第五章 化工生产中的重要非金属元素【技能诊断与提升】高一化学下学期人教版

**基本信息** 聚焦非金属元素核心考点，构建"性质-实验-计算-工业制备"四维训练体系，融合化学观念与科学思维，实现方法迁移与逻辑推理能力双提升。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |SO₂性质|4题|对比鉴别法/实验装置分析法|从制备原理到漂白性/还原性的递进探究| |浓硫酸特性|4题|特性辨析/产物检验流程设计|吸水性与脱水性对比，氧化还原反应规律应用| |硫价态转化|4题|价类二维图分析/电子守恒法|邻位转化规律与归中反应原理的系统梳理| |氮氧化物计算|4题|原子守恒/电子守恒法|NOₓ与O₂、H₂O反应的量化关系推导| |氨喷泉实验|4题|压强差原理/实验成功关键|溶解性与碱性的宏观现象与微观解释| |硝酸性质|4题|反应进程分析/守恒计算|浓度对反应产物的影响及多步反应关联| |硅化合物|4题|结构决定性质/特性反应记忆|SiO₂与硅酸盐的性质差异及应用| |高纯硅制备|5题|工业流程分析/循环物质判断|从粗硅到高纯硅的转化条件与提纯逻辑|

第五单元 化工生产中的重要非金属元素 考向 题号 难度 答题情况 正确 错误 01 二氧化的制取与性质探究 1 中等 2 较易 3 中等 4 中等 02 浓硫酸的特性 5 中等 6 较易 7 较易 8 中等 03 不同价态含硫物质的转化 9 较易 10 中等 11 中等 12 中等 04 氮的氧化物溶于水的计算 13 较易 14 较难 15 中等 16 较难 05 氨的喷泉实验 17 中等 18 较易 19 较易 20 中等 06 硝酸的性质及相关的计算 21 较难 22 较难 23 中等 24 中等 07 硅及其化合物性质探究 25 较易 26 较易 27 中等 28 较易 08 高纯硅的制备 29 较易 30 中等 31 中等 32 较难 33 较难 综合评价 1．（25-26高一下·广东中山·期中）某化学小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计，实验装置如图示。试管①中反应为：，下列说法不正确的是 A．挤压注射器的活塞，试管①中的反应只体现硫酸的酸性 B．实验时，湿润的pH试纸、品红溶液、鲜花、溶液均褪色，溶液出现淡黄色沉淀 C．此设计可证明水溶液的酸性，的氧化性、还原性、漂白性 D．点燃酒精灯进行加热，可证明使品红溶液褪色具有可逆性 2．（25-26高一下·广东梅州·月考）某化学兴趣小组进行相关实验，下列实验装置不能达到预期实验目的的是 A．制备气体 B．验证与水反应 C．验证的漂白性 D．干燥气体 3．（25-26高一下·四川成都·月考）如图是实验室进行二氧化硫制备与性质探究实验的组合装置，部分固定装置未画出。下列有关说法正确的是 A．实验过程中体现了的酸性、难挥发性和强氧化性 B．关闭打开，滴加溶液，则装置中每消耗，转移电子数为 C．关闭打开，试剂是溶液，则D中有白色沉淀生成 D．关闭打开，试剂是酸性或溶液，均可证明有还原性 4．（25-26高一下·辽宁朝阳·期中）二氧化硫是国内外允许使用的一种食品添加剂，可用于食物的增白、防腐等，但必须严格遵守国家有关标准使用。某学习小组设计了如图装置用于制取并验证其性质。 （1）①仪器a的名称为___________。 ②A中发生的化学反应方程式为___________。 （2）实验时装置E中溶液的现象体现___________性。 （3）烧杯F中的试剂不可以是___________(填序号)。 a．饱和溶液    b．饱和溶液    c．NaOH溶液    d．饱和溶液 （4）实验时观察到装置B无明显现象，装置C红色褪去，则使品红的水溶液褪色的微粒一定不是___________(填化学式)。 （5）学生甲预测装置D中没有白色沉淀产生，但随着反应的进行，发现装置D中产生了少量白色沉淀。为进一步探究产生沉淀的原因，用煮沸过的蒸馏水配制溶液，实验中G烧杯中观察到无白色沉淀产生。 ①推测装置D中沉淀化学式为___________。 ②若使烧杯G中也产生装置D中同种沉淀，可向烧杯G中加入___________。 A．氯水  B．氢氧化钠溶液  C．二氧化氮气体  D．氨水  E．过氧化氢溶液 5．（25-26高一下·湖北荆州·期中）某化学兴趣小组为探究蔗糖与浓硫酸的反应设计了如图所示实验装置。向左倾斜Y形试管使反应发生，下列说法错误的是 A．装置I中浓硫酸主要表现出脱水性和强氧化性 B．装置Ⅱ中品红溶液褪色，可判断I中产物含有SO2 C．装置Ⅲ中产生白色沉淀，其主要成分为CaSO4 D．装置Ⅳ可起到吸收尾气，并且能起到防倒吸的作用 6．（25-26高一·全国·暑假作业）实验室用下图所示的装置制SO2，有关该实验说法正确的是 A．该反应中浓硫酸只体现酸性 B．试管乙中含有碱液的棉花，其作用是吸收过量的SO2，防止环境污染 C．反应一段时间后，将水加入冷却后的试管甲中，溶液显蓝色 D．含0.04 mol溶质的浓硫酸与足量的铜片反应，能收集到448 mL的SO2 (标准状况) 7．（25-26高一下·贵州贵阳·期中）以黄铁矿为原料来生产硫酸的工艺流程如图。下列说法错误的是 A．将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，提高原料的转化率 B．煅烧黄铁矿发生的反应为：中的化合价为-1价 C．氧化成的反应中能全部转化为 D．用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫可避免形成酸雾 8．（25-26高一下·青海西宁·阶段检测）浓硫酸具有强氧化性，不仅可以与金属反应，也可以与非金属反应。回答下列问题： （1）通常可以用铝制容器储存浓硫酸，理由是___________。 （2）实验小组同学用如图所示装置验证浓硫酸与碳反应的产物； ①写出浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式：___________。 ②这些装置的连接顺序(按产物气体从左至右的流向)是___________(填装置的字母顺序)。 ③装置A中硫酸酸化的浓溶液的作用是___________；能够证明产物中存在气体的现象是___________；有同学提出装置A中第二次品红是不必要的，理由是___________。 ④装置B中使用的固体试剂为___________(填化学式)。 ⑤C装置的作用是___________。 9．（25-26高一·全国·暑假作业）含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是 A．该过程中可得到化工产品 B．该过程中化合价发生改变的元素为Fe和S C．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的 D．图中涉及的反应之一为 10．（25-26高一下·湖北·期中）一定条件下，E、G、J、Q、R五种物质的转化关系如图所示，其中气体J能使品红溶液褪色。下列说法正确的是 A．图示中的所有转化过程均为氧化还原反应 B．足量时，G可直接转化为Q C．标准状况下，E、J、Q均为气体 D．R与反应转化为J的条件是加热 11．（25-26高一下·重庆·期中）硫及其化合物的部分转化关系如图，已知分子的8个硫原子以单键相连接构成环状结构。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．反应①的化学方程式为： B．向品红溶液中分别通入和至无色，加热后溶液均恢复红色 C．32 g 分子中含S-S键的数目为 D．反应②的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1：2 12．（25-26高一下·天津南开·期中）某小组同学设计实验以实现几种价态硫元素的转化。 Ⅰ．可选用的实验药品如下：①浓硫酸；②稀硫酸；③溶液；④溶液；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 证明实现转化的现象 ⅰ ⅱ ⅲ ②③④ 有淡黄色沉淀生成 （1）请从上述实验药品中为实验ⅰ选择最佳试剂_______(填序号)，写出该转化的化学方程式：_______。 （2）证明实现实验ⅱ转化的现象是_______。写出该转化的离子方程式：_______。 （3）实验ⅲ实现了价和价S向0价S的转化，每生成3 mol S，转移的电子数为_______。(代表阿伏加德罗常数的数值) （4）下列能说明碳、硫两种元素非金属性相对强弱的是_______(填字母)。 a．酸性：  b．沸点：  c．中碳元素为价，硫元素为价 Ⅱ．乙组同学用下图装置验证的酸性比酸性强 （5）试剂X是_______。证明比酸性强的现象是_______。 （6）已知：在酸性条件下不稳定，与稀硫酸反应，溶液变浑浊且产生刺激性气味气体，请写出该反应的离子反应方程式：_______。 13．（25-26高一下·浙江·期中）氮的氧化物均是大气污染物，将机动车尾气中的NO和CO在催化剂条件下转化为，可有效保护大气环境，转化过程如下：，以下说法错误的是 A．该反应利用了CO的还原性 B．NO可用NaOH溶液吸收 C．NO被催化材料捕获进而被还原实现“”，该过程不属于人工固氮 D．NO的过度排放可形成硝酸型酸雨 14．（25-26高一下·北京·期中）某工厂综合处理含废水和工业废气（主要含、、、NO、CO，不考虑其他成分）的流程如下图所示。 已知： ⅰ、NO不与NaOH溶液反应，水溶液中不能氧化 ⅱ、 ⅲ、 下列说法不正确的是 A．固体1中含、、等 B．②中的反应为 C．捕获剂用于从气体2中捕获CO D．为使废气中的NO完全转化为气体X，①中应过量 15．（25-26高一下·辽宁葫芦岛·阶段检测）在同温同压下，将等体积混合而成的四组气体：①；②；③；④，分别通入体积相同的试管，并立即倒立于如图所示的水槽中，待试管内液面稳定后，剩余气体体积依次为、、、，则剩余气体体积最少的是 A． B． C． D． 16．（25-26高一下·黑龙江绥化·月考）室温下五支体积相等的试管分别充满以下气体：①氨气；②体积比为的NO和气体；③气体；④体积比为的和气体；⑤体积比为的HCl和气体。将它们分别倒立于盛有足量水的水槽中，液面恒定后(假设试管内液体不扩散)，则下列结论不正确的是 A．②和④试管内溶液体积相等，溶质物质的量浓度不相等 B．试管内溶液液面高度为：①=②=④>③>⑤ C．试管①和试管③溶液中溶质的物质的量浓度相等但与试管⑤不相等 D．五支试管中，试管②溶液中溶质的物质的量浓度最小 17．（25-26高一下·湖南长沙·期中）磷酸氢二铵[]常用于干粉灭火剂，其水溶液呈弱碱性。某研究小组用磷酸吸收，当溶液pH为8.0~9.0时，停止通，即可制得，装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。下列说法正确的是 A．为正盐 B．实验室制的化学方程式可以为 C．若本实验不选用pH传感器，还可选用酚酞作指示剂，当溶液颜色由浅红色变为无色时，停止通 D．实验过程中，当出现倒吸现象时，应及时关闭，打开 18．（25-26高一下·宁夏石嘴山·阶段检测）用如图装置(夹持装置已略去)进行NH3制备及性质实验。下列说法不正确的是 A．甲中制备利用了一水合氨的分解反应 B．乙中的集气瓶内导管b需伸长至集气瓶底部 C．若将丙中的换成植物油，仍能防止倒吸 D．向收集好的中通入少量，可能观察到白烟 19．（25-26高一下·江苏宿迁·期中）1827年，英国科学家法拉第进行了NH3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． B． C． D． 20．（25-26高一下·山东济宁·期中）现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。关闭a，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧颈口c，打开b，完成喷泉实验，电脑绘制三颈瓶内压强变化曲线如图，下列说法错误的是 A．制取氨气时圆底烧瓶中的固体可用NaOH或CaO B．置于三颈烧瓶左侧瓶口处的沾有酚酞的棉球变红，说明已经集满 C．根据曲线可知，AC段压强骤减，说明极易溶于水，因此实验结束后水一定可以充满整个三颈烧瓶 D．工业上若出现液氨泄漏，可以使用大量雾状水(或称喷雾水)进行喷淋吸收 21．（25-26高一下·河北沧州·期中）19.2 g铜和一定浓度的硝酸溶液反应，铜全部溶解，生成0.3 mol气体(仅考虑NO、NO2)，待气体全释放后向反应后的溶液中加入350 mL 2.0 mol/LNaOH溶液恰好沉淀完全，下列说法错误的是 A．原硝酸溶液中硝酸的物质的量为1mol B．释放的气体中NO和NO2的物质的量分别为0.1 mol、0.2 mol C．将释放的气体与一定量氧气通入水中，恰好将气体全部吸收，则通入氧气的物质的量为0.15 mol D．铜和硝酸溶液的反应中硝酸过量，还能继续溶解铜 22．（25-26高一下·河北沧州·期中）向稀与稀的混合溶液中慢慢加入铁粉，假设加入铁粉的质量与产生气体的体积（已换算为标准状况下的体积）之间的关系如图所示（已知：铁与足量的稀硝酸反应生成硝酸铁和；），且每一段只对应一个反应。下列说法正确的是 A．开始时产生的气体为 B．段发生的反应为置换反应 C．所用混合溶液中 D．参加反应的铁粉的总质量 23．（25-26高一下·北京·期中）一定温度下，探究铜与稀HNO3的反应，在注射器中进行如下实验。 下列说法不正确的是 A．Ⅱ中气体变为红棕色，发生了反应：2NO+O2=2NO2 B．Ⅱ中振荡过程，发生了反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO C．Ⅲ中的反应速率比Ⅰ中的大，原因是NO2溶于水使HNO3的浓度：Ⅲ>Ⅰ D．当注射器的活塞不再移动时，再抽入稀H2SO4，Cu可以继续溶解 24．（25-26高一下·湖北黄冈·期中）某实验小组模拟“工业制硝酸”，装置如图所示。下列说法正确的是 A．碱石灰可用无水代替 B．若有反应，理论上生成 C．关闭电源，加热棒红热状态立即消失 D．催化反应的化学方程式是 25．（25-26高一下·黑龙江齐齐哈尔·阶段检测）下列有关硅及其化合物的说法正确的是 A．是一种酸性氧化物，能够与水反应生成相应的酸 B．常温下，硅的化学性质稳定，所以自然界中的硅大部分以游离态存在 C．除去中混有的可加入适量的稀盐酸 D．带玻璃塞的试剂瓶可以盛装氢氧化钠溶液 26．（25-26高一下·安徽六安·期中）“龙芯一号”的问世填补了我国电脑芯片制造史上的一项空白。用硝酸与氢氟酸的混合液制作芯片的刻蚀液，发生的反应为。下列有关叙述正确的是 A．工业制粗硅反应：SiO2+C=Si+CO2 B．实验室中可用玻璃仪器密封保存氢氟酸 C．该反应转移电子时，生成 D．在该反应中，作还原剂，被氧化为 27．（25-26高一下·安徽蚌埠·期中）C和Si部分化合价的价类二维图如下图所示： 下列有关说法错误的是 A．a点两种元素组成的化合物为新型无机非金属材料 B．b点物质可由a点某一物质与c点物质反应生成 C．d点物质可能是制玻璃的原料或是玻璃的成分 D．c点两种物质在常温下能通过反应相互转化 28．（25-26高一下·甘肃·月考）硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。 （1）下列物质不含有硅酸盐的是______（填字母）。 A．陶瓷 B．玻璃 C．水泥 D．