1、第十一讲 常见非金属元素及其化合物专题三 元素及其化合物 碳、硅及其重要化合物1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)(2017高考江苏卷)因为 SiO2 硬度大，所以可用于制造光导纤维。()(2)(2016高考全国卷，7D)根据 HF 与 SiO2 反应的化学性质，在实际应用中可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记。()(3)(2016高考海南卷)石英砂可用于生产单晶硅。()(4)(2016高考浙江卷)Ge(32 号元素)的单晶可以作为光电转换材料用于太阳能电池。()(5)(2015高考全国卷，7A)硅胶可用作食品干燥剂。()(6)(2015高考天津卷)将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原
2、气体是 CO2。()(7)(2015高考海南卷)可用磨口玻璃瓶保存 NaOH 溶液。()(8)(2015高考安徽卷)SiO2 既能和 NaOH 溶液反应又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物。()(9)(2015高考江苏卷)在 CO2 中，Mg 燃烧生成 MgO 和 C。在该反应条件下，Mg 的还原性强于 C 的还原性。()2(2016高考全国卷，7，6 分)下列有关燃料的说法错误的是()A燃料燃烧产物 CO2 是温室气体之一B化石燃料完全燃烧不会造成大气污染C以液化石油气代替燃油可减少大气污染D燃料不完全燃烧排放的 CO 是大气污染物之一解析：选 B。燃料燃烧产生的 CO2 是导致温室效应的主要
3、气体之一，A 项正确；化石燃料完全燃烧生成的 SO2 属于大气污染物，B 项错误；液化石油气含碳量比燃油低，用液化石油气代替燃油能减少大气污染，C 项正确；CO 是大气污染物之一，D 项正确。感悟高考1题型：选择题、填空题2考向：随着新能源、新材料、新工艺的发展应用，碳、硅及其化合物的性质和应用的考查在高考中有逐渐增多的趋势。硅及其化合物的性质和有关实验以及工艺流程题是近几年高考考查的重点，复习时加以重视。3特别关注：(1)Si 和 SiO2 性质的特殊性；(2)有关碳及其化合物的工艺流程题。1树立物质转化思想(1)理清知识主线C4H4C0 C2OC4O2Si4H4Si0 Si4O2(H2Si
4、4O3)2扫除易忘知识盲点(1)自然界中无游离态的硅，通常原子晶体不导电，但硅是很好的半导体材料，是制作光电池的材料。SiO2 不导电，是制作光导纤维的材料。(2)工业上制备粗硅，是用过量的 C 和 SiO2 在高温下反应，由于 C 过量，生成的是 CO 而不是 CO2，该反应必须在隔绝空气的条件下进行。(3)氢氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH 溶液能用玻璃试剂瓶盛放，但不能用玻璃塞。(4)酸性氧化物一般能与水反应生成酸，但 SiO2 不溶于水；酸性氧化物一般不与酸作用，但 SiO2 能与 HF 反应。(5)硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，其水 溶 液 称 为 泡 花 碱 或 水
5、 玻 璃，但 却 是 盐 溶 液。硅 胶(mSiO2nH2O)是一种很好的无毒干燥剂。(6)H2CO3 的酸性大于 H2SiO3 的，所以有 Na2SiO3CO2(少量)H2O=H2SiO3Na2CO3，但高温下 Na2CO3SiO2=高温 Na2SiO3CO2也能发生，原因可从两方面解释：硅酸盐比碳酸盐稳定；从化学平衡角度，由高沸点难挥发固体 SiO2 制得低沸点易挥发气体 CO2。(7)水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料；碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。碳、硅及其化合物的性质和应用1下列关于 SiO2 和 CO2 的说法中正确的是()ACO2 和 SiO2 都能与强碱溶液反应B
6、CO2 和 SiO2 与水反应分别生成相应的酸CCO2 是酸性氧化物，SiO2 是两性氧化物DCO2 和 SiO2 都是由相应的分子组成的解析：选 A。SiO2 和 CO2 都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应，A 正确，C 错误；CO2 可溶于水生成 H2CO3，SiO2却不能溶于水生成 H2SiO3，B 错误；CO2 是由 CO2 分子构成的，而 SiO2 是由硅原子和氧原子构成的，SiO2 中不存在分子，D 错误。2下列关于物质的性质和应用的说法正确的是()A硅可制作光电池B合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料CSi 和 SiO2 都用于制造光导纤维D二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿
7、盛放氢氟酸解析：选 A。硅是良好的半导体材料，可制作光电池，A正确；光导纤维是新型无机非金属材料，合成纤维是有机高分子材料，B 不正确；Si 不能用于制造光导纤维，C 不正确；氢氟酸与二氧化硅能发生反应，不可用石英器皿盛放，D 不正确。相关信息如下：a四氯化硅遇水极易水解；b硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；c有关物质的物理常数见下表：物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5 沸点/57.712.8315 熔点/70.0107.2 升华温度/180300162请回答下列问题：(1)写出装置 A 中发生反应的离子方程式：_。(2)装置 A 中 g 管的作用是_；
