2019屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題10 常見非金屬元素及其化合物學(xué)案.docx

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10 常見非金屬元素及其化合物 常見非金屬元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)。 (1)了解常見非金屬單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 (2)了解常見非金屬單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。 (3)以上各部分知識的綜合應(yīng)用。 非金屬元素部分在保持原有考點(diǎn)不變的情況下，弱化了對磷的考查，但在以往高考中不被看好的元素硅及其化合物的性質(zhì)在新高考中的地位相當(dāng)突出，要引起重視。從考點(diǎn)的變化情況來看，常見非金屬元素及其化合物的性質(zhì)仍是高考命題的重點(diǎn)，其命題形式一般為實(shí)驗(yàn)探究、計(jì)算、推斷等。高考中，將會進(jìn)一步注重非金屬元素及其化合物性質(zhì)知識的整體性和探究性，強(qiáng)化與生活、社會實(shí)際問題的聯(lián)系，試題可以以選擇題的形式出現(xiàn)，也可以以實(shí)驗(yàn)題和無機(jī)推斷題的形式出現(xiàn)，以環(huán)保為主題設(shè)計(jì)問題的可能性也比較大。 Ⅰ．客觀題 (1)考查非金屬及其化合物的重要性質(zhì)和應(yīng)用。 (2)以非金屬單質(zhì)與化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系為載體進(jìn)行物質(zhì)的推斷。 Ⅱ．主觀題 (1)通過實(shí)驗(yàn)探究非金屬單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)。 (2)以環(huán)境污染、化工流程為載體考查非金屬單質(zhì)及其化合物知識的綜合應(yīng)用。 一、硅及其化合物的“反?！? (1)Si的還原性大于C，但C卻能在高溫下從SiO2中還原出Si：2C＋SiO2Si＋2CO↑。 (2)非金屬單質(zhì)跟堿溶液作用一般無H2放出，但Si能跟強(qiáng)堿溶液作用放出H2：Si＋2NaOH＋H2O=== Na2SiO3＋2H2↑。 (3)非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸作用，但Si能跟氫氟酸作用：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。 (4)非金屬氧化物一般為分子晶體，但SiO2為原子晶體。 (5)酸性氧化物一般不與酸作用，但SiO2能與HF作用。 (6)H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以有Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高溫下Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑也能發(fā)生，原因可以從兩方面解釋：①硅酸鹽比碳酸鹽穩(wěn)定；②從化學(xué)平衡角度，由SiO2高沸點(diǎn)難揮發(fā)固體制得低沸點(diǎn)易揮發(fā)的CO2。 二、氯及其化合物知識中的熱點(diǎn) (1)Cl2與水的可逆反應(yīng)，HClO的強(qiáng)氧化性和弱酸性。 (2)Cl2與堿的歧化反應(yīng)。 (3)Cl2作為氧化劑使用，如將Fe2＋氧化為Fe3＋。 (4)Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法，還原劑用濃鹽酸，氧化劑可以為MnO2(△)、KClO3和KMnO4等。 (5)次氯酸鹽為重點(diǎn) ①ClO－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SO、I－、Fe2＋均不能大量共存。 ②ClO－體現(xiàn)水解性，因HClO酸性很弱，ClO－水解顯示堿性，如Fe3＋＋3ClO－＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HClO。 三、常見無機(jī)酸的重要規(guī)律和重要特性 (1)重要規(guī)律 ①最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱取決于該元素非金屬性的強(qiáng)弱，如酸性： HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3。 ②證明酸性強(qiáng)弱，可利用復(fù)分解反應(yīng)中“強(qiáng)酸制弱酸”的規(guī)律，如： Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓ Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO ③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。 (2)重要特性 ①硝酸、濃H2SO4、次氯酸具有強(qiáng)氧化性，屬于氧化性酸，其中HNO3、HClO見光或受熱易分解。 ②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)物會發(fā)生變化或反應(yīng)停止。 ③濃H2SO4具有吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性。 ④常溫下，鐵、鋁遇濃H2SO4、濃HNO3發(fā)生鈍化。 四、氮及其化合物 1．NO、NO2與O2溶于水的計(jì)算，利用好兩個(gè)比值4∶3、4∶1即可 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 2．