专题01 硫、氮、硅及其化合物（期末复习讲义）高一化学下学期人教版

专题01 硫、氮、硅及其化合物 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 物质性质辨析及离子共存 SO2漂白性与 HClO、活性炭对比；浓硫酸三大特性；硝酸氧化性强弱；NO3-在酸性条件下的强氧化性；S2-、SO32-酸性条件不共存 实验基础及实验探究题 喷泉实验条件；NH4+检验；SO2、NO、NO2气体制备与收集。SO2制备、性质验证（漂白、还原性、酸性）；氨气制备、喷泉实验；NO、NO2性质探究，尾气处理；浓硫酸与 Cu、C 反应实验，产物检验 物质用途与环境保护、化工与情境应用 酸雨、光化学烟雾、硅材料、硫酸工业；工业制硫酸、合成氨流程； 氮氧化物、二氧化硫尾气处理；硅基材料、硅酸盐工业（玻璃、水泥） 氧化还原判断及计算与定量分析 反应中氧化剂、还原剂、电子转移数目；硝酸与Cu 反应的产物计算；硫、氮化合物氧化还原电子守恒计算；气体体积、物质的量计算 无机框图/转化推断题 以 S、N、Si 为线索，给出物质颜色、状态、反应条件，推导物质；书写化学 / 离子方程式，标注反应类型、氧化还原关系 要点01 硫、氮、硅及其重要化合物的性质、用途 重要性质 应用 SO2具有漂白性 用于漂白纸浆、毛、丝等 二氧化硫的还原性 二氧化硫可用作制作葡萄酒的食品添加剂 浓硫酸具有吸水性 作干燥剂(不能干燥NH3、H2S、HI) 氮气的化学性质稳定 作保护气 浓氨水具有挥发性和还原性 检验输送Cl2的管道是否漏气 液氨汽化吸收大量的热 做制冷剂 草木灰和硫酸铵反应生成氨气 草木灰和硫酸铵不能混合施用 NH4HCO3、NH4NO3是可溶的含氮化合物 用作氮肥 硅的半导体性能(硅是常用的半导体材料) 制半导体、芯片、太阳能电池 二氧化硅导光能力强，并且有硬度和柔韧度 可作光导纤维 4HF＋SiO2===2H2O＋SiF4↑ 用氢氟酸刻蚀玻璃 2C＋SiO2Si＋2CO↑ 碳还原二氧化硅制备粗硅 P2O5能与水反应 作干燥剂(不可干燥食品) 水玻璃不燃不爆 可用作防火材料 硅酸钠的水溶液是一种无机黏合剂 盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞 氦气化学性质稳定、密度小 可用于填充飞艇、气球 干冰升华吸收大量的热 人工降雨 白磷(P4)易燃烧 制高纯度磷酸，红磷制安全火柴、农药等 肥皂水显碱性 肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂 要点02 硫、氮、硅及其重要化合物之间的相互转化 1.理清非金属及其重要化合物之间知识主线 （1）碳、硅及其化合物：H4―→ ―→O―→O2 H4―→ ―→O2(H2O3) （2）氮及其化合物:H4+、H3―→N ―→2O―→O―→O2―→HO3―→O3- （3）硫及其化合物:2-、H2 ―→ ―→O2―→O3(H2O4) ―→O42- 2.构建非金属及其重要化合物之间知识网络 （1）碳、硅及其化合物 （2）氮及其化合物: （3）硫及其化合物: 3.重要非金属及其化合物的价类二维图 （1）碳、硅及其化合物 （2）氮及其化合物: （3）硫及其化合物: 4.扫除重要非金属及其化合物易忘知识盲点 （1）碳、硅及其化合物 ①自然界中无游离态的硅，通常原子晶体不导电，但硅是很好的半导体材料，是制作光电池的材料。SiO2不导电，是制作光导纤维的材料。 ②工业上制备粗硅，是用过量的C和SiO2在高温下反应，由于C过量，生成的是CO而不是CO2，该反应必须在隔绝空气的条件下进行。 ③氢氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH溶液能用玻璃试剂瓶，但不能用玻璃塞。 ④酸性氧化物一般能与水反应生成酸，但SiO2不溶于水；酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与HF反应。 ⑤硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。硅胶(mSiO2·nH2O)是一种很好的无毒干燥剂。 ⑥H2CO3的酸性大于H2SiO3的，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因可从两方面解释：a.硅酸盐比碳酸盐稳定；b.从化学平衡角度，由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2气体。 ⑦水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料；碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。 （2）氮及其化合物 ①NO只能用排水法或气囊法收集，NO2不能用排水法，可用排苯法收集。 ②在NO2或NO与O2通入水的计算中常用到4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3、4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3两个方程式。NO2能被NaOH溶液吸收，NO单独不能被强碱溶液吸收，NO与NO2混合能被NaOH溶液吸收。 ③浓HNO3显黄色是因为溶有NO2，而工业上制备的盐酸显黄色，是因为溶有Fe3＋。 ④硝酸、浓H2SO4、次氯酸具有强氧化性，属于氧化性酸，其中HNO3、HClO见光或受热易分解。 ⑤强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应不生成H2；金属和浓HNO3反应一般生成NO2，而金属和稀HNO3反应一般生成NO。 ⑥实验室制备NH3，除了用Ca(OH)2和NH4Cl反应外，还可用浓氨水的分解(加NaOH固体或CaO)制取，而检验NH需用浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，以确定NH的存在。 ⑦收集NH3时，把一团干燥的棉花放在试管口，以防止与空气对流；收集完毕，尾气处理时，应在试管口放一团用稀硫酸浸湿的棉花，以吸收NH3。 ⑧铜与浓HNO3反应在试管内就能看到红棕色的NO2，而与稀HNO3反应时需在试管口才能看到红棕色气体。 ⑨浓盐酸和浓氨水反应有白烟生成，常用于HCl和NH3的相互检验。 ⑩NH3、HCl、SO2、NO2可用水进行喷泉实验，水溶性小的气体可用其他溶剂(如CO2和NaOH溶液)进行喷泉实验。 （3）硫及其化合物 ①除去附着在试管内壁上的硫，除了可以用热的NaOH溶液，还可以用CS2，但不能用酒精。 ②SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色，表现SO2酸性氧化物的性质；使品红溶液褪色，表现SO2的漂白性；能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，表现SO2的还原性；SO2与H2S反应，表现SO2的氧化性；SO2和Cl2等体积混合通入溶液中，漂白性不但不增强，反而消失。 ③把SO2气体通入BaCl2溶液中，没有沉淀生成，但若通入NH3或加入NaOH溶液，或把BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成，前两者生成BaSO3沉淀，后者生成BaSO4沉淀。 ④浓硫酸能氧化(必要时加热)除Au、Pt以外的所有金属，其还原产物是SO2而不是H2。 ⑤常温下，浓硫酸与Fe、Al并不是不反应，而是发生了钝化，钝化是浓硫酸将Fe、Al氧化而在其表面形成一层致密的氧化物薄膜，防止了浓硫酸与Fe、Al的继续反应，体现了浓硫酸的强氧化性。 ⑥浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末，体现了浓硫酸的吸水性。 ⑦浓硫酸与金属反应时体现了浓硫酸的氧化性和酸性，而与碳等非金属反应时只体现了浓硫酸的氧化性。 ⑧浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时，随反应进行，产物会发生变化或反应停止。注意区分Zn和浓H2SO4的反应。 ⑨C与浓硫酸反应时，反应产物的确定应按以下流程进行：无水CuSO4确定水→品红溶液确定SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品红溶液检验SO2是否除净→澄清石灰水检验CO2。 ⑩SO的检验方法：先加入足量稀盐酸酸化，若无现象，再滴加BaCl2溶液，观察有无白色沉淀，来判断有无SO。不可只加可溶性钡盐，不酸化；或先滴加BaCl2溶液，再加稀盐酸或滴加稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液。 要点03 硫、氮、硅及其重要化合物的相关实验 一、章节实验梳理 （1）【实验5-1】SO2溶于水 现象：液面上升（SO2+H2O__________H2SO3，酸性比H2CO3大） 结论：SO2易溶于水 （2）【实验5-2】验证二氧化硫的漂白性 现象：通入二氧化硫后品红溶液__________，当再次__________褪色的溶液时，品红溶液逐渐变红。 结论：二氧化硫漂白作用由于它能与有色有机物质生成__________的无色物质。 （3）【实验】蔗糖与浓硫酸反应 现象：蔗糖变黑、__________，放出有刺激性气味的气体。 结论：浓硫酸有强__________、浓硫酸可以与C反应生成__________。 （4）【实验5-3】浓硫酸与铜反应 实验操作 螺旋状（增大接触面积，__________反应速率）的留一段在试管外的铜丝（可以随时抽出__________实验）、等待冷却（避免__________对实验的影响）、石蕊溶液试管上的有NaOH的棉团（__________多余的SO2） 实验现象 ①加热前铜丝在浓硫酸中无明显现象 ②加热后，试管中铜丝表面变黑，有气泡逸出；试管中的品红溶液__________，试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为__________ ③试管中的溶液呈蓝色 实验结论 ①加热前铜与浓硫酸不反应②在加热条件下铜与浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸铜。总结论：浓硫酸具有__________。 （5）【实验5-4】硫酸根离子的检验 实验步骤 在三支试管中分别加入少量稀硫酸，Na2SO4溶液和Na2CO3溶液，然后各滴入几滴BaCl2溶液，观察现象，再分别加入少量稀盐酸，振荡，观察现象，从这个实验中你能得出什么站论？写出相关反应的离子方程式。 实验现象 三支试管都产生白色沉淀，加盐酸前两支试管中白色沉淀无明显变化，装Na2CO3溶液产生白色沉淀溶解。 实验结论 溶液中的CO32-也能与Ba2+反应生成白色沉淀，但BaCO3沉淀可以与稀盐酸发应故CO2。因此在实验室里：通常将溶液先用稀盐酸酸化以排除CO32-等可能造成的干扰，然后加人BaC12容液来检验SO42-的存在 （6）【实验5-5】NO2溶于水 实验操作：通入过量O2使NO转化为HNO3，减少的大气的污染。 现象：先无色气体变为__________色、气体体积__________，后红棕色气体__________、体积约为原红棕色气体的__________。 （7）【实验5-6】氨溶于水实验 现象：酚酞溶液由玻璃管进入烧瓶，形成红色__________。 结论：氨易溶于水，溶于水的溶液呈__________。 （8）【实验5-7】实验室制取氨 实验装置：同时适用于__________ 实验操作：塞棉花（__________空气向试管中__________）、尾气处理（通__________或__________，要注意__________）、干燥剂（只能是__________）、验满（用___________或蘸有__________的玻璃棒）。 （9）【实验5-8】硝酸与铜反应 现象：稀硝酸：铜片__________溶解，液体变__________，生成__________气体，气体上升时变为______。 浓硝酸：铜片__________溶解，液体变__________，生成_______气体。 二、常见气体的制备 1．气体物质制备流程 2．气体发生装置 （1）设计原则：根据制备原理、反应物状态和反应所需条件、制取气体的量等因素来设计反应装置。 （2）基本类型 装置类型 反应装置图 适用气体 操作注意事项 固、固 加热型 O2、NH3等 ①试管要干燥； ②试管口略低于试管底； ③加热时先均匀加热再固定加强热 固、液加热或液、液加热型 Cl2、HCl等 ①烧瓶加热时要隔石棉网 ②反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片(或沸石) 固、液不加热或液、液不加热型 H2、CO2、SO2、NO、NO2等 ①使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下； ②启普发生器只适用于块状固体和液体反应，且气体不溶于水； ③使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速 3.气体的净化装置 （1）基本类型 装置 示意图 适用 范围 试剂与杂质气体反应，与主要气体不反应；装置③用固体吸收还原性或氧化性杂质气体 杂质气体被冷却后变为液体，主要气体不变为液体 （2）吸收剂的选择 选择吸收剂应根据被提纯气体的性质和杂质的性质而确定，一般情况如下： ①易溶于水的气体杂质可用水来吸收； ②酸性杂质可用碱性物质吸收； ③碱性杂质可用酸性物质吸收； ④水为杂质时，可用干燥剂来吸收； ⑤能与杂质发生反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。 4.