第四章 非金属及其化合物 综合复习及检测
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| 名称 | 第四章 非金属及其化合物 综合复习及检测 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 295.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2010-10-14 09:44:00 | ||
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文档简介
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第四章 非金属及其化合物
章 末 总 结
专题一、解答无机框图推断题的一般思路和方法
元素及其化合物的推断是将分散的知识点连成线，织成网，可有效地考查学生的抽象、求异、发散等思维分析能力。
一、方法与技巧
读图审题找准突破口逻辑推理检验验证规范答题，其中“突破口”的寻找是关键。
二、解推断题的突破口
1．根据特征转化关系找突破口
(1)AO2BO2CH2OD(酸或碱)
①NH3(气体)O2NOO2NO2H2OHNO3
或N2(气体)O2NOO2NO2H2OHNO3
②H2S(气体)O2SO2O2SO3H2OH2SO4
或S(固体)O2SO2O2SO3H2OH2SO4
③C(固体)O2COO2CO2H2OH2CO3
④Na(固体)O2Na2OO2Na2O2H2ONaOH
(2)A
A为弱酸的铵盐：(NH4)2CO3或NH4HCO3；(NH4)2S或NH4HS；(NH4)2SO3或NH4HSO3等。
(3)交叉型转化关系
例如：
(4)三角转化
2．根据特征反应找突破口
(1)特征反应条件
①催化剂条件
2KClO3MnO2,△2KCl＋3O2↑
2H2O2MnO22H2O＋O2↑
2SO2＋O2催化剂,△2SO3
4NH3＋5O2催化剂,△4NO＋6H2O
N2＋3H2高温、高压,催化剂2NH3
②电解：
2H2O通电2H2↑＋O2↑
2NaCl＋2H2O通电2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
2Al2O3通电4Al＋3O2↑
(2)置换反应
非金属?活泼金属(Na、Mg、Fe)H2↑,→非金属
金属?金属＋盐→金属
③ 。
非金属→
非金属
金属+H2＋金属氧化物金属＋H2O,→金属
(3)与溶液反应气体
气体
→气体
单质Al、Si
2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑
Si＋2NaOH＋H2ONa2SiO3＋2H2↑
气体
→气体
2Na＋2H2O2NaOH＋O2↑
2F2＋2H2O4HF＋O2↑
2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑
③与酸或碱反应
单质：Al
化合物：Al2O3、Al(OH)3、弱酸弱碱盐、弱酸铵盐、弱酸酸式盐、氨基酸
(4)Na2O2
(5)?NH3,NH4NO3(最高价氧化物对应的水化物与气态氢化物反应生成盐的元素为N),→NH4NO3(最高价氧化物对应的水化物与气态氢化物反应生成盐的元素为N),3.根据特殊化学工业生产反应找突破口,(1)煅烧石灰石 (2)硫酸工业 (3)合成氨 (4)氨的催化氧化 (5)工业制盐酸 (6)高炉炼铁 (7)工业制水煤气 (8)硅酸盐工业 (9)“侯氏制碱法” (10)电解饱和食盐水,4.根据特殊现象,(1)物质颜色,①有色气体：Cl2(黄绿色)、Br2蒸气和NO2(红棕色),②有色固体,
③有色溶液
(2)使品红溶液褪色的气体：SO2(可逆)、Cl2(不可逆)。
(3)遇酚酞溶液变红色或遇石蕊溶液变蓝色的气体必是NH3。
(4)空气中由无色变红棕色的气体是NO。
(5)与酸反应放出无色气体，且将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊的是CO、HCO或SO、HSO。
(6)遇BaCl2溶液生成白色沉淀的溶液中可能有Ag＋、SO、SO(含NO)。
(7)加NaOH溶液生成白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的溶液中含有Fe2＋。
(8)遇HCl产生白色沉淀的溶液中含有Ag＋、SiO。
(9)H2在Cl2中燃烧有苍白色火焰，CH4、CO、H2在空气中燃烧有淡蓝色火焰。
(10)溶于氢氟酸的氧化物：SiO2、单质Si。
【例1】 右图表示某固态
单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为4∶5，化合物D是重要的工业原料。
(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式： ；
(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式： ；
(3)写出一个由D生成B的化学方程式： ；
(4)将5 mL 0.10 mol·L－1的E溶液与10 mL 0.10 mol·L－1的NaOH溶液混合。
①写出反应的离子方程式 ；
②反应后溶液的pH________7(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是 ；
③加热反应后的溶液，其pH________(填“增大”“不变”或“减小”)，理由是 。
答案 (1)S＋H2△H2S
(2)H2SO3＋2H2S3S↓＋3H2O
(3)2H2SO4(浓)＋C△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(其他合理答案也可以)
(4)①H2SO3＋2OH－SO＋2H2O
②大于 Na2SO3是强碱弱酸盐，水解后溶液呈碱性
③增大 水解是吸热反应，加热使SO水解程度增大，因而pH增大
解析 根据A和B、C、D、E的框图转化关系可知，A有多种化合价，A是一种非金属固体单质，又由于B和C的相对分子质量之比为4∶5，因此推得A为单质S，B为SO2，C为SO3，D为H2SO4，E为H2SO3。
高考指南 本题涉及单质和化合物的性质、离子方程式的书写、中和反应、氧化还原反应、物质的量浓度的计算等知识的综合，考查学生对硫及其化合物的性质的理解和应用能力，考查分析、推理能力。元素化合物框图推断与基本概念和理论的综合考查是高考的热点题型，所以应注意元素化合物之间的网络关系。
专题二 常见气体制备
1．实验装置
净化装置→净化装置→干燥装置→收集装置→吸收装置
2．气体净化装置类型
根据反应原理、反应物状态和反应条件等因素来选择反应装置。
(1)固＋固△气体，可制备NH3、O2。
气体，可制备H2、CO2等。
→气体，可制备H2、CO2等。
(3)固＋液△气体，可制备Cl2等。
常见气体的制法
【例2】 实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：
—,→→→→,已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。,
(1)从上图中选择制取气体的合适装置：,氮气 ；氢气 。,(2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有 、 。,(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨， (填“会”或“不会”)发生倒吸，原因是： , 。,(4)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是：____________________________，锥形瓶中还可观察到的现象是： 。,(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式： , 。,(6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子：H＋、OH－、________、________。,答案 (1)a b (2)干燥气体 控制氢气和氮气的流速 (3)不会 因为混合气体中含有大量难溶于水的氮、氢两种气体 (4)氨的氧化反应是一个放热反应 有红棕色气体产生 (5)4NH3＋5O2催化剂,△4NO＋6H2O,(6)NH NO,解析 (1)由题给反应物的状态，NaNO2和NH4Cl都是饱和溶液，可推知N2用a装置，而H2是由锌粒(固)和稀酸(液)来制取，则可用b制取。,(2)干燥气体和调节(或控制)H2和N2的流速。,(3)不会，因合成氨的反应是一个可逆反应，生成的混合气体除NH3以外还有大量的N2和H2存在。,(4)从能使铂丝保持红热可以推知，氨的氧化反应是一个放热反应。根据氨氧化的产物看有NO生成，NO被O2氧化又产生NO2，所以锥形瓶中会看到有红棕色气体产生。,(5)乙装置中氨氧化的反应方程式为4NH3＋5O2催化剂,△4NO＋6H2O。,(6)因氨氧化生成的NO与O2、H2O反应生成HNO3，未氧化的氨与HNO3反应生成NH4NO3。因此，反应结束后，锥形瓶内的溶液中除有H＋、OH－外，还应有NH和NO。
专题三、化学实验方案的设计、评价与改进, 实验设计的原则
1.科学性,实验原理、方法、操作过程必须科学合理。
2.安全性,尽量避免带有危险性的操作、有毒物质的接触，若无法避免则应采取安全措施。3.环保性,有毒物质必须处理，以防污染环境
4.可行性,设计的实验方案切实可行，所选药品、仪器、设备和方法在现有的条件下能得到满足。
5.简约性,实验设计应尽可能简单易行，应采用简单的实验装置，用较少的实验步骤且效果明显。,6.经济性,综合考虑原料的用量、价格。,7.创新性,一是实验原理的创新设计，二是实验装置的创新设计。
【例3】 某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。,(1)提出问题,Fe3＋、Br2哪一个的氧化性更强？,(2)猜想,①甲同学认为氧化性：Fe3＋>Br2，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含________(填化学式，下同)所致。,②乙同学认为氧化性：Br2>Fe3＋，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含__________所致。,(3)设计实验并验证,丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。,供选用的试剂：,a.酚酞试液；b.CCl4；c.无水酒精；d.KSCN溶液,请你在下表中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填序号),
