2015高考化学二轮常见非金属元素复习资料

详细内容

[考纲要求]　1.了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
考点一　碳、硅及其重要化合物

1．理清知识主线
C－4H4C0 ?→C＋2O?→C＋4O2
Si－4H4Si0 ?→Si＋4O2(H2Si＋4O3)
2．注意网络构建

3．扫除知识盲点
(1)工业上制备粗硅，是用过量的C和SiO2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。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
(5)H2CO3的酸性大于H2SiO3的，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因可以从两方面解释：①硅酸盐比碳酸盐稳定；②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。
(6)SiO2不导电，是制作光导纤维的材料；Si是半导体，是制作光电池的材料。
(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。

题组一　重要反应必练
1．按要求书写反应方程式。
(1)制水煤气
C＋H2O(g)=====高温CO＋H2。
(2)制备粗硅
2C＋SiO2=====高温2CO↑＋Si。
(3)Mg在CO2中燃烧
2Mg＋CO2=====点燃2MgO＋C。
(4)“水滴石穿”的反应原理(用离子方程式表示)
CaCO3＋CO2＋H2O===Ca2＋＋2HCO－3。
(5)“钟乳石”的形成过程(用化学方程式表示)
CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，
Ca(HCO3)2=====△CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。
(6)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2的离子方程式
2Na＋＋CO2－3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓。
(7)Si和氢氟酸的反应的化学方程式
Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。
(8)Si和NaOH溶液反应的离子方程式
Si＋2OH－＋H2O===SiO2－3＋2H2↑。
(9)SiO2和氢氟酸的反应的化学方程式
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
(10)SiO2和NaOH溶液反应的离子方程式
SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O。
(11)向Na2SiO3溶液中通入过量CO2的离子方程式
SiO2－3＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO－3。
题组二　准确判断物质性质
2．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)NH4F水溶液中含有HF，因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中(√)
(2014•天津理综，3B)
(2)氢氟酸刻蚀玻璃涉及化学变化(√)
(2014•重庆理综，1C)
(3)Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应可得到Ca(OH)2(×)
(2014•重庆理综，3C)
(4)硅胶可作袋装食品的干燥剂(√)
(2014•四川理综，1B)
(5)晶体硅熔点高、硬度大，可用于制作半导体材料(×)
(2014•江苏，4A)
(6)浓硫酸可刻蚀石英制艺术品(×)
(2014•海南，1C)
(7)玻璃容器可长期盛放各种酸(×)
(2014•海南，9A)
(8)Si和SiO2都用于制造光导纤维(×)
(2014•海南，10D)
(9)石英只能用于生产光导纤维(×)
(2013•福建理综，6A)
(10)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅(√)
(2013•广东理综，11C)
(11)二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸(×)
(2013•江苏，4B)
题组三　重要实验探究
3．单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450～500 ℃)，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。

相关信息如下：
a．四氯化硅遇水极易水解；
b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
c．有关物质的物理常数见下表：
物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5
沸点/℃57.712.8－315－
熔点/℃－70.0－107.2－－－
升华温度/℃－－180300162
请回答下列问题：
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式： ___________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置A中g管的作用是____________；装置C中的试剂是__________；装置E中的h瓶需要冷却的理由是________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是________(填写元素符号)。
(4)为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2＋ ，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式5Fe2＋＋MnO－4＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。
①滴定前是否要滴加指示剂？________(填“是”或“否”)，请说明理由：________________________________________________________________________。
②某同学称取5.000 g残留物，经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL试样溶液，用1.000×10－2 mol• L－1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00 mL，则残留物中铁元素的质量分数是________。
答案　(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－=====△Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(2)平衡气压　浓H2SO4　SiCl4沸点较低，用冷却液可得到液态SiCl4
(3)Al、B、P
(4)①否　MnO－4有颜色，故不需其他指示剂　②4.48%
解析　依题中信息可知A为Cl2的发生装置，B、C为Cl2净化装置，D中发生2Cl2＋Si=====△SiCl4，生成SiCl4用E收集，B中为饱和食盐水将氯化氢气体除去，C中应为浓H2SO4除水，由E中可知SiCl4沸点较低，用冷却液可得到液态SiCl4；由题中信息粗硅含铁、铝、硼、磷等杂质，即可轻松完成(3)问。
(4)①因MnO－4本来有颜色，故不再需其他指示剂。
②由关系式
5Fe2＋　～　MnO－4
5 1
n(Fe2＋) 20.00×10－3 L×1.000×10－2 mol•L－1
可求出25.00 mL试样溶液中n(Fe2＋)＝0.001 mol，所以残留物中铁元素的质量分数为
w(Fe)＝0.001 mol×100 mL25.00 mL×56 g•mol－15.00 g×100%＝4.48%。
考点二　卤素及其重要化合物

