三维设计高考化学一轮复习非金属及其化合物新人教版

三维设计高考化学一轮复习非金属及其化合物新人教版

第二章　非金属及其化合物 ‎ 第一节 碳、硅及无机非金属材料 ‎1.了解碳、硅单质及其重要化合物的主要性质及应用。‎ ‎2.了解碳、硅单质及其重要化合物对环境质量的影响。‎ ‎………………………………[循着图示·想一想]…………………………‎ ‎………………………………[特色特性·记一记]…………………………‎ ‎1．特殊的存在形式：C——金刚石、石墨、C60‎ ‎2．特殊的用途：Si——半导体材料、太阳能电池板 SiO2——光导纤维 H2SiO3——硅胶可作干燥剂 Na2SiO3(水玻璃)——黏合剂、耐火阻燃材料 ‎3．特殊的表示方法：硅酸盐可以用氧化物的形式表示 如Na2SiO3→Na2O·SiO2‎ ‎4．特殊的性质：‎ ‎(1)Si与NaOH溶液的反应：‎ Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑‎ ‎(2)SiO2能溶于氢氟酸：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O ‎(3)H2CO3的酸性强于H2SiO3：‎ Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓‎ ‎(4)粗硅的制备：SiO2＋‎2CSi＋2CO↑‎ 考点一 应用广泛的非金属单质——碳、硅 ‎[教材知识层面]‎ ‎1．碳、硅元素的原子结构与存在 碳 硅 原子结构示意图 在元素周期表中的位置 第二周期ⅣA族 第三周期ⅣA族 单质的结构 金刚石：空间网状结构 石墨：层状结构 晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构 元素在自然界中的存在形式 既有游离态又有化合态 只有化合态 ‎2．碳、硅单质的性质 ‎(1)碳、硅的物理性质和用途(用短线连接起来)：‎ ‎(提示：①—c，②—a，③—e，④—b，⑤—d)‎ ‎(2)碳、硅的化学性质：‎ ‎①碳单质的化学性质——还原性。‎ a．与O2的反应(用化学方程式表示)：‎ O2不足：‎2C＋O2点燃,2CO；O2充足：C＋O2点燃,CO2。‎ b．与其他物质的反应(用化学方程式表示)：‎ 与CuO反应：2CuO＋C高温,2Cu＋CO2↑(可用于金属的冶炼)；‎ 与CO2反应：CO2＋C高温,2CO；‎ 与水蒸气反应：C＋H2O(g)高温,CO＋H2(制水煤气)；‎ 与浓硫酸反应：C＋2H2SO4(浓)△,CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。‎ ‎②硅的化学性质——还原性。‎ a．与氢氟酸反应的化学方程式：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑；‎ b．与NaOH溶液反应的化学方程式：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑；‎ c．与O2反应：Si＋O2△,SiO2。‎ ‎[高考考查层面]‎ 命题点1　硅单质的特性 非金属的一般规律 硅的特性 硅还原性强于碳 ‎2C‎＋SiO2Si＋2CO↑‎ 非金属与强碱溶液反应一般不产生H2‎ 硅可与强碱溶液反应产生H2：‎ Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑‎ 非金属一般不与非氧化性酸反应 Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑‎ 一般非金属单质为绝缘体 硅为半导体，常用于电子部件 ‎[典题示例]‎ 判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2013·广东高考)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅。(　　)‎ ‎(2)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料。(　　)‎ ‎(3)(2011·山东高考)单质硅常用作半导体材料和光导纤维。(　　)‎ ‎(4)(2011·山东高考)硅在自然界中只以化合态的形式存在。(　　)‎ ‎(5)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应。(　　)‎ 答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×‎ 命题点2　硅的工业制法 ‎1．制取粗硅 工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含有少量杂质的粗硅。‎ SiO2＋‎2CSi＋2CO↑。‎ ‎2．粗硅提纯 ‎(1)Si＋2Cl2SiCl4，‎ SiCl4＋2H2Si＋4HCl。‎ ‎(2)Si＋3HClSiHCl3＋H2，‎ SiHCl3＋H2Si＋3HCl。‎ ‎3.注意问题 ‎(1)用焦炭还原SiO2，产物是CO而不是CO2。‎ ‎(2)粗硅中含碳等杂质，与Cl2反应生成的SiCl4中也含CCl4等杂质，经过分馏提纯SiCl4后，再用H2还原，得到高纯度硅。‎ ‎[典题示例]‎ ‎1．半导体工业中，有一句行话：“从沙滩到用户”，即由SiO2制取Si。制取过程中不涉及的化学反应是(　　)‎ A．‎2C＋SiO2Si＋2CO↑‎ B．SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O C．Si＋2Cl2SiCl4‎ D．SiCl4＋2H2Si＋4HCl 解析：选B　工业制取纯硅的工艺流程为：SiO‎2粗硅SiCl4纯硅，该工艺流程中不涉及SiO2与NaOH溶液的反应。‎ ‎2．制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：‎ ‎(1)写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式为____________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出该反应的化学方程式为______________________________________；‎ H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是__________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)H2还原SiHCl3得到Si和HCl。‎ ‎(2)SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，依据原子守恒，判断另一物质是H2。因H2还原SiHCl3的反应条件是高温(1 357 K)，若混入O2，则H2与O2混合加热可能发生爆炸，同时，O2也可能氧化SiHCl3。‎ 答案：(1)SiHCl3＋H2Si＋3HCl　(2)SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl↑＋H2↑　氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3‎ ‎[考点达标层面]‎ ‎1．硅作为一种新型能源被广泛开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不正确的是(　　)‎ A．硅燃烧产物对环境产生的污染，容易得到有效控制 B．从Si(s)＋O2(g)SiO2(s)　ΔH＝－858.6 kJ·mol－1可知，硅燃烧放出的热量多 C．自然界中硅的储量丰富，可以从自然界直接获得单质硅 D．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料之一 解析：选C　自然界中的硅是以化合态的形式存在，故不能从自然界中直接获得单质硅。‎ ‎2．在①浓硝酸　②水　③浓硫酸　④氢氟酸　⑤氢氧化钠溶液中，能与单质硅起化学反应的是(　　)‎ A．①②　　　　　　　　　 B．②④‎ C．④⑤ D．③④‎ 解析：选C　Si与水、浓H2SO4、浓HNO3均不发生反应，但Si能与氢氟酸、NaOH溶液反应放出H2。‎ 考点二 性质迥异的氧化物——二氧化硅和二氧化碳 ‎[教材知识层面]‎ 二氧化硅与二氧化碳的比较 ‎(1)物理性质：‎ ‎①熔、沸点：SiO2的熔、沸点比CO2的熔、沸点高。‎ ‎②溶解性：CO2可溶于水，SiO2不溶于水。‎ ‎(2)化学性质：‎ 物质 二氧化硅 二氧化碳 化学性质 与水反应 不反应 CO2＋H2OH2CO3‎ 与酸反应 只与氢氟酸反应：‎ SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O 不反应 与碱(NaOH)溶液反应 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)‎ CO2少量：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O ‎ CO2足量：CO2＋NaOH===NaHCO3‎ 与盐反应 如与Na2CO3反应：SiO2‎ 如与Ca(ClO)2反应：Ca(ClO2‎ ‎＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑‎ ‎)＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO 与碱性氧化物反应 如与CaO反应：SiO2＋CaOCaSiO3‎ 如与Na2O反应：CO2＋Na2O===Na2CO3‎ ‎(3)主要用途：‎ CO2：制饮料、碳酸盐，干冰用作制冷剂。‎ SiO2：作光导纤维，制光学仪器、电子部件，水晶可制作饰品。‎ ‎[高考考查层面]‎ 命题点　含硅化合物的特性 物质 一般规律 含硅化合物的特性 SiO2‎ 酸性氧化物一般与水反应生成相应酸 SiO2不溶于水，不与水反应 酸性氧化物一般不与酸发生复分解反应 SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O ‎“较强酸制较弱酸”是复分解反应的一般规律，H2CO3酸性强于H2SiO3 ‎ Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓‎ 以下反应不能说明酸性的强弱 Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑‎ CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑‎ H2SiO3‎ 无机酸一般易溶于水 硅酸难溶于水 硅酸盐 大多数硅酸盐难溶于水 常见的可溶性硅酸盐为Na2SiO3，水溶液俗称水玻璃 ‎[典题示例]‎ ‎1．指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作用，在A～E选项中选择正确答案填入括号内。‎ ‎①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(　　)‎ ‎②SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑(　　)‎ ‎③SiO2＋‎2CSi＋2CO↑(　　)‎ ‎④SiO2＋‎3CSiC＋2CO↑(　　)‎ ‎⑤SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O(　　)‎ A．作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀 B．氧化性 C．酸性氧化物的通性 D．将挥发性的酸酐从其盐中置换出来 E．未参加氧化还原反应 答案：①C　②D　③B　④E　⑤A ‎2．下列说法正确的是(　　)‎ A．在粗硅的制取中发生‎2C＋SiO22CO↑＋Si，硅被还原，所以碳的还原性强于硅的还原性 B．盛放NaOH溶液时，使用带玻璃塞的磨口瓶 C．用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后再通入CO2‎ D．由Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑可知，硅酸的酸性强于碳酸 解析：选C　选项A、D的反应在高温下均生成了气体，使平衡正移，致使反应能顺利进行，但不能说明C、Si的还原性强弱，也不能说明H2SiO3与H2CO3酸性的强弱，故错误；NaOH能与玻璃成分中的SiO2反应生成Na2SiO3而使瓶塞粘在一起。由SiO2制取H2SiO3的过程为：‎ SiO2Na2SiO3H2SiO3。‎ ‎[考点达标层面]‎ ‎1．(2015·西安质检)下列关于SiO2和CO2的叙述中不正确的是(　　)‎ A．都是共价化合物 B．SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨 C．都能溶于水且与水反应生成相应的酸 D．都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应 解析：选C　SiO2和CO2中都只含有共价键，均为共价化合物，A项正确；干冰升华吸热，可用于人工降雨，B项正确；SiO2不溶于水且与水不反应，C项错误；SiO2与强碱溶液反应生成硅酸盐，CO2与强碱溶液反应生成碳酸盐或碳酸氢盐，D项正确。‎ ‎2．如何用所提供的试剂和方法除去各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)。将所选答案的编号填入下表内相应的空格内(如果不需要外加试剂，则对应答案栏可不填写)。‎ 可供选择的试剂：A.盐酸　B．氢氧化钠溶液　C．氧气 D．水　E．二氧化碳 可选用的操作：①水洗；②加热；③高温灼烧；④过滤；⑤结晶。‎ 粉末状混合物 选择的试剂 选用的操作 ‎(1)‎ CaCO3(SiO2)‎ ‎(2)‎ SiO2(NaHCO3)‎ ‎(3)‎ SiO2(Fe2O3)‎ ‎(4)‎ SiO2(H2SiO3)‎ 解析：(1)利用SiO2与NaOH溶液反应生成可溶性的Na2SiO3，而CaCO3与NaOH溶液不反应。‎ ‎(2)利用NaHCO3溶于水而SiO2不溶，加水后过滤可除去SiO2中的NaHCO3。‎ ‎(3)Fe2O3能溶于盐酸而SiO2不溶，用盐酸溶解后过滤可得SiO2。‎ ‎(4)H2SiO3加强热能分解为SiO2。‎ 答案：‎ ‎(1)‎ B ‎④‎ ‎(2)‎ D ‎④‎ ‎(3)‎ A ‎④‎ ‎(4)‎ ‎③‎ 考点三 硅酸、硅酸盐、无机非金属材料 ‎[教材知识层面]‎ ‎1．硅酸 ‎(1)弱酸性：H2SiO3难溶于水，其酸性比碳酸弱，不能使指示剂变色，能与强碱(如NaOH)反应，反应的化学方程式为 H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。‎ ‎(2)不稳定性：H2SiO3不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为H2SiO3△,SiO2＋H2O。‎ ‎(3)硅酸的制备及硅胶：‎ ‎①制备原理：可溶性硅酸盐(如Na2SiO3)与其他酸(如盐酸)反应的化学方程式为Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl。‎ ‎②硅胶：硅酸在水中易聚合形成硅酸凝胶，经干燥脱水后即得硅胶，常用作干燥剂和催化剂的载体。‎ ‎2．硅酸盐 ‎(1)硅酸盐：是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。‎ ‎(2)硅酸盐组成的表示方法：‎ 通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2O·SiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为K2O·Al2O3·6SiO2。‎ ‎(3)硅酸钠：‎ ‎①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。‎ ‎②与酸性较硅酸强的酸反应：‎ a．与盐酸反应的化学方程式：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。‎ b．与CO2水溶液反应的化学方程式：Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓。‎ ‎③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。‎ ‎3．无机非金属材料 ‎(1)传统无机非金属材料：‎ 如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。常见硅酸盐材料如下表。‎ 水泥 玻璃 陶瓷 生产原料 石灰石、黏土 纯碱、石灰石、石英 黏土 主要设备 水泥回转窑 玻璃熔窑 陶瓷窑 ‎(2)新型无机非金属材料：‎ 如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。‎ ‎[高考考查层面]‎ ‎1．(2013·上海高考)SiO2是硅酸盐玻璃(Na2CaSi6O14)的主要成分，Na2CaSi6O14也可写成Na2O·CaO·6SiO2。盛放NaOH溶液的试剂瓶若用玻璃塞容易形成瓶体与瓶塞粘连，而无法打开，发生反应的化学方程式为________________________。‎ 长石是铝硅酸盐，不同类长石其氧原子的物质的量分数相同。由钠长石化学式NaAlSi3O8可推知钙长石的化学式为________________________。‎ 解析：玻璃的成分中含有SiO2，能与NaOH溶液反应生成粘性很强的Na2SiO3而发生粘连，反应方程式为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。由于钙长石和钠长石中氧原子的物质的量分数相同，钠长石中钠与铝的原子个数比为1∶1，扩2倍后可知钙长石中钙和铝的原子个数比为1∶2。钠长石中氧原子的物质的量分数为，则钙长石用氧化物的形式表示为CaO·Al2O3·nSiO2，因此：1＋3＋2n＝8，n＝2，钙长石的化学式为CaO·Al2O3·2SiO2，即为CaAl2Si2O8。‎ 答案：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O　CaAl2Si2O8‎ ‎2．(2015·洛阳模拟)胃舒平主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)等化合物。‎ ‎(1)三硅酸镁的氧化物形式为________。‎ ‎(2)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料，其原因是________。‎ a．Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体 b．Al2O3、MgO和SiO2都是金属氧化物 c．Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点 解析：(1)Mg2Si3O8·nH2O改写成氧化物的形式为2MgO·3SiO2·nH2O。‎ ‎(2)Al2O3、MgO和SiO2均具有很高的熔点，故可作为耐火材料。‎ 答案：(1)2MgO·3SiO2·nH2O ‎(2)c ‎[方法技巧]‎ 硅酸盐改写成氧化物形式的方法 ‎(1)氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物―→较活泼金属氧化物―→二氧化硅―→水。‎ ‎(2)氧化物前计量数的配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置计量数，且不同氧化物间以“·”隔开。‎ ‎(3)当计量数配置出现分数时应化为整数。如正长石：KAlSi3O8不能写成K2O·Al2O3·3SiO2，应写成K2O·Al2O3·6SiO2。‎ ‎[考点达标层面]‎ ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2014·海南高考)玻璃容器可长期盛放各种酸。(　　)‎ ‎(2)(2014·重庆高考)氢氟酸刻蚀玻璃的过程不涉及化学变化。(　　)‎ ‎(3)(2012·全国卷)合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料。(　　)‎ ‎(4)水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂。(　　)‎ ‎(5)氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料。(　　)‎ ‎(6)水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×‎ ‎2．下列有关硅及其化合物的说法中正确的是(　　)‎ A．硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中 B．反应①Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓，反应②Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，两反应是相互矛盾的，不可能都能发生 C．普通玻璃、石英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料 D．祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18，用氧化物形式表示为3BeO·Al2O3·6SiO2‎ 解析：选D　硅酸钠溶液呈碱性，故Na2SiO3不能保存在磨口玻璃试剂瓶中，A错误；B项中反应②是在高温下进行的反应，其原因是CO2为气体，可使平衡正移，促使反应能够进行，B错误；石英玻璃不属于硅酸盐材料，C错误。‎ 以“高纯硅的制备”为载体串联硅元素单质及其化合物知识 高考载体[2014·天津高考T7(4)]‎ ‎　　晶体硅(熔点1 ‎410 ℃‎)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅的过程如下：‎ Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)‎ ‎[知识串联设计]‎ ‎(1)工业上用焦炭与石英砂在高温下反应制取粗硅，其反应的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ 上述反应中的氧化剂是________，还原剂是________。 ‎(2)用焦炭和石英砂制取粗硅为什么要隔绝空气进行？‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)粗硅与Cl2加热到‎460 ℃‎时发生反应，写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________。‎ ‎(4)在1 ‎100 ℃‎时，SiCl4被H2还原的化学方程式为_________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)如何通过实验除去SiO2中混有少量的CaCO3杂质？____________________。‎ ‎(6)石英既能与NaOH溶液反应，又能与氢氟酸反应，它是两性氧化物吗？试分别写出它与NaOH溶液、氢氟酸发生反应的化学方程式。___________________________________。‎ ‎(7)中学化学中能与NaOH溶液反应生成H2的单质有哪些？试分别写出反应的化学方程式________________________________________________________________________‎ ‎________________________________。 ‎(8)陶瓷、水泥、玻璃是常用的硅酸盐材料，其中，生产普通玻璃的主要原料是什么？________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)SiO2＋‎2CSi＋2CO↑　SiO2　C ‎(2)焦炭能与空气中的氧气发生反应 ‎(3)Si＋2Cl2SiCl4‎ ‎(4)2H2＋SiCl4Si＋4HCl ‎(5)加入盐酸后过滤 ‎(6)不是　SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O ‎(7)Al和Si　2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑‎ Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑‎ ‎(8)石英砂、纯碱和石灰石 ‎1．化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法错误的是(　　)‎ A．“天宫一号”中使用的碳纤维，是一种新型无机非金属材料 B．为防止中秋月饼等富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入硅胶 C．用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料，实现“碳”的循环利用 D．小苏打可用于某些食品加工行业中 解析：选B　硅胶是用于吸水防潮的而不是防氧化。‎ ‎2．下列各项叙述中正确的是(　　)‎ A．硅是光导纤维的主要成分 B．生产普通玻璃的主要原料有石灰石、石英和黏土 C．玛瑙、水晶饰品在保养时不能与强碱溶液接触 D．SiO2与某些酸碱均能反应，故它是两性氧化物 解析：选C　光导纤维的主要成分是SiO2，A错误；生产普通玻璃的主要原料有纯碱、石灰石和石英，B错误；玛瑙、水晶的主要成分是SiO2，能与强碱反应，C正确；酸中只有氢氟酸能与SiO2反应且生成物不是盐与水，SiO2不是两性氧化物，D错误。‎ ‎3．(2015·太原调研)下列叙述正确的是(　　)‎ A．利用高纯硅可以制成光电池，将光能直接转化为电能 B．CO、CO2均易与血红蛋白结合而中毒 C．从SiO2制备高纯Si的过程反应中只涉及置换反应 D．SiO2和H2O反应可直接制备H2SiO3‎ 解析：选A　高纯硅的其中一个用途就是制成光电池；CO2与血红蛋白不结合；从SiO2制备高纯Si的过程反应中还涉及化合反应；SiO2和H2O不反应。‎ ‎4．(2015·济南联考)下列离子方程式的书写正确的是(　　)‎ A．水玻璃中通入过量二氧化碳：Na2SiO3＋CO2＋H2O===2Na＋＋CO＋H2SiO3‎ B．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)2＋2CO2===Ca2＋＋2HCO C．硅与氢氟酸的反应：Si＋4H＋＋‎4F－===SiF4↑＋2H2↑‎ D．二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO2＋2OH－===SiO＋H2O 解析：选D　Na2SiO3是强电解质，应拆成Na＋、SiO，且应生成HCO，A错；B项正确写法是CO2＋OH－===HCO；C项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成H＋和F－。‎ ‎5．从与NaOH溶液反应所得产物(纯净物)类型差异性角度上看，下列四种物质有一种明显不同于其他三种物质，该物质是(　　)‎ A．SiO2　　　　　　　　　　 B．CO2‎ C．Si D．Al2O3‎ 解析：选C　硅与NaOH溶液反应生成的是氢气与盐(单质与化合物)，另外三种物质与NaOH溶液反应生成的是盐与水(均是化合物)。‎ ‎6．(2015·宿州模拟)下列叙述中正确的是(　　)‎ A．因为Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强 B．碳和硅都是ⅣA族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似 C．二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅是两性氧化物 D．二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反应生成硅酸 解析：选D　A项的反应之所以能够发生，是因为生成的产物中有气体生成，平衡正向移动，促使反应能够顺利进行，故不能通过此反应判断H2CO3与H2SiO3的酸性强弱，A错误；CO2和SiO2的物理性质差异较大，B错误；SiO2与氢氟酸的反应不属于酸性氧化物与一般酸的反应，在此反应中SiO2并没有表现出碱性氧化物的性质，C错误。‎ ‎7．下列除杂方法正确的是(　　)‎ A．SiO2中含Al2O3杂质，可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去 B．CO2中含有CO杂质，可以通入盛有CuO的玻璃管且加热 C．CO2中含有HCl杂质，可以通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶 D．Na2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可以通入足量的CO2，然后过滤 解析：选B　A项，SiO2、Al2O3均与NaOH溶液反应；C项，应通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶；D项，引入NaHCO3。‎ ‎8．下列变化中，不能一步实现的是(　　)‎ A．Na2SiO3―→H2SiO3 B．H2SiO3―→SiO2‎ C．SiO2―→H2SiO3 D．SiO2―→Na2SiO3‎ 解析：选C　Na2SiO3H2SiO3；H2SiO3SiO2，SiO2Na2SiO3，SiO2不与H ‎2O反应，故不能一步转化为H2SiO3。‎ ‎9．在水玻璃中通入少量的CO2气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为(　　)‎ A．Na2SiO3 B．Na2SiO3与Na2CO3‎ C．SiO2与Na2CO3 D．SiO2、Na2SiO3及Na2CO3‎ 解析：选A　通入少量CO2生成少量Na2CO3和H2SiO3，高温充分灼烧又发生反应：H2SiO3SiO2＋H2O，SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑。‎ ‎10．如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是(　　)‎ A．SiO2属于两性氧化物 B．盛放Na2CO3溶液的试剂瓶用玻璃塞 C．硅胶吸水后可重复再生 D．图中所示的转化都是氧化还原反应 解析：选C　SiO2是酸性氧化物；Na2CO3溶液呈碱性，试剂瓶不能用玻璃塞；题图中有的转化不是氧化还原反应，例如SiO2与NaOH溶液的反应。‎ ‎11．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。‎ ‎(1)下列物质不属于硅酸盐的是________。‎ A．陶瓷 B．玻璃 C．水泥 D．生石灰 ‎(2)SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为________________________________，工艺师常用________(填物质名称)来雕刻玻璃。‎ ‎(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作________。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是________。‎ A．普通玻璃坩埚 B．石英玻璃坩埚 C．氧化铝坩埚 D．铁坩埚 ‎(4)工业上常利用反应‎2C＋SiO2Si＋2CO↑制备硅单质，该反应中所含元素化合价升高的物质是________(填化学式，下同)，氧化剂是________。‎ 解析：(1)生石灰是CaO，为碱性氧化物且不含Si元素，不属于硅酸盐。(2)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。由于SiO2‎ 能溶于氢氟酸，因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。(3)Na2SiO3水溶液又称“水玻璃”，具有阻燃的功能，因此可用作防火剂。SiO2和Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能与Na2CO3在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融纯碱。(4)题给反应中C(碳)被氧化，SiO2中＋4价的硅被还原，因此SiO2作氧化剂。‎ 答案：(1)D　(2)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O　氢氟酸　(3)防火剂　D　(4)C　SiO2‎ ‎12．(2015·山西六校联考)以磷矿石、石英、氯化氢等为原料生产白炭黑(SiO2·nH2O)、磷及甲醇，下列工艺过程原料综合利用率高，废弃物少。‎ ‎(1)上述反应中，属于置换反应的是________(填：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)。‎ ‎(2)已知SiHCl3的沸点为‎33.0 ℃‎，提纯SiHCl3适宜的方法是______________。‎ ‎(3)高温下进行的反应Ⅱ的化学方程式为________________________；固体废弃物CaSiO3可用于______________________________。‎ ‎(4)反应Ⅲ需在高温、隔绝氧气和无水条件下进行，其原因是_________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：反应Ⅰ为SiO2＋‎2CSi＋2CO↑。从图中可以看出，反应Ⅱ的反应物为SiO2、C和Ca3(PO4)2，产物为CO、P和CaSiO3。反应Ⅲ为Si＋3HCl===SiHCl3＋H2。反应Ⅳ的反应物有SiHCl3和H2O，产物有HCl、H2和SiO2·nH2O。反应Ⅴ为CO＋2H2===CH3OH。(1)置换反应是单质与化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，只有Ⅰ、Ⅲ符合。(2)SiHCl3的沸点低，可用蒸馏法分离出来。(4)反应Ⅲ产生H2，若与O2混合会引起爆炸。从流程图中的反应Ⅳ可知，SiHCl3可以与H2O反应，所以反应Ⅲ必须在无水条件下反应。