选用试剂 实验现象
方案1 方案2
(4)结论,氧化性：Br2>Fe3＋。故在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，溶液呈黄色所发生反应的离子方程式为 , 。,(5)实验后的思考,①根据上述实验推测，若在溴化亚铁溶液中通入氯气，首先被氧化的离子是______________(填离子的化学式)。,②在100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(标准状况)，溶液中有1/2的Br－被氧化成单质Br2，则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为______________。
答案 (2)
(3)
选用试剂 实验现象
方案1 b CCl4层呈无色 方案2 d 溶液变红色
(4)2Fe2＋＋Br22Fe3＋＋2Br－,(5)①Fe2＋ ②1 mol·L－1,解析 (2)①因溴水也呈黄色；②因发生反应2Fe2＋＋Br22Fe3＋＋2Br－，生成的Fe3＋使溶液呈黄色。,(3)方案一：可通过Br2在CCl4中的颜色变化来证明。若CCl4层呈无色，则说明溶液中无Br2存在，Br2完全反应，从而说明氧化性Br2>Fe3＋。若甲正确，则溶液中有Br2，Br2溶于CCl4中，出现橙红色的颜色变化。方案二：可通过检验Fe3＋存在与否来证明。向反应后的溶液中加入KSCN溶液，若出现血红色，说明有Fe3＋存在，从而证明氧化性Br2>Fe3＋。,(5)因还原性Fe2＋>Br－，故Cl2优先氧化Fe2＋。设FeBr2的物质的量为x mol。2.24 L Cl2(标准状况)的物质的量为0.1 mol，因Br－被氧化了1/2，则Fe2＋完全被氧化，根据得失电子守恒有：x＋2x/2＝0.2，x＝0.1，故原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为0.1 mol/0.1 L＝1 mol·L－1。
【例4】 用图示装置制备NO并验证其还原性。有下列主要操作：,
向广口瓶内注入足量热NaOH溶液，将盛有铜片的小烧杯放入瓶中。,b.关闭止水夹，点燃红磷，伸入瓶中，塞好胶塞。,c.待红磷充分燃烧，一段时间后打开分液漏斗旋塞，向烧杯中滴入少量稀硝酸。,(1)步骤c后还缺少的一步主要操作是 。,(2)红磷充分燃烧的产物与NaOH溶液反应的离子方程式是： 。,(3)步骤c滴入稀硝酸后烧杯中的现象是 , 。,反应的离子方程式是 。,答案 (1)打开止水夹，通入少量空气,(2)P2O5＋6OH－＝2PO＋3H2O,(3)Cu片逐渐溶解，有无色气泡产生，溶液由无色变为蓝色,3Cu＋8H＋＋2NO3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O,解析 (1)因实验目的中要求验证NO的还原性，而a、b、c三个步骤只是制NO并没有完成该目的，故应该打开止水夹，通入少量空气看是否产生红棕色气体。,(2)因为适量红磷、热NaOH溶液足量，则反应产物为Na3PO4。可以先写化学方程式：,P2O5＋3H2O2H3PO4①,H3PO4＋3NaOHNa3PO4＋3H2O②,合写可得：P2O5＋6NaOH2Na3PO4＋3H2O,(3)气、液、固的三方向变化要答全。,3Cu＋8H＋＋2NNO3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
【例5】 在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。,
图中：①为氯气净化装置；②的试管里盛有15 mL 30% KOH溶液，并置于水浴中；③的试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液，并置于冰水浴中；④的试管里加有紫色石蕊试液；⑤为尾气吸收装置。,请填写下列空白：,(1)制取氯气时，在烧瓶里加入一定量的二氧化锰，通过 (填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体，可在①与②之间安装盛有 (填写下列编号字母)的净化装置。,A.碱石灰 。,2]B.饱和食盐水,C.浓硫酸 。,2]D.饱和碳酸氢钠溶液,(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件，二者的差别是：______________________。,
反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出，右图中符合该晶体溶解度曲线的是 (填写编号字母)；从②的试管中分离出该晶体的方法是 (填写实验操作名称)。,(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是：
(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化，请填写下表中的空白：,
实验现象 原因
溶液最初从紫色逐渐变为________色 氯气与水反应生成的H＋使石蕊变色
随后溶液逐渐变为无色 ____________________
然后溶液从无色逐渐变为________色 ____________________
答案 (1)分液漏斗 B,(2)碱溶液(或反应物)的浓度不同，反应温度不同 M 过滤,(3)Cl2＋2OH－ClO－＋Cl－＋H2O,(4),
红
氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质
黄绿 继续通入的氯气溶于水使溶液呈黄绿色
解析 (1)向烧瓶中加盐酸的仪器是分液漏斗；除去混在Cl2中的HCl杂质，不能用碱石灰，因两种气体都会被碱石灰吸收；饱和食盐水可大量吸收HCl，但Cl2在其中的溶解度非常小，所以饱和食盐水可达到除杂的目的；浓硫酸只能吸收水蒸气，不能吸收杂质；饱和NaHCO3溶液可吸收Cl2、HCl，并同时放出CO2气体，所以也不符合要求。,(2)根据实验装置可看出，制取KClO3用酒精灯加热，而制NaClO时无加热工具；从反应物的浓度来看，所用的碱溶液的浓度也存在差异。根据溶解度曲线可发现，只有M的溶解度随温度的降低而减小，所以，②中析出的晶体为M。将晶体与溶液分离的方法是过滤。,(3)制取NaClO时，发生的反应是Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O，将其改写为离子方程式：Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O。将Cl2通入紫色石蕊试液中，首先发生反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，生成的酸能使紫色石蕊试液变为红色，之后由于HClO的强氧化性将红色石蕊氧化为无色，最后由于通入的过量Cl2的作用，得到黄绿色的氯水。
【例6】 某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用下图所示装置进行有关实验。请回答：,
装置A中发生的化学反应方程式为 。,(2)装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体，这种液体是________，其作用是__________________。,(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中的现象是________________________________。B中应放置的液体是(填字母)________。a.水 b.酸性KMnO4溶液,c.浓溴水 d.饱和NaHSO3溶液,(4)实验中，取一定质量的铜片和一定体积浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。,①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是, 。,②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________(填字母)。,a.铁粉 。,2]b.BaCl2溶液,c.银粉 。,2]d.Na2CO3溶液,答案 (1)Cu＋2H2SO4(浓)△CuSO4＋SO2↑＋2H2O,(2)碱液(其他合理答案也可) 吸收多余的SO2，防止污染空气,(3)广口瓶中液面下降，漏斗中液面上升 d,(4)①反应过程中浓硫酸浓度下降，而铜与稀H2SO4不反应,②ad,解析 明确浓H2SO4的性质特点和与Cu反应的产物，结合产物的性质特点，回答各小题。,(1)Cu与浓H2SO4反应方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)△CuSO4＋SO2↑＋2H2O，当H2SO4溶液浓度降低至一定程度时反应停止；(2)生成的SO2有漂白性，且污染大气，可用NaOH溶液吸收；(3)余热使反应继续进行，生成的多余气体可储存于B，排出的液体留于长颈漏斗，为减少SO2的溶解，B内溶液应该是饱和NaHSO3溶液；(4)检验酸剩余的试剂是Fe和Na2CO3。
, 1.MnO2＋4HCl(浓)△MnCl2＋Cl2 ↑＋2H2O,MnO2 浓盐酸 KMnO4,
解析 根据反应条件判断氧化性的强弱，不同的还原剂(或氧化剂)与同一氧化剂(或还原剂)反应时，条件越易或者氧化剂(或还原剂)被还原(或被氧化)的程度越大，则还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)越强。
2.(1)N2 N2化学性质不活泼，很稳定,(2)NH3 NH3的沸点高，易被液化，液氨汽化时需要吸收大量的热,(3)NH3 NH3＋H＋NH,(4)铵盐 NH＋OH－NH3↑＋H2O,
3.(1)2NaCl＋2H2O电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑,(2)制工业盐酸：氢气在氯气中点燃即得氯化氢，氯化氢溶于水得盐酸：H2＋Cl2点燃2HCl；,制漂白液：氯气和氢氧化钠溶液反应即得漂白液：Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O。
4.C [其余三个选项中的物质是“空气质量日报”中列入的首要污染物。],
5.B [选项D中氧化铁虽然不溶于水但属于碱性氧化物。]
6.D [氮气是空气的主要组成成分，对人体无害。]
7.D [浓硫酸有吸水性、氧化性和脱水性，无漂白性。]
