专题01 化工生产中的重要非金属元素-【暑假自学课】2024年新高二化学暑假提升精品讲义（人教版2019）

专题01 化工生产中的重要非金属元素 目录 考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢 重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺 题型归纳：归纳常考热点题型，高效解题 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 学以致用：真题感知+提升专练，全面突破 学业要求聚焦 1.能依据物质类别和元素价态分别列举含硫元素、氮元素的典型代表物质。 2.能从物质类别和元素价态的角度，依据氧化还原反应原理，预测硫及其化合物、氮及其化合物的化学性质和变化。 3.能从物质类别和元素价态变化的角度，设计含硫物质、含氮物质的转化路径。 4.能根据实验目的和假设设计实验方案，选择适当的实验试剂，探究不同价态含硫物质的转化；能观察并如实记录实验现象和数据，进行分析和推理，得出合理的结论。 5.能利用二氧化硫、氨、硫酸根和铵根的性质和反应，选择适当的实验试剂，设计检验二氧化硫、检验溶液中硫酸根和铵根等离子及实验室制取氨的实验方案。 6.能根据硫酸、硝酸和氨的性质，分析实验室、工业生产及环境保护中的某些常见问题。 7.能说明硫及其化合物、氮及其化合物（如二氧化硫、氨等）的应用对社会发展的价值和对环境的影响，能有意识地运用所学的知识或寻求相关证据参与社会性议题（如酸雨及防治）的讨论。 8.能从材料组成的角度对生活中常见的无机非金属材料进行分析，能根据使用需求选择适当的材料，能解释其使用注意事项，并能科学合理地使用。 知识网络聚焦 一．硫 1.硫的存在 （1）游离态：存在于 火山喷口 附近或地壳的岩层里。 （2）化合态：主要以 硫化物 和 硫酸盐 的形式存在。 2.物理性质：硫单质俗称： 硫磺 ，颜色状态： 黄色晶体 ，溶解性： 不 溶于水， 微溶于酒精， 易 溶与二硫化碳。 3.化学性质（硫可以与金属、非金属反应） 化合价角度认识： (1)与非金属反应 (2)与金属反应 表现氧化性 (3)与热的强碱溶液反应(如NaOH溶液)： 3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，既表现氧化性，又表现还原性。 应用：汞洒落在地面，一般会用硫粉来处理，原理是 S＋Hg == HgS 二．二氧化硫 1.物理性质 二氧化硫是一种 无 色、有 刺激性气味 的气体，密度比空气 大 ，易液化 易 溶于水。 （1体积水约溶解40体积SO2） 2.二氧化硫与水 （1）二氧化硫与水的反应，水溶液的酸碱性，二氧化硫或亚硫酸的漂白性实验： 实验操作 现象 结论 ①把盛有SO2的试管倒立于水中，打开胶塞 试管内液面 上升 。 SO2 易 溶于水。 ②用pH试纸测定溶液的酸碱度 试纸变红色 二氧化硫水溶液呈酸 性。 ③滴入2滴品红溶液，振荡；加热试管，再观察 品红褪色 ； 加热恢复红色 。 二氧化硫能使品红褪色，具有漂白性。 SO2与水的反应方程式为SO2 ＋ H2O ⇌ H2SO3 。 （2）SO2或亚硫酸的漂白性： ①二氧化硫或亚硫酸有漂白作用，与有色物质发生化合反应，生成不稳定的无色物质，加热又恢复为原来的颜色。利用品红溶液可检验二氧化硫气体。 ②SO2有 漂白 性，能使 品红 褪色。 ③SO2的漂白作用与次氯酸的漂白作用相不相同？ 不相同 ； SO2的漂白作用稳不稳定？ 不稳定 ； ④次氯酸的漂白过程是发生了 氧化还原 反应，其漂白作用是永久性的。 【问题】常见的漂白剂有哪些？ SO2、HClO、NaClO、 H2O2、 活性炭 【总结】 物质 SO2 HClO、NaClO、Ca(ClO)2、 H2O2、Na2O2、O3 活性炭 漂白原理 与有色物质结合生成无色物质 将有色物质氧化为无色物质 吸附有色物质 变化类型 化学变化 化学变化 物理变化 是否可逆 可逆，加热或久置后 恢复原来的颜色 不可逆，加热或久置后 不恢复原来颜色 — 漂白对象 有色的有机物，不能漂白指示剂 有色的有机物和指示剂 有机色质 (1)SO2使品红溶液褪色表现的是漂白性，加热后溶液恢复至红色；SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是还原性，加热后溶液颜色不复原。 (2)SO2不能漂白酸碱指示剂，只能使紫色石蕊溶液变红，不能使其褪色。 3.二氧化硫的化学性质 分别从化合价的角度，作为酸性氧化物的角度，二氧化硫有什么化学性质： （1）酸性氧化物的通性 （2）氧化性(如与H2S溶液反应)：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O(生成黄色物质)。 （3）还原性 （4）漂白性：SO2可使品红溶液褪色，加热后，溶液由无色变为红色。 三．三氧化硫 1.物理性质: 熔点为16.8℃，沸点为44.8℃，标准状况下为 固 态。 2.化学性质:具有酸性氧化物的通性: （1）与水反应： SO3＋H2O===H2SO4 （2）与碱性氧化物反应： SO3＋CaO === CaSO4 （3）与碱反应： SO3 ＋ 2NaOH === Na2SO4 ＋H2O （4）与某些盐溶液反应（如：BaCl2） SO3＋H2O＋BaCl2 === BaSO4↓ ＋ 2HCl 四．硫化氢 1.物理性质: 无色有臭鸡蛋气味的剧毒气体,常温常压下，1体积水约能溶解2.6体积的硫化氢气体。 2.化学性质 （1）酸性 H2S⇌H＋＋HS－，HS－⇌H＋＋S2－ （2）还原性（易被Cl2、O2、SO2等氧化） 2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O ； 2H2S＋O2 ===2S↓＋2H2O ； 2H2S＋3O2(足量)2SO2＋2H2O 考点2 硫酸 硫酸根离子的检验 一．硫酸的用途和工业制备 1．用途： (1)重要的化工原料，可用于生产 化肥 、 农药 、炸药、染料、盐类等。 (2)用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。 2．工业制备： 　　　　　　 SO2 SO3 H2SO4 写出工业制备硫酸有关反应的化学方程式： (1)制备SO2：4FeS2＋ 11O2 2Fe2O3 ＋ 8SO2 (2)制备SO3：2SO2＋O22SO3 (3)吸收SO3：SO3 ＋ H2O = H2SO4 二．硫酸的性质 1．稀硫酸 具有酸的通性： 写出下列反应的离子方程式： (1)稀硫酸与活泼金属反应，如Zn：__Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑__。 (2)稀硫酸与金属氧化物反应，如CuO：__CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O__。 (3)稀硫酸与碱反应，如NaOH：__OH－＋H＋===H2O__。 (4)稀硫酸与部分盐反应，如Na2CO3：__CO＋2H＋===CO2↑＋H2O__。 2.硫酸的物理性质 硫酸是一种无色、黏稠的油状液体，密度比水的大。浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 3.浓H2SO4的特性 三大特性：吸水性、脱水性、强氧化性 三．硫酸根离子的检验 检验SO42－的正确操作方法： 被检液取清液观察有无白色沉淀产生(判断有无SO42－)。 先加稀盐酸的目的是排除CO32－、SO32－、Ag＋干扰，再滴加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： CO32－＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO32－＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO42－===BaSO4↓。 4．实践应用 除去粗盐中的可溶性杂质(可溶性硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质) 杂质 加入的试剂 离子方程式 可溶性 硫酸盐 过量　BaCl2　溶液  　SO42－+Ba2+ BaSO4↓　  CaCl2 过量　Na2CO3　溶液  　Ca2++CO32－ CaCO3↓、Ba2++CO32－ BaCO3↓　  MgCl2 过量　NaOH　溶液  　Mg2++2OH- Mg(OH)2↓　  多余的 NaOH、Na2CO3 适量稀盐酸 　OH-+H+ H2O、CO32－+2H+ H2O+CO2↑　  考点3 不同价态含硫物质的转化 一．自然界中硫的存在和转化 二．实验探究不同价态含硫物质的转化 1.不同价态硫元素的转化与性质 硫元素常见的化合价有-2、0、+4、+6，可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。 利用氧化剂，可将硫元素从低价态转化为高价态；利用还原剂，可将硫元素从高价态转化为低价态。 2.不同价态含硫物质的转化 序号 转化目标 转化前的含硫物质 选择试剂 转化后的含硫物质 ① －2→0 H2S __O2(不足)__ S __SO2__ ② 0→－2 S __H2__ H2S __Fe或Cu__ FeS或Cu2S ③ －2→＋4 H2S __O2(足量)__ SO2 ④ 0→＋4 S __O2__ SO2 ⑤ ＋4→0 SO2 __H2S__ S ⑥ ＋4→＋6 SO2 __O2__ SO3 __Cl2__ H2SO4 ⑦ ＋6→＋4 H2SO4 __Cu__ SO2 书写有关化学方程式： ①__2H2S＋O22S＋2H2O，SO2＋2H2S===3S＋2H2O__； ②__H2＋SH2S，Fe＋SFeS或2Cu＋SCu2S__； ③__2H2S＋3O22SO2＋2H2O__； ④__S＋O2SO2__； ⑤__SO2＋2H2S===3S＋2H2O__； ⑥__2SO2＋O22SO3，SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋2H2SO4__； ⑦__Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑__。 3.化学实验设计的原则 进行化学实验设计时,应遵循　科学性　、　可行性　、　安全性　和　绿色化　原则。  【总结】不同价态硫元素的转化,可通过氧化还原反应实现 (1)价态与性质 ①－2价硫处于最低价态，只有还原性，可被O2、Cl2等氧化剂氧化为S； ②0价、＋4价硫处于中间价态，既有氧化性又有还原性； ③＋6价硫处于最高价态，只有氧化性。 (2)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(化合价只靠拢不交叉),即台阶式升降,可用下图表示: 相邻价态的同种元素微粒间不发生氧化还原反应,如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 (3)不同价态硫元素间的转化,均属于氧化还原反应，需要选择合适的氧化剂或者还原剂。 证明硫单质、SO2具有还原性要选择氧化剂，如酸性KMnO4溶液、氯水等； 证明浓硫酸具有氧化性要选择还原剂，如金属单质、硫单质、H2S等； 证明SO2具有氧化性要选择还原剂，如H2S、Na2S等。 (4)含硫物质的连续氧化 H2S SO2SO3 H2SO4 SSO2 SO3 H2SO4 考点4 氮气 氮的氧化物 一．氮元素的存在 1．氮的原子结构 氮元素位于第二周期、第VA族。氮原子最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此氮原子一般通过共用电子对与其它原子相互结合构成物质。 氮的原子结构 常见的化合价有 ＋1 、 ＋2 、 ＋3 、 ＋4 、 ＋5 、 －3 ， 其氧化物有 N2O 、 NO 、 N2O3 、 NO2 、 N2O4 、 N2O5 共有六种， 其中 N2O5 是HNO3的酸酐， N2O3 是HNO2的酸酐（氮的氧化物都有毒）。 2．氮元素的存在 a.游离态:以氮分子的形式存在于空气中。  b.化合态:存在于动植物体内的蛋白质中,以及土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 二．氮气 1.物理性质 纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占五分之四左右。 2.化学性质 （1）常温下，N2的化学性质不活泼，可代替稀有气体作保护气体。 原因：氮分子内两个氮原子间以共价三键结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常难以与其它物质反应。 （2）在放电条件或高温下 氮气 跟氧气化合生成 一氧化氮 N2＋O22NO （3）镁在氮气中燃烧：3Mg＋N2Mg3N2； （4）人工合成氨：N2＋3H22NH3； 三．氮的固定和循环 1.含义：将大气中__游离态__的氮转化为__含氮化合物__的过程叫做氮的固定。 2.分类： 3．氮的循环 四．二氧化氮和一氧化氮 氮的氧化物 NO NO2 物理 性质 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶于水 易溶于水 化学 性质 与O2反应 2NO＋O2===2NO2 不反应 与H2O 反应 不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 1.NO和NO2的化学性质 (1)在常温下，NO很容易与O2反应，化学方程式为　2NO+O2 === 2NO2　。  (2)NO2溶于水时发生反应的化学方程式为　3NO2+H2O === 2HNO3+NO　。  2.