非金屬元素的反應

　　1.鹵素單質的反應

　　(1)氯氣的制備

　　MnO2+4HCl(濃)△(=====)MnCl2+Cl2↑+2H2O(實驗室制法)

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

　　【題源信息】　這兩個反應考查較為頻繁，考生需引起重視。

　　(2)氯氣與亞鐵鹽的反應

　　向氯化亞鐵溶液中通入氯氣

　　2FeCl2+Cl2===2FeCl3

　　【題源信息】　a.該反應的實驗現象：溶液由淺綠色變成棕黃色。

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

　　(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氣體雜質的氯氣通入飽和食鹽水中，以除去HCl，這一點在綜合實驗中常會涉及，需注意。

　　(4)次氯酸見光分解

　　2HClO光照(=====)2HCl+O2↑

　　【題源信息】　a.次氯酸可作強氧化劑，殺菌消毒，還可作漂白劑。

　　b.新制氯水要避光保存。

　　(5)與漂白粉相關的反應

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

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

　　(6)Cl2與NaOH溶液的反應

　　2NaOH+Cl2===NaClO+NaCl+H2O

　　【題源信息】　此反應說明了Cl2作為尾氣時，吸收劑應用NaOH溶液，這個會在實驗綜合題中出現，需注意。

　　(7)鹵素單質間的置換反應

　　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】　上述反應可用于驗證鹵素單質的氧化性強弱。

　　2.氧族元素的反應

　　(1)H2O2的不穩定性

　　2H2O2MnO2(=====)2H2O+O2↑

　　【題源信息】　a.過氧化氫的化學式為H2O2，其中氧元素為-1價，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.此反應是實驗室制取O2的一種方法。

　　(2)硫酸型酸雨的形成過程

　　2SO2+O2飄塵(????)2SO3，SO3+H2O===H2SO4

　　SO2+H2O??H2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4

　　(3)銅與濃硫酸反應

　　Cu+2H2SO4(濃)△(=====)CuSO4+2H2O+SO2↑

　　【題源信息】　此反應是高考考查性質實驗的熱點，要注意兩點：a.實驗中溶液的顏色變化，由無色到藍色;b.SO2的檢驗：使品紅溶液褪色，加熱時品紅溶液恢復顏色。隨著反應進行，溶液變稀，反應無法再進行。但加入酸液，反應繼續進行。注意該考點在阿伏加德羅常數中會考查轉移的電子數，會在計算題中計算溶液中離子的濃度等。

　　(4)碳與濃硫酸的反應

　　C+2H2SO4(濃)△(=====)2H2O+CO2↑+2SO2↑

　　【題源信息】　此反應是高考考查性質實驗的熱點，要特別注意實驗中檢驗SO2和CO2時它們之間的相互干擾。必須先用品紅溶液檢驗SO2，并確定SO2除盡后，再用澄清石灰水檢驗CO2。

　　3.氮族元素

　　(1)氮氣及氧化物

　　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、水反應的計算可根據反應物相對量的多少判斷剩余氣體，但無論什么情況，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】　銨鹽的分解反應常出現在框圖推斷題中，若某種物質受熱分解的產物均為氣體，可猜想該物質可能是碳酸氫銨或碳酸銨。在綜合探究題中也會與Na2O2結合考查NH3的催化氧化實驗等。銨鹽與堿反應主要用于實驗室制備NH3或檢驗溶液中的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反應中硝酸均沒有全部作氧化劑。銅與濃硝酸反應時在試管內就能看到紅棕色的NO2，而與稀硝酸反應時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.此反應用于工業制單質硅。

　　b.此反應是中學化學中唯一的同主族非金屬固體單質之間的置換反應。

　　(2)二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應

　　SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O

　　【題源信息】　由此反應可知裝NaOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞。

　　(3)二氧化硅與氫氟酸反應

　　SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O

　　【題源信息】　a.雕刻玻璃原理;b.實驗室中氫氟酸的保存。

　　【樣題2】

　　從固體混合物A出發，可以發生如圖所示的轉化關系：

　　G為不溶于稀硝酸的白色沉淀，溶液H的焰色反應呈紫色(透過藍色鈷玻璃片觀察)。請回答下列問題：

　　(1)混合物A的成分為________(填化學式，下同)，氣體C為________。

　　(2)寫出反應③的化學方程式：________________________________________________________________________。

　　(3)寫出反應④的離子方程式：________________________________________________________________________。

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

　　________________________________________________________________________。

　　(5)在實驗中，要獲得干燥純凈的黃綠色氣體F，可以將它通過圖Ⅰ中的裝置，其中試劑瓶①中盛放的是________(填物質名稱，下同)，試劑瓶②中盛放的是________。

　　(6)實驗中必須吸收多余的氣體F，以免污染空氣。圖Ⅱ是實驗室用NaOH溶液吸收氣體F的裝置，為防止倒吸現象，合理的裝置是________(填序號)。

　　解析　根據框圖中的轉化關系及框圖中的特殊反應現象進行推斷。向溶液E中加入AgNO3溶液產生不溶于稀硝酸的白色沉淀，則G為AgCl，溶液H的焰色反應呈紫色(透過藍色鈷玻璃片觀察)，證明H為KNO3，F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，通過過濾得到固體D(MnO2)和溶液E(KCl)。

　　分離MnO2固體和KCl溶液，操作②應為過濾操作，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，再用濃硫酸進行干燥。

　　用NaOH溶液吸收Cl2時，容易發生倒吸，不能將導管直接插入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化、氯氣的凈化、尾氣吸收、離子方程式的書寫等知識，體現了《考試大綱》中綜合應用層次能力的要求。近幾年高考中對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化為主線設置綜合推斷題，將基本概念、基本理論融于其中;二是以氯氣的實驗室制法及性質為載體，綜合考查氯氣的實驗室制備方法、氯氣的性質、Cl-的檢驗方法、氯水的成分及性質等。解題時，要注意以下問題：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，不是因為HClO的漂白性，而是發生反應：2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO，使溶液的堿性減弱;③Cl2具有強氧化性，與變價金屬Fe、Cu反應時，只能生成高價態金屬氯化物，如FeCl3、CuCl2等;④ClO-、Cl-在酸性溶液中發生反應：ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O，故兩者不能大量共存于酸性溶液中。