气体的收集方法及收集装置 根据制备气体的水溶性及气体的密度选择收集方法及收集装置： （1）排液法：难溶于水(或某溶液)或微溶于水(或某溶液)，又不与其反应的气体可用排液法收集，选用、等收集装置收集。用该装置可收集O2、H2、Cl2(饱和NaCl溶液)、NO、CO2(饱和NaHCO3溶液)、CO、C2H2、C2H4等气体。 （2）向上排空气法：密度大于空气且不与空气中的成分反应的气体可用向上排空气法收集，选用等收集装置收集。用该装置可收集Cl2、SO2、NO2、CO2等气体。 （2）向下排空气法：密度小于空气且不与空气中的成分反应的气体可用向下排空气法收集，选用等收集装置收集。用该装置可收集H2、NH3、CH4等气体。 5．气体的量取装置 对难溶于水且不与水反应的气体,往往利用量筒或滴定管组装如图所示的装置量取其体积。 6．尾气处理装置的选择 a用于吸收溶解或反应速率不是很快的气体，如用NaOH溶液吸收Cl2等。 b用于收集少量气体。 c、d用于吸收极易溶且溶解很快的气体，如HCl、HBr、NH3等；其中d吸收量少。 e用于处理难以吸收的可燃性气体，如H2、CO等。 要点04 有关HNO3、H2SO4、硅的制备工艺流程 1.硫酸的工业制备与计算 工艺流程 五个三 三原料 黄铁矿或硫、空气、98.3%H2SO4 三阶段 造气、催化氧化、SO3吸收 三反应 ①4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2；②2SO2＋O22SO3；③SO3＋H2O＝H2SO4 三设备 沸腾炉、接触室、吸收塔 三净化 除尘、洗涤、干燥 六原理 ①增大接触面积；②增大反应物浓度；③热交换原理；④逆流原理；⑤催化原理；⑥连续生产原理 尾气处理 SO2＋2NH3·H2O＝(NH4)2SO3、(NH4)2SO3＋H2SO4＝(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O (NH4)2SO4作肥料，SO2返回车间作原料 废渣利用 制水泥、炼铁 工业计算 用关系式法：FeS2～2H2SO4；S～H2SO4 2.硝酸的工业制备 主要原料 氨气、空气、水 主要原理 4NH3＋5O24NO＋6H2O 2NO＋O2＝2NO2 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO 尾气处理 用NaOH溶液吸收 生产流程图 生产步骤 ①‌氨的催化氧化‌：氨（NH3）与空气或富氧空气的混合气在催化剂的作用下发生氧化反应，生成一氧化氮（NO）。这一过程通常在760至840℃的温度下进行，催化剂为含铑的网形催化剂或以氧化铁为主体的非铂催化剂。‌ ②‌二氧化氮的生成‌：生成的一氧化氮继续与氧气反应，生成二氧化氮（NO2）。这一步骤中，一氧化氮被进一步氧化成二氧化氮，为后续的硝酸制备做准备。 ③‌硝酸的制备‌：最后，二氧化氮与水反应，生成硝酸（HNO3）。这一过程通常在吸收塔内进行，二氧化氮与水反应生成硝酸，同时释放出一氧化氮，这些一氧化氮可以循环利用。 浓硝酸的制备 使用脱水剂（如浓硫酸或无机盐如硝酸镁）对稀硝酸进行精馏，从而得到浓硝酸。‌ 3.硅的的制备 主要原料 石英砂（SiO2 ≥99%）、 焦炭（C） 主要原理 (a)________________________________________ (b)________________________________________ (c)________________________________________ 生产流程图 生产步骤 ①粗硅的制备：用__________还原石英砂，得到含少量杂质的__________。 ②氯化与精馏：硅优先与HCl反应生成气态__________，金属杂质生成固态氯化物（如AlCl3升华温度180℃，需分离）。 ③‌氢气还原：再经__________还原得到高纯硅。 ‌副产物回收 HCl气体可循环用于SiCl4合成或SiHCl3制备。 4.工艺流程题的解题策略 （1）粗读题干，挖掘图示 图示中一般会呈现超出教材范围的知识，但题目中往往会有提示或者问题中不涉及，所以一定要关注题目的每一个关键字，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出，只需问什么推什么。如制备类无机化工题，可粗读试题，知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。 （2）携带问题，精读信息 这里信息包括三个方面：一是主干，二是流程图示，三是设置问题。读主干抓住关键字、词；读流程图，重点抓住物质流向(“进入”与“流出”)、实验操作方法等。 （3）跳跃思维，规范答题 答题时应注意前后问题往往没有“相关性”，即前一问未答出，不会影响后面答题。要求用理论回答的试题，应采用“四段论法”：改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→有什么变化→得出什么结论。 （4）积累常考的答题模板 ①除杂：除去……中的…… ②干燥：除去……气体中的水蒸气，防止…… ③增大原料浸出率(离子在溶液中的含量多少)的措施：搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速(浓度、压强)，增大气液或固液接触面积。 ④加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成物生成的方向)移动。 ⑤温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率，但温度过高会造成挥发(如浓硝酸)、分解(如H2O2、NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促进水解(如AlCl3)等，影响产品的生成。 ⑥从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大)的方法：蒸发浓缩(至少有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗等)、干燥。 ⑦从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体的方法：蒸发浓缩、趁热过滤(如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥。 ⑧控制某反应的pH使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀，调节pH所用试剂为主要元素对应的氧化物、碳酸盐、碱等，以避免引入新的杂质；沉淀时pH范围的确定：范围过小导致某离子沉淀不完全，范围过大导致主要离子开始沉淀。 ⑨减压蒸馏(减压蒸发)的原因：减小压强，使液体沸点降低，防止(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)受热分解、挥发。 ⑩检验溶液中离子是否沉淀完全的方法：将溶液静置一段时间后，向上层清液中滴入沉淀剂，若无沉淀生成，则离子沉淀完全。 ⑪洗涤沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3次。 ⑫检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入某试剂，若未出现特征反应现象，则沉淀洗涤干净。 ⑬洗涤沉淀的目的：除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质。 ⑭冰水洗涤的目的：洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗。 ⑮乙醇洗涤的目的：降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗，得到较干燥的产物。 ⑯蒸发、反应时的气体氛围：抑制某离子的水解，如加热蒸发AlCl3溶液时为获得AlCl3需在HCl气流中进行。 ⑰事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的氧化性气体(如氧气)，防止某物质被氧化。 5.化工流程中氧化还原反应方程式的解答措施 第1步：根据题干信息或流程图，判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物 第2步：按“氧化剂+还原剂-还原产物+氧化产物”写出方程式，根据氧化还原反应的守恒规律配平氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。 第3步：根据电荷守恒和溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋或OH－的形式使方程式的两端的电荷守恒。 第4步：根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。 要点05 有关硫、氮、硅的无机框图推断题的解题策略 1.解题技巧 框图型推断题解题的关键在于寻找突破口，即所谓的“题眼”，解题技巧主要有以下几种： ①特征物理性质切入法：在物质推断题框图中常有一些物质能表现特殊的物理性质，如颜色、状态和气味 ，这往往可以作为解题的突破口。 ②高频信息切入法：化学推断题中通常有一种元素或物质出现的频率特别高，与其他元素或物质发生交联关系，其他元素或物质的推断都依赖于它，这样的元素或物质的推断就是解题的突破口。 ③尝试法：由于某些推断题的结论只有较少的可能性，因此可将每种可能的结论代入题内尝试，即可找出正确答案。 ④逻辑推理法：解物质推断题的过程，就是根据题给物质的某项性质或特征来推理判断的过程。在推理过程中必须具有严密的逻辑性，必须要清楚框图中是因果关系还是递进关系才能顺藤摸瓜以求得准确答案。 2.寻找“题眼”的途径 ①从物质的组成、结构方面寻找： 例如，具有正四面体结构的物质可能为甲烷或白磷或NH4＋；不含金属元素的离子化合物为铵盐；组成为A2B2型的物质可能为Na202、H202、C2H2等。 ②从实验现象寻找：例如，气体燃烧呈苍白色火焰的必为H2在Cl2中燃烧；在空气中点燃后火焰呈蓝色，则气体可能为CO、H2、CH4、H2S等。 ③从反应类型寻找：例如，同一元素的气态氢化物和气态氧化物反应生成该元素的单质和水，则该元素可能为S或N；两种溶液混合生成沉淀和气体，则反应可能为Ba(OH)2与(NH4)2S04，或可溶性铝盐与可溶性金属硫化物(如Na2S、NaHS)、可溶性碳酸盐(如Na2CO3、NaHCO3) 或可溶性铁盐与可溶性碳酸盐(如Na2CO3、NaHCO3)之间的双水解反应；遇水能生成气体和难溶性物质的可能为Al2S3、 Al(CH3)3或Mg3N2。 ④从典型性质寻找：如具有臭鸡蛋气味的气体必为H2S；与H2S反应有淡黄色沉淀生成的气体可能为02、C12或SO2；使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3；密度最小的气体为H2；地壳中含量最多的元素为O，最多的金属元素为Al；能溶解SiO2的酸为HF；遇苯酚生成紫色溶液的离子为Fe3+等。 ⑤从反应条件寻找：如必须控制在170℃的反应，必是制取乙烯的反应；稀溶液与铜常温下不反应，浓溶液与铜加热时反应为浓硫酸。学!科网 ⑥从数据去寻找：根据计算或题给信息，可获取某些数据，这些数据也可使我们找到突破口。如物质的熔点较低，说明可能为分子晶体；反之，熔点较高则可能为原子晶体或离子晶体。 ⑦从转化关系寻找： a.直线型转化关系，如盐A有如下转化：，D比C式量大16，E为酸。则可推知：若X为碱，则A中含NH4＋；若X为酸，则A中含S2－(或HS－)； b.常见的三角形转化关系： ； c.常见的“归中”转化关系： 非氧化还原反应：①Al3＋＋AlO―→Al(OH)3，②CO＋H2O＋CO2―HCO； 氧化还原反应：①Cl－＋ClO－Cl2(或Cl－＋ClOCl2)，②S2－＋SOS③H2S＋SO2―→S。 题型01 有关硫、氮、硅及其化合物的性质及应用 【典例1】下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A．NO2显红棕色，可用于火箭燃料中的氧化剂 B．Na2SO3具有还原性，可用于处理自来水中残留的Cl2 C．SiO2硬度大，可用于制造光导纤维 D．NaHCO3受热易分解，可用于治疗胃酸过多 方｜法｜点｜拨 解答硫、氮、硅及其化合物性质与用途对应类题目，核心是明确物质用途由对应化学性质决定，区分物理性质与化学性质。牢记常见物质用途原理：如NO2作氧化剂靠氧化性、SiO2制光导纤维靠光导性、NaHCO3治胃酸靠与酸反应，避开性质与用途不匹配的陷阱。 【变式1-1】下列生产、生活情境中涉及的原理错误的是 A．太阳能电池板被广泛应用，利用了SiO2的光电性能 B．葡萄酒中通常添加少量SO2，既可以杀菌，又可以防止营养成分被氧化 C．世博停车场安装催化设备处理汽车尾气中的CO和NOx，利用两者反应生成无毒气体 D．“明如镜、声如磬”的瓷器可由黏土经高温烧结而成，主要化学成分是硅酸盐 【变式1-2】下列物质的性质和用途相对应的是 A．N2的化学性质稳定，可用作粮食保护气 B．浓硫酸具有脱水性，可做干燥剂 C．氨气易溶于水，可用作制冷剂 D．SiO2属于酸性氧化物，可用于制光导纤维 题型02 有关硫、氮、硅及其化合物的相互转化 【典例2】下列物质的转化过程，在给定条件下不能实现的是 A．石英砂粗硅SiHCl3高纯硅 B．黄铁矿SO2SO3H2SO4 C．AlNa[Al(OH)4] Al(OH)3Al2O3 D．NH3NONO2HNO3 方｜法｜点｜拨 解答非金属及其化合物转化题，需熟记硫、氮、硅的价态转化路径与反应条件，明确特殊反应规律。注意偏铝酸钠与酸反应：过量盐酸生成AlCl3，通入过量CO2才生成Al(OH)3；同时牢记工业制硅、硫酸、硝酸的流程与条件，以此快速判断转化能否实现。 