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专题06 非金属及其重要化合物
01 专题网络·思维脑图
02 考情分析·解密高考
03 高频考点·以考定法
04 核心素养·微专题
微专题 热重分析中的物质成分的判断
考点一 非金属及其重要化合物的性质、
用途
【高考解密】
命题点01 非金属及其重要化合物的性质、用
途
命题点02 非金属及其重要化合物之间的相互
转化
【技巧解密】
【考向预测】
考点二 非金属及其重要化合物与理论、实验
的结合
【高考解密】
命题点01 以金属及其重要化合物为载体考查化学
理论知识
命题点02 以金属及其重要化合物为载体考查化学
实验知识
【技巧解密】
【考向预测】
1
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考点
考查内容
考情预测
非金属及其重要化
合物的性质、用途
1.非金属及其重要化合物的性
质、用途
2.非金属及其重要化合物之间的
相互转化
近几年高考中，常见非金属元素及其化合物的
性质仍是命题的重点，题型为选择题和填空题，命
题注重非金属元素及其化合物性质知识的整体性和
探究性，强化与生活、社会实际问题的联系。命题
的知识点是氯及其化合物(特别是氯水、次氯酸)的性
质、氯气和氨气的实验室制法、硫及其化合物(特别
是二氧化硫、浓硫酸)的性质、氮及其化合物(特别是
氨气、硝酸)的性质、碳和硅及其化合物的特殊性质
等。选择题多与STSE、离子检验、气体制备等有
关，非选择题多与实验题、化学流程题等有关，复
习时特别需要关注探究实验题，制备一些复杂的含
金属及其重要化合物
与理论、实验的结合
1.以非金属及其重要化合物为载
体考查化学理论知识
2.以非金属及其重要化合物为载
体考查化学实验知识
2
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硫化合物，如Na2S2O3，Na2S2O5，Na2S2O4，Na2S2O8
等；主观题中书写陌生的氧化还原反应方程式，需
关注HClO，NaClO，NaClO2，HClO2在氧化还原反
应中表现，判断还原产物和氧化产物，又如在酸性
考点一 金属及其重要化合物性质、用途
命题点01 非金属及其重要化合物的性质、用途
典例01（2023·浙江卷）物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是( )
A．
能使某些色素褪色，可用作漂白剂
B．金属钠导热性好，可用作传热介质
C．
溶液呈碱性，可用作消毒剂
D．Fe2O3呈红色，可用作颜料
典例02（2022·江苏卷）我国古代就掌握了青铜(铜-锡合金)的冶炼、加工技术，制造出许多精美的青铜
器；Pb、PbO2是铅蓄电池的电极材料，不同铅化合物一般具有不同颜色，历史上曾广泛用作颜料，下列物
质性质与用途具有对应关系的是( )
A．石墨能导电，可用作润滑剂 B．单晶硅熔点高，可用作半导体材料
C．青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑 D．含铅化合物颜色丰富，可用作电极材料
典例03（2021·河北卷）关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是( )
A．浓H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B．NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH 减小而增强
C．加热NaI 与浓H3PO4混合物可制备HI，说明H3PO4比HI 酸性强
D．浓HNO3和稀HNO3与Cu 反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3氧化性更强
命题点02 非金属及其重要化合物之间的相互转化
3
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典例01（2023·全国乙卷）一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化
的是( )
A
硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀
6FeSO4+O2+2H2O=2Fe2(SO4)3+2Fe(OH)3↓
B
硫化钠溶液出现浑浊颜色变深
2Na2S +2O2= Na2SO4
C
溴水颜色逐渐褪去
4Br2+4H2O=HBrO4+7HBr
D
胆矾表面出现白色粉末
CuSO4·5H2O= CuSO4+5H2O
典例02（2022·江苏卷）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
A．自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3
B．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl 为原料制备NaHCO3和NH4Cl
C．工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3
D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
典例03（2021·辽宁卷）含S 元素的某钠盐a 能发生如图转化。下列说法错误的是( )
A．a 可能为正盐，也可能为酸式盐
B．c 为不溶于盐酸的白色沉淀
C．d 为含极性键的非极性分子
D．反应②中还可能生成淡黄色沉淀
一、常见非金属及其化合物的重要性质和应用
重要性质
应用
Cl2具有较强的氧化性
自来水杀菌消毒剂
ClO2具有较强的氧化性
用于自来水的杀菌消毒
次氯酸盐具有强氧化性
作杀菌消毒剂、漂白剂
碘酸钾在常温下稳定
