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(共61张PPT)
第四章
非金属及其化合物
第15讲　氯及其重要化合物
课标解读 1．了解氯的单质及其化合物的主要性质。
2．认识氯的单质及其化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。
考点二
考点一
考点一　氯气的性质及应用
1．氯的原子结构及存在
2．氯气的物理性质
颜色 气味 毒性 密度 特性
________色 强烈__________气味 ______毒 比空气______ ______液化
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，使极少量气体飘进鼻孔(如图所示)。
黄绿
刺激性
有
大
易
3．Cl2的化学性质
Cl2是活泼的非金属单质，能氧化许多金属、非金属的单质以及一些具有还原性的化合物。
写下列反应的化学方程式和相应反应现象，指出Cl2在反应中表现氧化性还是还原性。
[易错点拨]　(1)氯气具有强氧化性，与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物，如FeCl2不能由两种单质直接化合生成。
(2)氯气没有漂白性，不能使干燥的有色布条褪色，但可使湿润的有色布条褪色，起漂白作用的物质是HClO。
4．氯水的成分和性质——从平衡的角度理解
氯气能溶于水，氯气的水溶液称为氯水，溶于水的氯气只有少量与水反应。
(1)氯水中存在三种平衡关系和一个完全电离
HCl===H＋＋Cl－
氯水中存在着上述关系中的各种微粒：
(2)氯水性质的多重性
新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。
[微点归纳]　①氯水常代替氯气进行溶液中的实验。
②1 mol Cl2与水反应时(可逆反应)，转移电子数小于NA，而1 mol Cl2与足量冷的NaOH溶液(或石灰乳)反应时，转移电子数为NA。
5．氯气的用途
(1)制漂白液、__________、漂粉精。
(2)工业制________。
(3)合成塑料、________、人造________、农药、药品等。
漂白粉
盐酸
橡胶
纤维
【正误辨析】
(1)过量的铁粉在少量氯气中加热，充分反应后产物为FeCl2。(　　)
[提示]　×　氯气有强氧化性，直接把铁氧化到＋3价。
(2)氯气溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以导电，所以氯气是电解质。(　　)
[提示]　×　氯气是单质，电解质是化合物。
(3)氯气可以使湿润的有色布条褪色，但是实际起漂白作用的物质是次氯酸，而不是氯气。(　　)
[提示]　√　次氯酸具有漂白性，干燥的氯气没有漂白性。
(4)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂。(　　)
[提示]　×　Cl2中Cl元素为0价，处在中间价态，在反应中也可作还原剂，如：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
(5)标准状况下，11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为0.5NA。(　　)
[提示]　×　Cl2与水的反应为可逆反应。
(6)氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明Cl2具有氧化性。(　　)
[提示]　√　Cl2将I－氧化为I2，表现了氧化性。
(7)为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可。(　　)
[提示]　×　氯水中的HClO具有漂白性，能将pH试纸氧化而褪色。不能用pH试纸测定其pH。
(8)1 mol Cl2参加反应转移2 mol电子。(　　)
[提示]　×　在Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O反应中1 mol Cl2参加反应转移1 mol电子。
1．(2025·上海高三模拟)自来水厂一种预防和处理Cl2泄漏的方法如图所示。下列有关说法错误的是(　　)
微考点1　氯气的性质及应用
B．铁屑的作用是将FeCl3还原为FeCl2
C．吸收泄漏氯气的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋
D．铁屑耗尽时溶液中可能大量存在：Fe2＋、Fe3＋、ClO－、Cl－
[答案]　D
2．(2024·河北衡水高三检测)如图是某同学设计的氯气制备及性质验证实验装置。相关说法正确的是(　　)
A．脱脂棉中的无水氯化钙可以用碱石灰代替
B．该实验装置可证明干燥的氯气没有漂白作用
C．湿润的紫色石蕊试纸变红色，说明反应生成了酸性物质
D．湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色，然后又逐渐褪去，说明氯气具有漂白性
[答案]　B
[解析]　氯气能与碱石灰反应，脱脂棉中的无水CaCl2不能用碱石灰代替，A错误；生成的氯气经过干燥后不能使品红试纸褪色，该实验装置可证明干燥的氯气没有漂白作用，B正确；生成的氯气中含有挥发出的HCl，HCl也能使湿润的紫色石蕊试纸变红色，不能说明反应生成了酸性物质，C错误；湿润的淀粉KI试纸变蓝色，然后又逐渐褪去，是因为氯气首先氧化I－生成单质碘，然后氯气继续氧化单质碘，氯气没有漂白性，D错误。
3．(2025·江苏扬州调研)如图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体中滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。已知：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O。对实验现象的“解释或结论”正确的是(　　)
[答案]　D
选项 实验现象 解释或结论
A a处变蓝，b处变红棕色 氧化性：Cl2>Br2>I2
B c处先变红，后褪色 氯气与水生成了酸性物质
C d处立即褪色 氯气与水生成了漂白性物质
D e处变红色 还原性：Fe2＋>Cl－
4．(2025·广东广州检测)探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是(　　)
微考点2　氯水的成分及性质
选项 方法 现象 结论
A 观察氯水颜色 氯水呈浅黄绿色 氯水中含Cl2
B 向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水 有无色气体产生 氯水中含HClO
C 向红色纸条上滴加氯水 红色纸条褪色 氯水具有漂白性
D 向FeCl2溶液中滴加氯水 溶液变成棕黄色 氯水具有氧化性
[答案]　B
5．(2025·湖南长沙检测)常温下，将Cl2缓慢通入水中至饱和，然后改向其中滴加浓NaOH溶液。整个实验过程中的pH变化曲线如图所示，不考虑次氯酸分解与溶液体积变化，下列叙述正确的是(　　)
A．实验过程中可以用pH试纸测定溶液的pH
B．由a→b过程中，溶液中HClO的浓度增大
C．由b→c过程中，溶液中Cl－的浓度减小
D．c点以后溶液呈碱性，没有漂白性
[答案]　B
考点二　次氯酸(盐)、氯及其化合物的转化
1．次氯酸(HClO)
2．漂白液(“84”消毒液)
“84”消毒液和洁厕灵是我们日常生活中常用的两种清洁、消毒用品。
(1)“84”消毒液的有效成分是______________，洁厕灵的有效成分是__________。
NaClO
HCl
(2)制备“84”消毒液的反应原理为______________________________ ________(写出化学方程式)。
(3)“84”消毒液与洁厕灵不能混合使用，其原因是________________ ______________________(用离子方程式表示)。
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO
＋H2O
Cl－＋ClO－＋
2H＋===Cl2↑＋H2O
3．漂白粉
[特别提醒]　(1)向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2，发生的反应为 Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。
(2)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2，生成的是CaSO4而不是CaSO3。
4．氯及其化合物的“价一类”二维图
(1)不同价态的含氯物质之间的转化，利用氧化还原反应规律进行分析。
(2)相同价态的含氯物质之间的转化，利用复分解反应规律进行分析。
【正误辨析】
(1)工业上利用Cl2与石灰乳反应制取漂白粉，而不是用Cl2与石灰水反应。(　　)
[提示]　√
(2)漂白液呈碱性的原因是ClO－水解。(　　)
[提示]　√
(3)漂白粉在空气中久置可生成CaCO3。(　　)
[提示]　√
(4)用Cl2消毒的自来水中可能含有有机氯化物对人体有害。(　　)
[提示]　√
(5)漂白粉溶液中通入SO2的离子方程式为2ClO－＋SO2＋Ca2＋＋H2O===2HClO＋CaSO3↓。(　　)
[提示]　×　向漂白粉溶液中通入SO2，生成的是CaSO4，而不是CaSO3。
(6)漂白粉溶液在空气中失效的离子方程式：
[提示]　×
(7)漂白粉在空气中久置变质是由于漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3。(　　)
[提示]　×
1．(2025·河北衡水检测)用如图装置制备次氯酸并验证其氧化性。Cl2可以与含水碳酸钠反应得到Cl2O气体和NaHCO3。下列说法错误的是(　　)
微考点1　次氯酸、次氯酸盐的性质及应用
A．装置甲中每生成16.8 g碳酸氢钠同时生成标准状况下2.24 L Cl2O
B．装置乙中盛装的是浓硫酸
C．将装置丙中次氯酸溶液转移到装置丁中的具体操作是打开K2，关闭K1
D．装置丁中溶液酸性显著增强可证明次氯酸的氧化性
[答案]　B
[解析]　装置甲中发生氧化还原反应：2Cl2＋2Na2CO3＋H2O=== Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl，每生成16.8 g(0.2 mol)碳酸氢钠则生成 0.1 mol Cl2O，标准状况下的体积为2.24 L，A正确；装置乙的作用是吸收多余的Cl2，防止干扰后续氧化性的验证，浓硫酸不能除去多余Cl2，故装置乙中盛装的不是浓硫酸，B错误；打开K2，关闭K1，则利用压强能将装置丙中液体压入装置丁，C正确；装置丁中溶液酸性显著增强，说明发生反应HClO＋HCOOH===HCl＋CO2↑＋H2O，可证明次氯酸的氧化性，D正确。
2．(2025·湖北武汉检测)氯及其化合物应用广泛。实验室制取高浓度的HClO溶液，有关实验装置和原理能达到实验目的的是(　　)
[答案]　C
3．(2025·湖南岳阳名校联考)在“价—类”二维图中融入“杠杆模型”，可直观辨析部分物质间的转化及其定量关系。图中的字母分别代表常见的含氯元素的物质，下列相关推断合理的是(　　)
微考点2　氯及其重要化合物的转化
A．气体a在实验室可由钠盐e和浓硫酸反应制得
B．a和b反应生成1 mol d的过程中共转移2 mol e－
C．c是一元强酸，b具有强氧化性，是漂白液的主要成分
D．室温下，c的稀溶液和变价金属反应一定生成相应金属的高价盐
[答案]　A
4．如图所示的氯元素的“价—类”二维图，下列叙述不正确的是(　　)
A．胃酸的主要成分是甲的水溶液
B．乙的化学式为ClO2，可用作自来水的消毒剂
C．“84”消毒液(丁的钠盐)能与洁厕灵(甲的水溶液)混合使用
D．如果物质丙和丁是漂白粉的主要成分，其中有效成分是丁
[答案]　C
[解析]　由题图可知，甲为HCl，乙为ClO2，丙可以为NaCl、KCl等，丁可以为NaClO、Ca(ClO)2等。胃酸的主要成分为盐酸，是HCl的水溶液，A正确；乙的化学式为ClO2，ClO2具有强氧化性，可用作自来水的消毒剂，B正确；“84”消毒液中含有次氯酸钠，次氯酸钠与盐酸混用会生成氯气，故两者不能混合使用，C错误；物质丙和丁是漂白粉的主要成分，则丙为CaCl2，丁为Ca(ClO)2，其中有效成分为Ca(ClO)2，D正确。
1.(2024·广东卷，8,2分)1810年，化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中，难以达到预期目的的是(　　)
[答案]　A
[解析]　A项，缺少加热装置，错误；B项，Cl2中的HCl可被饱和食盐水吸收，Cl2中的H2O可被无水CaCl2吸收，正确；C项，Cl2的密度比空气大，用向上排空气法收集，正确；D项，H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，生成的HCl在空气中与水蒸气结合，呈现雾状，此反应体现Cl2的氧化性，正确。
2．(2023·湖北卷，2,3分)下列化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是(　　)
A．石灰乳中存在沉淀溶解平衡
B．氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂
C．铜锌原电池工作时，正极和负极同时发生反应
D．Li、Na、K的金属性随其核外电子层数增多而增强
[答案]　D
[解析]　石灰乳中既有沉淀也有溶解，沉淀、溶解对立统一。氯气与强碱反应既被氧化又被还原，氧化、还原对立统一。铜锌电池中正极和负极分别发生还原反应和氧化反应，氧化、还原对立统一。而Li、Na、K金属性的递变性只是体现了统一性，故选D。
3．(2023·高考题组合)有关氯及其化合物的说法中不正确的是(　　)
B．(湖北卷)氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂
C．(广东卷)漂白粉的有效成分是CaCO3，久置空气中的漂白粉遇盐酸产生CO2
[答案]　C
4．(2023·广东卷)利用活性石墨电极电解饱和食盐水，进行如图所示实验。闭合K1，一段时间后(　　)
A．U形管两侧均有气泡冒出，分别是Cl2和O2
B．a处布条褪色，说明Cl2具有漂白性
C．b处出现蓝色，说明还原性：Cl－>I－
D．断开K1，立刻闭合K2，电流表发生偏转
[答案]　D
1．特殊的成分
新制氯水中含三分子(Cl2、HClO、H2O)、四离子(Cl－、ClO－、 H＋、OH－)。熟记氯水的四个性质：氧化性、酸性、漂白性和不稳定性。
2．区分两个漂白粉原理
(1)漂白原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓。
(2)失效原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓；
3．三“氯”辨析(共86张PPT)
第四章
非金属及其化合物
第16讲　氯气的实验室制法　卤族元素
课标解读 1．利用氯气的性质和反应，设计氯气的制备、提纯、检验等简单任务的方案。
2．从物质类别和氯元素价态变化的视角说明含氯物质的转化路径。
3．以卤族元素为例，了解同主族元素性质的递变规律。
4．以海水等的开发利用为例，了解依据物质性质及其变化综合利用资源的方法。
考点二
考点一
考点一　氯气的实验室制法
1．Cl2的实验室制法
(1)制取原理
强氧化剂[如KMnO4、KClO3、MnO2、Ca(ClO)2等]与浓盐酸反应可制取氯气。如MnO2和浓盐酸反应的化学方程式为_________________ _______________________________。浓盐酸表现的性质为__________和________。
MnO2＋4HCl(浓)
还原性
酸性
其他制备氯气的反应原理
①14HCl＋K2Cr2O7===2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑
②16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑
③6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3H2O＋3Cl2↑
④4HCl＋Ca(ClO)2===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑
(2)实验装置
(3)制取过程(以MnO2与浓盐酸反应为例)
(4)注意事项
①反应物：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应；若MnO2足量，随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸后，反应即停止，浓盐酸中HCl不能完全反应。
②加热：采用小火缓慢加热，以减少HCl的挥发。
③尾气处理：用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，原因是澄清石灰水浓度较小，吸收不完全。
④仪器拆卸：实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。
2．实验装置改进
(1)制备装置
橡皮管a的作用：___________________________________________ _________。
使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等，保证液体顺
利流下
(2)净化装置
改进后的作用
①装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外，还可以检查整套装置是否发生堵塞。若发生堵塞，则现象为长颈漏斗中液面上升。
②该装置的作用之一是观察气体的生成速率。
(3)干燥装置
改进后的作用：用无水氯化钙或五氧化二磷固体同样能吸收氯气中的水蒸气，且操作方便安全，但不能用碱石灰。
3．Cl2的工业制法
(1)电解饱和食盐水：______________________________________。
(2)电解熔融NaCl：__________________________________。
4．Cl2性质实验探究的示例分析
装置 试剂 实验现象 实验目的
A 浓硫酸 验证干燥的氯气无漂白作用，湿润的氯气(含HClO)有漂白作用
B 干燥红色布条 无明显变化 C 湿润红色布条 红色布条褪色 D FeCl2溶液 溶液由浅绿 色变棕黄色 验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性化合物反应
E 淀粉-KI溶液 溶液变蓝色 F Mg或Na 产生白烟 G NaOH溶液 吸收多余的氯气
【正误辨析】
(1)含4 mol HCl的浓盐酸与足量MnO2反应，可制备22.4 L Cl2(标准状况)。(　　)
[提示]　×　盐酸具有挥发性，同时浓盐酸变稀后反应不再发生。
(2)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl。(　　)
[提示]　×　引入了CO2，应改用饱和食盐水。
(3)用浓硫酸或碱石灰干燥Cl2。(　　)
[提示]　×　碱石灰为碱性干燥剂，不能干燥Cl2。
(4)可用排饱和食盐水法收集Cl2。(　　)
[提示]　√　Cl2难溶于饱和食盐水。
(5)常用饱和石灰水吸收尾气中的Cl2。(　　)
[提示]　×　Ca(OH)2微溶。
(6)用干燥的淀粉-碘化钾试纸检验Cl2是否收集满。(　　)
[提示]　×　用湿润的淀粉-碘化钾试纸检验Cl2是否收集满。
(7)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度。(　　)
(8)用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，导气管不能伸到液面以下，原因是防止倒吸。(　　)
[提示]　×　吸收Cl2时，为了吸收充分，应将导气管伸到液面以下。
