第5章 化工生产中的重要非金属元素 整理与提升-【金版教程】2024-2025学年高中化学必修第二册创新导学案word（人教版2019 单选版）

非金属元素及其化合物的转化与应用 一、非金属元素及其化合物的特征转化 1．“线”型转化 ABC酸 CCOCO2H2CO3 S(或H2S)SO2SO3H2SO4 N2(或NH3)NONO2HNO3 [说明]　①S不能通过一步反应转化为SO3。 ②N2不能通过一步反应转化为NO2。 2．“三角”型转化 二、常见非金属及其化合物的性质与用途 性质 用途 (1) 硅的半导体性能(硅是常用的半导体材料) 可作芯片、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↑ 用氢氟酸刻蚀玻璃 (4) SO2使品红溶液褪色，加热复原 可用来检验SO2 (5) 常温下铁、铝在浓硫酸、浓硝酸中钝化 可用铁制品或铝制品贮存浓硫酸或浓硝酸 (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) 草木灰和硫酸铵反应生成氨气 草木灰和硫酸铵不能混合施用 (9) 二氧化硫的还原性 二氧化硫可用作葡萄酒的食品添加剂 (10) 浓硫酸有吸水性 可用作干燥剂 (11) 液氨汽化吸收大量热 可用作制冷剂 (12) 无色的NO遇O2生成红棕色的NO2 可用来检验NO (13) 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 题组一　物质的转化 1．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　) A．SiO2Na2SiO3(aq)H2SiO3 B．N2(g)NO(g)NaNO3(aq) C．FeS2SO3(g)H2SO4(aq) D．FeFe2O3Fe(OH)3FeCl3(aq) 答案：A 解析：NO不能与NaOH溶液发生反应，B不能实现物质间直接转化；FeS2与O2在高温下反应产生SO2，C不能实现物质间直接转化；Fe与足量O2在点燃时反应产生Fe3O4，D不能实现物质间直接转化。 2．(2024·武汉市第十二中学高一月考)已知某物质X能发生如下转化，下列有关转化关系中物质及其反应的叙述正确的是(　　) A．若A为硝酸，则X为N2 B．反应①和②一定为氧化还原反应，反应③一定为非氧化还原反应 C．若X为H2S，则Y为SO2 D．若X为非金属单质或非金属氢化物，则A不一定能与金属铜反应生成Y 答案：D 解析：若A为硝酸，逆推可知Z为NO2，Y为NO，X为N2或NH3，A错误；反应①和②一定为氧化还原反应，反应③若为二氧化氮和水的反应，属于氧化还原反应，若为SO3与H2O反应产生H2SO4，则属于非氧化还原反应，B错误；若X为H2S，Y可能为SO2，也可能是S单质，C错误；若X为非金属单质S，Y为SO2，Z为SO3，则A为硫酸，Cu和稀硫酸不能反应，若A为浓硫酸，Cu与浓硫酸混合加热会发生反应，故A不一定能与金属铜反应生成Y，D正确。 题组二　物质的应用 3．下列关于物质的性质与用途具有对应关系的是(　　) A．SO2具有氧化性，并且可以杀菌、消毒，在葡萄酒中添加适量的SO2能杀灭微生物并防止葡萄酒变质 B．氨气具有还原性，可用作制冷剂 C．次氯酸具有弱酸性，可用作有色物质的漂白剂 D．SiO2透明度高，折射率合适，光能够发生全反射，故SiO2是制作光导纤维的主要原料 答案：D 4．(2024·河南信阳高一下学期联考)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是(　　) A．氨气易液化，可用作喷泉实验 B．浓硝酸易分解，可用于钝化保护金属铁 C．双氧水有氧化性，可与高锰酸钾反应制氧气 D．氮气常温下性质稳定，可用作粮仓的保护气 答案：D 1．(2024·湖南卷)某学生按图示方法进行实验，观察到以下实验现象： ①铜丝表面缓慢放出气泡，锥形瓶内气体呈红棕色； ②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快，气体颜色逐渐变深； ③一段时间后气体颜色逐渐变浅，至几乎无色； ④锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升，最终铜丝与液面脱离接触，反应停止。 下列说法正确的是(　　) A．开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢，原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化 B．锥形瓶内出现了红棕色气体，表明铜和稀HNO3反应生成了NO2 C．红棕色逐渐变浅的主要原因是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO D．铜丝与液面脱离接触，反应停止，原因是硝酸消耗完全 答案：C 解析：铜在稀硝酸中不会发生钝化，开始反应速率较慢，可能的原因是铜丝表面有氧化铜，A错误；由于装置内有空气，铜和稀HNO3反应生成的NO迅速被氧气氧化为红棕色的NO2，B错误；该装置为密闭体系，生成的NO无法排出，逐渐将锥形瓶内液体压入长颈漏斗，铜丝与液面脱离接触，反应停止，D错误。 2．(2024·河北卷)图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选)(　　) 选项 气体 试剂 A SO2 饱和Na2SO3溶液＋浓硫酸 B Cl2 MnO2＋浓盐酸 C NH3 固体NH4Cl＋熟石灰 D CO2 石灰石＋稀盐酸 答案：C 解析：固体NH4Cl与熟石灰加热制NH3需要使用固固加热制气装置。 3．(2024·北京卷改编)硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。 下列说法不正确的是(　　) A．Ⅰ的化学方程式：3FeS2＋8O2Fe3O4＋6SO2 B．Ⅲ中也可以用蒸馏水吸收SO3 C．将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生 D．生产过程中产生的尾气可用碱液吸收 答案：B 解析：用蒸馏水吸收SO3，易形成酸雾，降低吸收效率，B错误。 4．(2023·广东卷)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：P2O5为酸性氧化物，NH3为碱性气体，两者可以发生反应，故不可以用P2O5干燥NH3，B不能达到预期目的。 5．(2023·湖北卷)2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是(　　) A．液氮－液氢 B．液氧－液氢 C．液态NO2－肼 D．液氧－煤油 答案：A 6．(2023·北京卷)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。 下列关于该过程的分析不正确的是(　　) A．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性 B．过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关 C．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的酸性 D．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂 答案：C 7．(2023·广东卷)按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管，关闭活塞。下列说法正确的是(　　) A．Ⅰ中试管内的反应，体现H＋的氧化性 B．Ⅱ中品红溶液褪色，体现SO2的还原性 C．在Ⅰ和Ⅲ的试管中，都出现了浑浊现象 D．撤掉水浴，重做实验，Ⅳ中红色更快褪去 答案：C 解析：Ⅰ中试管内发生反应S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O，氢元素化合价不变，H＋不体现氧化性，A错误；Ⅱ中品红溶液褪色，体现SO2的漂白性，B错误；撤掉水浴，重做实验，反应速率减慢，Ⅳ中红色褪去的速率减慢，D错误。 