【变式2-1】“价类二维图”是元素化合物学习的重要工具，部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是 A．可用f的浓溶液干燥a气体 B．1mol c与足量在一定条件下充分反应时生成80g d C．e溶液在空气中久置后，溶液酸性减弱 D．盐g与盐h之间也可能发生反应 【变式2-2】下表列出的物质中，不能按图示路径直接进行转化的是 选项 甲 乙 丙 A Na2O2 NaHCO3 Na2CO3 B NO HNO3 NO2 C H2SO4 H2SO3 SO2 D SiO2 H2SiO3 Na2SiO3 题型03 有关硫、氮、硅及其化合物制备工艺流程 【典例3】某汽车安全气囊的产气药剂主要含有叠氮化钠(NaN3)，该物质是一种无色晶体，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。化工生产中，多余的NaN3常使用NaClO溶液处理，在酸性条件下，二者反应可生成无毒的气体。某硝酸工厂处理尾气并制备叠氮化钠的工艺流程如图所示，下列说法错误的是 A．合成NaNO2时，生成1mol NaNO2对应转移的电子数为0.5NA B．试剂①与试剂②分别为乙醇、乙醚 C．合成NaN3的化学反应方程式为：N2H4 + NaNO2 = NaN3 + 2H2O D．若处理19.5g NaN3，理论上需加入0.5mol·L-1的NaClO溶液0.6 方｜法｜点｜拨 解答硫、氮、硅及其化合物工艺流程题，需结合物质溶解性、氧化还原规律分析。先梳理流程中物质转化，利用化合价升降判断电子转移；根据物质溶解特性选择结晶、洗涤试剂；依据氧化还原得失电子守恒进行定量计算，注意酸性环境对反应的影响。 【变式3-1】Si3N4是一种重要的结构陶瓷材料。用石英砂和原料气(含N2和少量O2)制备Si3N4的操作流程如下。 已知：粗硅中含少量Fe、Cu的单质及其化合物；常温下Si3N4除与氢氟酸反应外不与其他酸反应。下列说法正确的是 A．“还原”步骤中产生的气体能使澄清石灰水变浑浊 B．“操作X”可将原料气通过灼热的镁粉 C．“高温氮化”合成反应中N2是氧化剂 D．“稀酸Y”可选用稀硝酸或稀硫酸 【变式3-2】某生产单位设计以SO2、硝酸、纯碱为原料制备亚硝酸钠(NaNO2)，其工艺流程如图： 已知： i．2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2 ii．NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2 下列说法正确的是 A．“吸收”过程中，为使反应更充分可采用较高的温度 B．理论上为提高产品的纯度，“吸收”过程中参加反应的 C．“反应”过程中应通入大量O2 D．NaNO2粗产品中的杂质仅含有NaNO3和Na2CO3 题型04 有关硫、氮、硅及其化合物的性质实验 【典例4】利用如图所示微型实验装置(两个W 形管)探究有关浓硫酸和SO2的性质。下列有关说法错误的是 A．实验开始时应在浓硫酸处下方，点燃酒精灯进行加热，有无色气泡生成 B．本实验可以证明浓硫酸的强氧化性、酸性以及SO2的还原性、氧化性、漂白性 C．干燥管中棉球浸有的试剂X 可为浓 NaOH 溶液 D．当各处观察到相应现象后，停止实验，装置中的四个溶液一定显酸性 方｜法｜点｜拨 解答硫、氮、硅及其化合物性质实验题，要结合物质核心性质与实验现象对应分析。通过微型装置串联验证SO2漂白性、氧化性、还原性，明确浓硫酸与Cu反应体现的性质；牢记尾气处理常用碱液吸收，同时分析反应后溶液酸碱性，规避细节易错陷阱。 【变式4-1】下列实验装置或实验现象预测正确的是 ①实验Ⅰ：该装置可用于Cu和浓HNO3反应制取少量的NO2气体 ②实验Ⅱ：酸性KMnO4溶液中出现气泡，溶液的颜色没有变化 ③实验Ⅲ：微热稀HNO3片刻，溶液中有气泡产生，广口瓶内始终保持无色 ④实验Ⅳ：该装置可用于除去SO2气体中含有的少量HCl气体 A．① B．② C．③ D．④ 【变式4-2】下列实验操作正确且能达到实验目的的是 A．比较非金属性：S>C>Si B．检验CO2 C．合成氨并检验氨的生成 D．验证氨气的还原性 题型05 有关硫、氮、硅及其化合物的无机推断 【典例5】中学常见物质之间存在如图所示转化关系，液态的氢化物可用作制冷剂，能使带火星的木条复燃，比的相对分子质量大17，是一种红色金属单质。下列说法正确的是（反应条件和部分生成物未标出） A．为非电解质，其水溶液不导电 B．常温下，都是有毒气体，利用液态z可区分气体g和溴蒸气 C．改变工业合成的反应条件能同时将所有原料全部转化为 D．的稀溶液与反应能生成硝酸盐，植物吸收土壤中的硝酸盐属于固氮 方｜法｜点｜拨 解答硫、氮、硅及其化合物无机推断题，需抓住特征信息快速破题，如液氨作制冷剂、氧气助燃、铜为红色单质。梳理氮元素价态转化链，结合物质性质、反应关系推导物质；再辨析非电解质、固氮概念、物质鉴别等知识点，逐一判断选项正误。 【变式5-1】下列物质为含有相同元素的单质或化合物，在一定条件下的转化关系如图所示（略去部分生成物和反应条件），其中丙为红棕色气体，戊是单质。下列说法正确的是 A．甲的水溶液能导电，所以甲是电解质 B．甲和乙既可用排空气法收集，又可用排水法收集 C．甲、丙反应每生成1mol戊，转移的电子为12mol D．常温下，可用铝制容器盛装丁的浓溶液 【变式5-2】一种制备硝酸的物质转化流程如图所示，M~W均表示纯净物，X、Y、Z属于氧化物。反应1在无氧条件下进行，且属于氧化还原反应；反应2在蒸馏过程中进行；向W的溶液中滴加KSCN溶液，可观察到溶液变红。下列说法正确的是 A．上述转化中涉及四种基本反应类型 B．反应1中，Y与Z的质量之比为5：4 C．反应2的发生利用了硫酸的酸性比硝酸强 D．标准状况下，22.4LY含有的原子数为 题型06 氧化还原判断及计算与定量分析 【典例6】把一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体Y33.6 L（在标准状况下）。将反应后的溶液稀释到1 L，测得溶液中c(H＋)=0.1 mol·L-1。下列叙述不正确的是 A．气体Y是SO2和H2的混合物 B．反应中共消耗锌78 g C．气体Y中SO2和H2的体积之比为1：4 D．反应中共转移电子3 mol 方｜法｜点｜拨 解答硫、氮、硅相关氧化还原定量计算题，要抓住浓度变化导致产物改变的特点，结合守恒法解题。利用原子守恒、得失电子守恒建立关系式，联立方程求解气体物质的量；同时明确锌与浓硫酸、稀硫酸反应规律，快速计算消耗金属质量、转移电子数。 【变式6-1】将一定质量的Mg和Al的混合物投入500 mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法正确的是          A．Mg和Al的质量比为3：4 B．生成的H2的体积为10.08 L C．NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol/L D．硫酸的物质的量浓度为0.5 mol/L 【变式6-2】向400 mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列说法错误的是 A．A点溶液中的溶质为Fe2(SO4)3和H2SO4 B．AB段的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+ C．反应中生成的n(NO)：n(H2)=1：2 D．最终溶液中溶质的物质的量浓度约为1 mol·L-1 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．下列关于物质的检验，说法正确的是 A．待检液加入稀HCl酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则原溶液中一定有SO存在 B．待检液加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定有Cl-存在 C．待检液加入NaOH溶液并加热，有能使石蕊溶液变蓝的气体生成，则原溶液中定有NH存在 D．待检液加入盐酸，产生无色无味的气体，则原溶液中一定有CO存在 2．下列操作能达到实验目的或不影响实验的是 A．容量瓶用水洗净后，可不经干燥直接用于配制溶液 B．向煮沸的溶液中滴加饱和溶液制备胶体 C．向溶液中滴加盐酸酸化的氯化钡，若有白色沉淀，说明溶液中含硫酸根 D．可以用碳酸钠除中的杂质 3．Y形管是一种特殊的仪器，与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图装置可以探究与反应生成沉淀的条件。下列判断正确的是 A．e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和固体 B．玻璃管的作用是防止倒吸 C．c、d两根导管都必须插入溶液中，保证气体与充分接触 D．Y形管乙中产生的可能为氧化性气体，将氧化为沉淀 4．3.2g铜与过量硝酸(、30mL)充分反应，硝酸的还原产物为二氧化氮和一氧化氮，反应后溶液中含amol氢离子，则此时溶液中所含硝酸根离子的物质的量为 A．(0.2＋a)mol B．(0.1＋a)mol C．(0.05＋a)mol D．amol 5．如下图所示，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 与浓盐酸挥发出的HCl反应产生了固体 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 干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝 是一种可溶性碱 6．为了探究浓硝酸的性质，进行以下五组实验，均观察到红棕色气体。下列分析错误的是 A．将带火星的木条靠近①的试管口，木条复燃，能说明NO2能支持燃烧 B．②中的铁片钝化，所以红棕色气体由浓硝酸分解产生，③中溶液变为绿色 C．①④⑤实验对比，④中的红棕色气体可能是由挥发的浓硝酸受热分解产生的 D．五支试管中的红棕色气体均为还原产物 7．如图所示，硫酸工业中产生的通过下列过程既能制得又能制得，下列说法不正确的是 A．在该反应过程可循环利用 B．该过程总反应的化学方程式 C．X物质是 D．在过程中表现出了还原性与漂白性 8．下列物质的每步转化在给定条件下能一步实现且较合理的是 A． B．饱和食盐水 C． D． 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 1．下列关于重要非金属元素的用途的叙述错误的是 A．食品中添加适量的SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用 B．自然界中存在游离态的硫和化合态的硫(如黄铁矿FeS2)，二者均可作为工业上制备硫酸的原料 C．工业合成氨不仅为农作物的生长提供了必需的氮元素，而且为其他化工产品(如炸药、农药等)的生产提供了原料 D．高压输电线路使用的陶瓷绝缘材料、建筑装饰使用的彩色玻璃、长江三峡大坝使用的水泥、用作砂轮磨料的碳化硅都属于传统的无机非金属材料 2．硝酸工业尾气中的NO、进入大气后会破坏臭氧层。可用氢氧化钠溶液对含氮氧化物的废气进行处理，反应的化学方程式如下：，。将一定量NO和的混合气体通入300 mL 5 mol•L NaOH溶液中，恰好被完全吸收，则下列有关判断正确的是 A．原混合气体中NO在标准状况下的体积可能为10 L B．原混合气体中NO与的体积之比可能为3∶2 C．所得溶液中溶质一定有2种 D．所得溶液中和的物质的量之比可能为2∶1 3．你认为下列说法无科学性错误的是 ①铅笔芯的原料是重金属铅，儿童在使用时不可用嘴吮咬铅笔，以免引起铅中毒。 ②二氧化硅硬度大，故可用来生产光导纤维。 ③“汽水”浇灌植物有一定道理，其中二氧化碳的缓释，有利于植物的光合作用。 ④硅的提纯与应用，促进了半导体元件与集成芯片产业的发展，可以说“硅是信息技术革命的催化剂”。 ⑤碳酸钡可作X光透视肠胃的药剂。 ⑥富勒烯、石墨烯、碳纳米管都是碳元素的单质，属于新型无机非金属材料。 A．①③⑥ B．③④⑥ C．①④ D．②③⑤ 4．下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去)，当X是强碱时，过量的B跟反应除生成C外，另一产物是盐酸盐。 下列说法错误的是 A．当X是强酸时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是 B．当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F是 C．当X是强酸时，C在常温下是气态单质 D．B和的反应为氧化还原反应 5．下列离子方程式书写正确的是 A．碳酸氢铵溶液中加入足量的烧碱溶液： B．硫酸酸化的过氧化氢溶解硫化铜： C．稀硝酸溶浸磁铁矿： D．水玻璃中通入过量的： 6．研究发现，空气中少量的能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下： ①    ②    ③ 在上述过程中的作用是 A．还原作用 B．氧化作用 C．催化作用 D．抑制作用 7．化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱反应生成化合物D。 （1）易与C发生化学反应的酸是________，反应的化学方程式是____________________。 （2）将C与纯碱混合高温熔融时发生化学反应生成D，同时还生成能使澄清石灰水变浑浊的氧化物E；将少量的E 通入D的水溶液中，生成化合物F。 ①分别写出生成D和F的化学方程式：______________________________________ ②要将纯碱高温熔化，下列坩埚中不可选用的是_______________________________。 A．普通玻璃坩埚 B．石英玻璃坩埚 C．