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专题九 非金属元素及其化合物
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1．（09年广东卷）广东正在建设海洋强省。下列说法不正确的是
A. 从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应
B. 往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海产品的长途运输
C. 赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的
D. 海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属
【答案】 D
【方法要领】海水中含碘含的是碘离子(I—)，要从海水中提取碘单质(I2)必然会涉及到元素化合价的升降所以一定涉及氧化还原反应，故A正确；赤潮主要是由生活污水和工农业生产的废水任意排放引起水中 N、P元素增高造成水域的水富营养化而造成的，故C正确；由于岩石、大气、生物的相互作用，B不是金属元素，故D不正确。
2. （09年广东卷） 下列浓度关系正确的是
A. 氯水中：c(Cl2)=2[c()+c()+C(HClO)]
B. 氯水中：c()＞c()＞c()＞c()
C. 等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合：c（）=c（）
D. 溶液中：c
【答案】D
【方法要领】根据氯水中所含粒子的种类可知氯水中也含有氯气分子A设置了一个貌似物料守恒的式子而忽视了氯气分子的存在，故A错；根据Cl2+H2O
HClO+H＋+Cl－，HCl完全电离 而HClO部分电离，可知正确的顺序c(H+)>c(Cl—)>c(ClO—)>c(OH—)，B错；C项等物资的量的强碱与弱酸混合生成强碱弱酸盐溶液显碱性c()＞c()，再根据溶液中电荷守恒可以判断c（）＞c（；D项比较简单
3.（09年山东卷） 下列关于氯的说法正确的是
A.Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂
B.若1735Cl、1737Cl为不同的核素，有不同的化学性质
C.实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集
D.1.12LCl2含有1.7NA个质子（NA 表示阿伏伽德罗常数）
【答案】 C
【方法要领】Cl2中的氯元素化合价为0处于中间价态，既有氧化性又有还原性，A错误；同位素原子的质子数和电子数分别相等，所以化学性质几乎完全相同，B错误；通过实验室制得的Cl2中含有少量HCl, Cl2在饱和食盐水中溶解度很小，而HCl,易溶，C正确；没有指明气体所处状态， D错误。
4.（09年山东卷）下列推断合理的是
A. 明矾[KAl（SO4）2·12H2O]在水中能形成Al（OH）3胶体，可用作净水剂
B. 金刚石是自然界中硬度最大的物质，不可能与氧气发生反应
C. 浓H2SO4有强氧化性，不能与Cu发生剧烈反应
D. 将SO2通入品红溶液，溶液褪色后加热恢复原色；将SO2通入溴水，溴水褪色后加热
也能恢复原色
【答案】 A
【方法要领】KAl（SO4）2·12H2O电离出的Al3+能水解，生成Al（OH）3胶体，可用作净水剂，A正确；金刚石能够与氧气发生反应，生成二氧化碳，B错误；浓H2SO4有强氧化性，在加热条件下与Cu可剧烈反应，C错误；SO2使品红溶液褪色，加热颜色能复原；SO2和溴水发生氧化还原反应，加热不能恢复原来颜色，D错误。
5.下列实验能证明某无色气体为SO2的是 （ ）
①能使澄清石灰水变浑浊 ②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③能使品红试液褪色，加热后又显红色 ④能使溴水褪色，再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀产生
A．①②③④ B．①③④ C．③④ D．②③④
【答案】C
【方法要领】能使澄清石灰水变浑浊的气体有SO2、CO2；能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体为酸性气体(如：HCl、HBr、SO2、CO2等)；能使品红褪色的气体有Cl2、SO2，但Cl2有颜色，褪色后加热又显红色的只有SO2；能使溴水褪色，再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成，只有SO2气体符合。
【规律总结】SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别SO2和CO2。通常可用以下方法：
①用品红溶液，使品红溶液褪色的是SO2，不能使品红溶液褪色的是CO2。
②用氢硫酸，出现浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2。2H2S+SO22H2O+3S↓
③用高锰酸钾溶液，紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2。
2KMnO4+5SO2+2H2OK2SO4+2MnSO4+2H2SO4
④用溴水，使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2。Br2+2H2O+SO22HBr+H2SO4
⑤用硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀的是SO2，无明显现象的是CO2。
2H2O+2HNO3+3SO23H2SO4+2NO Ba(NO3)2+H2SO4BaSO4↓+2HNO3
⑥用FeCl3溶液，使棕黄色颜色变浅的是SO2，无明显现象的是CO2。
2FeCl3+SO2+2H2OFeCl2+FeSO4+4HCl
6.都能用右图所示装置进行喷泉实验的一组气体是（注：烧杯内为NaOH溶液）
A．HCl和CO2
B．NH3和CH4
C．SO2和CO
D．NO2和NO
【答案】A
【方法要领】在上述气体中，CH4、NO、CO不溶于NaOH溶液，也不与NaOH溶液反应，所以不能做喷泉实验，而HCl、SO2、CO2不仅可溶于NaOH溶液而且还可与NaOH溶液反应，所以能形成喷泉。
【注意】满足下列条件时，均能形成美丽的喷泉：①液体为水时，NH3、HBr、HCl、HI、SO2等易溶于水的气体或是NO2、NO2＋O2、NO＋O2、NO2＋NO＋O2等易与水反应的气体。
②液体是NaOH、KOH等强碱性溶液时，CO2、SO2、NO2、H2S等酸性气体。
③液体是盐酸或硫酸时，NH3等碱性气体
7.（2008届南通市第一次调研测试）汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载。20世纪80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡（化学式：BaCuSi2Ox，Cu为＋2价），下列有关“汉紫”的说法中不正确是 （ ）
A．用盐的形式表示：BaSiO3·CuSiO3 B．用氧化物形式表示：BaO·CuO·2SiO2
C．易溶于强酸、强碱 D．性质稳定，不易褪色
【答案】 C
【方法要领】根据化合物中正负化合价的代数和等于零可知，A、B正确。硅酸盐只溶于强酸不溶于强碱，C错。从题给信息：汉代器物上的颜料“汉紫”可知“汉紫”性质稳定，不易褪色，D正确。
8.（09年福建卷）短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如右图所示，期中T所处的周期序数与主族序数相等，请回答下列问题：
（1）T的原子结构示意图为_______.
（2）元素的非金属性为（原子的得电子能力）：Q______W(填“强于”或“弱于”)。
(3) W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应，生成两种物质，其中一种是气体，反应的化学方程式为_____.
(4)原子序数比R多1的元素是一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，此分解反应的化学方程式是__________.
(5)R有多种氧化物，其中甲的相对分子质量最小。在一定条件下，2L的甲气体与0.5L的氯气相混合，若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留，所生成的R的含氧酸盐的化学式是__________.
