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高考化学二轮复习讲义+分层训练解密07非金属及其化合物（讲义）
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这是一份高考化学二轮复习讲义+分层训练解密07非金属及其化合物（讲义），共29页。
解密07 非金属及其化合物
【考纲导向】
1．了解非金属元素在周期表中的位置及其性质的递变规律。
2．了解常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)单质及其化合物的主要性质及应用。
3．掌握常见金属、非金属单质及其重要化合物的主要性质和应用。
4．了解常见非金属单质及其重要化合物对环境的影响。
5．了解常见无机非金属材料的重要成分、生产原料及其用途。
6．以上各部分知识的综合应用。
【命题分析】
非金属元素及其化合的与日常生活密切相关，决定了它们在高考中位置。高考可能从以下角度考查非金属元素及其化合物：(2)物质俗名、物质主要用途；(3)制备一些复杂的含硫化合物，如Na2S2O3，Na2S2O5，Na2S2O4，Na2S2O8等；(4)书写陌生的氧化还原反应方程式，需关注HClO，NaClO，NaClO2，HClO2在氧化还原反应中表现，判断还原产物和氧化产物，又如在酸性条件下Fe，FeSO4，NaHSO3等还原剂与NO3-反应等；(5)联系工业生产，如从粗硅提取到精硅提纯，工业上合成氨、氨催化氧化制硝酸、接触法制硫酸等，强调反应条件、设备、原理以及注意事项，运用化学反应速率和化学平衡理论分析、解释其原理。
核心考点一 非金属及其化合物的性质应用
1．常见非金属单质的性质
非金属单质
Cl2、Br2、I2、O2、O3、N2、H2、S、C、Si
物理性质]
颜色、状态
①气态的有Cl2、O2、O3、N2、H2；固态的有S、C、Si、I2；Br2为液态。②Cl2黄绿色、Br2深红棕色、I2紫黑色、S淡黄色
溶解性
Cl2、Br2溶于水；S不溶于水、微溶于酒精、易溶于CS2，其他均不易溶于水
毒性
Cl2、Br2、I2有一定的毒性
化学性质
与O2
①N2放电或高温时反应；②H2、S、C、Si加热或点燃时反应，其他一般不反应
与H2
①Cl2光照爆炸；②O2点燃爆炸；③N2在高温高压催化剂条件下反应
与H2O
①Cl2、Br2与水反应，既作氧化剂，又作还原剂；②C与水高温下反应
与碱
Br2、I2与碱反应，既作氧化剂，又作还原剂
与氧化剂
S、C与强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸反应
与还原剂
Cl2、Br2、O2、O3与H2SO3、Na2SO3、H2S、Na2S、Fe2＋、I－等还原剂反应
特性及用途
I2使淀粉变蓝、Si作半导体材料
2．常见非金属氧化物的性质
非金属氧化物
CO、CO2、SO2、SO3、NO、NO2、SiO2
物理性质
色、状、味
①除SiO2外，其余均为气体；②除NO2红棕色外，其他均无色；③SO2、NO2有刺激性气味；④SO2易液化
毒性
除CO2、SiO2外均有毒
类型
CO2、SO2、SO3、SiO2是酸性氧化物；CO、NO、NO2是不成盐氧化物
化学性质
与H2O
①SO2、SO3、CO2生成相应酸；②NO2生成酸和NO；③SiO2、NO、CO不溶于水
与碱
CO2、SO2、SO3、SiO2等酸性氧化物与碱溶液反应生成正盐或酸式盐
氧化性
①SO2能氧化H2S；②CO2、SiO2能在高温下被C还原
还原性
①SO2具有较强还原性，能被Cl2、Br2、I2、O3、MnO、Fe3＋、HNO3等氧化剂氧化为SO；②NO遇空气被氧化为红棕色的NO2
特性
①SO2具有漂白性；②SiO2能与氢氟酸反应；③2NO2N2O4
环保
SO2、NO、NO2、CO均是大气污染物：SO2→酸雨、NO、NO2→光化学烟雾、CO→有毒气体
3．几种常见的硫酸盐
硫酸盐
俗名
颜色
用途
2CaSO4·H2O
熟石膏
白色
作磨光粉、纸张填充物、气体干燥剂等
CaSO4·2H2O
生石膏
白色
塑像、模型、粉笔、医疗绷带等
FeSO4·7H2O
绿矾
浅绿色
生产铁系列净水剂、补血剂等
CuSO4·5H2O
胆矾、蓝矾
蓝色
配“波尔多液”、镀铜液
BaSO4
重晶石
白色
白色颜料、医疗上作“钡餐”
KAl(SO4)2·12H2O
明矾
白色
净水剂
4．常见无机物性质与用途对应关系归纳
性质
用途
(1)
硅是常用的半导体材料
可作太阳能电池板
(2)
二氧化硅导光能力强，并且有硬度和柔韧度
可作光导纤维
(3)
4HF＋SiO2===2H2O＋SiF4↑
用HF雕刻玻璃
(4)
2C＋SiO2Si＋2CO↑
碳还原二氧化硅制备粗硅
(5)
碘酸钾在常温下稳定
食盐中的加碘物质
(6)
氮气的化学性质稳定
作保护气
(7)
浓氨水具有挥发性和还原性
用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气
(8)
草木灰和硫铵反应生成氨气，使肥效降低
草木灰和硫铵不能混合施用
(9)
二氧化硫具有还原性
二氧化硫可用于制作葡萄酒的食品添加剂
(10)
氦气化学性质稳定、密度小
可用于填充飞艇、气球
(11)
钠具有较强的还原性
可用于冶炼钛、锆、铌等金属
(12)
NaHCO3受热分解生成CO2，能与酸反应
可用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和剂
(13)
Na2CO3水解使溶液显碱性
用热的纯碱溶液洗去油污
(14)
Na2O2与H2O、CO2反应均生成O2
作供氧剂
(15)
肥皂水显碱性
肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂
(16)
水玻璃不燃不爆
可用作耐火材料
(17)
硅酸钠的水溶液是一种无机黏合剂
盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
(18)
锂质量轻、比能量大
可用作电池负极材料
(19)
Al具有良好的延展性和抗腐蚀性
常用铝箔包装物品
(20)
铝有还原性，能发生铝热反应
可用于焊接铁轨、冶炼难熔金属
(21)
MgO、Al2O3的熔点很高
作耐高温材料
(22)
小苏打与硫酸铝溶液发生双水解反应
可以作泡沫灭火器
(23)
Al(OH)3有弱碱性
可用于中和胃酸
(24)
镁铝合金质量轻、强度大
可用作高铁车厢材料
(25)
Fe粉具有还原性
可用于防止食品氧化变质
(26)
Fe2O3是红棕色粉末
可用作红色颜料
(27)
Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2
FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
(28)
CuSO4使蛋白质变性
误服CuSO4溶液，喝蛋清或豆浆解毒
(29)
BaSO4不溶于水，不与胃酸反应
在医疗上用作“钡餐”透视
考法一 考查物质的性质
【典例1】 (2019·全国卷Ⅰ卷)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
【解析】“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色与氧化亚铁有关，而氧化铁显红棕色，A项错误；秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成，B项正确；陶瓷以黏土为原料，经高温烧制而成，属于人造材料，主要成分是硅酸盐，C项正确；陶瓷主要成分是硅酸盐，硅酸盐中硅元素化合价处于最高价，化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点，D项正确。
【答案】A
考法二 考查物质的结构
【典例2】(2021年1月浙江选考)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
【解析】A项，偏铝酸钠在强酸性溶液中不能稳定存在容易形成Al3+，不可以利用偏铝酸钠在强酸性溶液中制备分子筛，A错误；B项，设M的化合价为m，则根据正负化合价代数和为0计算，m×+x×(-1)=0，解得m=+2，B正确；C项，调节硅铝比可以改变分子筛的空间结构，从而改变分子筛的稳定性，C正确；D项，调节硅铝比可以调节分子筛的孔径，根据分子筛孔径的大小可以筛分不同大小的分子，D正确；故选A。
【答案】A
考法三 考查物质的用途
【典例3】(2020•浙江7月选考)下列说法不正确的是( )
A．高压钠灯可用于道路照明
B．SiO2可用来制造光导纤维
C．工业上可采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜
D．BaCO3不溶于水，可用作医疗上检查肠胃的钡餐
【解析】A项，高压钠灯发出的黄光射程远、透雾能力强，所以高压钠灯用于道路照明，故A正确；B项，二氧化硅传导光的能力非常强，用来制造光导纤维，故B正确；C项，黄铜矿高温煅烧生成粗铜、氧化亚铁和二氧化硫，故C正确；D项，碳酸钡不溶于水，但溶于酸，碳酸钡在胃酸中溶解生成的钡离子为重金属离子，有毒，不能用于钡餐，钡餐用硫酸钡，故D错误；故选D。
【答案】D
(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－体现水解性，因HClO酸性很弱，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。
(9)液溴需要用水封，溴蒸气呈红棕色，液溴呈深红棕色，溴水呈橙色，溴的CCl4溶液呈橙红色。
(10)除去附着在试管内壁上的硫，除了用热的NaOH溶液外，还可以用CS2，但不能用酒精。
(11)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；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。
(12)把SO2气体通入BaCl2溶液中，没有沉淀生成，但若通入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。
(13)浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时，随反应进行，产物会发生变化或反应停止。注意区分Zn和浓H2SO4的反应。
(14)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。
(15)自然界中无游离态的硅，通常原子晶体不导电，但硅是很好的半导体材料，是制作光电池的材料。SiO2不导电，是制作光导纤维的材料。
(16)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。
(17)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。
(18)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。
(19)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。
(20)H2CO3的酸性大于H2SiO3的酸性，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。
(21)水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料；碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。
(22)NO只能用排水法或气囊法收集。
(23)在NO或NO2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。
(24)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＋。
(25)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。
(26)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。
(27)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。
(28)收集NH3时，把一团干燥的棉花放在试管口，以防止与空气对流；收集完毕，尾气处理时，应在试管口放一团用稀硫酸浸湿的棉花，以吸收NH3。
(29)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。
(30)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。
(31)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。
1．(2020•浙江1月选考)下列说法不正确的是( )
A．二氧化硅导电能力强，可用于制造光导纤维
B．石灰石在高温下可用于消除燃煤烟气中的SO2
C．钠着火不能用泡沫灭火器灭火
D．利用催化剂可减少汽车尾气中有害气体的排放
【答案】A
【解析】A项，二氧化硅为共价化合物不导电，故A错误；B项，向燃煤中加入适量石灰石，高温时将SO2转化为CaSO4，同时生成二氧化碳，故B正确；C项，钠与氧气反应生成过氧化钠，因过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气，不能够用泡沫灭火器灭火，可以用沙土灭火，故C正确；D项，在排气管中安装高效催化剂，将NO转化为N2，减少了空气污染，故D正确；故选A。
4．(2020•浙江1月选考)100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸(分子式为H2S2O7或H2SO4·SO3)。下列说法不正确的是( )
A．焦硫酸具有强氧化性
B．Na2S2O7水溶液呈中性
C．Na2S2O7可与碱性氧化物反应生成新盐
D．100%硫酸吸收SO3生成焦硫酸的变化是化学变化
