高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)專題07 非金屬及其化合物（講）（學(xué)生版）

專題07非金屬及其化合物考綱1．了解非金屬元素在周期表中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律。2．了解常見(jiàn)非金屬元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)單質(zhì)及其化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。3．掌握常見(jiàn)金屬、非金屬單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用。4．了解常見(jiàn)非金屬單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境的影響。5．了解常見(jiàn)無(wú)機(jī)非金屬材料的重要成分、生產(chǎn)原料及其用途。6．以上各部分知識(shí)的綜合應(yīng)用。考情預(yù)測(cè)非金屬元素及其化合的與日常生活密切相關(guān)，決定了它們?cè)诟呖贾形恢?。高考可能從以下角度考查非金屬元素及其化合物?1)物質(zhì)俗名、物質(zhì)主要用途；(2)制備一些復(fù)雜的含硫化合物，如Na2S2O3，Na2S2O5，Na2S2O4，Na2S2O8等；(3)書寫陌生的氧化還原反應(yīng)方程式，需關(guān)注HClO，NaClO，NaClO2，HClO2在氧化還原反應(yīng)中表現(xiàn)，判斷還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物，又如在酸性條件下Fe，F(xiàn)eSO4，NaHSO3等還原劑與NO反應(yīng)等；(4)聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)，如從粗硅提取到精硅提純，工業(yè)上合成氨、氨催化氧化制硝酸、接觸法制硫酸等，強(qiáng)調(diào)反應(yīng)條件、設(shè)備、原理以及注意事項(xiàng)，運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡理論分析、解釋其原理。核心素養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析

高頻考點(diǎn)一非金屬及其化合物的性質(zhì)應(yīng)用1．常見(jiàn)非金屬單質(zhì)的性質(zhì)非金屬單質(zhì)Cl2、Br2、I2、O2、O3、N2、H2、S、C、Si物理性質(zhì)]顏色、狀態(tài)①氣態(tài)的有Cl2、O2、O3、N2、H2；固態(tài)的有S、C、Si、I2；Br2為液態(tài)。②Cl2黃綠色、Br2深紅棕色、I2紫黑色、S淡黃色溶解性Cl2、Br2溶于水；S不溶于水、微溶于酒精、易溶于CS2，其他均不易溶于水毒性Cl2、Br2、I2有一定的毒性化學(xué)性質(zhì)與O2①N2放電或高溫時(shí)反應(yīng)；②H2、S、C、Si加熱或點(diǎn)燃時(shí)反應(yīng)，其他一般不反應(yīng)與H2①Cl2光照爆炸；②O2點(diǎn)燃爆炸；③N2在高溫高壓催化劑條件下反應(yīng)與H2O①Cl2、Br2與水反應(yīng)，既作氧化劑，又作還原劑；②C與水高溫下反應(yīng)與堿Br2、I2與堿反應(yīng)，既作氧化劑，又作還原劑與氧化劑S、C與強(qiáng)氧化性酸如濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)與還原劑Cl2、Br2、O2、O3與H2SO3、Na2SO3、H2S、Na2S、Fe2＋、I－等還原劑反應(yīng)特性及用途I2使淀粉變藍(lán)、Si作半導(dǎo)體材料2．