食盐中的加碘物质
SO2具有漂白性
用于漂白纸浆、毛、丝等
二氧化硫的还原性
二氧化硫可用作制作葡萄酒的食品添加剂
浓硫酸具有吸水性
作干燥剂(不能干燥NH3、H2S、HI)
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氮气的化学性质稳定
作保护气
浓氨水具有挥发性和还原性
检验输送Cl2的管道是否漏气
液氨汽化吸收大量的热
做制冷剂
草木灰和硫酸铵反应生成氨气
草木灰和硫酸铵不能混合施用
NH4HCO3、NH4NO3是可溶的含氮化合物
用作氮肥
硅的半导体性能(硅是常用的半导体材料)
制半导体、芯片、太阳能电池
二氧化硅导光能力强，并且有硬度和柔韧度
可作光导纤维
4HF＋SiO2===2H2O＋SiF4↑
用氢氟酸刻蚀玻璃
2C＋SiO2=====Si＋2CO↑
碳还原二氧化硅制备粗硅
P2O5能与水反应
作干燥剂(不可干燥食品)
水玻璃不燃不爆
可用作防火材料
硅酸钠的水溶液是一种无机黏合剂
盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
氦气化学性质稳定、密度小
可用于填充飞艇、气球
干冰升华吸收大量的热
人工降雨
白磷(P4)易燃烧
制高纯度磷酸，红磷制安全火柴、农药等
肥皂水显碱性
肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂
二、非金属及其重要化合物之间的相互转化
1.理清非金属及其重要化合物之间知识主线
（1）碳、硅及其化合物：CH4―→C ―→CO―→CO2 SiH4―→Si ―→SiO2(H2SiO3)
（2）氯及其化合物:HCl ―→Cl2―→HClO―→HClO2―→HClO3―→HClO4
（3）氮及其化合物:NH4
+、NH3―→N2 ―→N2O―→NO―→NO2―→HNO3―→NO3
-
（4）硫及其化合物:S2-、H2S ―→S ―→SO2―→SO3(H2SO4) ―→SO4
2-
2.构建非金属及其重要化合物之间知识网络
（1）碳、硅及其化合物
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（2）氯及其化合物:
（3）氮及其化合物:
（4）硫及其化合物:
3.重要非金属及其化合物的价类二维图
（1）碳、硅及其化合物
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（2）氯及其化合物:
（3）氮及其化合物:
（4）硫及其化合物:
4.扫除重要非金属及其化合物易忘知识盲点
（1）碳、硅及其化合物
①自然界中无游离态的硅，通常原子晶体不导电，但硅是很好的半导体材料，是制作光电池的材料。SiO2
不导电，是制作光导纤维的材料。
②工业上制备粗硅，是用过量的C 和SiO2在高温下反应，由于C 过量，生成的是CO 而不是CO2，该反应
必须在隔绝空气的条件下进行。
③氢氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH 溶液能用玻璃试剂瓶，但不能用玻璃塞。
④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。
⑤硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。硅
胶(mSiO2·nH2O)是一种很好的无毒干燥剂。
⑥H2CO3的酸性大于H2SiO3的，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3
＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因可从两方面解释：a.硅酸盐比碳酸盐稳定；b.从化学平衡角度，
由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2气体。
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⑦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。
（2）氯及其化合物:
①液氯密封在钢瓶中，而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。Cl2在点燃条件下与Fe 反应，一定将铁氧
化为FeCl3，而不是FeCl2，因为Cl2具有强氧化性。
②1 mol Cl2参加反应，转移电子数可能为2NA、NA或小于NA(Cl2和H2O 的反应为可逆反应)。氯水中有起
漂白作用的HClO，不能用pH 试纸测定氯水的pH；氯水与还原剂发生反应并要求书写方程式时一般可只
考虑Cl2。
③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。
④酸化KMnO4溶液，用的是H2SO4酸化而不是盐酸。
⑤ClO－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SO、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。
⑥向Ca(ClO)2 溶液中通入SO2 气体生成CaSO4 而不是CaSO3，其离子方程式为Ca2 ＋＋3ClO －＋SO2＋
H2O===CaSO4↓＋Cl－＋2HClO(少量SO2)，Ca2＋＋2ClO－＋2SO2＋2H2O===CaSO4↓＋2Cl－＋SO＋4H＋(过量
SO2)。
⑦当Fe 和Cl2在点燃条件下反应时，不论Fe 过量或不足，由于Cl2的强氧化性，产物一定是FeCl3。
⑧“84”消毒液的主要成分为NaClO，漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，
其原因是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