‎ 答案：(1)Ⅰ、Ⅲ ‎(2)分馏(蒸馏)‎ ‎(3)Ca3(PO4)2＋‎5C＋3SiO23CaSiO3＋2P＋5CO↑　生产水泥、砖瓦或作为建筑材料等 ‎(4)SiHCl3会水解，同时产生的H2与O2混合会发生爆炸 ‎13．(2014·全国卷Ⅱ)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____________。‎ ‎(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__________。‎ 解析：(1)根据碳在元素周期表中的位置为第二周期第ⅣA族，可以推出Pb的位置为第六周期第ⅣA族，同一主族元素从上到下非金属性依次减弱，PbO2的酸性比CO2的弱。(2)由题意，生成的黄绿色气体应为氯气，氯元素化合价升高，则铅元素化合价降低，所以反应的化学方程式为PbO2＋4HCl(浓)PbCl2＋Cl2↑＋2H2O。(3)由题意，PbO作还原剂，NaClO作氧化剂，反应的离子方程式为PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－。(4)根据PbO2PbOx＋O2↑，有×32＝239×4.0%，x＝2－≈1.4‎ 根据mPbO2·nPbO，＝1.4，＝＝。‎ 答案：(1)六　ⅣA　弱 ‎(2)PbO2＋4HCl(浓)PbCl2＋Cl2↑＋2H2O ‎(3)PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－‎ ‎(4)1.4　2∶3‎ ‎1.了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。‎ ‎2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。‎ 第二节 氯及其化合物 ‎……………………………………[循着图示·想一想] ……………………………………‎ ‎……………………………………[特色特性·记一记] ……………………………………‎ ‎1．特殊的颜色：Cl2——黄绿色气体 Br2——红棕色液体 I2——紫黑色固体 ‎2．特殊的成分：新制氯水中含三分子(Cl2、HClO、H2O)、四离子(Cl－、ClO－、H＋、OH－)‎ ‎3．X－(卤素离子)的检验：‎ ‎4．必记五反应：‎ ‎(1)Cl2＋H2OHCl＋HClO ‎(2)2Cl2＋2Ca(OH)2===‎ CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O ‎(3)Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO ‎(4)Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl ‎(5)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 考点一 氧化性强的非金属单质——氯气 ‎[教材知识层面]‎ ‎1．氯元素的原子结构 氯元素位于元素周期表中第三周期ⅦA族，原子结构示意图为，最外层有7个电子，在化学反应中易获得1个电子而表现为－1价。自然界中氯主要以化合态形式存在。‎ ‎2．氯气的性质 ‎(1)物理性质：‎ 颜色 气味 毒性 密度 特性 黄绿色 强烈刺激性气味 有毒 比空气大 易液化 注意：闻氯气气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，使极少量的Cl2飘进鼻孔。‎ ‎(2)化学性质：‎ ‎①与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物(书写化学方程式)。‎ a．与铁反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。‎ b．与铜反应：Cu＋Cl2CuCl2。‎ ‎②与非金属反应：‎ 与H2反应：H2＋Cl22HCl，‎ ‎③与水反应：溶于水的氯气部分与水反应，离子方程式为Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO ‎④与碱反应：与NaOH溶液反应，离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O ‎⑤与还原性无机化合物反应(书写离子方程式)：‎ a．与碘化钾溶液反应：2I－＋Cl2===I2＋2Cl－。‎ b．与SO2水溶液反应：Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO。‎ c．与FeCl2溶液反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。‎ ‎[高考考查层面]‎ 命题点1　氯水的成分与性质 ‎1．氯水的成分 氯水中存在三个平衡：①Cl2＋H2OHCl＋HClO，②HClOH＋＋ClO－，③H2OH＋‎ ‎＋OH－。根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。‎ ‎2．氯水的多重性质 新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的反应中，新制氯水中起作用的成分不同。‎ ‎3．液氯、新制氯水、久置氯水的比较 液氯 新制氯水 久置氯水 分类 纯净物 混合物 混合物 颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色 性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性 粒子种类 Cl2‎ Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－‎ H2O、H＋、Cl－、OH－‎ ‎[典题示例]‎ ‎1．(2014·江苏高考)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：选D　氯水中存在三种分子：Cl2、HClO、H2O，四种离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－‎ ‎。氯水的颜色是氯气分子表现出来的，A项正确；滴加硝酸银溶液，银离子与氯离子反应生成氯化银白色沉淀，B项正确；加入碳酸氢钠粉末，氢离子与碳酸氢根离子反应放出二氧化碳气体，C项正确；向氯化亚铁中加入氯水，发生反应2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，D项错误。‎ ‎2．氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。‎ ‎(1)能证明氯水具有漂白性的是________(填“a”、“b”、“c”或“d”)。‎ ‎(2)c过程中的现象是__________________________________，‎ b过程中反应的离子方程式为_______________________________。‎ ‎(3)a过程中反应的化学方程式为_________________________。‎ 解析：氯水中Cl2能氧化FeCl2，H＋与Na2CO3、石蕊作用，Cl－能与Ag＋生成AgCl，氯水成分中的HClO，具有漂白性，能使石蕊溶液褪色。‎ 答案：(1)d ‎(2)产生白色沉淀　2H＋＋CO===H2O＋CO2↑‎ ‎(3)Cl2＋2FeCl2===2FeCl3‎ 命题点2　氯水中的平衡移动及应用 Cl2＋H2OHCl＋HClO平衡移动的应用 向氯水中加入的物质 浓度变化 平衡移动的方向 应用 可溶性氯化物 c(Cl－)增大 左移 ‎①用饱和食盐水除Cl2中的HCl ‎②用排饱和食盐水法收集Cl2‎ 盐酸 c(H＋)和c(Cl－)增大 左移 次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2‎ NaOH c(H＋)减小 右移 用NaOH溶液吸收多余Cl2‎ Ca(OH)2‎ c(H＋)减小 右移 制漂白粉 CaCO3‎ c(H＋)减小 右移 制高浓度的HClO溶液 光照 c(HClO)减小 右移 氯水避光保存或现用现配 ‎[典题示例]‎ ‎1．在新制的氯水中加入少量碳酸钠粉末，下列说法正确的是(　　)‎ A．pH增大，HClO浓度增大 B．pH减小，Cl－浓度增大 C．pH增大，Cl－浓度减小 D．pH减小，HClO浓度减小 解析：选A　氯水中存在如下平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。加入Na2CO3粉末，与溶液中的H＋反应，上述平衡正移，c(Cl－)和c(HClO)均增大，c(H＋)减小，pH增大。‎ ‎2．(2014·浙江高考)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)＋H2OHClO＋H＋＋Cl－　　K2＝10－3.4‎ HClOH＋＋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)＋H2O2H＋＋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 解析：选C　Cl2(g)＋H2O2H＋＋ClO－＋Cl－，K＝K1×K2×Ka，由图可得Ka＝10－7.5，故K值为10－12.1，A项错误；根据电荷守恒得，c(H＋)＝c(OH－)＋c(ClO－)＋c(Cl－)，而c(HClO)由于部分电离而不等于c(Cl－)，B项错误；已知HClO的杀菌能力比ClO－强，从图中可知，c(HClO)在pH＝7.5时比在pH＝6.5时低，则杀菌效果较差，C项正确；夏季温度高，氯的溶解能力变差，杀菌效果也变差，D项错误。‎ ‎[考点达标层面]‎ ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2014·山东高考)Cl2＋H2O===HCl＋HClO的反应是水作还原剂的氧化还原反应。(　　)‎ ‎(2)(2014·四川高考)Cl2通入NaOH溶液：Cl2＋OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。(　　)‎ ‎(3)(2013·海南高考)向FeBr2溶液中通入足量Cl2的离子方程式为2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。(　　)‎ ‎(4)(2012·山东高考)Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性。(　　)‎ ‎(5)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×‎ ‎2．某学习小组设计以下三个实验探究氯水的成分，请根据下表回答问题。‎ 实验 序号 实验方法 实验现象 结论 ‎①‎ 将氯水滴加到AgNO3溶液中 生成白色沉淀 ‎②‎ 将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中 ‎③‎ 将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中 氯水中含有H＋‎ ‎(1)实验①得出的结论：________________________________________________。‎ ‎(2)指出实验②和实验③中的“实验现象”：________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)通过实验②的“实验现象”，同学们得出两个不同的结论。这两个结论可能是 a．________________________________________________________________________，‎ b．________________________________________________________________________。‎ 请设计简单的实验证明哪一个是正确的：____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)氯水中存在：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，可用AgNO3溶液检验Cl－的存在。(2)氯水中含有Cl2、HCl、HClO，可使含有酚酞的NaOH溶液褪色，HCl可以和Na2CO3反应生成CO2。(3)氧化褪色和中和褪色的区别在于前者酚酞已变质，故再遇NaOH溶液不会变红色，而后者是NaOH被反应了，酚酞仍存在，故只要再加足量的NaOH溶液即可区别。‎ 答案：(1)氯水中含有Cl－‎ ‎(2)溶液褪色　有气泡冒出 ‎(3)氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液褪色 氯水中含有H＋，中和OH－使溶液褪色　向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性，若溶液不再显红色，证明红色消失是HClO的漂白作用引起的；若溶液重新显红色，证明是H＋的中和作用引起的 考点二 杀菌、消毒的主力军——次氯酸、次氯酸盐 ‎[教材知识层面]‎ ‎1．次氯酸 ‎(1)不稳定性，分解反应的化学方程式为：2HClO2HCl＋O2↑。氯水须现用现配，保存在棕色瓶，置于冷暗处。‎ ‎(2)强氧化性：‎ ‎①能将有色物质氧化为无色物质，作漂白剂。‎ ‎②杀菌、消毒。‎ ‎(3)弱酸性：‎ 向NaClO溶液中通入少量CO2，化学方程式为 ‎2NaClO＋CO2＋H2O===Na2CO3＋2HClO。‎ ‎2．次氯酸盐 ‎(1)漂白液：‎ ‎(2)漂白粉：‎ ‎①成分：‎ 漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2，其中有效成分是Ca(ClO)2。‎ ‎②制备原理：‎ 化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。‎ ‎③漂白原理：‎ 化学方程式为Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO。‎ ‎[高考考查层面]‎ 命题点　次氯酸、次氯酸盐的强氧化性 ‎1．HClO的强氧化性 ‎(1)漂白性：能漂白有色物质，如能漂白酸碱指示剂。‎ ‎(2)能氧化还原性离子：HClO能氧化I－、S2－、SO、Fe2＋等还原性离子。‎ ‎2．次氯酸盐的强氧化性 ‎(1)漂白性：‎ ClO－是一种弱酸的酸根离子。漂白液或漂白粉暴露于潮湿的空气中，发生反应：2ClO－＋H2O＋CO2===CO＋2HClO由于生成了HClO，故漂白液、漂白粉具有漂白性。‎ ‎(2)强氧化性：‎ ClO－不论是在酸性、碱性条件下都能跟亚铁盐、碘化物、硫化物、亚硫酸盐等发生氧化还原反应，即ClO－与I－、Fe2＋、S2－、SO不论是在酸性环境还是在碱性环境中均不能大量共存。如漂白粉遇到亚硫酸盐：Ca2＋＋ClO－＋SO===CaSO4↓＋Cl－。‎ 说明：NO不同于ClO－，在酸性条件下NO具有强氧化性，与Fe2＋、I－、S2－、SO不能大量共存，而在碱性条件下，NO与I－、S2－、SO能大量共存。‎ ‎[典题示例]‎ ‎1．为预防一种新型流感，同学们每天用“‎84”‎消毒液(NaClO溶液)消毒，下列说法正确的是(　　)‎ A．NaClO溶液的消毒原理是使蛋白质变性 B．1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移2 mol电子 C．NaClO溶液的漂白原理与Na2O2、SO2相同 D．“‎84”‎消毒液与“洁厕灵”(盐酸)共同使用，可达到既清洁又消毒的双重效果 解析：选A　1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移1 mol电子，B错；SO2的漂白原理是发生化合反应生成了不稳定的无色物质，而NaClO、Na2O2的漂白原理是强氧化性，C错；D中会发生Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，生成了有毒气体，D错。‎ ‎2．(2015·晋江联考)化学与生活是紧密相联的，下列说法中正确的是(　　)‎ A．氯气可用作消毒剂和漂白剂，是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强还原性 B．地震灾区和洪涝灾区都用漂白粉消毒，主要是利用漂白粉溶液的碱性 C．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂 D．能用同一原理解释ClO－与Fe2＋、H＋均不能大量共存 解析：选C　氯气可用作消毒剂和漂白剂的原因是Cl2与水反应生成的HClO具有强氧化性，A错误；地震灾区和洪涝灾区用漂白粉消毒是利用了漂白粉的强氧化性，B错误；ClO－与Fe2＋因发生氧化还原反应而不能大量共存，ClO－与H＋反应生成HClO为弱酸而不能大量共存。‎ ‎[考点达标层面]‎ ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)84消毒液的有效成分是NaClO。(　　)‎ ‎(2)(2014·安徽高考)依据较强酸可以制取较弱的酸的规律可知次氯酸溶液无法制取盐酸。(　　)‎ ‎(3)(2014·江苏高考)漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张。(　　)‎ ‎(4)(2014·全国卷Ⅰ)漂白粉在空气中久置变质的原因是漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3。(　　)‎ ‎(5)次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌。(　　)‎ ‎(6)(2011·江苏高考)石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂又是还原剂。(　　)‎ 答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√‎ ‎2．在淀粉_碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液，并加入少量的稀硫酸，溶液立即变蓝，在上述溶液中加入足量的亚硫酸钠溶液，蓝色逐渐消失。下列判断不正确的是(　　)‎ A．氧化性：ClO－＞I2＞SO B．漂白粉溶液可使淀粉_碘化钾试纸变蓝 C．向氯水中加入亚硫酸钠溶液，氯水褪色 D．次氯酸钠可以与亚硫酸钠共存 解析：选D　碘化钾与次氯酸钠反应生成了碘单质。其实质是次氯酸根离子将碘离子氧化成碘单质。而碘单质又将亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子，所以氧化性：ClO－＞I2＞SO，A、B正确，D不正确；C选项氯水中存在氯气分子和次氯酸，都可将亚硫酸根离子氧化，C正确。‎ 考点三 氯气的实验室制法 ‎[实验基础]‎ ‎1．氯气的实验室制法 ‎(1)实验原理(写出反应的化学方程式)：‎ MnO2＋4HCl(浓)△,MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。‎ 还可以使用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等作氧化剂与浓盐酸反应，使用以上物质时，反应不需要加热，如2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O。‎ ‎(2)实验装置：‎ ‎(3)验满方法：‎ ‎①将湿润的淀粉_碘化钾试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。‎ ‎②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。‎ ‎③实验室制取Cl2时，常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否收集满。‎ ‎2．注意事项 ‎(1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。‎ ‎(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热的温度不宜过高，以减少HCl的挥发。‎ ‎(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。‎ ‎(4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。‎ ‎[流程分析]　氯气制备与性质探究实验设计方法 ‎ ‎ [专题集训]‎ ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2014·天津高考)制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体。(　　)‎ ‎(2)(2014·大纲卷)除去Cl2中少量HCl气体的方法是将混合气体依次通入盛有饱和食盐水和浓H2SO4的洗气瓶。(　　)‎ ‎(3)(2013·江苏高考)MnO2与浓盐酸反应制Cl2的离子方程式：MnO2＋4HClMn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O。(　　)‎ ‎(4)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度。(　　)‎ ‎(5)实验室用MnO2和稀盐酸共热制取少量氯气。(　　)‎ ‎(6)用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，导气管不能伸到液面以下，原因是防止倒吸。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×‎ ‎2．(2011·全国高考)下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。‎ 装置B、C、D的作用分别是：‎ B________________________________________________________________________；‎ C________________________________________________________________________；‎ D________________________________________________________________________。‎ 答案：向上排气收集氯气　安全作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中　吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境 ‎3．已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并使它与金属反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中错误的是(　　)‎ A．①和②　　　　　　　　　 B．②‎ C．②和③ D．②③④‎ 解析：选D　NaOH与氯气反应，不能用氢氧化钠溶液除去氯气中的氯化氢杂质，②错误；③中的进气管短，出气管浸入液面下，错误；④为密闭装置，错误。‎ ‎4．(2013·海南高考)下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是(　　)‎ A．a—b—c—d—e—f—g—h B．a—e—d—c—b—h—i—g C．a—d—e—c—b—h—i—g D．a—c—b—d—e—h—i—f 解析：选B　实验室制取FeCl3的实验流程为：‎ ―→―→‎ ‎　 ⇓　　　　　　　　　⇓‎ 　　 ―→―→ ‎ ⇓　　　　　 ⇓　　　　　　　⇓‎ 浓H2SO4　　　 故仪器连接顺序为a→e→d→c→b→h→i→g。‎ 考点四 卤族元素及卤素离子的检验 ‎[教材知识层面]‎ ‎1．卤族元素性质的递变规律 包含元素为：氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)，原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱。‎ ‎2．卤素单质物理性质的递变规律 ‎(1)单质颜色逐渐加深(F2：浅黄绿色气体；Cl2：黄绿色气体；Br2：深红棕色液体；I2：紫黑色固体)。‎ ‎(2)密度逐渐增大；熔、沸点逐渐升高。‎ ‎3．卤素单质的氧化性比较(Cl2、Br2、I2)‎ ‎(1)氯、溴、碘单质的氧化性强弱顺序是Cl2＞Br2＞I2，阴离子的还原性强弱顺序是Cl－＜Br－＜I－。Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，离子方程式：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2；同理，Br2能置换出I2，离子方程式：2I－＋Br2===I2＋2Br－。‎ ‎(2)与一些还原性离子反应，如Br2与SO、Fe2＋反应的离子方程式分别为：Br2＋SO＋H2O===SO＋2H＋＋2Br－；2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－。‎ ‎4．卤素单质性质的特殊性 ‎(1)Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴易挥发且有毒，通常用水液封来保存。‎ ‎(2)I2易升华，I2遇淀粉变蓝。‎ ‎(3)Br2和I2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、苯)萃取。‎ ‎(4)氟元素无正价，F2与H2O发生置换反应生成O2：‎2F2＋2H2O===4HF＋O2。‎ ‎[高考考查层面]‎ 命题点1　卤素单质氧化性强弱的实验探究方法 利用实验判断Cl2、Br2、I2氧化性强弱的实验方法 ‎(1)卤素单质间的置换。‎ ‎①将Cl2通入NaBr溶液中发生反应：Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl。说明氧化性：Cl2>Br2。‎ ‎②将溴水滴入KI_淀粉溶液中，溶液变成蓝色，发生反应：Br2＋2KI===I2＋2KBr。说明氧化性：Br2>I2。‎ ‎(2)与氢气化合的难易程度，越易化合，则氧化性越强。‎ H2与Cl2的混合气体光照爆炸；‎ H2与Br2的混合气体加热才能反应；‎ H2与I2反应很困难。‎ 说明氧化性：Cl2>Br2>I2。‎ ‎(3)氢化物的稳定性。‎ 利用HCl、HBr、HI的热稳定性来判断元素非金属性的强弱；HCl、HBr、HI的热稳定性越来越差，说明元素的非金属性Cl>Br>I。‎ ‎[典题示例]‎ ‎1．已经常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内分别装有滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部分颜色描述正确的是(　　)‎ 选项 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ A 黄绿色 橙色 蓝色 白色 B 无色 橙色 紫色 白色 C 黄绿色 橙色 蓝色 无色 D 黄绿色 无色 紫色 白色 解析：选A　由①处产生的Cl2通过②时发生反应Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，通过③时发生反应Cl2＋2KI===2KCl＋I2，通过④时发生反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，因Cl2为黄绿色，Br2为橙色，淀粉遇I2变蓝，Cl2遇碱产生NaCl、NaClO，可知应选A。‎ ‎2．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。‎ 实验过程：‎ Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。‎ Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。‎ Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。‎ Ⅳ.……‎ ‎(1)A中产生黄绿色气体，其电子式是________。‎ ‎(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________。‎ ‎(3)B中溶液发生反应的离子方程式是____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)过程Ⅲ实验的目的是______________________________________________。‎ ‎(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下________，得电子能力逐渐减弱。‎ 解析：(1)A中产生的黄绿色气体为Cl2，其电子式为。(2)氯气遇湿润的淀粉_KI试纸时，发生反应：Cl2＋2KI===I2＋2KCl，产生的I2遇淀粉变蓝，可以证明氯气的氧化性强于碘。(3)B中Cl2与NaBr发生置换反应，离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。(4)C中NaBr与氯气反应生成NaCl和Br2，将C中溶液滴入D中，振荡，发生反应：Br2＋2KI===I2＋2KBr，静置后D中溶液分层，下层为碘的四氯化碳溶液，显紫红色，可以说明溴的氧化性强于碘。(5)过程Ⅲ主要是为了确认C的黄色溶液中无Cl2，排除对溴置换碘实验的干扰。(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱，是因为从Cl到I，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。‎ 答案：(1) ‎(2)淀粉_KI试纸变蓝 ‎(3)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－‎ ‎(4)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡。静置后CCl4层变为紫红色 ‎(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰 ‎(6)原子半径逐渐增大 命题点2　卤素离子的检验方法 ‎[典题示例]‎ ‎1．下列能够检验出KI中是否含有Br－的实验是(　　)‎ A．加入足量的新制氯水，溶液变色则有Br－‎ B．加入酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色是否褪去 C．加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层有色，则有Br－‎ D．加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取无色的水层并加入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，则含有Br－‎ 解析：选D　A项，在KI中加入足量新制氯水，也会置换出单质碘而使溶液变色，故不能确定是否含有溴离子；B项，溴离子和碘离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色；C项，加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层是萃取单质碘而显色，并没有溴单质产生。‎ ‎2．甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X－(X－为Cl－、Br－或I－)，向甲溶液中加入淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加入丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有的卤素离子有(　　)‎ A．Br－、Cl－、I－　　　　　　　　 B．Br－、I－、Cl－‎ C．I－、Br－、Cl－ D．Cl－、I－、Br－‎ 解析：选B　甲中加氯水和淀粉后溶液变为橙色，说明甲中含有Br－，再加丙颜色无明显变化，则说明丙溶液中无I－，若有I－，则发生反应：2I－＋Br2===2Br－＋I2，I2与淀粉变蓝色，丙中含Cl－，由题意，乙中含有I－。‎ ‎[方法技巧]‎ 卤素离子的检验方法 ‎(1)AgNO3溶液——沉淀法：‎ 未知液生成 ‎(2)置换——萃取法：‎ 未知液 有机层呈 ‎(3)氧化——淀粉法检验I－：‎ 未知液蓝色溶液，表明有I－‎ ‎[考点达标层面]‎ ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2014·海南高考)CCl4可用于鉴别溴水和碘水。(　　)‎ ‎(2)(2014·山东高考)Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2为单质被还原的置换反应。(　　)‎ ‎(3)(2014·重庆高考)用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2。(　　)‎ ‎(4)(2014·大纲卷)用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI。(　　)‎ ‎(5)(2014·四川高考)验证Br2的氧化性强于I2的方法是将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4振荡、静置，可观察到下层液体呈紫色。(　　)‎ ‎(6)(2013·山东高考)进行用溴水和CCl4除去NaBr溶液中少量NaI时用的实验器材(省略夹持装置)有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗。(　　)‎ ‎(7)(2013·四川高考)双氧水中加入稀H2SO4和KI溶液的离子方程式为H2O2＋2H＋＋2I－===I2＋2H2O。(　　)‎ ‎(8)(2011·天津高考)向无色溶液中滴加氯水和CCl4，振荡，静置，下层溶液显紫色说明原溶液中有I－。(　　)‎ 答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√　(7)√　(8)√‎ ‎2．下列各组中的两种物质，能用淀粉_碘化钾试纸鉴别的是(　　)‎ A．溴水和碘水 B．盐酸和稀硫酸 C．