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2020届二轮复习 非金属及其化合物 学案（全国通用）
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第11讲 非金属及其化合物
知识点 网络线 引领复习曙光现
释疑难 研热点 建模思维站高端
考点一 常见非金属及其化合物的性质和应用)
命题规律：
1．题型：选择题、填空题。
2．考向：在选择题中考查物质的性质、制备、用途，以正误判断的形式考查考生对常见物质鉴别与检验方法的掌握情况，填空题与化学推断、实验、计算并结合相关工艺与制备综合考查物质的鉴别与检验，该命题形式对考生要求较高。
方法点拨：
1．非金属元素及其化合物的重要性质和应用于化学推断、实验
物质
应用、性质
二氧化硅
光导纤维、玛瑙饰物
石英坩埚—熔点高
硅胶
干燥剂、催化剂载体—多孔，表面积大，吸附性强
硅酸钠溶液
黏合剂、防火剂、防腐剂
碳化硅
砂纸、砂轮磨料—硬度大
硅钢
变压器铁芯—具有很强的导磁性
硅
制作硅芯片、制作光电池—半导体
铝硅酸盐
吸附剂、催化剂—具有均匀微孔结构
氯气
杀菌消毒剂、漂白剂—Cl2溶于水，产生具有强氧化性的次氯酸
臭氧、ClO2
杀菌消毒剂—具有强氧化性
漂白液
漂白粉
漂白精
杀菌消毒剂、漂白剂—与空气中的CO2反应，产生具有强氧化性的次氯酸
碘化银
人工降雨—分解吸热
干冰
人工降雨—升华吸热
二氧化硫
漂白纸浆、毛、丝、草帽辫—与某些有机色质生成不稳定的无色物质
杀菌、消毒—有毒气体
氨气
制冷剂—液氨汽化时吸收大量的热
浓硫酸
干燥剂—浓硫酸具有吸水性
2．熟记常见无机酸的重要规律和特性
(1)最高价氧化物对应水化物的酸性与元素非金属性的强弱一致，如酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3。
(2)证明酸性强弱顺序，可利用复分解反应中“强酸制弱酸”的规律，如Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。
(3)强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应，一般不生成H2；金属和浓HNO3反应一般生成NO2，而和稀HNO3反应则生成NO。
(4)H2SiO3(或H4SiO4)为难溶性酸，浓盐酸、浓硝酸为挥发性酸。
(5)HNO3、浓H2SO4、HClO具有强氧化性，属于氧化性酸，其中HNO3、HClO见光受热易分解。
(6)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。
(7)浓H2SO4具有吸水性、脱水性和强氧化性，吸收NH3·H2O、SO3，不吸收SO2。
(8)常温下，铁、铝遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化化学反应。
(9)浓盐酸、浓硝酸、醋酸等遇氨气能冒白烟，是因为它们挥发出来的酸与氨气反应生成相应的铵盐(固体)的缘故。
(10)H2S、HI、HBr遇强氧化性酸能发生氧化还原反应，因此不能用浓硫酸进行干燥。
3．常见非金属元素形成离子的鉴别方法
鉴别
方法
离子
试剂
现象
沉
淀
法
Cl－、Br－、I－
AgNO3溶液和稀HNO3 溶液
白色沉淀AgCl、淡黄色沉淀AgBr、黄色沉淀AgI
SO
稀盐酸和BaCl2溶液
加入稀盐酸无现象，然后加入BaCl2溶液有白色沉淀
显
色
法
I－
氯水，CCl4
液体分层，下层为紫红色
氯水，淀粉
溶液变蓝
OH－
酚酞溶液
变红
紫色石蕊溶液
变蓝
H＋
变红
气
体
法
NH
浓氢氧化钠溶液和湿润的红色石蕊试纸
产生刺激性气味的气体，且使试纸变蓝
CO
稀盐酸和澄清石灰水
石灰水变浑浊
SO
稀硫酸和品红溶液
品红溶液褪色，加热，溶液恢复红色
4．六种常见气体的检验方法
气体
检验方法
O2
可使带火星的木条复燃
NO
通入O2(或空气)，气体由无色变成红棕色
Cl2
①使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
②通入AgNO3溶液中产生白色沉淀
NH3
①能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
②用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近，能生成白烟
SO2
①通入品红溶液，溶液褪色，加热后恢复红色
②通入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色
CO2
无色无味的气体，通入澄清石灰水，石灰水变浑浊
1．下列说法中正确的是__ADFH_。
A．漂白粉可用于生活用水的消毒
B．碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
C．SiO2熔点高硬度大，可用于制光导纤维
D．NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3
E．ClO2具有还原性，所以可用于自来水的杀菌消毒
F．硅胶作袋装食品的干燥剂，使用时没有发生化学变化
G．NH3易溶于水，所以可用作制冷剂
H．HF与SiO2反应，可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
I．SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆
J．SiO2SiCl4Si的转化能够实现
解析 漂白粉有强氧化性，常用于生活用水消毒，选项A正确；碳酸钡溶于胃酸，不能用于胃肠造影，应该选用硫酸钡，选项B错误；SiO2用作光导纤维不是因为熔点高硬度大，选项C错误；实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3，选项D正确；ClO2用于自来水的杀菌消毒，是因为有强氧化性，选项E错误；硅胶吸水时，利用其吸附性，没有发生化学变化，选项F正确；NH3可用作制冷剂 ，不是因为易溶于水而是因为液氨气化吸热，选项G错误；氢氟酸能雕刻玻璃，是因为HF能与SiO2反应，选项H正确；SO2用于漂白纸浆，不是因为有还原性，而是因为可与有机色素化合生成无色物质，选项I错误；SiO2不与HCl反应，J错误。
2．(1)下列说法中正确的是__BC_。
A．某溶液中加入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加足量盐酸仍有白色沉淀，则原溶液中有SO
B．鉴别NaBr和KI溶液 ：分别加新制氯水后，用CCl4萃取
C．证明部分Na2SO3被氧化：向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解
D．在未知溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，说明该未知溶液中存在SO或SO
E．将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，该溶液中一定含有CO
F．向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈蓝色，则溶液中含Br2
(2)已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaS2O3)＝4.1×10－5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列试剂设计实验方案进行检验：
试剂：稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
实验步骤
现象
①取少量样品，加入除氧蒸馏水
②固体完全溶解得无色澄清溶液
③__加入过量稀盐酸_
④__出现乳黄色浑浊__，有刺激性气体产生
⑤静置， (吸)取上层清液，滴入BaCl2溶液
⑥__产生白色沉淀_
解析 (1)检验SO应该先加盐酸酸化，再加氯化钡，选项A错误；分别加新制氯水后，用CCl4萃取，可以用溴单质和碘单质在CCl4颜色不同进行鉴别，选项B正确；沉淀部分溶解，说明还有一部分不溶解，不溶解的一定是硫酸钡，溶解的是亚硫酸钡，所以亚硫酸钠只有部分被氧化，选项C正确；溶液中若有银离子，也会有此实验结果，选项D错误；溶液中有碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子也会有此实验现象，选项E错误；溶液中有铁离子也会有此实验结果，选项F错误；(2)检验样品中的硫酸根离子，应该先加入稀盐酸，再加入氯化钡溶液。但是本题中，硫代硫酸根离子和氢离子以及钡离子都反应，所以应该排除其干扰，具体过程应该为先将样品溶解，加入稀盐酸酸化(反应为S2O＋2H＋＝SO2↑＋S↓＋H2O)，静置，取上层清液中滴加氯化钡溶液，观察到白色沉淀，证明存在硫酸根离子。
3．根据SO2通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是( C )
溶液
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 SO2被混合溶液中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，选项A正确；SO2与H2S在溶液发生反应SO2＋2H2S＝3S↓＋2H2O，体现了SO2的氧化性，选项B正确；SO2使酸性KMnO4溶液褪色，这是SO2在酸性溶液中还原KMnO4生成Mn2＋，体现了SO2的还原性，选项C错误；SO2与Na2SiO3溶液产生胶状沉淀，根据强酸制弱酸，可得结论酸性：H2SO3>H2SiO3，选项D正确。
突破点拨
(1)胸中有“网”：快速进入知识网络，熟悉物质之间的转化关系；(2)分类熟记重要、典型、特殊物质的性质与用途，特别是性质与用途之间的对应关系；(3)记住重要离子的检验方法并且注意试剂加入的先后顺序；如SO检验，先加盐酸，再加BaCl2。
【变式考法】
(1)下列说法中正确的是 。
A．SiO2既能和NaOH溶液反应又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物
B．将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2
C．SSO3H2SO4的转化能够实现
D．NH3NOHNO3的转化能够实现
E．NaCl与浓H2SO4加热可制HCl，推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr。
F．SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4
G．加热盛有NH4Cl固体的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结，是因为NH4Cl固体可以升华
H．六水合氯化钙可用作食品干燥剂，CaCl2也可干燥NH3。
I．浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2，应将气体产物先通过浓硫酸，后通过饱和食盐水。
J．除去CO2气体中的HCl，可将混合气体通入NaHCO3饱和溶液中。
(2)为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：
下列说法不正确的是( B )
A．固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3
B．X可以是空气，且需过量
C．捕获剂所捕获的气体主要是CO
D．处理含NH废水时，发生反应的离子方程式为：NH＋NO===N2↑＋2H2O
解析 (1)SiO2 只能和氢氟酸发生特殊反应，不能与其他酸反应，所以不是两性氧化物，选项A错误；通过饱和食盐水洗气后还有水蒸气，选项B错误；S与氧气反应不能直接生成SO3，选项C错误；NO不能与水反应，选项D错误；浓H2SO4可HBr氧化生产溴单质，选项E错误；通入Ba(NO3)2溶液后，SO2被氧化生成硫酸根离子，最后的沉淀只有BaSO4，选项F错误；NH4Cl固体受热不是升华，而是发生了分解和化合反应，选项G错误；作干燥剂的不是六水合氯化钙，是无水氯化钙，而且无水氯化钙能吸收氨气，不能用于干燥氨气，选项H错误；制备纯净Cl2，应将气体产物通过饱和食盐水，再通过浓硫酸，选项I错误；除去HCl气体中的CO2，可将混合气体通入NaHCO3饱和溶液中，既除去了氯化氢，又产生了CO2，选项J正确。(2)工业废气中的CO2、SO2与石灰乳反应生成更难溶的CaCO3和CaSO3，因石灰乳过量，则固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3，选项A正确；气体1中含有NO、CO和N2，若用过量空气，则NO被全部氧化为NO2，NO2与NaOH反应生成NaNO3和NaNO2，与流程图中NaNO2不符，故通入的空气不能过量，NO2与NO气体按照1∶1混合与NaOH完全反应生成NaNO2，选项B错误；气体2只含有N2和CO，N2无毒，故捕获剂捕获的气体主要为CO，选项C正确；NaNO2具有氧化性，NH具有还原性，二者发生氧化还原反应生成无污染的N2，选项D正确。