⑨由于电离常数Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3)，所以向NaClO 溶液通入CO2，不论CO2过量还是少量，
均发生CO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HCO，但CO2(少)＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。
⑩液溴需要用水封，溴蒸气呈红棕色，液溴呈深红棕色，溴水呈橙色，溴的CCl4溶液呈橙红色。
（3）氮及其化合物:
①NO 只能用排水法或气囊法收集，NO2不能用排水法，可用排苯法收集。
②在NO2或NO 与O2通入水的计算中常用到4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3、4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3两
个方程式。NO2能被NaOH 溶液吸收，NO 单独不能被强碱溶液吸收，NO 与NO2混合能被NaOH 溶液吸收。
③浓HNO3显黄色是因为溶有NO2，而工业上制备的盐酸显黄色，是因为溶有Fe3＋。
④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。
⑤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。
⑥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 固体或CaO)制取，
而检验NH 需用浓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NH 的存在。
⑦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，应在试管口
放一团用稀硫酸浸湿的棉花，以吸收NH3。
⑧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。
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⑨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。
⑩NH3、HCl、SO2、NO2可用水进行喷泉实验，水溶性小的气体可用其他溶剂(如CO2和NaOH 溶液)进行
喷泉实验。
（4）硫及其化合物:
①除去附着在试管内壁上的硫，除了可以用热的NaOH 溶液，还可以用CS2，但不能用酒精。
②SO2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。
③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。
④浓硫酸能氧化(必要时加热)除Au、Pt 以外的所有金属，其还原产物是SO2而不是H2。
⑤常温下，浓硫酸与Fe、Al 并不是不反应，而是发生了钝化，钝化是浓硫酸将Fe、Al 氧化而在其表面形
成一层致密的氧化物薄膜，防止了浓硫酸与Fe、Al 的继续反应，体现了浓硫酸的强氧化性。
⑥浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末，体现了浓硫酸的吸水性。
⑦浓硫酸与金属反应时体现了浓硫酸的氧化性和酸性，而与碳等非金属反应时只体现了浓硫酸的氧化性。
⑧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。
⑨C 与浓硫酸反应时，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。
⑩SO 的检验方法：先加入足量稀盐酸酸化，若无现象，再滴加BaCl2溶液，观察有无白色沉淀，来判断有
无SO。不可只加可溶性钡盐，不酸化；或先滴加BaCl2溶液，再加稀盐酸或滴加稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶
液。
三、非金属元素的知识综述
1．常见的非金属单质的性质
非金属单质
Cl2、Br2、I2、O2、O3、N2、H2、S、C、Si
物
理
性
质
颜色、状态
①气态的有Cl2、O2、O3、N2、H2；固态的有S、C、Si、I2；Br2为液态。
②Cl2黄绿色、Br2深红棕色、I2紫黑色、S 淡黄色
溶解性
Cl2、Br2溶于水；S 不溶于水、微溶于酒精、易溶于CS2，其他均不易溶于
水
毒性
Cl2、Br2、I2有一定的毒性
化
学
性
质
与O2
①N2放电或高温时反应；②H2、S、C、Si 加热或点燃时反应，其他一般
不反应
与H2
①Cl2光照爆炸；②O2点燃爆炸；③N2在高温高压催化剂条件下反应
与H2O
①Cl2、Br2与水反应，既作氧化剂，又作还原剂；②C 与水高温下反应
与碱
Br2、I2与碱反应，既作氧化剂，又作还原剂
与氧化剂
S、C 与强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸反应
与还原剂
Cl2、Br2、O2、O3与H2SO3、Na2SO3、H2S、Na2S、Fe2＋、I－等还原剂反应
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特性及用途
I2使淀粉变蓝、Si 作半导体材料
2．常见的非金属的氢化物
(1)稳定性
(2)常见的气态氢化物
氢化物
比较项目
HCl
H2S
NH3
CH4
物理性质
刺激性气味、极易
溶
臭鸡蛋气味、可溶
刺激性气味、极易
溶
无味、极难溶
热稳定性
稳定
不稳定
较稳定
较稳定
可燃性
不燃
可燃
纯氧可燃
可燃
酸碱性(aq)
强酸性
弱酸性
弱碱性
——
还原性
很弱
较强
较弱
较弱
3．常见非金属氧化物的性质
