2018届二轮复习常见非金属元素及其重要化合物教案（全国通用）

2018届二轮复习常见非金属元素及其重要化合物教案（全国通用）

专题10 常见非金属元素及其重要化合物 ‎【2018年高考考纲解读】‎ ‎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作用。‎ ‎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。‎ ‎【重点、难点剖析】‎ 一、非金属元素单质及其化合物 ‎1．硅及其化合物的“特性”‎ ‎(1)Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si：SiO2＋2CSi＋2CO↑。‎ ‎(2)非金属单质跟碱作用一般无H2放出，但Si能跟强碱溶液作用放出H2：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。‎ ‎(3)非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能跟HF作用：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。‎ ‎(4)非金属氧化物一般为分子晶体，但SiO2为原子晶体。‎ ‎(5)一般情况，酸性氧化物与水反应生成相应的酸，如CO2＋H2O===H2CO3，但SiO2不溶于水，不与水反应。‎ ‎(6)酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O(SiF4不属于盐)。‎ ‎(7)无机酸一般易溶于水，但H2SiO3及H4SiO4难溶于水。‎ ‎(8)硅酸钠水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。‎ ‎(9)H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以有Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑也能发生。‎ ‎2．有关Cl2及化合物的命题热点 ‎(1)Cl2与水的可逆反应，HClO的强氧化性、漂白性和弱酸性。‎ ‎(2)Cl2与碱的歧化反应。‎ ‎(3)Cl2作为氧化剂使用，如将Fe2＋氧化为Fe3＋。‎ ‎(4)Cl2的实验室制法，还原剂用浓盐酸，氧化剂可以为MnO2(△)、KClO3和KMnO4等。‎ ‎(5)次氯酸盐为重点 ‎①ClO－不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能表现强氧化性，如ClO－与SO、I－、Fe2＋均不能大量共存。‎ ‎②ClO－表现水解性，因HClO酸性很弱，ClO－水解显碱性，如Fe3＋＋3ClO－＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HClO。‎ ‎3．常见无机酸的重要规律和特性 ‎(1)重要规律 ‎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HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(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H2SO4具有吸水性、脱水性和强氧化性。‎ ‎⑤常温下，铁、铝遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化。‎ ‎⑥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。‎ ‎⑦H2S、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。‎ 二、常见非金属氧化物与环境污染 ‎1．常见的环境污染 污染类型 污染成因 温室效应 CO2排放量过大，造成全球气温上升 赤潮/水华 大量富含N、P等营养物质的废水的排放使水体富营养化 酸雨 硫的氧化物、氮的氧化物的大量排放，造成雨水酸度过大 臭氧空洞 氟氯代烷、氮的氧化物的大量排放使臭氧层大量损耗 光化学污染 主要是由氮的氧化物(主要指NO2)和碳氢化合物引起 白色污染 主要是由废弃的难降解的塑料类制品造成 食品污染 人类在动物饲养和植物培养过程中使用的大量生长激素、农药、化肥等造成的 飘尘 烟雾、尘埃、煤灰或冷凝汽化物的固体长时间悬浮于空气中造成的 ‎2.污染及防治 类型 主要污染物 防治措施 大气污染 有害气体和粉尘 调整能源结构；综合运用各种技术措施 水污染 城市生活污水、重金属、酸、碱、盐等无机物；耗氧物质 控制污水任意排放，用物理、化学、生物等方法治理 土壤污染 生活垃圾及工矿业固体废弃物、化肥、农药等 控制和减少污染物的排放 ‎3.工业尾气的主要成分及其治理 ‎(1)硫酸厂尾气：SO2、O2、N2等，一般用氨水吸收。‎ ‎(2)硝酸厂尾气：NO、NO2、N2、O2等，一般用NaOH溶液吸收。‎ ‎(3)高炉煤气：CO、CO2、N2等，一般回收利用。‎ ‎(4)炼钢烟气：Fe2O3烟尘、CO等，一般回收利用。‎ ‎(5)焦炉气：H2、CH4、CO、CO2、C2H4、N2等，可用作燃料。‎ ‎(6)氯碱工业：Cl2一般用NaOH溶液吸收。‎ 三、非金属元素单质及其化合物的综合实验探究 ‎1．气体除杂剂的选择原则 选择的气体除杂试剂应在除去杂质气体的同时，减少原气体的溶解度，故一般采取通入相关饱和溶液的方法除杂。如Cl2中混有HCl，可通入饱和氯化钠溶液；SO2(或CO2)中混有HCl，则通入饱和NaHSO3(或NaHCO3)溶液。‎ ‎2．常见的尾气处理方法 通常有毒和有污染的尾气必须适当处理，常用尾气处理装置有：‎ a用于NaOH溶液吸收氯气、CO2(气体溶解或反应速率不很快，不易引起倒吸)。‎ b用于收集少量气体然后处理。‎ c、d用于收集极易溶且溶解很快的气体，如HCl、HBr、NH3等；其中d吸收量少。‎ e用于处理难以吸收且可燃的气体，如H2、CO等。‎ ‎3．