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- 第五章 化工生产中的重要非金属元素【知识清单】-2022-2023学年高一化学单元复习（人教版2019必修第二册） 试卷 3 次下载
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第五章 化工生产中的重要非金属元素【过知识】-2022-2023学年高一化学单元复习（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【过知识】-2022-2023学年高一化学单元复习（人教版2019必修第二册），共60页。PPT课件主要包含了考点一硫和二氧化硫，知识复习，硫酸的性质，硫酸根离子的检验，一氮气，氮的固定和循环，考点五氨和铵盐，一氨的物理性质，二氨气的化学性质，三氨的实验室制法等内容，欢迎下载使用。
1.硫的存在（1）游离态：存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。（2）化合态：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。
2.物理性质硫单质俗称：硫磺，颜色状态：黄色晶体，溶解性：不溶于水，微溶于酒精，易溶与二硫化碳。
3.化学性质化合价角度认识：
(1)与非金属反应 (2)与金属反应
(3)与热的强碱溶液反应(如NaOH溶液)
歧化反应，硫既表现氧化性，又表现还原性
(4)汞洒落在地面，汞易挥发，汞蒸气有毒。 一般会用硫粉来处理，原理是
S＋Hg == HgS
1.物理性质二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化易溶于水。（1体积水约溶解40体积SO2）
2.二氧化硫与水SO2与水的反应方程式为 SO2＋H2O⇌H2SO3（亚硫酸） 水溶液呈酸性
【实验探究】 二氧化硫水溶液的酸碱性、漂白性实验：
【归纳总结】漂白剂类型及漂白原理
【应用】(1)SO2使品红溶液褪色表现的是漂白性，加热后溶液恢复至红色；SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是还原性，加热后溶液颜色不复原。(2)SO2不能漂白酸碱指示剂，只能使紫色石蕊溶液变红，不能使其褪色。
（1）酸性氧化物的通性
（2）氧化性(如与H2S溶液反应)
SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O(生成黄色物质)
3.二氧化硫的化学性质
（4）漂白性 SO2可使品红溶液褪色，加热后，溶液由无色变为红色。
1.物理性质熔点为16.8℃，沸点为44.8℃，标准状况下为固态。2.化学性质：具有酸性氧化物的通性
（1）与水反应： SO3＋H2O=H2SO4 （2）与碱性氧化物反应： SO3＋CaO =CaSO4 （3）与碱反应： SO3 ＋ 2NaOH =Na2SO4 ＋H2O （4）与某些盐溶液反应（如：BaCl2） SO3＋H2O＋BaCl2 = BaSO4↓ ＋ 2HCl
1.物理性质无色有臭鸡蛋气味的剧毒气体,常温常压下，1体积水约能溶解2.6体积的硫化氢气体。2.化学性质
【典例1】查看葡萄酒标签上的成分信息时，常发现其成分中含有少量 SO2 。下列关于 SO2 说法正确的是( )A．SO2 具有还原性，不能用浓硫酸干燥B．SO2 不能作食品添加剂，不该添加到葡萄酒中C．SO2 具有还原性，少量的 SO2 可防止葡萄酒氧化变质D．SO2 可以使酸性 KMnO4 溶液褪色，体现了它的漂白性【答案】C
【典例2】将少量 SO2 气体通入BaCl2和FeCl3的混合溶液中，溶液颜色由棕黄色变成浅绿色，同时有白色沉淀产生。针对上述变化，下列分析正确的是（ ）A．该过程表明SO2 有漂白性 B．白色沉淀为BaCl2C．该实验表明FeCl3具有还原性 D．反应后溶液酸性增强【答案】D
考点二：硫酸 硫酸根离子的检验
一．硫酸的用途和工业制备
1．用途：(1)重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料、 盐类等。(2)用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、 作干燥剂等。
1.硫酸的物理性质硫酸是一种无色、黏稠的油状液体，密度比水的大。浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热。浓H2SO4稀释的方法是将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。
2.浓H2SO4的特性三大特性：吸水性、脱水性、强氧化性(1)吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分,以及混在气体中的水分子,故常用作干燥剂。 (2)脱水性:浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去。(3)强氧化性:能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。
实验现象：试管a中的铜丝表面有气泡逸出; 试管b中的品红溶液逐渐变为无色; 试管c中的石蕊溶液逐渐变为红色; 将试管a中的溶液慢慢倒入水中,溶液变为蓝色。
b.与非金属单质的反应
在加热时,浓硫酸与木炭发生反应：
