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课件PPT（人教版2019 单选版）

第五章　化工生产中的重要非金属元素 整理与提升 网络建构 01 链接高考 03 目录 CONTENTS 热点突破 02 网络建构 网络建构 4 热点突破 非金属元素及其化合物的转化与应用 热点突破 6 2．“三角”型转化 热点突破 7 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 热点突破 8 (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 热点突破 9 热点突破 10 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。 热点突破 11 热点突破 12 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。 热点突破 13 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 热点突破 14 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 热点突破 15 链接高考 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 链接高考 16 17 17 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 链接高考 16 17 18 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 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)(　　) 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 链接高考 16 17 19 解析：用蒸馏水吸收SO3，易形成酸雾，降低吸收效率，B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 链接高考 16 17 20 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 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。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 链接高考 16 17 21 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 链接高考 16 17 22 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 链接高考 16 17 23 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 链接高考 16 17 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 链接高考 16 17 25 解析：NO无法与水发生化学反应，B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 链接高考 16 17 26 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 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 链接高考 16 17 27 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 链接高考 16 17 28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 链接高考 16 17 29 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 链接高考 16 17 30 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 链接高考 16 17 31 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 链接高考 16 17 32 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 链接高考 16 17 33 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 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 链接高考 16 17 34 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” 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 链接高考 16 17 35 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 链接高考 16 17 36 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 链接高考 16 17 37 　　　　　　　　　　　　　 R 一、非金属元素及其化合物的特征转化 1．“线”型转化 Aeq \o(――→,\s\up17(O2))Beq \o(――→,\s\up17(O2))Ceq \o(――→,\s\up17(H2O))酸 Ceq \o(――→,\s\up17(O2))COeq \o(――→,\s\up17(O2))CO2eq \o(――→,\s\up17(H2O))H2CO3 S(或H2S)eq \o(――→,\s\up17(O2))SO2eq \o(――→,\s\up17(O2))SO3eq \o(――→,\s\up17(H2O))H2SO4 N2(或NH3)eq \o(――→,\s\up17(O2))NOeq \o(――→,\s\up17(O2))NO2eq \o(――→,\s\up17(H2O))HNO3 [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。 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．SiO2eq \o(――→,\s\up17(NaOH（aq）))Na2SiO3(aq)eq \o(――→,\s\up17(CO2))H2SiO3 B．N2(g)eq \o(――→,\s\up17(O2（g）),\s\do15(放电))NO(g)eq \o(――→,\s\up17(NaOH（aq）))NaNO3(aq) C．FeS2eq \o(――→,\s\up17(O2),\s\do15(煅烧))SO3(g)eq \o(――→,\s\up17(H2O（l）))H2SO4(aq) D．Feeq \o(――→,\s\up17(足量O2),\s\do15(点燃))Fe2O3eq \o(――→,\s\up17(H2O))Fe(OH)3eq \o(――→,\s\up17(HCl))FeCl3(aq) 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(　　) eq \x(X) eq \o(――→,\s\up17(O2),\s\do15(①)) eq \x(Y) eq \o(――→,\s\up17(O2),\s\do15(②)) eq \x(Z) eq \o(――→,\s\up17(H2O),\s\do15(③)) eq \x(A) 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 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＋8O2eq \o(=====,\s\up17(△))Fe3O4＋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 解析：Ⅰ中试管内发生反应S2Oeq \o\al(2－,3)＋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＋3H2eq \o(,\s\up17(高温高压),\s\do15(催化剂))2NH3 B．制HCl：H2＋Cl2eq \o(=====,\s\up17(点燃))2HCl C．制粗硅：SiO2＋2Ceq \o(=====,\s\up17(高温))Si＋2CO↑ D．冶炼镁：2MgOeq \o(=====,\s\up17(通电))2Mg＋O2↑ 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)eq \o(――→,\s\up17(Cu))NOeq \o(――→,\s\up17(O2))NO2 B．工业制硝酸过程中的物质转化：N2eq \o(――→,\s\up17(O2),\s\do15(放电或高温))NOeq \o(――→,\s\up17(H2O))HNO3 C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：2NO＋2COeq \o(=====,\s\up17(催化剂))N2＋2CO2 D．实验室制备少量NH3的原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \o(=====,\s\up17(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 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S2Oeq \o\al(2－,3)＋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。 解析：反应(Ⅰ)为N2＋O2eq \o(=====,\s\up17(高温))2NO、反应(Ⅱ)为2NO＋2COeq \o(=====,\s\up17(催化剂))N2＋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。 $$