專題09金屬和非金屬元素及其化合物考點(diǎn)01金屬單質(zhì)的性質(zhì) 1考點(diǎn)02常見金屬的化合物 4考點(diǎn)03非金屬及其化合物的性質(zhì)應(yīng)用 12考點(diǎn)04常見非金屬單質(zhì)及其化合物的制備 21考點(diǎn)05非金屬及其化合物的性質(zhì)轉(zhuǎn)化 25考點(diǎn)01金屬單質(zhì)的性質(zhì)1．常見金屬的主要性質(zhì)(1)鈉及其化合物①等物質(zhì)的量的金屬鈉被氧化成Na2O和Na2O2時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同。②鈉與酸反應(yīng)時(shí)，先與酸反應(yīng)，酸不足再與水反應(yīng)。③鈉與鹽的溶液反應(yīng)：鈉不能置換出溶液中的金屬，鈉直接與水反應(yīng)，反應(yīng)后的堿再與溶液中的其他物質(zhì)反應(yīng)。④Na2O2與CO2或H2O反應(yīng)時(shí)，生成1molO2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol。⑤)Na2O2跟CO2和水蒸氣組成的混合氣體反應(yīng)時(shí)，應(yīng)先考慮Na2O2跟CO2的反應(yīng)。因?yàn)槿粝劝l(fā)生反應(yīng)：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，必定還發(fā)生反應(yīng)：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O。⑥Na2O2與SO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2O2＋SO2===Na2SO4。⑦向Na2CO3溶液中逐滴滴入鹽酸，反應(yīng)是分步進(jìn)行的。反應(yīng)的離子方程式依次為：COeq\o\al(2－,3)＋H＋===HCOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑。(2)鎂、鋁及其化合物①鎂在空氣中燃燒主要發(fā)生反應(yīng)：2Mg＋O2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO，此外還發(fā)生反應(yīng)：3Mg＋N2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))Mg3N2、2Mg＋CO2eq\o(=====,\s\up7(△))2MgO＋C。②Mg3N2與水反應(yīng)：Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑。③加熱Mg(HCO3)2溶液生成的是Mg(OH)2沉淀，而不是MgCO3沉淀，因?yàn)镸g(OH)2比MgCO3更難溶于水。反應(yīng)方程式為Mg(HCO3)2eq\o(=====,\s\up7(△))Mg(OH)2↓＋2CO2↑。④鋁與NaOH溶液、非氧化性強(qiáng)酸反應(yīng)生成H2。常溫下，濃硝酸、濃硫酸使鋁發(fā)生鈍化。⑤Al2O3、Al(OH)3僅能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液中(如在氨水和碳酸中不溶)。⑥Al3＋、AlOeq\o\al(－,2)只能分別存在于酸性、堿性溶液中。Al3＋與下列離子不能大量共存：OH－、COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、S2－、ClO－、AlOeq\o\al(－,2)，其中OH－是因?yàn)橹苯臃磻?yīng)，其余均是因?yàn)榘l(fā)生了劇烈的雙水解反應(yīng)。AlOeq\o\al(－,2)與下列離子不能大量共存：H＋、HCOeq\o\al(－,3)、Al3＋、Fe2＋、Fe3＋，其中H＋和HCOeq\o\al(－,3)是因?yàn)榕cAlOeq\o\al(－,2)直接反應(yīng)(AlOeq\o\al(－,2)＋HCOeq\o\al(－,3)＋H2O===Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3))，其余也是因?yàn)榘l(fā)生了劇烈的雙水解反應(yīng)。(7)明礬的凈水原理：明礬的化學(xué)式為KAl(SO4)2·12H2O，它在水中能電離：KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)。鋁離子發(fā)生水解反應(yīng)，生成的氫氧化鋁膠體具有很強(qiáng)的吸附能力，吸附水中的懸浮物，使之沉降以達(dá)到凈水目的：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋。(3)鐵、銅及其化合物①Fe與Cl2反應(yīng)只能生成FeCl3，與I2反應(yīng)生成FeI2，與反應(yīng)物的用量無關(guān)。