8.B [既可用浓硫酸干燥又可以用固体氢氧化钠干燥的应是中性气体，只有氧气符合。],
9.D [金属铜和锌在常温下能和硝酸反应，而金不溶于硝酸。],
10.有白烟生成，化学方程式为：HCl＋NH3NH4Cl,11.N2＋O2放电2NO,2NO＋O22NO2,3NO2＋H2O2HNO3＋NO，生成的硝酸随雨水降下和土壤中的矿物质作用形成硝酸盐，硝酸盐被土壤胶粒吸附而后被植物根系吸收。,
12.煤炭中含有硫元素，在燃烧过程中硫转化为二氧化硫，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸被空气氧化生成硫酸。S＋O2点燃SO2，SO2＋H2OH2SO3,2H2SO3＋O22H2SO4。
13.取少量固体配成溶液，往两支洁净试管中，分别加入适量上述所配溶液。向第一支试管中加入NaOH溶液，并加热，在管口用湿润的红色石蕊试纸检验。加入NaOH溶液后有无色刺激性气味气体产生，该气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明其中存在着NH。向第二支试管中，加入几滴Ba(NO3)2溶液，观察现象。再滴入2滴稀HNO3，观察现象。加入Ba(NO3)2溶液后出现白色沉淀，再加入稀HNO3沉淀不溶解。说明其中含有SO。所以，该白色晶体的成分是(NH4)2SO4。,14.(1)5.9 g (2)2.2 mol/L,解析 (1)需要氨气的物质的量为：2.5 L/22.4 L·mol－1＝0.11 mol，根据氮元素守恒可知需氯化铵0.11 mol，其质量为：0.11 mol×53.5 g/mol＝5.9 g(托盘天平只能精确到0.1 g)。(2)5 000 mL 氨气的物质的量为：5 L/22.4 L·mol－1＝0.22 mol，氨水中氨的浓度为：c (NH3)＝0.22 mol/0.1 L＝2.2 mol/L。,15.2Cu＋O2△2CuO，CuO＋H2SO4CuSO4＋H2O,CuSO4，Cu→CuSO4，Cu→CuO→CuSO4，Cu→CuO→Cu(OH)2→CuSO4……,其中所用的硫酸有浓硫酸、稀硫酸之区别。要考虑原料的来源、利用率、成本、技术和设备的可行性，对环境有无污染或不良影响。,
章末检测
一、选择题(本题包括15个小题，每小题4分，共60分，每小题只有一个选项符合题意),1.某雨水样品刚采集时测得pH为4.82，放在烧杯中经2 h后，再次测得pH为4.68。以下叙述正确的是( )
A.雨水样品酸度逐渐减小
B.雨水样品酸度没有变化
C.雨水样品继续吸收空气中的CO2
D.雨水样品中的H2SO3逐渐被空气中的氧气氧化成H2SO4
答案 D
解析 pH小于5.6的雨水称为酸雨，酸雨形成的一个主要原因是排放到空气中的SO2与雨水结合形成H2SO3、H2SO4等酸性物质。本实验测得雨水的pH变小，即酸性变强，则必然是H2SO3被氧化成了强酸H2SO4。有关反应为：SO2＋H2OH2SO3；2H2SO3＋O22H2SO4。
2.向下列物质的浓溶液中缓慢地通入过量CO2气体，整个过程中无明显现象的是( )
A.水玻璃 B.饱和碳酸钠C.漂白粉 D.氯化钙
答案 D
解析 CO2溶于水生成碳酸，碳酸的酸性比盐酸弱，而比硅酸、次氯酸强。根据酸与盐反应的规律(弱酸不能制强酸)，过量CO2通入硅酸钠溶液中有白色沉淀H2SiO3生成；CO2通入次氯酸钙溶液过程中会生成碳酸钙白色沉淀，CO2过量最终沉淀会消失；过量CO2通入饱和碳酸钠溶液会生成碳酸氢钠，碳酸氢钠溶解度比碳酸钠溶解度小而结晶析出；CO2通入氯化钙溶液不能反应，因此无明显现象。
3.下列关于浓硫酸的叙述正确的是( )
A.浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
答案 D
4.下列关于硅和二氧化硅的叙述不正确的是( )
A.晶体硅和二氧化硅晶体的结构都类似于金刚石
B.晶体硅和二氧化硅晶体都常用来制造电子部件
C.硅和二氧化硅都不与水和酸(氢氟酸除外)反应
D.硅和二氧化硅都广泛存在于自然界中，天然单质硅叫硅石
答案 D
解析 硅的化学性质虽然不活泼，但自然界中存在的硅全部是化合态，并无游离态，D错误。
备课资源 实验室制备Cl2通常采用下列反应：MnO2＋4HCl(浓)△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，据此，下列所给仪器装置中能够制备并收集到干燥、纯净的Cl2的装置是( ),
答案 D
解析 Cl2是固体和液体加热制取的，应用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，用浓H2SO4除去水蒸气，应选D。
5.往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是( )
A.颜色变浅 B.逐渐加深 C.没有改变 D.变为黄色,
答案 D
解析 Fe(NO3)2溶液中有Fe2＋、NO，加入盐酸后，盐酸提供了酸性环境，HNO3把Fe2＋氧化为Fe3＋，溶液变为黄色。
6.除去SO2气体中混有的少量SO3气体，可让它们通过盛有下列哪种试剂的洗气瓶( )
A.澄清石灰水 B.饱和Na2SO3溶液
C.饱和NaHSO3溶液 D.饱和NaHCO3溶液
答案 C
解析 澄清石灰水、饱和Na2SO3溶液、饱和NaHCO3溶液均能吸收SO2，饱和NaHSO3溶液只与SO3反应，并且能生成SO2。
7.下列各组物质中，不能按（“→”表示一步完成)关系相互转化的是( ),
选项 a b c
A Fe FeCl3 FeCl2
B Cl2 NaClO NaCl
C Si SiO2 H2SiO3
D HNO3 NO NO2
答案 C
解析 SiO2不能直接生成H2SiO3，H2SiO3也不能直接生成Si。
8.按下图所示装置进行实验，将液体逐滴加入到固体B中，下列叙述正确的是( ),
A．若A为浓盐酸B为MnO2，C中盛品红溶液，则C中溶液呈褐色,
B.若A为醋酸，B为贝壳，C中盛澄清石灰水，则C中溶液无变化
C.若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛AlCl3溶液，则C中先产生白色沉淀后又溶解,
D.实验仪器D可以起到防止溶液倒吸的作用,
答案 D,
解析 用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2，反应需要加热，A项错误；贝壳的主要成分为CaCO3，与盐酸反应生成的CO2会使澄清石灰水变浑浊，B项错误；NH3·H2O不能溶解Al(OH)3，C项错误；D有较大的容积，可起防止倒吸的作用，D项正确。
9.
从绿色化学的理念出发，下列实验不宜用右图所示装置进行的是( )
A.不同浓度的硝酸与铜反应
B.稀硫酸与纯碱或小苏打反应
C.铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应,
D.H2O2在不同催化剂作用下分解
答案 A,
解析 绿色化学理念是不产生污染环境的物质，原子利用率高，消耗原料少，产量大，反应易进行，实验设计合理为宜，A不符合。
10.下列叙述正确的是( )
A.稀硝酸、稀硫酸均能将木炭氧化生成二氧化碳
B.Na2O2与水反应、红热的Fe与水蒸气反应均能生成碱,
C.Li、C、P分别在足量氧气中燃烧均生成一种相应氧化物,
D.NaHCO3、Na2CO3、(NH4)2CO3三种固体受热后均能生成气体,
答案 C,
解析 A项中必须是浓硝酸、浓硫酸且加热才能氧化木炭，错误；B项中Fe和水蒸气反应不能生成碱，错误；D项中Na2CO3受热不易分解，错误；C项正确。,
11.将0.2 mol MnO2和50 mL 12 mol/L盐酸混合后加热，反应完全后向剩下的溶液中加入足量AgNO3溶液，生成AgCl沉淀的物质的量为(不考虑盐酸的挥发)( ),
A.等于0.3 mol, B.0 mol,
C.大于0.3 mol，小于0.6 mol, D.等于0.6 mol,
答案 C
解析 盐酸中 n(HCl)＝12 mol/L×50×10－3L＝0.6 mol。,根据实验室制取氯气的化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)△MnCl2＋2H2O＋Cl2↑，可知0.2 mol MnO2可与0.8 mol HCl完全反应，所以MnO2过量，则0.6 mol HCl完全参加反应，但至多只有一半即0.3 mol Cl－变成了Cl2。实际上，随着反应的进行，随着盐酸的消耗，水的生成，盐酸的浓度越来越低，最终反应会停止。则变成Cl2的HCl少于0.3 mol，即溶液中Cl－的物质的量要大于0.3 mol，则产生的AgCl物质的量要大于0.3 mol，小于0.6 mol。,误区警示 (1)没有考虑浓度变化对反应是否继续进行的影响，因而错选A项；(2)没有考虑“部分”氧化还原反应的特点，盲目认为0.6 mol Cl－全部转化为Cl2，溶液中没有沉淀生成，错选B。,
12.氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl2＋2NH3N2＋6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是( ),
A.若管道漏气遇氨就会产生白烟,
B.该反应利用了Cl2的强氧化性,
C.该反应属于复分解反应,
D.生成1 mol N2有6 mol电子转移,
答案 C,
解析 根据题给反应知，其产物氯化氢遇氨产生白色NH4Cl固体，A正确；从方程式看氯元素化合价降低，氮元素化合价升高，所以Cl2为氧化剂，B正确；生成1 mol N2时，2个N从－3价升高到0价转移6 mol电子，故D正确；根据复分解反应的定义，C错。,
13.向铁、铜组成的混合物中加入一定量的稀HNO3，充分反应后，剩余金属m1克，再向其中加入一定量的H2SO4，充分振荡后，剩余金属m2克，则m1与m2之间的关系( )
A.m1>m2
B.m1C.m1＝m2
D.无法确定
答案 A
解析 加入稀HNO3后，铁、铜会转化成相应的硝酸盐，溶液中有NO存在，m1金属的成分可能是Fe和Cu的混合物，也可能只有Cu。加入稀H2SO4后，虽然H2SO4与铜不反应，但H＋与溶液中存在的NO等效于HNO3，无论m1克金属是什么成分，都能使金属继续溶解，故m1一定大于m2。
,备课资源 将3.2 g Cu跟30.0 mL 10.0 mol·L－1的HNO3充分反应，还原产物有NO和NO2。若反应后溶液中有a mol H＋，则此时溶液中含NO的物质的量为( )A.0.5a mol 。,2]B.(0.1＋a) mol,C.0.1a mol 。,2]D.2a mol,答案 B,解析 反应后：n(Cu2＋)＝＝0.05 mol，,由电荷守恒知：n(NO)＝(0.1＋a) mol。,
14.
锌与不同浓度的硝酸反应，HNO3可以被还原成不同价态的产物。下列化学反应中参加反应的锌与被还原的HNO3的物质的量的关系符合右图(x表示被还原的HNO3的物质的量，y表示耗去Zn的物质的量)的是( ),
A.3Zn＋8HNO3(稀)3Zn(NO3)2＋2NO↑＋4H2O,
B.4Zn＋10HNO3(极稀)4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O,
C.4Zn＋10HNO3(很稀)4Zn(NO3)2＋N2O↑＋5H2O,
D.Zn＋4HNO3(浓)Zn(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O,
答案 C
解析 由图可知，消耗的Zn的物质的量与被还原的HNO3的物质的量之比为2∶1，A项为3∶2，B项为4∶1，D项为1∶2。,
15.把3体积的NO2气体，依次通过下列3个分别装有①NaHCO3饱和溶液；②浓H2SO4；③Na2O2的装置后，用排水法把残留气体收集到集气瓶中，集气瓶内气体应是(同温同压下测定)( ),
A.1体积NO, B.2体积NO2和0.5体积O2,
C.2体积O2, D.0.75体积O2,
答案 D
解析 3V NO2①NaHCO3②浓硫酸③Na2O2 H2O V O2
二、非选择题(本题包括4个小题，共40分)
16．(9分)硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：
焦炭,高温HCl,573 K以上精馏H2,1 357 K
①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式
。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式 ；
H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是 。
(2)下列有关硅材料的说法正确的是________(填字母)。
A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥
B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承
C．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维
D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高
E．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释______________。
答案 (1)①SiHCl3＋H21 357 KSi＋3HCl
②SiHCl3＋3H2OH2SiO3↓＋3HCl↑＋H2↑
氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3
(2)ABC
(3)现象：试管中有白色胶状沉淀生成，并且有刺激性气体生成；
解释：Na2SiO3和NH4Cl均能够水解，二者相互促进，Na2SiO3水解生成H2SiO3，NH4Cl水解产生NH3
解析 (1)①根据原子守恒即质量守恒可以写出SiHCl3与H2反应的化学方程式。
②SiHCl3和H2O剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，分析它们化合价的变化可知，，而Cl的化合价未发生变化，因此另一种元素即H元素的化合价必定降低，即另一种物质是H2。
(2)碳化硅、氮化硅为原子晶体，A、B和C都正确；玻璃是一种玻璃态物质，无固定的熔点；盐酸不能与硅反应，而HCl在573 K以上的温度下可与硅发生反应。因此D、E都不正确。
17．(9分)下图只表示出与反应有关的一种反应物或生成物(无关物质已略去)，其中A、C为无色气体，请填写下列空白。
(1)化合物X 。
可能是________或__________，C是________，F是__________。(填化学式)
(2)反应③的离子方程式：________________________。
(3)A与CuO在加热条件下能反应生成N2和Cu，请写出该反应的化学方程式：______________________。
答案 (1)(NH4)2CO3 NH4HCO3 CO2 NO2
(2)8H＋＋2NO＋3Cu3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(3)2NH3＋3CuO△3Cu＋N2＋3H2O
解析 由X 。
既能与强酸又能与强碱反应、还能受热分解生成两种气体的特点可知其为弱酸的铵盐。A为氨气，C与Na2O2能反应，可判断C为CO2，D为氧气，则E为NO，F为NO2，X 。
即为(NH4)2CO3或NH4HCO3。
18．(12分)某研究性学习小组设计了如图所示的装置，用浓硝酸、铜片和水3种试剂进行实验，探究浓、稀硝酸的强氧化性并观察它们的还原产物。实验探究：
(1)探究浓硝酸的强氧化性。
将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约5 mL浓硝酸，往具支试管中放入约2 mL浓硝酸，用排水法收集产生的气体。
①实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象是 。
②具支试管中发生反应的化学方程式为 。
(2)探究稀硝酸的强氧化性及还原产物。
①上述反应完成后，欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，则紧接的简便、合理的实验操作是 。
②能证明稀硝酸与铜反应的还原产物为NO的实验现象是 (填字母)。
A．c中收集到无色气体
B．c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色
C．b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色
问题讨论：
在用等质量的铜片分别与等体积的浓硝酸、稀硝酸(硝酸均过量)反应时，发现反应后所得溶液前者呈绿色，后者呈蓝色。针对此现象，同学们进行了讨论，提出两种意见：
A．认为两溶液所显颜色不同是由Cu2＋浓度的差异引起的。
B．认为前者溶液呈绿色，是由生成的红棕色NO2溶于溶液引起的。
你认为意见________(填“A”或“B”)合理。
如果你认为A合理，则理由是 。
如果你认为B合理，请设计一个简单的实验进行验证：
。
实验反思：
(1)某同学提出，实验过程中若操作不慎，易出现倒吸现象。对该实验装置进行改进的方案是：可在b与c之间连接________。
(2)利用该装置先进行铜与浓硝酸的反应，再进行铜与稀硝酸的反应的实验顺序的合理性是 。
答案 (1)①生成蓝色溶液(或产生红棕色气体)
②Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(2)①往分液漏斗中加入水稀释浓硝酸，打开活塞，放入稀硝酸 ②C
问题讨论：
B 将绿色溶液加水稀释，得不到蓝色溶液[或往显蓝色的Cu(NO3)2溶液中通入NO2，溶液呈绿色等]
实验反思：
(1)安全瓶(或其他合理答案)
(2)利用Cu与浓硝酸反应生成NO2排出具支试管中的空气，有利于观察Cu与稀硝酸反应的还原产物(或这种顺序有利于浓硝酸稀释为稀硝酸)
解析 先做浓硝酸的反应，然后可以稀释为稀硝酸；而先做稀硝酸的实验，再加入浓硝酸，则不能保证硝酸的浓度。对于两个反应产物颜色的差异分析，注意题中提到两者所用Cu片质量是相同的，硝酸体积也相等，则所得的溶液中Cu2＋浓度也应该相同，意见B更合理。
19．(10分)已知锌跟浓硫酸反应生成SO2，跟稀硫酸反应生成H2。使一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L－1浓硫酸充分反应，锌完全溶解，同时收集到标准状况下的气体A 33.6 L。将反应后的溶液稀释到1 L，测得溶液中氢离子的浓度为0.1 mol·L－1。求气体A中各组分的体积比。
答案 V(SO2)∶V(H2)＝1∶4
解析 要正确解答本题，必须要弄清楚33.6 L气体的成分。锌与18.5 mol/L浓硫酸反应，开始硫酸的浓度大，产生的气体为SO2；随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减少，与锌反应随之变化，产生的气体为H2。锌完全溶解，同时收集到标准状况下的气体A 33.6 L。反应中锌片完全反应，硫酸有剩余。
剩余的硫酸的物质的量为：
1 L×0.1 mol/L×1/2＝0.05 mol
所以反应掉的硫酸为：
0．1 L×18.5 mol/L－0.05 mol＝1.80 mol
再根据得失电子守恒解题：
设气体A中SO2的物质的量为x，H2的物质的量为y，则可以列式为：
x＋y＝33.6 L/22.4 L·mol－1①
Zn与硫酸反应的方程式为：
Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O
2 1
2x x
Zn＋H2SO4(稀)ZnSO4＋H2↑
1 1
y y
反应掉的硫酸的物质的量为2x＋y＝1.80 mol②
①②联合解得：x＝0.3 mol；y＝1.2 mol
所以V(SO2)∶V (H2)＝1∶4
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第四章 非金属及其化合物
章 末 总 结
专题一、解答无机框图推断题的一般思路和方法
元素及其化合物的推断是将分散的知识点连成线，织成网，可有效地考查学生的抽象、求异、发散等思维分析能力。
一、方法与技巧
读图审题找准突破口逻辑推理检验验证规范答题，其中“突破口”的寻找是关键。
二、解推断题的突破口
1．根据特征转化关系找突破口
(1)AO2BO2CH2OD(酸或碱)
①NH3(气体)O2NOO2NO2H2OHNO3
或N2(气体)O2NOO2NO2H2OHNO3
②H2S(气体)O2SO2O2SO3H2OH2SO4
或S(固体)O2SO2O2SO3H2OH2SO4
③C(固体)O2COO2CO2H2OH2CO3
④Na(固体)O2Na2OO2Na2O2H2ONaOH
(2)A
A为弱酸的铵盐：(NH4)2CO3或NH4HCO3；(NH4)2S或NH4HS；(NH4)2SO3或NH4HSO3等。
(3)交叉型转化关系
例如：
(4)三角转化
2．根据特征反应找突破口
(1)特征反应条件
①催化剂条件
2KClO3MnO2,△2KCl＋3O2↑
2H2O2MnO22H2O＋O2↑
2SO2＋O2催化剂,△2SO3
4NH3＋5O2催化剂,△4NO＋6H2O
N2＋3H2高温、高压,催化剂2NH3
②电解：
2H2O通电2H2↑＋O2↑
2NaCl＋2H2O通电2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
2Al2O3通电4Al＋3O2↑
(2)置换反应
非金属?活泼金属(Na、Mg、Fe)H2↑,→非金属
金属?金属＋盐→金属
③ 。
非金属→
非金属
金属+H2＋金属氧化物金属＋H2O,→金属
(3)与溶液反应气体
气体
→气体
单质Al、Si
2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑
Si＋2NaOH＋H2ONa2SiO3＋2H2↑
气体
→气体
2Na＋2H2O2NaOH＋O2↑
2F2＋2H2O4HF＋O2↑
2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑
③与酸或碱反应
单质：Al
化合物：Al2O3、Al(OH)3、弱酸弱碱盐、弱酸铵盐、弱酸酸式盐、氨基酸
(4)Na2O2
(5)?NH3,NH4NO3(最高价氧化物对应的水化物与气态氢化物反应生成盐的元素为N),→NH4NO3(最高价氧化物对应的水化物与气态氢化物反应生成盐的元素为N),3.根据特殊化学工业生产反应找突破口,(1)煅烧石灰石 (2)硫酸工业 (3)合成氨 (4)氨的催化氧化 (5)工业制盐酸 (6)高炉炼铁 (7)工业制水煤气 (8)硅酸盐工业 (9)“侯氏制碱法” (10)电解饱和食盐水,4.根据特殊现象,(1)物质颜色,①有色气体：Cl2(黄绿色)、Br2蒸气和NO2(红棕色),②有色固体,
③有色溶液
(2)使品红溶液褪色的气体：SO2(可逆)、Cl2(不可逆)。
(3)遇酚酞溶液变红色或遇石蕊溶液变蓝色的气体必是NH3。
(4)空气中由无色变红棕色的气体是NO。
(5)与酸反应放出无色气体，且将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊的是CO、HCO或SO、HSO。
(6)遇BaCl2溶液生成白色沉淀的溶液中可能有Ag＋、SO、SO(含NO)。
(7)加NaOH溶液生成白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的溶液中含有Fe2＋。
(8)遇HCl产生白色沉淀的溶液中含有Ag＋、SiO。
(9)H2在Cl2中燃烧有苍白色火焰，CH4、CO、H2在空气中燃烧有淡蓝色火焰。
(10)溶于氢氟酸的氧化物：SiO2、单质Si。
【例1】 右图表示某固态
单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为4∶5，化合物D是重要的工业原料。
(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式： ；
(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式： ；
(3)写出一个由D生成B的化学方程式： ；
(4)将5 mL 0.10 mol·L－1的E溶液与10 mL 0.10 mol·L－1的NaOH溶液混合。
①写出反应的离子方程式 ；
②反应后溶液的pH________7(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是 ；
③加热反应后的溶液，其pH________(填“增大”“不变”或“减小”)，理由是 。
答案 (1)S＋H2△H2S
(2)H2SO3＋2H2S3S↓＋3H2O
(3)2H2SO4(浓)＋C△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(其他合理答案也可以)
(4)①H2SO3＋2OH－SO＋2H2O
②大于 Na2SO3是强碱弱酸盐，水解后溶液呈碱性
③增大 水解是吸热反应，加热使SO水解程度增大，因而pH增大
解析 根据A和B、C、D、E的框图转化关系可知，A有多种化合价，A是一种非金属固体单质，又由于B和C的相对分子质量之比为4∶5，因此推得A为单质S，B为SO2，C为SO3，D为H2SO4，E为H2SO3。
高考指南 本题涉及单质和化合物的性质、离子方程式的书写、中和反应、氧化还原反应、物质的量浓度的计算等知识的综合，考查学生对硫及其化合物的性质的理解和应用能力，考查分析、推理能力。元素化合物框图推断与基本概念和理论的综合考查是高考的热点题型，所以应注意元素化合物之间的网络关系。
专题二 常见气体制备
1．实验装置
净化装置→净化装置→干燥装置→收集装置→吸收装置
2．气体净化装置类型
根据反应原理、反应物状态和反应条件等因素来选择反应装置。
(1)固＋固△气体，可制备NH3、O2。
气体，可制备H2、CO2等。
→气体，可制备H2、CO2等。
(3)固＋液△气体，可制备Cl2等。
常见气体的制法
【例2】 实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：
—,→→→→,已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。,
(1)从上图中选择制取气体的合适装置：,氮气 ；氢气 。,(2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有 、 。,(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨， (填“会”或“不会”)发生倒吸，原因是： , 。,(4)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是：____________________________，锥形瓶中还可观察到的现象是： 。,(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式： , 。,(6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子：H＋、OH－、________、________。,答案 (1)a b (2)干燥气体 控制氢气和氮气的流速 (3)不会 因为混合气体中含有大量难溶于水的氮、氢两种气体 (4)氨的氧化反应是一个放热反应 有红棕色气体产生 (5)4NH3＋5O2催化剂,△4NO＋6H2O,(6)NH NO,解析 (1)由题给反应物的状态，NaNO2和NH4Cl都是饱和溶液，可推知N2用a装置，而H2是由锌粒(固)和稀酸(液)来制取，则可用b制取。,(2)干燥气体和调节(或控制)H2和N2的流速。,(3)不会，因合成氨的反应是一个可逆反应，生成的混合气体除NH3以外还有大量的N2和H2存在。,(4)从能使铂丝保持红热可以推知，氨的氧化反应是一个放热反应。根据氨氧化的产物看有NO生成，NO被O2氧化又产生NO2，所以锥形瓶中会看到有红棕色气体产生。,(5)乙装置中氨氧化的反应方程式为4NH3＋5O2催化剂,△4NO＋6H2O。,(6)因氨氧化生成的NO与O2、H2O反应生成HNO3，未氧化的氨与HNO3反应生成NH4NO3。因此，反应结束后，锥形瓶内的溶液中除有H＋、OH－外，还应有NH和NO。
专题三、化学实验方案的设计、评价与改进, 实验设计的原则
1.科学性,实验原理、方法、操作过程必须科学合理。
2.安全性,尽量避免带有危险性的操作、有毒物质的接触，若无法避免则应采取安全措施。3.环保性,有毒物质必须处理，以防污染环境
4.可行性,设计的实验方案切实可行，所选药品、仪器、设备和方法在现有的条件下能得到满足。
5.简约性,实验设计应尽可能简单易行，应采用简单的实验装置，用较少的实验步骤且效果明显。,6.经济性,综合考虑原料的用量、价格。,7.创新性,一是实验原理的创新设计，二是实验装置的创新设计。
【例3】 某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。,(1)提出问题,Fe3＋、Br2哪一个的氧化性更强？,(2)猜想,①甲同学认为氧化性：Fe3＋>Br2，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含________(填化学式，下同)所致。,②乙同学认为氧化性：Br2>Fe3＋，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含__________所致。,(3)设计实验并验证,丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。,供选用的试剂：,a.酚酞试液；b.CCl4；c.无水酒精；d.KSCN溶液,请你在下表中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填序号),
选用试剂 实验现象
方案1 方案2
(4)结论,氧化性：Br2>Fe3＋。故在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，溶液呈黄色所发生反应的离子方程式为 , 。,(5)实验后的思考,①根据上述实验推测，若在溴化亚铁溶液中通入氯气，首先被氧化的离子是______________(填离子的化学式)。,②在100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(标准状况)，溶液中有1/2的Br－被氧化成单质Br2，则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为______________。
答案 (2)
(3)
选用试剂 实验现象
方案1 b CCl4层呈无色 方案2 d 溶液变红色
(4)2Fe2＋＋Br22Fe3＋＋2Br－,(5)①Fe2＋ ②1 mol·L－1,解析 (2)①因溴水也呈黄色；②因发生反应2Fe2＋＋Br22Fe3＋＋2Br－，生成的Fe3＋使溶液呈黄色。,(3)方案一：可通过Br2在CCl4中的颜色变化来证明。若CCl4层呈无色，则说明溶液中无Br2存在，Br2完全反应，从而说明氧化性Br2>Fe3＋。若甲正确，则溶液中有Br2，Br2溶于CCl4中，出现橙红色的颜色变化。方案二：可通过检验Fe3＋存在与否来证明。向反应后的溶液中加入KSCN溶液，若出现血红色，说明有Fe3＋存在，从而证明氧化性Br2>Fe3＋。,(5)因还原性Fe2＋>Br－，故Cl2优先氧化Fe2＋。设FeBr2的物质的量为x mol。2.24 L Cl2(标准状况)的物质的量为0.1 mol，因Br－被氧化了1/2，则Fe2＋完全被氧化，根据得失电子守恒有：x＋2x/2＝0.2，x＝0.1，故原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为0.1 mol/0.1 L＝1 mol·L－1。
【例4】 用图示装置制备NO并验证其还原性。有下列主要操作：,
向广口瓶内注入足量热NaOH溶液，将盛有铜片的小烧杯放入瓶中。,b.关闭止水夹，点燃红磷，伸入瓶中，塞好胶塞。,c.待红磷充分燃烧，一段时间后打开分液漏斗旋塞，向烧杯中滴入少量稀硝酸。,(1)步骤c后还缺少的一步主要操作是 。,(2)红磷充分燃烧的产物与NaOH溶液反应的离子方程式是： 。,(3)步骤c滴入稀硝酸后烧杯中的现象是 , 。,反应的离子方程式是 。,答案 (1)打开止水夹，通入少量空气,(2)P2O5＋6OH－＝2PO＋3H2O,(3)Cu片逐渐溶解，有无色气泡产生，溶液由无色变为蓝色,3Cu＋8H＋＋2NO3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O,解析 (1)因实验目的中要求验证NO的还原性，而a、b、c三个步骤只是制NO并没有完成该目的，故应该打开止水夹，通入少量空气看是否产生红棕色气体。,(2)因为适量红磷、热NaOH溶液足量，则反应产物为Na3PO4。可以先写化学方程式：,P2O5＋3H2O2H3PO4①,H3PO4＋3NaOHNa3PO4＋3H2O②,合写可得：P2O5＋6NaOH2Na3PO4＋3H2O,(3)气、液、固的三方向变化要答全。,3Cu＋8H＋＋2NNO3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
【例5】 在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。,
图中：①为氯气净化装置；②的试管里盛有15 mL 30% KOH溶液，并置于水浴中；③的试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液，并置于冰水浴中；④的试管里加有紫色石蕊试液；⑤为尾气吸收装置。,请填写下列空白：,(1)制取氯气时，在烧瓶里加入一定量的二氧化锰，通过 (填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体，可在①与②之间安装盛有 (填写下列编号字母)的净化装置。,A.碱石灰 。,2]B.饱和食盐水,C.浓硫酸 。,2]D.饱和碳酸氢钠溶液,(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件，二者的差别是：______________________。,
反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出，右图中符合该晶体溶解度曲线的是 (填写编号字母)；从②的试管中分离出该晶体的方法是 (填写实验操作名称)。,(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是：
(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化，请填写下表中的空白：,
实验现象 原因
溶液最初从紫色逐渐变为________色 氯气与水反应生成的H＋使石蕊变色
随后溶液逐渐变为无色 ____________________
然后溶液从无色逐渐变为________色 ____________________
答案 (1)分液漏斗 B,(2)碱溶液(或反应物)的浓度不同，反应温度不同 M 过滤,(3)Cl2＋2OH－ClO－＋Cl－＋H2O,(4),
红
氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质
黄绿 继续通入的氯气溶于水使溶液呈黄绿色
解析 (1)向烧瓶中加盐酸的仪器是分液漏斗；除去混在Cl2中的HCl杂质，不能用碱石灰，因两种气体都会被碱石灰吸收；饱和食盐水可大量吸收HCl，但Cl2在其中的溶解度非常小，所以饱和食盐水可达到除杂的目的；浓硫酸只能吸收水蒸气，不能吸收杂质；饱和NaHCO3溶液可吸收Cl2、HCl，并同时放出CO2气体，所以也不符合要求。,(2)根据实验装置可看出，制取KClO3用酒精灯加热，而制NaClO时无加热工具；从反应物的浓度来看，所用的碱溶液的浓度也存在差异。根据溶解度曲线可发现，只有M的溶解度随温度的降低而减小，所以，②中析出的晶体为M。将晶体与溶液分离的方法是过滤。,(3)制取NaClO时，发生的反应是Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O，将其改写为离子方程式：Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O。将Cl2通入紫色石蕊试液中，首先发生反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，生成的酸能使紫色石蕊试液变为红色，之后由于HClO的强氧化性将红色石蕊氧化为无色，最后由于通入的过量Cl2的作用，得到黄绿色的氯水。
【例6】 某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用下图所示装置进行有关实验。请回答：,
装置A中发生的化学反应方程式为 。,(2)装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体，这种液体是________，其作用是__________________。,(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中的现象是________________________________。B中应放置的液体是(填字母)________。a.水 b.酸性KMnO4溶液,c.浓溴水 d.饱和NaHSO3溶液,(4)实验中，取一定质量的铜片和一定体积浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。,①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是, 。,②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________(填字母)。,a.铁粉 。,2]b.BaCl2溶液,c.银粉 。,2]d.Na2CO3溶液,答案 (1)Cu＋2H2SO4(浓)△CuSO4＋SO2↑＋2H2O,(2)碱液(其他合理答案也可) 吸收多余的SO2，防止污染空气,(3)广口瓶中液面下降，漏斗中液面上升 d,(4)①反应过程中浓硫酸浓度下降，而铜与稀H2SO4不反应,②ad,解析 明确浓H2SO4的性质特点和与Cu反应的产物，结合产物的性质特点，回答各小题。,(1)Cu与浓H2SO4反应方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)△CuSO4＋SO2↑＋2H2O，当H2SO4溶液浓度降低至一定程度时反应停止；(2)生成的SO2有漂白性，且污染大气，可用NaOH溶液吸收；(3)余热使反应继续进行，生成的多余气体可储存于B，排出的液体留于长颈漏斗，为减少SO2的溶解，B内溶液应该是饱和NaHSO3溶液；(4)检验酸剩余的试剂是Fe和Na2CO3。
, 1.MnO2＋4HCl(浓)△MnCl2＋Cl2 ↑＋2H2O,MnO2 浓盐酸 KMnO4,
解析 根据反应条件判断氧化性的强弱，不同的还原剂(或氧化剂)与同一氧化剂(或还原剂)反应时，条件越易或者氧化剂(或还原剂)被还原(或被氧化)的程度越大，则还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)越强。
2.(1)N2 N2化学性质不活泼，很稳定,(2)NH3 NH3的沸点高，易被液化，液氨汽化时需要吸收大量的热,(3)NH3 NH3＋H＋NH,(4)铵盐 NH＋OH－NH3↑＋H2O,
3.(1)2NaCl＋2H2O电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑,(2)制工业盐酸：氢气在氯气中点燃即得氯化氢，氯化氢溶于水得盐酸：H2＋Cl2点燃2HCl；,制漂白液：氯气和氢氧化钠溶液反应即得漂白液：Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O。
4.C [其余三个选项中的物质是“空气质量日报”中列入的首要污染物。],
5.B [选项D中氧化铁虽然不溶于水但属于碱性氧化物。]
6.D [氮气是空气的主要组成成分，对人体无害。]
7.D [浓硫酸有吸水性、氧化性和脱水性，无漂白性。]
8.B [既可用浓硫酸干燥又可以用固体氢氧化钠干燥的应是中性气体，只有氧气符合。],
9.D [金属铜和锌在常温下能和硝酸反应，而金不溶于硝酸。],
10.有白烟生成，化学方程式为：HCl＋NH3NH4Cl,11.N2＋O2放电2NO,2NO＋O22NO2,3NO2＋H2O2HNO3＋NO，生成的硝酸随雨水降下和土壤中的矿物质作用形成硝酸盐，硝酸盐被土壤胶粒吸附而后被植物根系吸收。,
12.煤炭中含有硫元素，在燃烧过程中硫转化为二氧化硫，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸被空气氧化生成硫酸。S＋O2点燃SO2，SO2＋H2OH2SO3,2H2SO3＋O22H2SO4。
13.取少量固体配成溶液，往两支洁净试管中，分别加入适量上述所配溶液。向第一支试管中加入NaOH溶液，并加热，在管口用湿润的红色石蕊试纸检验。加入NaOH溶液后有无色刺激性气味气体产生，该气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明其中存在着NH。向第二支试管中，加入几滴Ba(NO3)2溶液，观察现象。再滴入2滴稀HNO3，观察现象。加入Ba(NO3)2溶液后出现白色沉淀，再加入稀HNO3沉淀不溶解。说明其中含有SO。所以，该白色晶体的成分是(NH4)2SO4。,14.(1)5.9 g (2)2.2 mol/L,解析 (1)需要氨气的物质的量为：2.5 L/22.4 L·mol－1＝0.11 mol，根据氮元素守恒可知需氯化铵0.11 mol，其质量为：0.11 mol×53.5 g/mol＝5.9 g(托盘天平只能精确到0.1 g)。(2)5 000 mL 氨气的物质的量为：5 L/22.4 L·mol－1＝0.22 mol，氨水中氨的浓度为：c (NH3)＝0.22 mol/0.1 L＝2.2 mol/L。,15.2Cu＋O2△2CuO，CuO＋H2SO4CuSO4＋H2O,CuSO4，Cu→CuSO4，Cu→CuO→CuSO4，Cu→CuO→Cu(OH)2→CuSO4……,其中所用的硫酸有浓硫酸、稀硫酸之区别。要考虑原料的来源、利用率、成本、技术和设备的可行性，对环境有无污染或不良影响。,
章末检测
一、选择题(本题包括15个小题，每小题4分，共60分，每小题只有一个选项符合题意),1.某雨水样品刚采集时测得pH为4.82，放在烧杯中经2 h后，再次测得pH为4.68。以下叙述正确的是( )
A.雨水样品酸度逐渐减小
B.雨水样品酸度没有变化
C.雨水样品继续吸收空气中的CO2
D.雨水样品中的H2SO3逐渐被空气中的氧气氧化成H2SO4
答案 D
解析 pH小于5.6的雨水称为酸雨，酸雨形成的一个主要原因是排放到空气中的SO2与雨水结合形成H2SO3、H2SO4等酸性物质。本实验测得雨水的pH变小，即酸性变强，则必然是H2SO3被氧化成了强酸H2SO4。有关反应为：SO2＋H2OH2SO3；2H2SO3＋O22H2SO4。
2.向下列物质的浓溶液中缓慢地通入过量CO2气体，整个过程中无明显现象的是( )
A.水玻璃 B.饱和碳酸钠C.漂白粉 D.氯化钙
答案 D
解析 CO2溶于水生成碳酸，碳酸的酸性比盐酸弱，而比硅酸、次氯酸强。根据酸与盐反应的规律(弱酸不能制强酸)，过量CO2通入硅酸钠溶液中有白色沉淀H2SiO3生成；CO2通入次氯酸钙溶液过程中会生成碳酸钙白色沉淀，CO2过量最终沉淀会消失；过量CO2通入饱和碳酸钠溶液会生成碳酸氢钠，碳酸氢钠溶解度比碳酸钠溶解度小而结晶析出；CO2通入氯化钙溶液不能反应，因此无明显现象。
3.下列关于浓硫酸的叙述正确的是( )
A.浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
答案 D
4.下列关于硅和二氧化硅的叙述不正确的是( )
A.晶体硅和二氧化硅晶体的结构都类似于金刚石
B.晶体硅和二氧化硅晶体都常用来制造电子部件
C.硅和二氧化硅都不与水和酸(氢氟酸除外)反应
D.硅和二氧化硅都广泛存在于自然界中，天然单质硅叫硅石
答案 D
解析 硅的化学性质虽然不活泼，但自然界中存在的硅全部是化合态，并无游离态，D错误。
备课资源 实验室制备Cl2通常采用下列反应：MnO2＋4HCl(浓)△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，据此，下列所给仪器装置中能够制备并收集到干燥、纯净的Cl2的装置是( ),
答案 D
解析 Cl2是固体和液体加热制取的，应用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，用浓H2SO4除去水蒸气，应选D。
5.往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是( )
A.颜色变浅 B.逐渐加深 C.没有改变 D.变为黄色,
答案 D
解析 Fe(NO3)2溶液中有Fe2＋、NO，加入盐酸后，盐酸提供了酸性环境，HNO3把Fe2＋氧化为Fe3＋，溶液变为黄色。
6.除去SO2气体中混有的少量SO3气体，可让它们通过盛有下列哪种试剂的洗气瓶( )
A.澄清石灰水 B.饱和Na2SO3溶液
C.饱和NaHSO3溶液 D.饱和NaHCO3溶液
答案 C
解析 澄清石灰水、饱和Na2SO3溶液、饱和NaHCO3溶液均能吸收SO2，饱和NaHSO3溶液只与SO3反应，并且能生成SO2。
7.下列各组物质中，不能按（“→”表示一步完成)关系相互转化的是( ),
选项 a b c
A Fe FeCl3 FeCl2
B Cl2 NaClO NaCl
C Si SiO2 H2SiO3
D HNO3 NO NO2
答案 C
解析 SiO2不能直接生成H2SiO3，H2SiO3也不能直接生成Si。
8.按下图所示装置进行实验，将液体逐滴加入到固体B中，下列叙述正确的是( ),
A．若A为浓盐酸B为MnO2，C中盛品红溶液，则C中溶液呈褐色,
B.若A为醋酸，B为贝壳，C中盛澄清石灰水，则C中溶液无变化
C.若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛AlCl3溶液，则C中先产生白色沉淀后又溶解,
D.实验仪器D可以起到防止溶液倒吸的作用,
答案 D,
解析 用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2，反应需要加热，A项错误；贝壳的主要成分为CaCO3，与盐酸反应生成的CO2会使澄清石灰水变浑浊，B项错误；NH3·H2O不能溶解Al(OH)3，C项错误；D有较大的容积，可起防止倒吸的作用，D项正确。
9.
从绿色化学的理念出发，下列实验不宜用右图所示装置进行的是( )
A.不同浓度的硝酸与铜反应
B.稀硫酸与纯碱或小苏打反应
C.铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应,
D.H2O2在不同催化剂作用下分解
答案 A,
解析 绿色化学理念是不产生污染环境的物质，原子利用率高，消耗原料少，产量大，反应易进行，实验设计合理为宜，A不符合。
10.下列叙述正确的是( )
A.稀硝酸、稀硫酸均能将木炭氧化生成二氧化碳
B.Na2O2与水反应、红热的Fe与水蒸气反应均能生成碱,
C.Li、C、P分别在足量氧气中燃烧均生成一种相应氧化物,
D.NaHCO3、Na2CO3、(NH4)2CO3三种固体受热后均能生成气体,
答案 C,
解析 A项中必须是浓硝酸、浓硫酸且加热才能氧化木炭，错误；B项中Fe和水蒸气反应不能生成碱，错误；D项中Na2CO3受热不易分解，错误；C项正确。,
11.将0.2 mol MnO2和50 mL 12 mol/L盐酸混合后加热，反应完全后向剩下的溶液中加入足量AgNO3溶液，生成AgCl沉淀的物质的量为(不考虑盐酸的挥发)( ),
A.等于0.3 mol, B.0 mol,
C.大于0.3 mol，小于0.6 mol, D.等于0.6 mol,
答案 C
解析 盐酸中 n(HCl)＝12 mol/L×50×10－3L＝0.6 mol。,根据实验室制取氯气的化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)△MnCl2＋2H2O＋Cl2↑，可知0.2 mol MnO2可与0.8 mol HCl完全反应，所以MnO2过量，则0.6 mol HCl完全参加反应，但至多只有一半即0.3 mol Cl－变成了Cl2。实际上，随着反应的进行，随着盐酸的消耗，水的生成，盐酸的浓度越来越低，最终反应会停止。则变成Cl2的HCl少于0.3 mol，即溶液中Cl－的物质的量要大于0.3 mol，则产生的AgCl物质的量要大于0.3 mol，小于0.6 mol。,误区警示 (1)没有考虑浓度变化对反应是否继续进行的影响，因而错选A项；(2)没有考虑“部分”氧化还原反应的特点，盲目认为0.6 mol Cl－全部转化为Cl2，溶液中没有沉淀生成，错选B。,
12.氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl2＋2NH3N2＋6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是( ),
A.若管道漏气遇氨就会产生白烟,
B.该反应利用了Cl2的强氧化性,
C.该反应属于复分解反应,
D.生成1 mol N2有6 mol电子转移,
答案 C,
解析 根据题给反应知，其产物氯化氢遇氨产生白色NH4Cl固体，A正确；从方程式看氯元素化合价降低，氮元素化合价升高，所以Cl2为氧化剂，B正确；生成1 mol N2时，2个N从－3价升高到0价转移6 mol电子，故D正确；根据复分解反应的定义，C错。,
13.向铁、铜组成的混合物中加入一定量的稀HNO3，充分反应后，剩余金属m1克，再向其中加入一定量的H2SO4，充分振荡后，剩余金属m2克，则m1与m2之间的关系( )
A.m1>m2
B.m1
D.无法确定
答案 A
解析 加入稀HNO3后，铁、铜会转化成相应的硝酸盐，溶液中有NO存在，m1金属的成分可能是Fe和Cu的混合物，也可能只有Cu。加入稀H2SO4后，虽然H2SO4与铜不反应，但H＋与溶液中存在的NO等效于HNO3，无论m1克金属是什么成分，都能使金属继续溶解，故m1一定大于m2。
,备课资源 将3.2 g Cu跟30.0 mL 10.0 mol·L－1的HNO3充分反应，还原产物有NO和NO2。若反应后溶液中有a mol H＋，则此时溶液中含NO的物质的量为( )A.0.5a mol 。,2]B.(0.1＋a) mol,C.0.1a mol 。,2]D.2a mol,答案 B,解析 反应后：n(Cu2＋)＝＝0.05 mol，,由电荷守恒知：n(NO)＝(0.1＋a) mol。,
14.
锌与不同浓度的硝酸反应，HNO3可以被还原成不同价态的产物。下列化学反应中参加反应的锌与被还原的HNO3的物质的量的关系符合右图(x表示被还原的HNO3的物质的量，y表示耗去Zn的物质的量)的是( ),
A.3Zn＋8HNO3(稀)3Zn(NO3)2＋2NO↑＋4H2O,
B.4Zn＋10HNO3(极稀)4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O,
C.4Zn＋10HNO3(很稀)4Zn(NO3)2＋N2O↑＋5H2O,
D.Zn＋4HNO3(浓)Zn(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O,
答案 C
解析 由图可知，消耗的Zn的物质的量与被还原的HNO3的物质的量之比为2∶1，A项为3∶2，B项为4∶1，D项为1∶2。,
15.把3体积的NO2气体，依次通过下列3个分别装有①NaHCO3饱和溶液；②浓H2SO4；③Na2O2的装置后，用排水法把残留气体收集到集气瓶中，集气瓶内气体应是(同温同压下测定)( ),
A.1体积NO, B.2体积NO2和0.5体积O2,
C.2体积O2, D.0.75体积O2,
答案 D
解析 3V NO2①NaHCO3②浓硫酸③Na2O2 H2O V O2
二、非选择题(本题包括4个小题，共40分)
16．(9分)硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：
焦炭,高温HCl,573 K以上精馏H2,1 357 K
①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式
。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式 ；
H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是 。
(2)下列有关硅材料的说法正确的是________(填字母)。
A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥
B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承
C．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维
D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高
E．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释______________。
答案 (1)①SiHCl3＋H21 357 KSi＋3HCl
②SiHCl3＋3H2OH2SiO3↓＋3HCl↑＋H2↑
氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3
(2)ABC
(3)现象：试管中有白色胶状沉淀生成，并且有刺激性气体生成；
解释：Na2SiO3和NH4Cl均能够水解，二者相互促进，Na2SiO3水解生成H2SiO3，NH4Cl水解产生NH3
解析 (1)①根据原子守恒即质量守恒可以写出SiHCl3与H2反应的化学方程式。
②SiHCl3和H2O剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，分析它们化合价的变化可知，，而Cl的化合价未发生变化，因此另一种元素即H元素的化合价必定降低，即另一种物质是H2。
(2)碳化硅、氮化硅为原子晶体，A、B和C都正确；玻璃是一种玻璃态物质，无固定的熔点；盐酸不能与硅反应，而HCl在573 K以上的温度下可与硅发生反应。因此D、E都不正确。
17．(9分)下图只表示出与反应有关的一种反应物或生成物(无关物质已略去)，其中A、C为无色气体，请填写下列空白。
(1)化合物X 。
可能是________或__________，C是________，F是__________。(填化学式)
(2)反应③的离子方程式：________________________。
(3)A与CuO在加热条件下能反应生成N2和Cu，请写出该反应的化学方程式：______________________。
答案 (1)(NH4)2CO3 NH4HCO3 CO2 NO2
(2)8H＋＋2NO＋3Cu3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(3)2NH3＋3CuO△3Cu＋N2＋3H2O
解析 由X 。
既能与强酸又能与强碱反应、还能受热分解生成两种气体的特点可知其为弱酸的铵盐。A为氨气，C与Na2O2能反应，可判断C为CO2，D为氧气，则E为NO，F为NO2，X 。
即为(NH4)2CO3或NH4HCO3。
18．(12分)某研究性学习小组设计了如图所示的装置，用浓硝酸、铜片和水3种试剂进行实验，探究浓、稀硝酸的强氧化性并观察它们的还原产物。实验探究：
(1)探究浓硝酸的强氧化性。
将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约5 mL浓硝酸，往具支试管中放入约2 mL浓硝酸，用排水法收集产生的气体。
①实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象是 。
②具支试管中发生反应的化学方程式为 。
(2)探究稀硝酸的强氧化性及还原产物。
①上述反应完成后，欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，则紧接的简便、合理的实验操作是 。
②能证明稀硝酸与铜反应的还原产物为NO的实验现象是 (填字母)。
A．c中收集到无色气体
B．c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色
C．b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色
问题讨论：
在用等质量的铜片分别与等体积的浓硝酸、稀硝酸(硝酸均过量)反应时，发现反应后所得溶液前者呈绿色，后者呈蓝色。针对此现象，同学们进行了讨论，提出两种意见：
A．认为两溶液所显颜色不同是由Cu2＋浓度的差异引起的。
B．认为前者溶液呈绿色，是由生成的红棕色NO2溶于溶液引起的。
你认为意见________(填“A”或“B”)合理。
如果你认为A合理，则理由是 。
如果你认为B合理，请设计一个简单的实验进行验证：
。
实验反思：
(1)某同学提出，实验过程中若操作不慎，易出现倒吸现象。对该实验装置进行改进的方案是：可在b与c之间连接________。
(2)利用该装置先进行铜与浓硝酸的反应，再进行铜与稀硝酸的反应的实验顺序的合理性是 。
答案 (1)①生成蓝色溶液(或产生红棕色气体)
②Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(2)①往分液漏斗中加入水稀释浓硝酸，打开活塞，放入稀硝酸 ②C
问题讨论：
B 将绿色溶液加水稀释，得不到蓝色溶液[或往显蓝色的Cu(NO3)2溶液中通入NO2，溶液呈绿色等]
实验反思：
(1)安全瓶(或其他合理答案)
(2)利用Cu与浓硝酸反应生成NO2排出具支试管中的空气，有利于观察Cu与稀硝酸反应的还原产物(或这种顺序有利于浓硝酸稀释为稀硝酸)
解析 先做浓硝酸的反应，然后可以稀释为稀硝酸；而先做稀硝酸的实验，再加入浓硝酸，则不能保证硝酸的浓度。对于两个反应产物颜色的差异分析，注意题中提到两者所用Cu片质量是相同的，硝酸体积也相等，则所得的溶液中Cu2＋浓度也应该相同，意见B更合理。
19．(10分)已知锌跟浓硫酸反应生成SO2，跟稀硫酸反应生成H2。使一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L－1浓硫酸充分反应，锌完全溶解，同时收集到标准状况下的气体A 33.6 L。将反应后的溶液稀释到1 L，测得溶液中氢离子的浓度为0.1 mol·L－1。求气体A中各组分的体积比。
答案 V(SO2)∶V(H2)＝1∶4
解析 要正确解答本题，必须要弄清楚33.6 L气体的成分。锌与18.5 mol/L浓硫酸反应，开始硫酸的浓度大，产生的气体为SO2；随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减少，与锌反应随之变化，产生的气体为H2。锌完全溶解，同时收集到标准状况下的气体A 33.6 L。反应中锌片完全反应，硫酸有剩余。
剩余的硫酸的物质的量为：
1 L×0.1 mol/L×1/2＝0.05 mol
所以反应掉的硫酸为：
0．1 L×18.5 mol/L－0.05 mol＝1.80 mol
再根据得失电子守恒解题：
设气体A中SO2的物质的量为x，H2的物质的量为y，则可以列式为：
x＋y＝33.6 L/22.4 L·mol－1①
Zn与硫酸反应的方程式为：
Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O
2 1
2x x
Zn＋H2SO4(稀)ZnSO4＋H2↑
1 1
y y
反应掉的硫酸的物质的量为2x＋y＝1.80 mol②
①②联合解得：x＝0.3 mol；y＝1.2 mol
所以V(SO2)∶V (H2)＝1∶4
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