HNO3的性質(zhì)，尤其是強(qiáng)氧化性是熱點(diǎn)，涉及與單質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)物的判斷，尤其是與鐵的反應(yīng)如稀HNO3與Fe：Fe＋4HNO3(稀，過量) ===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；3Fe(過量)＋8HNO3(稀) ===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 五、常見非金屬元素形成的離子的檢驗(yàn) 1．利用鹽酸和其他試劑檢驗(yàn) CO：加入BaCl2或CaCl2溶液后生成白色沉淀，再加稀鹽酸沉淀溶解，并放出無色無味氣體。 SO：先加入足量稀鹽酸，無沉淀生成，再加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。 SO：加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加稀鹽酸，放出無色有刺激性氣味能使品紅溶液褪色氣體。 2．利用AgNO3(HNO3酸化)溶液檢驗(yàn) 3．利用某些特征反應(yīng)檢驗(yàn) I－：滴入淀粉溶液和氯水，溶液變藍(lán)色(或加入氯水和四氯化碳，四氯化碳層呈紫紅色)。 特別注意：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行離子檢驗(yàn)時(shí)，要設(shè)法排除不同離子之間的干擾，如檢驗(yàn)SO時(shí)一定要排除Ag＋和SO的干擾。 六、無機(jī)推斷 （一）無機(jī)物的轉(zhuǎn)化與推斷方法 突破口又稱“題眼”，解無機(jī)推斷題的關(guān)鍵在于尋找突破口，常見的突破口主要有以下幾類： 1．特殊結(jié)構(gòu) (1)原子個(gè)數(shù)比為1∶1的化合物通常是H2O2、C2H2、C6H6、Na2O2等。 (2)“A≡A”分子必然是N2，三角錐形的分子是NH3、PH3等。 (3)具有正四面體結(jié)構(gòu)的有CH4、CCl4、NH、P4等。 (4)不含金屬元素的離子化合物為銨鹽。 2．物質(zhì)的特有顏色 常見的有顏色的物質(zhì) 淡黃色固體 S、Na2O2、AgBr 淺綠色溶液 Fe2＋ 紅色固體 Cu、Cu2O 藍(lán)色溶液 Cu2＋ 紫黑色固體 I2、KMnO4 棕黃色溶液 Fe3＋ 紅棕色粉末 Fe2O3 紅色溶液 Fe(SCN)3 黑色粉末，晶體 MnO2、Fe3O4、CuS、C、CuO 橙色、橙紅色溶液 溴水 紅褐色沉淀 Fe(OH)3 藍(lán)色晶體 CuSO45H2O 白色沉淀 AgCl、BaSO4、Mg(OH)2、 Al(OH)3等 紅棕色氣體 NO2、Br2(g) 藍(lán)色沉淀 Cu(OH)2 黃綠色氣體 Cl2 3．特殊的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 (1)H2在Cl2中燃燒呈蒼白色火焰。 (2)遇酚酞溶液變紅色的氣體是氨氣。 (3)在空氣中迅速由無色變?yōu)榧t棕色的氣體是NO。 (4)Cl2通入含Br－的溶液中，會出現(xiàn)橙色，加入有機(jī)溶劑，在有機(jī)溶劑層出現(xiàn)橙紅色；Cl2通入含有I－的溶液中，會出現(xiàn)深黃色，加入有機(jī)溶劑，在有機(jī)溶劑層出現(xiàn)紫紅色。 (5)遇SCN－顯紅色或遇OH－生成紅褐色沉淀的離子是Fe3＋。 (6)遇BaCl2溶液生成不溶于稀HNO3的白色沉淀，則溶液中可能含有Ag＋或SO或SO。 (7)遇HCl生成白色沉淀，則溶液中可能含有Ag＋或SiO。 (8)使品紅溶液褪色的氣體可能是Cl2或SO2，但將褪色后的液體加熱又復(fù)原的是SO2。 (9)碘遇淀粉顯藍(lán)色。 (10)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：白色沉淀→灰綠色→紅褐色的轉(zhuǎn)化一定是：Fe(OH)2→Fe(OH)3。 (11)既能跟酸反應(yīng)又能跟堿反應(yīng)且生成氣體的物質(zhì)一般是Al、NH4HCO3、(NH4)2CO3、NH4HSO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S、NH4HS。 (12)與堿反應(yīng)產(chǎn)生氣體的物質(zhì)是鋁、銨鹽，產(chǎn)生的氣體一般是H2、NH3。 (13)與水反應(yīng)產(chǎn)生氣體的物質(zhì)一般是Na、Na2O2、CaC2、Mg3N2等。 4．特殊轉(zhuǎn)化關(guān)系 (1)直線型轉(zhuǎn)化 ①金屬堿性氧化物堿鹽：滿足此關(guān)系的有K、Na、Ca、Ba等。 ②非金屬酸性氧化物酸鹽：滿足此關(guān)系的有C、N、S等。 ③ABC酸或堿：滿足此關(guān)系的有NH3、S、N2、H2S、C、Na等。 (2)交叉型轉(zhuǎn)化 (3)三角型轉(zhuǎn)化 (4)屬于“單質(zhì)＋化合物===新單質(zhì)＋新化合物(置換反應(yīng))”類型的反應(yīng)有： ①單質(zhì)同主族：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；2C＋SiO2Si＋2CO↑； Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2等。 ②單質(zhì)不同主族：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑；H2S＋Cl2===2HCl＋S↓；C＋H2O(g)CO＋H2等。 ③有過渡元素參加的常見置換反應(yīng)：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。 (5)能“三合一”的反應(yīng)有：NH3＋H2O＋CO2===NH4HCO3；4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3。 6．其他特征 (1)常溫下短周期呈氣態(tài)的單質(zhì)(除惰性氣體外)：H2、N2、O2、F2、Cl2。 (2)常見的同素異形體：金剛石和石墨、O2和O3、白磷和紅磷。 (3)地殼中含量前四位的元素：O、Si、Al、Fe。 (4)常溫下呈液態(tài)的金屬單質(zhì)：Hg；非金屬單質(zhì)：Br2。 (5)常見的可燃性氣體：H2、CO、H2S、CH4、C2H4、C2H2等。 （二）解無機(jī)推斷題“五步曲” 1．審：審清題意，從題干→問題→框圖迅速瀏覽一遍，盡量在框圖中把相關(guān)信息標(biāo)示出來，明確求解要求。 