新高考化学二轮复习讲与练 专题05 元素及其化合物的性质与应用(讲义)（2份打包，原卷版+解析版）

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TOC \ "1-3" \p " " \h \z \u \l "_Tc9265" PAGEREF _Tc9265 \h 2
\l "_Tc6957" PAGEREF _Tc6957 \h 3
\l "_Tc9120" 考点一 金属单质的性质 PAGEREF _Tc9120 \h 7
\l "_Tc30406" 【真题研析·规律探寻】 PAGEREF _Tc30406 \h 7
\l "_Tc22981" 【核心提炼·考向探究】 PAGEREF _Tc22981 \h 9
\l "_Tc30117" 1．常见金属的主要性质 PAGEREF _Tc30117 \h 9
\l "_Tc1243" 2．常见金属的性质比较 PAGEREF _Tc1243 \h 10
\l "_Tc23141" 3．金属元素及其化合物的重要性质和应用 PAGEREF _Tc23141 \h 11
归纳总结 \l "_Tc3383" PAGEREF _Tc3383 \h 12
\l "_Tc25503" 【题型特训·命题预测】 PAGEREF _Tc25503 \h 13
\l "_Tc14396" 考点二 常见金属的化合物 PAGEREF _Tc14396 \h 16
\l "_Tc1432" 【真题研析·规律探寻】 PAGEREF _Tc1432 \h 16
\l "_Tc991" 【核心提炼·考向探究】 PAGEREF _Tc991 \h 19
\l "_Tc15909" 1．常见金属氧化物 PAGEREF _Tc15909 \h 19
\l "_Tc30577" 2．常见金属氢氧化物 PAGEREF _Tc30577 \h 20
\l "_Tc15585" 3．重要的盐 PAGEREF _Tc15585 \h 20
\l "_Tc23429" 4．两种常见金属及其化合物的转化形式 PAGEREF _Tc23429 \h 20
\l "_Tc10734" 归纳总结 PAGEREF _Tc10734 \h 21
\l "_Tc6694" 【题型特训·命题预测】 PAGEREF _Tc6694 \h 21
\l "_Tc26578" 考点三 非金属及其化合物的性质应用 PAGEREF _Tc26578 \h 23
\l "_Tc20934" 【真题研析·规律探寻】 PAGEREF _Tc20934 \h 23
\l "_Tc20786" 【核心提炼·考向探究】 PAGEREF _Tc20786 \h 26
\l "_Tc14468" 1．常见非金属单质的性质 PAGEREF _Tc14468 \h 26
\l "_Tc14717" 2．常见非金属氧化物的性质 PAGEREF _Tc14717 \h 26
\l "_Tc6841" 3．几种常见的硫酸盐 PAGEREF _Tc6841 \h 27
\l "_Tc28604" 4．常见无机物性质与用途对应关系归纳 PAGEREF _Tc28604 \h 27
\l "_Tc22263" 易错提醒 PAGEREF _Tc22263 \h 28
\l "_Tc15659" 【题型题型·命题预测】 PAGEREF _Tc15659 \h 29
\l "_Tc2771" 考点四 常见非金属单质及其化合物的制备 PAGEREF _Tc2771 \h 32
\l "_Tc25921" 【真题研析·规律探寻】 PAGEREF _Tc25921 \h 32
\l "_Tc32565" 解题技巧 PAGEREF _Tc32565 \h 35
\l "_Tc6993" 【核心提炼·考向探究】 PAGEREF _Tc6993 \h 35
\l "_Tc6152" 1．氯气和氨气的实验室制法 PAGEREF _Tc6152 \h 35
\l "_Tc16880" 2．常见非金属单质及其化合物的工业制法 PAGEREF _Tc16880 \h 36
\l "_Tc27260" 3．硫酸工业 PAGEREF _Tc27260 \h 36
\l "_Tc10943" 【题型特训·命题预测】 PAGEREF _Tc10943 \h 37
\l "_Tc30259" 考点五 非金属及其化合物的性质转化 PAGEREF _Tc30259 \h 39
\l "_Tc330" 【真题研析·规律探寻】 PAGEREF _Tc330 \h 39
\l "_Tc8474" 解题技巧 PAGEREF _Tc8474 \h 41
\l "_Tc8731" 【核心提炼·考向探究】 PAGEREF _Tc8731 \h 42
\l "_Tc21176" 1．卤素及其重要化合物 PAGEREF _Tc21176 \h 42
\l "_Tc26420" 2．碳、硅及其化合物 PAGEREF _Tc26420 \h 42
\l "_Tc13107" 3．硫及其化合物 PAGEREF _Tc13107 \h 43
\l "_Tc32142" 4．氮及其化合物 PAGEREF _Tc32142 \h 43
\l "_Tc29544" 【题型特训·命题预测】 PAGEREF _Tc29544 \h 43
考点一 金属单质的性质
1．(2023•浙江省6月选考，4)物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是( )
A．铝有强还原性，可用于制作门窗框架
B．氧化钙易吸水，可用作干燥剂
C．维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂
D．过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气，可作潜水艇中的供氧剂
【答案】A
【解析】A项，铝用于制作门窗框架，利用了铝的硬度大、密度小、抗腐蚀等性质，而不是利用它的还原性，A不正确；B项，氧化钙易吸水，并与水反应生成氢氧化钙，可吸收气体中或密闭环境中的水分，所以可用作干燥剂，B正确；C项，食品中含有的Fe2+等易被空气中的氧气氧化，维生素C具有还原性，且对人体无害，可用作食品抗氧化剂，C正确；D项，过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气，同时可吸收人体呼出的二氧化碳和水蒸气，可作潜水艇中的供氧剂，D正确；故选A。
2．(2023•湖北省选择性考试，2)下列化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是( )
A．石灰乳中存在沉淀溶解平衡
B．氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂
C．铜锌原电池工作时，正极和负极同时发生反应
D．Li、Na、K的金属性随其核外电子层数增多而增强
【答案】D
【解析】A项，电解质的沉淀和溶解是对立的，当电解质的沉淀速率和溶解速率相等时，电解质建立了沉淀溶解平衡，因此，沉淀和溶解又互相统一在这个平衡体系中；石灰乳中存在着未溶解的氢氧化钙和溶解的氢氧化钙，因此，石灰乳中存在沉淀溶解平衡，这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点，A不符合题意；B项，氧化剂和还原剂是对立的，但是，氯气与强碱反应时，有部分氯气发生氧化反应，同时也有部分氯气发生还原反应，因此，氯气既是氧化剂又是还原剂，氯气的这两种作用统一在同一反应中，这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点，B不符合题意；C项，铜锌原电池工作时，正极和负极同时发生反应，正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应，氧化反应和还原反应是对立的，但是这两个反应又同时发生，统一在原电池反应中，因此，这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点，C不符合题意；D项，Li、Na、K均为第ⅠA的金属元素，其核外电子层数依次增多，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，其失电子能力依次增强，因此，其金属性随其核外电子层数增多而增强，这个化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点，D符合题意；故选D。
3．(2022•重庆卷，1)“逐梦苍穹之上，拥抱星辰大海”，航天科技的发展与化学密切相关。下列选项正确的是( )
A．“北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟，铷是第ⅠA族元素
B．“嫦娥五号”探测器配置砷化镓太阳能电池，太阳能电池将化学能直接转化为电能
C．“祝融号”火星车利用正十一烷储能，正十一烷属于不饱和烃
D．“神舟十三号”航天员使用塑料航天面窗，塑料属于无机非金属材料
【答案】A
【解析】A项，铷是碱金属，位于第ⅠA族，故A正确；B项，太阳能电池是将太阳能转化为电能，故B错误；C项，正十一烷属于饱和烃，故C错误；D项，塑料属于有机合成材料，故D错误；故选A。
4．(2022•全国乙卷，7)生活中处处有化学，下列叙述正确的是( )
A．HB铅笔芯的成分为二氧化铅B．碳酸氢钠可做食品膨松剂
C．青铜和黄铜是不同结构的单质铜D．焰火中红色来源于钠盐灼烧
【答案】B
【解析】A项，铅笔芯的主要成分为石墨，不含二氧化铅，A错误；B项，碳酸氢钠不稳定，受热易分解产生二氧化碳，能使面团松软，可做食品膨松剂，B正确；C项，青铜是在纯铜(紫铜)中加入锡或铅的合金，黄铜为是由铜和锌所组成的合金，两者均属于混合物，不是铜单质，C错误；D项，钠元素灼烧显黄色，D错误；故选B。
5．(2022•湖北省选择性考试，3)武当山金殿是铜铸鎏金大殿。传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”，涂在器物表面，然后加火除汞，使金附着在器物表面。下列说法错误的是( )
A．鎏金工艺利用了汞的挥发性B．鎏金工艺中金发生了化学反应
C．鎏金工艺的原理可用于金的富集D．用电化学方法也可实现铜上覆金
【答案】B
【解析】A项，加热除汞，说明汞易挥发，A正确；B项，将金溶于汞中制成“金汞漆”，然后加热汞挥发后留下金，整个过程中没有新物质生成，属于物理变化，B错误；C项，金溶于汞中，然后再加热除去汞，使得金的纯度增大，所以可以用于金的富集，C正确；D项，用电解的方法，铜做阴极，电解液中含有可溶性的含金离子，则可实现铜上镀金，D正确；故选B。
6．(2022•江苏卷，7)我国古代就掌握了青铜(铜-锡合金)的冶炼、加工技术，制造出许多精美的青铜器；Pb、PbO2是铅蓄电池的电极材料，不同铅化合物一般具有不同颜色，历史上曾广泛用作颜料，下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A．石墨能导电，可用作润滑剂 B．单晶硅熔点高，可用作半导体材料
C．青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑 D．含铅化合物颜色丰富，可用作电极材料
【答案】C
【解析】A项，石墨是过渡型晶体，质软，可用作润滑剂，故A错误；B项，单晶硅可用作半导体材料与空穴可传递电子有关，与熔点高无关，故B错误；C项，青铜是铜合金，比纯铜熔点低、硬度大，易于锻造，古代用青铜铸剑，故C正确；D项，含铅化合物可在正极得到电子发生还原反应，所以可用作电极材料，与含铅化合物颜色丰富无关，故D错误；故选C。
7．(2021•浙江6月选考，9)下列说法不正确的是( )
A．硅酸钠是一种难溶于水的硅酸盐B．镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁
C．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气D．常温下，铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化
【答案】A
【解析】A项，硅酸钠是溶于水的硅酸盐，故A错误；B项，镁在空气中燃烧时，与氧气和二氧化碳反应生成氧化镁，与氮气反应生成氮化镁，故B正确；C项，钠具有强还原性，能与冷水反应生成氢氧化钠和氢气，故C正确；D项，浓硫酸和浓硝酸具有强氧化性，铝在浓硫酸和浓硫酸中会发生钝化，阻碍反应的继续进行，故D正确；故选A。
8．(2021•河北选择性考试，1) “灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是( )
A．钢是以铁为主的含碳合金 B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大
C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高 D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3
【答案】C
【解析】A项，钢是含碳量低的铁合金，故A正确；B项，钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大而增大，故正确；C项，由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，故C错误；D项，赤铁矿的主要成分是Fe2O3，可用于冶炼铁，故D正确；故选C。
9．(2021•湖北选择性考试，2) “乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一。该工艺将部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面，艺人用手边捂边揉搓铜器，铜表面逐渐变黑，银丝变得银光闪闪。下列叙述错误的是( )
A．铜的金属活动性大于银 B．通过揉搓可提供电解质溶液
C．银丝可长时间保持光亮 D．用铝丝代替银丝铜也会变黑
【答案】D
【解析】根据金属活动顺序表，铜的金属活动性大于银，A项正确；通过揉搓，手上的汗水可提供电解质溶液(氯化钠等水溶液)，B项正确；银丝发生还原反应，氧化银转化为单质银，单质银活动性较弱，可长时间保持光亮，C项正确；铜的活动性比铝弱，氧化铝不能被铜还原为单质铝，因此铜不会变黑，D项错误。
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Na2O和Na2O2时转移的电子数相同。
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。
④Na2O2与CO2或H2O反应时，生成1 ml O2，转移电子的物质的量为2 ml。