②Fe與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成H2和Fe3O4，而不是Fe2O3。③過量的Fe與硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入鹽酸，均生成Fe2＋。要注意產(chǎn)生的Fe3＋還可以氧化單質(zhì)Fe這一隱含反應(yīng)：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。④NOeq\o\al(－,3)與Fe2＋在酸性條件下不能共存。⑤Fe2O3、Fe(OH)3與氫碘酸反應(yīng)時(shí)，涉及Fe3＋與I－的氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)物為Fe2＋、I2和H2O。⑥FeCl3溶液加熱濃縮時(shí)，因Fe3＋水解和HCl的揮發(fā)，得到的固體為Fe(OH)3，灼燒后得到紅棕色Fe2O3固體；而Fe2(SO4)3溶液蒸干時(shí)，因硫酸是難揮發(fā)性的酸，將得不到Fe(OH)3固體，最后得到的固體仍為Fe2(SO4)3。⑦注意亞鐵鹽及Fe(OH)2易被空氣中氧氣氧化成三價(jià)鐵的化合物。如某溶液中加入堿溶液后，最終得到紅褐色沉淀，并不能斷定該溶液中一定含有Fe3＋，也可能含有Fe2＋。2．常見金屬的性質(zhì)比較金屬活動(dòng)性順序表KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu性質(zhì)變化規(guī)律元素的金屬性逐漸減弱，單質(zhì)的還原性依次減弱，離子的氧化性逐漸增強(qiáng)和水的反應(yīng)與冷水劇烈反應(yīng)與沸水緩慢反應(yīng)高溫與水蒸氣反應(yīng)—不跟水反應(yīng)生成堿和氫氣生成氧化物和氫氣和酸的反應(yīng)劇烈反應(yīng)反應(yīng)逐漸減緩—不能置換稀酸中的氫與非氧化性酸反應(yīng)放出H2；與濃硫酸、濃硝酸及稀硝酸反應(yīng)，不放出H2，一般產(chǎn)物為：鹽＋水＋成酸元素的低價(jià)化合物與氧化性酸反應(yīng)(但不放出H2)只溶于王水和鹽溶液的反應(yīng)金屬先與水反應(yīng)生成堿，堿再與鹽反應(yīng)排在前面的金屬可將后面的金屬從其鹽溶液中置換出來和氧氣的反應(yīng)易被氧化常溫生成氧化膜加熱能被氧化—加熱能被氧化不能被氧化金屬氧化物對(duì)應(yīng)的水化物及堿的熱穩(wěn)定性氧化物跟水劇烈反應(yīng)，生成堿，堿受熱不易分解氧化物不溶于水，也不跟水反應(yīng)，對(duì)應(yīng)堿的熱穩(wěn)定性逐漸減弱金屬的冶煉電解法熱還原法煅燒法—電解熔融鹽或氧化物高溫下用CO(或Al)從其氧化物中還原出來——自然界中存在的形式只以化合態(tài)(鹽、氧化物)存在多以化合態(tài)存在，但有極少的游離態(tài)只以游離態(tài)存在3．金屬元素及其化合物的重要性質(zhì)和應(yīng)用常見物質(zhì)日常應(yīng)用利用的性質(zhì)鈉核反應(yīng)堆的傳熱介質(zhì)熔點(diǎn)較低，導(dǎo)熱性好氫氧化鈉制肥皂與油脂發(fā)生皂化反應(yīng)生成高級(jí)脂肪酸鈉氯化鈉調(diào)味劑具有咸味配制生理鹽水(0.9%)體液替代物碳酸氫鈉發(fā)酵粉、膨松劑2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑胃酸中和劑HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑用于泡沫滅火器Al2(SO4)3＋6NaHCO3=2Al(OH)3↓＋6CO2↑＋3Na2SO4碳酸鈉清洗油污水解，溶液顯堿性制玻璃Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑氧化鋁耐火材料熔點(diǎn)高鋁鋁制品表面易生成致密的氧化膜鋁熱劑(焊接鋼軌)2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe(放出大量熱量)氫氧化鋁胃酸中和劑堿性較弱Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O明礬、鐵鹽凈水劑在水中生成Al(OH)3[或Fe(OH)3]膠體，其可以和懸浮的泥沙形成絮狀不溶物沉降下來氧化鐵紅色油漆和涂料氧化鐵是一種紅棕色粉末硫酸銅配制農(nóng)藥，殺菌消毒銅離子(重金屬離子)能使蛋白質(zhì)變性【典例1】下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是A.鋁的金屬活潑性強(qiáng)，可用于制作鋁金屬制品B.氧化鋁熔點(diǎn)高，可用作電解冶煉鋁的原料C.氫氧化鋁受熱分解，可用于中和過多的胃酸D.明礬溶于水并水解形成膠體，可用于凈水【變式1-1】下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是（）A．NH4HCO3受熱易分解，可用作化肥B．稀硫酸具有酸性，可用于除去鐵銹C．SO2具有氧化性，可用于紙漿漂白D．