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第2讲　富集在海水中的元素(一)——氯及其化合物
[考纲解读]　1.了解Cl2的性质及应用，并能用氧化还原反应的观点解释Cl2的性质。2.知道Cl2的实验室制法。3.掌握氯水的成分，氯的重要化合物HCl、HClO、次氯酸盐的重要性质及应用。
考点一　氯气
1．物理性质
颜色 状态 气味 密度 毒性 溶解性
气体 比空气大 有毒 1体积水溶解
2体积Cl2
注意　实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔。(如图所示)
2．氯气的化学性质(写出反应方程式和部分反应现象，指出在反应中表现氧化性还是还原性)
1．如遇到氯气泄漏应如何自救？
2．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应得到，又能由金属和盐酸反应制得的是
(　　)
A．FeCl2 B．AlCl3 C．FeCl3 D．CuCl2
3．把氯气通入下列各物质的溶液中，阴离子和阳离子都能被氧化的是 (　　)
A．NaOH B．Na2SO3 C．FeBr2 D．FeSO4
考点二　几种含氯化合物
1．次氯酸(HClO)
(1)不稳定性：化学方程式为__________________________________________________。
(2)弱酸性：比碳酸酸性____，电离方程式为_____________________________________。
(3)强氧化性：具有________性。
2．Ca(ClO)2的主要化学性质
(1)Ca(ClO)2是________的有效成分，它的稳定性比HClO____。
(2)水解显____性，其水解离子方程式：_________________________________________。
(3)与酸反应生成________，作为漂白或消毒剂的原理可用化学方程式表示为________________________________________________________________________。
4．将Cl2通入石蕊试液中的现象是什么？能用pH试纸测定氯水的pH值吗？
5．如何保存氯水、漂白粉？说明原因。
6．工业上用Cl2和碱制漂白粉、漂粉精及漂白液。请回答下面的问题：
(1)工业上将氯气制成漂粉精的主要目的是______________________________________，
制漂粉精的主要反应的化学方程式是___________________________________________。
(2)下列物质露置在空气中会变质，在变质过程中既有非氧化还原反应发生，又有氧化还原反应发生的是________。
A．生石灰 B．漂白粉
C．NaOH D．Na2SO3
(3)用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质气体是________(填编号)。
①HCl　②O2　③CO2　④H2O(气)
氯水成分寻找方法及氯水性质的
探究
1．氯水成分寻找方法
氯水中存在三个平衡关系：
(1)Cl2＋H2O??HCl＋HClO
(2)HClO??H＋＋ClO－
(3)H2O??H＋＋OH－
根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。
2．氯水的多重性质
氯水的各种成分决定了它具有多重性质：
(1)Cl2的氧化性——与还原性物质反应。如：
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3(除去FeCl3溶液中的FeCl2)
SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4(SO2和Cl2 1∶1混合物通入水中不再具有漂白性)
Na2SO3＋Cl2＋H2O===2HCl＋Na2SO4(除去水中的余氯)
(2)HCl——酸性和Cl－的性质
向NaHCO3溶液中加入氯水，有气泡产生就是利用了盐酸的酸性。
加入AgNO3溶液可以检验出氯水中的Cl－，现象是有白色沉淀生成。
(3)HClO的氧化性
在解释漂白性、杀菌消毒时，使用的是HClO的氧化性。
向氯水中滴加紫色石蕊溶液，先变红(H＋作用的结果)，后褪色(HClO作用的结果)。
【例1】　某学习小组设计以下四个实验探究氯水的成分，请根据下表回答问题。
实验序号 实验方法 实验现象 结论
① 将氯水滴加到AgNO3溶液中 生成白色沉淀
② 将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中
③ 淀粉 KI试纸变蓝色 氯水中含有Cl2
④ 将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中 氯水中含有H＋
(1)实验①得出的结论______________________________________________________。
(2)指出实验②和实验④中的“实验现象”：
②________________，④________________________________________________________________________。
(3)实验③中“实验方法”的具体操作过程是____________________________________。
(4)通过实验②的“实验现象”，同学们得出两个不同的结论。这两个结论可能是a.________________________________________________________________________，
b．________________________________________________________________________。
请设计简单的实验证明哪一个是正确的________________________________________。
【例2】　饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液方法之一。某同学运用这一方法，尝试制取HClO溶液并进行了如下定性实验：
①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20 mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液的黄绿色褪去；
②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其漂白性更强；
③为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：
第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；
第二份与稀盐酸混合，立刻产生大量气泡；
第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。
经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。
(1)试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因：________________________。
(2)写出步骤③中第一份及第二份滤液发生反应的离子方程式：
第一份_____________________________________________________________________。
第二份_____________________________________________________________________。
(3)试根据所学知识推测，在②的滤液中含有的溶质，除了溶解的极少量氯气外，还含有的其他溶质为(写化学式)____________________________________________________。
氯气的实验室制备中的绿色化学
思想
化学是一门以实验为基础的学科，通过实验可以使学生观察到语言难以表达清晰的实验现象，在实验过程中除了培养学生的观察能力、实验能力外，还应培养绿色化学思想。实验过程中必定会涉及有毒、有害物质，实验中要求用最少的药品获得最佳的实验效果、最大限度地减少废弃物及尾气排放，提高环保意识。实验室制取Cl2的过程中，绿色化学思想得到了充分的体现。其具体过程如下：
【例3】　用50 mL 12 mol·L－1的浓盐酸与足量的MnO2混合加热，并用排水法收集Cl2，结果在标准状况下收集到的Cl2的体积远小于3.36 L，请分析可能的原因。
【例4】　某学习小组通过查阅资料发现用KClO3和浓盐酸反应也可以制备氯气。为此该小组利用如图所示装置在实验室中制取Cl2并探究其相关性质：
(1)装置A中存在一处错误，请改正这处错误：___________________________________。
(2)写出装置A中发生反应的化学方程式：______________________________________。
(3)为了除去氯气中的氯化氢，需要在装置A、B之间添加装置E，装置E中所盛装的试剂为__________。为了探究使有色布条褪色的是氯气还是氯气与水反应的生成物，需要在整套装置中添加装置E，其中加入浓硫酸，装置E在整套装置中的添加位置为________(填序号)。
a．A、B之间 b．B、C之间
c．C、D之间 d．D之后
(4)取下集气瓶B，将铁丝加热至红热状态，伸入到集气瓶B中，可以观察到的现象是___________________________________________________________________________，
能检验该反应产物中铁元素价态的试剂是__________(填序号)。
a．氯水 b．蒸馏水和铁粉
c．氢氧化钠溶液 d．KSCN溶液
(5)另外一个化学学习小组就环境保护方面指出了上述装置的缺陷，并给出了改进措施，该改进措施是_______________________________________________________________。
高考题组一　有关Cl2及其化合物所参与的离
子反应
1．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)将氯气溶于水制备次氯酸：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－ (　　)
(2010·天津理综，5C)
(2)用惰性电极电解熔融氯化钠：2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－ (　　)
(2010·江苏，3A)
(3)FeBr2溶液与等物质的量Cl2反应：2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋4Cl－＋Br2 (　　)
(2010·课标全国卷，13D)
(4)向次氯酸钙溶液中通入过量CO2：Ca2＋＋2ClO－＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO (　　)
(2009·宁夏理综，12A)
(5)漂白粉在空气中失效：ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO (　　)
(2009·江苏，11A)
(6)用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气：MnO2＋2H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O (　　)
(2009·江苏，11B)
(7)在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4：3ClO－＋2Fe(OH)3===2FeO＋3Cl－＋H2O＋4H＋ (　　)
(2009·江苏，11D)
高考题组二　氯气的制备及性质
2．实验室制备氯气的装置如下图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是 (　　)
A．① B．② C．③ D．④
3．(2011·大纲全国卷，29改编)请回答下列实验室中制取气体的有关问题。
下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。
装置B、C、D的作用分别是：
B________________________________________________________________________；
C________________________________________________________________________；
D________________________________________________________________________。
4．(2010·上海，18)右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装
置，下列有关说法错误的是 (　　)
A．烧瓶中立即出现白烟
B．烧瓶中立即出现红棕色
C．烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性
D．烧杯中的溶液是为了吸收有害气体
5．(2010·大纲全国卷Ⅰ，12)一定条件下磷与干燥氯气反应，若0.25 g 磷消耗掉314 mL氯气(标准状况)，则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于 (　　)
A．3∶1 B．5∶3 C．2∶3 D．1∶2
6．(2009·海南，13)有关物质存在如图所示的转化关系(部分产物已省略)。通常C为气体单质，G为紫黑色固体单质。实验室中，常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H。
请回答下列问题：
(1)反应①的化学方程式为____________________________________________________。
(2)反应②的离子方程式为____________________________________________________。
(3)写出另外一种实验室制取H的化学方程式： __________________________________。
(4)D溶液与Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀，此沉淀的Ksp＝7.0×10－9。将等体积的D溶液与Pb(NO3)2溶液混合，若D的浓度为1×10－2 mol·L－1，则生成沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为______________。
挖掘隐含条件，紧扣关键词
开始沉淀时的pH 沉淀完全时的pH
Mg2＋ 9.6 11.0
Ca2＋ 12.2 c(OH－)＝1.8 mol·L－1
课时规范训练
教材习题回扣
1．(必修1P87－4)下列不能使有色布条褪色的物质是 (　　)
A．氯水 B．次氯酸钠溶液
C．漂白粉溶液 D．氯化钙溶液
2．(必修1P87－6)“84”消毒液在日常生活中使用广泛，该消毒液无色，有漂白作用。它的有效成分是下列物质中的一种，这种物质是 (　　)
A．NaOH B．NaClO
C．KMnO4 D．Na2O2
3．(必修1P88－11改编)某地化工厂的贮氯罐意外发生泄漏，下列关于安全处理措施不正确的是 (　　)
A．紧急组织群众沿逆风方向疏散
B．消防队员向贮氯罐周围空气中喷洒稀NaOH溶液
C．处在该环境中的群众，应用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子，趴在低洼处等待救援
D．处在该环境中的群众，应用浸有一定浓度NaHCO3的毛巾捂住鼻子，向高处转移
4．(必修1P107－1)瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分是MnO2)与浓盐酸混合加热，在世界上首先制得了氯气。反应的化学方程式为________________________________________。
其中，氧化剂是________，还原剂是__________。高锰酸钾是强氧化剂，用高锰酸钾与浓盐酸混合在常温下即可反应生成氯气。从反应条件分析，高锰酸钾与二氧化锰相比，谁的氧化性更强？__________。
5．(必修1P88－14改编)实验室里通常用MnO2与浓盐酸反应制取氯气，为进行有关氯气的性质实验，需要4瓶容积为100 mL的氯气。(室温下，氯气的密度为2.91 g·L－1。)
(1)制取4瓶氯气，理论上需要MnO2固体的质量是____________(浓盐酸过量，并可以补充)。
(2)实际称量的MnO2固体的质量必须适当多于理论量，主要原因是__________________。
能力提升训练
1．氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，下列叙述中不正确的是 (　　)
A．红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，生成棕黄色的烟
B．通常状况下，干燥的氯气能和Fe反应
C．纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口呈现雾状；光照H2和Cl2的混合气体时，因迅速化合而爆炸
D．氯气能与水反应生成HClO和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸
2．检验氯化氢气体中是否混有Cl2，可采用的方法是 (　　)
A．用干燥的蓝色石蕊试纸
B．用干燥的有色布条
C．将气体通入硝酸银溶液
D．用湿润的淀粉 KI试纸
3．今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水，浓度均为0.1 mol·L－1。如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体(n mol)，在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体(n mol)，丙瓶不变。片刻后，甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度的大小关系是(溶液体积变化忽略不计)
(　　)
A．甲＝乙>丙 B．甲>丙>乙
C．丙>甲＝乙 D．乙>丙>甲
4．实验室用下列两种方法制氯气：①用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气 (　　)
A．①比②多 B．②比①多
C．一样多 D．无法比较
5．饱和氯水长时间放置后，下列微粒在溶液中的物质的量减少的是 (　　)
①Cl2　②HClO　③H2O　④HCl　⑤O2
A．①② B．①②③ C．①②④ D．①②⑤
6．下列离子方程式正确的是 (　　)
A．漂白粉溶液在空气中失效：ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO
B．用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
C．Fe(OH)3溶于氢碘酸：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
D．向Na2S2O3溶液中通入足量氯气：S2O＋2Cl2＋3H2O===2SO＋4Cl－＋6H＋
7．某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。
下列说法正确的是 (　　)
A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部被消耗
B．Ⅱ图中：量筒中发生了加成反应
C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟
D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成
8．“84”消毒液(由氯气通入氢氧化钠溶液中制得)、生石灰是预防甲型H1N1流感的常见物质，下列有关说法正确的是 (　　)
A．“84”消毒液中c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(HClO)
B．温度不变，只在饱和石灰水溶液中加入生石灰，c(H＋)不变
C．适当加热“84”消毒液、饱和石灰水，溶液pH都增大
D．用pH试纸测定某“84”消毒液显碱性，可得pH＝8.5
9．将0.03 mol Cl2缓缓通入含0.02 mol H2SO3和0.02 mol HBr的混合溶液中，在此过程溶液的c(H＋)与Cl2用量的关系示意图是(溶液的体积视为不变) (　　)
10．ClO2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求，ClO2将逐渐取代Cl2成为自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为 (　　)
A．1∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．2∶3
11．将Cl2通入盛有湿润有色布条的密闭容器中时发现布条褪色，有的同学认为是Cl2造成的，还有的同学认为是Cl2和H2O反应的产物造成的。为此探究如下：
其中，气体A的主要成分是Cl2，杂质是空气和水蒸气。
回答下列问题：
(1)浓硫酸的作用是__________________________________________________________。
(2)证明Cl2无漂白性而Cl2和H2O反应产物有漂白性的实验现象为_________________。
(3)为进一步确定使有色布条褪色的物质是HClO还是HCl，还应补充什么实验操作：_______________________________________________________________________ _。
该实验观察到的什么现象可进一步证明HClO有漂白性______________________ ____。
(4)从物质性质的方面看，这套设计还存在隐患，事故表现是________________________。
请在图中的虚线框内以图的形式表明克服事故隐患的措施。
12. 某化工厂生产的漂白粉，产品说明书如下：
漂白粉使用说明书
[主要成分]次氯酸钙，氯化钙
[用法用量]每次取漂白粉2 g，水1 000 mL，配成0.2%～0.3%的浊液。
将病人用具浸泡其中5～10分钟，如需要，浓度可提高，时间可延长。
[注意事项]……
请你回答：
(1)请你为漂白粉写一份保存、使用的注意事项(不超过30字)。
________________________________________________________________________。
(2)用化学方程式表示：
①漂白粉的生产原理：_______________________________________________________；
②一般情况下，漂白粉失效的主要原因：______________________________________(用化学方程式表示)。
13．(1)为了提高生活用水的卫生标准，自来水厂常同时使用Cl2和FeSO4·7H2O进行消毒、净化，以改善水质，其原因是_________________________________________________。
(2)为了延长液氯杀菌时间，某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时，还加入少量液氨，其反应的化学方程式为NH3＋HClO??H2O＋NH2Cl(一氯氨)。已知NH2Cl比HClO稳定，试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原因：__________________________________。
14．下图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是常见的气体发生装置；Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ是气体收集装置，根据要求回答下列问题：
(1)若用MnO2与浓盐酸反应制取氯气，应选用发生装置____________，用方程式表示制取氯气的反应原理是________________________________________________________。
(2)若用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气，应选用发生装置__________，试完成并配平下列离子方程式：
MnO＋____Cl－＋____H＋===____Mn2＋＋____Cl2↑＋________。
(3)若选用Ⅳ为氯气的收集装置，应该在试管口放置一团棉花，该棉花团应用____________溶液浸湿，其作用是_____________________________________________。
(4)若选用Ⅴ为氯气收集装置，则氯气应从__________口通入。用化学方法检验氯气收集满了的方法是____________________________________________________________。
15．某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如下图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略)，
按要求回答问题。
(1)下列方法中，可制得氯气的正确组合是________。
①MnO2和浓盐酸混合共热　②KMnO4和浓盐酸混合
③次氯酸钠和浓盐酸混合　④K2Cr2O7和浓盐酸混合
⑤KClO3和浓盐酸混合共热
A．①②⑤　　 B．②④⑤　　 C．①②④　　 D．全部可以
(2)若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2，制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12 L的原因是________________________________________________。
(3)①装置B的作用是________________________________________________________，
现象是_____________________________________________________________________。
②装置C和D出现的不同现象说明的问题是____________________________________。
③装置E的作用是__________________________________________________________。
④写出装置F中发生反应的离子方程式：________________________________________。
(4)乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为该装置应加在________与________之间(填装置字母序号)，装置中应放____________________试剂。
答案
基础再现·深度思考
考点一
1．黄绿色　刺激性
2．2Fe＋3Cl22FeCl3　红棕　Cu＋Cl2CuCl2　棕黄　H2＋Cl22HCl　苍白　氧化性　Cl2＋H2O??HCl＋HClO　Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O　2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O　氧化性　还原性　2FeCl2＋Cl2===2FeCl3　SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HCl　2KI＋Cl2===2KCl＋I2　氧化性
考点二
1．(1)2HClO2HCl＋O2↑
(2)弱　HClO??H＋＋ClO－
(3)漂白
2．(1)漂白粉　强　(2)碱　ClO－＋H2O??HClO＋OH－　(3)HClO　Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓
深度思考
1．Cl2密度比空气大，因此要逆着风向往高处转移。由于Cl2易和碱反应，可用蘸有肥皂水或纯碱溶液的毛巾捂住鼻子。
2．B　3.C
4．现象是先变红后褪色。不能用pH试纸测定，因为氯水中的HClO能将pH试纸漂白。
5．应避光(棕色试剂瓶中)，密封保存。
原因：氯水中的HClO见光易分解，氯水具有挥发性，易挥发出Cl2，漂白粉易吸收空气中的CO2和水蒸气生成HClO，HClO见光分解而使漂白粉失效。
6．(1)次氯酸盐(漂粉精)比HClO、Cl2稳定，且便于贮存和运输　2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O　(2)B　(3)①③④
规律方法·解题指导
【例1】　(1)氯水中含有Cl－
(2)溶液褪色　有气泡冒出
(3)取一片淀粉 KI试纸，置于表面皿或玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取氯水，滴在试纸上
(4)a.氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液褪色
b．氯水中含有H＋，中和OH－使溶液褪色
向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性，若溶液不再显红色，证明红色消失是HClO的漂白作用引起的；若溶液重新显红色，证明是H＋的中和作用引起的
【例2】　(1)由于饱和氯水中存在：Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO，加入CaCO3后，2HCl＋CaCO3===CaCl2＋CO2↑＋H2O，使平衡右移，HClO的浓度增大
(2)Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O