非金属氧化物
CO、CO2、SO2、SO3、NO、NO2、SiO2
物理
性质
色、状、
味
①除SiO2外，其余均为气体；②除NO2红棕色外，其他均无色；③SO2、NO2
有刺激性气味；④SO2易液化
毒性
除CO2、SiO2外均有毒
类型
CO2、SO2、SO3、SiO2是酸性氧化物；CO、NO、NO2是不成盐氧化物
化学
性质
与H2O
①SO2、SO3、CO2生成相应酸；②NO2生成酸和NO；③SiO2、NO、CO 不溶
于水
与碱
CO2、SO2、SO3、SiO2等酸性氧化物与碱溶液反应生成正盐或酸式盐
氧化性
①SO2能氧化H2S；②CO2、SiO2能在高温下被C 还原
还原性
①SO2具有较强还原性，能被Cl2、Br2、I2、O3、MnO、Fe3＋、HNO3等氧化剂
氧化为SO；②NO 遇空气被氧化为红棕色的NO2
特性
①SO2具有漂白性；②SiO2能与氢氟酸反应；③2NO2
N2O4
环保
SO2、NO、NO2、CO 均是大气污染物：SO2→酸雨、NO、NO2→光化学烟雾、
CO→有毒气体
4．含氧酸
(1)重要规律
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①最高价氧化物对应水化物的酸性强弱取决于元素非金属性的强弱，如酸性：
HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3，则非金属性：Cl>S>P>C>Si。
②证明酸性强弱顺序，可利用复分解反应中“强酸制弱酸”的规律，如：
Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO
③强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应，一般不生成H2；金属和浓HNO3反应一般生成NO2，而和
稀HNO3反应则生成NO，金属和浓H2SO4反应一般生成SO2。
(2)重要特性
①H2SiO3(或H4SiO4)为难溶性酸，浓盐酸、浓硝酸为挥发性酸。
②HNO3、浓H2SO4、HClO 具有强氧化性，属于氧化性酸，其中HNO3、HClO 见光受热易分解。
③浓H2SO4具有吸水性、脱水性和强氧化性。
④常温下，铁、铝遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化。
⑤浓盐酸、浓硝酸、醋酸等遇氨气能冒白烟，即它们挥发出来的酸蒸气与氨气反应生成相应的铵盐(固体)
的缘故。
⑥H2S、HI、HBr 遇强氧化性酸能发生氧化还原反应，因此不能用浓硫酸进行干燥。
⑦非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅能跟HF 反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。
⑧SiO2是酸性氧化物却能与非氧化性酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
⑨无机酸一般能溶于水，但H2SiO3或H4SiO4却难溶于水。
⑩H2CO3的酸性强于H2SiO3，所以Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，但高温下Na2CO3＋SiO2
Na2SiO3＋CO2↑也能发生。
⑪硅酸钠水溶液俗称泡花碱或水玻璃，却是盐溶液。
⑫一般情况下，金属(Na、K)能置换出水中的氢，C 在高温下也能置换出H2O 中的氢：C＋H2O(g)
H2＋
CO。
考向01 非金属及其重要化合物的性质、用途
1．C、Si、S 都是自然界中含量丰富的非金属元素，下列有关说法中正确的是( )
A．三种元素在自然界中既有游离态又有化合态
B．二氧化物都属于酸性氧化物，都能与碱反应而不能与任何酸反应
C．最低价的气态氢化物都具有还原性，能与O2发生反应
D．其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：H2SO4＞H2SiO3＞H2CO3
2．葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂，为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2
的量计)，某研究小组设计了如下实验(已知还原性：SO3
2->I->Cl-)。下列说法不正确的是( )
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A．葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化，利用了亚硫酸盐的还原性
B．通入N2和煮沸的目的是为了将产生的气体从溶液中全部赶出
C．若试剂A 选择氯水，则试剂B 可选择NaOH 标准液
D．若试剂A 选择碱液，调节吸收后溶液为中性，则试剂B 可选择I2标准液
3．(2023·河南省三门峡市高三阶段性考试)室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是( )
选项
探究方案
探究目的
A
向盛有KBr 溶液的试管中滴加几滴新制氧水，再加入
CCl4溶液，振荡、静置，观察CCl4层颜色
Cl2的氧化性比Br2的强
B
向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴用盐酸酸化的
KMnO4溶液，观察溶液颜色变化
SO2具有还原性
C
向久置的FeSO4溶液中滴加几滴KSCN 溶液，振荡，观
察溶液颜色变化
FeSO4已全部变质
D
将碳单质和二氧化硅固体混合置于硬质玻璃管内高温加
热，并检验反应后产物
比较C 和Si 元素的非金属性强弱
4.（2023·江苏盐城·校考模拟预测）含氰废水中氰化物的主要形态是HCN 和CN-，CN-具有较强的配位能力，
能与Cu+形成一种无限长链离子，其片段为