2．(1)下列说法中正确的是__C__。
A．检验溶液中的SO离子时，需要向溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液
B．检验碳与浓硫酸反应的气态产物中含SO2和CO2：将产生的气体依次通过澄清石灰水和品红溶液
C．向KNO3和KOH混合溶液中加入铝粉并加热，管口放湿润的红色石蕊试纸，试纸变为蓝色，说明NO被还原为NH3
D．取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体，可以检验溶液中是否含有NH
E．某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag＋
F．某溶液加入稀盐酸能产生使品红褪色的气体，则该溶液一定含有SO或HSO
(2)磺酰氯( SO2Cl2)是锂电池正极活性物质，熔点－54.1℃，沸点69.1℃，遇到潮湿的空气易水解。实验室可依据反应SO2(g)＋Cl2(g)??SO2Cl2(g) ΔH<0制备，磺酰氯SO2Cl2遇到潮湿的空气易产生大量白雾，该反应的化学方程式为 SO2Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4 。 磺酰氯SO2Cl2应储存于阴凉、干燥、通风的库房，但久置后会呈现黄色，原因是__磺酰氯分解生成的氯气溶解在磺酰氯中使溶液呈现黄色。氯磺酸(HSO3Cl)分解也可得到磺酰氯SO2Cl2，方程式为2HSO3Cl===H2SO4＋SO2Cl2，此方法得到的产品中混有硫酸。从分解产物中分离磺酰氯的方法是__蒸馏__。 氯磺酸( HSO3Cl)水解产物中检验氯离子的实验操作是_向水解产物中加入足量的硝酸钡溶液，充分反应后静置，取上层清液少许于另一支试管中，滴加硝酸银溶液，如果有白色沉淀，则水解产物中有氯离子。
解析 (1)应该先加盐酸，看是否有白色沉淀，若有白色沉淀，再取上层清液加氯化钡溶液，以排除银离子的干扰，选项A错误；应该先证明并除尽SO2，再证明CO2，选项B错误；氨气是中学阶段唯一的碱性气体，选项C正确；检验氨气应该用湿润的红色石蕊试纸，而不是蓝色石蕊试纸，选项D错误；溶液中有硫酸根、亚硫酸根离子也有此实验结果，选项E错误；能使品红褪色的气体除了二氧化硫，还有氯气，如果原溶液中有次氯酸根离子，加入稀盐酸会产生氯气，也有此实验结果，选项F错误。(2)根据“大量白雾”以及水解规律可知产物为氯化氢和硫酸，据此可以写出反应方程式；由于合成反应为可逆反应，结合颜色可以推测是因为氯气造成的；硫酸和磺酰氯均为液体，二者相溶，所以应该用蒸馏的方法分离；检验氯离子时，先要排除硫酸根离子的干扰。
3．为确定某纯净的气体Q的成分，进行了如下几种实验，其中不正确的是( A )
操作及现象(现象在括号内)
结论
A
闻Q气味(有刺激性)酸性KMnO4溶液(褪色)
Q一定是SO2
B
闻Q气味(有刺激性)澄清石灰水(变浑浊)
Q可能是SO2
C
Q品红溶液(褪色)变红色
Q一定是SO2
D
Q紫色石蕊试液(先变红色后褪色)
Q一定不是SO2
解析 酸性气体H2S、SO2都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，选项A错误；具有刺激性气味的SO2与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀，选项B正确；SO2能使品红溶液褪色，加热又恢复红色，选项C正确；SO2只能使紫色石蕊试液变红不能褪色，选项D正确。
物质鉴别与检验的易错易混点
(1)误认为加入AgNO3溶液生成白色沉淀，溶液中一定含Cl－，其实CO、SO也有这种现象，故检验Cl－时要排除CO、SO干扰。
(2)误认为能与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的气体，溶液中一定会CO离子，其实HCO、SO、HSO也可能。
(3)误认为加入BaCl2溶液产生不溶于稀HNO3的白色沉淀时，溶液中一定含SO(或Ag＋)，其实也可能是含Ag＋(或SO离子)。
(4)误将能使湿润淀粉KI试纸变蓝的气体判断为Cl2，其他氧化性气体(如O3、NO2等)同样会发生上述现象。
(5)误将能使品红溶液褪色的气体判断为SO2，其实Cl2也能发生同样的实验现象。
考点二 常见非金属及其化合物与环境污染)
命题规律：
1．题型：选择题，填空题。
2．考向：在选择题中多考查环境污染的后果与污染源之间的联系，以及环保与清洁能源的问题。填空题主要是将污染问题与元素及其化合物性质进行综合考查，涉及化学知识面广。
方法点拨：
常见的环境污染
污染类型
污染成因
温室效应
CO2排放量过大，造成全球气温上升
赤潮/水华
大量富含N、P等营养物质的废水的排放使水体富营养化
酸雨
硫的氧化物、氮的氧化物的大量排放，造成雨水酸度过大，酸雨pH<5.6
臭氧空洞
氟氯代烷、氮的氧化物的大量排放使臭氧层大量损耗
光化学
烟雾
主要是由氮的氧化物(主要指NO2)和碳氢化合物引起
白色污染
主要是由废弃的难降解的塑料类制品造成
食品污染
人类在动物饲养和植物种植过程中使用的大量生长激素、农药、化肥等造成的
飘尘
烟雾、尘埃、煤灰或冷凝汽化物的固体长时间悬浮于空气中造成的
1．(1)NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下：
2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq) ΔH＝－116.1 kJ·mol－1
3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l) ΔH＝75.9 kJ·mol－1
反应3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)的ΔH＝__－136.2__kJ·mol－1。
(2)用稀硝酸吸收NOx，得到HNO3和HNO2的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式： HNO2－2e－＋H2O===3H＋＋NO。
(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx，吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式： 2HNO2＋(NH2)2CO===2N2↑＋CO2↑＋3H2O 。
突破点拨
(1)抓住关键信息即“破”题要点如：“电解该混合溶液可获得较浓的硝酸”，可见必有电极反应：HNO2→HNO3；(2)反常现象细思量，如“T升高→NOx去除率先上升后下降”，应综合考虑催化剂与温度的影响及副反应发生。
解析 (1)将两个热化学方程式编号，2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq) ΔH＝－116.1 kJ·mol－1(①式)
3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l) ΔH＝＋75.9 kJ·mol－1(②式)
应用盖斯定律，将(①式×3＋②式)÷2，得反应3NO2(g)＋H2O(l)＝2HNO3(aq)＋NO(g) ΔH＝[(－116.1 kJ·mol－1)×3＋75.9 kJ·mol－1]÷2＝－136.2 kJ·mol－1。(2)根据电解原理，阳极发生失电子的氧化反应，阳极反应为HNO2失去电子生成HNO3,1mol HNO2反应失去2 mol电子，结合原子守恒和溶液呈酸性，电解时阳极电极反应式为HNO2－2e－＋H2O＝NO＋3H＋。(3)HNO2与(NH2)2CO反应生成N2和CO2，N元素的化合价由HNO2中＋3降至0，由(NH2)2CO中－3升至0，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为2HNO2＋(NH2)2CO＝2N2↑＋CO2↑＋3H2O。
【变式考法】
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( C )
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氨肥有关
解析 雾的分散剂是空气，分散质是水；霾的分散剂是空气，分散质固体颗粒，因此雾和霾的分散剂相同，选项A正确；由于氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐而形成无机颗粒物，因此雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵，选项B正确；NH3作为反应物参加反应转化为铵盐，因此氨气不是形成无机颗粒物的催化剂，选项C错误；氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关，由于氨肥会释放出氨气，因此雾霾的形成与过度施用氨肥有关，选项D正确。
2．烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。回答下列问题：
Ⅰ．采样
采样步骤：
①检验系统气密性；②加热器将烟道气加热至140℃；③打开抽气泵置换系统内空气；④采集无尘、干燥的气样；⑤关闭系统，停止采样。
(1)A中装有无碱玻璃棉，其作用是__除尘__。
(2)C中填充的干燥剂是(填序号) __c__。
a．碱石灰 b．无水CuSO4 c．P2O5
(3)用实验室常用仪器组装一套装置，其作用是与D(装有碱液)相同，在虚线框中画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。
(4)采样步骤②加热烟道气的目的是__防止NOx溶于冷凝水。
解析 (1)A的过程叫“过滤”，所以其中玻璃棉的作用一定是除去烟道气中的粉尘。(2)碱石灰是碱性干燥剂可能与NOx反应，所以不能使用。硫酸铜的吸水能力太差，一般不用做干燥剂，所以不能使用。五氧化二磷是酸性干燥剂，与NOx不反应，选项c正确。(3)实验室通常用洗气瓶来吸收气体，与D相同应该在洗气瓶中加入强碱(氢氧化钠)溶液，所以答案为：。
(4)加热烟道气的目的是避免水蒸气冷凝后，NOx溶于水中。
3．氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。
将收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温
度下按图示装置进行实验。
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中
①Y管中_红棕色气体慢慢变浅
②反应的化学方程式 6NO2＋8NH37N2＋12H2O
将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝聚
打开K2
③Z中NaOH溶液产生倒吸现象
④__反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压
解析 打开K1，推动注射器活塞将氨气缓慢通入Y管中，在一定温度和催化剂的作用下发生反应：6NO2＋8NH37N2＋12H2O，随着反应的发生Y管中红棕色气体颜色变浅；反应生成的水蒸气液化后，NO2和NH3反应后气体的物质的量减小，反应容器中的压强减小，打开K2，Z中的溶液倒吸入Y管中。
工业尾气的主要成分及其治理方法
(1)硫酸厂尾气：SO2等，一般用氨水吸收。
(2)硝酸厂尾气：NO、NO2等，一般用NaOH溶液吸收。
(3)高炉煤气：CO等，一般回收利用。
(4)炼钢烟气：Fe2O3烟尘、CO等，一般回收利用。
(5)焦炉气：CH4、CO、C2H4等，可用作燃料。
(6)氯碱工业尾气：Cl2，一般用NaOH溶液吸收。
享资源 练类题 弯道超越显功力
无机“框图”题推断突破
考向预测
无机“框图”题是高考传统题型， 曾经风靡一时，一般为大题，但现在演变为以选择题为主，该题型能很好考查学生元素化合物知识网络的构建，能够考查学生“证据推理与模型认知”等化学学科核心素养。
解题关键
一审：审清题意，按题干→问题→框图顺序迅速浏览全题，尽量在框图中把信息关系表示出来。
二找：找“题眼”即找到解题的突破口。“题眼”主要有：物质的特殊颜色、特征反应现象、特殊反应条件、特征转化关系、特征数据等。
