解密07--非金属及其化合物(讲义)(全国通用).docx

解密07 非金属及其化合物
考点热度 ★★★★☆

核心考点一 非金属及其化合物的性质应用
核心考点二 常见非金属单质及其化合物的制备
核心考点三 非金属及其化合物的性质转化

【考纲导向】
【考纲导向】
1．了解非金属元素在周期表中的位置及其性质的递变规律。
2．了解常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)单质及其化合物的主要性质及应用。
3．掌握常见金属、非金属单质及其重要化合物的主要性质和应用。
4．了解常见非金属单质及其重要化合物对环境的影响。
5．了解常见无机非金属材料的重要成分、生产原料及其用途。
6．以上各部分知识的综合应用。
【命题分析】
非金属元素及其化合的与日常生活密切相关，决定了它们在高考中位置。高考可能从以下角度考查非金属元素及其化合物：(1)物质俗名、物质主要用途；(2)制备一些复杂的含硫化合物，如Na2S2O3，Na2S2O5，Na2S2O4，Na2S2O8等；(3)书写陌生的氧化还原反应方程式，需关注HClO，NaClO，NaClO2，HClO2在氧化还原反应中表现，判断还原产物和氧化产物，又如在酸性条件下Fe，FeSO4，NaHSO3等还原剂与NO3-反应等；(4)联系工业生产，如从粗硅提取到精硅提纯，工业上合成氨、氨催化氧化制硝酸、接触法制硫酸等，强调反应条件、设备、原理以及注意事项，运用化学反应速率和化学平衡理论分析、解释其原理。

核心考点一 非金属及其化合物的性质应用
1．常见非金属单质的性质
非金属单质
Cl2、Br2、I2、O2、O3、N2、H2、S、C、Si
物理性质]
颜色、状态
①气态的有Cl2、O2、O3、N2、H2；固态的有S、C、Si、I2；Br2为液态。②Cl2黄绿色、Br2深红棕色、I2紫黑色、S淡黄色
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
化学性质
与O2
①N2放电或高温时反应；②H2、S、C、Si加热或点燃时反应，其他一般不反应
与H2
①Cl2光照爆炸；②O2点燃爆炸；③N2在高温高压催化剂条件下反应
与H2O
①Cl2、Br2与水反应，既作氧化剂，又作还原剂；②C与水高温下反应
与碱
Br2、I2与碱反应，既作氧化剂，又作还原剂
与氧化剂
S、C与强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸反应
与还原剂
Cl2、Br2、O2、O3与H2SO3、Na2SO3、H2S、Na2S、Fe2＋、I－等还原剂反应
特性及用途
I2使淀粉变蓝、Si作半导体材料
2．常见非金属氧化物的性质
非金属氧化物
CO、CO2、SO2、SO3、NO、NO2、SiO2
物理性质
色、状、味
①除SiO2外，其余均为气体；②除NO2红棕色外，其他均无色；③SO2、NO2有刺激性气味；④SO2易液化
毒性
除CO2、SiO2外均有毒
类型
CO2、SO2、SO3、SiO2是酸性氧化物；CO、NO、NO2是不成盐氧化物
化学性质
与H2O
①SO2、SO3、CO2生成相应酸；②NO2生成酸和NO；③SiO2、NO、CO不溶于水
与碱
CO2、SO2、SO3、SiO2等酸性氧化物与碱溶液反应生成正盐或酸式盐
氧化性
①SO2能氧化H2S；②CO2、SiO2能在高温下被C还原
还原性
①SO2具有较强还原性，能被Cl2、Br2、I2、O3、MnO、Fe3＋、HNO3等氧化剂氧化为SO；②NO遇空气被氧化为红棕色的NO2
特性
①SO2具有漂白性；②SiO2能与氢氟酸反应；③2NO2N2O4
环保
SO2、NO、NO2、CO均是大气污染物：SO2→酸雨、NO、NO2→光化学烟雾、CO→有毒气体
3．几种常见的硫酸盐
硫酸盐
俗名
颜色
用途
2CaSO4·H2O
熟石膏
白色
作磨光粉、纸张填充物、气体干燥剂等
CaSO4·2H2O
生石膏
白色
塑像、模型、粉笔、医疗绷带等
FeSO4·7H2O
绿矾
浅绿色
生产铁系列净水剂、补血剂等
CuSO4·5H2O
胆矾、蓝矾
蓝色
配“波尔多液”、镀铜液
BaSO4
重晶石
白色
白色颜料、医疗上作“钡餐”
KAl(SO4)2·12H2O
明矾
白色
净水剂
4．常见无机物性质与用途对应关系归纳

