2019高考化學二輪復習 第1部分 第11講 非金屬及其化合物學案.docx
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第11講 非金屬及其化合物 知考點 明方向 滿懷信心正能量 設問 方式 ①非金屬及其化合物的性質與應用 [例](2018全國卷Ⅱ，28)，(2018全國卷Ⅱ，7) (2018江蘇卷，3)，(2017江蘇卷，4) ②以非金屬單質與化合物的轉化關系為載體進行物質的推斷 [例](2018全國卷Ⅲ，26)，(2017江蘇卷，7) ③非金屬單質及其化合物的性質探究 [例](2018天津卷，4)，(2018江蘇卷，6) ④環(huán)境污染的原因、治理及保護問題 [例](2018全國卷Ⅱ，8)，(2018江蘇卷，20) (2018天津卷，9) 知識點 網絡線 引領復習曙光現(xiàn) 釋疑難 研熱點 建模思維站高端 考點一 常見非金屬及其化合物的性質和應用) 命題規(guī)律： 1．題型：選擇題、填空題。 2．考向：在選擇題中考查物質的性質、制備、用途，以正誤判斷的形式考查考生對常見物質鑒別與檢驗方法的掌握情況，填空題與化學推斷、實驗、計算并結合相關工藝與制備綜合考查物質的鑒別與檢驗，該命題形式對考生要求較高。 方法點撥： 1．非金屬元素及其化合物的重要性質和應用于化學推斷、實驗 物質 應用、性質 二氧化硅 光導纖維、瑪瑙飾物 石英坩堝—熔點高 硅膠 干燥劑、催化劑載體—多孔，表面積大，吸附性強 硅酸鈉溶液 黏合劑、防火劑、防腐劑 碳化硅 砂紙、砂輪磨料—硬度大 硅鋼 變壓器鐵芯—具有很強的導磁性 硅 制作硅芯片、制作光電池—半導體 鋁硅酸鹽 吸附劑、催化劑—具有均勻微孔結構 氯氣 殺菌消毒劑、漂白劑—Cl2溶于水，產生具有強氧化性的次氯酸 臭氧、ClO2 殺菌消毒劑—具有強氧化性 漂白液 漂白粉 漂白精 殺菌消毒劑、漂白劑—與空氣中的CO2反應，產生具有強氧化性的次氯酸 碘化銀 人工降雨—分解吸熱 干冰 人工降雨—升華吸熱 二氧化硫 漂白紙漿、毛、絲、草帽辮—與某些有機色質生成不穩(wěn)定的無色物質 殺菌、消毒—有毒氣體 氨氣 制冷劑—液氨汽化時吸收大量的熱 濃硫酸 干燥劑—濃硫酸具有吸水性 2．熟記常見無機酸的重要規(guī)律和特性 (1)最高價氧化物對應水化物的酸性與元素非金屬性的強弱一致，如酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3。 (2)證明酸性強弱順序，可利用復分解反應中“強酸制弱酸”的規(guī)律，如Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。 (3)強氧化性酸(如HNO3、濃H2SO4)與金屬反應，一般不生成H2；金屬和濃HNO3反應一般生成NO2，而和稀HNO3反應則生成NO。 (4)H2SiO3(或H4SiO4)為難溶性酸，濃鹽酸、濃硝酸為揮發(fā)性酸。 (5)HNO3、濃H2SO4、HClO具有強氧化性，屬于氧化性酸，其中HNO3、HClO見光受熱易分解。 (6)濃HNO3和Cu(足量)、濃H2SO4和Cu(足量)、濃鹽酸和MnO2(足量)在反應時，隨著反應的進行，產物會發(fā)生變化或反應停止。 (7)濃H2SO4具有吸水性、脫水性和強氧化性，吸收NH3H2O、SO3，不吸收SO2。 (8)常溫下，鐵、鋁遇濃H2SO4、濃HNO3發(fā)生鈍化化學反應。 (9)濃鹽酸、濃硝酸、醋酸等遇氨氣能冒白煙，是因為它們揮發(fā)出來的酸與氨氣反應生成相應的銨鹽(固體)的緣故。 (10)H2S、HI、HBr遇強氧化性酸能發(fā)生氧化還原反應，因此不能用濃硫酸進行干燥。 3．常見非金屬元素形成離子的鑒別方法 鑒別 方法 離子 試劑 現(xiàn)象 沉 淀 法 Cl－、Br－、I－ AgNO3溶液和稀HNO3溶液 白色沉淀AgCl、淡黃色沉淀AgBr、黃色沉淀AgI SO 稀鹽酸和BaCl2溶液 加入稀鹽酸無現(xiàn)象，然后加入BaCl2溶液有白色沉淀 顯 色 法 I－ 氯水，CCl4 液體分層，下層為紫紅色 氯水，淀粉 溶液變藍 OH－ 酚酞溶液 變紅 紫色石蕊溶液 變藍 H＋ 變紅 氣 體 法 NH 濃氫氧化鈉溶液和濕潤的紅色石蕊試紙 產生刺激性氣味的氣體，且使試紙變藍 CO 稀鹽酸和澄清石灰水 石灰水變渾濁 SO 稀硫酸和品紅溶液 品紅溶液褪色，加熱，溶液恢復紅色 4．六種常見氣體的檢驗方法 氣體 檢驗方法 O2 可使帶火星的木條復燃 NO 通入O2(或空氣)，氣體由無色變成紅棕色 Cl2 ①使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{ ②通入AgNO3溶液中產生白色沉淀 NH3 ①能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍 ②用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近，能生成白煙 SO2 ①通入品紅溶液，溶液褪色，加熱后恢復紅色 ②通入酸性高錳酸鉀溶液，溶液褪色 CO2 無色無味的氣體，通入澄清石灰水，石灰水變渾濁 1．下列說法中正確的是！?。_ADFH__###。 A．(2018全國卷Ⅱ)漂白粉可用于生活用水的消毒 B．(2018全國卷Ⅱ)碳酸鋇可用于胃腸X射線造影檢查 C．(2018江蘇卷)SiO2熔點高硬度大，可用于制光導纖維 D．(2018江蘇卷)NH4Cl與Ca(OH)2混合加熱可生成NH3 E．(2017江蘇卷)ClO2具有還原性，所以可用于自來水的殺菌消毒 F．(2016四川卷)硅膠作袋裝食品的干燥劑，使用時沒有發(fā)生化學變化 G．(2017江蘇卷)NH3易溶于水，所以可用作制冷劑 H．