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文档介绍
2018届二轮复习非金属及其化合物学案（全国通用）
第12讲 非金属及其化合物 考点一 非金属单质及其化合物的性质与转化 1.下列有关物质的性质与应用相对应的是( ) A．SO2具有氧化性，可用于漂白品红、织物等 B．氢氟酸具有酸性，可用于雕刻玻璃 C．NH3的熔点低，易液化，可用作制冷剂 D．BaCO3能与盐酸反应，可用于治疗胃酸过多 解析：选C SO2具有漂白性，可用于漂白品红、织物等，A错误；SiO2能与HF反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，故能用HF雕刻玻璃，B错误；BaCO3与盐酸反应生成的Ba2＋为重金属离子，能使蛋白质变性，D错误；液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂，C正确。 2．化学与生产、生活密切相关。下列对物质的用途、解释中均正确的是( ) 选项 物质 用途 解释 A 晶体硅 高纯硅广泛应用于光导纤维、太阳能电池和计算机芯片 硅具有半导体性能 B 氧化铝 制作耐高温材料 Al2O3熔点很高 C 硫酸钡 医学上用作钡餐 Ba2＋无毒 D 明矾 作消毒剂 明矾水解产生具有吸附性的胶体粒子 解析：选B A项，光导纤维主要成分是SiO2。C项，BaSO4不溶于胃酸，故可作钡餐，Ba2＋为重金属离子、有毒。D项，明矾净水是利用Al3＋水解生成Al(OH)3胶体吸附水中悬浮物，无消毒作用。 3．在试管中注入某红色溶液，给试管加热，溶液颜色逐渐变浅，则原溶液可能是( ) A．滴有酚酞的Na2CO3溶液 B．溶有SO2的品红溶液 C．滴有石蕊的AlCl3溶液 D．滴有酚酞的饱和Ca(OH)2溶液 解析：选D A项，CO＋H2OHCO＋OH－，加热，平衡右移，c(OH－)增大，颜色变深；B项，SO2使品红溶液褪色，加热，红色恢复；C项，Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，加热，平衡右移，c(H＋)增大，颜色变深；D项，加热，Ca(OH)2的溶解度减小，c(OH－)减小，颜色变浅。 4．用图中装置进行实验，一段时间后，现象与预测不一致的是( ) 选项 ①中物质 ②中物质 实验预测 A 浓氨水 酚酞溶液 ②中溶液变为红色 B 浓硝酸 淀粉KI溶液 ②中溶液变为蓝色 C 浓盐酸 浓氨水 大烧杯中有白烟 D 饱和亚硫酸溶液 稀溴水 ②中无明显变化 解析：选D A项，浓氨水具有挥发性，挥发出的NH3溶于水呈碱性，酚酞遇碱变红，正确；B项，浓硝酸具有挥发性，硝酸蒸气溶于水得稀硝酸溶液，具有强氧化性，与KI反应生成I2，淀粉遇I2变蓝，正确；C项，浓盐酸和浓氨水都具有挥发性，挥发出的HCl和NH3相遇生成氯化铵固体小颗粒，装置内有白烟，正确；D项，亚硫酸不稳定，分解产生SO2，SO2具有还原性，能使溴水褪色，错误。 5．一定条件下，一种反应物过量，另一种反应物能完全反应的是( ) A．过量的氢气与氮气 B．过量的二氧化锰与浓盐酸 C．过量的铜与浓硫酸 D．过量的锌与18 mol·L－1硫酸 解析：选D H2和N2制备NH3是可逆反应，反应物始终不能消耗完，A项不符合题意；过量的MnO2与浓盐酸反应时，随着反应的进行，盐酸的浓度变稀，而MnO2与稀盐酸不反应，故盐酸不能完全反应，B项不符合题意；浓硫酸随着反应变稀，稀硫酸不再与铜反应，C项不符合题意；18 mol·L－1的浓硫酸与锌开始反应产生SO2，随着反应进行，浓硫酸变稀，再与锌反应产生H2，最终硫酸反应完全，D项符合题意。 6．下列物质的转化在给定条件下不能实现的是( ) A．粗硅SiCl4Si B．SiO2Na2SiO3H2SiO3 C．SSO3H2SO4 D．NH3NOHNO3 解析：选C S与O2在点燃的条件下反应生成SO2而不是SO3。 7．为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程： 下列说法不正确的是( ) A．固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3 B．X可以是空气，且需过量 C．捕获剂所捕获的气体主要是CO D．处理含NH废水时，发生反应的离子方程式为NH＋NO===N2↑＋2H2O 解析：选B 工业废气中的CO2、SO2与石灰乳反应生成难溶的CaCO3和CaSO3，石灰乳微溶于水，A项正确；气体1中含有NO、CO和N2，若用过量空气，则NO被全部氧化为NO2，NO2与NaOH反应生成NaNO3和NaNO2，与流程图中NaNO2不符，故通入的空气不能过量，NO2与NO气体按照1∶1混合与NaOH完全反应生成NaNO2，B项错误；气体2中含有N2和CO，N2无毒，故捕获剂捕获的气体主要为CO，C项正确；NaNO2具有氧化性，NH具有还原性，二者发生氧化还原反应生成无污染的N2，D项正确。 考点二 常见气体的制备 8.实验是化学研究的基础。下列实验装置及用途错误的是( ) 解析：选D 实验室制氨气，装置试剂正确，A项正确；碱石灰能干燥碱性气体，B项正确；气球变大，说明氨气极易溶于水，C项正确；氨气与硫酸反应，会发生倒吸，D项错误。 9．实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如下图所示(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 浓盐酸 MnO2 Cl2 NaOH溶液 C 稀硝酸 Cu NO2 H2O D 浓硫酸 Na2SO3 SO2 NaOH溶液 解析：选D 氨气的密度比空气小，c装置中应该短管进，长管出，A错误；浓盐酸与MnO2制Cl2需要加热，且由于浓盐酸易挥发，所以c中收集的气体不纯净，应该在bc之间添加除去HCl的装置，B错误；铜与稀硝酸反应产生的气体为NO，NO2要用NaOH溶液吸收，水不能完全吸收，C错误；浓硫酸可以与Na2SO3反应，生成SO2，SO2气体的密度比空气大，c装置中应该长管进，短管出，SO2气体会污染空气，所以要吸收尾气，D正确。 考点三 环境污染与绿色化学 10.汽车尾气含氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(CxHy)、碳等，直接排放容易造成“雾霾”。