8、装置 C 中的试剂是_；装置 E 中的 h 瓶需要冷却的理由是_。(3)装置 E 中 h 瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是_(填写元素符号)。(4)为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成 Fe2，再用 KMnO4 标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式为 5Fe2MnO4 8H=5Fe3Mn24H2O。滴定前是否需要滴加指示剂？_(填“是”或“否”)，请说明理由：_。某同学称取 5.000 g 残留物，经预处理后在容量瓶中配制成 100 mL 溶液，移取 25.00 mL 试
9、样溶液，用 1.000102molL1 KMnO4 标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准 溶 液 20.00 mL，则残留物中铁元素的质量分数是_。解析：(1)(2)依题中信息可知 A 为 Cl2 的发生装置，B、C 为Cl2 净化装置，D 中发生 2Cl2Si=SiCl4，生成的 SiCl4用 E 收集，B 中为饱和食盐水将氯化氢气体除去，C 中应为浓 H2SO4 干燥 Cl2，由题表可知 SiCl4 沸点较低，E 中用冷却液可得到液态 SiCl4。(3)根据已知条件可知 AlCl3、FeCl3、PCl5 都会在精馏后的残留物中存在，注意要先答上 Cl，容易遗漏。(4)因 MnO4 本身有
10、颜色，故不再需其他指示剂。由关系式 5Fe2 MnO4 5 1 n(Fe2)20.00103102 mol 可求出 25.00 mL 试样溶液中 n(Fe2)0.001 mol，所以残留物中铁元素的质量分数为 w(Fe)0.001 mol 100 mL25.00 mL56 gmol15.000 g 100%4.48%。答案：(1)MnO24H2Cl=Mn2Cl22H2O(2)平衡气压 浓 H2SO4 SiCl4 沸点较低，用冷却液可得到液态 SiCl4(3)Al、P、Cl(4)否 MnO4 有色，故不需其他指示剂 4.48%卤素及其重要化合物1下列说法正确的是()A(2017高考全国卷，8D)
11、0.1 mol H2 和 0.1 mol I2 于密闭容器中充分反应后，其分子总数为 0.2NAB(2017高考江苏卷)因为 ClO2 具有还原性，所以可用于自来水的杀菌消毒C(2017高考天津卷)用氯气处理水中的 Cu2、Hg2等重金属离子D(2016高考全国卷，10D)将 Cl2 与 HCl 混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的 Cl2解析：选 A。A 项，H2 和 I2 的反应是分子数不变的反应，故反应虽为可逆反应，但其分子总数始终为 0.2NA，正确；B 项，因二氧化氯具有氧化性才用于自来水的杀菌消毒，错误；C 项，氯气可用于水的杀菌消毒，对重金属离子没有作用，可以加入硫化物生成沉淀来处
12、理重金属，错误；D项，将 Cl2 与 HCl 混合气体通过饱和食盐水虽可除去 HCl，但通过的 Cl2 中会带有水蒸气，错误。2(2016高考上海卷)向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是()A碳酸钙粉末 B稀硫酸C氯化钙溶液D二氧化硫水溶液解析：选 A。在氯水中存在反应：Cl2H2OHClHClO，若反应使溶液中 c(HClO)增大，则溶液的漂白性会增强。A.由于酸性 HClH2CO3HClO，所以向溶液中加入碳酸钙粉末，会发生反应：2HClCaCO3=CaCl2H2OCO2，使化学平衡正向移动，导致 c(HClO)增大，则溶液的漂白性会增强，正确；B.若加入稀硫酸，使溶液中c
13、(H)增大，使化学平衡逆向移动，则溶液的漂白性减弱，错误；C.加入氯化钙溶液，不能发生反应，且对氯水起稀释作用，使溶液的漂白性减弱，错误；D.加入二氧化硫的水溶液，氯气被二氧化硫还原，使化学平衡逆向移动，则溶液的漂白性减弱，错误。回答下列问题：(1)NaClO2 中 Cl 的化合价为_。(2)写出“反应”步骤中生成 ClO2 的化学方程式：_。(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去 Mg2和 Ca2，要加入的试剂分别为_、_。“电解”中阴极反应的主要产物是_。(4)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克 Cl2 的氧化能力。
14、NaClO2 的有效氯含量为_。(计算结果保留两位小数)解析：(1)根据化合物中各元素化合价代数和等于 0，计算出NaClO2 中氯元素化合价为3。(2)从流程图看出，反应物是氯酸钠、二氧化硫、硫酸，产物为硫酸氢钠、二氧化氯，根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式：2NaClO3SO2H2SO4=2ClO22NaHSO4。(3)粗盐提纯中加入氢氧化钠溶液沉淀镁离子，加入碳酸钠溶液沉淀钙离子。电解过程中 ClO2 在阴极放电得到 ClO2，故阴极反应的主要产物为 NaClO2。(4)氯气、亚氯酸钠的氧化能力就是得电子能力，得电子数相等时，氧化能力相当。氯气、亚氯酸钠的最终还原产物为氯离子。根据
