2020届高考化学二轮复习教师用书：第7讲　非金属及其化合物


第7讲　非金属及其化合物
[考纲·考向·素养]
考纲要求
热点考向
核心素养
(1)了解常见非金属元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。
(2)了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。
(3)以上各部分知识的综合应用。
(1)碳、硅及其重要化合物的性质
(2)氯及其重要化合物的性质
(3)硫及其重要化合物的性质
(4)氮及其重要化合物的性质
宏观辨识与微观探析：从宏观和微观相结合的视角认识C、Si、N、Cl、S原子结构和其单质及化合物的性质、变化，形成“结构决定性质”的观念。
科学探究与创新意识：通过对非金属单质及其化合物性质实验的设计，认识探究的目的，创新设计实验方案。
科学态度与社会责任：通过实验方案设计，培养严谨求实的科学态度，通过单质及其化合物对环境的影响的学习，培养化学与社会、生活相结合的意识和参与化学实践的能力和关心社会热点问题的社会责任。

1．一念对错(正确的划“√”，错误的划“×”)
(1)(2019·全国ⅡT9C改编)气态氢化物热稳定性：PH3＜NH3(√)
(2)(2019·全国ⅢT11B改编)常温下pH＝2的H3PO4溶液中c(H＋)＝c(H2PO)＋2c(HPO)＋3c(PO)＋c(OH－)(√)
(3)(2019·全国ⅢT11D改编)常温下pH＝2的H3PO4溶液中加入NaH2PO4固体，溶液酸性增强(×)
(4)(2019·全国ⅡT10C改编)向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸，有刺激性气味气体产生，溶液变浑浊(√)
(5)(2019·全国ⅢT12A改编)将Cl2通入碳酸钠溶液中制取较高浓度的次氯酸溶液(×)
(6)将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2(×)

(7)SiO2既能和NaOH溶液反应又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物(×)
(8)除去CO中的CO2可使混合气体通过NaOH溶液，然后再干燥(√)
(9)用CCl4萃取碘水中的I2，应先从分液漏斗下口放出有机层，后从上口倒出水层(√)
(10)向某食盐溶液中滴加淀粉溶液，因为溶液颜色不变，所以该食盐中一定没有添加KIO3(×)
(11)将浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中，则产生红棕色气体(×)
(12)实验室用锌粒、稀硝酸以及试管、带导管的橡皮塞可制取H2(×)
(13)SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同(√)
(14)在未知溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硫酸，沉淀不溶解，说明该未知液中存在SO或SO(×)
(15)SO2具有漂白性，可用于豆芽菜、银耳等食品的漂白(×)
(16)氮气化学性质稳定，可用作粮食保护气(√)
(17)ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒(×)
(18)石英坩埚耐高温，可用来加热熔化烧碱、纯碱等固体(×)
2．下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是(　　)
①氯气　②液氯　③新制的氯水　④氯气的酒精溶液　⑤盐酸　⑥盐酸酸化的漂白粉溶液
A．①②③　　　　　　　 B．①②③⑥
C．③⑥ D．②④⑤⑥
答案：C
3．下列环境问题与NO2的排放有关的是________。
A．酸雨 B．臭氧空洞
C．温室效应 D．光化学烟雾
E．PM2.5 F．水体富营养化
答案：ABDF
4．(2017·北京理综，10)根据SO2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是(　　)

溶液
现象
结论
A
含HCl、BaCl2的FeCl3溶液
产生白色沉淀
SO2有还原性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
产生胶状沉淀
酸性：H2SO3＞H2SiO3
答案：C

