专题六 非金属及其化合物
（1）氯及其化合物
2．硫及其化合物
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3．氮及其化合物
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4．碳及其化合物[来源:学科网ZXXK]
【备考策略】在江苏近三年的高考中，非金属及其化合物作为元素及其化合物的组成部分参与性质、转化的考查，同样结合化学理论、化学实验和计算等进行考查。主要考查的卤素、二氧化氯、硝酸、过氧化氢的性质。2013年的备考中，以重要物质为抓手，形成元素化合物的关系网络，结合化学基本理论，强化基本理论知识，突出应用。
类型一、非金属及其化合物性质
例1．下列有关非金属单质的说法正确的是
①金刚石和C60在氧气中燃烧的产物相同，因而它们是同一种物质 ②氯气可以使湿润的有色布条褪色，但实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气 ③硫、氯气分别与铜和铁反应的产物是FeS、Cu2S、FeCl3、 CuCl2④向氢硫酸溶液中滴入氯水有单质硫生成 ⑤高纯硅广泛用于制造光导纤维⑥活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质具有还原性，使有色物质发生还原反应⑦雷雨天氮气和氧气的反应属于自然固氮的—种方式。
【考点透视】 非金属及其化合物的特性
1.非金属单质与O2、H2的反应，注意N2与O2、H2的反应条件，卤素单质与H2的反应，注意Si与NaOH溶液、F2与水的反应。
2.非金属氧化物与水、碱的反应，注意NO2与H2O的反应，CO、NO的氧化和不成盐，注意SO2的还原性、酸酐与漂白性。
3.含氧酸的酸性，注意HClO、HNO3、浓硫酸的氧化性， HClO、HNO3的不稳定性。
4.阴离子的性质，注意SO32-的检验。
【变式训练1】下列物质加入溴水，经振荡，因发生化学反应而使溴水褪色的是
①Na2S ②NaOH ③乙酸 ④镁粉 ⑤裂化汽油 ⑥甲苯[来源:学*科*网Z*X*X*K]
A．①②③⑤ B．②④⑤⑥ C．①②④⑤ D．②③④⑥
类型二、非金属及其化合物的转化
例2．（2012·四川理综）下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液，相互之间的转化关系如下图所示（部分产物及反应条件已略去）。已知A、B为气态单质，F是地壳中含量最多的金属元素的单质；E、H、I为氧化物，E为黑色固体，I为红棕色气体；M为红褐色沉淀。
请回答下列问题：
（1）B中所含元素位于周期表中第 周期， 族。
（2）A在B中燃烧的现象是 。
（3）D+E→B的反应中，被氧化与被还原的物质的物质的量比是 。
（4）G+G→M的离子方程式是 。
（5）Y受热分解的化学方程式是 。
【考点透视】非金属相关相关“题眼”：
1.物理性质及用途：如黄绿色的Cl2、橙色的溴水、紫色的碘水，盐酸的除锈、硫酸的工业消耗量；氟硫与人体健康、碘与甲状腺肿、碘化银与人工降雨、二氧化硫与酸雨等；自然界硬度最大的金刚石2、空气主要成分氮气、红棕色气体NO2、黄色的工业硝酸（工业盐酸也呈黄色）[来源:学_科_网Z_X_X_K]
2特殊组成或构成：H2O、H2O2，SO2、SO3，PCl3、PCl5、CO、CO2，NO2、NO，NH3、N2H4等相同元素可组成不同的物质；
3特征反应：碘与淀粉的显色反应，氯气、二氧化硫使湿润蓝色石蕊试纸的变色，氨气使湿润红色石蕊试纸的变色，难溶的原硅酸(或硅酸)沉淀
4反应条件：电解饱和食盐水，黄铁矿的高温煅烧，次氯酸、氢气氯气光照反应,烷基的光照卤代，苯基的铁催化卤代，硫酸的有机催化反应，二氧化锰催化氯酸钾分解、铁触媒催化氨合成、硝酸的光照分解、Pt催化氨氧化、硅酸盐高温制备
5重要反应：SO2+H2O2、SO2+Cl2+H2O、Na2S2O3+HCl、FeBr2+Cl2、N2+Mg、NH3+Cl2、Cu+HNO3、C+ HNO3、浓HNO3+蛋白质、苯+浓硫酸+浓硝酸。
【变式训练2】(2012·南通市期末)下列框图涉及到的物质所含元素中，除一种元素外，其余均为1～18号元素。
已知：A、F为无色气体单质，B为具有刺激性气味的气体，C为黑色氧化物，E为红色金属单质（部分反应的产物未列出）。请回答下列问题：
