第五章　化工生产中的重要非金属元素　章末整合　重点突破 学案（含答案）

第五章　化工生产中的重要非金属元素 章末整合　重点突破
1．硫及其化合物
2．氮及其化合物
3．无机非金属材料
1．(2021·全国甲卷，9)实验室制备下列气体的方法可行的是(　　)
选项 气体 方法
A 氨气 加热氯化铵固体
B 二氧化氮 将铝片加到冷浓硝酸中
C 硫化氢 向硫化钠固体滴加浓硫酸
D 氧气 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
2.(2020·浙江1月选考，24)100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸(分子式为H2S2O7或H2SO4·SO3)。下列说法不正确的是(　　)
A．焦硫酸具有强氧化性
B．Na2S2O7水溶液呈中性
C．Na2S2O7可与碱性氧化物反应生成新盐
D．100%硫酸吸收SO3生成焦硫酸的变化是化学变化
3．(2020·全国卷Ⅰ，9)下列气体去除杂质的方法中，不能实现目的的是(　　)
气体(杂质) 方法
A SO2(H2S) 通过酸性高锰酸钾溶液
B Cl2(HCl) 通过饱和的食盐水
C N2(O2) 通过灼热的铜丝网
D NO(NO2) 通过氢氧化钠溶液
4.[2014·天津理综，9(1)(2)(3)(4)]Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定。
制备Na2S2O3·5H2O
反应原理：Na2SO3(aq)＋S(s)Na2S2O3(aq)
实验步骤：
①称取15 g Na2SO3加入圆底烧瓶中，再加入80 mL蒸馏水；另取5 g研细的硫粉，用3 mL乙醇润湿，加入上述溶液中。
②安装实验装置(如图所示，部分夹持装置略去)，水浴加热，微沸60 min。
③趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出Na2S2O3·5H2O，经过滤、洗涤、干燥，得到产品。
回答问题：
(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是______________________________________________。
(2)仪器a的名称是__________，其作用是____________________________________________。
(3)产品中除了有未反应的Na2SO3外，最可能存在的无机杂质是________________，检验是否存在该杂质的方法是____________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子反应方程式表示其原因：_______________________________________________________________________________。
突破一　S、N、Si及其化合物的转化关系
1．硫及其化合物的转化
完成下列序号表示的化学方程式或离子方程式：
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________；
⑤________________________________________________________________________；
⑥________________________________________________________________________；
⑦________________________________________________________________________；
⑨________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
2．氮及其化合物的转化
完成下列序号表示的化学方程式：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________；
⑤________________________________________________________________________；
⑥________________________________________________________________________；
⑦________________________________________________________________________；
⑧________________________________________________________________________；
⑨________________________________________________________________________；
⑩________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
3．硅及其重要化合物之间的转化
完成下列序号表示的化学方程式：
⑤________________________________________________________________________；
⑥________________________________________________________________________；
⑦________________________________________________________________________；
⑧________________________________________________________________________；
⑨________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
1．(2022·广东江门高一期末)部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(　　)
A．a可与O2反应直接生成c
B．b既可被氧化，也可被还原
C．可向H2O2中加入b制得d
D．可存在b→c→d→b的转化关系
2．结合氮及其化合物“价—类”二维图及氧化还原反应的基本规律，下列分析或预测正确的是(　　)
A．N2O3、NO2、N2O5均能与水反应生成酸，三者均为酸性氧化物
B．HNO3、HNO2、NaNO3、NH3的水溶液均可以导电，四者均属于电解质
C．联氨(N2H4)可能被亚硝酸(HNO2)氧化生成氢叠氮酸(HN3)
D．硝酸具有较强的氧化性，可用稀硝酸溶解Au、Ag、Cu
突破二　无机框图推断题解题技巧
1．解题方法
2．常用“突破口”
(1)物质的颜色
淡黄色固体—______、______；红棕色粉末—______；
红褐色沉淀—______；蓝色沉淀—______；
黑色固体—Fe3O4、CuO等；红色溶液—Fe(SCN)3；
红棕色气体—__________；黄绿色气体—________。
(2)常见物质检验的现象
①焰色试验：钠为________、钾为________(透过蓝色钴玻璃)。
②Fe2＋遇碱出现沉淀颜色变化：______________________；Fe3＋遇SCN－显________，遇碱生成________沉淀。
③高中阶段所学的气体中溶于水显碱性的只有________；在空气中迅速由无色变为红棕色的气体只有________。
④能与盐酸、稀硫酸作用产生有刺激性气味的无色气体，且该气体能使溴水、品红溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色的一般为含______或________的物质。
(3)物质的特殊性质
①能使品红溶液褪色的气体：__________(加热后品红溶液又恢复红色)、__________(加热后品红溶液不恢复红色)。
②使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：________。
③使湿润的淀粉-KI试纸变蓝：NO2、______、Br2、 FeCl3溶液等。
④能与SO2、Cl2、O2等气体(或其水溶液)反应析出淡黄色沉淀：H2S。
⑤在一定条件下具有漂白性的物质：Na2O2、________、SO2、氯水、活性炭等。
⑥________可作半导体材料，________可制作光导纤维。
⑦与水反应放出气体的物质：________、K、Na2O2等。
(4)熟悉重要无机物转化关系的常考形式
①“ABCD(酸或碱)”
NH3(N2)NONO2HNO3；
H2S(S)SO2SO3H2SO4；
NaNa2ONa2O2NaOH。
②ABC
NaOHNa2CO3NaHCO3；
NaAlO2Al(OH)3AlCl3；
Na2CO3NaHCO3CO2；
AlCl3Al(OH)3NaAlO2。
1．如图为火山喷发时硫元素的转化示意图，其中甲、乙在常温下均为气体，丙为液体，丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是(　　)
A．甲只具有还原性
B．乙、丙均为酸性氧化物
C．乙既有氧化性，又有还原性
D．丁为黄色或淡黄色固体
2．A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物，A是单质，它们之间有如下的反应关系：
(1)若A是淡黄色固体，C、D是氧化物，C是造成酸雨的主要物质，但C也有其广泛的用途，写出其中的两个用途：_____________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)若B是气态氢化物，C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分，写出该反应的化学方程式：________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)若D物质具有两性，②③反应均要用强碱溶液，④反应时通入过量的一种能引起温室效应的主要气体。判断单质A的元素在周期表中的位置：__________________。
(4)若A是太阳能电池用的光伏材料。C、D为钠盐，两种物质中除钠、氧外的元素为同一主族，且溶液均显碱性，写出②反应的化学方程式：_______________________________________
_______________________________________________________________________________，
D的化学式是______________。
(5)若A是应用最广泛的金属。④反应用到A，②⑤反应均用到同一种非金属单质。C的溶液用于刻蚀印刷铜电路板，写出该反应的离子方程式：____________________________________
_______________________________________________________________________________。
章末整合　重点突破
体验高考
1．D　2.B
3．A　[酸性高锰酸钾溶液不仅能与H2S反应，而且也能与SO2反应，A项不能实现目的。]
4．(1)使硫粉易于分散到溶液中
(2)(球形)冷凝管　冷凝回流
(3)Na2SO4　取少量产品溶于过量稀盐酸，过滤，向滤液中加BaCl2溶液，若有白色沉淀，则产品中含有Na2SO4
(4)S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O
重点突破
突破一
1．③S＋2CuCu2S　④S＋FeFeS　⑤S＋H2H2S
⑥2H2S＋SO2===3S＋2H2O　⑦2H2S＋3O22SO2＋2H2O　⑨FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑　 SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O　 SO＋2H＋===SO2↑＋H2O　 2SO2＋O22SO3　 SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl　 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
2．①NH3＋HCl===NH4Cl　②NH3＋H2O??NH3·H2O
③4NH3＋5O24NO＋6H2O　④2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O　⑤NH3·H2ONH3↑＋H2O　⑥N2＋3H22NH3　⑦N2＋3MgMg3N2　⑧N2＋O22NO　⑨2NO＋O2===2NO2　⑩3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
3．⑤SiCl4＋2H2Si＋4HCl　⑥SiO2＋2C2CO↑＋Si
⑦SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O　⑧SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O　⑨CaO＋SiO2CaSiO3或CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑　 Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl或Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓
跟踪训练
1．A
2．C　[N2O3、N2O5属于酸性氧化物，与水反应只生成酸，二氧化氮和水反应生成硝酸和NO，所以二氧化氮不是酸性氧化物，故A错误；HNO3、HNO2、NaNO3均是电解质，NH3的水溶液可以导电，但是NH3在水中不能电离，不是电解质，故B错误；依据价态归中原理，N2H4(氮为－2价)和HNO2(氮是＋3价)反应可能生成HN3(氮是－价)，故C正确；Au的金属活动性很弱，与硝酸不反应，Ag、Cu能与稀硝酸反应，故D错误。]
突破二
2．(1)S　Na2O2　Fe2O3　Fe(OH)3　Cu(OH)2　NO2　Cl2
(2)①黄色　紫色　②白色→灰绿色→红褐色　红色　红褐色　③氨气　NO　④SO　HSO　(3)①SO2　Cl2　②NH3　③Cl2　⑤H2O2　⑥Si　SiO2　⑦Na
跟踪训练
1．A
2．(1)漂白、防腐、作为生产硫酸的原料等(任写两个即可)　(2)4NH3＋6NO5N2＋6H2O　(3)第三周期第ⅢA族
(4)Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑　Na2CO3
(5)Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