【答案】B
【解析】A项，从组成上看，焦硫酸是由等物质的量的三氧化硫与纯硫酸化合而成的，则焦硫酸具有比浓硫酸更强的氧化性、吸水性和腐蚀性，故A正确；B项，从组成上看，Na2S2O7可以形成Na2SO4·SO3，Na2SO4·SO3溶于水时，三氧化硫与水反应生成硫酸，水溶液显酸性，故B错误；C项，从组成上看，Na2S2O7可以形成Na2SO4·SO3，三氧化硫可与碱性氧化物反应生成硫酸钠，故C正确；D项，100%硫酸吸收SO3生成焦硫酸有新物质生成，属于化学变化，故D正确；故选B。
3．(2020•浙江7月选考)Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确的是( )
A．可发生反应：Ca3SiO5＋4NH4ClCaSiO3＋2CaCl2＋4NH3↑＋2H2O
B．具有吸水性，需要密封保存
C．能与SO2反应生成新盐
D．与足量盐酸作用，所得固体产物主要为SiO2
【答案】D
【解析】将Ca3SiO5改写为氧化物形式后的化学式为：3CaO·SiO2，性质也可与Na2SiO3相比较。A项，Ca3SiO5与NH4Cl反应的方程式为：Ca3SiO5+4NH4Cl CaSiO3+2CaCl2+4NH3↑+2H2O，A正确；B项，CaO能与水反应，所以需要密封保存，B正确；C项，亚硫酸的酸性比硅酸强，当二氧化硫通入到Ca3SiO5溶液时，发生反应：3SO2+H2O+ Ca3SiO5=3 CaSO3+H2SiO3，C正确；D项，盐酸的酸性比硅酸强，当盐酸与Ca3SiO5反应时，发生反应：6HCl+ Ca3SiO5=3CaCl2+H2SiO3+2H2O，D不正确；故选D。
4．如图是盛放液溴的试剂瓶剖面图，仔细观察分成了明显的气相、溴溶液相和液溴相三相，下列说法错误的是( )
A．气相呈现红棕色，因为其中含有Br2的蒸汽
B．溴溶液相中显酸性，主要因为HBr电离出了H
C．液溴保存时加水形成水封的目的是减少Br2的挥发
D．液溴保存时不可敞口放置，应保存在细口瓶中并塞上橡胶塞
【答案】D
【解析】A项，气相中为空气和溴蒸汽的混合相，因为其中含有Br2的蒸汽，所以呈现红棕色，故A正确；B项，溴溶液相中溴与水发生反应生成溴化氢和次溴酸，溴化氢为强酸，次溴酸为弱酸，溶液显酸性，主要因为HBr电离出了H，故B正确； C项，因为Br2容易挥发，所以液溴保存时加水形成水封，故C正确；D项，溴具有强氧化性，能氧化橡胶，则不能用橡胶塞盖贮存液溴的试剂瓶，故D错误；故选D。
5．葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂，为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计)，某研究小组设计了如下实验(已知还原性：SO32->I->Cl-)。下列说法不正确的是
A．葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化，利用了亚硫酸盐的还原性
B．通入N2和煮沸的目的是为了将产生的气体从溶液中全部赶出
C．若试剂A选择氯水，则试剂B可选择NaOH标准液
D．若试剂A选择碱液，调节吸收后溶液为中性，则试剂B可选择I2标准液
【答案】C
【解析】A项，亚硫酸盐具有较强的还原性，可以防止葡萄酒被氧化，A正确；B项，温度越高，气体在水中的溶解度越小，通入N2和煮沸可以将产生的气体从溶液中全部赶出，B正确；C项，若试剂A选择氯水，溶液中会有未反应的氯水，当试剂B选择NaOH标准液时，所耗氢氧化钠标准液会偏大，造成结果有较大误差，C错误；D项，若试剂A选择碱液，调节吸收后溶液为中性，试剂B选择I2标准液，碘与亚硫酸盐反应生成硫酸盐，可以测定亚硫酸盐的含量，D正确；故选C。
核心考点二 常见非金属单质及其化合物的制备
1．氯气和氨气的实验室制法
物质
氯气
氨气
制备原理
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑
H3·H2O(浓)＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
实验装置
注意事项
①实验前检查装置的气密性
②净化：先通过饱和食盐水除去氯化氢气体，再通过浓硫酸除去水蒸气
③收集：一般用向上排空气法收集
④尾气处理：用NaOH浓溶液吸收，反应的化学方程式为2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
①实验前检查装置的气密性
②净化：应用碱石灰除去水蒸气，不能用浓硫酸和氯化钙作干燥剂
③收集：一般用向下排空气法收集
④尾气处理：用水或酸液吸收，但要防止发生倒吸
2．常见非金属单质及其化合物的工业制法
(1)单质
氯气
溴单质
碘单质
制备方法
电解饱和食盐水
海水提溴
海带中提碘
反应原理
2NaCl＋2H2O
2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋4H＋＋SO
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
Cl2＋2I－===2Cl－＋I2
制备流程
粗盐精盐―→饱和食盐水氯气
(2)化合物
氨
硝酸
制备方法
工业合成氨
氨氧化法
反应原理
N2＋3H22NH3
4NH3＋5O24NO＋6H2O
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
制备流程
3．硫酸工业
工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程如下图：
各进口或出口物质的名称为：
A：含硫矿石(如FeS2)；B：炉渣；C：二氧化硫、氧气、氮气；D：尾气(SO2、O2、N2)。
接触法制硫酸分为三个阶段：
生产阶段
设备
主要反应
造气
沸腾炉
S＋O2SO2或4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
接触氧化
接触室
2SO2＋O22SO3
SO3吸收
吸收塔
SO3＋H2O===H2SO4
考法一 考查从矿物中提取物质
【典例1】工业上制备高纯硅有多种方法，其中的一种工艺流程如下：
已知：流化床反应的产物中，除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等。
下列说法正确的是( )
A．电弧炉中发生的反应为C＋SiO2CO2↑＋Si
B．SiCl4进入还原炉之前需要经过蒸馏提纯
C．每生产l mol高纯硅，需要44． 8L Cl2(标准状况)
D．该工艺Si的产率高，符合绿色化学要求
【解析】A项，二氧化碳与碳在高温下生成粗硅和一氧化碳，电弧炉中发生的反应为2C+SiO22CO↑+Si，A错误；B项，SiCl4进入还原炉之前在流化床反应器中除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等，需要利用相互溶解的物质沸点不同，经过蒸馏提纯，B正确；C项，根据转化关系Si→SiCl4→Si，每生产l mol高纯硅，需要22．4L Cl2(标准状况)，C错误；D项，该工艺中产生氯化氢气体且有氯气的参与，容易引起空气污染，不符合绿色化学要求，D错误。
【答案】B
考法二 考查从海水中提取物质
【典例2】(2020·河北省衡水中学高三四次调研)南海是一个巨大的资源宝库，开发利用海水资源是科学研究的重要课题。下图为海水资源利用的部分过程，有关说法不正确的是 ( )
A．海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法
B．氯碱工业中采用阳离子交换膜可提高产品的纯度
C．由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2的关键是要低温小火烘干
D．溴工业中③、④的目的是富集溴元素，溴元素在反应③、⑤中均被氧化，在反应④中被还原
【解析】A项，海水淡化分离水与盐类物质，则主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法，故A正确；B项，氯碱工业中阳极上生成氯气，阴极上生成氢气、NaOH，且阳离子向阴极移动，采用阳离子交换膜可提高产品的纯度，故B正确；C项，HCl可抑制镁离子水解，则由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2的关键是要在干燥的氯化氢气流烘干，故C错误；D项，海水中溴离子浓度较低，反应③、⑤中Br元素的化合价升高，而反应④中Br元素的化合价降低，则溴元素在反应③、⑤中均被氧化，在反应④中被还原，故D正确；故选C。
【答案】C
考法3 无机化工工艺流程
【典例3】(2018·全国卷Ⅰ)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：
(1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：_______________________________________________________。[来源:Z&xx&k.Com]
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：
①pH＝4．1时，Ⅰ中为________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是__________________。
(3)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00 mL葡萄酒样品，用0.010 00 mol·L－1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为___________________________________________，该样品中Na2S2O5的残留量为____g·L－1(以SO2计)。
【解析】(1)根据题给信息，将NaHSO3过饱和溶液结晶脱水可得到Na2S2O5，则化学方程式为2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O。(2)①酸性条件下，SO2与Na2CO3溶液生成NaHSO3。②工艺中加入Na2CO3固体并再次通入SO2，其目的是得到NaHSO3过饱和溶液。(3)根据电子、电荷及质量守恒，可写出反应的离子方程式为S2O＋2I2＋3H2O===2SO＋4I－＋6H＋。n(S2O)＝×n(I2)＝×0.010 00 mol·L－1×10.00×10－3L＝5×10－5mol，该样品中S2O的残留量(以SO2计)为5×10－5mol×2×64 g·mol－1×＝0.128 g·L－1。
【答案】 (1)2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O (2)①NaHSO3 ②得到NaHSO3过饱和溶液[来源:学科网ZXXK(3)S2O＋2I2＋3H2O===2SO＋4I－＋6H＋ 0.128
1．无机化工流程题的命题设计[来源:Z|xx|k.Com]
(1)流程规律：主线主产品、分支副产品、回头为循环。
(2)核心考点：典型单质及其化合物知识、物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制。
2．无机化工流程题的解法思路
(1)从题干中获取有用信息，了解生产的产品。
(2)然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。
(3)分析流程中的每一步骤，从以下几个方面了解流程：a.反应物是什么；b.发生了什么反应；c.该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。
1．(2021年1月浙江选考)下列说法不正确的是( )
A．某些胶态金属氧化物分散于玻璃中可制造有色玻璃
B．通常以海水提取粗食盐后的母液为原料制取溴
C．生物炼铜中通常利用某些细菌把不溶性的硫化铜转化为可溶性铜盐
D．工业制备硝酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔
【答案】D
【解析】A项，某些胶态金属氧化物分散于玻璃中可制造有色玻璃，如氧化亚铜分散在玻璃中可以得到红色的玻璃，三氧化二钴分散在玻璃中可以得到蓝色的玻璃，A说法正确；B项，溴虽然被称为“海洋元素”，但是其在海水中的浓度太小，直接以海水为原料提取溴的成本太高，而海水提取粗食盐后的母液属于浓缩的海水，其中溴化物的浓度较高，因此，通常以海水提取粗食盐后的母液为原料制取溴，B说法正确；C项，某种能耐受铜盐毒性的细菌能利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，从而把不溶性的硫化铜转化为可溶性的铜盐，因此，其可用于生物炼铜，C说法正确；D项，工业制备硝酸的主要设备为氧化炉(转化器)、热交换器和吸收塔，工业制备硫酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔，D说法不正确。故选D。
2．(2021·安徽省濉溪县高三联考)利用自然资源制备相关化学物质，下列化学工艺不可行的是( )
A．提取食盐后母液含Br2的液体粗溴纯溴
B．石英砂粗硅粗四氯化硅高纯硅
C．FeS2SO2H2SO3H2SO4
D．铝土矿Na[Al(OH)4]溶液Al(OH)3Al2O3铝
【答案】C
【解析】A项，提取食盐后的母液中提取单质溴的过程，要知道母液中是溴离子，需要先用Cl2氧化，此工艺可行的，故A正确；B项，由石英砂先制粗硅，再用H2还原SiCl4得到Si，是工业上制高纯硅的流程，工艺可行的，故B正确；C项，应首先进行二氧化硫的催化氧化，然后用98.3%的硫酸吸收，此工艺不可行，故C错误；D项，工业上用铝土矿制铝的过程，每一步所加试剂必须过量，此工艺可行的，故D正确；故选C。
3．(2020·北京海淀区质检)以氯酸钠(NaClO3)等为原料制备亚氯酸钠(NaClO2)的工艺流程如下。下列说法不正确的是( )
A．反应1中，每生成1 mol ClO2有0.5 mol SO2被氧化
B．从母液中可以提取Na2SO4