HCO＋H＋===CO2↑＋H2O
(3)CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO
【例3】　n(HCl)＝12 mol·L－1×0.05 L＝0.6 mol
标准状况下产生氯气的体积应为0.6 mol××22.4 L·mol－1＝3.36 L。
①浓盐酸具有挥发性，加热时HCl挥发。
②随反应进行，盐酸浓度减小，由浓盐酸变为稀盐酸，不再与MnO2反应。
③用排水法收集Cl2时，Cl2部分溶于水。所以收集的Cl2远小于3.36 L。
【例4】　(1)长颈漏斗换为分液漏斗
(2)KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
(3)饱和食盐水　b　(4)集气瓶内有红棕色烟产生　bcd
(5)在装置D后增加一个盛装碱液的装置，使碱液吸收剩余的氯气
真题重组·规范集训
1．(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×
(6)×　(7)×
2．C
3．向上排空气收集氯气　安全瓶作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中　吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境
4．B　
5．A　
6．(1)4HCl(浓)＋MnO2MnCl2 ＋Cl2↑＋2H2O
(2)6I－＋ ClO＋ 6H＋===3I2＋Cl－＋ 3H2O
(3)2H2O22H2O ＋ O2↑(也可用高锰酸钾加热分解)
(4) 5.6×10－4 mol·L－1
审题指导
课时规范训练
教材习题回扣
1．D　2.B　3.C
4．MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　MnO2　HCl　KMnO4
5．(1)1.43 g　(2)烧瓶中也充满氯气，产生的氯气不可能完全收集在集气瓶中
能力提升训练
1．B　2.D　3.B　4.B　5.B　6.B　7.D　8.B
9．A
10．B　
11．(1)干燥氯气　(2)B中有色布条不褪色，而C中有色布条褪色　(3)将盐酸滴到有色布条上　有色布条不褪色　(4)尾气中的Cl2污染大气
12．(1)密封、避光、干燥地方保存，避免受潮、与酸性物质接触
(2)①2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
②Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO　2HClO2HCl＋O2↑
13．(1)Cl2＋H2O??HCl＋HClO，HClO具有强氧化性，能杀死水中的细菌；Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋，Fe3＋＋3H2O??Fe(OH)3(胶体)＋3H＋，生成的Fe(OH)3胶体，具有较强的吸附性能，可吸附水中的悬浮杂质，并能形成沉淀，使水净化
(2)起杀菌消毒作用的是HClO，自来水加入NH3之后，HClO＋NH3??H2O＋NH2Cl，从而使不稳定的HClO部分转化为较稳定的NH2Cl。在消毒过程中，随着HClO浓度的降低，平衡将向左移动，HClO得以补充，从而延长了液氯的杀菌时间
14．(1)Ⅰ　MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(2)Ⅲ　2　10　16　2　5　8H2O
(3)氢氧化钠　防止氯气逸出污染空气
(4)A　将湿润的淀粉 KI试纸放在B口处，试纸变蓝色，证明氯气已集满(其他合理答案均可)
15．(1)D
(2)浓盐酸随着反应的进行浓度逐渐降低，最终变为稀盐酸，不再产生氯气
(3)①证明有水蒸气产生，并吸收气体中的水蒸气　白色固体变蓝色
②氯气无漂白性，氯气与水反应产生的次氯酸有漂白性　③吸收氯气　④Ag＋＋Cl－===AgCl↓
(4)E　F　湿润的淀粉 KI试纸(或湿润的有色布条)
与Fe：　　　　　　　　，产生
　　色烟
与Cu：　　　　　　　，产生,
　　色烟
与H2：　　　　　　　　，产生
　　色火焰
与NaOH：　　　　　　　　
与Ca(OH)2：　　　　　　　
与碱
与FeCl2：　　　　　　　
与SO2＋H2O：　　　　　　　
　　　　
与KI溶液：　　　　　　　
与还
原剂
Cl2均表
现　　　
与单质
氯
气
的
化
学
性
质
与H2O：　　　　　　　　　
Cl2既表现
　　　，又
表现　　　
Cl2表现　　　专题讲座五 气体的实验室制备、净化和收集
1．气体制备实验的基本过程
(1)气体制备实验装置一般包含以下几部分
―→―→―→
(2)气体制备的一般实验操作步骤
①组装(从下到上，从左到右)；②检验装置的气密性；③加入药品；④排尽装置内的空气；⑤验纯；⑥反应；⑦拆除装置。
2．气体发生装置
依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备气体的发生装置分为三类：
(1)固体＋固体气体
发生装置：
制备气体：O2、NH3、CH4等
注意事项：①试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流，而使试管破裂。
②铁夹应夹在距试管口1/3处。
③固体药品应平铺在试管底部。
④胶塞上的导管伸入试管里面不能过长，否则会影响气体导出。
⑤如用排水集气法收集气体，当停止制气时，应先从水槽中把导管撤出，然后再撤走酒精灯，防止水倒吸。
(2)固体＋液体或液体＋液体气体
发生装置：
　　
制备气体：Cl2、C2H4等
注意事项：①烧瓶应固定在铁架台上。②先把固体药品放入烧瓶中，再缓缓加入液体。③分液漏斗应盖上盖，注意盖上的凹槽对准分液漏斗颈部的小孔。④对烧瓶加热时要垫上石棉网。
(3)固体＋液体(不加热)―→气体
发生装置：
　
制备气体：H2、CO2、NO2、SO2、NO等
注意事项：①块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体，可用启普发生器制备，当制取气体的量不多时，也可采用简易装置。
②简易装置中长颈漏斗的下口应伸入液面以下，否则起不到液封作用而无法使用。
③加入块状固体药品的大小要适宜。
④加入液体的量要适当。
⑤最初使用时应待容器内原有的空气排净后，再收集气体。
⑥在导管口点燃氢气或其他可燃性气体时，必须先检验纯度。
3．气体的除杂方法
除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性、可燃性。除杂原则：(1)不损失主体气体，(2)不引入新的杂质气体，(3)在密闭装置内进行，(4)先除易除的气体。一般可从以下几个方面考虑：①易溶于水的杂质可用水吸收；②酸性杂质可用碱性物质吸收；③碱性杂质可用酸性物质吸收；④水分可用干燥剂吸收；⑤能与杂质反应生成沉淀或可溶性的物质，也可用作吸收剂。
【例1】　为下列各组气体选择合适的除杂试剂(括号内为杂质气体)
(1)含有HCl杂质的气体
①CO2(HCl)：_______________________________________________________________；
②SO2(HCl)：_______________________________________________________________
③Cl2(HCl)：________________________________________________________________
(2)中性气体中含有酸性杂质气体
①O2(Cl2)：__________________________________________________________________；
②CO(CO2)：________________________________________________________________
③NO(NO2)：________________________________________________________________；
(3)酸性气体中含有其他酸性杂质气体
CO2(SO2)：__________________________________________________________________；
(4)含有O2杂质的气体
①CO2(O2)：________________________________________________________________；
②N2(O2)：_________________________________________________________________。
(5)HCl(Cl2)：_______________________________________________________________。
4．气体净化与干燥的先后顺序
(1)若采用溶液除杂，应该是除杂在前，干燥在后。其原因是：气体除杂过程中会从溶液中带入水蒸气，干燥剂可除去水蒸气。如实验室中利用大理石与稀盐酸反应制备CO2，欲制得干燥、纯净的CO2，可先将产生的气体通过饱和NaHCO3溶液，除去混入其中的HCl气体，再通过浓硫酸除去水蒸气。
(2)若采用加热除杂，则一般是干燥在前。如N2中混有O2、CO2、H2O(g)，可先将混合气体通过碱石灰，除去CO2和H2O(g)，再将从干燥管中导出的气体通过装有灼热铜网的硬质玻璃管，除去O2，即可得到干燥、纯净的N2。若将混合气体先通过灼热的铜网，因气体中混有水蒸气，易使硬质玻璃管破裂。
【例2】　为制备干燥、纯净的CO2，将大理石和盐酸反应生成的气体先后通过装有下列物质的两个吸收装置，两个装置中应依次装入 (　　)
①饱和NaHCO3溶液；无水CaCl2固体
②饱和NaHCO3溶液；浓硫酸
③浓硫酸；饱和NaHCO3溶液
④饱和Na2CO3溶液；稀硫酸
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
5．气体的干燥
(1)选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生反应。
①酸性干燥剂，如浓H2SO4、P2O5、硅胶等。一般用来干燥酸性或中性气体，而不能用来干燥碱性气体。
思考：下列气体中不能被浓H2SO4干燥的是哪些？为什么？
NH3、H2、CO、H2S、SO2、Cl2、CO2
提示　NH3因为显碱性而不能被浓H2SO4干燥，H2S因为强还原性而不能被浓H2SO4干燥。
②碱性干燥剂，如生石灰、固体NaOH、碱石灰等。碱性干燥剂不能干燥酸性气体，如碱石灰不能干燥Cl2、CO2、HCl等。
③中性干燥剂，如无水CaCl2。无水CaCl2呈中性，对各类气体一般均可干燥，但NH3能与其发生络合反应而不能使用，其反应方程式为CaCl2＋8NH3===CaCl2·8NH3。
(2)气体干燥净化装置
液态干燥剂 固态干燥剂 固态干燥剂 固体，加热
装置 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
常见干燥剂 浓H2SO4(酸性、强氧化性) 无水氯化钙(中性) 碱石灰(碱性) 除杂试剂Cu、CuO、Mg
当CO2中混有O2杂质时，应选用上述Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ装置除O2，除杂试剂是Cu粉或Mg粉。
6．气体的收集
收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气体(举例)
排水法 难溶于水或微溶于水，又不与水反应的气体 O2、H2、Cl2(饱和NaCl溶液)、NO、CO2(饱和NaHCO3溶液)、CO
排空气法 向上排空气法 密度比空气大 Cl2、SO2、NO2、CO2
向下排空气法 密度小于空气 H2、NH3
7. 尾气的吸收
(1)用水吸收的是：HCl、NH3(注意防倒吸)。
(2)用烧碱溶液吸收的是：Cl2、SO2、NO2、H2S等。
(3)用燃烧的酒精灯可点燃除去的是：CO。
1．如图装置，将溶液A逐滴加入固体B中，下列叙述正确的是 (　　)
A．若A为浓盐酸，B为MnO2，C中盛品红溶液，则C中溶液褪色
B．若A为醋酸，B为贝壳，C中盛过量澄清石灰水，则C中溶液变浑浊
C．若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛AlCl3溶液，则C中先产生白色沉淀后沉淀又溶解
D．若A为浓硫酸，B为Na2SO3固体，C中盛石蕊试液，则C中溶液先变红后褪色
2．拟用下图装置制取表中的四种干燥纯净的气体(图中铁架台、铁夹、加热及气体收集装置已略去，必要时可以加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。
气体 a b c d
C2H4 乙醇 浓H2SO4 NaOH溶液 浓H2SO
Cl2 浓盐酸 MnO2 NaOH溶液 浓H2SO4
NH3 饱和NH4Cl溶液 消石灰 H2O 固体NaOH
NO 稀HNO3 铜屑 H2O P2O5
(1)上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是____________________________________。
(2)指出不能用上述方法制取的气体，并说明理由(可以不填满)。
①气体________，理由是_____________________________________________________。
②气体________，理由是______________________________________________________。
③气体________，理由是______________________________________________________。
④气体________，理由是______________________________________________________。
3．某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。
请回答下列问题：
(1)装置F中发生反应的离子方程式：____________________________________________。
(2)装置A中的烧瓶内固体可选用　　　　(选填以下选项的代号)。
A．碱石灰　B．生石灰　C．二氧化硅　D．五氧化二磷
E．烧碱
(3)虚线框内应添加必要的除杂装置，请从上图的备选装置中选择，并将编号填入下列空格：B　　　　　，D_________________________________________________________，
E　　　　　。(均填编号)
(4)氯气和氨气在常温下相混就会反应生成氯化铵和氮气，装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，请设计实验方案鉴定该固体就是氯化铵：__________________________。
(5)从装置C的出气管口处逸出的尾气可能含有污染环境的气体，如何处理？_________。
答案
【例1】　(1)①饱和NaHCO3溶液　②饱和NaHSO3溶液　③饱和食盐水
(2)①NaOH溶液　②NaOH溶液　③H2O
(3)饱和NaHCO3溶液或酸性高锰酸钾溶液
(4)①灼热Cu　②灼热Cu
(5)CCl4
【例2】　A　
专题集训·能力提升
1．B　
2．(1)NO
(2)①C2H4　装置中没有温度计，无法控制反应温度　②Cl2　反应生成的Cl2被c中的NaOH溶液吸收了　③NH3　反应生成的NH3被c中的H2O吸收了
3．(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(2)A、B、E　(3)Ⅰ　Ⅱ　Ⅲ
(4)取一定量该固体加水溶解，将该溶液分成两份于试管中，向其中一份中加入NaOH溶液，加热，生成的气体能使红色石蕊试纸变红，说明含NH＋4；向另一份溶液中加入HNO3酸化，然后加入AgNO3，出现白色沉淀，说明含Cl－；通过上述现象即可证明该固体是氯化铵
(5)将尾气通入盛有NaOH溶液的烧杯中
尾气处
理装置第4讲　硫及其化合物
[考纲解读]　1.了解硫单质的物理性质及硫的氧化性和还原性。2.能从化合价的角度认识SO2的氧化性和还原性。3.了解SO2与其他漂白剂的漂白原理的区别。4.知道浓硫酸的特性和用途，并能用浓硫酸的强氧化性解释硫酸与金属反应的特点。5.知道检验SO时的干扰离子及排除方法，会用正确方法检验SO。6.能用关系式法解多步反应的化学计算。7.知道SO2对环境的的影响。
考点一　硫单质
1．自然界中硫元素的存在
硫元素广泛存在于自然界中，游离态的硫存在于____________附近或地壳的岩层里。化合物的硫主要以__________和________的形式存在。
2．硫的物理性质
硫俗称________，是一种____色晶体，质脆，易研成粉末，不溶于____，微溶于________，易溶于CS2(用于洗涤沾有硫的容器)。
3．硫的化学性质
1．如何洗涤附着在试管内壁上的硫？
2．哪些事实能说明硫的氧化性比Cl2的氧化性弱？
3．将28 g Fe粉和8 g硫粉隔绝空气混合加热，充分反应后冷却至室温，再加入足量的稀H2SO4，可产生标准状况下的气体的体积为________L。
考点二　硫的氧化物
1．SO2的物理性质
颜色 气味 毒性 密度 溶解性
2. SO2的化学性质
特别提醒　中学常见的四大还原性离子
还原性：S2－>SO>I－>Fe2＋
(1)易被空气中的O2氧化而变质。
(2)易被KMnO4(H＋)、HNO3、溴水、氯水、Fe3＋(不氧化Fe2＋)、漂白粉溶液等氧化。
(3)SO2、H2SO3、Na2SO3均有强还原性，且还原性：SO>H2SO3>SO2。
(4)同理：H2S、S2－、HS－均有强还原性。
3．三氧化硫(SO3)
SO3在标准状况下为________色、________晶体，能与水反应：__________________，放出大量的热，SO3是________氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。
4．将SO2分别通入下表所列的溶液中，填写有关问题。
反应物 溴水 酸性KMnO4溶液 氢硫酸(H2S溶液) 滴有酚酞的NaOH溶液 石蕊试液 品红溶液
反应现象
SO2的性质
5．在BaCl2溶液中通入SO2气体，未见沉淀生成，若先通入下列的另一种气体，再通入SO2；或者向通入SO2气体的BaCl2溶液中加入下列物质，可以看到沉淀的有________(填序号)。
①Cl2、②NH3、③HCl、④NO2、⑤CO2、⑥H2S、⑦HNO3、⑧NaOH、⑨FeCl3溶液、⑩NaClO溶液
6．下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是 (　　)
①澄清的石灰水　②H2S溶液　③酸性KMnO4溶液
④氯水　⑤品红溶液
A．①②③ B．②③④
C．除①以外 D．全部
7. 右图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图，
按要求回答下列问题。
(1)B中加入的试剂是　　　　　，作用是_______________。
(2)C中加入的试剂是　　　　　，作用是_______________。
(3)D中加入的试剂是　　　　　，作用是_____________________________________。
(4)实验时，C中应观察到的现象是____________________________________________。
考点三　硫酸
1．H2SO4是无色液体，能与水以任意比互溶，溶解时可放出__________，浓H2SO4稀释的方法是将____________沿__________缓缓倒入________并____________________。
2．硫酸是强电解质，在水溶液中发生电离的化学方程式为__________________________。写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式：
①铁：__________________________________________________________________；
②MgO：_________________________________________________________________；
③Ba(OH)2：______________________________________________________________；
④Na2SO3：______________________________________________________________；
⑤BaCl2：_______________________________________________________________。
3．浓H2SO4的特性
(1)填写下表
实验 实验现象 硫酸的特性
少量胆矾加入浓硫酸中
用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上
将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热
(2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式： _______________________________、
________________________________________________________________________。
8．下表是鉴别浓硫酸和稀硫酸的方法，请将实验现象填入下表：
浓硫酸 稀硫酸
物理性质 加水
观状态
密度
化学性质 铁片
铜片(加热)
白纸
胆矾
9. 硫酸是中学化学实验室的常见药品，其性质有①酸性　②吸水性　③脱水性　④强氧化性　⑤催化作用，请将序号填在相应的横线上：
(1)锌和稀H2SO4制H2________；
(2)浓硫酸作干燥剂________；
(3)浓硫酸与蔗糖的炭化实验(黑面包实验)________；
(4)实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯________；
(5)乙酸乙酯的水解________；
(6)纤维素的水解________；
(7)浓硫酸与铜的反应________；
(8)浓硫酸使湿润石蕊试纸变红，后来又变黑________。
10．将64 g铜箔加入到盛有含2 mol H2SO4的浓H2SO4试管中加热。
(1)铜箔能否完全溶解？请解释原因。
(2)在反应后的溶液中再加入少量硝酸钠晶体，铜箔表面又有气泡冒出，其原因为_______________________________________________________________________。
11．某校研究性学习小组，探究一定量的浓硫酸与足量锌充分反应产生的气体产物，进行如下实验：按图组装好实验装置，在A中加入5 mL 98%的浓硫酸和足量的锌粒，微热试管A，观察到C、D、E中均有气泡产生；随后气泡量减少，品红溶液褪色，D中先出现浑浊后浑浊消失；反应较长时间后，C、D、E中的气泡量又会明显增加。
试回答：
(1)写出A中从反应开始到停止可能发生反应的化学方程式：______________________。
(2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中，并进行正确连接，a接____、____接b，c接____、____接d；D、E两支试管中CCl4溶液的作用是___________________________。
(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为__________________________________；
反应较长时间后气泡量又会明显增加的原因是_________________________________。
(4)D中浑浊消失的离子反应方程式为__________________________________________。
　浓硫酸具有强氧化性，能与金属反应。
(1)不活泼金属(如Cu)
①开始产生SO2(加热)。②浓度变小，稀H2SO4不再与Cu反应。
(2)常温下浓H2SO4使Fe、Al钝化。
(3)活泼金属(如Zn)
①开始产生SO2。②浓度变小后，产生H2。
考点四　SO2－4的检验
　检验SO的正确操作方法：被检液取清液有无白色沉淀(判断有无SO)
先加稀盐酸的目的是__________________________________________________________，
再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，可能发生反应的离子方程式：____________________、
________________________________________________________________________、
____________________________________________________________________。
12．甲、乙、丙三位同学各设计了一个实验，结果各自都认为自己的试样中含有SO。甲的实验为
(1)乙认为甲的实验不严谨，因为试样A中若含有______(仅填一种离子)，也会有此现象。乙的实验为
(2)丙认为乙的实验也不严谨，因为试样B中若含有________(仅填一种离子)，也会有此现象。丙的实验为
若丙方案合理，则回答：
(3)其中试剂Ⅰ是________，现象Ⅰ是____________；试剂Ⅱ是__________，现象Ⅱ是____________(若你认为丙方案不合理，以上四空可以不填)。
考点五　SO2对大气的污染与防治
1．来源
____________的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和__________所排放的尾气。
2．危害
危害________健康，形成________，腐蚀__________。硫酸型酸雨的形成过程：
________________________________________________________________________。
3．治理
开发__________，燃煤________，处理工业尾气。
13．某研究性学习小组计划研究当地酸雨的形成过程，于是取来雨水作水样进行测定，随时间的推移，多次测定该样品的pH，得到如下数据：
时间(h) 开始 8 16 24 32 40 48
pH 5.0 4.8 4.5 4.3 4.2 4.0 4.0
(1)雨水样品放置时pH变化的主要原因为_____________________________________
(用化学方程式表示)。由此可以得出酸雨的形成过程可能是_____________________。
如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将______(填“增大”、“减小”或
“不变”)，原因是_______________________________________________________，
二氧化硫表现________性。
(2)下面是酸雨给人类造成的危害，其中不正确的是 (　　)
A．腐蚀建筑物、雕塑等 B．污染水源
C．改良碱性土壤 D．损害庄稼
(3)你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是 (　　)
①少用煤作燃料　②把工厂的烟囱造高　③燃料脱硫
④在已酸化的土壤中加石灰　⑤开发新能源
A．①②③ B．②③④⑤
C．①③⑤ D．①③④⑤
常见的能用于漂白的物质的比较
完成下列表格：
用于漂白的物质 实际参与漂白的物质 漂白原理 变化类别 漂白特点 能漂白的物质
活性炭 活性炭 物理漂白不可逆 一般用于溶液漂白
氯气 次氯酸 利用次氯酸的强氧化性进行漂白 化学变化 氧化还原漂白，不可逆 可以漂白所有有机色质
次氯酸盐
次氯酸
过氧化钠 化学变化 可以漂白所有有机色质
过氧化氢
二氧化硫 非氧化还原漂白，________ 具有选择性，如品红、棉、麻、草等
【例1】　SO2和Cl2都是具有漂白作用的物质，若将等物质的量的这两种气体混合，同时作用于潮湿的红色布条，此时可观察到红色布条 (　　)
A．立即褪色 B．慢慢褪色
C．先褪色后复原 D．不褪色
【例2】　已知有机色质的发色官能团可以被氧化或发生加成反应生成无色物质。
(1)为了探索比较SO2和Cl2的漂白原理，甲同学做了如下对比实验：
a．将干燥的SO2和干燥的Cl2分别通到干燥的品红试纸上，发现红色试纸均不褪色；
b．将SO2和Cl2分别通入品红溶液中，发现品红溶液均褪色；
c．加热b中漂白后的溶液，发现前者恢复红色，并产生刺激性气体，后者不能；
d．将SO2和Cl2分别持续通入紫色石蕊试液中，发现前者只变红，不褪色，后者先变红，后褪色。
请根据甲同学的实验事实，简要说明SO2与Cl2的漂白原理相同与不同之处。
①相同之处：SO2和Cl2本身都没有漂白性，起漂白作用的分别是与水反应后的产物________和________。
②不同之处：H2SO3只能与某些有机色质发生______反应，生成不稳定的无色物质，产物受热分解再放出SO2，是非氧化还原反应。HClO能与很多有机色质发生________反应，生成物较稳定。
(2)乙同学为了探索对比O3、H2O2和Cl2的漂白能力大小，将等体积等浓度的品红溶液与三种漂白剂呈喷雾状分别反应，至完全褪色时，发现消耗三种漂白剂的物质的量相同，但褪色时间O3最短，H2O2次之，Cl2最长。
③消耗三种漂白剂的物质的量相同的原因是：每摩尔物质__________相等。
④O3漂白速度较H2O2快的主要原因是________________________________________；
Cl2漂白速度最慢的主要原因可能是___________________________________________。
(3)丙同学为了比较H2O2和NaClO的氧化性强弱，将两者混合，观察到产生大量无色无味气体。
⑤丙同学认为，发生反应的离子方程式为_____________________________________，
由此确认NaClO的氧化性强于H2O2；丁同学认为产生气体也可能是H2O2分解的原因，建议丙同学进一步补充实验来确认。补充实验需要的试剂是______________________和____________________。
硫及其化合物的转化关系
1.
2．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
如：H2 O2O3
H2S＋H2SO4(浓)S升高2价↓＋S降低2价O2↑＋2H2O
3．相邻价态的微粒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。
4．含硫物质的连续氧化
硫元素
【例3】　在下列物质转化中，A是一种正盐，D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，E是酸，当X无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：
当X是强酸时，A、B、C、D、E均含同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答：
(1)A是________，Y是________，Z是________。
(2)当X是强酸时，E是________，写出B生成C的化学方程式：__________________。
(3)当X是强碱时，E是________，写出B生成C的化学方程式：___________________。
多步反应的关系法计算
【例4】　某化工厂使用一种含杂质为25%的黄铁矿生产硫酸，已知黄铁矿与氧气反应的化学方程式为4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2。
(1)根据硫酸工业生产中各步反应的化学方程式，分析1 mol FeS2完全转化为____ mol SO2，假设SO2与氧气在一定条件下完全反应能生成____ mol SO3，SO3被水完全吸收后能生成____ mol H2SO4。
(2)写出用黄铁矿生产硫酸的关系式：__________________________________________。
(3)若取1 t该矿石，可制得98%的浓硫酸多少吨？(假设生产过程中硫的损失不计)
归纳总结　关系法计算的适用范围及建立关系式的方法
(1)关系法计算的适用范围,凡反应连续进行，上一步反应的产物为下一步反应的反应物再反应时，均可用关系式法。
(2)建立关系式的方法有①利用方程式中化学计量数间的关系建立关系式。②叠加化学方程式来找关系式。③可利用原子守恒思想(在化学反应过程中，原子的种类和数目不变)直接找出参与反应的FeS2与硫酸间的定量关系。S原子守恒可得：S～H2SO4，一个FeS2中含有两个S原子，故FeS2～2H2SO4。
【例5】　金属锡的纯度可以通过下述方法分析：将试样溶于盐酸，反应的化学方程式为Sn＋2HCl===SnCl2＋H2↑，再加入过量的FeCl3溶液，发生如下反应：SnCl2＋2FeCl3===SnCl4＋2FeCl2，最后用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2＋反应的化学方程式为6FeCl2＋K2Cr2O7＋14HCl===6FeCl3＋2KCl＋2CrCl3＋7H2O。现有金属锡试样0.613 g，经上述反应后，共用去0.100 mol·L－1 K2Cr2O7溶液16.0 mL。求试样中锡的百分含量(假定杂质不参加反应)。
高考题组一　硫及其化合物所参与的离子反
应
1．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)碳酸钡与硫酸反应：Ba2＋＋SO===BaSO4↓ (　　)
(2008·四川理综，11D)
(2)H2SO4与Ba(OH)2溶液反应：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO―→BaSO4↓＋H2O (　　)
(2009·上海，18A)
(3)CuSO4溶液吸收H2S气体：Cu2＋＋H2S―→CuS↓＋2H＋ (　　)
(2009·上海，18B)
(4)NH4HSO3溶液与足量NaOH溶液混合共热：NH＋HSO＋2OH－NH3↑＋SO＋2H2O (　　)
(2008·天津理综，11B)
高考题组二　SO2的污染及处理措施
2．(2010·海南，1)下列物质中，可形成酸雨的是 (　　)
A．二氧化硫 B．氟氯代烃
C．二氧化碳 D．甲烷
3．(2010·海南，20－Ⅰ改编)固硫剂是把煤燃烧时生成的二氧化硫以盐的形式固定在炉渣中的物质，可减少二氧化硫对大气的污染。下列物质中可用作固硫剂的有 (　　)
①CaO　②Na2CO3　③NH4NO3　④P2O5
A．①② B．②③ C．①③ D．②④
高考题组三　SO2的性质及实验探究
4．(2011·上海，7)下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是 (　　)
A．Ba(OH)2 B．Ba(NO3)2
C．Na2S D．BaCl2
5．(2010·海南，6)光谱研究表明，易溶于水的SO2所形成的溶液中存在着下列平衡：
SO2＋xH2O?? SO2·xH2O?? H＋＋HSO＋(x－1)H2O
　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　 H＋＋SO
据此，下列判断中正确的是 (　　)
A．该溶液中存在着SO2分子
B．该溶液中H＋浓度是SO3浓度的2倍
C．向该溶液中加入足量的酸都能放出SO2气体
D．向该溶液中加入过量NaOH可得到Na2SO3 、NaHSO3和NaOH的混合溶液
6．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)将SO2通入BaCl2溶液中可生成BaSO3沉淀 (　　)
(2010·大纲全国卷Ⅰ，7C)
(2)1 L 1 mol·L－1的碳酸钠溶液吸收SO2的量大于1 L 1 mol·L－1硫化钠溶液吸收SO2的
(　　)
(2010·上海，14D)
7．(2010·课标全国卷，27)某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题：
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________，其中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________；
(2)实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是________、________，这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________；装置B中发生反应的离子方程式为________；
(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象________；
(4)尾气可采用________溶液吸收。
8．(2011·北京理综，27)甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀，用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验)。
实验操作和现象：
操作 现象
关闭弹簧夹，滴加一定量浓硫酸，加热 A中有白雾生成，铜片表面产生气泡(白雾为挥发的H2SO4蒸气) B中有气泡冒出，产生大量白色沉淀C中产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色并逐渐消失
打开弹簧夹，通入N2，停止加热，一段时间后关闭 ——
从B、C中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸 均未发现白色沉淀溶解
(1)A中反应的化学方程式是__________________________________________________。
(2)C中白色沉淀是__________，该沉淀的生成表明SO2具有________性。
(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是_________________________________。
(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。
①为证实各自的观点，在原实验基础上：
甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是__________；
乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是____________________________________。
②进行实验，B中现象：
甲 大量白色沉淀
乙 少量白色沉淀
检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因：________________________________________________________________________。
(5)合并(4)中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是___________________________________________________________________。
高考题组四　硫酸的性质及实验探究
9．(2010·北京理综，9)用下图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是 (　　)
A．上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B．②中选用品红溶液验证SO2的生成
C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D．为确认CuSO4生成，向①加水，观察颜色
10．(2010·福建理综，25)工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
【探究一】
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是_________________________________。
(2)另称取铁钉6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3＋外还可能含有Fe2＋。若要确认其中的Fe2＋，应选用________(选填序号)。
a．KSCN溶液和氯水　　　b．铁粉和KSCN溶液
c．浓氨水 d．酸性KMnO4溶液
②乙同学取336 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4
然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为________。
【探究二】
分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。
(3)装置B中试剂的作用是___________________________________________________。
(4)认为气体Y中还含有Q的理由是____________________________________________
(用化学方程式表示)。
(5)为确认Q的存在，需在装置中添加M于________(选填序号)。
a．A之前　 b．A－B间　 c．B－C间　 d．C－D间
(6)如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是_____________________________________。
(7)若要测定限定体积气体Y中H2的含量(标准状况下约有28 mL H2)，除可用测量H2体积的方法外，可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由______________________。
现象描述要规范
考生答卷案例——找错纠错
失分原因分析
该题为综合实验题，主要考查的是SO2的性质及其实验操作，是一个常规的实验题，源于课本，主要考查了学生的分析能力、观察能力及文字表述能力等。整体难度不大，但暴露出许多考生观察装置不仔细，书写不规范的问题。第一：将(1)问的答案写成烧瓶、圆底烧瓶而没有注意到该烧瓶和普通烧瓶的区别——“支管”。第二：(2)问中的现象描述只写出“褪色”、“产生沉淀”，现象描述太笼统，未指明溶液变色前后的颜色或沉淀的颜色。第三：(3)问中只答出“加热，溶液恢复红色”而没有叙述何时加热、怎么加热”。
解决方案与规范指导：1.高考现场：审题时要用铅笔标出装置的特殊部位，如“支管”处、“酒精灯”。2．复习时：注意积累描述现象和操作的模板：如①颜色：……由……(具体颜色)变为……(具体颜色)②气体：溶液中产生……(颜色)的气泡，(或)在固体表面产生……(颜色)气泡。③沉淀：在……(颜色)溶液中产生……(颜色)的沉淀(浑浊)……
课时规范训练
教材习题回扣
1．(必修1P96－5)下列变化中，不属于化学变化的是 (　　)
A．SO2使品红溶液褪色
B．氯水使有色布条褪色
C．活性炭使红墨水褪色
D．漂白粉使某些染料褪色
2．(必修1P96－6)与3.2 g SO2所含的氧原子数相等的NO2的质量为 (　　)
A．3.2 g B．4.6 g C．6.4 g D．2.3 g
3．(必修1P107－5)下列物质中，属于酸性氧化物但不溶于水的是 (　　)
A．CO2 B．SiO2
C．SO3 D．Fe2O3
4．(必修1P107－4)我国重点城市近年来已发布“空气质量日报”。下列物质中不列入首要污染物的是 (　　)
A．二氧化硫 B．二氧化氮
C．二氧化碳 D．可吸入颗粒物
5．(必修1P107－6)下列气体中，对人体无毒害作用的是 (　　)
A．NH3 B．NO2 C．Cl2 D．N2
6．(必修1P103－3)在下列反应中，硫元素表现出氧化性的是 (　　)
A．稀硫酸与锌粒反应 B．二氧化硫与氧气反应
C．浓硫酸与铜反应 D．三氧化硫与水反应
7．(必修1P108－8)下列气体中，既可用浓硫酸干燥，又可用固体NaOH干燥的是 (　　)
A．Cl2 B．O2 C．SO2 D．NH3
8．(必修1P95－1)石灰法是目前应用最广泛的工业废气脱硫方法，过程如下：通过煅烧石灰石得到生石灰，以生石灰为脱硫剂，在吸收塔中与废气中的SO2反应而将硫固定，其产物可作建筑材料。有关反应的化学方程式是______________________________________。
9．(必修1P103－1)把下列现象中硫酸所表现出来的性质填写在空白处。
(1)把锌粒放入稀硫酸中时，有气体放出________。
(2)盛有浓硫酸的烧杯敞口放置一段时间后，质量增加________。
(3)用玻璃棒蘸浓硫酸滴在纸上时，纸变黑________。
(4)把木炭放入热的浓硫酸中时，有气体放出________。
(5)在常温下可以用铁、铝制容器盛装冷的浓硫酸________________________________。
能力提升训练
1．下列关于硫及其化合物的说法中正确的是 (　　)
A．自然界中不存在游离态的硫
B．二氧化硫的排放会导致光化学烟雾的产生
C．二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，体现了其漂白性
D．浓硫酸可用来干燥SO2、CO、Cl2等气体
2．下列实验报告记录的实验现象正确的是 (　　)
3．下列化学反应的离子方程式正确的是 (　　)
A．在稀氨水中通入过量CO2：NH3·H2O＋CO2===NH＋HCO
B．少量SO2通入漂白粉溶液中：SO2＋H2O＋Ca2＋＋2ClO－===CaSO3↓＋2HClO
C．用稀HNO3溶解FeS固体：FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑
D．向NH4HCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液：2HCO＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋CO＋2H2O
4．如图，在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是 (　　)
A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B．品红试纸、蘸有酸性KMnO4溶液的滤纸均褪色，证明SO2具有漂白性
C．湿润淀粉 KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性弱于I2
D．NaCl溶液可用于除去实验中多余的SO2
5．下列关于浓硫酸与稀硫酸的说法，不正确的是 (　　)
A．浓硫酸有脱水性，稀硫酸没有脱水性
B．浓硫酸有氧化性，稀硫酸没有氧化性
C．浓硫酸和稀硫酸都有酸性
D．常温下，浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应
6．由于浓硫酸具有多种特性——强烈的吸水性、脱水性与强的氧化性，在中学化学实验中经常用到浓硫酸制取气体。在以下几个实验中，使用的硫酸采用较高浓度的原因不是基于上述特征的是 (　　)
A．在实验室利用Na2SO3与硫酸制取SO2气体时，一般采用浓度较大的硫酸
B．在制取乙烯的实验中使用浓硫酸作催化剂
C．以浓硫酸与甲酸(HCOOH)制取CO气体
D．利用金属Cu与浓硫酸反应制取SO2气体
7．在实验探究课上，同学们积极思考，共设计出下图所示的四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性，其中在理论上可行的是 (　　)
A．①②③④ B．①③④
C．①②④ D．②③④
8．化学实验中常将溶液或试剂进行酸化，下列酸化处理的措施中正确的是 (　　)
A．定性检验SO，将BaCl2溶液用HNO3酸化
B．为提高高锰酸钾溶液的氧化能力，用盐酸将高锰酸钾溶液酸化
C．检验溶液中是否含有Fe2＋时，用硝酸酸化
D．检验溶液中是否含有SO时，在无其他阳离子干扰的条件下，先用盐酸酸化，所得溶液再加BaCl2溶液
9．锌与100 mL 18.5 mol·L－1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体甲33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的pH＝1。下列叙述不正确的是(　　)
A．反应中共消耗1.8 mol H2SO4
B．气体甲中SO2与H2的体积比为4∶1
C．反应中共消耗97.5 g Zn
D．反应中共转移3 mol电子
10. 某同学欲研究SO2的性质。
(1)将相关的含硫物质分为如下表所示3组，则第2组中物质X的化学式是________。
第1组 第2组 第3组
S(单质) SO2、X、Na2SO3、NaHSO3 SO3、H2SO4、
Na2SO4、NaHSO4
(2)利用下图所示的装置研究SO2的性质：
(熔点：SO2－76.1 ℃，SO3 16.8 ℃，沸点：SO2 －10 ℃，SO3 45 ℃)
①装置Ⅰ模拟工业生产中SO2催化氧化的反应，其化学方程式是__________________。
②甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置，装置Ⅱ的作用是_______________________；
装置Ⅲ中溶液逐渐褪色，生成Mn2+，同时pH降低，则该反应的离子方程式是________。
③乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置，若装置Ⅳ中有40 mL 2.5 mol·L-1 NaOH溶液，反应后增重4.8 g，则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是______________________。
11．中学化学中几种常见物质的转化关系如下图(部分产物未列出)。A是一种金属单质，D 是一种非金属固体单质。
请回答下列问题：
(1)A、C的化学式分别为A　　　　　，C　　　　　。
(2)F的浓溶液与A反应过程中，F体现的性质与下列反应中H2SO4体现的性质完全相同的是　　　　　。
A．C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
B．Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
C．Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
D．FeO＋H2SO4===FeSO4＋H2O
(3)写出反应E＋H2O2―→F的化学方程式：_____________________________________。
(4)若反应F＋D―→E转移电子数为6.02×1023，则消耗D的质量为________。
12．某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用下图所示装置进行有关实验。
请回答：
(1)试管Ⅰ中发生反应的化学方程式为_________________________________________。
(2)实验过程中，怎样操作可防止SO2污染空气？_______________________________。
(3)实验中，用a g铜片和V mL 18 mol·L-1的浓硫酸放在试管中共热，直到反应完毕，发现试管中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①有一定量的硫酸剩余但未能使铜片完全溶解，你认为原因是____________________。
②下列药品中能用来证明反应结束后的试管中确有硫酸剩余的是　　　　(填序号字母)。
a．铁粉 b．BaCl2溶液
c．银 d．Na2CO3溶液
(4)在定量测定剩余的硫酸的物质的量浓度时，某同学通过实验测得剩余铜片的质量为b g(假设反应前后溶液的体积不变)，则剩余硫酸的物质的量浓度为__________________。
答案
基础再现·深度思考
考点一
1．火山喷口　硫矿石　硫酸盐
2．硫黄　黄　水　酒精
3．2Cu＋SCu2S
Fe＋SFeS　氧化　S＋O2SO2　还原　S＋H2H2S　氧化　S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O　还原　氧化　还原
考点二　硫的氧化物
1．无色　有刺激性气味　有毒　比空气大　易溶于水
2．SO2＋H2O ??H2SO3
2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O
2SO2＋O22SO3
Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4
品红
3．无　针状　SO3＋H2O===H2SO4　酸性
考点三
1．大量的热　浓H2SO4　烧杯内壁　水中　用玻璃棒不断搅拌
2．H2SO4===2H＋＋SO2－4
①Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
②MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O
③Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO2－4===BaSO4↓＋2H2O
④SO2－3＋2H＋===H2O＋SO2↑
⑤Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓
3．(1)蓝色固体变白　吸水性　沾有浓H2SO4的滤纸变黑　脱水性　铜片逐渐溶解，产生无色刺激性气味的气体　强氧化性
(2)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
考点四
　防止CO2－3、SO2－3、Ag＋干扰　CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O　SO2－3＋2H＋===SO2↑＋H2O　Ag＋＋Cl－===AgCl↓　Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓
考点五
1．化石燃料　硫酸厂
2．人体　酸雨　建筑物　2SO2＋O22SO3；H2O＋SO3===H2SO4或SO2＋
H2O? ?H2SO3；2H2SO3＋O2===2H2SO4
3．新能源　脱硫
深度思考
1．硫单质可以与热的浓碱液反应3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。所以当试管壁上沾有单质硫时，可用CS2或热浓碱液洗涤。
2．①与Fe反应，产物中Fe的价态不同，Fe＋SFeS(Fe为＋2价),2Fe＋3Cl22FeCl3(Fe为＋3价)。②利用置换反应：H2S＋Cl2===S↓＋2HCl。
3．11.2
4．褪色　褪色　有浅黄色沉淀生成　褪色　变红　褪色
还原性　还原性　氧化性　酸性　酸性　漂白性
5．①②④⑥⑦⑧⑨⑩
6．C
7．(1)品红溶液　检验SO2
(2)酸性KMnO4溶液　除去SO2并检验SO2是否除尽
(3)澄清石灰水　检验CO2
(4)酸性KMnO4溶液的颜色不褪尽(或不褪色，或不褪成无色)
8． 放出大量热　无明显变化　油状液体　液态　ρ浓H2SO4>ρ稀H2SO4　无明显变化(钝化)　铁片逐渐溶解，并产生无色气体　铜片溶解，产生无色气体　不反应　变黑　无明显变化　蓝色变白　胆矾溶解形成蓝色溶液
9． (1)①　(2)②　(3)③④　(4)②⑤　(5)⑤　(6)⑤　(7)①④　(8)①③
10．(1)不能，因为随着反应的进行，浓H2SO4变为稀H2SO4，反应停止。(2)H＋与NO又能氧化铜片，发生反应3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
11．(1)Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O
Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑
(2)3或4　4或3　2　1　防倒吸
(3)C中品红溶液褪色　浓H2SO4变成稀H2SO4后，与Zn反应放出H2
(4)SO2＋H2O＋CaSO3===Ca2＋＋2HSO
12．(1)Ag＋　(2)SO2－3　(3)盐酸　无明显变化　BaCl2溶液　白色沉淀
13．(1)2H2SO3＋O2===2H2SO4　雨水溶解二氧化硫生成亚硫酸，亚硫酸又被空气中的氧气氧化为硫酸，降落下来形成酸雨　减小　自来水中的氯气(或次氯酸)把亚硫酸氧化成硫酸　还原　(2)C　(3)C
规律方法·解题指导
规律方法
　吸附漂白　物理变化　过氧化氢　过氧化氢的强氧化性　氧化还原漂白，不可逆　二氧化硫　二氧化硫与有色物质化合生成不稳定的无色物质　化学变化　可逆
【例1】　D　
【例2】　①H2SO3　HClO　②加合或化合　氧化还原　③得电子数　④氧化性O3>H2O2　Cl2与H2O反应生成HClO浓度较小　⑤H2O2＋ClO－===Cl－＋H2O＋O2↑　AgNO3溶液　稀HNO3
【例3】　(1)(NH4)2S　O2　H2O
(2)H2SO4　2H2S＋3O22SO2＋2H2O
(3)HNO3　4NH3＋5O24NO＋6H2O
【例4】　(1)2　2　2
(2)FeS2～2H2SO4
(3)1 t黄铁矿可制得98%的浓硫酸1.25吨
【例5】　93.1%
真题重组·规范集训
1．(1)×　(2)×　(3)√　(4)√
2．A　3.A　4.D
5．A　
6．(1)×　(2)×
7．(1)蒸馏烧瓶　Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O　(2)溶液由紫红色变为无色　无色溶液中出现黄色浑浊　还原性　氧化性　5SO2＋2MnO＋2H2O===2Mn2＋＋5SO2－4＋4H＋　(3)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色　(4)NaOH
8．(1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　(2)BaSO4　还原
(3)2NO＋O2===2NO2
(4)①通N2一段时间，排除装置中的空气
饱和NaHSO3溶液
②甲：SO2－4＋Ba2＋===BaSO4↓，乙：2Ba2＋＋2SO2＋O2＋2H2O===2BaSO4↓＋4H＋，白雾的量远多于装置中O2的量
(5)SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀
9．D　
10．(1)铁钉表面被钝化(或其他合理答案)　(2)①d　②66.7%　(3)检验SO2是否除尽　(4)C＋2H2SO4(浓)△,CO2↑＋2SO2↑＋2H2O　(5)c　(6)D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝　(7)否，用托盘天平无法称量D或E的差量(或可，用分析天平称量D或E的差量)
课时规范训练
教材习题回扣
1．C　2.D　3.B　4.C　5.D　6.C　7.B
8．CaCO3CaO＋CO2、
CaO＋SO2===CaSO3、
2CaSO3＋O2===2CaSO4
9．(1)酸性　(2)吸水性　(3)脱水性　(4)强氧化性　(5)强氧化性
能力提升训练
1．D　2.B　3.A　4.C　5.B　6.A　7.A
8．D　9.B
10．(1)H2SO3　(2)①2SO2＋O22SO3
②使SO3凝结成固体与SO2分离
5SO2＋2H2O＋2MnO===5SO2－4＋2Mn2＋＋4H＋
③3SO2＋4NaOH===Na2SO3＋2NaHSO3＋H2O
11．(1)Fe　Fe2(SO4)3　(2)C
(3)SO2＋H2O2===H2SO4　(4)8 g
12．(1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
(2)在试管Ⅲ管口放一团蘸有碱液的棉花；实验结束后立即将铜丝上移，离开液面
(3)①反应过程中浓硫酸被消耗同时生成水，浓硫酸逐渐变稀，而铜不与稀硫酸反应
②ad　(4)[18－] mol·L－1
与金属反应
表现　　　性
Cu：　　　　　　
Fe：　　　　　　
O2：　　　　　　，表现　　　性
H2：　　　　　　，表现　　　性
与非金属反应
S
与强氧化剂反　　　　　　　　　　　　　　　，
应(如浓硫酸)：表现　　　性
△
与热的强碱反应(如NaOH溶液)：　3S＋6NaOH=====2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，既表现　　性又表现　　性
与H2O反应：　　　　　　　
与NaOH(足量)反应：
　　　　　　　　　　　　
酸性氧化
物的通性
O2：　　　　　　　　　　　　
Cl2＋H2O：
　　　　　　　　　　　　　
氧化性(如与H2S溶液反应)：
SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
SO2
还原性
漂白性：可使　　　溶液等有机色质褪色生成不稳定
的化合物第5讲　氮的氧化物和硝酸
[考纲解读]　1.知道氮气稳定的原因及用途。2.了解常见的氮的氧化物(NO、NO2)的性质及对环境的影响。3.会用硝酸的氧化性解释硝酸与金属、非金属及其他具有还原性物质反应的特点。
考点一　氮气及氮的氧化物
1．氮气
(1)氮的固定
使空气中__________的氮转化为__________的过程。
(2)氮气的性质
①物理性质
纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占总体积的______。
②化学性质
通常情况下，N2化学性质很稳定，只在高温、放电、催化剂等条件下才能发生一些化学反应。
a．与H2反应：______________________________________________________________。
b．与O2反应：_______________________________________________________________。
2．氮的氧化物
氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。
完成NO和NO2的比较表：
NO NO2
物理性质 颜色
毒性
溶解性
化学性质 与O2反应 2NO＋O2===2NO2
与H2O反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
实验室制法(填化学方程式) 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
与人体、环境的关系 ①与血红蛋白结合使人中毒②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、光化学烟雾
特别提醒　(1)氮的氧化物都是大气污染物。
(2)空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。
(3)空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。
(4)NO2：既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉 KI试纸变蓝。
1．根据氮在元素周期表中的位置可知氮元素是一种活泼的非金属，为什么氮气很稳定？
2．农谚“雷雨发庄稼”，写出雷雨时，雨水中形成稀硝酸的化学方程式。
3．相同质量的镁条分别在氧气、氮气和空气中充分燃烧，所得固体产物的质量由大到小的顺序是________________；过量的镁条分别在相同状况下相同体积的氧气、氮气和空气中充分燃烧，所得固体产物的质量由大到小的顺序是______________________________。
(空气中的CO2可忽略)
4．如何鉴别NO2与溴蒸气？
5．将容积为50 mL的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体，将量筒倒置在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为5 mL。则原混合气体中NO2和O2体积比可能是__________或________。
　氮的氧化物的几种计算的方法
(1)NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水时，可依据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，利用气体体积的变化差值进行计算。
(2)NO2和O2的混合气体溶于水时，由反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3进行计算。
①当V(NO2)∶V(O2)＝4∶1时，恰好完全反应，无气体剩余。
②当V(NO2)∶V(O2)>4∶1时，NO2过量，剩余气体为NO。
③当V(NO2)∶V(O2)<4∶1时，O2过量，剩余气体为O2。
(3)NO和O2的混合气体溶于水时，由反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3进行计算。
①当V(NO)∶V(O2)＝4∶3时，恰好完全反应。
②当V(NO)∶V(O2)>4∶3时，剩余气体为NO。
③当V(NO)∶V(O2)<4∶3时，剩余气体为O2。
(4)NO、NO2、O2三种混合气体同时通入水中，可先按反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO求出NO2与水反应生成NO的体积，再加上原混合气体中NO的体积，得NO的总体积，再按反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3进行计算。