(6)在298K下，Q、T的单质各1mol完全燃烧，分别放出热量aKJ和bKJ。又知一定条件下，T的单质能将Q从它的最高价氧化物中置换出来，若此置换反应生成3molQ的单质，则该反应在298K下的=________(注：题中所设单质均为最稳定单质)
【答案】（1） （2）弱于
(3)S + 2H2SO4(浓) 3SO2↑+ 2H2O
(4)2H2O2 MnO22H2O + O2↑（或其他合理答案）
（5）NaNO2
(6)(3a – 4b)KJ/mol
【方法要领】本题考查无机物的性质，涉及化学用语、方程式书写、氧化还原反应以及热化学的知识。从给出的表，结合T在周期表的位置与族数相等这一条件 ，不难得出T为Al，Q为C，R为N，W为S。（1）T为Al，13号元素。（2）S、C最高价氧化物对应的酸为硫酸强于碳酸，则可得非金属性S强于C。（3）S与H2SO4发生归中反应，从元素守恒看，肯定有水生成，另外为一气体，从化合价看，只能是SO2。（4）比R质子数多1的元素为O，存在H2O2转化为H2O的反应。（5）N中相对分子质量最小的氧化物为NO，2NO + O2 = 2NO2，显然NO过量1L，同时生成1L的NO2，再用NaOH吸收，从氧化还原角度看，+2价N的NO与+4价N的NO2，应归中生成+3N的化合物NaNO2。（6）C + O2 CO2 H= －a Kj/mol①，4Al +3 O2 =2Al2O3 H= －4bKj/mol②。Al与CO2的置换反应，写出反应方程式为：4Al + 3CO23C + 2Al2O3，此反应的 H为可由②－①×3得， H=－4b－(-3a)=(3a-4b)Kj/mol
9．某兴趣小组设计出右图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。
（1）实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试
管c和d的胶塞，加热c。其目的是 。
（2）在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸。c中反应的化学方程式是
。再由a向c中加2 mL蒸馏水，c中的实验现象是 。
方案 反应物
甲 Cu、浓HNO3
乙 Cu、稀HNO3
丙 Cu、O2、稀HNO3
（3）右表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是 。理由是_____________。
（4）该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4＞Cl2＞Br2。操作步骤为 ，实验现象为 ；但此实验的不足之处是 。
【答案】
（1）检查装置气密性。
（2）Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 反应变缓，气体颜色变淡。
（3）丙；耗酸量最少，无污染。
（4）向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸；c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为黄棕色；没有处理尾气。
【方法要领】
（1）根据题目的叙述可以知道，这样操作的目的是检验装置的气密性，按题目所述若d试管内有气泡，且冷却后导管中有一段水柱，说明气密性良好。
（2）c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸时发生反应为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；若再由a向c中加2 mL蒸馏水，浓硝酸的浓度变小，所以反应变得缓慢、产生的气体颜色变浅。
（3）甲方案制取硝酸铜的反应方程式为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，乙方案制取硝酸铜的反应方程式为3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，丙制取硝酸铜的反应方程式为2Cu＋O2＋2HNO32Cu(NO3)2。比较这三种方案的化学方程式可以发现均制取1molCu(NO3)2时消耗硝酸的量分别为4mol 、mol 、1mol ，丙方案消耗的硝酸的量最少且不产生污染。
（4）若用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4＞Cl2＞Br2，根据氧化还原反应的规律可以得出应先用KMnO4制Cl2，再用Cl2制Br2。所以实验的操作步骤为向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸；其中实验的现象为c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为黄棕色。但是由于Cl2和Br2均为有毒的气体，所以需要尾气处理。
【规律总结】对铜与硝酸反应实验装置的改进设计有如下的几个要点：①反应开始前装置怎样避免装置内的空气；②怎样使铜与稀硝酸反应能自动停止，防止NO过多；③反应后，能有效的通入空气，证明NO；同时还要防止NO及生成的NO2逸散到空气中
10、某化工厂每小时生产at（吨）98%（质量分数）硫酸。为使硫充分燃烧，且在下一步催化氧化时不再补充空气，要求燃烧后的混合气体中含氧气的体积分数为b%。若空气中氧气的体积分数为21%，且不考虑各生产阶段的物料损失，则（2001年高考试测题）
（1）该厂每小时消耗标准状况下空气的体积为 m3。
（2）为满足题设要求，b%的下限等于 。
【答案】（1）22400a/(21-b)；（2）7%
【方法要领】（1）每小时生产的纯硫酸为(a×106g×98%)÷98g/mol=a×104mol。生产过程中生成的SO2和SO3也都是a×104mol。设每小时消耗空气的体积为V，则由S+O2=SO2消耗O2的体积等于生成的SO2体积，即燃烧前空气的体积等于燃烧后混合气体的体积，据此可得以下关系：
空气中O2的体积=反应中消耗的O2的体积+燃烧后混合气体中O2的体积，即V×21%=a×104 mol×22.4L/mol×10-3 m3/L+V×b%，V=22400a/(21-b)。
（2）“b的下限”，其含义是指燃烧后剩余的O2在第二步催化氧化时恰好完全反应，也就是说，燃烧前空气中的氧（空气体积的21%）恰好满足两步反应。因S+O2=SO2和O2+2SO2=2SO3两步反应耗O2之比为2:1，故燃烧后（第一步反应后）混合气体中O2的体积分数的下限是b%=(1/3)×21%=7%。
【典例精析】
一、非金属元素化合物通性
例1.（09年全国1卷）已知周期表中，元素Q、R、W、Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题：
（1）W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型是 ；
（2）Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是 ；
（3）R和Y形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物的化学式是 ；
（4）这5个元素的氢化物分子中，①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是（填化学式） ，其原因是
；
②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是
；
（5）W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：W的氯化物与Q的氢化物加热反应，生成化合物W(QH2)4和HCL气体；W(QH2)4在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式（各物质用化学式表示）是 。
【解析】本题可结合问题作答。W的氯化物为正四体型，则应为SiCl4或CCl4，又W与Q形成高温陶瓷，故可推断W为Si。（1）SiO2为原子晶体。（2）高温陶瓷可联想到Si3N4,Q为N，则有NO2与N2O4之间的相互转化关系。（3）Y的最高价氧化的的水化物为强酸，且与Si、N等相邻，则只能是S。R为As，所以R的最高价化合物应为As2S5。（4）显然x为P元素。①氢化物沸点顺序为NH3> AsH3 > PH3,因为前者中含有氢键后两者构型相同，分子间作用
力不同。②SiH4、PH3和H2S的电子数均为18。，结构分别为正四面体，三角锥和V形。（5）由题中所给出的含字母的化学式可以写出具体的物质，然后配平即可
【答案】（1）原子晶体。（2）NO2和N2O4（3）As2S5。（4）①NH3> AsH3 > PH3,因为前者中含有氢键,后两者构型相同，分子间作用力不同；②电子数相同的有SiH4、PH3和H2S结构分别为正四面体，三角锥和V形。（5）SiCl4 + 4NH3 = Si(NH2)4 + 4HCl，3Si(NH2)4 = 8NH3 + Si3N4
例2.（1）氰化钾、氰化氢的制备反应式为：
K2CO3＋C＋2NH32KCN＋3H2O；△H＝+276kJ／mol ①
CO＋NH3HCN＋H2O；△H＝＋46kJ／mol ②
氰离子为负一价（CN-），其中碳氮元素的化合价分别为________。 以上两个反应是否均为氧化还原反应？
（2）制备纯净无水HCN（沸点299K）的另一种方法是 ：混合磨细的KCN和KHS粉末适度加热①试写出这个反应式。②为什么要磨细和用粉末？③为什么要强调适度加热？
【解析】据共价键理论，一般当碳同非金属性比它强的元素结合时，碳显正价，氮为负价，为-3价，所以（CN-）中碳为+2价，氮为-3价。故①为氧化还原反应，②为非氧化 还原反应。第二种方法制备HCN是固体与固体之间的反应，故磨细和用粉末的目的是增大表面积，加快反应速率，据题意知，第二种方法制备HCN如温度太低，反应速率较小，温度太高，则酸式盐易分解发生副反应：2KHSK2S＋H2S↑。该反应的化学方程式为KCN＋KHSHCN↑＋K2S。
【答案】
（1）-3、①为氧化还原反应，②为非氧化还原反应。
（2）KCN＋KHSHCN↑＋K2S。 第二种方法制备HCN是固体与固体之间的反应，故磨细和用粉末的目的是增大表面积，加快反应速率.