；CN-结合H+能力弱于CO
。氰化
物浓度较低时，可在碱性条件下用H2O2或Cl2将其转化为N2；浓度较高时，可加入HCN、Fe 和K2CO3溶
液反应生成K4[Fe(CN)6]溶液。下列物质性质与用途具有对应关系的是
A．N2的化学性质稳定，可用于金属焊接保护
B．H2O2具有还原性，可用于处理含氰废水
C．FeCl3溶液显酸性，可用于刻蚀覆铜板
D．NaHCO3受热易分解，可用于治疗胃酸过多
5.（2023·海南省直辖县级单位·统考模拟预测）构建美好生活，离不开化学的贡献。下列物质的用途与性质
不匹配的是
选项
用途
性质
A
用
漂白纸浆、毛、丝等
具有漂白性
B
化妆品中添加甘油作吸湿剂
甘油具有较强的吸水性
C
饮用水中添加
作净水剂
铁盐具有较强的还原性
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D
汽车里放活性炭粉作除味剂
活泼炭化学性质稳定
考向02 非金属及其重要化合物之间的相互转化
1．能实现下列物质间直接转化的元素是
A．硫
B．铁
C．硅
D．铜
2．(2024·浙江省宁波市高三选考模拟考试)2023 年诺贝尔化学奖授予三位探索纳米和量子点领域的科学家。
纳米SiO2晶体具有颗粒尺寸小、微孔多、比表面积大、对紫外线反射能力强等特点。下列关于纳米SiO2晶
体的说法正确的是( )
A．熔点低于大块SiO2晶体
B．属于胶体，能产生丁达尔效应
C．与大块SiO2晶体属于同分异构体
D．与NaOH、HF 都能反应，属于两性氧化物
3．(2024·黑龙江·高三黑龙江省伊春市第一中学校联考期中)如图是某常见非金属元素的价类二维图。下列
说法正确的是( )
A．c、d、e 中，只有c、d 是酸性氧化物
B．一定条件下，a 与氧气能一步反应生成d
C．g 和h 不可能是同一种物质
D．一定条件下，a 和e 能反应生成b
4．利用自然资源制备相关化学物质，下列化学工艺不可行的是( )
A．提取食盐后母液
含Br2的液体
粗溴
纯溴
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B．石英砂
粗硅
粗四氯化硅
高纯硅
C．FeS2
SO2
H2SO3
H2SO4
D．铝土矿
Na[Al(OH)4]溶液
Al(OH)3
Al2O3
铝
5．(2024·辽宁大连·高三大连市金州高级中学校考期中)下列物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A．Cl2能溶于水，可用于工业制盐酸
B．NO2易溶于水，可用于工业制硝酸
C．HClO 溶液显酸性，可用作漂白剂
D．晶体Si 熔点高，可用作计算机芯片
考点二 非金属及其重要化合物与理论、实验的结合
命题点01 以非金属及其重要化合物为载体考查化学理论知识
典例01（2023·北京卷）回收利用工业废气中的
和
，实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A．废气中
排放到大气中会形成酸雨
B．装置a 中溶液显碱性的原因是
的水解程度大于
的电离程度
C．装置a 中溶液的作用是吸收废气中的
和
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D．装置中的总反应为
典例02（2022·天津卷）向恒温恒容密闭容器中通入2mol
和1mol
，反应
达到平衡后，再通入一定量
，达到新平衡时，下列有关判断错误的是
A．
的平衡浓度增大
B．反应平衡常数增大
C．正向反应速率增大
D．
的转化总量增大
典例03（2021·重庆卷）“天朗气清，惠风和畅。”研究表明，利用Ir+可催化消除大气污染物N2O 和
CO，简化中间反应进程后，相对能量变化如图所示。已知CO(g)的燃烧热∆H = -283 kJ·mol-1，则
2N2O(g)=2N2(g) + O2(g)的反应热∆H (kJ·mol-1)为
A．-152
B．-76
C．+76
D．+152
命题点02 以非金属及其重要化合物为载体考查化学实验知识
典例01（2023·辽宁卷）下列有关物质的工业制备反应错误的是( )
A．合成氨：N2+3H2
2NH3
B．制HCl：H2+Cl2
2HCl
C．制粗硅：SiO2+2C
Si+2CO
D．冶炼镁：2MgO(熔融)
2Mg+O2↑
典例02（2022·广东卷）若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d 均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实
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验，下列分析正确的是( )
A．Cu 与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性
B．a 处变红，说明SO2是酸性氧化物
C．b 或c 处褪色，均说明SO2具有漂白性
D．试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O 生成
典例03（2021·山东卷）工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图，下列说法错误的
是( )
A．吸收过程中有气体生成
B．结晶后母液中含有NaHCO3
C．气流干燥湿料时温度不宜过高
D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
一、元素化合物的载体功能
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二、非金属元素及其化合物与基本实验和基本理论结合
1.碳及其化合物与基本实验和基本理论结合点
①H2CO3、CH3COOH 弱酸的电离平衡
②CO3
2-、HCO3
- 、CH3COO-的水解平衡及离子浓度大小比较
③C、CO、CO2三角关系；
④粗硅的制备及提纯；
⑤合成气在反应中的平衡问题；
⑥新型无机非金属材料---光导纤维、高温结构陶瓷（氧化铝、氮化硅、碳化硅等）的制备及性质；
⑦燃料电池正负极方程式的书写；
⑧盖斯定律。
2.氮及其化合物与基本实验和基本理论结合点
①氨气的实验室制备（快速制取原理）
②合成氨及氨的催化氧化的相关问题：条件的选择、平衡移动、平衡常数
③陌生方程式的书写---氧化还原反应（HNO3、NO、NO2……）
④氨气、氮气的结构---原子结构与元素周期率
⑥NO 的制备及还原性的检验
⑦N2O4与NO2的平衡移动
⑧铵盐的水解（离子浓度大小比较，平衡移动）
3.硫及其化合物与基本实验和基本理论结合点
①SO2与H2O 反应，SO2与O2反应---化学平衡理论
②HS-、S2-、HSO3
-、SO3
2-的水解， HSO3
-、H2SO3的电离---水溶液中的离子平衡
③O3、H2O2、浓H2SO4的氧化性，S、SO2、Na2SO3的还原性的实验探究
4.氯及其化合物与基本实验和基本理论结合点
①氯水中的离子平衡
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②氯气的化学性质的实验探究
③次氯酸钠的碱性和强氧化性的实验探究
④海水资源的综合利用中的电化学知识
⑤Br、I 的代表物及化学性质（周期律的体现）
⑥卤化银的溶解平衡及沉淀滴定曲线
三、常见的气体的制备方法
气体名称
反应原理
收集方法
氯气(Cl2)
MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
向上排空气法、排饱和
食盐水法
二氧化硫(SO2)
Na2SO3＋H2SO4(浓)=====Na2SO4＋SO2↑＋H2O
向上排空气法
氨气(NH3)
2NH4Cl＋Ca(OH)2=====CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
向下排空气法
硫化氢(H2S)
FeS＋H2SO4===FeSO4＋H2S↑，FeS＋2HCl===FeCl2＋H2S↑
向上排空气法
二氧化氮(NO2)
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
向上排空气法
一氧化氮(NO)
Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
排水法
氯化氢(HCl)
NaCl＋H2SO4(浓)=====NaHSO4＋2HCl↑
向上排空气法
氧气(O2)
2KClO3=====2KCl＋3O2↑，2H2O2=====2H2O＋O2↑
2KMnO4=====K2MnO4＋MnO2＋O2↑
排水法、向上排空气法
二氧化碳(CO2)
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
向上排空气法
氢气(H2)
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
排水法、向下排空气法
四、常见的气体制备的尾气处理
有毒气体
处理试剂或方法
反应原理
Cl2
NaOH 溶液
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
SO2
NaOH 溶液
SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
NO2
NaOH 溶液
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO
O2(或空气)
和NaOH 溶液
4NO＋3O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O
CO
点燃
2CO＋O2=====2CO2
五、性质探究实验设计的一般方法
1．证明酸性
(1)用pH 试纸或酸碱指示剂，观察颜色变化；
(2)与Na2CO3溶液反应产生CO2；
(3)与Zn 等活泼金属反应产生氢气。
2．证明弱酸性
(1)测定物质的量浓度为0.1 mol/L 醋酸溶液的pH>1，可以证明醋酸并未完全电离，醋酸溶液中存在电离平
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衡，从而证明醋酸是弱酸；
(2)测定对应盐溶液的酸碱性，如测定CH3COONa 溶液的pH＞7，说明CH3COOH 是弱酸；
(3)测量稀释前后pH 变化，如测定将醋酸溶液稀释至10n倍前后的pH 变化，若溶液的pH 变化小于n，可证
明醋酸为弱酸。
3．比较金属的活动性：(1)与水或酸反应的难易；(2)利用置换反应；(3)设计成原电池，一般其负极活泼性
强；(4)利用电解时的放电顺序；(5)比较最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。
4．比较非金属的活动性：(1)利用置换反应；(2)与氢气反应的难易；(3)气态氢化物的稳定性、还原性；(4)
比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱。
5．比较酸(碱)的酸(碱)性强弱：较强的酸(碱)能制得较弱的酸(碱)。
六、物质制备的基本思路
1.明确物质制备原理：进行物质制备实验设计前必须先认真审题，明确要制备的物质，弄清题目有哪些新
信息，综合学过的知识，通过类比、分析、迁移，从而明确制备原理。
2.选择实验仪器与实验试剂：根据制备的物质的性质、需要的反应条件，选择合理的实验仪器和试剂。例
如：制备的物质具有强烈的腐蚀性，就不能选用橡胶管连接实验仪器；若反应条件是加热，且温度不超过
100 ℃，就可以选择水浴加热装置。
3.设计物质制备步骤：根据物质制备的原理以及所选用的实验仪器和试剂，设计出合理的实验装置和实验