(5)通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯，因为在常温常压下它们存在着一个平衡：2NO2?? N2O4，在涉及NO2气体颜色变化、压强、密度、相对分子质量等问题时，要考虑此可逆反应的存在。
考点二　硝酸
1．物理性质
色味态：______________________；挥发性：____挥发；水溶性：________________；发烟硝酸：__________________________________________________________________。
2．化学性质
HNO3—
6．发现盛放浓硝酸的试剂瓶中硝酸显黄色，如何处理？
7．铝和铁在浓硝酸中“钝化”是化学变化吗？
8．在下列反应中，硝酸既表现氧化性又表现酸性的是 (　　)
A．FeO和HNO3 B．Al(OH)3与HNO3
C．H2S和HNO3 D．CH3与HNO3
特别提醒　(1)硝酸既有酸性又有强氧化性，当生成硝酸盐时表现出酸性，当化合价发生变化时表现出氧化性。(2)硝酸有强氧化性，硝酸浓度越大氧化性越强，硝酸浓度越小氧化性越弱，但产物氮的化合价越低，这是因为浓HNO3氧化性很强，在反应过程中生成氮的低价氧化物在强的氧化气氛中不能存在，继续被氧化成高价的氮的氧化物，所以产物为NO2；在稀硝酸中生成的NO2继续被还原为低价产物。
硝酸与金属、非金属反应的一般规律
1．硝酸与金属反应的一般规律
(1)金属与HNO3反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO。
(2)足量金属与一定量浓硝酸反应时，随着硝酸浓度的降低，产物也发生改变。
(3)金属与HNO3反应的一般通式为
①金属＋浓硝酸―→金属硝酸盐＋NO2↑＋H2O
反应中，表现氧化性(被还原)的HNO3占；表现酸性生成硝酸盐的HNO3占。
②金属＋稀硝酸―→金属硝酸盐＋NO↑＋H2O
反应中，表现氧化性(被还原)的HNO3占；表现酸性生成硝酸盐的HNO3占。
2．硝酸与非金属反应的规律
(1)浓硝酸能与碳、硫、磷等非金属单质反应，一般生成最高价含氧酸或最高价氧化物、二氧化氮和水。
(2)与非金属反应，HNO3表现强氧化性，不表现酸性。
【例1】　在浓硝酸中放入铜片：
(1)开始反应的化学方程式为_________________________________________________，
实验现象为________________________________________________________________。
(2)若铜有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为______________________________。
(3)待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，原因是_______。
(4)若将12.8 g铜与一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，得NO、NO2混合气体5.6 L(标准状况下)。则所消耗硝酸的物质的量是________。
金属与硝酸反应计算题
1．思维模型
2．计算中的守恒思想的应用
(1)原子守恒法
HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。
(2)得失电子守恒法
HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。
(3)电荷守恒法
HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH－)则有：
c(NO)＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金属离子)。
(4)离子方程式计算法
金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，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，且溶液中要符合电荷守恒。
【例2】　足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是 (　　)
A．60 mL B．45 mL C．30 mL D．15 mL
【例3】　将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答：
(1)NO的体积为______ L，NO2的体积为______ L。
(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为________mol·L－1。
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水________g。
有关硝酸氧化性的实验探究
浓、稀HNO3均具有强氧化性，为了证明其强氧化性，要对其还原产物进行检验，金属与HNO3的反应一直是高考的热点，主要考查方式有现象的描述、装置的选择、实验的设计是否符合环保、化学计算等。
【例4】　如图是用浓硝酸、铜片、水等试剂探究浓、稀硝酸的强
氧化性并观察还原产物的实验装置。
Ⅰ.浓硝酸的强氧化性实验
将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约5 mL浓硝
酸，往具支试管中放入约2 mL浓硝酸，用排水法收集产生的气体。
(1)具支试管中发生反应的化学方程式：_________________________________________。
(2)实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象______________________________。
Ⅱ.稀硝酸的强氧化性实验
(3)上述反应完成后，欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，紧接的简便、合理的实验操作是_______________________________________________________________________。
(4)能证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是_________________________________
(填写代号)。
A．c中收集到无色气体
B．c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色
C．b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色
Ⅲ.实验反思
(5)利用该装置先进行铜与浓硝酸反应，再进行铜与稀硝酸反应的实验，其好处是________________________________________________________________________。
Ⅳ.问题讨论
用等质量的铜片与等体积的浓硝酸、稀硝酸(硝酸均过量)反应时，发现反应后所得溶液前者呈绿色，后者呈蓝色。对此有两种看法：
①两者颜色不同的原因是因为Cu2+浓度差异引起的。
②前者溶液呈绿色，是因为生成的红棕色NO2溶解于溶液中引起的。
(6)你认为上述看法　　　　(填“①”或“②”)合理。若是①合理，说明理由，若是②合理，设计一个简单实验证明：________________________________________________。
高考题组一　有关氮的氧化物及硝酸所参与的
离子反应
1．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)NO2与水的反应：3NO2＋H2O===2NO＋NO＋2H＋ (　　)
(2011·江苏，6B)
(2)用稀NaOH溶液吸收NO2：2OH－＋2NO2===NO＋NO↑＋H2O (　　)
(2010·江苏，3C)
(3)铁与稀HNO3反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ (　　)
(2009·广东理基，32A)
(4)FeS溶于稀HNO3：FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑ (　　)
(2011·新课标全国卷，12A)
(5)在1.0 mol·L－1的KNO3溶液中，H＋、Fe2＋、Cl－、SO可以大量共存 (　　)
(2011·江苏，4A)
高考题组二　氮的氧化物
2．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在 (　　)
(2010·山东理综，13C)
(2)NO可用于某些疾病的治疗 (　　)
(2010·上海，4D)
3．(2011·上海综合，13)发射“嫦娥二号”的长三丙火箭由三个子级构成。其中一子级上部装有液体四氧化二氮(N2O4)，下部装有液体偏二甲肼(C2H8N2)。发动机内燃烧的化学方程式为C2H8N2＋2N2O4―→3N2＋2CO2＋4H2O，该反应中 (　　)
A．C2H8N2发生还原反应
B．C2H8N2是氧化剂
C．N2O4发生氧化反应
D．N2O4是氧化剂
4．(2009·宁夏理综，7)将22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积变为11.2 L(体积均在相同条件下测定)，则该氮氧化合物的化学式为 (　　)
A．NO2 B．N2O3 C．N2O D．N2O4
5．(2009·台湾，25)某氮氧化合物的一分子中含有38个电子。试问该氮氧化合物是下列的哪一选项 (　　)
A．NO　　 B．NO3　　 C．N2O　　 D．N2O3　　 E．N2O5
6．[2011·山东理综，28(1)]研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为______________________________________。
利用反应6NO2＋8NH37N2＋12H2O也可处理NO2。当转移1.2 mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是________L。
7．(2009·上海，31)烟气中NOx是NO和NO2的混合物(不含N2O4)。
(1)根据废气排放标准，1 m3烟气最高允许含400 mg NOx。若NOx中NO质量分数为0.85，则1 m3烟气中最高允许含NO__________L(标准状况，保留2位小数)。
(2)工业上通常用溶质质量分数为0.150的Na2CO3水溶液(密度1.16 g·mL－1)作为NOx吸收剂，该碳酸钠溶液物质的量浓度为______________mol·L－1(保留2位小数)。
(3)已知：NO＋NO2＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2①
2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2②
1 m3含2 000 mg NOx的烟气用质量分数为0.150的碳酸钠溶液吸收。若吸收率为80%，吸收后的烟气________排放标准(填“符合”或“不符合”)，理由：_________________。
(4)加入硝酸可改变烟气中NO和NO2的比，反应为：
NO＋2HNO3===3NO2＋H2O
当烟气中n(NO)∶n(NO2)＝2∶3时，吸收率最高。
1 m3烟气含2 000 mg NOx，其中n(NO)∶n(NO2)＝9∶1。
计算：①为了达到最高吸收率，1 m3烟气需用硝酸的物质的量(保留3位小数)。
②1 m3烟气达到最高吸收率90%时，吸收后生成NaNO2的质量(假设上述吸收反应中，反应①比反应②迅速。计算结果保留1位小数)。
高考题组三　硝酸
8．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解 (　　)
(2009·北京理综，8B)
(2)a(HNO3)、b(NO)、c(NO2)可实现间的转化 (　　)
(2009·江苏，3B)
(3)左图：微热稀HNO3片刻，溶液中有气泡产生，广口瓶内始终保持无色 (　　)
(2011·广东理综，23C)
9．(2009·北京理综，27)某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品：浓硝酸、3 mol·L－1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳
已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
(1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置③、④、⑥中盛放的药品依次是________________________________________________________________________。
(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后__________。
(3)装置①中发生反应的化学方程式是________________________________________。
(4)装置②的作用是____________________，发生反应的化学方程式是______________。
(5)该小组得出的结论依据的实验现象是_______________________________________。
(6)实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个试验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选填序号字母)____________。
a．加热该绿色溶液，观察颜色变化
b．加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化
c．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化
d．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化
读懂实验目的，分清装置的,作用是解好实验题的秘诀
考生答卷案例——找错纠错
失分原因分析
第(2)问中不能写出完整的操作“关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内”。原因是考虑不周。只考虑到在得到NO之前要排净装置内的空气，而忽略了要防止NO排放到空气中的细节。不能准确回答第(4)问中装置②的作用和第(5)问。原因是没读懂实验目的是为了验证“浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO”。第(6)问没有选全。原因是没读懂目的是为了验证“溶液过浓导致还是因为溶有气体NO2所致”。
解决方案与规范指导：1.高考现场：解决综合实验题的基本思路是：明确实验目的→将大装置按实验步骤拆分→明确每一个小装置的作用。对于有气体参与的实验，其实验装置的组装有一定的规律，一般为→→→。2．复习时：实验考题主要涉及两大类问题：制备实验和性质实验。(1)制备一些较“娇气”的物质时，有一些特殊的注意事项，如：制备NO或是Fe(OH)2之前都要先赶走氧气。(2)性质实验①探索性实验方案的设计，程序为物质→实验事实→科学抽象→结论②验证性质实验方案设计，程序为物质→性质推测→实验验证→结论
课时规范训练
教材习题回扣
1．(必修1P103－6)下列酸在与金属发生反应时，其中S或N元素的化合价不会发生变化的是 (　　)
A．稀硫酸 B．稀硝酸 C．浓硫酸 D．浓硝酸
2．(必修1P103－7)工业上用洗净的废铜屑作原料来制备硝酸铜。为了节约原料和防止污染环境，宜采取的方法是 (　　)
A．Cu＋HNO3(浓)―→Cu(NO3)2
B．Cu＋HNO3(稀)―→Cu(NO3)2
C．CuCuOCu(NO3)2
D．CuCuSO4Cu(NO3)2
3．(必修1P96－4)下列气体中，不能用排空气法收集的是 (　　)
A．H2 B．CO2 C．NO D．NO2
4．(必修1P95－3)下列气体中，不会造成空气污染的是 (　　)
A．N2 B．NO C．NO2 D．SO2
5．(必修1P95－2)目前，汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源。汽车尾气中含有CO、NO等多种污染物。
(1)汽车燃料中一般不含氮元素，尾气中所含的NO是如何产生的？说明原因并写出有关反应的化学方程式：_________________________________________________________。
(2)治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是在汽车的排气管上装一个催化转化装置，使NO与CO反应，生成CO2和N2。反应的化学方程式是______________________________。
(3)下列措施中，能减少或控制汽车尾气污染有效且可行的是________。
①制定严格的汽车尾气排放标准，并严格执行
②开发清洁能源汽车，如氢能汽车、太阳能汽车等
③市民出行戴防护面具
④市民大量移居城市郊区
能力提升训练
1．下列事实中可说明氮的非金属性很强的是 (　　)
A．氮气的氮原子间存在共价三键
B．氮气既难氧化也难还原
C．N2的化学性质比P4(白磷)稳定
D．HNO3是一种强酸
2．每年春季是疾病、流行性传染病多发的季节。几年前的SARS至今让人心悸。最新的研究表明：一氧化氮吸入治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述不正确的是 (　　)
A．一氧化氮是一种无色的气体
B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合
C．含等质量氧元素的一氧化氮与一氧化碳的物质的量相等
D．一氧化氮不溶于水，能用排水法收集
3．把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是 (　　)
A．氧气 B．二氧化氮
C．二氧化氮和氧气 D．二氧化氮和一氧化氮
4．同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是 (　　)
A．V1>V2>V3 B．V1>V3>V2
C．V2>V3>V1 D．V3>V1>V2
5．烧瓶中放入铜片和稀硝酸，用酒精灯加热来制取较纯净的一氧化氮，反应开始后发现烧瓶中充满红棕色气体，则应 (　　)
A．立即接上收集容器，用向上排空气法收集
B．待烧瓶中红棕色气体消失后，用向上排空气法收集
C．待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集
D．立即用排水法收集
6. 如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 mol·L-1的硝酸，
加热充分反应后，下列微粒在体系中一定大量存在的是 (　　)
①NO　②Fe3＋　③H＋　④NO　⑤NO2
A．① B．①⑤
C．②④⑤ D ．①②③⑤
7．将相同质量的铜片分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是 (　　)
A．反应速率：两者相同
B．消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少
C．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深
D．反应中转移的电子总数：前者多，后者少
8. 如右图所示为装有活塞的密闭容器，内盛22.4 mL NO。若通入11.2 mL
氧气(气体体积均在标准状况下测定)，保持温度和压强不变，则容器内
混合气体的密度是 (　　)
A．等于1.369 g·L－1
B．等于2.054 g·L－1
C．在1.369 g·L－1和2.054 g·L－1之间
D．大于2.054 g·L－1
9．将3.2 g Cu跟30.0 mL 10.0 mol·L－1的HNO3充分反应，还原产物有NO和NO2，若反应后溶液中有a mol H＋，则此时溶液中含NO的物质的量为 (　　)
A．0.5 a mol B．(0.1＋a) mol
C．0.1 a mol D．2 a mol
10．将22.4 g铁粉逐渐加入到含HNO3 0.8 mol的稀HNO3中，反应生成气体的物质的量(x)随消耗铁粉的物质的量(y)的变化关系如图所示，其中正确的是 (　　)
11. 为了除去NO、NO2、N2O4对大气的污染，常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理(反应方程式：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O)。现有由a mol NO、b mol NO2、c mol N2O4组成的混合气体恰好被V L氢氧化钠溶液吸收(无气体剩余)，则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为 (　　)
A. mol·L－1 B. mol·L－1
C. mol·L－1 D. mol·L－1
12．工业上用铜屑和浓硝酸为原料制取硝酸铜。在实际生产中，先把铜屑在空气中灼烧，再跟用等体积水稀释的浓硝酸反应来制取硝酸铜。请回答下列问题：
(1)不宜于用铜屑直接跟硝酸反应来制取硝酸铜的原因是_______________________。
(2)浓硝酸用等体积水稀释的目的是__________________________________________。
(3)要得到硝酸铜晶体，应选用____________。
(4)反应中硝酸表现出________性。
13．甲、乙、丙均为中学化学常见的气体单质，A、B、C为常见的化合物，已知：
①A和B都极易溶于水，用两根玻璃棒分别蘸取A和B的浓溶液后，相互靠近会看到白烟。
②各物质之间存在如图所示的转化关系
→CC溶液
请回答下列问题：
(1)C溶液显________性(填“酸”、“碱”或“中”)，理由是_______________________
(用离子方程式表示)。
(2)乙和甲反应生成A的化学方程式为________________________________________。
C和氢氧化钠溶液生成A的离子方程式为_____________________________________。
(3)丙气体通入1 L氢氧化钠溶液中恰好完全反应，此时电子转移为2 mol，则氢氧化钠溶液的物质的量浓度为__________。
(4)常温下，向含白色沉淀M的浊液中加入氯化钠固体，M的溶解度将________(填“增大”、“减小”或“不变”)，Ksp(M)将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
14．在如图所示的实验装置中，盛有足量水的水槽里放有两个烧杯，小烧
杯里放有铜片和浓硝酸，小烧杯外面倒扣一大烧杯。请回答下列问题：
(1)实验过程中，一定能观察到的现象有_________________________。
(2)用该装置做铜与浓硝酸反应的实验，最突出的优点是_________________________。
(3)若要验证最终得到的气体中是否有NO，最简便的方法是_______________________。
15．为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，某校学生实验小组设计了一个实验，其装置如下图所示(加热装置和固定装置均已略去)，B为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；E为一个空的蒸馏烧瓶；F是用于鼓入空气的双连打气球。
(1)实验时，先将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体，当C处产生白色沉淀时，立刻将B装置上提，使之与稀硝酸分离。该组学生设计此步操作的目的为________。
(2)将A中铜丝放入稀硝酸中，给装置A微微加热，在装置A中产生无色气体，其反应的化学方程式为___________________________________________________________。
(3)装置E中开始时出现浅红棕色气体，用F向E中鼓入空气后，可观察到烧瓶E内气体颜色加深，产生上述现象的原因是__________________________________________。
(4)一段时间后，C中白色沉淀溶解，其原因是____________________________________。
(5)装置D的作用是____________________________。
答案
基础再现·深度思考
考点一
1．(1)游离态　化合态氮　(2)①4/5　②N2＋3H22NH3
N2＋O22NO
2．无色　红棕色　有毒　有毒　不溶　能溶
考点二
1．无色有刺激性气味的液体　易　与水以任意比互溶　质量分数大于98%的硝酸
2．试液变红　试液先变红后褪色　4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O　3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O　3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O　Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
深度思考
1．氮气的性质不仅与原子结构有关，还与氮分子的构成有关；氮气分子中的N≡N键，键能很大，分子结构稳定，故分子很稳定。
2．N2＋O22NO,2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
3．MgO>MgO、Mg3N2>Mg3N2　Mg3N2>MgO、Mg3N2>MgO
4．由于NO2和Br2在性质上有不少相似性：①均具有氧化性；②溶于水均有酸生成；③均可与碱反应；④均为红棕色等。所以不能用淀粉 KI试纸、pH试纸、NaOH溶液来鉴别，但二者性质又有差别，可以用下列方法鉴别：①AgNO3溶液；②CCl4；③用水洗法。
5．18∶7　43∶7
6．硝酸显黄色是由于硝酸见光或受热会发生分解，生成的NO2溶于浓硝酸所致，所以消除的方法是通入O2(或空气)，使其发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，保存时应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处。
7．是化学变化，钝化是在铁、铝的表面形成一层致密的氧化物保护膜，阻止了金属与硝酸的进一步反应。
8．A　
规律方法·解题指导
【例1】　(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　铜片逐渐溶解，溶液逐渐变蓝，有红棕色气体产生
(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(3)加入稀硫酸后，H2SO4电离出H＋，与原溶液中的NO与Cu反应：3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(4)0.65 mol
【例2】　A　
【例3】　(1)5.824　5.376
(2)　(3)57.8
【例4】　(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(2)生成蓝色溶液，放出红棕色气体
(3)往分液漏斗中加水稀释浓硝酸，打开活塞，放入稀硝酸
(4)C
(5)利用Cu与浓硝酸反应生成的NO2排出具支试管中的空气，有利于观察Cu与稀硝酸的反应产物
(6)②　往蓝色溶液中通入NO2，溶液变成绿色(或加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色)
真题重组·规范集训
1．(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
2．(1)×　(2)√
3．D　
4．A　
5．D　
6．3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　6.72
7．(1)0.25　(2)1.64　(3)不符合　因吸收后烟气总体积减小，NOx含量仍超过400 mg·m－3
(4)①30 g·mol－1·n(NO)＋×46 g·mol－1·n(NO)＝ g
n(NO)＝0.057 mol
NO＋2HNO3===3NO2＋H2O
x　　2x　　　　3x
＝　x＝0.017 6 mol
n(HNO3)＝2x＝0.035 2 mol
②n(NaNO2)＝2n(NO)＋[n(NO2)－n(NO)]＝0.088 7 mol
m(NaNO2)＝0.088 7 mol×69 g·mol－1×90%＝5.5 g
8．(1)×　(2)√　(3)×
9．(1)3 mol·L－1稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液
(2)通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内
(3)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(4)将NO2转化为NO　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(5)装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色
(6)acd
课时规范训练
教材习题回扣
1．A　2.C　3.C　4.A
5．(1)在电火花条件下，N2与O2化合反应生成NO；N2＋O22NO
(2)2NO＋2CON2＋2CO2
(3)①②
能力提升训练
1．D　2.B　3.C　4.B
5．C　
6．B　
7．B　
8．D　9.B　10.C　11.C
12．(1)铜跟浓硝酸直接反应会有氮的氧化物生成，既产生污染，又降低硝酸的利用率；铜屑在空气灼烧生成CuO，CuO跟HNO3反应没有氮的氧化物生成，既避免了污染，又提高了硝酸的利用率
(2)浓硝酸易挥发、不稳定，对设备腐蚀严重
(3)结晶法(或重结晶法)　(4)酸
13．(1)酸　NH＋4＋H2O??NH3·H2O＋H＋
(2)N2＋3H22NH3　NH＋4＋OH－NH3↑＋H2O
(3)4 mol·L－1　(4)减小　不变
14．(1)铜片表面产生气泡，铜片变小并逐渐消失；小烧杯中溶液的颜色逐渐变成蓝色；大烧杯中有红棕色气体生成，随后气体颜色又逐渐褪去；大烧杯内液面上升，水槽中液面下降
(2)反应体系封闭，无氮氧化物逸出，不污染环境
(3)轻轻掀起倒扣的大烧杯，进入适量的空气，若有红棕色气体生成，则证明最终气体生成物为NO
15．(1)产生二氧化碳，排出装置中的空气
(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(3)二氧化碳密度大于空气，未能排尽烧瓶中的空气，少量NO与空气中的氧气反应生成少量的红棕色的NO2；鼓入空气后，NO与氧气反应，生成大量的红棕色二氧化氮
(4)二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸使白色沉淀碳酸钙溶解
(5)吸收尾气，防止污染大气第6讲　氨和铵盐
[考纲解读]　1.了解氨气、铵盐的性质，掌握氨气的实验室制法和NH的检验。2.初步了解常见化肥的基本性质。
考点一　氨的分子结构和性质
1．物理性质
氨气是____色____________气味的气体，____液化可作制冷剂，常温、常压下，1体积的水可溶解____体积的氨气。
2．分子结构
电子式：________________。
3．氨的化学性质
(1)与水的反应
NH3＋H2O?? NH3·H2O?? NH＋OH－，氨气溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有：________________________________________________________________________。
氨水为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3·H2O____________。
(2)氨气与酸反应
①蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为__________，将浓盐酸改为________，也会出现相同的现象。
化学方程式为_______________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
②与CO2等酸性氧化物反应：NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3或2NH3＋CO2＋H2O===(NH4)2CO3。
(3)NH3的还原性——氨的催化氧化
化学方程式：_______________________________________________________________。
(4)与盐溶液反应
将氨水加入下列溶液，完成下表：
被滴试剂 现象 离子方程式
FeCl3溶液 生成____色沉淀
AlCl3溶液 生成____沉淀 Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
特别提醒　(1)氨气是非电解质；氨水是混合物，既不是电解质，也不是非电解质。(2)氨气是碱性气体，不能用浓硫酸干燥，也不能用无水CaCl2干燥，可用碱性干燥剂碱石灰干燥。(3)氨气溶于水，生成NH3·H2O，但关于氨水的质量分数、物质的量浓度的计算仍按溶质为NH3。
1．判断下列说法是否正确，不正确的说明理由。
①氨气溶于水能导电，所以氨气是电解质。
②实验室用浓氨水与NaOH固体制取氨气。
③氨和酸反应生成铵盐，与挥发性酸相遇时能形成白烟。
④某晶体与NaOH共热放出一种使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该晶体中含有NH。
⑤氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH。
⑥把NH3通入稀HNO3中，当溶液的pH等于7时，溶液中NH3和HNO3等物质的量反应。
2．液氨和氨水有哪些区别？完成下列表格。
液氨 氨水
形成
物质
分类 混合物
微粒
种类 NH3、NH3·H2O、H＋、H2O、NH、OH－
存在
条件 常温常压下不
能存在 常温常压下可存在
3.在标准状况下，用以下气体做喷泉实验，请根据情况，填写烧瓶中溶液的物质的量浓度(假设烧瓶中溶质不能扩散出来)。
(1)用氯化氢气体做喷泉实验，喷泉结束后，水充满烧瓶，则溶液的物质的量浓度为________。
(2)用NH3做喷泉时，喷泉结束后，水充满烧瓶，则溶液的物质的量浓度为________。
(3)用NO2气体做喷泉实验，喷泉结束后，水充至烧瓶的2/3处，则溶液的物质的量浓度为________。
(4)用NO2和O2按4∶1体积比混合，喷泉结束后，水充满烧瓶，则溶液的物质的量浓度为________。
考点二　铵盐及NH＋4的检验
1．铵盐的概念
铵根离子与酸根离子构成的化合物。
2．铵盐的物理性质
铵盐都是____色固体，均易溶于水。
3．铵盐的化学性质
4．NH的检验
未知液呈碱性湿润____色石蕊试纸变____色，则证明含NH。
