2020届二轮复习常见非金属元素单质及其化合物课件（112张）（全国通用）

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第 2 讲　常见非金属元素单质及其化合物 【考纲点击】 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制备方法，掌握其主要性质及其应用； (2) 了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响； (3) 以上各部分知识的综合应用。 考点　元素化合物基础知识及其应用 一、碳、硅及其化合物 1 . 转化关系 (2) 形成网络构建 2. 重要反应方程式 用方程式回答下列问题。 (1)Mg 在 CO 2 中燃烧。 _______________________________________________________ 。 (2) 向饱和 Na 2 CO 3 溶液中通入过量 CO 2 的离子方程式。 _______________________________________________________ 。 (3) 侯氏制碱法的原理 ( 用化学方程式表示 ) 。 _______________________________________________________ 。 (4) 氢氟酸不能用玻璃瓶盛放，其原因是 ( 用化学方程式表示 ) 。 _______________________________________________________ 。 (5) 盛放 NaOH 溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其原因是 ( 用离子方程式表示 ) 。 _______________________________________________________ 。 (6) 熔融 Na 2 CO 3 不能选用普通坩埚，其原因是 ( 用化学方程式表示 ) 。 _______________________________________________________ 。 (7) 将硅酸钠溶液露置于空气中会形成美丽的水中花园，其原理是 ( 用离子方程式表示 ) _______________________________________________________ 。 3. 知识盲点 (1) 硅元素在元素周期表中位于金属与非金属的分界线附近，具有部分金属性，如 ① 晶体硅具有金属光泽和特殊导电性； ② 单质主要表现出还原性； ③ 单质能和碱溶液反应生成氢气。 (2) 工业上制备粗硅，是用过量的 C 和 SiO 2 在高温下反应，由于 C 过量，生成的是 CO 而不是 CO 2 ，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盛放，但不能使用玻璃塞。 (4) 酸性氧化物一般能与水反应生成酸，但 SiO 2 不溶于水；酸性氧化物一般不与酸作用，但 SiO 2 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 ( m SiO 2 · n H 2 O) 是一种很好的无毒干燥剂。 (6) 硅、二氧化硅和硅酸盐的化学性质相对稳定，广泛用于制造各种材料，如硅 —— 半导体材料、太阳能电池帆板等；二氧化硅 —— 光导纤维、其他光学材料、耐高温材料、耐磨材料、饰品等，并用于生产新型陶瓷；硅酸盐 —— 陶瓷、玻璃、水泥等传统无机非金属材料的主要成分，作耐高温材料、防火材料，制造硅胶等。 二、卤素及其化合物 1 . 转化关系 2. 重要反应方程式 (1) 实验室用 MnO 2 和浓盐酸反应制取 Cl 2 的化学方程式。 _______________________________________________________ 。 (2) 将浓盐酸滴到 KMnO 4 固体上 ( 用离子方程式表示 ) 。 _______________________________________________________ 。 (3) 将 Cl 2 通入石灰乳中 ( 用化学方程式表示 ) 。 _______________________________________________________ 。 (4) 用 NaOH 溶液吸收 Cl 2 进行尾气处理 ( 用离子方程式表示 ) 。 _______________________________________________________ 。 (5) 电解饱和食盐水制烧碱 ( 用离子方程式表示 ) 。 _______________________________________________________ 。 (6) 无隔膜电解饱和食盐水制 “84” 消毒液 ( 用离子方程式表示 ) 。 _______________________________________________________ 。 (7)“84” 消毒液不能与洁厕灵混用的原因 ( 用离子方程式表示 ) 。 _______________________________________________________ 。 (8) 将 SO 2 和 Cl 2 混合，漂白性减弱的原因 ( 用离子方程式表示 ) 。 _______________________________________________________ 。 (9) 向 FeBr 2 溶液中通入少量 Cl 2 的离子方程式。 _______________________________________________________ 。 3. 知识盲点 (1) 液氯密封保存在钢瓶中，而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。 (2)1 mol Cl 2 参加反应，转移电子数可能为 2 N A 、 N A 或小于 N A (Cl 2 和 H 2 O 的反应为可逆反应 ) 。 (3) 向 Ca(ClO) 2 溶液中通入 SO 2 气体生成 CaSO 4 而不是 CaSO 3 。 (4)“84” 消毒液的有效成分为 NaClO ，漂粉精的有效成分为 Ca(ClO) 2 。 (5) 酸化 KMnO 4 溶液用的是 H 2 SO 4 而不是盐酸。 (6) 当 Fe 和 Cl 2 在点燃条件下反应时，不论 Fe 过量或不足，由于 Cl 2 的强氧化性，产物一定是 FeCl 3 。而 Fe 与 I 2 共热反应时，则产物一定是 FeI 2 。 三、硫及其化合物 1 . 转化关系 2. 重要反应方程式 (4) 书写下列反应的化学方程式 ① 将 SO 2 通入 H 2 S 溶液中。 _______________________________________________________ 。 ② Cu 和浓 H 2 SO 4 混合加热。 _______________________________________________________ 。 ③ C 和浓 H 2 SO 4 混合加热。 _______________________________________________________ 。 ④ 实验室利用 Na 2 SO 3 和浓 H 2 SO 4 制 SO 2 。 _______________________________________________________ 。 3. 知识盲点 (1) 除去附着在试管内壁上的硫，除了用热的 NaOH 溶液，还可以用 CS 2 ，但不能用酒精。 (2)SO 2 使含有酚酞的 NaOH 溶液褪色，表现 SO 2 酸性氧化物的性质；使品红溶液褪色，表现 SO 2 的漂白性；使溴水、酸性 KMnO 4 溶液褪色，表现 SO 2 的还原性； SO 2 与 H 2 S 反应，表现 SO 2 的氧化性。 (3) 把 SO 2 气体通入 BaCl 2 溶液中，没有沉淀生成，但若再通入 NH 3 或加入 NaOH 溶液，或把 BaCl 2 改成 Ba(NO 3 ) 2 均有白色沉淀生成，前两者生成 BaSO 3 沉淀，后者生成 BaSO 4 沉淀。 (4) 浓 HNO 3 和 Cu( 足量 ) 、浓 H 2 SO 4 和 Cu( 足量 ) 、浓盐酸和 MnO 2 ( 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。注意区分 Zn 和浓 H 2 SO 4 的反应。 (5)SO 2 的排放会造成空气质量恶化，加速雾霾的形成，造成硫酸型酸雨等环境问题。 四、氮及其化合物 1 . 转化关系 2. 重要反应方程式 用方程式回答下列问题。 (1) 书写离子方程式。 ① 将 NH 3 通入到 AlCl 3 溶液中。 _______________________________________________________ 。 ② 用 Cu 与浓硝酸反应制取 NO 2 _______________________________________________________ 。 ③ 用 Cu 与稀硝酸反应制取 NO _______________________________________________________ 。 ④ 将 NO 2 通入水中 _______________________________________________________ (2) 书写化学方程式 ① 实验室用 Ca(OH) 2 与 NH 4 Cl 制氨气。 _______________________________________________________ 。 ② 将炽热的碳放入浓硝酸中 _______________________________________________________ 。 ③ 用 NH 3 可以检验 Cl 2 管道是否漏气，若漏气则有白烟生成。 _______________________________________________________ 。 3. 知识盲点 五、化学与社会和谐发展 1 . 有关 “ 化学与社会和谐发展 ” 高考试题的选材热点总结 (1) 安全与健康 —— 人体必需的营养元素；重金属对人体的危害；食品添加剂；有关化学与健康方面的材料等。 (2) 环境保护新进展 —— “ 雾霾 ” 的产生、危害和治理；工业 “ 三废 ” 和生活垃圾的处理；废旧电池对饮用水和土壤的污染；绿色化学在工农业生产中的导向作用等。 (3) 新能源的使用 —— 新型的燃料电池、高能绿色电池；新能源开发利用的新进展。 (4) 新型无机非金属材料和有机高分子材料在社会、生活中的应用等。 2. 常涉及的环境污染问题 (1) 固体污染 ① 白色污染 指各种 塑料垃圾 对土壤所造成的污染。它们很难降解，会破坏土壤结构。 ② 废旧电池污染 铅蓄电池等电池中的重金属盐、酸液对土壤、水的污染。 (2) 水污染 ① 水华 人为向淡水中投入 ( 或排入 ) 藻类生长需要的营养物质 (N 、 P 等 ) 后，导致水体富营养化，使水面上的藻类疯长、繁殖，并使水质恶化而产生腥臭味，造成鱼类及其他生物大量死亡的现象。 ② 赤潮 海水中的红藻、褐藻由于吸收较多的营养物质 (N 、 P 等 ) 而过度繁殖，引起海潮呈赤色的现象。它会造成海水中的生物因严重缺氧而死亡。 ③ 工业污水 工业污水中含有酸、碱、重金属盐等有毒物质，未经处理排入水体中，造成污染。 (3) 大气污染 ① PM2.5 PM2.5 是指大气中直径 小于或等于 2.5 微米 的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的 1/20 。虽然 PM2.5 只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比， PM2.5 粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。 ② 酸雨 指 pH 小于 5.6 的雨雾或其他形式的大气降水，它是由人为排放的二氧化硫和氮氧化物转化而成的，绝大部分是硫酸型和硝酸型酸雨。 ③ 温室效应 指由于煤、石油、天然气等化石燃料的大量使用，排放到大气中的 CO 2 、 CH 4 等气体的大量增加，致使地表温度上升的现象。 ④ 臭氧空洞 家用电冰箱中使用的制冷剂 “ 氟利昂 ” 以及汽车排放的废气中的氮氧化物在臭氧转化成氧气的过程中起到催化作用，从而使大气中的臭氧层形成空洞。 ⑤ 光化学烟雾 指汽车、工厂等污染源排入大气的 碳氢化合物和氮氧化物等 一次污染物，在阳光 ( 紫外线 ) 作用下会发生光化学反应生成二次污染物，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的有毒烟雾污染现象。 ⑥ 空气质量日报 空气质量日报的主要内容包括 “ 空气污染指数 ”“ 首要污染物 ”“ 空气质量级别 ”“ 空气质量状况 ” 等。目前计入空气污染指数的项目暂定为：可吸入颗粒物、氮氧化物、二氧化硫等。 六、物质的特殊转化关系 1 . 直线型转化 2. 交叉型转化 3. 三角型转化 4. 注意反应形式与物质的关系，特别是置换反应 七、物质推断中的 “ 三大 ” 特征 1 . 反应条件 (1) “ 催化剂 ” ：无机化学反应需要的催化剂不同，但是根据 “ 催化剂 ” 这一条件，可将氯酸钾分解、双氧水分解、工业合成氨、 SO 2 催化氧化、氨催化氧化联系起来，形成知识链接。 (2) “ 通电 ” 或 “ 电解 ” 链接电解氯化钠硫酸铜等溶液，熔融氯化钠、氧化铝、氯化镁。 2. 特殊的颜色和状态 3. 特征反应现象 角度一　化学与 STSE 1. (2019· 课标全国 Ⅲ ， 7) 化学与生活密切相关。下列叙述错误的是 ( 　　 ) A. 高纯硅可用于制作光感电池 B. 铝合金大量用于高铁建设 C. 活性炭具有除异味和杀菌作用 D. 碘酒可用于皮肤外用消毒 解析　 利用高纯硅的半导体性能，可制造光感电池， A 正确；铝合金具有质地轻、强度高、抗腐蚀能力强等特点，可用于制造高铁车厢等， B 正确；活性炭具有吸附作用，能除去异味，但没有杀菌消毒能力， C 错误；碘酒能使蛋白质变性，可用于皮肤外用消毒， D 正确。 答案　 C 2. ( 2017· 课标全国 Ⅲ ， 7 ) 化学与生活密切相关。下列说法错误的是 ( 　　 ) A.PM 2.5 是指粒径不大于 2.5 μm 的可吸入悬浮颗粒物 B. 绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染 C. 燃煤中加入 CaO 可以减少酸雨的形成及温室气体的排放 D. 天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料 解析　 A 项， PM 2.5 是指粒径小于或等于 2.5 微米的颗粒物，正确； B 项，绿色化学就是要从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，正确； C 项，煤燃烧可生成二氧化硫和二氧化碳等产物，加入的 CaO 可与 SO 2 反应生成 CaSO 3 ，进一步被氧气氧化为 CaSO 4 ，从而减少 SO 2 的排放量，减少酸雨的形成，但 CaO 与 CO 2 反应生成的 CaCO 3 在高温下又会分解为 CaO 和 CO 2 ，故不能吸收 CO 2 ，不能减少温室气体的排放量，错误； D 项，天然气的主要成分是甲烷，液化石油气的成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，燃烧产物为 CO 2 和 H 2 O ，对环境无污染，所以这两类燃料均是清洁燃料，正确。 答案　 C 角度二　化学与传统文化 3. (2015· 课标全国 Ⅰ ， 7) 我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物 335 种，其中 “ 强水 ” 条目下写道： “ 性最烈，能蚀五金 …… 其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。 ” 这里的 “ 强水 ” 是指 ( 　　 ) A. 氨水 B. 硝酸 C. 醋 D. 卤水 解析　 根据题意， “ 强水 ” 能溶解大多数金属和矿物，所以为硝酸。 答案　 B 角度三　物质性质及应用 4. (2016· 课标全国 Ⅲ ， 7) 化学在生活中有着广泛的应用，下列对应关系错误的是 ( 　　 )   化学性质 实际应用 A Al 2 (SO 4 ) 3 和小苏打反应 泡沫灭火器灭火 B 铁比铜金属性强 FeCl 3 腐蚀 Cu 刻制印刷电路板 C 次氯酸盐具有氧化性 漂白粉漂白织物 D HF 与 SiO 2 反应 氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记 解析　 A 项， Al 2 (SO 4 ) 3 和小苏打发生相互促进的水解反应，生成 Al(OH) 3 、 Na 2 SO 4 和 CO 2 ，可以用于泡沫灭火器灭火，正确； B 项， FeCl 3 和 Cu 反应生成 FeCl 2 和 CuCl 2 只能说明 Cu 的还原性比 Fe 2 ＋ 强，并不能说明铁比铜金属性强，错误； C 项，次氯酸盐可以转化为氧化性更强且具有漂白性的 HClO ，故漂白粉可以漂白织物，正确； D 项，氢氟酸中的 HF 可与玻璃中的 SiO 2 反应生成 SiF 4 气体，所以可用于在玻璃器皿上刻蚀标记，正确。 答案　 B 5. (2017· 北京理综， 10) 根据 SO 2 通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是 ( 　　 )   实验 现象 结论 A 含 HCl 、 BaCl 2 的 FeCl 3 溶液 产生白色沉淀 SO 2 有还原性 B H 2 S 溶液 产生黄色沉淀 SO 2 有氧化性 C 酸性 KMnO 4 溶液 紫色溶液褪色 SO 2 有漂白性 D Na 2 SiO 3 溶液 产生胶状沉淀 酸性： H 2 SO 3 >H 2 SiO 3 6. (2017· 北京理综， 12 ) 下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是 ( 　　 ) A. 