高考化学 非金属及其化合物 专项训练（WORD版）

这是一份高考化学 非金属及其化合物 专项训练（WORD版），共28页。试卷主要包含了氯气的物理性质，化学性质，从平衡的角度理解氯水的成分，次氯酸，次氯酸盐，NH3及其盐都是重要的化工原料等内容，欢迎下载使用。

考点 氯及其化合物的性质和应用
1．氯气的物理性质
[名师提醒] 闻氯气气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，使极少量的Cl2飘进鼻孔。
2．化学性质
(1)从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性
依据氯气的氧化性完成下列方程式：
①与金属反应
a．Fe：2Fe＋3Cl2 eq \(=====,\s\up17(点燃))2FeCl3，________色烟。
b．Cu：Cu＋Cl2eq \(=====,\s\up17(点燃))CuCl2，________色烟。
②与非金属反应
H2：H2＋Cl2eq \(=====,\s\up17(点燃))2HCl, ________色火焰；
H2和Cl2的混合气体光照时会发生爆炸。
③与还原性无机化合物反应
a．与碘化钾溶液反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2。
b．与SO2水溶液反应：Cl2＋SO2 ＋2H2O===__________________。
c．与FeCl2溶液反应：Cl2＋2FeCl2===2FeCl3。
(2)从化合价的角度认识Cl2的化学性质——歧化反应
氯气与水或碱反应，氯元素的化合价既有升高又有降低，因而氯气既表现氧化性又表现还原性。
①与水反应
a．化学方程式：Cl2＋H2OHCl＋HClO，
b．离子方程式：________________________________________________________________________。
②与碱反应
a．与烧碱反应：________________________________________________________________________，
b．离子方程式：________________________________________________________________________。
3．从平衡的角度理解氯水的成分
(1)氯水中存在三个平衡关系
①Cl2＋H2OHCl＋HClO
②HClOH＋＋ClO－
③H2OH＋＋OH－
根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。
三种分子：________、________、________；
四种离子：________、________、________和________。
(2)氯水性质的多重性
新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。
(3)液氯、新制氯水、久置氯水的比较
(4)外界因素对平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的影响。
①加入可溶性氯化物(如NaCl)时，c(Cl－)增大，平衡左移，如用排饱和食盐水法收集Cl2；再如用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl。
②加入浓盐酸，c(H＋)、c(Cl－)均增大，平衡左移，如用次氯酸盐和浓盐酸制Cl2时，有利于Cl2的逸出。
③加入NaHCO3或CaCO3，二者只与H＋反应，不与HClO反应，c(H＋)减小，平衡右移，c(HClO)增大，氯水的漂白性增强。
④加入碱，c(H＋)、c(HClO)都减少，平衡右移，如Cl2的尾气处理和漂白粉的制备等。
⑤光照，HClO分解，c(HClO)减小，平衡右移，如氯水需避光保存，久置的氯水最终会变成盐酸。
4．次氯酸
(1)不稳定性
次氯酸分解反应的化学方程式为__________________。氯水需要现用现配，保存在棕色瓶中，置于冷暗处。
(2)强氧化性
①能将有色物质氧化为无色物质，作漂白剂。
②杀菌、消毒。次氯酸是利用其强氧化性杀菌消毒。
(3)弱酸性
向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2，化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5．次氯酸盐
(1)“84”消毒液
(2)漂白粉
[名师提醒] (1)HClO不稳定，不能单独存在，只存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物中。
(2)不能用pH试纸测量氯水的pH，原因是氯水中的HClO具有漂白性。
(3)工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得，而不是用氯气与石灰水反应。
(4)“84”消毒液的有效成分为NaClO，漂白粉的有效成分为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。
题组一 氯气的性质及应用
1．(2022南通模拟)氯及其化合物在生产、生活中有广泛应用。下列物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A．Cl2能溶于水，可用于工业制盐酸
B．ClO2有强氧化性，可用于自来水消毒
C．Cl2易液化，可用于制取漂白液
D．Cl2具有还原性，可用于制备橡胶硫化剂S2Cl2
2．已知：将Cl2通入适量KOH溶液，产物中可能有KCl、KClO、KClO3，且eq \f(cCl－,cClO－)的值与温度高低有关。当n(KOH)＝a ml时，下列有关说法错误的是( )
A．若某温度下，反应后eq \f(cCl－,cClO－)＝11，则溶液中eq \f(cClO－,cClO\\al(－,3))＝2
B．参加反应的氯气的物质的量等于eq \f(1,2)a ml
C．改变温度，反应中转移电子的物质的量n(e－)的范围：eq \f(1,2)a ml≤n(e－)≤eq \f(5,6)a ml
D．改变温度，产物中KClO3的最大理论产量为eq \f(1,6)a ml
题组二 次氯酸、次氯酸盐的性质及应用
3．(2022安徽调研)“84”消毒液和“洁厕灵”混用时，因易发生反应引起中毒，若反应为Na35ClO＋2H37Cl===NaCl＋Cl2↑＋H2O。下列说法正确的是[设NA为阿伏加德罗常数的值，已知：Ka1(HClO)＝3.0×10－8，Ka1(H2CO3)＝4.3×10－7，Ka2(H2CO3)＝5.6×10－11]( )
A．理论上，上述反应生成的1 ml Cl2含有的中子数为40NA
B．“84”消毒液在空气中会发生反应：NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO
C．理论上，上述反应每转移NA个电子，氧化剂比还原剂少2 g
D．为提高氯水中HClO的浓度，可加过量K2CO3固体
4．(2020全国卷Ⅱ)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：
(1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图甲所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许________离子通过，氯气的逸出口是________(填标号)。

(2)次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，其电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)＝eq \f(cX,cHClO＋cClO－)，X为HClO或ClO－]与pH的关系如图乙所示。HClO的电离常数Ka值为________。
(3)Cl2O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为________________________________________________________________________。
(4)ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO2溶液。上述过程中，生成ClO2的反应属于歧化反应，每生成1 ml ClO2消耗NaClO2的量为________ml；产生“气泡”的化学方程式为________________________________________________________________________。
(5)“84消毒液”的有效成分为NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产1 000 kg该溶液需消耗氯气的质量为________ kg(保留整数)。
题组三 氯水性质及应用
5．(2022宿迁模拟)为探究新制氯水的性质，某学生做了如下实验。其中涉及离子反应方程式书写正确的是( )
A.实验①：Cl2＋2NaOH===Cl－＋ClO－＋2Na＋＋H2O
B．实验②：HCOeq \\al(－,3)＋HClO===ClO－＋CO2↑＋H2O
C．实验③：ClO－＋Ag＋＋H2O===AgCl↓＋2OH－
D．实验④：Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－
6．(2022山东泰安模拟)25 ℃时，下列关于饱和氯水的叙述中，错误的是( )
A．在饱和氯水中加入CaCO3，溶液的pH变大
B．在饱和氯水中通入SO2气体，溶液的pH变小
C．在饱和氯水中通入H2S气体，溶液的pH变小
D．新制饱和氯水的氧化性比久置氯水弱
考点 氯气的实验室制法及性质的实验探究
1．实验室制取、收集干燥纯净氯气的装置

(1)药品、反应条件与装置的合理选择：KMnO4与浓HCl常温下制Cl2，不需要加热；MnO2与浓HCl加热制Cl2，用酒精灯加热。
(2)反应原理：浓HCl作用：酸性和还原性，其中。
2．验满方法
(1)将湿润的淀粉­KI试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即变________，则证明已集满。
(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生先变________后________的变化，则证明已集满。