C．反应2中，H2O2作氧化剂
D．采用减压蒸发可能是为了防止NaClO2受热分解
【答案】C
【解析】A项，在反应1中，NaClO3和SO2在硫酸的作用下生成Na2SO4和ClO2，反应的离子方程式为2ClO＋SO2===SO＋2ClO2，根据方程式可知，每生成1 mol ClO2有0.5 mol SO2被氧化，正确；B项，根据上述分析可知，反应1中除了生成ClO2，还有Na2SO4生成，则从母液中可以提取Na2SO4，正确；C项，在反应2中，ClO2与H2O2在NaOH作用下反应生成NaClO2，氯元素的化合价从＋4价降低到＋3价，则ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂，故C错误；D项，减压蒸发在较低温度下能够进行，可以防止常压蒸发时温度过高，NaClO2受热分解，正确；答案选C。
4．(2020·安徽省2020年江南十校综合素质测试)ClO2是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色气体(沸点11℃)，实验室制备纯净ClO2溶液的装置如图所示：
已知下列反应：NaClO3+HCl→NaCl+ClO2+Cl2+H2O；NaClO2+HCl→NaCl+ClO2+H2O；NaClO2+Cl2→NaCl+ClO2(均未配平)。下列说法正确的是( )
A．a中通入的N2可用CO2或SO2代替 B．b中NaClO2可用饱和食盐水代替
C．c中广口瓶最好放在冰水浴中冷却 D．d中吸收尾气后只生成一种溶质
【答案】C
【解析】A项，a中通入的N2的目的是氮气性质稳定且不影响实验，可将a中产生的ClO2和Cl2吹出并进入后续装置，继续实验，二氧化硫具有还原性，可将ClO2、NaClO3等物质还原，故A错误；B项，b中NaClO2的作用是吸收ClO2中混有的氯气和氯化氢杂质气体，用饱和食盐水可吸收氯化氢，但不能吸收氯气，故B错误；C项，ClO2是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色气体，故c中广口瓶最好放在冰水浴中冷却，有利于吸收ClO2，故C正确；D项，d中氢氧化钠和ClO2发生歧化反应生成NaCl和NaClO3，产物至少两种，故D错误；故选C。
5．(2018·全国卷Ⅲ)KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：
(1)KIO3的化学名称是___________________________________。
(2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示：
“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是_______________________________。
“滤液”中的溶质主要是____________。“调pH”中发生反应的化学方程式为___________________________________。
【答案】(1)碘酸钾 (2)加热 KCl KH(IO3)2＋KOH===2KIO3＋H2O(或HIO3＋KOH===KIO3＋H2O)
【解析】(1)KIO3的化学名称为碘酸钾。(2)Cl2的溶解度随温度的升高而降低，所以可以用加热的方法来达到“逐Cl2”的目的；KH(IO3)2和KCl的分离可以根据溶解度的不同，采用结晶法分离，滤液中的溶质主要是KCl，要使KH(IO3)2转化为KIO3，可以加入KOH调节pH。发生反应：KH(IO3)2＋KOH===2KIO3＋H2O或HIO3＋KOH===KIO3＋H2O，从而避免引入新的杂质离子。
6．(2019•新课标Ⅰ卷)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。
(2)“滤渣1”的主要成分有_________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化学试剂是_________。
(3)根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2OH++B(OH)−4，Ka=5．81×10−10，可判断H3BO3是______酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3．5，目的是_______________。
(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________，母液经加热后可返回___________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。
【答案】(1)NH4HCO3+NH3=(NH4)2CO3 (2)SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN
(3)一元弱 转化为H3BO3，促进析出
(4)2Mg2++3 CO32-+2H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓+2 HCO3-
(或2Mg2++2 CO32-+H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑) 溶浸 高温焙烧
【解析】(1)根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气，用碳酸氢铵溶液吸收，反应方程式为：NH3+NH4HCO3= (NH4)2CO3。(2)滤渣I为不与硫酸铵溶液反应的Fe2O3、Al2O3、SiO2；检验Fe3+，可选用的化学试剂为KSCN；(3)由硼酸的离解方程式知，硼酸在水溶液中是通过与水分子的配位作用产生氢离子，而三价硼原子最多只能再形成一个配位键，且硼酸不能完全解离，所以硼酸为一元弱酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3．5，目的是将B(OH)−4转化为H3BO3，并促进H3BO3析出；(4)沉镁过程中用碳酸铵溶液与Mg2+反应生成Mg(OH)2∙MgCO3，沉镁过程的离子反应为：2Mg2++2H2O+3CO32-=Mg(OH)2∙MgCO3↓+2HCO3-；母液加热分解后生成硫酸铵溶液，可以返回“溶浸”工序循环使用；碱式碳酸镁不稳定，高温下可以分解，故由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是高温焙烧。
7．(2019•新课标Ⅱ卷)立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白)，是一种常用白色颜料。回答下列问题：
(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为__________(填标号)。
A．黄色 B．红色 C．紫色 D．绿色
(2)以重晶石(BaSO4)为原料，可按如下工艺生产立德粉：
①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为______________________。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为______________________。
②在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的___________(填化学式)。
③沉淀器中反应的离子方程式为______________________。
(3)成品中S2−的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品，置于碘量瓶中，移取25．00 mL 0.1000 mol·L−1的I2−KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5 min，有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的I2用0.1000 mol·L−1Na2S2O3溶液滴定，反应式为I2+2=2I−+。测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为_________________，样品中S2−的含量为______________(写出表达式)。
【答案】(1)D
(2)①BaSO4+4C=BaS+4CO↑ CO+H2O=CO2+H2
②BaCO3
③S2−+Ba2++Zn2++ SO42-= BaSO4·ZnS↓
(3)浅蓝色至无色
【解析】(1)焰色反应不是化学变化，常用来检验金属元素存在，常见金属元素焰色：A．钠的焰色为黄色，故A错误；B．钙的焰色为红色，故B错误；C．钾的焰色为紫色，故C错误；D．钡的焰色为绿色，故D正确；故选D。(2)①注意焦炭过量生成CO，反应物为硫酸钡与焦炭，产物为BaS与CO，写出方程式BaSO4+4C=BaS+4CO↑；CO与水蒸气反应生成CO2与H2，写出方程式：CO+H2O=CO2+H2。②根据信息臭鸡蛋气味气体为硫化氢气体，由强酸制弱酸原理，还原料硫化钡与空气中水，二氧化碳反应生成了碳酸钡与硫化氢气体。③硫化钡与硫酸锌为可溶性强电解质，写成离子形式，产物硫酸钡与硫化锌为沉淀，不可电离，写出离子方程式：S2−+Ba2++Zn2++ SO42-=BaSO4·ZnS↓。(3)碘单质与硫离子的反应：S2-+I2=S+2I-；碘单质与淀粉混合为蓝色，用硫代硫酸钠滴定过量的I2，故终点颜色变化为浅蓝色至无色；根据氧化还原反应得失电子数相等，利用关系式法解题；根据化合价升降相等列关系式，设硫离子物质的量为n mol：
S2- ～ I2 2S2O32- ～ I2
1 mol 1 mol 2 mol 1 mol
n mol n mol 0.1V×10-3mol 0.1V×10-3mol
n+0.1V×10-3mol=250.1V×10-3mol，得n=(25-V)0.1×10-3mol
则样品中硫离子含量为：×100%= ×100%。
8．(2018•北京卷)磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：
已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。
溶解度：Ca5(PO4)3(OH)
(2)磷精矿粉酸浸时发生反应：
2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO410CaSO4·0.5H2O+6H3PO4
①该反应体现出酸性关系：H3PO4__________H2SO4(填“>”或“<”)。
②结合元素周期律解释①中结论：P和S电子层数相同，__________。
(3)酸浸时，磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF，并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化学方程式：__________。
(4)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因：____________________。
(5)脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有SO42−残留，原因是__________；加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是____________________。
(6)取a g所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用b mol·L−1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4，消耗NaOH溶液c mL，精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。(已知：H3PO4摩尔质量为98 g·mol−1)
【答案】(1)研磨、加热
(2)＜ 核电荷数P＜S，原子半径P＞S，得电子能力P＜S，非金属性P＜S
(3)2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O=10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4+2HF↑
(4)80 ℃后，H2O2分解速率大，浓度显著降低
(5)CaSO4微溶 BaCO3+SO42=+2H3PO4=BaSO4+CO2↑+H2O+2H2PO4-
(6)
【解析】(1)研磨能增大反应物的接触面积，加快反应速率，加热，升高温度加快反应速率；流程中能加快反应速率的措施有：研磨、加热。(2)①依据反应方程式，根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律，酸性：H3PO4＜H2SO4。②用元素周期律解释酸性：H3PO4＜H2SO4，P和S电子层数相同，核电荷数P＜S，原子半径P＞S，得电子能力P＜S，非金属性P＜S。(3)根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律，Ca5(PO4)3F与H2SO4反应生成HF、磷石膏和磷酸，生成HF的化学方程式为2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O=10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4+2HF↑。(4)图示是相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率，80℃前温度升高反应速率加快，相同时间内有机碳脱除率增大；80℃后温度升高，H2O2分解速率大，H2O2浓度显著降低，反应速率减慢，相同条件下有机碳脱除率减小。(5)脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有SO42-残留，原因是：CaSO4微溶于水。加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率，因为BaSO4难溶于水，其中SO42-与BaCO3生成更难溶的BaSO4和CO32-，H3PO4的酸性强于H2CO3，在粗磷酸中CO32-转化成H2O和CO2，反应的离子方程式为BaCO3+SO42-+2H3PO4=BaSO4+CO2↑+2H2PO4-+H2O。(6)滴定终点生成Na2HPO4，则消耗的H3PO4与NaOH物质的量之比为1：2，n(H3PO4)=n(NaOH)=bmol/Lc10-3L=mol，m(H3PO4)=mol98g/mol=g=0.049bcg，精制磷酸中H3PO4的质量分数为。