⑴D的化学式为 ；F的电子式为 。
⑵A与B生成D的反应在工业上是生产 的反应原理之一。
⑶E与G的稀溶液反应的离子方程式为 。
⑷B和C反应的化学方程式为 。
⑸J、K是同种金属的不同氯化物，K为白色沉淀。写出SO2还原J生成K的离子方程式 。
类型三、非金属及其化合物的检测
例3．对某酸性溶液(可能含有Br－、SO42－、H2SO3、NH4+) 分别进行如下实验：①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色；②加碱调至碱性后，加热时放出的匀体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝；③加入氯水 时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液时，产生能白色沉淀不溶于稀硝酸，对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是 ( )
A．Br－ B．SO42－ C．H2SO3 D．NH4+
【总结提升】常见阴离子的检验
OH－
①紫色石蕊试液
②橙色甲基橙溶液
③无色酚酞试液[来源:学*科*网]
④pH试纸
①蓝色
②黄色
③红气体
④蓝色
OH－表现碱性
Cl－
AgNO3溶液、稀硝酸
生成白色沉淀，加稀硝酸沉淀不溶解
Ag++Cl－=AgCl↓(白色、不溶于稀硝酸)
Br－
①AgNO3溶液、稀硝酸
②氯水
①生成淡黄色沉淀，加稀硝酸沉淀不溶解
②无色溶液変为橙色溶液
①Ag++Br－=AgBr↓(淡黄色、不溶于稀硝酸)
②2Br－+Cl2=2Cl－+Br2(橙色溶液)
I－
①AgNO3溶液、稀硝酸[来源:学_科_网Z_X_X_K]
②溴水、淀粉溶液
①生成黄色沉淀，加稀硝酸沉淀不溶解
②出现蓝色溶液
①Ag++I－=AgI↓(黄色、不溶于稀硝酸)
②2I－+Br2=2Br－+I2(遇淀粉显蓝色)
SO42－
可溶性钡盐、稀硝酸
生成白色沉淀，加稀硝酸沉淀不溶解
Ba2++SO42－=BaSO4↓(（白色、不溶于稀硝酸）
SO32－
①BaCl2、盐酸
②盐酸、硫酸、品红溶液
①生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀溶解，产生刺激性气体
②产生刺激性气体，该气体能使品红溶液褪色
①Ba2++SO32－=BaSO3↓(（白色）
BaSO3+2H+=Ba2++H2O+SO2↑(刺激性)
②SO32－+2H+= H2O+SO2↑(漂白性)
CO32－
①CaCl2、盐酸
②盐酸、硫酸、石灰水
①生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀溶解，产生无色无味气体
②产生无色无味气体，该气体能使石灰水浑浊
①Ca2++ CO32－=CaCO3↓（白色）
CaCO3+2H+=Ca2++H2O +CO2↑
②CO32－+2H+=H2O +CO2↑
CO2+Ca2++2OH－= CaCO3↓+H2O
HCO3－
CaCl2、盐酸、石灰水
加CaCl2无现象，加热出现白色沉淀，沉淀溶于盐酸又产生能使石灰水浑浊的气体
Ca2++ 2HCO3－= CaCO3↓+ H2O +CO2↑
CO2+Ca2++2OH－= CaCO3↓+H2O
【变式训练3】对于某些物质或离子的检验及结论一定正确的是( )
A．将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，该气不一定是SO2
B．加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰中，溶液变浑浊，一定有CO32一
C．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加稀盐酸，淀不消失，一定有SO42－
D．加入NaOH溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，一定有NH4+
类型四.大气保护
例4．（2012·四川理卷有删减） 直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，最终生成硫酸钙。硫酸钙可在右图所示的循环燃烧装置的燃料反应器与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳，从而有利于
二氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的。
请回答下列问题：
（1）煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有 。（填写字母编号）
A.温室效应 B. 酸雨 C .粉尘污染 D. 水体富营养化
（2）在烟气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆液的pH值，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。
①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为 。
②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式： 。
（3）已知1molCH4在燃料反应器中完全反应生成气态水时吸热160.1kJ，1molCH4在氧气中完全燃烧生成气态水时放热802.3kJ。写出空气反应器中发生反应的热化学方程式： 。
【考点透视】 大气污染防止和处理
1.减少污染物排放量。改革能源结构，多采用无污染能源（如太阳能、风能、水力发电），太阳能和低污染能源（如天然气），对燃料进行预处理（如烧煤前先进行脱硫），改进燃烧技术等均可减少排污量。另外，在污染物未进入大气之前，使用除尘消烟技术、冷凝技术、液体吸收技术、回收处理技术等消除废气中的部分污染物，可减少进入大气的污染物数量。
2.绿化造林：茂密的林丛能降低风速，使空气中携带的大粒灰尘下降。树叶表面粗糙不平，有的有绒毛，有的能分泌粘液和油脂，因此能吸附大量飘尘。蒙尘的叶子经雨水冲洗后，能继续吸附飘尘。如此往复拦阻和吸附尘埃，能使空气得到净化。
3.酸雨的处理
（1）石灰石法（生石灰）：2SO2+2CaCO3 +O2=2CaSO4+2CO2
（2）氨水法：2NH3+SO2+H2O=(NH4)2SO3
4.氮氧化物的处理
（1）碳酸钠法：NO2+NO+Na2CO3=2NaNO2+CO2 2NO2+ Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2
（2）氧化还原法：6NOx+4xNH3=(2+3x)N2+6xH2O 。
【变式训练4】某地区化工厂甲的废气中富含Cl2，化工厂乙富含SO2。化学兴趣小组先用NaOH溶液吸收乙厂废气、后用上溶液吸收甲厂废气。回答下列问题：
（1）请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：SO2+2NaOH = ________________．
（2）反应Cl2+Na2SO3+2NaOH= ，其中的还原剂为________________．
（3）吸收废气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl、OH和SO42-．还其他阴离子（不考虑废气的CO2的反应）是①SO32- ②
1．(2012·扬州三模)下列有关物质的性质和应用均正确的是
A．NH3能氧化氮氧化物，可用于汽车尾气净化
B．瓷坩埚能耐高温，可用于加热分解石灰石
C．Fe在O2中的燃烧产物可用于制红色涂料
D．Mg (OH)2分解吸热且生成高熔点固体，可用作阻燃剂
2．某溶液中含有NH、SO、SiO、Br－、CO、Na＋，向该溶液中通入过量的Cl2，则下列判断正确的是
①反应前后，溶液中离子浓度基本保持不变的有NH、Na＋ ②有胶状物质生成
③有气体产生 ④溶液颜色发生变化 ⑤共发生了2个氧化还原反应
A．①②③④ B．②③④ C．①③⑤ D．②④⑤
3. 下列反应的离子方程式书写正确的是 ( )
A．用稀HNO3溶解FeS固体：FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑
B．氯气通入澄清石灰水中：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
C．SO2气体通入NaClO溶液中：SO2＋2ClO－＋H2O===SO＋2HClO
