专题六、非金属及其化合物（冲刺2020高考化学---复习精品）

专题复习六、非金属及其化合物（附真题训练） 命题方向点播：非金属及其化合物在高考中命题不仅包含我们教材上学过的硅、氯、 硫、溴、氮，还会考察我们教材没有讲过的如：硼、碘、硒、等元素以及他们的 化合物的考察。非金属的考试题型通常会结合：金属元素、元素周期律、无机推 断、工艺流程、电化学应用、氧化还原反应、化学平衡、热化学等知识一起考， 通常在考试中约占 20 分，复习这一章有很大的的重要性和必要性。 基础知识点回顾 一、硅及其化合物 1、二氧化硅（SiO2） 天然存在的 SiO2 称为硅石，包括结晶形和无定形。石英是常见的结晶形 SiO2，其 中无色透明的就是水晶，具有彩色环带状或层状的是玛瑙。SiO2 晶体为立体网状结构， 基本单元是[SiO4]，因此有良好的物理和化学性质被广泛应用。（玛瑙饰物，石英坩埚， 光导纤维） 物理：熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的 SiO2 无色，透光性好 化学：化学稳定性好、除 HF 外一般不与其他酸反应，可以与强碱（NaOH）反应； SiO2 是酸性氧化物，在一定的条件下能与碱性氧化物反应。 （1）与 HF 反应：SiO2＋4HF ＝ SiF4 ↑＋2H2O （HF 可用于刻蚀玻璃） （2）与碱性氧化物反应生成盐：SiO2＋CaO ＝（高温） CaSiO3 （3）与强碱反应生成盐：SiO2＋2NaOH ＝ Na2SiO3＋H2O 不能用玻璃瓶装 HF，装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。 2、硅酸（H2SiO3） 硅酸的酸性很弱（弱于碳酸），溶解度很小。由于 SiO2 不溶于水，硅酸是应用可 溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。生成的 H2SiO3 逐渐聚合形成胶体溶液 －硅酸溶胶。硅酸溶胶干燥脱水后为多孔的硅酸干凝胶（硅胶），硅胶多孔，吸附水分能力强， 常用作实验室、食品药品等的干燥剂。也可以用作催化剂的载体。 硅酸的制取：Na2SiO3＋2HCl（稀） ＝ H2SiO3↓（胶体）＋2NaCl 二、氯及其化合物 氯气是一种黄绿色气体。氯：位于第三周期第ⅦA族，原子结构图见教材。容易得 到一个电子形成氯离子 Cl－，表现出很强的非金属性，在自然界中以化合态存在。 拓展 1、氯水：25℃，1 体积的水溶解约 2 体积的氯气，形成的溶液为氯水。氯水 为黄绿色，所含 Cl2 有少量与水反应（Cl2+H2O＝HCl+HClO），大部分仍以分子形式存在， 其主要溶质是 Cl2。新制氯水含 Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-等微粒； 拓展 2、次氯酸：次氯酸(HClO)是比 H2CO3 还弱的酸，溶液中主要以 HClO 分子形式 存在。是一种具有强氧化性（能杀菌、消毒、漂白）的易分解（分解变成 HCl 和 O2） 的弱酸，不稳定，光照或加热分解，因此久置的氯水会失效。 拓展 3、漂白粉：次氯酸盐比次氯酸稳定，容易保存，工业上以 Cl2 和石灰乳为原 料制取漂白粉，其主要成分是 CaCl2 和 Ca(ClO)2，有效成分是 Ca(ClO)2，须和酸(或空 气中 CO2)作用产生次氯酸，才能发挥漂白作用。 1、氯气的性质 ①物理性质：通常是黄绿色气体，密度比空气大、有刺激性气味，能溶于水，有 毒，加压和降温条件下可变为液态(液氯)和固态。 ②化学性质：氯原子易得电子，是活泼的非金属元素。氯气能与大多数金属化合 生成金属氯化物（盐），也能与非金属等发生氧化还原反应，有氧化 性，一般作氧化剂。与水、碱溶液则发生自身氧化还原反应，既作氧 化剂又作还原剂。 