二氧化氮溶于水的实验 (1)实验过程 实验 装置 实验 操作 在如图注射器里充入20 mL NO,然后吸入5 mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器 打开弹簧夹,快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹 振荡注射器 实验 现象 无明显现象 无色气体变为红棕色 红棕色气体变浅至消失,有无色气体生成,注射器活塞向内滑动 化学 方程式 　2NO+O2 === 2NO2　、  　3NO2+H2O === 2HNO3+NO　  (2)对工业生产硝酸的启示 工业上生产硝酸时，向吸收后的废气中再通入适量的氧气或空气,能充分利用原料，并能减少NO的排放以保护环境。 考点5 氨和铵盐 一．氨的性质 (一)氨的物理性质 1. 无 色 刺激性 气味有毒气体，密度比空气小。 极易 溶于水，常温下，1体积水大约可溶解 700 体积氨气。氨的水溶液叫做 氨水 。 氨 易 液化（液态的氨称为 液氨 ）。液氨汽化时要 吸收 的量的热，使周围温度急剧 下降 ， 因此，液氨常用作 制冷剂 。 2.喷泉实验 （1）喷泉实验的原理 因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应，使瓶内压强减小，形成压强差， 大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉。 （2）常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂如表： 气体 HCl NH3 CO2、SO2、Cl2、H2S NO2＋O2 吸收剂 水或NaOH溶液 水或盐酸 浓NaOH溶液 水 (二)氨气的化学性质 1.与水反应 反应原理为NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH4＋＋OH－。 氨气溶于水得氨水，显碱性，氨水中含有的粒子有：NH3·H2O、H2O、NH3、NH4＋、OH－、H＋。 NH3·H2O为可溶性一元弱碱，不稳定，易分解，化学方程式为NH3·H2ONH3↑＋H2O。 【注意】 ①NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，在推断题中作为解题突破口。 ②氨水呈碱性，NH3·H2O属于一元弱碱，计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算。 2.氨气与酸的反应 蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。 化学方程式为HCl＋NH3===NH4Cl、 NH3＋HNO3===NH4NO3。 3.与盐溶液的反应 过量氨水与AlCl3溶液反应的离子方程式： Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋。（氢氧化铝不溶于氨水） 4.氨气的还原性 ①催化氧化：4NH3＋5O24NO＋6H2O。 ②被CuO氧化：2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O。 ③被氯气氧化：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。 5.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。 二．铵盐的性质 1．铵盐的物理性质 铵盐都是白色固体，均易溶于水。 2．铵盐的化学性质 （1）受热易分解 NH4ClNH3↑＋HCl ； NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑ （2）与碱溶液反应NH4＋＋OH－NH3↑＋H2O 三．NH的检验 未知液加入强碱共热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，则证明含NH4＋。 (2)实验探究 实验装置 铵盐溶液 NH4Cl溶液 NH4NO3溶液 (NH4)2SO4溶液 现象 __试管中有气泡产生，试纸变蓝__ 结论 __铵盐与强碱反应生成氨气__，离子方程式为__NH＋OH－NH3↑＋H2O__ 应用 ①__检验铵根离子的存在__ ②__制取氨__ 四．氨的实验室制法 考点6 硝酸 酸雨及防治 一．硝酸 1．物理性质：无色、易挥发、有刺激性气味的液体。 2．化学性质 （1）不稳定性 化学方程式：4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑。 （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 。 【实验探究】 实验 装置 稀硝酸 浓硝酸 实验 现象 反应缓慢，有少量气泡产生， 溶液变蓝 试管口有红棕色气体产生 反应剧烈，有 大量气泡 产生， 溶液变蓝 ，液面上有 红棕色 气体产生 实验 结论 铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成 NO 气体 铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成 NO2 气体 a．与金属反应 稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(填化学方程式，下同)。 浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 【注意】常温下，铁、铝遇浓HNO3会发生钝化，所以可用铁或铝制容器来盛装浓HNO3。 b．与非金属反应 浓硝酸与C反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 c．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＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 3．硝酸的工业制备 写出下列反应的化学方程式： (1)氨在催化剂、加热条件下氧化为NO：4NH3＋5O24NO＋6H2O。 (2)NO被空气氧化为NO2：2NO＋O2===2NO2。 (3)NO2溶于水制备HNO3：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 4．用途硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造化肥、农药、炸药、染料、盐类等。 二．酸雨及防治 1.空气中SO2和NO2的主要来源 （1）煤、石油和某些金属矿物中含有硫或含硫化合物； （2）汽车尾气中除含有氮氧化物外，还含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物和颗粒等， 严重污染大气，破坏环境。 2.危害 （1）SO2和NO2是主要的大气污染物，它们能直接危害人体健康，引起呼吸道疾病； （2）溶于水形成酸雨； （3）氮氧化物的危害 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，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。 3.酸雨的危害及防治措施 （1）酸雨是指pH〈5.6的雨、雾等形式的降水，主要由大气污染物中硫、氮的氧化物所致。 （2）形成原理 ①硫酸型酸雨 ②硝酸型酸雨 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO （3）危害 ①直接破坏农作物、草原、森林，使土壤、湖泊酸化； ②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。 （4）防治措施 a．调整能源结构，发展清洁能源； b．研究煤的脱硫技术，改进燃烧装置和燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放； c．加强工厂废气的回收处理； d．改进汽车尾气的处理技术，控制汽车尾气的排放标准。 考点7 无机非金属材料 一．玻璃、水泥、陶瓷 传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料，如玻璃、水泥、陶瓷等。 1.硅酸盐的结构、特点 结构 特点 硅氧四面体 硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点 2.陶瓷 产品 主要原料 制备过程 生产应用 陶瓷 　黏土　  原料经高温烧结而成 建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等 3.玻璃和水泥 产品 主要原料 主要设备 主要成分 用途 普通 玻璃 纯碱、石灰石、石英砂 玻璃窑 Na2SiO3、 CaSiO3、SiO2 建筑材料、光学仪器、各种器皿、 高强度复合材料等 水泥 石灰石、黏土 水泥回转窑 硅酸盐 和沙子、碎石、水等混合可以得到混凝土,大量用于建筑和水利工程 二．硅和二氧化硅 1.硅元素的存在 硅在地壳中的含量为26.3%，仅次于 氧 ，在地壳中含量居第 二 位。硅是一种亲氧元素，其在自然界中总是与氧相互化合，自然界中以 化合态 态形式存在。 二氧化硅 是硅最重要的化合物。 硅原子和碳原子最外层电子数为 4 个，它们既 难 失去电子，也 难 得到电子，其中 碳 是构成有机物的主要元素， 硅 是构成岩石与许多矿物的基本元素。 2.硅的工业制法及提纯 涉及的化学方程式： ①SiO2+2C Si+2CO↑ ②Si+3HCl SiHCl3+H2 ③SiHCl3+H2 Si+3HCl 硅的用途：①良好的半导体材料；②太阳能电池；③计算机芯片。 3.二氧化硅（SiO2） SiO2是硅最重要的化合物，地球上存在的天然二氧化硅称为 硅石 ，约占地壳质量的12%，天然SiO2存在形态有 结晶 形和 无定型 形两大类。石英、水晶、玛瑙、沙子的主要成分是 SiO2 。 二氧化硅中每个Si周围结合 4 个O，Si在 中心 ，O在 4个顶角 ； 许多个这样的四面体又通过顶角的 O 相连，每个 O 与 2个Si 相结合，二氧化硅晶体中Si和O按 1:2 的比例组成 立体网状 结构的晶体，二氧化硅的网状结构决定了它的熔点 高 ，硬度 大 ， 不 导电， 不 溶于水，化学性质 稳定 。 【拓展】SiO2的化学性质： ①不与水、一般的酸反应 ②具有酸性氧化物的通性 分别写出SiO2与CaO、NaOH、溶液反应的化学方程式： SiO2＋CaOCaSiO3 ； SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O ； 与Na2CO3反应：固体高温条件下SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑ ③特性：与氢氟酸反应，化学方程式为： SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O 。 二氧化硅的用途： ① 沙子 是基本的建筑材料。 ②纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作 光导纤维 。 ③实验室中使用的 石英坩埚 。 ④ 水晶 和 玛瑙 制作饰物和工艺品。 【思考】实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而为什么不用玻璃塞？（提示：玻璃中含有SiO2） 氢氧化钠与二氧化硅反应生成硅酸钠，使瓶口黏结无法打开 三．新型陶瓷 1.新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能，如碳化硅(化学式SiC)俗称金刚砂，碳原子和硅原子通过共价键连接,具有类似金刚石的结构，硬度很大、优异的高温抗氧化性能，用作砂纸和砂轮的磨料、耐高温结构材料和耐高温半导体材料。 2.其它新型陶瓷 材料类别 主要特性 示例 用途 高温结构陶瓷 能承受高温，强度高 氮化硅陶瓷 汽轮机叶片、轴承、永久性模具等 压电陶瓷 具有电学特性 钛酸钡陶瓷 声呐系统、气象探测等 透明陶瓷 具有光学特性 氧化物透明陶瓷和非氧化物透明陶瓷 高压钠灯、激光器和高温探测窗等 超导陶瓷 具有超导性 超导陶瓷 电力、交通、医疗等 3.碳纳米材料 (1)富勒烯:由碳原子构成的一系列笼形分子的总称,其代表物为C60。 (2)碳纳米管:由石墨片层卷成的管状物,具有纳米尺度的直径。碳纳米管的比表面积大,有相当高的强度和优良的电学性能,可用于生产复合材料、电池和传感器等。 (3)石墨烯:只有一个碳原子直径厚度的单层石墨,其电阻率低、热导率高，具有很高的强度，应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料。 4.特殊功能的含硅材料： ①含4%硅的硅钢具有 导磁 性，主要用作 变压器的铁芯 ； ②人工合成的硅橡胶是最好的 既耐高温又耐低温 的橡胶，用于 火箭、飞机、导弹的零件和绝缘材料 ； ③人工制造的分子筛，主要用作 吸附剂和催化剂 。 题型一 硫及其化合物 典例1（23-24高一下·湖南·期中）某化学兴趣小组利用如下装置探究SO2和Cl2使品红溶液褪色的原理。反应一段时间后，观察到装置Ⅱ、Ⅳ中的品红溶液均褪色，将两支试管加热一段时间后，Ⅱ中溶液仍为无色，Ⅳ中溶液重新变回红色。则下列说法正确的是 A．装置Ⅰ中的试剂可以是浓盐酸和MnO2 B．反应产生的SO2和Cl2中可能混有HCl杂质，均可用饱和NaHSO3溶液进行除杂 C．反应一段时间后往装置Ⅲ中滴加BaCl2溶液或AgNO3溶液，均能观察到白色沉淀生成 D．该实验证明了SO2和Cl2使品红溶液褪色的原理均为氧化破坏品红分子 【答案】C 【分析】根据题干描述的实验现象，装置I作用是生成Cl2，SO2通入品红溶液能使其褪色，加热后不恢复红色，说明Cl2在水溶液生成次氯酸的漂白是永久漂白，装置V生成SO2，通入品红溶液也能使其褪色，加热后恢复红色，故SO2漂白是可逆的，多余的SO2与Cl2均通入到NaOH溶液中，反应会生成硫酸钠和氯化钠。 【解析】A．