常見(jiàn)非金屬氧化物的性質(zhì)非金屬氧化物CO、CO2、SO2、SO3、NO、NO2、SiO2物理性質(zhì)色、狀、味①除SiO2外，其余均為氣體；②除NO2紅棕色外，其他均無(wú)色；③SO2、NO2有刺激性氣味；④SO2易液化毒性除CO2、SiO2外均有毒類型CO2、SO2、SO3、SiO2是酸性氧化物；CO、NO、NO2是不成鹽氧化物化學(xué)性質(zhì)與H2O①SO2、SO3、CO2生成相應(yīng)酸；②NO2生成酸和NO；③SiO2、NO、CO不溶于水與堿CO2、SO2、SO3、SiO2等酸性氧化物與堿溶液反應(yīng)生成正鹽或酸式鹽氧化性①SO2能氧化H2S；②CO2、SiO2能在高溫下被C還原還原性①SO2具有較強(qiáng)還原性，能被Cl2、Br2、I2、O3、MnOeq\o\al(－,4)、Fe3＋、HNO3等氧化劑氧化為SOeq\o\al(2－,4)；②NO遇空氣被氧化為紅棕色的NO2特性①SO2具有漂白性；②SiO2能與氫氟酸反應(yīng)；③2NO2N2O4環(huán)保SO2、NO、NO2、CO均是大氣污染物：SO2→酸雨、NO、NO2→光化學(xué)煙霧、CO→有毒氣體3．幾種常見(jiàn)的硫酸鹽硫酸鹽俗名顏色用途2CaSO4·H2O熟石膏白色作磨光粉、紙張?zhí)畛湮?、氣體干燥劑等CaSO4·2H2O生石膏白色塑像、模型、粉筆、醫(yī)療繃帶等FeSO4·7H2O綠礬淺綠色生產(chǎn)鐵系列凈水劑、補(bǔ)血?jiǎng)┑菴uSO4·5H2O膽礬、藍(lán)礬藍(lán)色配“波爾多液”、鍍銅液BaSO4重晶石白色白色顏料、醫(yī)療上作“鋇餐”KAl(SO4)2·12H2O明礬白色凈水劑4．常見(jiàn)無(wú)機(jī)物性質(zhì)與用途對(duì)應(yīng)關(guān)系歸納

性質(zhì)用途(1)硅是常用的半導(dǎo)體材料可作太陽(yáng)能電池板(2)二氧化硅導(dǎo)光能力強(qiáng)，并且有硬度和柔韌度可作光導(dǎo)纖維(3)4HF＋SiO2=2H2O＋SiF4↑用HF雕刻玻璃(4)2C＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑碳還原二氧化硅制備粗硅(5)碘酸鉀在常溫下穩(wěn)定食鹽中的加碘物質(zhì)(6)氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定作保護(hù)氣(7)濃氨水具有揮發(fā)性和還原性用濃氨水檢驗(yàn)輸送氯氣的管道是否漏氣(8)草木灰和硫銨反應(yīng)生成氨氣，使肥效降低草木灰和硫銨不能混合施用(9)二氧化硫具有還原性二氧化硫可用于制作葡萄酒的食品添加劑(10)氦氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、密度小可用于填充飛艇、氣球(11)鈉具有較強(qiáng)的還原性可用于冶煉鈦、鋯、鈮等金屬(12)NaHCO3受熱分解生成CO2，能與酸反應(yīng)可用作焙制糕點(diǎn)的膨松劑、胃酸中和劑(13)Na2CO3水解使溶液顯堿性用熱的純堿溶液洗去油污(14)Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)均生成O2作供氧劑(15)肥皂水顯堿性肥皂水作蚊蟲(chóng)叮咬處的清洗劑(16)水玻璃不燃不爆可用作耐火材料(17)硅酸鈉的水溶液是一種無(wú)機(jī)黏合劑盛放堿性溶液的試劑瓶不能用玻璃塞(18)鋰質(zhì)量輕、比能量大可用作電池負(fù)極材料(19)Al具有良好的延展性和抗腐蝕性常用鋁箔包裝物品(20)鋁有還原性，能發(fā)生鋁熱反應(yīng)可用于焊接鐵軌、冶煉難熔金屬(21)MgO、Al2O3的熔點(diǎn)很高作耐高溫材料(22)小蘇打與硫酸鋁溶液發(fā)生雙水解反應(yīng)可以作泡沫滅火器(23)Al(OH)3有弱堿性可用于中和胃酸(24)鎂鋁合金質(zhì)量輕、強(qiáng)度大可用作高鐵車廂材料(25)Fe粉具有還原性可用于防止食品氧化變質(zhì)(26)Fe2O3是紅棕色粉末可用作紅色顏料(27)Cu＋2FeCl3=2FeCl2＋CuCl2FeCl3腐蝕Cu刻制印刷電路板(28)CuSO4使蛋白質(zhì)變性誤服CuSO4溶液，喝蛋清或豆?jié){解毒(29)BaSO4不溶于水，不與胃酸反應(yīng)在醫(yī)療上用作“鋇餐”透視【典例剖析】【例1】C、Si、S都是自然界中含量豐富的非金屬元素，下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A．三種元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)B．二氧化物都屬于酸性氧化物，都能與堿反應(yīng)而不能與任何酸反應(yīng)C．最低價(jià)的氣態(tài)氫化物都具有還原性，能與O2發(fā)生反應(yīng)D．