①ClO－类似NO，酸性环境氧化性增强，但ClO－又不同于NO，任何环境都体现氧化性，如ClO－与I－、Fe2＋均不能共存。
②ClO－体现水解性，因HClO酸性很弱，ClO－水解显示碱性，如Fe3＋＋3ClO－＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HClO。
即时巩固2 (2009·山东理综，10)下列关于氯的说法正确的是 ( )
A．Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂
B．Cl、Cl为不同的核素，有不同的化学性质
C．实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集
D．1.12 L Cl2含有1.7NA个质子(NA 表示阿伏加德罗常数)
解析 Cl2中的氯元素化合价为0价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，A错误；同位素原子的质子数和电子数分别相等，所以化学性质几乎完全相同，B错误；通过实验室制得的Cl2中含有少量HCl, Cl2在饱和食盐水中溶解度很小，而HCl易溶，C正确；没有指明气体所处的状态， D错误。
考点三 氧、硫及其化合物
例3 如下图所示，在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是( )
A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B．沾有KMnO4溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性
C．品红试纸褪色，证明了SO2的漂白性
D．沾有酚酞和NaOH溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性
解析 Na2SO3与浓硫酸反应产生SO2气体，SO2溶于水生成H2SO3，能使蓝色石蕊试纸变红，但SO2不能使指示剂褪色；SO2能使品红溶液褪色说明SO2具有漂白性，而SO2具有还原性，能被KMnO4氧化；实验中多余的SO2可用强碱溶液吸收，以防污染环境。
答案 C
名师点拨 1.硫及其重要化合物间的转化关系
2．常见无机酸中的重要规律和重要特性
(1)重要规律
①最高价氧化物对应水化物的酸性强弱取决于元素非金属性的强弱，如酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3。
②证明酸性强弱顺序，可利用复分解反应中“强酸制弱酸”的规律，如：
Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO
③强氧化性酸（如：HNO3、浓H2SO4）与金属反应，一般不生成H2；金属和浓HNO3反应一般生成NO2，而金属和稀HNO3反应则生成NO。
（2）重要特性
①H2SiO3(或H4SiO4)为难溶性酸，浓盐酸、浓硝酸为挥发性酸。
②硝酸、浓H2SO4、次氯酸具有强氧化性，属于氧化性酸，其中硝酸、HClO见光受热易分解。
③浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时，随着反应的进行，产物会发生变化或反应停止。
④浓H2SO4具有吸水性、脱水性和强氧化性。
⑤常温下，铁、铝遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化。
即时巩固3右图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。
化合物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为4∶5，化合物D是重要的工业原料。
(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式：__________；
(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式：__________；
(3)写出一个由D生成B的化学方程式：____________________；
(4)将5 mL 0.10 mol/L的E溶液与10 mL 0.10 mol/L的NaOH溶液混合。
①写出反应的离子方程式_______________________________；
②反应后溶液的pH________7(填“大于”、“小于”或“等于”)，理由是__________________________________________；
③加热反应后的溶液，其pH________(填“增大”、“不变”或“减小”)，理由是____________。
解析 根据A和B、C、D、E的框图转化关系可知，A有多种化合价，A是一种非金属固体单质，又由于B和C的相对分子质量之比为4∶5，因此推得A为单质S，B为SO2，C为SO3，D为H2SO4，E为H2SO3。
考点四 氮及其化合物的性质
例4 32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答：
(1)NO的体积为 L，NO2的体积为 L；
(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为 mol/L；
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水 g。
解析 在硝酸参与的氧化还原反应的有关计算中，正确运用两个守恒原理：一是原子守恒；二是得失电子守恒，这样会使解题既快速又准确。