性质
用途
(1)
硅是常用的半导体材料
可作太阳能电池板
(2)
二氧化硅导光能力强，并且有硬度和柔韧度
可作光导纤维
(3)
4HF＋SiO2===2H2O＋SiF4↑
用HF雕刻玻璃
(4)
2C＋SiO2Si＋2CO↑
碳还原二氧化硅制备粗硅
(5)
碘酸钾在常温下稳定
食盐中的加碘物质
(6)
氮气的化学性质稳定
作保护气
(7)
浓氨水具有挥发性和还原性
用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气
(8)
草木灰和硫铵反应生成氨气，使肥效降低
草木灰和硫铵不能混合施用
(9)
二氧化硫具有还原性
二氧化硫可用于制作葡萄酒的食品添加剂
(10)
氦气化学性质稳定、密度小
可用于填充飞艇、气球
(11)
钠具有较强的还原性
可用于冶炼钛、锆、铌等金属
(12)
NaHCO3受热分解生成CO2，能与酸反应
可用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和剂
(13)
Na2CO3水解使溶液显碱性
用热的纯碱溶液洗去油污
(14)
Na2O2与H2O、CO2反应均生成O2
作供氧剂
(15)
肥皂水显碱性
肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂
(16)
水玻璃不燃不爆
可用作耐火材料
(17)
硅酸钠的水溶液是一种无机黏合剂
盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
(18)
锂质量轻、比能量大
可用作电池负极材料
(19)
Al具有良好的延展性和抗腐蚀性
常用铝箔包装物品
(20)
铝有还原性，能发生铝热反应
可用于焊接铁轨、冶炼难熔金属
(21)
MgO、Al2O3的熔点很高
作耐高温材料
(22)
小苏打与硫酸铝溶液发生双水解反应
可以作泡沫灭火器
(23)
Al(OH)3有弱碱性
可用于中和胃酸
(24)
镁铝合金质量轻、强度大
可用作高铁车厢材料
(25)
Fe粉具有还原性
可用于防止食品氧化变质
(26)
Fe2O3是红棕色粉末
可用作红色颜料
(27)
Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2
FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
(28)
CuSO4使蛋白质变性
误服CuSO4溶液，喝蛋清或豆浆解毒
(29)
BaSO4不溶于水，不与胃酸反应
在医疗上用作“钡餐”透视

(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)。
(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”消毒液的主要成分为NaClO，漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
(9)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。
(10)除去附着在试管内壁上的硫，除了用热的NaOH溶液外，还可以用CS2，但不能用酒精。
(11)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；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。
(12)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。
(13)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Zn和浓H2SO4的反应。
(14)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→澄清石灰水检验CO2。
(15)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。
(16)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。
(17)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。
(18)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。
(19)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。硅胶(mSiO2·nH2O)是一种很好的无毒干燥剂。
(20)H2CO3的酸性大于H2SiO3的酸性，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因可从两方面解释：①硅酸盐比碳酸盐稳定；②从化学平衡角度，由高沸点难挥发的固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2气体。
(21)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。
(22)NO只能用排水法或气囊法收集。
(23)在NO或NO2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。
(24)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＋。
(25)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。
(26)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。
(27)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NH需用浓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NH的存在。
(28)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。
(29)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。
(30)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。
(31)NH3、HCl、SO2、NO2可用水进行喷泉实验，水溶性小的气体可用其他溶剂(如CO2和NaOH溶液)进行喷泉实验。

考法 非金属元素及其化合物的性质和用途(题型预测：选择题)
（2021•河北选择性考试）关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是( )
A．浓H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B．NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强
C．加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI，说明H3PO4比HI酸性强
D．浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3氧化性更强
【答案】B
【解析】A项，浓硫酸能使蔗糖炭化，体现的是其脱水性，而不是吸水性，A错误；B项，NaClO在水溶液中会发生水解，离子方程式为：ClO-+H2OHClO+OH-，pH减小，则酸性增强，会促使平衡向正反应方向移动，生成氧化性更强的HClO，ClO3在酸性条件下可生成具有强氧化性的氯气、二氧化氯等气体，增强氧化能力，B正确；C项，HI的沸点低，易挥发加热NaI与浓H3PO4混合物发生反应生成HI利用的是高沸点酸制备低沸点酸的原理，C错误；D项，相同条件下根据铜与浓硝酸、稀硝酸反应的剧烈程度可知，浓硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性，D错误；故选B。

变式1 考查物质的性质
1．（2021•山东卷）下列由实验现象所得结论错误的是( )
A．向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸，产生淡黄色沉淀，证明HSO3-具有氧化性
B．向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末，紫色褪去，证明Fe3O4中含Fe(Ⅱ)
C．向浓HNO3中插入红热的炭，产生红棕色气体，证明炭可与浓HNO3反应生成NO2
D．向NaClO溶液中滴加酚酞试剂，先变红后褪色，证明NaClO在溶液中发生了水解反应
【答案】C
【解析】A项，淡黄色沉淀是S，在反应过程中硫元素由NaHSO3中的+4价降低到0价，发生还原反应，HSO3-体现氧化性，A项不符合题意；B项，酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，与还原性物质反应紫色才会褪去，所以可以证明Fe3O4中有还原性物质，即Fe(Ⅱ)，B项不符合题意；C项，在该反应中浓硝酸体现氧化性，N元素化合价降低，生成的产物可能是NO或者NO2，NO暴露于空气中也会迅速产生红棕色气体，无法证明反应产物，C项符合题意；D项，先变红说明溶液显碱性，证明NaClO在溶液中发生了水解， NaClO+H2OHClO+OH-，后来褪色，是因为水解产生了漂白性物质HClO，D项不符合题意；故选C。
变式2 考查物质的结构
2．(2021年1月浙江选考)铝硅酸盐型分子筛中有许多笼状空穴和通道(如图)，其骨架的基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体，化学组成可表示为Ma[(AlO2)x·(SiO2)y]·zH2O(M代表金属离子)。

下列推测不正确的是( )
A．常采用水玻璃、偏铝酸钠在强酸溶液中反应后结晶制得分子筛
B．若a=x/2，则M为二价阳离子
C．调节y/x(硅铝比)的值，可以改变分子筛骨架的热稳定性
D．分子筛中的笼状空穴和通道，可用于筛分分子
【解析】A项，偏铝酸钠在强酸性溶液中不能稳定存在容易形成Al3+，不可以利用偏铝酸钠在强酸性溶液中制备分子筛，A错误；B项，设M的化合价为m，则根据正负化合价代数和为0计算，m×+x×(-1)=0，解得m=+2，B正确；C项，调节硅铝比可以改变分子筛的空间结构，从而改变分子筛的稳定性，C正确；D项，调节硅铝比可以调节分子筛的孔径，根据分子筛孔径的大小可以筛分不同大小的分子，D正确；故选A。
【答案】A
变式3 考查物质的用途
3．(2021•辽宁选择性考试)下列说法错误的是( )
A．纯铁比生铁易生锈 B．臭氧可用于自来水消毒
C．酚醛树脂可用作绝缘、隔热材料 D．高纯硅可用于制芯片
【答案】A
【解析】A项，由于生铁发生电化学腐蚀，而纯铁只能发生化学腐蚀，故生铁比纯铁易生锈，A错误；B项，臭氧具有强氧化性，能使蛋白质发生变性，可用于自来水消毒，B正确；C项，酚醛树脂具有空间立体网状结构，具有热固体，绝缘性，故可用作绝缘、隔热材料，C正确；D项，高纯硅是良好的半导体材料，可用于制芯片，D正确；故选A。

1．(2019·全国卷Ⅰ卷)陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是(　　)
A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁
B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成
C．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐
D．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
【答案】A
【解析】“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色与氧化亚铁有关，而氧化铁显红棕色，A项错误；秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成，B项正确；陶瓷以黏土为原料，经高温烧制而成，属于人造材料，主要成分是硅酸盐，C项正确；陶瓷主要成分是硅酸盐，硅酸盐中硅元素化合价处于最高价，化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点，D项正确。
2．（2021•浙江6月选考）下列说法不正确的是( )
A．应避免铵态氮肥与草木灰混合施用
B．工业上可用离子交换法提高海带中碘的提取率
C．电解饱和食盐水可以得到金属钠和氯气
D．将生铁进一步炼制减少含碳量，能得到耐腐蚀的钢
【答案】C
【解析】A项，铵态氮肥的主要成分为铵根离子，草木灰的主要成分含有氢氧根，二者混合使用可以发生反应生成氨气，降低肥效，不能混合使用，A正确；B项，离子交换法可以很大程度的提取海水中的I-，还可以起到富集低浓度I-的作用，可以提高海水中I的提取率，B正确；C项，电解饱和食盐水可以得到NaOH、H2、Cl2，不能得到Na单质，C错误；D项，将生铁进一步炼制可以减少碳含量，在使用这种钢材时可以减少电化学腐蚀过程，这样的钢材更耐腐蚀，D正确；故选C。
3．（2021•广东选择性考试）化学创造美好生活。下列生产活动中，没有运用相应化学原理的是
选项
生产活动
化学原理
A
用聚乙烯塑料制作食品保鲜膜
聚乙烯燃烧生成CO2和H2O
B
利用海水制取溴和镁单质
Br -可被氧化、Mg2+可被还原
C
利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品
氢氟酸可与SiO2反应
D
公园的钢铁护栏涂刷多彩防锈漆
钢铁与潮湿空气隔绝可防止腐蚀
【答案】A
【解析】A项，聚乙烯是一种无毒的塑料，是最常见的食品包装袋材料之一，则用聚乙烯塑料制作食品包装袋与燃烧生成二氧化碳和水无关，故A符合题意；B项，溴离子具有还原性，能与氯气反应生成溴单质，镁离子具有弱氧化性，能用电解熔融氯化镁的方法制得镁，则海水制取溴和镁与单质，与溴离子可被氧化、镁离子可被还原有关，故B不符合题意；C项，氢氟酸能与二氧化硅反应，常用来刻蚀石英制作艺术品，则用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品，与氢氟酸能与二氧化硅反应有关，故C不符合题意；D项，钢铁在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀，在护栏上涂油漆可以隔绝钢铁与潮湿空气接触，防止钢铁腐蚀，则公园的钢铁护栏涂刷多彩油漆防锈，与隔绝钢铁与潮湿的空气防止腐蚀有关，故D不符合题意；故选A。
4．(2021•北京卷)已知1体积水可溶解40体积SO2气体，实验装置如图所示。下列说法正确的是( )

A．试管内液面上升能说明SO2与水发生反应
B．一段时间后，液面高度无明显变化，说明SO2在水中已达到饱和
C．向溶液中滴入石蕊试液，溶液变为红色，与下列反应有关：SO2+H2OH2SO3、H2SO3H++HSO3-、HSO3-H++SO32-
D．将溶液在空气中放置一段时间后，pH下降，说明SO2易挥发
【答案】C
【解析】A项，SO2易溶于水，液面也能上升，A错误；B项，二氧化硫与水反应达到饱和，二氧化硫不再溶解，液面高度也无明显变化，B错误；C项，滴入石蕊试液，溶液变为红色，说明溶液显酸性，SO2与水反应生成酸，酸电离出氢离子，C正确；D项，也可能亚硫酸被氧化为硫酸，弱酸变强酸，pH下降，D错误；故选C。
5．(2021•天津卷)关于反应H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+HOO所涉及的物质，下列说法错误的是( )
A．H2SO4在该反应中为氧化剂 B．Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质
C．Na2SO4是含有共价键的离子化合物 D．SO2是导致酸雨的主要有害污染物
【答案】A
【解析】A项，H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+HOO中无化合价的变化，不属于氧化还原反应，所以该反应中无氧化剂，故A错误；B项，Na2SO3不稳定，容易被空气中的O2氧化成硫酸钠变质，故B正确；C项，Na2SO4含有阴阳离子，存在离子键，硫酸根中含有共价键，故C正确；D项，SO2在空去中会转化成硫酸，形成酸雨，所以二氧化硫是导致酸雨的主要有害污染物，故D正确；故选A。
6．（2021•河北选择性考试）硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注，下列说法正确的是( )
A．NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因
B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5
C．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定
D．工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
【答案】D
【解析】A项，NO2是红棕色且有刺激性气味的气体，而SO2是无色有刺激性气味的气体，A错误；B项，汽车尾气的主要大气污染物为C与N的氧化物，如NOx和CO等，B错误；C项，氮的固定是指将游离态的氮元素转化为化合态，且植物可吸收土壤中的铵根离子或硝酸根离子作为肥料，不能直接吸收空气中的氮氧化物，C错误；D项，工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除，如加入石灰石或石灰乳均可进行脱硫处理，D正确；故选D。
7．(2021•辽宁选择性考试)下列说法正确的是( )
A．22.4LCl2 (标准状况)与水充分反应转移1mol电子
B．H2SO4和CuCl2均可通过化合反应得到
C．将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近，有白烟产生
D．SO2与KClO溶液反应：SO2+2ClO-+H2O=2HClO+SO32-
【答案】B
【解析】A项，由于溶于水中的Cl2只有部分与H2O反应，故22.4LCl2 (标准状况)与水充分反应转移电子数目小于1mol，A错误；B项，根据反应：SO3+H2O=H2SO4，Cu+Cl2CuCl2，故H2SO4和CuCl2均可通过化合反应得到，B正确；C项，将蘸有浓氨水和浓盐酸或浓硝酸的玻璃棒相互靠近，有白烟产生，由于浓硫酸难挥发，故不能形成白烟，C错误；D项，由于ClO-具有强氧化性，SO2具有强还原性，故SO2与KClO溶液反应：SO2+2ClO-+H2O=2H++Cl-+SO42-，D错误；故选B。
8．葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂，为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计)，某研究小组设计了如下实验(已知还原性：SO32->I->Cl-)。下列说法不正确的是

A．葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化，利用了亚硫酸盐的还原性
B．通入N2和煮沸的目的是为了将产生的气体从溶液中全部赶出
C．若试剂A选择氯水，则试剂B可选择NaOH标准液
D．若试剂A选择碱液，调节吸收后溶液为中性，则试剂B可选择I2标准液
【答案】C
【解析】A项，亚硫酸盐具有较强的还原性，可以防止葡萄酒被氧化，A正确；B项，温度越高，气体在水中的溶解度越小，通入N2和煮沸可以将产生的气体从溶液中全部赶出，B正确；C项，若试剂A选择氯水，溶液中会有未反应的氯水，当试剂B选择NaOH标准液时，所耗氢氧化钠标准液会偏大，造成结果有较大误差，C错误；D项，若试剂A选择碱液，调节吸收后溶液为中性，试剂B选择I2标准液，碘与亚硫酸盐反应生成硫酸盐，可以测定亚硫酸盐的含量，D正确；故选C。
核心考点二 常见非金属单质及其化合物的制备
1．氯气和氨气的实验室制法
物质
氯气
氨气
制备原理
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑
H3·H2O(浓)＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
实验装置

注意事项
①实验前检查装置的气密性
②净化：先通过饱和食盐水除去氯化氢气体，再通过浓硫酸除去水蒸气
③收集：一般用向上排空气法收集
④尾气处理：用NaOH浓溶液吸收，反应的化学方程式为2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
①实验前检查装置的气密性
②净化：应用碱石灰除去水蒸气，不能用浓硫酸和氯化钙作干燥剂
③收集：一般用向下排空气法收集
④尾气处理：用水或酸液吸收，但要防止发生倒吸
2．常见非金属单质及其化合物的工业制法
(1)单质

氯气
溴单质
碘单质
制备方法
电解饱和食盐水
海水提溴
海带中提碘
反应原理
2NaCl＋2H2O
2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋4H＋＋SO
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
Cl2＋2I－===2Cl－＋I2
制备流程
粗盐精盐―→饱和食盐水氯气

(2)化合物

氨
硝酸
制备方法
工业合成氨
氨氧化法
反应原理
N2＋3H22NH3
4NH3＋5O24NO＋6H2O
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
制备流程

3．硫酸工业
工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程如下图：

各进口或出口物质的名称为：
A：含硫矿石(如FeS2)；B：炉渣；C：二氧化硫、氧气、氮气；D：尾气(SO2、O2、N2)。
接触法制硫酸分为三个阶段：
生产阶段
设备
主要反应
造气
沸腾炉
S＋O2SO2或4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
接触氧化
接触室
2SO2＋O22SO3
SO3吸收
吸收塔
SO3＋H2O===H2SO4

1．无机化工流程题的命题设计[来源:Z|xx|k.Com]

(1)流程规律：主线主产品、分支副产品、回头为循环。
(2)核心考点：典型单质及其化合物知识、物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制。
2．无机化工流程题的解法思路
(1)从题干中获取有用信息，了解生产的产品。
(2)然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。
(3)分析流程中的每一步骤，从以下几个方面了解流程：a.反应物是什么；b.发生了什么反应；c.该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。

考法 制备无机化合物(题型预测：非选择题)
（2021•浙江6月选考）Cl2O是很好的氯化剂，实验室用如图装置(夹持仪器已省略)制备高纯Cl2O。已知：
①HgO+2Cl2= HgCl2+Cl2O，合适反应温度为18~25℃；副反应： 2HgO+2Cl2= 2HgCl2+O2。
②常压下，Cl2沸点-34.0℃，熔点-101.0℃；Cl2O沸点2.0℃，熔点-120.6℃。
③Cl2O+H2O2HClO，Cl2O在CCl4中的溶解度远大于其在水中的溶解度。
请回答：

(1)①装置A的作用是去除原料气中的少量水分，可用的试剂是_______。
②将上图中装置组装完整，虚框D中应选用_______。

(2)有关反应柱B，须进行的操作是_______。
A．将HgO粉末热处理除水分、增加表面积后填入反应柱
B．调控进入反应柱的混合气中Cl2和N2的比例
C．调控混合气从下口进入反应柱的流速
D．将加热带缠绕于反应柱并加热
(3)装置C，冷却液的温度通常控制在。反应停止后，温度保持不变，为减少产品中的Cl2含量，可采用的方法是_______。
(4)将纯化后的Cl2O产品气化，通入水中得到高纯度Cl2O的浓溶液，于阴凉暗处贮存。当需要Cl2O时，可将Cl2O浓溶液用CCl4萃取分液，经气化重新得到。
针对萃取分液，从下列选项选择合适操作(操作不能重复使用)并排序：c→_______→_______→e→d→f→_______。
a.检查旋塞、玻璃塞处是否漏水
b.将溶液和CCl4转入分液漏斗
c.涂凡士林
d.旋开旋塞放气
e.倒转分液漏斗，小心振摇
f.经几次振摇并放气后，将分液漏斗置于铁架台上静置
g.打开旋塞，向锥形瓶放出下层液体
h.打开旋塞，待下层液体完全流出后，关闭旋塞，将上层液体倒入锥形瓶
(5)产品分析：取一定量Cl2O浓溶液的稀释液，加入适量CCl4、过量溶液及一定量的稀H2SO4，充分反应。用标准Na2S2O溶液滴定(滴定Ⅰ)；再以酚酞为指示剂，用标准NaOH溶液滴定(滴定Ⅱ)。已知产生I2的反应(不考虑Cl2与水反应)：
2I-+ Cl2=I2+2Cl-、4I-+ Cl2O+2H+=2I2+2H2O+2Cl-、2I-+ HClO+H+=I2+ H2O+Cl-
实验数据如下表：
加入量n(H2SO4) /mol
2.505×10-3
滴定Ⅰ测出量n(I2) /mol
2.005×10-3
滴定Ⅱ测出量n(H2SO4) /mol
1.505×10-3
①用标准Na2S2O3溶液滴定时，无需另加指示剂。判断滴定Ⅰ到达终点的实验现象是_______。
②高纯度Cl2O浓溶液中要求n(Cl2O)/ n(Cl2) ≥99 (Cl2O和HClO均以Cl2O计)。结合数据分析所制备的Cl2O浓溶液是否符合要求_______。
【答案】(1)①浓H2SO4 ②a
(2)ABC (3)抽气(或通干燥氮气)
(4)a b g
(5)①CCl4中由紫红色突变到无色，且30s不恢复
②溶液中Cl2O和Cl2分别为1.000×10-3mol、5×10-6mol，=200>99，符合要求
【解析】(1)①装置A的作用是去除原料气(Cl2、N2)中的少量水分，可用的试剂是浓H2SO4；②Cl2和Cl2O都不能直接排放于空气中，因此需要进行尾气处理，Cl2、Cl2O能与NaOH溶液反应，同时需要防止NaOH溶液中水蒸气进入C装置中，因此需要在C和尾气处理装置之间连接吸收水蒸气的装置，所以虚框D中应选用a装置。(2)装置B为HgO与Cl2反应制备Cl2O的装置，A项，因Cl2O能与H2O发生反应，因此需要将HgO粉末热处理除水分，该反应为固体与气体接触类反应，因此增加表面积能够加快反应速率，故A选；B项，N2的作用是稀释Cl2，在气流速率一定的条件下，氯气所占的比例越小，其转化率越高，同时Cl2不足时会发生副反应，因此需要调控进入反应柱的混合气中Cl2和N2的比例，故B选；C项，为了让气体与固体充分接触，混合气体应从下口进入反应柱，同时需要控制气体的流速，防止副反应发生，故C选；D项，HgO与Cl2反应制备Cl2O的合适反应温度为18℃～25℃，因此该反应在常温下进行，若对反应柱加热会发生副反应，故D不选；故选ABC。(3)由题可知，Cl2沸点小于Cl2O，在Cl2未发生冷凝时抽气或通入氮气可以有效的去除产物中的Cl2。(4)萃取分液的操作顺序为：检漏→加入萃取剂和溶液→振荡摇匀→放气→静置分层→放液，下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出，因CCl4密度大于水，因此萃取后溶有Cl2O的CCl4位于下层，因此操作顺序为：涂凡土林→检查旋塞、玻璃塞处是否漏水→将溶液和CCl4转入分液漏斗→倒转分液漏斗，小心振摇→旋开旋塞放气→经几次振摇并放气后，将分液漏斗置于铁架台上静置→打开旋塞，向锥形瓶放出下层液体，故答案为abg。(5)①溶有I2的CCl4溶液呈紫红色，用标准Na2S2O3溶液滴定I2过程中，当I2恰好反应完全时，溶液呈无色，因此滴定I2到达终点的实验现象是CCl4中由紫红色突变到无色，且30s不恢复。②由2I-+ Cl2=I2+2Cl-、4I-+ Cl2O+2H+=2I2+2H2O+2Cl-、2I-+ HClO+H+=I2+ H2O+Cl- (HClO为Cl2O与H2O反应的产物)可得关系式：Cl2O～2H+～2I2，由实验数据可知Cl2O和HClO共消耗n(H+)=2×(2.505×10-3mol-1.505×10-3mol)=2×10-3mol，生成I2的物质的量为2×10-3mol，则高纯度Cl2O浓溶液中n(Cl2O)=1×10-3mol，加入过量KI溶液共生成I2的物质的量为2.005×10-3mol，因此Cl2与I-反应生成I2的物质的量为2.005×10-3mol-2×10-3mol=5×10-6mol，由此可知高纯度Cl2O浓溶液中n(Cl2)=5×10-6mol，所以高纯度Cl2O浓溶液中==200>99，则所制备的高纯度Cl2O浓溶液符合要求，故答案为：溶液中Cl2O和Cl2分别为1×10-3mol、5×10-6mol，=200>99，符合要求。

变式1 考查从矿物中提取物质
1．工业上制备高纯硅有多种方法，其中的一种工艺流程如下：

已知：流化床反应的产物中，除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等。
下列说法正确的是(　　)
A．电弧炉中发生的反应为C＋SiO2CO2↑＋Si
B．SiCl4进入还原炉之前需要经过蒸馏提纯
C．每生产l mol高纯硅，需要44． 8L Cl2(标准状况)
D．该工艺Si的产率高，符合绿色化学要求
【答案】B
【解析】A项，二氧化碳与碳在高温下生成粗硅和一氧化碳，电弧炉中发生的反应为2C+SiO22CO↑+Si，A错误；B项，SiCl4进入还原炉之前在流化床反应器中除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等，需要利用相互溶解的物质沸点不同，经过蒸馏提纯，B正确；C项，根据转化关系Si→SiCl4→Si，每生产l mol高纯硅，需要22．4L Cl2(标准状况)，C错误；D项，该工艺中产生氯化氢气体且有氯气的参与，容易引起空气污染，不符合绿色化学要求，D错误。
变式2 考查从海水中提取物质
2．南海是一个巨大的资源宝库，开发利用海水资源是科学研究的重要课题。下图为海水资源利用的部分过程，有关说法不正确的是 ( )

A．海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法
B．氯碱工业中采用阳离子交换膜可提高产品的纯度
C．由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2的关键是要低温小火烘干
D．溴工业中③、④的目的是富集溴元素，溴元素在反应③、⑤中均被氧化，在反应④中被还原
【答案】C
【解析】A项，海水淡化分离水与盐类物质，则主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法，故A正确；B项，氯碱工业中阳极上生成氯气，阴极上生成氢气、NaOH，且阳离子向阴极移动，采用阳离子交换膜可提高产品的纯度，故B正确；C项，HCl可抑制镁离子水解，则由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2的关键是要在干燥的氯化氢气流烘干，故C错误；D项，海水中溴离子浓度较低，反应③、⑤中Br元素的化合价升高，而反应④中Br元素的化合价降低，则溴元素在反应③、⑤中均被氧化，在反应④中被还原，故D正确；故选C。
变式3 无机化工工艺流程
3．(2021•海南选择性考试)亚硝酰氯(NOCl)可作为有机合成试剂。
已知：