2020届二轮复习 常见非金属元素单质及其化合物 学案（全国通用）

第2讲　常见非金属元素单质及其化合物
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　常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)：
(1)了解常见非金属元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用；(2)了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响；(3)以上各部分知识的综合应用。
考点　元素化合物基础知识及其应用

一、碳、硅及其化合物
1.转化关系
(1)理清知识主线
H4 ―→O―→O2
H4 ―→O2(H2O3)
(2)形成网络构建

2.重要反应方程式
用方程式回答下列问题。
(1)Mg在CO2中燃烧。
2Mg＋CO22MgO＋C。
(2)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2的离子方程式。
2Na＋＋CO＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓。
(3)侯氏制碱法的原理(用化学方程式表示)。
CO2＋NH3＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
(4)氢氟酸不能用玻璃瓶盛放，其原因是(用化学方程式表示)。
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
(5)盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其原因是(用离子方程式表示)。
SiO2＋2OH－===SiO＋H2O。
(6)熔融Na2CO3不能选用普通坩埚，其原因是(用化学方程式表示)。
Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑。
(7)将硅酸钠溶液露置于空气中会形成美丽的水中花园，其原理是(用离子方程式表示)
SiO＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO。
3.知识盲点
(1)硅元素在元素周期表中位于金属与非金属的分界线附近，具有部分金属性，如①晶体硅具有金属光泽和特殊导电性；②单质主要表现出还原性；③单质能和碱溶液反应生成氢气。
(2)工业上制备粗硅，是用过量的C和SiO2在高温下反应，由于C过量，生成的是CO而不是CO2，该反应必须在隔绝空气的条件下进行。
(3)氢氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH溶液能用玻璃试剂瓶盛放，但不能使用玻璃塞。
(4)酸性氧化物一般能与水反应生成酸，但SiO2不溶于水；酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与HF反应。
(5)硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。硅胶(mSiO2·nH2O)是一种很好的无毒干燥剂。
(6)硅、二氧化硅和硅酸盐的化学性质相对稳定，广泛用于制造各种材料，如硅——半导体材料、太阳能电池帆板等；二氧化硅——光导纤维、其他光学材料、耐高温材料、耐磨材料、饰品等，并用于生产新型陶瓷；硅酸盐——陶瓷、玻璃、水泥等传统无机非金属材料的主要成分，作耐高温材料、防火材料，制造硅胶等。
二、卤素及其化合物
1.转化关系
(1)理清知识主线
H ―→2―→HO―→HO2―→HO3―→HO4
(2)形成网络构建

2.重要反应方程式
(1)实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2的化学方程式。
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
(2)将浓盐酸滴到KMnO4固体上(用离子方程式表示)。
2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。
(3)将Cl2通入石灰乳中(用化学方程式表示)。
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
(4)用NaOH溶液吸收Cl2进行尾气处理(用离子方程式表示)。
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
(5)电解饱和食盐水制烧碱(用离子方程式表示)。
2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－。
(6)无隔膜电解饱和食盐水制“84”消毒液(用离子方程式表示)。
Cl－＋H2OClO－＋H2↑。
(7)“84”消毒液不能与洁厕灵混用的原因(用离子方程式表示)。
ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
(8)将SO2和Cl2混合，漂白性减弱的原因(用离子方程式表示)。
SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Cl－。
(9)向FeBr2溶液中通入少量Cl2的离子方程式。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
3.知识盲点
(1)液氯密封保存在钢瓶中，而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。
(2)1 mol Cl2参加反应，转移电子数可能为2NA、NA或小于NA(Cl2和H2O的反应为可逆反应)。
(3)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成CaSO4而不是CaSO3。
(4)“84”消毒液的有效成分为NaClO，漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。
(5)酸化KMnO4溶液用的是H2SO4而不是盐酸。
(6)当Fe和Cl2在点燃条件下反应时，不论Fe过量或不足，由于Cl2的强氧化性，产物一定是FeCl3。而Fe与I2共热反应时，则产物一定是FeI2。
三、硫及其化合物
1.转化关系
(1)理清知识主线
H2 ―→ ―→O2―→O3(H2O4)
(2)形成网络构建

2.重要反应方程式
用方程式回答下列问题。
(1)热的烧碱溶液可以除硫，其原因是(用离子方程式表示)。
3S＋6OH－2S2－＋SO＋3H2O。
(2)将SO2气体通入到FeCl3溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，其原因是(用离子方程式表示)。
SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋。
(3)S2－和SO可以大量共存，但加入H2SO4后，则不能大量共存，其原因是(用离子方程式表示)。
2S2－＋SO＋6H＋===3S↓＋3H2O。
(4)书写下列反应的化学方程式
①将SO2通入H2S溶液中。
2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。
②Cu和浓H2SO4混合加热。
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
③C和浓H2SO4混合加热。
C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
④实验室利用Na2SO3和浓H2SO4制SO2。
Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋H2O＋SO2↑。
3.知识盲点
(1)除去附着在试管内壁上的硫，除了用热的NaOH溶液，还可以用CS2，但不能用酒精。
(2)SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色，表现SO2酸性氧化物的性质；使品红溶液褪色，表现SO2的漂白性；使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，表现SO2的还原性；SO2与H2S反应，表现SO2的氧化性。
(3)把SO2气体通入BaCl2溶液中，没有沉淀生成，但若再通入NH3或加入NaOH溶液，或把BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成，前两者生成BaSO3沉淀，后者生成BaSO4沉淀。
(4)浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时，随着反应的进行，产物会发生变化或反应停止。注意区分Zn和浓H2SO4的反应。
(5)SO2的排放会造成空气质量恶化，加速雾霾的形成，造成硫酸型酸雨等环境问题。
四、氮及其化合物
1.转化关系
(1)理清知识主线
H3―→2―→2O―→O―→O2―→HO3
(2)形成网络构建

2.重要反应方程式
用方程式回答下列问题。
(1)书写离子方程式。
①将NH3通入到AlCl3溶液中。
3NH3＋3H2O＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3NH。
②用Cu与浓硝酸反应制取NO2
Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O。
③用Cu与稀硝酸反应制取NO
3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
④将NO2通入水中
3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO
(2)书写化学方程式
①实验室用Ca(OH)2与NH4Cl制氨气。
Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
②将炽热的碳放入浓硝酸中
C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
③用NH3可以检验Cl2管道是否漏气，若漏气则有白烟生成。
8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。
3.知识盲点
(1)NO只能用排水法或气囊法收集。
(2)浓HNO3显黄色是因为溶有NO2，而工业上制备的盐酸显黄色，是因为溶有Fe3＋。
(3)硝酸、浓H2SO4、次氯酸具有强氧化性，属于氧化性酸，其中HNO3、HClO见光或受热易分解。
(4)实验室制备NH3，除了用Ca(OH)2和NH4Cl反应外，还可用浓氨水的分解(加NaOH固体或CaO)制取，而检验NH须用浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，以确定NH的存在。
(5)铜与浓HNO3反应在试管内就能看到红棕色的NO2，而与稀HNO3反应时需在试管口才能看到红棕色气体。
(6)氮元素的非金属性很强，但N2性质较稳定是因为分子中存在N≡N。
五、化学与社会和谐发展
1.有关“化学与社会和谐发展”高考试题的选材热点总结
(1)安全与健康——人体必需的营养元素；重金属对人体的危害；食品添加剂；有关化学与健康方面的材料等。
(2)环境保护新进展——“雾霾”的产生、危害和治理；工业“三废”和生活垃圾的处理；废旧电池对饮用水和土壤的污染；绿色化学在工农业生产中的导向作用等。
(3)新能源的使用——新型的燃料电池、高能绿色电池；新能源开发利用的新进展。
(4)新型无机非金属材料和有机高分子材料在社会、生活中的应用等。
2.常涉及的环境污染问题
(1)固体污染
①白色污染
指各种塑料垃圾对土壤所造成的污染。它们很难降解，会破坏土壤结构。
②废旧电池污染
铅蓄电池等电池中的重金属盐、酸液对土壤、水的污染。
(2)水污染
①水华
人为向淡水中投入(或排入)藻类生长需要的营养物质(N、P等)后，导致水体富营养化，使水面上的藻类疯长、繁殖，并使水质恶化而产生腥臭味，造成鱼类及其他生物大量死亡的现象。
②赤潮
海水中的红藻、褐藻由于吸收较多的营养物质(N、P等)而过度繁殖，引起海潮呈赤色的现象。它会造成海水中的生物因严重缺氧而死亡。
③工业污水
工业污水中含有酸、碱、重金属盐等有毒物质，未经处理排入水体中，造成污染。
(3)大气污染
①PM2.5
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
②酸雨
指pH小于5.6的雨雾或其他形式的大气降水，它是由人为排放的二氧化硫和氮氧化物转化而成的，绝大部分是硫酸型和硝酸型酸雨。
③温室效应
指由于煤、石油、天然气等化石燃料的大量使用，排放到大气中的CO2、CH4等气体的大量增加，致使地表温度上升的现象。
④臭氧空洞
家用电冰箱中使用的制冷剂“氟利昂”以及汽车排放的废气中的氮氧化物在臭氧转化成氧气的过程中起到催化作用，从而使大气中的臭氧层形成空洞。
⑤光化学烟雾
指汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物，在阳光(紫外线)作用下会发生光化学反应生成二次污染物，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的有毒烟雾污染现象。
⑥空气质量日报
空气质量日报的主要内容包括“空气污染指数”“首要污染物”“空气质量级别”“空气质量状况”等。目前计入空气污染指数的项目暂定为：可吸入颗粒物、氮氧化物、二氧化硫等。
六、物质的特殊转化关系
1.直线型转化
ABC
(1)X为O2
Na―→Na2O―→Na2O2
N2―→NO―→NO2或NH3―→NO―→NO2
S―→SO2―→SO3或H2S―→SO2―→SO3
C―→CO―→CO2或CH4―→CO―→CO2
醇―→醛―→羧酸
(2)X为CO2
NaOHNa2CO3NaHCO3
(3)X为强酸，如HCl
NaAlO2Al(OH)3AlCl3
Na2CO3NaHCO3CO2
(4)X为强碱，如NaOH
AlCl3Al(OH)3NaAlO2
2.交叉型转化

3.三角型转化

4.注意反应形式与物质的关系，特别是置换反应
(1)金属―→金属：金属＋盐―→盐＋金属，铝热反应。
(2)金属―→非金属：活泼金属＋H2O(或H＋)―→H2，2Mg＋CO22MgO＋C。
(3)非金属―→非金属：2F2＋2H2O===4HF＋O2，2C＋SiO2Si＋2CO↑，C＋H2O(g)CO＋H2，X2＋H2S===2HX＋S↓(X2代表卤素单质)。
(4)非金属―→金属，用H2、C冶炼金属。
七、物质推断中的“三大”特征
1.反应条件
(1)“催化剂”：无机化学反应需要的催化剂不同，但是根据“催化剂”这一条件，可将氯酸钾分解、双氧水分解、工业合成氨、SO2催化氧化、氨催化氧化联系起来，形成知识链接。
(2)“通电”或“电解”
链接电解氯化钠硫酸铜等溶液，熔融氯化钠、氧化铝、氯化镁。
(3)光
链接H2＋Cl2
CH4＋Cl2
AgNO3、HNO3、HClO
2.特殊的颜色和状态
(1)淡黄色固体：Na2O2、S、AgBr；
黑色固体：MnO2、C、CuO、FeO、Fe3O4
(2)有色气体：NO2(红棕色)、F2(浅黄绿色)、Cl2(黄绿色)；无色刺激性气味气体：SO2、NH3、HX(X为F、Cl、Br、I)；无色无味气体：H2、N2、O2、CO2、CO、CH4、NO。
(3)常温下呈液态的特殊物质：Br2(非金属单质)、Hg(金属单质)、H2O、H2O2等。
(4)易升华的物质：I2。
(5)溶液中的有色离子：Cu2＋(蓝色)、Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(黄色)、MnO[紫(红)色]。
(6)Br2在水中显黄(橙)色，在有机溶剂中显橙(红)色；I2在水中显黄(褐)色，在有机溶剂中显紫(红)色。
3.特征反应现象
(1)燃烧：H2＋Cl2(苍白色火焰)，C2H2(C6H6)＋O2(明亮火焰，大量黑烟)，Al＋O2，Mg＋O2(耀眼白光，有白色固体生成)，金属的焰色反应。
(2)淀粉遇碘变蓝，蛋白质遇浓硝酸变黄。
(3)使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3，使品红溶液褪色的气体是Cl2、SO2等。
(4)在空气中由无色气体变为红棕色气体的是NO。
(5)与碱反应加热产生气体的溶液中一般含NH。
(6)既能与酸反应又能与碱反应并产生气体的物质：Al、弱酸的铵盐(碳酸铵、硫化铵等)、弱酸的酸式铵盐(碳酸氢铵、硫氢化铵等)。
(7)两种气体相遇产生白烟，两种气体分别为NH3、HCl。


角度一　化学与STSE
1.(2019·课标全国Ⅲ，7)化学与生活密切相关。下列叙述错误的是(　　)
A.高纯硅可用于制作光感电池
B.铝合金大量用于高铁建设
C.活性炭具有除异味和杀菌作用
D.碘酒可用于皮肤外用消毒
解析　利用高纯硅的半导体性能，可制造光感电池，A正确；铝合金具有质地轻、强度高、抗腐蚀能力强等特点，可用于制造高铁车厢等，B正确；活性炭具有吸附作用，能除去异味，但没有杀菌消毒能力，C错误；碘酒能使蛋白质变性，可用于皮肤外用消毒，D正确。
答案　C
2.(2017·课标全国Ⅲ，7)化学与生活密切相关。下列说法错误的是(　　)
A.PM 2.5是指粒径不大于2.5 μm的可吸入悬浮颗粒物
B.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
C.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
D.天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料
解析　A项，PM 2.5是指粒径小于或等于2.5微米的颗粒物，正确；B项，绿色化学就是要从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，正确；C项，煤燃烧可生成二氧化硫和二氧化碳等产物，加入的CaO可与SO2反应生成CaSO3，进一步被氧气氧化为CaSO4，从而减少SO2的排放量，减少酸雨的形成，但CaO与CO2 反应生成的CaCO3 在高温下又会分解为CaO和CO2，故不能吸收CO2 ，不能减少温室气体的排放量，错误；D项，天然气的主要成分是甲烷，液化石油气的成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，燃烧产物为CO2 和H2O ，对环境无污染，所以这两类燃料均是清洁燃料，正确。
答案　C
角度二　化学与传统文化
3.(2015·课标全国Ⅰ，7)我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指(　　)
A.氨水 B. 硝酸
C.醋 D.卤水
解析　根据题意，“强水”能溶解大多数金属和矿物，所以为硝酸。
答案　B
角度三　物质性质及应用
4.(2016·课标全国Ⅲ，7)化学在生活中有着广泛的应用，下列对应关系错误的是(　　)

化学性质
实际应用
A
Al2(SO4)3和小苏打反应
泡沫灭火器灭火
B
铁比铜金属性强
FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
C
次氯酸盐具有氧化性
漂白粉漂白织物
D
HF与SiO2反应
氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
解析　A项，Al2(SO4)3和小苏打发生相互促进的水解反应，生成Al(OH)3、Na2SO4和CO2，可以用于泡沫灭火器灭火，正确；B项，FeCl3和Cu反应生成FeCl2和CuCl2只能说明Cu的还原性比Fe2＋强，并不能说明铁比铜金属性强，错误；C项，次氯酸盐可以转化为氧化性更强且具有漂白性的HClO，故漂白粉可以漂白织物，正确；D项，氢氟酸中的HF可与玻璃中的SiO2反应生成SiF4气体，所以可用于在玻璃器皿上刻蚀标记，正确。
答案　B
5.(2017·北京理综，10)根据SO2通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是(　　)

实验
现象
结论
A
含HCl、BaCl2的FeCl3溶液
产生白色沉淀
SO2有还原性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
产生胶状沉淀
酸性：H2SO3>H2SiO3
解析　A.溶液中SO2被FeCl3氧化生成SO，再与BaCl2反应产生白色沉淀，体现了SO2的还原性；B.SO2与H2S溶液发生反应SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，体现了SO2的氧化性；C.SO2使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性；D.SO2与Na2SiO3溶液反应产生胶状沉淀，根据强酸制弱酸，可得结论酸性：H2SO3＞H2SiO3。
答案　C
6.(2017·北京理综，12)下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是(　　)



①
②
③
A.由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C.由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
D.③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
解析　A.①中浓HNO3受热分解，发生反应4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O，产生的气体为混合气体，故选项A正确。B.由①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体NO2，所以“产生红棕色气体”不能说明②中木炭能与浓硝酸发生反应，故选项B正确。C.根据①和②，浓硝酸反应产生红棕色的NO2时需要加热，所以浓硝酸具有挥发性才可与上方红热木炭接触。同时，N元素化合价降低，所以生成的NO2为还原产物，故选项C正确。D.红热的木炭可与空气中的O2反应生成CO2，故选项D错误。
答案　D
角度四　物质的转化关系及应用
7.(2019·江苏化学，9)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　)
A.NaCl(aq)Cl2(g)FeCl2(s)
B.MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO(s)
C.S(s)SO3(g)H2SO4(aq)
D.N2(g)NH3(g)Na2CO3(s)
解析　A项，Cl2与Fe发生反应生成FeCl3，错误；B项，MgCl2与Ca(OH)2发生反应生成Mg(OH)2沉淀，煅烧Mg(OH)2生成MgO固体，正确；C项，S在O2中燃烧只能生成SO2，错误；D项，NH3、CO2和NaCl溶液反应生成NaHCO3，反应的化学方程式为NH3＋CO2＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，错误。
答案　B
角度五　无机化工流程微型化设计
8.(2018·课标全国Ⅱ，8)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如图所示)。下列叙述错误的是(　　)

A.雾和霾的分散剂相同
B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
解析　雾和霾的分散剂均为空气，A项正确；结合图示可知形成雾霾的无机颗粒物中含有NH4NO3和(NH4)2SO4，B项正确；根据图示可知空气中NOx、SO2等分别转化为HNO3、H2SO4后，吸收空气中的NH3生成NH4NO3和(NH4)2SO4，即NH3是形成无机颗粒物的反应物，C项错误；过度施用氮肥，会导致空气中挥发的NH3浓度增大，与雾霾的形成有关，D项正确。
答案　C
9.实验室可利用硫酸厂炉渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O)，聚铁的化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3－0.5n]m，制备过程如图所示：下列说法不正确的是(　　)

A.炉渣中FeS与硫酸和氧气的反应式为：4FeS＋3O2＋12H＋===4Fe3＋＋4S↓＋6H2O
B.气体M的成分是SO2，通入双氧水得到硫酸，可循环使用
C.溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，若其pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏大
D.向溶液X中加入过量铁粉，充分反应后过滤得到溶液Y，再经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等步骤得到绿矾
解析　分析流程可知炉渣加入硫酸溶液同时通入氧气得到固体W为氧化还原反应生成的硫单质和SiO2等，溶液X为含有Fe3＋离子的溶液，调节溶液pH得到溶液Z加热得到聚铁，溶液X中加入铁反应生成硫酸亚铁溶液Y，蒸发结晶得到硫酸亚铁晶体。A.炉渣中FeS与硫酸和氧气反应生成硫单质、硫酸铁和水，反应的离子方程式为4FeS＋3O2＋12H＋===4Fe3＋＋4S↓＋6H2O，故A正确；B.炉渣加入硫酸溶液同时通入氧气得到固体W为氧化还原反应生成的硫单质和SiO2等，固体W灼烧得到气体为二氧化硫，故B正确；C.若溶液Z的pH偏小，则聚铁中生成的氢氧根的含量减少，使铁的含量减少，故C错误；D.溶液X中加入过量铁粉，铁和硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁，通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到绿矾，符合晶体析出步骤，故D正确。
答案　C
角度六　元素化合物的综合应用——以“气体流程”为载体的实验考查
10.(2017·课标全国Ⅰ，10)实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是(　　)

A.①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液
B.管式炉加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度
C.结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热
D.装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
解析　A项，气体从溶液中逸出易带出水蒸气，所以浓硫酸应放在③中，错误；B项，先通H2以排除空气，加热前应先检验H2的纯度，正确；C项，若先停止通H2，在较高温度下空气中的氧气有可能重新将W氧化，应先停止加热，再关闭活塞K，错误；D项，MnO2和浓盐酸反应需要加热，不能用启普发生器制备氯气，错误。
答案　B
11.(2018·课标全国Ⅱ，28)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题：
(1)晒制蓝图时，用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂，以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为：2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4＋3K2C2O4＋2CO2↑；显色反应的化学方程式为_____________________________________。
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按如图所示装置进行实验。

①通入氮气的目的是_______________________________________。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有________、________。
③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是________________________
___________________________________________________________。
④样品完全分解后，装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3，检验Fe2O3存在的方法是：___________________________________________________________
___________________________________________________________。
解析　(1)发生的显色反应是溶液中Fe2＋与K3[Fe(CN)6]生成Fe3[Fe(CN)6]2，其化学方程式为3FeC2O4＋2K3[Fe(CN)6]===Fe3[Fe(CN)6]2＋3K2C2O4。(2)①实验时通入N2，不仅能隔绝空气，排除空气的干扰，还能使反应产生的气体全部进入后续装置。②实验中装置B中澄清石灰水变浑浊，说明三草酸合铁酸钾的热分解产物中含有CO2，经NaOH溶液可除去CO2，气体经浓硫酸干燥后，与灼热的CuO反应，得到单质Cu，且由装置F中现象可知装置E中又生成CO2，由此可判断热分解产物中还含有CO。③为防止倒吸，实验结束后，应先熄灭装置A、E两处的酒精灯，冷却后停止通入氮气。④要检验A中残留固体中含有Fe2O3，可取少量A中残留固体，加入足量稀硫酸或稀盐酸溶解，再滴入少许KSCN溶液，溶液中出现红色，即可确定残留固体中含有Fe2O3。
答案　(1)3FeC2O4＋2K3[Fe(CN)6]===Fe3[Fe(CN)6]2＋3K2C2O4
(2)①隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置
②CO2　CO
③先熄灭装置A、E两处的酒精灯，冷却后停止通入氮气
④取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3
角度七　元素化合物的综合应用——化学工艺流程框图题
12.(2018·课标全国Ⅰ，27)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：
(1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：

①pH＝4.1时，Ⅰ中为________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是________________________。
解析　(2)①向Na2CO3饱和溶液中通入SO2，可能生成Na2SO3、NaHSO3，因Na2SO3溶液呈碱性，Ⅰ中溶液呈弱酸性，所以生成的是NaHSO3。②审题时抓住“生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得”，则工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3过饱和溶液。
答案　(1)2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O
(2)①NaHSO3
②得到NaHSO3过饱和溶液
13.(2017·课标全国Ⅱ，26)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：

回答下列问题：
(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是__________________________________________
___________________________________________________________，
还可使用________代替硝酸。
(2)沉淀A的主要成分是________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为_______________________________________
___________________________________________________________。
(3)加氨水过程中加热的目的是_________________________________
___________________________________________________________。
沉淀B的主要成分为______________、______________(填化学式)。
(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为：MnO＋H＋＋H2C2O4―→Mn2＋＋CO2＋H2O。实验中称取0.400 g水泥样品，滴定时消耗了0.050 0 mol·L－1的KMnO4溶液36.00 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为________。
解析　(1)Fe3＋容易在pH较小时转化为沉淀，所以需要将Fe2＋氧化为Fe3＋。双氧水可以将Fe2＋氧化为Fe3＋且不会引入杂质。(2)二氧化硅不与强酸反应，但与HF反应，所以沉淀A是二氧化硅。SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。(3)加热可以促进Fe3＋、Al3＋水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。pH为4～5时Ca2＋、Mg2＋不沉淀，Fe3＋、Al3＋沉淀，所以沉淀B为Fe(OH)3、Al(OH)3。(4)5Ca2＋～5H2C2O4～2KMnO4，n(KMnO4)＝0.050 0 mol/L×36.00 mL×10－3 L·mL－1＝1.80×10－3 mol，n(Ca2＋)＝4.50×10－3 mol，水泥中钙的质量分数为×100%＝45.0%。
答案　(1)将Fe2＋氧化为Fe3＋ 　双氧水
(2) SiO2 　SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
(3)防止胶体生成，易沉淀分离　Fe(OH)3 　Al(OH)3
(4)45.0%

题组一　化学与STSE
1.(2019·山东济宁质检)国家改革开放以来，取得了很多重要标志性成果。下列说法错误的是(　　)
A.计算机“太湖之光”的芯片材料为晶体硅
B.国产大飞机C919用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
C.CO2、NO2或SO2的排放是形成酸雨的主要原因
D.光导纤维是无机非金属材料，合成纤维是有机高分子材料
解析　C项，CO2为温室气体，形成酸雨的气体污染物为氮的氧化物与硫的氧化物，错误。
答案　C
2.(2019·山东潍坊质检)化学与生产、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是(　　)
选项
现象或事实
解释
A
用热的纯碱溶液洗去油污
Na2CO3可直接与油污反应
B
工业上用二氧化硫漂白纸浆
二氧化硫具有强还原性，能将有色物质还原至无色
C
氨用作制冷剂
氨易液化，液氨汽化时吸收大量热，使周围温度降低
D
明矾用作净水剂
明矾能够杀菌消毒
解析　A项，热的纯碱溶液去油污原理为CO＋H2OHCO＋OH－，油污在碱性条件下水解，错误；B项，二氧化硫漂白纸浆是利用二氧化硫的漂白性，错误；D项，明矾作净水剂原理为Al3＋水解生成Al(OH)3胶体，吸附水中的悬浮物质，错误。
答案　C
题后悟道
化学与STSE解题智能储备

物质性质
用途
(1)
生理盐水指的是消过毒的0.90%的氯化钠溶液
用于静脉注射、冲洗隐形眼镜和鼻腔冲洗等
(2)
浓硫酸具有吸水性
作干燥剂(不能干燥NH3、H2S、HI)
(3)
生石灰、无水氯化钙能与水反应
可作(食品)干燥剂
(4)
P2O5能与水反应
可作(不可用作食品)干燥剂
(5)
硅胶能吸收水分
可作(袋装食品)干燥剂
(6)
硅是常用的半导体材料
可作太阳能电池板
(7)
二氧化硅中存在光的全反射，并且有硬度和柔韧度
可作光导纤维
(8)
4HF＋SiO2===2H2O＋SiF4↑
用氢氟酸雕刻玻璃
(9)
2C＋SiO2Si＋2CO↑
焦炭还原SiO2制备粗硅
(10)
水玻璃(Na2SiO3的水溶液)不燃不爆
可用作防火材料
(11)
硅酸钠的水溶液是一种无机黏合剂
盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
(12)
ClO2具有较强的氧化性
用于自来水的杀菌消毒
(13)
次氯酸盐具有强氧化性
可作杀菌消毒剂，还可作漂白剂
(14)
碘酸钾在常温下稳定
食盐中的加碘物质
(15)
氮气的化学性质稳定
作保护气
(16)
NH4HCO3、NH4NO3是可溶的含氮化合物
可用作氮肥
(17)
浓氨水具有挥发性和还原性
用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气
(18)
草木灰和硫酸铵反应生成氨气，使肥效降低
草木灰和硫铵不能混合施用
(19)
二氧化硫与氧气反应
二氧化硫可用于制作葡萄酒的食品添加剂
(20)
二氧化硫具有漂白性
二氧化硫可以用来漂白纸浆(不可漂白食物)
(21)
氦气性质稳定、密度小
可用于填充飞艇、气球
(22)
BaSO4不溶于水，不与胃酸反应
在医疗上进行胃部造影前，BaSO4用作患者服用的“钡餐”
(23)
碘化银作晶核，聚集水蒸气形成液滴
人工降雨
(24)
干冰升华吸收大量的热
人工降雨
(25)
液氨汽化吸收大量的热
制冷剂
题组二　化学与传统文化
3.《本草纲目》中“石碱”条目下写道：“采蒿蓼之属，……晒干烧灰，以原水淋汁，……久则凝淀如石，……浣衣发面，……亦去垢发面”。这里的“石碱”是指(　　)
A.KOH B.KAl(SO4)2
C.KHCO3 D.K2CO3
解析　“采蒿蓼之属，……晒干烧灰”，说明“石碱”为蒿蓼烧成的灰中的成分；“以原水淋汁”，说明“石碱”易溶于水；“浣衣发面，……亦去垢发面”，说明“石碱”能去油污、作发酵剂，排除KOH、KAl(SO4)2；且植物烧成的灰中的主要成分一般为碳酸盐，故“石碱”为K2CO3，D项符合题意。
答案　D
题组三　物质性质及应用
4.(2019·黑龙江重点中学联考)一定温度下，探究铜与稀HNO3反应，过程如图，下列说法不正确的是(　　)

A.过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
B.过程Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大
C.由实验可知，NO2对该反应具有催化作用
D.当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解
解析　过程Ⅰ中铜与稀硝酸反应生成NO气体，离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，A项正确；随着反应进行，溶液中生成硝酸铜，根据氮元素守恒，过程Ⅲ中硝酸的浓度没有Ⅰ中的大，因此反应速率增大的原因不是硝酸浓度增大，B项错误，过程Ⅲ反应速率比Ⅰ快，结合B项分析及实验过程可知，NO2对反应具有催化作用，C项正确；当活塞不再移动时，再抽入空气，NO与氧气、水反应生成硝酸，能与铜继续反应，D项正确。
答案　B
5.(2019·山东济宁质检)向两份等体积、等浓度，pH不同的FeSO4溶液中逐滴加入NaClO溶液，实验测得溶液pH随加入NaClO溶液体积变化曲线如下图。下列说法不正确的是(　　)

Ⅰ.滴入V1 mL NaClO溶液产生大量红褐色沉淀
Ⅱ.滴入V1 mL NaClO溶液，溶液变黄，未见沉淀，继续滴加出现红褐色沉淀
A.a～b段主要反应的离子方程式为：2Fe2＋＋ClO－＋5H2O===2Fe(OH)3↓＋Cl－＋4H＋
B.d～e段主要反应的离子方程式为：2Fe2＋＋2ClO－＋3H＋===HClO＋Cl－＋2Fe3＋＋H2O
C.c、f点pH接近的主要原因是：ClO－＋H2OHClO＋OH－
D.向c点溶液中加入过量的浓盐酸，沉淀溶解并有刺激性气味的气体放出
解析　B项，向FeSO4溶液滴入NaClO溶液，Fe2＋过量，不可能生成HClO，错误；D项，向c点溶液中加入过量浓盐酸，发生Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O，ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，沉淀溶解，生成Cl2，正确。
答案　B
题组四　物质的转化关系及应用
6.(2019·湖南五校联考)下列各组物质中，满足表中图示物质在一定条件下一步转化关系的组合有(　　)
序号
X
Y
Z
W

①
Si
Na2SiO3
H2SiO3
SiO2
②
Na
NaOH
Na2CO3
NaCl
③
Cl2
Ca(ClO)2
HClO
HCl
④
Fe
FeCl3
FeCl2
Fe(OH)2
A.①②③ B.①③④
C.只有②③ D.②③④
解析　①Si溶于NaOH溶液可得到Na2SiO3，向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸可得到H2SiO3，H2SiO3受热分解生成SiO2，SiO2与C在高温下反应可得到Si，①正确；②Na与H2O反应生成NaOH，NaOH与少量CO2反应生成Na2CO3，Na2CO3与稀盐酸反应生成NaCl，NaCl在熔融条件下电解生成Na，②正确；③Cl2与石灰乳反应生成Ca(ClO)2，Ca(ClO)2与稀盐酸反应生成HClO，HClO在光照条件下分解生成HCl，电解HCl溶液可得到Cl2，③正确；④Fe与Cl2反应生成FeCl3，FeCl3与Fe反应生成FeCl2，FeCl2与氢氧化钠反应生成Fe(OH)2，由Fe(OH)2通过一步反应得不到Fe，④错误。A项符合题意。
答案　A
7.(2019·山东济宁二模)短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增加，K、L、M均是由这些元素组成的二元化合物，甲是B元素常见的固体单质，乙是由A、D两元素形成的化合物。K是无色气体，是主要大气污染物之一。常温下0.05 mol·L－1丙溶液pH为1，上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.简单离子半径：C＜D＜E
B.元素的非金属性：C＞D＞E＞B
C.由元素A、C、D仅能组成共价化合物
D.由元素B、E组成的化合物可用于洗涤试管壁上残余的硫单质
解析　0.05 mol·L－1丙溶液pH＝1，故丙为H2SO4。由K为无色污染物可知K为SO2，故乙为H2O2。由图示转化关系可知甲可能为C、Al、Fe。结合原子序数小于氧元素的原子序数可知甲为C，故C为N。所以A为氢元素，B为碳元素，D为氧元素，E为硫元素。A项简单离子半径S2－＞N3－＞O2－，错误；B项，元素非金属性O＞N＞S＞C，错误；C项，NH4NO3为离子化合物，错误；D项，硫易溶于CS2，可用CS2洗涤试管壁上的残余的硫，正确。
答案　D
题组五　无机工艺流程的微型设计
8.(2019·山东济宁一模)从粗铜精炼的阳极泥(主要含有Cu2Te)中提取粗碲的一种工艺流程如图：(已知TeO2微溶于水，易溶于强酸和强碱)

下列有关说法正确的是(　　)
A.“氧化浸出”时为使碲元素沉淀充分，应加入过量的硫酸
B.“过滤”用到的玻璃仪器：分液漏斗、烧杯、玻璃棒
C.“还原”时发生的离子方程式为2SO＋Te4＋＋4OH－===Te↓＋2SO＋2H2O
D.判断粗碲洗净的方法：取少量最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，没有白色沉淀生成
解析　A项，TeO2易溶于强酸、强碱，充分沉淀碲元素时硫酸不能过量，错误；B项，“过滤”时应使用普通漏斗而不是分液漏斗，错误；C项，“还原”过程中由于溶液呈酸性，反应的离子方程式为2SO＋Te4＋＋2H2O===Te↓＋2SO＋4H＋，错误。
答案　D
9.(2019·大联盟调研)杀菌消毒剂NaClO2的一种生产工艺如下：

下列叙述错误的是(　　)
A.NaClO2的化学名称为亚氯酸钠
B.该法可以利用废气中的SO2减少空气污染
C.利用Ba(OH)2、Na2CO3能除去粗盐中可溶性杂质
D.ClO2在阴极室得到电子被氧化为NaClO2
解析　D项，ClO2―→NaClO2为还原反应，ClO2被还原，错误。
答案　D
题组六　元素化合物综合应用——以“气体流程”为载体的实验考查
10.(2019·山东潍坊一模)氮化锂常作催化剂和固体电解质，实验室以氮气(含少量CO、O2)为原料选用下列装置制备Li3N。已知：①氮气和锂在加热条件下反应生成Li3N，Li3N遇水发生剧烈反应；②在加热条件下，锂能与二氧化碳反应；③含盐酸的CuCl溶液能定量吸收CO，且容易被O2氧化；④连苯三酚碱性溶液能定量吸收O2。洗气瓶中的试剂均足量，下列说法正确的是(　　)

A.装置连接顺序：氮气→B→E→A→C→D
B.装置D的作用是吸收尾气，避免污染环境
C.装置E可用盛装炽热氧化铜的硬质玻璃管替代
D.为了节省氮气，先点燃酒精灯，后通入氮气
解析　为防止O2与锂反应，故应先除去，由于水蒸气对加热反应有影响且Li3N与水反应，故应在B、C间加一干燥装置，E为吸收CO装置，且容易被O2氧化，放在BA之间，A项正确；D为干燥装置，目的是防止水蒸气进入C引起Li3N水解，B项错误；若E换成炽热CuO，则生成CO2，与Li反应生成杂质，C项错误；为防止空气中的CO2、O2与锂反应，故加热前应通入氮气排出装置中的空气，D项错误。
答案　A
11.Cl2O极易溶于水并与水反应生成HClO；Cl2O的沸点为3.8 ℃，42 ℃以上分解为Cl2和O2，可作为高效安全灭菌消毒剂。如图所示(B中冷却装置未画出)，将氯气和空气(不参与反应)以体积比约为1∶3混合通入含水8%的碳酸钠中制备Cl2O，并用水吸收Cl2O制备次氯酸溶液。

(1)实验中控制氯气与空气体积比的方法是_____________
___________________________________________________________。
(2)装置B中多孔球泡和搅拌棒的作用是_________________________
___________________________________________________________。
(3)装置B中产生Cl2O的化学方程式为：________________________
___________________________________________________________。
(4)若B无冷却装置，则进入C中的Cl2O会大量减少。其原因是___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(5)为避免Cl2影响C中溶液的溶质可以在B、C之间加一个盛有________(填试剂名称)的洗气瓶。
(6)已知次氯酸可被H2O2、FeCl2等物质还原成Cl－。测定C中次氯酸溶液的物质的量浓度的实验方案：用________(填仪器名称)取20.00 mL次氯酸溶液放入烧杯中，向其中________(填操作)，过滤，洗涤沉淀，在真空干燥箱中干燥，用电子天平称量沉淀质量。(可选用的试剂：H2O2溶液、FeCl2溶液、AgNO3溶液)
解析　(1)控制氯气与空气的体积比应首先从A处观察比较出氯气与空气的流速以判断二者的流量，然后加以控制。(2)多孔球泡可以细化气泡，从而增大气、液接触面积，反应速率加快，反应充分。(3)从装置中所给药品可知：反应物为Cl2、Na2CO3，生成物为Cl2O、NaHCO3(CO2)，故反应的化学方程式为2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl或2Cl2＋Na2CO3===Cl2O＋2NaCl＋CO2。(4)若B无冷却装置，反应放热温度升高，Cl2O分解，量会减少。(5)B、C之间应为除去Cl2的装置，药品可选用CCl4。(6)由液体体积为20.00 mL，又因次氯酸溶液具有酸性、强氧化性，故应选酸式滴定管。由于该实验为定量实验，为保证数据的准确性不能选FeCl2。
答案　(1)从A处观察气体的流速并调节流速
(2)增大气、液接触面积，加快反应速率，使反应进行的更充分
(3)2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl或2Cl2＋Na2CO3===Cl2O＋2NaCl＋CO2
(4)反应放热，温度升高导致Cl2O分解
(5)四氯化碳
(6)酸式滴定管　加入足量的H2O2至不再产生气泡，再加入足量AgNO3溶液，充分搅拌
12.(2019·山东青岛一模)ClO2又称百毒净，可用于水的净化和纸张、纺织品的漂白。用如图所示装置(夹持装置和加热装置省略)制备ClO2并探究ClO2的某些性质。

已知：
①高氯酸：沸点90 ℃，浓度低于60%比较稳定，浓度高于60%遇含碳化合物易爆炸。
②饱和NaClO2溶液随温度变化情况：

回答下列问题：
(1)仪器a的名称为________。实验开始前，胶塞及导管接口必须包锡箔纸，其原因是___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(2)写出装置A制ClO2同时生成高氯酸的化学方程式
___________________________________________________________。
(3)关闭止水夹②，打开止水夹①③，通入一段时间空气，装置C中生成NaClO2，离子方程式为____________________________________________
___________________________________________________________。
若关闭止水夹③，打开止水夹②，B中可观察到的现象为________。
(4)从装置C反应后的溶液中获得NaClO2晶体，需控温在________范围内进行减压蒸发结晶，采用减压蒸发的原因是____________________________。
(5)城市饮用水处理新技术用NaClO2、高铁酸钠替代Cl2。如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么，NaClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是________。
解析　(1)由于ClO2可用于消毒、漂白可知其具有强氧化性，可使橡胶老化，故胶塞及导管接口须用锡箔纸包住。(2)由NaClO3→ClO2＋HClO4可知该反应为歧化反应，反应方程式为3NaClO3＋3H2SO4===2ClO2↑＋HClO4＋3NaHSO4＋2H2O。(3)C中反应物为NaOH、H2O2、ClO2，生成物为NaClO2、O2，反应的离子方程式为2ClO2＋H2O2＋2OH－===2ClO＋O2↑＋2H2O。由ClO2具有漂白性，故红布条褪色。(4)由饱和NaClO2溶液随温度变化情况图示知析出NaClO2需将温度控制在38 ℃～60 ℃，采用减压蒸发的原因是降低水的沸点，以保证在蒸去水的同时防止温度过高NaClO2分解。(5)三种物质的消毒效率分别为NaClO2　　Na2FeO4　　Cl2，故消毒效率的顺序为NaClO2＞Cl2＞Na2FeO4。
答案　(1)三颈烧瓶　ClO2具有强氧化性，可使橡胶老化
(2)3NaClO3＋3H2SO4(浓)===2ClO2↑＋HClO4＋3NaHSO4＋H2O
(3)2ClO2＋H2O2＋2OH－===2ClO＋O2↑＋2H2O　红布条褪色
(4)38 ℃～60 ℃　减压可降低沸点，防止温度过高，NaClO2分解
(5)NaClO2＞Cl2＞Na2FeO4
题后悟道
以气体流程为载体的实验考查解题智能储备
1.装置的连接
(1)装置顺序：制气装置→净化装置→干燥装置→反应或收集装置→尾气处理装置。
(2)组装顺序：由下向上，由左及右，先塞后定。
(3)操作顺序：装配仪器→检查气密性→加入药品。
2.气体的净化
(1)判断气体中杂质的方法
①看反应介质。若反应在溶液中进行，则制取的气体中一定含有水蒸气；若反应物中有气体反应物，由于气体不能充分反应，则制取的气体中一定含有原来的气体，如用CO2与Na2O2反应制取的O2中一定含有CO2杂质。②看反应物的性质。如用浓盐酸制取的气体中含有HCl气体。③看生成物的成分。如用氯化铵和消石灰反应制取的氨气中含有水蒸气。
(2)气体干燥剂的选择

酸性
碱性
中性
干燥剂
浓硫酸、P2O5
碱石灰、CaO
CaCl2
气体
CO2、SO2、Cl2、NO2
NH3
H2、CO、N2、NO、CH4
注意：选取干燥剂时，除了常规的从酸碱性角度考虑外，还要考虑特殊反应，如浓硫酸不能干燥还原性气体(H2S、HI等)，可用P2O5干燥；中性干燥剂CaCl2不能干燥NH3，因为二者会发生络合反应(这些知识可能将会成为高考的设题点)。
3.气体的收集
(1)密度比空气大且不与空气中的成分反应的气体可用向上排空气法收集，导气管应“长进短出”；密度比空气小且不与空气中的成分反应的气体则用向下排空气法收集，导气管应“短进长出”。
(2)易溶于水或能与水反应的气体，如NH3、HCl、NO2等，需用排空气法或排其他溶剂法收集。
(3)常温下能与空气中的成分反应的气体(如NO)，密度与空气接近的气体(如N2、CO、C2H4等)，都不能用排空气法收集。
(4)能溶于水但溶解度不大的气体，可以用排饱和溶液的方法收集，如CO2——排饱和NaHCO3溶液；SO2——排饱和NaHSO3溶液；H2S——排饱和NaHS溶液；Cl2——排饱和NaCl溶液。
4.尾气的处理
尾气处理装置：

(1)装置甲适用于溶解度较小的有毒气体，如Cl2、NO2、H2S等。
(2)装置乙适用于溶解度较大的气体，如HCl、NH3等。
(3)装置丙适用于某些可燃性气体，如CO、H2等。
(4)装置丁采用收集法处理尾气，适用于NO、CO等。
题组七　元素化合物综合应用——工艺流程框图题
13.(2018·课标全国Ⅲ，27)KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：
(1)KIO3的化学名称是________。
(2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如图所示：

“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是________。“滤液”中的溶质主要是________________。“调pH”中发生反应的化学方程式为_________________________________________
___________________________________________________________。
解析　(1)KIO3的名称为碘酸钾。(2)Cl2是一种易挥发且溶解度不大的气体，可通过加热法去除溶液中溶解的Cl2。加入KOH溶液“调pH”使KH(IO3)2转化为KIO3：KH(IO3)2＋KOH===2KIO3＋H2O。
答案　(1)碘酸钾
(2)加热　KCl　KH(IO3)2＋KOH===2KIO3＋H2O(或HIO3＋KOH===KIO3＋H2O)