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第五章 化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素—高一化學(xué)人教版（2019）期末復(fù)習(xí)知識大盤點(diǎn)
第一部分：學(xué)習(xí)目標(biāo)整合
1.了解硫、二氧化硫、硫酸等含硫物質(zhì)的性質(zhì)和用途。
2.掌握硫酸根離子的檢驗(yàn)方法。
3.了解氮?dú)?、一氧化氮、二氧化氮、硝酸、氨、氨水、銨鹽等含氮物質(zhì)的性質(zhì)和用途。
4.掌握氨和銨根離子的檢驗(yàn)方法，氨的實(shí)驗(yàn)室制備方法。
5.認(rèn)識酸雨的危害，了解防治酸雨的常用方法。
6.了解硅酸鹽材料和一些新型無機(jī)非金屬材料的性能和用途。
第二部分：教材習(xí)題變式
1.半導(dǎo)體工業(yè)有“從沙灘到用戶”的行話，此過程中涉及的反應(yīng)之一為。下列說法正確的是( )
A.該反應(yīng)表明非金屬性：C>Si
B.可用于制備光導(dǎo)纖維
C.Si常用于制備芯片、玻璃纖維
D.利用該反應(yīng)可得到高純度的Si單質(zhì)
2.能實(shí)現(xiàn)下列物質(zhì)間直接轉(zhuǎn)化的元素是( )
A.Si B.S C. Cu D.Fe
3.下列物質(zhì)不能由兩種單質(zhì)直接化合生成的是( )
①CuS
②FeS
③
④
⑤
⑥
⑦
A.①③⑤ B.①②③⑤ C.①②④⑤ D.全部
4.含氮化合物的反應(yīng)具有多樣性。下列有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式書寫不正確的是( )
A.將少量濃氨水滴入盛有CaO的燒瓶中制備
B.將銅絲伸入裝有稀硝酸的試管中：
C.濃硝酸受熱分解：
D.鎂條在中燃燒：
5.某粗鹽中含有泥沙、、、，通過一定的操作和除雜試劑除去雜質(zhì)離子，下列操作及試劑添加順序合理的是( )
A.過濾→溶液→NaOH溶液→溶液→過濾→鹽酸
B.過濾→溶液→溶液→NaOH溶液→鹽酸→過濾
C.過濾→溶液→NaOH溶液→溶液→過濾→鹽酸
D.過濾→NaOH溶液→溶液→溶液→鹽酸→過濾
6.用所給試劑與圖示裝置能夠制取和收集相應(yīng)氣體的是（夾持儀器略）( )
選項(xiàng) A B C D
X中試劑 濃鹽酸 雙氧水 濃硫酸 濃氨水
Y中試劑
氣體
7.為從粗食鹽水中除去等離子，以制得精鹽水，某同學(xué)設(shè)計如下方案。下列說法正確的是( )
A.A中主要有和，也可能有一些
B.②中加入過量溶液的主要目的是除去
C.D中只有這3種離子
D.③中發(fā)生的反應(yīng)只有
8.在氮的單質(zhì)和常見的含氮化合物中：
（1）常用作保護(hù)氣（如填充燈泡、焊接保護(hù)等）的物質(zhì)是____________，原因是____________。
（2）常用作制冷劑的物質(zhì)是____________，原因是____________。
（3）能與酸反應(yīng)生成鹽，在常溫下為氣態(tài)的物質(zhì)是____________；它與鹽酸等強(qiáng)酸反應(yīng)的離子方程式是____________。
（4）在通常狀況下是晶體，易溶于水，可用作氮肥，遇堿會放出有刺激性氣味氣體的一類物質(zhì)是____________；它們與NaOH等強(qiáng)堿的溶液在加熱條件下反應(yīng)的離子方程式是____________。
9.非金屬單質(zhì)A經(jīng)下圖所示的過程可轉(zhuǎn)化為含氧酸D，已知D為強(qiáng)酸。請回答下列問題。
（1）若A在常溫下為固體，B是能使品紅溶液褪色的有刺激性氣味
的無色氣體。
①D的化學(xué)式是____________。
②在工業(yè)生產(chǎn)中，B氣體大量排放，被雨水吸收后形成的____________會污染環(huán)境。
（2）若A在常溫下為氣體，C是紅棕色的氣體。
①A、C的化學(xué)式分別是____________、____________。
②D的濃溶液在常溫下可與銅反應(yīng)并生成C氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________；該反應(yīng)__________。(填“屬于”或“不屬于”)氧化還原反應(yīng)。
10.在下圖所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系中，A是常見的氣態(tài)氫化物，B是能使
帶火星的木條復(fù)燃的無色、無味氣體，E的相對分子質(zhì)量比D的大
17，G是一種紫紅色金屬單質(zhì)(反應(yīng)條件和部分生成物未列出）。
（1）A的電子式為__________，B的化學(xué)式為__________。
（2）請寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式和反應(yīng)②的離子方程式。
第三部分：重難知識易混易錯
知識點(diǎn)一、硫單質(zhì)
硫元素：硫是一種非金屬元素，位于元素周期表的第 三 周期，第 Ⅵ 族。在化學(xué)反應(yīng)中易 得 2個電子，形成-2價硫的化合物。
硫的存在形態(tài)
(
主要以
硫的氧化物
和
硫酸鹽
的形式存在，如硫鐵礦（FeS
2
）、黃銅礦（CuFeS
2
）、石膏（CuSO
4
·2H
2
O）、芒硝（Na
2
SO
4
·10H
2
O）
) (
俗稱：
硫黃
，主要存在火山噴口附近或地殼的巖層里
。
)
3、物理性質(zhì)
俗稱 顏色狀態(tài) 硬度 溶解性
水 酒精 CS2
硫黃 黃色晶體 質(zhì)軟,易研成粉末 難溶 難溶 易溶
4、化學(xué)性質(zhì)
注意：硫在空氣中燃燒只能生成SO2，不能生成SO3
5、用途
制農(nóng)藥：如石硫合劑（石灰、硫黃）可用于殺死果樹的害蟲；制黑火藥；實(shí)驗(yàn)室不慎灑落水銀，可以撒上硫粉。
知識點(diǎn)二、二氧化硫
1、物理性質(zhì)
顏色 狀態(tài) 氣味 毒性 密度 溶解性
無色 氣體 刺激性氣味 有毒 比空氣大 易溶于水(1∶40)
2、化學(xué)性質(zhì)
用途
漂白紙漿、毛、絲、草帽辮等； 殺菌消毒，可做食品添加劑；工業(yè)制備三氧化硫
危害
形成酸雨——破壞農(nóng)作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化。加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運(yùn)輸工具及電信電纜的腐蝕。
知識點(diǎn)三、可逆反應(yīng)
可逆反應(yīng)是指在同一條件下，既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行?？赡娣磻?yīng)的特點(diǎn)：雙向性、同時性、共存性
知識點(diǎn)四、常見漂白劑的漂白原理比較
類型 漂白原理 漂白特點(diǎn) 變化類型 舉例
氧化型 漂白劑具有強(qiáng)氧化性，因與有色物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使其褪色 褪色后不會恢復(fù)原色 化學(xué)變化 HClO、Na2O2、O3、H2O2等
化合型 漂白劑與某些有色物質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)而使其褪色 一定條件下發(fā)生分解，又恢復(fù)原色 化學(xué)變化 SO2
吸附型 某些固體物質(zhì)具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，能吸附有色物質(zhì) —— 物理變化 活性炭等
注意：在品紅溶液中分別通入Cl2和SO2后，加熱，若溶液恢復(fù)顏色，則為SO2氣體。
將等量Cl2與SO2通入品紅溶液，會發(fā)生Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl;反應(yīng)生成的硫酸和氯化氫沒有漂白性，漂白能力下降。
知識點(diǎn)五、SO2和CO2性質(zhì)的異同、鑒別與檢驗(yàn)
1、SO2、CO2性質(zhì)的異同
SO2 CO2
相同點(diǎn) 常溫下都是氣體
密度均大于空氣
溶于水后的溶液均可導(dǎo)電
酸性氧化物，都能使澄清石灰水變渾濁，氣體過量時又變澄清
Ca(OH)2＋SO2===CaSO3↓＋H2O CaSO3＋SO2＋H2O===Ca(HSO3)2 Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2
不同點(diǎn) 有刺激性氣味，有毒 無味，無毒
易溶于水 可溶于水
具有還原性，能被O2、Cl2、Br2、I2、酸性KMnO4溶液等氧化 無還原性
具有漂白性，能使品紅溶液褪色 沒有漂白性
酸性：H2SO3>H2CO3
2、SO2、CO2的鑒別方法
試劑 現(xiàn)象及結(jié)論
品紅溶液 使品紅溶液退色的是SO2；不能使品紅溶液退色的是CO2
氫硫酸 出現(xiàn)渾濁的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2
高錳酸鉀溶液 使紫色退去的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2
溴水 使橙色退去的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2
碘水（含淀粉） 使藍(lán)色退去的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2
3、SO2、CO2的除雜
除雜：除去二氧化碳中的二氧化硫的方法：
①轉(zhuǎn)化法，通入飽和NaHCO3溶液：SO2＋2NaHCO3===Na2SO3＋2CO2＋H2O
②氧化法：通入酸性KMnO4溶液等氧化性物質(zhì)的溶液。
知識點(diǎn)六、三氧化硫
1、物理性質(zhì)
常溫常壓下，SO3是無色液體，熔點(diǎn)16.8℃、沸點(diǎn)44.8℃。
標(biāo)準(zhǔn)狀況下，SO3為固體。
2、化學(xué)性質(zhì)
3、用途
強(qiáng)氧化劑，能被硫、磷、碳還原。較硫酸、發(fā)煙硫酸的脫水作用更強(qiáng)。對金屬的腐蝕性比硫酸、發(fā)煙硫酸為弱。
知識點(diǎn)七、硫化氫
1、物理性質(zhì)
硫化氫是一種無色、臭雞蛋氣味的氣體，有劇毒，是一種大氣污染物。
2、化學(xué)性質(zhì)
①與堿反應(yīng)：
②強(qiáng)還原性：
③可燃性：
【重難點(diǎn)探究】
重難點(diǎn)一、硫酸
1、物理性質(zhì)
俗稱 顏色狀態(tài) 沸點(diǎn) 揮發(fā)性 密度 其他
硫黃 無色 油狀 液體 高 難揮發(fā) 大于水（98%的濃硫酸密度為1.84g cm-3 溶于水放熱
稀釋濃硫酸的方法：在燒杯中倒入一定量的水，少量硫酸沿?zé)徛谷?，邊倒邊攪拌?br/>2、化學(xué)性質(zhì)
（1）稀硫酸——具有酸的通性
①使紫色石蕊溶液變紅，酚酞溶液不變色。
②與活潑金屬反應(yīng)，如 Mg + H2SO4 ＝ MgSO4 + H2↑
③與堿性氧化物反應(yīng)，如 CuO + H2SO4 ＝ CuSO4 + H2O
④與堿反應(yīng)，如 2NaOH + H2SO4 ＝ Na2SO4 + 2H2O
⑤與某些鹽反應(yīng)，如Na2CO3 + H2SO4 ＝ Na2SO4 + CO2 + H2O
濃硫酸的性質(zhì)
①吸水性：濃硫酸能夠吸收氣體、液體中的水分子，故常用做 干燥劑。
原理：H2SO4分子與水分子可形成一系列穩(wěn)定的水合物。