2．找：找“題眼”即找到解題的突破口，此步非常關(guān)鍵。 3．析：從題眼出發(fā)，聯(lián)系新信息及所學(xué)的舊知識，大膽猜測，順藤摸瓜，應(yīng)用正逆思維、發(fā)散收斂思維、橫向縱向思維等多種思維方式進(jìn)行綜合分析、推理，初步得出結(jié)論。 4．驗(yàn)：驗(yàn)證確認(rèn)，將結(jié)果放入原題檢驗(yàn)，完全符合才算正確。 5．答：按題目的要求寫出答案。 1．(2018海南卷）化學(xué)與生產(chǎn)生活密切相關(guān)，下列說法錯(cuò)誤的是( ) A．Na2O2可與CO2反應(yīng)放出氧氣，可用于制作呼吸面具 B．SiO2具有導(dǎo)電性，可用于制作光導(dǎo)纖維和光電池 C．聚四氟乙烯耐酸堿腐蝕，可用作化工反應(yīng)器的內(nèi)壁涂層 D．氯水具有較強(qiáng)的氧化性，可用于漂白紙張、織物等 【解題思路】本題主要是考察化學(xué)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，熟悉物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)及用途是解題的關(guān)鍵。光電池的主要成分是硅。 A．Na2O2可與CO2反應(yīng)放出氧氣，可用于制作呼吸面具，不符合題意；B．SiO2具有導(dǎo)電性，可用于制作光導(dǎo)纖維，但光電池的主要成分是硅，符合題意；C．聚四氟乙烯耐酸堿腐蝕，可用作化工反應(yīng)器的內(nèi)壁涂層，不符合題意；D．氯水具有較強(qiáng)的氧化性，可用于漂白紙張、織物等，不符合題意；故答案為B。 【答案】B 2．分別將足量下列氣體通入稀Na2S溶液中，可以使溶液變渾濁的是（） A．CO B．SO2 C．HCl D．CO2 【解題思路】CO不與Na2S發(fā)生反應(yīng)，因此沒有沉淀產(chǎn)生，故A錯(cuò)誤；SO2具有弱氧化性，與Na2S發(fā)生氧化還原反應(yīng)，即SO2＋2S2－＋4H＋===3S↓＋2H2O，故B正確；通HCl發(fā)生反應(yīng)2H＋＋S2－===H2S，沒有沉淀產(chǎn)生，故C錯(cuò)誤；通CO2不產(chǎn)生沉淀，故D錯(cuò)誤。 【答案】B 3．（2018安徽皖中名校聯(lián)盟聯(lián)考）檢驗(yàn)溶液中是否含有某種離子，下列操作方法正確的是( ) A．向某溶液中先加入Ba(NO3)2溶液無明顯現(xiàn)象，再加入硝酸酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，證明有Cl? B．向某溶液中加稀BaCl2，產(chǎn)生白色沉淀，再加入HCl溶液，沉淀不溶解，證明有SO C．向某溶液中加入稀HCl，放出能使澄清的石灰水變渾濁的氣體，證明有CO D．向某溶液中加入濃氫氧化鈉溶液后加熱，產(chǎn)生使?jié)駶櫵{(lán)色石蕊試紙變紅的氣體，證明含有NH 【解題思路】本題主要是考察離子的檢驗(yàn)，涉及各種物質(zhì)之間的反應(yīng)，通過將離子通過反應(yīng)轉(zhuǎn)化為能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（沉淀、氣體）來鑒別，主要是常見幾種離子的檢驗(yàn)，離子檢驗(yàn)時(shí)關(guān)鍵在于要排除其他離子的干擾。 A項(xiàng)，向某溶液中先加入Ba(NO3)2溶液無明顯現(xiàn)象，則原溶液一定不含硫酸根離子和碳酸根離子等，再加入硝酸酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，則為氯化銀沉淀，說明一定是氯化物的溶液，證明有Cl?，故A正確；B項(xiàng)，向某溶液中加稀BaCl2，產(chǎn)生白色沉淀，再加入HCl溶液，沉淀不溶解，白色沉淀可能是BaSO4或AgCl，不能證明有SO，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，向某溶液中加入稀HCl，放出能使澄清的石灰水變渾濁的氣體，該氣體可能是CO2或SO2，則溶液中可能存在CO、HCO、SO、HSO等，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，氨氣能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，故D錯(cuò)誤。綜上所述，符合題意的選項(xiàng)為A。 【答案】C 4．（2018福州市模擬）在有機(jī)化學(xué)中，硫酰氯(SO2Cl2)常用作氯化劑和氯磺化劑，在染料、藥品、除草劑和農(nóng)用殺蟲劑的生產(chǎn)過程中有重要作用?，F(xiàn)在擬用干燥的Cl2和SO2在活性炭催化下制取硫酰氯。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO2(g)+Cl2(g)===SO2Cl2(l) ΔH=?97.3 kJmol?1，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(部分夾持裝置未畫出)。 已知：硫酰氯通常條件下為無色液體，熔點(diǎn)?54.1℃，沸點(diǎn)69.1℃。在潮濕空氣中“發(fā)煙”；100C以上開始分解，生成二氧化硫和氯氣，長期放置也會發(fā)生分解。 回答下列問題： （1）裝置丙中作為反應(yīng)容器的儀器的名稱為_______，裝置丙中球形冷凝管的作用是________；如何控制兩種反應(yīng)物體積相等：____________________________________。 （2）裝置戊上方分液漏斗中最好選用下列試劑：_________________(選填字母) A．蒸餾水 B．飽和食鹽水 C．濃氫氧化鈉溶液 D．6.0mol?L-1鹽酸 （3）若缺少裝置己，硫酰氯(SO2Cl2)會和空氣中的水反應(yīng)而變質(zhì)，其化學(xué)方程式是___________________ ___________________。 （4）氯磺酸(ClSO3H)加熱分解，也能制得硫酰氯：2ClSO3HSO2Cl2 +H2SO4，分離兩種產(chǎn)物的方法是_____________(選填字母)。 A．重結(jié)晶 B．過濾 C．蒸餾 D．