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第五章 化工生产中的重要非金属元素
②氧化性:2H2S+SO2 (产生
淡黄色沉淀)。
1.硫及其化合物
还原性
2.氮及其化合物 ③
催化剂
3.无机非金属材料 与O2 反应:2SO2+O2 2SO△ 3
与X2(Cl2、Br2、I2)的水溶液反应:SO2+X2
考点一 硫及其化合物 +2H2O 2HX+H2SO4。
1.硫单质 ④漂白性:SO2 能漂白某些有色物质(如品
(1)存在:硫既有游离态也有化合态。 红溶液),但不能使紫色石蕊溶液等指示剂
(2)物理性质 褪色。
()二氧化硫的主要应用
俗名 颜色 状态 溶解性 硬度 3
二氧化硫具有漂白作用,工业上常用于漂白
难溶于水,微溶于酒 质 脆,易 研 纸浆、毛、丝等;还可作为食品添加剂用于杀
硫黄 黄色 晶体
精,易溶于二硫化碳 成粉末 菌消毒,国家对其使用的范围和最大使用量
(3)化学性质 都有严格的规定。
①S的氧化性 (4)常见漂白剂的漂白原理
S与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式依次为 HClO、H2O2、
、 、 SO2 活性炭 Na2O2、O3
S+Hg HgS(此反应适用于除去室内洒
落的 Hg)。 漂白 与有色物质结合生 将有色物质氧化 吸 附 有
②S的还原性 原理 成无色物质 为无色物质 色物质
S与O2 反应的化学方程式为
变化
,空气中燃烧火焰为 色。 化学变化 化学变化 物理变化
类型
2.二氧化硫
(1)二氧化硫的物理性质:二氧化硫是 不可逆,加热或久是否 可逆,加热或久置后
色有 气味的 气体,密 置后不恢复原来 ———可逆 恢复原来颜色
度比空气 ,
颜色
液化,
溶于水。 漂白 有色的有机物,不能 有色的有机物和
() 有机色质2 二氧化硫的化学性质 对象 漂白指示剂 指示剂
①酸性氧化物的通性
与水反应: (5)SO2 和CO2 的鉴别方法
向生成物方向进行的反应叫正反应,向反应 SO2 和CO2 都能使澄清石灰水变浑浊,若
物方向进行的反应叫逆反应,在相同条件 通入的气体过量,则沉淀都会消失,故不能
下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆 用澄清石灰水[或Ba(OH)2]鉴别SO2 和
反应方向进行的反应叫 。 CO2。通常用以下方法鉴别。
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积膨胀,形成 固体,并放
试剂 操作 现象与结论
出有 气味的气体。
将 气 体 分 别 通 品红溶液褪色的是 ③强氧化性
品红溶液
入品红溶液中 SO2,不褪色的是CO2 与金属的反应:除 以外的绝大多数
金属都能与浓硫酸作用,如与铜反应。
将 气 体 分 别 通 KMnO4紫红色溶液
酸性
入酸性 KMnO4 褪色的是SO2,无变
KMnO4溶液
溶液中 化的是CO2
实验
将 气 体 分 别 通 溴水(或氯水)褪色 操作
溴水
入 溴 水 (或 氯 的是SO2,无变化的
(或氯水)
水)中 是CO2
将 气 体 分 别 通 产生黄色浑浊的是 a试管中铜丝表面 ;
氢硫酸 入 氢 硫 酸 溶 SO2,无 变 化 的 实验 b试管中的品红溶液逐渐变为 ;
液中 是CO2 现象 c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为 ;将a试
管中的溶液慢慢倒入水中,溶液变为
(6)SO2 与氯水漂白性的比较
氯水 SO2
实验 Cu与浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)
结论 △
HClO 具 有 强 氧 化 SO2跟某些有色物质化 CuSO4+SO2↑+2H2O
漂白
性,将有色物质氧化 合生 成 不 稳 定 的 无 色
原理 2-
成稳定的无色物质 物质 4.SO4 的检验
硫酸根离子的检验方法
反应
氧化还原反应 化合反应 加盐酸酸化
类型 未 知 溶 液 → 无 明 显 现 象
具有不可逆性,久置 具有可逆性,久置能恢 加氯化钡溶液 说明
特点 →产生白色沉淀 →原未知液中
不恢复原色 复原色
含SO2-4
仅适用于品红、有色的
应用 适用 于 几 乎 所 有 的 上述检验过程中先加入盐酸酸化的目的是
毛发、丝绸、纸浆、草帽
范围 有机色质 排除
辫等 CO
2-
3 等离子的干扰。
5.含硫物质价态和类别的关系
3.硫酸 (1)不同价态硫元素间转化的思维模型
(1)稀硫酸———具有酸的通性
硫酸具有酸的通性,可与酸碱指示剂作用,
也可与活泼金属、碱、碱性氧化物及某些盐
反应。
(2)浓硫酸的特性
①吸水性:浓硫酸能够吸收气体、液体中的 (2)硫及其化合物的相互转化
水分 子 及 固 体 的 结 晶 水,故 常 用 做
。
②脱水性:浓硫酸能把有机物中的氧、氢元
素按 脱去,留下黑色的炭。如
向蔗糖中加入浓硫酸时,蔗糖逐渐变黑,体
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(3)硫单质及其化合物之间的转化规律 通入 H2S溶液,发生反应:2H2S+SO2