2、氯的实验室制取方法：①制取原理：MnO2＋4HCl (浓) ＝MnCl2+2H2O+Cl2↑ ； 离子方程式：MnO2+4H＋+2Cl－＝Mn2＋+Cl2+2H2O 氧化剂：MnO2 还原剂：HCl ②除杂/净化：制的氯气中常有 HCl 气体和水蒸气，分别用装有饱和 NaCl 溶液和 浓硫酸的洗气瓶洗气除去 ③收集及验满：向上排空气法或排饱和食盐水方法收集； 将湿润的淀粉碘化钾试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，表明已收集满： Cl2＋2KI＝2KCl＋I2 ④尾气吸收：用氢氧化钠溶液吸收，防止污染空气： Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O ⑤实验装置：  分液漏斗使用时瓶塞 上的凹槽应对准漏斗 上的小孔；圆底烧瓶加 热时要垫石棉网  关闭分液漏斗的活塞， 将导气管插入盛水的 水槽中，用酒精灯微热圆底烧瓶，导管口有气泡冒出，停止加热，在导管中形成 一段水柱，说明气密性良好。 ⑥检验闻法：用手在瓶口轻轻扇动，使少量氯气进入鼻孔，具有强烈刺激性气味。 ⑦注意：  不能用稀盐酸，稀盐酸与 MnO2 不反应；MnO2 是黑色固体 使用的盐酸必须是浓的，随着反应的进行，盐酸的浓度降低到一定的程度时，反 应自动停止。故，在反应中，浓盐酸中含的 HCl 不能全部用尽 3、氯的化学性质（反应）： ①与金属反应（金属在氯气中燃烧）：2Na＋Cl2 2NaCl（白烟）； 2Fe＋3Cl2 2FeCl3（棕黄色烟） Cu＋Cl2 CuCl2 （棕色烟） ②与大多数非金属反应：Cl2＋H2 2HCl （白雾） 现象：发出苍白色火焰，生成大量白雾。 ③氯气使有色布条褪色 Cl2＋H2O ＝ HCl＋HClO（HClO 有强氧化性） ④氯气的置换反应 2Cl2+2NaBr ＝ 2NaCl+Br2 Cl2 +2KI ＝ 2KCl+I2 (湿润的 KI 淀粉试纸变蓝) ⑤照相底片成像原理 2AgBr 2Ag+Br2 4、燃烧的条件和本质： 燃烧不一定有氧气参加，物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。 燃烧的本质是剧烈的氧化还原反应，所有发光放热的剧烈化学反应都称为燃烧。 5、Cl2 的用途： ①自来水杀菌消毒 Cl2＋H2O ＝ HCl＋HClO（强氧化性）2HClO ＝(光) 2HCl＋O2 ↑ ②制漂白液、漂白粉和漂粉精  制漂白液： Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O，其有效成分 NaClO 比 HClO 稳 定多，  漂白粉（有效氯 35％）可长期存放制，漂白粉或漂粉精(充分反应有效氯 70 ％) ：2Cl2＋2Ca(OH)2（冷的消石灰）＝CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O  漂白粉久置失效 Ca(ClO)2＋CO2＋H2O = CaCO3↓＋2HClO ③与有机物反应，是重要的化学工业物质。 ④用于提纯 Si、Ge、Ti 等半导体和钛 ⑤有机化工：合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品 ⑥氯气是有毒气体，可制作“毒气”，损伤喉粘膜和肺，严重可窒息死亡。 三、硫及其化合物 点燃 点燃 点燃 点燃1、硫 硫是重要的非金属元素。广泛存在于自然界中。游离态的硫存在于火山口附近或 地壳的岩层中，火山喷出物含有大量的含硫化合物：硫化氢（H2S）、二氧化硫、三氧 化硫等。化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在：硫铁矿（FeS2）、黄铜矿 （CuFeS2）、石膏（CaSO4·2H2O）、芒硝（Na2SO4·10H2O）等。 硫是生命元素，蛋白质、石油、天然气、煤等都含有硫。 （1）硫的性质：  硫，俗称硫磺，是一种黄色晶体，质脆，易研成粉末。不溶于水，微溶于酒精， 易溶于二硫化碳 CS2。  硫或含硫物质在空气中燃烧首先生成二氧化硫： S+O2 SO2  硫与铜的反应 Cu＋S Cu2S  硫的与铁、汞等金属反应： Fe＋S FeS Hg＋S ＝ HgS  硫和氢气、氧气等非金属的反应： H2＋S H2S S+O2 SO2 2、二氧化硫（SO2） （1）SO2 的制取：硫黄或含硫的燃料燃烧得到， S＋O2 SO2 （2）SO2 的物理性质：无色，刺激性气味，有毒，气体，易液化，易溶于水 (1:40)，密度比空气大。 （3）SO2 的化学性质： ①是酸性氧化物：溶于水，可与水反应生成亚硫酸 H2SO3（中强酸，有漂白作用）， 可使品红溶液褪色，但是是一种暂时性的漂白，遇热后会变回原来颜色，这是因 为 H2SO3 不稳定，会分解回水和 SO2。