其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱：H2SO4＞H2SiO3＞H2CO3【答案】C【解析】A項(xiàng)，Si元素性質(zhì)活潑，具有親氧性，在自然界中無(wú)游離態(tài)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，SiO2能與HF反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，C、Si、S三種元素最低價(jià)的氣態(tài)氫化物分別為CH4、SiH4、H2S，都具有還原性，能與O2發(fā)生反應(yīng)，正確；D項(xiàng)，非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)：H2SO4＞H2CO3＞H2SiO3，錯(cuò)誤?！纠?】8．(2022·浙江省6月選考)下列說(shuō)法不正確的是()A．晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，常用于制造光導(dǎo)纖維B．高壓鈉燈發(fā)出的黃光透霧能力強(qiáng)、射程遠(yuǎn)，可用于道路照明C．氧化鋁熔點(diǎn)高，常用于制造耐高溫材料D．用石灰石-石膏法對(duì)燃煤煙氣進(jìn)行脫硫，同時(shí)可得到石膏【答案】A【解析】A項(xiàng)，晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料，可用于制造晶體管、集成電路等，而二氧化硅常用于制造光導(dǎo)纖維，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鈉的焰色反應(yīng)為黃色，可用作透霧能力強(qiáng)的高壓鈉燈，B正確；C項(xiàng)，耐高溫材料應(yīng)具有高熔點(diǎn)的性質(zhì)，氧化鋁熔點(diǎn)高，可用作耐高溫材料，C正確；D項(xiàng)，石灰石的主要成分為碳酸鈣，石灰石-石膏法脫硫過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)：CaCO3CaO+CO2↑，SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2=2CaSO4，得到了石膏，D正確；故選A?！咀兪教骄俊?．(2021?河北選擇性考試)硫和氮及其化合物對(duì)人類生存和社會(huì)發(fā)展意義重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的環(huán)境問(wèn)題也日益受到關(guān)注，下列說(shuō)法正確的是()A．NO2和SO2均為紅棕色且有刺激性氣味的氣體，是酸雨的主要成因B．汽車尾氣中的主要大氣污染物為NO、SO2和PM2.5C．植物直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料，實(shí)現(xiàn)氮的固定D．工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進(jìn)行脫除2．(2022·河北省石家莊市高三階段性聯(lián)考)下列關(guān)于常見(jiàn)元素及其化合物的說(shuō)法正確的是()A．NO2與水反應(yīng)生成硝酸，說(shuō)明NO2是酸性氧化物B．SO2能使KMnO4溶液、品紅溶液褪色，說(shuō)明SO2具有漂白性C．向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末，紫色褪去，說(shuō)明Fe3O4中含有+2價(jià)FeD．硫與濃H2SO4在加熱條件下生成SO2和水，說(shuō)明濃H2SO4具有酸性和強(qiáng)氧化性3．葡萄酒中常加入亞硫酸鹽作為食品添加劑，為檢測(cè)某葡萄酒樣品中亞硫酸鹽的含量(通常以酒樣中SO2的量計(jì))，某研究小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)(已知還原性：SO32->I->Cl-)。下列說(shuō)法不正確的是A．葡萄酒中加亞硫酸鹽的主要目的是防止氧化，利用了亞硫酸鹽的還原性B．通入N2和煮沸的目的是為了將產(chǎn)生的氣體從溶液中全部趕出C．若試劑A選擇氯水，則試劑B可選擇NaOH標(biāo)準(zhǔn)液D．若試劑A選擇堿液，調(diào)節(jié)吸收后溶液為中性，則試劑B可選擇I2標(biāo)準(zhǔn)液4．(2021?河北選擇性考試)關(guān)于非金屬含氧酸及其鹽的性質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是()A．