①邻位价态原则 3S+2H2O,溶液中有淡黄色沉淀生成,SO2
当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高 体现了氧化性,故A正确;SO2 使品红溶液
或降低到其相邻的价态,即台阶式升降,如 褪色是因为SO2 具 有 漂 白 性,故 B正 确;
-2 O2 不足 0 O2 +4 O2 +6
H2S , S SO2 →SO SO 溶 于 水 发 生 反 应 SO + HO H △ HS 3 2 2 22 2
失去2e- H2SO3,能使紫色石蕊溶液变红,故C正确;
△ ↓ SO2 使酸性 KMnO4 溶液褪色是因为SOH2S+H2SO4(浓) S↓+SO2↑+2HO
2
2↑ 具有还原性,故D错误。
得到2e- 【答案】 D
②相邻价态的粒子不发生氧化还原反应:如 【针对训练1】 下列关于硫及其化合物的说
S和 H2S、S和SO2、SO2 和浓硫酸之间不发 法中不正确的是 ( )
生氧化还原反应。
A.硫粉在过量的纯氧中燃烧也不能生成三
③归中规律
氧化硫
当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应
时,一般生成中间价态,如2HS+SO B.SO2 既可以是含硫物质的氧化产物,也可2 2
3S+2H2O,2Na2S+Na2SO3+3HSO 以是含硫物质的还原产物2 4
3NaSO+3S↓+3HO。 C.二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液2 4 2
④含硫物质的连续氧化规律 褪色,体现了其漂白性
硫 足量O2 O2 H2O D.自然界中存在可溶于CS 的游离态的硫H2S →SO2 →SO3 →H2SO
2
4
元 考点二 氮及其化合物
O2 O2 H2O
素 S →SO2 →SO3 →H2SO4 1.氮气的性质
用如图所示装置进行实验,下列对实 (1)物理性质
验现象的解释不合理的是 ( )
颜色 密度 气味 溶解性
比空气
(2)化学性质(用化学方程式表示)
点燃
①N2 与 Mg反应:N2+3Mg Mg3N2。
选项 ①中试剂 ①中现象 解释
②N2 与O2 反应:
A H2S溶液 生成淡黄色沉淀 SO2具有氧化性 。
③N2 与H2 反应: B 品红溶液 溶液褪色 SO2具有漂白性
。
SO2与水
C 紫色石蕊溶液 溶液变红 (3)氮的固定
反应生成酸
概念:将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程
酸性
D 紫色褪去 SO2具有漂白性
高能固氮如雷雨天气 转化为
KMnO 自然固氮4溶液 N2 NO生物固氮如豆科植物的根瘤菌固氮

【解析】 左侧试管中发生的反应为2HSO 分类 合成氨工业上合成氨2 4
△ 人工固氮 仿生固氮某些金属有机化合物可(浓)+Cu CuSO +2HO+SO ↑。SO 4 2 2 2 起到根瘤菌的作用
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2.一氧化氮和二氧化氮 ③与水反应
(1)不同价态氮的氧化物 NH3+H2O NH3·H2O NH+4 +
OH-,氨的水溶液叫氨水,呈弱碱性,NH
氧化物 N 32O3 NO2 N2O4
能使红色石蕊试纸变 色。
对应氮的
+1 +2 +5 (3)氨的用途
化合价 ①液氨汽化时吸收大量的热,故可用作
(2)NO和NO2 。
物质 NO NO ②制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。2
(4)液氨和氨水的区别
颜色 色 色
液氨 氨水
物理
毒性 有毒 有毒
性质 混合物(NH3·H2O
物质成分 纯净物(非电解质)
溶解性 于水 于水 为弱电解质)
NH3、NH3·H2O、
与O2 2NO+O2
粒子种类 NH3分子 H O、NH+、OH-、
化学 反应 2NO
2 4
2
H+
性质 与 H2O 3NO2+H2O
主要性质 不具有碱性 具有碱的通性
反应 2HNO3+NO
①与血红蛋白 结 合 存在条件 常温常压下不能存在 常温常压下可存在
对人体或 使人中毒 形成酸雨、光化 4.形成喷泉实验的原理
环境的影响 ②转化成 NO2 形成 学烟雾 (1)原理:烧瓶内气体与液体接触→气体溶
酸雨、光化学烟雾
解或发生化学反应→烧瓶内压强减小→外
【注 意 】 (1 ) NO 只 能 用 排 水 法 收 集 , 不 能 部液体迅速进入形成喷泉。
用排空气法收集;而NO2 只能用向上排空
气法收集,不能用排水法收集。
(2)验证某无色气体是 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.氨气的性质
(1)氨的分子结构和物理性质 (2)常见气体与吸收剂的组合
CO2、 、电子式 密度 气味 水溶性 沸点 Cl2气体 HCl NH3 NO2+O2
H2S、SO2
‥
H · ·
比空气 强烈 极易溶于水 较低,易
×N ×H
· 水或× NaOH NaOH
H 性气味 (1∶700) 吸收剂 水或盐酸 水溶液 溶液
(2)氨的化学性质 (3)引发喷泉的操作:打开止水夹,将胶头滴
①还原性 管中的水挤入烧瓶。