(9)一套完整的制气装置包括：发生装置→净化装置→收集或性质验证装置→尾气处理装置。(　　)
[提示]　√
1．(2025·广东揭阳开学联考)在实验室进行氯气的制备和性质探究实验过程中，下列实验可以实现的是(　　)
微考点1　氯气的制取及性质综合实验
A.制备Cl2 B.净化Cl2
[答案]　D
[解析]　用MnO2与浓盐酸制备Cl2需要加热，缺少酒精灯，A错误；净化Cl2应先通入饱和食盐水，再通入浓硫酸干燥，B错误；Cl2能与NaBr反应，同时能与KI反应，不能确定是Cl2还是Br2与KI反应，不能证明氧化性Cl2>Br2>I2，C错误；氯气通入紫色石蕊溶液中先变红后褪色，验证氯水的酸性和漂白性，D正确。
C.证明氧化性Cl2>Br2>I2 D.验证氯水的酸性和漂白性
2．(2025·山江滨州检测)实验室中利用下列装置制备并检验Cl2的性质：
下列说法不正确的是(　　)
A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸中HCl仍不能被完全消耗
B．Ⅱ图中：反应生成CuCl2固体，产生棕黄色的烟
C．Ⅲ图中：试管中液面上升，发生了加成反应
D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将浓硫酸滴入烧杯中，至溶液显酸性时，有Cl2生成
[答案]　C
[解析]　用二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气时，因浓盐酸逐渐变稀后与二氧化锰不反应，浓盐酸不可能消耗完，A正确；铜丝在氯气中燃烧，生成CuCl2固体，产生棕黄色的烟，B正确；光照条件下，甲烷与氯气发生取代反应，C错误；氯气与水反应生成的次氯酸可使有色布条褪色，过量的氯气进入烧杯中和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠，再向烧杯中滴加浓硫酸，至溶液显酸性时，Cl－、ClO－和H＋可发生反应生成氯气，D正确。
3．(2025·安徽合肥模拟)利用如图所示装置进行Cl2的制备及性质探究实验时，下列说法不正确的是(　　)
A．甲中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
B．乙的作用为除去Cl2中的HCl
C．丙中紫色石蕊试液先变红后褪色
D．为吸收多余的Cl2，丁中可盛放NaOH溶液
[答案]　A
4．(2025·湖南名校联盟联考)如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持装置已略)。下列说法错误的是(　　)
微考点2　氯气的实验室制取创新设计及应用
A．装置A烧瓶内的试剂可以是MnO2
B．装置B具有除杂和贮存气体的作用
C．实验结束后，振荡D会观察到液体分层且上层呈紫红色
D．利用该装置能证明氯、溴、碘的非金属性依次减弱
[答案]　A
[解析]　若利用二氧化锰与浓盐酸制氯气，反应条件为加热，装置A没有加热，故烧瓶内的试剂应为KMnO4、KClO3等，A错误；制备的氯气中含有少量氯化氢气体，可用饱和食盐水除去，根据题给装置图可知，装置B具有除杂和贮存气体的作用，B正确；根据萃取原理，苯的密度比水小，故振荡D会观察到液体分层且上层呈紫红色，C正确；根据装置C、D中的颜色变化可知，装置A制备的氯气与装置C中的溴化钠反应生成溴单质，将生成的溴滴入装置D中，可生成碘单质，证明氯、溴、碘的非金属性依次减弱，D正确。
5．三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛，其熔点：33 ℃，沸点：73 ℃，遇水易反应。实验室可用下图装置(部分夹持装置已略去)制取ICl3，制备的反应原理：I2＋3Cl2===2ICl3。下列说法不正确的是(　　)
A．利用装置甲制备氯气可选用的药品为高锰酸钾和浓盐酸
B．装置乙中长颈漏斗液面上升说明丙装置可能发生堵塞
C．装置丙中氯化钙的作用是干燥Cl2
D．装置丁中生成ICl3，碘元素的化合价为－3价
[答案]　D
[解析]　利用装置甲制备氯气可选用的药品为高锰酸钾和浓盐酸，不需要加热，直接反应生成氯气，A正确；若丙中U形管堵塞，则气体会滞留在装置乙中，导致乙中长颈漏斗液面上升，B正确；氯化钙是干燥剂，因此丙的作用是干燥制得的氯气，C正确；氯的非金属性强于碘，则氯为－1价，碘为＋3价，D错误。
6．(2025·湖北武汉检测)NaClO2受热易分解，是一种高效的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等。用如图所示的装置探究NaClO2的制备。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称为________，装置②的作用是___________________ ____________________________________________________________。
(2)检查装置气密性的方法是__________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________。
(3)关闭K1，从分液漏斗中加入一定量浓硫酸，装置③中生成NaClO2的化学方程式为__________________________________________ ________________________________，该反应的氧化产物是________。
(4)实验完成后，为防止装置中残留的有毒气体污染空气，可以进行的操作是打开止水夹K1，________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)从装置③的溶液中获得NaClO2晶体的主要操作有减压蒸发浓缩、____________、过滤、洗涤、干燥等。
[析题·图文诠释]　
[答案]　(1)球形干燥管　作安全瓶，防止装置③中的溶液倒吸至装置①中
(2)关闭K1，关闭分液漏斗活塞，向装置④的烧杯中加水浸没球形干燥管下端，微热装置①中烧瓶，当装置④中出现气泡时停止加热，若装置④中球形干燥管下端有一段水柱，一段时间后高度不变，则装置气密性良好
(3)2ClO2＋2NaOH＋H2O2===2NaClO2＋2H2O＋O2　O2
(4)从K1处通入空气，将残留气体鼓入装置④中
(5)冷却结晶
考点二　卤族元素
1．卤族元素
卤族元素又称卤素，位于元素周期表的第_______族，包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)等，其基态原子的价电子排布均为___________。
ⅦA
ns2np5
2．卤素单质的物理性质
性质 F2 Cl2 Br2 I2
颜色 浅黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色
状态 气态 气态 液态 固态
水溶液颜色 浅黄绿色 橙黄色 黄褐色
有机溶剂中的颜色 黄绿色 橙红色 紫红色
3.氯、溴、碘的化学性质比较
[微点归纳]　F2与水剧烈反应，故F2不能从其他卤化物的水溶液中将卤素单质置换出来。
4．卤素离子(X－)的检验
(1)AgNO3溶液——沉淀法
(2)置换——萃取法
(3)氧化——淀粉法检验I－
蓝
5．卤素单质及其化合物的特殊性
(2)Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴易挥发且有毒，通常用水液封保存，不能用橡胶塞。
(3)I2易升华，淀粉遇I2变蓝。食用盐中加KIO3可防治甲状腺肿大。
(4)AgF易溶于水，无感光性。AgBr可用于感光材料，AgI可用于人工降雨。
6．卤素的提取
(1)海水提取氯——氯碱工业
电解过程反应的化学方程式为________________________________ __________。
Cl2
H2、NaOH
＋Cl2↑
(2)海水提取溴
①工艺流程
②主要过程及反应
(3)海带提取碘
①实验流程
②加入适量Cl2时发生反应的离子方程式：____________________。
Cl2＋2I－===I2＋2Cl－
7．卤素互化物、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。
以IBr为例，写出下列反应的化学方程式
(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。
【正误辨析】
(1)能使湿润的淀粉-KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2。(　　)
[提示]　×　H2O2、O3等都能将I－氧化成I2。
(2)用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液。(　　)
[提示]　√　AgCl为白色沉淀，AgBr为淡黄色沉淀，AgI为黄色沉淀。
(3)某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－。(　　)
[提示]　×　I2溶于CCl4显紫色。
(4)某浅黄色的溴水，加入CCl4振荡静置后，上层显橙红色。(　　)
[提示]　×　CCl4密度比水大，分层，CCl4在下层，显橙红色。
(5)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。(　　)
[提示]　√　氯气和溴化钠反应生成溴单质，用汽油萃取。
(6)溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性。(　　)
[提示]　×　碘化银见光易分解。
(7)海水提溴的过程中不发生氧化还原反应。(　　)
[提示]　×　2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl。
(8)用CCl4萃取碘水中的碘，先振荡，后静置，液体分层，下层呈无色。(　　)
[提示]　×　CCl4比水重，下层呈紫红色。
(9)碘易升华，可用加热升华法除去NH4Cl中混有的I2。(　　)
[提示]　×　NH4Cl受热易分解。
(10)实验室保存少量液溴时常加少量水液封，并用玻璃塞密封，不能用橡胶塞。(　　)
[提示]　√　液溴腐蚀橡胶。
(11)类比Fe与Cl2反应，可知Fe与I2反应产物为FeI3。(　　)
[提示]　×　Fe和I2反应生成FeI2。
(12)海水提溴中两次用到Cl2，目的是进行溴的富集。(　　)
[提示]　√　海水中Br－浓度太低，使用Cl2与Br－发生氧化还原反应可富集溴。
1．某同学进行如下实验：
微考点1　卤素单质的性质及变化
实验 操作和现象
Ⅰ 向溴水中滴加少量CCl4，振荡，CCl4层显橙色
Ⅱ 向碘水中滴加少量CCl4，振荡，CCl4层显紫色
Ⅲ 向KBr、KI的混合液中加入CCl4，滴加氯水，振荡后CCl4层显紫色；再滴加氯水，振荡后紫色褪去；继续滴加氯水，振荡后CCl4层变为橙色
下列分析不正确的是(　　)
A．Ⅰ中CCl4层显橙色，说明CCl4层含Br2
B．Ⅱ中的现象说明I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
C．Ⅲ中CCl4层显紫色，说明Cl2的氧化性强于I2
D．Ⅲ中CCl4层变为橙色时，水层中仍含有大量I－
[答案]　D
卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色
单质 水 CCl4 汽油(或苯) 酒精
Cl2 淡黄→淡黄绿 黄绿 黄绿 淡黄绿
Br2 黄→橙 橙红→红棕 橙红→红棕 橙→橙红
I2 浅黄→棕黄 紫→深紫 淡紫→紫红 棕黄→褐
2.下列实验操作、现象和结论均正确的是(　　)
选项 实验操作 现象 结论
A 用双氧水滴定淀粉-KI溶液 溶液变蓝 达到滴定终点
B 向食用加碘盐中加入食醋和KI溶液，再加入CCl4振荡，静置 下层呈紫红色 该食用加碘盐中含有KIO3
C 用湿润的淀粉-KI试纸鉴别NO2、溴蒸气 试纸变蓝 该气体为溴蒸气
D 最后试管有浅黄色沉淀 有机物中含有溴原子
[答案]　B
[解析]　A项，淀粉-KI溶液一般作为指示剂，设计用双氧水滴定淀粉-KI溶液无法判断终点，实验不合理；B项，KIO3与KI在酸性条件下反应生成I2，正确；C项，NO2溶于水变为硝酸，硝酸也具有强氧化性，也可使淀粉-KI试纸变蓝，错误；D项，加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱，错误。
3．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中溶液由黄色变为红棕色时，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。
(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
[解析]　A中滴加浓盐酸后，发生反应：2KMnO4＋16HCl(浓)=== 2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，生成黄绿色气体Cl2，在A、B、C中分别发生反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2、Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2、Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，由于B、C中生成了Br2而使溶液变为黄色，打开活塞b，C中生成的Br2在D中发生反应：Br2＋2KI===2KBr＋I2。实验过程Ⅲ，当B中黄色溶液继续通入过量Cl2时，溶液变为红棕色，以此为对照，说明C中黄色溶液无Cl2，从而排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。
4．(2025·河北衡水检测)空气吹出法工艺，是目前“海水(呈弱碱性)提溴”的最主要方法之一，其工艺流程如图所示。下列说法错误的是(　　)
微考点2　卤素单质的提取及分析
A．“吹出塔”步骤中利用了溴的挥发性
C．工业溴中含少量Cl2，可用NaOH溶液除去
D．在该流程中，每提取1 mol溴，理论上至少消耗氯气44.8 L(标准状况)
[答案]　C
5．(2025·山东青岛二中检测)海带中含有丰富的碘元素，某化学兴趣小组设计的海带提碘实验流程如下图，下列说法中正确的是(　　)
A．上述流程中各步操作用到的仪器包括分液漏斗、直形冷凝管、漏斗、蒸馏烧瓶和坩埚
B．“氧化”时，试剂可选用O2、H2O2或Br2
C．上述流程包括三个氧化还原反应和三种分离操作
[答案]　A
[解析]　题给流程中灼烧用到坩埚，萃取分液用到分液漏斗，蒸馏用到直形冷凝管和蒸馏烧瓶，过滤用到漏斗，A正确；氧化过程将碘离子变成碘单质，可选用的氧化剂为O2、H2O2，选Br2会引入杂质，B错误；该过程中海带灼烧、氧化过程中碘离子氧化成碘单质、反萃取过程中碘单质与氢氧化钠溶液反应、酸化分离过程中生成碘单质，共4个氧化还原反应，涉及过滤、分液、蒸馏三种分离操作，C错误；反萃取时反应的离子方程式为I2＋2OH－===I－＋IO－＋H2O，D错误。
6．拟卤素[如(CN)2、(SCN)2等]、卤素互化物(如IBr、IF5等)的化学性质与卤素单质(X2)相似，能与大多数金属、某些非金属单质、水等发生反应。已知(CN)2的氧化性介于Br2和I2之间，下列说法中不正确的是(　　)
A．(CN)2与NaOH溶液反应生成NaCN、NaCNO和H2O
B．等浓度NaBr和NaI的混合液中加入少量(CN)2，发生反应：2I－＋(CN)2===I2＋2CN－
C．BrCl与水生成HBrO和HCl，则1 mol BrCl反应时转移1 mol电子
D．IBr与Zn反应生成ZnBr2和ZnI2
微考点3　拟卤素和卤素互化物
[答案]　C
[解析]　类似于Cl2与NaOH溶液反应，(CN)2与NaOH溶液反应生成NaCN、NaCNO和H2O，A正确；(CN)2的氧化性介于Br2和I2之间，由于还原性：I－>Br－，故等浓度NaBr和NaI的混合液中加入少量(CN)2，只氧化I－生成I2，B正确；BrCl与水生成HBrO和HCl，该反应是非氧化还原反应，不存在电子转移，C错误；IBr的化学性质类似于Cl2，与金属Zn反应生成ZnBr2和ZnI2，D正确。
7．卤素间形成的化合物如“IF5、BrCl、IBr”等标为卤素互化物，化学性质与卤素单质类似，则下列关于卤素互化物的性质的描述及发生的相关反应正确的是(　　)
A．IF5和卤素单质分子都是非极性分子
B．IBr与Fe发生反应：3IBr＋2Fe===FeI3＋FeBr3
C．1 mol BrCl与足量FeBr2溶液完全反应时转移的电子的物质的量为1 mol
D．IBr与NaOH溶液发生的反应不是氧化还原反应
[答案]　D
[解析]　IF5的分子结构不对称，是极性分子，A错误；由于氧化性：Fe3＋>I2，IBr与Fe反应生成FeI2，B错误；BrCl与足量FeBr2反应相当于溴单质与FeBr2反应生成三价铁离子，电子转移情况为BrCl～2e－，故1 mol BrCl与足量FeBr2溶液完全反应时转移的电子的物质的量为 2 mol，C错误；IBr中溴显－1价、碘显＋1价，IBr与NaOH溶液生成NaIO和NaBr，不是氧化还原反应，D正确。
8．卤素互化物如ICl、ICl3等具有与卤素单质相似的性质。利用反应I2＋Cl2===2ICl，实验室可用如图所示装置(夹持仪器已略去)制取少量ICl。已知：ICl的熔点为27.2 ℃，沸点为97.4 ℃，容易水解，能发生反应：ICl＋Cl2===ICl3。下列叙述错误的是(　　)
A．圆底烧瓶中的固体可以为KMnO4或KClO3
B．装置B、C中的试剂分别为饱和食盐水和浓硫酸
C．装置E的作用为吸收尾气，可用装置F替代
D．浓盐酸的滴加速度过快，ICl的产率会明显降低
[析题·图文诠释]　
[答案]　C
[解析]　装置A为氯气制备装置，此装置为固液不加热装置，故可以使用KMnO4或KClO3与浓盐酸反应制取氯气，A正确；制取的氯气中含有杂质氯化氢和水，故装置B中盛有饱和食盐水可除去HCl，装置C中盛有浓硫酸可除去H2O，B正确；因为ICl容易水解且氯气有毒，装置E的作用为吸收尾气和防止空气中水蒸气进入D装置，装置F中的氢氧化钠溶液能吸收尾气，但不能防止水蒸气进入装置D，C错误；若浓盐酸的滴加速度过快，会使反应过于剧烈，氯气与ICl继续反应生成ICl3，使ICl的产率降低，D正确。
1.(2022·广东选择考)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是(　　)
[答案]　D
[解析]　浓盐酸易挥发，挥发出的HCl可以用饱和食盐水除去，可用浓硫酸干燥氯气，故A不符合题意；氯气的密度比空气大，则用向上排空气法收集氯气，故B不符合题意；干燥的氯气不能使干燥的红布条褪色，干燥的氯气能使湿润的红布条褪色，可用于检验氯气的性质，故C不符合题意；氯气有毒，且在水中的溶解度较小，因而不能选用水作尾气处理的试剂，应选用氢氧化钠溶液作尾气处理的试剂，故D符合题意。
A．产生22.4 L(标准状况)Cl2时，反应中转移10 mol e－
B．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6
C．可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉
[答案]　A
[答案]　D
4．(2023·江苏卷，3)实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是(　　)
A.制取Cl2 B.除去Cl2中的HCl
C.收集Cl2 D.吸收尾气中的Cl2
[答案]　C
[解析]　实验室制取氯气是用浓盐酸和MnO2反应，不能使用稀盐酸，A错误；除去Cl2中的HCl可将气体通入饱和食盐水中，注意导气管应长口进入便于充分吸收，B错误；氯气的密度大于空气的，可用向上排空气法收集氯气，多功能瓶收集氯气注意导气管应长进短出，C正确；对氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收，水吸收效果不好，D错误。
氯气制备把握五个方面
(1)制取原理
(2)除杂试剂：饱和食盐水、浓硫酸。
