常见非金属元素单质及其重要化合物【考纲点击】1. 常见非金属元素（如 H、C、N、O、Si、S、Cl 等）（1） 了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用2） 了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响2. 以上各部分知识的综合应用核心要点突破】一、非金属单质及其氧化物的共性和特性1.常见非金属单质：Cl 2、Br 2、I 2、O 2、S、N 2、P 4、H 2、C、Si（1）非金属元素在周期表中的位置和原子结构特点：①位置：在已知的元素中，非金属共 22种（包括 6种稀有气体元素） ，除氢元素位于周期表的ⅠA 族外，其余都集中在元素周期表阶梯线（硼、硅、砷、碲、砹斜线）的右上方②原子结构特点及化合价：Ⅰ.最外层电子均大于、等于 3（除 H以外） ，与其主族序数相同Ⅱ.最高正价分别为：+4 +5 +6 +7（与族序数相等）对应最低负价：-4 -3 -2 -1（等于族序数减 8）Ⅲ.非金属元素一般都有变价：除呈现上述最高价及最低价以外，有的非金属还呈现其它价态如：S：+4 价；N：+1 +2 +3 +4 价； Cl：+1 +3 +5 价③非金属单质的聚集状态和同素异形体：1°典型的非金属单质在固态时为分子晶体，如：F 2、Cl 2、Br 2、I 2、O 2、S、N 2、P 4、H 2，这些晶体表现为硬度不大，熔点不高，易挥发、不导电，它们在常温下聚集态为气态（“气”字头）液态（“氵”旁）或固态（“石”字旁）2°碳（金刚石） 、硅、硼为原子晶体，硬度很大，熔沸点很高。
由于原子晶体中没有离子和自由电子，所以固态和熔融态都不导电但某些原子晶体，如单晶硅可以作为半导体材料3°非金属元素常出现同素异形现象如：金刚石与石墨；白磷与红磷；O 2与 O3；S 2、S 4、S 8等互为同分异构体2）物理性质①色态：多数常温下为气态，而 Br2为液态，I 2、S、C、Si 为固态；Cl 2为黄绿色，Br 2为红棕色，I 2为紫黑色②熔沸点：一般较低，但金刚石、石墨、单晶硅很高③毒性：Cl 2、Br 2、I 2、有一定的毒性（3）非金属元素的化学性质（注意反应条件、现象、生成物的聚集状态）①② ③④⑤⑥⑦⑧2.非金属氧化物的性质（1）常见的氧化物：SO 2 、 SO 3 、NO 、NO 2 、CO 、CO 2 、SiO 2（2）物理性质：①SO2、NO2 有刺激性气味②NO 2是红棕色气体③除 CO2、SiO 2外均有毒④SO2 易液化、SiO 2是坚硬、难溶的固体（3）化学性质① 与水反应：SO 2 、 SO 3 、NO 2 、CO 2 能与水反应② 与碱反应 SO 2 、 SO 3 、SiO 2 、CO 2 与 OH- 反应生产酸式盐或正盐，③ 氧化性 ④ 还原性 ⑤ 特性 【典题训练 1】 （2010·山东高考·T13·4 分）下列推断正确的是A．SiO 2是酸性氧化物，能与 NaOH溶液反应B．Na 2O、Na 2O2组成元素相同，与 CO2反应产物也相同C．CO、NO、NO 2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在D．新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈红色二、常见无机酸的重要规律和重要特性1.最高价氧化物对应的酸的组成和酸性(1)最高价氧化物对应的酸的组成 (2)酸性强弱规律①对于同种非金属形成的不同含氧酸，其非金属价态越高，酸性越强。