SO2+H2O ＝ H2SO3（可逆反应） ②可与碱反应生成盐和水：SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O， SO2+Na2SO3+H2O ＝ 2NaHSO3 ③具有还原性：二氧化硫通入氯水，SO2+Cl2+2H2O ＝ H2SO4+2HCl ④SO2 与 O2 催化氧化： 2SO2+ O2 2SO33、三氧化硫（SO3） （1）三氧化硫溶于水 SO3 +H2O ＝ H2SO4 （2）与碱性氧化物或碱反应，生成硫酸盐：CaO＋SO3 ＝CaSO4 Ca(OH)2＋SO3 ＝CaSO4+H2O 四、氮及其化合物 1、氮气(N2) （1）物理性质：无色、无味、难溶于水、密度略小于空气，在空气中体积分数约为 78% （2）分子结构：分子式 N2，电子式： ；结构式：N≡N （3）化学性质：结构决定性质，氮氮三键结合非常牢固，难以破坏，所以其性质非常 稳定。氮气和氧气只有在高温或放电条件下生成无色的 NO。 ①与 H2 反应：N2+3H2 ＝ 2NH3 ②与氧气反应：N2+O2 ＝（高温或放电）2NO(无色、不溶于水的气体，有毒)，生 成的一氧化氮很不稳定，在常温下遇氧气即化合生成二氧化氮：2NO+O2 ＝ 2NO2(红棕色、刺激性气味、溶于水气体，有毒) （4）固氮：将游离态的氮转变成氮的化合物。固氮可以使得生物有效吸收氮元素。 2、氮元素的价态变化与氧化还原性规律 -3 0 +1 +2 +3 +4 +5 N ⇋ N2 → N →N ⇋ N → N ⇋ N 存在 NH3 N2 N2O NO N2O3 NO2 N2O5 物质 NH4+ HNO2 N2O4 HNO3 Mg3N2 硝酸盐 ↓ ↓ ↓ 只有还原性 既有氧化性、又有还原性 只有氧化性 3、氮的氧化物包括 N2O、NO、N2O3、NO2、N2O5，都是大气污染物。 （1）N2O：俗称为笑气，具有麻醉作用。 （2）NO：一氧化氮，无色气体，难溶于水，是空气污染物，能与血红蛋白作用引 起中毒，少量 NO 可以治疗心血管疾病。 （3）N2O3：暗蓝色气体，是亚硝酸的酸酐，N2O3 + H2O = 2HNO2 （4）NO2：红棕色、刺激性气味气体，有毒、易液化、易溶于水，并与水反应。 （5）N2O5：白色固体，极不稳定，是硝酸的酸酐：N2O5 + H2O = 2HNO3 4、NO NO 是无色、不溶于水的气体，有毒。 实验室制法： 3Cu + 8HNO3（稀）= 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O NO 易与 O2 反应： 2 NO + O2 = 2NO2 （常温下） 5、NO2 （1）二氧化氮：红棕色气体、刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水（生成硝酸）： 3 NO2＋H2O ＝ 2HNO3＋NO 这是工业制硝酸的方法。由此，也可以用水除去 NO 中的 NO2 两条关系式：4NO+3O2+2H2O ＝ 4HNO3，4NO2+O2+2H2O ＝ 4HNO3 （2）实验室制法：Cu + 4HNO3 （浓）= Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O ； （3）NO2 的性质：  在低温时可生成无色的 N2O4，2NO2 ⇋ N2O4 + 57kJ,（一般情况下）NO2 中都混 有 N2O4；  NO2 可与水反应生成 HNO3 和 NO（不可排水收集），但 NO2 不是 HNO3 的酸酐；  NO2 能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝（氧化性）。 6、氨气 ①物理性质：无色、刺激性气味，密度小于空气，极易溶于水(1∶700)，易液化， 汽化时吸收大量的热，所以常用作制冷剂。②分子结构： 氮原子有 5 个价电子，其中有 3 个未成对，当它与氢原子化合时，每个氮原子可 以和 3 个氢原子通过极性共价键结合成氨分子，氨分子里的氮原子还有一个孤对电子。 氨分子的空间结构是三角锥形，三个氢原子在锥底，氮原子在锥顶。每两个 N—H 键之间夹角为 107°18’，因此，氨分子属于极性分子。 