(2016全國卷Ⅲ)HF與SiO2反應，可用氫氟酸在玻璃器皿上刻蝕標記 I．(2016江蘇卷)SO2具有氧化性，可用于漂白紙漿 J．(2016江蘇卷)SiO2SiCl4Si的轉化能夠實現(xiàn) 解析 漂白粉有強氧化性，常用于生活用水消毒，選項A正確；碳酸鋇溶于胃酸，不能用于胃腸造影，應該選用硫酸鋇，選項B錯誤；SiO2用作光導纖維不是因為熔點高硬度大，選項C錯誤；實驗室常用NH4Cl與Ca(OH)2混合加熱可生成NH3，選項D正確；ClO2用于自來水的殺菌消毒，是因為有強氧化性，選項E錯誤；硅膠吸水時，利用其吸附性，沒有發(fā)生化學變化，選項F正確；NH3可用作制冷劑，不是因為易溶于水而是因為液氨氣化吸熱，選項G錯誤；氫氟酸能雕刻玻璃，是因為HF能與SiO2反應，選項H正確；SO2用于漂白紙漿，不是因為有還原性，而是因為可與有機色素化合生成無色物質，選項I錯誤；SiO2不與HCl反應，J錯誤。 2．(1)下列說法中正確的是?。?！__BC__###。 A．(2018天津卷)某溶液中加入Ba(NO3)2溶液，產生白色沉淀，再加足量鹽酸仍有白色沉淀，則原溶液中有SO B．(2017天津卷)鑒別NaBr和KI溶液：分別加新制氯水后，用CCl4萃取 C．(2017江蘇卷)證明部分Na2SO3被氧化：向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出現(xiàn)白色沉淀；再加入足量稀鹽酸，部分沉淀溶解 D．(2015浙江卷)在未知溶液中滴加BaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，說明該未知溶液中存在SO或SO E．(2016四川卷)將某溶液與稀鹽酸反應產生的氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁，該溶液中一定含有CO F．(2017江蘇卷)向某黃色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈藍色，則溶液中含Br2 (2)(2018全國卷Ⅲ)已知：Ksp(BaSO4)＝1.110－10，Ksp(BaS2O3)＝4.110－5。市售硫代硫酸鈉中常含有硫酸根雜質，選用下列試劑設計實驗方案進行檢驗： 試劑：稀鹽酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液 實驗步驟 現(xiàn)象 ①取少量樣品，加入除氧蒸餾水 ②固體完全溶解得無色澄清溶液 ③?。?！__加入過量稀鹽酸__### ④?。。_出現(xiàn)乳黃色渾濁__###，有刺激性氣體產生 ⑤靜置，?。?！__(吸)取上層清液，滴入BaCl2溶液__### ⑥！??！__產生白色沉淀__### 解析 (1)檢驗SO應該先加鹽酸酸化，再加氯化鋇，選項A錯誤；分別加新制氯水后，用CCl4萃取，可以用溴單質和碘單質在CCl4顏色不同進行鑒別，選項B正確；沉淀部分溶解，說明還有一部分不溶解，不溶解的一定是硫酸鋇，溶解的是亞硫酸鋇，所以亞硫酸鈉只有部分被氧化，選項C正確；溶液中若有銀離子，也會有此實驗結果，選項D錯誤；溶液中有碳酸氫根離子、亞硫酸根離子、亞硫酸氫根離子也會有此實驗現(xiàn)象，選項E錯誤；溶液中有鐵離子也會有此實驗結果，選項F錯誤；(2)檢驗樣品中的硫酸根離子，應該先加入稀鹽酸，再加入氯化鋇溶液。但是本題中，硫代硫酸根離子和氫離子以及鋇離子都反應，所以應該排除其干擾，具體過程應該為先將樣品溶解，加入稀鹽酸酸化(反應為S2O＋2H＋＝SO2↑＋S↓＋H2O)，靜置，取上層清液中滴加氯化鋇溶液，觀察到白色沉淀，證明存在硫酸根離子。 3．(2017北京卷)根據(jù)SO2通入不同溶液中實驗現(xiàn)象，所得結論不正確的是( C ) 溶液 現(xiàn)象 結論 A 含HCl、BaCl2的FeCl3溶液 產生白色沉淀 SO2有還原性 B H2S溶液 產生黃色沉淀 SO2有氧化性 C 酸性KMnO4溶液 紫色溶液褪色 SO2有漂白性 D Na2SiO3溶液 產生膠狀沉淀 酸性：H2SO3>H2SiO3 解析 SO2被混合溶液中FeCl3氧化生成SO，再與BaCl2反應產生白色沉淀，體現(xiàn)了SO2的還原性，選項A正確；SO2與H2S在溶液發(fā)生反應SO2＋2H2S＝3S↓＋2H2O，體現(xiàn)了SO2的氧化性，選項B正確；SO2使酸性KMnO4溶液褪色，這是SO2在酸性溶液中還原KMnO4生成Mn2＋，體現(xiàn)了SO2的還原性，選項C錯誤；SO2與Na2SiO3溶液產生膠狀沉淀，根據(jù)強酸制弱酸，可得結論酸性：H2SO3>H2SiO3，選項D正確。 突破點撥 (1)胸中有“網”：快速進入知識網絡，熟悉物質之間的轉化關系；(2)分類熟記重要、典型、特殊物質的性質與用途，特別是性質與用途之間的對應關系；(3)記住重要離子的檢驗方法并且注意試劑加入的先后順序；如SO檢驗，先加鹽酸，再加BaCl2。 【變式考法】 (1)下列說法中正確的是?。?！__J__###。 A．(2018湖北七市聯(lián)考)SiO2既能和NaOH溶液反應又能和氫氟酸反應，所以是兩性氧化物 B．(2018湖北八校聯(lián)考)將Cl2與HCl混合氣體通過飽和食鹽水可得到純凈的Cl2 C．(2017江蘇卷)SSO3H2SO4的轉化能夠實現(xiàn) D．(2017江蘇卷)NH3NOHNO3的轉化能夠實現(xiàn) E．(2016上海卷)NaCl與濃H2SO4加熱可制HCl，推測NaBr與濃H2SO4加熱可制HBr。 F．(2018江淮十校聯(lián)考)SO2和SO3混合氣體通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4 G．