资源描述
[考纲要求] 1.了解常见非金属(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.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。
考点一 碳、硅及其重要化合物
1.理清学问主线
H4 ―→O―→O2
H4 ―→O2(H2SO3)
2.留意网络构建
3.扫除学问盲点
(1)工业上制备粗硅,是用过量的C和SiO2高温下反应,由于C过量,生成的是CO而不是CO2,该反应必需在隔绝空气的条件下进行。
(2)氢氟酸不能用玻璃容器盛放;NaOH溶液能用玻璃试剂瓶,但不能用玻璃塞。
(3)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。
(4)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玻璃,但却是盐溶液。
(5)H2CO3的酸性大于H2SiO3的,所以有Na2SiO3+CO2(少量)+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3,但高温下Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑也能发生,缘由可以从两方面解释:①硅酸盐比碳酸盐稳定;②从化学平衡角度,由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2。
(6)SiO2不导电,是制作光导纤维的材料;Si是半导体,是制作光电池的材料。
(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。
题组一 重要反应必练
1.按要求书写反应方程式。
(1)制水煤气
C+H2O(g)CO+H2。
(2)制备粗硅
2C+SiO22CO↑+Si。
(3)Mg在CO2中燃烧
2Mg+CO22MgO+C。
(4)“水滴石穿”的反应原理(用离子方程式表示)
CaCO3+CO2+H2O===Ca2++2HCO。
(5)“钟乳石”的形成过程(用化学方程式表示)
CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2,
Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O。
(6)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2的离子方程式
2Na++CO+CO2+H2O===2NaHCO3↓。
(7)Si和氢氟酸的反应的化学方程式
Si+4HF===SiF4↑+2H2↑。
(8)Si和NaOH溶液反应的离子方程式
Si+2OH-+H2O===SiO+2H2↑。
(9)SiO2和氢氟酸的反应的化学方程式
SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。
(10)SiO2和NaOH溶液反应的离子方程式
SiO2+2OH-===SiO+H2O。
(11)向Na2SiO3溶液中通入过量CO2的离子方程式
SiO+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCO。
题组二 精确 推断物质性质
2.正误推断,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中(√)
(2022·天津理综,3B)
(2)氢氟酸刻蚀玻璃涉及化学变化(√)
(2022·重庆理综,1C)
(3)Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应可得到Ca(OH)2(×)
(2022·重庆理综,3C)
(4)硅胶可作袋装食品的干燥剂(√)
(2022·四川理综,1B)
(5)晶体硅熔点高、硬度大,可用于制作半导体材料(×)
(2022·江苏,4A)
(6)浓硫酸可刻蚀石英制艺术品(×)
(2022·海南,1C)
(7)玻璃容器可长期盛放各种酸(×)
(2022·海南,9A)
(8)Si和SiO2都用于制造光导纤维(×)
(2022·海南,10D)
(9)石英只能用于生产光导纤维(×)
(2021·福建理综,6A)
(10)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅(√)
(2021·广东理综,11C)
(11)二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸(×)
(2021·江苏,4B)
题组三 重要试验探究
3.单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500 ℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是试验室制备四氯化硅的装置示意图。
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
SiCl4
BCl3
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸点/℃
57.7
12.8
-
315
-
熔点/℃
-70.0
-107.2
-
-
-
升华温度/℃
-
-
180
300
162
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____________;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5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。
①滴定前是否要滴加指示剂?________(填“是”或“否”),请说明理由:________________________________________________________________________。