應(yīng)用：干燥中性氣體（如：H2、O2等）和酸性氣體（如：CO2、SO2、Cl2、HCl等）
注意：不能干燥堿性氣體（NH3）和還原性氣體（H2S、HBr、HI）
②脫水性：濃硫酸能把有機(jī)物中的氧、氫元素按1:2脫去，留下黑色的炭。如向蔗糖中加入濃硫酸時，蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，形成 疏松多孔的海綿狀固體，并放出有 有刺激性氣味的氣體。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，形成疏松多孔海綿狀的炭，并放出刺激性氣味的氣體。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：濃硫酸具有脫水性，且能氧化碳單質(zhì)，生成CO2，本身被還原為SO2
③強(qiáng)氧化性：
Ⅰ.與金屬的反應(yīng)：除Au、Pt以外的絕大多數(shù)金屬都能與濃硫酸作用。
[實(shí)驗(yàn)]——濃硫酸與銅反應(yīng)。
實(shí)驗(yàn)說明：a裝置.通過可抽動的銅絲來控制反應(yīng)的發(fā)生或停止。c裝置.浸有堿液的棉花團(tuán)可以吸收多余的SO2，以防止污染環(huán)境。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：
a試管中銅絲表面逐漸變黑；b試管中的品紅溶液逐漸變?yōu)榧t色 ；
c試管中的紫色石蕊溶液逐漸變?yōu)榧t色 ；將a試管里的溶液慢慢倒入水中，溶液變?yōu)?藍(lán)色 。
注意：
Ⅱ.與非金屬反應(yīng)
C + 2H2SO4（濃） CO2 ↑+ 2SO2 ↑+ 2H2O
S + 2H2SO4（濃） 3SO2↑ + 2H2O
2P + 5H2SO4（濃） 2H3PO4 + 5SO2 ↑+ 2H2O
Ⅲ.與還原性物質(zhì)反應(yīng)
H2S + H2SO4（濃）＝ S↓ + SO2 + 2H2O
2HI + H2SO4（濃）＝ I2 + SO2 +2H2O
Ⅳ.難揮發(fā)性
由于濃硫酸是高沸點(diǎn)、難揮發(fā)性酸，所以能夠制取易揮發(fā)性酸，如HCl、HNO3等。
H2SO4（濃）+ NaCl（s） NaHSO4 + HCl ↑
用途
①硫酸是重要的化工原料，用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥和染料。
②也可用于石油精煉、金屬加工前的酸洗及制備易揮發(fā)性酸。
重難點(diǎn)二、SO42-的檢驗(yàn)
檢驗(yàn)SO42-的正確操作
注意：先加稀鹽酸的目的是排除CO32-、SO32-、Ag+等離子的干擾。再加BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Ba2+ + SO42- =BaSO4,BaSO4既難溶于水，又難溶于酸。
重難點(diǎn)三、含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
知識點(diǎn)一、氮?dú)?br/>1、氮元素在元素周期表中的位置：
氮是一種非金屬元素，位于元素周期表的第二周期，第ⅤA族。最外層有5個電子，既不容易得3個電子，又不容易失去5個電子。因此氮原子一般通過共用電子對與其他原子相互結(jié)合構(gòu)成物質(zhì)。
氮元素的存在
主要以氮分子的形式存在于空氣中，部分氮元素存在于動植物體內(nèi)蛋白質(zhì)的 中，還有部分存在于土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中。
氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)
顏色 狀態(tài) 氣味 密度 溶解性
無色 氣體 無味 比空氣稍小 難溶于水
氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)
氮分子內(nèi)兩個氮原子間以共價三鍵（N≡N）結(jié)合，通常情況下難以與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
5、氮的固定
(1)含義:將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合態(tài)的過程叫做氮的固定。
(2)分類:
知識點(diǎn)二、氨的性質(zhì)
物理性質(zhì)
顏色 氣味 溶解性 密度 是否易液化
無色 刺激性 極易溶于水（1:700） 比空氣密度小 易液化
噴泉實(shí)驗(yàn)
裝置圖
操作及現(xiàn)象 打開止水夾，并擠壓膠頭；燒杯中形成噴泉，瓶內(nèi)液體呈紅色。
原理 當(dāng)氣體接觸外部的水或溶液時，由于氣體大量溶解或與溶液中的溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而使容器內(nèi)氣壓迅速降低，在外界大氣壓作用下，外部液體迅速進(jìn)入容器，通過尖嘴導(dǎo)管噴出，形成噴泉。 氨氣與水反應(yīng)：NH3+H2O NH3+H2O NH4++OH- 因此，氨氣溶于水顯堿性使酚酞變紅。
結(jié)論 氨氣極易溶于水；氨氣的水溶液顯堿性。
注意事項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵：NH3純度盡可能高，且裝滿 ；燒瓶干燥； 裝置氣密性好；由滴管內(nèi)擠入的水不要太少。
噴泉組合 HCl(水或NaOH);NH3(水或鹽酸）；CO2、Cl2、H2S、SO2（NaOH溶液）;NO2和O2（水）
氨的化學(xué)性質(zhì)
與酸反應(yīng)
與濃鹽酸反應(yīng)：NH3 + HCl = NH4Cl（現(xiàn)象：大量白煙）
應(yīng)用：檢驗(yàn)氨氣管道是否泄漏。
催化氧化
氨的制備
方法 化學(xué)方程式 氣體發(fā)生裝置