(1)设生成NO的体积为x，NO2的体积为y，建立方程x＋y＝11.2 L①，又由于在氧化还原反应中，Cu失去的电子数等于NO、NO2得到的电子数，建立方程为×3＋×2②，由①②联解得x＝5.8 L，y＝5.4 L。
(2)分析题意：原硝酸中氮元素守恒，N最终以NO、NO2混合气体及NaNO3形式存在于溶液中。故c(HNO3)
(3)依据氧化还原反应的规律：H2O2作氧化剂，NO、NO2混合气体作还原剂，按照得失电子相等的原则，推算：
答案 (1) 5.8 5.4 (2) (aV·10－3＋0.5)/0.14
(3) 57.7
名师点拨 1.氮及其重要化合物的转化关系
2．NO、NO2与O2溶于水的简单计算，利用好两个比值4∶3、4∶1即可
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
另外HNO3的性质，尤其是强氧化性是热点，涉及与单质反应产物的判断，尤其是与铁的反应如稀HNO3与Fe：Fe＋4HNO3(稀，过量)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
3．常见非金属元素形成的离子的检验
离子
反应现象
有关反应的离子方程式
X－(Cl－、
Br－、I－)
加入AgNO3溶液，产生
白色(Cl－)、浅黄色(Br－)、
黄色(I－)沉淀，该沉淀在稀
硝酸中不溶解
Ag＋＋X－===AgX↓
OH－
滴加酚酞试液，变红
CO、
HCO
加入盐酸，放出无色无味的气体，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊
CO32-＋2H＋===CO2↑＋H2O
HCO3-＋H＋===CO2↑＋H2O
Ca2＋＋2OH－＋CO2===
CaCO3↓＋H2O
SO
加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，该沉淀可溶于稀盐酸，并放出无色、有刺激性气味的气体
Ba2＋＋SO32-===BaSO3↓
BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋
SO2↑＋H2O
SO
加入稀盐酸，无现象，再加入BaCl2溶液，生成白色沉淀
Ba2＋＋SO42-===BaSO4↓
NH
滴加浓NaOH溶液，加热，有刺激性气味的气体产生，该气体遇HCl(气态)产生白烟或能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
NH4+＋OH－NH3↑＋H2O
NH3＋HCl===NH4Cl
NH3＋H2ONH3·H2ONH4+＋OH－
即时巩固4某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品：浓硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳
已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
(1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置③、④、⑥中盛放的药品依次是__________________________________________。
(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后____________________________________________。
(3)装置①中发生反应的化学方程式是____________________。
(4)装置②的作用是_______，发生反应的化学方程式是________。
(5)该小组得出的结论依据的实验现象是_________________。
(6)实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选填序号字母)__________________。
a．加热该绿色溶液，观察颜色变化
b．加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化
c．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化
d．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化
解析 装置①为Cu和浓HNO3反应制取NO2的发生装置，因要检验浓、稀HNO3的氧化性强弱，依题中信息知⑥是用碱液(NaOH)吸收NO2，则④为浓HNO3，⑤中用排水法收集的气体一定为NO，则③中为稀HNO3，②中为H2O，发生了3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，又因NO极易被空气中的O2氧化而生成红棕色的NO2，因此整个装置中不能有空气。
答案 (1)3 mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液
(2)通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内
(3)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(4)将NO2转化为NO 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(5)装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色
(6)acd
高考失分警示
1．分清氯水、溴水的成分，反应时的作用和褪色的原理。