萃取 （5）長期儲存的硫酰氯會發(fā)黃，可能的原因是_________________________________(用化學(xué)方程式和必要的文字加以解釋)。 （6）若反應(yīng)中消耗的氯氣體積為896mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，最后經(jīng)過分離提純得到4.05g純凈的硫酰氯，則硫酰氯的產(chǎn)率為___________。 （7）請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)產(chǎn)品中有硫酸（可選試劑：稀鹽酸、稀硝酸、BaCl2溶液、蒸餾水、石蕊溶液）：___________________________。 【解題思路】本題是物質(zhì)的制備的實(shí)驗(yàn)題，以實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理為主要線索，研究實(shí)驗(yàn)裝置，不難發(fā)現(xiàn)左邊裝置是制取原料SO2，右邊裝置是制取原料Cl2（我們實(shí)驗(yàn)室制取干燥純凈的氯氣中除雜的考查），且貼合題干已知信息考查己裝置的目的，分析問題返回題干找關(guān)鍵字眼，例如：在潮濕空氣中“發(fā)煙”等。 （1）裝置丙中作為反應(yīng)容器的儀器，名稱為三頸燒瓶；裝置丙中球形冷凝管的作用是冷凝回流導(dǎo)氣；通過調(diào)節(jié)旋塞或滴液的快慢控制氣體流速，使裝置乙和丁導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡的速度相等；正確答案：三頸燒瓶；冷凝回流導(dǎo)氣；觀察乙、丁導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡的速度相等。（2）A．蒸餾水可以溶解氯氣；B．飽和食鹽水溶解氯氣的能力很??；C．濃氫氧化鈉溶液與氯氣發(fā)生反應(yīng)；D．6.0molL?1鹽酸揮發(fā)逸出雜質(zhì)氣體氯化氫；正確選項(xiàng)B。（3）硫酰氯(SO2Cl2)會和空氣中的水反應(yīng)而變質(zhì)，生成硫酸和鹽酸，化學(xué)方程式是：SO2Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl；正確答案：SO2Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl。（4）兩種產(chǎn)物都呈液態(tài)，且沸點(diǎn)差別較大，采用蒸餾方法進(jìn)行分離，正確選項(xiàng)C。（5）SO2Cl2===SO2+Cl2，分解產(chǎn)生少量的氯氣溶解在其中，會導(dǎo)致硫酰氯會發(fā)黃；正確答案：SO2Cl2===SO2+Cl2，分解產(chǎn)生少量的氯氣溶解在其中。（6）若反應(yīng)中消耗的氯氣體積為896 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，氯氣的物質(zhì)的量為0.04mol，根據(jù)反應(yīng)SO2(g)+ Cl2(g)===SO2Cl2(l)可知，制備出的SO2Cl2的量為0.04mol，質(zhì)量為0.04135=5.4g，則硫酰氯的產(chǎn)率為4.05/5.4100%=75%；正確答案：75%。（7）由于SO2Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl發(fā)生，所以要檢驗(yàn)SO2Cl2中混有硫酸，就要先除去SO2Cl2，根據(jù)題給信息，進(jìn)行如下操作：取產(chǎn)物在干燥的環(huán)境中加熱至100℃，待產(chǎn)物的質(zhì)量不在改變時(shí)，冷卻后將剩余物質(zhì)加入到水中；取少量溶液加入石蕊試液，溶液變紅；再取少量試液加入氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則說明產(chǎn)品中有硫酸。正確答案：取產(chǎn)物在干燥的環(huán)境中加熱至100℃，待產(chǎn)物的質(zhì)量不在改變時(shí)，冷卻后將剩余物質(zhì)加入到水中；取少量溶液加入石蕊試液，溶液變紅；再取少量試液加入氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則說明產(chǎn)品中有硫酸。 【答案】(1)三頸燒瓶冷凝回流導(dǎo)氣觀察乙、丁導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡的速度相等 (2)B (3)SO2Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl (4)C (5)SO2Cl2===SO2+Cl2，分解產(chǎn)生少量的氯氣溶解在其中 (6)75% (7)取產(chǎn)物在干燥的環(huán)境中加熱至100℃，待產(chǎn)物的質(zhì)量不在改變時(shí)，冷卻后將剩余物質(zhì)加入到水中；取少量溶液加入石蕊試液，溶液變紅；再取少量試液加入氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則說明產(chǎn)品中有硫酸 1．（2018山東臨沂調(diào)研）將15.2g銅和鎂組成的混合物加入250mL 4.0molL?1的稀硝酸中，固體完全溶解，生成的氣體只有NO。向所得溶液中加入1.0L NaOH溶液，此時(shí)金屬離子恰好沉淀完全，沉淀質(zhì)量為25.4 g，下列說法不正確的是（） A．原固體混合物中，Cu和Mg的物質(zhì)的量之比為2∶1 B．氫氧化鈉溶液的濃度為0.8molL?1 C．固體溶解后的溶液中硝酸的物質(zhì)的量為0.1mol D．生成的NO氣體在標(biāo)況下的體積為4.48L 【解題思路】此題主要是考查金屬混合物和硝酸的反應(yīng)相關(guān)計(jì)算，解題關(guān)鍵在于沉淀質(zhì)量與金屬混合物質(zhì)量之差得到沉淀過程中消耗的OH?的質(zhì)量，進(jìn)一步得到銅和鎂在發(fā)生反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，再通過轉(zhuǎn)移電子總數(shù)和混合物總質(zhì)量列一元二次方程，分別求出混合物中各組分的物質(zhì)的量。