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第五章 化工生产中的重要非金属元素——2022-2023学年高一化学期末单元讲解+训练学案+期末模拟卷（人教版2019必修第二册）
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这是一份第五章 化工生产中的重要非金属元素——2022-2023学年高一化学期末单元讲解+训练学案+期末模拟卷（人教版2019必修第二册），共21页。学案主要包含了硫单质，二氧化硫，可逆反应，常见漂白剂的漂白原理比较，SO2和CO2性质的异同，三氧化硫，硫化氢等内容，欢迎下载使用。
【复习划重点】2022-2023学年高一化学期末大单元复习
第五章 化工生产中的重要非金属元素
一.课程标准---单元学习目标整合
1.了解硫、二氧化硫、硫酸等含硫物质的性质和用途。
2.掌握硫酸根离子的检验方法。
3.了解氮气、一氧化氮、二氧化氮、硝酸、氨、氨水、铵盐等含氮物质的性质和用途。
4.掌握氨和铵根离子的检验方法，氨的实验室制备方法。
5.认识酸雨的危害，了解防治酸雨的常用方法。
6.了解硅酸盐材料和一些新型无机非金属材料的性能和用途。
二. 知识清单--重难知识易混易错
第一节 硫及其化合物
知识点一、硫单质
1、 硫元素：硫是一种非金属元素，位于元素周期表的第 三 周期，第 Ⅵ 族。在化学反应中易 得 2个电子，形成-2价硫的化合物。
2、 硫的存在形态
主要以硫的氧化物和硫酸盐的形式存在，如硫铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）、石膏（CuSO4·2H2O）、芒硝（Na2SO4·10H2O）
俗称： 硫黄 ，主要存在火山喷口附近或地壳的岩层里。
3、物理性质
俗称
颜色状态
硬度
溶解性
水
酒精
CS2
硫黄
黄色晶体
质软,易研成粉末
难溶
难溶
易溶
4、化学性质
注意：硫在空气中燃烧只能生成SO2，不能生成SO3
5、用途
制农药：如石硫合剂（石灰、硫黄）可用于杀死果树的害虫；制黑火药；实验室不慎洒落水银，可以撒上硫粉。
知识点二、二氧化硫
1、物理性质
颜色
状态
气味
毒性
密度
溶解性
无色
气体
刺激性气味
有毒
比空气大
易溶于水(1∶40)
2、化学性质
2、 用途
漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等； 杀菌消毒，可做食品添加剂；工业制备三氧化硫
3、 危害
形成酸雨——破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化。加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
知识点三、可逆反应
可逆反应是指在同一条件下，既可以向正反应方向进行，又可以向逆反应方向进行。可逆反应的特点：双向性、同时性、共存性
知识点四、常见漂白剂的漂白原理比较
类型
漂白原理
漂白特点
变化类型
举例
氧化型
漂白剂具有强氧化性，因与有色物质发生氧化还原反应而使其褪色
褪色后不会恢复原色
化学变化
HClO、Na2O2、O3、H2O2等
化合型
漂白剂与某些有色物质发生化合反应而使其褪色
一定条件下发生分解，又恢复原色
化学变化
SO2
吸附型
某些固体物质具有疏松多孔的结构，能吸附有色物质
——
物理变化
活性炭等
注意：在品红溶液中分别通入Cl2和SO2后，加热，若溶液恢复颜色，则为SO2气体。
将等量Cl2与SO2通入品红溶液，会发生Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl;反应生成的硫酸和氯化氢没有漂白性，漂白能力下降。
知识点五、SO2和CO2性质的异同、鉴别与检验
1、SO2、CO2性质的异同
SO2
CO2
相同点
常温下都是气体
密度均大于空气
溶于水后的溶液均可导电
酸性氧化物，都能使澄清石灰水变浑浊，气体过量时又变澄清
Ca(OH)2＋SO2===CaSO3↓＋H2O
CaSO3＋SO2＋H2O===Ca(HSO3)2
Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2
不同点
有刺激性气味，有毒
无味，无毒
易溶于水
可溶于水
具有还原性，能被O2、Cl2、Br2、I2、酸性KMnO4溶液等氧化
无还原性
具有漂白性，能使品红溶液褪色
没有漂白性
酸性：H2SO3>H2CO3
2、SO2、CO2的鉴别方法
试剂
现象及结论
品红溶液
使品红溶液退色的是SO2；不能使品红溶液退色的是CO2
氢硫酸
出现浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2
高锰酸钾溶液
使紫色退去的是SO2，无明显现象的是CO2
溴水
使橙色退去的是SO2，无明显现象的是CO2
碘水（含淀粉）
使蓝色退去的是SO2，无明显现象的是CO2
3、SO2、CO2的除杂
除杂：除去二氧化碳中的二氧化硫的方法：
①转化法，通入饱和NaHCO3溶液：SO2＋2NaHCO3===Na2SO3＋2CO2＋H2O
②氧化法：通入酸性KMnO4溶液等氧化性物质的溶液。
知识点六、三氧化硫
1、物理性质
常温常压下，SO3是无色液体，熔点16.8℃、沸点44.8℃。
标准状况下，SO3为固体。
2、化学性质
3、用途
强氧化剂，能被硫、磷、碳还原。较硫酸、发烟硫酸的脱水作用更强。对金属的腐蚀性比硫酸、发烟硫酸为弱。
知识点七、硫化氢
1、物理性质
硫化氢是一种无色、臭鸡蛋气味的气体，有剧毒，是一种大气污染物。
2、化学性质
①与碱反应：
②强还原性：
③可燃性：
【重难点探究】
重难点一、硫酸
1、物理性质
俗称
颜色状态
沸点
挥发性
密度
其他
硫黄
无色 油状 液体
高
难挥发
大于水（98%的浓硫酸密度为1.84g•cm-3
溶于水放热
稀释浓硫酸的方法：在烧杯中倒入一定量的水，少量硫酸沿烧杯缓慢倒入，边倒边搅拌。
2、化学性质
（1）稀硫酸——具有酸的通性
①使紫色石蕊溶液变红，酚酞溶液不变色。
②与活泼金属反应，如 Mg + H2SO4 ＝ MgSO4 + H2↑
③与碱性氧化物反应，如 CuO + H2SO4 ＝ CuSO4 + H2O
④与碱反应，如 2NaOH + H2SO4 ＝ Na2SO4 + 2H2O
⑤与某些盐反应，如Na2CO3 + H2SO4 ＝ Na2SO4 + CO2 + H2O
（2） 浓硫酸的性质
①吸水性：浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子，故常用做 干燥剂。
原理：H2SO4分子与水分子可形成一系列稳定的水合物。