三析：从题眼出发，联系新信息及所学的旧知识，大胆猜测，顺藤摸瓜，应用正逆向思维、横纵向思维多方式分析、推理、证明，初步得出结论。
四验：验证确认，将结果放入原题检验，完全符合才算正确。
五答：按题目要求写出答案。
失分防范
(1)思维分析整体性：解答时必须认真研究题目的总体要求，仔细推敲每一个环节，结合限制条件，弄清各个环节的相互联系，相互影响，串联整个过程，回答力求完整。
(2)假设推断要合理：在框图推断中，抓住关键环节，进行合理假设，按照题目要求理顺后再确定，这样可以大大节省时间。
(3)检验验证很重要：通过一系列思维活动推断出结果后，将结果放入原题中进行检验完全符合才正确，如有一处不符，可能是哪个环节出现了纰漏，则需再思考。
(4)思维发散有必要：注意多解，有时符合题意的解可能不止一种或一组
【预测】 A、B、C、D、E、X是中学常见的无机物，存在如下图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。
(1)若A为常见的金属单质，焰色反应呈黄色，X能使品红溶液褪色，写出C和E反应的离子方程式： _________。
(2)若A为短周期元素组成的单质，该元素的最高价氧化物的水化物酸性最强，则：
①组成单质A的元素在周期表中的位置为__________。
②X可能为__________ (填代号)。
a．NaHCO3 b．Na2CO3
c．Na2SO3 d．Al(OH)3
(3)若A为淡黄色粉末，回答下列问题：
①A与H2O反应的氧化产物为__________。
②若X为非金属单质，通常为黑色粉末，写出E的化学式_________。
③若X为一种造成温室效应的气体。则鉴别等浓度的D、E两种溶液，可选择的试剂为__________ (填代号)。
a．盐酸 b．BaCl2溶液
c．NaOH溶液 d．Ca(OH)2溶液
(4)若A为氧化物，X是Fe，溶液D中加入KSCN溶液变红。
①A与H2O反应的化学反应方程式为_________。
②检验溶液D中还可能存在Fe2＋的方法是_________ (注明试剂、现象)。
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规范答题：(1)若A为常见的金属单质，焰色反应呈黄色，应为Na，X能使品红溶液褪色，应为SO2，则B为H2，C为NaOH，D为Na2SO3，E为NaHSO3，C和E反应的离子方程式为OH－＋HSO＝SO＋H2O；(2)若A为短周期元素组成的单质，该元素的最高价氧化物的水化物酸性最强，应为Cl，则B为HClO，C为HCl，①Cl原子核外有3个电子层，最外层电子数为7，位于周期表第三周期第ⅦA族；②C为盐酸，可与NaHCO3反应生成CO2，但CO2与NaHCO3不反应，故a错误；盐酸与Na2CO3反应生成CO2，CO2与Na2CO3反应可生成NaHCO3，故b正确；盐酸与Na2SO3反应生成SO2，SO2与Na2SO3反应可生成NaHSO3，故C正确；盐酸与氢氧化铝反应生成氯化铝，氯化铝与氢氧化铝不反应，故d错误。(3)若A为淡黄色粉末，A应为Na2O2；①过氧化钠与H2O充分反应时自身发生氧化还原反应，Na2O2被氧化为氧气，被还原为氢氧化钠，故氧化产物为氧气；②若X为非金属单质，通常为黑色粉末，应为C，则D为CO2，E为CO；③若X为一种造成温室效应的气体，应为CO2，则C为NaOH，D为Na2CO3，E为NaHCO3，鉴别等浓度的D、E两种溶液，可用盐酸或氯化钡溶液；(4)若A为氧化物，X是Fe，由转化关系可知C具有强氧化性，则A为NO2，B为NO，C为HNO3，①NO2与水反应的方程式为3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO；②Fe2＋的检验既可以用特征反应：加入铁氰化钾，产生蓝色沉淀；也可以利用Fe2＋具有还原性，可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应而使高锰酸钾褪色，则可用高锰酸钾溶液检验，操作为取D中适量溶液置于洁净试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，充分反应后褪色，证明溶液中含有亚铁离子，否则无。
答案： (1)OH－＋HSO===SO＋H2O
(2)①第三周期第ⅦA族 ②bc (3)①O2 ②CO ③ab
(4)①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ②取D中适量溶液置于洁净试管中，滴加铁氰化钾，看是否产生蓝色沉淀；或者滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，充分反应后褪色，证明溶液中含有亚铁离子，否则无。
【变式考法】
1．中学常见反应的化学方程式是A＋B→X＋Y＋H2O(未配平，反应条件略去)，其中A、B的物质的量之比为1∶4.请回答：
(1)若Y是黄绿色气体，则Y的电子式是 该反应的化学方程式是MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(2)若A为非金属单质，构成它的原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍，B的溶液为某浓酸，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是__4∶1_。
(3)若A为金属单质，常温下A在B的浓溶液中“钝化”，且A可溶于X溶液中。
①A元素在周期表中的位置是__第4周期第Ⅷ族_ (填所在周期和族)；Y的化学式是__NO__。
②含a mol X的溶液溶解了一定量A后，若溶液中两种金属阳离子的物质的量恰好相等，则被还原的X是__0.4a_mol。
(4)若A、B、X、Y均为化合物，向A溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀；B的焰色为黄色，则A与B按物质的量之比1∶4恰好反应后，溶液中离子浓度从大到小的顺序是__c(Na＋)＞c(Cl－)＞c(AlO)＞c(OH－)＞c(H＋)__，若其余条件不变，只是A、B溶液中实验现象互换，则反应的化学方程式是 NaAlO2＋4HCl===NaCl＋AlCl3＋2H2O 。
解析 (1)黄绿色气体为氯气， 电子式为，A、B的物质的量之比为1：4，则反应为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；(2)A为非金属单质，构成它的原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍，则只能有2个电子层，即A为碳，A、B的物质的量之比为1：4，则该反应为碳与浓硝酸反应，其反应为C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O, 氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1；(3)A为金属单质，常温下A在B的浓溶液中“钝化”，则A为铁或铝，B为浓硫酸或浓硝酸，又A可溶于X溶液中则A为铁，由A、B的物质的量之比为1：4，该反应为铁与稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水；①铁为26号元素，位于元素周期表中的第4周期第Ⅷ族，铁与稀硝酸反应生成的Y为NO；②设被还原的硝酸铁的物质的量为x，根据关系式2Fe3＋～3Fe2＋，可得生成的Fe2＋为3x/2，则a－x＝3x/2，故x＝0.4a；(4)向A溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，则A中含有氯离子，B的焰色为黄色， 则B中含有钠元素，A与B按物质的量之比1：4恰好反应，则该反应 ：AlCl3＋4NaOH＝3NaCl＋NaAlO2＋2H2O，显然若A与B的物质的量分别为1 mol、4 mol，则钠离子4 mol, 氯离子3 mol，偏铝酸根离子略小于1 mol，因偏铝酸根离子水解则溶液显碱性，即c(OH－)＞c(H＋)，则离子大小为c(Na＋)＞c(Cl－)＞c(AlO)＞c(OH－)＞c(H＋)，若A溶液焰色为黄色，B溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，二者按1：4反应，则为NaAlO2＋4HCl===NaCl＋AlCl3＋2H2O。
对点特训(十一) 非金属及其化合物
1．下列说法不正确的是( D )
A．山西博物院陈列的元青花瓷的原料有高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，也可以表示为Al2O3·2SiO2·2H2O
B．氮的三种固定方式，都发生了氧化还原反应
C．汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏土
D．工业上由NH3制硝酸：NH3NO2HNO3
解析 NH3氧化不能直接得到NO2，选项D错误。
2．非金属元素的一些氧化物会导致环境污染，以下非金属元素的氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是( D )
选项
氧化物
环境问题
主要来源
A
CO2
酸雨
化石燃料的燃烧
B
SO2
光化学烟雾
工厂废气的排放
C
NO2
温室效应
汽车尾气的排放
D
CO
CO中毒
汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧
解析 CO2导致温室效应，NO2引起光化学烟雾，SO2引起酸雨。
3．实验室用有机含碘(主要以I2和IO的形式存在)废水制备单质碘的实验流程如下：
已知：碘的熔点为113 ℃，但固态的碘可以不经过熔化直接升华。下列说法错误的是( C )
A．操作①和③中的有机相均从分液漏斗下端放出
B．操作②中发生反应的离子方程式为2IO＋5SO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O
C．操作④中用到的玻璃仪器仅需温度计、球形冷凝管、酒精灯、接引管及锥形瓶
D．操作⑤可用如图所示的水浴装置进行
解析 CCl4的密度比水大，操作①和③均为萃取操作，其中溶解I2的有机相从分液漏斗下端放出，选项A正确；操作②中Na2SO3溶液还原IO 得到I2，自身被氧化为SO，发生反应的离子方程式为2IO＋5SO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O，选项B正确；操作④为蒸馏操作，用到的玻璃仪器包括温度计、球形冷凝管、酒精灯、接引管、锥形瓶以及蒸馏烧瓶，选项C错误；固态的碘可以不经过熔化直接升华，不需要经过加热熔化使之气化的过程，则操作⑤可利用水浴装置进行，选项D正确。
4．四个课外活动小组为完成实验，均设计了两套实验装置(部分图中的夹持装置略去)，其中一个活动小组设计的两套装置中，有一套装置存在原理错误，该活动小组是( C )
A．锌粒和稀硫酸反应制氢气 B．向下排空气法收集甲烷
C．制取氨气的发生装置 D．氯化氢气体的喷泉实验
解析 Zn与稀硫酸的反应Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，属于固体＋液体→气体，H2难溶于水，可用排水法收集，选项A两套装置都可以；CH4的密度比空气小，用向下排空气法收集CH4时空气从下口排出，选项B两套装置都可以；CaO与浓氨水作用可产生NH3，属于固体＋液体→气体，前一套装置可以，NH4Cl受热分解成NH3和HCl，NH3和HCl在试管口会重新化合成NH4Cl，不能用NH4Cl直接受热分解制得NH3，选项C后一套装置原理错误不能制得NH3；HCl极易溶于水，HCl与H2O可形成喷泉，前一套装置打开止水夹，用热毛巾焐热圆底烧瓶引发喷泉，后一套装置引发喷泉的操作：打开止水夹，将胶头滴管中的水挤入圆底烧瓶中，选项D两套装置都可以。
5．不论以何种比例混合，将甲和乙两种混合气体同时通入过量的丙中，一定能产生沉淀的组合是( D )
序号
甲
乙
丙
①
CO2
SO2
石灰水
②
HCl
CO2
石灰水
③
CO2
SO2
Ba(NO3)2溶液
④
NO2
SO2
BaCl2溶液
⑤
CO2
NH3
CaCl2溶液
A．②③④ B．②③④⑤
C．①③④ D．①②③④
6．用无机矿物资源生产部分材料，其产品流程示意图如下，下列说法正确的是( D )
A．制取粗硅时生成的气体产物为CO2
B．生产铝、铜、高纯硅及玻璃的过程中都涉及氧化还原反应
C．电解精炼铜时，当电路中转移0.2 mol电子时阳极质量减轻6.4 g
D．粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次分馏的方法
解析 石英和碳在高温下反应生成Si和CO，选项A错误；生产玻璃涉及到的反应有SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑和SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑，不是氧化还原反应，选项B错误；精炼铜时，阳极为粗铜，粗铜中如果有比Cu活泼的杂质金属，该杂质先放电，所以转移0.2 mol电子时，阳极质量减少的不一定是0.1 mol Cu的质量，即不一定为6.4 g，选项C错误；制备硅的过程中，利用沸点不同进行分馏，将SiCl4除去杂质提取出来，再与H2发生置换反应得到高纯硅，选项D正确。
7．下表各组物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是( C )
选项
a
b
c
m
A
N2
NO
HNO3
O2
B
Na2CO3
NaHCO3
NaOH
CO2
C
H2S
S
SO2
O2
D
CH3CH2OH
CH3CHO
CH3COOH
O2
解析 图中包含了Ⅰ abc、Ⅱ a＋c―→b 两种形式变化，氮气与氧气反应生成NO，NO与氧气反应得到NO2不是硝酸，另外氮气与硝酸也不反应，选项A错误；碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，但碳酸氢钠与二氧化碳不反应，另外碳酸钠与氢氧化钠也不反应，选项B错误；硫化氢与氧气反应可以生成硫，硫燃烧可以生成二氧化硫，二氧化硫与硫化氢反应生成硫和水，选项C正确；乙醇发生催化氧化生成乙醛，乙醛继续氧化生成乙酸，乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯而不是乙醛，选项D错误。
8．CuSO4是一种重要的化工原料，有关制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是( D )
A．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2
B．生成等量的硫酸铜，三个途径中参加反应的硫酸的物质的量：①＝②<③
C．硫酸铜在1100℃分解的方程式为：2CuSO4Cu2O＋SO2↑＋SO3↑＋O2↑
D．当Y为葡萄糖时，葡萄糖发生还原反应
解析 途径①涉及反应3Cu＋8H＋＋2NO＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，NO由硝酸提供，H＋由硝酸和硫酸共同提供，所以若硝酸为2 mol，则硫酸为(8－2)÷2＝3 mol，所以混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2，选项A正确；途径②涉及反应为2Cu＋2H2SO4＋O2＝2CuSO4＋2H2O；途径③涉及反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；若生成1 mol硫酸铜，途径①消耗1 mol硫酸，途径②消耗1 mol硫酸，途经③消耗2 mol硫酸，所以三个途径中，生成等量的硫酸铜，参加反应的硫酸的物质的量：①＝②<③，选项B正确；据图可知，CuSO4在1100 ℃分解产生Cu2O和混合气体X，Cu2O为化合价降低的产物，则混合气体X中一定有化合价升高的产物，则一定含有O2，根据原子守恒，CuSO4在1100 ℃分解的方程式可能为2CuSO4Cu2O＋SO2↑＋SO3↑＋O2↑，选项C正确；硫酸铜与过量的NaOH反应生成氢氧化铜，葡萄糖中含有醛基，能与新制氢氧化铜在碱性条件下反应生成Cu2O和葡萄糖酸钠，体现了葡萄糖的还原性，葡萄糖发生氧化反应，选项D错误。
9．向如图所示装置中缓慢通入气体X，若打开活塞K，则品红溶液褪色；若关闭活塞K，则品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊。X和Y可能是( B )
选项
A
B
C
D
X
SO2
Cl2
HCl
NO2
Y
NaOH溶液
饱和NaHCO3溶液
饱和NaCl溶液
Na2SO3溶液
解析 若关闭活塞K，SO2通过NaOH溶液，生成Na2SO3而被吸收，澄清石灰水不会变浑浊，选项A错误；若关闭活塞K，Cl2通过饱和NaHCO3溶液，产生CO2，澄清石灰水变浑浊，选项B正确；若打开活塞K，HCl不会使品红溶液褪色，若关闭活塞K，HCl通过饱和NaCl溶液，HCl被吸收，澄清石灰水不会变浑浊，选项C错误；若关闭活塞K，NO2通过Na2SO3溶液中，NO2先与水反应生成HNO3和NO，然后HNO3将Na2SO3氧化，得到Na2SO4和NO，NO不能使澄清石灰水变浑浊，选项D错误。
10．下图中反应①是制备SiH4的一种方法，其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。回答下列问题：
(1)MgCl2·6NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序(H－除外)： r(H＋)
(4)为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状Mg(OH)2，使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物，写出该反应的化学方程式： 2Mg(OH)2＋2SO2＋O2===2MgSO4＋2H2O 。
解析 (1)MgCl2·6NH3所含元素的简单离子为Mg2＋、Cl－、N3－、H＋，比较离子半径应该先看电子层，电子层多半径大，电子层相同时看核电荷数，核电荷数越大离子半径越小，所以这几种离子半径由小到大的顺序为：r(H＋)
(1)实验前，应先检查装置的__气密性；实验中产生的尾气应通入__NaOH_溶液进行处理。
(2)实验过程中需要配制100 mL 1 mol·L－1FeCl3溶液，所需要的玻璃仪器：烧杯、量筒、玻璃棒、__100_mL容量瓶、胶头滴管_；实际配制过程中，常先将FeCl3固体完全溶于适量盐酸中，再加水稀释，此特殊操作的目的是__抑制FeCl3水解。
(3)该小组同学向5 mL 1 mol·L－1FeCl3溶液中通入足量的SO2，溶液最终呈浅绿色，写出其反应的离子方程式 2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋。再打开分液漏斗活塞，逐滴加入煮沸冷却后的NaOH稀溶液，则试管B中产生的实验现象是__先无现象，后生成白色絮状沉淀。
(4)该小组同学在(3)中实验时，发现溶液变为浅绿色需要较长时间，在此期间同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色，没有观察到丁达尔效应，最终溶液呈浅绿色。
【查阅资料】 Fe(HSO3)2＋在溶液中呈红棕色且具有较强的还原性，能被Fe3＋氧化为SO。则Fe(HSO3)2＋与Fe3＋在溶液中反应的离子方程式为 Fe(HSO3)2＋＋Fe3＋＋H2O===2Fe2＋＋SO＋3H＋ 。
(5)若实验中用5 mL一定浓度的浓H2SO4与适量Cu片充分反应，实验结束后，测得产生SO2的体积在标准状况下为672 mL，向已冷却的A试管溶液中加入4 mol·L－1的NaOH溶液30 mL时，恰好使Cu2＋完全沉淀。则所用浓H2SO4浓度为__18_mol·L－1__ (忽略过程中溶液的体积变化)。
解析 (1)实验前，应先检查装置的气密性；实验中产生的尾气是SO2，应通入NaOH溶液进行处理；(2)实验过程中需要配制100 mL 1 mol·L－1FeCl3溶液，配制一定物质的量浓度的溶液需要的玻璃仪器：烧杯、量筒、玻璃棒、100 mL容量瓶、定容时还要用到胶头滴管，配制过程中，由于Fe3＋容易发生水解，常先将FeCl3固体完全溶于适量盐酸中，再加水稀释，以抑制Fe3＋的水解；(3)向5 mL 1 mol·L－1FeCl3溶液中通入足量的SO2，溶液最终呈浅绿色，生成了Fe2＋，SO2被氧化为H2SO4，发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋，试管中有硫酸和硫酸亚铁，加入稀NaOH溶液，先和硫酸发生中和反应，这一阶段无明显现象，当硫酸反应完后，将和硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁，由于氢氧化钠是煮沸除去了氧气的，所以氢氧化亚铁不会被氧化为氢氧化铁；(4)Fe(HSO3)2＋在溶液中呈红棕色且具有较强的还原性，能被Fe3＋氧化为SO，则Fe3＋被还原为Fe2＋，反应的离子方程式为Fe(HSO3)2＋＋Fe3＋＋H2O===2Fe2＋＋SO＋3H＋；(5)5 mL一定浓度的浓H2SO4与适量Cu片充分反应，实验结束后，测得产生SO2的体积在标准状况下为672 mL，Cu＋2H2SO4CuSO4＋SO2↑＋2H2O，n(SO2)＝＝0.03 mol，算出n(CuSO4)＝0.03 mol，n1(H2SO4)＝0.06 mol，向已冷却的A试管溶液中加入4 mol·L－1的NaOH溶液30 mL时，恰好使Cu2＋完全沉淀，Cu不会和稀硫酸反应，A中还有稀硫酸，当加入NaOH溶液时，首先和未反应的硫酸反应，硫酸反应完后再和CuSO4反应，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，n1(NaOH)＝2n(CuSO4)＝0.06 mol，和硫酸反应的氢氧化钠的物质的量为n2(NaOH)＝4 mol·L－1×0.03 L－0.06 mol＝0.06 mol，n2(H2SO4)＝＝0.03 mol，总硫酸的物质的量为0.03 mol＋0.06 mol＝0.09 mol，c(H2SO4)＝＝18 mol/L。
12．有资料显示过量的氨气和氯气在常温下可合成岩脑砂(主要成分为NH4Cl)，某实验小组对该反应进行探究，并对岩脑砂进行元素测定。回答下列问题：
A B C
D E F
(1)岩脑砂的制备
①该实验中用浓盐酸与MnO2 反应制取所需氯气，则装置F中的试剂是__饱和食盐水__###(填试剂名称)。
②为了使氨气和氯气在D中充分混合，请确定上述装置的合理连接顺序： __a→d_c__→e f←__h_g←j_i←b_ (用小写字母和箭头表示，箭头方向与气流方向一致)。
③装置D处有两个明显的不足之处，请指出： __导管太细，生成的氯化铵固体会堵塞导管；无尾气处理装置。
④证明氨气和氯气反应有岩脑砂生成，需要的检验试剂中，除了蒸馏水、稀HNO3、NaOH溶液外，还需要_AgNO3溶液、红色石蕊试纸(其他合理答案即可)__。
(2)岩脑砂中元素的测定：准确称取a g岩脑砂，与足量的氧化铜混合加热(发生的反应为2NH4Cl＋3CuO3Cu＋N2↑＋2HCl↑＋3H2O)，利用下列装置测定岩脑砂中氮元素和氯元素的质量之比。
①设置装置H的目的是__吸收混合气体中的水蒸气，防止对测定氯化氢的质量产生影响_。
②若装置 Ⅰ 增重b g，利用装置K测得气体体积为V L(已知常温常压下气体摩尔体积为24.5 L/mol)，则岩脑砂中m(N)：m(Cl)＝__(28V/24.5)∶(35.5b/36.5)__ (用含b、V 的代数式表示，不必化简)。若测量体积时气体温度高于常温(其他操作均正确)，则m(N)比正常值__偏高(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
解析 ①实验中用浓盐酸与MnO2 反应制取所需氯气，F装置为收集氯气的装置，所以装置中的试剂是饱和食盐水。②制取氨气的气流顺序为a d c，制取氯气的气流顺序b i j g h，考虑到氯气的密度比空气大，氨气的密度比空气小，所以氨气从e口进，氯气从f口进，氨气和氯气会形成逆向流动，更有利于二者充分混合，同时要注意确定连接顺序时，氯气气流是从右向左的。合理连接顺序：a→d c→e f←h g←j i←b。③装置D处发生反应生成NH4Cl，NH4Cl为固体小颗粒，导管太细，生成的氯化铵固体小颗粒会堵塞导管；Cl2有毒，需要有尾气处理装置。④检验固体氯化铵中的铵根离子需要NaOH溶液和红色石蕊试纸，检验Cl－需要蒸馏水，硝酸银和稀硝酸。(2)①由G处的反应为：2NH4Cl＋3CuO3Cu＋N2↑＋2HC1↑＋3H2O，产生的气体通过饱和浓硫酸可以吸收水蒸气，设置装置H的目的是吸收混合气体中的水蒸气，防止对测定氯化氢的质量产生影响。②由2NH4Cl＋3CuO3Cu＋N2↑＋2HCl↑＋3H2O知碱石灰增重的量为HCl的质量，根据已知装置I增重b g，m(Cl)＝[b/36.5]×35.5 g/mol；量气管的体积为N2，K测得气体体积为V L，则m(N)＝V/24.5 L/mol×28 g/mol 。所以m(N)∶m(Cl)＝(V/24.5 L/mol)×28 g/mol∶[b/36.5 g/mol]×35.5 g/mol＝(28V/24.5)∶(35.5b/36.5)因为气体测量时温度偏高，导致V偏大，所以m(N)偏高。