②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试样溶液,用1.000×10-2 mol· L-1 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________。
答案 (1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)平衡气压 浓H2SO4 SiCl4沸点较低,用冷却液可得到液态SiCl4
(3)Al、B、P
(4)①否 MnO有颜色,故不需其他指示剂 ②4.48%
解析 依题中信息可知A为Cl2的发生装置,B、C为Cl2净扮装置,D中发生2Cl2+SiSiCl4,生成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除水,由E中可知SiCl4沸点较低,用冷却液可得到液态SiCl4;由题中信息粗硅含铁、铝、硼、磷等杂质,即可轻松完成(3)问。
(4)①因MnO原来有颜色,故不再需其他指示剂。
②由关系式
5Fe2+ ~ MnO
5 1
n(Fe2+) 20.00×10-3 L×1.000×10-2 mol·L-1
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)=×100%=4.48%。
考点二 卤素及其重要化合物
1.理清学问主线
HCCl2―→HCl ―→HO2―→HO3―→HO4
2.留意网络构建
3.扫除学问盲点
(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 Cl2参与反应,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)试验室制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ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
(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SO、I-、Fe2+均不能大量共存;
ClO-体现水解性,因HClO酸性很弱,ClO-水解显碱性,如Fe3++3ClO-+3H2O===Fe(OH)3↓+3HClO,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
Ca2++3ClO-+SO2+H2O===CaSO4↓+Cl-+2HClO(少量SO2)
Ca2++2ClO-+2SO2+2H2O===CaSO4↓+2Cl-+SO+4H+(过量SO2)。
题组一 重要反应必练
1.按要求书写反应方程式(除标注的外,其余均写离子方程式)。
(1)试验室用MnO2和浓盐酸反应制Cl2
MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
(2)工业制Cl2
2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-。
(3)洁厕灵和漂白液混合
ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
(4)向水中通入Cl2
Cl2+H2OH++Cl-+HClO。
(5)制漂白液(写化学方程式)
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
(6)制漂白粉(写化学方程式)
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(7)在空气中漂白粉漂白的原理
Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。
(8)向FeBr2溶液通入少量Cl2
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
(9)向FeBr2溶液中通入等量Cl2
2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-。
(10)向FeBr2溶液中通入过量Cl2
2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-。
题组二 精确 推断物质性质
2.正误推断,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体(×)
(2022·天津理综,2B)
(2)漂白粉在空气中久置变质,是由于漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3(×)
(2022·新课标全国卷Ⅰ,8B)
(3)验证Br2的氧化性强于I2,可以将少量溴水加入KI溶液中,再加入CCl4,振荡,静置,可观看到下层液体呈紫色(√)
(2022·四川理综,4C)
(4)除去Cl2中的HCl(g)可通过饱和食盐水、浓H2SO4进行洗气(√)
(2022·大纲全国卷,10C)
(5)漂白粉在空气中不稳定,所以可用于漂白纸张(×)
(2022·江苏,4C)
(6)试验室从海带提取单质碘的方法是:取样→灼烧→溶解→过滤→萃取(×)
(2021·浙江理综,8A)
(7)用乙醇萃取的方法可以分别溶于水的碘,是由于碘在乙醇中的溶解度较大(×)
(2021·新课标全国卷Ⅰ,13A)
(8)碘是人体必需的微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物(×)
(2021·新课标全国卷Ⅰ,7C)
(9)HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质(×)
(2022·山东理综,8A)
题组三 重要试验探究
3.(2022·江苏,5)下列装置应用于试验室制氯气并回收氯化锰的试验,能达到试验目的的是( )
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分别二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