应用：干燥中性气体（如：H2、O2等）和酸性气体（如：CO2、SO2、Cl2、HCl等）
注意：不能干燥碱性气体（NH3）和还原性气体（H2S、HBr、HI）
②脱水性：浓硫酸能把有机物中的氧、氢元素按1:2脱去，留下黑色的炭。如向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成 疏松多孔的海绵状固体，并放出有 有刺激性气味的气体。
实验现象：蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔海绵状的炭，并放出刺激性气味的气体。
实验结论：浓硫酸具有脱水性，且能氧化碳单质，生成CO2，本身被还原为SO2
③强氧化性：
Ⅰ.与金属的反应：除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用。
[实验]——浓硫酸与铜反应。
实验说明：a装置.通过可抽动的铜丝来控制反应的发生或停止。c装置.浸有碱液的棉花团可以吸收多余的SO2，以防止污染环境。
实验现象：
a试管中铜丝表面逐渐变黑；b试管中的品红溶液逐渐变为红色 ；
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色 ；将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为 蓝色 。
注意：
Ⅱ.与非金属反应
C + 2H2SO4（浓） CO2 ↑+ 2SO2 ↑+ 2H2O
S + 2H2SO4（浓） 3SO2↑ + 2H2O
2P + 5H2SO4（浓） 2H3PO4 + 5SO2 ↑+ 2H2O
Ⅲ.与还原性物质反应
H2S + H2SO4（浓）＝ S↓ + SO2 + 2H2O
2HI + H2SO4（浓）＝ I2 + SO2 +2H2O
Ⅳ.难挥发性
由于浓硫酸是高沸点、难挥发性酸，所以能够制取易挥发性酸，如HCl、HNO3等。
H2SO4（浓）+ NaCl（s） NaHSO4 + HCl ↑
（3） 用途
①硫酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药和染料。
②也可用于石油精炼、金属加工前的酸洗及制备易挥发性酸。
重难点二、SO42-的检验
检验SO42-的正确操作
注意：先加稀盐酸的目的是排除CO32-、SO32-、Ag+等离子的干扰。再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，发生反应的离子方程式为Ba2+ + SO42- =BaSO4,BaSO4既难溶于水，又难溶于酸。
重难点三、含硫物质的转化
第二节 氮及其化合物
知识点一、氮气
1、氮元素在元素周期表中的位置：
氮是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期，第ⅤA族。最外层有5个电子，既不容易得3个电子，又不容易失去5个电子。因此氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。
2、 氮元素的存在
主要以氮分子的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内蛋白质的 中，还有部分存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。
3、 氮气的物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
无色
气体
无味
比空气稍小
难溶于水
4、 氮气的化学性质
氮分子内两个氮原子间以共价三键（N≡N）结合，通常情况下难以与其他物质发生化学反应。
5、氮的固定
(1)含义:将大气中游离态的氮转化为含氮化合态的过程叫做氮的固定。
(2)分类:
知识点二、氨的性质
1、 物理性质
颜色
气味
溶解性
密度
是否易液化
无色
刺激性
极易溶于水（1:700）
比空气密度小
易液化
2、 喷泉实验
装置图
操作及现象
打开止水夹，并挤压胶头；烧杯中形成喷泉，瓶内液体呈红色。
原理
当气体接触外部的水或溶液时，由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。
氨气与水反应：NH3+H2O NH3+H2O NH4++OH-
因此，氨气溶于水显碱性使酚酞变红。
结论
氨气极易溶于水；氨气的水溶液显碱性。
注意事项
实验关键：NH3纯度尽可能高，且装满 ；烧瓶干燥； 装置气密性好；由滴管内挤入的水不要太少。
喷泉组合
HCl(水或NaOH);NH3(水或盐酸）；CO2、Cl2、H2S、SO2（NaOH溶液）;NO2和O2（水）
3、 氨的化学性质
（1） 与酸反应
与浓盐酸反应：NH3 + HCl = NH4Cl（现象：大量白烟）
应用：检验氨气管道是否泄漏。
（2） 催化氧化
4、 氨的制备
方法
化学方程式
气体发生装置
加热浓氨水
注：①NH3·H2O不稳定，受热易分解；②加热温度不宜过高
浓氨水+固体NaOH
NaOH溶于水放热，促使NH3·H2O分解。且OH－浓度的增大有利于NH3的放出
固体Ca(OH)2+固体NH4Cl（实验室法）
5、用途
①氨是氮肥工业，有机合成工业，制造硝酸、铵盐和纯碱的原料。
②NH3易液化，当液态NH3汽化时，要吸收大量的热，使周围的温度急剧降低，因此，液氮常用作制冷剂。
知识点三、铵盐
概念
有NH4+和酸根离子构成的化合物。
物理性质
都是晶体，都易溶于水。
化学性质
受热分解
注：铵盐受热一般会放出氨，但不是都放出氨。
如NH4NO3受热到一定温度会发生爆炸，生成氮气。
与碱反应
【重难点探究】
重难点一、氮的氧化物
1、 物理性质
NO
NO2
色、态
无 色气体
红棕 色气体
气味
无味
刺激性气味
密度
(与空气相比)
略大
大
溶解性
不溶于水
与水反应
毒性
有毒
有毒
收集
排水法
向上排空气法
2、化学性质
NO
NO2
与O2反应
2NO + O2 ＝2NO2
——
与H2O反应
——
3NO2 + H2O＝2HNO3 + NO
与H2O、O2
共同反应
4NO + 3O2 + 2H2O=4HNO3
4NO2 + O2 + 2H2O＝4HNO3
氧化性
6NO + 4NH35N2 + 6H2O
6NO2 + 8NH3 7N2 + 12H2O
NO2 + SO2 ＝SO3 +NO
NO2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
所属类别
不成盐氧化物
实验室制法
2Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3、氮的氧化物溶于水的计算
①NO2和O2混合气体溶于水的计算：方程式： 4NO2 + O2 + 2H2O＝4HNO3