(2015山東卷)加熱盛有NH4Cl固體的試管，試管底部固體消失，試管口有晶體凝結，是因為NH4Cl固體可以升華 H．(2015全國卷Ⅱ)六水合氯化鈣可用作食品干燥劑，CaCl2也可干燥NH3。 I．(2016全國卷Ⅲ)濃鹽酸與MnO2反應制備純凈Cl2，應將氣體產物先通過濃硫酸，后通過飽和食鹽水。 J．(2015四川卷)除去CO2氣體中的HCl，可將混合氣體通入NaHCO3飽和溶液中。 (2)(2016浙江卷)為落實“五水共治”，某工廠擬綜合處理含NH廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考慮其他成分)，設計了如下流程： 下列說法不正確的是( B ) A．固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3 B．X可以是空氣，且需過量 C．捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO D．處理含NH廢水時，發(fā)生反應的離子方程式為：NH＋NO===N2↑＋2H2O 解析 (1)SiO2只能和氫氟酸發(fā)生特殊反應，不能與其他酸反應，所以不是兩性氧化物，選項A錯誤；通過飽和食鹽水洗氣后還有水蒸氣，選項B錯誤；S與氧氣反應不能直接生成SO3，選項C錯誤；NO不能與水反應，選項D錯誤；濃H2SO4可HBr氧化生產溴單質，選項E錯誤；通入Ba(NO3)2溶液后，SO2被氧化生成硫酸根離子，最后的沉淀只有BaSO4，選項F錯誤；NH4Cl固體受熱不是升華，而是發(fā)生了分解和化合反應，選項G錯誤；作干燥劑的不是六水合氯化鈣，是無水氯化鈣，而且無水氯化鈣能吸收氨氣，不能用于干燥氨氣，選項H錯誤；制備純凈Cl2，應將氣體產物通過飽和食鹽水，再通過濃硫酸，選項I錯誤；除去HCl氣體中的CO2，可將混合氣體通入NaHCO3飽和溶液中，既除去了氯化氫，又產生了CO2，選項J正確。(2)工業(yè)廢氣中的CO2、SO2與石灰乳反應生成更難溶的CaCO3和CaSO3，因石灰乳過量，則固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3，選項A正確；氣體1中含有NO、CO和N2，若用過量空氣，則NO被全部氧化為NO2，NO2與NaOH反應生成NaNO3和NaNO2，與流程圖中NaNO2不符，故通入的空氣不能過量，NO2與NO氣體按照1∶1混合與NaOH完全反應生成NaNO2，選項B錯誤；氣體2只含有N2和CO，N2無毒，故捕獲劑捕獲的氣體主要為CO，選項C正確；NaNO2具有氧化性，NH具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應生成無污染的N2，選項D正確。 2．(1)下列說法中正確的是?。?！__C__###。 A．(2018廈門三模)檢驗溶液中的SO離子時，需要向溶液中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液 B．(2018湖北七市聯(lián)考)檢驗碳與濃硫酸反應的氣態(tài)產物中含SO2和CO2：將產生的氣體依次通過澄清石灰水和品紅溶液 C．(2018九江二模)向KNO3和KOH混合溶液中加入鋁粉并加熱，管口放濕潤的紅色石蕊試紙，試紙變?yōu)樗{色，說明NO被還原為NH3 D．(2018黃岡期末 )取少量試液于試管中，加入NaOH溶液并加熱，用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗產生的氣體，可以檢驗溶液中是否含有NH E．(2018皖江名校聯(lián)考)某溶液加入BaCl2溶液，產生不溶于稀硝酸的白色沉淀，該溶液一定含有Ag＋ F．(2018湖南G10聯(lián)盟)某溶液加入稀鹽酸能產生使品紅褪色的氣體，則該溶液一定含有SO或HSO (2)(2018武昌調考)磺酰氯( SO2Cl2)是鋰電池正極活性物質，熔點－54.1℃，沸點69.1℃，遇到潮濕的空氣易水解。實驗室可依據(jù)反應SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(g) ΔH<0制備，磺酰氯SO2Cl2遇到潮濕的空氣易產生大量白霧，該反應的化學方程式為?。?！ SO2Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4 ###?；酋Ｂ萐O2Cl2應儲存于陰涼、干燥、通風的庫房，但久置后會呈現(xiàn)黃色，原因是?。。_磺酰氯分解生成的氯氣溶解在磺酰氯中使溶液呈現(xiàn)黃色__###。氯磺酸(HSO3Cl)分解也可得到磺酰氯SO2Cl2，方程式為2HSO3Cl===H2SO4＋SO2Cl2，此方法得到的產品中混有硫酸。從分解產物中分離磺酰氯的方法是！?。_蒸餾__###。氯磺酸( HSO3Cl)水解產物中檢驗氯離子的實驗操作是?。?！__向水解產物中加入足量的硝酸鋇溶液，充分反應后靜置，取上層清液少許于另一支試管中，滴加硝酸銀溶液，如果有白色沉淀，則水解產物中有氯離子__###。 解析 (1)應該先加鹽酸，看是否有白色沉淀，若有白色沉淀，再取上層清液加氯化鋇溶液，以排除銀離子的干擾，選項A錯誤；應該先證明并除盡SO2，再證明CO2，選項B錯誤；氨氣是中學階段唯一的堿性氣體，選項C正確；檢驗氨氣應該用濕潤的紅色石蕊試紙，而不是藍色石蕊試紙，選項D錯誤；溶液中有硫酸根、亞硫酸根離子也有此實驗結果，選項E錯誤；能使品紅褪色的氣體除了二氧化硫，還有氯氣，如果原溶液中有次氯酸根離子，加入稀鹽酸會產生氯氣，也有此實驗結果，選項F錯誤。