15、：NaClO2得4eCl，Cl2得2e2Cl，可知得电子数相等时存在 NaClO22Cl2，故亚氯酸钠的有效氯含量为71290.5 1.57。答案：(1)3(2)2NaClO3SO2H2SO4=2ClO22NaHSO4(3)NaOH 溶液 Na2CO3 溶液 ClO2(或 NaClO2)(4)1.57感悟高考1题型：选择题、填空题2考向：氯气及其重要化合物作为水处理剂、消毒剂、漂白剂以及重要的化工原料，是比较贴近生产、生活实际的题材，该部分内容在高考中主要以传统的或新型的水处理剂、消毒剂、漂白剂的性质探究以及制备工艺设计问题考查，在复习时需重视联系实际的训练。1树立物质转化思想(1)理清知识主
16、线HC1lCl02HCl1OHCl3O2HCl5O3HCl7O4(2)形成网络构建2扫除易忘知识盲点(1)液氯密封在钢瓶中，而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。(2)1 mol Cl2 参加反应，转移电子数可能为 2NA、NA 或小于NA(Cl2 和 H2O 的反应为可逆反应)。(3)实验室制 Cl2，除了用 MnO2 和浓盐酸反应外，还可以用KMnO4、KClO3、NaClO 与浓盐酸反应且都不需要加热，如 ClOCl2H=Cl2H2O。(4)酸性 KMnO4 溶液，用的是 H2SO4 酸化而不是盐酸。(5)ClO不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性，如 ClO与 SO23、I、
17、Fe2均不能大量共存；ClO能水解，因 HClO 酸性很弱，ClO水解显碱性，如Fe33ClO3H2O=Fe(OH)33HClO，所以 ClO与 Fe3、Al3均不能大量共存。(6)向 Ca(ClO)2 溶液中通入 SO2 气体生成 CaSO4 而不是CaSO3，其离子方程式为Ca23ClOSO2H2O=CaSO4Cl2HClO(少量 SO2)，Ca22ClO2SO22H2O=CaSO42ClSO24 4H(过量 SO2)。(7)当 Fe 和 Cl2 在点燃条件下反应时，不论 Fe 过量或不足，由于 Cl2 的强氧化性，产物一定是 FeCl3。(8)“84”消毒液的有效成分为 NaClO，漂粉
18、精的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是ClOCl2H=Cl2H2O。(9)由于电离常数 Ka1(H2CO3)Ka(HClO)Ka2(H2CO3)，所以向 NaClO 溶液通入 CO2，不论 CO2 过量还是少量，均发生CO2H2OClO=HClOHCO3，但是与 Ca(ClO)2 反应时应为 CO2(少)Ca(ClO)2H2O=CaCO32HClO。(10)液溴需要用水封，溴蒸气呈红棕色，液溴呈深红棕色，溴水呈橙色，溴的 CCl4 溶液呈橙红色。氯及其化合物的重要性质1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)(2016高考全国卷，7C)根据次氯酸盐具有
19、氧化性的化学性质，在实际应用中漂白粉可漂白织物。()(2)(2016高考全国卷，9C)浓盐酸与 MnO2 反应制备纯净Cl2，应将气体产物先通过浓硫酸，后通过饱和食盐水。()(3)(2016高考全国卷，9D)CCl4 萃取碘水中的 I2，应先从分液漏斗下口放出有机层，后从上口倒出水层。()(4)(2016高考上海卷)NaCl 与浓 H2SO4 加热可制 HCl，推测NaBr 与浓 H2SO4 加热可制 HBr。()(5)(2016高考上海卷)Fe 与 Cl2 反应生成 FeCl3，推测 Fe 与I2 反应生成 FeI3。()(6)(2015高考四川卷)除去氯气中的 HCl 气体，可将混合气体通
20、入 NaHCO3 饱和溶液中。()2某消毒液的主要成分为 NaClO，还含有一定量的 NaOH，下列用来解释事实的方程式中，不合理的是(已知：饱和NaClO 溶液的 pH 约为 11)()A该消毒液可用 NaOH 溶液吸收 Cl2 制备：Cl22OH=ClClOH2OB该消毒液的 pH 约为 12：ClOH2OHClOOHC该消毒液与洁厕灵(主要成分为 HCl)混用，产生有毒 Cl2：2HClClO=Cl2H2OD该消毒液加白醋生成 HClO，可增强漂白作用：CH3COOHClO=HClOCH3COO解析：选 B。A.氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式正确；B.饱和次氯酸钠
21、溶液中的次氯酸根离子水解溶液的 pH 为 11，而现在 pH12，是因为溶液中含有氢氧化钠，氢氧化钠电离出氢氧根离子造成的，错误；C.氯化钠和次氯酸钠在酸性环境中发生氧化还原反应生成氯气，氯气有毒，正确；D.醋酸的酸性比次氯酸强，所以醋酸能与次氯酸钠反应生成次氯酸，漂白性增强，正确。有关氯及其化合物的实验探究3(2015高考重庆卷)ClO2 与 Cl2 的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图 1 装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。图1 图 2(1)仪器 D 的名称是_。安装 F 中导管时，应选用图2 中的_。(2)打开 B 的活塞，A 中发生