溴水和稀盐酸 D．浓硝酸和氯水 解析：选C　溴水、碘水均能使淀粉_KI试纸变蓝，A错误；盐酸和稀硫酸均不能使淀粉-KI试纸变蓝，B错误；浓硝酸和氯水均具有强氧化性，能使淀粉_KI试纸变蓝，D错误；溴水能使淀粉-KI试纸变蓝，而稀盐酸不能。‎ 以“无水氯化铝的制备”为载体串联氯元素单质及其化合物知识 高考载体(2012·山东高考T30)‎ ‎　　无水AlCl3(‎183 ℃‎升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。‎ ‎[知识串联设计]‎ ‎(1)装置A中发生反应的离子方程式为________________________，反应中盐酸表现的性质是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)装置B、C中盛放的试剂是B：________，C：________；其作用分别是B：________，C：________。‎ ‎(3)装置G的作用是________，G中发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)F中盛放的试剂是________，其作用是________________________。 ‎(5)铁与盐酸、铁与氯气反应的产物相同吗？________。试分别写出反应的化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎ ‎(6)装置E中收集到的物质是____________。无水AlCl3遇潮湿空气产生大量白雾的成分是________。 ‎(7)用一件仪器装置和适当试剂可起到装置F和G的作用，这件仪器是________，所盛的试剂为________________。‎ 答案：(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O 酸性，还原性 ‎(2)饱和食盐水　浓H2SO4　除去Cl2中的HCl气体　干燥Cl2‎ ‎(3)吸收多余的Cl2，以防污染环境　Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O ‎(4)浓H2SO4　吸收水蒸气，防止水蒸气进入E中使AlCl3水解 ‎(5)不相同　2Fe＋3Cl22FeCl3　Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑‎ ‎(6)AlCl3　盐酸 ‎(7)干燥管　碱石灰(或NaOH与CaO的混合物)‎ ‎1．(2015·常州模拟)用玻璃棒蘸取新制氯水点在pH试纸上，观察到的现象是(　　)‎ 解析：选B　氯水具有酸性和漂白性。‎ ‎2．下列对氯及其化合物的说法正确的是(　　)‎ A．过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁 B．用pH试纸测得氯水的pH＝4‎ C．溴化钠溶液中加入少量新制氯水振荡，再加入少量四氯化碳振荡，静置后，上层颜色变浅，下层颜色变为橙红色 D．由Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO可推出Ca(ClO)2＋SO2＋H2O===CaSO3↓＋2HClO 解析：选C　Cl2与变价金属反应生成高价金属氯化物，其产物与氯气和金属的相对量无关，A错误；氯水中含有漂白作用的HClO，不能用pH试纸测定氯水的pH，B错误；2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2，Br2易溶于CCl4而被萃取，故上层颜色变浅，下层颜色变为橙红色，C正确；HClO有强氧化性，能将CaSO3氧化为CaSO4，D错误。‎ ‎3．下列离子方程式书写不正确的是(　　)‎ A．氯水和碘化钾反应：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2‎ B．二氧化锰和盐酸制氯气：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O C．氢氧化钙溶液吸收氯气：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O D．氯气和水反应：Cl2＋H2O2H＋＋Cl－＋ClO－‎ 解析：选D　HClO是弱酸，不能写成离子形式，D项错误。‎ ‎4．(2015·揭阳市高三检测)下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是(　　)‎ A．向NaHCO3固体中加入新制的氯水，有无色气泡产生(H＋)‎ B．新制氯水使红色布条褪色(HCl)‎ C．将AgNO3溶液滴加到新制氯水中，有白色沉淀产生(Cl－)‎ D．向FeCl2溶液中滴加新制氯水，再滴加KSCN溶液，溶液呈红色(Cl2)‎ 解析：选B　氯水使红色布条褪色与HClO的强氧化性有关，与HCl无关。‎ ‎5．常用氯气给自来水消毒，某同学用自来水配制下列物质的溶液，会产生明显药品变质的是(　　)‎ ‎①FeCl2　②AgNO3　③Na2CO3　④AlCl3　⑤KI　⑥石蕊溶液 A．①②④　　　　　　　　　　 B．①②③⑤⑥‎ C．①②④⑥ D．全部 解析：选B　Cl2具有强氧化性，能氧化Fe2＋和I－，①、⑤会变质；Cl2与水反应会生成HCl，能与Na2CO3和AgNO3反应，②、③会变质，与AlCl3不反应，④不会变质；⑥会变质。‎ ‎6．某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是(　　)‎ A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可被全部消耗 B．Ⅱ图中：量筒中发生了加成反应 C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟 D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成 解析：选D　A项，只有浓盐酸才可与MnO2反应，因此稀盐酸不会因MnO2过量而完全消耗；B项中Cl2与CH4发生了取代反应；C项，生成了CuCl2，是棕黄色的烟；D项，Cl2被NaOH溶液吸收可生成NaCl、NaClO，当加入H2SO4溶液使溶液显酸性时，可发生归中反应生成Cl2。‎ ‎7．检验氯化氢气体中是否混有Cl2，可采用的方法是(　　)‎ A．用干燥的蓝色石蕊试纸 B．用干燥的有色布条 C．用湿润的淀粉碘化钾试纸 D．将气体通入硝酸银溶液中 解析：选C　A、B项干燥的试纸或布条均不能与Cl2反应，无明显现象，错误；C项Cl2会把KI氧化，生成的I2遇淀粉变蓝，正确；D项HCl、Cl2均能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀，错误。‎ ‎8．NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质，如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．‎25 ℃‎时，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大 B．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂 C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应 D．图示转化反应都是氧化还原反应 解析：选B　A项，‎25 ℃‎时，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的小，故不正确；C项，氯气与铁在加热或潮湿的环境下易反应，干燥和常温条件下不反应，不正确；D项，制备碳酸氢钠和碳酸氢钠分解的反应不是氧化还原反应，故不正确。‎ ‎9．右图是一种试验某气体化学性质的实验装置，图中b为开关。如先打开b，在a处通入干燥氯气，c中红色布条颜色无变化；当关闭b时，c处红色布条颜色褪去。则d瓶中盛有的溶液是(　　)‎ A．浓H2SO4 B．饱和NaCl溶液 C．浓NaOH溶液 D．浓NaBr溶液 解析：选B　当打开b时，干燥的氯气直接进入c试管，c中红色布条不褪色；当关闭b时，Cl2先进入d瓶，再进入c试管，c中红色布条褪色，说明Cl2通过d后带出了H2O，故排除A；C、D项所给物质均可与Cl2反应，故排除。‎ ‎10．已知：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，如图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好。下表中由实验现象得出的结论完全正确的是(　　)‎ 选项 实验现象 结论 A 滴有KSCN的FeCl2溶液变红 Cl2具有还原性 B 滴有酚酞的NaOH溶液褪色 Cl2具有酸性 C 紫色石蕊溶液先变红后褪色 Cl2具有漂白性 D KI淀粉溶液变成蓝色 Cl2具有氧化性 解析：选D　A项是因为Cl2具有强氧化性；Cl2本身没有酸性，溶液褪色，可能是Cl2与水反应生成HCl和HClO，再与NaOH溶液发生中和反应生成盐而使溶液褪色，还可能是生成的HClO的漂白性使溶液褪色，B项错；Cl2本身不具有漂白性，而是Cl2与H2O作用生成的HClO具有漂白性，C项错误。‎ ‎11．(1)(2014·上海高考)完成下列填空：‎ ‎①实验室制取纯净的氯气，除了二氧化锰、浓盐酸和浓硫酸，还需要________、________(填写试剂或溶液名称)。‎ ‎②实验室用2.00 mol/L的盐酸和漂粉精[成分为Ca(ClO)2、CaCl2]反应生成氯气、氯化钙和水，若产生‎2.24 L(标准状况)氯气，发生反应的盐酸为________ mL。‎ ‎③实验室通常用向上排空气法收集氯气。设计一个简单实验，验证所收集的氯气中是否含有空气。‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)(2014·安徽高考) ClO2常用于水的净化，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。写出该反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)①浓盐酸易挥发，生成的氯气中含有氯化氢，应该用饱和氯化钠溶液除去；氯气有毒需要处理尾气，用氢氧化钠溶液吸收。‎ ‎②根据反应物和生成物可知，反应的化学方程式为4HCl＋Ca(ClO)2===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑，反应中生成氯气的物质的量是0.1 mol，则消耗氯化氢的物质的量是0.2 mol，盐酸的浓度是2.00 mol/L，因此需要盐酸的溶液的体积是100 mL。‎ ‎③氯气能与氢氧化钠溶液完全反应，而空气与氢氧化钠不反应，据此检验，即用试管收集氯气，收集满后将试管倒立在氢氧化钠溶液中，观察试管内有无残留气体。‎ ‎(2)Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2，ClO被氧化为ClO2，而Cl2被还原为Cl－，根据氧化还原反应中元素化合价升降总数守恒可得离子方程式为Cl2＋2ClO===2ClO2＋2Cl－。‎ 答案：(1)①饱和氯化钠溶液　氢氧化钠溶液 ‎②100‎ ‎③用试管收集氯气，收集满后将试管倒立在氢氧化钠溶液中，观察试管内有无残留气体 ‎12．“‎84”‎消毒液与硫酸溶液反应可以制取氯气(NaClO＋NaCl＋H2SO4Na2SO4＋Cl2↑＋H2O)，为探究氯气的性质，某同学利用此原理制氯气并设计了如图所示的实验装置。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)从①、②、③装置中选择合适的制气装置(A处)________(填写序号)。‎ ‎(2)装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条，实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色，其原因可能是________________，说明该装置存在明显的缺陷，合理的改进方法是__________________________________________________________。‎ ‎(3)为了验证氯气的氧化性，将氯气通入Na2SO3溶液中，写出氯气与Na2SO3溶液反应的离子方程式：____________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)氯气通入饱和NaHCO3溶液中能产生无色气体，已知酸性：盐酸>碳酸>次氯酸，该实验证明氯气与水反应的生成物中含有____________。‎ 解析：(1)根据题给化学方程式，可知反应物为液体，故不能选用装置①；又因反应需要加热，故只能选装置②。(2)氯气中混有水蒸气时，会生成具有漂白性的HClO；为了检验具有漂白性的是次氯酸，而不是氯气，通入装置B中的应是干燥的氯气，因此装置A、B间需加干燥装置。(3)氯气通入Na2SO3溶液中，Na2SO3被氧化成Na2SO4，Cl2被还原为Cl－。(4)酸性：盐酸>碳酸>次氯酸，所以盐酸能与NaHCO3溶液反应生成CO2，而次氯酸与NaHCO3溶液不反应。‎ 答案：(1)②‎ ‎(2)产生的氯气中含有水蒸气，二者反应生成次氯酸　在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶(或干燥装置)‎ ‎(3)Cl2＋SO＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋‎ ‎(4)HCl ‎13．(2014·江苏高考)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)操作X的名称为____________。‎ ‎(3)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(实验装置如右图所示)。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__________________________。‎ ‎(4)已知：5SO＋2IO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O 某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I－、IO中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IO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；_______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。‎ 解析：(1)该反应为Na2SO3、I2的氧化还原反应，离子方程式为SO＋I2＋H2O===SO＋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)操作X为分液操作。(3)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。(4)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IO，可以利用IO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IO，若溶液不变蓝，则说明废水中不含有IO。‎ 答案：(1)SO＋I2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋‎ 使CCl4中的碘进入水层　(2)分液 ‎(3)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 ‎(4)从水层取少量溶液，加入1～2 mL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1～2 mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有IO，若溶液不变蓝，说明废水中不含有IO ‎1.了解硫元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。‎ ‎2.了解硫元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。‎ 第三节 硫及其化合物 ‎……………………………………[循着图示·想一想] ………………………………‎ ‎……………………………………[特色特性·记一记]……………………………………‎ ‎1．特殊的颜色：S——黄色固体；FeS、Cu2S——黑色固体 ‎2．特殊的转化：SSO2SO3H2SO4‎ ‎3．特殊的性质：浓H2SO4——吸水性、脱水性、强氧化性 SO2——还原性、氧化性、漂白性 ‎4．必记三反应：‎ ‎(1)2SO2＋O22SO3‎ ‎(2)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr ‎(3)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 考点一 价态多变元素的单质——硫 ‎[教材知识层面]‎ ‎1．硫的原子结构 硫元素位于元素周期表中第三周期第ⅥA族，原子结构示意图为，最外层有6个电子，在化学反应中易获得2个电子而呈现出－2价。自然界中硫元素的存在形式：‎ ‎2．硫的性质 ‎(1)硫的物理性质：‎ 俗称 颜色状态 溶解性 水 酒精 CS2‎ 硫黄 黄色晶体 不溶 微溶 易溶 ‎(2)硫的化学性质(反应用化学方程式表示)：‎ ‎3．硫的应用 ‎(1)制农药：如石硫合剂(石灰、硫黄)用于杀死果树的害虫。‎ ‎(2)制黑火药：“一硫二硝三木炭”反应原理为：‎ S＋2KNO3＋‎3CK2S＋N2↑＋3CO2↑。‎ ‎(3)消除汞蒸气：实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉处理。‎ ‎[高考考查层面]‎ 命题点　利用价态的变化分析硫的化学性质 单质硫的化合价为0，处于中间价态，故单质硫既有氧化性又有还原性，在反应中既可作氧化剂又可作还原剂。‎ ‎1．弱氧化性 在加热的条件下，硫黄能被H2和绝大多数的金属单质还原。如：S＋H2H2S，Fe＋SFeS(铁显＋2价而不是＋3价)，2Cu＋SCu2S(铜是显＋1价而不是＋2价)。‎ ‎2．弱还原性 在一定条件下，硫黄可被O2、浓H2SO4等强氧化剂氧化。‎ 如：S＋O2SO2。‎ ‎3．既是氧化剂又是还原剂 S在强碱溶液里加热可发生自身的氧化还原反应。3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。‎ ‎[典题示例]‎ ‎1．下列物质中，不能由单质直接化合生成的是(　　)‎ ‎①CuS　②FeS　③SO3　④H2S　⑤FeCl2‎ A．①③⑤　　　　　　　　　 B．①②③⑤‎ C．①②④⑤ D．全部 解析：选A　2Cu＋SCu2S，Cu和S不能直接化合生成CuS；S＋O2SO2，S和O2不能直接化合生成SO3；2Fe＋3Cl22FeCl3，Fe和Cl2不能直接化合生成FeCl2。‎ ‎2．实验室常用热的NaOH溶液洗去试管壁上沾有的硫，其反应方程式为6NaOH＋3S2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。在此反应中硫表现的性质是(　　)‎ A．氧化性 B．还原性 C．既无氧化性又无还原性 D．既有氧化性又有还原性 解析：选D　依据反应的化学方程式知硫元素的价态变化是，故S既有氧化性又有还原性。‎ ‎[考点达标层面]‎ ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)(2014·浙江高考)金属汞一旦撒落在实验室地面或桌面时，必须尽可能收集并深埋处理。(　　)‎ ‎(2)(2013·全国卷Ⅰ)黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成。(　　)‎ ‎(3)(2012·江苏高考)下列物质的转化在一定条件下能够实现：SSO3H2SO4。(　　)‎ ‎(4)硫是一种易溶于水的黄色晶体。(　　)‎ ‎(5)硫在空气中燃烧生成SO2而在纯氧中燃烧生成SO3。(　　)‎ ‎(6)硫和氯气与铁反应后铁元素的价态相同。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×‎ ‎2．关于硫的叙述正确的是(　　)‎ A．硫的非金属性较强，所以只以化合态存在于自然界中 B．黑火药的主要成分是硝酸钾、炭、硫，用二硫化碳、水通过过滤操作可将三者分离 C．硫与金属或非金属反应均作氧化剂 D．硫与铜反应得到硫化铜 解析：选B　硫元素在自然界中既有游离态又有化合态，A项错误；分离KNO3、C、S的混合物，先用水溶解，分离出KNO3，再用CS2溶解、过滤分离出C，B项正确；硫与金属、H2反应时作氧化剂，与O2、Cl2等非金属反应时作还原剂，C项错误；依据S＋2CuCu2S可知Cu与S反应生成硫化亚铜而不是硫化铜，D错误。‎ 考点二 硫的氧化物——二氧化硫、三氧化硫 ‎[教材知识层面]‎ ‎1．二氧化硫 ‎(1)物理性质：‎ ‎(2)化学性质(反应用化学方程式表示)：‎ ‎①具有酸性氧化物的性质。‎ 与少量NaOH溶液反应：SO2＋NaOH===NaHSO3，‎ 与足量NaOH溶液反应：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。‎ ‎②具有还原性，能被Cl2、Br2、I2、H2O2、KMnO4等氧化剂氧化。‎ ‎③具有氧化性：‎ 与H2S反应：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。‎ ‎④具有漂白性：‎ 使品红溶液褪色(原理：SO2＋有色物质―→无色物质有色物质＋SO2)。‎ ‎(3)SO2对大气的污染与防治：‎ ‎2．三氧化硫 ‎(1)SO3的物理性质：熔点‎16.8 ℃‎，沸点‎44.8 ℃‎，在常温下为液态，在标准状况下为固态。‎ ‎(2)SO3的化学性质：具有酸性氧化物的通性(书写化学方程式)。‎ ‎①与水反应：SO3＋H2O===H2SO4(放出大量的热)‎ ‎②与氧化钙反应：SO3＋CaO===CaSO4‎ ‎③与氢氧化钠反应：SO3＋2NaOH===Na2SO4＋H2O。‎ ‎[高考考查层面]‎ 命题点1　SO2和CO2的鉴别方法 ‎1．常用鉴别方法 SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可以消失，所以不能用澄清的石灰水鉴别SO2和CO2。通常可用以下方法：‎ 试剂 现象及结论 原理(反应方程式)‎ 品红溶液 使品红溶液褪色的是SO2；不能使品红溶液褪色的是CO2‎ ‎——‎ 氢硫酸 出现浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2‎ ‎2H2S＋SO2===2H2O＋3S↓‎ 高锰酸钾溶液 使紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2‎ ‎2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4‎ 溴水 使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2‎ Br2＋2H2O＋SO2===2HBr＋H2SO4‎ 硝酸酸化的硝酸钡溶液 产生白色沉淀的是SO2，无明显现象的是CO2‎ ‎2H2O＋2HNO3＋3SO2===3H2SO4＋2NO↑‎ Ba(NO3)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HNO3‎ FeCl3溶液 使棕黄色颜色变浅的是SO2，无明显现象的是CO2‎ ‎2FeCl3＋SO2＋2H2O===FeCl2＋FeSO4＋4HCl ‎2．检验CO2、SO2同时存在的实验设计流程 流程设计 检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2‎ 选用试剂 品红溶液 酸性KMnO4溶液 品红溶液 澄清的石灰水 预期现象 褪色 褪色 不褪色 变浑浊 ‎[典题示例]‎ ‎1．下列溶液中能够区别SO2和CO2的是(　　)‎ ‎①石灰水　②H2S溶液　③KMnO4溶液 ‎④氯水　⑤品红溶液 A．①②③　　　　　　　　 B．②③④‎ C．除①以外 D．全部 解析：选C　SO2和CO2都属于酸性氧化物，都能与石灰水反应出现白色沉淀，气体过量时沉淀都会溶解，所以不能用石灰水来区别；SO2能将H2S氧化成硫单质，能看到黄色沉淀生成，而CO2不能；SO2能被KMnO4溶液和氯水氧化，从而使溶液褪色，且SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，而CO2没有这些性质。所以可用②③④⑤来区别SO2和CO2。‎ ‎2．右图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图，按要求回答下列问题。‎ ‎(1)B中加入的试剂是________，作用是__________________。‎ ‎(2)C中加入的试剂是________，作用是________________。‎ ‎(3)D中加入的试剂是________，作用是_______________。‎ ‎(4)实验时，C中应观察到的现象是________________。‎ 解析：检验CO2用澄清石灰水，但SO2也能使澄清石灰水变浑浊，故首先用品红溶液检验SO2的存在，然后再用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2气体，最后用澄清石灰水检验CO2气体的存在。‎ 答案：(1)品红溶液　检验SO2‎ ‎(2)酸性KMnO4溶液　除去SO2并检验SO2是否除尽 ‎(3)澄清石灰水　检验CO2‎ ‎(4)酸性KMnO4溶液的颜色不褪色(或不褪成无色)‎ 命题点2　不同物质的漂白原理 用于漂白的物质 实际参与漂白的物质 漂白原理 变化类型 漂白特点 漂白范围 活性炭 活性炭 吸附 物理变化 不可逆 一般用于溶液漂白 氯气 HClO 利用次氯酸的强氧化性漂白 化学 变化 不可逆 可漂白所有有机色质 次氯酸盐 次氯酸 过氧化钠 过氧键 强氧化性 化学变化 不可逆 可漂白所有有机色质 过氧化氢 二氧化硫 亚硫酸 二氧化硫与有色物质化合生成不稳定的无色物质 化学变化 可逆 具有选择性，漂白品红溶液，以及棉、麻等物品 ‎[典题示例]‎ ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、石蕊溶液褪色 B．能使品红溶液褪色的不一定是SO2‎ C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同 D．SO2和Cl2等物质的量混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好 解析：选B　A项中SO2使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色是因为其具有还原性，能使品红溶液褪色是因为其具有漂白性，SO2不能使石蕊溶液褪色；B项，能使品红溶液褪色的物质有很多，如Cl2，不仅仅是SO2；C项中这些漂白剂的漂白原理不都相同；D项，SO2和Cl2等物质的量混合后在溶液中发生反应：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，从而失去漂白能力。‎ ‎2．为了探索比较SO2和Cl2的漂白原理，某同学做了如下对比实验：‎ a．将干燥的SO2和干燥的Cl2分别通到干燥的品红试纸上，发现红色试纸均不褪色；‎ b．将SO2和Cl2分别通入品红溶液中，发现品红溶液均褪色；‎ c．加热b中漂白后的溶液，发现前者恢复红色，并产生刺激性气体，后者不能；‎ d．将SO2和Cl2分别持续通入紫色石蕊试液中，发现前者只变红，不褪色，后者先变红，后褪色。‎ 请根据甲同学的实验事实，简要说明SO2与Cl2的漂白原理相同与不同之处。‎ ‎(1)相同之处：SO2和Cl2本身都没有漂白性，起漂白作用的分别是与水反应后的产物________和________。‎ ‎(2)不同之处：H2SO3‎ 只能与某些有机色质发生________反应，生成不稳定的无色物质，产物受热分解再放出SO2，是非氧化还原反应。HClO能与很多有机色质发生________反应，生成物较稳定。‎ 解析：实验a，说明干燥的SO2和Cl2均无漂白性；实验b，说明在水的参与下SO2、Cl2具有漂白性；实验c，说明HClO的漂白稳定，SO2的漂白不稳定；实验d，说明SO2的漂白对象较少，而HClO的漂白对象较多，能使指示剂褪色。‎ 答案：(1)H2SO3　HClO　(2)化合　氧化还原 命题点3　SO2对环境的污染与治理 ‎[典题示例]‎ ‎1．(2013·天津高考节选)某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5 μm的悬浮颗粒物)，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。‎ ‎(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。‎ 若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：‎ 离子 K＋‎ Na＋‎ NH SO NO Cl－‎ 浓度/‎ mol·L－1‎ ‎4×10－6‎ ‎6×10－6‎ ‎2×10－5‎ ‎4×10－5‎ ‎3×10－5‎ ‎2×10－5‎ 根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为________，试样的pH＝________。‎ ‎(2)为减少SO2的排放，常采取的措施为洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是________。‎ a．Ca(OH)2　b．Na2CO‎3　‎c．CaCl2　d．NaHSO3‎ 解析：(1)由于NH的水解使溶液呈酸性。该电解质溶液存在电荷守恒：c(H＋)＋c(NH)＋c(K＋)＋c(Na＋)===‎2c(SO)＋c(NO)＋c(Cl－)，将数据代入整理得：c(H＋)＝1×10－4 mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝4。‎ ‎(2)a、b、c、d四种物质中，与SO2反应的是Ca(OH)2和Na2CO3，故二者可以作吸收剂。‎ 答案：(1)酸性　4　(2)a、b ‎2．(2012·北京高考节选)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。‎ ‎(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应：__________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)在钠碱循环法中，Na2SO3溶液也可作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2‎ 制得，该反应的离子方程式是 ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)SO2形成酸雨时，SO2和空气中的H2O、O2反应生成H2SO4：SO2＋H2OH2SO3,2H2SO3＋O22H2SO4。(2)SO2被NaOH溶液吸收制备Na2SO3时：SO2＋2OH－===SO＋H2O。‎ 答案：(1)SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O22H2SO4‎ ‎(2)SO2＋2OH－===SO＋H2O ‎[方法技巧]‎ 消除SO2对环境污染的“三”方法 方法一：钙基固硫法。‎ 为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，反应原理为CaO＋SO2CaSO3,2CaSO3＋O2===2CaSO4，总反应方程式为2CaO＋2SO2＋O22CaSO4。‎ 方法二：氨水脱硫法。‎ 该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，其反应的化学反应为：NH3＋SO2＋H2O===NH4HSO3,2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3，2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4。‎ 方法三：钠、碱脱硫法。‎ 钠、碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，发生反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。‎ ‎[考点达标层面]‎ ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)(2014·江苏高考)SO2与Ca(OH)2、NaHCO3均发生化学反应。(　　)‎ ‎(2)(2013·四川高考)二氧化硫可广泛用于食品的增白。(　　)‎ ‎(3)(2013·安徽高考)实验室里用Na2SO3和浓H2SO4在常温下反应制取SO2气体。(　　)‎ ‎(4)(2013·广东高考)用二氧化硫漂白纸浆和草帽辫。(　　)‎ ‎(5)(2013·大纲卷)用过量氨水吸收工业尾气中SO2的离子方程式：2NH3·H2O＋SO2===2NH＋SO＋H2O。(　　)‎ ‎(6)SO2有漂白性，所以SO2可使溴水褪色。(　　)‎ 答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)×‎ ‎2．(2014·重庆高考)中华人民共和国国家标准(GB2760－2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为‎0.25 g·L－1。某兴趣小组用图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中的SO2‎ ‎，并对其含量进行测定。‎ ‎(1)仪器A的名称是________，水通入A的进口为________。