(3)实验室制取Cl2时，常常根据氯气的颜色判断是否收集满。
3．注意事项
(1)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。
(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl挥发。
(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。
(4)尾气吸收时，不能使用澄清的石灰水，因为石灰水浓度太小，吸收不完全。
题组一 实验室氯气的制备原理、装置
1．(2022河南周口模拟)实验室利用下面的装置制取并收集氯气，有关描述正确的是( )
A．发生装置应先加热再逐滴加入浓盐酸
B．饱和食盐水可用饱和碳酸氢钠溶液代替
C．若用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气，说明浓盐酸的氧化性较强
D．可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满
2．(2021广东化学)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年，舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。1810年，戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为chlrine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为____________________________。
(2)实验室制取干燥Cl2时，净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为____________。

(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中________已分解。检验此久置氯水中Cl－存在的操作及现象是________________________________________________________________________。
题组二 以氯气为载体的制备实验
3．(2022吉林调研)磺酰氯(SO2Cl2)是极易水解的无色发烟液体，沸点为69.1 ℃，实验室可通过反应：SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(l) ΔHBr2>I2；阴离子还原性由强到弱顺序：I－>Br－>Cl－；Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，离子方程式为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2；Br2能从I－的溶液中置换出I2，离子方程式为2I－＋Br2===2Br－＋I2。
3．特殊性
卤素单质及其化合物除了具有共性外，都有其特殊性质。
续表
4.卤素离子的检验
题组一 卤素单质相似性和递变性
1．(2022深圳中学月考)下列有关卤素的说法错误的是( )
A．从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，可推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，还原性依次增强
C．淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝：4I－＋O2＋2H2O===2I2＋4OH－
D．碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度
2．已知：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－、2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。下列有关说法中，不正确的是( )
A．还原性：I－>Fe2＋>Br－
B．原混合溶液中FeBr2的物质的量为3 ml
C．当通入1 ml Cl2时，溶液中发生的离子反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
D．原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3
题组二 卤素离子的检验和海水资源开发及
利用
3．鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是( )
①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl4 ③溴水、苯 ④稀硝酸、AgNO3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥FeCl3溶液、CCl4
A．①②④ B．②③⑥
4．(2022湖北八校联考)海水化学资源开发利用的部分过程如图所示，下列说法错误的是( )
A．从海水中得到粗盐主要是通过蒸发操作实现的
B．用澄清石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3溶液
C．在步骤③中可通入Cl2使溴离子被氧化为Br2
D．在步骤④中，SO2水溶液吸收Br2后，溶液的pH减小
5．(2021全国甲卷)碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：
(1)I2的一种制备方法如图所示：
①加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为__________________________________，生成的沉淀与硝酸反应，生成________后可循环使用。
②通入Cl2的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为________________________________；若反应物用量比n(Cl2)/n (FeI2)＝1.5时，氧化产物为________；当n(Cl2)/n(FeI2)>1.5，单质碘的收率会降低，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)以NaIO3为原料制备I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物；再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反应得到I2，上述制备I2的总反应的离子方程式为__________________________。
(3)KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2，若生成1 ml I2，消耗的KI至少为________ml。I2在KI溶液中可发生反应I2＋I－Ieq \\al(－,3)。实验室中使用过量的KI与CuSO4溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
eq \(\s\up15(第12讲 硫及其化合物))
考点 硫及其氧化物
1．硫单质
(1)自然界中的硫
①游离态：硫单质俗称硫黄，主要存在于________喷口附近或地壳的________里。
②化合态：主要以________和________的形式存在，有关化学式为
(2)物理性质
(3)从化合价的角度认识硫单质的化学性质
eq \(S,\s\up6(－2)) eq \(――→,\s\up15(氧化性))eq \(S,\s\up6(0)) eq \(――→,\s\up15(还原性))eq \(S,\s\up6(＋4))
①与金属反应eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(Cu：2Cu＋S\(=====,\s\up15(△))Cu2S,Fe：Fe＋S\(=====,\s\up15(△))FeS))表现________性
②与非金属反应
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(O2：S＋O2\(=====,\s\up15(点燃))SO2，表现 性,H2：S＋H2\(=====,\s\up15(△))H2S，表现 性))
③与强氧化剂反应(如浓硫酸)：_______________________________________________________________
________________________________________________________________________，表现还原性。
④与碱溶液反应：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，表现氧化性和还原性。
(1)实验室中，残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用热的NaOH溶液除去，反应化学方程式为3S＋6NaOHeq \(=====,\s\up15(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。
(2)硫单质的氧化性较弱，与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物(和Cl2与变价金属的反应情况相反)，如与Fe、Cu的反应。
(3)汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理。
(4)单质硫燃烧时，产物只能是SO2，无论O2的量是否充足，均不会生成SO3。
2．二氧化硫
(1)物理性质
二氧化硫是无色、有________气味的气体，是大气污染物之一；________溶于水，通常状况下，1体积水溶解约________体积SO2。
(2)化学性质
①酸性氧化物的通性
SO2eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(与H2O反应： ,与NaOH足量反应： ,与碱性氧化物CaO反应： ))
＋4价硫之间的转化与酸碱反应的关联性：
如SO2eq \(,\s\up15(H2O),\s\d15(△))H2SO3eq \(,\s\up15(NaOH溶液),\s\d15(稀H2SO4))NaHSO3
