第5章 化工生产中的重要非金属元素 章末复习方案-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中化学必修第二册（人教版2024）

化学 必修第二册 课堂学案 ............ 章末复习方案 ........... 全维梳理 构建体系。 一、梳及其化合物 -与n(FCn-FeSGuS 质热与1反应生减. 点现与0.反应生成s0 基的如 厂具有酸性化物的性 二氧化 还性:能使氧水、澳水、酸性高酸钾溶褪色 #2掉 一弱氧化性:与H.5反应生成流单质 L漂白生:使品红液色,具有可送性 三气化疏只有酸性气化物的通性 稀应酸,具有酸的通性 强气化性:在加热条件下能氧化铜、碳等 二、氮及其化合物 y0一红棕鱼,有毒 干水,与反应生成HNO,和NO NO无色,灌丁水,在 气气反应产生红棕色气体y0, 一计有酸的性 -强氧化性:可氧化Ca.C、F.sor等.浓度不因.还原严物不同 一不稳定性:见光或受热分解(棕色试剂顺中保存) NH.极易丁水,与水反应 1 -与酸反应生或饺盐 -还:化气化 N:的梳 三、无机非金属材粒 用作片、太如能电泄等 -的制备 型无二复化础:制造光导维等 -勒 -碳纳米材料-碳纳米答 石烂 一含有元素:碍、、碳等元素 #基架 □源领城 一陶瓷一原料:数土 传统尤 一水泥一原料:梦土和石灰石 .42· 第五章 化工生产中的重要非金属元索 体验真题 能提升8 答案精解P。。 1.(2021·全国乙)在实验室采用如图装置制备 { P0. ( 气体,合理的是 ) 二 -棉花 的水液 图2 图1 1# 化学试剂 制备的气体 Ca(OH).+NHCl A NH. C Cl MnO.+HCI(浓) B 浓水 图4 C MnO.+KClO 0. A.图1:喻泉实验 B.图2:干燥NH C.图3:收集NH HCI D NaCl+H.SO(浓) D.图4:制备NH 4.(2022·山东学业考试)下列有关常见气体成 A.A B.B 分检验的结论正确的是 . C.C D.D 选项 仪器或试剂 实验现象 结论 2.(2021·海卷)用如图装置制取干燥的气体 湿润的红色 A 试纸变蓝 ) (a.b表示加入的试剂),能实现的是 ( 一定含NH. 石试纸 黑色固体变 B 灼热CuO {线误红 一定含H 为红色 清 石 C 溶液中出现 一定含CO. 灰水 浑浊 湿润的淀粉 D 试纸变蓝 浓11.S0. 一定含Cl K试纸 选项 气体 A.A B.B HS 稀HsO A FeS C.C D.D # 。 H.O.溶液 MnO. 5.(2020·新课标I)下列气体去除杂质的方法 C NO. 浓HNO 铁片 中,不能实现目的的是 1 ) 。 NH 浓氢水 CaO 气体(杂质) 方法 A.A B.B SO.(HS) 通过酸性高酸钾溶液 C.C D.D B Cl(HCI) 通过饱和的食盐水 3.(2023·广东卷)1827年,英国科学家法拉第进 N(O) C 通过灼热的铜丝网 NO(NO.) 行了NH 喷泉实验。在此启发下,兴趣小组 通过氢氧化钟溶液 利用以下装置,进行如下实验。其中,难以达 A.A B. B C.C f ) 到预期目的的是 D. D .43. 化学 必修 第二册 课堂学案 素能提升 素能提升 常见气体的检验 常见气体的除杂 常见气体 检验依据(特性) 注意事项 气体(括号 除杂试剂 ①无色,有刺激性气 化学方程式或原理 内为杂质) 味;②能使品红溶液 C0. 也能使澄清石 NH. +H.$O 色,加热后恢复红色; 灰水变浑浊;80 H.(NH) 浓疏酸 NH. HSO. s0. ③能使酸性KMnO.落 的漂白原理与新制 氧水的漂白原理 液褪色、能使澳水褪 HC1极易溶于水,Cl 饱 和 NaCl Cl.(HCI 色;④能使澄清石灰水 不同 在饱和NaCl溶液中 溶液 变浑浊 的落解度较小 饱和NaHCO 注意区别SO也能 HC1+NaHCO CO.(HC)) 能使澄清石灰水变浑 溶液 使澄清石灰水变浑 NaCl+HO+CO CO 浊;能使燃着的木条 浊,N。也能使燃着 饱和NaHSO 熄灭 HCI+NaHSO.