铁坩埚 （3）100 g C与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数是________。 8．硅、硫、氮是重要的非金属元素。回答下列问题： （1）SiO2属于___________(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物。盛装NaOH等碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其原因为___________(用化学方程式表示)。 （2）工业上用石英砂和焦炭混合高温制取粗硅，其反应的化学方程式为___________；硅的用途有___________(任写1个)。 （3）由SO3制备H2SO4的过程中，一般用98.3%的浓硫酸吸收SO3，而不是直接用蒸馏水吸收的原因是___________。 （4）实验室利用含Fe3+的溶液吸收SO2，从而实现SO2的回收利用。写出Fe3+与SO2在水溶液中发生反应的离子方程式：___________；每消耗32gSO2，转移电子的物质的量为___________mol。 （5）氨气遇氯化氢时会产生白烟，写出白烟化学成分的电子式：___________。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 硫、氮、硅及其化合物 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 物质性质辨析及离子共存 SO2漂白性与 HClO、活性炭对比；浓硫酸三大特性；硝酸氧化性强弱；NO3-在酸性条件下的强氧化性；S2-、SO32-酸性条件不共存 实验基础及实验探究题 喷泉实验条件；NH4+检验；SO2、NO、NO2气体制备与收集。SO2制备、性质验证（漂白、还原性、酸性）；氨气制备、喷泉实验；NO、NO2性质探究，尾气处理；浓硫酸与 Cu、C 反应实验，产物检验 物质用途与环境保护、化工与情境应用 酸雨、光化学烟雾、硅材料、硫酸工业；工业制硫酸、合成氨流程； 氮氧化物、二氧化硫尾气处理；硅基材料、硅酸盐工业（玻璃、水泥） 氧化还原判断及计算与定量分析 反应中氧化剂、还原剂、电子转移数目；硝酸与Cu 反应的产物计算；硫、氮化合物氧化还原电子守恒计算；气体体积、物质的量计算 无机框图/转化推断题 以 S、N、Si 为线索，给出物质颜色、状态、反应条件，推导物质；书写化学 / 离子方程式，标注反应类型、氧化还原关系 要点01 硫、氮、硅及其重要化合物的性质、用途 重要性质 应用 SO2具有漂白性 用于漂白纸浆、毛、丝等 二氧化硫的还原性 二氧化硫可用作制作葡萄酒的食品添加剂 浓硫酸具有吸水性 作干燥剂(不能干燥NH3、H2S、HI) 氮气的化学性质稳定 作保护气 浓氨水具有挥发性和还原性 检验输送Cl2的管道是否漏气 液氨汽化吸收大量的热 做制冷剂 草木灰和硫酸铵反应生成氨气 草木灰和硫酸铵不能混合施用 NH4HCO3、NH4NO3是可溶的含氮化合物 用作氮肥 硅的半导体性能(硅是常用的半导体材料) 制半导体、芯片、太阳能电池 二氧化硅导光能力强，并且有硬度和柔韧度 可作光导纤维 4HF＋SiO2===2H2O＋SiF4↑ 用氢氟酸刻蚀玻璃 2C＋SiO2Si＋2CO↑ 碳还原二氧化硅制备粗硅 P2O5能与水反应 作干燥剂(不可干燥食品) 水玻璃不燃不爆 可用作防火材料 硅酸钠的水溶液是一种无机黏合剂 盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞 氦气化学性质稳定、密度小 可用于填充飞艇、气球 干冰升华吸收大量的热 人工降雨 白磷(P4)易燃烧 制高纯度磷酸，红磷制安全火柴、农药等 肥皂水显碱性 肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂 要点02 硫、氮、硅及其重要化合物之间的相互转化 1.理清非金属及其重要化合物之间知识主线 （1）碳、硅及其化合物：H4―→ ―→O―→O2 H4―→ ―→O2(H2O3) （2）氮及其化合物:H4+、H3―→N ―→2O―→O―→O2―→HO3―→O3- （3）硫及其化合物:2-、H2 ―→ ―→O2―→O3(H2O4) ―→O42- 2.构建非金属及其重要化合物之间知识网络 （1）碳、硅及其化合物 （2）氮及其化合物: （3）硫及其化合物: 3.重要非金属及其化合物的价类二维图 （1）碳、硅及其化合物 （2）氮及其化合物: （3）硫及其化合物: 4.扫除重要非金属及其化合物易忘知识盲点 （1）碳、硅及其化合物 ①自然界中无游离态的硅，通常原子晶体不导电，但硅是很好的半导体材料，是制作光电池的材料。SiO2不导电，是制作光导纤维的材料。 ②工业上制备粗硅，是用过量的C和SiO2在高温下反应，由于C过量，生成的是CO而不是CO2，该反应必须在隔绝空气的条件下进行。 ③氢氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH溶液能用玻璃试剂瓶，但不能用玻璃塞。 ④酸性氧化物一般能与水反应生成酸，但SiO2不溶于水；酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与HF反应。 ⑤硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。硅胶(mSiO2·nH2O)是一种很好的无毒干燥剂。 ⑥H2CO3的酸性大于H2SiO3的，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因可从两方面解释：a.硅酸盐比碳酸盐稳定；b.从化学平衡角度，由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2气体。 ⑦水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料；碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。 （2）氮及其化合物 ①NO只能用排水法或气囊法收集，NO2不能用排水法，可用排苯法收集。 ②在NO2或NO与O2通入水的计算中常用到4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3、4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3两个方程式。NO2能被NaOH溶液吸收，NO单独不能被强碱溶液吸收，NO与NO2混合能被NaOH溶液吸收。 ③浓HNO3显黄色是因为溶有NO2，而工业上制备的盐酸显黄色，是因为溶有Fe3＋。 ④硝酸、浓H2SO4、次氯酸具有强氧化性，属于氧化性酸，其中HNO3、HClO见光或受热易分解。 ⑤强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应不生成H2；金属和浓HNO3反应一般生成NO2，而金属和稀HNO3反应一般生成NO。 ⑥实验室制备NH3，除了用Ca(OH)2和NH4Cl反应外，还可用浓氨水的分解(加NaOH固体或CaO)制取，而检验NH需用浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，以确定NH的存在。 ⑦收集NH3时，把一团干燥的棉花放在试管口，以防止与空气对流；收集完毕，尾气处理时，应在试管口放一团用稀硫酸浸湿的棉花，以吸收NH3。 ⑧铜与浓HNO3反应在试管内就能看到红棕色的NO2，而与稀HNO3反应时需在试管口才能看到红棕色气体。 ⑨浓盐酸和浓氨水反应有白烟生成，常用于HCl和NH3的相互检验。 ⑩NH3、HCl、SO2、NO2可用水进行喷泉实验，水溶性小的气体可用其他溶剂(如CO2和NaOH溶液)进行喷泉实验。 （3）硫及其化合物 ①除去附着在试管内壁上的硫，除了可以用热的NaOH溶液，还可以用CS2，但不能用酒精。 ②SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色，表现SO2酸性氧化物的性质；使品红溶液褪色，表现SO2的漂白性；能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，表现SO2的还原性；SO2与H2S反应，表现SO2的氧化性；SO2和Cl2等体积混合通入溶液中，漂白性不但不增强，反而消失。 ③把SO2气体通入BaCl2溶液中，没有沉淀生成，但若通入NH3或加入NaOH溶液，或把BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成，前两者生成BaSO3沉淀，后者生成BaSO4沉淀。 ④浓硫酸能氧化(必要时加热)除Au、Pt以外的所有金属，其还原产物是SO2而不是H2。 ⑤常温下，浓硫酸与Fe、Al并不是不反应，而是发生了钝化，钝化是浓硫酸将Fe、Al氧化而在其表面形成一层致密的氧化物薄膜，防止了浓硫酸与Fe、Al的继续反应，体现了浓硫酸的强氧化性。 ⑥浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末，体现了浓硫酸的吸水性。 ⑦浓硫酸与金属反应时体现了浓硫酸的氧化性和酸性，而与碳等非金属反应时只体现了浓硫酸的氧化性。 ⑧浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时，随反应进行，产物会发生变化或反应停止。注意区分Zn和浓H2SO4的反应。 ⑨C与浓硫酸反应时，反应产物的确定应按以下流程进行：无水CuSO4确定水→品红溶液确定SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品红溶液检验SO2是否除净→澄清石灰水检验CO2。 ⑩SO的检验方法：先加入足量稀盐酸酸化，若无现象，再滴加BaCl2溶液，观察有无白色沉淀，来判断有无SO。不可只加可溶性钡盐，不酸化；或先滴加BaCl2溶液，再加稀盐酸或滴加稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液。 要点03 硫、氮、硅及其重要化合物的相关实验 一、章节实验梳理 （1）【实验5-1】SO2溶于水 现象：液面上升（SO2+H2OH2SO3，酸性比H2CO3大） 结论：SO2易溶于水 （2）【实验5-2】验证二氧化硫的漂白性 现象：通入二氧化硫后品红溶液褪色，当再次加热褪色的溶液时，品红溶液逐渐变红。 结论：二氧化硫漂白作用由于它能与有色有机物质生成不稳定的无色物质。 （3）【实验】蔗糖与浓硫酸反应 现象：蔗糖变黑、膨胀，放出有刺激性气味的气体。 结论：浓硫酸有强脱水性、浓硫酸可以与C反应生成SO2。 （4）【实验5-3】浓硫酸与铜反应 实验操作 螺旋状（增大接触面积，加快反应速率）的留一段在试管外的铜丝（可以随时抽出停止实验）、等待冷却（避免浓H2SO4对实验的影响）、石蕊溶液试管上的有NaOH的棉团（吸收多余的SO2） 实验现象 ①加热前铜丝在浓硫酸中无明显现象 ②加热后，试管中铜丝表面变黑，有气泡逸出；试管中的品红溶液褪色，试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色 ③试管中的溶液呈蓝色 实验结论 ①加热前铜与浓硫酸不反应②在加热条件下铜与浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸铜。总结论：浓硫酸具有强氧化性。 （5）【实验5-4】硫酸根离子的检验 实验步骤 在三支试管中分别加入少量稀硫酸，Na2SO4溶液和Na2CO3溶液，然后各滴入几滴BaCl2溶液，观察现象，再分别加入少量稀盐酸，振荡，观察现象，从这个实验中你能得出什么站论？写出相关反应的离子方程式。 实验现象 三支试管都产生白色沉淀，加盐酸前两支试管中白色沉淀无明显变化，装Na2CO3溶液产生白色沉淀溶解。 实验结论 溶液中的CO32-也能与Ba2+反应生成白色沉淀，但BaCO3沉淀可以与稀盐酸发应故CO2。因此在实验室里：通常将溶液先用稀盐酸酸化以排除CO32-等可能造成的干扰，然后加人BaC12容液来检验SO42-的存在 （6）【实验5-5】NO2溶于水 实验操作：通入过量O2使NO转化为HNO3，减少的大气的污染。 现象：先无色气体变为红棕色、气体体积减小，后红棕色气体褪色、体积约为原红棕色气体的1/3。 （7）【实验5-6】氨溶于水实验 现象：酚酞溶液由玻璃管进入烧瓶，形成红色瀑布。 结论：氨易溶于水，溶于水的溶液呈碱性。 （8）【实验5-7】实验室制取氨 实验装置：同时适用于制取O2 实验操作：塞棉花（减少空气向试管中扩散）、尾气处理（通H2O或H2SO4，要注意防止倒吸）、干燥剂（只能是Ca(OH)2）、验满（用湿石蕊试纸或蘸有浓HCl的玻璃棒）。 △ （9）【实验5-8】硝酸与铜反应 现象：稀硝酸：铜片缓慢溶解，液体变蓝，生成无色气体，气体上升时变为红棕色。 浓硝酸：铜片快速溶解，液体变绿，生成红棕色气体。 二、常见气体的制备 1．气体物质制备流程 2．气体发生装置 （1）设计原则：根据制备原理、反应物状态和反应所需条件、制取气体的量等因素来设计反应装置。 （2）基本类型 装置类型 反应装置图 适用气体 操作注意事项 固、固 加热型 O2、NH3等 ①试管要干燥； ②试管口略低于试管底； ③加热时先均匀加热再固定加强热 固、液加热或液、液加热型 Cl2、HCl等 ①烧瓶加热时要隔石棉网 ②反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片(或沸石) 固、液不加热或液、液不加热型 H2、CO2、SO2、NO、NO2等 ①使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下； ②启普发生器只适用于块状固体和液体反应，且气体不溶于水； ③使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速 3.