1．理清知识主线
HCl－1Cl2?→HClO＋1 ?→HCl＋3O2?→HCl＋5O3?→HCl＋7O4
2．注意网络构建

3．扫除知识盲点
(1)液氯密封在钢瓶中，而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。
(2)1 mol Cl2参加反应，转移电子数可能为2NA、NA或小于NA(Cl2和H2O的反应为可逆反应)。
(3)实验室制Cl2，除了用MnO2和浓盐酸反应外，还可以用KMnO4、KClO3、NaClO与浓盐酸反应且都不需要加热，如ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
(4)酸性KMnO4溶液，用的是H2SO4酸化而不是盐酸。
(5)ClO－不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性，如ClO－与SO2－3、I－、Fe2＋均不能大量共存；
ClO－体现水解性，因HClO酸性很弱，ClO－水解显碱性，如Fe3＋＋3ClO－＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HClO，所以ClO－与Fe3＋、Al3＋均不能大量共存。
(6)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成CaSO4而不是CaSO3，其离子方程式为
Ca2＋＋3ClO－＋SO2＋H2O===CaSO4↓＋Cl－＋2HClO(少量SO2)
Ca2＋＋2ClO－＋2SO2＋2H2O===CaSO4↓＋2Cl－＋SO2－4＋4H＋(过量SO2)。

题组一　重要反应必练
1．按要求书写反应方程式(除标注的外，其余均写离子方程式)。
(1)实验室用MnO2和浓盐酸反应制Cl2
MnO2＋4H＋＋2Cl－=====△Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。
(2)工业制Cl2
2Cl－＋2H2O=====通电Cl2↑＋H2↑＋2OH－。
(3)洁厕灵和漂白液混合
ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
(4)向水中通入Cl2
Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO。
(5)制漂白液(写化学方程式)
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
(6)制漂白粉(写化学方程式)
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
(7)在空气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溶液中通入过量Cl2
2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。
题组二　准确判断物质性质
2．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体(×)
(2014•天津理综，2B)
(2)漂白粉在空气中久置变质，是因为漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3(×)
(2014•新课标全国卷Ⅰ，8B)
(3)验证Br2的氧化性强于I2，可以将少量溴水加入KI溶液中，再加入l4，振荡，静置，可观察到下层液体呈紫色(√)
(2014•四川理综，4C)
(4)除去Cl2中的HCl(g)可通过饱和食盐水、浓H2SO4进行洗气(√)
(2014•大纲全国卷，10C)
(5)漂白粉在空气中不稳定，所以可用于漂白纸张(×)
(2014•江苏，4C)
(6)实验室从海带提取单质碘的方法是：取样→灼烧→溶解→过滤→萃取(×)
(2013•浙江理综，8A)
(7)用乙醇萃取的方法可以分离溶于水的碘，是因为碘在乙醇中的溶解度较大(×)
(2013•新课标全国卷Ⅰ，13A)
(8)碘是人体必须的微量元素，所以要多吃富含高碘酸的食物(×)
(2013•新课标全国卷Ⅰ，7C)
(9)HClO是弱酸，所以NaClO是弱电解质(×)
(2012•山东理综，8A)
题组三　重要实验探究
3．(2014•江苏，5)下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是(　　)