核心考点三 非金属及其化合物的性质转化
1．卤素及其重要化合物
2．碳、硅及其化合物
3．硫及其化合物
4．氮及其化合物
考法一 图表转化型推断
【典例1】(2016•江苏卷)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．SiO2SiCl4Si
B．FeS2SO2H2SO4
C．N2NH3NH4Cl(aq)
D．MgCO3MgCl2(aq)Mg
【解析】A项，四氯化硅被氢气还原可以制备单质硅，但SiO2与盐酸不反应，A错误；B项，煅烧FeS2可以得到氧化铁和二氧化硫，但SO2和H2O反应生成H2SO3，B错误；C项，N2+3H22NH3、NH3+HCl===NH4Cl，C正确；D项，镁是活泼的金属，金属镁的冶炼方法是电解熔融的氯化镁，电解氯化镁溶液生成氯气、氢气和氢氧化镁，D错误。故选C。
【答案】C
考法二 框图转化型推断
【典例2】均含有短周期元素W的X、Y、Z三种物质间的转化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A．W可能是非金属元素
B．X可能是氧化物
C．Y、Z之间的转化可能是氧化还原反应
D．Y和Z在溶液中反应可能生成X
【解析】W可能是非金属元素，如X为NaHCO3，Y为CO2，Z为Na2CO3时，W为碳元素，A项正确；X可能是氧化物，如X为Al2O3，Y为Al2(SO4)3，Z为NaAlO2，B项正确；Y、Z之间的相互转化方式为加酸或加碱，不可能是氧化还原反应，C项错误；当X为Al(OH)3时，Y为Al2(SO4)3，Z为NaAlO2，Y和Z在溶液中反应可生成X，D项正确。
【答案】C
考法三 环境污染与保护
【典例3】(2018•新课标Ⅱ卷)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是( )
A．雾和霾的分散剂相同
B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关
【解析】A项，雾的分散剂是空气，分散质是水。霾的分散剂是空气，分散质固体颗粒。因此雾和霾的分散剂相同，A正确；B项，由于氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐形成无机颗粒物，因此雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵，B正确；C项，NH3作为反应物参加反应转化为铵盐，因此氨气不是形成无机颗粒物的催化剂，C错误；D项，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关，由于氮肥会释放出氨气，因此雾霾的形成与过度施用氮肥有关，D正确。
【答案】C
考法四 陌生物质的推断
【典例4】 (2021年1月浙江选考)某兴趣小组对化合物X开展探究实验。
其中：X是易溶于水的强酸盐，由3种元素组成；A和B均为纯净物；B可使品红水溶液褪色。请回答：
(1)组成X的3种元素是______(填元素符号)，X的化学式是______。
(2)将固体X加入温热的稀H2SO4中，产生气体B，该反应的离子方程式是______。
(3)步骤I，发生反应的化学方程式是______。
(4)步骤II，某同学未加H2O2溶液，发现也会缓慢出现白色浑浊，原因是______。
(5)关于气体B使品红水溶液褪色的原因，一般认为：B不能使品红褪色，而是B与水反应的生成物使品红褪色。请设计实验证明______。
【解析】将固体隔绝空气加热，能生成一种固体和一种气体，其中将固体溶于水分成两等分，一份加入盐酸酸化的氯化钡溶液，能生成白色沉淀，说明固体中有硫酸根的存在，另一份溶液加入适量的NaOH溶液，出现蓝色悬浊液，加入甘油后能形成绛蓝色溶液，说明固体中存在Cu，则固体A为CuSO4；将气体B通入足量的BaCl2溶液和H2O2溶液中，出现白色沉淀，说明该气体可以被H2O2氧化，则该气体为SO2，再根据产生沉淀C和固体X的质量计算固体X的化学式。(1)根据分析，固体X中含有的元素是C、S、O；加入盐酸酸化的氯化钡溶液，生成1．165g硫酸钡沉淀，则该份硫酸铜的质量为0.005mol，则固体CuSO4的物质的量为0.010mol，质量为1．6g，根据质量守恒的气体SO2的质量为0.640g，该物质中三种元素的质量比m(Cu):m(S):m(O)=0.640g:0.640g:0.960g，则这三种原子的物质的量的比 n(Cu):n(S):n(O)=1:2:6，故固体X的化学式为CuS2O6；(2)根据题目，固体X与温热的稀硫酸反应可以生成SO2气体，根据原子守恒和电荷守恒配平，则该过程的离子方程式为S2OSO42-+ SO2↑；(3)步骤Ⅰ为甘油和氢氧化铜发生反应，反应的化学方程式为+Cu(OH)2→+2H2O；(4)步骤Ⅱ中未加入过氧化氢，也可以出现白色沉淀，说明SO2溶于水后可以被空气中的氧气氧化；(5)SO2可以使品红溶液褪色，SO2溶液中存在SO2分子和H2SO3，欲知道是哪一种物质能够使品红溶液褪色，可以利用如下实验验证：配制品红无水乙醇溶液(其他非水溶剂亦可)，通入SO2，不褪色；品红水溶液中加入亚硫酸钠(亚硫酸氢钠)固体，褪色更快。
【答案】(1)Cu、S、O CuS2O6 (2)S2OSO+ SO2↑
(3) + Cu(OH)2 →+ 2H2O
(4)SO2与水反应生成H2SO3； H2SO3能被氧气氧化为H2SO4，与BaCl2反应生成BaSO4
(5)配制品红无水乙醇溶液(其他非水溶剂亦可)，通入SO2，不褪色；品红水溶液中加入亚硫酸钠(亚硫酸氢钠)固体，褪色更快
解答无机推断题五步骤
一审：审清题意，从题干→问题→框图迅速浏览一遍，尽量在框图中把相关信息表示出来。
二找：找“题眼”即找到解题的突破口。“题眼”主要有：物质的特殊颜色、特征反应现象、特殊反应条件、特征转化关系、特征数据等。
三析：从题眼出发，联系新信息及所学的旧知识，大胆猜测，顺藤摸瓜，应用正逆向思维、横向纵向思维等多种思维方式进行综合分析、推理，初步得出结论。
四验：验证确认，将结果放入原题检验，完全符合才算正确。
五答：按题目要求写出答案。
1．在给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是( )
A．粗硅SiCl4Si
B．Mg(OH)2MgCl2(aq)Mg
C．Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3
D．SSO3H2SO4
【答案】A
【解析】A选项，可以实现相关转化，所以正确；B选项，电解氯化镁溶液不可能得到镁单质，所以错误；C选项，氯化铁能够发生水解反应，因此蒸发氯化铁溶液不可能得到无水氯化铁，所以错误；D选项，硫燃烧不能生成SO3，所以错误。
2．下表各组物质之间通过一步反应不可以实现如图所示转化关系的是( )
选项
X
Y
Z
箭头上所标数字的反应条件
A
SiO2
Na2SiO3
H2SiO3
①Na2CO3熔融
B
NaCl
NaHCO3
Na2CO3
②加热
C
N2
NO2
HNO3
③加热
D
C
CO
CO2
④灼热炭粉
【答案】C
【解析】A项，①SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑，SiO2Na2SiO3H2SiO3SiO2；B项，②2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，NaClNaHCO3Na2CO3NaCl；C项，N2不能直接与O2反应生成NO2；D项，④CO2＋C2CO，CCOCO2C。
9．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：
下列说法正确的是( )
A．固体1中主要含有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，发生的反应为：NH＋5NO＋4H＋===6NO↑＋4H2O
【答案】C
【解析】固体1还包括过量的Ca(OH)2，A项错误；通入空气不能过量，不然会生成NO，B项错误；通过分析，气体2为CO和N2的混合气体，N2无污染，所以捕获气体为CO，C项正确；NH和NO离子发生氧化还原反应生成无污染的气体N2，方程式为NH＋NO===N2↑＋2H2O，D项错误。
38．(2020·山东省德州市高三期末考试)I-具有还原性，含碘食盐中的碘元素主要以KIO3的形式存在，I-、I2、IO3-在一定条件下可发生如图转化关系，下列说法不正确的是( )
A．用淀粉-KI试纸和食醋可检验食盐是否加碘
B．由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>IO3->I2
C．生产等量的碘，途径I和途径II转移电子数目之比为5 ：2
D．途径III反应的离子方程式：3Cl2+I-+3H2O=6Cl-+IO3-+6H+
【答案】C
【解析】A项，KIO3、KI在酸性条件下发生氧化还原反应产生I2，I2遇淀粉溶液变为蓝色，因此可以用淀粉-KI试纸和食醋可检验食盐是否加碘，A正确；B项，由途径I可知氧化性Cl2>I2，由途径II可知氧化性：IO3->I2，由途径III可知氧化性：Cl2>IO3-，故物质氧化性有强到弱的顺序为：Cl2>IO3->I2，B正确；C项，假设反应产生1 molI2，途径I转移2 mol电子，途径II转移10 mol电子，因此生产等量的碘，途径I和途径II转移电子数目之比为2 ：10=1：5，C错误；D项，途径III中，Cl2把I-氧化为IO3-，Cl2被还原为Cl-，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得反应的离子方程式：3Cl2+I-+3H2O=6Cl-+IO3-+6H+，D正确；故选C。
28．(2020年1月浙江省选考)由三种元素组成的化合物A，按如下流程进行实验。气体B为纯净物，溶液C焰色反应为砖红色，气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
请回答：
(1)组成A的三种元素是________，A的化学式是________。
(2)固体A与足量稀盐酸反应的化学方程式是________。
(3)气体E与甲醛在一定条件下可生成乌洛托品(学名：亚甲基四胺)，该反应的化学方程式是________(乌洛托品可以用分子式表示)。
【答案】Ca、H和N Ca2HN (2)Ca2HN＋5HCl=2CaCl2＋H2↑＋NH4Cl
(3)4NH3＋6HCHO→(或C6H12N4)＋6H2O
【解析】(1)由分析可知，组成A的三种元素是Ca、N和H，由钙原子个数守恒可知，固体A中钙的物质的量为=0.04mol，质量为0.04mol×40g/mol=1．6g，固体A与足量盐酸反应时，固体A中氢元素化合价升高被氧化，HCl中氢元素化合价降低被还原，由得失电子数目守恒和原子个数守恒可知，固体A中氢的物质的量为×2×=0.02mol，质量为0.02mol×1g/mol=0.02g，则固体A中氮的物质的量为=0.02mol，A中Ca、N和H的物质的量比为0.04mol: 0.02mol: 0.02mol=2:1:1，化学式为Ca2HN。
28．(2020·浙江省7月选考)化合物X由四种短周期元素组成，加热X，可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体Y，Y为纯净物；取3．01 g X，用含HCl 0.0600 mol的盐酸完全溶解得溶液A，将溶液A分成A1和A2两等份，完成如下实验(白色沉淀C可溶于NaOH溶液)：
请回答：
(1)组成X的四种元素是N、H和________(填元素符号)，X的化学式是________。
(2)溶液B通入过量CO2得到白色沉淀C的离子方程式是________。
(3)写出一个化合反应(用化学方程式或离子方程式表示)________。
要求同时满足：
①其中一种反应物的组成元素必须是X中除N、H外的两种元素；
②反应原理与“HCl＋NH3NH4Cl”相同。
【答案】 (1) Al、Cl AlCl3NH3
(2) AlO＋CO2＋2H2OAl(OH)3↓＋HCO
(3) AlCl3＋Cl−AlCl或AlCl3＋NH3AlCl3NH3
【解析】根据题干可知，加热X可产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的纯净物气体Y，故Y为NH3，由实验流程图中分析可知，结合B中通入过量的CO2产生能溶于NaOH溶液的白色沉淀C，故C为Al(OH)3，则D为Al2O3，E是AgCl，利用原子守恒可知：A1溶液中含有N原子的物质的量为：n (N)= n (NH3)=，Al原子的物质的量为：n (Al)= 2n (Al 2O3)=，A2溶液中含有的Cl-的物质的量为：n (Cl)= n (AgCl)-；故一半溶液中含有的H原子的物质的量为：，故X中含有四种元素即N、H、Al、Cl，其个数比为：n (N)：n (H)：n (Al)：n (Cl)= 0.01 mol：0.03 mol：0.01 mol：0.03 mol=1：3：1：3，故X的化学式为：AlCl3NH3；(2)根据分析(1)可知，溶液B中通入过量的CO2所发生的离子方程式为：AlO＋CO2＋2H2OAl(OH)3↓＋HCO；(3)结合题给的两个条件，再分析化合物X(AlCl3NH3)是NH3和AlCl3通过配位键结合成的化合物，不难想到类似于NH3和H2O反应，故可以很快得出该反应的离子方程式为AlCl3＋Cl−AlCl或AlCl3＋NH3AlCl3NH3。