分子式：NH3，电子式： ，结构式：H—N—H ③化学性质：  与水反应：NH3+H2O ＝ NH3•H2O(一水合氨，氨水) ；NH4++OH-，所以氨水溶液 显碱性。  与氯化氢反应：NH3+HCl ＝ NH4Cl，现象：产生白烟 ④氨气制备：  原理：干燥铵盐与和碱固体混合加热产生氨气， 方程式：2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+2H2O+CaCl2  装置：和氧气的制备装置一样  收集：向下排空气法（不能用排水法，因为氨气极易溶于水）  注意：收集试管口有一团棉花，防止空气对流，减缓排气速度，收集较纯净 氨气  验证氨气是否收集满：用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若试纸变蓝说明 收集满  干燥：碱石灰(CaO 和 NaOH 的混合物) ⑤NH3 用于制氮肥（尿素、碳铵等）、HNO3、铵盐、纯碱，还用于制合成纤维、塑料、 染料等。氨气容易液化为液氨，液氨气化时吸收大量的热，因此还可以用作制冷剂。 备战 2020 高考化学一轮基础知识点 专题训练六、非金属及其化合物 H N N H H H考点 1、海水资源利用（氟氯溴碘） 1、海水开发利用的部分过程如图所示。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 2、下列说法正确的是（ ） A．I 的原子半径大于 Br，HI 比 HBr 的热稳定性强 B．P 的非金属性强于 Si，H3PO4 比 H2SiO3 的酸性强 C．Al2O3 和 MgO 均可与 NaOH 溶液反应 D．SO2 和 SO3 混合气体通入 Ba(NO3)2 溶液可得到 BaSO3 和 BaSO4 3、纯净物 X、Y、Z 转化关系如右图所示，下列判断正确的是（ ） A．X 可能是金属铜 B．Y 不可能是氢气 C．Z 可能是氯化钠 D．Z 可能是三氧化硫 考点 2 碳、硅及其化合物 1、食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。下列说法错误的是（ ） Z 的水溶液 X+Y Z 电解 溶于水 点燃 A．硅胶可用作食品干燥剂 B．P2O5 不可用作食品干燥剂 C．六水合氯化钙可用作食品干燥剂 D．加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂 2. 在温热气候条件下,浅海地区有厚层的石灰石沉积，而深海地区却很少。下列解析不 正确的是 A.与深海地区相比，浅海地区水温较高,有利于游离的 CO2 增多、石灰石沉积 B.与浅海地区相比，深海地区压强大，石灰石岩层易被 CO2 溶解,沉积少 C.深海地区石灰石岩层的溶解反应为:CaCO3(s)+H2O(l)+CO2(aq) Ca(HCO3) 2(aq) D.海水呈弱碱性，大气中 CO2 浓度增加,会导致海水中 CO32-浓度增大 3.（2019 天津理综，10,14 分）多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备 多晶硅的简易过程。 回答下列问题： Ⅰ．硅粉与 在 300℃时反应生成 气体和 ，放出 热量，该反应的 热化学方程式为______________________。 的电子式为__________________。 Ⅱ．将 氢化为 有三种方法，对应的反应依次为： ① ② ③ HCl 31mol SiHCl 2H 225kJ 3SiHCl 4SiCl 3SiHCl ( ) ( ) ( ) ( )4 2 3SiCl g H g SiHCl g HCl g+ + 1 0H∆ > ( ) ( ) ( ) ( )4 2 33SiCl g 2H g Si s 4SiHCl g+ +  2 0H∆ < ( ) ( ) ( ) ( ) ( )4 2 32SiCl g H g Si s HCl g 3SiHCl g+ + +  3H∆（1）氢化过程中所需的高纯度 可用惰性电极电解 溶液制备，写出产生 的 电极名称______（填“阳极”或“阴极”），该电极反应方程式为_____________________ ___。 （2）已知体系自由能变 ， 时反应自发进行。三个氢化反应的 与温度的关系如图 1 所示，可知：反应①能自发进行的最低温度是________； 相同温度下，反应②比反应①的 小，主要原因是_____________________。 （3）不同温度下反应②中 转化率如图 2 所示。下列叙述正确的是___（填序 号）。 a．B 点： b． ：A 点 点 c．反应适宜温度： ℃ （4）反应③的 ______（用 ， 表示）。温度升高，反应③的平衡常数 ___ ___（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （5）由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除 、 和 外， 还有______（填分子式）。 考点 3 氮的氧化物的性质 1、下列关于自然界中氮循环（如右图）的说法不正确的是（ ） A．氮元素均被氧化 B．工业合成氨属于人工固氮 C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环 2.（2019江苏，16,12分）N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾 2H KOH 2H G H T S∆ = ∆ − ∆ 0G∆ < G∆ G∆ 4SiCl v v>正 逆 v正 E> 480 520∼ 3H∆ = 1H∆ 2H∆ K 4SiCl 3SiHCl Si气需处理后才能排放。 （1）N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O 分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为 ▲ 。 （2）NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为 NO+NO2+2OH− 2 +H2O 2NO2+2OH− + +H2O ①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有 ▲ （填字母）。 A．加快通入尾气的速率 B．采用气、液逆流的方式吸收尾气 C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液 ②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是 ▲ （填化学式）；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 ▲ （填化学 式）。 （3）NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其 他条件相同，NO转化为 的转化率随NaClO溶液初始pH（用稀盐酸调节）的 变化如图所示。 ①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl−和 ，其离子方程式为 ▲ 。 ②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是 ▲ 。 3.（2019 浙江 4 月选考，4,2 分） 下列属于置换反应的是 2NO− 2NO− 3NO− 3NO− 3NO−A.4NH3+5 O2 4NO+6H2O B.2Na2SO3+O2 2Na2SO4 C.2Na2 O2+2CO2 2Na2CO3+ O2 D.2KI+Cl2 2KCl+I2  考点 4 硫及其化合物的性质与应用 1. （2019 浙江调研） 针对下列实验现象表述不正确的是 A. 用同一针筒先后抽取 80 mL 氯气、20 mL 水，振荡，气体完全溶解,溶液变为黄绿色 B.在表面皿中加入少量胆矾,再加入 3 mL 浓硫酸,搅拌,固体由蓝色变白色 C.向二氧化硫水溶液中滴加氯化钡溶液,再滴加双氧水,产生白色沉淀 D.将点燃后的镁条伸入充满二氧化碳的集气瓶，镁条剧烈燃烧,有白色、黑色固体生成 2.（2019 北京理综）化学小组实验探究 SO2 与 AgNO3 溶液的反应。 （1）实验一：用如下装置（夹持、加热仪器略）制备 SO2，将足量 SO2 通入 AgNO3 溶液中，迅速反应，得到无色溶液 A 和白色沉淀 B。 ①浓 H2SO4 与 Cu 反应的化学方程式是____________________________________。 ②试剂 a 是____________。 （2）对体系中有关物质性质分析得出：沉淀 B 可能为 Ag2SO3、Ag2SO4 或二者混合 物。（资料：Ag2SO4 微溶于水；Ag2SO3 难溶于水） 实验二：验证 B 的成分 ①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式：__________。 ②加入盐酸后沉淀 D 大部分溶解，剩余少量沉淀 F。推断 D 中主要是 BaSO3，进而推断 B 中含有 Ag2SO3。向滤液 E 中加入一种试剂，可进一步证实 B 中含有 Ag2SO3。所用试剂及现象是__________。 （3）根据沉淀 F 的存在，推测 的产生有两个途径： 途径 1：实验一中，SO2 在 AgNO3 溶液中被氧化生成 Ag2SO4，随沉淀 B 进入 D。 途径 2：实验二中， 被氧化为 进入 D。 实验三：探究 的产生途径 ①向溶液 A 中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有________：取上 层清液继续滴加 BaCl2 溶液，未出现白色沉淀，可判断 B 中不含 Ag2SO4。做出判 断的理由：_______。 ②实验三的结论：__________。 （4）实验一中 SO2 与 AgNO3 溶液反应的离子方程式是_________________。 （5）根据物质性质分析，SO2 与 AgNO3 溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一 所得混合物放置一段时间，有 Ag 和 生成。 （6）根据上述实验所得结论：__________________。 参考答案 2- 4SO 2- 3SO 2- 4SO 2- 4SO 2- 4SO考点 1、海水资源的利用 1、C 试题分析 A．氯气具有强氧化性，能把溴离子氧化为单质溴，因此向苦卤中通 入 Cl2 是为了提取溴，A 正确；B．粗盐中的钙离子、镁离子等可采用沉淀法除去， 所得氯化钠溶液可采用重结晶等过程提纯，B 正确；C．工业生产常选用来源更广泛、 价格更便宜的石灰乳作为沉淀剂，用氢氧化钠不经济，C 错误；D．富集溴一般先用 空气和水蒸气吹出单质溴，SO2 具有还原性，能被溴氧化，因此再用 SO2 将其还原吸 收，D 正确，答案选 C。 2、B 3、A 试题分析：A.若 X 是 Cu，Y 是 Cl2，Cu 在 Cl2 燃烧产生的 Z 是 CuCl2，电解 CuCl2 溶液产生 Cu 和 Cl2，符合上述物质转化关系，正确。B．若 X 是 Cl2，Y 是氢气， 氢气在氯气中燃烧产生 Z 是 HCl，电解 HCl 的水溶液，产生氢气和氯气，符合上述 物质转化关系，错误。C．若 Z 是氯化钠，则 X、Y 分别是 Na 和 Cl2 中的一种；电 解氯化钠水溶液会产生氢气、氯气、氢氧化钠，不能产生金属钠，不符合上述物 质转化关系，错误。D．若 Z 是三氧化硫，而 X、Y 分别是 O2 和 SO2 中的一种，SO3 溶于水产生硫酸，电解硫酸溶液，实质是电解水，产生氢气和氧气，不能产生 O2 和 SO2，不符合上述转化关系，错误。 考点 2 碳、硅及其化合物 1、C 试题分析 A．硅胶多孔，吸附水分能力强，且没有毒，常用作实验室和袋装食品、 瓶装药品等的干燥剂，A 正确；B．P2O5 是酸性氧化物吸水生成磷酸或偏硫酸，酸有 腐蚀性，而偏磷酸有毒，因此不可用作食品干燥剂，B 正确；C．氯化钙检验吸水性， 而六水合氯化钙不具有吸水性，不能用作食品干燥剂，C 错误；D．加工后具有吸水性的植物纤维没有毒，没有腐蚀性，因此可用作食品干燥剂，D 正确，答案选 C。 2、D 本题以浅海地区与深海地区石灰石沉积厚度为背景，考查元素及其化合物的性 质。与深海地区相比，浅海地区水温较高，CO2 在海水中溶解度小，有利于游离的 CO2 增多，石灰石沉积，A 项正确；与浅海地区相比，深海地区压强大，CO2 溶解度大， 石灰石岩层易被 CO2 溶解，沉积少，B 项正确；题给反应为石灰石岩层的溶解反应， C 项正确；大气中 CO2 浓度增加，会导致海水中 CO32-转化为 HCO3-，导致 CO32-浓度 减小，D 项错误，故选 D。  