易错专题06非金属元素及其化合物聚焦易错点：►易错点一非金属元素及其化合物的性质►易错点二非金属元素及其化合物的转化典例精讲易错点一非金属元素及其化合物的性质【易错典例】例1实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其实验过程如下：(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I－，其离子方程式为________________________________________；该操作将I2还原为I－的目的是____________________________________。(2)氧化时，在三颈烧瓶中将含I－的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl2，在40℃左右反应(实验装置如图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是_________________________________________；锥形瓶里盛放的溶液为__________。(3)已知：5SOeq\o\al(2－,3)＋2IOeq\o\al(－,3)＋2H＋===I2＋5SOeq\o\al(2－,4)＋H2O。某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I－、IOeq\o\al(－,3)中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IOeq\o\al(－,3)的实验方案：取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在；____________________________________________________________________。[供选试剂]稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。【答案】(1)SOeq\o\al(2－,3)＋I2＋H2O===2I－＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋ 使CCl4中的碘进入水层(2)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化) NaOH溶液(3)从水层取少量溶液，加入1～2mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有I－；若溶液不变蓝，说明废水中不含有I－；另从水层取少量溶液，加入1～2mL淀粉溶液，加盐酸酸关注公众号《全元高考》微信公众号《全元高考》2024届高三押题群享各大主流机构押题，王h雄/天xing获取微信：Neko-2324各大地区专版群内共享扫码添加微信进群化，滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有IOeq\o\al(－,3)，若溶液不变蓝，说明废水中不含有IOeq\o\al(－,3)【解析】(1)该反应为Na2SO3、I2的氧化还原反应，离子方程式为SOeq\o\al(2－,3)＋I2＋H2O==SOeq\o\al(2－,4)＋2I－＋2H＋。含碘废液中碘以I－、I2的形式存在，将废液中的I2还原为I－的目的是使CCl4中碘进入水层。(2)实验控制在较低温度下进行，是为了使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化)。锥形瓶中溶液的作用是吸收过量的Cl2，故锥形瓶中盛放的溶液为NaOH溶液。(3)检验I－，可以利用I－的还原性，先加入淀粉溶液，再加盐酸酸化，最后滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，则说明废水中含有I－，若溶液不变蓝，则说明废水中不含有I－；检验IOeq\o\al(－,3)，可以利用IOeq\o\al(－,3)的氧化性，先加入淀粉溶液，再加盐酸酸化，最后滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，则说明废水中含有IOeq\o\al(－,3)，若溶液不变蓝，则说明废水中不含有IOeq\o\al(－,3)。【解题必备】硅及其化合物1．Si的还原性大于C，但C却能在高温下从SiO2中还原出Si：SiO2＋2Ceq\o(=====,\s\up7(高温))Si＋2CO↑2．酸性氧化物一般能与水反应生成酸，但SiO2不溶于水；酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与HF反应。3．硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐硅酸钠，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液；二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于水，所以制取硅酸只能用可溶性硅酸盐与酸反应制取。4．SiO2不导电，用作制光导纤维的材料；Si是半导体，用作制芯片、太阳能电池的材料。5．水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料；碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。6.单晶硅、金刚石、金刚砂的晶体类型、熔沸点和硬度大小，晶体中共价键强弱。氯及其化合物1．实验室制Cl2，除了用MnO2和浓盐酸反应外，还可以用KMnO4、KClO3、NaClO与浓盐酸反应且都不需要加热，如ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。2．1molCl2参加反应，转移电子数可能为2NA（只做氧化剂）、1NA（既做氧化剂又作还原剂）、小于1NA(Cl2和H2O的反应为可逆反应)。3．液氯密封在钢瓶中（干燥的氯气不与铁反应），而新制氯水应保存在棕色试剂瓶中。4．酸性KMnO4溶液，用的是H2SO4酸化而不是盐酸。5．ClO－不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性，如ClO－与SOeq\o\al(2－,3)、I－、Fe2＋均不能大量共存；ClO－体现水解性，因HClO酸性很弱，ClO－水解显碱性，如Fe3＋＋3ClO－＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HClO，所以ClO－与Fe3＋、Al3＋均不能大量共存。硫及其化合物1．SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色，表现SO2酸性氧化物的性质；使品红溶液褪色，表现SO2的漂白性；能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，表现SO2的还原性；SO2与H2S反应，表现SO2的氧化性；SO2和Cl2等体积混合通入溶液中，漂白性不但不增强，反而消失。2．把SO2气体通入BaCl2溶液中，没有沉淀生成，但若通入NH3或加入NaOH溶液，或把BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成，前两者生成BaSO3沉淀，后者生成BaSO4沉淀。3．浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时，随反应进行，产物会发生变化或反应停止。注意区分Zn和浓H2SO4的反应。4．C与浓硫酸反应产物的确定应按以下流程进行：无水CuSO4确定水→品红溶液确定SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品红溶液检验SO2是否除净→澄清石灰水检验CO2。氮及其化合物1．NO只能用排水法或气囊法收集。2．硝酸、浓H2SO4、次氯酸具有强氧化性，属于氧化性酸，其中HNO3、HClO见光或受热易分解。强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应不生成H2；金属和浓HNO3反应一般生成NO2，而金属和稀HNO3反应一般生成NO。3．实验室制备NH3，除了用Ca(OH)2和NH4Cl反应外，还可用浓氨水的分解(加NaOH或CaO)制取，而检验NHeq\o\al(＋,4)须用浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，以确定NHeq\o\al(＋,4)的存在。4．收集NH3时，把一团干燥的棉花放在试管口，以防止与空气对流；收集完毕，尾气处理时，应放一团用稀硫酸浸湿的棉花放在试管口，以吸收NH3。5．铜与浓HNO3反应在试管内就能看到红棕色的NO2，而与稀HNO3反应时需在试管口才能看到红棕色气体。6．浓盐酸和浓氨水反应有白烟生成，常用于HCl和NH3的相互检验。环境污染1．环境污染的主要类型有大气污染、水污染、土壤污染、食品污染、固体废弃物污染、放射性污染、噪音污染等类型。2．控制酸雨的根本措施是减少SO2和NO2的人为排放量。火力发电厂是SO2主要的污染源之一。目前全世界的火力发电厂通常利用石灰石泥浆吸收尾气中的SO2生产石膏，较先进的方法是采取烟气脱硫、重油脱硫等方法。3．破坏臭氧层的物质有SO2、NO、NO2、CF2Cl2(氟利昂)等。4．环保措施有控制和减少污染物的排放，如硫酸厂尾气在排放前的回收处理、城市机动车的排气限制等。【变式突破】1．(2023年福建福州市高三期末)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，白色晶体，可溶于水，微溶于乙醇；暴露在空气中易被氧化成亚硫酸氢钠或硫酸氢钠，75℃以上会分解。(1)Na2S2O4的制取(实验装置如图)：在甲酸钠(HCOONa)的甲醇溶液中，边搅拌边滴加Na2CO3的甲醇溶液，同时通SO2，反应放热，保持温度为60~70℃，即可生成Na2S2O4，同时生成另一种气体。①仪器A的名称是__________，与普通分液漏斗相比，其优点是__________。②三颈烧瓶中生成Na2S2O4离子方程式为。③为了使反应充分进行，得到更多更纯的产品Na2S2O4，应采取的主要措施有_______。A．控制水浴温度不超过75℃B．加快通SO2的速率C．加快滴加Na2CO3的甲醇溶液的速率D．充分搅拌，使反应物充分接触E．用乙醇洗涤产品，减少因溶解导致的损失F．在通入SO2前还应该通入一段时间N2，以排尽装置内的空气(2)Na2S2O4的性质：取纯净的Na2S2O4晶体，隔绝空气加热，Na2S2O4固体完全分解得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3和气体产物_____(填化学式)。请设计实验验证Na2S2O4固体完全分解后的固体产物中有Na2S2O3存在，完成下表中内容。(供选择的试剂：稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、KMnO4溶液)实验步骤预期现象和结论：实验步骤预期现象和结论①②(3)Na2S2O4应用六价铬对人体有毒，Na2S2O4可以用于处理含铬废水，使含六价铬的离子浓度降低而达到排放标准，即含六价铬的离子浓度≤0.5mg·L-1。具体操作是在含六价铬()的酸性废水中先加入Na2S2O4，再加入过量的石灰水，生成的沉淀主要有_______(用化学式表示)。【答案】(1)①恒压滴液漏斗平衡气压，使液体能顺利滴下②2HCOO-+4SO2+CO32—=2S2O42—+H2O+3CO2③ADEF(2)SO2①取少量Na2S2O4完全分解后的固体产物于试管中，加入稀盐酸②若有淡黄色沉淀生成，则说明产物中有Na2S2O3存在(3)Cr(OH)3、CaSO4【解析】在甲酸钠(HCOONa)的甲醇溶液中，边搅拌边用恒压滴液漏斗滴加Na2CO3的甲醇溶液，由于产物Na2S2O3暴露在空气中易被氧化成NaHSO3或NaHSO4，在通入SO2前还应该通入一段时间N2，以排尽装置内的空气，75℃以上会分解，且反应放热，用水浴加热，保持温度为60~70℃，根据化合价的变化可知二氧化硫将甲酸钠转化为二氧化碳，即可生成Na2S2O4和CO2，由于Na2S2O4微溶于乙醇，用乙醇洗涤产品，减少因溶解导致的损失，再进行尾气处理吸收CO2。(1)①根据仪器的形状可知，仪器A的名称是恒压滴液漏斗，与普通分液漏斗相比，其优点是平衡气压，使液体能顺利滴下。②三颈烧瓶中是甲酸钠溶液和二氧化硫反应生成Na2S2O4，根据硫元素的化合价从+4价降低到+3价，得到一个电子，碳元素的化合价从+2升高到+4价，失去两个电子，根据得失电子守恒得到2SO2~Na2S2O4，根据电荷守恒和原子守恒配平离子方程式。③由于Na2S2O4在75℃以上会分解，故控制水浴温度不超过75℃，可以提高产品的纯度，A错误；加快通SO2的速率，可以加快反应速率，由于反应放热，会使温度超过75℃，会使Na2S2O4分解而降低产率，B错误；加快滴加Na2CO3的甲醇溶液的速率，可以加快反应速率，由于反应放热，会使温度超过75℃，会使Na2S2O4分解而降低产率，C正确；充分搅拌，使反应物充分接触，可使反应充分进行，提高产率，D正确；由于Na2S2O4可溶于水，微溶于乙醇；用乙醇洗涤产品，减少因溶解导致的损失，E正确；由已知信息，Na2S2O3暴露在空气中易被氧化成亚硫酸氢钠或硫酸氢钠，在通入SO2前还应该通入一段时间N2，以排尽装置内的空气，F正确。(2)Na2S2O4中硫元素的化合价为+