由 ① 中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体 B. 红棕色气体不能表明 ② 中木炭与浓硝酸发生了反应 C. 由 ③ 说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物 D. ③ 的气体产物中检测出 CO 2 ，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 ① ② ③ 答案　 D 角度四　物质的转化关系及应用 7. (2019· 江苏化学， 9) 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 ( 　　 ) 解析　 A 项， Cl 2 与 Fe 发生反应生成 FeCl 3 ，错误； B 项， MgCl 2 与 Ca(OH) 2 发生反应生成 Mg(OH) 2 沉淀，煅烧 Mg(OH) 2 生成 MgO 固体，正确； C 项， S 在 O 2 中燃烧只能生成 SO 2 ，错误； D 项， NH 3 、 CO 2 和 NaCl 溶液反应生成 NaHCO 3 ，反应的化学方程式为 NH 3 ＋ CO 2 ＋ NaCl ＋ H 2 O===NaHCO 3 ↓ ＋ NH 4 Cl ，错误。 答案　 B 角度五　无机化工流程微型化设计 8. (2018· 课标全国 Ⅱ ， 8) 研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关 ( 如图所示 ) 。下列叙述错误的是 ( 　　 ) A. 雾和霾的分散剂相同 B. 雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C.NH 3 是形成无机颗粒物的催化剂 D. 雾霾的形成与过度施用氮肥有关 解析　 雾和霾的分散剂均为空气， A 项正确；结合图示可知形成雾霾的无机颗粒物中含有 NH 4 NO 3 和 (NH 4 ) 2 SO 4 ， B 项正确；根据图示可知空气中 NO x 、 SO 2 等分别转化为 HNO 3 、 H 2 SO 4 后，吸收空气中的 NH 3 生成 NH 4 NO 3 和 (NH 4 ) 2 SO 4 ，即 NH 3 是形成无机颗粒物的反应物， C 项错误；过度施用氮肥，会导致空气中挥发的 NH 3 浓度增大，与雾霾的形成有关， D 项正确。 答案　 C 9. 实验室可利用硫酸厂炉渣 ( 主要成分为铁的氧化物及少量 FeS 、 SiO 2 等 ) 制备聚铁和绿矾 (FeSO 4 ·7H 2 O) ，聚铁的化学式为 [Fe 2 (OH) n (SO 4 ) 3 － 0.5 n ] m ，制备过程如图所示：下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 炉渣中 FeS 与硫酸和氧气的反应式为： 4FeS ＋ 3O 2 ＋ 12H ＋ ===4Fe 3 ＋ ＋ 4S ↓ ＋ 6H 2 O B. 气体 M 的成分是 SO 2 ，通入双氧水得到硫酸，可循环使用 C. 溶液 Z 的 pH 影响聚铁中铁的质量分数，若其 pH 偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏大 D. 向溶液 X 中加入过量铁粉，充分反应后过滤得到溶液 Y ，再经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等步骤得到绿矾 解析　 分析流程可知炉渣加入硫酸溶液同时通入氧气得到固体 W 为氧化还原反应生成的硫单质和 SiO 2 等，溶液 X 为含有 Fe 3 ＋ 离子的溶液，调节溶液 pH 得到溶液 Z 加热得到聚铁，溶液 X 中加入铁反应生成硫酸亚铁溶液 Y ，蒸发结晶得到硫酸亚铁晶体。 A. 炉渣中 FeS 与硫酸和氧气反应生成硫单质、硫酸铁和水，反应的离子方程式为 4FeS ＋ 3O 2 ＋ 12H ＋ ===4Fe 3 ＋ ＋ 4S ↓ ＋ 6H 2 O ，故 A 正确； B. 炉渣加入硫酸溶液同时通入氧气得到固体 W 为氧化还原反应生成的硫单质和 SiO 2 等，固体 W 灼烧得到气体为二氧化硫，故 B 正确； C. 若溶液 Z 的 pH 偏小，则聚铁中生成的氢氧根的含量减少，使铁的含量减少，故 C 错误； D. 溶液 X 中加入过量铁粉，铁和硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁，通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到绿矾，符合晶体析出步骤，故 D 正确。 答案　 C 角度六　元素化合物的综合应用 —— 以 “ 气体流程 ” 为载体的实验考查 10. (2017· 课标全国 Ⅰ ， 10) 实验室用 H 2 还原 WO 3 制备金属 W 的装置如图所示 (Zn 粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气 ) 。下列说法正确的是 ( 　　 ) A. ① 、 ② 、 ③ 中依次盛装 KMnO 4 溶液、浓 H 2 SO 4 、焦性没食子酸溶液 B. 管式炉加热前，用试管在 ④ 处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度 C. 结束反应时，先关闭活塞 K ，再停止加热 D. 装置 Q( 启普发生器 ) 也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气 解析　 A 项，气体从溶液中逸出易带出水蒸气，所以浓硫酸应放在 ③ 中，错误； B 项，先通 H 2 以排除空气，加热前应先检验 H 2 的纯度，正确； C 项，若先停止通 H 2 ，在较高温度下空气中的氧气有可能重新将 W 氧化，应先停止加热，再关闭活塞 K ，错误； D 项， MnO 2 和浓盐酸反应需要加热，不能用启普发生器制备氯气，错误。 