‎ ‎(2)B中加入300.00 mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应，其化学方程式为_________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)除去C中过量的H2O2，然后用0.090 0 mol·L－1 NaOH标准溶液进行滴定，滴定前排气泡时，应选择图2中的________；若滴定终点时溶液的pH＝8.8，则选择的指示剂为________；若用50 mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“‎10”‎处，则管内液体的体积(填序号)________(①＝10 mL，②＝40 mL，③＜10 mL，④＞40 mL)‎ ‎(4)滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00 mL，该葡萄酒中SO2含量为：________g·L－1。‎ ‎(5)该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施：________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)仪器A为起冷凝作用的冷凝管(或冷凝器)。为使整个冷凝管中充满冷凝水，水应该从下端(b端)进入。(2)SO2被H2O2氧化为H2SO4，反应方程式为SO2＋H2O2===H2SO4。(3)盛放NaOH溶液，应用带有橡皮管的碱式滴定管，可通过折弯橡胶管的方法(③)排出滴定管中的气泡。滴定终点时溶液的pH＝8.8，溶液呈弱碱性，应该选用酚酞作指示剂。由于滴定管下端充满溶液且没有刻度，所以滴定管中NaOH溶液的体积大于50 mL－10 mL＝40 mL。(4)根据SO2～H2SO4～2NaOH，n(SO2)＝×0.090 0 mol·L－1×25.00×10－‎3 L＝1.125 0×10－3mol，则m(SO2)＝1.125 0×10－3mol×‎64 g/mol＝7.2×10－‎2 g，故SO2的含量＝ ＝‎0.24 g·L－1。(5)测定结果偏高应该从消耗NaOH溶液体积进行分析，如B中加入的盐酸具有挥发性，加热时进入装置C中，导致溶液中H＋的量增多，消耗NaOH溶液体积增大，导致测定结果偏高，要消除影响，可用难挥发性酸(如稀硫酸)代替盐酸；也可从滴定管读数方面进行分析。‎ 答案：(1)冷凝管或冷凝器　b ‎(2)SO2＋H2O2===H2SO4‎ ‎(3)③　酚酞　④‎ ‎(4)0.24‎ ‎(5)原因：盐酸的挥发；改进措施：用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸，或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，扣除盐酸挥发的影响 考点三 硫酸及硫酸根离子的检验 ‎[教材知识层面]‎ ‎1．硫酸的物理性质 ‎(1)纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高，难挥发。‎ ‎(2)溶解性：浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是：将浓H2SO4沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。‎ ‎2．稀H2SO4具有酸的通性 硫酸是强电解质，在水溶液中的电离方程式为H2SO4===2H＋＋SO，能与指示剂、金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。‎ ‎3．浓H2SO4的特性 ‎(1)填写下表 实验 实验现象 硫酸的特性 少量胆矾加入浓硫酸中 蓝色固体变成白色 吸水性 用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上 沾有浓H2SO4的滤纸变黑 脱水性 将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热 铜片逐渐溶解，产生无色刺激性气味的气体 强氧化性 ‎(2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式：‎ Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O、‎ C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。‎ ‎(3)常温下，铁、铝遇浓H2SO4钝化,可用铝槽车运浓H2SO4。‎ ‎4．硫酸的用途 ‎(1)制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。‎ ‎(2)消除金属表面的氧化物。‎ ‎(3)用于精炼石油，制造炸药、农药、染料等，是实验室里常用的试剂。‎ ‎5．SO的检验 被检液取清液有无白色沉淀(判断有无SO)。‎ ‎[高考考查层面]‎ 命题点1　浓、稀硫酸的鉴别 鉴别浓稀硫酸的“八种”方法 方法 操作 结论 一 分别滴到火柴梗上 变黑者为浓硫酸 二 分别加入到盛水的试管中 放热者为浓硫酸 三 加到CuSO4·5H2O晶体中 晶体变白色的为浓硫酸 四 分别加入铝箔 常温下反应的是稀硫酸，不反应的是浓硫酸 五 滴加到浓盐酸中 产生白雾的是浓硫酸 六 加入铜片并加热 溶液变蓝，产生刺激性气味气体的是浓硫酸，不反应的是稀硫酸 七 用玻璃棒蘸取液体 粘稠状的为浓硫酸 八 称量相同体积的酸 质量大的是浓硫酸 ‎[典题示例]‎ ‎1．鉴别稀硫酸和浓硫酸既简单、又可靠的方法是(　　)‎ A．加酚酞试液 B．与铜片作用 C．加BaCl2溶液和硝酸 D．用玻璃棒各蘸取少量滴在纸上 解析：选D　分别把待鉴液体用玻璃棒滴在纸上，白纸变黑者为浓H2SO4。‎ ‎2．某研究小组成员在讨论鉴别浓硫酸和稀硫酸时，设计了如下方案：‎ 操作 结论 甲 投入火柴梗 变黑者为浓硫酸 乙 加入金属铝片 产生刺激性气味的气体者为浓硫酸 丙 分别加入到盛水的试管中 放出大量热者为浓硫酸 丁 用玻璃棒蘸浓氨水靠近酸的瓶口 冒白烟者为浓硫酸 戊 加到CuSO4·5H2O晶体中 变白者为浓硫酸 ‎(1)其中可行的是________(填序号)。‎ ‎(2)其中一个稍作改进就能成为可行方案的是________，改进方法是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)完全错误的是________，因为___________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)甲、丙、戊分别利用浓硫酸的脱水性、溶解时放出大量的热、吸水性设计，方案可行。‎ ‎(2)乙中浓硫酸使铝钝化，加热即可反应。而常温下铝片可与稀硫酸反应产生H2。‎ ‎(3)丁错，挥发性酸遇浓氨水才能产生白烟，浓硫酸不属于挥发性酸。‎ 答案：(1)甲、丙、戊　(2)乙　增加加热条件(或将结论改为常温下反应产生气体的为稀硫酸)　(3)丁　硫酸是高沸点酸，没有挥发性 命题点2　SO的检验 ‎1．原理 利用Ba2＋＋SO===BaSO4↓(白色)，BaSO4具有不溶于稀盐酸、稀硝酸的特性。‎ ‎2．试剂 可溶性钡盐(BaCl2)、稀盐酸。‎ ‎3．检验方法 待检液无现象有无白色沉淀(判断有无SO)。‎ ‎4．检验的误区 ‎(1)只加可溶性钡盐，不酸化。误将CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀。‎ ‎(2)误将Ag＋判断成SO。如向待测液中滴加BaCl2溶液，再加稀盐酸有白色沉淀便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO，而含Ag＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)。‎ ‎(3)误将SO判断成SO。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO。该错误是未注意NO在酸性环境中具有强氧化性，将SO氧化成SO而产生干扰。‎ ‎[典题示例]‎ ‎1．下列四种溶液中一定存在SO的是(　　)‎ A．向甲溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀 B．向乙溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀，再加入盐酸，沉淀不溶解 C．向丙溶液中加入盐酸使之酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生 D．向丁溶液中加入硝酸使之酸化，再加入硝酸钡溶液，有白色沉淀产生 解析：选C　甲溶液中可能存在SO、CO或Ag＋；乙溶液中可能存在Ag＋；丁溶液用硝酸酸化，若溶液中存在SO或HSO，会被氧化成SO，从而造成误判。‎ ‎2．对某酸性溶液(可能含有Br－、SO、H2SO3、NH)分别进行如下实验：‎ ‎①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色；‎ ‎②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝；‎ ‎③加入氯水时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。‎ 根据实验不能确认其在原溶液中是否存在的是(　　)‎ A．Br－　　　　　　　　　　　 B．SO C．H2SO3 D．NH 解析：选B　①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色，则溶液中一定含有H2SO3，因H2SO3不稳定，分解产生的SO2可使品红溶液褪色。②加碱加热后，产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，即有NH3产生，说明溶液中一定含有NH。③加入氯水时溶液显黄色，说明原溶液中含有Br－，再加BaCl2有白色不溶于HNO3的沉淀生成，说明此时溶液中含SO，但可能是原溶液含有的，也可能是氯水氧化H2SO3产生的，故不能确定的为SO。‎ ‎[考点达标层面]‎ ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2014·海南高考)用浓硫酸除去HCl中的H2O。(　　)‎ ‎(2)室温下，不能将浓硫酸盛放在铁桶中。(　　)‎ ‎(3)(2014·全国卷Ⅰ)浓硫酸滴入蔗糖中，将产生的气体通入溴水中，根据实验现象判断浓硫酸具有脱水性、氧化性。(　　)‎ ‎(4)(2013·安徽高考)由矿盐(主要成分是NaCl，还有SO等其他可溶性杂质的离子)生产食盐，除去SO最合适的试剂是Ba(NO3)2。(　　)‎ ‎(5)(2013·广东高考)用硫酸清洗锅炉中的水垢。(　　)‎ ‎(6)(2012·广东高考)浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸可用于干燥H2和CO。(　　)‎ ‎(7)(2012·山东高考)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明溶液中一定有SO。(　　)‎ ‎(8)浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末，体现了浓硫酸的强氧化性。(　　)‎ 答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×‎ ‎2．下列说法中正确的是(　　)‎ A．浓硫酸滴在润湿的蓝色石蕊试纸上，试纸先变红，然后褪色，最后变黑，说明浓硫酸具有酸性、氧化性和吸水性 B．样品无明显现象出现白色沉淀，说明样品中含SO C．常温下浓硫酸能用铁制容器盛装，说明浓硫酸与Fe不反应 D．浓硫酸有氧化性，稀硫酸没有氧化性 解析：选B　浓H2SO4使试纸变黑体现的是浓H2SO4的脱水性，A错误；常温下，浓H2SO4能用铁制容器盛装，说明浓H2SO4能使铁“钝化”，而不是不发生反应，C错误；稀H2SO4也有氧化性，如Zn与稀H2SO4的反应，D错误。‎ 考点四 硫及其化合物的相互转化 ‎[教材知识层面]‎ ‎1．硫元素的化合价及对应的常见物质 化合价 ‎－2‎ ‎0‎ ‎＋4‎ ‎＋6‎ 代表物质 H2S、Na2S、NaHS、FeS、CuS S SO2、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3‎ SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4‎ ‎2．硫及其化合物的相互转化 ‎(1)不同价态的硫的转化是通过氧化还原反应实现的。‎ 当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，可用下图表示 如：H2SSSO2SO3‎ 写出③、④、⑤的化学方程式：‎ ‎③2SO2＋O22SO3；‎ ‎④H2＋S△,H2S；‎ ‎⑤2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。‎ ‎(2)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的如：‎ 写出②、③、④反应的化学方程式：‎ ‎②H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O；‎ ‎③Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑；‎ ‎④Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。‎ ‎[高考考查层面]‎ 命题点　硫元素价态的转化规律 ‎1．邻位价态转化规律 ‎(1)是硫元素的最低价态，只有还原性。它与氧化剂反应，其价态一般会升至相邻的价态()。如 H2＋2FeCl3===2HCl＋2FeCl2＋↓‎ ‎(2)S能发生自身氧化还原反应，在反应时分别升至和降至与其相邻的价态。如 ‎3＋6KOH===2K2＋K2O3＋3H2O ‎(3)和处于中间价态，既有氧化性又有还原性。与弱氧化剂作用时，被氧化成相邻的高价态；与弱还原剂作用时，被还原成相邻的低价态。如 H2 O2O3‎ ‎2O2＋O22O3‎ O2＋2H2 ===3↓＋2H2O ‎(4)是硫元素的最高价态，只有氧化性。遇到还原剂时，其价态一般降至相邻的价态()。如 Cu＋2H2O4(浓)CuSO4＋O2↑＋2H2O ‎2．跳位转化规律 和遇到强氧化剂时，价态会发生跳位转化。如 　 ‎[典题示例]‎ ‎1．单质X与浓H2SO4共热，反应中X与H2SO4的物质的量之比为1∶2，则X元素在生成物中的化合价可能为(　　)‎ ‎①＋1　②＋2　③＋3　④＋4‎ A．②④　　　　　　　 B．③④‎ C．①② D．①③‎ 解析：选A　若X为金属，X＋2H2SO4XSO4＋SO2↑＋2H2O，则X为＋2价。‎ 若X为非金属，X＋2H2SO4XO2＋2SO2↑＋2H2O，则X为＋4价。‎ ‎2．有下列转化关系：‎ ‎①S2－―→S　②SO―→SO2　③SO2―→S ‎④SO―→SO　⑤H2SO4(浓)―→SO2‎ 其中加入氧化剂能实现的是________，加入还原剂能实现的是________。‎ 答案：①、④　③、⑤‎ ‎[考点达标层面]‎ ‎1.右图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为4∶5，化合物D是重要的工业原料。‎ ‎(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎(3)写出一个由D生成B的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎(4)写出由E生成D的化学方程式：________________________________________。‎ 答案：(1)S＋H2H2S ‎(2)H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2O ‎(3)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O ‎(4)2H2SO3＋O2===2H2SO4‎ ‎2．在下列物质转化中，A是一种正盐，D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，E是酸，当X无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：‎ 当X是强酸时，A、B、C、D、E均含同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答：‎ ‎(1)A是________，Y是________，Z是________。‎ ‎(2)当X是强酸时，E是________，写出B生成C的化学方程式：___________________。‎ ‎(3)当X是强碱时，E是________，写出B生成C的化学方程式：_______________。‎ 解析：因D的相对分子质量比C大16，则Y为O2，进而推知C、D为氧化物，BCD为连续氧化的过程。因E为酸，故C、D均为非金属氧化物，Z为H2O。当X为强碱时，该连续氧化关系为NH3NONO2HNO3，进而推知A为铵盐；当X为强酸时，该连续氧化关系为H2SSO2SO3H2SO4‎ ‎，进而推知A为硫化物。综上所述A为(NH4)2S。‎ 答案：(1)(NH4)2S　O2　H2O ‎(2)H2SO4　2H2S＋3O22SO2＋2H2O ‎(3)HNO3　4NH3＋5O24NO＋6H2O 以“二氧化硫的制取与性质探究实验”为载体串联硫元素单质及其化合物知识 ‎ ‎ 高考载体(2010·全国理综T27)‎ ‎　　某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。‎ ‎[知识串联设计]‎ ‎(1)装置A中发生反应的化学方程式为_______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)制取SO2时能否用很稀的H2SO4代替浓H2SO4?‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)装置B中发生反应的离子方程式为：____________________________________。‎ ‎(4)SO2使酸性KMnO4溶液和品红溶液褪色的原理相同吗？________________________________________________________________________。‎ ‎(5)装置C中的实验现象是________________，该实验现象说明SO2具有的性质是________________________________________________________________________。‎ ‎(6)实验中的尾气采用________溶液吸收，写出该反应的离子方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(7)铜与浓硫酸在加热条件下发生反应，该反应体现了浓H2SO4的哪些性质？________________，写出该反应的化学方程式：________________________________。‎ ‎(8)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象：________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O ‎(2)不能；原因是SO2在水中的溶解度较大，稀的H2SO4不利于SO2的逸出 ‎(3)2MnO＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋‎ ‎(4)不相同，SO2使酸性KMnO4溶液褪色是由于SO2具有还原性，SO2使品红溶液褪色是由于SO2具有漂白性 ‎(5)无色溶液中出现黄色浑浊　氧化性 ‎(6)NaOH　SO2＋2OH－===SO＋H2O ‎(7)强氧化性、酸性　Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O ‎(8)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色 ‎1．下列有关说法中正确的是(　　)‎ A．蔗糖的“黑面包”实验中只体现了浓硫酸的脱水性 B．白纸上滴加浓硫酸后变黑体现了浓硫酸的吸水性 C．浓硫酸主要以H2SO4分子存在 D．稀硫酸和浓硫酸性质完全相同 解析：选C　“黑面包”实验中由闻到刺激性气味可知，反应中还有SO2生成，体现出浓H2SO4的强氧化性；浓H2SO4主要以H2SO4分子存在，而稀H2SO4中以H＋和SO存在，二者性质不同。‎ ‎2．如图是某煤发电厂处理废气的装置示意图。下列说法错误的是(　　)‎ A．使用此废气处理装置可减少酸雨的形成 B．装置内发生的反应有化合、分解、置换和氧化还原反应 C．整个过程的反应可表示为：2SO2＋2CaCO3＋O2===2CaSO4＋2CO2‎ D．可用酸性高锰酸钾溶液检验废气处理是否达标 解析：选B　经过这种废气处理装置后，SO2转变为CaSO4，可减少酸雨的形成，A正确；装置内发生的反应有SO2与CaO的化合，CaCO3的分解，CaSO3被氧化为CaSO4，没有置换反应的发生，B错误；把整个过程的三个反应相加就可得到2SO2＋2CaCO3＋O2===2CaSO4＋2CO2，C正确；SO2有还原性，可通过酸性高锰酸钾溶液来检验尾气中是否存在SO2，D正确。‎ ‎3．下列叙述正确的是(　　)‎ A．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体 B．浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为2H2SO4(浓)＋S3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了其酸性 C．把足量的铜粉投入到只含H2SO4 2 mol的浓硫酸中，得到的气体体积在标准状况下为‎22.4 L D．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使其钝化 解析：选D　A项，浓H2SO4会吸收NH3，不能干燥NH3；B项，浓H2SO4只表现强氧化性；C项，随着反应的进行当浓硫酸变为稀硫酸时不再与铜粉反应，故得到的气体体积标准状况下小于‎22.4 L。‎ ‎4．以下四个装置中，你认为用于检验火柴头燃烧可产生SO2的是(　　)‎ 解析：选B　应外拉活塞使气体被吸入，进入试管的导气管伸入到液面以下，使SO2与酸性KMnO4溶液充分接触发生反应。‎ ‎5．下列物质均有漂白作用，其中漂白原理与其他三种不同的是(　　)‎ A．HClO　　　　　　　　 B．SO2‎ C．O3 D．Na2O2‎ 解析：选B　SO2的漂白属于加合型，而HClO、O3、Na2O2均属于氧化型。‎ ‎6．(2015·北京海淀期中)用如图所示装置进行实验，下列对实验现象的解释不合理的是(　　)‎ 选项 ‎①中试剂 ‎①中现象 解释 A Ba(NO3)2溶液 生成白色沉淀 SO与Ba2＋生成白色BaSO3沉淀 B 品红溶液 溶液褪色 SO2具有漂白性 C 紫色石蕊溶液 溶液变红 SO2与水反应生成酸 D 酸性KMnO4溶液 紫色褪去 SO2具有还原性 解析：选A　左侧试管中发生的反应为2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋2H2O＋SO2↑，SO2通入Ba(NO3)2溶液中，首先发生反应SO2＋H2O===H2SO3、H2SO3H＋＋HSO，而NO在酸性环境下具有强氧化性，可以将SO氧化成SO，故生成的白色沉淀为BaSO4，而不是BaSO3，A项错误、C项正确；SO2使品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性，B项正确；SO2使酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，D项正确。‎ ‎7．有一瓶Na2SO3溶液，可能已部分氧化，某学生进行如下实验：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀，再加入过量稀硝酸，充分振荡后仍有白色沉淀，结论正确的是(　　)‎ A．Na2SO3溶液已部分氧化 B．加入Ba(NO3)2溶液后生成的沉淀中一定含有BaSO4‎ C．加硝酸后的不溶沉淀一定为BaSO4‎ D．此实验能确定Na2SO3溶液是否已部分氧化 解析：选C　硝酸将SO氧化为SO，加硝酸后的沉淀一定为BaSO4，但加硝酸前的沉淀可能为BaSO3或BaSO4或它们的混合物，所以该实验不能确定Na2SO3是否已部分氧化。‎ ‎8．如图所示的是验证二氧化硫性质的微型实验，a、b、c、d是浸有相关溶液的棉球。将浓硫酸滴入装有亚硫酸钠固体的培养皿中。‎ 关于此实验的“现象”、“解释或结论”以及对应关系均正确的是(　　)‎ 选项 现象 解释或结论 A a处黄色褪去 非金属性：Br>S B b处变为红色 二氧化硫与水反应生成酸性物质 C c处变为蓝色 二氧化硫具有一定的氧化性 D d处红色先褪去后恢复 二氧化硫具有漂白性且漂白性不稳定 解析：选B　根据图示可知，浓硫酸与Na2SO3反应产生SO2气体，SO2与Br2反应：SO2＋2H2O＋Br2===H2SO4＋2HBr，说明氧化性Br2>SO2，无法比较两者非金属性强弱，A项错误；SO2不能氧化I－，再者溴水易挥发，不能排除Br2氧化I－的可能，C项错误；SO2使品红褪色，加热后才恢复，D项错误。‎ ‎9．标准状况下，某同学向100 mL H2S饱和溶液中通入SO2，所得溶液pH变化如图所示。下列分析中，正确的是(　　)‎ A．ab段反应是：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O B．亚硫酸是比氢硫酸更弱的酸 C．原H2S溶液的物质的量浓度为0.05 mol·L－1‎ D．b点对应的溶液导电性最强 解析：选A　由图中随着SO2体积变化pH的变化曲线可知，亚硫酸的酸性比氢硫酸强，B项错误；当pH＝7时，SO2恰好与H2S完全反应，则n(H2S)＝2n(SO2)＝＝1×10－2 mol，故c(H2S)＝＝＝0.1 mol·L－1，C项错误；b点对应的溶液导电性最弱，D项错误。‎ ‎10．用下列两种途径制取H2SO4，某些反应条件和产物已省略，下列有关说法不正确的是(　　)‎ 途径①　SH2SO4‎ 途径②　SSO2SO3H2SO4‎ A．途径①反应中体现了浓HNO3的强氧化性和酸性 B．途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来降低成本 C．由途径①和②分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol电子 D．途径②与途径①相比较更能体现“绿色化学”的理念，因为途径②比途径①的污染相对较小且原子利用率较高 解析：选A　途径①反应的化学方程式可表示为S＋6HNO3(浓)===H2SO4＋6NO2↑＋2H2O，属于浓硝酸和非金属单质的反应，产物中无盐生成，因此浓硝酸只表现氧化性而不表现酸性，A错。‎ ‎11．(2014·海南高考)硫代硫酸钠( Na2S2O3)可用作分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3 ＋CO2‎ 制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)b中反应的离子方程式为_____________________________________________，‎ c中试剂为____________。‎ ‎(2)反应开始后，c中先有浑浊产生，此浑浊物是_________________________________。‎ ‎(3)d中的试剂为____________。‎ ‎(4)实验中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有_____________________(写出两条)。‎ ‎(5)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是____________。‎ 解析：(1)装置b是制取SO2的装置。在b中反应的离子方程式为SO＋2H＋===H2O＋SO2↑或HSO＋H＋===SO2↑＋H2O；根据反应原理可知，在c中的试剂是硫化钠和碳酸钠的混合溶液。(2)反应开始后，c中先发生反应：H2O＋SO2＋Na2S===H2S＋Na2SO3；SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，S是不溶于水的淡黄色物质，因此有浑浊产生。(3)H2S、SO2都是大气污染物。由于它们都是酸性气体，能够与碱发生反应，所以在d中的试剂为强碱NaOH溶液。为防止倒吸现象的发生，在导气管的末端安装了一个干燥管。(4)影响化学反应速率的因素有浓度、温度、滴加速度等。在实验中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有控制反应温度、调节酸的滴加速度或调节酸的浓度等。(5)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是强碱弱酸盐，与酸容易发生反应。所以若SO2过量，溶液显酸性，产物容易分解。因此不能过量。‎ 答案：(1)SO＋2H＋===H2O＋SO2↑或HSO＋H＋===SO2↑＋H2O　硫化钠和碳酸钠的混合溶液　(2)硫　(3)NaOH溶液　(4)控制反应温度、调节酸的滴加速度(或调节酸的浓度等)　(5)若SO2过量，溶液显酸性，产物分解 ‎12．近年来，酸雨污染较为严重，防治酸雨成了迫在眉睫的问题。‎ ‎(1)有人提出了一种利用氯碱工业产品处理含二氧化硫废气的方法，流程如下：‎ ‎(Ⅰ)将含SO2的废气通入电解饱和食盐水后所得到的溶液中，得NaHSO3溶液。‎ ‎(Ⅱ)将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。‎ ‎(Ⅲ)将盐酸加入NaHSO3溶液中，反应所得到的SO2气体回收，生成的NaCl循环利用。‎ ‎①写出步骤(Ⅰ)反应的化学方程式：_____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②写出步骤(Ⅱ)中电解饱和食盐水的化学方程式：__________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎③写出步骤(Ⅲ)反应的离子方程式：_____________________________________。‎ ‎(2)还有学者提出利用Fe2＋、Fe3＋等离子的催化作用，常温下将SO2氧化成SO而实现SO2的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案，在实验室条件下测定转化器中SO2氧化成SO的转化率。‎ ‎①该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO2的体积分数，X溶液可以是________。(填写序号)‎ A．碘的淀粉溶液 B．酸性高锰酸钾溶液 C．氢氧化钠溶液 D．氯化钡溶液 ‎②若上述实验是在标准状况下进行的，欲测定转化器中SO2氧化成SO的转化率，已知气体流速，还需测定的数据有________、________。‎ 解析：求解SO2在混合气中的体积分数，需要求出两个量，一个是SO2的体积，一个是混合气的总体积。利用量气装置，可求出吸收SO2后余气的体积；利用洗气瓶中的X溶液，求出SO2的体积。所以对于洗气瓶中的溶液，必须能与SO2反应，且能发生明显的颜色变化，以便确定反应的终点。求解SO2的转化率，应求出SO2气体的总量和生成SO的量。因为在前一问中已求出SO2在混合气中的含量，所以只需确定混合气的总量。利用流速求总量，只需知道通入时间。要求SO2的转化率，只需确定沉淀质量。‎ 答案：(1)①SO2＋NaOH===NaHSO3‎ ‎②2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑‎ ‎③HSO＋H＋===SO2↑＋H2O ‎(2)①A、B　②实验时间　加入盐酸酸化的BaCl2溶液后生成沉淀的质量 ‎13．(2015·忻州联考)为研究铜与浓硫酸的反应，某化学兴趣小组进行如下实验。‎ 实验Ⅰ：反应产物的定性探究 按如图装置(固定装置已略去)进行实验：‎ ‎(1)F装置的烧杯中发生反应的离子方程式是____________________________，B装置中的现象是____________。‎ ‎(2)实验过程中，能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)实验结束时，撤去所有酒精灯之前必须完成的实验操作是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)实验结束后，证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是________________________________________________________________________。‎ 实验Ⅱ：反应产物的定量探究 ‎(5)在铜与浓硫酸反应的过程中，发现有黑色物质出现， 且黑色物质为Cu2S。产生Cu2S的反应为aCu＋bH2SO4cCu2S＋dCuSO4＋eH2O。则a∶b＝________________。‎ ‎(6)为测定硫酸铜的产率，将该反应所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液，取该溶液25.00 mL加入足量KI溶液中振荡，以淀粉溶液为指示剂，用0.36 mol·L－1的Na2S2O3溶液滴定生成的I2,3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液25.00 mL。若反应消耗铜的质量为‎6.4 g，则硫酸铜的产率为________。(已知：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2,2S2O＋I2===S4O＋2I－)‎ 解析：(1)F装置中NaOH溶液吸收产生的SO2气体，该气体与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3；铜与浓硫酸反应有水生成，故B装置中白色无水硫酸铜变成蓝色的含有结晶水的硫酸铜。(2)浓硫酸与铜的反应中，一部分＋6价硫元素被还原为＋4价硫元素，生成SO2，而反应前后氢元素的化合价没有变化，故浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的氧化性，实验过程中通过检验有无氢气和SO2生成来比较浓硫酸中硫元素的氧化性与氢元素的氧化性的强弱。