高考化学二轮专题复习讲与练专题11《常见非金属元素》(含详解)

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专题十一 常见非金属元素
[考纲要求]　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；(3)以上各部分知识的综合应用。
考点一　碳、硅及其重要化合物

硅元素的非金属性不强，但其具有“亲氧”特性，使硅元素在自然界中没有游离态，只有化合态，其主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。对于碳、硅两元素，复习时应从以下几个方面掌握。
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
H4←――→O―→O2
H4←――→ O2(H2O3)
(2)形成网络构建

2．扫除易忘知识盲点
(1)硅元素位于元素周期表中金属与非金属的分界线附近，具有部分金属性，如①晶体硅具有金属光泽和特殊导电性；②单质主要表现出还原性；③单质能和碱溶液反应生成氢气。
(2)工业上制备粗硅，是用过量的C和SiO2在高温下反应，由于C过量，生成的是CO而不是CO2，该反应必须在隔绝空气的条件下进行。
(3)氢氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH溶液能用玻璃试剂瓶，但不能用玻璃塞。
(4)酸性氧化物一般能与水反应生成酸，但SiO2不溶于水；酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与HF反应。
(5)硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。硅胶(mSiO2·nH2O)是一种很好的无毒干燥剂。
(6)H2CO3的酸性大于H2SiO3的，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因可从两方面解释：①硅酸盐比碳酸盐稳定；②从化学平衡角度，由高沸点难挥发的固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2气体。
(7)硅、二氧化硅和硅酸盐的化学性质相对稳定，广泛用于制造各种材料，如硅——半导体材料、太阳能电池帆板等；二氧化硅——光导纤维、其他光学材料、耐高温材料、耐磨材料、饰品等，并用于生产新型陶瓷；硅酸盐——陶瓷、玻璃、水泥等传统无机非金属材料的主要成分，作耐高温材料、防火材料，制造硅胶等。

题组一　重要反应规范书写
1．用方程式回答下列问题。
(1)Mg在CO2中燃烧。
2Mg＋CO22MgO＋C。
(2)“水滴石穿”的反应原理(用离子方程式表示)。
CaCO3＋CO2＋H2O===Ca2＋＋2HCO。
(3)“钟乳石”的形成过程(用化学方程式表示)。
CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，
Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。
(4)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2的离子方程式。
2Na＋＋CO＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓。
(5)氢氟酸不能用玻璃瓶盛放，其原因是(用化学方程式表示)。
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
(6)盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其原因是(用离子方程式表示)。
SiO2＋2OH－===SiO＋H2O。
(7)侯氏制碱法的原理(用化学方程式表示)。
CO2＋NH3＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
题组二　高考真题跟踪再现
2．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)SiO2硬度大，可用于制造光导纤维(×)
(江苏，3C)
(2)石英砂可用于生产单晶硅(√)
(海南，4C)
(3)因为HF与SiO2反应，所以可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记(√)
(全国卷Ⅲ，7D)
(4)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。在该反应中，Mg的还原性强于C的还原性(√)
(江苏，4C)
(5)硅胶可用作食品干燥剂(√)
(全国卷Ⅱ，7A)
(6)将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2(×)
(天津理综，2D)
(7)可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液(×)
(海南，7B)
(8)SiO2既能和NaOH溶液反应又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物(×)
(安徽理综，9D)
(9)因为晶体硅熔点高、硬度大，所以可用于制作半导体材料(×)
(江苏，4A)
(10)玻璃容器可长期盛放各种酸(×)
(海南，9A)
(11)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅(√)
(广东理综，11C)
考点二　卤素及其重要化合物

“氯”是典型的活泼非金属元素，在自然界中以化合态形式存在，复习时应从以下几个方面掌握：
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
H―→C2―→HO ―→HO2―→HO3―→HO4
(2)形成网络构建

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)1 mol Cl2参加反应，转移电子数可能为2NA、NA或小于NA(Cl2和H2O的反应为可逆反应)。
(3)实验室制Cl2，除了用MnO2和浓盐酸反应外，还可以用KMnO4、KClO3、NaClO与浓盐酸反应且都不需要加热，如ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
(4)酸性KMnO4溶液，用的是H2SO4酸化而不是盐酸。
(5)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SO、I－、Fe2＋均不能大量共存；
ClO－水解显碱性，如Fe3＋＋3ClO－＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HClO，所以ClO－与Fe3＋、Al3＋均不能大量共存。
(6)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成CaSO4而不是CaSO3，其离子方程式为
Ca2＋＋3ClO－＋SO2＋H2O===CaSO4↓＋Cl－＋2HClO(少量SO2)，
Ca2＋＋2ClO－＋2SO2＋2H2O===CaSO4↓＋2Cl－＋SO＋4H＋(过量SO2)。
(7)当Fe和Cl2在点燃条件下反应时，不论Fe过量或不足，由于Cl2的强氧化性，产物一定是FeCl3。
(8)“84”消毒液的主要成分为NaClO，漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
(9)由于电离常数Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3)，所以向NaClO溶液通入CO2，不论CO2过量还是少量，均发生CO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HCO，但CO2(少)＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。
(10)通常情况下，氯气、氯的各种氧化物、氯的含氧酸和含氧酸盐均能氧化各种低价化合物，还原产物中氯元素一般都显－1价。因此，氯气、氯的某些氧化物和含氧酸等都曾被用作水处理剂，用于消毒杀菌。
(11)氯水的成分及其性质是中学化学的重要考点。在新制的氯水中存在下列平衡关系：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO、HClOH＋＋ClO－、H2OH＋＋OH－。氯水中存在三种分子：H2O、Cl2、HClO，四种离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－。所以，新制的氯水呈浅黄绿色，有刺激性气味，属于混合物，其所含的多种微粒使氯水的化学性质表现出多重性，主要体现在：①Cl2的强氧化性；②HCl的强酸性；③HClO的强氧化性(漂白性)；④Cl－的性质等。