氯水中正因为存在可逆反应Cl2＋H2O HCl＋HClO，使其成分复杂且随着条件的改变，平衡发生移动，使成分发生动态的变化。当外加不同的反应物时，要正确判断是何种成分参与了反应。氯水中的HClO能使有色物质被氧化而褪色。反之，也有许多物质能使氯水、溴水褪色，发生的变化可属物理变化(如萃取)，也可属化学变化，如歧化法(加碱液)、还原法(如Mg、SO2等)、加成法(加不饱和的有机物)等。值得一提的是有时虽然发生化学变化，但仍生成有色物质，如Br2与Fe或KI反应。
2．化学常用语言中的“酸的氧化性和氧化性酸”的含义各异。酸的氧化性是指酸的水溶液电离出H＋呈现的氧化性，是H＋得到电子的性质。氧化性酸应具有显著的氧化性，一般指含氧酸根中处于正价态的非金属原子得到电子的性质，常见的氧化性酸有浓H2SO4、HNO3和HClO等。
3．“规律是学习的主线，特性往往是考点”。复习时除要总结一些有关非金属的规律外还应注意非金属单质的一些特性。如：
(1)规律：活泼的非金属可把不活泼的非金属单质从其盐溶液中置换出来。
特性：F2不能从氯化钠水溶液中置换出Cl2，而是先与水反应生成O2。
(2)规律：Cl2、Br2、I2与碱液、H2O发生歧化反应：
X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(X代表Cl、Br、I)。
特性：F2与NaOH溶液反应时先与水反应生成O2：
2F2＋4NaOH===4NaF＋2H2O＋O2↑。
命题预测
1．可以验证硫元素的非金属性比氯元素弱的事实是 ( )
①硫和氢气在加热条件下能形成H2S，H2S受热300℃左右分解。氯气和氢气在点燃或光照下生成氯化氢，氯化氢很难分解 ②向氢硫酸溶液中滴入氯水有单质硫生成 ③硫、氯气分别与铜和铁反应产物是FeS、Cu2S、FeCl3、CuCl2 ④高氯酸(HClO4)的酸性强于硫酸
A．①②③④ B．只有①②
C．只有②③④ D．只有③④
解析 元素非金属性强弱的比较有很多方法。常用的方法有：
①形成气态氢化物难易程度，易形成气态氢化物者，非金属性强。通常气态氢化物稳定的非金属性强。
②相同条件下，最高价氧化物的水化物酸性强的非金属性强。
③非金属单质甲可以在溶液中置换出非金属单质乙，则甲的非金属性强于乙。
④同种变价金属与不同非金属反应时，生成高价金属化合物时，该非金属性强于生成低价金属化合物对应的非金属，如题中③。综上所述选项A符合题意。
在理论上还有：①易得到电子的非金属单质，其非金属性强。 ②同周期元素在右侧(稀有气体除外)，同主族元素在上方非金属性强。
答案 A
2．下列现象不是因发生化学变化而产生的是 ( )
A．皮肤不慎沾有浓硝酸呈黄色
B．浓硝酸“发烟”
C．盛在无色试剂瓶中的浓硝酸呈黄色
D．FeSO4溶液久置于空气中，溶液呈黄色
3．在下列框图中，F是D的还原产物，请回答有关问题(答题时，方程式中的E用所对应的元素符号表示)：
已知：Na2EO2溶于过量的新制氯水，形成黄色溶液，向该溶液中滴加KSCN溶液立即出现血红色，振荡，一段时间后，红色褪去。
(1)A的电子式为______________。
(2)写出反应②的化学方程式______________________。
(3)写出Na2EO2与新制氯水反应的离子方程式_______________。
(4)一段时间后红色褪去的原因可能是：
①E元素被氯水氧化为更高价态的物质；
②___________________________________________________。
解析 A为NH3，B为NO，C为H2O，D为NO2，F为NaNO2。在Na2EO2溶于氯水后得到的溶液中滴加KSCN溶液显血红色，说明溶液中有Fe3＋，E是Fe元素。
答案 (1)
(2)NaNO2＋6Na2FeO2＋5H2O===3Na2Fe2O4＋7NaOH＋NH3↑
(3)2FeO ＋8H＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－＋4H2O
(4)②SCN－被氯水氧化
4．如下图所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将乙针筒内的物质压到甲针筒内，进行下表所列的不同实验(气体在同温同压下测定)。
实验
序号
甲针筒内物质
乙针筒内物质
甲针筒的现象
1
10 mL FeSO4溶液
10 mL NH3
生成白色沉淀，后变色
2
20 mL H2S
10 mL SO2
3
30 mL NO2(主要)
10 mL H2O(l)
剩有无色气体，活塞自动向内压缩
4
15 mL Cl2
40 mL NH3
请回答下列问题：
(1)实验1中，沉淀最终变为________色，写出沉淀变色的化学方程式____________。
(2)实验2甲针筒内的现象是：有________生成，活塞____移动(填“向外”、“向内”或“不”)。
反应后甲针筒内有少量的残留气体，正确的处理方法是将其通入________溶液中。
(3)实验3中，甲中的30 mL气体是NO2和N2O4的混合气体，那么甲中最后剩余的无色气体是__________，写出NO2与H2O反应的化学方程式_________________。
(4)实验4中，已知：3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl。甲针筒除活塞有移动、针筒内有白烟产生外，气体的颜色变化为_____________，
最后针筒内剩余气体的体积约为________mL。
答案 (1)红褐 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(2)黄色固体 向内 NaOH(其他合理答案也可)
(3)NO 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(4)黄绿色变为无色 5