特别提醒　不能用直接加热铵盐制取氨气。如：硝酸铵、碳酸氢铵、氯化铵。因为加热过程中NH4NO3可能发生爆炸而有危险；NH4HCO3受热极易分解产生CO2，使生成的NH3中混有较多的CO2杂质；NH4Cl受热分解生成的HCl和NH3遇冷后立即化合又生成NH4Cl。
4．固态NH4Cl受热变成气体，气体遇冷又变为固态NH4Cl；固态碘受热变成蒸气，蒸气遇冷又变成固态碘，这两种现象的本质是否相同？
5．按要求写出下列反应的离子方程式：
(1)在NH4Cl溶液中加入NaOH溶液，并加热。
(2)在NH4Cl溶液中滴加NaOH溶液。
(3)在浓NH4Cl溶液中加浓NaOH。
(4)NH4Cl溶液呈酸性的原因。
(5)在饱和NH4Cl溶液中滴加NaAlO2，产生刺激性气味的气体和白色沉淀。
特别提醒　(1)铵盐与碱反应不在溶液中进行不写离子方程式。(2)铵盐的稀溶液与碱反应，不加热，产物为NH3·H2O。(3)NH与CH3COO－、HCO等虽然能发生双水解反应，但能大量共存。(4)NH与SiO、AlO因发生完全的双水解反应而不能大量共存。
喷泉实验的形成原理
1．形成喷泉的原理
形成喷泉最根本的原因是瓶内外存在压强差。当烧瓶内气体溶于液体或与之反应时，瓶内气体大量减少，压强降低，外界的大气压将液体压入烧瓶内，如此持续，最后液体将充满烧瓶。
2．常见喷泉的形成主要有以下两类：
(1)极易溶于水的气体(NH3、HCl、SO2等)与水可形成喷泉。
(2)酸性气体(HCl、SO2、NO2、CO2、H2S等)与NaOH(aq)也能形成喷泉。
【例1】　
喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。
(1)图甲中，为化学教学中所用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干
燥气体，胶头滴管及烧杯中盛有液体。
①下列组合中不可能形成喷泉的是 (　　)
A．HCl和H2O　　B．O2和H2O　　C．NH3和H2O
D．CO2和NaOH溶液　　E．NO2和H2O
②设若用D组合做喷泉实验，烧杯中的液体一定是NaOH溶液吗？__________________。
③用A组合做喷泉实验时，若烧瓶中充满HCl气体，则在标准状况下，做完实验后烧瓶中c(HCl)＝________mol·L－1(设溶质不扩散)。
④若用E组合做喷泉实验时，则标准状况下，做完实验后烧瓶中溶质的物质的量浓度是________mol·L－1。
(2)某学生积极思考产生喷泉的其他办法，并设计了如图乙所示的装置。
①在图乙的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是 (　　)
A．Cu与稀盐酸 B．NaHCO3与NaOH溶液
C．CaCO3与稀硫酸 D．NH4HCO3与稀盐酸
这种方法产生喷泉的原理是__________________________________________________。
②在图乙锥形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入水后，再加入足量的下列物质，结果也产生喷泉。水槽中加入的物质可以是 (　　)
A．浓硫酸 B．食盐 C．硝酸钾 D．硫酸铜
这种方法产生喷泉的原理是_________________________________________________。
③比较图甲和图乙两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图甲________上部烧瓶内气体压强；图乙________下部锥形瓶内气体压强。(填“增大”或“减小”)
(3)城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述______(填“图甲”或“图乙”)装置的原理相似。
氨气的实验室制法
1．加热固态铵盐和碱的混合物
一般加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物：
2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O。
(1)装置：“固体＋固体气体”(与用KClO3或KMnO4制O2的装置相同)。
(2)收集：只能用向下排空气法。
(3)干燥：用碱石灰(NaOH和CaO固体的混合物)。
(4)验满方法：①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。
(5)尾气处理：一般在管口塞一团用水或稀H2SO4浸湿的棉花球，可避免污染空气。
特别提醒　制氨气时，选用的铵盐及碱都有一定的要求。选铵盐时，不选(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4NO3等，因它们受热易分解，使产生的NH3中混有较多的杂质气体，另外NH4NO3易爆炸；选碱时，用碱石灰而不用NaOH或KOH，因NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生氨气，且在高温下均能腐蚀玻璃。
2．实验室制取氨气的其他方法
方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置
加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O
浓氨水＋固体NaOH NaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH－浓度的增大有利于NH3的生成
浓氨水＋固体CaO CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
【例2】　有甲、乙两位同学想利用下列装置及化学试剂，对实验室制取并收集氨气的实验进行改进。
化学试剂：①NH4Cl固体、②浓氨水、③固体NaOH
(1)甲同学想方便快速制取少量氨气，应选择的装置是　　　　　(填序号)，选用试剂是　　　　
(填序号)。选用上述试剂制氨气的理由是________________________________________，
实验过程中，制气时的实验操作是_____________________________________________。
(2)乙同学建议，把教材中实验室制取氨气的收集装置由大试管改为集气瓶且瓶口向上收
集氨气，并确保不污染环境，请你根据其设想回答：
①若用排气法收集氨气，请在方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置，标出所用试剂
(自选)名称。
②若用排液集气法收集NH3，可选用的试剂是(填序号)________。
A．H2O B．浓H2SO4
C．CCl4 D．饱和NaCl溶液
方法指导　(1)依据药品――→原理――→装置。
(2)依据NH3的物理性质选择集气方法。
(3)注意防倒吸。
氨及铵盐命题中的绿色化学思想
的应用
化学是一门以实验为基础的学科，化学教学更是离不开实验教学，实验教学可以使学生观察到语言难以表达清楚的实验现象，增强更直观的感性认识。化学实验教学中力求利用最少的实验药品获得最佳的实验效果、最大限度地减少废弃物，在化学实验过程中要渗透绿色化学思想，提高人们的环保意识。近几年的高考命题中也充分体现了这一点。
【例3】　如下图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是 (　　)
选项 实验现象 解释
A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体
B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应
C 氯化物溶液变浑浊 该溶液一定是AlCl3溶液
D 干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝 NH3是一种可溶性碱
【例4】　化学实验的微型化可有效地减少污染，实现化学实验绿色化的要求。观察下面四个实验(夹持装置未画出)，判断下列说法正确的是 (　　)
A．加热时，①上部汇集了固体NH4Cl，说明NH4Cl易升华
B．加热时，②溶液颜色变浅，冷却后又恢复为原来的颜色
C．加热时，③中固体由蓝色变为白色，冷却后能恢复为原来的颜色
D．④中，浸泡在热水中的容器内气体颜色变深，说明受热时反应2NO2?? N2O4向正反应方向移动
高考题组一　有关NH3、NH3·H2O、NH＋4所
参与的离子反应
1．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”。
(1)NH4Cl＋NaOHNaCl＋NH3↑＋H2O能用H＋＋OH－===H2O表示 (　　)
(2010·大纲全国卷Ⅱ，6A)
(2)往盐酸中滴加氨水H＋＋OH－===H2O (　　)
(2009·广东，12A)
(3)AlCl3溶液中加入过量的浓氨水：Al3＋＋4NH3·H2O―→AlO＋4NH＋2H2O (　　)
(2009·上海，18C)
(4)在稀氨水中通入过量CO2：NH3·H2O＋CO2===NH＋HCO (　　)
(2008·广东，11A)
(5)AgNO3溶液中加入过量氨水：Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH (　　)
(2008·天津理综，11D)
(6)将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2＋还原成Cu (　　)
(2010·大纲全国卷Ⅰ，7D)
高考题组二　NH3、铵盐的应用
2．(2011·上海综合，15)研制和开发不含碳并可工业生产的清洁能源，一直是科学家不懈追求的目标。目前液氨被人们视为一种潜在的清洁燃料。液氨燃烧的化学反应方程式为4NH3＋3O2―→2N2＋6H2O。和氢燃料相比有关数据见下表，据此判断正确的是 (　　)
燃料 沸点(℃) (kJ·mol－1) 燃烧热 相对分子质量(g·mol－1) 液态密度(g·cm－3)
氢 －252.60 238.40 2.02 0.07
氨 －33.50 317.10 17.03 0.61
①以氨和氢为燃料时，均可以减缓温室效应
②氨泄漏到空气中比氢气更易发生爆炸
③等质量的氨和氢分别燃烧，氨放出的热量多
④氨的液化比氢容易得多
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
3．(2009·上海，4)用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是 (　　)
①幕布的着火点升高　②幕布的质量增加　③氯化铵分解吸收热量，降低了温度　④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
高考题组三　NH3的制法、NH3的催化氧化实
验拓展探究
4．(2010·重庆理综，27)某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化。
(1)氨催化氧化的化学方程式为________________________________________________。
(2)加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入______________；若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是______________。
(4)为实现氨催化氧化，也可用装置5替换装置________(填装置代号)；化合物X为________(只写一种)，Na2O2的作用是________。
5．(2009·全国理综Ⅱ，28)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用下图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题：
(1)A中加入的物质是______________________，发生反应的化学方程式是___________。
(2)B中加入的物质是________，其作用是________。
(3)实验时在C中观察到的现象是__________________________，发生反应的化学方程式是____________________。
(4)实验时在D中观察到的现象是________，D中收集到的物质是________，检验该物质的方法和现象是________________________。
6．(2010·海南，17)根据氨气还原氧化铜的反应，可设计测定铜元素相对原子质量Ar(Cu)(近似值)的实验。先称量反应物氧化铜的质量m(CuO)，反应完全后测定生成物水的质量m(H2O)，由此计算Ar(Cu)。为此，提供的实验仪器及试剂如下(根据需要可重复选用，加入的NH4Cl与Ca(OH)2的量足以产生使CuO完全还原的氨气)：
请回答下列问题：
(1)氨气还原炽热氧化铜的化学方程式为_______________________________________。
(2)从所提供的仪器及试剂中选择并组装本实验的一套合理、简单的装置，按气流方向的连接顺序为(用图中标注的导管口符号表示)a→_______________________________。
(3)在本实验中，若测得m(CuO)＝a g，m(H2O)＝b g，则Ar(Cu)＝_____________________。
(4)在本实验中，使测定结果Ar(Cu)偏大的是__________(填序号)。
①CuO未完全起反应　②CuO不干燥　③CuO中混有不反应的杂质　④碱石灰不干燥　⑤NH4Cl与Ca(OH)2混合物不干燥
(5)在本实验中，还可通过测定____________和__________，或____________和________达到实验目的。
高考题组四　含氮废水的处理
7．[2010·北京理综－26(1)]某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH和NH3·H2O的形式存在，该废水的处理流程如下：
(1)过程Ⅰ：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30 ℃，通空气将氨赶出并回收。
①用离子方程式表示加NaOH溶液的作用：______________________________________。
②用化学平衡原理解释通空气的目的：_________________________________________。
高考题组五　有关NH3、N2H4的计算
8．(2011·上海单科，30改编)氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物，在科学技术和生产中有重要的应用。
根据题意完成下列计算：
(1)联氨用亚硝酸氧化生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977，计算确定该氢化物的分子式。
该氢化物受撞击则完全分解为氮气和氢气。4.30 g该氢化物受撞击后产生的气体在标准状况下的体积为________L。
(2)联氨和四氧化二氮可用作火箭推进剂，联氨是燃料，四氧化二氮作氧化剂，反应产物是氮气和水。
由联氨和四氧化二氮组成的火箭推进剂完全反应生成72.0 kg 水，计算推进剂中联氨的质量。
(3)氨的水溶液可用于吸收NO与NO2的混合气体，反应方程式为
6NO＋4NH3―→5N2＋6H2O
6NO2＋8NH3―→7N2＋12H2O
NO与NO2混合气体180 mol被8.90×103 g氨水(质量分数0.300)完全吸收，产生156 mol氮气。吸收后氨水密度为0.980 g·cm－3。
计算：①该混合气体中NO与NO2的体积比。
②吸收后氨水的物质的量浓度(答案保留1位小数)。
课时规范训练
教材习题回扣
1．(必修1P103－2)下列气体中，不能用排水法收集的是 (　　)
A．H2 B．NH3 C．O2 D．NO
2．(必修1P103－4)下列方法中，不能用于实验室里制取氨的是 (　　)
A．在烧瓶中将熟石灰和氯化铵混合，加水调成泥状后加热
B．加热试管中的氯化铵固体
C．将烧瓶中的浓氨水加热
D．将分液漏斗中的浓氨水滴入装有生石灰的烧瓶中
3．(必修1P103－5改编)某同学用滤纸折成一个纸蝴蝶并喷洒一种溶液(保持
湿润)，挂在铁架台上。另取一只盛某种溶液的烧杯，放在纸蝴蝶的下方
(如右图)。过一会儿，发现纸蝴蝶变为红色。下表的组合中，能够实现
上述变化的是 (　　)
① ② ③ ④
纸蝴蝶上的喷洒液 石蕊 酚酞 酚酞 石蕊
小烧杯中的溶液 浓盐酸 浓氨水 NaOH溶液 浓硫酸
A.①② B．③④ C．①④ D．②③
4．(必修1P104－11改编)实验室有下列几种常见的干燥剂：①浓硫酸、②碱石灰、③无水氯化钙、④生石灰、⑤P2O5、⑥硅胶干燥剂。其中能干燥氨气的是 (　　)
A．除①外 B．②③④⑥
C．②④ D．全部
5．(必修1P108－10改编)管道工人曾经用浓氨水检验氯气管道是否漏气。已知能发生如下反应(在有水蒸气存在的条件下)：2NH3＋3Cl2===6HCl＋N2。如果氯气管道某处漏气，用该方法检查时会出现的现象是__________________________________________________。
产生白烟的化学方程式：_____________________________________________________。
写出浓氨水与氯气反应的总化学方程式：________________________________________。
能力提升训练
1．有关氨的说法不正确的是 (　　)
A．NH3是4核10电子分子，具有还原性
B．NH3极易溶于水，可做喷泉实验，氨气易液化，液氨可用作制冷剂
C．氨气是非电解质，NH3·H2O是电解质
D．蘸有浓盐酸的玻璃棒遇氨气产生的白烟为小冰晶
2．下列关于氨水的说法中，不正确的是 (　　)
A．氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是纯净物
B．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(除水)
C．氨水显弱碱性，故通常保存在金属容器中
D．在1 mol·L－1氨水中，NH3·H2O、NH、NH3的物质的量浓度之和为1 mol·L－1
3．已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。如图所示为气体扩散速率
的实验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于物质甲、乙的
判断正确的是 (　　)
A．甲是浓氨水，乙是浓硫酸
B．甲是浓盐酸，乙是浓氨水
C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸
D．甲是浓硝酸，乙是浓氨水
4．右图的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。
挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是 (　　)
A．CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉
B．NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉
C．H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉
D．HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
5．已知NH3和HCl都能用来做喷泉实验，若在标准状况下用两个大小不同的烧瓶分别收集满NH3和HCl气体，实验后两个烧瓶中溶液的关系是 (　　)
A．溶质的物质的量浓度相同，溶质的质量分数不同
B．溶质的质量分数相同，溶质的物质的量浓度不同
C．溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都不同
D．溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都相同
6．已知NH3难溶于CCl4，如下图所示，下列装置中，不宜用于吸收氨气的是 (　　)
7．在酸性溶液中能大量共存的无色透明的一组离子是 (　　)
A．NH、Al3＋、SO、NO
B．K＋、Na＋、AlO、NO
C．K＋、NH、SO、Cu2＋
D．Na＋、K＋、NO、HCO
8．下列反应中，氨既表现还原性，又表现碱性的是 (　　)
A．2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O
B．4NH3＋5O24NO＋6H2O
C．8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl
D．NH3·H2O??NH＋OH－
9．用如图所示装置进行实验，将少量液体甲逐滴加入到固体乙中，试管中试剂为丙，则下表中对应选项正确的是 (　　)
甲 乙 丙 试管中的现象
A 浓盐酸 二氧化锰 石蕊试液 先变红后褪色
B 醋酸 粉状贝壳 Na2SiO3溶液 无浑浊
C 浓氨水 生石灰 AgNO3溶液 无明显现象
D 浓硝酸 铜 水 生成无色气体并在试管口变为红棕色
10. 将下列固体在隔绝空气的密闭容器中用酒精灯加热，在加热过程中发生了化学反应，但冷却后又聚集为原来的物质的是 (　　)
A．碘片 B．氯化铵 C．碘化铵 D．碳酸钠
11．下列离子方程式正确的是 (　　)
A．硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液共热：
NH＋SO＋Ba2＋＋OH－BaSO4↓＋NH3↑＋H2O
B．氯化铵溶液中加入稀氢氧化钠溶液：NH＋OH－??NH3·H2O
C．氯化铵固体和熟石灰共热：NH＋OH－===NH3↑＋H2O
D．碳酸铵溶液中通入足量二氧化碳：CO＋CO2＋H2O===HCO
12.制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。
(1)写出实验室制取氨气的化学方程式：________________________________________。
(2)收集氨气应使用　　　　　法，要得到干燥的氨气可选用　　　　作干燥剂。
(3)用图A所示装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥的氨气，引发喷泉的操作是　　　　　　，该实验的原理是____________________________________________。
(4)如果只提供如图B所示装置，引发喷泉的方法是_____________________________。
13．下图中A～J分别代表相关反应的一种物质。已知A分解得到等物质的量的B、C、D，图中有部分生成物未标出。
请填写以下空白：
(1)A的化学式________。
(2)写出反应①②的化学方程式：
①________________________________________________________________________，
②________________________________________________________________________。
(3)写出反应③的离子方程式：_________________________________________________。
(4)J与F反应的化学方程式： __________________________________________________。
(5)在反应④中，当生成标况下2.24 L G时，转移电子数为__________mol。
14．某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨气的性质后讨论，既然氨气具有还原性，能否与H2还原CuO一样呢？他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列实验：
(一)制取氨气
(1)实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体混合物的方法来制取氨气。
(2)实验室还可在____________(填一种试剂)中滴加浓氨水的方法快速制取少量氨气。
(二)实验探究
该小组成员设计实验探究氨气的还原性及其产物，实验装置(夹持及尾气处理装置未画出)图如下：
(3)该装置在设计上有一定的缺陷，为确保实验结果的准确性，你对该装置的改进措施是________________________________________________________________________。
(4)利用改进后的装置进行实验，观察到CuO变为红色物质，无水CuSO4变蓝，同时生成一种无污染的气体。
(三)问题讨论
(5)有同学认为：NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。已知Cu2O是红色粉末，是一种碱性氧化物，在酸性溶液中，Cu＋能自身发生氧化还原反应生成Cu2＋和Cu。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O：_______________________。
(6)在解决了问题(5)后，又有同学提出：Cu2O与CuO的热稳定性哪个更强？于是他们又进行了如下实验：
取98 g Cu(OH)2固体，加热到80 ℃时，得到黑色固体粉末，继续加热到1 000 ℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量，A的质量为72 g。
据此可推得A为________，由此得到的结论是___________________________________。
答案
基础再现·深度思考
考点一
1．无　有刺激性　易　700
2．HH
3．(1)NH3·H2O、NH3、H2O、NH＋4、OH－、H＋　NH3↑＋H2O
(2)①有白烟生成　浓硝酸　HCl＋NH3===NH4Cl　NH3＋HNO3===NH4NO3
(3)4NH3＋5O24NO＋6H2O
(4)红褐　Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4　白色
考点二
2．白
3．NH4ClNH3↑＋HCl↑　NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O　NH＋4＋OH－NH3↑＋H2O　2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
4．红　蓝
深度思考
1．②③④正确。①不正确，NH3本身不导电，溶于水，与水发生反应NH3＋
H2O? ?NH3·H2O?? NH＋4＋OH－而导电，故NH3不是电解质；⑤不正确，氨水中存在大量的NH3·H2O和少量的NH＋4；⑥不正确，NH3和HNO3等物质的量反应时，得到NH4NO3溶液，NH＋4水解使溶液显酸性，pH<7。
2．氨气液化　氨气溶于水　纯净物　NH3
3．(1)0.045 mol·L－1　(2)0.045 mol·L－1
(3)0.045 mol·L－1　(4)0.036 mol·L－1
4．不相同，NH4Cl固体受热分解成NH3和HCl，发生了化学变化；固态碘受热升华成为碘蒸气，是物理变化。
5．(1)NH＋4＋OH－NH3↑＋H2O
(2)NH＋4＋OH－?? NH3·H2O
(3)NH＋4＋OH－===NH3↑＋H2O
(4)NH＋4＋H2O??NH3·H2O＋H＋
(5)NH＋4＋AlO＋H2O===NH3↑＋Al(OH)3↓
规律方法·解题指导
【例1】　(1)①B　②不一定，只要胶头滴管中盛有足够的浓NaOH溶液足以把烧瓶中的CO2吸收即可　③　④
(2)①D　锥形瓶中发生反应：NH4HCO3＋HCl===NH4Cl＋CO2↑＋H2O，随着CO2气体的产生，锥形瓶中的压强增大而产生“喷泉”　②A　浓H2SO4溶于水时，放出大量的热，温度升高使锥形瓶中的酒精挥发加快，瓶内压强增大，从而形成“喷泉”　③减小　增大　(3)图乙
【例2】　(1)B　②③　NaOH固体遇水放热，使氨气的溶解度降低，同时可使溶液中c(OH－)增大，促使NH＋4＋OH－??NH3·H2O??NH3＋H2O平衡向右移动，从而使氨气逸出　将浓氨水逐滴滴加到NaOH固体上
(2)①如图
②C
【例3】　A　
【例4】　B　
真题重组·规范集训
1．(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
(6)×
2．C
3．B　
4．(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O
(2)放热　(3)浓H2SO4　生成的NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3
(4)1　NH4Cl　与HCl反应生成氧气(合理答案均给分)
5．(1)固体NH4Cl和Ca(OH)2　2NH4Cl＋Ca(OH)2△,CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
(2)碱石灰(或CaO)　除去NH3气流中的水蒸气
(3)黑色粉末逐渐变为红色　2NH3＋3CuO△,N2＋3H2O＋3Cu　(4)出现无色液体　氨水　用红色石蕊试纸检验，试纸变蓝，说明有NH3存在；用无水CuSO4粉末检验，无水CuSO4变蓝，说明有H2O存在
6．(1)2NH3＋3CuO3Cu＋3H2O＋N2　(2)e→b→e→c　(3)18a/b－16　(4)①③　(5)m(CuO)　m(Cu)　m(Cu)　m(H2O)
7．(1)①NH＋4＋OH－??NH3·H2O
②废水中的NH3被空气带走，使NH3·H2O??NH3＋H2O的平衡向正反应方向移动，利于除氨
8．(1)HN3　4.48　(2)64 kg　(3)①V(NO)∶V(NO2)＝9∶1　②2.4 mol·L－1
课时规范训练
教材习题回扣
1．B　2.B　3.A　4.C
5．产生白烟　NH3＋HCl===NH4Cl　8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2
能力提升训练
1．D　2.C　3.C　4.A　5.A　6.B　7.A
8．C　9.D　10.B　11.B
12．(1)2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O
(2)向下排空气　碱石灰
(3)打开弹簧夹，挤出胶头滴管中的水
氨气极易溶于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小，水迅速进入烧瓶，形成喷泉
(4)打开弹簧夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即形成喷泉
13．(1)NH4HCO3　(2)①2Mg＋CO22MgO＋C
②4NH3＋5O24NO＋6H2O
(3)NH＋4＋HCO＋2OH－NH3↑＋CO2－3＋2H2O
(4)C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
(5)0.2
14．(2)氢氧化钠固体(生石灰或碱石灰)
(3)在装置A和B之间增加装有碱石灰的干燥管
(5)取少量样品，加入稀H2SO4，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O，反之，则没有
(6)Cu2O　Cu2O的热稳定性比CuO的强
选择
确定第1讲　无机非金属材料的主角——硅
[考纲解读]　1.了解C、Si元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解C、Si元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.以新材料、新技术为背景考查C、Si元素及其重要化合物的性质及应用。
考点一　碳、硅单质的存在与性质
1．C、Si单质的存在形态、物理性质及用途
(1)碳在自然界既有________态又有________态。碳的同素异形体有________、________、无定形碳、________等。
(2)硅在地壳中的含量占第____位，仅次于____，全部以________态存在，是一种亲____元素，单质硅有________和________形两种。晶体硅是良好的________材料，在计算机等电子工业，可用作____________、大规模____________等。硅是人类将________能转化为____能的常用材料，所以硅还用于制造________。
2．碳、硅单质的化学性质
碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
(2)Si
1．下列关于碳族元素的叙述，不正确的是 (　　)
A．碳族元素的化合物主要是共价化合物
B．碳族元素的单质都是导体或半导体
C．自然界中大量存在着碳族元素中某元素的气态氢化物
D．碳族元素形成的化合物多于其他族元素形成的化合物
2．下列关于硅的说法中，不正确的是 (　　)
A．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料
B．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料
C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应
D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应
3．2010年诺贝尔物理学奖用于表彰首次剥离出单层石墨的科学
家。单层石墨称为石墨烯，这种“只有一层碳原子厚的碳薄
片”的石墨烯，被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、
传导电子速度最快的新型材料，应用前景十分广阔！(结构示
意图如图所示)。下列关于石墨烯的叙述正确的是 (　　)
A．石墨烯可导电，说明它是电解质
B．石墨烯、金刚石、C60、“碳纳米泡沫”四种物质都是碳的单质
C．由于C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝1.9 kJ·mol－1知金刚石比石墨烯稳定
D．尽量使用含C的产品，减少使用含C的产品，此举符合“促进低碳经济”的宗旨
考点二　碳、硅的氧化物
1．一氧化碳
(1)物理性质：____色气体，____毒，____溶于水。
(2)化学性质
①燃烧：____________________________________________________________________，
__________火焰；
②还原CuO：________________________________________________________________。
2．二氧化碳和二氧化硅的比较
物质 二氧化硅 二氧化碳
结构 __________结构，不存在单个分子 存在单个CO2分子
主要物理性质 硬度____，熔、沸点____，常温下为____体，不溶于水 熔、沸点____，常温下为气体，微溶于水
化学性质 ①与水反应 不反应
②与酸反应 只与氢氟酸反应：______________ 不反应
③与碱(NaOH) 液反应 ______________(盛碱液的试剂瓶用____塞)
④与盐反应 如与Na2CO3反应：________________ 如与Na2SiO3反应：__________________或Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足量)===H2SiO3↓＋2NaHCO3
⑤与碱性氧化物反应 如与CaO反应：_____________ 如与Na2O反应：________________
用途 光导纤维、光学仪器、电子部件 制饮料、制碳酸盐
4．除去下列气体中混有的杂质(括号内为杂质)可采取的方法：
(1)CO(CO2)：________________________________________________________________。
(2)CO2(CO)：_______________________________________________________________。
(3)CO2(O2)：________________________________________________________________。
(4)CO2(SO2)：_______________________________________________________________。
(5)CO2(HCl)：______________________________________________________________。
(6)CO2(H2S)：______________________________________________________________。
5．指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作用，在A～E选项中选择正确答案填入括号内。
①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O (　　)
②SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑ (　　)
③SiO2＋2CSi＋2CO↑ (　　)
④SiO2＋3CSiC＋2CO↑ (　　)
⑤SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O (　　)
A．作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀
B．氧化性
C．酸性氧化物的通性
D．将挥发性的酸酐从其盐中置换出来
E．未参加氧化还原反应
6．下列关于碳和硅的氧化物说法正确的是________。
①碳和硅的氧化物都是酸性氧化物　②二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成　③二氧化硅不与水及任何酸反应　④CO2、CH4等气体都是温室气体　⑤CO常作还原剂，PbO2常作氧化剂　⑥碳在高温下与SiO2反应，作还原剂，但碳的非金属性比硅强
考点三　硅酸及硅酸盐
1．硅酸
硅酸____溶于水，其酸性比碳酸____，硅酸________(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。
(1)硅酸不稳定，受热易分解：_________________________________________________。
(2)硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为______________________。
(3)硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作__________。
2．硅酸盐
(1)概念：____________________________________________________________的总称，
是构成地壳岩石的主要成分。
(2)表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)写成____________，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成___________________________。
(3)硅酸钠(Na2SiO3)
①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称________，有黏性，水溶液显碱性。
②它能与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为
与盐酸反应：_______________________________________________________________。
与CO2水溶液反应：__________________________________________________________。
③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。
3．无机非金属材料
(1)传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。
常见硅酸盐材料
水泥 玻璃 陶瓷
生产原料 石灰石、黏土 纯碱、石灰石、石英 黏土
主要设备 水泥回转窑 玻璃熔炉 陶瓷窑
(2)新型无机非金属材料，如____________、__________、__________、________等。
7．据搜狐网站报道：国家质检总局称，在我国销售的德国NUK牌婴儿爽身粉含有一级致癌物“滑石粉”。已知滑石粉的化学式为Mg3(Si4O10)(OH)2，色白、滑爽、柔软、耐火。下列有关说法不正确的是 (　　)
A．滑石粉属于无机硅酸盐类物质
B．滑石粉组成可表示为3MgO·4SiO2·H2O
C．爽身粉中添加滑石粉是利用它的滑爽、柔软、耐火性
D．滑石粉可能会与氢氟酸、NaOH溶液发生反应
8．能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是 (　　)
A．CO2溶于水生成碳酸，SiO2不溶于水也不能跟水直接反应生成硅酸
B．在高温条件下，SiO2和Na2CO3能发生反应：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑
C．SiO2的熔点比CO2的高
D．CO2通入Na2SiO3稀溶液中，生成白色胶状沉淀，所生成的H2SiO3逐渐聚合而形成硅酸溶胶
9．(1)想一下为什么可将陶瓷、玻璃、水泥归纳在一起，然后从所给的4个词中选出1个与它们同类的物质__________。
A．光导纤维 B．有机陶瓷
C．人造纤维 D．砖瓦
(2)下列物质中，属于新型无机非金属材料的是________。
A．钢化玻璃 B．碳化硼陶瓷
C．光导纤维 D．硼酸盐玻璃
(3)人造骨是一种新型无机非金属材料，它类似于人骨和天然牙的性质结构，这是利用了这类材料的________特性，人造骨可以依靠从人体体液中补充某些离子形成新骨，可在骨骼界面产生分解、吸收、析出等反应，实现骨髓的牢固结合。人造骨植入人体内需要吸收人体中________形成新骨。
A．Ca2＋ B．Cl－ C．Na＋ D．PO
`
CO2与强碱溶液反应产物的判断
方法
【例1】　在100 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液中缓缓通入CO2气体。
(1)请写出通入CO2气体的过程中发生反应的离子方程式。
(2)讨论随CO2通入量的多少，反应产物的不同及量的多少。
方法小结　数轴法突破有关CO2与碱反应的计算
CO2通入NaOH、Ca(OH)2等强碱溶液的反应与CO2气体的通入量有关，当CO2通入少量时生成碳酸盐，当CO2通入过量时生成碳酸氢盐；当CO2的通入量介于两者之间时，既有正盐又有酸式盐生成，因此推断时一定要注意CO2与碱之间量的关系。
以CO2与NaOH溶液反应为例：
CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O
CO2＋NaOH===NaHCO3
当n(OH－)∶n(CO2)的值不同时产物如下：
【例2】　标准状况下，将3.36 L CO2气体通入200 mL 1.00 mol·L－1 NaOH溶液中，充分反应后溶液中c(CO)与c(HCO)的比值为(不考虑CO、HCO的水解) (　　)
A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．1∶3
【例3】　向含有0.2 mol NaOH和0.1 mol Ba(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2气体，当通入气体为8.96 L(0 ℃，1.01×105 Pa)时立即停止，则这一过程中，溶液中离子的物质的量与通入CO2气体的体积关系图像正确的是(气体的溶解和离子的水解忽略不计) (　　)
碳族元素综合推断题的解题方法
【例4】　已知A、B、C、D、E、F、G、H可以发生如图所示的转化，反应中部分生成物已略去。其中，A、G为同一主族元素的单质，B、C、H在通常情况下为气体，化合物C是一种形成酸雨的大气污染物。
请填空：
(1)H的名称是__________。
(2)E的两种用途是__________、__________。
(3)反应③的化学方程式是___________________________________________________。
(4)反应④的离子方程式是___________________________________________________。
建立模型　解答无机推断题的思维模型
【例5】　如图所示物质的转化关系中，A是一种固体单质，E是一种白色沉淀。
请回答下列问题：
(1)B的化学式是　　　　　　，目前B已被用作　　　　的主要原料。
(2)B和a溶液反应的离子方程式是____________________________________________。
(3)A和a溶液反应的离子方程式是____________________________________________。
(4)C和过量的盐酸反应的离子方程式是________________________________________。
工业制取高纯硅
　 高纯硅在科技进步、信息革命、新能源研究等方面起到了至关重要的作用。在各类考试中，有关高纯硅的制取问题，一直是命题的热点。
【例6】　硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：
①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式________________________________。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式____________________________________________；
H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是_______________________________。
(2)下列有关硅材料的说法正确的是________(填字母)。
A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥
B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承
C．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维
D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高
E．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释。
【例7】　单质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(反应温度为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图：
相关信息如下：
①四氯化硅遇水极易水解
②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
③有关物质的物理常数见下表：
物质 SiCl4 BCl3 AlCl3 FeCl3 PCl5
沸点/℃ 57.7 12.8 － 315 －
熔点/℃ －70.0 －107.2 － － －
升华温度/℃ － － 180 300 162
请回答下列问题：
(1)装置A中g管的作用是___________________________________________________；
装置C中的试剂是________。
(2)甲方案：f接装置Ⅰ；乙方案：f接装置Ⅱ。但是装置Ⅰ、Ⅱ都有不足之处，请你评价后填写下表。
方案 优点 缺点
甲
乙
(3)在上述(2)的评价基础上，请你设计一个合理方案并用文字表达：_________________。
(4)SiCl4与H2反应的化学方程式为___________________________________________。
高考题组一　有关碳、硅及其化合物所参与的
离子反应
1．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)醋酸钠溶液中通入足量CO2：2CH3COO－＋CO2＋H2O===2CH3COOH＋CO (　　)
(2010·海南，10C)
(2)向NaAlO2溶液中通入过量CO2：2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO (　　)
(2011·江苏，6D)
(3)Si和烧碱溶液反应，改变反应物用量，都可用同一离子方程式表示 (　　)
(2007·重庆理综，8③)
(4)将足量CO2通入含K＋、SiO、Cl－、NO溶液中，离子将不能大量共存 (　　)
(2011·大纲全国卷，11A)
(5)H＋、I－、NO、SiO不能大量共存 (　　)
(2011·广东理综，8A)
高考题组二　碳及其化合物
2．(2011·上海，2)从光合作用的反应原理6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2可知碳是农作物生长的必需元素之一。关于用二氧化碳生产肥料的评价正确的是 (　　)
A．缓解地球温室效应，抑制农作物营养平衡
B．加剧地球温室效应，促进农作物营养平衡
C．缓解地球温室效应，促进农作物营养平衡
D．加剧地球温室效应，抑制农作物营养平衡
3．(2009·台湾，59)近年来，大气中CO2的浓度上升已成为全球性的问题，因而兴起节能减碳运动，国内的环保团体也宣导中秋节不烤肉。假期超市卖的烤肉用木炭，其含碳量为90%，则一包10公斤的木炭完全燃烧后，会产生几公斤的CO2 (　　)
A．44　　　 B．33　　 C．22　　　 D．11　　　 E．5.5
高考题组三　碳族元素
4．(2009·海南，7)用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物，把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后质量为8.0 g，则此铅氧化物的化学式是 (　　)
A．PbO B．Pb2O3
C．Pb3O4 D．PbO2
5．(2008·全国理综Ⅱ，8)对于ⅣA族元素，下列叙述中不正确的是 (　　)
A．SiO2和CO2中，Si和O，C和O之间都是共价键
B．C、Si和Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8
C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应
D．该族元素的主要化合价是＋4和＋2
高考题组四　硅、硅的化合物及无机非金属
材料
6．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)SiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应 (　　)
(2010·山东理综，13A)
(2)A.二氧化硅是生产光纤制品的基本原料 (　　)
B．水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂 (　　)
(2010·江苏，4A、B)
(3)可以用Si3N4、Al2O3制作高温结构陶瓷制品 (　　)
(2010·天津理综，2B)
(4)二氧化硅的分子式是SiO2 (　　)
(2010·上海，2B)
7．(2011·山东理综，10)某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素 (　　)
A．在自然界中只以化合态的形式存在
B．单质常用作半导体材料和光导纤维
C．最高价氧化物不与酸反应
D．气态氢化物比甲烷稳定
8．(2009·广东理基，22)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 (　　)
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素　②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品　③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维　④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
9．(2009·重庆理综，6)材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是 (　　)
材料 主要化学成分
A 刚玉、金刚石 三氧化二铝
B 大理石、石灰石 碳酸钙
C 普通水泥、普通玻璃 硅酸盐
D 沙子、石英 二氧化硅
10.(2009·四川理综，6)开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确的是 (　　)
A．氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
B．C60属于原子晶体，用于制造纳米材料
C．纤维素乙酸酯属于天然高分子材料
D．单晶硅常用于制造光导纤维
11．(2011·上海综合，五，46－47)碳纳米管是近年来发展迅速的一种具有特殊结构及优异性能的纳米材料。它是由碳原子形成的无缝、中空管体材料，主要由五边形、六边形的碳环组成，相当于石墨结构卷曲而成，结构如下。
46．写出一种与碳纳米管互为同素异形体的物质名称________________________________。
47．碳纳米管有许多独特的性质，如高机械强度和弹性，多孔结构能吸附气体分子。因此碳纳米管可用作 (　　)
①防弹衣材料　②防火材料　③储氢材料　④绝缘材料
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
课时规范训练
教材习题回扣
1．(必修1P81－4)赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成的。这种物质是 (　　)
A．盐酸 B．氢氟酸
C．烧碱 D．纯碱
2．(必修1P81－5改编)坩埚是实验室用于灼烧或熔融固体物质的常用仪器，材质种类很多，实验时应根据物质的性质加以选择。熔融烧碱时，应选用下列哪种材质的坩埚 (　　)
A．玻璃坩埚 B．石英坩埚
C．陶瓷坩埚 D．铁坩埚
3．(必修1P81－10改编)下列关于碳、硅的叙述正确的是 (　　)
A．碳、硅都是ⅣA元素，它们在自然界中都以化合态形式存在
B．二氧化碳、二氧化硅的物理性质相似
C．二氧化碳、二氧化硅都是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成相应的盐
D．高纯度的二氧化硅用于制造半导体材料
4．(必修1P81－9改编)从硅的氧化物可以制取硅单质，主要化学反应如下：
粗硅的制取：＋ ＋2CO↑
由粗硅制纯硅(常用方法)：Si(粗)＋2Cl2SiCl4
SiCl4＋2H2Si(纯)＋4HCl
根据以上反应，回答下列问题：
(1)在制取粗硅的反应中，焦炭的作用是________(填“氧化剂”、“还原剂”或“既不是氧化剂也不是还原剂”)。
(2)在由粗硅制纯硅的反应中，①氯气(Cl2)与Si的反应类型是__________(基本反应类型)；②SiCl4与H2的反应类型是__________(基本反应类型)，H2的作用是________。
能力提升训练
1．下列关于碳和硅的叙述中，正确的是 (　　)
A．其氧化物都能与NaOH溶液反应
B．其单质在加热时都能跟O2反应
C．其氧化物都能溶于水生成相应的酸
D．碳和硅两种元素共有两种单质
2．下列叙述正确的是 (　　)
A．高温下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，说明硅酸(H2SiO3)的酸性比碳酸强
B．陶瓷、玻璃、水泥容器都能贮存氢氟酸
C．石灰抹墙、水泥砌墙的硬化过程原理相同
D．玻璃窑中出来的气体的主要成分是二氧化碳
3．向一定浓度的下列物质澄清溶液中通入过量的CO2气体，最后肯定没有沉淀生成的是(　　)
①Ca(OH)2　②Na2CO3　③CaCl2　④Ca(ClO)2
A．①③④ B．②③④ C．①②③ D．①②③④
4．在①浓硝酸　②水　③浓硫酸　④氢氟酸　⑤氢氧化钾溶液中，能与单质硅起化学反应的是 (　　)
A．①② B．②④ C．④⑤ D．③④
5．青石棉是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是 (　　)
A．青石棉是一种硅酸盐材料
B．青石棉中含有一定量的石英晶体
C．青石棉的化学组成可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O
D．1 mol青石棉能使1 mol HNO3被还原
6．金刚砂(SiC)可由SiO2和碳在一定条件下反应制得，反应方程式为SiO2＋3CSiC＋2CO↑，下列有关制造金刚砂的说法中正确的是 (　　)
A．该反应中的氧化剂是SiO2，还原剂为C
B．该反应中的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2
C．该反应中转移的电子数为12e－
D．该反应中的还原产物是SiC、氧化产物是CO，其物质的量之比为1∶2
7．将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后所得的固体物质是 (　　)
A．Na2SiO3 B．Na2CO3、Na2SiO3
C．Na2CO3、SiO2 D．SiO2
8．制造太阳能电池需要高纯度的硅，工业上高纯度硅常用以下反应实现：①Si(s)＋3HCl(g)===SiHCl3(g)＋H2(g)；②SiHCl3＋H2===Si＋3HCl。
对上述两个反应的下列叙述中，错误的是 (　　)
A．两个反应都是置换反应
B．反应②中H2被氧化
C．由于反应②放热，则反应①一定吸热
D．两个反应都是氧化还原反应
9．有一粗硅，含杂质铁，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的H2，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是(提示：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑) (　　)
A．物质的量之比为1∶1
B．物质的量之比为1∶2
C．质量之比为4∶1
D．质量之比为2∶1
10．下列关于碳族元素的叙述中错误的是 (　　)
A．与其他元素化合时易形成共价化合物，难形成离子化合物
B．碳族元素形成化合物时的最高价均为＋4价
C．碳的氧化物(CO2)和硅的氧化物(SiO2)都是酸性氧化物，均不能与酸反应
D．碳族元素是形成化合物最多的一族元素
11. 以氮化硅(Si3N4)和氧化铝(Al2O3)为原料，采用高压烧结或热压工艺制备赛伦。赛伦的化学通式为Si6－xAlxOxN8－x，以耐高温、高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀等性能为主要特 征，因此，在冶金、机械、光学、医学等领域有重要应用。它属于 (　　)
A．金属材料 B．有机高分子材料
C．新型无机非金属材料 D．无机高分子材料
12．A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如下图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。
请填空：
(1)形成单质A的原子的结构示意图为__________，它的最高化合价为________。
(2)B的化学式(分子式)为__________，B和碳反应生成A和E的化学方程式是________________________________________________________________________。
(3)C的化学式(分子式)为__________，D的化学式(分子式)为__________。
13．如何除去下列各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)，请选用下面提供的试剂和操作，将标号填在表内。
供选试剂：A.盐酸　B．烧碱溶液　C．氧气　D．水
E．CO2　F．不用其他试剂
供选操作：①加热　②加热熔融　③过滤　④结晶
含杂质的物质 所加试剂 主要操作
(1)SiO2(NaHCO3)
(2)SiO2(CaCO3)
(3)SiO2(Si)
(4)NaCl(SiO2)
14. 晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：
Si＋3HClSiHCl3＋H2
③SiHCl3与过量H2在1 000～1 100 ℃反应制得纯硅
已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。
请回答下列问题：
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为_______________________________________。
(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点－84.7 ℃)，提纯SiHCl3采用的方法为______________________________。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去)：
①装置B中的试剂是______________________________________________________。
装置C中的烧瓶需要加热，其目的是_________________________________________。
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是__________________，装置D不能采用普通玻璃管的原因是___________，装置D中发生反应的化学方程式为______________。
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及______________________________________________________________________。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂(填写字母代号)是______________。
a．碘水　b．氯水　c．NaOH溶液　d．KSCN溶液
e．Na2SO3溶液
答案
基础再现·深度思考
考点一
1．(1)游离　化合　金刚石　石墨　C60
(2)二　氧　化合　氧　晶体　无定　半导体　半导体芯片　集成电路　太阳　电　光电池
2．(1)C＋O2CO2
2C＋O22CO
2CuO＋C2Cu＋CO2
SiO2＋2CSi＋2CO↑
C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
(2)Si＋O2SiO2
考点二
1．(1)无　有　难
(2)①2CO＋O22CO2　淡蓝色
②CuO＋COCu＋CO2(冶炼金属)
2．空间立体网状　大　高　固　低　①CO2＋H2O??H2CO3　②SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
③SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O　橡胶　CO2少量：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O　CO2过量：CO2＋NaOH===NaHCO3
④SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑　Na2SiO3＋H2O＋CO2(不足)===H2SiO3↓＋Na2CO3
⑤SiO2＋CaOCaSiO3　Na2O＋CO2===Na2CO3
考点三
1．不　弱　不能
(1)H2SiO3SiO2＋H2O
(2)H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O
(3)干燥剂
2．(1)由硅、氧和金属元素组成的化合物
(2)Na2O·SiO2　K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O
(3)①水玻璃　②Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓
Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3
3．(2)高温结构陶瓷　光导纤维　生物陶瓷　压电陶瓷
深度思考
1．B　2.C　3.B
4．(1)通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶
(2)通过盛放灼热CuO的硬质玻璃管
(3)通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管
(4)通过饱和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液　(5)通过饱和NaHCO3溶液
(6)通过CuSO4溶液
5．①C　②D　③B　④E　⑤A
6．④⑤⑥
7．C　8.D
9．(1)D　(2)BC　(3)生物　AD
规律方法·解题指导
【例1】　(1)开始阶段：2OH－＋CO2===CO2－3＋H2O
完全转化为Na2CO3后：CO2－3＋CO2＋H2O===2HCO
(2)①当n(CO2)≤0.05 mol时，反应产物全部是Na2CO3，n(Na2CO3)＝n(CO2)。
②0.05 mol ③当n(CO2)≥0.1 mol时，反应产物完全为NaHCO3，n(NaHCO3)＝n(NaOH)＝0.1 mol。
【例2】　B　【例3】　C
【例4】　(1)一氧化碳
(2)生产玻璃　制粗硅(其他合理答案均可)
(3)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
(4)SiO2－3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO2－3
【例5】　(1)SiO2　光导纤维　(2)SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O　(3)Si＋2OH－＋H2O===SiO2－3＋2H2↑　(4)SiO2－3＋2H＋===H2SiO3↓
【例6】　(1)①SiHCl3＋H2Si＋3HCl
②SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl↑＋H2↑
氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3
(2)ABC
(3)现象：试管中有白色胶状沉淀生成，并且有刺激性气味气体生成；
解释：Na2SiO3和NH4Cl均能够水解，二者相互促进，Na2SiO3水解生成H2SiO3，NH4Cl水解产生NH3。
【例7】　(1)平衡压强，使液体从分液漏斗中顺利流下　浓硫酸
(2)
方案 优点 缺点
甲 ①收集产品的导管粗，不会堵塞导管②冷凝产品，减少产品损失 ①空气中的水蒸气进入产品收集装置，使四氯化硅水解②尾气没有处理，污染环境
乙 ①有尾气处理装置，注重环保②避免空气中的水蒸气进入装置 ①产品易堵塞导管②没有冷凝装置，产品易损失
(3)在装置Ⅰ的i处接干燥管j
(4)SiCl4＋2H2Si＋4HCl
真题重组·规范集训
1．(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√
2．C　3.B　4.C　5.B
6．(1)√　(2)A.√　B．√　(3)√　(4)×
7．A　8.C　9.A　10.A
11．46.金刚石或石墨或足球烯　47.C
课时规范训练
教材习题回扣
1．B　2.D　3.C
4．(1)还原剂　(2)①化合反应　②置换反应　还原剂
能力提升训练
1．B　2.D　3.A　4.C　5.B　6.D　7.A
8．C　9.C　10.C　11.C
12．(1)　＋4　(2)SiO2　SiO2＋2CSi＋2CO↑　(3)CaSiO3　Na2SiO3
13．(1)D　③　(2)A　③　(3)C　①　(4)D　③④
14．(1)SiO2＋2CSi＋2CO↑
(2)分馏(或蒸馏)
(3)①浓硫酸　使滴入烧瓶中的SiHCl3气化
②有固体物质生成　在反应温度下，普通玻璃会软化
SiHCl3＋H2Si＋3HCl
③排尽装置中的空气
④bd
与O2反应
高温
与强氧化
性酸反应
浓H2SO4：　　　　　　　　　　　　
浓HNO3：C＋4HNO3(浓)
=====CO2↑＋4NO2↑＋2H2O)
O2(足量)：　　　　　　　　　
O2(不足)：　　　　　　　　　
与氧化
物反应
CuO：　　　　　　　　　　(冶炼金属)
SiO2：　　　　　　　　　　(制取粗硅)
(1)碳
H2O：C＋H2O(g)=====CO＋H2(制取水煤气)
△专题讲座七 无机框图题的解答策略
1．题型特点
无机框图推断题集基本概念、基本理论及元素化合物知识于一体，具有考查知识面广、条件隐蔽性强、思维容量大、试题区分度高等特点，是高考命题专家的“宠儿”。该题型能较好地考查学生对所学知识进行重组、转换、迁移、解决实际问题的能力、逻辑推理能力和分析综合能力等。从历年高考考生答卷情况来看，无机框图推断题仍为考生的“软肋”。
在高三复习中抓住无机推断题，不仅能进一步加深元素及其化合物的有关知识，还能培养分析推理、观察思维、获取信息及综合应用的能力。
2．解题策略
无论推断题属于哪种形式，均遵循这样的推断思路：迅速浏览、整体扫描、产生印象、寻找“突破口”，突破点由点到面、随时检验，注意联系、大胆假设、全面分析(正推或逆推)，验证确认。解题的关键是仔细审题，依物质的特性或特征转化来确定“突破口”，顺藤摸瓜，进而完成全部未知物的推断。我们可以将推断题的解题方法及推理过程表示如下：
推断题结论―→验证
3．解题“突破口”
(1)物质的特殊颜色
相关知识：
①有色固体
a ．红色：Cu、Cu2O、Fe2O3；
b．红褐色：Fe(OH)3；
c．黄色：AgI、Ag3PO4；
d．淡黄色：S、Na2O2或AgBr；
e．蓝色：Cu(OH)2；
f．黑色：炭粉、CuO、FeO、FeS、CuS、Ag2S、PbS；
g．紫黑色：KMnO4、I2；
h．白色：Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3。
②有色溶液：
Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(黄色)、Cu2＋(蓝色)、MnO(紫红色)、Fe3＋与苯酚(紫色)、Fe3＋与SCN－(血红色)、I2与淀粉(蓝色)等。
水(溶剂) 苯(溶剂) CCl4(溶剂)
Br2 黄→橙 黄→红棕
I2 深黄→褐 淡紫→紫红 紫→深紫
③有色气体：
Cl2(黄绿色)、Br2(g)(红棕色)、NO2(红棕色)、I2(g)(紫色)、O3(淡蓝色)等。
④火焰颜色：
a．焰色反应：Na＋(黄色)、K＋(紫色)、Ca2＋(砖红色)等；
b．蓝色：CO在空气中燃烧；
c．淡蓝色：S、H2、H2S、CH4等在空气中燃烧；
d．苍白色：H2在Cl2中燃烧。
【例1】　A、B、C、D是按原子序数由小到大排列的第二、三周期元素的单质。B、E均为组成空气的成分。化合物F的焰色反应呈黄色。在G中，非金属元素与金属元素的原子个数比为1∶2。在一定条件下，各物质之间的相互转化关系如下图(图中部分产物未列出)：
请填写下列空白：
(1)A是　　　　　，C是　　　　。
(2)H与盐酸反应生成E的化学方程式是__________________________________________。
(3)E与F反应的化学方程式是__________________________________________________。
(4)F与G的水溶液反应生成I和D的离子方程式是_________________________________。
(2)物质的特征性质
相关知识：
①能使品红溶液褪色的气体：
SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色)。
②沉淀特殊的颜色变化：
a．白色沉淀先变灰绿色，再变红褐色：Fe(OH)2Fe(OH)3；
b．白色沉淀迅速变棕褐色：AgOH→Ag2O。
③在空气中变为红棕色：
NO(无色)NO2(红棕色)。
④能使澄清石灰水变浑浊的气体：CO2、SO2。
⑤通入CO2气体变浑浊的溶液：石灰水(过量则变澄清)、Na2SiO3溶液、饱和Na2CO3溶液、浓苯酚钠溶液、NaAlO2溶液等。
⑥使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH3。
⑦使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝：NO2、Cl2、Br2、FeCl3等。
⑧能与SO2、Cl2、O2等氧化性较强的气体(或其水溶液)反应析出淡黄色沉淀：H2S。
⑨在一定条件下具有漂白性的物质：Na2O2、H2O2、SO2、氯水、O3、活性炭等。
⑩常温下能溶解SiO2固体的物质：氢氟酸和NaOH溶液。
能与浓硫酸、铜片共热产生红棕色气体(NO2)的溶液：硝酸盐(或硝酸)溶液。
滴入沸水中可得到红褐色胶体的溶液：含Fe3＋的盐溶液。
烟雾现象：
a．棕(黄)色的烟：Cu或Fe在Cl2中燃烧；
b．白烟：Na在Cl2中或P在空气中燃烧；NH3遇到HCl气体；
c．白雾：由HX等极易溶于水的气体产生；
d．白色烟雾：P在Cl2中燃烧。
【例2】　中学化学中几种常见物质的转化关系如下：
将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体。请回答下列问题：
(1)红褐色胶体中F粒子直径大小的范围：_________________________________________。
(2)写出A、B、H的化学式：
A　　　、B　　　　、H　　　　。
(3)①H2O2分子的电子式：_____________________________________________________。
②写出C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式： ________________________________。
(4)写出鉴定E中阳离子的实验方法和现象：______________________________________。
(5)在C溶液中加入与C等物质的量的Na2O2，恰好使C转化为F，写出该反应的离子方程式：______________________________________________________________________。
(3)物质之间的特征转化关系
相关知识：
①连续氧化反应：ABCD(酸或碱)。
a．NH3(g)N2NONO2HNO3；
b．H2S(g)SSO2SO3H2SO4；
c．CH4(g)CCOCO2H2CO3；
d．Na(s)Na2ONa2O2NaOH。
②X(盐)——
X可能为弱酸的铵盐：(NH4)2CO3或NH4HCO3；(NH4)2S或NH4HS；(NH4)2SO3或NH4HSO3等。
③三角转化关系：
④化合物+化合物→单质+化合物
这类反应主要有：CO+H2O(g) CO2+H2、Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2等。
⑤化合物A+单质B→化合物C+单质D。
这类反应主要有：
CO2+2Mg 2MgO+C；
Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O；
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑；
C+H2O(g) CO+H2；
3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2等。
【例3】　已知A、B、C、D为气体，E、F为固体，G是氯化钙，它们之间的转换关系如下图所示：
(1)D的化学式是　　　　　　，E的化学式是　　　　。
(2)A和B反应生成C的化学方程式是___________________________________________。
(3)E和F反应生成D、H和G的化学方程式是_____________________________________。
(4)特殊反应条件
相关知识：
具有特殊反应条件的反应，大多数是重要的工业生产反应。
①高温条件：
CaCO3CaO＋CO2↑；
SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑；
SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑；
SiO2＋CaOCaSiO3；
SiO2＋2CSi＋2CO↑；
C＋H2O(g)CO＋H2；
CO＋H2O(g)CO2＋H2；
3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；
2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3；
4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2等。
②高温、高压和催化剂条件：
N2＋3H2 2NH3等。
③加热、催化剂条件：
4NH3＋5O24NO＋6H2O；
2SO2＋O2 2SO3等。
④通电条件：
2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；
2H2O2H2↑＋O2↑等。
【例4】　A、B、C、D、E是中学常见的五种化合物，A、B是氧化物，X、Y是生活中常见的金属，相关物质间的关系如下图所示(某些条件已略去)。
(1)若试剂a是NaOH溶液。
①C的名称是　　　　　。
②B与试剂a反应的离子方程式是________________________________________________。
(2)若试剂b是稀H2SO4。
①D的化学式是　　　　　。
②某高效净水剂是由Y(OH)SO4聚合得到的。工业上以E、稀硫酸和亚硝酸钠(NaNO2)为原料来制备Y(OH)SO4，反应中有NO生成，该反应化学方程式是_____________________。
(5)特征数据
相关知识：
近几年无机框图推断题已融入计算的成分，计算型框图推断题成为高考热点之一，解答这类问题时，要善于抓住物质转化过程中以下物理量的变化：
①相对分子质量(例CO→CO2、NO→NO2、SO2→SO3转化时分子中都增加1个氧原子，相对分子质量增加16)；
②放出气体的体积或生成沉淀的量；
③化合物中各元素的含量；
④气体的相对密度；
⑤离子化合物中离子个数之比；
⑥反应物之间的物质的量之比；
⑦电子总数；
⑧质子总数等。
⑨常见10电子微粒及相互转化关系
a．分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4；
b．阳离子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH、H3O＋；
c．阴离子：F－、O2－、N3－、OH－、NH等。其相互转化关系为NH＋OH－NH3↑＋H2O；H3O＋＋OH－===2H2O等。
⑩常见18电子微粒
a．分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、H2O2、N2H4；
b．阳离子：K＋、Ca2＋；
c．阴离子：Cl－、S2－、P3－、O；
d．有机物：CH3OH、CH3NH2、CH3F、CH3CH3等。
常见物质的相对分子质量
a．相对分子质量为28的物质：CO、N2、C2H4等；
b．相对分子质量为26的物质：C2H2等；
c．相对分子质量为32的物质：S、O2等；
d．相对分子质量为78的物质：Na2S、Na2O2、Al(OH)3等；
e．相对分子质量为100的物质：CaCO3、KHCO3、Mg3N2等。
【例5】　A、B、M、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素。A元素的一种原子中不含中子。B、M、D、E分别在下表(周期表的一部分)不同的空格内占有相应的位置，E的原子序数是D的原子序数的2倍。试回答：
(1)将D、E的元素符号分别填在相应的空格内。
(2)在B、M、D、E四种元素的最简单氢化物中，沸点最高的是__________(填化学式)。
(3)A、B、M、D可组成多种18电子分子，其中两种的结构可分别表示为A2M—MA2和BA3—MA2，请根据这两种分子的结构特点再写出2种具有18电子的有机物的结构简式________________、______________(用元素符号表示)。
(4)D存在于人体中，能使人过早衰老，但在催化剂存在下很快转化为A2D2、D2等物质，该转化过程可用离子方程式表示为________＋________H2O________＋________＋________。
(6)特殊的工业生产
相关知识：
中学教材中涉及的重要工业生产反应：
①煅烧石灰石；②工业制水煤气；③工业生产硫酸；④合成氨工业；⑤硝酸的生产工业；⑥氯碱工业(电解饱和食盐水)；⑦工业制盐酸；⑧高炉炼铁；⑨工业制取漂粉精；⑩硅酸盐工业等。
【例6】　下图是部分短周期元素的单质及其化合物的转化关系图(有关反应的条件及生成的H2O已略去)，已知：
(a)A、B、C、D是非金属单质，其中B、C、D在常温常压下是气体。
(b)反应①、②是化工生产中的重要反应。
(c)化合物E是形成酸雨的污染物之一，化合物K是常用的氮肥。
(d)化合物L具有漂白性，可由Cl2与NaOH溶液反应而制得。
(e)化合物J由两种元素组成，其相对分子质量为32。
请按要求填空：
(1)反应③的化学方程式为______________________________________________________。
(2)C的结构式为______________________________________________________________；
H的化学式为________________。
(3)L的溶液与化合物E反应的离子方程式为_______________________________________。
(4)化合物J的化学式为________________________________________________________。
答案
【例1】　(1)碳(或C)　钠(或Na)
(2)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
(3)2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2
(4)Na2O2＋S2－＋2H2O===4OH－＋S↓＋2Na＋
【例2】　(1)1 nm～100 nm　(2)Fe　FeS　H2SO4
(3)①HH
②2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
(4)取少量E于试管中，用胶头滴管滴入NaOH溶液，加热试管，可观察到试管口处湿润的红色石蕊试纸变蓝(或其他合理答案)
(5)4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8Na＋
【例3】　(1)NH3　NH4Cl　(2)H2＋Cl22HCl
(3)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
【例4】　(1)①偏铝酸钠　②Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
(2)①Fe2(SO4)3　②2FeSO4＋2NaNO2＋H2SO4===2Fe(OH)SO4＋2NO↑＋Na2SO4
【例5】　(1)
(2)H2O　(3)CH3—CH3　CH3OH
(4)2O　2　H2O2　O2↑　2OH－
【例6】　(1)2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4
(2)NN　(NH4)2SO3或NH4HSO3
(3)ClO－＋SO2＋2OH－===Cl－＋SO2－4＋H2O
(4)N2H4专题讲座六 环境保护与绿色化学
[考纲解读]　1.了解氮氧化物、二氧化硫等污染物的来源、性质和危害，体会化学对环境保护的重要意义。2.了解化工生产过程产生的“三废”对环境的危害，树立绿色化学的观念。3.原子经济性的概念和原子利用率的计算。
一、环境污染及其防治
1．环境污染
与化学相关的环境污染问题主要包括如下几个方面。一是大气污染问题：这是指由空气中的颗粒物、硫的氧化物(SO2、SO3)、氮的氧化物(NO、NO2等)、CO、碳氢化合物、氟氯代烃等造成的污染(其中SO2、NOx主要来源于化石类燃料的大量使用)。大气污染的具体表现主要有：形成酸雨、酸雾；臭氧层空洞；光化学烟雾；室内空气污染(指家用燃料的燃烧、烹调、吸烟产生的CO、CO2、NO、NO2、SO2等，各种建筑材料和装饰材料释放出的甲醛、苯等有机物造成的污染等，其中CO与血红蛋白作用会使血液失去输氧能力，导致CO中毒)。二是水体污染：这是指过量有害物质进入水中造成的污染。导致水体污染的物质主要有两大类，一类是重金属污染，如重金属Hg、Cd、Pb、Cr等进入水中形成的污染，这些重金属主要来自于化工、冶金、电子、电镀等排放的工业废水。另一类是植物营养物质污染：水中高浓度的N、P等植物营养物质，导致水体富营养化而形成的污染。它主要是由进入水中腐烂的含蛋白质的物质、含磷洗涤剂及大量使用的磷肥造成的。三是固体废弃物造成的污染：主要是指生活垃圾、工业废料随意堆放造成的污染，目前最引人注意的是由塑料制品造成的白色污染及废旧电池造成的重金属污染。垃圾污染范围广泛，对环境及生物的不良影响途径多样。
思考：1.当今环境污染存在以下几方面问题：(用物质化学式或元素名称填写相关原因)
(1)酸雨——形成原因主要是________和__________。
(2)光化学烟雾——主要是________、碳氢化合物造成的。
(3)臭氧空洞——主要是__________、氮氧化合物等的排放引起的。
(4)温室效应——主要是由于大气中__________等的含量的不断增加造成的。
(5)白色污染——__________等难降解塑料的大量使用。
(6)赤潮——含______洗衣粉的大量使用，工、农业及城市生活污水的任意排放。
2．环境保护的措施
(1)工业废气携带颗粒物的回收利用。
(2)工业、生活污水经处理达标后排放，限制使用________洗涤剂。
(3)回收、限制难降解塑料，研制__________塑料。
【例1】　环境问题及解决措施
Ⅰ.臭氧层空洞
高空大气中O2吸收紫外线可变成臭氧(O3)，而冰箱中的致冷剂氟里昂在紫外线作用下分解出氯原子，氯原子能加速臭氧的分解，从而破坏平流层中的臭氧层。同样超音速飞机的尾气及发动机尾气中的NO也能加快O3的分解，反应式如下：NO＋O3―→NO2＋2O；NO2＋O―→NO＋O2。请你写出总的反应式： ______________；其中NO的作用是______________和____________。
Ⅱ. 水源污染(富营养化)
(1)工、农业及城市生活污水中含磷。家用洗涤剂是污水中磷的一个重要来源(洗涤剂中含有磷酸钠)。关于处理污水时要不要除去磷的说法正确的是 (　　)
A．磷是生物所需的营养元素，不必除去
B．含磷的污水是很好的肥料，不必除去
C．含磷污水排到自然水中引起藻类增殖，使水变质，必须除去
D．磷对人无毒，除去与否都无关紧要
(2)赤潮
我国沿海出现了大面积赤潮，赤潮是红藻、蓝藻等在较短时间内大量繁殖形成的，它造成的严重后果是____________________。赤潮是水体富营养化的结果，主要是因为__________________等，使水中含有大量的______________元素对应的离子。为了防止水污染，我国许多地区已经对洗衣粉的成分加以限制，不得再销售含有______________(从下述选项中选)的洗衣粉。
A．硅酸钠 B．烷基苯磺酸钠
C．三聚磷酸钠 D．蛋白质
Ⅲ. 酸雨
(1)自然界“酸雨”形成的原因主要是 (　　)
A．未经处理的工业废水的任意排放
B．大气中二氧化碳含量增多
C．工业上大量燃烧含硫的燃料和金属矿石的冶炼
D．汽车排放的尾气和燃料不完全燃烧产生的气体
(2)SO2主要来自于硫酸工厂废气和含硫矿物的燃烧。
①若用Na2SO3溶液来吸收工厂的SO2尾气，加热吸收液可获得高浓度的SO2，变废为宝。你能写出主要的化学方程式吗？
②为除去燃料中的硫，可采用如图脱硫工艺。你能写出主要的化学方程式吗？
Ⅳ. 光化学烟雾：
大气污染物一氧化氮、二氧化氮和某些碳氢化合物在太阳光的照射下，在低空大气中发生复杂的光化学反应(大气中的氧气也参加了反应)，形成白色或浅蓝色有特殊气味的光化学烟雾。
光化学烟雾中主要含二次污染物如醛类、酮类、臭氧、过氧乙酰硝酸酯等。光化学烟雾严重危害人体健康，损害植物及橡胶制品等。
汽车尾气污染：
汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染源之一。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO和NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。
(1)写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式__________________________________。
(2)“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是__________________。
(3)控制城市空气污染源的方法可以有　　　　。
A．开发氢能源 B．使用电动车
C．植树造林 D．戴上呼吸面具
二、绿色化学
1．绿色化学有关概念
(1)核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。
绿色化学的理想在于不再使用有毒有害的物质，不再产生废物，不再处理废物，这是一门从源头上减少或消除污染的化学。
(2)绿色化学的研究主要围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的，因此化学反应及其产物具有以下特征：
a．采用无毒、无害的原料；
b．在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂)下进行；
c．产品应该是环境友好的；
d．具有“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放”。此外，它还应当满足“物美价廉”的传统标准。
2．原子经济性
原子经济性在化学合成特别是有机合成中，减少废物的关键是提高选择性问题，即选择最佳反应途径，使反应物原子尽可能多地转化成产物原子，最大限度地减少副产物，才会真正减少废物的生成。美国著名有机化学家B.M.Trost在1991年首先提出“原子经济性”的概念：认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中(如完全的加成反应：A＋B===C)，达到零排放。原子经济性可用原子利用率来衡量，其定义可表示为原子利用率＝×100%。
经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。
【例2】　在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是 (　　)
A．CH2===CH2＋CCH3OOOH(过氧乙酸)―→CH2OCH2＋CH3COOH
B．CH2===CH2＋Cl2＋Ca(OH)2―→CH2OCH2＋CaCl2＋H2O
C．2CH2===CH2＋O22CH2OCH2
D．3CH2OHCH2OHHOCH2CH2—O—CH2CH2OH＋CH2OCH2＋2H2O
【例3】　工业上合成氨的原料之一为氢气，其来源之一是利用石油气的有关成分如丙烷(C3H8)制取。以下途径，假设反应都能进行，从经济效益考虑最合理的反应是 (　　)
A．C3H83C＋4H2
B．C3H8C3H6＋H2
C．C3H8＋6H2O3CO2＋10H2
D．2H2O2H2＋O2
【例4】　下列几种生产乙苯( )的方法中，原子经济性最好的是(反应均在一定条件下进行) (　　)
【例5】　在“绿色化学工艺”中，理想状态是原子利用率为100%。在用CH3C≡CH合成CH2===C(CH3)COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要其他的反应物有
(　　)
A．CO和CH3OH B．CO2和H2O
C．H2和CO2 D．CH3OH和H2
三、无机非金属材料的应用及环境保护
无机化工原理在考查方面的另外一个着力点是以全新的信息考查化学反应原理在合成氨、工业制H2SO4、氯碱工业及无机非金属材料方面的应用。
中学化学需要掌握的重要的化工生产原理如下：
化学工业
【例6】　工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：
(1)简述原料气N2、H2的来源：_________________________________________________。
(2)下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是____________________________________。
A．浓硫酸 B．氯化钙 C．氯化镁 D．生石灰
(3)氨气和氧气145 ℃就开始反应，在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图所示)：
4NH3+5O2? ?4NO+6H2O　K1=1×1053
(900 ℃)
4NH3+3O2?? 2N2+6H2O　K2=1×1067
(900 ℃)
温度较低时以生成　　　　　　　为主，温度高于900 ℃时，NO产率下降的原因：　　　　　　　　。吸收塔中需要补充空气的原因：__________________________。
(4)尾气处理时，小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂，此法运行费用低，吸收效果好，不产生二次污染，吸收后尾气中NO和NO2的去除率高达99.95%。其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素[CO(NH2)2]反应生成CO2和N2，请写出有关反应的化学方程式：_________________________________________，
________________________________________________________________________。
【例7】　“低碳”既是时尚，也是环保要求。“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几个工厂利用废气、废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺：
请回答下列问题：
(1)工艺操作①、②分别为____________、____________。
(2)工业合成氨的化学方程式为_______________________________________________。
(3)写出生成“产品”的离子方程式：__________________________________________。
(4)在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是
________________________________________________________________________。
(5)副产品的化学式为______________________。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是______________________。
【例8】　Ⅰ.某硝酸厂附近的空气中的主要污染物为氮的氧化物。为了保护环境和综合利用，可采用氨—碱两级吸收法。此法兼有碱吸收和氨吸收两法的优点，其吸收工艺流程如下：
(1)排空物质的主要成分为_____________________________________________________。
(2)进入吸收塔以前加一个缓冲器的目的是_______________________________________。
(3)从吸收塔排出的混合液的用途之一为_________________________________________。
Ⅱ.空气的主要污染物为硫的氧化物和氮的氧化物。研究人员设计了同时净化废气中二氧化硫和氮的氧化物的方法，将其转化为硫酸和硝酸，工艺流程如下：
各室中发生的反应如下：
氧化室：NO2(g)＋SO2(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)＋NO(g)　ΔH＝a kJ·mol－1。
清除室：NO(g)＋NO2(g)===N2O3(g)　ΔH＝b kJ·mol－1；N2O3(g)＋2H2SO4(l)===2NOHSO4(s)＋H2O(l)
ΔH＝c kJ·mol－1。
分解室：4NOHSO4(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4H2SO4(l)＋4NO2(g)　ΔH＝d kJ·mol－1。
回答下列问题：
(1)物质①和②分别为(写化学式)________、__________。
(2)写出SO2、O2和H2O反应生成H2SO4的热化学方程式：____________________________。
1．(2011·福建理综，6)下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是 (　　)
A．CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体
B．使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一
C．节能减排符合低碳经济的要求
D．合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺
2．(2010·天津理综，1)以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背发展低碳经济的是 (　　)
A．发展氢能和太阳能
B．限制塑料制品的使用
C．提高原子利用率，发展绿色化学
D．尽量用纯液态有机物代替水作溶剂
3．(2010·江苏，1)化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是
(　　)
A．为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药
B．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
C．实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源
D．垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用
4．(2010·四川理综，6)节能减排对发展经济、保护环境有重要意义。下列措施不能减少二氧化碳排放的是 (　　)
A．利用太阳能制氢
B．关停小火电企业
C．举行“地球一小时”熄灯活动
D．推广使用煤液化技术
5．(2010·重庆理综，6)减缓温室气体排放是2009年哥本哈根气候变化会议的议题。下列反应不产生温室气体的是 (　　)
A．用纯碱制玻璃 B．用煤炭作燃料
C．用铁矿石炼铁 D．用氨制碳酸铵
6．(2010·上海，1)下列做法不能体现低碳生活的是 (　　)
A．减少食物加工过程
B．注意节约用电
C．尽量购买本地的、当季的食物
D．大量使用薪柴为燃料
答案
1．思考
(1)SO2　氮氧化合物　(2)氮氧化合物　(3)氟氯代烃　(4)CO2　(5)聚乙烯　(6)磷
2．(2)含磷　(3)可降解
【例1】　Ⅰ.O3O2＋O　还原剂　催化剂
Ⅱ.(1)C　
(2)藻类分泌毒素，并且消耗水中的溶解氧，造成水质恶化和鱼类死亡　滥用氮肥、磷肥、农药和城镇废水任意排放　氮、磷　C
Ⅲ. (1)C　
(2)①SO2＋H2O＋Na2SO32NaHSO3
②CaO(s) ＋SO2(g)CaSO3(s)，
2CaSO3(s)＋O2(g)2CaSO4(s)
Ⅳ. (1)2CO＋2NON2＋2CO2
(2)SO2转化成SO3，SO3遇水生成硫酸
(3)ABC
【例2】　C　
【例3】　C
【例4】　C
【例5】　A　
【例6】　(1)N2来源于空气，H2来源于焦炭与水蒸气的反应
(2)A
(3)N2　生成NO的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，NO的产率下降　提高氨气的转化率，进一步与NO反应，尽可能多的生成所需产品
(4)NO＋NO2＋H2O===2HNO2
CO(NH2)2＋2HNO2===CO2↑＋2N2↑＋3H2O
【例7】　(1)将空气液化后蒸馏分离出氧气，获得氮气　过滤
(2)N2＋3H22NH3
(3)CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O===CaCO3↓＋2NH＋4＋SO2－4
(4)将湿润的红色石蕊试纸放在导气管口，若试纸变蓝，则证明有NH3(或其他可行的方法)
(5)CaO　CO2
【例8】　Ⅰ.(1)N2、O2(只填N2也算对)
(2)使氨气和污染的空气充分混合
(3)用作肥料
Ⅱ.(1)NO2　H2SO4
(2)2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)===2H2SO4(l)
ΔH＝(2a＋2b＋2c＋d) kJ·mol－1
专题集训·能力提升
1．A　2.D
3．D　
4．D
5．D　
6．D　大题冲关滚动练之四——无机框图题
1．从物质A的水溶液出发，有如图所示的一系列变化(参加反应或反应生成的H2O没有表示出来)。
试完成下列问题：
(1)写出下列物质的化学式：
A　　　　，E　　　　，X　　　　，Y　　　　。
(2)写出步骤①②发生反应的离子方程式：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
2．甲、乙、丙为常见单质。A、B、C、D、E、F、G、H均为中学化学中常见的化合物，其中B、G的焰色反应均为黄色，C能使品红溶液褪色。在一定条件下，各物质相互转化关系如图所示。
请回答下列问题：
(1)用化学式表示：丙为__________，H为__________。
(2)A的电子式为_____________________________________________________________。
(3)电解E的水溶液时，E起到的作用是__________________________________________。
(4)写出B＋C―→D的化学方程式：_____________________________________________；
写出E＋G―→F的离子方程式：_________________________________________________。
3．A、B、C、D、E为中学化学常见的单质或化合物，相互转化关系如图所示(部分产物略去)。
(1)若A是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体；C、D均为空气的主要成分；E是一种有毒气体。
①C的电子式为______________。
②写出反应Ⅰ的化学方程式____________________________________________________。
③写出反应Ⅱ的化学方程式____________________________________________________。
(2)若A是淡黄色化合物；常温下D是无色气体；C中含有的阴、阳离子均为10电子粒子。
①D的结构式为____________，C中所含化学键的类型是____________________。
②写出反应Ⅰ的化学方程式___________________________________________________。
③写出反应Ⅱ的化学方程式____________________________________________________。
(3)将(2)中一定量的气体D通入2 L C的溶液中，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并
将溶液加热，产生的气体与HCl物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。
①O点溶液中所含溶质的化学式为　　　　　，常温下a点溶液的pH　　　　(填“>”、“=”或“<”)7，a点溶液中各离子浓度由大到小的关系是 ___________________________。
②标况下，通入气体D的体积为　　　　　L，C溶液的物质的量浓度为　　　　mol·L-1。
4．物质A～G是中学化学中常见的物质，这些物质有如图所示的转化关系(部分反应物、生成物没有列出)。其中A、B、F含有一种相同的元素，C、D、G含有一种相同的元素，F具有磁性，G为黑色非金属单质。
(1)物质A溶解于盐酸，然后加入KSCN溶液，溶液不变色，再滴加几滴氯水，溶液变为血红色，由此推知A的化学式为　　　　　。
(2)反应③的化学方程式是____________________________________________________。
(3)写出下列物质的化学式：E　　　　　、F______________________________________。
(4)若C是一种气体，在温度为1 100 ℃的某固定容积的密闭容器中发生反应：A(s)+C(g)? B(s)+D(g)　ΔH=a kJ·mol-1(a>0)，该温度下平衡常数K=0.263。若生成1 mol B，
则吸收的热量　　　　(选填“大于”、“等于”或“小于”)a kJ；若加入过量的A，则C的转化率　　　　(选填“升高”、“不变”或“降低”)；若容器内压强不再随时间变化，则该反应　　　　　(选填“达到”、“未达到”或“不一定达到”)化学平衡状态；该反应达到化学平衡状态时，若c(C)=0.100 mol·L-1，则c(D)=　　　　mol·L-1。
5．实验室中有6瓶失去标签的白色固体：纯碱、氢氧化镁、氯化钡、硫酸铝、硫酸氢钠、氯化钾。除蒸馏水、试管和胶头滴管外，无其他任何试剂和仪器。某学生通过以下实验步骤即可鉴别它们。请填写下列空白：
