第5章 化工生产中的重要非金属元素 章末整合提升(5)(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2024-2025学年高中化学必修第二册（人教版）

本讲义聚焦非金属元素及其化合物的性质与转化这一核心知识点，系统梳理从物质类别和元素价态视角理解物质转化的规律，整合硅酸盐材料、硫氮氯等化合物性质及实验探究、工业流程等学习支架。 该资料以高考真题为载体，突出科学探究与实践（如蔗糖与浓硫酸反应分析、铜与稀硝酸实验现象解读）和科学态度与责任（如文物成分辨析、环境影响评估），课中辅助教师教学，课后助力学生通过真题解析查漏补缺，强化知识应用能力。

章末整合提升(五) 本章通过学习重点发展“变化观念与平衡思想”中的“变化观念”“科学探究与创新意识”和“科学态度与社会责任”学科核心素养。 核心素养 发展重点 变化观念与 平衡思想 基于核心元素建立物质转化视角，能够从物质类别和元素价态两个角度理解物质之间的转化关系 科学探究与 创新意识 发展物质性质及物质转化的实验探究能力，从单一物质的多角度性质探究到一组物质的多角度性质及物质转化的探究。能针对物质性质及物质转化的探究问题，提出有依据的假设，选取试剂，设计实验方案并实施，基于实验事实得出结论 科学态度与 社会责任 能应用物质性质及物质转化关系，分析和探讨某些化学过程对人类健康、社会可持续发展可能带来的双重影响，并对这些影响从多个方面进行评估，从而更加科学、合理地选择和应用物质及其变化 一、借助传统文化考查硅酸盐材料 1．(2024·新高考辽宁卷)文物见证历史，化学创造文明。东北三省出土的下列文物据其主要成分不能与其他三项归为一类的是(　　) A．金代六曲葵花鎏金银盏 B．北燕鸭形玻璃注 C．汉代白玉耳杯 D．新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐 解析：选A。金代六曲葵花鎏金银盏的主要成分为银，银属于金属；北燕鸭形玻璃注、汉代白玉耳杯及新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐的主要成分都是硅酸盐。 2．(2024·新高考河北卷)燕赵大地历史悠久，文化灿烂。对下列河北博物院馆藏文物的说法错误的是(　　) A．青铜铺首主要成分是铜锡合金 B．透雕白玉璧主要成分是硅酸盐 C．石质浮雕主要成分是碳酸钙 D．青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙 解析：选D。青花釉里红瓷盖罐的主要材料为陶瓷，陶瓷的主要成分是硅酸盐。 二、拼盘考查非金属单质及其化合物的性质及应用 3．(2023·浙江1月选考改编)下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是(　　) A．用焦炭还原二氧化硅可生产粗硅 B．工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2 C．工业上用氨的催化氧化制备NO D．常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2 解析：选D。A．焦炭和二氧化硅在高温条件下反应可制得含少量杂质的粗硅，A正确；B．黄铁矿(FeS2)在空气中煅烧生成二氧化硫和氧化铁，B正确；C．工业上利用氨与氧气在催化剂、加热条件下反应生成一氧化氮和副产物水，C正确；D．常温下铁与浓硝酸会发生钝化，不能制备二氧化氮，D错误。 4．(2023·新高考河北卷改编)由下列实验操作及现象，不能得出相应结论的是(　　) 选项 实验操作及现象 结论 A Cl2通入淀粉KI溶液中，溶液变蓝 氧化性：Cl2>I2 B CO2通入Na2SiO3溶液中，溶液变浑浊 酸性：碳酸>硅酸 C SO2通入品红溶液中，溶液褪色 SO2具有氧化性 D NH3通入滴有酚酞溶液的水中，溶液变红 氨水显碱性 解析：选C。A．溶液变蓝是因为Cl2可将I－氧化为I2，说明氧化性：Cl2＞I2，A不符合题意；B．CO2与Na2SiO3反应生成H2SiO3沉淀，符合较强酸制较弱酸的规律，故酸性：碳酸>硅酸，B不符合题意；C．SO2使品红溶液褪色体现了SO2的漂白性，C符合题意；D．NH3与水反应生成的一水合氨发生电离：NH3·H2O⇌NH＋OH－，溶液呈碱性，使酚酞变红，D不符合题意。 5．(2024·新高考江苏卷改编)常见催化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。催化反应广泛存在，如豆科植物固氮、石墨制金刚石、CO2和H2制CH3OCH3(二甲醚)、V2O5催化氧化SO2等。催化作用能消除污染和影响环境，如汽车尾气处理、废水中NO电催化生成N2等。下列化学反应表示不正确的是(　　) A．汽车尾气处理：2NO＋2CON2＋2CO2 B．用NaOH溶液吸收硝酸工业尾气中的NO和NO2：NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O C．硝酸工业中NH3的氧化反应：4NH3＋3O22N2＋6H2O D．CO2和H2催化制二甲醚：2CO2＋6H2CH3OCH3＋3H2O 解析：选C。硝酸工业中NH3发生催化氧化生成NO，NO进一步反应得到NO2后再与水反应制得硝酸，NH3氧化反应的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。 三、结合实验考查非金属单质及其化合物的性质 6．(2023·新高考北京卷)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示。下列关于该过程的分析不正确的是(　　) A．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性 B．过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关 C．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的酸性 D．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂 解析：选C。A．浓硫酸具有脱水性，能将有机化合物中的氢和氧按水的组成比脱去，蔗糖中加入浓硫酸，白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性，A项正确；B．浓硫酸脱水过程中释放大量热，此时发生反应C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，产生大量气体，使固体体积膨胀，B项正确；C．结合选项B可知，浓硫酸脱水过程中生成的 SO2能使品红溶液褪色，体现了浓硫酸的强氧化性，C项错误；D．该过程中，蔗糖分子发生化学反应，发生了化学键的断裂，D项正确。 7．(2024·新高考湖南卷)某学生按如右图所示方法进行实验，观察到以下实验现象： ①铜丝表面缓慢放出气泡，锥形瓶内气体呈红棕色； ②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快，气体颜色逐渐变深； ③一段时间后气体颜色逐渐变浅，至几乎无色； ④锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升，最终铜丝与液面脱离接触，反应停止。 下列说法正确的是(　　) A．开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢，原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化 B．锥形瓶内出现了红棕色气体，表明铜和稀HNO3反应生成了NO2 C．红棕色逐渐变浅的主要原因是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO D．铜丝与液面脱离接触，反应停止，原因是硝酸消耗完全 解析：选C。A．金属铜与稀硝酸不会产生钝化，开始铜丝表面气泡释放速度较慢，可能的原因是铜表面有氧化铜，故A项说法错误；B．由于装置内有空气，铜和稀HNO3反应生成的NO迅速被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2，产生的NO2浓度逐渐增加，气体颜色逐渐变深，故B项说法错误；C．装置内氧气逐渐被消耗，生成NO2的量逐渐达到最大值，同时装置内的NO2能与溶液中的H2O发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，气体颜色变浅，故C项说法正确；D．由于该装置为密闭体系，生成的NO无法排出，将锥形瓶内的液体压入长颈漏斗中，铜丝与液面脱离接触，反应停止，故D项说法错误。 四、结合流程图考查非金属单质及其化合物的转化 8．(2024·新高考辽宁卷改编)硫及其化合物部分转化关系如下图。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．标准状况下，11.2 L SO2中原子总数为0.5NA B．SO2尾气也可用澄清石灰水吸收 C．反应①每消耗3.4 g H2S，生成物中硫原子数目为0.1NA D．反应②每生成1 mol还原产物，转移电子数目为2NA 解析：选D。在标准状况下，11.2 L二氧化硫的物质的量为0.5 mol，所含原子总数为1.5NA，A错误；澄清石灰水中Ca(OH)2含量较少，可用石灰乳吸收SO2尾气，B错误；反应①为2H2S＋SO2===3S＋2H2O，3.4 g(0.1 mol)硫化氢参加反应，生成0.15 mol硫单质，所含硫原子数目为0.15NA，C错误；反应②为3S＋6OH－2S2－＋SO＋3H2O，每3 mol S参加反应转移4 mol电子，其中2 mol S被还原生成还原产物S2－，故每生成1 mol还原产物S2－，转移2 mol电子，D正确。 9．(2023·新高考湖北卷改编)工业制备高纯硅的主要过程如下： 石英砂粗硅SiHCl3高纯硅 下列说法错误的是(　　) A．制备粗硅的化学方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑ B．石英砂可用于制水泥 C．原料气HCl和H2应充分去除水和氧气 D．生成SiHCl3的反应为氧化还原反应 解析：选B。石英砂(SiO2)和焦炭在高温条件下反应生成Si和CO，A正确；生产水泥的主要原料为黏土和石灰石，B错误；SiHCl3能与水反应，氢气中混有氧气可能会发生爆炸，故原料气HCl和H2应充分去除水和氧气，C正确；Si＋3HClSiHCl3＋H2，该反应中Si、H元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $