【期中复习】人教版2019必修第二册2023-2024学年高一下册化学 第五章 化工生产中的重要非金属元素（考点梳理）

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考点01 硫及其化合物
一、硫单质物理性质：淡黄色 不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2化学性质：1. 与金属反应 （规律：硫与变价金属反应，生成低价金属硫化物）2. 在碱性下发生歧化反应：3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O （应用：用于除试管底部残留的硫粉）
二、二氧化硫酸性氧化物的通性： ① 与水反应：SO2+H2O H2SO3
② 与碱性氧化物反应：SO2 + CaO = CaSO3③ 与碱反应：SO2(少量)+2NaOH=Na2SO3+H2O SO2(少量)+Ca(OH)2=CaSO3↓+2H2O 2SO2(过量)+Ca(OH)2=Ca(HSO3)2④ 与某些盐反应：SO2+Na2CO3=NaSO3+CO2
漂白性 品红 无色溶液 品红+SO2↑
还原性：2SO2+O2 2SO3 SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX（X=Cl、Br、I）
氧化性：2H2S +SO2 = 3S↓ + 2H2O
SO2与有色物质化合生成不稳定的无色物质，这些无色物质容易分解而恢复原色。【若Cl2与SO2等物质的量混合，则二者都失去漂白Cl2+SO2+H2O=2HCl+H2SO4】
吸水性：是指浓H2SO4吸收游离水的性能。应用：浓H2SO4是一种理想的干燥剂，但不能干燥的气体有：NH3、H2S、HI、HBr等。脱水性：是指浓H2SO4将有机物中氢氧元素按氢氧原子个数比2:1夺出。应用：浓H2SO4是很多有机反应的脱水剂。强氧化性：是指硫酸分子中+6价的硫易得电子，通常被还原为SO2。铜与浓硫酸反应：Cu＋2H2SO4 (浓） CuSO4 ＋2H2O＋SO2 ↑ 浓硫酸与木炭反应：C＋2H2SO4（浓） 2H2O＋CO2↑＋2SO2↑硫酸根离子的鉴别：先加盐酸，无现象后再加氯化钡，若产生白色沉淀则证明有硫酸根。
【典例01】【硫单质】下列有关单质硫的说法中，不正确的是A．硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物B．单质硫燃烧时，氧气少量时生成SO2，氧气足量时可通过一步反应生成SO3C．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
【典例02】【二氧化硫】双碱法脱硫过程如图所示，下列说法错误的是A．过程I中，SO2未被氧化B．双碱法脱硫过程中，Ca(OH)2可以循环利用C．过程II中，1mlO2可氧化2mlNa2SO3D．总反应为2Ca(OH)2+2SO2+O2=2CaSO4+2H2O
【演练02】【二氧化硫】某研究性学习小组欲用如图所示的装置证明酸性：H2SO3>HClO。正确的是
A．通过本实验能得出非金属性： Cl>SB．可以去掉C、D装置，将从B中出来的气体直接通入E中， 若观察到有沉淀析出，则证明酸性：H2SO3>HClOC．B中饱和NaHSO3溶液的作用是除去挥发的HCl气体D．A中的酸不用浓硫酸的原因是浓硫酸与亚硫酸钠发生氧 化还原反应，不能制得二氧化硫气体
【典例03】【浓硫酸】用下图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究足量铜丝与5mL物质的量浓度为18ml/L的浓硫酸的反应。下列说法不合理的是
A．上下移动①中铜丝可控制SO2的量B．充分反应后消耗铜丝的质量为2.88gC．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D．为确认CuSO4生成，应该冷却后把①中混合物慢慢倒入盛有水的烧杯中，观察颜色
【演练03】【浓硫酸】CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。不正确的是
A．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2B．相对于途径①、③，途径②更好地体现了绿色化学思想C．1mlCuSO4在1100℃受热分解，若所得混合气体X中含有两种成分，则O2为0.75mlD．Y应该具有还原性
考点02 氮及其化合物
一、氮气氮的固定（简称固氮）：将游离态的氮转化为含氮化合物叫做氮的固定。
氮的固定主要有自然固氮和人工固氮（或工业固氮）两种方式。
高能固氮（放电或高温）
生物固氮（大豆植物根瘤菌）
无机化合物：氧化物、硝酸、NH3、铵盐
有机化合物：氨基酸、蛋白质和核酸
