2018届二轮复习非金属及其化合物课件（78张）（全国通用）

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专题十 非金属及其化合物 高考导航 考纲要求 考点归纳 高考示例 1.常见非金属元素(如H、C、N、 O、Si、S、Cl等) (1)了解常见非金属元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。 (2)了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。 2.掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法) 3.以上各部分知识的综合应用。 考点一　非金属元素及其化合物的性质及应 用 2017课标Ⅲ,9;2016课标Ⅰ,12; 2016课标Ⅲ,7 考点二　常见气体的制备 2017课标Ⅰ,10;2016课标Ⅰ,10,26;2016课标Ⅲ,9 热点题型　以非金属及其化合物为背景的化 学反应原理的综合应用 2017课标Ⅰ,28;2017课标Ⅱ,27; 2017课标Ⅲ,28;2016课标Ⅰ,28 总纲目录 考点一 非金属元素及其化合物的性质及应用 考点二 常见气体的制备 热点题型突破 8 以非金属及其化合物为背景的化学反应原理的综合应用 考点一　非金属元素及其化合物的性质及应用 主干回扣 1.常见非金属元素及其化合物的性质 (1)有颜色的气体: 　　　　     (黄绿色)、 　　　　     (红棕色)等。 (2)有漂白作用的气体:Cl 2 (有水时)、SO 2 等,能使品红溶液褪色,加热后 恢复原色的是 　　　　     。 (3)同一元素的气态氢化物和气态氧化物反应,生成该元素的单质和水, 该元素可能是 　　　　     或 　　　　     。 (4)同一元素的气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物发生化合反 应,生成盐的元素一定是 　　　　     。 (5)溶于水显碱性的气体只有 　　　　     。 (6)在空气中迅速由无色变为红棕色的气体只有 　　　　     。 (7)可溶于氢氟酸的酸性氧化物只有 　　　　     。 (8)能与NaOH溶液作用产生H 2 的非金属单质只有      。 (9)常温下使铁、铝发生钝化的是 　　　　     与 　　　　     。 答案　(1)Cl 2 　NO 2 　(2)SO 2 　(3)S　N　(4)N (5)NH 3 　(6)NO　(7)SiO 2 　(8)Si　(9)浓硫酸　浓硝酸 2.常见物质的用途 硅——半导体材料、太阳能电池板、计算机芯片 活性炭——吸附剂、去除冰箱中的异味 臭氧(O 3 )——漂白剂、消毒剂 氯气——杀菌消毒、制盐酸、制漂白粉等 二氧化碳——灭火剂、用于人工降雨、用作气体肥料 二氧化硅——制石英玻璃、光导纤维 二氧化硫——漂白剂、杀菌消毒 双氧水——漂白剂、消毒剂、脱氧剂 氢氟酸——蚀刻玻璃制品 氨——制冷剂(液氨),制硝酸、铵盐 次氯酸钠(NaClO)——漂白剂、杀菌剂 硅胶——袋装食品干燥剂 3.非金属及其化合物之间的相互转化 (1)碳、硅及其化合物   写出下列转化的化学方程式或离子方程式: ①SiO 2 →Si: 　　　　　　　　　　　     ; ②HC   →C   : 　　　　　　　　　　　     ; ③Si   →H 2 SiO 3 : 　　　　　　　　　　　     。   写出下列转化的化学方程式: ①NH 3 →NO:       ; ②NO 2 →NO:       ; ③HNO 3 →NO:       。 (3)硫及其化合物   写出下列反应的化学方程式: ①SO 2   S:       ; ②SO 2   H 2 SO 4 :       。 (2)氮及其化合物 (4)卤素单质及其化合物   写出图中标号反应的离子方程式: ①       ; ②       ; ③       ; ④       。 答案　(1)①SiO 2 +2C   Si+2CO↑ ②HC   +OH - C   +H 2 O ③Si   +2H +   H 2 SiO 3 ↓(合理即可) (2)①4NH 3 +5O 2   4NO+6H 2 O ②3NO 2 +H 2 O   2HNO 3 +NO ③3Cu+8HNO 3 (稀)   3Cu(NO 3 ) 2 +2NO↑+4H 2 O(合理即可) (3)①2H 2 S+SO 2   3S↓+2H 2 O ②SO 2 +Cl 2 +2H 2 O H 2 SO 4 +2HCl (4)①Cl 2 +H 2 O   H + +Cl - +HClO ②Cl 2 +2Br -   2Cl - +Br 2 ③Br 2 +2I -   I 2 +2Br - ④Cl 2 +2OH -   Cl - +ClO - +H 2 O 典题精练 题组一　非金属及其化合物的性质及应用 1.(2017江苏单科,3)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是   (   　) A.Na 2 O 2 吸收CO 2 产生O 2 ,可用作呼吸面具供氧剂 B.ClO 2 具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒 C.SiO 2 硬度大,可用于制造光导纤维 D.NH 3 易溶于水,可用作制冷剂 答案    A　B项,ClO 2 具有很强的氧化性,可用于杀菌消毒;C项,SiO 2 用于 制造光导纤维与其硬度大无关;D项,NH 3 用作制冷剂是因为其易液化,液 氨汽化时会吸收大量的热,使周围温度降低。 2.用如图所示装置进行下列实验,实验结果与预测的现象不一致的是   (　　)   选项 ①中的物质 ②中的物质 预测装置中现象 A NO 2 蒸馏水 试管中充满无色溶液 B SO 2 紫色石蕊溶液 溶液逐渐变为红色 C NH 3 AlCl 3 溶液 产生白色沉淀 D Cl 2 AgNO 3 溶液 产生白色沉淀 答案    A　A项,3NO 2 +H 2 O   2HNO 3 +NO,所以理论上液体充满试管 容积的   ,错误;B项,SO 2 溶于水生成的H 2 SO 3 显酸性,可使紫色石蕊溶液 变红,正确;C项,Al(OH) 3 只能溶于强碱性溶液,不能溶于氨水,正确;D项, Cl 2 溶于水后生成的Cl - 与Ag + 结合形成AgCl白色沉淀,正确。 3.(2017东北三省四市二模,10)下列有关实验操作、实验现象和所得结 论正确的是   (　　) 选项 实验操作 实验现象 结论 A 将SO 2 通入溴水中 溴水颜色褪去 SO 2 具有漂白性 B 将铁屑放入稀HNO 3 中 放出无色气体 Fe比H 2 活泼 C 将澄清石灰水滴入某溶液中 生成白色沉淀 溶液中存在C   D 将乙烯通入KMnO 4 酸性溶液中 溶液颜色褪去 乙烯具有还原性 答案    D　A项,SO 2 使溴水褪色,体现了SO 2 的还原性;B项,铁屑与稀硝酸 反应放出NO,无法用于比较Fe与H 2 的活泼性;C项,能使澄清石灰水变浑 浊的溶液中不一定含有C   ,可能含有S   、 HC   、 HS   等。 4.(2017江苏单科,7)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实 现的是   (　　) A.Fe   FeCl 2   Fe(OH) 2 B.S   SO 3   H 2 SO 4 C.CaCO 3   CaO   CaSiO 3 D.NH 3   NO HNO 3 题组二　非金属单质及其化合物的相互转化 答案    C　A项,铁在Cl 2 中燃烧只能生成FeCl 3 ;B项,硫与O 2 反应生成SO 2 ; C项,CaCO 3 在高温条件下分解生成CaO和CO 2 ,CaO与SiO 2 在高温条件下 化合生成CaSiO 3 ,即CaCO 3   CaO+CO 2 ↑,CaO+SiO 2   CaSiO 3 ;D项, NH 3 与O 2 在催化剂、加热条件下发生反应生成NO,NO不与水反应。 5.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.若甲为氮气,则丁可能是O 2 B.若甲为AlCl 3 溶液,则丁可能是NaOH溶液 C.若甲为Fe,则丁可能是稀硝酸 D.若甲为NaOH溶液,则丁可能是CO 2 答案    A　若甲为N 2 ,丁为O 2 ,则乙为NO,丙为NO 2 ,NO 2 与N 2 不反应,A项 错误;若甲为氯化铝溶液,丁为氢氧化钠溶液,则乙为氢氧化铝,丙为偏铝 酸钠溶液,偏铝酸钠溶液与氯化铝溶液反应可生成氢氧化铝,B项正确; 若甲为铁,丁为稀硝酸,则乙为硝酸亚铁,丙为硝酸铁,硝酸铁与铁反应可 生成硝酸亚铁,C项正确;若甲为氢氧化钠溶液,丁为CO 2 ,则乙为碳酸钠, 丙为碳酸氢钠,碳酸氢钠与氢氧化钠反应可生成碳酸钠,D项正确。 归纳总结　常见非金属单质及其化合物的转化关系 (1)连续转化 ①N 2 (NH 3 )   NO   NO 2   HNO 3 ②S(H 2 S)   SO 2   SO 3   H 2 SO 4 ③C(或烃或烃的含氧衍生物)   CO   CO 2   H 2 CO 3 (2)三角转化   题组三　无机框图推断 6.(2017河南百校联盟3月联考,13)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子 序数依次增大。在如图所示的物质转化关系中,p、q、m、n分别是元 素Z、W、X、Y的气体单质,p和s均为有色气体,v的水溶液呈碱性。常 温下,0.1 mol/L t溶液与0.1 mol/L u溶液的pH 均为1。下列说法正确的 是   (　　)   A.原子半径:XY>W C.v能分别与u、t反应生成离子化合物 D.Z的氧化物对应的水化物均为强酸 答案    C　根据题中信息及各物质的转化关系可知,p为Cl 2 ,q为H 2 ,m为 N 2 ,n为O 2 ,故W、X、Y、Z依次是H、N、O、Cl。A项,原子半径应为O< NN>H,错误;C项,NH 3 分别 与HCl、HNO 3 反应生成NH 4 Cl、NH 4 NO 3 ,NH 4 Cl、NH 4 NO 3 均为离子化 合物,正确;D项,如Cl 2 O对应的水化物是HClO,HClO为弱酸,故D错误。 7.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是强酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系: A   B   C   D   E 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均含另外一种元素。请回答: (1)A是 　　　     ,Y是 　　　     ,Z是 　　　     (填化学式,下同)。 (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: 　　　　     　　　　　　　　　　　　     。 答案　(1)(NH 4 ) 2 S　O 2 　H 2 O (2)H 2 SO 4 　2H 2 S+3O 2   2SO 2 +2H 2 O (3)HNO 3 　4NH 3 +5O 2   4NO+6H 2 O 解析　A既能和强酸反应又能和强碱反应,且A是正盐,可推出A可能是 (NH 4 ) 2 CO 3 或(NH 4 ) 2 S或(NH 4 ) 2 SO 3 等;又根据B   C   D   E,且C、D 的相对分子质量相差16,E为强酸,推出A是(NH 4 ) 2 S;若X是强酸,则E为 H 2 SO 4 ;若X是强碱,则E是HNO 3 。 考点二　常见气体的制备 主干回扣 1.巧用“神奇装置”制备以下气体,并写出反应的化学方程式。 (1)NH 3 :浓氨水—生石灰       ; (2)Cl 2 :KMnO 4 —浓盐酸       ; (3)O 2 :MnO 2 —H 2 O 2 (或Na 2 O 2 —H 2 O)       ; (4)NO 2 :Cu—浓硝酸       ; (5)NO:Cu—稀硝酸       ; (6)CO 2 :CaCO 3 —稀盐酸       ; (7)H 2 :Zn—稀硫酸       。 答案　(1)CaO+H 2 O   Ca(OH) 2 、NH 3 ·H 2 O   NH 3 ↑+H 2 O (2)2KMnO 4 +16HCl(浓)   2KCl+2MnCl 2 +5Cl 2 ↑+8H 2 O (3)2H 2 O 2   2H 2 O+O 2 ↑(或2Na 2 O 2 +2H 2 O   4NaOH+O 2 ↑) (4)Cu+4HNO 3 (浓)   Cu(NO 3 ) 2 +2NO 2 ↑+2H 2 O (5)3Cu+8HNO 3 (稀)   3Cu(NO 3 ) 2 +2NO↑+4H 2 O (6)CaCO 3 +2HCl   CaCl 2 +H 2 O+CO 2 ↑ (7)Zn+H 2 SO 4 (稀)   ZnSO 4 +H 2 ↑ 2.巧组制气装置,回答下列问题。   (1)实验室用MnO 2 和浓盐酸制取Cl 2 ,选用的发生装置为 　　　　     ,反应 的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　     ;若选用C装置制 取Cl 2 ,锥形瓶中的固体物质是 　　　　     (填化学式)。 (2)实验室用Na 2 SO 3 与较浓的H 2 SO 4 制取SO 2 ,选用的发生装置为 　　     　     ,收集装置可用 　　　　     ,反应的化学方程式为      。 (3)实验室用氯化铵与熟石灰两种固体加热制取氨气,氨气的密度比空 气的小,极易溶于水。推断:实验室制取氨气应选用的发生装置为 　     　　     ,收集装置为 　　　　     ;反应的化学方程式为 　　　　　　     　　　　　　　     ;用C装置可以快速制取氨气,所用的试剂是 　　　          。 答案　(1)B　MnO 2 +4H + +2Cl -   Mn 2+ +Cl 2 ↑+2H 2 O　KMnO 4 (2)C　E　Na 2 SO 3 +H 2 SO 4   Na 2 SO 4 +SO 2 ↑+H 2 O (3)A　F　2NH 4 Cl+Ca(OH) 2   CaCl 2 +2NH 3 ↑+2H 2 O 浓氨水、生石灰(合理即可) 3.(1)除去Cl 2 中的HCl,用 　　　　　　　     ; (2)除去CO 2 中的HCl,用 　　　　　　　     ; (3)除去SO 2 中的HCl,用 　　　　　　　     。 答案　(1)饱和食盐水　(2)饱和NaHCO 3 溶液 (3)饱和NaHSO 3 溶液 4.(1)Cl 2 、SO 2 、NO 2 等有毒气体常用 　　　　　　　     吸收; (2)HCl、NH 3 等易溶于水的气体用 　　　     吸收,但要防止倒吸。 (3)CO常用 　　　     法处理。 答案　(1)NaOH溶液　(2)水　(3)燃烧 1.利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是   (　　)   典题精练 选项 ① ② ③ 实验结论 A 浓盐酸 CaCO 3 Na 2 SiO 3 溶液 非金属性:Cl>C>Si B 浓硫酸 Na 2 SO 3 Ba(NO 3 ) 2 溶液 验证SO 2 与可溶性钡盐可 生成白色沉淀 C 浓氨水 生石灰 酚酞溶液 氨气的水溶液呈碱性 D 浓硝酸 Fe NaOH溶液 铁和浓硝酸反应可生成NO 2 答案    C　浓盐酸易挥发,挥发出的HCl能够与硅酸钠反应生成硅酸沉 淀,且HCl不是Cl元素的最高价含氧酸,故不能得出Cl、C、Si的非金属 性强弱,A错误;SO 2 通入硝酸钡溶液中,溶液显酸性,N   在酸性条件下能 把SO 2 氧化为S   ,进而生成BaSO 4 白色沉淀,而SO 2 与BaCl 2 溶液不反应, B错误;浓氨水与生石灰反应生成氨气,氨气溶于水所得溶液显碱性,可 使酚酞溶液变红,C正确;常温下浓硝酸能使Fe发生钝化,D错误。 2.(2017江苏单科,4)下列制取SO 2 、验证其漂白性、收集并进行尾气处 理的装置和原理能达到实验目的的是   (　　)   答案    B　A项,制取SO 2 应用Cu和浓H 2 SO 4 ,错误;B项,SO 2 能使品红溶液 褪色,可用品红溶液验证SO 2 的漂白性,正确;C项,收集SO 2 应用向上排空 气法,错误;D项,尾气处理时,应用NaOH溶液吸收,且要防止倒吸,错误。 3.(2017青海海东二次联考,26)某同学在实验室中对SO 2 、Cl 2 的混合气 体在水中发生的反应进行了探究。回答下列问题:   (1)氯气的发生装置可以选择图中的 　　　　     (填序号),反应的化学方 程式为       。 (2)欲收集一瓶干燥的氯气,选择图中的装置,其连接顺序为:发生装置→ 　　　　     (用小写字母表示,装置不可重复使用)。 (3)实验室用亚硫酸钠粉末和硫酸反应制取二氧化硫,现有下列三种硫 酸,应选用 　　　　     (填序号),理由是           　　　　　　　　　　　　     。 A.98%浓硫酸　　B.70%硫酸　　C.10%稀硫酸 (4)该同学设计了如图所示的实验装置探究将SO 2 、Cl 2 同时通入水中发 生的反应。 ①H装置中主要反应的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　     　     ,I仪器的作用是 　　　　　　     。 ②为了验证通入H装置中的气体是Cl 2 过量还是SO 2 过量,可以取适量H 中溶液于洁净的试管中,向其中加入 　　　　     ,写出后续实验必要的 操作和结论 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     　　　     。 ③若H中Cl 2 和SO 2 恰好完全反应,为了检验溶液中的阴离子,补充完整实 验操作,并写出结论:取少量H中溶液于洁净的试管中,             　　　　　　　　　　　　　　     。 答案　(1)A(或B)　2KMnO 4 +16HCl(浓)   2MnCl 2 +2KCl+5Cl 2 ↑+8H 2 O [或MnO 2 +4HCl(浓)   MnCl 2 +Cl 2 ↑+2H 2 O] (2)ijghefk (3)B　98%的浓硫酸中H + 浓度小,不易与亚硫酸钠粉末反应;10%稀硫酸 中H + 浓度小,不利于SO 2 放出 (4)①Cl 2 +SO 2 +2H 2 O   4H + +2Cl - +S   　防倒吸 ②品红溶液　品红褪色,加热不复原,说明氯气过量;品红褪色,加热又复 原,说明二氧化硫过量 ③向其中加入过量稀硝酸酸化的Ba(NO 3 ) 2 溶液,产生白色沉淀,则含有 S   ,过滤后取少量滤液,加入稀硝酸酸化的AgNO 3 溶液,产生白色沉淀, 则含有Cl - 解析　(1)实验室可用KMnO 4 和浓盐酸或MnO 2 和浓盐酸反应制取氯 气。(2)浓盐酸易挥发,制取的Cl 2 中含有HCl、水蒸气,欲收集一瓶干燥 的氯气,应先通过饱和食盐水除去HCl,再通过浓硫酸除去水蒸气,然后 选择向上排空气法收集,最后用NaOH溶液吸收多余的Cl 2 。(3)硫酸和亚 硫酸钠粉末反应制取二氧化硫时,若硫酸浓度过大,则硫酸电离出的H + 很少,很难反应生成SO 2 ;若硫酸浓度很小,则不利于二氧化硫逸出,所以 应选取70%硫酸。(4)①H装置中主要反应的离子方程式为Cl 2 +SO 2 + 2H 2 O   4H + +2Cl - +S   ;SO 2 易溶于水,I仪器的作用是防倒吸。②根据 HClO的漂白不可逆,而SO 2 的漂白可逆来检验Cl 2 过量还是SO 2 过量:取适 量H中的溶液于洁净的试管中,向其中加入品红溶液,若品红褪色,加热 不复原,说明氯气过量;若品红褪色,加热又复原,说明二氧化硫过量。③ 若H中Cl 2 和SO 2 恰好完全反应,则溶液中的阴离子为Cl - 、S   ,为防止干 扰,要先检验S   ,后检验Cl - 。 规律总结　气体制取与性质实验的解题流程   热点题型突破8　以非金属及其化合物为背景的化学反应原理的综合应用 题型特点 　　以非金属元素的单质及其化合物的性质为载体,考查原子结构、陌 生化学方程式的书写、热化学、电化学、反应速率和化学平衡、电解 质溶液中的离子平衡、化学实验基础等知识的综合应用。 典例      (2017 河北唐山二模 ,28) 现代煤化工产生的 H 2 S 是一种重要的工 业资源。请回答 : (1) 用过量的 NaOH 溶液吸收 H 2 S, 请写出该反应的离子方程式 : 　　　     　　　　　　     。硫化钠又称臭碱 , 其溶液盛装在带橡胶塞的试剂瓶 中 , 请用离子方程式解释其溶液呈碱性的原因 : 　　　　　　　　　          。已知:25 ℃时,H 2 S的   =1 × 10 -7 ,   =1 × 10 -12 ,计算此温度时1 mol/L Na 2 S溶液的pH约为 　　     (结果取整数)。 (2)用电解法处理Na 2 S溶液是处理硫化氢废气的一个重要环节。实验装 置如图:   已知:阳极的电极反应式为 x S 2- -2( x -1)e -     ,则阴极的电极反应式是 　　　　　　　　　　     ,当反应转移 n mol e - 时,产生标准状况下的气 体体积为      。 (3)H 2 S是煤化工原料气脱硫过程的重要中间体。反应原理为: ①COS(g)+H 2 (g)   H 2 S(g)+CO(g)    Δ H =+7 kJ/mol ②CO(g)+H 2 O(g)   CO 2 (g)+H 2 (g)    Δ H =-42 kJ/mol 已知断裂1 mol气态分子中的化学键所需能量如下表所示。 分子 COS H 2 H 2 O CO H 2 S CO 2 能量(kJ/mol) 1 323 436 926 x 678 1 606 　　计算表中 x = 　　　　　     。 (4)向2 L容积不变的密闭容器中充入2 mol COS(g)、2 mol H 2 (g)和2 mol H 2 O(g),进行(3)中所述两个反应,其他条件不变,随着温度升高,CO的平 衡体积分数增大,解释其原因:                   。 平衡体系中COS的物质的量为1.6 mol时,CO的体积分数为5%,则H 2 O的 平衡转化率为 　　　　　     ,反应②的平衡常数为 　　　　　　     (保 留两位有效数字)。 破题关键　(1)在计算时,要学会近似处理, c (OH - )与 c (HS - )近似相等, c (S 2- ) 近似等于1 mol/L;(4)计算转化率和平衡常数时,须用“三段式”法。 答案　(1)H 2 S+2OH -   S 2- +2H 2 O　S 2- +H 2 O   HS - +OH - 　13 (2)2H 2 O+2e -   2OH - +H 2 ↑　11.2 n L (3)1 074 (4)反应①为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,CO的平衡体积分数增 大;反应②为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡体积分数也 增大　5%　0.30 解析　(1)1 mol/L Na 2 S溶液中存在 S 2- +H 2 O   HS - +OH - ,其中 c (S 2- ) ≈ 1 mol/L, c (HS - ) ≈ c (OH - ),所以 K h = K W /   =1 × 10 -14 /1 × 10 -12 =   ≈ c 2 (OH - ),则 c (OH - ) ≈ 0.1 mol/L,pH ≈ 13。 (2)当反应转移 n mol e - 时,生成氢气的物质的量为0.5 n mol,在标准状况 下的体积为0.5 n mol × 22.4 L/mol=11.2 n L。 (3)根据COS(g)+H 2 (g)   H 2 S(g)+CO(g)    Δ H =+7 kJ/mol可得1 323+436 -678- x =+7,则 x =1 074。 (4)　　　　 COS(g)+H 2 (g)   H 2 S(g)+CO(g) 起始(mol)　　2　　 2　　 0　　 0 转化(mol)　　0.4　　0.4　　 0.4　　0.4 平衡(mol)　　1.6　　1.6　　 0.4　　0.4 　　　　　CO(g)+H 2 O(g)   CO 2 (g)+H 2 (g) 起始(mol)　0.4　　2　　 0　　1.6 转化(mol)　  n 　     n 　      n 　     n 平衡(mol)　0.4- n 　2- n 　      n 　　1.6+ n CO的体积分数为   × 100%=5%,解得 n =0.1,则H 2 O的平衡转化率为   × 100%=5%;反应②的平衡常数 K = ≈ 0.30。 题组集训 1.硫的化合物丰富多彩,且都有一定的用途。 (1)用于橡胶工业的硫化剂S 2 Cl 2 的分子结构中每个原子均满足8电子稳 定结构,S 2 Cl 2 的电子式为 　　　　　　　     。S 2 Cl 2 遇水很容易发生反应 生成一种淡黄色固体和两种气体,该反应的化学方程式为 　　　　　     　　　　     。 (2)用作氧化剂的过二硫酸铵[(NH 4 ) 2 S 2 O 8 ]属于离子化合物,易溶于水,其 可以硫酸铵[(NH 4 ) 2 SO 4 ]为原料制备。 ①(NH 4 ) 2 SO 4 溶液呈酸性的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　          (用离子方程式表示),(NH 4 ) 2 SO 4 溶液中各种离子的浓度由大到小的顺 序为 　　　　　　　　　　　     。 ②若硫酸铵溶液的浓度为250 g·L -1 ,其溶质的物质的量浓度是 　　　          mol·L -1 。 ③(NH 4 ) 2 S 2 O 8 在Ag + 的催化作用下能将Mn 2+ 氧化成Mn   ,反应的离子方 程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     。 (3)Na 2 S 2 O 4 在空气分析中常用来吸收氧气,当吸收氧气、水蒸气时,若还 原剂和氧化剂的物质的量之比为1∶1,则产物为 　　　　　　　　　     (填化学式)。 答案　(1) 　2S 2 Cl 2 +2H 2 O   4HCl↑+SO 2 ↑+3S↓ (2)①N   +H 2 O   NH 3 ·H 2 O+H +      c (N   )> c (S   )> c (H + )> c (OH - )　 ②1.89　③2Mn 2+ +5S 2   +8H 2 O   2Mn   +10S   +16H + (3)NaHSO 4 和NaHSO 3 解析　(1)S 2 Cl 2 的结构式为Cl—S—S—Cl,电子式为 ;由题意可知S 2 Cl 2 与H 2 O反应生成S、HCl、SO 2 ,化学方程式为2S 2 Cl 2 +2H 2 O   4HCl↑+SO 2 ↑+3S↓。(2)①N   水解而使(NH 4 ) 2 SO 4 溶液呈酸性, 水解方程式为N   +H 2 O   NH 3 ·H 2 O+H + ;(NH 4 ) 2 SO 4 水解很微弱,则 c (N   )> c (S   )> c (H + )> c (OH - )。② c =[250 ÷ (18 × 2+32+16 × 4)]mol·L -1 =1.89 mol·L -1 。③根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒可得离子方程式 2Mn 2+ +5S 2   +8H 2 O   2Mn   +10S   +16H + 。(3)根据还原剂和氧化 剂的物质的量之比为1∶1可得反应的化学方程式为Na 2 S 2 O 4 +O 2 +H 2 O NaHSO 4 +NaHSO 3 ,则产物为NaHSO 4 和NaHSO 3 。 2.砷( 33 As)在元素周期表中与氮同主族,砷及其化合物被运用在农药、防 腐剂、染料和医药等领域及多种合金中。 (1)砷原子次外层上的电子数为 　　　　　　     ,砷化氢的电子式为      　　　     。 (2)成语“饮鸩止渴”中的“鸩”是指放了砒霜(As 2 O 3 )的酒。As 2 O 3 是 两性偏酸性的氧化物,写出As 2 O 3 溶于浓盐酸的化学方程式 　　　　     　　　　　　　　　     。 (3)As 2 O 3 溶于热水生成的亚砷酸(H 3 AsO 3 )具有较强的还原性,可用于治 疗白血病,其水溶液中存在多种微粒形态,各微粒的分布分数与溶液pH 的关系如下图:   ①向亚砷酸溶液中缓缓加入NaOH溶液至pH=11时,反应的离子方程式 为 　　　　　　　　　　　　　　     。 ②电离平衡常数   (H 3 AsO 3 )= 　　　　     。 ③Na 2 HAsO 3 溶液呈碱性,该溶液中 c (H 2 As   ) 　　　     c (As   )(填“>” “<”或“=”)。 ④向含有HAs   的溶液中滴加氯水,反应的离子方程式为 　　　　     　　　　　　　　     。 答案　(1)18　 (2)As 2 O 3 +6HCl   2AsCl 3 +3H 2 O (3)①H 3 AsO 3 +OH -   H 2 As   +H 2 O　②10 -9.2 ③>　④HAs   +Cl 2 +H 2 O   H 3 AsO 4 +2Cl - 解析　(1)砷与氮同主族,原子序数是33,最外层有5个电子,而K层、L层 最多分别只能排2、8个电子,故砷的原子结构示意图为   ,则次外 层电子数是18;砷原子最外层有5个电子,可形成3个共价键,因此砷化氢 的电子式为 。 (2)类比Al 2 O 3 与盐酸的反应即可写出As 2 O 3 与盐酸的反应。 (3)①根据图示,pH=11时,溶液中存在的主要含砷微粒是H 2 As   ,且亚砷 酸是弱酸,故反应的离子方程式为H 3 AsO 3 +OH -   H 2 As   +H 2 O。 ②   (H 3 AsO 3 )=   ,结合图示可知pH=9.2时, c (H 2 As   )= c (H 3 AsO 3 ),故   (H 3 AsO 3 )=10 -9.2 。 ③Na 2 HAsO 3 溶液呈碱性,说明HAs   的水解大于电离,因此溶液中 c (H 2 As   )> c (As   )。 ④亚砷酸具有较强的还原性,能被氯水氧化生成H 3 AsO 4 ,书写离子方程 式时,要注意H 3 AsO 4 是弱酸,应写成化学式。 3.氮的氢化物和氧化物及氰化物应用广泛。请回答下列问题: (1)重要的氮的氢化物有氨和肼(N 2 H 4 ),肼又叫联氨,可作为火箭发动机的 燃料,请用电子式表示肼的形成过程: 　　　　　　　　　　　　　     　　　     。 (2)氨是一种重要的化工原料,合成氨的原料气H 2 可以天然气为原料制 得,有关反应的能量变化如图所示。   则CH 4 (g)+H 2 O(g)   CO(g)+3H 2 (g)    Δ H =      。 (3)将一定量的NO 2 气体充入一恒容绝热容器中,发生反应2NO 2 (g)   N 2 O 4 (g)    Δ H <0,其相关图像如图所示。   ①0~3 s时 v (NO 2 )增大的原因是 　　　　　　　　　　　　　   　　　   。 ②5 s时NO 2 转化率为 　　　　     。 (4)KCN可用于溶解难溶金属卤化物,将AgCl溶于KCN溶液中,形成稳定 的Ag(CN   ,该转化的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　　     　　　     。 (5)常温下,肼为二元碱,在水中的电离方程式与氨相似,肼与磷酸形成的 酸式盐的化学式为 　　　　　　     ;肼第一步电离的方程式为 　　　     　　　　　　　　　　     ,该电离反应的平衡常数为 　　　　     。(已 知:N 2   的水解常数 K h =1.15 × 10 -22 , K W =1.0 × 10 -14 ) 答案　(1) (2)+171.1 kJ·mol -1 (3)①容器为绝热体系,该反应正向进行放热,体系温度升高, v (NO 2 )增大 　②75% (4)AgCl+2CN -   Ag(CN   +Cl - (5)N 2 H 6 (H 2 PO 4 ) 2 和N 2 H 6 HPO 4 　N 2 H 4 +H 2 O   N 2   +OH - 　8.70 × 10 7 解析　(1)肼的形成过程用电子式表示为 。 (2)分别根据图1、2、3可得热化学方程式: CO(g)+   O 2 (g)   CO 2 (g)    Δ H =-282.0 kJ·mol -1 　① H 2 (g)+   O 2 (g)   H 2 O(g)    Δ H =-241.8 kJ·mol -1 　② CH 4 (g)+2O 2 (g)   CO 2 (g)+2H 2 O(g)    Δ H =-836.3 kJ·mol -1 　③ 由③-①-② × 3可得:CH 4 (g)+H 2 O(g)   CO(g)+3H 2 (g)    Δ H =+171.1 kJ· mol -1 。(3)①正反应是放热反应,在恒容绝热容器中,随反应进行温度升 高,反应速率增大;②5 s时二氧化氮的浓度变化了2.0 mol·L -1 -0.5 mol·L -1 = 1.5 mol·L -1 ,则其转化率为   × 100%=75%。(4)由题给信息可知,反应的 化学方程式为AgCl+2CN -   Ag(CN   +Cl - 。(5)肼与磷酸形成的酸式 盐有两种,化学式分别为N 2 H 6 (H 2 PO 4 ) 2 和N 2 H 6 HPO 4 ;肼第一步电离的方程 式为N 2 H 4 +H 2 O   N 2   + OH - ,电离平衡常数 K = =   ≈ 8.70 × 10 7 。 真题回访 1.(2017课标Ⅱ,26,14分)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分 为CaO、SiO 2 ,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测 定水泥样品中钙含量的过程如图所示:   回答下列问题: (1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几 滴硝酸。加入硝酸的目的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　          ,还可使用 　　　     代替硝酸。 (2)沉淀A的主要成分是 　　　     ,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应, 该反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　     。 (3)加氨水过程中加热的目的是      。 沉淀B的主要成分为 　　　　　　     、 　　　　　　     (写化学式)。 (4)草酸钙沉淀经稀H 2 SO 4 处理后,用KMnO 4 标准溶液滴定,通过测定草酸 的量可间接获知钙的含量,滴定反应为:Mn   +H + +H 2 C 2 O 4   Mn 2+ +CO 2 +H 2 O。实验中称取0.400 g水泥样品,滴定时消耗了0.050 0 mol·L -1 的 KMnO 4 溶液36.00 mL,则该水泥样品中钙的质量分数为 　　　     。 答案    (1)将样品中可能存在的Fe 2+ 氧化为Fe 3+ 　H 2 O 2 (2)SiO 2 (或H 2 SiO 3 ) SiO 2 +4HF   SiF 4 ↑+2H 2 O(或H 2 SiO 3 +4HF   SiF 4 ↑+3H 2 O) (3)防止胶体生成,易沉淀分离　Al(OH) 3 　Fe(OH) 3 (4)45.0% 解析　加入盐酸及氯化铵和硝酸后,只有SiO 2 不溶,故沉淀A为SiO 2 。滤 液中含有Ca 2+ 、Mg 2+ 、Fe 3+ 、Al 3+ 等离子,加入氨水调节pH至4~5时,Fe 3+ 转化为Fe(OH) 3 ,Al 3+ 转化为Al(OH) 3 。 (1)加入硝酸的目的是将样品中可能存在的Fe 2+ 氧化为Fe 3+ ,还可以用H 2 O 2 代替硝酸。 (2)SiO 2 可以溶于氢氟酸,反应方程式为4HF+SiO 2   SiF 4 ↑+2H 2 O。 (3)加入氨水时加热可以促进Fe 3+ 、Al 3+ 等水解,形成沉淀,沉淀B主要为 Fe(OH) 3 、Al(OH) 3 。 (4)2KMnO 4 ~5H 2 C 2 O 4 ~5CaC 2 O 4 ~5Ca 2+ 　　2 mol　　 5 × 40 g 　　0.050 0 × 36.00 × 10 -3 mol　    m (Ca 2+ ) m (Ca 2+ )=0.180 g 故 ω (Ca 2+ )=   × 100%=45.0%。 2.(2016课标Ⅰ,26,14分)氮的氧化物(NO x )是大气污染物之一,工业上在 一定温度和催化剂条件下用NH 3 将NO x 还原生成N 2 。某同学在实验室 中对NH 3 与NO 2 反应进行了探究。回答下列问题: (1)氨气的制备     ①氨气的发生装置可以选择上图中的 　　　　     ,反应的化学方程式为       。 ②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置 → 　　　　     (按气流方向,用小写字母表示)。 (2)氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的NH 3 充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂, 充入NO 2 (两端用夹子K 1 、K 2 夹好)。在一定温度下按图示装置进行实 验。   操作步骤 实验现象 解释原因 打开K 1 ,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中 ①Y管中                   ②反应的化学方程式             将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温 Y管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 打开K 2 ③             ④             答案　(1)①A　2NH 4 Cl+Ca(OH) 2   2NH 3 ↑+CaCl 2 +2H 2 O(或B　NH 3 · H 2 O   NH 3 ↑+H 2 O)　②dcfei (2)①红棕色气体慢慢变浅　②8NH 3 +6NO 2   7N 2 +12H 2 O　③Z 中NaOH溶液产生倒吸现象　④反应后气体分子数减少,Y管中压强小 于外压 解析　(1)①制备氨气可用Ca(OH) 2 (s)和NH 4 Cl(s)混合加热,可选用装置 A;也可采用加热浓氨水的方法,此时可选用装置B。②欲得到干燥的氨 气,首先要干燥(干燥管要大口进,小口出),其次要收集(氨气密度比空气 小,要用向下排空气法),最后为尾气处理(因氨气极易溶于水,要用防倒 吸的F装置)。 (2)NH 3 和NO 2 在催化剂、一定温度下可发生反应,故Y管中红棕色气体 慢慢变浅;由化学方程式8NH 3 +6NO 2   7N 2 +12H 2 O可以得出,反应 后气体分子数减少,压强减小,故打开K 2 后,Z中NaOH溶液会产生倒吸现 象。 3.(2016课标Ⅰ,28节选)NaClO 2 是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白 织物等,其一种生产工艺如下:   回答下列问题: (1)NaClO 2 中Cl的化合价为 　　　　     。 (2)写出“反应”步骤中生成ClO 2 的化学方程式 　　　　　　　　　     　　　　　　     。 (3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg 2+ 和Ca 2+ , 要加入的试剂分别为 　　　     、 　　　     。“电解”中阴极反应的主 要产物是 　　　　　　　　     。 答案　(1)+3 (2)2NaClO 3 +SO 2 +H 2 SO 4   2ClO 2 +2NaHSO 4 (3)NaOH溶液　Na 2 CO 3 溶液　Cl   (或NaClO 2 ) 解析　(2)根据图示可确定反应物和生成物,然后根据得失电子守恒和 原子守恒即可写出反应的化学方程式。 (3)粗盐水精制时用NaOH溶液除Mg 2+ ,用Na 2 CO 3 溶液除Ca 2+ ;根据图示可 知“电解”过程中发生的反应为2ClO 2 +2NaCl   Cl 2 +2NaClO 2 ,由此 可知,在电解池的阴极上ClO 2 得电子生成NaClO 2 ,故阴极反应的主要产 物为NaClO 2 。 4.(2016课标Ⅱ,26,14分)联氨(又称肼,N 2 H 4 ,无色液体)是一种应用广泛的 化工原料,可用作火箭燃料。回答下列问题: (1)联氨分子的电子式为 　　　　　　     ,其中氮的化合价为 　　          。 (2)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式 为       。 (3)①2O 2 (g)+N 2 (g)   N 2 O 4 (l)    Δ H 1 ②N 2 (g)+2H 2 (g)   N 2 H 4 (l)    Δ H 2 ③O 2 (g)+2H 2 (g)   2H 2 O(g)    Δ H 3 ④2N 2 H 4 (l)+N 2 O 4 (l)   3N 2 (g)+4H 2 O(g)    Δ H 4 =-1 048.9 kJ·mol -1 上述反应热效应之间的关系式为Δ H 4 = 　　　　　　     ,联氨和N 2 O 4 可 作为火箭推进剂的主要原因为 　　　　　　　　　　　　　　　　     　　　     。 (4)联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反 应的平衡常数值为 　　　     (已知:N 2 H 4 +H +   N 2   的 K =8.7 × 10 7 ; K W = 1.0 × 10 -14 )。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为 　　　     。 (5)联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶 液,观察到的现象是 　　　　　　　　　　　　　　　     。联氨可用于 处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀。理论上1 kg的联氨可除去水 中溶解的O 2       kg;与使用Na 2 SO 3 处理水中溶解的O 2 相比,联氨的优点是       。 答案　(1) 　-2 (2)2NH 3 +NaClO   N 2 H 4 +NaCl+H 2 O (3)2Δ H 3 -2Δ H 2 -Δ H 1 　反应放热量大、产生大量气体 (4)8.7 × 10 -7 　N 2 H 6 (HSO 4 ) 2 (5)固体逐渐变黑,并有气泡产生　1　N 2 H 4 的用量少,不产生其他杂质 (产物为N 2 和H 2 O,而Na 2 SO 3 产生Na 2 SO 4 ) 解析　(1)联氨的结构式为   ,故其电子式为 ; N 2 H 4 中H为+1价,故N为-2价。 (2)NaClO具有强氧化性,可将NH 3 氧化为N 2 H 4 ,本身被还原为NaCl,据此 可写出反应的化学方程式。 (3)根据盖斯定律,由2 × (③-②)-①可得④,故Δ H 4 =2Δ H 3 -2Δ H 2 -Δ H 1 。 (4)NH 3 在水中的电离方程式为NH 3 +H 2 O   N   +OH - ,则N 2 H 4 在水中的 第一步电离方程式为N 2 H 4 +H 2 O   N 2   +OH - ,该步电离的平衡常数 K 1 =   ,又知N 2 H 4 +H +   N 2   的 K =   =   =8.7 × 10 7 ,则 K 1 = K · K W =(8.7 × 10 7 ) × (1.0 × 10 -14 )=8.7 × 10 -7 。 (5)联氨与AgBr反应时,AgBr可将N 2 H 4 氧化为N 2 ,自身被还原为Ag,反应 的化学方程式为4AgBr+N 2 H 4   N 2 ↑+4Ag+4HBr,因此可观察到固体 逐渐变黑,并有气泡产生。