二、氯及卤族元素
例3.（2009届龙岩一中第一学段考试）下列实验现象，与新制氯水中的某些成分（括号内物质）没有关系的 （ ）
A．将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色气泡（H+）
B．使红色布条褪色（HCl）
C．向FeCl2溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，发现呈血红色（Cl2）
D．滴加AgNO3溶液生成白色沉淀（Cl）
【解析】氯水中存在H+，与NaHCO3反应产生CO2，与H+相关；氯水使红色布条褪色是因为氯水中存在HClO，而不是因为氯水中存在HCl；氯水中存在Cl2能氧化Fe2+→Fe3+，故滴加KSCN溶液，溶液呈血红色；氯水中存在Cl能与AgNO3溶液生成白色沉淀。
【答案】B
例4.下列有关氯的叙述中正确的是　　
A．液氯和氯水是同一物质
B．红磷在氯气中燃烧产生白色烟雾
C．氯气与水的反应中氯是氧化剂，水是还原剂
D．用氯制漂白粉是为了得到易贮存的漂白剂
【解析】液氯、氯水都是液体，但前者是纯氯，后者是氯与水的混合物，时间延长氯水中还逐渐生成盐酸和次氯酸，氯分子渐少，氯离子渐多。如果再有光照， 因分解也在渐少，出现氧气和更多盐酸。氯与水的反应是氯分子中氯原子间发生的自身氧化还原，即歧化反应, 水虽然是反应物，却未参加氧化还原。A、C不正确。
烟是分散在气体中的固体小颗粒，雾是分散在气体里的液体小珠滴。磷在氯气里燃烧的产物三氯化磷是无色液体，可发雾；五氯化磷是浅黄色固体，能形成烟。漂白粉和氯都可以作为漂白剂、消毒剂，且氯更有效。但氯气难贮存，又有剧毒，一般医用、家用的漂白剂和
消毒剂使氯气是不合宜的，所以制成漂白粉便于贮存和使用。漂白粉保存得当，如密闭，以防止吸水和 而变质，可以存放较长时间。B、D正确。
【答案】B、D。
例5. 多原子分子氰（CN）2、硫氰（SCN）2和（OCN）2的性质与卤素单质相似，故称它们为拟卤素。它们可以生成酸和盐（见下表，表中X代表F、Cl、Br或I）。
卤素 氰 硫氰 ①
“单质” X2 （CN）2 （SCN）2 （OCN）2
酸 HX HCN ② HOCN
盐 KX KCN KSCN ③
（1）在表中①②③空格处应分别填写_______、_______、_______。
（2）完成下列反应的化学方程式或离子方程式。
①（CN）2和KOH溶液反应的化学方程式为：______________。
②已知阴离子的还原性强弱为：Cl－＜Br－＜CN－＜SCN－＜I－。试写出在NaBr和KSCN的混合溶液中加入（CN）2反应的离子方程式：____________________________________。
【解析】此题主要考查“运用已学知识进行类推思维的能力”。解题时可用熟知的Cl2、HCl、KCl等物质作参照物。由还原性Br—（CN）2>（SCN）2，因而可判断（CN）2只能与KSCN反应，不能与NaBr反应，亦即由物质的氧化性和还原性的强弱，可以判断氧化还原反应能否发生。
【答案】
（1）氧氰 HSCN KOCN
（2）①（CN）2+2KOH====KCN+KOCN+H2O
②（CN）2+2SCN－====2CN－+（SCN）2
三、硫与硫的化合物
例6.（09年福建卷） 能实现下列物质间直接转化的元素是
A. 硅 B. 硫 C. 铜 D. 铁
【解析】S与O2生成SO2，再与H2O生成H2SO3，可以与NaOH生成Na2SO3，B项正确。A项，SiO2不与水反应，错；C项中CuO，D项中Fe3O4均不与H2O反应，故错。
【答案】B
例7.（09年广东卷） 常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应：2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O 2Fe3++H2O2＝2Fe2++O2↑+2H+下列说法正确的是
A．H2O2的氧化性比Fe3+强，其还原性比Fe2+弱
B．在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降
C．在H2O2分解过程中， Fe2+和Fe3+的总量保持不变
D．H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+
【解析】结合A、B两个方程式根据 氧化性、还原性强弱比较规律：得 H2O2的氧化性>Fe3+的氧化性， H2O2的还原性>Fe2+的还原性，A错；2H2O2＝2H2O+O2↑，分解过程中，Fe2+作催化剂，溶液pH值不变，B错，H2O2分解Fe3+或Fe2+作催化剂，所以总量不变。因为Fe2+可导致H2O2分解，所以H2O2生产过程要避免混入Fe2+，D正确。
【答案】CD
四、氮及氮的化合物 氮族元素
例8.(09年全国2卷) 物质的量之比为2：5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为
N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是
A. 1：4 B.1：5 C. 2：3 D.2：5
【解析】设2molZn参与反应，因Zn无剩余，则最终生成了2molZn(NO3)2，显然含有4molNO3－ ，这部分是没有参与氧化还原反应的HNO3，根据得失电子守恒有：2×n(Zn)=n(HNO3)×4，则n(HNO3)=1mol，即有1molHNO3被还原。
【答案】A
例9. 最新研究表明：NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究同时证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是（ ）
A．NO是一种红棕色的气体
B．常温常压下，NO不能与空气中氧气直接化合
C．含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等
D．NO易溶于水，不能用排水法收集
【解析】NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集。常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO2。
【答案】C
五、碳族元素 无机非金属材料
例10.(09年全国2卷)下列徐树中正确的是
A. 向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2 至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成
B. 向Na2 CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2 CO3的物质的量之比为1：2.
C. 等质量的NaHCO3和Na2 CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同
D. 向Na2 CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3结晶析出
【解析】CaCO3与CO2反应生成Ca(HCO3)2,再加入NaHCO3是没有现象的，A项错；向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，仅生成NaHCO3，无CO2气体放出，B项错；等质量的NaHCO3和Na2CO3，其中NaHCO3的物质的量多，与足量HCl反应时，放出的CO2多，C项错；D项，发生的反应为：Na2CO3 + CO2 + H2O =2NaHCO3↓，由于NaHCO3的溶解性较小，故有结晶析出，正确。
【答案】D
例11、（09年广东卷）下列说法都正确的是
① 江河入海口三角洲的形成通常与胶体的性质有关
② 四川灾区重建使用了大量钢材，钢材是合金
③ “钡餐”中使用的硫酸钡是弱点解质
④ 太阳能电池板中的硅在元素周期表中处于金属与非金属的交界位置
⑤ 常用的自来水消毒剂有氯气和二氧化氮，两者都含有极性键
⑥ 水陆两用公共汽车中，用于密封的橡胶材料是高分子化合物
A. ①②③④ B. ①②④⑥ C. ①②⑤⑥ D. ③④⑤⑥
【解析】根据胶体的性质①正确；钢材是铁和碳的合金，②正确；“钡餐”是硫酸钡，但硫酸钡是强电解质，因为尽管硫酸钡是难溶物但溶于水的部分确实完全电离的 ③错；硅元素位于周期表第三周期第ⅣA主族，是处于金属与非金属的交界处，④正确；氯气是由非极性键组成的单质，⑤错；橡胶是高分子化合物，⑥正确。
【答案】B
六、以非金属元素及其化合物的性质为背景的综合计算
例12. （1）将m g铁粉和n g硫粉均匀混合，在密闭容器中加热到红热，冷却后加入____Lb mol·L1的盐酸就不再产生气体。若把已放出的气体收集起来，在标准状况下的体积是______。
（2）若把0.1 mol铁粉和1.6 g硫粉均匀混合后，铺在石棉网上用酒精灯加热引燃，完全反应后，将残渣全部放入过量的稀H2SO4中充分反应，结果所产生的气体体积在标准状况下明显少于2.24 L，其原因是__________________________________________________。
【解析】（1）由Fe+SFeS，FeS+2HClFeCl2+H2S↑，得Fe～2HCl；又由Fe+2HClFeCl2+H2↑，得Fe～2HCl，即产生气体的总体积和消耗的盐酸的量与硫粉量无关，只由铁的量确定。
设加入b mol·L1盐酸的体积为V，则
×2=V×b mol·L1，得V= L或 mL
标准状况下产生气体的体积为×22.4 L·mol1=0.4m L。
（2）n（S）==0.05 mol＜0.1 mol，铁粉过量，过量的铁粉在加热的条件下被空气中的氧气氧化，生成的铁的氧化物与H2SO4反应不再放出H2，故放出气体的体积小于2.24 L。
【答案】（1） 0.4m L
（2）与硫反应的铁粉过量，过量的铁粉在加热的条件下被空气中的氧气氧化，生成了铁的氧化物，与H2SO4反应不再放出H2，故放出气体的体积小于2.24 L
七、以非金属元素及其化合物的性质为背景的离子检验
例13.（2007年上海）今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K+、NH4+、Cl、Mg2+、Ba2+、CO32、SO42，现取三份100mL溶液进行如下实验：