题组一　重要反应规范书写
1．用方程式回答下列问题。
(1)实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2的化学方程式。
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
(2)将浓盐酸滴到KMnO4固体上(用离子方程式表示)。
2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。
(3)将Cl2通入石灰乳中(用化学方程式表示)。
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
(4)在空气中漂白粉漂白的原理。
Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。
(5)向FeBr2溶液通入少量Cl2的离子方程式。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(6)向FeBr2溶液中通入等物质的量Cl2的离子方程式。
2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－。
(7)向FeBr2溶液中通入过量Cl2的离子方程式。
2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。
(8)将SO2和Cl2混合，漂白性减弱的原因(用离子方程式表示)。
SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Cl－。
题组二　高考真题跟踪再现
2．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)由于ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒(×)
(江苏，3B)
(2)碘化钾与浓硫酸反应可制备碘化氢(×)
(海南，7B)
(3)将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2(×)
(全国卷Ⅰ，10D)
(4)因为次氯酸盐具有氧化性，所以可用漂白粉漂白织物(√)
(全国卷Ⅱ，7C)
(5)浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2，可以将气体产物先通过浓硫酸，后通过饱和食盐水(×)
(全国卷Ⅲ，9C)
(6)CCl4萃取碘水中的I2，应先从分液漏斗下口放出有机层，后从上口倒出水层(√)
(全国卷Ⅲ，9D)
(7)向某食盐溶液中滴加淀粉溶液，因为溶液颜色不变，所以该食盐中一定没有添加KIO3(×)
(四川理综，2C)
(8)Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3(×)
(上海，21C)
(9)NaCl与浓H2SO4加热可制HCl，推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr(×)
(上海，21D)
(10)漂白粉在空气中久置变质，是因为漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3(×)
(新课标全国卷Ⅰ，8B)
3．(江苏，13)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
答案　D
解析　A项，Cl2的颜色为黄绿色，正因为氯水中溶解了黄绿色的Cl2，才使得氯水显示了浅黄绿色，正确；B项，Cl－与Ag＋结合生成AgCl白色沉淀，正确；C项，Cl2与水反应生成HCl和HClO，H＋与NaHCO3反应生成CO2气体，正确；D项，氯水中的Cl2也能将Fe2＋氧化为Fe3＋，错误。
4．(全国卷Ⅱ，12)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收
答案　C
解析　A项，向苦卤中通入Cl2 时发生反应Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，故其目的是为了提取溴，正确；B项，可将粗盐溶解、过滤除去难溶性杂质，然后向滤液中加入沉淀剂，过滤后调节滤液的pH以除去可溶性杂质，最后重结晶可得精盐，正确；C项，工业生产常选用廉价的Ca(OH)2作为沉淀剂，错误；D项，由于通入Cl2后所得溶液中Br2的浓度很小，因此利用Br2的挥发性，可先用空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原为HBr进行富集，正确。
5．(上海，9)向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是(　　)
A．碳酸钙粉末 B．稀硫酸
C．氯化钙溶液 D．二氧化硫水溶液
答案　A
解析　在氯水中存在反应：Cl2＋H2OH＋＋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，则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，使化学平衡逆向移动，则溶液的漂白性减弱，错误；C项，加入氯化钙溶液，不能发生反应，溶液中的水对氯水起稀释作用，使溶液的漂白性减弱，错误。
考点三　硫及其重要化合物

硫是与化工生产、生活和生态环境密切相关的元素，在自然界中既可以以化合态存在，又可以以游离态存在。复习时应从以下几个方面掌握。
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
H2 ―→ ―→O2―→O3(H2O4)
(2)形成网络构建

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CS2，但不能用酒精。
(2)SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色，表现SO2酸性氧化物的性质；使品红溶液褪色，表现SO2的漂白性；能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，表现SO2的还原性；SO2与H2S反应，表现SO2的氧化性；SO2和Cl2等体积混合通入溶液中，漂白性不但不增强，反而消失。
(3)把SO2气体通入BaCl2溶液中，没有沉淀生成，但若再通入NH3或加入NaOH溶液，或把BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成，前两者生成BaSO3沉淀，后者生成BaSO4沉淀。
(4)浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时，随着反应的进行，产物会发生变化或反应停止。注意区分Zn和浓H2SO4的反应。
(5)C与浓硫酸反应时，反应产物的确定应按以下流程进行：无水CuSO4确定水→品红溶液确定SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品红溶液检验SO2是否除净→澄清石灰水检验CO2。
(6)硫氧化物不正当排放所引起的环境问题是近年来的热点问题之一，SO2的排放会造成空气质量恶化，加速雾霾的形成，造成硫酸型酸雨等环境问题。

题组一　重要反应规范书写
1．用方程式回答下列问题。
(1)热的烧碱溶液可以除硫，其原因是(用离子方程式表示)。
3S＋6OH－2S2－＋SO＋3H2O。
(2)将SO2气体通入到FeCl3溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，其原因是(用离子方程式表示)。
SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋。
(3)S2－和SO可以大量共存，但加入H2SO4后，则不能大量共存，其原因是(用离子方程式表示)。
2S2－＋SO＋6H＋===3S↓＋3H2O。
(4)将SO2通入到BaCl2溶液中无明显现象，若加入KNO3则有白色沉淀生成，其原因是(用离子方程式表示)。
3SO2＋3Ba2＋＋2NO＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO↑＋4H＋。
(5)书写下列反应的化学方程式。
①将H2S气体通入到CuSO4溶液中。
H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4。
②将SO2通入H2S溶液中。
2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。
③Cu和浓H2SO4混合加热。
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
④C和浓H2SO4混合加热。
C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
⑤实验室利用Na2SO3和浓H2SO4制SO2。
Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋H2O＋SO2↑。
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2．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)将SO2通入溴水中证明SO2具有漂白性(×)
(海南，7A)
(2)配制稀硫酸时，可以先将浓硫酸加入烧杯中，后倒入蒸馏水(×)
(全国卷Ⅲ，9A)
(3)由于SO2具有氧化性，所以可用于漂白纸浆(×)
(江苏，3A)
(4)SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同(√)
(大纲全国卷，8A)
(5)利用，根据①浓硫酸、②蔗糖、③溴水，证明浓硫酸具有脱水性、氧化性(√)
(新课标全国卷Ⅰ，13B)
(6)利用，根据①稀盐酸、②Na2SO3、③Ba(NO3)2溶液，证明SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀(×)
(新课标全国卷Ⅰ，13C)
3．(海南，2)分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中，可以使溶液变浑浊的是(　　)
A．CO B．SO2
C．HCl D．CO2
答案　B
解析　A项，CO不与Na2S发生反应，因此没有沉淀产生，错误；B项，SO2具有弱氧化性，与Na2S发生氧化还原反应，即SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，正确；C项，利用强酸制取弱酸的原理，即发生2H＋＋S2－===H2S，没有沉淀产生，错误；D项，不产生沉淀，错误。
4．(江苏，4)下列制取SO2、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
解析　A项，稀H2SO4与铜片不反应，错误；B项，SO2能使品红溶液褪色，体现其漂白性，正确；C项，SO2密度比空气大，应“长进短出”，错误；D项，SO2不与NaHSO3反应，无法吸收SO2，错误。
考点四　氮及其重要化合物

“氮”是与化工生产、生活和生态环境密切相关的另一重要元素，在自然界中既可以以游离态存在，又可以以化合态存在。复习时应从以下几个方面掌握。
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
H3―→ ―→2O―→O―→O2―→HO3
(2)形成网络构建