22、反应：2NaClO34HCl=2ClO2Cl22NaCl2H2O，为使 ClO2 在 D 中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜_(填“快”或“慢”)。(3)关闭 B 的活塞，ClO2 在 D 中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时 F 中溶液的颜色不变，则装置 C 的作用是_。(4)已知在酸性条件下 NaClO2 可发生反应生成 NaCl 并释放出 ClO2，该反应的离子方程式为_。在 ClO2 释放实验中，打开 E 的活塞，D 中发生反应，则装置 F 的作用是_。(5)已吸收 ClO2 气体的稳定剂和稳定剂，加酸后释放ClO2 的浓度随时间的变化如图 3 所示。若将其用于水果保鲜，你认为
23、效果较好的稳定剂是_，原因是_。解析：(1)仪器 D 是锥形瓶；安装 F 中导管时，应遵循“长进短出”的原则，所以应选择装置 b。(2)为使 ClO2 被充分吸收，必须控制 ClO2 的生成速率，因此滴加盐酸的速率宜慢不宜快。(3)F 溶液中的颜色不变说明没有氯气通入，即氯气被装置 C所吸收。(4)参加反应的离子有 ClO2 和 H，生成的微粒有 Cl和 ClO2，根据化合价升降法配平离子方程式即可。因为 ClO2 的性质与 Cl2 相似，所以能使淀粉-碘化钾溶液变蓝，利用此性质可以验证是否有 ClO2 生成。(5)稳定剂相对于稳定剂，可以缓慢释放 ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度。答案
24、：(1)锥形瓶 b(2)慢(3)吸收 Cl2(4)4H5ClO2=Cl4ClO22H2O 验证是否有 ClO2 生成(5)稳定剂 稳定剂可以缓慢释放 ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度 溴、碘及其化合物4(2015高考全国卷，12，6 分)海水开发利用的部分过程如下图所示。下列说法错误的是()A向苦卤中通入 Cl2 是为了提取溴B粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C工业生产中常选用 NaOH 作为沉淀剂D富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用 SO2将其还原吸收解析：选 C。A 项，苦卤中含有 K、Mg2、Br等，通入Cl2 可将 Br氧化成 Br2，便于从苦卤中提取 Br2。B 项，粗
25、盐中含有不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(Ca2、Mg2、SO24等)，将粗盐溶于水，并除去其中的杂质，再通过重结晶的方法得到纯净 NaCl 晶体。C 项，工业上沉淀 Mg2常选用廉价的 Ca(OH)2，而不选用 NaOH。D 项，Br2 具有较强的挥发性，富集溴时，常先用空气和水蒸气吹出 Br2，再用SO2 将其还原吸收(SO2Br22H2O=H2SO42HBr)，得到浓度较大的含 Br溶液。5下列叙述中正确的是()A液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封B能使润湿的淀粉-KI 试纸变成蓝色的物质一定是 Cl2C某溶液加入 CCl4，CCl4 层显紫色，证明原溶液中存在ID某溶液加入 BaC
26、l2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有 Ag解析：选 A。能把 I氧化为 I2 的氧化剂很多，如 HNO3、Fe3等，B 选项错误；碘的四氯化碳溶液显紫色，是因 CCl4中溶解了 I2，C 选项错误；D 选项不能排除 SO24、SO23 的干扰，错误。硫及其重要化合物1(2017高考江苏卷)下列制取 SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是()解析：选 B。需用浓 H2SO4 与 Cu 反应制取 SO2，A 项不能达到实验目的；SO2 可以使品红溶液褪色，以验证其具有漂白性，B 项能达到实验目的；SO2 的密度比空气大，应用向上排空气法收集，C 项不
27、能达到实验目的；SO2 与 NaHSO3溶液不反应，应用碱液吸收，D 项不能达到实验目的。2(2017高考北京卷)根据 SO2 通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是()溶液现象结论 A含 HCl、BaCl2 的 FeCl3 溶液产生白色沉淀SO2 有还原性 BH2S 溶液产生黄色沉淀SO2 有氧化性 溶液现象结论 C酸性 KMnO4 溶液紫色溶液褪色SO2 有漂白性DNa2SiO3 溶液产生胶状沉淀酸性：H2SO3H2SiO3解析：选 C。产生的白色沉淀为 BaSO4，SO2 中硫元素的化合价从4 升高到6，被 Fe3氧化，体现了 SO2 的还原性，A 项正确；黄色沉淀为硫单质，SO2
28、 中硫元素的化合价从4 降低为 0，被 H2S 还原，体现了 SO2 的氧化性，B 项正确；紫色溶液褪色，是因为酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能将 SO2 氧化，自身被还原为无色的 Mn2，体现了 SO2 的还原性而不是漂白性，C 项错误；胶状沉淀为硅酸，发生的反应为 SO2H2OSiO23=H2SiO3SO23，原理为强酸制弱酸，因此 H2SO3 的酸性强于 H2SiO3，D 项正确。3(2017高考天津卷)H2S 和 SO2 会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列各方法中的问题。.H2S 的除去方法 1：生物脱 H2S 的原理为H2SFe2(S