- 的木条熄灭 SO.(HCI) = 溶液 NaCl+H.O+sO NO 无色气体,接触空气时 饱和NaHCO SO.+2NaHCO- 立即变为红棕色 co.(SO) 溶液 Na SO +HO+2CO 黄绿色,有刺激性气 Cl. Cl:有毒,注意闻气 味,能使湿润的淀粉础 味的方法 CO.(CO) Co+CuO 化钾试纸变蓝 灼热CuO Cu+CO. NO. 的颜色与浪蒸 CO.+2NaOH= co(CO) NaOH浓溶液 气相近,NO.溶于 ①红棕色,有刺激性气 Na.CO.+HO 味;②通入水中得到无 AgNO.溶液无沉淀 NO. 灼热铜网 N.(O) 2Cu+o-2Cuo 色溶液并产生无色气 生成,而澳蒸气落 体,水溶液显酸性 于AgNO.溶液有 淡黄色沉淀生成 6.(2021·冠宁卷)(改编)含S元素的某钟盐a 能发生如图转化。下列说法错误的是 ) ①无色,有刺激性气 ①足 味,在潮湿的空气,中形 Ball.溶液 *落 →汇淀 成白雾;②用蘸有浓氛 HCI极易溶于水, 液- 稀盐刺激性XMnO溶液 味气体d 水的玻璃棒靠近时冒 HC →紫色褪去 做相关实验时应防 白阔:③通入AoNO) 倒吸 A.a可能为正盐,也可能为酸式盐 溶液时有白色沉淀 B.c为不溶于盐酸的白色沉淀 1 生成 C.d能使湿润的红色石试纸变蓝 1 ①无色,有刺激性气 D.反应②中还可能生成淡黄色沉淀 味,能使湿润的红石葱 NH:极易客于水. NH 敬相关实验时应防 试纸变蓝:②用蘸有浓 7.(2022·内蒙古学业考试)下图是中学化学中 倒 盐酸的玻璃棒靠近时 常见的一些物质之间的转化关系(其中部分反 冒白烟 应产物省略),其中L是一种金属单质,A是一 种黄绿色的非金属单质;F、M、N均为难溶于 ·44· 第五章 化工生产中的重要非金属元素 水的白色沉淀,M和N不溶于稀硝酸;B是一 (2)反应③的化学方程式是 种具有刺激性气味的气体,且具有漂白性;C 和D是中学化学中两种常见的强酸。请回答 (3)反应①中产生标准状况下1.12L气体F 下列问题: 则转移的电子数目是。 1 -1 (4)反应②的化学反应方程式为 C N# 0..H A :作氧化剂的是 I1O -1 (5)某小组同学用如图所示装置制取氛,并探 1 AND容液 究其性质。 强酸D Cl溶液 ,M的化 H.CI和Ca(OH). (1)单质A的电子式为 学式为 →尾气处册 o (2)纯净的C是否为电解质 (填“是” 或“否”)。 (3)B通入品红溶液中的现象为 ①大试管中发生的反应的化学方程式是 原因为 (4)反应是否属于氧化还原反应 (填 ②请将方框中的收集装置补充完整 “是”或“否”)。 ,解释采用这种收集方法的原因是 (5)E→G反应的离子方程式为 ③甲同学用如图所示的装置进行尾气处理,乙 (6)反应①的化学方程式为 同学认为不合理,其理由是: 8.(2022·天津学业考试)下图表示各物质之间 的转化关系。已知;常温下B、D、F、G、I、I是 气体,F、G是空气中的主要成分,D是一种碱 性气体;A中阴、阳离子个数比是1:1,E是一 种黑色氧化物,H是紫红色金属单质(部分生 素能提升 成物和反应条件省略)。 无机框图推断题的解题思维模型 A1a# -R 正 后续反应 ## 合分 物 代) 角定梦一物局 速 他物质 7 及反应物 解答无机框图推断题的关键是寻找“突破口” 请按要求回答下列问题; (题眼)。寻找“突破口”要从“特”字入手。 :X物质是 (1)A物质是 ;K I友情提示 物质是 (均写化学式)。 完成第五章综合测评 .45·金属材料，B项错误：制取钢化玻璃的主要反应为 NaC0,+s0,高温Na.SiO,+C0,+,CaC0,+s0.高遥 章末复习方案 CaSiO十CO,↑，都是非氧化还原反应，C项正确：不锈钢 1.C解标由实验装置图可知，制备气体的装置为固固加热装 是由铁，铬、镍等制成的合金钢，故在碳素钢中加入镍等合 置，收集气体的装置为向上排空气法，说明该气体的密度大 金元素可以制得不锈钢及各种特种钢，D项正确。 于空气的密度，A项错误：二氧化锰与浓盐酸共热制备氟气 探究点二 为因液加热反应，需要选用因液加热装置，不能选用固固加 【互动探究】 热装置，B项错误：二氧化锰和氯酸钾共热制备氧气为固固 2.不对。两性氧化物指既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反 加热的反应，能选用固固加热装置，氧气的密度大于空气，可 应生成盐和水的氧化物。SO,只能与氢氟酸反应，且生成 选用向上排空气法收集，C项正确：氯化钠与浓硫酸共热制 的SiF不属于盐。 备为固液加热反应，需要选用因液加热装置，不能选用固固 【深度拓展】 加热装置，D项错误。 [例题2]A解析该粗硅样品与稀盐酸的反应实质是铁与稀盐 2.B解析HS与浓疏酸反应，故不能用浓硫酸千燥，A项错 酸反应：Fe十2 HClFeCl十H,◆：与氢氧化钠溶液的反 送：发生反应2H0,Mi02H,0+0,浓硫酸千燥氧气，B 应实质是硅与氢氧化钠溶液反应：Si十2NaOH十HO一 项正确：铁片和浓硝酸常温下发生钝化，故不能制取二氧化 NSiO十2H↑。因放出等量的氢气，则铁与硅的物质的 氮气体，C项错误：氨气与浓硫酸反应，故不能用浓硫酸干燥 量之比为2：1，质量之比为4：1。 氨气，D项错误。 [变式2]B解析SiO和CO都是酸性氧化物，都能与NaOH 3.B解析NH极易溶于水，溶于水后圆底烧瓶内压强减小， 溶液反应，但二氧化硅不能与水反应，A项错误：高温下，工 从而产生喷泉，A项正确：P(O方为酸性氧化物，NH具有碱 业制粗硅利用碳还原二氧化硅，反应的化学方程式为2C十 性，两者可以发生反应，故不可以用PO千燥NH,B项错 S0,高温S十2C0个，B项正确：二氧化硅能做光导纤维是 误：NH的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，C项正 利用了二氧化硅对光的反射，与其熔点和硬度无关，C项错 确：C()与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热，促使 误：水泥，玻璃都是硅酸盐制品，水晶饰物的主要成分为二 NH挥发，可用此装置制备NH,D项正确。 氧化硅，D项错误。 4,A解析氧气水溶液显碱性，能使湿润红色石蕊试纸变蓝 [例题3]D解析制造轮船的材料为钢铁，不能选用高强度耐 色，故试纸变蓝，一定含NH,A项正确：能还原氧化铜的气 火陶瓷，D项错误。 体也可能是一氧化碳等还原性气体，B项错误：二氧化硫也 [变式3]C解析因为航天器在穿过稠密的大气层返回地球 能使澄清石灰水变浑浊，C项错误：二氧化氟等气体也能使 的过程中与大气剧烈摩擦，产生高温，为了防止烧毁航天 湿润的淀粉KI试纸变蓝，D项错误。 器，所以这种材料应具备耐高温的特点：还要防止因舱内温 5.A解析SO,和HS都具有较强的还原性，都可以被酸性高 度过高对宇航员的身体造成危害，这种材料还应具备隔热 锰酸钾溶液氧化：因此在用酸性高锰酸钾溶液除杂质H,S 性好的特点。故选C项。 时，SO2也会被吸收，A项错误：氯气中混有少量的氯化氢气 课末·随堂演练 体，可以用饱和食盐水除去：饱和食盐水在吸收氯化氢气体 1.D解析CPU半导体芯片的主要成分是晶体硅，光导纤维的 的同时，也会抑制氯气在水中的溶解，B项正确：氮气中混有 主要成分是二氧化硅，两者所用的材料不同，A项错误：水泥 少量氧气，在通过灼热的铜丝网时，氧气可以与之发生反应： 和玻璃的主要成分都是硅酸盐，均属于硅酸盐材料，但不属 2Cu十0，△2Cu0,而钢与氯气无法反应，因此可以采取这 于新型硅酸盐材料，B项错误：水晶的主要成分是二氧化硅， 种方式除去杂质氧气，C项正确：N(O,可以与Na(OH发生反 是氧化物，不是硅酸盐，C项错误；粗硅制备单晶硅的过程 应：2NO2+2NaOH一NaNO)+NaNO2+HO,NO与 中，先用氯化氨把硅氧化为三氯硅烷，再用氢气把三氯硅烷 NOH溶液不能发生反应：尽管NO可以与NOh一同跟 还原为硅，故该过程存在元素化合价变化，涉及氧化还原反 NaOH发生反应：NO+NO十2Na(OH-2NaN)h+HO, 应，D项正确。 但由于杂质的含量一般较少，所以也不会对NO的量产生较 2。A解析硅是良好的半导体材料，常用来制造太阳能相关设 大的影响，D项正确 备，能将太阳能转换为电能，A项正确：虽然硅单质在常温下 6.C解枥由题千信息可知，盐a与足量的稀盐酸产生刺激性 化学性质稳定，但在自然界中不存在游离态的硅，在自然界 气味气体d,d能使KMnO溶液褪色，故d为S)2,则盐a为 存在较多的硅石，其主要成分是SiO,B项错误：反应Si十 NaS)或者NaHSO,也可能是NaSO,盐a与足量C 2NOH+H2 O-Nae SiO.+2H↑中，Si的化合价升高， 反应后将生成S,与BCl,溶液反应得到沉淀c,故c为 为还原剂，C项错误：硅能与氢氟酸反应，但硅不能与盐酸反 BaS),,据此分析解题。盐a为NaS)方或者NaHSO)方，也可 应，D项错误 能是NSO,故a可能为正盐，也可能为酸式盐，A项正 3.A解析计算机的芯片材料是高纯度硅，而二氧化硅用于生 确：c为BaSO,故c为不溶于盐酸的白色沉淀，B项正确：d 产光纤，A项错误：光导纤雏能对光进行全反射，用于生产光 为S),S),不能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，C项错误：盘 缆，主要成分是二氧化硅，B项正确：高温结构胸瓷的耐高温 a为NS)或者NaHSO.,也可能是SO,当NSO十 性能好，且抗腐蚀能力强，是制作导弹、火箭的理想材料，C 2HC12NaC+S↓+SO2↑+HO,反应②中还可能生成 项正确：玻璃、水泥、陶瓷的主要成分都是硅酸盐，它们属于 淡黄色沉淀，D项正确。 传统硅酸盐产品，D项正确 7解析A是一种黄绿色的非金属单质，A是C:B是一种具有 4,A解标玻璃、石英、水晶、玛瑙和光导纤维的成分中都含有 刺激性气味的气体，且具有漂白性，A,B与水反应生成两种 二氧化硅，计算机芯片，硅太阳能电池的主要成分是单质硅。 强酸，C与硝酸银反应生成白色沉淀M,D与氯化钡溶液反 故选A项。 应生成白色沉淀N:M和N不溶于稀硝酸：B是SO,C是 HCI、D是HS),M是AgC1.N是BaSO,:L是一种金属单 5.答系1)ACD Si N (3)SisN+12HF 质，L和氯气反应生成G,L和盐酸反应生成E,E和氟气反 应生成G,可知L是变价金属，L是Fe、G是FCl、E是 FeC2:FeCl和氢氧化纳反应生成F,F是Fe(OH)2, 3SiF++4NH （④3SC,+2N+6H强热sN,+12HC Fe(OH):被氧气氧化为H,H是Fe(OH)a。(1)单质A是 ·193 团木片与烧杯粘在一起 ☑吸收 图释放 回吸收 CL,电子式为：CI:C:,M是AgC。(2)纯净的HCI是电 2.回释放团吸收 解质。(3)S)2具有漂白性，通入品红溶液中的现象为溶液 知识点二 褪色。(4)反应⑥是Fe(OH)2、O、HO反应生成Fe(OH), 1.2吸收☒放出 ④断裂与形成固多于国放热 Fe元素、O元素化合价改变，属于氧化还原反应。(5)E→G 团少于因吸热 是FeCl和Cl反应生成FeC:反应的离子方程式为2Fe 2.四反应物的总能量团生成物的总能量 +CL一2Fe+2CI。(6)反应①是SO、Cl、H0反应 知识点三 生成硫酸和盐酸，反应的化学方程式为SO十Cl十2HO 2.四粉尘、SO,NO、CO =HS0,+2HC1。 3.☑太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能 【自主测评】 答率(1)：C1:CI:AgC1(2)是(3)品红溶液褪色 (1)×(2)/ (3)、/(4)、/(5)X(6)X SO,具有漂白性(4)是 课堂·深度拓展 (5)2Fe2+C12Fe++2C 探究点一 【互动探究】 (6)SO2+C1+2HO-HS0,+2HC1 1.都不一定。化学反应是吸热还是放热，与反应条件无关，而 8.解析H为紫红色金属，H为C:E是一种黑色氧化物，能生 成Cu,故E为CuO:D为碱性气体，D为NH:A中阴、阳离 是取决于反应过程中破坏旧化学键吸收的总能量与形成新 子个数比是1：1，且A受热分解能生成BC、NH,故A为 化学键放出的总能量的相对大小。常温下进行的反应有的 NHHC),受热分解生成：NH、C),HO,由于B为气体， 放热（如中和反应），有的吸热[如NHCI和Ba(OH)2· B为CO)2,C为HO:B与X反应能生成F,F为空气中主要 8HO的反应]。加热条件下进行的反应有的放热（如Fe十S 成分，故F为O,X为NaO2:F与D反应生成1，I为气体，I △FeS),有的吸热（如C+C0,高温2C0)。 为NO,NO与O,反应生成J(NO),NO与水反应生成 【深度拓展】 K(HN),),HNO与Cu反应生成NO2:NH与CuO反应 [例题1门A解析图中反应物具有的总能量低于生成物具有 生成G(N)、HO和Cu。(1)根据分析：A为NH HCO,X 的总能量，则该反应是吸热反应，C和CO反应生成CO的 为NO,K为HNO。(2)反应③为氨气和氧气反应生成 反应是吸热反应，A项正确：Zn与HS),的反应、CH:与 NO,化学方程式为：4NH:十5O,催化剂 4N)+6HO. )2的燃烧反应及KOH和HNO的中和反应都是放热反 △ 应，B、C,D项错误 (3)反应①的反应是：2NaO+2CO2—2NaCO十O,生 [变式1门答案(1)滴入水后，I中U形管右侧液面下降，左侧 成1mol氧气转移电子2mol,当产生标准状况下1.12L 液面上升Ⅱ烧杯中导管口有气泡冒出(2)过氧化钠与 (0.05mol)氧气，转移的电子数目是0.1N。(4)反应@为 水反应放热，锥形瓶内气体温度升高，气压增大 氧气和氧化铜反应，化学反应方程式为：3Cu0+2NH,△ 探究点二 3Cu十3HO+N2:Cu元素化合价降低，Cu()作氧化剂 【互动探究】 (5)大试管中为发生的反应为实验室制备氨气，方程式为： 2.甲烷燃烧CH,+20,点燃c0,十2H0.形成4m0lH0键 2NHCI+Ca(OHD,△CaCL,+2NH,↑+2H,O:氯气的密 和2molC一O键释放的能量比断裂4molC一H键和 度比空气小，收集气体时导管短进长出，故装置图为： 2molO=O键所吸收的能量高，因此放出热量。 【深度拓展】 [例题2]D 解析旧键断裂需要吸收的能量：Q=E(N=)十 原因是NH的密度比空气小，氨气极易溶于水，需 3×E(H-H)=945.0 kJ mol+3×436.0 kJ mol= 2253.0kJ/mol。因为1 mol NH中含有3molN-H键， 化学反应中生成2 mol NH,共含有6molN一H键，所以 要防倒吸。 新键形成放出的能量：Q=6EN一H)=6X39L.0kmdl= 答系(1)NH,HCO NaC,HNO 2346.0kJ/mol,Q<Qt,所以该反应为放出热量的反应。 （2)4NH+50,催化剂4N0+6H,0(30.1N AQ=Q4 -Qa =2 253.0 kJimol -2 346.0 kJimol 一93.0 kJ mol。.即当生成2 mol NH时放出的热量为 (4)3CuO+2NHA-3Cu+N:+3H:O CuO 93.0kJ. (5)2NH,C1+Ca(OH)2△CaC2+2NH↑+2H,0 [变式2)B服霸每生成2分子AB以g)吸收热量，A项 错误：该反应的能量变化一断裂化学键吸收的热量一形成 化学键放出的热量，所以该反应生成2 mol AB(g)时，吸收 NH的密度比空气小NH极易溶于水，会导致 (a一b)k热量，B项正确：由题图可知，该反应中反应物的 总能量低于生成物的总能量，C项错误：断裂1molA一A 和1molB一B,共吸收akJ能量，D项错误 倒吸 探究点三 第六章 化学反应与能量 【互动探究】 3.(1)通过改进锅炉的炉型和燃料空气比，清理积灰等方法提 第一节化学反应与能量变化 高燃料的燃烧效率。 (2)节约能源，减少煤、汽油、柴油等燃料的使用。 第1课时 化学反应与热能 (3)大力发展新能源，如太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能 课前·教材预案 等清洁能源。 知识点一 【深度拓展】 1四温热☑升高图气体国放出固冰凉 [例题3]A解析氢气可以来自水的分解，来源广：单位质量 194·