2．扫除易忘知识盲点
(1)N2的化学性质相对稳定，其中N2参加反应的过程叫做固氮，有人工固氮，也有生物固氮。
(2)氮氧化物的不正当排放所引起的环境问题是近几年的热点问题。氮氧化物的排放会造成空气质量恶化、光化学烟雾、硝酸型酸雨、臭氧层空洞等环境问题。
(3)NO只能用排水法或气囊法收集。
(4)在NO2或NO与O2通入水的计算中常用到4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3、4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3两个方程式。
(5)浓HNO3显黄色是因为溶有NO2，而工业上制备的盐酸显黄色，是因为溶有Fe3＋。
(6)硝酸、浓H2SO4、次氯酸具有强氧化性，属于氧化性酸，其中HNO3、HClO见光或受热易分解。
(7)强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应不生成H2；金属和浓HNO3反应一般生成NO2，而金属和稀HNO3反应一般生成NO。
(8)实验室制备NH3，除了用Ca(OH)2和NH4Cl反应外，还可用浓氨水的分解(加NaOH固体或CaO)制取，而检验NH需用浓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NH的存在。
(9)收集NH3时，把一团干燥的棉花放在试管口，以防止与空气形成对流；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，以吸收过量的NH3。
(10)铜与浓HNO3反应在试管内就能看到红棕色的NO2，而与稀HNO3反应时需在试管口才能看到红棕色气体。
(11)浓盐酸和浓氨水反应有白烟生成，常用于HCl和NH3的相互检验。
(12)NH3、HCl、SO2、NO2可用水进行喷泉实验，水溶性小的气体可用其他溶剂(如CO2和NaOH溶液)进行喷泉实验。

题组一　重要反应规范书写
1．用方程式回答下列问题。
(1)书写离子方程式。
①将NH3通入到AlCl3溶液中。
3NH3＋3H2O＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3NH。
②将NO2通入到NaOH溶液中。
2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O。
③将炽热的炭放入浓HNO3中。
C＋4H＋＋4NOCO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
(2)书写化学方程式。
①实验室用Ca(OH)2和NH4Cl制氨气。
Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
②将NH3通到灼热的CuO中，固体由黑色变红色。
2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O。
③用NH3可以检验Cl2管道是否漏气，若漏气则有白烟生成。
8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。
④制硝基苯。
＋HO—NO2 ＋H2O。
题组二　高考真题跟踪再现
2．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)由于NH3易溶于水，可用作制冷剂(×)
(江苏，3D)
(2)由于NH4HCO3受热易分解，可用作氮肥(×)
(江苏，3B)
(3)将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液，现象为有气体生成，溶液呈红色，可以得出稀HNO3将Fe氧化成Fe3＋(×)
(全国卷Ⅰ，10A)
(4)六水氯化钙可用作食品干燥剂，CaCl2也可干燥NH3(×)
(全国卷Ⅱ，7C改编)
(5)将浓硝酸溶液滴入用砂纸打磨过的铝条中，则产生红棕色气体(×)
(全国卷Ⅱ，13B)
(6)利用，根据①浓硝酸、②Na2CO3，③Na2SiO3溶液，可证明酸性：硝酸>碳酸>硅酸(×)
(新课标全国卷Ⅰ，13D)
3．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)实验室制取氨(×)
(重庆理综，4C)
(2)NH3的发生装置(×)
(上海，16A)
(3)NH3的发生装置(√)
(上海，16B)
(4)NH3的收集、检验装置(×)
(上海，16D)
4．(全国卷Ⅰ，7)我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指(　　)
A．氨水 B．硝酸 C．醋 D．卤水
答案　B
解析　根据题意，“强水”能溶解大多数金属和矿物质，所以为硝酸。


5．(北京理综，12)下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是(　　)



①
②
③

A.由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应
C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
答案　D
解析　①中浓HNO3受热分解，发生反应4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O，产生的气体为混合气体，故选项A正确；由①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体NO2，所以“产生红棕色气体”不能说明②中木炭能与浓硝酸发生反应，故选项B正确；根据①和②，浓硝酸分解产生红棕色NO2时需要加热，而③未加热所以浓硝酸具有挥发性才可与上方红热木炭接触。同时，N元素化合价降低，所以生成的NO2为还原产物，故选项C正确；红热的木炭可与空气中的O2反应生成CO2，故选项D错误。
题组三　联氨(N2H4)
6．[全国卷Ⅱ，26(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O2________kg；与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是________。
答案　固体逐渐变黑，并有气泡产生　1　 N2H4的用量少，不产生其他杂质(或N2H4的产物是N2和H2O，而Na2SO3的产物为Na2SO4)
解析　联氨是一种常用的还原剂，AgBr具有氧化性，两者发生氧化还原反应生成银，则向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，可观察到固体逐渐变黑，并有气泡产生；联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀，发生的反应为N2H4＋O2===N2＋2H2O，理论上1 kg 的联氨可除去水中溶解的氧气为1 kg÷32 g·mol－1×32 g·mol－1＝1 kg；与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是N2H4的用量少，且不产生其他杂质，N2H4反应后的产物是N2和H2O，对环境无污染，而Na2SO3的产物为Na2SO4。
考点五　物质的特殊转化关系及框图推断

1．直线型转化关系
ABC
(1)X为O2
Na―→Na2O―→Na2O2
N2―→NO―→NO2或NH3―→NO―→NO2
S―→SO2―→SO3或H2S―→SO2―→SO3
C―→CO―→CO2或CH4―→CO―→CO2
醇―→醛―→羧酸
(2)X为CO2
NaOHNa2CO3NaHCO3
(3)X为强酸，如HCl
NaAlO2Al(OH)3AlCl3
Na2CO3NaHCO3CO2
(4)X为强碱，如NaOH
AlCl3Al(OH)3NaAlO2
2．交叉型转化