(3)尾气吸收原理：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
(4)气体制备的四个装置
①制气；②净化；③收集；④尾气吸收。
(5)氯气的实验室制法装置图(共65张PPT)
第四章
非金属及其化合物
第17讲　硫及其氧化物
课标解读 1．掌握硫及其氧化物的主要性质。
2．了解硫及其氧化物在生产中的应用和对生态环境的影响。
考点二
考点一
考点一　单质硫的性质及应用
1．硫元素的存在形态
2．硫单质的物理性质
俗称 颜色、状态 溶解性 硫黄 ______色固体 ________于水 微溶于酒精 ________于CS2
黄
难溶
易溶
3．硫单质的化学性质
[易错点拨]　(1)S与变价金属反应，生成低价盐。
(2)单质硫燃烧时，产物只能是SO2，无论O2的量是否充足，均不会生成SO3。
(3)汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理(Hg＋S===HgS)。
(4)实验室中，残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用热的NaOH溶液除去。
(5)硫有多种同素异形体，如单斜硫、斜方硫等。
【正误辨析】
(1)硫在自然界中仅以化合态存在。(　　)
[提示]　×　在火山喷口附近或地壳岩层中有游离态存在。
(2)硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫，在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫。(　　)
[提示]　×　硫燃烧产物只有SO2。
(3)残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用热的NaOH溶液除去。(　　)
[提示]　√　硫易溶于CS2，在热碱溶液中发生歧化反应生成可溶盐。
(4)铜与硫化合的产物是CuS。(　　)
[提示]　×　硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物。
(5)汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理。(　　)
[提示]　√　Hg与S反应生成HgS。
1．(2025·山东青岛二中检测)在实验室进行适量的铁粉和硫粉混合加热的实验，产物又进行了系列实验，流程如图所示。下列说法正确的是(　　)
微考点　单质硫的性质及变化
A．气体A和气体D为同一物质，且均为氧化产物
B．硫元素参与了2个氧化还原反应
C．沉淀F可以和NaOH溶液在加热条件下反应
D．若向固体B中加入浓硫酸，发生反应时被氧化的和被还原的均为同种元素
[析题·图文诠释]　
[答案]　C
[解析]　首先铁粉与硫粉反应生成FeS，S与O2反应生成SO2，FeS与稀硫酸反应生成FeSO4和H2S，H2S与浓硫酸反应生成S、SO2和H2O，据此分析回答问题。气体A为SO2，是氧化产物，气体D为SO2，是还原产物，A错误；铁粉和硫粉反应生成FeS，S和O2反应生成SO2，H2S和H2SO4(浓)反应生成S、SO2和H2O，反应中硫元素的化合价都发生改变，B错误；沉淀F是S，S与NaOH溶液在加热条件下反应生成Na2S、Na2SO3和H2O，C正确；固体B为FeS，FeS和浓硫酸反应生成Fe2(SO4)3、S、SO2和H2O，其中被氧化的元素为Fe和S，被还原的元素为S，故发生反应时被氧化的和被还原的不全是同种元素，D错误。
[微点归纳]　常见含硫矿物及主要成分
硫铁矿 黄铜矿 石膏 芒硝
FeS2 CuFeS2 CaSO4·2H2O Na2SO4·10H2O
2.(2025·湖南长沙检测)下列说法正确的是(　　)
A．单质硫或含硫物质燃烧，氧气少量时生成SO2，氧气足量时生成SO3
B．单质硫能与CS2反应，残留在试管内壁上的硫可用CS2除去
C．单质硫与铁反应生成FeS，体现了单质硫的氧化性
D．在常温下，单质硫与任何物质不反应
[答案]　C
[解析]　单质硫或含硫物质燃烧，无论氧气是否足量，反应均生成SO2，A错误；单质硫不与CS2反应，但能溶于CS2，故试管内壁上的硫可用CS2除去，B错误；S与Fe加热反应生成FeS，S作氧化剂，体现其氧化性，C正确；常温下，单质硫可与汞反应生成HgS，D错误。
3．加热装有硫粉的试管，硫粉很快熔化为液体，继而有淡黄色气体产生。将光亮细铜丝伸入气体中，铜丝发光发热且有黑色物质生成。由上述现象不能得出的结论是(　　)
A．硫的熔、沸点较低
B．硫晶体属于分子晶体
C．铜丝能在硫蒸气中燃烧
D．黑色固体是Cu2S
[答案]　D
[解析]　加热装有硫粉的试管，硫粉很快熔化为液体，继而有淡黄色气体产生，说明硫的熔、沸点较低，因此硫晶体属于分子晶体，A、B正确；将光亮细铜丝伸入气体中，铜丝发光发热且有黑色物质生成，说明发生了化学反应，则铜丝能在硫蒸气中燃烧，C正确；根据实验现象不能得出黑色固体是Cu2S，因为CuS也是黑色的，D错误。
考点二　二氧化硫和三氧化硫
1．二氧化硫(SO2)
(1)物理性质
二氧化硫是______色、____________气味的有毒气体，是大气污染物之一；易溶于水，通常状况下，1体积水溶解约40体积SO2。
无
有刺激性
(2)化学性质
①具有酸性氧化物的通性：
SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
②具有还原性，能被Cl2、Br2、I2、H2O2、KMnO4等氧化剂氧化。
Ⅰ.SO2与卤水反应：SO2＋X2＋2H2O===2HX＋H2SO4(X为Cl、Br、I)。
③具有氧化性
与H2S反应：__________________________。
④具有漂白性
SO2＋2H2S===3S＋2H2O
(3)二氧化硫的制备
①常用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性、氧化性等。
制取原理：
__________________________________________。
综合实验装置：
Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
②实验室也可用铜片与浓硫酸反应制取二氧化硫，进而验证二氧化硫水溶液的酸性、漂白性、还原性、氧化性等。
制取原理：
______________________________________________。
综合实验装置：
[微点归纳]　①SO2使品红溶液褪色表现的是SO2的漂白性，加热后溶液颜色复原；SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是SO2的还原性而不是漂白性，加热后溶液颜色不复原。
②SO2漂白原理：与某些有色物质生成不稳定的无色物质，其容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。适用于漂白纸浆、毛、丝等，SO2不可漂白酸碱指示剂。
(4)SO2和CO2的鉴别方法
①闻气味法：CO2无气味，SO2有刺激性气味。
②品红溶液法：能使品红溶液褪色的是SO2，不能使品红溶液褪色的是CO2。
③酸性高锰酸钾或溴水法：使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色的是SO2，不能使它们褪色的是CO2。
(5)SO2的用途
①杀菌、抗氧化，作食物和干果的防腐剂。
②可以漂白纸浆、毛、丝、草编制品等。
③制造硫酸。
2．三氧化硫(SO3)
SO3在标准状况下为无色、针状晶体，熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃，在常温下为液态。能与水反应：__________________________，放出大量的热，SO3是酸性氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。
3．硫的氧化物的污染与治理
(1)来源：含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。
(2)危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6)。
(3)治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。
SO3＋H2O===H2SO4
(4)硫酸型酸雨的形成途径有两个：
【正误辨析】
(1)SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3。(　　)
[提示]　×　SO2与BaCl2溶液不会反应生成BaSO3沉淀。
(2)SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同。(　　)
[提示]　×　漂白粉、Na2O2漂白是依赖自身的强氧化性，活性炭漂白是物理吸附作用，SO2与红墨水结合属于化合反应。
(3)标准状况下，2.24 L SO3中含有硫原子数为NA。(　　)
[提示]　×　标准状况下，SO3为无色晶体。
(4)SO2中少量的HCl可通过饱和NaHSO3溶液除去。(　　)
[提示]　√　SO2不溶于饱和NaHSO3溶液。
(5)SO2通入滴加酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色，体现SO2的漂白性。(　　)
[提示]　×
(6)SO2和SO3(g)通入BaCl2溶液中，产生的白色沉淀分别是BaSO4和BaSO3。(　　)
[提示]　×
(7)SO2和Cl2等物质的量混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好。(　　)
[提示]　×
(8)SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同。(　　)
[提示]　√
(9)SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性。(　　)
[提示]　√
(10)因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、石蕊溶液褪色。(　　)
[提示]　×
1．(2025·河北衡水检测)如图是有关二氧化硫性质的探究实验装置图，下列说法正确的是(　　)
微考点1　二氧化硫的制备及性质
A．a中紫色石蕊溶液先变红后褪色
B．b中品红溶液褪色，加热后又恢复红色
C．c中H2S溶液出现黄色浑浊，体现SO2的还原性
D．d中溴水褪色，体现了二氧化硫的漂白性
[答案]　B
[解析]　二氧化硫溶于水变为亚硫酸，亚硫酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，但SO2不能漂白酸碱指示剂，因此a中紫色石蕊溶液变红，不褪色，故A错误；b中品红溶液褪色，由于二氧化硫的漂白是不稳定的，加热后又恢复红色，故B正确；c中H2S溶液出现黄色浑浊，二氧化硫中硫元素化合价降低，体现SO2的氧化性，故C错误；d中溴水褪色，二氧化硫与溴水发生氧化还原反应，体现了二氧化硫的氧化性，故D错误。
2．(2025·天津河北区检测)某微型实验装置(夹持仪器已省略)如图所示，其中a棉球蘸有品红溶液，b棉球蘸有含酚酞的NaOH溶液，c棉球蘸有I2与淀粉的混合溶液。实验时将70%H2SO4滴入装有Na2SO3固体的培养皿中。下列说法错误的是(　　)
A．a棉球会变白，微热后变红
C．c棉球变为白色，说明SO2具有漂白性
D．若将试剂改为浓盐酸和Ca(ClO)2固体，a、b处棉球也会变白色
[答案]　C
[解析]　Na2SO3固体与70%H2SO4反应生成SO2气体，a棉球蘸有品红溶液，被SO2漂白褪色，棉球变成白色，微热后重新变红，A正确；b棉球蘸有含酚酞的NaOH溶液，棉球变为白色，其原因是SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O，溶液碱性减弱，B正确；c棉球蘸有I2与淀粉的混合溶液，发生反应：SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，棉球变为白色，SO2作还原剂，体现其还原性，C错误；若将试剂改为浓盐酸和Ca(ClO)2固体，反应生成Cl2，Cl2可使品红溶液漂白褪色，可与NaOH溶液反应使其碱性减弱，故a、b处棉球也会变白色，D正确。
常见漂白剂的漂白原理比较
3．(2025·江苏扬州检测)下列实验中能证明某气体为SO2的是(　　)
①使澄清石灰水变浑浊　②使湿润的蓝色石蕊试纸变红　③使品红溶液褪色　④通入足量NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸　⑤通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生
A．都能证明 B．都不能证明
C．③④⑤均能证明 D．只有⑤能证明
[答案]　D
微考点2　二氧化硫的检验与鉴别
[解析]　CO2也能使澄清石灰水变浑浊，且气体过量时，沉淀溶解，①错误；酸性气体均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，②错误；Cl2也能使品红溶液褪色，③错误；CO2通入足量NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀(BaCO3)生成，该沉淀溶于稀盐酸，④错误。
利用SO2性质所对应的特征现象进行检验与鉴别
单一组分
混合组分
4．检验SO2中是否混有CO2气体，可采用的方法是(　　)
A．通过品红溶液
B．先通过足量NaOH溶液，再通入澄清石灰水
C．通过澄清石灰水
D．先通过足量酸性KMnO4溶液，再通过澄清石灰水
[答案]　D
[解析]　A选项检验的是SO2；B选项不管是否混有CO2都不会产生白色沉淀；C选项不管有没有CO2都会产生白色沉淀，不能验证有无CO2；D选项足量酸性KMnO4溶液将SO2完全吸收，通过澄清石灰水，若有白色沉淀生成则一定有CO2，若无沉淀则无CO2。
5．(2025·辽宁实验中学检测)某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，通入至过量发现浑浊又变澄清，由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
[提出猜想]
猜想1：该气体为CO2；
猜想2：该气体为SO2；
猜想3：_________________________________________________。
为了验证猜想，该小组设计实验加以探究：
[实验探究]
该小组同学按如图所示装置，将气体从a端通入，则：
(1)B中应该装下列________(填字母)试剂。
A．NaCl溶液 B．酸性KMnO4溶液
C．盐酸 D．澄清石灰水
(2)A中品红溶液的作用是____________________________________ ____________________________________________________________。
(3)D中澄清石灰水的作用是___________________________________ ____________________________________________________________。
通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：
①A中品红溶液褪色
②C中品红溶液不褪色
③D中澄清石灰水变浑浊
[得出结论]
(4)由上述现象该小组同学确认该气体的成分为________________。
[答案]　气体为CO2和SO2的混合气体
(1)B
(2)验证混合气体中是否含有SO2
(3)验证混合气体中是否含有CO2
(4)CO2和SO2的混合气体
1.(2024·湖北卷，7,3分)过量SO2与以下0.1 mol·L－1的溶液反应，下列总反应方程式错误的是(　　)
溶液 现象 化学方程式
A Na2S 产生淡黄色沉淀 3SO2＋2Na2S===3S↓＋2Na2SO3
B FeCl3 溶液由棕黄色变浅绿色 2FeCl3＋SO2＋2H2O===2FeCl2＋H2SO4＋2HCl
C CuCl2 溶液褪色，产生白色沉淀 SO2＋2CuCl2＋2H2O===2CuCl↓＋H2SO4＋2HCl
D Na2CO3 (含酚酞) 溶液由红色变无色 2SO2＋Na2CO3＋H2O===CO2＋2NaHSO3
[答案]　A
[解析]　过量SO2与Na2S反应的产物应是S和NaHSO3，化学方程式为5SO2＋2Na2S＋2H2O===3S↓＋4NaHSO3，A错误；FeCl3具有氧化性，SO2具有还原性，二者可发生氧化还原反应，B正确；CuCl2具有氧化性，SO2具有还原性，二者可发生氧化还原反应，C正确；酸性：H2SO3>H2CO3，故SO2可与Na2CO3反应生成CO2，D正确。
2．(2022·广东卷，5,2分)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是(　　)
A．Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性
B．a处变红，说明SO2是酸性氧化物
C．b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性
D．试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成
[答案]　B
[解析]　Cu与浓硫酸反应，除了体现H2SO4的酸性外，还体现其强氧化性，A项错误；a处变红是因为SO2与水反应生成亚硫酸，说明SO2是酸性氧化物，B项正确；b处褪色说明SO2具有漂白性，c处褪色说明SO2具有还原性，C项错误；反应生成的水变成水蒸气蒸发或被浓硫酸吸收，都可生成无水CuSO4(白色固体)，则有白色固体生成不能说明反应中无水生成，D项错误。
3.(2021·北京卷，6,3分)室温下，1体积的水能溶解约40体积的SO2。用试管收集SO2后进行如图实验。对实验现象的分析正确的是(　　)
A．试管内液面上升，证明SO2与H2O发生了反应
B．试管中剩余少量气体，是因为SO2的溶解已达饱和
D．取出试管中溶液，在空气中放置一段时间后pH下降，是由于SO2挥发
[答案]　C
[解析]　A项，试管内液面上升可能是SO2与水反应，也可能是SO2溶于水使试管内压强减小引起的；B项，因SO2与水的反应是可逆反应，所以有少量气体剩余，不能说明溶液已经饱和；D项，将试管中溶液在空气中放置一段时间后pH下降，是由于溶液中的H2SO3被空气氧化成H2SO4，酸性增强。故选C。
4．(2022·江苏卷)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是(　　)
A．用装置甲制取SO2气体
B．用装置乙制取SO2水溶液
C．用装置丙吸收尾气中的SO2
D．用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
[答案]　C
[解析]　60%硫酸与NaHSO3反应可得SO2气体，A不符合题意；SO2通入水中形成SO2的水溶液，B不符合题意；SO2在饱和NaHSO3溶液中的溶解度很小，C符合题意；测定溶液的酸碱性时，用玻璃棒蘸取待测液点到干燥的pH试纸上，观察试纸颜色的变化，D不符合题意。故选C项。
5．(2023·浙江6月选考)工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如下流程脱除或利用。
请回答：
(1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的SO2可以在炉内添加CaCO3通过途径Ⅰ脱除，写出反应方程式：_________________________________。
(2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的SO2，通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。
①下列说法正确的是________。
A．燃煤中的有机硫主要呈正价