濃H2SO4具有強(qiáng)吸水性，能吸收糖類化合物中的水分并使其炭化B．NaClO、KClO3等氯的含氧酸鹽的氧化性會(huì)隨溶液的pH減小而增強(qiáng)C．加熱NaI與濃H3PO4混合物可制備HI，說(shuō)明H3PO4比HI酸性強(qiáng)D．濃HNO3和稀HNO3與Cu反應(yīng)的還原產(chǎn)物分別為NO2和NO，故稀HNO3氧化性更強(qiáng)5．(2023·河南省三門峽市高三階段性考試)室溫下，下列實(shí)驗(yàn)探究方案能達(dá)到探究目的的是()選項(xiàng)探究方案探究目的A向盛有KBr溶液的試管中滴加幾滴新制氧水，再加入CCl4溶液，振蕩、靜置，觀察CCl4層顏色Cl2的氧化性比Br2的強(qiáng)B向盛有SO2水溶液的試管中滴加幾滴用鹽酸酸化的KMO4溶液，觀察溶液顏色變化SO2具有還原性C向久置的FeSO4溶液中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩，觀察溶液顏色變化FeSO4已全部變質(zhì)D將碳單質(zhì)和二氧化硅固體混合置于硬質(zhì)玻璃管內(nèi)高溫加熱，并檢驗(yàn)反應(yīng)后產(chǎn)物比較C和Si元素的非金屬性強(qiáng)弱(1)液氯密封在鋼瓶中，而氯水、次氯酸應(yīng)保存在棕色試劑瓶中。(2)1molCl2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)可能為2NA、NA或小于NA(Cl2和H2O的反應(yīng)為可逆反應(yīng))。(3)實(shí)驗(yàn)室制Cl2，除了用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)外，還可以用KMnO4、KClO3、NaClO與濃鹽酸反應(yīng)且都不需要加熱，如ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O。(4)酸性KMnO4溶液，用的是H2SO4酸化而不是鹽酸。(5)ClO－不論在酸性環(huán)境中還是在堿性環(huán)境中均能體現(xiàn)強(qiáng)氧化性，如ClO－與SOeq\o\al(2－,3)、I－、Fe2＋均不能大量共存；ClO－體現(xiàn)水解性，因HClO酸性很弱，ClO－水解顯堿性，如Fe3＋＋3ClO－＋3H2O=Fe(OH)3↓＋3HClO，所以ClO－與Fe3＋、Al3＋均不能大量共存。(6)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2氣體生成CaSO4而不是CaSO3，其離子方程式為Ca2＋＋3ClO－＋SO2＋H2O=CaSO4↓＋Cl－＋2HClO(少量SO2)，Ca2＋＋2ClO－＋2SO2＋2H2O=CaSO4↓＋2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋(過(guò)量SO2)。(7)當(dāng)Fe和Cl2在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)時(shí)，不論Fe過(guò)量或不足，由于Cl2的強(qiáng)氧化性，產(chǎn)物一定是FeCl3。(8)“84”消毒液的主要成分為NaClO，漂白粉的有效成分為Ca(ClO)2?！?4”消毒液和潔廁靈不能混合使用，其原因是ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O。(9)液溴需要用水封，溴蒸氣呈紅棕色，液溴呈深紅棕色，溴水呈橙色，溴的CCl4溶液呈橙紅色。(10)除去附著在試管內(nèi)壁上的硫，除了用熱的NaOH溶液外，還可以用CS2，但不能用酒精。(11)SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色，表現(xiàn)SO2酸性氧化物的性質(zhì)；使品紅溶液褪色，表現(xiàn)SO2的漂白性；使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，表現(xiàn)SO2的還原性；SO2與H2S反應(yīng)，表現(xiàn)SO2的氧化性；SO2和Cl2等體積混合通入溶液中，漂白性不但不增強(qiáng)，反而消失。(12)把SO2氣體通入BaCl2溶液中，沒(méi)有沉淀生成，但若通入NH3或加入NaOH溶液，或把BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成，前兩者生成BaSO3沉淀，后者生成BaSO4沉淀。