專題九非金屬元素及其化合物
考綱再讀
1、常見非金屬元素（如h、c、o、n、si、s、c等）
⑴了解常見非金屬元素單質及其重要化合物的主要性質及應用。
⑵了解常見非金屬元素單質及其重要化合物對環境質量的影響。
2、了解海水資源開發和利用的前景及化學在其中可以發揮的作用。
⑴了解海水中存在的重要元素及其在工業生產和高科技領域的潛在價值。
⑵了解由海水中提取溴、碘的原理。
3、以上各部分知識的綜合應用
⑴能依據所提供的資料或資訊，獲取並歸納元素化合物的性質。
⑵能夠設計簡單的實驗，具備研究元素化合物性質的基本思路。
⑶嘗試利用氧化還原反應等原理研究元素化合物性質。
主幹知識整合
1. 鹵素
注意：氯水的成分，反應時的作用和褪色的原理。
氯水中正因為存在可逆反應cl2+h2ohcl+hclo，使其成分複雜且隨著條件的改變，平衡發生移動，使成分發生動態的變化。當外加不同的反應物時，要正確判斷是何種成分參與了反應。氯水中的hclo能使有色物質被氧化而褪色。
反之，也有許多物質能使氯水、溴水褪色，發生的變化可屬物理變化（如萃取），也可屬化學變化，如加鹼法、還原法（如mg、so2等）、加成法（加不飽和的有機物）等。值得一提的是有時雖然發生化學變化，但仍生成有色物，如br2與fe或ki反應。
2. 氧族：
注意:二氧化硫和氯氣的漂白性
so2和cl2雖都有漂白性，但漂白原理和現象有不同特點。氯氣的漂白原理是由於溶於水生成的次氯酸具有強氧化性，將有色物質氧化成無色物質，褪色後不能恢復原來的顏色。而so2是由於它溶於水生成的亞硫酸與有色物質直接結合，形成不穩定的無色化合物，褪色後在一定的條件下又能恢復原來的顏色。
如：3. 氮族：
⑴．氨水顯弱鹼性的理解。
氨氣溶於水形成氨水，生成的nh3·h2o少部分電離出oh-、nh4+，所以氨水具有弱鹼性。注意以下兩點：
①氨水遇al3+、fe3+、mg2+分別可以生成al(oh)3、fe(oh)3、mg(oh)2沉澱，但氨水中滴加ag+溶液開始出現沉澱agoh，繼續滴加沉澱即溶解生成銀氨溶液；
②氨水遇酸、酸性氧化物可以成鹽，又根據氨水與酸的量關係分別得到正鹽和酸式鹽。如：用氨水吸收少量二氧化硫的離子方程式 是錯誤的。
⑵.no、o2被水吸收的分析。
no、o2被水吸收實質上發生如下反應：2no+o2===2no2，3no2+2h2o===2hno3+no。生成no還可以繼續氧化，生成no2再溶於水，這是乙個迴圈反應。
如無任何氣體剩餘，最終產物應為hno3，恰好反應的量的關係：4no+3o2+2h2o===4hno3，實際反應中可以有no或o2剩餘，但不能兩者兼有之。
⑶．氮可以形成多種氧化物。no2可以與水反應生成硝酸，但no2不是硝酸的酸酐。掌握酸酐的判斷方法。no2與溴蒸氣不能用濕潤的ki澱粉試紙檢驗。
⑷．no3-在酸性溶液中具有強氧化性，可以將fe2+氧化為fe3+、so32-氧化為so42-，將i-、br-、s2-氧化為i2、br2、s。
⑸．檢驗nh4+離子，可加入燒鹼溶液後，必須加熱，再用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗nh3，否則不一定有nh3放出。
4、碳族：
（1）co2通入naoh溶液後產物的判斷。
co2通入naoh溶液的反應與co2氣體通入量有關。當co2通入少量時生成na2co3，當co2通入過量時生成nahco3，co2通入量介於兩者之間，既有na2co3又有nahco3。因此推斷產物時一定要注意co2與naoh間量的關係。
（2）na2co3溶液中滴加鹽酸的過程反應
在na2co3溶液中滴加hcl，co32-先轉化為hco3-，再滴加鹽酸hco3-轉化為h2co3，不穩定分解為co2。
例：在10ml0.01mol·l-1純鹼溶液中，不斷攪拌並逐滴加入1.2ml0.05 mol·l-1鹽酸，完全反應後在標準狀況下生成二氧化碳的體積為（答案d）
a.1.334mlb.2.240mlc.0.672mld.0ml
（3）co2通入cacl2溶液中是否有沉澱的分析錯誤。
可用反證法：如能產生沉澱，則反應的化學方程式為：co2+cacl2+h2o===caco3↓+2hcl。
因caco3溶於鹽酸，故反應不能發生。因為co2只有通入中性或鹼性溶液才能產生co32-，並同時產生部分h+，若原溶液無法消耗這部分h+，則不利於co2轉化為co32-，也就無法與ca2+形成沉澱。若要使cacl2與co2反應生成沉澱，就必須加入部分鹼溶液中和co2與h2o反應而產生的h+。
同理，該思維方式適用於co2、so2通入cacl2或bacl2溶液。
（4）不要把na2co3+sio2na2sio3+co2↑與na2sio3+co2+h2o===na2co3+h2sio3↓相混。前者是工業制玻璃的反應式之一，是在高溫條件下發生的反應，而後者是在水溶液中發生的反應。若交換條件，兩者均不發生反應。