B．化合物A具有酸性
C．化合物A是一种无机酸酯
D．工业上途径Ⅱ产生的SO3也可用浓H2SO4吸收
②一定压强下，化合物A的沸点低于硫酸的原因是_______________ _________________________________________________。
(3)设计实验验证化合物A中含有S元素：_______________________ _________________________________________________________________________________________________________________；
写出实验过程中涉及的反应方程式：__________________________ _____________________________________________________________________________________________________________。
(2)①BCD　②硫酸分子能形成更多的分子间氢键
1．牢记一条转化主线
2．掌握SO2的四个化学性质
(1)酸性氧化物的性质；(2)还原性；(3)氧化性；(4)漂白性。
3．熟记以下重点化学方程式
(1)SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
(2)SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
(3)SO2＋X2＋2H2O===H2SO4＋2HX(X为Cl、Br、I)
(4)2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4
(5)2FeCl3＋SO2＋2H2O===FeCl2＋FeSO4＋4HCl
4．三类漂白剂的原理及区别
类型 氧化型 化合型 吸附型
原理 将有机色质内部“生色团”破坏掉 与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质 将有色物质吸附而褪色
举例 HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等 SO2 活性炭
特点 不可逆、永久 可逆、暂时 物理变化
备注 无选择性 有选择性 吸附色素(共83张PPT)
第四章
非金属及其化合物
第18讲　硫酸　含硫物质之间的转化
课标解读 1．掌握硫酸的主要性质及硫酸根离子的检验。
2．结合实例认识硫及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。
3．掌握硫及其化合物在价类二维图中的应用。
考点二
考点一
考点一　硫酸、硫酸根离子的检验
1．硫酸的物理性质
(1)纯硫酸为无色、________的油状液体，______挥发。
(2)溶解性：与水以________比互溶，溶于水时放出大量的______，密度比水______。
(3)稀释浓硫酸的方法：将____________沿容器内壁慢慢注入水中，并用__________不断搅拌。
黏稠
难
任意
热
大
浓H2SO4
玻璃棒
[微点归纳]　(1)浓硫酸对人体皮肤有强烈的腐蚀作用。如果不慎在皮肤上沾上少量浓硫酸时，处理方法是立即用布擦拭，再用大量水冲洗，然后涂上3%～5%的NaHCO3溶液。
(2)常用浓H2SO4质量分数为98%，密度1.84 g·cm－3，物质的量浓度为18.4 mol·L－1。
2．稀硫酸的化学性质
(1)Fe：____________________________；
(2)MgO：________________________________；
(3)Ba(OH)2：_____________________________________________；
(4)Na2SO3：____________________________；
(5)BaCl2：____________________________。
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O
3．浓硫酸的三大特性
[微点归纳]　(1)浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末，体现了浓H2SO4的吸水性。
(3)由“量变”引起的“质变”：金属(如Cu、Zn等)与浓硫酸反应时，开始阶段产生SO2气体，随着反应的进行，H2SO4的浓度变小，最后变为稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应，Zn与稀硫酸反应生成H2而不是SO2。
(4)浓硫酸与金属反应时体现了浓硫酸的氧化性和酸性，而与碳等非金属反应时只体现了浓硫酸的氧化性。
(5)浓硝酸：金属(如Cu、Zn等)与浓硝酸反应时，要注意硝酸浓度对反应产物的影响。开始阶段产生NO2气体，随着反应的进行，硝酸的浓度变小，最后变为稀硝酸，反应均生成NO。
(6)浓盐酸：二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气，随着反应的进行，盐酸变稀，反应停止。
4．硫酸的工业制备
(1)工艺流程
注意：工业上用98.3%的硫酸吸收SO3，可以避免用水吸收SO3时产生的酸雾腐蚀设备，并且可以提高吸收率。
(2)反应原理
①燃烧硫铁矿(FeS2)或硫制备SO2
②SO2转化为SO3
____________________。
③吸收SO3生成H2SO4
__________________________。
SO3＋H2O===H2SO4
5．硫酸的用途
(1)制取化肥、硫酸盐、挥发性酸。
(2)消除金属表面的氧化物。
(3)用于精炼石油，制造炸药、农药、染料等，是实验室里常用的试剂。
6．硫酸根离子的检验
盐酸
BaCl2
7．除去粗盐中的杂质——可溶性硫酸盐、MgCl2、CaCl2
注意：Na2CO3溶液在BaCl2之后，过滤后再加入稀盐酸。
MgCl2
NaOH
Na2CO3
[微点归纳]　粗盐提纯的思路
首先，明确三种杂质离子分别用什么试剂除去；其次，所加试剂必须过量，过量的试剂也要除去，合理确定加入顺序；最后要明确加入盐酸的目的及何时加入。
【正误辨析】
(1)空气中敞口久置的浓硫酸质量增大，体现了浓硫酸的挥发性。(　　)
[提示]　×　浓硫酸具有吸水性。
(2)50 mL 18.4 mol·L－1浓硫酸与足量铜反应，产生的SO2的物质的量为0.46 mol。(　　)
[提示]　×　浓硫酸变稀后不再反应。
(3)常温下，将铁片浸入足量的浓硫酸中，铁片不溶解，则常温下，铁与浓硫酸不反应。(　　)
[提示]　×　铁片遇浓硫酸发生钝化，钝化属于化学变化。
(5)H2SO4是难挥发性强酸，H2S是挥发性弱酸，所以可用浓硫酸与FeS反应制取H2S气体。(　　)
[提示]　×　浓硫酸有强氧化性，改用稀硫酸。
(6)在实验室中，可用浓H2SO4分别与NaCl、NaBr、NaI反应制取HCl、HBr、HI气体。(　　)
[提示]　×　浓硫酸会氧化HBr、HI。
(7)浓硫酸具有强氧化性，所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO。(　　)
[提示]　×　浓硫酸与H2和CO不反应，可用其干燥。
(8)将少量铜加入浓硫酸中加热，很快能观察到溶液变为蓝色。(　　)
[提示]　×　水极少，不能得到蓝色溶液。
(9)一定量浓硫酸中加入足量锌粒加热，产生的气体为SO2和H2的混合气体。(　　)
[提示]　√　浓硫酸与Zn反应生成SO2，稀硫酸与Zn反应生成H2。
(10)铜片溶于热的浓硫酸，体现了浓硫酸的酸性和强氧化性。(　　)
1．(2025·湖南长沙检测)用下图所示装置探究铜丝(下端卷成螺旋状)与过量浓硫酸的反应。
微考点1　浓硫酸的特性及应用
下列说法不正确的是(　　)
A．试管③中的紫色石蕊溶液只变红不褪色
B．浸NaOH溶液的棉团用于吸收多余的SO2
C．将铜丝下端卷成螺旋状能提高SO2的生成速率
D．反应后，有CuSO4生成，试管①中的溶液呈蓝色
[答案]　D
[解析]　SO2是酸性氧化物，与水反应生成H2SO3，溶液呈酸性，故试管③中的紫色石蕊溶液只变红不褪色，A正确；SO2与NaOH溶液反应生成亚硫酸盐，浸NaOH溶液的棉团用于吸收多余的SO2，防止造成空气污染，B正确；将铜丝下端卷成螺旋状，即增大了接触面积，能提高SO2的生成速率，C正确；反应后①中含有大量浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，虽然生成硫酸铜，但是看不到溶液呈蓝色，D错误。
2．(2025·广东广州玉岩中学期中)如图为浓硫酸与铜片反应的装置。下列说法错误的是(　　)
A．该反应中浓硫酸体现了酸性和强氧化性
B．试管乙中含有碱液的棉花，其作用是吸收过量的SO2，防止环境污染
C．反应一段时间后，将试管甲中的溶液缓慢倒入盛有水的烧杯，溶液显蓝色
D．含0.04 mol溶质的浓硫酸与足量的铜片反应，能收集到448 mL的SO2(标准状况下)
[答案]　D
3．下列依据实验方案和现象做出的判断合理的是(　　)
实验 方案 实验Ⅰ： 实验Ⅱ：
实验 现象 试纸中心区变黑，边缘变红 黑色固体溶解，溶液接近无色(溶液中锰元素仅以Mn2＋存在)，产生能使带火星的木条复燃的无色气体
A．由Ⅰ可知，浓硫酸具有脱水性
B．由Ⅰ可知，浓硫酸具有弱酸性
C．由Ⅱ可知，浓硫酸具有强氧化性
D．由Ⅱ可知，浓硫酸具有吸水性
[答案]　A
[解析]　浓硫酸滴到湿润的蓝色石蕊试纸上，试纸中心区变黑，边缘变红，说明浓硫酸具有脱水性，使试纸脱水炭化，A正确；实验Ⅰ中试纸边缘变红，说明浓硫酸具有酸性，无法证明具有弱酸性，B错误；由实验Ⅱ可知，MnO2被还原为Mn2＋，根据氧化还原反应规律推知，－2价O元素被氧化生成O2，产生能使带火星的木条复燃的无色气体，该反应中MnO2既是氧化剂又是还原剂，浓硫酸表现了酸性，C、D错误。
浓硫酸的强氧化性及反应规律
4．(2025·山东济南检测)已知稀硝酸具有强氧化性，Na2SO3在空气中易被氧化为Na2SO4。现有一包装破损的Na2SO3白色固体粉末，为了检验其是否变质，正确的方法是(　　)
A．取少量样品于试管中，滴入稀盐酸，无沉淀，再滴入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明已变质
B．取少量样品于试管中，滴入稀硝酸，再滴入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明已变质
C．取少量样品于试管中，滴入稀硫酸，再滴入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明已变质
D．取少量样品于试管中，滴入稀盐酸，若产生使品红溶液褪色的气体，则说明已变质
[答案]　A
5．(2025·湖南长沙检测)有一瓶可能部分被氧化的Na2SO3溶液，某同学进行如下实验：取少量此溶液于试管中，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀。下述有关此实验的结论正确的是(　　)
A．Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化
B．加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4
C．加入足量稀硝酸后的白色沉淀不一定是BaSO4
D．此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化
[析题·图文诠释]　
[答案]　D
6．(2025·天津高三模拟)下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是(　　)
[答案]　C
[解析]　A项，二氧化硫被硝酸氧化为硫酸，加氯化钡溶液一定生成硫酸钡沉淀；B项，亚硫酸根离子被硝酸氧化为硫酸根离子，沉淀也是硫酸钡；C项，所得沉淀可能是氯化银；D项，先加过量盐酸无明显现象，再加氯化钡溶液产生的白色沉淀一定是硫酸钡。
[易错点拨]　硫酸根离子检验的两个易错点
考点二　不同价态含硫物质的转化
1．硫及其重要化合物的“价—类”二维图
从物质类别和硫元素化合价两个维度，总结、归纳硫及其重要化合物的性质与转化关系是掌握该部分内容的重要方法之一。
还原
氧化
还原
氧化
(2)当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其________的价态，即台阶式升降，可用下图表示：
相邻
(3)图示应用
根据上图中物质的转化关系，写出相应的化学(或离子)方程式。
①H2SO3＋H2S→S：___________________________(化学方程式)。
②SO2→Na2SO3：_____________________________(化学方程式)。
③Na2S＋Na2SO3→S：_______________________________离子方程式)。
④Na2SO3→Na2SO4：_________________________(化学方程式)。
H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2O
2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O
2Na2SO3＋O2===2Na2SO4
2．四种重要含硫化合物及制备
(1)硫代硫酸钠(Na2S2O3)
②遇酸不稳定：Na2S2O3＋2HCl===2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O。
③还原性：2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI，这是分析化学中“碘量法”定量测定碘的一个重要反应。
(2)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)
①制备方法：在无氧条件下，用锌粉还原亚硫酸氢钠可制得连二亚硫酸钠。
②还原性：在空气分析中常用来吸收氧气：2Na2S2O4＋O2＋2H2O ===4NaHSO3或Na2S2O4＋O2＋H2O===NaHSO3＋NaHSO4。
(3)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)
(4)过二硫酸钠(Na2S2O8)
【正误辨析】
[提示]　×
(3)黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成。(　　)
[提示]　√
[提示]　√
(5)浓硫酸滴入蔗糖中，将产生的气体通入溴水中，根据实验现象判断浓硫酸具有脱水性、氧化性。(　　)
[提示]　√
[提示]　×
[提示]　×
(8)硫能实现下列物质间的直接转化：
[提示]　√
(9)SO2和NaHSO3溶液都能使溴水褪色。(　　)
[提示]　√　SO2、NaHSO3均具有还原性，能与溴水发生氧化还原反应使溴水褪色。
(10)稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜。(　　)
[提示]　×
1．(2025·云南昆明模拟)在“价—类二维图”中融入“杠杆模型”，可直观辨析部分物质转化及其定量关系。如图中的字母分别代表硫及其常见化合物，相关推断不合理的是(　　)
微考点1　硫及其化合物的“价—类二维图”及应用
A．b既具有氧化性又具有还原性
B．硫酸型酸雨的形成过程涉及b到c的转化
C．a溶液与b溶液反应中氧化产物占含硫产物总量的1/3
D．d在加热下与强碱溶液反应生成e和f，且n(e)∶n(f)＝2∶1
[答案]　C
2．硫及其化合物的“价—类二维图”体现了化学变化之美。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是(　　)
A．1 L 1 mol/L H2S水溶液中粒子关系存在：N(HS－)＋N(S2－)＝NA
B．标准状况下，22.4 L Y的分子数目为NA
C．工业上用NaClO3和X制备1 mol ClO2时，消耗X分子数为0.5NA
D．“价—类二维图”中盐N可由其相应单质直接化合生成
[答案]　C
3．(2025·江苏镇江模拟)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。如图所示是硫及其部分化合物的“价类二维图”。
根据图示回答下列问题：
(1)X的化学式为_________________________________________，将X与SO2混合，可生成淡黄色固体，该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为________。
(2)过量的Fe粉与一定量W浓溶液混合加热反应，生成________________(填化学式)气体。转化①可由S粉与热的W浓溶液反应实现，反应的化学方程式为____________________________________。
(3)欲制备Na2S2O3，从氧化还原角度分析，下列合理的是________(填字母)。
A．Na2S＋S B．Na2SO3＋S
C．Na2SO3＋Na2SO4 D．SO2＋Na2SO3
(4)工业制硫酸中，转化②是在________________________(填设备名称)进行的。进行转化③时，不用水而用98.3%的浓H2SO4吸收SO3，原因是________________________________________________________ ________________________________________________________________________________。
(5)NaHSO4溶液显强酸性，向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液，恰好使溶液呈中性，则发生反应的离子方程式为______________________ ___________________________________________________________________________________________________________。
[答案]　(1)H2S　2∶1
(3)B
(4)接触室　SO3溶于水转化为H2SO4过程中放热，产生酸雾，会降低SO3的吸收效率
[解析]　(1)通过硫元素的“价类二维图”可知，X为硫元素的氢化物，且硫元素的化合价为－2价，故X的化学式为H2S。将X与SO2混合，生成淡黄色固体硫，其反应的化学方程式是2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，通过化学方程式中硫元素的化合价变化可知，S既是氧化产物又是还原产物，且二者物质的量之比为2∶1，故二者的质量之比也为2∶1。(2)根据硫元素的“价类二维图”可知，W是硫酸，则过量的Fe粉与一定量浓硫酸溶液混合加热反应首先生成的气体是SO2，随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，所以后期又有H2生成。(3)Na2S2O3中S的化合价为＋2，制备Na2S2O3时选用的反应物都含S元素，则根据氧化还原反应中的“归中反应”规律，反应物中S元素的化合价应一个大于＋2价、一个小于＋2价，只有Na2SO3＋S符合。
含硫物质的转化途径
1
含硫物质的转化规律
2
4．(2025·湖南邵阳部分重点校联考)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)不溶于乙醇，可用作纸浆漂白时的脱氯剂等。用工业硫化钠(主要成分Na2S，含少量Na2SO4)及纯碱等为原料制备Na2S2O3·5H2O的流程如下：
微考点2　含硫化合物的制备流程及分析
下列说法正确的是(　　)
A．Na2S2O3作脱氯剂时主要利用其氧化性
B．“净化”时加入的试剂X可选用BaCl2溶液
C．“反应”过程中体系pH大小对产品产率无影响
D．提纯Na2S2O3·5H2O时，应先用水洗，再用乙醇洗涤
[答案]　D
[解析]　纸浆漂白时留下的含氯物质具有强氧化性，硫代硫酸钠作脱氯剂时，主要利用其还原性，A错误；“净化”时加入的试剂X是为了除去硫酸根杂质，加入BaCl2溶液会引入新杂质氯离子不易除去，结合流程可知可选用Ba(OH)2溶液，B错误；若pH过小，Na2S2O3不稳定，会发生歧化反应，使产率降低，C错误；从溶液中获得的Na2S2O3·5H2O晶体中含有杂质，应先用水洗除去吸附的杂质离子，由于硫代硫酸钠晶体不溶于乙醇，再用乙醇洗涤除去水，D正确。
5．(2025·河北衡水检测)“蓝天保卫战”需要持续进行大气治理，有效处理SO2、NO2等大气污染物。化学研究为生产、生活处理废气，防止大气污染作出重要贡献。将SO2转化为K2SO4的工艺流程如图，下列说法正确的是(　　)
A．通入空气的目的是将CO2完全吹出
B．反应时应将CaCO3粉碎
C．固体产物A是CaSO3
D．“高温”时只发生CaCO3的分解反应
[答案]　B
1.(2024·安徽卷，4,3分)下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化，且甲和水可以直接生成乙的是(　　)
选项 甲 乙 丙
A Cl2 NaClO NaCl
B SO2 H2SO4 CaSO4
C Fe2O3 Fe(OH)3 FeCl3
D CO2 H2CO3 Ca(HCO3)2
[答案]　D
2．(2023·北京卷)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是(　　)
A．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性
B．过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关
C．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的酸性
D．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
[答案]　C
3．(2023·广东卷，9,2分)按如图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管，关闭活塞。下列说法正确的是(　　)
A．Ⅰ中试管内的反应，体现H＋的氧化性
B．Ⅱ中品红溶液褪色，体现SO2的还原性
C．在Ⅰ和Ⅲ的试管中，都出现了浑浊现象
D．撤掉水浴，重做实验，Ⅳ中红色更快褪去
[答案]　C
4．(2021·山东等级考)工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图，下列说法错误的是(　　)
A．吸收过程中有气体生成
B．结晶后母液中含有NaHCO3
C．气流干燥湿料时温度不宜过高
D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
[答案]　B
[解析]　根据工艺流程逆向分析可知，以二氧化硫和纯碱为原料，得到结晶成分为NaHSO3，则母液为饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，溶液呈酸性，所以加入纯碱进行中和，涉及的反应为H2SO3＋2Na2CO3===Na2SO3＋2NaHCO3，NaHSO3＋Na2CO3===Na2SO3＋NaHCO3，所以调节pH为8进行中和后得到Na2SO3和NaHCO3，通入二氧化硫气体进行混合吸收，此时吸收过程中发生反应为Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3↓，SO2＋NaHCO3===CO2＋NaHSO3↓，此时会析出大量NaHSO3晶体，经过分离，将得到的湿料再进行气流干燥，最终得到NaHSO3产品，据此分析解答。根据上述分析可知，吸收过程中有二
氧化碳生成，A正确；结晶后母液中含饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，没有NaHCO3，假设产物中存在NaHCO3，则其会与生成的NaHSO3发生反应，且NaHCO3溶解度较低，若其残留于母液中，会使晶体不纯，假设不成立，B错误；NaHSO3高温时易分解变质，所以气流干燥过程中温度不宜过高，C正确；结合上述分析可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D正确。
5．(2021·辽宁卷)含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是(　　)
A．a可能为正盐，也可能为酸式盐
B．c为不溶于盐酸的白色沉淀
C．d为含极性键的非极性分子
D．反应②中还可能生成淡黄色沉淀
[答案]　C
1．浓硫酸的三大特性及分析
2．熟记以下重点化学方程式
3．注意硫酸与金属的反应的四种情况
(1)常温下浓硫酸使 Fe、Al钝化，如加热或将浓硫酸稀释，则可以继续反应。
(2)浓硫酸与活泼金属(如Zn)反应，开始产生SO2，硫酸浓度变小后，产生H2。
(3)浓硫酸与不活泼金属(如Cu)反应，开始产生SO2(加热)，浓度变小后，稀硫酸不再与Cu反应。如1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应，生成SO2小于1 mol。
(4)浓硫酸与金属的反应中既表现强氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。(共97张PPT)
第四章
非金属及其化合物
第19讲　氮及其氧化物　硝酸
课标解读 1．通过实验探究，了解氮元素的单质及其氧化物、硝酸的主要性质。
2．认识氮及其氧化物、硝酸在生产中的应用和对生态环境的影响。
考点二
考点一
考点一　氮及其氧化物
1．自然界中氮元素的存在及固定
2．氮气
(1)物理性质
颜色、状态 气味 密度 溶解性
________气态 无味 密度比空气略______ ______溶于水
无色
小
难
(2)化学性质
写出相关反应的化学方程式：
①_____________________；
②_________________________；
③_____________________。
[微点归纳]　氮元素是一种活泼非金属元素，但N2稳定，原因是氮气分子中氮氮三键很稳定，不易断裂，难发生化学反应。
3．氮的氧化物
(1)氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1～＋5价都有对应的氧化物，如N2O、________、N2O3、NO2(或________)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、________。氮的氧化物都有毒，都是大气污染物。
①N2O俗称笑气。
②______________分别是HNO2、HNO3相应的酸性氧化物(或酸酐)。
③NO2与N2O4可相互转化：__________________。在阿伏加德罗常数问题中，要考虑该平衡的存在。
NO
N2O4
N2O5
N2O3、N2O5
(2)NO与NO2的比较
氮的氧化物 NO NO2
物理性质 无色、难溶于水的气体 ________色、有刺激性气味的气体，易液化，易溶于水
化学 性质 与O2 反应 2NO＋O2===2NO2 　 不能用排空气法收集NO 不反应
与H2O 反应 不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
红棕
氮的氧化物 NO NO2
制法 试剂 Cu与__________反应 Cu与__________反应
收集 通常用________法收集 通常用______________法收集
稀硝酸
浓硝酸
排水
向上排空气
(3)氮氧化物的污染
[微点归纳]　(1)NO、CO均能与血红蛋白结合而使人中毒。
(2)验证某无色气体为NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。
(3)NO能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。
4．NO2和溴蒸气的比较与鉴别
(1)NO2和溴蒸气在性质上的相似性
①均有氧化性；
②溶于水后溶液均呈酸性；
③均能与碱反应。
(2)NO2和溴蒸气的鉴别方法
鉴别溴蒸气和NO2不能用淀粉-KI试纸、碱溶液等，但可以利用它们性质上的差异性来鉴别。
①通入水中，NO2溶于水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，反应后溶液无色，而溴蒸气溶于水后溶液呈橙色；
③通入CCl4有机溶剂中，易溶于CCl4而且CCl4溶液呈橙红色的为溴蒸气，无此现象的为NO2。
【正误辨析】
(1)高温、高压、催化剂条件下与氢气反应时，氮气作还原剂。(　　)
[提示]　×　氮气作氧化剂。
(2)固氮反应一定属于氧化还原反应。(　　)
[提示]　√　氮的固定是将N2转化为氮的化合物，都是氧化还原反应。
(3)N2与O2在放电条件下直接化合成NO2。(　　)
[提示]　×　N2与O2化合生成NO。
(4)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂。(　　)
[提示]　×　NO2既是氧化剂也是还原剂。
(5)除去O2中混有的NO2，可将混合气体通过水，将NO2溶解。(　　)
[提示]　×　NO2和水反应生成NO。
(6)NO2与溴蒸气的鉴别可用NaOH溶液，溶于NaOH溶液得无色溶液的是NO2，得橙色溶液的为溴蒸气。(　　)
[提示]　×　Br2＋2NaOH===NaBr＋NaBrO＋H2O。
(7)氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化学烟雾，又是形成酸雨的主要物质。(　　)
[提示]　×
(8)NO2与H2O反应中氧化剂与还原剂的质量比为1∶2。(　　)
[提示]　√　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，NO2既是氧化剂，又是还原剂，个数之比是1∶2。
(9)溴蒸气和NO2都是红棕色气体，可用湿润的淀粉KI试纸和NaOH溶液鉴别。(　　)
[提示]　×　不能鉴别。因为这两种气体都有氧化性，都可以把KI中的I－氧化成I2，从而使试纸变蓝色。NaOH溶液可以吸收溴蒸气和NO2而形成无色溶液。鉴别的方法：①用AgNO3溶液，Br2可与AgNO3溶液反应生成浅黄色沉淀AgBr；②用水，溶于水后有颜色的是Br2，无颜色的是NO2。
[提示]　√
1．(2025·江苏无锡模拟)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误的是(　　)
微考点1　氮的循环和氮的固定　氮气的性质及应用
A．①和②均属于氮的固定
B．氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环
D．③和⑤过程中氮元素分别被还原和被氧化
[答案]　D
2．(2025·广东茂名一模)植物对氮元素的吸收过程如下，下列说法正确的是(　　)
A．高温有利于加快过程①
B．浇水和松土有利于过程②
D．过程④叫做氮的固定
[答案]　B
微考点2　含氮化合物的污染及治理
A．SO2和NOx都会形成酸雨，NOx还会形成光化学烟雾
B．随着脱除反应的进行，吸收液的pH逐渐减小
C．SO2脱除率高于NO的原因可能是SO2在水中的溶解度大于NO
[答案]　D
4．(2025·辽宁抚顺模拟)下图是在Cu基分子筛表面用NH3处理NO污染物的一种反应机理。下列说法正确的是(　　)
A．该过程中化合价发生变化的只有N和O两种元素
B．上述过程中催化剂首先吸附的是NO
C．该过程中氧化产物和还原产物只有N2
[答案]　D
[解析]　从反应流程图可知，发生化合价变化的元素还有Cu，A错误；催化剂首先吸附的是NH3，B错误；NH3中的N被氧化生成N2，NO中的N被还原生成N2，O2中的O最终被还原生成H2O，C错误。
氮氧化物(NOx)污染的常用处理方法
NaOH溶液吸收法：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O, 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。
1
2
3
5．(2025·福建龙岩联考)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如图所示)。下列叙述错误的是(　　)
A．雾和霾的分散剂相同
B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关
[答案]　C
[解析]　雾和霾的分散剂均是空气，故A项正确；根据题图可以得出雾霾中的无机颗粒物含有硝酸铵和硫酸铵，故B项正确；由题图可以得出硝酸铵和硫酸铵是NH3与硝酸和硫酸反应生成的，则NH3不是催化剂而是反应物，故C项错误；过度施用氮肥会导致空气中的NOx和NH3的含量增多，而NOx和NH3均与雾霾的形成有关，故D项正确。
A．8∶1 B．7∶3
C．7∶2 D．4∶1
[答案]　B
微考点3　氮氧化物与O2、H2O反应的计算
7．将10 mL NO和NO2的混合气体通入装满水倒立在水槽中的量筒内，一段时间后，最后剩余4 mL气体，原混合气体中含NO体积为(　　)
A．1 mL B．3 mL
C．5 mL D．7 mL
[答案]　A
8．(2025·广东广州高三检测)标准状况下，将盛满4 L NO2的干燥烧瓶倒扣在一个盛满水的水槽中，再通入1 L O2，充分反应后，所得溶液的物质的量浓度为(　　)
A．0.045 mol·L－1 B．0.036 mol·L－1
C．0.18 mol·L－1 D．0.030 mol·L－1
[答案]　A
氮的氧化物和O2、H2O反应的计算方法
关系式法
(1)NO2和O2混合气体溶于水的计算：
由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知：
V(NO2)∶V(O2)
1
(2)NO与O2同时通入水中：
由4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可知：
(3)NO2、NO、O2三种混合气体通入水中：
①可先将NO和O2转化为NO2，再按上述各种情况分别处理。
②也可先将NO2和H2O反应转化为NO，再按4NO＋3O2＋2H2O ===4HNO3情况处理。
得失电子守恒法
当NOx转化为硝酸时要失去电子，如果是NOx与O2混合，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。
2
考点二　硝酸的性质及应用
1．硝酸的物理性质
(1)纯硝酸为________、有__________气味的液体，与水以任意的比例互溶，熔点：_________、沸点：________、密度：_____________。
(2)硝酸沸点较低，______挥发，在空气中遇水蒸气形成________。
(3)质量分数为69%，物质的量浓度约为16 mol·L－1以上的硝酸称为__________。95%以上的浓硝酸叫做________硝酸。
无色
刺激性
－42 ℃
83 ℃
1.5 g·cm－3
易
白雾
浓硝酸
发烟
2．硝酸的化学性质
(1)强酸性
稀硝酸使紫色石蕊试液__________。浓硝酸使紫色石蕊试液________________，反应过程中浓硝酸表现强酸性和强氧化性。
变红色
先变红后褪色
(2)不稳定性
硝酸见光或受热会分解产生NO2气体：
________________________________________。
硝酸应用棕色瓶放置在阴凉处，不能用橡胶塞。市售浓硝酸呈黄色，是因为硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里。
(3)强氧化性
①与金属反应
A．与不活泼金属反应
稀硝酸与铜反应：
_________________________________________________________。
浓硝酸与铜反应：
_________________________________________________________。
硝酸几乎能与所有金属(Au、Pt除外)反应，一般情况下，金属与浓HNO3反应生成NO2，与稀HNO3反应生成NO，与极稀的HNO3反应生成N2O或NH3。
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
B．常温下，浓硝酸使铁、铝钝化。
C．王水及王水的溶解原理：浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3形成的混合物叫做王水。王水同时具有硝酸的氧化性和氯离子的强配位能力，因此可溶解金铂等不活泼金属。反应原理：Au＋HNO3＋4HCl=== H[AuCl4]＋NO↑＋2H2O。
②与非金属反应
硝酸能把许多非金属单质(如：C、S、P等)氧化，生成最高价含氧酸或最高价非金属氧化物。如与C的反应：
__________________________________________。
③与其他还原性化合物反应
硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、FeSO4、KI、NaBr等还原性物质。如稀HNO3与FeSO4溶液反应的离子方程式为____________________ ____________________________。
===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
(4)与有机化合物的反应
_______________________________________；
②显色反应：含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸时变______色。
黄
[微点归纳]　(1)浓、稀硝酸均具有强氧化性，浓度越大，氧化性越强，其还原产物的价态越高。还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO。
(2)常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”并非不反应，故常温下浓硝酸可以用铁桶盛放。
3．硝酸工业制法的反应原理
(1)N2为原料合成NH3
________________________。
(2)NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO
_____________________________。
(3)NO进一步氧化生成NO2
__________________________。
(4)用水吸收NO2生成HNO3
____________________________________。
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
【正误辨析】
(1)实验室里用锌粒和稀硝酸反应制氢气。(　　)
[提示]　×　硝酸和金属反应不生成氢气。
(2)常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化。(　　)
[提示]　√　钝化为化学变化。
(3)铜、碳分别与浓HNO3反应，都体现了浓硝酸的强氧化性和酸性。(　　)
[提示]　×　浓硝酸和铜反应体现硝酸的酸性和强氧化性，浓硝酸和碳反应只体现强氧化性。
(4)将稀硝酸加入过量铁粉中，有气体生成，充分反应后滴加KSCN溶液，溶液呈红色。(　　)
[提示]　×　稀硝酸与过量铁粉反应生成亚铁离子。
(5)Cu在KNO3溶液和稀H2SO4中均不溶解，但能溶解在其混合液中。(　　)
[提示]　√　KNO3和H2SO4的混合溶液相当于硝酸溶液。
(6)试管内壁上的银镜可用稀HNO3除去，也可用氨水除去。(　　)
[提示]　×　试管内壁上的银镜可用稀HNO3除去，不能用氨水除去。
(7)可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S。(　　)
[提示]　×　硝酸可氧化Fe2＋和S2－。
(8)过量的铜与浓硝酸反应，产物中一定有NO。(　　)
[提示]　√　随着反应进行，硝酸变稀，还原产物中有NO。