（1）第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生
（2）第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol
（3）第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。根据上述实验，以下推测正确的是 （ ）
A．K+一定存在 B．100mL溶液中含0.01mol CO32
C．Cl可能存在 D．Ba2+一定不存在，Mg2+可能存在
【解析】加入NaOH溶液加热后有气体产生，说明溶液中含NH4+；加足量BaCl2溶液后有沉淀产生，说明溶液中含CO32或SO42或CO32、SO42均有，经盐酸洗涤、干燥后，沉淀部分溶解，故CO32、SO42均有。因溶液中含CO32、SO42，故不含Mg2+、Ba2+；从实验（3）可见，溶液中含SO420.01mol，含CO320.02mol，从实验（2）得知，溶液中含NH4+0.04mol，故应还最少含K+0.02mol，Cl可能存在也可能不存在。
【答案】AC
例14. 对某酸性溶液（可能含有Br、SO42、H2SO3、NH4+）分别进行如下实验：
①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色 ②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝 ③加入氯水时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液时，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是 （ ）
A．Br B．SO42 C．H2SO3 D．NH4+
【解析】①加热时放出的气体可以使品红褪色，则溶液中一定含有H2SO3，因H2SO3不稳定，分解产生的SO2可使品红褪色。②加碱后加热，产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，即有NH3产生，说明溶液中一定含有NH4+。③加氯水时溶液显黄色，说明原溶液中含有Br。再加BaCl2有白色不溶于HNO3的沉淀生成，说明此时溶液中含SO42，但可能是原溶液含有的，也可能是氯水氧化H2SO3产生的，故不能确定的为SO42。
【答案】B
八、以非金属元素及其化合物的性质为背景的实验试题
例15. （2008届创博智典联考题）中学教材高中化学第一册有如下图1所示的铜与浓硫酸反应实验装置，该实验过程中会有二氧化硫气体放出，污染室内空气，严重地损害师生健康．为此某课外小组对此实验进行如图2所示的改进，改进的实验操作简单现象明显，并且几乎无二氧化硫气体泄漏。实验步骤如下：

图1 图2
①首先按装置图安装仪器，安装仪器时，在支管胶塞的铁丝构上挂一片品红试纸。
　　②向试管中加入约10毫升的浓硫酸，加热（在加热浓硫酸时，将铜片向上提起，铜片先不要伸入浓硫酸中），当加热至沸腾时，把铜片放下，使其完全浸入浓硫酸中，反应即刻发生。等不需要反应时停止加热并将铜片提起，离开浓硫酸，反应就停止了。
回答下列问题：
（1）如图2所示，铜片与沸腾的浓硫酸接触后可看到的现象有：　 ；
（2）塑料袋作用是：　　　　　　　　　　　　　　　　；
（3）为了防止反应结束后留在试管中的气体和塑料袋中的气体污染环境，可进行的操作是： ；相关的离子方程式是： 。
【解析】当铜片接触热浓硫酸时，有大量的白雾产生（白雾是由于二氧化硫气体与水结合形成亚硫酸小液滴缘故）并沿支管口喷在品红试纸上，使品红试纸的红色开始褪色，而且原来无色硫酸溶液开始变绿，当品红试纸完全褪成白色后，把铜片向上提使其离开浓硫酸溶液，反应马上停止。
【答案】（1）支管口有白雾，试管中出现绿色，品红试纸褪色，铜片部分溶解。
（2）收集多余的SO2气体，防止污染空气；
（3）在反应后的试管中、塑料袋中加适量的碱吸收SO2气体
SO2+2OHH2O+SO32或SO2+OHHSO3
九、以非金属元素及其化合物的性质为背景的综合运用
例16、（09年福建卷）在一定条件下，Na2CO3溶液存在水解平衡：
。下列说法正确的是
A. 稀释溶液，水解平衡常数增大 B. 通入CO2，平衡朝正反应方向移动
C. 升高温度，减小 D. 加入NaOH固体，溶液PH减小
【解析】平衡常数仅与温度有关，故稀释时是不变的，A项错；CO2通入水中，相当于生成H2CO3，可以与OH－反应，而促进平衡正向移动，B项正确；升温，促进水解，平衡正向移动，故表达式的结果是增大的，C项错；D项，加入NaOH,碱性肯定增强，pH增大，故错。
【答案】B
例17、A、B、C是在中学化学中常见的三种化合物,它们各由两种元素组成,甲、乙是两种单质.这些化合物和单质之间存在如下的关系:
据此判断:
(1)在A、B、C这三种化合物中,必定含有乙元素的是 .(用A、B、C字母填写)
(2)单质乙必定是 (填"金属"或"非金属"),其理由是 .
(3)单质乙的分子式可能是 ,则化合物B的分子式是 .
【解析】
(1) 根据题意，可转化为如下三个反应① 甲 ＋ 乙→A，② 甲＋B→ A + C, ③A + B→乙 ＋ C，由①可知化合物A中一定含有乙元素，由②A中含乙元素，一定来源于化合物B，所以A、B均含有乙元素。
(2) 由③ 看出，该反应一定是氧化还原反应，乙为单质，A、B中又都含有乙元素，所以乙元素在A、B中必有一个显正价，另一个显负价。在中学化学中只有非金属元素显负价，因而乙一定是非金属元素。
(3) 单质乙可能是S，B的化学式H2S，A的化学式为SO2，因此可写出下列反应关系
也可认为乙是N2，也可以写出如下反应关系
【专题突破】
一、选择题
1．生产、生活离不开各种化学物质，下列说法不正确的是（ ）
A．二氧化硅是电子工业中常用的半导体材料
B．氢氧化铝可用于治疗胃酸过多
C．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
D．天然气、石油和煤均属于不可再生能源
2．在给定条件下，下列加点的物质在化学反应中完全消耗的是（ ）
A．标准状况下，将1g铝片投入20mL 18.4mol/L的硫酸中
B．常温下，向100mL 3mol/L的硝酸中加入6.4gCu
C．在适当温度和催化剂作用下，用2mol SO2和1mol O2合成SO3
D．将含有少量H2O(g)的H2通入足量Na2O2容器中并不断用电火花点燃
3．近日来，沈城“巨能钙”事件沸沸扬扬，原因在于部分巨能钙被检出含有双氧水，而双氧水有致癌性，可加速人体衰老。因此卫生部已开始加紧调查“巨能钙”事件。下列有关说法错误的是 （ ）
A．双氧水是绿色氧化剂，可作医疗消毒剂，说明H2O2对人体无害
B．H2O2、Na2O2中都存在非极性共价键
C．H2O2既有氧化性，又有还原性，与KMnO4反应时表现H2O2的还原性
D．H2O2做漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与HclO类似，和SO2不同
4．通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列事实解释正确的是 （ ）
现象 解释
A KI淀粉溶液中通入Cl2，溶液变蓝 Cl2能与淀粉发生显色反应
B 在潮湿的空气中，铁制品易生锈 铁、杂质碳和水膜形成了原电池
C 某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成 说明该溶液中含有SO42—
D 向盐酸中加入浓硫酸时产生白雾 说明浓硫酸具有脱水性
5．2007年诺贝尔化学奖授予善于做“表面文章”的德国科学家格哈德·埃特尔。他的成就之一是证实了气体在固体催化剂表面进行的反应，开创了表面化学的方法论。在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．NO和O2必须在催化剂表面才能反应
B．NO2是该过程的中间产物
C．汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO
D．该催化转化的总反应方程式为：2NO+O2+4CO 4CO+N2
6．下列叙述不正确的是 （ ）
A．结构陶瓷碳化硼（B4C3）常用于制造切削工具，它是一种新型无机非金属材料
B．“雨后彩虹”“海市蜃楼”既是一种自然现象又是光学现象，也与胶体的知识有关
C．严格的讲，“通风橱”是一种不负责任的防污染手段，因为实验山城的有害气体没
有得到转化或吸收
D．长期盛放NaOH溶液的滴瓶不易打开，是因为NaOH与瓶中的CO2反应使瓶内气
体减少形成“负压”之故
7．某同学为监察溶液中是否含有常见的四种无机离子，进行了下图所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是（ ）
A．原溶液中一定含有SO42—离子 B．原溶液中一定含有NH4+离子
C．原溶液中一定含有Cl—离子 D．原溶液中一定含有Fe3+离子
8．下列说法正确的是
A．工业用SiO2与焦炭制取单质硅过程中，生成的气体产物是CO
B．硫在空气中燃烧的产物是SO 2 ，在纯净氧气中燃烧的产物是SO3
C．钠在敞口容器中长期存放和在空气中燃烧的产物都是Na2O2
D．镁在空气中和纯净氧气中燃烧的产物都只有MgO
9．青石棉（cricidolite）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产品
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．1mol青石棉能使1molHNO3被还原
10．2007年诺贝尔化学奖授予德国化学家Gerhard Ertl，以表彰他对固体表面化学研究过
程中的重大发现。使CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成无毒气体，以减少汽车尾气中有毒气体的排放，正是此项研究的重要应用之一。下列有关说法不正确的是（ ）
A．CO在铂表面被氧化生成CO2，铂起催化作用
B．NOx、CO、CO2均能与人体中的血红蛋白结合
C．CO在铂表面可能和O2、NOx反应
D．汽车尾气中NOx在铂表面发生反应的产物是N2
11．（山东省聊城一中08—09高三期末综合）一氯氨（）中氨基离子带负电荷，预计它跟水反应的最初生成物是 （ ）
A．和HCl B．和HCl
C．和HC1O D．和
