专题02 氮及其化合物 无机非金属材料 （期中复习讲义）高一化学下学期人教版

专题02 氮及其化合物 无机非金属材料（期中复习讲义） 内 容 导 航 明·期中考情 把握命题趋势，明确备考路径 理·要点归纳 梳理核心脉络，扫除知识盲区 破·重难题型 题型分类突破，方法技巧精讲 题型01 氮及其氧化物的性质 题型02 氮的氧化物与氧气、水反应的定量关系 题型03 氨和铵盐的性质 题型04 氨气的实验室制法 题型05 硝酸的性质与用途 题型06 金属与硝酸反应的计算 题型07 含氮化合物的转化 题型08 喷泉实验的原理与应用 题型09 硅和二氧化硅的性质 题型10 无机非金属材料 过·分层验收 阶梯实战演练，验收复习成效 核心考点 复习目标 考情规律 氮气（N2）与氮的固定 1. 能准确描述氮气的物理性质（无色无味、难溶于水、密度略小于空气）； 2. 能书写氮气与H2、O2反应的化学方程式，注明反应条件（高温高压催化剂、放电）； 3. 能区分自然固氮与人工固氮，列举常见固氮方式。 多以选择题、填空题考查，侧重氮气稳定性的解释（N≡N三键）及固氮反应条件，易错点：误认为氮气与氧气常温下反应。 氮氧化物（NO、NO2）的性质及环境问题 1. 能准确描述NO、NO2的物理性质和毒性，记住NO遇O2变红棕色的特征反应； 2. 能书写NO与O2、NO2与H2O反应的化学方程式，掌握NO2与H2O反应中氧化剂与还原剂的比例； 3. 能分析氮氧化物形成光化学烟雾、酸雨、臭氧层破坏的机理，写出NOx转化为HNO3的方程式。 高频考点，选择题、填空题、简答题均可能出现，侧重NO2与H2O的计算（如试管倒吸问题）及环境治理措施（如碱液吸收）。 氨（NH3）的性质与制备 1. 能准确描述氨的物理性质（刺激性气味、极易溶于水、可形成喷泉），解释喷泉实验的原理； 2. 能书写NH3与H2O、HCl、O2（催化氧化）反应的化学方程式，标出电子转移； 3. 能记住实验室制NH3的原理（2NH4Cl+Ca(OH)2→CaCl2+2NH3↑+2H2O），选择发生装置、干燥剂（碱石灰）和收集方法（向下排空气法）； 4. 能说出NH3的检验方法（湿润红色石蕊试纸变蓝、蘸浓HCl产生白烟）。 高频考点，实验题、选择题常见，侧重喷泉实验、催化氧化反应、制备与收集操作。易错点：干燥NH3不能用浓硫酸或无水CaCl₂。 铵盐的性质与检验 1. 能描述铵盐的物理共性（易溶于水）和化学共性（受热分解、与碱反应放氨）； 2. 能规范书写NH4Cl、NH4HCO3受热分解的化学方程式； 3. 能熟记NH4⁺的检验方法：加浓NaOH溶液加热，用湿润红色石蕊试纸变蓝（或蘸浓盐酸的玻璃棒靠近产生白烟）； 4. 能判断铵态氮肥使用注意事项（避免与碱性物质混用）。 多以选择题、实验填空题考查，侧重NH4⁺检验的规范操作和干扰排除（如溶液中含有HCO3⁻时需注意加热）。 硝酸（HNO₃）的性质与应用 1. 能描述浓硝酸的物理性质（无色、易挥发、见光或受热分解），写出分解方程式； 2. 能区分浓、稀硝酸氧化性的强弱，书写硝酸与Cu、C反应的化学方程式，标注还原产物（NO2或NO）； 3. 能解释浓硝酸在常温下使Fe、Al钝化的原理，记住其应用（铝槽车运输）； 4. 能记住王水的组成（浓HNO3:浓HCl=1:3）及特性。 高频考点，选择题、实验题、计算题均可能出现，侧重硝酸浓度对还原产物的影响（浓→NO2，稀→NO）及相关计算（电子守恒法）。 无机非金属材料（硅、二氧化硅、硅酸盐） 1. 能记住单质硅的晶体结构特点（原子晶体）和主要用途（半导体、太阳能电池）； 2. 能书写SiO2与HF、NaOH、CaO、Na2CO₃反应的化学方程式，区分SiO2与CO2的酸性氧化物性质差异； 3. 能判断SiO₂在信息产业中的应用（光导纤维）及其与碱反应的特殊性（需用塑料瓶盛放氢氟酸）； 4. 能说出传统硅酸盐材料（陶瓷、玻璃、水泥）的主要原料和制备原理，书写玻璃生产中Na2CO3+SiO2、CaCO3+SiO₂的反应方程式； 5. 能识别新型无机非金属材料（如碳化硅、氮化硅）的特点。 常以选择题、填空题形式考查，侧重SiO₂的特殊性质（与HF、碱反应）及与传统硅酸盐材料的对应关系。易错点：误认为SiO₂能与水反应生成硅酸，或忽略氢氟酸腐蚀玻璃。 硫、氮氧化物及酸雨的综合防治 1. 能写出SO2、NOx形成酸雨的化学方程式（SO2→H2SO3→H2SO4，NO2→HNO3）； 2. 能列举酸雨的危害及防治措施（燃煤脱硫、汽车尾气催化转化、使用清洁能源）； 3. 能设计简单实验验证酸雨成分（如用BaCl2溶液检验SO4²⁻，用pH试纸测pH）。 多以简答题、填空题结合环境热点考查，侧重酸雨形成过程分析与治理方法的选择，体现化学与STSE的融合。 氮及其化合物的相互转化 1. 能画出氮元素的价类二维图，标注各物质之间的转化关系（N2→NH3→NO→NO2→HNO3→硝酸盐）； 2. 能根据氧化还原规律判断不同价态氮之间转化的产物（如NH₃还原NOx生成N2）； 3. 能书写氮循环中关键转化的化学方程式（如雷雨发庄稼涉及的反应）。 常以推断题、填空题形式考查，侧重转化关系的整体把握和化学方程式书写，常与氧化还原反应原理结合命题。 要点01 氮及其氧化物 1.自然界中氮元素的存在和氮的固定 2.氮气 (1)物理性质：无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。 (2)化学性质 写出标号反应的化学方程式： ①3Mg＋N2Mg3N2； ②N2＋3H22NH3； ③N2＋O22NO。 3.氮的氧化物 氮的多种氧化物：2O、O、2O3、O2、2O4、2O5。 (1)N2O俗称笑气，可以致人发笑，有轻微麻醉作用。 (2)N2O3、N2O5是HNO2、HNO3相应的酸性氧化物(或酸酐)。 (3)NO2与N2O4可相互转化2NO2N2O4。 (4)NO与NO2的比较 NO NO2 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶于水 易溶于水 与O2或与H2O反应 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 收集方法 排水法 向上排空气法 与人体、环 境的关系 ①与血红蛋白结合，使人中毒；②转化成NO2，形成酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、光化学烟雾，破坏臭氧层 4.氮氧化物对环境的污染与防治 (1)常见的污染类型 ①光化学烟雾：NOx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：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。 ③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。 ④NO与血红蛋白结合使人中毒。 (2)常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法 工业尾气中的NOx常用碱液吸收处理主要反应为 NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O 2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O 要点02 氨和铵盐 1.氨的分子结构和物理性质 电子式 密度 气味 水溶性 比空气的小 刺激性气味 极易溶于水(1∶700) 2.氨的化学性质 3.铵盐与NH的检验 (1)铵盐的物理性质 铵盐大多数是白色固体，绝大多数易溶于水。 (2)铵盐的化学性质 (3)NH的检验流程 未知液产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，则证明含NH 4.氨气的实验室制法 反应原理 2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O 反应装置 固体＋固体气体(与用KClO3和MnO2制O2或用KMnO4制O2的装置相同) 净化装置 盛碱石灰的干燥管(不能用浓H2SO4、无水CaCl2) 收集方法 向下排空气法 验满方法 ①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生 尾气处理 在集气管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花，可减小NH3与空气的对流速度，收集到纯净的NH3，同时吸收尾气NH3 要点03 硝酸 1.物理性质 硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。 2.化学性质 (1)不稳定性 反应：4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑。 (2)强氧化性 不论浓硝酸、稀硝酸都具有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。 ①与金属反应 a.稀硝酸与铜反应的化学方程式：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O； b.浓硝酸与铜反应的化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 (3)加入稀硫酸后，氢离子与原溶液中的硝酸根离子构成强氧化性酸，又能与过量的铜反应 ②与非金属反应 浓硝酸与木炭反应的化学方程式：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 ③与还原性化合物反应 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 要点04 含氮物质的转化 1.氮元素在自然界中的循环 2.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，其“价—类”二维图如图： 3.含氮元素物质之间的转化关系 (1)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。 (2)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。 要点05 硝酸与金属反应的相关计算 1.原子守恒 硝酸与金属单质或化合物反应，一部分以N的形式存在，另一部分转化为还原产物，这两部分中氮原子的物质的量之和与反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量相等。 2.得失电子守恒 硝酸与金属单质或化合物的反应中，HNO3得到电子的物质的量等于金属原子失去电子的物质的量。 3.