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）—2024春高中化学人教版必修二

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．(2023·全国乙卷，11)一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是(　　)
A 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀 6FeSO4＋O2＋2H2O===2Fe2(SO4)3＋2Fe(OH)2↓
B 硫化钠溶液出现浑浊颜色变深 Na2S＋2O2===Na2SO4
C 溴水颜色逐渐褪去 4Br2＋4H2O===HBrO4＋7HBr
D 胆矾表面出现白色粉末 CuSO4·5H2O===CuSO4＋5H2O
2.(2023·广东，4)1827年，英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下，兴趣小组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是(　　)
A．图1：喷泉实验 B．图2：干燥NH3
C．图3：收集NH3 D．图4：制备NH3
3．(2022·重庆，5)工业上用N2和H2合成NH3，NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．消耗14 g N2生成NH3分子数为2NA
B．消耗1 mol H2，生成N—H键数为2NA
C．生成标准状况下22.4 L NH3，电子转移数为2NA
D．氧化1 mol NH3生成NO，需O2分子数为2NA
4．(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
5.(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
6.(2021·山东，8)工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图，下列说法错误的是(　　)
A．吸收过程中有气体生成
B．结晶后母液中含有NaHCO3
C．气流干燥湿料时温度不宜过高
D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
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．(2023·山西大同一中月考)下列说法不正确的有几个(　　)
①铁与氯气反应生成氯化铁，则铁与硫反应生成硫化铁
②氨气催化氧化制备硝酸属于氮的固定
③保存氢氟酸可用玻璃瓶，但不能用玻璃塞
④氨易液化，汽化时要吸收大量的热，因此可用作制冷剂
⑤高纯硅可用于制作光导纤维
⑥硅酸钠的水溶液可以用作黏合剂和防火剂
A．3 B．4 C．5 D．6
2．(2022·山东烟台高一期末)如图是N、S及其化合物的“价—类”二维图，下列说法正确的是(　　)
A．在一定条件下，a可将c、d还原为b
B．c′使品红褪色的原理与HClO的漂白原理相同
C．a与浓e、a′与浓e′均能发生氧化还原反应
D．常温下，Fe与浓e和浓e′均不反应
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，它们之间有如图的反应关系：
(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．B　[N2与H2合成NH3反应的化学方程式为N2＋3H22NH3。由化学方程式可知，消耗14 g氮气生成氨气为×2＝1 mol，即生成氨气的分子数为NA，故A错误；由化学方程式可知，消耗1 mol氢气生成N—H键为1 mol××3＝2 mol，即生成的N—H键数为2NA，故B正确；由方程式可知，生成标准状况下22.4 L氨气，反应转移电子为×3＝3 mol，即电子转移数为3NA，故C错误；由得失电子守恒可知，1 mol氨气与氧气反应生成一氧化氮，需氧气1 mol×＝1.25 mol，即需O2分子数为1.25NA，故D错误。]
4．D　[氯化铵不稳定，加热易分解生成氨气和氯化氢，但两者遇冷又会化合生成氯化铵固体，所以不能用于制备氨气，A不可行；将铝片加到冷浓硝酸中会发生钝化，不能用于制备二氧化氮，B不可行；硫化氢为还原性气体，浓硫酸具有强氧化性，不能用浓硫酸与硫化钠固体反应制备硫化氢气体，因为该气体会与浓硫酸发生氧化还原反应，C不可行；实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，生成氯化钾和氧气，二氧化锰作催化剂，可用此方法制备氧气，D可行。]
5．A　[酸性高锰酸钾溶液不仅能与H2S反应，也能与SO2反应，A项不能实现目的。]
6．B
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．B
2．A　[根据图示，a为NH3、b为N2、c为NO、d为NO2、e为HNO3；a′为H2S、b′为S，c′为SO2，d′为H2SO3、e′为H2SO4，据此解答。a为NH3、b为N2、c为NO、d为NO2，根据化合价以及氧化还原规律，一定条件下，a可将c、d还原为b，A正确；c′使品红褪色的原理为与有色物质生成不稳定的无色物质，HClO的漂白原理为将有色物质氧化为无色物质，原理不相同，B错误；氨气和浓硝酸不能发生氧化还原反应，H2S可以和浓硫酸发生氧化还原反应，C错误；常温下，Fe遇浓硝酸和浓硫酸会发生钝化反应，阻止反应进一步进行，不是不反应，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＋