(13)濃HNO3和Cu(足量)、濃H2SO4和Cu(足量)、濃鹽酸和MnO2(足量)在反應(yīng)時(shí)，隨反應(yīng)進(jìn)行，產(chǎn)物會(huì)發(fā)生變化或反應(yīng)停止。注意區(qū)分Zn和濃H2SO4的反應(yīng)。(14)C與濃硫酸反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物的確定應(yīng)按以下流程進(jìn)行：無(wú)水CuSO4確定水→品紅溶液確定SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品紅溶液檢驗(yàn)SO2是否除凈→澄清石灰水檢驗(yàn)CO2。(15)自然界中無(wú)游離態(tài)的硅，通常原子晶體不導(dǎo)電，但硅是很好的半導(dǎo)體材料，是制作光電池的材料。SiO2不導(dǎo)電，是制作光導(dǎo)纖維的材料。(16)工業(yè)上制備粗硅，是用過(guò)量的C和SiO2在高溫下反應(yīng)，由于C過(guò)量，生成的是CO而不是CO2，該反應(yīng)必須在隔絕空氣的條件下進(jìn)行。(17)氫氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH溶液能用玻璃試劑瓶，但不能用玻璃塞。(18)酸性氧化物一般能與水反應(yīng)生成酸，但SiO2不溶于水；酸性氧化物一般不與酸作用，但SiO2能與HF反應(yīng)。(19)硅酸鹽大多難溶于水，常見(jiàn)可溶性硅酸鹽是硅酸鈉，其水溶液稱為泡花堿或水玻璃，但卻是鹽溶液。硅膠(mSiO2·nH2O)是一種很好的無(wú)毒干燥劑。(20)H2CO3的酸性大于H2SiO3的酸性，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3，但高溫下Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑也能發(fā)生，原因可從兩方面解釋：①硅酸鹽比碳酸鹽穩(wěn)定；②從化學(xué)平衡角度，由高沸點(diǎn)難揮發(fā)的固體SiO2制得低沸點(diǎn)易揮發(fā)的CO2氣體。(21)水泥、玻璃與陶瓷是三大傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料；碳化硅、氮化硅等是新型無(wú)機(jī)非金屬材料。(22)NO只能用排水法或氣囊法收集。(23)在NO或NO2與O2通入水的計(jì)算中常用到4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3、4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3兩個(gè)方程式。(24)濃HNO3顯黃色是因?yàn)槿苡蠳O2，而工業(yè)上制備的鹽酸顯黃色，是因?yàn)槿苡蠪e3＋。(25)硝酸、濃H2SO4、次氯酸具有強(qiáng)氧化性，屬于氧化性酸，其中HNO3、HClO見(jiàn)光或受熱易分解。(26)強(qiáng)氧化性酸(如HNO3、濃H2SO4)與金屬反應(yīng)不生成H2；金屬和濃HNO3反應(yīng)一般生成NO2，而金屬和稀HNO3反應(yīng)一般生成NO。(27)實(shí)驗(yàn)室制備NH3，除了用Ca(OH)2和NH4Cl反應(yīng)外，還可用濃氨水的分解(加NaOH固體或CaO)制取，而檢驗(yàn)NHeq\o\al(＋,4)需用濃NaOH溶液并加熱，用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)生成的氣體，以確定NHeq\o\al(＋,4)的存在。(28)收集NH3時(shí)，把一團(tuán)干燥的棉花放在試管口，以防止與空氣對(duì)流；收集完畢，尾氣處理時(shí)，應(yīng)在試管口放一團(tuán)用稀硫酸浸濕的棉花，以吸收NH3。(29)銅與濃HNO3反應(yīng)在試管內(nèi)就能看到紅棕色的NO2，而與稀HNO3反應(yīng)時(shí)需在試管口才能看到紅棕色氣體。(30)濃鹽酸和濃氨水反應(yīng)有白煙生成，常用于HCl和NH3的相互檢驗(yàn)。(31)NH3、HCl、SO2、NO2可用水進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，水溶性小的氣體可用其他溶劑(如CO2和NaOH溶液)進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)。