第5章 专题探究3 非金属元素及其化合物的转化与推断-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

专题探究3非金属元素及其化合物的转化与推断 黑题 专题强化 限时：25min 1.下列各组物质按如图所示的转化关系每一步 (1)写出反应①的化学方程式： 转化都能一步实现的是 (2)在①②③④中属于氮的固定的是 (填序号)。 (3)下列说法正确的是 (填字母)。 A.通过水可以除去C中含有的少量D 选项 甲 乙 丙 人 B.物质C、D均可以用向上排空气法收集 A S S02 H2S04 S03 C02 C.E的浓溶液的存放方法是保存在无色细口 B NazCO3 NaHCO CaCO 玻璃瓶中 N2 HNO. NO2 NH3 D.物质F中只含离子键 SiO, Na,SiO H2SiO3 CaSiO3 (4)D易溶于水。已知某温度压强下(Vm 2.已知：A、C、D、E为无色气体，F为 =28L·mol-1),将体积为VmL的试管充满D 红棕色气体。物质间的转化关系 后倒扣在水中。 如图所示，其中部分产物已略去，则下列说 ①最终试管中所得E的物质的量浓度为（不 法错误的是 ( 考虑E的扩散)》 mol·L1。 十盐酸 +木炭 ②若C、D按物质的量之比1：1被NaC03溶 A +Na 02D △ 液吸收，只生成一种盐，则该反应的离子方程 M △ B 包H0g 式是 +NaOH +Cu、△ △ ② 为提高吸收速率与效率，最好选用 A.A、B互换位置也满足该流程 (填字母)装置。 B.反应①中每生成1molD转移4mol电子 NO NO NO C.F与水的反应中氧化剂与还原剂的物质的 量之比为1：2 多孔 毛细吸 球泡 收管 D.C为NH3,D为O2,C可以在D中燃烧生成 B D 氮气 (5)工业上可用①②③由B制取E,为了提高 3.(2024·安徽淮南高一期中)如图是无机物 原料的利用率并尽量减少对环境的污染，C须 A~F在一定条件下的转化关系（部分产物及 循环使用。若消耗1mol的B制取E,在该过 反应条件未标出)。已知：常温下A为气体，A 程中至少消耗的0，的物质的量为 ~F都含有相同的元素。 mol。 囚+0， (6)实验室里检验F中阳离子的方法是 回受回国B四 B40, 第五章黑白题027 专题探究4用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 黑题 专题强化 限时：25min 1.(2023·云南昭通高一期末)粗盐中含有难溶 提高了食盐的转化率，缩短了生产流程，减少 性杂质（泥沙等）和多种可溶性杂质（氯化锌、 了对环境的污染。某中学化学实验社团模拟 氯化钙等)。某同学在粗盐提纯实验中，为把 “侯氏制碱法”开展如下项目式学习： 少量可溶性杂质CaCL2、MgCl2一并除去，设计 项目一：粗盐的提纯 了如下方案： 粗盐中除了含有泥沙之外，还含有少量 粗盐1溶解 沉淀A Ca2+、Mg2+、S0?等杂质离子，粗盐提纯的流程 iⅱ.操作a ii.加入过量NaOH溶液 ,沉淀B 溶液 iv.加过量Na,CO,溶液 如图所示： v.操作a 溶液B 足量NaOH 试剂X 试剂】 精盐1，加适量稀盐酸 溶液 试剂 操作2 vi.操作b 粗盐悬浊悬浊→操作☐滤 →NaCI →NaCl 溶 液A 液B 沉淀 溶液 晶体 下列说法不正确的是 ( A.为了加快粗盐的溶解，可以搅拌或升温 (1)试剂X、Y分别为足量的 B.操作a为过滤 C.沉淀B的主要成分为Mg(OH)2、CaCO (2)操作2的名称是 D.该方案实际得到的氯化钠比粗盐中含有的 (3)“滤液”中加入足量的试剂Z生成气泡的 氯化钠要少 离子方程式为 2.(2024·贵州贵阳高一月考)现有 项目二：模拟“侯氏制碱法”利用上述实验制得 KNO,、CaSO4、MgS04的固体混合 的NaC全部用于制备纯碱，工艺流程如图所示： 物，依据粗盐提纯的原理，某同学设计如图实 NH, CO, 饱和 验方案获得KNO,晶体。下列说法不正确 食盐水氢他碳酸化-过滤骏烧因你一纯碱 的是 滤液 ( 混台物容解 沉淀适量 蒸发浓缩、 (4)氨化和碳酸化过程在如图所示装置中进 ②③④忒滤液稀萌酸 冷却结晶KNO 行，b导管应通人的气体是 ⑥ 晶体 (填化学式)，仪器c的作用是 A.操作①中使用玻璃棒搅拌可加速固体混合 物的溶解 B.操作②③④依次加入试剂的顺序可以为 Ba(NO3)2溶液、K,CO3溶液、KOH溶液 饱和食盐水 C.操作⑤需要的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯和 圃冷水 漏斗 (5)写出煅烧固体时发生反应的化学方程式： D.将操作⑥中的稀硝酸换成稀盐酸也可以达 到相应的目的 (6)称取了8.0g粗盐进行实验，最终制得 3.(2024·四川南充高一月考)我国近代化学工 5.3g纯碱，假设完全转化，则粗盐的纯度 业奠基人侯德榜先生设计出“侯氏制碱法”， 是 %(保留2位有效数字)。 必修第二册：RJ黑白题028无机非金属材料，是生物陶瓷，B正确；氮化硅陶瓷属于新型无机非 金属材料，可用于制造陶瓷发动机的受热面，C正确：新型无机非金 属材料具有耐高温、耐冲击、电学特性、光学特性、生物功能等优点， 克服了传统无机非金属材料的缺点，具有较高的强度和耐磨性，能抵 抗冷热冲击，常用于发动机的受热面，D错误。 4.A解析：光导纤维主要成分是二氧化硅，能够与氢氧化钠反应，反应 的化学方程式为Si02+2Na0H一Na2Si03+H20,被腐蚀而造成短 路，A错误。 重难聚焦 5.D解析：硅在自然界中主要以化合态形式存在，A错误；电弧炉中反 应的化学方程式为s0,+2C商温5+2C0↑，B错误；还原炉中发生的 反应为SiHCI,+H,高温s+3HC,3 mol HC1产物中，只有2mol氧化 产物，还原产物为S,则氧化产物与还原产物的物质的量之比是 2:1,C错误：SiHCL,(沸点为31.5℃)和SiCl4(沸点为57.6℃)的沸 点有一定差距，可通过蒸馏提纯SiHCI3,D正确。 黑题 应用提优 题号12 答案CA 1.C解析：黏土是制备陶瓷的主要原料，普通硅酸盐水泥以石灰石和 黏土为原料，C错误。 2.A解析：焦炭与石英砂发生反应Si02+2C商温si+2C0↑，焦炭被氧 化成C0,不是C02,A错误；“高温氮化”是Si与氮气反应，其反应的 化学方程式为3S+2N,商温S1,N4,B正确；原料气中含有N,和少量 的O2,氧气能与Cu反应生成Cu0,N2不与Cu反应，将原料气通过 灼热的铜粉可以得到纯净的氮气，C正确：粗硅中含有少量Fe和Cu, 即Si,N4中含有少量Fe和Cu,Fe、Cu与稀硝酸反应，得到可溶于水 的Fe(NO3)3和Cu(NO3)2,故稀硝酸可以除去SiN4中的Fe和Cu, D正确。 压轴挑战 3.(1)Si02+2C高温si+2C0↑(2)球形干燥管(3)HC和S1反应生 成SiHCI3和H2,会使产品纯度降低（或Cl2和H2混合共热易发生爆 炸)(4)SiC4在收集瓶e中液化，压强减小，烧碱溶液倒吸入收集 瓶e中（或烧碱溶液中水蒸气进入产品收集瓶，SiCl4发生水解） (5)3SiC,+4NH,商温si,N,+12HCe 解析：(1)工业制粗硅的反应为二氧化硅与碳在高温下反应生成硅 和一氧化碳。(3)由题给信息可知，若拆去B装置，氯气中混有的氯 化氢气体进人D中会与硅在高温条件下反应生成三氯硅烷和氢气， 导致实验制得的四氯化硅中混有杂质，且反应生成的氢气和氯气混 合共热会发生爆炸。(4)若用图甲装置替代E、F、G装置，四氯化硅 在收集瓶ε中液化后，瓶中气体压强减小，氢氧化钠溶液会倒吸入收 集瓶e中，且氢氧化钠溶液产生的水蒸气进人广口瓶e中，会导致四 氯化硅发生水解，使得产品不纯。(5)由题意可知，制备氨化硅的反 应为氨气与四氯化硅在高温条件下反应生成氮化硅和氯化氢，反应 生成的氯化氢极易溶于水，用水吸收氯化氢时，应防止产生倒吸，故 选可以防止倒吸的装置c。 专题探究3非金属元素及其化 合物的转化与推断 黑题 专题强化 题号1 2 答案BB 1.B解析：硫与氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫与双氧水反应生成 硫酸，但$不能一步转化为硫酸，硫酸稳定性强，不会分解生成三氧 化硫，A错误二氧化碳与足量氢氧化钠反应生成碳酸钠，碳酸钠溶 正本参考答案引 液中通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠与氢氧化钙反应生 成碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳，过量二氧化碳与氢氧化 钠反应生成碳酸氢钠，转化均能一步实现，B正确：氮气不能直接反 应生成硝酸，NO2也无法直接反应生成氨气，实际上NO2能氧化氨 气生成氮气，C错误：二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠，硅酸钠 与盐酸反应生成硅酸，二氧化硅不能一步生成硅酸，D错误。 2.B解析：F为红棕色气体，则F为二氧化氮，二氧化氮和水反应生成 一氧化氨和硝酸，硝酸和木炭加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化 氮和水，A(二氧化碳)和过氧化钠反应生成碳酸钠和D(氧气)，硝酸 和铜反应生成硝酸铜、E(一氧化氮)和水，一氧化氮和氧气反应生成 二氧化氮，C(氨气)催化氧化生成一氧化氮和水，M受热分解生成氨 气、二氧化碳和水，则M为碳酸铵或碳酸氢铵。A为二氧化碳，B为 水，A、B互换位置也满足该流程，水和过氧化钠反应生成氢氧化钠和 D(氧气)，硝酸和木炭加热反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，A正 确；反应①化学方程式为2Na202+2C02一2Na2C03+02,根据化学 方程式分析，生成1mol氧气转移2mol电子，B错误；F与水的反应 为H,0+3NO2—2HNO3+NO,二氧化氮中氮元素化合价既有升高 的又有降低的，其中有2个N的化合价升高，有1个N的化合价降 低，因此反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，C正确；C 为NH3,D为02，C可以在D中燃烧生成氮气，即4NH3+302 点燃2N2+6H,0,D正确。 3.()4NH,+50,堡别40+6,0(2)④(3)A(4)028 1 ②N0+N02+C03=2N02+C02B(5)2(6)取少量样品放人 试管中，然后用胶头滴管滴入少量较浓的氢氧化钠溶液，给试管加 热，将润湿的红色石蕊试纸悬放于试管口处，试纸由红色变成蓝色， 证明铵根离子存在 解析：已知A为气体，A~F都含有相同的元素，A能和氧气、氢气反 应，B和氧气生成C,推测A为氮气、B为氨气、C为一氧化氮，一氧化 氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸和氨 气反应生成硝酸铵，故D为二氧化氨、E为硝酸、F为硝酸铵。 (4)①3N02+H20—2HNO3+N0,体积为VmL的试管充满D后倒 扣在水中，试管中会剩余三分之一的NO,进入试管的液体占三分之 二，则最终试管中所得二氧化氮的物质的量浓度为 Vx10-3L2 28L·mol3 Vx103 LX-3 28m0l·L-1;②若一氧化氮、二氧化氮按物质的 量之比1：1被Na2C0,溶液吸收，只生成一种盐，一氧化氮中氮元素 化合价为+2、二氧化氮中氮元素化合价为+4，则该反应中生成+3价 氮的盐为NaNO2,根据质量守恒可知同时生成二氧化碳。为提高吸 收速率与效率，最好选用B,通过多孔球泡增加气体与碱液的接触面 积。(5)NH3转化为HN03中氮元素化合价由-3变为+5，氧气为氧 化剂，化合价由0变为-2，结合电子守恒可知NH3~8e~202,消耗 1mol的B制取E,在该过程中至少消耗的02的物质的量为2mol。 专题探究4用化学沉淀法去除粗盐 中的杂质离子 黑题 专题强化 题号12 答案DD 1.D解析：粗盐溶解过滤除去泥沙等，滤液中加入过量NOH溶液，除 去镁离子，加人过量Na2C03溶液，除去钙离子，再经过过滤得到滤 液B,滤液B中加入适量稀盐酸，除去多余的碳酸钠和氢氧化钠，最 后经过蒸发浓缩、冷却结晶等操作得到精盐。为了加快粗盐的溶解， 可以采用搅拌、升温等方式，A正确；溶液A中加入NaOH溶液生成 氢氧化镁沉淀，加入碳酸钠溶液生成碳酸钙沉淀，操作a为过滤， B正确；溶液A中加人NaOH溶液生成氢氧化镁沉淀，加人碳酸钠溶 黑白题11