Al2O3具有兩性，可用于電解冶煉鋁【變式1-2】(2022·天津，3)下列有關(guān)金屬及其化合物的應(yīng)用不合理的是()A．將廢鐵屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工業(yè)廢氣中的Cl2B．鋁中添加適量鋰，制得低密度、高強(qiáng)度的鋁合金，可用于航空工業(yè)C．鹽堿地(含較多Na2CO3等)不利于作物生長，可施加熟石灰進(jìn)行改良D．無水CoCl2呈藍(lán)色，吸水會(huì)變?yōu)榉奂t色，可用于判斷變色硅膠是否吸水【變式1-3】（2020·新課標(biāo)Ⅱ）某白色固體混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的兩種組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色反應(yīng)，通過鈷玻璃可觀察到紫色；③向溶液中加堿，產(chǎn)生白色沉淀。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判斷其組成為A.KCl、NaCl B.KCl、MgSO4C.KCl、CaCO3 D.MgSO4、NaCl【變式1-4】（2022·浙江卷）黃色固體X，可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的幾種或全部。將X與足量的水作用，得到深棕色固體混合物Y和無色堿性溶液Z。下列結(jié)論合理的是()A.X中含KI，可能含有CuCl2B.X中含有漂白粉和FeSO4C.X中含有CuCl2，Y中含有Fe(OH)3D.用H2SO4酸化溶液Z，若有黃綠色氣體放出，說明X中含有CuCl2【變式1-4】下列說法不正確的是()A．[Cu(NH3)4]SO4可通過CuSO4溶液與過量氨水作用得到B．鐵銹的主要成分可表示為Fe2O3·nH2OC．鈣單質(zhì)可以從TiCl4中置換出TiD．可用H2還原MgO制備單質(zhì)Mg【變式1-5】下列關(guān)于鋁及其化合物說法，不正確的是()A．明礬可用作凈水劑和消毒劑 B．利用鋁熱反應(yīng)可冶煉高熔點(diǎn)金屬C．鋁可用作包裝材料和建筑材料 D．氫氧化鋁可用作治療胃酸過多的藥物【變式1-6】下列說法不正確的是()A．鐵粉與氧化鋁發(fā)生的鋁熱反應(yīng)可用于焊接鐵軌B．鎂燃燒會(huì)發(fā)出耀眼的白光，可用于制造信號(hào)彈和焰火C．熟石膏與水混合成糊狀后能很快凝固，常用于制作模型和醫(yī)療石膏繃帶D．工業(yè)上可用氨水消除燃煤煙氣中的二氧化硫考點(diǎn)02常見金屬的化合物1．常見金屬氧化物化學(xué)式Na2ONa2O2MgOAl2O3FeOFe2O3Fe3O4分類堿性氧化物過氧化物堿性氧化物兩性氧化物堿性氧化物堿性氧化物——顏色狀態(tài)白色固體淡黃色固體白色粉末白色固體黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體與水作用反應(yīng)生成NaOH反應(yīng)生成NaOH和O2與水緩慢反應(yīng)生成Mg(OH)2不溶于水，也不與水反應(yīng)與酸作用反應(yīng)生成鈉鹽和水反應(yīng)生成鈉鹽、水和氧氣反應(yīng)生成鎂鹽和水反應(yīng)生成鋁鹽和水反應(yīng)生成亞鐵鹽和水反應(yīng)生成鐵鹽和水——氧化性除Na2O2外氧化性很弱，通常不能用還原劑還原可用C、CO、Al等還原生成單質(zhì)鐵其它反應(yīng)與CO2反應(yīng)生成Na2CO3與CO2生成Na2CO3和O2與NH4Cl溶液與強(qiáng)堿生成偏鋁酸鹽與氧化性酸生成鐵鹽————2．常見金屬氫氧化物化學(xué)式NaOHMg(OH)2Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2顏色狀態(tài)白色固體白色固體白色膠狀沉淀紅褐色沉淀白色沉淀藍(lán)色沉淀穩(wěn)定性穩(wěn)定加熱不分解較高溫度分解成MgO和H2O加熱分解成Al2O3和H2O加熱分解成Fe2O3和H2O不穩(wěn)定易被氧化成Fe(OH)3易分解成CuO和H2O與酸反應(yīng)均易與酸反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的鹽，若為氧化性酸則Fe(OH)2還要被氧化其它反應(yīng)與鹽反應(yīng)，與Cl2、Al反應(yīng)與NH4Cl溶液反應(yīng)與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)——具有還原性新制Cu(OH)2被醛基還原3．