非金屬元素的反應(yīng)

　　1.鹵素單質(zhì)的反應(yīng)

　　(1)氯氣的制備

　　MnO2+4HCl(濃)△(=====)MnCl2+Cl2↑+2H2O(實(shí)驗(yàn)室制法)

　　2NaCl+2H2O通電(=====)2NaOH+Cl2↑+H2↑(工業(yè)制法)

　　【題源信息】　這兩個(gè)反應(yīng)考查較為頻繁，考生需引起重視。

　　(2)氯氣與亞鐵鹽的反應(yīng)

　　向氯化亞鐵溶液中通入氯氣

　　2FeCl2+Cl2===2FeCl3

　　【題源信息】　a.該反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：溶液由淺綠色變成棕黃色。

　　b.此反應(yīng)常用于檢驗(yàn)Fe2+。由于Fe2+不能直接檢驗(yàn)，只有將Fe2+與Cl2反應(yīng)生成Fe3+，然后再檢驗(yàn)。

　　(3)氯氣溶于水

　　Cl2+H2O??HCl+HClO

　　【題源信息】　a.新制氯水中含有H+、Cl-、ClO-、OH-、Cl2、HClO、H2O。

　　b.氯氣溶于水，但難溶于飽和食鹽水，故可將含HCl氣體雜質(zhì)的氯氣通入飽和食鹽水中，以除去HCl，這一點(diǎn)在綜合實(shí)驗(yàn)中常會(huì)涉及，需注意。

　　(4)次氯酸見(jiàn)光分解

　　2HClO光照(=====)2HCl+O2↑

　　【題源信息】　a.次氯酸可作強(qiáng)氧化劑，殺菌消毒，還可作漂白劑。

　　b.新制氯水要避光保存。

　　(5)與漂白粉相關(guān)的反應(yīng)

　　2Ca(OH)2+2Cl2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(此反應(yīng)用于工業(yè)制漂白粉)

　　Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,2HClO光照(=====)2HCl+O2↑(這些反應(yīng)是漂白粉失效的原理)

　　(6)Cl2與NaOH溶液的反應(yīng)

　　2NaOH+Cl2===NaClO+NaCl+H2O

　　【題源信息】　此反應(yīng)說(shuō)明了Cl2作為尾氣時(shí)，吸收劑應(yīng)用NaOH溶液，這個(gè)會(huì)在實(shí)驗(yàn)綜合題中出現(xiàn)，需注意。

　　(7)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)

　　將新制氯水注入盛NaBr或NaI溶液的試管中

　　Cl2+2NaBr===Br2+2NaCl

　　Cl2+2NaI===I2+2NaCl

　　【題源信息】　上述反應(yīng)可用于驗(yàn)證鹵素單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱。

　　2.氧族元素的反應(yīng)

　　(1)H2O2的不穩(wěn)定性

　　2H2O2MnO2(=====)2H2O+O2↑

　　【題源信息】　a.過(guò)氧化氫的化學(xué)式為H2O2，其中氧元素為-1價(jià)，H2O2既有氧化性又有還原性，并且以氧化性為主，用作漂白劑、消毒劑。

　　b.此反應(yīng)是實(shí)驗(yàn)室制取O2的一種方法。

　　(2)硫酸型酸雨的形成過(guò)程

　　2SO2+O2飄塵(????)2SO3，SO3+H2O===H2SO4

　　SO2+H2O??H2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4

　　(3)銅與濃硫酸反應(yīng)

　　Cu+2H2SO4(濃)△(=====)CuSO4+2H2O+SO2↑

　　【題源信息】　此反應(yīng)是高考考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的熱點(diǎn)，要注意兩點(diǎn)：a.實(shí)驗(yàn)中溶液的顏色變化，由無(wú)色到藍(lán)色;b.SO2的檢驗(yàn)：使品紅溶液褪色，加熱時(shí)品紅溶液恢復(fù)顏色。隨著反應(yīng)進(jìn)行，溶液變稀，反應(yīng)無(wú)法再進(jìn)行。但加入酸液，反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。注意該考點(diǎn)在阿伏加德羅常數(shù)中會(huì)考查轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，會(huì)在計(jì)算題中計(jì)算溶液中離子的濃度等。