(9)硝酸电离出的H＋能被Zn、Fe等金属还原成H2。(　　)
[提示]　×　硝酸是氧化性酸，与金属反应还原产物是氮氧化物。
(10)将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液，有气体生成，溶液呈红色，稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋。(　　)
[提示]　×　
1．(2025·广东湛江部分中学联考)将铜丝插入浓硝酸中进行如图所示的实验，下列说法正确的是(　　)
微考点1　有关硝酸氧化性的探究实验定性分析
A．装置a中出现红棕色气体，只体现HNO3的酸性
B．一段时间后抽出铜丝，向装置b注入水，b中气体红棕色变浅
C．注入水后装置b中铜片表面产生气泡，说明Cu与硝酸生成H2
D．装置c用NaOH吸收尾气，说明NO和NO2均是酸性氧化物
[答案]　B
[解析]　铜与浓硝酸反应生成红棕色二氧化氮气体和硝酸铜，体现了硝酸的强氧化性和酸性，A错误；一段时间后抽出铜丝，向装置b注入水，b中气体红棕色变浅，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，B正确；注入水后装置b中铜片表面产生气泡，Cu与稀硝酸反应生成NO气体，C错误；酸性氧化物是指和水反应只能生成对应价态的酸或和碱反应只能生成盐和水的氧化物，NO和NO2均不是酸性氧化物，D错误。
2．某学习小组采用下列装置对浓硝酸与木炭的反应进行探究。
下列说法中不正确的是(　　)
A．反应开始后，装置A中充满红棕色气体
B．装置B的作用是安全瓶，防止倒吸
C．装置C中溶液变蓝，一定是A中生成的NO2将KI氧化为I2
D．将带火星的木条放入装置D收集到的无色气体中，可确认该气体是NO还是O2
[答案]　C
[解析]　炽热的木炭和浓硝酸反应生成二氧化碳和二氧化氮，二氧化氮为红棕色气体，则可观察到三颈烧瓶中气体的颜色为红棕色，A正确；装置B中进气管和出气管的长度相同，其作用是安全瓶，防止倒吸，B正确；装置C中溶液变蓝，但不能证明NO2将KI氧化为I2，原因是A中挥发出的HNO3(g)可能进入装置C，将KI氧化为I2而使溶液变蓝，C错误；将带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃，可以判断集气瓶中是NO还是O2，实验方法合适，D正确。
3．(2025·广东汕头期末)将铜丝插入浓硝酸中进行如图(a～c是浸有相应试剂的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是(　　)
A．Cu与浓硝酸反应，硝酸只表现出酸性，产生红棕色气体
B．a处可观察到棉花变红后褪色
C．b处观察到棉花变蓝，说明NO2具有还原性
D．c处NaOH能与产生的气体发生复分解反应
[答案]　B
[解析]　铜丝与浓硝酸反应生成红棕色气体NO2、Cu(NO3)2和H2O，硝酸表现出氧化性和酸性，A错误；NO2溶于水生成硝酸，可使紫色石蕊溶液变红，然后硝酸的强氧化性又使其褪色，B正确；b处观察到棉花变蓝，说明NO2具有氧化性，C错误；NaOH溶液吸收NO2和NO尾气生成亚硝酸钠，有元素化合价的变化，是氧化还原反应，D错误。
金属与硝酸反应的基本规律
1
非金属与硝酸反应的基本规律
2
4．(2025·山东济宁模拟)将12.8 g Cu投入50 mL某浓度的浓HNO3中，随着Cu的不断减少，反应生成气体的颜色逐渐变浅，当Cu全部溶解时，硝酸恰好完全消耗，共收集到气体3.36 L(标准状况)。下列分析正确的是(　　)
A．参加反应的硝酸的物质的量为0.15 mol
B．气体为NO和NO2的混合气，二者体积比1∶5
C．生成的溶液中滴加1 mol·L－1的NaOH溶液使Cu2＋完全沉淀，至少需要55 mL NaOH溶液
D．将生成的气体和一定量的氧气混合，然后倒扣在水中，若试管中最后充满液体，则通入氧气的质量3.2 g
微考点2　硝酸与金属反应的定量计算
[答案]　D
5．(2025·湖南大学附属中学高三模拟)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g Cu。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是(　　)
A．加入铜粉的溶液中最终有Cu(NO3)2生成
B．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生的是氢气
C．第二份溶液中的最终溶质为FeSO4
D．稀硫酸浓度为2.5 mol·L－1
[答案]　A
6．(2025·广东佛山南海区调研)将10.0 g铜镁合金完全溶解于140 mL某浓度的硝酸中，得到NO2和NO的混合气体4.48 L(标准状况)，当向反应后的溶液中加入370 mL 4.0 mol·L－1 NaOH溶液时，金属离子全部转化为沉淀，测得沉淀的质量为18.5 g。下列说法不正确的是(　　)
A．该合金中铜与镁的物质的量之比2∶3
B．该硝酸中HNO3的物质的量浓度为10 mol·L－1
C．NO2和NO的混合气体中，NO2的体积分数为25%
D．若将混合气体与水混合完全转化为硝酸，则需要通入的氧气(标准状况)的体积为2.8 L
[答案]　B
7．将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸溶液反应，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。请回答下列问题：
(1)NO的体积为________L，NO2的体积为________L。
(2)参加反应的HNO3的物质的量是________。
(3)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。
(4)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。
[答案]　(1)5.824　5.376
(2)1.52 mol
(4)57.8
硝酸与金属反应计算的思维模型
1
金属与硝酸反应的计算方法
(1)原子守恒法：利用氮元素守恒进行计算。
2
(2)得失电子守恒法
硝酸与金属发生氧化还原反应，HNO3得电子被还原生成NO2、NO等，金属则失去电子被氧化；根据氧化还原反应规律可得，HNO3中N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
(4)离子方程式计算法
1.(2024·湖南卷，7,3分)某学生按图示方法进行实验，观察到以下实验现象：
①铜丝表面缓慢放出气泡，锥形瓶内气体呈红棕色；
②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快，气体颜色逐渐变深；
③一段时间后气体颜色逐渐变浅，至几乎无色；
④锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升，最终铜丝与液面脱离接触，反应停止。
下列说法正确的是(　　)
A．开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢，原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化
B．锥形瓶内出现了红棕色气体，表明铜和稀HNO3反应生成了NO2
C．红棕色逐渐变浅的主要原因是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
D．铜丝与液面脱离接触，反应停止，原因是硝酸消耗完全
[答案]　C
[解析]　①中现象：铜与稀HNO3发生反应生成NO，NO被锥形瓶中的O2氧化成红棕色的NO2；②中现象：该反应为放热反应，随着温度升高，反应速率加快；③中现象：生成的NO2会溶于水转化为HNO3和NO，导致气体颜色变浅；④中现象：反应持续放出的热量，生成NO使瓶内气体体积增大，瓶内压强变大，导致长颈漏斗中液面上升，锥形瓶内液面下降，固液分离，反应停止。A项，开始阶段温度较低，铜丝与稀HNO3反应缓慢，铜在稀HNO3中不能钝化，错误；B项，铜与稀HNO3反应生成的气体为NO，错误；C项，生成的NO2会溶于水转化为HNO3和NO，导致气体颜色变浅，正确；D项，反应停止的原因是固液分离，错误。
2．(2023·江苏卷，8)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是(　　)
[答案]　B
3．(2021·河北卷，4)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是(　　)
A．NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因
B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5
C．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定
D．工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
[答案]　D
[解析]　SO2是无色气体，A错误；汽车尾气中含有氮氧化物、一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物、固体颗粒物等，B错误；植物不能直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，C错误；石灰(CaO)可与SO2反应生成CaSO3，故可采用石灰法脱除工业废气中的SO2，D正确。
[答案]　C
[解析]　NO不溶于水，也不与水反应，A错误；稀硝酸与Cu反应得到硝酸铜、水和NO，得不到NO2，B错误；NO有氧化性，CO有还原性，在高温、催化剂条件下两者可发生氧化还原反应转化为无毒的N2和CO2，C正确；O3有强氧化性，不能作还原剂将硝酸根离子还原，D错误。
5．(2021·河北选择考)关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是(　　)
A．浓H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B．NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强
C．加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI，说明H3PO4比HI酸性强
D．浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3氧化性更强
[答案]　B
1．必记七反应
(2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(4)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(5)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
2．硝酸强氧化性的反应规律
3．硝酸氧化性解读
4．常见六大环境污染及主要危害(共87张PPT)
第四章
非金属及其化合物
第20讲　氨和铵盐　含氮物质之间的转化
课标解读 1．掌握氨、铵盐的主要性质。
2．认识氨、铵盐在生产中的应用和对生态环境的影响。
3．能从物质类别和元素价态变化的视角说明氮及其化合物的转化路径。
4．认识氮及其化合物的转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
考点二
考点一
考点一　氨和铵盐
1．氨的分子结构和物理性质
电子式 密度 气味 水溶性 沸点
比空气______ 强烈刺激性气味 极易溶于水 (1∶700) 较低，易液化可用作制冷剂
小
2.氨的化学性质
[微点归纳]　(1)蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。
(2)NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可在推断题中作为解题突破口。
(3)氨水呈碱性，属于一元弱碱溶液，计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算。
3．氨的喷泉实验
如图为氨的喷泉实验装置(夹持装置均已省略)
(1)用图1所示装置进行喷泉实验。
①引发“喷泉”的操作是__________________________________。
②简述产生喷泉的原理：____________________________________ __________。
(2)用图2所示装置进行喷泉实验：
①打开止水夹，不能产生“喷泉”的原因是____________________ ________________________________________。
②引发图2装置“喷泉”的操作是_____________________________ ___________。
挤出胶头滴管中的水，打开止水夹
NH3极易溶解于水，导致烧瓶内气体压强
迅速减小
玻璃管内充有空气，
NH3与H2O不能接触不能形成明显的压强差
打开止水夹，用手或热毛巾，
将烧瓶捂热
4．铵盐
(1)铵盐的物理性质
铵盐都是______色固体，绝大多数铵盐易溶于水。
(2)铵盐的化学性质
白
两个关键点：①碱液浓度要大；②必须加热
5．氨的实验室制法
(1)反应原理
实验室中常加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制取NH3，化学方程式为______________________________________________。
(2)实验装置如图所示
(3)实验过程
(4)其他制取方法
[微点归纳]　(1)制氨时，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Ca(OH)2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)干燥氨气不能用浓硫酸，也不能用无水CaCl2(8NH3＋CaCl2=== CaCl2·8NH3)，通常用碱石灰干燥氨气。
(3)可用于吸收氨气并能防倒吸的常用装置：
【正误辨析】
(1)NH3易溶于水，所以可用作制冷剂。(　　)
[提示]　×　NH3易液化。
(2)氨可被氯气氧化生成N2，同时还可能产生白烟。(　　)
[提示]　√　过量的氨气和氯气反应可能生成氯化铵：8NH3＋3Cl2 ===N2＋6NH4Cl。
(3)氨水和液氨不同。(　　)
[提示]　√　氨水是混合物，液氨是纯净物。
(4)现有1 mol·L－1的氨水，则该溶液中NH3·H2O的浓度是1 mol·L－1。(　　)
(5)加热盛有NH4Cl固体的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结，说明NH4Cl固体可以升华。(　　)
[提示]　×　NH4Cl受热分解成HCl和NH3，HCl和NH3在试管口遇冷化合生成NH4Cl晶体。
(6)加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，石蕊试纸变蓝，说明NH4HCO3显碱性。(　　)
[提示]　×　NH4HCO3受热分解生成NH3，使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
(7)氨水显弱碱性，是弱电解质。(　　)
[提示]　×　氨水是混合物，不是电解质。
[提示]　×　检验时应该使用浓的氢氧化钠溶液并加热，便于产生NH3。
[提示]　×　氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH3·H2O。
(10)NH4Cl与NaCl的固体混合物可用升华法分离。(　　)
[提示]　×　NH4Cl与NaCl的固体混合物可用加热氯化铵分解法分离。
1．(2025·湖南岳阳一中高三模拟)某同学设计实验验证NH3能还原CuO，装置(部分夹持仪器已省略)如图所示：
微考点1　氨的性质及其应用
下列说法错误的是(　　)
A．试剂X可能是NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物
B．装置戊中盛放的试剂可能是碱石灰，目的是防止空气进入装置
C．装置按合理顺序连接为e→h→i→a→b→f→g→c→d
D．证明NH3能还原CuO的实验现象是甲中黑色粉末变为红色，丁中白色固体变为蓝色
[答案]　B
[解析]　装置丙为固固加热装置，是为了制取氨气，试剂X可能是NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物，加热可反应生成氯化钙、氨气和水，A正确；装置戊的作用是干燥氨气，氨气为碱性气体，应选碱性干燥剂，则装置戊盛放的试剂可能是碱石灰，B错误；用装置丙制取氨气，再经过装置戊干燥氨气，通入装置甲与CuO反应，可用装置丁检验产物含有水，最后用装置乙吸收多余的氨气，合理顺序连接为e→h→i→a→b→f→g→c→d，C正确；NH3还原CuO会生成Cu、氮气和水，可观察的实验现象是甲中黑色粉末变为红色，丁中白色固体变为蓝色，D正确。
2．下列关于氨的性质的描述不正确的是(　　)
A．无色、有刺激性气味的气体
B．能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C．难溶于水，密度比空气的小
D．能与氧气在催化剂条件下被氧化成NO
[答案]　C
[解析]　氨气是无色气体，有刺激性气味，A正确；氨气溶于水呈碱性，则氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，B正确；氨气极易溶于水，通常1体积水能溶解700体积氨气，密度比空气的小，C错误；氨气具有还原性，在催化剂、加热条件下，能与氧气氧化成NO，同时生成水，D正确。
3．(2025·山东青岛二中检测)喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液，能出现喷泉现象的是(　　)
微考点2　“喷泉实验”原理及其应用
选项 气体 溶液
A H2S 稀盐酸
B HCl 稀氨水
C NO 稀硫酸
D CO2 饱和NaHCO3溶液
[答案]　B
[解析]　烧瓶中气体溶于溶液或二者发生反应，导致烧瓶中气体压强明显减小，产生较大压强差，能出现喷泉现象。H2S与稀盐酸、NO与稀硫酸、CO2与饱和NaHCO3溶液均不反应，不能形成喷泉，A、C、D错误。
4.(2025·广州模拟)如图装置中，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，下列选项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．NH3(H2O中含甲基橙)/黄色喷泉
D．HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
[答案]　A
[解析]　因NaHCO3溶液抑制CO2的溶解，则挤压滴管的胶头，气压变化不明显，则不会形成喷泉，故A错误；因氨气极易溶于水，则挤压滴管的胶头，使烧瓶中的气压减小，且小于外界大气压，则形成喷泉，又因氨水溶液显碱性，酚酞遇碱变红，故形成红色喷泉，故B正确；因氨气极易溶于水，则挤压滴管的胶头，使烧瓶中的气压减小，且小于外界大气压，则形成喷泉，又因氨水溶液显碱性，甲基橙遇碱变黄，故形成黄色喷泉，故C正确；因HCl与AgNO3溶液反应生成白色的AgCl沉淀，则挤压滴管的胶头，使烧瓶中的气压减小，且小于外界大气压，则形成喷泉，又因溶液中有白色的AgCl，故形成白色喷泉，故D正确。
喷泉实验问题探究
常见的五种实验装置
1
引发喷泉的五种操作
(1)装置A：打开止水夹，挤压滴管的胶头，气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应，外部液体迅速进入容器，通过导管喷出，形成喷泉。
(2)装置B：在水槽中加入能使水温升高的物质而使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大产生喷泉。
