专题九 非金属元素及其化合物
【专题要点】
有关非金属元素及其化合物的知识在高考中经常出现在离子共存、离子方程式、物质鉴别、气体的制取和性质验证、推断、计算等题型中,一般以元素化合物知识为载体,与化学基本概念、理论、实验、计算结合在一起考查.在未来的高考中考查形式不会有太大的变化,但会突出对物质性质的探究性命题,也会以新的情境或陌生的物质为载体来考查有关非金属元素及其化合物的考查.它要求我们熟练掌握各主族中典型元素及其化合物的性质、制备和用途，了解这些元素的单质及某些氧化物、氢化物的性质。掌握硫酸、硝酸的化学性质。以硫酸为例，了解化工生产化学反应原理的确定。初步了解原料与能源的合理利用、“三废处理”与环境保护以及生产过程中的综合经济效益问题。了解硫、氮、碳的氧化物对大气的污染，以及防止大气污染。注意：硫酸、硝酸的化学性质，原料与能源的合理利用，生产过程中的综合经济效益问题是这部分的重点。
【考纲要求】
1、常见非金属元素（如H、C、O、N、Si、S、C等）
⑴了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
⑵了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
2、了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。
⑴了解海水中存在的重要元素及其在工业生产和高科技领域的潜在价值。
⑵了解由海水中提取溴、碘的原理。
3、以上各部分知识的综合应用
⑴能依据所提供的资料或信息，获取并归纳元素化合物的性质。
⑵能够设计简单的实验，具备研究元素化合物性质的基本思路。
⑶尝试利用氧化还原反应等原理研究元素化合物性质
【教法指引】
非金属元素及其化合物是学习化学的基础，也是学生今后在生活中经常要接触、需要了解和应用的化学常识。为了使学生对非金属及其化合物有一个整体的了解，教学设计要着眼于几种元素的单质及其重要化合物的主要性质，在知识的衔接上尽量使知识和用途相结合，理论和实际相结合，物质的重要性能与可能的负面作用相结合，从而使学生认识常见非金属及其化合物在生活和生产中的应用以及与人类和环境的关系。教学中要注意强化元素化合物知识一般学习和研究方法的训练，使性质与用途紧密联系，深化对元素化合物性质的理解和灵活应用，体现学习元素化合物知识价值的重要方面，增进学生学习化学的兴趣和情感。采用对比归纳法进行教学，指导学生学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性、区别和联系。如浓硫酸、硝酸作氧化剂时，都是硫、氮元素被还原；都是浓的溶液氧化性比稀的溶液强；浓硫酸、浓硝酸都能与不活泼金属和一些非金属反应；在常温下，浓硫酸、浓硝酸都能使铁、铝表面氧化生成牢固的氧化物薄膜，从而阻止酸与内层金属的反应等。在教学过程中，通过比较向学生说明，可以加深理解、方便记忆本章的重点侧重硅、氯、硫、氮等非金属重要化合物的主要性质的认识和理解上。
【知识网络】
1. 卤素
（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+H2OHCl+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，如Br2与Fe或KI反应。
（2）区分清楚萃取和分液的原理、仪器、操作以及适用范围与其他物质分离方法不同。
萃取和分液是物质分离的众多方法之一。每一种方法适用于一定的前提。分液适用于分离互不相溶的两种液体，而萃取是根据一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解性有很大差异从而达到提取的目的。一般萃取和分液结合使用。其中萃取剂的合理选择、分液漏斗的正确使用、与过滤或蒸馏等分离方法的明确区分等是此类命题的重点和解决问题的关键。
命题以选择何种合适的萃取剂、萃取后呈何现象、上下层如何分离等形式出现。解题关键是抓住适宜萃取剂的条件、液体是否分层及分层后上下层位置的决定因素。分液操作时注意“先下后上、下流上倒”的顺序。为确保液体顺利流出，一定要打开上部塞子或使瓶塞与瓶颈处的小孔或小槽对齐，与大气相通
2. 氧族：
（1）掌握常见物质的俗名、组成、用途，防止张冠李戴。
本章中出现的物质俗名比较多，有些名称之间又特别容易混淆，如冰晶石和重晶石、芒硝和硝石、大苏打和苏打或小苏打等，还有名目繁多的矾盐。这些虽属识记性的知识，但也应做到在理解的基础上进行记忆，注意它们的性质和用途，对记忆其化学组成有帮助。同时要及时归纳和比较，以便清楚地区别它们。
（2）熟悉有关各种价态的硫元素性质及转化，以作推断题（主要是框图型）。
牢固掌握各种代表物性质及它们之间的知识网络和反应原理，就可避免死搬硬套。对于框图型等推断题，也要善于找“题眼”，挖掘题中隐含的提示，注意对题设条件的充分应用，尽量缩小范围。推断时不仅要关注网络的结构，还要注意题干提供的不起眼的信息，如颜色、状态、式量、用途等都可能成为突破的切入口。
（3）二氧化硫和氯气的漂白性
SO2和Cl2虽都有漂白性，但漂白原理和现象有不同特点。氯气的漂白原理是由于溶于水生成次氯酸的具有强氧化性，将有色物质氧化成无色物质，褪色后不能恢复原来的颜色。而SO2是由于它溶于水生成的亚硫酸与有色物质直接结合，形成不稳定的无色化合物，褪色后在一定的条件下又能恢复原来的颜色。如：
3. 氮族：
1．氨水显弱碱性的理解。
氨气溶于水形成氨水，氨水少部分电离出OH-、NH4+，所以氨水具有弱碱性。注意以下两点：
(1)氨水遇Al3+、Fe3+、Mg2+分别可以生成Al(OH)3、Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀，但氨水中滴加Ag+溶液开始出现沉淀AgOH，继续滴加沉淀即溶解生成银氨溶液；（2）氨水遇酸、酸性氧化物可以成盐，又根据氨水与酸的量关系分别得到正盐和酸式盐。如：用氨水吸收少量二氧化硫的离子方程式 NH3.H2O+SO2=NH4++HSO3-是错误的。
2．NO、O2被水吸收的分析。
NO、O2被水吸收实质上发生如下反应：2NO+O2=2NO2，3NO2+2H2O=2HNO3+NO。生成NO还可以继续氧化，生成NO2再溶于水，这是一个循环反应。如无任何气体剩余，最终产物应为HNO3，恰好反应的量的关系：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，实际反应中可以有NO或O2剩余，但不能两者兼有之。
3．氮可以形成多种氧化物。NO2可以与水反应生成硝酸，但NO2不是硝酸的酸酐。掌握酸酐的判断方法。NO2与溴蒸气不能用湿润的KI淀粉试纸检验。
4．NO3-在酸性溶液中具有强氧化性，可以将Fe2+氧化为Fe3+、SO32-氧化为SO42-，将I-、Br-、S2-氧化为I2、Br2、S。
5．检验NH4+离子，可加入烧碱溶液后，必须加热，再用湿润的红色石蕊试纸检验NH3，否则不一定有NH3放出。
4、碳族：
（1）CO2通入NaOH溶液的判别。
CO2通入NaOH溶液的反应与CO2气体通入量有关。当CO2通入少量时生成Na2CO3，当CO2通入过量时生成NaHCO3，CO2通入量介于两者之间，既有Na2CO3又有NaHCO3。因此推断产物时一定要注意CO2与NaOH间量的关系。
（2）Na2CO3溶液中滴加盐酸过程不清楚。
在Na2CO3溶液中滴加HCl，CO32-先转化为HCO3-，再滴加盐酸HCO3-转化为H2CO3，不稳定分解为CO2。
如：在10mL0.01mol/L纯碱溶液中，不断搅拌并逐滴加入1.2mL0.05mol/L盐酸，完全反应后在标准状况下生成二氧化碳的体积为（答案D）
A.1.334mL B.2.240mL C.0.672mL D.0mL
（3）CO2通入CaCl2溶液中是否有沉淀的分析错误。
可用反证法：如能产生沉淀，则反应的化学方程式为：CO2+CaCl2+H2O=CaCO3↓+2HCl。因CaCO3溶于盐酸，故反应不能发生。因为CO2只有通入中性或碱性溶液才能产生CO32-，并同时产生部分H+，若原溶液无法消耗这部分H+，则不利于CO2转化为CO32-，也就无法与Ca2+形成沉淀。若要使CaCl2与CO2反应生成沉淀，就必须加入部分碱溶液中和CO2与H2O反应而产生的H+。同理，该思维方式适用于CO2、SO2通入CaCl2或BaCl2溶液。
（4）不要把Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑与Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓相混。前者是工业制玻璃的反应式之一，是在高温条件下发生的反应，而后者是在水溶液中发生的反应。若交换条件，两者均不发生反应。
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