与氧气反应: 。 5.铵盐的性质与应用
②与酸反应 (1)铵盐的物理性质
与氯化氢反应: 铵盐都是 固体,均 溶
(产生白烟)。 于水。
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(2)铵盐的化学性质 续表
①铵盐不稳定,受热易分解 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置
△
NH4Cl 。
NaOH溶于水放热,促使
△
NH4HCO3 。 浓氨水+ NH3 · H2O 分 解。且
固体NaOH OH-浓度的增大有利于
②铵盐与碱反应
NH3的放出
2NH4Cl+Ca(OH)
△
2
·
。
NH3 H2O+CaO
NH3↑+Ca(OH)△ 2
NH4NO3+NaOH 。 浓氨水 + CaO的作用:①吸水;②吸
() + 固体CaO 水后放热促进 的放3NH4 的检验
NH3
- 出;③增大溶液中OH-的OH △
未知液 →呈碱性 →湿润的 色 浓度,减少NH3的溶解
石蕊试纸变 色,则证明含NH+4 。
6.氨气的实验室制备方法 7.硝酸的性质
(1)反应原理: (1)物理性质
纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味
。 的液体,熔沸点较低,质量分数为95%以上
(2)碱石灰的作用:吸 的浓硝酸在空气中挥发出硝酸蒸汽会产生
收水蒸气,干燥氨气。 “发烟”现象,通常又称为发烟硝酸。
(3)由于氨极易溶于水,不能用排水法收集, (2)化学性质
常用 法来收集。 ①酸性:属于强酸,具有酸的通性,能和碱、
(4)验满方法 碱性氧化物、某些盐发生复分解反应,但与
①把湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸 金属反应不能生成氢气。
变 。 ②不稳定性:受热或见光易分解,其化学方
②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有 程式为: 。
产生。 ③强氧化性:
(5)尾气处理 a.与金属反应
可在导管口放一团用 浸湿的 能与除 、 、 以外
棉花球。
的大多数金属反应,通常浓硝酸的还原产物
(6)快速制取氨气的其他简易方法
是NO2,稀硝酸的还原产物是NO。
方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 Cu与浓 HNO3 反应的化学方程式为:
。
△
NH3·H2O
:
NH ↑ Cu与稀 HNO3 反应的化学方程式为
3
。
+H2O
加热浓氨水
注:①NH ·H O 不 稳 常温下浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧3 2
定,受热易分解;②加热 化膜而 ,保护内部金属不再与酸反
温度不宜过高 应,所以可以用 容器或 容
器盛放浓硝酸。
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b.与非金属反应 下列有关应用与物质性质没有关联
浓硝酸在加热条件下,还能与碳等非金属单 的是 ( )
质发生氧化还原反应,如碳与浓硝酸反应的
选项 应用 性质
化学方程式为 。
(3)工业制硝酸的反应原理 A 液氨可用作制冷剂 NH3极易溶于水
①制备流程
实 验 室 用 NH4Cl 和 铵盐与强碱反应会
B
Ca(OH)2共热制取NH3 放出氨
②反应原理 工 业 上 利 用 NO2 与 NO2与H2O反应会
高温、 C高压
N +3H 2NH H2O
反应制 HNO3 生成 HNO3和NO
2 2 催化剂 3
催化剂 硝酸一般保存在棕色试 光 照 会 使 HNO3
4NH3+5O2 4NO+6H2O D△ 剂瓶中 分解
2NO+O2 2NO2
【解析】 液氨可用作制冷剂,是因为分子间
3NO2+H2O 2HNO3+NO
能形成氢键,使氨气易液化,液氨在气化时会
8.酸雨及防治
() 吸热,故与氨气易溶于水没有关联,故 正1 酸雨的概念 A
正常雨水的 约为 确
;实验室用 和 ( )共热制取
pH 5.6,这是因为雨水中 NH4Cl CaOH 2
。 ,满足强碱制弱碱的原理,溶解了二氧化碳的缘故 故 错误;工pH<5.6的降水 NH3 B
称为酸雨。 业上利用 NO2 与 H2O反应制 HNO3,利用
(2)酸雨的形成 NO2 在水中能发生归中反应的性质,故C错
大气中的二氧化硫、氮氧化物及它们反应后 误;硝酸一般保存在棕色试剂瓶中,是因为硝
的生成物溶于雨水而形成酸雨。 酸见光分解,故D错误;故选A。
(3)酸雨的危害 【答案】 A
①直接损伤农作物,破坏森林和草原,使土 【针对训练2】 下列反应中,硝酸既表现酸
壤、湖泊酸化。 性,又表现氧化性的是 ( )
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和 A.Fe(OH)2 跟稀硝酸反应
电缆的腐蚀。 B.Fe2O3 跟稀硝酸反应
③导致地下水中重金属元素含量增加,污染 C.CuO跟稀硝酸反应
水源,危害人体健康。 D.Al(OH)3 跟稀硝酸反应
(4)酸雨的防治 考点三 无机非金属材料
①消除污染源,改变能源结构,开发利用清 1.硅酸盐的结构