因此，不少汽车都安装尾气净化装置(净化处理过程如图)。下列有关叙述错误的是( ) A．尾气造成“雾霾”与汽油未充分燃烧有关 B．尾气处理过程，氮氧化物(NOx)被还原 C．PtRh催化剂可提高尾气净化反应的平衡转化率 D．使用氢氧燃料电池作汽车动力能有效控制雾霾 解析：选C 汽油未充分燃烧可增加碳氢化合物(CxHy)、碳等的排放，可造成“雾霾”，A正确；尾气处理过程，氮氧化物(NOx)中氮元素化合价降低，得电子，被还原，B正确；催化剂只改变化学反应速率，不会改变平衡转化率，C错误；使用氢氧燃料电池作汽车动力电源，产物为H2O，无污染，能有效控制雾霾，D正确。 11．以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是( ) A．乙烯聚合为聚乙烯高分子材料 B．甲烷与氯气制备一氯甲烷 C．以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜 D．用SiO2制备高纯硅 解析：选A 乙烯制取聚乙烯为加聚反应，原子利用率达到100%，A正确；CH4与Cl2制取CH3Cl发生取代反应，还生成其他氯代产物，且有副产物HCl生成，不符合绿色化学要求；Cu与浓硝酸反应除生成Cu(NO3)2外，同时生成NO2和H2O，而用SiO2 制备高纯硅过程中有多种副产物生成，都不符合绿色化学要求。 12．下表中解决相对应的环境问题所采取的措施不科学的是( ) 选项 环境问题 措施 A 臭氧空洞 限制氟氯代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 氟氯代烃类物质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。 ⊙考查综合迁移应用能力 13．某课外活动小组拟用下列实验装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、B分别为氨气和氯气的发生装置；C为干燥气体的反应装置。表中的三个备选装置则是为完成实验必需的设备。各装置之间用橡胶管连接。请回答下列问题： (1)若NH3从左向右流动，Cl2从右向左流动，则装置的正确连接顺序为A、________、________、________、________、B(请将C、D、E、F填在相应的横线上)。 (2)正确连接装置后，如何检验A装置的气密性：________________________________________________________________________。 (3)装置A中的烧瓶内试剂可选用________。 A．烧碱 B．浓硫酸 C．生石灰 D．五氧化二磷 (4)装置B中的烧瓶发生反应的离子方程式是____________________________________。 (5)反应开始后，C装置内产生白烟，试写出C装置内的化学反应方程式：________________________________________________________________________。 (6)为使NH3与Cl2的混合更充分，Cl2应从C装置的________口进入(填“a”“b”或“c”)。 (7)该装置是否还存在着缺陷，________(填“是”或“否”)，如果有，其相应的改进措施是________________________________________(如果没有，则不填该空)。 解析：(1)用碱石灰干燥NH3，用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，然后用浓硫酸干燥Cl2。(3)装置A中的烧瓶内试剂的作用是吸水且放热使NH3放出，而浓硫酸、P2O5 均会和氨水反应，所以选A、C。(4)由装置B中药品可知发生浓盐酸与MnO2的反应。(5)Cl2和NH3反应生成NH4Cl和N2。(6)Cl2的密度大，从a口通入可以使Cl2和NH3混合更充分。(7)因Cl2、NH3都污染环境，不能直接排放，题中缺少尾气处理装置。 答案：(1)E C F D (2)用止水夹夹住AE之间的橡胶管，打开A装置中分液漏斗瓶塞与活塞，向其中注水。若过一段时间后，液面不再下降，说明装置不漏气，反之，则漏气 (3)AC (4)MnO2＋4H＋＋2Cl－Cl2↑＋2H2O＋Mn2＋ (5)8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl (6)a (7)是 将导管c伸入装有NaOH溶液的洗气瓶中 14．二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。 (1)工业上制备ClO2的反应原理常采用：2NaClO3＋4HCl(浓)===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O＋2NaCl。 ①浓盐酸在此反应中显示出来的性质是______(填字母)。 A．只有还原性 B．还原性和酸性 C．只有氧化性 D．氧化性和酸性 ②若上述反应中产生0.1 mol ClO2，则转移电子的物质的量为________ mol。 (2)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺，如图所示： ①用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。写出阳极产生ClO2的电极反应式：_________________________________________________________。 ②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时，停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为________ mol；用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因：________________________________________________________________________。 (3)ClO2对污水中Fe2＋、Mn2＋、S2－和CN－等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN－ a mg·L－1，现用ClO2将CN－氧化成无毒物质，其反应的离子方程式为______________________________，处理100 m3这种污水，至少需要ClO2________(用含a的代数式表示)mol。 解析：(1)①由方程式可知，4 mol HCl参加反应时，有2 mol HCl作为还原剂被氧化为Cl2,2 mol HCl作为酸生成NaCl，B项正确。②由方程式可知转移2 mol电子时生成2 mol ClO2，所以生成0.1 mol ClO2时转移0.1 mol电子。(2)①阳极Cl－失电子生成ClO2，电极反应式为Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋。②阴极阳离子(H＋)得到电子生成H2：2H＋＋2e－===H2↑，所以生成112 mL H2时，通过阳离子交换膜的H＋的物质的量为＝0.01 mol。(3)ClO2具有氧化性，能将CN－氧化成无毒的N2和CO2，反应离子方程式为2ClO2＋2CN－===N2＋2CO2＋2Cl－，100 m3污水中含CN－的质量为1×105 L×a×10－3 g·L－1＝100a g，即a mol，由反应方程式可知消耗ClO2的物质的量为a mol。 答案：(1)①B ②0.1 (2)①Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋ ②0.01 在阴极发生2H＋＋2e－===H2↑，H＋的浓度减小，使得H2OOH－＋H＋的平衡向右移动，OH－的浓度增大，pH增大 (3)2ClO2＋2CN－===N2＋2CO2＋2Cl－ (或3.85a) 考点一 非金属单质及其化合物的性质与转化 查看《课前自测诊断卷》考点一，有哪些题目做错，为课堂找到努力方向！ 考点定位 基础送分考点 错因定位 1.对物质的性质记忆不准，不会利用物质的性质分析其用途，如[诊断卷T1、T2]。 2.忽视物质的“特性”及物质用量对反应的影响，如[诊断卷T4(A、B、C)]忽视浓氨水、浓硝酸、浓盐酸的挥发性，[诊断卷T5(B、C)]忽视MnO2与稀盐酸不反应、Cu与稀H2SO4不反应。 3.对物质间的转化模糊不清，不会抓住特征反应进行物质的推断，如[诊断卷T6(C)]中S与O2反应仅能生成SO2，[诊断卷T7]中CO、NO是不成盐氧化物，不会被石灰乳吸收。 1．判一判：非金属及其化合物的易错点(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)用pH试纸测定氯水的pH为3(×) (2)SiO2不是酸性氧化物，因为SiO2难溶于水(×) (3)洗涤附着在试管内壁上的硫可以用CS2，也可以用热的氢氧化钠溶液(√) (4)SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，与SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的原理一样(×) (5)NH3能使酚酞溶液变红，所以NH3可用于设计喷泉实验(×) (6)用CCl4作萃取剂直接从海带中提取I2(×) (7)CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成(×) (8)久置的硝酸呈黄色，可以通入O2消除(√) (9)氮的氧化物是形成光化学烟雾的主要物质，硫的氧化物是形成酸雨的主要物质(√) (10)将SO2通入酸化的Ba(NO3)2溶液中会出现白色沉淀(√) 2．填一填：典型非金属元素及其化合物的特征反应 (1)Si、Cl、S、N四种元素的单质中： ①能与NaOH溶液反应产生H2的是________，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 ②制取漂白液的离子方程式为_______________________________________________。 ③工业合成氨的反应为______________________________________________。 (2)Si、S、N的氧化物中： ①NaOH溶液用玻璃瓶盛放但必须用橡胶塞的原因是____________________________。(用化学方程式表示) ②能使品红溶液褪色硫的氧化物是________，该气体能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的原理________(填“相同”或“不相同”)。 ③氮的氧化物中红棕色气体是________，该气体有毒，可与NH3反应生成无毒气体，反应的化学方程式为____________________。 (3)Cl、S、N的氢化物中： ①水溶液呈碱性的是________，实验室制取该气体的化学方程式为________________________________________________________________________， 检验试管中充满该气体的实验操作是___________________________________。 ②往氢硫酸溶液中通入SO2气体，实验现象是________，产生这一现象的原因是____________________________(用化学方程式表示)，该实验表明SO2具有________性。 (4)Si、S、N的最高价氧化物对应的水化物中： ①不溶于水的是________，往Na2SiO3溶液中通入CO2 的化学方程式为________________________________________________________________________。 ②浓H2SO4、浓HNO3可用铁制器皿盛放的原因是________________________。 ③铜与浓H2SO4共热的化学方程式为____________________________，铜与稀HNO3反应的离子方程式为__________________________。 ④检验SO所用的试剂是________，检验该溶液中含有SO的实验操作是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)①Si Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑ ②Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O ③N2＋3H22NH3 (2)①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O ②SO2 相同 ③NO2 8NH3＋6NO2===7N2＋12H2O (3)①NH3 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 将湿润的红色石蕊试纸沾在玻璃棒的一端，靠近试管口，若试纸变成蓝色，说明试管中充满氨气 ②溶液中出现黄色浑浊 2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O 氧化 (4)①H2SiO3 Na2SiO3＋H2O＋CO2===H2SiO3↓＋Na2CO3 ②浓H2SO4、浓HNO3使铁“钝化” ③Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ④稀盐酸、BaCl2溶液 取少量该溶液于一洁净试管中，加入稀盐酸无现象，再滴入几滴BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则说明溶液中含有SO 3．理一理：非金属及其化合物的常见转化关系 (1)常见的“串珠”转化 连续氧化型： ①CCOCO2H2CO3 ②S(或H2S)SO2SO3H2SO4 ③N2(或NH3)NONO2HNO3 [说明] ①SiO2不能通过一步反应转化为H2SiO3。 ②S不能通过一步反应转化为SO3。 ③N2不能通过一步反应转化为NO2。 ④Cl2不能通过一步反应生成FeCl2。 (2)常见的“三角”转化关系 考向一 非金属单质及其化合物的性质与应用 1．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( ) A．SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆 B．NH4HCO3受热易分解，可用作氮肥 C．Fe2(SO4)3易溶于水，可用作净水剂 D．Al2O3熔点高，可用作耐高温材料 解析：选D SO2漂白纸浆是利用SO2与有机色质生成无色物质的性质，A错误；铵盐可用作氮肥，不是利用其受热易分解的性质，B错误；Fe2(SO4)3作净水剂，是由于Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，可吸附水中的悬浮物并沉降，C错误；Al2O3熔点高，可用作耐高温材料，D正确。 2．化学在生活中有着广泛的应用，下列对应关系错误的是( ) 选项 化学性质 实际应用 A Al2(SO4)3和小苏打反应 泡沫灭火器灭火 B 铁比铜金属性强 FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板 C 次氯酸盐具有氧化性 漂白粉漂白织物 D HF与SiO2反应 氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记 解析：选B A项，Al2(SO4)3与NaHCO3在溶液中能发生水解相互促进反应，生成Al(OH)3沉淀和CO2气体，能灭火。B项，2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，只能说明还原性Cu强于Fe2＋，无法说明Fe与Cu的金属性强弱。C项，次氯酸盐具有强氧化性，可以漂白织物。D项，氢氟酸与玻璃的主要成分SiO2反应，生成SiF4气体和水，故氢氟酸可以刻蚀玻璃。 3．向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是( ) A．碳酸钙粉末 B．稀硫酸 C．氯化钙溶液 D．二氧化硫水溶液 解析：选A 在氯水中存在反应：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，若反应使溶液中 c(HClO)增大，则溶液的漂白性会增强。A项，由于酸性HCl>H2CO3>HClO，所以向溶液中加入碳酸钙粉末，会发生反应：2HCl＋CaCO3===CaCl2＋H2O＋CO2↑，使化学平衡正向移动，导致c(HClO)增大，溶液的漂白性会增强，正确；B项，若加入稀硫酸，使溶液中c(H＋)增大，平衡逆向移动，溶液的漂白性减弱，错误；C项，加入氯化钙溶液，不能发生反应，但对氯水起稀释作用，使溶液的漂白性减弱，错误；D项，加入二氧化硫的水溶液，SO2与Cl2反应，平衡左移，c(HClO)减小，溶液的漂白性减弱，错误。 4．下列变化的实质相似的是( ) ①浓硫酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小 ②二氧化硫和氯气均能使品红溶液褪色 ③二氧化硫能使品红溶液、溴水褪色 ④氨气和碘化氢气体均不能用浓硫酸干燥 ⑤常温下浓硫酸用铁制容器存放，加热条件下浓硫酸能与木炭反应 ⑥浓硫酸能在白纸上写字，氢氟酸能在玻璃上刻字 A．②③④ B．⑤ C．③④⑥ D．全部 解析：选B 浓硫酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小，前者是因为浓硫酸的吸水性，后者是因为浓盐酸的挥发性，变化的实质不同，故①不选；二氧化硫的漂白作用是因为发生化合反应，具有不稳定性，HClO的漂白作用是因为发生氧化反应，漂白效果稳定，变化的实质不同，故②不选；二氧化硫使品红溶液褪色是发生了漂白作用，而使溴水褪色是发生了氧化还原反应：SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，变化的实质不同，故③不选；两者都能和浓硫酸反应，氨气是碱性气体，与浓硫酸发生化合反应生成硫酸铵，HI与浓硫酸发生氧化还原反应：H2SO4(浓)＋2HI===I2＋SO2↑＋2H2O，变化的实质不同，故④不选；两者都体现了浓硫酸的强氧化性，变化的实质相同，故⑤选；前者是浓硫酸的脱水性，后者是氢氟酸与SiO2反应：4HF＋SiO2===SiF4↑＋2H2O，变化的实质不同，故⑥不选。 备考锦囊 非金属单质及其化合物常犯“6错误” (1)由于反应SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑，误认为H2SiO3的酸性强于H2CO3。