第5章 化工生产中的重要非金属元素 章末整合 重点突破（Word导学案）-【步步高】2023-2024学年高一化学必修第二册学习笔记（人教版2019，通用）

章末整合　重点突破 1．硫及其化合物 2．氮及其化合物 3．无机非金属材料 1．(2023·全国乙卷，11)一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是(　　) A 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀 6FeSO4＋O2＋2H2O===2Fe2(SO4)3＋2Fe(OH)2↓ B 硫化钠溶液出现浑浊颜色变深 Na2S＋2O2===Na2SO4 C 溴水颜色逐渐褪去 4Br2＋4H2O===HBrO4＋7HBr D 胆矾表面出现白色粉末 CuSO4·5H2O===CuSO4＋5H2O 答案　D 解析　溶液呈棕黄色是因为有Fe3＋，有浑浊是产生了Fe(OH)3，因为硫酸亚铁久置后易被氧气氧化，化学方程式为 12FeSO4＋3O2＋6H2O===4Fe2(SO4)3＋4Fe(OH)3↓，A错误；硫化钠在空气中易被氧气氧化为淡黄色固体硫单质，使颜色加深，化学方程式为2Na2S＋O2＋2H2O ===4NaOH ＋ 2S↓，B错误；溴水中存在平衡：Br2＋H2OHBrO＋HBr，HBrO见光易分解，促使该平衡正向移动，所以溴水放置太久会变质，C错误；胆矾为CuSO4·5H2O，颜色为蓝色，如果表面失去结晶水，则变为白色的CuSO4，D正确。 2．(2023·广东，4)1827年，英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下，兴趣小组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是(　　) A．图1：喷泉实验 B．图2：干燥NH3 C．图3：收集NH3 D．图4：制备NH3 答案　B 解析　NH3极易溶于水，溶于水后圆底烧瓶内压强减小，从而产生喷泉，故A可以达到预期；P2O5为酸性氧化物，NH3具有碱性，两者可以发生反应，故不可以用P2O5干燥NH3，故B不可以达到预期；NH3的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，故C可以达到预期；CaO与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热，促使NH3挥发，可用此装置制备NH3，故D可以达到预期。 3．(2022·重庆，5)工业上用N2和H2合成NH3，NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．消耗14 g N2生成NH3分子数为2NA B．消耗1 mol H2，生成N—H键数为2NA C．生成标准状况下22.4 L NH3，电子转移数为2NA D．氧化1 mol NH3生成NO，需O2分子数为2NA 答案　B 解析　N2与H2合成NH3反应的化学方程式为N2＋3H22NH3。由化学方程式可知，消耗14 g氮气生成氨气为×2＝1 mol，即生成氨气的分子数为NA，故A错误；由化学方程式可知，消耗1 mol氢气生成N—H键为1 mol××3＝2 mol，即生成的N—H键数为2NA，故B正确；由方程式可知，生成标准状况下22.4 L氨气，反应转移电子为×3＝3 mol，即电子转移数为3NA，故C错误；由得失电子守恒可知，1 mol氨气与氧气反应生成一氧化氮，需氧气1 mol×＝1.25 mol，即需O2分子数为1.25NA，故D错误。 4．(2021·全国甲卷，9)实验室制备下列气体的方法可行的是(　　) 选项 气体 方法 A 氨气 加热氯化铵固体 B 二氧化氮 将铝片加到冷浓硝酸中 C 硫化氢 向硫化钠固体滴加浓硫酸 D 氧气 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 答案　D 解析　氯化铵不稳定，加热易分解生成氨气和氯化氢，但两者遇冷又会化合生成氯化铵固体，所以不能用于制备氨气，A不可行；将铝片加到冷浓硝酸中会发生钝化，不能用于制备二氧化氮，B不可行；硫化氢为还原性气体，浓硫酸具有强氧化性，不能用浓硫酸与硫化钠固体反应制备硫化氢气体，因为该气体会与浓硫酸发生氧化还原反应，C不可行；实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，生成氯化钾和氧气，二氧化锰作催化剂，可用此方法制备氧气，D可行。 5．(2020·全国卷Ⅰ，9)下列气体去除杂质的方法中，不能实现目的的是(　　) 气体(杂质) 方法 A SO2(H2S) 通过酸性高锰酸钾溶液 B Cl2(HCl) 通过饱和的食盐水 C N2(O2) 通过灼热的铜丝网 D NO(NO2) 通过氢氧化钠溶液 答案　A 解析　酸性高锰酸钾溶液不仅能与H2S反应，也能与SO2反应，A项不能实现目的。 6．