加熱濃氨水 注：①NH3·H2O不穩(wěn)定，受熱易分解；②加熱溫度不宜過高
濃氨水+固體NaOH NaOH溶于水放熱，促使NH3·H2O分解。且OH－濃度的增大有利于NH3的放出
固體Ca(OH)2+固體NH4Cl（實(shí)驗(yàn)室法）
5、用途
①氨是氮肥工業(yè)，有機(jī)合成工業(yè)，制造硝酸、銨鹽和純堿的原料。
②NH3易液化，當(dāng)液態(tài)NH3汽化時，要吸收大量的熱，使周圍的溫度急劇降低，因此，液氮常用作制冷劑。
知識點(diǎn)三、銨鹽
概念 有NH4+和酸根離子構(gòu)成的化合物。
物理性質(zhì) 都是晶體，都易溶于水。
化學(xué)性質(zhì) 受熱分解 注：銨鹽受熱一般會放出氨，但不是都放出氨。 如NH4NO3受熱到一定溫度會發(fā)生爆炸，生成氮?dú)狻?br/>與堿反應(yīng)
【重難點(diǎn)探究】
重難點(diǎn)一、氮的氧化物
物理性質(zhì)
NO NO2
色、態(tài) 無 色氣體 紅棕 色氣體
氣味 無味 刺激性氣味
密度 (與空氣相比) 略大 大
溶解性 不溶于水 與水反應(yīng)
毒性 有毒 有毒
收集 排水法 向上排空氣法
2、化學(xué)性質(zhì)
NO NO2
與O2反應(yīng) 2NO + O2 ＝2NO2 ——
與H2O反應(yīng) —— 3NO2 + H2O＝2HNO3 + NO
與H2O、O2 共同反應(yīng) 4NO + 3O2 + 2H2O=4HNO3 4NO2 + O2 + 2H2O＝4HNO3
氧化性 6NO + 4NH35N2 + 6H2O 6NO2 + 8NH3 7N2 + 12H2O NO2 + SO2 ＝SO3 +NO NO2能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)
所屬類別 不成鹽氧化物
實(shí)驗(yàn)室制法 2Cu+8HNO3（?。?3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu+4HNO3（濃）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3、氮的氧化物溶于水的計算
①NO2和O2混合氣體溶于水的計算：方程式： 4NO2 + O2 + 2H2O＝4HNO3
V（NO2）:V（O2）< 4:1 剩余 O2
V（NO2）:V（O2）= 4:1 恰好完全反應(yīng)
V（NO2）:V（O2）> 4:1 剩余 NO
②NO和O2同時通入水中的計算：方程式： 4NO + 3O2 + 2H2O=4HNO3
V（NO）:V（O2）< 4:3 剩余 O2
V（NO）:V（O2）= 4:3 恰好完全反應(yīng)
V（NO）:V（O2）> 4:3 剩余NO
③NO、NO2、O2混合通入水中
可先將NO和O2轉(zhuǎn)化為NO2，在按上述分情況討論。
也可先將NO2和H2O轉(zhuǎn)化為NO，在按4NO + 3O2 + 2H2O＝4HNO3 情況計算。
重難點(diǎn)二、硝酸
物理性質(zhì)
純硝酸為無色、有刺激性氣味的液體，沸點(diǎn)低，易揮發(fā)，在空氣中呈“白霧”狀，質(zhì)量分?jǐn)?shù)95%以上的濃硝酸稱為“發(fā)煙 硝酸”。
化學(xué)性質(zhì)
酸的通性
①使紫色的石蕊試液變紅
②與某些金屬氧化物起反應(yīng)：2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O
③與某些鹽起反應(yīng)：2HNO3 +CaCO3=Ca(NO3)2 +CO2↑+ H2O
④與堿起反應(yīng)：HNO3+NaOH=NaNO3+H2O
不穩(wěn)定性
在實(shí)驗(yàn)室里濃硝酸保存在棕色細(xì)口瓶中的原因:
（3）強(qiáng)氧化性
①與金屬反應(yīng)：HNO3幾乎能與所有的金屬（金、鉑除外）發(fā)生反應(yīng)，鐵、鋁遇冷的濃硫酸發(fā)生鈍化。
4HNO3(濃)＋Cu===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
8HNO3(稀)＋3Cu===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO ↑+2H2O（鐵少量）
Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO ↑+4H2O（鐵過量）
②與非金屬反應(yīng)（碳、硫）：
4HNO3(濃)＋CCO2↑＋4NO2↑＋2H2O
③與某些還原性物質(zhì)反應(yīng)
硝酸的強(qiáng)氧化性還表現(xiàn)在可以氧化具有還原性的化合物或離子，如HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、I－、S2－、SO32－等均能被HNO3氧化。
用途
硝酸是重要的化工原料和化學(xué)試劑，在工業(yè)上用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥和染料等。
重難點(diǎn)三、酸雨與防治
1、SO2與NO2的主要來源
(1)SO2：主要來源于煤、石油的燃燒和某些含硫的金屬礦物冶煉。
（2）NO2：主要來自于汽車尾氣。
2、酸雨
(1)概念：pH＜5.6的降雨。
(2)成因：主要是大氣中的二氧化硫和氮的氧化物溶于水形成的。
(3)類型：①硫酸型：SO2→H2SO3→H2SO4
SO2＋H2OH2SO3,2H2SO3＋O2===2H2SO4
②硝酸型：NO2→HNO3
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
3、危害
(1)直接損傷農(nóng)作物，破壞森林和草原，使土壤、湖泊酸化。
（2）加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運(yùn)輸工具和電纜的腐蝕。