洁能源,如太阳能、风能、氢能等。 在硅酸盐中,Si和O构成了 ,
②对酸性物质的排放加以控制,如燃料脱硫 每个Si结合 个O, 在中
处理,废气中二氧化硫回收利用、控制汽车 心, 在四面体的4个顶角。硅氧四
尾气排放等。 面体结构的特殊性,决定了硅酸盐材料大多
③健全法律法规,严格规定污染物的排放标 具有硬度 、 溶于水、耐高
准,提高环境保护意识。 温、耐腐蚀等特点。
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2.传统无机非金属材料 续表
无机非金属材料根据组成、性能和应用的不 新型
成分 性能 主要应用
同可分为 非金属材料和 材料
非金属材料两种,其中传统无机非金属材料 用 于 滤 波
多为硅酸盐材料,通常包括 、 能 实 现 机 械 器、扬声器、
压电 钛酸盐、锆酸
和 三种。 能 和 电 能 的 超声波探伤陶瓷 盐等
相互转化 器 和 点 火
陶瓷 玻璃 水泥
器等
纯碱、石灰石、 石灰石、黏土
原料 黏土
石英砂 及其他辅料 氧化铝、氧化
钇 等 透 明 陶 具 有 优 异 的 用于高压钠
设备 陶瓷窑 玻璃窑 水泥回转窑
透明 瓷;氮 化 铝、 光学性能、耐 灯、激光器、
普通玻璃:Na2SiO3、 陶瓷 氟 化 钙 等 非 高 温、绝 缘 高 温 探 测
成分
CaSiO3、SiO2 氧 化 物 透 明 性好 窗等
陶瓷
硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐
性能
蚀等特点
用 于 电 力、
超导 临 界 温 度 下
生 产 建 筑 生产建筑材料、光 交 通、医 疗陶瓷 具有超导性
材料、绝 缘 学仪器、和各种器 大量用于建 领域等
应用 材料、日 用 皿,制 造 玻 璃 纤 筑 和 水 利 (3)碳纳米材料
器 皿 和 卫 维、用于高强度复 工程
生洁具等 合材料等 新型 结构特点 主要性能 主要应用
材料
3.新型无机非金属材料
工 业 材 料,
(1)新型无机非金属材料有高纯度的含硅 碳 原 子 构 成 应用于电化
元素的材料(如单晶硅、二氧化硅)、新型陶 富勒烯 的 一 系 列 笼 学,催化剂,
瓷(如碳化硅、高温结构陶瓷、压电陶瓷)、 形分子 化 妆 品,抗
碳纳米 材 料(如 富 勒 烯、碳 纳 米 管、石 墨 癌药物等
烯)等。
石 墨 片 层 卷 比表面积大,
(2)常见的新型陶瓷 生产复合材
碳纳 成 的 直 径 纳 具 有 高 的 强
料、电 池 和
新型 米管 米 级 的 管 度 和 优 良 的
成分 性能 主要应用 传感器等
材料 状物 电学性质
磨 料、耐 高
硬度大、耐高 温 结 构 材 应用于光电
金刚砂 碳化硅(SiC)
温、抗氧化 料、耐 高 温 一 个 碳 原 子 电阻率低、热 器 件、超 级
半导体材料 石墨烯 直 径 厚 度 的 导率高、具有 电 容 器、电
单层石墨 很高的强度 池和复合材
用于火箭发 料等方面
碳化硅、氮化 动 机、汽 车
高温结 耐高温、抗氧
硅、金 属 氧 发动机和高 4.硅单质
构陶瓷 化、耐腐蚀
化物 温 电 极 材 (1)物理性质:熔点 、硬度 、
料等 溶于水。
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(2)化学性质 C.灼烧NaOH 固体时不能使用瓷坩埚,因
①常温下能与氟气、氢氟酸、强碱等反应。 为坩埚中的SiO2 能与NaOH反应
Si+2F2 SiF4 D.由沙子制备光伏材料时的反应之一为
Si+4HF SiF4↑+2H2↑ 高温SiO2+2C Si+2CO↑
②加热时能与氧气、氯气、碳等反应。
△
Si+O2 SiO 2 一、单选题
△
Si+2Cl2 SiCl4 1.下列有关无机非金属材料的描述不正确
高温 的是 ( )
Si+C SiC A.SiO2 可用于制造太阳能光伏电池
(3)用途:半导体材料,芯片,太阳能电池。 B.手机芯片的主要成分是硅
5.二氧化硅 C.普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英为原
(1)物理性质:熔点 ;硬度 ; 料制成的
溶解性: 溶于水。 D.碳纳米管属于新型无机非金属材料
(2)化学性质 2.硫可与许多金属单质及非金属单质发生化
①具有酸性氧化物的通性,能与碱反应:
学反应,下列反应的化学方程式错误的是
SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O,生成的 ( )
硅酸钠是一种矿物胶,所以不能用带磨砂玻
△
璃塞的玻璃瓶盛放碱液。 A.S+Fe FeS
②能被 腐蚀,用于雕刻玻璃:SiO2 △
+4HF SiF↑+2H B.S+H2 H2S4 2O。
③高 温 下 能 与 碳 酸 钠、碳 酸 钙 反 应 生 产 △C.S+Cu CuS
玻璃。
点燃
2023年《自然》刊载了我国科研人员 D.S+O2 SO 2
研发的一种薄如纸、可弯曲折叠的太阳能电
3.工业废气中的SO2 可用氨水吸收,这体现了
池的研究成果。下列物质用于制作太阳能
SO 的 ( )
电池的是 ( ) 2
二氧化硅 A.
氧化性
A. B.碳化硅
还原性
C.硅酸钠 D.硅单质 B.