A．用装置甲制取氯气
B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C．用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D．用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2•4H2O
答案　C
解析　A项，MnO2固体与浓HCl要在加热的条件下发生反应制取Cl2，缺少加热装置；B项，除去Cl2中混有的HCl气体，应将混合气体从长导气管通入盛有饱和食盐水的洗气瓶洗气，较纯净的气体从短导气管流出，选用饱和NaHCO3溶液，可使Cl2中混入CO2气体；C项，制取Cl2实验结束后，将剩余物过滤除去未反应的MnO2，得到MnCl2溶液，从而回收MnCl2；D项，MnCl2为强酸弱碱盐，易发生水解反应，直接蒸发溶剂，不能得到纯净的MnCl2•4H2O。
4．(2014•江苏，13)在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是(　　)
A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2
B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl－
C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋
D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO
答案　D
解析　A项，Cl2的颜色为黄绿色，正因为氯水中溶解了黄绿色的Cl2，才使得氯水显示了浅黄绿色，正确；B项，Cl－与Ag＋结合生成AgCl白色沉淀，正确；C项，Cl2与水反应生成HCl和HClO，H＋与NaHCO3反应生成CO2气体，正确；D项，氯水中的Cl2也能将Fe2＋氧化为Fe3＋，错误。
考点三　氧、硫及其化合物

1．理清知识主线
H2S－2 ?→S0 ?→S＋4O2?→S＋6O3(H2S＋6O4)
2．注意网络构建

3．扫除知识盲点
(1)除去附着在试管内壁上的硫，除了用热的NaOH溶液，还可以用CS2，但不能用酒精。
(2)SO2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。
(5)C与浓硫酸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。

题组一　重要反应必练
1．按要求书写反应方程式。
(1)书写离子方程式
①热NaOH溶液除硫
3S＋6OH－=====△2S2－＋SO2－3＋3H2O。
②将少量SO2气体通入NaOH溶液中
SO2＋2OH－===SO2－3＋H2O。
③将SO2和Cl2等体积混合通入水中
SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO2－4。
④将SO2气体通入FeCl3溶液中
SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO2－4＋2Fe2＋＋4H＋。
⑤向Na2S、Na2SO3混合溶液中加入盐酸
2S2－＋SO2－3＋6H＋===3S↓＋3H2O。
⑥将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中
3SO2＋3Ba2＋＋2NO－3＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO↑＋4H＋。
(2)书写化学方程式
①将SO2通入H2S溶液中
2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。
②Cu和浓H2SO4混合加热
Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
③C和浓H2SO4混合加热
C＋2H2SO4(浓)=====△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
④实验室利用Na2SO3和浓H2SO4制SO2
Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋H2O＋SO2↑。
题组二　准确判断物质性质
2．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)室温下，不能将浓硫酸盛放在铁桶中(×)
(2014•大纲全国卷，6B)
(2)SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同(√)
(2014•大纲全国卷，8A)
(3)利用 ，根据①浓硫酸，②蔗糖，③溴水，证明浓硫酸具有脱水性、氧化性(√)
(2014•新课标全国卷Ⅰ，13B)
(4)利用 ，根据①稀盐酸，②Na2SO3，③Ba(NO3)2溶液，证明SO2与可溶性钡盐均可以生成白色沉淀(×)
(2014•新课标全国卷Ⅰ，13C)
(5)BaSO3与H2O2的反应为氧化还原反应(√)
(2013•天津理综，1B)
(6)二氧化硫可广泛用于食品的增白(×)
(2013•四川理综，1A)
(7)用Na2S作沉淀剂，除去废水中的Cu2＋、Hg2＋(√)
(2013•广东理综，11D)
(8)用硫酸清洗锅垢中的水垢(×)
(2013•广东理综，11B)
(9)用SO2漂白纸浆和草帽辫(√)
(2013•广东理综，11A)
题组三　重要实验探究
3．(2014•海南，17)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用做分析试剂及鞣革的还原剂，它受热、遇酸易分解。工业上可用反应：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2 制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。回答下列问题：