(3)撤掉所有酒精灯之前，需要使铜丝脱离浓硫酸，停止浓硫酸与铜的反应，同时关闭K1、K2，防止溶液倒吸。(4)将A装置中试管内冷却后的混合物沿烧杯内壁缓缓倒入盛有水的烧杯中稀释，边倒边搅拌，观察是否有蓝色出现。(5)aCu＋bH2SO4cCu2S＋dCuSO4＋eH2O 电反应前后Cu原子守恒可得 a＝‎2c＋d　①‎ 电反应前后S原子守恒可得 b＝c＋d　②‎ 再由得失电子守恒可得 ‎2c‎＋2d＝‎8c即d＝‎3c代入①可得a＝‎5c，代入②可得b＝‎4c，故a∶b＝‎5c∶‎4c＝5∶4。‎ ‎(6)根据给出的化学方程式可知关系式：2Cu2＋～I2～2S2O，即Cu2＋～S2O，因此n(Cu2＋)＝n(S2O)＝0.36 mol·L－1×25.00×10－‎3L×＝0.09 mol，故硫酸铜的产率为×100%＝90%。‎ 答案：(1)SO2＋2OH－===SO＋H2O　白色粉末变蓝色 ‎(2)D装置中黑色固体无明显变化，E装置中溶液的红色褪去　(3)拉起铜丝，关闭K1、K2　(4)将A装置中试管内冷却后的混合物沿杯壁(或玻璃棒)缓缓倒入盛有水的烧杯中，边倒边搅拌，观察是否有蓝色出现　(5)5∶4(或1.25)‎ ‎(6)90%‎ ‎1.了解氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用。‎ ‎2.了解氮元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。‎ 第四节 氮及其化合物 ‎………………………………[循着图示·想一想] ………………………………‎ ‎…………………………[特色特性·记一记]…………………………‎ ‎1．特殊的颜色：NO2——红棕色气体 ‎2．特殊的检验：①NO：无色气体红棕色 ‎②NH： ‎3．特殊的性质：硝酸具有不稳定性和强氧化性 ‎4．必记六反应：‎ ‎(1)N2＋3H22NH3　(2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ‎(3)4NH3＋5O24NO＋6H2O ‎(4)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O ‎(5)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ‎(6)3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 考点一 性质稳定的非金属单质——氮气 ‎[教材知识层面]‎ ‎1．氮的原子结构 氮元素位于元素周期表中第二周期第ⅤA族，原子结构示意图为，最外层有5个电子，在化学反应中能获得3个电子而表现出－3价，其单质N2因N≡N键键能大，难以断裂，故N2化学性质稳定。‎ ‎2．氮气的性质 ‎(1)物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。‎ ‎(2)化学性质：‎ ‎①氮气与氧气反应的化学方程式为N2＋O2放电,2NO。导致汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮。‎ ‎②氮气与氢气反应的化学方程式为N2＋3H22NH3。(工业合成氨反应原理)‎ ‎③氮气与金属镁反应的化学方程式为3Mg＋N2△,Mg3N2。‎ ‎3．氮的固定 ‎(1)概念：将游离态的氮转变为氮的化合物叫做氮的固定。‎ ‎(2)类型：‎ 氮的固定 ‎4．氮气的应用 ‎①焊接金属时作保护气；‎ ‎②液氮可作冷冻剂；‎ ‎③重要的化工原料，用来制取化肥、炸药等。‎ ‎[考点达标层面]‎ ‎1．将空气中氮气转化成氮的化合物的过程称为固氮。下图中能实现人工固氮的是(　　)‎ 解析：选D　选项A、C为自然固氮，合成氨为人工固氮。‎ ‎2．有关自然界中氮的循环的下列说法不正确的是(　　)‎ A．雷电可以将大气中的氮转化为硝酸盐 B．夏天腐烂的蔬菜有毒是因为产生了亚硝酸盐 C．动物体内的蛋白质降解时直接变成氮气进入大气 D．合成氨是最主要的人工固氮方式 解析：选C　雷雨时，N2―→NO―→NO2―→HNO3―→硝酸盐进入土壤；动物体内的蛋白质降解为氨基酸，代谢最终产物为尿素，C错误。‎ ‎3．下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是(　　)‎ ‎①N2→NO2　②NO2→NO　③NO2→HNO3‎ ‎④N2→NO　⑤N2→NH3‎ A．①　　　　　　　　　 B．②⑤‎ C．④ D．③④‎ 解析：选C　该题有两个要求：(1)必须加入氧化剂；(2)一步反应就能完成。反应①、③、④从化合价角度来看都升高，但反应①N2→NO2不能一步反应完成；而反应③NO2→HNO3，虽然氮的化合价升高，但不加氧化剂也能实现，如3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，在该反应中，NO2既是氧化剂又是还原剂；只有反应④N2→NO必须加入氧化剂且一步反应就能完成。‎ 考点二 环境污染的罪魁祸首——氮的氧化物 ‎[教材知识层面]‎ ‎1．氮的氧化物 氮有多种价态的氧化物，如N2O、NO、NO2、N2O4、N2O3、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。‎ ‎2．NO与NO2性质的比较 性质 NO NO2‎ 颜色状态气味 无色无味气体 红棕色有刺激性气味的气体 溶解性 难溶于水 与水反应 毒性 有毒(跟血红蛋白结合)‎ 有毒 与水反应 不反应 ‎3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 与氧气反应 ‎2NO＋O2===2NO2‎ 不反应 对环境的影响 导致光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层 ‎[高考考查层面]‎ 命题点1　氮氧化物对环境的影响 ‎(1)光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。‎ ‎(2)酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。‎ 反应的化学方程式为2NO＋O2===2NO2‎ ‎3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。‎ ‎(3)破坏臭氧层：‎ 科学研究表明，进入高空平流层的氮氧化物，可以加快臭氧层中臭氧的分解速率，从而像氟氯烃类物质一样破坏臭氧层，形成臭氧空洞：2O33O2。导致地面紫外线辐射量增加。‎ ‎[典题示例]‎ ‎1．NO对环境的危害在于(　　)‎ ‎①破坏臭氧层　②高温下能使一些金属被氧化　③造成酸雨　④与人体血红蛋白相结合 A．仅①③　　　　　　　　　　 B．仅③④‎ C．①②③ D．①③④‎ 解析：选A　NO在高温下不能氧化金属，②错误，④不属于对环境的危害，①③正确。‎ ‎2．世界上许多科学家都强烈反对发展超音速运输机(SST)，其主要理由是(　　)‎ A．燃料燃烧时，尾气中的氮氧化物污染大气 B．燃料燃烧时，尾气中的氮氧化物导致光化学烟雾 C．燃料燃烧时，尾气中的氮氧化物加快臭氧层分解 D．燃料燃烧时，尾气中的氮氧化物导致酸雨 解析：选C　超音速运输机的飞行高度在‎1万米以上，位于臭氧层下的平流层，对环境的主要影响是加快臭氧的分解。‎ 命题点2　消除氮氧化物对环境污染的方法 ‎[典题示例]‎ ‎1．(2013·北京高考)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。‎ ‎(1)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：_______________________。‎ ‎(2)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放，当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(2)根据题目信息可知NO被CO还原为N2，而CO被氧化成CO2，化学方程式为2NO＋2CON2＋2CO2。‎ 答案：(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ‎(2)2NO＋2CON2＋2CO2‎ ‎2．NO2可以用氢氧化钠溶液吸收，或在一定条件下用氨气与其反应使之转化为无污染的物质，发生反应的化学方程式分别是：2NO2＋2NaOH===M＋NaNO3＋H2O,8NH3＋6NO2===7X＋12H2O。则M、X代表的物质的化学式分别是(　　)‎ A．NaNO2、N2 B．HNO2、N2‎ C．NO、HNO3 D．N2、N2‎ 解析：选A　根据题目所提供的化学方程式利用原子守恒定律可得M为NaNO2，X为N2。‎ ‎[方法技巧]‎ NOx尾气的处理方法 ‎1．碱液吸收法 ‎2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是：‎ n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。‎ ‎2．催化转化法 在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。‎ ‎[考点达标层面]‎ ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2014·天津高考)制取二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气。(　　)‎ ‎(2)(2013·江苏高考)标准状况下，‎6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA。(　　)‎ ‎(3)(2011·江苏高考)NO2与水反应的离子方程式：3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO。(　　)‎ ‎(4)(2010·山东高考)CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在。(　　)‎ ‎(5)(2010·江苏高考)用NaOH溶液吸收NO2的离子方程式是：2OH－＋2NO2===NO＋NO＋H2O。(　　)‎ ‎(6)NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×‎ ‎2．氮的氧化物(用NOx表示)是大气污染物，必须进行处理。‎ ‎(1)汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。‎ ‎①汽车尾气中的CO来自于____________________________________________，‎ NO来自于______________。汽车尾气对环境的危害主要有___________(至少填两种)。‎ ‎②汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。反应的化学方程式可表示为________________________。‎ ‎(2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知：4NH3＋6NO5N2＋6H2O,8NH3＋6NO27N2＋12H2O。同温同压下，‎3.5 L NH3恰好将‎3.0 L NO和NO2的混合气体完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的体积之比是________。‎ ‎(3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理，若NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后得到一种钠盐，该钠盐的化学式是________。‎ 解析：(1)①汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油不完全燃烧，会产生CO；当空气过量时，N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，导致光化学烟雾，产生温室效应。②CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。‎ ‎(2)V(NO)＋V(NO2)＝‎‎3.0 L V(NO)＋ V(NO2)＝‎‎3.5 L 则V(NO)＝‎‎0.75 L V(NO2)＝‎‎2.25 L V(NO)∶V(NO2)＝1∶3。‎ ‎(3)NO中氮的化合价为＋2价，NO2中氮的化合价为＋4价，二者1∶1混合时与NaOH反应生成盐的化合价必然为＋3，即为NaNO2。‎ 答案：(1)①汽油的不完全燃烧　N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应　形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可)‎ ‎②2xCO＋2NOx2xCO2＋N2‎ ‎(2)1∶3‎ ‎(3)NaNO2‎ 考点三 氨和铵盐 ‎[教材知识层面]‎ ‎1．氨 ‎(1)物理性质：‎ 无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化。极易溶于水(1∶700)，可由喷泉实验证明。‎ ‎(2)化学性质：‎ ‎①与水反应：‎ NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－。氨气溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有：NH3·H2O、H2O、NH3、NH、OH－、H＋。NH3·H2O为可溶性一元弱碱，不稳定，易分解，化学方程式为：NH3·H2O△,NH3↑＋H2O。‎ ‎②还原性：‎ 与氧气发生催化氧化反应的化学方程式：4NH3＋5O24NO＋6H2O。‎ ‎③与酸反应：‎ 与氯化氢反应的化学方程式：NH3＋HCl===NH4Cl，产生白烟。‎ ‎(3)制法(书写化学方程式)：‎ ‎①工业制法：N2＋3H22NH3。‎ ‎②实验室制法：Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O。‎ ‎(4)用途：‎ 制硝酸、铵盐、纯碱、尿素、制冷剂等。‎ ‎2．铵盐 ‎(1)不稳定性：NH4ClNH3↑＋HCl↑，‎ NH4HCO3NH3↑＋H2O↑＋CO2↑。‎ ‎(2)与强碱反应：NH4Cl＋NaOHNH3↑＋NaCl＋H2O。应用于NH的检验：‎ ‎[高考考查层面]‎ 命题点1　氨气的实验室制法 ‎[实验基础]‎ ‎1．用铵盐和碱制取 ‎2．用浓氨水制取 方法 化学方程式(或原理)‎ 气体发生装置 加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O 浓氨水＋固体(CaO)‎ CaO与水反应使水量减少，且反应放热，促使NH3·H2O分解，NH3逸出。化学方程式：NH3·H2O＋CaO===Ca(OH)2＋NH3↑‎ ‎[流程分析]‎ 氨的制取及氨的催化氧化实验探究 ‎ ‎ ‎ [专题集训]‎ ‎1．下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是(　　)‎ A．①②　　　　　　B．②③　　　　　　C．③④　　　　　　D．①③‎ 解析：选D　NH4Cl受热可产生NH3和HCl，但两者遇冷会重新凝结产生NH4Cl，且可能出现堵塞导管的情况，③中试管口未向下倾斜会导致水倒流入试管而使试管破裂，故①③错误；把浓氨水滴入氧化钙固体中，会发生CaO＋NH3·H2O===Ca(OH)2＋NH3↑，反应放热，温度升高有利于NH3放出，故可用②的方法制取氨气；浓氨水受热产生氨气，通过碱石灰吸收水蒸气后即得干燥的NH3，④符合要求。‎ ‎2．有甲、乙两位同学想利用下列装置及化学试剂，对实验室制取并收集氨气的实验进行改进。‎ 化学试剂：①NH4Cl固体、②浓氨水、③NaOH固体 ‎(1)甲同学想方便快速地制取少量氨气，应选择的装置是________(填序号)，选用试剂是________(填序号)。选用上述试剂制氨气的理由是______________________________，实验过程中，制气时的实验操作是________________________________。‎ ‎(2)乙同学建议，把教材中实验室制取氨气的收集装置由大试管改为集气瓶且瓶口向上收集氨气，并确保不污染环境，请你根据其设想回答：‎ ‎①若用排气法收集氨气，请在方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置，标出所用试剂(自选)名称。‎ ‎②若用排液集气法收集NH3，可选用的试剂是________(填序号)。‎ A．H2O　　　　 B．浓H2SO4‎ C．CCl4 D．饱和NaCl溶液 解析：(1)不加热制取NH3是快速制取少量NH3的措施，具体操作方法是把浓氨水滴到固体NaOH上。‎ ‎(2)①用排气法收集NH3的装置中要注意广口瓶中导气管的长短，因NH3的密度比空气的小，故进气管短，出气管长，因NH3极易溶于水，进行尾气处理时，要设置防倒吸装置。‎ ‎②用排液法收集NH3时，要求液体不能溶解NH3(排除A、D)且不与NH3发生反应(排除B)，故选CCl4。‎ 答案：(1)B　②③　NaOH固体遇水放热，使氨气的溶解度降低，同时可使溶液中c(OH－)增大，促使NH＋OH－NH3·H2ONH3＋H2O平衡向右移动，从而使氨气逸出　将浓氨水逐滴滴加到NaOH固体上 ‎(2)①如图 ‎②C 命题点2　喷泉实验的原理及其应用 ‎1．喷泉实验的原理 由于容器内外产生压强差而形成喷泉。气体迅速溶于水或某种溶液中，容器内压强小于容器外压强，从而产生喷泉，依据这一原理，只要能够造成容器内气体大量溶于液体，就可以形成喷泉。‎ ‎2．形成喷泉的类型 ‎(1)只要气体易溶于吸收剂，均可做喷泉实验，吸收剂可以是水，也可以是酸液、碱液等。‎ 下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体。‎ 气体 HCl NH3‎ CO2、Cl2、SO2、H2S NO2‎ NO、O2(4∶3)‎ 吸收剂 水、NaOH溶液 水 NaOH溶液 水 水 ‎(2)容器内的液体由于受热挥发(如浓盐酸、浓氨水、酒精等)或由于发生化学反应产生气体，容器内产生大量气体，压强迅速增大，促使容器内液体迅速向外流动，也能形成喷泉。如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是利用此原理。‎ ‎3．引发喷泉的几种方法 ‎(1)使烧瓶内的气体迅速溶于水或某种液体中。‎ ‎(2)使烧瓶内气体温度降低，从而使气压减小。‎ ‎(3)使烧瓶外待喷液面上的气压增大。‎ ‎4．喷泉实验的几种常见装置 说明：装置②中最好采用顶部有孔的烧瓶。装置③引发喷泉的方法是打开止水夹，用热毛巾或双手捂热烧瓶，松开后片刻即形成喷泉现象。‎ ‎[典题示例]‎ ‎1．下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉现象的是(　　)‎ A．挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹 D．向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹 解析：选B　H2难溶于NaOH溶液，不能形成较大的压强差，不能引发喷泉现象。‎ ‎2．如右图所示装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，然后打开止水夹，下列与实验事实不相符的是(　　)‎ A．Cl2(饱和食盐水)，无色喷泉 B．NH3(H2O含石蕊)，蓝色喷泉 C．HCl(H2O含石蕊)，红色喷泉 D．SO2(NaOH溶液)，无色喷泉 解析：选A　Cl2不溶于饱和食盐水，不能形成喷泉。‎ ‎[考点达标层面]‎ ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2014·海南高考)浓氨水可检验氯气管道漏气。(　　)‎ ‎(2)(2014·广东高考)NH3可用于设计喷泉实验是因为NH3能使酚酞溶液变红。(　　)‎ ‎(3)(2014·重庆高考)液氨用作制冷剂时不涉及化学变化。(　　)‎ ‎(4)(2014·北京高考)加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物，并将产生的气体通入酚酞溶液中，酚酞溶液变成红色。(　　)‎ ‎(5)(2014·全国卷Ⅰ)施肥时，草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用的原因是K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效。(　　)‎ ‎(6)(2013·福建高考)检验NH时，往试样中加入NaOH溶液，微热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体。(　　)‎ ‎(7)(2012·山东高考)分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面迅速上升，说明二者均易溶于水。(　　)‎ ‎(8)(2012·福建高考)用湿润的红色石蕊试纸检验氨气。(　　)‎ 答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)×　(7)√　(8)√‎ ‎2．(2015·湘潭模拟)NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是(　　)‎ A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥 B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解 C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应 D．图中所涉及的盐类物质均可以水解 解析：选C　A项，NaHCO3不是化肥；B项，Na2CO3受热不易分解；D项，NaCl不水解。‎ 考点四 典型的氧化性酸——硝酸 ‎[教材知识层面]‎ ‎1．物理性质 硝酸是无色、易挥发的液体，有刺激性气味，能与水以任意比例混溶。‎ ‎2．化学性质 ‎(1)不稳定性：‎ ‎①反应：4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑。‎ ‎②市售浓硝酸呈黄色的原因是：硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里。‎ ‎③硝酸保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处，不能用橡胶塞。‎ ‎(2)强氧化性：‎ 不论浓、稀硝酸都有强氧化性，而且浓度越大氧化性越强。‎ ‎①与金属反应。‎ 稀硝酸与铜反应的化学方程式：‎ ‎3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。‎ 浓硝酸与铜反应的化学方程式：‎ Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。‎ ‎②与非金属反应。‎ 如浓硝酸与C反应的化学方程式：‎ C＋4HNO3(浓)△,CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。‎ ‎③与还原性化合物反应。‎ 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。‎ 如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式为：‎ ‎3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。‎ ‎[高考考查层面]‎ 命题点1　浓、稀硝酸氧化性比较 ‎1．由铜与硝酸反应的化学方程式知，浓硝酸被还原为NO2，氮元素的化合价变化为＋5→＋4；稀硝酸被还原为NO，氮元素的化合价变化为＋5→＋2。一般情况下，硝酸的浓度越小，其还原产物的价态越低。‎ ‎2．实验证明，硝酸浓度越大，得电子的能力越强，因而其氧化能力越强。如稀硝酸能将HI氧化为I2，而浓硝酸可将HI氧化为HIO3。‎ ‎6HI＋2HNO3(稀)3I2＋2NO↑＋4H2O HI＋6HNO3(浓)HIO3＋6NO2↑＋3H2O ‎3．硝酸在氧化还原反应中，其还原产物可能有多种价态的物质：O2、HN2、O、2O、2、H3等，这取决于硝酸的浓度和还原剂还原性的强弱。除前面的实例外，锌与硝酸可发生如下反应：‎ ‎4Zn＋10HNO3(稀)===4Zn(NO3)2＋N2O↑＋5H2O ‎4Zn＋10HNO3(极稀)===4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O ‎4．硝酸与金属反应的规律：‎ ‎(1)HNO3与金属反应不能产生H2。‎ ‎(2)还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。‎ ‎(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。‎ ‎[典题示例]‎ ‎1．相同质量的铜片分别与体积相同且过量的浓硝酸、稀硝酸反应，二者比较相等的是(　　)‎ ‎①反应中氧化剂得到的电子总数　②铜片消耗完所需时间　③反应后溶液中铜离子浓度(反应后溶液体积不变)　④反应生成气体的体积(同温、同压)‎ A．①③　　　　　　　　 B．②④‎ C．①④ D．②③‎ 解析：选A　铜与浓、稀硝酸反应均被氧化为Cu2＋，铜片质量相同时转移电子数相同，①正确；浓硝酸的氧化性强，与铜反应时反应速率快，②错误；浓、稀硝酸足量，铜片全部反应，因此反应后溶液中Cu2＋浓度相同，③正确；根据浓、稀硝酸与铜反应的化学方程式可知，反应后生成气体的物质的量不同，同温同压时体积也不同，④错误。‎ ‎2．如图是用浓硝酸、铜片、水等试剂探究浓、稀硝酸的强氧化性并观察还原产物的实验装置。‎ Ⅰ.浓硝酸的强氧化性实验 将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约5 mL浓硝酸，往具支试管中放入约2 mL浓硝酸，用排水法收集产生的气体。‎ ‎(1)具支试管中发生反应的化学方程式为___________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象是________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ Ⅱ.稀硝酸的强氧化性实验 ‎(3)上述反应完成后，欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，紧接的简便、合理的实验操作是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)能证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是________(填写序号)。‎ A．c中收集到无色气体 B．c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色 C．b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色 解析：(1)Cu与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2和水。‎ 反应的化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。‎ ‎(2)浓硝酸作氧化剂，能将Cu氧化成Cu2＋(蓝色溶液)其还原产物是NO2(红棕色气体)。‎ ‎(3)将浓HNO3稀释成稀HNO3，再与Cu发生反应，即可进一步证明稀HNO3的氧化性。‎ ‎(4)NO为无色气体遇空气中的O2转化成红棕色的NO2气体。‎ 答案：(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ‎(2)试管中溶液变蓝，且有红棕色气体产生 ‎(3)向试管中加水将浓硝酸稀释 ‎(4)C 命题点2　硝酸与金属反应的计算 ‎1．思维流程 ‎2．计算中守恒思想的应用 ‎(1)原子守恒法：‎ HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂，转化为还原产物。这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。‎ ‎(2)得失电子守恒法：‎ HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。‎ ‎(3)电荷守恒法：‎ HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH－)则有：‎ c(NO)＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金属离子)。‎ ‎(4)离子方程式计算法：‎ 金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。‎ ‎[典题示例]‎ ‎1．‎38.4 g铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体‎22.4 L(标准状况)，反应消耗的硝酸可能是(　　)‎ A．1.0 mol　　　　　　　 B．1.6 mol C．2.2 mol D．2.4 mol 解析：选C　浓硝酸适量，在反应过程中变稀，实际上发生了两个反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O,3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，反应消耗的HNO3包括起酸性作用和起氧化性作用的两部分，前者反应后以Cu(NO3)2形式存在，后者被还原后生成NO2、NO气体，从两个方程式看出：Cu＋2HNO3(酸)～Cu(NO3)2，HNO3(氧化剂)～NO2(或NO)，所以反应消耗的HNO3的物质的量为：×2＋＝1.2 mol＋1 mol＝2.2 mol。‎ ‎2．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与‎1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是(　　)‎ A．60 mL B．45 mL C．30 mL D．15 mL 解析：选A　由电子守恒和电荷守恒可知O2得电子数等于Cu2＋结合的OH－数，故消耗NaOH溶液的体积为＝‎0.06 L＝60 mL。‎ ‎[考点达标层面]‎ ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2014·安徽高考)实验室里用锌粒与稀HNO3反应制取H2。(　　)‎ ‎(2)(2014·江苏高考)Cu溶于稀HNO3反应的离子方程式：Cu＋2H＋＋NO===Cu2＋＋NO2↑＋H2O。(　　)‎ ‎(3)(2014·广东高考)将可调高度的铜丝伸入稀HNO3中，溶液变蓝，说明铜与稀HNO3发生置换反应。(　　)‎ ‎(4)用铜和稀硝酸反应制取NO2气体。(　　)‎ ‎(5)(2013·广东高考)常温下，将Al片放入浓硝酸中无明显现象，原因是Al与浓硝酸不反应。(　　)‎ ‎(6)(2013·大纲卷)磁性氧化铁溶于稀硝酸的离子方程式为3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(　　)‎ ‎(7)过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成。(　　)‎ ‎(8)(2011·江苏高考)在1.0 mol/L的KNO3溶液中，H＋、Fe2＋、Cl－、SO可以大量共存。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√　(8)×‎ ‎2．将Mg、Cu组成的m g混合物投入适量稀HNO3中恰好完全反应，固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体为‎0.896 L(标准状况)，向反应后的溶液中加入2 mol/L NaOH溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全，则形成沉淀质量为(　　)‎ A．(m＋2.28) g B．(m＋2.04) g C．(m＋3.32) g D．(m＋4.34) g 解析：选B　利用守恒法解答当金属离子恰好沉淀时，m(沉淀)＝m(金属)＋m(OH－)，守恒的巧妙之处在于，n(OH－)＝n(金属失电子)＝n(NO得到的电子)＝3×0.896/22.4＝0.12 mol，m(沉淀)＝m(金属)＋m(OH－)＝m g＋0.12×‎17 g＝(m＋2.04)g，B正确。‎ 以“氮的化合物间的转化”为载体串联氮元素单质及其化合物知识 高考载体(2014·北京高考T26)‎ ‎　　NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3，如下图所示。‎ ‎[知识串联设计]‎ ‎(1)实验室里用NH4Cl和熟石灰共热制取氨气，反应的化学方程式为________________________________________________________________________；‎ 制取氨气还可以将浓氨水滴入生石灰中，二者混合能产生氨气的原因是什么？________________________________________________________________________。‎ ‎(2)步骤Ⅰ中NH3和O2在催化剂作用下反应，其化学方程式是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)NO能否用排空气法收集？________(填“能”或“不能”)，检验该气体的方法是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)写出步骤Ⅲ发生反应的化学方程式____________________________，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是________________。 ‎(5)硝酸具有强氧化性，其稀溶液与Cu发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(6)NO有毒，对环境造成污染。如何清除工业尾气中的NO气体？