【解析】 二氧化硅可用于生产光导纤维,故 C.漂白性
A错误;碳化硅可用于生产砂轮、砂纸等,故 D.酸性氧化物的性质
B错误;硅酸钠可用于生产水泥、黏合剂等, 4.氨溶于水的喷泉实验如图所示。下列说法
故C错误;硅单质可用于生产半导体材料、 错误的是 ( )
太阳能电池等,故D正确。
【答案】 D
【针对训练3】 下列有关说法中错误的是
( )
A.氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中
B.玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸盐
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A.实验前需检查装置气密性
B.胶头滴管中预先吸入水
C.该实验证明氨极易溶于水
D.喷泉呈红色说明氨水显酸性
5.合成氨是人类科学技术发展史上的一项重
大成就,在很大程度上解决了地球上因粮食
不足而导致的饥饿问题,是化学和技术对社 A.制取SO2 B.验证漂白性
会发展与进步的巨大贡献,下图为合成氨以
及氨氧化制硝酸的流程示意图。将游离态
的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固
定。流程中发生氮的固定的设备是 ( )
C.收集SO2 D.尾气处理
9.下列说法正确的是 ( )
A.液氨具有还原性,因此常用作制冷剂
A.合成塔 B.二氧化硅用来制造光导纤维
B.氧化炉 C.浓硫酸具有强氧化性,因此 可 以 干 燥
C.吸收塔 氢气
D.尾气处理装置 D.为防止中秋月饼等富脂食品因被氧化而
6.发射卫星的运载火箭,其推进剂引燃后发生 变质,常在包装袋中放入硅胶
剧烈反应,产生大量高温气体从火箭尾部喷 10.“价—类”二维图是认识和预测元素化合物
出,引燃后产生的高温气体主要是 CO 、 及其转化关系的重要认知模型。下列有关2
H2O、N2、NO,这些气体均为无色,但在卫 说法不正确的是 ( )
星发射现场却看到火箭喷出大量红色气体。
产生红色气体的原因是 ( )
A.高温下N2 遇空气生成NO2
B.NO遇空气生成NO2
C.CO2 与NO反应生成CO与NO2
D.NO和 H2O反应生成 H2 和NO2
7.实验室中因保存不当,NH4Cl和Na2CO3 两 A.X的浓溶液需保存在棕色试剂瓶中
个试剂瓶的标签被污损,只能辨认出标签上 B.NO既有氧化性又有还原性
的字母 N。下列试剂不能区分 NH4Cl和 C.NH3 能直接转化为NO
Na2CO3 的是 ( ) D.反应①属于氧化还原反应
A.稀硝酸 B.NaCl溶液 二、非选择题
C.NaOH溶液 D.BaCl2 溶液 11.非金属单质 A经如图所示的过程转化为
8.下列关于SO2 的实验,能达到实验目的的是 含氧酸 D,已知 D 为强酸,请 回 答 下 列
( ) 问题:
— 45 —

O2 O2 H2O (4)若“反应i”是在酸性条件下由A →B →C →D NO
-
3 与
Zn的作用实现,则该反应的离子方程式为(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶
液褪色的有刺激性气味的无色气体。 。
①D的化学式是 。 13.Ⅰ.某兴趣学习小组同学设计如图装置制
②在工业生产中,大量排放的B气体被雨 取SO2,并研究其性质。
水吸收后形成了 而污染环境。
(2)若A在常温下为气体,C是红棕色气体。
①A、C的化学式分别是: 、
。
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成
C气体,请写出该反应的化学方程式: 请回答下列问题:
。 (1)B、C、D分别用于检验SO2 的性质,写
该反应 (填“属于”或“不属于”)氧 出C中反应的离子方程式:
化还原反应。 。
12.一定条件下,含氮元素的物质可发生如图 (2)实验中观察到D中有浑浊出现,有同
所示的循环转化。 学提出此现象不能证明SO2 具有氧化性,
请简述理由:
。
(3)E装置的作用为 。
Ⅱ.某学习小组同学为进一步探究不同浓
度的硫酸的氧化性,设计并完成如下实验:
回答下列问题:
称取一定量还原铁粉放入一定体积的浓
(1)氮的原子结构示意图为 。
() “ ” 硫酸中,加 热,充 分 反 应 后 得 到 溶 液2 图中属于 氮的固定 的是 X
( , 。 ,填字母 下同);转化过程中发生非氧化还 并收集到气体 Y 经检验 气体 Y中含
原反应的是 。 有SO2、H2。
(3)若“反应h”是在NO 和HO的作用下 (4)溶液X中含有的金属阳离子是 2 2
实现的,则该反应中氧化产物与还原产物 (填化学式),简述如何检验该离子:
的物质的量之比为 。 。
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反应的原理为Cl2+Na2S 2NaCl+S↓;A与 考点二
B反应制备Cl2,由于该装置中没有酒精灯,所以 1.(1)无 小 无 难 溶 于 水 (2)②N2+O2