3. Ⅰ． （2 分） Ⅱ． （1 分） （1）阴极（1 分） 或 （1 分） （2）1000℃（1 分） 导致反应②的 小（1 分） （3）a、c（2 分） （4） （1 分）减小（2 分） （5） 、 （2 分） 【解析】 本题考查热化学方程式书写、电极反应式书写、反应自发进行条件的判断 等，考查的核心素养是变化观念与平衡思想。 Ⅰ. 该反应的热化学方程式为：Si(s)+3HCl(g) SiHCl3(g)+H2 (g) ΔH=-225 kJ·mol-1。SiHCl3 的结构式为，故电子式为 。 Ⅱ.（1）用惰性电极电解 KOH 溶液，实质为电解水，阴极上产生氢气，电极反应式为： 2H2O+2e- 2OH-+H2↑。（2）ΔG＜0 时，反应能自发进行，故反应①自发进行的最低 ( ) ( ) ( ) ( )3 2 300 Si s 3HCl g SiHCl g H g+ +℃ 1225kJ molH −∆ = − ⋅ 2 22H O 2e H 2OH− −+ ↑ + 22H 2e H+ −+ ↑ 2 1H H∆ < ∆ G∆ 2 1H H∆ − ∆ HCl 2H温度为 1 000 ℃。由于ΔG＝ΔH-TΔS，反应②的ΔH2＜0，而反应①的ΔH1＞0，ΔH2＜Δ H1，ΔS1＞ΔS2，因此相同温度下反应②比反应①的ΔG 小的主要原因为ΔH2＜ΔH1。 （3）a 项，同一点比较正逆反应速率看反应进行方向，B 点反应正向进行，所以 v正＞ v 逆，正确；b 项，不同点比较正逆反应速率看反应条件，A 点温度低于 E 点温度，所 以 v 正：A 点＜E 点，错误；c 项，根据图示，温度在 480～520 ℃时，SiCl4 转化率高， 480~520 ℃为反应适宜温度，正确。（4）根据盖斯定律，由反应②-反应①，可得反 应③，则ΔH3＝ΔH2-ΔH1。由ΔH2＜0，ΔH1＞0 知ΔH3＜0，反应③为放热反应，升高 温度，平衡逆向移动，平衡常数减小。（5）根据由粗硅制备多晶硅的过程可知，循环 使用的物质还有 HCl 和 H2。 考点 3 氮的氧化物的性质 1、A 试题分析 A.人工固氮中氮气转化为氨气，是 N2 转化为 NH3 的过程，N 化合价由 0 →-3 价，化合价降低，被还原，故 A 错误； B.工业合成氨是典型的人工固氮方法， 故 B 正确；C.根据自然界中氮循环图知，通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化， 实现了含氮的无机物和有机物的转化，故 C 正确；D.生物体合成蛋白质的过程也有碳、 氢、氧元素的参与，故 D 选项正确。 2、（1）2NH3+2O2 N2O+3H2O （2分） （2）①BC（2分） ②NaNO3 （2分） NO（2分） （3）①3HClO+2NO+H2O 3Cl−+2 +5H+（2分） ②溶液 pH 越小，溶液中 HClO 的浓度越大，氧化 NO 的能力越强（2 分） 【解析】 本题考查氮氧化物的处理及相关知识。 （1）NH3 被 O2 氧化生成 N2O，N 元素从-3 价升至+1 价，1 mol NH3 失去 4 mol e-，O 元 素从 0 价降至-2 价，1 mol O2 得到 4 mol e-，根据 N 和 O 元素得失电子守恒及原子守 恒配平方程式。 （2）①A 项，通入尾气速率过快时，尾气吸收不充分，错误；B 项，采用气、液逆流 3NO−方式吸收尾气时，尾气吸收会更充分，正确；C 项，补充 NaOH 溶液，c(OH-)增大， 能更充分吸收尾气，正确。②NO2 与 NaOH 反应可生成 NaNO2、NaNO3 和水，所以 NaNO2 晶体中会混有 NaNO3 杂质。由吸收尾气的主要反应可知，NO2 吸收更充分， 故吸收后排放的尾气中 NO 的含量较高。 （3）①HClO 氧化 NO 生成 NO3-，自身被还原为 Cl-，根据得失电子守恒、原子守恒、 电荷守恒配平方程式。②氧化 NO 的是 HClO，NaClO 在酸性条件下会生成 HClO，所以 pH 越小，溶液中 HClO 的浓度越大，NO 转化率越高。 3、D 置换反应是指单质与化合物反应，生成另外一种单质和化合物的化学反应。D 项中 Cl2 与 KI 反应生成 I2 和 KCl，属于置换反应，其余选项均不是，故选 D。  考点 4 硫及其化合物的性质与应用 1、A 本题考查常见元素的单质及其化合物的性质。