由上述分析可知，装置I作用是生成Cl2，反应不需要加热，故装置Ⅰ中的试剂可以是浓盐酸和高锰酸钾，故A错误； B．Cl2中混有的HCl杂质，不可用饱和NaHSO3溶液进行除杂，因为Cl2与NaHSO3会发生氧化还原反应，故B错误； C．多余的SO2与Cl2均通入到NaOH溶液中，反应会生成硫酸钠和氯化钠，故往装置Ⅲ中滴加BaCl2溶液或AgNO3溶液，均能观察到白色沉淀生成，故C正确； D．SO2使品红溶液褪色具有可逆性，故没有破坏品红分子，故D错误。 答案选C。 典例2（23-24高一下·湖北武汉·阶段练习）部分含S物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法错误的是 A．上述物质之间可以存在a→b→c→d→f的转化关系 B．a与c反应可生成b C．常温下，同为0.1mol/L的e、f的水溶液，pH：e>f D．b在过量O2中燃烧可生成d 【答案】D 【分析】由题干价类二维图可知，a为H2S、b为S、c为SO2、d为SO3、e为H2SO3、f为H2SO4，据此分析解题。 【解析】A．上述物质之间可以存在H2S→S→SO2→SO3→H2SO4的转化关系，A不符题意； B．由分析可知a为H2S、b为S、c为SO2，则2H2S+SO2=3S+2H2O即a与c反应可生成b，B不符题意； C．由分析可知，e为H2SO3、f为H2SO4，H2SO3为中强酸、H2SO4为强酸，故常温下，同为0.1mol/L的e、f的水溶液H2SO4的酸性强于H2SO3即pH ：H2SO3＞H2SO4即e>f，C不符题意； D．由分析可知，b为S、d为SO3，，而得不到SO3，故b在过量O2中燃烧不可生成d，D符合题意； 故选D。 典例3（23-24高一下·山东济宁·期中）某同学用下列装置完成了浓硫酸和 SO2 性质实验(夹持装置已省略)。下列说法正确的是 A．反应后，向试管Ⅰ中加入蒸馏水，溶液呈蓝色 B．试管Ⅴ中的NaOH溶液可用 NaHSO3溶液代替 C．试管Ⅳ中 KMnO4溶液褪色，说明SO2具有氧化性 D．取下试管Ⅲ并不断振荡，试管中出现浑浊，是因为生成了BaSO4 【答案】D 【分析】浓硫酸和铜在加热条件下反应生成SO2，试管Ⅱ中品红褪色，证明二氧化硫具有漂白性；SO2不与氯化钡溶液，则试管Ⅲ中无现象；酸性高锰酸钾具有强氧化性，能够氧化二氧化硫，则试管Ⅳ中高锰酸钾褪色；试管V为NaOH溶液，用于吸收二氧化硫，防止污染环境。 【解析】A．试管Ⅰ中可能有浓硫酸剩余，向浓硫酸中加水会发生危险，应该将反应后溶液沿器壁慢慢注入水中，A错误； B．二氧化硫和亚硫酸氢钠不反应，不能用其代替氢氧化钠溶液，B错误； C．酸性高锰酸钾具有强氧化性，试管Ⅳ中KMnO4溶液褪色，说明SO2具有还原性，C错误； D．SO2无法与氯化钡溶液反应生成BaSO3，但SO2溶于水后容易被空气中的氧气氧化，生成硫酸根，从而产生硫酸钡沉淀，D正确； 答案选D。 题型二 氮及其化合物 典例1（23-24高一下·北京·期中）下列方程式正确的是 A．铁溶于稀硝酸，溶液变黄： B．发生催化氧化反应： C．铁和硫加热条件下反应： D．“气肥”要低温保存，因为碳酸氢铵受热分解： 【答案】D 【解析】A．铁溶于稀硝酸，溶液变黄,说明产生的三价铁离子，反应为：，故A错误； B．NH3发生催化氧化反应产生的是NO，反应为：，故B错误； C．铁和硫加热条件下反应生成硫化亚铁，反应为：，故C错误； D．碳酸氢铵受热易分解，发生的反应为，故D正确； 答案选D。 典例2（23-24高一下·河北石家庄·期中）某同学利用如图所示装置(夹持装置已省略)在通风橱内进行铜与稀硝酸反应的探究实验，下列说法错误的是 A．注射器A中的稀硝酸与NaHCO3反应体现了硝酸的酸性 B．当观察到澄清石灰水变浑浊后关闭止水夹1、2，将铜丝伸入稀硝酸中，观察到铜丝溶解，有无色气体产生 C．铜与稀硝酸反应后，将注射器B中的空气注入具支试管，试管内气体会变成红棕色 D．澄清石灰水可吸收挥发出来的NO，同时防止外界空气进入具支试管中干扰实验 【答案】D 【分析】先打开止水夹1、2，将注射器A中的稀硝酸注入，与NaHCO3反应生成二氧化碳，排尽装置内空气，当观察到澄清石灰水变浑浊，说明装置内空气被排尽了，然后关闭止水夹1、2，将铜丝伸入稀硝酸中，进行铜与稀硝酸的反应，有无色气体NO产生，再注射器B的空气注入具支试管中，观察气体颜色变化，据此分析解答。 【解析】A．注射器A中的稀硝酸与NaHCO3反应生成硝酸钠、水和二氧化碳，发生的是复分解反应，体现了硝酸的酸性，故A正确； B．当观察到澄清石灰水变浑浊，说明装置内空气被排尽了，然后关闭止水夹1、2，铜与稀硝酸反应生成NO，故将铜丝伸入稀硝酸中，观察到铜丝溶解，有无色气体产生，故B正确； C．铜与稀硝酸反应后，将注射器B中的空气注入具支试管，发生反应，故试管内气体会变成红棕色，故C正确； D．NO难溶于水，也不碱溶液反应，澄清石灰水不能吸收挥发出来的NO，故D错误； 故选D。 典例3（23-24高一下·甘肃白银·期中）是一种重要的化工原料，可用于制化肥、农药，炸药、染料等．工业制硝酸的流程如图所示．下列说法错误的是 A．反应①②③均属于氧化还原反应 B．若有完全转化为，理论上共需要消耗 C．吸收塔内反应的化学方程式为 D．浓硝酸在光照下会逐渐变黄，原因是浓硝酸光照时分解生成了 【答案】B 【解析】A．反应①②③都有元素化合价的变化，均属于氧化还原反应，A正确； B．根据流程，若有完全转化为，还消耗，共失去16mole-，根据得失电子守恒，理论上共需要消耗，B错误； C．吸收塔内一氧化氮、氧气、水反应生成硝酸，化学方程式为，C正确； D．浓硝酸光照时分解生成了，使浓硝酸呈黄色，D正确； 故选B。 题型三 无机非金属材料 典例1（23-24高一下·河北石家庄·期中）中华文明是革故鼎新，辉光日新的文明，静水深流与波澜壮阔交织。下列说法错误的是 A．鹳鱼石斧图彩绘陶缸是以黏土为主要原料，经高温烧结而成的 B．镶金兽首玛瑙杯的材质是极其稀有的缠丝玛瑙，玛瑙的主要成分为SiO2 C．“天街小雨润如酥，草伍谣看近却无”，pH<5.6的雨水为酸雨，会对植物造成巨大危害 D．5G-A技术闪耀世界，光导纤维的主要成分为高纯硅 【答案】D 【解析】A．彩陶以黏土为主要原料，经高温烧结而成的，故A正确； B．玛瑙的主要成分为SiO2，故B正确； C．pH＜5.6的雨水为酸雨，会对植物造成巨大危害，故C正确； D．光导纤维的主要成分为SiO2，故D错误； 故选D。 典例2（23-24高一下·北京·期中）硅是电子工业的重要材料。利用石英砂（主要成分为：SiO2）和镁粉模拟工业制硅的流程示意图如下。 已知：非金属性：Si＜H 下列说法不正确的是 A．Ⅰ中引燃时用镁条，利用了镁条燃烧放出大量的热 B．Ⅱ中主要反应有 C．中Si、H的化合价分别是；为防止自燃，Ⅱ需隔绝空气 D．过程中含硅元素的物质只体现氧化性 【答案】D 【解析】A．镁条燃烧放出大量的热，因此Ⅰ中引燃时用镁条，A正确； B．Ⅱ中主要反应有：MgO+2HCl═MgCl2+H2O、Mg2Si+4HCl═2MgCl2+SiH4↑，B正确； C．由于电负性氢大于硅，则SiH4中Si、H的化合价分别是+4、-1，SiH4易自燃，为防止SiH4自燃，Ⅱ需隔绝空气，C正确； D．反应Mg2Si+4HCl═2MgCl2+SiH4↑，Mg2Si中Si元素化合价由-4升高为+4价，Mg2Si作还原剂，具有还原性，D错误； 故答案为：D。 强化点一 浓硫酸的特性 三大特性：吸水性、脱水性、强氧化性 (1)吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的　水分　,以及混在气体中的水分子,故常用作干燥剂。  (2)脱水性:浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按　水　的组成比脱去。 实验 操作 实验 现象 a.蔗糖逐渐变黑; b.蔗糖体积膨胀,形成黑色、疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体 实验 结论 a.浓硫酸具有　脱水性　;  b.浓硫酸具有　强氧化性　,能将蔗糖炭化生成的碳单质氧化为CO2,自身被还原为SO2  (3)强氧化性:能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。 a.与金属单质的反应 实验操作 实验现象 试管a中的铜丝表面　有气泡逸出　;  试管b中的品红溶液逐渐变为　无色　;  试管c中的石蕊溶液逐渐变为　红色　;  将试管a中的溶液慢慢倒入水中,溶液变为　蓝色　  化学 方程式 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O b.与非金属单质的反应 在加热时,浓硫酸与木炭发生反应：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O. (4)常温下，铁、铝遇浓H2SO4发生钝化，可用铝槽车运输浓H2SO4；体现了浓硫酸的强氧化性。 (5)可利用浓H2SO4的高沸点难挥发性制备易挥发性酸(HF、HCl等)， 如2NaCl(固)＋H2SO4(浓)Na2SO4＋2HCl↑。 【区分浓硫酸的吸水性和脱水性】 吸水性 常用作干燥剂，但不能干燥NH3、H2S、HI等 分清浓硫酸的脱水性和吸水性的区别： ①吸水性：浓硫酸能吸收物质中游离的水，可用作干燥剂。可以是物理变化，也可以是化学变化，如浓硫酸脱去 CuSO4·5H2O晶体中的结晶水； ②脱水性：浓硫酸可将有机物中的H、O原子以2∶1比例脱去 脱水性 将有机物中的H、O以原子数2∶1的比例脱去，如使蔗糖变黑 强化点二 硝酸与金属反应的规律和计算方法 1．硝酸与金属反应的规律 硝酸与金属单质反应时一部分被还原，一部分生成硝酸盐，故硝酸既表现了酸性又表现了氧化性，但硝酸与金属反应一般不生成H2。 (1)硝酸与铜的反应： 在反应中硝酸的作用可用如图表示： 可以看出，随HNO3浓度的降低，还原产物会由NO2变为NO。 ①由氮原子守恒可知，无论是NO2还是NO，被还原的硝酸与被还原生成气体的物质的量总是相等的； ②未被还原的NO与Cu2＋构成Cu(NO3)2，NO的物质的量为Cu2＋物质的量的2倍； ③运用电子守恒、原子守恒，便可顺利求解参加反应的Cu、HNO3以及产物NO2、NO之间量的关系。 (2)稀硝酸与铁的反应： Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O① 3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O② 反应物的量与生成物的关系如图所示： 上述反应首先发生反应①，若Fe剩余再发生反应③Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2，合并①③即可得反应②。所以，无论反应①还是反应②，被还原的HNO3皆占参与反应的HNO3的。 2．金属与硝酸反应常用的计算方法 (1)原子守恒法：HNO3与金属反应时，反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量等于显酸性的HNO3(以硝酸盐的NO形式存在于溶液中)的物质的量与显氧化性的HNO3(以NOx的形式存在)的物质的量之和。 (2)电子守恒法：HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。 (3)电荷守恒：HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH－)有：c(NO)＝c(H＋)＋n×c(Mn＋)(Mn＋代表金属离子)。 真题感知 1．（2022·河北·高考真题）定窑是宋代五大名窑之一，其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是 A．传统陶瓷是典型的绝缘材料 B．陶瓷主要成分为和 C．陶瓷烧制的过程为物理变化 D．白瓷的白色是因铁含量较高 【答案】A 【解析】A．陶瓷是良好的绝缘体，传统陶瓷是典型的绝缘材料，常用于高压变压器的开关外包装和器件，A正确； B．陶瓷的主要成分为硅酸盐，而不是SiO2和MgO，C错误； C．陶瓷烧制过程发生复杂的化学反应，由新物质生成，属于化学变化，C错误； D．由于Fe2+、Fe3+和铁的氧化物均有颜色，故陶瓷中含铁量越多，陶瓷的颜色越深，白瓷的白色是因为铁含量较低甚至几乎不含，D错误； 故答案为：A。 2．（2023·重庆·高考真题）下列叙述正确的是 A．分别与空气和氧气反应，生成的产物相同 B．分别与和反应，反应的类型相同 C．分别与和反应，生成的气体相同 D．浓分别与和反应，生成的酸性气体相同 【答案】C 【解析】A．镁在空气中燃烧也会部分和氮气反应生成氮化镁，A错误； B．与发生化合反应生成亚硫酸，而和会发生氧化还原生成硫单质，反应的类型不相同，B错误； C．分别与和反应，生成的气体均为氧气，C正确； D．浓与生成二氧化硫气体，而和反应生成二氧化碳和二氧化硫，生成的酸性气体不相同，D错误； 故选C。 3．（2023·天津·高考真题）实验室制备和收集相应气体可使用下图装置的是 A．Fe与稀硝酸反应制NO B．MnO2与浓盐酸共热制备Cl2 C．NaOH与浓氨水制备NH3 D．Na2SO3与浓硫酸制备SO2 【答案】D 【解析】A．NO与O2反应生成NO2，不能用排空气法收集NO，故不选A； B．二氧化锰与浓盐酸共热制备Cl2，反应需要吸热，缺少加热装置，故不选B； C．氨气的密度比空气小，需要用向下排空气法收集NH3，故不选C； D．Na2SO3与浓硫酸反应生成SO2，SO2密度比空气大，用向上排空气法收集SO2，故选D； 选D。 4．（2022·江苏·高考真题）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 A．自然固氮、人工固氮都是将转化为 B．侯氏制碱法以、、、为原料制备和 C．工业上通过催化氧化等反应过程生产 D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” 【答案】A 【解析】A．