________________________________________________________________________。‎ ‎(7)如何通过实验检验试样中的NH？____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(8)氨气具有还原性，当氨气通过灼热的氧化铜时，黑色的氧化铜转化成红色的铜，写出该反应的化学方程式________________________。 答案：(1)Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O 浓氨水滴入生石灰中发生反应，生成Ca(OH)2，减少了氨水中水的量，增加了溶液中的c(OH－)，且反应放出大量的热。氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，上述原因会使平衡逆向移动，有利于氨气的逸出 ‎(2)4NH3＋5O24NO＋6H2O ‎(3)不能　往该气体中通入O2，气体由无色变成红棕色，说明该气体为NO ‎(4)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　1∶2‎ ‎(5)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ‎(6)与O2混合后通入NaOH溶液(或在催化剂作用下与CO反应生成N2和CO2)‎ ‎(7)取少量试样与浓NaOH溶液混合共热，把湿润的红色石蕊试纸放入试管的管口，若试纸变成蓝色，即证明试样中含有NH ‎(8)3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O ‎1．下列关于氮及其化合物的说法正确的是(　　)‎ A．N2分子的结构稳定，因而氮气不能支持任何物质的燃烧 B．液氨汽化时要吸收大量热，因而液氨可用作制冷剂 C．NO可用向上排空气法或者排水法收集 D．浓硝酸保存在棕色瓶内是因为硝酸易挥发 解析：选B　Mg能在N2中燃烧，A项错误；NO能与空气中的O2反应生成NO2，C项错误；浓硝酸见光易分解，故保存在棕色瓶内，D项错误。‎ ‎2．随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物 B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2‎ C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应 D．催化转化总化学方程式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2‎ 解析：选D　反应过程中NO、O2为氧化剂，N2为还原产物；汽车尾气中的N2不是污染物；NO和O2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NO＋O2===2NO2,2NO2＋4CO===N2＋4CO2，将两步反应式合并可得总化学方程式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2。‎ ‎3．下列说法不正确的是(　　)‎ A．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解 B．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性 C．铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O D．HNO3―→NO―→NO2，以上各步变化均能通过一步实验完成 解析：选A　A项中加入Cu(NO3)2固体后，Cu和H＋、NO发生反应：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，该项不正确。‎ ‎4．已知氨气极易溶于水，而难溶于有机溶剂CCl4。下列装置中不适宜做氨气尾气吸收的是(　　)‎ 解析：选C　A项，氨气不溶于CCl4，不会发生倒吸；B项，导管末端连接倒置漏斗，漏斗下沿刚好没入水中可有效防止倒吸；C项，会发生倒吸；D项，导管末端连接干燥管，干燥管细口没入水中少许可有效防止倒吸。‎ ‎5．为使天空更蓝，空气质量更好，很多电厂都采用了脱硫技术，现在又在考虑脱硝(氮)，脱硝是除去煤燃烧过程中产生的(　　)‎ A．N2　　　　　　　　　 B．NOx C．NH3 D．NH4NO3‎ 解析：选B　N2和NH4NO3不需要处理，A、D项错误；燃烧过程中不会产生NH3，C项错误。‎ ‎6.如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 mol·L－1‎ 的硝酸并加热，待反应结束时，下列微粒在体系中一定大量存在的是(　　)‎ ‎①NO　②Fe3＋　③H＋　④NO ‎⑤NO2‎ A．①　　　　　　 B．①⑤‎ C．②④⑤ D．①②③⑤‎ 解析：选B　Fe与浓HNO3反应时，开始生成的还原产物是NO2，并且若铁少量时，还原产物只有NO2；当铁过量时，氧化产物是Fe2＋，当HNO3过量时，氧化产物是Fe3＋。因产物有硝酸盐，故溶液中一定还有NO。‎ ‎7．某同学用滤纸折成一个纸蝴蝶并喷洒一种溶液(保持湿润)，挂在铁架台上。另取一只盛某种溶液的烧杯，放在纸蝴蝶的下方(如右图)。过一会儿，发现纸蝴蝶变为红色。下表的组合中，能够实现上述变化的是(　　)‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ 纸蝴蝶上的喷洒液 石蕊 酚酞 酚酞 石蕊 小烧杯中的溶液 浓盐酸 浓氨水 NaOH溶液 浓硫酸 A．①② B．③④‎ C．①④ D．②③‎ 解析：选A　浓盐酸易挥发，酸性气体HCl遇石蕊变红；浓氨水易挥发，碱性气体NH3遇酚酞变红。‎ ‎8．(2014·山东高考)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 解析：选A　FeO、FeSO4及Fe3O4(可写成Fe2O3·FeO)与稀硝酸反应时均为铁元素被氧化，且氧化产物均为Fe3＋，还原产物均为NO。等质量的还原剂与稀硝酸反应时转移电子的物质的量越多，放出NO的物质的量越多，由FeO、FeSO4及Fe3O4的化学式及铁元素的化合价可看出等质量的三种物质参与反应时，FeO转移电子的物质的量最多。Fe2O3与稀硝酸反应时无NO气体放出。‎ ‎9．“封管试验”具有简易、方便、节约、绿色等优点。观察下列四个“封管试验”(夹持装置未画出)，判断下列说法正确的是(　　)‎ A．加热时，a上部聚集了固体NH4Cl，说明NH4Cl的热稳定性比较好 B．加热时，发现b中I2变为紫色蒸气，在上部又聚集为紫黑色的固体 C．加热时，c中溶液红色变深，冷却后又变浅 D．水浴时，d内气体颜色变浅，e内气体颜色加深 解析：选B　A选项，NH4Cl受热分解生成NH3、HCl，在上部化合生成固体NH4Cl，A选项错误；B选项，I2易升华，正确；C选项，氨气易挥发，加热时，氨水浓度减小，碱性减弱，溶液红色变浅，C选项错误；2NO2N2O4为放热反应，所以d内气体颜色变深，D选项错误。‎ ‎10．为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO，设计右图实验(实验过程中活塞2为打开状态)，下列说法中不正确的是(　　)‎ A．关闭活塞1，加入稀硝酸至液面a处 B．在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率 C．通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行 D．反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，但不能证明该气体为NO 解析：选A　A选项，关闭活塞1，将无法加液体到液面a处，错误；C选项关闭活塞1，生成的NO把稀硝酸压向右边，使铜丝与稀硝酸分离，正确；D选项，想证明该气体为NO，必须使NO与O2接触，生成红棕色NO2。‎ ‎11．(2014·福建高考节选)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下：‎ ‎(1)步骤Ⅰ若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)步骤Ⅱ中发生反应：4Fe(NO3)2＋O2＋(2n＋4)H2O===2Fe2O3·nH2O＋8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是________(任写一项)。‎ 解析：(1)硝酸分解生成NO2、O2和H2O。(2)根据流程示意图可知，废铁皮与硝酸反应时有Fe(NO3)2、NH4NO3生成，根据得失电子守恒、元素守恒即可完成方程式。(3)上述生产流程中，氮元素以NO和NH的形式存在，无污染。‎ 答案：(1)4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O ‎(2)4Fe＋10HNO34Fe(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O ‎(3)氮氧化物排放少 ‎12．化学实验要符合“绿色化学”理念。某实验小组对“铜与浓硝酸反应”进行了探究性实验。试回答下列问题：‎ ‎(1)写出铜和浓硝酸反应的离子方程式：___________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)与装置Ⅰ相比，装置Ⅱ的优点是________________________________，装置Ⅲ除具有装置Ⅱ的优点外，还具有的优点是____________________________________________。‎ ‎(3)在装置Ⅲ中，若使NO2气体充满烧瓶，应先关闭弹簧夹________，再打开弹簧夹________；当气体充满烧瓶后，将铜丝提起，然后把a、b、c都关闭，并把烧瓶置于沸水中，下列情况不变的是________。‎ A．颜色 B．质量 C．气体的平均相对分子质量 D．密度 E．压强 ‎(4)为了验证NO2与水的反应，欲使烧杯中的水进入烧瓶的操作是________________________________________________________________________。‎ 解析：(2)比较三种装置的结构，结合本实验原理，装置Ⅱ比装置Ⅰ优越的地方有：无氮的氧化物逸出，避免了对空气的污染；装置Ⅲ的优点还有：可控制反应随时进行，随时停止。‎ ‎(3)若要让NO2充满烧瓶，需要关闭开关c、打开a和b；由于在烧瓶中存在2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0，在沸水中，平衡左移，颜色加深、气体平均相对分子质量减小，压强增大，但是混合气体的质量和密度不变。‎ ‎(4)若要让烧杯中的水进入烧瓶，则应减小烧瓶内的气压，所以可采取措施：关闭a和c，打开b，对烧瓶水浴加热，则一部分NO2气体进入NaOH溶液进行反应，再降温，则烧瓶中气压会减小，此时打开c，关闭b，水即进入烧瓶。‎ 答案：(1)Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O ‎(2)无氮的氧化物逸出，避免了对空气的污染　可控制反应随时进行，随时停止　(3)c　a、b　BD ‎(4)关闭a和c，打开b，继续对烧瓶水浴加热，待气体不再放出时关闭b，停止加热，打开c ‎13．(2015·北京海淀模拟)氨气在工农业生产中有重要应用。‎ ‎(1)①氮气用于工业合成氨，写出氮气的电子式：________________________；‎ ‎②NH3的稳定性比PH3________(填写“强”或“弱”)。‎ ‎(2)如下图所示，向NaOH固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。‎ ‎①浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是________(写化学式，一种即可)。‎ ‎③FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe2＋＋2NH3·H2O===Fe(OH)2↓＋2NH和________________________。‎ ‎(3)空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下，向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱除率增大，用平衡移动原理解释其原因：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2)，反应的化学方程式为________________________，若反应中有0.3 mol电子发生转移，生成亚硝酸的质量为________g(小数点后保留两位有效数字)。‎ 解析：(1)①氮气电子式中存在三键；②根据非金属性的判断依据“非金属性越强，气态氢化物越稳定”，很容易判断出NH3的稳定性强于PH3。(2)①根据现象写方程式；②氨气溶于浓硫酸，能生成(NH4)2SO4或NH4HSO4；③根据现象写方程式，氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。(3)氨在水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，加入NaOH后OH－浓度增大，平衡逆向移动，故有利于氨的逸出。(4)由方程式可看出，每当生成1 mol HNO2，转移电子数为6 mol，当有0.3 mol电子发生转移时，生成亚硝酸0.05 mol，即‎2.35 g。‎ 答案：(1)①N⋮⋮N　②强 ‎(2)①NH3＋HCl===NH4Cl ‎②NH4HSO4或[(NH4)2SO4]‎ ‎③4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3‎ ‎(3)氨在水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，加入NaOH后OH－浓度增大平衡逆向移动，故有利于氨的脱除 ‎(4)2NH3＋3O22HNO2＋2H2O　2.35‎ ‎1.了解常见元素单质及其重要化合物对环境质量的 ‎ ‎ 影响。‎ ‎2.了解科学、技术、社会的相互关系(如化学与生活、‎ ‎ 材料、能源、环境等)。‎ ‎3.理解在化工生产中遵照“绿色化学”思想的重要性。‎ 第五节 海水资源的开发利用及环境保护 ‎………………………………[循着图示·想一想] ………………………………‎ ‎……………………………………[特色特性·记一记]…………………………………‎ ‎1．特殊的污染名词：‎ 雾霾、酸雨、臭氧空洞、光化学烟雾、温室效应、白色污染、水华、赤潮 ‎2．特殊的制备流程：‎ ‎(1)海水提镁：‎ 海水―→Mg(OH)2―→MgCl2溶液―→MgCl2·6H2O―→MgCl2―→Mg ‎(2)海水提溴：‎ 海水―→Br2HBr―→Br2‎ ‎(3)海带提碘：‎ 海带―→海带灰―→含I－的溶液―→I2的有机溶液―→I2‎ ‎3．必记四反应：‎ ‎(1)2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑　(2)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－‎ ‎(3)Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4　(4)H2O2＋2H＋＋2I－===I2＋2H2O 考点一 海水资源的综合利用 ‎[教材知识层面]‎ ‎1．水资源的利用 ‎2．化学资源的开发利用 ‎(1)氯碱工业。‎ ‎①电解NaCl溶液(写出化学方程式，下同)：‎ ‎2NaCl＋2H2O电解,2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；‎ ‎②产物制盐酸：H2＋Cl2点燃,2HCl；‎ ‎③制漂白液：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。‎ ‎(2)海水中镁的提取。‎ 海水Mg(OH)2MgCl2(溶液)MgCl2·6H2OMgCl2Mg。‎ ‎(3)海水中溴的提取。‎ 海水(酸化)Br2HBrBr2(液)。‎ ‎(4)海带中提碘。‎ 海带海带灰含I－的溶液I2I2的有机溶液I2‎ ‎[高考考查层面]‎ 命题点1　从海水中提取镁的方法 ‎1．工艺流程 ‎2．基本步骤及主要反应 ‎(1)制熟石灰：CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2。‎ ‎(2)沉淀：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓。‎ ‎(3)酸化：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。‎ ‎(4)蒸发结晶：析出MgCl2·6H2O。‎ ‎(5)脱水：在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁。‎ ‎(6)电解：电解熔融氯化镁制得镁。‎ ‎[典题示例]‎ ‎1．(2015·泰安模拟)从海水中提取镁，正确的方法是(　　)‎ A．海水Mg(OH)2Mg B．海水MgCl2溶液―→MgCl2晶体Mg C．海水Mg(OH)2MgOMg D．海水Mg(OH)2MgCl2溶液―→MgCl2·6H2O―→MgCl2(熔融)Mg 解析：选D　从海水中提取镁时，首先用石灰乳将海水中的Mg2＋沉淀出来，然后再用盐酸将其溶解得到MgCl2溶液，从MgCl2溶液中冷却结晶得到MgCl2·6H2O，在HCl气流中加热MgCl2·6H2O得到无水MgCl2，最后电解熔融MgCl2得到单质Mg。‎ ‎2．(2014·全国卷Ⅱ节选)(1)海水提镁的一段工艺流程如下图：‎ 浓海水的主要成分如下：‎ 离子 Na＋‎ Mg2＋‎ Cl－‎ SO 浓度/(g·L－1)‎ ‎63.7‎ ‎28.8‎ ‎144.6‎ ‎46.4‎ 该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为________________，产品2的化学式为________________，‎1 L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。‎ ‎(2)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为________________；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)由题给海水的主要成分，脱硫就是除掉硫酸根离子，发生反应：Ca2＋＋SO===CaSO4↓；由框图信息知，产品2为Mg(OH)2；‎1 L浓海水中含有Mg2＋ ‎28.8 g，物质的量为1.2 mol，则最多生成Mg(OH)2 1.2 mol，质量为1.2 mol×‎58 g/mol＝‎69.6 g。(2)电解熔融氯化镁生成氯气和单质镁，若有水存在，则高温下镁与水反应。‎ 答案：(1)Ca2＋＋SO===CaSO4↓　Mg(OH)2　69.6‎ ‎(2)MgCl2Mg＋Cl2↑、‎ Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑‎ 命题点2　从海水中提取溴的方法 ‎1．工艺流程 ‎2．基本步骤及主要反应 ‎(1)浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中Br－得到浓缩。‎ ‎(2)氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化为Br2，反应的离子方程式为：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。‎ ‎(3)富集：利用溴的挥发性，通入热空气或水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收。反应的化学方程式为：Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。‎ ‎(4)提取：再用Cl2将HBr氧化得到产品溴。‎ ‎[典题示例]‎ ‎1．(2014·全国卷Ⅱ)将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。回答下列问题：‎ ‎(1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是________(填序号)。‎ ‎①用混凝法获取淡水 ‎②提高部分产品的质量 ‎③优化提取产品的品种 ‎④改进钾、溴、镁等的提取工艺 ‎(2)采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2，并用纯碱吸收。碱吸收溴的主要反应是Br2＋Na2CO3＋H2O―→NaBr＋NaBrO3＋NaHCO3，吸收1 mol Br2时，转移的电子数为________mol。‎ 解析：(1)海水中主要含有NaCl等盐，用混凝法不能除去NaCl，错误。(2)由方程式可知，Br2既是氧化剂又是还原剂，根据得失电子守恒知，吸收1 mol Br2转移5/3 mol电子。‎ 答案：(1)②③④　(2) ‎2．海水中溴元素以Br－形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图：‎ ‎(1)步骤①反应的离子方程式是_________________________________________。‎ ‎(2)步骤③反应的化学方程式是____________________________________________。‎ 从理论上考虑，下列也能吸收Br2的是________。‎ A．NaOH　B．FeCl‎2　‎C．Na2SO3　D．H2O ‎(3)步骤⑤蒸馏的过程中，温度应控制在80～‎90℃‎。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ 解析：(1)(2)离子方程式和化学方程式分别为：2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；只从理论上考虑，NaOH具有强碱性，能吸收Br2，Fe2＋、SO具有强还原性也能吸收Br2，但Br2在水中的溶解度较小，不能用水吸收。(3)温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低。‎ 答案：(1)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－‎ ‎(2)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr　ABC ‎(3)若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低 命题点3　从海带中提取碘的方法 ‎1．海带中含有碘元素的检验 ‎(1)反应原理：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O ‎(2)实验步骤及证明方法 ‎2．海带中提碘 ‎(1)工艺流程。‎ ‎(2)两种原理。‎ ‎①主要的化学原理：Cl2＋2KI===2KCl＋I2。‎ ‎②主要的物理原理：单质碘用苯或四氯化碳萃取，分液后用蒸馏法将碘与有机溶剂分开。‎ ‎[典题示例]‎ ‎1．从海带中提取碘的实验过程涉及下列操作，其中正确的是(　　)‎ 解析：选D　灼烧海带应用坩埚，A项错误；过滤时应用玻璃棒引流，B项错误；苯的密度比水的小，萃取了单质碘的苯在上层，应从分液漏斗的上口倒出，C项错误。‎ ‎2．(2015·南京模拟)从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下，下列关于海水制碘的说法，不正确的是(　　)‎ A．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌 B．在含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应 C．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色 D．在碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”‎ 解析：选A　灼烧干海带应在坩埚中进行，而不应在蒸发皿中灼烧海带。‎ ‎[考点达标层面]‎ ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2013·福建高考)从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现。(　　)‎ ‎(2)(2013·浙江高考)实验室从海带中提取单质碘的方法是：取样→灼烧→溶解→过滤→萃取。(　　)‎ ‎(3)海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、明矾净化法等。(　　)‎ ‎(4)海水中提取镁所涉及的化学反应全都是氧化还原反应。(　　)‎ ‎(5)从海水提取溴的工艺流程中两次出现Br－Br2的过程，其目的是将海水中的溴元素富集。(　　)‎ ‎(6)将氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)直接加热可制得无水氯化镁。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×‎ ‎2．海洋是一座巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图，则下列说法正确的是(　　)‎ A．除去粗盐中的SO、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，①中加入试剂的顺序为Na2CO3溶液―→NaOH溶液―→BaCl2溶液―→过滤后加盐酸 B．②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段 C．③④⑤中溴元素均被氧化 D．蒸馏法是技术最成熟也是最具发展前景的海水淡化方法 解析：选B　A项中的加入顺序会导致Ba2＋无法除尽，A错误；单质镁是通过电解熔融MgCl2的方法制取的，B正确；流程图中的第④步中溴元素被还原，C错误；蒸馏法会消耗大量的能源，不是最具有发展前景的方法，D错误。‎ 考点二 环境保护与绿色化学 ‎[教材知识层面]‎ ‎1．环境污染 ‎(1)环境问题：‎ 主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境的破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。‎ ‎(2)“三废”：主要是指废气、废水和废渣。‎ ‎(3)大气污染物的来源：‎ 化石燃料的燃烧和工业生产过程中的废气及其携带的颗粒物。‎ ‎2．环境保护的措施 ‎(1)工业废气和所携带颗粒物的回收利用。‎ ‎(2)工业、生活污水经处理达标后排放，限制使用含氮、磷洗涤剂。‎ ‎(3)回收、限制废弃塑料，研制可降解塑料。‎ ‎3．绿色化学 ‎(1)绿色化学：‎ 其核心是指利用化学原理从源头上消除和减少工业生产对环境的污染。‎ ‎(2)原子经济性：‎ 其特点为反应物中的原子全部转化为期望的最终产物，原子的利用率达到100%。‎ 如环氧乙烷的生成：‎ ‎①经典方法：‎ CH2===CH2＋Ca(OH)2＋Cl2―→＋CaCl2＋H2O。‎ ‎②现代化工生成方法：‎ ‎2CH2===CH2＋O2。‎ 上述两反应的原子经济性为100%的是②。‎ ‎[高考考查层面]‎ 命题点1　环境污染及其防治 ‎1．常见的环境污染及成因 ‎(1)酸雨——SO2及NOx的排放。‎ ‎(2)光化学烟雾——主要是NOx、碳氢化合物造成的。‎ ‎(3)臭氧空洞——氟氯代烃、NOx的排放。‎ ‎(4)温室效应——大气中CO2、CH4含量的增加造成的。‎ ‎(5)白色污染——聚乙烯等难降解的塑料制品。‎ ‎(6)水华、赤潮——含磷洗衣粉的大量使用、工农业及城市污水的任意排放造成水体富营养化。‎ ‎2．环境污染的类型及防治措施 主要污染物及来源 主要危害 防治措施 大气污染 ‎①污染物：硫氧化物、氮氧化物、碳氢化合物、固体颗粒 ‎②来源：化石燃料的燃烧，工业烟尘 ‎①危害人体健康 ‎②破坏建筑物 ‎③影响动、植物生长 ‎④改变气候 ‎①开发新能源，减少化石燃料的燃烧 ‎②对工业尾气进行处理 ‎③立法管理 水污染 ‎①污染物：重金属盐、耗氧有机物，氮、磷化合物等 ‎②来源：工业废水、生活废水、实验室和医院废水 ‎①污染饮用水、影响人畜健康 ‎②影响植物生长 ‎③形成水华、赤潮，影响水中生物生长 ‎①对废水进行无害化处理后排放 ‎②立法管理 土壤污染 ‎①污染物：重金属盐、废塑料、工业废料、建筑垃圾 ‎②来源：生活垃圾、工厂、建筑、化肥、农药、各种废水 ‎①使土壤板结、硬化 ‎②水肥流失 ‎①对垃圾进行回收和分类处理，综合利用 ‎②控制各种污水排放 ‎[典题示例]‎ ‎1．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5×10－‎6 m的颗粒物，它主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤等)。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．PM2.5又称可入肺颗粒物，对人体健康无害 B．PM2.5在空气中一定能产生丁达尔效应 C．开发利用新能源，实施“低碳经济”，可减少PM2.5的产生 D．PM2.5中含有的铅、铬、砷等元素均为主族元素 解析：选C　PM2.5粒子半径小，易附带有毒、有害物质，且在大气中停留时间长，因而对人体健康有害，A项错误；PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，颗粒物直径不一定在胶体粒子直径(1～100 nm)的范围内，因而在空气中不一定能产生丁达尔效应，B项错误；铅、砷等元素为主族元素，铬为副族元素，D项错误。‎ ‎2．(2012·海南高考)化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．CO2属于大气污染物 B．酸雨是pH小于7的雨水 C．CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成 D．大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧 解析：选D　SO2及氮的氧化物是导致酸雨形成的主要物质，而CO2是造成温室效应的主要物质，C错误；CO2无毒，不属于大气污染物；酸雨是pH小于5.6的降水。‎ 命题点2　绿色化学 ‎1．核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。‎ 绿色化学的理想在于不再使用有毒有害的物质，不再产生废物，不再处理废物，这是一门从源头上减少或消除污染的化学。‎ ‎2．绿色化学的研究主要围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的，因此化学反应及其产物具有以下特征：‎ ‎①采用无毒、无害的原料；‎ ‎②在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂)下进行；‎ ‎③产品应该是环境友好的；‎ ‎④具有“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放”。此外，它还应当满足“物美价廉”的传统标准。‎ ‎[典题示例]‎ ‎1．下列生产工艺不能体现“绿色化学”思想的是(　　)‎ A．海水提镁：用电解MgCl2(熔融)产生的Cl2制取盐酸 B．工业制硫酸：提高尾气排放的烟囱高度 C．工业制胆矾：使用稀硫酸、双氧水溶解铜 D．火力发电：在燃煤中加入适量生石灰 解析：选B　A项，用电解MgCl2(熔融)产生的Cl2制取盐酸，实现有毒气体的利用，减少污染，能体现“绿色化学”思想。B项，工业制硫酸中提高排放尾气的烟囱高度，不能减少尾气的排放，不能体现“绿色化学”思想。C项，工业制胆矾采用稀硫酸、双氧水溶解铜，不仅可以减少尾气排放，且提高了硫酸的利用率，能体现“绿色化学”思想。D项，火力发电时，在燃煤中加入适量生石灰，可以减少SO2的排放，能体现“绿色化学”思想。‎ ‎2．在“绿色化学工艺”中，理想状态是原子利用率为100%。在用CH‎3C≡CH合成CH2===C(CH3)COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要其他的反应物有(　　)‎ A．CO和CH3OH　　　　　　 B．CO2和H2O C．H2和CO2 D．CH3OH和H2‎ 解析：选A　从原子守恒和绿色化学的思想出发：‎ CH‎3C≡CH＋其他的反应物―→CH2===C(CH3)COOCH3，则其他的反应物的原子组成为C2H4O2，只有选项A中的物质按等物质的量混合符合题意。‎ ‎[考点达标层面]‎ ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2014·海南高考)装饰材料释放的甲醛会造成污染。(　　)‎ ‎(2)(2014·海南高考)Na2S可除去污水中的Cu2＋。(　　)‎ ‎(3)(2013·浙江高考) 和CO2反应生成可降解聚合物，该反应符合绿色化学的原则。(　　)‎ ‎(4)(2012·江苏高考)改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放。(　　)‎ ‎(5)(2011·福建高考)CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体。(　　)‎ ‎(6)(2011·天津高考)使用无磷洗衣粉，可彻底解决水体富营养化问题。(　　)‎ ‎(7)(2011·福建高考)使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一。(　　)‎ 答案：(1)√　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×　(7)√‎ ‎2．(2015·合肥二模)下列做法中有利于环境保护的是(　　)‎ ‎①使用无磷洗涤剂　②垃圾分类处理　③使用一次性木质筷子　④使用清洁能源　⑤使用化肥、农药　⑥使用无氟冰箱 A．①②④⑥ B．②④⑤⑥‎ C．①②③④⑥ D．②③④⑤⑥‎ 解析：选A　③使用一次性木质筷子，需要砍伐树木，影响环境；⑤过度使用化肥、农药，易对环境造成污染。