(2021·山东，8)工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图，下列说法错误的是(　　) A．吸收过程中有气体生成 B．结晶后母液中含有NaHCO3 C．气流干燥湿料时温度不宜过高 D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3 答案　B 解析　根据流程图分析可知，吸收过程中有二氧化碳生成，A正确；结晶后母液中含饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，没有NaHCO3，假设产物中存在NaHCO3，则其会与生成的NaHSO3发生反应，且NaHCO3溶解度较低，若其残留于母液中，会使晶体不纯，假设不成立，B错误；NaHSO3高温时易分解变质，所以气流干燥过程中温度不宜过高，C正确；结合上述分析可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D正确。 突破一　S、N、Si及其化合物的转化关系 1．硫及其化合物的转化 完成下列序号表示的化学方程式或离子方程式： ③S＋2CuCu2S； ④S＋FeFeS； ⑤S＋H2H2S； ⑥2H2S＋SO2===3S＋2H2O； ⑦2H2S＋3O22SO2＋2H2O； ⑨FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑； ⑪SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O； ⑫SO＋2H＋===SO2↑＋H2O； ⑮2SO2＋O22SO3； ⑯SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl； ⑰Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 2．氮及其化合物的转化 完成下列序号表示的化学方程式： ①NH3＋HCl===NH4Cl； ②NH3＋H2ONH3·H2O； ③4NH3＋5O24NO＋6H2O； ④2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O； ⑤NH3·H2ONH3↑＋H2O； ⑥N2＋3H22NH3； ⑦N2＋3MgMg3N2； ⑧N2＋O22NO； ⑨2NO＋O2===2NO2； ⑩3NO2＋H2O===2HNO3＋NO； ⑪Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O； ⑫3NO2＋H2O===2HNO3＋NO； ⑬3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 3．硅及其重要化合物之间的转化 完成下列序号表示的化学方程式： ⑤SiCl4＋2H2Si＋4HCl； ⑥SiO2＋2C2CO↑＋Si； ⑦SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O； ⑧SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O； ⑨CaO＋SiO2CaSiO3或CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑； ⑪Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl或Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。 1．(2023·山西大同一中月考)下列说法不正确的有几个(　　) ①铁与氯气反应生成氯化铁，则铁与硫反应生成硫化铁 ②氨气催化氧化制备硝酸属于氮的固定 ③保存氢氟酸可用玻璃瓶，但不能用玻璃塞 ④氨易液化，汽化时要吸收大量的热，因此可用作制冷剂 ⑤高纯硅可用于制作光导纤维 ⑥硅酸钠的水溶液可以用作黏合剂和防火剂 A．3 B．4 C．5 D．6 答案　B 解析　①铁与氯气反应生成氯化铁，但铁与硫反应生成硫化亚铁，故错误；②氮的固定是指将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程，故错误；③保存氢氟酸不可用玻璃瓶，也不能用玻璃塞，故错误；④氨易液化，汽化时要吸收大量的热，因此可用作制冷剂，正确；⑤制作光导纤维的是二氧化硅，故错误；⑥硅酸钠的水溶液可以用作黏合剂和防火剂，正确。 2．(2022·山东烟台高一期末)如图是N、S及其化合物的“价—类”二维图，下列说法正确的是(　　) A．在一定条件下，a可将c、d还原为b B．c′使品红褪色的原理与HClO的漂白原理相同 C．a与浓e、a′与浓e′均能发生氧化还原反应 D．常温下，Fe与浓e和浓e′均不反应 答案　A 解析　根据图示，a为NH3、b为N2、c为NO、d为NO2、e为HNO3；a′为H2S、b′为S，c′为SO2，d′为H2SO3、e′为H2SO4，据此解答。