“防水”处理 在空气中遇水蒸气剧烈反应的物质，制取时应保证制取装置前后均有除水装置，以确保“前后”均无水蒸气引入，提高产物的纯度。‎ ‎【题型示例】‎ 题型一　碳及其化合物 随着新能源、新材料、新工艺的发展应用，碳、硅及其化合物的性质和应用的考查在高考中有逐渐增多的趋势。硅及其化合物的性质和有关实验以及工艺流程题是近几年高考考查的重点，复习时加以重视。‎ 特别关注：①Si和SiO2性质的特殊性；②有关碳及其化合物的工艺流程题。‎ 例1. 【2017海南】分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中，可以使溶液变浑浊的是 A. CO B. SO2 C. HCl D. CO2‎ ‎【答案】B ‎ 【变式探究】(2016·课标全国Ⅱ，7)下列关于燃料的说法错误的是(　　)‎ A．燃料燃烧产物CO2是温室气体之一 B．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染 C．以液化石油气代替燃油可减少大气污染 D．燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一 解析　A项，温室气体包括CO2、CH4等气体，正确；B项，二氧化硫主要来源于煤、石油等化石燃料的燃烧排放的废气，会造成大气污染，错误；C项，用液化石油气减少燃油中硫等杂质燃烧产生的空气污染物，正确；D项，燃料不完全燃烧会产生CO，CO易与血红蛋白结合，是大气污染物之一，正确。‎ 答案　B ‎【举一反三】(2016·江苏化学，1)大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气中CO2含量增加的是(　　)‎ A．燃烧煤炭供热 B．利用风力发电 C．增加植被面积 D．节约用水用电 解析　煤炭燃烧会生成大量CO2，加剧“温室效应”，A正确；风力发电，不影响CO2，B错误；增加植被面积，植物会将CO2转化为O2，C错误；节约用电用水，不影响CO2，D错误。‎ 答案　A ‎【变式探究】(2015·江苏化学，4)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是(　　)‎ A．元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体 B．Mg、MgO中镁元素微粒的半径：r(Mg2＋)＞r(Mg)‎ C．在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性 D．该反应中化学能全部转化为热能 答案　C ‎【变式探究】（2014·课标全国卷Ⅱ，7，6分）下列过程没有发生化学反应的是（　　）‎ A.用活性炭去除冰箱中的异味 B.用热碱水清除炊具上残留的油污 C.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果 D.用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装 解析　A项，用活性炭去除冰箱中的异味利用了吸附原理，没有发生化学反应；B项，热碱水使得油脂发生水解反应而变得易清除；C项，KMnO4能吸收成熟水果释放的乙烯，从而起到保鲜水果的目的；D项，硅胶起干燥作用，而铁粉是脱氧剂，会与O2发生化学反应。‎ 答案　A ‎【变式探究】（2015·北京理综，27，14分）研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。‎ ‎（1）溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在，其中HCO占95%。写出CO2溶于水产生HCO的方程式： _____________________________________。‎ ‎（2）在海洋碳循环中，通过下图所示的途径固碳。‎ ‎①写出钙化作用的离子方程式：________________________________________。‎ ‎②同位素示踪法证实光合作用的化学方程式如下，将其补充完整：‎ ‎　　　　＋　　　　 （CH2O）x＋x18O2＋xH2O ‎（3）海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础。测量溶解无机碳，可采用如下方法：‎ ‎①气提、吸收CO2。用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收（装置示意图如下）。将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。‎ ‎②滴定。将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3，再用x mol·L－1HCl溶液滴定，消耗y mL HCl溶液。海水中溶解无机碳的浓度＝　　　　 mol·L－1。‎ ‎（4）利用如图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量。‎ ① 结合方程式简述提取CO2的原理：____________________________________。‎ ‎②用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是 ‎_____________________________________________________________。‎ 解析　（1）CO2溶于水生成H2CO3，H2CO3电离出H＋和HCO 。（2） ①根据钙化作用的反应物是HCO 和Ca2＋，生成物是CaCO3和CO2，故不难写出反应的离子方程式为2HCO＋Ca2＋===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。②根据元素守恒及示踪原子的标记知，方程式中的填空为：xCO2和2xHO。（3） ①该装置为洗气瓶的装置，要注意装置中长管进、短管出，且用分液漏斗滴加酸化所用试剂稀硫酸，因HCl易挥发出来影响 反应：2H2O＋2e－=== H2↑＋2OH－，可用c室排出的碱液与从b室排出的酸液中和调至接近装置入口海水的pH，即处理合格。‎ 答案　（1）CO2＋H2O===H2CO3、H2CO3H＋＋HCO ‎（2）①2HCO＋Ca2＋===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O ‎②xCO2　2xHO ‎ ‎（3） ①‎ ‎② ‎ （4）①a 室：2H2O―4e－=== O2↑＋4H＋，H＋通过阳离子膜进入b室，发生反应：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O　②c室的反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，用c室排出的碱液将从b室排出的酸液调至接近装置入口海水的pH ‎【变式探究】（2014·课标全国卷Ⅱ，27，15分）铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题：‎ ‎（1）铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第　　　　周期、第　　　　族；PbO2的酸性比CO2的酸性　　　　（填“强”或“弱”）。‎ ‎（2）PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为________________________________。‎ ‎（3）PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　；PbO2也可以通过石墨为电极，Pb（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式为　　　　　　　　，阴极上观察到的现象是　　　　　　　　　；若电解液中不加入Cu（NO3）2，阴极发生的电极反应式为______________________，‎ 这样做的主要缺点是______________________________________________________________。‎ ‎（4）PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%（即×100%）的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2·nPbO，列式计算x值和m∶n值　　　　　　　　　。‎ ‎（3）ClO－具有强氧化性，能将PbO氧化为PbO2，反应的离子方程式为PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－。用电解Pb（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液的方法制取PbO2时，Pb2＋转化为PbO2，失电子，在阳极反应，结合溶液呈酸性可知阳极反应式为Pb2＋＋2H2O－2e－===PbO2↓＋4H＋；同时阴极Cu2＋放电，Cu2＋＋2e－===Cu，石墨电极上包裹上一层红色的铜；若不加入Cu（NO3）2，则阴极上Pb2＋放电，Pb2＋＋2e－===Pb↓，此时溶液中的Pb2＋不能完全转化为PbO2，原子利用率降低。‎ ‎（4）由题意可写出PbO2受热分解的化学方程式：‎ PbO2PbOx＋O2↑或（m＋n）PbO2mPbO2·nPbO＋O2↑，由于失重部分就是生成的O2，则有：‎ ×100%＝4.0%或×100%＝4.0%，解得x＝1.4；m∶n＝2∶3。‎ 答案　（1）六　ⅣA　弱 ‎（2）PbO2＋4HCl（浓）PbCl2＋Cl2↑＋2H2O ‎（3）PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－　Pb2＋＋2H2O－2e－===PbO2↓＋4H＋‎ 石墨上包上铜镀层　Pb2＋＋2e－===Pb↓　不能有效利用Pb2＋‎ ‎（4）根据PbO2PbOx＋O2↑，有×32＝239×4.0%，x＝2－＝1.4‎ 根据mPbO2·nPbO，＝1.4，＝＝ 题型二　硅及其化合物　无机非金属材料 例2. 【2017江苏卷】下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A．Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂 B．ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒 C．SiO2硬度大，可用于制造光导纤维 D．NH3易溶于水，可用作制冷剂 ‎【答案】A ‎【举一反三】（2015·课标全国卷Ⅱ，7，6分）食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。下列说法错误的是（　　）‎ A.硅胶可用作食品干燥剂 B.P2O5不可用作食品干燥剂 C.六水氯化钙可用作食品干燥剂 D.加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂 解析　A项，硅胶疏松多孔，吸附水分能力强，且无毒、无味、无腐蚀性，可用作食品干燥剂，正确；B项，P2O5具有吸水性，吸水生成对人体有一定危害的磷酸或偏磷酸，因此不可用作食品干燥剂，正确；C项，六水氯化钙没有吸水性，不可用作食品干燥剂，错误；D项，加工后具有吸水性的植物纤维无毒、无味、无腐蚀性，加工后具有可用作食品干燥剂，正确。[gkstk]‎ 答案　C ‎【变式探究】（2015·江苏化学，8，2分）在给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是（　　）‎ A.粗硅SiCl4Si B.Mg（OH）2MgCl2（aq）Mg C.Fe2O3FeCl3（aq）无水FeCl3‎ D.AgNO3（aq）[Ag（NH3）2]OH（aq）Ag 解析　B项，电解熔融的MgCl2可制得镁，电解MgCl2溶液：MgCl2＋2H2OMg（OH）2↓＋H2↑＋Cl2↑，错误；C项，FeCl3溶液蒸干过程中发生反应：FeCl3＋3H2OFe（OH）3↓＋3HCl↑，错误；D项，蔗糖是非还原性糖，不能和银氨溶液发生银镜反应生成银，错误。‎ 答案　A ‎【变式探究】（2015·海南化学，14，8分）单质Z是一种常见的半导体材料，‎ 可由X通过如下图所示的路线制备。其中X为Z的氧化物；Y为氢化物，分子结构与甲烷相似。回答下列问题：‎ ‎（1）能与X发生化学反应的酸是　　　　；由X制备Mg2Z的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎（2）由Mg2Z生成Y的化学方程式为_____________________________________，‎ Y分子的电子式为__________________________________________________。‎ ‎（3）Z、X中共价键的类型分别是　　　　、　　　　。‎ 答案　（1）氢氟酸（HF）　SiO2＋2MgO2↑＋Mg2Si ‎（2）Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑　‎ ‎（3）非极性键　极性键 题型三 　氯及其化合物 例3. 【2017江苏卷】在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A．FeFeCl2Fe(OH)2‎ B．SSO3H2SO4‎ C．CaCO3CaOCaSiO3‎ D．NH3NOHNO3‎ ‎【答案】C ‎【解析】铁与氯气反应只能生成氯化铁，A错误；硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫， B错误；碳酸钙高温条件下受热分解生成氧化钙，氧化钙在高温条件下与二氧化硅反应生成硅酸钙， C正确；一氧化氮与水不反应，得不到硝酸，D错误。‎ ‎ 【举一反三】(2016·上海化学，9)向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是(　　)‎ A．碳酸钙粉末 B．稀硫酸 C．氯化钙溶液 D．二氧化硫水溶液 溶液，不能发生反应，溶液的水对氯水起稀释作用，使溶液的漂白性减弱，错误；加入二氧化硫的水溶液，氯水被二氧化硫还原，使化学平衡逆向移动，则溶液的漂白性减弱，错误。‎ 答案　A ‎【举一反三】（2014·江苏化学，13，4分）在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是（　　）‎ A.氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2‎ B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl－‎ C.向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋‎ D.向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO 解析　氯水中含有“三分四离”[Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－（少）]，含Cl2，溶液呈浅黄绿色，A项正确；含Cl－，加入AgNO3反应生成AgCl沉淀，B项正确；能与NaHCO3反应生成CO2，说明有H＋，C项正确；氯水中Cl2可以将Fe2＋氧化为Fe3＋，D项错误。‎ 答案　D ‎【变式探究】（2014·浙江理综，12，6分）氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且HClO的杀菌能力比ClO－强。25 ℃时氯气氯水体系中存在以下平衡关系：‎ Cl2（g）Cl2（aq）　K1＝10－1.2‎ Cl2（aq）＋H2OHClO＋H＋＋Cl－　K2＝10－3.4‎ HClOH＋＋ClO－　Ka＝？‎ 其中Cl2 （aq）、HClO和ClO－分别在三者中所占分数（α）随pH变化的关系如图所示。下列表述正确的是（　　）‎ A.Cl2（g）＋H2O2H＋＋ClO－＋Cl－　K＝10－10.9‎ B.在氯处理水体系中，c（HClO）＋c（ClO－）＝c（H＋）－c（OH－）‎ C.用氯处理饮用水时，pH＝7.5时杀菌效果比pH＝6.5时差 D.氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季好 度相同，而在pH＝6.5时，HClO浓度高于ClO－浓度，C正确；D项，夏季温度高，Cl2溶解度降低，且HClO易分解，所以夏季杀菌效果比冬季差，D错误。‎ 答案　C ‎【变式探究】（2015·重庆理综，9，15分）ClO2与Cl2的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过如图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。‎ ‎（1）仪器D的名称是　　　　。安装F中导管时，应选用图2中的　　　　。‎ ‎（2）打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O，为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜　　　　（填“快”或“慢”）。‎ ‎（3）关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是___________________________________。‎ ‎（4）已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为_________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ 在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是 ‎__________________________________________________________________。‎ ‎（5）已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是　　　　，原因是　　　　。‎ 图3‎ 中淀粉和KI溶液是验证是否有ClO2生成，若有ClO2生成，ClO2会氧化I－生成I2，使F中的淀粉溶液变蓝色。（5）水果保鲜希望保鲜时间越长越好，所以选用稳定剂Ⅱ，因为其缓慢释放ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度。‎ 答案　（1）锥形瓶　b ‎（2）慢 ‎（3）吸收Cl2‎ ‎（4）4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O　验证是否有ClO2生成 ‎（5）稳定剂Ⅱ　稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度 ‎【变式探究】（2015·福建理综，25，15分）某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。‎ 实验一　制取氯酸钾和氯水 利用下图所示的实验装置进行实验。‎ ‎（1）制取实验结束后，取出B中试管冷却结晶、过滤、洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有_________________________________________________。‎ ‎（2）若对调B和C装置的位置，　　　　（填“能”或 “不能”）提高B中氯酸钾的产率。‎ 实验二　氯酸钾与碘化钾反应的探究 ‎（3）在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响，其中系列a实验的记录表如下（实验在室温下进行）：‎ 试管编号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎0.20 mol·L－1 KI/mL ‎1.0‎ ‎1.0‎ ‎1.0‎ ‎1.0‎ KClO3（s）/g ‎0.10‎ ‎0.10‎ ‎0.10‎ ‎0.10‎ ‎6.0 mol·L－1 H2SO4/mL ‎0‎ ‎3.0‎ ‎6.0‎ ‎9.0‎ 蒸馏水/mL ‎9.0‎ ‎6.0‎ ‎3.0‎ ‎0‎ 实验现象 ‎ ①系列a实验的实验目的是__________________________________________。‎ ‎②设计1号试管实验的作用是_________________________________________。‎ ‎③若2号试管实验现象为“黄色溶液”，取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色；假设氧化产物唯一，还原产物为KCl，则此反应的离子方程式为________________________________________________。‎ 实验三　测定饱和氯水中氯元素的总量[]‎ ‎（4）该小组设计的实验方案为：使用下图装置，加热15.0 mL饱和氯水试样，测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是_________________________________________________________________。‎ ‎（不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因）‎ ‎（5）根据下列资料，为该小组设计一个可行的实验方案（不必描述操作过程的细节）：‎ ‎_________________________________________ __________________‎ ‎___________________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________________。‎ 资料：i.次氯酸会破坏酸碱指示剂；‎ ii.次氯酸或氯气可被SO2、H2O2、FeCl2等物质还原成Cl－。‎ 及浓度不变，改变的是硫酸溶液的体积和水的多少，二者的总体积相等，由此可见系列a实验的目的是研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响；②设计1号试管实验的作用是作对照实验，比较影响结果。③根据2号试管实验现象为“黄色溶液”，取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色，证明生成了I2；若氧化产物唯一，还原产物为KCl，根据氧化还原反应中电子守恒、电荷守恒及元素原子守恒可知该反应的离子方程式为：ClO＋6I－＋6H＋===Cl－＋3I2＋3H2O。（4）该小组设计的实验方案不可行的主要原因是溶液中存在Cl2的重新溶解以及HClO分解生成HCl和O2等，无法测定试样含氯总量。（5）由于HClO具有强氧化性会破坏酸碱指示剂，因此实验设计时不能用酸碱指示剂，可以利用氯水的强氧化性，向该溶液中加入足量的H2O2溶液，H2O2把氯元素完全还原为Cl－，H2O2被氧化成O2，然后加热除去过量的H2O2，冷却，再加入足量的AgNO3溶液，过滤、洗涤生成的AgCl沉淀，干燥后称量沉淀质量，结合氯原子守恒即可确定其中含有的氯元素的质量。‎ 答案　（1）烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管（不填“胶头滴管”也可）‎ ‎（2）能 ‎（3）①研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响 ‎②硫酸浓度为0的对照实验　③ClO＋6I－＋6H＋===Cl－＋3I2＋3H2O ‎（4）因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等，此方案无法测定试样含氯总量（或其他合理答案）‎ ‎（5）量取一定量的试样，加入足量的H2O2溶液，加热除去过量的H2O2，冷却，再加入足量的硝酸银溶液，称量沉淀质量（或其他合理答案） ‎ 题型四　溴、碘及其化合物 例4. 【2017海南】下列叙述正确的是 A. 稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜 B. 碘化钾与浓硫酸反应可制备碘化氢 C. 过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气 D. 铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝 ‎【答案】CD ‎【变式探究】下列叙述中正确的是（　　）‎ A.液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封 B.能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2‎ C.某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－‎ D.某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag＋‎ 解析　能把I－氧化为I2的氧化剂很多，如HNO3、Fe3＋等，B选项错误；碘的四氯化碳溶液显紫色，是因CCl4中溶解了I2，C选项错误；D选项不能排除SO、SO的干扰，错误。‎ 答案　A ‎【变式探究】（2015·课标全国卷Ⅱ，28，15分）二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题：‎ ‎（1）工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为　　　　。‎ ‎（2）实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2：‎ ‎①电解时发生反应的化学方程式为_________________________________。‎ ‎②溶液X中大量存在的阴离子有　　　　。‎ ‎③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是　　　　（填标号）。‎ a.水 b.碱石灰 c.浓硫酸 d.饱和食盐水 ‎（3）用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量：‎ Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加入3 mL稀硫酸；‎ Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；‎ Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；‎ Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中；‎ Ⅴ.用0.100 0 mol·L－1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I2＋2S2O===2I－＋S4O），指示剂显示终点时共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中：‎ ‎①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为　　　　　　　　。‎ ‎②玻璃液封装置的作用是　　　　　　　　。‎ ‎③Ⅴ中加入的指示剂通常为　　　　，滴定至终点的现象是　　　　。‎ ‎④测得混合气中ClO2的质量为　　　　g。‎ ‎（4）用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是　　　　（填标号）。‎ a.明矾 b.碘化钾 c.盐酸 d.硫酸亚铁 解析　（1）由KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制取ClO2的反应中，KCO3→CO2，则KClO3作氧化剂；Na2O3→Na2O4，则Na2SO3作还原剂，根据电子守恒，n（KClO3）∶n（Na2SO3）＝2∶1。（2）①由制备ClO2的流程图可知， 电解NH4Cl溶液和盐酸的混合物得到NCl3溶液和H2，根据电子守恒和质量守恒可写出该反应的化学方程式。②由制备ClO2的流程图可知，NaClO2和NCl3两溶液反应生成NH3，说明溶液呈碱性；CO→CO2，C3→H3＋C－，因此溶液X中大量存在的阴离子有OH－和Cl－。③ClO2和NH3均是易溶于水的气体，a项错误，d项错误；b项，碱石灰与NH3不反应，错误；c项，浓硫酸易吸收NH3，而与ClO2不反应，正确。‎ ‎－＋8H＋===2Cl－＋5I2＋4H2O、I2＋2S2O===2I－＋S4O可得关系式：2ClO2～5I2～10S2O，n（S2O ‎）＝0.100 0 mol·L－1×20.00 mL×10－3 L/mL＝2×10－3 mol，则n（ClO2）＝2×10－3 mol×2/10＝4×10－4 mol，m（ClO2）＝4×10－4 mol×67.5 g·mol－1＝0.027 00 g。（4）亚氯酸盐（ClO）具有氧化性，应选用还原剂将ClO还原为Cl－。碘化钾、盐酸具有还原性，可分别被亚氯酸盐氧化为I2、Cl2，二者均有毒，b错误，c错误；a项，明矾不具有还原性，错误；硫酸亚铁具有还原性，可被亚氯酸盐氧化为Fe3＋，且Fe3＋水解生成的Fe（OH）3胶体可净水，d正确。‎ 答案　（1） 2∶1‎ ‎（2）①NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3　②Cl－、OH－　③c ‎（3）①2ClO2＋10I－＋8H＋===2Cl－＋5I2＋4H2O ‎ ‎②吸收残余的二氧化氯气体（其他合理答案也可） ‎ ‎③淀粉溶液　溶液由蓝色变为无色 ‎④0.027 00‎ ‎（4）d 题型五　硫及其化合物 例5．【2017海南】分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中，可以使溶液变浑浊的是 A. CO B. SO2 C. HCl D. CO2‎ ‎【答案】B ‎【解析】CO不与Na2S发生反应，因此没有沉淀产生，A错误；SO2具有弱氧化性，与Na2S发生氧化还原反应，即SO2＋2S2－＋4H＋=3S↓＋2H2O，B正确；利用酸性强的制取酸性弱的，即发生2H＋＋S2－=H2S，没有沉淀产生，C错误；不产生沉淀，D错误。