4、防治措施
（1）調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展清潔能源
（2）研究煤的脫硫技術(shù)，改進(jìn)燃燒技術(shù)，減少SO2和氮的氧化物的排放。
（3）加強(qiáng)工廠廢氣的回收處理。
（4）改進(jìn)汽車尾氣處理技術(shù)，控制汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。
5、光化學(xué)煙霧
概念：含有氮氧化物和碳?xì)浠衔锏鹊谝淮挝廴疚锏拇髿猓陉柟庾饔孟掳l(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生二次污染物，這種一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現(xiàn)象。
特征：淡藍(lán)色煙霧，具有強(qiáng)氧化性。
危害：加速建筑材料的老化，刺激人的眼睛，傷害植物的葉子，是大氣能見度降低。
重難點(diǎn)四、含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
知識點(diǎn)一、硅
1、硅元素的存在及在元素周期表中的位置
位于元素周期表第 三 周期、第 ⅣA 族，處于金屬元素與非金屬元素的過渡位置，其單質(zhì)的導(dǎo)電性介于 導(dǎo)體 與 絕緣體 之間，是應(yīng)用最廣泛的 半導(dǎo)體材料 。自然界中的硅都是 化合 態(tài)，在地殼中含量居第 二 位。
硅單質(zhì)的種類和結(jié)構(gòu)
硅有晶體硅和無定形硅兩種，兩者互為 同素異形體 。與金剛石類似，都具有正四面體形的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
物理性質(zhì)
色、態(tài) 光澤 熔點(diǎn) 硬度 導(dǎo)電性 質(zhì)地
灰黑色固體 金屬光澤 高 大 半導(dǎo)體 脆
化學(xué)性質(zhì)
常溫下：性質(zhì)穩(wěn)定，除氟氣、氫氟酸、氫氧化鈉外，一般不反應(yīng)。
Si+4HF == SiF4↑+2H2↑
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑
Si+2F2 == SiF4
加熱條件下，硅與O2、Cl2、C、N2等非金屬反應(yīng)。
硅的制備
粗硅的制備：焦炭還原石英砂
粗硅提純：
硅的用途
Si是半導(dǎo)體，用于制造 太陽能電池 ；還用于計算機(jī)、集成電路、晶體管等半導(dǎo)體器件中的芯片。
知識點(diǎn)二、二氧化硅
存在
沙子、石英、水晶、瑪瑙、硅藻土的主要成分就是 SiO2 。
結(jié)構(gòu)
SiO2晶體的基本結(jié)構(gòu)是以硅原子為中心，氧原子在4個頂角上的正四面體結(jié)構(gòu)，每個硅原子結(jié)合4個氧原子，每個氧原子結(jié)合2個硅原子，所以硅、氧原子個數(shù)比為1：2。
物理性質(zhì)
二氧化硅硬度大、熔點(diǎn)高、不溶于水、不導(dǎo)電的固體。
化學(xué)性質(zhì)
SiO2+4HF==SiF4↑+ 2H2O SiO2＋2NaOH ==Na2SiO3+H2O
用途
用于制造光導(dǎo)纖維；石英玻璃用來制造耐高溫的化學(xué)儀器；水晶用于制造電子工業(yè)的重要部件、工藝品；石英砂用作玻璃原料和建筑材料。
知識點(diǎn)三、硅酸
物理性質(zhì) 顏色 白色
狀態(tài) 膠狀固體
溶解性 不溶于水
化學(xué)性質(zhì) 酸性 比碳酸弱
不能使指示劑變色
能與堿反應(yīng)生成鹽和水H2SiO3+2NaOH==2H2O +Na2SiO3
不穩(wěn)定性
知識點(diǎn)四、硅酸鹽
Na2SiO3是白色固體，易溶于水，水溶液俗稱水玻璃，是無色粘稠狀液體，是一種礦物膠。常用于制作黏合劑、防腐劑和耐火材料。在空氣中易變質(zhì)：Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3 ↓ +Na2CO3
硅酸鹽的表示方法：
①鹽式法：CaSiO3
②氧化物式法：CaO·SiO2
a.表示順序?yàn)椋夯顫娊饘傺趸?→較活潑金屬氧化物 →二氧化硅 →水；
b.氧化物之間用“ · ” 隔開；
c.氧化物的系數(shù)若出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時應(yīng)化為整數(shù)。
練習(xí)：鉀長石(KAlSi3O3)：K2O ·Al2O3· 6SiO2
硅酸鈉（Na2SiO3）：Na2O ·SiO2
鈉長石（NaAlSi3O3)：Na2O·Al2O3 · 6SiO2
【重難點(diǎn)探究】
重難點(diǎn)1、傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料
傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料多為硅酸鹽材料 ，如陶瓷、玻璃、水泥等。
產(chǎn)品 原料 主要設(shè)備 主要成分 應(yīng)用
陶瓷 _黏土 生產(chǎn)建筑材料、絕緣材料、日用器皿、衛(wèi)生潔具
玻璃 純堿、石灰石、石英砂 玻璃窯 NaSiO3、CaSiO3、SiO2 生產(chǎn)建筑材料、光學(xué)儀器和各種器皿,還可制造玻璃纖維用于高強(qiáng)度復(fù)合材料
水泥 粘土和石灰石 水泥回轉(zhuǎn)窯 水泥、沙子和碎石等與水混合可以得到混凝土
重難點(diǎn)2、新型無機(jī)非金屬材料
結(jié)構(gòu) 特性 用途
富勒烯 由碳原子構(gòu)成的一系列籠形分子的總稱，性質(zhì)穩(wěn)定。 代表物C60開啟碳納米材料研究和應(yīng)用的新時代
