金属元素和非金属元素组成的化合物 [非金属元素及其化合物知识的常见误区剖析]
时间：2020-02-23 07:29:32 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
非金属元素及其重要化合物的相关知识一直是高考命题的热点和难点之一，需要拓展的内容较多，学生在学习过程中有时会受到思维定势的影响，容易在理解上进入误区，现总结剖析如下。
一、碳、硅元素及其重要化合物
※ 误区一工业上用焦炭和石英制取粗硅的反应方程式为SiO2+2CSi+2CO↑,该反应说明碳的还原性强于硅。
评析事实是碳的非金属性强于硅，碳的氧化性强于硅，而碳的还原性弱于硅，硅的单质及其化合物的性质具有一些反常现象，这是硅的反常现象之一。
※ 误区二硅的非金属性弱于碳，碳元素在自然界中既有游离态又有化合态，因此硅也能以游离态存在于自然界。
评析硅在自然界中无游离态，全部以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。这可以从两方面加以解释：一是硅的化合态应该归功于地球的造山运动和火山喷发，造成了一种高温环境，在这种情况下，硅的化学性质变的很活泼，所以自然界中无游离态的硅。二是硅属于亲氧元素，Si�O键的键能为452kJ・mol1，Si�Si键的键能为226 kJ・mol1，Si�O键的键能远大于Si�Si键的键能，硅与氧具有很高的亲和力，能够生成更为稳定的Si�O四面体结构，以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。
※ 误区三因为SiO2能与NaOH溶液反应，所以实验室中保存烧碱溶液不能用玻璃瓶和磨口玻璃塞。
评析由于玻璃不是简单的Na2SiO3、CaSiO3和SiO2的机械混合物，它们相互结合为多聚硅酸的长链，金属阳离子处于无规则的多聚硅酸的长链包围之中。所以玻璃中的Na2SiO3 、CaSiO3、SiO2不是独立存在的，即玻璃中SiO2与一般所说的SiO2是有区别的。氢氧化钠对于表面光滑的玻璃腐蚀速度很慢（固体氢氧化钠和玻璃加热到很高的温度反应能较快地进行），瓶口内侧与瓶塞都是经过磨砂处理的，表面粗糙，造成碱性的液体容易滞留，并且水分蒸发，碱液浓度增大，促使二者更易反应，而且生成极少量的Na2SiO3即可将瓶口和瓶塞粘接在一起，不易开启，故可用玻璃瓶，但不可以用磨口玻璃塞。
※ 误区四高温下SiO2与Na2CO3生成Na2SiO3和CO2，证明硅酸酸性强于碳酸。
评析常温下发生反应Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3↓+Na2CO3，能够说明碳酸的酸性强于硅酸，但在高温下反应Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑之所以能够发生，是因为生成的CO2容易挥发所致，与酸性强弱无关。
二、卤素及其重要化合物
※ 误区一过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁。
评析氯气的氧化性很强，变价金属与氯气反应生成高价金属氯化物，在非水环境中过量的铁不能与FeCl3反应，若将FeCl3和Fe溶于水，则二者反应生成FeCl2。
※ 误区二实验室可用NaOH溶液或Ca(OH)2溶液吸收多余的氯气，且需要在导管末端连接倒置漏斗，防止倒吸。
评析Ca(OH)2属于微溶物质，在水中的溶解度较小，就是饱和石灰水的浓度也不大，故石灰水吸收氯气的量很少，需要频繁更换吸收液。实验室吸收多余氯气用的是NaOH溶液，也可以用Na2SO3溶液或Na2CO3溶液。氯气与NaOH溶液的反应属于氧化还原反应，进行得较慢，不会迅速吸收大量氯气造成较大的压强差，故不必防倒吸。
※ 误区三可用pH试纸测定氯水的pH。
评析氯水中的次氯酸具有漂白性，能使 pH试纸先变红后褪色，使测得的pH误差较大，故不能用pH试纸测定氯水的pH，可用pH计测量。
※ 误区四工业上从海水中提取溴时，在通入氯气将Br氧化为Br2后，采用CCl4萃取法提取溴。
评析工业上是利用溴的挥发性，采用鼓入热空气或水蒸气法将溴分离出来，再用亚硫酸溶液吸收富集后再提取的，CCl4有毒，而且价格较高，萃取法在工业上不便实施。
三、硫及其重要化合物
※ 误区一SO2具有漂白性，能使紫色石蕊试液先变红后褪色。
评析SO2的漂白作用具有选择性，其漂白原理是发生化合反应生成了不稳定的无色化合物。SO2不能使酸碱指示剂褪色，SO2能使紫色石蕊试液变红色。
※ 误区二将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液、酸性高锰酸钾溶液、溴水等溶液中，溶液的颜色都会消失，都表现出了SO2的漂白性。