(4)常温下，铁、铝遇浓H2SO4发生钝化，可用铝槽车运输浓H2SO4；体现了浓硫酸的强氧化性。(5)可利用浓H2SO4的高沸点难挥发性制备易挥发性酸(HF、HCl等)，如
1.检验SO42－的正确操作方法：
先加稀盐酸的目的是排除CO32－、SO32－、Ag＋干扰
2．实践应用除去粗盐中的可溶性杂质(可溶性硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质)
【典例1】填写下表中的实验现象并判断浓硫酸表现的特性
【典例2】检验某溶液中是否含有SO42－,常用的方法是( )A.取样,滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成B.取样,滴加稀盐酸酸化的BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成C.取样,滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成D.取样,滴加稀硫酸,再滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成【答案】 C
考点三：不同价态含硫物质的转化
一.自然界中硫的存在和转化
二.实验探究不同价态含硫物质的转化
1.不同价态硫元素的转化与性质硫元素常见的化合价有-2、0、+4、+6，可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。利用氧化剂，可将硫元素从低价态转化为高价态；利用还原剂，可将硫元素从高价态转化为低价态。
2.不同价态含硫物质的转化
【总结】不同价态硫元素的转化,可通过氧化还原反应实现(1)价态与性质①－2价硫处于最低价态，只有还原性，可被O2、Cl2等氧化剂 氧化为S；②0价、＋4价硫处于中间价态，既有氧化性又有还原性；③＋6价硫处于最高价态，只有氧化性。
(2)当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态(化合价只靠拢不交叉),即台阶式升降,可用下图表示:相邻价态的同种元素的微粒间不发生氧化还原反应,如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
(3)不同价态硫元素间的转化,均属于氧化还原反应，需要选择合适的氧化剂或者还原剂。证明硫单质、SO2具有还原性要选择氧化剂，如酸性KMnO4溶液、氯水等；证明浓硫酸具有氧化性要选择还原剂，如金属单质、硫单质、H2S等；证明SO2具有氧化性要选择还原剂，如H2S、Na2S等。
3.化学实验设计的原则进行化学实验设计时,应遵循科学性、可行性、安全性和绿色化原则。
(4)含硫物质的连续氧化
【典例1】如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列有关说法不正确的是( )A．硫元素在自然界中既有游离态又有化合态B．过程⑤可在土壤的缺氧区实现C．循环过程中硫元素只被还原D．若生物体有机硫中硫元素为-2价，则过程③中发生的是还原反应【答案】C
【典例2】物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图是某元素的“价类二维图”，其中单质b是黄色固体，f、h均为正盐，且焰色都是黄色。下列说法不正确的是A．a和c反应可以生成bB．用BaCl2溶液可以鉴别f和h的溶液C．e的浓溶液可用铝槽车运输D．c能使品红溶液褪色【答案】B
考点四：氮气 氮的氧化物
1.原子结构氮元素位于第二周期、第VA族。氮原子最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此氮原子一般通过共用电子对与其它原子相互结合构成物质。常见的化合价有 ＋1、＋2 、＋3 、＋4 、＋5 、－3，其氧化物有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5共有六种，N2O5是HNO3的酸酐，N2O3是HNO2的酸酐（氮的氧化物都有毒）。
2.自然界中的存在形态a.游离态:以氮分子的形式存在于空气中。 b.化合态:存在于动植物体内的蛋白质中,以及土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。
1.物理性质纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占五分之四左右。
2.化学性质（1）常温下，N2的化学性质不活泼，可代替稀有气体作保护气体。
原因：氮分子内两个氮原子间以共价三键结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常难以与其它物质反应。
（2）在放电条件或高温下氮气跟氧气化合生成一氧化氮（3）镁在氮气中燃烧（4）人工合成氨
1．将游离态氮转变为化合态氮的过程叫氮的固定。2．分类（1）自然固氮（2）人工固氮：工业合成氨
三.二氧化氮和一氧化氮
【典例1】下列关于N2的叙述错误的是( )A．N2既可作氧化剂又可作还原剂B．雷雨天，空气中的N2和O2可反应生成NOC．氮的固定是将N2转化成含氮化合物的过程D．氮气的化学性质比较活泼，通常情况下可以与很多物质发生反应【答案】D
【典例2】在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为( )①1.2 mL ②2.4 mL ③3 mL ④4 mLA．①② B．②③ C．③④ D．①④【答案】D
1. 无色刺激性气味有毒气体，密度比空气小。极易溶于水，常温下，1体积水大约可溶解700体积氨气。氨的水溶液叫做氨水。氨易液化（液态的氨称为液氨）。液氨汽化时要吸收的量的热，使周围温度急剧下降，因此，液氨常用作制冷剂。
液氨是纯净物，氨水是混合物
2.喷泉实验（1）喷泉实验的原理因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应，使瓶内压强减小，形成压强差，大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉。（2）常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂如表：
1.与水反应反应原理为NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH4＋＋OH－。氨气溶于水得氨水，显碱性，氨水中含有的粒子有：NH3·H2O、H2O、NH3、NH4＋、OH－、H＋。 NH3·H2O为可溶性一元弱碱，不稳定，易分解， 化学方程式为 NH3·H2O====NH3↑＋H2O。
2.氨气与酸的反应蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成。将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。化学方程式为 HCl＋NH3===NH4Cl NH3＋HNO3===NH4NO3
3.与盐溶液的反应过量氨水与AlCl3溶液反应的离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋ （氢氧化铝不溶于氨水）4.氨气的还原性①催化氧化：②被CuO氧化：③被氯气氧化：
5.氨的用途①液氨汽化时吸收大量的热，故用作制冷剂。②制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。【注意】①NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，在推断题中作为解题突破口。②氨水呈碱性，NH3·H2O属于一元弱碱，计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算。
其它实验室制取NH3的简易方法
四．铵盐的性质及NH4＋的检验
1．铵盐的物理性质铵盐都是白色固体，均易溶于水。2．铵盐的化学性质（1）受热易分解（2）与碱溶液反应
3．NH4＋的检验未知液加入强碱共热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，则证明含NH4＋
【典例1】下列说法正确的是A．实验室可用NaOH溶液和NH4Cl溶液加热的方法制取氨气B．实验室用NH4HCO3固体和Ca(OH)2固体混合加热制取氨气C．可以用CaCl2干燥氨气D．可以用加热并冷却的方法分离NaCl和NH4Cl的混合物【答案】D
【典例2】无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、O2、N2中的几种，将100mL甲气体经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为( )A．NH3、NO、O2 B．NH3、NO、CO2C．NH3、NO2、CO2D．NO、CO2、N2【答案】B
考点六：硝酸 酸雨及防治
1．物理性质纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。
浓硝酸显黄色是因为硝酸分解生成的二氧化氮溶解在其中
（2）强氧化性硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。
a．与金属反应稀硝酸与铜反应浓硝酸与铜反应
【注意】 常温下，铁、铝遇浓HNO3会发生钝化， 所以可用铁或铝制容器来盛装浓HNO3。
b．与非金属反应浓硝酸与C反应：
c．与还原性化合物反应硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。
3．硝酸的工业制备写出下列反应的化学方程式：
(1)氨在催化剂、加热条件下氧化为NO(2)NO被空气氧化为NO2 (3)NO2溶于水制备HNO3
4．用途硝酸是一种重要的化工原料， 可用于制造化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
二.二氧化硫和氮氧化物对大气的污染
1.空气中SO2和NO2的主要来源（1）煤、石油和某些金属矿物中含有硫或含硫化合物；（2）汽车尾气中除含有氮氧化物外，还含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物和颗粒等，严重污染大气，破坏环境。
2.危害（1）SO2和NO2是主要的大气污染物，它们能直接危害人体健康，引起呼吸道疾病；溶于水形成酸雨； （2）氮氧化物的危害①光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。②酸雨：NOx排入大气中，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。④NO与血红蛋白结合使人中毒。
3.酸雨的危害及防治措施（1）酸雨是指pH＜5.6的雨、雾等形式的降水，主要由大气污染物中硫、氮的氧化物所致。（2）形成原理①硫酸型酸雨 ②硝酸型酸雨