自然固氮是将N2转化为含氮化合物，不一定是转化为NH3，比如大气固氮是将N2会转化为NO，A错误； B．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl，反应的化学方程式为H2O+NH3+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，B正确； C．工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3，相关的化学反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=4HNO3，C正确； D．氮元素在自然界中既有游离态又有化合态，多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”，D正确； 故选A。 5．（2022·江苏·高考真题）实验室制取少量水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 A．用装置甲制取气体 B．用装置乙制取水溶液 C．用装置丙吸收尾气中的 D．用干燥pH试纸检验水溶液的酸性 【答案】C 【解析】A．60%硫酸和NaHSO3(s)可发生反应：H2SO4+2NaHSO3=Na2SO4+2SO2↑+2H2O，因此装置甲可以制取气体，A正确； B．气体通入液体时“长进短出”，装置乙可以制取水溶液，B正确； C．SO2不会与饱和NaHSO3溶液发生反应，因此装置丙不能吸收尾气中的，C错误； D．水溶液显酸性，可用干燥的pH试纸检验其酸性，D正确； 答案选C。 提升专练 1．（23-24高一下·江苏·期末）下列物质性质与用途具有对应关系的是 A．晶体硅熔点高，可用于制作半导体材料 B．SiO2硬度大，可用于制作光导纤维 C．碳化硅硬度大，可用作砂纸、砂轮的磨料 D．硅酸钠耐热性好，它的水溶液常用作黏合剂 【答案】C 【解析】A．晶体硅是良好的半导体，常用于制作半导体材料，与熔点高无关，A错误； B．二氧化硅具有良好的导光性能，常用于制作光导纤维，与硬度大无关，B错误； C．碳化硅是硬度大的新型无机非金属材料，常用作砂纸、砂轮的磨料，C正确； D．硅酸钠溶液具有良好的粘结性，常用作黏合剂，与耐热性好无关，D错误； 故选C。 2．（23-24高一下·天津·期中）下列物品所使用的主要材料不属于无机非金属材料的是 A．石墨烯超轻海绵 B．宣纸 C．瓷器 D．碳化硅陶瓷轴承 【答案】B 【解析】A．石墨烯为碳单质，属于无机非金属材料，故A不合题意； B．宣纸的主要成分是纤维素，属于有机高分子材料，不属于无机非金属材料，故B合题意； C．瓷器的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，故C不合题意； D．碳化硅陶瓷是熔沸点高、硬度大的新型无机非金属材料，属于无机非金属材料，故D不合题意； 答案选B。 3．（23-24高一下·上海·期中）下列关于浓硫酸和浓硝酸的比较正确的是 A．露置在空气中，容器中酸液的质量都减少，浓度都变小 B．都能用铝槽车运输 C．都应存放在棕色细口瓶中，避光保存 D．常温下都能与铜粒反应 【答案】B 【解析】A．浓硫酸具有吸水性，吸收空气中水分，浓硝酸受热或见光分解，具有挥发性，露置在空气中，浓硫酸质量增大，浓硝酸质量减少，故A错误； B．浓硫酸和浓硝酸遇到铝钝化，都能用铝槽车运输，故B正确； C．浓硫酸存放在无色细口瓶中，浓硝酸受热或见光分解，应存放在棕色细口瓶中，避光保存，故C错误； D．浓硫酸常温下不能与铜粒反应，浓硝酸常温下能与铜粒反应，故D错误； 答案为B。 4．（23-24高一下·重庆·期中）实验室用还原（沸点：31.85℃，密度为）制备高纯硅的装置如图所示（夹持装置和尾气处理装置略去），下列说法正确的是 A．装置Ⅲ的烧杯中盛装的是冰水 B．实验时，应先加热管式炉，再打开活塞K C．该实验中滴加13.55mL ，制得高纯硅2.814g，则的利用率为75% D．为鉴定高纯硅中是否含微量铁单质，需要用的试剂为盐酸、硫氰化钾溶液 【答案】C 【分析】装置Ⅰ的目的是制备氢气，氢气中含有水蒸气，对后续实验产生干扰，必须除去，因此装置Ⅱ的作用是除去氢气中的水蒸气，即装置Ⅱ中盛放浓硫酸，装置Ⅲ的作用是提供SiHCl3气体，因此在水浴中加热。 【解析】A．根据分析可知，装置Ⅲ的烧杯中盛装的是热水，A错误； B．实验时应先通入氢气，目的是排出装置中的空气，防止发生危险，B错误； C．密度为，体积13.55mL，根据，理论生成高纯硅Si质量：，则的利用率：，C正确； D．铁单质与盐酸反应生成亚铁离子，不能用硫氰化钾溶液检验，D错误； 答案选C。 5．（23-24高一下·福建龙岩·期中）工业制备高纯硅的流程如下，下列说法正确的是 A．粗硅与HCl反应时，需要在富氧的环境中进行 B．盛装NaOH溶液的玻璃瓶需要使用磨口玻璃塞 C．制粗硅的化学方程式为 D．高纯硅常用于制备光导纤维 【答案】C 【解析】A．粗硅与HCl反应时，会产生H2，若在富氧的环境中，易发生爆炸且会生成SiO2，A错误； B．玻璃塞和试剂瓶磨口处的SiO2会与NaOH溶液反应生成硅酸钠，硅酸钠溶液具有黏性，则盛装NaOH溶液的玻璃瓶要不能使用磨口玻璃塞，B错误； C．石英砂与过量焦炭发生的主要反应制备粗硅是主要反应，其化学方程式为，C正确； D．SiO2用于制作光导纤维，D错误； 故选C。 6．（23-24高一下·重庆·期中）向浓硫酸中分别加入下列三种固体，对实验现象的分析正确的是 A．实验①中红棕色气体是HBr B．对比实验②和实验③可知还原性： C．对比实验①和实验②可知还原性： D．由上述实验现象可知浓硫酸具有强酸性、吸水性、氧化性 【答案】C 【解析】A．HBr为无色气体，实验①中红棕色气体是溴蒸汽，A错误； B．②③都是非氧化还原反应，对比实验②和实验③无法判断氯离子和亚硫酸根离子的还原性强弱，B错误； C．实验①中浓硫酸能够氧化溴离子生成溴单质，实验②浓硫酸不能氧化氯离子生成氯气，可知还原性：Br-＞Cl-，C正确； D．上述实验体现浓硫酸的酸性、强氧化性，未体现浓硫酸的吸水性，D错误； 故答案为：C。 7．（23-24高一下·天津·期中）下列有关硫及其化合物性质的说法中，正确的是 A．铜粉和硫粉混合加热可制得CuS B．久置酸雨酸性增强，原因是水的挥发 C．通入石蕊试液中，溶液颜色先变红，再褪色 D．浓硫酸使胆矾变白是由于浓硫酸具有吸水性 【答案】D 【解析】A．硫的氧化性较弱，将铜氧化为低价态化合物，则铜粉和硫粉混合加热得到的产物是Cu2S，故A错误； B．酸雨具有酸性主要是由于里面溶解了SO2，久置的酸雨中SO2与水反应生成的H2SO3被氧化为H2SO4，酸性增强，故B错误； C．SO2是酸性氧化物，溶于水形成亚硫酸显酸性，其漂白性具有选择性，不能使变红的石蕊溶液褪色，所以将SO2通入石蕊试液中，溶液只变红不褪色，故C错误； D．浓硫酸具有吸水性，能吸收空气中的水和结晶水合物中的水，所以浓硫酸使胆矾变白是由于浓硫酸具有吸水性，故D正确； 答案选D。 8．（23-24高一下·重庆·期中）为测定空气中的含量，某课外小组的同学将空气样品经过管道通入密闭容器中的100mL、0.30mol/L的酸性溶液。已知与该溶液反应的离子方程式为：。若管道中空气流量为0.5L/min，经过3min溶液恰好褪色，假定样品中的可被溶液充分吸收，则该空气样品中的含量（单位为g/L）是 A．3.2 B．6.4 C．9.6 D．1.6 【答案】A 【解析】根据题干信息，经过3 min溶液恰好褪色，则通过空气的体积为0.5L·min-1×3min=1.5 L，消耗的酸性KMnO4的物质的量为0.1L×0.3mol/L=0.03mol，设尾气中SO2的物质的量为nmol，则由离子方程式得，，尾气样品中SO2含量为，综上所述A符合题意； 故选A。 9．（23-24高一下·云南丽江·阶段练习）如图是某元素的价类二维图。其中是一种酸式盐，的相对分子质量比D的相对分子质量大16，当为一种强酸时，有如下转化关系。下列说法不正确的是 A．物质A、B、C、D、E、F中均含有硫元素 B．物质A的化学式可以为 C．物质C可在纯氧中燃烧，火焰呈蓝紫色 D．物质的浓溶液可以用铁制容器盛放 【答案】B 【分析】由 E的相对分子质量比D的相对分子质量大16 ，说明E中比D中多一个氧原子，结合图中给出的信息，可推知E为SO3 ，D为SO2，该元素为硫元素，F为 H2SO4，C为S，A是一种酸式盐，则A为NaHS，B为H2S。 【解析】A．根据以上分析可知，物质A、B、C、D、E、F中均含有硫元素，故A正确； B．A是一种酸式盐，因此A为NaHS，故B错误； C．物质C为硫单质，可在纯氧中燃烧 ，火焰呈蓝紫色，故C正确； D．物质F为H2SO4，浓硫酸在常温下会和铁发生钝化反应，因此可以用铁制容器盛放，故D正确； 故答案选B。 10．（23-24高一下·浙江·期中）下列装置或操作一定能达到实验目的是 A．用于制备并收集少量干燥氨气 B．排水法收集 C．验证反应是否有生成 D．验证非金属性： 【答案】D 【解析】A．氨气的密度小于空气，应该采取向下排空气法收集，不能用向上排空气法收集，故A错误； B．二氧化氮能和水反应，不能用排水法收集，故B错误； C．木炭与浓硫酸反应生成的二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，故C错误； D．浓硝酸和碳酸钙反应时固体溶解，生成气体二氧化碳，说明硝酸酸性强于碳酸，挥发的硝酸被饱和碳酸氢钠溶液吸收，硅酸钠溶液变浑浊说明碳酸酸性强于硅酸，HNO3、H2CO3、H2SiO3分别是氮元素、碳元素和硅元素的最高价氧化物的水化物，最高价氧化物的水化物的酸性越强，对应元素的非金属性越强，即能验证非金属性：，故D正确； 故答案为：D。 11．（23-24高一下·江苏徐州·阶段练习）已知晶体在加热条件下发生如下反应：(已知：和的熔点分别为-72.7℃、16.8℃，沸点分别为-10℃、44.8℃)；利用下图装置可检验该反应的气体产物。下列说法错误的是 A．仪器的连接顺序为a、f(或g)、g(或f)、h、i、d、e、b B．装置C中的X溶液为溶液 C．装置B的作用为处理尾气 D．反应中每生成，转移2mol电子 【答案】A 【分析】硫酸亚铁晶体先在A装置中加热分解，检验其他气体时通入溶液中会混入水蒸气，因此先检验水蒸气的存在，故a连接f，若无水硫酸铜变蓝说明有水蒸气生成，因为SO3易溶于水，通入溶液中易被吸收，因此先检验SO3，g连接d，X溶液为氯化钡，若C中生成沉淀说明含有三氧化硫，最后检验二氧化硫的存在，e连接h，若品红溶液褪色，说明含有二氧化硫，最后烧碱溶液用于吸收尾气。 【解析】A．根据分析可知，仪器的连接顺序为a、f(或g)、g(或f)、d、e、h、i、b、c，A错误； B．装置C中的X溶液为氯化钡，用于检验SO3是否存在，B正确； C．装置B中的烧碱溶液用于吸收多余的二氧化硫等，作用为处理尾气，C正确； D．该反应方程式中，Fe化合价从+2价升高为+3价，生成1个Fe2O3失去2个电子，部分S化合价从+6价降低为+4价，生成1个SO2得到2个电子，当生成1molSO2，转移2mol电子，D正确； 故答案选A。 12．（23-24高一下·重庆·期中）将一定质量的铝粉和铁粉的混合物加入到一定量很稀的硝酸溶液中，充分反应，反应过程中无气体放出。向反应结束后的溶液中，逐滴加入5mol/L的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量(n)关系如图所示，下列说法错误的是 A．根据关系图，硝酸被还原成铵盐 B．样品中铝粉和铁粉的物质的量之比为l∶1 C．a点对应NaOH溶液的体积为20mL D．原溶液中硝酸的物质的量为0.37mol 【答案】D 【分析】反应始终没有气体生成，可以得出不会有氮的氧化物生成，向反应后溶液溶液中滴加NaOH溶液，开始没有沉淀生成，可知硝酸过量，故铝和铁被氧化为Al3+、Fe3+，反应后溶液加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应，再生成沉淀，当沉淀完全后，由图知继续加入氢氧化钠溶液，沉淀量不变，可得与发生了反应，则随着NaOH的滴加，发生的反应依次有：①H++OH-=H2O，②Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓，③+OH-=NH3•H2O，④Al(OH)3+OH-=，据此分析解题。 【解析】A．反应始终没有气体生成，可以得出不会有氮的氧化物生成，向反应后溶液溶液中滴加NaOH溶液，开始没有沉淀生成，可知硝酸过量，故铝和铁被氧化为Al3+、Fe3+，反应后溶液加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应，再生成沉淀，当沉淀完全后，由图知继续加入氢氧化钠溶液，沉淀量不变，可知与发生了反应，则硝酸被还原为铵盐(NH4NO3)，A正确； B．cd段消耗NaOH溶液8mL，根据Al(OH)3+OH-=+2H2O可知，n[Al(OH)3]=n(NaOH)=0.008L×5mol/L=0.04mol,故n(Al)=n[Al(OH)3]=0.04mol,而bc段消耗的氢氧化钠的6mL，根据与+OH-═NH3•H2O可知，n()=n(NaOH)=0.006L×5mol/L=0.03mol,根据电子转移守恒有：：3n(Fe)+3n(Al)=8n()，即3n(Fe)+3×0.04mol=8×0.03mol，解得n(Fe)=0.04mol,则n(Al)：n(Fe)=0.04mol：0.04mol=1：1，B正确； C．根据电子转移守恒可知Al、Fe提供电子物质的量为8×0.03mol=0.24mol，由电荷守恒可知，ab段消耗NaOH物质的量为0.24mol，ab段消耗NaOH溶液体积为=0.048L=48mL，故a点对应NaOH溶液体积为68mL-48mL=20mL，C正确； D．加入氢氧化钠溶液为68mL时，溶液中溶质为硝酸钠与硝酸铵，n(NH4NO3)=n()=0.03mol，根据Na元素守恒有n(NaNO3)=n(NaOH)=0.068L×0.05mol/L=0.34mol，根据N元素守恒原硝酸溶液中n(HNO3)=n(NaNO3)+2n(NH4NO3)=0.34mol+0.03mol×2=0.4mol，D错误； 故答案为：D。 