a为NH3、b为N2、c为NO、d为NO2，根据化合价以及氧化还原规律，一定条件下，a可将c、d还原为b，A正确；c′使品红褪色的原理为与有色物质生成不稳定的无色物质，HClO的漂白原理为将有色物质氧化为无色物质，原理不相同，B错误；氨气和浓硝酸不能发生氧化还原反应，H2S可以和浓硫酸发生氧化还原反应，C错误；常温下，Fe遇浓硝酸和浓硫酸会发生钝化反应，阻止反应进一步进行，不是不反应，D错误。 突破二　无机框图推断题解题技巧 1．解题方法 2．常用“突破口” (1)物质的颜色 淡黄色固体—S、Na2O2；红棕色粉末—Fe2O3； 红褐色沉淀—Fe(OH)3；蓝色沉淀—Cu(OH)2； 黑色固体—Fe3O4、CuO等；红色溶液—Fe(SCN)3； 红棕色气体—NO2；黄绿色气体—Cl2。 (2)常见物质检验的现象 ①焰色试验：钠为黄色、钾为紫色(透过蓝色钴玻璃)。 ②Fe2＋遇碱出现沉淀颜色变化：白色→灰绿色→红褐色；Fe3＋遇SCN－显红色，遇碱生成红褐色沉淀。 ③高中阶段所学的气体中溶于水显碱性的只有氨气；在空气中迅速由无色变为红棕色的气体只有NO。 ④能与盐酸、稀硫酸作用产生有刺激性气味的无色气体，且该气体能使溴水、品红溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色的一般为含SO或HSO的物质。 (3)物质的特殊性质 ①能使品红溶液褪色的气体：SO2(加热后品红溶液又恢复红色)、Cl2(加热后品红溶液不恢复红色)。 ②使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH3。 ③使湿润的淀粉­KI试纸变蓝：NO2、Cl2、Br2、 FeCl3溶液等。 ④能与SO2、Cl2、O2等气体(或其水溶液)反应析出淡黄色沉淀：H2S。 ⑤在一定条件下具有漂白性的物质：Na2O2、H2O2、SO2、氯水、活性炭等。 ⑥Si可作半导体材料，SiO2可制作光导纤维。 ⑦与水反应放出气体的物质：Na、K、Na2O2等。 (4)熟悉重要无机物转化关系的常考形式 ①“ABCD(酸或碱)” NH3(N2)NONO2HNO3； H2S(S)SO2SO3H2SO4； NaNa2ONa2O2NaOH。 ②ABC NaOHNa2CO3NaHCO3； NaAlO2Al(OH)3AlCl3； Na2CO3NaHCO3CO2； AlCl3Al(OH)3NaAlO2。 1．如图为火山喷发时硫元素的转化示意图，其中甲、乙在常温下均为气体，丙为液体，丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是(　　) A．甲只具有还原性 B．乙、丙均为酸性氧化物 C．乙既有氧化性，又有还原性 D．丁为黄色或淡黄色固体 答案　A 解析　甲、乙、丙、丁分别为H2S、SO2、SO3、S。H2S中－2价的S只有还原性，但其中的H为＋1价，具有氧化性，如H2S与活泼金属反应可表现出氧化性，A项错误；SO2中的S为＋4价，处于S的中间价态，C项正确；单质S为黄色或淡黄色固体，D项正确。 2.A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物，A是单质，它们之间有如图的反应关系： (1)若A是淡黄色固体，C、D是氧化物，C是造成酸雨的主要物质，但C也有其广泛的用途，写出其中的两个用途：___________________________________________________________。 (2)若B是气态氢化物，C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分，写出该反应的化学方程式：______________________________。 (3)若D物质具有两性，②③反应均要用强碱溶液，④反应时通入过量的一种能引起温室效应的主要气体。判断单质A的元素在周期表中的位置：__________________。 (4)若A是太阳能电池用的光伏材料。C、D为钠盐，两种物质中除钠、氧外的元素为同一主族，且溶液均显碱性，写出②反应的化学方程式：_____________________________________， D的化学式是______________。 (5)若A是应用最广泛的金属。④反应用到A，②⑤反应均用到同一种非金属单质。C的溶液用于刻蚀印刷铜电路板，写出该反应的离子方程式：__________________________________。 答案 　(1)漂白、防腐、作为生产硫酸的原料等(任写两个即可)　(2)4NH3＋6NO5N2＋6H2O　(3)第三周期第ⅢA族 (4)Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑　Na2CO3　(5)Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ 学科网（北京）股份有限公司 $$