生石灰 （2）SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为__________________，工艺师常用______（填物质名称）来雕刻玻璃。 （3）用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作______。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是______（填字母）。 A．普通玻璃坩埚    B．石英玻璃坩埚    C．铁坩埚 （4）硅粉和氯化氢反应制备三氯硅烷的装置如图所示（加热仪器已略去）。 已知：a.制备三氯硅烷的化学方程式： b.三氯硅烷的熔点－126.6℃，沸点31.8℃；极易与水反应，易被氧化。 ①装置B所装药品是______（填“碱石灰”或“无水氯化钙”），加热前要先通一段时间HCl气体，原因是__________________。 ②装置D中冰盐水的作用是__________________。 29．（25-26高一下·黑龙江哈尔滨·期中）已知第三代工业制取多晶硅流程如图所示： 下列说法错误的是 A．“制粗硅”反应的化学方程式： B．粗硅粉碎可以增大与HCl的接触面积，加快反应速率，使反应更充分 C．上述流程中可以循环的物质只有 D．单质硅可用于制备“AI时代”的全模拟光电智能计算芯片 30．（25-26高一下·河北衡水·期中）普通石英砂含有少量、、杂质，工业上以普通石英砂为原料制备高纯硅的工艺流程如下： 合成：、发生反应有：；下列叙述错误的是 A．“提纯石英砂”所用溶液可以选硫酸或盐酸 B．“制取粗硅”的化学方程式为 C．“合成”的反应中体现了的氧化性 D．上述流程中和均可循环利用 31．（25-26高一下·湖北·期中）碳化物衍生碳以其独特的性能被广泛应用在超级电容器、催化剂载体等方面。某兴趣小组用氯气刻蚀法在SiC表面制备碳涂层，装置如图(夹持装置略)，已知：SiCl4沸点59℃，极易与水反应。下列说法错误的是 A．仪器C中所盛物质为碱石灰 B．实验开始前，应先通入氩气排尽装置内的空气，再加热管式炉 C．管式炉中反应方程式为 D．装置F中盛有NaOH溶液，可用于除去Cl2和SiCl4 32．（25-26高一下·浙江·期中）纯硅被誉为“信息革命的催化剂”，或是制备纯硅的重要中间产物。 已知：沸点57.7℃，遇会剧烈反应；沸点31.5℃，且也能与剧烈反应，并在空气中易自燃。 （1）实验室用下图装置制备。 ①装置C中盛装的试剂是___________，实验时应先点燃___________(填“A”或“D”)装置的酒精灯。 ②装置F的作用是：Ⅰ．吸收尾气；Ⅱ．___________。 （2）与过量制备纯硅的装置如图(热源及夹持装置已略去)。 ①装置C中采用热水加热烧瓶的目的是___________。 ②装置D中在高温条件下发生反应的化学方程式为___________。 33．（25-26高一下·重庆·期中）以硅藻土(主要成分为，含少量、、等)为原料制备高纯硅的工艺流程如下： 已知：①粗硅的提纯涉及部分反应：。 ②相关物质的沸点： 物质 沸点/℃ 57.6 31.8 315 178(升华) 回答下列问题： （1）硅藻土“酸浸”时，为提高浸出速率，可采取的措施有_______(任写两条)；“酸浸”步骤中，选用稀盐酸而不用稀硫酸的原因是_______。 （2）“洗涤、干燥”工序中，检验滤渣是否洗涤干净的方案是_______。 （3）“还原1”步骤中，焦炭与反应生成粗硅的化学方程式为_______。 （4）粗硅与反应后，得到和少量、、等杂质的液态混合物。“工序1”中提纯的方法是_______。 （5）“还原2”步骤中，在1100℃还原生成高纯硅的化学方程式为_______。 （6）整个工艺流程中可以循环利用的物质有_______(填化学式)。 （7）若“还原1”制得的粗硅中含有1%的杂质，“氯化→工序1→还原2”为纯化过程，每纯化一次可使杂质减少90%，不考虑硅的损耗，若想制得99.9999%的高纯硅，需要经过_______次纯化。 考向01 二氧化的制取与性质 【例1】（25-26高一下·山东济宁·期中）某兴趣小组设计如图所示实验装置制备并探究其化学性质，1、2、3和4处为蘸有对应溶液的棉团。下列说法正确的是 A．将4处酸性溶液换为NaClO溶液不能达到相同目的 B．一段时间后，装有溶液的试管无明显现象，1、2处棉团均会褪色 C．3处棉团颜色无明显变化，说明无法氧化，因此与不发生氧化还原反应 D．将替换为等物质的量，完全反应可制备更多物质的量的气体 二氧化硫和二氧化碳的检验与鉴别 1．SO2和CO2化学性质的相同点和不同点 （1）相同点：都是酸性氧化物，均具有酸性氧化物的一般通性，如都能使澄清的石灰水变浑浊。 （2）不同点：①SO2具有较强的还原性，能使酸性KMnO4溶液、溴水褪色。②具有漂白性，能使品红溶液褪色。 2．SO2、CO2混合气体成分检验方法 （1）检验SO2、CO2同时存在的思维流程： （2）实验装置 3．SO2和CO2的鉴别方法 （1）物理方法 ①根据气味鉴别：有刺激性气味的气体是SO2，无气味的是CO2。 ②根据溶解性鉴别：同温同压下，将两种气体充满相同的试管，分别倒置于水槽中，试管内进水多的是SO2。 （2）化学方法 ①用品红溶液鉴别：将两种气体分别通入品红溶液中，能使品红溶液褪色的是SO2。 ②用溴水或酸性高锰酸钾溶液鉴别：将两种气体分别通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中，能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色的是SO2。 ③用氢硫酸溶液鉴别：将两种气体分别通入H2S溶液中，出现淡黄色浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2。化学方程式为2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。 ④用FeCl3溶液鉴别：颜色(棕黄色)变浅的是SO2，无明显现象的是CO2。离子方程式为 2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋4H＋＋SO。 4．除去CO2中SO2的两种方法 （1）利用二氧化硫的还原性，用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等除去。 （2）利用亚硫酸的酸性比碳酸强，用饱和碳酸氢钠溶液除去。 解题指导 考向02 浓硫酸的特性 【例2】（25-26高一·全国·暑假作业）如图所示有关浓硫酸性质的实验装置中，实验开始一段时间后，对看到的现象叙述及原因解释都正确的是 A．铝片无明显变化，说明浓硫酸与铝片不反应 B．胆矾晶体表面有“白斑”，说明浓硫酸具有脱水性 C．小试管内有晶体析出，说明浓硫酸具有吸水性 D．pH试纸变红，说明浓硫酸具有酸性 1．浓硫酸的三大特性 （1）吸水性 浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作干燥剂。 （2）脱水性 浓硫酸能按水的组成比脱去蔗糖、纸张、棉布、木条等有机物中的氢和氧。 （3）强氧化性 ①与金属的反应：除金、铂以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用。 浓硫酸与铜反应的化学方程式为2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O 注意：常温下金属铝和铁遇到浓硫酸会发生钝化（表面生成一层致密的氧化膜），加热时生成硫酸盐和SO2。 ②与非金属的反应 浓硫酸与木炭反应的化学方程式为2H2SO4(浓)＋CCO2↑＋2SO2↑＋2H2O 2．硫酸的工业制法 上述流程涉及的化学方程式为①S＋O2SO2或4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 ②2SO2＋O22SO3 ③SO3＋H2O===H2SO4 3．解题必备 （1）浓硫酸的吸水性和脱水性的区别 由此得出：二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。 （2）浓硫酸吸水性的应用——作干燥剂 ①可干燥酸性气体(如CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如O2、N2、CO等)。 ②不可干燥的气体：碱性气体(如NH3)和某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。 （3）浓硫酸与稀硫酸氧化性的区别 ①浓硫酸氧化性强；稀硫酸氧化性弱。 ②浓硫酸是酸根部分＋6价硫元素得电子(氧化性：SO>H＋)，其还原产物为低价态含硫物质(一般为SO2)，不能产生H2；稀硫酸是H＋得电子(氧化性：H＋>SO)，其与活泼金属反应时还原产物为H2。 解题指导 上述流程涉及的化学方程式为①S＋O2SO2或4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 ②2SO2＋O22SO3 ③SO3＋H2O===H2SO4 3．解题必备 （1）浓硫酸的吸水性和脱水性的区别 由此得出：二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。 （2）浓硫酸吸水性的应用——作干燥剂 ①可干燥酸性气体(如CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如O2、N2、CO等)。 ②不可干燥的气体：碱性气体(如NH3)和某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。 （3）浓硫酸与稀硫酸氧化性的区别 ①浓硫酸氧化性强；稀硫酸氧化性弱。 ②浓硫酸是酸根部分＋6价硫元素得电子(氧化性：SO>H＋)，其还原产物为低价态含硫物质(一般为SO2)，不能产生H2；稀硫酸是H＋得电子(氧化性：H＋>SO)，其与活泼金属反应时还原产物为H2。 考向03 不同价态含硫物质的转化 【例3】（25-26高一下·河北衡水·期中）硫及其化合物的“价-类”二维图体现了化学变化之美。下列说法正确的是 A．将Z的浓溶液滴入胆矾中，固体会变白，表明Z的浓溶液有脱水性 B．硫在过量的氧气中燃烧只能生成，不可能生成 C．可由其相应单质在加热条件下化合生成 D．X、Y、Z均属于电解质 一、熟悉不同价态含硫物质的性质及转化关系 二、不同价态含硫物质的转化规律 1．邻位价态原则 （1）当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，可用下图表示： （2）相邻价态的含硫物质间不发生氧化还原反应。如：S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 2．归中反应和歧化反应 （1）当硫元素的高价态物质与低价态物质间反应时，一般生成中间价态物质，即发生归中反应，化合价只靠近不交叉。 （2）中间价态含硫物质发生氧化还原反应时，若化合价有升又有降，即发生歧化反应。如：3S＋6NaOH(浓)2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。 3．含硫物质的连续氧化 硫元素 解题指导 （2）中间价态含硫物质发生氧化还原反应时，若化合价有升又有降，即发生歧化反应。如：3S＋6NaOH(浓)2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。 3．含硫物质的连续氧化 硫元素 考向04 氮的氧化物溶于水的计算 【例4】（25-26高一下·河北沧州·期中）室温下(气体摩尔体积为)，将一盛满的试管倒立于水槽中。下列说法错误的是 A．红棕色气体会逐渐消失 B．向试管中通入，最终可使液体充满试管 C．发生反应 D．若产物不向水槽中扩散，则生成的硝酸浓度为 一、相关反应原理 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　① 2NO＋O2===2NO2　② 由方程式①×2＋②得： 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3　③ 由方程式①×2＋②×3得： 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3　④ 二、常见的类型 1．NO2气体(或NO2与NO、N2等气体)溶于水 NO2或NO2与NO、N2等气体的混合气体溶于水时仅涉及反应①，可利用气体体积变化差值进行计算：V剩＝V(NO2)或V剩＝V(其他气体)原＋V(NO2)。 2．NO2和O2的混合气体：NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③： x＝ 0<x< x＝ x> 反应情况 O2过量，剩余气体为O2 恰好完全反应，无气体剩余 NO2过量，又发生反应①，只剩余NO 3．NO和O2的混合气体：NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④： x＝ 0<x< x＝ x> 反应情况 O2过量，剩余O2 恰好完全反应，无气体剩余 NO过量，剩余NO 4．NO、NO2和O2通入水中的计算 （1）可先求出NO2和H2O反应生成的NO的体积，然后按4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3进行分析计算。 （2）也可认为NO与O2先反应生成NO2，NO2再与水反应。若O2过量，则按4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3进行分析计算；若转化后无O2剩余，则按关系式法计算。 （3）有关NO、NO2、O2混合气体与H2O反应后剩余气体的问题，因NO2与H2O反应，NO与O2反应，所以剩余的气体只可能为NO或O2中的一种，绝对不会剩余NO2。 三、守恒方法求解 1．原子守恒法 方程式：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3和4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3中的“4NO2＋O2”和“4NO＋3O2”从组成上均相当于“N2O5”的组成，也就是N、O的原子个数比符合2∶5时，氮的氧化物和氧气均无剩余，这两种情况均可利用混合气体中N、O的原子个数比来分析： N(N)∶N(O) 2．电子守恒法 对于“NO＋NO2＋O2＋H2O”型，当反应后，无气体剩余，则N均被氧化为＋5价(存在于HNO3中)，O被还原为－2价(存在于HNO3中)，得失电子情况如下： NO2－e－→HNO3，NO－3e－→HNO3，O2＋4e－→HNO3。 根据得失电子守恒知，n(NO2)＋3n(NO)＝4n(O2)。因实际应用中，气体量通常用体积表示，由阿伏加德罗定律推论知，同温同压下气体体积比等于气体物质的量比。故又有V(NO2)＋3V(NO)＝4V(O2)。 上述公式具有广泛的适用性，若体系中没有NO，则V(NO)＝0，由此有V(NO2)＝4V(O2)；当体积中没有NO2时，则有3V(NO)＝4V(O2)。若将有关物质的已知量代入上述公式后能使等式成立，则气体恰好反应完全；若不能使等式成立，则数值较大的一侧对应的物质过量。应注意的是，无论何种体系，最终剩余的气体不可能是NO2。 解题指导 2．NO2和O2的混合气体：NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③： x＝ 0<x< x＝ x> 反应情况 O2过量，剩余气体为O2 恰好完全反应，无气体剩余 NO2过量，又发生反应①，只剩余NO 3．NO和O2的混合气体：NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④： x＝ 0<x< x＝ x> 反应情况 O2过量，剩余O2 恰好完全反应，无气体剩余 NO过量，剩余NO 4．NO、NO2和O2通入水中的计算 （1）可先求出NO2和H2O反应生成的NO的体积，然后按4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3进行分析计算。 （2）也可认为NO与O2先反应生成NO2，NO2再与水反应。若O2过量，则按4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3进行分析计算；若转化后无O2剩余，则按关系式法计算。 （3）有关NO、NO2、O2混合气体与H2O反应后剩余气体的问题，因NO2与H2O反应，NO与O2反应，所以剩余的气体只可能为NO或O2中的一种，绝对不会剩余NO2。 三、守恒方法求解 1．原子守恒法 方程式：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3和4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3中的“4NO2＋O2”和“4NO＋3O2”从组成上均相当于“N2O5”的组成，也就是N、O的原子个数比符合2∶5时，氮的氧化物和氧气均无剩余，这两种情况均可利用混合气体中N、O的原子个数比来分析： N(N)∶N(O) 2．电子守恒法 对于“NO＋NO2＋O2＋H2O”型，当反应后，无气体剩余，则N均被氧化为＋5价(存在于HNO3中)，O被还原为－2价(存在于HNO3中)，得失电子情况如下： NO2－e－→HNO3，NO－3e－→HNO3，O2＋4e－→HNO3。 根据得失电子守恒知，n(NO2)＋3n(NO)＝4n(O2)。因实际应用中，气体量通常用体积表示，由阿伏加德罗定律推论知，同温同压下气体体积比等于气体物质的量比。故又有V(NO2)＋3V(NO)＝4V(O2)。 上述公式具有广泛的适用性，若体系中没有NO，则V(NO)＝0，由此有V(NO2)＝4V(O2)；当体积中没有NO2时，则有3V(NO)＝4V(O2)。若将有关物质的已知量代入上述公式后能使等式成立，则气体恰好反应完全；若不能使等式成立，则数值较大的一侧对应的物质过量。应注意的是，无论何种体系，最终剩余的气体不可能是NO2。 考向05 氨的喷泉实验 【例5】（25-26高一下·辽宁沈阳·期中）喷泉的美，在于灵动如水，光影成诗。已知氨气极易溶于水，如图是某同学设计的4组喷泉实验方案，下列有关操作或说法错误的是(为气体摩尔体积) A．图甲中进行喷泉实验后所得溶液的浓度约为(假设能全部溶于水) B．图乙中用热毛巾捂住圆底烧瓶底部并打开止水夹，水会进入烧瓶形成喷泉 C．图丙中喷泉停止后，圆底烧瓶内剩余少量气体，可能是因为的溶解已达到饱和 D．图丁中向水槽中慢慢加入足量生石灰并打开止水夹，可观察到烧瓶内先产生白烟后产生喷泉 1．喷泉实验原理 （1）如图甲(或乙)烧瓶内的气体极易溶于水(或易与溶液中的溶质发生化学反应)，从而使烧瓶内气压迅速降低，在大气压作用下，烧杯中的液体迅速向上流动，从而形成喷泉。 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S NO2与O2 吸收剂 水或NaOH溶液 水或盐酸 NaOH溶液 水 （2）如图丙锥形瓶内发生化学反应，产生气体，从而使锥形瓶内压强迅速增大，促使锥形瓶内液体迅速向上流动，形成喷泉。 2．氨的喷泉实验成功的关键 （1）装置的气密性良好。 （2）圆底烧瓶要保持干燥。 （3）圆底烧瓶内要充满气体。 （4）烧杯内装入足量的水，以防止因水量不足而造成喷泉停止或不发生。 3．喷泉实验的有关计算 （1）实验完成后，溶液充满烧瓶，溶质的物质的量与气体的物质的量相同(由体积换算确定)。 标准状况下若烧瓶体积为V L，则有V(aq)＝V L， nB＝ cB＝＝＝ mol·L－1。 （2）若溶质由部分气体转化而成，则依实际情况判断。如V体积NO2与O2按4∶1混合后做喷泉实验，发生的反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，则有V(aq)＝ V L，nB＝×，cB＝＝ mol·L－1。 解题指导 （3）圆底烧瓶内要充满气体。 （4）烧杯内装入足量的水，以防止因水量不足而造成喷泉停止或不发生。 3．喷泉实验的有关计算 （1）实验完成后，溶液充满烧瓶，溶质的物质的量与气体的物质的量相同(由体积换算确定)。 标准状况下若烧瓶体积为V L，则有V(aq)＝V L， nB＝ cB＝＝＝ mol·L－1。 （2）若溶质由部分气体转化而成，则依实际情况判断。如V体积NO2与O2按4∶1混合后做喷泉实验，发生的反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，则有V(aq)＝ V L，nB＝×，cB＝＝ mol·L－1。 考向06 硝酸的性质及相关的计算 【例6】（24-25高一下·山东济宁·期中）足量的铜与一定量的浓硝酸充分反应，得到6.72L(已折算为标准状况)与NO的混合气体，这些气体与一定体积的混合后通入水中，恰好被完全吸收生成硝酸。向所得硝酸铜溶液中加入溶液，恰好沉淀完全。下列说法正确的是 A．与浓硝酸反应的Cu为0.3mol B．消耗氧气的体积为，1.12L(标准状况) C．参加反应的是0.45mol D．混合气体中NO的体积分数约为33% 1．思维模型 2．计算方法(以Cu与硝酸反应为例) （1）原子守恒法：反应前所有的N只存在于HNO3中，反应后含N的物质有HNO3的还原产物(假设有NO2、NO)和Cu(NO3)2，若HNO3过量，则过量HNO3中也含N，则有n(N)＝n(NO2)＋n(NO)＋2n[Cu(NO3)2]＋n(HNO3)剩。 （2）得失电子守恒法：反应中失去电子的是参加反应的Cu，Cu－2e－―→Cu2＋；得到电子的是被还原的HNO3(假设还原产物为NO2、NO)，NO＋e－―→NO2、NO＋3e－―→NO。根据得失电子守恒，则有2n(Cu)＝n(NO2)＋3n(NO)。若将生成的氮的氧化物气体与一定量的氧气共同通入水中，氮的氧化物完全生成硝酸，由于开始反应物为硝酸，中间生成了氮的氧化物，但最终又变回了硝酸，所以相当于铜失的电子最终由氧气得到，则有2n(Cu)＝n(O2)。 （3）电荷守恒法：在Cu与HNO3反应后的溶液中，若HNO3不过量，阳离子只有Cu2＋，阴离子只有NO(此类计算不考虑H2O电离出的极少量的H＋、OH－)；若HNO3过量，溶液中的阳离子有Cu2＋和H＋，阴离子只有NO。则有①若HNO3不过量：n(NO)＝2n(Cu2＋)；②若HNO3过量：n(NO)＝2n(Cu2＋)＋n(H＋)。 （4）离子方程式计算法：金属与硫酸、硝酸的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO在硫酸提供 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3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO进行相关计算，且要符合电荷守恒。 3．常见两种计算 （1）硝酸与铜反应 浓硝酸与足量的铜反应，开始浓硝酸被还原为NO2，随着反应的进行，浓硝酸变稀，稀硝酸被还原为NO，向反应后的溶液中加稀硫酸，NO又被还原为NO。 （2）稀硝酸与铁反应 Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O； 3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 ①≥4，产物为Fe(NO3)3； ②≤，产物为Fe(NO3)2； ③<<4，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。 解题指导 3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 ①≥4，产物为Fe(NO3)3； ②≤，产物为Fe(NO3)2； ③<<4，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。 考向07 硅及其化合物性质探究 【例7】（25-26高一下·黑龙江牡丹江·期中）下列有关硅及其化合物的说法正确的是 A．硅酸盐化学性质稳定，是由于其结构中存在硅氧四面体 B．实验室用带玻璃塞的试剂瓶保存NaOH溶液 C．是酸性氧化物，能够与水反应生成 D．实验室用玻璃试剂瓶保存氢氟酸 1．硅 （1）硅元素在周期表中的位置为第三周期、第ⅣA族，其单质的导电性介于导体与绝缘体之间，是应用最为广泛的半导体材料，高纯硅可用于生产计算机芯片和硅太阳能电池。 （2）常温下 ①与氟气反应：Si＋2F2===SiF4 ②与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑ ③与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑ （2）加热或高温条件下 ①与O2反应：Si＋O2SiO2 ②与Cl2反应：Si＋2Cl2SiCl4 ③与C反应：Si＋CSiC 2．二氧化硅 （1）存在 SiO2的存在形态有结晶形和无定形两大类，统称硅石。石英、水晶、玛瑙、沙子、光导纤维的主要成分均是SiO2。 （2）SiO2的结构和物理性质 SiO2中Si原子和O原子形成空间网状结构，故不存在单个的SiO2分子。SiO2的空间网状结构决定了其具有熔点高、硬度大、难溶于水等特点。 （3）SiO2的主要化学性质 ①酸性氧化物：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。 ②高温下，Na2CO3、CaCO3与SiO2反应制玻璃的化学方程式为： Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑、CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ ③特性：与氢氟酸反应的化学方程式为：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O （4）用途 纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本材料，可以制作光导纤维。 3．硅酸盐 （1）常见的硅酸盐——Na2SiO3 ①硅酸钠是一种白色固体，能溶于水，其水溶液俗称水玻璃。 ②硅酸钠在空气中放置易与空气中CO2反应而变质：Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓。 ③硅酸钠是制备黏合剂和木材防火剂等的原料。 （2）硅酸盐氧化物形式的书写 硅酸盐由于组成比较复杂，通常用氧化物的形式表示其组成，改写时的规律为： ①顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水；氧化物之间以“·”隔开。 ②原则：各元素的化合价不能改变，各元素原子总个数比符合原来的构成，若出现分数应化为整数。 例如：钠长石NaAlSi3O8不能写成Na2O·Al2O3·3SiO2，应写成Na2O·Al2O3·6SiO2。 4．硅酸(H2SiO3)的性质 （1）硅酸是难溶于水的弱酸(比H2CO3酸性弱)，可与NaOH反应：H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。 （2）硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3SiO2＋H2O。 解题指导 （2）SiO2的结构和物理性质 SiO2中Si原子和O原子形成空间网状结构，故不存在单个的SiO2分子。SiO2的空间网状结构决定了其具有熔点高、硬度大、难溶于水等特点。 （3）SiO2的主要化学性质 ①酸性氧化物：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。 ②高温下，Na2CO3、CaCO3与SiO2反应制玻璃的化学方程式为： Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑、CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ ③特性：与氢氟酸反应的化学方程式为：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O （4）用途 纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本材料，可以制作光导纤维。 3．硅酸盐 （1）常见的硅酸盐——Na2SiO3 ①硅酸钠是一种白色固体，能溶于水，其水溶液俗称水玻璃。 ②硅酸钠在空气中放置易与空气中CO2反应而变质：Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓。 ③硅酸钠是制备黏合剂和木材防火剂等的原料。 （2）硅酸盐氧化物形式的书写 硅酸盐由于组成比较复杂，通常用氧化物的形式表示其组成，改写时的规律为： ①顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水；氧化物之间以“·”隔开。 ②原则：各元素的化合价不能改变，各元素原子总个数比符合原来的构成，若出现分数应化为整数。 例如：钠长石NaAlSi3O8不能写成Na2O·Al2O3·3SiO2，应写成Na2O·Al2O3·6SiO2。 4．硅酸(H2SiO3)的性质 （1）硅酸是难溶于水的弱酸(比H2CO3酸性弱)，可与NaOH反应：H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。 （2）硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3SiO2＋H2O。 考向08 高纯硅的制备 【例8】（25-26高一下·河北石家庄·期中）“中国芯”的发展离不开高纯单晶硅。由石英砂(主要成分为)制取高纯硅涉及的主要反应用流程图表示如下： 下列说法正确的是 A．X为 B．与氢氧化钠溶液和氢氟酸均能反应，为两性氧化物 C．反应①②③中硅元素均被还原 D．流程中HCl和H2可以循环利用 高纯硅的制备原理 其中涉及的主要化学反应为： ①SiO2＋2CSi＋2CO↑ ②Si＋3HClSiHCl3＋H2 ③SiHCl3＋H2Si＋3HCl 解题指导 28 / 28 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五单元 化工生产中的重要非金属元素 考向 题号 难度 答题情况 正确 错误 01 二氧化的制取与性质探究 1 中等 2 较易 3 中等 4 中等 02 浓硫酸的特性 5 中等 6 较易 7 较易 8 中等 03 不同价态含硫物质的转化 9 较易 10 中等 11 中等 12 中等 04 氮的氧化物溶于水的计算 13 较易 14 较难 15 中等 16 较难 05 氨的喷泉实验 17 中等 18 较易 19 较易 20 中等 06 硝酸的性质及相关的计算 21 较难 22 较难 23 中等 24 中等 07 硅及其化合物性质探究 25 较易 26 较易 27 中等 28 较易 08 高纯硅的制备 29 较易 30 中等 31 中等 32 较难 33 较难 综合评价 1．