答案　 B 11. (2018· 课标全国 Ⅱ ， 28) K 3 [Fe(C 2 O 4 ) 3 ]·3H 2 O( 三草酸合铁酸钾 ) 为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题： ① 通入氮气的目的是 _______________________________________ 。 ② 实验中观察到装置 B 、 F 中澄清石灰水均变浑浊，装置 E 中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有 ________ 、 ________ 。 ③ 为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是 ________________________ ___________________________________________________________ 。 ④ 样品完全分解后，装置 A 中的残留物含有 FeO 和 Fe 2 O 3 ，检验 Fe 2 O 3 存在的方法是： ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ 。 答案　 (1)3FeC 2 O 4 ＋ 2K 3 [Fe(CN) 6 ]===Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2 ＋ 3K 2 C 2 O 4 (2)① 隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置 ②CO 2 　 CO ③ 先熄灭装置 A 、 E 两处的酒精灯，冷却后停止通入氮气 ④ 取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入 1 ～ 2 滴 KSCN 溶液，溶液变红色，证明含有 Fe 2 O 3 角度七　元素化合物的综合应用——化学工艺流程框图题 12. (2018· 课标全国 Ⅰ ， 27) 焦亚硫酸钠 (Na 2 S 2 O 5 ) 在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题： (1) 生产 Na 2 S 2 O 5 ，通常是由 NaHSO 3 过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式 ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ 。 (2) 利用烟道气中的 SO 2 生产 Na 2 S 2 O 5 的工艺为： ① pH ＝ 4.1 时， Ⅰ 中为 ________ 溶液 ( 写化学式 ) 。 ② 工艺中加入 Na 2 CO 3 固体、并再次充入 SO 2 的目的是 ________________________ 。 解析　 (2) ① 向 Na 2 CO 3 饱和溶液中通入 SO 2 ，可能生成 Na 2 SO 3 、 NaHSO 3 ，因 Na 2 SO 3 溶液呈碱性， Ⅰ 中溶液呈弱酸性，所以生成的是 NaHSO 3 。 ② 审题时抓住 “ 生产 Na 2 S 2 O 5 ，通常是由 NaHSO 3 过饱和溶液经结晶脱水制得 ” ，则工艺中加入 Na 2 CO 3 固体，并再次充入 SO 2 的目的是得到 NaHSO 3 过饱和溶液。 答案　 (1)2NaHSO 3 ===Na 2 S 2 O 5 ＋ H 2 O (2) ① NaHSO 3 ② 得到 NaHSO 3 过饱和溶液 13. (2017· 课标全国 Ⅱ ， 26) 水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为 CaO 、 SiO 2 ，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示： 回答下列问题： (1) 在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是 __________________________________________ ， 还可使用 ________ 代替硝酸。 答案　 (1) 将 Fe 2 ＋ 氧化为 Fe 3 ＋ 　双氧水 (2) SiO 2 　 SiO 2 ＋ 4HF===SiF 4 ↑ ＋ 2H 2 O (3) 防止胶体生成，易沉淀分离　 Fe(OH) 3 　 Al(OH) 3 (4)45.0% 题组一　化学与 STSE 1. (2019· 山东济宁质检 ) 国家改革开放以来，取得了很多重要标志性成果。下列说法错误的是 ( 　　 ) A. 计算机 “ 太湖之光 ” 的芯片材料为晶体硅 B. 国产大飞机 C919 用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料 C.CO 2 、 NO 2 或 SO 2 的排放是形成酸雨的主要原因 D. 光导纤维是无机非金属材料，合成纤维是有机高分子材料 解析　 C 项， CO 2 为温室气体，形成酸雨的气体污染物为氮的氧化物与硫的氧化物，错误。 