D．硅酸钠溶液中通入过量二氧化碳：SiO＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO
4．（2011·江苏高考）NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质（见图4）。下列说法正确的是
A.25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存，所以Cl2不与铁反应
D.图4所示转化反应都是氧化还原反应
5. A、B、C、D都是中学常见的物质，在一定的条件下有如下图所示的转化关系(未注明反应条件)，请回答下列问题：
(1)若C的稀溶液显蓝色，D为红棕色气体，则B溶液的名称是 ，反应中每生成1 mol H2O时转移的电子数目为 。
(2)若A为单质，C、D都是能使澄清石灰水变浑浊的气体，则B的化学式为 ，A、B在化学反应方程式中化学计量数之比为 。
(3)若A为氧化物，C、D中有一种是常见的有毒气体单质。该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(4)若A为一种淡黄色物质，C为气体单质，D为Na2CO3。则A的电子式为 ，该过程中反应的化学方程式为_______________________________。
专题六 非金属及其化合物
【例1】 ②③④⑦ 解析：金刚石和C60是碳的同素异形体，①错；氯水中HClO具有强氧化性，能漂白有色物质，②正确；由于氯气的氧化性大于硫的，Cl2与变价金属反应一般生成高价态，硫与Fe、Cu反应只能生成FeS、Cu2S，③④均正确；光导纤维的主要成分是SiO2，⑤错；活性炭具有的漂白性是利用了它的吸附性，不是和有色物质发生化学反应，⑥错；雷电时，N2＋O2===2NO，将游离态氮转化为化合态氮，⑦正确。
【变式训练1】 C 解析：乙酸和甲苯与溴水不反应，其他反应为Na2S＋Br2===2NaBr＋S↓ ；2NaOH＋Br2===NaBr＋NaBrO＋H2O；Mg＋Cl2===MgBr2 ；裂化汽油含C===C，与溴水能发生加成反应。[来源:学_科_网]
【例2】 (1) 三 ⅦA
(2) 产生苍白色火焰
(3) 2∶1
(4) 3AlO＋Fe3＋＋6H2O===3Al(OH)3↓＋Fe(OH)3↓
(5) 4Fe(NO3)32Fe2O3＋12NO2↑＋3O2↑
解析：根据转化关系和题中所给的信息可以判断：A为H2，B为Cl2，C为NaOH，D为HCl，E为MnO2，F为Al，G为NaAlO2，H为Fe2O3，I为NO2，J为FeCl3，M为Fe(OH)3，N为HNO3。
(1) B中含有的氯元素位于元素周期表第三周期第ⅦA族。
(2) H2在Cl2中燃烧产生苍白色的火焰。
(3) 浓盐酸与二氧化锰发生的反应为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，反应中被氧化(注意发生反应的HCl只有一半被氧化)与被还原的物质的物质的量之比是2∶1。
(4) NaAlO2与FeCl3在溶液中发生双水解反应：3AlO＋Fe3＋＋6H2O===3Al(OH)3↓＋ Fe(OH)3↓。
(5) 硝酸铁受热分解生成氧化铁、二氧化氮和氧气，化学反应方程式为4Fe(NO3)32Fe2O3＋12NO2↑＋3O2↑。
【变式训练2】 (1) NO NN
(2) 硝酸
(3) 3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(4) 3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O
(5) 2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O===2CuCl↓＋4H＋＋SO
解析：E是Cu，则C 是CuO，B→D→G，可判断A是氧气，B能还原CuO和O2，又是刺激性气体，B是NH3，则D是NO、G是NO2、F是N2、E是H2O，再推测H是Cu(NO3)2、I是Cu(OH)2、J是CuCl2，根据K、J的组成，K是CuCl。