（25-26高一下·广东中山·期中）某化学小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计，实验装置如图示。试管①中反应为：，下列说法不正确的是 A．挤压注射器的活塞，试管①中的反应只体现硫酸的酸性 B．实验时，湿润的pH试纸、品红溶液、鲜花、溶液均褪色，溶液出现淡黄色沉淀 C．此设计可证明水溶液的酸性，的氧化性、还原性、漂白性 D．点燃酒精灯进行加热，可证明使品红溶液褪色具有可逆性 【答案】B 【解析】利用①装置制取二氧化硫，二氧化硫是酸性氧化物，可以使湿润的pH试纸变红；二氧化硫具有漂白性，使品红和鲜花褪色；可以被酸性高锰酸钾氧化，可以和硫离子发生归中反应，生成单质硫。A．该反应中，硫代硫酸钠的S元素化合价即升高也降低，硫酸中S元素化合价反应前后均为+6价，没有发生变化，硫酸仅提供生成硫酸盐，只体现酸性，A正确；B．溶于水生成亚硫酸，溶液呈酸性，会使湿润的pH试纸变红；且不能漂白酸碱指示剂，因此湿润的pH试纸不会褪色，B错误；C．该设计中，pH试纸变红可证明水溶液的酸性；溶液褪色证明的还原性；品红溶液、鲜花褪色证明的漂白性；溶液生成淡黄色S沉淀证明的氧化性，C正确；D．的漂白原理是和有色物质结合生成不稳定的无色物质，加热后无色物质分解，颜色恢复，因此加热褪色后的品红溶液，可证明的漂白具有可逆性，D正确；故选B。 2．（25-26高一下·广东梅州·月考）某化学兴趣小组进行相关实验，下列实验装置不能达到预期实验目的的是 A．制备气体 B．验证与水反应 C．验证的漂白性 D．干燥气体 【答案】B 【解析】A．根据“强酸制弱酸”，75%的浓硫酸可与亚硫酸钠反应生成亚硫酸，进而分解得到二氧化硫气体，能达到实验目的，A不符合题意；B．试管液面上升，可以验证二氧化硫能溶于水，要验证同时与水反应还需进一步测定溶液的pH值，不能达到实验目的，B符合题意；C．二氧化硫能使品红褪色，验证的是的漂白性，能达到实验目的，C不符合题意；D．浓硫酸不能氧化二氧化硫，可以用来干燥二氧化硫，能达到实验目的，D不符合题意；故选B。 3．（25-26高一下·四川成都·月考）如图是实验室进行二氧化硫制备与性质探究实验的组合装置，部分固定装置未画出。下列有关说法正确的是 A．实验过程中体现了的酸性、难挥发性和强氧化性 B．关闭打开，滴加溶液，则装置中每消耗，转移电子数为 C．关闭打开，试剂是溶液，则D中有白色沉淀生成 D．关闭打开，试剂是酸性或溶液，均可证明有还原性 【答案】C 【解析】装置A为SO2发生装置，装置B探究SO2与Na2O2的反应，装置C和E用于吸收SO2尾气，装置D可用来探究SO2的其他性质；A．SO2发生装置中反应为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O，过程中体现了H2SO4的酸性、难挥发性，没有体现强氧化性，A错误；B．关闭打开，滴加溶液，则装置B中发生反应：SO2+Na2O2=Na2SO4，每消耗1mol Na2O2，转移电子数为2NA，B错误；C．关闭打开，试剂是溶液，SO2溶于水呈酸性，硝酸根在酸性条件下具有强氧化性，可将SO2氧化为硫酸根，则D中有白色沉淀硫酸钡生成，C正确；D．关闭打开，若试剂X是酸性KMnO4或H2O2溶液，均能氧化SO2，酸性KMnO4溶液与SO2反应紫色褪去，能证明SO2具有还原性；但H2O2溶液与SO2反应时无明显现象，不能证明SO2具有还原性，D错误；故选C。 4．（25-26高一下·辽宁朝阳·期中）二氧化硫是国内外允许使用的一种食品添加剂，可用于食物的增白、防腐等，但必须严格遵守国家有关标准使用。某学习小组设计了如图装置用于制取并验证其性质。 （1）①仪器a的名称为___________。 ②A中发生的化学反应方程式为___________。 （2）实验时装置E中溶液的现象体现___________性。 （3）烧杯F中的试剂不可以是___________(填序号)。 a．饱和溶液    b．饱和溶液    c．NaOH溶液    d．饱和溶液 （4）实验时观察到装置B无明显现象，装置C红色褪去，则使品红的水溶液褪色的微粒一定不是___________(填化学式)。 （5）学生甲预测装置D中没有白色沉淀产生，但随着反应的进行，发现装置D中产生了少量白色沉淀。为进一步探究产生沉淀的原因，用煮沸过的蒸馏水配制溶液，实验中G烧杯中观察到无白色沉淀产生。 ①推测装置D中沉淀化学式为___________。 ②若使烧杯G中也产生装置D中同种沉淀，可向烧杯G中加入___________。 A．氯水  B．氢氧化钠溶液  C．二氧化氮气体  D．氨水  E．过氧化氢溶液 【答案】（1） 分液漏斗 （2）还原 （3）d （4） （5） BaSO4 ACE 【解析】A装置中亚硫酸钠和硫酸反应生成二氧化硫气体，装置B无明显现象，装置C红色褪去，装置D中二氧化硫和氯化钡不反应，无沉淀产生，装置E中铁离子氧化二氧化硫生成硫酸根离子，溶液黄色变为浅绿色，尾气有毒需吸收处理； （1）①仪器a的名称为分液漏斗。 ②A中亚硫酸钠和硫酸反应生成二氧化硫气体、硫酸钠和水，发生的化学反应方程式为； （2）装置E中铁离子氧化二氧化硫生成硫酸根离子，溶液黄色变为浅绿色，体现还原性。 （3）氯化钠与二氧化硫不反应，不能用来进行尾气吸收；亚硫酸钠与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠，碳酸钠与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠(或亚硫酸钠)和二氧化碳，氢氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠，以上三种物质均可进行尾气吸收，故选d； （4）二氧化硫溶于乙醇，在乙醇中不能电离，装置B中品红的乙醇溶液不褪色，装置C中品红的水溶液褪色，说明二氧化硫分子本身不具有漂白性，故使品红的水溶液褪色的微粒一定不是； （5）①空气中氧气具有氧化性，能氧化二氧化硫为硫酸根离子，硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡沉淀，推测装置D中沉淀化学式为BaSO4。 ②A．氯水能氧化二氧化硫为硫酸根离子，从而生成硫酸钡沉淀，A符合题意； B．氢氧化钠溶液和二氧化硫生成亚硫酸钠，亚硫酸钠和氯化钡生成亚硫酸钡沉淀，而非硫酸钡沉淀，B不符合题意；   C．二氧化氮气体和水生成硝酸，硝酸能氧化二氧化硫为硫酸根离子，从而生成硫酸钡沉淀，C符合题意；   D．氨水和二氧化硫生成亚硫酸铵，亚硫酸铵和氯化钡生成亚硫酸钡沉淀，而非硫酸钡沉淀，D不符合题意；   E．过氧化氢溶液能氧化二氧化硫为硫酸根离子，从而生成硫酸钡沉淀，E符合题意； 故选ACE。 5．（25-26高一下·湖北荆州·期中）某化学兴趣小组为探究蔗糖与浓硫酸的反应设计了如图所示实验装置。向左倾斜Y形试管使反应发生，下列说法错误的是 A．装置I中浓硫酸主要表现出脱水性和强氧化性 B．装置Ⅱ中品红溶液褪色，可判断I中产物含有SO2 C．装置Ⅲ中产生白色沉淀，其主要成分为CaSO4 D．装置Ⅳ可起到吸收尾气，并且能起到防倒吸的作用 【答案】D 【解析】向左倾斜Y形试管，浓硫酸与湿润的蔗糖混合，浓硫酸吸水放热，浓硫酸表现脱水性，观察到蔗糖变黑，浓硫酸表现强氧化性，进一步发生反应产生SO2和CO2的混合气体。品红遇二氧化硫褪色；二氧化硫被漂白粉溶液氧化反应生成白色沉淀硫酸钙，装置除去尾气。A．蔗糖与浓硫酸反应，浓硫酸先将蔗糖中H、O按脱去生成碳，体现脱水性；生成的碳与浓硫酸加热反应，浓硫酸作氧化剂生成、，体现强氧化性，A正确；B．具有漂白性，能使品红溶液褪色，因此装置中品红褪色可以证明中产物含，B正确；C．漂白粉的有效成分为，具有强氧化性，通入时，会被氧化为，最终生成沉淀；同时反应生成HCl，在酸性条件下无法生成沉淀，因此白色沉淀主要只有，C正确；D．尾气中含等酸性有毒气体，可被溶液反应吸收除去；苯密度小于氢氧化钠溶液，在上层不能起到防倒吸作用，应该使用四氯化碳，D错误；故选D。 6．（25-26高一·全国·暑假作业）实验室用下图所示的装置制SO2，有关该实验说法正确的是 A．该反应中浓硫酸只体现酸性 B．试管乙中含有碱液的棉花，其作用是吸收过量的SO2，防止环境污染 C．反应一段时间后，将水加入冷却后的试管甲中，溶液显蓝色 D．含0.04 mol溶质的浓硫酸与足量的铜片反应，能收集到448 mL的SO2 (标准状况) 【答案】B 【解析】A．Cu和浓硫酸混合后，加热，生成CuSO4、SO2和H2O，该反应的化学方程式为：，其中Cu被浓硫酸氧化，在该反应中浓硫酸表现了酸性和氧化性，A错误；B．该反应有产生，对环境有污染，能溶于碱溶液，可用含有碱液的棉花吸收产生的，防止环境污染，B正确；C．在试管甲中，反应完成后，浓硫酸可能过量，稀释浓硫酸时，应将浓硫酸加入水中，故应将冷却后的溶液加入水中，C错误；D．加热甲试管，随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐降低变稀，Cu与稀硫酸不反应，所以含0.04 mol溶质的浓硫酸与足量的铜片不可能完全反应，根据反应的化学方程式中物质间的计量关系，则产生的SO2的物质的量小于0.02 mol，故收集到标准状况下的体积小于，D错误；故选B。 7．（25-26高一下·贵州贵阳·期中）以黄铁矿为原料来生产硫酸的工艺流程如图。下列说法错误的是 A．将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，提高原料的转化率 B．煅烧黄铁矿发生的反应为：中的化合价为-1价 C．氧化成的反应中能全部转化为 D．用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫可避免形成酸雾 【答案】C 【解析】黄铁矿粉碎，通入空气燃烧反应生成氧化铁和二氧化硫，，二氧化硫在催化剂作用下加热，发生反应：，三氧化硫被98.3%的浓硫酸吸收生成硫酸，据此分析。A．将黄铁矿粉碎，可增大固体表面积，使固体充分反应，且加快反应速率，提高原料的转化率，A正确；B．黄铁矿粉碎，通入空气燃烧反应生成氧化铁和二氧化硫，方程式为，FeS2中Fe为+2价，S的化合价为-1价，B正确；C．SO2催化氧化是可逆反应，鼓入足量空气是为了提高SO2的转化率，但不会使SO2完全转化，C错误；D．SO3溶于水会因为放出大量热，而导致形成酸雾，用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫可避免形成酸雾，D正确；故答案选C。 8．（25-26高一下·青海西宁·阶段检测）浓硫酸具有强氧化性，不仅可以与金属反应，也可以与非金属反应。回答下列问题： （1）通常可以用铝制容器储存浓硫酸，理由是___________。 （2）实验小组同学用如图所示装置验证浓硫酸与碳反应的产物； ①写出浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式：___________。 ②这些装置的连接顺序(按产物气体从左至右的流向)是___________(填装置的字母顺序)。 ③装置A中硫酸酸化的浓溶液的作用是___________；能够证明产物中存在气体的现象是___________；有同学提出装置A中第二次品红是不必要的，理由是___________。 ④装置B中使用的固体试剂为___________(填化学式)。 ⑤C装置的作用是___________。 【答案】（1）常温下，铝遇浓硫酸钝化 （2） DBAC 吸收，防止对的检验产生干扰 装置A中第二次使用的品红不褪色，装置C中澄清石灰水变浑浊 浓溶液已足量，能将除尽 检验CO2 【解析】该实验以浓硫酸与木炭粉加热反应为核心，装置D为发生装置，生成含和的混合气体；装置A中两次品红溶液和足量酸性溶液，先检验、再除去并验证其已除尽；装置B用于干燥气体；装置C中澄清石灰水用于检验，通过“品红不褪色、石灰水变浑浊”的现象，证明混合气体中除尽后存在，从而完成两种产物的验证。 （1）常温下，铝遇浓硫酸发生钝化反应，在铝表面形成一层致密的氧化物薄膜，阻止反应进一步进行，因此可用铝制容器储存浓硫酸； （2）①浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应，生成、和，化学方程式为； ② 装置连接顺序为气体流向：发生装置(D)→检验水(B)→检验并除去(A)→检验(C)，即顺序为DBAC； ③ 装置A中硫酸酸化的浓溶液具有强氧化性，作用是吸收，防止其干扰后续的检验；证明产物中存在的现象是：装置A中第二次使用的品红溶液不褪色（说明已除尽），装置C中澄清石灰水变浑浊；认为第二次品红不必要的理由是：若浓溶液足量，可将完全除尽，此时后续澄清石灰水变浑浊即可证明存在，无需再用品红验证是否除尽； ④ 装置B中使用的固体试剂为无水硫酸铜（），用于检验反应生成的水蒸气，现象是白色固体变蓝； ⑤ C装置中盛放澄清石灰水，作用是检验反应生成的气体，反应方程式为。 9．（25-26高一·全国·暑假作业）含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是 A．该过程中可得到化工产品 B．该过程中化合价发生改变的元素为Fe和S C．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的 D．图中涉及的反应之一为 【答案】B 【解析】A．根据工艺流程所示可知，该工艺中溶液吸收生成和，反应的化学方程式为，可得到化工产品，故A正确；B．根据工艺流程所示可知，该工艺中溶液吸收生成和，反应的化学方程式为，然后硫酸亚铁在酸性溶液中吸收氧气又转化为硫酸铁，反应的化学方程式为，过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫，故B错误；C．根据工艺流程所示可知，该工艺中溶液吸收生成和，反应的化学方程式为，该工艺吸收了二氧化硫，可以除去煤燃烧时产生的，故C正确；D．根据工艺流程所示可知，该工艺中溶液吸收生成和，反应的化学方程式为，故D正确。 10．（25-26高一下·湖北·期中）一定条件下，E、G、J、Q、R五种物质的转化关系如图所示，其中气体J能使品红溶液褪色。下列说法正确的是 A．图示中的所有转化过程均为氧化还原反应 B．足量时，G可直接转化为Q C．标准状况下，E、J、Q均为气体 D．R与反应转化为J的条件是加热 【答案】D 【解析】气体J能使品红溶液褪色，确定J为；J与反应生成Q，Q为；Q与反应生成R，R为；R与反应生成E，E与J反应生成G，G与反应生成，推导得E为，G为单质。A．与反应生成的过程无元素化合价变化，为非氧化还原反应，并非所有转化均为氧化还原反应，A错误；B．G为单质，与反应无论是否足量，直接反应仅生成，无法直接转化为，B错误；C．标准状况下为固态，并非气体，C错误；D．R为，与浓硫酸反应生成需要加热条件，D正确；故选 D。 11．（25-26高一下·重庆·期中）硫及其化合物的部分转化关系如图，已知分子的8个硫原子以单键相连接构成环状结构。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．反应①的化学方程式为： B．向品红溶液中分别通入和至无色，加热后溶液均恢复红色 C．32 g 分子中含S-S键的数目为 D．反应②的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1：2 【答案】B 【解析】A．反应①为SO2和H2S的归中反应，根据得失电子守恒和原子守恒配平可得化学方程式为，A正确；B．SO2的漂白是可逆的，加热褪色后的品红溶液可恢复红色；Cl2和水反应生成的HClO具有强氧化性，其漂白不可逆，加热后溶液不会恢复红色，B错误；C．1个S8分子含8个S-S键，32g S8的物质的量为，含S-S键的物质的量为，数目为，C正确；D．反应②为，其中氧化产物为和还原产物为，则二者物质的量之比为1：2，D正确；故选B。 12．（25-26高一下·天津南开·期中）某小组同学设计实验以实现几种价态硫元素的转化。 Ⅰ．可选用的实验药品如下：①浓硫酸；②稀硫酸；③溶液；④溶液；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 证明实现转化的现象 ⅰ ⅱ ⅲ ②③④ 有淡黄色沉淀生成 （1）请从上述实验药品中为实验ⅰ选择最佳试剂_______(填序号)，写出该转化的化学方程式：_______。 （2）证明实现实验ⅱ转化的现象是_______。写出该转化的离子方程式：_______。 （3）实验ⅲ实现了价和价S向0价S的转化，每生成3 mol S，转移的电子数为_______。(代表阿伏加德罗常数的数值) （4）下列能说明碳、硫两种元素非金属性相对强弱的是_______(填字母)。 a．酸性：  b．沸点：  c．中碳元素为价，硫元素为价 Ⅱ．乙组同学用下图装置验证的酸性比酸性强 （5）试剂X是_______。证明比酸性强的现象是_______。 （6）已知：在酸性条件下不稳定，与稀硫酸反应，溶液变浑浊且产生刺激性气味气体，请写出该反应的离子反应方程式：_______。 【答案】（1） ①⑥⑦ （2） 酸性高锰酸钾溶液褪色(或变浅) （3）4 （4）C （5） 品红溶液 澄清石灰水变浑浊 （6） 【解析】Ⅱ．二氧化硫通过碳酸钠溶液生成二氧化碳气体，通过酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，通过品红溶液X检验二氧化硫是否吸收干净，最后使用澄清石灰水检验生成二氧化碳气体； （1）实验ⅰ中硫元素化合价由+6变为+4，发生还原反应，则反应可以为铜和浓硫酸加热生成硫酸铜、二氧化硫和水：，生成二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，选择最佳试剂①⑥⑦； （2）实验ⅱ中S元素化合价升高发生氧化反应，反应可以为溶液和溶液发生氧化还原反应生成硫酸根离子：，高锰酸钾被还原为硫酸锰，现象是酸性高锰酸钾溶液褪色(或变浅)； （3）实验iii实现了+4价和-2价S向0价S的转化，Na2S溶液和Na2SO3溶液在酸性条件下反应生成S单质，反应方程式为：，根据方程式，每生成3mol硫单质，转移的电子数为4mol，即4个电子。 （4）A．元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，H2SO3不是S的最高价含氧酸，酸性H2SO3＞H2CO3，不能证明S的非金属性大于C，A错误； B．氢化物的稳定性与元素的非金属性有关，氢化物的沸点与元素非金属性无关，B错误； C．CS2中C元素为+4价，S元素为-2价，S得电子能力大于C，说明S的非金属性大于C，C正确； 故选C。 （5）由分析，试剂X是品红溶液；澄清石灰水变浑浊，说明二氧化硫和碳酸钠溶液生成了二氧化碳，能证明比酸性强的现象是澄清石灰水变浑浊； （6）在酸性条件下不稳定，与稀硫酸反应，溶液变浑浊且产生刺激性气味气体，结合质量守恒，生成硫单质沉淀和二氧化硫气体，反应为。 13．（25-26高一下·浙江·期中）氮的氧化物均是大气污染物，将机动车尾气中的NO和CO在催化剂条件下转化为，可有效保护大气环境，转化过程如下：，以下说法错误的是 A．该反应利用了CO的还原性 B．NO可用NaOH溶液吸收 C．NO被催化材料捕获进而被还原实现“”，该过程不属于人工固氮 D．NO的过度排放可形成硝酸型酸雨 【答案】B 【解析】A．反应中C元素化合价由CO中的+2价升高为CO2中的+4价，发生氧化反应，CO作还原剂，体现还原性，A正确；B．NO属于不成盐氧化物，不能单独与溶液反应，不可用溶液直接吸收NO，B错误；C．人工固氮是将游离态的氮（N2）转化为化合态氮的过程，该过程是将化合态的NO转化为游离态的N2，不属于人工固氮，C正确；D．NO排放到大气中会被氧化为NO2，NO2溶于水反应生成硝酸和NO，可形成硝酸型酸雨，D正确；故答案选B。 14．（25-26高一下·北京·期中）某工厂综合处理含废水和工业废气（主要含、、、NO、CO，不考虑其他成分）的流程如下图所示。 已知： ⅰ、NO不与NaOH溶液反应，水溶液中不能氧化 ⅱ、 ⅲ、 下列说法不正确的是 A．固体1中含、、等 B．②中的反应为 C．捕获剂用于从气体2中捕获CO D．为使废气中的NO完全转化为气体X，①中应过量 【答案】D 【解析】工业废气中的、可被石灰乳吸收，生成固体1为、及过量的；气体1是不能被过量石灰乳吸收的、NO、CO，气体1通入，将部分一氧化氮氧化为二氧化氮，然后利用反应获取亚硝酸钠（一氧化氮不和氢氧化钠反应），所以氧气不能过量，否则得到硝酸钠，无法处理废水中的；与含有的溶液反应生成无污染气体X（），则气体2含有、，捕获剂所捕获的气体主要是CO。据此分析。A．工业废气中的、会与过量石灰乳反应，分别生成、，且石灰乳过量，因此固体1中含、、剩余，A不符合题意；B．和发生归中反应生成无污染的，方程式配平后为，原子、电荷均守恒，B不符合题意；C．经过吸收后，气体2的成分为、，无污染，因此捕获剂的作用是捕获，C不符合题意；D．若过量，会被完全氧化为，与反应会生成和，根据已知条件，不能氧化，无法转化为无污染气体，故不能过量，D符合题意；故选D。 15．（25-26高一下·辽宁葫芦岛·阶段检测）在同温同压下，将等体积混合而成的四组气体：①；②；③；④，分别通入体积相同的试管，并立即倒立于如图所示的水槽中，待试管内液面稳定后，剩余气体体积依次为、、、，则剩余气体体积最少的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】设试管体积为2V：①：发生反应，V体积反应生成体积NO，剩余气体体积为，即；②：发生反应，V体积消耗体积，剩余气体体积为，即；③：HCl极易溶于水，剩余气体为，体积为V，即；④：溶于水，剩余气体为，体积为V，即；因此剩余气体体积最少的是；故选B。 16．（25-26高一下·黑龙江绥化·月考）室温下五支体积相等的试管分别充满以下气体：①氨气；②体积比为的NO和气体；③气体；④体积比为的和气体；⑤体积比为的HCl和气体。将它们分别倒立于盛有足量水的水槽中，液面恒定后(假设试管内液体不扩散)，则下列结论不正确的是 A．②和④试管内溶液体积相等，溶质物质的量浓度不相等 B．试管内溶液液面高度为：①=②=④>③>⑤ C．试管①和试管③溶液中溶质的物质的量浓度相等但与试管⑤不相等 D．五支试管中，试管②溶液中溶质的物质的量浓度最小 【答案】C 【解析】设试管体积为，室温下气体摩尔体积为：①氨气极易溶于水，溶液充满试管，溶质浓度，液面上升高度为；②体积比的和：发生反应，恰好完全反应，溶液充满试管，，液面上升高度；③：发生反应，剩余体积，溶液体积，，液面上升高度；④体积比的和：发生反应，恰好完全反应，溶液充满试管，，液面上升高度；⑤体积比的和：完全溶于水，不溶，溶液体积，，液面上升高度。A．②和④试管内溶液体积均为，相等；溶质浓度分别为、，不相等，A不符合题意；B．液面上升高度为：①=②=④>③>⑤，B不符合题意；C．①、③、⑤的溶质物质的量浓度均为，三者相等，C符合题意；D．所有有溶质的溶液中，②的浓度最小，D不符合题意；故选C。 17．（25-26高一下·湖南长沙·期中）磷酸氢二铵[]常用于干粉灭火剂，其水溶液呈弱碱性。某研究小组用磷酸吸收，当溶液pH为8.0~9.0时，停止通，即可制得，装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。下列说法正确的是 A．为正盐 B．实验室制的化学方程式可以为 C．若本实验不选用pH传感器，还可选用酚酞作指示剂，当溶液颜色由浅红色变为无色时，停止通 D．实验过程中，当出现倒吸现象时，应及时关闭，打开 【答案】D 【解析】A．含可电离的H+，属于酸式盐，不是正盐，A错误；B．加热分解产生的和遇冷会重新化合为，无法制得，实验室常用和混合加热制氨气，B错误；C．酚酞变色范围为8.2~10，酸性条件下为无色，pH升高到8.2时变为浅红色，因此应在溶液由无色变为浅红色时停止通，C错误；D．出现倒吸时关闭停止通入，打开可通入空气平衡装置内外压强，防止倒吸，D正确；故选D。 18．（25-26高一下·宁夏石嘴山·阶段检测）用如图装置(夹持装置已略去)进行NH3制备及性质实验。下列说法不正确的是 A．甲中制备利用了一水合氨的分解反应 B．乙中的集气瓶内导管b需伸长至集气瓶底部 C．若将丙中的换成植物油，仍能防止倒吸 D．向收集好的中通入少量，可能观察到白烟 【答案】C 【解析】A．甲中浓氨水滴加到碱石灰上，碱石灰遇水放热，促进一水合氨分解产生氨气，制备原理利用了一水合氨的分解反应，A正确；B．氨气密度小于空气，用向下排空气法收集，进气导管a为短管，出气导管b需要伸到集气瓶底部，才能排尽瓶内空气，B正确；C．CCl4密度大于水，位于下层，导管末端插入CCl4，NH3不溶于CCl4，可防止倒吸；植物油密度小于水，会浮在水的上层，若换成植物油，导管末端会处于下层水层中，NH3极易溶于水，会发生倒吸，不能防止倒吸，C错误；D．NH3与少量Cl2发生反应8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl，NH4Cl是白色固体小颗粒，可观察到白烟，D正确；故选C。 19．（25-26高一下·江苏宿迁·期中）1827年，英国科学家法拉第进行了NH3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． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．CaO与浓氨水混合时，CaO与水反应放热且使溶液中浓度升高，促进分解释放，可制备氨气，A不符合题意；B．是碱性气体，会与浓硫酸发生反应，不能用浓硫酸干燥，B符合题意；C．密度小于空气，采用短管进气、长管出气的向下排空气法可收集氨气，C不符合题意；D．极易溶于水，挤压胶头滴管后烧瓶内压强骤减，打开止水夹，外界大气压将滴有酚酞的水溶液压入烧瓶，且氨水呈碱性使酚酞变红，可完成喷泉实验，D不符合题意；故答案选B。 20．（25-26高一下·山东济宁·期中）现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。关闭a，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧颈口c，打开b，完成喷泉实验，电脑绘制三颈瓶内压强变化曲线如图，下列说法错误的是 A．制取氨气时圆底烧瓶中的固体可用NaOH或CaO B．置于三颈烧瓶左侧瓶口处的沾有酚酞的棉球变红，说明已经集满 C．根据曲线可知，AC段压强骤减，说明极易溶于水，因此实验结束后水一定可以充满整个三颈烧瓶 D．工业上若出现液氨泄漏，可以使用大量雾状水(或称喷雾水)进行喷淋吸收 【答案】C 【解析】A．CaO能与水反应生成氢氧化钙或加入氢氧化钠，都能使c(OH－)增大，同时放出大量的热，有利于氨气的逸出，A正确；B．氨气和水反应生成一水合氨，一水合氨电离出氢氧根离子而导致氨水溶液呈碱性，酚酞遇碱变红色，所以置于三颈烧瓶左侧瓶口处的沾有酚酞的棉球变红，说明已经集满，B正确；C．根据曲线可知，AC段压强骤减，说明极易溶于水，但由于氨气制备时装置中的空气可能进入三颈烧瓶，因此实验结束后水不一定可以充满整个三颈烧瓶，C错误；D．氨气极易溶于水，故工业上若出现液氨泄漏，可以使用大量雾状水(或称喷雾水)进行喷淋吸收，D正确；答案选C。 21．（25-26高一下·河北沧州·期中）19.2 g铜和一定浓度的硝酸溶液反应，铜全部溶解，生成0.3 mol气体(仅考虑NO、NO2)，待气体全释放后向反应后的溶液中加入350 mL 2.0 mol/LNaOH溶液恰好沉淀完全，下列说法错误的是 A．原硝酸溶液中硝酸的物质的量为1mol B．释放的气体中NO和NO2的物质的量分别为0.1 mol、0.2 mol C．将释放的气体与一定量氧气通入水中，恰好将气体全部吸收，则通入氧气的物质的量为0.15 mol D．铜和硝酸溶液的反应中硝酸过量，还能继续溶解铜 【答案】B 【解析】A．，加入恰好沉淀完全后，溶液中溶质只有，根据守恒：；原硝酸中元素=溶液中的+ 气体中的，因此，A正确；B．设物质的量为，为，可得方程组，解得、，与选项给出的数值不符，B错误；C．气体与恰好完全被水吸收生成硝酸，整个过程中最终回到价，失去的电子全部被得到，因此：，得，C正确；D．沉淀消耗为，剩余用于中和过量，即溶液中剩余，且存在大量，酸性条件下可继续溶解铜，D正确；故选B。 22．（25-26高一下·河北沧州·期中）向稀与稀的混合溶液中慢慢加入铁粉，假设加入铁粉的质量与产生气体的体积（已换算为标准状况下的体积）之间的关系如图所示（已知：铁与足量的稀硝酸反应生成硝酸铁和；），且每一段只对应一个反应。下列说法正确的是 A．开始时产生的气体为 B．段发生的反应为置换反应 C．所用混合溶液中 D．参加反应的铁粉的总质量 【答案】D 【解析】根据氧化性顺序：，且每一段只发生一个反应。OA段：；AB段：；最后铁与酸反应产生氢气。A．根据分析可知，OA段产生NO，A错误；B．AB段：消耗完全，过量的与生成的反应：，无气体生成，该反应不是置换反应，B错误；C．OA段生成体积为（标况），，全部来自，因此，溶液体积为，，C错误；D．OA段：生成，消耗，生成；AB段：反应，消耗；B到段：与剩余反应生成，，消耗；，总质量，D正确；故选D。 23．（25-26高一下·北京·期中）一定温度下，探究铜与稀HNO3的反应，在注射器中进行如下实验。 下列说法不正确的是 A．Ⅱ中气体变为红棕色，发生了反应：2NO+O2=2NO2 B．Ⅱ中振荡过程，发生了反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO C．Ⅲ中的反应速率比Ⅰ中的大，原因是NO2溶于水使HNO3的浓度：Ⅲ>Ⅰ D．当注射器的活塞不再移动时，再抽入稀H2SO4，Cu可以继续溶解 【答案】C 【解析】A．铜与稀硝酸反应生成无色，抽入空气后，和反应生成红棕色，反应正确，A不符合题意；B．振荡过程中与水反应生成硝酸和，反应正确，B不符合题意；C．铜过量，反应过程中已经消耗了硝酸，即使与水生成新的硝酸，Ⅲ中硝酸浓度仍小于Ⅰ，反应速率更快是因为对该反应有催化作用，该说法错误，C符合题意；D．溶液中原本存在，加入稀硫酸后浓度升高，酸性条件下可继续与Cu反应，铜能继续溶解，D不符合题意；故选C。 24．（25-26高一下·湖北黄冈·期中）某实验小组模拟“工业制硝酸”，装置如图所示。下列说法正确的是 A．碱石灰可用无水代替 B．若有反应，理论上生成 C．关闭电源，加热棒红热状态立即消失 D．催化反应的化学方程式是 【答案】B 【解析】空气通入氨水带出氨气，混合气体经碱石灰除杂干燥后，与补充的氧气共同进入加热的催化装置发生氨的催化氧化，生成的含氮氧化物通入水中反应得到硝酸。A．碱石灰的作用是干燥氨气、除去空气中的酸性杂质；无水会与反应生成八氨合氯化钙，会吸收氨气，不能代替碱石灰，A错误；B．整个过程 氧化为失去的电子等于得到的电子，因此有，将代入，可得，质量为，B正确；C．氨的催化氧化是放热反应，关闭电源后，反应放出的热量可以维持加热棒保持红热，红热状态不会立即消失，C错误；D．氨气催化氧化的产物是，不是，正确的反应方程式为：，D错误；故选B。 25．（25-26高一下·黑龙江齐齐哈尔·阶段检测）下列有关硅及其化合物的说法正确的是 A．是一种酸性氧化物，能够与水反应生成相应的酸 B．常温下，硅的化学性质稳定，所以自然界中的硅大部分以游离态存在 C．除去中混有的可加入适量的稀盐酸 D．带玻璃塞的试剂瓶可以盛装氢氧化钠溶液 【答案】C 【解析】A．是酸性氧化物，但不溶于水，无法与水反应生成硅酸，A错误；B．硅为亲氧元素，自然界中硅均以化合态（如、硅酸盐）存在，无游离态，B错误；C．稀盐酸可与反应生成可溶性氯化钙、水和二氧化碳，而与稀盐酸不反应，过滤即可除去杂质，C正确；D．玻璃中含有，会与NaOH反应生成具有粘性的硅酸钠，将玻璃塞和试剂瓶粘在一起，因此不能用带玻璃塞的试剂瓶盛装氢氧化钠溶液，D错误；故选C。 26．（25-26高一下·安徽六安·期中）“龙芯一号”的问世填补了我国电脑芯片制造史上的一项空白。用硝酸与氢氟酸的混合液制作芯片的刻蚀液，发生的反应为。下列有关叙述正确的是 A．工业制粗硅反应：SiO2+C=Si+CO2 B．实验室中可用玻璃仪器密封保存氢氟酸 C．该反应转移电子时，生成 D．在该反应中，作还原剂，被氧化为 【答案】D 【解析】A．工业制粗硅的方程式为，A错误；B．氢氟酸会腐蚀玻璃（反应：），不能用玻璃容器保存，应使用塑料瓶，B错误；C．反应中N由+5价变为+4价，则转移电子时生成，但未说明标准状况且标况下NO2不是气体，体积无法确定，C错误；D．Si的化合价从0升至中的价，被氧化，作还原剂，D正确；故选D。 27．（25-26高一下·安徽蚌埠·期中）C和Si部分化合价的价类二维图如下图所示： 下列有关说法错误的是 A．a点两种元素组成的化合物为新型无机非金属材料 B．b点物质可由a点某一物质与c点物质反应生成 C．d点物质可能是制玻璃的原料或是玻璃的成分 D．c点两种物质在常温下能通过反应相互转化 【答案】D 【解析】a点表示的是单质，则a为C或Si；b点为+2价氧化物，则b只能为CO；c点表示+4价氧化物，则c为或；d点为+4价盐，则d为含的盐或的盐，据此信息解答。A．a点两种元素为C和Si，组成的化合物为SiC，SiC属于新型无机非金属材料，A正确；B．b点物质为CO，可由a点的C与c点的或在高温下反应生成：或，B正确；C．d点物质为含的盐或的盐，可能为或，是制玻璃的原料，是玻璃的成分，C正确；D．c点两种物质为或，与碳酸钠在高温下反应生成，不能直接转化为，二者在常温下无法相互转化，D错误；故答案为：D。 28．（25-26高一下·甘肃·月考）硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。 （1）下列物质不含有硅酸盐的是______（填字母）。 A．陶瓷 B．玻璃 C．水泥 D．生石灰 （2）SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为__________________，工艺师常用______（填物质名称）来雕刻玻璃。 （3）用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作______。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是______（填字母）。 A．普通玻璃坩埚    B．石英玻璃坩埚    C．铁坩埚 （4）硅粉和氯化氢反应制备三氯硅烷的装置如图所示（加热仪器已略去）。 已知：a.制备三氯硅烷的化学方程式： b.三氯硅烷的熔点－126.6℃，沸点31.8℃；极易与水反应，易被氧化。 ①装置B所装药品是______（填“碱石灰”或“无水氯化钙”），加热前要先通一段时间HCl气体，原因是__________________。 ②装置D中冰盐水的作用是__________________。 【答案】（1）D （2） 氢氟酸 （3） 防火剂 C （4） 无水氯化钙 排尽装置内的空气，防止加热时生成的H2与空气中的O2混合发生爆炸，同时防止SiHCl3被氧化 冷却生成的SiHCl3，使其液化，以便收集 【解析】（1）陶瓷、玻璃、水泥是三大传统硅酸盐材料，都含有硅酸盐；生石灰的成分为，不含硅酸盐，因此选D。 （2）反应方程式为；能与氢氟酸反应，因此工业上用氢氟酸雕刻玻璃。 （3）硅酸钠不燃烧，因此可作防火剂；高温下能与纯碱反应，普通玻璃坩埚、石英玻璃坩埚都含，会被纯碱腐蚀，铁在高温条件下不与纯碱反应，因此选C。 （4）① A装置制得的混有水蒸气，而三氯硅烷极易与水反应，因此需要干燥；碱石灰会吸收，因此选无水氯化钙作干燥剂。反应过程中会产生H2，同时SiHCl3易被氧化，加热前通可以排尽装置内空气，防止加热时生成的H2与空气中的O2混合发生爆炸，同时防止SiHCl3被氧化。 ② 三氯硅烷沸点仅，冰盐水降温可以使三氯硅烷冷凝液化，方便分离收集产物。 29．（25-26高一下·黑龙江哈尔滨·期中）已知第三代工业制取多晶硅流程如图所示： 下列说法错误的是 A．“制粗硅”反应的化学方程式： B．粗硅粉碎可以增大与HCl的接触面积，加快反应速率，使反应更充分 C．上述流程中可以循环的物质只有 D．单质硅可用于制备“AI时代”的全模拟光电智能计算芯片 【答案】C 【解析】A．工业制粗硅时，二氧化硅与焦炭高温反应生成粗硅和CO，化学方程式为，A说法正确；B．粉碎粗硅可以增大粗硅与HCl的接触面积，能加快反应速率，使反应更充分，B说法正确；C．该流程中，粗硅与HCl反应生成和，被还原得到多晶硅，同时生成HCl，因此和都可以循环使用，并非只有，C说法错误；D．单质硅是良好的半导体材料，可用于制备芯片，D说法正确；故选C。 30．（25-26高一下·河北衡水·期中）普通石英砂含有少量、、杂质，工业上以普通石英砂为原料制备高纯硅的工艺流程如下： 合成：、发生反应有：；下列叙述错误的是 A．“提纯石英砂”所用溶液可以选硫酸或盐酸 B．“制取粗硅”的化学方程式为 C．“合成”的反应中体现了的氧化性 D．上述流程中和均可循环利用 【答案】A 【解析】普通石英砂主要成分为SiO2，含杂质CaCO3、Al2O3、Fe2O3​，加酸溶解杂质→过滤洗涤得到纯石英砂→焦炭高温还原制粗硅→粗硅与HCl合成SiHCl3→分离提纯得到高纯SiHCl3​→H2还原得到高纯硅，由此作答；A．三种杂质均可与酸反应，SiO2不与一般酸反应。但若使用硫酸，CaCO3与硫酸反应会生成微溶的CaSO4​，CaSO4​会附着在杂质表面阻止反应持续进行，无法完全除去CaCO3，因此X不能选硫酸，仅可选择盐酸，A错误；B．工业制取粗硅的反应为二氧化硅与焦炭高温反应生成粗硅和CO，化学方程式书写正确，B正确；C．合成SiHCl3的反应中，HCl中H为+1价，反应后生成0价的H2，H元素化合价降低，HCl作氧化剂，体现氧化性，C正确；D．从流程可知，提纯SiHCl3步骤分离出HCl、H2​，还原SiHCl3步骤生成HCl，二者都可返回合成步骤重新使用，均可循环利用，D正确；故选A。 31．（25-26高一下·湖北·期中）碳化物衍生碳以其独特的性能被广泛应用在超级电容器、催化剂载体等方面。某兴趣小组用氯气刻蚀法在SiC表面制备碳涂层，装置如图(夹持装置略)，已知：SiCl4沸点59℃，极易与水反应。下列说法错误的是 A．仪器C中所盛物质为碱石灰 B．实验开始前，应先通入氩气排尽装置内的空气，再加热管式炉 C．管式炉中反应方程式为 D．装置F中盛有NaOH溶液，可用于除去Cl2和SiCl4 【答案】A 【解析】由实验装置图可知，分液漏斗中盛有的试剂为浓盐酸，圆底烧瓶A中氯酸钾（或高锰酸钾）与浓盐酸反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置B中盛有饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置C中盛有五氧化二磷或硅胶用于干燥氯气，装置E中氯气在氩气氛围中与碳化硅高温条件下反应生成碳和四氯化硅，装置F中盛有氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气和生成的四氯化硅，据此分析；A．由分析可知，装置C的作用是干燥氯气，以防止生成的SiCl4遇水蒸气水解。碱石灰是碱性干燥剂，会与氯气反应，故不能用碱石灰干燥氯气，A错误；B．实验开始前通入氩气，可以排尽装置内的空气，防止空气中的氧气、水蒸气干扰实验，再加热管式炉，B正确；C．装置E中氯气在氩气氛围中与碳化硅高温条件下反应生成碳和四氯化硅，反应的化学方程式为，C正确；D．由分析可知，装置F中盛有氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气和生成的四氯化硅，D正确；故选A。 32．（25-26高一下·浙江·期中）纯硅被誉为“信息革命的催化剂”，或是制备纯硅的重要中间产物。 已知：沸点57.7℃，遇会剧烈反应；沸点31.5℃，且也能与剧烈反应，并在空气中易自燃。 （1）实验室用下图装置制备。 ①装置C中盛装的试剂是___________，实验时应先点燃___________(填“A”或“D”)装置的酒精灯。 ②装置F的作用是：Ⅰ．吸收尾气；Ⅱ．___________。 （2）与过量制备纯硅的装置如图(热源及夹持装置已略去)。 ①装置C中采用热水加热烧瓶的目的是___________。 ②装置D中在高温条件下发生反应的化学方程式为___________。 【答案】（1） 浓硫酸 A 防止空气中的水蒸气进入E(没有指明水不得分) （2） 使进入烧瓶的液态变为气体 【解析】（1）的制取原理为：先在装置A中利用与浓HCl加热反应生成：，然后通入装置B的饱和食盐水中除去HCl气体，再通入装置C的浓硫酸进行干燥，继续通入装置D中与粗硅反应生成：，将气化后在装置E中冷却收集，剩余的尾气用碱石灰吸收，防止空气污染； （2）利用与过量制备纯硅的原理为：在装置A中用锌粒与稀硫酸反应制取：，再经过装置B中的浓硫酸干燥，先排除装置中的空气后，再在装置C中放下，水浴加热气化后将混合气体带入装置D的石英管中加热反应得到高纯硅：，最后进行尾气处理，据此分析解答。 【解析】（1）①装置C的作用为干燥，则装置C中盛装的试剂为：浓硫酸(浓)；根据题意，遇会剧烈反应，则需要先点燃A装置的酒精灯，生成来排除装置中的空气，防止生成遇到装置中的水蒸气发生反应； ②装置F中盛装的试剂为碱石灰，其作用为：Ⅰ．吸收尾气，防止污染空气；Ⅱ．由于遇会剧烈反应，因此该装置还有防止空气中的水蒸气进入装置E中与反应。 （2）①因沸点31.5℃，且也能与强烈反应，故装置C中采用热水加热烧瓶的目的为：使进入烧瓶的液态变为气体； ②根据分析，装置D中在高温条件下发生反应的化学方程式为：。 33．（25-26高一下·重庆·期中）以硅藻土(主要成分为，含少量、、等)为原料制备高纯硅的工艺流程如下： 已知：①粗硅的提纯涉及部分反应：。 ②相关物质的沸点： 物质 沸点/℃ 57.6 31.8 315 178(升华) 回答下列问题： （1）硅藻土“酸浸”时，为提高浸出速率，可采取的措施有_______(任写两条)；“酸浸”步骤中，选用稀盐酸而不用稀硫酸的原因是_______。 （2）“洗涤、干燥”工序中，检验滤渣是否洗涤干净的方案是_______。 （3）“还原1”步骤中，焦炭与反应生成粗硅的化学方程式为_______。 （4）粗硅与反应后，得到和少量、、等杂质的液态混合物。“工序1”中提纯的方法是_______。 （5）“还原2”步骤中，在1100℃还原生成高纯硅的化学方程式为_______。 （6）整个工艺流程中可以循环利用的物质有_______(填化学式)。 （7）若“还原1”制得的粗硅中含有1%的杂质，“氯化→工序1→还原2”为纯化过程，每纯化一次可使杂质减少90%，不考虑硅的损耗，若想制得99.9999%的高纯硅，需要经过_______次纯化。 【答案】（1） 适当升高温度、将硅藻土粉碎(或适当提高盐酸浓度、搅拌等，任写两条即可) 与稀硫酸反应生成微溶的，会留在中，无法除去钙杂质 （2）取少量最后一次洗涤液于试管中，向其中滴加硝酸酸化的溶液，若无白色沉淀生成，则说明洗涤干净，若有白色沉淀生成，则未洗涤干净 （3） （4）分馏(或蒸馏) （5） （6）、 （7）4 【解析】酸浸工序（去除杂质）硅藻土中的杂质、、与稀盐酸反应，生成可溶性盐进入滤液，而不与稀盐酸反应，过滤后留在滤渣中，实现杂质与二氧化硅的初步分离；还原1（制备粗硅）洗涤干燥后的与焦炭在高温下反应，制得粗硅；氯化工序（生成三氯氢硅）；工序1（提纯）；还原2（制备高纯硅）提纯后的在高温下反应，生成高纯硅，生成的HCl可循环用于氯化工序，提高原料利用率。 （1）提高浸出速率的常用方法就是：适当升高温度、将硅藻土粉碎(或适当提高盐酸浓度、搅拌等，任写两条即可)；与稀硫酸反应生成微溶的，会留在中，无法除去钙杂质，因此选盐酸。 （2）滤渣表面吸附有，因此可通过检验洗涤液中是否含判断是否洗涤干净：取少量最后一次洗涤液于试管中，向其中滴加硝酸酸化的溶液，若无白色沉淀生成，则说明洗涤干净，若有白色沉淀生成，则未洗涤干净； （3）高温下焦炭还原生成粗硅和，化学方程式为：； （4）题中给出各物质沸点不同，分离沸点不同的液态混合物可利用蒸馏(或分馏)提纯； （5）还原得到高纯硅和，配平化学方程式为：； （6）氯化步骤消耗生成，还原2步骤消耗生成，二者均可循环使用； （7）设需要纯化次，初始杂质含量为，每次纯化后杂质剩余，要求最终杂质含量，因此得：，即，解得，故需要4次纯化。 考向01 二氧化的制取与性质 【例1】（25-26高一下·山东济宁·期中）某兴趣小组设计如图所示实验装置制备并探究其化学性质，1、2、3和4处为蘸有对应溶液的棉团。下列说法正确的是 A．将4处酸性溶液换为NaClO溶液不能达到相同目的 B．一段时间后，装有溶液的试管无明显现象，1、2处棉团均会褪色 C．3处棉团颜色无明显变化，说明无法氧化，因此与不发生氧化还原反应 D．将替换为等物质的量，完全反应可制备更多物质的量的气体 【答案】A 【解析】A．4处蘸有酸性高锰酸钾溶液的紫色棉团褪色说明SO2具有还原性，若换为无色的NaClO溶液，反应前后无法观察到明显颜色变化，无法验证SO2的还原性，A正确；B．亚硫酸酸性比盐酸弱，所以SO2与BaCl2不反应，试管无明显现象，SO2具有漂白性，能使品红褪色，1处棉团褪色，SO2溶于水生成亚硫酸是弱酸，2处蘸有紫色石蕊溶液的棉团变红但不会褪色，B错误；C．SO2无法氧化I-，但SO2与I2在水溶液中可发生反应：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，是氧化还原反应，C错误；D．两个反应式：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O  2NaHSO3+H2SO4=Na2SO4+2SO2↑+2H2O，所以等物质的量的Na2SO3和NaHSO3生成的SO2物质的量相同，D错误；故答案为A。 