如：HClO 4>HClO3>HClO2>HClO，H 2SO4>H2SO3，HNO 3>HNO2②证明酸性强弱顺序，可用“强酸制弱酸”的规律如：Na 2SiO3+CO2+2H2O=Na2CO3+H4SiO4↓(水玻璃敞口放置变浑浊)Ca(ClO) 2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO(漂白粉遇 CO2产生 HClO)③常见酸的酸性强弱顺序： 2.重要特性（1） （或 ）为难溶性酸，浓盐酸、浓硝酸为挥发性酸2）硝酸、浓 、次氯酸具有强氧化性，属于氧化性酸，其中硝酸、 见光受热易分解3）浓 和 （足量） 、浓 和 （足量） 、浓盐酸和 （足量）在反应时，随着反应的进行，产物会发生变化或反应停止4）浓 具有吸水性、脱水性和强氧化性5）常温下，铁、铝遇浓 、浓 发生钝化典题训练 2】 （2010·安徽高考·T12·6 分）如图是三种稀酸对 Fe-Cr合金随 Cr含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关说法正确的是A．稀硝酸对 Fe-Cr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱B．稀硝酸和铁反应的化学方程式是：Fe+6HNO 3（稀） Fe（NO 3） 3+3NO2↑+3H 2OC．Cr 含量大于 13%时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大，所以对 Fe-Cr合金的腐蚀性最强D．随着 Cr含量 增加，稀硝酸对 Fe-Cr合金的腐蚀性减弱【命题立意】本题以金属的性质为载体，考查了学生观察图表，分析图表的能力。
规范解答】选 D本题属于一道情景题由图可知，只有在铬的含量在大于 13%时，稀硝酸对合金的腐蚀速率比盐酸、硫酸都弱，A 选项错误；铁与稀硝酸应生成 NO，B 选项错误；相同质量分数的三种酸中，由于盐酸的摩尔质量最小（比硫酸的一半还小） ，所以盐酸中的氢离子浓度最大，C 选项错误三、常见非金属元素形成的离子的检验 离子 采用试剂 操作步骤和反应现象 有关离子方程式H+石蕊试液，Na2CO3溶液或 pH试纸取含有 H+ 溶液于试管中，滴加 Na2CO3溶液有气泡；取溶液用玻璃棒蘸取溶液少量滴到蓝色石蕊试纸或 pH试纸上，呈红色.2H + +CO32- =CO2↑+H 2O NH4+浓HCl、NaOH溶液、红色石蕊试纸 取含 NH4+ 的盐或溶液加入浓 NaOH溶液后加热,使产生气体接触湿润红色石蕊试纸变蓝或用玻璃棒蘸上浓 HCl挨近，上述气体时冒大量白烟 NH4+ +OH- = NH3↑+H 2O NH 3+H2O= NH3.H2O NH 3+HCl =NH4+ClOH-石蕊、酚酞和甲基橙含 OH- 的试液能使红色石蕊试纸变蓝,酚酞变红色;甲基橙变黄;pH 试纸的变色范围中紫色加深 Cl-AgNO3溶液、HNO3溶液滴加 AgNO3溶液生成白色沉淀,再加稀 HNO3沉淀不溶,Ag+ +Cl- = AgCl↓ Br-AgNO3、HNO3溶液,Cl 2水滴加 AgNO3溶液生成浅黄色沉淀,沉淀不溶于稀HNO3;滴加 Cl2水振荡后加几滴汽油,油层红棕色 Ag+ +Br- =AgBr↓ Cl2+ 2Br- =2Cl- +Br2 I- AgNO3、HNO 滴加 AgNO3溶液生成黄色沉淀,沉淀不溶于稀 I- +Ag+ =AgI↓ 3溶液，Cl2水 HNO3;滴加 Cl2水,振荡用 CCl4萃取呈紫色 Cl2+2I- =I2+2Cl- S2-Pb(NO3)2或 Pb(Ac)2[来源:学科网ZXXK]用玻璃棒蘸取被测液于 Pb(NO3)2或 Pb(Ac)2试纸上，试纸变为黑色Pb 2+ +S2- =PbS↓ SO42-BaCl2、HNO3溶液向被测溶液滴加 BaCl2或 Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀,再滴加稀 HNO3沉淀不溶 Ba 2+ +SO42- =BaSO4↓ SO32-稀HNO3、BaCl2、HCl 溶液取含 SO32- 的溶液,滴加 HCl溶液(少量)出现能使品红褪色的气体;如滴加 BaCl2溶液生成白色沉淀;再加过量 HCl 能溶解,但用硝酸白色沉淀则不溶 SO32- +2H+ =SO2↑+H 2O SO32- +Ba2+ =BaSO3↓ BaSO3+2H+ =Ba2+ +H2O+SO2↑ 3BaSO3+2H+ +3NO3-=3BaSO4↓+2NO↑+H 2O CO32-HCl溶液、Ca(OH)2溶液取含 CO32- 溶液于试管中滴加 HCl溶液,发生气泡,再将气泡通入 Ca(OH)2溶液中,溶液发浑浊 CO32- +2H+ =CO2↑+H 2O CO2+Ca2+ +2OH- = CaCO3↓+H 2O NO3-Cu、浓H2SO4在 Cu屑和浓 H2SO4混合物的试管中加入少许含NO3-物质的粉末或浓缩溶液,在加热条件下出现棕色气体 [来源:学#科#网 Z#X#X#K]2NO3-+4H++Cu=Cu2++2NO2↑+2H 2O PO43-AgNO3、稀HNO3向含有 PO43- 溶液的试管中滴加 AgNO3溶液，生成黄色沉淀,再加 HNO3后沉淀溶解 PO43- +3Ag+ =Ag3PO4↓ Ag3PO4+3H+ =3Ag+ +H3PO4【典题训练 3】 （2010·天津高考·T3·6 分）下列鉴别方法可行的是A．用氨水鉴别 Al3+、Mg 2+和 Ag+ B．用 Ba（NO 3） 2溶液鉴别 Cl－ 、SO 42－ 和 CO32－ C．用核磁共振氢谱鉴别 1－溴丙烷和 2－溴丙烷D．用 KMnO4酸性溶液鉴别 CH3CH＝CHCH 2OH和 CH3CH2CH2CHO【命题立意】本题以阴阳离子和有机物的鉴别为载体，考查离子或有机物的化学性质。
思路点拨】掌握常见离子和有机物的鉴别方法规范解答】选 CAl3+和 Mg2+与氨水反应都只生成沉淀，不溶解，无法鉴别，故 A项错误；SO 42－ 和 CO32－ 与 Ba（NO 3） 2反应都生成白色沉淀，无法鉴别，故 B项错误；1－溴丙烷有三种等效氢，其核磁共振谱有三个峰，而 2－溴丙烷有两种等效氢原子，其核磁共振谱有两个峰，故可鉴别，故 C项正确；碳碳双键、醛基都能被酸性KMnO4氧化，KMnO 4溶液都退色，所以无法鉴别，故 D项错误高考真题探究】1. （2010·福建理综·T9·6 分）下列各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是【命题立意】本题主要考查考生对元素及其化合物知识的掌握情况，涉及到了常见单质与化合物、化合物与化合物的转化关系思路点拨】由选项中具体物质之间的关系，再结合题中的一步转化关系即可得出结论规范解答】选 C选项 A：NaHCO 3不能一步得到 Na，所以 A是错误选项；选项 B：Cu(OH) 2不能一步得到 Cu ，所以 B是错误选项；选项 C：C 在氧气不完全燃烧会得到 CO，CO 在氧气中燃烧会得到 CO2，CO 2在一定条件下与单质钠反应可 以生成金刚石和碳酸钠，所以 C是正确选项；选项 D：SiO 2不能一步生成 H2SiO3，H 2SiO3也不能一步生成 Si，所以 D项错误。
2. （2010·北京高考·T9·6 分）用如图所示实验装置（夹持仪器已略去）探究铜丝与过量浓硫酸的反应下列实验不合理的是A．上下移动①中铜丝可控制 SO2的量B．②中选用品红溶液验证 SO2的生成C．③中选用 NaOH溶液吸收多余的 SO2D．为确认 CuSO4生成，向①中加水，观察颜色【命题立意】本题以铜丝与过量浓硫酸的反应为载体，体现了对元素化合物知识的考查本题主要考查了铜和浓硫酸的反应以及 SO2的性质思路点拨】浓硫酸具有较强的氧化性，能够将铜单质氧化规范解答】选 DCu+2H2SO4（浓） CuSO4+2H2O+SO2↑，题中当向上移动①中铜丝时，铜丝与浓硫酸脱离接触，反应停止；当向下移动时，铜丝与浓硫酸接触，生成 SO2，因此可控制 SO2的量，故 A正确SO 2可以使品红溶液褪色，加热后又可恢复原色，因此可用品红溶液检验 SO2，故 B正确SO 2能污染大气造成酸雨，因此不能直接排放，可用 NaOH溶液吸收，故 C也正确反应后，①中含有大量硫酸，若直接向①中加水，容易使水沸腾而溅出，造成危险，可以先将上清液倒出，然后再向试管中残留的固体上加入水，若溶液变蓝，则可以确认有 CuSO4生成，故 D不正确。
类题拓展】SO 2具有漂白性，是因为 SO2能和有机色素发生化合反应生成无色化合物，这种化合物不稳定，加热后又能恢复原色这区别于 。