答案　 C 2. (2019· 山东潍坊质检 ) 化学与生产、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是 ( 　　 ) 选项 现象或事实 解释 A 用热的纯碱溶液洗去油污 Na 2 CO 3 可直接与油污反应 B 工业上用二氧化硫漂白纸浆 二氧化硫具有强还原性，能将有色物质还原至无色 C 氨用作制冷剂 氨易液化，液氨汽化时吸收大量热，使周围温度降低 D 明矾用作净水剂 明矾能够杀菌消毒 答案　 C 题后悟道 化学与 STSE 解题智能储备   物质性质 用途 (1) 生理盐水指的是消过毒的 0.90% 的氯化钠溶液 用于静脉注射、冲洗隐形眼镜和鼻腔冲洗等 (2) 浓硫酸具有吸水性 作干燥剂 ( 不能干燥 NH 3 、 H 2 S 、 HI) (3) 生石灰、无水氯化钙能与水反应 可作 ( 食品 ) 干燥剂 (4) P 2 O 5 能与水反应 可作 ( 不可用作食品 ) 干燥剂 (5) 硅胶能吸收水分 可作 ( 袋装食品 ) 干燥剂 (12) ClO 2 具有较强的氧化性 用于自来水的杀菌消毒 (13) 次氯酸盐具有强氧化性 可作杀菌消毒剂，还可作漂白剂 (14) 碘酸钾在常温下稳定 食盐中的加碘物质 (15) 氮气的化学性质稳定 作保护气 (16) NH 4 HCO 3 、 NH 4 NO 3 是可溶的含氮化合物 可用作氮肥 (17) 浓氨水具有挥发性和还原性 用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气 (18) 草木灰和硫酸铵反应生成氨气，使肥效降低 草木灰和硫铵不能混合施用 (19) 二氧化硫与氧气反应 二氧化硫可用于制作葡萄酒的食品添加剂 (20) 二氧化硫具有漂白性 二氧化硫可以用来漂白纸浆 ( 不可漂白食物 ) (21) 氦气性质稳定、密度小 可用于填充飞艇、气球 (22) BaSO 4 不溶于水，不与胃酸反应 在医疗上进行胃部造影前， BaSO 4 用作患者服用的 “ 钡餐 ” (23) 碘化银作晶核，聚集水蒸气形成液滴 人工降雨 (24) 干冰升华吸收大量的热 人工降雨 (25) 液氨汽化吸收大量的热 制冷剂 题组二　化学与传统文化 3. 《本草纲目》中 “ 石碱 ” 条目下写道： “ 采蒿蓼之属， …… 晒干烧灰，以原水淋汁， …… 久则凝淀如石， …… 浣衣发面， …… 亦去垢发面 ” 。这里的 “ 石碱 ” 是指 ( 　　 ) A.KOH B.KAl(SO 4 ) 2 C.KHCO 3 D.K 2 CO 3 解析　 “ 采蒿蓼之属， …… 晒干烧灰 ” ，说明 “ 石碱 ” 为蒿蓼烧成的灰中的成分； “ 以原水淋汁 ” ，说明 “ 石碱 ” 易溶于水； “ 浣衣发面， …… 亦去垢发面 ” ，说明 “ 石碱 ” 能去油污、作发酵剂，排除 KOH 、 KAl(SO 4 ) 2 ；且植物烧成的灰中的主要成分一般为碳酸盐，故 “ 石碱 ” 为 K 2 CO 3 ， D 项符合题意。 答案　 D 题组三　物质性质及应用 4. (2019· 黑龙江重点中学联考 ) 一定温度下，探究铜与稀 HNO 3 反应，过程如图，下列说法不正确的是 ( 　　 ) 答案　 B 5. (2019· 山东济宁质检 ) 向两份等体积、等浓度， pH 不同的 FeSO 4 溶液中逐滴加入 NaClO 溶液，实验测得溶液 pH 随加入 NaClO 溶液体积变化曲线如下图。下列说法不正确的是 ( 　　 ) 解析　 B 项，向 FeSO 4 溶液滴入 NaClO 溶液， Fe 2 ＋ 过量，不可能生成 HClO ，错误； D 项，向 c 点溶液中加入过量浓盐酸，发生 Fe(OH) 3 ＋ 3H ＋ ===Fe 3 ＋ ＋ 3H 2 O ， ClO － ＋ Cl － ＋ 2H ＋ ===Cl 2 ↑ ＋ H 2 O ，沉淀溶解，生成 Cl 2 ，正确。 答案　 B 题组四　物质的转化关系及应用 6. (2019· 湖南五校联考 ) 下列各组物质中，满足表中图示物质在一定条件下一步转化关系的组合有 ( 　　 ) 序号 X Y Z W ① Si Na 2 SiO 3 H 2 SiO 3 SiO 2 ② Na NaOH Na 2 CO 3 NaCl ③ Cl 2 Ca(ClO) 2 HClO HCl ④ Fe FeCl 3 FeCl 2 Fe(OH) 2 A. ①②③ B. ①③④ C. 只有 ②③ D. ②③④ 解析　 ① Si 溶于 NaOH 溶液可得到 Na 2 SiO 3 ，向 Na 2 SiO 3 溶液中滴加稀盐酸可得到 H 2 SiO 3 ， H 2 SiO 3 受热分解生成 SiO 2 ， SiO 2 与 C 在高温下反应可得到 Si ， ① 正确； ② Na 与 H 2 O 反应生成 NaOH ， NaOH 与少量 CO 2 反应生成 Na 2 CO 3 ， Na 2 CO 3 与稀盐酸反应生成 NaCl ， NaCl 在熔融条件下电解生成 Na ， ② 正确； ③ Cl 2 与石灰乳反应生成 Ca(ClO) 2 ， Ca(ClO) 2 与稀盐酸反应生成 HClO ， HClO 在光照条件下分解生成 HCl ，电解 HCl 溶液可得到 Cl 2 ， ③ 正确； ④ Fe 与 Cl 2 反应生成 FeCl 3 ， FeCl 3 与 Fe 反应生成 FeCl 2 ， FeCl 2 与氢氧化钠反应生成 Fe(OH) 2 ，由 Fe(OH) 2 通过一步反应得不到 Fe ， ④ 错误。 A 项符合题意。 答案　 A 7. (2019· 山东济宁二模 ) 短周期主族元素 A 、 B 、 C 、 D 、 E 的原子序数依次增加， K 、 L 、 M 均是由这些元素组成的二元化合物，甲是 B 元素常见的固体单质，乙是由 A 、 D 两元素形成的化合物。 K 是无色气体，是主要大气污染物之一。常温下 0.05 mol·L － 1 丙溶液 pH 为 1 ，上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 简单离子半径： C ＜ D ＜ E B. 元素的非金属性： C ＞ D ＞ E ＞ B C. 由元素 A 、 C 、 D 仅能组成共价化合物 D. 由元素 B 、 E 组成的化合物可用于洗涤试管壁上残余的硫单质 解析　 0.05 mol·L － 1 丙溶液 pH ＝ 1 ，故丙为 H 2 SO 4 。由 K 为无色污染物可知 K 为 SO 2 ，故乙为 H 2 O 2 。由图示转化关系可知甲可能为 C 、 Al 、 Fe 。结合原子序数小于氧元素的原子序数可知甲为 C ，故 C 为 N 。所以 A 为氢元素， B 为碳元素， D 为氧元素， E 为硫元素。 A 项简单离子半径 S 2 － ＞ N 3 － ＞ O 2 － ，错误； B 项，元素非金属性 O ＞ N ＞ S ＞ C ，错误； C 项， NH 4 NO 3 为离子化合物，错误； D 项，硫易溶于 CS 2 ，可用 CS 2 洗涤试管壁上的残余的硫，正确。 