纯净的氮气是一种无色、无味、无毒的气体，密度比空气的稍小。氮气在水中的溶解度很小，通常状况下，1体积水中只能溶解大约0.02体积的氮气。在压强为101kPa时，氮气在-195.8℃时变成无色液体，在-209.9℃时变成雪花状固体。
一、氮气氮气的化学性质
N2 + 3Mg Mg3N2
制冷剂，保护气，冷藏食品，制氨气、硝酸、化肥。
氨的物理性质无色、有刺激性气味的气体；标况下，密度为0.771g/L，比空气轻；极易溶于水且能快速溶解，在常温常压下，1体积水能溶解700体积氨气。
三要 ① 装置气密性——要好; ② 烧瓶和气体——要干; ③ 烧瓶内的气体——要满。
氨的喷泉实验成功的关键
氨的化学性质： （1）与水反应：NH3+H2O NH3 · H2O NH4++OH- （2）与酸反应：NH3+HCl=NH4Cl（生成白烟） NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 NH3+HNO3=NH4NO3 用途：可以检验氨气的存在。
（3）与氧化剂反应： ①与氧气反应（NH3体现还原性）： 4NH3+5O2======4NO+6H20（工业制硝酸的基础） ②与Cl2反应：8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl（用于检验Cl2是否泄漏） ③与CuO反应：2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O （4）与还原剂反应：4NH3+6NO=5N2+6H2O
2NH4Cl＋Ca(OH)2
CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
实验室快速制氨气的方法
浓氨水滴入生石灰(或NaOH)中制氨气
① 铵态氮肥(NH4+)：硫铵[(NH4)2SO4]、碳铵(NH4HCO3)、氯化铵(NH4Cl)、硝铵(NH4NO3)。② 硝态氮肥(NH3-):硝铵(NH4NO3)③ 有机态氮肥：尿素[CO(NH2)2]
注意：a、铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰等混合使用。 b、碳铵储存时，应密封包装并放在阴凉通风处。
铵盐的物理性质：白色晶体，易溶于水。铵盐的化学性质： （1）受热分解：NH4HCO3 2NH3↑+CO2↑+H2O NH4Cl NH3↑+HCl，NH3+HCl=NH4Cl （试管底部白色固体减少，试管壁上出现白色固体） (NH4)2CO3 NH3↑+CO2↑+H2O （2）与碱反应：NH4++OH- NH3↑+H2O
因为铵盐中存在NH4+，所以铵盐的检验主要就是NH4+的检验。（1）若试样为固体，可用两种方法来检验： 方法一：取少量样品放入研钵中，加入固态碱进行研磨。若闻到有氨的刺激性气味，说明样品中含有NH4+。 方法二：取少量样品与碱混合于试管中，然后加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口试纸变蓝，说明样品中有NH4+；也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，若有白烟产生，说明样品中含有NH4+。（2）若试样为液体，可取少量液体注入试管中，再加入碱液，微热，然后用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒检验。
硝酸的物理性质：纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，熔点为-42℃，沸点为83℃，密度为1.5g/cm3，质量分数为95％以上的浓硝酸在空气中由于挥发出硝酸蒸汽会产生“发烟“现象，通常叫做发烟硝酸。硝酸的化学性质：（1）强酸性：具有酸的通性。（2）不稳定性：浓硝酸受热或见光分解成红棕色的NO2气体。 4HNO3(浓) 4NO2↑+O2↑+2H2O 硝酸越浓，越易分解。浓硝酸久置呈黄色，是由于硝酸分解产生的NO2溶于稀硝酸。为了防止硝酸见光分解，一般将它保存在棕色试剂瓶里，放置在阴凉处。
（3）强氧化性： ① 与金属反应：4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 剧烈反应，铜不断溶解，溶液先变绿后变蓝，生成红棕色气体。 8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 反应速度慢，铜不断溶解，溶液变蓝，生成无色气体，遇空气后变成红褐色。 【常温下，浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化。】 【浓硝酸与浓盐酸的混合物（体积比3:1）叫王水，能使一些不溶于硝酸的金属如铂、金等溶解。】 ② 与非金属反应：4HNO3(浓)+C CO2↑+4NO2↑+2H2O