3．三角型转化


4．注意反应形式与物质的关系，特别是置换反应
(1)金属―→金属：金属＋盐―→盐＋金属，铝热反应。
(2)金属―→非金属：活泼金属＋H2O(或H＋)―→H2,2Mg＋CO22MgO＋C。
(3)非金属―→非金属：2F2＋2H2O===4HF＋O2,2C＋SiO2Si＋2CO↑，C＋H2O(g)CO＋H2，X2＋H2S===2HX＋S↓。
(4)非金属―→金属，用H2、C冶炼金属。
5．抓住化学反应与反应条件的关系
多数化学反应需要一定条件，条件不同化学反应也不同。
(1)“催化剂”：无机化学反应需要的催化剂不同，但是根据“催化剂”这一条件，可将氯酸钾分解、双氧水分解、工业合成氨、SO2催化氧化、氨催化氧化联系起来，形成知识链。
(2)“通电”或“电解”：可以锁定在电解水、氯化钠、氯化镁、氯化铜、硫酸铜、硝酸盐等溶液，熔融氯化钠和氧化铝范围内。
(3)“高温”：常见的有碳酸钙分解、SiO2和C的置换反应、制造普通玻璃的反应、铝热反应等。
6．抓住特征颜色和特殊状态
(1)(淡)黄(棕)色固体：Na2O2、S、FeCl3；黑色固体：MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4；紫(黑)色固体：KMnO4、I2；红色固体：Cu；绿色固体：Cu2(OH)2CO3。
(2)有色气体：NO2(红棕色)、F2(浅黄绿色)、Cl2(黄绿色)；无色刺激性气味气体：SO2、NH3、HX(X为F、Cl、Br、I)；无色无味气体：H2、N2、O2、CO2、CO、CH4、NO。
(3)常温下呈液态的特殊物质：Br2(非金属单质)、Hg(金属单质)、H2O、H2O2等。
(4)易升华的物质：I2。
(5)溶液中的有色离子：Cu2＋(蓝色)、Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(黄色)、MnO[紫(红)色]。
(6)Br2在水中显黄(橙)色，在有机溶剂中显橙(红)色；I2在水中显黄(褐)色，在有机溶剂中显紫(红)色。
(7)有色沉淀：①白色沉淀：H2SiO3、AgCl、BaSO4、BaSO3、Mg(OH)2、Fe(OH)2、Al(OH)3、BaCO3、CaCO3、CaSO3、MgCO3等；②(淡)黄色沉淀：AgBr、AgI、S；③红褐色沉淀：Fe(OH)3；④蓝色沉淀：Cu(OH)2；⑤砖红色沉淀：Cu2O。
7．抓住特征反应现象
(1)燃烧：H2＋Cl2(苍白色火焰)，C2H2(C6H6)＋O2(明亮火焰，大量黑烟)，Al＋O2，Mg＋O2(耀眼白光，有白色固体生成)，金属焰色反应。
(2)淀粉遇碘变蓝，蛋白质遇浓硝酸变黄。
(3)使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3，使品红溶液褪色的气体是Cl2、SO2等。
(4)在空气中由无色变为红棕色气体的是NO。
(5)Fe3＋遇OH－生成红褐色沉淀，遇苯酚显紫色，遇SCN－显红色。
(6)Fe2＋遇OH－生成白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；Fe2＋遇SCN－无明显现象，在通入Cl2后溶液显红色。
(7)与碱反应加热产生气体的溶液中一般含NH。
(8)既能与酸反应又能与碱反应并产生气体的物质：Al、弱酸的铵盐(碳酸铵、硫化铵等)、弱酸的酸式铵盐(碳酸氢铵、硫氢化铵等)。
(9)燃烧能生成烟：Na在氯气中燃烧生成白烟，Fe在氯气中燃烧生成红棕色烟，Cu在氯气中燃烧生成棕黄色烟。

题组一　逐项验证，突破“转化关系”选择题
1．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　)
A．FeFeCl2Fe(OH)2
B．SSO3H2SO4
C．CaCO3CaOCaSiO3
D．NH3NOHNO3
答案　C
解析　A项，铁与氯气反应只能生成氯化铁，错误；B项，硫在空气或氧气中燃烧只能生成二氧化硫，错误；C项，两步均能实现，正确；D项，NO不与H2O反应，错误。
2．(江苏，9)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
答案　C
解析　SiO2不与盐酸反应，A错误；SO2与水反应生成H2SO3，不是H2SO4，B错误；N2和H2在高温高压条件下生成NH3，NH3与HCl反应生成NH4Cl，C正确；电解MgCl2溶液得不到Mg，D错误。

1．注意总结反应规律，熟记特殊转化关系。
2．做此类题目，往往是把选项一一带入，按照箭头指向看是否能转化，然后选出正确答案。
题组二　寻找突破口，破解“综合框图”推断题
3．(漳州市八校高三联考)A、B、C、X均为中学常见的物质，一定条件下它们的转化关系如下(副产物已略去)。
ABC
试回答：
(1)若X为O2，则A不可能是________(填选项)。
a．NH3 b．Mg c．S d．Si
(2)若A、B、C的水溶液均显碱性，焰色反应均为黄色，X为CO2，用离子方程式解释B溶液显碱性的原因：_____________________________________________________________
________________________________________________________________________，
举出C的一种用途：________________________________________________________。
(3)若A是一种黄绿色气体单质，X是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，反应①属于置换反应，写出反应①的化学方程式：_________________________________，
C的水溶液中各离子浓度由大到小顺序为__________________________________。
(4)若A为单质，C为红棕色气体。写出少量Fe粉与组成A物质的元素的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液反应的离子方程式：_______________________________。
答案　(1)bd　(2)CO＋H2OHCO＋OH－　制发酵粉(或治疗胃酸过多等)　(3)3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl　c(Cl－)＞c(NH)＞c(H＋)＞c(OH－) 　(4)Fe＋ 4H＋＋ NO===Fe3＋ ＋ NO↑＋ 2H2O
解析　(1)若X为O2，A能连续被氧化，则A、B、C中含有的同种元素为变价元素，中学常见N、S、C元素化合物符合转化关系，Si与氧气反应生成二氧化硅、Mg与氧气反应生成氧化镁，二氧化硅、氧化镁不能与氧气继续反应。
(2)若A、B、C的水溶液均显碱性，焰色反应均为黄色，均含有Na元素，X为CO2，由转化关系可知，A为NaOH、B为Na2CO3、C为NaHCO3，Na2CO3溶液中CO水解：CO＋H2OHCO＋OH－，破坏水的电离平衡，溶液呈碱性。碳酸氢钠可以用于制发酵粉、治疗胃酸过多等。
(3)若A是一种黄绿色气体单质，则A为Cl2，X是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则X为NH3，反应①属于置换反应，应是氯气与氨气反应生成氮气与HCl，反应方程式：3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl，B能与氨气反应生成C，则B为HCl、C为NH4Cl，NH4Cl溶液中NH水解：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，溶液呈酸性，故离子浓度c(Cl－)＞c(NH)＞c(H＋)＞c(OH－)。
(4)若A为单质，C为红棕色气体，则A为N2，X为O2，B为NO，C为NO2，则少量Fe溶解在稀硝酸中生成硝酸铁的离子反应方程式为Fe＋ 4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
4．(南通市高三10月联考)下图是一些常见的单质、化合物之间的转化关系图，有些反应中的部分物质被略去。反应①常被应用于野外焊接钢轨，F是海水中含有盐的主要成分，J为D、G反应产物形成的水溶液。

请回答下列问题：
(1)B的化学式为__________________________________________________。
(2)H的电子式为_______________________________________________。
(3)写出反应②的离子方程式______________________________________________。
(4)写出反应④的化学方程式_____________________________________________。
(5)D是目前应用最广泛的金属，D与炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr2O的酸性废水通过该混合物，在微电池________极上Cr2O转化为Cr3＋，其电极反应式为________________________。
答案　(1)Fe2O3
(2)
(3)2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－
(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(5)正　Cr2O＋6e－＋14H＋ === 2Cr3＋＋7H2O
解析　 F是海水中含有盐的主要成分，F是氯化钠，氯化钠溶液电解生成氢气、氯气、氢氧化钠；铁与G反应，所以G是氯气、H是氢氧化物；N是红褐色固体，N是氢氧化铁，B是氧化铁；反应①常被应用于野外焊接钢轨，A为铝；C与氢氧化钠反应，C是氧化铝；E是偏铝酸钠；M在空气中生成氢氧化铁，M是氢氧化亚铁。