用總的消耗的堿的量減去沉淀消耗的堿的量即是過量的硝酸，一環(huán)扣一環(huán)，把握整體思路。 將15.2g銅和鎂組成的混合物加入250mL 4.0molL?1的稀硝酸中，固體完全溶解，生成的氣體只有NO，發(fā)生反應(yīng)：3Mg+8HNO3(稀)===3Mg(NO3)2+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；向所得溶液中加入1.0L NaOH溶液，此時(shí)金屬離子恰好沉淀完全，發(fā)生反應(yīng)：Mg(NO3)2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaNO3、Cu(NO3)2+2NaOH===Cu(OH)2↓+2NaNO3，沉淀為氫氧化鎂和氫氧化銅，沉淀質(zhì)量為25.4 g，生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加10.2g，則氫氧化鎂和氫氧化銅含有氫氧根的質(zhì)量為10.2g，氫氧根的物質(zhì)的量為10.2g17g/mol=0.6mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，則鎂和銅的總的物質(zhì)的量為0.3mol，A．設(shè)Cu和Mg的物質(zhì)的量分別為x、y，則有：x+y=0.3mol64x+24y=15.2g，解得，x=0.2mol，y=0.1mol，故Cu和Mg的物質(zhì)的量之比為2∶1，選項(xiàng)A正確；B．硝酸剩余0.2mol(見選項(xiàng)C分析)，則參加反應(yīng)氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.2mol+0.6mol=0.8mol，需要?dú)溲趸c溶液的濃度為0.8mol1L=0.8mol/L，選項(xiàng)B正確；C．根據(jù)方程式可知參加反應(yīng)的n反應(yīng)（HNO3）=83n（金屬）=0.3mol83=0.8mol，固體溶解后的溶液中硝酸的物質(zhì)的量為0.25L4.0mol/L-0.8mol=0.2mol，選項(xiàng)C不正確；D．根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知生成的NO物質(zhì)的量為0.6mol3=0.2mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，生成NO的體積為0.2mol22.4L/mol=4.48L，選項(xiàng)D正確；答案選C。 【答案】C 2．（2018北京朝陽二模）實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)漂白液（有效成分為NaClO）脫除廢水中氨氮（NH3）的流程如下： 下列分析正確的是（） A．①中采用蒸餾的方法精制粗鹽水 B．②中陽極的主要電極反應(yīng)：4OH?-4e?===2H2O + O2↑ C．③中制備漂白液的反應(yīng)：Cl2+OH?===Cl?+HClO D．②、③、④中均發(fā)生了氧化還原反應(yīng) 【解題思路】以制備工業(yè)漂白液為載體，粗鹽的提純、工業(yè)上電解飽和食鹽水（電解池）、氯氣與氫氧化鈉的反應(yīng)。電解池中陽極的電極材料若是惰性電極，注意陰離子的放電順序：Cl?>OH?。 A．①中采用蒸餾只能得到蒸餾水，得不到精制鹽水，要得到精制鹽水需要使用化學(xué)方法除去其中的雜質(zhì)，故A錯(cuò)誤；B．陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，②中陽極的主要電極反應(yīng)：2Cl?―2e?===Cl2↑，故B錯(cuò)誤；C．生成的氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉，③中制備漂白液的反應(yīng)：Cl2 +2OH?===Cl?+ClO?+H2O，故C錯(cuò)誤；D．②中電解氯化鈉溶液生成氫氣和氯氣以及氫氧化鈉、③中氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和次氯酸鈉、④中次氯酸鈉與氨氣反應(yīng)生成氮?dú)夂吐然c，均存在元素化合價(jià)的變化，發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，故D正確；故選D。 【答案】D 3．下列各項(xiàng)敘述Ⅰ、Ⅱ都正確且二者的原理最相似的是（） 選項(xiàng) 敘述Ⅰ 敘述Ⅱ A FeS難溶于水，卻溶于稀硝酸 CaCO3難溶于稀硫酸，卻溶于醋酸 B 濃硝酸要密封保存在陰涼處 漂白粉要密封保存在陰涼處 C 鹽酸與鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵 少量氯氣與鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵 D 濃氨水滴入固體NaOH制NH3 濃鹽酸滴入濃硫酸制HCl 【解題思路】FeS與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，醋酸與碳酸鈣發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，A錯(cuò)誤。濃硝酸易揮發(fā)、易分解，漂白粉易與空氣中的CO2反應(yīng)，B錯(cuò)誤。氯氣與鐵反應(yīng)生成氯化鐵，C錯(cuò)誤。NaOH固體溶于水放出大量的熱，導(dǎo)致氨氣的溶解度降低生成氨氣，濃硫酸溶于水放出大量的熱，導(dǎo)致HCl的溶解度降低，生成HCl氣體，D正確。 【答案】D　 4．(1)砷(As)與其化合物被廣泛應(yīng)用在除草劑、殺蟲劑以及含砷藥物中?；卮鹣铝袉栴}： ①砷是氮的同族元素，且比氮多2個(gè)電子層，寫出砷在元素周期表中的位置：　　　　　　　　??；AsH3的熱穩(wěn)定性比NH3的熱穩(wěn)定性　　____(填“強(qiáng)”或“弱”)。 ②As2O3俗稱砒霜，As2O3是兩性偏酸性氧化物，是亞砷酸(H3AsO3)的酸酐，易溶于堿生成亞砷酸鹽，寫出As2O3與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式：　。 ③As2S3和HNO3反應(yīng)如下：As2S3+10H++10NO===2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O，將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，則NO2應(yīng)該在_____(填“正極”或“負(fù)極”)附近逸出，該極的電極反應(yīng)式為________________________。 (2)綜合利用CO2對環(huán)境保護(hù)及能源開發(fā)意義重大。Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果尋找吸收CO2的其他物質(zhì)，下列建議合理的是　　____。 A．可在堿性氧化物中尋找 B．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找 C．可在具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)中尋找 【解題思路】(1)①氮元素位于周期表中第二周期第ⅤA族，砷比氮多2個(gè)電子層，位于第四周期第ⅤA族；砷的非金屬性比氮的弱，所以簡單氫化物的穩(wěn)定性比氨氣的弱。②As2O3有兩性，性質(zhì)與氧化鋁相似，所以與氫氧化鈉反應(yīng)生成鹽和水，離子方程式為As2O3+6OH?===2AsO+3H2O。③氮元素得電子化合價(jià)降低，NO2在正極逸出。電極反應(yīng)為NO+2H++e?===NO2↑+H2O。(2)二氧化碳是酸性氧化物，可以與堿或堿性氧化物反應(yīng)，所以選AB。 【答案】(1)①第四周期第ⅤA族　弱 ②As2O3+6OH-===2AsO+3H2O ③正極　NO+2H++e?===NO2↑+H2O (2)AB 5．某化學(xué)學(xué)習(xí)小組為了探究鎂與二氧化硫的反應(yīng)產(chǎn)物，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： Ⅰ．設(shè)計(jì)如圖所示裝置完成鎂與二氧化硫的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。 (1)實(shí)驗(yàn)室用亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)制備SO2，利用的是濃硫酸的　　____(填字母)。 A．強(qiáng)氧化性B．強(qiáng)酸性 C．脫水性D．腐蝕性 (2)B裝置中試劑的名稱是_____________；E裝置的作用是_________________________________。 (3)有同學(xué)認(rèn)為可以拆去D裝置，你認(rèn)為_______(填“能”或“不能”)拆去D裝置，理由是_______________ ____________________________________。 Ⅱ．探究燃燒的反應(yīng)產(chǎn)物 (4)反應(yīng)后取C裝置中的固體粉末進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：G裝置中產(chǎn)生黑色沉淀，I裝置中黑色粉末變紅色，J裝置中白色粉末變藍(lán)色。 寫出G裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：　　　　　　　　　　　??；I、J裝置中的現(xiàn)象說明固體中含有______(填化學(xué)式)。 (5)取出F裝置燒瓶中的混合物，經(jīng)過濾、干燥得到少量固體粉末，為了探究固體粉末的成分，選擇下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)： ①氣體從左至右，選擇所需裝置，正確的連接順序?yàn)開______________(填字母)。 ②能證明固體粉末是硫黃的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________。 (6)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測定，鎂在二氧化硫中燃燒的產(chǎn)物有硫化鎂、硫和氧化鎂。如果m(MgO)∶m(MgS)∶m(S) =20∶7∶4，寫出鎂與SO2在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式：　　　　_________________　　　。 【解題思路】(1)濃硫酸與亞硫酸鈉發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，在該反應(yīng)中濃硫酸表現(xiàn)出強(qiáng)酸性。(2)用濃硫酸干燥SO2，尾氣中的SO2用堿石灰吸收。(3)本實(shí)驗(yàn)中加熱裝置與盛有固體試劑的裝置連接，不需要安全瓶。(4)F裝置中MgS與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)MgS+H2SO4===MgSO4+H2S↑，硫酸銅溶液用于檢驗(yàn)H2S，H2S是弱酸。氧化銅被還原成銅，無水硫酸銅變藍(lán)色，說明固體與稀硫酸反應(yīng)有氫氣產(chǎn)生，即固體中含有未反應(yīng)的鎂粉。(5)題給裝置中沒有用于干燥氧氣的裝置，如果選擇過氧化氫溶液制氧氣，不能得到干燥的氧氣。實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該用干燥的氧氣與硫反應(yīng)，故選擇高錳酸鉀制氧氣。裝置連接順序?yàn)橹蒲鯕?、氧氣與硫反應(yīng)、檢驗(yàn)SO2、吸收尾氣。(6)根據(jù)質(zhì)量之比計(jì)算物質(zhì)的量之比，n(MgO)∶n(MgS)∶n(S)=4∶1∶1，由產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比可以直接寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。 【答案】(1)B (2)濃硫酸　吸收尾氣中的SO2，防止空氣中的CO2與Mg反應(yīng) (3)能　D裝置與盛有固體試劑的裝置相連，不會發(fā)生倒吸 (4)Cu2++H2S===CuS↓+2H+　Mg (5)①d、c、a、b　②品紅溶液褪色 (6)5Mg+2SO24MgO+MgS+S 1．