(2)根據(jù)“大量白霧”以及水解規(guī)律可知產物為氯化氫和硫酸，據(jù)此可以寫出反應方程式；由于合成反應為可逆反應，結合顏色可以推測是因為氯氣造成的；硫酸和磺酰氯均為液體，二者相溶，所以應該用蒸餾的方法分離；檢驗氯離子時，先要排除硫酸根離子的干擾。 3．(2018郴州二模)為確定某純凈的氣體Q的成分，進行了如下幾種實驗，其中不正確的是( A ) 操作及現(xiàn)象(現(xiàn)象在括號內) 結論 A 聞Q氣味(有刺激性)酸性KMnO4溶液(褪色) Q一定是SO2 B 聞Q氣味(有刺激性)澄清石灰水(變渾濁) Q可能是SO2 C Q品紅溶液(褪色)變紅色 Q一定是SO2 D Q紫色石蕊試液(先變紅色后褪色) Q一定不是SO2 解析 酸性氣體H2S、SO2都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，選項A錯誤；具有刺激性氣味的SO2與氫氧化鈣反應生成亞硫酸鈣沉淀，選項B正確；SO2能使品紅溶液褪色，加熱又恢復紅色，選項C正確；SO2只能使紫色石蕊試液變紅不能褪色，選項D正確。 物質鑒別與檢驗的易錯易混點 (1)誤認為加入AgNO3溶液生成白色沉淀，溶液中一定含Cl－，其實CO、SO也有這種現(xiàn)象，故檢驗Cl－時要排除CO、SO干擾。 (2)誤認為能與鹽酸反應產生使澄清石灰水變渾濁的氣體，溶液中一定會CO離子，其實HCO、SO、HSO也可能。 (3)誤認為加入BaCl2溶液產生不溶于稀HNO3的白色沉淀時，溶液中一定含SO(或Ag＋)，其實也可能是含Ag＋(或SO離子)。 (4)誤將能使?jié)駶櫟矸跭I試紙變藍的氣體判斷為Cl2，其他氧化性氣體(如O3、NO2等)同樣會發(fā)生上述現(xiàn)象。 (5)誤將能使品紅溶液褪色的氣體判斷為SO2，其實Cl2也能發(fā)生同樣的實驗現(xiàn)象。 考點二 常見非金屬及其化合物與環(huán)境污染) 命題規(guī)律： 1．題型：選擇題，填空題。 2．考向：在選擇題中多考查環(huán)境污染的后果與污染源之間的聯(lián)系，以及環(huán)保與清潔能源的問題。填空題主要是將污染問題與元素及其化合物性質進行綜合考查，涉及化學知識面廣。 方法點撥： 常見的環(huán)境污染 污染類型 污染成因 溫室效應 CO2排放量過大，造成全球氣溫上升 赤潮/水華 大量富含N、P等營養(yǎng)物質的廢水的排放使水體富營養(yǎng)化 酸雨 硫的氧化物、氮的氧化物的大量排放，造成雨水酸度過大，酸雨pH<5.6 臭氧空洞 氟氯代烷、氮的氧化物的大量排放使臭氧層大量損耗 光化學 煙霧 主要是由氮的氧化物(主要指NO2)和碳氫化合物引起 白色污染 主要是由廢棄的難降解的塑料類制品造成 食品污染 人類在動物飼養(yǎng)和植物種植過程中使用的大量生長激素、農藥、化肥等造成的 飄塵 煙霧、塵埃、煤灰或冷凝汽化物的固體長時間懸浮于空氣中造成的 1．(1)(2018江蘇卷)NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護的重要課題。 (1)用水吸收NOx的相關熱化學方程式如下： 2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq) ΔH＝－116.1 kJmol－1 3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l) ΔH＝75.9 kJmol－1 反應3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)的ΔH＝?。?！__－136.2__###kJmol－1。 (2)用稀硝酸吸收NOx，得到HNO3和HNO2的混合溶液，電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸。寫出電解時陽極的電極反應式：！??！ HNO2－2e－＋H2O===3H＋＋NO ###。 (3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx，吸收過程中存在HNO2與(NH2)2CO生成N2和CO2的反應。寫出該反應的化學方程式：?。?！ 2HNO2＋(NH2)2CO===2N2↑＋CO2↑＋3H2O ###。 突破點撥 (1)抓住關鍵信息即“破”題要點如：“電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸”，可見必有電極反應：HNO2→HNO3；(2)反?，F(xiàn)象細思量，如“T升高→NOx去除率先上升后下降”，應綜合考慮催化劑與溫度的影響及副反應發(fā)生。 解析 (1)將兩個熱化學方程式編號，2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq) ΔH＝－116.1 kJmol－1(①式) 3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l) ΔH＝＋75.9 kJmol－1(②式) 應用蓋斯定律，將(①式3＋②式)2，得反應3NO2(g)＋H2O(l)＝2HNO3(aq)＋NO(g) ΔH＝[(－116.1 kJmol－1)3＋75.9 kJmol－1]2＝－136.2 kJmol－1。(2)根據(jù)電解原理，陽極發(fā)生失電子的氧化反應，陽極反應為HNO2失去電子生成HNO3,1mol HNO2反應失去2 mol電子，結合原子守恒和溶液呈酸性，電解時陽極電極反應式為HNO2－2e－＋H2O＝NO＋3H＋。(3)HNO2與(NH2)2CO反應生成N2和CO2，N元素的化合價由HNO2中＋3降至0，由(NH2)2CO中－3升至0，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，反應的化學方程式為2HNO2＋(NH2)2CO＝2N2↑＋CO2↑＋3H2O。 