2019年高考化學二輪專題復習 專題十二 常見非金屬元素講練（含解析）.doc

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2019年高考化學二輪專題復習 專題十二 常見非金屬元素講練（含解析） [考綱要求]　1.了解常見非金屬(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應用。2.了解常見非金屬元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。 考點一　碳、硅及其重要化合物 1．理清知識主線 H4 ―→O―→O2 H4 ―→O2(H2SO3) 2．注意網(wǎng)絡構建 3．掃除知識盲點 (1)工業(yè)上制備粗硅，是用過量的C和SiO2高溫下反應，由于C過量，生成的是CO而不是CO2，該反應必須在隔絕空氣的條件下進行。 (2)氫氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH溶液能用玻璃試劑瓶，但不能用玻璃塞。 (3)酸性氧化物一般能與水反應生成酸，但SiO2不溶于水；酸性氧化物一般不與酸作用，但SiO2能與HF反應。 (4)硅酸鹽大多難溶于水，常見可溶性硅酸鹽是硅酸鈉，其水溶液稱為泡花堿或水玻璃，但卻是鹽溶液。 (5)H2CO3的酸性大于H2SiO3的，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高溫下Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑也能發(fā)生，原因可以從兩方面解釋：①硅酸鹽比碳酸鹽穩(wěn)定；②從化學平衡角度，由高沸點難揮發(fā)固體SiO2制得低沸點易揮發(fā)的CO2。 (6)SiO2不導電，是制作光導纖維的材料；Si是半導體，是制作光電池的材料。 (7)水泥、玻璃與陶瓷是三大傳統(tǒng)無機非金屬材料；碳化硅、氮化硅等是新型無機非金屬材料。 題組一　重要反應必練 1．按要求書寫反應方程式。 (1)制水煤氣 C＋H2O(g)CO＋H2。 (2)制備粗硅 2C＋SiO22CO↑＋Si。 (3)Mg在CO2中燃燒 2Mg＋CO22MgO＋C。 (4)“水滴石穿”的反應原理(用離子方程式表示) CaCO3＋CO2＋H2O===Ca2＋＋2HCO。 (5)“鐘乳石”的形成過程(用化學方程式表示) CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2， Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。 (6)向飽和Na2CO3溶液中通入過量CO2的離子方程式 2Na＋＋CO＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓。 (7)Si和氫氟酸的反應的化學方程式 Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。 (8)Si和NaOH溶液反應的離子方程式 Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑。 (9)SiO2和氫氟酸的反應的化學方程式 SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。 (10)SiO2和NaOH溶液反應的離子方程式 SiO2＋2OH－===SiO＋H2O。 (11)向Na2SiO3溶液中通入過量CO2的離子方程式 SiO＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO。 題組二　準確判斷物質(zhì)性質(zhì) 2．正誤判斷，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)NH4F水溶液中含有HF，因此NH4F溶液不能存放于玻璃試劑瓶中(√) (xx天津理綜，3B) (2)氫氟酸刻蝕玻璃涉及化學變化(√) (xx重慶理綜，1C) (3)Ca(HCO3)2溶液與過量NaOH溶液反應可得到Ca(OH)2() (xx重慶理綜，3C) (4)硅膠可作袋裝食品的干燥劑(√) (xx四川理綜，1B) (5)晶體硅熔點高、硬度大，可用于制作半導體材料() (xx江蘇，4A) (6)濃硫酸可刻蝕石英制藝術品() (xx海南，1C) (7)玻璃容器可長期盛放各種酸() (xx海南，9A) (8)Si和SiO2都用于制造光導纖維() (xx海南，10D) (9)石英只能用于生產(chǎn)光導纖維() (xx福建理綜，6A) (10)高溫下用焦炭還原SiO2制取粗硅(√) (xx廣東理綜，11C) (11)二氧化硅不與強酸反應，可用石英器皿盛放氫氟酸() (xx江蘇，4B) 題組三　重要實驗探究 3．單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎材料。通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì))，粗硅與氯氣反應生成四氯化硅(反應溫度450～500 ℃)，四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅。以下是實驗室制備四氯化硅的裝置示意圖。 相關信息如下： a．四氯化硅遇水極易水解； b．硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應生成相應的氯化物； c．