常温常压下，1 体积水约溶解 2 体积的氯气，故 20 mL 水只能溶解大约 40 mL 的氯气，A 项错误；浓硫酸具有吸水 性，将 CuSO4·5H2O 转化为 CuSO4，固体由蓝色变为白色，B 项正确；双氧水将含+4 价硫元素的微粒氧化为 SO42-，SO42-与 BaCl2 反应生成 BaSO4 沉淀，C 项正确；镁在 二氧化碳中燃烧生成 MgO 和 C，D 项正确，故选 A。 2. （1）①Cu+ 2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O (2 分) ②饱和 NaHSO3 溶液(1 分) （2）①Ag2SO3+4NH3·H2O=2Ag(NH3)2+ + +4H2O(2 分) ②H2O2 溶液，产生白色沉淀(2 分) （3）①Ag+ (1 分) Ag2SO4 溶解度大于 BaSO4，没有 BaSO4 沉淀时，必定没有 Ag2SO4(2 分)②途径 1 不产生 ，途径 2 产生 (2 分) （4）2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3↓+2H+(2 分) （6）实验条件下：SO2 与 AgNO3 溶液生成 Ag2SO3 的速率大于生成 Ag 和 的速率 碱性溶液中 更易被氧化为 (2 分) 【解析】 本题的实验目的是探究 SO2 与硝酸银溶液的反应，实验过程先用铜片和浓硫 2 3SO − 2 4SO − 2 4SO − 2 4SO − 2 3SO − 2 4SO −酸反应制备 SO2，再将 SO2 通入硝酸银溶液中，对所得产物进行探究，可依据元素化合 物知识解答。 【详解】(1)①铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程 式为：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O， 故答案为：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O； ②由于烧瓶中的空气没有排出，反应生成的 SO2 可能会被氧气氧化为 SO3，SO3 会干扰 后续的实验，所以试剂 a 应为除去杂质 SO3 的试剂，可以用饱和 NaHSO3 溶液； 故答案为：饱和 NaHSO3 溶液； （2）①Ag2SO3 溶于氨水得到 Ag(NH3)2+，离子方程式为：Ag2SO3+4NH3•H2O=2 Ag(NH3)2++SO32-+4H2O， 故答案为：Ag2SO3+4NH3•H2O=2 Ag(NH3)2++SO32-+4H2O； ②推测沉淀 D 为 BaSO3，加过量稀盐酸溶解得滤液 E 和少量沉淀 F，则 E 中可能含有 溶解的 SO2，可加入双氧水溶液，若加入双氧水溶液可以将亚硫酸或亚硫酸根离子氧化 为硫酸根离子，从而生成白色的硫酸钡沉淀，则证明 B 中含有 Ag2SO3； 故答案为：H2O2，溶液，产生白色沉淀，则证明 B 中含有 Ag2SO3； （3）①加入过量盐酸产生白色沉淀，说明含有 Ag+；B 中不含 Ag2SO4，因若含有 Ag2SO4，加入 BaCl2 溶液会生成难溶的 BaSO4 白色沉淀， 故答案为：Ag+；因若含有 Ag2SO4，加入 BaCl2 溶液会生成难溶的 BaSO4 白色沉淀； ②实验三的结论：实验一中，SO2 在 AgNO3 溶液中未被氧化生成 Ag2SO4；实验二中， SO32-被氧化为 SO42-； （4）根据以上分析，二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银沉淀，离子方程式为： 2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3+2H+， 故答案为：2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3+2H+； （6）综合实验一、实验二和实验三的分析，可以得出该实验的结论为：二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银的速率大于生成银和硫酸根离子的速率，碱性溶液中亚硫 酸根离子更易被氧化为硫酸根离子。 故答案为：二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银的速率大于生成银和硫酸根离子 的速率，碱性溶液中亚硫酸根离子更易被氧化为硫酸根离子。