专题4 非金属及其化合物（专题讲解课）-【第一梯队】2026年高考化学二轮专题突破教用课件

化 学 新高考适用 专题四　非金属及其化合物 考点透析 目 录 考点1 硅及其化合物 无机非金属材料 考点2 卤族元素 海水资源的开发利用 考点3 硫及其化合物 考点4 氮及其化合物 目 录 考点1　硅及其化合物　无机非金属材料 1.硅 (1)制备:SiO2+2C  Si(粗硅)+2CO↑(不能用此证明非金属性:C>Si),Si+ 3HCl  SiHCl3+H2,SiHCl3+H2  Si+3HCl。 考点透析 注意    由于SiHCl3能和水反应,故反应过程中原料气要充分除水。 (2)用途:作半导体材料,用于制造芯片、太阳能电池。 目 录 2.二氧化硅 (1)物理性质:常温下为固体,硬度大,熔、沸点高,不溶于水。 (2)化学性质 ①具有酸性氧化物的性质:SiO2+2NaOH  Na2SiO3+H2O(盛有碱性物质的试剂瓶要用 橡胶塞,不能用玻璃塞)。 注意    硅酸钠溶液与盐酸的反应:Na2SiO3+2HCl  H2SiO3↓+2NaCl。在高温下可发 生反应:SiO2+Na2CO3  Na2SiO3+CO2↑。 ②能与氢氟酸反应(特性):SiO2+4HF  SiF4↑+2H2O。但不能由此认为SiO2为碱性氧化物或两性氧化物。 (3)用途:制光导纤维、光学仪器等。 目 录 3.无机非金属材料 (1)硅酸盐材料 名称 主要成分 原料 陶瓷 硅酸盐 黏土 玻璃 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 纯碱、石灰石、石英砂 水泥 硅酸盐 黏土、石灰石、石膏 目 录 (2)新型无机非金属材料:硅、二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料(富勒烯、碳纳米管、 石墨烯等)等。 注意    ①碳化硅(SiC)属于新型陶瓷,俗称金刚砂,具有类似金刚石的结构,硬度大,耐高 温,为共价晶体。 ②黏土的主要成分是含水的铝硅酸盐。 ③制备水泥时还需加入适量石膏以调节水泥硬化速率。 目 录 考点2　卤族元素　海水资源的开发利用 1.卤素单质化学性质的相似性 (1)能与大多数金属反应:2Fe+3Br2  2FeBr3、Fe+I2  FeI2(溶液中Fe3+与I-不能大量 共存)。 (2)能与H2反应生成HX(X代表F、Cl、Br、I,下同)。 (3)常温下能与水反应:X2+H2O  HX+HXO(Cl2、Br2)。 (4)能与碱反应:X2(Cl2、Br2)+2NaOH  NaX+NaXO+H2O,3I2+6NaOH  5NaI+NaIO3+ 3H2O。 (5)卤素单质间能发生置换反应:Cl2+2Br-  Br2+2Cl-、Br2+2I-  I2+2Br-。 目 录 2.卤素单质及化合物的特殊性质 氟 ①氟元素无正价,非金属性最强 ②2F2+2H2O  4HF+O2 ③HF是弱酸,能腐蚀玻璃,故应保存在铅制器皿或塑料瓶中 ④在HX中HF沸点最高(存在分子间氢键) ⑤AgF易溶于水,CaF2与MgF2均难溶于水 溴 ①Br2是深红棕色液体,易挥发 ②Br2应水封保存,不能用橡胶塞 ③AgBr具有感光性,可用作变色眼镜中的感光材料 碘 ①淀粉遇I2变蓝 ②I2加热时易升华 ③I2+2S2   2I-+S4 (定量计算) ④AgI可用于人工降雨 ⑤I2+I-    目 录 方法 实验操作 沉淀法 向未知液中先滴加稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,若生成白色沉淀,则有Cl-;若生成浅黄色沉淀,则有Br-;若生成黄色沉淀,则有I- 置换—萃取法 向无色未知液中加适量新制饱和氯水振荡后,加入CCl4振荡,有机层呈红棕色或橙红色,则未知液中有Br-;有机层呈紫红色,则未知液中有I- 氧化—淀粉法检验I- 向未知液中先加入淀粉不变蓝,再加入适量新制饱和氯水或过氧化氢溶液振荡后,溶液变蓝,说明有I- 注意    酸性:HF<HCl<HBr<HI。 3.卤素离子的检验 目 录 4.氯及其化合物的转化关系   (1)歧化反应 ①Cl2+2OH-  Cl-+ClO-+H2O(常温) 目 录 ②3Cl2+6OH-  5Cl-+Cl +3H2O(加热) (2)归中反应 ①2H++Cl-+ClO-  Cl2↑+H2O(NaClO与NaCl,酸性条件) ②5Cl-+Cl +6H+  3Cl2↑+3H2O(KClO3与KCl,酸性条件) 目 录 5.新制氯水性质的多重性 目 录 向氯水中加入的物质或 改变的条件 浓度变化 平衡移动方向 应用 可溶性 氯化物 c(Cl-)增大 左移 ①用饱和食盐水除Cl2中的HCl ②用排饱和食盐水法收集Cl2 盐酸 c(H+)和c(Cl-)增大 左移 含盐酸的洁厕剂和“84” 消毒液不能混合使用 NaOH c(H+)和c(HClO)减小 右移 用NaOH溶液吸收多余的Cl2 光照 c(HClO)减小 右移 氯水应避光保存或现用现配 CaCO3 c(H+)减小 右移 制取较高浓度的次氯酸 6.新制氯水中平衡(Cl2+H2O  H++Cl-+HClO)移动的应用 注意    ①氯水中起漂白作用的是HClO,干燥的Cl2没有漂白性。 ②不能用pH试纸测定氯水、次氯酸盐溶液的pH,因为这些溶液具有漂白性,但用pH计可以测。 目 录 7.氯气的实验室制法   反应原理:MnO2+4HCl(浓)  MnCl2+Cl2↑+2H2O。 目 录 8.海水资源的开发利用 (1)氯碱工业 (2)海水提镁   目 录 (3)海水提溴   反应原理:①Cl2+2Br-  2Cl-+Br2; ②Br2+SO2+2H2O  H2SO4+2HBr; ③2HBr+Cl2  2HCl+Br2。 注意    流程中②、③的目的是富集Br2。 目 录 (4)海带提碘   注意    从I2的有机溶液中分离得到晶体碘的一种方法:经NaOH溶液反萃取得到含 NaI、NaIO3的混合溶液,再酸化发生“归中反应”,经过滤得到晶体碘。 目 录 考点3　硫及其化合物 1.硫 硫 目 录 2.二氧化硫的化学性质 SO2通入 的溶液 石蕊 溶液 加有酚酞的 NaOH溶液 酸性KMnO4 溶液 溴水 品红 溶液 H2S 溶液 现象 变红 褪色 褪色 褪色 褪色 生成沉淀 SO2体现的性质 水溶液显酸性 还原性 漂白性 氧化性 实验室制SO2的原理:Na2SO3(固体)+H2SO4(70%)  Na2SO4+SO2↑+H2O。 H2SO4浓度大于70%:硫酸中c(H+)低,反应速率慢。 H2SO4浓度低于70%:SO2溶于水,不易收集。 目 录 方法技巧　检验SO2和CO2同时存在的一般流程 流程设计 选用试剂 品红溶液 酸性KMnO4溶液 品红溶液 澄清石灰水 预期现象 褪色 褪色或变浅 不褪色 变浑浊 目 录 3.硫酸   目 录 注意    ①浓硫酸不与SO2反应,可以干燥SO2。②浓硫酸与足量Cu反应,随着反应进行H2 SO4浓度逐渐减小,反应停止时H2SO4仍有剩余。③利用浓H2SO4的难挥发性可制取HCl: NaCl+H2SO4  NaHSO4+HCl(不能用此反应比较H2SO4与HCl的酸性强弱)。④H2SO4 的结构为 。 目 录   ①SO2的制备(沸腾炉): 4FeS2+11O2  2Fe2O3+8SO2。 ②SO2的催化氧化(接触室):2SO2+O2  2SO3。 ③硫酸的生成(吸收塔):SO3+H2O  H2SO4。 ④原料气净化的目的:除去SO2中的粉尘,防止催化剂中毒。 4.硫酸的工业制法 目 录 ⑤控制温度400~500 ℃的原因:催化剂催化效果最好。 ⑥吸收SO3用98.3%的浓硫酸,而不用水,防止SO3溶于水放出大量热形成酸雾影响吸收 效率。 ⑦工业上采用硫黄制酸法,工艺流程和设备相对简易,硫黄含杂质少,燃烧生成的气体杂 质少,可免去气体净化过程;制备过程也不产生矿渣,但硫黄的价格高于硫铁矿。 目 录   5.硫及其化合物的转化关系 注意    稀H2SO4、Na2SO4中S 不表现氧化性,浓H2SO4中H2SO4具有强氧化性。 目 录 6.S 的检验 (1)原理:Ba2++S   BaSO4↓。 (2)方法:待测液      有无白色沉淀(确定有无S )。 (3)加盐酸目的:防止C 、S 、Ag+等的干扰。 目 录   考点4　氮及其化合物 1.氮气 目 录 NO NO2 颜色 无色 红棕色 溶解性 不溶于水 与H2O反应 化学 性质 与O2反应 2NO+O2  2NO2 — 与H2O反应 — 3NO2+H2O  2HNO3+NO 实验室制法 3Cu+8HNO3(稀)  3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu+4HNO3(浓)  Cu(NO3)2+ 2NO2↑+2H2O 2.氮的常见氧化物 目 录 3.硝酸   工业上合成HNO3的路线:N2  NH3  NO  NO2  HNO3。 目 录 (1)化学性质 4.氨气 目 录   反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2  2NH3↑+CaCl2+2H2O。 (2)实验室制法 注意    ①可用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒验满。②欲快速制取NH3, 可将浓氨水滴到NaOH固体或生石灰上。③装置中棉花的作用是防止氨气与空气对 流,确保收集的NH3纯净,同时减少NH3对空气的污染。④不能用无水CaCl2干燥NH3。 目 录 5.铵盐 (1)化学性质(“三解”:热解、碱解、水解) (2)N  的检验:未知液 产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明含N  。 目 录 6.氮及其化合物的转化关系 目 录 归纳总结    NOx(氮氧化物)尾气处理方法 (1)碱液吸收法 2NO2+2NaOH  NaNO3+NaNO2+H2O NO2+NO+2NaOH  2NaNO2+H2O NO2、NO的混合气体能被足量NaOH溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。该法一 般适合工业尾气中NOx的处理。 (2)催化转化法 在催化剂、加热条件下,NH3可将NOx转化为无毒气体(N2)。NOx与CO在一定温度下催 化转化为无毒气体(N2和CO2),该法一般适用于汽车尾气的处理。 目 录 $