eq \(,\s\up15(NaOH溶液),\s\d15(稀H2SO4))Na2SO3
即：二氧化硫亚硫酸酸式盐正盐
②氧化性(如与H2S溶液反应)：
________________________________________________________________________
③强还原性
④漂白性
(3)实验室制法
①固体Na2SO3与较浓H2SO4反应：
________________________________________________________________________；
②铜与浓H2SO4混合加热：Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up15(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
3．三氧化硫
(1)物理性质
熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃，常温下为液态，标准状况下为________态。
(2)化学性质
三氧化硫具有酸性氧化物的通性，主要反应如下：
4．硫的氧化物的污染与治理
(1)来源：含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。
(2)危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6)。
(3)硫酸型酸雨的两个形成途径
途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO2＋O2催化剂,2SO3、SO3＋H2O===H2SO4。
途径2：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。
(4)治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。
①钙基固硫法
为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，反应原理为CaO＋SO2eq \(=====,\s\up15(△))CaSO3,2CaSO3＋O2eq \(=====,\s\up15(△))2CaSO4，总反应方程式为2CaO＋2SO2＋O2eq \(=====,\s\up15(△))2CaSO4。
②氨水脱硫法
该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，其反应的化学方程式为2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4(或生成NH4HSO3然后进一步氧化)。
③钠碱脱硫法
钠碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，发生反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。
题组一 硫元素的循环和单质硫的性质
1．下列有关硫单质化学性质及应用的叙述不正确的是( )
A．点燃爆竹后，硫燃烧生成SO3
B．理论上1.6 g硫与6.4 g铜反应能得到8.0 g纯净硫化物
C．用热的NaOH溶液除去残留在试管内壁上的硫时，发生了氧化还原反应，硫既作氧化剂，又作还原剂
D．汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理
2．(2022北京朝阳区模拟)硫是生物必需的营养元素之一，下列关于自然界中硫循环(如图所示)的说法正确的是( )
A．含硫杆菌及好氧、厌氧菌促进了硫的循环
B．硫循环中硫的化合物均为无机物
C．上述硫循环中硫元素均被氧化
D．烧煤时加石灰石，可减少酸雨的形成及温室气体的排放
题组二 SO2性质的多样性及探究
3．根据SO2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是( )
4．(2022沈阳模拟)实验室检验SO2中是否混有CO2的装置如图所示。下列说法正确的是( )
A．①②③中可依次盛放酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水
B．③中观察到的现象是先有白色沉淀，当沉淀量最多时不再溶解
C．该装置也可用于检验NO2中是否混有NO
D．②中的溶液不能为酸性KMnO4溶液
5．化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。
(1)实验一：用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2，将足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B。
①浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是
________________________________________________________________________。
②试剂a是________。
(2)对体系中有关物质性质分析得出：沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。
(资料：Ag2SO4微溶于水；Ag2SO3难溶于水)
实验二：验证B的成分
①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式：
________________________________________________________________________。
②加入盐酸后沉淀D大部分溶解，剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3，进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂，可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是
________________________________________________________________________。
(3)根据沉淀F的存在，推测SOeq \\al(2－,4)的产生有两个途径：
途径1：实验一中，SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4，随沉淀B进入D。
途径2：实验二中，SOeq \\al(2－,3)被氧化为SOeq \\al(2－,4)进入D。
实验三：探究SOeq \\al(2－,4)的产生途径
①向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有________；取上层清液继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②实验三的结论：________________________________________________________________________。
(4)实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是________________________________________________________________________________。
(5)根据物质性质分析，SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间，有Ag和SOeq \\al(2－,4)生成。
(6)根据上述实验所得结论：_________________________________________________________________。
二氧化硫的制备与性质总结
常用亚硫酸钠与较浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性、氧化性等。
(1)制取原理
Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)综合实验装置
发生装置(原理)：
Na2SO3固体与70%左右的浓硫酸反应：Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。
性质探究：
①酸性KMnO4溶液褪色，说明SO2具有还原性，反应的离子方程式为2MnOeq \\al(－,4)＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SOeq \\al(2－,4)＋4H＋；
②Na2S溶液中有淡黄色浑浊生成，证明SO2具有氧化性，化学方程式为3SO2＋2Na2S===2Na2SO3＋3S↓；
③品红溶液褪色，证明SO2具有漂白性，但褪色后的液体加热后又会恢复红色。
尾气处理：用NaOH溶液吸收尾气。
实验室也可用铜片与浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性、氧化性等。
(1)制取原理
Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up15(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O
(2)综合实验装置
检验SO2、CO2同时存在的一般流程
注意：有时为简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置。
题组三 SO2对环境污染及防治
6．(2021山东化学)工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图，下列说法错误的是( )
A．吸收过程中有气体生成
B．结晶后母液中含有NaHCO3
C．气流干燥湿料时温度不宜过高
D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
7．(2020江苏化学)吸收工厂烟气中的SO2，能有效减少SO2对空气的污染。氨水、ZnO水悬浊液吸收烟气中SO2后经O2催化氧化，可得到硫酸盐。
已知：室温下，ZnSO3微溶于水，Zn(HSO3)2易溶于水；溶液中H2SO3、HSOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,3)的物质的量分数随pH的分布如图1所示。
图1