8．(2023·辽宁卷)下列有关物质的工业制备反应错误的是(　　) A．合成氨：N2＋3H22NH3 B．制HCl：H2＋Cl22HCl C．制粗硅：SiO2＋2CSi＋2CO↑ D．冶炼镁：2MgO2Mg＋O2↑ 答案：D 9．(2023·江苏卷)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．实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：HNO3(稀)NONO2 B．工业制硝酸过程中的物质转化：N2NOHNO3 C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：2NO＋2CON2＋2CO2 D．实验室制备少量NH3的原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 答案：B 解析：NO无法与水发生化学反应，B错误。 10．(2023·浙江1月选考改编)下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是(　　) A．Na和水反应可生成H2 B．工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2 C．工业上用氨的催化氧化制备NO D．常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2 答案：D 解析：Na和水反应生成NaOH和H2，A正确；工业上煅烧黄铁矿生成SO2和Fe2O3，B正确；氨的催化氧化反应生成NO和H2O，可用于制备NO，C正确；常温下铁遇浓硝酸钝化，不能用于制备NO2，D错误。 11．(2022·全国乙卷)某白色粉末样品，可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验： ①溶于水，得到无色透明溶液。 ②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体逸出，离心分离。 ③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。 该样品中确定存在的是(　　) A．Na2SO4、Na2S2O3 B．Na2SO3、Na2S2O3 C．Na2SO4、Na2CO3 D．Na2SO3、Na2CO3 答案：A 解析：①取少量样品溶于水得到无色透明溶液；②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体放出，说明固体中存在Na2S2O3，发生反应S2O＋2H＋===S↓＋H2O＋SO2↑，离心分离；③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成，则沉淀为BaSO4，说明固体中存在Na2SO4，不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3。 12．(2022·广东高考)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是(　　) A．Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性 B．a处变红，说明SO2是酸性氧化物 C．b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性 D．试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成 答案：B 解析：铜和浓硫酸反应过程中，生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性，生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性，故A错误；b处品红溶液褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c处酸性高锰酸钾溶液褪色，其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应，SO2体现出还原性，故C错误；实验过程中试管底部出现白色固体，根据元素守恒可知，其成分为无水CuSO4，而非蓝色的CuSO4·5H2O，其原因是浓硫酸体现出吸水性，将反应生成的H2O吸收，故D错误。 13．(2022·浙江6月选考)下列说法正确的是(　　) A．工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁 B．接触法制硫酸时，煅烧黄铁矿以得到三氧化硫 C．浓硝酸与铁在常温下不反应，所以可用铁质容器贮运浓硝酸 D．“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用 答案：D 解析：工业上通过电解熔融的无水氯化镁制取金属镁，A不正确；接触法制硫酸时，煅烧黄铁矿只能得到二氧化硫，二氧化硫在接触室经催化氧化才能转化为三氧化硫，B不正确；在常温下铁遇浓硝酸发生钝化，所以可用铁质容器贮运浓硝酸，C不正确；“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用，若两者混用会发生归中反应生成氯气，不仅达不到各自预期的作用效果，还会污染环境，D正确。 14．(2022·江苏高考)实验室制取少量SO2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SO2气体 B．用装置乙制取SO2水溶液 C．用装置丙吸收尾气中的SO2 D．用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性 答案：C 解析：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SO2气体；气体通入液体时“长进短出”，装置乙可以制取SO2水溶液；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SO2；SO2水溶液显酸性，可用干燥的pH试纸检验其酸性。 15．(2022·江苏高考)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N2转化为NH3 B．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl C．工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3 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：固氮是将N2转化为含氮化合物，不一定是转化为NH3，A错误。 16．(2022·河北高考)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SiO2和MgO 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 17．(2022·天津高考)燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。如图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是(　　) A．甲是空气中体积分数最大的成分 B．乙是引起温室效应的气体之一 C．反应(Ⅰ)在常温下容易发生 D．反应(Ⅱ)中NO是氧化剂 答案：C 解析：反应(Ⅰ)为N2＋O22NO、反应(Ⅱ)为2NO＋2CON2＋2CO2，则甲为N2，乙为CO2。N2是空气中体积分数最大的气体，A正确；CO2是引起温室效应的气体之一，B正确；反应(Ⅰ)在高温条件下发生，常温下不发生，C错误；反应(Ⅱ)中氮元素化合价降低，NO作氧化剂，D正确。 10 学科网（北京）股份有限公司 $$