　　(4)碳與濃硫酸的反應(yīng)

　　C+2H2SO4(濃)△(=====)2H2O+CO2↑+2SO2↑

　　【題源信息】　此反應(yīng)是高考考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的熱點(diǎn)，要特別注意實(shí)驗(yàn)中檢驗(yàn)SO2和CO2時(shí)它們之間的相互干擾。必須先用品紅溶液檢驗(yàn)SO2，并確定SO2除盡后，再用澄清石灰水檢驗(yàn)CO2。

　　3.氮族元素

　　(1)氮?dú)饧把趸?/p>

　　N2+O2放電(=====)2NO

　　2NO+O2===2NO2

　　2NO2??N2O4

　　3NO2+H2O===2HNO3+NO

　　4NO2+O2+2H2O===4HNO3

　　4NO+3O2+2H2O===4HNO3

　　【題源信息】　氮的氧化物和O2、水反應(yīng)的計(jì)算可根據(jù)反應(yīng)物相對(duì)量的多少判斷剩余氣體，但無(wú)論什么情況，剩余氣體都不是NO2。NO、NO2具有氧化性，能與NH3反應(yīng)生成N2和H2O。

　　(2)氨與銨鹽

　　NH3+H2O??NH3·H2O??NH4(+)+OH-

　　NH3+HCl===NH4Cl

　　4NH3+5O2催化劑4NO+6H2O

　　NH4HCO3△(=====)NH3↑+H2O↑+CO2↑

　　(NH4)2SO4+2NaOH△(=====)2NH3↑+Na2SO4+2H2O

　　【題源信息】　銨鹽的分解反應(yīng)常出現(xiàn)在框圖推斷題中，若某種物質(zhì)受熱分解的產(chǎn)物均為氣體，可猜想該物質(zhì)可能是碳酸氫銨或碳酸銨。在綜合探究題中也會(huì)與Na2O2結(jié)合考查NH3的催化氧化實(shí)驗(yàn)等。銨鹽與堿反應(yīng)主要用于實(shí)驗(yàn)室制備N(xiāo)H3或檢驗(yàn)溶液中的NH4(+)。

　　(3)硝酸

　　4HNO3光照或△(=====)4NO2↑+O2↑+2H2O

　　Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑

　　3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑

　　C+4HNO3(濃)△(=====)CO2↑+4NO2↑+2H2O

　　【題源信息】　濃硝酸的氧化性大于稀硝酸的，銅與濃硝酸和稀硝酸的兩個(gè)反應(yīng)中硝酸均沒(méi)有全部作氧化劑。銅與濃硝酸反應(yīng)時(shí)在試管內(nèi)就能看到紅棕色的NO2，而與稀硝酸反應(yīng)時(shí)需在試管口才能看到紅棕色氣體。

　　4.硅及其化合物

　　(1)碳在高溫下還原二氧化硅

　　SiO2+2C高溫(=====)Si+2CO↑

　　【題源信息】　a.此反應(yīng)用于工業(yè)制單質(zhì)硅。

　　b.此反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)中唯一的同主族非金屬固體單質(zhì)之間的置換反應(yīng)。

　　(2)二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)

　　SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O

　　【題源信息】　由此反應(yīng)可知裝NaOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞。

　　(3)二氧化硅與氫氟酸反應(yīng)

　　SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O

　　【題源信息】　a.雕刻玻璃原理;b.實(shí)驗(yàn)室中氫氟酸的保存。

　　【樣題2】

　　從固體混合物A出發(fā)，可以發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系：

　　G為不溶于稀硝酸的白色沉淀，溶液H的焰色反應(yīng)呈紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃片觀察)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