重要的鹽鹽Na2CO3NaHCO3FeCl2FeCl3化學(xué)性質(zhì)與酸反應(yīng)COeq\o\al(2－,3)＋2H＋H2O＋CO2↑HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑不反應(yīng)不反應(yīng)與堿反應(yīng)不反應(yīng)HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=H2O＋COeq\o\al(2－,3)Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓氧化還原性無無2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋穩(wěn)定性穩(wěn)定2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑穩(wěn)定穩(wěn)定金屬離子檢驗(yàn)焰色反應(yīng)呈黃色焰色反應(yīng)呈黃色遇KSCN不顯血紅色，加入氯水后顯紅色遇KSCN顯血紅色4．兩種常見金屬及其化合物的轉(zhuǎn)化形式：(1)直線型轉(zhuǎn)化關(guān)系：Aeq\o(――→,\s\up7(X))Beq\o(――→,\s\up7(X))C①Naeq\o(――→,\s\up7(O2))Na2Oeq\o(――→,\s\up7(O2))Na2O2②X為強(qiáng)酸，如NaAlO2eq\o(――→,\s\up7(HCl))Al(OH)3eq\o(――→,\s\up7(HCl))AlCl3③X為強(qiáng)堿，如AlCl3eq\o(――→,\s\up7(NaOH))Al(OH)3eq\o(――→,\s\up7(NaOH))NaAlO2【典例2】海水曬鹽后精制得到NaCl，氯堿工業(yè)電解飽和NaCl溶液得到Cl2和NaOH，以NaCl、NH3、CO2等為原料可得到NaHCO3；向海水曬鹽得到的鹵水中通Cl2可制溴；從海水中還能提取鎂。（2020·江蘇卷）下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是A.(aq)(g)漂白粉(s)B.(aq)(s)(s)C.(aq)(aq)(aq)D.(s)(aq)(s)【變式2-1】在給定條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是（）A．NaCl(aq)Cl2(g)FeCl2(s)B．MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO(s)C．S(s)SO3(g)H2SO4(aq)D．N2(g)NH3(g)Na2CO3(s)【變式2-2】磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池是新能源汽車的動(dòng)力電池之一。采用濕法冶金工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬，其流程如下：下列敘述錯(cuò)誤的是()A．合理處理廢舊電池有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用B．從“正極片”中可回收的金屬元素有Al、Fe、LiC．“沉淀”反應(yīng)的金屬離子為Fe3＋D．上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉【變式2-3】氫氧化鈰[Ce(OH)4]是一種重要的稀土氫氧化物。平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2)，某課題組以此粉末為原料回收鈰，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下：下列說法錯(cuò)誤的是()A．濾渣A中主要含有SiO2、CeO2B．過濾操作中用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒C．過程②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為CeO2＋H2O2＋3H＋=Ce3＋＋2H2O＋O2↑D．過程④中消耗11.2LO2(已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2×6.02×1023【變式2-4】研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān)(如下圖所示)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．霧和霾的分散劑相同B．霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨C．NH3是形成無機(jī)顆粒物的催化劑D．霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān)【變式2-5】酸雨的形成是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和光學(xué)化學(xué)過程，在清潔空氣、污染空氣中形成硫酸型酸雨的過程如下：下列有關(guān)說法不正確的是()A．所涉及的變化均為氧化還原反應(yīng)B．光照是酸雨形成的必要條件之一C．污染指數(shù)越高形成酸雨的速率越快D．