操作步骤，实验步骤应完整、简明。考生应该具备识别典型的实验仪器装置图的能力，这是评价实验方案
的能力之一。
4.检验制备物质的纯度：采用可行的方法对制备的物质进行检验，确定实验是否成功。
考向01 以非金属及其重要化合物为载体考查化学理论知识
1．（2023·吉林长春·东北师大附中校考三模）为防止因天然气泄漏，居家安装天然气报警器很重要。当空
间内甲烷达到一定浓度时，传感器随之产生电信号并联动报警，图1 是成品装置，其工作原理如图2 所示，
其中O2-可以在固体电解质ZrO2-Na2O 中移动。当报警器触发工作时，下列说法正确的是
A．报警器触发工作时，图2 的装置将电能转化为化学能
B．O2-在电解质中向a 电极移动，电流方向由a 电极经导线向b 电极
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C．多孔电极a 极上发生的反应的电极反应式为：
D．当电路中有
电子转移时，则电极a 有
甲烷参与反应
2．（2023·河南新乡·统考一模）25℃时，向
的氨水中逐滴加入
的盐酸
，向
的
溶液中逐滴加入
的
溶液
(无气体逸出)，溶液的pH 与
[
或
]的关系如图所示。下列说法错误的是。
A．曲线②中的
B．当
时，恒有关系：
C．当
时，两溶液pH 均大于9.26
D．25℃时，
的
溶液的pH 约为4.63
3．（2023·吉林长春·东北师大附中校考三模）汽车尾气中NO 产生的反应为：
，
一定条件下，等物质的量的
和
在恒容密闭容器中反应，如图曲线a 表示该反应在温度T 下
浓度随时间的变化。曲线b 表示该反应在某一起始反应条件改变时
浓度随时间的变化。下列说法中不正
确的是
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A．温度T 下，混合气体的密度不变，反应不一定达平衡
B．温度T 下，该反应的平衡常数
C．曲线a 对应条件下，
D．曲线b 对应的条件改变一定是升高温度
4．（2023·山东德州·德州市第一中学校联考模拟预测）常温下部分难溶电解质的溶度积
如下表：
难溶电解
质
下列叙述中错误的是
A．AgCl 在等物质的量浓度的NaCl 和AgNO3溶液中的溶解度相同
B．向
悬浊液中加入
溶液，可完成沉淀的转化
C．
的平衡常数约为
D．含
和
固体的溶液中离子浓度关系为：
5．（2023·山东德州·德州市第一中学校联考模拟预测）下列说法正确的是
A．
，则
B．
的摩尔燃烧焓为
，则
C．
，则完全破坏等质量的
和
中的化学键，需要的能量
大
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D．
，则
与足量
反应放热
考向02 以非金属及其重要化合物为载体考查化学实验知识
1．（2023·山西晋城·晋城市第一中学校校考模拟预测）为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法正确的
是
A．
：通过饱和碳酸钠溶液的洗气瓶
B．
：通入足量的氯气
C．
：用点燃的方法除去
D．
溶液
：加入过量
溶液
2．（2022·浙江·校联考一模）将软锰矿(主要成分
)与黄铁矿(主要成分
)按一定比例混合制备
，工艺流程如图所示。下列说法正确的是
A．酸浸时，
失去
B．操作X 是将滤液蒸发结晶后再灼烧至恒重
C．Mn 原子第三电离能与Fe 原子的第四电离能相等
D．
的中心原子价层电子对数为4
3．（2023·陕西商洛·陕西省山阳中学校考一模）用下列装置和试剂制取相应气体，能达到相应实验目的的
是
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选项
实验目的
试剂A
试剂B
A
制
浓盐酸
B
制
稀硫酸
大理石
C
制
稀硝酸
Cu
D
制
浓硫酸
4．（2023·湖北黄冈·黄冈中学校考三模）电子级氢氟酸是微电子行业的关键性基础化工材料之一，主要用
于集成电路(IC)和超大规模集成电路(VLSI)制造中，用于晶圆表面清洗、芯片加工过程中的清洗和蚀刻等
工序。由萤石粉(主要成分为CaF2，含有少量SiO2和微量As2O3等)制备工艺如下，下列说法不正确的是
A．“精馏1”设备使用的材料可选用金但不能选用陶瓷
B．“酸浸”时生成HF 的化学方程式：CaF2+H2SO4(浓)=CaSO4+2HF↑
C．HF 的热稳定性比HCl 弱
D．“氧化”时将AsF3氧化为AsF5，便于精馏分离
5．（2023·辽宁鞍山·统考一模）某实验小组进行不同价态硫转化的探究实验，向硫化钠溶液中通入过量二
氧化硫，产生黄色浑浊，过滤后取滤液分成两份，向其中一份中加入品红溶液，品红褪色：向另一份溶液
中加入酸性高锰酸钾溶液，溶液也褪色。下列关于该实验的相关说法错误的是
A．黄色浑浊是单质硫
B．不考虑温度变化，SO2的通入抑制了原硫化钠溶液中水的电离
C．产生浑浊的离子方程式为：
D．两份溶液褪色的原理不相同
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微专题 热重分析中的物质成分的判断
典例01（2022·全国卷）化合物
可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z 为
短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。
分子的总电子数为奇数，常温下为气体。该化合物的
热重曲线如图所示，在
以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是
A．W、X、Y、Z 的单质常温下均为气体
B．最高价氧化物的水化物的酸性：
C．
阶段热分解失去4 个
D．
热分解后生成固体化合物
典例02（2014·江苏卷）碱式碳酸铝镁[MgaAlb(OH)c(CO3)d·x H2O]常用作塑料阻燃剂。
（1）碱式碳酸铝镁具有阻燃作用，是由于其受热分解需吸收大量热量和 。