29、O4)3=S2FeSO4H2SO44FeSO4O22H2SO4=硫杆菌2Fe2(SO4)32H2O(1)硫杆菌存在时，FeSO4 被氧化的速率是无菌时的 5105倍，该菌的作用是_。(2)由 图 1 和 图 2 判 断 使 用 硫 杆 菌 的 最 佳 条 件 为_。若反应温度过高，反应速率下降，其原因是_。方法 2：在一定条件下，用 H2O2 氧化 H2S(3)随着参加反应的 n(H2O2)/n(H2S)变化，氧化产物不同。当n(H2O2)/n(H2S)4时，氧 化 产 物 的 分 子 式 为_。.SO2 的除去方法 1(双碱法)：用 NaOH 吸收 SO2，并用 CaO 使 NaOH再生Na
30、OH 溶液 SO2CaONa2SO3 溶液(4)写出过程的离子方程式：_；CaO 在水中存在如下转化：CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)从平衡移动的角度，简述过程NaOH 再生的原理：_。方法 2：用氨水除去 SO2(5)已知 25，NH3H2O 的 Kb1.8105，H2SO3 的 Ka11.3102，Ka26.2108。若氨水的浓度为 2.0 molL1，溶液中的 c(OH)_molL1。将 SO2 通入该氨水中，当 c(OH)降至 1.0107 molL1 时，溶液中的c(SO23)/c(HSO3)_。解析：(1)使用硫杆菌，反应速率加快，说明硫杆
31、菌作催化剂，能够降低反应的活化能，加快反应速率。(2)根据图 1、图 2 可知，当温度为 30、pH2.0 时，Fe2被氧化的速率最快。反应温度过高，反应速率下降，可能是因为催化剂的催化活性降低，即硫杆菌中蛋白质发生变性。(3)当n(H2O2)/n(H2S)4 时，设氧化产物中 S 的化合价为 x。由H2O2H2O、H2SSx，根据得失电子守恒，知1(2)24x(2)1，解得 x6，故 H2S对应的氧化产物的分子式为 H2SO4。(4)过程的离子方程式为 2OHSO2=SO23 H2O。加入 CaO，Ca2与 SO23生成 CaSO3 沉淀，平衡正向移动，有 NaOH 生成。(5)设氨水中 c
32、(OH)x molL1，根据 NH3H2O 的 Kbc（NH4）c（OH）c（NH3H2O），则xx2.0 1.8105，解得 x6.0 103。根据 H2SO3 的 Ka2c（SO23）c（H）c（HSO3），则 c（SO23）c（HSO3）Ka2c（H），当 c(OH)降至1.0107 molL1 时，c(H)为 1.0107 molL1，则c（SO23）c（HSO3）Ka2c（H）6.21081.01070.62。答案：(1)降低反应活化能(或作催化剂)(2)30、pH2.0 蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)(3)H2SO4(4)2OHSO2=SO23 H2O SO23 与 Ca2生成 C
33、aSO3沉淀，平衡正向移动，有 NaOH 生成(5)6.0103 0.62感悟高考1题型：选择题(次)、填空题(主)2考向：硫及其化合物是重要的工业原料，是工业生产和环境问题涉及较多的一类物质，有关硫及其重要化合物的工艺流程题或实验探究题是常见的考查题型，在复习时要掌握此类物质的性质，熟悉其转化关系和方程式，并加以训练。1树立物质转化思想(1)理清知识主线H2S2S0S4O2S6O3(H2S6O4)(2)形成网络构建2扫除易忘知识盲点(1)除去附着在试管内壁上的硫，除了用热的 NaOH 溶液，还可以用 CS2，但不能用酒精。(2)SO2 使含有酚酞的 NaOH 溶液褪色，表现 SO2 酸性氧化
34、物的性质；使品红溶液褪色，表现 SO2 的漂白性；使溴水、酸性 KMnO4 溶液褪色，表现 SO2 的还原性；SO2 与 H2S 反应，表现 SO2 的氧化性；SO2 和 Cl2等体积混合通入溶液中，漂白性不但不增强，反而消失。(3)把 SO2 气体通入 BaCl2 溶液中，没有沉淀生成，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，前两者生成 BaSO3 沉淀，后者生成 BaSO4沉淀。(4)浓 HNO3 和 Cu(足量)、浓 H2SO4 和 Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时，随反应进行，产物会发生变化或反应停止。注意区分
35、 Zn 和浓 H2SO4 的反应。(5)C 与浓硫酸反应时，反应产物的确定应按以下流程进行：无水 CuSO4 确定水品红溶液确定 SO2酸性 KMnO4 溶液除去 SO2品红溶液检验 SO2 是否除净澄清石灰水确定 CO2。硫及其化合物的性质和应用1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)(2016高考全国卷，9A)配制稀硫酸时，先将浓硫酸加入烧杯中，后倒入蒸馏水。()(2)(2016高考海南卷)将 SO2 通入溴水中证明 SO2 具有漂白性。()(3)(2016高考江苏卷)因为 SO2 具有氧化性，所以可用于漂白纸浆。()(4)利用如图所示装置进行实验，试剂分别为浓硫酸、蔗糖、溴水，可证
36、明浓硫酸具有脱水性、氧化性。()2将过量 SO2 气体通入下列溶液中，能生成白色沉淀且不溶解的是()Ba(OH)2 溶 液 Ba(NO3)2 溶 液 BaCl2 溶 液 Ba(ClO)2 溶液ABCD解析：选 C。Ba(OH)2 溶液中通入 SO2，先产生 BaSO3沉淀，继续通入 SO2，沉淀溶解，转化为 Ba(HSO3)2；Ba(NO3)2 溶液中通入 SO2，发生反应：2NO3 3SO22H2O=2NO3SO24 4H、Ba2SO24=BaSO4，总反应为 Ba(NO3)23SO22H2O=2NOBaSO42H2SO4；BaCl2 与 SO2 不发生反应；Ba(ClO)2 溶液中通入 S
37、O2，发生反应：ClOSO2H2O=ClSO24 2H、Ba2SO24=BaSO4，总反应为 Ba(ClO)22SO22H2O=BaSO42HClH2SO4。有关硫及其化合物的实验探究3(2017唐山高三模拟)为探究亚硫酸钠的热稳定性，某研究性学习小组将无水亚硫酸钠隔绝空气加热，并利用受热后的固体试样和如图所示的实验装置进行实验。请回答下列有关问题：(1)查阅资料：无水亚硫酸钠隔绝空气加热到 600 才开始分解，且分解产物只有硫化钠和另外一种固体。如果加热温度低于 600，向所得冷却后固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量，在滴加稀盐酸的整个过程中 HSO3 的物质的量浓度变化趋势为_。(2)如果加热
38、温度为 700，向所得冷却后固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量，观察到烧瓶中出现淡黄色沉淀，且有大量气泡产生，则反应生成淡黄色沉淀的离子方程式为_；此时在 B、C 两装置中可能观察到的现象为_。(3)在(2)中滴加足量盐酸后，烧瓶内除 Cl外，还存在另一种浓度较大的阴离子(X2)。为检验该阴离子(X2)，先取固体试样溶于水配成溶液，为了加速固体试样的溶解，可采取_措施。以下是检验阴离子(X2)的两种实验方案，你认为合理的方案是_(填“甲”或“乙”)，请说明另一方案不合理的原因：_。方案甲：取少量试样溶液于试管中，先加稀硝酸，再加 BaCl2溶液，有白色沉淀生成，证明该离子存在。方案乙：取少量试样溶
39、液于试管中，先加稀盐酸，再加 BaCl2溶液，有白色沉淀生成，证明该离子存在。(4)写出 Na2SO3 固体加热到 600 以上分解的化学方程式：_。解析：(1)如果加热温度低于 600，则亚硫酸钠不分解。由于亚硫酸钠和盐酸的反应是分步进行的，方程式是 SO23H=HSO3、HSO3 H=H2OSO2，所以在滴加稀盐酸的整个过程中 HSO3 的物质的量浓度变化趋势为先逐渐增大，后逐渐减小至零。(2)由于亚硫酸钠分解生成硫化钠，而硫化钠具有还原性，在酸性条件下，亚硫酸钠氧化硫化钠生成淡黄色单质 S，溶液变浑浊，有关的离子方程式是 2S2SO23 6H=3S3H2O。当 Na2SO3 过量时，由于
40、 SO2 具有漂白性，所以 B 中品红溶液褪色，由于硫酸铜和 SO2 不反应，所以C 中没有明显的变化；当 Na2S 过量时，H2S 可以与 CuSO4溶液反应生成黑色 CuS 沉淀。(3)为了加速固体试样的溶解，可采取的措施是搅拌(或加热)。亚硫酸钠分解生成硫化钠，则另一种生成物应该是硫酸钠。由于硝酸具有强氧化性，能把亚硫酸钠氧化生成硫酸钠，不能判定原反应中是否生成 SO24，所以甲方案是错误的，乙方案是正确的。(4)根 据 以 上 分 析 可 知，Na2SO3 分 解 的 化 学 方 程 式 是4Na2SO3=600 Na2S3Na2SO4。答案：(1)先逐渐增大，后逐渐减小至零(2)2S
41、2SO23 6H=3S3H2OB 中品红溶液褪色，C 中无明显变化(或 B 中无明显变化，C 中产生黑色沉淀)(3)搅拌(或加热)乙 甲中先加入具有强氧化性的稀硝酸，它能将 SO23 氧化成 SO24，不能判定原溶液中是否有 SO24 (4)4Na2SO3=600 Na2S3Na2SO4 氮及其重要化合物1下列说法正确的是()A(2017高考全国卷，8C)标准状况下，2.24 L N2 和 O2的混合气体中分子数为 0.2NAB(2017高考江苏卷)因为 NH3 易溶于水，所以可用作制冷剂C(2017高考天津卷)用烧碱处理含高浓度 NH4 的废水并回收利用氨D(2017高考江苏卷)向碳酸氢铵溶
42、液中加入足量石灰水：Ca2HCO3 OH=CaCO3H2O解析：选 C。A 项，N2 和 O2 都由分子组成，标准状况下，2.24 L 任何气体所含有的分子数都为 0.1NA，错误；B 项，液氨汽化时吸收大量热，所以氨可用作制冷剂，错误；C项，烧碱可与铵根离子反应产生氨气，正确；D 项，漏了NH4 和 OH之间的反应，错误。2(2017高考北京卷)下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是()A.由中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体B红棕色气体不能表明中木炭与浓硝酸发生了反应C由说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物D的气体产物中检测出 CO2，由此说明木炭一
43、定与浓硝酸发生了反应解析：选 D。中灼热碎玻璃起加热作用，浓硝酸受热分解生成红棕色 NO2，硝酸中氮元素化合价降低，必有元素化合价升高，只能为氧元素，因此，还有 O2 生成，产生的气体为混合气体，A 项正确；由可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体，所以中产生的“红棕色气体”不一定是木炭与浓硝酸发生反应产生的，B 项正确；中浓硝酸挥发才能与红热木炭接触，产生的 NO2 是还原产物，C 项正确；红热的木炭还可与空气中的 O2 反应生成 CO2，不一定是木炭与浓硝酸发生反应生成了 CO2，D 项错误。3(2017高考北京卷)SCR 和 NSR 技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的 NOx 排放
44、。(1)SCR(选择性催化还原)工作原理尿素CO(NH2)2水溶液热分解为 NH3 和 CO2，该反应的化学方程式：_。反应器中 NH3 还原 NO2 的化学方程式：_。当燃油中含硫量较高时，尾气中 SO2 在 O2 作用下会形成(NH4)2SO4，使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成：_。尿素溶液浓度影响 NO2 的转化，测定溶液中尿素(M60 gmol1)含量的方法如下：取 a g 尿素溶液，将所含氮完全转化为 NH3，所得 NH3 用过量的 v1 mL c1 molL1 H2SO4 溶液吸收完全，剩余 H2SO4用 v2 mL c2 molL1 NaOH 溶液恰好中和，
45、则尿素溶液中溶质的质量分数是_。(2)NSR(NOx 储存还原)工作原理NOx 的储存和还原在不同时段交替进行，如图 a 所示。通过 BaO 和 Ba(NO3)2 的相互转化实现 NOx 的储存和还原。储存 NOx 的物质是_。用 H2 模拟尾气中还原性气体研究了 Ba(NO3)2 的催化还原过程，该过程分两步进行，图 b 表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的 H2 与 Ba(NO3)2的物质的量之比是_。还原过程中，有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与 NO 有关。在有氧条件下，15NO 与NH3 以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是 15NNO。
46、将该反应的化学方程式补充完整：_=催化剂15NNOH2O解析：(1)根据题意，反应物为 H2O 和 CO(NH2)2，生成物为 NH3 和 CO2，反应条件为加热，结合元素守恒可写出该反应的化学方程式。根据题意，反应物为 NH3 和 NO2，生成物为 N2 和 H2O，反应需在催化剂作用下进行。根据题意，NH3、SO2、O2 和 H2O 反应生成(NH4)2SO4。根据题意，加入硫酸的总物质的量为 c1v1103 mol，NaOH 消耗硫酸的物质的量为c2v21032mol，因此与 NH3 反应的硫酸的物质的量为(c1v1103c2v21032)mol，根据关系式：CO(NH2)22NH3H2
47、SO4，得 nCO(NH2)2(c1v1103c2v21032)mol，因此尿素溶液中溶质的质量分数为（c1v1103c2v21032）60 ga g3（2c1v1c2v2）100a。(2)由图 a 可以看出 NOx 在 BaO 中储存，在 Ba(NO3)2 中还原，因此储存 NOx 的物质为 BaO。由图 b 可知，Ba(NO3)2 在第一步反应中被 H2 还原为 NH3，根据得失电子守恒，1 mol Ba(NO3)2 转化成 NH3 得到 2 mol816 mol 电子，1 mol 氢气失去 2 mol 电子，因此消耗的氢气与硝酸钡的物质的量之比为 81。根据题意，有氧气参与反应，同时根据
48、生成物为 15NNO 和 H2O，可推测出参加反应的 15NO 与 NH3 的物质的量之比为 11，结合得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式。答案：(1)CO(NH2)2H2OCO22NH38NH36NO2=催化剂7N212H2O2SO2O24NH32H2O=2(NH4)2SO43（2c1v1c2v2）100a(2)BaO 81415NO4NH33O2=催化剂415NNO6H2O感悟高考1题型：选择题(主)、填空题(次)2考向：氮的化合物是重要的工业原料和重要的大气污染物，也涉及生物学最新的发现，也是工业生产和环境问题涉及较多的一类物质，有关氮及其重要化合物的工艺流程题或实验探究题是常见的考查
49、题型，在复习时也要注意。1树立物质转化思想(1)理清知识主线N3H3N02N12ON2ON4O2HN5O3(2)形成网络构建2扫除易忘知识盲点(1)NO 只能用排水法或气囊法收集。(2)在 NO2 或 NO 与 O2 通入水的计算中常用到 4NO3O22H2O=4HNO3、4NO2O22H2O=4HNO3 两个方程式。(3)浓 HNO3 显黄色是因为溶有 NO2，而工业上制备的盐酸显黄色，是因为溶有 Fe3。(4)硝酸、浓 H2SO4、次氯酸具有强氧化性，属于氧化性酸，其中 HNO3、HClO 见光或受热易分解。(5)强氧化性酸(如 HNO3、浓 H2SO4)与金属反应不生成 H2；金属和浓
50、HNO3 反应一般生成 NO2，而金属和稀 HNO3 反应一般生成 NO。(6)实验室制备 NH3，除了用 Ca(OH)2 和 NH4Cl 反应外，还可用浓氨水的分解(加NaOH固体或CaO)制取，而检验NH4需用 NaOH 溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，以确定 NH4 的存在。(7)收集 NH3 时，把一团干燥的棉花放在试管口，以防止与空气对流；收集完毕，尾气处理时，应在试管口放一团用稀硫酸浸湿的棉花，以吸收 NH3。(8)铜与浓 HNO3 反应在试管内就能看到红棕色的 NO2，而与稀 HNO3 反应时需在试管口才能看到红棕色气体。(9)浓盐酸和浓氨水反应有白烟生成，常用于
51、 HCl 和 NH3 的相互检验。(10)NH3、HCl、SO2、NO2 可用水进行喷泉实验，水中溶解度小的气体可用其他溶剂(如 CO2 和 NaOH 溶液)进行喷泉实验。氮及其化合物的重要性质1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)(2016高考江苏卷)因为 NH4HCO3 受热易分解，所以可用作氮肥。()(2)(2015高考全国卷，7C 改编)六水合氯化钙可用作食品干燥剂，CaCl2 也可干燥 NH3。()(3)(2015高考重庆卷)实验室制取氨：。()2有 a、b、c、d、e 五种气体，现进行下列实验：(1)a 和 b 混合气体变红棕色(2)c 和 d 混合产生白烟(3)c 和 e
52、 分别通入少量溴水中溴水都变成无色透明的液体(4)b 和 e 分别通入氢硫酸中都产生淡黄色浑浊则 a、b、c、d、e 依次可能是()AO2、NO、HCl、NH3、CO2BO2、NO、NH3、HCl、SO3CNO、O2、NH3、HCl、SO2DHCl、CO2、NH3、H2S、CH4解析：选 C。由 a 和 b 混合，气体变成红棕色，可知 a 和 b分别为 NO 和 O2 中的一种；b 通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊，则 b 为氧气，a 为 NO；c 和 d 混合产生白烟，则 c 和d 分别为 NH3 和 HCl 中的一种；c 通入少量溴水中，溴水变成无色透明的液体，则 c 为 NH3，d 为 HCl
53、；e 通入少量溴水中，溴水变成无色透明的液体，e 通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊，则 e 可能为 SO2。有关氮及其化合物的实验探究与工艺流程题3已知常温常压下在 1 L 水中可溶解 40 L NO2，NO2 能与NaOH 溶液发生反应：2NaOH2NO2=NaNO3NaNO2H2O。以下各种尾气吸收装置中，不适合吸收 NO2 气体的是()解析：选 B。由于常温常压下在 1 L 水中可溶解 40 L NO2，即 NO2 极易溶于水，所以在吸收装置中需要防止倒吸，只有 B 中不能防止倒吸。4(2017天津河西区三模)含 C、N 化合物在生产、生活中有着重要的作用。请按要求回答下列问题。N 在元素周期
54、表中的位置：_。元素 C、N 最简单气态氢化物的稳定性强弱比较：_(填化学式)。.氨气应用于侯德榜制碱工艺，原理如下图所示：(1)过程 i 通入 NH3和 CO2的顺序是_。(2)过程 ii 有利于析出更多 NH4Cl(s)的原因是_。(3)制碱副产品 NH4Cl 可用于生产 NH3 和 HCl。但直接加热分 解NH4Cl,NH3 和HCl的 产 率 很 低，原 因 是_(用化学方程式表示)。而采用在 N2氛围中，将 MgO 与 NH4Cl 混合加热至 300，可获得高产率的 NH3，该反应的化学方程式为_。.电镀工业中含 CN的废水在排放前的处理过程如下：(1)溶液 A 具有的性质是_(填“
55、氧化性”或“还原性”)，C 的化学式为_。(2)反应可将 CN转化为无害物质，其离子方程式为_。.(1)氨气极易溶于水，CO2 在水中的溶解度很小，因此过程 i 要首先通入 NH3，然后再通入 CO2。(2)溶液中存在：NH4Cl(s)NH4(aq)Cl(aq)，加入氯化钠固体，增大c(Cl)，平衡左移，从而促进 NH4Cl 析出。(3)加热分解 NH4Cl生成的 NH3 和 HCl 冷却后又转化为氯化铵，从而得不到氨气，方程式为 NH3HCl=NH4Cl。而采用在 N2 氛围中，将 MgO与NH4Cl混合加热至 300，可获得高产率的 NH3，根据原子守恒可知还有氯化镁和水生成，该反应的化学
56、方程式为 MgO2NH4Cl=300 2NH3MgCl2H2O。.(1)反应中铜离子得到电子转化为亚铜离子，这说明溶液A 具有还原性。9.0 g 沉淀 C 在氧气中灼烧后，产生 8.0 g CuO，物质的量为 8.0 g80 g/mol0.1 mol，0.1 mol CO2中碳元素的质量为 0.1 mol12 g/mol1.2 g，氮气的物质的量为 0.05 mol，质量是 1.4 g，故 C、N、Cu 元素总质量为 1.2 g1.4 g0.1 mol64 g/mol9.0 g，等于沉淀 C 的质量，故沉淀 C 由 Cu、C、N 三种元素组成，且三种原子物 质 的 量 之 比 为 0.1 mol0.1 mol(0.05 mol2)111，故 C 的化学式为 CuCN。(2)反应可将 CN转化为无害物质，应该是氮气和 CO2，则其离子方程式为2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O。答案：第二周期A 族 CH4NH3.(1)先通 NH3，后通 CO2(2)NH4Cl(s)NH4(aq)Cl(aq)，增大 c(Cl)，平衡左移，促进 NH4Cl 析出(3)NH3HCl=NH4Cl MgO2NH4Cl=300 2NH3MgCl2H2O.(1)还原性 CuCN(2)2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O