優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)能有效遏制酸雨污染【變式2-6】某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4·7H2O)：溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金屬離子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+開始沉淀時(shí)(c=0.01mol·L?1)的pH沉淀完全時(shí)(c=1．0×10?5mol·L?1)的pH7．28．73．74．72．23．27．59．0回答下列問題：(1)“堿浸”中NaOH的兩個(gè)作用分別是______________。為回收金屬，用稀硫酸將“濾液①”調(diào)為中性，生成沉淀。寫出該反應(yīng)的離子方程式______________。(2)“濾液②”中含有的金屬離子是______________。(3)“轉(zhuǎn)化”中可替代H2O2的物質(zhì)是______________。若工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”，即“濾液③”中可能含有的雜質(zhì)離子為______________。(4)利用上述表格數(shù)據(jù)，計(jì)算Ni(OH)2的Ksp=______________(列出計(jì)算式)。如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni2+濃度為1．0mol·L?1，則“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍是______________。(5)硫酸鎳在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH。寫出該反應(yīng)的離子方程式______________。(6)將分離出硫酸鎳晶體后的母液收集、循環(huán)使用，其意義是______________?！咀兪?-7】(2022?湖北選擇性考試)廢舊太陽能電池CIGS具有較高的回收利用價(jià)值，其主要組成為CuIn0.5Ga0.5Se2。某探究小組回收處理流程如下：回答下列問題：(1)硒(Se)與硫?yàn)橥逶?，Se的最外層電子數(shù)為；鎵(Ga)和銦(In)位于元素周期表第ⅢA族，CuIn0.5Ga0.5Se2中Cu的化合價(jià)為。(2)“酸浸氧化”發(fā)生的主要氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)25℃時(shí)，已知：，，，，“浸出液”中c(Cu2)＝0.01mol·L1。當(dāng)金屬陽離子濃度小于1.0×105mol·L1時(shí)沉淀完全，In3+恰好完全沉淀時(shí)溶液的pH約為(保留一位小數(shù))；若繼續(xù)加入6.0mol·L1氨水至過量，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是先有藍(lán)色沉淀，然后；為探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解，計(jì)算反應(yīng)Ga(OH)3＋NH3·H2O[Ga(OH)4]＋NH+的平衡常數(shù)K＝。(已知：Ga3+＋4OH[Ga(OH)4])(4)“濾渣”與SOCl2混合前需要洗滌、干燥，檢驗(yàn)濾渣中SO2是否洗凈的試劑是；“回流過濾”中SOCl2的作用是將氫氧化物轉(zhuǎn)化為氯化物和。(5)“高溫氣相沉積”過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為。考點(diǎn)03非金屬及其化合物的性質(zhì)應(yīng)用1．常見非金屬單質(zhì)的性質(zhì)非金屬單質(zhì)Cl2、Br2、I2、O2、O3、N2、H2、S、C、Si物理性質(zhì)]顏色、狀態(tài)①氣態(tài)的有Cl2、O2、O3、N2、H2；固態(tài)的有S、C、Si、I2；Br2為液態(tài)。②Cl2黃綠色、Br2深紅棕色、I2紫黑色、S淡黃色溶解性Cl2、Br2溶于水；S不溶于水、微溶于酒精、易溶于CS2，其他均不易溶于水毒性Cl2、Br2、I2有一定的毒性化學(xué)性質(zhì)與O2①N2放電或高溫時(shí)反應(yīng)；②H2、S、C、Si加熱或點(diǎn)燃時(shí)反應(yīng)，其他一般不反應(yīng)與H2①Cl2光照爆炸；②O2點(diǎn)燃爆炸；③N2在高溫高壓催化劑條件下反應(yīng)與H2O①Cl2、Br2與水反應(yīng)，既作氧化劑，又作還原劑；②C與水高溫下反應(yīng)與堿Br2、I2與堿反應(yīng)，既作氧化劑，又作還原劑與氧化劑S、C與強(qiáng)氧化性酸如濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)與還原劑Cl2、Br2、O2、O3與H2SO3、Na2SO3、H2S、Na2S、Fe2＋、I－等還原劑反應(yīng)特性及用途I2使淀粉變藍(lán)、Si作半導(dǎo)體材料2．常見非金屬氧化物的性質(zhì)非金屬氧化物CO、CO2、SO2、SO3、NO、NO2、SiO2物理性質(zhì)色、狀、味①除SiO2外，其余均為氣體；②除NO2紅棕色外，其他均無色；③SO2、NO2有刺激性氣味；④SO2易液化毒性除CO2、SiO2外均有毒類型CO2、SO2、SO3、SiO2是酸性氧化物；CO、NO、NO2是不成鹽氧化物化學(xué)性質(zhì)與H2O①SO2、SO3、CO2生成相應(yīng)酸；②NO2生成酸和NO；③SiO2、NO、CO不溶于水與堿CO2、SO2、SO3、SiO2等酸性氧化物與堿溶液反應(yīng)生成正鹽或酸式鹽氧化性①SO2能氧化H2S；②CO2、SiO2能在高溫下被C還原還原性①SO2具有較強(qiáng)還原性，能被Cl2、Br2、I2、O3、MnOeq\o\al(－,4)、Fe3＋、HNO3等氧化劑氧化為SOeq\o\al(2－,4)；②NO遇空氣被氧化為紅棕色的NO2特性①SO2具有漂白性；②SiO2能與氫氟酸反應(yīng)；③2NO2N2O4環(huán)保SO2、NO、NO2、CO均是大氣污染物：SO2→酸雨、NO、NO2→光化學(xué)煙霧、CO→有毒氣體3．幾種常見的硫酸鹽硫酸鹽俗名顏色用途2CaSO4·H2O熟石膏白色作磨光粉、紙張?zhí)畛湮?、氣體干燥劑等CaSO4·2H2O生石膏白色塑像、模型、粉筆、醫(yī)療繃帶等FeSO4·7H2O綠礬淺綠色生產(chǎn)鐵系列凈水劑、補(bǔ)血?jiǎng)┑菴uSO4·5H2O膽礬、藍(lán)礬藍(lán)色配“波爾多液”、鍍銅液BaSO4重晶石白色白色顏料、醫(yī)療上作“鋇餐”KAl(SO4)2·12H2O明礬白色凈水劑4．常見無機(jī)物性質(zhì)與用途對(duì)應(yīng)關(guān)系歸納性質(zhì)用途(1)硅是常用的半導(dǎo)體材料可作太陽能電池板(2)二氧化硅導(dǎo)光能力強(qiáng)，并且有硬度和柔韌度可作光導(dǎo)纖維(3)4HF＋SiO2=2H2O＋SiF4↑用HF雕刻玻璃(4)2C＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑碳還原二氧化硅制備粗硅(5)碘酸鉀在常溫下穩(wěn)定食鹽中的加碘物質(zhì)(6)氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定作保護(hù)氣(7)濃氨水具有揮發(fā)性和還原性用濃氨水檢驗(yàn)輸送氯氣的管道是否漏氣(8)草木灰和硫銨反應(yīng)生成氨氣，使肥效降低草木灰和硫銨不能混合施用(9)二氧化硫具有還原性二氧化硫可用于制作葡萄酒的食品添加劑(10)氦氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、密度小可用于填充飛艇、氣球(11)鈉具有較強(qiáng)的還原性可用于冶煉鈦、鋯、鈮等金屬(12)NaHCO3受熱分解生成CO2，能與酸反應(yīng)可用作焙制糕點(diǎn)的膨松劑、胃酸中和劑(13)Na2CO3水解使溶液顯堿性用熱的純堿溶液洗去油污(14)Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)均生成O2作供氧劑(15)肥皂水顯堿性肥皂水作蚊蟲叮咬處的清洗劑(16)水玻璃不燃不爆可用作耐火材料(17)硅酸鈉的水溶液是一種無機(jī)黏合劑盛放堿性溶液的試劑瓶不能用玻璃塞(18)鋰質(zhì)量輕、比能量大可用作電池負(fù)極材料(19)Al具有良好的延展性和抗腐蝕性常用鋁箔包裝物品(20)鋁有還原性，能發(fā)生鋁熱反應(yīng)可用于焊接鐵軌、冶煉難熔金屬(21)MgO、Al2O3的熔點(diǎn)很高作耐高溫材料(22)小蘇打與硫酸鋁溶液發(fā)生雙水解反應(yīng)可以作泡沫滅火器(23)Al(OH)3有弱堿性可用于中和胃酸(24)鎂鋁合金質(zhì)量輕、強(qiáng)度大可用作高鐵車廂材料(25)Fe粉具有還原性可用于防止食品氧化變質(zhì)(26)Fe2O3是紅棕色粉末可用作紅色顏料(27)Cu＋2FeCl3=2FeCl2＋CuCl2FeCl3腐蝕Cu刻制印刷電路板(28)CuSO4使蛋白質(zhì)變性誤服CuSO4溶液，喝蛋清或豆?jié){解毒(29)BaSO4不溶于水，不與胃酸反應(yīng)在醫(yī)療上用作“鋇餐”透視【典例3】(2022?天津卷)關(guān)于反應(yīng)H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+HOO所涉及的物質(zhì)，下列說法錯(cuò)誤的是()A．H2SO4在該反應(yīng)中為氧化劑 B．Na2SO3容易被空氣中的O2氧化變質(zhì)C．Na2SO4是含有共價(jià)鍵的離子化合物 D．SO2是導(dǎo)致酸雨的主要有害污染物【變式3-1】（2022?河北選擇性考試）硫和氮及其化合物對(duì)人類生存和社會(huì)發(fā)展意義重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的環(huán)境問題也日益受到關(guān)注，下列說法正確的是()A．NO2和SO2均為紅棕色且有刺激性氣味的氣體，是酸雨的主要成因B．汽車尾氣中的主要大氣污染物為NO、SO2和PM2.5C．