（2）MgaAlb(OH)c(CO3)d·x H2O 中a、b、c、d 的代数关系式为 。
（3）为确定碱式碳酸铝镁的组成，进行如下实验：
①准确称取3.390g 样品与足量稀盐酸充分反应，生成CO20.560L（已换算成标准状况下）。②另取一定量
样品在空气中加热，样品的固体残留率（固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×100%）随温度的变化
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如右图所示（样品在2700C 时已完全失去结晶水，6000C 以上残留固体为金属氧化物的混合物）。
根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n(OH－): n(CO3
2－)（写出计算过程） 。
1. 结晶水合盐受热分解步骤
加热结晶水合盐反应可分三步进行：第一步是脱去部分水，第二步是生成羟基盐或含水盐，第三步是生成
金属氧化物；如果热重实验的气氛为空气，则加热过程中可能被氧化，反应将变得更复杂一些。
2.热重曲线试题分类
（1）从失重的方式来分，热重曲线类试题可分为两类：第一类，试样发生分解反应，以脱水、分解等方
式失重，气氛物质不参加反应；第二类，试样发生氧化、还原等反应，以氧化、还原等方式失重。当然也
有试题形式上是两者的结合，但本质上可以分步处理，故仍属于上述类型。
（2）根据热重实验所选试样是否已知，热重曲线类试题可分为两类：第一类以已知试样确定产物组成的
目标思维法试题；第二类以未知试样需要确定组成的逆向思维法试题。
3.热重曲线图的分析方法
坐标曲线题解题时可以拆分为识图、析图、用图三个步骤。其中识图是基础，析图是关键，用图是目的。
(1)识图。识图的关键是三看：一看轴即横、纵坐标所表示的化学含义(自变量X 轴和函数Y 轴表示的意义)，
寻找X、Y 轴之间的关系，因为这是理解题意和进行正确思维的前提；二看点即曲线中的特殊点(顶点、始
点、终点、拐点、交叉点)；三看线即曲线的走势(变化趋势是上升、下降、波动、正态、偏态等变化)。
(2)析图。分析图中为什么会出现这些特殊点，曲线为什么有这样的变化趋势和走向，分析曲线变化的因果
关系；通过联想，把课本内的有关化学概念、原理、规律等与图中的曲线和相关点建立联系。
(3)用图。将相关的化学知识与图中曲线紧密结合，在头脑中构建新的曲线——知识体系，然后运用新的曲
线——知识体系揭示问题的实质，解决实际问题。
4.解题的方法思路
(1)设晶体为1 mol，其质量为m。
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(2)失重一般是先失水，再失非金属氧化物。
(3)计算每步固体剩余的质量(m 余)
m余
m
×100%=固体残留率。
(4)晶体中金属质量不再减少，仍在m 余中。
(5)失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得m 氧，由n 金属∶n 氧，即可求出失重后物质的化学式。
(6)根据失重后物质的化学式，写出相应的化学方程式。
1．（2023 上·辽宁大连·高三大连市第一中学校联考期中）8.34gFeSO4•7H2O 样品受热脱水过程的热重曲线
(样品质量随温度变化曲线)如图所示，下列说法正确的是
A．温度为 78℃时固体物质M 的化学式为 FeSO4•5H2O
B．温度为 159℃时固体物质 N 的化学式为 FeSO4•3H2O
C．温度为 373℃时固体物质 P 的化学式为FeSO4
D．温度为 633℃时固体物质 Q 的化学式为 Fe3O4
2．（2023 上·河北·高三校联考）过氧化钙(CaO2)可用于治理赤潮、应急供氧等。2.76gCaO2·8H2O 样品(含
杂质)受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化曲线，在140℃时恰好完全脱水，杂质受热不分解)如
图所示。已知：过氧化钙常温下干燥品很稳定，在350℃时能迅速分解。
下列说法不正确的是
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A．CaO2能与水发生反应，反应的化学方程式为
B．该样品中CaO2的含量约为26.09%
C．在60℃时，
中
D．在350℃时，剩余的固体(杂质除外)的化学式为Ca
3．（2023 上·吉林通化·高三校考）将
胆矾无其他杂质置于氮气氛流中，然后对其进行加热，逐渐
升高温度使其分解，分解过程中的热重曲线如图所示。下列说法错误的是
A．
点对应的物质中，氧元素的质量分数约为
B．点对应的固体物质只有
C．将
产生的气体全部通入
溶液中，有沉淀产生
D．
的过程中，生成的某种物质可使带火星的小木条复燃
4．（2022 上·辽宁辽阳·高三校联考）将26.3g
样品在900℃下煅烧，样品受热过程的热重曲
线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。已知：L→N 时失掉全部的结晶水。下列说法错误的是
A．
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B．固体M 的化学式为
C．生成固体P 时，样品的失重率约为71.5%
D．固体Q 的化学式为NiO
5．（2023 上·安徽蚌埠·高三统考）采用热重分析法测定FeS2/C 复合材料中各组分的含量。FeS2/C 样品在
空气中的热重曲线如图所示。[注：残留率(%)=剩余固体质量
样品质量100%]，下列说法中不正确的是
A．300~400℃之间发生的主要反应为C+O2
CO2
B．800℃时残留的固体是Fe3O4
C．复合材料中FeS2的质量分数为90.9%
D．复合材料中FeS2与C 的物质的量之比约为1∶1
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