高頻考點(diǎn)二常見(jiàn)非金屬單質(zhì)及其化合物的制備1．氯氣和氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法物質(zhì)氯氣氨氣制備原理MnO2＋4HCl(濃)eq\o(==,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(==,\s\up7(△))CaCl2＋2H2O＋2NH3↑H3·H2O(濃)＋CaO=NH3↑＋Ca(OH)2實(shí)驗(yàn)裝置注意事項(xiàng)①實(shí)驗(yàn)前檢查裝置的氣密性②凈化：先通過(guò)飽和食鹽水除去氯化氫氣體，再通過(guò)濃硫酸除去水蒸氣③收集：一般用向上排空氣法收集④尾氣處理：用NaOH濃溶液吸收，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH＋Cl2=NaCl＋NaClO＋H2O①實(shí)驗(yàn)前檢查裝置的氣密性②凈化：應(yīng)用堿石灰除去水蒸氣，不能用濃硫酸和氯化鈣作干燥劑③收集：一般用向下排空氣法收集④尾氣處理：用水或酸液吸收，但要防止發(fā)生倒吸2．常見(jiàn)非金屬單質(zhì)及其化合物的工業(yè)制法(1)單質(zhì)氯氣溴單質(zhì)碘單質(zhì)制備方法電解飽和食鹽水海水提溴海帶中提碘反應(yīng)原理2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－Br2＋SO2＋2H2O=2Br－＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－Cl2＋2I－=2Cl－＋I(xiàn)2制備流程粗鹽eq\o(→,\s\up7(除雜))精鹽→飽和食鹽水eq\o(→,\s\up7(電解))氯氣(2)化合物氨硝酸制備方法工業(yè)合成氨氨氧化法反應(yīng)原理N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH34NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(Pt),\s\do5(500℃))4NO＋6H2O2NO＋O2=2NO23NO2＋H2O=2HNO3＋NO制備流程3．硫酸工業(yè)工業(yè)上接觸法制硫酸的主要設(shè)備及生產(chǎn)流程如下圖：各進(jìn)口或出口物質(zhì)的名稱為：A：含硫礦石(如FeS2)；B：爐渣；C：二氧化硫、氧氣、氮?dú)?；D：尾氣(SO2、O2、N2)。接觸法制硫酸分為三個(gè)階段：生產(chǎn)階段設(shè)備主要反應(yīng)造氣沸騰爐S＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))SO2或4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3＋8SO2接觸氧化接觸室2SO2＋O22SO3SO3吸收吸收塔SO3＋H2O=H2SO4【典例剖析】【例1】(2022?江蘇卷)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說(shuō)法不正確的是()A．自然固氮、人工固氮都是將N2轉(zhuǎn)化為NH3B．侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4ClC．工業(yè)上通過(guò)NH3催化氧化等反應(yīng)過(guò)程生產(chǎn)HNO3D．多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”【答案】A【解析】A項(xiàng)，自然固氮是將N2轉(zhuǎn)化為含氮化合物，不一定是轉(zhuǎn)化為NH3，比如大氣固氮是將N2會(huì)轉(zhuǎn)化為NO，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4Cl，反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2O+NH3+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，B正確；C項(xiàng)，工業(yè)上通過(guò)NH3催化氧化等反應(yīng)過(guò)程生產(chǎn)HNO3，相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式為4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=4HNO3，C正確；D項(xiàng)，氮元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)，多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”，D正確；故選A?！纠?】(2021?山東卷)工業(yè)上以SO2和純堿為原料制備無(wú)水NaHSO3的主要流程如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．吸收過(guò)程中有氣體生成 B．結(jié)晶后母液中含有NaHCO3C．氣流干燥濕料時(shí)溫度不宜過(guò)高 D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3【答案】B【解析】根據(jù)工藝流程逆向分析可知，以二氧化硫和純堿為原料，得到結(jié)晶成分為NaHSO3，則母液為飽和NaHSO3和過(guò)量的二氧化硫形成的亞硫酸，溶液呈酸性，所以加入純堿進(jìn)行中和，涉及的反應(yīng)為：H2SO3+2Na2CO3=Na2SO3+2NaHCO3，NaHSO3+Na2CO3=Na2SO3+NaHCO3，所以調(diào)節(jié)pH為8進(jìn)行中和后得到Na2SO3和NaHCO3，通入二氧化硫氣體進(jìn)行混合吸收，此時(shí)吸收過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)為：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3↓，SO2+NaHCO3=CO2+NaHSO3↓，此時(shí)會(huì)析出大量NaHSO3晶體，經(jīng)過(guò)離心分離，將得到的濕料再進(jìn)行氣流干燥，最終得到NaHSO3產(chǎn)品。A項(xiàng)，吸收過(guò)程中有二氧化碳生成，A正確；B項(xiàng)，結(jié)晶后母液中含飽和NaHSO3和過(guò)量的二氧化硫形成的亞硫酸，沒(méi)有NaHCO3，假設(shè)產(chǎn)物中存在NaHCO3，則其會(huì)與生成的NaHSO3發(fā)生反應(yīng)，且NaHCO3溶解度較低，若其殘留于母液中，會(huì)使晶體不純，假設(shè)不成立，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，NaHSO3高溫時(shí)易分解變質(zhì)，所以氣流干燥過(guò)程中溫度不宜過(guò)高，C正確；D項(xiàng)，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D正確；故選B。【變式探究】1．下列關(guān)于氣體制備的說(shuō)法不正確的是()A．用碳酸鈉粉末可以制備CO2B．用鐵片和稀H2SO4反應(yīng)制取H2時(shí)，為加快產(chǎn)生H2的速率可改用濃H2SO4C．加熱分解NH4HCO3固體，將所得的氣體進(jìn)行適當(dāng)處理可獲得NH3D．用KMnO4固體和用KClO3固體制備O2的裝置完全相同2．下列氣體的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中，由現(xiàn)象得出的結(jié)論錯(cuò)誤的是()選項(xiàng)試劑試紙或試液現(xiàn)象結(jié)論A濃氨水、生石灰紅色石蕊試紙變藍(lán)NH3為堿性氣體B濃鹽酸、濃硫酸pH試紙變紅HCl為酸性氣體C濃鹽酸、二氧化錳淀粉-碘化鉀試液變藍(lán)Cl2具有氧化性D亞硫酸鈉、硫酸品紅試液褪色SO2具有還原性3．工業(yè)上制備高純硅有多種方法，其中的一種工藝流程如下：已知：流化床反應(yīng)的產(chǎn)物中，除SiCl4外，還有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等。下列說(shuō)法正確的是()A．電弧爐中發(fā)生的反應(yīng)為C＋SiO2CO2↑＋SiB．SiCl4進(jìn)入還原爐之前需要經(jīng)過(guò)蒸餾提純C．每生產(chǎn)lmol高純硅，需要44．8LCl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)D．該工藝Si的產(chǎn)率高，符合綠色化學(xué)要求4．以下是在實(shí)驗(yàn)室模擬“侯氏制堿法”生產(chǎn)流程的示意圖：則下列敘述錯(cuò)誤的是()A．A氣體是NH3，B氣體是CO2B．侯氏制堿法的工藝過(guò)程中應(yīng)用了物質(zhì)溶解度的差異C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒D．第Ⅳ步操作是將晶體溶于水后加熱、蒸發(fā)、結(jié)晶5．南海是一個(gè)巨大的資源寶庫(kù)，開(kāi)發(fā)利用海水資源是科學(xué)研究的重要課題。下圖為海水資源利用的部分過(guò)程，有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法B．氯堿工業(yè)中采用陽(yáng)離子交換膜可提高產(chǎn)品的純度C．由MgCl2·6H2O得到無(wú)水MgCl2的關(guān)鍵是要低溫小火烘干D．溴工業(yè)中③、④的目的是富集溴元素，溴元素在反應(yīng)③、⑤中均被氧化，在反應(yīng)④中被還原物質(zhì)制備的基本思路(1)明確物質(zhì)制備原理：進(jìn)行物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)前必須先認(rèn)真審題，明確要制備的物質(zhì)，弄清題目有哪些新信息，綜合學(xué)過(guò)的知識(shí)，通過(guò)類比、分析、遷移，從而明確制備原理。(2)選擇實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)試劑：根據(jù)制備的物質(zhì)的性質(zhì)、需要的反應(yīng)條件，選擇合理的實(shí)驗(yàn)儀器和試劑。例如：制備的物質(zhì)具有強(qiáng)烈的腐蝕性，就不能選用橡膠管連接實(shí)驗(yàn)儀器；若反應(yīng)條件是加熱，且溫度不超過(guò)100℃，就可以選擇水浴加熱裝置。(3)設(shè)計(jì)物質(zhì)制備步驟：根據(jù)物質(zhì)制備的原理以及所選用的實(shí)驗(yàn)儀器和試劑，設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作步驟，實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)完整、簡(jiǎn)明?？忌鷳?yīng)該具備識(shí)別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖的能力，這是評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案的能力之一。(4)檢驗(yàn)制備物質(zhì)的純度：采用可行的方法對(duì)制備的物質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，確定實(shí)驗(yàn)是否成功。高頻考點(diǎn)三非金屬及其化合物的性質(zhì)轉(zhuǎn)化1．鹵素及其重要化合物2．碳、硅及其化合物3．硫及其化合物4．氮及其化合物【典例剖析】【例1】在給定的條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能一步實(shí)現(xiàn)的是A.B.C.D.【答案】A【解析】SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3，A正確；S與O2點(diǎn)燃生成SO2，SO2與BaCl2溶液不反應(yīng)，與Ba(OH)2反應(yīng)生成白色沉淀BaSO3，SO2+Ba(OH)2=BaSO3↓+H2O，B錯(cuò)誤；氨氣和氧氣在催化劑的存在下可以生成一氧化氮?dú)怏w，而不是生成二氧化氮?dú)怏w，C錯(cuò)誤；加熱條件下，Mg2+水解程度增大，生成Mg(OH)2，得不到MgCl2，D錯(cuò)誤?！纠?】(2021?遼寧選擇性考試)含S元素的某鈉鹽a能發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．a(chǎn)可能為正鹽，也可能為酸式鹽 B．c為不溶于鹽酸的白色沉淀C．d為含極性鍵的非極性分子 D．反應(yīng)②中還可能生成淡黃色沉淀【答案】C【解析】由題干信息可知，鹽a與足量的稀鹽酸產(chǎn)生刺激性氣味氣體d，d能使KMnO4溶液褪色，故d為SO2，則鹽a為Na