13．（23-24高一下·浙江·期中）部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是 A．实验室可以通过加热固体来制备a B．C能使湿润的淀粉—试纸变蓝 C．b和c都能与溶液反应 D．与d的浓溶液常温下不反应，故可以用铝槽车运输d的浓溶液 【答案】B 【分析】根据物质类别和氮元素的化合价可知，a为NH3、b为NO、c为NO2、d为HNO3。 【解析】A．实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法来制备氨气，加热氯化铵，氯化铵分解生成HCl和NH3，NH3和HCl遇冷又会重新化合生成氯化铵，不能用加热氯化铵的方式制取氨气，A错误； B．NO2溶于水生成的硝酸具有强氧化性，能氧化KI生成I2，从而使淀粉-KI试纸变蓝，B正确； C．NO不与氢氧化钠溶液反应，C错误； D．常温下铝遇到浓硝酸发生钝化，铝与浓硝酸发生了反应生成了氧化铝，并不是没有发生反应，D错误； 故答案选B。 14．（23-24高一下·广东梅州·期中）硝酸是一种重要的化工原料，可用于制化肥、农药、炸药、染料等。将一定质量的镁铜合金放入到的浓硝酸溶液中恰好完全反应，共收集到和的混合气体，将混合气体倒立于水中，通入恰好使混合气体全部转化为硝酸，下列说法正确的是 A．该反应中硝酸只表现出强氧化性 B．原硝酸的物质的量浓度为 C．镁铜合金的质量可能是 D．混合气体中和的体积比为 【答案】D 【分析】纵观整个过程，根据电子转移守恒可知， Mg 、 Cu 失去的电子等于氧气获得的电子，要从整体考虑电子转移守恒，据此分析。 【解析】A．反应的硝酸转化为硝酸镁、硝酸铜、NO2和 NO ，该反应中硝酸表现出酸性和强氧化性，A错误； B．NO、NO2与氧气、水反应又转化为HNO3，纵观整个过程，根据电子转移守恒可知， Mg、Cu 失去的电子等于氧气获得的电子，则转移电子为0.0075mol4=0.03mol，根据电荷守恒可知，硝酸镁、硝酸铜中含有硝酸根离子的物质的量等于转移电子物质的量，根据氮原子守恒：，故原硝酸的物质的量浓度，B错误； C．由信息可通过转移电子物质的量0.03mol，可推出镁铜合金物质的量为0.015 mol，若全部是镁时，质量为0.36g；若全部是铜时，质量为0.96g，则合金质量0.36g <m<0.96g ，C错误； D．设混合气体中NO2和 NO 的物质的量分别为x mol，ymol，则有解得，，故混合气体中NO2和 NO 的体积比为，D正确； 故选D。 15．（23-24高一下·北京·期中）硫碘循环，水分解制氢的原理示意图如下： (1)写出上述反应的总的化学方程式 。 (2)水在2200℃条件下分解可得到氢气。硫碘循环制H2的优势为 (至少写2条)。 (3)反应I得到的产物用反应Ⅲ生成的I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层。 ① 根据上述事实，下列说法正确的是 (选填序号)。 a．两层溶液的密度存在差异 b．加I2前，H2SO4溶液和HI溶液不互溶 c．I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶 ② 辨别两层溶液的方法是 。 ③ 分离后的某层溶液，可以作为反应Ⅱ中SO2的吸收剂，实现O2与SO2的分离，吸收剂的有效成分是 。 【答案】(1)2H2O =O2 +2H2 (2)反应条件温和，在较低温度下实现分解水制取H2，实现了O2和H2分离；反应Ⅰ放热，可利用其能量为其他2个吸热反应供能。 (3)ac 取上层清液于试管中，先加入盐酸，再加BaCl2溶液，若出现白色沉淀，则上层清液为含有低浓度的硫酸溶液，若无明显现象，则上层为含高浓度的HI溶液。 【解析】（1）根据图示可知，上述反应的总的化学方程式为：2H2O =O2 +2H2； （2）水在2200℃条件下分解可得到氢气，硫碘循环制H2的优势为：反应条件温和，在较低温度下实现分解水制取H2，实现了O2和H2分离；反应Ⅰ放热，可利用其能量为其他2个吸热反应供能； （3）①a．加入前溶液未出现分层，加入后，碘在HI溶液中溶解度大于在H2SO4溶液中溶解度，两溶液中密度存在差异，故出现分层现象，a正确； b．加前，H2SO4溶液和HI溶液互溶，b错误； c．在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶，则碘在不同溶剂中溶解性不同，c正确； 故选ac。 ②辨别两层溶液的方法是：取上层清液于试管中，先加入盐酸，再加BaCl2溶液，若出现白色沉淀，则上层清液为含有低浓度的硫酸溶液，若无明显现象，则上层为含高浓度的HI溶液； ③作为反应Ⅱ中SO2的吸收剂，实现O2与SO2的分离，该吸收剂的有效成分是。 16．（23-24高一下·湖南长沙·期中）氨是重要的化工原料，回答下列问题： Ⅰ.制取并收集一瓶干燥氨气 (1)上述装置的连接顺序为A→ →C→F(填大写字母)。 (2)A装置中发生反应的化学方程式为 。 (3)C中盛放的试剂为 ，F装置的作用是 。 (4)若把A装置改为B装置，以制备氨气，则分液漏斗中盛放的液体是 。 Ⅱ.检验氨气的性质 (5)装置如图，打开止水夹，用热毛巾将烧瓶捂热，松开后，水上喷形成红色喷泉，说明氨气具有 等性质。 Ⅲ.氨气的用途 利用下图装置由氨制硝酸，实验时戊中溶液呈淡黄色时关闭分液漏斗活塞。 (6)证明有硝酸生成的实验操作及现象是 。 (7)实验尾气氮氧化物折算成标准状况下的体积为a L，完全吸收时，烧杯中至少是 (忽略溶液体积变化)。 【答案】(1)C→E (2) (3) 碱石灰 吸收尾气，防倒吸 (4)浓氨水 (5)易溶于水，其水溶液呈碱性 (6)铜丝向下伸入戊溶液中，观察到铜丝表面有气泡，溶液呈蓝色 (7) 【分析】实验室中用氯化铵和氢氧化钙加热制备氨气：，制备的氨气中有水，应先通过干燥管，再收集，干燥，尾气处理，故装置的连接顺序为：A→C→E→C→F。 【解析】（1）由分析可知，制取并收集一瓶干燥氨气时仪器的连接顺序为A→C→E→C→F； （2）装置A中制取氨气的反应为氯化铵和消石灰共热反应生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为：； （3）C干燥氨气，C中盛放的试剂为：碱石灰；根据分析，F装置的作用是：吸收尾气，防倒吸； （4）若把A装置改为B装置，可用浓氨水与氢氧化钠或氧化钙固体反应，则分液漏斗中盛放的液体是：浓氨水； （5）打开止水夹，用热毛巾将烧瓶捂热，氨气体积受热膨胀，氨气与水反应，溶液显碱性，水上喷形成红色喷泉，说明氨气：极易溶于水，其水溶液呈碱性； （6）铜丝向下伸入戊溶液中，观察到铜丝表面有气泡，溶液呈蓝色说明氮的氧化物与水反应生成硝酸，故答案为：铜丝向下伸入戊溶液中，观察到铜丝表面有气泡，溶液呈蓝色； （7）等物质的量的一氧化氮和二氧化氮与氢氧化钠溶液反应生成亚硝酸钠和水，二氧化氮与氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠和亚硝酸钠，则氮氧化物完全吸收时生成亚硝酸钠或硝酸钠和亚硝酸钠的混合物，生成物的通式为NaNOx，由通式和原子个数守恒可知氢氧化钠溶液的浓度至少为，故答案为：。 17．（23-24高一下·北京西城·期中）SO2、NOx为常见的空气污染物，会引起酸雨、光化学烟雾等污染问题。研究者以多种方法进行“脱硫”“脱硝”。 (1)利用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)来吸收含SO2的烟气，同时得到Na2SO3粗品。其流程如图所示： ①操作1和操作2中均包含的分离技术为 ； ②SO2被Na2CO3溶液吸收时，会释放出一种无色无味气体，该反应的离子方程式为 。 (2)利用含有SO2的烟气制备NaClO2。其流程如图所示： ①反应a的化学方程式为 。 ②反应b中的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 (3)以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”“脱硝”。控制溶液的pH=5.5，一定时间内，温度对SO2、NO脱除率的影响如图所示： 已知烟气中SO2与NO的体积比为4：1，且吸收后转化为：SO、NO。 ①NO在吸收过程中，反应的离子方程式是 。 ②50℃时，吸收液中烟气转化生成的Cl‒和NO的物质的量之比为 。 ③烟气中NOx含量的测定：将VL气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO，加水稀释至100mL。量取25mL该溶液，加入V1mLc1mol·L‒1FeSO4溶液(过量)，充分反应后，用c2mol·L‒1K2Cr2O7溶液和剩余的Fe2+恰好反应(该反应的还原产物为Cr3+)，消耗V2mL。气样中NOx折合成NO的含量为 mg·L‒1。 【答案】(1)过滤 CO+H2O+2SO2=CO2+2HSO (2)2NaClO3+H2SO4+SO2=2NaHSO4+2ClO2 2∶1 (3)3ClO−+2NO+H2O=2NO+3Cl−+2H+ 13∶2 【分析】(1)将工业废碱渣溶于水过滤后，得到碳酸钠溶液，用碳酸钠溶液吸收烟气中的二氧化硫得到亚硫酸氢钠溶液，往其中加入氢氧化钠，即可得到亚硫酸钠溶液，进一步处理后可得亚硫酸钠粗产品。 (2)NaClO3、H2SO4中通入SO2发生反应a生成NaHSO4和ClO2，则反应a的化学方程式为；ClO2在碱性条件下可以氧化H2O2生成氧气，同时生成NaClO2，则反应b为2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O。 【解析】（1）①工业废碱渣经过操作1后得废渣和碳酸钠溶液，所以操作1为溶解、过滤，操作1为过滤，均包含过滤。 ②亚硫酸酸性强于碳酸，所以SO2被Na2CO3溶液吸收时，释放出的无色无味气体为二氧化碳，反应的离子方程式为+H2O+2SO2=CO2＋2； （2）①NaClO3、H2SO4中通入SO2发生反应a生成NaHSO4和ClO2，则反应a的化学方程式为，故答案为：； ②反应b的化学方程式为2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O，该反应中，ClO2为氧化剂，H2O2为还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1，故答案为：2∶1； （3）①NaClO溶液吸收烟气中NO，NaClO溶液吸收烟气中NO，发生氧化还原反应生成硝酸和氯化钠，反应的离子方程式是：3ClO−+2NO+H2O=2NO+3Cl−+2H+； ②吸收SO2发生的反应为SO2+ClO﹣+H2O═SO+Cl﹣+2H+，烟气中SO2和NO的体积比为4∶1，50℃时的脱除率见图2分别为100%和80%，根据反应SO2+ClO−+H2O =+Cl−+2H+、3ClO−+2NO+H2O = 2+3Cl−+2H+，则此吸收液中烟气转化生成的和Cl−的物质的量之比为13∶2。 ③用c2 mol·L−1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+，终点时消耗V2 mL，此时加入的Cr2O为 mol；所以过量的Fe2+为 mol；则与硝酸根离子反应的Fe2+为mol；所以硝酸根离子为mol；根据氮元素守恒，硝酸根与NO的物质的量相等。考虑到配制100mL溶液取出来25mL进行实验，所以NO为mol，质量为g，即 mg。这些NO是VL气体中含有的，所以含量为 mg·L-1，即为mg/L，所以答案为：mg/L。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！13 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 化工生产中的重要非金属元素 目录 考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢 重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺 题型归纳：归纳常考热点题型，高效解题 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 学以致用：真题感知+提升专练，全面突破 学业要求聚焦 1.能依据物质类别和元素价态分别列举含硫元素、氮元素的典型代表物质。 2.能从物质类别和元素价态的角度，依据氧化还原反应原理，预测硫及其化合物、氮及其化合物的化学性质和变化。 3.能从物质类别和元素价态变化的角度，设计含硫物质、含氮物质的转化路径。 4.能根据实验目的和假设设计实验方案，选择适当的实验试剂，探究不同价态含硫物质的转化；能观察并如实记录实验现象和数据，进行分析和推理，得出合理的结论。 5.能利用二氧化硫、氨、硫酸根和铵根的性质和反应，选择适当的实验试剂，设计检验二氧化硫、检验溶液中硫酸根和铵根等离子及实验室制取氨的实验方案。 6.能根据硫酸、硝酸和氨的性质，分析实验室、工业生产及环境保护中的某些常见问题。 7.能说明硫及其化合物、氮及其化合物（如二氧化硫、氨等）的应用对社会发展的价值和对环境的影响，能有意识地运用所学的知识或寻求相关证据参与社会性议题（如酸雨及防治）的讨论。 8.能从材料组成的角度对生活中常见的无机非金属材料进行分析，能根据使用需求选择适当的材料，能解释其使用注意事项，并能科学合理地使用。 知识网络聚焦 一．硫 1.硫的存在 （1）游离态：存在于 火山喷口 附近或地壳的岩层里。 （2）化合态：主要以 硫化物 和 硫酸盐 的形式存在。 2.物理性质：硫单质俗称： 硫磺 ，颜色状态： 黄色晶体 ，溶解性： 不 溶于水， 微溶于酒精， 易 溶与二硫化碳。 3.