12．（山东2008-2009学年无棣二中第五次月考试题4月）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、沾有KMnO4溶液滤纸均褪色
证明了SO2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．实验室用氨水溶液除去多余的SO2
13. 有下图所示的反应关系：A是中学化学中常见的无机物，A、B、C中含有同一种元素R，不含R的产物已经略去。
(1)若A与NaOH反应，既可生成B，也可生成C，还可生成B+C，写出符合上述反应关系的A的两种不同类型物质的分子式
(2)若A与NaOH无论以何种比列反应，其产物均是B+C，则A的分子式可能是(只要求写一种)；R在A、B、C中的化合价必须满足的条件是必介于B、C之间。
14. A、B、C、D、E、F六种中学常见的物质，皆有短周期元素组成，有转化关系：
（1）若A、C、E皆为氧化物，且常温下A为无色液体，E为有毒气体。
①B、D、F皆为非金属单质，且D为气体。
则A的结构式为 。
②B与C反应生成E和F的化学方程式为
（2）若B是由两种短周期元素组成的离子化合物，A、C为氧化物，E为气体单质，D、F是均有三种元素组成的离子化合物，它们的水溶液均呈碱性，相同浓度时D溶液 的pH大于F。则：B和C反应生成E和F的化学方程式为 ，列举该反应的一种用途 。
15．（山东省实验中学2009届高三第三次诊断）
1．x是中学化学中的常见物质，X既能与稀硫酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应。
(1)若X为氧化物．X的化学式为_____________。
(2)若X为单质，X用于焊接钢轨时，发生反应的化学方程式为_____________。
(3)若X与稀硫酸反应生成无色无味的气体A，与浓氢氧化钠溶液加热反应生成气
体B。等物质的量的A和B在水溶液中反应又生成X。
常温下X与足量稀氢氧化钠溶液反应的离子方程式为_____________。
II．铜既能与稀硝酸反应．也能与浓硝酸反应，当铜与一定浓度硝酸反应时，可将方程式表示为： (未配平)
(1)硝酸在该反应中的作用是_____，该反应的还原产物是_____。
(2)0.3mol Cu被硝酸完全溶解后，Cu失去的电子数是_____，如果得到的N0和
NO物质的量相同，则参加反应的硝酸的物质的量是_____，若用捧水法收集
这些气体，可得标准状况下的气体体积_____。
(3)如果参加反应的Cu平的物质的量之比是5：14，写出并配平该反应的离子
方程式________________________________________。
16． 某课外活动小组设计了以下实验方案验证Ag与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：
（1）测定硝酸的物质的量
反应结束后，从下图B装置中所得100mL溶液中取出25.00mL溶液，用0.1mol·L－1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，滴定前后的滴定管中液面的位置如上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为 mol，则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO2体积为 mL。
（2）测定NO的体积
①从上图所示的装置中，你认为应选用 装置进行Ag与浓硝酸反应实验，选用的理由是 。
②选用上图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是
（填各导管口编号）。
③在测定NO的体积时，若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低，此时应将量筒的位置
（“下降”或“升高”），以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。
（3）气体成分分析
若实验测得NO的体积为112.0mL（已折算到标准状况），则Ag与浓硝酸反应的过
程中 （填“有”或“没有”）NO产生，作此判断的
依据是 。
17.海水是人类的资源宝库，若把海水淡化和化工生产结合起来，既可解决淡水资源缺乏的问题，又可充分利用海洋资源。
I、海水淡化历史最悠久、技术最成熟的方法是 。
II、海水中溴元素以Br—形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下图：
（1）步骤①反应的离子方程式是 。
（2）步骤③反应的化学方程式是 。
（3）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
。
III、（1）请写出电解食盐水制取氯气的化学方程式 。
（2）若电解2 L饱和食盐水，通过电路的电子的物质的量为2 mol ,则若用混合均匀后的pH为 ；若用该溶液将阳极产物全部吸收，反应是离子方程式为 ，所得溶液的pH 7（填“＞”、“=”、“ ＜”），理由是 。
（3）已知常温下三种物质电离反应的平衡常数如下：H2CO3 ( http: / / www. / )HCO3—+H+ K1=4.45×10—7，HCO3— ( http: / / www. / )CO32—+H+ K2=5.16×10—11，，HClO ( http: / / www. / )ClO—+ H+ K3=2.95×10—8，请写出氯气和碳酸钠物质的量之比为1∶1时，把氯气通入碳酸钠溶液中反应的离子方程式： 。
【答案】1 A 2 D 3 A 4 B 5 A 6D 7 B 8A 9 B 10 B 11C 12C
13：（1）CO2(SO2)、H2S、AlCl3中任选两种（2）Cl2 ；A中R的化合价必介于B、C之间。
14（1）①H—O—H ②2C+SiO2 Si+2CO↑ （各2分）
（2）2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2； 呼吸面具和潜水艇中做为氧气的来源
15 （1）
（2）①②
（3） 0.02
（4）①负极，； 阳极，
②13
16（1）0.008mol（2分）； 268.8（2分）；
（2）①A（1分），因为A装置可以通N2将装置中的空气排尽，防止NO被空气中O2氧化（2分） ②123547（2分）（注： 1547考虑也给分） ③升高（1分）
（3）有（2分） 因为NO2与水反应生成的NO的体积小于收集到的NO的体积（89.6＜112.0）
17 I. 蒸馏法 (1分)
II.（1）2Br—+ Cl2=2Cl—+Br2 (2分) SO2+ Br2 +2H2O=2HBr +2H2SO4 (2分)
(3)“溴水混合物II”实际上是“溴水混合物I”的浓缩结果，蒸馏时生产成本低。(2分)
III. （1）2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ (1分)
（2）14（2分）Cl2+ 2OH—= ClO—+ Cl—+ H2O （1分） ＞ （1分）ClO—+ H2O ( http: / / www. / )HClO+ OH—（1分）
(3) Cl2+ CO32—+ H2O = HClO + Cl—+ HCO3— (2分)
【专题综合】
1．下列各项操作中，不发生“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是（ ）
①①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2；
②向Fe（OH）3胶体中逐滴加入过量的稀盐酸；
③向AgNO3溶液中逐滴加入过量氨水；
④向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸
A．①② B．①④ C．①③ D．②③
2．生活中常用到一些化学知识，下列分析中正确的是 （ ）
A．医疗上可用硫酸钡作x射线透视肠胃的内服药，是因为硫酸钡不溶于水
B．某雨水样品放置一段时间后pH由4.68变为4.00，是因为水中溶解的CO2增多
C．氯气可用作消毒剂和漂白剂，是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性
D．加碘食盐中添加碘酸钾而不用碘化钾，是因为碘酸钾能溶于水而碘化钾不溶于水
3．下列说法不正确的是 （ ）
①将CO2通入溶有足量氨的BaCl2溶液中，无白色沉淀生成
②将盐酸、KSCN溶液和Fe(NO3)2溶液三种溶液混合，混合溶液显红色
③向某溶液中滴入盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀，证明溶液中一定含有SO42-
④将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，然后按入水中，两者放出的氢气质量相等
A．只有② B．①②③ C．①③④ D．①②③④
4．纯净的过氧化钙（CaO2）是白色的粉末，难溶于水，不溶于乙醇、乙醚，常温
下较为稳定，是一种新型水产养殖增氧剂，常用于鲜活水产品的运输。实验室可用钙盐制取CaO2·8H2O，再经脱水制得CaO2。CaO2·8H2O在0℃时稳定， 在室温时经过几天就分解，加热至130℃时逐渐变为无水CaO2。
其制备过程如下：
（1）用化学方程式表示出过氧化钙用做水产养殖增氧剂的原理：
。
（2）为了控制沉淀温度为0℃左右，在实验室宜采取的方法是 。
（3）该制法的副产品为 （填化学式），为了提高副产品的产率，结晶前要将
溶液的pH调整到合适范围，可加入下列试剂中的 （填写A或B）。
A．盐酸 B．氨水
（4）为了检验“水洗”是否合格，可取少量洗涤液于试管中，再滴加
进行检查。
（5）测定产品中CaO2的含量的实验步骤是：
第一步，准确称取ag产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的bgKI晶体，再滴入少量2 mol·L—1的H2SO4溶液，充分反应。
第二步，向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。
第三步，逐滴加入浓度为c mol·L—1的Na2S2O3溶液至反应完全，消耗Na2S2O3溶液VmL。
（已知：I2+2S2O32—===2I—+S4O62—（无色））
①第三步中说明反应恰好完全的现象是 ；
②CaO2的质量分数为 （用字母表示）
5.