碳納米管 比表面積大，有相當(dāng)高的強(qiáng)度和優(yōu)良的電學(xué)性能。 生產(chǎn)復(fù)合材料、電池和傳感器等。
石墨烯 只有一個碳原子直徑厚度的單層石墨 應(yīng)用于光電器件、超級電容器、電池和復(fù)合材料
碳化硅陶瓷 硬度大，優(yōu)異的高溫抗氧化性能 可用作砂紙和砂輪 的磨料，用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料、耐高溫半導(dǎo)體材料等
第四部分：核心素養(yǎng)對接高考
1．[2023年浙江高考真題]工業(yè)上煅燒含硫礦物產(chǎn)生的可以按如下流程脫除或利用。
已知：
請回答：
（1）富氧煅燒燃煤產(chǎn)生的低濃度的可以在爐內(nèi)添加通過途徑Ⅰ脫除，寫出反應(yīng)方程式___________。
（2）煅燒含硫量高的礦物得到高濃度的，通過途徑Ⅱ最終轉(zhuǎn)化為化合物A。
①下列說法正確的是___________。
A.燃煤中的有機(jī)硫主要呈正價 B.化合物A具有酸性
C.化合物A是一種無機(jī)酸酯 D.工業(yè)上途徑Ⅱ產(chǎn)生的也可用濃吸收
②一定壓強(qiáng)下，化合物A的沸點(diǎn)低于硫酸的原因是___________。
（3）設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證化合物A中含有S元素_____；寫出實(shí)驗(yàn)過程中涉及的反應(yīng)方程式____。
2．[2022年江蘇高考真題]實(shí)驗(yàn)室制取少量水溶液并探究其酸性，下列實(shí)驗(yàn)裝置和操作不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? )
A.用裝置甲制取氣體 B.用裝置乙制取水溶液
C.用裝置丙吸收尾氣中的 D.用干燥pH試紙檢驗(yàn)水溶液的酸性
3．[2023年廣東高考真題]下列陳述Ⅰ與陳述Ⅱ均正確，且具有因果關(guān)系的是( )
選項(xiàng) 陳述Ⅰ 陳述Ⅱ
A 將濃硫酸加入蔗糖中形成多孔炭 濃硫酸具有氧化性和脫水性
B 裝有的密閉燒瓶冷卻后顏色變淺 轉(zhuǎn)化為的反應(yīng)吸熱
C 久置空氣中的漂白粉遇鹽酸產(chǎn)生 漂白粉的有效成分是
D 溶液導(dǎo)電性比同濃度醋酸強(qiáng) 溶液的比醋酸的高
4．[2023年廣東高考真題]按圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將稀硫酸全部加入Ⅰ中的試管，關(guān)閉活塞。下列說法正確的是( )
A.Ⅰ中試管內(nèi)的反應(yīng)，體現(xiàn)的氧化性
B.Ⅱ中品紅溶液褪色，體現(xiàn)的還原性
C.在Ⅰ和Ⅲ的試管中，都出現(xiàn)了渾濁現(xiàn)象
D.撤掉水浴，重做實(shí)驗(yàn)，Ⅳ中紅色更快褪去
5．[2023年重慶高考真題]下列敘述正確的是( )
A.分別與空氣和氧氣反應(yīng)，生成的產(chǎn)物相同
B.分別與和反應(yīng)，反應(yīng)的類型相同
C.分別與和反應(yīng)，生成的氣體相同
D.濃分別與和C反應(yīng)，生成酸性氣體相同
6．[2023年北京高考真題]蔗糖與濃硫酸發(fā)生作用的過程如圖所示。
下列關(guān)于該過程的分析不正確的是( )
A.過程①白色固體變黑，主要體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性
B.過程②固體體積膨脹，與產(chǎn)生的大量氣體有關(guān)
C.過程中產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體，體現(xiàn)了濃硫酸的酸性
D.過程中蔗糖分子發(fā)生了化學(xué)鍵的斷裂
7．[2023年重慶高考真題]下列實(shí)驗(yàn)裝置或操作能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? )
A B C D
制取 轉(zhuǎn)移溶液 保護(hù)鐵件 收集
8．[2022年江蘇高考真題]氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法不正確的是( )
A.自然固氮、人工固氮都是將轉(zhuǎn)化為
B.侯氏制堿法以為原料制備和
C.工業(yè)上通過催化氧化等反應(yīng)過程生產(chǎn)
D.多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”
9．[2023年江蘇高考真題]氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法不正確的是( )
A.實(shí)驗(yàn)室探究稀硝酸與銅反應(yīng)的氣態(tài)產(chǎn)物：
B.工業(yè)制硝酸過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化：
C.汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的主要反應(yīng)：
D.實(shí)驗(yàn)室制備少量的原理：
10．[2022年天津高考真題]燃油汽車行駛中會產(chǎn)生CO、NO等多種污染物。如圖為汽車發(fā)動機(jī)及催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的部分化學(xué)反應(yīng)。以下判斷錯誤的是( )
A.甲是空氣中體積分?jǐn)?shù)最大的成分 B.乙是引起溫室效應(yīng)的氣體之一
C.反應(yīng)（Ⅰ）在常溫下容易發(fā)生 D.反應(yīng)（Ⅱ）中NO是氧化劑
參考答案
第二部分：教材習(xí)題變式
1.答案：B