变价金属与硝酸的反应 如铁与稀硝酸的反应：Fe(少量)+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O； 3Fe(过量)+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O。 (1)≥4，氧化产物为Fe(NO3)3； (2)≤，氧化产物为Fe(NO3)2； (3)<<4，氧化产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。 4.硝酸和硫酸的混合酸与金属反应 金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中N在H2SO4提供H+的条件下能继续与金属反应，故此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H+或N进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。 要点06 硅酸盐材料 1.无机非金属材料 从组成上看，许多无机非金属材料含有硅、氧等元素，具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及特殊的光学、电学等性能。 2.常见的硅酸盐材料 项目 陶瓷 普通玻璃 普通水泥 原料 黏土 纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2) 主要原料：石灰石、黏土 辅料：适量的石膏 设备 陶瓷窑 玻璃窑 水泥回转窑 主要成分 含水的铝硅酸盐 硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2) — 性能 耐高温、硬度大、耐腐蚀、性质稳定 透光性好、硬度大、无固定熔点 遇水逐渐变硬(水硬性)，硬化后性质稳定 用途 用于生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等 用于生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，还可制造玻璃纤维等 大量用于建筑和水利工程 要点07 新型无机非金属材料 1.硅和二氧化硅 (1)硅 硅元素位于元素周期表第三周期、第ⅣA族，处于金属与非金属的过渡位置。其单质的导电性介于导体与绝缘体之间，是应用最广泛的半导体材料。 (2)粗硅的制备 工业上用焦炭还原石英砂可以制得含少量杂质的粗硅，化学方程式：SiO2+2CSi+2CO↑。 SiO2的性质 (3)硅和二氧化硅的用途 ①高纯硅用于制造芯片和硅太阳能电池。 ②二氧化硅用于生产光导纤维。 2.新型陶瓷 (1)组成：不再限于传统的硅酸盐体系。 (2)特性和功能：在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能。 (3)碳化硅(SiC)俗称金刚砂，具有类似金刚石的结构，可用作磨料，还具有优异的高温抗氧化性能，可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料等。 (4)常见的类型：高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷。 3.碳纳米材料 碳纳米材料主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等，广泛应用于能源、信息、医药等领域。 新型材料 结构 性能 用途 富勒烯 由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，如C60 — 制碳纳米材料 碳纳米管 由石墨片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径 比表面积大，有相当高的强度和优良的电学性能 生产复合材料、电池和传感器等 石墨烯 只有一个碳原子直径厚度的单层石墨 电阻率低、热导率高，具有很高的强度 光电器件、超级电容器、电池、复合材料等 题型一 氮及其氧化物的性质 【典例1】下列关于氮及其化合物，说法不正确的是(　　) A.氮的固定是将N2转化成含氮化合物 B.氮元素在自然界中既有游离态又有化合态 C.NO和NO2都可稳定存在于空气中 D.N2既可作氧化剂又可作还原剂 【答案】C 【解析】A项，氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，如与豆类植物共生的根瘤菌，能吸收大气中的氮气分子，将其转变成含氮化合物，正确；B项，自然界中N有游离态，如N2，也有化合态，如铵盐、硝酸盐等，正确；C项，NO不稳定，易与O2反应生成NO2，错误；D项，N2中N元素为0价，处于氮的中间价态，化合价既可以升高又可以降低，N2既可以作氧化剂又可以作还原剂，D正确。 【变式探究】NO分子会污染空气。近年来，科学家发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、提高免疫、增强记忆力的功能，而成为当前生命科学的研究热点。下列关于一氧化氮的叙述正确的是(　　) A.一氧化氮是酸性氧化物，会形成酸雨 B.常温、常压下，一氧化氮只能通过人工合成 C.一氧化氮为无色气体，在与O2反应中体现还原性 D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集 【答案】C 【解析】A.能和碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物，一氧化氮和碱不反应，所以是不成盐氧化物，A错误；B.电闪雷鸣的雨天，N2和O2在放电条件下生成NO，N2＋O22NO，B错误；C.一氧化氮是一种无色气体，具有还原性能被氧气等氧化剂氧化，氧化后产生二氧化氮，C正确；D.一氧化氮是一种无色、难溶于水的气体，在空气中易被氧化成红棕色的二氧化氮，故一氧化氮能用排水法收集，不能用排空气法收集，D错误。 题型二 氮的氧化物与氧气、水反应的定量关系 【典例2】如图所示，将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内，充分反应后，试管内残留体积的气体，该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为(　　) A.3∶2 B.2∶3 C.8∶3 D.3∶8 【答案】C 【解析】该过程中涉及的反应有2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，可将两个方程式“合并”为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。剩余气体与空气接触立即变为红棕色，说明剩余气体为NO。则可知体积的NO气体与n体积的O2恰好完全反应生成HNO3。结合反应关系可得：＝，则m∶n＝8∶3。 【变式探究】如图所示，在注射器里吸入20 mL NO，然后吸入5 mL水。若再吸入6 mL O2，夹住弹簧夹，直到内外大气压相同，观察整个过程。下列叙述正确的是(　　) A.可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色 B.可观察到注射器的活塞缓缓向右移动 C.最终剩余气体体积约为14 mL D.所得硝酸溶液的浓度约为0.07 mol·L－1 【答案】A 【解析】A.NO遇氧气生成NO2，NO2为红棕色气体，NO2溶于水生成NO，气体由红棕色变为无色，A正确；B.4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，该反应消耗掉全部的氧气和部分NO，注射器内气体被消耗，压强减小，活塞缓缓向左移动，B错误；C.由4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可知O2完全反应，NO有剩余，剩余体积约为20 mL－8 mL＝12 mL，C错误；D.题干中并未说明气体所处状态，无法根据其体积计算其物质的量，故无法计算出生成硝酸的浓度，D错误。 解｜题｜技｜巧 1.NO2和O2的混合气体与水反应 由4NO2+O2+2H2O===4HNO3可知 2.NO和O2的混合气体与水反应 由4NO+3O2+2H2O===4HNO3可知 题型三 氨和铵盐的性质 【典例3】所有铵盐受热均可以分解，但产物不一定有NH3 B.加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3 C.在盛有硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的试管中，滴加少量NaOH溶液，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝 D.铵盐易溶于水，其水溶液只能与碱反应，不能与酸反应 【答案】A 【解析】A.铵盐分解不一定产生氨气，如NH4NO3在400 ℃以上分解生成N2、NO2和H2O，选项A正确；B.在加热的条件下氯化铵与碳酸氢钠均分解，不能除去氯化铵中的碳酸氢钠，选项B错误；C.盛有硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的试管中，滴加少量NaOH溶液，氢氧根离子与亚铁离子生成氢氧化亚铁沉淀，没有氨气生成，所以在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸不变蓝，选项C错误；D.铵盐都易溶于水，其水溶液不一定只能与碱反应不能与酸反应，例如碳酸铵溶液能和盐酸反应，选项D错误。 【变式探究】如图所示，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。表中对应的实验现象及解释正确的是(　　) 选项 实验现象 解释 A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与浓盐酸挥发出的HCl反应产生了NH4Cl固体 B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应 C 氯化铝溶液先浑浊再澄清 氢氧化铝沉淀溶解 D 干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝 氨气属于碱 【答案】A 【解析】A.NaOH固体溶于水放热，氨水易挥发，实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，会产生氨气，与浓盐酸挥发出的HCl反应生成氯化铵固体，反应现象是产生白烟，A正确；B.氨气为碱性气体，与浓硫酸发生反应生成硫酸铵，由于浓硫酸不挥发，该反应无明显现象，B错误；C.氨气溶于水形成NH3·H2O，NH3·H2O与氯化铝在溶液中发生复分解反应生成氢氧化铝和NH4Cl，NH3·H2O为弱碱，不能溶解氢氧化铝沉淀，故氯化铝溶液变浑浊后不会变澄清，C错误；D.氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是氨气与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O电离出OH－，使溶液呈碱性，氨气为非电解质，不属于碱，D错误。 题型四 氨气的实验室制法 【典例4】某实验小组用下图装置制取氨气，有关制取氨气的说法正确的是(　　) A.甲装置中的试剂可以换为氯化铵固体 B.乙中的试剂可以是氨水和氧化钙固体 C.可以用排饱和氯化铵溶液收集氨气 D.甲中的棉花可以换为橡胶塞塞住烧瓶口 【答案】B 【解析】A.氯化铵加热分解为氨气和氯化氢，氯化氢和氨气遇冷又生成氯化铵，甲装置中的试剂若换为氯化铵固体，不能制取氨气，故A错误；B.氧化钙和浓氨水混合放出氨气，乙中的试剂可以是氨水和氧化钙固体，故B正确；C.氨气易溶于水，不能用排饱和氯化铵溶液收集氨气，故C错误；D.甲中的棉花若换为橡胶塞塞住烧瓶口，空气无法排出，故D错误。 【变式探究】下列装置适用于实验室制氨气并验证氨气的性质，其中能达到实验目的的是(　　) A.用装置甲制取氨气 B.用装置乙除去氨气中的水蒸气 C.丙的原理为NH3＋HCl===NH4Cl D.装置丁中，干燥烧瓶内盛有氨气，烧杯和胶头滴管内盛有水(含酚酞)，挤压胶头滴管的胶头，会出现蓝色喷泉 【答案】C 【解析】A.NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，而当温度降低时，NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl，气体进入收集装置的机会不多，故A错误；B.浓硫酸和氨气反应，不能干燥氨气，故B错误；C.浓氨水和浓盐酸都能挥发，氨气和氯化氢生成氯化铵，有白烟现象，反应方程式为NH3＋HCl===NH4Cl，故C正确；D.氨气溶于水显碱性，打开止水夹后会看到红色喷泉，故D错误。 题型五 硝酸的性质与用途 【典例5】某兴趣小组探究金属与硝酸的还原产物，进行了下列三组实验，下列说法正确的是(　　) 实验操作(室温)及实验现象 ① 将足量的铜粉加入1 mL 10 mol/L HNO3中，溶液呈绿色，产生红棕色气体 ② 将足量的铜粉加入100 mL 0.1 mol/L HNO3中，溶液呈蓝色，产生无色气体 ③ 将足量的铁粉加入1 mL 0.1 mol/L HNO3中，溶液呈浅绿色，无气体产生 A.实验①②反应后溶液颜色不同，说明氧化产物不同 B.实验②中产生的气体可用向上排空气法收集 C.实验③中铁发生了钝化 D.以上实验说明硝酸的还原产物与硝酸的浓度及金属的活泼性有关 【答案】D 【解析】A.实验①②反应后溶液颜色虽然不相同，但氧化产物都是硝酸铜溶液，A项错误；B.②产生的气体是NO，常温下极易与空气中的氧气反应，生成NO2，不能用排空气法收集，B项错误；C.将足量的铁粉加入100 mL 0.1 mol/L HNO3中，溶液呈浅绿色，无气体产生，说明发生反应生成了硝酸亚铁和硝酸铵，铁没有发生钝化，C项错误；D.由实验①②可知，浓硝酸和铜反应生成二氧化氮，铜和稀硝酸反应生成一氧化氮，硝酸的还原产物与硝酸的浓度有关，由实验②③可知，硝酸的还原产物与金属的活泼性有关，D项正确。 【变式探究】将铜丝伸入盛有浓硝酸的具支试管中(如图所示，夹持装置已略去)进行实验，下列说法错误的是(　　) A.反应进行一段时间后，具支试管中的气体可能为NO2和NO B.铜丝绕成螺旋状的目的是增大反应物接触面积 C.反应进行一段时间后，烧杯中的溶质可能含NaNO3和NaNO2 D.该实验中浓硝酸主要体现强氧化性和脱水性 【答案】D 【解析】在具支试管中铜丝和浓硝酸反应生成硝酸铜和氮的氧化物，生成的氮的氧化物被氢氧化钠溶液吸收，以此解题。A.浓硝酸和铜反应生成二氧化氮，随着反应进行生成一氧化氮，A正确；B.铜丝绕成螺旋状，和硝酸接触更加充分，反应更加充分，B正确；C.反应开始时，为浓硝酸和铜反应生成二氧化氮，二氧化氮和氢氧化钠反应生成NaNO3和NaNO2，C正确；D.该实验中浓硝酸主要体现强氧化性和酸性，不体现脱水性，D错误。 【归纳提升】 硝酸的氧化性 (1)硝酸与金属反应不能生成氢气。硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般情况下，浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO。 (2)硝酸能与大多数金属(金、铂等除外)反应，将金属氧化为高价态金属的硝酸盐。将浓硝酸与浓盐酸以1∶3的体积比混合，所得混合物称为王水，它能溶解一些不溶于硝酸的金属，如Pt、Au等。但在常温下，浓硝酸能使铁、铝钝化。 (3)热的浓硝酸可将非金属单质(碳、硫、磷等)氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸。 (4)硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如SO2、FeO、Fe2+、Br-、I-、S2-、S等均能被硝酸氧化。 题型六 金属与硝酸反应的计算 【典例6】将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L，下列说法中错误的是(　　) A.NO的体积为5.824 L，NO2的体积为5.376 L B.参加氧化还原反应的HNO3的物质的量是1.52 mol C.待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为 mol·L－1 D.欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水57.8 g 【答案】B 【解析】A.32.64 g铜的物质的量n(Cu)＝＝0.51 mol，反应产生的NO、NO2气体的物质的量n(气体)＝＝0.5 mol。假设混合气体中NO、NO2的物质的量分别是x、y，则根据气体物质的量关系可知：x＋y＝0.5 mol；根据电子守恒可知3x＋y＝0.51 mol×2，解得x＝0.26 mol，y＝0.24 mol，故反应产生的气体在标准状况下的体积：V(NO)＝0.26 mol×22.4 L/mol＝5.824 L；V(NO2)＝0.24 mol×22.4 L/mol＝5.376 L，A正确；B.参加氧化还原反应的HNO3，就是反应变为NO、NO2气体的硝酸，其物质的量是0.5 mol，B错误；C.在该反应中HNO3的一部分起酸的作用，与Cu2＋结合形成Cu(NO3)2，其物质的量为Cu2＋变为Cu(OH)2沉淀时NaOH的物质的量，n(HNO3)酸＝a mol/L×V×10－3 L＝aV×10－3 mol，还有一部分起氧化剂作用，反应变为NO、NO2，其物质的量n(HNO3)氧化剂＝0.5 mol，由于溶液的体积是140 mL，故原硝酸溶液的浓度c(HNO3)＝＝ mol/L，C正确；D.用30%的双氧水使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，双氧水得到的电子等于NO、NO2失去的电子，等于Cu变为Cu2＋失去电子。设需要30%的双氧水m g，根据电子得失守恒，有：0.26×3＋0.24×1＝0.51×2＝30%××2，解得m＝57.8 g，D正确。 【变式探究】某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g Cu。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析错误的是(　　) A．原混合酸中NO的物质的量为0.1 mol B．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生的是氢气 C．第二份溶液中的最终溶质是FeSO4 D．稀硫酸浓度为2.5 mol·L－1 【答案】A 【解析】铁粉既能与硝酸反应，也能与硫酸反应，从题图看出OA段产生的是NO，发生反应为Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生的是氢气，反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，可知OA段NO完全反应，第二份溶液中n(NO)＝n(Fe)＝＝0.1 mol，溶液中最终溶质为FeSO4，此时反应的铁的质量是14.0 g(即0.25 mol)，故原混合酸中H2SO4浓度为＝2.5 mol·L－1，NO物质的量为0.2 mol。 【解题技巧】 题型七 含氮化合物的转化 【典例7】氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是(　　) A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物： HNO3(稀)NONO2 B.工业制硝酸过程中的物质转化：N2NOHNO3 C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：2NO＋2CON2＋2CO2 D.实验室制备少量NH3的原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 【答案】B 【解析】A.Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO，NO与氧气发生反应2NO＋O2===2NO2生成NO2，A正确；B.氮气与氧气在放电或高温条件下生成NO，但NO无法与水发生化学反应，B错误；C.汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体，故该反应方程式为2NO＋2CON2＋2CO2，C正确；D.实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量NH3，化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，D正确。 【变式探究】结合氮及其化合物“价—类”二维图及氧化还原反应的规律，下列分析或预测正确的是(　　) A.N2O3、NO2、N2O5均能与水反应生成酸，三者均为酸性氧化物 B.HNO3、HNO2、NaNO3、NH3的水溶液均可以导电，四者均属于电解质 C.联氨(N2H4)可能被亚硝酸(HNO2)氧化成氢叠氮酸(HN3) D.硝酸具有较强的氧化性，可用稀硝酸溶解Au、Pt 【答案】C 【解析】A.N2O3、N2O5为酸性氧化物，NO2溶于水生成硝酸和一氧化氮，NO2不是酸性氧化物，A错误；B.NH3溶于水后生成的一水合氨电离出阴阳离子导电，一水合氨为电解质，氨气为非电解质，B错误；C.