I 化学兴趣小组对用铜制取硫酸铜晶体的试验方案作研究。甲组同学将铜粉投入盛有稀硫酸的容器中，不发生反应。他们向容器底部缓缓鼓入氧气，溶液慢慢变蓝色，若在溶液中放置有些铂丝，反应速率明显加快。此时，其他组的同学提出方案如下：
乙组： 丙组：
丁组：
戊组：
（1）甲组试验可用一个化学反应方程式表示为 ；
使反应变快的可能原因是 ；从该反应器溶液（含有少量以抑制水解）中取得产品的试验操作步骤应为 、 、 ，取得产品后的残留物质可循环使用。
（2）可持续发展的原则要求化工生产①原理科学；②能量消耗低；③原料利用率高；④无污染。则在五组方案中，有科学性错误的是 组方案，有污染的是 组方案，无污染但能量消耗较高的是 组方案，因此选择 组方案最好。
II.另一化学兴趣小组从化学手册上查得硫酸铜500℃在以上按照下式分解：
，便决定设计试验测定反应生成的、和的物质的量，并经计算确定该条件下分解反应方程式中各物质的化学计量数。试验可能用到的仪器如下图所示：
试验测得数据及有关结果如下；
①准确称取6.0g无水；②在试验结束时干燥管总质量增加2.4g；③测得量筒中水的体积，得出气体在标准状况下的体积为280.mL；试验结束时，装置F中的溶液只含NaHSO4和NaHSO3
按装置从左到右的方向，各仪器接口连结顺序为：①⑨⑩⑥⑤③④⑧⑦②
试回答下列问题：
（1）装置F的作用是 。
（2）装置D的作用是 。
（3）为减少测量气体体积引起的误差，应注意的事项有：
①装置内气体的温度应恢复到室温。
② ，
③ 。
（4）通过计算，推断出该条件下反应的化学方程式
答案：1B 2C 3C
4. （1）2CaO2+2H2O====2Ca(OH) 2+O2↑（2分）
（2）冰水浴冷却（或将反应容器浸泡在冰水中）（2分）
（3）NH4Cl A（各2分，共4分）
（4）稀硝酸酸化的硝酸银溶液（2分）
（5）①溶液由蓝色变为无色（2分）
②（2分）
5.
I（1）（2分）；形成了原电池，加热蒸发、冷却结晶、过滤并洗涤晶体。
（2）丙，戊，乙，甲
Ⅱ（1）吸收放出等物质的量的
（2）干燥和
（3）②调节量筒使其液面与E装置中的液面持平。
③读曲量筒中液体体积时，视线与液体的凹液面相平。（其他合理答案均可）
（4）（2分，期于每空1分）
1.
0
测定n(HNO3)
测定气体体积
H2O
Ag+HNO3
NaOH
沾有KMnO4溶液的滤纸
湿润品红试纸
湿润淀粉KI试纸
湿润蓝色石蕊试纸
钠晶体
亚硫酸
浓硫酸
NH3
NH3
N2
N2和H2O
NO 和H2O
O2
NO
H2S
H2S
S
S和H2O
SO2 和H2O
O2
SO2
化合物B
化合物B
单质乙
单质乙和化合物C
化合物A和化合物C
单质甲
化合物A
20
空气吹出
步骤②
步骤③ SO2吸收
氯气氯化
步骤①
海水
含溴的空气
溴水混合物I
液溴
蒸馏
步骤⑤
吸收液
溴水混合物II
氯气氯化
步骤④
通电
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- 1 -专题九 非金属元素及其化合物
【专题考案】
一、选择题
1. 常见的污染物分为一次污染物和二次污染物。二次污染物是排人环境中的一次污染物在物理化学因素或微生物作用下，发生变化所生成的新污染物。如反应2NO＋O2＝NO2中，二氧化氮为二次污染物。下列三种气体：①硫化氢②二氧化硫③汽油，其中能生成二次污染物的是(　　)
　　A．①②　B．②③　 C．①③　D．全部都是　　
2．CCTV《科技博览》中报道，2004年中科院首创用CO2合成可降解塑料聚二氧化碳。下列说法合理的是（　 ）
　　A．聚二氧化碳塑料是通过加聚反应制得的B．聚二氧化碳塑料与干冰互为同素异形体
　　C．聚二氧化碳塑料与干冰都属于纯净物D．聚二氧化碳塑料的使用会产生白色污染
　　3．下列关于水污染叙述错误的是（　 ）
　　A．水污染的程度，是由其溶氧量来测定
　　B．污染水的金属元素如汞、镉、铅等的含量极少时，不会对生物造成伤害
　　C．使用含磷洗衣粉，会造成河水、湖水污染，使海藻疯狂生长，鱼类死亡
　　D．工业冷却所排出的热水危害水生生物
4．（山东省郯城三中08—09学年度上学期高三期末测试）下列说法正确的是 （ ）
①电解质溶液导电过程属于化学变化
②稀有气体不活泼的原因是它们原子的最外层都达到8电子稳定结构
③FeC12、Fe(OH)3、NO都能通过化合反应来制取
④SiO2是制造光导纤维的材料
A．②④ B．①④ C．①③④ D．②③
5. 硒(Se)为第四周期VIA族元素，根据它在周期表中的位置，推测硒不可能具有的性质是(　　)
　　A．通常状况下是固体　　　　　 B．SeO的水化物是一种酸
　　C．H2Se比H2S稳定　　　　　　 D．有＋6、＋4、-2三种常见的化合价
6、检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是(　　)
　　A．通过品红溶液 B．通过澄清石灰水
　　C．先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水
　　D．先通过酸性高锰酸钾溶液，再通过澄清石灰水　　
7. 某无色混合气体中可能含有CO2、CO、H2、H2O(气)中的一种或几种，依次进行如下处理(假定每次处理均反应完全)：(1)通过碱石灰时，气体体积变小；(2)通过赤热的氧化铜时，固体变为红色；(3)通过无水硫酸铜粉末时，变为蓝色；(4)通过澄清石灰水时，溶液变浑浊。由此可以确定原混合气体中(　　)
　　A．一定含有CO、H2O，可能含有H2、CO B．一定含有H2O、CO，可能含有CO2、H2
　　C．一定含有CO、CO2，可能含有H2O、H2 D．一定含有CO、H2，可能含有H2O、CO2
8. 当锌与某浓度的硝酸反应时，如果参加反应的锌与硝酸物质的量之比为2:5，则硝酸的还原产物可能是(　　)
　　A．N2O　B．NO　C．N2　D．NH4NO3　　
　 9. 最近，科学家研制得到一种新的分子，它具有空心类似足球状的结构，化学式为C60。则下列说法正确的是(　　)
　　A．C60是一种新型化合物　　　　　　 B．C60中含离子键
　　C．C60与石墨都是碳的同素异形体　　 D．C60的摩尔质量为720
10. 下列说法不正确的是(　　)
　　A．陶瓷分为氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷　B．生产普通水泥的原料是石灰石和粘土
　　C．玻璃是一种新型无机非金属材料　D．氮化硼陶瓷是一种新型无机非金属材料
11. 在氯化钡溶液中通人SO2，溶液仍澄清；若将氯化钡溶液分盛两试管，一支加硝酸，另一支加烧碱溶液，然后再通人SO2，结果两试管都有白色沉淀，由此得出的结论合理的是(　　)
　　A．氯化钡有两性　 B．两支试管中的沉淀均是亚硫酸钡
　　C．SO2有还原性，水溶液有酸性 D．升高pH使SO2水溶液中SO32-浓度降低
12．【山东省聊城一中08—09高三期末综合】将22.4 g铁粉逐渐加入到含HNO3 0.8 mol的稀硝酸中，反应生成的气体的物质的量（x）随消耗铁粉的物质的量（y）变化关系中正确的是 （ ）
二、实验题
13、A是一种白色晶体，它与浓NaOH溶液共热，放出无色气体B。用圆底烧瓶收集干燥的B。按图所示装置仪器，挤压滴管的胶头时，可以得到蓝色喷泉；A与浓H2SO4反应，放出无色气体C。用圆底烧瓶收集干燥的C，仍按图所示装置仪器，挤压滴管的胶头时，可以得到红色喷泉。
(1)A的化学式是____________。
　　(2)可用于除去B中水分的干燥剂是____________。收集气体B的方法是____________。
　　(3)收集气体C的方法是____________。
　　14、用下列装置连接成一套测定水的组成的实验装置。
　　(1)所用装置的连接顺序是____________。
　　(2)装置C的作用是_______，若不用C，测得的氢、氧质量比会_________(偏高或偏低)。
　　(3)测量数据如下，则水中氢和氧的质量比为____________。
　 实验前 实验后
氧化铜和玻璃管质量 M1 M3
氯化钙和U形管质量 M2 M4
　　(4)如果在停止加热的同时就停止通氢气，并拆开装置，则测定结果氢与氧的质量比________。(偏高或偏低)
15. 有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫反应，都用如图所示的装置进行实验。通过SO2气体，将带余烬的木条插入试管C中，木条复燃。
　　请回答下列问题：
　　(1)第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，该反应的化学方程式是：____________。
　　(2)请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3。
　　(3)第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下方案：
　　上述方案是否合理 ______________________________________________________。
　　请简要说明两点理由：①______________________；②___________________________。
　　16．为了测定足量铜与适量一定浓度的浓硝酸反应生成一氧化氮气体和二氧化氮气体的物质的量之比(用m表示)，请从下图中选用合适的实验装置，设计一个合理而简单的实验，用于测定阴的值。(不考虑二氧化氮转化为四氧化二氮)其中E装置由甲、乙两根玻璃管组成，用橡皮管连通，并装人适量水，甲管有刻度(0-50mL)，供量气用，乙管可上下移动，用来调节液面高低。回答下列问题：
　　(1)装置的连接顺序是(填各接口的编号入____________。
　　(2)连接好装置并检查气密性后，应打开____________通人氮气；然后打开____________，从乙管注水至充满甲、乙两管，关上a、b。通人氮气的原因是____________。
　　(3)实验后，若量气管中气体的体积为VmL(已换算成标准状况下)，要测定m的值，还要将中的溶液作_______实验，假设测得其中溶质物质的量为n，用含V和n的式子表示m：____________。
　　(4)下列操作中能造成m值偏小的是（ ）
　　A．反应前E中甲管所装水里气泡没赶尽，而最后读数时气泡消失
　　B．实验前，甲、乙两管液面在同一水平面上，最后读数时乙管的液面高于甲管的液面
　　C．实验前没有先通人足量的氮气
　　D．实验过程中，E装置乙管的水溢出
　　三、推断填空题
17．X、Y、Z为三个不同短周期非金属元素的单质。在一定条件下有如下反应：Y+X→A(气)，Y+Z→B(气)。请针对以下两种不同情况回答：
　　(1)若常温下X、Y、Z均为气体，且A和B化合生成固体C时有白烟产生，则：
　　①Y的化学式是____________
　　②生成固体C的化学方程式是____________。
　　(2)若常温下Y为固体，X、Z为气体，A在空气中充分燃烧可生成B，则：
　　①B的化学式是____________；
　　②向苛性钠溶液中通入过量的A，所发生反应的离子方程式是____________；
　　③将Y与(1)中某单质的水溶液充分反应可生成两种强酸，该反应的化学方程式是_______________________。
　　18.120℃、101.3kPa的条件下，有2LH2O(g)、2LCO、1LCO2、0.5LO2和1LH2组成的混合气体。现将混合气体通过分别放有足量铜粉、碳粉和氧化铜粉末的三个灼热的反应管。假设气体通过每个反应管时都能充分反应，且不论三个反应管以何种顺序排列，请回答：
　　(1)尾气是否有可能是单一气体 ________________________(填“可能”或“不可能”)。若可以，该气体是____________。
　　(2)原气体中是否有几种或一种不可能再存在于尾气中 ________________________(填“有”或“没有”)。若有，它们或它是____________
　　(3)原气体中是否有几种或一种肯定存在于尾气中 ________________________。(填“有”或“没有”)，若有，它们或它是____________。若没有，请解释原因。
参考答案：
1、D2、A3、B 4、C 5、C6、D 7、D8、AD9、C10、C11、C 12C
13、　(1)NH4Cl
　　(2)碱石灰(或CaO、KOH固体等)，向下排空气法；
　　(3)向上排空气法。
14、解析　
　　从A、B装置所用试剂知，本实验利用氢气还原氧化铜的反应来测定水的组成。A中反应管加热前后质量变化为氧元素的质量，还需要测定反应中生成水的质量，才能求出水的组成。故必须除去混在氢气中的水蒸气，装置的连接顺序为B、C、A、D。C装置用于干燥氢气，若无C装置，则D装置所测水的质量偏大，进而求得的氢元素的质量偏大。表中(M4－M2)为反应生成水的质量，(M1－M3)为其中氧元素的质量，则水中氢、氧元素的质量比为。若停止加热的同时，停止通氢气并拆开装置，反应中生成的铜将被空气中氧气氧化，使M3偏大，氢氧质量比偏高。
15、(1)2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2(2)取白色固体，加稀硫酸，产生能使品红溶液褪色的气体。(3)不合理①稀硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡②如果反应后的固体中还残留Na2O2，它溶于水后能将亚硫酸根氧化成硫酸根
16、　
　　(1)234589　
　　(2)a；b；赶尽空气，防止一氧化氮与氧气反应，影响测定结果　
　　(3)c；中和滴定；m=(V-11200n)/33600n　
　　(4)BC
17、
　　(1)①H2　②NH3+HCl＝NH4Cl　
　　(2)①SO2　　②H2S+OH-=HS-+H2O ③S+3Cl2+4H2O=H2SO4+6HCl
18、(1)不可能。(2)有；氧气。(3)没有；因为最后和尾气有两种可能情况，可能为氧化性的水蒸气和二氧化碳，也可能为还原性的氢气和一氧化碳
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- 1 -专题九 非金属元素及其化合物
【专题要点】
有关非金属元素及其化合物的知识在高考中经常出现在离子共存、离子方程式、物质鉴别、气体的制取和性质验证、推断、计算等题型中,一般以元素化合物知识为载体,与化学基本概念、理论、实验、计算结合在一起考查.在未来的高考中考查形式不会有太大的变化,但会突出对物质性质的探究性命题,也会以新的情境或陌生的物质为载体来考查有关非金属元素及其化合物的考查.它要求我们熟练掌握各主族中典型元素及其化合物的性质、制备和用途，了解这些元素的单质及某些氧化物、氢化物的性质。掌握硫酸、硝酸的化学性质。以硫酸为例，了解化工生产化学反应原理的确定。初步了解原料与能源的合理利用、“三废处理”与环境保护以及生产过程中的综合经济效益问题。了解硫、氮、碳的氧化物对大气的污染，以及防止大气污染。注意：硫酸、硝酸的化学性质，原料与能源的合理利用，生产过程中的综合经济效益问题是这部分的重点。
【考纲要求】
1、常见非金属元素（如H、C、O、N、Si、S、C等）
⑴了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
⑵了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
2、了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。
⑴了解海水中存在的重要元素及其在工业生产和高科技领域的潜在价值。
⑵了解由海水中提取溴、碘的原理。
3、以上各部分知识的综合应用
⑴能依据所提供的资料或信息，获取并归纳元素化合物的性质。
⑵能够设计简单的实验，具备研究元素化合物性质的基本思路。
⑶尝试利用氧化还原反应等原理研究元素化合物性质
【教法指引】
非金属元素及其化合物是学习化学的基础，也是学生今后在生活中经常要接触、需要了解和应用的化学常识。为了使学生对非金属及其化合物有一个整体的了解，教学设计要着眼于几种元素的单质及其重要化合物的主要性质，在知识的衔接上尽量使知识和用途相结合，理论和实际相结合，物质的重要性能与可能的负面作用相结合，从而使学生认识常见非金属及其化合物在生活和生产中的应用以及与人类和环境的关系。教学中要注意强化元素化合物知识一般学习和研究方法的训练，使性质与用途紧密联系，深化对元素化合物性质的理解和灵活应用，体现学习元素化合物知识价值的重要方面，增进学生学习化学的兴趣和情感。采用对比归纳法进行教学，指导学生学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性、区别和联
系。如浓硫酸、硝酸作氧化剂时，都是硫、氮元素被还原；都是浓的溶液氧化性比稀的溶液强；浓硫酸、浓硝酸都能与不活泼金属和一些非金属反应；在常温下，浓硫酸、浓硝酸都能使铁、铝表面氧化生成牢固的氧化物薄膜，从而阻止酸与内层金属的反应等。在教学过程中，通过比较向学生说明，可以加深理解、方便记忆本章的重点侧重硅、氯、硫、氮等非金属重要化合物的主要性质的认识和理解上。
【知识网络】
1. 卤素
（1）分清氯水、溴水的成分，反应时的作用和褪色的原理。
氯水中正因为存在可逆反应Cl2+H2OHCl+HClO，使其成分复杂且随着条件的改变，平衡发生移动，使成分发生动态的变化。当外加不同的反应物时，要正确判断是何种成分参与了反应。氯水中的HClO能使有色物质被氧化而褪色。反之，也有许多物质能使氯水、溴水褪色，发生的变化可属物理变化（如萃取），也可属化学变化，如歧化法（加碱液）、还原法（如Mg、SO2等）、加成法（加不饱和的有机物）等。值得一提的是有时虽然发生化学变化，但仍生成有色物，如Br2与Fe或KI反应。
（2）区分清楚萃取和分液的原理、仪器、操作以及适用范围与其他物质分离方法不同。
萃取和分液是物质分离的众多方法之一。每一种方法适用于一定的前提。分液适用于分离互不相溶的两种液体，而萃取是根据一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解性有很大差异从而达到提取的目的。一般萃取和分液结合使用。其中萃取剂的合理选择、分液漏斗的正确使用、与过滤或蒸馏等分离方法的明确区分等是此类命题的重点和解决问题的关键。
命题以选择何种合适的萃取剂、萃取后呈何现象、上下层如何分离等形式出现。解题关键是抓住适宜萃取剂的条件、液体是否分层及分层后上下层位置的决定因素。分液操作时注意“先下后上、下流上倒”的顺序。为确保液体顺利流出，一定要打开上部塞子或使瓶塞与瓶颈处的小孔或小槽对齐，与大气相通
2. 氧族：
（1）掌握常见物质的俗名、组成、用途，防止张冠李戴。
本章中出现的物质俗名比较多，有些名称之间又特别容易混淆，如冰晶石和重晶石、芒硝和硝石、大苏打和苏打或小苏打等，还有名目繁多的矾盐。这些虽属识记性的知识，但也应做到在理解的基础上进行记忆，注意它们的性质和用途，对记忆其化学组成有帮助。同时要及时归纳和比较，以便清楚地区别它们。
（2）熟悉有关各种价态的硫元素性质及转化，以作推断题（主要是框图型）。
牢固掌握各种代表物性质及它们之间的知识网络和反应原理，就可避免死搬硬套。对于框图型等推断题，也要善于找“题眼”，挖掘题中隐含的提示，注意对题设条件的充分应用，尽量缩小范围。推断时不仅要关注网络的结构，还要注意题干提供的不起眼的信息，如颜色、状态、式量、用途等都可能成为突破的切入口。
（3）二氧化硫和氯气的漂白性
SO2和Cl2虽都有漂白性，但漂白原理和现象有不同特点。氯气的漂白原理是由于溶于水生成次氯酸的具有强氧化性，将有色物质氧化成无色物质，褪色后不能恢复原来的颜色。而SO2是由于它溶于水生成的亚硫酸与有色物质直接结合，形成不稳定的无色化合物，褪色后在一定的条件下又能恢复原来的颜色。如：
3. 氮族：
1．氨水显弱碱性的理解。
氨气溶于水形成氨水，氨水少部分电离出OH-、NH4+，所以氨水具有弱碱性。注意以下两点：
(1)氨水遇Al3+、Fe3+、Mg2+分别可以生成Al(OH)3、Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀，但氨水中滴加Ag+溶液开始出现沉淀AgOH，继续滴加沉淀即溶解生成银氨溶液；（2）氨水遇酸、酸性氧化物可以成盐，又根据氨水与酸的量关系分别得到正盐和酸式盐。如：用氨水吸收少量二氧化硫的离子方程式 NH3.H2O+SO2=NH4++HSO3-是错误的。
2．NO、O2被水吸收的分析。
NO、O2被水吸收实质上发生如下反应：2NO+O2=2NO2，3NO2+2H2O=2HNO3+NO。生成NO还可以继续氧化，生成NO2再溶于水，这是一个循环反应。如无任何气体剩余，最终产物应为HNO3，恰好反应的量的关系：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，实际反应中可以有NO或O2剩余，但不能两者兼有之。
3．氮可以形成多种氧化物。NO2可以与水反应生成硝酸，但NO2不是硝酸的酸酐。掌握酸酐的判断方法。NO2与溴蒸气不能用湿润的KI淀粉试纸检验。
4．NO3-在酸性溶液中具有强氧化性，可以将Fe2+氧化为Fe3+、SO32-氧化为SO42-，将I-、Br-、S2-氧化为I2、Br2、S。
5．检验NH4+离子，可加入烧碱溶液后，必须加热，再用湿润的红色石蕊试纸检验NH3，否则不一定有NH3放出。
4、碳族：
（1）CO2通入NaOH溶液的判别。
CO2通入NaOH溶液的反应与CO2气体通入量有关。当CO2通入少量时生成Na2CO3，当CO2通入过量时生成NaHCO3，CO2通入量介于两者之间，既有Na2CO3又有NaHCO3。因此推断产物时一定要注意CO2与NaOH间量的关系。
（2）Na2CO3溶液中滴加盐酸过程不清楚。
在Na2CO3溶液中滴加HCl，CO32-先转化为HCO3-，再滴加盐酸HCO3-转化为H2CO3，不稳定分解为CO2。
如：在10mL0.01mol/L纯碱溶液中，不断搅拌并逐滴加入1.2mL0.05mol/L盐酸，完全反应后在标准状况下生成二氧化碳的体积为（答案D）
A.1.334mL B.2.240mL C.0.672mL D.0mL
（3）CO2通入CaCl2溶液中是否有沉淀的分析错误。
可用反证法：如能产生沉淀，则反应的化学方程式为：CO2+CaCl2+H2O=CaCO3↓+2HCl。因CaCO3溶于盐酸，故反应不能发生。因为CO2只有通入中性或碱性溶液才能产生CO32-，并同时产生部分H+，若原溶液无法消耗这部分H+，则不利于CO2转化为CO32-，也就无法与Ca2+形成沉淀。若要使CaCl2与CO2反应生成沉淀，就必须加入部分碱溶液中和CO2与H2O反应而产生的H+。同理，该思维方式适用于CO2、SO2通入CaCl2或BaCl2溶液。
（4）不要把Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑与Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓相混。前者是工业制玻璃的反应式之一，是在高温条件下发生的反应，而后者是在水溶液中发生的反应。若交换条件，两者均不发生反应。
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通入SO2
紫色石蕊
很快变成红色
立即变红随即变为无色
通入Cl2
加热至沸
褪色
红色
褪色
品红溶液
通入SO2
加热至沸
通入Cl2
不显红色
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