用KMnO4和浓盐酸在圆底烧瓶中反应制Cl2,烧 放电或高温 高温、高压
: ( ) 2NO ③N2+3H2 2NH3瓶中反应的化学方程式为 2KMnO4+16HCl浓 催化剂
2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,反应的离 2.(1)N2O NO N2O5 +3 +4 +4 (2)无
子方程式为:2MnO-4 +16H++10Cl- 2Mn2++ 红棕 不溶 能溶
5Cl2↑+8H2O;试管C中为Cl2 与Na2S的反应,实 催化剂3.(1)小 刺激 液化 (2)①4NH3+5O2
验现象为:有淡黄色沉淀。(3)根据题给试剂,要证 △
明非金属性:N>C>Si应通过证明酸性:HNO 4NO+6H2O ②NH3+HCl NH4Cl ③蓝 3
>H CO >HSiO ,根据强酸制弱酸的复分解反 (3)①制冷剂2 3 2 3
应规律,反应的原理为:圆底烧瓶中发生的反应为 5.(1)白色 易 (2)①NH3↑+HCl↑ NH3↑+
2HNO3+CaCO3 Ca(NO3)2+H2O+CO CO2↑+H2O ②CaCl2 2+2NH3↑+2H2O
↑,试管中发生的反应为CO ()红 蓝2+Na2SiO3+H2O NaNO3+NH3↑+H2O 3
H2SiO3↓ +Na2CO3,则 试 剂 A 为 ① 稀 6.(1)2NH4Cl+Ca(OH)
△
2 CaCl2+2NH3↑+
HNO 3 溶 液,试 剂 B为③碳 酸 钙,试 剂 C为④
。 、 2H2O () ()Na2SiO
3 向下排空气 4 ①蓝色 ②白烟
3 溶液 有同学认为此实验不能说明 N
C、Si的非金属性强弱,原因是 HNO 具有挥发 (5)水或稀硫酸3
, 见光或受热性 所 得 CO2 中 混 有 HNO3,HNO3 也 会 与 7.(2)②4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H O 2
Na2SiO3 溶液反应产生 H2SiO3 沉淀,试管中产 ③a.金 铂 钛 Cu+4HNO (浓) Cu(NO)
生 白 色 沉 淀 不 能 说 明 H2CO3 的 酸 性 强 于
3 3 2
, 。 +2NO2 ↑ +2H2O 3Cu+8HNO3
(稀)
H2SiO3 不能说明非金属性C强于Si

答案:Ⅰ.不合理,NH ·H O并非为N的最高价 3Cu
(NO3)2+2NO↑+4H2O 钝化 铁 铝
3 2
氧化物对应的水化物 b.C+4HNO3( )
△
浓 CO2↑+4NO2↑+2H O 2
Ⅱ.(1)防倒吸 【针对训练 2】 A A 项,硝 酸 具 有 强 氧 化 性,
(2)2MnO-4 +10Cl-+16H+ 2Mn2++5Cl2↑ Fe(OH)2具有还原性,因此Fe(OH)2 跟稀硝酸反
+8H2O 有淡黄色沉淀 应后生成硝酸铁和一氧化氮,既表现酸性,又表现
(3)①④ HNO3有挥发性,也会和硅酸钠反应生 氧化性,正确;B项,Fe2O3 跟稀硝酸反应不能发生成硅酸
氧化还原反应,错误;C项,CuO跟稀硝酸反应,不
第五章 化工生产中的重要非金属元素 能发生氧化还原反应,错误;D项,Al(OH)3跟稀硝
酸反应,不能发生氧化还原反应,错误。
考点过关
考点三
考点一
△ △ 1.硅氧四面体 4 Si O 高 难
1.(3)①S+Fe FeS S+2Cu CuS
2 2.传统无机 新型无机 陶瓷 玻璃 水泥
点燃
淡蓝 4.
(1)高 大 不
②S+O2 SO 2 5.(1)高 大 不 (2)②氢氟酸
2.(1)无 刺激性 有毒 大 易 易 (2)①SO2 【针对训练3】 B A项,氢氟酸能腐蚀玻璃,所以氢
+H2O H2SO3 可逆反应 ②3S↓+2H2O 氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中,正确;B项,水晶的
3.(2)①干燥剂 ②水的组成比 疏松多孔的海绵状 主要成分是SiO2,不是硅酸盐,错误;C项,瓷坩埚
刺激性 ③Au、Pt 逐渐变黑色 无色 红色 是硅酸盐产品,坩埚中的SiO2 能与 NaOH 反应,
蓝色 正确;D项,沙子的主要成分是SiO2,光伏材料的成
【针对训练1】 C 硫粉燃烧生成二氧化硫,二氧化 分是晶体硅,由沙子制备光伏材料时的反应之一为
硫催化氧化生成三氧化硫,故A正确;二氧化硫的 高温
生成可以是浓硫酸被还原生成,也可以是硫单质被 SiO2+2C Si+2CO↑,正确。
氧化生成,故B正确;二氧化硫能使滴有酚酞的氢 本章练习
氧化钠溶液褪色,体现了酸性氧化物与碱反应的性 1.A SiO2 可用于制造光导纤维,硅可用于制造太阳
质,与漂白性无关,故C错误;自然界中存在游离态 能光伏电池,故 A错误;硅是优良的半导体材料,
的硫,如火山口存在游离态的硫,且S易溶于CS2, 手机芯片的主要成分是硅,故B正确;普通玻璃是
故D正确。 以纯碱、石灰石和石英为原料在高温下发生复杂的
— 99 —