⑤)Na2O2跟CO2和水蒸气组成的混合气体反应时，应先考虑Na2O2跟CO2的反应。因为若先发生反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，必定还发生反应：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O。
⑥Na2O2与SO2反应的化学方程式为：Na2O2＋SO2===Na2SO4。
⑦向Na2CO3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：COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)、HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑。
(2)镁、铝及其化合物
①镁在空气中燃烧主要发生反应：2Mg＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2MgO，此外还发生反应：3Mg＋N2eq \(=====,\s\up7(点燃))Mg3N2、2Mg＋CO22MgO＋C。
②Mg3N2与水反应：Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑。
③加热Mg(HCO3)2溶液生成的是Mg(OH)2沉淀，而不是MgCO3沉淀，因为Mg(OH)2比MgCO3更难溶于水。反应方程式为Mg(HCO3)2Mg(OH)2↓＋2CO2↑。
④铝与NaOH溶液、非氧化性强酸反应生成H2。常温下，浓硝酸、浓硫酸使铝发生钝化。
⑤Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中(如在氨水和碳酸中不溶)。
⑥Al3＋、AlOeq \\al(－,2)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－、COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,3)、S2－、ClO－、AlOeq \\al(－,2)，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。AlOeq \\al(－,2)与下列离子不能大量共存：H＋、HCOeq \\al(－,3)、Al3＋、Fe2＋、Fe3＋，其中H＋和HCOeq \\al(－,3)是因为与AlOeq \\al(－,2)直接反应(AlOeq \\al(－,2)＋HCOeq \\al(－,3)＋H2O===Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3))，其余也是因为发生了剧烈的双水解反应。
(7)明矾的净水原理：明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它在水中能电离：KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SOeq \\al(2－,4)。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＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋。
(3)铁、铜及其化合物
①Fe与Cl2反应只能生成FeCl3，与I2反应生成FeI2，与反应物的用量无关。
②Fe与水蒸气在高温下反应生成H2和Fe3O4，而不是Fe2O3。
③过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸，均生成Fe2＋。要注意产生的Fe3＋还可以氧化单质Fe这一隐含反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
④NOeq \\al(－,3)与Fe2＋在酸性条件下不能共存。
⑤Fe2O3、Fe(OH)3与氢碘酸反应时，涉及Fe3＋与I－的氧化还原反应，产物为Fe2＋、I2和H2O。
⑥FeCl3溶液加热浓缩时，因Fe3＋水解和HCl的挥发，得到的固体为Fe(OH)3，灼烧后得到红棕色Fe2O3固体；而Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性的酸，将得不到Fe(OH)3固体，最后得到的固体仍为Fe2(SO4)3。
⑦注意亚铁盐及Fe(OH)2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
3．金属元素及其化合物的重要性质和应用
1．钠和盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，与熔融的盐反应才能置换出盐中的金属。
2．无论Na与O2反应生成Na2O还是Na2O2，只要参与反应的Na的质量相等，则转移电子的物质的量一定相等，但得到Na2O2的质量大于Na2O的质量。
3．1 ml Na2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1 ml，如1 ml Na2O2与足量SO2的反应转移电子应为2 ml。
4．不能用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，应选用CaCl2或BaCl2溶液。
5．除去CO2中的HCl气体，应选用饱和的NaHCO3溶液。
6．向饱和的Na2CO3溶液中通入过量CO2，有晶体析出。
7．焰色反应是元素的性质，无论游离态还是化合态，均具有相同的焰色反应，它不是化学变化，在观察钾元素的焰色反应时，应通过蓝色的钴玻璃片。
8．Na－K合金常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂。
9．铝是活泼金属，但铝抗腐蚀性相当强，因为铝表面生成一层致密的氧化物薄膜。由于Al2O3的熔点高于Al的熔点，故在酒精灯上加热铝箔直至熔化，发现熔化的铝并不滴落。
10．铝热反应不仅仅是单质铝与Fe2O3反应，还包含制取其他难熔金属的反应，由于铝热剂是混合物，故铝热反应不能用于工业上冶炼铁。注意铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应。
11．并不是Al与所有金属氧化物均能组成铝热剂，该金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱。
12．Al2O3、Al(OH)3与NaOH溶液的反应常用于物质的分离提纯。Al(OH)3不溶于氨水，所以实验室常用铝盐和氨水来制备Al(OH)3。
13．利用偏铝酸盐制备Al(OH)3，一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解。若向偏铝酸盐溶液中通入CO2，生成的Al(OH)3不溶于碳酸，CO2过量时生成HCOeq \\al(－,3)，不过量时生成COeq \\al(2－,3)，书写离子反应方程式时要特别注意。
14．自然界中有少量游离态的铁(陨石中)，纯净的铁块是银白色的，而铁粉是黑色的。
15．Fe与O2、H2O(g)反应的产物都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe与Cl2反应时生成FeCl3，与S反应时生成FeS，说明Cl2的氧化性大于S。常温下，Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，但加热后继续反应。Fe在Cl2中燃烧，无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3。
16．向含Fe2＋的溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物质时，溶液会出现浅绿色―→棕色的颜色变化，该现象可用于Fe2＋的检验。
17．Fe3＋的检验方法较多，如观察溶液颜色法(棕黄色)、NaOH溶液法(生成红褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成红色溶液)，前面两种方法需溶液中Fe3＋浓度较大时才适用，最好也最灵敏的方法是KSCN溶液法。Fe2＋的检验可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化剂的方法；也可用铁氰化钾检验Fe2＋，现象是生成蓝色沉淀{Fe3[Fe(CN)6]2}。
18．生成FeCl2除了用Fe和HCl的置换反应外，还可用化合反应：2FeCl3＋Fe===3FeCl2；生成Fe(OH)3除了用Fe3＋与碱的复分解反应外，还可用化合反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
19．制备Fe(OH)2的方法很多，原则有两点：一是溶液中的溶解氧必须提前除去；二是反应过程中必须与O2隔绝。同时要牢记Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时溶液的颜色变化(白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色)。
20．铜是紫红色金属，它在潮湿的空气中最终不是生成CuO，而是铜绿[Cu2(OH)2CO3]。
21．Cu和一定量的浓HNO3反应，产生的是NO2和NO的混合气体，当Cu有剩余，再加入稀H2SO4，Cu继续溶解。
22．铜合金有：①青铜(Cu、Sn、Pb等)；②黄铜(Cu、Zn、Sn、Pb、Al等)；③白铜(Cu、Ni、Zn、Mn)。

1．(2024·辽宁丹东高三期中)下列关于钠、铁、氯及其化合物的说法错误的是( )
A．钠着火时不能使用泡沫灭火器灭火
B．1mlCl2与足量Fe反应，转移的电子的物质的量为2ml
C．可用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
D．Fe(OH)3和FeCl2均能通过化合反应制得
【答案】C
【解析】A项，Na着火生成过氧化钠，过氧化钠与水和二氧化碳都反应生成氧气，氧气助燃，故钠着火时不能用二氧化碳灭火，应用沙子盖灭，A正确；B项，Cl2与Fe反应生成FeCl3，Cl的化合价由0降低-1，则1mlCl2反应转移2ml电子，B正确；C项，Ca(OH)2与Na2CO3和NaHCO3均能生成CaCO3沉淀，现象相同，不能鉴别，C错误；D项，4 Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3为化合反应，Fe+2FeCl3 =3FeCl2为化合反应，D正确；故选C。
2．(2024·河北石家庄·高三石家庄精英中学期中)铁元素在化学中占据较高的地位，形成的化合物种类繁多，应用广泛，下列说法正确的是( )
A．铁遇浓硫酸或浓硝酸发生钝化现象，不属于化学反应
B．FeO与硝酸反应的离子方程式为FeO+2H+=Fe2++H2O
C．待测液中先滴加新制氯水，再滴加KSCN试液，若出现红色则待测液中含有Fe3+
D．制备Fe(OH)2沉淀过程中一定要控制其反应体系内不能有氧气，以免沉淀被氧化
【答案】D
【解析】A项，钝化是浓硫酸或浓硝酸利用其强氧化性在铁的表面生成一层致密的氧化膜，阻碍反应的进行，发生了化学反应，故A错误；B项，硝酸为强氧化性酸，Fe2+会被继续氧化，正确的离子方程式为：3FeO+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+5H2O，故B错误；C项，先加氯水可氧化亚铁离子，不能排除原溶液是否含铁离子，则检验亚铁离子时先加KSCN无现象，后加氯水观察是否出现血红色，故C错误；D项，Fe(OH)2很容易被氧气氧化为Fe(OH)3，所以制备Fe(OH)2沉淀过程中一定要控制其反应体系内不能有氧气，以免沉淀被氧化，故D正确。故选D。
3．(2024·辽宁丹东·高三统考期中)下列关于钠及其化合物的说法正确的是( )
A．向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，有白色晶体析出
B．Na2O、Na2O2都能与酸反应，它们都是碱性氧化物
C．烧碱、纯碱均属于碱，都不能盛放在玻璃试剂瓶中
D．钠具有很强的还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti
【答案】A
【解析】A项，向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，生成溶解度小的碳酸氢钠，有白色晶体析出，故A正确；B项，碱性氧化物是与酸反应只生成一种盐和水的氧化物，Na2O是碱性氧化物，Na2O2属于过氧化物，故B错误；C项，烧碱是NaOH，纯碱是Na2CO3，都能盛放在玻璃试剂瓶中，但不能用玻璃塞，故C错误；D项，钠具有很强的还原性，可与熔融的TiCl4反应制取金属Ti，故D错误；故选A。
4．下列有关金属及其化合物的说法正确的是( )
A．Na久置于空气中最终生成NaHCO3
B．金属单质在化学反应中往往体现出还原性
C．铁元素在自然界中都是以化合态形式存在的
D．Al能与任意强酸反应生成H2
【答案】B
【解析】A项，碳酸氢钠不稳定，易分解，Na久置于空气中最终生成Na2CO3，A错误；B项，金属单质在化学反应中只能失去电子而被氧化，因此金属单质在化学反应中往往体现出还原性，B正确；C项，铁元素在自然界中也有游离态形式存在的，如陨石中含有游离态的铁，C错误；D项，Al与硝酸反应不能生成H2，D错误；故选B。
5．下列推理正确的是( )
A．铝粉在氧气中燃烧生成Al2O3，故钠在氧气中燃烧生成Na2O
B．铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，故钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜
C．活泼金属钠保存在煤油中，故活泼金属铝也保存在煤油中
D．钠与氧气、水等反应时钠均作还原剂，故金属单质参与反应时金属单质均作还原剂
【答案】D
【解析】钠在氧气中燃烧生成Na2O2，A项错误；钠非常活泼，钠加入硫酸铜溶液中，钠先与水反应生成NaOH，NaOH再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，B项错误；由于钠易与水、氧气反应，故为了隔绝空气保存在煤油中；铝在空气中易与氧气反应生成致密的氧化物保护膜，故不需要保存在煤油中，放在广口瓶中即可，C项错误；由于金属单质在反应中，化合价均升高被氧化，故金属单质参与反应时金属单质均作还原剂，D项正确。
6．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法中不正确的是( )
A．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
B．工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的