二氧化硫和二氧化碳的检验与鉴别 1．SO2和CO2化学性质的相同点和不同点 （1）相同点：都是酸性氧化物，均具有酸性氧化物的一般通性，如都能使澄清的石灰水变浑浊。 （2）不同点：①SO2具有较强的还原性，能使酸性KMnO4溶液、溴水褪色。②具有漂白性，能使品红溶液褪色。 2．SO2、CO2混合气体成分检验方法 （1）检验SO2、CO2同时存在的思维流程： （2）实验装置 3．SO2和CO2的鉴别方法 （1）物理方法 ①根据气味鉴别：有刺激性气味的气体是SO2，无气味的是CO2。 ②根据溶解性鉴别：同温同压下，将两种气体充满相同的试管，分别倒置于水槽中，试管内进水多的是SO2。 （2）化学方法 ①用品红溶液鉴别：将两种气体分别通入品红溶液中，能使品红溶液褪色的是SO2。 ②用溴水或酸性高锰酸钾溶液鉴别：将两种气体分别通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中，能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色的是SO2。 ③用氢硫酸溶液鉴别：将两种气体分别通入H2S溶液中，出现淡黄色浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2。化学方程式为2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。 ④用FeCl3溶液鉴别：颜色(棕黄色)变浅的是SO2，无明显现象的是CO2。离子方程式为 2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋4H＋＋SO。 4．除去CO2中SO2的两种方法 （1）利用二氧化硫的还原性，用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等除去。 （2）利用亚硫酸的酸性比碳酸强，用饱和碳酸氢钠溶液除去。 解题指导 （2）实验装置 3．SO2和CO2的鉴别方法 （1）物理方法 ①根据气味鉴别：有刺激性气味的气体是SO2，无气味的是CO2。 ②根据溶解性鉴别：同温同压下，将两种气体充满相同的试管，分别倒置于水槽中，试管内进水多的是SO2。 （2）化学方法 ①用品红溶液鉴别：将两种气体分别通入品红溶液中，能使品红溶液褪色的是SO2。 ②用溴水或酸性高锰酸钾溶液鉴别：将两种气体分别通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中，能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色的是SO2。 ③用氢硫酸溶液鉴别：将两种气体分别通入H2S溶液中，出现淡黄色浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2。化学方程式为2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。 ④用FeCl3溶液鉴别：颜色(棕黄色)变浅的是SO2，无明显现象的是CO2。离子方程式为 2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋4H＋＋SO。 4．除去CO2中SO2的两种方法 （1）利用二氧化硫的还原性，用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等除去。 （2）利用亚硫酸的酸性比碳酸强，用饱和碳酸氢钠溶液除去。 考向02 浓硫酸的特性 【例2】（25-26高一·全国·暑假作业）如图所示有关浓硫酸性质的实验装置中，实验开始一段时间后，对看到的现象叙述及原因解释都正确的是 A．铝片无明显变化，说明浓硫酸与铝片不反应 B．胆矾晶体表面有“白斑”，说明浓硫酸具有脱水性 C．小试管内有晶体析出，说明浓硫酸具有吸水性 D．pH试纸变红，说明浓硫酸具有酸性 【答案】C 【解析】A．铝片与浓硫酸无明显变化，是铝与浓硫酸发生钝化，而不是不反应，故A错误；B．胆矾晶体表面有“白斑”，是硫酸的吸水性，而不是脱水性，故B错误；C．浓硫酸具有吸水性，导致溶液中溶剂的量减小，有晶体析出，故C正确；D．pH试纸先变红，后变黑，说明浓硫酸具有酸性和脱水性，故D错误。 1．浓硫酸的三大特性 （1）吸水性 浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作干燥剂。 （2）脱水性 浓硫酸能按水的组成比脱去蔗糖、纸张、棉布、木条等有机物中的氢和氧。 （3）强氧化性 ①与金属的反应：除金、铂以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用。 浓硫酸与铜反应的化学方程式为2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O 注意：常温下金属铝和铁遇到浓硫酸会发生钝化（表面生成一层致密的氧化膜），加热时生成硫酸盐和SO2。 ②与非金属的反应 浓硫酸与木炭反应的化学方程式为2H2SO4(浓)＋CCO2↑＋2SO2↑＋2H2O 2．硫酸的工业制法 上述流程涉及的化学方程式为①S＋O2SO2或4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 ②2SO2＋O22SO3 ③SO3＋H2O===H2SO4 3．解题必备 （1）浓硫酸的吸水性和脱水性的区别 由此得出：二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。 （2）浓硫酸吸水性的应用——作干燥剂 ①可干燥酸性气体(如CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如O2、N2、CO等)。 ②不可干燥的气体：碱性气体(如NH3)和某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。 （3）浓硫酸与稀硫酸氧化性的区别 ①浓硫酸氧化性强；稀硫酸氧化性弱。 ②浓硫酸是酸根部分＋6价硫元素得电子(氧化性：SO>H＋)，其还原产物为低价态含硫物质(一般为SO2)，不能产生H2；稀硫酸是H＋得电子(氧化性：H＋>SO)，其与活泼金属反应时还原产物为H2。 解题指导 上述流程涉及的化学方程式为①S＋O2SO2或4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 ②2SO2＋O22SO3 ③SO3＋H2O===H2SO4 3．解题必备 （1）浓硫酸的吸水性和脱水性的区别 由此得出：二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。 （2）浓硫酸吸水性的应用——作干燥剂 ①可干燥酸性气体(如CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如O2、N2、CO等)。 ②不可干燥的气体：碱性气体(如NH3)和某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。 （3）浓硫酸与稀硫酸氧化性的区别 ①浓硫酸氧化性强；稀硫酸氧化性弱。 ②浓硫酸是酸根部分＋6价硫元素得电子(氧化性：SO>H＋)，其还原产物为低价态含硫物质(一般为SO2)，不能产生H2；稀硫酸是H＋得电子(氧化性：H＋>SO)，其与活泼金属反应时还原产物为H2。 考向03 不同价态含硫物质的转化 【例3】（25-26高一下·河北衡水·期中）硫及其化合物的“价-类”二维图体现了化学变化之美。下列说法正确的是 A．将Z的浓溶液滴入胆矾中，固体会变白，表明Z的浓溶液有脱水性 B．硫在过量的氧气中燃烧只能生成，不可能生成 C．可由其相应单质在加热条件下化合生成 D．X、Y、Z均属于电解质 【答案】B 【解析】根据价-类二维图确定各物质：X为，Y为，Z为，M为，W为，据此解答。A．浓硫酸滴入胆矾中，胆矾失去结晶水变白，体现的是浓硫酸的吸水性，和脱水性无关，A错误；B．硫在氧气中燃烧时，无论氧气是否过量，反应都只能生成，转化为需要催化剂、加热的反应条件，因此无法直接生成Y，B正确；C．W为，S单质氧化性较弱，和Cu加热时化合只能生成，不能直接得到，C错误；D．X()、Y()自身不能电离出自由移动的离子，属于非电解质，只有Z()属于电解质，D错误；故选B。 一、熟悉不同价态含硫物质的性质及转化关系 二、不同价态含硫物质的转化规律 1．邻位价态原则 （1）当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，可用下图表示： （2）相邻价态的含硫物质间不发生氧化还原反应。如：S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 2．归中反应和歧化反应 （1）当硫元素的高价态物质与低价态物质间反应时，一般生成中间价态物质，即发生归中反应，化合价只靠近不交叉。 （2）中间价态含硫物质发生氧化还原反应时，若化合价有升又有降，即发生歧化反应。如：3S＋6NaOH(浓)2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。 3．含硫物质的连续氧化 硫元素 解题指导 （2）中间价态含硫物质发生氧化还原反应时，若化合价有升又有降，即发生歧化反应。如：3S＋6NaOH(浓)2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。 3．含硫物质的连续氧化 硫元素 考向04 氮的氧化物溶于水的计算 【例4】（25-26高一下·河北沧州·期中）室温下(气体摩尔体积为)，将一盛满的试管倒立于水槽中。下列说法错误的是 A．红棕色气体会逐渐消失 B．向试管中通入，最终可使液体充满试管 C．发生反应 D．若产物不向水槽中扩散，则生成的硝酸浓度为 【答案】B 【解析】A．为红棕色气体，与水发生反应，反应后生成无色的和无色的，因此红棕色气体会逐渐消失，A正确；B．与水反应的化学方程式为，反应生成的体积为，要使液体充满试管，需将生成的与反应转化为硝酸，反应方程式为，由可知，需的体积为，而选项中通入，无法充满试管，B错误；C．与水反应的化学方程式为，C正确；D．已知体积为，的物质的量为，根据，生成的物质的量为，生成的体积为，液体体积（进入试管水的体积）为，则硝酸浓度，D正确；故答案选B。 一、相关反应原理 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　① 2NO＋O2===2NO2　② 由方程式①×2＋②得： 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3　③ 由方程式①×2＋②×3得： 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3　④ 二、常见的类型 1．NO2气体(或NO2与NO、N2等气体)溶于水 NO2或NO2与NO、N2等气体的混合气体溶于水时仅涉及反应①，可利用气体体积变化差值进行计算：V剩＝V(NO2)或V剩＝V(其他气体)原＋V(NO2)。 2．NO2和O2的混合气体：NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③： x＝ 0<x< x＝ x> 反应情况 O2过量，剩余气体为O2 恰好完全反应，无气体剩余 NO2过量，又发生反应①，只剩余NO 3．NO和O2的混合气体：NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④： x＝ 0<x< x＝ x> 反应情况 O2过量，剩余O2 恰好完全反应，无气体剩余 NO过量，剩余NO 4．NO、NO2和O2通入水中的计算 （1）可先求出NO2和H2O反应生成的NO的体积，然后按4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3进行分析计算。 （2）也可认为NO与O2先反应生成NO2，NO2再与水反应。若O2过量，则按4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3进行分析计算；若转化后无O2剩余，则按关系式法计算。 （3）有关NO、NO2、O2混合气体与H2O反应后剩余气体的问题，因NO2与H2O反应，NO与O2反应，所以剩余的气体只可能为NO或O2中的一种，绝对不会剩余NO2。 三、守恒方法求解 1．原子守恒法 方程式：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3和4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3中的“4NO2＋O2”和“4NO＋3O2”从组成上均相当于“N2O5”的组成，也就是N、O的原子个数比符合2∶5时，氮的氧化物和氧气均无剩余，这两种情况均可利用混合气体中N、O的原子个数比来分析： N(N)∶N(O) 2．电子守恒法 对于“NO＋NO2＋O2＋H2O”型，当反应后，无气体剩余，则N均被氧化为＋5价(存在于HNO3中)，O被还原为－2价(存在于HNO3中)，得失电子情况如下： NO2－e－→HNO3，NO－3e－→HNO3，O2＋4e－→HNO3。 根据得失电子守恒知，n(NO2)＋3n(NO)＝4n(O2)。因实际应用中，气体量通常用体积表示，由阿伏加德罗定律推论知，同温同压下气体体积比等于气体物质的量比。故又有V(NO2)＋3V(NO)＝4V(O2)。 上述公式具有广泛的适用性，若体系中没有NO，则V(NO)＝0，由此有V(NO2)＝4V(O2)；当体积中没有NO2时，则有3V(NO)＝4V(O2)。若将有关物质的已知量代入上述公式后能使等式成立，则气体恰好反应完全；若不能使等式成立，则数值较大的一侧对应的物质过量。应注意的是，无论何种体系，最终剩余的气体不可能是NO2。 解题指导 算。 （2）也可认为NO与O2先反应生成NO2，NO2再与水反应。若O2过量，则按4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3进行分析计算；若转化后无O2剩余，则按关系式法计算。 （3）有关NO、NO2、O2混合气体与H2O反应后剩余气体的问题，因NO2与H2O反应，NO与O2反应，所以剩余的气体只可能为NO或O2中的一种，绝对不会剩余NO2。 三、守恒方法求解 1．原子守恒法 方程式：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3和4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3中的“4NO2＋O2”和“4NO＋3O2”从组成上均相当于“N2O5”的组成，也就是N、O的原子个数比符合2∶5时，氮的氧化物和氧气均无剩余，这两种情况均可利用混合气体中N、O的原子个数比来分析： N(N)∶N(O) 2．电子守恒法 对于“NO＋NO2＋O2＋H2O”型，当反应后，无气体剩余，则N均被氧化为＋5价(存在于HNO3中)，O被还原为－2价(存在于HNO3中)，得失电子情况如下： NO2－e－→HNO3，NO－3e－→HNO3，O2＋4e－→HNO3。 根据得失电子守恒知，n(NO2)＋3n(NO)＝4n(O2)。因实际应用中，气体量通常用体积表示，由阿伏加德罗定律推论知，同温同压下气体体积比等于气体物质的量比。