(1)b中反应的离子方程式为________________________________________________
________________________________________________________________________，
c中试剂为____________。
(2)反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是____________。
(3)d中的试剂为______________。
(4)实验中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有____________________________
____________________________________________________________________(写出两条)。
(5)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入SO2不能过量，原因是______________
________________________________________________________________________。
答案　(1)SO2－3＋2H＋===SO2↑＋H2O(或HSO－3＋H＋===SO2↑＋H2O)　硫化钠和碳酸钠混合溶液
(2)硫
(3)NaOH溶液
(4)控制反应温度、调节酸的滴加速度(或调节酸的浓度等)
(5)若SO2过量，溶液显酸性，产物分解
解析　根据装置图可知，最左侧装置是制备SO2，中间装置用来制备硫代硫酸钠(Na2S2O3)，右侧装置是尾气处理装置(吸收SO2)。
(1)b用来制备SO2，实验室常用亚硫酸钠(或亚硫酸氢钠)和硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水，离子方程式为SO2－3＋2H＋===SO2↑＋H2O或HSO－3＋H＋===SO2↑＋H2O；根据制取硫代硫酸钠(Na2S2O3)的方程式2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2，可知c中试剂为硫化钠和碳酸钠混合溶液。
(2)因为SO2具有氧化性，溶液中存在S2－，所以二者能发生氧化还原反应生成单质S。
(3)d是尾气处理装置(吸收SO2)，所以d中盛放的试剂是NaOH溶液。
(4)控制SO2生成速率，可以采取控制反应温度、调节酸的滴加速度(或调节酸的浓度)的方法。
(5)硫代硫酸钠(Na2S2O3)属于强碱弱酸盐，与酸容易发生反应(S2O2－3＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O)，若SO2过量，则溶液显酸性，硫代硫酸钠(Na2S2O3)就发生反应导致产品质量减少。
考点四　氮及其重要化合物

1．理清知识主线
N－3H3?→N20 ?→N＋12O?→N＋2O?→N＋4O2?→HN＋5O3
2．注意网络构建

3．扫除知识盲点
(1)NO只能用排水法或气囊法收集。
(2)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。
(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＋4须用浓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＋4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，应放一团用稀硫酸浸湿的棉花放在试管口，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。

题组一　重要反应必练
1．按要求书写反应方程式。
(1)书写离子方程式
①将NO2通入水中
3NO2＋H2O===2H＋＋2NO－3＋NO。
②将NH4Cl溶液与NaOH溶液混合加热
NH＋4＋OH－=====△NH3↑＋H2O。
③把NH3通入到AlCl3溶液中
3NH3＋3H2O＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3NH＋4。
④将氨水滴入到FeCl3溶液中
3NH3•H2O＋Fe3＋===Fe(OH)3↓＋3NH＋4。
⑤Cu和浓HNO3反应
Cu＋4H＋＋2NO－3===Cu2＋＋2H2O＋2NO2↑。
⑥Cu和稀HNO3反应
3Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
⑦C和浓HNO3反应
C＋4H＋＋4NO－3=====△CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
(2)书写化学方程式
①N2和O2的反应
N2＋O2=====放电或高温2NO。
②氨的催化氧化
4NH3＋5O2=====Pt△4NO＋6H2O。
③实验室用消石灰和NH4Cl制氨气
Ca(OH)2＋2NH4Cl=====△CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
④浓HNO3变黄
4HNO3=====光或△4NO2↑＋O2↑＋2H2O。
题组二　准确判断物质性质
2．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气(×)
(2014•天津理综，2D)
(2)液氨用作制冷剂不涉及化学变化(√)
(2014•重庆理综，1B)
(3)NH3能使酚酞试液变红，所以NH3可用于设计喷泉实验(×)
(2014•广东理综，9C)
(4)浓氨水可检验氯气管道漏气(√)
(2014•海南，9C)
(5)P2O5可用于干燥Cl2和NH3(×)
(2014•海南，10A)
(6)利用 ，根据①浓硝酸，②Na2CO3，③Na2SiO3溶液可证明酸性：硝酸＞碳酸＞硅酸(×)
(2014•新课标全国卷Ⅰ，13D)
(7)利用 ，根据②中酚酞试液变红，能证实①中加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物发生反应生成NH3(√)
(2014•北京理综，11B)
(8)可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气(√)
(2013•新课标全国卷Ⅰ，7B)
(9)液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂(√)
(2013•江苏，4A)
(10)NH4Cl为强酸弱碱盐，所以可用加热法除去NaCl中的NH4Cl(×)
(2013•广东理综，10A)
(11)检验NH＋4时，往试样中加入NaOH溶液，微热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体(×)
(2013•福建理综，10D)
题组三　装置判断与利用
3．(2012•上海，16)实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是(　　)