答案 C
解析 A项,MnO2固体与浓HCl要在加热的条件下发生反应制取Cl2,缺少加热装置;B项,除去Cl2中混有的HCl气体,应将混合气体从长导气管通入盛有饱和食盐水的洗气瓶洗气,较纯洁的气体从短导气管流出,选用饱和NaHCO3溶液,可使Cl2中混入CO2气体;C项,制取Cl2试验结束后,将剩余物过滤除去未反应的MnO2,得到MnCl2溶液,从而回收MnCl2;D项,MnCl2为强酸弱碱盐,易发生水解反应,直接蒸发溶剂,不能得到纯洁的MnCl2·4H2O。
4.(2022·江苏,13)在探究新制饱和氯水成分的试验中,下列依据试验现象得出的结论不正确的是( )
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
答案 D
解析 A项,Cl2的颜色为黄绿色,正由于氯水中溶解了黄绿色的Cl2,才使得氯水显示了浅黄绿色,正确;B项,Cl-与Ag+结合生成AgCl白色沉淀,正确;C项,Cl2与水反应生成HCl和HClO,H+与NaHCO3反应生成CO2气体,正确;D项,氯水中的Cl2也能将Fe2+氧化为Fe3+,错误。
考点三 氧、硫及其化合物
1.理清学问主线
H2 ―→ ―→O2―→O3(H2O4)
2.留意网络构建
3.扫除学问盲点
(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酸性氧化物的性质;使品红溶液褪色,表现SO2的漂白性;能使溴水、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,漂白性不但不增加,反而消逝。
(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。留意区分Zn和浓H2SO4的反应。
(5)C与浓硫酸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→澄清石灰水检验CO2。
题组一 重要反应必练
1.按要求书写反应方程式。
(1)书写离子方程式
①热NaOH溶液除硫
3S+6OH-2S2-+SO+3H2O。
②将少量SO2气体通入NaOH溶液中
SO2+2OH-===SO+H2O。
③将SO2和Cl2等体积混合通入水中
SO2+Cl2+2H2O===4H++2Cl-+SO。
④将SO2气体通入FeCl3溶液中
SO2+2Fe3++2H2O===SO+2Fe2++4H+。
⑤向Na2S、Na2SO3混合溶液中加入盐酸
2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O。
⑥将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中
3SO2+3Ba2++2NO+2H2O===3BaSO4↓+2NO↑+4H+。
(2)书写化学方程式
①将SO2通入H2S溶液中
2H2S+SO2===3S↓+2H2O。
②Cu和浓H2SO4混合加热
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
③C和浓H2SO4混合加热
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
④试验室利用Na2SO3和浓H2SO4制SO2
Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+H2O+SO2↑。
题组二 精确 推断物质性质
2.正误推断,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)室温下,不能将浓硫酸盛放在铁桶中(×)
(2022·大纲全国卷,6B)
(2)SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同(√)
(2022·大纲全国卷,8A)
(3)利用,依据①浓硫酸,②蔗糖,③溴水,证明浓硫酸具有脱水性、氧化性(√)
(2022·新课标全国卷Ⅰ,13B)
(4)利用,依据①稀盐酸,②Na2SO3,③Ba(NO3)2溶液,证明SO2与可溶性钡盐均可以生成白色沉淀(×)
(2022·新课标全国卷Ⅰ,13C)
(5)BaSO3与H2O2的反应为氧化还原反应(√)
(2021·天津理综,1B)
(6)二氧化硫可广泛用于食品的增白(×)
(2021·四川理综,1A)
(7)用Na2S作沉淀剂,除去废水中的Cu2+、Hg2+(√)
(2021·广东理综,11D)
(8)用硫酸清洗锅垢中的水垢(×)
(2021·广东理综,11B)
(9)用SO2漂白纸浆和草帽辫(√)
(2021·广东理综,11A)
题组三 重要试验探究
3.(2022·海南,17)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用做分析试剂及鞣革的还原剂,它受热、遇酸易分解。工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2 制得。试验室模拟该工业过程的装置如图所示。回答下列问题:
(1)b中反应的离子方程式为________________________________________________
________________________________________________________________________,
c中试剂为____________。
(2)反应开头后,c中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是____________。
(3)d中的试剂为______________。
(4)试验中要把握SO2生成速率,可以实行的措施有____________________________
____________________________________________________________________(写出两条)。
(5)为了保证硫代硫酸钠的产量,试验中通入SO2不能过量,缘由是______________
________________________________________________________________________。
答案 (1)SO+2H+===SO2↑+H2O(或HSO+H+===SO2↑+H2O) 硫化钠和碳酸钠混合溶液
(2)硫
(3)NaOH溶液
(4)把握反应温度、调整酸的滴加速度(或调整酸的浓度等)
(5)若SO2过量,溶液显酸性,产物分解
解析 依据装置图可知,最左侧装置是制备SO2,中间装置用来制备硫代硫酸钠(Na2S2O3),右侧装置是尾气处理装置(吸取SO2)。
(1)b用来制备SO2,试验室常用亚硫酸钠(或亚硫酸氢钠)和硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水,离子方程式为SO+2H+===SO2↑+H2O或HSO+H+===SO2↑+H2O;依据制取硫代硫酸钠(Na2S2O3)的方程式2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2,可知c中试剂为硫化钠和碳酸钠混合溶液。
(2)由于SO2具有氧化性,溶液中存在S2-,所以二者能发生氧化还原反应生成单质S。
(3)d是尾气处理装置(吸取SO2),所以d中盛放的试剂是NaOH溶液。
(4)把握SO2生成速率,可以实行把握反应温度、调整酸的滴加速度(或调整酸的浓度)的方法。
(5)硫代硫酸钠(Na2S2O3)属于强碱弱酸盐,与酸简洁发生反应(S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O),若SO2过量,则溶液显酸性,硫代硫酸钠(Na2S2O3)就发生反应导致产品质量削减。
考点四 氮及其重要化合物
1.理清学问主线
H3―→ ―→2O―→O―→O2―→HO3
2.留意网络构建
3.扫除学问盲点
(1)NO只能用排水法或气囊法收集。
(2)NO2或NO与O2通入水的计算中常用到4NO+3O2+2H2O===4HNO3、4NO2+O2+2H2O===4HNO3两个方程式。
(3)浓HNO3显黄色是由于溶有NO2,而工业上制备的盐酸显黄色,是由于溶有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HNO3反应一般生成NO2,而金属和稀HNO3反应一般生成NO。
(6)试验室制备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NH须用浓NaOH溶液并加热,用潮湿的红色石蕊试纸检验生成的气体,以确定NH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,应放一团用稀硫酸浸湿的棉花放在试管口,以吸取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HCl和NH3的相互检验。
题组一 重要反应必练
1.按要求书写反应方程式。
(1)书写离子方程式
①将NO2通入水中
3NO2+H2O===2H++2NO+NO。
②将NH4Cl溶液与NaOH溶液混合加热
NH+OH-NH3↑+H2O。
③把NH3通入到AlCl3溶液中
3NH3+3H2O+Al3+===Al(OH)3↓+3NH。
④将氨水滴入到FeCl3溶液中
3NH3·H2O+Fe3+===Fe(OH)3↓+3NH。
⑤Cu和浓HNO3反应
Cu+4H++2NO===Cu2++2H2O+2NO2↑。
⑥Cu和稀HNO3反应
3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O。
⑦C和浓HNO3反应
C+4H++4NOCO2↑+4NO2↑+2H2O。
(2)书写化学方程式
①N2和O2的反应
N2+O22NO。
②氨的催化氧化
4NH3+5O24NO+6H2O。
③试验室用消石灰和NH4Cl制氨气
Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O。
④浓HNO3变黄
4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。
题组二 精确 推断物质性质
2.正误推断,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸取尾气(×)
(2022·天津理综,2D)
(2)液氨用作制冷剂不涉及化学变化(√)
(2022·重庆理综,1B)
(3)NH3能使酚酞试液变红,所以NH3可用于设计喷泉试验(×)
(2022·广东理综,9C)
(4)浓氨水可检验氯气管道漏气(√)
(2022·海南,9C)
(5)P2O5可用于干燥Cl2和NH3(×)
(2022·海南,10A)
(6)利用,依据①浓硝酸,②Na2CO3,③Na2SiO3溶液可证明酸性:硝酸>碳酸>硅酸(×)
(2022·新课标全国卷Ⅰ,13D)
(7)利用,依据②中酚酞试液变红,能证明①中加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物发生反应生成NH3(√)
(2022·北京理综,11B)
(8)可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气(√)
(2021·新课标全国卷Ⅰ,7B)
(9)液氨汽化时要吸取大量的热,可用作制冷剂(√)
(2021·江苏,4A)
(10)NH4Cl为强酸弱碱盐,所以可用加热法除去NaCl中的NH4Cl(×)
(2021·广东理综,10A)
(11)检验NH时,往试样中加入NaOH溶液,微热,用潮湿的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体(×)
(2021·福建理综,10D)
题组三 装置推断与利用
3.(2022·上海,16)试验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是( )
A.①是氨气发生装置
B.③是氨气发生装置
C.②是氨气吸取装置
D.④是氨气收集、检验装置
答案 B
解析 装置①中NH4Cl受热易分解生成NH3和HCl,但在试管口四周两者又能结合生成NH4Cl,选项A错误;装置②中的漏斗放置过低,不能防止倒吸,选项C错误;装置④中的试管口应放一团干燥的棉花,选项D错误。
4.(2021·安徽理综,8)试验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净扮装置)。仅用此装置和表中供应的物质完成相关试验,最合理的选项是( )
选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
C
稀硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
答案 B
解析 NH3的密度比空气的小,不能用向上排空气法收集NH3,A错误;SO2可通过Na2SO3固体与浓硫酸在常温下反应制取,且能用向上排空气法收集,能用NaOH溶液进行尾气吸取,B正确;铜与稀硝酸反应生成物为NO,且在c中无法收集到纯洁的NO2,且不能用水吸取尾气,C错误;用浓盐酸和MnO2反应制取Cl2需要加热,D错误。
考点五 环境污染与环境疼惜
人类社会进入二十世纪八十年月以来,人们越来越关怀环境问题。我们在享受科学技术快速进展带来物质文明的同时,也因一次次以牺牲环境为代价,而受到大自然的一次次报复。如全球变暖、臭氧层破坏、酸雨、死鱼大事、沙尘暴等。人们渐渐意识到:疼惜环境,就是疼惜人类赖以生存的空间。作为关系到千家万户的高考已经把环境问题列为一个重要考点。
1.环境污染的主要类型
大气污染、水污染、土壤污染、食品污染、固体废弃物污染、放射性污染、噪音污染等。
2.二氧化硫的污染及治理
二氧化硫是空气中有害气体的罪魁祸首。当空气中SO2的含量达到百万分之零点一到百万分之一时,植物、建筑物的结构材料就会严峻受损;若达到百万分之一到百万分之十时,会引起呼吸道痉挛、流泪、咳嗽甚至死亡;若达到万分之一时,一切生命都无法存在。
把握酸雨的根本措施是削减SO2和NO2的人为排放量。火力发电厂是SO2主要的污染源之一。目前全世界的火力发电厂通常利用石灰石泥浆吸取尾气中的SO2生产石膏,较先进的方法是实行烟气脱硫、重油脱硫等方法。
生产硫酸的工厂也是主要的污染源,硫酸工业通常接受氨吸取法。
3.化学中的环保
(1)环境:大气、土地、水、矿产、森林、生物及风景巡游区、自然疼惜区、生活居住区等构成了人类生存的环境。
(2)环保措施:把握和削减污染物的排放,如硫酸厂尾气在排放前的回收处理、城市机动车的排气限制等。
(3)工业三废:废水、废气、废渣。
(4)粉尘:指煤、矿石、SiO2等固体物料在运输、筛选、粉碎、卸料等机械处理过程中产生的或是由风扬起的灰尘等。
(5)破坏臭氧层的物质:SO2、NO、NO2、CF2Cl2(氟利昂)等。
(6)氰化物:CN-有剧毒(电镀液中常含有),含CN-的污水、废气会严峻污染环境。
(7)汞:剧毒。不慎洒出,可在汞上撒上硫粉(Hg+S===HgS)。为了排解室内汞蒸气,排风机应装在墙的下部。
1.(2022·天津理综,1)化学与生产、生活息息相关,下列叙述错误的是( )
A.铁表面镀锌可增加其抗腐蚀性
B.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可削减白色污染
C.大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素
D.含重金属离子的电镀废液不能任凭排放
答案 B
解析 铁表面镀锌,发生电化学腐蚀时,Zn作负极,失去电子发生氧化反应;Fe作正极,O2、H2O在其表面得到电子发生还原反应,铁受到疼惜,A正确;聚乳酸塑料能自行降解,聚乙烯塑料则不能,因此用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料,将加剧白色污染,B不正确;燃烧化石燃料时,产生大量烟尘、CO等有害物质,是造成雾霾天气的缘由之一,C正确;重金属离子有毒性,含有重金属离子的电镀废液任凭排放,易引起水体污染和土壤污染,应进行处理达标后再排放,D正确。
2.(2022·江苏,1)化学在资源利用、环境疼惜等与社会可持续进展亲热相关的领域发挥着乐观作用。下列做法与社会可持续进展理念相违反的是( )
A.改进汽车尾气净化技术,削减大气污染物的排放
B.开发利用可再生能源,削减化石燃料的使用
C.研发可降解高分子材料,削减“白色污染”
D.过度开采矿物资源,促进地方经济进展
答案 D
解析 可持续进展是一种留意长远进展的经济模式,充分、合理利用资源、削减污染等方面都是可持续进展的内容。
3.[2021·北京理综,26(1)(3)]NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:____________________
________________________________________________________________________。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放。
①当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸取NOx生成盐。其吸取力气挨次如下:12MgO<20CaO<38SrO<56BaO。缘由是______________________________________
________________________________________________________________________,
元素的金属性渐渐增加,金属氧化物对NOx的吸取力气渐渐增加。
答案 (1)3NO2+H2O===2HNO3+NO
(3)①2CO+2NON2+2CO2
②依据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数,得知它们均为ⅡA族元素。同一主族的元素,从上到下,原子半径渐渐增大
解析 (1)NO2转化为HNO3的化学方程式为3NO2+H2O===2HNO3+NO。
(3)①NO和CO发生反应生成N2和CO2,其化学方程式为2CO+2NON2+2CO2。
②分析12MgO<20CaO<38SrO<56BaO的排列挨次,不难发觉上述四种氧化物对应的金属元素为ⅡA族元素,且质子数依次增大,电子层数依次增多,原子半径依次增大,元素的金属性渐渐增加,结合元素周期表的学问,作出合理的解释。
专题突破练
1.下列化学方程式(含相关条件)与实际化工生产功能相符合的是( )
A.工业上最重要的“人工固氮”反应:N2+3H22NH3
B.工业法合成盐酸:H2+Cl22HCl
C.工业上猎取NaCl:2Na+Cl22NaCl
D.氯碱工业:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
答案 A
解析 B项,工业法合成盐酸,应在点燃条件下生成HCl;C项,工业上猎取NaCl,应利用海水蒸发结晶;D项,氯碱工业的条件为电解。
2.下列试验中能证明某气体为SO2的是( )
①使澄清石灰水变浑浊 ②使潮湿的蓝色石蕊试纸变红
③使品红溶液褪色 ④通入足量NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸 ⑤通入溴水中,能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生
A.都能证明 B.都不能证明
C.③④⑤均能证明 D.只有⑤能证明
答案 D
解析 CO2也能产生①④中的试验现象,酸性气体一般都能使潮湿的蓝色石蕊试纸变红,氯气也能使品红溶液褪色。试验⑤说明气体有还原性,结合后续试验现象说明该气体是SO2。
3.试验装置是为达成试验目的选用的。下列试验装置与试验目的相匹配的是( )
答案 C
解析 A项,氨气的收集方法应用向下排气法,错误;B项,不能用硫酸应用稀盐酸制备CO2,错误;C项,通过喷泉试验说明氯气易与氢氧化钠反应,正确;D项,生成的二氧化氮会和水反应,不能用排水法测量,错误。
4.已知FeS与某浓度的HNO3反应时生成Fe(NO3)3、H2SO4和某一单一的还原产物,若FeS和参与反应的HNO3的物质的量之比为1∶6,则该反应的还原产物是( )
A.NO B.NO2 C.N2O D.NH4NO3
答案 A
解析 设氮元素在HNO3还原产物中的化合价为x,
依据电子守恒得:1×(1+8)=(6-3)×(5-x),x=+2价,A正确。
5.某同学对SO2与漂粉精的反应进行试验探究,下列叙述错误的是( )
操作
现象
①取4 g漂粉精固体,加入100 mL水
部分固体溶解,溶液略有颜色
②过滤,测漂粉精溶液的pH
pH试纸先变蓝,最终褪色
③
液面上方毁灭白雾;稍后,毁灭浑浊,溶液变为黄绿色;最终,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去
A.Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
B.pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有碱性、漂白性
C.液面上方毁灭白雾,白雾中确定只含HCl
D.最终,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去,推想白色沉淀主要是CaSO4
答案 C
解析 B项,在漂粉精溶液中,ClO-+H2OHClO+OH-,所以其溶液具有碱性和漂白性。C、D两项,白雾是生成的盐酸小液滴;在酸性条件下ClO-把SO2氧化成SO;溶液变黄绿色的缘由是ClO-和Cl-在酸性条件下生成Cl2,再褪去的缘由是Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl,所以最终生成的白色沉淀是CaSO4。
6.(1)下列与含氯化合物有关的说法正确的是________(填字母)。
A.HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质
B.向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,可制得Fe(OH)3胶体
C.HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电,所以HCl和NaCl均是离子化合物
D.电解NaCl溶液得到22.4 L H2(标准状况),理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数)
(2)无水AlCl3(183 ℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,试验室可用下列装置制备。
装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是______________。F中试剂的作用是____________________。用一件仪器装填适当试剂后可同时起到F和G的作用,所装填的试剂为________________。
答案 (1)B (2)除去氯气中HCl,降低氯气的溶解度 防止水蒸气进入E 碱石灰
解析 (1)NaClO属于盐,为强电解质,A项错误;向沸水中滴加饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体,B项正确;HCl属于共价化合物,C项错误;电解NaCl溶液的阴极反应式为2H++2e-===H2↑,产生标准状况下22.4 L H2,理论上需要转移2NA个电子,D项错误。(2)浓盐酸易挥发导致氯气中含有HCl,装置B中饱和NaCl溶液能够除去HCl,降低氯气的溶解度。因AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾,故F装置盛放浓硫酸,防止水蒸气进入E装置。G在该试验中的作用是吸取未反应的氯气,故可以通过连接盛有碱石灰的干燥管同时起到两种作用。
7.硫代硫酸钠(Na2S2O3)具有较强的还原性,还能与中强酸反应,在精细化工领域应用广泛
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