化学性质（硫可以与金属、非金属反应） 化合价角度认识： (1)与非金属反应 (2)与金属反应 表现氧化性 (3)与热的强碱溶液反应(如NaOH溶液)： 3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，既表现氧化性，又表现还原性。 应用：汞洒落在地面，一般会用硫粉来处理，原理是 S＋Hg == HgS 二．二氧化硫 1.物理性质 二氧化硫是一种 无 色、有 刺激性气味 的气体，密度比空气 大 ，易液化 易 溶于水。 （1体积水约溶解40体积SO2） 2.二氧化硫与水 （1）二氧化硫与水的反应，水溶液的酸碱性，二氧化硫或亚硫酸的漂白性实验： 实验操作 现象 结论 ①把盛有SO2的试管倒立于水中，打开胶塞 试管内液面 上升 。 SO2 易 溶于水。 ②用pH试纸测定溶液的酸碱度 试纸变红色 二氧化硫水溶液呈酸 性。 ③滴入2滴品红溶液，振荡；加热试管，再观察 品红褪色 ； 加热恢复红色 。 二氧化硫能使品红褪色，具有漂白性。 SO2与水的反应方程式为SO2 ＋ H2O ⇌ H2SO3 。 （2）SO2或亚硫酸的漂白性： ①二氧化硫或亚硫酸有漂白作用，与有色物质发生化合反应，生成不稳定的无色物质，加热又恢复为原来的颜色。利用品红溶液可检验二氧化硫气体。 ②SO2有 漂白 性，能使 品红 褪色。 ③SO2的漂白作用与次氯酸的漂白作用相不相同？ 不相同 ； SO2的漂白作用稳不稳定？ 不稳定 ； ④次氯酸的漂白过程是发生了 氧化还原 反应，其漂白作用是永久性的。 【问题】常见的漂白剂有哪些？ SO2、HClO、NaClO、 H2O2、 活性炭 【总结】 物质 SO2 HClO、NaClO、Ca(ClO)2、 H2O2、Na2O2、O3 活性炭 漂白原理 与有色物质结合生成无色物质 将有色物质氧化为无色物质 吸附有色物质 变化类型 化学变化 化学变化 物理变化 是否可逆 可逆，加热或久置后 恢复原来的颜色 不可逆，加热或久置后 不恢复原来颜色 — 漂白对象 有色的有机物，不能漂白指示剂 有色的有机物和指示剂 有机色质 (1)SO2使品红溶液褪色表现的是漂白性，加热后溶液恢复至红色；SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是还原性，加热后溶液颜色不复原。 (2)SO2不能漂白酸碱指示剂，只能使紫色石蕊溶液变红，不能使其褪色。 3.二氧化硫的化学性质 分别从化合价的角度，作为酸性氧化物的角度，二氧化硫有什么化学性质： （1）酸性氧化物的通性 （2）氧化性(如与H2S溶液反应)：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O(生成黄色物质)。 （3）还原性 （4）漂白性：SO2可使品红溶液褪色，加热后，溶液由无色变为红色。 三．三氧化硫 1.物理性质: 熔点为16.8℃，沸点为44.8℃，标准状况下为 固 态。 2.化学性质:具有酸性氧化物的通性: （1）与水反应： SO3＋H2O===H2SO4 （2）与碱性氧化物反应： SO3＋CaO === CaSO4 （3）与碱反应： SO3 ＋ 2NaOH === Na2SO4 ＋H2O （4）与某些盐溶液反应（如：BaCl2） SO3＋H2O＋BaCl2 === BaSO4↓ ＋ 2HCl 四．硫化氢 1.物理性质: 无色有臭鸡蛋气味的剧毒气体,常温常压下，1体积水约能溶解2.6体积的硫化氢气体。 2.化学性质 （1）酸性 H2S⇌H＋＋HS－，HS－⇌H＋＋S2－ （2）还原性（易被Cl2、O2、SO2等氧化） 2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O ； 2H2S＋O2 ===2S↓＋2H2O ； 2H2S＋3O2(足量) 2SO2＋2H2O 考点2 硫酸 硫酸根离子的检验 一．硫酸的用途和工业制备 1．用途： (1)重要的化工原料，可用于生产 化肥 、 农药 、炸药、染料、盐类等。 (2)用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。 2．工业制备： 　　　　　　 SO2 SO3 H2SO4 写出工业制备硫酸有关反应的化学方程式： (1)制备SO2：4FeS2＋ 11O2 2Fe2O3 ＋ 8SO2 (2)制备SO3：2SO2＋O2 2SO3 (3)吸收SO3：SO3 ＋ H2O = H2SO4 二．硫酸的性质 1．稀硫酸 具有酸的通性： 写出下列反应的离子方程式： (1)稀硫酸与活泼金属反应，如Zn：__Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑__。 (2)稀硫酸与金属氧化物反应，如CuO：__CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O__。 (3)稀硫酸与碱反应，如NaOH： OH－＋H＋===H2O 。 (4)稀硫酸与部分盐反应，如Na2CO3：__CO ＋2H＋===CO2↑＋H2O__。 2.硫酸的物理性质 硫酸是一种无色、黏稠的油状液体，密度比水的大。浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 3.浓H2SO4的特性 三大特性：吸水性、脱水性、强氧化性 三．硫酸根离子的检验 检验SO42－的正确操作方法： 被检液取清液观察有无白色沉淀产生(判断有无SO42－)。 先加稀盐酸的目的是排除CO32－、SO32－、Ag＋干扰，再滴加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： CO32－＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO32－＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO42－===BaSO4↓。 4．实践应用 除去粗盐中的可溶性杂质(可溶性硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质) 杂质 加入的试剂 离子方程式 可溶性 硫酸盐 过量　BaCl2 溶液  　SO42－+Ba2+ BaSO4↓　  CaCl2 过量　Na2CO3　溶液  　Ca2++CO32－ CaCO3↓、Ba2++CO32－ BaCO3↓　  MgCl2 过量　NaOH　溶液  　Mg2++2OH- Mg(OH)2↓　  多余的 NaOH、Na2CO3 适量稀盐酸 　OH-+H+ H2O、CO32－+2H+ H2O+CO2↑　  考点3 不同价态含硫物质的转化 一．自然界中硫的存在和转化 二．实验探究不同价态含硫物质的转化 1.不同价态硫元素的转化与性质 硫元素常见的化合价有-2、0、+4、+6，可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。 利用氧化剂，可将硫元素从低价态转化为高价态；利用还原剂，可将硫元素从高价态转化为低价态。 2.不同价态含硫物质的转化 序号 转化目标 转化前的含硫物质 选择试剂 转化后的含硫物质 ① －2→0 H2S __O2(不足)__ S __SO2__ ② 0→－2 S __H2__ H2S __Fe或Cu__ FeS或Cu2S ③ －2→＋4 H2S __O2(足量)__ SO2 ④ 0→＋4 S __O2__ SO2 ⑤ ＋4→0 SO2 __H2S__ S ⑥ ＋4→＋6 SO2 __O2__ SO3 ____ H2SO4 ⑦ ＋6→＋4 H2SO4 __Cu__ SO2 书写有关化学方程式： ①__2H2S＋O2 2S＋2H2O，SO2＋2H2S===3S＋2H2O__； ②__H2＋S H2S，Fe＋S FeS或2Cu＋S Cu2S__； ③__2H2S＋3O2 2SO2＋2H2O__； ④__S＋O2 SO2__； ⑤__SO2＋2H2S===3S＋2H2O__； ⑥__2SO2＋O2 2SO3，SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋2H2SO4__； ⑦__Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋2H2O＋SO2↑__。 3.化学实验设计的原则 进行化学实验设计时,应遵循　科学性　、　可行性　、　安全性　和　绿色化　原则。  【总结】不同价态硫元素的转化,可通过氧化还原反应实现 (1)价态与性质 ①－2价硫处于最低价态，只有还原性，可被O2、Cl2等氧化剂氧化为S； ②0价、＋4价硫处于中间价态，既有氧化性又有还原性； ③＋6价硫处于最高价态，只有氧化性。 (2)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(化合价只靠拢不交叉),即台阶式升降,可用下图表示: 相邻价态的同种元素微粒间不发生氧化还原反应,如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 (3)不同价态硫元素间的转化,均属于氧化还原反应，需要选择合适的氧化剂或者还原剂。 证明硫单质、SO2具有还原性要选择氧化剂，如酸性KMnO4溶液、氯水等； 证明浓硫酸具有氧化性要选择还原剂，如金属单质、硫单质、H2S等； 证明SO2具有氧化性要选择还原剂，如H2S、Na2S等。 (4)含硫物质的连续氧化 H2S SO2SO3 H2SO4 SSO2 SO3 H2SO4 考点4 氮气 氮的氧化物 一．氮元素的存在 1．氮的原子结构 氮元素位于第二周期、第VA族。氮原子最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此氮原子一般通过共用电子对与其它原子相互结合构成物质。 氮的原子结构 常见的化合价有 ＋1 、 ＋2 、 ＋3 、 ＋4 、 ＋5 、 －3 ， 其氧化物有 N2O 、 NO 、 N2O3 、 NO2 、 N2O4 、 N2O5 共有六种， 其中 N2O5 是HNO3的酸酐， N2O3 是HNO2的酸酐（氮的氧化物都有毒）。 2．氮元素的存在 a.游离态:以氮分子的形式存在于空气中。  b.化合态:存在于动植物体内的蛋白质中,以及土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 二．氮气 1.物理性质 纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占五分之四左右。 2.化学性质 （1）常温下，N2的化学性质不活泼，可代替稀有气体作保护气体。 原因：氮分子内两个氮原子间以共价三键结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常难以与其它物质反应。 （2）在放电条件或高温下 氮气 跟氧气化合生成 一氧化氮 N2＋O2 2NO （3）镁在氮气中燃烧：3Mg＋N2 Mg3N2； （4）人工合成氨：N2＋3H2 2NH3； 三．氮的固定和循环 1.含义：将大气中__游离态__的氮转化为__含氮化合物__的过程叫做氮的固定。 2.分类： 3．氮的循环 四．二氧化氮和一氧化氮 氮的氧化物 NO NO2 物理 性质 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶于水 易溶于水 化学 性质 与O2反应 2NO＋O2===2NO2 不反应 与H2O 反应 不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 1.NO和NO2的化学性质 (1)在常温下，NO很容易与O2反应，化学方程式为　2NO+O2 === 2NO2　。  (2)NO2溶于水时发生反应的化学方程式为　3NO2+H2O === 2HNO3+NO　。  2.二氧化氮溶于水的实验 (1)实验过程 实验 装置 实验 操作 在如图注射器里充入20 mL NO,然后吸入5 mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器 打开弹簧夹,快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹 振荡注射器 实验 现象 无明显现象 无色气体变为红棕色 红棕色气体变浅至消失,有无色气体生成,注射器活塞向内滑动 化学 方程式 　2NO+O2 === 2NO2　、  　3NO2+H2O === 2HNO3+NO　  (2)对工业生产硝酸的启示 工业上生产硝酸时，向吸收后的废气中再通入适量的氧气或空气,能充分利用原料，并能减少NO的排放以保护环境。 考点5 氨和铵盐 一．氨的性质 (一)氨的物理性质 1. 无 色 刺激性 气味有毒气体，密度比空气小。 极易 溶于水，常温下，1体积水大约可溶解 700 体积氨气。氨的水溶液叫做 氨水 。 氨 易 液化（液态的氨称为 液氨 ）。液氨汽化时要 吸收 的量的热，使周围温度急剧 下降 ， 因此，液氨常用作 制冷剂 。 2.喷泉实验 （1）喷泉实验的原理 因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应，使瓶内压强减小，形成压强差， 大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉。 （2）常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂如表： 气体 HCl NH3 CO2、SO2、Cl2、H2S NO2＋O2 吸收剂 水或NaOH溶液 水或盐酸 浓NaOH溶液 水 (二)氨气的化学性质 1.与水反应 反应原理为NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH4＋＋OH－。 氨气溶于水得氨水，显碱性，氨水中含有的粒子有：NH3·H2O、H2O、NH3、NH4＋、OH－、H＋。 NH3·H2O为可溶性一元弱碱，不稳定，易分解，化学方程式为NH3·H2O NH3↑＋H2O。 【注意】 ①NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，在推断题中作为解题突破口。 ②氨水呈碱性，NH3·H2O属于一元弱碱，计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算。 2.氨气与酸的反应 蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。 化学方程式为HCl＋NH3===NH4Cl、 NH3＋HNO3===NH4NO3。 3.与盐溶液的反应 过量氨水与AlCl3溶液反应的离子方程式： Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋。（氢氧化铝不溶于氨水） 4.氨气的还原性 ①催化氧化：4NH3＋5O2 4NO＋6H2O。 ②被CuO氧化：2NH3＋3CuO 3Cu＋N2＋3H2O。 ③被氯气氧化：2NH3＋3Cl2===N2＋6HC 或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。 5.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。 二．铵盐的性质 1．铵盐的物理性质 铵盐都是白色固体，均易溶于水。 2．铵盐的化学性质 （1）受热易分解 NH4Cl NH3↑＋HCl ； NH4HCO3 NH3↑＋H2O＋CO2↑ （2）与碱溶液反应NH4＋＋OH－ NH3↑＋H2O 三．NH的检验 未知液加入强碱共热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，则证明含。 (2)实验探究 实验装置 铵盐溶液 NH4Cl溶液 NH4NO3溶液 (NH4)2SO4溶液 现象 __试管中有气泡产生，试纸变蓝__ 结论 铵盐与强碱反应生成氨气，离子方程式为 应用 ①__检验铵根离子的存在__ ②制取氨 四．氨的实验室制法 考点6 硝酸 酸雨及防治 一．硝酸 1．物理性质：无色、易挥发、有刺激性气味的液体。 2．化学性质 （1）不稳定性 化学方程式：4HNO3(浓) 2H2O＋4NO2↑＋O2↑。 （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 。 【实验探究】 实验 装置 稀硝酸 浓硝酸 实验 现象 反应缓慢，有少量气泡产生， 溶液变蓝 试管口有红棕色气体产生 反应剧烈，有 大量气泡 产生， 溶液变蓝 ，液面上有 红棕色 气体产生 实验 结论 铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成 NO 气体 铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成 NO2 气体 a．与金属反应 稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(填化学方程式，下同)。 浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 【注意】常温下，铁、铝遇浓HNO3会发生钝化，所以可用铁或铝制容器来盛装浓HNO3。 b．与非金属反应 浓硝酸与C反应：C＋4HNO3(浓) CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 c．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＋＋NO ===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 3．硝酸的工业制备 写出下列反应的化学方程式： (1)氨在催化剂、加热条件下氧化为NO：4NH3＋5O2 4NO＋6H2O。 (2)NO被空气氧化为NO2：2NO＋O2===2NO2。 (3)NO2溶于水制备HNO3：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 4．用途硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造化肥、农药、炸药、染料、盐类等。 二．酸雨及防治 1.空气中SO2和NO2的主要来源 （1）煤、石油和某些金属矿物中含有硫或含硫化合物； （2）汽车尾气中除含有氮氧化物外，还含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物和颗粒等， 严重污染大气，破坏环境。 2.危害 （1）SO2和NO2是主要的大气污染物，它们能直接危害人体健康，引起呼吸道疾病； （2）溶于水形成酸雨； （3）氮氧化物的危害 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，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。 3.酸雨的危害及防治措施 （1）酸雨是指pH〈5.6的雨、雾等形式的降水，主要由大气污染物中硫、氮的氧化物所致。 （2）形成原理 ①硫酸型酸雨 ②硝酸型酸雨 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO （3）危害 ①直接破坏农作物、草原、森林，使土壤、湖泊酸化； ②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。 （4）防治措施 a．调整能源结构，发展清洁能源； b．研究煤的脱硫技术，改进燃烧装置和燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放； c．加强工厂废气的回收处理； d．改进汽车尾气的处理技术，控制汽车尾气的排放标准。 考点7 无机非金属材料 一．玻璃、水泥、陶瓷 传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料，如玻璃、水泥、陶瓷等。 1.硅酸盐的结构、特点 结构 特点 硅氧四面体 硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点 2.陶瓷 产品 主要原料 制备过程 生产应用 陶瓷 　黏土　  原料经高温烧结而成 建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等 3.玻璃和水泥 产品 主要原料 主要设备 主要成分 用途 普通 玻璃 纯碱、石灰石、石英砂 玻璃窑 Na2SiO3、 CaSiO3、SiO2 建筑材料、光学仪器、各种器皿、 高强度复合材料等 水泥 石灰石、黏土 水泥回转窑 硅酸盐 和沙子、碎石、水等混合可以得到混凝土,大量用于建筑和水利工程 二．硅和二氧化硅 1.硅元素的存在 硅在地壳中的含量为26.3%，仅次于 氧 ，在地壳中含量居第 二 位。硅是一种亲氧元素，其在自然界中总是与氧相互化合，自然界中以 化合态 态形式存在。 二氧化硅 是硅最重要的化合物。 硅原子和碳原子最外层电子数为 4 个，它们既 难 失去电子，也 难 得到电子，其中 碳 是构成有机物的主要元素， 硅 是构成岩石与许多矿物的基本元素。 2.硅的工业制法及提纯 涉及的化学方程式： ①SiO2+2C Si+2CO↑ ②Si+3HCl SiHCl3+H2 ③SiHCl3+H2 Si+3HCl 硅的用途：①良好的半导体材料；②太阳能电池；③计算机芯片。 3.二氧化硅（SiO2） SiO2是硅最重要的化合物，地球上存在的天然二氧化硅称为 硅石 ，约占地壳质量的12%，天然SiO2存在形态有 结晶 形和 无定型 形两大类。石英、水晶、玛瑙、沙子的主要成分是 SiO2 。 二氧化硅中每个Si周围结合 4 个O，Si在 中心 ，O在 4个顶角 ； 许多个这样的四面体又通过顶角的 O 相连，每个 O 与 2个Si 相结合，二氧化硅晶体中Si和O按 1:2 的比例组成 立体网状 结构的晶体，二氧化硅的网状结构决定了它的熔点 高 ，硬度 大 ， 不 导电， 不 溶于水，化学性质 稳定 。 【拓展】SiO2的化学性质： ①不与水、一般的酸反应 ②具有酸性氧化物的通性 分别写出SiO2与CaO、NaOH、溶液反应的化学方程式： SiO2＋CaO CaSiO3 ； SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O ； 与Na2CO3反应：固体高温条件下SiO2＋Na2CO3 Na2SiO3＋CO2↑ ③特性：与氢氟酸反应，化学方程式为： SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O 。 二氧化硅的用途： ① 沙子 是基本的建筑材料。 ②纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作 光导纤维 。 ③实验室中使用的 石英坩埚 。 ④ 水晶 和 玛瑙 制作饰物和工艺品。 【思考】实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而为什么不用玻璃塞？（提示：玻璃中含有SiO2） 氢氧化钠与二氧化硅反应生成硅酸钠，使瓶口黏结无法打开 三．新型陶瓷 1.新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能，如碳化硅(化学式SiC)俗称金刚砂，碳原子和硅原子通过共价键连接,具有类似金刚石的结构，硬度很大、优异的高温抗氧化性能，用作砂纸和砂轮的磨料、耐高温结构材料和耐高温半导体材料。 2.其它新型陶瓷 材料类别 主要特性 示例 用途 高温结构陶瓷 能承受高温，强度高 氮化硅陶瓷 汽轮机叶片、轴承、永久性模具等 压电陶瓷 具有电学特性 钛酸钡陶瓷 声呐系统、气象探测等 透明陶瓷 具有光学特性 氧化物透明陶瓷和非氧化物透明陶瓷 高压钠灯、激光器和高温探测窗等 超导陶瓷 具有超导性 超导陶瓷 电力、交通、医疗等 3.碳纳米材料 (1)富勒烯:由碳原子构成的一系列笼形分子的总称,其代表物为C60。 (2)碳纳米管:由石墨片层卷成的管状物,具有纳米尺度的直径。碳纳米管的比表面积大,有相当高的强度和优良的电学性能,可用于生产复合材料、电池和传感器等。 (3)石墨烯:只有一个碳原子直径厚度的单层石墨,其电阻率低、热导率高，具有很高的强度，应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料。 4.特殊功能的含硅材料： ①含4%硅的硅钢具有 导磁 性，主要用作 变压器的铁芯 ； ②人工合成的硅橡胶是最好的 既耐高温又耐低温 的橡胶，用于 火箭、飞机、导弹的零件和绝缘材料 ； ③人工制造的分子筛，主要用作 吸附剂和催化剂 。 题型一 硫及其化合物 典例1（23-24高一下·湖南·期中）某化学兴趣小组利用如下装置探究SO2和Cl2使品红溶液褪色的原理。反应一段时间后，观察到装置Ⅱ、Ⅳ中的品红溶液均褪色，将两支试管加热一段时间后，Ⅱ中溶液仍为无色，Ⅳ中溶液重新变回红色。则下列说法正确的是 A．装置Ⅰ中的试剂可以是浓盐酸和MnO2 B．反应产生的SO2和Cl2中可能混有HCl杂质，均可用饱和NaHSO3溶液进行除杂 C．反应一段时间后往装置Ⅲ中滴加BaCl2溶液或AgNO3溶液，均能观察到白色沉淀生成 D．该实验证明了SO2和Cl2使品红溶液褪色的原理均为氧化破坏品红分子 典例2（23-24高一下·湖北武汉·阶段练习）部分含S物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法错误的是 A．上述物质之间可以存在a→b→c→d→f的转化关系 B．a与c反应可生成b C．常温下，同为0.1mol/L的e、f的水溶液，pH：e>f D．b在过量O2中燃烧可生成d 典例3（23-24高一下·山东济宁·期中）某同学用下列装置完成了浓硫酸和 SO2 性质实验(夹持装置已省略)。下列说法正确的是 A．反应后，向试管Ⅰ中加入蒸馏水，溶液呈蓝色 B．试管Ⅴ中的NaOH溶液可用 NaHSO3溶液代替 C．试管Ⅳ中 KMnO4溶液褪色，说明SO2具有氧化性 D．取下试管Ⅲ并不断振荡，试管中出现浑浊，是因为生成了BaSO4 题型二 氮及其化合物 典例1（23-24高一下·北京·期中）下列方程式正确的是 A．铁溶于稀硝酸，溶液变黄： B．发生催化氧化反应： C．铁和硫加热条件下反应： D．“气肥”要低温保存，因为碳酸氢铵受热分解： 典例2（23-24高一下·河北石家庄·期中）某同学利用如图所示装置(夹持装置已省略)在通风橱内进行铜与稀硝酸反应的探究实验，下列说法错误的是 A．注射器A中的稀硝酸与NaHCO3反应体现了硝酸的酸性 B．当观察到澄清石灰水变浑浊后关闭止水夹1、2，将铜丝伸入稀硝酸中，观察到铜丝溶解，有无色气体产生 C．铜与稀硝酸反应后，将注射器B中的空气注入具支试管，试管内气体会变成红棕色 D．澄清石灰水可吸收挥发出来的NO，同时防止外界空气进入具支试管中干扰实验 典例3（23-24高一下·甘肃白银·期中）是一种重要的化工原料，可用于制化肥、农药，炸药、染料等．工业制硝酸的流程如图所示．下列说法错误的是 A．反应①②③均属于氧化还原反应 B．若有完全转化为，理论上共需要消耗 C．吸收塔内反应的化学方程式为 D．浓硝酸在光照下会逐渐变黄，原因是浓硝酸光照时分解生成了 题型三 无机非金属材料 典例1（23-24高一下·河北石家庄·期中）中华文明是革故鼎新，辉光日新的文明，静水深流与波澜壮阔交织。下列说法错误的是 A．鹳鱼石斧图彩绘陶缸是以黏土为主要原料，经高温烧结而成的 B．镶金兽首玛瑙杯的材质是极其稀有的缠丝玛瑙，玛瑙的主要成分为SiO2 C．“天街小雨润如酥，草伍谣看近却无”，pH<5.6的雨水为酸雨，会对植物造成巨大危害 D．5G-A技术闪耀世界，光导纤维的主要成分为高纯硅 典例2（23-24高一下·北京·期中）硅是电子工业的重要材料。利用石英砂（主要成分为：SiO2）和镁粉模拟工业制硅的流程示意图如下。 已知：非金属性：Si＜H 下列说法不正确的是 A．Ⅰ中引燃时用镁条，利用了镁条燃烧放出大量的热 B．Ⅱ中主要反应有 C．中Si、H的化合价分别是；为防止自燃，Ⅱ需隔绝空气 D．