A．①是氨气发生装置
B．③是氨气发生装置
C．②是氨气吸收装置
D．④是氨气收集、检验装置
答案　B
解析　装置①中NH4Cl受热易分解生成NH3和HCl，但在试管口附近两者又能结合生成NH4Cl，选项A错误；装置②中的漏斗放置过低，不能防止倒吸，选项C错误；装置④中的试管口应放一团干燥的棉花，选项D错误。
4．(2013•安徽理综，8)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是(　　)

选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质
A浓氨水CaONH3H2O
B浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液
C稀硝酸CuNO2H2O
D浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液
答案　B
解析　NH3的密度比空气的小，不能用向上排空气法收集NH3，A错误；SO2可通过Na2SO3固体与浓硫酸在常温下反应制取，且能用向上排空气法收集，能用NaOH溶液进行尾气吸收，B正确；铜与稀硝酸反应生成物为NO，且在c中无法收集到纯净的NO2，且不能用水吸收尾气，C错误；用浓盐酸和MnO2反应制取Cl2需要加热，D错误。
考点五　环境污染与环境保护

人类社会进入二十世纪八十年代以来，人们越来越关心环境问题。我们在享受科学技术迅速发展带来物质文明的同时，也因一次次以牺牲环境为代价，而受到大自然的一次次报复。如全球变暖、臭氧层破坏、酸雨、死鱼事件、沙尘暴等。人们逐渐意识到：保护环境，就是保护人类赖以生存的空间。作为关系到千家万户的高考已经把环境问题列为一个重要考点。
1．环境污染的主要类型
大气污染、水污染、土壤污染、食品污染、固体废弃物污染、放射性污染、噪音污染等。
2．二氧化硫的污染及治理
二氧化硫是空气中有害气体的罪魁祸首。当空气中SO2的含量达到百万分之零点一到百万分之一时，植物、建筑物的结构材料就会严重受损；若达到百万分之一到百万分之十时，会引起呼吸道痉挛、流泪、咳嗽甚至死亡；若达到万分之一时，一切生命都无法存在。
控制酸雨的根本措施是减少SO2和NO2的人为排放量。火力发电厂是SO2主要的污染源之一。目前全世界的火力发电厂通常利用石灰石泥浆吸收尾气中的SO2生产石膏，较先进的方法是采取烟气脱硫、重油脱硫等方法。
生产硫酸的工厂也是主要的污染源，硫酸工业通常采用氨吸收法。
3．化学中的环保
(1)环境：大气、土地、水、矿产、森林、生物及风景游览区、自然保护区、生活居住区等构成了人类生存的环境。
(2)环保措施：控制和减少污染物的排放，如硫酸厂尾气在排放前的回收处理、城市机动车的排气限制等。
(3)工业三废：废水、废气、废渣。
(4)粉尘：指煤、矿石、SiO2等固体物料在运输、筛选、粉碎、卸料等机械处理过程中产生的或是由风扬起的灰尘等。
(5)破坏臭氧层的物质：SO2、NO、NO2、CF2Cl2(氟利昂)等。
(6)氰化物：－有剧毒(电镀液中常含有)，含－的污水、废气会严重污染环境。
(7)汞：剧毒。不慎洒出，可在汞上撒上硫粉(Hg＋S===HgS)。为了排除室内汞蒸气，排风机应装在墙的下部。