C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D．越活泼的金属越难冶炼
【答案】B
【解析】合金的性质与其成分金属的性质不完全相同，如硬度、强度更大，熔点更低等，A正确；因AlCl3是共价化合物，熔融时不导电，冶炼铝时应采用冰晶石(Na3AlF6)作熔剂电解熔融Al2O3的方法，B错误；金属冶炼就是把金属阳离子还原为金属原子，C正确；越活泼的金属，其金属阳离子的氧化性越弱，越难被还原，D正确。
7．中国载人潜水器“蛟龙”号在西太平洋的马里亚纳海沟试验海域成功创造了载人深潜新的历史记录，首次突破7 000米，最深达到7 020米海底。“蛟龙”号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金，下列有关合金的说法中正确的是( )
A．钛合金是一种新型的金属单质 B．钛合金的熔点比成分金属的低，硬度小
C．钛合金的化学性质与钛单质相同 D．青铜、碳素钢、合金钢和硬铝均是合金
【答案】D
【解析】合金是指两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质，不属于新型金属单质，A错误；合金的熔点一般比成分金属的熔点低但硬度大，B错误；合金的化学性质与其成分金属的化学性质是相同的，钛合金除具备钛单质的性质外，还具有其他成分的性质，C错误。
8．(2023·辽宁省抚顺市六校协作体高三联考)某混合物可能含有Al、Cu、Fe2O3、Al2O3，为探究该混合物成分，某兴趣小组设计如图分析方案。下列分析错误的是( )
A．固体P一定是纯净物
B．若，则原混合物中可能含有Al
C．蓝绿色溶液中一定含有的金属阳离子为Cu2+、Fe2+
D．向溶液N中通入足量的CO2，一定可观察到有白色沉淀生成
【答案】D
【解析】M加入过量氢氧化钠，若有铝、氧化铝则转化为偏铝酸钠，铜、氧化铁不反应进入N；N加入过量稀盐酸，氧化铁和盐酸生成氯化铁、氯化铁会与铜生成氯化铜和氯化亚铁，得到固体P，说明铜过量，得到蓝绿色溶液，则说明铁和部分铜转化为氯化铜、氯化亚铁。A项，由分析可知，固体P一定是纯净物铜，A正确；B项，若，则原混合物中可能含有和氢氧化钠反应的铝或氧化铝或两者均有，B正确；C项，蓝绿色溶液中一定含有的金属阳离子为Cu2+、Fe2+，C正确；D项，若不含铝、氧化铝，则向溶液N中通入足量的CO2，不能观察到白色沉淀生成，D错误；故选D。
考点二 常见金属的化合物
1．(2023•浙江省6月选考，3)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是( )
A．氯化铁属于弱电解质B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C．氯化铁可由铁与氯气反应制得D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
【答案】A
【解析】A项，氯化铁能完全电离出铁离子和氯离子，属于强电解质，A错误；B项，氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，可用来蚀刻铜板，B正确；C项，氯气具有强氧化性，氯气与铁单质加热生成氯化铁，C正确；D项，向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，继续加热呈红褐色，铁离子发生水解反应可得到氢氧化铁胶体，D正确；故选A。
2．(2023•浙江省1月选考，2)硫酸铜应用广泛，下列说法不正确的是( )
A．元素位于周期表p区B．硫酸铜属于强电解质
C．硫酸铜溶液呈酸性D．硫酸铜能使蛋白质变性
【答案】A
【解析】A项，Cu为29号元素，位于IB族，属于ds区元素，故A错误；B项，硫酸铜属于盐类，在水溶液中能完全电离，属于强电解质，故B正确；C项，硫酸铜为强酸弱碱盐，铜离子水解使溶液呈酸性，故C正确；D项，铜离子为重金属离子，能使蛋白质变性，故D正确；故选A。
3．(2022·浙江省6月选考，22)关于化合物：FeO(OCH3)的性质，下列推测不合理的是( )
A．与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O
B．隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O
C．溶于氢碘酸(HI)，再加CCl4萃取，有机层呈紫红色
D．在空气中，与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3
【答案】B
【解析】已知化合物：FeO(OCH3)中Fe的化合价为+3价，CH3O-带一个单位负电荷。A项，化合物：FeO(OCH3)中Fe的化合价为+3价，故其与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O，反应原理为：FeO(OCH3)+3HCl=FeCl3+H2O+CH3OH，A不合题意；B项，化合物：FeO(OCH3)中Fe的化合价为+3价，C为-2，若隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O则得失电子总数不相等，不符合氧化还原反应规律，即不可能生成FFeO、CO2、H2O，B符合题意；C项，化合物：FeO(OCH3)中Fe的化合价为+3价，故其溶于氢碘酸(HI)生成的Fe3+能将I-氧化为I2，反应原理为：2FeO(OCH3)+6HI=2FeI2+I2+2H2O+2CH3OH，再加CCl4萃取，有机层呈紫红色，C不合题意；D项，化合物：FeO(OCH3)在空气中高温将生成Fe2O3、CO2和H2O，然后Fe2O3为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物，故化合物：FeO(OCH3)与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3，D不合题意；故选B。
4．(2022•辽宁省选择性考试，6)镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色；加入CCl4，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是( )
A．褪色原因为I2被Fe还原B．液体分层后，上层呈紫红色
C．镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈D．溶液恢复棕色的原因为被氧化
【答案】D
【解析】A项，Zn比Fe活泼，更容易失去电子，还原性更强，先与I2发生氧化还原反应，故溶液褪色原因为I2被＞还原，A项错误；B项，液体分层后，I2在CCl4层，CCl4的密度比水大，则下层呈紫红色，B项错误；C项，若镀层金属活泼性大于Fe，则Fe不易生锈，反之，若Fe活泼性大于镀层金属，则Fe更易生锈，由于活泼性：Zn＞Fe＞Sn，则镀锡铁钉更易生锈，C项错误；D项，漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2，其具有强氧化性，可将I-氧化，D项正确；答案选D。
5．(2022•湖南选择性考试，13)为探究FeCl3的性质，进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为)。
依据上述实验现象，结论不合理的是( )
A．实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B．实验②说明Fe3+既发生了水解反应，又发生了还原反应
C．实验③说明Fe3+发生了水解反应，但没有发生还原反应
D．整个实验说明SO32-对Fe3+的水解反应无影响，但对还原反应有影响
【答案】D
【解析】铁离子水解显酸性，亚硫酸根离子水解显碱性，两者之间存在相互促进的水解反应，同时铁离子具有氧化性，亚硫酸根离子具有还原性，两者还会发生氧化还原反应，在同一反应体系中，铁离子的水解反应与还原反应共存并相互竞争，结合实验分析如下：实验①为对照实验，说明铁离子在水溶液中显棕黄色，存在水解反应Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，煮沸，促进水解平衡正向移动，得到红褐色的氢氧化铁胶体；实验②说明少量亚硫酸根离子加入铁离子后，两者发生水解反应得到红褐色的氢氧化铁胶体；根据铁氰化钾检测结果可知，同时发生氧化还原反应，使铁离子被还原为亚铁离子，而出现特征蓝色沉淀；实验③通过反滴操作，根据现象描述可知，溶液仍存在铁离子的水解反应，但由于铁离子少量，没检测出亚铁离子的存在，说明铁离子的水解反应速率快，铁离子的还原反应未来得及发生。A项，铁离子的水解反应为吸热反应，加热煮沸可促进水解平衡正向移动，使水解程度加深，生成较多的氢氧化铁，从而使溶液显红褐色，故A正确；B项，在5mLFeCl3溶液中滴加2滴同浓度的Na2SO3溶液，根据现象和分析可知，Fe3+既发生了水解反应，生成红褐色的氢氧化铁，又被亚硫酸根离子还原，得到亚铁离子，加入铁氰化钾溶液后，出现特征蓝色沉淀，故B正确；C项，实验③中在5mL Na2SO3溶液中滴加2滴同浓度少量FeCl3溶液，根据现象和分析可知，仍发生铁离子的水解反应，但未来得及发生铁离子的还原反应，即水解反应比氧化还原反应速率快，故C正确；D项，结合三组实验，说明铁离子与亚硫酸根离子混合时，铁离子的水解反应占主导作用，比氧化还原反应的速率快，因证据不足，不能说明亚硫酸离子对铁离子的水解作用无影响，事实上，亚硫酸根离子水解显碱性，可促进铁离子的水解反应，故D错误。故选D。
6．(2022•湖南选择性考试，7)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
下列说法错误的是( )
A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C．合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2 D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
【答案】C
【解析】烟气(含HF)通入吸收塔，加入过量的碳酸钠，发生反应Na2CO3+2HF=2NaF+H2O+CO2↑，向合成槽中通入NaAlO2，发生反应6NaF+NaAlO2+2CO2=Na3AlF6+2Na2CO3，过滤得到Na3AlF6和含有Na2CO3的滤液。A项，陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2在高温下与Na2CO3发生反应SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，故A正确；B项，采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积，提高吸收塔内烟气吸收效率，故B正确；C项，由上述分析可知，合成槽内发生反应6NaF+NaAlO2+2CO2=Na3AlF6+2Na2CO3，产物是Na3AlF6和Na2CO3，故C错误；D项，由上述分析可知，滤液的主要成分为Na2CO3，可进入吸收塔循环利用，故D正确；故选C。
7．(2021年1月浙江选考)下列“类比”合理的是( )
A．Na与H2O反应生成NaOH和H2，则Fe与H2O反应生成Fe(OH)3和H2
B．NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3和HClO，则NaClO溶液与SO2反应生成NaHSO3和HClO
C．Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl，则Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl
D．NaOH溶液与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NaNO3，则氨水与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NH4NO3
【答案】C
【解析】A项，Na与水反应生成NaOH和H2，Fe与冷水、热水都不反应，Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，A不合理；B项，NaClO具有强氧化性，SO2具有较强的还原性，NaClO溶液与SO2发生氧化还原反应时SO2被氧化成SO42-，ClO-被还原成Cl-，B不合理；C项，Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl：Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl，Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl：Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl，C合理；D项，氨水与少量AgNO3反应生成[Ag(NH3)2]+：Ag++2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O，D不合理；故选C。
8．(2021•广东选择性考试，10)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A．可与反应生成 B．既可被氧化，也可被还原
C．可将加入浓碱液中制得的胶体 D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
【答案】C
【解析】图中所示铁元素不同化合价的物质：a为Fe，b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的盐类物质，c为Fe(OH)2，e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的盐类物质，d为Fe(OH)3。A项，Fe与Fe(III)的盐类物质可发生反应生成Fe(II)的盐类物质，如Fe+2FeCl3=3FeCl2，故A不选；B项，Fe(II)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故B不选；C项，Fe(III)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体操作为：向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C选；D项，b→c→d→e→b转化如FeCl2 Fe(OH)2Fe(OH)3 FeCl3FeCl2，故D不选；故选C。
1．常见金属氧化物
2．常见金属氢氧化物
3．重要的盐
