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2024年化学高考二轮复习
专题六 非金属及其化合物
一、考纲解读
考纲导向
1．了解常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)单质及其化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。
2．了解常见非金属单质及其重要化合物对环境的影响。
3．掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法)。
4．以上各部分知识的综合应用。
命题分析
本专题内容在高考命题中一般融合元素周期律和周期表考查非金属及其化合物的性质；融合实验基础知识考查非金属及其化合物的制备和性质探究；融合化学反应原理，在化工生产中考查非金属及其化合物的应用和绿色化学。题目以中等或中等偏难为主。预计2024年高考对于本专题的考查以化工流程的形式为主，侧重考查考生分析问题和信息整合应用能力。
二、知识点梳理
网络图
重点拓展
高频考点一 无机非金属材料
1．知识主线
H4 ―→O―→O2
H4 ―→O2(H2O3)
2．转化关系
①2C＋SiO2Si＋2CO↑；
②SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O；
③Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑；
④Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3；
⑤SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
3．牢记碳、硅及其化合物的关键
(1)Si、SiO2用途勿混淆：自然界中无游离态的硅，Si可用作半导体材料、光电池和芯片；SiO2可用于制作光导纤维、石英玻璃和光学仪器等。
(2)硅的还原性比碳强，但高温下碳可用于制取粗硅：SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑(粗硅精炼的反应为Si＋2Cl2SiCl4、SiCl4＋2H2Si＋4HCl)。
(3)HF是弱酸，但能够与Si、SiO2反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑、SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。所以HF不能用玻璃仪器盛放；其他的强酸都不能与Si、SiO2反应。
(4)硅单质能够与NaOH溶液反应生成H2：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。NaOH溶液能用玻璃试剂瓶，但不能用玻璃塞。
(5)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。
(6)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。
(7)H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因可从两个方面解释：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气体。
(8)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。
高频考点二 卤族元素 海水资源的开发利用
1．知识主线
H ―→2―→HO―→HO2―→HO3―→HO4
2．转化关系
①化学方程式：Cu＋Cl2CuCl2；
②化学方程式：4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；
③离子方程式：2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－、2I－＋Cl2===I2＋2Cl－；
④离子方程式：Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O；
⑤化学方程式：2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O；
⑥离子方程式：Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO。
3．牢记氯及其化合物的易错点
(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(与NaOH、Ca(OH)2反应)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酸化而不能是盐酸，因为Cl－与MnO会发生氧化还原反应。
(5)具有强氧化性的物质不一定具有漂白性，如Cl2可以用于漂白，但Cl2不具有漂白性，起漂白作用的是HClO。
(6)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SO、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。
(7)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－＋SO＋4H＋(过量SO2)。
(8)当Fe和Cl2在点燃条件下反应时，不论Fe过量或不足，由于Cl2的强氧化性，产物一定是FeCl3。
(9)“84”消毒液的主要成分为NaClO，漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
(10)由于电离常数Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3)，所以向NaClO溶液通入CO2，不论CO2过量还是少量，均发生CO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HCO，但CO2(少)＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。
(11)液溴需要用水封，溴蒸气呈红棕色，液溴呈深红棕色，溴水呈橙色，溴的CCl4溶液呈橙红色。
(12)氯水的主要性质
①强氧化性——作用微粒：Cl2、HClO。
氯水中有起漂白作用的HClO，故不能用pH试纸测定氯水的pH；氯水与还原剂发生反应并要求书写方程式时一般只考虑Cl2。
②强酸性——作用微粒：H＋。
(13)几个重要反应
①MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑；
②Cl2＋H2OHCl＋HClO；
③Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O；
④2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O；
⑤Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2；
⑥X2＋SO2＋2H2O===2HX＋H2SO4(X：Cl、Br、I)；
⑦ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O(“84”消毒液与洁厕剂不能混合使用)；
⑧3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2(工业上吸收尾气溴)。
4．海水提溴、碘
溴单质 碘单质
制备方法 海水提溴 海带中提碘
反应原理 Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋4H＋＋SOCl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ Cl2＋2I－===2Cl－＋I2
制备流程
高频考点三 硫及其化合物
1．知识主线
硫化物H2 ―→ ―→O2―→O3(H2 O4) ―→硫酸盐
2．转化关系
①离子方程式：FeS＋2H＋===H2S↑＋Fe2＋；
②化学方程式：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O；
③化学方程式：2H2SO3＋O2===2H2SO4；
④离子方程式：SO2＋Cl2＋2H2O===SO＋2Cl－＋4H＋；
⑤化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O或C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；
⑥离子方程式：SO＋2H＋＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O。
3．牢记硫及其重要化合物的易错点
(1)体现S弱氧化性的两个反应：2Cu＋SCu2S、Fe＋SFeS。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
(5)浓硝酸和Cu(足量)、浓硫酸和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和浓硫酸的反应。
(6)C与浓硫酸反应时，反应产物的确定应按以下流程进行：无水CuSO4确定水→品红溶液确定SO2→酸性KMnO4 溶液除去SO2→品红溶液检验SO2是否除净→澄清石灰水检验CO2。
(7)酸的氧化性和氧化性酸：酸的氧化性指H＋的弱氧化性，而氧化性酸指中心原子具有的强氧化性，如HClO、浓H2SO4、稀HNO3、浓HNO3中的Cl、S、N在反应中体现的强氧化性。
(8)SO2和CO2作为酸性氧化物，性质极其相似，不能从酸性氧化物的角度鉴别。通常利用SO2的漂白性和强还原性鉴别SO2和CO2或除去CO2中混有的SO2杂质。
(9)几个重要反应
①Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；
②C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；
③Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O(SO2的制备)；
④Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O。
高频考点四 氮及其化合物
1．知识主线
铵盐H3―→N ―→2O―→O―→O2―→HO3―→硝酸盐
2．转化关系
①化学方程式：NH3＋HCl===NH4Cl；
②化学方程式：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；
③化学方程式：4NH3＋5O24NO＋6H2O；
④离子方程式：3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；
⑤化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；
⑥化学方程式：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
3．牢记氮及其重要化合物的易错点
(1)NO只能用排水法或气囊法收集，NO2不能用排水法，一般用向上排空气法收集。
(2)工业上制备的盐酸显黄色是因为溶有Fe3＋，而浓HNO3显黄色是因为溶有NO2。
(3)NO2能被NaOH溶液吸收，NO单独不能被强碱溶液吸收，NO与NO2 1∶1混合能被NaOH溶液吸收。
(4)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，也可以利用N元素化合价的变化，根据得失电子守恒进行计算。
(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在试管口，以吸收NH3。
(8)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。
(9)氮的固定指氮元素由游离态变为化合态，故NH3转化为NO、HNO3转化为NO等反应不是氮的固定。
(10)氮氧化物的排放会造成光化学烟雾、硝酸型酸雨、臭氧层空洞等环境问题。
(11)通常收集气体的方法中，NH3只能用向下排空气法收集；NO只能用排水法收集；NO2只能用向上排空气法收集。
(12)硝酸、浓H2SO4、HClO均具有强氧化性，属于氧化性酸，其中HNO3、HClO见光或受热易分解。
(13)浓、稀硝酸均具有强氧化性，故与金属反应时都不能生成H2，但二者反应气体产物不同，浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO。根据铜与浓HNO3、稀HNO3反应的剧烈程度差异，说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，且一般硝酸的浓度越小，还原产物的化合价越低。
(14)浓HNO3显黄色是因为溶有NO2(HNO3见光或受热分解产生)，而工业上制备的盐酸显黄色，是因为溶有Fe3＋。
(15)NH3、HCl、SO2、NO2可用水进行喷泉实验，水溶性小的气体可用其他溶剂(如CO2用NaOH溶液)进行喷泉实验。
(16)几个重要反应
①NOx尾气处理：2NO＋2CON2＋2CO2；2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。
②有关NO计算的几个方程式：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3；4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3；3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
③NH3和HNO3的制备
NH3的制备：2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O；
HNO3的制备：4NH3＋5O24NO＋6H2O、2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
(17)Cu与混酸(HNO3与H2SO4混合)反应，写成离子方程式再进行相关计算：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
三、高频考点突破
高频考点一 无机非金属材料
典例精析
1．硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅及其化合物的叙述错误的是
A．氮化硅陶瓷是一种高温结构陶瓷，其化学式为Si3N4
B．高纯硅可以制成计算机、通信设备等的芯片
C．硅可以用来生产新型无机非金属材料——光导纤维
D．二氧化硅为立体网状结构，每个硅原子结合4个氧原子
答案：C
解析：A．氮化硅陶瓷是一种高温结构陶瓷，氮化硅中各元素的原子最外层达到8电子稳定结构，Si原子最外层电子数为4，N原子最外层电子数为5，要形成8电子稳定结构，则二者个数比值为3∶4，其化学式为Si3N4，故A正确；
B．高纯硅具有良好的半导体性能，可以制成计算机、通信设备等的芯片，故B正确；
C．光导纤维的主要成分是二氧化硅，属于新型无机非金属材料，故C错误；
D．二氧化硅为原子晶体，为立体网状结构，其晶体中每个硅原子结合4个氧原子，每个氧原子结合2个硅原子，硅原子和氧原子个数之比为1∶2，故D正确；
故选C。
变式训练
2．我国是材料制造强国，材料对促进生产发展和改善人类生活发挥巨大作用，下列有关材料的说法正确的是
A．冬奥火炬“飞扬”采用碳纤维复合材料打造，碳纤维是一种有机高分子材料
B．中国天眼FAST用到的高性能碳化硅是一种无机非金属材料
C．“奋斗者”号载人潜水器的钛合金属于金属材料且比纯金属钛具有更高的熔点
D．N95口罩所使用的聚丙烯材料属于合成纤维，是纯净物
答案：B
解析：A．碳纤维为碳的单质，属于无机物，是一种无机非金属材料，A错误；
B．碳化硅属于无机物，为无机非金属材料，B正确；
C．钛合金与纯金属钛相比，具有较低的熔点、更高的硬度，C错误；
D．聚丙烯是丙烯加成聚合反应产物，属于高分子化合物，是合成纤维，但聚合度不同，则聚丙烯是混合物，故D错误。
答案选B。
高频考点二 卤族元素 海水资源的开发利用
典例精析
1．如图所示为氯元素的价-类二维图，下列叙述正确的是（ ）
A．①的浓溶液与⑦混合能反应 B．②和④都具有漂白性
C．电解⑤的水溶液可制备金属Na和 D．⑥的水溶液在空气中放置不容易变质
答案：A
解析：根据氯元素的价-类二维图可知，①为HCl，②为，③为，④为HClO，⑤为NaCl，⑥为NaC1O，⑦为。
A．HCl中氯元素化合价可以升高，具有还原性，中氯元素化合价可以降低，具有氧化性，因此两者混合可以发生反应，A项正确；
B．没有漂白性，HC1O有漂白性，B项错误；
C．电解NaCl溶液得到的是NaOH、和，电解熔融NaCl才能得到金属Na和，C项错误；
D．NaClO溶液露置在空气中容易与反应生成易分解的HClO而失效，D项错误。
故选A。
变式训练
2．BaCl2·2H2O是一种无色透明的晶体，可用于电子、仪表、冶金等工业。某实验小组按如图所示装置制备BaCl2·2H2O，反应原理是2HCl+BaS=BaCl2+H2S。下列说法错误的是（ ）
A．装置A中发生的反应是
B．装置B的作用是防止倒吸
C．装置D中的试剂可选用CuSO4溶液
D．蒸干装置C中反应后的溶液，可得到BaCl2·2H2O
答案：D
解析：在装置A中浓硫酸与NaCl在微弱条件下反应产生NaHSO4、HCl，装置B是安全瓶，可以防止倒吸现象的发生，在装置C中发生反应2HCl+BaS=BaCl2+H2S，然后将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可分离得到是BaCl2·2H2O。
A．在装置A中浓硫酸与NaCl在微弱条件下反应产生NaHSO4、HCl，反应的化学方程式为，A正确；
B．HCl极易溶于水，若没有装置B，当装置C中由于HCl溶解导致气体压强减小时，C中溶液会沿导气管进入装置A，从而引发倒吸，故B的作用是防止倒吸，B正确；
C．装置D中的试剂可选用CuSO4溶液以吸收H2S气体，反应产生CuS黑色沉淀，从而可防止污染大气，C正确；
D．若蒸干装置C中反应后的溶液，溶液蒸发，得到饱和溶液，直接加热蒸干，BaCl2·2H2O会失去结晶水，因此可根据BaCl2的溶解度受温度的影响变化较大，采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可得到BaCl2·2H2O，D错误；
故互合理选项是D。
高频考点三 硫及其化合物
典例精析
1．(2021·山东等级考)工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图，下列说法错误的是(　　)
A．吸收过程中有气体生成
B．结晶后母液中含有NaHCO3
C．气流干燥湿料时温度不宜过高
D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
答案：B
解析：根据工艺流程逆向分析可知，以二氧化硫和纯碱为原料，得到结晶成分为NaHSO3，则母液为饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，溶液呈酸性，所以加入纯碱进行中和，涉及的反应为H2SO3＋2Na2CO3===Na2SO3＋2NaHCO3，NaHSO3＋Na2CO3===Na2SO3＋NaHCO3，所以调节pH为8进行中和后得到Na2SO3和NaHCO3，通入二氧化硫气体进行混合吸收，此时吸收过程中发生反应为Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3↓，SO2＋NaHCO3===CO2＋NaHSO3↓，此时会析出大量NaHSO3晶体，经过离心分离，将得到的湿料再进行气流干燥，最终得到NaHSO3产品。根据上述分析可知，吸收过程中有二氧化碳生成，A正确；结晶后母液中含饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，没有NaHCO3，假设产物中存在NaHCO3，则其会与生成的NaHSO3发生反应，B错误；NaHSO3高温时易分解变质，所以气流干燥过程中温度不宜过高，C正确；结合分析可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D正确。
变式训练
2．焦亚硫酸钠是常用的食品抗氧化剂之一。利用烟道气中的生产(焦亚硫酸钠)的工艺如图，已知：过饱和溶液经结晶脱水可制得。下列说法不正确的是(　　)
A．步骤Ⅰ得到溶液
B．步骤Ⅱ的目的是使转化为，可用NaOH溶液代替固体
C．工艺中加入固体、并再次充入的目的是得到过饱和溶液
D．在测定某葡萄酒中残留量时，可用一定浓度的碘标准液进行滴定
答案：B
解析：A．本题考查生产的工艺流程分析。向饱和溶液中通入使溶液的pH变为4.1，此时得到溶液，A正确；
B．步骤Ⅱ的目的是使转化为，该步操作需要调节溶液的，NaOH的碱性过强，所以不能用NaOH溶液代替固体，B错误；
C．结合以上分析可知，步骤Ⅱ使转化为，步骤Ⅲ再次充入，调节，得到过饱和溶液，以便于后续结晶脱水得到，C正确；
D．为抗氧化剂，具有较强的还原性，能够与碘单质发生氧化还原反应，可用一定浓度的碘标准液测定葡萄酒中的残留量，D正确；
故选B。
高频考点四 氮及其化合物
典例精析
1．如图是某元素的价类二维图，其中A为正盐，X是一种强碱，通常条件下Z是无色液体，E的相对分子质量比D大16，各物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．A作肥料时不适合与草木灰混合施用
B．同主族元素的氢化物中B的沸点最低
C．C一般用排水法收集
D．D→E的反应可用于检验D
答案：B
解析：正盐A和强碱X反应生成氢化物B，则B为NH3，B和Y连续反应最终生成E，且E的相对分子质量比D大16，则Y为O2，C为N2，D为NO，E为NO2，NO2和无色液体Z反应得到含氧酸F，则Z为H2O，F为HNO3。铵盐水解使溶液显酸性，草木灰的主要成分为K2CO3，CO水解使溶液显碱性，二者混合施用会降低肥效，A项正确；NH3分子之间存在氢键，其沸点比PH3高，B项错误；N2的相对分子质量与空气的平均相对分子质量相差不大，不能用排空气法收集，可利用其难溶于水的性质，用排水法收集，C项正确；NO生成NO2，颜色由无色变为红棕色，可以检验NO的存在，D项正确。
变式训练
2．用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是
选项 实验目的 a中试剂 b中试剂 c中试剂 d中试剂
A 验证苯和液溴发生的是取代反应 苯和液溴的混合液 铁粉 NaOH溶液 HNO3酸化的AgNO3溶液
B 验证非金属性：Cl>C>Si 浓盐酸 MnO2 NaHCO3溶液 Na2SiO3溶液
C 检验X溶液中有CO，无SO 稀硫酸 X溶液 酸性 KMnO4溶液 澄清的石灰水
D 制备并收集少量NO气体 稀硝酸 铜片 水 NaOH溶液
答案：C
解析：A．装置c中的氢氧化钠溶液会吸收溴化氢和挥发出的溴，导致装置d中硝酸酸化的硝酸银溶液无法检验是否有溴化氢生成，故A错误；
B．浓盐酸与二氧化锰常温下不反应，挥发出的氯化氢能与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳，说明盐酸的酸性强于碳酸，但元素的非金属性与氢化物的酸性无关，所以无法比较氯元素和碳元素的非金属性强弱，且氯化氢会优先与硅酸钠溶液反应，干扰碳元素个硅元素的非金属性强弱的比较，故B错误；
C．向X溶液中滴入稀硫酸，反应生成的气体不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但能使澄清石灰水变混浊可以说明X溶液中含有碳酸根离子，不含有亚硫酸根离子，故C正确；
D．收集一氧化氮气体应从装置c的短管通入气体，则装置c无法收集一氧化氮气体，且一氧化氮是不成盐氧化物，不能用氢氧化钠溶液吸收尾气，故D错误；
故选C。
四、考场演练
1．（2023·广东·高考真题）“高山流水觅知音”。下列中国古乐器中，主要由硅酸盐材料制成的是（ ）

A．九霄环佩木古琴 B．裴李岗文化骨笛 C．商朝后期陶埙 D．曾侯乙青铜编钟
答案：C
解析：A．九霄环佩木古琴主要构成是木材，动物筋制得，A错误；
B．裴李岗文化骨笛由动物骨骼构成，B错误；
C．商朝后期陶埙属于陶瓷，由硅酸盐制成，C正确；
D．曾侯乙青铜编钟主要由合金材料制成，D错误；
故选C。
2．（2024·河南新乡·二模）化学与生产、生活密切相关。下列有关说法错误的是（ ）
A．传统陶瓷是典型的绝缘材料 B．食盐、味精的主要成分都是盐类
C．硅胶可作食品袋中的抗氧化剂 D．纯碱溶液可用于除去酯类油污
答案：C
解析：A．传统陶瓷是是以粘土等天然硅酸盐为主要原料烧成，是传统无机非金属材料，属于典型的绝缘材料，A正确；
B．食盐是氯化钠的俗称，是由钠离子和氯离子构成的，属于盐，味精(谷氨酸钠)是由钠离子和谷氨酸离子构成的，属于盐，因此食盐、味精的主要成分都是盐类，B正确；
C．硅胶疏松、多孔，吸水能力强，常用作袋装食品的干燥剂，但是它没有还原性，因此不能作抗氧化剂，C错误；
D．热的纯碱溶液显碱性，可用于去除酯类油污，因为酯类油污可以在碱性条件下水解，D正确；
故选C。
3．（2023·江苏·高考真题）实验室制取的实验原理及装置均正确的是（ ）
A．制取 B．除去中的HCl C．收集 D．吸收尾气中的
答案：C
解析：A．实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO2反应，不能使用稀盐酸，A错误；
B．除去中的HCl可将气体通入饱和食盐水中，注意长口进入便于充分吸收，应该长进短出，B错误；
C．氯气密度大于空气，可用向上排空气法收集氯气，多功能瓶收集气体注意长进短出，C正确；
D．对氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收，水吸收效果不好，D错误。
故选C。
4．（2024·广东·一模）某化学兴趣小组采用次氯酸钙与稀盐酸反应制取氯气，并探究了氯气的性质。实验装置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．b试管中的离子方程式为：
B．湿润的试纸先变红后褪色，说明有酸性，同时又有漂白性
C．f处变红，是因为被氧化为，遇溶液变红
D．g处变为橙色，h处变为黄色，说明氧化性：
答案：C
解析：A．次氯酸根和氯离子酸性条件下发生归中反应，生成氯气，故b中的离子方程式为：ClO +2H++Cl =Cl2↑+H2O，A错误；
B．氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，有酸性，使pH试纸变红，次氯酸有漂白性，所以后来pH试纸又褪色，但都不是氯气的性质，是氯气和水反应产物的性质，故B错误；
C．f处变红，是因为Fe2+被氯气氧化为Fe3+，Fe3+遇KSCN溶液变红，C正确；
D．g处变为橙色，说明氧化性：Cl2>Br2，h处变为黄色，说明氧化性：Cl2>I2，但是无法说明Br2和I2的氧化性强弱关系，故D错误；
本题选C。
5．（2024·山东枣庄·二模）实验室中利用洁净的铜片和浓硫酸按图示流程实验，经检测所得固体中含有和白色物质W，下列说法错误的是（ ）
A．该实验能体现浓硫酸的吸水性和强氧化性
B．当Cu完全反应时共转移电子0.050mol
C．溶解步骤中生成固体Y的质量为0.192g
D．将W溶液蒸发结晶可再次得到固体W
答案：B
解析：由图知，铜与足量浓硫酸反应生成Cu2S和白色物质W，无气体生成，生成Cu2S时铜元素从0价升高到+1价、硫元素从+6价降低到-2价，则按得失电子数守恒、必定存在其他产物(所含元素化合价升高)、按元素质量守恒只能为CuSO4，则白色物质W为CuSO4，配平得到该反应方程式为：，Cu2S和白色物质CuSO4加稀硫酸和稀硝酸时溶解，存在反应：，Y为S单质，则NO为还原产物、Y为氧化产物；n(Cu)==0.03mol，Cu与浓硫酸发生反应生成CuSO4、Cu2S，设Cu2S的物质的量为x，则CuSO4的物质的量为(0.03-2x)，依据得失电子守恒的原则可得：2x+2(0.03-2x)=8x，从而求出x=0.006mol，0.03-2x=0.018mol，即Cu2S为0.006mol，CuSO4为0.018mol，据此回答。
A．由可知，硫元素从+6价降低到-2价时表现强氧化性，所得固体中含有白色物质W为硫酸铜，表现出吸水性，故A正确；
B．微热5min待Cu反应结束后，按Cu计算，转移电子的物质的量为0.006mol×2+0.018mol×2=0.048mol，故B错误；
C．由分析知，5n(Cu)n(Cu2S)n(S)，n(S)==0.006mol，m(S)=32g/mol0.006mol=0.192g，故C正确；
D．W为CuSO4，将硫酸铜溶液蒸发结晶可再次得到固体CuSO4，故D正确；
答案选B。
6．（2023·湖北·高考真题）工业制备高纯硅的主要过程如下：
石英砂粗硅高纯硅
下列说法错误的是（ ）
A．制备粗硅的反应方程式为
B．1molSi含Si-Si键的数目约为
C．原料气HCl和应充分去除水和氧气
D．生成的反应为熵减过程
答案：B
解析：A. 和在高温下发生反应生成和，因此，制备粗硅的反应方程式为，A说法正确；
B. 在晶体硅中，每个Si与其周围的4个Si形成共价键并形成立体空间网状结构，因此，平均每个Si形成2个共价键， 1mol Si含Si-Si键的数目约为，B说法错误；
C. HCl易与水形成盐酸，在一定的条件下氧气可以将HCl氧化；在高温下遇到氧气能发生反应生成水，且其易燃易爆，其与在高温下反应生成硅和HCl，因此，原料气HCl和应充分去除水和氧气 ，C说法正确；
D. ，该反应是气体分子数减少的反应，因此，生成的反应为熵减过程，D说法正确；
综上所述，本题选B。
7．（2023·北京·高考真题）蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是（ ）
A．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性
B．过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关
C．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的酸性
D．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
答案：C
解析：A．浓硫酸具有脱水性，能将有机物中的H原子和O原子按2∶1的比例脱除，蔗糖中加入浓硫酸，白色固体变黑，体现浓硫酸的脱水性，A项正确；
B．浓硫酸脱水过程中释放大量热，此时发生反应，产生大量气体，使固体体积膨胀，B项正确；
C．结合选项B可知，浓硫酸脱水过程中生成的能使品红溶液褪色，体现浓硫酸的强氧化性，C项错误；
D．该过程中，蔗糖发生化学反应，发生了化学键的断裂，D项正确；
故选C。
8．（2023·广东·高考真题）按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管，关闭活塞。下列说法正确的是（ ）
A．Ⅰ中试管内的反应，体现的氧化性 B．Ⅱ中品红溶液褪色，体现的还原性
C．在Ⅰ和Ⅲ的试管中，都出现了浑浊现象 D．撤掉水浴，重做实验，Ⅳ中红色更快褪去
答案：C
解析：Ⅰ中发生反应，二氧化硫进入Ⅱ中使品红溶液褪色，二氧化硫进入Ⅲ中与硫化钠反应生成S沉淀，二氧化硫进入Ⅳ中与氢氧化钠反应使溶液碱性减弱，酚酞褪色。
A．Ⅰ中试管内发生反应 ，氢元素化合价不变， 不体现氧化性，故A错误；
B．Ⅱ中品红溶液褪色，体现的漂白性，故B错误；
C．Ⅰ试管内发生反应，Ⅲ试管内发生反应，Ⅰ和Ⅲ的试管中都出现了浑浊现象，故C正确；
D．撤掉水浴，重做实验，反应速率减慢，Ⅳ中红色褪去的速率减慢，故D错误；
故选C。
9．（2023·江苏·高考真题）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是（ ）
A．实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：
B．工业制硝酸过程中的物质转化：
C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：
D．实验室制备少量的原理：
答案：B
解析：A．Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO，NO与氧气发生反应生成NO2，A正确；
B．氮气与氧气在高温条件下生成NO，但NO无法与水发生化学反应，B错误；
C．汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体，故该反应方程式为，C正确；
D．实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量，化学方程式为，D正确。
故选B。
10．（2023·辽宁·高考真题）某小组进行实验，向蒸馏水中加入，充分振荡，溶液呈浅棕色，再加入锌粒，溶液颜色加深；最终紫黑色晶体消失，溶液褪色。已知为棕色，下列关于颜色变化的解释错误的是（ ）
选项 颜色变化 解释
A 溶液呈浅棕色 在水中溶解度较小
B 溶液颜色加深 发生了反应：
C 紫黑色晶体消失 ()的消耗使溶解平衡右移
D 溶液褪色 与有色物质发生了置换反应
答案：D
解析：A．向10mL蒸馏水中加入0.4gI2，充分振荡，溶液呈浅棕色，说明I2的浓度较小，因为I2在水中溶解度较小，A项正确；
B．已知(aq)为棕色，加入0.2g锌粒后，Zn与I2反应生成ZnI2，生成的I-与I2发生反应I-+I2 ，生成使溶液颜色加深，B项正确；
C．I2在水中存在溶解平衡I2(s) I2(aq)，Zn与I2反应生成的I-与I2(aq)反应生成，I2(aq)浓度减小，上述溶解平衡向右移动，紫黑色晶体消失，C项正确；
D．最终溶液褪色是Zn与有色物质发生了化合反应，不是置换反应，D项错误；
答案选D。
11．（2024·浙江·高考真题）根据实验目的设计方案并进行实验，观察到相关现象，其中方案设计或结论不正确的是（ ）
实验目的 方案设计 现象 结论
A 探究和浓反应后溶液呈绿色的原因 将通入下列溶液至饱和：①浓②和HNO3，混合溶液 ①无色变黄色②蓝色变绿色 和浓反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有
B 比较与结合的能力 向等物质的量浓度的和混合溶液中滴加几滴溶液，振荡 溶液颜色无明显变化 结合的能力：
C 比较与的酸性 分别测定等物质的量浓度的与溶液的 前者小 酸性：
D 探究温度对反应速率的影响 等体积、等物质的量浓度的与溶液在不同温度下反应 温度高的溶液中先出现浑浊 温度升高，该反应速率加快
答案：C
解析：A．Cu和浓HNO3反应后生成二氧化氮，探究其溶液呈绿色的原因可以采用对比实验，即将NO2通入①浓HNO3，②Cu(NO3)2和HNO3混合溶液至饱和，现象与原实验一致，可以说明Cu和浓HNO3反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有NO2，故A正确；
B．向等物质的量浓度的KF和KSCN混合溶液中滴加几滴FeCl3溶液，振荡，溶液颜色无明显变化，铁没有与SCN-结合而与F-结合，说明结合Fe3+的能力：F->SCN-，故B正确；
C．不应该分别测定等物质的量浓度的与溶液的，因为铵根离子也要水解，且同浓度与的铵根离子浓度不等，不能比较，并且亚硫酸的酸性大于氢氟酸，结论也不对，故C错误；
D．探究温度对反应速率的影响，只保留温度一个变量，温度高的溶液中先出现浑浊，能说明温度升高，反应速率加快，故D正确；
故选C。
12．（2024·浙江1月高考真题）工业上将Cl2通入冷的溶液中制得漂白液，下列说法不正确的是（ ）
A．漂白液的有效成分是 B． ClO-水解生成使漂白液呈酸性
C．通入CO2后的漂白液消毒能力增强 D．溶液比溶液稳定
答案：B
解析：A．漂白液的主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠(NaCl)，有效成分是次氯酸钠，A正确；
B．ClO-水解生成HClO，水解方程式为ClO-+H2O HClO+OH-，使漂白液呈碱性，B错误；
C．通入CO2后，发生反应NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO，漂白液消毒能力增强，C正确；
D．次氯酸不稳定，次氯酸盐稳定，所以热稳定性NaClO＞HClO，D正确；
答案选B。
13．（23-24高三上·浙江·期中）是重要的化工原料，按如下流程充分利用。
已知：①与性质相似
②+4NH3+2NH4Cl
(1)①混合物A的成分为 (用化学式表示)。
②写出途径Ⅰ反应的化学方程式 。
③是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构。写出的电子式 。
(2)下列说法不正确的是___________。
A．工业制，综合考虑B为空气
B．途径Ⅱ，向饱和食盐水中先通入，再通入
C．尿素是常用的氮肥，不能与草木灰混合施用
D．物质C属于有机高分子化合物，可用于生产火药、塑料和涂料
(3)①为二元弱碱，其在水中的电离与氨相似；25℃，第一步电离平衡常数的值为 。(已知：　)
②结合的能力： (填“>”或“<”)，理由是 。
(4)设计实验验证混合物A中含有S元素 。
答案：(1) 或()、
(2)B
(3) < 甲基()是推电子基团，氨基()是吸电子基团，中氮原子周围电子云密度比增大，易给出孤电子对与形成配位键，结合的能力强
(4)取样，加入足量盐酸充分反应，加热，若能产生使品红溶液褪色的刺激性气味气体，则说明A中含有S元素
解析：由题给信息可知，与性质相似，参考+4NH3+2NH4Cl的反应，可得出SOCl2+4NH3+2NH4Cl，则混合物A的成分为、；途径Ⅱ类似候氏制碱法中先加再加的顺序，向饱和食盐水中先通入，再通入，有利于在溶液中的溶解；联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，连氨第一步电离方程式为；验证混合物A中含有S元素，可通过验证二氧化硫的方法来验证S元素，实验方法如下：取少量A的混合物样品，加入足量盐酸充分反应，加热，此时有SO2生成，SO2使品红溶液褪色且有刺激性气味气体，若能产生使品红溶液褪色且有刺激性气味气体，则说明A中含有S元素。
（1）由已知反应②可知，SOCl2+4NH3+2NH4Cl，混合物A的成分为或()、；途径Ⅰ反应的化学方程式为；的电子式为；
（2）途径Ⅱ，向饱和食盐水中先通入，再通入，有利于在溶液中的溶解；
（3）联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，连氨第一步电离方程式为，电离平衡常数；甲基()是推电子基团，氨基()是吸电子基团，中氮原子周围电子云密度比增大，易给出孤电子对与形成配位键，结合的能力强；
（4）可通过验证SO2来验证S元素，实验方法如下：取少量A的混合物样品，加入足量盐酸充分反应，加热，若能产生使品红溶液褪色的刺激性气味气体，则说明A中含有S元素。
14．（2023·山东·高考真题）三氯甲硅烷是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点为，熔点为，易水解。实验室根据反应，利用如下装置制备粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题：
(1)制备时进行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中；(ⅲ)通入，一段时间后接通冷凝装置，加热开始反应。操作(ⅰ)为 ；判断制备反应结束的实验现象是 。图示装置存在的两处缺陷是 。
(2)已知电负性在浓溶液中发生反应的化学方程式为 。
(3)采用如下方法测定溶有少量的纯度。
样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，进行如下实验操作：① ，② (填操作名称)，③称量等操作，测得所得固体氧化物质量为，从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器，依次为 (填标号)。测得样品纯度为 (用含、的代数式表示)。
答案：(1) 检查装置气密性 当管式炉中没有固体剩余时 C、D之间没有干燥装置，没有处理氢气的装置
(2)SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O
(3) 高温灼烧 冷却 AC
解析：氯化氢气体通入浓硫酸干燥后，在管式炉中和硅在高温下反应，生成三氯甲硅烷和氢气，由于三氯甲硅烷沸点为31.8℃，熔点为，在球形冷凝管中可冷却成液态，在装置C中收集起来，氢气则通过D装置排出同时D可处理多余吸收的氯化氢气体，据此解答。
（1）制备SiHCl3时，由于氯化氢、SiHCl3和氢气都是气体，所以组装好装置后，要先检查装置气密性，然后将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中，通入氯化氢气体，排出装置中的空气，一段时候后，接通冷凝装置，加热开始反应，当管式炉中没有固体剩余时，即硅粉完全反应，SiHCl3易水解，所以需要在C、D之间加一个干燥装置，防止D中的水蒸气进入装置C中，另外氢氧化钠溶液不能吸收氢气，需要在D后面加处理氢气的装置；
（2）已知电负性Cl＞H＞Si，则SiHCl3中氯元素的化合价为-1，H元素的化合价为-1，硅元素化合价为+4，所以氢氧化钠溶液和SiHCl3反应时，要发生氧化还原反应，得到氯化钠、硅酸钠和氢气，化学方程式为：SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O；
（3）m1g样品经水解，干燥等预处理过程得到硅酸水合物后，高温灼烧，在干燥器中冷却后，称量，所用仪器包括坩埚和干燥器，所得固体氧化物为二氧化硅，质量为m2g，则二氧化硅的物质的量为n(SiO2)=，样品纯度为=。
15．（2023·浙江·高考真题）工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如下流程脱除或利用。

已知：
请回答：
(1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的可以在炉内添加通过途径Ⅰ脱除，写出反应方程式 。
(2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的，通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。
①下列说法正确的是 。
A．燃煤中的有机硫主要呈正价 B．化合物A具有酸性
C．化合物A是一种无机酸酯 D．工业上途径Ⅱ产生的也可用浓吸收
②一定压强下，化合物A的沸点低于硫酸的原因是 。
(3)设计实验验证化合物A中含有S元素 ；写出实验过程中涉及的反应方程式 。
答案：(1)
(2) BCD 硫酸分子能形成更多的分子间氢键
(3) 取化合物A加入足量氢氧化钠，反应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡生成白色沉淀，说明A中含有S元素 +2NaOH=CH3OH+Na2SO4+H2O、Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
解析：含硫矿物燃烧生成二氧化硫，二氧化硫和氧气、碳酸钙生成硫酸钙和二氧化碳，二氧化硫被氧气氧化为三氧化硫，三氧化硫和等物质量的甲醇发生已知反应生成A： ；
（1）氧气具有氧化性，能被四价硫氧化为六价硫，二氧化硫、空气中氧气、碳酸钙高温生成硫酸钙和二氧化碳，反应为；
（2）①A．硫的电负性大于碳、氢等，故燃煤中的有机硫主要呈负价，A错误；
B．根据分析可知，化合物A分子中与硫直接相连的基团中有-OH，故能电离出氢离子，具有酸性，B正确；
C．化合物A含有 基团，类似酯基-COO-结构，为硫酸和醇生成的酯，是一种无机酸酯，C正确；
D．工业上途径Ⅱ产生的也可用浓吸收用于生产发烟硫酸，D正确；
故选BCD；
②一定压强下，化合物A分子只有1个-OH能形成氢键，而硫酸分子中有2个-OH形成氢键，故导致A的沸点低于硫酸；
（3）由分析可知，A为 ，A碱性水解可以生成硫酸根、甲醇，硫酸根离子能和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，故实验设计为：取化合物A加入足量氢氧化钠，反应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡生成白色沉淀，说明A中含有S元素；涉及反应为： +2NaOH=CH3OH+Na2SO4+H2O、Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl。
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2024年化学高考二轮复习
专题六 非金属及其化合物
一、考纲解读
考纲导向
1．了解常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)单质及其化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。
2．了解常见非金属单质及其重要化合物对环境的影响。
3．掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法)。
4．以上各部分知识的综合应用。
命题分析
本专题内容在高考命题中一般融合元素周期律和周期表考查非金属及其化合物的性质；融合实验基础知识考查非金属及其化合物的制备和性质探究；融合化学反应原理，在化工生产中考查非金属及其化合物的应用和绿色化学。题目以中等或中等偏难为主。预计2024年高考对于本专题的考查以化工流程的形式为主，侧重考查考生分析问题和信息整合应用能力。
二、知识点梳理
网络图
重点拓展
高频考点一 无机非金属材料
1．知识主线
H4 ―→O―→O2
H4 ―→O2(H2O3)
2．转化关系
①2C＋SiO2Si＋2CO↑；
②SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O；
③Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑；
④Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3；
⑤SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
3．牢记碳、硅及其化合物的关键
(1)Si、SiO2用途勿混淆：自然界中无游离态的硅，Si可用作半导体材料、光电池和芯片；SiO2可用于制作光导纤维、石英玻璃和光学仪器等。
(2)硅的还原性比碳强，但高温下碳可用于制取粗硅：SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑(粗硅精炼的反应为Si＋2Cl2SiCl4、SiCl4＋2H2Si＋4HCl)。
(3)HF是弱酸，但能够与Si、SiO2反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑、SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。所以HF不能用玻璃仪器盛放；其他的强酸都不能与Si、SiO2反应。
(4)硅单质能够与NaOH溶液反应生成H2：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。NaOH溶液能用玻璃试剂瓶，但不能用玻璃塞。
(5)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。
(6)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。
(7)H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因可从两个方面解释：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气体。
(8)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。
高频考点二 卤族元素 海水资源的开发利用
1．知识主线
H ―→2―→HO―→HO2―→HO3―→HO4
2．转化关系
①化学方程式：Cu＋Cl2CuCl2；
②化学方程式：4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；
③离子方程式：2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－、2I－＋Cl2===I2＋2Cl－；
④离子方程式：Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O；
⑤化学方程式：2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O；
⑥离子方程式：Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO。
3．牢记氯及其化合物的易错点
(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(与NaOH、Ca(OH)2反应)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酸化而不能是盐酸，因为Cl－与MnO会发生氧化还原反应。
(5)具有强氧化性的物质不一定具有漂白性，如Cl2可以用于漂白，但Cl2不具有漂白性，起漂白作用的是HClO。
(6)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SO、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。
(7)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－＋SO＋4H＋(过量SO2)。
(8)当Fe和Cl2在点燃条件下反应时，不论Fe过量或不足，由于Cl2的强氧化性，产物一定是FeCl3。
(9)“84”消毒液的主要成分为NaClO，漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
(10)由于电离常数Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3)，所以向NaClO溶液通入CO2，不论CO2过量还是少量，均发生CO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HCO，但CO2(少)＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。
(11)液溴需要用水封，溴蒸气呈红棕色，液溴呈深红棕色，溴水呈橙色，溴的CCl4溶液呈橙红色。
(12)氯水的主要性质
①强氧化性——作用微粒：Cl2、HClO。
氯水中有起漂白作用的HClO，故不能用pH试纸测定氯水的pH；氯水与还原剂发生反应并要求书写方程式时一般只考虑Cl2。
②强酸性——作用微粒：H＋。
(13)几个重要反应
①MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑；
②Cl2＋H2OHCl＋HClO；
③Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O；
④2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O；
⑤Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2；
⑥X2＋SO2＋2H2O===2HX＋H2SO4(X：Cl、Br、I)；
⑦ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O(“84”消毒液与洁厕剂不能混合使用)；
⑧3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2(工业上吸收尾气溴)。
4．海水提溴、碘
溴单质 碘单质
制备方法 海水提溴 海带中提碘
反应原理 Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋4H＋＋SOCl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ Cl2＋2I－===2Cl－＋I2
制备流程
高频考点三 硫及其化合物
1．知识主线
硫化物H2 ―→ ―→O2―→O3(H2 O4) ―→硫酸盐
2．转化关系
①离子方程式：FeS＋2H＋===H2S↑＋Fe2＋；
②化学方程式：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O；
③化学方程式：2H2SO3＋O2===2H2SO4；
④离子方程式：SO2＋Cl2＋2H2O===SO＋2Cl－＋4H＋；
⑤化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O或C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；
⑥离子方程式：SO＋2H＋＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O。
3．牢记硫及其重要化合物的易错点
(1)体现S弱氧化性的两个反应：2Cu＋SCu2S、Fe＋SFeS。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
(5)浓硝酸和Cu(足量)、浓硫酸和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和浓硫酸的反应。
(6)C与浓硫酸反应时，反应产物的确定应按以下流程进行：无水CuSO4确定水→品红溶液确定SO2→酸性KMnO4 溶液除去SO2→品红溶液检验SO2是否除净→澄清石灰水检验CO2。
(7)酸的氧化性和氧化性酸：酸的氧化性指H＋的弱氧化性，而氧化性酸指中心原子具有的强氧化性，如HClO、浓H2SO4、稀HNO3、浓HNO3中的Cl、S、N在反应中体现的强氧化性。
(8)SO2和CO2作为酸性氧化物，性质极其相似，不能从酸性氧化物的角度鉴别。通常利用SO2的漂白性和强还原性鉴别SO2和CO2或除去CO2中混有的SO2杂质。
(9)几个重要反应
①Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；
②C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；
③Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O(SO2的制备)；
④Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O。
高频考点四 氮及其化合物
1．知识主线
铵盐H3―→N ―→2O―→O―→O2―→HO3―→硝酸盐
2．转化关系
①化学方程式：NH3＋HCl===NH4Cl；
②化学方程式：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；
③化学方程式：4NH3＋5O24NO＋6H2O；
④离子方程式：3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；
⑤化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；
⑥化学方程式：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
3．牢记氮及其重要化合物的易错点
(1)NO只能用排水法或气囊法收集，NO2不能用排水法，一般用向上排空气法收集。
(2)工业上制备的盐酸显黄色是因为溶有Fe3＋，而浓HNO3显黄色是因为溶有NO2。
(3)NO2能被NaOH溶液吸收，NO单独不能被强碱溶液吸收，NO与NO2 1∶1混合能被NaOH溶液吸收。
(4)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，也可以利用N元素化合价的变化，根据得失电子守恒进行计算。
(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在试管口，以吸收NH3。
(8)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。
(9)氮的固定指氮元素由游离态变为化合态，故NH3转化为NO、HNO3转化为NO等反应不是氮的固定。
(10)氮氧化物的排放会造成光化学烟雾、硝酸型酸雨、臭氧层空洞等环境问题。
(11)通常收集气体的方法中，NH3只能用向下排空气法收集；NO只能用排水法收集；NO2只能用向上排空气法收集。
(12)硝酸、浓H2SO4、HClO均具有强氧化性，属于氧化性酸，其中HNO3、HClO见光或受热易分解。
(13)浓、稀硝酸均具有强氧化性，故与金属反应时都不能生成H2，但二者反应气体产物不同，浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO。根据铜与浓HNO3、稀HNO3反应的剧烈程度差异，说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，且一般硝酸的浓度越小，还原产物的化合价越低。
(14)浓HNO3显黄色是因为溶有NO2(HNO3见光或受热分解产生)，而工业上制备的盐酸显黄色，是因为溶有Fe3＋。
(15)NH3、HCl、SO2、NO2可用水进行喷泉实验，水溶性小的气体可用其他溶剂(如CO2用NaOH溶液)进行喷泉实验。
(16)几个重要反应
①NOx尾气处理：2NO＋2CON2＋2CO2；2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。
②有关NO计算的几个方程式：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3；4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3；3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
③NH3和HNO3的制备
NH3的制备：2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O；
HNO3的制备：4NH3＋5O24NO＋6H2O、2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
(17)Cu与混酸(HNO3与H2SO4混合)反应，写成离子方程式再进行相关计算：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
三、高频考点突破
高频考点一 无机非金属材料
典例精析
1．硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅及其化合物的叙述错误的是
A．氮化硅陶瓷是一种高温结构陶瓷，其化学式为Si3N4
B．高纯硅可以制成计算机、通信设备等的芯片
C．硅可以用来生产新型无机非金属材料——光导纤维
D．二氧化硅为立体网状结构，每个硅原子结合4个氧原子
变式训练
2．我国是材料制造强国，材料对促进生产发展和改善人类生活发挥巨大作用，下列有关材料的说法正确的是
A．冬奥火炬“飞扬”采用碳纤维复合材料打造，碳纤维是一种有机高分子材料
B．中国天眼FAST用到的高性能碳化硅是一种无机非金属材料
C．“奋斗者”号载人潜水器的钛合金属于金属材料且比纯金属钛具有更高的熔点
D．N95口罩所使用的聚丙烯材料属于合成纤维，是纯净物
高频考点二 卤族元素 海水资源的开发利用
典例精析
1．如图所示为氯元素的价-类二维图，下列叙述正确的是（ ）
A．①的浓溶液与⑦混合能反应 B．②和④都具有漂白性
C．电解⑤的水溶液可制备金属Na和 D．⑥的水溶液在空气中放置不容易变质
变式训练
2．BaCl2·2H2O是一种无色透明的晶体，可用于电子、仪表、冶金等工业。某实验小组按如图所示装置制备BaCl2·2H2O，反应原理是2HCl+BaS=BaCl2+H2S。下列说法错误的是（ ）
A．装置A中发生的反应是
B．装置B的作用是防止倒吸
C．装置D中的试剂可选用CuSO4溶液
D．蒸干装置C中反应后的溶液，可得到BaCl2·2H2O
高频考点三 硫及其化合物
典例精析
1．(2021·山东等级考)工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图，下列说法错误的是(　　)
A．吸收过程中有气体生成
B．结晶后母液中含有NaHCO3
C．气流干燥湿料时温度不宜过高
D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
变式训练
2．焦亚硫酸钠是常用的食品抗氧化剂之一。利用烟道气中的生产(焦亚硫酸钠)的工艺如图，已知：过饱和溶液经结晶脱水可制得。下列说法不正确的是(　　)
A．步骤Ⅰ得到溶液
B．步骤Ⅱ的目的是使转化为，可用NaOH溶液代替固体
C．工艺中加入固体、并再次充入的目的是得到过饱和溶液
D．在测定某葡萄酒中残留量时，可用一定浓度的碘标准液进行滴定
高频考点四 氮及其化合物
典例精析
1．如图是某元素的价类二维图，其中A为正盐，X是一种强碱，通常条件下Z是无色液体，E的相对分子质量比D大16，各物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．A作肥料时不适合与草木灰混合施用
B．同主族元素的氢化物中B的沸点最低
C．C一般用排水法收集
D．D→E的反应可用于检验D
变式训练
2．用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是
选项 实验目的 a中试剂 b中试剂 c中试剂 d中试剂
A 验证苯和液溴发生的是取代反应 苯和液溴的混合液 铁粉 NaOH溶液 HNO3酸化的AgNO3溶液
B 验证非金属性：Cl>C>Si 浓盐酸 MnO2 NaHCO3溶液 Na2SiO3溶液
C 检验X溶液中有CO，无SO 稀硫酸 X溶液 酸性 KMnO4溶液 澄清的石灰水
D 制备并收集少量NO气体 稀硝酸 铜片 水 NaOH溶液
四、考场演练
1．（2023·广东·高考真题）“高山流水觅知音”。下列中国古乐器中，主要由硅酸盐材料制成的是（ ）

A．九霄环佩木古琴 B．裴李岗文化骨笛 C．商朝后期陶埙 D．曾侯乙青铜编钟
2．（2024·河南新乡·二模）化学与生产、生活密切相关。下列有关说法错误的是（ ）
A．传统陶瓷是典型的绝缘材料 B．食盐、味精的主要成分都是盐类
C．硅胶可作食品袋中的抗氧化剂 D．纯碱溶液可用于除去酯类油污
3．（2023·江苏·高考真题）实验室制取的实验原理及装置均正确的是（ ）
A．制取 B．除去中的HCl C．收集 D．吸收尾气中的
4．（2024·广东·一模）某化学兴趣小组采用次氯酸钙与稀盐酸反应制取氯气，并探究了氯气的性质。实验装置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．b试管中的离子方程式为：
B．湿润的试纸先变红后褪色，说明有酸性，同时又有漂白性
C．f处变红，是因为被氧化为，遇溶液变红
D．g处变为橙色，h处变为黄色，说明氧化性：
5．（2024·山东枣庄·二模）实验室中利用洁净的铜片和浓硫酸按图示流程实验，经检测所得固体中含有和白色物质W，下列说法错误的是（ ）
A．该实验能体现浓硫酸的吸水性和强氧化性
B．当Cu完全反应时共转移电子0.050mol
C．溶解步骤中生成固体Y的质量为0.192g
D．将W溶液蒸发结晶可再次得到固体W
6．（2023·湖北·高考真题）工业制备高纯硅的主要过程如下：
石英砂粗硅高纯硅
下列说法错误的是（ ）
A．制备粗硅的反应方程式为
B．1molSi含Si-Si键的数目约为
C．原料气HCl和应充分去除水和氧气
D．生成的反应为熵减过程
7．（2023·北京·高考真题）蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是（ ）
A．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性
B．过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关
C．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的酸性
D．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
8．（2023·广东·高考真题）按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管，关闭活塞。下列说法正确的是（ ）
A．Ⅰ中试管内的反应，体现的氧化性 B．Ⅱ中品红溶液褪色，体现的还原性
C．在Ⅰ和Ⅲ的试管中，都出现了浑浊现象 D．撤掉水浴，重做实验，Ⅳ中红色更快褪去
9．（2023·江苏·高考真题）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是（ ）
A．实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：
B．工业制硝酸过程中的物质转化：
C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：
D．实验室制备少量的原理：
10．（2023·辽宁·高考真题）某小组进行实验，向蒸馏水中加入，充分振荡，溶液呈浅棕色，再加入锌粒，溶液颜色加深；最终紫黑色晶体消失，溶液褪色。已知为棕色，下列关于颜色变化的解释错误的是（ ）
选项 颜色变化 解释
A 溶液呈浅棕色 在水中溶解度较小
B 溶液颜色加深 发生了反应：
C 紫黑色晶体消失 ()的消耗使溶解平衡右移
D 溶液褪色 与有色物质发生了置换反应
11．（2024·浙江·高考真题）根据实验目的设计方案并进行实验，观察到相关现象，其中方案设计或结论不正确的是（ ）
实验目的 方案设计 现象 结论
A 探究和浓反应后溶液呈绿色的原因 将通入下列溶液至饱和：①浓②和HNO3，混合溶液 ①无色变黄色②蓝色变绿色 和浓反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有
B 比较与结合的能力 向等物质的量浓度的和混合溶液中滴加几滴溶液，振荡 溶液颜色无明显变化 结合的能力：
C 比较与的酸性 分别测定等物质的量浓度的与溶液的 前者小 酸性：
D 探究温度对反应速率的影响 等体积、等物质的量浓度的与溶液在不同温度下反应 温度高的溶液中先出现浑浊 温度升高，该反应速率加快
12．（2024·浙江1月高考真题）工业上将Cl2通入冷的溶液中制得漂白液，下列说法不正确的是（ ）
A．漂白液的有效成分是 B． ClO-水解生成使漂白液呈酸性
C．通入CO2后的漂白液消毒能力增强 D．溶液比溶液稳定
13．（23-24高三上·浙江·期中）是重要的化工原料，按如下流程充分利用。
已知：①与性质相似
②+4NH3+2NH4Cl
(1)①混合物A的成分为 (用化学式表示)。
②写出途径Ⅰ反应的化学方程式 。
③是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构。写出的电子式 。
(2)下列说法不正确的是___________。
A．工业制，综合考虑B为空气
B．途径Ⅱ，向饱和食盐水中先通入，再通入
C．尿素是常用的氮肥，不能与草木灰混合施用
D．物质C属于有机高分子化合物，可用于生产火药、塑料和涂料
(3)①为二元弱碱，其在水中的电离与氨相似；25℃，第一步电离平衡常数的值为 。(已知：　)
②结合的能力： (填“>”或“<”)，理由是 。
(4)设计实验验证混合物A中含有S元素 。
14．（2023·山东·高考真题）三氯甲硅烷是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点为，熔点为，易水解。实验室根据反应，利用如下装置制备粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题：
(1)制备时进行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中；(ⅲ)通入，一段时间后接通冷凝装置，加热开始反应。操作(ⅰ)为 ；判断制备反应结束的实验现象是 。图示装置存在的两处缺陷是 。
(2)已知电负性在浓溶液中发生反应的化学方程式为 。
(3)采用如下方法测定溶有少量的纯度。
样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，进行如下实验操作：① ，② (填操作名称)，③称量等操作，测得所得固体氧化物质量为，从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器，依次为 (填标号)。测得样品纯度为 (用含、的代数式表示)。
15．（2023·浙江·高考真题）工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如下流程脱除或利用。

已知：
请回答：
(1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的可以在炉内添加通过途径Ⅰ脱除，写出反应方程式 。
(2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的，通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。
①下列说法正确的是 。
A．燃煤中的有机硫主要呈正价 B．化合物A具有酸性
C．化合物A是一种无机酸酯 D．工业上途径Ⅱ产生的也可用浓吸收
②一定压强下，化合物A的沸点低于硫酸的原因是 。
(3)设计实验验证化合物A中含有S元素 ；写出实验过程中涉及的反应方程式 。
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