“框图”推断题的答题要领
(1)思维要有整体性：解答时必须认真研究题目的总体要求，仔细推敲每一个环节，结合限制条件，弄清各个环节的相互联系，相互影响，串联整个过程，回答力求完整。
(2)假设推断要合理：在框图推断中，抓住关键环节，进行合理假设是必需的，按照题目要求理顺后再确定，这样可以大大节省时间。
(3)检验一遍很重要：通过一系列思维活动推断出结果后，将结果放入原题中进行检验，完全符合才正确，如有一处不符，可能是哪个环节出现了纰漏，则需再思考。
(4)思维发散有必要：注意多解，有时符合题意的解可能不止一种或一组。
考点六　以“气体流程”为载体的定性考查

1．装置的连接
(1)装置顺序：制气装置→净化装置→干燥装置→反应或收集装置→尾气处理装置。
(2)组装顺序：由下向上，由左及右，先塞后定。
(3)操作顺序：装配仪器→检查气密性→加入药品。

2.气体的净化
(1)判断气体中杂质的方法
①看反应介质。若反应在溶液中进行，则制取的气体中一定含有水蒸气；若反应物中有气体反应物，由于气体不能充分反应，则制取的气体中一定含有原来的气体，如用CO2与Na2O2反应制取的O2中一定含有CO2杂质。②看反应物的性质。如用浓盐酸制取的气体中含有HCl气体。③看生成物的成分。如用氯化铵和消石灰反应制取的氨气中含有水蒸气。
(2)气体干燥剂的选择

酸性
碱性
中性
干燥剂
浓硫酸、P2O5
碱石灰、CaO
CaCl2
气体
CO2、SO2、Cl2、NO2
NH3
H2、CO、N2、NO、CH4

注意：选取干燥剂时，除了常规的从酸碱性角度考虑外，还要考虑特殊反应，如浓硫酸不能干燥还原性气体(H2S、HI等)，可用P2O5干燥；中性干燥剂CaCl2不能干燥NH3，因为二者会发生络合反应(这些知识可能将会成为高考的设题点)。
3．气体的收集
(1)密度比空气大且不与空气中的成分反应的气体可用向上排空气法收集，导气管应“长进短出”；密度比空气小且不与空气中的成分反应的气体则用向下排空气法收集，导气管应“短进长出”。
(2)易溶于水或能与水反应的气体，如NH3、HCl、NO2等，需用排空气法或排其他溶剂法收集。
(3)常温下能与空气中的成分反应的气体(如NO)，密度与空气接近的气体(如N2、CO、C2H4等)，都不能用排空气法收集。
(4)能溶于水但溶解度不大的气体，可以用排饱和溶液的方法收集，如CO2——排饱和NaHCO3溶液；SO2——排饱和NaHSO3溶液；H2S——排饱和NaHS溶液；Cl2——排饱和NaCl溶液。
4．尾气的处理
尾气处理装置：

(1)装置甲适用于溶解度较小的有毒气体，如Cl2、NO2、H2S等。
(2)装置乙适用于溶解度较大的气体，如HCl、NH3等。
(3)装置丙适用于某些可燃性气体，如CO、H2等。
(4)装置丁采用收集法处理尾气，适用于NO、CO等。

题组一　仪器连接，简答专项突破
1．过氧化钙是一种温和的氧化剂，常温下为白色的固体，易溶于酸，难溶于水、乙醇等溶剂。某实验小组拟选用如下装置(部分固定装置略)制备过氧化钙。

(1)请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为________________(填仪器接口的字母编号，装置可重复使用)。
(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：①检验装置的气密性后，装入药品；②打开分液漏斗活塞，通入一段时间气体，加热药品；③反应结束后，________________(填操作)；④拆除装置，取出产物。
答案　(1)dfebcf(或dfecbf)
(2)熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通入氧气，并关闭分液漏斗的活塞
2．NO能被灼热的铁粉还原为N2，同时生成FeO，利用下列装置模拟该反应。


已知：①浓硝酸可氧化NO；②NaOH溶液能与NO2反应，不与NO反应。
(1)上述装置接口的连接顺序为a→________________(按气流方向，用小写字母表示)。
(2)装置D的作用是______________________________________。
(3)打开分液漏斗活塞，烧瓶中观察到的实验现象有_______________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d
(2)除去挥发出的HNO3等酸性气体
(3)反应开始时，铜片表面出现无色气泡，铜片逐渐变小；烧瓶上部空间由无色逐渐变为浅红棕色，随着反应的进行又逐渐变为无色；烧瓶中溶液由无色变为浅蓝色
3．利用下面装置设计实验，制备SO2并进行探究。


(1)选用A～F中的装置验证H2SO3的酸性强于H2CO3，能作为依据的实验现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)要证明H2SO3的酸性强于HClO，所选装置(A～F中)的连接顺序为(填序号)A→____________________。
答案　(1)C中品红溶液(或D中KMnO4溶液)不褪色、E中石灰水变浑浊
(2)B→D→F(或B→C→F或B→D→C→F或B→C→D→F)
4．三氯化硼(BCl3)是一种重要的化工原料。某兴趣小组拟选用下列装置(装置可重复使用)，用氯气和硼制备BCl3(已知BCl3的沸点为12.5 ℃，熔点为－107.3 ℃；遇水剧烈反应生成硼酸和盐酸)。

(1)上述装置连接顺序为A(　　)(　　)(　　)(　　)E。
(2)装置A中a管的作用是______________________________________________________。
装置C中饱和食盐水的作用是____________________________________________________。
答案　(1)C　F　B　D
(2)导气　除去Cl2中的HCl
5．甲、乙两化学小组拟根据氨气还原氧化铜反应的原理测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量。
(1)甲小组利用下图装置(可以重复选用)，通过测定反应生成水的质量来达到实验目的。

①按气流方向连接各仪器接口，顺序为______________(填小写字母序号)。
②下列两步操作应该先进行的是________________(填序号)：i.加热反应管　ii.向锥形瓶中逐滴滴加浓氨水，原因是______________________________________。
(2)乙小组利用上述装置通过测定反应前后装置C中固体的质量变化来达到实验目的。按气流方向连接各装置，顺序为________(填大写字母)。
答案　(1)①cgfde(或ed)gfba　②ii　若先加热反应管，铜粉会被空气中的氧气氧化，造成测定误差
(2)BDCA
6．下图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置(加热设备及夹持固定装置均略去)，请根据要求完成下列各题(仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，a、b为活塞)。


若气体入口通入CO和CO2的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥的CO，并验证其还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为A→_____→______→E→______→______
(填字母)。能验证CO氧化产物的现象是_____________________。
答案　(1)C　B　C　F　 A、B之间的C装置中溶液保持澄清，E、F之间的C装置中溶液变浑浊
7．某化学实验小组欲用下列装置制备纯净的氯气及含氯化物，并探究其性质。


欲制备并收集一瓶纯净的氯气，选择上图中合适的装置，其连接顺序为________________(按气流方向，用小写字母表示)。根据选择的装置，写出制备氯气的化学方程式：________________________________________________________________________。
答案　a(或b)、g、h、e、f、i、j、d(或m)
a对应：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
b对应：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
8．工业上常用亚硝酸钠(NaNO2)作媒染剂、漂白剂、钢材缓蚀剂、金属热处理剂。某兴趣小组利用下列装置制备NaNO2并探究NO、NO2的某一化学性质(A中加热装置已略去)。

已知：①2NO＋Na2O2===2NaNO2；②NO能被酸性KMnO4氧化成NO，MnO被还原为Mn2＋。
请回答下列问题：
(1)装置A三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)用上图中的装置制备NaNO2，其连接顺序为a→____→h(按气流方向，用小写字母表示)，此时活塞K1、K2如何操作__________________________________________________。
答案　(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(2)debcfg(b与c、f与g可以互换)　关闭活塞K1，打开活塞K2
题组二　高考真题跟踪再现
9．(全国卷Ⅰ，10)实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是(　　)

A．①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液
B．管式炉加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度
C．结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热
D．装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
答案　B
解析　A项，气体从溶液中逸出易带出水蒸气，所以浓硫酸应放在③中，错误；B项，先通H2以排除空气，加热前应先检验H2的纯度，正确；C项，若先停止通H2，空气有可能重新将W氧化，应先停止加热，再关闭活塞K，错误；D项，MnO2和浓盐酸反应制氯气需要加热，不能用启普发生器制备，错误。
10．氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。


请回答下列问题：
(1)请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为________(填仪器接口的字母编号)。
(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞；________(请按正确的顺序填写下列步骤的标号)。
A．加热反应一段时间
B．收集气体并检验其纯度
C．关闭分液漏斗活塞
D．停止加热，充分冷却
(3)实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色，该同学据此判断，上述实验确有CaH2生成。
①写出CaH2与水反应的化学方程式：________________________________________
________________________________________________________________________；
②该同学的判断不正确，原因是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是_________________。
答案　(1)i →e→f→d→c→j→k(或k→j)→a
(2)BADC
(3)①CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑　②金属钙与水反应也有类似现象
(4)取适量样品，在加热条件下与干燥氧气反应，将反应气体产物通过装有无水硫酸铜的干燥管，观察到固体由白色变为蓝色，则为氢化钙；若观察不到固体由白色变为蓝色，则为钙
(5)氢化钙是固体，携带方便
解析　(1)用盐酸和锌反应制取氢气，除去杂质HCl并干燥除去水后，再与钙反应制得氢化钙，制取氢化钙的装置要与盛有无水氯化钙的干燥管连接，从而防止空气中的水蒸气与其反应。
(2)首先收集氢气并验纯，然后加热使其反应，反应结束并冷却后关闭分液漏斗活塞，停止通H2。
(3)氢化钙与水反应生成氢氧化钙和氢气，化学方程式为CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，金属钙与水反应也生成氢氧化钙和氢气。
(4)区别金属钙和氢化钙，可根据氢化钙中含有氢元素，让其燃烧生成水，并用无水硫酸铜来检验。
11．(全国卷Ⅰ，26)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题：
(1)氨气的制备

①氨气的发生装置可以选择上图中的________，反应的化学方程式为________________。
②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为发生装置→______________
(按气流方向，用小写字母表示)。
(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。

操作步骤
实验现象
解释原因
打开阀门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____________

答案　(1)①A　2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑(或B　NH3·H2ONH3↑＋H2O)
②d→c→f→e→i
(2)①红棕色气体颜色慢慢变浅　②6NO2＋8NH37N2＋12H2O　③Z中NaOH溶液发生倒吸现象　④反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外界压强
解析　(1)①在实验室通常是用加热氯化铵和消石灰固体混合物制取氨气，应选用发生装置A，其反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑，或选用发生装置B，直接加热浓氨水生成氨气：NH3·H2ONH3↑＋H2O；②氨气是碱性气体，可用碱石灰干燥，密度小于空气，应采用向下排空气法收集，氨气极易溶于水，尾气处理时应防止倒吸，则要收集一瓶干燥的氨气，仪器的连接顺序：发生装置→d→c→f→e→i。
(2)打开K1，推动注射器活塞将氨气缓慢通入Y管中，在一定温度和催化剂的作用下发生反应：6NO2＋8NH37N2＋12H2O，随着反应的发生，Y管中红棕色气体颜色变浅；反应生成的水蒸气液化后，NO2和NH3反应后气体的物质的量减小，反应容器中的压强减小，打开K2，Z中的溶液倒吸入Y管中。
专题强化练
1．(济南市高三联考)建设“碧水蓝天”的生态城市，下列措施中不合理的是(　　)
A．大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”，减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染
B．积极推广太阳能、风能等新能源的使用，减少化石燃料的使用
C．加强城市生活污水脱氮除磷处理，遏制水体富营养化
D．加高烟囱，减少烟尘对周围环境的影响
答案　D
解析　“脱硫、脱硝技术”，可以减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染，故A正确；减少化石燃料的使用，可以减少硫的氧化物和氮的氧化物的排放，故B正确；磷是营养元素，能引起水体富营养化，故C正确；加高烟囱，不能减少烟尘对周围环境的影响，故D错误。
2．(江阴市第二中学高三10月质量检测)关于C、N、S三种非金属元素及其化合物的下列说法中，错误的是(　　)
A．金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质，属于碳的同素异形体
B．氮氧化物、二氧化硫是形成酸雨的主要物质
C．C、N、S原子半径依次增大，氢化物稳定性逐渐增强
D．加热条件下，碳、硫单质都能与浓硝酸、浓硫酸发生反应
答案　C
解析　同种元素形成的性质不同的单质互称同素异形体。金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质，属于碳的同素异形体，A正确；氮氧化物、二氧化硫是形成酸雨的主要物质，B正确；根据元素周期律判断：N、C、S原子半径依次增大，氢化物稳定性：C 3．(海南省海南中学高三第七次月考)下列变化能体现物质的漂白性的是(　　)
A．SO2使酸性KMnO4溶液褪色
B．活性炭使溴水褪色
C．Na2O2使无色酚酞先变红后褪色
D．SO2使NaOH酚酞溶液褪色
答案　C
解析　SO2使酸性KMnO4溶液褪色体现SO2的还原性，与漂白无关，故A错误；活性炭使溴水褪色是发生吸附作用，与漂白无关，故B错误；Na2O2使无色酚酞先变红后褪色，是因为Na2O2有强氧化性，具有漂白性，故C正确；SO2使NaOH酚酞溶液褪色，是因为SO2是酸性氧化物，与漂白无关，故D错误。


4．(江阴市第二中学高三质量检测)工业上常用如下的方法从海水中提溴：浓缩海水粗产品溴溴蒸气物质X 产品溴，下列说法错误的是(　　)
A．步骤①的主要反应：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
B．物质X为HBrO
C．步骤②③的目的是富集溴元素
D．步骤②利用了溴易挥发的性质
答案　B
解析　浓缩后增大溴离子的浓度，与氯气发生2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，用空气和水蒸气将溴吹出，并用SO2吸收，从而达到富集溴元素的目的，③中发生Br2＋2H2O＋SO2===2HBr＋H2SO4，④中发生Cl2＋2HBr===Br2＋2HCl。A项，步骤①中用氯气氧化海水中的Br－，发生反应的离子方程式为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，正确；B项，步骤③中向溴水中通入SO2，发生的反应为Br2＋2H2O＋SO2===2HBr＋H2SO4，则X为HBr，错误；C项，利用步骤②③达到富集溴元素的目的，正确；D项，利用溴易挥发的特点，向浓缩并经氯气氧化后的海水中通空气和水蒸气，可吹出溴蒸气，正确。
5．(南京市、盐城市高三模拟)实验室采用下列装置制取氨气，正确的是(　　)


答案　D
解析　加热氯化铵分解生成的氨气和氯化氢温度降低后又化合生成氯化铵，故A错误；氨气的水溶液显碱性，不能用浓硫酸干燥，故B错误；收集氨气的导管应该插入试管底部，故C错误；氨气极易溶于水，采用倒扣的漏斗可以防止倒吸，故D正确。
6．(南京市、盐城市高三第二次模拟)下列物质的转化在给定条件下能实现的是(　　)
A．SiO2H2SiO3Na2SiO3
B．饱和食盐水NaHCO3(s)Na2CO3(s)
C．海水Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(s)
D．NH3N2HNO3
答案　B
解析　二氧化硅不能与水反应生成硅酸，故A错误；饱和食盐水中通入氨气、二氧化碳能够反应生成碳酸氢钠沉淀，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，故B正确；电解氯化镁溶液不能生成单质镁，故C错误。
7．(江苏省盐城中学高三下学期开学考试)在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　 )
A．H2SiO3SiO2SiCl4
B．浓HClCl2漂白粉
C．FeFe2O3FeCl3
D．Mg(OH)2MgCl2(aq)无水MgCl2
答案　B
解析　A项，SiO2不能与HCl反应，错误；C项，Fe与H2O反应生成Fe3O4，错误；D项，MgCl2溶液蒸发过程中发生水解，同时由于生成的HCl挥发，最终会导致其完全水解生成Mg(OH)2，错误。
8．甲、乙、丙三种不同物质有下图转化关系：
甲乙丙甲
则甲不可能是(　　)
A．Al2O3 B．SiO2
C．CO2 D．NH4Cl
答案　D
解析　氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠和适量盐酸反应生成氢氧化铝，加热氢氧化铝生成氧化铝，所以符合转化关系，故A不选；二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠，硅酸钠和盐酸反应生成硅酸，加热硅酸生成二氧化硅，所以符合转化关系，故B不选；二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠或碳酸氢钠，碳酸钠或碳酸氢钠与盐酸反应生成碳酸，碳酸加热生成二氧化碳，所以符合转化关系，故C不选；氯化铵和氢氧化钠溶液反应生成氨水，氨水和盐酸反应生成氯化铵，加热时氯化铵分解生成氨气和氯化氢，所以不符合转化关系，故选D。
9．(漳州市八校高三联考)下列关于甲、乙、丙、丁四种仪器装置的有关用法，其中不合理的是(　　)

A．甲装置：可用来证明硫的非金属性比硅强
B．乙装置：橡皮管的作用是能使水顺利流下
C．丙装置：用图示的方法能检查此装置的气密性
D．丁装置：可在瓶中先装入某种液体收集NO气体
答案　A
解析　根据最高价氧化物的水化物的酸性比较非金属性，亚硫酸不是最高价酸，故A错误；橡皮管可使下部的压力转移到上方，从而利用压强平衡的原理使液体顺利流下，故B正确；如果装置的气密性良好，甲、乙两侧水面高度不同，否则水面高度相同，所以能检验装置的气密性，故C正确；NO不溶于水，可用排水法收集，故D正确。
10．(怀化市高三上学期期末)单质Z是一种常见的半导体材料，可由X通过如下图所示的路线制备，其中X为Z的氧化物，Y为氢化物，分子结构与甲烷相似，回答下列问题：

下列说法正确的是(　　)
A．X为酸性氧化物，能与碱反应，不能与酸反应
B．Y的化学式为SiH4
C．X、Z都含有非极性共价键
D．X与Mg在加热条件下反应的化学方程式为SiO2＋2Mg2MgO＋Si
答案　B
解析　Z是半导体材料，即Z为Si，X为SiO2。A项，SiO2是酸性氧化物，能与碱反应，能和HF反应，故错误；B项，根据元素守恒，因此Y是SiH4，故正确；C项，SiO2中只含有极性共价键，故错误；D项，根据反应过程，反应方程式为SiO2＋4MgMg2Si＋2MgO，故错误。
11．(株洲市高三上学期教学质量检测)甲、乙、丙、X是中学化学中常见的4种物质，其转化关系如图，其中甲和X不可能是(　　)

A．甲为C2H5OH、X为O2 B．甲为H2S、X为O2
C．甲为HNO3 、X为Fe D．甲为AlCl 3 溶液、X为NaOH溶液
答案　A
解析　C2H5OH和O2 可生成乙醛，乙醛可氧化为乙酸，但乙酸不可以直接转化为乙醇，故A错误；甲为H2S，和O2(少量)反应生成S，S和O2生成SO2，SO2和H2S反应生成S，故B正确；甲为HNO3 、X为Fe生成硝酸铁，硝酸铁和铁反应生成硝酸亚铁，硝酸亚铁可被硝酸氧化生成硝酸铁，故C正确；甲为AlCl3 溶液，和NaOH溶液反应生成氢氧化铝，氢氧化铝与NaOH反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠与AlCl3 溶液反应生成氢氧化铝，故D正确。
12．(株洲市高三上学期教学质量检测)实验室中某些气体的制取、收集、尾气处理(或性质实验)装置如图所示，用此装置和下表中提供的物质完成相关实验，其中合理的选项是(　　)

选项
Ⅰ中的物质
Ⅱ中收集的气体
Ⅲ中的物质
A
Cu和浓硝酸
NO
NaOH溶液
B
浓盐酸和高锰酸钾
Cl2
NaOH溶液
C
大理石和稀硫酸
CO2
澄清石灰水
D
浓氨水和CaO
NH3
滴加酚酞的水

答案　B
解析　铜与浓硝酸反应生成二氧化氮，不会获得一氧化氮，一氧化氮不能用排空气法收集，也不能使用氢氧化钠溶液吸收多余的一氧化氮气体，故A错误；浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，尾气用NaOH吸收，故B正确；碳酸钙与硫酸反应生成二氧化碳气体，但硫酸钙微溶，反应无法进行到底，故C错误；氨气的密度比空气小，收集装置的导管应该改为短进长出，且氨气极易溶于水，应该使用防止倒吸装置，故D错误。
13．(江阴市第二中学高三10月质量检测)某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。
　

备选装置
Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ


请回答下列问题：
(1)装置F中发生反应的离子方程式为________________________________。
(2)装置A中的烧瓶内固体可选用________ (填字母)。
A. 碱石灰 B. 生石灰
C. 二氧化硅 D. 五氧化二磷
(3)虚线框内应添加必要的除杂装置，请从上图的备选装置中选择，并将编号填入下列空格：
B____________，D________，E________。
(4)催化剂存在下，NH3可用来消除NO的污染，生成两种对环境无害的物质。写出该反应的化学方程式：__________________________________________ ；该反应中每生成0.5 mol N2转移__________ mol电子。
答案　(1)MnO2＋2Cl－＋4H＋Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　(2)AB　(3)Ⅰ　Ⅱ　Ⅲ　(4)6NO＋4NH35N2＋6H2O　1.2
解析　(1)装置F中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下发生反应生成二氯化锰、氯气、水，离子反应为MnO2＋2Cl－＋4H＋Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。
(2)装置A为氨气的发生装置，碱石灰或生石灰或氢氧化钠等固体与浓氨水混合均可制取氨气，选AB。
(3)氨气的干燥用盛有碱石灰的干燥管，除去氯气中的氯化氢气体用盛有饱和食盐水的洗气瓶，除去氯气中的水蒸气用盛有浓硫酸的洗气瓶，根据题给装置和气流方向选择仪器，B中选Ⅰ，D中选Ⅱ，E中选Ⅲ。
(4)根据题意知在催化剂存在下，NH3与NO反应生成氮气和水，利用化合价升降法配平，该反应的化学方程式：6NO＋4NH35N2＋6H2O；转移的电子数为12e－，故该反应中每生成0.5 mol N2转移1.2 mol电子。
14．某研究性学习小组通过下列反应原理制备SO2并进行性质探究。反应原理：Na2SO3(固)＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。


(1)根据上述原理制备并收集干燥SO2的实验装置连接顺序为________(填字母)。
(2)D中盛装的试剂为________。
(3)甲同学用注射器吸取纯净的SO2并结合装置G进行SO2的性质实验，若X是Na2S溶液，其目的是检验SO2的________，可观察到的现象________。
(4)实验1：乙同学将溶液X换为浓度均为0.1 mol·L－1 Fe(NO3)3和BaCl2的混合溶液(已经除去溶解氧)，通入少量SO2后观察到烧杯中产生白色沉淀，乙同学认为白色沉淀为BaSO4，为探究白色沉淀的成因，他继续进行如下实验验证：[已知：0.1 mol·L－1 Fe(NO3)3的pH＝2]
实验
操作
现象
结论和解释
2
将SO2通入0.1 mol·L－1____和BaCl2混合液
产生白色沉淀
Fe3＋能氧化H2SO3
3
将SO2通入________ 和 BaCl2混合液
产生白色沉淀
酸性条件NO能将H2SO3氧化为SO

(5)丙同学认为以上实验只能说明Fe3＋和酸性条件下NO均能将H2SO3氧化为SO，不能说明谁先氧化H2SO3，他利用提供的试剂(限选试剂：KSCN溶液，K3[Fe(CN)6]溶液，苯酚溶液，硝酸溶液)设计实验方案探究何种微粒先发生反应。请帮助他完成方案(包括操作现象和结论)：取乙同学实验1后装置G中烧杯的上层清液于试管中，
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)丁同学在实验2过程发现，黄色溶液先变红棕色后慢慢变浅绿色，查阅资料得：Fe3＋＋6SO2Fe(SO2)(红棕色)。请用化学平衡移动原理解释实验2中溶液颜色变化的原因
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)AECED(或AECD或AECF)　(2)NaOH溶液　(3)氧化性　产生黄色沉淀　(4)FeCl3　0.01 mol·L－1 HNO3　(5)往试管中滴加铁氰化钾溶液，若溶液出现蓝色沉淀，则证明是Fe3＋先氧化H2SO3，若溶液没有明显现象，则证明是pH＝2的HNO3先氧化H2SO3
(6)反应2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋(反应①)较Fe3＋＋6SO2Fe(SO2)(反应②)反应缓慢，故先发生反应②，然后发生反应①，但反应①的限度较大，故溶液中c(Fe3＋)慢慢降低，平衡逆向移动，红棕色逐渐褪去，最终得到浅绿色溶液
解析　(1)反应原理：Na2SO3(固)＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O，根据上述原理制备并收集干燥SO2的实验装置选择A为发生装置，生成二氧化硫中含水蒸气，通过装置E中的浓硫酸干燥二氧化硫气体，通过装置C收集二氧化硫气体，剩余气体不能排放需要通过装置D或F吸收，制备并收集干燥SO2的实验装置连接顺序：AECED 或AECD或AECF。
(3)甲同学用注射器吸取纯净的SO2并结合装置G进行SO2的性质实验，若X是Na2S溶液，则二氧化硫和硫化钠发生氧化还原反应生成硫单质，反应的化学方程式：2Na2S＋SO2＋2H2O===3S↓＋4NaOH，表现了二氧化硫的氧化性，反应现象为生成黄色沉淀。
(4)乙同学将溶液X换为浓度均为0.1 mol·L－1 Fe(NO3)3和BaCl2的混合溶液(已经除去溶解氧)，通入少量SO2后观察到烧杯产生白色沉淀，乙同学认为白色沉淀为BaSO4，铁离子氧化二氧化硫生成硫酸，结合钡离子生成硫酸钡沉淀，二氧化硫通入硝酸的氯化钡溶液中，稀硝酸氧化二氧化硫为硫酸生成硫酸钡沉淀；将SO2通入0.1 mol·L－1 FeCl3和BaCl2混合液产生白色沉淀，是Fe3＋能氧化H2SO3 ，将SO2通入0.01 mol·L－1 HNO3 和 BaCl2混合液，产生白色沉淀，酸性条件NO能将H2SO3氧化为SO。
(5)丙同学认为以上实验只能说明Fe3＋和酸性条件下NO均能将H2SO3氧化为SO，不能说明谁先氧化H2SO3，他利用提供的试剂(限选试剂：KSCN溶液，K3[Fe(CN)6]溶液，苯酚溶液，硝酸溶液)设计实验方案探究何种微粒先发生反应，取乙同学实验1后装置G中烧杯的上层清液于试管中，往试管中滴加铁氰化钾溶液，若溶液出现蓝色沉淀，则证明是Fe3＋先氧化H2SO3，若溶液没有明显现象，则证明是pH＝2的HNO3先氧化H2SO3。
(6)丁同学在实验2过程发现，黄色溶液先变红棕色后慢慢变浅绿色，查阅资料得：Fe3＋＋6SO2Fe(SO2)(红棕色)。用化学平衡移动原理解释实验2中溶液颜色变化的原因：反应2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋(反应①)较Fe3＋＋6SO2Fe(SO2)(反应②)反应缓慢，故先发生反应②，然后发生反应①，但反应①的限度较大，故溶液中c(Fe3＋)慢慢降低，平衡逆向移动，红棕色逐渐褪去，最终得到浅绿色溶液。