过程中含硅元素的物质只体现氧化性 强化点一 浓硫酸的特性 三大特性：吸水性、脱水性、强氧化性 (1)吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的　水分　,以及混在气体中的水分子,故常用作干燥剂。  (2)脱水性:浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按　水　的组成比脱去。 实验 操作 实验 现象 a.蔗糖逐渐变黑; b.蔗糖体积膨胀,形成黑色、疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体 实验 结论 a.浓硫酸具有　脱水性　;  b.浓硫酸具有　强氧化性　,能将蔗糖炭化生成的碳单质氧化为CO2,自身被还原为SO2  (3)强氧化性:能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。 a.与金属单质的反应 实验操作 实验现象 试管a中的铜丝表面　有气泡逸出　;  试管b中的品红溶液逐渐变为　无色　;  试管c中的石蕊溶液逐渐变为　红色　;  将试管a中的溶液慢慢倒入水中,溶液变为　蓝色　  化学 方程式 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O b.与非金属单质的反应 在加热时,浓硫酸与木炭发生反应：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O. (4)常温下，铁、铝遇浓H2SO4发生钝化，可用铝槽车运输浓H2SO4；体现了浓硫酸的强氧化性。 (5)可利用浓H2SO4的高沸点难挥发性制备易挥发性酸(HF、HCl等)， 如2NaCl(固)＋H2SO4(浓)Na2SO4＋2HCl↑。 【区分浓硫酸的吸水性和脱水性】 吸水性 常用作干燥剂，但不能干燥NH3、H2S、HI等 分清浓硫酸的脱水性和吸水性的区别： ①吸水性：浓硫酸能吸收物质中游离的水，可用作干燥剂。可以是物理变化，也可以是化学变化，如浓硫酸脱去 CuSO4·5H2O晶体中的结晶水； ②脱水性：浓硫酸可将有机物中的H、O原子以2∶1比例脱去 脱水性 将有机物中的H、O以原子数2∶1的比例脱去，如使蔗糖变黑 强化点二 硝酸与金属反应的规律和计算方法 1．硝酸与金属反应的规律 硝酸与金属单质反应时一部分被还原，一部分生成硝酸盐，故硝酸既表现了酸性又表现了氧化性，但硝酸与金属反应一般不生成H2。 (1)硝酸与铜的反应： 在反应中硝酸的作用可用如图表示： 可以看出，随HNO3浓度的降低，还原产物会由NO2变为NO。 ①由氮原子守恒可知，无论是NO2还是NO，被还原的硝酸与被还原生成气体的物质的量总是相等的； ②未被还原的NO与Cu2＋构成Cu(NO3)2，NO的物质的量为Cu2＋物质的量的2倍； ③运用电子守恒、原子守恒，便可顺利求解参加反应的Cu、HNO3以及产物NO2、NO之间量的关系。 (2)稀硝酸与铁的反应： Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O① 3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O② 反应物的量与生成物的关系如图所示： 上述反应首先发生反应①，若Fe剩余再发生反应③Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2，合并①③即可得反应②。所以，无论反应①还是反应②，被还原的HNO3皆占参与反应的HNO3的。 2．金属与硝酸反应常用的计算方法 (1)原子守恒法：HNO3与金属反应时，反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量等于显酸性的HNO3(以硝酸盐的NO形式存在于溶液中)的物质的量与显氧化性的HNO3(以NOx的形式存在)的物质的量之和。 (2)电子守恒法：HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。 (3)电荷守恒：HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH－)有：c(NO)＝c(H＋)＋n×c(Mn＋)(Mn＋代表金属离子)。 真题感知 1．（2022·河北·高考真题）定窑是宋代五大名窑之一，其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是 A．传统陶瓷是典型的绝缘材料 B．陶瓷主要成分为和 C．陶瓷烧制的过程为物理变化 D．白瓷的白色是因铁含量较高 2．（2023·重庆·高考真题）下列叙述正确的是 A．分别与空气和氧气反应，生成的产物相同 B．分别与和反应，反应的类型相同 C．分别与和反应，生成的气体相同 D．浓分别与和反应，生成的酸性气体相同 3．（2023·天津·高考真题）实验室制备和收集相应气体可使用下图装置的是 A．Fe与稀硝酸反应制NO B．MnO2与浓盐酸共热制备Cl2 C．NaOH与浓氨水制备NH3 D．Na2SO3与浓硫酸制备SO2 4．（2022·江苏·高考真题）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 A．自然固氮、人工固氮都是将转化为 B．侯氏制碱法以、、、为原料制备和 C．工业上通过催化氧化等反应过程生产 D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” 5．（2022·江苏·高考真题）实验室制取少量水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 A．用装置甲制取气体 B．用装置乙制取水溶液 C．用装置丙吸收尾气中的 D．用干燥pH试纸检验水溶液的酸性 提升专练 1．（23-24高一下·江苏·期末）下列物质性质与用途具有对应关系的是 A．晶体硅熔点高，可用于制作半导体材料 B．SiO2硬度大，可用于制作光导纤维 C．碳化硅硬度大，可用作砂纸、砂轮的磨料 D．硅酸钠耐热性好，它的水溶液常用作黏合剂 2．（23-24高一下·天津·期中）下列物品所使用的主要材料不属于无机非金属材料的是 A．石墨烯超轻海绵 B．宣纸 C．瓷器 D．碳化硅陶瓷轴承 3．（23-24高一下·上海·期中）下列关于浓硫酸和浓硝酸的比较正确的是 A．露置在空气中，容器中酸液的质量都减少，浓度都变小 B．都能用铝槽车运输 C．都应存放在棕色细口瓶中，避光保存 D．常温下都能与铜粒反应 4．（23-24高一下·重庆·期中）实验室用还原（沸点：31.85℃，密度为）制备高纯硅的装置如图所示（夹持装置和尾气处理装置略去），下列说法正确的是 A．装置Ⅲ的烧杯中盛装的是冰水 B．实验时，应先加热管式炉，再打开活塞K C．该实验中滴加13.55mL ，制得高纯硅2.814g，则的利用率为75% D．为鉴定高纯硅中是否含微量铁单质，需要用的试剂为盐酸、硫氰化钾溶液 5．（23-24高一下·福建龙岩·期中）工业制备高纯硅的流程如下，下列说法正确的是 A．粗硅与HCl反应时，需要在富氧的环境中进行 B．盛装NaOH溶液的玻璃瓶需要使用磨口玻璃塞 C．制粗硅的化学方程式为 D．高纯硅常用于制备光导纤维 6．（23-24高一下·重庆·期中）向浓硫酸中分别加入下列三种固体，对实验现象的分析正确的是 A．实验①中红棕色气体是HBr B．对比实验②和实验③可知还原性： C．对比实验①和实验②可知还原性： D．由上述实验现象可知浓硫酸具有强酸性、吸水性、氧化性 7．（23-24高一下·天津·期中）下列有关硫及其化合物性质的说法中，正确的是 A．铜粉和硫粉混合加热可制得CuS B．久置酸雨酸性增强，原因是水的挥发 C．通入石蕊试液中，溶液颜色先变红，再褪色 D．浓硫酸使胆矾变白是由于浓硫酸具有吸水性 8．（23-24高一下·重庆·期中）为测定空气中的含量，某课外小组的同学将空气样品经过管道通入密闭容器中的100mL、0.30mol/L的酸性溶液。已知与该溶液反应的离子方程式为：。若管道中空气流量为0.5L/min，经过3min溶液恰好褪色，假定样品中的可被溶液充分吸收，则该空气样品中的含量（单位为g/L）是 A．3.2 B．6.4 C．9.6 D．1.6 9．（23-24高一下·云南丽江·阶段练习）如图是某元素的价类二维图。其中是一种酸式盐，的相对分子质量比D的相对分子质量大16，当为一种强酸时，有如下转化关系。下列说法不正确的是 A．物质A、B、C、D、E、F中均含有硫元素 B．物质A的化学式可以为 C．物质C可在纯氧中燃烧，火焰呈蓝紫色 D．物质的浓溶液可以用铁制容器盛放 10．（23-24高一下·浙江·期中）下列装置或操作一定能达到实验目的是 A．用于制备并收集少量干燥氨气 B．排水法收集 C．验证反应是否有生成 D．验证非金属性： 11．（23-24高一下·江苏徐州·阶段练习）已知晶体在加热条件下发生如下反应：(已知：和的熔点分别为-72.7℃、16.8℃，沸点分别为-10℃、44.8℃)；利用下图装置可检验该反应的气体产物。下列说法错误的是 A．仪器的连接顺序为a、f(或g)、g(或f)、h、i、d、e、b B．装置C中的X溶液为溶液 C．装置B的作用为处理尾气 D．反应中每生成，转移2mol电子 12．（23-24高一下·重庆·期中）将一定质量的铝粉和铁粉的混合物加入到一定量很稀的硝酸溶液中，充分反应，反应过程中无气体放出。向反应结束后的溶液中，逐滴加入5mol/L的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量(n)关系如图所示，下列说法错误的是 A．根据关系图，硝酸被还原成铵盐 B．样品中铝粉和铁粉的物质的量之比为l∶1 C．a点对应NaOH溶液的体积为20mL D．原溶液中硝酸的物质的量为0.37mol 13．（23-24高一下·浙江·期中）部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是 A．实验室可以通过加热固体来制备a B．C能使湿润的淀粉—试纸变蓝 C．b和c都能与溶液反应 D．与d的浓溶液常温下不反应，故可以用铝槽车运输d的浓溶液 14．（23-24高一下·广东梅州·期中）硝酸是一种重要的化工原料，可用于制化肥、农药、炸药、染料等。将一定质量的镁铜合金放入到的浓硝酸溶液中恰好完全反应，共收集到和的混合气体，将混合气体倒立于水中，通入恰好使混合气体全部转化为硝酸，下列说法正确的是 A．该反应中硝酸只表现出强氧化性 B．原硝酸的物质的量浓度为 C．镁铜合金的质量可能是 D．混合气体中和的体积比为 15．（23-24高一下·北京·期中）硫碘循环，水分解制氢的原理示意图如下： (1)写出上述反应的总的化学方程式 。 (2)水在2200℃条件下分解可得到氢气。硫碘循环制H2的优势为 (至少写2条)。 (3)反应I得到的产物用反应Ⅲ生成的I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层。 ① 根据上述事实，下列说法正确的是 (选填序号)。 a．两层溶液的密度存在差异 b．加I2前，H2SO4溶液和HI溶液不互溶 c．I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶 ② 辨别两层溶液的方法是 。 ③ 分离后的某层溶液，可以作为反应Ⅱ中SO2的吸收剂，实现O2与SO2的分离，吸收剂的有效成分是 。 16．（23-24高一下·湖南长沙·期中）氨是重要的化工原料，回答下列问题： Ⅰ.制取并收集一瓶干燥氨气 (1)上述装置的连接顺序为A→ →C→F(填大写字母)。 (2)A装置中发生反应的化学方程式为 。 (3)C中盛放的试剂为 ，F装置的作用是 。 (4)若把A装置改为B装置，以制备氨气，则分液漏斗中盛放的液体是 。 Ⅱ.检验氨气的性质 (5)装置如图，打开止水夹，用热毛巾将烧瓶捂热，松开后，水上喷形成红色喷泉，说明氨气具有 等性质。 Ⅲ.氨气的用途 利用下图装置由氨制硝酸，实验时戊中溶液呈淡黄色时关闭分液漏斗活塞。 (6)证明有硝酸生成的实验操作及现象是 。 (7)实验尾气氮氧化物折算成标准状况下的体积为a L，完全吸收时，烧杯中至少是 (忽略溶液体积变化)。 17．（23-24高一下·北京西城·期中）SO2、NOx为常见的空气污染物，会引起酸雨、光化学烟雾等污染问题。研究者以多种方法进行“脱硫”“脱硝”。 (1)利用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)来吸收含SO2的烟气，同时得到Na2SO3粗品。其流程如图所示： ①操作1和操作2中均包含的分离技术为 ； ②SO2被Na2CO3溶液吸收时，会释放出一种无色无味气体，该反应的离子方程式为 。 (2)利用含有SO2的烟气制备NaClO2。其流程如图所示： ①反应a的化学方程式为 。 ②反应b中的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 (3)以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”“脱硝”。控制溶液的pH=5.5，一定时间内，温度对SO2、NO脱除率的影响如图所示： 已知烟气中SO2与NO的体积比为4：1，且吸收后转化为：SO、NO。 ①NO在吸收过程中，反应的离子方程式是 。 ②50℃时，吸收液中烟气转化生成的Cl‒和NO的物质的量之比为 。 ③烟气中NOx含量的测定：将VL气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO，加水稀释至100mL。量取25mL该溶液，加入V1mLc1mol·L‒1FeSO4溶液(过量)，充分反应后，用c2mol·L‒1K2Cr2O7溶液和剩余的Fe2+恰好反应(该反应的还原产物为Cr3+)，消耗V2mL。气样中NOx折合成NO的含量为 mg·L‒1。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！13 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$