硝酸的工业制法： 4NH3+5O2=====4NO+6H2O 2NO+O2====2NO2 3NO2+H2O====2HNO3+NO硝酸的用途：重要的化工原料，常用来制氮肥、染料、塑料、炸药、硝酸盐等。
【典例01】【氮气】下列关于氮的固定，说法不正确的是A．在雷雨天，N2可直接转化为NOB．工业上将氨转化为硝酸和其他含氮化合物的过程被称之为人工固氮C．氮的固定的过程中氮原子有可能被氧化，也有可能被还原D．一些豆科植物的根瘤菌可以将空气中的N2转化为硝酸盐
【演练01】【氮气】下列关于氮气性质的说法中正确的是A．点燃条件下，N2在氧气中燃烧生成NOB．点燃时，N2与金属Mg反应生成Mg3N2，N2作还原剂C．合成氨反应中，N2发生氧化反应D．氮气的化学性质稳定，其原因是两个氮原子之间以共价三键结合
【典例02】【氮氧化物】关于氮氧化物的说法正确的是A．NO和NO2都是常见的酸性氧化物，可以在一定条件下相互转化B．在NO2被水吸收的反应中，NO2只作氧化剂。C．氨催化还原法指的是用氨作还原剂，将NO、NO2转化为无毒的气体D．NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在
【演练02】【氮氧化物】下列气体去除杂质的方法中，能实现目的的是
【典例03】【氨气与氮肥】下列关于氨气、液氨、氨水的叙述不正确的是A．氨气、液氨均为纯净物B．蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒相互靠近，有白烟生成C．液氨常用来作制冷剂D．氨气溶于水能导电，氨气是电解质
【演练03】【氨气与氮肥】下列关于实验室(用熟石灰和氯化铵)制氨气的说法，正确的是 A．NH4Cl可以换为NH4HCO3，Ca(OH)2可以换为NaOHB．检验氨气可以用润湿的蓝色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒C．棉花团的作用是防止空气中的水蒸气进入D．在实验室里也可按如右图所示装置干燥并收集气体NH3，且吸收多余的NH3
【典例04】【铵盐】下列描述正确的是A．氯化铵和氯化钠的固体混合物可用升华法分离B．将少量硫酸铵和熟石灰混合在研钵中进行研磨，可以闻到刺激性气味C．检验某白色固体是铵盐的方法是：加氢氧化钠溶液，加热，用湿润蓝色石蕊试纸在试管口检验，观察试纸是否变红D．所有铵盐都易溶于水，铵盐中的氮元素均为-3价
【演练04】【铵盐】下列关于铵盐的说法，错误的是A．绝大多数铵盐易溶于水B．铵盐受热易分解，并且都能产生氨气C．铵盐能与热的浓NaOH溶液反应生成氨气D．铵盐都是离子化合物
【典例05】【硝酸】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，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指硝酸，下列有关硝酸的相关描述中正确的是A．王水指浓硝酸与浓盐酸按3：1的体积比混合所得的混合物B．向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀硫酸，可在试管口观察到红棕色气体C．常温下，浓硝酸可以用铝制容器储存，说明浓硝酸与铝不反应D．稀HNO3与金属反应时，可被还原为更低价态，说明稀HNO3氧化性强于浓HNO3
【演练05】【硝酸】下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论正确的是
A．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定都是氮的氧化物B．②中产生红棕色气体说明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
考点03 无机非金属材料
一、单质硅与半导体材料硅的物理性质：单质硅有晶体硅和无定形硅（非晶体）两种。 ① 晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。 ② 单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间。硅的存在状态：化合态。硅的化学性质：常温下，硅的化学性质不活泼，在加热条件下可发生反应。
一、单质硅与半导体材料工业获取硅：
制得粗硅：SiO2+2C Si+2CO↑进一步提纯：Si+2Cl2 SiCl4 SiCl4+2H2 Si+4HCl
硅的用途： 用做半导体材料，制造晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等。
二、二氧化硅与光导纤维
二氧化硅的物理性质：二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英的主要成分是二氧化硅。二氧化硅的熔点高、硬度大，不溶于水。纯净的二氧化硅是无色透明的晶体。