【變式考法】 (2018全國卷Ⅱ)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(如下圖所示)。下列敘述錯誤的是( C ) A．霧和霾的分散劑相同 B．霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨 C．NH3是形成無機顆粒物的催化劑 D．霧霾的形成與過度施用氨肥有關 解析 霧的分散劑是空氣，分散質是水；霾的分散劑是空氣，分散質固體顆粒，因此霧和霾的分散劑相同，選項A正確；由于氮氧化物和二氧化硫轉化為銨鹽而形成無機顆粒物，因此霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨，選項B正確；NH3作為反應物參加反應轉化為銨鹽，因此氨氣不是形成無機顆粒物的催化劑，選項C錯誤；氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關，由于氨肥會釋放出氨氣，因此霧霾的形成與過度施用氨肥有關，選項D正確。 2．(2018天津卷)煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一，為了監(jiān)測其含量，選用如下采樣和檢測方法?；卮鹣铝袉栴}： Ⅰ．采樣 采樣步驟： ①檢驗系統(tǒng)氣密性；②加熱器將煙道氣加熱至140℃；③打開抽氣泵置換系統(tǒng)內空氣；④采集無塵、干燥的氣樣；⑤關閉系統(tǒng)，停止采樣。 (1)A中裝有無堿玻璃棉，其作用是?。?！__除塵__###。 (2)C中填充的干燥劑是(填序號)?。?！__c__###。 a．堿石灰 b．無水CuSO4 c．P2O5 (3)用實驗室常用儀器組裝一套裝置，其作用是與D(裝有堿液)相同，在虛線框中畫出該裝置的示意圖，標明氣體的流向及試劑。 (4)采樣步驟②加熱煙道氣的目的是！??！__防止NOx溶于冷凝水__###。 解析 (1)A的過程叫“過濾”，所以其中玻璃棉的作用一定是除去煙道氣中的粉塵。(2)堿石灰是堿性干燥劑可能與NOx反應，所以不能使用。硫酸銅的吸水能力太差，一般不用做干燥劑，所以不能使用。五氧化二磷是酸性干燥劑，與NOx不反應，選項c正確。(3)實驗室通常用洗氣瓶來吸收氣體，與D相同應該在洗氣瓶中加入強堿(氫氧化鈉)溶液，所以答案為：。 (4)加熱煙道氣的目的是避免水蒸氣冷凝后，NOx溶于水中。 3．(2016全國卷Ⅰ)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一，工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學在實驗室中對NH3與NO2反應進行了探究。 將收集到的NH3充入注射器X中，硬質玻璃管Y中加入少量催化劑，充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫 度下按圖示裝置進行實驗。 操作步驟 實驗現(xiàn)象 解釋原因 打開K1，推動注射器活塞，使X中的氣體緩慢通入Y管中 ①Y管中?。?！__紅棕色氣體慢慢變淺__### ②反應的化學方程式?。?！ 6NO2＋8NH37N2＋12H2O ### 將注射器活塞退回原處并固定，待裝置恢復到室溫 Y管中有少量水珠 生成的氣態(tài)水凝聚 打開K2 ③?。?！__Z中NaOH溶液產生倒吸現(xiàn)象__### ④?。?！__反應后氣體分子數(shù)減少，Y管中壓強小于外壓__### 解析 打開K1，推動注射器活塞將氨氣緩慢通入Y管中，在一定溫度和催化劑的作用下發(fā)生反應：6NO2＋8NH37N2＋12H2O，隨著反應的發(fā)生Y管中紅棕色氣體顏色變淺；反應生成的水蒸氣液化后，NO2和NH3反應后氣體的物質的量減小，反應容器中的壓強減小，打開K2，Z中的溶液倒吸入Y管中。 工業(yè)尾氣的主要成分及其治理方法 (1)硫酸廠尾氣：SO2等，一般用氨水吸收。 (2)硝酸廠尾氣：NO、NO2等，一般用NaOH溶液吸收。 (3)高爐煤氣：CO等，一般回收利用。 (4)煉鋼煙氣：Fe2O3煙塵、CO等，一般回收利用。 (5)焦爐氣：CH4、CO、C2H4等，可用作燃料。 (6)氯堿工業(yè)尾氣：Cl2，一般用NaOH溶液吸收。 享資源 練類題 彎道超越顯功力 無機“框圖”題推斷突破 考向預測 無機“框圖”題是高考傳統(tǒng)題型，曾經風靡一時，一般為大題，但現(xiàn)在演變?yōu)橐赃x擇題為主，該題型能很好考查學生元素化合物知識網絡的構建，能夠考查學生“證據(jù)推理與模型認知”等化學學科核心素養(yǎng)。 解題關鍵 一審：審清題意，按題干→問題→框圖順序迅速瀏覽全題，盡量在框圖中把信息關系表示出來。 二找：找“題眼”即找到解題的突破口。“題眼”主要有：物質的特殊顏色、特征反應現(xiàn)象、特殊反應條件、特征轉化關系、特征數(shù)據(jù)等。 三析：從題眼出發(fā)，聯(lián)系新信息及所學的舊知識，大膽猜測，順藤摸瓜，應用正逆向思維、橫縱向思維多方式分析、推理、證明，初步得出結論。 四驗：驗證確認，將結果放入原題檢驗，完全符合才算正確。 五答：按題目要求寫出答案。 失分防范 (1)思維分析整體性：解答時必須認真研究題目的總體要求，仔細推敲每一個環(huán)節(jié)，結合限制條件，弄清各個環(huán)節(jié)的相互聯(lián)系，相互影響，串聯(lián)整個過程，回答力求完整。 (2)假設推斷要合理：在框圖推斷中，抓住關鍵環(huán)節(jié)，進行合理假設，按照題目要求理順后再確定，這樣可以大大節(jié)省時間。 (3)檢驗驗證很重要：通過一系列思維活動推斷出結果后，將結果放入原題中進行檢驗完全符合才正確，如有一處不符，可能是哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了紕漏，則需再思考。 (4)思維發(fā)散有必要：注意多解，有時符合題意的解可能不止一種或一組 【預測】A、B、C、D、E、X是中學常見的無機物，存在如下圖轉化關系(部分生成物和反應條件略去)。 (1)若A為常見的金屬單質，焰色反應呈黃色，X能使品紅溶液褪色，寫出C和E反應的離子方程式：！??！__________###。 (2)若A為短周期元素組成的單質，該元素的最高價氧化物的水化物酸性最強，則： ①組成單質A的元素在周期表中的位置為！??！__________###。 ②X可能為?。?！__________###(填代號)。 a．NaHCO3 b．Na2CO3 c．Na2SO3 d．Al(OH)3 (3)若A為淡黃色粉末，回答下列問題： ①A與H2O反應的氧化產物為?。?！__________###。 ②若X為非金屬單質，通常為黑色粉末，寫出E的化學式！??！__________###。 ③若X為一種造成溫室效應的氣體。則鑒別等濃度的D、E兩種溶液，可選擇的試劑為！??！__________###(填代號)。 a．鹽酸 b．BaCl2溶液 c．NaOH溶液 d．Ca(OH)2溶液 (4)若A為氧化物，X是Fe，溶液D中加入KSCN溶液變紅。 ①A與H2O反應的化學反應方程式為！?。_________###。 ②檢驗溶液D中還可能存在Fe2＋的方法是?。。_________###(注明試劑、現(xiàn)象)。 思維導航 規(guī)范答題：(1)若A為常見的金屬單質，焰色反應呈黃色，應為Na，X能使品紅溶液褪色，應為SO2，則B為H2，C為NaOH，D為Na2SO3，E為NaHSO3，C和E反應的離子方程式為OH－＋HSO＝SO＋H2O；(2)若A為短周期元素組成的單質，該元素的最高價氧化物的水化物酸性最強，應為Cl，則B為HClO，C為HCl，①Cl原子核外有3個電子層，最外層電子數(shù)為7，位于周期表第三周期第ⅦA族；②C為鹽酸，可與NaHCO3反應生成CO2，但CO2與NaHCO3不反應，故a錯誤；鹽酸與Na2CO3反應生成CO2，CO2與Na2CO3反應可生成NaHCO3，故b正確；鹽酸與Na2SO3反應生成SO2，SO2與Na2SO3反應可生成NaHSO3，故C正確；鹽酸與氫氧化鋁反應生成氯化鋁，氯化鋁與氫氧化鋁不反應，故d錯誤。(3)若A為淡黃色粉末，A應為Na2O2；①過氧化鈉與H2O充分反應時自身發(fā)生氧化還原反應，Na2O2被氧化為氧氣，被還原為氫氧化鈉，故氧化產物為氧氣；②若X為非金屬單質，通常為黑色粉末，應為C，則D為CO2，E為CO；③若X為一種造成溫室效應的氣體，應為CO2，則C為NaOH，D為Na2CO3，E為NaHCO3，鑒別等濃度的D、E兩種溶液，可用鹽酸或氯化鋇溶液；(4)若A為氧化物，X是Fe，由轉化關系可知C具有強氧化性，則A為NO2，B為NO，C為HNO3，①NO2與水反應的方程式為3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO；②Fe2＋的檢驗既可以用特征反應：加入鐵氰化鉀，產生藍色沉淀；也可以利用Fe2＋具有還原性，可與酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應而使高錳酸鉀褪色，則可用高錳酸鉀溶液檢驗，操作為取D中適量溶液置于潔凈試管中，滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液，充分反應后褪色，證明溶液中含有亞鐵離子，否則無。 答案： (1)OH－＋HSO===SO＋H2O (2)①第三周期第ⅦA族 ②bc (3)①O2?、贑O?、踑b (4)①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ②取D中適量溶液置于潔凈試管中，滴加鐵氰化鉀，看是否產生藍色沉淀；或者滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液，充分反應后褪色，證明溶液中含有亞鐵離子，否則無。 【變式考法】 1．(2018學海大聯(lián)考)中學常見反應的化學方程式是A＋B→X＋Y＋H2O(未配平，反應條件略去)，其中A、B的物質的量之比為1∶4.請回答： (1)若Y是黃綠色氣體，則Y的電子式是?。?！ ###，該反應的化學方程式是?。?！ MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ###。 (2)若A為非金屬單質，構成它的原子核外最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，B的溶液為某濃酸，則反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比是?。?！__4∶1__###。 (3)若A為金屬單質，常溫下A在B的濃溶液中“鈍化”，且A可溶于X溶液中。 ①A元素在周期表中的位置是！??！__第4周期第Ⅷ族__###(填所在周期和族)；Y的化學式是！??！__NO__###。 ②含a mol X的溶液溶解了一定量A后，若溶液中兩種金屬陽離子的物質的量恰好相等，則被還原的X是?。?！__0.4a__###mol。 (4)若A、B、X、Y均為化合物，向A溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，產生白色沉淀；B的焰色為黃色，則A與B按物質的量之比1∶4恰好反應后，溶液中離子濃度從大到小的順序是?。?！