　　(1)混合物A的成分為_(kāi)_______(填化學(xué)式，下同)，氣體C為_(kāi)_______。

　　(2)寫(xiě)出反應(yīng)③的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。

　　(3)寫(xiě)出反應(yīng)④的離子方程式：________________________________________________________________________。

　　(4)操作②的名稱(chēng)是________，在操作②中所使用的玻璃儀器是________。在得到固體D時(shí)，必須進(jìn)行洗滌、干燥等操作，洗滌固體D的目的是________________________________________________________________________

　　________________________________________________________________________。

　　(5)在實(shí)驗(yàn)中，要獲得干燥純凈的黃綠色氣體F，可以將它通過(guò)圖Ⅰ中的裝置，其中試劑瓶①中盛放的是________(填物質(zhì)名稱(chēng)，下同)，試劑瓶②中盛放的是________。

　　(6)實(shí)驗(yàn)中必須吸收多余的氣體F，以免污染空氣。圖Ⅱ是實(shí)驗(yàn)室用NaOH溶液吸收氣體F的裝置，為防止倒吸現(xiàn)象，合理的裝置是________(填序號(hào))。

　　解析　根據(jù)框圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系及框圖中的特殊反應(yīng)現(xiàn)象進(jìn)行推斷。向溶液E中加入AgNO3溶液產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀，則G為AgCl，溶液H的焰色反應(yīng)呈紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃片觀察)，證明H為KNO3，F(xiàn)為黃綠色氣體，即可推出F為Cl2，然后采用逆向推理得出混合物A為KClO3和MnO2的混合物，C為O2，B為KCl和MnO2的混合物，溶于水后，通過(guò)過(guò)濾得到固體D(MnO2)和溶液E(KCl)。

　　分離MnO2固體和KCl溶液，操作②應(yīng)為過(guò)濾操作，所使用的玻璃儀器為漏斗、燒杯和玻璃棒。洗滌固體D是為了除去MnO2表面上吸附的K+、Cl-。

　　制得的Cl2中混有HCl、H2O(g)，先用飽和食鹽水除去HCl，再用濃硫酸進(jìn)行干燥。

　　用NaOH溶液吸收Cl2時(shí)，容易發(fā)生倒吸，不能將導(dǎo)管直接插入NaOH溶液中，可選用裝置②③防止倒吸。

　　答案　(1)KClO3、MnO2　O2

　　(2)KCl+AgNO3===KNO3+AgCl↓

　　(3)MnO2+4H++2Cl-△(=====)Mn2++Cl2↑+2H2O

　　(4)過(guò)濾　漏斗、燒杯和玻璃棒　除去MnO2表面上吸附的K+、Cl-

　　(5)飽和食鹽水　濃硫酸

　　(6)②③

　　【題型解讀】　本題綜合考查了氯及其化合物之間的轉(zhuǎn)化、氯氣的凈化、尾氣吸收、離子方程式的書(shū)寫(xiě)等知識(shí)，體現(xiàn)了《考試大綱》中綜合應(yīng)用層次能力的要求。近幾年高考中對(duì)氯及其化合物的考查主要有兩種形式：一是以氯及其化合物的轉(zhuǎn)化為主線(xiàn)設(shè)置綜合推斷題，將基本概念、基本理論融于其中;二是以氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法及性質(zhì)為載體，綜合考查氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備方法、氯氣的性質(zhì)、Cl-的檢驗(yàn)方法、氯水的成分及性質(zhì)等。解題時(shí)，要注意以下問(wèn)題：①HClO具有漂白性;②將Cl2通入滴有酚酞試液的NaOH溶液中，溶液的紅色褪去，不是因?yàn)镠ClO的漂白性，而是發(fā)生反應(yīng)：2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO，使溶液的堿性減弱;③Cl2具有強(qiáng)氧化性，與變價(jià)金屬Fe、Cu反應(yīng)時(shí)，只能生成高價(jià)態(tài)金屬氯化物，如FeCl3、CuCl2等;④ClO-、Cl-在酸性溶液中發(fā)生反應(yīng)：ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O，故兩者不能大量共存于酸性溶液中。