有關物質(zhì)的物理常數(shù)見下表： 物質(zhì) SiCl4 BCl3 AlCl3 FeCl3 PCl5 沸點/℃ 57.7 12.8 － 315 － 熔點/℃ －70.0 －107.2 － － － 升華溫度/℃ － － 180 300 162 請回答下列問題： (1)寫出裝置A中發(fā)生反應的離子方程式： ___________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)裝置A中g管的作用是____________；裝置C中的試劑是__________；裝置E中的h瓶需要冷卻的理由是________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過精餾(類似多次蒸餾)得到高純度四氯化硅，精餾后的殘留物中，除鐵元素外可能還含有的雜質(zhì)元素是________(填寫元素符號)。 (4)為了分析殘留物中鐵元素的含量，先將殘留物預處理，使鐵元素還原成Fe2＋ ，再用KMnO4標準溶液在酸性條件下進行氧化還原滴定，反應的離子方程式5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。 ①滴定前是否要滴加指示劑？________(填“是”或“否”)，請說明理由：________________________________________________________________________。 ②某同學稱取5.000 g殘留物，經(jīng)預處理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL試樣溶液，用1.00010－2 mol L－1 KMnO4標準溶液滴定。達到滴定終點時，消耗標準溶液20.00 mL，則殘留物中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)是________。 答案　(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O (2)平衡氣壓　濃H2SO4　SiCl4沸點較低，用冷卻液可得到液態(tài)SiCl4 (3)Al、B、P (4)①否　MnO有顏色，故不需其他指示劑?、?.48% 解析　依題中信息可知A為Cl2的發(fā)生裝置，B、C為Cl2凈化裝置，D中發(fā)生2Cl2＋SiSiCl4，生成SiCl4用E收集，B中為飽和食鹽水將氯化氫氣體除去，C中應為濃H2SO4除水，由E中可知SiCl4沸點較低，用冷卻液可得到液態(tài)SiCl4；由題中信息粗硅含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì)，即可輕松完成(3)問。 (4)①因MnO本來有顏色，故不再需其他指示劑。 ②由關系式 5Fe2＋　～　 MnO 5 1 n(Fe2＋) 20.0010－3 L1.00010－2 molL－1 可求出25.00 mL試樣溶液中n(Fe2＋)＝0.001 mol，所以殘留物中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為 w(Fe)＝100%＝4.48%。 考點二　鹵素及其重要化合物 1．理清知識主線 HCCl2―→HCl ―→HO2―→HO3―→HO4 2．注意網(wǎng)絡構建 3．掃除知識盲點 (1)液氯密封在鋼瓶中，而氯水、次氯酸應保存在棕色試劑瓶中。 (2)1 mol Cl2參加反應，轉(zhuǎn)移電子數(shù)可能為2NA、NA或小于NA(Cl2和H2O的反應為可逆反應)。 (3)實驗室制Cl2，除了用MnO2和濃鹽酸反應外，還可以用KMnO4、KClO3、NaClO與濃鹽酸反應且都不需要加熱，如ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。 (4)酸性KMnO4溶液，用的是H2SO4酸化而不是鹽酸。 (5)ClO－不論在酸性環(huán)境中還是在堿性環(huán)境中均能體現(xiàn)強氧化性，如ClO－與SO、I－、Fe2＋均不能大量共存； ClO－體現(xiàn)水解性，因HClO酸性很弱，ClO－水解顯堿性，如Fe3＋＋3ClO－＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HClO，所以ClO－與Fe3＋、Al3＋均不能大量共存。 (6)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2氣體生成CaSO4而不是CaSO3，其離子方程式為 Ca2＋＋3ClO－＋SO2＋H2O===CaSO4↓＋Cl－＋2HClO(少量SO2) Ca2＋＋2ClO－＋2SO2＋2H2O===CaSO4↓＋2Cl－＋SO＋4H＋(過量SO2)。 題組一　重要反應必練 1．按要求書寫反應方程式(除標注的外，其余均寫離子方程式)。 (1)實驗室用MnO2和濃鹽酸反應制Cl2 MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。 (2)工業(yè)制Cl2 2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－。 (3)潔廁靈和漂白液混合 ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。 (4)向水中通入Cl2 Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。 (5)制漂白液(寫化學方程式) Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 (6)制漂白粉(寫化學方程式) 2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 (7)在空氣中漂白粉漂白的原理 Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。 (8)向FeBr2溶液通入少量Cl2 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 (9)向FeBr2溶液中通入等量Cl2 2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－。 (10)向FeBr2溶液中通入過量Cl2 2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。 題組二　準確判斷物質(zhì)性質(zhì) 2．正誤判斷，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)制氯氣時，用飽和NaHCO3溶液和濃硫酸凈化氣體() (xx天津理綜，2B) (2)漂白粉在空氣中久置變質(zhì)，是因為漂白粉中的CaCl2與空氣中的CO2反應生成CaCO3() (xx新課標全國卷Ⅰ，8B) (3)驗證Br2的氧化性強于I2，可以將少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4，振蕩，靜置，可觀察到下層液體呈紫色(√) (xx四川理綜，4C) (4)除去Cl2中的HCl(g)可通過飽和食鹽水、濃H2SO4進行洗氣(√) (xx大綱全國卷，10C) (5)漂白粉在空氣中不穩(wěn)定，所以可用于漂白紙張() (xx江蘇，4C) (6)實驗室從海帶提取單質(zhì)碘的方法是：取樣→灼燒→溶解→過濾→萃取() (xx浙江理綜，8A) (7)用乙醇萃取的方法可以分離溶于水的碘，是因為碘在乙醇中的溶解度較大() (xx新課標全國卷Ⅰ，13A) (8)碘是人體必須的微量元素，所以要多吃富含高碘酸的食物() (xx新課標全國卷Ⅰ，7C) (9)HClO是弱酸，所以NaClO是弱電解質(zhì)() (xx山東理綜，8A) 題組三　重要實驗探究 3．(xx江蘇，5)下列裝置應用于實驗室制氯氣并回收氯化錳的實驗，能達到實驗目的的是(　　) A．用裝置甲制取氯氣 B．用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫 C．用裝置丙分離二氧化錳和氯化錳溶液 D．用裝置丁蒸干氯化錳溶液制MnCl24H2O 答案　C 解析　A項，MnO2固體與濃HCl要在加熱的條件下發(fā)生反應制取Cl2，缺少加熱裝置；B項，除去Cl2中混有的HCl氣體，應將混合氣體從長導氣管通入盛有飽和食鹽水的洗氣瓶洗氣，較純凈的氣體從短導氣管流出，選用飽和NaHCO3溶液，可使Cl2中混入CO2氣體；C項，制取Cl2實驗結束后，將剩余物過濾除去未反應的MnO2，得到MnCl2溶液，從而回收MnCl2；D項，MnCl2為強酸弱堿鹽，易發(fā)生水解反應，直接蒸發(fā)溶劑，不能得到純凈的MnCl24H2O。 4．(xx江蘇，13)在探究新制飽和氯水成分的實驗中，下列根據(jù)實驗現(xiàn)象得出的結論不正確的是(　　) A．氯水的顏色呈淺黃綠色，說明氯水中含有Cl2 B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明氯水中含有Cl－ C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有氣泡產(chǎn)生，說明氯水中含有H＋ D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液顏色變成棕黃色，說明氯水中含有HClO 答案　D 解析　A項，Cl2的顏色為黃綠色，正因為氯水中溶解了黃綠色的Cl2，才使得氯水顯示了淺黃綠色，正確；B項，Cl－與Ag＋結合生成AgCl白色沉淀，正確；C項，Cl2與水反應生成HCl和HClO，H＋與NaHCO3反應生成CO2氣體，正確；D項，氯水中的Cl2也能將Fe2＋氧化為Fe3＋，錯誤。 考點三　氧、硫及其化合物 1．理清知識主線 H2 ―→ ―→O2―→O3(H2O4) 2．注意網(wǎng)絡構建 3．掃除知識盲點 (1)除去附著在試管內(nèi)壁上的硫，除了用熱的NaOH溶液，還可以用CS2，但不能用酒精。 (2)SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色，表現(xiàn)SO2酸性氧化物的性質(zhì)；使品紅溶液褪色，表現(xiàn)SO2的漂白性；能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，表現(xiàn)SO2的還原性；SO2與H2S反應，表現(xiàn)SO2的氧化性；SO2和Cl2等體積混合通入溶液中，漂白性不但不增強，反而消失。 (3)把SO2氣體通入BaCl2溶液中，沒有沉淀生成，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，前兩者生成BaSO3沉淀，后者生成BaSO4沉淀。 (4)濃HNO3和Cu(足量)、濃H2SO4和Cu(足量)、濃鹽酸和MnO2(足量)在反應時，隨反應進行，產(chǎn)物會發(fā)生變化或反應停止。注意區(qū)分Zn和濃H2SO4的反應。 (5)C與濃硫酸反應產(chǎn)物的確定應按以下流程進行：無水CuSO4確定水→品紅溶液確定SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品紅溶液檢驗SO2是否除凈→澄清石灰水檢驗CO2。 題組一　重要反應必練 1．按要求書寫反應方程式。 (1)書寫離子方程式 ①熱NaOH溶液除硫 3S＋6OH－2S2－＋SO＋3H2O。 ②將少量SO2氣體通入NaOH溶液中 SO2＋2OH－===SO＋H2O。 ③將SO2和Cl2等體積混合通入水中 SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO。 ④將SO2氣體通入FeCl3溶液中 SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋。 ⑤向Na2S、Na2SO3混合溶液中加入鹽酸 2S2－＋SO＋6H＋===3S↓＋3H2O。 ⑥將SO2氣體通入Ba(NO3)2溶液中 3SO2＋3Ba2＋＋2NO＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO↑＋4H＋。 (2)書寫化學方程式 ①將SO2通入H2S溶液中 2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。 ②Cu和濃H2SO4混合加熱 Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 ③C和濃H2SO4混合加熱 C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。 ④實驗室利用Na2SO3和濃H2SO4制SO2 Na2SO3＋H2SO4(濃)===Na2SO4＋H2O＋SO2↑。 題組二　準確判斷物質(zhì)性質(zhì) 2．正誤判斷，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)室溫下，不能將濃硫酸盛放在鐵桶中() (xx大綱全國卷，6B) (2)SO2使溴水褪色與乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同(√) (xx大綱全國卷，8A) (3)利用，根據(jù)①濃硫酸，②蔗糖，③溴水，證明濃硫酸具有脫水性、氧化性(√) (xx新課標全國卷Ⅰ，13B) (4)利用，根據(jù)①稀鹽酸，②Na2SO3，③Ba(NO3)2溶液，證明SO2與可溶性鋇鹽均可以生成白色沉淀() (xx新課標全國卷Ⅰ，13C) (5)BaSO3與H2O2的反應為氧化還原反應(√) (xx天津理綜，1B) (6)二氧化硫可廣泛用于食品的增白() (xx四川理綜，1A) (7)用Na2S作沉淀劑，除去廢水中的Cu2＋、Hg2＋(√) (xx廣東理綜，11D) (8)用硫酸清洗鍋垢中的水垢() (xx廣東理綜，11B) (9)用SO2漂白紙漿和草帽辮(√) (xx廣東理綜，11A) 題組三　重要實驗探究 3．(xx海南，17)硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可用做分析試劑及鞣革的還原劑，它受熱、遇酸易分解。工業(yè)上可用反應：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2 制得。實驗室模擬該工業(yè)過程的裝置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}： (1)b中反應的離子方程式為________________________________________________ ________________________________________________________________________， c中試劑為____________。 (2)反應開始后，c中先有渾濁產(chǎn)生，后又變澄清。此渾濁物是____________。 (3)d中的試劑為______________。 (4)實驗中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有____________________________ ____________________________________________________________________(寫出兩條)。 (5)為了保證硫代硫酸鈉的產(chǎn)量，實驗中通入SO2不能過量，原因是______________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)SO＋2H＋===SO2↑＋H2O(或HSO＋H＋===SO2↑＋H2O)　硫化鈉和碳酸鈉混合溶液 (2)硫 (3)NaOH溶液 (4)控制反應溫度、調(diào)節(jié)酸的滴加速度(或調(diào)節(jié)酸的濃度等) (5)若SO2過量，溶液顯酸性，產(chǎn)物分解 解析　根據(jù)裝置圖可知，最左側(cè)裝置是制備SO2，中間裝置用來制備硫代硫酸鈉(Na2S2O3)，右側(cè)裝置是尾氣處理裝置(吸收SO2)。 (1)b用來制備SO2，實驗室常用亞硫酸鈉(或亞硫酸氫鈉)和硫酸反應生成二氧化硫、硫酸鈉和水，離子方程式為SO＋2H＋===SO2↑＋H2O或HSO＋H＋===SO2↑＋H2O；根據(jù)制取硫代硫酸鈉(Na2S2O3)的方程式2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2，可知c中試劑為硫化鈉和碳酸鈉混合溶液。 (2)因為SO2具有氧化性，溶液中存在S2－，所以二者能發(fā)生氧化還原反應生成單質(zhì)S。 (3)d是尾氣處理裝置(吸收SO2)，所以d中盛放的試劑是NaOH溶液。 (4)控制SO2生成速率，可以采取控制反應溫度、調(diào)節(jié)酸的滴加速度(或調(diào)節(jié)酸的濃度)的方法。 (5)硫代硫酸鈉(Na2S2O3)屬于強堿弱酸鹽，與酸容易發(fā)生反應(S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O)，若SO2過量，則溶液顯酸性，硫代硫酸鈉(Na2S2O3)就發(fā)生反應導致產(chǎn)品質(zhì)量減少。 考點四　氮及其重要化合物 1．理清知識主線 H3―→ ―→2O―→O―→O2―→HO3 2．注意網(wǎng)絡構建 3．掃除知識盲點 (1)NO只能用排水法或氣囊法收集。 (2)NO2或NO與O2通入水的計算中常用到4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3、4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3兩個方程式。 (3)濃HNO3顯黃色是因為溶有NO2，而工業(yè)上制備的鹽酸顯黃色，是因為溶有Fe3＋。 (4)硝酸、濃H2SO4、次氯酸具有強氧化性，屬于氧化性酸，其中HNO3、HClO見光或受熱易分解。 (5)強氧化性酸(如HNO3、濃H2SO4)與金屬反應不生成H2；金屬和濃HNO3反應一般生成NO2，而金屬和稀HNO3反應一般生成NO。 (6)實驗室制備NH3，除了用Ca(OH)2和NH4Cl反應外，還可用濃氨水的分解(加NaOH固體或CaO)制取，而檢驗NH須用濃NaOH溶液并加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗生成的氣體，以確定NH的存在。 (7)收集NH3時，把一團干燥的棉花放在試管口，以防止與空氣對流；收集完畢，尾氣處理時，應放一團用稀硫酸浸濕的棉花放在試管口，以吸收NH3。 (8)銅與濃HNO3反應在試管內(nèi)就能看到紅棕色的NO2，而與稀HNO3反應時需在試管口才能看到紅棕色氣體。 (9)濃鹽酸和濃氨水反應有白煙生成，常用于HCl和NH3的相互檢驗。 題組一　重要反應必練 1．按要求書寫反應方程式。 (1)書寫離子方程式 ①將NO2通入水中 3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO。 ②將NH4Cl溶液與NaOH溶液混合加熱 NH＋OH－NH3↑＋H2O。 ③把NH3通入到AlCl3溶液中 3NH3＋3H2O＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3NH。 ④將氨水滴入到FeCl3溶液中 3NH3H2O＋Fe3＋===Fe(OH)3↓＋3NH。 ⑤Cu和濃HNO3反應 Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2H2O＋2NO2↑。 ⑥Cu和稀HNO3反應 3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。 ⑦C和濃HNO3反應 C＋4H＋＋4NOCO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 (2)書寫化學方程式 ①N2和O2的反應 N2＋O22NO。 ②氨的催化氧化 4NH3＋5O24NO＋6H2O。 ③實驗室用消石灰和NH4Cl制氨氣 Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 ④濃HNO3變黃 4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。 題組二　準確判斷物質(zhì)性質(zhì) 2．正誤判斷，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)制二氧化氮時，用水或NaOH溶液吸收尾氣() (xx天津理綜，2D) (2)液氨用作制冷劑不涉及化學變化(√) (xx重慶理綜，1B) (3)NH3能使酚酞試液變紅，所以NH3可用于設計噴泉實驗() (xx廣東理綜，9C) (4)濃氨水可檢驗氯氣管道漏氣(√) (xx海南，9C) (5)P2O5可用于干燥Cl2和NH3() (xx海南，10A) (6)利用，根據(jù)①濃硝酸，②Na2CO3，③Na2SiO3溶液可證明酸性：硝酸＞碳酸＞硅酸() (xx新課標全國卷Ⅰ，13D) (7)利用，根據(jù)②中酚酞試液變紅，能證實①中加熱NH4Cl和Ca(OH)2混合物發(fā)生反應生成NH3(√) (xx北京理綜，11B) (8)可用蘸濃鹽酸的棉棒檢驗輸送氨氣的管道是否漏氣(√) (xx新課標全國卷Ⅰ，7B) (9)液氨汽化時要吸收大量的熱，可用作制冷劑(√) (xx江蘇，4A) (10)NH4Cl為強酸弱堿鹽，所以可用加熱法除去NaCl中的NH4Cl() (xx廣東理綜，10A) (11)檢驗NH時，往試樣中加入NaOH溶液，微熱，用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗逸出的氣體() (xx福建理綜，10D) 題組三　裝置判斷與利用 3．(xx上海，16)實驗室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置，其中正確的是(　　) A．①是氨氣發(fā)生裝置 B．③是氨氣發(fā)生裝置 C．②是氨氣吸收裝置 D．④是氨氣收集、檢驗裝置 答案　B 解析　裝置①中NH4Cl受熱易分解生成NH3和HCl，但在試管口附近兩者又能結合生成NH4Cl，選項A錯誤；裝置②中的漏斗放置過低，不能防止倒吸，選項C錯誤；裝置④中的試管口應放一團干燥的棉花，選項D錯誤。 4．(xx安徽理綜，8)實驗室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關實驗，最合理的選項是(　　) 選項 a中的物質(zhì) b中的物質(zhì) c中收集的氣體 d中的物質(zhì) A 濃氨水 CaO NH3 H2O B 濃硫酸 Na2SO3 SO2 NaOH溶液 C 稀硝酸 Cu NO2 H2O D 濃鹽酸 MnO2 Cl2 NaOH溶液 答案　B 解析　NH3的密度比空氣的小，不能用向上排空氣法收集NH3，A錯誤；SO2可通過Na2SO3固體與濃硫酸在常溫下反應制取，且能用向上排空氣法收集，能用NaOH溶液進行尾氣吸收，B正確；銅與稀硝酸反應生成物為NO，且在c中無法收集到純凈的NO2，且不能用水吸收尾氣，C錯誤；用濃鹽酸和MnO2反應制取Cl2需要加熱，D錯誤。 考點五　環(huán)境污染與環(huán)境保護 人類社會進入二十世紀八十年代以來，人們越來越關心環(huán)境問題。我們在享受科學技術迅速發(fā)展帶來物質(zhì)文明的同時，也因一次次以犧牲環(huán)境為代價，而受到大自然的一次次報復。如全球變暖、臭氧層破壞、酸雨、死魚事件、沙塵暴等。人們逐漸意識到：保護環(huán)境，就是保護人類賴以生存的空間。作為關系到千家萬戶的高考已經(jīng)把環(huán)境問題列為一個重要考點。 