1、第五章化工生产中的重要非金属元素第五章化工生产中的重要非金属元素 章末核心素养整合章末核心素养整合 专题 1 易错易误再排查 (1)硫与氧气反应时，无论是在空气中燃烧还是在纯氧中燃烧、无论是氧气过量 还是硫过量其产物都是 SO2。 (2)由于硫单质的氧化性较弱，与变价金属反应时生成低价金属硫化物。 (3)洗去试管内壁上沾有的硫可用热的 NaOH 溶液和 CS2，但原理不同，用热的 NaOH溶液洗涤是由于发生反应生成了可溶性物质， 用CS2洗涤是由于溶解了硫。 (4)并不是所有与 SO2有关的褪色现象都属于 SO2的漂白性， 如SO2能使滴有酚 酞的 NaOH 溶液褪色是因为 SO2与碱发生反应
2、；SO2能使溴水和酸性 KMnO4 溶液褪色是因为 SO2的还原性。(5)SO2不能漂白酸碱指示剂，例如 SO2能使紫色 石蕊溶液变红色，但不褪色。 (6)虽说 SO2有毒，但不超过国家规定的使用范围和最大使用量，还可用作食品 添加剂。 (7)SO2和 CO2都能使澄清石灰水变浑浊，检验 SO2和 CO2混合气体中既有 CO2 又有SO2的方法是先用品红溶液检验出 SO2， 然后用酸性KMnO4溶液除去 SO2， 再用澄清石灰水检验 CO2。 (8)SO2、活性炭和 HClO、Na2O2的漂白原理不相同，HClO、Na2O2的漂白是因 为具有强氧化性，SO2的漂白原理是与有色物质化合形成无色物
3、质，活性炭的漂 白是由于具有吸附性。 (9)检验 SO2 4时既不能用 Ba(NO3)2溶液也不能用硝酸酸化，因为在酸性条件下， SO2 3、HSO 3等会被溶液中的 NO 3氧化为 SO2 4。 (10)常温下，Fe、Al 遇到浓 H2SO4、浓 HNO3会发生“钝化”，“钝化”不是不 反应，而是生成的致密氧化膜阻止了金属继续反应。 (11)NO 容易和空气中的 O2反应，只能用排水法收集，NO2与 H2O 反应，只能用 向上排空气法收集。 (12)氨是中学阶段学习的唯一溶于水，并且其水溶液显碱性的气体，但氨气本身 没碱性。 (13)氨水中氮元素主要以 NH3 H2O 的形式存在，但氨水的溶
4、质是 NH3而非 NH3 H2O。 (14)铵盐与碱在溶液中反应， 若加热或为浓溶液， 生成 NH3和 H2O， 若为稀溶液， 生成 NH3 H2O。 (15)实验室不能用加热 NH4Cl 的方法制取 NH3，因为生成的 NH3和 HCl 遇冷重 新结合生成 NH4Cl；一般也不用 NH4NO3、NH4HCO3与碱加热制 NH3，因为 NH4NO3受热易爆炸，NH4HCO3易分解而产生杂质；还不能用 NaOH 固体代替 Ca(OH)2固体，因为用 NaOH 固体与铵盐反应时易结块，且腐蚀试管。 (16)CaCl2虽说是中性干燥剂，但由于能与 NH3反应生成配合物 CaCl2 8NH3，所 以不
5、能用 CaCl2干燥 NH3。 (17)金属和硝酸反应不能生成氢气是由于硝酸中 NO 3的氧化能力大于 H 。 (18)把浓 HNO3滴到紫色石蕊试纸上的现象是先变红后褪色，先变红是因为硝酸 具有酸性，后褪色是因为浓硝酸有强氧化性，将石蕊氧化而使红色褪去。 (19)酸性条件下 NO 3表现出强氧化性，但中性和碱性溶液中 NO 3无氧化性。 (20)单晶硅由于具有良好的半导体性能可用于制造芯片和太阳能电池；二氧化硅 具有良好的传输光信号的性能，可用于制造光导纤维。 (21)传统无机非金属材料都是以含硅物质为原料，经过高温发生复杂的物理、化 学变化制成的硅酸盐产品。新型无机非金属材料的成分大都不是
6、硅酸盐。 专题 2 答题语言再规范 (1)检验 SO2和 CO2混合气体中既有 CO2又有 SO2的方法是： 将气体依次通入品 红溶液(溶液褪色，检验 SO2)酸性 KMnO4溶液(溶液颜色变浅或褪色，除去 SO2)品红溶液(红色不褪，检验 SO2已除尽)澄清石灰水(石灰水变浑浊，检验 CO2)。 (2)SO2 4的检验方法： 取少量试样于试管中，先加入足量的稀盐酸酸化，若无沉 淀，再加入适量的 BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则含有 SO2 4。 (3) NH 4的检验方法： 取少量试样于试管中，加入适量氢氧化钠溶液并加热，若 产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则含有 NH 4。 专题
7、 3 非金属及其化合物的特征转化 A O2 B O2 C H2O 酸或碱 符合此条件的常见 A 物质有 NH3、H2S、S、CH4、C、Na 等，如 NH3 O2 催化剂，NO O2 NO2 H2O HNO3； H2S(S) O2 SO2 O2 催化剂，SO3 H2O H2SO4； CH4(C) O2 不完全燃烧CO O2 CO2 H2O H2CO3； Na O2 常温 Na2O O2 或点燃Na2O2 H2O NaOH。 【例 1】 元素化合物的知识在社会生产、生活、环境中都有很大的应用。A、 B、C、D、E 均为中学化学常见的纯净物，A 是单质。它们之间有如下的转化关 系： (1)若 B
8、是一种碱性气体，D 是一种红棕色气体，据此回答下列问题： C、D 两种化合物能引起的环境问题是_。 A.光化学烟雾 B.能源短缺 C.酸雨 D.温室效应 C 是大气污染物之一。目前，有一种治理方法是在 400 左右、有催化剂存在 的 情 况 下 ， 用 B 把 C 还 原 为 A 和 水 ， 则 该 反 应 的 化 学 方 程 式 是 _。 每有 10 mol A 生成，转移电子的物质的量为_。 实验室制取 B 的化学方程式是_。 (2)若 B 是一种臭鸡蛋气味的气体，A 是一种淡黄色的固体单质，E 是工业生产 中一种重要的化合物，据此回答下列问题： B和C可 以 发 生 反 应 生 成A ，
9、 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式 ： _。 金属铜投入 E 的稀溶液中不发生反应，但再加入 H2O2溶液后铜开始溶解，溶 液逐渐变为蓝色，写出该反应的离子方程式：_。 解析 (1)根据物质的特殊性质， NH3是高中阶段唯一一种碱性气体， NO2是红棕 色气体，可知 B 为 NH3，D 为 NO2，A 为单质，则 A 为 N2，N2和 NH3均能生 成C， 可推出C为NO， 步骤为NO2与水反应生成HNO3的过程， 则E为HNO3， 据此分析作答。 (2)根据提示条件， 若 B 是一种臭鸡蛋气味的气体， 则 B 为 H2S； A 是一种淡黄色的固体单质，则 A 为 S；S 和 H2S
10、 经过氧化得到物质 C，则 C 为 SO2，SO2继续氧化为 SO3，则 D 为 SO3，E 是工业生产中一种重要的化合物， 则 E 为 H2SO4，据此分析作答。金属铜不活泼，不能与稀硫酸反应，H2O2具 有氧化性，则加入 H2O2溶液后铜被氧化为铜离子，其发生的离子方程式为 Cu H2O22H =Cu22H 2O。 答案 (1)AC 4NH36NO = 400 催化剂5N26H2O 24 mol 2NH4ClCa(OH)2= CaCl22NH32H2O (2)2H2SSO2=3S2H2O CuH2O22H =Cu22H 2O 专题 4 常见气体的制备、净化、收集及尾气处理 1.气体的发生装
11、置 (1)加热固体药品制取气体(图)，如制取氨。 (2)固体与液体反应不加热制取气体(图)，如制取二氧化碳。 (3)固体与液体或液体与液体反应加热制取气体(图)，如制取氯气。 2.气体的净化干燥装置 结合气体杂质的性质，如果想用液体试剂来除杂就选用图 A 装置，如果想用固 体试剂来除杂就选用图 B、C 装置。 3.气体的收集装置 气体收集装置的选择要根据气体的水溶性、是否与氧气反应及气体的密度。一般 有排空气法、排液(水)法，也可将气体直接装入贮气袋中。 排空气法 排液(水)法 4.尾气处理装置 对于有毒或对空气有污染的气体，要进行尾气处理。结合气体的性质可以选择用 吸收剂吸收(图 A)、燃烧
12、(图 B)或装袋集中处理(图 C)的方法。 【例 2】 如图装置可用于制取、提纯并收集表格中的四种气体(a、b、c 表示相 应仪器中加入的试剂)，其中可行的是( ) 选项 气体 a b c A NO2 浓硝酸 铜片 NaOH 溶液 B SO2 浓硫酸 Cu 酸性 KMnO4溶液 C NH3 浓氨水 生石灰 碱石灰 D CO2 稀硝酸 CaCO3 浓硫酸 解析 A 项，氢氧化钠溶液会吸收生成的 NO2，不正确；B 项，铜与浓硫酸反 应需要加热，且酸性高锰酸钾溶液能氧化 SO2，不正确；C 项，碱石灰是固体干 燥剂，而题给的装置适用于液体干燥剂，且 NH3不能用向上排空气法收集，不 正确。 答案 D