气体的净化装置 （1）基本类型 装置 示意图 适用 范围 试剂与杂质气体反应，与主要气体不反应；装置③用固体吸收还原性或氧化性杂质气体 杂质气体被冷却后变为液体，主要气体不变为液体 （2）吸收剂的选择 选择吸收剂应根据被提纯气体的性质和杂质的性质而确定，一般情况如下： ①易溶于水的气体杂质可用水来吸收； ②酸性杂质可用碱性物质吸收； ③碱性杂质可用酸性物质吸收； ④水为杂质时，可用干燥剂来吸收； ⑤能与杂质发生反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。 4.气体的收集方法及收集装置 根据制备气体的水溶性及气体的密度选择收集方法及收集装置： （1）排液法：难溶于水(或某溶液)或微溶于水(或某溶液)，又不与其反应的气体可用排液法收集，选用、等收集装置收集。用该装置可收集O2、H2、Cl2(饱和NaCl溶液)、NO、CO2(饱和NaHCO3溶液)、CO、C2H2、C2H4等气体。 （2）向上排空气法：密度大于空气且不与空气中的成分反应的气体可用向上排空气法收集，选用等收集装置收集。用该装置可收集Cl2、SO2、NO2、CO2等气体。 （2）向下排空气法：密度小于空气且不与空气中的成分反应的气体可用向下排空气法收集，选用等收集装置收集。用该装置可收集H2、NH3、CH4等气体。 5．气体的量取装置 对难溶于水且不与水反应的气体,往往利用量筒或滴定管组装如图所示的装置量取其体积。 6．尾气处理装置的选择 a用于吸收溶解或反应速率不是很快的气体，如用NaOH溶液吸收Cl2等。 b用于收集少量气体。 c、d用于吸收极易溶且溶解很快的气体，如HCl、HBr、NH3等；其中d吸收量少。 e用于处理难以吸收的可燃性气体，如H2、CO等。 要点04 有关HNO3、H2SO4、硅的制备工艺流程 1.硫酸的工业制备与计算 工艺流程 五个三 三原料 黄铁矿或硫、空气、98.3%H2SO4 三阶段 造气、催化氧化、SO3吸收 三反应 ①4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2；②2SO2＋O22SO3；③SO3＋H2O＝H2SO4 三设备 沸腾炉、接触室、吸收塔 三净化 除尘、洗涤、干燥 六原理 ①增大接触面积；②增大反应物浓度；③热交换原理；④逆流原理；⑤催化原理；⑥连续生产原理 尾气处理 SO2＋2NH3·H2O＝(NH4)2SO3、(NH4)2SO3＋H2SO4＝(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O (NH4)2SO4作肥料，SO2返回车间作原料 废渣利用 制水泥、炼铁 工业计算 用关系式法：FeS2～2H2SO4；S～H2SO4 2.硝酸的工业制备 主要原料 氨气、空气、水 主要原理 4NH3＋5O24NO＋6H2O 2NO＋O2＝2NO2 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO 尾气处理 用NaOH溶液吸收 生产流程图 生产步骤 ①‌氨的催化氧化‌：氨（NH3）与空气或富氧空气的混合气在催化剂的作用下发生氧化反应，生成一氧化氮（NO）。这一过程通常在760至840℃的温度下进行，催化剂为含铑的网形催化剂或以氧化铁为主体的非铂催化剂。‌ ②‌二氧化氮的生成‌：生成的一氧化氮继续与氧气反应，生成二氧化氮（NO2）。这一步骤中，一氧化氮被进一步氧化成二氧化氮，为后续的硝酸制备做准备。 ③‌硝酸的制备‌：最后，二氧化氮与水反应，生成硝酸（HNO3）。这一过程通常在吸收塔内进行，二氧化氮与水反应生成硝酸，同时释放出一氧化氮，这些一氧化氮可以循环利用。 浓硝酸的制备 使用脱水剂（如浓硫酸或无机盐如硝酸镁）对稀硝酸进行精馏，从而得到浓硝酸。‌ 3.硅的的制备 主要原料 石英砂（SiO2 ≥99%）、 焦炭（C） 主要原理 (a)SiO2＋2CSi＋2CO↑ (b)Si＋3HClSiHCl3＋H2 (c)SiHCl3＋H2Si＋3HCl 生产流程图 生产步骤 ①粗硅的制备：用焦炭还原石英砂，得到含少量杂质的粗硅。 ②氯化与精馏：硅优先与HCl反应生成气态三氯硅烷，金属杂质生成固态氯化物（如AlCl3升华温度180℃，需分离）。 ③‌氢气还原：再经氢气还原得到高纯硅。 ‌副产物回收 HCl气体可循环用于SiCl4合成或SiHCl3制备。 4.工艺流程题的解题策略 （1）粗读题干，挖掘图示 图示中一般会呈现超出教材范围的知识，但题目中往往会有提示或者问题中不涉及，所以一定要关注题目的每一个关键字，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出，只需问什么推什么。如制备类无机化工题，可粗读试题，知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。 （2）携带问题，精读信息 这里信息包括三个方面：一是主干，二是流程图示，三是设置问题。读主干抓住关键字、词；读流程图，重点抓住物质流向(“进入”与“流出”)、实验操作方法等。 （3）跳跃思维，规范答题 答题时应注意前后问题往往没有“相关性”，即前一问未答出，不会影响后面答题。要求用理论回答的试题，应采用“四段论法”：改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→有什么变化→得出什么结论。 （4）积累常考的答题模板 ①除杂：除去……中的…… ②干燥：除去……气体中的水蒸气，防止…… ③增大原料浸出率(离子在溶液中的含量多少)的措施：搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速(浓度、压强)，增大气液或固液接触面积。 ④加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成物生成的方向)移动。 ⑤温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率，但温度过高会造成挥发(如浓硝酸)、分解(如H2O2、NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促进水解(如AlCl3)等，影响产品的生成。 ⑥从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大)的方法：蒸发浓缩(至少有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗等)、干燥。 ⑦从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体的方法：蒸发浓缩、趁热过滤(如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥。 ⑧控制某反应的pH使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀，调节pH所用试剂为主要元素对应的氧化物、碳酸盐、碱等，以避免引入新的杂质；沉淀时pH范围的确定：范围过小导致某离子沉淀不完全，范围过大导致主要离子开始沉淀。 ⑨减压蒸馏(减压蒸发)的原因：减小压强，使液体沸点降低，防止(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)受热分解、挥发。 ⑩检验溶液中离子是否沉淀完全的方法：将溶液静置一段时间后，向上层清液中滴入沉淀剂，若无沉淀生成，则离子沉淀完全。 ⑪洗涤沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3次。 ⑫检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入某试剂，若未出现特征反应现象，则沉淀洗涤干净。 ⑬洗涤沉淀的目的：除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质。 ⑭冰水洗涤的目的：洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗。 ⑮乙醇洗涤的目的：降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗，得到较干燥的产物。 ⑯蒸发、反应时的气体氛围：抑制某离子的水解，如加热蒸发AlCl3溶液时为获得AlCl3需在HCl气流中进行。 ⑰事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的氧化性气体(如氧气)，防止某物质被氧化。 5.化工流程中氧化还原反应方程式的解答措施 第1步：根据题干信息或流程图，判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物 第2步：按“氧化剂+还原剂-还原产物+氧化产物”写出方程式，根据氧化还原反应的守恒规律配平氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。 第3步：根据电荷守恒和溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋或OH－的形式使方程式的两端的电荷守恒。 第4步：根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。 要点05 有关硫、氮、硅的无机框图推断题的解题策略 1.解题技巧 框图型推断题解题的关键在于寻找突破口，即所谓的“题眼”，解题技巧主要有以下几种： ①特征物理性质切入法：在物质推断题框图中常有一些物质能表现特殊的物理性质，如颜色、状态和气味 ，这往往可以作为解题的突破口。 ②高频信息切入法：化学推断题中通常有一种元素或物质出现的频率特别高，与其他元素或物质发生交联关系，其他元素或物质的推断都依赖于它，这样的元素或物质的推断就是解题的突破口。 ③尝试法：由于某些推断题的结论只有较少的可能性，因此可将每种可能的结论代入题内尝试，即可找出正确答案。 [来源:学_科_网Z_X_X_K] ④逻辑推理法：解物质推断题的过程，就是根据题给物质的某项性质或特征来推理判断的过程。在推理过程中必须具有严密的逻辑性，必须要清楚框图中是因果关系还是递进关系才能顺藤摸瓜以求得准确答案。 2.寻找“题眼”的途径 ①从物质的组成、结构方面寻找： 例如，具有正四面体结构的物质可能为甲烷或白磷或NH4＋；不含金属元素的离子化合物为铵盐；组成为A2B2型的物质可能为Na202、H202、C2H2等。 ②从实验现象寻找：例如，气体燃烧呈苍白色火焰的必为H2在Cl2中燃烧；在空气中点燃后火焰呈蓝色，则气体可能为CO、H2、CH4、H2S等。 ③从反应类型寻找：例如，同一元素的气态氢化物和气态氧化物反应生成该元素的单质和水，则该元素可能为S或N；两种溶液混合生成沉淀和气体，则反应可能为Ba(OH)2与(NH4)2S04，或可溶性铝盐与可溶性金属硫化物(如Na2S、NaHS)、可溶性碳酸盐(如Na2CO3、NaHCO3) 或可溶性铁盐与可溶性碳酸盐(如Na2CO3、NaHCO3)之间的双水解反应；遇水能生成气体和难溶性物质的可能为Al2S3、 Al(CH3)3或Mg3N2。 ④从典型性质寻找：如具有臭鸡蛋气味的气体必为H2S；与H2S反应有淡黄色沉淀生成的气体可能为02、C12或SO2；使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3；密度最小的气体为H2；地壳中含量最多的元素为O，最多的金属元素为Al；能溶解SiO2的酸为HF；遇苯酚生成紫色溶液的离子为Fe3+等。 ⑤从反应条件寻找：如必须控制在170℃的反应，必是制取乙烯的反应；稀溶液与铜常温下不反应，浓溶液与铜加热时反应为浓硫酸。学!科网 ⑥从数据去寻找：根据计算或题给信息，可获取某些数据，这些数据也可使我们找到突破口。如物质的熔点较低，说明可能为分子晶体；反之，熔点较高则可能为原子晶体或离子晶体。 ⑦从转化关系寻找： a.直线型转化关系，如盐A有如下转化：，D比C式量大16，E为酸。则可推知：若X为碱，则A中含NH4＋；若X为酸，则A中含S2－(或HS－)； b.常见的三角形转化关系： ； c.常见的“归中”转化关系： 非氧化还原反应：①Al3＋＋AlO―→Al(OH)3，②CO＋H2O＋CO2―HCO； 氧化还原反应：①Cl－＋ClO－Cl2(或Cl－＋ClOCl2)，②S2－＋SOS③H2S＋SO2―→S。 题型01 有关硫、氮、硅及其化合物的性质及应用 【典例1】下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A．NO2显红棕色，可用于火箭燃料中的氧化剂 B．Na2SO3具有还原性，可用于处理自来水中残留的Cl2 C．SiO2硬度大，可用于制造光导纤维 D．NaHCO3受热易分解，可用于治疗胃酸过多 【答案】B 【解析】A．二氧化氮具有强氧化性，常用于火箭燃料中的氧化剂，与二氧化氮为红棕色无对应关系，性质与用途对应错误，A不选；B．Na2SO3中的硫元素为+4价，具有还原性，可与Cl2（强氧化剂）反应生成Na2SO4和HCl，有效去除残留Cl2，性质与用途对应正确，B选；C．SiO2用于制造光导纤维是因其光导性能，而非硬度大，性质与用途不匹配，C不选；D．NaHCO3治疗胃酸过多是因其能与胃酸（HCl）反应，而非受热分解，用途与性质无关，D不选；故选B。 方｜法｜点｜拨 解答硫、氮、硅及其化合物性质与用途对应类题目，核心是明确物质用途由对应化学性质决定，区分物理性质与化学性质。牢记常见物质用途原理：如NO2作氧化剂靠氧化性、SiO2制光导纤维靠光导性、NaHCO3治胃酸靠与酸反应，避开性质与用途不匹配的陷阱。 【变式1-1】下列生产、生活情境中涉及的原理错误的是 A．太阳能电池板被广泛应用，利用了SiO2的光电性能 B．葡萄酒中通常添加少量SO2，既可以杀菌，又可以防止营养成分被氧化 C．世博停车场安装催化设备处理汽车尾气中的CO和NOx，利用两者反应生成无毒气体 D．“明如镜、声如磬”的瓷器可由黏土经高温烧结而成，主要化学成分是硅酸盐 【答案】A 【解析】A．太阳能电池板利用了单质Si的光电性能，故A错误；B．SO2具有还原性，葡萄酒中通常添加少量SO2，既可以杀菌，又可以防止营养成分被氧化，故B正确；C．CO和NOx在催化剂作用下反应生成二氧化碳和氮气，故C正确；D．瓷器可由黏土经高温烧结而成，主要化学成分是硅酸盐，故D正确；选A。 【变式1-2】下列物质的性质和用途相对应的是 A．N2的化学性质稳定，可用作粮食保护气 B．浓硫酸具有脱水性，可做干燥剂 C．氨气易溶于水，可用作制冷剂 D．SiO2属于酸性氧化物，可用于制光导纤维 【答案】A 【解析】A．氮气化学性质稳定，常温下难与其他物质反应，因此用作粮食保护气，隔绝氧气以防止氧化或腐败，A符合题意；B．浓硫酸作干燥剂是利用其吸水性，而脱水性是指将物质中的H、O元素按水比例脱去（如使有机物碳化），二者用途不同，B不符合题意；C．氨气用作制冷剂是因液氨气化吸热导致环境降温，与易溶于水的性质无关，C不符合题意；D．二氧化硅用于制作光导纤维是因高透光性和折射率，属于物理性质，与其作为酸性氧化物的化学性质无关，D不符合题意；故选A。 题型02 有关硫、氮、硅及其化合物的相互转化 【典例2】下列物质的转化过程，在给定条件下不能实现的是 A．石英砂粗硅SiHCl3高纯硅 B．黄铁矿SO2SO3H2SO4 C．AlNa[Al(OH)4] Al(OH)3Al2O3 D．NH3NONO2HNO3 【答案】C 【解析】A．石英砂在高温条件下与焦炭反应制得粗硅，粗硅与氯化氢在加热条件下反应制得三氯硅烷，三氯硅烷高温下与氢气反应制得高纯硅，则在给定条件下物质间转化能实现，A不符合题意；B．黄铁矿在氧气中煅烧制得二氧化硫，二氧化硫在五氧化二钒的催化作用下与氧气共热反应制得三氧化硫，三氧化硫被98.3%的浓硫酸吸收制得硫酸，则在给定条件下物质间转化能实现，B不符合题意；C．Na[Al(OH)4]与过量盐酸反应生成氯化铝，不能生成氢氧化铝，C符合题意；D．催化剂作用下氨气与氧气共热发生催化氧化反应制得一氧化氮，一氧化氮与氧气反应制得二氧化氮，二氧化氮与水反应制得硝酸，则在给定条件下物质间转化能实现，D不符合题意；故选C。 方｜法｜点｜拨 解答非金属及其化合物转化题，需熟记硫、氮、硅的价态转化路径与反应条件，明确特殊反应规律。注意偏铝酸钠与酸反应：过量盐酸生成AlCl3，通入过量CO2才生成Al(OH)3；同时牢记工业制硅、硫酸、硝酸的流程与条件，以此快速判断转化能否实现。 【变式2-1】“价类二维图”是元素化合物学习的重要工具，部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是 A．可用f的浓溶液干燥a气体 B．1mol c与足量在一定条件下充分反应时生成80g d C．e溶液在空气中久置后，溶液酸性减弱 D．盐g与盐h之间也可能发生反应 【答案】D 【分析】由图可知，a为-2价硫的氢化物，即，b为S单质，c为＋4价硫的氧化物，即，d为＋6价硫的氧化物，即，e为＋4价硫的含氧酸，即，f为＋6价硫的含氧酸，即，g为＋4价硫的钠盐，可以是或，h为＋6价硫的钠盐，可以是或，i为-2价硫的钠盐，即，据此解答。 【解析】A．具有还原性，浓硫酸具有强氧化性，两者会发生氧化还原反应，则不能用f的浓溶液干燥a气体，A错误；B．与足量氧气完全反应可生成，质量是80g，但该反应为可逆反应，不可能完全转化为，则1mol c与足量在一定条件下充分反应时生成的d小于80g ，B错误；C．为弱酸，在空气中久置后，被空气中的氧气氧化为，溶液酸性增强，C错误；D．g为＋4价硫的钠盐，可以是，h为＋6价硫的钠盐，可以是，二者之间可以发生反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，所以盐g与盐h之间也可能发生反应，D正确；故选D。 【变式2-2】下表列出的物质中，不能按图示路径直接进行转化的是 选项 甲 乙 丙 A Na2O2 NaHCO3 Na2CO3 B NO HNO3 NO2 C H2SO4 H2SO3 SO2 D SiO2 H2SiO3 Na2SiO3 【答案】A 【解析】A．A中NaHCO3不能直接转化成Na2O2，A项错误；B．NO与O2反应可生成丙(NO2)，NO2与水反应可生成乙(HNO3)，浓HNO3与铜反应可生成NO2，稀HNO3与Cu反应可生成NO，B项正确；C．浓H2SO4与铜反应可生成丙(SO2)，SO2溶于水可生成H2SO3，H2SO3分解可生成SO2，也可氧化成H2SO4，C项正确；D．硅酸和SiO2均可与NaOH反应可生成Na2SiO3，Na2SiO3与HCl反应可转化成H2SiO3，H2SiO3受热分解也可生成SiO2，D项正确。答案选A。 题型03 有关硫、氮、硅及其化合物制备工艺流程 【典例3】某汽车安全气囊的产气药剂主要含有叠氮化钠(NaN3)，该物质是一种无色晶体，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。化工生产中，多余的NaN3常使用NaClO溶液处理，在酸性条件下，二者反应可生成无毒的气体。某硝酸工厂处理尾气并制备叠氮化钠的工艺流程如图所示，下列说法错误的是 A．合成NaNO2时，生成1mol NaNO2对应转移的电子数为0.5NA B．试剂①与试剂②分别为乙醇、乙醚 C．合成NaN3的化学反应方程式为：N2H4 + NaNO2 = NaN3 + 2H2O D．若处理19.5g NaN3，理论上需加入0.5mol·L-1的NaClO溶液0.6 【答案】D 【分析】一氧化氮、二氧化氮和氢氧化钠溶液反应生成亚硝酸钠，再和肼反应生成叠氮化钠，加入乙醇促使其结晶析出，过滤分离出晶体，最后再用乙醚洗涤得到叠氮化钠，据此解答。 【解析】A．NO中氮元素化合价由+2价升高至+3价，NO2中元素化合价由+4价降低至+3价，由得失电子守恒及原子守恒可得反应为：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，由方程式可知：2molNaNO2~1mole-，则生成l molNaNO2时转移电子0.5mol，数目为0.5NA，A正确；B．已知叠氮化钠(NaN3)易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚，则加入乙醇有助于叠氮化钠结晶析出，用乙醚洗涤可防止叠氮化钠的溶解损失，所以试剂①与试剂②分别为乙醇、乙醚，B正确；C．亚硝酸钠和肼反应生成叠氮化钠和水，反应方程式为：N2H4+NaNO2=NaN3+2H2O，C正确；D．NaN3常使用NaClO溶液处理，在酸性条件下，二者反应可生成无毒的气体，即两者发生氧化还原反应生成氮气、氯化钠和水，反应的离子方程式为：，处理19.5g NaN3(即)，理论上需加入0.5mol·L-1的NaClO溶液体积为：，D错误；故选D。 方｜法｜点｜拨 解答硫、氮、硅及其化合物工艺流程题，需结合物质溶解性、氧化还原规律分析。先梳理流程中物质转化，利用化合价升降判断电子转移；根据物质溶解特性选择结晶、洗涤试剂；依据氧化还原得失电子守恒进行定量计算，注意酸性环境对反应的影响。 【变式3-1】Si3N4是一种重要的结构陶瓷材料。用石英砂和原料气(含N2和少量O2)制备Si3N4的操作流程如下。 已知：粗硅中含少量Fe、Cu的单质及其化合物；常温下Si3N4除与氢氟酸反应外不与其他酸反应。下列说法正确的是 A．“还原”步骤中产生的气体能使澄清石灰水变浑浊 B．“操作X”可将原料气通过灼热的镁粉 C．“高温氮化”合成反应中N2是氧化剂 D．“稀酸Y”可选用稀硝酸或稀硫酸 【答案】C 【分析】石英砂为，与焦炭在高温下发生：，粗硅与氮气反应生成，粗硅中还含有、的单质及化合物，经过酸洗等操作而除去，最终得到纯净的。 【解析】A．“还原”步骤中焦炭和石英砂反应生成粗硅和一氧化碳，不能使澄清石灰水变浑浊，A错误；B．“高温氮化”是反应，原料气中含有，由于镁的还原性很强，氮气也可以和镁反应，所以不能让原料气通过镁粉，B错误；C．粗硅与氮气反应生成，Si3N4中氮元素化合价为-3价，即反应过程中氮元素的化合价从价降低到价，作氧化剂，C正确；D．单质铁和铜均可以和稀硝酸反应，铁能和稀硫酸反应，而单质铜与稀硫酸不反应，稀硫酸不能除去铜，D错误；故选C。 【变式3-2】某生产单位设计以SO2、硝酸、纯碱为原料制备亚硝酸钠(NaNO2)，其工艺流程如图： 已知： i．2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2 ii．NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2 下列说法正确的是 A．“吸收”过程中，为使反应更充分可采用较高的温度 B．理论上为提高产品的纯度，“吸收”过程中参加反应的 C．“反应”过程中应通入大量O2 D．NaNO2粗产品中的杂质仅含有NaNO3和Na2CO3 【答案】B 【分析】该流程的目的是制备亚硝酸钠(NaNO2)，因此“反应”过程中，发生反应ii．NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2，生成NaNO2，则“吸收”过程中，生成NO和NO2物质的量之比应为1:1，发生反应为，据此分析解答。 【解析】A．反应温度高，气体的溶解度低，不利于充分反应，A项错误；B．理论上要提高产品的纯度，“反应”过程中，发生反应ii．NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2，则“吸收”过程中，生成NO和NO2物质的量之比应为1:1，故反应为，B项正确；C．如果通入大量O2，会生成更多的NO2，则最终所得产品中会有更多的NaNO3，C项错误；D．“吸收”过程中生成H2SO4，“反应”过程中H2SO4与Na2CO3反应生成Na2SO4，Na2CO3与CO2反应生成NaHCO3，故粗产品中的杂质可能有NaNO3、Na2CO3、Na2SO4、NaHCO3等，D项错误；故选B。 题型04 有关硫、氮、硅及其化合物的性质实验 【典例4】利用如图所示微型实验装置(两个W 形管)探究有关浓硫酸和SO2的性质。下列有关说法错误的是 A．实验开始时应在浓硫酸处下方，点燃酒精灯进行加热，有无色气泡生成 B．本实验可以证明浓硫酸的强氧化性、酸性以及SO2的还原性、氧化性、漂白性 C．干燥管中棉球浸有的试剂X 可为浓 NaOH 溶液 D．当各处观察到相应现象后，停止实验，装置中的四个溶液一定显酸性 【答案】D 【分析】浓硫酸和Cu加热条件下可发生反应生成无色的SO2气体，表现硫酸的酸性和氧化性，SO2气体使酸性高锰酸钾溶液褪色，表现还原性，使品红溶液褪色，表现漂白性，和Na2S反应生成S，表现氧化性，X用于吸收尾气，防止污染，据此解答。 【解析】A．浓硫酸和Cu加热条件下可发生反应生成无色的SO2气体，A正确；B．根据分析，本实验可以证明浓硫酸的强氧化性、酸性以及SO2的还原性、氧化性、漂白性，B正确；C．干燥管中棉球浸有的试剂X 用于吸收尾气，可为浓 NaOH 溶液，C正确；D．酸性高锰酸钾溶液、品红溶液中SO2过量，可能显酸性，Na2S溶液中可能SO2不足，发生反应：3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3，Na2SO3溶液呈碱性，D错误；故选D。 方｜法｜点｜拨 解答硫、氮、硅及其化合物性质实验题，要结合物质核心性质与实验现象对应分析。通过微型装置串联验证SO2漂白性、氧化性、还原性，明确浓硫酸与Cu反应体现的性质；牢记尾气处理常用碱液吸收，同时分析反应后溶液酸碱性，规避细节易错陷阱。 【变式4-1】下列实验装置或实验现象预测正确的是 ①实验Ⅰ：该装置可用于Cu和浓HNO3反应制取少量的NO2气体 ②实验Ⅱ：酸性KMnO4溶液中出现气泡，溶液的颜色没有变化 ③实验Ⅲ：微热稀HNO3片刻，溶液中有气泡产生，广口瓶内始终保持无色 ④实验Ⅳ：该装置可用于除去SO2气体中含有的少量HCl气体 A．① B．② C．③ D．④ 【答案】D 【解析】① Cu和浓HNO3反应生成的气体能与水反应，无法利用压强差控制反应的发生与停止，①不正确；② 浓硫酸使蔗糖先碳化，后将碳氧化生成CO2、SO2等，CO2在酸性KMnO4溶液中溶解度不大而以气泡逸出，SO2与酸性KMnO4发生氧化还原反应，将其还原，从而使溶液颜色逐渐褪去，②不正确；③ 微热稀HNO3片刻，与Cu发生反应生成NO等，溶液中有气泡产生，广口瓶内NO与O2反应生成NO2，气体为红棕色，③不正确；④ 气体与饱和溶液不反应，HCl与饱和溶液反应生成等，故该装置可以除去SO2气体中含有的少量HCl气体，④正确；符合题意的为④，故答案选D。 【变式4-2】下列实验操作正确且能达到实验目的的是 A．比较非金属性：S>C>Si B．检验CO2 C．合成氨并检验氨的生成 D．验证氨气的还原性 【答案】A 【解析】A．H2SO4与Na2CO3反应生成CO2，CO2溶于水形成H2CO3，H2CO3与Na2SiO3反应生成H2SiO3沉淀，证明非金属性S>C>Si，A正确；B．木炭与浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫，都能使澄清石灰水变浑浊，B错误；C．氮气和氢气在催化剂、加热条件下反应生成氨气，干燥氨气不能使得干燥pH试纸变色，不能检验氨气的生成，C错误；D．此装置可以验证氨气极易溶于水以及氨气的水溶液呈碱性，不能验证还原性，D错误；故选A。 题型05 有关硫、氮、硅及其化合物的无机推断 【典例5】中学常见物质之间存在如图所示转化关系，液态的氢化物可用作制冷剂，能使带火星的木条复燃，比的相对分子质量大17，是一种红色金属单质。下列说法正确的是（反应条件和部分生成物未标出） A．为非电解质，其水溶液不导电 B．常温下，都是有毒气体，利用液态z可区分气体g和溴蒸气 C．改变工业合成的反应条件能同时将所有原料全部转化为 D．