联氨(N2H4)中氮为－2价，从元素价态规律分析，可能被含有＋3价氮的亚硝酸(HNO2)氧化成氢叠氮酸(HN3)，C正确；D.硝酸具有较强的氧化性，但Au、Pt需要硝酸与浓盐酸配成的王水才可以溶解，D错误。 题型八 喷泉实验的原理与应用 【典例8】如图所示为“双色双喷泉”实验装置，图中烧瓶内分别充满氨气和氯化氢，烧杯内盛装滴有石蕊溶液的蒸馏水。下列说法错误的是(　　) A.在实验室中，可用浓氨水和生石灰制备氨气，用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢 B.如果关闭c、d，打开a、b，可能会有白烟产生 C.实验中同时打开止水夹a、c、d，即可分别形成蓝色和红色喷泉 D.喷泉结束后，将烧瓶内溶液混合后呈紫色，蒸干可得氯化铵固体 【答案】D 【解析】NH4Cl不稳定，加热蒸干不能得到NH4Cl固体，D错误。 【变式探究】喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液，能出现喷泉现象的是(　　) 气体 溶液 A H2S 稀盐酸 B HCl 稀氨水 C NO 稀H2SO4 D CO2 饱和NaHCO3溶液 【答案】B 【解析】A.H2S与稀盐酸不反应，且在稀盐酸中的溶解度较小，不能形成喷泉；B.HCl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；C.NO与稀硫酸不反应，且在稀硫酸中溶解度非常小，不能形成喷泉；D.CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度较小，不能形成喷泉。 【解题技巧】 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，在导管尖嘴口形成喷泉。 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吸收剂。 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S NO2 NO、O2(4∶3) NO2、O2(4∶1) 吸收剂 水、NaOH溶液 水 NaOH溶液 水 水 水 题型九 硅和二氧化硅的性质 【典例9】下列关于硅及其化合物的描述中正确的是(　　) A.SiO2硬度大，故可用于制造光导纤维 B.在给定条件下，下列物质间转化可实现：CaCO3CaOCaSiO3 C.硅太阳能电池工作时，光能转化成电能，该过程与氧化还原反应有关 D.在给定条件下，下列物质间转化可实现：SiO2SiCl4Si 【答案】B 【解析】SiO2可用于制造光导纤维的原因是其导光性能好，与硬度无对应关系，A错误；CaCO3高温分解生成CaO，CaO与SiO2在高温时反应生成CaSiO3，B正确；硅太阳能电池工作时，利用半导体的光电效应，将光能转化为电能，与氧化还原反应无关，C错误；SiO2不能与盐酸反应，D错误。 【变式探究】科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示： 容器①中进行的反应为①Si(粗)＋3HCl(g)SiHCl3(l)＋H2(g)；容器②中进行的反应为②SiHCl3＋H2Si(纯)＋3HCl。下列说法不正确的是(　　) A．该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用 B．①和②互为可逆反应 C．该流程中需要隔绝空气 D．粗硅制备不能通过SiO2SiCl4Si实现 【答案】B 【解析】A项，反应②中生成的HCl在反应①中循环利用，反应①中生成的H2在反应②中循环利用，正确；B项，反应①与反应②的反应温度不同，不是可逆反应，错误；C项，高温条件下，Si、SiHCl3、H2都与O2反应，故需隔绝空气，正确；D项，SiO2不与HCl(aq)反应，不能通过上述途径制硅，正确。 题型十 无机非金属材料 【典例10】“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘了我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法正确的是(　　) A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品 B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英 C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高 D．陶瓷的烧制过程为物理变化 【答案】C 【解析】陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品，A项错误；纯碱、石灰石和石英是制普通玻璃的原料，而制水泥的原料是黏土和石灰石，B项错误。 【变式探究】下列有关玻璃的说法不正确的是(　　) A.制普通玻璃的原料主要是石灰石和黏土 B.玻璃在加热熔化时没有固定的熔点 C.普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅 D.盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起 【答案】A 【解析】A.生产玻璃的原料是纯碱、石英和石灰石，A错误；B.玻璃是混合物，没有固定的熔点，B正确；C.普通玻璃是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅熔化在一起的物质，C正确；D.玻璃中含有SiO2，它能够被碱溶液腐蚀SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，故盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，D正确。 期中基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（24-25高一下·湖北·期中）2025年，宇树科技的机器人登上了春晚的舞台，上演了一场科技与艺术交织的表演。机器人的制造过程中用到多种材料。下列说法错误的是 A．散热涂层采用的石墨烯是一种新型无机非金属材料 B．机器人采用的芯片成分为高纯二氧化硅 C．机器人电极需要稀土材料，稀土元素共17种 D．机身采用复合材料具有高强度、轻量化、耐磨损等特点 【答案】B 【解析】石墨烯是新型无机非金属材料，具有优异导热性，A正确；芯片主要成分是高纯硅而非二氧化硅，二氧化硅用于光纤，B错误；稀土元素包含镧系15种及钪、钇共17种，C正确；复合材料结合多种材料优势，具备高强度、轻量化等特性，D正确；故选B。 2．（24-25高一下·山东济宁·期中）下列物质不属于新型无机非金属材料的是 A．用于高清显示器的多晶硅 B．用于新能源汽车的石墨烯电池 C．用于人工视网膜的聚酰亚胺 D．用于敏感元器件的氮化镓半导体 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】低温多晶硅属于新型无机非金属材料，不符合题意，A错误；石墨烯属于新型无机非金属材料，不符合题意，B错误；聚酰亚胺属于有机分子材料，符合题意，C正确；氮化镓属于新型无机非金属材料，不符合题意，D错误；故选C。 3．（25-26高三上·陕西商洛·月考）自然界中的氮循环过程如图。下列有关叙述正确的是 A．过程②属于人工固氮过程 B．若足量，则过程②中可以一步转化为 C．过程④中，生成至少需要提供 D．该循环中只有氮元素的化合价发生了变化 【答案】C 【解析】过程②涉及豆科植物，属于生物固氮（自然固氮），A错误；N2转化为NO2需分步进行：N2→NO（放电）、NO→NO2（氧化），无法一步完成，B错误；过程④中，N元素从-3价升至+5价，失8e-；1 mol O2得4 mol e-，所以生成至少需要提供，C正确；循环中O2参与反应（如生成NO、），O元素的化合价从0变为-2，并非只有N元素化合价变化，D错误；故选C。 4．（25-26高一下·湖北武汉·月考）下图为酸雨形成的示意图。下列说法中，错误的是 A．pH小于7的雨水叫酸雨 B．酸雨形成过程中涉及氧化还原反应 C．酸雨会加速建筑物的腐蚀 D．含硫煤的燃烧是导致酸雨的原因之一 【答案】A 【解析】正常雨水由于溶解了空气中的CO2显弱酸性，饱和碳酸溶液的pH约为5.6，pH小于5.6的雨水叫酸雨，A错误；酸雨形成过程中：NO2转化为HNO3时N元素由+4价升高为+5价，SO2转化为H2SO4时S元素由+4价升高为+6价，涉及氧化还原反应，B正确；酸雨中含有硫酸、硝酸等，对金属、大理石等有腐蚀作用，会加速建筑物的腐蚀，C正确；含硫煤的燃烧，会生成二氧化硫，是导致酸雨的原因之一，D正确；故选A。 5．（24-25高一下·吉林长春·期中）碳、硅及其化合物常用作性能优异的无机非金属材料。比如氮化硅，其熔点高、硬度大，电绝缘性好，化学性质稳定。有关碳、硅及其化合物的说法不正确的是 A．硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 B．水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂 C．氮化硅的化学式为，是一种新型无机非金属材料 D．硅在自然界中主要以单质形式存在，硅是应用最广泛的半导体材料 【答案】D 【解析】多数岩石和矿物的主要成分为硅酸盐，硅是构成这些岩石和矿物的基本元素，A不符合题意；水玻璃是硅酸钠的水溶液，具有黏性且不可燃，可用于生产黏合剂和防火剂，B不符合题意；氮化硅中Si显+4价、N显-3价，化学式为，是性能优异的新型无机非金属材料，C不符合题意；硅是亲氧元素，在自然界中仅以氧化物、硅酸盐等化合态形式存在，无单质形态，D符合题意；故选D。 6．（25-26高一上·河南·期中）可用于生产光导纤维，其与的水溶液反应的离子方程式为。下列说法错误的是 A．该反应中硅元素被氧化 B．在水中能电离出阴、阳离子 C．的水溶液能导电 D．难溶于水 【答案】A 【解析】该反应中元素化合价不变，属于非氧化还原反应，故A错误；是电解质，在水中能电离出Na+、，故B正确；是电解质，的水溶液含有自由移动的Na+、OH-，溶液能导电，故C正确；是难溶于水的固体，故D正确；故选A。 7．（25-26高一下·云南文山·月考）下列有关实验方法或操作正确的是 A．喷泉实验 B．收集NO C．实验室制氨气 D．氯气除杂 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】难溶于水，烧瓶内压强不会降低，不会引发喷泉，A错误；难溶于水，可用排水法收集，且装置进气合理，B正确；直接加热固体生成和气体，两种气体遇冷又重新生成，故不能制备，且收集气体的小试管管口封闭，空气无法排出，C错误；和HCl均能与溶液反应，除去中混入的应该用饱和食盐水，D错误；故选B。 