1．環(huán)境污染的主要類型 大氣污染、水污染、土壤污染、食品污染、固體廢棄物污染、放射性污染、噪音污染等。 2．二氧化硫的污染及治理 二氧化硫是空氣中有害氣體的罪魁禍首。當空氣中SO2的含量達到百萬分之零點一到百萬分之一時，植物、建筑物的結構材料就會嚴重受損；若達到百萬分之一到百萬分之十時，會引起呼吸道痙攣、流淚、咳嗽甚至死亡；若達到萬分之一時，一切生命都無法存在。 控制酸雨的根本措施是減少SO2和NO2的人為排放量?；鹆Πl(fā)電廠是SO2主要的污染源之一。目前全世界的火力發(fā)電廠通常利用石灰石泥漿吸收尾氣中的SO2生產(chǎn)石膏，較先進的方法是采取煙氣脫硫、重油脫硫等方法。 生產(chǎn)硫酸的工廠也是主要的污染源，硫酸工業(yè)通常采用氨吸收法。 3．化學中的環(huán)保 (1)環(huán)境：大氣、土地、水、礦產(chǎn)、森林、生物及風景游覽區(qū)、自然保護區(qū)、生活居住區(qū)等構成了人類生存的環(huán)境。 (2)環(huán)保措施：控制和減少污染物的排放，如硫酸廠尾氣在排放前的回收處理、城市機動車的排氣限制等。 (3)工業(yè)三廢：廢水、廢氣、廢渣。 (4)粉塵：指煤、礦石、SiO2等固體物料在運輸、篩選、粉碎、卸料等機械處理過程中產(chǎn)生的或是由風揚起的灰塵等。 (5)破壞臭氧層的物質(zhì)：SO2、NO、NO2、CF2Cl2(氟利昂)等。 (6)氰化物：CN－有劇毒(電鍍液中常含有)，含CN－的污水、廢氣會嚴重污染環(huán)境。 (7)汞：劇毒。不慎灑出，可在汞上撒上硫粉(Hg＋S===HgS)。為了排除室內(nèi)汞蒸氣，排風機應裝在墻的下部。 1．(xx天津理綜，1)化學與生產(chǎn)、生活息息相關，下列敘述錯誤的是(　　) A．鐵表面鍍鋅可增強其抗腐蝕性 B．用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可減少白色污染 C．大量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一種重要因素 D．含重金屬離子的電鍍廢液不能隨意排放 答案　B 解析　鐵表面鍍鋅，發(fā)生電化學腐蝕時，Zn作負極，失去電子發(fā)生氧化反應；Fe作正極，O2、H2O在其表面得到電子發(fā)生還原反應，鐵受到保護，A正確；聚乳酸塑料能自行降解，聚乙烯塑料則不能，因此用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料，將加劇白色污染，B不正確；燃燒化石燃料時，產(chǎn)生大量煙塵、CO等有害物質(zhì)，是造成霧霾天氣的原因之一，C正確；重金屬離子有毒性，含有重金屬離子的電鍍廢液隨意排放，易引起水體污染和土壤污染，應進行處理達標后再排放，D正確。 2．(xx江蘇，1)化學在資源利用、環(huán)境保護等與社會可持續(xù)發(fā)展密切相關的領域發(fā)揮著積極作用。下列做法與社會可持續(xù)發(fā)展理念相違背的是(　　) A．改進汽車尾氣凈化技術，減少大氣污染物的排放 B．開發(fā)利用可再生能源，減少化石燃料的使用 C．研發(fā)可降解高分子材料，減少“白色污染” D．過度開采礦物資源，促進地方經(jīng)濟發(fā)展 答案　D 解析　可持續(xù)發(fā)展是一種注重長遠發(fā)展的經(jīng)濟模式，充分、合理利用資源、減少污染等方面都是可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)容。 3．[xx北京理綜，26(1)(3)]NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。 (1)NOx能形成酸雨，寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學方程式：____________________ ________________________________________________________________________。 (3)在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器，可有效降低NOx的排放。 ①當尾氣中空氣不足時，NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②當尾氣中空氣過量時，催化轉(zhuǎn)化器中的金屬氧化物吸收NOx生成鹽。其吸收能力順序如下：12MgO＜20CaO＜38SrO＜56BaO。原因是______________________________________ ________________________________________________________________________， 元素的金屬性逐漸增強，金屬氧化物對NOx的吸收能力逐漸增強。 答案　(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (3)①2CO＋2NON2＋2CO2 ②根據(jù)Mg、Ca、Sr和Ba的質(zhì)子數(shù)，得知它們均為ⅡA族元素。同一主族的元素，從上到下，原子半徑逐漸增大 解析　(1)NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學方程式為3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 (3)①NO和CO發(fā)生反應生成N2和CO2，其化學方程式為2CO＋2NON2＋2CO2。 ②分析12MgO＜20CaO＜38SrO＜56BaO的排列順序，不難發(fā)現(xiàn)上述四種氧化物對應的金屬元素為ⅡA族元素，且質(zhì)子數(shù)依次增大，電子層數(shù)依次增多，原子半徑依次增大，元素的金屬性逐漸增強，結合元素周期表的知識，作出合理的解釋。 