（3）危害①直接破坏农作物、草原、森林，使土壤、湖泊酸化；②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。（4）防治措施a．调整能源结构，发展清洁能源；b．研究煤的脱硫技术，改进燃烧装置和燃烧技术， 减少二氧化硫和氮氧化物的排放；c．加强工厂废气的回收处理；d．改进汽车尾气的处理技术，控制汽车尾气的排放标准。
【典例1】目前，我国是世界三大酸雨区之一，治理酸雨对我国的可持续发展有着重大意义，下列有关酸雨的说法错误的是A．开发能替代化石能源的新能源，如氢能、太阳能等B．利用石灰石对含硫燃料进行脱硫处理C．空气质量指数(AQI)监测SO2、NO2、PM2.5、PM10、O3、CO2检测项目D．利用熟石灰处理酸化土壤【答案】C
【典例2】下列事实不能说明浓硝酸氧化性比稀硝酸强的是A．浓硝酸遇石蕊试液变红后褪色，稀硝酸遇石蕊试液只变红不褪色B．浓硝酸能与NO反应生成NO2，而稀硝酸不能与NO反应C．浓硝酸在加热条件下可与碳单质反应，而稀硝酸则不能D．足量的铜还原1ml浓硝酸和1ml稀硝酸转移电子数分别为NA和3NA【答案】D
考点七：无机非金属材料
人类使用的材料除了金属材料，还有无机非金属材料等。从组成上看，许多无机非金属材料含有硅、氧等元素，具有：耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及特殊的光学、电学等性能。
传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料，如玻璃、水泥、陶瓷等。
1.硅酸盐的结构、特点硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。
二．新型无机非金属材料
（1）硅元素的存在硅在地壳中的含量为26.3%，仅次于氧，在地壳中含量居第二位。硅是一种亲氧元素，其在自然界中总是与氧相互化合，自然界中以化合态形式存在。二氧化硅是硅最重要的化合物。硅原子和碳原子最外层电子数为4个，它们既难失去电子，也难得到电子，其中碳是构成有机物的主要元素，硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。
（2）硅的工业制法及提纯
硅的用途：①良好的半导体材料；②太阳能电池；③计算机芯片
（3）二氧化硅（SiO2）SiO2是硅最重要的化合物，地球上存在的天然二氧化硅称为硅石，约占地壳质量的12%，天然SiO2存在形态有结晶形和无定型形两大类。石英、水晶、玛瑙、沙子的主要成分是SiO2。
【拓展】二氧化硅结构和性质二氧化硅中每个Si周围结合4个O，Si在中心，O在4个顶角； 许多个这样的四面体又通过顶角的O相连，每个O与 2个Si相结合，二氧化硅晶体中Si和O按1:2的比例组成立体网状结构的晶体，二氧化硅的网状结构决定了它的熔点高，硬度大，不导电，不溶于水，化学性质稳定。
SiO2的化学性质：①不与水、一般的酸反应②具有酸性氧化物的通性分别写出SiO2与CaO、NaOH、溶液反应的化学方程式：与Na2CO3反应：固体高温条件下
③特性：与氢氟酸反应，化学方程式为： SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
二氧化硅的用途：①沙子是基本的建筑材料。②纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料， 可以制作光导纤维。③实验室中使用的石英坩埚。④水晶和玛瑙制作饰物和工艺品。
【思考】实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而为什么不用玻璃塞？（提示：玻璃中含有SiO2）氢氧化钠与二氧化硅反应生成硅酸钠，使瓶口黏结无法打开
2.新型陶瓷新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能。如碳化硅(化学式SiC)俗称金刚砂，碳原子和硅原子通过共价键连接,具有类似金刚石的结构，硬度很大、优异的高温抗氧化性能，用作砂纸和砂轮的磨料、耐高温结构材料和耐高温半导体材料。
3.碳纳米材料(1)富勒烯:由碳原子构成的一系列笼形分子的总称,其代表物为C60。(2)碳纳米管:由石墨片层卷成的管状物,具有纳米尺度的直径。碳纳米管的比表面积大,有相当高的强度和优良的电学性能,可用于生产复合材料、电池和传感器等。(3)石墨烯:只有一个碳原子直径厚度的单层石墨,其电阻率低、热导率高，具有很高的强度，应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料。
4.特殊功能的含硅材料：①含4%硅的硅钢具有导磁性，主要用作变压器的铁芯；②人工合成的硅橡胶是最好的既耐高温又耐低温的橡胶， 用于火箭、飞机、导弹的零件和绝缘材料；③人工制造的分子筛，主要用作吸附剂和催化剂。
【典例1】宋代五大名窑分别为钧窑、汝窑、官窑、定窑、哥窑。其中钧窑以“人窑一色，出窑万彩”的神奇窑变著称。下列关于陶瓷的说法不正确的是( )A．窑变是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化B．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料C．高品质的瓷器晶莹剔透，属于纯净物D．陶瓷属于硅酸盐制品，耐酸碱腐蚀，但是不能用来盛装氢氟酸【答案】C
【典例2】我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空白。下列对硅及其化合物的有关叙述正确的是( )A．二氧化硅既能与烧碱溶液反应又能与氢氟酸反应，所以二氧化硅是两性氧化物B．晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应C．晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格极高D．晶体硅和金刚石的硬度都很大【答案】D
1.硫的存在（1）游离态：存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。（2）化合态：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。
2.物理性质硫单质俗称：硫磺，颜色状态：黄色晶体，溶解性：不溶于水，微溶于酒精，易溶与二硫化碳。
3.化学性质化合价角度认识：
(1)与非金属反应 (2)与金属反应
(3)与热的强碱溶液反应(如NaOH溶液)
歧化反应，硫既表现氧化性，又表现还原性
(4)汞洒落在地面，汞易挥发，汞蒸气有毒。 一般会用硫粉来处理，原理是
S＋Hg == HgS
1.物理性质二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化易溶于水。（1体积水约溶解40体积SO2）
2.二氧化硫与水SO2与水的反应方程式为 SO2＋H2O⇌H2SO3（亚硫酸） 水溶液呈酸性
【实验探究】 二氧化硫水溶液的酸碱性、漂白性实验：
【归纳总结】漂白剂类型及漂白原理
【应用】(1)SO2使品红溶液褪色表现的是漂白性，加热后溶液恢复至红色；SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是还原性，加热后溶液颜色不复原。(2)SO2不能漂白酸碱指示剂，只能使紫色石蕊溶液变红，不能使其褪色。
（1）酸性氧化物的通性
（2）氧化性(如与H2S溶液反应)
SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O(生成黄色物质)
3.二氧化硫的化学性质
（4）漂白性 SO2可使品红溶液褪色，加热后，溶液由无色变为红色。
1.物理性质熔点为16.8℃，沸点为44.8℃，标准状况下为固态。2.化学性质：具有酸性氧化物的通性
（1）与水反应： SO3＋H2O=H2SO4 （2）与碱性氧化物反应： SO3＋CaO =CaSO4 （3）与碱反应： SO3 ＋ 2NaOH =Na2SO4 ＋H2O （4）与某些盐溶液反应（如：BaCl2） SO3＋H2O＋BaCl2 = BaSO4↓ ＋ 2HCl
1.物理性质无色有臭鸡蛋气味的剧毒气体,常温常压下，1体积水约能溶解2.6体积的硫化氢气体。2.化学性质
【典例1】查看葡萄酒标签上的成分信息时，常发现其成分中含有少量 SO2 。下列关于 SO2 说法正确的是( )A．SO2 具有还原性，不能用浓硫酸干燥B．SO2 不能作食品添加剂，不该添加到葡萄酒中C．SO2 具有还原性，少量的 SO2 可防止葡萄酒氧化变质D．SO2 可以使酸性 KMnO4 溶液褪色，体现了它的漂白性【答案】C
【典例2】将少量 SO2 气体通入BaCl2和FeCl3的混合溶液中，溶液颜色由棕黄色变成浅绿色，同时有白色沉淀产生。针对上述变化，下列分析正确的是（ ）A．该过程表明SO2 有漂白性 B．白色沉淀为BaCl2C．该实验表明FeCl3具有还原性 D．反应后溶液酸性增强【答案】D
考点二：硫酸 硫酸根离子的检验
一．硫酸的用途和工业制备
1．用途：(1)重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料、 盐类等。(2)用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、 作干燥剂等。
1.硫酸的物理性质硫酸是一种无色、黏稠的油状液体，密度比水的大。浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热。浓H2SO4稀释的方法是将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。
2.浓H2SO4的特性三大特性：吸水性、脱水性、强氧化性(1)吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分,以及混在气体中的水分子,故常用作干燥剂。 (2)脱水性:浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去。(3)强氧化性:能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。
实验现象：试管a中的铜丝表面有气泡逸出; 试管b中的品红溶液逐渐变为无色; 试管c中的石蕊溶液逐渐变为红色; 将试管a中的溶液慢慢倒入水中,溶液变为蓝色。
b.与非金属单质的反应
在加热时,浓硫酸与木炭发生反应：
(4)常温下，铁、铝遇浓H2SO4发生钝化，可用铝槽车运输浓H2SO4；体现了浓硫酸的强氧化性。(5)可利用浓H2SO4的高沸点难挥发性制备易挥发性酸(HF、HCl等)，如
1.检验SO42－的正确操作方法：
先加稀盐酸的目的是排除CO32－、SO32－、Ag＋干扰
2．实践应用除去粗盐中的可溶性杂质(可溶性硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质)
【典例1】填写下表中的实验现象并判断浓硫酸表现的特性
【典例2】检验某溶液中是否含有SO42－,常用的方法是( )A.取样,滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成B.取样,滴加稀盐酸酸化的BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成C.取样,滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成D.取样,滴加稀硫酸,再滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成【答案】 C
考点三：不同价态含硫物质的转化
一.自然界中硫的存在和转化
二.实验探究不同价态含硫物质的转化
1.不同价态硫元素的转化与性质硫元素常见的化合价有-2、0、+4、+6，可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。利用氧化剂，可将硫元素从低价态转化为高价态；利用还原剂，可将硫元素从高价态转化为低价态。
2.不同价态含硫物质的转化
【总结】不同价态硫元素的转化,可通过氧化还原反应实现(1)价态与性质①－2价硫处于最低价态，只有还原性，可被O2、Cl2等氧化剂 氧化为S；②0价、＋4价硫处于中间价态，既有氧化性又有还原性；③＋6价硫处于最高价态，只有氧化性。
(2)当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态(化合价只靠拢不交叉),即台阶式升降,可用下图表示:相邻价态的同种元素的微粒间不发生氧化还原反应,如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
(3)不同价态硫元素间的转化,均属于氧化还原反应，需要选择合适的氧化剂或者还原剂。证明硫单质、SO2具有还原性要选择氧化剂，如酸性KMnO4溶液、氯水等；证明浓硫酸具有氧化性要选择还原剂，如金属单质、硫单质、H2S等；证明SO2具有氧化性要选择还原剂，如H2S、Na2S等。
3.化学实验设计的原则进行化学实验设计时,应遵循科学性、可行性、安全性和绿色化原则。
(4)含硫物质的连续氧化
【典例1】如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列有关说法不正确的是( )A．硫元素在自然界中既有游离态又有化合态B．过程⑤可在土壤的缺氧区实现C．循环过程中硫元素只被还原D．若生物体有机硫中硫元素为-2价，则过程③中发生的是还原反应【答案】C
【典例2】物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图是某元素的“价类二维图”，其中单质b是黄色固体，f、h均为正盐，且焰色都是黄色。下列说法不正确的是A．a和c反应可以生成bB．用BaCl2溶液可以鉴别f和h的溶液C．e的浓溶液可用铝槽车运输D．c能使品红溶液褪色【答案】B
考点四：氮气 氮的氧化物
1.原子结构氮元素位于第二周期、第VA族。氮原子最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此氮原子一般通过共用电子对与其它原子相互结合构成物质。常见的化合价有 ＋1、＋2 、＋3 、＋4 、＋5 、－3，其氧化物有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5共有六种，N2O5是HNO3的酸酐，N2O3是HNO2的酸酐（氮的氧化物都有毒）。
2.自然界中的存在形态a.游离态:以氮分子的形式存在于空气中。 b.化合态:存在于动植物体内的蛋白质中,以及土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。
1.物理性质纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占五分之四左右。
2.化学性质（1）常温下，N2的化学性质不活泼，可代替稀有气体作保护气体。
原因：氮分子内两个氮原子间以共价三键结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常难以与其它物质反应。
（2）在放电条件或高温下氮气跟氧气化合生成一氧化氮（3）镁在氮气中燃烧（4）人工合成氨
1．将游离态氮转变为化合态氮的过程叫氮的固定。2．分类（1）自然固氮（2）人工固氮：工业合成氨
三.二氧化氮和一氧化氮
【典例1】下列关于N2的叙述错误的是( )A．N2既可作氧化剂又可作还原剂B．雷雨天，空气中的N2和O2可反应生成NOC．氮的固定是将N2转化成含氮化合物的过程D．氮气的化学性质比较活泼，通常情况下可以与很多物质发生反应【答案】D
【典例2】在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为( )①1.2 mL ②2.4 mL ③3 mL ④4 mLA．①② B．②③ C．③④ D．①④【答案】D
1. 无色刺激性气味有毒气体，密度比空气小。极易溶于水，常温下，1体积水大约可溶解700体积氨气。氨的水溶液叫做氨水。氨易液化（液态的氨称为液氨）。液氨汽化时要吸收的量的热，使周围温度急剧下降，因此，液氨常用作制冷剂。
液氨是纯净物，氨水是混合物
2.喷泉实验（1）喷泉实验的原理因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应，使瓶内压强减小，形成压强差，大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉。（2）常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂如表：
1.与水反应反应原理为NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH4＋＋OH－。氨气溶于水得氨水，显碱性，氨水中含有的粒子有：NH3·H2O、H2O、NH3、NH4＋、OH－、H＋。 NH3·H2O为可溶性一元弱碱，不稳定，易分解， 化学方程式为 NH3·H2O====NH3↑＋H2O。
2.氨气与酸的反应蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成。将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。化学方程式为 HCl＋NH3===NH4Cl NH3＋HNO3===NH4NO3
3.与盐溶液的反应过量氨水与AlCl3溶液反应的离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋ （氢氧化铝不溶于氨水）4.氨气的还原性①催化氧化：②被CuO氧化：③被氯气氧化：
5.氨的用途①液氨汽化时吸收大量的热，故用作制冷剂。②制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。【注意】①NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，在推断题中作为解题突破口。②氨水呈碱性，NH3·H2O属于一元弱碱，计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算。
其它实验室制取NH3的简易方法
四．铵盐的性质及NH4＋的检验
1．铵盐的物理性质铵盐都是白色固体，均易溶于水。2．铵盐的化学性质（1）受热易分解（2）与碱溶液反应
3．NH4＋的检验未知液加入强碱共热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，则证明含NH4＋
【典例1】下列说法正确的是A．实验室可用NaOH溶液和NH4Cl溶液加热的方法制取氨气B．实验室用NH4HCO3固体和Ca(OH)2固体混合加热制取氨气C．可以用CaCl2干燥氨气D．可以用加热并冷却的方法分离NaCl和NH4Cl的混合物【答案】D
【典例2】无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、O2、N2中的几种，将100mL甲气体经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为( )A．NH3、NO、O2 B．NH3、NO、CO2C．NH3、NO2、CO2D．NO、CO2、N2【答案】B
考点六：硝酸 酸雨及防治
1．物理性质纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。
浓硝酸显黄色是因为硝酸分解生成的二氧化氮溶解在其中
（2）强氧化性硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。
a．与金属反应稀硝酸与铜反应浓硝酸与铜反应
【注意】 常温下，铁、铝遇浓HNO3会发生钝化， 所以可用铁或铝制容器来盛装浓HNO3。
b．与非金属反应浓硝酸与C反应：
c．与还原性化合物反应硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。
3．硝酸的工业制备写出下列反应的化学方程式：
(1)氨在催化剂、加热条件下氧化为NO(2)NO被空气氧化为NO2 (3)NO2溶于水制备HNO3
4．用途硝酸是一种重要的化工原料， 可用于制造化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
二.二氧化硫和氮氧化物对大气的污染
1.空气中SO2和NO2的主要来源（1）煤、石油和某些金属矿物中含有硫或含硫化合物；（2）汽车尾气中除含有氮氧化物外，还含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物和颗粒等，严重污染大气，破坏环境。
2.危害（1）SO2和NO2是主要的大气污染物，它们能直接危害人体健康，引起呼吸道疾病；溶于水形成酸雨； （2）氮氧化物的危害①光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。②酸雨：NOx排入大气中，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。④NO与血红蛋白结合使人中毒。
3.酸雨的危害及防治措施（1）酸雨是指pH＜5.6的雨、雾等形式的降水，主要由大气污染物中硫、氮的氧化物所致。（2）形成原理①硫酸型酸雨 ②硝酸型酸雨
（3）危害①直接破坏农作物、草原、森林，使土壤、湖泊酸化；②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。（4）防治措施a．调整能源结构，发展清洁能源；b．研究煤的脱硫技术，改进燃烧装置和燃烧技术， 减少二氧化硫和氮氧化物的排放；c．加强工厂废气的回收处理；d．改进汽车尾气的处理技术，控制汽车尾气的排放标准。
【典例1】目前，我国是世界三大酸雨区之一，治理酸雨对我国的可持续发展有着重大意义，下列有关酸雨的说法错误的是A．开发能替代化石能源的新能源，如氢能、太阳能等B．利用石灰石对含硫燃料进行脱硫处理C．空气质量指数(AQI)监测SO2、NO2、PM2.5、PM10、O3、CO2检测项目D．利用熟石灰处理酸化土壤【答案】C
【典例2】下列事实不能说明浓硝酸氧化性比稀硝酸强的是A．浓硝酸遇石蕊试液变红后褪色，稀硝酸遇石蕊试液只变红不褪色B．浓硝酸能与NO反应生成NO2，而稀硝酸不能与NO反应C．浓硝酸在加热条件下可与碳单质反应，而稀硝酸则不能D．足量的铜还原1ml浓硝酸和1ml稀硝酸转移电子数分别为NA和3NA【答案】D
考点七：无机非金属材料
人类使用的材料除了金属材料，还有无机非金属材料等。从组成上看，许多无机非金属材料含有硅、氧等元素，具有：耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及特殊的光学、电学等性能。
传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料，如玻璃、水泥、陶瓷等。
1.硅酸盐的结构、特点硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。
二．新型无机非金属材料
（1）硅元素的存在硅在地壳中的含量为26.3%，仅次于氧，在地壳中含量居第二位。硅是一种亲氧元素，其在自然界中总是与氧相互化合，自然界中以化合态形式存在。二氧化硅是硅最重要的化合物。硅原子和碳原子最外层电子数为4个，它们既难失去电子，也难得到电子，其中碳是构成有机物的主要元素，硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。
（2）硅的工业制法及提纯
硅的用途：①良好的半导体材料；②太阳能电池；③计算机芯片
（3）二氧化硅（SiO2）SiO2是硅最重要的化合物，地球上存在的天然二氧化硅称为硅石，约占地壳质量的12%，天然SiO2存在形态有结晶形和无定型形两大类。石英、水晶、玛瑙、沙子的主要成分是SiO2。
【拓展】二氧化硅结构和性质二氧化硅中每个Si周围结合4个O，Si在中心，O在4个顶角； 许多个这样的四面体又通过顶角的O相连，每个O与 2个Si相结合，二氧化硅晶体中Si和O按1:2的比例组成立体网状结构的晶体，二氧化硅的网状结构决定了它的熔点高，硬度大，不导电，不溶于水，化学性质稳定。
SiO2的化学性质：①不与水、一般的酸反应②具有酸性氧化物的通性分别写出SiO2与CaO、NaOH、溶液反应的化学方程式：与Na2CO3反应：固体高温条件下
③特性：与氢氟酸反应，化学方程式为： SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
二氧化硅的用途：①沙子是基本的建筑材料。②纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料， 可以制作光导纤维。③实验室中使用的石英坩埚。④水晶和玛瑙制作饰物和工艺品。
【思考】实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而为什么不用玻璃塞？（提示：玻璃中含有SiO2）氢氧化钠与二氧化硅反应生成硅酸钠，使瓶口黏结无法打开
2.新型陶瓷新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能。如碳化硅(化学式SiC)俗称金刚砂，碳原子和硅原子通过共价键连接,具有类似金刚石的结构，硬度很大、优异的高温抗氧化性能，用作砂纸和砂轮的磨料、耐高温结构材料和耐高温半导体材料。
3.碳纳米材料(1)富勒烯:由碳原子构成的一系列笼形分子的总称,其代表物为C60。(2)碳纳米管:由石墨片层卷成的管状物,具有纳米尺度的直径。碳纳米管的比表面积大,有相当高的强度和优良的电学性能,可用于生产复合材料、电池和传感器等。(3)石墨烯:只有一个碳原子直径厚度的单层石墨,其电阻率低、热导率高，具有很高的强度，应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料。
4.特殊功能的含硅材料：①含4%硅的硅钢具有导磁性，主要用作变压器的铁芯；②人工合成的硅橡胶是最好的既耐高温又耐低温的橡胶， 用于火箭、飞机、导弹的零件和绝缘材料；③人工制造的分子筛，主要用作吸附剂和催化剂。
【典例1】宋代五大名窑分别为钧窑、汝窑、官窑、定窑、哥窑。其中钧窑以“人窑一色，出窑万彩”的神奇窑变著称。下列关于陶瓷的说法不正确的是( )A．窑变是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化B．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料C．高品质的瓷器晶莹剔透，属于纯净物D．陶瓷属于硅酸盐制品，耐酸碱腐蚀，但是不能用来盛装氢氟酸【答案】C
【典例2】我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空白。下列对硅及其化合物的有关叙述正确的是( )A．二氧化硅既能与烧碱溶液反应又能与氢氟酸反应，所以二氧化硅是两性氧化物B．晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应C．晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格极高D．晶体硅和金刚石的硬度都很大【答案】D
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