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：Aeq \(――→,\s\up7(X))Beq \(――→,\s\up7(X))C
①Naeq \(――→,\s\up7(O2))Na2Oeq \(――→,\s\up7(O2))Na2O2
②X为强酸，如NaAlO2eq \(――→,\s\up7(HCl))Al(OH)3eq \(――→,\s\up7(HCl))AlCl3
③X为强碱，如AlCl3eq \(――→,\s\up7(NaOH))Al(OH)3eq \(――→,\s\up7(NaOH))NaAlO2
(2)三角型转化关系
常见金属及其化合物的性质应用
1．(2024·山西吕梁·高三校联考阶段练习)下列各组物质中，满足表中图示物质在一定条件下能一步转化的组合有( )
A．②③B．②④C．①③D．①④
【答案】C
【解析】①Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜，硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜，氢氧化铜加热分解生成氧化铜，氧化铜被还原生成Cu，故正确；②钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠，氯化钠不能生成氧化钠，故错误；③AlAlCl3Al(OH)3Al2O3Al，故正确；④Fe与Cl2反应可生成FeCl3，FeCl3与Fe反应可得到FeCl2，FeCl2与氢氧化钠生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁得不到Fe，故错误；由以上可知①③正确，故选C。
2．下列说法不正确的是( )
A．炼铁高炉中石灰石在高温下分解生成的氧化钙与铁矿石中的二氧化硅等反应生成炉渣
B．铜盐能杀死某些细菌，并能抑制藻类生长，因此游泳馆常用硫酸铜作池水消毒剂
C．光导纤维导电能力很强，它主要由二氧化硅制造而来
D．铝粉和氧化铁的混合物发生铝热反应可用于焊接铁轨
【答案】C
【解析】A项，氧化钙与铁矿石中的二氧化硅等反应生成炉渣硅酸钙，A正确；B项，铜盐是重金属离子，能使蛋白质变性，故能杀菌消毒，B正确；C项，二氧化硅不能导电，C错误；D项，铝粉和氧化铁粉末在高温条件下发生铝热反应，该反应放出大量的热，用于焊接铁轨，D正确；故选C。
3．类推的思维方法在化学学习与研究中经常使用。下列类推结论中正确的是( )
A．NaOH饱和溶液导电能力强，则Ca(OH)2饱和溶液的导电能力也强
B．加热时Cu与O2反应生成CuO，则加热时Cu与S反应生成CuS
C．BaCl2溶液中通入SO2无沉淀产生，则Ba(NO3)2溶液中通入SO2也无沉淀产生
D．Al与Fe2O3能发生铝热反应，则与MnO2也能发生铝热反应
【答案】D
【解析】A项，NaOH是易溶于水易电离的强电解质，其饱和溶液离子浓度大，导电能力强，Ca(OH)2是微溶于水的强电解质，溶于水的能完全电离，但因微溶，其饱和溶液离子浓度小，导电能力弱。故A错误；B项，加热时Cu与O2反应生成CuO，硫的氧化性比氧气、氯气弱，只能把金属氧化到低价，Cu的低价为+1价，2Cu+SCu2S，故B错误；C项，硝酸钡在酸化后隐含硝酸的氧化性，可以氧化二氧化硫为硫酸，与BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀，二氧化硫与BaCl2溶液不反应，故C错误；D项，Al与Fe2O3能发生铝热反应，则Al与MnO2也能发生铝热反应，均符合铝热反应的特点，故D正确；故选D。
4．已知甲、乙、丙三种物质均含有同种元素X，其转化关系如下：
下列说法错误是( )
A．若A为NaOH溶液，乙为白色沉淀，则X可能为短周期金属元素
B．若A为硝酸，X为金属元素，则甲与乙反应可生成丙
C．若A为氧气，丙在通常状况下为红棕色气体，则甲可能为非金属单质
D．若乙为NaHCO3，则甲或丙可能是CO2
【答案】B
【解析】A项，若A为NaOH溶液，甲是AlCl3，乙是Al(OH)3白色沉淀，丙是NaAlO2，X为短周期金属元素铝，符合题意，A正确；B项，若A为硝酸，X为金属元素，X应是变价金属，则甲是Fe，乙是Fe(NO3)2，丙是Fe(NO3)3，甲与乙不反应，B错误；C项，若A为氧气，丙在通常状况下为红棕色气体即NO2，则甲是N2，乙是NO，C正确；D项，若乙为NaHCO3，甲是CO2，A是NaOH，丙是Na2CO3，或者甲是Na2CO3，乙是NaHCO3，A是HCl，丙是CO2，D正确。故选B。
5．(2023·浙江省宁波市高三选考模拟考试)食品安全国家标准规定，K4[Fe(CN)6]允许作为食盐的抗结剂，最大使用量为0.01g/kg。己知K4[Fe(CN)6]的熔点70℃、沸点104.2℃，400℃以上分解：3K4[Fe(CN)6]12KCN+Fe3C+5C+3N2↑，KCN有剧毒。下列关于K4[Fe(CN)6]的推测不合理的是( )
A．可溶于水，溶液中离子主要存在形式为K+、[Fe(CN)6]4-
B．烹饪时不必担心食盐中的K4[Fe(CN)6]转化为剧毒物质
C．在空气中灼烧，生成K2CO3、FeO、CO2和N2
D．与稀硫酸反应可生成K2SO4、FeSO4和HCN
【答案】C
【解析】A项，K4[Fe(CN)6]属于钾盐，由K+和[Fe(CN)6]4-构成，该物质可溶于水，溶液中离子主要存在形式为K+、[Fe(CN)6]4-，A正确；B项，K4[Fe(CN)6]沸点为104.2℃，在104.2℃以上即变为气体逸出，故烹饪时不必担心食盐中的K4[Fe(CN)6]转化为剧毒物质，B正确；C项，在空气中灼烧K4[Fe(CN)6]，Fe(II)会被氧化为Fe(III)，不会生成FeO，C错误；D项，K4[Fe(CN)6]可与稀硫酸反应可生成K2SO4、FeSO4和HCN，D正确；故选C。
考点三 非金属及其化合物的性质应用
1．(2023•湖北省选择性考试，1)2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是( )
A．液氮-液氢B．液氧-液氢C．液态NO2-肼D．液氧-煤油
【答案】A
【解析】A项，虽然氮气在一定的条件下可以与氢气反应，而且是放热反应，但是，由于N≡N键能很大，该反应的速率很慢，氢气不能在氮气中燃烧，在短时间内不能产生大量的热量和大量的气体，因此，液氮-液氢不能作为火箭推进剂，A符合题意；B项，氢气可以在氧气中燃烧，反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体，因此，液氧-液氢能作为火箭推进剂，B不符合题意；C项，肼和NO2在一定的条件下可以发生剧烈反应，该反应放出大量的热，且生成大量气体，因此，液态NO2-肼能作为火箭推进剂，C不符合题意；D项，煤油可以在氧气中燃烧，反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体，因此，液氧-煤油能作为火箭推进剂，D不符合题意；故选A。
2．(2023•浙江省1月选考，4)物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是( )
A．能使某些色素褪色，可用作漂白剂B．金属钠导热性好，可用作传热介质
C．溶液呈碱性，可用作消毒剂D．Fe2O3呈红色，可用作颜料
【答案】C
【解析】A项，SO2具有漂白性，能使某些色素褪色，A正确；B项，钠导热性好，液态钠可用作核反应堆的传热介质，B正确；C项，NaClO溶液可用于杀菌消毒，并不是由于其具有碱性，而是因为其具有强氧化性，C不正确；D项，Fe2O3的颜色是红色，可用作红色颜料，D正确；故选C。
3．(2023•山东卷，2)实验室中使用盐酸、硫酸和硝酸时，对应关系错误的是( )
A．稀盐酸：配制AlCl3溶液 B．稀硫酸：蔗糖和淀粉的水解
C．稀硝酸：清洗附有银镜的试管 D．浓硫酸和浓硝酸的混合溶液：苯的磺化
【答案】D
【解析】A项，实验室配制AlCl3溶液时向其中加入少量的稀盐酸以抑制Al3+水解，A不合题意；B项，蔗糖和淀粉的水解时常采用稀硫酸作催化剂，B不合题意；C项，清洗附有银镜的试管用稀硝酸，反应原理为：Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O，C不合题意；D项，苯的磺化是苯和浓硫酸共热，反应生成苯磺酸的反应，故不需要用到浓硫酸和浓硝酸的混合溶液，D符合题意；故选D。
4．(2022•河北省选择性考试，1)定窑是宋代五大名窑之一，其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是( )
A．传统陶瓷是典型的绝缘材料B．陶瓷主要成分为SiO2和MgO
C．陶瓷烧制的过程为物理变化D．白瓷的白色是因铁含量较高
【答案】A
【解析】A项，陶瓷是良好的绝缘体，传统陶瓷是典型的绝缘材料，常用于高压变压器的开关外包装和器件，A正确；B项，陶瓷的主要成分为硅酸盐，而不是SiO2和MgO，C错误；C项，陶瓷烧制过程发生复杂的化学反应，由新物质生成，属于化学变化，C错误；D项，由于Fe2+、Fe3+和铁的氧化物均有颜色，故陶瓷中含铁量越多，陶瓷的颜色越深，白瓷的白色是因为铁含量较低甚至几乎不含，D错误；故选A。
5．(2022•江苏卷)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N2转化为NH3
B．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl
C．工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3
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】A项，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；B项，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；C项，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；D项，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；故选A。
6．(2022•广东选择性考试，5)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H2SO4的酸性
B．a处变红，说明SO2是酸性氧化物
C．b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性
D．试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成
【答案】B
【解析】A项，铜和浓硫酸反应过程中，生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性，生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性，故A错误；B项，a处的紫色石蕊溶液变红，其原因是SO2溶于水生成了酸，可说明SO2是酸性氧化物，故B正确；C项，b处品红溶液褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c处酸性高锰酸钾溶液褪色，其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应，SO2体现出还原性，故C错误；D项，实验过程中试管底部出现白色固体，根据元素守恒可知，其成分为无水CuSO4，而非蓝色的CuSO4·5H2O，其原因是浓硫酸体现出吸水性，将反应生成的H2O吸收，故D错误；故选B。
7．(2021•浙江6月选考，16)关于化合物ClONO2的性质，下列推测不合理的是( )
A．具有强氧化性B．与NaOH溶液反应可生成两种钠盐
C．与盐酸作用能产生氯气D．水解生成盐酸和硝酸
【答案】D
【解析】A项，ClONO2里面含有正一价的氯元素和正五价的氮元素，具有强氧化性，A正确；B项，ClONO2与NaOH溶液反应可生成次氯酸盐和硝酸盐，B正确；C项，ClONO2与盐酸发生归中反应生成氯气，C正确；D项，ClONO2发生水解反应生成次氯酸和硝酸，D错误；故选D。
8．(2021•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．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】A项，NO2是红棕色且有刺激性气味的气体，而SO2是无色有刺激性气味的气体，A错误；B项，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；C项，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；D项，工业废气中的SO2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；故选D。
1．常见非金属单质的性质
2．常见非金属氧化物的性质
3．几种常见的硫酸盐
4．常见无机物性质与用途对应关系归纳
(1)液氯密封在钢瓶中，而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。
(2)1 ml 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)实验室制Cl2，除了用MnO2和浓盐酸反应外，还可以用KMnO4、KClO3、NaClO与浓盐酸反应且都不需要加热，如ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
(4)酸性KMnO4溶液，用的是H2SO4酸化而不是盐酸。
(5)ClO－不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性，如ClO－与SOeq \\al(2－,3)、I－、Fe2＋均不能大量共存；ClO－体现水解性，因HClO酸性很弱，ClO－水解显碱性，如Fe3＋＋3ClO－＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HClO，所以ClO－与Fe3＋、Al3＋均不能大量共存。
(6)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成CaSO4而不是CaSO3，其离子方程式为
Ca2＋＋3ClO－＋SO2＋H2O===CaSO4↓＋Cl－＋2HClO(少量SO2)，
Ca2＋＋2ClO－＋2SO2＋2H2O===CaSO4↓＋2Cl－＋SOeq \\al(2－,4)＋4H＋(过量SO2)。
(7)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。