例題講解
例1．下列敘述正確的是（ ）
a．將co2通入bacl2溶液中至飽和，無沉澱產生；再通入so2，產生沉澱
b．在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解；再加入cuno3固體，銅粉仍不溶解
c．向alcl3溶液中滴加氨水，產生白色沉澱；再加入nahso4溶液，沉澱消失
d．純鋅與稀硫酸反應產生氨氣的速率較慢；再加入少量cuso4固體，速率不改變
【解析】本題考查元素及其化合物知識。選項a，co2、so2均不能與bacl2溶液反應，所以再通入so2時也無沉澱產生。選項b，cu不能與稀h2so4反應，但加入cu(no3)2後，溶液中存在hno3，cu溶解在hno3中。
選項c，al3＋與nh3 ·h2o反應生成al(oh)3沉澱，加入nahso4溶液時，nahso4電離出的h＋使al(oh)3溶解。選項d，加入cuso4溶液後形成原電池而加快了產生h2的速度。
例2. 由短週期元素組成的中學常見無機物a、b、c、d、e、x
存在如在右圖轉化關係（部分生成物和反應條件略去）
下列推斷不正確的是
a．若x是na2co3，c為含極性鍵的非極性分子，則a一定是氯氣，且d和e不反應
b．若a是單質，b和d的反應是oh－＋hco3－===co32－＋h2o，則e一定能還原fe2o3
c．若d為co，c能和e反應，則a一定為na2o2，其電子式是
d．若d為白色沉澱，與a摩爾質量相等，則x一定是鋁鹽
【解析】本題考查元素及其化合物的轉化關係。選項a，x是na2co3，c為co2，當a為no2，b為hno3，d為nahco3也不合轉化關係。選項b，根據b、d反應的離子方程式oh― + hco3―===h2o + co32―，a為活潑金屬na（或k等），b為naoh、e為h2，x為co2，c為na2co3，d為nahco3，h2在加熱時能還原fe2o3。
選項c，a為na2o2，b為o2，e為naoh，x為c，c為co2，d為co，符合轉化關係，正確。選項d，d為摩爾質量為78g/mol的al(oh)3，a為摩爾質量為78g/mol 的na2o2，x為鋁鹽，c為四羥基合鋁酸鹽，鋁鹽和四羥基合鋁酸鹽在溶液中發生雙水解反應生成al(oh)3，符合轉化關係，正確。
例3．某學習小組**濃、稀硝酸氧化性的相對強弱的，按下圖裝置進行試驗（夾持儀器已略去）。實驗表明濃硝酸能將no氧化成no2，而稀硝酸不能氧化no。由此得出的結論是濃硝酸的氧化性強於稀硝酸。
可選藥品：濃硝酸、3mol/l稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及二氧化碳
已知：氫氧化鈉溶液不與no反應，能與no2反應2no2＋2naoh===nano3＋nano2＋h2o
⑴實驗應避免有害氣體排放到空氣中，裝置③、④、⑥中乘放的藥品依次是
⑵滴加濃硝酸之前的操作時檢驗裝置的氣密性，加入藥品，開啟彈簧夾後
⑶裝置①中發生反應的化學方程式是
⑷裝置②的作用是發生反應的化學方程式是
⑸該小組得出的結論一局的試驗現象是
⑹試驗結束後，同學們發現裝置①中溶液呈綠色，而不顯藍色。甲同學認為是該溶液中硝酸銅的質量分數較高所致，而乙同學認為是該溶液中溶解了生成的氣體。同學們分別涉及了一下4個試驗來判斷兩種看法是否正確。
這些方案中可行的是（選填序號字母）
a. 加熱該綠色溶液，觀察顏色變化
b. 加水稀釋綠色溶液，觀察顏色變化
c. 向該綠色溶液中通入氮氣，觀察顏色變化
d. 向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反映產生的氣體，觀察顏色變化
【解析】本題主要考查hno3的性質、化學基本實驗設計和評價能力。
（1）根據裝置特點和實驗目的，裝置⑤是收集no，裝置⑥中盛放naoh溶液吸收no2，因為要驗證稀hno3不能氧化no，所以裝置③中應該盛放稀硝酸。
（2）由於裝置中殘存的空氣能氧化no而對實驗產生干擾，所以滴加濃hno3之前需要通入一段時間co2趕走裝置中的空氣，同時也需將裝置⑤中導管末端伸入倒置的燒瓶內防止反應產生的no氣體逸出。
（3）cu與濃hno3反應生成cu(no3)2、no2、h2o：
cu + 4hno3(濃)===cu(no3)2 + 2no2↑ +2 h2o。
（4）裝置②中盛放h2o，使no2與h2o反應生成no：3no2 + h2o===2hno3 + no。
（5）no通過稀hno3溶液後，若無紅棕色no2產生，說明稀hno3不能氧化no，所以盛放稀hno3裝置的液面上方沒有顏色變化即可說明之。裝置④中盛放的是濃hno3，若濃hno3能氧化no則裝置④液面的上方會產生紅棕色氣體。
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