答案　 D 题组五　无机工艺流程的微型设计 8. (2019· 山东济宁一模 ) 从粗铜精炼的阳极泥 ( 主要含有 Cu 2 Te) 中提取粗碲的一种工艺流程如图： ( 已知 TeO 2 微溶于水，易溶于强酸和强碱 ) 答案　 D 9. (2019· 大联盟调研 ) 杀菌消毒剂 NaClO 2 的一种生产工艺如下： 下列叙述错误的是 ( 　　 ) A.NaClO 2 的化学名称为亚氯酸钠 B. 该法可以利用废气中的 SO 2 减少空气污染 C. 利用 Ba(OH) 2 、 Na 2 CO 3 能除去粗盐中可溶性杂质 D.ClO 2 在阴极室得到电子被氧化为 NaClO 2 解析　 D 项， ClO 2 ―→ NaClO 2 为还原反应， ClO 2 被还原，错误。 答案　 D 题组六　元素化合物综合应用 —— 以 “ 气体流程 ” 为载体的实验考查 10. (2019· 山东潍坊一模 ) 氮化锂常作催化剂和固体电解质，实验室以氮气 ( 含少量 CO 、 O 2 ) 为原料选用下列装置制备 Li 3 N 。已知： ① 氮气和锂在加热条件下反应生成 Li 3 N ， Li 3 N 遇水发生剧烈反应； ② 在加热条件下，锂能与二氧化碳反应； ③ 含盐酸的 CuCl 溶液能定量吸收 CO ，且容易被 O 2 氧化； ④ 连苯三酚碱性溶液能定量吸收 O 2 。洗气瓶中的试剂均足量，下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 装置连接顺序：氮气 → B → E → A → C → D B. 装置 D 的作用是吸收尾气，避免污染环境 C. 装置 E 可用盛装炽热氧化铜的硬质玻璃管替代 D. 为了节省氮气，先点燃酒精灯，后通入氮气 解析　 为防止 O 2 与锂反应，故应先除去，由于水蒸气对加热反应有影响且 Li 3 N 与水反应，故应在 B 、 C 间加一干燥装置， E 为吸收 CO 装置，且容易被 O 2 氧化，放在 BA 之间， A 项正确； D 为干燥装置，目的是防止水蒸气进入 C 引起 Li 3 N 水解， B 项错误；若 E 换成炽热 CuO ，则生成 CO 2 ，与 Li 反应生成杂质， C 项错误；为防止空气中的 CO 2 、 O 2 与锂反应，故加热前应通入氮气排出装置中的空气， D 项错误。 答案　 A 11.Cl 2 O 极易溶于水并与水反应生成 HClO ； Cl 2 O 的沸点为 3.8 ℃ ， 42 ℃ 以上分解为 Cl 2 和 O 2 ，可作为高效安全灭菌消毒剂。如图所示 (B 中冷却装置未画出 ) ，将氯气和空气 ( 不参与反应 ) 以体积比约为 1 ∶ 3 混合通入含水 8% 的碳酸钠中制备 Cl 2 O ，并用水吸收 Cl 2 O 制备次氯酸溶液。 (1) 实验中控制氯气与空气体积比的方法是 _____________ ___________________________________________________________ 。 (2) 装置 B 中多孔球泡和搅拌棒的作用是 _________________________ ___________________________________________________________ 。 (3) 装置 B 中产生 Cl 2 O 的化学方程式为： ________________________ ___________________________________________________________ 。 (4) 若 B 无冷却装置，则进入 C 中的 Cl 2 O 会大量减少。其原因是 ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ 。 (5) 为避免 Cl 2 影响 C 中溶液的溶质可以在 B 、 C 之间加一个盛有 ________( 填试剂名称 ) 的洗气瓶。 (6) 已知次氯酸可被 H 2 O 2 、 FeCl 2 等物质还原成 Cl － 。测定 C 中次氯酸溶液的物质的量浓度的实验方案：用 ________( 填仪器名称 ) 取 20.00 mL 次氯酸溶液放入烧杯中，向其中 ________( 填操作 ) ，过滤，洗涤沉淀，在真空干燥箱中干燥，用电子天平称量沉淀质量。 ( 可选用的试剂： H 2 O 2 溶液、 FeCl 2 溶液、 AgNO 3 溶液 ) 解析　 (1) 控制氯气与空气的体积比应首先从 A 处观察比较出氯气与空气的流速以判断二者的流量，然后加以控制。 (2) 多孔球泡可以细化气泡，从而增大气、液接触面积，反应速率加快，反应充分。 (3) 从装置中所给药品可知：反应物为 Cl 2 、 Na 2 CO 3 ，生成物为 Cl 2 O 、 NaHCO 3 (CO 2 ) ，故反应的化学方程式为 2Cl 2 ＋ 2Na 2 CO 3 ＋ H 2 O===Cl 2 O ＋ 2NaHCO 3 ＋ 2NaCl 或 2Cl 2 ＋ Na 2 CO 3 ===Cl 2 O ＋ 2NaCl ＋ CO 2 。 (4) 若 B 无冷却装置，反应放热温度升高， Cl 2 O 分解，量会减少。 (5)B 、 C 之间应为除去 Cl 2 的装置，药品可选用 CCl 4 。 (6) 由液体体积为 20.00 mL ，又因次氯酸溶液具有酸性、强氧化性，故应选酸式滴定管。由于该实验为定量实验，为保证数据的准确性不能选 FeCl 2 。 答案　 (1) 从 A 处观察气体的流速并调节流速 (2) 增大气、液接触面积，加快反应速率，使反应进行的更充分 (3)2Cl 2 ＋ 2Na 2 CO 3 ＋ H 2 O===Cl 2 O ＋ 2NaHCO 3 ＋ 2NaCl 或 2Cl 2 ＋ Na 2 CO 3 ===Cl 2 O ＋ 2NaCl ＋ CO 2 (4) 反应放热，温度升高导致 Cl 2 O 分解 (5) 四氯化碳 (6) 酸式滴定管　加入足量的 H 2 O 2 至不再产生气泡，再加入足量 AgNO 3 溶液，充分搅拌 12. (2019· 山东青岛一模 ) ClO 2 又称百毒净，可用于水的净化和纸张、纺织品的漂白。