植物直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料，實(shí)現(xiàn)氮的固定D．工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進(jìn)行脫除【變式3-2】(2022?遼寧選擇性考試)下列說法正確的是()A．22.4LCl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol電子B．H2SO4和CuCl2均可通過化合反應(yīng)得到C．將蘸有濃氨水和濃硫酸的玻璃棒相互靠近，有白煙產(chǎn)生D．SO2與KClO溶液反應(yīng)：SO2+2ClO-+H2O=2HClO+SO32-【變式3-3】（2022?浙江6月選考）下列說法不正確的是()A．應(yīng)避免銨態(tài)氮肥與草木灰混合施用B．工業(yè)上可用離子交換法提高海帶中碘的提取率C．電解飽和食鹽水可以得到金屬鈉和氯氣D．將生鐵進(jìn)一步煉制減少含碳量，能得到耐腐蝕的鋼【變式3-4】（2022?廣東選擇性考試）化學(xué)創(chuàng)造美好生活。下列生產(chǎn)活動(dòng)中，沒有運(yùn)用相應(yīng)化學(xué)原理的是選項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)化學(xué)原理A用聚乙烯塑料制作食品保鮮膜聚乙烯燃燒生成CO2和H2OB利用海水制取溴和鎂單質(zhì)Br-可被氧化、Mg2+可被還原C利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術(shù)品氫氟酸可與SiO2反應(yīng)D公園的鋼鐵護(hù)欄涂刷多彩防銹漆鋼鐵與潮濕空氣隔絕可防止腐蝕考點(diǎn)04常見非金屬單質(zhì)及其化合物的制備1．氯氣和氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法物質(zhì)氯氣氨氣制備原理MnO2＋4HCl(濃)eq\o(==,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(==,\s\up7(△))CaCl2＋2H2O＋2NH3↑H3·H2O(濃)＋CaO=NH3↑＋Ca(OH)2實(shí)驗(yàn)裝置注意事項(xiàng)①實(shí)驗(yàn)前檢查裝置的氣密性②凈化：先通過飽和食鹽水除去氯化氫氣體，再通過濃硫酸除去水蒸氣③收集：一般用向上排空氣法收集④尾氣處理：用NaOH濃溶液吸收，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH＋Cl2=NaCl＋NaClO＋H2O①實(shí)驗(yàn)前檢查裝置的氣密性②凈化：應(yīng)用堿石灰除去水蒸氣，不能用濃硫酸和氯化鈣作干燥劑③收集：一般用向下排空氣法收集④尾氣處理：用水或酸液吸收，但要防止發(fā)生倒吸2．常見非金屬單質(zhì)及其化合物的工業(yè)制法(1)單質(zhì)氯氣溴單質(zhì)碘單質(zhì)制備方法電解飽和食鹽水海水提溴海帶中提碘反應(yīng)原理2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－Br2＋SO2＋2H2O=2Br－＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－Cl2＋2I－=2Cl－＋I(xiàn)2制備流程粗鹽eq\o(→,\s\up7(除雜))精鹽→飽和食鹽水eq\o(→,\s\up7(電解))氯氣(2)化合物氨硝酸制備方法工業(yè)合成氨氨氧化法反應(yīng)原理N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH34NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(Pt),\s\do5(500℃))4NO＋6H2O2NO＋O2=2NO23NO2＋H2O=2HNO3＋NO制備流程3．硫酸工業(yè)工業(yè)上接觸法制硫酸的主要設(shè)備及生產(chǎn)流程如下圖：各進(jìn)口或出口物質(zhì)的名稱為：A：含硫礦石(如FeS2)；B：爐渣；C：二氧化硫、氧氣、氮?dú)?；D：尾氣(SO2、O2、N2)。接觸法制硫酸分為三個(gè)階段：生產(chǎn)階段設(shè)備主要反應(yīng)造氣沸騰爐S＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))SO2或4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3＋8SO2接觸氧化接觸室2SO2＋O22SO3SO3吸收吸收塔SO3＋H2O=H2SO4【典例4】下列說法不正確的是()A．某些膠態(tài)金屬氧化物分散于玻璃中可制造有色玻璃B．通常以海水提取粗食鹽后的母液為原料制取溴C．生物煉銅中通常利用某些細(xì)菌把不溶性的硫化銅轉(zhuǎn)化為可溶性銅鹽D．