评析SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液使红色褪去，是因为SO2与NaOH反应，溶液不再显碱性所致，表现了SO2的酸性氧化物的性质；SO2通入酸性高锰酸钾溶液和溴水中是因为SO2将KMnO4、Br2氧化为无色物质所致，表现了SO2的还原性。
※ 误区三浓硫酸使胆矾晶体变为白色粉末，表现了浓硫酸的脱水性。
评析吸水性和脱水性的本质区别是看原物质中是否有水，原物质中有水分子，被浓硫酸吸出表现的是浓硫酸的吸水性；原物质中无水分子，浓硫酸将其中C、H两种元素按照2∶1的比例脱出形成水，表现的是浓硫酸的脱水性。胆矾中本来就含有水分子，故反应表现的是浓硫酸的吸水性。
※ 误区四向一无色溶液中滴加BaCl2溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸沉淀不溶解，则溶液中一定含有SO42。
评析溶液中含有Ag+或SO32也会产生同样的现象。若溶液中含有Ag+，会生成AgCl白色沉淀，再加稀硝酸沉淀不溶解；若溶液中含有SO32，开始生成的白色沉淀是BaSO3，再加稀硝酸会把BaSO3氧化为BaSO4，白色沉淀依然不溶解。若是未知溶液，检验的正确操作是：待测液 取清液 白色沉淀，即可确定存在SO42。Ag++Cl AgCl↓可排除Ag+的干扰；SO32+2H+ SO2↑+H2O可排除SO32的干扰；CO32+2H+CO2↑+H2O可排除CO32的干扰。
四、氮元素及其重要化合物
※ 误区一氮气的化学性质不活泼，故氮元素是不活泼的非金属元素。
评析氮气的化学性质是由N2的分子结构决定的，N2分子中存在NN键，键能很大，难以破坏，所以N2化学性质不活泼，而氮元素的非金属性是由氮原子的结构决定的，氮原子最外层有5个电子，容易得到电子达到稳定结构。此外，通过氮元素的气态氢化物（NH3）很稳定，氮元素的最高价氧化物对应水化物（硝酸）是强酸等，可判断氮元素是活泼的非金属元素。
※ 误区二NH3具有还原性，浓硝酸、浓硫酸具有强氧化性，故NH3可被浓硝酸、浓硫酸等氧化。
评析NH3具有还原性，易被O2、Cl2、CuO等物质氧化，但它更易结合H+形成NH4+，所以NH3通入浓硫酸和浓硝酸后会生成铵盐溶液，而不被氧化。
※ 误区三无水CaCl2是中性干燥剂，可以用来干燥NH3。
评析CaCl2能与NH3发生反应生成CaCl2・8NH3，故不能用无水CaCl2来干燥NH3。干燥氨气用碱性干燥剂碱石灰。
※ 误区四向未知溶液中加入烧碱溶液，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口未见变蓝色，则溶液中不含NH4+。
评析氨气在水中的溶解度很大，溶于水的NH3主要以NH3・H2O形式存在，如果溶液中的NH3达不到一定浓度不会从溶液中逸出。只有在加热或浓溶液中才会有NH3从溶液中逸出。若铵盐与碱溶液都是稀溶液，反应的离子方程式为：NH4+ + H2ONH3・H2O。
※ 误区五铵盐都不稳定，受热都能分解产生氨气。
评析铵盐都不稳定，但受热分解不一定产生氨气。一般非氧化性酸形成的铵盐受热分解都生成氨气，如NH4Cl、NH4HCO3等，但氧化性酸形成的铵盐受热分解会发生复杂的氧化还原反应，一般不生成氨气。如NH4NO3的分解：5NH4NO34N2↑+2HNO3+ 9H2O或2NH4NO32N2↑+O2↑+4H2O。
※ 误区六发烟硝酸的“发烟”原理与发烟硫酸的“发烟”原理相同。
评析发烟硝酸在空气中发烟，是由于挥发出的硝酸蒸气遇到空气中的水蒸气生成了微小的硝酸液滴而形成“发烟”现象，而发烟硫酸在空气中发烟，是由于挥发出来的SO3和空气中的水蒸气形成硫酸的微小液滴而“发烟”，其原理是不同的。注意硝酸是挥发性酸，而硫酸是难挥发性酸。
※ 误区六向Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸，不会有明显的变化。
评析NO3与H+会将Fe2+氧化为Fe3+，溶液会由浅绿色变为棕黄色。注意溶液中若同时存在NO3和H+就相当于存在HNO3，会将S2、I、Fe2+、SO32等离子或铜、银等金属单质氧化。还要注意溶液中存在NO3和H+时，溶液与铝粉、锌粉等反应一般不产生氢气。
※ 误区七实验室可以用氯化铵固体或碳酸铵固体、碳酸氢铵固体受热分解的方法来制取氨气。
评析不能用氯化铵固体受热分解的方法来制取氨气，因为NH4Cl受热分解后产生的NH3和HCl遇冷后会再次化合生成NH4Cl，附着在器壁上。可以用碳酸铵固体、碳酸氢铵固体受热分解的方法来制取氨气，但是需要将产生的气体通过盛有碱石灰的干燥管除去CO2和水蒸气。
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