6专题六 非金属及其化合物-【初高中·衔接直通车】2025年初升高化学衔接直通车

专题六　非金属及其化合物 知能提升训练 1.解析：选A。铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射、生成黑色固体。 2.解析：选D。催化剂可以改变化学反应速率，即可以加快或减缓反应速率；二氧化锰可以作某种反应催化剂，不是所有反应；催化剂不能增加生成物的质量；催化剂的质量和化学性质在化学反应前后不变。 3.解析：选A。A.加热一定质量的高锰酸钾，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，故固体中钾元素的质量不变，由于生成了气体，故固体的质量减小，故固体中钾元素的质量分数逐渐增大，待完全反应后，不再变化，符合题意；B.用过氧化氢溶液制取氧气，二氧化锰的反应速率快，但是最后生成氧气的质量相等，不符合题意；C.水通电分解生成氢气和氧气，即2H2O2H2↑＋O2↑，生成氢气和氧气的质量比为4∶32＝1∶8，生成氢气和氧气的体积比为2∶1，不符合题意；D.在密闭容器中加热铜粉，铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，根据质量守恒定律，参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，则生成氧化铜的质量等于参加反应的铜的质量与参加反应的氧气的质量之和，故固体的质量逐渐增大，待完全反应后，不再变化，不符合题意。 4.解析：选A。A.金刚石和石墨均是碳元素形成的单质，均具有可燃性，故A说法正确；B.金刚石不具有导电性，故B说法错误；C.金刚石是无色透明的固体，石墨是深灰色固体，故C说法错误；D.石墨有滑腻感，金刚石没有，故D说法错误。 5.解析：选A。A.氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，则加入过量的氧化铜，过滤，能除去杂质硫酸且不引入新杂质，符合除杂原则，试剂及操作方法正确，符合题意；B.加入足量的镁粉，过滤，根据金属活动性顺序镁>锌>铁，镁先与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸镁，硫酸亚铁完全反应后，镁继续与硫酸锌反应生成锌和硫酸镁，不仅除去了杂质硫酸亚铁，还除去了原物质硫酸锌，且会引入新杂质硫酸镁，不符合除杂原则，试剂及操作方法不正确，不符合题意；C.隔绝空气加强热，木炭与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，能除去杂质木炭，但会引入新杂质铜，不符合除杂原则，试剂及操作方法不正确，不符合题意；D.一氧化碳具有可燃性，二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧，少量的一氧化碳在二氧化碳中不能燃烧，则点燃不能除去杂质一氧化碳，不符合除杂原则，试剂及操作方法不正确，不符合题意。 6.解析：选D。A.由实验的现象可知，实验Ⅰ、Ⅱ说明醋酸可以使小花变红，说法正确；B.实验Ⅲ说明二氧化碳不能使小花变红，说法正确；C.实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ说明二氧化碳能与水发生化学反应，说法正确；D.上述实验说明碳酸和醋酸具有相似的化学性质，二氧化碳和醋酸不具有相似的化学性质，说法不正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题六　非金属及其化合物 一、氧气的性质 1.物理性质：无色、无味的气体，不易溶于水(故可以用排水法收集); 密度比空气大(故收集的一瓶氧气，要正放在桌面上)。 2.化学性质 (1)与木炭反应 原理：C＋O2CO2。 现象：在空气中，发红光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体；在氧气中，发白光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体。 注意：木炭伸入瓶中时，要自上而下，缓慢伸入(目的是使木炭与氧气充分反应)。 (2)与铁丝反应 原理：3Fe＋2O2Fe3O4。 现象：在空气中，变红热，不燃烧；在氧气中，剧烈燃烧，火星四射，放热，产生黑色物质。 注意：铁丝用砂纸打磨(除去表面的氧化物); 在铁丝一端系一根火柴棒(引燃)；铁丝绕成螺旋状(预热未燃烧的铁丝)；在瓶底加少量水或铺一层细沙(防止高温生成物使集气瓶炸裂)；燃着的铁丝不能接触瓶壁(防止炸裂瓶壁)。 (3)与石蜡反应 现象：在空气中，发红光，放热，生成水雾和使澄清石灰水变浑浊的气体。在氧气中，发白光，放热，生成水雾和使澄清石灰水变浑浊的气体。 思考：木炭等在空气中反应与在氧气中反应剧烈程度明显不同，为什么？ 提示：物质与氧气反应时，单位体积的空间里氧分子的数目越多，反应就越剧烈。 二、氧气的制取 1.实验室制取氧气 选药品的条件：必须含有氧元素；常用过氧化氢溶液和二氧化锰；加热高锰酸钾或氯酸钾。 如果用过氧化氢和二氧化锰制取氧气： (1)原理：2H2O22H2O＋O2↑。 (2)装置：固液不加热，排水法(或向上排空气法)。 (3)步骤：检查气密性；装药品，先固后液。 (4)收集法：①排水法：原因氧气不易溶于水，不与水反应。(何时开始收集：导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。)②向上排空气法：氧气密度比空气大且不与空气反应。 (5)验满：向上排空气法，用带火星的木条放在瓶口，木条复燃则收集满。 (6)检验：用带火星的木条伸入瓶内，木条复燃则该气体是氧气。 如果用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气： ①原理：2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑。 ②装置：固固加热，排水法(或向上排空法)。 ③步骤：a.连接装置，先下后上，从左到右的顺序。b.检查装置的气密性。c.装入药品，按粉末状固体取用的方法。d.固定装置，固定试管时，试管口应略向下倾斜，铁夹应夹在试管的中上部。e.加热药品，先预热，后在反应物部位用酒精灯外焰加热。f.收集气体。g.先将导管移出水面，再停止加热。 ④收集法：a.排水法，氧气不易溶于水，不与水反应。(何时开始收集：导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。)b.向上排空气法，氧气密度比空气大且不与空气反应。 ⑤验满：向上排空气法，用带火星的木条放在瓶口，木条复燃则收集满。 ⑥检验：用带火星的木条伸入瓶内，木条复燃则该气体是氧气。 2.催化剂 (1)概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。 (2)特点：两不变(质量、化学性质)、一改变(反应速率，包括加快或减慢)。 三、水的分解 1.条件 (1)通直流电。 (2)加入稀硫酸或氢氧化钠溶液(目的：增强水的导电性，原因是它们可以形成自由移动的带电离子)。 2.实验现象：通电后，两电极上都有大量的气泡产生，液面下降，一段时间后，正极所产生的气体与负极所产生的气体体积之比约为1∶2。 3.气体检验 (1)正极：用带火星的木条，带火星的木条复燃，证明正极产生的气体是氧气。 (2)负极：用燃着木条，气体能燃烧，火焰呈淡蓝色，证明负极生成的气体是氢气。 4.原理：2H2O2H2↑＋O2↑(分解反应) 5.结论 (1)水是由氢元素和氧元素组成的。 (2)水在通电的条件下分解成氢气和氧气，并且它们的体积比是2∶1。 (3)化学变化的本质：在化学反应中，分子分解成原子，而原子不可再分，原子又重新结合成新的分子。 6.反应的微观过程图 7.能量变化：由电能变成化学能。 四、碳及其化合物 1.碳单质的物理性质 (1)金刚石是无色透明、正八面体形状的固体，自然界中最硬的物质，可用于制钻石、载玻璃、钻探机的钻头等。 (2)石墨是深灰色的有金属光泽面不透明的细鳞片状固体，最软的矿物之一，有导电性，润滑性。可用于制铅笔芯、电池的电极、润滑剂等。 (3)活性炭、木炭疏松多孔，具有强烈的吸附性，可以吸附有异味和颜色的物质。 (4)C60由60个碳原子构成的分子，形似足球，结构稳定。 2.碳单质的化学性质 (1)常温下稳定性强(古代字画能长久保存的原因)。 (2)可燃性：完全燃烧(O2充足)生成CO2，C＋O2CO2 ；不完全燃烧(O2不足)生成CO,2C＋O22CO。 (3)还原性：C＋2CuO 2Cu＋CO2↑(置换反应)应用于冶金工业；现象是黑色粉末逐渐变成光亮红色，澄清石灰水变浑浊。3C＋2Fe2O34Fe＋3CO2↑(现象：红棕色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊)。 3.一氧化碳的性质 (1)物理性质：无色、无味的气体，密度比空气略小(相对分子质量为28，所以不用排气法收集)，难溶于水(可用排水法收集)。 (2)化学性质 ①有毒：吸进肺里与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。 ②可燃性：2CO＋O22CO2(可燃性气体点燃前一定要检验纯度)。 ③还原性：CO＋CuOCu＋CO2↑应用于冶金工业；现象是黑色粉末逐渐变成光亮红色，澄清石灰水变浑浊。3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2↑(现象：红棕色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊)。 4.二氧化碳的性质 (1)物理性质：无色、无味的气体，能溶于水，在一定压强和低温条件下变成白色块状或片状固体，称为干冰(用途：制冷剂、人工降雨、食物储运、制造舞台烟雾效果)。 (2)化学性质 ①与水反应 原理：CO2＋H2OH2CO3生成的碳酸可以使紫色石蕊试液变红，不是二氧化碳使石蕊变红的。 ②与石灰水反应 原理：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。 现象：石灰水变浑浊。 用途：检验二氧化碳的存在。 ③化学性质稳定且无毒(用途：科学实验和工业生产保护气)。 ④不燃烧、不支持燃烧(用途：灭火)。 ⑤光合作用原料(用途：气体肥料)。 5.二氧化碳的制取 (1)药品：大理石或石灰石和稀盐酸 (2)原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ (3)装置：固液不加热，向上排空法 (4)步骤 ①连接装置。 ②检查装置的气密性。 ③向锥形瓶中加入大理石。 ④从长颈漏斗加入稀盐酸。 ⑤收集二氧化碳。 ⑥验满。 (5)收集法：向上排空气法，二氧化碳密度比空气大且不与空气反应；能溶于水且与水反应，不能用排水法。 (6)验满：向上排空气法，用燃着的木条放在瓶口，木条熄灭则收集满。 (7)检验：将气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水浑浊，则是二氧化碳。 原理：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O (8)注意事项 ①长颈漏斗的下端要伸到液面以下(防止产生的气体从长颈漏斗口逸出)。 ②锥形瓶中的导管只能刚刚露出橡皮塞(有利于产生的气体排出)。 ③集气瓶中的导管口要接近集气瓶底(目的：便于排净空气)。 (9)药品的选择 ①实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸和大理石反应是因为，稀硫酸和大理石反应生成的硫酸钙微溶于水，会附着在大理石表面，阻碍反应的继续发生。 ②也不用浓盐酸是因为，浓盐酸易挥发，使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。 　　　　　　　　　　　　　　　 1.下列物质在氧气中燃烧，火星四射、生成黑色固体的是(　　) A.铁丝 B.红磷 C.甲烷 D.氢气 2.下列有关催化剂的说法正确的是(　　) A.只能加快反应速率 B.二氧化锰在任何化学反应中都是催化剂 C.能增加生成物的质量 D.质量和化学性质在化学反应前后不变 3.下列图像能正确反映其对应变化关系的是(　　) A.加热一定质量的高锰酸钾 B.用过氧化氢溶液制取氧气 C.通电分解水 D.在密闭容器中加热铜粉 4.有关金刚石和石墨的说法正确的是(　　) A.都有可燃性 B.都有导电性 C.都是黑色固体 D.都有滑腻感 5.除去下列物质中的杂质，所选用的试剂和操作方法正确的是(　　) 选项 物质 杂质 试剂及操作方法 A 硫酸铜溶液 硫酸 加入过量的氧化铜，过滤 B ZnSO4 FeSO4 加入足量的镁粉，过滤 C 氧化铜 木炭 隔绝空气加强热 D 二氧化碳 一氧化碳 点燃 6.为探究二氧化碳能否和水反应，用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下图所示四个实验。实验Ⅰ、Ⅳ中小花变红，实验Ⅱ、Ⅲ中小花不变色。下列说法不正确的是(　　) A.实验Ⅰ、Ⅱ说明醋酸可以使小花变红 B.实验Ⅲ说明二氧化碳不能使小花变红 C.实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ说明二氧化碳能与水发生化学反应 D.上述实验说明二氧化碳和醋酸具有相似的化学性质 学科网（北京）股份有限公司 $$