解析：該反應(yīng)中，C元素的化合價升高，Si元素的化合價降低，失電子能力C>Si，故該反應(yīng)不能表明非金屬性C>Si，A錯誤；Si常用于制備芯片，玻璃纖維的主要成分是等，C錯誤；利用該反應(yīng)可制得粗硅，不能得到高純度的Si單質(zhì)，D錯誤。
2.答案：B
解析：；；不選A、C、D的原因是都不能跟發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
3.答案：A
解析：一定條件下，硫單質(zhì)可以和金屬直接化合，但與變價金屬反應(yīng)時會生成低價金屬硫化物，即與銅化合生成，與鐵化合生成FeS；S和反應(yīng)生成的是，不能直接生成；一定條件下，硫單質(zhì)可以與化合生成；和在放電條件下生成NO，而不是；在點(diǎn)燃條件下，Mg可以與直接化合生成；高溫高壓、催化劑條件下，和可以直接化合生成。綜上所述，①③⑤不能由兩種單質(zhì)直接化合生成，故選A。
4.答案：B
解析：將少量濃氨水滴入盛有CaO的燒瓶中，CaO與反應(yīng)生成和，A正確；是強(qiáng)氧化性酸，將銅絲伸入裝有稀硝酸的試管中，銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO，不生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，B錯誤；濃硝酸受熱分解生成和，C正確；鎂條在中燃燒生成，D正確。
5.答案：C
解析：用除去，用NaOH除去，用除去，過濾后，加入鹽酸酸化。但由于過量的要用除去，所以需放在之后加入，故操作及試劑滴加順序合理的是過濾→溶液→NaOH溶液→溶液→過濾→鹽酸，故選C。
6.答案：B
解析：濃鹽酸與反應(yīng)制取必須在加熱條件下進(jìn)行，且可溶于水，收集不能用排水法，A錯誤；雙氧水分解制取的制取裝置為固液不加熱型裝置，不易溶于水，可用排水法收集，B正確；濃硫酸與銅在加熱條件下才能反應(yīng)生成，C錯誤；極易溶于水，不能用排水法收集，D錯誤。
7.答案：A
解析：加入過量溶液，與反應(yīng)生成沉淀，與反應(yīng)生成沉淀，的溶解度較小，與反應(yīng)也會生成少量沉淀，A正確；B中主要含有的離子是等，加入過量溶液的主要目的是除去，B錯誤；B中溶液呈堿性，加入過量溶液后，溶液仍顯堿性，故D中除了含有外，一定還含有，C錯誤；由C項(xiàng)分析知，③中發(fā)生的反應(yīng)還有，D錯誤。
8.答案：（1）；的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定
（2）；易液化，液化時放出大量熱，汽化時又吸收大量熱
（3）；
（4）銨鹽；
解析：（1）氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，性質(zhì)較穩(wěn)定，能作保護(hù)氣；故答案為：；氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定；
（2）氨氣是常見的含氮化合物，易液化，氣化吸收周圍的熱量，可作制冷劑；故答案為：；氨氣易液化，液氨在氣化時吸收大量熱；
（3）能和酸反應(yīng)生成鹽的物質(zhì)應(yīng)該具有堿性，氨氣在常溫下為氣態(tài)，氨氣屬于堿性氣體，易和鹽酸等強(qiáng)酸反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為；故答案為：；；
（4）可以作氮肥、遇堿會放出帶刺激性氣味氣體的物質(zhì)為銨鹽，銨鹽都是易溶于水的物質(zhì)，銨鹽和氫氧化鈉等強(qiáng)堿溶液能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成氨氣和水，離子反應(yīng)方程式為；故答案為：銨鹽；。
9.答案：（1）①②酸雨
（2）①；；②；屬于
解析：（1）若B是能使品紅溶液褪色的有刺激性氣味的無色氣體，則B是，C是，D是；若大量排放，則會形成酸雨。
（2）若C是紅棕色氣體，則C為，B為NO，A為，D為，濃硝酸可與Cu反應(yīng)：。此反應(yīng)中有元素化合價的升降，屬于氧化還原反應(yīng)。
10.答案：（1）；
（2）；
解析：B是能使帶火星的木條復(fù)燃的無色、無味氣體，則B是。G是一種紫紅色金屬單質(zhì)，則G是Cu。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析判斷，A是，D是，E是，比大17。注意A不是，因?yàn)楸却?8。
第四部分：核心素養(yǎng)對接高考
1．答案：（1）
（2）BCD；硫酸分子能形成更多的分子間氫鍵
（3）取化合物A加入足量氫氧化鈉，反應(yīng)完全后加入鹽酸酸化，無明顯現(xiàn)象，再加入氯化鋇生成白色沉淀，說明A中含有S元素；、
解析：（1）氧氣具有氧化性，能被四價硫氧化為六價硫，二氧化硫、空氣中氧氣、碳酸鈣高溫生成硫酸鈣和二氧化碳，反應(yīng)為；
（2）①A.硫的電負(fù)性大于碳、氫等，故燃煤中的有機(jī)硫主要呈負(fù)價，A錯誤；
B.根據(jù)分析可知，化合物A分子中與硫直接相連的基團(tuán)中有—OH，故能電離出氫離子，具有酸性，B正確；
C.化合物A含有基團(tuán)，類似酯基—COO—結(jié)構(gòu)，為硫酸和醇生成的酯，是一種無機(jī)酸酯，C正確；
D.工業(yè)上途徑Ⅱ產(chǎn)生的也可用濃吸收用于生產(chǎn)發(fā)煙硫酸，D正確；
故選BCD；
②一定壓強(qiáng)下，化合物A分子只有1個—OH能形成氫鍵，而硫酸分子中有2個—OH形成氫鍵，故導(dǎo)致A的沸點(diǎn)低于硫酸；
（3）由分析可知，A為，A堿性水解可以生成硫酸鈉、甲醇，硫酸根離子能和氯化鋇生成不溶于酸的硫酸鋇沉淀，故實(shí)驗(yàn)設(shè)計為：取化合物A加入足量氫氧化鈉，反應(yīng)完全后加入鹽酸酸化，無明顯現(xiàn)象，再加入氯化鋇生成白色沉淀，說明A中含有S元素；涉及反應(yīng)為：、。
2．答案：C