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考点一 常见非金属及其化合物的性质和应用)
命题规律：
1．题型：选择题、填空题。
2．考向：在选择题中考查物质的性质、制备、用途，以正误判断的形式考查考生对常见物质鉴别与检验方法的掌握情况，填空题与化学推断、实验、计算并结合相关工艺与制备综合考查物质的鉴别与检验，该命题形式对考生要求较高。
方法点拨：
1．非金属元素及其化合物的重要性质和应用于化学推断、实验
物质
应用、性质
二氧化硅
光导纤维、玛瑙饰物
石英坩埚—熔点高
硅胶
干燥剂、催化剂载体—多孔，表面积大，吸附性强
硅酸钠溶液
黏合剂、防火剂、防腐剂
碳化硅
砂纸、砂轮磨料—硬度大
硅钢
变压器铁芯—具有很强的导磁性
硅
制作硅芯片、制作光电池—半导体
铝硅酸盐
吸附剂、催化剂—具有均匀微孔结构
氯气
杀菌消毒剂、漂白剂—Cl2溶于水，产生具有强氧化性的次氯酸
臭氧、ClO2
杀菌消毒剂—具有强氧化性
漂白液
漂白粉
漂白精
杀菌消毒剂、漂白剂—与空气中的CO2反应，产生具有强氧化性的次氯酸
碘化银
人工降雨—分解吸热
干冰
人工降雨—升华吸热
二氧化硫
漂白纸浆、毛、丝、草帽辫—与某些有机色质生成不稳定的无色物质
杀菌、消毒—有毒气体
氨气
制冷剂—液氨汽化时吸收大量的热
浓硫酸
干燥剂—浓硫酸具有吸水性
2．熟记常见无机酸的重要规律和特性
(1)最高价氧化物对应水化物的酸性与元素非金属性的强弱一致，如酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3。
(2)证明酸性强弱顺序，可利用复分解反应中“强酸制弱酸”的规律，如Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。
(3)强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应，一般不生成H2；金属和浓HNO3反应一般生成NO2，而和稀HNO3反应则生成NO。
(4)H2SiO3(或H4SiO4)为难溶性酸，浓盐酸、浓硝酸为挥发性酸。
(5)HNO3、浓H2SO4、HClO具有强氧化性，属于氧化性酸，其中HNO3、HClO见光受热易分解。
(6)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。
(7)浓H2SO4具有吸水性、脱水性和强氧化性，吸收NH3·H2O、SO3，不吸收SO2。
(8)常温下，铁、铝遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化化学反应。
(9)浓盐酸、浓硝酸、醋酸等遇氨气能冒白烟，是因为它们挥发出来的酸与氨气反应生成相应的铵盐(固体)的缘故。
(10)H2S、HI、HBr遇强氧化性酸能发生氧化还原反应，因此不能用浓硫酸进行干燥。
3．常见非金属元素形成离子的鉴别方法
鉴别
方法
离子
试剂
现象
沉
淀
法
Cl－、Br－、I－
AgNO3溶液和稀HNO3 溶液
白色沉淀AgCl、淡黄色沉淀AgBr、黄色沉淀AgI
SO
稀盐酸和BaCl2溶液
加入稀盐酸无现象，然后加入BaCl2溶液有白色沉淀
显
色
法
I－
氯水，CCl4
液体分层，下层为紫红色
氯水，淀粉
溶液变蓝
OH－
酚酞溶液
变红
紫色石蕊溶液
变蓝
H＋
变红
气
体
法
NH
浓氢氧化钠溶液和湿润的红色石蕊试纸
产生刺激性气味的气体，且使试纸变蓝
CO
稀盐酸和澄清石灰水
石灰水变浑浊
SO
稀硫酸和品红溶液
品红溶液褪色，加热，溶液恢复红色
4．六种常见气体的检验方法
气体
检验方法
O2
可使带火星的木条复燃
NO
通入O2(或空气)，气体由无色变成红棕色
Cl2
①使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
②通入AgNO3溶液中产生白色沉淀
NH3
①能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
②用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近，能生成白烟
SO2
①通入品红溶液，溶液褪色，加热后恢复红色
②通入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色
CO2
无色无味的气体，通入澄清石灰水，石灰水变浑浊
1．下列说法中正确的是__ADFH_。
A．漂白粉可用于生活用水的消毒
B．碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
C．SiO2熔点高硬度大，可用于制光导纤维
D．NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3
E．ClO2具有还原性，所以可用于自来水的杀菌消毒
F．硅胶作袋装食品的干燥剂，使用时没有发生化学变化
G．NH3易溶于水，所以可用作制冷剂
H．HF与SiO2反应，可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
I．SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆
J．SiO2SiCl4Si的转化能够实现
解析 漂白粉有强氧化性，常用于生活用水消毒，选项A正确；碳酸钡溶于胃酸，不能用于胃肠造影，应该选用硫酸钡，选项B错误；SiO2用作光导纤维不是因为熔点高硬度大，选项C错误；实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3，选项D正确；ClO2用于自来水的杀菌消毒，是因为有强氧化性，选项E错误；硅胶吸水时，利用其吸附性，没有发生化学变化，选项F正确；NH3可用作制冷剂 ，不是因为易溶于水而是因为液氨气化吸热，选项G错误；氢氟酸能雕刻玻璃，是因为HF能与SiO2反应，选项H正确；SO2用于漂白纸浆，不是因为有还原性，而是因为可与有机色素化合生成无色物质，选项I错误；SiO2不与HCl反应，J错误。
2．(1)下列说法中正确的是__BC_。
A．某溶液中加入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加足量盐酸仍有白色沉淀，则原溶液中有SO
B．鉴别NaBr和KI溶液 ：分别加新制氯水后，用CCl4萃取
C．证明部分Na2SO3被氧化：向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解
D．在未知溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，说明该未知溶液中存在SO或SO
E．将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，该溶液中一定含有CO
F．向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈蓝色，则溶液中含Br2
(2)已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaS2O3)＝4.1×10－5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列试剂设计实验方案进行检验：
试剂：稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
实验步骤
现象
①取少量样品，加入除氧蒸馏水
②固体完全溶解得无色澄清溶液
③__加入过量稀盐酸_
④__出现乳黄色浑浊__，有刺激性气体产生
⑤静置， (吸)取上层清液，滴入BaCl2溶液
⑥__产生白色沉淀_
解析 (1)检验SO应该先加盐酸酸化，再加氯化钡，选项A错误；分别加新制氯水后，用CCl4萃取，可以用溴单质和碘单质在CCl4颜色不同进行鉴别，选项B正确；沉淀部分溶解，说明还有一部分不溶解，不溶解的一定是硫酸钡，溶解的是亚硫酸钡，所以亚硫酸钠只有部分被氧化，选项C正确；溶液中若有银离子，也会有此实验结果，选项D错误；溶液中有碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子也会有此实验现象，选项E错误；溶液中有铁离子也会有此实验结果，选项F错误；(2)检验样品中的硫酸根离子，应该先加入稀盐酸，再加入氯化钡溶液。但是本题中，硫代硫酸根离子和氢离子以及钡离子都反应，所以应该排除其干扰，具体过程应该为先将样品溶解，加入稀盐酸酸化(反应为S2O＋2H＋＝SO2↑＋S↓＋H2O)，静置，取上层清液中滴加氯化钡溶液，观察到白色沉淀，证明存在硫酸根离子。
3．根据SO2通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是( C )
溶液
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 SO2被混合溶液中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，选项A正确；SO2与H2S在溶液发生反应SO2＋2H2S＝3S↓＋2H2O，体现了SO2的氧化性，选项B正确；SO2使酸性KMnO4溶液褪色，这是SO2在酸性溶液中还原KMnO4生成Mn2＋，体现了SO2的还原性，选项C错误；SO2与Na2SiO3溶液产生胶状沉淀，根据强酸制弱酸，可得结论酸性：H2SO3>H2SiO3，选项D正确。
突破点拨
(1)胸中有“网”：快速进入知识网络，熟悉物质之间的转化关系；(2)分类熟记重要、典型、特殊物质的性质与用途，特别是性质与用途之间的对应关系；(3)记住重要离子的检验方法并且注意试剂加入的先后顺序；如SO检验，先加盐酸，再加BaCl2。
【变式考法】
(1)下列说法中正确的是 。
A．SiO2既能和NaOH溶液反应又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物
B．将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2
C．SSO3H2SO4的转化能够实现
D．NH3NOHNO3的转化能够实现
E．NaCl与浓H2SO4加热可制HCl，推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr。
F．SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4
G．加热盛有NH4Cl固体的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结，是因为NH4Cl固体可以升华
H．六水合氯化钙可用作食品干燥剂，CaCl2也可干燥NH3。
I．浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2，应将气体产物先通过浓硫酸，后通过饱和食盐水。
J．除去CO2气体中的HCl，可将混合气体通入NaHCO3饱和溶液中。
(2)为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：
下列说法不正确的是( B )
A．固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3
B．X可以是空气，且需过量
C．捕获剂所捕获的气体主要是CO
D．处理含NH废水时，发生反应的离子方程式为：NH＋NO===N2↑＋2H2O
解析 (1)SiO2 只能和氢氟酸发生特殊反应，不能与其他酸反应，所以不是两性氧化物，选项A错误；通过饱和食盐水洗气后还有水蒸气，选项B错误；S与氧气反应不能直接生成SO3，选项C错误；NO不能与水反应，选项D错误；浓H2SO4可HBr氧化生产溴单质，选项E错误；通入Ba(NO3)2溶液后，SO2被氧化生成硫酸根离子，最后的沉淀只有BaSO4，选项F错误；NH4Cl固体受热不是升华，而是发生了分解和化合反应，选项G错误；作干燥剂的不是六水合氯化钙，是无水氯化钙，而且无水氯化钙能吸收氨气，不能用于干燥氨气，选项H错误；制备纯净Cl2，应将气体产物通过饱和食盐水，再通过浓硫酸，选项I错误；除去HCl气体中的CO2，可将混合气体通入NaHCO3饱和溶液中，既除去了氯化氢，又产生了CO2，选项J正确。(2)工业废气中的CO2、SO2与石灰乳反应生成更难溶的CaCO3和CaSO3，因石灰乳过量，则固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3，选项A正确；气体1中含有NO、CO和N2，若用过量空气，则NO被全部氧化为NO2，NO2与NaOH反应生成NaNO3和NaNO2，与流程图中NaNO2不符，故通入的空气不能过量，NO2与NO气体按照1∶1混合与NaOH完全反应生成NaNO2，选项B错误；气体2只含有N2和CO，N2无毒，故捕获剂捕获的气体主要为CO，选项C正确；NaNO2具有氧化性，NH具有还原性，二者发生氧化还原反应生成无污染的N2，选项D正确。
2．(1)下列说法中正确的是__C__。
A．检验溶液中的SO离子时，需要向溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液
B．检验碳与浓硫酸反应的气态产物中含SO2和CO2：将产生的气体依次通过澄清石灰水和品红溶液
C．向KNO3和KOH混合溶液中加入铝粉并加热，管口放湿润的红色石蕊试纸，试纸变为蓝色，说明NO被还原为NH3
D．取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体，可以检验溶液中是否含有NH
E．某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag＋
F．某溶液加入稀盐酸能产生使品红褪色的气体，则该溶液一定含有SO或HSO
(2)磺酰氯( SO2Cl2)是锂电池正极活性物质，熔点－54.1℃，沸点69.1℃，遇到潮湿的空气易水解。实验室可依据反应SO2(g)＋Cl2(g)??SO2Cl2(g) ΔH<0制备，磺酰氯SO2Cl2遇到潮湿的空气易产生大量白雾，该反应的化学方程式为 SO2Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4 。 磺酰氯SO2Cl2应储存于阴凉、干燥、通风的库房，但久置后会呈现黄色，原因是__磺酰氯分解生成的氯气溶解在磺酰氯中使溶液呈现黄色。氯磺酸(HSO3Cl)分解也可得到磺酰氯SO2Cl2，方程式为2HSO3Cl===H2SO4＋SO2Cl2，此方法得到的产品中混有硫酸。从分解产物中分离磺酰氯的方法是__蒸馏__。 氯磺酸( HSO3Cl)水解产物中检验氯离子的实验操作是_向水解产物中加入足量的硝酸钡溶液，充分反应后静置，取上层清液少许于另一支试管中，滴加硝酸银溶液，如果有白色沉淀，则水解产物中有氯离子。
解析 (1)应该先加盐酸，看是否有白色沉淀，若有白色沉淀，再取上层清液加氯化钡溶液，以排除银离子的干扰，选项A错误；应该先证明并除尽SO2，再证明CO2，选项B错误；氨气是中学阶段唯一的碱性气体，选项C正确；检验氨气应该用湿润的红色石蕊试纸，而不是蓝色石蕊试纸，选项D错误；溶液中有硫酸根、亚硫酸根离子也有此实验结果，选项E错误；能使品红褪色的气体除了二氧化硫，还有氯气，如果原溶液中有次氯酸根离子，加入稀盐酸会产生氯气，也有此实验结果，选项F错误。(2)根据“大量白雾”以及水解规律可知产物为氯化氢和硫酸，据此可以写出反应方程式；由于合成反应为可逆反应，结合颜色可以推测是因为氯气造成的；硫酸和磺酰氯均为液体，二者相溶，所以应该用蒸馏的方法分离；检验氯离子时，先要排除硫酸根离子的干扰。
3．为确定某纯净的气体Q的成分，进行了如下几种实验，其中不正确的是( A )
操作及现象(现象在括号内)
结论
A
闻Q气味(有刺激性)酸性KMnO4溶液(褪色)
Q一定是SO2
B
闻Q气味(有刺激性)澄清石灰水(变浑浊)
Q可能是SO2
C
Q品红溶液(褪色)变红色
Q一定是SO2
D
Q紫色石蕊试液(先变红色后褪色)
Q一定不是SO2
解析 酸性气体H2S、SO2都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，选项A错误；具有刺激性气味的SO2与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀，选项B正确；SO2能使品红溶液褪色，加热又恢复红色，选项C正确；SO2只能使紫色石蕊试液变红不能褪色，选项D正确。
物质鉴别与检验的易错易混点
(1)误认为加入AgNO3溶液生成白色沉淀，溶液中一定含Cl－，其实CO、SO也有这种现象，故检验Cl－时要排除CO、SO干扰。
(2)误认为能与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的气体，溶液中一定会CO离子，其实HCO、SO、HSO也可能。
(3)误认为加入BaCl2溶液产生不溶于稀HNO3的白色沉淀时，溶液中一定含SO(或Ag＋)，其实也可能是含Ag＋(或SO离子)。
(4)误将能使湿润淀粉KI试纸变蓝的气体判断为Cl2，其他氧化性气体(如O3、NO2等)同样会发生上述现象。
(5)误将能使品红溶液褪色的气体判断为SO2，其实Cl2也能发生同样的实验现象。
考点二 常见非金属及其化合物与环境污染)
命题规律：
1．题型：选择题，填空题。
2．考向：在选择题中多考查环境污染的后果与污染源之间的联系，以及环保与清洁能源的问题。填空题主要是将污染问题与元素及其化合物性质进行综合考查，涉及化学知识面广。
方法点拨：
常见的环境污染
污染类型
污染成因
温室效应
CO2排放量过大，造成全球气温上升
赤潮/水华
大量富含N、P等营养物质的废水的排放使水体富营养化
酸雨
硫的氧化物、氮的氧化物的大量排放，造成雨水酸度过大，酸雨pH<5.6
臭氧空洞
氟氯代烷、氮的氧化物的大量排放使臭氧层大量损耗
光化学
烟雾
主要是由氮的氧化物(主要指NO2)和碳氢化合物引起
白色污染
主要是由废弃的难降解的塑料类制品造成
食品污染
人类在动物饲养和植物种植过程中使用的大量生长激素、农药、化肥等造成的
飘尘
烟雾、尘埃、煤灰或冷凝汽化物的固体长时间悬浮于空气中造成的
1．(1)NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下：
2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq) ΔH＝－116.1 kJ·mol－1
3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l) ΔH＝75.9 kJ·mol－1
反应3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)的ΔH＝__－136.2__kJ·mol－1。
(2)用稀硝酸吸收NOx，得到HNO3和HNO2的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式： HNO2－2e－＋H2O===3H＋＋NO。
(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx，吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式： 2HNO2＋(NH2)2CO===2N2↑＋CO2↑＋3H2O 。
突破点拨
(1)抓住关键信息即“破”题要点如：“电解该混合溶液可获得较浓的硝酸”，可见必有电极反应：HNO2→HNO3；(2)反常现象细思量，如“T升高→NOx去除率先上升后下降”，应综合考虑催化剂与温度的影响及副反应发生。
解析 (1)将两个热化学方程式编号，2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq) ΔH＝－116.1 kJ·mol－1(①式)
3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l) ΔH＝＋75.9 kJ·mol－1(②式)
应用盖斯定律，将(①式×3＋②式)÷2，得反应3NO2(g)＋H2O(l)＝2HNO3(aq)＋NO(g) ΔH＝[(－116.1 kJ·mol－1)×3＋75.9 kJ·mol－1]÷2＝－136.2 kJ·mol－1。(2)根据电解原理，阳极发生失电子的氧化反应，阳极反应为HNO2失去电子生成HNO3,1mol HNO2反应失去2 mol电子，结合原子守恒和溶液呈酸性，电解时阳极电极反应式为HNO2－2e－＋H2O＝NO＋3H＋。(3)HNO2与(NH2)2CO反应生成N2和CO2，N元素的化合价由HNO2中＋3降至0，由(NH2)2CO中－3升至0，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为2HNO2＋(NH2)2CO＝2N2↑＋CO2↑＋3H2O。
【变式考法】
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( C )
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氨肥有关
解析 雾的分散剂是空气，分散质是水；霾的分散剂是空气，分散质固体颗粒，因此雾和霾的分散剂相同，选项A正确；由于氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐而形成无机颗粒物，因此雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵，选项B正确；NH3作为反应物参加反应转化为铵盐，因此氨气不是形成无机颗粒物的催化剂，选项C错误；氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关，由于氨肥会释放出氨气，因此雾霾的形成与过度施用氨肥有关，选项D正确。
2．烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。回答下列问题：
Ⅰ．采样
采样步骤：
①检验系统气密性；②加热器将烟道气加热至140℃；③打开抽气泵置换系统内空气；④采集无尘、干燥的气样；⑤关闭系统，停止采样。
(1)A中装有无碱玻璃棉，其作用是__除尘__。
(2)C中填充的干燥剂是(填序号) __c__。
a．碱石灰 b．无水CuSO4 c．P2O5
(3)用实验室常用仪器组装一套装置，其作用是与D(装有碱液)相同，在虚线框中画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。
(4)采样步骤②加热烟道气的目的是__防止NOx溶于冷凝水。
解析 (1)A的过程叫“过滤”，所以其中玻璃棉的作用一定是除去烟道气中的粉尘。(2)碱石灰是碱性干燥剂可能与NOx反应，所以不能使用。硫酸铜的吸水能力太差，一般不用做干燥剂，所以不能使用。五氧化二磷是酸性干燥剂，与NOx不反应，选项c正确。(3)实验室通常用洗气瓶来吸收气体，与D相同应该在洗气瓶中加入强碱(氢氧化钠)溶液，所以答案为：。
(4)加热烟道气的目的是避免水蒸气冷凝后，NOx溶于水中。
3．氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。
将收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温
度下按图示装置进行实验。
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中
①Y管中_红棕色气体慢慢变浅
②反应的化学方程式 6NO2＋8NH37N2＋12H2O
将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝聚
打开K2
③Z中NaOH溶液产生倒吸现象
④__反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压
解析 打开K1，推动注射器活塞将氨气缓慢通入Y管中，在一定温度和催化剂的作用下发生反应：6NO2＋8NH37N2＋12H2O，随着反应的发生Y管中红棕色气体颜色变浅；反应生成的水蒸气液化后，NO2和NH3反应后气体的物质的量减小，反应容器中的压强减小，打开K2，Z中的溶液倒吸入Y管中。
工业尾气的主要成分及其治理方法
(1)硫酸厂尾气：SO2等，一般用氨水吸收。
(2)硝酸厂尾气：NO、NO2等，一般用NaOH溶液吸收。
(3)高炉煤气：CO等，一般回收利用。
(4)炼钢烟气：Fe2O3烟尘、CO等，一般回收利用。
(5)焦炉气：CH4、CO、C2H4等，可用作燃料。
(6)氯碱工业尾气：Cl2，一般用NaOH溶液吸收。
享资源 练类题 弯道超越显功力
无机“框图”题推断突破
考向预测
无机“框图”题是高考传统题型， 曾经风靡一时，一般为大题，但现在演变为以选择题为主，该题型能很好考查学生元素化合物知识网络的构建，能够考查学生“证据推理与模型认知”等化学学科核心素养。
解题关键
一审：审清题意，按题干→问题→框图顺序迅速浏览全题，尽量在框图中把信息关系表示出来。
二找：找“题眼”即找到解题的突破口。“题眼”主要有：物质的特殊颜色、特征反应现象、特殊反应条件、特征转化关系、特征数据等。
三析：从题眼出发，联系新信息及所学的旧知识，大胆猜测，顺藤摸瓜，应用正逆向思维、横纵向思维多方式分析、推理、证明，初步得出结论。
四验：验证确认，将结果放入原题检验，完全符合才算正确。
五答：按题目要求写出答案。
失分防范
(1)思维分析整体性：解答时必须认真研究题目的总体要求，仔细推敲每一个环节，结合限制条件，弄清各个环节的相互联系，相互影响，串联整个过程，回答力求完整。
(2)假设推断要合理：在框图推断中，抓住关键环节，进行合理假设，按照题目要求理顺后再确定，这样可以大大节省时间。
(3)检验验证很重要：通过一系列思维活动推断出结果后，将结果放入原题中进行检验完全符合才正确，如有一处不符，可能是哪个环节出现了纰漏，则需再思考。
(4)思维发散有必要：注意多解，有时符合题意的解可能不止一种或一组
【预测】 A、B、C、D、E、X是中学常见的无机物，存在如下图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。
(1)若A为常见的金属单质，焰色反应呈黄色，X能使品红溶液褪色，写出C和E反应的离子方程式： _________。
(2)若A为短周期元素组成的单质，该元素的最高价氧化物的水化物酸性最强，则：
①组成单质A的元素在周期表中的位置为__________。
②X可能为__________ (填代号)。
a．NaHCO3 b．Na2CO3
c．Na2SO3 d．Al(OH)3
(3)若A为淡黄色粉末，回答下列问题：
①A与H2O反应的氧化产物为__________。
②若X为非金属单质，通常为黑色粉末，写出E的化学式_________。
③若X为一种造成温室效应的气体。则鉴别等浓度的D、E两种溶液，可选择的试剂为__________ (填代号)。
a．盐酸 b．BaCl2溶液
c．NaOH溶液 d．Ca(OH)2溶液
(4)若A为氧化物，X是Fe，溶液D中加入KSCN溶液变红。
①A与H2O反应的化学反应方程式为_________。
②检验溶液D中还可能存在Fe2＋的方法是_________ (注明试剂、现象)。
思维导航
规范答题：(1)若A为常见的金属单质，焰色反应呈黄色，应为Na，X能使品红溶液褪色，应为SO2，则B为H2，C为NaOH，D为Na2SO3，E为NaHSO3，C和E反应的离子方程式为OH－＋HSO＝SO＋H2O；(2)若A为短周期元素组成的单质，该元素的最高价氧化物的水化物酸性最强，应为Cl，则B为HClO，C为HCl，①Cl原子核外有3个电子层，最外层电子数为7，位于周期表第三周期第ⅦA族；②C为盐酸，可与NaHCO3反应生成CO2，但CO2与NaHCO3不反应，故a错误；盐酸与Na2CO3反应生成CO2，CO2与Na2CO3反应可生成NaHCO3，故b正确；盐酸与Na2SO3反应生成SO2，SO2与Na2SO3反应可生成NaHSO3，故C正确；盐酸与氢氧化铝反应生成氯化铝，氯化铝与氢氧化铝不反应，故d错误。(3)若A为淡黄色粉末，A应为Na2O2；①过氧化钠与H2O充分反应时自身发生氧化还原反应，Na2O2被氧化为氧气，被还原为氢氧化钠，故氧化产物为氧气；②若X为非金属单质，通常为黑色粉末，应为C，则D为CO2，E为CO；③若X为一种造成温室效应的气体，应为CO2，则C为NaOH，D为Na2CO3，E为NaHCO3，鉴别等浓度的D、E两种溶液，可用盐酸或氯化钡溶液；(4)若A为氧化物，X是Fe，由转化关系可知C具有强氧化性，则A为NO2，B为NO，C为HNO3，①NO2与水反应的方程式为3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO；②Fe2＋的检验既可以用特征反应：加入铁氰化钾，产生蓝色沉淀；也可以利用Fe2＋具有还原性，可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应而使高锰酸钾褪色，则可用高锰酸钾溶液检验，操作为取D中适量溶液置于洁净试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，充分反应后褪色，证明溶液中含有亚铁离子，否则无。
答案： (1)OH－＋HSO===SO＋H2O
(2)①第三周期第ⅦA族 ②bc (3)①O2 ②CO ③ab
(4)①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ②取D中适量溶液置于洁净试管中，滴加铁氰化钾，看是否产生蓝色沉淀；或者滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，充分反应后褪色，证明溶液中含有亚铁离子，否则无。
【变式考法】
1．中学常见反应的化学方程式是A＋B→X＋Y＋H2O(未配平，反应条件略去)，其中A、B的物质的量之比为1∶4.请回答：
(1)若Y是黄绿色气体，则Y的电子式是 该反应的化学方程式是MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(2)若A为非金属单质，构成它的原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍，B的溶液为某浓酸，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是__4∶1_。
(3)若A为金属单质，常温下A在B的浓溶液中“钝化”，且A可溶于X溶液中。
①A元素在周期表中的位置是__第4周期第Ⅷ族_ (填所在周期和族)；Y的化学式是__NO__。
②含a mol X的溶液溶解了一定量A后，若溶液中两种金属阳离子的物质的量恰好相等，则被还原的X是__0.4a_mol。
(4)若A、B、X、Y均为化合物，向A溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀；B的焰色为黄色，则A与B按物质的量之比1∶4恰好反应后，溶液中离子浓度从大到小的顺序是__c(Na＋)＞c(Cl－)＞c(AlO)＞c(OH－)＞c(H＋)__，若其余条件不变，只是A、B溶液中实验现象互换，则反应的化学方程式是 NaAlO2＋4HCl===NaCl＋AlCl3＋2H2O 。
解析 (1)黄绿色气体为氯气， 电子式为，A、B的物质的量之比为1：4，则反应为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；(2)A为非金属单质，构成它的原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍，则只能有2个电子层，即A为碳，A、B的物质的量之比为1：4，则该反应为碳与浓硝酸反应，其反应为C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O, 氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1；(3)A为金属单质，常温下A在B的浓溶液中“钝化”，则A为铁或铝，B为浓硫酸或浓硝酸，又A可溶于X溶液中则A为铁，由A、B的物质的量之比为1：4，该反应为铁与稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水；①铁为26号元素，位于元素周期表中的第4周期第Ⅷ族，铁与稀硝酸反应生成的Y为NO；②设被还原的硝酸铁的物质的量为x，根据关系式2Fe3＋～3Fe2＋，可得生成的Fe2＋为3x/2，则a－x＝3x/2，故x＝0.4a；(4)向A溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，则A中含有氯离子，B的焰色为黄色， 则B中含有钠元素，A与B按物质的量之比1：4恰好反应，则该反应 ：AlCl3＋4NaOH＝3NaCl＋NaAlO2＋2H2O，显然若A与B的物质的量分别为1 mol、4 mol，则钠离子4 mol, 氯离子3 mol，偏铝酸根离子略小于1 mol，因偏铝酸根离子水解则溶液显碱性，即c(OH－)＞c(H＋)，则离子大小为c(Na＋)＞c(Cl－)＞c(AlO)＞c(OH－)＞c(H＋)，若A溶液焰色为黄色，B溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，二者按1：4反应，则为NaAlO2＋4HCl===NaCl＋AlCl3＋2H2O。
对点特训(十一) 非金属及其化合物
1．下列说法不正确的是( D )
A．山西博物院陈列的元青花瓷的原料有高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，也可以表示为Al2O3·2SiO2·2H2O
B．氮的三种固定方式，都发生了氧化还原反应
C．汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏土
D．工业上由NH3制硝酸：NH3NO2HNO3
解析 NH3氧化不能直接得到NO2，选项D错误。
2．非金属元素的一些氧化物会导致环境污染，以下非金属元素的氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是( D )
选项
氧化物
环境问题
主要来源
A
CO2
酸雨
化石燃料的燃烧
B
SO2
光化学烟雾
工厂废气的排放
C
NO2
温室效应
汽车尾气的排放
D
CO
CO中毒
汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧
解析 CO2导致温室效应，NO2引起光化学烟雾，SO2引起酸雨。
3．实验室用有机含碘(主要以I2和IO的形式存在)废水制备单质碘的实验流程如下：
已知：碘的熔点为113 ℃，但固态的碘可以不经过熔化直接升华。下列说法错误的是( C )
A．操作①和③中的有机相均从分液漏斗下端放出
B．操作②中发生反应的离子方程式为2IO＋5SO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O
C．操作④中用到的玻璃仪器仅需温度计、球形冷凝管、酒精灯、接引管及锥形瓶
D．操作⑤可用如图所示的水浴装置进行
解析 CCl4的密度比水大，操作①和③均为萃取操作，其中溶解I2的有机相从分液漏斗下端放出，选项A正确；操作②中Na2SO3溶液还原IO 得到I2，自身被氧化为SO，发生反应的离子方程式为2IO＋5SO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O，选项B正确；操作④为蒸馏操作，用到的玻璃仪器包括温度计、球形冷凝管、酒精灯、接引管、锥形瓶以及蒸馏烧瓶，选项C错误；固态的碘可以不经过熔化直接升华，不需要经过加热熔化使之气化的过程，则操作⑤可利用水浴装置进行，选项D正确。
4．四个课外活动小组为完成实验，均设计了两套实验装置(部分图中的夹持装置略去)，其中一个活动小组设计的两套装置中，有一套装置存在原理错误，该活动小组是( C )
A．锌粒和稀硫酸反应制氢气 B．向下排空气法收集甲烷
C．制取氨气的发生装置 D．氯化氢气体的喷泉实验
解析 Zn与稀硫酸的反应Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，属于固体＋液体→气体，H2难溶于水，可用排水法收集，选项A两套装置都可以；CH4的密度比空气小，用向下排空气法收集CH4时空气从下口排出，选项B两套装置都可以；CaO与浓氨水作用可产生NH3，属于固体＋液体→气体，前一套装置可以，NH4Cl受热分解成NH3和HCl，NH3和HCl在试管口会重新化合成NH4Cl，不能用NH4Cl直接受热分解制得NH3，选项C后一套装置原理错误不能制得NH3；HCl极易溶于水，HCl与H2O可形成喷泉，前一套装置打开止水夹，用热毛巾焐热圆底烧瓶引发喷泉，后一套装置引发喷泉的操作：打开止水夹，将胶头滴管中的水挤入圆底烧瓶中，选项D两套装置都可以。
5．不论以何种比例混合，将甲和乙两种混合气体同时通入过量的丙中，一定能产生沉淀的组合是( D )
序号
甲
乙
丙
①
CO2
SO2
石灰水
②
HCl
CO2
石灰水
③
CO2
SO2
Ba(NO3)2溶液
④
NO2
SO2
BaCl2溶液
⑤
CO2
NH3
CaCl2溶液
A．②③④ B．②③④⑤
C．①③④ D．①②③④
6．用无机矿物资源生产部分材料，其产品流程示意图如下，下列说法正确的是( D )
A．制取粗硅时生成的气体产物为CO2
B．生产铝、铜、高纯硅及玻璃的过程中都涉及氧化还原反应
C．电解精炼铜时，当电路中转移0.2 mol电子时阳极质量减轻6.4 g
D．粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次分馏的方法
解析 石英和碳在高温下反应生成Si和CO，选项A错误；生产玻璃涉及到的反应有SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑和SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑，不是氧化还原反应，选项B错误；精炼铜时，阳极为粗铜，粗铜中如果有比Cu活泼的杂质金属，该杂质先放电，所以转移0.2 mol电子时，阳极质量减少的不一定是0.1 mol Cu的质量，即不一定为6.4 g，选项C错误；制备硅的过程中，利用沸点不同进行分馏，将SiCl4除去杂质提取出来，再与H2发生置换反应得到高纯硅，选项D正确。
7．下表各组物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是( C )
选项
a
b
c
m
A
N2
NO
HNO3
O2
B
Na2CO3
NaHCO3
NaOH
CO2
C
H2S
S
SO2
O2
D
CH3CH2OH
CH3CHO
CH3COOH
O2
解析 图中包含了Ⅰ abc、Ⅱ a＋c―→b 两种形式变化，氮气与氧气反应生成NO，NO与氧气反应得到NO2不是硝酸，另外氮气与硝酸也不反应，选项A错误；碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，但碳酸氢钠与二氧化碳不反应，另外碳酸钠与氢氧化钠也不反应，选项B错误；硫化氢与氧气反应可以生成硫，硫燃烧可以生成二氧化硫，二氧化硫与硫化氢反应生成硫和水，选项C正确；乙醇发生催化氧化生成乙醛，乙醛继续氧化生成乙酸，乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯而不是乙醛，选项D错误。
8．CuSO4是一种重要的化工原料，有关制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是( D )
A．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2
B．生成等量的硫酸铜，三个途径中参加反应的硫酸的物质的量：①＝②<③
C．硫酸铜在1100℃分解的方程式为：2CuSO4Cu2O＋SO2↑＋SO3↑＋O2↑
D．当Y为葡萄糖时，葡萄糖发生还原反应
解析 途径①涉及反应3Cu＋8H＋＋2NO＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，NO由硝酸提供，H＋由硝酸和硫酸共同提供，所以若硝酸为2 mol，则硫酸为(8－2)÷2＝3 mol，所以混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2，选项A正确；途径②涉及反应为2Cu＋2H2SO4＋O2＝2CuSO4＋2H2O；途径③涉及反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；若生成1 mol硫酸铜，途径①消耗1 mol硫酸，途径②消耗1 mol硫酸，途经③消耗2 mol硫酸，所以三个途径中，生成等量的硫酸铜，参加反应的硫酸的物质的量：①＝②<③，选项B正确；据图可知，CuSO4在1100 ℃分解产生Cu2O和混合气体X，Cu2O为化合价降低的产物，则混合气体X中一定有化合价升高的产物，则一定含有O2，根据原子守恒，CuSO4在1100 ℃分解的方程式可能为2CuSO4Cu2O＋SO2↑＋SO3↑＋O2↑，选项C正确；硫酸铜与过量的NaOH反应生成氢氧化铜，葡萄糖中含有醛基，能与新制氢氧化铜在碱性条件下反应生成Cu2O和葡萄糖酸钠，体现了葡萄糖的还原性，葡萄糖发生氧化反应，选项D错误。
9．向如图所示装置中缓慢通入气体X，若打开活塞K，则品红溶液褪色；若关闭活塞K，则品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊。X和Y可能是( B )
选项
A
B
C
D
X
SO2
Cl2
HCl
NO2
Y
NaOH溶液
饱和NaHCO3溶液
饱和NaCl溶液
Na2SO3溶液
解析 若关闭活塞K，SO2通过NaOH溶液，生成Na2SO3而被吸收，澄清石灰水不会变浑浊，选项A错误；若关闭活塞K，Cl2通过饱和NaHCO3溶液，产生CO2，澄清石灰水变浑浊，选项B正确；若打开活塞K，HCl不会使品红溶液褪色，若关闭活塞K，HCl通过饱和NaCl溶液，HCl被吸收，澄清石灰水不会变浑浊，选项C错误；若关闭活塞K，NO2通过Na2SO3溶液中，NO2先与水反应生成HNO3和NO，然后HNO3将Na2SO3氧化，得到Na2SO4和NO，NO不能使澄清石灰水变浑浊，选项D错误。
10．下图中反应①是制备SiH4的一种方法，其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。回答下列问题：
(1)MgCl2·6NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序(H－除外)： r(H＋)
(4)为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状Mg(OH)2，使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物，写出该反应的化学方程式： 2Mg(OH)2＋2SO2＋O2===2MgSO4＋2H2O 。
解析 (1)MgCl2·6NH3所含元素的简单离子为Mg2＋、Cl－、N3－、H＋，比较离子半径应该先看电子层，电子层多半径大，电子层相同时看核电荷数，核电荷数越大离子半径越小，所以这几种离子半径由小到大的顺序为：r(H＋)
(1)实验前，应先检查装置的__气密性；实验中产生的尾气应通入__NaOH_溶液进行处理。
(2)实验过程中需要配制100 mL 1 mol·L－1FeCl3溶液，所需要的玻璃仪器：烧杯、量筒、玻璃棒、__100_mL容量瓶、胶头滴管_；实际配制过程中，常先将FeCl3固体完全溶于适量盐酸中，再加水稀释，此特殊操作的目的是__抑制FeCl3水解。
(3)该小组同学向5 mL 1 mol·L－1FeCl3溶液中通入足量的SO2，溶液最终呈浅绿色，写出其反应的离子方程式 2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋。再打开分液漏斗活塞，逐滴加入煮沸冷却后的NaOH稀溶液，则试管B中产生的实验现象是__先无现象，后生成白色絮状沉淀。
(4)该小组同学在(3)中实验时，发现溶液变为浅绿色需要较长时间，在此期间同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色，没有观察到丁达尔效应，最终溶液呈浅绿色。
【查阅资料】 Fe(HSO3)2＋在溶液中呈红棕色且具有较强的还原性，能被Fe3＋氧化为SO。则Fe(HSO3)2＋与Fe3＋在溶液中反应的离子方程式为 Fe(HSO3)2＋＋Fe3＋＋H2O===2Fe2＋＋SO＋3H＋ 。
(5)若实验中用5 mL一定浓度的浓H2SO4与适量Cu片充分反应，实验结束后，测得产生SO2的体积在标准状况下为672 mL，向已冷却的A试管溶液中加入4 mol·L－1的NaOH溶液30 mL时，恰好使Cu2＋完全沉淀。则所用浓H2SO4浓度为__18_mol·L－1__ (忽略过程中溶液的体积变化)。
解析 (1)实验前，应先检查装置的气密性；实验中产生的尾气是SO2，应通入NaOH溶液进行处理；(2)实验过程中需要配制100 mL 1 mol·L－1FeCl3溶液，配制一定物质的量浓度的溶液需要的玻璃仪器：烧杯、量筒、玻璃棒、100 mL容量瓶、定容时还要用到胶头滴管，配制过程中，由于Fe3＋容易发生水解，常先将FeCl3固体完全溶于适量盐酸中，再加水稀释，以抑制Fe3＋的水解；(3)向5 mL 1 mol·L－1FeCl3溶液中通入足量的SO2，溶液最终呈浅绿色，生成了Fe2＋，SO2被氧化为H2SO4，发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋，试管中有硫酸和硫酸亚铁，加入稀NaOH溶液，先和硫酸发生中和反应，这一阶段无明显现象，当硫酸反应完后，将和硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁，由于氢氧化钠是煮沸除去了氧气的，所以氢氧化亚铁不会被氧化为氢氧化铁；(4)Fe(HSO3)2＋在溶液中呈红棕色且具有较强的还原性，能被Fe3＋氧化为SO，则Fe3＋被还原为Fe2＋，反应的离子方程式为Fe(HSO3)2＋＋Fe3＋＋H2O===2Fe2＋＋SO＋3H＋；(5)5 mL一定浓度的浓H2SO4与适量Cu片充分反应，实验结束后，测得产生SO2的体积在标准状况下为672 mL，Cu＋2H2SO4CuSO4＋SO2↑＋2H2O，n(SO2)＝＝0.03 mol，算出n(CuSO4)＝0.03 mol，n1(H2SO4)＝0.06 mol，向已冷却的A试管溶液中加入4 mol·L－1的NaOH溶液30 mL时，恰好使Cu2＋完全沉淀，Cu不会和稀硫酸反应，A中还有稀硫酸，当加入NaOH溶液时，首先和未反应的硫酸反应，硫酸反应完后再和CuSO4反应，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，n1(NaOH)＝2n(CuSO4)＝0.06 mol，和硫酸反应的氢氧化钠的物质的量为n2(NaOH)＝4 mol·L－1×0.03 L－0.06 mol＝0.06 mol，n2(H2SO4)＝＝0.03 mol，总硫酸的物质的量为0.03 mol＋0.06 mol＝0.09 mol，c(H2SO4)＝＝18 mol/L。
12．有资料显示过量的氨气和氯气在常温下可合成岩脑砂(主要成分为NH4Cl)，某实验小组对该反应进行探究，并对岩脑砂进行元素测定。回答下列问题：
A B C
D E F
(1)岩脑砂的制备
①该实验中用浓盐酸与MnO2 反应制取所需氯气，则装置F中的试剂是__饱和食盐水__###(填试剂名称)。
②为了使氨气和氯气在D中充分混合，请确定上述装置的合理连接顺序： __a→d_c__→e f←__h_g←j_i←b_ (用小写字母和箭头表示，箭头方向与气流方向一致)。
③装置D处有两个明显的不足之处，请指出： __导管太细，生成的氯化铵固体会堵塞导管；无尾气处理装置。
④证明氨气和氯气反应有岩脑砂生成，需要的检验试剂中，除了蒸馏水、稀HNO3、NaOH溶液外，还需要_AgNO3溶液、红色石蕊试纸(其他合理答案即可)__。
(2)岩脑砂中元素的测定：准确称取a g岩脑砂，与足量的氧化铜混合加热(发生的反应为2NH4Cl＋3CuO3Cu＋N2↑＋2HCl↑＋3H2O)，利用下列装置测定岩脑砂中氮元素和氯元素的质量之比。
①设置装置H的目的是__吸收混合气体中的水蒸气，防止对测定氯化氢的质量产生影响_。
②若装置 Ⅰ 增重b g，利用装置K测得气体体积为V L(已知常温常压下气体摩尔体积为24.5 L/mol)，则岩脑砂中m(N)：m(Cl)＝__(28V/24.5)∶(35.5b/36.5)__ (用含b、V 的代数式表示，不必化简)。若测量体积时气体温度高于常温(其他操作均正确)，则m(N)比正常值__偏高(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
解析 ①实验中用浓盐酸与MnO2 反应制取所需氯气，F装置为收集氯气的装置，所以装置中的试剂是饱和食盐水。②制取氨气的气流顺序为a d c，制取氯气的气流顺序b i j g h，考虑到氯气的密度比空气大，氨气的密度比空气小，所以氨气从e口进，氯气从f口进，氨气和氯气会形成逆向流动，更有利于二者充分混合，同时要注意确定连接顺序时，氯气气流是从右向左的。合理连接顺序：a→d c→e f←h g←j i←b。③装置D处发生反应生成NH4Cl，NH4Cl为固体小颗粒，导管太细，生成的氯化铵固体小颗粒会堵塞导管；Cl2有毒，需要有尾气处理装置。④检验固体氯化铵中的铵根离子需要NaOH溶液和红色石蕊试纸，检验Cl－需要蒸馏水，硝酸银和稀硝酸。(2)①由G处的反应为：2NH4Cl＋3CuO3Cu＋N2↑＋2HC1↑＋3H2O，产生的气体通过饱和浓硫酸可以吸收水蒸气，设置装置H的目的是吸收混合气体中的水蒸气，防止对测定氯化氢的质量产生影响。②由2NH4Cl＋3CuO3Cu＋N2↑＋2HCl↑＋3H2O知碱石灰增重的量为HCl的质量，根据已知装置I增重b g，m(Cl)＝[b/36.5]×35.5 g/mol；量气管的体积为N2，K测得气体体积为V L，则m(N)＝V/24.5 L/mol×28 g/mol 。所以m(N)∶m(Cl)＝(V/24.5 L/mol)×28 g/mol∶[b/36.5 g/mol]×35.5 g/mol＝(28V/24.5)∶(35.5b/36.5)因为气体测量时温度偏高，导致V偏大，所以m(N)偏高。
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