(3)装置C：用手(或热毛巾等)焐热烧瓶，氨受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨与水接触，即发生喷泉；或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，瓶内氨溶于水。
2
(4)装置D：打开a处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开b处的止水夹，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。
(5)装置E：挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个止水夹a、c，则在右面烧瓶出现喷烟现象，再打开导管下部止水夹b，则可产生双喷泉。
形成喷泉的常见类型：下面是几种常见的能形成喷泉的气体和吸收剂。
3
气体 HCl、NO2 NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S NO2和O2(4∶1)
吸收剂 水或NaOH溶液 水 NaOH溶液 水或NaOH溶液
5．某同学进行如下实验：
序号 实验步骤 实验现象
Ⅰ 将NH4Cl固体加入试管中，并将湿润的pH试纸置于试管口，试管口略向下倾斜，对试管底部进行加热 试纸颜色变化：黄色→蓝色(pH≈10)→黄色→红色(pH≈2)；试管中部有白色固体附着
Ⅱ 将饱和NH4Cl溶液滴在pH试纸上 试纸颜色变化：黄色→橙黄色(pH≈5)
下列说法不正确的是(　　)
A．根据Ⅰ中试纸变蓝，说明NH4Cl发生了分解反应
B．根据Ⅰ中试纸颜色变化，说明氨气比氯化氢气体扩散速率快
C．Ⅰ中试纸变成红色，是由于NH4Cl水解造成的
D．根据试管中部有白色固体附着，说明不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3
[答案]　C
[解析]　氯化铵是强酸弱碱盐，其水溶液显酸性，会使湿润的pH试纸变红，根据Ⅰ中试纸变蓝，说明NH4Cl发生了分解反应，A正确；根据Ⅰ中试纸颜色变化，说明氨气比氯化氢气体扩散速率快，B正确；Ⅰ中试纸变成红色，是NH4Cl分解产生的氯化氢造成的，C错误；根据试管中部有白色固体附着，说明氯化铵分解产生的氨气和氯化氢在扩散过程中又化合生成氯化铵，则不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3，D正确。
6．(2025·湖南长沙检测)为探究氨及铵盐性质，将氯化铵晶体装入如图所示T形三通管两端进行微型实验(无水氯化钙可吸附氨气，形成CaCl2·8NH3)。下列说法错误的是(　　)
A．装置气密性检查：轻轻挤压乳胶头，观察到蒸馏水中有气泡冒出，松开后观察到形成一段水柱
B．同时点燃两个酒精灯后，两端湿润的pH试纸均有颜色变化
C．实验过程中只能观察到蒸馏水液面上升，未见白烟产生
D．停止加热后可以交替挤压两边乳胶头，使气体更充分吸收，减少污染
[答案]　C
[解析]　T形三通管，只要检测两端的气密性，轻轻挤压任一乳胶头，若蒸馏水中有气泡冒出，则乳胶头处不漏气，装置气密性良好，故A正确；点燃左侧酒精灯后，氯化铵分解生成氨气和氯化氢，氨气可以被氯化钙吸收，氯化氢使湿润的pH试纸变红，点燃右侧酒精灯后，氯化铵分解生成氨气和氯化氢，氯化氢可以被氢氧化钠吸收，氨气能使湿润的pH试纸变蓝，故B正确；根据B中分析可知，实验过程中竖直支管上方会有氯化氢与氨气的化合反应，生成氯化铵白色颗粒，故C错误；停止加热后可以交替挤压两边乳胶头，使剩余的气体更充分吸收，减少污染，故D正确。
7．用如图所示装置进行NH3与CuO反应的实验。下列说法错误的是(　　)
微考点4　氨的制取及性质实验探究
A．加入药品前需检验装置的气密性
B．a中药品为氯化铵固体
C．b中固体变红，可能有Cu2O生成
D．c中能收集到氨水，d中可收集到N2
[答案]　B
[解析]　装置中制备氨气并作为反应物，加入药品前需检验装置的气密性，A正确；a中药品可能是NH4Cl和Ca(OH)2固体，不能是NH4Cl固体，B错误；b中固体变红，氨气与CuO发生氧化还原反应，Cu2O中铜元素为＋1价，故可能有Cu2O生成，C正确；c中过量NH3和水能形成NH3·H2O，冷凝后能在冰水浴处收集到氨水，氧化还原反应时氨气中氮元素化合价升高，d中可收集到N2，D正确。
A．用装置甲制备氨气
B．用装置乙除去氨气中的少量水
C．用装置丙收集氨气
D．用装置丁吸收多余的氨气
[答案]　A
[解析]　浓氨水遇碱石灰放出氨气，实验室可以用装置甲制备氨气，故选A；浓硫酸和氨气反应生成硫酸铵，浓硫酸能吸收氨气，不能用浓硫酸干燥氨气，故不选B；体系密闭，若用装置丙收集氨气，空气无法排出，故不选C；氨气极易溶于水，漏斗口浸没在水中，若用装置丁吸收多余的氨气，引起倒吸，故不选D。
9．用下图装置(夹持装置已略去)进行NH3制备及性质实验，已知：NH3极易溶于水，而难溶于CCl4，CCl4的密度比水大且与水不互溶。下列说法不正确的是(　　)
A．甲中制备NH3利用了NH3·H2O的分解反应
B．乙中的集气瓶内a导管短、b导管长
C．丙中的CCl4能防止倒吸
D．丁也可以用于制备氨气
[答案]　D
[解析]　浓氨水滴加到NaOH固体中，NaOH溶于水并放出大量热，促使NH3·H2O分解释放出NH3，A正确；NH3的密度小于空气，采用向下排空气法收集NH3，故乙中的集气瓶内a导管短、b导管长，B正确；丙中下层是CCl4，上层是水，NH3通入CCl4层，由于NH3难溶于CCl4，从CCl4层逸出而被上层的水吸收，可防止倒吸，C正确；NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，两种气体在管口重新化合生成NH4Cl，不能用于制取NH3，D错误。
考点二　含氮物质之间的转化
1．氮及其重要化合物的“价—类二维图”
从物质类别和氮元素化合价两个维度，总结、归纳氮及其重要化合物的性质与转化关系是掌握该部分内容的重要方法之一。
(1)横向转化为物质类别变化，非氧化还原反应，例如：
①氨气转化为铵盐：HCl＋NH3===NH4Cl
②硝酸转化为硝酸盐：NaOH＋HNO3===NaNO3＋H2O
(2)纵向、斜向转化为化合价变化反应，是氧化还原反应，例如：
①NH3转化为N2：3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl
(3)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。例如：
①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
②2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
(4)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。例如：
②NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
2．氮在自然界中的循环
【正误辨析】
(1)氨气易溶于水，因此氨水比较稳定，不容易分解。(　　)
[提示]　×　氨水中一水合氨不稳定，受热容易分解。
(2)氮气与镁的反应过程中，氮气作还原剂。(　　)
[提示]　×　氮元素的化合价降低，氮气作氧化剂。
(3)可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S。(　　)
[提示]　×　硝酸可以氧化Fe2＋和S2－。
(4)氮气在足量氧气中通过一步反应制取NO2。(　　)
[提示]　×　氮气和氧气不能直接生成NO2。
(5)稀硝酸与铜反应生成NO，浓硝酸与铜反应生成NO2，稀硝酸得电子多，氧化性比浓硝酸强。(　　)
[提示]　×　浓硝酸与铜反应更剧烈，浓硝酸氧化性强。
(6)氨气和硫酸反应制取铵态氮肥属于氮的固定。(　　)
[提示]　×　氮元素不是从游离态转化成化合态，不是氮的固定。
[提示]　×
(9)浓硝酸的还原产物一般是NO2，而稀硝酸的还原产物一般是NO，并且硝酸的浓度越大，氧化性越强。(　　)
[提示]　√
1．(2025·山东济南检测)化合价和物质类别是整理元素及其化合物知识的两个要素，可表示为“价—类二维图”。氮元素的“价—类二维图”如图，下列说法正确的是(　　)
微考点1　基于“价—类二维图”认识氮及其化合物的转化关系
A．在高温高压条件下，氮气和氧气直接生成B
B．物质A极易溶于水，所以它是农业上常用的氮肥
C．草木灰与铵态氮肥同时施用效果更好
D．实验室制取A一般不用硝酸铵和氢氧化钙反应
[答案]　D
[解析]　B为NO2，在高温高压条件下，氮气和氧气直接生成NO，不能直接生成NO2，A错误；A为NH3，极易溶于水，可以作为氮肥原料生产氮肥，不能直接作为氮肥，B错误；铵态氮肥和显碱性物质混合能生成氨气，从而降低肥效，C错误；实验室制取NH3一般不用硝酸铵和氢氧化钙反应，因为硝酸铵加热易发生爆炸，D正确。
2．(2025·广东广州模拟)如图所示是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系，下列说法错误的是(　　)
A．物质B可与物质A反应
B．物质B可经催化氧化直接生成物质A
C．N2→物质A、物质A→NO2均为自然固氮
D．HNO3和物质C常用于检验Cl－，则C为AgNO3
[答案]　C
[解析]　由图可知，B为氨气，A为一氧化氮，C为硝酸盐。氨气和一氧化氮能发生氧化还原反应，A正确；氨气和氧气催化氧化反应生成一氧化氮和水，B正确；将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程为氮的固定，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，不属于氮的固定，C错误；实验室通常采用硝酸酸化的硝酸银溶液检验氯离子，D正确。
3．(2025·河北石家庄检测)下图是某元素常见物质的“价—类二维图”，其中d为红棕色气体，f和g均为正盐且焰色试验的火焰为黄色。下列说法不正确的是(　　)
A．e的浓溶液可以用铝槽车运输
B．气体a、c均可用浓硫酸干燥
C．常温下，将充满d的密闭烧瓶置于冰水中，烧瓶内红棕色变浅
D．d可与NaOH溶液反应生成f和g
[答案]　B
分析氮及其化合物的“价—类二维图”的三个维度
横向变化体现了氮元素同价态、不同类别物质(氢化物、碱、盐)之间的转化，通过加入酸(或碱)实现物质的转化。
纵向变化体现氮元素不同价态、同类别物质之间的转化，主要通过加入氧化剂或还原剂来实现物质之间的转化。
斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。
1
2
3
4．(2025·广东广州检测)已知饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠晶体混合加热可制备氮气。利用如图装置制取氮气，并用氮气制备Ca3N2，Ca3N2遇水发生水解反应。下列说法错误的是(　　)
微考点2　氮及其化合物的转化与含氮物质的制备
B．④、⑥中依次盛装的试剂可以是浓硫酸、碱石灰
C．③中盛放的试剂是NaOH溶液
D．实验结束，取⑤中的少量产物于试管中，加适量蒸馏水，可以使试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝
[答案]　C
5．(2025·河南海口模拟)下列关于氮及其化合物的探究，结论和解释正确的是(　　)
选项 操作和现象 结论和解释
A 铜丝溶解于稀HNO3，生成无色气体 金属能与强酸反应置换出氢气
B NH3能使热的氧化铜产生红色物质 NH3有还原性
C N2与H2混合加热不反应 N的非金属性弱
D NO2被NaOH溶液吸收 NO2是酸性氧化物
[答案]　B
[规律方法]　氮气及含氮化合物的转化
解题时，抓住氮元素化合价的变化，依据氧化还原反应的知识进行分析、判断。
(1)牢记一条转化主线，侧重物质之间转化的条件及产物：
(2)结合氧化还原反应中“价态转化规律”，认识不同价态含氮物质之间的转化关系：
(3)明确含氮物质的连续氧化关系：
6．(2025·湖南长沙检测)实验室用如下装置(略去部分夹持装置)模拟利用氨气和次氯酸钠合成肼(N2H4)的过程。下列说法正确的是(　　)
A．将装置①中浓盐酸换成H2O2，也可用于制备氧气
B．②中盛装NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2
C．③分液漏斗中盛装饱和食盐水
D．当反应结束时，④中可收集一瓶纯净的NH3
[答案]　B
7．(2025·湖南长郡中学等校联考)2023年第54个世界地球日主题是“珍爱地球，人与自然和谐共生”，引导全社会树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念。下列相关说法或做法正确的是(　　)
A．聚氯乙烯塑料易造成环境污染，可采用焚烧法处理
B．研发催化剂将CO2还原为甲醇是促进碳中和的有效途径
C．对废旧电池必须进行分类回收，并集中进行深埋处理
D．减少CO2及碳氢化合物的排放以防止温室效应和酸雨的形成
[答案]　B
微考点3　绿色化学与环境保护
[解析]　聚氯乙烯含有氯元素，焚烧会产生污染大气的有毒物质，不能采用焚烧的方式处理，A错误；研发催化剂将CO2还原为甲醇，能有效减少CO2的排放，是促进碳中和的有效途径，B正确；废旧电池深埋处理，电池中的重金属元素会污染土壤，C错误；减少CO2及碳氢化合物的排放能防止温室效应，但无法防止酸雨的形成，酸雨的形成主要是SO2、氮氧化物的排放，D错误。
8．(2025·山东滨州检测)化学在环境污染治理中发挥了重要作用。下列治理措施没有运用相应化学原理的是(　　)
选项 治理措施 化学原理
A 向燃煤中添加生石灰以减少酸雨的形成 CaO具有碱性氧化物的通性
B 在汽车尾气系统中安装催化转化器以减少尾气污染 CO和NO在催化剂作用下发生反应，生成无毒气体
C 用聚乳酸塑料替代传统塑料以减少白色污染 聚乳酸具有生物可降解性
D 向工业废水中添加Na2S溶液除去废水中Cu2＋ Na2S具有还原性
[答案]　D
[解析]　向燃煤中添加生石灰以减少酸雨的形成，氧化钙能和二氧化硫等气体反应，体现CaO具有碱性氧化物的通性，A正确；汽车尾气系统中安装催化转化器以减少尾气污染，是排气系统中CO和NO在催化剂作用下发生反应，生成无毒气体氮气和二氧化碳，减少污染，B正确；聚乳酸具有生物可降解性，易于降解可减少白色污染，C正确；向工业废水中添加Na2S溶液除去废水中的Cu2＋，生成CuS沉淀，不是氧化还原反应，D错误。
绿色化学
1.(2024·广东卷，13,4分)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是(　　)
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 酸性：CF3COOHCl
B 某冠醚与Li＋能形成超分子，与K＋则不能 Li＋与K＋的离子半径不同
C 由氨制硝酸：NH3→NO→NO2→HNO3 NH3和NO2均具有氧化性
D 苯酚与甲醛反应，可合成酚醛树脂 合成酚醛树脂的反应是加聚反应
[答案]　B
[解析]　由于F的电负性大于Cl的电负性，F—C的极性大于Cl—C的极性，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致CF3COOH的羧基中的羟基更容易电离出氢离子，应是CF3COOH的酸性大于CCl3COOH的酸性，A项错误；不同的冠醚分子有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子，由于Li＋和K＋的离子半径不同，则能与Li＋形成超分子的冠醚不能与K＋形成超分子，B项正确；由氨制硝酸的流程中，NH3中N元素的化合价升高，体现的是还原性，C项错误；酚醛树脂是酚(如苯酚或甲苯酚等)与醛(如甲醛)在酸或碱的催化下发生缩聚反应得到的高分子，有小分子H2O生成，D项错误。
2．(2023·高考题组合)下列说法中正确的是(　　)
A．(浙江1月选考卷)常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2
B．(北京卷)铁钉放入浓硝酸中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
C．(广东卷)装有NO2的密闭烧瓶冷却后颜色变浅，则NO2转化为N2O4的反应吸热
D．(全国新课标卷)常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明显现象，则稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
[答案]　B
3．(2023·广东卷)1827年，英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下，兴趣小组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是(　　)
A．图1：喷泉实验
B．图2：干燥NH3
C．图3：收集NH3
D．图4：制备NH3
[答案]　B
[解析]　NH3极易溶于水，溶于水后圆底烧瓶内压强减小，从而产生喷泉，A不符合题意；P2O5为酸性氧化物，NH3具有碱性，两者可以发生反应，故不可以用P2O5干燥NH3，B符合题意；NH3的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，C不符合题意；CaO与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热，促使NH3挥发，可用此装置制备NH3，D不符合题意。
4．(2023·北京卷)一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下，其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是(　　)
A．a、c分别是HCl、NH3
B．d既可以是MgO，也可以是Mg(OH)Cl
C．已知MgCl2为副产物，则通入水蒸气可减少MgCl2的产生
D．等压条件下，反应①、②的反应热之和小于氯化铵直接分解的反应热
[答案]　C
[解析]　NH4Cl分解的产物是NH3和HCl，整个循环图示中a、c是产物，结合图中物质转化可知，a为NH3，c为HCl，A错误；b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种，图中b分解得到c和d，则b是Mg(OH)Cl，d是MgO，B错误；MgCl2为副产物，则通入水蒸气可将MgCl2转化为Mg(OH)Cl，减少MgCl2的产生，C正确；由盖斯定律可知，等压条件下，反应①、②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热，D错误。
5．(2022·江苏卷)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是(　　)
A．自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3
B．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl
C．工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3
D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
[答案]　A
1．熟悉氨气还原性的“四大体现”
(2)被CuO氧化：
(3)被氯气氧化：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl
或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl
(4)被氮氧化物氧化：
6NO＋4NH3===5N2＋6H2O
6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O
2．注意铵盐与碱反应的两个应用
(1)实验室制NH3。
3．注意与NH3相关的四点注意事项
(3)吸收氨气(或HCl)时要注意防止倒吸。
可用于吸收氨气(或HCl)并能防倒吸的常用装置为
(4)铵盐受热都能分解，但不是都产生NH3，如NH4NO3受热分解生成N2O和H2O。(共67张PPT)
第四章
非金属及其化合物
第21讲　无机非金属材料
课标解读 1．了解硅和二氧化硅的性质及用途，了解高纯硅的制备。
2．了解硅酸盐材料和新型无机非金属材料的性质及用途。
3．能说明无机非金属材料的应用对社会发展的价值。
考点二
考点一
考点一　硅和二氧化硅
1．硅单质的性质和用途
[微点归纳]　硅在地壳中的含量占第二位，仅次于氧，是一种亲氧元素，单质硅有晶体和无定形两种。
2．高纯硅的制备
工业上制备高纯硅，一般需要先制得纯度为98%左右的粗硅，再以其为原料制备高纯硅，原理图示如下：
涉及的主要化学反应：
3．二氧化硅的性质和用途
【正误辨析】
(1)Si和SiO2都可用于制造光导纤维。(　　)
[提示]　×　Si用于制造半导体，SiO2用于制造光导纤维。
(2)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应。(　　)
[提示]　×　常温下硅能与氢氟酸、氢氧化钠反应。
(3)用二氧化硅制取单质硅的反应中硅元素被氧化。(　　)
[提示]　×　硅元素化合价降低，被还原。
(4)因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸酸性比碳酸强。(　　)
[提示]　×　二氧化碳通入硅酸钠溶液生成硅酸，碳酸酸性强于硅酸。
(5)石英是良好的半导体材料，可以制成光电池，将光能直接转化成电能。(　　)
[提示]　×　硅可用于制光电池。
(6)SiO2能与HF反应，因此可用氢氟酸刻蚀玻璃。(　　)
[提示]　√　氢氟酸可用于刻蚀玻璃。
[提示]　×　应生成CO。
(8)SiO2是酸性氧化物，可溶于强碱(NaOH)，不溶于任何酸。(　　)
[提示]　×　SiO2能溶于氢氟酸。
1．(2025·湖南怀化高三模拟)下列关于硅及其化合物的叙述错误的是(　　)
A．硅是良好的半导体材料
B．二氧化硅属于酸性氧化物
C．硅酸的酸性比碳酸的酸性弱
D．常温下，硅的化学性质不活泼，不与任何物质反应
[答案]　D
微考点1　硅和二氧化硅的性质及应用
[解析]　硅是良好的半导体材料，故A正确；二氧化硅能与强碱反应生成盐和水，是酸性氧化物，故B正确；非金属性：Si2．2023年5月30日，“神舟十六号”载人飞船在我国酒泉卫星发射中心成功发射，飞船使用了我国自主研发和生产的航天芯片，其中芯片全为我国制造，制作芯片的刻蚀液为硝酸与氢氟酸的混合液，工艺涉及反应为Si＋HNO3＋6HF===H2SiF6＋HNO2＋H2↑＋H2O，下列说法错误的是(　　)
A．此反应不能在玻璃容器中进行
B．由此反应可判断氢氟酸是强酸
C．氧化性：HNO3>H2SiF6
D．标准状况下，生成1.12 L H2时，转移电子的物质的量为0.2 mol
[答案]　B
[解析]　氢氟酸能腐蚀玻璃，此反应不能在玻璃容器中进行，A正确；该反应为氧化还原反应，不能由此反应判断氢氟酸是强酸，HF是弱酸，B错误；氧化剂的氧化性大于氧化产物，则氧化性：HNO3> H2SiF6，C正确；据关系式Si～HNO3～H2SiF6～HNO2～H2～4e－，则标准状况下，生成1.12 L H2(0.05 mol)时，转移电子的物质的量为0.2 mol，D正确。
3．(2025·广东广州检测)高纯度晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。可以按下列方法制备：
微考点2　高纯硅的制备流程及分析
下列说法不正确的是(　　)
B．步骤①中每生成1 mol Si，转移4 mol电子
C．高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料
D．SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6 ℃)，通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3
[答案]　A
4．(2025·山东济南检测)科学家研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示。
A．该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用
B．①和②互为可逆反应
C．该流程中需要隔绝空气
[答案]　B
[解析]　反应②中生成的HCl在反应①中循环使用，反应①中生成的H2在反应②中循环使用，A正确；反应①与反应②的反应温度不一致，不是可逆反应，B错误；高温条件下，Si、SiHCl3、H2都与O2反应，故需隔绝空气，C正确；SiO2不与HCl反应，不能通过该途径制粗硅，D正确。
5．(2025·武汉模拟)多晶硅是单质硅的一种形态，是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料。已知多晶硅第三代工业制取流程如图所示。已知：SiHCl3遇水剧烈水解。下列说法错误的是(　　)
A．Y、Z分别为H2、Cl2
C．提纯SiHCl3可采用萃取、分液的方法
D．为防止SiHCl3水解而损失及氢气燃炸，“还原”步骤在无水、无氧条件下进行
[答案]　C
液体混合物，可以采用分馏方法进行分离，而不是采用萃取、分液的方法，C错误；已知：SiHCl3遇水剧烈水解，且H2是可燃性气体，与O2混合可能会发生爆炸，因此为防止SiHCl3水解而损失及氢气燃炸，“还原”步骤在无水、无氧条件下进行，D正确。
[易错点拨]　制备高纯硅过程中的3个易错点
考点二　无机非金属材料
1．传统无机非金属材料
　　　 　 　硅酸盐材料大都是混合物
(1)常见硅酸盐材料比较
硅酸盐材料 水泥 玻璃 陶瓷
生产原料 ________________ _______________________ 黏______
主要设备 ______________ __________ 陶瓷窑
主要成分 3CaO·SiO2 2CaO·SiO2 3CaO·Al2O3 Na2SiO3 CaSiO3 SiO2 硅酸盐
生产条件 高温 石灰石、黏土
纯碱、石灰石和石英砂
土
水泥回转窑
玻璃窑
(2)主要用途
陶瓷、玻璃、水泥是主要建材，也广泛应用于生活中。
(2)玻璃中含有二氧化硅，因此氢氟酸可用于雕刻玻璃，盛放氢氟酸不能用玻璃瓶而用塑料瓶。
(3)NaOH溶液可以用玻璃瓶盛放，但不能用带磨口玻璃塞的玻璃瓶。
(4)硅酸盐组成的表示方法
通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成。
①氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水，不同氧化物间以“·”隔开。
②各元素的化合价保持不变，且满足正负化合价代数和为零，各元素原子个数比符合原来的组成。如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2O·SiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为K2O·Al2O3·6SiO2。
③氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示其结构，切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。
(5)硅酸盐大多难溶于水，常见的可溶性硅酸盐是硅酸钠，Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，与玻璃成分不同，水玻璃又称泡花碱，但它却是盐溶液，而不是碱溶液。
2．新型无机非金属材料
材料类别 主要特性 示例 用途
高温结构陶瓷 能承受高温，强度_____ 氮化硅陶瓷 汽轮机叶片、轴承、永久性模具等
半导体陶瓷 具有________特性 二氧化锡陶瓷 集成电路中的半导体
光学材料 具有________特性 光导纤维 光缆通讯、医疗、照明等
生物陶瓷 具有________功能 氧化铝陶瓷 人造骨骼、人造关节、接骨螺钉
高
电学
光学
生物
3.碳纳米材料
(1)碳纳米材料是一类新型无机非金属材料，主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。
(2)三类碳纳米材料的比较
类别 结构特点 主要性能 重要应用
富勒烯 由__________构成的一系列________分子的总称，C60是富勒烯的代表物 — 开启碳纳米材料研究和应用的新时代
碳纳 米管 由________片卷成的管状物，具有________尺度的直径 比表面积______，有相当高的强度和优良的________性能 生产复合材料、电池和传感器等
石墨烯 只有一个__________直径厚度的单层石墨 电阻率______、热导率______，具有很高的强度 生产光电器件、超级电容器、电池等
碳原子
笼形
石墨
纳米
大
电学
碳原子
低
高
【正误辨析】
(1)工业生产水泥和玻璃均用到石灰石。(　　)
[提示]　√　水泥的原料为黏土、石灰石，玻璃的原料为石灰石、石英砂、纯碱。
(2)钢化玻璃与普通玻璃的主要成分不同。(　　)
[提示]　×　钢化玻璃是将玻璃加热到近软化温度，经迅速冷却或其他方法处理所得的玻璃制品，具有良好的机械性能和抗震性，与普通玻璃的主要成分基本相同。
(3)玻璃是一种晶体，有较高的熔点。(　　)
[提示]　×　玻璃为非晶体，没有固定的熔点。
(4)水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱。(　　)
[提示]　×　水玻璃是Na2SiO3的水溶液，Na2SiO3俗称泡花碱，属于盐类。
(5)玻璃钢是以玻璃纤维作增强体、合成树脂作基体的复合材料。(　　)
[提示]　√
(6)水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐工业产品。(　　)
[提示]　×　水晶、玛瑙的主要成分是二氧化硅。
(7)氮化硅陶瓷和氮化铝陶瓷均为新型无机非金属材料。(　　)
[提示]　√　二者均为新型无机非金属材料。
(8)碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承。(　　)
[提示]　√
(9)光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2。(　　)
[提示]　√
1．(2025·河北邢台模拟)文物是传承文化的重要载体，下列主要成分不是硅酸盐的文物是(　　)
微考点1　传统硅酸盐材料及性能
[答案]　A
[解析]　简牍主要成分为纤维素，纤维素为有机高分子化合物，不是硅酸盐，故A正确；陶彩绘女舞俑的主要成分为硅酸盐，故B错误；霁红釉瓷碗，材料为陶瓷，陶器主要成分为硅酸盐，故C错误；梅瓶成分为陶瓷，陶瓷成分为硅酸盐，故D错误。
2．(2025·河北衡水高三检测)“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法正确的是(　　)
A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品
B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英砂
C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高
D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
[答案]　C
[解析]　陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品，A错误；纯碱、石灰石和石英砂是制玻璃的原料，而制水泥的原料是黏土和石灰石，B错误；硅酸盐制品性质稳定、熔点高，C正确；沙子的主要成分是SiO2，黏土的主要成分是硅酸盐，D错误。
3．陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是(　　)
A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁
B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧制而成
C．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐
D．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
[答案]　A
[解析]　“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色与氧化亚铁有关，而氧化铁显红棕色，A错误；秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧制而成，B正确；陶瓷以黏土为原料，经高温烧制而成，属于人造材料，主要成分是硅酸盐，C正确；陶瓷主要成分是硅酸盐，硅酸盐中硅元素化合价处于最高价，化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀，抗氧化等优点，D正确。
4．(2025·湖南长沙检测)碳纳米管可看做多层石墨烯无缝卷曲而成的直径为10～20 nm的中空管状结构，下列说法错误的是(　　)
微考点2　新型无机非金属材料的性能及应用
A．石墨烯和碳纳米管互为同素异形体
B．石墨烯中只存在非极性键
C．碳纳米管是一种胶体
D．石墨烯可用于制造超级电容、电池等
[答案]　C
[解析]　同素异形体是同种元素组成的单质；石墨烯和碳纳米管互为同素异形体，A正确；石墨烯中只存在碳碳键，属于非极性键，B正确；碳纳米管是碳单质，为纯净物，不是胶体，C错误；石墨烯的电阻率低，热导率高，具有很高的强度，可用于制造超级电容、电池等，D正确。
5．材料的新秀——石墨烯和氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的国际热点课题。其结构模型如图所示。
下列有关说法正确的是(　　)
A．石墨烯是一种新型化合物
B．氧化石墨烯即石墨烯的氧化物
C．二者和石墨都是碳的同素异形体
D．氧化石墨烯具有一定的亲水性
[答案]　D
[解析]　石墨烯是碳的单质，A错误；氧化石墨烯因为还含有氢元素，故不是石墨烯的氧化物，也不是碳的同素异形体，B、C错误；由于氧化石墨烯结构中含有羟基和羧基等亲水基团，所以它具有一定的亲水性，D正确。
[易错点拨]　无机非金属材料中的四个易错点
1.(2023·浙江6月选考卷)材料是人类赖以生存和发展的物质基础，下列材料主要成分属于有机物的是(　　)
A．石墨烯 B．不锈钢
C．石英光导纤维 D．聚酯纤维
[答案]　D
[解析]　石墨烯是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，为碳的单质，属于无机物，A不符合题意；不锈钢是Fe、Cr、Ni等的合金，属于金属材料，B不符合题意；石英光导纤维的主要成分为SiO2，属于无机非金属材料，C不符合题意；聚酯纤维俗称“涤纶”，是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，属于有机物，D符合题意。
2．(2023·湖北卷，3,3分)工业制备高纯硅的主要过程如下：
下列说法错误的是(　　)
B．1 mol Si含Si—Si键的数目约为4×6.02×1023
C．原料气HCl和H2应充分去除水和氧气
D．生成SiHCl3的反应为熵减过程
[答案]　B
常见物质所含化学键的数目清单
1 mol物质 P4 Si SiO2 石墨 金刚石
化学键 P—P Si—Si Si—O C—C C—C
共价键数目 6NA 2NA 4NA 1.5NA 2NA
3.(2023·广东卷)“高山流水觅知音”。下列中国古乐器中，主要由硅酸盐材料制成的是(　　)
A.九霄环佩木古琴 B.裴李岗文化骨笛
C.商朝后期陶埙 D.曾侯乙青铜编钟
[答案]　C
[解析]　九霄环佩木古琴主要构成是木材，琴弦由动物筋制得，A错误；裴李岗文化骨笛由动物骨骼构成，B错误；商朝后期陶埙属于陶瓷，由硅酸盐制成，C正确；曾侯乙青铜编钟主要由青铜合金材料制成，D错误。
4．(2022·河北卷)定窑是宋代五大名窑之一，其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是(　　)
A．传统陶瓷是典型的绝缘材料
B．陶瓷主要成分为SiO2和MgO
C．陶瓷烧制的过程为物理变化
D．白瓷的白色是因铁含量较高
[答案]　A
[解析]　陶瓷是良好的绝缘体，可作为高压输电线路所使用的绝缘材料，A正确；陶瓷的主要成分为硅酸盐而不是SiO2和MgO，B错误；黏土是制作陶瓷的原料，在烧制过程中发生复杂的化学反应，属于化学变化，C错误；陶瓷中过渡元素(如铁元素、钛元素)含量越高，瓷器的颜色就越深，因此白瓷的白色是因铁含量较低，D错误。
5．(2022·广东卷)广东一直是我国对外交流的重要窗口，馆藏文物是其历史见证。下列文物主要由硅酸盐制成的是(　　)
文物
选项 A.南宋鎏金饰品 B.蒜头纹银盒
文物
选项 C.广彩瓷咖啡杯 D.铜镀金钟座
[答案]　C
[解析]　鎏金是一种金属加工工艺，将金溶于汞之中，形成金泥，涂于铜或银表面，升温使汞蒸发，金就附在器物表面上，南宋鎏金饰品不含硅酸盐，A错误；蒜头纹银盒的主要成分为金属银，不含硅酸盐，B错误；广彩瓷咖啡杯属于陶瓷，其主要成分为硅酸盐，C正确；铜镀金钟座的主要成分为铜和金，不含硅酸盐，D错误。
6．(2022·浙江6月选考卷)下列说法不正确的是(　　)
A．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造光导纤维
B．高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明
C．氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料
D．用石灰石—石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏
[答案]　A
[解析]　晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，可用于制造晶体管、集成电路等，而二氧化硅常用于制造光导纤维，A错误；钠的焰色试验为黄色，可用作透雾能力强的高压钠灯，B正确；耐高温材料应具有高熔点的性质，氧化铝熔点高，可用作耐高温材料，C正确；石灰石的主要成分为碳酸钙，石灰石吸收烟气中的二氧化硫，生成亚硫酸钙，亚硫酸钙继续氧化，得到了石膏，D正确。
7．(2020·浙江7月选考卷)Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确的是(　　)
B．具有吸水性，需要密封保存
C．能与SO2反应生成新盐
D．与足量盐酸作用，所得固体产物主要为SiO2
[答案]　D
[解析]　加热时氯化铵分解生成HCl和氨气，HCl与Ca3SiO5反应得到硅酸钙、氯化钙和水，A正确；水泥吸水会变硬，需密封保存，B正确；Ca3SiO5能与二氧化硫反应得到亚硫酸钙，C正确；由上述分析可知，Ca3SiO5与足量盐酸反应得不到二氧化硅，D错误。
1．注意以下物质的重要用途
Si——半导体材料、太阳能电池板。
SiO2——光导纤维。
H2SiO3——硅胶可作干燥剂。
Na2SiO3(其水溶液俗称水玻璃)——黏合剂、耐火阻燃材料。
2．熟记三种物质的性质
(1)硅的三个特性：与HF、F2反应；与NaOH反应生成H2。
(2)SiO2的两个性质：酸性氧化物的通性、氧化性。
(3)H2SiO3的两个性质：酸性(弱于碳酸)、不稳定性。
3．硅酸盐的三点提醒
(1)盛Na2SiO3的试剂瓶应密封，否则Na2SiO3吸收空气中的CO2和H2O会变质。
(2)盛Na2SiO3的试剂瓶不能用玻璃塞，因为其本身是一种黏合剂。
4．含硅物质在生活中对应的产品
5．材料的分类及各类材料的典例

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