考点一　碳、硅及其重要化合物
[真题引领]
1．(高考组合)下列关于硅及其化合物说法正确的是(　　)
①(2018·江苏)SiO2熔点高、硬度大，可用于制光导纤维
②(2016·全国Ⅲ)HF与SiO2反应，故可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
③(2016·江苏)各物质间的转化均能实现：SiO2SiCl4Si
④(2016·四川)硅胶作袋装食品的干燥剂没有发生化学变化
⑤(2016·海南)石英砂可用于生产单晶硅
⑥(2016·上海)氧化铁中混有二氧化硅，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂能分离
⑦(2016·上海)SiH4的沸点高于CH4，推测H2Se的沸点高于H2S
A．①②④⑤⑥　　　　　 B．①③⑤⑥⑦
C．③④⑤⑥⑦ D．②④⑤⑥⑦
解析：D　[①SiO2传导光的能力非常强，可用于制光导纤维，SiO2用于制光导纤维与SiO2熔点高、硬度大没有对应关系，错误；②玻璃中含有SiO2，HF能与SiO2反应，因此氢氟酸可以刻蚀玻璃，正确；③SiO2不与HCl溶液反应，错误；④硅胶能吸水，吸水时没有发生化学变化，正确；⑤石英砂的主要成分是二氧化硅，可以用焦炭在高温下还原二氧化硅得到粗硅，再生产单晶硅，正确；⑥先加入过量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤、干燥得氧化铁固体，向滤液中加入适量盐酸，过滤、洗涤、灼烧固体，可得到二氧化硅，可以分离，正确；⑦组成和结构相似的物质，其相对分子质量越大，物质的熔、沸点越高，正确。D项正确。]
2．(2018·江苏化学，T1)CO2是自然界碳循环中的重要物质。下列过程会引起大气中CO2含量上升的是(　　)
A．光合作用　　　　　 B．自然降雨
C．化石燃料的燃烧 D．碳酸盐的沉积
解析：C　[化石燃料燃烧产生大量CO2，会引起大气中CO2含量上升。]
3．(2019·天津理综)多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。

回答下列问题：
Ⅰ.硅粉与HCl在300 ℃时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2，放出225 kJ热量，该反应的热化学方程式为__________________________________。SiHCl3的电子式为________________________。
Ⅱ.将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法，对应的反应依次为：
①SiCl4(g)＋H2(g)SiHCl3(g)＋HCl(g)　ΔH1＞0
②3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s)4SiHCl3(g)　ΔH2＜0
③2SiCl4(g)＋H2(g)＋Si(s)＋HCl(g)3SiHCl3(g)　ΔH3
(1)氢化过程中所需的高纯度H2可用惰性电极电解KOH溶液制备，写出产生H2的电极名称________(填“阳极”或“阴极”)，该电极反应方程式为________________________。

(2)已知体系自由能变ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG＜0时反应自发进行。三个氢化反应的ΔG与温度的关系如图1所示，可知：反应①能自发进行的最低温度是________；相同温度下，反应②比反应①的ΔG小，主要原因是________________________________。
(3)不同温度下反应②中SiCl4转化率如图2所示。下列叙述正确的是________(填序号)。
a．B点：v正＞v逆
b．v正：A点＞E点
c．反应适宜温度：480～520 ℃
(4)反应③的ΔH3＝________(用ΔH1，ΔH2表示)。温度升高，反应③的平衡常数K________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCl4、SiHCl3和Si外，还有________(填分子式)。
解析：Ⅰ.参加反应的物质是固态的Si、气态的HCl，生成的是气态的SiHCl3和氢气，反应条件是300 ℃，配平后发现SiHCl3的化学计量数恰好是1 mol，由此可顺利写出该条件下的热化学方程式：Si(s)＋3HCl(g)SiHCl3(g)＋H2(g)　ΔH＝－225 kJ·mol－1；SiHCl3中硅与1个H、3个Cl分别形成共价单键，由此可写出其电子式为：，注意别漏标3个氯原子的孤电子对；Ⅱ.(1)电解KOH溶液，阳极发生氧化反应而产生O2、阴极发生还原反应才产生H2；阴极的电极反应式可以直接写成2H＋＋2e－===H2↑，或写成由水得电子也可以：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－；(2)由题目所给的图1可以看出，反应①(最上面那条线)当ΔG＝0时，对应的横坐标温度是1 000℃；从反应前后气体分子数的变化来看，反应①的熵变化不大，而反应②中熵是减小的，可见熵变对反应②的自发更不利，而结果反应②的ΔG更负，说明显然是焓变产生了较大的影响，即ΔH2