工業(yè)制備硝酸的主要設(shè)備為沸騰爐、接觸室和吸收塔【變式4-1】(2022·安徽省濉溪縣高三聯(lián)考)利用自然資源制備相關(guān)化學(xué)物質(zhì)，下列化學(xué)工藝不可行的是()A．提取食鹽后母液含Br2的液體粗溴純溴B．石英砂粗硅粗四氯化硅高純硅C．FeS2SO2H2SO3H2SO4D．鋁土礦Na[Al(OH)4]溶液Al(OH)3Al2O3鋁【變式4-2】（2022?山東卷）工業(yè)上以SO2和純堿為原料制備無水NaHSO3的主要流程如圖，下列說法錯(cuò)誤的是()A．吸收過程中有氣體生成 B．結(jié)晶后母液中含有NaHCO3C．氣流干燥濕料時(shí)溫度不宜過高 D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3【變式4-3】(2022?新課標(biāo)Ⅰ卷)硼酸(H3BO3)是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工藝。一種以硼鎂礦(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如下：回答下列問題：(1)在95℃“溶浸”硼鎂礦粉，產(chǎn)生的氣體在“吸收”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。(2)“濾渣1”的主要成分有_________。為檢驗(yàn)“過濾1”后的濾液中是否含有Fe3+離子，可選用的化學(xué)試劑是_________。(3)根據(jù)H3BO3的解離反應(yīng)：H3BO3+H2OH++B(OH)?4，Ka=5．81×10?10，可判斷H3BO3是______酸；在“過濾2”前，將溶液pH調(diào)節(jié)至3．5，目的是_______________。(4)在“沉鎂”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的離子方程式為__________，母液經(jīng)加熱后可返回___________工序循環(huán)使用。由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是_________。【變式4-4】(2022?新課標(biāo)Ⅱ卷)立德粉ZnS·BaSO4(也稱鋅鋇白)，是一種常用白色顏料?；卮鹣铝袉栴}：(1)利用焰色反應(yīng)的原理既可制作五彩繽紛的節(jié)日煙花，亦可定性鑒別某些金屬鹽。灼燒立德粉樣品時(shí)，鋇的焰色為__________(填標(biāo)號(hào))。A．黃色B．紅色C．紫色D．綠色(2)以重晶石(BaSO4)為原料，可按如下工藝生產(chǎn)立德粉：①在回轉(zhuǎn)爐中重晶石被過量焦炭還原為可溶性硫化鋇，該過程的化學(xué)方程式為______________________?；剞D(zhuǎn)爐尾氣中含有有毒氣體，生產(chǎn)上可通過水蒸氣變換反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為CO2和一種清潔能源氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。②在潮濕空氣中長期放置的“還原料”，會(huì)逸出臭雞蛋氣味的氣體，且水溶性變差。其原因是“還原料”表面生成了難溶于水的___________(填化學(xué)式)。③沉淀器中反應(yīng)的離子方程式為______________________。(3)成品中S2?的含量可以用“碘量法”測(cè)得。稱取mg樣品，置于碘量瓶中，移取25．00mL0.1000mol·L?1的I2?KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密閉，置暗處反應(yīng)5min，有單質(zhì)硫析出。以淀粉為指示劑，過量的I2用0.1000mol·L?1Na2S2O3溶液滴定，反應(yīng)式為I2+2=2I?+。測(cè)定時(shí)消耗Na2S2O3溶液體積VmL。終點(diǎn)顏色變化為_________________，樣品中S2?的含量為______________(寫出表達(dá)式)。核心考點(diǎn)05非金屬及其化合物的性質(zhì)轉(zhuǎn)化1．鹵素及其重要化合物2．碳、硅及其化合物3．硫及其化合物4．氮及其化合物【典例5】(2022·廣東珠海市高三一模)部分含氯物質(zhì)的分類與相應(yīng)氯元素的化合價(jià)關(guān)系下圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．a(chǎn)與d，a與e在酸性情況下反應(yīng)，均可以得到bB．c為一種新型自來水消毒劑，代替b的原因是：c的毒性更小C．b的水溶里加入CaCO3，可以增加d的產(chǎn)量D．消毒液可用于環(huán)境消毒，主要是因?yàn)楹衐，e的固體可用于實(shí)驗(yàn)室制O2【變式5-1】（2022·山西懷仁·高三期中）設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，某工業(yè)脫硫過程如圖所示(CuS極難溶于