SiO2+2C Si+2CO↑SiO2+CaO CaSiO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（常被用来刻蚀玻璃）SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑
二氧化硅常被用于制石英表中的压电材料和高性能的现代通信材料——光导纤维。
硅酸的物理性质：硅酸为白色粉末状固体，不溶于水。硅酸的化学性质：H2SiO3 H2O+SiO2 H2SiO3+2NaOH====Na2SiO3+2H2O 原硅酸：将较强酸溶液（或CO2气体）加入（通入）可溶性硅酸盐溶液中，即生成白色胶状的原硅酸（H4SiO4）。原硅酸几乎不溶于水，是弱酸，不稳定。这种白色胶状物在空气里放置一段时间后，会失水变成硅酸。
三、硅酸与硅酸盐：硅酸盐制品性质稳定，熔点较高，大都难溶于水。
硅酸盐的表示方法：硅酸盐的组成比较复杂，常用氧化物的形式表示。表示顺序：活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水。 玻璃： （1）主要原料：石灰石、纯碱、石英 （2）制玻璃的反应：Na2CO3+ SiO2 Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+ SiO2 CaSiO3+CO2↑ （3）主要成分：Na2SiO3，CaSiO3，SiO2 （4）种类：普通玻璃、有色玻璃、铅玻璃、钢化玻璃 （5）主要性能：玻璃态物质没有固定的熔沸点，可在一定范围内软化。
水泥： （1）主要原料：粘土、石灰石、石膏等 （2）主要成分： 硅酸三钙（3CaO·SiO2）、硅酸二钙（2CaO·SiO2）、铝酸三钙（3CaO·Al2O3） （3）主要性能：水硬性、不可逆性 陶瓷： （1）主要原料：粘土 （2）种类：土器、陶瓷、瓷器 （3）主要性能：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘
硅酸钠的性质： 硅酸钠是极少数可溶于水的硅酸盐中的一种，其水溶液俗称“水玻璃”，是建筑业的一种黏合剂。 Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓
【典例01】【单质硅与半导体材料】我国在科技领域取得了很多与化学密切相关的成就，下列说法不正确的是A．华为推出的麒麟9905G芯片成为全球第一款商用5G手机芯片，该芯片的主要成分是晶体硅B．“深海勇士”号载人潜水器使用的锂离子电池是二次电池C．“嫦娥五号”卫星带回的月壤中富含“完美能源”3He，3He与4He互为同素异形体D．中国天宫空间站上的所用的太阳能电池组，可将光能转化为电能
【演练01】【单质硅与半导体材料】《天工开物》被外国学者称它为“中国17世纪的工艺百科全书”，其中有许多关于化学的记载。下列说法不合理的是A．“凡弓弦取食柘叶蚕茧，其丝更坚韧”中的“丝”为蛋白质B．“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙粘土而为之”中“瓦”的主要成分为二氧化硅C．“稻以糠为甲，麦以麸为衣”中“糠”的主要成分为纤维素D．“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴”，“硝”指硝酸钾，在反应中表现氧化性
【典例02】【二氧化硅与光导纤维】高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。从石英砂(主要成分为SiO2)制取高纯硅涉及的主要反应流程如下：
下列说法不正确的是A．反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2B．流程中HCl和H2可以循环利用C．高纯硅可用于制作光感电池、光导纤维的主要成分是SiO2D．SiO2 属于酸性氧化物，能与水反应生成硅酸
【演练02】【二氧化硅与光导纤维】关于无机非金属材料的说法错误的是A．无机非金属材料都是硅酸盐材料，包括玻璃、水泥、陶瓷B．新型无机非金属材料中有硅、高纯度的SiO2、碳纳米材料等C．新型陶瓷在光学、电学、热学、磁学等方面有新的特性和功能D．Si主要用于太阳能电池和芯片，SiO2主要用于光导纤维
【典例03】【硅酸与硅酸盐】下列说法不正确的是A．陶瓷是以黏土为主要原料，经高温烧结而成B．普通玻璃以纯碱、石灰和石英砂为原料制得C．向水泥中加入适量的石膏可以调节水泥硬化速率D．金刚砂具有类似金刚石的结构，硬度大，可用于制作砂纸和砂轮
【演练03】【硅酸与硅酸盐】下列实验不能达到实验目的的是
A．图1制取并观察Fe(OH)2B．图2验证酸性强弱：H2SO4＞H2CO3＞H2SiO3C．图3分离溶于CCl4中的溴D．图4验证碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性：碳酸钠＞碳酸氢钠