变化制成的,故C正确;碳纳米管是一种碳的同素 钠溶液吸收二氧化硫,亚硫酸氢钠溶液不能吸收二
异形体,属于新型无机非金属材料,故D正确。 氧化硫,故D错误。
2.C S的氧化性较弱,与Fe反应只能生成低价态的 9.B 氨气易液化,液氨汽化时吸收大量的热,可用作
FeS,反应正确,故A正确;S与氢气在加热条件下 制冷剂,故A错误;二氧化硅具有光的全反射性,
发生化合反应生成硫化氢,反应正确,故B正确;S 可用于制备光导纤维,故B正确;浓硫酸具有吸水
的氧 化 性 较 弱,与 Cu反 应 只 能 生 成 低 价 态 的 性且和氢气不反应,可用于干燥氢气,故C错误;硅
△
CuS,反应为:S+2Cu CuS,故C错误;S在氧 胶不具有还原性,不能用于防止食品被氧化而变2 2 质,故D错误。
气中燃烧只能生成二氧化硫,故D正确。 10.D 根据N元素的价类图可知:X是 HNO3,浓硝
3.D 氨水为弱碱,SO2 与水反应生成亚硫酸,则工 酸不稳定,受热或光照易分解,因此浓硝酸应该保
业废气中的SO2 可用氨水吸收,这体现了SO2 的 存在棕色试剂瓶中,放置在阴暗处,故A正确;在
酸性氧化物的性质。
NO中N元素化合价为+2价,介于 N元素的最
4.D 为确保形成压强差,实验前需检查装置气密
高+5价和最低-3价之间,因此NO可以失去电
性,故A正确;胶头滴管中预先吸入水,挤压使氨
子变为较高价态,也可以得到电子变为较低价态,
气与水接触并溶解,形成喷泉,故B正确;挤压胶头
故NO既有氧化性又有还原性,故, B
正确;NH3
滴管 氨气极易溶于水,从而在短时间内形成了较
能与O2 在催化剂存在条件下加热,发生氧化反应大的压强差,故C正确;NH3 的水溶液能够使酚酞
直接转化为NO,同时产生 H O,故C正确;反应
试剂变红,说明氨水呈碱性,故D错误。 2
①化学方程式是催化剂 NH3+HCl NH4Cl,在该反
5.A 合成塔中发生 N2+3H2 2NH ,符高温、高压 3 应中所有元素的化合价都不变,因此该反应不属
合氮的固定定义,该设备中发生氮的固定,故A正 于氧化还原反应,故D错误。
催化剂 11.解析:(1)若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味
确;氧 化 炉 中 发 生4NH3+5O2 4NO+△ 的无色气体,则B是SO2,C是SO3,D是H2SO4;若
6H2O,2NO+O2 2NO2,不 符 合 氮 的 固 定 定 大量排放SO2,会形成酸雨。(2)若C是红棕色气
义,故B错误;吸收塔中发生4NO2+2H2O+O2 体,则C为NO2,B为NO,A为N2,D为 HNO3,
4HNO3,不 符 合 氮 的 固 定 定 义,故 C 错 误; 浓 硝 酸 可 与 Cu 反 应:Cu+4HNO3(浓)
NH3、NO、NO2 均污染环境,需要尾气处理,不符 Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。此反应中有元素
合氮的固定定义,故D错误。 化合价的升降属于氧化还原反应。
6.B NO是一种无色气体,容易与空气中的O2 反应 答案:(1)①H2SO4 ②酸雨
生成红棕色的 NO2 气体,因而看到火箭喷出大量 (2)①N2 NO2 ②4HNO3(浓)+Cu
的红棕色气体。 Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 属于
7.B 稀 硝 酸 与 NH4Cl不 反 应,无 明 显 现 象,与 12.解析:(1)N位于第二周期ⅤA族,其原子结构示
Na2CO3 反应产生CO2 气体而有气泡产生,向两个
, , , 意图为 。()试剂瓶中加入稀硝酸 现象不同 可以鉴别 故 A 2 氮的固定指游离态的氮转化为
错误;NaCl溶 液 与 NH4Cl和 Na2CO3 两 溶 液 混 化合态的氮的化合物,根据循环图可知,属于氮的
合,均不能发生反应,无明显现象,二者的现象相同 固定的是k和c;发生非氧化还原反应,说明反应
不能鉴别,故B正确;NaOH溶液与NH4Cl混合产 前后各元素化合价没有发生变化,则属于非氧化
生有刺激性气味的气体,而与Na2CO3 溶液混合物 还原反应的是a和l。(3)反应h的化学方程式为
无明显现象,二者的现象不同可以鉴别,故C错误; 3NO2+H2O 2HNO3+NO,HNO3 是氧化产
BaCl2 溶 液 与 NH4Cl溶 液 混 合 无 明 显 现 象,与 物,NO是还原产物,因此氧化产物和还原产物的
Na2CO3 溶液混合,反应产生BaCO3 白色沉淀,现 物质的量之比为2∶1。(4)根据信息,Zn+H++
象不同可以鉴别,故D错误。 NO- →Zn2+3 +N2O↑+H2O,根据电荷守恒、
8.B 铜和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫, 得失电子守恒以及原子守恒得离子方程式为4Zn
和稀硫酸不反应,故A错误;二氧化硫通入品红溶 +2NO-3 +10H+ 4Zn2++N2O↑+5H2O。