用如图所示装置 ( 夹持装置和加热装置省略 ) 制备 ClO 2 并探究 ClO 2 的某些性质。 已知： ① 高氯酸：沸点 90 ℃ ，浓度低于 60% 比较稳定，浓度高于 60% 遇含碳化合物易爆炸。 ② 饱和 NaClO 2 溶液随温度变化情况： 回答下列问题： (1) 仪器 a 的名称为 ________ 。实验开始前，胶塞及导管接口必须包锡箔纸，其原因是 ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ 。 (2) 写出装置 A 制 ClO 2 同时生成高氯酸的化学方程式 ___________________________________________________________ 。 (3) 关闭止水夹 ② ，打开止水夹 ①③ ，通入一段时间空气，装置 C 中生成 NaClO 2 ，离子方程式为 ____________________________________________ ___________________________________________________________ 。 若关闭止水夹 ③ ，打开止水夹 ② ， B 中可观察到的现象为 ________ 。 (4) 从装置 C 反应后的溶液中获得 NaClO 2 晶体，需控温在 ________ 范围内进行减压蒸发结晶，采用减压蒸发的原因是 ____________________________ 。 (5) 城市饮用水处理新技术用 NaClO 2 、高铁酸钠替代 Cl 2 。如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么， NaClO 2 、 Na 2 FeO 4 、 Cl 2 三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是 ________ 。 题后悟道 以气体流程为载体的实验考查解题智能储备 1 . 装置的连接 (1) 装置顺序：制气装置 → 净化装置 → 干燥装置 → 反应或收集装置 → 尾气处理装置。 (2) 组装顺序：由下向上，由左及右，先塞后定。 (3) 操作顺序：装配仪器 → 检查气密性 → 加入药品。 2. 气体的净化 (1) 判断气体中杂质的方法 ① 看反应介质。若反应在溶液中进行，则制取的气体中一定含有水蒸气；若反应物中有气体反应物，由于气体不能充分反应，则制取的气体中一定含有原来的气体，如用 CO 2 与 Na 2 O 2 反应制取的 O 2 中一定含有 CO 2 杂质。 ② 看反应物的性质。如用浓盐酸制取的气体中含有 HCl 气体。 ③ 看生成物的成分。如用氯化铵和消石灰反应制取的氨气中含有水蒸气。 (2) 气体干燥剂的选择 注意：选取干燥剂时，除了常规的从酸碱性角度考虑外，还要考虑特殊反应，如浓硫酸不能干燥还原性气体 (H 2 S 、 HI 等 ) ，可用 P 2 O 5 干燥；中性干燥剂 CaCl 2 不能干燥 NH 3 ，因为二者会发生络合反应 ( 这些知识可能将会成为高考的设题点 ) 。   酸性 碱性 中性 干燥剂 浓硫酸 、 P 2 O 5 碱石灰 、 CaO CaCl 2 气体 CO 2 、 SO 2 、 Cl 2 、 NO 2 NH 3 H 2 、 CO 、 N 2 、 NO 、 CH 4 3. 气体的收集 (1) 密度比空气大且不与空气中的成分反应的气体可用向上排空气法收集，导气管应 “ 长进短出 ” ；密度比空气小且不与空气中的成分反应的气体则用向下排空气法收集，导气管应 “ 短进长出 ” 。 (2) 易溶于水或能与水反应的气体，如 NH 3 、 HCl 、 NO 2 等，需用排空气法或排其他溶剂法收集。 (3) 常温下能与空气中的成分反应的气体 ( 如 NO) ，密度与空气接近的气体 ( 如 N 2 、 CO 、 C 2 H 4 等 ) ，都不能用排空气法收集。 (4) 能溶于水但溶解度不大的气体，可以用排饱和溶液的方法收集，如 CO 2 —— 排饱和 NaHCO 3 溶液； SO 2 —— 排饱和 NaHSO 3 溶液； H 2 S—— 排饱和 NaHS 溶液； Cl 2 —— 排饱和 NaCl 溶液。 4. 尾气的处理 尾气处理装置： (1) 装置甲适用于溶解度较小的有毒气体，如 Cl 2 、 NO 2 、 H 2 S 等。 (2) 装置乙适用于溶解度较大的气体，如 HCl 、 NH 3 等。 (3) 装置丙适用于某些可燃性气体，如 CO 、 H 2 等。 (4) 装置丁采用收集法处理尾气，适用于 NO 、 CO 等。 题组七　元素化合物综合应用 —— 工艺流程框图题 13. (2018· 课标全国 Ⅲ ， 27) KIO 3 是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题： (1)KIO 3 的化学名称是 ________ 。 (2) 利用 “ KClO 3 氧化法 ” 制备 KIO 3 工艺流程如图所示： “ 酸化反应 ” 所得产物有 KH(IO 3 ) 2 、 Cl 2 和 KCl 。 “ 逐 Cl 2 ” 采用的方法是 ________ 。 “ 滤液 ” 中的溶质主要是 ________________ 。 “ 调 pH ” 中发生反应的化学方程式为 _____________________________________________ 。 解析　 (1)KIO 3 的名称为碘酸钾。 (2)Cl 2 是一种易挥发且溶解度不大的气体，可通过加热法去除溶液中溶解的 Cl 2 。加入 KOH 溶液 “ 调 pH ” 使 KH(IO 3 ) 2 转化为 KIO 3 ： KH(IO 3 ) 2 ＋ KOH===2KIO 3 ＋ H 2 O 。 答案　 (1) 碘酸钾 (2) 加热　 KCl 　 KH(IO 3 ) 2 ＋ KOH===2KIO 3 ＋ H 2 O( 或 HIO 3 ＋ KOH===KIO 3 ＋ H 2 O)