V（NO2）:V（O2）< 4:1 剩余 O2
V（NO2）:V（O2）= 4:1 恰好完全反应
V（NO2）:V（O2）> 4:1 剩余 NO
②NO和O2同时通入水中的计算：方程式： 4NO + 3O2 + 2H2O=4HNO3
V（NO）:V（O2）< 4:3 剩余 O2
V（NO）:V（O2）= 4:3 恰好完全反应
V（NO）:V（O2）> 4:3 剩余NO
③NO、NO2、O2混合通入水中
可先将NO和O2转化为NO2，在按上述分情况讨论。
也可先将NO2和H2O转化为NO，在按4NO + 3O2 + 2H2O＝4HNO3 情况计算。
重难点二、硝酸
1、 物理性质
纯硝酸为无色、有刺激性气味的液体，沸点低，易挥发，在空气中呈“白雾”状，质量分数95%以上的浓硝酸称为“发烟 硝酸”。
2、 化学性质
（1） 酸的通性
①使紫色的石蕊试液变红
②与某些金属氧化物起反应：2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O
③与某些盐起反应：2HNO3 +CaCO3=Ca(NO3)2 +CO2↑+ H2O
④与碱起反应：HNO3+NaOH=NaNO3+H2O
（2） 不稳定性
在实验室里浓硝酸保存在棕色细口瓶中的原因:
（3）强氧化性
①与金属反应：HNO3几乎能与所有的金属（金、铂除外）发生反应，铁、铝遇冷的浓硫酸发生钝化。
4HNO3(浓)＋Cu===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
8HNO3(稀)＋3Cu===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO ↑+2H2O（铁少量）
Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO ↑+4H2O（铁过量）
②与非金属反应（碳、硫）：
4HNO3(浓)＋CCO2↑＋4NO2↑＋2H2O
③与某些还原性物质反应
硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、I－、S2－、SO32－等均能被HNO3氧化。
3、 用途
硝酸是重要的化工原料和化学试剂，在工业上用于制化肥、农药、炸药和染料等。
重难点三、酸雨与防治
1、SO2与NO2的主要来源
(1)SO2：主要来源于煤、石油的燃烧和某些含硫的金属矿物冶炼。
（2）NO2：主要来自于汽车尾气。
2、酸雨
(1)概念：pH＜5.6的降雨。
(2)成因：主要是大气中的二氧化硫和氮的氧化物溶于水形成的。
(3)类型：①硫酸型：SO2→H2SO3→H2SO4
SO2＋H2OH2SO3,2H2SO3＋O2===2H2SO4
②硝酸型：NO2→HNO3
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
3、危害
(1)直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化。
（2）加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。
4、防治措施
（1）调整能源结构，发展清洁能源
（2）研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少SO2和氮的氧化物的排放。
（3）加强工厂废气的回收处理。
（4）改进汽车尾气处理技术，控制汽车尾气排放标准。
5、光化学烟雾
概念：含有氮氧化物和碳氢化合物等第一次污染物的大气，在阳光作用下发生化学反应而产生二次污染物，这种一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象。
特征：淡蓝色烟雾，具有强氧化性。
危害：加速建筑材料的老化，刺激人的眼睛，伤害植物的叶子，是大气能见度降低。
重难点四、含氮物质的转化
第三节 无机非金属材料
知识点一、硅
1、硅元素的存在及在元素周期表中的位置
位于元素周期表第 三 周期、第 ⅣA 族，处于金属元素与非金属元素的过渡位置，其单质的导电性介于 导体 与 绝缘体 之间，是应用最广泛的 半导体材料 。自然界中的硅都是 化合 态，在地壳中含量居第 二 位。
2、 硅单质的种类和结构
硅有晶体硅和无定形硅两种，两者互为 同素异形体 。与金刚石类似，都具有正四面体形的空间网状结构。
3、 物理性质
色、态
光泽
熔点
硬度
导电性
质地
灰黑色固体
金属光泽
高
大
半导体
脆
4、 化学性质
常温下：性质稳定，除氟气、氢氟酸、氢氧化钠外，一般不反应。
Si+4HF == SiF4↑+2H2↑
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑
Si+2F2 == SiF4
加热条件下，硅与O2、Cl2、C、N2等非金属反应。
5、 硅的制备
粗硅的制备：焦炭还原石英砂
粗硅提纯：
6、 硅的用途
Si是半导体，用于制造 太阳能电池 ；还用于计算机、集成电路、晶体管等半导体器件中的芯片。
知识点二、二氧化硅
1、 存在
沙子、石英、水晶、玛瑙、硅藻土的主要成分就是 SiO2 。
2、 结构
SiO2晶体的基本结构是以硅原子为中心，氧原子在4个顶角上的正四面体结构，每个硅原子结合4个氧原子，每个氧原子结合2个硅原子，所以硅、氧原子个数比为1：2。
3、 物理性质
二氧化硅硬度大、熔点高、不溶于水、不导电的固体。
4、 化学性质
SiO2+4HF==SiF4↑+ 2H2O SiO2＋2NaOH ==Na2SiO3+H2O
5、 用途
用于制造光导纤维；石英玻璃用来制造耐高温的化学仪器；水晶用于制造电子工业的重要部件、工艺品；石英砂用作玻璃原料和建筑材料。
知识点三、硅酸
物理性质
颜色
白色
状态
胶状固体
溶解性
不溶于水
化学性质
酸性
比碳酸弱
不能使指示剂变色
能与碱反应生成盐和水H2SiO3+2NaOH==2H2O +Na2SiO3
不稳定性
知识点四、硅酸盐
Na2SiO3是白色固体，易溶于水，水溶液俗称水玻璃，是无色粘稠状液体，是一种矿物胶。常用于制作黏合剂、防腐剂和耐火材料。在空气中易变质：Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3 ↓ +Na2CO3
硅酸盐的表示方法：
①盐式法：CaSiO3
②氧化物式法：CaO·SiO2
a.表示顺序为：活泼金属氧化物 →较活泼金属氧化物 →二氧化硅 →水；
b.氧化物之间用“ · ” 隔开；
c.氧化物的系数若出现分数时应化为整数。
练习：钾长石(KAlSi3O3)：K2O ·Al2O3· 6SiO2
硅酸钠（Na2SiO3）：Na2O ·SiO2
钠长石（NaAlSi3O3)：Na2O·Al2O3 · 6SiO2
【重难点探究】
重难点1、传统无机非金属材料
传统无机非金属材料多为硅酸盐材料 ，如陶瓷、玻璃、水泥等。
产品
原料
主要设备
主要成分
应用
陶瓷
_黏土
生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具
玻璃
纯碱、石灰石、石英砂
玻璃窑
NaSiO3、CaSiO3、SiO2
生产建筑材料、光学仪器和各种器皿,还可制造玻璃纤维用于高强度复合材料
水泥
粘土和石灰石
水泥回转窑
水泥、沙子和碎石等与水混合可以得到混凝土
重难点2、新型无机非金属材料
结构
特性
用途
富勒烯
由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，性质稳定。
代表物C60开启碳纳米材料研究和应用的新时代
碳纳米管
比表面积大，有相当高的强度和优良的电学性能。
生产复合材料、电池和传感器等。
石墨烯
只有一个碳原子直径厚度的单层石墨
应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料
碳化硅陶瓷
硬度大，优异的高温抗氧化性能
可用作砂纸和砂轮 的磨料，用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料等
三. 真题演练
1.氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是（ ）
A．自然固氮、人工固氮都是将转化为
B．侯氏制碱法以、、、为原料制备和
C．工业上通过催化氧化等反应过程生产
D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
答案：A
解析：自然固氮是将N2转化为含氮化合物，不一定是转化为NH3，比如大气固氮是将N2会转化为NO，A错误；侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl，反应的化学方程式为H2O+NH3+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，B正确；工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3，相关的化学反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=4HNO3，C正确；
氮元素在自然界中既有游离态又有化合态，多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”，D正确。
2.陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是（ ）
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
用焦炭和石英砂制取粗硅
可制作光导纤维
B
利用海水制取溴和镁单质
可被氧化，可被还原
C
石油裂解气能使溴的溶液褪色
石油裂解可得到乙烯等不饱和烃
D
水解可生成胶体
可用作净水剂
答案：A
解析：焦炭具有还原性，工业上常利用焦炭与石英砂（SiO2）在高温条件下制备粗硅，这与SiO2是否做光导纤维无因果关系，故A符合题意；海水中存在溴离子，可向其中通入氯气等氧化剂将其氧化为溴单质，再经过萃取蒸馏物理操作分离提纯溴单质，另外，通过富集海水中的镁离子，经过沉淀、溶解等操作得到无水氯化镁，随后电解熔融氯化镁可制备得到镁单质，陈述I和陈述II均正确，且具有因果关系，B不符合题意；石油在催化剂加热条件下进行裂解可得到乙烯等不饱和烃，从而使溴的CCl4溶液褪色，陈述I和陈述II均正确，且具有因果关系，C不符合题意；FeCl3溶液中铁离子可发生水解，生成具有吸附性的氢氧化铁胶体，从而可用作净水剂，陈述I和陈述II均正确，且具有因果关系，D不符合题意。
3.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
答案：B
解析：根据工艺流程逆向分析可知，以二氧化硫和纯碱为原料，得到结晶成分为NaHSO3，则母液为饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，溶液呈酸性，所以加入纯碱进行中和，涉及的反应为：H2SO3+2Na2CO3= Na2SO3+ 2NaHCO3，NaHSO3+ Na2CO3= Na2SO3+ NaHCO3，所以调节pH为8进行中和后得到Na2SO3和NaHCO3，通入二氧化硫气体进行混合吸收，此时吸收过程中发生反应为：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3↓，SO2+ NaHCO3= CO2+ NaHSO3↓，此时会析出大量NaHSO3晶体，经过离心分离，将得到的湿料再进行气流干燥，最终得到NaHSO3产品，据此分析解答。
A．根据上述分析可知，吸收过程中有二氧化碳生成，A正确；
B．结晶后母液中含饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，没有NaHCO3，假设产物中存在NaHCO3，则其会与生成的NaHSO3发生反应，且NaHCO3溶解度较低，若其残留于母液中，会使晶体不纯，假设不成立，B错误；
C．NaHSO3高温时易分解变质，所以气流干燥过程中温度不宜过高，C正确；
D．结合上述分析可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D正确。
7．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：NO2是红棕色且有刺激性气味的气体，而是无色有刺激性气味的气体，A错误；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；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；工业废气中的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。
8.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：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；NaClO在水溶液中会发生水解，离子方程式为：，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，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；HI的沸点低，易挥发加热与浓混合物发生反应生成利用的是高沸点酸制备低沸点酸的原理，C错误；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。
【复习划重点】2022-2023学年高一化学期末大单元复习
第五章 化工生产中的重要非金属元素
一.课程标准---单元学习目标整合
1.了解硫、二氧化硫、硫酸等含硫物质的性质和用途。
2.掌握硫酸根离子的检验方法。
3.了解氮气、一氧化氮、二氧化氮、硝酸、氨、氨水、铵盐等含氮物质的性质和用途。
4.掌握氨和铵根离子的检验方法，氨的实验室制备方法。
5.认识酸雨的危害，了解防治酸雨的常用方法。
6.了解硅酸盐材料和一些新型无机非金属材料的性能和用途。
二. 知识清单--重难知识易混易错
第一节 硫及其化合物
知识点一、硫单质
1、 硫元素：硫是一种非金属元素，位于元素周期表的第 三 周期，第 Ⅵ 族。在化学反应中易 得 2个电子，形成-2价硫的化合物。
2、 硫的存在形态
主要以硫的氧化物和硫酸盐的形式存在，如硫铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）、石膏（CuSO4·2H2O）、芒硝（Na2SO4·10H2O）
俗称： 硫黄 ，主要存在火山喷口附近或地壳的岩层里。
3、物理性质
俗称
颜色状态
硬度
溶解性
水
酒精
CS2
硫黄
黄色晶体
质软,易研成粉末
难溶
难溶
易溶
4、化学性质
注意：硫在空气中燃烧只能生成SO2，不能生成SO3
5、用途
制农药：如石硫合剂（石灰、硫黄）可用于杀死果树的害虫；制黑火药；实验室不慎洒落水银，可以撒上硫粉。
知识点二、二氧化硫
1、物理性质
颜色
状态
气味
毒性
密度
溶解性
无色
气体
刺激性气味
有毒
比空气大
易溶于水(1∶40)
2、化学性质
2、 用途
漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等； 杀菌消毒，可做食品添加剂；工业制备三氧化硫
3、 危害
形成酸雨——破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化。加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
知识点三、可逆反应
可逆反应是指在同一条件下，既可以向正反应方向进行，又可以向逆反应方向进行。可逆反应的特点：双向性、同时性、共存性
知识点四、常见漂白剂的漂白原理比较
类型
漂白原理
漂白特点
变化类型
举例
氧化型
漂白剂具有强氧化性，因与有色物质发生氧化还原反应而使其褪色
褪色后不会恢复原色
化学变化
HClO、Na2O2、O3、H2O2等
化合型
漂白剂与某些有色物质发生化合反应而使其褪色
一定条件下发生分解，又恢复原色
化学变化
SO2
吸附型
某些固体物质具有疏松多孔的结构，能吸附有色物质
——
物理变化
活性炭等
注意：在品红溶液中分别通入Cl2和SO2后，加热，若溶液恢复颜色，则为SO2气体。
将等量Cl2与SO2通入品红溶液，会发生Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl;反应生成的硫酸和氯化氢没有漂白性，漂白能力下降。
知识点五、SO2和CO2性质的异同、鉴别与检验
1、SO2、CO2性质的异同
SO2
CO2
相同点
常温下都是气体
密度均大于空气
溶于水后的溶液均可导电
酸性氧化物，都能使澄清石灰水变浑浊，气体过量时又变澄清
Ca(OH)2＋SO2===CaSO3↓＋H2O
CaSO3＋SO2＋H2O===Ca(HSO3)2
Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2
不同点
有刺激性气味，有毒
无味，无毒
易溶于水
可溶于水
具有还原性，能被O2、Cl2、Br2、I2、酸性KMnO4溶液等氧化
无还原性
具有漂白性，能使品红溶液褪色
没有漂白性
酸性：H2SO3>H2CO3
2、SO2、CO2的鉴别方法
试剂
现象及结论
品红溶液
使品红溶液退色的是SO2；不能使品红溶液退色的是CO2
氢硫酸
出现浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2
高锰酸钾溶液
使紫色退去的是SO2，无明显现象的是CO2
溴水
使橙色退去的是SO2，无明显现象的是CO2
碘水（含淀粉）
使蓝色退去的是SO2，无明显现象的是CO2
3、SO2、CO2的除杂
除杂：除去二氧化碳中的二氧化硫的方法：
①转化法，通入饱和NaHCO3溶液：SO2＋2NaHCO3===Na2SO3＋2CO2＋H2O
②氧化法：通入酸性KMnO4溶液等氧化性物质的溶液。
知识点六、三氧化硫
1、物理性质
常温常压下，SO3是无色液体，熔点16.8℃、沸点44.8℃。
标准状况下，SO3为固体。
2、化学性质
3、用途
强氧化剂，能被硫、磷、碳还原。较硫酸、发烟硫酸的脱水作用更强。对金属的腐蚀性比硫酸、发烟硫酸为弱。
知识点七、硫化氢
1、物理性质
硫化氢是一种无色、臭鸡蛋气味的气体，有剧毒，是一种大气污染物。
2、化学性质
①与碱反应：
②强还原性：
③可燃性：
【重难点探究】
重难点一、硫酸
1、物理性质
俗称
颜色状态
沸点
挥发性
密度
其他
硫黄
无色 油状 液体
高
难挥发
大于水（98%的浓硫酸密度为1.84g•cm-3
溶于水放热
稀释浓硫酸的方法：在烧杯中倒入一定量的水，少量硫酸沿烧杯缓慢倒入，边倒边搅拌。
2、化学性质
（1）稀硫酸——具有酸的通性
①使紫色石蕊溶液变红，酚酞溶液不变色。
②与活泼金属反应，如 Mg + H2SO4 ＝ MgSO4 + H2↑
③与碱性氧化物反应，如 CuO + H2SO4 ＝ CuSO4 + H2O
④与碱反应，如 2NaOH + H2SO4 ＝ Na2SO4 + 2H2O
⑤与某些盐反应，如Na2CO3 + H2SO4 ＝ Na2SO4 + CO2 + H2O
（2） 浓硫酸的性质
①吸水性：浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子，故常用做 干燥剂。
原理：H2SO4分子与水分子可形成一系列稳定的水合物。
应用：干燥中性气体（如：H2、O2等）和酸性气体（如：CO2、SO2、Cl2、HCl等）
注意：不能干燥碱性气体（NH3）和还原性气体（H2S、HBr、HI）
②脱水性：浓硫酸能把有机物中的氧、氢元素按1:2脱去，留下黑色的炭。如向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成 疏松多孔的海绵状固体，并放出有 有刺激性气味的气体。
实验现象：蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔海绵状的炭，并放出刺激性气味的气体。
实验结论：浓硫酸具有脱水性，且能氧化碳单质，生成CO2，本身被还原为SO2
③强氧化性：
Ⅰ.与金属的反应：除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用。
[实验]——浓硫酸与铜反应。
实验说明：a装置.通过可抽动的铜丝来控制反应的发生或停止。c装置.浸有碱液的棉花团可以吸收多余的SO2，以防止污染环境。
实验现象：
a试管中铜丝表面逐渐变黑；b试管中的品红溶液逐渐变为红色 ；
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色 ；将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为 蓝色 。
注意：
Ⅱ.与非金属反应
C + 2H2SO4（浓） CO2 ↑+ 2SO2 ↑+ 2H2O
S + 2H2SO4（浓） 3SO2↑ + 2H2O
2P + 5H2SO4（浓） 2H3PO4 + 5SO2 ↑+ 2H2O
Ⅲ.与还原性物质反应
H2S + H2SO4（浓）＝ S↓ + SO2 + 2H2O
2HI + H2SO4（浓）＝ I2 + SO2 +2H2O
Ⅳ.难挥发性
由于浓硫酸是高沸点、难挥发性酸，所以能够制取易挥发性酸，如HCl、HNO3等。
H2SO4（浓）+ NaCl（s） NaHSO4 + HCl ↑
（3） 用途
①硫酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药和染料。
②也可用于石油精炼、金属加工前的酸洗及制备易挥发性酸。
重难点二、SO42-的检验
检验SO42-的正确操作
注意：先加稀盐酸的目的是排除CO32-、SO32-、Ag+等离子的干扰。再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，发生反应的离子方程式为Ba2+ + SO42- =BaSO4,BaSO4既难溶于水，又难溶于酸。
重难点三、含硫物质的转化
第二节 氮及其化合物
知识点一、氮气
1、氮元素在元素周期表中的位置：
氮是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期，第ⅤA族。最外层有5个电子，既不容易得3个电子，又不容易失去5个电子。因此氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。
2、 氮元素的存在
主要以氮分子的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内蛋白质的 中，还有部分存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。
3、 氮气的物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
无色
气体
无味
比空气稍小
难溶于水
4、 氮气的化学性质
氮分子内两个氮原子间以共价三键（N≡N）结合，通常情况下难以与其他物质发生化学反应。
5、氮的固定
(1)含义:将大气中游离态的氮转化为含氮化合态的过程叫做氮的固定。
(2)分类:
知识点二、氨的性质
1、 物理性质
颜色
气味
溶解性
密度
是否易液化
无色
刺激性
极易溶于水（1:700）
比空气密度小
易液化
2、 喷泉实验
装置图
操作及现象
打开止水夹，并挤压胶头；烧杯中形成喷泉，瓶内液体呈红色。
原理
当气体接触外部的水或溶液时，由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。
氨气与水反应：NH3+H2O NH3+H2O NH4++OH-
因此，氨气溶于水显碱性使酚酞变红。
结论
氨气极易溶于水；氨气的水溶液显碱性。
注意事项
实验关键：NH3纯度尽可能高，且装满 ；烧瓶干燥； 装置气密性好；由滴管内挤入的水不要太少。
喷泉组合
HCl(水或NaOH);NH3(水或盐酸）；CO2、Cl2、H2S、SO2（NaOH溶液）;NO2和O2（水）
3、 氨的化学性质
（1） 与酸反应
与浓盐酸反应：NH3 + HCl = NH4Cl（现象：大量白烟）
应用：检验氨气管道是否泄漏。
（2） 催化氧化
4、 氨的制备
方法
化学方程式
气体发生装置
加热浓氨水
注：①NH3·H2O不稳定，受热易分解；②加热温度不宜过高
浓氨水+固体NaOH
NaOH溶于水放热，促使NH3·H2O分解。且OH－浓度的增大有利于NH3的放出
固体Ca(OH)2+固体NH4Cl（实验室法）
5、用途
①氨是氮肥工业，有机合成工业，制造硝酸、铵盐和纯碱的原料。
②NH3易液化，当液态NH3汽化时，要吸收大量的热，使周围的温度急剧降低，因此，液氮常用作制冷剂。
知识点三、铵盐
概念
有NH4+和酸根离子构成的化合物。
物理性质
都是晶体，都易溶于水。
化学性质
受热分解
注：铵盐受热一般会放出氨，但不是都放出氨。
如NH4NO3受热到一定温度会发生爆炸，生成氮气。
与碱反应
【重难点探究】
重难点一、氮的氧化物
1、 物理性质
NO
NO2
色、态
无 色气体
红棕 色气体
气味
无味
刺激性气味
密度
(与空气相比)
略大
大
溶解性
不溶于水
与水反应
毒性
有毒
有毒
收集
排水法
向上排空气法
2、化学性质
NO
NO2
与O2反应
2NO + O2 ＝2NO2
——
与H2O反应
——
3NO2 + H2O＝2HNO3 + NO
与H2O、O2
共同反应
4NO + 3O2 + 2H2O=4HNO3
4NO2 + O2 + 2H2O＝4HNO3
氧化性
6NO + 4NH35N2 + 6H2O
6NO2 + 8NH3 7N2 + 12H2O
NO2 + SO2 ＝SO3 +NO
NO2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
所属类别
不成盐氧化物
实验室制法
2Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3、氮的氧化物溶于水的计算
①NO2和O2混合气体溶于水的计算：方程式： 4NO2 + O2 + 2H2O＝4HNO3
V（NO2）:V（O2）< 4:1 剩余 O2
V（NO2）:V（O2）= 4:1 恰好完全反应
V（NO2）:V（O2）> 4:1 剩余 NO
②NO和O2同时通入水中的计算：方程式： 4NO + 3O2 + 2H2O=4HNO3
V（NO）:V（O2）< 4:3 剩余 O2
V（NO）:V（O2）= 4:3 恰好完全反应
V（NO）:V（O2）> 4:3 剩余NO
③NO、NO2、O2混合通入水中
可先将NO和O2转化为NO2，在按上述分情况讨论。
也可先将NO2和H2O转化为NO，在按4NO + 3O2 + 2H2O＝4HNO3 情况计算。
重难点二、硝酸
1、 物理性质
纯硝酸为无色、有刺激性气味的液体，沸点低，易挥发，在空气中呈“白雾”状，质量分数95%以上的浓硝酸称为“发烟 硝酸”。
2、 化学性质
（1） 酸的通性
①使紫色的石蕊试液变红
②与某些金属氧化物起反应：2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O
③与某些盐起反应：2HNO3 +CaCO3=Ca(NO3)2 +CO2↑+ H2O
④与碱起反应：HNO3+NaOH=NaNO3+H2O
（2） 不稳定性
在实验室里浓硝酸保存在棕色细口瓶中的原因:
（3）强氧化性
①与金属反应：HNO3几乎能与所有的金属（金、铂除外）发生反应，铁、铝遇冷的浓硫酸发生钝化。
4HNO3(浓)＋Cu===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
8HNO3(稀)＋3Cu===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO ↑+2H2O（铁少量）
Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO ↑+4H2O（铁过量）
②与非金属反应（碳、硫）：
4HNO3(浓)＋CCO2↑＋4NO2↑＋2H2O
③与某些还原性物质反应
硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、I－、S2－、SO32－等均能被HNO3氧化。
3、 用途
硝酸是重要的化工原料和化学试剂，在工业上用于制化肥、农药、炸药和染料等。
重难点三、酸雨与防治
1、SO2与NO2的主要来源
(1)SO2：主要来源于煤、石油的燃烧和某些含硫的金属矿物冶炼。
（2）NO2：主要来自于汽车尾气。
2、酸雨
(1)概念：pH＜5.6的降雨。
(2)成因：主要是大气中的二氧化硫和氮的氧化物溶于水形成的。
(3)类型：①硫酸型：SO2→H2SO3→H2SO4
SO2＋H2OH2SO3,2H2SO3＋O2===2H2SO4
②硝酸型：NO2→HNO3
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
3、危害
(1)直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化。
（2）加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。
4、防治措施
（1）调整能源结构，发展清洁能源
（2）研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少SO2和氮的氧化物的排放。
（3）加强工厂废气的回收处理。
（4）改进汽车尾气处理技术，控制汽车尾气排放标准。
5、光化学烟雾
概念：含有氮氧化物和碳氢化合物等第一次污染物的大气，在阳光作用下发生化学反应而产生二次污染物，这种一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象。
特征：淡蓝色烟雾，具有强氧化性。
危害：加速建筑材料的老化，刺激人的眼睛，伤害植物的叶子，是大气能见度降低。
重难点四、含氮物质的转化
第三节 无机非金属材料
知识点一、硅
1、硅元素的存在及在元素周期表中的位置
位于元素周期表第 三 周期、第 ⅣA 族，处于金属元素与非金属元素的过渡位置，其单质的导电性介于 导体 与 绝缘体 之间，是应用最广泛的 半导体材料 。自然界中的硅都是 化合 态，在地壳中含量居第 二 位。
2、 硅单质的种类和结构
硅有晶体硅和无定形硅两种，两者互为 同素异形体 。与金刚石类似，都具有正四面体形的空间网状结构。
3、 物理性质
色、态
光泽
熔点
硬度
导电性
质地
灰黑色固体
金属光泽
高
大
半导体
脆
4、 化学性质
常温下：性质稳定，除氟气、氢氟酸、氢氧化钠外，一般不反应。
Si+4HF == SiF4↑+2H2↑
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑
Si+2F2 == SiF4
加热条件下，硅与O2、Cl2、C、N2等非金属反应。
5、 硅的制备
粗硅的制备：焦炭还原石英砂
粗硅提纯：
6、 硅的用途
Si是半导体，用于制造 太阳能电池 ；还用于计算机、集成电路、晶体管等半导体器件中的芯片。
知识点二、二氧化硅
1、 存在
沙子、石英、水晶、玛瑙、硅藻土的主要成分就是 SiO2 。
2、 结构
SiO2晶体的基本结构是以硅原子为中心，氧原子在4个顶角上的正四面体结构，每个硅原子结合4个氧原子，每个氧原子结合2个硅原子，所以硅、氧原子个数比为1：2。
3、 物理性质
二氧化硅硬度大、熔点高、不溶于水、不导电的固体。
4、 化学性质
SiO2+4HF==SiF4↑+ 2H2O SiO2＋2NaOH ==Na2SiO3+H2O
5、 用途
用于制造光导纤维；石英玻璃用来制造耐高温的化学仪器；水晶用于制造电子工业的重要部件、工艺品；石英砂用作玻璃原料和建筑材料。
知识点三、硅酸
物理性质
颜色
白色
状态
胶状固体
溶解性
不溶于水
化学性质
酸性
比碳酸弱
不能使指示剂变色
能与碱反应生成盐和水H2SiO3+2NaOH==2H2O +Na2SiO3
不稳定性
知识点四、硅酸盐
Na2SiO3是白色固体，易溶于水，水溶液俗称水玻璃，是无色粘稠状液体，是一种矿物胶。常用于制作黏合剂、防腐剂和耐火材料。在空气中易变质：Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3 ↓ +Na2CO3
硅酸盐的表示方法：
①盐式法：CaSiO3
②氧化物式法：CaO·SiO2
a.表示顺序为：活泼金属氧化物 →较活泼金属氧化物 →二氧化硅 →水；
b.氧化物之间用“ · ” 隔开；
c.氧化物的系数若出现分数时应化为整数。
练习：钾长石(KAlSi3O3)：K2O ·Al2O3· 6SiO2
硅酸钠（Na2SiO3）：Na2O ·SiO2
钠长石（NaAlSi3O3)：Na2O·Al2O3 · 6SiO2
【重难点探究】
重难点1、传统无机非金属材料
传统无机非金属材料多为硅酸盐材料 ，如陶瓷、玻璃、水泥等。
产品
原料
主要设备
主要成分
应用
陶瓷
_黏土
生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具
玻璃
纯碱、石灰石、石英砂
玻璃窑
NaSiO3、CaSiO3、SiO2
生产建筑材料、光学仪器和各种器皿,还可制造玻璃纤维用于高强度复合材料
水泥
粘土和石灰石
水泥回转窑
水泥、沙子和碎石等与水混合可以得到混凝土
重难点2、新型无机非金属材料
结构
特性
用途
富勒烯
由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，性质稳定。
代表物C60开启碳纳米材料研究和应用的新时代
碳纳米管
比表面积大，有相当高的强度和优良的电学性能。
生产复合材料、电池和传感器等。
石墨烯
只有一个碳原子直径厚度的单层石墨
应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料
碳化硅陶瓷
硬度大，优异的高温抗氧化性能
可用作砂纸和砂轮 的磨料，用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料等
三. 真题演练
1.氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是（ ）
A．自然固氮、人工固氮都是将转化为
B．侯氏制碱法以、、、为原料制备和
C．工业上通过催化氧化等反应过程生产
D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
答案：A
解析：自然固氮是将N2转化为含氮化合物，不一定是转化为NH3，比如大气固氮是将N2会转化为NO，A错误；侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl，反应的化学方程式为H2O+NH3+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，B正确；工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3，相关的化学反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=4HNO3，C正确；
氮元素在自然界中既有游离态又有化合态，多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”，D正确。
2.陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是（ ）
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
用焦炭和石英砂制取粗硅
可制作光导纤维
B
利用海水制取溴和镁单质
可被氧化，可被还原
C
石油裂解气能使溴的溶液褪色
石油裂解可得到乙烯等不饱和烃
D
水解可生成胶体
可用作净水剂
答案：A
解析：焦炭具有还原性，工业上常利用焦炭与石英砂（SiO2）在高温条件下制备粗硅，这与SiO2是否做光导纤维无因果关系，故A符合题意；海水中存在溴离子，可向其中通入氯气等氧化剂将其氧化为溴单质，再经过萃取蒸馏物理操作分离提纯溴单质，另外，通过富集海水中的镁离子，经过沉淀、溶解等操作得到无水氯化镁，随后电解熔融氯化镁可制备得到镁单质，陈述I和陈述II均正确，且具有因果关系，B不符合题意；石油在催化剂加热条件下进行裂解可得到乙烯等不饱和烃，从而使溴的CCl4溶液褪色，陈述I和陈述II均正确，且具有因果关系，C不符合题意；FeCl3溶液中铁离子可发生水解，生成具有吸附性的氢氧化铁胶体，从而可用作净水剂，陈述I和陈述II均正确，且具有因果关系，D不符合题意。
3.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
答案：B
解析：根据工艺流程逆向分析可知，以二氧化硫和纯碱为原料，得到结晶成分为NaHSO3，则母液为饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，溶液呈酸性，所以加入纯碱进行中和，涉及的反应为：H2SO3+2Na2CO3= Na2SO3+ 2NaHCO3，NaHSO3+ Na2CO3= Na2SO3+ NaHCO3，所以调节pH为8进行中和后得到Na2SO3和NaHCO3，通入二氧化硫气体进行混合吸收，此时吸收过程中发生反应为：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3↓，SO2+ NaHCO3= CO2+ NaHSO3↓，此时会析出大量NaHSO3晶体，经过离心分离，将得到的湿料再进行气流干燥，最终得到NaHSO3产品，据此分析解答。
A．根据上述分析可知，吸收过程中有二氧化碳生成，A正确；
B．结晶后母液中含饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，没有NaHCO3，假设产物中存在NaHCO3，则其会与生成的NaHSO3发生反应，且NaHCO3溶解度较低，若其残留于母液中，会使晶体不纯，假设不成立，B错误；
C．NaHSO3高温时易分解变质，所以气流干燥过程中温度不宜过高，C正确；
D．结合上述分析可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D正确。
7．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：NO2是红棕色且有刺激性气味的气体，而是无色有刺激性气味的气体，A错误；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；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；工业废气中的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。
8.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：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；NaClO在水溶液中会发生水解，离子方程式为：，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，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；HI的沸点低，易挥发加热与浓混合物发生反应生成利用的是高沸点酸制备低沸点酸的原理，C错误；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。
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