液中,溶液褪色,说明二氧化硫具有漂白性,故B正
; 答案:()确 二氧化硫密度大于空气,应该用向上排空气法 1
收集,即长口进,短口出,故C错误;应该用氢氧化 (2)ck al
— 100 —

(3)2∶1 子,所产生的电子经导线流向石墨电极,H2O2 在
(4)4Zn+2NO-3 +10H+ 4Zn2++N2O↑+ 石墨电极表面得到电子,转变成OH-,负极生成的
5H2O Mg2+流向正极,溶液中的阴离子流向负极,在电解
13.解析:(1)铜 与 浓 硫 酸 反 应 的 化 学 方 程 式 为 质溶 液 中 不 存 在 电 子 的 流 动。综 上 分 析,D 项
( ) △ , 错误。2H2SO4 浓 +Cu CuSO4+2H2O+SO2↑
考点三
二氧化硫具有还原性,能被饱和的氯水氧化,反
+ 1.(2)反应物浓度的减少量 生成物浓度的增加量应的离子方程式为SO2+Cl2+2H2O 4H
() () · -1· -1 ·
+SO2-
3 浓度的变化量 4 mol L s 或 mol
4 +2Cl-。(2)由于氯水具有挥发性,装置 -1· -1
C中挥发出的氯气也可以氧化 H2S,
L min
使D装置中
5.(1)反应物本身的性质 (2)①反应物 增大
出现浑浊,因此D中有浑浊出现,不能证明SO2 ②气体 增大。() , ③
增大 ④增大 ⑤接触面积
具有氧化性 3 二氧化硫会污染空气 E装置中 【针对训练3】 A 由图像可知,斜率等于反应速率,
的氢氧化钠溶液能够吸收尾气,同时倒扣的漏斗
斜率越大反应速率越大,即反应速率为a>b>c>
可以防倒吸。(4)还原铁粉与浓硫酸反应的产物
d;实验1温度最低,c(HCl)最小且固体表面积小,
中含有二氧化硫和氢气,说明反应一段时间后浓硫
即反应最慢,为d 曲线;实验2、3、4c(HCl)均相
酸变成了稀硫酸,发生了铁与稀硫酸的反应,因此
同,温度越高,接触面积越大,则反应速率越快,即
溶液X中含有的金属阳离子为Fe2+,检验亚铁离
反应速率4>3>2>1,即a、b、c、d分别对应实验组
子可以取少量溶液,向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶 别为4、3、2、1,A正确。
液,若产生蓝色沉淀,则证明原溶液中含有Fe2+。 考点四
答案:(1)SO + 2-2+Cl2+2H2O 4H +SO4 + 1.(1)①最大 为零 减小 增大 = (2)可逆
2Cl- 正反应速率 逆反应速率 浓度 浓度
(2)装置C中挥发出的氯气也可以使D装置中出 2.可逆 转化率
现浑浊 5.速率 程度
(3)尾气处理,防倒吸 【针对训练4】 A t2~t3 时正、逆反应速率相等,反
(4)Fe2+ 取少量溶液,向其中滴加K3[Fe(CN)6] 应达到平衡状态,各物质的浓度不再发生变化,A正
溶液,若产生蓝色沉淀,则证明原溶液中含有 确;t2时正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,即
Fe2+(其他合理答案均可) 反应达到限度,B错误;t2~t3 时正、逆反应速率相
第六章 化学反应与能量 等,反应达到平衡状态,但反应速率不为0,反应没有
停止,C错误;t1 时正反应速率大于逆反应速率,反
考点过关 应向正反应方向进行的同时也向逆反应方向进行,
考点一 只是向正反应方向进行的程度大,D错误。
1.释放 吸收 本章练习
3.(1)①吸收 释放 ②吸收 吸收 释放 释放 1.D 镍氢电池是可充电的电池,可以重复使用,是
③断裂与形成 (2)①释放 吸收 二次电池,故A错误;铅酸蓄电池是可充可放的电
【针对训练1】 B 图中所示反应物的总能量小于生 池,是二次电池,故B错误;锂离子电池为可充电电
成物的总能量,为吸热反应,而氢气与氯气生成氯 池,属于二次电池,故C错误;锌锰干电池是一次性
化氢的反应为放热反应,A项错误,B项正确;化学 电池,不可以充电,故D正确。
键断裂需要吸收能量,形成化学键要放出能量,C、 2.A 盐酸与碳酸氢钠的反应属于吸热反应,故A正
D项错误。 确;盐酸与镁条的反应属于放热反应,故B错误;天
考点二 然气在氧气中的燃烧属于放热反应,故C错误;硫
1.(1)化学能 电能 氧化还原 (2)活动性不同 电解 酸与氢氧化钠的反应属于放热反应,故D错误。
质 (3)负 正 Zn-2e- Zn2+ 2H++2e- 3.C 冰箱温度低,将食物放进冰箱,会降低化学反应
H2↑ 氧化 还原 负 正 正 负 速率,故 A错误;铁制品表面刷油漆,会减缓腐蚀
4.(1)锌筒 石墨棒 (2)PbO2 Pb 硫酸溶液 速率,故B错误;MnO2 可以作KClO3 分解的催化
(3)②氧化还原 化学 负 正 剂,能加快KClO3 分解的速率,故C正确;加入蒸
【针对训练2】 D 在 Mg—H2O2 电池中,Mg为负 馏水,会降低 H+ 的浓度,会降低反应速率,故 D
极,石墨为正极。电池工作过程中,镁电极失去电 错误。
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