的稀溶液与反应能生成硝酸盐，植物吸收土壤中的硝酸盐属于固氮 【答案】B 【解析】A．由题中信息可知，为为为为为为稀硝酸，为，的水溶液中含有能够电离出离子，从而导电，A错误；B．常温下，均为有毒气体，通入水中所得溶液为无色，溴蒸气通入水中所得溶液为橙色，因此利用水可区分和溴蒸气，B正确；C．工业合成氨气属于可逆反应，不能完全进行到底，C错误；D．固氮指将空气中游离态的氮转化为含氮化合物，植物吸收土壤中的硝酸盐不属于固氮，D错误；故答案选B。 方｜法｜点｜拨 解答硫、氮、硅及其化合物无机推断题，需抓住特征信息快速破题，如液氨作制冷剂、氧气助燃、铜为红色单质。梳理氮元素价态转化链，结合物质性质、反应关系推导物质；再辨析非电解质、固氮概念、物质鉴别等知识点，逐一判断选项正误。 【变式5-1】下列物质为含有相同元素的单质或化合物，在一定条件下的转化关系如图所示（略去部分生成物和反应条件），其中丙为红棕色气体，戊是单质。下列说法正确的是 A．甲的水溶液能导电，所以甲是电解质 B．甲和乙既可用排空气法收集，又可用排水法收集 C．甲、丙反应每生成1mol戊，转移的电子为12mol D．常温下，可用铝制容器盛装丁的浓溶液 【答案】D 【分析】丙为红棕色气体，戊是单质，则丙为NO2、戊为N2；NH3催化氧化为NO、NO和氧气反应生成NO2、NO2和水反应生成硝酸，NH3和NO2反应生成N2和水，则甲是NH3、乙是NO、丁是HNO3。 【解析】A．NH3自身不能电离，NH3是非电解质，故A错误；B．NO不能用排空气法收集，NH3不能用排水法收集，故B错误；C．8NH3+6NO2=7N2+12H2O，生成7molN2转移24mol电子，反应每生成1molN2，转移的电子为mol，故C错误；D．常温下，铝在浓硝酸中钝化，可用铝制容器盛装浓硝酸，故D正确；选D。 【变式5-2】一种制备硝酸的物质转化流程如图所示，M~W均表示纯净物，X、Y、Z属于氧化物。反应1在无氧条件下进行，且属于氧化还原反应；反应2在蒸馏过程中进行；向W的溶液中滴加KSCN溶液，可观察到溶液变红。下列说法正确的是 A．上述转化中涉及四种基本反应类型 B．反应1中，Y与Z的质量之比为5：4 C．反应2的发生利用了硫酸的酸性比硝酸强 D．标准状况下，22.4LY含有的原子数为 【答案】B 【分析】向W的溶液中滴加KSCN溶液，可观察到溶液变红，X、Y、Z属于氧化物，说明X为；Y与水反应生成硫酸，说明Y为；Z与氧气反应生成Y，说明Z为；反应1在无氧条件下进行，且属于氧化还原反应，说明M为。 【解析】A．图示转化中只涉及化合反应、复分解反应、分解反应，A错误；B．反应1为，与的质量之比为80：64，即5：4，B正确；C．反应2发生的原理是高沸点酸制备低沸点酸，C错误；D．标准状况下是固态，故无法计算，D错误；故答案选B。 题型06 氧化还原判断及计算与定量分析 【典例6】把一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体Y33.6 L（在标准状况下）。将反应后的溶液稀释到1 L，测得溶液中c(H＋)=0.1 mol·L-1。下列叙述不正确的是 A．气体Y是SO2和H2的混合物 B．反应中共消耗锌78 g C．气体Y中SO2和H2的体积之比为1：4 D．反应中共转移电子3 mol 【答案】B 【分析】浓硫酸与锌反应生成二氧化硫气体，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐降低，继续与锌反应生成氢气，所以33.6L气体为二氧化硫和氢气的混合物，生成气体的物质的量为：=1.5mol，溶液稀释至1L，测得溶液中c(H+)=0.1mol·L-1，所以溶液剩余硫酸的物质的量为0.05mol，参加反应的n(H2SO4)=0.1L×18.5mol/L−0.05mol=1.8mol，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，设反应生成xmolSO2，ymolH2，则 ，，则有：x+y=1.5，2x+y=1.8，解之得x=0.3，y=1.2，所以反应会生成0.3mol的二氧化硫和1.2mol的氢气，据此分析； 【解析】A．气体Y是浓硫酸与锌反应生成的SO2和稀硫酸反应生成的H2的混合物，A正确；B．反应中共消耗锌的物质的量为1.5mol（0.3+1.2），质量为1.5mol×65g/mol=97.5g，B错误；C．气体Y中SO2和H2的物质的量比为0.3:1.2=1:4，体积比1:4，C正确；D．1molZn反应转移2mol电子，总转移电子数为1.5×2=3mol，D正确；故选B。 方｜法｜点｜拨 解答硫、氮、硅相关氧化还原定量计算题，要抓住浓度变化导致产物改变的特点，结合守恒法解题。利用原子守恒、得失电子守恒建立关系式，联立方程求解气体物质的量；同时明确锌与浓硫酸、稀硫酸反应规律，快速计算消耗金属质量、转移电子数。 【变式6-1】将一定质量的Mg和Al的混合物投入500 mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法正确的是          A．Mg和Al的质量比为3：4 B．生成的H2的体积为10.08 L C．NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol/L D．硫酸的物质的量浓度为0.5 mol/L 【答案】C 【分析】根据图象可知，当NaOH的体积0~20mL时，无沉淀产生，说明与过量的H2SO4反应；NaOH的体积20~200mL时，与溶液中的Mg2+和Al3+反应生成Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀；NaOH的体积200~240mL时，Al(OH)3沉淀溶解。 【解析】A．根据图像关系可知：n(Al)=n [Al(OH)3]=0.2mol，n(Mg)=n[Mg(OH)2]=(0.35-0.2)=0.15mol，，，Mg和Al的质量比为2：3，A错误；B．根据，可得Al与稀硫酸反应生成H2物质的量为0.3，标准状况下H2体积为，根据，可得Mg与稀硫酸反应生成H2物质的量为0.15，标准状况下H2体积为，H2总体积为10.08L，但是题中条件不一定为标准状况下，B错误；C．NaOH的体积200~240mL时，Al(OH)3与NaOH以1：1反应，所以n(NaOH)= n [Al(OH)3]=0.2mol，c(NaOH)==5mol/L，C正确；D．将一定质量的Mg和Al的混合物投入500 mL稀硫酸后，溶液中存在H2SO4、、MgSO4，图像中刚开始消耗的20mL是NaOH与过量的硫酸反应，消耗的NaOH的物质的量为，根据、和，可得= ，硫酸的物质的量浓度为，D错误；故答案为：C。 【变式6-2】向400 mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列说法错误的是 A．A点溶液中的溶质为Fe2(SO4)3和H2SO4 B．AB段的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+ C．反应中生成的n(NO)：n(H2)=1：2 D．最终溶液中溶质的物质的量浓度约为1 mol·L-1 【答案】C 【分析】向400 mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐渐加入铁粉，依次发生反应 。 【解析】A．A点硝酸根离子恰好完全反应，铁被氧化为Fe3+，则溶液中的溶质为Fe2(SO4)3和H2SO4，故A正确；B．AB没有气体放出，则发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+，故B正确；C．OA段放出NO、BC段放出H2，根据图像，反应生成NO消耗Fe的物质的量为 ，生成H2消耗Fe的物质的量为 ，由反应可知生成0.2mol NO，由反应可知生成0.1mol H2，生成的n(NO)：n(H2)=2：1，故C错误；D．最终溶液中溶质为FeSO4，根据图像，参加反应的Fe的物质的量为，则生成FeSO4的物质的量为0.4mol，FeSO4的物质的量浓度约为1 mol·L-1，故D正确；选C。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．下列关于物质的检验，说法正确的是 A．待检液加入稀HCl酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则原溶液中一定有SO存在 B．待检液加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定有Cl-存在 C．待检液加入NaOH溶液并加热，有能使石蕊溶液变蓝的气体生成，则原溶液中定有NH存在 D．待检液加入盐酸，产生无色无味的气体，则原溶液中一定有CO存在 【答案】C 【解析】A．待检液加入稀HCl酸化的BaCl2溶液，不能排除氯离子的干扰，可能生成AgCl沉淀，故A错误；B．待检液加入AgNO3溶液，生成的白色沉淀不一定是氯化银，可能为硫酸银沉淀，故B错误；C．检液加入NaOH溶液并加热，有能使石蕊溶液变蓝的气体生成，该气体为NH3，则原溶液中定有NH存在，故C正确；D．待检液加入盐酸，产生无色无味的气体，该气体可能是CO2，则原溶液中存在CO或HCO，故D错误；故选C。 2．下列操作能达到实验目的或不影响实验的是 A．容量瓶用水洗净后，可不经干燥直接用于配制溶液 B．向煮沸的溶液中滴加饱和溶液制备胶体 C．向溶液中滴加盐酸酸化的氯化钡，若有白色沉淀，说明溶液中含硫酸根 D．可以用碳酸钠除中的杂质 【答案】A 【解析】A．配制溶液需要定容操作，故容量瓶用水洗净后，可不经干燥直接用于配制溶液，不影响溶液浓度，A符合题意；B．FeCl3溶液和NaOH溶液生成氢氧化铁沉淀，得不到氢氧化铁胶体；制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色，B不符合题意；C．生成白色沉淀也可能为氯化银或碳酸钡等沉淀，C不符合题意；D．碳酸钠溶液和二氧化碳、二氧化硫均反应，D不符合题意；故选A。 3．Y形管是一种特殊的仪器，与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图装置可以探究与反应生成沉淀的条件。下列判断正确的是 A．e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和固体 B．玻璃管的作用是防止倒吸 C．c、d两根导管都必须插入溶液中，保证气体与充分接触 D．Y形管乙中产生的可能为氧化性气体，将氧化为沉淀 【答案】A 【解析】A．乙中产生的气体可能提供碱性环境，是碱性气体，所以e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和固体，可产生氨气，A正确；B．玻璃管的作用是连通大气，平衡压强，以便左右两边产生的气体顺利导入，B错误；C．若乙中产生氨气，氨气极易溶于水，易发生倒吸，为防止倒吸，d导管不能插入溶液中，C错误；D．与不反应，氧化性气体将溶液中的亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子，而不是将氧化为沉淀，D错误；答案选A。 4．3.2g铜与过量硝酸(、30mL)充分反应，硝酸的还原产物为二氧化氮和一氧化氮，反应后溶液中含amol氢离子，则此时溶液中所含硝酸根离子的物质的量为 A．(0.2＋a)mol B．(0.1＋a)mol C．(0.05＋a)mol D．amol 【答案】B 【解析】首先计算3.2g铜的物质的量，。铜与过量硝酸反应后，溶液中的溶质为Cu(NO3)2和剩余的HNO3。根据铜原子守恒，n(Cu2+)=n(Cu)=0.05mol，在Cu(NO3)2中， 。又已知反应后溶液中含a mol氢离子，这部分氢离子来自剩余的HNO3，那么。所以溶液中所含硝酸根离子的物质的量；故选B。 5．如下图所示，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 与浓盐酸挥发出的HCl反应产生了固体 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 干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝 是一种可溶性碱 【答案】A 【解析】A．浓盐酸易挥发，挥发出的HCl气体遇NH3会反应生成白烟，烟是NH4Cl固体，A正确；B．浓硫酸与NH3发生反应：，硫酸难挥发，无明显现象，B错误；C．氯化物溶液变浑浊，说明产生了沉淀，该溶液可能为MgCl2溶液、AlCl3溶液、FeCl3溶液等，C错误；D．干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝，是因为NH3与H2O反应生成的NH3·H2O是一种弱碱，能电离出OH-，使溶液显碱性，NH3本身没有碱性，D错误；故选A。 6．为了探究浓硝酸的性质，进行以下五组实验，均观察到红棕色气体。下列分析错误的是 A．将带火星的木条靠近①的试管口，木条复燃，能说明NO2能支持燃烧 B．②中的铁片钝化，所以红棕色气体由浓硝酸分解产生，③中溶液变为绿色 C．①④⑤实验对比，④中的红棕色气体可能是由挥发的浓硝酸受热分解产生的 D．五支试管中的红棕色气体均为还原产物 【答案】B 【解析】A．灼热的玻璃棒插入浓硝酸中，发生分解：，分解产生的二氧化氮与氧气体积比为4:1，与空气中氮气与氧气比例相当，空气不能复燃，混合气复燃，说明二氧化氮支持燃烧，A正确；B．灼热的铁片在浓硝酸中不能钝化，且能发生反应生成红棕色的，B错误；C．浓硝酸具有强挥发性，挥发出的受灼热木炭作用，可能发生分解生成红棕色，C正确；D．红棕色气体均为，都是由还原生成，均为还原产物，D正确；故选D。 7．如图所示，硫酸工业中产生的通过下列过程既能制得又能制得，下列说法不正确的是 A．在该反应过程可循环利用 B．该过程总反应的化学方程式 C．X物质是 D．在过程中表现出了还原性与漂白性 【答案】D 【解析】A．由反应Ⅱ的反应物可知该反应为，故在反应中可循环利用，A项正确；B．反应Ⅰ、Ⅱ合并得：，B项正确；C．由反应Ⅰ的反应物可知，该反应为，故X为，C项正确；D．反应过程中体现了还原性，但未体现漂白性，D项错误；故答案为D。 8．下列物质的每步转化在给定条件下能一步实现且较合理的是 A． B．饱和食盐水 C． D． 【答案】B 【解析】A．钠是活泼金属和盐溶液反应时先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，不能在溶液中置换铜，选项A错误；B．向氨化的饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，能一步实现，选项B正确；C．硫化氢完全燃烧生成二氧化硫和水，但二氧化硫与氧气在点燃条件下不能生成三氧化硫，该转化需要在催化剂和加热条件下进行，故C项转化无法实现，选项C错误；D．硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气，硅酸钠高温条件下得不到二氧化硅，二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅，选项D错误；答案选B。 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 1．下列关于重要非金属元素的用途的叙述错误的是 A．食品中添加适量的SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用 B．自然界中存在游离态的硫和化合态的硫(如黄铁矿FeS2)，二者均可作为工业上制备硫酸的原料 C．工业合成氨不仅为农作物的生长提供了必需的氮元素，而且为其他化工产品(如炸药、农药等)的生产提供了原料 D．高压输电线路使用的陶瓷绝缘材料、建筑装饰使用的彩色玻璃、长江三峡大坝使用的水泥、用作砂轮磨料的碳化硅都属于传统的无机非金属材料 【答案】D 【解析】A．SO2具有漂白性、SO2有毒，能使蛋白质变性而失去活性、具有还原性，食品中添加适量的SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用，故A正确；B．自然界中存在游离态的硫和化合态的硫(如黄铁矿FeS2)，二者均可转化为二氧化硫，所以都可作为工业上制备硫酸的原料，故B正确；C．工业合成氨不仅为农作物的生长提供了必需的氮元素，氨气还是重要的化工原料，可为其他化工产品(如炸药、农药等)的生产提供了原料，故C正确；D．用作砂轮磨料的碳化硅属于新型无机非金属材料，故D错误；故选D。 2．硝酸工业尾气中的NO、进入大气后会破坏臭氧层。可用氢氧化钠溶液对含氮氧化物的废气进行处理，反应的化学方程式如下：，。将一定量NO和的混合气体通入300 mL 5 mol•L NaOH溶液中，恰好被完全吸收，则下列有关判断正确的是 A．原混合气体中NO在标准状况下的体积可能为10 L B．原混合气体中NO与的体积之比可能为3∶2 C．所得溶液中溶质一定有2种 D．所得溶液中和的物质的量之比可能为2∶1 【答案】A 【解析】A．若只发生NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O反应，据二者反应的关系：NO--2NaOH，n(NaOH)=0.3×5=1.5mol，n(NO)=0.75mol，V(NO)=22.4×0.75=16.8 L，结合反应可知NO的物质的量小于NO2时，气体即可被完全吸收，因此NO的体积≤16.8 L即可满足题意；故A正确；B．由反应可知当NO的物质的量小于NO2时，即：V(NO)：V(NO2)≤1时气体才能被完全吸收，则NO与的体积之比不可能为3∶2，故B错误；C．不确定NO、NO2的量，可能发生NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+ NaNO3+H2O两个反应，所以溶液中溶质可能只有NaNO2也可能是NaNO3和NaNO2的混合物，故B错误；D．若只发生NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O反应，则溶质只有NaNO2，又因在反应中NaNO3和NaNO2按照1：1生成，则两个反应发生时和的物质的量之比一定小于1，不可能为2：1，故D错误；故选：A。 3．你认为下列说法无科学性错误的是 ①铅笔芯的原料是重金属铅，儿童在使用时不可用嘴吮咬铅笔，以免引起铅中毒。 ②二氧化硅硬度大，故可用来生产光导纤维。 ③“汽水”浇灌植物有一定道理，其中二氧化碳的缓释，有利于植物的光合作用。 ④硅的提纯与应用，促进了半导体元件与集成芯片产业的发展，可以说“硅是信息技术革命的催化剂”。 ⑤碳酸钡可作X光透视肠胃的药剂。 ⑥富勒烯、石墨烯、碳纳米管都是碳元素的单质，属于新型无机非金属材料。 A．①③⑥ B．③④⑥ C．①④ D．②③⑤ 【答案】B 【解析】①铅笔芯的原料是石墨，故错误；②SiO2具有良好的导光性，故错误；③“汽水”浇灌植物有一定道理，其中二氧化碳的缓释，有利于作物的光合作用，故正确；④硅的提纯与应用,促进了半导体元件与集成芯业的发展，可以说“硅是信息技术革命的催化剂”，故正确；⑤碳酸钡溶于胃酸(主要成分为盐酸)产生有毒的氯化钡，不能作X光透视肠胃的药剂，故错误；⑥富勒烯、石墨烯、碳纳米管都属于碳纳米材料，是一类新型无机非金属材料，故正确；答案选B。 4．下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去)，当X是强碱时，过量的B跟反应除生成C外，另一产物是盐酸盐。 下列说法错误的是 A．当X是强酸时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是 B．当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F是 C．当X是强酸时，C在常温下是气态单质 D．B和的反应为氧化还原反应 【答案】C 【分析】当X是强碱时，和强碱反应产生的气态氢化物B可判断为，则A为铵盐，过量的B跟反应生成的盐酸盐是，则C为，由此判断D为、E为、F为；A和强酸反应生成的B能被氧化，且生成的C能被连续氧化，在常见的物质中可考虑A为硫化物，所以，当X是强酸时，A、B、C、D、E、F可分别为、S、、、，据此解答。 【解析】A．由分析可知，当X是强酸时，A、B、C、D、E、F中均含S元素，F可能是，A正确；B．由分析可知，当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含N元素，F是，B正确；C．由分析可知，当X是强酸时，C在常温下是固态单质S，C错误；D．B是氨气或硫化氢，氨气与反应生成氯化铵和氮气，硫化氢和氯气反应生成硫单质和氯化氢，因此B与氯气的反应是氧化还原反应，D正确。故选C。 5．下列离子方程式书写正确的是 A．碳酸氢铵溶液中加入足量的烧碱溶液： B．硫酸酸化的过氧化氢溶解硫化铜： C．稀硝酸溶浸磁铁矿： D．水玻璃中通入过量的： 【答案】D 【解析】A．碳酸氢铵溶液中加入足量的烧碱溶液，反应生成碳酸钠和一水合氨：，A错误；B．反应中铜原子不守恒，应该为，B错误；C．稀硝酸具有强氧化性，氧化亚铁离子生成铁离子，故反应为，C错误；D．水玻璃中通入过量的反应生成硅酸沉淀和碳酸氢钠，D正确；故选D。 6．研究发现，空气中少量的能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下： ①    ②    ③ 在上述过程中的作用是 A．还原作用 B．氧化作用 C．催化作用 D．抑制作用 【答案】C 【解析】反应①中NO2作为氧化剂将SO2氧化为SO3，自身被还原；反应②为非氧化还原反应；反应③中NO被氧化再生NO2。将三个反应相加（需调整系数：2×① +2×② + ③），可得净反应为2SO2+ 2H2O + O2 =2H2SO4，NO2在过程中被消耗后又生成，符合催化剂定义（参与反应但反应后再生，不消耗）。因此，NO2在整个过程中的主要作用是催化作用，而非还原、氧化或抑制作用，故选C。 7．化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱反应生成化合物D。 （1）易与C发生化学反应的酸是________，反应的化学方程式是____________________。 （2）将C与纯碱混合高温熔融时发生化学反应生成D，同时还生成能使澄清石灰水变浑浊的氧化物E；将少量的E 通入D的水溶液中，生成化合物F。 ①分别写出生成D和F的化学方程式：______________________________________ ②要将纯碱高温熔化，下列坩埚中不可选用的是_______________________________。 A．普通玻璃坩埚 B．石英玻璃坩埚 C．铁坩埚 （3）100 g C与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数是________。 【答案】（1）氢氟酸(或HF) SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O （2）①SiO2＋Na2CO3 Na2SiO3＋CO2↑，Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓ ②AB （3）50% 【分析】二氧化硅用作光导纤维，则C是SiO2；二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，故D是硅酸钠。 【解析】（1）二氧化硅为酸性氧化物，一般与酸不反应，但能与HF反应生成四氟化硅和水，反应的化学方程式是SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O，故答案为：氢氟酸(或HF)；SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O； （2）①二氧化硅与碳酸钠高温反应生成硅酸钠和二氧化碳气体，E是二氧化碳，少量的二氧化碳通入硅酸钠溶液中，生成硅酸沉淀和碳酸钠，化学方程式分别是SiO2＋Na2CO3 Na2SiO3＋CO2↑，Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓，故答案为：SiO2＋Na2CO3 Na2SiO3＋CO2↑，Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓；②纯碱为碳酸钠，高温下碳酸钠与二氧化硅发生反应，所以不能使用含有二氧化硅的坩埚，如石英坩埚、普通玻璃坩埚，应选择铁坩埚，则AB正确，故答案为：AB； （3）二氧化硅和碳酸钙高温反应生成硅酸钙和二氧化碳，化学方程式是SiO2＋CaCOCaSiO3＋CO2↑，生成二氧化碳的物质的量是＝0.5mol，所以碳酸钙的质量是0.5mol×100g·mol－1＝50g，则混合物中碳酸钙的质量分数是×100%＝50%，故答案为：50%。 8．硅、硫、氮是重要的非金属元素。回答下列问题： （1）SiO2属于___________(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物。盛装NaOH等碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其原因为___________(用化学方程式表示)。 （2）工业上用石英砂和焦炭混合高温制取粗硅，其反应的化学方程式为___________；硅的用途有___________(任写1个)。 （3）由SO3制备H2SO4的过程中，一般用98.3%的浓硫酸吸收SO3，而不是直接用蒸馏水吸收的原因是___________。 （4）实验室利用含Fe3+的溶液吸收SO2，从而实现SO2的回收利用。写出Fe3+与SO2在水溶液中发生反应的离子方程式：___________；每消耗32gSO2，转移电子的物质的量为___________mol。 （5）氨气遇氯化氢时会产生白烟，写出白烟化学成分的电子式：___________。 【答案】（1）酸性 SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O （2）SiO2＋2CSi＋2CO↑ 制作半导体材料或电池芯片 （3）防止SO3溶于水，反应放出大量的热导致形成酸雾，降低吸收效率且腐蚀设备 （4）2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋＋4H＋ 1 （5） 【解析】（1）SiO2会与NaOH反应生成硅酸钠和水，属于酸性氧化物；玻璃塞含有SiO2，SiO2会与NaOH反应生成硅酸钠和水，SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O，故盛装NaOH等碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞； （2）工业上用石英砂和焦炭混合高温制取粗硅，其反应的化学方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑；硅的用途有制作半导体材料或电池芯片； （3）若直接用蒸馏水吸收SO3，SO3溶于水，反应放出大量的热导致形成酸雾，降低吸收效率且腐蚀设备； （4）Fe3＋与SO2在水溶液中发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋＋4H＋；每消耗32 g SO2即0.5 mol，转移1 mol电子。 （5）氨气遇氯化氢时会产生白烟，白烟化学成分为氯化铵，其电子式为：。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $