专题09金属和非金属元素及其化合物（专讲）-瞄准2023年高考化学二轮专题考点抢分计划（原卷版）_05高考化学_新高考复习资料_2023年新高考资料_二轮复习

专题 09 金属和非金属元素及其化合物 考点01 金属单质的性质····················································································1 考点02 常见金属的化合物·················································································4 考点03 非金属及其化合物的性质应用·································································12 考点04 常见非金属单质及其化合物的制备···························································21 考点05 非金属及其化合物的性质转化·································································25 考点 01 金属单质的性质 1．常见金属的主要性质 (1)钠及其化合物 ①等物质的量的金属钠被氧化成NaO和NaO 时转移的电子数相同。 2 2 2 ②钠与酸反应时，先与酸反应，酸不足再与水反应。 ③钠与盐的溶液反应：钠不能置换出溶液中的金属，钠直接与水反应，反应后的碱再与溶液中的其他物质 反应。 ④NaO 与CO 或HO反应时，生成1 mol O ，转移电子的物质的量为2 mol。 2 2 2 2 2 ⑤)Na O 跟CO 和水蒸气组成的混合气体反应时，应先考虑 NaO 跟CO 的反应。因为若先发生反应： 2 2 2 2 2 2 2NaO＋2HO===4NaOH＋O↑，必定还发生反应：2NaOH＋CO===Na CO＋HO。 2 2 2 2 2 2 3 2 ⑥NaO 与SO 反应的化学方程式为：NaO＋SO ===Na SO 。 2 2 2 2 2 2 2 4 ⑦向NaCO 溶液中逐滴滴入盐酸，反应是分步进行的。反应的离子方程式依次为：CO＋H＋===HCO、 2 3 HCO＋H＋===HO＋CO↑。 2 2 (2)镁、铝及其化合物 ①镁在空气中燃烧主要发生反应：2Mg＋O=====2MgO，此外还发生反应：3Mg＋N=====MgN 、2Mg 2 2 3 2 ＋CO=====2MgO＋C。 2 ②MgN 与水反应：MgN＋6HO===3Mg(OH) ＋2NH ↑。 3 2 3 2 2 2 3 ③加热Mg(HCO ) 溶液生成的是Mg(OH) 沉淀，而不是MgCO 沉淀，因为Mg(OH) 比MgCO 更难溶于水。 3 2 2 3 2 3 反应方程式为Mg(HCO )=====Mg(OH) ↓＋2CO↑。 3 2 2 2 ④铝与NaOH溶液、非氧化性强酸反应生成H。常温下，浓硝酸、浓硫酸使铝发生钝化。 2 ⑤Al O、Al(OH) 仅能溶于强酸和强碱溶液中(如在氨水和碳酸中不溶)。 2 3 3 ⑥Al3＋、AlO只能分别存在于酸性、碱性溶液中。Al3＋与下列离子不能大量共存：OH－、CO、HCO、 SO、S2－、ClO－、AlO，其中OH－是因为直接反应，其余均是因为发生了剧烈的双水解反应。AlO与下列 离子不能大量共存：H＋、HCO、Al3＋、Fe2＋、Fe3＋，其中H＋和HCO是因为与AlO直接反应(AlO＋HCO＋ HO===Al(OH) ↓＋CO)，其余也是因为发生了剧烈的双水解反应。 2 3 (7)明矾的净水原理：明矾的化学式为 KAl(SO )·12H O，它在水中能电离：KAl(SO )===K＋＋Al3＋＋ 4 2 2 4 2 2SO。铝离子发生水解反应，生成的氢氧化铝胶体具有很强的吸附能力，吸附水中的悬浮物，使之沉降以达到净水目的：Al3＋＋3HO Al(OH) (胶体)＋3H＋。 2 3 (3)铁、铜及其化合物 ①Fe与Cl 反应只能生成FeCl ，与I 反应生成FeI，与反应物的用量无关。 2 3 2 2 ②Fe与水蒸气在高温下反应生成H 和Fe O，而不是Fe O。 2 3 4 2 3 ③过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe O 的混合物中加入盐酸，均生成Fe2＋。要注意产生的Fe3＋还可以 2 3 氧化单质Fe这一隐含反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 ④NO与Fe2＋在酸性条件下不能共存。 ⑤Fe O、Fe(OH) 与氢碘酸反应时，涉及Fe3＋与I－的氧化还原反应，产物为Fe2＋、I 和HO。 2 3 3 2 2 ⑥FeCl 溶液加热浓缩时，因Fe3＋水解和HCl的挥发，得到的固体为Fe(OH) ，灼烧后得到红棕色Fe O 固 3 3 2 3 体；而Fe (SO ) 溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性的酸，将得不到 Fe(OH) 固体，最后得到的固体仍为 2 4 3 3 Fe (SO )。 2 4 3 ⑦注意亚铁盐及Fe(OH) 易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后，最终得到红 2 褐色沉淀，并不能断定该溶液中一定含有Fe3＋，也可能含有Fe2＋。 2．常见金属的性质比较 金属活动 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 性顺序表 性质变化规 元素的金属性逐渐减弱，单质的还原性依次减弱，离子的氧化性逐渐增强 律 与冷水剧 与沸水缓 高温与水 烈反应 慢反应 蒸气反应 和水的反应 — 不跟水反应 生成氧化 生成碱和氢气 物和氢气 剧烈反应 反应逐渐减缓 不能置换稀酸中的氢 和酸的 与非氧化性酸反应放出H ；与浓硫酸、浓硝 与氧化性 2 — 只溶于 反应 酸及稀硝酸反应，不放出H ，一般产物为： 酸反应(但 2 王水 盐＋水＋成酸元素的低价化合物 不放出H) 2 金属先与水反 和盐溶液 应生成碱，碱 排在前面的金属可将后面的金属从其盐溶液中置换出来 的反应 再与盐反应 和氧气 常温生成 加热能 加热能 不能被 易被氧化 — 的反应 氧化膜 被氧化 被氧化 氧化 金属氧化物 氧化物跟水剧 对应的水化 烈反应，生成 氧化物不溶于水，也不跟水反应，对应碱的热稳定性逐渐 物及碱的热 碱，碱受热不 减弱 稳定性 易分解 金属的 电解法 热还原法 煅烧法 — 冶炼 电解熔融盐或氧化物 高 温 下 用 CO( 或 — —Al)从其氧化物中还 原出来 只以游 自然界中存 多以化合态存在，但有极少的游 只以化合态(盐、氧化物)存在 离态存 在的形式 离态 在 3．金属元素及其化合物的重要性质和应用 常见物质 日常应用 利用的性质 钠 核反应堆的传热介质 熔点较低，导热性好 氢氧化钠 制肥皂 与油脂发生皂化反应生成高级脂肪酸钠 调味剂 具有咸味 氯化钠 配制生理盐水(0.9%) 体液替代物 发酵粉、 2NaHCO NaCO＋HO＋CO↑ 3 2 3 2 2 膨松剂 碳酸氢钠 胃酸中和剂 HCO＋H＋===H O＋CO↑ 2 2 Al (SO )＋6NaHCO === 2 4 3 3 用于泡沫灭火器 2Al(OH) ↓＋6CO↑＋3NaSO 3 2 2 4 清洗油污 水解，溶液显碱性 碳酸钠 制玻璃 NaCO＋SiO NaSiO＋CO↑ 2 3 2 2 3 2 氧化铝 耐火材料 熔点高 铝制品 表面易生成致密的氧化膜 铝 铝热剂(焊接钢轨) 2Al＋Fe O Al O＋2Fe(放出大量热量) 2 3 2 3 氢氧化铝 胃酸中和剂 碱性较弱Al(OH) ＋3H＋===Al3＋＋3HO 3 2 在水中生成Al(OH) [或Fe(OH) ]胶体，其可 3 3 明矾、铁盐 净水剂 以和悬浮的泥沙形成絮状不溶物沉降下来 氧化铁 红色油漆和涂料 氧化铁是一种红棕色粉末 硫酸铜 配制农药，杀菌消毒 铜离子(重金属离子)能使蛋白质变性 【典例1】下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A. 铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品 B. 氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料 C. 氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸 D. 明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水 【变式1-1】下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（ ） A．NH HCO 受热易分解，可用作化肥 4 3 B．稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈 C．SO 具有氧化性，可用于纸浆漂白 2 D．Al O 具有两性，可用于电解冶炼铝 2 3 【变式1-2】(2022·天津，3)下列有关金属及其化合物的应用不合理的是( )A．将废铁屑加入FeCl 溶液中，可用于除去工业废气中的Cl 2 2 B．铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业 C．盐碱地(含较多NaCO 等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良 2 3 D．无水CoCl 呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水 2 【变式1-3】（2020·新课标Ⅱ）某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO 、CaCO 中的两种组成，进行如 4 3 下实验：① 混合物溶于水，得到澄清透明溶液；② 做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色；③ 向溶液 中加碱，产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为 A. KCl、NaCl B. KCl、MgSO 4 C. KCl、CaCO D. MgSO 、NaCl 3 4 【变式1-4】（2022·浙江卷）黄色固体X，可能含有漂白粉、FeSO 、Fe (SO )、CuCl 、KI之中的几种或 4 2 4 3 2 全部。将X与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是( ) A. X中含KI，可能含有CuCl 2 B. X中含有漂白粉和FeSO 4 C. X中含有CuCl ，Y中含有Fe(OH) 2 3 D. 用HSO 酸化溶液Z，若有黄绿色气体放出，说明X中含有CuCl 2 4 2 【变式1-4】下列说法不正确的是( ) A．[Cu(NH )]SO 可通过CuSO 溶液与过量氨水作用得到 3 4 4 4 B．铁锈的主要成分可表示为Fe O·nH O 2 3 2 C．钙单质可以从TiCl 中置换出Ti 4 D．可用H 还原MgO制备单质Mg 2 【变式1-5】下列关于铝及其化合物说法，不正确的是( ) A．明矾可用作净水剂和消毒剂 B．利用铝热反应可冶炼高熔点金属 C．铝可用作包装材料和建筑材料 D．氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物 【变式1-6】下列说法不正确的是( ) A．铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨 B．镁燃烧会发出耀眼的白光，可用于制造信号弹和焰火 C．熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固，常用于制作模型和医疗石膏绷带 D．工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫 考点 02 常见金属的化合物 1．常见金属氧化物 化学式 NaO NaO MgO Al O FeO Fe O Fe O 2 2 2 2 3 2 3 3 4 碱性氧化 两性氧化 碱性氧化 分 类 过氧化物 碱性氧化物 碱性氧化物 —— 物 物 物 淡黄色固 红棕色粉 颜色状态 白色固体 白色粉末 白色固体 黑色粉末 黑色晶体 体 末反应生成 与水缓慢反 反应生成 与水作用 NaOH和 应生成 不溶于水，也不与水反应 NaOH O Mg(OH) 2 2 反应生成 反应生成 反应生成 反应生成 反应生成 反应生成 与酸作用 钠盐、水 亚铁盐和 —— 钠盐和水 镁盐和水 铝盐和水 铁盐和水 和氧气 水 除NaO 外氧化性很弱，通常不能用还原剂还 可用C、CO、Al等还原生成单 2 2 氧 化 性 原 质铁 与CO 反 与CO 生 与强碱生 与氧化性 2 2 与NH Cl溶 4 其它反应 应生成 成NaCO 成偏铝酸 酸生成铁 —— —— 2 3 液 NaCO 和O 盐 盐 2 3 2 2．常见金属氢氧化物 化学式 NaOH Mg(OH) Al(OH) Fe(OH) Fe(OH) Cu(OH) 2 3 3 2 2 白色胶状沉 颜色状态 白色固体 白色固体 红褐色沉淀 白色沉淀 蓝色沉淀 淀 较高温度分 不稳定易被 稳定加热 加热分解成 加热分解成 易分解成 稳 定 性 解成MgO和 氧化成 不分解 Al O 和HOFe O 和HO CuO和HO 2 3 2 2 3 2 2 HO Fe(OH) 2 3 与酸反应 均易与酸反应生成对应的盐，若为氧化性酸则Fe(OH) 还要被氧化 2 与盐反应， 新制 与NH Cl溶 与强碱溶液 4 其它反应 与Cl、Al —— 具有还原性 Cu(OH) 被 2 2 液反应 反应 反应 醛基还原 3．重要的盐 盐 NaCO NaHCO FeCl FeCl 2 3 3 2 3 CO＋2H＋ HCO＋H＋==H O＋ 2 与酸反应 不反应 不反应 ==HO＋CO↑ CO↑ 2 2 2 HCO＋OH－===H O Fe2＋＋2OH－ Fe3＋＋3OH－ 2 与碱反应 不反应 ＋CO ==Fe(OH) ↓ ==Fe(OH) ↓ 2 3 化 2Fe2＋＋Cl==2Fe3 2Fe3＋＋Fe==3Fe2 2 学 氧化还原性 无 无 ＋＋2Cl－ ＋ 性 2NaHCO NaCO 质 稳定性 稳定 3 2 3 稳定 稳定 ＋HO↑＋CO↑ 2 2 遇KSCN不显血 金属离子检 焰色反应呈黄 遇KSCN显血红 焰色反应呈黄色 红色，加入氯水 验 色 色 后显红色 4．两种常见金属及其化合物的转化形式： (1)直线型转化关系：A――→B――→C①Na――→NaO――→NaO 2 2 2 ②X为强酸，如NaAlO ――→Al(OH) ――→AlCl 2 3 3 ③X为强碱，如AlCl ――→Al(OH) ――→NaAlO 3 3 2 【典例2】海水晒盐后精制得到NaCl，氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl 和NaOH，以NaCl、NH 、 2 3 CO 等为原料可得到 NaHCO ；向海水晒盐得到的卤水中通Cl 可制溴；从海水中还能提取镁。（2020·江 2 3 2 苏卷）下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A. (aq) (g) 漂白粉(s) B. (aq) (s) (s) C. (aq) (aq) (aq) D. (s) (aq) (s) 【变式2-1】 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) Cl(g) FeCl (s) 2 2 (aq) Mg(OH) (s) MgO (s) B．MgCl2 2 C．S(s) SO (g) HSO (aq) 3 2 4 (g) NH (g) NaCO(s) D．N2 3 2 3 【变式2-2】磷酸亚铁锂(LiFePO )电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚 4 铁锂电池正极片中的金属，其流程如下： 下列叙述错误的是( ) A．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用 B．从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li C．“沉淀”反应的金属离子为Fe3＋ D．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠 【变式2-3】氢氧化铈[Ce(OH) ]是一种重要的稀土氢氧化物。平板电视显示屏生产过程中会产生大量的废 4 玻璃粉末(含SiO、Fe O、CeO)，某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下： 2 2 3 2下列说法错误的是( ) A．滤渣A中主要含有SiO、CeO 2 2 B．过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 C．过程②中发生反应的离子方程式为CeO＋HO＋3H＋===Ce3＋＋2HO＋O↑ 2 2 2 2 2 D．过程④中消耗 11.2 L O(已折合成标准状况)，转移电子数为2×6.02×1023 2 【变式2-4】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(如下图所示)。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．NH 是形成无机颗粒物的催化剂 3 D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关 【变式2-5】酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光学化学过程，在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸 雨的过程如下： 下列有关说法不正确的是( ) A．所涉及的变化均为氧化还原反应 B．光照是酸雨形成的必要条件之一 C．污染指数越高形成酸雨的速率越快 D．优化能源结构能有效遏制酸雨污染 【变式2-6】某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性 物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO ·7H O)： 4 2溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 Ni2+ Al3+ Fe3+ Fe2+ 开始沉淀时(c=0.01 mol·L−1)的pH 7．2 3．7 2．2 7．5 沉淀完全时(c=1．0×10−5 mol·L−1)的pH 8．7 4．7 3．2 9．0 回答下列问题： (1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是______________。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性， 生成沉淀。写出该反应的离子方程式______________。 (2)“滤液②”中含有的金属离子是______________。 (3)“转化”中可替代HO 的物质是______________。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即 2 2 “滤液③”中可能含有的杂质离子为______________。 (4)利用上述表格数据，计算Ni(OH) 的K =______________(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓 2 sp 度为1．0 mol·L−1，则“调pH”应控制的pH范围是______________。 (5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子 方程式______________。 (6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是______________。 【变式 2-7】(2022•湖北选择性考试)废旧太阳能电池 CIGS具有较高的回收利用价值，其主要组成为 CuIn Ga Se 。某探究小组回收处理流程如下： 0.5 0.5 2 回答下列问题： (1)硒(Se)与硫为同族元素，Se的最外层电子数为 ；镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第ⅢA族， CuI Ga Se 中Cu的化合价为 。 n0.5 0.5 2 (2)“酸浸氧化”发生的主要氧化还原反应的化学方程式为 。 (3)25 ℃时，已知： ， ，， ，“浸出液”中c(Cu2)＝0.01 mol·L1。当金属 阳离子浓度小于1.0×105mol·L1时沉淀完全，In3+恰好完全沉淀时溶液的pH约为 (保留一位 小数)；若继续加入6.0 mol·L1氨水至过量，观察到的实验现象是先有蓝色沉淀，然后 ； 为探究Ga(OH) 在氨水中能否溶解，计算反应Ga(OH) ＋NH ·H O [ Ga(OH)]＋NH +的平衡常数K＝ 3 3 3 2 4 4 。 (已知：Ga3+＋4OH [ Ga(OH)] ) 4 (4)“滤渣”与SOCl 混合前需要洗涤、干燥，检验滤渣中SO 2是否洗净的试剂是 ；“回流过 2 4 滤”中SOCl 的作用是将氢氧化物转化为氯化物和 。 2 (5)“高温气相沉积”过程中发生的化学反应方程式为 。 考点 03 非金属及其化合物的性质应用 1．常见非金属单质的性质 非金属单质 Cl、Br 、I、O、O、N、H、S、C、Si 2 2 2 2 3 2 2 ①气态的有Cl 、O 、O 、N 、H ；固态的有S、C、Si、I ；Br 为液态。 2 2 3 2 2 2 2 物 颜色、状态 ②Cl 黄绿色、Br 深红棕色、I 紫黑色、S淡黄色 2 2 2 理 Cl、Br 溶于水；S不溶于水、微溶于酒精、易溶于CS，其他均不易溶于 2 2 2 性 溶解性 水 质] 毒性 Cl、Br 、I 有一定的毒性 2 2 2 ①N 放电或高温时反应；②H 、S、C、Si加热或点燃时反应，其他一般 2 2 与O 2 不反应 化 与H ①Cl 光照爆炸；②O 点燃爆炸；③N 在高温高压催化剂条件下反应 2 2 2 2 学 与HO ①Cl、Br 与水反应，既作氧化剂，又作还原剂；②C与水高温下反应 2 2 2 性 与碱 Br 、I 与碱反应，既作氧化剂，又作还原剂 2 2 质 与氧化剂 S、C与强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸反应 与还原剂 Cl、Br 、O、O 与HSO 、NaSO 、HS、NaS、Fe2＋、I－等还原剂反应 2 2 2 3 2 3 2 3 2 2 特性及用途 I 使淀粉变蓝、Si作半导体材料 2 2．常见非金属氧化物的性质 非金属氧化物 CO、CO、SO 、SO 、NO、NO 、SiO 2 2 3 2 2 色、 ①除 SiO 外，其余均为气体；②除 NO 红棕色外，其他均无色； 2 2 物理 状、味 ③SO 、NO 有刺激性气味；④SO 易液化 2 2 2 性质 毒性 除CO、SiO 外均有毒 2 2 类型 CO、SO 、SO 、SiO 是酸性氧化物；CO、NO、NO 是不成盐氧化物 2 2 3 2 2 ①SO 、SO 、CO 生成相应酸；②NO 生成酸和NO；③SiO 、NO、 2 3 2 2 2 化学 与HO 2 CO不溶于水 性质 与碱 CO、SO 、SO 、SiO 等酸性氧化物与碱溶液反应生成正盐或酸式盐 2 2 3 2氧化性 ①SO 能氧化HS；②CO、SiO 能在高温下被C还原 2 2 2 2 ①SO 具有较强还原性，能被Cl 、Br 、I 、O 、MnO、Fe3＋、HNO 等 2 2 2 2 3 3 还原性 氧化剂氧化为SO；②NO遇空气被氧化为红棕色的NO 2 特性 ①SO 具有漂白性；②SiO 能与氢氟酸反应；③2NO NO 2 2 2 2 4 SO 、NO、NO 、CO均是大气污染物：SO →酸雨、NO、NO →光化学 2 2 2 2 环保 烟雾、CO→有毒气体 3．几种常见的硫酸盐 硫酸盐 俗名 颜色 用途 2CaSO·H O 熟石膏 白色 作磨光粉、纸张填充物、气体干燥剂等 4 2 CaSO·2H O 生石膏 白色 塑像、模型、粉笔、医疗绷带等 4 2 FeSO ·7H O 绿矾 浅绿色 生产铁系列净水剂、补血剂等 4 2 CuSO ·5H O 胆矾、蓝矾 蓝色 配“波尔多液”、镀铜液 4 2 BaSO 重晶石 白色 白色颜料、医疗上作“钡餐” 4 KAl(SO )·12H O 明矾 白色 净水剂 4 2 2 4．常见无机物性质与用途对应关系归纳 性质 用途 (1) 硅是常用的半导体材料 可作太阳能电池板 二氧化硅导光能力强，并且有硬度和柔韧 (2) 可作光导纤维 度 (3) 4HF＋SiO===2H O＋SiF↑ 用HF雕刻玻璃 2 2 4 (4) 2C＋SiO=====Si＋2CO↑ 碳还原二氧化硅制备粗硅 2 (5) 碘酸钾在常温下稳定 食盐中的加碘物质 (6) 氮气的化学性质稳定 作保护气 用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏 (7) 浓氨水具有挥发性和还原性 气 (8) 草木灰和硫铵反应生成氨气，使肥效降低 草木灰和硫铵不能混合施用 二氧化硫可用于制作葡萄酒的食品添 (9) 二氧化硫具有还原性 加剂 (10) 氦气化学性质稳定、密度小 可用于填充飞艇、气球 (11) 钠具有较强的还原性 可用于冶炼钛、锆、铌等金属 可用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和 (12) NaHCO 受热分解生成CO，能与酸反应 3 2 剂 (13) NaCO 水解使溶液显碱性 用热的纯碱溶液洗去油污 2 3 (14) NaO 与HO、CO 反应均生成O 作供氧剂 2 2 2 2 2 (15) 肥皂水显碱性 肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂(16) 水玻璃不燃不爆 可用作耐火材料 (17) 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 (18) 锂质量轻、比能量大 可用作电池负极材料 (19) Al具有良好的延展性和抗腐蚀性 常用铝箔包装物品 (20) 铝有还原性，能发生铝热反应 可用于焊接铁轨、冶炼难熔金属 (21) MgO、Al O 的熔点很高 作耐高温材料 2 3 (22) 小苏打与硫酸铝溶液发生双水解反应 可以作泡沫灭火器 (23) Al(OH) 有弱碱性 可用于中和胃酸 3 (24) 镁铝合金质量轻、强度大 可用作高铁车厢材料 (25) Fe粉具有还原性 可用于防止食品氧化变质 (26) Fe O 是红棕色粉末 可用作红色颜料 2 3 (27) Cu＋2FeCl ===2FeCl ＋CuCl FeCl 腐蚀Cu刻制印刷电路板 3 2 2 3 (28) CuSO 使蛋白质变性 误服CuSO 溶液，喝蛋清或豆浆解毒 4 4 (29) BaSO 不溶于水，不与胃酸反应 在医疗上用作“钡餐”透视 4 【典例3】(2022•天津卷)关于反应HSO +Na SO =Na SO +SO↑+H O所涉及的物质，下列说法错误的是( 2 4 2 3 2 4 2 O ) A．HSO 在该反应中为氧化剂 B．NaSO 容易被空气中的O 氧化变质 2 4 2 3 2 C．NaSO 是含有共价键的离子化合物 D．SO 是导致酸雨的主要有害污染物 2 4 2 【变式3-1】（2022•河北选择性考试）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．NO 和SO 均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因 2 2 B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO 和PM2.5 2 C．植物直接吸收利用空气中的NO和NO 作为肥料，实现氮的固定 2 D．工业废气中的SO 可采用石灰法进行脱除 2 【变式3-2】(2022•辽宁选择性考试)下列说法正确的是( ) A．22.4LCl (标准状况)与水充分反应转移1mol电子 2 B．HSO 和CuCl 均可通过化合反应得到 2 4 2 C．将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近，有白烟产生 D．SO 与KClO溶液反应：SO +2ClO-+H O=2HClO+SO 2- 2 2 2 3 【变式3-3】（2022•浙江6月选考）下列说法不正确的是( ) A．应避免铵态氮肥与草木灰混合施用 B．工业上可用离子交换法提高海带中碘的提取率 C．电解饱和食盐水可以得到金属钠和氯气 D．将生铁进一步炼制减少含碳量，能得到耐腐蚀的钢 【变式3-4】（2022•广东选择性考试）化学创造美好生活。下列生产活动中，没有运用相应化学原理的是 选 生产活动 化学原理项 A 用聚乙烯塑料制作食品保鲜膜 聚乙烯燃烧生成CO 和HO 2 2 B 利用海水制取溴和镁单质 Br -可被氧化、Mg2+可被还原 C 利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品 氢氟酸可与SiO 反应 2 D 公园的钢铁护栏涂刷多彩防锈漆 钢铁与潮湿空气隔绝可防止腐蚀 考点 04 常见非金属单质及其化合物的制备 1．氯气和氨气的实验室制法 物质 氯气 氨气 2NH Cl＋Ca(OH) =====CaCl ＋2HO 4 2 2 2 MnO ＋4HCl(浓)=====MnCl ＋Cl↑ 2 2 2 制备原理 ＋2NH ↑ 3 ＋2HO 2 H·H O(浓)＋CaO===NH↑＋Ca(OH) 3 2 3 2 实验装置 ①实验前检查装置的气密性 ②净化：先通过饱和食盐水除去氯 ①实验前检查装置的气密性 化氢气体，再通过浓硫酸除去水蒸 ②净化：应用碱石灰除去水蒸气，不 气 能用浓硫酸和氯化钙作干燥剂 注意事项 ③收集：一般用向上排空气法收集 ③收集：一般用向下排空气法收集 ④尾气处理：用NaOH浓溶液吸 ④尾气处理：用水或酸液吸收，但要 收，反应的化学方程式为2NaOH＋ 防止发生倒吸 Cl===NaCl＋NaClO＋HO 2 2 2．常见非金属单质及其化合物的工业制法 (1)单质 氯气 溴单质 碘单质 制备 电解饱和食盐水 海水提溴 海带中提碘 方法 Cl＋2Br－===Br ＋2Cl－ 2 2 2NaCl＋ 反应 Br ＋SO ＋2HO===2Br－＋4H＋ 2 2 2 2HO===== Cl＋2I－===2Cl－＋I 2 2 2 原理 ＋SO 2NaOH＋Cl↑＋H↑ 2 2 Cl＋2Br－===Br ＋2Cl－ 2 2粗盐――→精 制备 盐―→饱和食盐 流程 水――→氯气 (2)化合物 氨 硝酸 制备方法 工业合成氨 氨氧化法 4NH ＋5O=====4NO＋6HO 3 2 2 反应原理 N＋3H2NH 2NO＋O===2NO 2 2 3 2 2 3NO ＋HO===2HNO ＋NO 2 2 3 制备流程 3．硫酸工业 工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程如下图： 各进口或出口物质的名称为： A：含硫矿石(如FeS)；B：炉渣；C：二氧化硫、氧气、氮气；D：尾气(SO 、O、N)。 2 2 2 2 接触法制硫酸分为三个阶段： 生产阶段 设备 主要反应 造气 沸腾炉 S＋O=====SO 或4FeS＋11O=====2Fe O＋8SO 2 2 2 2 2 3 2 接触氧化 接触室 2SO ＋O 2SO 2 2 3 SO 吸收 吸收塔 SO ＋HO===H SO 3 3 2 2 4 【典例4】下列说法不正确的是( ) A．某些胶态金属氧化物分散于玻璃中可制造有色玻璃 B．通常以海水提取粗食盐后的母液为原料制取溴 C．生物炼铜中通常利用某些细菌把不溶性的硫化铜转化为可溶性铜盐 D．工业制备硝酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔 【变式4-1】(2022·安徽省濉溪县高三联考)利用自然资源制备相关化学物质，下列化学工艺不可行的是 ( )A．提取食盐后母液 含Br 的液体 粗溴 纯溴 2 B．石英砂 粗硅 粗四氯化硅 高纯硅 C．FeS SO HSO HSO 2 2 2 3 2 4 D．铝土矿 Na[Al(OH)]溶液 Al(OH) Al O 铝 4 3 2 3 【变式4-2】（2022•山东卷）工业上以SO 和纯碱为原料制备无水NaHSO 的主要流程如图，下列说法错 2 3 误的是( ) A．吸收过程中有气体生成 B．结晶后母液中含有NaHCO 3 C．气流干燥湿料时温度不宜过高 D．中和后溶液中含NaSO 和NaHCO 2 3 3 【变式4-3】(2022•新课标Ⅰ卷)硼酸(H BO)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。 3 3 一种以硼镁矿(含MgB O·H O、SiO 及少量Fe O、Al O)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下： 2 2 5 2 2 2 3 2 3 回答下列问题： (1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。 (2)“滤渣1”的主要成分有_________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化学试剂是 _________。 (3)根据HBO 的解离反应：HBO+H O H++B(OH)− ，K=5．81×10−10，可判断HBO 是______酸； 3 3 3 3 2 4 a 3 3 在“过滤2”前，将溶液pH调节至3．5，目的是_______________。 (4)在“沉镁”中生成Mg(OH) ·MgCO 沉淀的离子方程式为__________，母液经加热后可返回___________ 2 3 工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。 【变式4-4】(2022•新课标Ⅱ卷)立德粉ZnS·BaSO(也称锌钡白)，是一种常用白色颜料。回答下列问题： 4 (1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡 的焰色为__________(填标号)。A．黄色 B．红色 C．紫色 D．绿色 (2)以重晶石(BaSO)为原料，可按如下工艺生产立德粉： 4 ①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为______________________。 回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO 和一种清洁能源气体，该反应 2 的化学方程式为______________________。 ②在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。其原因是“还原料” 表面生成了难溶于水的___________(填化学式)。 ③沉淀器中反应的离子方程式为______________________。 (3)成品中S2−的含量可以用“碘量法”测得。称取 m g样品，置于碘量瓶中，移取 25．00 mL 0.1000 mol·L−1的I−KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5 min，有单质硫析出。以淀粉为指示剂， 2 过量的I 用0.1000 mol·L−1NaSO 溶液滴定，反应式为I+2 =2I−+ 。测定时消耗NaSO 溶液体 2 2 2 3 2 2 2 3 积V mL。终点颜色变化为_________________，样品中S2−的含量为______________(写出表达式)。 核心考点 05 非金属及其化合物的性质转化 1．卤素及其重要化合物 2．碳、硅及其化合物3．硫及其化合物 4．氮及其化合物 【典例5】(2022·广东珠海市高三一模)部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系下图所示。下列说 法错误的是( )A．a 与d，a与e在酸性情况下反应，均可以得到b B．c 为一种新型自来水消毒剂，代替 b的原因是：c的毒性更小 C．b 的水溶里加入 CaCO ，可以增加d的产量 3 D．消毒液可用于环境消毒，主要是因为含有d，e的固体可用于实验室制O 2 【变式5-1】（2022·山西怀仁·高三期中）设N 表示阿伏加德罗常数的数值，某工业脱硫过程如图所示 A (CuS极难溶于水)。下列说法正确的是（ ） A．过程①发生复分解反应，由强酸反应得到弱酸 B．过程②中，发生反应的离子方程式为：S2-+2Fe3+=S↓+2Fe2+ C．过程③中，每有11.2L O 参加反应转移电子数2N 2 A D．脱硫过程总反应为2HS+O 2HO+2S↓ 2 2 2 【变式5-2】甲、乙、丙、丁为中学化学中的常见物质，其转化关系如下图所示，下列说法错误的是( ) A．若甲为C，则丙可能为CO B．若甲为NaOH，则丁可能为CO 2 2 C．若甲为Fe，则丁可能为Cl D．若甲为HS，则丙可能为SO 2 2 2 【变式5-3】下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。当X无论是强酸还是 强碱时都有如下转化关系(其他反应产物及反应所需条件均已略去)。当X是强碱时， B能使湿润的红色石 蕊试纸变蓝。下列说法中不正确的是( ) O 2A．当X是强酸时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是HSO 2 4 B．当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F是HNO 3 C．B和Cl 的反应是氧化还原反应 2 D．当X是强酸时，C在常温下是气态单质 【变式5-4】甲、乙、丙、丁均为中学化学常见的物质，它们之间的转化关系如图(反应条件及其他产物已 略去)。下列说法不正确的是( ) A．若甲是AlCl 溶液，则丁可能是NaOH溶液 3 B．若甲是Fe，则丁可能是Cl 2 C．若丁是CO，则甲可能为Mg 2 D．若丁是O，则乙、丙的相对分子质量可能相差16 2 1．（2022·浙江卷）下列消毒剂的有效成分属于盐的是 A．高锰酸钾溶液 B．过氧乙酸溶液 C．双氧水 D．医用酒精 2．（2022·浙江卷）下列说法不正确的是 A．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造光导纤维 B．高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明 C．氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料 D．用石灰右-石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏 3．（2022·浙江卷）下列说法正确的是 A．工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁 B．接触法制硫酸时，煅烧黄铁矿以得到三氧化硫 C．浓硝酸与铁在常温下不能反应，所以可用铁质容器贮运浓硝酸 D．“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用 4．（2022·浙江卷）关于化合物 的性质，下列推测不合理的是 A．与稀盐酸反应生成 、 、 B．隔绝空气加热分解生成FeO、 、 C．溶于氢碘酸(HI)，再加 萃取，有机层呈紫红色 D．在空气中，与 高温反应能生成 5．（2022·广东卷）劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选 劳动项目 化学知识 项 A 面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包 Na 2 CO 3可与酸反应B 环保工程师用熟石灰处理酸性废水 熟石灰具有碱性 C 工人将模具干燥后再注入熔融钢水 铁与 H 2 O 高温下会反应 D 技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板 铝能形成致密氧化膜 6．（2022·广东卷）若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下 列分析正确的是 A． 与浓硫酸反应，只体现 的酸性 B．a处变红，说明 是酸性氧化物 C．b或c处褪色，均说明 具有漂白性 D．试管底部出现白色固体，说明反应中无 生成 7．（2022·广东卷）陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是 选 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 项 A 用焦炭和石英砂制取粗硅 SiO 2可制作光导纤维 B 利用海水制取溴和镁单质 Br可被氧化， Mg2 可被还原 C 石油裂解气能使溴的 CCl 4溶液褪色 石油裂解可得到乙烯等不饱和烃 D FeCl 3水解可生成 FeOH 3胶体 FeCl 3可用作净水剂