(8)“84”消毒液的主要成分为NaClO，漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
(9)液溴需要用水封，溴蒸气呈红棕色，液溴呈深红棕色，溴水呈橙色，溴的CCl4溶液呈橙红色。
(10)除去附着在试管内壁上的硫，除了用热的NaOH溶液外，还可以用CS2，但不能用酒精。
(11)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；SO2和Cl2等体积混合通入溶液中，漂白性不但不增强，反而消失。
(12)把SO2气体通入BaCl2溶液中，没有沉淀生成，但若通入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。
(13)浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时，随反应进行，产物会发生变化或反应停止。注意区分Zn和浓H2SO4的反应。
(14)C与浓硫酸反应时，反应产物的确定应按以下流程进行：无水CuSO4确定水→品红溶液确定SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品红溶液检验SO2是否除净→澄清石灰水检验CO2。
(15)自然界中无游离态的硅，通常原子晶体不导电，但硅是很好的半导体材料，是制作光电池的材料。SiO2不导电，是制作光导纤维的材料。
(16)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。
(17)氢氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH溶液能用玻璃试剂瓶，但不能用玻璃塞。
(18)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。
(19)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。
(20)H2CO3的酸性大于H2SiO3的酸性，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2eq \(=====,\s\up7(高温))Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因可从两方面解释：①硅酸盐比碳酸盐稳定；②从化学平衡角度，由高沸点难挥发的固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2气体。
(21)水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料；碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。
(22)NO只能用排水法或气囊法收集。
(23)在NO或NO2与O2通入水的计算中常用到4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3、4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3两个方程式。
(24)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＋。
(25)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。
(26)强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应不生成H2；金属和浓HNO3反应一般生成NO2，而金属和稀HNO3反应一般生成NO。
(27)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NHeq \\al(＋,4)需用浓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NHeq \\al(＋,4)的存在。
(28)收集NH3时，把一团干燥的棉花放在试管口，以防止与空气对流；收集完毕，尾气处理时，应在试管口放一团用稀硫酸浸湿的棉花，以吸收NH3。
(29)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。
(30)浓盐酸和浓氨水反应有白烟生成，常用于HCl和NH3的相互检验。
(31)NH3、HCl、SO2、NO2可用水进行喷泉实验，水溶性小的气体可用其他溶剂(如CO2和NaOH溶液)进行喷泉实验。
1．(2024·辽宁丹东·高三统考期中)下列关于氯及其化合物的说法错误的是( )
A．HCl→Cl2→NaClO均可一步实现
B．在化学反应中，HCl既能被氧化，又能被还原
C．漂白粉既可作棉、麻的漂白剂，又可作游泳池的消毒剂
D．氯气可使有色的鲜花瓣褪色，说明Cl2具有漂白性
【答案】D
【解析】A项，HCl与次氯酸钠反应生成Cl2，Cl2与氢氧化钠反应生成NaClO，均可一步实现，故A正确；B项，HCl中Cl显示-1价，只能被氧化，H显示+1价，可以被还原，故B正确；C项，漂白粉含有次氯酸根，次氯酸根与空气中二氧化碳反应生成次氯酸，具有强氧化性，既可作棉、麻的漂白剂，又可作游泳池的消毒剂，故C正确；D项，氯气可使有色的鲜花瓣褪色，是因为氯气与花瓣中的水生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，故D错误；故选D。
2．C、Si、S都是自然界中含量丰富的非金属元素，下列有关说法中正确的是( )
A．三种元素在自然界中既有游离态又有化合态
B．二氧化物都属于酸性氧化物，都能与碱反应而不能与任何酸反应
C．最低价的气态氢化物都具有还原性，能与O2发生反应
D．其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：H2SO4＞H2SiO3＞H2CO3
【答案】C
【解析】A项，Si元素性质活泼，具有亲氧性，在自然界中无游离态，错误；B项，SiO2能与HF反应，错误；C项，C、Si、S三种元素最低价的气态氢化物分别为CH4、SiH4、H2S，都具有还原性，能与O2发生反应，正确；D项，非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强：H2SO4＞H2CO3＞H2SiO3，错误。
3．下列关于常见元素及其化合物的说法正确的是( )
A．NO2与水反应生成硝酸，说明NO2是酸性氧化物
B．SO2能使KMnO4溶液、品红溶液褪色，说明SO2具有漂白性
C．向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末，紫色褪去，说明Fe3O4中含有+2价Fe
D．硫与浓H2SO4在加热条件下生成SO2和水，说明浓H2SO4具有酸性和强氧化性
【答案】C
【解析】A项，酸性氧化物是与碱反应生成盐和水的氧化物；NO2与水反应生成硝酸，不能说明NO2是酸性氧化物，A错误；B项，SO2能使KMnO4溶液褪色，说明SO2具有还原性，SO2能使品红溶液褪色，是SO2具有漂白性的体现，B错误；C项，向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末，紫色褪去，说明Fe3O4中含有+2价Fe，二价铁和高锰酸根离子发生氧化还原反应，紫色褪去，C正确；D项，硫与浓H2SO4在加热条件下生成SO2和水，该反应是浓硫酸和非金属单质的反应，不能说明浓H2SO4具有酸性，D错误。故选C。
4．葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂，为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计)，某研究小组设计了如下实验(已知还原性：SO32->I->Cl-)。下列说法不正确的是( )
A．葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化，利用了亚硫酸盐的还原性
B．通入N2和煮沸的目的是为了将产生的气体从溶液中全部赶出
C．若试剂A选择氯水，则试剂B可选择NaOH标准液
D．若试剂A选择碱液，调节吸收后溶液为中性，则试剂B可选择I2标准液
【答案】C
【解析】A项，亚硫酸盐具有较强的还原性，可以防止葡萄酒被氧化，A正确；B项，温度越高，气体在水中的溶解度越小，通入N2和煮沸可以将产生的气体从溶液中全部赶出，B正确；C项，若试剂A选择氯水，溶液中会有未反应的氯水，当试剂B选择NaOH标准液时，所耗氢氧化钠标准液会偏大，造成结果有较大误差，C错误；D项，若试剂A选择碱液，调节吸收后溶液为中性，试剂B选择I2标准液，碘与亚硫酸盐反应生成硫酸盐，可以测定亚硫酸盐的含量，D正确；故选C。
5．(2021•河北选择性考试)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】A项，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；B项，NaClO在水溶液中会发生水解，离子方程式为：ClO-+H2OHClO+OH-，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，ClO3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；C项，HI的沸点低，易挥发加热NaI与浓H3PO4混合物发生反应生成HI利用的是高沸点酸制备低沸点酸的原理，C错误；D项，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；故选B。
6．(2023·河南省三门峡市高三阶段性考试)室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是( )
【答案】D
【解析】A项，氯水可氧化KBr生成Br2，Br2溶于CCl4呈橙黄色，可知Cl2的氧化性比Br2强，故A项符合题意；B项，SO2可被酸性KMnO4溶液氧化，溶液褪色，但Cl-也能被酸性KMnO4氧化，故B项不符合题意；C项，溶液呈红色，证明FeSO4溶液已变质，但无法证明Fe2+不存在，即无法证明FeSO4溶液已完全变质，故C项不符合题意；D项，C和SiO2在高温下反应生成Si和CO，反应过程中碳失电子，此反应不能说明非金属性C>Si，故D项不符合题意。故选A。
考点四 常见非金属单质及其化合物的制备
1．(2023•辽宁省选择性考试，3)下列有关物质的工业制备反应错误的是( )
A．合成氨：N2+3H22NH3B．制HCl：H2+Cl22HCl
C．制粗硅：SiO2+2CSi+2COD．冶炼镁：2MgO(熔融)2Mg+O2↑
【答案】D
【解析】A项，工业合成氨是利用氮气和氢气在催化剂的条件下反应生成的，反应方程式为N2+3H22NH3，A正确；B项，工业制氯化氢是利用氢气和氯气反应生成的，反应方程式为H2+Cl22HCl，B正确；C项，工业制粗硅是将SiO2与C在高温下反应生成粗硅，反应方程式为SiO2+2CSi+2CO，C正确；D项，冶炼金属镁是电解熔融氯化镁，反应方程式为MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑，D错误；故选D。
2．(2023•浙江省1月选考，5)下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是( )
A．和乙醇反应可生成H2 B．工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2
C．工业上用氨的催化氧化制备NOD．常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2
【答案】D
【解析】A项，乙醇分子中含有羟基，可以和钠反应生成氢气，A正确；B项，黄铁矿(FeS2)在空气中煅烧生成二氧化硫和氧化铁，B正确；C项，工业上利用氨与氧气催化氧化生成一氧化氮和副产物水，C正确；D项，常温下铁与浓硝酸会发生钝化，不能制备二氧化氮，D错误；故选D。
3．(2022•广东选择性考试，8)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是( )
【答案】D
【解析】A项，浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl，可用饱和食盐水除去HCl，Cl2可用浓硫酸干燥，A装置能达到实验目的，故A不符合题意；B项，氯气的密度大于空气，用向上排空气法收集，B装置能收集氯气，故B不符合题意；C项，湿润的红布条褪色，干燥的红色布条不褪色，可验证干燥的氯气不具有漂白性，故C不符合题意；D项，氯气在水中的溶解度较小，应用NaOH溶液吸收尾气，D装置不能达到实验目的，故D符合题意；故选D。
4．(2022·浙江省6月选考)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．用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏
【答案】A
【解析】A项，晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，可用于制造晶体管、集成电路等，而二氧化硅常用于制造光导纤维，A错误；B项，钠的焰色反应为黄色，可用作透雾能力强的高压钠灯，B正确；C项，耐高温材料应具有高熔点的性质，氧化铝熔点高，可用作耐高温材料，C正确；D项，石灰石的主要成分为碳酸钙，石灰石-石膏法脱硫过程中发生反应：CaCO3CaO+CO2↑，SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2=2CaSO4，得到了石膏，D正确；故选A。
5．(2022•北京卷，12)某的多孔材料刚好可将N2O4 “固定”，实现了NO2与N2O4分离并制备HNO3，如图所示：
己知：2NO2(g)N2O4(g) ΔH＜0
下列说法不正确的是( )
A．气体温度升高后，不利于N2O4的固定
B．N2O4被固定后，平衡正移，有利于NO2的去除
C．制备HNO3的原理为：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3
D．每制备0.4ml硝酸，转移电子数约为6.02×1022
【答案】D
【解析】A项，二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，四氧化二氮的浓度减小，所以气体温度升高后，不利于四氧化二氮的固定，故A正确；B项，四氧化二氮被固定后，四氧化二氮的浓度减小，二氧化氮转化为四氧化二氮的平衡向正反应方向移动，二氧化氮的浓度减小，所以四氧化二氮被固定后，有利于二氧化氮的去除，故B正确；C项，由题意可知，被固定后的四氧化二氮与氧气和水反应生成硝酸，反应的化学方程式为2N2O4+O2+2H2O=4HNO3，故C正确；D项，四氧化二氮转化为硝酸时，生成1ml硝酸，反应转移1ml电子，则每制备0.4ml硝酸，转移电子数约为0.4ml×6.02×1023=2.408×1023，故D错误；故选D。
6．(2022•湖北省选择性考试，8)硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子，可通过如下反应制备：NaHS(s)＋CS2(l)=Na2CS3(s)+ H2S(g)，下列说法正确的是( )
A．Na2CS3不能被氧化B．Na2CS3溶液显碱性
C．该制备反应是熵减过程D．CS2的热稳定性比CO2的高
【答案】B
【解析】A项，Na2CS3中硫元素为-2价，还原性比较强，能被氧化，故A错误；B项， 类比Na2CO3溶液，O与S同主族，可知Na2CS3溶液显碱性，故B正确；C项，由反应方程式可知，固体与液体反应制备了硫化氢气体，故该制备反应是熵增过程，故C错误；D项，S的原子半径比O小，故C=S键长比C=O键长长，键能小，故CS2的热稳定性比CO2的低，故D错误；故选B。
7．(2022•江苏卷，4)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )
A．用装置甲制取SO2气体B．用装置乙制取SO2水溶液
C．用装置丙吸收尾气中的SO2D．用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
【答案】C
【解析】A项，60%硫酸和NaHSO3(s)可发生反应：H2SO4+2NaHSO3=Na2SO4+2SO2↑+2H2O，因此装置甲可以制取SO2气体，A正确；B项，气体通入液体时“长进短处”，装置乙可以制取SO2水溶液，B正确；C项，SO2不会与饱和NaHSO3溶液发生反应，因此装置丙不能吸收尾气中的SO2，C错误；D项，SO2水溶液显酸性，可用干燥的pH试纸检验其酸性，D正确；故选C。
8．(2021•山东卷)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。A项，吸收过程中有二氧化碳生成，A正确；B项，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项，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项，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D正确；故选B。
物质制备的基本思路
(1)明确物质制备原理：进行物质制备实验设计前必须先认真审题，明确要制备的物质，弄清题目有哪些新信息，综合学过的知识，通过类比、分析、迁移，从而明确制备原理。
(2)选择实验仪器与实验试剂：根据制备的物质的性质、需要的反应条件，选择合理的实验仪器和试剂。例如：制备的物质具有强烈的腐蚀性，就不能选用橡胶管连接实验仪器；若反应条件是加热，且温度不超过100 ℃，就可以选择水浴加热装置。
(3)设计物质制备步骤：根据物质制备的原理以及所选用的实验仪器和试剂，设计出合理的实验装置和实验操作步骤，实验步骤应完整、简明。考生应该具备识别典型的实验仪器装置图的能力，这是评价实验方案的能力之一。
(4)检验制备物质的纯度：采用可行的方法对制备的物质进行检验，确定实验是否成功。
1．氯气和氨气的实验室制法
2．常见非金属单质及其化合物的工业制法
(1)单质
(2)化合物
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FeS2)；B：炉渣；C：二氧化硫、氧气、氮气；D：尾气(SO2、O2、N2)。
接触法制硫酸分为三个阶段：
1．下列关于气体制备的说法不正确的是( )
A．用碳酸钠粉末可以制备CO2
B．用铁片和稀H2SO4反应制取H2时，为加快产生H2的速率可改用浓H2SO4
C．加热分解NH4HCO3固体，将所得的气体进行适当处理可获得NH3
D．用KMnO4固体和用KClO3固体制备O2的装置完全相同
【答案】B
【解析】A项，Na2CO3粉末可以与稀硫酸等反应制备CO2；B项，Fe在浓H2SO4中发生钝化，不能得到大量的H2；C项，加热NH4HCO3得到CO2、NH3、H2O的混合气体，将混合气体通过碱石灰除去CO2和H2O即可得到NH3；选项D，用KMnO4固体和KClO3固体制备O2都属于“固＋固加热”型，其装置完全相同。
2．下列气体的制备和性质实验中，由现象得出的结论错误的是( )
【答案】D
【解析】使红色石蕊试纸变蓝，说明NH3的水溶液呈碱性，故NH3为碱性气体，A项结论正确。pH试纸变红，说明HCl的水溶液呈酸性，HCl是酸性气体，B项结论正确。淀粉­碘化钾试液变蓝，是由于有碘单质生成：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，该反应中Cl2表现出氧化性，C项结论正确。二氧化硫使品红溶液褪色是由于其具有漂白性，与其还原性无关，D项结论错误。
3．工业上制备高纯硅有多种方法，其中的一种工艺流程如下：
已知：流化床反应的产物中，除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等。
下列说法正确的是( )
A．电弧炉中发生的反应为C＋SiO2CO2↑＋Si
B．SiCl4进入还原炉之前需要经过蒸馏提纯
C．每生产l ml高纯硅，需要44． 8L Cl2(标准状况)
D．该工艺Si的产率高，符合绿色化学要求
【答案】B
【解析】A项，二氧化碳与碳在高温下生成粗硅和一氧化碳，电弧炉中发生的反应为2C+SiO22CO↑+Si，A错误；B项，SiCl4进入还原炉之前在流化床反应器中除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等，需要利用相互溶解的物质沸点不同，经过蒸馏提纯，B正确；C项，根据转化关系Si→SiCl4→Si，每生产l ml高纯硅，需要22．4L Cl2(标准状况)，C错误；D项，该工艺中产生氯化氢气体且有氯气的参与，容易引起空气污染，不符合绿色化学要求，D错误。
4．以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图：
则下列叙述错误的是( )
A．A气体是NH3，B气体是CO2
B．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒
D．第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶
【答案】D
【解析】A项，利用NH3极易溶于水，且水溶液显碱性，可以提高CO2的吸收，因此先通NH3后通CO2，A正确；B项，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，利用了溶解度的差异，B正确；C项，操作III是过滤，因此利用玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒，C正确；D项，晶体是NaHCO3，利用NaHCO3的不稳定性，2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，D错误。
5．南海是一个巨大的资源宝库，开发利用海水资源是科学研究的重要课题。下图为海水资源利用的部分过程，有关说法不正确的是 ( )
A．海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法
B．氯碱工业中采用阳离子交换膜可提高产品的纯度
C．由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2的关键是要低温小火烘干
D．溴工业中③、④的目的是富集溴元素，溴元素在反应③、⑤中均被氧化，在反应④中被还原
【答案】C
【解析】A项，海水淡化分离水与盐类物质，则主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法，故A正确；B项，氯碱工业中阳极上生成氯气，阴极上生成氢气、NaOH，且阳离子向阴极移动，采用阳离子交换膜可提高产品的纯度，故B正确；C项，HCl可抑制镁离子水解，则由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2的关键是要在干燥的氯化氢气流烘干，故C错误；D项，海水中溴离子浓度较低，反应③、⑤中Br元素的化合价升高，而反应④中Br元素的化合价降低，则溴元素在反应③、⑤中均被氧化，在反应④中被还原，故D正确；故选C。
考点五 非金属及其化合物的性质转化
1．(2022•江苏卷，8)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N2转化为NH3
B．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl
C．工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3
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】A项，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；B项，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；C项，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；D项，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；故选A。
2．(2023•全国乙卷，11)一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是( )
【答案】D
【解析】A项，溶液呈棕黄色是因为有Fe3+，有浑浊是产生了Fe(OH)3，因为硫酸亚铁久置后易被氧气氧化，化学方程式为： 12FeSO4+3O2+6H2O=4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3↓，A错误；B项，硫化钠在空气中易被氧气氧化为淡黄色固体硫单质，使颜色加深，化学方程式为：2Na2S + O2 + 2H2O = 4NaOH + 2S↓，B错误；C项，溴水的主要成分是溴和水，它们会反应，但速度很慢，Br2+H2O=HBrO+HBr，2HBrO=2HBr+O2，所以溴水放置太久会变质。但不是生成高溴酸，所以选项中的化学方程式错误，C错误；D项，胆矾为CuSO4·5H2O，颜色为蓝色，如果表面失去结晶水，则变为白色的CuSO4，化学方程式为：CuSO4·5H2O= CuSO4+5H2O，方程式正确，D正确；故选D。
3．(2022•江苏卷，6)周期表中ⅣA族元素及其化合物应用广泛，甲烷具有较大的燃烧热(890.3 kJ·ml-l)，是常见燃料；Si、Ge是重要的半导体材料，硅晶体表面SiO2能与氢氟酸(HF，弱酸)反应生成H2SiF6 (H2SiF6在水中完全电离为H+和SiF62-)；1885年德国化学家将硫化锗(GeS2)与H2共热制得了门捷列夫预言的类硅—锗；下列化学反应表示正确的是( )
A．SiO2与HF溶液反应：SiO2+6HF=2H++SiF62-+2H2O
B．高温下H2还原GeS2：GeS2+2H2=Ge+2H2S
C．铅蓄电池放电时的正极反应：Pb+SO42--2e-=PbSO4
D．甲烷的燃烧：CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝890.3kJ·ml−1
【答案】A
【解析】A项，由题意可知，二氧化硅与氢氟酸溶液反应生成强酸H2SiF6和水，反应的离子方程式为SiO2+6HF=2H++SiF62-+2H2O，故A正确；B项，硫化锗与氢气共热反应时，氢气与硫化锗反应生成锗和硫化氢，硫化氢高温下分解生成硫和氢气，则反应的总方程式为GeS2Ge+2S，故B错误；C项，铅蓄电池放电时，二氧化铅为正极，酸性条件下在硫酸根离子作用下二氧化铅得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水，电极反应式为正极反应PbO2+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O，故C错误；D项，由题意可知，1ml甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为890.3kJ，反应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝-890.3kJ·ml−1，故D错误；故选A。
4．(2022·浙江省1月选考，9)下列说法正确的是( )
A．铁与碘反应易生成碘化铁 B．电解ZnSO4溶液可以得到Zn
C．用石灰沉淀富镁海水中的Mg2+，生成碳酸镁 D．SO2通入BaCl2溶液中生成BaSO3沉淀
【答案】B
【解析】A项，I2属于弱氧化剂，与Fe反应生成FeI2，A错误；B项，电解一定浓度的硫酸锌溶液，Zn2+在阴极得电子析出Zn，B正确；C项，石灰沉淀Mg2+生成的沉淀是Mg(OH)2，C错误；D项，SO2通入BaCl2溶液中不能生成BaSO3沉淀，因为H2SO3酸性比HCl弱，该复分解反应不能发生，D错误；故选B。
5．(2022·浙江省1月选考，22)下列推测不合理的是( )
A．相同条件下，Br2与PBr3反应比Cl2与PCl3反应难
B．OPBrCl2与足量H2O作用生成2种酸
C．相同条件下，与水反应由快到慢的顺序：OPBr3、OPCl3、OPF3
D．PBr3与足量C2H5OH作用可得到P(OC2H5)3
【答案】B
【解析】A项，氯原子半径较小，氯气更容易靠近三氯化磷中的磷原子发生反应生成五氯化磷，A正确；B项，OPBrCl2与H2O反应的方程式为：OPBrCl2+3H2O=H3PO4+2HCl+HBr，一共生成3种酸，B错误；C项，从P—Br键到P—F键，键的稳定性逐渐增强，在和水反应时越难断裂，反应速率越慢，C正确；D项，PBr3与C2H5OH反应的时候，Br乙醇羟基上的氢原子结合，乙醇的其余部分和磷结合生成P(OC2H5)3，D正确；故选B。
6．(2023•辽宁省选择性考试，13)某小组进行实验，向10mL蒸馏水中加入0.4gI2，充分振荡，溶液呈浅棕色，再加入0.2g锌粒，溶液颜色加深；最终紫黑色晶体消失，溶液褪色。已知I3-(aq)为棕色，下列关于颜色变化的解释错误的是( )
【答案】D
【解析】A项，向10mL蒸馏水中加入0.4gI2，充分振荡，溶液呈浅棕色，说明I2的浓度较小，因为I2在水中溶解度较小，A项正确；B项，已知I3-(aq)为棕色，加入0.2g锌粒后，Zn与I2反应生成ZnI2，生成的I-与I2发生反应I-+I2I3-，生成I3-使溶液颜色加深，B项正确；C项，I2在水中存在溶解平衡I2(s)I2(aq)，Zn与I2反应生成的I-与I2(aq)反应生成I3-，I2(aq)浓度减小，上述溶解平衡向右移动，紫黑色晶体消失，C项正确；D项，最终溶液褪色是Zn与有色物质发生了化合反应，不是置换反应，D项错误；故选D。
7．(2021•辽宁选择性考试，8)含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是( )
A．a可能为正盐，也可能为酸式盐B．c为不溶于盐酸的白色沉淀
C．d为含极性键的非极性分子D．反应②中还可能生成淡黄色沉淀
【答案】C
【解析】由题干信息可知，盐a与足量的稀盐酸产生刺激性气味气体d，d能使KMnO4溶液褪色，故d为SO2，则盐a为Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，盐a与足量Cl2反应后将生成SO42-，与BaCl2溶液反应得到沉淀c，故c为BaSO4。A项，由分析可知，盐a为Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，故a可能为正盐，也可能为酸式盐，A正确；B项，由分析可知，c为BaSO4，故c为不溶于盐酸的白色沉淀，B正确；C项，由分析可知，d为SO2，由SO2易溶于水并根据“相似相溶”原理可知，d是含有极性键的极性分子，C错误；D项，由分析可知，盐a为Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，当Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O，反应②中还可能生成淡黄色沉淀，D正确；故选C。
解答无机推断题五步骤
一审：审清题意，从题干→问题→框图迅速浏览一遍，尽量在框图中把相关信息表示出来。
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、横向纵向思维等多种思维方式进行综合分析、推理，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。
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
1．(2024·辽宁大连·高三大连市金州高级中学校考期中)下列物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A．Cl2能溶于水，可用于工业制盐酸
B．NO2易溶于水，可用于工业制硝酸
C．HClO溶液显酸性，可用作漂白剂
D．晶体Si熔点高，可用作计算机芯片
【答案】B
【解析】A项，Cl2与H2反应，可用于工业制盐酸，故A错误；B项，NO2易溶于水生成硝酸和NO，可用于工业制硝酸，故B正确；C项，HClO溶液具有强氧化性，可用作漂白剂，故C错误；D项，晶体Si可以导电，可用作计算机芯片，故D错误；故选B。
2．(2024·浙江省宁波市高三选考模拟考试)2023年诺贝尔化学奖授予三位探索纳米和量子点领域的科学家。纳米SiO2晶体具有颗粒尺寸小、微孔多、比表面积大、对紫外线反射能力强等特点。下列关于纳米SiO2晶体的说法正确的是( )
A．熔点低于大块SiO2晶体
B．属于胶体，能产生丁达尔效应
C．与大块SiO2晶体属于同分异构体
D．与NaOH、HF都能反应，属于两性氧化物
【答案】A
【解析】A项，纳米SiO2晶体颗粒尺寸小，相对大块SiO2晶体来说，其中有一部分共价键断裂，熔化时需要克服的作用力小一些，熔点低一些，故A正确；B项，纳米SiO2晶体是纯净物，而胶体是混合物，故B错误；C项，纳米SiO2晶体和大块SiO2晶体都是共价晶体，由原子构成，没有分子式，不属于同分异构体，故C错误；D项，SiO2能与NaOH反应生成盐硅酸钠和水，SiO2能和HF都能反应，但是SiO2不是和所有的酸都能反应，只能和HF反应，和其他酸不反应，是酸性氧化物不是两性氧化物，故D 错误；故选A。
3．在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3，A正确；S与O2点燃生成SO2，SO2 与BaCl2溶液不反应，与Ba(OH)2反应生成白色沉淀BaSO3，SO2+Ba(OH)2=BaSO3↓+H2O，B错误；氨气和氧气在催化剂的存在下可以生成一氧化氮气体，而不是生成二氧化氮气体，C错误；加热条件下，Mg2+水解程度增大，生成Mg(OH)2，得不到MgCl2，D错误。
4．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Br2的液体粗溴纯溴
B．石英砂粗硅粗四氯化硅高纯硅
C．FeS2SO2H2SO3H2SO4
D．铝土矿Na[Al(OH)4]溶液Al(OH)3Al2O3铝
【答案】C
【解析】A项，提取食盐后的母液中提取单质溴的过程，要知道母液中是溴离子，需要先用Cl2氧化，此工艺可行的，故A正确；B项，由石英砂先制粗硅，再用H2还原SiCl4得到Si，是工业上制高纯硅的流程，工艺可行的，故B正确；C项，应首先进行二氧化硫的催化氧化，然后用98.3%的硫酸吸收，此工艺不可行，故C错误；D项，工业上用铝土矿制铝的过程，每一步所加试剂必须过量，此工艺可行的，故D正确；故选C。
5．(2024·黑龙江·高三黑龙江省伊春市第一中学校联考期中)如图是某常见非金属元素的价类二维图。下列说法正确的是( )
A．c、d、e中，只有c、d是酸性氧化物
B．一定条件下，a与氧气能一步反应生成d
C．g和h不可能是同一种物质
D．一定条件下，a和e能反应生成b
【答案】D
【解析】由图可知，a、b、c、d、e、f、g、h分别为NH3、N2、N2O5、NO2或N2O4、NO、HNO3、铵盐、硝酸盐。A项，N2O5对应的酸是硝酸，NO、NO2、N2O5中只有N2O5是酸性氧化物，A错误；B项，氨气与氧气催化反应生成NO，不能直接反应生成二氧化氮，B错误；C项，g和h可能是硝酸铵，C错误；D项，氨气和一氧化氮在一定条件下能发生归中反应生成氮气，D正确。故选D。
6．均含有短周期元素W的X、Y、Z三种物质间的转化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A．W可能是非金属元素
B．X可能是氧化物
C．Y、Z之间的转化可能是氧化还原反应
D．Y和Z在溶液中反应可能生成X
【答案】C
【解析】W可能是非金属元素，如X为NaHCO3，Y为CO2，Z为Na2CO3时，W为碳元素，A项正确；X可能是氧化物，如X为Al2O3，Y为Al2(SO4)3，Z为NaAlO2，B项正确；Y、Z之间的相互转化方式为加酸或加碱，不可能是氧化还原反应，C项错误；当X为Al(OH)3时，Y为Al2(SO4)3，Z为NaAlO2，Y和Z在溶液中反应可生成X，D项正确。
7．甲、乙、丙三种不同的物质中均含有同一种元素，反应④为置换反应，往乙溶液中滴加溶液，乙溶液变为血红色。它们之间的转化关系如图所示(部分反应物及生成物已略去)。下列说法错误的是( )
A．反应①、②可能为化合反应
B．反应④的另一反应物可以为离子化合物的水溶液
C．甲为金属单质，也可能为非金属单质
D．若甲为金属单质，甲、乙、丙中的相同元素化合价不同
【答案】C
【解析】A项，往乙溶液中滴加KSCN，溶液变为血红色，乙溶液中含有Fe3+；反应④为置换反应，甲为Fe、乙为FeCl3、丙为FeCl2符合题意，其中反应①为铁与氯气的化合反应，反应②为铁与氯化铁的化合反应，故A正确；B项，往乙溶液中滴加KSCN，溶液变为血红色，乙溶液中含有Fe3+；反应④为置换反应，则甲为Fe、乙为FeCl3、丙为FeCl2符合题意，其中反应④可能为铁与盐酸的反应，也可能为铁与氯化铜的反应，氯化铜为离子化合物，故B正确；C项，甲不一定是单质，可能是化合物，如甲为FeI2，乙为FeCl3、丙为FeCl2，其中反应④为FeI2溶液中通入少量氯气置换出碘为置换反应，符合题意，故C错误；D项，若甲为金属单质，甲为Fe、乙为FeCl3、丙为FeCl2符合题意，甲、乙、丙中的相同元素Fe的化合价不同，故D正确；故选C。
8．X、Y、Z三种物质何存在如下图所示的转化关系。下列说法错误的是( )
A．若a处强碱，则X与Z的溶液可能反应生成Y
B．若a是氧气，则Y一定是氧化物
C．若a是金属单质，则Y、Z中a的化合价可能是
D．若a是强酸，则Y既可能与酸反应又可能与碱反应
【答案】B
【解析】A项，若a是氢氧化钠，说明X能连续与氢氧化钠反应，即Y应是氢氧化物，Y能与氢氧化钠继续反应，说明氢氧化物Y具有酸性，则Y必是氢氧化铝，则X必是含有Al3+的溶液，Al3+水解使溶液呈酸性。Z是AlO2-，Al3+的溶液和AlO溶液混合生成氢氧化铝沉淀，故A正确；B项，若a是氧气，如硫化氢被氧化的反应生成的Y可能是硫，则Y不一定是氧化物，故B错误；C项， 若a是金属单质，如铁与氯气反应生成氯化铁溶液，再与铁反应生成氯化亚铁，则Y、Z中a的化合价可能是Y＞Z，故C正确；D项， 若a是强酸，如盐酸可与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝，再与盐酸反应生成氯化铝，则Y是氢氧化铝，既可能与酸反应又可能与碱反应，故D正确；故选B。
9．下表各组物质之间通过一步反应实现如图所示转化关系，且与表中的条件也匹配的是( )
【答案】A
【解析】NO和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，浓硝酸和金属反应生成二氧化氮，稀硝酸和金属反应生成NO，所以能实现转化，A正确；电解熔融氯化铝时，氯化铝属于分子晶体，熔融状态下不导电，所以不能生成铝，B错误；氯化铁和氯气不反应，所以不能生成铁，C错误；氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳能生成碳酸氢钠，因为二氧化碳溶解性较小，所以先通入氨气后通入二氧化碳，D错误。考点要求
考题统计
考情分析
金属单质的性质
2023•浙江省6月选考4题，2分；2023•湖北省选择性考试2题，3分；2022•重庆卷1题，3分；2022•全国乙卷7题，6分；2022•湖北省选择性考试3题，3分；2022•江苏卷7题，3分；2021•浙江6月选考9题，2分；2021•河北选择性考试3题，2分；2021•湖北选择性考试2题，3分
【命题规律】
元素及其化合物占中学元素化合物的主体，它们是基本概念、基本理论的载体，高考主要从以下角度考查钠、镁、铝、铁、铜、氯、硫、氮、硅等及其化合物特点，高考中一般不会出现单独元素化合物知识的题目，而是分散在不同的题型和题目中，从题型来看，选择题和填空题中均会出现，在选择题中一般直接考查金属元素及其化合物的性质，常见形式为正误的判断，所涉及的都是元素化合物基本性质的识记和应用；在填空题中一般有两种考查形式，一是直接考查元素及其化合物的性质，通常以物质的判断(化学式的书写)、化学方程式的书写、微粒的检验和鉴别等形式出现；二是与基本概念和基本理论结合，如与氧化还原反应、电化学、物质在水溶液中的行为、实验、计算等知识点结合考查。
【命题预测】
元素及其化合的与日常生活密切相关，决定了它们在高考中位置。2024年高考可能从以下角度考查非金属元素及其化合物：(1)物质俗名、物质主要用途；(2)制备一些复杂的化合物，如含硫化合物Na2S2O3，Na2S2O5，Na2S2O4，Na2S2O8等；(3)书写陌生的氧化还原反应方程式，需关注HClO，NaClO，NaClO2，HClO2及铁及其化合物在氧化还原反应中表现，判断还原产物和氧化产物，又如在酸性条件下Fe，FeSO4，NaHSO3等还原剂与NO3反应等；(4)联系工业生产，如从粗硅提取到精硅提纯，工业上合成氨、氨催化氧化制硝酸、接触法制硫酸等，强调反应条件、设备、原理以及注意事项，运用化学反应速率和化学平衡理论分析、解释其原理。
常见金属的化合物
2023•浙江省6月选考3题，2分；2023•浙江省1月选考2题，3分；2022·浙江省6月选考22题，2分；2022•辽宁省选择性考试6题，3分；2022•湖南选择性考试13题，4分；2022•湖南选择性考试7题，3分；2021年1月浙江选考12题，2分；2021•广东选择性考试10题，2分
非金属及其化合物的性质应用
2023•湖北省选择性考试1题，3分；2023•浙江省1月选考4题，2分；2023•山东卷2题，2分；2022•河北省选择性考试1题，3分；2022•江苏卷8题，3分；2022•广东选择性考试5题，2分；2021•浙江6月选考16题，2分；2021•河北选择性考试1题，3分
常见非金属单质及其化合物的制备
2023•辽宁省选择性考试3题，3分；2023•浙江省1月选考5题，2分；2022•广东选择性考试8题，2分；2022·浙江省6月选考8题，2分；2022•北京卷12题，3分；2022•湖北省选择性考试8题，3分；2022•江苏卷4题，3分；2021•山东卷8题，2分
非金属及其化合物的性质转化
2022•江苏卷，8题，3分；2023•全国乙卷，11题，6分；2022•江苏卷，6题，3分；2022·浙江省1月选考，9题，2分；2022·浙江省1月选考，22题，2分；2023•辽宁省选择性考试，13题，3分；2021•辽宁选择性考试，8题，3分
金属活动
性顺序表
K Ca Na
Mg Al Zn
Fe Sn Pb
(H)
Cu Hg Ag
Pt Au
性质变化规律
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
和水的反应
与冷水剧
烈反应
与沸水缓
慢反应
高温与水
蒸气反应
—
不跟水反应
生成碱和氢气
生成氧化
物和氢气
和酸的
反应
剧烈反应
反应逐渐减缓
—
不能置换稀酸中的氢
与非氧化性酸反应放出H2；与浓硫酸、浓硝酸及稀硝酸反应，不放出H2，一般产物为：盐＋水＋成酸元素的低价化合物
与氧化性酸反应(但不放出H2)
只溶于王水
和盐溶液
的反应
金属先与水反应生成碱，碱再与盐反应
排在前面的金属可将后面的金属从其盐溶液中置换出来
和氧气
的反应
易被氧化
常温生成
氧化膜
加热能
被氧化
—
加热能
被氧化
不能被
氧化
金属氧化物对应的水化物及碱的热稳定性
氧化物跟水剧烈反应，生成碱，碱受热不易分解
氧化物不溶于水，也不跟水反应，对应碱的热稳定性逐渐减弱
金属的
冶炼
电解法
热还原法
煅烧法
—
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
—
—
自然界中存在的形式
只以化合态(盐、氧化物)存在
多以化合态存在，但有极少的游离态
只以游离态存在
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
氯化钠
调味剂
具有咸味
配制生理盐水(0.9%)
体液替代物
碳酸氢钠
发酵粉、
膨松剂
2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
胃酸中和剂
HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑
用于泡沫灭火器
Al2(SO4)3＋6NaHCO3===
2Al(OH)3↓＋6CO2↑＋3Na2SO4
碳酸钠
清洗油污
水解，溶液显碱性
制玻璃
Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑
氧化铝
耐火材料
熔点高
铝
铝制品
表面易生成致密的氧化膜
铝热剂(焊接钢轨)
2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe(放出大量热量)
氢氧化铝
胃酸中和剂
碱性较弱Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
明矾、铁盐
净水剂
在水中生成Al(OH)3[或Fe(OH)3]胶体，其可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
实验
操作与现象
①
在水中滴加2滴FeCl3溶液，呈棕黄色；煮沸，溶液变红褐色。
②
在5mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液，变红褐色；
再滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。
③
在5mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液，变红褐色；
将上述混合液分成两份，一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液，无蓝色沉淀生成；
另一份煮沸，产生红褐色沉淀。
化学式
Na2O
Na2O2
MgO
Al2O3
FeO
Fe2O3
Fe3O4
分 类
碱性氧化物
过氧化物
碱性氧化物
两性氧化物
碱性氧化物
碱性氧化物
——
颜色状态
白色固体
淡黄色固体
白色粉末
白色固体
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
与水作用
反应生成NaOH
反应生成NaOH和O2
与水缓慢反应生成Mg(OH)2
不溶于水，也不与水反应
与酸作用
反应生成钠盐和水
反应生成钠盐、水和氧气
反应生成
镁盐和水
反应生成
铝盐和水
反应生成
亚铁盐和水
反应生成
铁盐和水
——
氧 化 性
除Na2O2外氧化性很弱，通常不能用还原剂还原
可用C、CO、Al等还原生成单质铁
其它反应
与CO2反应生成Na2CO3
与CO2生成Na2CO3和O2
与NH4Cl溶液
与强碱生成偏铝酸盐
与氧化性酸生成铁盐
——
——
化学式
NaOH
Mg(OH)2
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
颜色状态
白色固体
白色固体
白色胶状沉淀
红褐色沉淀
白色沉淀
蓝色沉淀
稳 定 性
稳定加热
不分解
较高温度分解成MgO和H2O
加热分解成Al2O3和H2O
加热分解成Fe2O3和H2O
不稳定易被氧化成Fe(OH)3
易分解成CuO和H2O
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)2还要被氧化
其它反应
与盐反应，与Cl2、Al反应
与NH4Cl溶液反应
与强碱溶液反应
——
具有还原性
新制Cu(OH)2被醛基还原
盐
Na2CO3
NaHCO3
FeCl2
FeCl3
化学性质
与酸反应
COeq \\al(2－,3)＋2H＋==H2O＋CO2↑
HCOeq \\al(－,3)＋H＋==H2O＋CO2↑
不反应
不反应
与碱反应
不反应
HCOeq \\al(－,3)＋OH－===H2O＋COeq \\al(2－,3)
Fe2＋＋2OH－==Fe(OH)2↓
Fe3＋＋3OH－==Fe(OH)3↓
氧化还原性
无
无
2Fe2＋＋Cl2==2Fe3＋＋2Cl－
2Fe3＋＋Fe==3Fe2＋
稳定性
稳定
2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑
稳定
稳定
金属离子检验
焰色反应呈黄色
焰色反应呈黄色
遇KSCN不显血红色，加入氯水后显红色
遇KSCN显血红色
物质
日常应用
原因分析
钠(钠和
钾的合金)
核反应堆的传热介质
熔点较低，导热性好
过氧化钠
呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
碳酸氢钠
发酵粉、膨松剂
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
胃酸中和剂
HCO3-+H+=H2O+CO2↑
用于泡沫灭火器
Al2(SO4)3+6NaHCO3=2Al(OH)3↓+6CO2↑+3Na2SO4
碳酸钠
清洗油污
水解，溶液显碱性
制玻璃
Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
氧化铝
耐火材料
熔点高
铝
铝制品
表面易生成致密的氧化膜
铝热剂(焊接钢轨)
2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe(放出大量热量)
氢氧化铝
胃酸中和剂
碱性较弱，Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
明矾、铁盐
净水剂
在水中生成Al(OH)3[或Fe(OH)3]胶体，其可以和悬浮的颗粒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
序号
X
Y
Z
W
①
Cu
CuSO4
Cu(OH)2
CuO
②
Na
NaOH
NaCl
Na2O
③
Al
AlCl3
Al(OH)3
Al2O3
④
Fe
FeCl3
FeCl2
Fe(OH)2
非金属单质
Cl2、Br2、I2、O2、O3、N2、H2、S、C、Si
物理性质]
颜色、状态
①气态的有Cl2、O2、O3、N2、H2；固态的有S、C、Si、I2；Br2为液态。②Cl2黄绿色、Br2深红棕色、I2紫黑色、S淡黄色
溶解性
Cl2、Br2溶于水；S不溶于水、微溶于酒精、易溶于CS2，其他均不易溶于水
毒性
Cl2、Br2、I2有一定的毒性
化学性质
与O2
①N2放电或高温时反应；②H2、S、C、Si加热或点燃时反应，其他一般不反应
与H2
①Cl2光照爆炸；②O2点燃爆炸；③N2在高温高压催化剂条件下反应
与H2O
①Cl2、Br2与水反应，既作氧化剂，又作还原剂；②C与水高温下反应
与碱
Br2、I2与碱反应，既作氧化剂，又作还原剂
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
Cl2、Br2、O2、O3与H2SO3、Na2SO3、H2S、Na2S、Fe2＋、I－等还原剂反应
特性及用途
I2使淀粉变蓝、Si作半导体材料
非金属氧化物
CO、CO2、SO2、SO3、NO、NO2、SiO2
物理性质
色、状、味
①除SiO2外，其余均为气体；②除NO2红棕色外，其他均无色；③SO2、NO2有刺激性气味；④SO2易液化
毒性
除CO2、SiO2外均有毒
类型
CO2、SO2、SO3、SiO2是酸性氧化物；CO、NO、NO2是不成盐氧化物
化学性质
与H2O
①SO2、SO3、CO2生成相应酸；②NO2生成酸和NO；③SiO2、NO、CO不溶于水
与碱
CO2、SO2、SO3、SiO2等酸性氧化物与碱溶液反应生成正盐或酸式盐
氧化性
①SO2能氧化H2S；②CO2、SiO2能在高温下被C还原
还原性
①SO2具有较强还原性，能被Cl2、Br2、I2、O3、MnOeq \\al(－,4)、Fe3＋、HNO3等氧化剂氧化为SOeq \\al(2－,4)；②NO遇空气被氧化为红棕色的NO2
特性
①SO2具有漂白性；②SiO2能与氢氟酸反应；③2NO2N2O4
环保
SO2、NO、NO2、CO均是大气污染物：SO2→酸雨、NO、NO2→光化学烟雾、CO→有毒气体
硫酸盐
俗名
颜色
用途
2CaSO4·H2O
熟石膏
白色
作磨光粉、纸张填充物、气体干燥剂等
CaSO4·2H2O
生石膏
白色
塑像、模型、粉笔、医疗绷带等
FeSO4·7H2O
绿矾
浅绿色
生产铁系列净水剂、补血剂等
CuSO4·5H2O
胆矾、蓝矾
蓝色
配“波尔多液”、镀铜液
BaSO4
重晶石
白色
白色颜料、医疗上作“钡餐”
KAl(SO4)2·12H2O
明矾
白色
净水剂
性质
用途
(1)
硅是常用的半导体材料
可作太阳能电池板
(2)
二氧化硅导光能力强，并且有硬度和柔韧度
可作光导纤维
(3)
4HF＋SiO2===2H2O＋SiF4↑
用HF雕刻玻璃
(4)
2C＋SiO2eq \(=====,\s\up7(高温))Si＋2CO↑
碳还原二氧化硅制备粗硅
(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
(7)
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
(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
(9)
二氧化硫具有还原性
二氧化硫可用于制作葡萄酒的食品添加剂
(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
(12)
NaHCO3受热分解生成CO2，能与酸反应
可用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和剂
(13)
Na2CO3水解使溶液显碱性
用热的纯碱溶液洗去油污
(14)
Na2O2与H2O、CO2反应均生成O2
作供氧剂
(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、Al2O3的熔点很高
作耐高温材料
(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)3有弱碱性
可用于中和胃酸
(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)
Fe2O3是红棕色粉末
可用作红色颜料
(27)
Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2
FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
(28)
CuSO4使蛋白质变性
误服CuSO4溶液，喝蛋清或豆浆解毒
(29)
BaSO4不溶于水，不与胃酸反应
在医疗上用作“钡餐”透视
选项
探究方案
探究目的
A
向盛有KBr溶液的试管中滴加几滴新制氧水，再加入CCl4溶液，振荡、静置，观察CCl4层颜色
Cl2的氧化性比Br2的强
B
向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴用盐酸酸化的KMnO4溶液，观察溶液颜色变化
SO2具有还原性
C
向久置的FeSO4溶液中滴加几滴KSCN溶液，振荡，观察溶液颜色变化
FeSO4已全部变质
D
将碳单质和二氧化硅固体混合置于硬质玻璃管内高温加热，并检验反应后产物
比较C和Si元素的非金属性强弱
物质
氯气
氨气
制备原理
MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))CaCl2＋2H2O＋2NH3↑
H3·H2O(浓)＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
实验装置
注意事项
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化氢气体，再通过浓硫酸除去水蒸气
③收集：一般用向上排空气法收集
④尾气处理：用NaOH浓溶液吸收，反应的化学方程式为2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
①实验前检查装置的气密性
②净化：应用碱石灰除去水蒸气，不能用浓硫酸和氯化钙作干燥剂
③收集：一般用向下排空气法收集
④尾气处理：用水或酸液吸收，但要防止发生倒吸
氯气
溴单质
碘单质
制备方法
电解饱和食盐水
海水提溴
海带中提碘
反应原理
2NaCl＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(通电))
2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋4H＋＋SOeq \\al(2－,4)
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
Cl2＋2I－===2Cl－＋I2
制备流程
粗盐eq \(――→,\s\up7(除杂))精盐―→饱和食盐水eq \(――→,\s\up7(电解))氯气
氨
硝酸
制备方法
工业合成氨
氨氧化法
反应原理
N2＋3H2eq \(,\s\up7(高温、高压),\s\d5(催化剂))2NH3
4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up7(Pt),\s\d5(500 ℃))4NO＋6H2O
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
制备流程
生产阶段
设备
主要反应
造气
沸腾炉
S＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))SO2或4FeS2＋11O2eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2
接触氧化
接触室
2SO2＋O22SO3
SO3吸收
吸收塔
SO3＋H2O===H2SO4
选项
试剂
试纸或试液
现象
结论
A
浓氨水、生石灰
红色石蕊试纸
变蓝
NH3为碱性气体
B
浓盐酸、浓硫酸
pH试纸
变红
HCl为酸性气体
C
浓盐酸、二氧化锰
淀粉­碘化钾试液
变蓝
Cl2具有氧化性
D
亚硫酸钠、硫酸
品红试液
褪色
SO2具有还原性
A
硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀
6FeSO4+O2+2H2O=2Fe2(SO4)3+2Fe(OH)3↓
B
硫化钠溶液出现浑浊颜色变深
2Na2S +2O2= Na2SO4
C
溴水颜色逐渐褪去
4Br2+4H2O=HBrO4+7HBr
D
胆矾表面出现白色粉末
CuSO4·5H2O= CuSO4+5H2O
选项
颜色变化
解释
A
溶液呈浅棕色
I2在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应：I-+I2I3-
C
紫黑色晶体消失
I2(aq))的消耗使溶解平衡I2(s)I2(aq)右移
D
溶液褪色
Zn与有色物质发生了置换反应