__c(Na＋)＞c(Cl－)＞c(AlO)＞c(OH－)＞c(H＋)__###，若其余條件不變，只是A、B溶液中實驗現(xiàn)象互換，則反應的化學方程式是?。?！ NaAlO2＋4HCl===NaCl＋AlCl3＋2H2O ###。 解析 (1)黃綠色氣體為氯氣，電子式為，A、B的物質的量之比為1：4，則反應為MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；(2)A為非金屬單質，構成它的原子核外最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，則只能有2個電子層，即A為碳，A、B的物質的量之比為1：4，則該反應為碳與濃硝酸反應，其反應為C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O, 氧化劑與還原劑的物質的量之比為4：1；(3)A為金屬單質，常溫下A在B的濃溶液中“鈍化”，則A為鐵或鋁，B為濃硫酸或濃硝酸，又A可溶于X溶液中則A為鐵，由A、B的物質的量之比為1：4，該反應為鐵與稀硝酸反應生成硝酸鐵、一氧化氮和水；①鐵為26號元素，位于元素周期表中的第4周期第Ⅷ族，鐵與稀硝酸反應生成的Y為NO；②設被還原的硝酸鐵的物質的量為x，根據(jù)關系式2Fe3＋～3Fe2＋，可得生成的Fe2＋為3x/2，則a－x＝3x/2，故x＝0.4a；(4)向A溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，產生白色沉淀，則A中含有氯離子，B的焰色為黃色，則B中含有鈉元素，A與B按物質的量之比1：4恰好反應，則該反應：AlCl3＋4NaOH＝3NaCl＋NaAlO2＋2H2O，顯然若A與B的物質的量分別為1 mol、4 mol，則鈉離子4 mol, 氯離子3 mol，偏鋁酸根離子略小于1 mol，因偏鋁酸根離子水解則溶液顯堿性，即c(OH－)＞c(H＋)，則離子大小為c(Na＋)＞c(Cl－)＞c(AlO)＞c(OH－)＞c(H＋)，若A溶液焰色為黃色，B溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液產生白色沉淀，二者按1：4反應，則為NaAlO2＋4HCl===NaCl＋AlCl3＋2H2O。 對點特訓(十一) 非金屬及其化合物 1．(2018晉豫大聯(lián)考)下列說法不正確的是( D ) A．山西博物院陳列的元青花瓷的原料有高嶺土[Al2Si2O5(OH)4]，也可以表示為Al2O32SiO22H2O B．氮的三種固定方式，都發(fā)生了氧化還原反應 C．漢代燒制出“明如鏡、聲如磬”的瓷器，其主要原料為黏土 D．工業(yè)上由NH3制硝酸：NH3NO2HNO3 解析 NH3氧化不能直接得到NO2，選項D錯誤。 2．(2018邢臺期末)非金屬元素的一些氧化物會導致環(huán)境污染，以下非金屬元素的氧化物與其引起的環(huán)境問題及主要來源對應正確的是( D ) 選項 氧化物 環(huán)境問題 主要來源 A CO2 酸雨 化石燃料的燃燒 B SO2 光化學煙霧 工廠廢氣的排放 C NO2 溫室效應 汽車尾氣的排放 D CO CO中毒 汽車尾氣和化石燃料的不完全燃燒 解析 CO2導致溫室效應，NO2引起光化學煙霧，SO2引起酸雨。 3．(2018邢臺期末)實驗室用有機含碘(主要以I2和IO的形式存在)廢水制備單質碘的實驗流程如下： 已知：碘的熔點為113 ℃，但固態(tài)的碘可以不經過熔化直接升華。下列說法錯誤的是( C ) A．操作①和③中的有機相均從分液漏斗下端放出 B．操作②中發(fā)生反應的離子方程式為2IO＋5SO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O C．操作④中用到的玻璃儀器僅需溫度計、球形冷凝管、酒精燈、接引管及錐形瓶 D．操作⑤可用如圖所示的水浴裝置進行 解析 CCl4的密度比水大，操作①和③均為萃取操作，其中溶解I2的有機相從分液漏斗下端放出，選項A正確；操作②中Na2SO3溶液還原IO得到I2，自身被氧化為SO，發(fā)生反應的離子方程式為2IO＋5SO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O，選項B正確；操作④為蒸餾操作，用到的玻璃儀器包括溫度計、球形冷凝管、酒精燈、接引管、錐形瓶以及蒸餾燒瓶，選項C錯誤；固態(tài)的碘可以不經過熔化直接升華，不需要經過加熱熔化使之氣化的過程，則操作⑤可利用水浴裝置進行，選項D正確。 4．(2018湖北八校聯(lián)考)四個課外活動小組為完成實驗，均設計了兩套實驗裝置(部分圖中的夾持裝置略去)，其中一個活動小組設計的兩套裝置中，有一套裝置存在原理錯誤，該活動小組是( C ) A．鋅粒和稀硫酸反應制氫氣 B．向下排空氣法收集甲烷 C．制取氨氣的發(fā)生裝置 D．氯化氫氣體的噴泉實驗 解析 Zn與稀硫酸的反應Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，屬于固體＋液體→氣體，H2難溶于水，可用排水法收集，選項A兩套裝置都可以；CH4的密度比空氣小，用向下排空氣法收集CH4時空氣從下口排出，選項B兩套裝置都可以；CaO與濃氨水作用可產生NH3，屬于固體＋液體→氣體，前一套裝置可以，NH4Cl受熱分解成NH3和HCl，NH3和HCl在試管口會重新化合成NH4Cl，不能用NH4Cl直接受熱分解制得NH3，選項C后一套裝置原理錯誤不能制得NH3；HCl極易溶于水，HCl與H2O可形成噴泉，前一套裝置打開止水夾，用熱毛巾焐熱圓底燒瓶引發(fā)噴泉，后一套裝置引發(fā)噴泉的操作：打開止水夾，將膠頭滴管中的水擠入圓底燒瓶中，選項D兩套裝置都可以。 5．(2018江西六校聯(lián)考)不論以何種比例混合，將甲和乙兩種混合氣體同時通入過量的丙中，一定能產生沉淀的組合是( D ) 序號 甲 乙 丙 ① CO2 SO2 石灰水 ② HCl CO2 石灰水 ③ CO2 SO2 Ba(NO3)2溶液 ④ NO2 SO2 BaCl2溶液 ⑤ CO2 NH3 CaCl2溶液 A．②③④ B．②③④⑤ C．①③④ D．①②③④ 6．(2018中原名校聯(lián)考)用無機礦物資源生產部分材料，其產品流程示意圖如下，下列說法正確的是( D ) A．制取粗硅時生成的氣體產物為CO2 B．生產鋁、銅、高純硅及玻璃的過程中都涉及氧化還原反應 C．電解精煉銅時，當電路中轉移0.2 mol電子時陽極質量減輕6.4 g D．粗硅制高純硅時，提純四氯化硅可用多次分餾的方法 解析 石英和碳在高溫下反應生成Si和CO，選項A錯誤；生產玻璃涉及到的反應有SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑和SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑，不是氧化還原反應，選項B錯誤；精煉銅時，陽極為粗銅，粗銅中如果有比Cu活潑的雜質金屬，該雜質先放電，所以轉移0.2 mol電子時，陽極質量減少的不一定是0.1 mol Cu的質量，即不一定為6.4 g，選項C錯誤；制備硅的過程中，利用沸點不同進行分餾，將SiCl4除去雜質提取出來，再與H2發(fā)生置換反應得到高純硅，選項D正確。 7．(2018皖北協(xié)作區(qū)聯(lián)考)下表各組物質之間通過一步反應就能實現(xiàn)如圖所示轉化的是( C ) 選項 a b c m A N2 NO HNO3 O2 B Na2CO3 NaHCO3 NaOH CO2 C H2S S SO2 O2 D CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH O2 解析 圖中包含了Ⅰ abc、Ⅱ a＋c―→b 兩種形式變化，氮氣與氧氣反應生成NO，NO與氧氣反應得到NO2不是硝酸，另外氮氣與硝酸也不反應，選項A錯誤；碳酸鈉與二氧化碳反應生成碳酸氫鈉，但碳酸氫鈉與二氧化碳不反應，另外碳酸鈉與氫氧化鈉也不反應，選項B錯誤；硫化氫與氧氣反應可以生成硫，硫燃燒可以生成二氧化硫，二氧化硫與硫化氫反應生成硫和水，選項C正確；乙醇發(fā)生催化氧化生成乙醛，乙醛繼續(xù)氧化生成乙酸，乙醇和乙酸發(fā)生酯化反應生成乙酸乙酯而不是乙醛，選項D錯誤。 8．(2018榆林一模)CuSO4是一種重要的化工原料，有關制備途徑及性質如圖所示。下列說法錯誤的是( D ) A．途徑①所用混酸中H2SO4與HNO3物質的量之比最好為3∶2 B．生成等量的硫酸銅，三個途徑中參加反應的硫酸的物質的量：①＝②<③ C．硫酸銅在1100℃分解的方程式為：2CuSO4Cu2O＋SO2↑＋SO3↑＋O2↑ D．當Y為葡萄糖時，葡萄糖發(fā)生還原反應 解析 途徑①涉及反應3Cu＋8H＋＋2NO＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，NO由硝酸提供，H＋由硝酸和硫酸共同提供，所以若硝酸為2 mol，則硫酸為(8－2)2＝3 mol，所以混酸中H2SO4與HNO3物質的量之比最好為3∶2，選項A正確；途徑②涉及反應為2Cu＋2H2SO4＋O2＝2CuSO4＋2H2O；途徑③涉及反應Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；若生成1 mol硫酸銅，途徑①消耗1 mol硫酸，途徑②消耗1 mol硫酸，途經③消耗2 mol硫酸，所以三個途徑中，生成等量的硫酸銅，參加反應的硫酸的物質的量：①＝②<③，選項B正確；據(jù)圖可知，CuSO4在1100 ℃分解產生Cu2O和混合氣體X，Cu2O為化合價降低的產物，則混合氣體X中一定有化合價升高的產物，則一定含有O2，根據(jù)原子守恒，CuSO4在1100 ℃分解的方程式可能為2CuSO4Cu2O＋SO2↑＋SO3↑＋O2↑，選項C正確；硫酸銅與過量的NaOH反應生成氫氧化銅，葡萄糖中含有醛基，能與新制氫氧化銅在堿性條件下反應生成Cu2O和葡萄糖酸鈉，體現(xiàn)了葡萄糖的還原性，葡萄糖發(fā)生氧化反應，選項D錯誤。 9．(2018東北三校聯(lián)考)向如圖所示裝置中緩慢通入氣體X，若打開活塞K，則品紅溶液褪色；若關閉活塞K，則品紅溶液無變化而澄清石灰水變渾濁。X和Y可能是( B ) 選項 A B C D X SO2 Cl2 HCl NO2 Y NaOH溶液 飽和NaHCO3溶液 飽和NaCl溶液 Na2SO3溶液 解析 若關閉活塞K，SO2通過NaOH溶液，生成Na2SO3而被吸收，澄清石灰水不會變渾濁，選項A錯誤；若關閉活塞K，Cl2通過飽和NaHCO3溶液，產生CO2，澄清石灰水變渾濁，選項B正確；若打開活塞K，HCl不會使品紅溶液褪色，若關閉活塞K，HCl通過飽和NaCl溶液，HCl被吸收，澄清石灰水不會變渾濁，選項C錯誤；若關閉活塞K，NO2通過Na2SO3溶液中，NO2先與水反應生成HNO3和NO，然后HNO3將Na2SO3氧化，得到Na2SO4和NO，NO不能使澄清石灰水變渾濁，選項D錯誤。 10．(2018天津卷)下圖中反應①是制備SiH4的一種方法，其副產物MgCl26NH3是優(yōu)質的鎂資源。回答下列問題： (1)MgCl26NH3所含元素的簡單離子半徑由小到大的順序(H－除外)：?。。 (H＋)
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