(1)各取适量固体于6支试管中，分别加入适量蒸馏水，有一支试管中的现象和其他5支明显不同，此试管中的现象是___________________________________________________，
据此现象鉴别出的一种物质是__________。
(2)分别将所剩5种溶液依次编号为A、B、C、D、E，然后进行两两混合。观察到C没有出现任何现象；D分别和A、B、E混合时均产生了白色沉淀；B和E混合时既有白色沉淀产生，又有无色气体放出。据此可推断出：
①A、C、D三种物质的化学式依次是_____________________________________________。
②B、E两者中有一种可与A反应，它与足量A反应的离子方程式为__________________。
③在两两混合时，能最终确定B、E成分的实验现象及结论是_______________________。
(3)上述物质溶于水抑制水的电离，且溶液显酸性的物质的化学式为________，其溶液显酸性的原因是________________________________________________________________。
6．如图表示各物质之间的转化关系。已知D、E、Z是中学化学常见的单质，其他都是化合物。Z、Y是氯碱工业的产品。D元素的原子最外层电子数与电子层数相等，且D的硫酸盐可作净水剂。E为日常生活中应用最广泛的金属。除反应①外，其他反应均在水溶液中进行。请回答下列问题。
(1)写出下列物质的化学式：B　　　　、G　　　　、Y　　　　。
(2)在电镀工业中，若将E作为待镀金属，铜为镀层金属，则E是　　　　极，请写出在此电极上发生的电极反应式：__________________________________________________。
(3)写出反应①的化学方程式___________________________________________________。
(4)A溶液与NaOH溶液混合可形成沉淀，某温度下此沉淀的Ksp=2.097×10-39。将0.01 mol·L-1的A溶液与0.001 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合，你认为能否形成沉淀　　　　(填“能”或“不能”)，请通过计算说明____________________________________________。
答案
1．(1)Na2S2O3　FeS　HCl　C6H5OH
(2)①S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O
②2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋
2．(1)O2　SO3　(2)Na＋[]2－Na＋
(3)增强溶液的导电能力
(4)Na2O2＋SO2===Na2SO4　OH－＋HCO===CO2－3＋H2O
3．(1)①N N
②4NH3＋5O24NO＋6H2O
③2NO＋2CON2＋2CO2
(2)①O===C===O　(极性)共价键、离子键
②2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
③Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH
(3)①NaOH、Na2CO3　>　c(Na＋)>c(Cl－)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)>c(CO2－3)
②44.8　2.5
4．(1)FeO　(2)CO2＋2MgC＋2MgO　(3)O2　Fe3O4　(4)等于　不变　不一定达到　0.026 3
5．(1)白色固体不溶于水　Mg(OH)2
(2)①NaHSO4、KCl、BaCl2　②CO2－3＋2H＋===H2O＋CO2↑
③B、E两溶液，与A溶液混合时产生气体的是纯碱，否则是硫酸铝
(3)NaHSO4　NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4，所产生的H＋抑制水的电离
6．(1)FeCl2　NaAlO2　NaOH
(2)阴　Cu2＋＋2e－===Cu
(3)3FeO＋2AlAl2O3＋3Fe
(4)能　c(Fe3＋)·c3(OH－)＝(×0.01)×(×0.001)3＝6.25×10－13>2.097×10－39，能生成Fe(OH)3沉淀第3讲　富集在海水中的元素(二)——卤素
[考纲解读]　1.了解Cl2、Br2、I2的物理性质特点。2.能从原子结构的视角分析Cl2、Br2、I2氧化性强弱规律。3.了解海水的综合利用及Br2、I2的制取原理。4.掌握卤离子(Cl－、Br－、I－)的检验方法。
考点一　卤族元素的原子结构和性质
1．原子结构
氯、溴、碘三种元素的原子结构示意图分别为__________、__________、；最外层都有____个电子，它们都位于元素周期表______族，都属于卤族元素。
2．氯、溴、碘的存在及单质物理性质
(1)氯、溴以化合态的形式存在于海水和陆地的盐矿中。碘则主要存在于海草(如海带)中，也存在于海水和盐矿中。
(2)溴、碘单质的物理性质
Br2是一种________色____体，易挥发；I2是一种________色____体，易升华。Br2溶解在水中的颜色是________，I2溶解在水中的颜色是__________，Br2溶解在CCl4中的颜色是__________，I2溶解在CCl4中的颜色是__________。
3．氯、溴、碘单质化学性质比较
(1)与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为
________________________________________________________________________(X＝Cl、Br、I)。
(2)氧化性
①都能与金属反应生成金属卤化物，如与钠反应的化学方程式为_________________(X＝Cl、Br、I)。
②氯、溴、碘单质的氧化性强弱是Cl2____Br2____I2，阴离子的还原性：Cl－____Br－____I－。
Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，其离子方程式：_______________________________；
同理，Br2能置换I2，其离子方程式：_________________________________________。
③与一些还原性离子反应，如Br2与SO、Fe2＋反应的离子方程式分别为___________，
________________________________________________________________________。
1．下列叙述中正确的是 (　　)
A．碘易升华，所以要保存在铁盖旋紧的试剂瓶中
B．液溴应保存在磨口玻璃塞棕色细口试剂瓶中，并加少量水进行水封
C．碘易溶于酒精，所以可用酒精从碘水中将碘萃取出来
D．用加热的方法可将碳酸氢钠溶液中混有的少量碘除去
2．请列举哪些物质能使溴水褪色？
3．下列哪些事实或实验能说明氧化性：Cl2>Br2>I2___________________________________。
①氯水分别滴入KBr、NaI溶液中颜色加深，而溴水滴入NaCl溶液中无明显变化，滴入KI淀粉溶液中，溶液变蓝
②H2和Cl2的混合气体光照爆炸，H2和Br2的混合气体加热才能反应，而H2和I2反应更困难
③Fe分别与Cl2、Br2、I2反应生成Fe的化合物的化合价高低
④HCl、HBr、HI的热稳定性越来越差
⑤Cl2、Br2、I2在水中的溶解度逐渐减小
考点二　卤素离子的检验方法
1．AgNO3溶液——沉淀法
未知液
生成
2．置换——萃取法
未知液　
有机层呈
3．氧化——淀粉法检验I－
未知液　____溶液，表示有I－
4．淀粉 KI试纸常用于检验哪些物质？
5．鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是 (　　)
①碘水、淀粉溶液　②氯水、CCl4　③溴水、苯　④硝酸、AgNO3溶液　⑤氯水、苯　⑥FeCl3溶液、CCl4
A．①②④ B．②③⑥ C．②④⑤ D．④⑤⑥
考点三　卤素互化物和拟卤素
1．卤素互化物
由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如IBr、ICl、BrF3、ClF3。卤素互化物与卤素单质的性质相似，有较强的氧化性，如能与金属、H2O、NaOH等反应：2IBr＋2Mg===MgBr2＋MgI2。但应注意：卤素互化物中，非金属性弱的元素显正价，如：ICl中，I显＋1价，Cl显－1价，所以卤素互化物与水或碱的反应一般属于非氧化还原反应：IBr＋H2O===HBr＋HIO　IBr＋2NaOH===NaBr＋NaIO＋H2O。
2．拟卤素
有些多原子分子与卤素单质性质相似，其阴离子与卤素阴离子性质相似。如：氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答这类题目时可用换元法，如把(SCN)2当作X2，把SCN－当作X－。
6．溴化碘(IBr)是一种卤素互化物，它的化学性质活泼，能与大多数金属反应，也能与某些非金属单质反应，并能与水发生反应：IBr＋H2O===HBr＋HIO。下列有关溴化碘的叙述错误的是 (　　)
A．IBr、Br2、I2具有相似的化学性质
B．在许多反应中，IBr是一种强氧化剂，其氧化性强于I2的，但弱于Br2的
C．在溴化碘与水的反应中，IBr既是氧化剂又是还原剂
D．溴化碘与氢氧化钠溶液反应时可生成两种盐
7．氰(CN)2的结构简式为N≡C—C≡N，其化学性质与卤素(X2)很相似，化学上称之为拟卤素，其氧化性介于Br2和I2之间。下列有关反应的化学方程式不正确的是 (　　)
A．(CN)2＋H2===2HCN
B．MnO2＋4HCNMn(CN)2＋(CN)2↑＋2H2O
C．向KCN溶液中加入碘水：I2＋2KCN===2KI＋(CN)2
D．在NaBr和KCN混合液中通入少量Cl2：Cl2＋2KCN===2KCl＋(CN)2
卤素氧化性的应用——氯、溴、碘
的制取
1．氯的提取——氯碱工业
海水―→粗盐饱和食盐水
化学方程式为_______________________________________________________________。
2．海水提取溴
(1)流程
(2)发生反应的化学方程式
①________________________________________________________________________
②________________________________________________________________________
③________________________________________________________________________
3．海带中提取碘
(1)流程
(2)发生反应的化学方程式：_________________________________________________。
【例1】　空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：
(1)步骤③的离子方程式：_________________________________________________。
(2)步骤⑤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是__________。
(3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气，因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过__________(填试剂名称)溶液，以除去氯气。
(4)步骤⑤的蒸馏过程中，温度应控制在80～90 ℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：_______________________________________________________________。
(5)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由：____________________________。
(6)提取溴单质，采用蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”，请说明原因：_____________________________________________________________________。
【例2】　海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：
海带灰悬浊液
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ④MnO2＋
H2SO4(稀)
请填写下列空白：
(1)步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是______________(从下列仪器中选出所需的仪器，将标号字母填写在空白处)。
A．烧杯　　　 B．坩埚　　　 C．表面皿
D．泥三角 E．酒精灯 F．干燥器
(2)步骤③的实验操作名称是______；步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是________。
(3)步骤④反应的离子方程式是_______________________________________________。
(4)步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是_______________________________。
(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：___________。
萃取、分液在卤素性质实验中的应用
1．萃取
(1)概念
指利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。
(2)萃取剂的选择要求
①与原溶剂互不相溶；
②溶质在萃取剂中的溶解性远大于在原溶剂中的溶解性；
③萃取剂与溶质不反应。
2．分液
(1)概念：两种互不相溶的液体的分离方法。
(2)操作要求：在分液漏斗中进行，将下层液体从下端管口放出，上层液体从上口倒出。
3．实例
用苯或四氯化碳作萃取剂将溴或碘从它们的水溶液中提出来。
【例3】　实验探究是体验知识的产生或形成过程的基本途径。下面是某同学探究实验报告的一部分，请填空：
实验名称：氯、溴、碘的氧化性强弱比较
实验药品：NaCl溶液、KBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、四氯化碳
实验步骤 实验结论
①NaCl溶液＋氯水＋1 mL CCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色 氧化性从强到弱的顺序：氯、溴、碘
②KBr溶液＋氯水＋1 mL CCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色
③KI溶液＋氯水＋1 mL CCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色
(1)完成该实验需用到的仪器是______________________________________________；
(2)CCl4在实验中所起的作用是_______________________________________________；
(3)在实验②中四氯化碳层颜色变化过程为_____________________________________；
(4)该同学的实验缺陷是_____________________________________________________，
改进的办法是_____________________________________________________________。
【例4】　按下列实验过程填空：
(1)a、b、c、d处应填的相应颜色为_________________________________________。
(2)写出上述反应的化学方程式：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
高考题组一　有卤素及化合物所参与的离子反
应
1．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)少量Cl2通入KI溶液中：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2 (　　)
(2010·海南，10D)
(2)淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝，4I－＋O2＋2H2O―→2I2＋4OH－ (　　)
(2010·上海，19D)
(3)能使pH试纸呈红色的溶液中，Na＋、NH、I－、NO不能大量共存 (　　)
(2009·四川理综，8B)
(4)酸性条件下KIO3溶液与KI溶液反应生成I2：IO＋5I－＋3H2O===3I2＋6OH－ (　　)
(2008·天津理综，11C)
高考题组二　卤素单质及其化合物的性质比
较，综合应用
2．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)第ⅦA族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强 (　　)
(2011·天津理综，2C)
(2)HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强 (　　)
(2011·福建理综，7C)
(3)HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性均依次减弱 (　　)
(2010·山东理综，11B)
(4)从HF、HCl、HBr、HI的酸性递增的事实，推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律
(　　)
(2010·福建理综，8D)
(5)浓硫酸与溴化钠共热制取溴化氢 (　　)
(2010·上海，8C)
(6)在反应KIO3＋6HI===KI＋3I2＋3H2O中，每生成3 mol I2转移电子数为6NA (　　)
(2010·江苏，5C)
(7)碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度 (　　)
(2010·大纲全国卷Ⅱ，8B)
3．(2011·上海综合，49)精盐添加一定量的碘酸钾和抗结剂就成为食用碘盐，烹饪时，要待食物熟后加入碘盐，其原因是________________________________________________。
(提示：碘酸钾高温分解类似于氯酸钾分解)
4．(2010·北京理综，27)为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。
实验过程：
Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)A中产生黄绿色气体，其电子式是__________________________________________。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是_____________________________________。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是__________________________________________。
(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是___________________________。
(5)过程Ⅲ实验的目的是_____________________________________________________。
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下________，得电子能力逐渐减弱。
5．[2009·上海，23(3)]海水是资源的宝库，蕴藏着丰富的化学元素，如氯、溴、碘等。卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律。下列有关说法正确的是________。
a．卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI的顺序依次加深
b．卤化氢的键长按H－F、H－Cl、H－Br、H－I的顺序依次减小
c．卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱
d．卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易
6．(2011·北京理综，25改编)在一定温度下，X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如下表：
F2＋H2??2HF K＝1.8×1036
Cl2＋H2??2HCl K＝9.7×1012
Br2＋H2??2HBr K＝5.6×107
I2＋H2??2HI K＝43
试根据K的变化，可以推断出随着卤素原子核电荷数的增加(选填字母)________。
a．在相同条件下，平衡时X2的转化率逐渐降低
b．X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱
c．HX的还原性逐渐减弱
d．HX的稳定性逐渐减弱
课时规范训练
1．下列关于卤素的叙述正确的是 (　　)
①卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾　②溴中溶有少量氯气，可以用加入溴化钠再用汽油萃取的方法提纯
③溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性　④某溶液与淀粉 KI溶液反应出现蓝色，则证明该溶液是氯水或溴水　⑤氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成　⑥氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂
A．①③⑤ B．②③⑥ C．②⑤⑥ D．①③④
2．下列物质不能使湿润的淀粉 KI试纸变蓝的是 (　　)
A．氯水 B．碘酒 C．氢碘酸 D．溴蒸气
3．下列叙述中不正确的是 (　　)
A．颜色深浅：AgI>AgBr>AgCl
B．还原性：HI>HBr>HCl>HF
C．水溶液的酸性：HI>HBr>HCl>HF
D．光敏性：AgF>AgCl>AgBr>AgI
4．下表是食用碘盐包装上的部分说明，下列说法正确的是 (　　)
配料 精盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量 35±15 mg·kg－1
储存方法 密封、避光、防潮
食用方法 烹饪时，待食品熟后加入碘盐
A.高温会导致碘的损失
B．碘酸钾可氧化氯化钠
C．可用淀粉检验碘盐中的碘酸钾
D．该碘盐中碘酸钾含量为20～50 mg·kg－1
5．下列物质与其用途相符合的是 (　　)
①Cl2——作消毒剂　②AgBr——制胶卷、感光纸　③AgI——人工降雨　④碘——预防甲状腺肿大
⑤淀粉——检验I2的存在　⑥NaClO——漂白纺织物
A．②③④⑤⑥ B．①②③④⑤
C．②③④⑤ D．全部
6．下列关于卤素的叙述，正确的是 (　　)
A．单质的颜色随核电荷数的增加逐渐加深
B．氢化物的稳定性随核电荷数的增加逐渐增强
C．单质与水反应均可表示为X2＋H2O===HX＋HXO
D．随核电荷数的增加X－的半径递增，还原性递减
7．甲、乙、丙三种溶液各含有一种X－(X－为Cl－、Br－或I－)，向甲中加入淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有 (　　)
A．Br－、I－、Cl－ B．Br－、Cl－、I－
C．I－、Br－、Cl－ D．Cl－、I－、Br－
8．在加热条件下，氯气与碘以等物质的量反应，可得一红棕色液体ICl。ICl的性质类似于卤素，有很强的化学活泼性，如：2Zn＋2ICl===ZnI2＋ZnCl2；ICl＋H2O===HCl＋HIO。下列叙述正确的是 (　　)
A．在Zn与ICl的反应中，ZnI2既是氧化产物，又是还原产物
B．在Zn与ICl的反应中，ZnCl2既是氧化产物，又是还原产物
C．在H2O和ICl的反应中，ICl是氧化剂，H2O是还原剂
D．在H2O和ICl的反应中，ICl既是氧化剂，又是还原剂
9．已知某溶液中Cl－、Br－、I－的物质的量之比为2∶3∶4，现欲使溶液中的Cl－、Br－、I－的物质的量之比变成4∶3∶2，那么要通入Cl2的物质的量是原溶液中I－的物质的量的
(　　)
A. B. C. D.
10．某强酸性溶液中可能存在NO、I－、Cl－、Fe3＋中的一种或几种。向该溶液中加入溴水后，溴被还原，由此推断该溶液中 (　　)
A．不含NO，含Fe3＋
B．含有NO、I－、Cl－
C．含I－，但不能确定是否含Cl－
D．含有Fe3＋
11．下图是关于药物华素片(西地碘片)的使用说明书，以下为说明书的部分内容：
华素片(西地碘片)使用说明书
【品名和组成】
品名：西地碘片
组成：华素片
英文名：Cydiodine Tablets
华素片(西地碘片)的主要活性成分是分子碘，含量1.5 mg/片。将碘利用分子分散技术制成分子态西地碘，并含适量薄荷脑等
【贮藏】遮光、密闭、阴凉处保存
【有效期】二年
(1)根据上述说明和所学知识回答：
①华素片中含有的活性成分是__________(写分子式)；
②请推断华素片________(填“是”或“不是”)白色。
(2)某学生为验证华素片中确实含有上述成分，设计实验如下。请填空：
①取一粒药片放入研钵中研碎，再将药粉装入试管并加入约2 mL蒸馏水；向试管中再加入约2 mL________(填选项字母)，并用力振荡。
A．酒精(密度比水小，与水以任意比混溶)
B．四氯化碳(密度比水大，不溶于水)
②描述加入该液体后可能观察到的现象________________________________________。
③选用该液体的原因是______________________________________________________。
(3)请再设计另一种方法，验证华素片中的成分(请叙述实验原理、操作方法和实验结论)_______________________________________________________________________。
12.根据下图的转化关系完成下列有关问题：
(1)写出①的离子方程式：__________________________________________________。
写出②的离子方程式：_____________________________________________________。
(2)推出下列物质或溶液中溶质的化学式：
E　　　　；I　　　　。
(3)在上述转化过程中，B、C、F、H氧化能力由弱到强的顺序是(写化学式)______________________________________________________________________。
13．用化学方法测定微量碘化物时，必须利用“化学放大”反应将碘的量“放大”，然后再进行测定。下面是“化学放大”反应的实验步骤：
①向含微量I－并且呈中性或弱酸性溶液里加入溴水，将I－完全氧化成IO，煮沸去掉过量的Br2；
②向由①制得的水溶液中加入过量的酸性KI溶液，振荡使反应进行完全；
③在②得到的水溶液中加入足量的CCl4，振荡，把生成的I2从水溶液里全部转移到CCl4中，用分液漏斗分液去掉水层；
④向③得到的CCl4层加入肼(即联氨H2N—NH2)的水溶液，振荡，使I2完全以I－形式从CCl4层进入水层，用分液漏斗分液去掉CCl4层。
经过以上四步得到的水溶液里，含有通过反应而“放大”了的碘，请回答下列问题：
(1)写出步骤②的离子方程式，并标出反应的电子转移的方向和数目：____________。
(2)将右图所示的分液漏斗中的下层液体放出的操作步骤为：
①__________________________________________________________。
②旋开活塞，使下层液体流出到一个小烧杯里，当下层液体全部流出活塞的
细孔时，_________________________________________________________。
③从漏斗上口倒出上层液体。
④旋开活塞，将留在颈部的下层液体放出到盛接下层液体的烧杯里。
(3)若忽略实验过程中出现的损失，经过一次“化学放大”的溶液里，I-的量是原溶液里I-的量的　　　　倍。经过n次“化学放大”的溶液里，I-的量是原溶液里的量的　　　　 倍。
14．在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用所给的工艺流程生产单质碘：
(1)碘位于元素周期表中的第______周期第______族。
(2)步骤③加Fe的目的是____________________________________________________。
(3)写出步骤④的化学方程式：_______________________________________________。
(4)上述生产流程中，可以利用的副产物是________，考虑原料循环利用，若将该副产物制成生产所需的试剂，先后还需加入________________来进行处理。
(5)甲物质见光易变黑，其原因是(用化学方程式表示)：____________________________。
(6)第⑤步操作可供提纯I2的两种方法是__________和__________。
答案
基础再现·深度思考
考点一
1.　　7　ⅦA
2．(2)深红棕　液　紫黑　固　橙色　深黄色→褐色　橙色→橙红色　紫色→深紫色
3．(1)2NaOH＋X2===NaX＋NaXO＋H2O
(2)①2Na＋X2===2NaX
②>　>　<　<　Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2　Br2＋2I－===2Br－＋I2
③SO2－3＋Br2＋H2O===SO2－4＋2Br－＋2H＋　2Fe2＋＋Br2===2Br－＋2Fe3＋
考点二
1．白色　浅黄色　黄色
2．Br－　I－
3．蓝色
深度思考
1．B　
2．(1)被H2S、SO2、SO2－3、I－等还原剂还原而褪色。
(2)与NaOH等强碱溶液发生自身氧化还原反应而褪色：
Br2＋2NaOH===NaBrO＋NaBr＋H2O。
(3)与较活泼金属(如Mg＋Br2===MgBr2)反应而褪色。
(4)能与溴发生加成反应的不饱和烃及其衍生物，如烯烃、炔烃等。
(5)能被溴水氧化的、含有醛基的化合物。
(6)能与溴水发生反应的碱性物质，如Na2CO3等。
(7)加入活性炭等吸附剂，使溴水褪色。
3．①②④
4．检验强氧化性物质如Cl2、Br2、FeCl3溶液、O3等，反应原理是I－被氧化成I2而使淀粉变蓝。
5．C　6.C　7.C
规律方法·解题指导
规律方法
1．Cl2　H2、NaOH　2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
2．(2)①2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl
②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4
③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2
3．(2)Cl2＋2I－===I2＋2Cl－
【例1】　(1)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO2－4　(2)分液漏斗　(3)溴化铁(或其他含Br－的盐类物质)　(4)温度过高，大量水蒸气随水排出，溴蒸气中水增加；温度过低，溴不能完全蒸出，吸收率低
(5)酸化可抑制Cl2、Br2与水反应
(6)将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程，可提高效率，减少能耗，降低成本
【例2】　(1)BDE　(2)过滤　蒸馏
(3)2I－＋MnO2＋4H＋===Mn2＋＋I2＋2H2O　(4)苯与水互不相溶；碘在苯中的溶解度比在水中大；苯与碘不反应　(5)取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察是否出现蓝色(如果变蓝，说明还有单质碘)
【例3】　(1)试管、量筒、胶头滴管
(2)萃取剂，使生成的Br2、I2溶于其中，便于观察现象
(3)由无色逐渐变为橙红色
(4)不能证明溴的氧化性强于碘　再做一组实验④，步骤为：
KI溶液＋溴水＋1 mL CCl4，振荡，静置观察CCl4层颜色
【例4】　(1)棕黄　橙红　蓝　紫
(2)①2FeBr2＋3Cl2===2FeCl3＋2Br2
②2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋I2＋2KCl
③Br2＋2KI===2KBr＋I2
真题重组·规范集训
1．(1)√　(2)√　(3)√　(4)×
2．(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
(6)×　(7)√
3．高温下碘酸钾容易分解，最终导致碘损失
4．(1)
(2)湿润的淀粉 KI试纸变蓝
(3)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
(4)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D，振荡，静置后CCl4层溶液变为紫红色
(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰　(6)原子半径逐渐增大
5．a　
6．ad　
课时规范训练
1．C　2.C　3.D　4.A　5.D　6.A　7.A
8．A　9.C
10．C　
11．(1)①I2　②不是　(2)①B　②液体分层，下层呈紫红色，上层几乎无色　③与水不互溶且分层，I2在CCl4中的溶解度比在水中的大，且不与I2反应
(3)将药片研成粉末，放在干燥试管中加热，观察试管口有无紫色蒸气产生，冷却后试
管口是否有紫黑色固体产生
12．(1)①MnO2＋2Cl－＋4H＋Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　②Br2＋2I－===2Br－＋I2
(2)KCl　AgBr
(3)I213．(1)5I－＋I5e－O＋6H＋===3I2＋3H2O或者
5I－＋IO＋6H＋===3I失5e－得5e－2＋3H2O
(2)①取下漏斗口上的塞子[或使塞子上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔]　②迅速关闭活塞
(3)6　6n
14．(1)五　ⅦA　(2)使碘化银转化为碘化亚铁(FeI2)和单质银
(3)2FeI2＋3Cl2===2I2＋2FeCl3
(4)Ag　稀硫酸、稀硝酸
(5)2AgI2Ag＋I2　(6)升华　萃取

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