‎ 以“海水中提取食盐、镁、溴的过程”为载体串联海水资源开发的知识 高考载体(2009·天津高考T9改编)‎ ‎　　海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐、镁和溴的过程如下：‎ ‎[知识串联设计]‎ ‎(1)请列举三种海水淡化的方法：____________、____________、____________。‎ ‎(2)工业上电解精制后的食盐水可以制得烧碱、氢气和氯气，写出反应的化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(3)粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO，设计实验方案，如何精制食盐(除去Ca2＋、Mg2＋、SO)？________________________________________________________________________‎ ‎________________________。 ‎(4)步骤Ⅳ中加入生石灰发生反应的化学方程式(或离子方程式)为______________、____________。‎ ‎(5)灼烧氯化镁结晶水合物时为什么在HCl的气流中进行？_________________‎ ‎(6)工业上能否用电解熔融MgO的方法冶炼镁？为什么？____________________‎ ‎(7)步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的是__________________。‎ ‎(8)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为________________________________________________________________________，‎ 由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是________________。‎ 答案：(1)蒸馏法　电渗析法　离子交换法 ‎(2)2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑‎ ‎(3)精制食盐水的过程为：‎ ‎(4)CaO＋H2O===Ca(OH)2、Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓‎ ‎(5)抑制MgCl2的水解　(6)不能；MgO的熔点高、需消耗大量能源　(7)富集溴元素 ‎(8)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－　强酸对设备的严重腐蚀 ‎1．(2015·齐齐哈尔三模)化学已经渗透到人类生活的各个方面，下列说法正确的是(　　)‎ A．绿色化学的核心是对环境污染进行综合治理 B．烟、云、雾在阳光照射下可观察到丁达尔效应 C．“温室效应”、“酸雨”的形成都与氮氧化合物有关 D．高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”‎ 解析：选B　绿色化学的核心指利用化学原理从源头上消除和减少工业生产对环境的污染，A项错；“温室效应”的形成与CO2有关，C项错；制作光导纤维的原料是SiO2，D项错。‎ ‎2．下列说法中不正确的是(　　)‎ A．从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应 B．往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海产品的长途运输 C．赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的 D．海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属 解析：选D　由于海带中的碘是碘离子(I－)，要从海带中提取碘单质(I2)必然会涉及元素化合价的升降，所以一定涉及氧化还原反应，故A项正确；由于海产品适于在海水中生活，所以往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海产品的长途运输，故B项正确；赤潮主要是由生活污水和工农业生产的废水任意排放引起水中N、P含量增高，造成水域中的水体富营养化，藻类大量生长，水中的含氧量减少而造成的，故C项正确；硼(B)是非金属元素，故D项错误。‎ ‎3．下表中解决相对应的环境问题所采取的措施不科学的是(　　)‎ 环境问题 措施 A 臭氧空洞 限制氟氯烃类物质的生产量和消耗量 B 酸雨 改变能源结构，减少二氧化硫和氮氧化物的排放量 C 白色污染 回收利用废旧塑料，开发可降解塑料 D 水体富营养化 禁止使用含磷洗衣粉及施用氮肥 解析：选D　氟氯烃是造成臭氧空洞的主要原因；减少二氧化硫、氮氧化物的排放有利于控制酸雨的产生；对废旧塑料回收利用及开发可降解塑料制品均有利于减少白色污染；禁止施用氮肥不符合农业现状，故D项不科学。‎ ‎4．溴、碘主要存在于海水中，有“海洋元素”的美称。海水中的碘富集在海藻中，我国海带产量居世界第一，除供食用外，大量用于制碘。提取碘的途径如下所示：‎ 干海带海带灰水溶液―→碘单质 下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．碘元素在海水中也有游离态存在 B．在提取的过程中用的氧化剂可以是H2O2‎ C．操作a是结晶或重结晶 D．b是提纯操作，常用蒸馏或分馏 解析：选B　碘在海水中只以化合态(I－)存在，没有游离态。操作a是萃取，操作b是分液，然后才是蒸馏等操作来得到单质碘，A、C、D项错误。‎ ‎5．NaCl是海水中含量最多的盐，除食用外，它还是海洋化学工业原料，下列以NaCl为原料的产品(或物质)是(　　)‎ ‎①烧碱　②纯碱　③金属钠　④氯气　⑤盐酸 A．全部　　　　　　　　　　 B．只有①②③④‎ C．只有①②③⑤ D．只有①②④⑤‎ 解析：选A　海水中得到NaCl以后，以NaCl为原料电解饱和食盐水可制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。化学方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑，2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，Cl2＋H22HCl。‎ ‎6．二氧化碳捕获和封存技术(CCS)是当今化学的前沿技术，下面通过化学反应捕获CO2的反应中，原子利用率达到100%的是(　　)‎ A．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2‎ B．Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3‎ C．Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO D．2Mg＋CO22MgO＋C 解析：选B　B项中生成物只有一种，无副产物生成，原子利用率达100%。‎ ‎7．世界上60%的镁是从海水中提取的，其提取步骤如下：①把贝壳制成生石灰；②向海水中加入生石灰，过滤，洗涤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤；④在氯化氢热气流中加热晶体；⑤电解上述所得盐(熔融条件下)。下列说法正确的是(　　)‎ A．向洗涤液中滴加碳酸钠溶液可检验沉淀是否洗涤干净 B．上述变化过程中包括了分解、化合、复分解、置换四种反应类型 C．在氯化氢热气流中干燥晶体是为了加快干燥速度 D．步骤⑤也可以采用电解该盐水溶液的方法 解析：选A　洗涤液中如果含有Ca2＋，滴加碳酸钠溶液会生成白色沉淀，所以可检验沉淀是否洗涤干净，A正确。提取镁的过程中涉及的反应主要有：CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2、Ca(OH)2＋MgCl2===CaCl2＋Mg(OH)2↓、Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O、MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O↑、MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。上述反应中没有置换反应，故B错误。在氯化氢热气流中干燥晶体是为了抑制MgCl2水解，故C错误。电解MgCl2溶液将得到氢氧化镁，故D错误。‎ ‎8．绿色化学实验是指化学实验要符合绿色化学思想，如减少污染，防止浪费等。下列符合绿色化学实验的是(　　)‎ A．用铜与浓硫酸反应制取CuSO4，并用少量品红溶液吸收尾气 B．将CO还原Fe2O3后的尾气直接排入空气中 C．用CCl4进行萃取操作练习时，将溴水改成碘水 D．将Zn和稀硫酸制H2后的废液倒入水槽后，再清洗玻璃仪器 解析：选C　品红溶液可以用来检验SO2气体，但不能用来吸收尾气，A错误；CO还原Fe2O3后的尾气中含有少量CO气体，直接排放到空气中会造成污染，B错误；溴易挥发，而碘不易挥发，C正确；锌与稀硫酸制氢气后的废液倒入水槽会污染环境，D错误。‎ ‎9．工业上制备相关物质，涉及的反应原理及部分流程较为合理的是(　　)‎ A．制取镁：海水Mg(OH)2MgOMg B．冶炼铝：铝土矿NaAlO2无水AlCl3Al C．制溴：浓缩海水Br2HBr(aq)Br2‎ D．制碘：海带海带灰I2(aq)I2‎ 解析：选C　A项制取Mg应电解MgCl2；B项制取Al应电解Al2O3；D项热裂汽油与I2反应，应用CCl4或苯萃取。‎ ‎10．海洋约占地球表面积的71%，对其进行开发利用的部分流程如下图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A．可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO B．从苦卤中提取Br2反应的离子方程式为：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2‎ C．试剂1可以选用石灰乳 D．工业上电解熔融Mg(OH)2冶炼金属镁 解析：选D　可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO，钡离子和硫酸根离子生成硫酸钡沉淀，A正确；工业上电解熔融MgCl2冶炼金属镁，D错误。‎ ‎11．Ⅰ.某硝酸厂附近的空气中的主要污染物为氮的氧化物。为了保护环境和综合利用，可采用氨—碱两级吸收法。此法兼有碱吸收和氨吸收两法的优点，其吸收工艺流程如下：‎ ‎(1)排空物质的主要成分为_______________________________________________。‎ ‎(2)进入吸收塔以前加一个缓冲器的目的是________________________________。‎ ‎(3)从吸收塔排出的混合液的用途之一为____________________________________。‎ Ⅱ.空气的主要污染物为硫的氧化物和氮的氧化物。研究人员设计了同时净化废气中二氧化硫和氮的氧化物的方法，将其转化为硫酸和硝酸，工艺流程如下：‎ 各室中发生的反应如下：‎ 氧化室：在氧化室中SO2和NO2气体与水作用生成H2SO4和NO。‎ 清除室：NO＋NO2===N2O3；N2O3＋2H2SO4===2NOHSO4＋H2O 分解室：4NOHSO4＋O2＋2H2O===4H2SO4＋4NO2‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)物质①和②分别为(写化学式)__________________、______________________。‎ ‎(2)写出氧化室中发生反应的化学方程式：_________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：Ⅰ.(1)排空物质是无污染的气体，主要成分为N2、O2。‎ ‎(2)进入吸收塔以前加一个缓冲器的目的是使氨气和污染的空气充分混合，使氮的氧化物与氨气充分反应，从而转化为无毒的N2。‎ ‎(3)从吸收塔排出的混合液含有铵盐，可以作为氮肥。‎ Ⅱ.(1)根据各室中的反应，物质①、②分别为分解室中NOHSO4与O2、H2O反应生成的NO2、H2SO4。‎ ‎(2)氧化室中SO2和NO2与水发生反应生成H2SO4和NO，反应方程式为：NO2＋SO2＋H2O===H2SO4＋NO。‎ 答案：Ⅰ.(1)N2、O2‎ ‎(2)使氨气和污染的空气充分混合 ‎(3)用作肥料 Ⅱ.(1)NO2　H2SO4‎ ‎(2)NO2＋SO2＋H2O===H2SO4＋NO ‎12．(2013·上海高考)溴主要以Br－形式存在于海水中，海水呈弱碱性。工业上制备Br2的操作步骤为：‎ ‎①一定条件下，将Cl2通入浓缩的海水中，生成Br2；‎ ‎②利用热空气将Br2吹出，并用浓Na2CO3溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3等；‎ ‎③用硫酸酸化步骤②得到的混合物。‎ 完成下列填空：‎ ‎(1)Cl2氧化Br－应在________条件下进行，目的是为了避免________。‎ ‎(2)Br2可用热空气吹出，其原因是______________________________________。‎ ‎(3)写出步骤③所发生的化学反应方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是____________________________________。‎ 步骤②的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为____________________________。‎ ‎(4)为了除去工业Br2中微量的Cl2，可向工业Br2中______________。‎ a．通入HBr　　　　　　　　 b．加入Na2CO3溶液 c．加入NaBr溶液 d．加入Na2SO3溶液 解析：(1)Cl2和Br2都能与NaOH反应生成盐和水，故氯气氧化Br－应在酸性条件下进行。(2)溴具有极强的挥发性，利用热空气就能将海水中的溴带出。(3)在酸性条件下，NaBrO3能将NaBr氧化为Br2；NaBrO3具有强氧化性，盐酸具有还原性，两者会发生氧化还原反应使制得的溴中含有氯气；溴具有强腐蚀性和挥发性，而NaBr和NaBrO3稳定性强。(4)HBr、NaBr都能与Cl2反应生成Br2，但加入HBr会生成易挥发的HCl且无法除去；Cl2和Br2都能被Na2CO3吸收，都能被Na2SO3还原。‎ 答案：(1)酸性　生成的溴与碱反应 ‎(2)溴易挥发 ‎(3)NaBrO3＋5NaBr＋3H2SO4===3Na2SO4＋3Br2＋3H2O　NaBrO3能将盐酸氧化　溴具有挥发性　(4)c ‎13．(2015·北京西城区期末考试)海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如下表所示。‎ 成分 含量(mg·L－1)‎ 成分 含量(mg·L－1)‎ Cl－‎ ‎18 980‎ Ca2＋‎ ‎400‎ Na＋‎ ‎10 560‎ HCO ‎142‎ SO ‎2 560‎ Br－‎ ‎64‎ Mg2＋‎ ‎1 272‎ ‎(1)电渗析法淡化海水的示意图如图所示，其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。‎ ‎①阳极的主要电极反应式是____________________________________________。‎ ‎②在阴极附近产生少量白色沉淀，其成分有________和CaCO3，生成CaCO3的离子方程式是________________________________________________________________________。‎ ‎③淡水的出口为________(填“a”、“b”或“c”)。‎ ‎(2)利用海水可以提取溴和镁，提取过程如下。‎ ‎①提取溴的过程中，经过两次Br－→Br2转化的目的是________，吸收塔中发生反应的离子方程式是____________。用平衡移动原理解释通空气的目的：_______________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②从MgCl2溶液中得到MgCl2·6H2O晶体的主要操作是________________、过滤、洗涤、干燥。‎ ‎③依据上述流程，若将‎10 m3‎海水中的溴元素转化为工业溴，至少需要标准状况下Cl2的体积为________L(忽略Cl2的溶解)。‎ 解析：(1)①在阳极是阴离子放电。由于海水中Br－浓度太小，所以主要是Cl－放电。‎ ‎②在阴极是H＋放电，致使溶液中OH－浓度增大，所以Mg2＋转化为Mg(OH)2；OH－‎ 还能与HCO反应生成CO，CO与Ca2＋结合生成CaCO3沉淀。‎ ‎(2)②由于得到的是MgCl2·6H2O，所以需要经过加热浓缩、冷却结晶、过滤等步骤，而不能直接将溶液蒸干。‎ ‎③‎10 m3‎海水中Br－的质量为‎104 L×64 mg·L－1×10－3＝‎640 g，根据Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，可知一次转化消耗‎89.6 L Cl2(标准状况下)，两次需要‎179.2 L Cl2(标准状况下)。‎ 答案：(1)①2Cl－－2e－===Cl2‎ ‎②Mg(OH)2　Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3＋H2O ‎③b ‎(2)①对溴元素进行富集　SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO 通入空气将溴蒸气带出，使Br2(g)Br2(aq)(或Br2＋H2OHBr＋HBrO)平衡向左移动 ‎②加热浓缩、冷却结晶 ‎③179.2‎ 热点专题(一)无机化工流程题的突破策略 化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，是无机框图的创新。它以现代工业生产为基础，与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合，考查物质的制备、检验、分离提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用，要求考生依据流程图分析原理，紧扣信息，抓住关键、准确答题。这类试题具有较强的实用性和综合性，是近几年高考化学命题的常考题型。‎ 题型一　物质制备类化工流程题 ‎(2014·安徽高考)LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用LiF、PCl5为原料，低温反应制备LiPF6，其流程如下：‎ 已知：HCl的沸点是－‎85.0 ℃‎，HF的沸点是‎19.5 ℃‎。‎ ‎(1)第①步反应中无水HF的作用是________、________。反应设备不能用玻璃材质的原因是________________________________________________________________________‎ ‎(用化学方程式表示)。无水HF有腐蚀性和毒性，工厂安全手册提示：如果不小心将HF沾到皮肤上，可立即用2%的________溶液冲洗。‎ ‎(2)该流程需在无水条件下进行，第③步反应中PF5极易水解，其产物为两种酸，写出PF5水解的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)第④步分离采用的方法是________；第⑤步分离尾气中HF、HCl采用的方法是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)LiPF6产品中通常混有少量LiF。取样品w g，测得Li的物质的量为n mol，则该样品中LiPF6的物质的量为________mol(用含w、n的代数式表示)。‎ 解析：(1)由流程图中的变化过程可判断，无水HF在第①步反应中既作溶剂，又作反应物。HF腐蚀玻璃，反应为4HF＋SiO2===SiF4↑＋2H2O。因为氢氟酸显酸性，HF沾到皮肤上可用显弱碱性的NaHCO3溶液冲洗。(2)根据水解反应规律，PF5水解的产物应是HF和H3PO4，化学方程式为PF5＋4H2O===5HF＋H3PO4。(3)第④步为固液分离，应采用的方法是过滤。第⑤步应根据HCl和HF的沸点差异，采用冷凝的方法分离。(4)设w g样品中含有x mol LiPF6，y mol LiF，则x＋y＝n,152x＋26y＝w，解得：x＝(w－26n)/126。‎ 答案：(1)反应物　溶剂　SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O　NaHCO3‎ ‎(2)PF5＋4H2O===H3PO4＋5HF ‎(3)过滤　冷凝 ‎(4) ‎(本题部分小题属于开放试题，答案合理即可)‎ ‎1．明确制备类化工生产流程的特点 一个完整的物质制备化工生产流程一般具有下列特点 ―→―→―→―→ ‎2．熟悉常用的操作方法及其作用 ‎(1)对原料进行预处理的常用方法及其作用：‎ 方法 作用 研磨 减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。‎ 水浸 与水接触反应或溶解。‎ 酸浸 与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。‎ 灼烧 除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。‎ 煅烧 改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。‎ ‎(2)常用的控制反应条件的方法：‎ ‎①调节溶液的pH。‎ a．控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。‎ 例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示 物质 开始沉淀 沉淀完全 Fe(OH)3‎ ‎2.7‎ ‎3.7‎ Fe(OH)2‎ ‎7.6‎ ‎9.6‎ Mn(OH)2‎ ‎8.3‎ ‎9.8‎ 若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，应先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH到3.7。‎ b．调节pH所需的物质一般应满足两点要求：能与H＋反应，使溶液pH增大；不引入新杂质。‎ 例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。‎ ‎②控制温度。根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。‎ ‎③趁热过滤。防止某物质降温时会析出。‎ ‎④冰水洗涤。洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。‎ ‎3．识别流程图 化工流程中箭头指出的是投料(反应物)，箭头指向的是生成物(包括主产物和副产物)返回的箭头一般是被“循环利用”的物质。‎ ‎1．(2015·临沂一模)工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3，Fe2O3、SiO2)制取铜的操作流程如下：‎ 已知：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O ‎(1)实验操作Ⅰ的名称为________；在空气中灼烧固体混合物D时，用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有________(填仪器名称)。‎ ‎(2)滤液A中铁元素的存在形式为________(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为________________，检验滤液A中存在该离子的试剂为___________________(填试剂名称)。‎ ‎(3)金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(4)常温下，等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中，由水电离出的c(OH－)前者为后者的108倍，则两种溶液的pH＝________。‎ ‎(5)①利用电解法进行粗铜精炼时，下列叙述正确的是________(填代号)。‎ a．电能全部转化为化学能 b．粗铜接电源正极，发生氧化反应 c．精铜作阴极，电解后电解液中Cu2＋浓度减小 d．粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量无确定关系 ‎②从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂，测定粗铜样品中金属铜的质量分数，涉及的主要步骤为：称取一定质量的样品→_____________________________________‎ ‎→过滤、洗涤、干燥→称量剩余固体铜的质量。(填缺少的操作步骤，不必描述操作过程的细节)‎ 解析：矿渣和盐酸反应，Al2O3、Fe2O3与盐酸反应生成AlCl3、FeCl3，Cu2O和盐酸反应生成CuCl2和Cu，SiO2和盐酸不反应，所以固体混合物B有Cu和SiO2，由于2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，故滤液A含有Fe2＋、Cu2＋、Al3＋；向滤液A中加入过量NaOH溶液，生成Fe(OH)2、Cu(OH)2沉淀，同时生成NaAlO2，由于4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，所以固体混合物D是Fe(OH)3和Cu(OH)2，滤液C是NaAlO2和NaOH溶液；Fe(OH)3和Cu(OH)2在空气中燃烧生成CuO和Fe2O3，所以固体混合物F是CuO和Fe2O3；NaAlO2溶液经一系列操作后得到的单质E是金属铝。(1)分离固体和液体的方法是过滤；灼烧固体物质用坩埚。(2)Fe2＋用KSCN溶液和新制氯水检验。(3)铝和氧化铁的反应属于铝热反应，反应的化学方程式为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3。(4)NaOH溶液中c(OH－)水＝c(H＋)，NaAlO2溶液中c(OH－)水＝c(OH－)，设溶液中的pH＝x，则NaAlO2溶液中c(OH－)水＝10x－14 mol/L，NaOH溶液中c(OH－)水＝10－x mol/L，则10x－14∶10－x＝108，解得x＝11。(5)①a.部分电能转化为热能，错误；b.粗铜接电源正极，发生氧化反应，正确；c.精铜作阴极，阳极上部分其他金属进入溶液导致析出的Cu大于溶解的Cu，故电解后电解液中c(Cu2＋)减小，正确；d.粗铜精炼时通过的电量与阴极析出Cu的量有确定关系，错误。②所缺步骤为：将浓H2SO4用蒸馏水稀释，使样品与足量稀硫酸充分反应。 ‎ 答案：(1)过滤　坩埚 ‎(2)Fe2＋　Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋　硫氰化钾溶液和新制氯水 ‎(3)2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3‎ ‎(4)11‎ ‎(5)①bc　②将浓硫酸用蒸馏水稀释，使样品与足量稀硫酸充分反应 题型二　提纯类化工流程题 ‎(2013·全国卷Ⅱ)氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下：‎ 工业ZnO浸出液 滤液 滤液 滤饼ZnO 提示：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)反应②中除掉的杂质离子是________，发生反应的离子方程式为__________________________________；在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)反应③的反应类型为________，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有______________。‎ ‎(3)反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2。取干燥后的滤饼‎11.2 g，煅烧后可得到产品‎8.1 g，则x等于______。‎ ‎[解析]　(1)经反应①所得浸出液中含有Zn2＋、Fe2＋、Mn2＋、Ni2＋。经反应②，Fe2＋被氧化为Fe3＋，进而形成Fe(OH)3沉淀，Mn2＋被氧化为MnO2，发生反应的离子方程式分别为：MnO＋3Fe2＋＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋，2MnO＋3Mn2＋＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋。在加高锰酸钾溶液前，若溶液的pH较低，铁离子和锰离子不能生成沉淀，从而无法除去铁和锰杂质。‎ ‎(2)反应③为Zn＋Ni2＋===Zn2＋＋Ni，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有被置换出来的镍。‎ ‎(3)若该沉淀没有洗涤干净，则沉淀上一定附着有SO。具体的检验方法是取少量最后滤出的水洗液于试管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净。‎ ‎(4)ZnCO3·xZn(OH)2 ‎(1＋x)ZnO＋CO2↑＋xH2O　Δm ‎81(1＋x)　　44　　　18x　　44＋18x ‎8．‎1 g　　　　　　　　　　　‎11.2 g－‎8.1 g＝‎‎3.1 g ‎ 则＝，解得x＝1。‎ ‎[答案]　(1)Fe2＋和Mn2＋　MnO＋3Fe2＋＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋、2MnO＋3Mn2＋＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋‎ 铁离子和锰离子不能生成沉淀，从而无法除去铁和锰杂质 ‎(2)置换反应　镍 ‎(3)取少量水洗液于试管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净 ‎(4)1‎ ‎1．物质分离提纯的原则 ‎(1)不增：不引入新的杂质。‎ ‎(2)不减：不减少被提纯的物质。‎ ‎(3)易分离：被提纯物与杂质易于分离。‎ ‎(4)易复原：被提纯的物质易恢复原来的组成、状态。‎ ‎2．明确常用的提纯方法 ‎(1)水溶法：除去可溶性杂质。‎ ‎(2)酸溶法：除去碱性杂质。‎ ‎(3)碱溶法：除去酸性杂质。‎ ‎(4)氧化剂或还原剂法：除去还原性或氧化性杂质。‎ ‎(5)加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。‎ ‎(6)调节溶液的pH法：如除去酸性铜溶液中的Fe3＋等。‎ ‎3．明确常用的分离方法 ‎(1)过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。‎ ‎(2)萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。‎ ‎(3)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl。‎ ‎(4)冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。‎ ‎(5)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。‎ ‎(6)冷却法：利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的氨气。‎ ‎4．掌握化工流程的解题方法——首尾分析法 对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题，首先对比分析流程图中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答。‎ ‎2．(2014·广东高考)石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。‎ 设计的提纯与综合利用工艺如下：‎ ‎(1)向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是______________________。‎ ‎(2)高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体Ⅰ中的碳氧化物主要为________。由气体Ⅱ中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为________________________________。‎ ‎(3)步骤①为：搅拌、________。所得溶液Ⅳ中的阴离子有________________。‎ ‎(4)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的总反应的离子方程式为________________。‎100 kg初级石墨最多可获得Ⅴ的质量为________kg。‎ ‎(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成右图防腐示意图，并作相应标注。‎ 解析：(1)向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是排尽反应器中的空气，防止高温下初级石墨与空气中的O2反应。(2)气体Ⅰ中的碳氧化物主要为CO，由气体Ⅱ中某物质得到水玻璃，故其为含硅的化合物SiCl4，反应方程式为SiCl4＋6NaOH===Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O。(3)步骤①为搅拌，并通过过滤操作将沉淀和溶液分离；由题意分析可知，所得溶液Ⅳ中的阴离子有AlO、Cl－、OH－。(4)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ，是将AlO转化为Al(OH)3，由题意可知Al2O3～2Al(OH)3，n(Al2O3)＝＝50 mol，n[Al(OH)3]＝100 mol，则m[Al(OH)3]＝100 mol×‎78 g·mol－1＝7 ‎800 g＝‎7.8 kg。