8．硝酸被称为“国防工业之母”，是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质对应不准确的一组是 A．硝酸能与FeO反应——酸性和氧化性 B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性 C．要用棕色试剂瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性 【答案】D 【解析】硝酸与FeO反应生成Fe3+，既体现酸性（与FeO反应生成盐）又体现氧化性（氧化Fe2+），A正确；稀硝酸与锌反应生成氮氧化物而非氢气，因其强氧化性优先反应，对应准确，B正确；棕色瓶用于避光保存浓硝酸，因其见光易分解，对应不稳定性，C正确；能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去，是因为硝酸表现出酸性，中和了氢氧化钠的碱性，酚酞在中性溶液中呈无色，对应不准确，D错误；故选D。 期中重难突破练（测试时间：15分钟） 9．（25-26高一上·浙江杭州·期末）某小组探究的催化氧化，实验装置图如下。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。下列分析中正确的是 A．②中只放也可以制备 B．③中的反应是 C．④中白烟的主要成分是 D．⑤中只发生一个氧化还原反应 【答案】C 【分析】根据装置图可知，装置①中高锰酸钾固体受热分解产生氧气，装置②中氯化铵和氢氧化钙固体反应生成氨气，氨气与氧气在催化剂下发生反应，③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，说明③中产生NO，据此分析； 【解析】氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，氨气和氯化氢遇冷又生成氯化铵，无法制得氨气，故A错误；③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，红棕色气体为NO2，一段时间后产生白烟，说明③中反应的化学方程式为，NO再与氧气反应得到NO2，NO2与水反应得到硝酸，硝酸与氨气得到硝酸铵，故B错误；红棕色气体NO2与水反应生成HNO3，HNO3与未反应NH3生成NH4NO3，即④中白烟的主要成分是硝酸铵，故C正确；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，发生两个氧化还原反应，故D错误；故选C。 10．（24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中）无色气体甲可能含有中的几种，将100 mL气体甲经过如图所示的实验处理，结果得到酸性溶液，集气瓶中无气体剩余，下列说法正确的是 A．气体甲中可能含有32 mL NO B．经过过氧化钠处理后的剩余气体体积大于60 mL C．气体甲的组成可能为 D．80 mL余气中的体积比为3：2 【答案】A 【分析】因甲为无色气体，故其不含有，且最后集气瓶中无气体剩余，则不含有，其可能含有中的几种；通入浓硫酸中，气体体积减少了20mL，故甲中一定含有20mL氨气； 【解析】设余气中NO体积为，体积为，由得，生成氧气的体积为；再由、，可知一氧化氮与氧气反应的比例关系为，，，，，故A正确；二氧化碳与过氧化钠反应，，体积减小；一氧化氮与生成的氧气反应，体积也减小，所以经过过氧化钠处理后的剩余气体体积小于60mL，故B错误；气体甲为无色，不含，故C错误；根据反应关系，余气中NO与的体积比为2:3，故D错误；故选A。 11．（25-26高三上·广东·月考）利用如图装置进行制备与性质检验及探究实验。已知：①～为三通阀开关，通过旋转可连通不同装置；②实验操作：关闭三通阀，上推a并将其中的浓硝酸挤入b；一段时间后，储气球中可收集足够多的；下拉a，将浓硝酸吸回，浓硝酸与铜丝分离，反应中止；……。下列说法错误的是 A．b中铜丝溶解，迅速充满红棕色气体，溶液变为蓝绿色，说明具有氧化性 B．b中气体被c吸入后，逐渐变为无色且活塞上移，则既是氧化剂又是还原剂 C．e吸入c中气体，空气阀门和均打开，下拉e的活塞后，气体很快变为红棕色 D．f吸入e中，充分振荡后的溶液又被吸入g且引起其中溶液褪色的是 【答案】D 【分析】装置b中利用浓硝酸和铜丝的反应制备，之后将通入装置c、d、e、f、g中，与水、石蕊/淀粉-KI溶液、空气、NaOH溶液和溶液反应以探究其性质，据此作答。 【解析】容器b中充满红棕色气体说明反应生成了，被还原，b中铜丝溶解，溶液变为蓝绿色，说明Cu被氧化为，具有氧化性，A正确；与装置c中的水反应的化学方程式为：，该反应气体分子总数减小，最终活塞上移，生成的NO为无色气体，中部分N元素从+4价升至+5价，部分降至+2价，既是氧化剂又是还原剂，B正确；装置e中，NO与空气中的氧气发生反应：，生成的为红棕色气体，C正确；NaOH与反应方程式为：，的N元素为+3价，处于中间价态，既具有氧化性又具有还原性，可以与g中的发生氧化还原反应，使褪色。的N元素为+5价，不具有还原性，不能被氧化，无法使褪色，D错误；故选D。 12．（25-26高一下·河南焦作·开学考试）同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是：①NO和，②和，③HCl和。将3支试管均倒置于盛水的水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为、、，则下列关系正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】设每组混合气体中各气体体积均为1：1， ①和：原有1体积不与水反应，根据反应，1体积生成体积，剩余气体总体积；②和：根据反应，1体积与体积反应，原有1体积完全反应，剩余体积； ③和：极易溶于水，不反应也不溶于水，剩余气体体积；综上体积顺序为，故选B。 13．（25-26高三下·广东茂名·月考）按如图所示组装好装置后，将铂丝上炽热的木炭迅速伸入足量热的浓硝酸中，观察到发生剧烈反应，伴有红棕色气体生成。下列叙述正确的是 A．试剂a可选择无水 B．观察到红棕色气体生成说明浓硝酸发生了还原反应 C．若实验过程中消耗木炭，则会生成(换算成标准状况) D．实验过程中会生成两种酸性氧化物 【答案】B 【分析】三颈烧瓶中发生反应，也可能发生，据此解答； 【解析】装置中试剂a用于处理有毒的尾气（等），无水仅作干燥剂，不能吸收，因此不能选择无水，A错误；红棕色气体为，浓硝酸中为价，中为价，元素化合价降低，说明浓硝酸发生了还原反应，B正确；烧瓶中可能发生2个反应，且存在二聚平衡，无法计算产生气体的体积，C错误；酸性氧化物要求与碱反应只生成盐和水、且化合价不变，反应中只有是酸性氧化物；与碱反应时化合价发生变化，生成两种盐，不属于酸性氧化物，也不是酸性氧化物，D错误；故选B。 14．（25-26高一下·四川德阳·月考）下列离子方程式书写正确的是 A．向溶液中加入过量的溶液： B．硫化钠溶液和稀硝酸反应： C．过量铁粉加入稀硝酸中： D．用过量氨水吸收工业尾气中的： 【答案】D 【解析】按少量的物质的电离比例书写离子方程式，向NaHSO4溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，正确离子方程式为：，故A错误；稀硝酸氧化性强，能氧化S2-，会发生氧化还原反应，正确离子方程式为3S2-+8H++2=3S↓+2NO↑+4H2O，故B错误；过量铁粉加入稀硝酸中，铁转化为亚铁离子，正确离子方程式为：，故C错误；用过量氨水吸收工业尾气中的，生成亚硫酸铵，离子反应正确，故D正确；故选D。 15．（25-26高一上·河北唐山·期末）根据实验目的，下列实验操作及现象和结论都正确的是 选项 实验目的 实验操作及现象 结论 A 检验某溶液中含有 向待测液中加入强碱溶液并加热，产生能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体。 溶液中存在 B 检验溶液中是否含有 向待测溶液中滴加稀盐酸，产生无色、无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体。 该溶液中一定含有 C 检验某盐中是否含有Cl- 向某盐的溶液中滴入适量稀盐酸，无现象，再滴入AgNO3溶液产生白色沉淀。 该盐中一定含有Cl- D 探究Na2O与水反应的产物 将1~2mL水滴入盛有1~2gNa2O固体的试管中，再滴入2滴酚酞溶液，溶液变红。 反应生成了NaOH A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】检验时，加入强碱溶液加热产生的氨气为碱性气体，应使用湿润的红色石蕊试纸检验，氨气会使湿润的红色石蕊试纸变蓝，A错误；滴加稀盐酸产生无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳，溶液中也可能含有，不一定含有，B错误；检验原盐溶液的时，加入稀盐酸会引入，干扰原溶液的检验，无法得出原盐中一定含的结论，C错误；与水反应后滴加酚酞，溶液变红说明溶液呈碱性，能够证明反应生成了，实验操作、现象和结论都正确，D正确；故选D。 16．（2026·内蒙古呼和浩特·一模）工业制硝酸的物质转化过程如下图。为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．过程①中，与分反应可形成个极性键 B．过程②中，消耗，转移电子数为 C．过程③生成物，每11.2 L含有分子数目为 D．pH=1的溶液中，数目为 【答案】B 【解析】过程①是可逆的合成氨反应，和不能完全反应，若完全反应，可生成，其中含有的N-H极性键，即个极性键，由于反应不能完全进行，实际生成的的物质的量小于，因此形成的极性键数目小于，A错误；过程②为氨的催化氧化反应，中N从-3价升高为NO中的+2价，1 mol转移电子，因此消耗转移电子数为，B正确；没有说明气体处于标准状况，无法用计算气体的物质的量和分子数，C错误；没有给出硝酸溶液的体积，无法计算的物质的量和数目，D错误；故选B。 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 氮及其化合物 无机非金属材料（期中复习讲义） 内 容 导 航 明·期中考情 把握命题趋势，明确备考路径 理·要点归纳 梳理核心脉络，扫除知识盲区 破·重难题型 题型分类突破，方法技巧精讲 题型01 氮及其氧化物的性质 题型02 氮的氧化物与氧气、水反应的定量关系 题型03 氨和铵盐的性质 题型04 氨气的实验室制法 题型05 硝酸的性质与用途 题型06 金属与硝酸反应的计算 题型07 含氮化合物的转化 题型08 喷泉实验的原理与应用 题型09 硅和二氧化硅的性质 题型10 无机非金属材料 过·分层验收 阶梯实战演练，验收复习成效 核心考点 复习目标 考情规律 氮气（N2）与氮的固定 1. 能准确描述氮气的物理性质（无色无味、难溶于水、密度略小于空气）； 2. 能书写氮气与H2、O2反应的化学方程式，注明反应条件（高温高压催化剂、放电）； 3. 能区分自然固氮与人工固氮，列举常见固氮方式。 多以选择题、填空题考查，侧重氮气稳定性的解释（N≡N三键）及固氮反应条件，易错点：误认为氮气与氧气常温下反应。 氮氧化物（NO、NO2）的性质及环境问题 1. 能准确描述NO、NO2的物理性质和毒性，记住NO遇O2变红棕色的特征反应； 2. 能书写NO与O2、NO2与H2O反应的化学方程式，掌握NO2与H2O反应中氧化剂与还原剂的比例； 3. 能分析氮氧化物形成光化学烟雾、酸雨、臭氧层破坏的机理，写出NOx转化为HNO3的方程式。 高频考点，选择题、填空题、简答题均可能出现，侧重NO2与H2O的计算（如试管倒吸问题）及环境治理措施（如碱液吸收）。 氨（NH3）的性质与制备 1. 能准确描述氨的物理性质（刺激性气味、极易溶于水、可形成喷泉），解释喷泉实验的原理； 2. 能书写NH3与H2O、HCl、O2（催化氧化）反应的化学方程式，标出电子转移； 3. 能记住实验室制NH3的原理（2NH4Cl+Ca(OH)2→CaCl2+2NH3↑+2H2O），选择发生装置、干燥剂（碱石灰）和收集方法（向下排空气法）； 4. 能说出NH3的检验方法（湿润红色石蕊试纸变蓝、蘸浓HCl产生白烟）。 高频考点，实验题、选择题常见，侧重喷泉实验、催化氧化反应、制备与收集操作。易错点：干燥NH3不能用浓硫酸或无水CaCl₂。 铵盐的性质与检验 1. 能描述铵盐的物理共性（易溶于水）和化学共性（受热分解、与碱反应放氨）； 2. 能规范书写NH4Cl、NH4HCO3受热分解的化学方程式； 3. 能熟记NH4⁺的检验方法：加浓NaOH溶液加热，用湿润红色石蕊试纸变蓝（或蘸浓盐酸的玻璃棒靠近产生白烟）； 4. 能判断铵态氮肥使用注意事项（避免与碱性物质混用）。 多以选择题、实验填空题考查，侧重NH4⁺检验的规范操作和干扰排除（如溶液中含有HCO3⁻时需注意加热）。 硝酸（HNO₃）的性质与应用 1. 能描述浓硝酸的物理性质（无色、易挥发、见光或受热分解），写出分解方程式； 2. 能区分浓、稀硝酸氧化性的强弱，书写硝酸与Cu、C反应的化学方程式，标注还原产物（NO2或NO）； 3. 能解释浓硝酸在常温下使Fe、Al钝化的原理，记住其应用（铝槽车运输）； 4. 能记住王水的组成（浓HNO3:浓HCl=1:3）及特性。 高频考点，选择题、实验题、计算题均可能出现，侧重硝酸浓度对还原产物的影响（浓→NO2，稀→NO）及相关计算（电子守恒法）。 无机非金属材料（硅、二氧化硅、硅酸盐） 1. 能记住单质硅的晶体结构特点（原子晶体）和主要用途（半导体、太阳能电池）； 2. 能书写SiO2与HF、NaOH、CaO、Na2CO₃反应的化学方程式，区分SiO2与CO2的酸性氧化物性质差异； 3. 能判断SiO₂在信息产业中的应用（光导纤维）及其与碱反应的特殊性（需用塑料瓶盛放氢氟酸）； 4. 能说出传统硅酸盐材料（陶瓷、玻璃、水泥）的主要原料和制备原理，书写玻璃生产中Na2CO3+SiO2、CaCO3+SiO₂的反应方程式； 5. 能识别新型无机非金属材料（如碳化硅、氮化硅）的特点。 常以选择题、填空题形式考查，侧重SiO₂的特殊性质（与HF、碱反应）及与传统硅酸盐材料的对应关系。易错点：误认为SiO₂能与水反应生成硅酸，或忽略氢氟酸腐蚀玻璃。 硫、氮氧化物及酸雨的综合防治 1. 能写出SO2、NOx形成酸雨的化学方程式（SO2→H2SO3→H2SO4，NO2→HNO3）； 2. 能列举酸雨的危害及防治措施（燃煤脱硫、汽车尾气催化转化、使用清洁能源）； 3. 能设计简单实验验证酸雨成分（如用BaCl2溶液检验SO4²⁻，用pH试纸测pH）。 多以简答题、填空题结合环境热点考查，侧重酸雨形成过程分析与治理方法的选择，体现化学与STSE的融合。 氮及其化合物的相互转化 1. 能画出氮元素的价类二维图，标注各物质之间的转化关系（N2→NH3→NO→NO2→HNO3→硝酸盐）； 2. 能根据氧化还原规律判断不同价态氮之间转化的产物（如NH₃还原NOx生成N2）； 3. 能书写氮循环中关键转化的化学方程式（如雷雨发庄稼涉及的反应）。 常以推断题、填空题形式考查，侧重转化关系的整体把握和化学方程式书写，常与氧化还原反应原理结合命题。 要点01 氮及其氧化物 1.自然界中氮元素的存在和氮的固定 2.氮气 (1)物理性质： 的气体，密度比空气略小，难溶于水。 (2)化学性质 写出标号反应的化学方程式： ①3Mg＋N2Mg3N2； ②N2＋3H22NH3； ③N2＋O22NO。 3.氮的氧化物 氮的多种氧化物：2O、O、2O3、O2、2O4、2O5。 (1)N2O俗称笑气，可以致人发笑，有轻微麻醉作用。 (2)N2O3、N2O5是HNO2、HNO3相应的酸性氧化物(或酸酐)。 (3)NO2与N2O4可相互转化2NO2N2O4。 (4)NO与NO2的比较 NO NO2 颜色 毒性 溶解性 与O2或与H2O反应 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 收集方法 与人体、环 境的关系 ①与血红蛋白结合，使人中毒；②转化成NO2，形成酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、光化学烟雾，破坏臭氧层 4.氮氧化物对环境的污染与防治 (1)常见的污染类型 ①光化学烟雾：NOx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：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。 ③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。 ④NO与血红蛋白结合使人中毒。 (2)常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法 工业尾气中的NOx常用碱液吸收处理主要反应为 NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O 2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O 要点02 氨和铵盐 1.氨的分子结构和物理性质 电子式 密度 气味 水溶性 比空气的小 刺激性气味 极易溶于水(1∶700) 2.氨的化学性质 3.铵盐与NH的检验 (1)铵盐的物理性质 铵盐大多数是 ，绝大多数易溶于水。 (2)铵盐的化学性质 (3)NH的检验流程 未知液产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，则证明含NH 4.氨气的实验室制法 反应原理 2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O 反应装置 固体＋固体气体(与用KClO3和MnO2制O2或用KMnO4制O2的装置相同) 净化装置 盛碱石灰的干燥管(不能用浓H2SO4、无水CaCl2) 收集方法 验满方法 ①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸 ；②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有 尾气处理 在集气管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花，可减小NH3与空气的对流速度，收集到纯净的NH3，同时吸收尾气NH3 要点03 硝酸 1.物理性质 硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。 2.化学性质 (1)不稳定性 反应：4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑。 (2)强氧化性 不论浓硝酸、稀硝酸都具有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。 ①与金属反应 a.稀硝酸与铜反应的化学方程式：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O； b.浓硝酸与铜反应的化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 (3)加入稀硫酸后，氢离子与原溶液中的硝酸根离子构成强氧化性酸，又能与过量的铜反应 ②与非金属反应 浓硝酸与木炭反应的化学方程式：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 ③与还原性化合物反应 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 要点04 含氮物质的转化 1.氮元素在自然界中的循环 2.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，其“价—类”二维图如图： 3.含氮元素物质之间的转化关系 (1)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。 (2)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。 要点05 硝酸与金属反应的相关计算 1.原子守恒 硝酸与金属单质或化合物反应，一部分以N的形式存在，另一部分转化为 ，这两部分中氮原子的物质的量之和与反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量相等。 2.得失电子守恒 硝酸与金属单质或化合物的反应中，HNO3得到电子的物质的量等于金属原子失去电子的物质的量。 3.变价金属与硝酸的反应 如铁与稀硝酸的反应：Fe(少量)+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O； 3Fe(过量)+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O。 (1)≥4，氧化产物为Fe(NO3)3； (2)≤，氧化产物为Fe(NO3)2； (3)<<4，氧化产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。 4.硝酸和硫酸的混合酸与金属反应 金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中N在H2SO4提供H+的条件下能继续与金属反应，故此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H+或N进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。 要点06 硅酸盐材料 1.无机非金属材料 从组成上看，许多无机非金属材料含有硅、氧等元素，具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及特殊的光学、电学等性能。 2.常见的硅酸盐材料 项目 陶瓷 普通玻璃 普通水泥 原料 黏土 纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2) 主要原料：石灰石、黏土 辅料：适量的石膏 设备 陶瓷窑 玻璃窑 水泥回转窑 主要成分 含水的铝硅酸盐 硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2) — 性能 耐高温、硬度大、耐腐蚀、性质稳定 透光性好、硬度大、无固定熔点 遇水逐渐变硬(水硬性)，硬化后性质稳定 用途 用于生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等 用于生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，还可制造玻璃纤维等 大量用于建筑和水利工程 要点07 新型无机非金属材料 1.硅和二氧化硅 (1)硅 硅元素位于元素周期表第三周期、第ⅣA族，处于金属与非金属的过渡位置。其单质的导电性介于导体与绝缘体之间，是应用最广泛的 。 (2)粗硅的制备 工业上用焦炭还原石英砂可以制得含少量杂质的粗硅，化学方程式：SiO2+2CSi+2CO↑。 SiO2的性质 (3)硅和二氧化硅的用途 ①高纯硅用于 和 电池。 ②二氧化硅用于生产 。 2.新型陶瓷 (1)组成：不再限于传统的硅酸盐体系。 (2)特性和功能：在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能。 (3)碳化硅(SiC)俗称金刚砂，具有类似金刚石的结构，可用作磨料，还具有优异的高温抗氧化性能，可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料等。 (4)常见的类型：高温结构陶瓷、 。 3.碳纳米材料 碳纳米材料主要包括 等，广泛应用于能源、信息、医药等领域。 新型材料 结构 性能 用途 富勒烯 由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，如C60 — 制碳纳米材料 碳纳米管 由石墨片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径 比表面积大，有相当高的强度和优良的电学性能 生产复合材料、电池和传感器等 石墨烯 只有一个碳原子直径厚度的单层石墨 电阻率低、热导率高，具有很高的强度 光电器件、超级电容器、电池、复合材料等 题型一 氮及其氧化物的性质 【典例1】下列关于氮及其化合物，说法不正确的是(　　) A.氮的固定是将N2转化成含氮化合物 B.氮元素在自然界中既有游离态又有化合态 C.NO和NO2都可稳定存在于空气中 D.N2既可作氧化剂又可作还原剂 【变式探究】NO分子会污染空气。近年来，科学家发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、提高免疫、增强记忆力的功能，而成为当前生命科学的研究热点。下列关于一氧化氮的叙述正确的是(　　) A.一氧化氮是酸性氧化物，会形成酸雨 B.常温、常压下，一氧化氮只能通过人工合成 C.一氧化氮为无色气体，在与O2反应中体现还原性 D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集 题型二 氮的氧化物与氧气、水反应的定量关系 【典例2】如图所示，将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内，充分反应后，试管内残留体积的气体，该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为(　　) A.3∶2 B.2∶3 C.8∶3 D.3∶8 【变式探究】如图所示，在注射器里吸入20 mL NO，然后吸入5 mL水。若再吸入6 mL O2，夹住弹簧夹，直到内外大气压相同，观察整个过程。下列叙述正确的是(　　) A.可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色 B.可观察到注射器的活塞缓缓向右移动 C.最终剩余气体体积约为14 mL D.所得硝酸溶液的浓度约为0.07 mol·L－1 解｜题｜技｜巧 1.NO2和O2的混合气体与水反应 由4NO2+O2+2H2O===4HNO3可知 2.NO和O2的混合气体与水反应 由4NO+3O2+2H2O===4HNO3可知 题型三 氨和铵盐的性质 【典例3】所有铵盐受热均可以分解，但产物不一定有NH3 B.加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3 C.在盛有硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的试管中，滴加少量NaOH溶液，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝 D.铵盐易溶于水，其水溶液只能与碱反应，不能与酸反应 【变式探究】如图所示，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。表中对应的实验现象及解释正确的是(　　) 选项 实验现象 解释 A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与浓盐酸挥发出的HCl反应产生了NH4Cl固体 B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应 C 氯化铝溶液先浑浊再澄清 氢氧化铝沉淀溶解 D 干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝 氨气属于碱 题型四 氨气的实验室制法 【典例4】某实验小组用下图装置制取氨气，有关制取氨气的说法正确的是(　　) A.甲装置中的试剂可以换为氯化铵固体 B.乙中的试剂可以是氨水和氧化钙固体 C.可以用排饱和氯化铵溶液收集氨气 D.甲中的棉花可以换为橡胶塞塞住烧瓶口 【变式探究】下列装置适用于实验室制氨气并验证氨气的性质，其中能达到实验目的的是(　　) A.用装置甲制取氨气 B.用装置乙除去氨气中的水蒸气 C.丙的原理为NH3＋HCl===NH4Cl D.装置丁中，干燥烧瓶内盛有氨气，烧杯和胶头滴管内盛有水(含酚酞)，挤压胶头滴管的胶头，会出现蓝色喷泉 题型五 硝酸的性质与用途 【典例5】某兴趣小组探究金属与硝酸的还原产物，进行了下列三组实验，下列说法正确的是(　　) 实验操作(室温)及实验现象 ① 将足量的铜粉加入1 mL 10 mol/L HNO3中，溶液呈绿色，产生红棕色气体 ② 将足量的铜粉加入100 mL 0.1 mol/L HNO3中，溶液呈蓝色，产生无色气体 ③ 将足量的铁粉加入1 mL 0.1 mol/L HNO3中，溶液呈浅绿色，无气体产生 A.实验①②反应后溶液颜色不同，说明氧化产物不同 B.实验②中产生的气体可用向上排空气法收集 C.实验③中铁发生了钝化 D.以上实验说明硝酸的还原产物与硝酸的浓度及金属的活泼性有关 【变式探究】将铜丝伸入盛有浓硝酸的具支试管中(如图所示，夹持装置已略去)进行实验，下列说法错误的是(　　) A.反应进行一段时间后，具支试管中的气体可能为NO2和NO B.铜丝绕成螺旋状的目的是增大反应物接触面积 C.反应进行一段时间后，烧杯中的溶质可能含NaNO3和NaNO2 D.该实验中浓硝酸主要体现强氧化性和脱水性 【归纳提升】 硝酸的氧化性 (1)硝酸与金属反应不能生成氢气。硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般情况下，浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO。 (2)硝酸能与大多数金属(金、铂等除外)反应，将金属氧化为高价态金属的硝酸盐。将浓硝酸与浓盐酸以1∶3的体积比混合，所得混合物称为王水，它能溶解一些不溶于硝酸的金属，如Pt、Au等。但在常温下，浓硝酸能使铁、铝钝化。 (3)热的浓硝酸可将非金属单质(碳、硫、磷等)氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸。 (4)硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如SO2、FeO、Fe2+、Br-、I-、S2-、S等均能被硝酸氧化。 题型六 金属与硝酸反应的计算 【典例6】将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L，下列说法中错误的是(　　) A.NO的体积为5.824 L，NO2的体积为5.376 L B.参加氧化还原反应的HNO3的物质的量是1.52 mol C.待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为 mol·L－1 D.欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水57.8 g 【变式探究】某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g Cu。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析错误的是(　　) A．原混合酸中NO的物质的量为0.1 mol B．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生的是氢气 C．第二份溶液中的最终溶质是FeSO4 D．稀硫酸浓度为2.5 mol·L－1 【解题技巧】 题型七 含氮化合物的转化 【典例7】氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是(　　) A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物： HNO3(稀)NONO2 B.工业制硝酸过程中的物质转化：N2NOHNO3 C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：2NO＋2CON2＋2CO2 D.实验室制备少量NH3的原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 【变式探究】结合氮及其化合物“价—类”二维图及氧化还原反应的规律，下列分析或预测正确的是(　　) A.N2O3、NO2、N2O5均能与水反应生成酸，三者均为酸性氧化物 B.HNO3、HNO2、NaNO3、NH3的水溶液均可以导电，四者均属于电解质 C.联氨(N2H4)可能被亚硝酸(HNO2)氧化成氢叠氮酸(HN3) D.硝酸具有较强的氧化性，可用稀硝酸溶解Au、Pt 题型八 喷泉实验的原理与应用 【典例8】如图所示为“双色双喷泉”实验装置，图中烧瓶内分别充满氨气和氯化氢，烧杯内盛装滴有石蕊溶液的蒸馏水。下列说法错误的是(　　) A.在实验室中，可用浓氨水和生石灰制备氨气，用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢 B.如果关闭c、d，打开a、b，可能会有白烟产生 C.实验中同时打开止水夹a、c、d，即可分别形成蓝色和红色喷泉 D.喷泉结束后，将烧瓶内溶液混合后呈紫色，蒸干可得氯化铵固体 【变式探究】喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液，能出现喷泉现象的是(　　) 气体 溶液 A H2S 稀盐酸 B HCl 稀氨水 C NO 稀H2SO4 D CO2 饱和NaHCO3溶液 【解题技巧】 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，在导管尖嘴口形成喷泉。 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吸收剂。 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S NO2 NO、O2(4∶3) NO2、O2(4∶1) 吸收剂 水、NaOH溶液 水 NaOH溶液 水 水 水 题型九 硅和二氧化硅的性质 【典例9】下列关于硅及其化合物的描述中正确的是(　　) A.SiO2硬度大，故可用于制造光导纤维 B.在给定条件下，下列物质间转化可实现：CaCO3CaOCaSiO3 C.硅太阳能电池工作时，光能转化成电能，该过程与氧化还原反应有关 D.在给定条件下，下列物质间转化可实现：SiO2SiCl4Si 【变式探究】科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示： 容器①中进行的反应为①Si(粗)＋3HCl(g)SiHCl3(l)＋H2(g)；容器②中进行的反应为②SiHCl3＋H2Si(纯)＋3HCl。下列说法不正确的是(　　) A．该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用 B．①和②互为可逆反应 C．该流程中需要隔绝空气 D．粗硅制备不能通过SiO2SiCl4Si实现 题型十 无机非金属材料 【典例10】“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘了我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法正确的是(　　) A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品 B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英 C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高 D．陶瓷的烧制过程为物理变化 【变式探究】下列有关玻璃的说法不正确的是(　　) A.制普通玻璃的原料主要是石灰石和黏土 B.玻璃在加热熔化时没有固定的熔点 C.普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅 D.盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起 期中基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（24-25高一下·湖北·期中）2025年，宇树科技的机器人登上了春晚的舞台，上演了一场科技与艺术交织的表演。机器人的制造过程中用到多种材料。下列说法错误的是 A．散热涂层采用的石墨烯是一种新型无机非金属材料 B．机器人采用的芯片成分为高纯二氧化硅 C．机器人电极需要稀土材料，稀土元素共17种 D．机身采用复合材料具有高强度、轻量化、耐磨损等特点 2．（24-25高一下·山东济宁·期中）下列物质不属于新型无机非金属材料的是 A．用于高清显示器的多晶硅 B．用于新能源汽车的石墨烯电池 C．用于人工视网膜的聚酰亚胺 D．用于敏感元器件的氮化镓半导体 A．A B．B C．C D．D 3．（25-26高三上·陕西商洛·月考）自然界中的氮循环过程如图。下列有关叙述正确的是 A．过程②属于人工固氮过程 B．若足量，则过程②中可以一步转化为 C．过程④中，生成至少需要提供 D．该循环中只有氮元素的化合价发生了变化 4．（25-26高一下·湖北武汉·月考）下图为酸雨形成的示意图。下列说法中，错误的是 A．pH小于7的雨水叫酸雨 B．酸雨形成过程中涉及氧化还原反应 C．酸雨会加速建筑物的腐蚀 D．含硫煤的燃烧是导致酸雨的原因之一 5．（24-25高一下·吉林长春·期中）碳、硅及其化合物常用作性能优异的无机非金属材料。比如氮化硅，其熔点高、硬度大，电绝缘性好，化学性质稳定。有关碳、硅及其化合物的说法不正确的是 A．硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 B．水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂 C．氮化硅的化学式为，是一种新型无机非金属材料 D．硅在自然界中主要以单质形式存在，硅是应用最广泛的半导体材料 6．（25-26高一上·河南·期中）可用于生产光导纤维，其与的水溶液反应的离子方程式为。下列说法错误的是 A．该反应中硅元素被氧化 B．在水中能电离出阴、阳离子 C．的水溶液能导电 D．难溶于水 7．（25-26高一下·云南文山·月考）下列有关实验方法或操作正确的是 A．喷泉实验 B．收集NO C．实验室制氨气 D．氯气除杂 A．A B．B C．C D．D 8．硝酸被称为“国防工业之母”，是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质对应不准确的一组是 A．硝酸能与FeO反应——酸性和氧化性 B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性 C．要用棕色试剂瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性 期中重难突破练（测试时间：15分钟） 9．（25-26高一上·浙江杭州·期末）某小组探究的催化氧化，实验装置图如下。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。下列分析中正确的是 A．②中只放也可以制备 B．③中的反应是 C．④中白烟的主要成分是 D．⑤中只发生一个氧化还原反应 10．（24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中）无色气体甲可能含有中的几种，将100 mL气体甲经过如图所示的实验处理，结果得到酸性溶液，集气瓶中无气体剩余，下列说法正确的是 A．气体甲中可能含有32 mL NO B．经过过氧化钠处理后的剩余气体体积大于60 mL C．气体甲的组成可能为 D．80 mL余气中的体积比为3：2 11．（25-26高三上·广东·月考）利用如图装置进行制备与性质检验及探究实验。已知：①～为三通阀开关，通过旋转可连通不同装置；②实验操作：关闭三通阀，上推a并将其中的浓硝酸挤入b；一段时间后，储气球中可收集足够多的；下拉a，将浓硝酸吸回，浓硝酸与铜丝分离，反应中止；……。下列说法错误的是 A．b中铜丝溶解，迅速充满红棕色气体，溶液变为蓝绿色，说明具有氧化性 B．b中气体被c吸入后，逐渐变为无色且活塞上移，则既是氧化剂又是还原剂 C．e吸入c中气体，空气阀门和均打开，下拉e的活塞后，气体很快变为红棕色 D．f吸入e中，充分振荡后的溶液又被吸入g且引起其中溶液褪色的是 12．（25-26高一下·河南焦作·开学考试）同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是：①NO和，②和，③HCl和。将3支试管均倒置于盛水的水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为、、，则下列关系正确的是 A． B． C． D． 13．（25-26高三下·广东茂名·月考）按如图所示组装好装置后，将铂丝上炽热的木炭迅速伸入足量热的浓硝酸中，观察到发生剧烈反应，伴有红棕色气体生成。下列叙述正确的是 A．试剂a可选择无水 B．观察到红棕色气体生成说明浓硝酸发生了还原反应 C．若实验过程中消耗木炭，则会生成(换算成标准状况) D．实验过程中会生成两种酸性氧化物 14．（25-26高一下·四川德阳·月考）下列离子方程式书写正确的是 A．向溶液中加入过量的溶液： B．硫化钠溶液和稀硝酸反应： C．过量铁粉加入稀硝酸中： D．用过量氨水吸收工业尾气中的： 15．（25-26高一上·河北唐山·期末）根据实验目的，下列实验操作及现象和结论都正确的是 选项 实验目的 实验操作及现象 结论 A 检验某溶液中含有 向待测液中加入强碱溶液并加热，产生能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体。 溶液中存在 B 检验溶液中是否含有 向待测溶液中滴加稀盐酸，产生无色、无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体。 该溶液中一定含有 C 检验某盐中是否含有Cl- 向某盐的溶液中滴入适量稀盐酸，无现象，再滴入AgNO3溶液产生白色沉淀。 该盐中一定含有Cl- D 探究Na2O与水反应的产物 将1~2mL水滴入盛有1~2gNa2O固体的试管中，再滴入2滴酚酞溶液，溶液变红。 反应生成了NaOH A．A B．B C．C D．D 16．（2026·内蒙古呼和浩特·一模）工业制硝酸的物质转化过程如下图。为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．过程①中，与分反应可形成个极性键 B．过程②中，消耗，转移电子数为 C．过程③生成物，每11.2 L含有分子数目为 D．pH=1的溶液中，数目为 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $