2021新高考化学二轮总复习课件：专题四　元素及其化合物

2021新高考化学二轮总复习课件：专题四　元素及其化合物

专题一　传统文化　物质的组成与分类 第二部分 内容索引 01 02 03 考情分 析 备考 定向 高频 考点 能力 突破 热点专攻 ( 四 ) 考情分 析 备考 定向 备考要点说明 1 . 了解常见金属 ( 如 Na 、 Mg 、 Al 、 Fe 、 Cu 等 ) 的活动性顺序。 2 . 了解常见金属及其重要化合物的制备方法 , 掌握其主要性质及其应用。 3 . 了解合金的概念及其重要应用。 4 . 了解常见非金属元素 ( 如 C 、 N 、 Si 、 S 、 Cl 等 ) 单质及其重要化合物的制备方法 , 掌握其主要性质及其应用。 5 . 了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。 6 . 以上各部分知识的综合应用。 核心价值引领 Na 、 Mg 、 Cl 等元素在海水中含量丰富 ;Al 、 Fe 、 Cu 、 Si 元素及其化合物与材料科学关系密切 ;S 、 N 元素在化工和农业生产中扮演着重要角色 , 它们的氧化物与环保相关。关于材料 , 有这样一个故事 : 布诺顿为英国政府研制武器 , 他研制了很多合金 , 发现都不好用 , 于是把它们全都丢进了垃圾堆 , 一场暴雨过后 , 他发现垃圾堆里所有的合金都生锈了 , 只有一种合金却熠熠生辉 , 他带着疑问将它带进实验室 , 发现含有一定比例铬的钢不会生锈。为了进一步证实自己的观点 , 他又把这块合金放在水里 , 还有酸溶液、碱溶液里 , 并进行观察 , 却没有发现丝毫的被腐蚀现象。此后 , 不锈钢诞生了。所以 , 学习上述元素及其化合物的性质和转化关系 , 对生产生活、环保及科研具有重要的意义。 高频 考点 能力 突破 考点一 古代典籍中的化学　化学与 STSE 【真题示例】 1 .(2020 山东化学 ) 以菱镁矿 ( 主要成分为 MgCO 3 , 含少量 SiO 2 、 Fe 2 O 3 和 Al 2 O 3 ) 为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下 : 已知浸出时产生的废渣中有 SiO 2 、 Fe(OH) 3 和 Al(OH) 3 。下列说法错误的是 ( 　　 ) A. 浸出镁的反应为 MgO+2NH 4 Cl == = MgCl 2 +2NH 3 ↑+H 2 O B. 浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行 C. 流程中可循环使用的物质有 NH 3 、 NH 4 Cl D. 分离 Mg 2+ 与 Al 3+ 、 Fe 3+ 是利用了它们氢氧化物 K sp 的不同 答案 B 　 解析 从流程可知 , 煅烧 MgCO 3 可生成 MgO, 加入 NH 4 Cl 溶液 , 由于 NH 4 Cl 水解使溶液显酸性 , 因此会发生反应 MgO+2NH 4 Cl == = MgCl 2 +2NH 3 ↑+H 2 O,A 项正确 ; 在沉镁过程中加入氨水 , 由于 NH 3 · H 2 O 易分解 , 因此该过程不能在较高温度下进行 ,B 项错误 ; 从整个流程中看出 , 沉镁后的滤液中含有 NH 4 Cl, 则可循环利用的物质是 NH 4 Cl 和 NH 3 , 故 C 项正确 ;Mg 2+ 、 Al 3+ 、 Fe 3+ 的分离是利用了它们氢氧化物的 K sp 不同 ,D 项正确。 2 .(2020 全国 Ⅱ ) 某白色固体混合物由 NaCl 、 KCl 、 MgSO 4 、 CaCO 3 中的两种组成 , 进行如下实验 : ① 混合物溶于水 , 得到澄清透明溶液 ; ② 做焰色反应 , 通过钴玻璃可观察到紫色 ; ③ 向溶液中加碱 , 产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为 ( 　 ) A.KCl 、 NaCl B.KCl 、 MgSO 4 C.KCl 、 CaCO 3 D.MgSO 4 、 NaCl 答案 B 　 解析 由实验 ① 可判断原混合物中不存在 CaCO 3 ; 由实验 ② 可判断存在钾元素 , 即原混合物中存在 KCl; 由实验 ③ 可判断产生的白色沉淀为 Mg(OH) 2 沉淀 , 可判断原混合物中存在 MgSO 4 ,B 项符合题意。 3 .(2020 全国 Ⅲ ) 宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色 , 历经千年色彩依然 , 其中绿色来自孔雀石颜料 ( 主要成分为 Cu(OH) 2 ·CuCO 3 ), 青色来自蓝铜矿颜料 ( 主要成分为 Cu(OH) 2 ·2CuCO 3 ) 。下列说法错误的是 ( 　　 ) A. 保存《千里江山图》需控制温度和湿度 B. 孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化 C. 孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱 D.Cu(OH) 2 ·CuCO 3 中铜的质量分数高于 Cu(OH) 2 ·2CuCO 3 答案 C 　 解析 字画保存需要控制适宜的温度和湿度 , 温度、湿度过高或过低 , 均对字画的保存造成危害 ,A 项正确 ;Cu(OH) 2 、 CuCO 3 中 Cu 、 H 、 C 元素都处于最高价 , 无还原性 , 不易被 O 2 氧化 ,B 项正确 ;Cu(OH) 2 、 CuCO 3 都可与酸性物质反应 ,C 项错误 ; 由于 Cu(OH) 2 中铜的质量分数高于 CuCO 3 中铜的质量分数 , 故 Cu(OH) 2 · CuCO 3 中铜的质量分数高于 Cu(OH) 2 · 2CuCO 3 中铜的质量分数 ,D 项正确。 4 .(2020 浙江化学 ) 下列说法不正确的是 ( 　　 ) A.Cl - 会破坏铝表面的氧化膜 B.NaHCO 3 的热稳定性比 Na 2 CO 3 的强 C.KMnO 4 具有氧化性 , 其稀溶液可用于消毒 D. 钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀 答案 B 　 解析 NaHCO 3 受热分解生成 Na 2 CO 3 、 H 2 O 和 CO 2 ,Na 2 CO 3 受热不易分解 ,B 项错误。 5 .(2020 江苏化学 ) 下列有关化学反应的叙述正确的是 ( 　　 ) A. 室温下 ,Na 在空气中反应生成 Na 2 O 2 B. 室温下 ,Al 与 4.0 mol·L -1 NaOH 溶液反应生成 NaAlO 2 C. 室温下 ,Cu 与浓硝酸反应放出 NO 气体 D. 室温下 ,Fe 与浓硫酸反应生成 FeSO 4 答案 B 　 解析 A 项 , 室温下 Na 在空气中与 O 2 反应生成 Na 2 O, 加热时 Na 与 O 2 反应得到 Na 2 O 2 , 错误 ;B 项 ,Al 与 NaOH 溶液反应的化学方程式为 2Al+2NaOH+2H 2 O == = 2NaAlO 2 +3H 2 ↑, 正确 ;C 项 , 室温下 Cu 与浓硝酸反应生成 NO 2 , 错误 ;D 项 , 在室温下 Fe 遇浓硫酸发生钝化 , 生成致密的氧化物薄膜 , 错误。 6 .( 高考题组合 ) 下列说法正确的是 ( 　　 ) A.(2019 全国 Ⅱ )Na 2 O 2 在空气中放置后由淡黄色变为白色 : 2Na 2 O 2 == = 2Na 2 O+O 2 ↑ B.(2019 天津理综 ) 盐碱地 ( 含较多 Na 2 CO 3 等 ) 不利于作物生长 , 可施加熟石灰进行改良 C.(2019 江苏化学 ) 室温下 Na 与空气中 O 2 反应制取 Na 2 O 2 D.(2019 江苏化学 ) 在 0.1 mol·L -1 NaOH 溶液中能大量共存的离子 : Na + 、 K + 、 、 答案 D 　 7 .( 双选 )( 高考题组合 ) 下列说法正确的是 ( 　　 ) A.(2019 全国 Ⅱ ) 向盛有 FeCl 3 溶液的试管中加过量铁粉 , 充分振荡后加 1 滴 KCSN 溶液。现象为黄色逐渐消失 , 加 KSCN 后溶液颜色不变 B.(2019 北京理综 ) 用铁粉除去 FeCl 2 溶液中的 FeCl 3 涉及氧化还原反应 C.(2019 天津理综 ) 向沸水中滴加饱和氯化铁溶液至产生红褐色液体 , 离子方程式为 Fe 3+ + 3H 2 O == = Fe(OH) 3 ↓+3H + D.(2019 天津理综 ) 氧化亚铁溶于稀硝酸 , 离子方程式为 FeO+2H + == = Fe 2 + +H 2 O 答案 AB 　 解析 向盛有 FeCl 3 溶液的试管中加过量铁粉发生反应 2FeCl 3 +Fe == = 3FeCl 2 , 溶液黄色消失 ,Fe 2+ 遇 KSCN 不显色 ,A 项正确 ;FeCl 3 与 Fe 粉反应为氧化还原反应 ,B 项正确 ; 生成的红褐色液体为胶体 , 不能写沉淀符号 ,C 项错误 ; 硝酸具有强氧化性 ,FeO 溶于稀硝酸应发生氧化还原反应生成 Fe 3+ ,D 项错误。 8 .( 高考题组合 ) 下列说法不正确的是 ( 　　 ) A.(2019 全国 Ⅱ ) 将镁条点燃后迅速伸入集满 CO 2 的集气瓶 , 集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生 B.(2019 江苏化学 ) 因为 Al 2 O 3 具有两性 , 故可用于电解冶炼铝 C.(2019 天津理综 ) 向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液 , 沉淀溶解 , 离子方程式为 Mg(OH) 2 +2 == = Mg 2+ +2NH 3 ·H 2 O D.(2019 天津理综 ) 铝中添加适量锂 , 制得低密度、高强度的铝合金可用于航空工业 答案 B 　 解析 将镁条点燃后迅速伸入集满 CO 2 的集气瓶中发生反应 2Mg+CO 2 2MgO+C , 集气瓶中产生浓烟并有黑色碳颗粒产生 ,A 项正确 ;Al 2 O 3 属于离子化合物 , 熔融时可导电 , 可用于电解冶炼铝 ,B 项错误 ;Mg(OH) 2 沉淀在滴加氯化铵溶液时溶解的原理是其电离产生的 OH - 与 反应 生成 NH 3 · H 2 O, 从而使 Mg(OH) 2 溶解 ,C 项正确 ; 铝中添加适量锂 , 制得低密度、高强度的铝合金可用于航空工业 ,D 项正确。 9 .(2018 全国 Ⅰ ) 磷酸亚铁锂 (LiFePO 4 ) 电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属 , 其流程如下 : 下列叙述错误的是 ( 　　 ) A. 合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用 B. 从 “ 正极片 ” 中可回收的金属元素有 Al 、 Fe 、 Li C.“ 沉淀 ” 反应的金属离子为 Fe 3+ D. 上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠 答案 D 　 解析 合理处理废旧电池符合绿色化学的要求 , 也符合可持续发展的理念 ,A 项正确 ; 从流程图中可以看出 , 金属元素 Li 、 Al 、 Fe 都得到了回收 ,B 项正确 ; 含 Li 、 P 、 Fe 等的滤液中含有 Fe 3+ , 因此向含有 Li 、 P 、 Fe 等的滤液中加碱液 , 可得到 Fe(OH) 3 沉淀 ,C 项正确 ;Li 2 CO 3 为微溶物 , 而 Li 2 SO 4 为可溶物 , 所以流程中不能用硫酸钠代替碳酸钠 ,D 项错误。 10 .(2019 浙江 4 月选考 ) 某同学设计如图装置 ( 气密性已检查 ) 制备 Fe(OH) 2 白色沉淀。 请回答 : (1) 仪器 1 的名称为 　　　　　　　 。 装置 5 的作用为 　　　　　　　　　　 。   (2) 实验开始时 , 关闭 K 2 , 打开 K 1 , 反应 一段 时间 后 , 再打开 K 2 , 关闭 K 1 , 发现 3 中溶液不能进入 4 中。请为装置作一处改进 , 使溶液能进入 4 中 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (3) 装置改进后 , 将 3 中反应后溶液压入 4 中 , 在 4 中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因 　　　　　　　　　　　　 。   答案 (1) 分液漏斗　液封 , 防止空气进入装置 4 　 (2) 在装置 2 、 3 之间添加控制开关　 (3) 装置 4 内的空气没有排尽 解析 用题给装置制备 Fe(OH) 2 白色沉淀的思路是在排尽空气的装置中 , 先使铁屑和稀硫酸反应得到 FeSO 4 , 再利用气体产生的气压把 FeSO 4 溶液压至装置 4 中与 NaOH 溶液反应 , 从而得到 Fe(OH) 2 白色沉淀 , 注意所需试剂也需要加热除掉溶解的氧气。 (1) 仪器 1 是分液漏斗 , 由于反应装置内需无氧环境 , 所以装置 5 的作用是液封 , 防止空气进入装置 4 。 (2) 实验开始时 , 关闭 K 2 , 打开 K 1 , 反应一段时间后 , 再打开 K 2 , 关闭 K 1 , 发现装置 3 中溶液不能进入装置 4 中 , 原因在于产生的 H 2 从左侧导管逸出 , 没有足够的压强将 FeSO 4 溶液压入装置 4 中 , 因而应在装置 2 、 3 之间添加控制开关。 (3) 灰绿色沉淀产生的原因是 Fe(OH) 2 被空气氧化 , 所以没有产生白色沉淀的原因是装置 4 中空气没有完全排尽。 11 .(2019 浙江 4 月选考 ) 固体化合物 X 由 3 种元素组成。某学习小组进行了如下实验 : 请回答 : (1) 由现象 1 得出化合物 X 含有 　　　　 元素 ( 填元素符号 ) 。   (2) 固体混合物 Y 的成分为 　　　　 ( 填化学式 ) 。   (3)X 的化学式为 　　　　 。 X 与浓盐酸反应产生黄绿色气体 , 固体完全溶解 , 得到蓝色溶液 , 该反应的化学方程式是 　　　　　　　　　　　　　　 。   答案 (1)O 　 (2)Cu 和 NaOH 　 (3)NaCuO 2 　 2NaCuO 2 +8HCl == = 2NaCl+2CuCl 2 +Cl 2 ↑+4H 2 O 解析 (1)CuSO 4 由白色变为蓝色 , 说明有水生成 , 根据元素守恒分析 , 必定含有氧元素。 (2) 根据题意有紫红色单质生成 , 说明 Y 中含有 Cu 元素 , 现象 3 焰色反应呈黄色说明有钠元素 , 与 HCl 发生中和反应说明碱性溶液为 NaOH 溶液。 (3) 根据题意 NaOH 的物质的量为 0.02 mol, 则 m (Na)=0.02 mol×23 g · mol -1 = 0.46 g, m (O)= m 总 - m (Na)- m (Cu)=2.38 g-0.46 g-1.28 g=0.64 g , N (Na ) ∶ N (Cu) ∶ N(O )= = 1 ∶ 1 ∶ 2, 故 X 的化学式为 NaCuO 2 。 X 与浓盐酸反应 , 根据反应现象可知产物有 Cl 2 和 CuCl 2 , 结合质量守恒可得反应的化学方程式为 2NaCuO 2 +8HCl == = 2NaCl+2CuCl 2 +Cl 2 ↑+4H 2 O 。 【 必备知识 】 1 . 钠及其化合物 (1) 树立物质转化思想。 ① 理清知识主线。 Na→Na 2 O→Na 2 O 2 →NaOH→Na 2 CO 3 →NaHCO 3 ② 钠及其重要化合物知识网络图 。 (2) 扫除易忘知识盲点。 ① 钠和盐溶液反应 , 不能置换出盐中的金属 , 钠与熔融的盐反应才可能置换出盐中的金属。 ② Na 与足量 O 2 反应无论生成 Na 2 O 还是 Na 2 O 2 , 只要参与反应的 Na 的质量相等 , 则转移电子的物质的量一定相等 , 但得到 Na 2 O 2 的质量大于 Na 2 O 。 ③ Na 分别与 H 2 O 和乙醇发生反应均能生成 H 2 , 但反应的剧烈程度不同 , 前者反应剧烈 , 后者反应缓慢。 ④ 1 mol Na 2 O 2 参与反应转移电子的物质的量不一定为 1 mol, 如 1 mol Na 2 O 2 与足量 SO 2 的反应转移电子应为 2 mol, 生成 Na 2 SO 4 。 ⑤ 不能用 Ca(OH) 2 溶液鉴别 Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 溶液 , 应选用 CaCl 2 或 BaCl 2 溶液。 ⑥ 除去 CO 2 中的 HCl 气体 , 应选用饱和 NaHCO 3 溶液 ; 向饱和 Na 2 CO 3 溶液中通入过量 CO 2 , 有 NaHCO 3 晶体析出。 ⑦ 焰色反应是元素的性质 , 无论元素是游离态还是化合态 , 同一元素均具有相同的焰色反应 , 焰色反应不是化学变化。在观察钾元素的焰色反应时 , 应透过蓝色的钴玻璃片观察。焰色反应呈黄色时 , 一定含有钠元素 , 但还可能含有钾元素。 ⑧ Li 和 O 2 反应只生成 Li 2 O;NaH 是离子化合物 , 是一种强还原剂 ;Na 2 O 、 Na 2 O 2 中阴、阳离子个数比均为 1 ∶ 2 。 ⑨ Na 2 O 2 与 SO 2 反应的化学方程式是 Na 2 O 2 +SO 2 == = Na 2 SO 4 , 而非 2Na 2 O 2 +2SO 2 == = 2Na 2 SO 3 +O 2 。 ⑩ Na 2 O 2 投入品红溶液中 , 因溶液中有强氧化性物质 , 因而 Na 2 O 2 可使品红溶液褪色。 Na 2 O 2 投入无色酚酞溶液中 , 酚酞溶液先变红后褪色。 2 . 铁及其重要化合物 (1) 铁及其重要化合物的知识网络图。 (2) 扫除易忘知识盲点。 ① Fe 与 O 2 ( 点燃 ) 、 H 2 O(g)( 高温 ) 反应的固体产物都是 Fe 3 O 4 而不是 Fe 2 O 3 。 Fe 与 Cl 2 反应时生成 FeCl 3 , 与 S 反应时生成 FeS, 说明 Cl 2 的氧化性强于 S 。常温下 ,Fe 、 Al 在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化 , 但加热后能继续反应。 Fe 在 Cl 2 中燃烧 , 无论 Cl 2 过量还是不足均生成 FeCl 3 。 ② 向含 Fe 2+ 的溶液中加入硝酸、氯水等具有氧化性的物质时 , 溶液会出现浅绿色 → 棕黄色的颜色变化 , 该现象可用于 Fe 2+ 的检验。 ③ FeCl 3 、 Fe 2 (SO 4 ) 3 的水溶液蒸干所得固体不同 :FeCl 3 溶液加热蒸干得 Fe(OH) 3 , 灼烧 Fe(OH) 3 可得 Fe 2 O 3 ;Fe 2 (SO 4 ) 3 溶液蒸干可得 Fe 2 (SO 4 ) 3 。 ④ 在用强氧化剂 (H 2 O 2 或氯水 ) 和 KSCN 溶液联合检验 Fe 2+ 的存在时 , 要特别注意加入试剂的先后顺序 , 先加 KSCN 溶液无明显变化 , 说明溶液中无 Fe 3+ ; 再加强氧化剂 (H 2 O 2 或氯水 ) 后溶液变红色 , 说明原溶液中含有 Fe 2+ 。 ⑤ 配制 FeCl 2 溶液既要防氧化 ( 加入 Fe 粉 ), 又要抑制水解 ( 加入盐酸 ); 配制 FeCl 3 溶液时要加入浓盐酸抑制水解。 ⑥ 除去 ZnCl 2 溶液中的 FeCl 2 , 应先通入 Cl 2 或加入 H 2 O 2 , 再加入 ZnO, 使 Fe 3+ 水解生成沉淀过滤除去。 3 . 镁、铝及其重要化合物 (1) 镁、铝及其重要化合物的知识网络图。 (2) 扫除易忘知识盲点。 ① 铝是活泼金属 , 但铝抗腐蚀性相当强 , 因为铝的表面有一层致密的氧化物薄膜。由于 Al 2 O 3 的熔点高于 Al 的熔点 , 故在酒精灯上加热铝箔直至熔化 , 熔化的铝并不滴落。 ② 铝热反应不仅仅是单质铝与 Fe 2 O 3 反应 , 还包括制取其他难熔金属的反应 , 由于铝热剂是混合物 , 故铝热反应不能用于工业上冶炼铁。注意铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应 。 ③ 引发铝热反应的操作是高考实验考查的常考点 , 具体操作是先在铝热剂表面铺一层 KClO 3 , 然后插上镁条 , 最后点燃镁条。 ④ Al 并不是与所有金属氧化物均能组成铝热剂 , 能组成铝热剂的金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱。 ⑤ Al 2 O 3 、 Al(OH) 3 与 NaOH 溶液的反应常用于物质的分离提纯。 Al(OH) 3 不溶于氨水 , 所以实验室常利用铝盐和氨水反应制备 Al(OH) 3 。 ⑥ Al(OH) 3 可用作抗酸药 ; 明矾常用于净水。 ⑦ 泡沫灭火器所用试剂为 Al 2 (SO 4 ) 3 溶液和 NaHCO 3 溶液。 4 . 铜及其重要化合物 (1) 铜及其重要化合物的知识网络图。 (2) 扫除易忘知识盲点。 ① 铜在潮湿的空气中最终不是生成 CuO, 而是生成铜绿 [Cu 2 (OH) 2 CO 3 ] 。 ② 常用灼热的铜粉除去 N 2 中的 O 2 , 用灼热的 CuO 除去 CO 2 中的 CO 。 ③ 新制 Cu(OH) 2 悬浊液常用来检验醛基。 ④ Cu 和一定量的浓硝酸反应 , 产生的是 NO 2 和 NO 的混合气体 , 当 Cu 有剩余时 , 再加入稀硫酸 ,Cu 可继续溶解。 ⑤ 常见含 Cu 物质的颜色 :Cu 是紫红色 ;CuO 是黑色 ;Cu 2 S 是黑色 ;CuS 是黑色 ;Cu 2 O 是砖红色。 ⑥ 冶炼铜的方法有 : ① 热还原法 ; ② 湿法炼铜 ; ③ 电解精炼铜。 5 . 熟记常见转化 (1) 铝土矿提铝。 (2) 工业提镁 。 (3) 侯氏制碱 。 【 应考训练 】 考 向 1 　 钠及其重要化合物 1 .(2020 安徽江淮十校第二次联考 )H 2 与碱金属等单质在较高温度下可以化合形成离子型金属氢化物 , 如 NaH 、 LiH 等 , 它们具有极强的还原性 , 也是良好的野外生氢剂 ( NaH+H 2 O == = NaOH+H 2 ↑), 下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 金属氢化物具有强还原性的原因是其中的氢元素为 -1 价 B.NaH 的电子式可表示 为 C.NaAlH 4 与水反应 : NaAlH 4 +H 2 O == = NaOH+Al(OH) 3 +H 2 ↑ D. 工业上用有效氢含量衡量含氢还原剂的供氢能力 , 有效氢指单位质量 ( 克 ) 的含氢还原剂 ( 反应后 H 元素显 +1 价 ) 的还原能力相当于多少克氢气的还原能力。则 LiAlH 4 的有效氢含量约为 0.21 答案 C 　 解析 金属氢化物具有强还原性的原因是其中的氢元素为 -1 价 , 氢元素化合价为最低价 , 容易被氧化 ,A 正确 ; 氢化钠为离子化合物 ,NaH 的电子式为 Na + , B 正确 ;NaOH 和 Al(OH) 3 会继续反应生成 NaAlO 2 ,C 不正确 ; 每 38 g LiAlH 4 失去 8 mol 电子 , 与 8 g 氢气相当 , 故有效氢 为 , 约为 0.21,D 正确。 2 .( 双选 )(2020 山东临沂质检 ) 如表所示 , 对陈述 Ⅰ 、 Ⅱ 的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是 ( 　　 ) 选项 陈述 Ⅰ 陈述 Ⅱ 判断 A 碳酸钠溶液可用于治疗胃病 Na 2 CO 3 可与盐酸反应 Ⅰ 对 , Ⅱ 对 , 有 B 向滴有酚酞的水溶液中加入 Na 2 O 2 变红色 Na 2 O 2 与水反应生成氢氧化钠 Ⅰ 对 , Ⅱ 错 , 无 C 金属钠具有强还原性 高压钠灯发出透雾性强的黄光 Ⅰ 对 , Ⅱ 对 , 无 D 过氧化钠可为航天员供氧 Na 2 O 2 能与 CO 2 和 H 2 O 反应生成 O 2 Ⅰ 对 , Ⅱ 对 , 有 答案 CD 　 解析 碳酸钠能够与盐酸反应 , 但是碳酸钠碱性较强 , 具有腐蚀性 , 不能用于治疗胃酸过多 , 陈述 Ⅰ 错误 ,A 错误 ; 过氧化钠与水反应生成氢氧化钠 , 氢氧化钠为强碱 , 其水溶液显碱性 , 能够使酚酞变红 , 但过氧化钠与水反应生成的过氧化氢具有漂白性 , 因此最终颜色会褪去 ,B 错误 ; 钠的焰色为黄色 , 透雾性强 , 高压钠灯可发出透雾能力强的黄光 , 陈述 Ⅰ 、 Ⅱ 正确 , 二者无因果关系 ,C 正确 ; 过氧化钠能与水、二氧化碳反应生成氧气 , 所以可为航天员供氧 , 陈述 Ⅰ 、 Ⅱ 正确 , 且二者有因果关系 ,D 正确。 3 .( 双选 ) 将一定物质的量的 Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 组成的混合物溶于水 , 配成 1 L 溶液 , 取出 50 mL 溶液 , 然后滴加一定物质的量浓度的盐酸进行反应 , 得到的图像如图所示 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 标注 NaCl 的直线代表产生的 CO 2 的物质的量 B. 原混合物中 Na 2 CO 3 与 NaHCO 3 的物质的量之比为 1 ∶ 1 C. 盐酸的浓度是 0.05 mol·L -1 D. 盐酸加到 150 mL 时 , 放出 CO 2 气体 2.24 L( 标准状况下 ) 答案 BC 　 考向 2 　 铁及其重要化合物 4 .(2020 安徽肥东高三调研 ) 工业废弃物的资源化回收再利用 , 可以更大限度的发挥原材料的价值。下图是工业生产纳米磁性氧化铁的流程 : 下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 用 Na 2 CO 3 溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的铁锈 B. 若生产中不通入 N 2 , 暴露在空气中生产 , 将不能得到高纯度产品 C. 加适量的 H 2 O 2 是为了将部分 Fe 2+ 氧化为 Fe 3+ , 涉及反应 :H 2 O 2 +2Fe 2+ +2H + == = 2Fe 3 + +2H 2 O D. 溶液 A 中 Fe 2+ 和 Fe 3+ 的浓度比为 1 ∶ 2 答案 A 　 解析 Na 2 CO 3 溶液显碱性 , 浸泡废铁屑可以使铁屑表面的油脂水解除去 , 但不能除去表面的铁锈 , 故 A 错误 ; 废铁屑被硫酸溶解生成硫酸亚铁 , 生成的亚铁离子部分被双氧水氧化成铁离子 , 从而形成亚铁离子和铁离子的混合溶液 , 若生产中不通入 N 2 , 暴露在空气中生产 , 亚铁离子会被空气中的氧气氧化成铁离子 , 将不能得到高纯度四氧化三铁产品 , 其中会混入氧化铁杂质 , 故 B 正确 ; 根据 B 的分析 , 加适量的 H 2 O 2 是为了将部分 Fe 2+ 氧化为 Fe 3+ , 涉及的反应为 H 2 O 2 +2Fe 2+ +2H + == = 2Fe 3 + +2H 2 O, 故 C 正确 ; 根据最终产品为四氧化三铁 , 其中 Fe 2+ 和 Fe 3+ 的数目比为 1 ∶ 2, 因此溶液 A 中 Fe 2+ 和 Fe 3+ 的浓度比应为 1 ∶ 2, 故 D 正确。 5 .(2020 山东烟台调研 ) 某小组同学探究铁离子与硫离子的反应 , 实验操作及现象如下表 , 下列有关说法错误的是 ( 　　 )   滴入 FeCl 3 溶液立刻有黑色沉淀生成 , 继续滴入 FeCl 3 溶液 , 黑色沉淀增多后又逐渐转化为黄色沉淀   滴入 Na 2 S 溶液立刻生成黑色沉淀 , 沉淀下沉逐渐转化为黄色。继续滴入 Na 2 S 溶液 , 最后出现黑色的沉淀 A. 两次实验中 , 开始产生的黑色沉淀都为 Fe 2 S 3 B. 两次实验中 , 产生的黄色沉淀是因为发生了反应 Fe 2 S 3 +4FeCl 3 == = 6FeCl 2 +3S C. 向稀 FeCl 3 溶液中逐滴加入稀 Na 2 S 溶液至过量最后生成的黑色沉淀为 FeS D. 在 Na 2 S 溶液过量的情况下 , 黑色沉淀中存在较多的 Fe(OH) 3 答案 D 　 解析 实验开始时如果生成硫 , 应为黄色沉淀 , 而开始时为黑色沉淀 , 则应为 Fe 2 S 3 , 故 A 正确 ; 硫化钠具有还原性 , 可与铁离子发生氧化还原反应生成单质 S, 反应的化学方程式为 Fe 2 S 3 +4FeCl 3 == = 6FeCl 2 +3S , 故 B 正确 ; 稀 Na 2 S 溶液与稀 FeCl 3 溶液发生氧化还原反应生成氯化亚铁 , 硫化钠过量时则生成 FeS,FeS 为黑色沉淀 , 故 C 正确 ; 在 Na 2 S 溶液过量的情况下 , 黑色沉淀为 FeS, 而 Fe(OH) 3 为红褐色沉淀 , 故 D 错误。 6 . 聚合硫酸铁是水处理中重要的絮凝剂 , 以废铁屑为原料制备的具体工艺流程如下 : 下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 步骤 ① , 粉碎的目的是为了增大反应物接触面积 , 提高 “ 酸浸 ” 反应速率 B. 步骤 ③ , 可以选择双氧水、氯气等氧化剂将 Fe 2+ 氧化成 Fe 3+ C. 步骤 ④ , 加稀硫酸调节 pH 在一定的范围内 , 让 Fe 3+ 部分水解形成碱式盐 D. 步骤 ⑤ , 减压蒸发 , 有利于降低水的沸点防止产物分解 答案 B 　 解析 废铁屑粉碎后 , 使反应物接触面积增大 , 能够加快化学反应速率 ,A 项正确 ; 若使用氯气作氧化剂可将 Fe 2+ 氧化成 Fe 3+ , 但同时又引入了新的杂质离子 Cl - ,B 项错误 ; 步骤 ④ , 加稀硫酸调节 pH 在一定的范围内 , 使 Fe 3+ 部分水解生成碱式盐 ,C 项正确 ; 减压蒸发 , 可以防止温度过高时聚合硫酸铁分解 ,D 项正确。 7 .(2020 湖南长沙七校联考 ) 碳酸亚铁 ( 白色固体 , 难溶于水 ) 是一种重要的工业原料 , 可用于制备补血剂乳酸亚铁 , 也可用作可充电电池的电极。某研究小组通过下列实验 , 寻找利用复分解反应制备 FeCO 3 沉淀的最佳实验 : 实验 试剂 滴管中溶液和试管中溶液混合后产生的现象 滴管 试管   Ⅰ 0.8 mol·L -1 FeSO 4 溶液 (pH=4.5) 1 mol·L -1 Na 2 CO 3 溶液 (pH=11.9) 立即产生灰绿色沉淀 ,5 min 后出现明显的红褐色 Ⅱ 0.8 mol·L -1 FeSO 4 溶液 (pH=4.5) 1 mol·L -1 NaHCO 3 溶液 (pH=8.6) 产生白色沉淀及少量无色气泡 ,2 min 后出现明显的灰绿色 Ⅲ 0.8 mol·L -1 (NH 4 ) 2 Fe(SO 4 ) 2 溶液 (pH=4.0) 1 mol·L -1 NaHCO 3 溶液 (pH=8.6) 产生白色沉淀及无色气泡 , 较长时间保持白色 (1) 实验 Ⅰ 中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示 , 请补全反应 : 　 Fe 2+ + 　　　 　　　　 + 　　　 　　　　 + 　　　 H 2 O ==== 　　　 Fe(OH) 3 ↓+ 　　　 ( 2) 实验 Ⅱ 中产生 FeCO 3 的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (3) 为了探究实验 Ⅲ 中 所 起的作用 , 甲同学设计了实验 Ⅳ 进行探究 :   操作 现象 实验 Ⅳ 向 0.8 mol·L -1 FeSO 4 溶液中加入 　　　　　　　 , 再加入 Na 2 SO 4 固体配制成混合溶液 ( 已知 Na + 对实验无影响 , 忽略混合后溶液体积变化 ) 。再取少许该溶液 , 与 2 mL 1 mol·L -1 NaHCO 3 溶液混合   与实验 Ⅲ 现象相同 实验 Ⅳ 中加入 Na 2 SO 4 固体的目的是 　　　　　　　　　　　　　 。   对比实验 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ , 甲同学得出结论 : 水解 产生 H + , 降低溶液 pH, 减少了副产物 Fe(OH) 2 的产生。 乙同学认为该实验方案不够严谨 , 应补充的对比实验操作是 　　　　　　　　　　　　　　　　　 , 再取少许该溶液 , 与 2 mL 1 mol·L -1 NaHCO 3 溶液混合。   (4) 小组同学进一步讨论认为 , 定性实验中现象并不能直接证明实验 Ⅲ 中 FeCO 3 的纯度最高 , 需要利用如图所示的装置进行定量测定。分别将实验 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量 , 然后转移至 A 处的广口瓶中。 为了测定 FeCO 3 的纯度 , 除样品总质量外 , 还需测定的物理量 是 　　　　 。   (5) 实验反思 : 经测定 , 实验 Ⅲ 中的 FeCO 3 纯度高于实验 Ⅰ 和实验 Ⅱ 。通过以上实验分析 , 制备 FeCO 3 实验成功的关键因素是 　　　　　 。   (3) 探究同一酸性环境下的铵根离子的作用 , 因此要用硫酸调控溶液的 pH=4.0; 为了保证溶液中的硫酸根离子浓度不变 , 可向溶液中加入硫酸钠来 控制 的 浓度 ; 为了增强实验的严谨性 , 还应向 0.8 mol · L -1 FeSO 4 溶液中加入 Na 2 SO 4 固体至 c ( )= 1.6 mol · L -1 , 同一条件下做对比实验 , 结论更准确。 (4) 碳酸铁和稀硫酸反应生成二氧化碳气体 , 水蒸气被浓硫酸吸收后 , 碱石灰 (C) 吸收二氧化碳气体 , 通过测定 C 中 U 形管的增重量 , 可测出反应产生二氧化碳气体的质量 , 最后根据反应方程式来计算 FeCO 3 的纯度。 (5) 通过三组实验分析可知 , 溶液的 pH 不同 , 生成 FeCO 3 的量不同 , 因此制备 FeCO 3 实验成功的关键因素是调节溶液的 pH 。 考向 3 　 镁、铝及其重要化合物 8 .( 双选 )(2020 四川遂宁二中质检改编 ) 化学在生产和日常生活中有着重要的应用 , 下列说法不正确的是 ( 　　 ) A.MgO 的熔点很高 , 可用于制作耐高温材料 , 氧化铝也可作耐火材料 B. 明矾水解形成的 Al(OH) 3 胶体能吸附水中的悬浮物 , 可用于水的净化 ,Fe 3+ 有同样的功效 C. 电解 MgCl 2 饱和溶液 , 因 Mg 2+ 的浓度足够大 , 可制得金属镁 D. 镁条与适量的稀盐酸完全反应 , 将所得溶液蒸干、灼烧 , 得到 MgCl 2 固体 答案 CD 　 解析 氧化镁和氧化铝的熔点都较高 , 均能制作耐高温材料 , 故 A 正确。明矾中含有铝离子 , 铝离子能水解生成氢氧化铝胶体 , 胶体具有吸附性 , 可吸附水中的悬浮物 , 用于水的净化 , 铁离子有同样的效果 , 故 B 正确 ; 镁是活泼金属 , 电解 MgCl 2 饱和溶液时 , 阴极上氢离子得电子而不是镁离子得电子 , 所以得不到金属镁 , 应采用电解熔融 MgCl 2 的方法冶炼 , 故 C 错误 ; 氯化镁是强酸弱碱盐 , 易水解生成氢氧化镁和氯化氢 , 将所得溶液蒸干、灼烧 , 因盐酸具有挥发性 , 可促进氯化镁水解 , 所以最后得到的固体不是氯化镁 , 而是氢氧化镁受热分解生成的氧化镁 , 故 D 错误。 9 .(2020 云南昆明一中质检 ) 将浓度均为 0.5 mol ∙ L -1 的氨水和 KOH 溶液分别滴入到体积均为 20 mL 且浓度相同的 AlCl 3 溶液中 , 测得溶液的导电率与加入碱溶液的体积关系如图所示 , 下列说法中错误的是 ( 　　 ) A.AlCl 3 溶液的物质的量浓度为 0.2 mol ∙ L -1 B. 根据图像可以确定导电率与离子种类有关 C.cd 段发生的反应是 Al(OH) 3 +OH - == = + 2H 2 O D.e 点时溶液中的离子浓度 : c (K + )= c (Cl - )+ c ( ) 答案 D 　 10 .(2020 重庆北碚一模 ) 铝热反应是铝的一个重要性质 , 该性质用途十分广泛。对于铝热反应的现象有这样的描述 :“ 反应放出大量的热 , 并发出耀眼的光芒 , 纸漏斗的下部被烧穿 , 有熔融物落入沙中 ” 。已知 :Al 、 Al 2 O 3 、 Fe 、 Fe 2 O 3 的熔点、沸点数据如下 : 物质 Al Al 2 O 3 Fe Fe 2 O 3 熔点 / ℃ 660 2 054 1 535 1 462 沸点 / ℃ 2 467 2 980 2 750 - Ⅰ .(1) 某同学推测 , 铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是 : 该反应放出的热量使铁熔化 , 而铝的熔点比铁低 , 此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理 ? 　　　　 ( 填 “ 合理 ” 或 “ 不合理 ”) 。   (2) 设计一个简单的实验方案 , 证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是 　　　　　　 , 反应的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (3) 实验室溶解该熔融物 , 下列试剂中最适宜的试剂是 　　　　 ( 填序号 ) 。   A. 浓硫酸 B. 稀 硫酸 C . 稀硝酸 D. 氢氧化钠溶液 Ⅱ . 实验研究发现 , 硝酸发生氧化还原反应时 , 硝酸的浓度越稀 , 对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述熔融物与一定量稀硝酸充分反应 , 反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中 , 逐滴加入 6 mol·L -1 的氢氧化钠溶液 , 所加氢氧化钠溶液的体积 (mL) 与产生的沉淀的物质的量 (mol) 的关系如图所示。试回答下列问题 : (1) 依题意 , 请写出熔融物中铁与稀硝酸反应的离子方程式 : 　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (2) 图中 OA 段没有沉淀生成 , 此阶段发生反应的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　 。   (3) 在 BC 段 , 沉淀的物质的量没有变化 , 则此阶段发生反应的离子方程式为 　　　　　　　　　 。   (4) 熔融物中铝原子的物质的量为 　　　　 mol 。   (5) B 点对应的沉淀的物质的量为 　　　　 mol 。   (3)A 项 , 常温下 , 浓硫酸能使铁、铝钝化 , 错误 ;B 项 , 铁、铝均与稀硫酸反应 , 且生成的氢气对环境无污染 , 正确 ;C 项 , 稀硝酸与铁、铝反应有有毒气体 NO 生成 , 错误 ;D 项 , 氢氧化钠溶液与铁不反应 , 错误。 Ⅱ .(1) 分析图像知 OA 段没有沉淀生成 , 说明硝酸过量 , 则熔融物中的铁与稀硝酸反应生成硝酸铁 , 反应过程中无气体生成 , 则硝酸的还原产物为硝酸铵 , 利用化合价升降法 , 结合原子守恒、电荷守恒进行配平 , 该反应的离子方程式为 (4) 由图可知 , CD 段消耗的氢氧化钠溶液的体积为 44 mL-42 mL=2 mL, 故参加反应的氢氧化钠为 0.002 L×6 mol · L -1 =0.012 mol, 根据 Al(OH) 3 +OH - == = + 2H 2 O 可知 ,Al(OH) 3 的物质的量为 0.012 mol, 根据铝元素守恒知熔融物中铝原子的物质的量为 0.012 mol 。 (5) AB 段发生的反应为 Fe 3+ + 3OH - == = Fe(OH) 3 ↓,Al 3+ + 3OH - == = Al(OH) 3 ↓, 消耗氢氧化钠的物质的量为 (39-15)×10 -3 L×6 mol · L -1 =0.144 mol,Al 3+ 的物质的量为 0.012 mol, 消耗氢氧化钠的物质的量为 0.036 mol, 则与 Fe 3+ 反应的氢氧化钠的物质的量为 0.144 mol-0.036 mol=0.108 mol,Fe 3+ 的物质的量为 0.036 mol,B 点铝离子和铁离子恰好完全生成沉淀 , 则生成沉淀的物质的量为 0.048 mol 。 11 . 金属镁及其化合物在科学研究及生产中具有广泛的用途。 (1) 镁能在氧气、空气、氮气或二氧化碳中燃烧。 ① 点燃条件下 , 单质镁能与 CO 2 发生置换反应并产生大量的热 , 该反应的化学方程式为 　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   ② 金属镁在空气中燃烧会发出耀眼的白光 , 将燃烧产物 X 置于 60 ℃ 的热水中并充分搅拌 , 最终得到白色固体 , 同时有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体生成。则产物 X 中除 MgO 外 , 还肯定含有的物质是 　　　　　　　 ( 填化学式 ) 。   (2) 轻质碳酸镁 [MgCO 3 ·Mg(OH) 2 ·3H 2 O] 在化工生产上有广泛的用途。以卤块 ( 主要成分为 MgCl 2 , 含 Fe 2+ 、 Fe 3+ 等杂质离子 ) 为原料制备轻质碳酸镁的工艺流程如下 : 常温下 ,Fe 3+ 、 Fe 2+ 、 Mg 2+ 生成氢氧化物沉淀时的 pH 如下表 :   Fe 3+ Fe 2+ Mg 2+ 开始沉淀时的 pH 2.7 7.6 9.9 完全沉淀时的 pH 3.7 9.6 11 注 :Fe(OH) 2 沉淀呈絮状 , 不易从溶液中除去。 ① 写出一条能提高酸浸速率的措施 : 　　　　　　　　　 。   ② “ 氧化 ” 过程中 , 参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 　　　　 。   ③ 加入 NaOH 溶液调节 pH, 通常控制 pH 在 9.0 左右 , 其目的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 ④ 热解时 , 反应的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   ⑤ 操作 Ⅰ 、 Ⅱ 均是将固体与液体分离 , 但在对分离后所得固体的操作上有明显差异 , 差异是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   解析 (1) ① 单质镁能与 CO 2 发生置换反应 2Mg+CO 2 2MgO+C 。 ② 将燃烧产物 X 置于 60 ℃ 的热水中并充分搅拌 , 最终得到白色固体 , 同时有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体生成 , 由所述现象可知此反应为水解反应 , 产生的使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体为氨气 , 沉淀为氢氧化镁 , 根据原子守恒以及 “Mg 能在氧气、空气、氮气或二氧化碳中燃烧 ”, 可推断镁在空气中燃烧的生成物中含有 Mg 3 N 2 , 其与水反应的化学方程式为 Mg 3 N 2 +6H 2 O 2NH 3 ↑+3Mg(OH) 2 。 (2) ① 卤块为固体物质 , 提高酸浸速率的措施有 : 将卤块粉碎、搅拌、加热、适当提高盐酸浓度等。 ② “ 氧化 ” 过程是将 Fe 2+ 氧化为 Fe 3+ , 以便调节 pH 将铁元素杂质除去 , 反应的离子方程式为 2H + +ClO - +2Fe 2 + == = 2Fe 3 + +Cl - +H 2 O, 参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1 ∶ 2 。 ③ 加入 NaOH 溶液调节 pH 在 9.0 左右 , 其目的是将溶液中的杂质 Fe 3+ 尽可能多地除去 , 同时避免 Mg 2+ 形成沉淀。 ④ 热解时 ,Mg 2+ 和 在 水溶液中反应生成轻质碳酸镁和二氧化碳 , 所以离子反应方程式 为 。 ⑤ 操作 Ⅰ 、 Ⅱ 均是将固体与液体分离 , 但操作 Ⅰ 过滤后产品在滤液中 , 所以固体沉淀是舍弃的。操作 Ⅱ 过滤后所得固体为产品 , 所以要保留 , 还必须对产品进行洗涤、干燥。 考向 4 　 铜及其重要化合物 12 .(2020 河北邢台第四次联考 ) 我国古代的青铜器工艺精湛 , 有很高的艺术价值和历史价值。下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 我国使用青铜器的时间比使用铁器、铝器的时间均要早 B. 将青铜器放在银质托盘上 , 青铜器容易生成铜绿 C. 《本草纲目》中载有一药物 , 名 “ 铜青 ”,“ 铜青 ” 是铜器上的绿色物质 , 则铜青就是青铜 D. 用蜂蜡做出铜器的蜡模 , 是古代青铜器的铸造方法之一 , 蜂蜡的主要成分是有机物 答案 C 　 解析 我国使用青铜器的时间比使用铁器、铝器的时间均要早 ,A 正确 ; 将青铜器放在银质托盘上 , 会形成原电池 ,Cu 比银活泼 , 铜是负极加快腐蚀 , 所以青铜器容易生成铜绿 , 故 B 正确 ; 《本草纲目》中载有一药物 , 名 “ 铜青 ”,“ 铜青 ” 是铜器上的绿色物质 , 为铜锈蚀生成的碱式碳酸铜 , 故 C 错误 ; 用蜂蜡做出铜器的蜡模 , 是古代青铜器的铸造方法之一 , 蜂蜡的主要成分是酯类、游离脂肪酸等有机物 , 故 D 正确。 13 .( 双选 )(2020 山西大学附中第二次诊断改编 ) 某研究小组通过实验探究 Cu 及其化合物的性质 , 操作正确且能达到实验目的的是 ( 　　 ) A. 将铜丝插入浓硫酸中并加热 , 反应后再加入水 , 观察硫酸铜溶液的颜色 B. 将红热的铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中 , 观察生成 CuCl 2 固体的颜色 C. 将 CuCl 2 溶液在蒸发皿中加热蒸干 , 得到无水 CuCl 2 固体 D. 将表面有铜绿 [Cu 2 (OH) 2 CO 3 ] 的铜器放入盐酸中浸泡 , 可除去铜绿 答案 BD 　 解析 浓硫酸溶于水时放出大量的热 , 因此应该将铜丝插入浓硫酸中加热 , 反应后取一定量的反应液加入盛有水的烧杯中 ,A 错误 ; 红热的铜丝和氯气反应时产生棕黄色的烟 , 即为 CuCl 2 固体 ,B 正确 ;Cu 2+ 能水解 , 加热 CuCl 2 溶液不能得到 CuCl 2 固体 ,C 错误 ; 铜绿溶于盐酸而铜不溶于盐酸 , 故可用盐酸除去铜器表面的铜绿 ,D 正确。 14 .(2020 河南等省五岳高三联考 ) 实验室用酸性蚀刻废液 ( 含 Cu 2+ 、 H + 、 Cl - 、 等 ) 和碱性蚀刻 废液 、 NH 3 ·H 2 O 等 ] 制备 CuI( 白色固体 ) 的实验流程如下 : (1) 步骤 Ⅰ 中发生了多个反应 , 其中 与 盐酸反应生成 Cu(OH)Cl 的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (2) 步骤 Ⅳ 需控制 pH 为 1~2 、 80 ℃ 下进行 , 合适的加热方式是 　　　　　　 。   (3) 步骤 Ⅴ 的具体步骤是蒸发浓缩、 　　　　　 、 　　　　　 、 　　　　　 。   (4) 步骤 Ⅵ 在下列装置 ( 夹持及加热装置已省略 ) 中进行 。 ① 装置 a 中盛装浓硫酸的仪器的名称是 　　　　　　　 , 圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　 。   ② 装置 c 中反应完成的现象是 　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   ③ 用装置 d 中的溶液洗涤制得的 CuI 的目的是 　　　　　　　　　　　　　 , 然后再用无水乙醇洗涤的目的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (4) ① 装置 a 中盛装浓硫酸的仪器为分液漏斗 ; 圆底烧瓶中铜与浓硫酸共热发生反应生成硫酸铜、二氧化硫和水 , 该反应的化学方程式为 Cu+2H 2 SO 4 ( 浓 ) CuSO 4 +SO 2 ↑+2H 2 O; ② 当硫酸铜晶体与碘、二氧化硫和水反应完全生成碘化亚铜白色固体时 , 三颈瓶中无紫色固体 , 只有白色固体 ; ③ 装置 d 中的溶液为二氧化硫的饱和水溶液 , 碘化亚铜具有还原性 , 易被空气中的氧气氧化 , 用二氧化硫的饱和水溶液洗涤碘化亚铜 , 可以防止碘化亚铜被空气中的氧气氧化 ; 再用无水乙醇洗涤可以溶解除去碘化亚铜表面可能混有的单质碘 , 并能使固体快速干燥。 考点二 常见非金属及其重要化合物 【真题示例】 1 .(2020 天津化学 ) 检验下列物质所选用的试剂正确的是 ( 　　 ) 选项 待检验物质 所用试剂 A 海水中的碘元素 淀粉溶液 B SO 2 气体 澄清石灰水 C 溶液中的 Cu 2+ 氨水 D NaOH 溶液 , 湿润的蓝色石蕊试纸 答案 C 　 解析 A 项 , 淀粉遇单质碘变蓝色 , 海水中的碘元素不是以单质的形式存在 , 故不能使淀粉变蓝 ;B 项 ,SO 2 、 CO 2 都能使澄清石灰水变浑浊 , 所以不能用澄清石灰水检验 SO 2 , 可用品红溶液检验 SO 2 ;C 项 , 向含 Cu 2+ 的溶液中滴加氨水 , 产生蓝色沉淀 , 继续滴加 , 沉淀溶解 , 可以用氨水检验 Cu 2+ ;D 项 , 检验 NH 3 用湿润的红色石蕊试纸。 2 .(2020 全国 Ⅰ ) 下列气体去除杂质的方法中 , 不能实现目的的是 ( 　　 ) 选项 气体 ( 杂质 ) 方法 A SO 2 (H 2 S) 通过酸性高锰酸钾溶液 B Cl 2 (HCl) 通过饱和的食盐水 C N 2 (O 2 ) 通过灼热的铜丝网 D NO(NO 2 ) 通过氢氧化钠溶液 答案 A 　 解析 二氧化硫和硫化氢均能与酸性高锰酸钾溶液反应 , 不能实现除杂目的 ,A 项错误。 HCl 易溶于饱和食盐水 , 而氯气在饱和食盐水中溶解度较小 , 可以通过饱和食盐水除去氯气中混有的 HCl,B 项正确。当通过灼热的铜丝网时 , 氧气可与铜丝反应而氮气不反应 , 可以通过灼热的铜丝网除去氮气中混有的氧气 ,C 项正确。 NO 2 与氢氧化钠溶液反应 : 2NO 2 +2NaOH == = NaNO 2 +NaNO 3 +H 2 O , 可以通过氢氧化钠溶液除去 NO 中混有的 NO 2 ,D 项正确。 3 .(2020 全国 Ⅲ ) 喷泉实验装置如右图所示。应用下列各组气体 - 溶液 , 能出现喷泉现象的是 ( 　　 ) 选项 气体 溶液 A H 2 S 稀盐酸 B HCl 稀氨水 C NO 稀硫酸 D CO 2 饱和 NaHCO 3 溶液 答案 B 　 解析 从原理上来说 , 只要是圆底烧瓶内的压强小于外界压强即可形成喷泉。 H 2 S 为酸性气体 , 在稀盐酸中的溶解度较小 ,A 项不能形成喷泉 ;HCl 气体与稀氨水反应后 , 圆底烧瓶内压强减小 ,B 项极易形成喷泉 ;NO 气体难溶于稀硫酸 , 且与稀硫酸不反应 ,C 项不能形成喷泉 ;CO 2 气体在饱和碳酸氢钠溶液中的溶解度很小 ,D 项不能形成喷泉。 4 .( 高考题组合 ) 下列说法正确的是 ( 　　 ) A.(2019 全国 Ⅲ ) 将 Cl 2 通入碳酸钠溶液中制取较高浓度的次氯酸溶液 B.(2019 北京理综 ) 用 H 2 O 、浓硫酸除去 Cl 2 中的 HCl C.(2019 江苏化学 )MnO 2 和稀盐酸反应制取 Cl 2 D.(2019 江苏化学 ) 室温下用稀 NaOH 溶液吸收 Cl 2 的离子方程式 : Cl 2 +2OH - == = ClO - +Cl - +H 2 O 答案 D 　 解析 Cl 2 +H 2 O HCl+HClO , 因为酸性 H 2 CO 3 >HClO > , 碳酸钠溶液碱性较强 , 也可以与次氯酸反应生成碳酸氢钠和次氯酸钠 : HClO+Na 2 CO 3 == = NaClO+NaHCO 3 , 因此得不到较高浓度的次氯酸溶液 ,A 项错误 ; 除去氯气中的 HCl 气体可用饱和食盐水 ,B 项错误 ;MnO 2 和稀盐酸不反应 ,MnO 2 与浓盐酸在加热的条件下反应可生成 Cl 2 ,C 项错误 ;D 项正确。 【 特别提醒 】 ( 1)1 mol Cl 2 参加反应 , 转移的电子数可能是 2 N A , 也可能是 N A [ 与 NaOH 、 Ca(OH) 2 反应 ] 或小于 N A ( 与水反应是可逆反应 ) 。 (2) 具有强氧化性的物质不一定具有漂白性。 Cl 2 可以用于漂白 , 但 Cl 2 不具有漂白性 , 起漂白作用的是 HClO 。 (3) 氯水的主要性质。 ① 强氧化性 —— 作用微粒 :Cl 2 、 HClO 氯水中有起漂白作用的 HClO, 不能用 pH 试纸测定氯水的 pH 。氯水与还原剂发生反应并要求书写方程式时一般是 Cl 2 参与反应。 ② 强酸性 —— 作用微粒 :H + 。 5 .( 高考题组合 ) 下列有关说法正确的是 ( 　　 ) A.(2019 全国 Ⅲ ) 向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸制备少量二氧化硫气体 B.(2019 天津理综 ) 二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子方程式 : C.(2019 江苏化学 )SO 2 具有氧化性 , 所以可用于纸浆漂白 D.(2019 江苏化学 ) 在给定的条件下 , 能实现下列转化 : 答案 A 　 (2) 酸的氧化性和氧化性酸。酸的氧化性是指 H + 的弱氧化性 , 而氧化性酸是指中心原子具有的强氧化性 , 如 HClO 、浓硫酸、稀硝酸、浓硝酸中的 Cl 、 S 、 N 在反应中体现的强氧化性。 (3)SO 2 和 CO 2 作为酸性氧化物 , 性质极其相似 , 不能从酸性氧化物的角度区分。通常利用 SO 2 的漂白性和强还原性鉴别 SO 2 和 CO 2 , 或除去 CO 2 中混有的 SO 2 杂质。 6 .( 高考题组合 ) 下列说法正确的是 ( 　　 ) A.(2019 北京理综 ) 用 H 2 O 和无水 CaCl 2 除去 NO 中的 NO 2 不涉及氧化还原反应 B.(2019 江苏化学 )NH 4 HCO 3 受热易分解 , 所以可用作化肥 C.(2019 江苏化学 )SO 2 与过量氨水反应生成 (NH 4 ) 2 SO 3 D.(2019 江苏化学 ) 室温下用稀硝酸溶解铜的离子方程式 :Cu+2H + + 2 == = Cu 2 + +2NO 2 ↑+H 2 O 答案 C 　 解析 NO 2 与 H 2 O 反应属于氧化还原反应 ,A 项错误 ;NH 4 HCO 3 中含有氮元素 , 可用作化肥 , 与受热易分解不具有因果关系 ,B 项错误 ; 酸性氧化物与碱反应时 , 酸性氧化物过量生成酸式盐 , 碱过量生成正盐 ,C 项正确 ; 铜与稀硝酸反应的离子方程式 为 7 .(2020 全国 Ⅲ ) 氯可形成多种含氧酸盐 , 广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置 ( 部分装置省略 ) 制备 KClO 3 和 NaClO, 探究其氧化还原性质。 回答下列问题 : (1) 盛放 MnO 2 粉末的仪器名称是 　　　　　　 ,a 中的试剂为 　　　　　　 。   (2)b 中采用的加热方式是 　　　　　　 。 c 中化学反应的离子方程式是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 , 采用冰水浴冷却的目的是 　　　　　　　　　　　　 。   (3)d 的作用是 　　　　　　　　 , 可选用试剂 　　　　 ( 填标号 ) 。   A.Na 2 S B.NaCl C.Ca(OH) 2 D.H 2 SO 4 (4) 反应结束后 , 取出 b 中试管 , 经冷却结晶 , 　　　　 , 　　　　　　　　　　 , 干燥 , 得到 KClO 3 晶体。   (5) 取少量 KClO 3 和 NaClO 溶液分别置于 1 号和 2 号试管中 , 滴加中性 KI 溶液。 1 号试管溶液颜色不变。 2 号试管溶液变为棕色 , 加入 CCl 4 振荡 , 静置后 CCl 4 层显 　　　　 色。可知该条件下 KClO 3 的氧化能力 　　　　 ( 填 “ 大于 ” 或 “ 小于 ”)NaClO 。   答案 (1) 圆底烧瓶　饱和食盐水 (2) 水浴加热　 Cl 2 +2OH - == = Cl - +ClO - +H 2 O 　避免生成 NaClO 3 (3) 吸收尾气 (Cl 2 ) 　 AC (4) 过滤　少量 ( 冷 ) 水洗涤 (5) 紫　小于 解析 本题考查了氯气的制备、除杂、尾气吸收 , 用氯气在不同的温度条件下制备 KClO 3 、 NaClO, 同时还考查了物质氧化性强弱的比较等。 实验装置分析 : 整套装置的最左端为氯气的发生装置 , 利用二氧化锰固体和浓盐酸在加热条件下制取氯气 , 由于盐酸有挥发性 , 导致氯气中含有杂质 HCl 和水蒸气。其中 , 氯气中的杂质 HCl 气体会影响后面 KClO 3 和 NaClO 的制备 , 故需要用饱和食盐水 (a 中盛放试剂 ) 除去氯气中的 HCl 杂质。 b 为氯气与 KOH 溶液在加热条件下制取 KClO 3 的装置 , 发生的反应为 (2)b 中采用的是水浴加热方法。 c 装置中反应的离子方程式为 Cl 2 +2OH - == = Cl - +ClO - +H 2 O,c 中采用冰水浴的目的是防止温度较高氯气和 NaOH 溶液生成 NaClO 3 。 (3)d 装置中应盛放还原性物质或碱性物质 , 故符合条件的试剂为 A 、 C 。 (4) 从溶液中获得晶体可采用的方法步骤为 : 冷却结晶 → 过滤 → 洗涤 ( 少量冷水 )→ 干燥。 (5)1 号试管中的 KClO 3 溶液不能将 I - 氧化为单质 I 2 , 而 2 号试管中的 NaClO 溶液可将 I - 氧化为 I 2 , 故在此条件下氧化性 :KClO 3 小于 NaClO 。四氯化碳萃取出碘水中的 I 2 后 , 静置一段时间可观察到液体分为两层 , 由于四氯化碳的密度大于水的密度 , 则碘的四氯化碳溶液在下层 , 呈紫色。 8 .(2019 江苏化学 )N 2 O 、 NO 和 NO 2 等氮氧化物是空气污染物 , 含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。 (1)N 2 O 的处理。 N 2 O 是硝酸生产中氨催化氧化的副产物 , 用特种催化剂能使 N 2 O 分解。 NH 3 与 O 2 在加热和催化剂作用下生成 N 2 O 的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (2)NO 和 NO 2 的处理。已除去 N 2 O 的硝酸尾气可用 NaOH 溶液吸收 , 主要反应为 NO+NO 2 +2OH - == = 2 +H 2 O 2NO 2 +2OH - == = + + H 2 O ① 下列措施能提高尾气中 NO 和 NO 2 去除率的有 　　　　 ( 填字母 ) 。   A. 加快通入尾气的速率 B. 采用气、液逆流的方式吸收尾气 C. 吸收尾气过程中定期补加适量 NaOH 溶液 ② 吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤 , 得到 NaNO 2 晶体 , 该晶体中的主要杂质是 　　　　 ( 填化学式 ); 吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 　　　　 ( 填化学式 ) 。   (3)NO 的氧化吸收。用 NaClO 溶液吸收硝酸尾气 , 可提高尾气中 NO 的去除率。其他条件相同 ,NO 转化 为 的 转化率随 NaClO 溶液初始 pH( 用稀盐酸调节 ) 的变化如下图所示 。 ① 在酸性 NaClO 溶液中 ,HClO 氧化 NO 生成 Cl - 和 , 其离子方程式为 　 。   ② NaClO 溶液的初始 pH 越小 ,NO 转化率越高。其原因是 　 。   【 特别提醒 】 ( 1) 氮的固定是指氮元素由游离态变为化合态 , 故 NH 3 转化为 NO 、 HNO 3 转化为 NO 等反应不是氮的固定。 (2) 通常收集气体的方法中 ,NH 3 只能用向下排空气法收集 ,NO 只能用排水法收集 ,NO 2 只能用向上排空气法收集。 (3) 浓、稀硝酸均具有强氧化性 , 故硝酸与金属反应时都不能生成 H 2 , 但浓硝酸反应生成的是 NO 2 , 稀硝酸反应生成的是 NO 。根据铜与浓硝酸、稀硝酸反应的剧烈程度差异 , 可说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸 , 且一般硝酸的浓度越小 , 还原产物的化合价越低。 9 .( 双选 )( 高考题组合 ) 下列说法不正确的是 ( 　　 ) A.(2019 浙江 4 月选考 ) 天然石英和水晶的主要成分都是二氧化硅 B.(2019 浙江 4 月选考 ) 天然气的主要成分是甲烷的水合物 C.(2018 浙江 11 月选考 ) 生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和晶体硅 D.(2018 江苏化学 )SiO 2 熔点高硬度大 , 可用于制光导纤维 答案 BC 　 解析 石英、水晶、硅石、沙子的主要成分均为二氧化硅 ,A 项正确 ; 天然气的主要成分是甲烷 , 可燃冰的主要成分是甲烷的水合物 ,B 项错误 ; 生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和石英 ,C 项错误 ;SiO 2 传导光的能力非常强 , 可用于制光导纤维 ;D 项正确。 【 特别提醒 】 ( 1)Si 和 SiO 2 的用途易混淆。 Si 可用于制作半导体材料、光电池和芯片 ;SiO 2 用于制作光导纤维、石英玻璃和光学仪器等。 【 必备知识 】 1 . 碳、硅及无机非金属材料 (1) 碳、硅及其重要化合物的知识网络图。 (2) 扫除易忘知识盲点。 ① Si 的还原性强于 C, 但 C 能在高温下从 SiO 2 中还原出 Si:SiO 2 +2C Si+2CO ↑ 。 ② 酸性氧化物一般能与水反应生成相应的酸 , 但 SiO 2 不溶于水 ; 酸性氧化物一般不与酸作用 , 但 SiO 2 能与氢氟酸反应。 ③ 氢氟酸不能用玻璃容器盛放 ;NaOH 溶液能用玻璃试剂瓶盛放 , 但不能用玻璃塞。 ④ 硅酸盐大多难溶于水 , 常见可溶性硅酸盐有硅酸钠 ( 俗称泡花碱 ), 其水溶液称为水玻璃。 ⑤ H 2 CO 3 的酸性强于 H 2 SiO 3 , 所以有 Na 2 SiO 3 +CO 2 +H 2 O == = H 2 SiO 3 ↓+Na 2 CO 3 , 但高温下反应 Na 2 CO 3 +SiO 2 Na 2 SiO 3 +CO 2 ↑ 也能发生 , 原因可以从两方面解释 :a. 硅酸盐比碳酸盐稳定 ;b. 由高沸点难挥发固体 SiO 2 制得低沸点易挥发的 CO 2 。 ⑥ SiO 2 不导电 , 是制作光导纤维的材料 ;Si 是半导体 , 是制作芯片及光电池的材料。 ⑦ 水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料 ; 碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。 2 . 富集在海水中的元素 —— 卤素 (1) 氯及其重要化合物知识网络图。 (2) 扫除易忘知识盲点。 ① 液氯密封在钢瓶中 , 而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。 ② 酸性 KMnO 4 溶液 , 应用硫酸酸化而不是盐酸。 ③ ClO - 不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性 , 如 ClO - 与 、 I - 、 Fe 2+ 均不能大量共存 ;ClO - 能水解 , 因 HClO 酸性很弱 ,ClO - 水解使溶液显碱性 , 如 Fe 3+ +3ClO - + 3H 2 O == = Fe(OH) 3 ↓+3HClO, 所以 ClO - 与 Fe 3+ 、 Al 3+ 均不能大量共存。 ④ 向 Ca(ClO) 2 溶液中通入 SO 2 气体生成 CaSO 4 而不是 CaSO 3 , 该反应的离子方程式为 Ca 2+ +3ClO - + SO 2 +H 2 O == = CaSO 4 ↓+Cl - +2HClO( 少量 SO 2 ), Ca 2+ +2ClO - + 2SO 2 +2H 2 O == = CaSO 4 ↓+2Cl - + + 4H + ( 过量 SO 2 ) 。 ⑤ 当 Fe 和 Cl 2 在点燃条件下反应时 , 不论 Fe 过量还是不足 , 由于 Cl 2 的强氧化性 , 产物一定是 FeCl 3 。 ⑥ “84” 消毒液的有效成分为 NaClO, 漂粉精的有效成分为 Ca(ClO) 2 。 “84” 消毒液和洁厕灵 ( 含 HCl) 不能混合使用 , 其原因是 ClO - +Cl - +2H + == = Cl 2 ↑+H 2 O 。 ⑦ 由于电离常数 K a1 (H 2 CO 3 )> K a (HClO)> K a2 (H 2 CO 3 ), 所以向 NaClO 溶液通入 CO 2 , 不论 CO 2 过量还是少量 , 均发生 CO 2 +H 2 O+ClO - == = HClO+ , 但是与 Ca(ClO) 2 反应时应为 CO 2 ( 少量 )+ Ca(ClO) 2 +H 2 O == = CaCO 3 ↓+2HClO 。 ⑧ 保存液溴需要用水封 , 溴蒸气呈红棕色 , 液溴呈深红棕色 , 溴水一般呈橙色 , 溴的 CCl 4 溶液一般呈橙红色。 (3) 有关卤素的几个重要反应。 ① MnO 2 +4HCl( 浓 ) MnCl 2 +2H 2 O+Cl 2 ↑ 。 ② Cl 2 +H 2 O HCl+HClO 。 ③ Cl 2 +2NaOH == = NaCl+NaClO+H 2 O 。 ④ 2Cl 2 +2Ca(OH) 2 == = CaCl 2 +Ca(ClO) 2 +2H 2 O 。 ⑤ Cl 2 +2NaBr == = 2NaCl+Br 2 。 ⑥ X 2 +SO 2 +2H 2 O == = 2HX+H 2 SO 4 (X:Cl 、 Br 、 I) 。 ⑦ ClO - +Cl - +2H + == = Cl 2 ↑+H 2 O(“84” 消毒液与洁厕剂不能混合使用 ) 。 ⑧ 3Br 2 +3Na 2 CO 3 == = 5NaBr+NaBrO 3 +3CO 2 ( 工业上吸收尾气中的溴 ) 。 3 . 硫及其重要化合物 (1) 硫及其重要化合物的知识网络图。 (2) 扫除易忘知识盲点。 ① 除去附着在试管内壁上的硫 , 除了用热的 NaOH 溶液 , 还可以用 CS 2 , 但不能用酒精。 ② SO 2 使含有酚酞的 NaOH 溶液褪色 , 表现 SO 2 酸性氧化物的性质 ; 使品红溶液褪色 , 表现 SO 2 的漂白性 ; 使溴水、酸性 KMnO 4 溶液褪色 , 表现 SO 2 的还原性 ;SO 2 与 H 2 S 反应 , 表现 SO 2 的氧化性 ;SO 2 和 Cl 2 等体积混合通入溶液中 , 漂白性不但不增强 , 反而消失 。 ③ 把 SO 2 气体通入 BaCl 2 溶液中 , 没有沉淀生成 , 但再通入 NH 3 或加入 NaOH 溶液 , 或把 BaCl 2 溶液改成 Ba(NO 3 ) 2 溶液 , 均有白色沉淀生成 , 前两者生成 BaSO 3 沉淀 , 后者生成 BaSO 4 沉淀。 ④ 浓硝酸和 Cu( 足量 ) 、浓硫酸和 Cu( 足量 ) 、浓盐酸和 MnO 2 ( 足量 ) 在反应时 , 随反应的进行 , 产物会发生变化或反应停止。 ⑤ C 与浓硫酸反应时 , 反应产物的检验应按以下流程进行 : 无水 CuSO 4 检验水 → 品红溶液检验 SO 2 → 酸性 KMnO 4 溶液除去 SO 2 → 品红溶液检验 SO 2 是否除净 → 澄清石灰水检验 CO 2 。 4 . 氮及其重要化合物 (1) 氮及其重要化合物的知识网络图。 (2) 扫除易忘知识盲点。 ① NO 只能用排水法或气囊法收集。 ② 在 NO 2 或 NO 与 O 2 通入水的计算中常用到两个化学方程式 : 4NO+3O 2 +2H 2 O == = 4HNO 3 、 4NO 2 +O 2 +2H 2 O == = 4HNO 3 。 ③ 浓硝酸显黄色是因为溶有 NO 2 , 而工业上制备的盐酸显黄色 , 是因为溶有 Fe 3+ 。 ④ 硝酸、浓硫酸、次氯酸均具有强氧化性 , 属于氧化性酸 , 其中 HNO 3 、 HClO 见光或受热易分解。 ⑤ 实验室制备 NH 3 , 除了用 Ca(OH) 2 和 NH 4 Cl 反应外 , 还可用浓氨水的分解 ( 加 NaOH 固体或加 CaO 或加热 ) 制取。而 检验 需用 NaOH 溶液并加热 , 用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体 , 以 确定 的 存在。 ⑥ 收集 NH 3 时 , 把一团干燥的棉花放在试管口 , 以防止氨气与空气对流 ; 收集完毕 , 尾气处理时 , 应在试管口放一团用稀硫酸浸湿的棉花 , 以吸收 NH 3 防止污染空气。 【 应考训练 】 考 向 1 　 碳、硅及无机非金属材料 1 .(2020 山东师大附中月考 ) 碳循环 ( 如图 ) 对 人类生存、发展有着重要的意义 , 下列 说法错误的是 ( 　　 ) A. 碳是组成有机物的主要元素 B. 光合作用是将太阳能转化为化学能的过程 C. 动物呼吸产生 CO 2 的过程中 , 葡萄糖被氧化 D. 碳元素在地壳中含量丰富 , 因此其形成的化合物数量众多 答案 D 　 解析 碳是构成有机物的主要元素 ,A 项正确 ; 光合作用过程中 , 绿色植物吸收太阳光将二氧化碳和水合成葡萄糖 , 同时放出氧气 , 将太阳能转化为化学能 , 储存在糖类中 ,B 项正确 ; 动物有氧呼吸过程中 , 有机物葡萄糖被氧化 , 最终生成二氧化碳和水 ,C 项正确 ; 碳元素在地壳中含量不高 , 但其形成的化合物数量众多 ,D 项错误。 2 .( 双选 )(2020 山东章丘四中一模改编 ) 化学与生产、生活等密切相关。下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 制作 “ 唐三彩 ” 的原料是黏土 B. 硅胶常用作食品干燥剂 , 也可以用作催化剂载体 C. 二氧化硅可与 NaOH 溶液反应 , 因此可用 NaOH 溶液雕刻玻璃 D. 太阳能电池板的成分和石英玻璃的成分相同 答案 AB 　 解析 “ 唐三彩 ” 是陶瓷制品 , 所以其原料是黏土 ,A 项正确 ; 硅胶具有较强的吸附性 , 可用作催化剂载体或干燥剂 ,B 项正确 ; 虽然二氧化硅可与 NaOH 溶液反应 , 但不用 NaOH 溶液雕刻玻璃 , 可用氢氟酸雕刻玻璃 ,C 项错误 ; 太阳能电池板的主要材料为晶体硅 , 石英玻璃的主要成分是二氧化硅 ,D 项错误。 3 . 多晶硅是单质硅的一种形态 , 是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料。已知多晶硅第三代工业制取流程如图所示 : 下列说法错误的是 ( 　　 ) A.Y 、 Z 分别为 H 2 、 Cl 2 B. 制取粗硅的过程中焦炭与石英会发生副反应生成碳化硅 , 在该副反应中 , 氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1 ∶ 1 C.SiHCl 3 极易水解 , 其完全水解的产物为 H 2 SiO 3 、 H 2 、 HCl, 据此推测 SiHCl 3 中硅元素的化合价为 +2 价 D.Y 与 SiHCl 3 制备多晶硅的反应属于置换反应 答案 B 　 解析 电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气 ,Y 和 Z 点燃可发生反应 , 而且 Y 还能将硅从其化合物中还原出来 , 这说明 Y 、 Z 分别为 H 2 、 Cl 2 ,A 项正确 ; 制取粗硅的过程中焦炭与石英会发生副反应生成碳化硅 : 3C+SiO 2 SiC+2CO ↑, 在该副反应中碳既是氧化剂 , 也是还原剂 , 氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1 ∶ 2,B 项错误 ;SiHCl 3 中 H 是 +1 价 ,Cl 是 -1 价 , 则硅元素的化合价为 +2 价 ,C 项正确 ; 氢气与 SiHCl 3 制备多晶硅的反应为 SiHCl 3 +H 2 Si+3HCl , 属于置换反应 ,D 项正确。 考向 2 　 富集在海水中的元素 —— 卤素 4 .(2020 安徽江淮十校第二次联考 ) 下列有关含氯物质的说法不正确的是 ( 　　 ) A. 向新制氯水中加入少量碳酸钙粉末能增强溶液的漂白能力 B. 向 NaClO 溶液中通入少量的 CO 2 的离子方程式 : CO 2 +2ClO - + H 2 O == = 2HClO+ ( 已知酸性 :H 2 CO 3 >HClO > ) C. 向 Na 2 CO 3 溶液中通入足量的 Cl 2 的离子方程式 : 2Cl 2 + +H 2 O == = CO 2 +2Cl - +2HClO D. 室温下 , 向 NaOH 溶液中通入 Cl 2 至溶液呈中性时 , 相关粒子浓度满足 : c (Na + )=2 c (ClO - )+ c (HClO) 答案 B 　 5 .(2020 福建泉州 3 月适应性线上测试 )“84” 消毒液、医用酒精等能对新冠病毒进行有效消杀。某兴趣小组在实验室自制 “84” 消毒液。请回答以下问题 : (1)“84” 消毒液消杀新冠病毒的原理是 　　　　　　 。   (2) 甲同学设计图 1 所示实验装置 ( 夹持装置省略 ) 制取 “84” 消毒液。 ① B 中的试剂是 　　　　　　　 。   ② 干燥管的作用是 　　　　　 。   ③ 当 C 中 NaOH 溶液吸收完全后 , 停止通 氯气 , 检验氯气已过量 的 方法为 　　　　　　　　　　 。   (3) 乙同学设计图 2 所示电解装置制取 “84” 消毒液。 ① 铁电极作 　　　 极。   ② 该电解法制取 NaClO 的总反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　 。   ③ 充分电解后 , 为检验电解液中是否还残留少量 Cl - , 取少量电解后的溶液置于试管中 , 滴加 AgNO 3 溶液 , 试管中产生白色沉淀并有无色气体产生 , 该气体能使带火星的木条复燃。试管中发生反应的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　 。   ④ 取 25.00 mL 电解后的溶液 , 加入过量 KI 与稀硫酸的混合溶液 , 充分反应后加入 2 滴淀粉溶液 , 用 0.100 0 mol·L -1 Na 2 S 2 O 3 溶液滴定 , 消耗 12.00 mL 。则该电解液有效氯 ( 以有效氯元素的质量计算 ) 的浓度为 　　　　 mg·L -1 。 ( 已知 : )   (4) 与甲同学的制法相比 , 乙同学制法的优点除了有装置与操作简单外还有 : 　　　　　　　　　 、 　　　　　　　　　 ( 请列举出两种 ) 。   答案 (1) 强氧化性使病毒的蛋白质发生变性 , 使其失去生理活性 (2) ① 饱和食盐水 ( 或饱和 NaCl 溶液 ) 　 ② 防倒吸 ③ 在 C 装置的导管口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸 , 试纸变 蓝 (4) 原料经济、原料利用率高、不产生污染性气体、有效氯含量高 ( 合理即可 ) 解析 (1)“84” 消毒液的主要成分为次氯酸钠 , 具有强氧化性 , 其消灭新冠病毒的原理是强氧化性使病毒的蛋白质发生变性 , 使其失去生理活性。 (2) ① 浓盐酸和高锰酸钾在常温下反应生成氯气 , 氯气中含氯化氢和水蒸气 , 需要通过饱和食盐水除去氯化氢 , 则 B 中试剂为饱和食盐水 ( 或饱和 NaCl 溶液 ); ② 氯气和氢氧化钠溶液反应可能形成倒吸 , 干燥管可以防止溶液倒吸 ; ③ 利用氯气能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色验证 C 装置导气管口有氯气 , 验证氯气过量的方法为 :C 装置的导管口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸 , 试纸变蓝 , 说明氯气过量。 6 .(2020 山东临沂线上检测 ) 由含碘废水制取碘酸钾的一种工艺如下 : (1)H 2 O 2 的结构式为 　　　　　　　　 。 “ 制 I 2 ” 过程中加入的硫酸不能过多的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (2) 制 CuI(s) 过程中发生反应的离子方程式为 　　　　　　　　 。   (3) 工艺流程中五种物质的制备反应中 , 不涉及氧化还原反应的步骤是 “ 制 　　　　　 ” 。   (4)“ 制 KI(aq)” 时 , 该温度下水的离子积为 K W =1.0×10 -13 , K sp [Fe(OH) 2 ]=9.0×10 -15 。为避免 0.9 mol·L -1 FeI 2 溶液中 Fe 2+ 水解生成胶状物吸附 I - , 起始时加入 K 2 CO 3 必须保持溶液的 pH 不大于 　　　　　 。   (5)“ 制 KIO 3 溶液 ” 反应的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (6)KCl 、 KIO 3 的溶解度曲线如图所示。流程中由 “KIO 3 (aq)” 得到 KIO 3 晶体的操作步骤为 　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   答案 (1)H—O—O—H 　会导致在 “ 制 KIO 3 (aq)” 步骤中加入 KOH 的量过多 , 浪费 试剂 (6) 蒸发浓缩 , 冷却结晶 ( 过滤 ) (1)H 2 O 2 的结构式为 H—O—O—H; 由于后面要加 KOH, 因此硫酸不能加太多 , 否则会浪费试剂。 考向 3 　 硫及其重要化合物 7 .(2020 吉林长春线上联考 ) 下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是 ( 　　 ) B. 酸雨与土壤中的金属氧化物反应后 , 硫元素以单质的形式进入土壤中 C. 在燃煤中加入石灰石可减少 SO 2 排放 , 发生的反应为 2CaCO 3 +2SO 2 +O 2 2CO 2 +2CaSO 4 D. 土壤中的闪锌矿 (ZnS) 遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝 (CuS), 说明 CuS 很稳定 , 不具有还原性 答案 C 　 解析 用硫黄制硫酸时 ,S 和 O 2 反应只能生成 SO 2 , 故 A 错误 ; 酸雨与土壤中的金属氧化物反应后 , 硫元素 以 的 形式进入土壤中 , 故 B 错误 ; 在燃煤中加入石灰石 , 高温下石灰石分解生成 CaO,CaO 可与 SO 2 以及氧气反应生成硫酸钙 , 故 C 正确 ; 土壤中的闪锌矿 (ZnS) 遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝 (CuS), 说明 CuS 的溶解度比 ZnS 的小 , 与 CuS 的稳定性无关 , 且 CuS 也具有还原性 , 故 D 错误。 8 .( 双选 )(2020 广东顺德第四次模考改编 ) 蔗糖与浓硫酸反应的探究实验改进装置如图所示 , 该实验设计更加体现了 “ 绿色 ”“ 微型 ” 的特点 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 该实验体现了浓硫酸的脱水性、酸性和强氧化性 B. 反应过程中品红溶液褪色 , 加热后又恢复红色 C. 紫色石蕊先变红后褪色 D. 该装置能证明二氧化硫具有氧化性 答案 BD 　 解析 实验过程中蔗糖先变黑后体积膨胀 , 表明浓硫酸具有脱水性和强氧化性 , 但没有表现出酸性 ,A 不正确 ; 反应过程中 SO 2 使品红溶液褪色 , 生成的不稳定的无色物质加热后又分解 , 恢复原来的红色 ,B 正确 ;SO 2 只能使紫色石蕊溶液变红色 , 但不能褪色 ,C 不正确 ;SO 2 与 Na 2 S 溶液反应生成淡黄色的单质硫 , 证明二氧化硫具有氧化性 ,D 正确。 9 .(2020 福建高三毕业班质检 ) 某同学按下图所示实验装置探究铜与浓硫酸的反应 , 记录实验现象如下表。 试管 ① ② ③ ④ 实验 现象 溶液仍为无色 , 有白雾、白色固体产生 有大量白色沉淀产生 有少量白色沉淀产生 品红溶液褪色 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. ② 中白色沉淀是 BaSO 3 B. ① 中可能有部分硫酸挥发了 C. 为确定 ① 中白色固体是否为硫酸铜 , 可向冷却后的试管中注入水 , 振荡 D. 实验时若先往装置内通入足量 N 2 , 再加热试管 ① , 实验现象一定不变 答案 B 　 解析 二氧化硫不与氯化钡溶液反应 , 白色沉淀不可能是 BaSO 3 , 故 A 错误 ; 根据实验现象分析可知 ① 中可能有部分硫酸挥发了 , 故 B 正确 ; 冷却后的试管中仍有浓硫酸剩余 , 浓硫酸稀释时会放出大量热 , 因此不能将水注入试管 , 否则会发生危险 , 故 C 错误 ; 反应过程中的 SO 3 可能是氧气将二氧化硫氧化生成 , 若先往装置内通入足量 N 2 , 体系内没有氧气 , 则不会生成 SO 3 , 试管 2 、 3 中将无沉淀产生 , 实验现象发生变化 , 故 D 错误。 10 .(2020 湖南长沙七校联考 ) 实验室探究 SO 2 与 Fe(NO 3 ) 3 溶液反应的原理 , 装置如下图 , 实验中 Y 装置中产生白色沉淀。下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹 , 通入一段时间 N 2 B.Y 中产生的白色沉淀是 BaSO 4 或 BaSO 3 C . 产生白色沉淀的原因可能是在酸性条件下 SO 2 与 反应 生成 了 D. 若将 Fe(NO 3 ) 3 换成 FeCl 3 ,Y 中也能产生白色沉淀 , 说明 Fe 3+ 也能将 SO 2 氧化 答案 B 　 11 .(2020 江西吉安高三期末教学质量检测 ) 某小组设计实验探究 SO 2 和漂粉精的反应原理 , 装置如图所示。 实验操作过程如下 。 步骤 1: 连接装置并检查装置的气密性 , 按如图所示装好药品 ; 步骤 2: 打开止水夹 , 向装置中通入一段时间 N 2 , 并关闭止水夹 ; 步骤 3: 取下分液漏斗的塞子 , 旋转活塞 , 向三颈瓶中滴加饱和 Na 2 SO 3 溶液。一段时间后 , 观察到 B 和 C 中都产生白色沉淀。 步骤 4: 实验完毕后 , 检验 C 中的白色固体 , 白色固体是 CaSO 4 。 回答下列问题 : (1)B 装置中盐酸的作用是 　　　　　　　　　　　　　　　　 ; 能证明 A 中产生的 “ 酸雾 ” 含有 H 2 SO 4 的实验现象是 　　　　　　　 。   (2)A 中硫酸表现出来的性质有 　　　　　　　　　　 。   (3) 步骤 2 中通入 N 2 的目的是 　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (4) 实验完毕后 , 经检验 ,D 中溶液含有等物质的量浓度的两种还原性盐 , 写出总反应的离子方程式 　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (5) 步骤 4 检验 C 中白色沉淀成分的操作是取少量 C 中白色固体 , 滴加足量 　　　　 ( 填名称 ), 振荡 , 白色固体不溶解 , 则白色固体是 CaSO 4 。   (6) 经分析 ,C 中发生化学反应与反应物相对量有关 : 若通入少量 SO 2 , 则发生的反应 为 3Ca(ClO) 2 +2SO 2 +2H 2 O == = 2CaSO 4 ↓+4HClO+CaCl 2 ; 若通入过量 SO 2 , 则发生的反应 为 Ca(ClO) 2 +2SO 2 +2H 2 O == = CaSO 4 ↓+ H 2 SO 4 +2HCl,SO 2 +H 2 O H 2 SO 3 。 设计实验证明上述 C 中通入过量 SO 2 :      　 。   答案 (1) 抑制 SO 2 与水的反应　 B 中产生白色沉淀　 (2) 酸性、 吸水性 (6) 停止通入气体后 , 取少量 C 中上层清液置于试管中 , 滴加几滴品红溶液 , 振荡 , 溶液褪色 ; 加热褪色后的溶液 , 溶液又变红色 ( 或滴加紫色石蕊溶液 , 溶液变红色 , 不褪色 ) 解析 (1)SO 2 与 H 2 O 的反应为可逆反应 , 酸化溶液之后平衡向左移动。在浓硫酸中滴加饱和的亚硫酸溶液产生白雾 , 雾中含有硫酸 ,B 中的氯化钡溶液可用于检验二氧化硫中是否有硫酸 , 并除去硫酸 , 避免干扰后续实验。 (2)98.3% 硫酸溶液为浓硫酸 , 浓硫酸吸收饱和亚硫酸钠溶液中的水并放出热量 , 硫酸与亚硫酸钠反应产生二氧化硫。 (3) 本实验探究二氧化硫与次氯酸钙的反应 , 如果装置内有空气 , 空气中的氧气会氧化二氧化硫。 (4) 二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成两种还原性盐 , 亚硫酸氢钠和 亚硫酸 (5) 用盐酸可检验亚硫酸钙 , 亚硫酸钙能溶于盐酸 , 亚硫酸钙遇硫酸、硝酸均转化为硫酸钙。 (6) 由二氧化硫与次氯酸钙反应知 , 反应后 C 中上层清液都有漂白性 , 要证明通入的 SO 2 过量 , 可用品红溶液检验 , 加热褪色后的溶液颜色又变红 ; 也可以用紫色石蕊溶液检验 , 二氧化硫水溶液中加入紫色石蕊溶液变红 , 但不能漂白紫色石蕊溶液。 考向 4 　 氮及其重要化合物 12 .( 双选 )(2020 山东新高考联盟 5 月联考 ) 实验室用铂丝按如图装置进行氨的催化氧化实验 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 通入空气的目的是让氨挥发出来 , 从而使氧气和氨气充分 混合 B. 瓶口出现少量红棕色气体 , 说明氨催化氧化的产物是 NO 2 C. 瓶内有白烟出现是由于生成了白色晶体 NH 4 NO 3 D. 铂丝保持红热说明该反应的 Δ H >0 答案 AC 　 解析 通入空气的目的是让氨挥发出来 , 从而使氧气和氨充分混合 , 故 A 正确 ; 瓶口出现少量红棕色气体 , 是氨气催化氧化生成了 NO,NO 与氧气反应生成 NO 2 , 故 B 错误 ; 瓶内有白烟出现 ,NO 和氧气反应 NO 2 ,NO 2 和水反应生成硝酸 , 硝酸和氨气反应生成白色晶体 NH 4 NO 3 , 故 C 正确 ; 铂丝保持红热说明该反应是放热反应 , 因此 Δ H <0, 故 D 错误。 13 .(2020 山东寿光质检 ) 光化学烟雾是由氮氧化物、碳氢化合物等发生光化学反应形成的二次污染物 , 形成过程如图所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 光化学烟雾中各成分都具有强还原性 B. 汽车尾气排放的氮氧化物来源于燃油中的含氮物质 C. 燃油汽车安装废气净化装置有利于遏制光化学烟雾的发生 D. 同一地区 , 相同条件下 , 冬季比夏季更易生成光化学烟雾 答案 C 　 解析 根据图示可知 , 光化学烟雾中含 O 3 、 HNO 3 等强氧化性物质 , 故 A 错误 ; 汽车燃油一般是汽油 , 汽油来自于石油的分馏和裂化 , 石油是多种碳氢化合物组成的混合物 , 不含 N 元素 ,NO x 是空气中 N 2 和 O 2 在高温下化合而成 , 故 B 错误 ; 安装尾气转化装置 , 可减少 NO 、碳氢化合物等污染物的排放 , 故 C 正确 ; 夏季日照强度大 , 是光化学烟雾的多发季节 , 故 D 错误。 14 .(2020 黑龙江大庆实验中学高三质检 ) 电化学固氮可以在常温常压下实现氮气的还原合成氨 , 某课题组提出一种全新的电化学固氮机理 —— 表面氢化机理示意图如下 , 则有关说法错误的是 ( 　　 ) A. 在表面氢化机理中 , 第一步是 H + 的还原反应 B. 在表面 * H 原子与催化剂的协同作用下 ,N 2 与表面 * H 原子反应生成 * N 2 H 4 中间体 C. 电化学固氮法较传统工业合成氨将空气中的游离氮固定 , 具有能耗小、环境友好的优点 D. 若竞争反应 ( 析氢反应 ) 的活化能显著低于固氮反应 , 则析氢反应的速率要远远高于固氮反应 答案 B 　 解析 由图可知 , 第一步中 H + 得电子 , 为还原反应 ,A 项正确 ; 若 N 2 与表面 * H 原子反应生成 * N 2 H 4 中间体 , 质量不守恒 ,B 项错误 ; 传统工业合成氨需要高温高压条件下才能实现 , 电化学固氮在常温常压下实现 ,C 项正确 ; 活化能的大小可以反映化学反应发生的难易程度 , 活化能越小则速率越快 ,D 项正确。 15 .( 双选 )(2020 山东日照质检 ) 向含有 0.01 mol Cu, a mol Cu 2 O 、 b mol CuO 的混合物中滴加 6 mol·L -1 的稀硝酸至 10 mL 时 , 固体恰好完全溶解 , 得到标准状况下 224 mL 气体 ( 纯净物 ) 。下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 反应过程中转移 0.03 mol 电子 B. a ∶ b =1 ∶ 1 C. 被还原的硝酸为 0.06 mol D. 将少量铁粉投入该稀硝酸中能生成 Fe(NO 3 ) 2 答案 AB 　 16 .(2020 安徽安庆 质 检 ) 某小组对碳与浓硝酸的反应进行探究。 已知 : 2NaOH+2NO 2 == = NaNO 3 +NaNO 2 +H 2 O, 2NaOH+NO 2 +NO == = 2NaNO 2 +H 2 O 。 请回答下列问题 : Ⅰ . 甲同学设计如图所示装置制备并收集 NO 。 (1) 碳与浓硝酸反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　 。   (2) 装置 C 的作用为 　　　　　　　　　　　　　　　 。   (3) 乙同学认为用装置 F 代替 B 更合理 , 理由为 　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   Ⅱ . 探究 NO 与 Na 2 O 2 的 反应 已知 :NaNO 2 既有氧化性 , 又有还原性 ; J 处硬质玻璃管中制得的 NaNO 2 中含有少量 NaNO 3 。 (4) 检验上图装置气密性的方法为 　　　　　　　　　　　　　　 。   (5) 实验结束后 , 设计实验证明 J 处硬质玻璃管中有 NaNO 2 生成 　　　　　　　　 。 ( 可供选择的试剂 : 蒸馏水、 KI 淀粉溶液、 KMnO 4 溶液、 NaOH 溶液、 BaCl 2 溶液、稀硫酸 ) 答案 (1)C+4HNO 3 ( 浓 ) 4NO 2 ↑+CO 2 ↑+2H 2 O (2) 除去反应中生成的 CO 2 (3) 装置 F 可以起到防倒吸的作用 (4) 关闭 K, 由长颈漏斗向广口瓶中加水至长颈漏斗中的液面高于广口瓶 , 一段时间后液面差不变则气密性良好 (5) 取少量反应后的固体溶于蒸馏水 , 滴几滴经稀硫酸酸化的 KMnO 4 溶液 , 溶液褪色则证明有 NaNO 2 生成 解析 (1) 碳与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水 , 该反应的化学方程式为 C+4HNO 3 ( 浓 ) 4NO 2 ↑+CO 2 ↑+2H 2 O 。 (2) 碳与浓硝酸反应生成的 NO 2 、 CO 2 通入 B 装置的水中 ,NO 2 与水反应生成 HNO 3 和 NO,NO 不溶于水 , 再将混合气体通入装置 C 的 NaOH 溶液中 , 可以除去 NO 气体中混有的 CO 2 。 (3) 将碳与浓硝酸反应生成 CO 2 、 NO 2 通入 B 装置的水中 , 因 NO 2 与水反应生成 HNO 3 和 NO, 造成气体减少、压强减小 , 从而可能产生倒吸 , 若将混合气体先通入 CCl 4 , 再进入水中 , 则不会产生倒吸。 (4) 检验装置气密性的方法为 : 关闭装置右端开关 K, 由长颈漏斗向广口瓶中加水至长颈漏斗中的液面高于广口瓶 , 一段时间后液面的高度差不变 , 则气密性良好。 (5)J 处硬质玻璃管中制得的 NaNO 2 中含有少量 NaNO 3 , 因 NaNO 3 在酸性条件下也具有强氧化性 , 则不能使用还原性的试剂如 KI 淀粉溶液等进行检验 , 可根据 NaNO 2 具有还原性而 NaNO 3 没有还原性的特点 , 取少量反应后的固体溶于蒸馏水 , 滴加几滴经稀硫酸酸化的 KMnO 4 溶液 , 若溶液褪色证明 J 处硬质玻璃管中有 NaNO 2 生成。 热点专攻 （四） 化学工艺流程题解题策略 工艺流程题是近几年高考的热点题型 , 工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的 ( 包括副产品 ) 。题干主要用流程图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来。题尾主要是根据生产过程中涉及的化学知识设计成一系列问题 , 构成一道完整的化学试题。此类试题集综合性、真实性、开放性于一体 , 包含必要的操作名称、化工术语或文字说明。题型包括选择题和非选择题 , 选择题主要考查元素化合物知识和工艺流程中的基本操作。非选择题考查知识面广、综合性强、思维容量大。题干的呈现形式多为流程图、表格和图像 ; 设问角度一般为操作措施、物质成分、化学反应、条件控制的原因和产率计算等 , 能力考查侧重于获取信息的能力、分析问题的能力、语言表达能力和计算能力 , 涉及的化学知识有基本理论、元素化合物和实验基础知识等。 ( 一 ) 审题关注什么 1 . 审题的关键点 (1) 明确原始物质及目标物质。 (2) 明确化工生产流程 : 原料 → 对原料的预处理 → 核心化学反应 → 产品的提纯分离 → 目标产物。 (3) 掌握主要的化工生产原理等。 (4) 掌握常见与化工生产有关的操作方法及作用。 ① 对原料进行预处理的常用方法及其作用 : 研磨 —— 以增大接触面积而加快反应速率 　 ∣ 酸 ( 或水 ) 浸 —— 是与酸 ( 或水 ) 接触反应或溶解 　 ∣ 灼烧 —— 以除去可燃杂质 　 ∣ 煅烧 —— 以促使物质转化 ② 常用的控制反应条件的方法 : 调节溶液的 pH—— 使某些金属离子沉淀 　 ∣ 控制温度、压强 —— 以加快反应速率或使平衡移动 　 ∣ 趁热过滤 —— 以防止某物质降温而析出 　 ∣ 冰水洗涤 —— 以洗去杂质离子而减少晶体的损耗 2 . 防范失分点 (1) 明确整个流程及每一部分的目的 , 仔细分析每步反应发生的条件以及得到产物的物理或化学性质 , 结合基本理论与实际问题进行思考 , 注意答题的模式与要点。 (2) 抓住流程图中 “ 每步转化的物质变化 ” 与总过程目的的关系 , 分析某步转化试剂的选择及流程中加入某试剂的原因 , 得出转化后生成的所有物质 , 从问题中获取信息 , 帮助解题。 ( 二 ) 题目考什么 1 . 化学工艺流程题模型 2 . 化工 术语 关键词 释义 研磨、 雾化 将块状或颗粒状的物质研磨成粉末或将液体分散成微小液滴 , 增大反应物接触面积 , 以加快反应速率或使反应更充分 灼烧 ( 煅烧 ) 使固体在高温下分解或改变结构、使杂质在高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿等 浸取 向固体中加入适当溶剂或溶液 , 使其中可溶性的物质溶解 , 包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等 浸出率 固体溶解后 , 离子在溶液中的含量的多少 酸浸 在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液 , 不溶物通过过滤除去的过程 关键词 释义 水浸 与水接触反应或溶解 过滤 固体与液体的分离 滴定 定量测定 , 可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定 蒸发 结晶 蒸发溶剂 , 使溶液由不饱和变为饱和 , 继续蒸发 , 直到溶质以晶体形式析出 蒸发浓缩 蒸发除去部分溶剂 , 提高溶液的浓度 水洗 用水洗去可溶性杂质 , 类似的还有酸洗、醇洗等 酸作用 溶解、去氧化物 ( 膜 ) 、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等 碱作用 去油污 , 去铝片氧化膜 , 溶解铝、二氧化硅 , 调节 pH, 促进水解 ( 形成沉淀 ) 3 . 常见操作的答题 角度 常见的操作 答题的角度 分离、提纯 过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作。从溶液中得到晶体的方法 : 蒸发浓缩 → 冷却结晶 → 过滤 → 洗涤、干燥 提高原子利用率 绿色化学 ( 物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用 ) 在空气中或在其他气体中进行的反应或操作 要考虑 O 2 、 H 2 O 、 CO 2 或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气 , 防氧化、水解、潮解等目的 判断沉淀是否洗涤干净 取最后一次洗涤液少量 , 检验其中是否还有某种离子存在等 常见的操作 答题的角度 控制溶液的 pH ① 调节溶液的酸、碱性 , 抑制水解 ( 或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀 ) 。 ② “ 酸作用 ” 还可除去氧化物 ( 膜 ) 。 ③ “ 碱作用 ” 还可除去油污 , 除去铝片表面的氧化膜 , 溶解铝、二氧化硅等。 ④ 特定的氧化还原反应需要的酸性条件 ( 或碱性条件 ) 控制 温度 ( 常用水浴、冰浴或油浴 ) ① 防止副反应的发生。 ② 使化学平衡移动 , 控制化学反应的方向。 ③ 控制固体的溶解与结晶。 ④ 控制反应速率 , 使催化剂达到最大活性。 ⑤ 升温促进溶液中的气体逸出 , 使某物质达到沸点而挥发。 ⑥ 加热煮沸可促进水解 , 聚沉后利于过滤分离。 ⑦ 趁热过滤能减少因降温而析出的溶质的量。 ⑧ 降温可防止物质高温分解或挥发 , 降温 ( 或减压 ) 还可以减少能源成本 , 也可降低对设备的要求 常见的操作 答题的角度 洗涤晶体 ① 水洗 : 通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质。 ② “ 冰水洗涤 ”: 能洗去晶体表面的杂质离子 , 且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗。 ③ 用特定的有机试剂清洗晶体 : 洗去晶体表面的杂质 , 降低晶体的溶解度 , 减少损耗等。 ④ 洗涤沉淀的方法 : 往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀 , 待水自然流下后 , 重复以上操作 2~3 次 表面处理 用水洗除去表面的可溶性杂质 , 金属晶体可用机械法 ( 打磨 ) 或化学法除去表面的氧化物、提高光洁度等 【 应考训练 】 1 .(2020 广东六校联盟第二次联考 ) 以铬铁矿 [ 主要成分为 Fe(CrO 2 ) 2 , 含有 Al 2 O 3 、 Fe 2 O 3 、 SiO 2 等杂质 ] 为主要原料生产重铬酸钠晶体 (Na 2 Cr 2 O 7 ·2H 2 O) 的主要工艺流程如下 , 关于该流程说法错误的是 ( 　　 ) 答案 B 　 2 .( 双选 )(2020 山东微山二中质检 ) 我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺 , 生产流程如图所示 , 下列说法不正确的是 ( 　 　 ) A. 在沉淀池中应先通入二氧化碳气体 , 再通入氨气 B. 生产纯碱的反应原理 : NH 3 +CO 2 +H 2 O == = + C. 循环 Ⅱ 中 X 是二氧化碳 D. 在过滤后的母液中加入氯化钠粉末、通入氨气 , 搅拌 , 经冷却结晶后可得氯化铵晶体 答案 AB 　 解析 氨气极易溶于水 , 而二氧化碳微溶于水 , 先通入氨气使溶液呈碱性 , 再通入二氧化碳气体可更多地转化 为 , 故 A 错误 ; 生产纯碱的反应原理是 Na 2 CO 3 +CO 2 ↑+H 2 O, 故 B 错误 ; 碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、 CO 2 和水 , 可将 CO 2 通入沉淀中循环利用 , 故 X 为 CO 2 , 故 C 正确 ; 在过滤后的母液中加入氯化钠粉末、通入氨气 , 搅拌 , 增大了铵根离子的浓度 , 使氯化铵更多的析出 , 经冷却结晶后可得氯化铵晶体 , 故 D 正确。 3 .(2020 山东化学 ) 用软锰矿 ( 主要成分为 MnO 2 , 含少量 Fe 3 O 4 、 Al 2 O 3 ) 和 BaS 制备高纯 MnCO 3 的工艺流程如下 : 已知 :MnO 2 是一种两性氧化物 ;25 ℃ 时相关物质的 K sp 见下表。 物质 Fe(OH) 2 Fe(OH) 3 Al(OH) 3 Mn(OH) 2 K sp 1×10 -16.3 1×10 -38.6 1×10 -32.3 1×10 -12.7 回答下列问题 : (1) 软锰矿预先粉碎的目的是 　　　　　 ,MnO 2 与 BaS 溶液反应转化为 MnO 的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　 。   (2) 保持 BaS 投料量不变 , 随 MnO 2 与 BaS 投料比增大 ,S 的量达到最大值后无明显变化 , 而 Ba(OH) 2 的量达到最大值后会减小 , 减小的原因是 　　　　　　　　　　　　　　 。   (3) 滤液 Ⅰ 可循环使用 , 应当将其导入到 　　　　　 操作中 ( 填操作单元的名称 ) 。   (4) 净化时需先加入的试剂 X 为 　　　　　　　 ( 填化学式 ), 再使用氨水调溶液的 pH, 则 pH 的理论最小值为 　　　　　　 ( 当溶液中某离子浓度 c ≤ 1.0×10 -5 mol·L -1 时 , 可认为该离子沉淀完全 ) 。   (5) 碳化过程中发生反应的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   答案 (1) 增大接触面积 , 充分反应 , 提高反应速率　 MnO 2 +BaS+H 2 O == = Ba(OH) 2 +MnO+S (2) 过量的 MnO 2 消耗了产生的 Ba(OH) 2 (3) 蒸发 (4)H 2 O 2 　 4.9 解析 该题遵循化工生产的过程 , 对工艺流程的环节与条件进行简化处理 , 在科学基础上通过最简洁的呈现方式呈现生产过程 , 并设置问题 , 避免信息冗长对考生造成思维上的干扰。 (1) 软锰矿预先粉碎可以增大接触面积 , 提高反应速率。根据信息 ,MnO 2 与 BaS 反应转化为 MnO, 再结合流程图反应后经过过滤、蒸发等一系列物理过程得到 Ba(OH) 2 , 过滤后酸解生成硫黄 , 硫黄不与 H 2 SO 4 反应 , 故 MnO 2 与 BaS 溶液反应的化学方程式为 MnO 2 +BaS+H 2 O == = Ba(OH) 2 +MnO+S 。 (2) 已知 MnO 2 是两性氧化物 , 保持 BaS 投料量不变 , 增大 MnO 2 与 BaS 的投料比 , 过量的 MnO 2 能与 Ba(OH) 2 反应 , 故 Ba(OH) 2 的量达到最大值后会减小。 (3) 将滤液 Ⅰ 导入蒸发装置可循环利用。 (4) 根据表中 K sp [Fe(OH) 3 ]< K sp [Fe(OH) 2 ], 需要将滤液中的 Fe 2+ 氧化为 Fe 3+ , 因此需要加入绿色氧化剂 H 2 O 2 。加入氨水调节 pH, 目的是使 Al 3+ 、 Fe 3+ 完全沉淀 , 而 Mn 2+ 不沉淀 , 故 K sp [Al(OH) 3 ]= c (Al 3+ ) ·c 3 (OH - )=1.0×10 -5 × c 3 (OH - ) = 1×10 -32.3 , 则 c (OH - )=10 -9.1 mol · L -1 , 则 pH=4.9 。 4 .(2020 全国 Ⅰ ) 钒具有广泛用途。黏土钒矿中 , 钒以 +3 、 +4 、 +5 价的化合物存在 , 还包括钾、镁的铝硅酸盐 , 以及 SiO 2 、 Fe 3 O 4 。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备 NH 4 VO 3 。 该工艺条件下 , 溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的 pH 如下表所示 : 金属离子 Fe 3+ Fe 2+ Al 3+ Mn 2+ 开始沉淀 pH 1.9 7.0 3.0 8.1 完全沉淀 pH 3.2 9.0 4.7 10.1 回答下列问题 : (1)“ 酸浸氧化 ” 需要加热 , 其原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (2)“ 酸浸氧化 ” 中 ,VO + 和 VO 2+ 被氧化 成 , 同时还有 　　　　 离子被氧化。写出 VO + 转化 为 反应 的离子方程式 　　　　　　　　　　　 。   (3)“ 中和沉淀 ” 中 , 钒水解并沉淀为 V 2 O 5 · x H 2 O, 随滤液 ② 可除去金属离子 K + 、 Mg 2+ 、 Na + 、 　　　　 , 以及部分的 　　　　 。   (4)“ 沉淀转溶 ” 中 ,V 2 O 5 · x H 2 O 转化为钒酸盐溶解。滤渣 ③ 的主要成分是 　　　　 。   (5)“ 调 pH” 中有沉淀生成 , 生成沉淀反应的化学方程式是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (6)“ 沉钒 ” 中析出 NH 4 VO 3 晶体时 , 需要加入过量 NH 4 Cl, 其原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   答案 (1) 加快酸浸和氧化反应速率 ( 促进氧化完全 ) (3)Mn 2+ 　 Al 3+ 和 Fe 3+ (4)Fe(OH) 3 ( 5)NaAl(OH) 4 +HCl == = Al(OH) 3 ↓+NaCl+H 2 O (6) 利用同离子效应 , 促进 NH 4 VO 3 尽可能析出完全 解析 依据信息 , 该黏土钒矿中主要含有钒 (+3 、 +4 、 +5 价 ) 的化合物 , 钾、镁的铝硅酸盐 , 以及 SiO 2 和 Fe 3 O 4 , 分析每一步流程所加试剂和操作 , 确定涉及的主要反应及产物 ( 包含滤液、滤渣 ) 。同时 , 保证整个流程中所制备物质 ( 钒元素 ) 不能损失。 (1)“ 酸浸氧化 ” 需要加热 , 是为了加快酸浸和氧化反应速率 , 同时也促进了 VO + 、 VO 2+ 氧化完全。 5 .(2020 山东潍坊三模 ) 钒及其化合物在工业上有许多用途。某钒精矿的主要成分及质量分数如下表 : 物质 V 2 O 5 V 2 O 3 K 2 O SiO 2 Fe 2 O 3 Al 2 O 3 质量分数 /% 0.81 1.70 2.11 63.91 5.86 12.51 一种从该钒精矿中提取五氧化二钒的流程如下 : 回答下列问题 : (1)“ 酸浸、氧化 ” 时 ,V 2 O 3 转化为 VO 2+ , 反应的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ; 若用浓盐酸代替硫酸 ,V 2 O 5 转化为 VO 2+ , 同时生成有毒的黄绿色气体 , 反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (2) 萃取剂对四价钒具有高选择性 , 且萃取 Fe 3+ 而不萃取 Fe 2+ , 所以萃取前可用 　　　　 ( 填名称 , 下同 ) 对浸出液进行 “ 还原 ” 处理。为检验 “ 还原 ” 后的滤液中是否含有 Fe 3+ , 可选用的化学试剂是 　　　　　　　　　　　　　　　 。   (3)“ 溶剂萃取与反萃取 ” 可表示为 :VO 2+ +(HR 2 PO 4 ) 2(O ) VO(R 2 PO 4 ) 2(O ) +2H + 。其中 (HR 2 PO 4 ) 2(O) 为萃取剂 , 为了提高 VO 2+ 的产率 , 反萃取剂应该呈 　　　　 性 ( 填 “ 酸 ”“ 碱 ” 或 “ 中 ”) 。   (4)“ 氧化 ” 中 , 欲使 3 mol VO 2+ 变为 , 则需要氧化剂 NaClO 3 至少 为 　　　　 mol 。   (5) 单质钒可用于制造特种合金钢。以五氧化二钒和金属钙为原料在高温条件下可制备单质钒 , 表示制备过程的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   6 .(2020 山东六地部分学校线上检测 ) 氯化亚铜 (CuCl) 在化工、印染、电镀等行业应用广泛。 CuCl 微溶于水 , 不溶于醇和稀酸 , 可溶于 Cl - 浓度较大的溶液 , 在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜 ( 主要成分是 Cu 和少量 CuO) 为原料 , 采用硝酸铵氧化分解技术生产 CuCl 的工艺过程如图。回答下列问题 : (1) 步骤 ① 中 N 元素被还原为最低价 , 写出此反应的离子方程式 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (2) 步骤 ② 中 , 亚硫酸铵要略保持过量 , 原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 , 滤液中可循环利用的物质是 　　　　 。   (3) 步骤 ⑤ 中 , 用 “ 醇洗 ” 可快速去除滤渣表面的水 , 防止滤渣被空气氧化为 Cu 2 (OH) 3 Cl 。 CuCl 被氧化为 Cu 2 (OH) 3 Cl 的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (4) 用 K 2 Cr 2 O 7 溶液测定氯化亚铜样品纯度 ( 假设杂质不参与反应 ), 步骤如下 : 准确称取所制备的氯化亚铜样品 10.00 g, 将其置于过量的 FeCl 3 溶液中 , 待样品完全溶解后 , 加入适量稀硫酸配成 100 mL 溶液 , 取溶液 10.00 mL 用 0.100 0 mol·L -1 K 2 Cr 2 O 7 溶液进行滴定 , 反应 中 被 还原成 Cr 3+ , 相关数据记录如表所示 , 该样品中 CuCl 的质量分数为 　　　　　 。   实验编号 1 2 3 消耗 K 2 Cr 2 O 7 溶液的体积 /mL 14.98 16.03 15.02 (5) 制造印刷电路板产生的废液中含大量 [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ 等离子 , 利用膜电解技术对此废液进行电解 , 电解装置如图所示。电解后的阴极液中加入适量盐酸并用水稀释可得到 CuCl, 电解时阴极的电极反应式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 , 生成 CuCl 的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   本 课 结 束