(5)采用外接电源的阴极保护法将要保护的铜件作阴极，另外用石墨作辅助阳极，两者都放在自然水体中，接上直流电源。‎ 答案：(1)排出装置中的空气，防止氧化初级石墨电极 ‎(2)CO　SiCl4＋6NaOH===Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O ‎(3)过滤　AlO、OH－、Cl－‎ ‎(4)AlO＋CH3COOC2H5＋2H2OAl(OH)3↓＋CH3COO－＋CH3CH2OH　7.8‎ ‎(5)如图 ‎1．(2014·江苏高考)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6－2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。‎ ‎(1)酸浸时反应的化学方程式为__________________；滤渣Ⅰ的主要成分为____________(填化学式)。‎ ‎(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6－2x。滤渣Ⅱ的主要成分为________(填化学式)；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是__________________________________________‎ ‎_________________________________________________________(用离子方程式表示)。‎ ‎(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是______________；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ 解析：(1)粉煤灰中Al2O3与硫酸反应，而SiO2不与硫酸反应，则酸浸时发生Al2O3与硫酸的反应，滤渣Ⅰ为SiO2。(2)加CaCO3调节溶液pH时，Ca2＋与溶液中的SO形成CaSO4沉淀。若溶液pH偏高，则溶液中Al3＋形成Al(OH)3沉淀，从而导致溶液中铝元素含量降低。(3)含SO2的烟气被吸收后，在溶液中SO能被氧化为SO，因此热分解放出的SO2的量小于吸收的SO2的量。SO2被吸收后，与H2O反应生成H2SO3，溶液的pH减小。‎ 答案：(1)Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O　SiO2‎ ‎(2)CaSO4　3CaCO3＋2Al3＋＋3SO＋3H2O===2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑‎ ‎(3)溶液中的部分SO被氧化成SO　减小 ‎2．(2015·武汉模拟)“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几家工厂利用废气、废液、废渣联合生产化肥硫酸铵的工艺：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)操作②为________________。‎ ‎(2)工业合成氨的化学方程式为________________。‎ ‎(3)沉淀池中生成硫酸铵的化学方程式为____________________。‎ ‎(4)在实验室中检验氨气的方法是__________________________________。‎ ‎(5)副产品的化学式为______________。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是________。‎ 解析：(1)操作②是过滤，得到溶液和沉淀。(2)合成氨反应为N2＋3H22NH3。(3)沉淀池中反应物为CaSO4、CO2、NH3、H2O，发生的反应为CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O===CaCO3↓＋(NH4)2SO4。(4)实验室检验氨气用玻璃棒蘸取浓盐酸，有白烟生成，或用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则说明含有NH3。(5)反应生成的沉淀为CaCO3，煅烧得到CaO，副产物为CaO，CO2可循环使用。‎ 答案：(1)过滤 ‎(2)N2＋3H22NH3‎ ‎(3)CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O===CaCO3↓＋(NH4)2SO4‎ ‎(4)用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则说明含有NH3(或用玻璃棒蘸取浓盐酸检验，若产生白烟，则含有NH3)(其他合理答案也可)‎ ‎(5)CaO　CO2(若有NH3，也可)‎ ‎3．工业上常用含少量SiO2、Al2O3的铬铁矿(FeO·Cr2O3)冶炼铬，简要流程如下：‎ ‎(1)完成下列化学方程式(在横线上填写物质的化学式及计量数)：‎ ‎2FeO·Cr2O3＋4Na2CO3＋7NaNO34Na2CrO4＋Fe2O3＋4CO2↑＋________。‎ ‎(2)操作①包括过滤与洗涤，在实验室中进行洗涤沉淀的操作是________________________________________________________________________；‎ 操作②可选用的装置(部分夹持装置略去)是________(填序号)。‎ ‎(3)写出能够完成操作③的相关反应的化学方程式：__________________________‎ ‎_______________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)化学需氧量(COD)可度量水遭受有机物污染的程度。在强酸并加热的条件下，用K2Cr2O7作强氧化剂处理水样，并测定消耗的K2Cr2O7的量，然后换算成相当于O2的含量称为化学需氧量(以mg·L－1计)。化学兴趣小组测定某水样的化学需氧量(COD)过程如下：‎ Ⅰ.取a mL水样置于锥形瓶中，加入10.00 mL 0.250 0 mol·L－1的K2Cr2O7溶液。‎ Ⅱ.……‎ Ⅲ.加指示剂，用c mol·L－1的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定，终点时消耗b mL(此步骤的目的是用Fe2＋把多余的Cr2O转化为Cr3＋)。‎ ‎①Ⅰ中量取K2Cr2O7溶液的仪器是________。‎ ‎②计算该水样的化学需氧量时需用到下列关系：要除去1 mol Cr2O需消耗________ mol Fe2＋，1 mol Cr2O相当于________mol O2。‎ ‎ 解析：(1)根据化学方程式中的元素守恒和原子个数守恒可知需要补充“7NaNO‎2”‎。(2)向漏斗中的沉淀上加蒸馏水，至浸没沉淀，待液体流下，重复该操作2～3次即可。操作②是加热煅烧，故选用装置D。(3)操作③前后的物质分别为Cr2O3和Cr，可以采用铝热反应，使Cr2O3还原为Cr，也可以采用电解的方法。(4)①K2Cr2O7具有强氧化性，故选用酸式滴定管或移液管。②Fe2＋与Cr2O发生氧化还原反应生成Fe3＋和Cr3＋，根据得失电子守恒可知，1 mol Cr2O需消耗6 mol Fe2＋；根据 Cr2O～2Cr3＋转移6e－，O2～2H2O转移4e－可知，1 mol Cr2O相当于1.5 mol O2。‎ 答案：(1)7NaNO2‎ ‎(2)向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，待液体流下，重复操作2～3次　D ‎(3) 2Cr2O34Cr＋3O2↑或2Al＋Cr2O32Cr＋Al2O3(其他答案合理也可)‎ ‎(4)①酸式滴定管或移液管　②6　1.5‎ ‎4．(2012·大纲卷)氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将滤液按下图所示步骤进行操作。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)起始滤液的pH________7(填“大小”“小于”或“等于”)，其原因是____________；‎ ‎(2)试剂Ⅰ的化学式为________，①中发生反应的离子方程式为_____________；‎ ‎(3)试剂Ⅱ的化学式为________，②中加入试剂Ⅱ的目的是 ‎________________________________________________________________________；‎ ‎(4)试剂Ⅲ的名称是________，③中发生反应的离子方程式为_________________；‎ ‎(5)某同学称取提纯的产品0.775 ‎9 g，溶解后定容在100 mL容量瓶中，每次取25.00 mL溶液，用0.100 0 mol·L－1的硝酸银标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62 mL，该产品的纯度为___________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________(列式并计算结果)。‎ 解析：(1)硫酸钾、碳酸钾、氯化钾的混合物中，只有碳酸钾水解使溶液呈碱性。(2)试剂Ⅰ为过量的BaCl2溶液，发生的反应有Ba2＋＋SO===BaSO4↓，Ba2＋＋CO===BaCO3↓。(3)试剂Ⅱ为过量的K2CO3溶液，以除去过量的Ba2＋。(4)试剂Ⅲ为适量的盐酸，通过观察是否继续产生气泡确定盐酸加入的量。(5)氯化钾的纯度为 ×100%＝98.40%。‎ 答案：(1)大于　弱酸强碱盐K2CO3发生水解使体系呈碱性 ‎(2)BaCl2　Ba2＋＋CO===BaCO3↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓‎ ‎(3)K2CO3　除去A中的Ba2＋‎ ‎(4)盐酸　CO＋2H＋===H2O＋CO2↑‎ ‎(5)‎ ×100%＝98.40%‎ ‎5．(2015·合肥模拟)高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费增长较快。实验室可用软锰矿(主要成分为MnO2)为原料制备高锰酸钾。其部分流程如下：‎ 已知：①流程中所加软锰矿中含‎50 g MnO2；②生成墨绿色浸出液的反应为：KClO3＋3MnO2＋6KOH===3K2MnO4＋KCl＋3H2O。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)实验中采用铁坩埚而不是瓷坩埚的原因是______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)通入CO2，可使MnO2发生反应，生成MnO及MnO2，写出该反应的离子方程式：______________________________________；若通入CO2太多，则在加热浓缩时，会有__________晶体和KMnO4晶体一起析出。‎ ‎(3)在加热、浓缩、烘干的过程中温度不宜过高，其原因是________________；趁热过滤的目的是________________；加热时用玻璃棒不断搅拌溶液的目的是______________；洗涤KMnO4晶体用冷水洗涤较好的原因是________________。‎ ‎(4)计算‎12.25 g KClO3固体经过上述转化，最多可制得KMnO4的质量为____(结果保留一位小数)。‎ 解析：(1)瓷坩埚的主要成分中含有SiO2，KOH熔融时会与SiO2反应，因此选择铁坩埚。(2)通入CO2时，一部分MnO2被氧化成MnO，另一部分MnO2被还原成MnO2；若通入CO2太多，则有KHCO3生成。(3)在加热、浓缩、烘干的过程中温度不宜过高，原因是高温下KMnO4容易分解；趁热过滤是为了防止高锰酸钾结晶析出；加热时用玻璃棒不断搅拌溶液的目的是受热均匀利于蒸发溶剂；洗涤高锰酸钾晶体用冷水是为了减少高锰酸钾的溶解。(4)根据关系式KClO3～3K2MnO4,3MnO～2MnO，可得：KClO3～2KMnO4，则最多可制得KMnO4的质量为×2×‎158 g/mol＝‎31.6 g。‎ 答案：(1)在高温下，瓷坩埚可以和KOH发生化学反应(或SiO2＋2KOH高温,K2SiO3＋H2O)‎ ‎(2)3MnO2＋2CO2===2MnO＋MnO2↓＋2CO2KHCO3‎ ‎(3)高温会导致高锰酸钾分解　防止高锰酸钾结晶析出　受热均匀利于蒸发溶剂　减少高锰酸钾的溶解 ‎(4)‎‎31.6 g ‎6．实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2‎ 等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O)，主要工艺流程如下。‎ ‎ (1)将过程②产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是________。‎ A．品红溶液　　　　　 B．紫色石蕊试液 C．酸性KMnO4溶液 D．溴水 ‎(2)过程①中，FeS、O2和H2SO4反应的化学方程式为________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)过程③中需加入的物质是_________________________________。‎ ‎(4)过程④中，蒸发结晶时需使用的仪器除酒精灯、三脚架外，还需要________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)过程⑤调节pH可选用下列试剂中的________(填序号)。‎ A．稀硫酸　　　B．CaCO‎3　‎　　C．NaOH溶液 ‎(6)过程⑥中，将溶液Z加热到70～‎80 ℃‎，目的是______________________________。‎ ‎(7)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验。①用分析天平称取2.700 ‎0 g样品；②将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的BaCl2溶液；③过滤、洗涤、干燥，称量得固体质量为3.495 ‎0 g。若该聚铁的主要成分为[Fe(OH)(SO4)]n，则该聚铁样品中铁元素的质量分数为________(假设杂质中不含铁元素和硫元素)。‎ 解析：SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，SO2有还原性，能被酸性KMnO4溶液、溴水氧化而使它们褪色。溶液X为Fe2(SO4)3，需加入还原剂将Fe3＋还原为Fe2＋，又不带入杂质离子，故需加入铁粉。过程⑤中需将酸消耗而调高pH，而CaCO3跟硫酸反应会生成微溶于水的CaSO4而阻止反应的继续进行。由聚铁的化学式可知：n(Fe3＋)＝n(SO)＝n(BaSO4)＝＝0.015 mol，所以聚铁样品中铁元素的质量分数＝×100%＝31.1%。‎ 答案：(1)ACD ‎(2)4FeS＋3O2＋6H2SO4===2Fe2(SO4)3＋6H2O＋4S ‎(3)铁粉　(4)蒸发皿、玻璃棒　(5)C　(6)促进Fe3＋的水解　(7)31.1%‎ ‎[第二章高频考点真题验收全通关]把握本章在高考中考什么、怎么考，练通此卷、平步高考！　 　‎ 一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分)‎ ‎1．(2011·江苏高考)下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是(　　)‎ A．常温下浓硫酸能使铝发生钝化，可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸 B．二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器 C．二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒 D．铜的金属活泼性比铁的弱，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀 解析：选A　B项，二氧化硅可与氢氟酸反应，不正确；C项，二氧化氯具有氧化性，不正确；D项，在海轮外壳上应安装比铁活泼的锌，不能用铜，否则会加快铁的腐蚀。‎ ‎2．(2014·福建高考)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：选B　Al(OH)3显两性，既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水，①正确；SiO2与盐酸不反应，②错误；N2与O2在放电条件下反应生成NO，N2在高温、高压及催化剂存在条件下与H2反应生成NH3，但在常温时N2与O2、H2均不反应，③错误；Cu与FeCl3溶液和浓硝酸分别发生如下反应：Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2、Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，④正确。‎ ‎3．(2012·福建高考)下列物质与水作用形成的溶液能与NH4Cl反应生成NH3的是(　　)‎ A．二氧化氮 B．钠 C．硫酸镁 D．二氧化硅 解析：选B　选项A，二氧化氮的水溶液显酸性，A错误；选项B，钠溶于水形成的溶液为氢氧化钠溶液，与NH4Cl反应生成NH3，B正确；选项C，MgSO4与NH4Cl不反应，C错误；选项D，SiO2不溶于水，也不与NH4Cl反应，D错误。‎ ‎4. (2011·天津高考)向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是(　　)‎ 操作 现象 结论 A 滴加BaCl2溶液 生成白色沉淀 原溶液中有SO B 滴加氯水和CCl4，振荡、静置 下层溶液显紫色 原溶液中有 I－‎ C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 原溶液中有 Na＋，无K＋‎ D 滴加稀 NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中无NH 解析：选B　A项加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有SO或Ag＋；B项溶于CCl4呈紫色的为I2，即原溶液中含有I－；C项观察K＋的焰色反应需透过蓝色钴玻璃，排除Na＋的干扰；D项应加入浓NaOH溶液，且需要加热，故无法确定是否含有NH。‎ ‎5．(2013·安徽高考)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是(　　)‎ 选项 a中的物质 b中的物质 c中收集的气体 d中的物质 A 浓氨水 CaO NH3‎ H2O B 浓硫酸 Na2SO3‎ SO2‎ NaOH溶液 C 稀硝酸 Cu NO2‎ H2O D 浓盐酸 MnO2‎ Cl2‎ NaOH溶液 解析：选B　实验室利用CaO和浓氨水制取氨气，选择向下排空气法收集，A项错误；收集SO2时选择向上排空气法，B项正确；制取NO2时选择浓硝酸和Cu反应，C项错误；MnO2氧化浓盐酸制取Cl2需要加热，D项错误。‎ ‎6．(2013·上海高考)将X气体通入BaCl2溶液中，未见沉淀生成，然后通入Y气体，有沉淀生成，X、Y不可能是(　　)‎ 选项 X Y A SO2‎ H2S B Cl2‎ CO2‎ C NH3‎ CO2‎ D SO2‎ Cl2‎ 解析：选B　A项，在溶液中SO2和H2S反应生成单质硫沉淀：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，A不符合题意；B项，Cl2与BaCl2溶液不反应，再通入CO2，酸性条件下不能反应生成BaCO3沉淀，B符合题意；C项，NH3与BaCl2不反应，但再通入CO2，则可生成BaCO3沉淀：2NH3＋H2O＋CO2＋BaCl2===BaCO3↓＋2NH4Cl，C不符合题意；D项，在溶液中SO2可与Cl2反应：Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，反应生成的H2SO4可与BaCl2反应生成BaSO4沉淀：BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl，D不符合题意。‎ ‎7．(2013·江苏高考)甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系： ‎ 甲乙丙。‎ 下列有关物质的推断不正确的是(　　)‎ A．若甲为焦炭，则丁可能是O2‎ B．若甲为SO2，则丁可能是氨水 C．若甲为Fe，则丁可能是盐酸 D．若甲为NaOH 溶液，则丁可能是CO2‎ 解析：选C　A项正确，所发生的反应为：‎2C＋O2(不足)2CO,2CO＋O22CO2，C＋CO22CO。B项正确，所发生的反应为：SO2(过量)＋NH3·H2O===NH4HSO3，NH4HSO3＋NH3·H2O===(NH4)2SO3＋H2O，(NH4)2SO3＋H2O＋SO2===2NH4HSO3。C项中，若甲为Fe，丁为盐酸，则乙为FeCl2，FeCl2与盐酸不反应，故C错误。D项正确，所发生的反应为：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O。‎ 二、非选择题(本题包括4个小题，共58分)‎ ‎8．(10分)(2012·江苏高考)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：‎ ‎(1)上述工艺中采用气—液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋)，其目的是____________________________________________；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是________(填化学式)。‎ ‎(2)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1。若n(NO)∶n(NO2)＞1∶1，则会导致________________________________________________________________________；‎ 若n(NO)∶n(NO2)＜1∶1，则会导致________。‎ ‎(3)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)逆流吸收尾气的目的是使尾气与吸收液充分接触，而使尾气被完全吸收。滤渣为未反应的Ca(OH)2，可以循环用于吸收尾气。(2)当n(NO)与n(NO2)为1∶1时，二者被石灰乳吸收的反应方程式为NO＋NO2＋Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋H2O，NO不能单独被石灰乳吸收，NO2被石灰乳吸收的反应方程式为4NO2＋2Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋Ca(NO3)2＋2H2O，所以当NO的物质的量比NO2多时，会造成NO不能被吸收而在尾气中含量增多；当NO2的物质的量比NO多时，过量的NO2将继续与石灰乳反应有Ca(NO3)2生成，使所得产品不纯。(3)Ca(NO2)2中N为＋3价，生成的NO中N为＋2价，根据氧化还原反应规律，可推知有＋5价的N生成，可为NO，根据得失电子守恒配出NO和NO的系数，再根据电荷守恒，确定出反应物还有H＋。‎ 答案：(1)使尾气中的NO、NO2被充分吸收　Ca(OH)2‎ ‎(2)排放气体中NO含量升高　产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高 ‎(3)3NO＋2H＋===NO＋2NO＋H2O ‎9．(16分)(2013·福建高考)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。‎ ‎(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。‎ ‎①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质。某次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的________(填化学式)，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO，其原因是____________________________________。[已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10、Ksp(BaCO3)＝ 5.1 ×10－9]‎ ‎②该法工艺原理示意图如下。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。‎ 工艺中可以利用的单质有________(填化学式)，发生器中生成ClO2的化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________。‎ ‎(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式：‎ ‎□____(D)____＋24NaClO3＋12H2SO4===□ClO2↑＋□CO2↑＋18H2O＋□________‎ ‎(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN－氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl－。处理含CN－相同量的电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的________倍。‎ 解析：(1)①由于所加物质都是过量的，前面加入的物质必须经后面的物质除去，所以首先应加入过量的BaCl2溶液来沉淀SO，过量的BaCl2可经后面加入的Na2CO3溶液除去。观察BaSO4和BaCO3的Ksp不难发现，二者相差不大，在CO浓度比较大时，BaSO4会转化为BaCO3而生成SO。②根据工艺图，HCl合成塔中发生的是H2与Cl2的反应，所以该工艺可以利用的单质应是H2和Cl2。NaClO3为氧化剂，HCl为还原剂，ClO的还原产物为ClO2，Cl－的氧化产物为Cl2，则有：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。(2)纤维素的最终水解产物为葡萄糖(C6H12O6)，葡萄糖具有还原性，在H2SO4环境中与NaClO3反应生成ClO2、CO2、H2O，根据原子守恒可推出另一产物为Na2SO4，根据得失电子守恒和原子守恒配平反应为：C6H12O6＋24NaClO3＋12H2SO4===24ClO2↑＋6CO2↑＋18H2O＋12Na2SO4。(3)由题意知CN－转化为无毒的N2、CO2，ClO2或Cl2转化为Cl－，反应中1 mol ClO2得到5 mol电子，1 mol Cl2得到2 mol电子，所以处理相同量的CN－时，所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍。‎ 答案：(1)①BaCl2　BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大，当溶液中存在大量CO时，BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)　②H2、Cl2　2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O　(2)C6H12O6＋24NaClO3＋12H2SO4===ClO2↑＋CO2↑＋18H2O＋Na2SO4　(3)2.5‎ ‎10．(16分)(2013·浙江高考)氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生H2的化合物甲和乙。将‎6.00 g甲加热至完全分解，只得到一种短周期元素的金属单质和‎6.72 L的H2(已折算成标准状况)。甲与水反应也能放出H2，同时还产生一种白色沉淀物，该白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙，丙在标准状况下的密度为‎1.25 g·L－1。请回答下列问题：‎ ‎(1)甲的化学式是________；乙的电子式是________________________________。‎ ‎(2)甲与水反应的化学方程式是_________________________________________。‎ ‎(3)气体丙与金属镁反应的产物是__________________________________________‎ ‎(用化学式表示)。‎ ‎(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙，写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________。‎ 有人提出产物Cu中可能还混有Cu2O，请设计实验方案验证之________________________________________________________________________。‎ ‎(已知Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O)‎ ‎(5)甲与乙之间________(填“可能”或“不可能”)发生反应产生H2，判断理由是________________________________________________________________________。‎ 解析：根据题意可知，甲为AlH3，乙为NH3，丙为N2。(4)根据题给信息，要证明产物Cu中是否会混有Cu2O，可取少许固体产物于试管中，加适量稀H2SO4溶解，若溶液呈蓝色，则可证明产物中有Cu2O，反之则无。(5)AlH3具有还原性，NH3具有氧化性，两者能发生氧化还原反应。‎ 答案：(1)AlH3　HN H　(2)AlH3＋3H2O===Al(OH)3＋3H2↑　(3)Mg3N2　(4)2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O　取样后加稀H2SO4，如果溶液变蓝，说明产物中含有Cu2O，反之则无Cu2O　(5)可能　AlH3中的氢为－1价，NH3中的氢为＋1价，因而有可能发生氧化还原反应生成氢气 ‎11．(16分)(2013·北京高考)某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：‎ 操作 现象 取‎4 g漂粉精固体，加入100 mL水 部分固体溶解，溶液略有颜色 过滤，测漂粉精溶液的pH pH试纸先变蓝(约为12)，后褪色 i.液面上方出现白雾；‎ ii.后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；‎ iii.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去 ‎(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是_____________________。‎ ‎(3)向水中持续通入SO2，未观察到白雾。推测现象i的白雾由HCl小液滴形成。进行如下实验：‎ a．用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；‎ b．用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。‎ ‎① 实验a的目的是___________________________________________________。‎ ‎②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl，理由是____________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和Cl－发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X。‎ ‎①向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化。取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是________。‎ ‎②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因：_________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。(2)由pH试纸先变蓝后褪色可知，漂粉精溶液具有碱性和漂白性。(3)向水中通入过量SO2不能形成白雾，说明二氧化硫不能形成白雾；用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化，说明白雾中不含氯气；根据实验a、b不能判断白雾中含有HCl，因为白雾中混有SO2时也能满足实验a、b的现象，最终生成硫酸银白色沉淀。(4)现象ⅱ中溶液变为黄绿色，说明有氯气生成，即发生反应：Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，为确认这种可能性，可向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，观察溶液是否变为黄绿色。(5)①向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化。取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明上层清液中含有SO，则沉淀X中含有CaSO4。‎ 答案：(1)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O ‎(2)碱性、漂白性　(3)①检验白雾中是否含有Cl2，排除Cl2干扰　②白雾中混有SO2，SO2可与酸化的AgNO3反应生成白色沉淀 ‎(4)向漂粉精溶液中逐滴加入稀硫酸，观察溶液是否变为黄绿色 ‎(5)①CaSO4　②SO2＋Cl2＋2H2O===SO＋2Cl－＋4H＋‎