（2018河北武邑調(diào)研）下列物質(zhì)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 乙酸、乙醇、 濃硫酸 飽和碳酸氫鈉溶液 分層 乙酸乙酯不溶于水， 密度小于水 C 濃鹽酸、二氧化錳 淀粉碘化鉀試紙 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 【解題思路】本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價(jià)，明確常見氣體的制備和性質(zhì)為解答關(guān)鍵。本題的易錯(cuò)點(diǎn)為D，要注意二氧化硫性質(zhì)的應(yīng)用，尤其是涉及褪色的原理的理解。 A．生石灰溶于水放出大量的熱，有利于氨氣的逸出，可以采取濃氨水和生石灰制取NH3，可用紅色石蕊試紙檢驗(yàn)，試紙變藍(lán)則說明NH3為堿性氣體，故A正確；B．純凈的乙酸乙酯是一種油狀液體，且能浮在水面上，所以乙酸乙酯難溶于水，密度小于水，故B正確；C．濃鹽酸和二氧化錳加熱可以制取Cl2，Cl2可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)，試紙變藍(lán)，說明KI轉(zhuǎn)化為I2，則說明Cl2有強(qiáng)氧化性，故C正確；D．SO2使品紅溶液褪色體現(xiàn)的是SO2的漂白性，故D錯(cuò)誤；故選D。 【答案】D　 2．（2018武漢理綜）氯化鋁（AlN)是一種新型無機(jī)非金屬原料，常溫下AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑。某課題小組利用甲圖所示裝置測定樣品AlN的含量(雜質(zhì)不反應(yīng)）。下列說法中正確的是（） A．量氣管中的液體應(yīng)為水 B．用長頸漏斗代替分液漏斗，有利子控制反應(yīng)速率 C．反應(yīng)結(jié)束時(shí)a、b兩管液面的差值即為產(chǎn)生氣體的體枳 D．若其它操作均正確，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)按乙圖讀數(shù)，測得AlN含量偏高 【解題思路】關(guān)鍵要理解實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)原理是AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑，制取氨氣，考查的是氨氣的性質(zhì)。用量氣法測量氣體的體積時(shí)，要注意：一定要等到反應(yīng)結(jié)束后冷卻到室溫；通過上下調(diào)節(jié)量氣管的位置，保持量氣裝置兩端的液面要保持水平；讀數(shù)時(shí)一定要平視。 反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為氨氣，氨氣極易溶于水，所以量氣管中的液體不應(yīng)為水，可以為四氯化碳，A錯(cuò)誤；長頸漏斗沒有玻璃旋塞，不能控制液體的滴加，也就不能控制反應(yīng)速率，B錯(cuò)誤；反應(yīng)結(jié)束時(shí)，待氣體冷卻到室溫，調(diào)節(jié)右側(cè)的量氣管，使左右兩端的液面相平，才能讀數(shù)，根據(jù)起始和結(jié)束時(shí)右側(cè)量氣管的液面的差值，計(jì)算產(chǎn)生氣體的體積，C錯(cuò)誤；俯視量氣管的讀數(shù)，使所量氣體的體積的體積增大，氨氣的量增大，氮化鋁的量增大，測得AlN含量偏高，D正確；正確選項(xiàng)D。 【答案】D 3．已知A為常見金屬，X、Y為常見非金屬，X、E、F、G常溫下為氣體，Y為黑色固體，常溫下C為無色液體，B是一種鹽，受熱極易分解，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用途較廣。現(xiàn)用A與石墨作電極，B的濃溶液作電解液，構(gòu)成原電池。有關(guān)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖(其中有些反應(yīng)的條件及部分生成物被略去)： 請完成下列填空： (1)原電池反應(yīng)①中正極的電極反應(yīng)式為_____________________________________； (2)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為_____________________________； (3)反應(yīng)④為A在某種氣體中燃燒，生成單質(zhì)Y和A的氧化物，其反應(yīng)方程式為___________________； (4)“操作b”為_______________________________________； (5)反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為______________________________； (6)檢驗(yàn)氣體E的試劑及現(xiàn)象是___________________________； (7)已知E可與次氯酸鈉溶液反應(yīng)生成K，K和E的組成元素相同，且一分子K中有18個(gè)電子，則K中所含的化學(xué)鍵類型為______________、_____________。 【解題思路】C為無色液體，由氣體X(X由原電池反應(yīng)得到，可能是H2)和氧氣反應(yīng)得到，故C應(yīng)是H2O，X是H2；根據(jù)反應(yīng)⑦可知非金屬Y是C；由電解D無水晶體得到A與Cl2，可知D為氯化物且是離子化合物，結(jié)合A＋B溶液發(fā)生原電池反應(yīng)得到X、D、E，可知B為氯化物，且B是一種鹽，受熱極易分解，反應(yīng)生成H2與E氣體，B應(yīng)水解呈酸性，由轉(zhuǎn)化關(guān)系：E→F→G→H，屬于常溫下氣體E的連續(xù)氧化得到氣體G，在中學(xué)階段中N、S的化合物符合轉(zhuǎn)化關(guān)系，考慮反應(yīng)①是金屬與NH4Cl溶液發(fā)生的原電池反應(yīng)，可推出E為NH3、F為NO、G為NO2，則H為HNO3；反應(yīng)④為A在某種氣體中燃燒，生成單質(zhì)Y和A的氧化物，應(yīng)為Mg與二氧化碳的反應(yīng)，可推出A為Mg，則D為MgCl2；結(jié)合反應(yīng)①可推知B為NH4Cl，驗(yàn)證符合轉(zhuǎn)化關(guān)系。(1)原電池反應(yīng)①中，正極發(fā)生還原反應(yīng)，銨根離子放電生成氨氣與氫氣，則正極的電極反應(yīng)式為2NH＋2e-===2NH3↑＋H2↑；(2)反應(yīng)②是氨的催化氧化，反應(yīng)化學(xué)方程式為4NH3＋5O24NO＋6H2O；(3)反應(yīng)④為Mg與二氧化碳的反應(yīng)生成MgO與碳，反應(yīng)方程式為2Mg＋CO22MgO＋C；(4)從MgCl2溶液制備MgCl2的無水晶體，應(yīng)注意防止水解，應(yīng)將氯化鎂溶液在HCl氣流中蒸干，即“操作b”為在HCl氣流中蒸干；(5)反應(yīng)⑤是碳與濃硝酸反應(yīng)生成CO2、NO2、H2O，所以反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為C＋4HNO3CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；(6)氨氣是堿性氣體，氨氣溶于水呈堿性，所以氨氣使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，通常利用此方法檢驗(yàn)氨氣。則檢驗(yàn)氣體E的試劑為濕潤的紅色石蕊試紙，現(xiàn)象是變藍(lán)；(7)已知E可與次氯酸鈉溶液反應(yīng)生成K，K和E的組成元素相同，且一分子K中有18個(gè)電子，則K的分子式為N2H4，K中所含的化學(xué)鍵類型為極性共價(jià)鍵、非極性共價(jià)鍵。 【答案】(1)2NH＋2e－===2NH3↑＋H2↑ (2)4NH3＋5O24NO＋6H2O (3)2Mg＋CO22MgO＋C (4)在HCl氣流中蒸干 (5)C＋4HNO3CO2↑＋4NO2↑＋2H2O (6)濕潤的紅色石蕊試紙，變藍(lán) (7)極性共價(jià)鍵、非極性共價(jià)鍵 4．水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2，并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實(shí)驗(yàn)室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示： 回答下列問題： （1）在分解水泥樣品過程中，以鹽酸為溶劑，氯化銨為助溶劑，還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是________________________________________，還可使用___________代替硝酸。 （2）沉淀A的主要成分是_________，其不溶于強(qiáng)酸但可與一種弱酸反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________。 （3）加氨水過程中加熱的目的是______________________________________。沉淀B的主要成分為_____________、____________（填化學(xué)式）。 （4）草酸鈣沉淀經(jīng)稀H2SO4處理后，用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，通過測定草酸的量可間接獲知鈣的含量，滴定反應(yīng)為：MnO+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。實(shí)驗(yàn)中稱取0.400g水泥樣品，滴定時(shí)消耗了0.0500molL?1的KMnO4溶液36.00mL，則該水泥樣品中鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________。 【解題思路】本題主要是通過對水泥中鈣含量的測定為原理，考查了離子的除雜、二氧化硅的性質(zhì)、氧化還原滴定等知識。關(guān)鍵注意調(diào)節(jié)PH的目的是通過Fe3+、Al3+的水解反應(yīng)將雜質(zhì)離子除去，且因Fe3+容易在pH較小時(shí)以氫氧化物的形式沉淀出來，常常會將Fe2+氧化為Fe3+。 （1）根據(jù)題中信息，水泥中含有一定量的鐵、鋁、鎂等金屬氧化物，根據(jù)流程需要除去這些雜質(zhì)，因?yàn)镕e3+容易在pH較小時(shí)以氫氧化物的形式沉淀出來，因此加入硝酸的目的是將樣品中可能存在的Fe2＋轉(zhuǎn)化成Fe3＋；加入的物質(zhì)要具有氧化性，同時(shí)不能引入新的雜質(zhì)，因?yàn)檫^氧化氫被稱為綠色氧化劑，所以可以選擇雙氧水；（2）根據(jù)水泥中成分，二氧化硅不溶于一般酸溶液，所以沉淀A是二氧化硅；SiO2溶于氫氟酸，發(fā)生的反應(yīng)是：SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O；（3）鹽類水解是吸熱反應(yīng)，加熱可以促進(jìn)Fe3+、Al3+水解轉(zhuǎn)換為Fe(OH)3、Al(OH)3；根據(jù)流程圖，pH4～5時(shí)Ca2+、Mg2+不沉淀，F(xiàn)e3+、Al3+沉淀，所以沉淀B為Fe(OH)3、Al(OH)3。（4）草酸鈣的化學(xué)式為CaC2O4，MnO作氧化劑，化合價(jià)降低5價(jià)，H2C2O4中的C化合價(jià)由＋3價(jià)→＋4價(jià)，整體升高2價(jià)，最小公倍數(shù)為10，因此MnO的系數(shù)為2，H2C2O4的系數(shù)為5，運(yùn)用關(guān)系式法5Ca2+～5H2C2O4～2KMnO4；n(KMnO4)=0.0500mol/L36.0010－3mL=1.8010－3mol，n(Ca2+)=4.5010－3mol，水泥中鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.5010－3mol40.0g/mol/0.400g100%=45.0% 【答案】（1）將樣品中可能存在的Fe2+氧化為Fe3+雙氧水(H2O2) （2） SiO2 (或H2SiO3) SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O 防止膠體生成，易沉淀分離 （3） Fe(OH)3 Al(OH)3 （4）45.0%