【例3】 B 解析： ①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色，则一定含有H2SO3，因H2SO3不稳定，分解产生的SO2可使品红褪色。②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则一定有NH。③加入氯水时，溶液略显黄色，说明溶液中含有Br－，再加入BaCl2溶液时，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸，说明此时溶液中含有SO，但可能是氯水氧化有H2SO4产生的，故不能确定原溶液中是否含有有SO。
【变式训练3】 AD 解析：具有漂白性的气体还有Cl2、O3等，故A正确；含有HCO或SO的溶液同样会产生这些现象，B错；如果原溶液中有Ag＋也会产生不溶于盐酸的白色沉淀，C错；加入NaOH，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则一定有NH，D正确。
【例4】 (1) ABC
(2) ① Ca(HCO3)2或碳酸氢钙 ② Ca(HSO3)2＋O2===CaSO4＋H2SO4
(3) CaS(s)＋2O2(g)===CaSO4(s) ΔH＝－962.4kJ·mol－1
解析： (1)煤燃烧的产物中有CO2、烟尘以及SO2，分别导致温室效应、粉尘污染和酸雨。没有营养元素排入水中，不会引起水体富营养化。
(2) CO2与CaCO3反应生成易溶的Ca(HCO3)2。亚硫酸氢钙具有还原性，可被氧化为硫酸钙。
(3)根据右图以及硫酸钙与甲烷反应的气体产物为CO2、H2O和CaS，可知燃料反应器中发生的热化学方程式为：CH4(g)＋CaSO4(s)===CO2(g)＋2H2O(g)＋CaS(s) ΔH＝＋160.1kJ·mol－1 ①，再写出甲烷在氧气中燃烧的热化学方程式：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－802.3kJ·mol－1②，②－①可得热化学方程式：CaS(s)＋2O2(g)===CaSO4(s) ΔH＝－962.4kJ·mol－1。
【变式训练4】 (1) Na2SO3＋H2O
(2) 2NaCl＋Na2SO4＋H2O Na2SO3
(3)ClO－
解析：(1) NaOH过量，故生成的是正盐：SO2＋2NaOH ===Na2SO3＋H2O。
(2) S元素的价态从＋4→＋6，失去电子表现出还原性，故还原剂为Na2SO3。
(3) 当 Cl2不足时，有SO剩余；当Cl2过量时，其与烧碱溶液反应，生成ClO－。
随堂训练
1. D 解析：NH3能还原氮氧化物，选项A错误；瓷坩埚(含SiO2)与石灰石高温反应，选项B错误；选项C中生成Fe3O4，选项C错误。
2. A 解析：氯气能与SO、SiO、Br－、CO反应，产物有SO、H2SiO3、Br2、CO2，其中H2SiO3是胶状物质，溶液由无色变为橙色，至少有4个氧化还原反应，⑤错误。
3. BD 解析：HNO3能氧化H2S，选项A错误；HClO能氧化SO，选项C错误。
4. B 解析：本题考查元素化合物知识综合内容，拓展延伸至电解饱和食盐水、电解熔融氯化钠、侯氏制碱等内容，但落点很低，仅考查NaHCO3 、Na2CO3的溶解度、工业制漂白粉、干燥的Cl2贮存和基本反应类型。重基础、重生产实际应该是我们高三复习也应牢记的内容。25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的要小；石灰乳与Cl2的反应中氯发生歧化反应，Cl2既是氧化剂，又是还原剂；常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存仅代表常温Cl2不与铁反应，加热、高温时可以反应；在侯氏制碱法中不涉及氧化还原反应。
5. (1) 浓硝酸 6.02×1023或NA
(2) H2SO4 1∶2
(3) MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(4) Na＋[]2－Na＋ 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
解析：(1) C含Cu2＋、D是NO2，则B是浓硝酸，A是Cu。
(2) C、D是SO2和CO2，则A是C，B是浓硫酸。
(3) 有毒气体单质是氯气，则可以考虑MnO2与浓盐酸反应。
(4) 淡黄色物质是Na2O2，C是O2。
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