‎ ‎ 【变式探究】(2016·上海化学，18)一定条件下，一种反应物过量，另一种反应物仍不能完全反应的是(双选)(　　)‎ A．过量的氢气与氮气 B．过量的浓盐酸与二氧化锰 C．过量的铜与浓硫酸 D．过量的锌与18 mol/L硫酸 答案　AC ‎【变式探究】(2015·天津理综，1，6分)下列有关“化学与生活”的叙述不正确的是(　　)‎ A．点燃爆竹后，硫燃烧生成SO3‎ B．中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈 C．服用阿司匹林出现水杨酸反应时，用NaHCO3溶液解毒 D．使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服，肥皂去污能力减弱 解析　A项，硫燃烧生成的产物为SO2，不是SO3，错误；B项，明矾溶液因Al3＋ 水解而呈酸性，铜锈的成分主要是Cu2(OH)2CO3，Cu2(OH)2CO3能溶于酸性溶液，故可用明矾溶液的酸性清洗铜镜表面的铜锈，正确；C项，水杨酸中含有羧基，可与NaHCO3溶液反应放出CO2，故服用阿司匹林出现水杨酸反应时，可用NaHCO3溶液解毒，正确；D项，使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服时，肥皂中的有效成分高级脂肪酸钠会与钙离子反应生成高级脂肪酸钙沉淀，从而使肥皂去污能力减弱，正确。‎ 答案　A ‎【变式探究】(2015·北京理综，26，12分)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，以太阳能为热能，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：‎ ‎(1)反应Ⅰ的化学方程式是________________。‎ ‎(2)反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层。‎ ‎①根据上述事实，下列说法正确的是________(选填序号)。‎ a．两层溶液的密度存在差异 b．加I2前，H2SO4溶液和HI溶液不互溶 c．I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶 ‎②辨别两层溶液的方法是________________________________________。‎ ‎③经检测，H2SO4层中c(H＋)∶c(SO)＝2.06∶1，其比值大于2的原因______________________。‎ ‎(3)反应Ⅱ：‎ ‎2H2SO4(l)===2SO2(g)＋O2＋2H2O(g)　ΔH＝＋550 kJ·mol－1‎ 它由两步反应组成：‎ ⅰ.H2SO4(l)===SO3(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋177 kJ·mol－1‎ ⅱSO3(g)分解。‎ L(L1，L2)，X可分别代表压强或温度，下图表示L一定时，ⅱ中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。‎ ‎①X代表的物理量是________。‎ ‎②判断L1，L2的大小关系，并简述理由：________________________________________________。‎ 解度大于在 H2SO4溶液中溶解度，两溶液中密度存在差异，出现分层现象，故ac正确。②由于HI溶液中含有I2浓度大，溶液颜色深，而H2SO4溶液中含有I2的浓度低，溶液颜色浅，因此可以通过观察溶液的颜色，颜色深的是HI层，颜色浅的是H2SO4层。③H2SO4是强电解质，完全电离会使c(H＋)∶c(SO)＝2∶1，而溶液中c(H＋)∶c(SO)＝2.06∶1，说明溶液中c(H＋)变大，这是由于该H2SO4层中含有少量强酸HI，HI电离出H＋所致。(3)首先根据反应Ⅱ和反应ⅰ确定反应ⅱ为2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋196 kJ·mol－1。①根据反应ⅱ的特点：正反应方向为气体体积增大、吸热反应，增大压强SO3(g)的转化率减小，故X代表压强。②在等压条件下，升高温度，反应ⅱ的平衡向正向移动，SO3(g)的转化率增大，故L2所代表高温曲线，即L1＜L2。‎ 答案　(1)SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI ‎(2)①ac　②观察颜色，颜色深的是HI层，颜色浅的是H2SO4层 ③H2SO4层含有少量HI ‎(3) ①压强　②L1＜L2　SO3(g)分解的热化学方程式为2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋196 kJ·mol－1，当压强一定时，温度升高，平衡转化率增大 题型六　氮气和氮的氧化物 例6．【2017江苏卷】在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A．FeFeCl2Fe(OH)2‎ B．SSO3H2SO4‎ C．CaCO3CaOCaSiO3‎ D．NH3NOHNO3‎ ‎【答案】C ‎ 【变式探究】(2016·浙江理综，13)为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3‎ B．X可以是空气，且需过量 C．捕获剂所捕获的气体主要是CO D．处理含NH废水时，发生反应的离子方程式为：NH＋NO===N2↑＋2H2O 解析　A项，根据题中的流程，可以得出固体1为CaCO3、CaSO3和过量Ca(OH)2，正确；气体1是不能被过量石灰乳吸收的NO、CO和氮气，NO和NO2按1∶1的体积比能与NaOH溶液反应生成亚硝酸钠，所以X可以是空气，但不能过量，错误；C项，气体2为N2、CO，因“无污染气体”为N2，故捕获的气体主要是CO，正确；D项，NH与NO能够发生归中反应生成氮气，离子方程式为NH＋NO===N2↑＋2H2O，正确。‎ 答案　B ‎【举一反三】(2016·课标全国Ⅰ，26)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题：‎ ‎(1)氨气的制备 ‎①氨气的发生装置可以选择上图中的________，反应的化学方程式为_________________________。‎ ‎②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→________(按气流方向，用小写字母表示)。‎ ‎(2)氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。‎ 操作步骤 实验现象 解释原因 打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中 ‎①Y管中________________‎ ‎②反应的化学方程式________________‎ 将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温 Y管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 打开K2‎ ‎③________________‎ ‎④________________‎ NH3·H2ONH3↑＋H2O；②氨气是碱性气体，可用碱石灰干燥，密度小于空气，应采用向下排空气法收集，氨气极易溶于水，尾气处理时应防止倒吸，则要收集一瓶干燥的氨气，仪器的连接顺序为：发生装置→d、c→f、e→i。‎ ‎(2)打开K1，推动注射器活塞将氨气缓慢通入Y管中，在一定温度和催化剂的作用下发生反应：6NO2＋8NH37N2＋12H2O，随着反应的发生Y管中红棕色气体颜色变浅；反应生成的水蒸气液化后，NO2和NH3反应后气体的物质的量减小，反应容器中的压强减小，打开K2，Z中的溶液倒吸入Y管中。‎ 答案　(1)①A　2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑(或B　NH3·H2ONH3↑＋H2O)　②dcfei ‎(2)红棕色气体慢慢变浅　6NO2＋8NH37N2＋12H2O　Z中NaOH溶液产生倒吸现象　反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压 ‎ 【变式探究】(2015·北京理综，8，6分)下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是(　　)‎ A．氮元素均被氧化 B．工业合成氨属于人工固氮 C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环 答案　A ‎【变式探究】(2014·福建理综，9，6分)常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是(　　)‎ X Y Z ‎①‎ NaOH溶液 Al(OH)3‎ 稀硫酸 ‎②‎ KOH溶液 SiO2‎ 浓盐酸 ‎③‎ O2‎ N2‎ H2‎ ‎④‎ FeCl3溶液 Cu 浓硝酸 A.①③ B．①④ C．②④ D．②③‎ 解析　①Al(OH)3是两性氢氧化物，和强酸、强碱均能反应；②中SiO2与浓盐酸不反应；③中N2与H2常温下不反应，N2与O2需要在放电条件下反应；④Cu与Fe3＋反应生成Cu2＋和Fe2＋，Cu与浓硝酸生成Cu(NO3)2、NO2和H2O。只有①④符合。‎ 答案　B 题型七　氨和铵盐 例7．(2015·安徽理综，12，6分)某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中，有大量气泡产生。为探究该反应原理，该同学做了以下实验并观察到相关现象，由此得出的结论不合理的是(　　)‎ 选项 实验及现象 结论 A 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝 反应中有NH3产生 B 收集产生的气体并点燃，火焰呈淡蓝色 反应中有H2产生 C 收集气体的同时测得溶液的pH为8.6‎ 弱碱性溶液中Mg也可被氧化 D 将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中，有气泡产生 弱碱性溶液中OH－氧化了Mg 中，Mg是被H2O电离出的H＋氧化的，错误。‎ 答案　D ‎【变式探究】(2014·课标全国卷Ⅰ，8，6分)化学与社会、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 用热的烧碱溶液洗去油污 Na2CO3可直接与油污反应 B 漂白粉在空气中久置变质 漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3‎ C 施肥时，草木灰(有效成分为K2CO3 )不能与NH4Cl混合使用 K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效 D FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作 FeCl3能从含Cu2＋的溶液中置换出铜 解析　A选项，烧碱是NaOH，错误；B选项，漂白粉变质是因为Ca(ClO)2与空气中的CO2反应，生成CaCO3、HClO，HClO见光分解，错误；D选项，原因是Fe3＋与Cu反应生成Fe2＋与Cu2＋，错误。‎ 答案　C 题型八　硝酸及硝酸盐 例8．(2015·课标全国卷Ⅰ，7，6分)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 ‎【变式探究】(2014·山东理综，9，5分)等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，‎ 放出NO物质的量最多的是(　　)‎ A．FeO B．Fe2O3 ‎ C．FeSO4 D．Fe3O4‎ 答案　A ‎ ‎