解析：A項(xiàng)，60%硫酸與反應(yīng)可得氣體，正確；B項(xiàng)，通入水中形成的水溶液，正確；C項(xiàng)，在飽和溶液中的溶解度很小，錯誤；D項(xiàng)，測定溶液的酸堿性時，用玻璃棒蘸取待測液點(diǎn)到干燥的pH試紙上，觀察試紙顏色的變化，正確。
3．答案：A
解析：A.蔗糖在濃硫酸作用下形成多孔炭主要是蔗糖在濃硫酸作用下脫水，得到碳和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化硫和水，體現(xiàn)濃硫酸具有氧化性和脫水性，故A符合題意；
B.裝有的密閉燒瓶冷卻后顏色變淺，降低溫度，平衡向生成方向移動，則轉(zhuǎn)化為的反應(yīng)為放熱，故B不符合題意；
C.久置空氣中的漂白粉遇鹽酸產(chǎn)生是由于次氯酸鈣變質(zhì)，次氯酸鈣和空氣中二氧化碳、水反應(yīng)生成碳酸鈣，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，故C不符合題意；
D.溶液導(dǎo)電性比同濃度醋酸強(qiáng)，氯化鈉是強(qiáng)電解質(zhì)，醋酸是弱電解質(zhì)，導(dǎo)電性強(qiáng)弱與NaCl溶液的pH比醋酸的高無關(guān)系，故D不符合題意。
綜上所述，答案為A。
4．答案：C
解析：：A.Ⅰ中試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，氫元素化合價不變，H不體現(xiàn)氧化性，故A錯誤；Ⅱ中品紅溶液褪色，體現(xiàn)的漂白性，故B錯誤；Ⅰ試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，Ⅲ試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，Ⅰ和Ⅲ的試管中都出現(xiàn)了渾濁現(xiàn)象，故C正確；撤掉水浴，重做實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)速率減慢，Ⅳ中紅色褪去的速率減慢，故D錯誤。
5．答案：C
解析：解：A.Mg和空氣中反應(yīng)生成MgO，和反應(yīng)生成，和反應(yīng)生成Mg和C，所以Mg分別與空氣、反應(yīng)生成的產(chǎn)物不同，故A錯誤；
B.和反應(yīng)方程式為和反應(yīng)方程式為，前者為非氧化還原反應(yīng)，后者為氧化還原反應(yīng)，故B錯誤；
C.分別和反應(yīng)的方程式為：、，生成的氣體相同，都生成，故C正確；
D.濃硫酸分別和Cu、C反應(yīng)的方程式為：（濃）、（濃），前者生成的酸性氣體是，后者生成的酸性氣體是，故D錯誤；
故選：C。
6．答案：C
解析：A.濃硫酸具有脫水性，能將有機(jī)物中的H原子和O原子按2∶1的比例脫除，蔗糖中加入濃硫酸，白色固體變黑，體現(xiàn)濃硫酸的脫水性，A項(xiàng)正確；
B.濃硫酸脫水過程中釋放大量熱，此時發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣體，使固體體積膨脹，B項(xiàng)正確；
C.結(jié)合選項(xiàng)B可知，濃硫酸脫水過程中生成的能使品紅溶液褪色，體現(xiàn)濃硫酸的強(qiáng)氧化性，C項(xiàng)錯誤；
D.該過程中，蔗糖發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生了化學(xué)鍵的斷裂，D項(xiàng)正確；
故選C。
7．答案：B
解析：A.氯化受熱分解為氨氣和氯化氫，兩者遇冷又會生成氯化，不適合制取氨氣，A不符合題意；
B.轉(zhuǎn)移溶液時玻璃棒應(yīng)該伸入容量瓶刻度線以下，正確，B符合題意;
C.保護(hù)鐵件應(yīng)該連接比鐵更活潑的金屬使得鐵被保護(hù)，而不是連接惰性電極石墨，C不符合題意；
D.NO會與空氣中氧氣反應(yīng)，不適合排空氣法收集，D不符合題意;
故選B。
8．答案：A
解析：A項(xiàng)，自然固氨、人工固氮都是將轉(zhuǎn)化為含氮的化合物，不一定轉(zhuǎn)化為，錯誤；B項(xiàng)，侯氏制堿法第一步發(fā)生反應(yīng)，正確；C項(xiàng)，工業(yè)制硝酸發(fā)生反應(yīng)，正確；D項(xiàng)，、銨鹽、硝酸鹽等含N物質(zhì)通過不同途徑的相互轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”，正確。
9．答案：B
解析：A.稀與Cu反應(yīng)生成NO，，生成的一氧化氮與氧氣繼續(xù)反應(yīng)生成二氧化氮：，故A正確；
B.工業(yè)制硝酸的生產(chǎn)流程為氮?dú)馀c氫氣高溫高壓催化劑條件下制氨氣，氨氣催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮、氧氣和水反應(yīng)生成硝酸，故B錯誤；
C.汽車尾氣中發(fā)生的催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)為，可處理汽車尾氣，故C正確；
D.固體與固體混合加熱發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈣、氨氣和水，所以實(shí)驗(yàn)室可采用固體與固體混合加熱的方法制備少量，原理：，故D正確；
故選：B。
10．答案：C
解析：是空氣中體積分?jǐn)?shù)最大的氣體，A項(xiàng)正確；是引起溫室效應(yīng)的氣體之一，B項(xiàng)正確；反應(yīng)（Ⅰ）在高溫條件下發(fā)生，常溫下不發(fā)生，C項(xiàng)錯誤；反應(yīng)（Ⅱ）中氮元素化合價降低，NO作氧化劑，D項(xiàng)正確。

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