其实不然，该反应能够发生是因为高温时CO2以气体形式逸出反应体系，而不能说明H2SiO3酸性比H2CO3酸性强。 (2)误认为1 mol Cl2参加反应一定转移2 mol电子，其实不一定。如在反应Cl2＋H2OHCl＋HClO中，1 mol Cl2参加反应转移1 mol 电子。 (3)误认为Cl2具有漂白性，其实不然，只有Cl2遇到水生成的HClO具有漂白性，Cl2没有漂白性。 (4)误认为SO2能使石蕊溶液先变红后褪色，其实不然，这是因为SO2 只能使酸碱指示剂石蕊溶液变红，而不能使其褪色。 (5)误认为SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液等褪色，是由于SO2具有漂白性。其实不然，这是因为SO2具有还原性，与溴水、酸性KMnO4溶液等氧化性物质反应而使之褪色。 (6)将少量CO2通入到Ca(ClO)2溶液中会产生CaCO3沉淀，误认为将少量的SO2气体通入到Ca(ClO)2溶液中也会产生CaSO3沉淀。其实不然，这是因为SO2具有还原性，Ca(ClO)2具有强氧化性，两者会发生氧化还原反应生成CaSO4。 考向二 非金属单质及其化合物间的转化 5．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．SiO2SiCl4Si B．FeS2SO2H2SO4 C．N2NH3NH4Cl(aq) D．MgCO3MgCl2(aq)Mg 解析：选C A项中SiO2和HCl(aq)不发生反应，不正确；B项中SO2和H2O反应不能直接生成H2SO4，应生成H2SO3，不正确；C正确；D项中电解MgCl2(aq)得不到Mg，电解熔融的MgCl2可得到Mg，不正确。 6．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，都有如图的转化关系： 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________(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：________________________________________________________________________。 解析：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，可初步判断D比C多一个氧原子。联想已构建的中学化学知识网络，符合这种转化关系的有：SO2→SO3，NO→NO2，Na2SO3→Na2SO4等。由此可推断出Y为O2，由于E为酸，则D应为能转化为酸的某物质，很可能为SO3、NO2等。若D为SO3，顺推E为H2SO4，Z为H2O，逆推B为H2S，A为硫化物，此时X为强酸；若D为NO2，顺推E为HNO3，Z为H2O，逆推B为NH3，A为铵盐，此时X为强碱。综合而得A应为(NH4)2S。 答案：(1)(NH4)2S O2 H2O (2)H2SO4 2H2S＋3O2点燃,2SO2＋2H2O (3)HNO3 4NH3＋5O24NO＋6H2O 考点二 常见气体的制备 查看《课前自测诊断卷》考点二，有哪些题目做错，为课堂找到努力方向！ 考点定位 重要保分考点 错因定位 1.忽视制取反应的条件与反应物的状态对制取气体的发生装置选择影响而出现错误，如[诊断卷T9(B)]用MnO2与浓盐酸制取Cl2需要加热。 2.对有毒气体的尾气处理方法错误，特别是极易溶于水的气体要设置防倒吸装置，如[诊断卷T8(D)、T9的装置d]考查防倒吸的原理与装置。 3.不能按题目要求设计实验方案，对气体制取→净化→收集→尾气处理的实验流程掌握不牢，如[诊断卷T13(1)]无法按气体流向设计气体的制取实验。 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)NH3：浓氨水—生石灰 ____________________________________； (2)Cl2：KMnO4—浓盐酸 ________________________________________________； (3)SO2：Na2SO3—较浓的硫酸 _____________________________________________________； (4)O2：MnO2—H2O2(或Na2O2—H2O) ________________________________________________________________________； (5)NO2：Cu—浓硝酸 ________________________________________________________________________； (6)NO：Cu—稀硝酸 ________________________________________________________________________； (7)CO2：CaCO3—稀盐酸 ________________________________________________________________________； (8)H2：Zn—稀硫酸 ________________________________________________________________________。 答案：(1)CaO＋2NH3·H2O===Ca(OH)2＋2NH3↑＋H2O (2)2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O (3)Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑ (4)2H2O22H2O＋O2↑(或2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑) (5)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O (6)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O (7)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ (8)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ 2．