故又有V(NO2)＋3V(NO)＝4V(O2)。 上述公式具有广泛的适用性，若体系中没有NO，则V(NO)＝0，由此有V(NO2)＝4V(O2)；当体积中没有NO2时，则有3V(NO)＝4V(O2)。若将有关物质的已知量代入上述公式后能使等式成立，则气体恰好反应完全；若不能使等式成立，则数值较大的一侧对应的物质过量。应注意的是，无论何种体系，最终剩余的气体不可能是NO2。 考向05 氨的喷泉实验 【例5】（25-26高一下·辽宁沈阳·期中）喷泉的美，在于灵动如水，光影成诗。已知氨气极易溶于水，如图是某同学设计的4组喷泉实验方案，下列有关操作或说法错误的是(为气体摩尔体积) A．图甲中进行喷泉实验后所得溶液的浓度约为(假设能全部溶于水) B．图乙中用热毛巾捂住圆底烧瓶底部并打开止水夹，水会进入烧瓶形成喷泉 C．图丙中喷泉停止后，圆底烧瓶内剩余少量气体，可能是因为的溶解已达到饱和 D．图丁中向水槽中慢慢加入足量生石灰并打开止水夹，可观察到烧瓶内先产生白烟后产生喷泉 【答案】C 【解析】A．设烧瓶内的体积为，则的物质的量为，完全反应后溶液充满烧瓶，溶液体积为，所得溶液浓度为，A正确；B．可与溶液发生反应，用热毛巾捂住圆底烧瓶底部，烧瓶内气体受热膨胀，与溶液接触发生反应，使烧瓶内压强减小，打开止水夹后水进入烧瓶形成喷泉，B正确；C．极易溶于水，1体积水可溶解约700体积，喷泉停止后剩余少量气体，可能是装置漏气，也可能是收集时混有空气等不溶性杂质，并非的溶解达到饱和，C错误；D．向水槽中加入生石灰，与水反应放热且生成，使浓氨水中挥发出来，进入烧瓶与反应生成固体，产生白烟，烧瓶内气体被消耗，压强减小，进而形成喷泉，D正确；故选C。 1．喷泉实验原理 （1）如图甲(或乙)烧瓶内的气体极易溶于水(或易与溶液中的溶质发生化学反应)，从而使烧瓶内气压迅速降低，在大气压作用下，烧杯中的液体迅速向上流动，从而形成喷泉。 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S NO2与O2 吸收剂 水或NaOH溶液 水或盐酸 NaOH溶液 水 （2）如图丙锥形瓶内发生化学反应，产生气体，从而使锥形瓶内压强迅速增大，促使锥形瓶内液体迅速向上流动，形成喷泉。 2．氨的喷泉实验成功的关键 （1）装置的气密性良好。 （2）圆底烧瓶要保持干燥。 （3）圆底烧瓶内要充满气体。 （4）烧杯内装入足量的水，以防止因水量不足而造成喷泉停止或不发生。 3．喷泉实验的有关计算 （1）实验完成后，溶液充满烧瓶，溶质的物质的量与气体的物质的量相同(由体积换算确定)。 标准状况下若烧瓶体积为V L，则有V(aq)＝V L， nB＝ cB＝＝＝ mol·L－1。 （2）若溶质由部分气体转化而成，则依实际情况判断。如V体积NO2与O2按4∶1混合后做喷泉实验，发生的反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，则有V(aq)＝ V L，nB＝×，cB＝＝ mol·L－1。 解题指导 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S NO2与O2 吸收剂 水或NaOH溶液 水或盐酸 NaOH溶液 水 （2）如图丙锥形瓶内发生化学反应，产生气体，从而使锥形瓶内压强迅速增大，促使锥形瓶内液体迅速向上流动，形成喷泉。 2．氨的喷泉实验成功的关键 （1）装置的气密性良好。 （2）圆底烧瓶要保持干燥。 （3）圆底烧瓶内要充满气体。 （4）烧杯内装入足量的水，以防止因水量不足而造成喷泉停止或不发生。 3．喷泉实验的有关计算 （1）实验完成后，溶液充满烧瓶，溶质的物质的量与气体的物质的量相同(由体积换算确定)。 标准状况下若烧瓶体积为V L，则有V(aq)＝V L， nB＝ cB＝＝＝ mol·L－1。 （2）若溶质由部分气体转化而成，则依实际情况判断。如V体积NO2与O2按4∶1混合后做喷泉实验，发生的反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，则有V(aq)＝ V L，nB＝×，cB＝＝ mol·L－1。 考向06 硝酸的性质及相关的计算 【例6】（24-25高一下·山东济宁·期中）足量的铜与一定量的浓硝酸充分反应，得到6.72L(已折算为标准状况)与NO的混合气体，这些气体与一定体积的混合后通入水中，恰好被完全吸收生成硝酸。向所得硝酸铜溶液中加入溶液，恰好沉淀完全。下列说法正确的是 A．与浓硝酸反应的Cu为0.3mol B．消耗氧气的体积为，1.12L(标准状况) C．参加反应的是0.45mol D．混合气体中NO的体积分数约为33% 【答案】A 【解析】Cu和浓硝酸反应生成硝酸铜、水、氮氧化物：氮氧化物和氧气、水反应生成硝酸，硝酸铜和NaOH反应生成氢氧化铜和硝酸钠。得失电子角度来看，Cu的电子转移给了氧气，结合得失电子守恒计算。A．根据加入的NaOH量计算，n(OH-)=0.15L×4mol/L=0.6mol。每个Cu2+需2个OH⁻，故n(Cu2+)=0.3mol，对应反应的Cu为0.3mol，A正确；B．整体来看，Cu的电子转移给了氧气，Cu失去的电子总物质的量为0.3mol×2=0.6mol，所需O2物质的量为0.6mol÷4=0.15mol，在标况下的体积为0.15mol×22.4L/mol=3.36L，B错误；C．参加反应的HNO3包括生成Cu(NO3)2的酸部分（0.3mol×2=0.6mol）和被还原为氮氧化物部分（0.3mol），总物质的量为0.6mol+0.3mol=0.9mol，C错误；D．设NO2为x mol，NO为y mol，则x+y=0.3，且x+3y=0.6，解得y=0.15，x=0.15，NO的体积分数为50%，D错误；答案选A。 1．思维模型 2．计算方法(以Cu与硝酸反应为例) （1）原子守恒法：反应前所有的N只存在于HNO3中，反应后含N的物质有HNO3的还原产物(假设有NO2、NO)和Cu(NO3)2，若HNO3过量，则过量HNO3中也含N，则有n(N)＝n(NO2)＋n(NO)＋2n[Cu(NO3)2]＋n(HNO3)剩。 （2）得失电子守恒法：反应中失去电子的是参加反应的Cu，Cu－2e－―→Cu2＋；得到电子的是被还原的HNO3(假设还原产物为NO2、NO)，NO＋e－―→NO2、NO＋3e－―→NO。根据得失电子守恒，则有2n(Cu)＝n(NO2)＋3n(NO)。若将生成的氮的氧化物气体与一定量的氧气共同通入水中，氮的氧化物完全生成硝酸，由于开始反应物为硝酸，中间生成了氮的氧化物，但最终又变回了硝酸，所以相当于铜失的电子最终由氧气得到，则有2n(Cu)＝n(O2)。 （3）电荷守恒法：在Cu与HNO3反应后的溶液中，若HNO3不过量，阳离子只有Cu2＋，阴离子只有NO(此类计算不考虑H2O电离出的极少量的H＋、OH－)；若HNO3过量，溶液中的阳离子有Cu2＋和H＋，阴离子只有NO。则有①若HNO3不过量：n(NO)＝2n(Cu2＋)；②若HNO3过量：n(NO)＝2n(Cu2＋)＋n(H＋)。 （4）离子方程式计算法：金属与硫酸、硝酸的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO在硫酸提供 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3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO进行相关计算，且要符合电荷守恒。 3．常见两种计算 （1）硝酸与铜反应 浓硝酸与足量的铜反应，开始浓硝酸被还原为NO2，随着反应的进行，浓硝酸变稀，稀硝酸被还原为NO，向反应后的溶液中加稀硫酸，NO又被还原为NO。 （2）稀硝酸与铁反应 Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O； 3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 ①≥4，产物为Fe(NO3)3； ②≤，产物为Fe(NO3)2； ③<<4，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。 解题指导 ＝2n(Cu2＋)＋n(H＋)。 （4）离子方程式计算法：金属与硫酸、硝酸的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO在硫酸提供 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3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO进行相关计算，且要符合电荷守恒。 3．常见两种计算 （1）硝酸与铜反应 浓硝酸与足量的铜反应，开始浓硝酸被还原为NO2，随着反应的进行，浓硝酸变稀，稀硝酸被还原为NO，向反应后的溶液中加稀硫酸，NO又被还原为NO。 （2）稀硝酸与铁反应 Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O； 3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 ①≥4，产物为Fe(NO3)3； ②≤，产物为Fe(NO3)2； ③<<4，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。 考向07 硅及其化合物性质探究 【例7】（25-26高一下·黑龙江牡丹江·期中）下列有关硅及其化合物的说法正确的是 A．硅酸盐化学性质稳定，是由于其结构中存在硅氧四面体 B．实验室用带玻璃塞的试剂瓶保存NaOH溶液 C．是酸性氧化物，能够与水反应生成 D．实验室用玻璃试剂瓶保存氢氟酸 【答案】A 【解析】A．硅酸盐结构中存在硅氧四面体，其中Si-O键键能大、不易断裂，因此硅酸盐化学性质稳定，故A正确；B．玻璃的成分中含有，可与NaOH反应生成具有粘性的硅酸钠，会将玻璃塞和试剂瓶粘在一起，因此实验室不能用带玻璃塞的试剂瓶保存NaOH溶液，应使用橡胶塞，故B错误；C．属于酸性氧化物，但它难溶于水，也不与水发生反应，无法直接生成，故C错误；D．玻璃中的可与氢氟酸发生反应，会腐蚀玻璃，因此不能用玻璃试剂瓶保存氢氟酸，应使用塑料瓶，故D错误；故答案选A。 1．硅 （1）硅元素在周期表中的位置为第三周期、第ⅣA族，其单质的导电性介于导体与绝缘体之间，是应用最为广泛的半导体材料，高纯硅可用于生产计算机芯片和硅太阳能电池。 （2）常温下 ①与氟气反应：Si＋2F2===SiF4 ②与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑ ③与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑ （2）加热或高温条件下 ①与O2反应：Si＋O2SiO2 ②与Cl2反应：Si＋2Cl2SiCl4 ③与C反应：Si＋CSiC 2．二氧化硅 （1）存在 SiO2的存在形态有结晶形和无定形两大类，统称硅石。石英、水晶、玛瑙、沙子、光导纤维的主要成分均是SiO2。 （2）SiO2的结构和物理性质 SiO2中Si原子和O原子形成空间网状结构，故不存在单个的SiO2分子。SiO2的空间网状结构决定了其具有熔点高、硬度大、难溶于水等特点。 （3）SiO2的主要化学性质 ①酸性氧化物：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。 ②高温下，Na2CO3、CaCO3与SiO2反应制玻璃的化学方程式为： Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑、CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ ③特性：与氢氟酸反应的化学方程式为：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O （4）用途 纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本材料，可以制作光导纤维。 3．硅酸盐 （1）常见的硅酸盐——Na2SiO3 ①硅酸钠是一种白色固体，能溶于水，其水溶液俗称水玻璃。 ②硅酸钠在空气中放置易与空气中CO2反应而变质：Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓。 ③硅酸钠是制备黏合剂和木材防火剂等的原料。 （2）硅酸盐氧化物形式的书写 硅酸盐由于组成比较复杂，通常用氧化物的形式表示其组成，改写时的规律为： ①顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水；氧化物之间以“·”隔开。 ②原则：各元素的化合价不能改变，各元素原子总个数比符合原来的构成，若出现分数应化为整数。 例如：钠长石NaAlSi3O8不能写成Na2O·Al2O3·3SiO2，应写成Na2O·Al2O3·6SiO2。 4．硅酸(H2SiO3)的性质 （1）硅酸是难溶于水的弱酸(比H2CO3酸性弱)，可与NaOH反应：H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。 （2）硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3SiO2＋H2O。 解题指导 ③硅酸钠是制备黏合剂和木材防火剂等的原料。 （2）硅酸盐氧化物形式的书写 硅酸盐由于组成比较复杂，通常用氧化物的形式表示其组成，改写时的规律为： ①顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水；氧化物之间以“·”隔开。 ②原则：各元素的化合价不能改变，各元素原子总个数比符合原来的构成，若出现分数应化为整数。 例如：钠长石NaAlSi3O8不能写成Na2O·Al2O3·3SiO2，应写成Na2O·Al2O3·6SiO2。 4．硅酸(H2SiO3)的性质 （1）硅酸是难溶于水的弱酸(比H2CO3酸性弱)，可与NaOH反应：H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。 （2）硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3SiO2＋H2O。 考向08 高纯硅的制备 【例8】（25-26高一下·河北石家庄·期中）“中国芯”的发展离不开高纯单晶硅。由石英砂(主要成分为)制取高纯硅涉及的主要反应用流程图表示如下： 下列说法正确的是 A．X为 B．与氢氧化钠溶液和氢氟酸均能反应，为两性氧化物 C．反应①②③中硅元素均被还原 D．流程中HCl和H2可以循环利用 【答案】D 【解析】A．石英砂与焦炭在高温下发生置换反应，生成CO和粗硅，A错误；B．SiO2是酸性氧化物，不是两性氧化物，它与氢氟酸反应并未生成盐和水，B错误；C．反应①③中硅元素化合价降低，被还原，反应②中硅元素化合价升高，被氧化，C错误；D．流程中HCl和H2都是既在反应中使用，又在另一个反应中生成，所以二者都可以循环利用，D正确；故选D。 高纯硅的制备原理 其中涉及的主要化学反应为： ①SiO2＋2CSi＋2CO↑ ②Si＋3HClSiHCl3＋H2 ③SiHCl3＋H2Si＋3HCl 解题指导 17 / 43 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $