高考化学：必背知识点之非金属元素的反应
非金属元素的反应
1.卤素单质的反应
(1)氯气的制备
MnO2+4HCl(浓)△(=====)MnCl2+Cl2↑+2H2O(实验室制法)
2NaCl+2H2O通电(=====)2NaOH+Cl2↑+H2↑(工业制法)
【题源信息】 这两个反应考查较为频繁，考生需引起重视。
(2)氯气与亚铁盐的反应
向氯化亚铁溶液中通入氯气
2FeCl2+Cl2===2FeCl3
【题源信息】 a.该反应的实验现象：溶液由浅绿色变成棕黄色。
b.此反应常用于检验Fe2+。由于Fe2+不能直接检验，只有将Fe2+与Cl2反应生成Fe3+，然后再检验。
(3)氯气溶于水
Cl2+H2O??HCl+HClO
【题源信息】 a.新制氯水中含有H+、Cl-、ClO-、OH-、Cl2、HClO、H2O。
b.氯气溶于水，但难溶于饱和食盐水，故可将含HCl气体杂质的氯气通入饱和食盐水中，以除去HCl，这一点在综合实验中常会涉及，需注意。
(4)次氯酸见光分解
2HClO光照(=====)2HCl+O2↑
【题源信息】 a.次氯酸可作强氧化剂，杀菌消毒，还可作漂白剂。
b.新制氯水要避光保存。
(5)与漂白粉相关的反应
2Ca(OH)2+2Cl2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(此反应用于工业制漂白粉)
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,2HClO光照(=====)2HCl+O2↑(这些反应是漂白粉失效的原理)
(6)Cl2与NaOH溶液的反应
2NaOH+Cl2===NaClO+NaCl+H2O
【题源信息】 此反应说明了Cl2作为尾气时，吸收剂应用NaOH溶液，这个会在实验综合题中出现，需注意。
(7)卤素单质间的置换反应
将新制氯水注入盛NaBr或NaI溶液的试管中
Cl2+2NaBr===Br2+2NaCl
Cl2+2NaI===I2+2NaCl
【题源信息】 上述反应可用于验证卤素单质的氧化性强弱。
2.氧族元素的反应
(1)H2O2的不稳定性
2H2O2MnO2(=====)2H2O+O2↑
【题源信息】 a.过氧化氢的化学式为H2O2，其中氧元素为-1价，H2O2既有氧化性又有还原性，并且以氧化性为主，用作漂白剂、消毒剂。
b.此反应是实验室制取O2的一种方法。
(2)硫酸型酸雨的形成过程
2SO2+O2飘尘(????)2SO3，SO3+H2O===H2SO4
SO2+H2O??H2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4
(3)铜与浓硫酸反应
Cu+2H2SO4(浓)△(=====)CuSO4+2H2O+SO2↑
【题源信息】 此反应是高考考查性质实验的热点，要注意两点：a.实验中溶液的颜色变化，由无色到蓝色;b.SO2的检验：使品红溶液褪色，加热时品红溶液恢复颜色。随着反应进行，溶液变稀，反应无法再进行。但加入酸液，反应继续进行。注意该考点在阿伏加德罗常数中会考查转移的电子数，会在计算题中计算溶液中离子的浓度等。
(4)碳与浓硫酸的反应
C+2H2SO4(浓)△(=====)2H2O+CO2↑+2SO2↑
【题源信息】 此反应是高考考查性质实验的热点，要特别注意实验中检验SO2和CO2时它们之间的相互干扰。必须先用品红溶液检验SO2，并确定SO2除尽后，再用澄清石灰水检验CO2。
3.氮族元素
(1)氮气及氧化物
N2+O2放电(=====)2NO
2NO+O2===2NO2
2NO2??N2O4
3NO2+H2O===2HNO3+NO
4NO2+O2+2H2O===4HNO3
4NO+3O2+2H2O===4HNO3
【题源信息】 氮的氧化物和O2、水反应的计算可根据反应物相对量的多少判断剩余气体，但无论什么情况，剩余气体都不是NO2。NO、NO2具有氧化性，能与NH3反应生成N2和H2O。
(2)氨与铵盐
NH3+H2O??NH3·H2O??NH4(+)+OH-
NH3+HCl===NH4Cl
4NH3+5O2催化剂4NO+6H2O
NH4HCO3△(=====)NH3↑+H2O↑+CO2↑
(NH4)2SO4+2NaOH△(=====)2NH3↑+Na2SO4+2H2O
【题源信息】 铵盐的分解反应常出现在框图推断题中，若某种物质受热分解的产物均为气体，可猜想该物质可能是碳酸氢铵或碳酸铵。在综合探究题中也会与Na2O2结合考查NH3的催化氧化实验等。铵盐与碱反应主要用于实验室制备NH3或检验溶液中的NH4(+)。
(3)硝酸
4HNO3光照或△(=====)4NO2↑+O2↑+2H2O
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑
C+4HNO3(浓)△(=====)CO2↑+4NO2↑+2H2O
【题源信息】 浓硝酸的氧化性大于稀硝酸的，铜与浓硝酸和稀硝酸的两个反应中硝酸均没有全部作氧化剂。铜与浓硝酸反应时在试管内就能看到红棕色的NO2，而与稀硝酸反应时需在试管口才能看到红棕色气体。
4.硅及其化合物
(1)碳在高温下还原二氧化硅
SiO2+2C高温(=====)Si+2CO↑
【题源信息】 a.此反应用于工业制单质硅。
b.此反应是中学化学中唯一的同主族非金属固体单质之间的置换反应。
(2)二氧化硅与氢氧化钠溶液反应
SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
【题源信息】 由此反应可知装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞。
(3)二氧化硅与氢氟酸反应
SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
【题源信息】 a.雕刻玻璃原理;b.实验室中氢氟酸的保存。
【样题2】
从固体混合物A出发，可以发生如图所示的转化关系：
G为不溶于稀硝酸的白色沉淀，溶液H的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃片观察)。请回答下列问题：
(1)混合物A的成分为________(填化学式，下同)，气体C为________。
(2)写出反应③的化学方程式：________________________________________________________________________。
(3)写出反应④的离子方程式：________________________________________________________________________。
(4)操作②的名称是________，在操作②中所使用的玻璃仪器是________。在得到固体D时，必须进行洗涤、干燥等操作，洗涤固体D的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)在实验中，要获得干燥纯净的黄绿色气体F，可以将它通过图Ⅰ中的装置，其中试剂瓶①中盛放的是________(填物质名称，下同)，试剂瓶②中盛放的是________。
(6)实验中必须吸收多余的气体F，以免污染空气。图Ⅱ是实验室用NaOH溶液吸收气体F的装置，为防止倒吸现象，合理的装置是________(填序号)。
解析 根据框图中的转化关系及框图中的特殊反应现象进行推断。向溶液E中加入AgNO3溶液产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，则G为AgCl，溶液H的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃片观察)，证明H为KNO3，F为黄绿色气体，即可推出F为Cl2，然后采用逆向推理得出混合物A为KClO3和MnO2的混合物，C为O2，B为KCl和MnO2的混合物，溶于水后，通过过滤得到固体D(MnO2)和溶液E(KCl)。
分离MnO2固体和KCl溶液，操作②应为过滤操作，所使用的玻璃仪器为漏斗、烧杯和玻璃棒。洗涤固体D是为了除去MnO2表面上吸附的K+、Cl-。
制得的Cl2中混有HCl、H2O(g)，先用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸进行干燥。
用NaOH溶液吸收Cl2时，容易发生倒吸，不能将导管直接插入NaOH溶液中，可选用装置②③防止倒吸。
答案 (1)KClO3、MnO2 O2
(2)KCl+AgNO3===KNO3+AgCl↓
(3)MnO2+4H++2Cl-△(=====)Mn2++Cl2↑+2H2O
(4)过滤 漏斗、烧杯和玻璃棒 除去MnO2表面上吸附的K+、Cl-
(5)饱和食盐水 浓硫酸
(6)②③
【题型解读】 本题综合考查了氯及其化合物之间的转化、氯气的净化、尾气吸收、离子方程式的书写等知识，体现了《考试大纲》中综合应用层次能力的要求。近几年高考中对氯及其化合物的考查主要有两种形式：一是以氯及其化合物的转化为主线设置综合推断题，将基本概念、基本理论融于其中;二是以氯气的实验室制法及性质为载体，综合考查氯气的实验室制备方法、氯气的性质、Cl-的检验方法、氯水的成分及性质等。解题时，要注意以下问题：①HClO具有漂白性;②将Cl2通入滴有酚酞试液的NaOH溶液中，溶液的红色褪去，不是因为HClO的漂白性，而是发生反应：2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO，使溶液的碱性减弱;③Cl2具有强氧化性，与变价金属Fe、Cu反应时，只能生成高价态金属氯化物，如FeCl3、CuCl2等;④ClO-、Cl-在酸性溶液中发生反应：ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O，故两者不能大量共存于酸性溶液中。