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第15讲 碳族元素 无机非金属材料
考点1 碳族元素
1．碳族元素的化合价
碳族元素常见化合价为+2和+4，其中碳、硅、锗、锡的 价化合物较稳定，而铅的 价化合物稳定。由氧化还原反应的化合价升降来研究碳族元素的物质，其性质规律如下：
（1）碳族元素的单质以 为主，如碳、硅都被氧气氧化。碳作还原剂，温度越高，还原性 ，高温时碳可还原氧化铜。锡、铅都能与盐酸反应置换出氢气等。
（2） 价化合物有还原性。如CO高温时能还原某些金属氧化物（Fe2O3、CuO等）。
（3） 价化合物有氧化性。如CO2和碳高温下反应生成CO，PbO2在化学反应中是强氧化剂等。
2．除去CO、CO2气体中混有的杂质（括号内为杂质）
（1）CO(CO2) ：通过盛有的 洗气瓶。
（2）CO2(CO)：通过盛放 的硬质玻璃官。
（3）CO2(O2)：通过盛放 的硬质玻璃管。
（4）CO2(SO2)：通过 或 。
（5）CO2(HCl)：通过 。
（6）CO2(H2S)：通过 。
[例1]（2007年山东）下图所示为常见气体制备、分离、干爆和性质验证的部分仪器装置（加热设备及夹持固定装置均略去），请根据要求完成下列各题（仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，a、b为活塞）。
（1）若气体入口通入CO和CO2的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥的CO，并验证其还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为 （填代号）。能验证CO氧化产物的现象是 。
（2）停止CO和CO2混合气体的通入，E内放置Na2O2，按A→E→D→B→H装置顺序制取纯净干燥的O2，并用O2氧化乙醇。此时，活塞a应 ，活塞b应 。需要加热的仪器装置有 （填代号），m中反应的化学方程式为 。
（3）若气体入口改通空气，分液漏斗内改改加浓氨水，圆地烧瓶内改加 NaOH 固体，E内装有铂铹合金网，按A→G→E→D装置程序制取干燥氧气，并验证氨的某些性质。
①装置A中能产生氨气的原因有： 。
②实验中观察到E内有红棕色气体现出，证明氨气具有 性。
[解析]（1）根据实验要求，A装置中通入的气体为CO和CO2的混合气，在A中，CO2 被氢氧化钠吸收，若要获得纯净干燥的CO，需要选取装置C，证明CO2 被除尽，然后通过盛有浓硫酸的B除去水蒸气，要验证CO的还原性，需要装有CuO的装置E，验证CO的氧化产物CO2 ，还需要装置C，最后需要F除去为反应的CO。所选装置的连接顺序是ACBECF，能验证CO的氧化产物的实验现象是：AB之间的C装置中溶液保持澄清，EF之间的C装置中溶液变浑浊。
（2）停止通入CO和CO2 的混合气体，需要关闭活塞a，然后打开活塞b，此时稀硫酸与碳酸钠溶液（CO2 与NaOH反应生成的）反应，反应生成的CO2气体进入E中，并与 与Na2O2反应产生氧气，氧气通过D除去可能存在的CO2，通过B除去水蒸气，得到纯净干燥的氧气，氧气氧化乙醇的条件是需要加热且有铜做催化剂，因此需要加热k使乙醇挥发，并且加热m，使氧气与乙醇蒸气反应，反应的化学方程式是：2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O。
（3）氢氧化钠固体易吸水并且在溶于水时放出大量的热，氢氧化钠溶于水后溶液中的OH—的浓度增大，这些因素均能浓氨水中的化学平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH4+＋OH向逆反应方向移动，使浓氨水中的氨气放出。根据常识可以判断出在E中出现的红棕色气体应该是NO2，由氨气和NO2中氮元素的化合价可以判断氨气被氧化生成NO2 氨气体现出的是还原性。
【答案】（1）ACBECF AB之间的C装置中溶液保持澄清，EF之同的C装置中溶液变浑浊 （2）关闭 打开 k m 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
（3）①氢氧化钠溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氧氧化钠吸水，促使氨放出；氢氧化钠电离出的OH增大了氨水中OH浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出。②还原
【方法技巧】本题得分的关键是应明确实验目的：证明混合气体中有CO和H2。要想达到目的，只能利用它们的还原性将之转化为CO2和H2O来检验，同时又要防止CO2和水蒸气的干扰，所以，用CO和H2还原CuO之前，必须首先除去CO2和水蒸气。本题应先解决第（4）问。
考点2 碳酸盐性质的一般规律
1．溶解性规律：碱金属的正盐溶解度 酸式盐（如：Na2CO3 NaHCO3）；碱土金属（第ⅡA族）的正盐溶解度 酸式盐〔如：CaCO3 Ca(HCO3)2〕。
2．稳定性：难溶性的碳酸盐、(NH4)2CO3及酸式盐受热 ；可溶性的碳酸盐较稳定，受热 ；一般来说：稳定性大小顺序为正盐 酸式盐。
3．酸式盐与碱反应时的产物要根据相对用量判断。如在Ca(HCO3)2溶液中滴加NaOH溶液：Ca(HCO3)2+NaOH （NaOH少量）
Ca(HCO3)2+2NaOH （NaOH过量）
4．CO32和HCO3的检验
（1）CO32的检验方法：向待检溶液中滴加过量的 溶液，生成 ，再加入
，白色沉淀又溶解，且生成无色、无味的气体，则检得溶液中有CO32。
（2）HCO3的检验方法：向待检溶液中滴加足量的 的可溶性盐溶液，若无明显现象，再向溶液中加入足量的 （如 等）溶液，溶液中逸出无色、无味的气体，则待检溶液中有HCO3。
[特别提醒]：①检验CO32：试剂CaCl2溶液也可用Ca(NO3)2、BaCl2、Ba(NO3)2等的溶液代替，但不可用Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液，原因是无法排除HCO3的干扰。②检验HCO3：Ca2+或Ba2+的溶液不可用Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液，原因是OH将HCO3转化为CO32；加酸后要通过气体的气味排除HSO3的干扰。
[例2]（2007年上海理综）（1）钟乳石和石笋的主要成分是碳酸钙，其形成过程如右图所示。随着旅游人数的增加，潮湿溶洞中的钟乳石和石笋受到二氧化碳侵蚀，其化学方程式为：__________________________________。
（2）某学生提出一个修复溶洞底部受损石笋的研究方案，由以下五步组成，正确的实验步骤依次是__________。
①将盛有碱溶液的容器置于石笋的上部 ②配制一定浓度的碱溶液 ③选择合适的碱 ④调节碱溶液下滴的速度 ⑤观察石笋表面复原情况
[解析]从图可见，石笋受损是由于地表水中溶有CO2，CO2可溶解石笋，生成Ca(HCO3)2，而Ca(HCO3)2在受热的情况下会分解生成CaCO3，形成钟乳石和石笋。修复溶洞底部受损的石笋应用能与Ca(HCO3)2反应的碱。故实验的第一步是选择合适的碱，再配制一定浓度的碱溶液后进行修复操作①④⑤。
【答案】（1）CaCO3＋CO2 + H2OCa(HCO3)2 （2）③②①④⑤
【误区警示】认为应先观察石笋表面复原情况，根据石笋表面复原情况调节碱溶液下滴的速度，易将④和⑤搞反。
考点3 硅及其化合物的特性
1．Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si：2C＋SiO2
2．非金属单质跟碱液作用一般无H2放出，但Si却放出H2：Si＋2Na2OH＋H2O＝
3．非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能与HF作用：Si+4HF＝
4．非金属单质一般为非导体，但Si为 。
5．SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H2SiO3。
6．非金属氧化物的熔沸点一般较低，但SiO2的熔沸点却 。
7．酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟HF作用：SiO2＋4HF＝
8．无机酸一般易溶于水，H2SiO3却难溶于水。
9．因碳酸的酸性强于硅酸，所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能发生下列反应：Na2SiO3
+CO2+H2O＝ ，但在高温下2Na2CO3+SiO2 也能发生。
10．Na2SiO3的水溶液称水玻璃，但它与玻璃的成分大不相同，硅酸钠水溶液（即水玻璃）俗称 ，但它却是 的溶液，并不是 溶液。
[特别提醒]：硅与氢氧化钠溶液反应时，实际上是水被分解了，碱的存在只是起了加速作用，其过程可认为：Si＋3H2O＝H2SiO3＋2H2↑，H2SiO3＋2NaOH＝Na2SiO3＋2H2O。显然，Si失去电子，是还原剂；H2O中的H得到电子，H2O是氧化剂；NaOH既不是氧化剂，又不是还原剂，它只是反应物而已。综合上述两个反应得到总化学方程式：Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑。
[例3]能说明常温下二氧化硅是很坚硬的固体而二氧化碳是气体的原因是 （ ）
A．硅的非金属性比碳的活泼
B．二氧化硅中硅氧键的类型和二氧化碳中碳氧键不同
C．硅氧键的键能比碳氧键的键能大得多
D．二氧化硅晶体类型和二氧化碳晶体不同
[解析]本题比较两种晶体的物理性质，应该从晶体所属类别入手。由于SiO2是一种空间网状结构的原子晶体，而CO2是靠分子间作用力结合在一起的分子晶体，因此SiO2晶体的熔沸点高、硬度大，而二氧化碳的熔沸点低。
【答案】D
【误区警示】对两种晶体结构认识模糊以及对物理性质差异原因的认识不清，而认为SiO2和CO2属于同主族元素的两种化合物，对应的晶体类型相同，性质上的差异应该在于二氧化硅中硅氧键和二氧化碳中碳氧键间类型和键能的差异。从而错选B、C。
考点4 无机非金属材料
1．传统无机非金属材料——水泥和玻璃的生产方法
硅酸盐产品 水泥 玻璃
主要设备 水泥回转窑 玻璃窑
原料 石灰石和粘土 纯碱、石灰石、石英(过量)
反应原理 复杂的物理-化学变化 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
主要成份
反应条件
2．新型无机非金属材料
新开发利用的无机非金属材料主要有氮化硅（Si3N4)、刚玉（Al2O3）等陶瓷，碳化硼、光导纤维(主要成分是SiO2)等，这些材料具有特殊结构、特殊功能。
传统非金属材料具有抗腐蚀、耐高温等许多优点，但质脆，耐热冲击差。
新型非金属材料继承了传统非金属材料的优点，并克服了缺点，主要具有以下特性：①
；② ；③ ；④ 。
[特别提醒]：复杂硅酸盐可以看成碱性氧化物和酸性氧化物所组成的复杂化合物，因此可以改写为aMxOy·bSiO2·cH2O的方式（具体顺序是：碱性氧化物·两性氧化物·酸性氧化物·水），如硅酸钙：3CaO·SiO2、铝酸三钙：3CaO·Al2O3；高岭土：Al2O3·2SiO2·2H2O。
[例4]（2008届南通市第一次调研测试）汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载。20世纪80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡（化学式：BaCuSi2Ox，Cu为＋2价），下列有关“汉紫”的说法中不正确是 （ ）
A．用盐的形式表示：BaSiO3·CuSiO3 B．用氧化物形式表示：BaO·CuO·2SiO2
C．易溶于强酸、强碱 D．性质稳定，不易褪色
[解析]根据化合物中正负化合价的代数和等于零可知，A、B正确。硅酸盐只溶于强酸不溶于强碱，C错。从题给信息：汉代器物上的颜料“汉紫”可知“汉紫”性质稳定，不易褪色，D正确。
【答案】C
参考答案
考点1 碳族元素
1．+4 +2 （1）还原性 越强 （2）＋2 （3）+4
2．（1）澄清石灰水 （2）灼热CuO （3）灼热铜网 （4）饱和NaHCO3溶液 酸性KMnO4溶液 （5）饱和NaHCO3溶液 （6）CuSO4溶液
考点2 碳酸盐性质的一般规律
1．大于 ＞ 小于 ＜ 2．易分解 难分解 ＞
3．CaCO3↓+NaHCO3+H2O CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
4．（1）CaCl2 白色沉淀 稀盐酸或稀硝酸 Ca2+或Ba2+ 酸 盐酸、硝酸、醋酸
考点3 硅及其化合物的特性
1．Si＋2CO↑ 2．Na2SiO3＋2H2↑ 3．SiF4↑+H2↑ 4．半导体 6．很高
7．SiF4↑＋H2O 9．Na2CO3+H2SiO3↓ Na2SiO3+CO2↑ 10．泡花碱 盐 碱
考点4 无机非金属材料
1．3CaO·SiO2、2 CaO·SiO2、3CaO·Al2O3 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 高温 高温
2．能承受高温 具有电学特性 具有光学特性 具有生物功能
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第11讲 氯及卤族元素
考点1 氯水的成分的复杂性和多样性
1．氯水的成分和性质
成分 表现的性质 反应实例
Cl2 ①呈黄绿色②强氧化性③加成反应 Cl2+Mg Cl2+2KI Cl2+H2SO3+H2O Cl2+CH2=CH2→
H+ 强酸性 2H++CaCO3 滴入紫色石蕊试液先 ，后
HClO ①弱酸性②强氧化性 HClO+OHClO+H2O漂白、杀菌、消毒
Cl 沉淀反应 Cl+Ag+AgCl↓
2．Cl2+H2OH++Cl+HClO平衡移动的应用
向氯水中加入的物质 浓度变化 平衡移动的方向 应 用
可溶性氯化物 c(Cl) ①用饱和食盐水除Cl2中的HCl②用排饱和食盐水法收集Cl2
盐酸 c(H+)和c(Cl) 次氯酸与浓盐酸反应制Cl2
NaOH c(H+) 用NaOH溶液吸收多余的Cl2
Ca(OH)2 c(H+) 制漂白粉
CaCO3 c(H+) 制高浓度HClO溶液
光照 c(HClO) 氯水闭光保存或现用现配
[特别提醒]：Cl2+H2OH++Cl+HClO平衡移动的各种情况均可归结到勒夏特列原理，故掌握知识要“以不变应万变”。
[例1]（2009届龙岩一中第一学段考试）下列实验现象，与新制氯水中的某些成分（括号内物质）没有关系的 （ ）
A．将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色气泡（H+）
B．使红色布条褪色（HCl）
C．向FeCl2溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，发现呈血红色（Cl2）
D．滴加AgNO3溶液生成白色沉淀（Cl）
[解析]氯水中存在H+，与NaHCO3反应产生CO2，与H+相关；氯水使红色布条褪色是因为氯水中存在HClO，而不是因为氯水中存在HCl；氯水中存在Cl2能氧化Fe2+→Fe3+，故滴加KSCN溶液，溶液呈血红色；氯水中存在Cl能与AgNO3溶液生成白色沉淀。
【答案】B
【方法技巧】解此题的关键是掌握氯水中含有的各种粒子以及他们对应的性质。强酸性——H+的性质；漂白性——HClO的性质；强氧化性——Cl2、HClO的性质。
考点2 氯气的制法
1．实验室制法
（1）反应原理： 。
说明：①若没有浓盐酸时，可用 代替； ②若没有MnO2时可用 代替，此时可不加热。另外KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2、PbO2等也可代替MnO2；③加热温度不宜过高，否则制得的Cl2中HCl气体杂质较多。
（2）发生装置：用分液漏斗、圆底烧瓶等组装的典型固液加热制气装置。
（3）气体的净化与干燥：C12的净化用 或 洗气，除去混在C12中的HCl气体；用 干燥。
（4）收集： 法或排 法（饱和食盐水可除去Cl2中的HCl气体）。
（5）气体的检验：用 检验。
（6）尾气处理：用 吸收多余的Cl2，以防Cl2污染大气。
2.工业制法：电解饱和食盐水：
[特别提醒]：本实验中盐酸要过量，因随着反应的进行，盐酸的浓度降低，而MnO2与稀盐酸不反应，则反应中盐酸不可能完全消耗。
[例2]已知KMnO4与浓HCl在常温下反应能产生Cl2。若用右图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并试验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是（ ）
A.①和②处 B.只有②处
C.②和③处 D.②③④处
[解析]由KMnO4与浓HCl在常温下反应能产生Cl2知①正确；反应放热，浓HCl易挥发，故产生的Cl2中可能混有HCl，需要净化，洗液不能用NaOH，因为NaOH能和Cl2反应，应该用饱和食盐水，②错误；净化后的Cl2可以用浓H2SO4干燥，但气体应用长导管直接通入浓H2SO4中，③错误；干燥的氯气和金属反应的容器只有气体进入的导管，一段时间后压强升高，可能会使橡皮塞弹开，④错误。故D选项符合题意。
【答案】D
【规律总结】实验室制取气体方法及装置的选择依据
（1）选取试剂的主要依据是制取气体的性质，如氯气具有氧化性，常用氧化其离子的方法来制取，因此要选用含有氯离子的物质（如盐酸）和具有氧化性的物质（如MnO2、KMnO4等）来制取。
（2）选取发生装置的依据是制取气体所用试剂的状态和反应条件（加热与否）。如实验室用：2NaCl+3H2SO4+MnO22NaHSO4+MnSO4+2H2O+C12↑法制取氯气，也是加热固体与液体的混合物，以此分析可知，所以它们的发生装置相同。
考点3 卤素及化合物的特性与卤素的检验
1．卤素及化合物的特性
卤族元素是最外层电子数最多的主族元素，卤族是唯一全部由非金属元素构成的元素族，卤素的非金属性比同周期其他元素都强。
（1）氟是 的非金属，单质的氧化性 ，氟离子（Ｆ）很难被氧化。氟元素在化合物中化合价只有 ， 正价，常温下氟气与水剧烈反应且 其他卤素(产物不同，原理不同)， 从其他卤化物的水溶液中置换出其他卤素(先与水发生置换反应)，能与稀有气体反应(常见的产物均为白色)。
（2）溴在常温下为 色液体(唯一液态非金属单质)，极易挥发产生红棕色且有毒的溴蒸气。实验室通常将溴密闭保存在 处，且在试剂瓶中加 进行液封，不能用 。
（3）碘是 色固体，具有金属光泽，易升华(常用于 )、易吸潮(遇铁在水催化下易反应，故盛碘的瓶子不能用铁盖)，使淀粉变 色(常用来检验碘的存在)，碘的氧化性较其他卤素弱，与变价金属铁反应生成 而不是 。
（4）氢氟酸为 酸，有剧毒， 腐蚀玻璃，实验室中常用 容器保存。AgＦ易溶于水，无感光性，其他卤化银难溶于水，具有感光性。
2．卤素的检验
（1）氯气为黄绿色，有刺激性气味，并可使某些潮湿的有色物质褪色。氯气具有强氧化性，可使湿润KI淀粉试纸呈现 色，因此可用于检验氯气的存在。
（2）利用碘单质能与淀粉溶液呈现 色的性质可用于检验碘单质的存在。
（3）AgCl、AgBr、AgI都不溶于稀HNO3，且颜色逐渐加深，分别为 色、 色、
色，所以，可用 溶液来检验Cl、Br、I的存在。
（4）也可以用卤素单质间的置换反应和有机溶剂萃取的方法来检验卤素单质。
[特别提醒]：检验X时，要先加稀HNO3酸化，以排除CO32、PO43等离子的干扰。
[例3]（2007年上海）今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K+、NH4+、Cl、Mg2+、Ba2+、CO32、SO42，现取三份100mL溶液进行如下实验：
（1）第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生
（2）第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol
（3）第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。根据上述实验，以下推测正确的是 （ ）
A．K+一定存在 B．100mL溶液中含0.01mol CO32
C．Cl可能存在 D．Ba2+一定不存在，Mg2+可能存在
[解析]加入NaOH溶液加热后有气体产生，说明溶液中含NH4+；加足量BaCl2溶液后有沉淀产生，说明溶液中含CO32或SO42或CO32、SO42均有，经盐酸洗涤、干燥后，沉淀部分溶解，故CO32、SO42均有。因溶液中含CO32、SO42，故不含Mg2+、Ba2+；从实验（3）可见，溶液中含SO420.01mol，含CO320.02mol，从实验（2）得知，溶液中含NH4+0.04mol，故应还最少含K+0.02mol，Cl可能存在也可能不存在。
【答案】AC
【误区警示】用AgNO3溶液检验卤素离子，必须加入少量稀硝酸，观察沉淀不溶解。只能加少量稀硝酸，不能加浓硝酸，也不能硝酸过量，更不能用盐酸或硫酸酸化。因为除了AgX产生沉淀外，还有Ag2SO3和Ag3PO4会产生白色或浅黄色沉淀，加硝酸的目的就是这些银盐会溶于酸以排、去干扰。不能用盐酸，硫酸酸化，因为这些就本身会生成银盐沉淀，硝酸不能多，也不能浓，因为硝酸多了，会把SO32氧化成SO42，这样又会造成新的错觉，把SO32当成了卤离子。这个方法不能检验F，因为AgF会溶于水。
考点4 卤素互化物与拟卤素
1. 与卤素单质的性质相似，其原子团是化合物中的阴离子，也有与卤素阴离子相似的性质。如：氰(CN)2 ，硫氰(SCN)2等物质，称为拟卤素。
可以和碱反应：(CN)2+2NaOH
与氧化剂反应：(CN)2+MnO2
2. 不同的卤素之间可以互相化合，形成一系列化合物，如IBr等，这类化合物称为卤素互化物，与卤素单质的性质相似。
与水反应：IBr＋H2O
与碱反应：IBr＋2NaOH 其中非金属性弱的卤素显 价。
[特别提醒]：卤素互化物，与卤素单质的性质相似，具有较强的氧化性，如KBr＋BrCl＝KCl＋Br2 SO2＋2H2O＋BrCl＝HCl＋HBr＋H2SO4。
[例4]卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物，XX’型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。试回答下列问题：
（1）卤素互化物BrCl能发生下列反应
H2O＋BrCl＝HBrO＋HCl KBr＋BrCl＝KCl＋Br2
①写出KI与IBr反应的化学方程式______________。
②写出苯与(C6H6)与ICl发生取代反应生成一卤代物的化学方程式_____________。
（2）右图是部分卤素单质和XX’型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高，其原因是____________。
（3）试推测ICl的沸点所处的最小范围______________。
[解析]从题给信息可知：卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近，BrCl与Cl2相似，IBr与Br2相似。KI与IBr反应相当KI与Br2反应，方程式为：KI+IBr＝KBr+I2。C6H6与ICl发生取代反应相当C6H6与Cl2发生取代反应，方程式为：C6H6+ICl→C6H5I+HCl。ICl属分子晶体，相对分子质量（162.5）介于Br2和IBr之间，故ICl的沸点介于Br2和IBr之间。
【答案】（1）①KI+IBr＝KBr+I2
②C6H6+ICl→C6H5I+HCl；或
（2）相对分子质量越大，分子间作用力越强。（3）介于Br2的沸点和IBr的沸点之间
【规律总结】 “拟卤素”如：(CN)2、(SCN)2、(OCN)2、IBr等性质与卤素相似，表现在单质的氧化性、与碱溶液反应生成卤化物和次卤酸盐、与Ag+结合的生成物的难溶性等。但是，由于拟卤素的组成不是一种元素，其各元素的化合价有差别，在参加化学反应中价态的变化与卤素单质不完全相同，如IBr+H2OHBr+HIO的反应不属于氧化还原反应等。
参考答案
考点1 氯水的成分的复杂性和多样性
1．MgCl2 2KCl+I2 H2SO4+2HCl CH2Cl—CH2Cl Ca2++CO2↑+H2O 变红 褪色
2．增大 增大 减小 减小 减小 减小 左移 左移 右移 右移 右移 右移
考点2 氯气的制法
1．（1）4HCl(浓)+MnO2MnC12 +2H2O+C12↑ 浓硫酸和固体食盐 KMnO4
（3）水 饱和食盐水 浓H2SO4 （4）向上排空气 饱和食盐水
（5）湿润的淀粉KI试纸 （6）NaOH溶液
考点3 卤素及化合物的特性与卤素的检验
1．（1）最活泼 最强 -1 无 不同于 不能 （2）红棕 阴冷 适量水 橡皮塞
（3）紫黑 分离提纯碘 蓝 FeI2 FeI3 （4）弱 能 铅皿或塑料
2．（1）蓝 （2）蓝 （3）白 浅黄 黄 HNO3酸化的AgNO3
考点4 卤素互化物与拟卤素
1. NaCN+NaCNO+2H2O Mn(CN) 2+(CN) 2↑+2H2O
2. HBr＋HIO NaBr＋NaIO＋H2O 正
+ICl →
I
+ HCl →
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第12讲 硫与硫的化合物
考点1 硫的性质
1.物理性质
硫有 同素异形体。如单斜硫、斜方硫、弹性硫等。常温为 色晶体（淡黄色固体有： 等）。
2.化学性质
硫原子最外层6个电子，较易得电子，表现较强的氧化性。
（1）与金属反应：Na+S （剧烈反应并发生爆炸）
Al+S （制取 的唯一途径） Fe+S （黑色）
（2）与非金属的反应：S+O2 S+H2 H2S
（3）与化合物的反应S+6HNO3（浓）
S+2H2SO4（浓） S+NaOH
[特别提醒]：①在溶液中通过化学反应生成少量硫时，有时称乳白色。②硫的溶解性：不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。因此用物理方法洗去试管壁上的硫，只能用CS2作溶剂。③由硫能溶于热碱溶液可知，用热碱溶液可洗去试管壁上的硫，由于NaOH碱性强，腐蚀玻璃，故实验室常用热Ca(OH)2溶液而不用热NaOH溶液除去试管内的硫。
[例1]（1）将m g铁粉和n g硫粉均匀混合，在密闭容器中加热到红热，冷却后加入____Lb mol·L1的盐酸就不再产生气体。若把已放出的气体收集起来，在标准状况下的体积是______。
（2）若把0.1 mol铁粉和1.6 g硫粉均匀混合后，铺在石棉网上用酒精灯加热引燃，完全反应后，将残渣全部放入过量的稀H2SO4中充分反应，结果所产生的气体体积在标准状况下明显少于2.24 L，其原因是__________________________________________________。
[解析]（1）由Fe+SFeS，FeS+2HClFeCl2+H2S↑，得Fe～2HCl；又由Fe+2HClFeCl2+H2↑，得Fe～2HCl，即产生气体的总体积和消耗的盐酸的量与硫粉量无关，只由铁的量确定。
设加入b mol·L1盐酸的体积为V，则
×2=V×b mol·L1，得V= L或 mL
标准状况下产生气体的体积为×22.4 L·mol1=0.4m L。
（2）n（S）==0.05 mol＜0.1 mol，铁粉过量，过量的铁粉在加热的条件下被空气中的氧气氧化，生成的铁的氧化物与H2SO4反应不再放出H2，故放出气体的体积小于2.24 L。
【答案】（1） 0.4m L
（2）与硫反应的铁粉过量，过量的铁粉在加热的条件下被空气中的氧气氧化，生成了铁的氧化物，与H2SO4反应不再放出H2，故放出气体的体积小于2.24 L
【方法技巧】本题定量考查硫与铁化合及其生成的FeS与酸反应，通过分析，明确一定量的硫与铁的混合物反应后，加盐酸产生的气体的物质的量只与铁粉有关，且与铁的物质的量相等。但利用此结论解题时需注意反应的条件和环境。
考点2 二氧化碳和二氧化硫性质的异同
1．物理性质
相同点：常温下，都是 色气体，密度都 空气。
不同点：CO2 气味，SO2有 气味；CO2 毒，SO2 毒；CO2 水（1体积水大约溶解1体积气体），SO2 水（1体积水大约溶解40体积气体）；SO2易液化。
2．化学性质
相同点：都是 氧化物。
①都能和水反应，生成的酸 稳定，只能存在于溶液中CO2+H2OH2CO3；
SO2+H2OH2SO3。
②都能与碱反应，用量比不同，可以生成两种盐。
SO2、CO2气体通入澄清石灰水中，都是先生成沉淀，当SO2、CO2过量时又溶解。
Ca(OH)2+SO2 CaSO3+SO2+H2O
Ca(OH)2+CO2 CaCO3+CO2+H2O
不同点：
①SO2常表现 性：2SO2+O22SO3 CO2表现 性：CO2+C2CO
SO2被高锰酸钾、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化，CO2不能。
②SO2具有漂白性，能漂白某些有色物质，CO2不能。
③造成环境破坏的原因不同：SO2形成 ，CO2引起 。
[特别提醒]：①能使品红溶液腿色的物质有：SO2 、Cl2、O3、H2O2、Na2O2、活性碳等。②SO2使氯水、溴水、酸性KMnO4溶液腿色，不是由于其漂白性，而是因为其还原性。③干燥的SO2气体无漂白作用。④等物质的量SO2 和Cl2混合后通入品红溶液中，不能使之腿色。原因是SO2 和Cl2发生反应生成了无漂白性的盐酸和硫酸。
[例2] 下列实验能证明某无色气体为SO2的是 （ ）
①能使澄清石灰水变浑浊 ②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③能使品红试液褪色，加热后又显红色 ④能使溴水褪色，再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀产生
A．①②③④ B．①③④ C．③④ D．②③④
[解析]能使澄清石灰水变浑浊的气体有SO2、CO2；能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体为酸性气体(如：HCl、HBr、SO2、CO2等)；能使品红褪色的气体有Cl2、SO2，但Cl2有颜色，褪色后加热又显红色的只有SO2；能使溴水褪色，再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成，只有SO2气体符合。
【答案】C
【规律总结】 SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别SO2和CO2。通常可用以下方法：
①用品红溶液，使品红溶液褪色的是SO2，不能使品红溶液褪色的是CO2。
②用氢硫酸，出现浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2。2H2S+SO22H2O+3S↓
③用高锰酸钾溶液，紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2。
2KMnO4+5SO2+2H2OK2SO4+2MnSO4+2H2SO4
④用溴水，使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2。Br2+2H2O+SO22HBr+H2SO4
⑤用硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀的是SO2，无明显现象的是CO2。
2H2O+2HNO3+3SO23H2SO4+2NO Ba(NO3)2+H2SO4BaSO4↓+2HNO3
⑥用FeCl3溶液，使棕黄色颜色变浅的是SO2，无明显现象的是CO2。
2FeCl3+SO2+2H2OFeCl2+FeSO4+4HCl
考点3 浓硫酸和稀硫酸氧化性比较
比较项目 浓硫酸 稀硫酸
氧化性强弱 氧化性（S） 氧化性（H+）
氧化性的原因
还原产物 一般是 ，可以是硫单质 H2
与金属单质的反应 在常温下，使铁、铝钝化，因加热条件下可以反应。规律：金属＋H2SO4→ 能与排在金属活动顺序表氢之前的金属发生置换反应。
与非金属单质的反应 加热条件下可以和某些非金属单质反应 不能反应
与H2S等还原性物质反应 能够反应 不能反应
[特别提醒]：①硫酸的性质取决于硫酸的浓度。②98.3%的浓H2SO4密度为1.84 g·cm3，比水的密度大；硫酸的浓度越大，密度越大，如将50%的H2SO4溶液和10%的H2SO4溶液等体积混合，则所得溶液的质量分数大于30%；浓H2SO4或密度小于浓硫酸的溶液被稀释或与浓H2SO4混合时，都是将浓H2SO4沿玻璃棒注入其中，并不断搅拌，使其散热。
[例3]（2008届创博智典联考题）中学教材高中化学第一册有如下图1所示的铜与浓硫酸反应实验装置，该实验过程中会有二氧化硫气体放出，污染室内空气，严重地损害师生健康．为此某课外小组对此实验进行如图2所示的改进，改进的实验操作简单现象明显，并且几乎无二氧化硫气体泄漏。实验步骤如下：
图1 图2
①首先按装置图安装仪器，安装仪器时，在支管胶塞的铁丝构上挂一片品红试纸。
②向试管中加入约10毫升的浓硫酸，加热（在加热浓硫酸时，将铜片向上提起，铜片先不要伸入浓硫酸中），当加热至沸腾时，把铜片放下，使其完全浸入浓硫酸中，反应即刻发生。等不需要反应时停止加热并将铜片提起，离开浓硫酸，反应就停止了。
回答下列问题：
（1）如图2所示，铜片与沸腾的浓硫酸接触后可看到的现象有： ；
（2）塑料袋作用是： ；
（3）为了防止反应结束后留在试管中的气体和塑料袋中的气体污染环境，可进行的操作是： ；相关的离子方程式是： 。
[解析]当铜片接触热浓硫酸时，有大量的白雾产生（白雾是由于二氧化硫气体与水结合形成亚硫酸小液滴缘故）并沿支管口喷在品红试纸上，使品红试纸的红色开始褪色，而且原来无色硫酸溶液开始变绿，当品红试纸完全褪成白色后，把铜片向上提使其离开浓硫酸溶液，反应马上停止。
【答案】（1）支管口有白雾，试管中出现绿色，品红试纸褪色，铜片部分溶解。
（2）收集多余的SO2气体，防止污染空气；
（3）在反应后的试管中、塑料袋中加适量的碱吸收SO2气体
SO2+2OHH2O+SO32或SO2+OHHSO3
【规律总结】浓硫酸的吸水性：吸收物质中由水分子组成的的水蒸气或结晶水。可用作干燥剂，但一般不能干燥碱性和还原性气体。脱水性：将某些化合物中（主要是有机化合物）中H、O两原子按水的组成比2∶1脱去。（浓硫酸可用作有机反应的催化剂和脱水剂）
浓硫酸使湿润的石蕊试纸先变红（酸性引起），后变黑（脱水性引起）；而稀硫酸则只能使湿润的石蕊试纸变红，不能使之变黑或褪色。
考点4 溶液中SO42的检验
1．原理：利用Ba2++SO42BaSO4↓（白色），BaSO4 盐酸、硝酸的特性。
2．试剂： 。
3．检验的误区
干扰检验的离子：Ag+能与SO42离子反应生成难溶于水的白色沉淀Ag 2SO4；Ag+还能与Cl反应生成难溶于水的白色沉淀AgCl；SO32、CO32、SiO32、PO43等能与Ba2+反应生成难溶于水的白色沉淀。但这些白色沉淀溶于强酸中。
4．检验步骤
①在待测溶液中加入 ，排除 等离子的干扰。注意一般不用稀HNO3，因为稀HNO3能将 氧化成 而被漏检。
②在排除干扰后的溶液中加入 ，产生的白色沉淀一定是BaSO4，则此溶液中一定含有SO42。
[特别提醒]：检验SO42的关键是既要注意试剂的选择，又要注意操作顺序的优化，方能排除干扰离子的误导，要全面考虑，综合分析，正确推导。
[例4]对某酸性溶液（可能含有Br、SO42、H2SO3、NH4+）分别进行如下实验：
①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色 ②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝 ③加入氯水时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液时，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是 （ ）
A．Br B．SO42 C．H2SO3 D．NH4+
[解析]①加热时放出的气体可以使品红褪色，则溶液中一定含有H2SO3，因H2SO3不稳定，分解产生的SO2可使品红褪色。②加碱后加热，产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，即有NH3产生，说明溶液中一定含有NH4+。③加氯水时溶液显黄色，说明原溶液中含有Br。再加BaCl2有白色不溶于HNO3的沉淀生成，说明此时溶液中含SO42，但可能是原溶液含有的，也可能是氯水氧化H2SO3产生的，故不能确定的为SO42。
【答案】B
【误区警示】SO42检验的误区：
①只加可溶性钡盐，不酸化。误将CO32、PO43、SO32、Ag+等干扰离子判成SO42，此时上述离子同样会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3、AgCl的白色沉淀。
②误将Ag+、Pb2+判成SO42。如向待测液中滴加BaCl2溶液，再加盐酸有白色沉淀便断定含SO42。其错误是未注意溶液中不含SO42而含Ag+或Pb2+也会有同样现象。
因为Ag++ClAgCl↓（白色） Pb2++2ClPbCl2↓（白色）
③误将SO32判成SO42。如向待测液中滴加用盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO42。该错误是未注意NO3具有强氧化性，在酸性环境中发生反应：Ba2++
SO32BaSO3↓（白色），3BaSO3+2H++2NO33BaSO4↓（白色）+2NO↑+H2O
再如向待测液中滴加用硝酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀便错误认定一定含SO42，也同样是落入干扰离子转化为SO42从而生成BaSO4的陷阱中。
参考答案
考点1 硫的性质
1. 多种 淡黄 Na2O2、AgBr、黄铁矿、TNT
2. （1）Na2S Al2 S3 Al2S3 FeS （2）SO2
（3）H2SO4+6NO2↑+2H2O 2SO2↑+2H2O Na2S+Na2SO3+H2O
考点2 二氧化碳和二氧化硫性质的异同
1．无 大于 没有 刺激性 无 有 能溶于 易溶于
2．酸性 不 CaSO3↓+H2O Ca(HSO3)2 CaCO3↓+H2O Ca(HCO3)2 还原 氧化 酸雨 温室效应
考点3 浓硫酸和稀硫酸氧化性比较
强 弱 分子中＋6价的硫元素 离出来的H+ SO2 硫酸盐＋SO2↑＋H2O
考点4 溶液中SO42的检验
1．不溶于 2．可溶性钡盐〔BaCl2或Ba(NO3)2溶液〕、盐酸
4．①稀盐酸 Ag+、SO32、CO32、SiO32、PO43 SO32- SO42- ②氯化钡溶液
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第14讲 氮及氮的化合物 氮族元素
考点1 氮的氧化物
1.氮元素有＋1、＋2、＋3、＋４、＋5等五种正价态，五种正价对应六种氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。NO是一种 色还原性较强的气体，易被O2氧化生成 ，NO2是一种 色的易溶于水且与水反应的气体，氧化性强，能氧化SO2，能使湿润的KI－淀粉试纸变 。
2.NO、NO2都是大气污染物，空气中NO、NO2主要来自石油产品和煤燃烧、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气。其中空气中的NO2是造成 的主要因素。
3．NO、NO2的制法
（1）NO的实验室制法
①原理：
②装置：铁架台、铁夹、铁圈、烧瓶、分液漏斗、胶塞、导管、酒精灯等
③收集：
④检验：无色气体和空气接触立即变红棕色
（2）NO2的实验室制法
①原理：
②装置：锥形瓶(或烧瓶)、分液漏斗、带导管胶塞
③收集：
[特别提醒]：通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯，因为在常温、常压下能发生2NO2N2O4反应。由于此可逆反应的发生，通常实验测得NO2的相对分子质量大于它的实际值，或在相同条件下，比相同物质的量的气体体积要小。此外涉及NO2气体的颜色深浅、压强、密度等要考虑此反应。因而可逆反应2NO2N2O4在解化学题中有很重要的应用。
[例1] 最新研究表明：NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究同时证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是 （ ）
A．NO是一种红棕色的气体 B．常温常压下，NO不能与空气中氧气直接化合
C．含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等
D．NO易溶于水，不能用排水法收集
[解析]NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集。常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO2。
【答案】C
考点2 氨的性质
1．氨的物理性质
氨气为 色、有 气味的气体，比空气轻，易液化， 溶于水，氨水的密度小于水的密度，氨水的浓度 ，密度 。
2．氨的化学性质；
（1）与水反应，溶液呈碱性：NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH
氨水中所含有微粒： ，氨水中溶质通常看作为NH3，而不是NH3·H2O。
（2）与酸反应
NH3+HNO3NH4NO3 HCl+NH3NH4Cl H2SO4+2NH3(NH4)2SO4
氨气与氯化氢相遇便产生 ，可用于NH3与HCl的相互检验。
（3）还原性
NH3分子中氮元素呈－3价，具有还原性，能在一定条件下与O2、Cl2、CuO等反应，被它们氧化：2NH3＋3Cl2 2NH3＋3CuO
3．氨气的实验室制法
（1）原理：固态铵盐与碱加热反应：
（2）发生装置：固+固+加热型，与制备 气体相似；
（3）收集： 。
（4）干燥：在干燥管中盛放 作干燥剂。不能用浓硫酸、P2O5、无水氯化钙作干燥剂，因CaCl2吸收氨气生成CaCl2·8NH3。
（5）验满：a．用湿润的红色石蕊试纸放在瓶口，若变蓝，则满；b．蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口，若产生白烟，则满。
[特别提醒]：①制氨气所用铵盐不能用硝铵、碳铵。因加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性的分解反应，发生危险；而碳铵受热极易分解产生CO2，使生成的NH3中混有较多的CO2杂质。②消石灰不能用NaOH、KOH代替，原因是：a、NaOH、KOH具有吸湿性、易结块，不利于产生NH3；b、在高温下能腐蚀大试管。③因氨气比空气轻，易与空气发生对流，所以收集时，导气管应插入收集气体的试管底部附近，管口塞一团干燥的棉花团，来防止NH3与空气对流，确保收集到纯净的氨气。④制备NH3也可以通过加热浓氨水的方法，利用NH3·H2ONH3↑+H2O原理制备。也可以利用往浓氨水中加入烧碱制备，原理：烧碱溶于水为放热反应，促进NH3·H2O的分解，增大c(OH)使上述可逆反应向左移动，而产生NH3。
[例2]都能用右图所示装置进行喷泉实验的一组气体是（注：烧杯内为NaOH溶液） （ ）
A．HCl和CO2 B．NH3和CH4
C．SO2和CO D．NO2和NO
[解析]在上述气体中，CH4、NO、CO不溶于NaOH溶液，也不与NaOH溶液反应，所以不能做喷泉实验，而HCl、SO2、CO2不仅可溶于NaOH溶液而且还可与NaOH溶液反应，所以能形成喷泉。
【答案】A
【规律总结】喷泉实验成功的关键：①烧瓶、预先吸水的滴管及直玻璃管都要干燥；②气体要充满圆底烧瓶；瓶塞要严密，不漏气，止水夹要夹紧。
注意：满足下列条件时，均能形成美丽的喷泉：①液体为水时，NH3、HBr、HCl、HI、SO2等易溶于水的气体或是NO2、NO2＋O2、NO＋O2、NO2＋NO＋O2等易与水反应的气体。
②液体是NaOH、KOH等强碱性溶液时，CO2、SO2、NO2、H2S等酸性气体。
③液体是盐酸或硫酸时，NH3等碱性气体。
考点3 硝酸的强氧化性
硝酸不论浓稀都具有强氧化性，主要有以下几个方面体现：
1．金属与硝酸反应，不论金属活泼与否，也不论硝酸的浓度大小，一般 氢气放出。这是因为： 。
2．金属活动顺序表中，较不活泼的金属（如铜、银等）都能和硝酸反应，一般浓硝酸被还原为 , 稀硝酸被还原为 ，金属则变为相应的 。这类反应中硝酸只有一部分体现 被还原，另一部分体现 生成硝酸盐。
Ag+2HNO3(浓) 3Ag+4HNO3(稀)
3．铁、铝常温下遇浓硝酸，由于浓硝酸具有 ，所以在金属的表面形成一层 ，阻止反应继续进行，这个过程叫 。所以可用铁、铝容器装运浓硝酸（或浓硫酸）。
4．非金属（如碳、硫等）也可以和浓硝酸发生反应，非金属被 ，硝酸完全被还原成 。这和金属与硝酸的反应不同，在有关判断及计算题中应该注意。
C+4HNO3 S+6HNO3(浓)
5．浓硝酸和浓盐酸按1:3的 比组成的混合物叫 ，它能溶解惰性金属铂、金，这也是硝酸强氧化性的体现。
此外，硝酸还可以氧化很多还原性化合物，如：S2、SO32、I、Fe2+等
特别提醒]：有硝酸参与的氧化还原反应的计算：（1）单质与硝酸的反应，分析讨论是金属还是非金属，若为金属参加的反应硝酸分为两部分，一部分作氧化剂，另一部分起酸性生成硝酸盐，应先确定未被还原的硝酸，再由电子得失守恒求解。若为非金属单质与硝酸反应时，硝酸全部被还原。（2）Cu与HNO3的反应中随着反应的进行浓度逐渐变小，产物由NO2变成NO，最终为混合气体。可以这样理解并分析：反应的硝酸在产物中共三部分：Cu(NO3)2 HNO3—可以看出：被还原的硝酸无论生成NO还是NO2均为一个N原子与一个HNO3的比例关系，即：被还原的硝酸与气体的物质的量相等。而未被还原的硝酸总是生成最高价金属的硝酸盐〔如Cu (NO3)2〕，一个金属离子与金属离子最高价数个HNO3成比例关系，即未被还原的HNO3与金属离子的最高价态数相等。
[例3] （2007年重庆）某兴趣小组设计出右图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。
（1）实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c。其目的是 。
（2）在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸。c中反应的化学方程式是
。再由a向c中加2 mL蒸馏水，c中的实验现象是 。
方案 反应物
甲 Cu、浓HNO3
乙 Cu、稀HNO3
丙 Cu、O2、稀HNO3
（3）右表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是 。理由是_____________。
（4）该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4＞Cl2＞Br2。操作步骤为 ，实验现象为 ；但此实验的不足之处是 。
[解析]（1）根据题目的叙述可以知道，这样操作的目的是检验装置的气密性，按题目所述若d试管内有气泡，且冷却后导管中有一段水柱，说明气密性良好。
（2）c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸时发生反应为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；若再由a向c中加2 mL蒸馏水，浓硝酸的浓度变小，所以反应变得缓慢、产生的气体颜色变浅。
（3）甲方案制取硝酸铜的反应方程式为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，乙方案制取硝酸铜的反应方程式为3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，丙制取硝酸铜的反应方程式为2Cu＋O2＋2HNO32Cu(NO3)2。比较这三种方案的化学方程式可以发现均制取1molCu(NO3)2时消耗硝酸的量分别为4mol 、mol 、1mol ，丙方案消耗的硝酸的量最少且不产生污染。
（4）若用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4＞Cl2＞Br2，根据氧化还原反应的规律可以得出应先用KMnO4制Cl2，再用Cl2制Br2。所以实验的操作步骤为向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸；其中实验的现象为c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为黄棕色。但是由于Cl2和Br2均为有毒的气体，所以需要尾气处理。
[答案]（1）检查装置气密性。
（2）Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 反应变缓，气体颜色变淡。
（3）丙；耗酸量最少，无污染。
（4）向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸；c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为黄棕色；没有处理尾气。
[规律总结]对铜与硝酸反应实验装置的改进设计有如下的几个要点：①反应开始前装置怎样避免装置内的空气；②怎样使铜与稀硝酸反应能自动停止，防止NO过多；③反应后，能有效的通入空气，证明NO；同时还要防止NO及生成的NO2逸散到空气中。
参考答案
考点1 氮的氧化物
1. 无 NO2 红棕 蓝 2.光化学烟雾
3．（1）3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 排水集气法
（2）Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 向上排空气集气法
考点2 氨的性质
1．无 刺激性 极易 越大 越小
2．（1）NH3、H2O、NH3·H2O、NH4+、OH、H+ （2）白烟
（3）N2＋6HCl 3Cu＋N2＋3H2O
3．（1）2NH4Cl＋Ca(OH) 2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O （2）O2
（3）向下排空气法 （4）碱石灰
考点3 硝酸的强氧化性
1．无 H+得电子的能力不及硝酸中+5价的氮元素得电子的能力
2．NO2 NO 硝酸盐 氧化性 酸性 AgNO3+NO2↑+H2O 3AgNO3+NO↑+2H2O
3．很强的氧化性 致密的氧化膜 钝化
4．氧化 NO2 4NO2↑+CO2↑+2H2O H2SO4+6NO2↑+2H2O
5．体积 王水
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