巧组制气装置，回答下列问题。 (1)实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2，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Cl2，锥形瓶中的固体物质是________(填化学式)。 (2)实验室用Na2SO3与较浓的H2SO4制取SO2，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 MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O KMnO4 (2)C E Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O (3)A F 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 浓氨水、生石灰 [解题模板] 气体制取与性质实验的解题流程 [典例] 氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题： (1)氨气的制备 ①氨气的发生装置可以选择上图中的________，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 ②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→________(按气流方向，用小写字母表示)。 (2)氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。 操作步骤 实验现象 解释原因 打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中 ①Y管中_____________________ ②反应的化学方程式__________________ 将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温 Y管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 打开K2 ③_______________________ ④__________________ [第1问解题流程] 综上所述，欲收集一瓶干燥的氨气，气体的流向为d→c→f→e→i。 [第2问解析] 由题干内容“工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2”，结合实验条件可知反应为8NH3＋6NO27N2＋12H2O，NO2为红棕色气体，发生反应后变成无色气体，因此现象为红棕色气体逐渐变浅。反应后气体分子数减少，Y管中的压强小于外界压强，因此产生倒吸现象。 [答案] (1)①A 2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O(或B NH3·H2ONH3↑＋H2O) ②dcfei (2)①红棕色气体慢慢变浅 ②8NH3＋6NO27N2＋12H2O ③Z中NaOH溶液产生倒吸现象 ④反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外界压强 [针对训练] 下列仪器和装置，用橡胶管经过简单连接，可制备收集多种不同的气体(暂不考虑尾气吸收)。关于这些装置的连接，下列说法正确的是( ) A．制备收集SO2：连接b→d→f B．制备收集NO2：连接a→c→f C．制备收集Cl2：连接a→d→e D．制备收集NH3：连接b→d→e 解析：选D SO2为酸性氧化物，不能用碱石灰干燥，A错误；收集二氧化氮只能用向上排空气法，B错误；干燥氯气不能用碱石灰，C错误；用浓氨水与生石灰反应制备氨气，用碱石灰干燥氨气，用向下排空气法收集氨气，D正确。 考点三 环境污染与绿色化学 查看《课前自测诊断卷》考点三，有哪些题目做错，为课堂找到努力方向！ 考点定位 基础送分考点 错因定位 1.对治理污染物的原理与方法把握不牢，如[诊断卷T10(B)]对消除NOx的反应原理不清。 2.抓不住绿色化学的核心内容是从源头上杜绝污染物的生成而不是先污染后治理，如[诊断卷T11(B)]忽视了产物HCl的生成。 1．判一判：绿色化学中的易错点(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)绿色化学指颜色为绿色的化工产品(×) (2)绿色化学是绝对不含任何化学物质的无害产品(×) (3)绿色化学的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(√) (4)最理想的“原子经济”就是反应物中原子全部转化为期望的最终产物，原子的利用率是100%(√) 2．填一填：掌握消除气体污染物的反应原理 (1)消除SO2对环境污染的方法 ①钙基固硫法 用生石灰和含硫的煤混合燃烧，燃烧时，S、CaO、O2共同反应生成CaSO4，从而使硫转移到煤渣中。 反应原理：________________________________________________________。 ②氨水脱硫法 烟气中的SO2用氨水吸收，反应原理是 ________________________________________________________________________， ________________________________________________________________________， 2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4。 ③钠、碱脱硫法 用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2，发生反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 答案：①2CaO＋2SO2＋O22CaSO4 ②NH3＋SO2＋H2O===NH4HSO3 2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3 ③2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2 (2)消除氮氧化物(NOx)对环境污染的方法 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NaOH溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。 ②催化转化法 a．在催化剂的作用下，用NH3将NO2、NO还原为无毒的N2。 ________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 b．在催化剂的作用下，CO可以将NO2、NO转化为无毒的N2。 ________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 答案：②a.8NH3＋6NO27N2＋12H2O 4NH3＋6NO5N2＋6H2O b．4CO＋2NO2N2＋4CO2 2CO＋2NON2＋2CO2 3．连一连：环境污染名称与成因(A～F) ①酸雨 A．大气中CO2的含量升高 ②光化学烟雾 B．大量废弃的难降解的塑料类制品 ③臭氧空洞 C．工业上大量排放SO2、NOx等 ④温室效应 D．大量使用氟利昂制品及NOx的排放 ⑤白色污染 E．碳氢化合物及NOx的排放 ⑥赤潮、水华 F．含磷洗衣粉的大量使用，工农业及城市生活 污水的任意排放 答案：①－C ②－E ③－D ④－A ⑤－B ⑥－F 1．绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。下列化学反应不符合绿色化学概念的是( ) A．消除硫酸厂尾气排放：SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3 B．消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O C．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O D．制CuSO4：2Cu＋O22CuO，CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2O 解析：选C 绿色化学的核心理念是彻底阻止污染物的排放，C项中产生污染空气的SO2。 2．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：(1)二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。(2)反应物为NO和CO，生成物之一为N2，则N化合价降低，所以C化合价升高，则反应为2NO＋2CON2＋2CO2。 答案：(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (2)2CO＋2NON2＋2CO2 1．下列说法与“绿色思想”不符合的是( ) A．启用大气中细颗粒物(PM2.5)的监测，以追根溯源，采取措施，改善空气质量 B．开发高效氢能、太阳能等新型电动汽车，以解决城市机动车尾气排放问题 C．推广使用可降解塑料及布质购物袋，以减少“白色污染” D．目前我市的汽油标准已由“国Ⅲ”提到“国Ⅳ”，这意味着汽车不再排放氮氧化物 解析：选D 汽油标准由“国Ⅲ”提到“国Ⅳ”，意味着氮氧化物的排放量减少，但并不是不再排放，D错误。 2．下列陈述Ⅰ、Ⅱ均正确且有因果关系的是( ) 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A Fe3＋有氧化性 FeCl3溶液可溶解废旧电路板中的铜 B SiO2有导电性 SiO2可用于制备光导纤维 C NH3有还原性 NH3可用H2SO4吸收 D 浓硝酸有酸性 浓硝酸不可用铁制容器盛放 解析：选A A项，Fe3＋有氧化性可以氧化Cu，故FeCl3溶液可溶解废旧电路板中的铜，即2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2；B项，SiO2可用于制备光导纤维是利用了光的全反射，SiO2不导电；C项，NH3为碱性气体，常用硫酸吸收氨气；D项，常温下浓硝酸可以使铁钝化，常用铁制容器盛放浓硝酸。 3．下列实验过程中，始终无明显现象的是( ) A．Cl2通入Na2CO3溶液中 B．CO2通入CaCl2溶液中 C．NH3通入AlCl3溶液中 D．SO2通入NaHS溶液中 解析：选B Cl2通入Na2CO3溶液有气泡(CO2)冒出；NH3通入AlCl3溶液产生白色胶状沉淀；SO2通入NaHS溶液出现黄色浑浊(S)；CO2与CaCl2溶液不反应，始终无明显现象。 4．有a、b、c、d、e五种气体，现进行下列实验： (1)a和b混合 气体变红棕色 (2)c和d混合 产生白烟 (3)c和e分别通入少量溴水中 溴水都变成无色透明的液体 (4)b和e分别通入氢硫酸中 都产生淡黄色浑浊 则a、b、c、d、e依次可能是( ) A．O2、NO、HCl、NH3、CO2 B．O2、NO、NH3、HCl、SO3 C．NO、O2、NH3、HCl、SO2 D．HCl、CO2、NH3、H2S、CH4 解析：选C 由a和b混合，气体变成红棕色，可知a和b分别为NO和O2中的一种；b通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊，则b为O2，a为NO；c和d混合产生白烟，则c和d分别为NH3和HCl中的一种；c通入少量溴水中溴水变成无色透明的液体，则c为NH3，d为HCl；e通入少量溴水中，溴水变成无色透明的液体，e通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊，则e可能为SO2。 5．下面表格中的实验操作、实验现象和结论均正确且相符的是( ) 选项 实验操作 实验现象 结论 A 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑膨胀 浓硫酸只表现脱水性 B 将盐酸滴入Na2CO3溶液中 有气泡产生 氯的非金属性比碳强 C 向某溶液中加入浓NaOH溶液并加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验 试纸变蓝 原溶液中含有NH D SO2通入品红溶液中 溶液褪色 SO2具有还原性 解析：选C 蔗糖变黑，说明浓硫酸具有脱水性，体积膨胀，说明生成气体，表现了浓硫酸的强氧化性，A错误；盐酸不是Cl的最高价氧化物所对应的酸，无法通过此实验来比较碳、氯的非金属性强弱，B错误；NH和NaOH反应生成NH3·H2O，NH3·H2O在加热条件下分解生成NH3，NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，该实验能检验铵根离子，C正确；SO2能和品红溶液反应生成无色物质而体现漂白性，D错误。 6．SO2通入BaCl2溶液中并不产生沉淀，而通入另一种气体后可以产生白色沉淀。则图中右侧Y形管中放置的药品组合不符合要求的是(必要时可以加热)( ) A．Cu和浓硝酸 B．大理石和稀盐酸 C．CaO和浓氨水 D．高锰酸钾溶液和浓盐酸 解析：选B Cu和浓硝酸反应生成NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3能够氧化SO2生成SO，会产生BaSO4沉淀，A符合要求；大理石和稀盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳与二氧化硫、氯化钡溶液不反应，不会产生沉淀，B不符合要求；将氨水加入氧化钙中会生成氨气，氨气与水反应生成的一水合氨与二氧化硫生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与BaCl2反应生成亚硫酸钡沉淀，C符合要求；高锰酸钾溶液和浓盐酸反应生成氯气，氯气能够氧化二氧化硫生成硫酸，会产生硫酸钡沉淀，D符合要求。 7．下表各物质中，A、B、C、D、E均含有同一种短周期元素，其中A是单质，B在常温下是气态的氢化物，C、D是氧化物，E是D和水反应的产物。则各物质之间通过一步反应就能实现表中所示转化的是( ) 物质编号 物质转化关系 A D E ① Si SiO2 H2SiO3 ② S SO3 H2SO4 ③ C CO2 H2CO3 ④ N2 NO2 HNO3 A.②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 解析：选B SiO2不能一步反应生成H2SiO3，故①不符合题意。 8．如图为与水相关的部分转化关系(水做反应物或生成物，部分产物和反应条件未列出)。下列说法错误的是( ) A．如图所示的反应均为氧化还原反应 B．比较镁、铁与水的反应条件，可知铁的金属性比镁弱 C．工业上常用NO2与水的反应原理制取硝酸 D．实验室中可用铜与稀硝酸反应制取NO2 解析：选D A项，每步反应中均有化合价变化，正确；B项，镁、铁分别在加热和水蒸气条件下与水反应，说明反应条件逐渐变难，铁置换氢更困难，正确；D项，Cu与稀HNO3反应得到NO，错误。 9．“类比法”是化学学习中的一种常用方法。下列说法正确的是( ) A．二氧化碳能使漂白粉水溶液先变浑浊后变澄清，二氧化硫也有同样现象 B．加热条件下，钠与氧气反应生成过氧化钠，锂与氧气反应也生成过氧化锂 C．常温下，浓硝酸能使铁、铝钝化，浓硫酸也能使铁、铝钝化 D．氯气可置换出碘化钾溶液中的碘，氟气也可置换出碘化钾溶液中的碘 解析：选C SO2通入漂白粉水溶液发生氧化还原反应：Ca(ClO)2＋2SO2＋2H2O===CaSO4↓＋2HCl＋H2SO4，溶液变浑浊后不变澄清，A项错误；Li与氧气加热时生成Li2O，B项错误；常温下，浓硝酸、浓硫酸均能使铁、铝钝化，C项正确；氟气能与水发生置换反应生成HF和O2，因此氟气不能置换出碘化钾溶液中的碘，D项错误。 10．氮及其化合物在生活、生产和科技等方面有重要的应用。 (1)氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一，利用ClO2和Na2SO3溶液处理氮氧化物的反应过程如下： NONO2N2 反应Ⅰ的化学方程式是2NO＋ClO2＋H2O===NO2＋HNO3＋HCl，反应Ⅱ的离子方程式是__________________________。若有1.12 L N2生成(标准状况)，共消耗NO________g。 (2)羟胺(NH2OH)可看成是氨分子内的1个氢原子被羟基取代后的产物，常用作还原剂，其水溶液显弱碱性。 ①NH2OH的水溶液呈弱碱性的原理与NH3相似，NH2OH溶液中的主要离子有________(填离子符号)。 ②某常见离子化合物的组成元素与NH2OH相同，其水溶液显酸性。该物质是________(填化学式)，其溶液中离子浓度由大到小的顺序为________________。 (3)N2O5是一种新型硝化剂，采用电解法制备N2O5 的装置如图所示，Pt乙为________极，生成N2O5的电极反应式为________________________________。 (4)氨水在工业上常用作沉淀剂。已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－38，Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－32。在25 ℃，向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水。 ①当Fe3＋完全沉淀[c(Fe3＋)小于1×10－5 mol·L－1]时，测定c(Al3＋)＝0.2 mol·L－1，此时所得沉淀中________(填“含有”或“不含”)Al(OH)3。 ②当溶液中Fe3＋和Al3＋沉淀完全[c(Fe3＋)、c(Al3＋)均小于1×10－5 mol·L－1]时，调节溶液的pH应略大于________。 解析：(1)反应Ⅱ中NO2转化为N2，被还原，则Na2SO3被氧化，转化为Na2SO4，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式。由反应Ⅰ、Ⅱ可得关系式：4NO～2NO2～N2，则消耗的n(NO)＝4n(N2)＝×4＝0.2 mol，故m(NO)＝30 g·mol－1×0.2 mol＝6 g。(2)①氨水呈碱性，是因为NH3与水化合生成的NH3·H2O电离出OH－，由此类推羟胺与水结合后电离出NH3OH＋、OH－，使水溶液中的c(H＋)查看更多