2026届高三化学一轮复习 第四章 非金属及其化合物 讲义

第四章 非金属及其化合物 第12讲 氯及其化合物 明确 学习目标 课程标准 学习问题 1.了解氯及其化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。 2.结合实例认识氯及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。 1.哪些反应能够说明氯气具有较强的氧化性？氯气自身能够杀菌消毒吗？ 2.向氯水中加入紫色石蕊溶液，会观察到怎样的实验现象？ 3.为什么消毒剂与洁厕灵不能混合使用？ 整合 必备知识 知识点1 氯气 氯水 1.氯气的物理性质 氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，密度比空气的大，沸点：，易液化。 2.氯气的化学性质 （1）氧化性 （2）歧化反应（既作氧化剂又作还原剂） ①与水反应 化学方程式：  ， 离子方程式：  。 ②与碱反应 与烧碱反应：  。 制取漂白粉：  。 （3）有机反应 ①与甲烷取代：  。 ②与烯烃加成：  。 3.氯水 （1）氯水中存在的平衡 ①   ②   ③ （2）氯水的成分与性质 序号 实验事实 粒子的化学符号 ① 新制氯水显黄绿色且有刺激性气味   ② 向氯水中加入溶液生成白色沉淀   ③ 向氯水中加入粉末，有气泡产生   ④ 向氯水中滴加石蕊溶液，先变红后褪色 、 ［应用示例］ 用滴管将新制的氯水慢慢滴入含有酚酞的氢氧化钠稀溶液中，当滴到最后一滴时红色突然褪去。请你对发生这一现象的原因，提出两种合理的猜想。 猜想一：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 猜想二：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 请用简单的实验方法证明你的猜想：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】氯水中含有，其漂白作用使溶液褪色； 氯水中含有，中和 使溶液褪色； 向褪色后的溶液中滴加 溶液至溶液显碱性，若溶液不再显红色，证明红色褪去是 的漂白作用引起的；若溶液重新显红色，证明是 的中和作用引起的 知识点2 次氯酸 次氯酸盐 1.次氯酸       【特别提醒】 向溶液中通入（无论是少量还是过量），均生成和。原因是酸性：。 ［教材延伸］ （必修第一册第二章第二节“科学·技术·社会”拓展延伸）验证次氯酸光照分解产物的数字化实验 （1）数字化实验将传感器、数据采集器和计算机依次相连，采集实验过程中各种物理量（如、温度、压强、电导率等）变化的数据并记录和呈现，通过软件对数据进行分析，获得实验结论。 （2）验证次氯酸光照分解的产物的数字化实验设计 ①将传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别与数据采集器、计算机连接； ②将三种传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中； ③用强光照射氯水，同时开始采集数据； ④通过对数据进行分析，验证次氯酸光照分解的产物。 ［应用示例］ 为探究氯水在光照条件下的分解反应，某同学用强光照射盛有新制氯水的密闭广口瓶，并用传感器测定广口瓶中数据，得到如下三张图片。下列说法正确的是（ ） 甲 乙 丙 A. 图甲可以表示强光照射过程中，氯水随时间的变化趋势 B. 图乙可以表示强光照射过程中，的体积分数随时间的变化趋势 C. 图丙可以表示强光照射过程中，随时间的变化趋势 D. 氯水在光照过程中可能出现 【答案】B 【解析】强光照射过程中，由于分解生成，氯水的应随时间的增长逐渐减小，错误；强光照射过程中，由于光照分解生成，的体积分数应随时间的增长逐渐增大，正确；强光照射过程中，由于分解生成，应随时间的增长逐渐增大，错误；溶液中只存在一种阳离子，同时存在、、多种阴离子，根据电荷守恒知，错误。 2.次氯酸盐 （1）漂白液 （2）漂白粉 【特别提醒】 （1）向溶液中通入少量，发生的反应为。 （2）向溶液中通入，生成的是而不是。 （3）次氯酸盐无论是在酸性、碱性还是中性条件下，均具有强氧化性，均能氧化、、、等还原性离子。 ［应用示例］ 是“84”消毒液的有效成分。请回答下列问题。 （1） 中 元素的化合价是_  _  _  _  _  _  。 （2） 浸泡衣物时加入“84”消毒液，在空气中放置一段时间后漂白效果更好，结合离子方程式解释原因：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 若将“84”消毒液与洁厕灵（主要成分是盐酸）混合使用，会产生黄绿色的有毒气体，其反应的离子方程式是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） （2） 与空气中的二氧化碳和水反应生成次氯酸，，浓度增大，漂白效果增强 （3） 知识点3 氯气的实验室制法 1.制取原理 实验室通常用制取，反应的化学方程式为  。实验室还可用强氧化剂（如、、等）氧化浓盐酸制取氯气。 写出、、与浓盐酸反应制取的离子方程式： ①  。 ②  。 ③  。 2.实验装置 3.制取过程 4.注意事项 （1）盐酸的选择必须用浓盐酸，稀盐酸与不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的不可能全部参加反应。 （2）加热温度不宜过高，以减少挥发。 （3）实验结束后，先使反应停止并排出残留的后，再拆卸装置，避免污染空气。 （4）尾气吸收时，用溶液，不能用澄清石灰水，因为澄清石灰水中的含量少，吸收不完全。 自主练习 1．[（2024·江苏扬州模拟）]氯及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是（ ） A. 实验室利用浓盐酸的氧化性制备 B. 利用的氧化性对饮用水进行消毒 C. 与石灰乳反应制备漂白粉及漂白粉使用时加水浸泡片刻的物质转化： D. 制备的路径之一： 【答案】A 【解析】浓盐酸中显价，浓盐酸制备氯气，氯元素化合价升高，因此制备氯气利用浓盐酸的还原性，错误；利用的氧化性，使蛋白质变性，从而达到消毒目的，正确；氯气与石灰乳发生，碳酸的酸性强于次氯酸，发生，正确；铁与盐酸发生 ，利用氯气的氧化性强于，然后通入氯气，发生，正确。 2．为探究新制氯水的性质，某学生做了如图实验。 实验 装置 试剂 现象 ① 紫色的石蕊试液 溶液先变红后褪色 ② 溶液 产生气泡 ③ 酸化的溶液 产生白色沉淀 ④ 溶液、溶液 溶液变红 由上述实验可得新制氯水的性质与对应的解释或离子方程式不相符的是（ ） A. 实验①说明新制氯水中含有、 B. 实验②发生的反应为 C. 实验③说明新制氯水中存在，发生的反应为 D. 实验④体现氯气的氧化性： 【答案】B 【解析】新制氯水的主要成分有、、、等，紫色的石蕊溶液变红，说明有存在，后褪色，说明有，正确；碳酸的酸性比的酸性强，根据强酸制弱酸原理，正确的反应为，错误；新制氯水有，和银离子反应生成白色沉淀，正确；新制氯水中的具有强氧化性，可以氧化亚铁离子，正确。 3．[（2024·广东佛山二模）]氯及其化合物应用广泛。下列离子方程式错误的是（ ） A. 制备漂白液： B. 工业制氯气： C. 用漂白粉消毒： D. 沉淀法测定的浓度： 【答案】C 【解析】将氯气通入氢氧化钠溶液中制备漂白液，，正确；工业制氯气的方法为电解饱和，，正确；用漂白粉消毒，是次氯酸钙与二氧化碳、水反应生成碳酸钙和次氯酸：，错误；氯化银为难溶物，沉淀法测定的浓度，，正确。 4．[（2021·广东，17节选）]含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年，舍勒在研究软锰矿（主要成分是）的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。1810年，戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为（中文命名“氯气”）。 （1） 实验室沿用舍勒的方法制取的化学方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 实验室制取干燥时，净化与收集所需装置的接口连接顺序为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中已分解。检验此久置氯水中_  _  _  _  _  _  _  _  存在的操作及现象是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） （2） （3） ；取少量久置氯水于试管中，加入过量稀硝酸，再加入少量溶液，若有白色沉淀生成，则证明此久置氯水中含有 【解析】 （2） 根据化学方程式可知，制取的氯气中混有氯化氢、水蒸气，氯气有毒，必须进行尾气处理，因此使用饱和食盐水吸收氯化氢气体，浓硫酸除去水蒸气，最后用溶液吸收尾气，因此接口连接顺序为。 提升 关键能力 高考 考情概览 高考考点 2024年 2023年 2022年 2021年 考点1.氯气和含氯化合物的性质和应用 浙江6月选考甘肃卷浙江1月选考 广东卷山东卷浙江6月选考 全国甲卷浙江6月选考 浙江6月选考河北卷 考点2.氯气的实验室制法 河北卷广东卷浙江1月选考 江苏卷 北京卷广东卷 广东卷 考点 深度剖析 考点1 氯气和含氯化合物的性质和应用 命题角度1 氯及其常见化合物的性质 例1 [（2024·浙江1月选考，2）]工业上将通入冷的溶液中制得漂白液，下列说法错误的是（ ） A. 漂白液的有效成分是 B. 水解生成使漂白液呈酸性 C. 通入后的漂白液消毒能力增强 D. 溶液比溶液稳定 【答案】B 【解析】漂白液的主要成分是次氯酸钠和氯化钠，有效成分是次氯酸钠，正确；水解生成，水解方程式为，使漂白液呈碱性，错误；通入后，发生反应，漂白液消毒能力增强，正确；次氯酸不稳定，次氯酸盐稳定，所以热稳定性，正确。 ［针对训练］ 1．判断下列关于氯及其化合物说法的正误。 （1） [（2023·浙江1月选考）]因为溶液呈碱性，所以可用作消毒剂。（ ） （2） [（2023·浙江6月选考）]用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在试纸上，试纸变白，说明次氯酸钠溶液呈中性。（ ） （3） [（2023·广东）]久置空气中的漂白粉遇盐酸产生，则漂白粉的有效成分是。（ ） （4） [（2023·辽宁）]制。（ ） （5） [（2022·全国甲卷）]漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果。（ ） （6） [（2022·浙江6月选考）]“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】（1） × （2） × （3） × （4） × （5） × （6） √ 命题角度2 氯及其化合物的转化 例2 [（2024·广东江门三模）]部分含氯物质的分类与对应的化合价的关系如图所示，下列推断不合理的是（ ） A. 可与反应生成 B. 通入热的溶液可生成和 C. 具有强氧化性，可用于自来水的消毒 D. 可使用试纸比较与酸性强弱 【答案】D 【解析】价的氯化氢可与价的次氯酸盐反应生成单质氯气，正确；氯气通入热的溶液可生成价的氯酸盐和价的氯化盐，发生歧化反应，正确；二氧化氯中氯为价，具有强氧化性，可用于自来水的消毒，正确；不可以使用试纸比较高氯酸与次氯酸酸性强弱，因为次氯酸具有漂白性，错误。 ［思维过程］首先根据化合价和物质类别确定图中物质：为氯化氢，为氯气，为二氧化氯，为高氯酸，为次氯酸，为氯酸盐、为次氯酸盐、为氯化盐，然后依据氯及其化合物的性质，分析选项说法是否正确。 ［针对训练］ 2．氯及含氯物质在生产、生活中具有广泛的应用。下列含氯物质的转化正确的是（ ） A. 漂白粉 B. 无水 C. D. 【答案】C 【解析】见光分解生成， ，错误；加热溶液时，会促进水解生成，得不到无水，错误；发生反应、，正确；先将通入饱和溶液中，再通入才可制得晶体，错误。 3．物质分类和转化是学习化学的重要思想方法。部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断不合理的是（ ） A. ①的水溶液能与④反应生成② B. 用③代替②进行自来水消毒更安全 C. ②与按物质的量比通入水中，再滴入品红溶液，溶液呈无色 D. 由在表中的位置可推测其可能具有强氧化性，能水解生成两种酸 【答案】C 【解析】盐酸和次氯酸钠可以发生反应，生成氯气，正确；有毒，氧化性更强，用代替进行自来水消毒程度高且无污染，更安全，正确；与按物质的量比通入水中发生反应，再滴入品红溶液，品红不会褪色，溶液呈红色，错误；中为价、为价，为价，价的和价的都有强氧化性，所以具有强氧化性，水解可生成硝酸和次氯酸，正确。 【归纳总结】 利用氯元素的“价—类”二维图记忆性质与转化 ； ； ； ； ； ； ； 。 考点2 氯气的实验室制法 命题角度1 氯气的实验室制法 例3 [（2024·广东，8）]1810年，化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中，难以达到预期目的的是（ ） A. 制备 B. 净化、干燥 C. 收集 D. 验证的氧化性 【答案】A 【解析】利用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气需要加热，图中缺少加热装置，且分液漏斗内应盛装浓盐酸，不能达到预期目的，错误；实验室制得的氯气中有杂质，可以通过饱和食盐水洗气除杂，再通过无水氯化钙干燥，可以达到净化、干燥的目的，正确；氯气密度大于空气，可以用向上排空气法收集，可以达到预期目的，正确；可以在氯气中安静地燃烧，产生苍白色火焰，氯气将氢气氧化，验证了氯气的氧化性，正确。 ［思维过程］明确实验目的 确定实验原理 分析实验装置能否达到实验目的。 ［针对训练］ 4．实验室中利用制备干燥的及少量氯水并收集，下列图示装置和原理不能达到实验目的的是（ ） 图1 图2 图3 A. 连接图1、图2装置，向分液漏斗中注水，打开，关闭，检查装置气密性 B. 图1装置中，滴加浓盐酸，点燃酒精灯，可制备 C. 可通过图2装置干燥并收集一定量的 D. 连接图1、图3装置，打开，点燃酒精灯，可制备少量氯水 【答案】A 【解析】向恒压分液漏斗中注水，无论气密性是否良好，水都能顺利流下，不能检查装置的气密性，符合题意；图1装置中，浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下反应可制备，不符合题意；饱和食盐水除去氯气中的气体，浓硫酸干燥氯气，且氯气密度比空气的大，可通过图2装置干燥并收集一定量的，不符合题意；连接图1、图3装置，打开，点燃酒精灯，制备氯气，氯气通入蒸馏水中，可制备少量氯水，不符合题意。 5．已知浓盐酸与高锰酸钾固体混合反应能生成、和等，实验小组在实验室设计如图装置制备纯净、干燥的并检验其性质，请回答： Ⅰ.制备氯气和金属氯化物 （1） 装置A中发生反应的离子方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 已知镓是一种“类铝”金属，能与氯气反应生成_  _  _  _  _  _  _  _  （填化学式），该生成物具有很强的吸湿性，在空气中易吸收水蒸气而冒烟。为保证实验顺利进行B、C中应分别装入_  _  _  _  _  _  _  _  、_  _  _  _  _  _  。装置的作用是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 Ⅱ.检验氯气的性质： （3） 装置甲的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，则甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ应依次放_  _  _  _  （填字母）。 选项 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 干燥的有色布条 生石灰 湿润的有色布条 湿润的有色布条 无水氯化钙 干燥的有色布条 湿润的有色布条 浓硫酸 干燥的有色布条 （4） 装置乙中盛有溶液，观察到的实验现象是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。该现象说明_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （5） 装置丙中盛有溶液，试管口内部放置湿润淀粉试纸的主要目的是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） （2） ；饱和食盐水；浓硫酸；避免中的水蒸气进入反应装置 （3） （4） 溶液变成橙色；氯气的氧化性大于溴 （5） 检验是否有氯气泄漏进入空气 【解析】 （1） 浓盐酸与高锰酸钾固体混合也能生成氯气，该反应除了生成外，还有生成，发生化学反应为，离子方程式为。 （2） 由于镓是一种“类铝”金属，铝与氯气反应生成氯化铝，从中制取的氯气中含有水蒸气、氯化氢，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，浓硫酸具有吸水性，三氯化镓具有很强的吸湿性，装置的作用是避免中的水蒸气进入反应装置。 （3） 装置甲的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，选项中的Ⅱ中都是干燥剂，故错误、Ⅰ、Ⅲ依次放入湿润的有色布条、干燥的有色布条，故答案为。 （4） 氯气通入盛有溴离子的盐溶液中，氯气与溴离子发生氧化还原反应生成溴单质，观察到的实验现象是溶液变成橙色。 （5） 装置丙中盛放氢氧化钠溶液用来吸收氯气，防止污染空气，试管口内部放置湿润淀粉试纸可检验是否有氯气泄漏进入空气。 命题角度2 以氯气制备为主线含氯化合物的制备 例4 [（2024·广西北海一模）]是一种常用的氧化剂，某实验小组利用氧化制备的装置如图所示（夹持装置略）。 已知：在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：。 下列说法错误的是（ ） A. 试剂可以是漂白粉或 B. 装置连接顺序是 C. 装置C中每生成，消耗的物质的量大于 D. 若去掉装置A，会导致产率降低 【答案】A 【解析】在装置中试剂与浓盐酸在室温下反应制取，试剂可以是漂白粉或或，试剂不可以是，因为和浓盐酸反应需要加热，图中无加热装置，错误；根据上述分析可知装置连接顺序是，则装置导气管连接顺序是，正确；因氯气与溶液中的也会发生反应，故根据反应过程中电子转移数目相等可知，装置中每生成，反应消耗的物质的量大于，正确；若去掉装置，挥发的氯化氢会与溶液中的中和，导致溶液碱性减弱，反应生成，从而导致产率降低，正确。 ［思维过程］装置B用强氧化剂漂白粉或 或 与浓盐酸在室温下制取，然后借助装置A除去 中的杂质，再将 通入装置C中与 制备，导气管应该长进短出，最后通入装置D进行尾气处理，防止多余 污染环境。 ［针对训练］ 6．[（2024·河北衡水模拟）]三氯化氮是一种黄色油状液体，可用于漂白和杀菌。已知：熔点为，沸点为，以上易爆炸。在弱酸性溶液中稳定，在热水中易水解，遇碱则迅速反应。在实验室可用和溶液反应制取，所用仪器如图（忽略部分夹持装置）： A. B. C. D. 回答下列问题： （1） 根据气流方向，各仪器的连接顺序为接_  _  _  _  ，_  _  _  _  接_  _  _  _  ，接；装置A中使用恒压滴液漏斗的优点是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 若用装置A制取氯气，则试剂可选用_  _  _  _  _  _  （填字母）；D中仪器的名称为_  _  _  _  _  _  _  _  。 A. B. C. D. （3） 实验过程中，在B中蒸馏烧瓶中观察到的现象是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ，反应生成的遇热水易水解，反应液有漂白性.写出水解的化学方程式：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （4） 纯度测定：的制取是可逆反应，根据反应 ，利用间接碘量法测定氯气的量即可测定的纯度。 实验步骤：ⅰ.准确称量C中的产物置于三颈烧瓶中，加入足量浓盐酸，使用磁力搅拌器搅拌，并鼓入氮气。 ⅱ.将混合气通入溶液中，待试管中无色液体变成黄色，关闭氮气（溶液体积变化忽略不计）。 ⅲ.量取吸收液，加入淀粉指示剂，用标准液进行滴定，滴定至终点时消耗溶液。 （已知：反应原理为） ① 确定滴定终点的现象为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 ② 的纯度为_  _  _  _  _  _  _  _  （保留三位有效数字）。 【答案】（1） ；；；平衡压强，使浓盐酸顺利流下 （2） ；直形冷凝管 （3） 溶液中有黄色油状液体出现； （4） ① 滴入最后半滴标准液后，溶液中蓝色褪去且半分钟内不恢复原色 ② 90. 【解析】 6．在实验室制取和溶液反应制取，蒸馏、冷凝得到，为避免空气中的水蒸气接触产品，需要干燥装置连接在最右边。 （1） 利用装置制取氯气，利用装置制取，利用装置冷凝，用装置收集，故正确连接顺序为；装置中使用恒压滴液漏斗的优点是平衡压强，使浓盐酸顺利流下。 （2） 在不加热条件下，利用浓盐酸和强氧化剂可制取氯气，所给试剂中不能选用，其余选项中物质均可以；根据装置图可知仪器为直形冷凝管。 （3） 是黄色油状液体，因而在反应过程中，在中的蒸馏烧瓶中可以观察到有黄色油状液体出现；在热水中水解生成氧化性物质，其化学方程式为 。 （4） ① 滴定时加入淀粉作指示剂，溶液显蓝色，到终点时，溶液中的全部变成，滴入最后半滴标准液后，溶液蓝色褪去，且半分钟不恢复原来颜色。 ② 根据反应 、、，可得关系式.，故，故的纯度。 【归纳总结】 氯气制备实验的装置拓展 1.制备装置 橡皮管的作用：使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等，保证液体顺利流下。 2.净化装置 （1）装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外，还可以检查整套装置是否发生堵塞。若发生堵塞，现象为长颈漏斗中液面上升。 （2）该装置的作用之一是观察气体的生成速率。 高考 真题集训 1．[（2022·广东，8）]实验室用和浓盐酸反应生成后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置（“ ”表示气流方向）不能达到实验目的的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有，可用饱和食盐水除去，可用浓硫酸干燥，不符合题意；氯气的密度大于空气，可用向上排空气法收集，不符合题意；湿润的红布条褪色，干燥的红布条不褪色，可验证干燥的氯气不具有漂白性，不符合题意；氯气在水中的溶解度较小，应用溶液吸收尾气，符合题意。 2．[（2022·北京，19）]某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应 资料：在一定条件下被或氧化成（棕黑色）、（绿色）、（紫色）。 ⅱ.浓碱条件下，可被还原为。 ⅲ.的氧化性与溶液的酸碱性无关，的氧化性随碱性增强而减弱。 实验装置如图（夹持装置略） 序号 物质 C中实验现象 通入 前 通入 后 Ⅰ 水 得到无色溶液 产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变化 Ⅱ 溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 Ⅲ 溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 （1） B中试剂是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 通入前，Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 对比实验Ⅰ、Ⅱ通入后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （4） 根据资料，Ⅲ中应得到绿色溶液，实验中得到紫色溶液，分析现象与资料不符的原因。 原因一：可能是通入导致溶液的碱性减弱。 原因二：可能是氧化剂过量，氧化剂将氧化为。 ① 用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ，但通过实验测定溶液的碱性变化很小。 ② 取Ⅲ中放置后的悬浊液，加入溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ， 溶液绿色缓慢加深，原因是被_  _  _  _  _  _  _  _  （填“化学式”）氧化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。 ③ 取Ⅱ中放置后的悬浊液，加入水，溶液紫色缓慢加深，发生的反应是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 ④ 从反应速率的角度，分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） 饱和溶液 （2） （3） 的还原性随溶液碱性的增强而增强 （4） ① ② ； ③ ④ 过量与反应产生，使溶液的碱性减弱，降低，溶液中的被还原为的速率减小，因而实验Ⅲ未得到绿色溶液 【解析】 （1） 中试剂是饱和溶液，作用是吸收中的杂质气体。 （2） 通入前，Ⅱ、Ⅲ中与溶液中的反应产生白色沉淀，该沉淀不稳定，会被溶解在溶液中的氧气氧化为棕黑色，则沉淀由白色变为黑色的化学方程式为。 （3） 对比实验Ⅰ、Ⅱ通入后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是：的还原性随溶液碱性的增强而增强。 （4） ① 与反应产生、、，使溶液碱性减弱，反应的化学方程式为。 ② 取Ⅲ中放置后的悬浊液，加入溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色就是由于在浓碱条件下，可被还原为，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可知该反应的离子方程式为。溶液绿色缓慢加深，原因是被氧化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。 ③ 取Ⅲ中放置后的悬浊液，加入水，溶液碱性减弱，溶液紫色缓慢加深，说明将氧化为，发生的反应是。 ④ 从反应速率的角度，过量与反应产生，使溶液的碱性减弱，降低，溶液中的被还原为的速率减小，导致实验Ⅲ未得到绿色溶液。 3．[（2020· 全国卷Ⅲ，26）]氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置（部分装置省略）制备和，探究其氧化还原性质。 回答下列问题。 （1） 盛放粉末的仪器名称是_  _  _  _  _  _  _  _  ，中的试剂为_  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 中采用的加热方式是_  _  _  _  _  _  _  _  ，中化学反应的离子方程式是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ，采用冰水浴冷却的目的是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 的作用是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ，可选用试剂_  _  _  _  _  _  （填标号）。 A. B. C. D. （4） 反应结束后，取出中试管，经冷却结晶，_  _  ，_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ，干燥，得到晶体。 （5） 取少量和溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入振荡，静置后层显色。可知该条件下的氧化能力_  _  （填“大于”或“小于”）。 【答案】（1） 圆底烧瓶；饱和食盐水 （2） 水浴加热；；避免生成 （3） 吸收尾气； （4） 过滤；少量（冷）水洗涤 （5） 紫；小于 【解析】 3．由题干信息及装置图分析各装置的作用，装置用于除杂，装置用于制备氯酸钾，装置用于制备次氯酸钠，装置用于尾气处理。 （1） 盛放粉末的仪器是圆底烧瓶。产生的氯气中混有氯化氢杂质，除掉氯化氢需要将气体通过饱和食盐水。 （2） 装置的加热方式为水浴加热。装置中氯气与氢氧化钠发生反应的离子方程式为。根据、装置水浴温度的不同推知，生成氯酸盐时需要酒精灯加热，生成次氯酸盐时需要冰水冷却，所以中冰水浴的目的是避免生成氯酸钠。 （3） 是尾气处理装置，吸收氯气可以用硫化钠溶液或氢氧化钙浊液。 （4） 从溶液中获得纯净氯酸钾的操作是冷却结晶，过滤，少量冷水洗涤，干燥，此处用少量冷水洗涤的目的是降低氯酸钾的损耗。 （5） 碘在四氯化碳中呈紫色；碘在水中的颜色为棕色或褐色，主要由碘的浓度决定。2号试管中溶液变棕色说明生成，1号试管中没有颜色变化，说明没有生成，由此可以判断氯酸钾的氧化能力小于次氯酸钠的氧化能力。 对应训练 基础练 1．[（2024·重庆模拟预测）]为了实验安全，氢气在氯气中燃烧的实验应该标注的图标有（ ） ①护目镜 ②排风 ③热烫 ④明火 ⑤洗手 A. ①②③④ B. ②③④⑤ C. ①②④⑤ D. ①②③⑤ 【答案】C 【解析】氢气在氯气中燃烧的实验装置图： 为了实验安全，我们应带好护目镜，以保护眼睛，选①；实验中会用到气体，因此要打开排风，选②；实验中会用到明火，选④；实验结束后，离开实验室前要用肥皂等清洗双手，选⑤。 2．[（2024·天津南开二模）]用经氯气消毒的自来水配制的溶液中，能大量共存的离子组是（ ） A. 、、 B. 、、 C. 、、 D. 、、 【答案】A 【解析】经氯气消毒的自来水中含有大量氯气、次氯酸、氯离子、次氯酸根离子和氢离子。钠离子、铵银离子和硫酸根离子在自来水中不发生任何反应，能大量共存，正确；碘离子在酸性条件下会与高锰酸根离子、氯气和次氯酸反应，不能大量共存，错误；碳酸氢根离子会与铝离子发生反应，不能大量共存，错误；自来水中，氯离子会与银离子反应生成氯化银沉淀，不能大量共存，，错误。 3．[（2024·广东惠州一模）]将分别通入下列溶液，实验现象和结论均正确的是（ ） 选项 溶液 现象 结论 A 溶液 溶液由浅绿色变棕黄色 有还原性 B 品红溶液 品红褪色 有漂白性 C 溶液 澄清溶液变浑浊 与反应产生 D 石蕊溶液 石蕊变红 氯水呈酸性 【答案】C 【解析】向溶液通入氯气发生反应，溶液由浅绿色变棕黄色，该过程体现的氧化性，错误；向品红溶液通入氯气品红溶液褪色，是和水反应生成和，具有漂白性，使品红溶液褪色，错误；和水反应生成和，溶液中的氯离子和硝酸银反应生成氯化银沉淀，使溶液变浑浊，正确；和水反应生成和，溶液呈酸性使紫色石蕊溶液变红，具有漂白性使变红的溶液褪色，错误。 4．某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测，下列图像变化最有可能是其检测结果的是（ ） 图1 图2 图3 图4 A. 图1表示氯水随时间的变化 B. 图2表示溶液中氯离子浓度随时间的变化 C. 图3表示氯水的电导率随时间的变化 D. 图4表示液面上方氧气体积分数随时间的变化 【答案】C 【解析】氯水中存在：， ，弱电解质分解得到强电解质，使溶液中氢离子浓度增大，溶液不断减小，错误；与反应产生和，光照分解产生，是强酸，完全电离产生和，因此溶液中氯离子浓度不断增大，错误；与反应产生和，光照分解产生和，是强酸，完全电离产生和，因此氯水久置后溶液中自由移动的离子的浓度不断增大，使溶液的电导率不断增大，正确；与水反应产生的光照分解生成氧气，使氧气体积分数会不断增大，当其完全分解后的体积分数达到最大值，后又会逐渐减少直至不变，错误。 5．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列关于次氯酸盐性质实验对应的反应方程式书写正确的是（ ） A. 将足量的二氧化碳通入溶液中： B. 验证“84”消毒液与洁厕剂不能混合的原因： C. 用溶液吸收废气中的制石膏乳： D. 将硫酸铬溶液滴入含的强碱性溶液中： 【答案】B 【解析】足量二氧化碳通入溶液生成的是，离子方程式为，错误；“84”消毒液与洁厕剂混合的离子方程式为，因生成有毒的氯气，因此两者不能混合使用，正确；生成的微溶于水不能拆，离子反应为，错误；强碱性溶液中不生成，离子反应为，错误。 6．[（2024·天津河北二模）]部分含氯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. 的浓溶液与反应制得 B. 存在的转化关系 C. 溶于水制得液氯 D. 是一种新型消毒剂 【答案】C 【解析】由题干价—类二维图可知，为价的含氯酸即，为0价的氯单质即，为价的氯的氧化物即，为价的含氯酸即。为，具有还原性，浓盐酸可与高锰酸钾溶液反应，制得氯气，正确；浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯气，氯气与水反应生成，光照分解生成，则存在的转化关系，正确；氯气溶于水得到氯水，为混合物，而液氯为纯净物，错误；为，具有强氧化性，可用于自来水消毒，正确。 7．某化学兴趣小组利用和浓盐酸及如图所示装置制备。下列分析中错误的是（ ） A. 装置A中可用分液漏斗代替长颈漏斗 B. 装置A中缺少加热装置 C. 装置B中盛放的溶液可以净化 D. 装置D中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸 【答案】C 【解析】氯气中混有氯化氢气体，应用饱和食盐水除去氯化氢，氯化氢和氯气均能与氢氧化钠溶液反应，故装置中不能盛放氢氧化钠溶液。 能力练 8．利用如图装置制备，并以为原料制备。已知：高于时，分解生成和。下列说法错误的是（ ） A. 和均作还原剂 B. 装置②④的作用分别是防倒吸、吸收未反应的污染气体 C. 从装置④反应后的溶液中获得晶体，可采用常压蒸发结晶 D. 反应结束时，通氮气的目的是将仪器中残留的气体排入④中 【答案】C 【解析】①中发生反应，为还原剂；③中反应为，为还原剂，正确；装置②、④的作用分别是防倒吸、吸收生成的，防止污染空气，正确；与氢氧化钠溶液发生反应，氯酸钠提取工艺以蒸发冷却结晶法和盐析法为主，错误；反应结束时，通氮气的目的是将仪器中残留的气体排入④中，排空污染气体，保证实验安全，正确。 9．亚氯酸钠是一种高效的漂白剂和氧化剂，可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊法制备亚氯酸钠的流程如下。 下列说法错误的是（ ） A. 反应①阶段，参加反应的和的物质的量之比为 B. 若反应①通过原电池来实现，则是正极产物 C. 反应②中的可用代替 D. 反应②条件下，的氧化性大于 【答案】C 【解析】根据流程图可知，反应①中氧化剂是，还原剂是，还原产物是，氧化产物是。根据得失电子守恒可得和的物质的量之比为，正确；由反应①中各元素的化合价变化情况，再根据原电池正极发生还原反应可知，是正极产物，正确；在与的反应中，转化为时氯元素的化合价降低，做氧化剂，只能做还原剂，氧元素的化合价升高，不能用代替，错误；反应②中与反应时，做氧化剂，做还原剂，可以推出的氧化性大于，正确。 10．是一种高效消毒剂，易溶于水且会与水反应，与有机物接触时会爆炸。制备原理：，装置如图（部分夹持仪器已省略）。 已知： 物质 熔点/ 沸点/ 2.0 回答下列问题： （1） 仪器的名称是_  _  _  _  _  _  _  _  ，装置A中所发生反应的离子反应方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 装置B中的试剂是饱和食盐水，其作用是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ；装置C中盛放的是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 制取是“气—固”反应，反应柱D中不利于该反应的措施是_  _  _  _  。 .将粉末化并加热去除水分，加玻璃珠与之混合填入反应柱D .为使与充分接触，让混合气从下口进入反应柱D并调控流速 .为提高的生成速率，将加热带缠绕于反应柱D并加热到 （4） 装置中的液态冷却剂可选用_  _  _  _  _  _  （液氨、冰盐水、液氮）；装置A、B、C间连接器的材质与反应柱D、装置、间连接器的材质有明显差别，原因是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （5） 若将装置组装完整，虚框中可选用_  _  _  _  _  _  （填字母序号）。 （6） 和在消毒时自身均被还原为，的消毒能力是等质量的_  _  倍（结果保留两位小数）。 【答案】（1） 分液漏斗； （2） 除去中少量的；浓 （3） （4） 冰盐水；橡胶管（或乳胶管）的主要成分中含有有机物，遇有机物会爆炸 （5） （6） 1.61 【解析】 10．制备原理为，中高锰酸钾溶液和浓盐酸反应生成氯气，装置的作用是除去中少量的，装置的作用是干燥和的混合气体，和在中反应，装置是冷却装置，作用是使液化而不液化，虚框中的装置作用是防止空气中的水进入，同时除去过量有毒的。 （1） 仪器的名称是分液漏斗，装置中高锰酸钾溶液和浓盐酸反应生成氯气，离子方程式为。 （2） 装置中的试剂是饱和食盐水，其作用是除去中少量的，装置的作用是干燥混合气体，盛放的是浓。 （3） 由题意可知，和在发生反应生成，则不能将加热带缠绕于反应柱并加热到，操作错误，易溶于水且会与水反应，将粉末化并加热去除水分后在装入仪器中，和操作都能利于该反应进行，故选。 （4） 由表格数据可知，的沸点为，的沸点为，液氨和液氮温度太低会使和都液化，装置中的液态冷却剂可选用冰盐水，使液化而不液化，装置、、间连接器的材质与反应柱、装置、间连接器的材质有明显差别，原因是橡胶管（或乳胶管）的主要成分中含有有机物，遇有机物会爆炸。 （5） 易溶于水且会与水反应，因此要防止空气中的水进入装置，同时过量的有毒，也需要除去，虚框中可选用，装置不能吸收氯气，和装置不能防止水蒸气进入装置，故选。 （6） 和在消毒时自身均被还原为，则相同质量和得到电子数之比为。 第13讲 卤族元素和其单质的制取 明确 学习目标 课程标准 学习问题 1.掌握卤素的性质及、、的检验。 2.掌握溴、碘单质的提取。 3.结合实例认识卤素及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。 1.怎样检验、、？ 2.怎样从海水中提取溴单质？ 3.怎样从海带中提取碘单质？ 整合 必备知识 知识点1 卤素单质的性质 卤素离子的检验 1.卤素单质的相似性 （1）都能与大多数金属反应，如，但与反应生成  。 （2）都能与反应生成代表、、、，下同。 （3）都能与水反应：例外：  。 （4）都能与碱溶液反应：、例外。 2.卤素单质的递变性 性质 变化规律 状态 气体 气体 液体 固体 熔、沸点逐渐升高 颜色 单质 淡黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色 颜色逐渐加深 水溶液 — 浅黄绿色 橙黄色 棕红色 有机溶剂 — — 橙红色 紫红色 氧化性 与氢气化合由易到难 逐渐减弱 对应卤离子的还原性 单质的氧化性越弱，对应离子的还原性越强 逐渐增强 3.卤素离子的检验 （1）溶液——沉淀法 （2）置换——萃取法 （3）氧化——淀粉法检验 未知液蓝色溶液，表明有 知识点2 溴、碘单质的制取 1.海水提溴 （1）工艺流程 （2）基本步骤及主要反应 ①浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中含的溶液得到浓缩。 ②氧化：向浓缩的海水中通入，将氧化为，反应的离子方程式为  。 ③吹出：利用溴的挥发性，通入热空气或水蒸气，将生成的溴吹出。 ④吸收：吹出的溴蒸气用吸收，使溴转化为，反应的化学方程式为  。 ⑤蒸馏：再用将氧化为溴后蒸馏分离。 2.海带提碘 （1）海带中碘元素的检验 ①实验步骤及检验方法 ②反应原理：。 （2）海带提碘 ①工艺流程 ②两种原理 .化学原理：； .物理原理：单质碘用苯或四氯化碳萃取，分液后用蒸馏法将碘与有机溶剂分开。 自主练习 1．下列叙述中正确的是（ ） A. 能使湿润的淀粉试纸变成蓝色的物质一定是 B. 用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别、、三种失去标签的溶液 C. 某溶液加入，层显紫色，证明原溶液中存在 D. 某浅黄色的溴水，加入振荡静置后，上层显橙红色 【答案】B 【解析】还有很多氧化剂（如、等）能将氧化为，错误；碘单质的溶液显紫色，错误；的密度比水大，应下层显橙红色，错误。 2．下列实验能够检验出中是否含有的是（ ） A. 加入足量的新制氯水，溶液变色则有 B. 加入酸性溶液，观察溶液颜色是否褪去 C. 加入少量的碘水，再加入振荡，有机层有色，则有 D. 加入足量溶液，用萃取后，取水层并加入溶液，有淡黄色沉淀生成，则含有 【答案】D 【解析】在中加入足量新制氯水，会因置换出单质碘而使溶液变色，故不能确定是否含有，错误；和均能使酸性溶液褪色，错误；加入少量的碘水，再加入振荡，有机层因萃取而显色，并没有证明有产生，错误；加入足量溶液，将全部氧化为，用萃取后，取无色的水层并加入溶液，有淡黄色沉淀生成，证明生成了，从而证明含有，正确。 3．[（2024·福建厦门模拟）]“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如图，下列说法错误的是（ ） A. 进入吹出塔前，被氧化为 B. 吸收塔中做还原剂 C. 经过吸收塔后，溴元素得到富集 D. 两次通入水蒸气的作用都是参加反应 【答案】D 【解析】由题给流程可知，向浓缩、酸化后的海水中通入氯气，海水中的溴离子与氯气反应生成溴单质，利用水蒸气和热空气吹出溴，吹出的溴在吸收塔中与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸，氢溴酸溶液在蒸馏塔中与氯气反应生成溴单质，在水蒸气作用下反应得到的溴蒸气经冷凝、精馏得到溴。在进入吹出塔前，与氯气发生氧化还原反应，被氧化成，正确；吸收塔中发生的反应为吹出的溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸，反应中硫元素的化合价升高被氧化，二氧化硫是反应的还原剂，正确；经过吸收塔后溶液中的溴离子浓度增大，是溴元素得到富集的过程，正确；两次通入水蒸气都未参加反应，错误。 4．用灼烧法证明海带中含有碘元素，各步骤选用的实验用品不必都用到的是（ ） 选项 实验步骤 实验用品 A 步骤1：将海带灼烧灰化 B 步骤2：将海带灰溶解、过滤 C 步骤3：氧化滤液中的 D 步骤4：检验碘元素 【答案】C 【解析】氧化滤液中的用不到容量瓶，故选。 提升 关键能力 高考 考情概览 高考考点 2024年 2023年 2022年 2021年 考点1.卤素的性质及卤离子的检验 黑吉辽卷 浙江6月选考 辽宁卷 辽宁卷 江苏卷 广东卷 广东卷 考点2.卤素单质的提取 浙江1月选考 河北卷 北京卷 全国甲卷 考点 深度剖析 考点1 卤素的性质及卤离子的检验 命题角度1 卤素单质及其化合物的性质 例1 下列关于卤素的叙述正确的是（ ） ①卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾 ②溴中溶有少量氯气，可以用加入溴化钠再用汽油萃取的方法提纯 ③溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性 ④某溶液与淀粉溶液反应出现蓝色，则证明该溶液是氯水或溴水 ⑤氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成 ⑥氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂 A. ①③⑤ B. ②③⑥ C. ②⑤⑥ D. ①③④ 【答案】C 【解析】易被氧化的物质应具有较强的还原性，卤素离子中，的还原性最强，故卤素的钾盐中，最易被氧化的是，①错误；卤化银中除外均有感光性，③错误；能与淀粉溶液反应出现蓝色现象的除氯水或溴水外，还可以是过氧化氢等，④错误。 ［针对训练］ 1．判断下列说法的正误。 （1） [（2023·浙江6月选考）]往碘的溶液中加入等体积浓溶液，振荡，液体分层，下层由紫红色变为浅粉红色，上层呈棕黄色，则碘在浓溶液中溶解能力大于在中的溶解能力。（ ） （2） [（2022·海南）]使用含氟牙膏能预防龋齿。（ ） （3） [（2022·全国乙卷）]向溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉溶液，现象为先变橙色，后变蓝色，则氧化性：。（ ） （4） [（2022·江苏）]向盛有淀粉溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化，则的氧化性比的强。（ ） 【答案】（1） √ （2） √ （3） × （4） √ 2．下列有关卤素的说法错误的是（ ） A. 从、、、酸性递增的事实，可推出、、、的非金属性递增的规律 B. 、、、的热稳定性依次减弱，还原性依次增强 C. 单质的颜色随核电荷数的增加而加深 D. 碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度 【答案】A 【解析】元素非金属性的强弱与其对应的氢化物溶液的酸性强弱无关，可根据其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱进行比较，错误；非金属性，则、、、的热稳定性依次减弱，还原性增强，正确；卤素单质的颜色随着核电荷数的增加而加深，正确；在溶液中存在平衡，可使其溶解度增大，正确。 【归纳总结】 卤素单质及其化合物的特殊性质 氟 ①无正价，非金属性最强，的还原性最弱 ，与反应在暗处即爆炸 是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒；在中沸点最高 溴 是深红棕色液体，易挥发 易溶于有机溶剂 ③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用橡胶塞 碘 遇淀粉变蓝色 加热时易升华 易溶于有机溶剂 ④食用盐中加入可防治甲状腺肿大 命题角度2 、、氧化性强弱的实验探究 例2 为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检查）。 实验过程： Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞，滴加浓盐酸。 Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞。 Ⅳ.…… （1） A中产生黄绿色气体，其电子式是_  _  。 （2） 验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） B中溶液发生反应的离子方程式是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （4） 为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （5） 过程Ⅲ实验的目的是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （6） 氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ，得电子能力逐渐减弱。 【答案】（1） （2） 湿润的淀粉试纸变蓝 （3） （4） 打开活塞，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞，取下D振荡，静置后层变为紫红色 （5） 确认C的黄色溶液中无，排除对置换实验的干扰 （6） 原子半径逐渐增大 【解析】 例2 中滴加浓盐酸后，发生反应：，生成黄绿色气体，在、、中分别发生反应：、、，由于、中生成了而使溶液变为黄色，打开活塞，中生成的在中发生反应：。过程Ⅲ，当向中黄色溶液继续通入过量时，溶液变为红棕色，以此为对照，说明中黄色溶液中无，从而排除对置换实验的干扰。 ［针对训练］ 3．某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法错误的是（ ） A. 处棉花球变成黄色，说明的氧化性比强 B. 处棉花球变成蓝色，说明的氧化性比强 C. 处发生反应的离子方程式为 D. 装置中溶液与反应的离子方程式为 【答案】B 【解析】在处，可能是未反应完的与发生反应置换出，使淀粉变蓝色，不能说明的氧化性比强。 4．某小组比较、、的还原性，实验如下： 实验序号 装置 现象 1 溶液颜色无明显变化；把蘸有浓氨水的玻璃棒靠近试管口，产生白烟 2 溶液变黄；把湿润的淀粉试纸靠近试管口，变蓝 3 溶液变深紫色；经检验溶液含单质碘 下列对实验的分析不合理的是（ ） A. 实验1中，白烟是 B. 根据实验1和实验2判断还原性： C. 根据实验3判断还原性： D. 上述实验利用了浓的氧化性、难挥发性等性质 【答案】C 【解析】实验1中，浓硫酸与氯化钠反应生成氯化氢气体，氯化氢与氨气反应生成固体，合理；实验1溶液颜色无明显变化说明浓硫酸不能氧化氯离子，实验2溶液变黄说明浓硫酸能氧化溴离子，所以判断还原性：，合理；②中溶液含有浓硫酸和溴单质，均能将碘化钠氧化成碘单质，不能判断还原性：，不合理；实验1体现浓硫酸的难挥发性，实验2体现浓硫酸的氧化性，合理。 命题角度3 拟卤素和卤素互化物的结构与性质 例3 [（2024·安徽芜湖模拟）]卤素间形成的化合物如“、、”等称为卤素互化物，化学性质与卤素单质类似。下列关于卤素互化物性质的描述及发生的相关反应正确的是（ ） A. 和卤素单质一样，元素化合价都是0 B. 与反应的化学方程式为 C. 与足量溶液完全反应时转移的电子为 D. 与水发生的反应不是氧化还原反应 【答案】D 【解析】的非金属性比强，中元素化合价依次为和，错误；氧化性：，与反应生成，错误；与足量反应的化学方程式为，中元素在反应中由价变为价，故与足量溶液完全反应时转移的电子为，错误；中溴电负性较强，溴显价、碘显价，可以与水生成和，各元素化合价没有改变，不是氧化还原反应，正确。 ［思维过程］提取信息：卤素互化物化学性质与卤素单质类似 利用电负性的强弱分析卤素化合物中各元素的化合价 结合选项问题分析解答。 ［针对训练］ 5．溴化碘的化学性质与卤素单质相似，能与大多数金属反应生成金属卤化物，和某些非金属单质反应生成相应的卤化物。 （1） 溴化碘与水反应的化学方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 溴化碘与溶液反应的化学方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 上述两个反应是不是氧化还原反应？为什么？ 【答案】（1） （2） （3） 中为价，为价，上述两个反应中反应前后各元素的化合价均未发生变化，不是氧化还原反应。 6．氰的结构简式为，其化学性质与卤素很相似，化学上称之为拟卤素，其氧化性介于和之间。 （1） 写出的电子式：_  _  。 （2） 写出在常温下与烧碱溶液反应的化学方程式：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 在、、的混合溶液中通入少量氯气，发生反应的离子方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） （2） （3） 考点2 卤素单质的提取 命题角度1 实验室中提取卤素单质的装置分析 例4 [（2024·湖南长沙模拟）]海带中碘元素的检验可经过以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品不合理的是（ ） ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ A. 海带预处理，选用①、②和⑨ B. 浸泡过滤，选用④、⑤和⑦ C. 处理滤液，选用④、⑥、⑦和⑩ D. 检验碘，选用③、⑧和⑩ 【答案】C 【解析】干海带在坩埚中灼烧，要用到坩埚、三脚架、酒精灯和泥三角，正确；浸泡过滤要用到的仪器为烧杯、漏斗和玻璃棒，正确；滤液中的需要氧化处理得到，需要用到胶头滴管和试管，容量瓶是用来配制一定物质的量浓度溶液的仪器，错误；检验需要用到试管、胶头滴管和淀粉溶液，正确。 ［思维过程］检验海带中的碘元素时，先将干海带在坩埚中灼烧成灰，然后在烧杯中用蒸馏水溶解海带灰得到悬浊液，在漏斗中过滤，可取少量滤液于小试管中，加入氯水或者过氧化氢氧化 得到，再用淀粉溶液检验。 ［针对训练］ 7．下列是制取、用氧化并回收的实验流程，实验原理和装置都正确的是（ ） A. 制取 B. 氧化 C. 渗析出粗碘 D. 升华提纯 【答案】D 【解析】制取应用浓盐酸与反应，错误；应长口进短口出，错误；渗析是分离出胶体粒子的方法，碘单质是固体，分离出粗碘应过滤，错误；粗碘中的受热会升华，碘蒸气通过滤纸在漏斗壁处又凝华成纯净的碘固体，故可通过该方法提纯，正确。 8．欲从含的废液中提取溴单质，需经过一系列操作，实验装置及物质的性质如下： 甲 乙 丙 丁 物质 正十二烷 密度/ 3.12 1.59 0.753 沸点/ 58.76 76.8 下列说法正确的是（ ） A. 可用装置甲氧化废液中的 B. 装置乙中选用正十二烷而不用，是因为正十二烷的密度更小 C. 用装置丙进行蒸馏，先收集正十二烷再收集 D. 用装置丁贮存液溴 【答案】D 【解析】装置甲没有防倒吸装置，导气管应该长进短出，错误；装置乙中选用正十二烷而不用，是因为正十二烷的沸点高，便于使用蒸馏法分离溶于正十二烷中的溴，用装置丙进行蒸馏，先收集到的是，错误、错误；液溴的密度比水大，可以用水液封，正确。 命题角度2 工业上提取溴、碘的流程分析 例5 [（2024·北京师大附中模拟）]溴及其化合物广泛应用于医药、农药和阻燃剂等生产中。一种利用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下。 浓缩海水酸化海水含溴空气含溴溶液… 产品溴 已知：ⅰ.与反应时，转化为和。为强酸。下列说法错误的是（ ） A. 酸化海水中通入提取溴的反应： B. 脱氯过程和均具有脱氯作用 C. 用溶液吸收足量蒸气后，所得产物中的含碳粒子主要是 D. 酸化后重新得到的反应： 【答案】C 【解析】酸化海水通入氯气，氯气与溴离子反应生成和，离子方程式正确，正确；脱氯过程中，亚铁离子和溴离子均能与氯气反应，两者均具有脱氯作用，正确；用碳酸钠溶液吸收足量溴蒸气后，发生反应 ，所得产物中的含碳粒子主要为，错误；硫酸酸化后，、和氢离子反应生成和水，离子方程式正确，正确。 ［思维过程］浓缩海水酸化形成酸化海水，通入氯气将溴离子氧化为溴单质，再用热空气吹出生成的单质溴，含溴空气通过溴化亚铁脱氯，通入碳酸钠溶液吸收 转化为 和，和 在稀硫酸中发生氧化还原反应生成溴单质形成含溴溶液，最后得到产品溴。 ［针对训练］ 9．[（2024·浙江，6）]为回收利用含的废液，某化学兴趣小组设计方案如下所示，下列说法错误的是（ ） A. 步骤Ⅰ中，加入足量溶液充分反应后，上下两层均为无色 B. 步骤Ⅰ中，分液时从分液漏斗下口放出溶液A C. 试剂可用硫酸 D. 粗可用升华法进一步提纯 【答案】B 【解析】步骤Ⅰ中，加入足量碳酸钠溶液发生的反应为碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液，则充分反应后，上下两层均为无色，上层为含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液，下层为四氯化碳，正确；四氯化碳的密度大于水，加入足量碳酸钠溶液充分反应后，上下两层均为无色，上层为含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液，下层为四氯化碳，则分液时应从分液漏斗上口倒出溶液，错误；向溶液中加入硫酸，使碘化钠和碘酸钠在硫酸中发生归中反应生成硫酸钠和碘，则试剂可用硫酸，正确；碘受热会发生升华，所以实验制得的粗碘可用升华法进一步提纯，正确。 10．空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下： （1） 步骤③的离子方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 步骤⑤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是_  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气，因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  （填试剂名称）溶液，以除去氯气。 （4） 步骤⑤的蒸馏过程中，温度应控制在。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （5） 步骤①中用硫酸酸化可提高的利用率，理由是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （6） 提取溴单质，采用蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”，请说明原因：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） （2） 分液漏斗 （3） 溴化铁（或其他含的盐类物质） （4） 温度过高，大量水蒸气被蒸出，溴蒸气中水的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，吸收率低 （5） 酸化可抑制、与水反应 （6） 将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是的浓缩过程，可提高效率，减少能耗，降低成本 【解析】 10．从海水中提取溴，一般要经历浓缩、氧化和提取三个步骤。步骤①氯气氧化，反应的离子方程式为，生成的仍溶解在海水中，根据溴的沸点比水低的性质，可以鼓入热空气步骤使其挥发出来，再用吸收步骤发生反应，从而富集，得到浓度较高的含溶液，进一步氧化步骤，得到，蒸馏可得液溴。 【归纳总结】 1.海水中溴元素以形式存在，海带中碘元素以形式存在，提取溴单质和碘单质的过程中必须加入合适的氧化剂如、。 2.离子还原性，通入的量会影响氧化反应产物：过量的氯气可将碘单质氧化为。 高考 真题集训 1．[（2023·浙江，16）]探究卤族元素单质及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是（ ） 选项 实验方案 现象 结论 A 往碘的溶液中加入等体积浓溶液，振荡 分层，下层由紫红色变为浅粉红色，上层呈棕黄色 碘在浓溶液中的溶解能力大于在中的溶解能力 B 用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在试纸上 试纸变白 次氯酸钠溶液呈中性 C 向溶液中先滴加4滴溶液，再滴加4滴溶液 先产生白色沉淀，再产生黄色沉淀 转化为，溶解度小于溶解度 D 取两份新制氯水，分别滴加溶液和淀粉溶液 前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色 氯气与水的反应存在限度 【答案】A 【解析】向碘的四氯化碳溶液中加入等体积浓碘化钾溶液，振荡，静置，溶液分层，下层由紫红色变为浅粉红色，上层呈棕黄色说明碘的四氯化碳溶液中的碘与碘化钾溶液中碘离子反应生成使上层溶液呈棕黄色，证明碘在浓碘化钾溶液中的溶解能力大于在四氯化碳溶液中的溶解能力，正确；次氯酸钠溶液具有强氧化性，能使有机色质漂白褪色，无法用试纸测定次氯酸钠溶液的，错误；由题意可知，向硝酸银溶液中加入氯化钾溶液时，硝酸银溶液过量，再加入碘化钾溶液时，只存在沉淀的生成，不存在沉淀的转化，无法比较氯化银和碘化银的溶度积大小，错误；新制氯水中的氯气和次氯酸都能与碘化钾溶液反应生成使淀粉变蓝色的碘，则溶液变蓝色不能说明溶液中存在氯气分子，无法证明氯气与水的反应存在限度，错误。 2．[（2022·河北，4）]溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成工艺流程如下： 下列说法错误的是（ ） A. 还原工序逸出的用溶液吸收，吸收液直接返回还原工序 B. 除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离 C. 中和工序中的化学反应为 D. 参与反应的为 【答案】A 【解析】由流程可知，氢溴酸中含有少量的溴，加入硫化钡将溴还原生成溴化钡和硫，再加入硫酸除杂，得到的滤渣为硫酸钡和硫；加入碳酸锂进行中和，得到的溴化锂溶液经浓缩等操作后得到产品溴化锂。还原工序逸出的用溶液吸收，吸收液中含有溴化钠和次溴酸钠等物质，若直接返回还原工序，则产品中会有一定量的溴化钠，导致产品的纯度降低，错误；除杂工序中产生的滤渣为硫酸钡和硫，硫属于非极性分子形成的分子晶体，而硫酸钡属于离子晶体，根据相似相溶原理可知，硫可溶于煤油，而硫酸钡不溶于煤油，因此可用煤油进行组分分离，正确；中和工序中，碳酸锂和氢溴酸发生反应生成溴化锂、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为，正确；根据电子转移守恒可知，溴和硫化钡反应时物质的量之比为；根据硫酸钡的化学组成及钡元素守恒可知，为，因此，参与反应的为，正确。 3．[（2024·河北，15）]市售的溴（纯度）中含有少量的和，某化学兴趣小组利用氧化还原反应原理，设计实验制备高纯度的溴。回答下列问题： （1） 装置如图（夹持装置等略），将市售的溴滴入盛有浓溶液的B中，水浴加热至不再有红棕色液体馏出。仪器C的名称为_  _  _  _  _  _  _  _  ；溶液的作用为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ；D中发生的主要反应的化学方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 将D中溶液转移至_  _  _  _  _  _  （填仪器名称）中，边加热边向其中滴加酸化的溶液至出现红棕色气体，继续加热将溶液蒸干得固体。该过程中生成的离子方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 利用图示相同装置，将和固体混合均匀放入B中，D中加入冷的蒸馏水。由A向B中滴加适量浓，水浴加热蒸馏。然后将D中的液体分液、干燥、蒸馏，得到高纯度的溴。D中蒸馏水的作用为_  _  和_  _  _  _  _  _  _  _  。 （4） 为保证溴的纯度，步骤（3）中固体的用量按理论所需量的计算，若固体质量为（以计），则需称取_  _  _  _  _  _  _  _  （用含的代数式表示）。 （5） 本实验所用钾盐试剂均经重结晶的方法纯化。其中趁热过滤的具体操作为漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，转移溶液时用_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ，滤液沿烧杯壁流下。 【答案】（1） 直形冷凝管；除去市售的溴中少量的； （2） 蒸发皿； （3） 液封；降低温度 （4） （5） 玻璃棒引流，玻璃棒下端靠在三层滤纸处 【解析】 3．市售的溴（纯度）中含有少量的和，实验利用氧化还原反应原理制备高纯度的溴，市售的溴滴入浓溶液中，可与发生氧化还原反应而除去，与一起蒸馏进入草酸钾溶液中，并被草酸钾还原为、，向溶液中滴加高锰酸钾溶液氧化，加热蒸干得固体，将固体和固体混合均匀加入冷的蒸馏水，同时滴加适量浓，水浴加热蒸馏，得到的液体分液、干燥、蒸馏，可得高纯度的溴。 （1） 仪器为直形冷凝管，用于冷凝蒸气；市售的溴中含有少量的，可与发生氧化还原反应而除去；水浴加热时，、蒸发进入装置中，由于为进入的主要物质，故主要反应的化学方程式为 。 （2） 将中溶液转移至蒸发皿中，边加热边向其中滴加酸化的溶液至出现红棕色气体，即说明已将全部氧化，发生反应的离子方程式为；几乎未被氧化，继续加热将溶液蒸干所得固体的主要成分为。 （3） 密度，中冷的蒸馏水起到液封的作用，同时冷的蒸馏水温度较低，可减少溴的挥发。 （4） 固体的物质的量为，根据转移电子相等可得关系式，则理论上需要的物质的量为，实际所需称取的质量为。 （5） 趁热过滤的具体操作：漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，转移溶液时用玻璃棒引流，玻璃棒下端靠在三层滤纸处，滤液沿烧杯壁流下。 4．[（2021·全国甲卷，26节选）]碘（紫黑色固体，微溶于水）及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题。 的一种制备方法如图所示： ① 加入粉进行转化反应的离子方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ，生成的沉淀与硝酸反应，生成_  _  _  _  _  _  _  _  后可循环使用。 ② 通入的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ；若反应物用量比时，氧化产物为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ；当后，单质碘的收率会降低，原因是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】① ； ② ；、；被过量的进一步氧化 【解析】 ① 由流程图可知悬浊液中含，可与反应生成和，易溶于水，在离子方程式中能拆，故加入粉进行转化反应的离子方程式为，生成的银能与硝酸反应生成硝酸银参与循环。 ② 通入的过程中，因还原性强于，先氧化还原性强的，若氧化产物只有一种，则该氧化产物只能是，故反应的化学方程式为；若反应物用量比时，先氧化完全部再氧化，恰好将全部和氧化，故氧化产物为、；当即过量，多余的氯气会与生成的单质碘以及水继续发生氧化还原反应，单质碘的收率会降低。 对应训练 基础练 1．下列关于卤素（用表示）的叙述，错误的是（ ） A. 卤素单质与水反应均可用表示 B. 都极易溶于水，它们的热稳定性随的核电荷数的增加而减小 C. 卤素单质的颜色由随相对分子质量增大而变深 D. 的还原性依次为 【答案】A 【解析】卤素单质中，氟单质和水发生反应生成和，不符合，错误；卤素原子得电子的能力越强，的热稳定性越强，卤素原子的得电子能力随的核电荷数的增加而减小，所以的热稳定性随的核电荷数的增加而减小，正确；卤素单质的颜色由逐渐加深，依次是浅黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色，正确；卤素单质的氧化性从上到下逐渐减弱，对应离子的还原性从上到下逐渐增强，则的还原性依次为，正确。 2．[（2024·河南模拟预测）]卤素的应用广泛，常运用于化学工业尤其是有机合成工业上。下列关于卤素单质或其化合物的叙述正确的是（ ） A. 漂白液中次氯酸钠的电离方程式为 B. 向溴化亚铁溶液中滴入少量氯水的离子方程式为 C. 在含有的溶液中可以大量存在、、、 D. 加热含的浓盐酸与足量的混合物，产生（标准状况）的氯气 【答案】B 【解析】次氯酸钠在水溶液中电离形成钠离子和次氯酸根离子，，错误；亚铁离子具有还原性，氯水中氯气具有氧化性，向溴化亚铁中滴加氯水能发生氧化还原反应，正确；碘离子具有还原性，硝酸根离子在酸性条件下具有氧化性，故不能共存，错误；浓盐酸与二氧化锰反应过程中会不断变稀，稀盐酸与二氧化锰不反应，故得到的氯气在标准状况下小于，错误。 3．如图是盛放液溴的试剂瓶剖面图，仔细观察发现其分成了明显的气相、溴溶液相和液溴相三相，下列说法错误的是（ ） A. 气相呈现红棕色，因为其中含有的蒸气 B. 溴溶液相中显酸性，主要因为电离出了 C. 液溴保存时加水形成水封的目的是减少的挥发 D. 液溴保存时不可敞口放置，应保存在细口瓶中并塞上橡胶塞 【答案】D 【解析】气相为空气和溴蒸气的混合相，因为其中含有的蒸气，所以呈现红棕色，正确；溴溶液相中溴与水发生反应生成溴化氢和次溴酸，溴化氢为强酸，次溴酸为弱酸，溶液显酸性，主要因为电离出了，正确；因为容易挥发，所以液溴保存时加水形成水封，正确；溴具有强氧化性，能氧化橡胶，错误。 4．[（2024·浙江绍兴模拟）]是一种重要的盐，其水溶液中存在平衡。下列说法错误的是（ ） A. 溶液中加入淀粉溶液，溶液显蓝色 B. 溶液呈棕褐色溶液，加入后，振荡，上层溶液显紫红色 C. 溶液中滴加少量溶液，溶液酸性增强 D. 利用溶液可以除去硫粉中的少量碘单质 【答案】B 【解析】存在平衡，因此溶液中是存在碘单质的，淀粉遇碘单质变蓝色，正确；四氯化碳的密度比水大，显紫色的在下层，错误；溶液中滴加少量溶液发生反应，有大量氢离子生成，溶液酸性增强，正确；加入足量的溶液，平衡正向移动，而硫粉不溶于水，可以除去少量碘单质，正确。 5．[（2024·山东日照模拟）]桔红色液体氯化溴属于卤素互化物，性质与卤素单质相似，下列推测不合理的是（ ） A. 常温下，在四氯化碳中的溶解度： B. 的氧化性比强 C. 可与反应生成、 D. 苯酚可与反应主要生成三氯苯酚和溴化氢 【答案】D 【解析】为非极性分子，四氯化碳也是非极性分子，而为极性分子，根据相似相溶原理，常温下，在四氯化碳中的溶解度比小，正确；和中、均为价，比更难失电子，则比更易得电子，因此的氧化性强于，正确；的性质与卤素单质类似，、可与反应生成和，则可与反应生成和，正确；苯酚与反应生成三溴苯酚和，错误。 6．从淡化海水中提取溴的流程如下。 下列有关说法错误的是（ ） A. 试剂可用饱和溶液 B. 步骤Ⅲ的离子反应方程式为 C. 工业上每获得，需要消耗 D. 步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏 【答案】C 【解析】，正确；步骤Ⅲ利用氯的非金属性比溴的强，利用置换反应制取，正确；步骤Ⅰ和步骤Ⅲ均使用到，但未标明氯气所处的温度和压强，且反应过程中有损耗，故消耗的体积未知，错误；从浓溴水中提取溴，可利用有机溶剂（如苯）萃取溴，然后分液得到溴的有机溶液，再经蒸馏可得纯净的溴，正确。 7．[（2024·安徽马鞍山三模）]三氯化碘被广泛应用于药物合成，其熔点、沸点，易水解。氯气与单质碘需在温度稍低于下反应制备。实验室制备的实验装置如图所示。 下列说法正确的是（ ） A. 装置甲中固体可以用二氧化锰 B. 装置乙仅起到除杂的作用 C. 装置丁可以采用水浴加热 D. 将戊换成丙可以达到相同的效果 【答案】C 【解析】装置甲适用于固液不加热制备氯气，二氧化锰固体和浓盐酸加热制备，错误；装置乙的作用是除去氯气中的，同时可作安全瓶，以监测装置丙中是否发生堵塞，错误；装置丁碘和氯气反应生成，三氯化碘熔点为，沸点为，最恰当的加热方式是用水浴加热，正确；易与水发生反应，同时可能还有未反应完，所以装置戊的作用是吸收多余的、防止外界水蒸气进入丁，换成氯化钙无法吸收多余的，错误。 能力练 8．[（2024·北京海淀三模）]向碘水、淀粉的混合液中加入溶液，蓝色褪去。为探究褪色原因，实验如图。 下列分析错误的是（ ） A. 过程①中蓝色褪去的原因可能是氧化了 B. 过程①后溶液可能明显变小 C. 过程③中加入溶液的目的是除去 D. 过程④说明过程①生成含的粒子 【答案】D 【解析】在碘水中存在平衡，与反应生成沉淀，促进与水的反应平衡不断正向移动；过滤，所得滤液1中含有和，还有未反应完的，加入溶液，与生成沉淀，往滤液2中加入溶液，发生、、的氧化还原反应，同时发生反应，生成，使溶液再次变蓝色。过程①中蓝色褪去的原因可能是氧化了，也可能是促进了与的反应，正确；由分析可知，过程①后，溶液的主要成分为、及未反应的，所以明显变小，正确；过程③中加入溶液，可与反应生成沉淀，排除可能对后续实验产生干扰，所以目的是除去，正确；过程④中，加入，发生、、的氧化还原反应，同时发生反应，不能说明过程①生成含的粒子，错误。 9．用高分子吸附树脂提取卤水中的碘（主要以形式存在）的工艺流程如图。 下列说法正确的是（ ） A. 流程中①和④所得溶液中的浓度相等 B. 若②和⑤中分别得到等量的，则消耗的 C. 流程中④发生的离子反应为 D. 制备，理论上需的质量约为 【答案】D 【解析】流程中①和④所得溶液中的碘离子的物质的量相同，为碘富集过程，后者大于前者，错误；流程中④为碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成碘化氢和硫酸钠，离子方程式为，错误；②中离子反应为，⑤中氯酸钾可氧化碘离子生成碘单质，离子反应为，则得到等量的时消耗的；制备，理论上需的物质的量为，质量为，错误、正确。 10．[（2024·浙江名校联盟三模）]碘化锡主要用于制造有机锡配合物。某小组利用单质锡和碘制备碘化锡，其主要实验流程如下（反应装置如图，夹持仪器略去）： 已知：①无水碘化锡为橙红色立方晶体，空气中受潮易水解，熔点，沸点； ②碘化锡在丙酮和热的石油醚中溶解度较大，在冷的石油醚中溶解度小； ③石油醚的沸点为，碘单质的升华温度为。 请回答： （1） 反应装置中仪器的名称是_  _  _  _  _  _  。 （2） 下列说法错误的是（填字母）。 A. 将锡片剪成细小碎片、碘磨细的原因是充分反应，同时提高反应速率 B. 仪器的作用是吸收石油醚，防止石油醚扩散到空气中 C. 步骤Ⅱ可以不转移反应液，直接在原反应装置（圆底烧瓶）中进行后续操作 D. 步骤Ⅳ采用蒸发结晶比冷却结晶更好 （3） 反应装置中，为使紫色碘蒸气上升至不高于冷凝管的中间部位，可采取的措施是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。判断“反应装置”中的反应已完全的实验现象是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （4） 步骤Ⅱ，圆底烧瓶中还附着四碘化锡晶体，处理的方法是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （5） 产品中的杂质可以进一步采用重结晶法提纯。请从下列选项中选择最佳选项并进行排序。取碘化锡样品放入烧杯中 _  _  _  _   _  _  _  _   _  _  _  _  。 .加入适量的热水 .加入适量的热的石油醚 .用冷水浴冷却结晶 .趁热过滤 .加入适量的冷的石油醚 （6） 该小组对制备的碘化锡产品进行性质和组成上的研究。 ① 取适量的产品溶解在丙酮中配成溶液，再加入蒸馏水，产生白色无定型沉淀，写出反应的化学方程式_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 ② 本实验可以通过测定某些物理量来确定碘化锡的化学式，需测定的物理量有_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） 干燥管 （2） CD （3） 调节冷凝管的进水速度；蒸气的紫色消失 （4） 用热的石油醚洗涤内壁，一起转移到小烧杯中 （5） ；； （6） ① ② 加入锡片的总质量，剩余锡片质量，加入碘的质量 【解析】 10．过量和以石油醚为溶剂，在反应装置中水浴加热回流反应得，生成的溶在热的石油醚中，将反应液转移至冰水中冷却，结晶后过滤出产品，并干燥。 （1） 反应装置中仪器的名称是干燥管。 （2） 将锡片剪成细小碎片、碘磨细，增大了反应物之间的接触面积，可以使反应物充分反应，同时提高反应速率，正确；装置中冷凝管连接两个干燥器，第一个即图中的作用是吸收石油醚，防止石油醚扩散到空气中，第二个是防止有水蒸气进入装置内与产物反应，正确；由于过量，如果不转移反应液，直接在原反应装置（圆底烧瓶）中进行后续操作，会导致产品中有杂质，错误；由于碘化锡在热的石油醚中溶解度较大，步骤Ⅳ采用蒸发结晶可能导致析出的晶体较少，产率低，错误。 （3） 反应装置中，为使紫色碘蒸气上升至不高于冷凝管的中间部位，可采取的措施是调节冷凝管的进水速度，通过加快进水速度加强冷却效果，由于过量，碘会被反应完，故判断“反应装置”中的反应已完全的实验现象是蒸气的紫色消失。 （4） 由于碘化锡在热的石油醚中溶解度较大，故圆底烧瓶中还附着的四碘化锡晶体可以用热的石油醚洗涤内壁，一起转移到小烧杯中。 （5） 重结晶就是将粗产品重新溶解并结晶，故需要加入适量的热的石油醚溶解，趁热过滤去除不溶杂质，最后用冷水浴冷却结晶，故选择的最佳选项并进行排序为。 （6） ① 由于无水碘化锡受潮易水解，故取适量的产品溶解在丙酮中配成溶液，再加入蒸馏水，发生水解，产生白色无定型沉淀为，反应的化学方程式为。 ② 本实验可以通过测定加入锡片的总质量，剩余锡片质量，加入碘的质量，从而得出参与反应的锡和碘的物质的量之比，确定碘化锡的化学式。 第14讲 硫及其化合物 明确 学习目标 课程标准 学习问题 1.了解硫及其化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。 2.结合实例认识硫及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。 1.怎样证明硫单质的氧化性比氯气弱？ 2.如何检验混合气体中的和？ 3.将通入溶液和溶液中现象相同吗？为什么？ 4.浓硫酸的吸水性与脱水性有什么区别？ 整合 必备知识 知识点1 硫单质的性质 1.硫元素的存在形态 （1）游离态：硫单质俗称硫黄，主要存在于火山口附近或地壳的岩层中。 （2）化合态：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在，有关化学式如下： 黄铁矿 黄铜矿 石膏 芒硝 主要成分为   主要成分为       2.硫单质的物理性质 色态 溶解性 黄色晶体 难溶于水，微溶于酒精，易溶于 3.硫单质的化学性质 知识点2 二氧化硫和三氧化硫 1.二氧化硫 （1）物理性质 无色有刺激性气味的气体，有毒，密度比空气的大，易溶于水通常状况下，1体积水溶解约40体积。 （2）化学性质（反应用化学方程式表示） （3）的实验室制法（写化学方程式） ①固体与较浓反应：  。 ②固体与浓混合加热：  。 ［应用示例］ 将 分别通入下列五种溶液中： 回答下列问题： （1） 试管①中的实验现象：酸性 溶液_  _  ，证明 具有_  _  性。 （2） 试管②中的实验现象：溶液_  _  ，证明 具有_  _  性。 （3） 试管③中的实验现象：溶液_  _  ，证明 能中和，写出该反应的离子方程式：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （4） 试管④中能产生_  _  沉淀，该沉淀是_  _  _  _  _  _  _  _  。 （5） 试管⑤中能产生白色沉淀，该沉淀是_  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） 褪色；还原 （2） 褪色；漂白 （3） 褪色；或 （4） 白色； （5） 2.三氧化硫 （1）物理性质：在常温下为液体，在标准状况下为固体。 （2）化学性质： 3.硫的氧化物的污染与治理 （1）硫的氧化物来源、危害及治理 来源 化石燃料的燃烧及含硫矿石的冶炼等 危害 危害人体健康，形成酸雨小于 治理 燃煤脱硫、改进燃烧技术、开发新能源 （2）硫酸型酸雨的形成过程： 【知识拓展】 四种常见的 尾气处理方法 方法一：钙基固硫法 为防治酸雨，工业上常将生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，反应原理为，，，吸收总反应的化学方程式为。 方法二：氨水脱硫法 该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的直接接触吸收，其反应的化学方程式为，（或生成，然后进一步氧化）。 方法三：钠碱脱硫法 钠碱脱硫法是用吸收烟气中的 ，得到和，发生反应的化学方程式为，，。 方法四：双碱脱硫法 先利用烧碱吸收，再利用熟石灰浆液进行再生，再生后的碱液可循环使用，化学反应原理为①吸收反应：，；②再生反应：，。 知识点3 硫酸 硫酸根离子的检验 1.硫酸的物理性质 （1）纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高，难挥发。 （2）溶解性：浓与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热。 （3）浓硫酸的稀释方法：将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 2.稀 具有酸的通性 硫酸是强电解质，在水溶液中的电离方程式为  ，能与指示剂、金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。 3.浓 的特性 ［应用示例］ 下列各过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？请将答案的序号分别填在横线上。 ①强酸性 ②强氧化性 ③高沸点、难挥发性 ④脱水性 ⑤吸水性 （1） 用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体_  _  。 （2） 用磷矿物（主要成分是磷酸钙）和硫酸反应制磷酸_  _  。 （3） 浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体_  _  。 （4） 常温下可以用铁或铝制容器贮存浓硫酸_  _  。 （5） 胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末_  _  。 （6） 不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢和硫化氢等气体_  _  。 （7） 浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑。 【答案】（1） ③ （2） ① （3） ⑤ （4） ② （5） ⑤ （6） ② （7） ①④ 【解析】 （1） 浓硫酸具有高沸点、难挥发性，氯化氢气体易挥发。 （2） 磷酸是高沸点的中强酸，利用强酸与弱酸盐反应制弱酸的原理制磷酸。 （3） 浓硫酸吸收混在题述气体中的杂质水蒸气。 （4） 常温下，浓硫酸和铝、铁反应，在金属表面生成一层薄而致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属和浓硫酸继续反应。 （5） 浓硫酸吸收胆矾晶体中的结晶水，使之变成无水硫酸铜白色粉末。 （6） 浓硫酸具有强氧化性，而溴化氢、碘化氢和硫化氢具有强还原性。 （7） 浓硫酸可使湿润的蓝色石蕊试纸先变红，利用了浓硫酸的酸性，后变黑是把氢元素和氧元素按照水的组成比脱去剩余碳，利用了浓硫酸的脱水性。 【特别提醒】 （1）是高沸点、难挥发性的强酸，利用这一性质可以制取和 ， 。 （2）由“量变”引起的“质变”：金属（如、等）与浓反应时，开始阶段产生气体，随着反应的进行，的浓度变小，最后变为稀，与稀不反应，与稀反应生成而不是。 【教考衔接】（必修第二册第五章第一节实验5—3）教材原型： [（2022·广东，5）]（高考真题）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. 与浓硫酸反应，只体现的酸性 B. 处变红，说明是酸性氧化物 C. 或处褪色，均说明具有漂白性 D. 试管底部出现白色固体，说明反应中无生成 【答案】B 【解析】铜和浓硫酸反应生成，体现浓硫酸的酸性，生成，体现浓硫酸的强氧化性，错误；处的紫色石蕊变红，其原因是溶于水生成了酸，可说明是酸性氧化物，正确；处品红褪色，其原因是具有漂白性，而处酸性高锰酸钾褪色，其原因是和酸性发生氧化还原反应，体现还原性，错误；实验过程中试管底部出现白色固体，其原因是浓硫酸具有吸水性，将反应生成的吸收，错误。 4.硫酸的工业制备 （1）工艺流程 （2）反应原理 ①硫铁矿或硫制备  或。 转化为  。 被吸收生成  。 【特别提醒】 工业上用的硫酸吸收，可以避免用水吸收产生的酸雾腐蚀设备，并且可以提高吸收率。 5. 的检验 检验的正确操作方法：待测液取清液有无白色沉淀产生判断有无。 先加稀盐酸的目的是排除、、等离子的干扰，再加溶液，有白色沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式：、、、。 自主练习 1．下列关于单质硫的叙述：①通常状况下为黄色晶体；②不溶于水、易溶于酒精和；③氧化性比氯气弱；④只能被还原不能被氧化；⑤医药上用来制作硫黄软膏，治疗某些皮肤病；⑥硫有许多同素异形体，如正交硫和斜方硫。其中正确的是（ ） A. ①②③⑤ B. ②③⑤⑥ C. ③④⑤⑥ D. ①③⑤⑥ 【答案】D 【解析】①在常温下，单质硫是一种黄色晶体，正确；②单质硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于，错误；元素的非金属性比元素弱，则单质硫的氧化性比氯气弱，正确；④单质硫中元素的化合价处于中间价态，既能被氧化又能被还原，错误；⑤单质硫能杀死病菌，医药上用来制作硫黄软膏，治疗某些皮肤病，正确；⑥描述正确。 2．下列说法正确的是（ ） A. 因为具有漂白性，所以它能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、石蕊溶液褪色 B. 能使品红溶液褪色的不一定是 C. 、漂白粉、活性炭、都能使红墨水褪色，其原理相同 D. 将气体通入滴有酚酞的溶液中，溶液褪色，说明具有漂白性 【答案】B 【解析】具有漂白性，能使品红溶液褪色，具有还原性，能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色，二氧化硫是酸性氧化物，能使石蕊变红，错误；二氧化硫、次氯酸等物质都能使品红溶液褪色，所以能使品红溶液褪色的物质不一定是，正确；漂白粉和过氧化钠的漂白性是利用其氧化性，活性炭的漂白性是利用其吸附性，二氧化硫的漂白性是因为和有色物质反应生成无色物质，所以其漂白原理不一定相同，错误；与发生反应，溶液因碱性减弱或不呈碱性而褪色，不能说明具有漂白性，错误。 3．下列关于硫酸的叙述中，正确的是（ ） A. 浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨、氢气等气体 B. 浓硫酸有强氧化性，不可贮存在铝、铁容器中 C. 浓硫酸具有脱水性，因而能使蔗糖炭化 D. 实验室可用浓硫酸与氯化钠共热（如图）制备气体 【答案】C 【解析】浓硫酸与氨气反应，不能用于干燥氨，错误；浓硫酸具有强氧化性，可与铝、铁在常温下发生钝化反应，在表面生成一层致密的氧化膜，可贮存在铝、铁容器中，错误；使蔗糖炭化，表现浓硫酸的脱水性，正确；浓硫酸不能盛放在试管口向下倾斜的试管中，错误。 4．探究还原、可使用的药品和装置如图所示。 （1） 实验室常用亚硫酸钠与硫酸加热制备二氧化硫，写出该反应的化学方程式：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） B中可观察到的现象是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） C的作用是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （4） 设计实验检验A中与反应所得还原产物：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） （2） 溶液蓝色变浅直至褪色 （3） 吸收尾气，防止污染空气 （4） 取少量实验后的A中溶液于试管中，加入铁氰化钾溶液，若生成蓝色沉淀，说明反应所得还原产物为 提升 关键能力 高考 考情概览 高考考点 2024年 2023年 2022年 2021年 考点1.硫及其化合物的性质 浙江6月选考 湖北卷 北京卷 全国甲卷 全国乙卷 山东卷 江苏卷 浙江6月选考 河北卷、 湖南卷 考点2.硫及其化合物的制备与性质探究实验 贵州卷 北京卷 辽宁卷 海南卷 江苏卷 山东卷 考点 深度剖析 考点1 硫及其化合物的性质 命题角度1 的性质 例1 [（2024·湖北，7）]过量与以下的溶液反应，下列总反应方程式错误的是（ ） 选项 溶液 现象 化学方程式 A 产生淡黄色沉淀 B 溶液由棕黄色变浅绿色 C 溶液褪色，产生白色沉淀 D （含酚酞） 溶液由红色变无色 【答案】A 【解析】过量与的溶液反应，生成的淡黄色沉淀是，还生成，过量不能生成，因此，总反应的化学方程式为，错误。 ［针对训练］ 1．判断下列关于说法的正误。 （1） [（2023·浙江1月选考）]能使某些色素褪色，可用作漂白剂。（ ） （2） [（2022·江苏）]向盛有水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，通过观察溶液颜色变化，来探究具有漂白性。（ ） （3） [（2021·湖南）]可漂白纸浆，不可用于杀菌、消毒。（ ） （4） [（2020·天津）]可用澄清石灰水检验气体。（ ） 【答案】（1） √ （2） √ （3） × （4） × 2．[（2022·江苏，4）]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. 用干燥试纸检验水溶液的酸性 【答案】C 【解析】硫酸和可发生反应：，因此装置甲可以制取气体，正确；气体通入液体时“长进短出”，装置乙可以制取水溶液，正确；不与饱和溶液发生反应，因此装置丙不能吸收尾气中的，错误；水溶液显酸性，可用干燥的试纸检验其酸性，正确。 命题角度2 硫酸的性质 例2 [（2023·北京，7）]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错误的是（ ） 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 【解析】浓硫酸具有脱水性，能将有机物中的原子和原子按水的组成比例脱除，蔗糖中加入浓硫酸，白色固体变黑，体现浓硫酸的脱水性，正确；浓硫酸脱水过程中释放大量热，此时发生反应，产生大量气体，使固体体积膨胀，正确；浓硫酸脱水过程中生成的能使品红溶液褪色，体现浓硫酸的强氧化性，错误；该过程中，蔗糖发生化学反应，发生了化学键的断裂，正确。 ［思维过程］回顾教材所学浓硫酸与蔗糖反应的实验，依据浓硫酸的特性分析选项说法是否合理。 ［针对训练］ 3．判断下列说法的正误 （1） [（2024·北京,6B）]稀释浓硫酸：（ ） （2） [（2023·河北，10A）]浓具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化。（ ） （3） [（2019·江苏）]稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈。（ ） （4） [（2022·福建，8C）]用烧碱溶液吸收蔗糖与浓硫酸反应产生的刺激性气体：。（ ） 【答案】（1） √ （2） × （3） √ （4） × 4．[（2024·广东茂名模拟）]按图示装置进行实验。在搅拌下将浓硫酸加入滴有少量水的蔗糖中，然后扣上图示大烧杯。下列说法错误的是（ ） A. 本实验的现象说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性 B. 水槽中溶液的主要作用是吸收气体 C. 处纸条上有黄色物质生成，说明具有氧化性 D. 、处纸条均褪色，说明有生成，且褪色原理相同 【答案】D 【解析】浓硫酸加入蔗糖中，蔗糖先炭化变黑，说明有碳单质生成，浓硫酸具有脱水性，随后品红溶液润湿的纸条褪色，溶液润湿的纸条变黄，溴水润湿的纸条褪色，说明有二氧化硫生成，说明浓硫酸具有强氧化性，正确；浓硫酸与蔗糖脱水生成的碳单质反应生成二氧化硫，水槽中溶液的主要作用是吸收有毒气体，正确；处纸条上生成黄色物质，是因为与溶液反应生成单质，说明具有氧化性，正确；处纸条褪色，说明反应有生成且具有漂白性，处纸条褪色，是因为将还原为，说明具有还原性，褪色原理不同，错误。 【归纳总结】 解答浓硫酸的性质类试题的思路 1.明确金属与浓硫酸反应的情况，加热时浓硫酸能与大多数金属、除外反应生成。 2.注意硫酸浓度变化引起反应的改变。 （1）浓硫酸与活泼金属反应，开始时生成气体是，溶液变稀后生成的气体是。 （2）浓硫酸与不活泼金属如反应需要加热，变为稀硫酸后反应不再进行。 （3）浓硫酸在反应中可能体现酸性、强氧化性、脱水性等。 考点2 硫及其化合物的制备与性质探究实验 命题角度1 硫酸的制备 例3 [（2024·北京，7）]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。 下列说法错误的是（ ） A. Ⅰ的化学方程式为 B. Ⅱ中的反应条件都是为了提高平衡转化率 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】反应Ⅰ是黄铁矿和空气中的在加热条件下发生反应，生成和，化学方程式为，正确；反应Ⅱ条件要兼顾平衡转化率和反应速率，还要考虑生产成本，如Ⅱ中“常压、催化剂”不是为了提高平衡转化率，错误；将黄铁矿换成硫黄，则不再产生，即可以减少废渣产生，正确；硫酸工业产生的尾气为、，可以用碱液吸收，正确。 ［思维过程］黄铁矿和空气中的 在加热条件下发生反应，生成 和 等，和空气中的 在、常压、催化剂的作用下发生反应得到，用 的浓硫酸吸收，得到。 ［针对训练］ 5．[（2024·湖北名校联盟三模）]硫酸是重要的化工原料，被称为“化工之母”。工业上一般以硫黄或黄铁矿等为原料制备硫酸。下列有关说法正确的是（ ） A. 黄铁矿的主要成分中只含离子键 B. 工业上催化氧化需在高压条件进行 C. 选择是为了提高催化剂活性 D. 将的浓硫酸换成水吸收效果更好 【答案】C 【解析】中阳离子和阴离子间含离子键，与原子间含共价键，错误；工业上催化氧化需在常压条件下进行，错误；二氧化硫反应生成三氧化硫是放热反应，温度较高会使平衡逆向移动，不利于提高的转化率，选择是因为在此温度范围内催化活性较好，正确；吸收不能用水，用水会生成酸雾，会阻碍的吸收，故工业制硫酸用的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以使吸收完全，事实上易溶于水，错误。 6．[（2024·河北保定二模）]设为阿伏加德罗常数的值。工业上，接触法制备硫酸的原理如下： ；；。 下列叙述正确的是（ ） A. 中含离子总数为 B. ①中生成时转移的电子数为 C. 标准状况下，中含原子总数为 D. ②中和反应生成的分子数为 【答案】B 【解析】物质的量为，中是一个整体，离子总数为，错误；①反应转移电子生成，生成时转移的电子数为，正确；标准状况下，不为气体，不适用，错误；反应是可逆反应，不能进行到底，错误。 命题角度2 硫及其化合物的实验探究 例4 [（2024·广东汕头模拟）]微型实验符合绿色化学理念，铜与浓硫酸的反应探究实验如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 紫色石蕊溶液和品红溶液都褪色，分别体现的酸性和漂白性 B. 向反应后冷却的试管中加入蒸馏水，检验产物是否有 C. 溶液产生白色沉淀 D. A溶液通常是溶液 【答案】D 【解析】二氧化硫能使紫色石蕊溶液变红，但不褪色，体现了的酸性，错误；反应后的溶液可能仍有浓硫酸，所以应将反应后的溶液缓慢倒入装有适量水的烧杯中并用玻璃棒不断搅拌，错误；由于盐酸酸性强于亚硫酸，向溶液中通入不会产生白色沉淀，错误；二氧化硫有毒，为酸性氧化物，常用溶液除去，正确。 ［思维过程］热铜丝与浓硫酸反应生成的二氧化硫依次通过紫色石蕊溶液、品红溶液、氯化钡溶液和硫化钠溶液，二氧化硫有毒，最后用A溶液进行尾气吸收。 ［针对训练］ 7．推理是一种重要的能力。打开分液漏斗活塞，进行如图所示的探究实验，对实验现象的预测及分析错误的是（ ） A. 试管内层溶液褪色，说明具有氧化性 B. 试管中的红色花瓣褪色，说明具有漂白性 C. 试管中产生大量气泡，说明被氧化产生 D. 一段时间后试管内有白色沉淀，说明有生成 【答案】C 【解析】锥形瓶内发生反应：，产生的进入到试管中，层溶液褪色，发生反应：，证明具有氧化性，正确；试管中花瓣褪色，说明可以漂白花瓣中的有色物质，证明具有漂白性，正确；试管中产生大量气泡是锥形瓶中产生的进入试管中引起的，与发生复分解反应，错误；试管中可将氧化，生成和，可以和结合生成不溶于酸的白色沉淀，正确。 8．[（2020·浙江7月选考，28节选）]某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行实验，实验装置如图（夹持装置已省略）。实验中观察到的现象有烧瓶内有白雾，烧杯中出现白色沉淀。请回答： （1） 将浓硫酸和浓盐酸混合可产生气体的原因是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 烧杯中出现白色沉淀的原因是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） 浓硫酸吸水且放热，导致挥发 （2） 气体会将带出，与作用生成 【解析】 （1） 因为浓硫酸具有吸水性，同时放出大量的热，促使气体挥发。 （2） 与硝酸钡反应产生沉淀，则沉淀一定是硫酸钡，说明挥发时带出了。 【归纳总结】 探究实验的思维与方法 1.设计或评价检验物质性质或探究化学反应原理的实验时，务必首先搞清楚对应物质的性质和化学反应原理。 2.设计或评价检验物质性质或探究化学反应原理的实验时，还要充分考虑所有可能的干扰因素和特殊情况。 3.由现象得结论时，要进行科学的证据推理，切忌主观臆断，同时也要按照学科内在的逻辑进行推理，以防掉进题目设计的陷阱里。 高考 真题集训 1．[（2021·山东，8）]工业上以和纯碱为原料制备无水的主要流程如图，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 C. 气流干燥湿料时温度不宜过高 D. 中和后溶液中含和 【答案】B 【解析】根据工艺流程逆向分析可知，以二氧化硫和纯碱为原料，得到结晶成分为，则母液为饱和和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，溶液呈酸性，所以加入纯碱进行中和，涉及的反应为，，所以调节为8进行中和后得到和，通入二氧化硫气体进行混合吸收，此时吸收过程中发生反应为，，此时会析出大量晶体，经过离心分离，将得到的湿料再进行气流干燥，最终得到产品，据此分析解答。根据上述分析可知，吸收过程中有二氧化碳生成，正确；结晶后母液中含饱和和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，没有，错误；高温时易分解变质，所以气流干燥过程中温度不宜过高，正确；结合上述分析可知，中和后溶液中含和，正确。 2．[（2021·北京，6）]室温下，1体积的水能溶解约40体积的。用试管收集后进行如下实验。对实验现象的分析正确的是（ ） A. 试管内液面上升，证明与发生了反应 B. 试管中剩余少量气体，是因为的溶解已达饱和 C. 取出试管中溶液，立即加入紫色石蕊溶液，溶液显红色，原因是：，， D. 取出试管中溶液，在空气中放置一段时间后下降，是由于挥发 【答案】C 【解析】由1体积水可溶解约40体积知，试管内液面上升，无法证明与水发生了反应，错误；与的反应是可逆反应，当试管内剩余少量气体时，可能是反应达到了平衡，但的溶解不一定达到饱和，错误；向溶液中滴加紫色石蕊溶液，溶液变红，说明该溶液呈酸性，从而说明与反应生成了，为弱酸，分步电离，正确；易被空气中的氧化为，也可使溶液的降低，错误。 对应训练 基础练 1．我国古代典籍中记载了许多劳动人民对化学知识的认识，如东晋炼丹家葛洪的《抱朴子》里记载：“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂。”下列有关说法正确的是（ ） A. 水银是汞的俗名，钠汞齐是有机合成中常用的氧化剂 B. “丹砂烧之成水银”中得到硫单质，硫元素在自然界中只能以化合态形式存在 C. “积变又还成丹砂”中涉及的反应为可逆反应 D. 实验室中若水银温度计破损，水银洒在实验台上，则可撒上硫粉处理 【答案】D 【解析】水银是汞的俗名，钠汞齐是钠汞合金，是有机合成中常用的还原剂，错误；硫元素在自然界中既能以化合态形式存在，也能以游离态形式存在，如火山口附近有单质硫，错误；可逆反应是相同条件下同时发生的反应，“积变又还成丹砂”中涉及的反应不是可逆反应，错误；汞有毒，易挥发，与硫粉反应生成硫化汞，实验室中若水银温度计破损，水银洒在实验台上，则可撒上硫粉处理，正确。 2．[（2024·江苏苏州三模）]取少量水溶液，进行水溶液性质探究。下列实验方案不能达到实验目的的是（ ） 选项 探究性质 实验方案 A 氧化性 滴加几滴盐酸酸化的溶液，再滴加的溶液，振荡，观察实验现象 B 还原性 滴加几滴酸性溶液，振荡，观察溶液颜色的变化 C 酸性 滴加紫色石蕊溶液，观察溶液颜色变化 D 漂白性 滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化 【答案】A 【解析】与反应产生白色沉淀，滴加溶液后，转化为白色沉淀，观察实验现象不能体现的氧化性，错误；与酸性溶液发生氧化还原反应，酸性高锰酸钾溶液褪色，体现的还原性，正确；与水反应生成，紫色石蕊溶液变红，体现了是酸性气体，正确；可以使品红溶液褪色，加热后溶液褪色，体现了的漂白性，正确。 3．某学习小组探究铁丝（含杂质碳）与浓硫酸的反应，反应装置如图。下列说法错误的是（ ） A. 无法直接使用试纸来判断反应后硫酸是否剩余 B. 可用和检验反应后溶液中铁元素的化合价 C. 将（标准状况下）反应生成的气体通入足量氯水中，再滴加足量溶液，最终得到沉淀 D. 生成的气体通入溶液产生白色浑浊，可能是硫酸蒸气逸出或部分被氧化所致 【答案】C 【解析】生成物中含有，溶于水生成，使溶液呈酸性，因此不能直接使用试纸来判断反应后硫酸是否剩余，正确；与作用产生蓝色沉淀，可检验，与作用，溶液变红色，可检验，正确；反应生成的气体中含有、，混合气体的总物质的量为，若气体都为，根据元素守恒，生成沉淀的物质的量为，则产生沉淀的质量为，但实际上，物质的量小于，则沉淀质量小于，错误；生成的气体通入溶液，由于硫酸蒸气逸出或部分被氧化生成，会和反应生成白色沉淀，正确。 4．[（2024·黑龙江双鸭山模拟）]是最常见的硫的氧化物，某小组利用如图所示的装置制备并检验其性质。下列说法正确的是（ ） A. 装置Ⅰ中浓硫酸体现强氧化性 B. 装置Ⅱ无明显变化，实验结束后向其中通入空气，也无明显变化 C. 装置Ⅲ中现象证明具有漂白性，装置Ⅳ中现象证明具有氧化性 D. 装置Ⅴ中使用酸性高锰酸钾溶液也可达到实验目的 【答案】D 【解析】浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，二氧化硫通入氯化钡溶液中，无明显变化，二氧化硫通入品红溶液中，品红褪色证明二氧化硫具有漂白性，将二氧化硫通入含有淀粉的碘水中，溶液褪色说明二氧化硫与碘发生了反应，二氧化硫具有还原性，最后用溶液吸收多余的二氧化硫。装置Ⅰ中浓硫酸与亚硫酸钠发生复分解反应，浓硫酸不体现强氧化性，错误；装置Ⅱ中生成了，易被氧化生成，通入空气后最终生成沉淀，错误；装置Ⅲ中品红溶液褪色，体现漂白性，装置Ⅳ中发生反应，溶液蓝色褪去，体现还原性，错误；酸性高锰酸钾溶液具有氧化性，具有还原性，酸性高锰酸钾溶液也可用于吸收，正确。 能力练 5．[（2024·河北衡水模拟预测）]某小组同学用医用三通阀和针筒完成了二氧化硫的制备和性质检验的创新实验。将中浓硫酸推入中，将生成的收集在中，之后用中气体分别通入、、、、中检验的性质。以下说法错误的是（ ） 注：通过调节阀可使所朝向部位连通。 A. 实验现象和对应的性质：、褪色—漂白性；、褪色—还原性；黄色浑浊—氧化性 B. 如果只想观察中的实验现象，其他调节阀已调好，则处的调节阀应调为 C. 实验结束后，将中溶液推入到、中，可实现残留的吸收 D. 、的药品不能用铜和浓硫酸代替 【答案】A 【解析】中品红溶液褪色证明的漂白性，中紫色石蕊溶液变红不褪色，错误；如果只想观察中的实验现象，其他调节阀已调好，则处的调节阀应阻止气体通向后续装置，但气体能通入中，故调为，正确；氢氧化钠溶液为碱性，可以吸收、中残留的气体，正确；铜和浓硫酸反应生成需要加热，故、的药品不能用铜和浓硫酸代替，正确。 6．[（四川2025高考适应性测试）]一种测定葡萄酒中含量的实验装置如图所示（夹持装置已略去）。下列说法错误的是（ ） A. 缓慢通入的目的是尽可能使进入溶液 B. 冷凝管的作用是避免水蒸气进入溶液影响测定结果 C. 用标准溶液滴定反应后的溶液可获得的含量 D. 若实验过程中品红溶液褪色，则说明实验失败 【答案】B 【解析】葡萄酒中二氧化硫溶于水形成亚硫酸，存在化学平衡，向葡萄酒中加入硫酸，增大氢离子浓度，平衡逆向移动，抑制亚硫酸电离，减小二氧化硫的溶解度，通入氮气并加热是把溶解的二氧化硫吹出到溶液中吸收，发生反应，用标准溶液滴定产生的，进而可确定葡萄酒中的量。根据最后的品红溶液不褪色可判断确定被完全吸收；根据溶液中的量的多少判断葡萄酒中的含量，据此分析解答。缓慢通入的目的是尽可能地将双颈烧瓶中吹出，使其进入溶液被氧化为，正确；冷凝管的作用是避免温度过高，导致葡萄酒中的部分硫酸溶液被吹入溶液而影响测定结果，错误；根据反应，可得关系式，根据滴定时消耗标准溶液的体积及浓度计算出，就可以得到一定体积的葡萄糖中的物质的量及其含量，正确；具有漂白性，能够使品红溶液褪色，若实验过程中看到品红溶液褪色，说明在溶液中没有被完全氧化吸收，则根据滴定时消耗标准溶液计算的的含量就会比实际偏低，从而可知该测定含量的实验失败，正确。 7．工业上以溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”“脱硝”，可以将烟气中的、转化为、。实验室利用模拟烟气（模拟烟气中和的物质的量之比为1∶2）探究该方法“脱硫”“脱硝”的效果，一定时间内，温度对硫、硝脱除率的影响曲线如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 与反应的离子方程式为 B. 用此方法“脱硫”“脱硝”的最佳温度为 C. 的脱除率高于，原因是的还原性比强且易溶于水 D. 时，吸收液中烟气转化生成的和的物质的量之比为 【答案】D 【解析】由题意可知，二氧化硫与次氯酸钠溶液反应生成氯化钠和硫酸，反应的离子方程式为，正确；由题图可知，时，二氧化硫和一氧化氮的脱除率都是最高，所以“脱硫”“脱硝”探究实验的最佳温度为，正确；二氧化硫的脱除率高于一氧化氮的脱除率的原因除了二氧化硫的还原性强于一氧化氮外，二氧化硫易溶于水，一氧化氮难溶于水，二氧化硫与次氯酸钠溶液的接触面积大于一氧化氮，反应速率快于一氧化氮也是重要的原因，正确；设烟气中二氧化硫的物质的量为、一氧化氮的物质的量为，由题图可知，时，二氧化硫的脱除率为、一氧化氮的脱除率为，由氮原子个数守恒可知，吸收液中烟气转化生成的硝酸根离子的物质的量为，由得失电子数目守恒可知，吸收液中烟气转化生成的氯离子的物质的量为，则吸收液中硝酸根离子与氯离子的物质的量之比为，错误。 8．[（2024·北京二中三模）]蔗糖与浓硫酸发生反应时有白雾产生。某化学小组对其成分进行探究。 查阅资料： ⅰ.白雾中可能含有、、、水蒸气。 ⅱ.常温下，可与银氨溶液反应： 。 ⅲ.文献中实验及现象如下： 处注入浓硫酸后，混合物逐渐变为黑色，黑色物质体积膨胀，生成白雾，、处颜色褪去，处固体白色变为蓝色，处产生少量白色浑浊，处生成黑色浑浊。 Ⅰ.小组同学对文献中实验现象进行分析。 （1） 处变为黑色，体现浓硫酸_  _  性。 （2） 针对、、处现象，分析错误的是_  _  _  _  _  _  。 A. 处品红褪色，说明浓硫酸具有强氧化性 B. 处可能是使高锰酸钾溶液褪色 C. 将处无水移至、之间，可证明产物有水 （3） 处沉淀较少，可能是通入气体过量导致。过量时，沉淀变少的化学方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （4） 经检验，处黑色固体是，但不能确认白雾含。从氧化还原角度说明理由：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 Ⅱ.综合上述分析，小组同学对实验进行改进。 （5） 证明有生成的实验现象是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （6） 设计实验证明反应后处溶液中含有。取反应后处溶液，_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。（写出实验操作、预期现象与结论） 【答案】（1） 脱水 （2） C （3） （4） 处黑色固体是，说明银氨溶液发生还原反应，二氧化硫具有还原性，所以不能确认白雾含 （5） 处澄清石灰水不变浑浊，处产生黑色固体 （6） 加入足量盐酸，反应生成的气体依次通过足量高锰酸钾溶液、澄清石灰水，高锰酸钾溶液没有完全褪色、澄清石灰水变浑浊，证明处溶液中含有 【解析】 （1） 处变为黑色，说明蔗糖脱水碳化，体现浓硫酸脱水性。 （2） 处品红褪色，说明有二氧化硫生成，浓硫酸和碳反应放出二氧化硫，则体现浓硫酸的强氧化性，正确；二氧化硫具有还原性，处可能是使高锰酸钾溶液褪色，正确；将处无水移至、之间，由于蔗糖用水浸湿、处棉球也会带出水蒸气，所以不能证明产物有水，错误。 （3） 过量时，亚硫酸钙和二氧化硫反应生成亚硫酸氢钙使沉淀变少，反应的化学方程式为。 （4） 经检验，处黑色固体是，说明银氨溶液发生还原反应，二氧化硫具有还原性，所以不能确认白雾含。 （5） 处澄清石灰水不变浑浊，说明没有二氧化硫进入，处产生黑色固体，证明有生成。 （6） 取反应后处溶液，加入足量盐酸，反应生成的气体依次通过足量高锰酸钾溶液、澄清石灰水，高锰酸钾溶液没有完全褪色、澄清石灰水变浑浊，证明处溶液中含有。 第15讲 含硫物质的转化 明确 学习目标 课程标准 学习问题 1.能从物质类别、硫的化合价变化理解硫及其化合物的转化关系。 2.掌握硫及其重要化合物的性质及制备方案。 1.你能利用化学方程式完成硫及其化合物的转化吗？ 2.怎样分析陌生含硫化合物的性质？ 整合 必备知识 知识点1 硫及其化合物的相互转化 1.硫的“价—类”二维图 2.硫及其化合物之间的转化规律 （1）相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的。 如： 反应②、③、④的化学方程式分别为 ②  ； ③  ； ④  。 （2）不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的。 如： 反应③、④、⑤的化学方程式分别为 ③  ； ④  ； ⑤  。 3.含硫物质的连续氧化 4.硫的氧化物、酸、盐之间的转化 ［应用示例］ 某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。 可选用的实验试剂如下：溶液 ②浓硫酸 溶液 ④稀硫酸 ⑤酸性 溶液 ⑥品红溶液 ⑦铜片 实验序号 预期转化 选择试剂（填序号） 证明实现转化的现象 ⅰ ⅱ ①③④ 淡黄色沉淀 ⅲ ②⑥⑦ （1） 实验ⅰ选择的试剂是①和_  _  （填序号），证明实现转化的现象是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ，该转化利用了 的_  _  性。 （2） 实验ⅱ实现了_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  价 向_  _  价 的转化。 （3） 实验ⅲ中发生反应的化学方程式是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ，证明实现转化的现象是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） ⑤；酸性 溶液褪色；还原 （2） 或；0 （3） ；将产生的气体通入品红溶液，品红溶液褪色 知识点2 高考常考的多硫含氧酸盐 一、重要的硫酸盐 化学式 俗名 颜色 用途 熟石膏 白色 塑像、模型、粉笔、医疗绷带等 生石膏 白色 水泥添加剂 绿矾 浅绿色 用于配制蓝黑墨水，补血剂 胆矾、蓝矾 蓝色 配制波尔多液、镀铜液 芒硝 白色 造纸，制缓泻剂、合成洗涤剂 明矾 白色 净水剂 二、常考的4种含硫化合物 1.硫代硫酸钠 （1）与酸反应生成单质硫，放出气体，离子方程式为  。 （2）是中等强度的还原剂，能被、、等氧化剂氧化，反应的化学方程式如下： ①  ，此反应用于定量测定碘。 ②，此反应在纺织和造纸工业上作脱氯剂。 ③。 2.过二硫酸钠 过二硫酸钠中为  价，其阴离子结构中含有1个过氧键（），性质与过氧化氢相似，具有氧化性。过二硫酸钠不稳定，受热分解生成  、  和  。 3.连二亚硫酸钠 在空气分析中常用来吸收空气中的氧气：或。 4.焦亚硫酸钠 成品为白色或微黄结晶粉末，溶于水、甘油，微溶于乙醇，露置在空气中易被氧化成硫酸钠，与强酸接触放出二氧化硫并生成相应的盐类，加热到分解，通常用过饱和溶液结晶脱水制得，其化学方程式为  。 【教考衔接】以硫的化合物为背景，联系生活实际考查硫的氧化物，含氧酸、含氧酸盐等化合物的性质，常以选择题的形式出现；以保护环境为载体考查环境污染的产生、治理等，常结合化学反应原理、氧化还原反应、离子方程式的书写等以综合题的形式出现；新型含硫化合物的制备与性质探究是近年常考查的内容，常以实验题和原理综合题形式考查。 自主练习 1．自然界中不同价态硫元素之间的转化如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 上图中，酸雨的含硫成分只有，由溶于水生成 B. 芒硝在浓硫酸中失水的过程体现了浓硫酸的脱水性 C. 黄铁矿燃烧产生的尾气，与空气混合后通入碳酸钙的浆状物，可用来制备石膏 D. 凝聚法是将通入稀溶液中得到单质，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 【答案】C 【解析】酸雨的含硫成分有硫酸和亚硫酸，错误；芒硝是，失水后生成，体现了浓硫酸的吸水性，错误；黄铁矿燃烧产生的尾气是，与空气混合后通入碳酸钙生成硫酸钙，可用来制备石膏，正确；与的反应为，该反应中氧化剂是，还原剂是，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为，错误。 2．[（2024·江苏南京模拟）]硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是（ ） A. 工业上以硫黄为原料制硫酸的转化关系： B. 实验室制备二氧化硫反应：（较浓） C. 工业上用石灰乳吸收的转化关系： D. 尾气吸收反应： 【答案】A 【解析】工业上以硫黄为原料制硫酸的转化关系为，错误；实验室制备二氧化硫反应可以用亚硫酸钠固体与一定浓度的硫酸反应也可以用铜和浓硫酸的反应，用亚硫酸钠固体与一定浓度的硫酸反应方程式为（较浓），正确；工业上用石灰乳吸收生成亚硫酸钙，亚硫酸钙容易被氧化生成硫酸钙，转化关系为，正确；尾气吸收可用氢氧化钠溶液也可以用硫酸铜溶液，反应为，正确。 3．在“价—类”二维图中融入“杠杆模型”，可直观辨析部分物质的转化及其定量关系。图中的字母分别代表硫及其常见化合物，下列相关推断不合理的是（ ） A. 、、既具有氧化性又具有还原性 B. 硫酸型酸雨的形成过程涉及到的转化 C. 溶液与溶液反应过程中有淡黄色沉淀生成 D. 在加热条件下与强碱溶液反应生成和，且 【答案】D 【解析】根据图中信息，为，为，为亚硫酸盐，其中元素都处于中间价态，既有氧化性，又有还原性，正确；硫酸型酸雨的形成涉及被氧气氧化转化为，正确；为，为，溶液与溶液反应过程中有淡黄色沉淀生成，正确；为，为形成的盐，为形成的盐，由可得，，错误。 4．[（2024·广东惠州一模）]连四硫酸钠是生物酶的修复剂，其与盐酸反应的离子方程式为，按如下装置制备足量并探究其性质，下列表述错误的是（ ） A. Ⅱ中溶液由紫色变成红色一定能证明是酸性氧化物 B. Ⅲ中溶液褪色说明有还原性 C. Ⅳ中溶液有白色沉淀生成 D. Ⅳ装置后连接浓溶液可进行尾气处理 【答案】A 【解析】装置Ⅰ中连四硫酸钠和盐酸反应制备二氧化硫，盐酸具有挥发性，制得的二氧化硫中混有氯化氢；装置Ⅱ中二氧化硫和水生成亚硫酸和氯化氢溶于水得到的盐酸使溶液呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红色，错误；装置Ⅲ中二氧化硫和高锰酸钾溶液反应使溶液褪色说明二氧化硫具有还原性，正确；装置Ⅳ中二氧化硫和水生成亚硫酸，亚硫酸与硝酸钡溶液反应生成硫酸钡沉淀、一氧化氮和水，正确；装置Ⅳ后应连接盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶吸收二氧化硫，防止污染空气，正确。 提升 关键能力 高考 考情概览 高考考点 2024年 2023年 2022年 2021年 考点1.硫及其化合物的相互转化 江苏卷 北京卷 贵州卷 黑吉辽卷 北京卷 江苏卷 浙江6月选考 辽宁卷 考点2.硫的复杂含氧酸盐的制备 甘肃卷 江苏卷 全国甲卷 考点 深度剖析 考点1 硫及其化合物的相互转化 命题角度1 硫及其化合物的转化 例1 部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（ ） A. 的浓溶液与可生成 B. 通入紫色石蕊溶液先变红后褪色 C. 在空气中燃烧生成 D. 既可被氧化，也可被还原 【答案】B 【解析】浓硫酸有强氧化性，可与反应生成中间价态的或，正确；通入紫色石蕊溶液中，能变红，但不能褪色，错误；在空气中燃烧只能生成，正确；中为价，既可被氧化，也可被还原，正确。 ［针对训练］ 1．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。如图所示是硫及其部分化合物的“价—类”二维图。 根据图示回答下列问题： （1） 的化学式为_  _  _  _  _  _  _  _  ，将与混合，可生成淡黄色固体，该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为_  _  _  _  _  _  。 （2） 过量的粉与一定量浓溶液混合加热反应，生成_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  （填化学式）气体。转化①可由粉与热的浓溶液反应实现，反应的化学方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 欲制备，从氧化还原角度分析，下列合理的是_  _  _  _  _  _  （填字母）。 A. B. C. D. （4） 工业制硫酸中，转化②是在_  _  _  _  _  _  （填设备名称）进行的。进行转化③时，不用水而用的浓吸收，原因是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （5） 溶液显强酸性，向溶液中滴入溶液，恰好使溶液呈中性，则发生反应的离子方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） ； （2） 和； （3） B （4） 接触室；溶于水转化为过程中放热，产生酸雾降低吸收效率 （5） 【解析】 （1） 通过硫元素的“价—类二维图”可知，为硫元素的气态氢化物，且硫元素的化合价为，故的化学式为。将与混合，即是将与混合，生成淡黄色固体硫，其反应的化学方程式是，通过化学方程式中硫元素的化合价变化可知，既是氧化产物又是还原产物，且二者物质的量比为，故二者的质量比也为。 （2） 根据硫元素的“价—类二维图”可知，是硫酸，则过量的粉与一定量浓硫酸混合加热反应首先生成的气体是，随着反应进行，浓硫酸浓度变小，所以后期又有生成；转化①是硫转化为，可由粉与热的浓溶液反应实现，则其反应的化学方程式为。 （3） 中的硫为价，根据氧化还原反应的价态变化规律，可知中硫是价，单质是0价，不符合题意；中硫是价，单质是0价，符合题意；中的硫是价，中硫是价，不符合题意；和中的硫都是价，不符合题意。 （4） 转化②是转化为，其过程在工业制硫酸中是在接触室中进行的，转化③是转化为，不用水而用的浓吸收，原因是溶于水转化为过程中放热，产生酸雾会降低吸收效率。 （5） 溶液显强酸性，向溶液中滴入溶液，恰好使溶液呈中性，则反应的化学方程式是，则其离子方程式为。 命题角度2 以工艺流程题考查含硫物质的转化 例2 [（2024·贵州，13）]贵州重晶石矿主要成分储量占全国以上。某研究小组对重晶石矿进行“富矿精开”研究，开发了制备高纯纳米钛酸钡工艺。部分流程如图： 下列说法正确的是（ ） A. “气体”主要成分是，“溶液1”的主要溶质是 B. “系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 C. “合成反应”中生成的反应是氧化还原反应 D. “洗涤”时可用稀去除残留的碱，以提高纯度 【答案】B 【解析】重晶石矿主要成分为通过一系列反应，转化为溶液；加盐酸酸化，生成和气体；在溶液中加入过量的，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到；过滤得到的溶液1的溶质主要为及过量的；加水溶解后，加入，进行合成反应，得到粗品，最后洗涤得到最终产品。“气体”主要成分为气体，“溶液1”的溶质主要为及过量的，错误；“系列操作”得到的是晶体，故“系列操作”可以是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，正确；“合成反应”是和反应生成，该反应中元素化合价未发生变化，不是氧化还原反应，错误；“洗涤”时，若使用稀，会部分转化为难溶的，故不能使用稀，错误。 ［思维过程］解答本题应首先根据工艺流程，大致明确涉及的化学反应及物质转化，然后结合选项问题着重分析相应过程，得出结论。 ［针对训练］ 2．[（2024· 黑吉辽，16）]中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉（其中细小的颗粒被、包裹），以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下： 回答下列问题： （1） 北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然“胆水”冶炼铜，“胆水”的主要溶质为_  _  _  _  _  _  _  _  （填化学式）。 （2） “细菌氧化”中，发生反应的离子方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） “沉铁砷”时需加碱调节，生成_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  （填化学式）胶体起絮凝作用，促进了含微粒的沉降。 （4） “焙烧氧化”也可提高“浸金”效率，相比“焙烧氧化”，“细菌氧化”的优势为（填标号）。 A. 无需控温 B. 可减少有害气体产生 C. 设备无需耐高温 D. 不产生废液废渣 （5） “真金不怕火炼”，表明难被氧化，“浸金”中的作用为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （6） “沉金”中的作用为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （7） 滤液②经酸化，转化为和的化学方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。用碱中和可生成_  _  _  _  _  _  _  _  （填溶质化学式）溶液，从而实现循环利用。 【答案】（1） （2） （3） （4） BC （5） 作络合剂，将转化为从而浸出 （6） 作还原剂，将还原为 （7） ； 【解析】 2．矿粉中加入足量空气和，在时进行细菌氧化，金属硫化物中的元素转化为硫酸盐，过滤，滤液中主要含有、、含微粒，加碱调节，转化为胶体，可起到絮凝作用，促进含微粒的沉降，过滤可得到净化液；滤渣主要为，与空气中的和溶液反应，得到含的浸出液，加入进行“沉金”得到和含的滤液②。 【归纳总结】 含硫物质之间转化的常见路线 1.价硫的化合物间的转化 2.价硫的化合物间的转化 3.价硫的化合物间的转化 4.涉及氧化还原反应转化 考点2 硫的复杂含氧酸盐的制备 例3 [（2024·甘肃，16）]某兴趣小组设计了利用和生成，再与反应制备的方案： （1） 采用下图所示装置制备，仪器的名称为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ；步骤Ⅰ中采用冰水浴是为了_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 步骤Ⅱ应分数次加入，原因是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 步骤Ⅲ滴加饱和溶液的目的是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （4） 步骤Ⅳ生成沉淀，判断已沉淀完全的操作是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （5） 将步骤Ⅴ中正确操作或现象的标号填入相应括号中。 A.蒸发皿中出现少量晶体 B.使用漏斗趁热过滤 C.利用蒸发皿余热使溶液蒸干 D.用玻璃棒不断搅拌 E.等待蒸发皿冷却 【答案】（1） 恒压滴液漏斗；增大的溶解度，增大的浓度，同时为步骤Ⅱ提供低温 （2） 防止过多的与反应生成，同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于 （3） 除去过量的或 （4） 静置，向上层清液中继续滴加几滴饱和溶液，若不再产生沉淀，说明已沉淀完全 【解析】 （1） 根据仪器的特点知，仪器为恒压滴液漏斗；步骤Ⅰ中采用冰水浴是为了增大的溶解度，增大的浓度，同时为步骤Ⅱ提供低温。 （2） 由于具有氧化性、或具有还原性，步骤Ⅱ应分数次加入，原因是：防止过多的与反应生成，同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于。 （3） 步骤Ⅲ中滴加饱和溶液的目的是除去过量的或，防止后续反应中与溶液反应，增加饱和溶液的用量、并使产品中混有杂质。 （4） 步骤Ⅳ中生成沉淀，判断已沉淀完全的操作是：静置，向上层清液中继续滴加几滴饱和溶液，若不再产生沉淀，说明已沉淀完全。 （5） 步骤Ⅴ的正确操作或现象：将滤液倒入蒸发皿中 用酒精灯加热 用玻璃棒不断搅拌 蒸发皿中出现少量晶体 停止加热 等待蒸发皿冷却 过滤、洗涤、干燥得到，依次填入、、。 ［思维过程］首先分析制备流程，明确涉及的反应及物质转化，然后结合具体问题分析解答。 ［针对训练］ 3．硫代硫酸钠可用作分析试剂及还原剂，受热、遇酸易分解。学习小组用如图装置，利用绿矾受热分解生成的气体制备硫代硫酸钠。 已知： ①绿矾受热分解反应为 ； 的沸点为。 回答下列问题： （1） 完成实验操作过程：连接装置，_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ，加入药品和混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制，使所有活塞处于关闭状态。开始制备，打开某些活塞，通入一段时间；关闭活塞_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ，打开活塞_  _  _  _  _  _  ，加热绿矾；使用传感器始终观测C处溶液的，在之间时停止加热，同时关闭活塞；……将锥形瓶用热水浴浓缩至水层表面出现结晶为止，经过_  _  _  _  _  _  _  _  、过滤、洗涤、干燥得到晶体。 （2） 写出锥形瓶中发生反应的离子方程式：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 装置B的作用为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （4） 将锥形瓶中的反应停止在传感器的读数为时的原因是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （5） 该装置存在一个明显的缺点，请提出改进方法_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） 检验装置气密性；、；；冷却结晶 （2） （3） 除去，使与分离 （4） 溶液小于7时，会造成生成的硫代硫酸根在酸性条件下分解；溶液大于8时，原料反应不充分，二者都会影响硫代硫酸钠的产率和纯度 （5） 处接一个尾气处理装置 【解析】 3．由实验装置图可知，装置中绿矾在氮气环境中受热分解得到二氧化硫和三氧化硫的混合气体，装置中的冰水混合物用于冷凝三氧化硫，使三氧化硫和二氧化硫分离得到二氧化硫，装置中二氧化硫与碳酸钠和硫化钠的混合溶液反应制备硫代硫酸钠，装置中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的二氧化硫，防止污染空气，该装置的缺陷是出口排出的气体可能会污染环境，应连接一个尾气处理装置。 （1） 由题给信息可知，制备硫代硫酸钠的实验操作过程为：为防止实验过程中气体逸出发生意外事故，连接装置，检查装置的气密性，向锥形瓶中加入用煮沸过的蒸馏水溶解配制的硫化钠和碳酸钠的混合溶液，为防止空气中的氧气氧化硫化钠，加热前打开活塞、，关闭活塞，通入一段时间氮气，排尽装置中的空气后，关闭活塞、，打开活塞，加热绿矾，为防止酸性条件下硫代硫酸钠分解，实验时使用传感器始终观测处溶液的，在溶液在之间时停止加热，同时关闭活塞，制得硫代硫酸钠溶液；将锥形瓶用热水浴浓缩至水层表面出现结晶为止，经过冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫代硫酸钠晶体。 （4） 由题给信息可知，溶液小于7时，会造成反应生成的硫代硫酸根离子在酸性条件下分解；溶液大于8时，原料反应不充分，二者都会影响硫代硫酸钠的产率和纯度，所以在传感器的读数为时，应将锥形瓶中的反应停止。 （5） 由分析可知，该装置的缺陷是出口排出的气体可能会污染环境，应连接一个尾气处理装置。 【归纳总结】 陌生含硫物质中硫元素的化合价 1.硫代硫酸钠中的平均价态为。 2.连二亚硫酸钠中的平均价态为。 3.焦亚硫酸钠中的平均价态为。 4.焦硫酸钠中的平均价态为。 5.过硫酸钠中的平均价态，其中有两个原子的价态为。 高考 真题集训 1．[（2021·辽宁，8）]含元素的某钠盐能发生如图转化。下列说法错误的是（ ） A. 可能为正盐，也可能为酸式盐 B. 为不溶于盐酸的白色沉淀 C. 为含极性键的非极性分子 D. 反应②中还可能生成淡黄色沉淀 【答案】C 【解析】由题干信息可知，盐与足量的稀盐酸反应产生刺激性气味气体，能使溶液褪色，故为，则盐为或者，也可能是，盐与足量反应后生成，与溶液反应得到沉淀，故为，据此分析解题。由分析可知，可能为正盐，也可能为酸式盐，正确；为，故为不溶于盐酸的白色沉淀，正确；为，由易溶于水并根据“相似相溶”原理可知，是含有极性键的极性分子，错误；盐为或者，也可能是，与稀盐酸可发生反应：，故反应②中还可能生成淡黄色沉淀，正确。 2．[（2022·全国甲卷，26节选）]硫酸锌是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为，杂质为以及、、、等的化合物。其制备流程如下： 本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表： 离子 回答下列问题： （1） 为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  、_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 加入物质调溶液，最适宜使用的是_  _  _  _  _  _  （填标号）。 A. B. C. （3） 滤渣①的主要成分是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  、_  _  _  _  _  _  _  _  、_  _  _  _  _  _  _  _  。 （4） 滤液②中加入锌粉的目的是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （5） 滤渣④与浓反应可以释放并循环利用，同时得到的副产物是_  _  _  _  _  _  _  _  、_  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） 将焙烧后的产物碾碎，增大接触面积；增大硫酸的浓度 （2） B （3） ；； （4） 置换为从而除去 （5） ； 【解析】 2．由题干信息，菱锌矿的主要成分为，杂质为以及、、、等的化合物，结合流程图分析，菱锌矿焙烧，主要发生反应： ，再加入酸浸，得到含、、、、、的溶液，加入物质调节，结合表格数据，过滤得到滤渣①为、、，滤液①中主要含有、、、、，再向滤液①中加入溶液氧化，过滤得到滤渣②为和，滤液②中加入锌粉，发生反应：，过滤后得到滤渣③为，再向滤液③中加入脱钙镁，过滤得到滤渣④为、，滤液④为溶液，经一系列处理得到，据此分析解答。 （1） 可采用将焙烧后的产物碾碎，增大接触面积、增大硫酸的浓度等方式提高锌的浸取率。 （2） 易分解产生污染空气，且经济成本较高，不适宜；不会引入新的杂质，且成本较低，适宜；会引入杂质，且成本较高，不适宜。 （3） 当沉淀完全时（离子浓度小于），结合表格计算各离子完全沉淀时的，的只有，故滤渣①中有，又因为是微溶物，不溶于酸，故滤渣①的主要成分是、、。 （4） 滤液②中加入锌粉，发生反应：，故加入锌粉的目的为置换为从而除去。 （5） 滤渣④为、，与浓硫酸反应可得到，同时得到的副产物为、。 3．[（2020·浙江7月选考，30）]硫代硫酸钠在纺织业等领域有广泛应用。某兴趣小组用下图装置制备。 合成反应： 滴定反应： 已知：易溶于水，难溶于乙醇，开始失结晶水。 实验步骤： Ⅰ.制备：装置A制备的经过单向阀通入装置C中的混合溶液，加热、搅拌，至溶液约为7时，停止通入气体，得产品混合溶液。 Ⅱ.产品分离提纯：产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。 Ⅲ.产品纯度测定：以淀粉作指示剂，用产品配制的溶液滴定碘标准溶液至滴定终点，计算含量。 请回答： （1） 步骤Ⅰ单向阀的作用是_  _  _  _  _  _  _  _  ； 装置C中的反应混合溶液过高或过低将导致产率降低，原因是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 步骤Ⅱ下列说法正确的是。 A. 快速蒸发溶液中水分，可得较大晶体颗粒 B. 蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时，停止加热 C. 冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率 D. 可选用冷的溶液作洗涤剂 （3） 步骤Ⅲ ① 滴定前，有关滴定管的正确操作为（选出正确操作并按序排列）： 检漏 蒸馏水洗涤 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 开始滴定。 A.烘干 B.装入滴定液至零刻度以上 C.调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下 D.用洗耳球吹出润洗液 E.排除气泡 F.用滴定液润洗2至3次 G.记录起始读数 ② 装标准碘溶液的碘量瓶（带瓶塞的锥形瓶）在滴定前应盖上瓶塞，目的是_  _  _  _  _  _  _  _  。 ③ 滴定法测得产品中含量为，则产品中可能混有的物质是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） 防止倒吸；过高，、反应不充分；过低，导致转化为和 （2） BC （3） ① F；B；E；C；G ② 防止碘挥发 ③ 或失去部分结晶水的 【解析】 （1） 步骤Ⅰ中，单向阀的作用是防止中的液体倒吸进装置中；装置中混合溶液的过高，说明溶液中含有较多的和，和溶液显碱性，、，则和、反应不充分；过低，说明分解为和，、，过高或过低都会导致晶体的产率降低。 （2） 快速蒸发水分，可得到较小的晶体颗粒，错误；蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时，停止加热，利用余热蒸发水分，会得到晶体，正确；由题目已知信息，难溶于乙醇，所以冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高的产率，正确；晶体易溶于水，若用溶液作洗涤剂，会溶解，造成损失，错误。 （3） ① 滴定管使用前的正确操作顺序为检漏 蒸馏水洗涤 用滴定液润洗2至3次 装入滴定液至零刻度以上 排除气泡 调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下 记录起始读数 开始滴定。 ② 为了防止标准液中的碘挥发，造成标准液的浓度偏低，滴定前的碘量瓶应盖上瓶塞。 ③ 根据题给滴定反应的化学方程式，可得滴定反应的关系式为，与反应的对应关系为，，，；若产品中的含量超过，说明产品中可能存在或失去部分结晶水的。 对应训练 基础练 1．[（2024·湖南衡阳模拟）]红树林沉积物中微生物驱动的硫循环过程原理如图所示，在有氧层中有机物通过微生物有氧呼吸来分解，在无氧层中有机物通过微生物驱动硫酸盐还原来分解，下列说法错误的是（ ） A. 随着沉积物深度的增加，主要做氧化剂将有机物氧化分解 B. 反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 C. 反应②中与的反应为 D. 红树林沉积物中元素主要以形式存在 【答案】B 【解析】先转化为单质，进而转化为，该过程中硫元素化合价降低，为主要氧化剂，正确；反应①中单质转化为，失去6个电子，单质转化为或，得到2个电子，由电子得失守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比为，错误；反应②中与反应，生成，铁元素得电子化合价降低，硫元素失电子化合价升高，离子方程式为，正确；红树林沉积物中元素转化为，主要以形式存在，正确。 2．[（2024·江苏连云港一模）]硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是（ ） A. 工业制硫酸： B. 回收烟气中获得 C. 工业废液中通入除 D. 热的溶液除 【答案】A 【解析】工业制硫酸过程中的物质转化是将二氧化硫氧化为三氧化硫，再用浓硫酸吸收：。 3．下列关于不同价态含硫物质的转化实验，合理的是（ ） A. 0价价 B. 0价价 C. +4价 → 6价 D. +6价价 【答案】C 【解析】铁与硫反应生成硫化亚铁，的化合价由0降低到，错误；与氧气反应生成二氧化硫，的化合价由0升高到，错误；二氧化硫与氯化铁溶液反应生成硫酸根离子，的化合价由升高到，正确；胆矾加热脱水，化合价未发生变化，错误。 4．[（2024·广东广州二模）]部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断不合理的是（ ） A. 与反应可产生淡黄色固体 B. 既可被氧化，也可被还原 C. 加热时的浓溶液与铜反应可生成 D. 酸雨的形成涉及的转化 【答案】D 【解析】由图可知，为硫化氢、为二氧化硫、为亚硫酸、为硫酸、为三氧化硫。氢硫酸溶液与二氧化硫反应生成淡黄色沉淀硫和水，正确；亚硫酸中硫元素为中间价态价，既有氧化性又有还原性，所以亚硫酸既可被氧化，也可被还原，正确；铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，正确；酸雨的形成过程为二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸被空气中的氧气氧化为硫酸，故酸雨的形成不涉及的转化，错误。 5．工业上在水溶液中制备过氧化氢的一种方法如图所示。 下列推测不合理的是（ ） A. 反应②可以发生的原因可能是水溶性较小 B. 反应③不宜在高温条件下进行 C. 以上有两步反应为氧化还原反应 D. 以上过程中和可循环使用 【答案】C 【解析】反应②中，与发生复分解反应，易溶于水，则水溶性应该较小，否则反应难以发生，合理；反应③中，产物受热易分解，所以不宜在高温条件下进行反应，合理；以上三步反应中，有两步反应为复分解反应（非氧化还原反应），只有一步反应属于氧化还原反应，不合理；从流程图中可以看出，在反应过程中，需要使用和，而在反应后期，又生成和，所以和可循环使用，合理。 6．[（2024·广东江门一模）]连四硫酸钠是生物酶、生物键的修复剂，其与盐酸反应的离子方程式为，按如下装置制备足量并探究其性质。下列表述错误的是（ ） A. Ⅱ中溶液由紫色变成红色 B. Ⅲ中溶液褪色说明有还原性 C. Ⅳ中溶液无明显变化 D. 基于环保，本实验应连接尾气处理装置 【答案】C 【解析】连四硫酸钠和盐酸生成二氧化硫，二氧化硫和水生成亚硫酸，能使紫色石蕊溶液变红色，二氧化硫和高锰酸钾溶液反应使得溶液褪色，二氧化硫和硝酸钡反应，二氧化硫被硝酸根离子氧化为硫酸根离子，再和钡离子生成硫酸钡沉淀。Ⅱ中二氧化硫和水生成亚硫酸，能使紫色石蕊溶液变红色，正确；高锰酸钾溶液为紫红色，具有氧化性，二氧化硫具有还原性，二者发生氧化还原反应，则观察到紫红色逐渐变浅直至完全褪去，体现二氧化硫还原性，正确；二氧化硫被硝酸根离子氧化为硫酸根离子，再和钡离子生成硫酸钡沉淀，错误；二氧化硫有毒，会污染空气，本实验应连接尾气处理装置，正确。 能力练 7．[（2024·广西二模）]实验室用硫化碱法制备的实验装置如图所示（夹持装置略）。可观察到装置②溶液中先析出黄色固体，其量先增多后又减少，当溶液的达到7左右时，溶液接近无色，说明反应已完成。下列有关实验说法错误的是（ ） A. 装置③的作用是用于检验②中是否被充分吸收 B. 为了使在装置②中充分吸收，可以减慢的流速 C. 装置①中反应的化学方程式为 D. 通过高温蒸发结晶可直接得到产品 【答案】D 【解析】具有漂白性，能够使品红溶液褪色，可利用这一性质，检验在②中是否被充分吸收，正确；为了使在装置②中充分吸收，可以减慢通入的速率，使缓慢通入②中混合溶液，与、发生反应，制取得到，正确；由于酸性，所以在装置①中的与发生复分解反应制取，反应的化学方程式为，正确；硫代硫酸钠晶体带有结晶水，若通过高温蒸发结晶，就会失去全部或部分结晶水，应该通过蒸发浓缩、降温结晶的方法获得产品，错误。 8．[（2024·浙江杭州二模）]某兴趣小组用与反应制备高纯，实验装置如图所示（装置A内产生的气体中含有酸性气体杂质） 下列说法错误的是（ ） A. 装置A中的反应利用了水解原理 B. 为了简化装置，B可以省略 C. 装置C中的可以换成 D. 为了快速排除体系内的空气，可先断开装置和装置的连接 【答案】B 【解析】作为的发生装置，反应原理为 ，装置为除去中制备的中含有的，防止消耗装置中的，同时酸碱中和反应放热，引起中溶液升温，由于不能骤冷，所以、都是冷却的装置，装置干燥，冷却并收集，作为平衡气压和尾气处理装置，错误。 9．[（2024·江苏南通模拟）]又名“大苏打”“海波”，易溶于水，难溶于乙醇，水溶液呈微弱的碱性，在中性和碱性环境中稳定。某化学实验小组用如图1装置（略去对乙的加热装置）制备，已知：溶解度如图2所示。 图1 图2 （1） 连接实验装置后，首先进行的实验操作为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 在装置乙中溶解两种固体时，需先将溶于水配成溶液，再将固体溶于的溶液中，其目的_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ；装置乙中生成的总反应方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 实验过程中，当装置乙中接近7.0时，应立即停止通的原因是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  （用离子方程式表示）。 （4） 装置乙中需向反应后的混合液加入一定量的无水乙醇，其目的是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （5） 设计实验测定的纯度。 步骤1：准确称取样品，溶于水，加入甲醛，配成溶液。 步骤2：准确称取于碘量瓶中，加入蒸馏水溶解，再加入硫酸溶液和溶液使铬元素完全转化为，加水稀释至。 步骤3：向碘量瓶中加入淀粉溶液，用待测溶液滴定碘量瓶中溶液至终点，消耗溶液。（已知：），计算的纯度为_  _  _  _  _  _  _  _  （保留三位有效数字）。 （6） 利用甲装置中的残渣（和的混合物）制出晶体，将下列实验方案补充完整：将固体混合物溶于水配成溶液，_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ，_  _   洗涤、干燥得晶体。（实验中须使用氧气、计） 【答案】（1） 检查装置气密性 （2） 抑制硫化钠的水解，防止生成有毒的硫化氢污染空气； （3） （4） 降低硫代硫酸钠晶体的溶解度，便于晶体的析出 （5） （6） 向其中缓慢通入氧气，用计测量溶液的，当约为7.0时，停止通氧气，然后将溶液置于水浴中加热，减压蒸发浓缩至有晶膜出现时，停止加热，用冰水冷却降温结晶；过滤 【解析】 9．由图可知，装置甲中浓硫酸与亚硫酸钠固体反应制备二氧化硫，装置乙中二氧化硫与碳酸钠、硫化钠混合溶液反应制备五水硫代硫酸钠。 （1） 该实验是有气体制备和参与的实验，为防止实验过程中气体逸出导致实验失败，连接实验装置后，应首先检查装置气密性。 （2） 碳酸钠和硫化钠都是强碱弱酸盐，在溶液中都能发生水解使溶液呈碱性，在装置乙中溶解两种固体时，先将碳酸钠溶于水配成溶液，再将硫化钠固体溶于碳酸钠溶液中，可以达到利用碳酸钠在溶液中水解生成的氢氧根离子，抑制硫化钠的水解，防止生成有毒的硫化氢污染空气的目的；装置乙中生成硫代硫酸钠的反应为二氧化硫与碳酸钠、硫化钠混合溶液反应生成硫代硫酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为。 （3） 由题给信息可知，硫代硫酸钠水溶液呈微弱的碱性，在中性和碱性环境中稳定，所以制备硫代硫酸钠时，应控制溶液，防止溶液小于7，硫代硫酸根离子与溶液中氢离子反应生成硫沉淀、二氧化硫气体和水，反应的离子方程式为。 （4） 由题给信息可知，硫代硫酸钠易溶于水，难溶于乙醇，所以制备五水硫代硫酸钠时应向反应后的混合液加入一定量的无水乙醇，降低硫代硫酸钠晶体的溶解度，便于晶体的析出。 （5） 由题意可得测定样品纯度时存在转化关系，实验时重铬酸钾最终消耗硫代硫酸钠溶液，则样品中五水硫代硫酸钠的纯度为。 （6） 利用甲装置中的残渣制备十水硫酸钠时，应先将固体混合物溶于水配成溶液，然后向溶液中通入氧气将亚硫酸钠氧化为硫酸钠，为防止温度过高析出硫酸钠固体，应在水浴中加热，减压蒸发浓缩具体操作为将固体混合物溶于水配成溶液，向其中缓慢通入氧气，用计测量溶液的，当约为7.0时，停止通氧气，然后将溶液置于水浴中加热，减压蒸发浓缩至有晶膜出现时，停止加热，用冰水冷却降温结晶，过滤、洗涤、干燥得到十水硫酸钠晶体。 10．[（2024·北京西城一模改编）]某小组同学探究硫代硫酸钠溶液与某些常见金属离子的反应。 已知：（淡绿色）、（紫黑色）、（无色） 在酸性溶液中转化为、和。 ⅲ.可溶于水、微溶于水。 （1） 将粉加入沸腾的溶液中可制得，离子方程式是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 研究与某些常见金属离子的反应，进行如下实验。 实验操作 序号 溶液 现象 Ⅰ 溶液 溶液变为淡绿色，水浴加热至以上，逐渐析出黑色沉淀 Ⅱ 溶液 溶液变为紫黑色，片刻后溶液变为无色 Ⅲ 溶液 逐滴加入溶液，生成白色沉淀，振荡后沉淀溶解，得无色溶液 ① 取Ⅰ中的浊液，离心分离，经检验，沉淀是和的混合物，清液中存在。 ⅰ.写出Ⅰ中生成黑色沉淀的总反应的离子方程式：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 ⅱ.查阅资料可知，常温时，生成黑色沉淀反应的平衡常数很大，但仍需水浴加热至以上才出现沉淀，原因是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 ② Ⅱ中，被氧化的主要产物是，还有很少量的。取Ⅱ中的无色溶液进行如下实验证实了此结论。 用代替Ⅱ中的溶液，重复上述实验，溶解后几乎无固体剩余。 ⅰ.仅由溶液1中加入足量的盐酸后得到沉淀2，不能说明Ⅱ中生成了，理由是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 ⅱ.补全实验方案证实上述结论：将沉淀1洗净，_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 ③ 向Ⅲ的无色溶液中继续加入溶液，产生白色沉淀。静置，得到黑色沉淀，同时生成强酸。生成的化学方程式是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 软硬酸碱原理认为，Ⅲ中，为软酸，为软碱，是比更软的碱，可解释与反应的最终产物为。由此推测，Ⅰ中，和，_  _  _  _  _  _  _  _  是更软的酸。 【答案】（1） （2） ① ；室温下，该反应速率小，加热增大了反应速率 ② 无色溶液中含有，微溶于水，溶液1中含有的与盐酸反应生成的也存在于沉淀2中；加入足量的盐酸，充分反应后过滤，将不溶物用充分溶解，得固体2，固体2的质量比固体1的小 ③ （3） 【解析】 （1） 与发生归中反应得到，离子方程式为。 （2） ① ⅰ.根据元素守恒，可知产物中的系数是1，中的化合价为，中和的化合价分别为和，从价降低到价，的化合价从降低到；生成，共得到了电子。其他产物中还有和，转化成，化合价从价降低到0；转化为，化合价从降低到；在氧化还原反应中，根据得失电子守恒，可知和的系数分别是1和2。再结合电荷守恒，可得Ⅰ中生成黑色沉淀的总反应的离子方程式为。ⅱ.生成黑色沉淀反应的平衡常数很大，说明反应进行得很完全，但是仍需要加热至才会出现沉淀，可知在常温下，该反应的反应速率很慢，升高温度加快了反应速率。 ② 被氧化的主要产物是，还有少量的，加入过量的溶液，沉淀1为和沉淀。溶液1中含有，加入足量的盐酸，在酸性溶液中转化为、和，沉淀2中含有和。加入溶解单质，剩余的固体1为。.根据已知，被氧化成，离子方程式为，实验Ⅱ中加入的和的比例为，可知是过量的，因此无色溶液中含有，虽然加入了过量的，但是微溶于水，溶液1中仍会有少量的，加入盐酸后，与反应，离子方程式为，也会生成单质存在于沉淀2中，因此单质不一定来自于。ⅱ.证实结论：被氧化的主要产物是，还有很少量的。可知沉淀1中除了外，还有少量的。固体不溶于盐酸，可用于证明沉淀1中含有，并且的量应比固体1中的少。实验操作为加入足量的盐酸，充分反应后过滤，将不溶物用充分溶解，得固体2，固体2的质量比固体1的小。 ③ 发生歧化反应，得到，另一种物质为强酸，为，则化学方程式为。 （3） 为软酸，为软碱，是比更软的碱，可解释与反应的最终产物为；可知软酸容易与更软的碱的结合。Ⅰ中，与反应的最终产物为，可知是比更软的酸。 第16讲 氮及其氧化物、氨和铵盐 明确 学习目标 课程标准 学习问题 1.了解氮及其氧化物、氢化物和铵盐的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。 2.了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。 1.氮的氧化物都是酸性氧化物吗？ 2.能否用和石灰乳反应来制备？ 3.顺利完成喷泉试验的关键是什么？ 整合 必备知识 知识点1 氮及其氧化物 1.氮元素的存在与氮的固定 2.氮气 写出下列有关反应的化学方程式： ①  ； ②  ； ③  。 3.氮的氧化物 （1）氮有多种价态的氧化物 氧化物的化学式 、 氮元素的价态 （2）、的比较 物质 物理性质 无色气体，难溶于水 通常为红棕色、有刺激性气味的气体 化学性质 与反应 — 与反应 不反应   与人体、环境的关系 与人体血红蛋白结合，使人中毒 ②形成酸雨，光化学烟雾，破坏臭氧层 【特别提醒】 （1）与存在下列平衡：，因此实验测得的平均相对分子质量总是大于46。 （2）验证某无色气体为的方法是向该无色气体中通入（或空气），无色气体变为红棕色。 【知识拓展】 氮氧化物溶于水的问题分析 无论是单一气体，还是、、中的两者的混合气体，反应的实质是，，故若有气体剩余只能是或，不可能是。 （1）若和通入水中，总反应方程式为。 （2）若和通入水中，总反应方程式为。 （3）、、三种混合气体通入水中： ①可先将和转化为，再按上述各种情况分别处理。 ②也可先将和反应转化为，再按情况处理。 ［应用示例］ 将盛有 和 的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余 无色气体。 （1）若剩余的气体是_  _  _  _  _  _  ，则、的体积分别是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2）若剩余的气体是，则、的体积分别是、。 【答案】； 、 【解析】解题依据的化学方程式：；。设的体积为，剩余的气体有两种可能：（1）若剩余，则，解得，则的体积是； （2）若剩余，则，解得，则体积是。 4.氮氧化物对环境的污染及防治 （1）常见的污染类型 ①光化学烟雾：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：排入大气中后，与水反应生成和，随雨雪降到地面。 ③破坏臭氧层：可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。 （2）常见的尾气处理方法 ①碱液吸收法 工业尾气中常用碱液吸收处理，、的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是。涉及的化学方程式为、。 ②催化转化法 在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体，或与在一定温度下催化转化为无毒气体和。一般适用于汽车尾气的处理，涉及的化学方程式为。 ［应用示例］ 1.汽车尾气主要含有、、、等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。 （1）汽车尾气中的 来自于汽油的不完全燃烧，来自于  与  在汽车汽缸内的高温环境下的反应。汽车尾气对环境的危害主要有形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应（任填两种即可） （至少填两种）。 （2）能形成酸雨，写出 转化为 的化学方程式：  。 （3）汽车尾气中的、在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出 被 还原的化学方程式：  。 （4）用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知：，。同温同压下，恰好将 和 的混合气体完全转化为，则原混合气体中 和 的体积之比是  。 知识点2 氨和铵盐 一、氨气 1.物理性质 无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化。极易溶于水，可由喷泉实验证明。 2.化学性质 （1）与水反应 ①反应原理：。 ②氨水中的微粒：、、、、、。 为可溶性一元弱碱，易分解，化学方程式为  。 （2）与酸反应 ①与盐酸反应的化学方程式为。 ②蘸有浓挥发性酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，产生大量白烟。 （3）与盐溶液的反应 如过量氨水与反应的离子方程式：  。 （4）还原性 ①催化氧化：  。 ②被氧化：。 ③被氯气氧化：或。 3.用途 （1）液氨汽化时吸收大量的热，故用作制冷剂。 （2）制硝酸、铵盐、纯碱、尿素等。 【知识拓展】 （肼）的结构与性质 （1）无水为无色发烟液体，并有微弱氨的气味。它的稳定性比差，受热即发生爆炸性分解，生成、和。 （2）燃烧 的主要用途是作导弹、宇宙飞船飞行的火箭燃料。 （3）的水溶液呈弱碱性，其碱性强度比氨水弱。 、 4.实验室制法 （1）铵盐和碱石灰混合加热法 （2）实验室制取氨气的其他方法 方法 化学方程式（或原理） 气体发生装置 加热浓氨水 浓氨水与固体反应 溶于水放热，促使氨水分解。且浓度的增大有利于的生成 浓氨水与固体反应 与水反应，使溶剂（水）减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为 二、铵盐及的检验 1.物理性质： 铵盐都是白色或无色晶体，都易溶于水。 2.化学性质 3. 的检验 未知液产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的刺激性气味气体，则证明含。 知识点3 喷泉实验的原理与应用 1.喷泉实验的原理 使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。 2.形成喷泉的类型 下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体。 气体 吸收剂 水、溶液 水 、、、 溶液 水 、、 水 、 水 3.喷泉实验的发散装置及操作方法 喷泉实验是中学化学的重要实验，其本质是形成压强差而引发液体上喷，以教材中的装置（发散源）可设计如图所示的多种不同的装置和采用不同的操作（如使气体溶于水、热敷或冷敷、生成气体、使气体发生反应等）来形成喷泉。 设计说明： （Ⅰ）装置改变了胶头滴管的位置，将胶头滴管中的水挤入试剂瓶中，试剂瓶内压强增大，即可使少量溶液沿导管进入烧瓶中，导致大量的溶解，烧瓶内形成负压而产生喷泉。 （Ⅱ）装置省去了胶头滴管，用手（或热毛巾等）捂热烧瓶，烧瓶内的氨受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨与水接触（或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，氨溶于水），即产生喷泉。 （Ⅲ）装置在水槽中加入能使水温升高的物质，使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大，酒精进入烧瓶内产生喷泉。 （Ⅳ）装置向烧瓶中通入一定量的和，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，溶液上喷形成喷泉。 （Ⅴ）装置打开①处的止水夹，并向烧瓶中缓慢通入与等体积的气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开②处的止水夹，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。 装置挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个旋塞，则在右面烧瓶出现喷烟现象，再打开导管下部的止水夹，则可产生双喷泉。 4.喷泉实验产物的浓度计算 关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积。标准状况下的气体进行喷泉实验后所得溶液的物质的量浓度： （1）、、气体或它们与其他不参与反应的气体混合时，所得溶液的物质的量浓度为。 （2）当是和的混合气体且体积比为时，。 自主练习 1．某集气瓶内装有红棕色气体，加入足量蒸馏水后盖上玻璃片振荡，得橙黄色溶液，气体颜色消失；再打开玻璃片后，瓶中气体又变为红棕色，则该气体可能是（ ） A. 、、 B. 、、 C. 、、 D. 、、 【答案】A 【解析】溴蒸气和二氧化氮气体均呈红棕色，所以至少含有溴蒸气和二氧化氮气体中的一种；溴水为橙黄色，所以含有溴蒸气；再打开玻璃片后，瓶中气体又变为红棕色，说明有一氧化氮存在，二氧化氮在水溶液中发生氧化还原反应生成硝酸和一氧化氮无色气体，再打开玻璃片后，一氧化氮遇到氧气迅速变为二氧化氮，所以至少还存在二氧化氮或气体中的一种。 2．科学家预测，氨有望取代氢能，成为重要的新一代绿色能源。下列有关说法错误的是（ ） A. 液氨作为清洁能源的反应原理是 B. 液氨可以作为溶剂使用，而氢的沸点极低，不易液化 C. 氨气比空气轻，标准状况下密度约为 D. 氨气与氢气相比，优点在于氨气不容易发生爆炸，使用时更安全 【答案】A 【解析】该反应中有污染性气体产生，故不符合清洁能源的要求，错误；液氨易挥发，属于极性分子，可作为溶剂使用，而氢的沸点极低，不易液化，正确；氨气在标准状况下的密度，氨气比空气轻，正确；氨气与氢气相比，优点在于氨气不容易发生爆炸，使用时更安全，正确。 3．下列离子方程式书写正确的是（ ） A. 实验室用氯化铵和熟石灰制氨： B. 溶液与溶液混合加热： C. 氨水中加盐酸： D. 氨水中加入氯化铁溶液： 【答案】C 【解析】项，该反应属于固体间的加热反应，不能书写相应的离子方程式；项，加热条件下分解为和，离子方程式应为；项，向氨水中滴加溶液应生成沉淀，离子方程式为。 4．[（2024·广东茂名模拟）]实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是（ ） ① ② ③ ④ A. ①是氨气发生装置 B. ②是氨气吸收装置 C. ③是氨气发生装置 D. ④是氨气收集、检验装置 【答案】C 【解析】①装置加热分解生成和，在试管口处和气体遇冷会再反应生成，收集不到，错误；极易溶于水，溶解会导致导气管中气体压强减小而引发倒吸现象，②装置中漏斗口应与液面接触，插入液面之下不能防止倒吸，错误；③装置用浓氨水加热可分解制得，正确；由于的密度比空气小，因此收集可以采用向下排空气法，为防止空气对流应在试管口塞一团棉花，错误。 提升 关键能力 高考 考情概览 高考考点 2024年 2023年 2022年 2021年 考点1.氮及其氧化物 浙江1月选考 湖北卷 北京卷 全国甲卷 考点2.氨、铵盐的性质 广东卷贵州卷 辽宁卷 北京卷 浙江6月选考 全国甲卷 山东卷 全国乙卷 考点 深度剖析 考点1 氮及其氧化物 命题角度1 氮气、和的性质 例1 [（2024·北京名校三模）]在一支注射器里充入，然后吸入水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，静置后观察现象①。打开弹簧夹，快速吸入空气后夹上弹簧夹，观察现象②。振荡注射器，静置后再观察现象③。 下列分析错误的是（ ） A. 现象①②，主要体现了难溶于水、具有还原性 B. 现象②③，针筒示数： C. 过程中若将空气改成，③能观察到针筒内无气体剩余 D. 此实验说明工业上制硝酸时充入适量可以提高氮原子利用率 【答案】C 【解析】现象①②，主要体现了难溶于水、具有还原性，正确；现象②中空气进入针筒，被氧化为二氧化氮，现象③中二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，故针筒示数： ②，正确；过程中若将空气改成，则氧气有约，和氧气反应时，过量，故③能观察到针筒内有气体剩余，错误；此实验说明工业上制硝酸时充入适量，可以提高氮原子利用率，正确。 ［思维过程］在一支 注射器里充入，然后吸入 水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，静置后观察现象①，注射器中气体无色，注射器活塞几乎不发生移动，说明 难溶于水；打开弹簧夹，快速吸入 空气后夹上弹簧夹，观察现象②，注射器内气体变为红棕色，气体体积减小，注射器活塞向里移动，说明 具有还原性，被氧化为；振荡注射器，静置后再观察现象③，气体由红棕色变为无色，气体体积减小，注射器活塞向里移动。 ［针对训练］ 1．判断下列说法的正误。 （1） [（2021·江苏）]。（ ） （2） [（2021·江苏）]。（ ） （3） [（2021·河北）]植物直接吸收空气中的和作为肥料，实现氮的固定。（ ） （4） [（2022·江苏）]自然固氮、人工固氮都是将转化为。（ ） 【答案】（1） × （2） √ （3） × （4） × 2．某无色气体甲，可能含、、、、中的几种，将气体甲经过如图所示实验的处理，结果得到酸性溶液，几乎无气体剩余，则气体甲的组成为（ ） A. 、、 B. 、、 C. 、、 D. 、、 【答案】A 【解析】气体甲无色，则一定不含有色气体，经过足量的浓硫酸后剩余气体，说明含有，通过足量的过氧化钠后气体显红棕色，说明含有，且气体经过足量时产生了，说明含有，最终几乎无气体剩余，说明不含。 命题角度2 废气中氮氧化物的治理 例2 汽车尾气中常含有、等气体，为减轻污染，一般汽车都加装了“催化净化器”，可将汽车尾气中的有毒气体转化为无污染的气体。某化学兴趣小组在实验室模拟汽车尾气处理，设计了如图所示装置（部分夹持装置已略去）。 （1） 装置Ⅲ的主要作用为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 停止加热，打开活塞，放入适量氧气时，装置Ⅱ中可观察到的现象是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 该套装置的不完善之处是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （4） 汽车尾气中含有和，消除它们对大气污染的方法是安装催化转化器，使它们发生反应生成两种无毒的气体，其中一种是单质，该反应的化学方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （5） 工业上常用纯碱液来吸收，有关反应的化学方程式为、。现有标准状况下和的混合气体恰好被溶液完全吸收，则、应满足的关系为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。溶液的物质的量浓度为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） 检验是否转化为 （2） 出现红棕色气体 （3） 无尾气处理装置 （4） （5） 或； 【解析】 （1） 一氧化碳和一氧化氮在催化剂和加热的条件下转化为氮气和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以装置Ⅲ的主要作用是检验是否转化为。 （2） 由于有部分一氧化氮没有转化为氮气，向装置中通入氧气时，装置Ⅱ中一氧化氮与氧气反应生成红棕色的二氧化氮，因此装置Ⅱ中的现象为出现红棕色气体。 （3） 由于尾气中仍残留未反应的一氧化氮和一氧化碳，所以该装置的不完善之处是无尾气处理装置。 （4） 依据题意和元素守恒可知，该反应的化学方程式为。 （5） 依据反应、可知，二氧化氮和一氧化氮的物质的量之比应大于或等于，气体才会反应完全。与二氧化氮和一氧化氮反应的碳酸钠的物质的量为，与二氧化氮单独反应的碳酸钠的物质的量为，所以碳酸钠的物质的量浓度为。 ［针对训练］ 3． （1） 用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。如，写出氨气转化的化学方程式：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ； 该反应中氧化产物与还原产物的质量之比为_  _  _  _  _  _  。 （2） 工业尾气中氮氧化物常采用碱液吸收法处理。 被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为，写出该反应的化学方程式：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 与按物质的量之比被足量溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是_  _  _  _  _  _  _  _  。 、的混合气体能被足量的烧碱溶液完全吸收的条件是_  _  ，若不能完全吸收，你认为可以采取哪种最简单的措施确保有害气体被完全吸收：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） ； （2） ；；；补充适量空气 【归纳总结】 废气中氮氧化物的脱硝方法 1.汽车尾气一般用催化转化法，在催化剂等条件下，将氮的氧化物转化为。 2.硝酸工业尾气一般采用碱液吸收法，将氮的氧化物转化为化工原料或产品。 考点2 氨、铵盐的性质 命题角度1 与铵盐的性质 例3 如图利用培养皿探究氨气的性质。实验时向固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是（ ） 选项 实验现象 解释 A 浓盐酸附近产生白烟 与浓盐酸反应生成了固体 B 浓硫酸附近无明显现象 与浓硫酸不发生反应 C 氯化物溶液变浑浊 该溶液一定是溶液 D 干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝色 是一种可溶性碱 【答案】A 【解析】能与发生化合反应，生成白色固体，正确；也能与发生化合反应，生成，错误；与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀，该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等，错误；溶于水生成，是一种可溶性碱，是氢化物，错误。 ［针对训练］ 4．某同学探究氨气和铵盐的性质，对相关实验操作及现象描述正确的是（ ） A. 室温下测定等浓度的氨水和溶液的，比较和的碱性强弱 B. 向试管中滴加稀溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸不变蓝，则原溶液中无 C. 液氨作为清洁能源的反应原理是 D. 加热可除去中的少量 【答案】A 【解析】是弱电解质，是强电解质，前者部分电离，后者完全电离，故通过室温下测定等浓度的氨水和溶液的，可比较和的碱性强弱，正确；极易溶于水，稀溶液中不加热，不能逸出，无法确定是否含，错误；不易燃烧，产生的是大气污染物，不能作清洁能源，错误；受热也会分解，故不可采用加热法除杂，错误。 5．探究氨气及铵盐性质的过程中，下列根据实验现象得出的结论错误的是（ ） A. 将收集有氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨气极易溶于水 B. 将的氨水稀释1 000倍，测得，说明为弱碱 C. 加热固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明受热不稳定 D. 将红热的丝伸入如图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量红棕色气体，说明氨气的氧化产物为 【答案】D 【解析】氨气极易溶于水生成氨水，所以将收集有氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，正确；常温下，的氨水中，稀释1 000倍，测得，，说明稀释时电离平衡正向移动，所以为弱碱，正确；碳酸氢铵加热分解为氨气、二氧化碳和水，正确；氨气的氧化产物为，在锥形瓶口与氧气反应生成，所以瓶口出现少量红棕色气体，错误。 命题角度2 喷泉实验 例4 [（2020· 全国卷Ⅲ，10）]喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体与溶液，能出现喷泉现象的是（ ） 选项 气体 溶液 A 稀盐酸 B 稀氨水 C 稀 D 饱和溶液 【答案】B 【解析】与稀盐酸不反应，且在稀盐酸中的溶解度较小，向圆底烧瓶中挤入少量稀盐酸，不能造成圆底烧瓶内气压明显减小，不能形成喷泉，错误；极易溶于水且能与稀氨水反应，向圆底烧瓶中挤入少量稀氨水会造成圆底烧瓶内气压明显减小，能形成喷泉，正确；与稀硫酸不反应，且在水中溶解度非常小，向圆底烧瓶中挤入稀硫酸，不能造成圆底烧瓶内气压明显减小，不能形成喷泉，错误；在饱和溶液中的溶解度较小，向圆底烧瓶中挤入饱和溶液，不能造成圆底烧瓶内气压明显减小，不能形成喷泉，错误。 ［思维过程］题中装置能形成喷泉的关键是圆底烧瓶内的气体能迅速被溶液吸收或反应，使烧瓶内压强减小形成压强差。 ［针对训练］ 6．同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满：，，进行喷泉实验。经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为（ ） A. ①＞② B. ①＜② C. D. 不能确定 【答案】C 【解析】在相同条件下，气体摩尔体积相同，烧瓶的容积相同，根据知，氨气、的物质的量之比为，因能与水发生反应，所以两烧瓶中溶质的物质的量之比为；两烧瓶中溶液的体积分别为1烧瓶、烧瓶，所以溶液的体积比为，所以各物质的量浓度之比为。 7．[（2024·安徽一模）]某兴趣小组采用如图装置收集、混合气体。将装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，观察到混合气体全部被吸收。下列说法错误的是（ ） A. 装置中虚线上导管实线图应是左高右低 B. 可观察装置内浓硫酸中气泡的生成速率，控制混合气体的比例 C. 装置中发生反应的化学方程式为 D. 实验后圆底烧瓶中所得溶液物质的量浓度约为（保留两位有效数字） 【答案】D 【解析】氧气和二氧化氮的密度均比空气密度大，故应该进气管短，出气管长，即装置中虚线上导管实线图应是左高右低，正确；装置中浓硫酸有三种作用，除了混合、气体、干燥、以外，还能观察气泡的速率，以便于控制混合气体的比例，正确；铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的化学方程式为，正确；混合气体全部被吸收，则烧瓶中充满溶液，反应恰好完全反应，的物质的量等于的物质的量，溶液体积等于和的总体积，但是未说明气体是否处于标准状况下，不能确定其摩尔体积，也无法确定溶液的体积，从而无法计算所得溶液物质的量浓度，错误。 命题角度3 氨的制备与性质的综合实验探究 例5 实验室用和熟石灰反应生成，按照制备、净化、性质检验、收集及尾气处理的顺序进行实验。下列装置不能达到实验目的的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】实验室可以利用加热和的固体混合物来制备氨气，能达到实验目的；实验室常用碱石灰来干燥氨气，能达到实验目的；氨气具有还原性，在加热条件下和发生氧化还原反应生成、和，能达到实验目的；氨气极易溶于水，中氨气通入水中后会发生倒吸，水进入安全瓶后仍然会倒吸入实验装置中，不能达到实验目的。 ［针对训练］ 8．[（2023·广东，4）]1827年，英国科学家法拉第进行了喷泉实验。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 C. 图3：收集 D. 图4：制备 【答案】B 【解析】极易溶于水，溶于水后圆底烧瓶内压强减小，从而产生喷泉，故可以达到预期目的；为酸性氧化物，具有碱性，两者可以发生反应，故不可以用干燥，不可以达到预期目的；的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，可以达到预期目的；与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热，促使挥发，可用此装置制备，可以达到预期目的。 9．某化学兴趣小组为了制取并探究氨的性质，用下列装置（部分夹持装置已略去）进行实验［制取氨的反应原理：。 （1） 利用上述原理，实验室制取氨应选用_  _  _  _  （填字母）发生装置进行实验。 a b （2） B装置中的干燥剂可选用_  _  _  _  _  _  。 （3） 气体通过C、D装置时，试纸颜色会发生变化的是_  _  _  _  （填“C”或“D”）装置。 （4） 当实验进行一段时间后，挤压装置中的胶头滴管，滴入滴浓盐酸，可观察到的现象是_  _  _  _  _  _  _  _  。 （5） 装置中倒置漏斗的作用是_  _  _  _  _  _  _  _  。 （6） 氨的用途很广，如可用氨处理二氧化氮：，该反应中氨体现_  _  _  _  _  _  （填“氧化性”或“还原性”）。请你列举出氨的另一种用途：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） （2） 碱石灰 （3） D （4） 产生白烟 （5） 防止倒吸 （6） 还原性；作制冷剂、制氮肥（或化肥）、制硝酸、作化工原料（任答一点，其他合理答案也可） 高考 真题集训 1．[（2022·江苏，8）]氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是（ ） 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】自然固氮是将转化为含氮化合物，不一定是转化为，比如大气固氮是将转化为，错误；侯氏制碱法发生反应的化学方程式为，正确；工业制硝酸的转化关系为，正确；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”，正确。 2．[（2021·江苏，7）]是合成氨工业的重要原料，不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产；能溶解、等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，与反应生成，进一步氧化生成。。大气中过量的和水体中过量的、均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的转化为，也可将水体中的转化为。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是（ ） A. B. 稀 C. D. 【答案】C 【解析】不溶于水也不与水反应，错误；稀与反应得到硝酸铜、水和，得不到，错误；有氧化性，有还原性，在高温、催化剂条件下二者可发生氧化还原反应转化为无毒的和，正确；有强氧化性，不能作还原剂将硝酸根离子还原为，错误。 3．[（2023·江苏，8）]氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是（ ） A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：（稀） B. 工业制硝酸过程中的物质转化： C. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应： D. 实验室制备少量的原理： 【答案】B 【解析】氮气与氧气在高温条件下生成，但无法与水发生化学反应，错误。 4．[（2023·北京，13）]一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下，其中、代表或中的一种。下列说法正确的是（ ） A. 、分别是、 B. 既可以是，也可以是 C. 已知为副产物，则通入水蒸气可减少的产生 D. 等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化铵直接分解的反应热 【答案】C 【解析】与反应生成和，又可以分解得到和，则为，为，为，为，错误、错误；可以水解生成，通入水蒸气可以减少副产物的生成，正确；反应①和反应②相加即为氯化铵直接分解的反应，由盖斯定律可知，等压条件下，反应①、反应②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热，错误。 5．[（2022·北京，12）]某的多孔材料刚好可将“固定”，实现了与分离并制备，如图所示： 已知： 下列说法错误的是（ ） A. 气体温度升高后，不利于的固定 B. 被固定后，平衡正移，有利于的去除 C. 制备的原理为 D. 每制备，转移电子数约为 【答案】D 【解析】二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，四氧化二氮的浓度减小，所以气体温度升高后，不利于四氧化二氮的固定，正确；四氧化二氮被固定后，四氧化二氮的浓度减小，二氧化氮转化为四氧化二氮的平衡向正反应方向移动，所以四氧化二氮被固定后，有利于二氧化氮的去除，正确；由题意可知，被固定后的四氧化二氮与氧气和水反应生成硝酸，反应的化学方程式为，正确；四氧化二氮转化为硝酸时，生成硝酸，反应转移电子，则每制备硝酸，转移电子数约为，错误。 对应训练 基础练 1．自然界的氮循环如图所示。下列说法正确的是（ ） A. ①中与反应生成是自然固氮 B. ②中合成氨属于人工固氮 C. ③中的氮元素被氧化 D. 氮循环过程中没有氧元素参加 【答案】B 【解析】①中与反应生成是自然固氮，错误；②中与在高温、高压、催化剂条件下反应产生，属于人工固氮，正确；③中细菌还原硝酸根中正五价的氮生成无污染的0价的，所以③中氮元素化合价降低，得到电子被还原，错误；在放电条件下与直接化合生成无色且不溶于水的气体，氧元素参与了反应，二氧化氮与水反应生成硝酸和，也有氧元素参加反应，错误。 2．下列关于氮及其化合物的探究，结论和解释正确的是（ ） 选项 操作和现象 结论和解释 A 铜丝溶解于稀，生成无色气体 金属能与强酸反应置换出氢气 B 能使热的氧化铜产生红色物质 有还原性 C 与混合加热不反应 的非金属性弱 D 被溶液吸收 是酸性氧化物 【答案】B 【解析】铜丝溶解于稀，生成硝酸铜、和水，无色气体为，不会生成氢气，错误；能使热的氧化铜产生红色物质，原理是，说明氨气具有还原性，正确；与混合，在催化剂、高温、高压的条件下反应生成氨气，没有催化剂时加热反应速率慢，生成物的含量少，但不能说明的非金属性弱，错误；被溶液吸收，生成硝酸钠、亚硝酸钠和水，发生歧化反应，体现的氧化性和还原性，没有体现酸性，错误。 3．[（2024·广西模拟预测）]氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。合成氨以及氨氧化制硝酸的流程如图。下列说法合理的是（ ） A. 高温、高压、催化剂条件均有利于提高合成氨的产率 B. 物质A的有效成分是 C. 经“氨分离器”产生的尾气应用碱液处理 D. “氧化炉”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 【答案】B 【解析】合成氨是放热反应，高温不利于提高合成氨的产率，催化剂不影响平衡移动，所以不能提高合成氨的产率，错误；氧化炉内的反应为，正确；经“氨分离器”产生的尾气是未反应的和，应返回“合成塔”循环利用，且二者不能与碱液反应，错误；“氧化炉”内与反应生成和，氧化剂与还原剂的物质的量之比为，错误。 4．[（陕西2025高考适应性测试）]下列物质在一定条件下的转化关系如图所示。、、、均为气体，其中为红棕色。下列说法正确的是（ ） A. 、、、、所含同种元素化合价依次升高 B. 的水溶液能导电，所以是电解质 C. 和可用排水法收集 D. 铜与不同浓度的溶液反应均可生成 【答案】A 【解析】由图可知，、、、、均为含氮的物质，为，为，为，为，为。由分析可知，、、、、所含同种元素化合价依次升高，符合题意；为，是非电解质，不符合题意；为，极易溶于水，不能排水集气，不符合题意；铜和浓硝酸反应的还原产物是二氧化氮，铜和稀硝酸反应的还原产物是一氧化氮，不符合题意。 5．[（2024·河北石家庄联考）]利用如图装置进行的制备及性质探究实验。下列说法正确的是（ ） A. 使用A装置制备时，分液漏斗中应盛放浓氨水，利用了氨水的碱性弱于 B. 装置B中盛放湿润的蓝色石蕊试纸，打开，关闭，可证明为碱性气体 C. 利用C装置模拟侯氏制碱法时，可将和连接 D. 将和连接验证与的配位能力强于 【答案】D 【解析】一水合氨分解产生和，碱石灰吸水且放热促使该反应正向移动有利于氨的逸出，错误；检验氨用湿润的红色石蕊试纸，遇碱性气体变蓝，错误；氨极易溶于水为了防止倒吸从口通入，错误；溶液中存在四水合铜离子，通入氨后溶液变成深蓝色即产生了四氨合铜离子，即的配位能力强于，正确。 6．用如图装置（夹持装置已略去）进行制备及性质实验，已知：极易溶于水，而难溶于，密度比水大且与水不互溶。下列说法错误的是（ ） A. 甲中制备利用了的分解反应 B. 乙中的集气瓶内导管短、导管长 C. 丙中的能防止倒吸 D. 丁也可以用于制备氨 【答案】D 【解析】固体溶于水放出大量的热可使氨水中的氨逸出，则甲中制备利用了的分解反应，正确；氨的密度比空气密度小，则乙中的集气瓶内导管短、导管长，正确；氨不溶于，能隔绝氨与水，能防止倒吸，正确；氯化铵分解生成氨和氯化氢，但是两者在试管口又会结合生成氯化铵，不能用来制备氨，错误。 能力练 7．某小组探究的催化氧化，实验装置如图。③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后，④中产生白烟。 下列分析错误的是（ ） A. 若②中只加入不可以实现上述现象 B. ③、④中现象说明③中的反应是 C. ④中白烟的主要成分是 D. 一段时间后，⑤中溶液可能变蓝 【答案】C 【解析】①中高锰酸钾受热制备氧气，装置②中氯化铵与氢氧化钙共热反应制备氨气，装置③中氨气在催化剂作用下与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮，装置④中反应生成的与过量的反应生成红棕色气体，与水蒸气反应生成硝酸，硝酸与氨反应生成硝酸铵，会有白烟产生，装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸，硝酸与铜反应生成淡蓝色的硝酸铜溶液。氯化铵受热分解生成氨和氯化氢，两者在试管口又会化合生成氯化铵，正确；③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后产生白烟说明③中氨在催化剂作用下与氧气发生催化氧化生成一氧化氮，反应方程式为，正确；④中白烟的主要成分是硝酸铵，错误；装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸，硝酸与铜反应生成淡蓝色的硝酸铜溶液，正确。 8．用如图装置探究和在溶液中的反应。通入适当比例的和，发生的化学反应为。下列叙述正确的是（ ） A. 实验室中可用与的硝酸制备二氧化氮气体 B. 装置Ⅱ中的玻璃管起到平衡气压的作用，可将多余气体直接排出 C. 由该反应可知氧化性顺序： D. 通过观察装置Ⅰ、Ⅲ中产生气泡的速率控制和的通入量 【答案】D 【解析】的硝酸是稀硝酸，只能生成，得不到二氧化氮气体，错误；装置Ⅱ中的玻璃管起到平衡气压的作用，但和都是有毒气体，需要使用尾气处理装置，不能直接排放，错误；该反应中是氧化剂，是还原剂，是氧化产物，故只能得出氧化性顺序、，但不能得出氧化性，错误；由于同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，故可以通过观察装置Ⅰ、Ⅲ中产生气泡的速率控制和的通入量，正确。 9．[（2024·山西运城一模）]已知氨氮废水中氮元素多以和的形式存在。某工厂用稍过量溶液处理氨氮废水的流程如图。 已知：达标废水中氯元素主要以形式存在。下列有关说法错误的是（ ） A. 过程Ⅰ鼓入热空气的作用是降低氨溶解度，使氨逸出 B. 过程Ⅱ中无污染气体为 C. 过程Ⅱ后含余氯废水的碱性增强 D. 过程Ⅲ加入的溶液可能是溶液 【答案】C 【解析】过程Ⅰ中铵根离子和氢氧化钠反应，将转化为，并通过鼓入大量热空气将氨吹出，得到低浓度氨氮废水；次氯酸钠具有强氧化性，过程Ⅱ中加入溶液可将含氮化合物氧化为氮气等无毒物质，含余氯废水处理后得到达标废水。温度升高，氨的溶解度降低，过程Ⅰ鼓入热空气的作用是降低氨溶解度，使氨逸出，正确；过程Ⅱ中加入可将废水中的转化为无污染的氮气，被还原为氯化钠，氯元素化合价由降低至，元素化合价由升高至0，根据得失电子守恒及质量守恒，该反应的化学方程式为，正确；过程Ⅱ中发生反应，故过程Ⅱ后含余氯废水的碱性减弱，错误；过程Ⅲ中加入的溶液的目的是把剩余的还原为氯化钠，所以可能是，正确。 10．某化学自主实验小组通过实验探究、的性质。（已知常温下气体摩尔体积为） 探究Ⅰ：利用如图所示装置探究能否被还原、为止水夹，夹持固定装置略去。 （1） A装置中制取的化学方程式是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 甲、乙分别是_  _  _  _  （填字母）。 .浓硫酸、碱石灰 .碱石灰、碱石灰 .碱石灰、无水氯化钙 .五氧化二磷、五氧化二磷 （3） 若能够被还原，预期C装置中能观察到的现象是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （4） 此实验装置存在一个明显的缺陷是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 探究Ⅱ：探究、混合气体的喷泉实验。 （5） 请在装置中的虚线上描出导管实线图。 （6） 装置中浓硫酸有三种作用：混合、；干燥、；_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （7） 将装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，则所得溶液物质的量浓度为_  _  _  _  （保留两位有效数字）。 【答案】（1） （2） （3） 混合气体颜色变浅 （4） 缺少尾气处理装置 （5） （进气管短，出气管长） （6） 观察气泡的生成速率，控制混合气体的比例 （7） 0.033 【解析】 （1） 将浓氨水滴入生石灰中，发生反应，放出氨。 （2） 干燥氨只能用碱石灰，干燥二氧化氮可用五氧化二磷固体或无水氯化钙。 （3） 如果能反应，消耗使装置中混合气体颜色变浅。 （4） 由于、均能污染空气，所以与它们相关的实验均应有尾气处理装置。 （5） 、密度比空气大，故应进气管短，出气管长。 （6） 装置中的浓硫酸可以观察气泡的生成速率，控制混合气体的比例。 （7） 烧瓶中充满溶液，反应恰好发生，的物质的量是恰好完全反应的和（体积比为）总物质的量的，溶液体积等于恰好完全反应的和的总体积，设烧瓶中恰好完全反应的和的总体积为，则溶液浓度为，即。 第17讲 硝酸 含氮物质的转化 明确 学习目标 课程标准 学习问题 1.掌握硝酸的性质及应用。 2.了解氮及其化合物的转化关系。 1.能否用铝罐（或铁罐）储存浓硝酸？ 2.能否用铝罐（或铁罐）储存稀硝酸？ 整合 必备知识 知识点1 硝酸 1.物理性质 纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，可与以任意比互溶。 2.化学性质 （1）不稳定性 ①反应： 。 ②市售浓硝酸呈黄色的原因是分解生成的溶于硝酸中。 ③浓硝酸的保存方法是保存在棕色带有玻璃塞的细口试剂瓶中，置于冷暗处。 （2）强氧化性 中元素显价，处于最高价态，因此浓、稀硝酸均具有强氧化性，浓度越大，氧化性越强，其还原产物的价态越高。反应过程中，的还原产物一般为，（稀）。 与金属反应 稀硝酸与铜反应的化学方程式： （稀） 浓硝酸与铜反应的化学方程式：   与非金属反应 浓硝酸与反应的化学方程式：   与还原性化合物反应 硝酸可氧化、、、、等还原性物质。如稀硝酸与溶液反应的离子方程式：   （3）与有机物反应 ①硝化反应（与苯反应）：。 ②颜色反应：含苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。 【特别提醒】 （1）浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红，后褪色，该反应过程中浓硝酸表现出强酸性和强氧化性。 （2）常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”。故浓硝酸可以用铁桶盛放，“钝化”并非不反应。 ［应用示例］ 用动态观点理解 与浓 的反应向一定量的浓硝酸中加入过量的铜片。 （1） 反应开始阶段产生_  _  色气体，化学方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 反应进行一段时间后又产生无色气体，此时的化学方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 待反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时 片上又有气泡产生，原因是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） 红棕； （2） （稀） （3） 加入稀硫酸后，氢离子与原溶液中硝酸根离子构成强氧化性酸，又能与过量的铜反应 知识点2 氮及其化合物的转化 1.氮元素的“价—类”二维图 氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化关系。 2.含氮元素物质之间的转化关系 （1）工业合成氨：  ； （2）实验室用固体制  ； （3）的催化氧化：  ； （4）溶于水：  ； （5）溶于稀  ； （6）溶于浓； （7）炽热的炭在浓硝酸中：； （8）浓硝酸见光分解：。 自主练习 1．下列有关硝酸化学性质的叙述中，正确的是（ ） A. 浓、稀硝酸最终都能使蓝色石蕊试纸变为红色 B. 硝酸能与反应，只表现氧化性 C. 硝酸可与反应制得气体 D. 浓硝酸因分解放出的又溶解于硝酸而呈黄色 【答案】D 【解析】硝酸是一种具有强氧化性的强酸，并且浓度越大，氧化性越强，浓硝酸可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，错误；硝酸是一种强氧化性酸，可氧化许多还原性物质，因此硝酸与反应不能生成，与反应时表现氧化性和酸性，、错误。 2．[（2024·江苏南通一模）]氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是（ ） A. 常温下可以用铁制容器来盛装浓硝酸 B. 工业制硝酸过程中的物质转化： C. 氮气、铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐之间的转化构成了自然界“氮循环”的一部分 D. 实验室用浓氨水、生石灰制备少量氨气： 【答案】B 【解析】常温下可以用铁制容器来盛装浓硝酸，会发生钝化，正确；一氧化氮和水不反应，错误；氮气、铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐之间的转化构成了自然界“氮循环”的一部分，正确；生石灰溶于水得到氢氧化钙、同时大量放热，促使一水合氨分解，反应化学方程式为，正确。 3．由制备的工艺流程如图所示（反应条件及部分反应物已略去），下列说法正确的是（ ） A. ①中发生氧化反应 B. ②需要加入还原剂才能实现 C. 与足量水反应，转移 D. 常温下，在稀中钝化 【答案】C 【解析】由转化关系可知，①中氮元素化合价降低被还原，发生还原反应，错误；②中氮元素化合价升高被氧化，需要加入氧化剂才能实现，错误；④中发生的反应为，则二氧化氮与足量水反应，转移电子物质的量为，正确；常温下，在浓硝酸中发生钝化，错误。 4．[（2024·安徽阜阳模拟）]物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图为氮元素及其部分化合物的价—类图。下列说法正确的是（ ） A. 图中各物质均参与自然界循环 B. 、均为酸性氧化物 C. 不能检验氯气管道是否漏气 D. 实验室可用的固体与固体加热制备 【答案】A 【解析】图为氮元素及其部分化合物的价—类二维图。由图可知，为硝酸盐、为硝酸、为一氧化氮、为二氧化氮或四氧化二氮、为氮气、为氨气、为铵盐。氮气和氧气通过雷电生成一氧化氮，一氧化氮和氧气生成二氧化氮，二氧化氮和水生成硝酸，硝酸进入土壤中转化为硝酸盐，硝酸盐可被植物转化为有机物，然后排泄后转化为氨气等，各物质均参与自然界循环，正确；、均为不成盐氧化物，错误；氨气和氯气能发生反应生成白烟，能检验氯气管道是否漏气，错误；实验室制取氨气时是将氯化铵与氢氧化钙混合加热，错误。 提升 关键能力 高考 考情概览 高考考点 2024年 2023年 2022年 2021年 考点1.硝酸 湖南卷 浙江6月选考 湖北卷 河北卷 湖北卷 山东卷 新课标卷 浙江6月选考 山东卷 广东卷 山东卷 河北卷 考点2.氮及其化合物的转化 江苏卷 北京卷 江苏卷 江苏卷 江苏卷 浙江6月选考 考点 深度剖析 考点1 硝酸 命题角度1 实验探究金属与硝酸的反应 例1 [（2024·湖南，7）]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，原因是铜丝在稀中表面钝化 B. 锥形瓶内出现了红棕色气体，表明铜和稀反应生成了 C. 红棕色逐渐变浅的主要原因是 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】金属铜与稀硝酸不会产生钝化，开始反应速率较慢，可能的原因是铜表面有氧化铜，错误；由于装置内有空气，铜和稀反应生成的迅速被氧气氧化为红棕色的，产生的浓度逐渐增加，气体颜色逐渐变深，错误；装置内氧气逐渐被消耗，生成的量逐渐达到最大值，同时装置内的能与溶液中的发生反应，气体颜色变浅，正确；由于该装置为密闭体系，生成的无法排出，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，错误。 ［针对训练］ 1．一定温度下，探究铜与稀的反应过程如图，下列说法错误的是（ ） A. 步骤Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是 B. 步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是溶于水，使增大 C. 由实验可知，可能对该反应具有催化作用 D. 当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解 【答案】B 【解析】步骤Ⅰ的反应是和稀的反应，离子方程式为，正确；随着反应的进行，溶液中生成，根据氮原子守恒，不会增大，错误；生成后，反应速率加快，说明可能对该反应具有催化作用，正确；再抽入空气，和反应生成，和水反应生成，铜可以与继续反应而溶解，正确。 2．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是而设计了下列实验，装置如图所示（加热装置和固定装置均已略去）。图中为止水夹（处于关闭状态），是一半空的注射器。请回答有关问题： （1） 设计装置A的目的是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 在完成（1）中的“操作”后，将装置B中铜丝插入稀硝酸并微热之，观察到装置B中的现象是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ；B中反应的离子方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 装置和的作用是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ；为实现此作用，其操作是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （4） 装置D的作用是吸收多余的氮氧化物，防止污染空气，兼有_  _  _  _  _  _  _  _  的功能。 【答案】（1） 产生，赶走装置中的空气，防止因与反应生成而产生干扰 （2） 丝表面产生气泡，稀硝酸液面上方仍为无色，溶液变蓝； （3） 验证的生成；将注射器中的空气推入中，若气体变为红棕色则说明生成了 （4） 防止倒吸 命题角度2 金属与硝酸反应的定量计算 例2 [（2024·天津南开中学月考）]将铜和铁的混合物投入稀硝酸中，充分反应后得到标准状况下，剩余金属；继续加入等浓度的稀硝酸，金属完全溶解，又得到标准状况下。若向反应后的溶液中加入溶液，溶液不变红，则下列说法错误的是（ ） A. 原混合物中铜和铁各 B. 稀硝酸的物质的量浓度为 C. 第一次剩余的金属为铜 D. 向反应后的溶液中再加入该稀硝酸，又得到标准状况下的 【答案】D 【解析】由思维过程可知，原混合物中铜和铁各，正确；根据化学方程式可知，，稀硝酸的物质的量浓度为，正确；混合物中含铁质量为，含铜质量为，故第一次剩余金属为的质量，正确；再加入该稀硝酸，亚铁离子与硝酸反应生成与硝酸铁，溶液中亚铁离子为，根据电子转移守恒可知，亚铁离子完全反应，所以再加硝酸生成的为，其体积为，错误。 ［思维过程］整个过程可以看作是 铜和铁的混合物与 稀硝酸反应生成，金属完全溶解，向反应后的溶液中加入 溶液，溶液不变红，说明生成硝酸亚铁、硝酸铜，且硝酸完全反应，发生反应的化学方程式为：，，设铁为，铜为，根据二者质量与生成 的体积列方程，有；联立方程，解得、。 ［针对训练］ 3．某混合液中，和的物质的量浓度分别是和，向该混合液中加入铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中的物质的量浓度（忽略体积变化）为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】解答本题要从离子反应的角度来考虑，提供的可以和构成强氧化性环境，继续氧化铜单质。、混合液中总的物质的量为，的物质的量为，的物质的量为。与稀硝酸发生反应：，关系式为 量不足，应根据的物质的量来计算。 ， 。 4．将和一定量的浓反应，当反应完全时，共收集到气体和标准状况，不考虑转化为，则反应中消耗的物质的量为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】 【解析】铜与硝酸反应转化为、和，根据铜原子守恒，和的物质的量，根据氮原子守恒。 【归纳总结】 硝酸与金属反应的计算 1.电子守恒法：硝酸与金属反应属于氧化还原反应，氮原子得到的电子总数等于金属原子失去的电子总数。 2.原子守恒法：硝酸与金属反应时，反应后硝酸中的一部分仍以的形式存在，一部分转化为还原产物，这两部分中的物质的量之和与反应消耗的硝酸中的物质的量相等。 3.利用离子方程式计算：硝酸与硫酸混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用硝酸与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，因为生成的硝酸盐中的与硫酸电离出的仍能继续与金属反应。如金属铜与混酸的反应方程式为。 考点2 氮及其化合物的转化 命题角度1 氮及其化合物的转化 例3 [（2024·广东深圳模拟）]下图是短周期某种非金属元素的“价—类”二维图，其中是和的反应产物。下列推断错误的是（ ） A. 和均不是酸性氧化物 B. 可存在的转化 C. 常温下，的浓溶液不能与铁发生反应 D. 可用与强碱的反应来检验中的阳离子 【答案】C 【解析】根据思维过程可知，和分别是、或，均不是酸性氧化物，正确；为，为，为或，为，催化氧化生成，和氧气反应生成，和水反应生成，可存在的转化，正确；为，常温下，浓硝酸能与铁发生钝化反应，错误；一定条件下铵盐与强碱的反应生成氨气，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，据此检验中的阳离子铵根离子，正确。 ［思维过程］根据短周期某种非金属元素的价—类二维图可知，元素最高价为，最低价为，其中 是 和 的反应产物，则该图为 元素的价—类二维图，为，为，为 或，为，为铵盐。 ［针对训练］ 5．如图是某元素常见物质的“价—类”二维图，其中为红棕色气体，和均为正盐。下列说法错误的是（ ） A. 是空气中含量最多的气体 B. 工业上通过来制备 C. 只能作氧化剂 D. 可用于制化肥和火药 【答案】C 【解析】由题干信息为红棕色气体，则为，说明该图为元素的“价—类”二维图，则可知为、为、为、为，为，和均为正盐，则为硝酸盐、为亚硝酸盐。为，是空气中含量最多的气体，正确；和氧气催化氧化生成一氧化氮气体，一氧化氮和氧气生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，正确；为亚硝酸盐，其中氮元素为价，根据价态分析，即可作为氧化剂也可以作为还原剂，错误；为硝酸盐，是火药中最常用的氧化剂之一，且属于氮肥可作为化肥，正确。 6．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。下列说法错误的是（ ） A. 可经催化氧化生成 B. 为红棕色，可转化为 C. 密闭体系中，存在 D. 的溶液与反应可生成或 【答案】B 【解析】由题中信息知，为，为，可经催化氧化生成，正确；为，为无色气体，与氧气反应可转化为，即，错误；为硝酸，与稀硝酸反应生成，与浓硝酸反应生成，正确。 命题角度2 氮及其化合物的制备 例4 [（2024·山东济南期中）]实验室可利用与反应制备亚硝酰氯，装置如图。已知亚硝酰氯的沸点为，遇水生成一种氯化物和两种氮的常见氧化物，其中一种呈红棕色。 下列说法正确的是（ ） A. 装置①为浓盐酸和反应，制备所需的 B. 装置②中的试剂可以更换为浓硫酸 C. 装置③中的冰盐水便于产物冷凝和收集 D. 实验时，先通入，再通入 【答案】C 【解析】装置①为简易气体发生装置，要求反应物之一必须为块状固体，而为粉末状固体，且能溶于水，达不到控制反应的发生与停止的目的，且生成的能被碱石灰吸收，所以①中制取的气体是，错误；装置内可能含有，可与反应产生，若将②装置中的药品换成浓硫酸，则无法除去可能混有的等气体杂质，且一般情况下，用形管装置盛装的干燥剂应该为固体，浓硫酸应该用洗气瓶洗气干燥，错误；冰盐水的温度低，能将亚硝酰氯冷却，并由气体转变为液体，以便收集于三颈烧瓶中，正确；实验时先通入氯气，把装置中的空气排出来，防止被氧气氧化，错误。 ［思维过程］装置①为简易气体发生装置，目的是制取，经装置②中碱石灰干燥后进入装置③中，与干燥纯净的氯气在冰盐水浴条件下反应生成亚硝酰氯。 ［针对训练］ 7．某工厂拟综合处理含废水和工业废气（主要含、、、、，不考虑其他成分），设计了如下流程：下列说法错误的是（ ） A. 固体1中主要含有、、 B. 可以是空气，且需过量 C. 捕获剂所捕获的气体主要是 D. 处理含废水时，发生反应的离子方程式为 【答案】B 【解析】、与过量石灰乳反应生成、，故固体1中主要含有、、，正确；可以是空气，但不能过量，若空气过量，通过溶液后得不到溶液，而是得到溶液，错误；无污染，无法被溶液吸收，捕获剂主要捕获，正确；与在溶液中发生氧化还原反应生成和，正确。 8．氮化锂是一种重要的化工试剂，在空气中易潮解。实验室制备的原理是。某实验小组拟设计实验制备并探究其性质（装置可重复使用）。 回答下列问题： （1） 装饱和溶液的仪器是_  _  _  _  _  _  _  _  （填名称）。 （2） 气流从左至右装置的连接顺序为 _  _  _  _   _  _  _  _   _  _  _  _  。 （3） B装置的作用是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。实验室中锂保存在_  _  （填“煤油”或“石蜡”）中。 （4） 实验时，先点燃_  _  _  _  _  _  （填“A处”或“C处”）酒精灯。 （5） A装置中制备的反应的化学方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （6） 如果氮化锂产品中混有，可能的原因是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （7） 取粗产品设杂质只有于试管中，向试管中滴加蒸馏水，用镊子夹一块湿润的红色石蕊试纸于试管口，试纸变蓝色，向试管中滴加几滴酚酞溶液，溶液变红色，与水反应的化学方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） 分液漏斗 （2） B；C；D （3） C装置前连接B的作用是干燥氮气，C装置后连接B的作用是吸收D中挥发出的水蒸气；石蜡 （4） A处 （5） （6） 装置内空气没有排尽 （7） 【解析】 8．氮化锂在空气中易潮解，为防止氮化锂潮解，装置前后都要连接干燥装置。 （1） 根据装置图，装饱和溶液的仪器是分液漏斗。 （2） 制备，干燥，中锂与氮气反应生成，装置后再次连接防止中水蒸气进入使潮解，最后用收集未反应的氮气。气流从左至右装置的连接顺序为。 （3） 装置前连接的作用是干燥氮气，装置后连接的作用是吸收中挥发出水蒸气，防止水蒸气进入使潮解。锂的密度小于煤油，实验室锂保存在石蜡中。 （4） 锂与氧气能反应，实验时，先用氮气排出装置内的空气，所以先点燃处酒精灯。 （5） 装置中亚硝酸钠和氯化铵在加热条件下生成氯化钠、氮气、水，制备的反应的化学方程式为。 （6） 锂与氧气能反应生成，如果氮化锂产品中混有，可能的原因是装置内空气没有排尽。 （7） 粗产品设杂质只有于试管中，向试管中滴加蒸馏水，用镊子夹一块湿润的红色石蕊试纸于试管口，试纸变蓝色，说明放出氨气，向试管中滴加几滴酚酞溶液，溶液变红色，说明生成氢氧化锂，与水反应的化学方程式为 。 高考 真题集训 1．[（2018· 全国卷Ⅱ，8）]研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如下图所示）。下列叙述错误的是（ ） A. 雾和霾的分散剂相同 B. 雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C. 是形成无机颗粒物的催化剂 D. 雾霾的形成与过度施用氮肥有关 【答案】C 【解析】雾和霾的分散剂都是空气，正确；雾霾中的无机颗粒物含有硝酸铵和硫酸铵，正确；参与反应生成铵盐，是反应物，不是催化剂，错误；过度施用氮肥会增加大气中氨的含量，正确。 2．[（2017·北京，12）]下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论错误的是（ ） ① ② ③ A. 由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体 B. 红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应 C. 由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物 D. ③的气体产物中检测出，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 【答案】D 【解析】①中浓受热分解，发生反应：，产生的气体为混合气体，正确；由①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体，所以“产生红棕色气体”不能说明②中木炭能与浓硝酸发生反应，正确；根据①和②，浓硝酸反应产生红棕色时需要加热，所以浓硝酸具有挥发性才可与上方红热木炭接触，同时，元素化合价降低，所以生成的为还原产物，正确；红热的木炭可与空气中的反应生成，错误。 对应训练 基础练 1．下列关于自然界中氮循环（如图）的说法错误的是（ ） A. ①和②均属于氮的固定 B. 氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环 C. ④中每生成，消耗 D. ③和⑤过程中氮元素分别被还原和被氧化 【答案】D 【解析】氮的固定指将转化为氮的化合物，反应①将转化为，属于自然固氮，反应②属于植物固氮，正确；由题图知，氮循环过程中涉及氢、氧元素，正确；反应④是将氧化为，元素化合价由升高到，生成失去电子，失去的电子被得到，根据转移电子关系，得电子需要，正确；反应③中被氧化为，氮元素被氧化，反应⑤中被还原为，氮元素被还原，错误。 2．[（2024·海南二模）]《天工开物》中对硝石提纯有记载“硝化水干，倾于器内，经过一宿，即结成硝。欲去杂还纯，再入水煎炼。……倾入盆中，经宿结成白雪。”下列说法错误的是（ ） A. 硝石是白色粉末，易溶于水 B. 古籍中涉及的提纯方法是蒸馏 C. 硝石运输过程中不宜与酸类并车混运 D. 过度施用做复合化肥易造成水华污染 【答案】B 【解析】是白色粉末，属于钾盐，易溶于水，正确；题述文献中提纯硝石的方法是利用易溶于水，且溶解度随温度的变化较大的特点，此提纯方法属于重结晶，错误；硝石中的硝酸根离子遇到酸会具有强氧化性，会与运输车上的金属反应，故硝石运输过程中不宜与酸类并车混运，正确；过度施用会导致水体富营养化，易造成水华污染，正确。 3．[（2024·重庆模拟预测）]氮及其化合物的价—类二维图如图所示，下列有关说法正确的是（ ） A. 可由固体分解制取 B. 生成的过程属于氮的固定 C. “雷雨发庄稼”的原理为 盐 D. 向浓中投入红热的木炭，产生红棕色气体，证明木炭可与浓反应生成 【答案】C 【解析】固体分解会得到多种气体，不用固体分解制取，错误；氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，生成的过程不属于氮的固定，错误；“雷雨发庄稼”的原理为、、、生成盐，正确；向浓中投入红热的木炭，产生红棕色气体，可能是木炭可与浓反应生成，也可能是浓硝酸受热分解产出了，错误。 4．[（2024·江西二模）]铜与足量浓硝酸反应的装置如图所示，下列说法错误的是（ ） A. 具支试管A中会出现红棕色气体，溶液呈绿色 B. 装置B的作用是缓冲气流并收集 C. 该反应体现了浓硝酸的强氧化性和酸性 D. 烧杯中反应的离子方程式为 【答案】B 【解析】具支试管中发生反应，为红棕色气体，溶于溶液中使溶液呈绿色，正确；的密度比空气大，装置不能收集，错误；生成体现浓硝酸的酸性，生成体现浓硝酸的强氧化性，正确；烧杯中与氢氧化钠反应生成和，反应的离子方程式为，正确。 5．[（2024·安徽阜阳模拟）]某同学进行如下实验： 序号 实验 实验现象 ⅰ 将铜粉加入试管中，再加入稀 溶液变蓝，液面上方呈浅红棕色；至不再产生气泡时，铜粉有剩余，余液呈酸性 ⅱ 继续向ⅰ中试管加入少量固体 又产生气泡，铜粉减少，液面上方呈浅红棕色 ⅲ 继续向ⅰ中试管滴加几滴浓硫酸 又产生气泡，铜粉减少，液面上方呈浅红棕色 下列说法错误的是（ ） A. 铜与硝酸反应中，硝酸氧化性与氢离子、硝酸根离子浓度均有关 B. ⅰ、ⅱ中铜粉减少的原因能用相同的离子反应解释 C. 继续向ⅰ中试管加入少量硫酸铜固体，也能发生ⅱ、ⅲ现象 D. 用一定浓度的与也能使铜粉溶解 【答案】C 【解析】由ⅰ、ⅱ分析可知ⅰ还有硝酸剩余，不能将铜全部溶解，故硝酸氧化性和氢离子、硝酸根离子浓度均有关，正确；、铜粉减少的原因均为稀硝酸和铜发生了氧化还原反应，能用相同的离子反应解释，正确；铜离子是氧化产物，增大铜离子浓度铜的还原性减弱，不会发生反应，错误；硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，可以将铜氧化，故用一定浓度的与也能使铜粉溶解，正确。 6．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是（ ） 序号 实验操作 现象 解释或结论 ① 向过量的铁粉中加入稀，充分反应后，滴入溶液 溶液呈红色 稀将氧化为 ② 浓久置或光照 变黄色 不稳定，易分解 ③ 铝箔插入稀中 无现象 箔表面被氧化，形成致密的氧化膜 ④ 用玻璃棒蘸取浓点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红色后褪色 浓具有酸性和强氧化性 A. ①② B. ③④ C. ②③④ D. ②④ 【答案】D 【解析】向过量的铁粉中加入稀生成，加入溶液时颜色不变，①错误；浓久置变黄色是因为分解产生的溶于，②正确；铝箔遇浓发生钝化，稀会使铝箔溶解，③错误；浓具有酸性和强氧化性，可使蓝色石蕊试纸先变红色后褪色，④正确。 能力练 7．以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法，其工艺流程如图。下列说法正确的是（ ） A. 反应①使用催化剂可提高反应速率和甲烷的平衡转化率 B. 反应②的原子利用率为 C. 生成至少需要 D. 反应③理论上当时，恰好完全反应 【答案】C 【解析】反应①使用催化剂可以提高反应速率，但不能提高甲烷的平衡转化率，错误；反应②的化学方程式为，则该反应的原子利用率小于，错误；由天然气经过各步转化，最终生成涉及的化学反应有，，，则有，故生成至少需要，正确；反应③的化学方程式为，则理论上当时，恰好完全反应，错误。 8．利用铈元素吸收工业尾气和，获得和产品的流程如图所示。 下列说法错误的是（ ） A. 中元素的平均化合价为 B. 装置Ⅱ消耗水生成个代表阿伏加德罗常数的值 C. 装置Ⅲ进行电解，在阳极反应，使得到再生 D. 装置Ⅲ中阴极反应式为 【答案】D 【解析】装置Ⅰ中发生反应，装置Ⅱ中发生，装置Ⅲ中发生，装置Ⅳ中先发生，后生成硝酸铵。中，钠为价，氧为价，则为价，正确；根据装置Ⅱ中化学方程式可知，生成氢离子和消耗水的物质的量之比为，则消耗水生成个氢离子，正确；根据装置Ⅲ的化学方程式，在阳极失电子，生成，正确；装置Ⅲ中阴极反应式为，错误。 9．[（2024·河南周口模拟）]某兴趣小组设计实验验证铜与浓硝酸、稀硝酸的反应，装置如图所示（夹持装置未画出）。 实验一：验证铜与浓硝酸的反应 按图示连接好装置，  后，装入药品，关闭、，打开，一段时间后，再关闭，打开，加入足量的浓。 实验二：验证铜与稀硝酸的反应 待装置B中反应完全后…… 回答下列有关问题。 （1） 实验一中的横线上应填入的内容是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ；装置B中装浓硝酸的仪器名称是_  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 实验一中“关闭、，打开”的目的是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 装置B中发生反应的离子方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （4） 实验二的后续操作顺序为_  _  _  _  _  _  _  _  （填标号），打开止水夹后装置C的具支试管中的现象为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _$$