(1)氨水吸收SO2。向氨水中通入少量SO2，主要反应的离子方程式为________________________________________________________________________；
当通入SO2至溶液pH＝6时，溶液中浓度最大的阴离子是_____________(填化学式)。
(2)ZnO水悬浊液吸收SO2。向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO2，在开始吸收的40 min内，SO2吸收率、溶液pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化(见图2)。溶液pH几乎不变阶段，主要产物是____________(填化学式)；SO2吸收率迅速降低阶段，主要反应的离子方程式为__________________________。
图2
(3)O2催化氧化。其他条件相同时，调节吸收SO2得到溶液的pH在4.5～6.5范围内，pH越低SOeq \\al(2－,4)生成速率越大，其主要原因是__________；随着氧化的进行，溶液的pH将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
考点 硫酸 硫酸根离子的检验
1．硫酸的物理性质
(1)纯硫酸是一种________色________状液体，沸点高，________挥发。
(2)溶解性：浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可________大量的热。
浓H2SO4稀释的方法是：将________沿器壁慢慢注入________中，并用________不断搅拌。
2．稀H2SO4具有酸的通性
硫酸是强电解质，在水溶液中的电离方程式为H2SO4===2H＋＋SOeq \\al(2－,4)，能与指示剂、金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。
(1)与活泼金属(Fe)反应：_____________________________________________________________________；
(2)与金属氧化物(MgO)反应：
________________________________________________________________________；
(3)与碱[Ba(OH)2]反应：______________________________________________________________________；
(4)与盐(BaCl2)反应：________________________________________________________________________。
3．浓硫酸的特性
1.浓硫酸的三大特性的认识
(1)浓硫酸吸水性、脱水性的区别
(2)浓硫酸的强氧化性反应规律
①Fe、Al的钝化。常温下，当Fe、Al遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。
②常温下与活泼金属反应(铁、铝除外)表现强氧化性和酸性，生成硫酸盐和SO2，硫酸浓度变小后，生成的气体为H2。
③与不活泼金属和非金属反应的规律。
a．反应需要加热，否则不反应。
b．还原产物一般是SO2，一般金属被氧化为高价态的硫酸盐，非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。
c．浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。
d．随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应即停止。
④与具有还原性的化合物反应，如与H2S、HI、HBr、FeCl2等物质反应。
2．由“量变”引起“质变”的物质大比拼
(1)浓硫酸：金属(如Cu、Zn等)与浓H2SO4反应时，要注意H2SO4浓度对反应产物的影响。开始阶段产生SO2气体，随着反应的进行， H2SO4的浓度变小，最后变为稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应，Zn与稀硫酸反应生成H2而不是SO2。
(2)浓硝酸：金属(如Cu、Zn等)与浓硝酸反应时，要注意硝酸浓度对反应产物的影响。开始阶段产生NO2气体，随着反应的进行，硝酸的浓度变小，最后变为稀硝酸，反应均生成NO。
(3)浓盐酸：二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气，随着反应的进行，盐酸变稀，反应停止。
4．硫酸的工业制备
(1)工艺流程
(2)反应原理
①沸腾炉：灼烧硫铁矿(FeS2)或硫制备SO2：
________________________________________________________________________或S＋O2eq \(=====,\s\up15(△))SO2。
②接触室：SO2转化为SO3：_________________________________________________________________。
③吸收塔：SO3吸收生成H2SO4：____________________________________________________________。
5．硫酸的用途
(1)制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。
(2)消除金属表面的氧化物。
(3)用于精炼石油，制造炸药、农药、染料等，是实验室里常用的试剂。
6．SOeq \\al(2－,4)的检验
检验SOeq \\al(2－,4)的正确操作方法：被检液加足量盐酸酸化，取清液eq \(――→,\s\up15(滴加BaCl2溶液))有无白色沉淀(判断有无SOeq \\al(2－,4))。
先加稀盐酸的目的是排除Ag＋、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)的干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，整个过程中可能发生反应的离子方程式：COeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋CO2↑、SOeq \\al(2－,3)＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓。
题组一 浓H2SO4的性质
1．(2022郑州模拟)浓硫酸分别与三种钠盐反应，现象如图。下列分析正确的是( )
A．对比①和②可以说明还原性：Br－>Cl－
B．①和③相比可说明氧化性：Br2>SO2
C．②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致，说明酸性：H2SO4>HCl
D．③中浓H2SO4被还原成SO2
2．(2021河北化学)关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是( )
A．浓H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B．NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强
C．加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI，说明H3PO4比HI酸性强
D．浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3氧化性更强
3．(2022湖南长沙统考)锌与100 mL 18.5 ml·L－1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体甲33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的pH＝1。下列叙述不正确的是( )
A．反应中共消耗1.8 ml H2SO4
B．气体甲中SO2与H2的体积比为1∶4
C．反应中共消耗97.5 g Zn
D．反应中共转移6 ml电子
题组二 H2SO4的工业制法及硫酸盐性质
4．在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室(如图)。下列说法错误的是( )
A．a、b两处的混合气体成分含量相同，温度不同
B．c、d两处的混合气体成分含量相同，温度不同
C．热交换器的作用是预热待反应的气体，冷却反应后的气体
D．c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率
5．(2021浙江6月选考)工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。
①下列说法正确的是________。
A．须采用高温高压的反应条件使SO2氧化为SO3
B．进入接触室之前的气流无需净化处理
C．通入过量的空气可以提高含硫矿石和SO2的转化率
D．在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收SO3以提高吸收速率
②接触室结构如图1所示，其中1～4表示催化剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是________。
A．a1→b1 B．b1→a2
C．a2→b2 D．b2→a3
E．a3→b3 F．b3→a4
G．a4→b4
图 1
图 2
题组三 SOeq \\al(2－,4)的检验
6．用下面的方案进行某些离子的检验，其中方案设计最合理的是( )
A．检验试液中的SOeq \\al(2－,4)：试液eq \(――→,\s\up15(稀硝酸))无沉淀eq \(――→,\s\up15(BaCl2溶液))白色沉淀
B．检验试液中的SOeq \\al(2－,4)：试液eq \(――→,\s\up15(足量稀盐酸))无沉淀eq \(――→,\s\up15(BaCl2溶液))白色沉淀
C．检验试液中的Fe3＋：试液eq \(――→,\s\up15(H2O2))黄色溶液eq \(――→,\s\up15(KSCN溶液))红色溶液
D．检验试液中的SOeq \\al(2－,3)：试液eq \(――→,\s\up15(足量BaCl2),\s\d15(溶液))白色沉淀eq \(――→,\s\up15(足量稀盐酸))沉淀溶解
7．(2022上海金山区模拟)已知某溶液中可能含有SOeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)及其他某些未知离子，某学生取适量试液放入四支试管中，然后分别进行如下实验并得出相应的结论，其中合理的是( )
①若加入BaCl2溶液得到白色沉淀，然后加入足量的稀硝酸，沉淀不消失，说明原溶液中一定含有SOeq \\al(2－,4)
②若加入BaCl2溶液得到白色沉淀，然后加入足量的稀盐酸，沉淀溶解并产生刺激性气味的气体，说明原溶液中一定含有SOeq \\al(2－,3)
③若先加入盐酸无现象，再加BaCl2溶液得到白色沉淀，说明原溶液中一定有SOeq \\al(2－,4)
④若做焰色反应时，得到黄色火焰，说明实验中一定有Na＋，但不能确定是否有K＋
A．①②③④ B．①④ C．②③④ D．②③
考点 硫及其化合物的综合应用
1．硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
2．掌握硫及其化合物之间的转化规律
(1)相同价态硫的转化是通过与酸、碱反应实现的
②③④反应的化学方程式分别为
②H2SO3＋2NaOH ===Na2SO3＋2H2O；
③Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑；
④SO2＋Na2SO3＋H2O===2NaHSO3。
(2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的
当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，可用下图表示
如：H2Seq \(,\s\up15(①O2不足),\s\d15(④H2、△))Seq \(,\s\up15(②O2),\s\d15(⑤H2S))SO2eq \(,\s\up15(③O2),\s\d15(催化剂、△))SO3
③④⑤反应的化学方程式分别为
③2SO2＋O2eq \(,\s\up15(催化剂),\s\d15(△))2SO3；
④S＋H2eq \(=====,\s\up15(△))H2S；
⑤SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。
(3)含硫物质的连续氧化：
硫元素eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(H2S\(――→,\s\up15(足量O2))SO2\(――→,\s\up15(O2))SO3\(――→,\s\up15(H2O))H2SO4,S\(――→,\s\up15(O2))SO2\(――→,\s\up15(O2))SO3\(――→,\s\up15(H2O))H2SO4))
题组一 含硫物质的相互转化
1．如图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为 4∶5，化合物D是重要的工业原料。
(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式：________________________________________________________________________。
(3)写出一个由D生成B的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(4)将5 mL 0.10 ml·L－1的E溶液与10 mL 0.10 ml·L－1的NaOH溶液混合。
①写出反应的离子方程式：____________________________________________________________。
②反应后溶液的pH________7(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是________________________________________________________________________。
③加热反应后的溶液，其pH________(填“增大”“不变”或“减小”)，理由是
________________________________________________________________________。
题组二 含硫化合物的制备及性质探究
2．(2021辽宁化学)含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是( )
A．a可能为正盐，也可能为酸式盐
B．c为不溶于盐酸的白色沉淀
C．d为含极性键的非极性分子
D．反应②中还可能生成淡黄色沉淀
3．(2020北京化学)探究Na2SO3固体的热分解产物。
资料：
①4Na2SO3eq \(=====,\s\up15(△))Na2S＋3Na2SO4
②Na2S能与S反应生成Na2Sx，Na2Sx与酸反应生成S和H2S。
③BaS易溶于水。
隔绝空气条件下，加热无水Na2SO3固体得到黄色固体A，过程中未检测到有气体生成。黄色固体A加水得到浊液，放置得无色溶液B。
(1)检验分解产物Na2S：取少量溶液B，向其中滴加CuSO4溶液，产生黑色沉淀，证实有S2－。反应的离子方程式是________________。
(2)检验分解产物Na2SO4：取少量溶液B，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀增多(经检验该沉淀含S)，同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S)，由于沉淀增多对检验造成干扰，另取少量溶液B，加入足量盐酸，离心沉降(固液分离)后，__________________(填操作和现象)，可证实分解产物中含有SOeq \\al(2－,4)。
(3)探究(2)中S的来源。
来源1：固体A中有未分解的Na2SO3，在酸性条件下与Na2S反应生成S。
来源2：溶液B中有Na2Sx，加酸反应生成S。
针对来源1进行如图实验：
①实验可证实来源1不成立。实验证据是____________________。
②不能用盐酸代替硫酸的原因是
________________________________________________________________________。
③写出来源2产生S的反应的离子方程式：________________。
(4)实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S、Na2SO4和S产生。运用氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理性：____________________________________。
eq \(\s\up15(第13讲 氮及其化合物))
考点 氮气及氮的氧化物
1．氮气
(1)自然界中氮的存在和氮的固定
(2)氮气的性质
有关化学方程式：
3Mg＋N2eq \(=====,\s\up15(点燃))Mg3N2；N2＋3H2eq \(,\s\up15(高温、高压),\s\d15(催化剂))2NH3；N2＋O2eq \(=====,\s\up15(放电或高温))2NO。
2．氮的氧化物
氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。
NO与NO2性质的比较：
3．氮氧化物与O2、H2O反应的计算
(1)关系式法
①NO和O2混合气体通入水中
由2NO＋O2===2NO2和3NO2＋H2O===2HNO3＋NO得总反应为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
②NO2和O2混合气体通入水中
由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO和2NO＋O2===2NO2得总反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
③NO、NO2和O2三种气体通入水中
先按3NO2＋H2O===2HNO3＋NO计算出生成的NO体积，然后加上原来混合气体中NO体积，再按①计算。
(2)电子守恒法
当NOx转化为硝酸时失去电子，如果是NOx与O2混合，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。
4．氮氧化物对环境的污染及防治
(1)常见的污染类型
①光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。
②酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。
③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。
④NO与血红蛋白结合使人中毒。
(2)常见的NOx尾气处理方法
①碱液吸收法：________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________，
NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。
②催化转化法：在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。
题组一 氮气的性质
1．(2022孝感模拟)水生生物参与氮循环过程示意图如图所示。
下列说法正确的是( )
A．NH2OH与N2H4分子中N原子的共价键类型完全相同
B．反应②③⑥中N元素皆被氧化
C．NOeq \\al(－,2)→N2与N2H4→N2过程中转移电子的数目相同
D．水生生物的氮循环，既可以为其他生物提供营养物质，又可以减轻水体富营养化
2．(2022葫芦岛模拟)下列说法中正确的是( )
A．氮气化学性质不如磷活泼，故氮元素非金属性弱于磷
B．氮气只有氧化性，没有还原性
C．“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐
D．NO与O2反应生成NO2属于氮的固定
题组二 氮的氧化物
3．(2022吉林延边二中月考)在相同状况下，将下列4组混合气体：①体积比为3∶1的NH3和N2；②体积比为1∶1的NO和NO2；③体积比为1∶1的NO2和O2；④体积比为4∶1的NO2和O2分别置于完全相同的试管里，并倒置于水槽中，充分反应后，液面上升高度分别为h1、h2、h3、h4，则下列关系正确的是( )
A．h1>h2>h3>h4 B．h4>h3>h2>h1
C．h4>h1>h3>h2 D．h2>h3>h1>h4
4．(2022辽宁五校模拟)绿水青山是习近平总书记构建美丽中国的伟大构想，某工厂拟综合处理含NHeq \\al(＋,4)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：( )
已知：NO＋NO2＋2OH－===2NOeq \\al(－,2)＋H2O。
下列说法错误的是( )
A．固体1中主要含有CaCO3、CaSO3、Ca(OH)2
B．X可以是空气，且需要控制用量
C．处理含NHeq \\al(＋,4)废水时，发生的反应为NHeq \\al(＋,4)＋5NOeq \\al(－,2)＋4H＋===6NO↑＋4H2O
D．捕获剂所捕获的气体主要是CO
题组三 氮氧化物对环境的影响及治理
5．(2021河北化学)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注，下列说法正确的是( )
A．NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因
B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5
C．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定
D．工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
6．(2019江苏化学)N2O、NO和NO2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)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)NO和NO2的处理。已知除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为
NO＋NO2＋2OH－===2NOeq \\al(－,2)＋H2O
2NO2＋2OH－===NOeq \\al(－,2)＋NOeq \\al(－,3)＋H2O
①下列措施能提高尾气中NO和NO2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NaNO2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NOeq \\al(－,3)的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl－和 NOeq \\al(－,3)，其离子方程式为
________________________________________________________________________。
②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是________________________________________________________________________。
答案：(1)2NH3＋2O2eq \(=====,\s\up15(催化剂),\s\d15(△))N2O＋3H2O
(2)①BC ②NaNO3 NO
(3)①3HClO＋2NO＋H2O===3Cl－＋2NOeq \\al(－,3)＋5H＋
②溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强
常见环境污染问题
考点 硝酸的性质及应用
1．物理性质
硝酸是无色易________的液体，有________气味。
2．化学性质
(1)不稳定性
反应：________________________________________________________________________。
①市售浓硝酸呈________色的原因是硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里。
②硝酸要保存在________试剂瓶中，置于冷暗处，不能用橡胶塞。
(2)强氧化性
硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。
①与金属反应
稀硝酸与铜反应：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
浓硝酸与铜反应：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②与非金属反应
浓硝酸与C的反应：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
③与还原性化合物反应
硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：
3Fe2＋＋4H＋＋NOeq \\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
(3)与有机物反应
②颜色反应：含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
题组一 硝酸的性质
1．(2022杭州一模)用如图装置探究铜与硝酸的反应，实验记录如下表，下列说法不正确的是( )
A.①中反应的化学方程式是Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
B．②中注射器内剩余的水被“吸入”试管的原因可能是NO2与H2O反应导致压强减小
C．③中的实验现象能证明②中Cu与硝酸反应生成了NO
D．待②中反应停止后，向试管内滴加少量稀硫酸，有气体产生

题组二 守恒思想在硝酸与金属反应计算中的
应用
2．(2022江西赣州十三县联考)有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是4 ml·L－1和2 ml·L－1，取10 mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体的体积为(设反应中HNO3被还原成NO)( )
A．0.448 L B．0.896 L
C．0.672 L D．0.224 L
3．将11.2 g的Mg、Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反应产生的气体X(假定产生的气体全部逸出)。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，产生21.4 g沉淀。根据题意推断气体X的成分可能是( )
A．0.3 ml NO2和0.3 ml NO
B．0.2 ml NO2和0.1 ml N2O4
C．0.6 ml NO
D．0.1 ml NO、0.2 ml NO2和0.05 ml N2O4
考点 氨和铵盐
1．氨的物理性质
无色有刺激性气味的气体，密度比空气________，易________。极易溶于水(1∶700)，可由喷泉实验证明。
2．氨的化学性质
(1)还原性
(2)与酸反应
与氯化氢反应：_______________________________________________________________，产生白烟。
(3)与水反应：________________________________________________________________________，
氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性。
①氨水组成：三种分子：NH3、NH3·H2O、H2O；三种离子：NHeq \\al(＋,4)、OH－、H＋。
②氨水性质：容易挥发；氨水质量分数越大，其密度越小；氨水是很好的沉淀剂，能使Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋转变为氢氧化物沉淀，其中AgOH、Cu(OH)2、Zn(OH)2等沉淀能溶于过量氨水，生成络离子。
③涉及氨水的离子方程式的书写
a．氨水作反应物，用分子式NH3·H2O表示，如Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)；
b．生成氨水时，若反应物(强碱溶液)为浓溶液或在加热条件下：NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up15(△))NH3↑＋H2O；
c．生成氨水时，若反应物(强碱溶液)为稀溶液且不加热：NHeq \\al(＋,4)＋OH－NH3·H2O。
(4)与盐溶液反应
3.氨的用途
(1)液氨汽化时吸收大量的热，故用作制冷剂。
(2)制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。
4．氨的实验室制法
(1)原理：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
[注：①不能用NH4NO3，因NH4NO3受热爆炸；②Ca(OH)2不能用KOH或NaOH代替，因两者易吸湿，易结块，不利于产生NH3，且高温下腐蚀试管]
(2)实验装置
装置类型：固＋固eq \(――→,\s\up15(△))气体
(3)净化装置：如图所示(不能用浓H2SO4、P2O5、CaCl2作干燥剂)

(4)收集方法：向________排空气法。
(5)验满方法：①将湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若试纸变________色，说明NH3已收集满。
②将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有________产生，说明NH3已收集满。
(6)尾气处理：在集气管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花，既可防止氨气逸出，污染环境，又可减小NH3与空气的对流速度，收集到纯净的NH3。
(7)实验室制氨的其他方法
5.铵盐及NHeq \\al(＋,4)的检验
(1)物理性质：都是无色或白色晶体，都易溶于水。
(2)化学性质——“三解”
①“热解”——不稳定，受热易分解。
a．NH4Cl受热分解：________________________________________________________________________。
b．NH4HCO3受热分解：________________________________________________________________________。
②“碱解”——铵盐都可与碱发生反应生成NH3或NH3·H2O。
铵盐与碱溶液反应的离子方程式：
a．稀溶液不加热：NHeq \\al(＋,4)＋OH－NH3·H2O。
b．浓溶液或加热：NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up15(△))NH3↑＋H2O。
③“水解”——铵盐溶于水易水解，离子方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)NHeq \\al(＋,4)的检验
eq \x(NH\\al(＋,4))eq \(――→,\s\up15(强碱),\s\d15(△))eq \x(无色气体)eq \(――→,\s\up15(湿润红色),\s\d15(石蕊试纸))eq \x(试纸变蓝)
题组一 氨气性质的理解及运用
1．(2021海南化学)关于NH3性质的解释合理的是( )
2．如图利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象的解释不正确的是( )
题组二 喷泉实验
3．如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案。下列有关操作不可能引发喷泉现象的是( )
A．挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D．向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹
4．(2020全国卷Ⅲ)喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体­溶液，能出现喷泉现象的是( )
题组三 铵盐性质及铵根检验
5．(2020北京化学)某同学进行如下实验：
下列说法不正确的是( )
A．根据Ⅰ中试纸变蓝，说明NH4Cl发生了分解反应
B．根据Ⅰ中试纸颜色变化，说明氨气比氯化氢气体扩散速率快
C．Ⅰ中试纸变成红色，是由于NH4Cl水解造成的
D．根据试管中部有白色固体附着，说明不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3
6. (2022广东五校联考)分别称取两份2.39 g (NH4)2SO4和NH4Cl固体混合物。将其中一份配成溶液，逐滴加入一定浓度的Ba(OH)2溶液，产生的沉淀质量与加入Ba(OH)2溶液体积的关系如图所示。另一份固体混合物中NHeq \\al(＋,4)与Ba(OH)2溶液(浓度同上)恰好完全反应时，溶液中c(Cl－)为( )
A．0.01 ml·L－1 B．0.1 ml·L－1
C．0.2 ml·L－1 D．0.02 ml·L－1
题组四 氨气的制备及性质探究
7．(2021全国乙卷)在实验室采用如图装置制备气体，合理的是( )
8．NH3及其盐都是重要的化工原料。
(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为________。
(2)按如图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1，B瓶中的现象是______________________________________________________________，
原因是____________________________，稳定后，关闭旋塞1。
②再打开旋塞2，B瓶中的现象是_____________________________________________________________。
(3)设计实验，探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。
限选试剂与仪器：固体NH4Cl、蒸馏水、100 mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽(可调控温度)。
①实验目的：探究________对溶液中NH4Cl水解程度的影响。
②设计实验方案，拟定实验表格，完整体现实验方案[列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据，数据用字母表示；表中“V(溶液)”表示所配制溶液的体积]。
③按实验序号1所拟数据进行实验，若读取的待测物理量的数值为Y，则NH4Cl水解反应的平衡转化率为____________(只列出计算式，忽略水自身电离的影响)。
考点 氮及其重要化合物的综合应用
1．氮及其重要化合物转化关系图
2．有关氮及其重要化合物的推断题常以产生白烟、红棕色气体、无色气体在空气中变为红棕色、能使红色石蕊试纸变为蓝色等特殊现象为突破口。
3．含氮物质的化合价变化及规律
(1)氮元素间的歧化和归中
歧化——同一元素的化合价在同一反应中既升高又降低。
归中——同一元素高价态和低价态生成中间价态。
歧化：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
归中：6NO＋4NH3eq \(=====,\s\up15(催化剂),\s\d15(△))5N2＋6H2O。
(2)含氮物质的连续氧化
NH3eq \(――→,\s\up15(O2))NOeq \(――→,\s\up15(O2))NO2eq \(――→,\s\up15(H2O))HNO3；
N2eq \(――→,\s\up15(O2))NOeq \(――→,\s\up15(O2))NO2eq \(――→,\s\up15(H2O))HNO3。
题组 氮及其重要化合物的转化
1．(2022潍坊模拟)如图是氮及其化合物的“价—类”二维图，结合二维图及氧化还原反应的基本规律，下列相关分析或预测错误的是( )
A．硝酸具有较强的氧化性，可用稀硝酸清洗“银镜实验”后的试管
B．NO、NO2和NH3在一定条件下均能反应，可用氨气处理氮氧化物
C．可用加热NH4NO3的方法制取氨气
D．联氨(N2H4)可能被亚硝酸(HNO2)氧化生成氢叠氮酸(HN3)
2．(2021江苏化学)N2是合成氨工业的重要原料，NH3不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产HNO3；HNO3能溶解Cu、Ag等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N2与O2反应生成NO，NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g) ΔH＝－116.4 kJ·ml－1。大气中过量的NOx和水体中过量的NHeq \\al(＋,4)、NOeq \\al(－,3)均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2，也可将水体中的NOeq \\al(－,3)转化为N2。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
eq \(\s\up15(第14讲 碳、硅及无机非金属材料))
考点 碳及其化合物
1．碳单质
存在形式有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯，它们互为同素异形体。
2．氧化物(CO、CO2)的比较
3.CO2与盐、碱溶液定性、定量分析
(1)CO2与盐溶液反应产物或现象的判断
一般从强酸制弱酸的角度去分析。由于碳酸比硅酸、次氯酸、苯酚、Al(OH)3(偏铝酸)的酸性强，因此可用 CO2制取上述弱酸，常涉及的变化如下：
CO2(不足)＋Na2SiO3＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓
CO2＋ONa＋H2O―→OH＋NaHCO3
CO2(过量)＋NaAlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3
CO2(少量)＋2NaAlO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋Na2CO3
(2)CO2与碱反应产物的判断
①CO2与单一组分反应(如CO2通入NaOH溶液)产物的分析
a．反应原理：
CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O
CO2＋NaOH===NaHCO3
b．反应后溶质成分的判断：
c.用数轴来表示：
②CO2与多组分[如CO2通入NaOH、Ca(OH)2的混合溶液]反应的顺序
a．Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
b．2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
c．Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3
d．CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2
题组 碳及其化合物的转化
1．(2021海南化学)2020年9月22日，中国向全世界宣布，努力争取2060年前实现碳中和。下列措施不利于大气中CO2减少的是( )
A．用氨水捕集废气中的CO2，将其转化为氮肥
B．大力推广使用风能、水能、氢能等清洁能源
C．大力推广使用干冰实现人工增雨，缓解旱情
D．通过植树造林，利用光合作用吸收大气中的CO2
2．(2020全国卷Ⅱ)二氧化碳的过量排放可对海洋生物的生存环境造成很大影响，其原理如图所示。下列叙述错误的是( )
A．海水酸化能引起HCOeq \\al(－,3)浓度增大、COeq \\al(2－,3)浓度减小
B．海水酸化能促进CaCO3的溶解，导致珊瑚礁减少
C．CO2能引起海水酸化，其原理为HCOeq \\al(－,3)H＋＋COeq \\al(2－,3)
D．使用太阳能、氢能等新能源可改善珊瑚的生存环境
3．(2022中卫模拟)我国科研人员通过控制光沉积的方法构建Cu2O­Pt/SiC/IrOx型复合材料光催化剂，其中Fe2＋和Fe3＋离子渗透Nafin膜可协同CO2、H2O分别反应，构建了一个人工光合作用体系，其反应机理如图：
下列说法错误的是( )
A．该反应为2CO2＋2H2Oeq \(=====,\s\up15(一定条件))2HCOOH＋O2
B．该反应能量转化形式为光能→化学能
C．图中a、b分别代表Fe2＋、Fe3＋
D．反应过程中涉及到非极性键、极性键的断裂和非极性键、极性键的形成
4．(2022杭州质检)用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是( )
考点 硅 无机非金属材料
1．硅
(1)硅的结构与物理性质
(2)化学性质——在化学反应中性质稳定，一般表现还原性
(3)用途：半导体材料、太阳能电池、计算机芯片。
(4)制备方法
①制取粗硅：工业上，用焦炭在电炉中还原SiO2得到含有少量杂质的粗硅：________________________。
②粗硅提纯：Si＋2Cl2eq \(=====,\s\up15(高温))SiCl4，SiCl4＋2H2eq \(=====,\s\up15(高温))Si＋4HCl。
2．二氧化硅
(1)存在
石英、水晶、玛瑙、沙子(含杂质)等。
(2)物理性质
熔、沸点高，硬而脆，不溶于水。
(3)化学性质
特性—与HF反应 SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
(4)用途：光导纤维、光学仪器。
3．硅酸
(1)弱酸性：H2SiO3难溶于水，其酸性比碳酸弱，不能使指示剂变色，能与强碱(如NaOH)反应，化学方程式为________________________。
(2)不稳定性：H2SiO3不稳定，受热易分解，化学方程式为________________________。
(3)硅酸的制备及硅胶
①制备原理：可溶性硅酸盐(如Na2SiO3)与较强的酸(如盐酸)反应，化学方程式为________________________。
②硅胶：硅酸在水中易聚合形成硅酸凝胶，经干燥脱水后即得硅胶，常用作________和________的载体。
4．硅酸盐
(1)硅酸钠
①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称________，有黏性，水溶液显碱性。
②与酸性比硅酸强的酸反应。
③用途：黏合剂(矿物胶)，作阻燃材料。
(2)硅酸盐组成的表示
通常用二氧化硅和金属氧化物的组成形式表示硅酸盐的组成。如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为__________，石棉(CaMg3Si4O12)可表示为________________________________________________________________________。
5．无机非金属材料
(1)传统无机非金属材料
(2)新型无机非金属材料：高温结构陶瓷(如氮化硅陶瓷)、生物陶瓷、光导纤维、碳纳米材(富勒烯、碳纳米管、石墨烯)。
题组一 硅、二氧化硅性质
1．下列有关碳单质和硅单质的说法正确的是________(填序号)。
①将木炭与浓硫酸共热，得到的气体通入澄清石灰水中，可以检验木炭的氧化产物是CO2
②甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙中均含有相同的某种元素，它们之间存在转化关系：甲eq \(――→,\s\up15(丁))乙eq \(,\s\up15(丁),\s\d15(甲))丙。若甲为焦炭，则丁可能是O2
③将水蒸气通过炽热的煤层可制得较洁净的水煤气，对应的化学方程式：C＋H2O(g)eq \(=====,\s\up15(高温))CO＋H2
④硅的性质不活泼，常温时不与水、氧气和酸反应
⑤反应Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑中，Si为还原剂，NaOH和H2O为氧化剂
2．(2022贵州贵阳模拟)如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是( )
A．SiO2能与HCl反应
B．盛放Na2CO3溶液的试剂瓶能用玻璃塞
C．硅胶吸水后可重复再生
D．图中所示转化反应都是氧化还原反应
非金属单质的一般性和碳、硅的特殊性对比
二氧化硅的特殊性
题组二 晶体硅的制备
3．(2022广东联考)高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。可以按下列方法制备：
SiO2eq \(――→,\s\up15(①C),\s\d15(高温))Si(粗)eq \(――→,\s\up15(②HCl),\s\d15(300 ℃))SiHCl3eq \(――→,\s\up15(过量H2),\s\d15(1 000～1 100 ℃))Si(纯)
下列说法不正确的是( )
A．步骤①的化学方程式为SiO2＋Ceq \(=====,\s\up15(高温))Si＋CO2↑
B．步骤①中每生成1 ml Si，转移4 ml电子
C．高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料
D．SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6 ℃)，通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3
4．(2019天津理综)多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
回答下列问题：
Ⅰ.硅粉与HCl在300 ℃时反应生成1 ml SiHCl3气体和H2，放出225 kJ热量，该反应的热化学方程式为__________________。SiHCl3的电子式为________________________________________________________________________。
Ⅱ.将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法，对应的反应依次为
①SiCl4(g)＋H2(g)SiHCl3(g)＋HCl(g) ΔH1>0
②3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s)4SiHCl3(g) ΔH2E点
c．反应适宜温度：480～520 ℃
(4)反应③的ΔH3＝________(用ΔH1，ΔH2表示)。温度升高，反应③的平衡常数K________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCl4、SiHCl3和Si外，还有________(填分子式)。
题组三 硅酸、硅酸盐及其应用
5．(2022沈阳一模)硅酸(H2SiO3)是一种难溶于水的弱酸，从溶液中析出时常形成凝胶状沉淀。实验室常用Na2SiO3溶液制备硅酸。某小组同学进行了如下实验：
下列结论不正确的是( )
A．Na2SiO3溶液一定显碱性
B．由Ⅰ说明酸性H2CO3>H2SiO3
C．由Ⅱ可知，同浓度时Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液
D．向Na2SiO3溶液中通入过量CO2，发生反应：SiOeq \\al(2－,3)＋2CO2＋2H2O===2HCOeq \\al(－,3)＋H2SiO3↓
6．(2021浙江1月选考)铝硅酸盐型分子筛中有许多笼状空穴和通道(如图)，其骨架的基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体，化学组成可表示为Ma[(AlO2)x·(SiO2)y]·zH2O(M代表金属离子)。
下列推测不正确的是( )
A．常采用水玻璃、偏铝酸钠在强酸溶液中反应后结晶制得分子筛
B．若a＝x/2，则M为二价阳离子
C．调节y/x(硅铝比)的值，可以改变分子筛骨架的热稳定性
D．分子筛中的笼状空穴和通道，可用于筛分分子
7．(2019全国卷Ⅰ)陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是( )
A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁
B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成
C．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐
D．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
颜色
气味
密度
特性
黄绿色
强烈____性气味
比空气__
易液化
液氯
新制氯水
久置氯水
分类
____物
____物
____物
颜色
____色
____色
____色
性质
氧化性
____性、____性、____性
酸性
粒子
种类
Cl2
Cl2、HClO、H2O、H＋、
Cl－、ClO－、OH－
H2O、H＋、
Cl－、OH－
氟
①无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱。
②2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸。
③HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒；在HX中沸点最高
溴
①Br2是深红棕色液体，易挥发。
②Br2易溶于有机溶剂。
③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用橡胶塞
碘
①I2遇淀粉变蓝色。
②I2加热时易升华。
③I2易溶于有机溶剂。
④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大
硫铁矿
黄铜矿
石膏
芒硝
FeS2
CuFeS2
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
色态
溶解性
黄色晶体
不溶于水，微溶于______，易溶于______
溶液
现象
结论
A
含HCl、BaCl2的FeCl3溶液
产生白
色沉淀
SO2有还原性
B
H2S溶液
产生黄
色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶
液褪色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
产生胶
状沉淀
酸性：
H2SO3>H2SiO3
流程
设计
检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2
选用
试剂
品红
溶液
酸性KMnO4
溶液
品红溶液
澄清的
石灰水
预期
现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
x＝eq \f(VNO,VO2)
反应情况
所列方程
0