1．(2014•天津理综，1)化学与生产、生活息息相关，下列叙述错误的是(　　)
A．铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性
B．用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染
C．大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素
D．含重金属离子的电镀废液不能随意排放
答案　B
解析　铁表面镀锌，发生电化学腐蚀时，Zn作负极，失去电子发生氧化反应；Fe作正极，O2、H2O在其表面得到电子发生还原反应，铁受到保护，A正确；聚乳酸塑料能自行降解，聚乙烯塑料则不能，因此用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料，将加剧白色污染，B不正确；燃烧化石燃料时，产生大量烟尘、CO等有害物质，是造成雾霾天气的原因之一，C正确；重金属离子有毒性，含有重金属离子的电镀废液随意排放，易引起水体污染和土壤污染，应进行处理达标后再排放，D正确。
2．(2012•江苏，1)化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是(　　)
A．改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放
B．开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用
C．研发可降解高分子材料，减少“白色污染”
D．过度开采矿物资源，促进地方经济发展
答案　D
解析　可持续发展是一种注重长远发展的经济模式，充分、合理利用资源、减少污染等方面都是可持续发展的内容。
3．[2013•北京理综，26(1)(3)]NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：____________________
________________________________________________________________________。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。
①当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO＜20CaO＜38SrO＜56BaO。原因是______________________________________
________________________________________________________________________，
元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。
答案　(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(3)①2CO＋2NO=====催化剂N2＋2CO2
②根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为ⅡA族元素。同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大
解析　(1)NO2转化为HNO3的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
(3)①NO和CO发生反应生成N2和CO2，其化学方程式为2CO＋2NO=====催化剂N2＋2CO2。
②分析12MgO＜20CaO＜38SrO＜56BaO的排列顺序，不难发现上述四种氧化物对应的金属元素为ⅡA族元素，且质子数依次增大，电子层数依次增多，原子半径依次增大，元素的金属性逐渐增强，结合元素周期表的知识，作出合理的解释。
专题突破练
1．下列化学方程式(含相关条件)与实际化工生产功能相符合的是(　　)
A．工业上最重要的“人工固氮”反应：N2＋3H2????高温、高压催化剂2NH3
B．工业法合成盐酸：H2＋Cl2=====光照2HCl
C．工业上获取NaCl：2Na＋Cl2=====点燃2NaCl
D．氯碱工业：2NaCl＋2H2O=====△2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
答案　A
解析　B项，工业法合成盐酸，应在点燃条件下生成HCl；C项，工业上获取NaCl，应利用海水蒸发结晶；D项，氯碱工业的条件为电解。
2．下列实验中能证明某气体为SO2的是(　　)
①使澄清石灰水变浑浊　②使湿润的蓝色石蕊试纸变红
③使品红溶液褪色　④通入足量NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸　⑤通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生
A．都能证明 B．都不能证明
C．③④⑤均能证明 D．只有⑤能证明
答案　D
解析　CO2也能产生①④中的实验现象，酸性气体一般都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，氯气也能使品红溶液褪色。实验⑤说明气体有还原性，结合后续实验现象说明该气体是SO2。
3．实验装置是为达成实验目的选用的。下列实验装置与实验目的相匹配的是(　　)


答案　C
解析　A项，氨气的收集方法应用向下排气法，错误；B项，不能用硫酸应用稀盐酸制备CO2，错误；C项，通过喷泉实验说明氯气易与氢氧化钠反应，正确；D项，生成的二氧化氮会和水反应，不能用排水法测量，错误。
4．已知FeS与某浓度的HNO3反应时生成Fe(NO3)3、H2SO4和某一单一的还原产物，若FeS和参与反应的HNO3的物质的量之比为1∶6，则该反应的还原产物是(　　)
A．NO B．NO2 C．N2O D．NH4NO3
答案　A
解析　设氮元素在HNO3还原产物中的化合价为x，
根据电子守恒得：1×(1＋8)＝(6－3)×(5－x)，x＝＋2价，A正确。
5．某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究，下列叙述错误的是(　　)
操作现象
①取4 g漂粉精固体，加入100 mL水部分固体溶解，溶液略有颜色
②过滤，测漂粉精溶液的pHpH试纸先变蓝，最后褪色
③

液面上方出现白雾；稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；最终，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去
A.Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
B．pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有碱性、漂白性
C．液面上方出现白雾，白雾中一定只含HCl
D．最后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去，推测白色沉淀主要是CaSO4
答案　C
解析　B项，在漂粉精溶液中，ClO－＋H2O??HClO＋OH－，所以其溶液具有碱性和漂白性。C、D两项，白雾是生成的盐酸小液滴；在酸性条件下ClO－把SO2氧化成SO2－4；溶液变黄绿色的原因是ClO－和Cl－在酸性条件下生成Cl2，再褪去的原因是Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，所以最终生成的白色沉淀是CaSO4。
6．(1)下列与含氯化合物有关的说法正确的是________(填字母)。
A．HClO是弱酸，所以NaClO是弱电解质
B．向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液，可制得Fe(OH)3胶体
C．HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电，所以HCl和NaCl均是离子化合物
D．电解NaCl溶液得到22.4 L H2(标准状况)，理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数)
(2)无水AlCl3(183 ℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。

装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是______________。F中试剂的作用是____________________。用一件仪器装填适当试剂后可同时起到F和G的作用，所装填的试剂为________________。
答案　(1)B　(2)除去氯气中HCl，降低氯气的溶解度　防止水蒸气进入E　碱石灰
解析　(1)NaClO属于盐，为强电解质，A项错误；向沸水中滴加饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体，B项正确；HCl属于共价化合物，C项错误；电解NaCl溶液的阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，产生标准状况下22.4 L H2，理论上需要转移2NA个电子，D项错误。(2)浓盐酸易挥发导致氯气中含有HCl，装置B中饱和NaCl溶液能够除去HCl，降低氯气的溶解度。因AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾，故F装置盛放浓硫酸，防止水蒸气进入E装置。G在该实验中的作用是吸收未反应的氯气，故可以通过连接盛有碱石灰的干燥管同时起到两种作用。
7．硫代硫酸钠(Na2S2O3)具有较强的还原性，还能与中强酸反应，在精细化工领域应用广泛。将SO2通入按一定比例配制成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中，可制得Na2S2O3•5H2O(大苏打)。
(1)实验室用Na2SO3和硫酸制备SO2，可选用的气体发生装置是________(填编号)；检查该装置气密性的操作是：关闭止水夹，再________________________________________。


(2)在Na2S和Na2CO3的混合溶液中不断通入SO2气体的过程中，发现：
①浅黄色沉淀先逐渐增多，反应的化学方程式为______________________________
_______________________________________________________________(生成的盐为正盐)；
②浅黄色沉淀保持一段时间不变，有无色无味的气体产生，则反应的化学方程式为____________________(生成的盐为正盐)；
③浅黄色沉淀逐渐减少(这时有Na2S2O3生成)；
④继续通入SO2，浅黄色沉淀又会逐渐增多，反应的化学方程式为_____________________
_____________________________________________________ (生成的盐为酸式盐)。
(3)制备Na2S2O3时，为了使反应物利用率最大化，Na2S和Na2CO3的物质的量之比应为____________；通过反应顺序，可比较出：温度相同时，同物质的量浓度的Na2S溶液和Na2CO3溶液pH更大的是_________________________________________________________。
答案　(1)d　打开分液漏斗活塞向烧瓶中加水，如果水无法滴入说明气密性良好
(2)①3SO2＋2Na2S===3S↓＋2Na2SO3
②SO2＋Na2CO3===Na2SO3＋CO2
④Na2S2O3＋SO2＋H2O===S↓＋2NaHSO3
(3)2∶1　Na2S溶液
解析　(1)因为Na2SO3易溶于水，a、b、c装置均不能选用；关闭止水夹，若气密性很好，则分液漏斗中水不能滴入烧瓶中。
(2)①其反应原理为SO2＋Na2S＋H2O===H2S＋Na2SO3,2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
即：3SO2＋2Na2S===3S↓＋2Na2SO3；
②无色无味的气体为CO2气体，其化学方程式为SO2＋Na2CO3===Na2SO3＋CO2；
③黄色沉淀减少的原理为Na2SO3＋S===Na2S2O3；
④根据题意Na2S2O3能与中强酸反应，所以浅黄色沉淀又增多的原理为Na2S2O3＋SO2＋H2O===S↓＋2NaHSO3。
(3)3SO2＋2Na2S===3S↓＋2Na2SO3①
SO2＋Na2CO3===Na2SO3＋CO2②
Na2SO3＋S===Na2S2O3③
①＋②＋③×3得
4SO2＋2Na2S＋Na2CO3===3Na2S2O3＋CO2
所以Na2S和Na2CO3的物质的量之比为2∶1。
因为SO2先和Na2S反应，所以温度相同时，同物质的量浓度的Na2S溶液和Na2CO3溶液，Na2S溶液的pH更大。
8．氨与硝酸都是氮的重要化合物，在工农业生产中有广泛应用。完成下列填空：
实验室设计了如图所示的实验装置，进行“氨的催化氧化”等实验。

图1
(1)A处是一种气体发生装置，A中所用试剂只能从下列物质中选取：
①硝酸铵　②碳酸铵　③碳酸氢铵　④氯化铵　⑤熟石灰　⑥氢氧化钠
若A中制取气体时只用了一种试剂，该试剂可以是____________(选填上述编号)，此时A处的装置应为______________(选填下列编号)。


图2
至此，完成了对图1中装置的补充。试从安全、环保等角度对该装置再提出修改建议：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在图1中，若A、B处试剂足量，则装置E中可以观察到的实验现象有：________________________________________________________________________。
(3)某工厂生产硝酸的流程简要表示如下：

a中反应的化学方程式_____________________________________________________。
(4)工业上通常用质量分数为0.150的Na2CO3水溶液(密度1.16 g•mL－1)作为NOx吸收剂，它的物质的量浓度为________ mol•L－1(保留2位小数)。实验室配置250 mL该溶液，必须使用的玻璃仪器有玻璃棒、____________________。
答案　(1)②或③　d　在装置C与D之间增加一个防倒吸装置；在E后增加一个尾气吸收装置
(2)铜片逐渐减少直至溶解，溶液变成蓝色，生成无色气体并在广口瓶上方变成红棕色
(3)2NO＋O2===2NO2
(4)1.64　250 mL容量瓶、烧杯、胶头滴管
解析　(1)进入C装置的气体应是NH3和O2，若A中制取气体时只用一种试剂，应选用(NH4)2CO3或NH4HCO3，因为它们分解均产生CO2、NH3和H2O，其中CO2、H2O与Na2O2反应生成O2。为防止D中溶液进入C中，应在C与D之间增加一个防倒吸装置；因为在E装置内会产生氮的氧化物气体，所以在E后应增加一个尾气吸收装置。
(2)因为NH3和O2反应生成NO，NO被O2氧化生成NO2，NO2溶于水生成HNO3，Cu与HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O，所以其现象为铜片逐渐减少直至溶解，溶液变成蓝色，生成无色气体在广口瓶上方变成红棕色。
(3)在设备a中NO被O2氧化成NO2。
(4)c＝1 000 mL×1.16 g•mL－1×0.150106 g•mol－1×1 L＝1.64 mol•L－1
配制该溶液应选用的玻璃仪器有250 mL容量瓶、烧杯、胶头滴管。