專題突破練 1．下列化學方程式(含相關條件)與實際化工生產(chǎn)功能相符合的是(　　) A．工業(yè)上最重要的“人工固氮”反應：N2＋3H22NH3 B．工業(yè)法合成鹽酸：H2＋Cl22HCl C．工業(yè)上獲取NaCl：2Na＋Cl22NaCl D．氯堿工業(yè)：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 答案　A 解析　B項，工業(yè)法合成鹽酸，應在點燃條件下生成HCl；C項，工業(yè)上獲取NaCl，應利用海水蒸發(fā)結晶；D項，氯堿工業(yè)的條件為電解。 2．下列實驗中能證明某氣體為SO2的是(　　) ①使澄清石灰水變渾濁　②使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅 ③使品紅溶液褪色?、芡ㄈ胱懔縉aOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，該沉淀溶于稀鹽酸?、萃ㄈ脘逅?，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀產(chǎn)生 A．都能證明 B．都不能證明 C．③④⑤均能證明 D．只有⑤能證明 答案　D 解析　CO2也能產(chǎn)生①④中的實驗現(xiàn)象，酸性氣體一般都能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅，氯氣也能使品紅溶液褪色。實驗⑤說明氣體有還原性，結合后續(xù)實驗現(xiàn)象說明該氣體是SO2。 3．實驗裝置是為達成實驗目的選用的。下列實驗裝置與實驗目的相匹配的是(　　) 答案　C 解析　A項，氨氣的收集方法應用向下排氣法，錯誤；B項，不能用硫酸應用稀鹽酸制備CO2，錯誤；C項，通過噴泉實驗說明氯氣易與氫氧化鈉反應，正確；D項，生成的二氧化氮會和水反應，不能用排水法測量，錯誤。 4．已知FeS與某濃度的HNO3反應時生成Fe(NO3)3、H2SO4和某一單一的還原產(chǎn)物，若FeS和參與反應的HNO3的物質(zhì)的量之比為1∶6，則該反應的還原產(chǎn)物是(　　) A．NO B．NO2 C．N2O D．NH4NO3 答案　A 解析　設氮元素在HNO3還原產(chǎn)物中的化合價為x， 根據(jù)電子守恒得：1(1＋8)＝(6－3)(5－x)，x＝＋2價，A正確。 5．某學生對SO2與漂粉精的反應進行實驗探究，下列敘述錯誤的是(　　) 操作 現(xiàn)象 ①取4 g漂粉精固體，加入100 mL水 部分固體溶解，溶液略有顏色 ②過濾，測漂粉精溶液的pH pH試紙先變藍，最后褪色 ③ 液面上方出現(xiàn)白霧；稍后，出現(xiàn)渾濁，溶液變?yōu)辄S綠色；最終，產(chǎn)生大量白色沉淀，黃綠色褪去 A.Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化學方程式是：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O B．pH試紙顏色的變化說明漂粉精溶液具有堿性、漂白性 C．液面上方出現(xiàn)白霧，白霧中一定只含HCl D．最后，產(chǎn)生大量白色沉淀，黃綠色褪去，推測白色沉淀主要是CaSO4 答案　C 解析　B項，在漂粉精溶液中，ClO－＋H2OHClO＋OH－，所以其溶液具有堿性和漂白性。C、D兩項，白霧是生成的鹽酸小液滴；在酸性條件下ClO－把SO2氧化成SO；溶液變黃綠色的原因是ClO－和Cl－在酸性條件下生成Cl2，再褪去的原因是Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，所以最終生成的白色沉淀是CaSO4。 6．(1)下列與含氯化合物有關的說法正確的是________(填字母)。 A．HClO是弱酸，所以NaClO是弱電解質(zhì) B．向沸水中逐滴加入少量飽和FeCl3溶液，可制得Fe(OH)3膠體 C．HCl溶液和NaCl溶液均通過離子導電，所以HCl和NaCl均是離子化合物 D．電解NaCl溶液得到22.4 L H2(標準狀況)，理論上需要轉(zhuǎn)移NA個電子(NA表示阿伏加德羅常數(shù)) (2)無水AlCl3(183 ℃升華)遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧，實驗室可用下列裝置制備。 裝置B中盛放飽和NaCl溶液，該裝置的主要作用是______________。F中試劑的作用是____________________。用一件儀器裝填適當試劑后可同時起到F和G的作用，所裝填的試劑為________________。 答案　(1)B　(2)除去氯氣中HCl，降低氯氣的溶解度　防止水蒸氣進入E　堿石灰 解析　(1)NaClO屬于鹽，為強電解質(zhì)，A項錯誤；向沸水中滴加飽和FeCl3溶液制備Fe(OH)3膠體，B項正確；HCl屬于共價化合物，C項錯誤；電解NaCl溶液的陰極反應式為2H＋＋2e－===H2↑，產(chǎn)生標準狀況下22.4 L H2，理論上需要轉(zhuǎn)移2NA個電子，D項錯誤。(2)濃鹽酸易揮發(fā)導致氯氣中含有HCl，裝置B中飽和NaCl溶液能夠除去HCl，降低氯氣的溶解度。因AlCl3遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧，故F裝置盛放濃硫酸，防止水蒸氣進入E裝置。G在該實驗中的作用是吸收未反應的氯氣，故可以通過連接盛有堿石灰的干燥管同時起到兩種作用。 7．硫代硫酸鈉(Na2S2O3)具有較強的還原性，還能與中強酸反應，在精細化工領域應用廣泛。將SO2通入按一定比例配制成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中，可制得Na2S2O35H2O(大蘇打)。 (1)實驗室用Na2SO3和硫酸制備SO2，可選用的氣體發(fā)生裝置是________(填編號)；檢查該裝置氣密性的操作是：關閉止水夾，再________________________________________。 (2)在Na2S和Na2CO3的混合溶液中不斷通入SO2氣體的過程中，發(fā)現(xiàn)： ①淺黃色沉淀先逐漸增多，反應的化學方程式為______________________________ _______________________________________________________________(生成的鹽為正鹽)； ②淺黃色沉淀保持一段時間不變，有無色無味的氣體產(chǎn)生，則反應的化學方程式為____________________(生成的鹽為正鹽)； ③淺黃色沉淀逐漸減少(這時有Na2S2O3生成)； ④繼續(xù)通入SO2，淺黃色沉淀又會逐漸增多，反應的化學方程式為_____________________ _____________________________________________________ (生成的鹽為酸式鹽)。 (3)制備Na2S2O3時，為了使反應物利用率最大化，Na2S和Na2CO3的物質(zhì)的量之比應為____________；通過反應順序，可比較出：溫度相同時，同物質(zhì)的量濃度的Na2S溶液和Na2CO3溶液pH更大的是_________________________________________________________。 答案　(1)d　打開分液漏斗活塞向燒瓶中加水，如果水無法滴入說明氣密性良好 (2)①3SO2＋2Na2S===3S↓＋2Na2SO3 ②SO2＋Na2CO3===Na2SO3＋CO2 ④Na2S2O3＋SO2＋H2O===S↓＋2NaHSO3 (3)2∶1　Na2S溶液 解析　(1)因為Na2SO3易溶于水，a、b、c裝置均不能選用；關閉止水夾，若氣密性很好，則分液漏斗中水不能滴入燒瓶中。 (2)①其反應原理為SO2＋Na2S＋H2O===H2S＋Na2SO3,2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O 即：3SO2＋2Na2S===3S↓＋2Na2SO3； ②無色無味的氣體為CO2氣體，其化學方程式為SO2＋Na2CO3===Na2SO3＋CO2； ③黃色沉淀減少的原理為Na2SO3＋S===Na2S2O3； ④根據(jù)題意Na2S2O3能與中強酸反應，所以淺黃色沉淀又增多的原理為Na2S2O3＋SO2＋H2O===S↓＋2NaHSO3。 (3)3SO2＋2Na2S===3S↓＋2Na2SO3① SO2＋Na2CO3===Na2SO3＋CO2② Na2SO3＋S===Na2S2O3③ ①＋②＋③3得 4SO2＋2Na2S＋Na2CO3===3Na2S2O3＋CO2 所以Na2S和Na2CO3的物質(zhì)的量之比為2∶1。 因為SO2先和Na2S反應，所以溫度相同時，同物質(zhì)的量濃度的Na2S溶液和Na2CO3溶液，Na2S溶液的pH更大。 8．氨與硝酸都是氮的重要化合物，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛應用。完成下列填空： 實驗室設計了如圖所示的實驗裝置，進行“氨的催化氧化”等實驗。 圖1 (1)A處是一種氣體發(fā)生裝置，A中所用試劑只能從下列物質(zhì)中選?。? ①硝酸銨　②碳酸銨?、厶妓釟滗@?、苈然@?、菔焓摇、逇溲趸c 若A中制取氣體時只用了一種試劑，該試劑可以是____________(選填上述編號)，此時A處的裝置應為______________(選填下列編號)。 圖2 至此，完成了對圖1中裝置的補充。試從安全、環(huán)保等角度對該裝置再提出修改建議：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)在圖1中，若A、B處試劑足量，則裝置E中可以觀察到的實驗現(xiàn)象有：________________________________________________________________________。 (3)某工廠生產(chǎn)硝酸的流程簡要表示如下： a中反應的化學方程式_____________________________________________________。 (4)工業(yè)上通常用質(zhì)量分數(shù)為0.150的Na2CO3水溶液(密度1.16 gmL－1)作為NOx吸收劑，它的物質(zhì)的量濃度為________ molL－1(保留2位小數(shù))。實驗室配置250 mL該溶液，必須使用的玻璃儀器有玻璃棒、____________________。 答案　(1)②或③　d　在裝置C與D之間增加一個防倒吸裝置；在E后增加一個尾氣吸收裝置 (2)銅片逐漸減少直至溶解，溶液變成藍色，生成無色氣體并在廣口瓶上方變成紅棕色 (3)2NO＋O2===2NO2 (4)1.64　250 mL容量瓶、燒杯、膠頭滴管 解析　(1)進入C裝置的氣體應是NH3和O2，若A中制取氣體時只用一種試劑，應選用(NH4)2CO3或NH4HCO3，因為它們分解均產(chǎn)生CO2、NH3和H2O，其中CO2、H2O與Na2O2反應生成O2。為防止D中溶液進入C中，應在C與D之間增加一個防倒吸裝置；因為在E裝置內(nèi)會產(chǎn)生氮的氧化物氣體，所以在E后應增加一個尾氣吸收裝置。 (2)因為NH3和O2反應生成NO，NO被O2氧化生成NO2，NO2溶于水生成HNO3，Cu與HNO3反應生成Cu(NO3)2、NO和H2O，所以其現(xiàn)象為銅片逐漸減少直至溶解，溶液變成藍色，生成無色氣體在廣口瓶上方變成紅棕色。 (3)在設備a中NO被O2氧化成NO2。 (4)c＝＝1.64 molL－1 配制該溶液應選用的玻璃儀器有250 mL容量瓶、燒杯、膠頭滴管。