解密07 非金属及其化合物
【考纲导向】
1．了解非金属元素在周期表中的位置及其性质的递变规律。
2．了解常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)单质及其化合物的主要性质及应用。
3．掌握常见金属、非金属单质及其重要化合物的主要性质和应用。
4．了解常见非金属单质及其重要化合物对环境的影响。
5．了解常见无机非金属材料的重要成分、生产原料及其用途。
6．以上各部分知识的综合应用。
【命题分析】
非金属元素及其化合的与日常生活密切相关，决定了它们在高考中位置。高考可能从以下角度考查非金属元素及其化合物：(2)物质俗名、物质主要用途；(3)制备一些复杂的含硫化合物，如Na2S2O3，Na2S2O5，Na2S2O4，Na2S2O8等；(4)书写陌生的氧化还原反应方程式，需关注HClO，NaClO，NaClO2，HClO2在氧化还原反应中表现，判断还原产物和氧化产物，又如在酸性条件下Fe，FeSO4，NaHSO3等还原剂与NO3-反应等；(5)联系工业生产，如从粗硅提取到精硅提纯，工业上合成氨、氨催化氧化制硝酸、接触法制硫酸等，强调反应条件、设备、原理以及注意事项，运用化学反应速率和化学平衡理论分析、解释其原理。
核心考点一 非金属及其化合物的性质应用
1．常见非金属单质的性质
非金属单质
Cl2、Br2、I2、O2、O3、N2、H2、S、C、Si
物理性质]
颜色、状态
①气态的有Cl2、O2、O3、N2、H2；固态的有S、C、Si、I2；Br2为液态。②Cl2黄绿色、Br2深红棕色、I2紫黑色、S淡黄色
溶解性
Cl2、Br2溶于水；S不溶于水、微溶于酒精、易溶于CS2，其他均不易溶于水
毒性
Cl2、Br2、I2有一定的毒性
化学性质
与O2
①N2放电或高温时反应；②H2、S、C、Si加热或点燃时反应，其他一般不反应
与H2
①Cl2光照爆炸；②O2点燃爆炸；③N2在高温高压催化剂条件下反应
与H2O
①Cl2、Br2与水反应，既作氧化剂，又作还原剂；②C与水高温下反应
与碱
Br2、I2与碱反应，既作氧化剂，又作还原剂
与氧化剂
S、C与强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸反应
与还原剂
Cl2、Br2、O2、O3与H2SO3、Na2SO3、H2S、Na2S、Fe2＋、I－等还原剂反应
特性及用途
I2使淀粉变蓝、Si作半导体材料
2．常见非金属氧化物的性质
非金属氧化物
CO、CO2、SO2、SO3、NO、NO2、SiO2
物理性质
色、状、味
①除SiO2外，其余均为气体；②除NO2红棕色外，其他均无色；③SO2、NO2有刺激性气味；④SO2易液化
毒性
除CO2、SiO2外均有毒
类型
CO2、SO2、SO3、SiO2是酸性氧化物；CO、NO、NO2是不成盐氧化物
化学性质
与H2O
①SO2、SO3、CO2生成相应酸；②NO2生成酸和NO；③SiO2、NO、CO不溶于水
与碱
CO2、SO2、SO3、SiO2等酸性氧化物与碱溶液反应生成正盐或酸式盐
氧化性
①SO2能氧化H2S；②CO2、SiO2能在高温下被C还原
还原性
①SO2具有较强还原性，能被Cl2、Br2、I2、O3、MnO、Fe3＋、HNO3等氧化剂氧化为SO；②NO遇空气被氧化为红棕色的NO2
特性
①SO2具有漂白性；②SiO2能与氢氟酸反应；③2NO2N2O4
环保
SO2、NO、NO2、CO均是大气污染物：SO2→酸雨、NO、NO2→光化学烟雾、CO→有毒气体
3．几种常见的硫酸盐
硫酸盐
俗名
颜色
用途
2CaSO4·H2O
熟石膏
白色
作磨光粉、纸张填充物、气体干燥剂等
CaSO4·2H2O
生石膏
白色
塑像、模型、粉笔、医疗绷带等
FeSO4·7H2O
绿矾
浅绿色
生产铁系列净水剂、补血剂等
CuSO4·5H2O
胆矾、蓝矾
蓝色
配“波尔多液”、镀铜液
BaSO4
重晶石
白色
白色颜料、医疗上作“钡餐”
KAl(SO4)2·12H2O
明矾
白色
净水剂
4．常见无机物性质与用途对应关系归纳
性质
用途
(1)
硅是常用的半导体材料
可作太阳能电池板
(2)
二氧化硅导光能力强，并且有硬度和柔韧度
可作光导纤维
(3)
4HF＋SiO2===2H2O＋SiF4↑
用HF雕刻玻璃
(4)
2C＋SiO2Si＋2CO↑
碳还原二氧化硅制备粗硅
(5)
碘酸钾在常温下稳定
食盐中的加碘物质
(6)
氮气的化学性质稳定
作保护气
(7)
浓氨水具有挥发性和还原性
用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气
(8)
草木灰和硫铵反应生成氨气，使肥效降低
草木灰和硫铵不能混合施用
(9)
二氧化硫具有还原性
二氧化硫可用于制作葡萄酒的食品添加剂
(10)
氦气化学性质稳定、密度小
可用于填充飞艇、气球
(11)
钠具有较强的还原性
可用于冶炼钛、锆、铌等金属
(12)
NaHCO3受热分解生成CO2，能与酸反应
可用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和剂
(13)
Na2CO3水解使溶液显碱性
用热的纯碱溶液洗去油污
(14)
Na2O2与H2O、CO2反应均生成O2
作供氧剂
(15)
肥皂水显碱性
肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂
(16)
水玻璃不燃不爆
可用作耐火材料
(17)
硅酸钠的水溶液是一种无机黏合剂
盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
(18)
锂质量轻、比能量大
可用作电池负极材料
(19)
Al具有良好的延展性和抗腐蚀性
常用铝箔包装物品
(20)
铝有还原性，能发生铝热反应
可用于焊接铁轨、冶炼难熔金属
(21)
MgO、Al2O3的熔点很高
作耐高温材料
(22)
小苏打与硫酸铝溶液发生双水解反应
可以作泡沫灭火器
(23)
Al(OH)3有弱碱性
可用于中和胃酸
(24)
镁铝合金质量轻、强度大
可用作高铁车厢材料
(25)
Fe粉具有还原性
可用于防止食品氧化变质
(26)
Fe2O3是红棕色粉末
可用作红色颜料
(27)
Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2
FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
(28)
CuSO4使蛋白质变性
误服CuSO4溶液，喝蛋清或豆浆解毒
(29)
BaSO4不溶于水，不与胃酸反应
在医疗上用作“钡餐”透视
考法一 考查物质的性质
【典例1】 (2019·全国卷Ⅰ卷)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
【解析】“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色与氧化亚铁有关，而氧化铁显红棕色，A项错误；秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成，B项正确；陶瓷以黏土为原料，经高温烧制而成，属于人造材料，主要成分是硅酸盐，C项正确；陶瓷主要成分是硅酸盐，硅酸盐中硅元素化合价处于最高价，化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点，D项正确。
【答案】A
考法二 考查物质的结构
【典例2】(2021年1月浙江选考)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
【解析】A项，偏铝酸钠在强酸性溶液中不能稳定存在容易形成Al3+，不可以利用偏铝酸钠在强酸性溶液中制备分子筛，A错误；B项，设M的化合价为m，则根据正负化合价代数和为0计算，m×+x×(-1)=0，解得m=+2，B正确；C项，调节硅铝比可以改变分子筛的空间结构，从而改变分子筛的稳定性，C正确；D项，调节硅铝比可以调节分子筛的孔径，根据分子筛孔径的大小可以筛分不同大小的分子，D正确；故选A。
【答案】A
考法三 考查物质的用途
【典例3】(2020•浙江7月选考)下列说法不正确的是( )
A．高压钠灯可用于道路照明
B．SiO2可用来制造光导纤维
C．工业上可采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜
D．BaCO3不溶于水，可用作医疗上检查肠胃的钡餐
【解析】A项，高压钠灯发出的黄光射程远、透雾能力强，所以高压钠灯用于道路照明，故A正确；B项，二氧化硅传导光的能力非常强，用来制造光导纤维，故B正确；C项，黄铜矿高温煅烧生成粗铜、氧化亚铁和二氧化硫，故C正确；D项，碳酸钡不溶于水，但溶于酸，碳酸钡在胃酸中溶解生成的钡离子为重金属离子，有毒，不能用于钡餐，钡餐用硫酸钡，故D错误；故选D。
【答案】D
(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－体现水解性，因HClO酸性很弱，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。
(9)液溴需要用水封，溴蒸气呈红棕色，液溴呈深红棕色，溴水呈橙色，溴的CCl4溶液呈橙红色。
(10)除去附着在试管内壁上的硫，除了用热的NaOH溶液外，还可以用CS2，但不能用酒精。
(11)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；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。
(12)把SO2气体通入BaCl2溶液中，没有沉淀生成，但若通入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。
(13)浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时，随反应进行，产物会发生变化或反应停止。注意区分Zn和浓H2SO4的反应。
(14)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。
(15)自然界中无游离态的硅，通常原子晶体不导电，但硅是很好的半导体材料，是制作光电池的材料。SiO2不导电，是制作光导纤维的材料。
(16)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。
(17)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。
(18)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。
(19)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。
(20)H2CO3的酸性大于H2SiO3的酸性，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。
(21)水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料；碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。
(22)NO只能用排水法或气囊法收集。
(23)在NO或NO2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。
(24)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＋。
(25)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。
(26)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。
(27)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。
(28)收集NH3时，把一团干燥的棉花放在试管口，以防止与空气对流；收集完毕，尾气处理时，应在试管口放一团用稀硫酸浸湿的棉花，以吸收NH3。
(29)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。
(30)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。
(31)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。
1．(2020•浙江1月选考)下列说法不正确的是( )
A．二氧化硅导电能力强，可用于制造光导纤维
B．石灰石在高温下可用于消除燃煤烟气中的SO2
C．钠着火不能用泡沫灭火器灭火
D．利用催化剂可减少汽车尾气中有害气体的排放
【答案】A
【解析】A项，二氧化硅为共价化合物不导电，故A错误；B项，向燃煤中加入适量石灰石，高温时将SO2转化为CaSO4，同时生成二氧化碳，故B正确；C项，钠与氧气反应生成过氧化钠，因过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气，不能够用泡沫灭火器灭火，可以用沙土灭火，故C正确；D项，在排气管中安装高效催化剂，将NO转化为N2，减少了空气污染，故D正确；故选A。
4．(2020•浙江1月选考)100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸(分子式为H2S2O7或H2SO4·SO3)。下列说法不正确的是( )
A．焦硫酸具有强氧化性
B．Na2S2O7水溶液呈中性
C．Na2S2O7可与碱性氧化物反应生成新盐
D．100%硫酸吸收SO3生成焦硫酸的变化是化学变化
【答案】B
【解析】A项，从组成上看，焦硫酸是由等物质的量的三氧化硫与纯硫酸化合而成的，则焦硫酸具有比浓硫酸更强的氧化性、吸水性和腐蚀性，故A正确；B项，从组成上看，Na2S2O7可以形成Na2SO4·SO3，Na2SO4·SO3溶于水时，三氧化硫与水反应生成硫酸，水溶液显酸性，故B错误；C项，从组成上看，Na2S2O7可以形成Na2SO4·SO3，三氧化硫可与碱性氧化物反应生成硫酸钠，故C正确；D项，100%硫酸吸收SO3生成焦硫酸有新物质生成，属于化学变化，故D正确；故选B。
3．(2020•浙江7月选考)Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确的是( )
A．可发生反应：Ca3SiO5＋4NH4ClCaSiO3＋2CaCl2＋4NH3↑＋2H2O
B．具有吸水性，需要密封保存
C．能与SO2反应生成新盐
D．与足量盐酸作用，所得固体产物主要为SiO2
【答案】D
【解析】将Ca3SiO5改写为氧化物形式后的化学式为：3CaO·SiO2，性质也可与Na2SiO3相比较。A项，Ca3SiO5与NH4Cl反应的方程式为：Ca3SiO5+4NH4Cl CaSiO3+2CaCl2+4NH3↑+2H2O，A正确；B项，CaO能与水反应，所以需要密封保存，B正确；C项，亚硫酸的酸性比硅酸强，当二氧化硫通入到Ca3SiO5溶液时，发生反应：3SO2+H2O+ Ca3SiO5=3 CaSO3+H2SiO3，C正确；D项，盐酸的酸性比硅酸强，当盐酸与Ca3SiO5反应时，发生反应：6HCl+ Ca3SiO5=3CaCl2+H2SiO3+2H2O，D不正确；故选D。
4．如图是盛放液溴的试剂瓶剖面图，仔细观察分成了明显的气相、溴溶液相和液溴相三相，下列说法错误的是( )
A．气相呈现红棕色，因为其中含有Br2的蒸汽
B．溴溶液相中显酸性，主要因为HBr电离出了H
C．液溴保存时加水形成水封的目的是减少Br2的挥发
D．液溴保存时不可敞口放置，应保存在细口瓶中并塞上橡胶塞
【答案】D
【解析】A项，气相中为空气和溴蒸汽的混合相，因为其中含有Br2的蒸汽，所以呈现红棕色，故A正确；B项，溴溶液相中溴与水发生反应生成溴化氢和次溴酸，溴化氢为强酸，次溴酸为弱酸，溶液显酸性，主要因为HBr电离出了H，故B正确； C项，因为Br2容易挥发，所以液溴保存时加水形成水封，故C正确；D项，溴具有强氧化性，能氧化橡胶，则不能用橡胶塞盖贮存液溴的试剂瓶，故D错误；故选D。
5．葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂，为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计)，某研究小组设计了如下实验(已知还原性：SO32->I->Cl-)。下列说法不正确的是
A．葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化，利用了亚硫酸盐的还原性
B．通入N2和煮沸的目的是为了将产生的气体从溶液中全部赶出
C．若试剂A选择氯水，则试剂B可选择NaOH标准液
D．若试剂A选择碱液，调节吸收后溶液为中性，则试剂B可选择I2标准液
【答案】C
【解析】A项，亚硫酸盐具有较强的还原性，可以防止葡萄酒被氧化，A正确；B项，温度越高，气体在水中的溶解度越小，通入N2和煮沸可以将产生的气体从溶液中全部赶出，B正确；C项，若试剂A选择氯水，溶液中会有未反应的氯水，当试剂B选择NaOH标准液时，所耗氢氧化钠标准液会偏大，造成结果有较大误差，C错误；D项，若试剂A选择碱液，调节吸收后溶液为中性，试剂B选择I2标准液，碘与亚硫酸盐反应生成硫酸盐，可以测定亚硫酸盐的含量，D正确；故选C。
核心考点二 常见非金属单质及其化合物的制备
1．氯气和氨气的实验室制法
物质
氯气
氨气
制备原理
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑
H3·H2O(浓)＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
实验装置
注意事项
①实验前检查装置的气密性
②净化：先通过饱和食盐水除去氯化氢气体，再通过浓硫酸除去水蒸气
③收集：一般用向上排空气法收集
④尾气处理：用NaOH浓溶液吸收，反应的化学方程式为2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
①实验前检查装置的气密性
②净化：应用碱石灰除去水蒸气，不能用浓硫酸和氯化钙作干燥剂
③收集：一般用向下排空气法收集
④尾气处理：用水或酸液吸收，但要防止发生倒吸
2．常见非金属单质及其化合物的工业制法
(1)单质
氯气
溴单质
碘单质
制备方法
电解饱和食盐水
海水提溴
海带中提碘
反应原理
2NaCl＋2H2O
2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋4H＋＋SO
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
Cl2＋2I－===2Cl－＋I2
制备流程
粗盐精盐―→饱和食盐水氯气
(2)化合物
氨
硝酸
制备方法
工业合成氨
氨氧化法
反应原理
N2＋3H22NH3
4NH3＋5O24NO＋6H2O
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
制备流程
3．硫酸工业
工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程如下图：
各进口或出口物质的名称为：
A：含硫矿石(如FeS2)；B：炉渣；C：二氧化硫、氧气、氮气；D：尾气(SO2、O2、N2)。
接触法制硫酸分为三个阶段：
生产阶段
设备
主要反应
造气
沸腾炉
S＋O2SO2或4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
接触氧化
接触室
2SO2＋O22SO3
SO3吸收
吸收塔
SO3＋H2O===H2SO4
考法一 考查从矿物中提取物质
【典例1】工业上制备高纯硅有多种方法，其中的一种工艺流程如下：
已知：流化床反应的产物中，除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等。
下列说法正确的是( )
A．电弧炉中发生的反应为C＋SiO2CO2↑＋Si
B．SiCl4进入还原炉之前需要经过蒸馏提纯
C．每生产l mol高纯硅，需要44． 8L Cl2(标准状况)
D．该工艺Si的产率高，符合绿色化学要求
【解析】A项，二氧化碳与碳在高温下生成粗硅和一氧化碳，电弧炉中发生的反应为2C+SiO22CO↑+Si，A错误；B项，SiCl4进入还原炉之前在流化床反应器中除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等，需要利用相互溶解的物质沸点不同，经过蒸馏提纯，B正确；C项，根据转化关系Si→SiCl4→Si，每生产l mol高纯硅，需要22．4L Cl2(标准状况)，C错误；D项，该工艺中产生氯化氢气体且有氯气的参与，容易引起空气污染，不符合绿色化学要求，D错误。
【答案】B
考法二 考查从海水中提取物质
【典例2】(2020·河北省衡水中学高三四次调研)南海是一个巨大的资源宝库，开发利用海水资源是科学研究的重要课题。下图为海水资源利用的部分过程，有关说法不正确的是 ( )
A．海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法
B．氯碱工业中采用阳离子交换膜可提高产品的纯度
C．由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2的关键是要低温小火烘干
D．溴工业中③、④的目的是富集溴元素，溴元素在反应③、⑤中均被氧化，在反应④中被还原
【解析】A项，海水淡化分离水与盐类物质，则主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法，故A正确；B项，氯碱工业中阳极上生成氯气，阴极上生成氢气、NaOH，且阳离子向阴极移动，采用阳离子交换膜可提高产品的纯度，故B正确；C项，HCl可抑制镁离子水解，则由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2的关键是要在干燥的氯化氢气流烘干，故C错误；D项，海水中溴离子浓度较低，反应③、⑤中Br元素的化合价升高，而反应④中Br元素的化合价降低，则溴元素在反应③、⑤中均被氧化，在反应④中被还原，故D正确；故选C。
【答案】C
考法3 无机化工工艺流程
【典例3】(2018·全国卷Ⅰ)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：
(1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：_______________________________________________________。[来源:Z&xx&k.Com]
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：
①pH＝4．1时，Ⅰ中为________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是__________________。
(3)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00 mL葡萄酒样品，用0.010 00 mol·L－1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为___________________________________________，该样品中Na2S2O5的残留量为____g·L－1(以SO2计)。
【解析】(1)根据题给信息，将NaHSO3过饱和溶液结晶脱水可得到Na2S2O5，则化学方程式为2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O。(2)①酸性条件下，SO2与Na2CO3溶液生成NaHSO3。②工艺中加入Na2CO3固体并再次通入SO2，其目的是得到NaHSO3过饱和溶液。(3)根据电子、电荷及质量守恒，可写出反应的离子方程式为S2O＋2I2＋3H2O===2SO＋4I－＋6H＋。n(S2O)＝×n(I2)＝×0.010 00 mol·L－1×10.00×10－3L＝5×10－5mol，该样品中S2O的残留量(以SO2计)为5×10－5mol×2×64 g·mol－1×＝0.128 g·L－1。
【答案】 (1)2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O (2)①NaHSO3 ②得到NaHSO3过饱和溶液[来源:学科网ZXXK(3)S2O＋2I2＋3H2O===2SO＋4I－＋6H＋ 0.128
1．无机化工流程题的命题设计[来源:Z|xx|k.Com]
(1)流程规律：主线主产品、分支副产品、回头为循环。
(2)核心考点：典型单质及其化合物知识、物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制。
2．无机化工流程题的解法思路
(1)从题干中获取有用信息，了解生产的产品。
(2)然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。
(3)分析流程中的每一步骤，从以下几个方面了解流程：a.反应物是什么；b.发生了什么反应；c.该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。
1．(2021年1月浙江选考)下列说法不正确的是( )
A．某些胶态金属氧化物分散于玻璃中可制造有色玻璃
B．通常以海水提取粗食盐后的母液为原料制取溴
C．生物炼铜中通常利用某些细菌把不溶性的硫化铜转化为可溶性铜盐
D．工业制备硝酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔
【答案】D
【解析】A项，某些胶态金属氧化物分散于玻璃中可制造有色玻璃，如氧化亚铜分散在玻璃中可以得到红色的玻璃，三氧化二钴分散在玻璃中可以得到蓝色的玻璃，A说法正确；B项，溴虽然被称为“海洋元素”，但是其在海水中的浓度太小，直接以海水为原料提取溴的成本太高，而海水提取粗食盐后的母液属于浓缩的海水，其中溴化物的浓度较高，因此，通常以海水提取粗食盐后的母液为原料制取溴，B说法正确；C项，某种能耐受铜盐毒性的细菌能利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，从而把不溶性的硫化铜转化为可溶性的铜盐，因此，其可用于生物炼铜，C说法正确；D项，工业制备硝酸的主要设备为氧化炉(转化器)、热交换器和吸收塔，工业制备硫酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔，D说法不正确。故选D。
2．(2021·安徽省濉溪县高三联考)利用自然资源制备相关化学物质，下列化学工艺不可行的是( )
A．提取食盐后母液含Br2的液体粗溴纯溴
B．石英砂粗硅粗四氯化硅高纯硅
C．FeS2SO2H2SO3H2SO4
D．铝土矿Na[Al(OH)4]溶液Al(OH)3Al2O3铝
【答案】C
【解析】A项，提取食盐后的母液中提取单质溴的过程，要知道母液中是溴离子，需要先用Cl2氧化，此工艺可行的，故A正确；B项，由石英砂先制粗硅，再用H2还原SiCl4得到Si，是工业上制高纯硅的流程，工艺可行的，故B正确；C项，应首先进行二氧化硫的催化氧化，然后用98.3%的硫酸吸收，此工艺不可行，故C错误；D项，工业上用铝土矿制铝的过程，每一步所加试剂必须过量，此工艺可行的，故D正确；故选C。
3．(2020·北京海淀区质检)以氯酸钠(NaClO3)等为原料制备亚氯酸钠(NaClO2)的工艺流程如下。下列说法不正确的是( )
A．反应1中，每生成1 mol ClO2有0.5 mol SO2被氧化
B．从母液中可以提取Na2SO4
C．反应2中，H2O2作氧化剂
D．采用减压蒸发可能是为了防止NaClO2受热分解
【答案】C
【解析】A项，在反应1中，NaClO3和SO2在硫酸的作用下生成Na2SO4和ClO2，反应的离子方程式为2ClO＋SO2===SO＋2ClO2，根据方程式可知，每生成1 mol ClO2有0.5 mol SO2被氧化，正确；B项，根据上述分析可知，反应1中除了生成ClO2，还有Na2SO4生成，则从母液中可以提取Na2SO4，正确；C项，在反应2中，ClO2与H2O2在NaOH作用下反应生成NaClO2，氯元素的化合价从＋4价降低到＋3价，则ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂，故C错误；D项，减压蒸发在较低温度下能够进行，可以防止常压蒸发时温度过高，NaClO2受热分解，正确；答案选C。
4．(2020·安徽省2020年江南十校综合素质测试)ClO2是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色气体(沸点11℃)，实验室制备纯净ClO2溶液的装置如图所示：
已知下列反应：NaClO3+HCl→NaCl+ClO2+Cl2+H2O；NaClO2+HCl→NaCl+ClO2+H2O；NaClO2+Cl2→NaCl+ClO2(均未配平)。下列说法正确的是( )
A．a中通入的N2可用CO2或SO2代替 B．b中NaClO2可用饱和食盐水代替
C．c中广口瓶最好放在冰水浴中冷却 D．d中吸收尾气后只生成一种溶质
【答案】C
【解析】A项，a中通入的N2的目的是氮气性质稳定且不影响实验，可将a中产生的ClO2和Cl2吹出并进入后续装置，继续实验，二氧化硫具有还原性，可将ClO2、NaClO3等物质还原，故A错误；B项，b中NaClO2的作用是吸收ClO2中混有的氯气和氯化氢杂质气体，用饱和食盐水可吸收氯化氢，但不能吸收氯气，故B错误；C项，ClO2是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色气体，故c中广口瓶最好放在冰水浴中冷却，有利于吸收ClO2，故C正确；D项，d中氢氧化钠和ClO2发生歧化反应生成NaCl和NaClO3，产物至少两种，故D错误；故选C。
5．(2018·全国卷Ⅲ)KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：
(1)KIO3的化学名称是___________________________________。
(2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示：
“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是_______________________________。
“滤液”中的溶质主要是____________。“调pH”中发生反应的化学方程式为___________________________________。
【答案】(1)碘酸钾 (2)加热 KCl KH(IO3)2＋KOH===2KIO3＋H2O(或HIO3＋KOH===KIO3＋H2O)
【解析】(1)KIO3的化学名称为碘酸钾。(2)Cl2的溶解度随温度的升高而降低，所以可以用加热的方法来达到“逐Cl2”的目的；KH(IO3)2和KCl的分离可以根据溶解度的不同，采用结晶法分离，滤液中的溶质主要是KCl，要使KH(IO3)2转化为KIO3，可以加入KOH调节pH。发生反应：KH(IO3)2＋KOH===2KIO3＋H2O或HIO3＋KOH===KIO3＋H2O，从而避免引入新的杂质离子。
6．(2019•新课标Ⅰ卷)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。
(2)“滤渣1”的主要成分有_________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化学试剂是_________。
(3)根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2OH++B(OH)−4，Ka=5．81×10−10，可判断H3BO3是______酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3．5，目的是_______________。
(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________，母液经加热后可返回___________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。
【答案】(1)NH4HCO3+NH3=(NH4)2CO3 (2)SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN
(3)一元弱 转化为H3BO3，促进析出
(4)2Mg2++3 CO32-+2H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓+2 HCO3-
(或2Mg2++2 CO32-+H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑) 溶浸 高温焙烧
【解析】(1)根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气，用碳酸氢铵溶液吸收，反应方程式为：NH3+NH4HCO3= (NH4)2CO3。(2)滤渣I为不与硫酸铵溶液反应的Fe2O3、Al2O3、SiO2；检验Fe3+，可选用的化学试剂为KSCN；(3)由硼酸的离解方程式知，硼酸在水溶液中是通过与水分子的配位作用产生氢离子，而三价硼原子最多只能再形成一个配位键，且硼酸不能完全解离，所以硼酸为一元弱酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3．5，目的是将B(OH)−4转化为H3BO3，并促进H3BO3析出；(4)沉镁过程中用碳酸铵溶液与Mg2+反应生成Mg(OH)2∙MgCO3，沉镁过程的离子反应为：2Mg2++2H2O+3CO32-=Mg(OH)2∙MgCO3↓+2HCO3-；母液加热分解后生成硫酸铵溶液，可以返回“溶浸”工序循环使用；碱式碳酸镁不稳定，高温下可以分解，故由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是高温焙烧。
7．(2019•新课标Ⅱ卷)立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白)，是一种常用白色颜料。回答下列问题：
(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为__________(填标号)。
A．黄色 B．红色 C．紫色 D．绿色
(2)以重晶石(BaSO4)为原料，可按如下工艺生产立德粉：
①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为______________________。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为______________________。
②在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的___________(填化学式)。
③沉淀器中反应的离子方程式为______________________。
(3)成品中S2−的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品，置于碘量瓶中，移取25．00 mL 0.1000 mol·L−1的I2−KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5 min，有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的I2用0.1000 mol·L−1Na2S2O3溶液滴定，反应式为I2+2=2I−+。测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为_________________，样品中S2−的含量为______________(写出表达式)。
【答案】(1)D
(2)①BaSO4+4C=BaS+4CO↑ CO+H2O=CO2+H2
②BaCO3
③S2−+Ba2++Zn2++ SO42-= BaSO4·ZnS↓
(3)浅蓝色至无色
【解析】(1)焰色反应不是化学变化，常用来检验金属元素存在，常见金属元素焰色：A．钠的焰色为黄色，故A错误；B．钙的焰色为红色，故B错误；C．钾的焰色为紫色，故C错误；D．钡的焰色为绿色，故D正确；故选D。(2)①注意焦炭过量生成CO，反应物为硫酸钡与焦炭，产物为BaS与CO，写出方程式BaSO4+4C=BaS+4CO↑；CO与水蒸气反应生成CO2与H2，写出方程式：CO+H2O=CO2+H2。②根据信息臭鸡蛋气味气体为硫化氢气体，由强酸制弱酸原理，还原料硫化钡与空气中水，二氧化碳反应生成了碳酸钡与硫化氢气体。③硫化钡与硫酸锌为可溶性强电解质，写成离子形式，产物硫酸钡与硫化锌为沉淀，不可电离，写出离子方程式：S2−+Ba2++Zn2++ SO42-=BaSO4·ZnS↓。(3)碘单质与硫离子的反应：S2-+I2=S+2I-；碘单质与淀粉混合为蓝色，用硫代硫酸钠滴定过量的I2，故终点颜色变化为浅蓝色至无色；根据氧化还原反应得失电子数相等，利用关系式法解题；根据化合价升降相等列关系式，设硫离子物质的量为n mol：
S2- ～ I2 2S2O32- ～ I2
1 mol 1 mol 2 mol 1 mol
n mol n mol 0.1V×10-3mol 0.1V×10-3mol
n+0.1V×10-3mol=250.1V×10-3mol，得n=(25-V)0.1×10-3mol
则样品中硫离子含量为：×100%= ×100%。
8．(2018•北京卷)磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：
已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。
溶解度：Ca5(PO4)3(OH)
(2)磷精矿粉酸浸时发生反应：
2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO410CaSO4·0.5H2O+6H3PO4
①该反应体现出酸性关系：H3PO4__________H2SO4(填“>”或“<”)。
②结合元素周期律解释①中结论：P和S电子层数相同，__________。
(3)酸浸时，磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF，并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化学方程式：__________。
(4)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因：____________________。
(5)脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有SO42−残留，原因是__________；加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是____________________。
(6)取a g所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用b mol·L−1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4，消耗NaOH溶液c mL，精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。(已知：H3PO4摩尔质量为98 g·mol−1)
【答案】(1)研磨、加热
(2)＜ 核电荷数P＜S，原子半径P＞S，得电子能力P＜S，非金属性P＜S
(3)2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O=10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4+2HF↑
(4)80 ℃后，H2O2分解速率大，浓度显著降低
(5)CaSO4微溶 BaCO3+SO42=+2H3PO4=BaSO4+CO2↑+H2O+2H2PO4-
(6)
【解析】(1)研磨能增大反应物的接触面积，加快反应速率，加热，升高温度加快反应速率；流程中能加快反应速率的措施有：研磨、加热。(2)①依据反应方程式，根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律，酸性：H3PO4＜H2SO4。②用元素周期律解释酸性：H3PO4＜H2SO4，P和S电子层数相同，核电荷数P＜S，原子半径P＞S，得电子能力P＜S，非金属性P＜S。(3)根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律，Ca5(PO4)3F与H2SO4反应生成HF、磷石膏和磷酸，生成HF的化学方程式为2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O=10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4+2HF↑。(4)图示是相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率，80℃前温度升高反应速率加快，相同时间内有机碳脱除率增大；80℃后温度升高，H2O2分解速率大，H2O2浓度显著降低，反应速率减慢，相同条件下有机碳脱除率减小。(5)脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有SO42-残留，原因是：CaSO4微溶于水。加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率，因为BaSO4难溶于水，其中SO42-与BaCO3生成更难溶的BaSO4和CO32-，H3PO4的酸性强于H2CO3，在粗磷酸中CO32-转化成H2O和CO2，反应的离子方程式为BaCO3+SO42-+2H3PO4=BaSO4+CO2↑+2H2PO4-+H2O。(6)滴定终点生成Na2HPO4，则消耗的H3PO4与NaOH物质的量之比为1：2，n(H3PO4)=n(NaOH)=bmol/Lc10-3L=mol，m(H3PO4)=mol98g/mol=g=0.049bcg，精制磷酸中H3PO4的质量分数为。
核心考点三 非金属及其化合物的性质转化
1．卤素及其重要化合物
2．碳、硅及其化合物
3．硫及其化合物
4．氮及其化合物
考法一 图表转化型推断
【典例1】(2016•江苏卷)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．SiO2SiCl4Si
B．FeS2SO2H2SO4
C．N2NH3NH4Cl(aq)
D．MgCO3MgCl2(aq)Mg
【解析】A项，四氯化硅被氢气还原可以制备单质硅，但SiO2与盐酸不反应，A错误；B项，煅烧FeS2可以得到氧化铁和二氧化硫，但SO2和H2O反应生成H2SO3，B错误；C项，N2+3H22NH3、NH3+HCl===NH4Cl，C正确；D项，镁是活泼的金属，金属镁的冶炼方法是电解熔融的氯化镁，电解氯化镁溶液生成氯气、氢气和氢氧化镁，D错误。故选C。
【答案】C
考法二 框图转化型推断
【典例2】均含有短周期元素W的X、Y、Z三种物质间的转化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A．W可能是非金属元素
B．X可能是氧化物
C．Y、Z之间的转化可能是氧化还原反应
D．Y和Z在溶液中反应可能生成X
【解析】W可能是非金属元素，如X为NaHCO3，Y为CO2，Z为Na2CO3时，W为碳元素，A项正确；X可能是氧化物，如X为Al2O3，Y为Al2(SO4)3，Z为NaAlO2，B项正确；Y、Z之间的相互转化方式为加酸或加碱，不可能是氧化还原反应，C项错误；当X为Al(OH)3时，Y为Al2(SO4)3，Z为NaAlO2，Y和Z在溶液中反应可生成X，D项正确。
【答案】C
考法三 环境污染与保护
【典例3】(2018•新课标Ⅱ卷)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是( )
A．雾和霾的分散剂相同
B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关
【解析】A项，雾的分散剂是空气，分散质是水。霾的分散剂是空气，分散质固体颗粒。因此雾和霾的分散剂相同，A正确；B项，由于氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐形成无机颗粒物，因此雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵，B正确；C项，NH3作为反应物参加反应转化为铵盐，因此氨气不是形成无机颗粒物的催化剂，C错误；D项，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关，由于氮肥会释放出氨气，因此雾霾的形成与过度施用氮肥有关，D正确。
【答案】C
考法四 陌生物质的推断
【典例4】 (2021年1月浙江选考)某兴趣小组对化合物X开展探究实验。
其中：X是易溶于水的强酸盐，由3种元素组成；A和B均为纯净物；B可使品红水溶液褪色。请回答：
(1)组成X的3种元素是______(填元素符号)，X的化学式是______。
(2)将固体X加入温热的稀H2SO4中，产生气体B，该反应的离子方程式是______。
(3)步骤I，发生反应的化学方程式是______。
(4)步骤II，某同学未加H2O2溶液，发现也会缓慢出现白色浑浊，原因是______。
(5)关于气体B使品红水溶液褪色的原因，一般认为：B不能使品红褪色，而是B与水反应的生成物使品红褪色。请设计实验证明______。
【解析】将固体隔绝空气加热，能生成一种固体和一种气体，其中将固体溶于水分成两等分，一份加入盐酸酸化的氯化钡溶液，能生成白色沉淀，说明固体中有硫酸根的存在，另一份溶液加入适量的NaOH溶液，出现蓝色悬浊液，加入甘油后能形成绛蓝色溶液，说明固体中存在Cu，则固体A为CuSO4；将气体B通入足量的BaCl2溶液和H2O2溶液中，出现白色沉淀，说明该气体可以被H2O2氧化，则该气体为SO2，再根据产生沉淀C和固体X的质量计算固体X的化学式。(1)根据分析，固体X中含有的元素是C、S、O；加入盐酸酸化的氯化钡溶液，生成1．165g硫酸钡沉淀，则该份硫酸铜的质量为0.005mol，则固体CuSO4的物质的量为0.010mol，质量为1．6g，根据质量守恒的气体SO2的质量为0.640g，该物质中三种元素的质量比m(Cu):m(S):m(O)=0.640g:0.640g:0.960g，则这三种原子的物质的量的比 n(Cu):n(S):n(O)=1:2:6，故固体X的化学式为CuS2O6；(2)根据题目，固体X与温热的稀硫酸反应可以生成SO2气体，根据原子守恒和电荷守恒配平，则该过程的离子方程式为S2OSO42-+ SO2↑；(3)步骤Ⅰ为甘油和氢氧化铜发生反应，反应的化学方程式为+Cu(OH)2→+2H2O；(4)步骤Ⅱ中未加入过氧化氢，也可以出现白色沉淀，说明SO2溶于水后可以被空气中的氧气氧化；(5)SO2可以使品红溶液褪色，SO2溶液中存在SO2分子和H2SO3，欲知道是哪一种物质能够使品红溶液褪色，可以利用如下实验验证：配制品红无水乙醇溶液(其他非水溶剂亦可)，通入SO2，不褪色；品红水溶液中加入亚硫酸钠(亚硫酸氢钠)固体，褪色更快。
【答案】(1)Cu、S、O CuS2O6 (2)S2OSO+ SO2↑
(3) + Cu(OH)2 →+ 2H2O
(4)SO2与水反应生成H2SO3； H2SO3能被氧气氧化为H2SO4，与BaCl2反应生成BaSO4
(5)配制品红无水乙醇溶液(其他非水溶剂亦可)，通入SO2，不褪色；品红水溶液中加入亚硫酸钠(亚硫酸氢钠)固体，褪色更快
解答无机推断题五步骤
一审：审清题意，从题干→问题→框图迅速浏览一遍，尽量在框图中把相关信息表示出来。
二找：找“题眼”即找到解题的突破口。“题眼”主要有：物质的特殊颜色、特征反应现象、特殊反应条件、特征转化关系、特征数据等。
三析：从题眼出发，联系新信息及所学的旧知识，大胆猜测，顺藤摸瓜，应用正逆向思维、横向纵向思维等多种思维方式进行综合分析、推理，初步得出结论。
四验：验证确认，将结果放入原题检验，完全符合才算正确。
五答：按题目要求写出答案。
1．在给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是( )
A．粗硅SiCl4Si
B．Mg(OH)2MgCl2(aq)Mg
C．Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3
D．SSO3H2SO4
【答案】A
【解析】A选项，可以实现相关转化，所以正确；B选项，电解氯化镁溶液不可能得到镁单质，所以错误；C选项，氯化铁能够发生水解反应，因此蒸发氯化铁溶液不可能得到无水氯化铁，所以错误；D选项，硫燃烧不能生成SO3，所以错误。
2．下表各组物质之间通过一步反应不可以实现如图所示转化关系的是( )
选项
X
Y
Z
箭头上所标数字的反应条件
A
SiO2
Na2SiO3
H2SiO3
①Na2CO3熔融
B
NaCl
NaHCO3
Na2CO3
②加热
C
N2
NO2
HNO3
③加热
D
C
CO
CO2
④灼热炭粉
【答案】C
【解析】A项，①SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑，SiO2Na2SiO3H2SiO3SiO2；B项，②2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，NaClNaHCO3Na2CO3NaCl；C项，N2不能直接与O2反应生成NO2；D项，④CO2＋C2CO，CCOCO2C。
9．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：
下列说法正确的是( )
A．固体1中主要含有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，发生的反应为：NH＋5NO＋4H＋===6NO↑＋4H2O
【答案】C
【解析】固体1还包括过量的Ca(OH)2，A项错误；通入空气不能过量，不然会生成NO，B项错误；通过分析，气体2为CO和N2的混合气体，N2无污染，所以捕获气体为CO，C项正确；NH和NO离子发生氧化还原反应生成无污染的气体N2，方程式为NH＋NO===N2↑＋2H2O，D项错误。
38．(2020·山东省德州市高三期末考试)I-具有还原性，含碘食盐中的碘元素主要以KIO3的形式存在，I-、I2、IO3-在一定条件下可发生如图转化关系，下列说法不正确的是( )
A．用淀粉-KI试纸和食醋可检验食盐是否加碘
B．由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>IO3->I2
C．生产等量的碘，途径I和途径II转移电子数目之比为5 ：2
D．途径III反应的离子方程式：3Cl2+I-+3H2O=6Cl-+IO3-+6H+
【答案】C
【解析】A项，KIO3、KI在酸性条件下发生氧化还原反应产生I2，I2遇淀粉溶液变为蓝色，因此可以用淀粉-KI试纸和食醋可检验食盐是否加碘，A正确；B项，由途径I可知氧化性Cl2>I2，由途径II可知氧化性：IO3->I2，由途径III可知氧化性：Cl2>IO3-，故物质氧化性有强到弱的顺序为：Cl2>IO3->I2，B正确；C项，假设反应产生1 molI2，途径I转移2 mol电子，途径II转移10 mol电子，因此生产等量的碘，途径I和途径II转移电子数目之比为2 ：10=1：5，C错误；D项，途径III中，Cl2把I-氧化为IO3-，Cl2被还原为Cl-，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得反应的离子方程式：3Cl2+I-+3H2O=6Cl-+IO3-+6H+，D正确；故选C。
28．(2020年1月浙江省选考)由三种元素组成的化合物A，按如下流程进行实验。气体B为纯净物，溶液C焰色反应为砖红色，气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
请回答：
(1)组成A的三种元素是________，A的化学式是________。
(2)固体A与足量稀盐酸反应的化学方程式是________。
(3)气体E与甲醛在一定条件下可生成乌洛托品(学名：亚甲基四胺)，该反应的化学方程式是________(乌洛托品可以用分子式表示)。
【答案】Ca、H和N Ca2HN (2)Ca2HN＋5HCl=2CaCl2＋H2↑＋NH4Cl
(3)4NH3＋6HCHO→(或C6H12N4)＋6H2O
【解析】(1)由分析可知，组成A的三种元素是Ca、N和H，由钙原子个数守恒可知，固体A中钙的物质的量为=0.04mol，质量为0.04mol×40g/mol=1．6g，固体A与足量盐酸反应时，固体A中氢元素化合价升高被氧化，HCl中氢元素化合价降低被还原，由得失电子数目守恒和原子个数守恒可知，固体A中氢的物质的量为×2×=0.02mol，质量为0.02mol×1g/mol=0.02g，则固体A中氮的物质的量为=0.02mol，A中Ca、N和H的物质的量比为0.04mol: 0.02mol: 0.02mol=2:1:1，化学式为Ca2HN。
28．(2020·浙江省7月选考)化合物X由四种短周期元素组成，加热X，可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体Y，Y为纯净物；取3．01 g X，用含HCl 0.0600 mol的盐酸完全溶解得溶液A，将溶液A分成A1和A2两等份，完成如下实验(白色沉淀C可溶于NaOH溶液)：
请回答：
(1)组成X的四种元素是N、H和________(填元素符号)，X的化学式是________。
(2)溶液B通入过量CO2得到白色沉淀C的离子方程式是________。
(3)写出一个化合反应(用化学方程式或离子方程式表示)________。
要求同时满足：
①其中一种反应物的组成元素必须是X中除N、H外的两种元素；
②反应原理与“HCl＋NH3NH4Cl”相同。
【答案】 (1) Al、Cl AlCl3NH3
(2) AlO＋CO2＋2H2OAl(OH)3↓＋HCO
(3) AlCl3＋Cl−AlCl或AlCl3＋NH3AlCl3NH3
【解析】根据题干可知，加热X可产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的纯净物气体Y，故Y为NH3，由实验流程图中分析可知，结合B中通入过量的CO2产生能溶于NaOH溶液的白色沉淀C，故C为Al(OH)3，则D为Al2O3，E是AgCl，利用原子守恒可知：A1溶液中含有N原子的物质的量为：n (N)= n (NH3)=，Al原子的物质的量为：n (Al)= 2n (Al 2O3)=，A2溶液中含有的Cl-的物质的量为：n (Cl)= n (AgCl)-；故一半溶液中含有的H原子的物质的量为：，故X中含有四种元素即N、H、Al、Cl，其个数比为：n (N)：n (H)：n (Al)：n (Cl)= 0.01 mol：0.03 mol：0.01 mol：0.03 mol=1：3：1：3，故X的化学式为：AlCl3NH3；(2)根据分析(1)可知，溶液B中通入过量的CO2所发生的离子方程式为：AlO＋CO2＋2H2OAl(OH)3↓＋HCO；(3)结合题给的两个条件，再分析化合物X(AlCl3NH3)是NH3和AlCl3通过配位键结合成的化合物，不难想到类似于NH3和H2O反应，故可以很快得出该反应的离子方程式为AlCl3＋Cl−AlCl或AlCl3＋NH3AlCl3NH3。
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