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  • 2021-08-23 发布

2018届高考二轮复习鲁科版专题07非金属及其化合物学案20

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专题七 非金属及其化合物 学习目标 1、了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。 2、了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。 学习重难点: 常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。 自主学习 考点一:碳、硅及其重要化合物 【知识梳理】 1.理清知识主线 C -4 H4 C 0 C +2 O CO2 Si -4 H4 Si 0 Si +4 O2(H2Si +4 O3) 2.注意网络构建 3.扫除知识盲点 (1)工业上制备粗硅,是用过量的 C 和 SiO2 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。 (2)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。 (3)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。 (4)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。 (5)H2CO3 的酸性大于 H2SiO3 的,所以有 Na2SiO3+CO2(少量)+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3,但高温下 Na2CO3+ SiO2=====高温Na2SiO3+CO2↑也能发生,原因可以从两方面解释:①硅酸盐比碳酸盐稳定;②从化学平衡角度, 由高沸点难挥发固体 SiO2 制得低沸点易挥发的 CO2。 (6)SiO2 不导电,是制作光导纤维的材料;Si 是半导体,是制作光电池的材料。 (7)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。 【题组集训】 题组一 重要反应必练 1.按要求书写反应方程式。 (1)制水煤气 C+H2O(g)=====高温CO+H2。 (2)制备粗硅 2C+SiO2=====高温2CO↑+Si。 (3)Mg 在 CO2 中燃烧 2Mg+CO2=====点燃2MgO+C。 (4)“水滴石穿”的反应原理(用离子方程式表示) CaCO3+CO2+H2O===Ca2++2HCO- 3 。 (5)“钟乳石”的形成过程(用化学方程式表示) CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2, Ca(HCO3)2=====△ CaCO3↓+CO2↑+H2O。 (6)向饱和 Na2CO3 溶液中通入过量 CO2 的离子方程式 2Na++CO2- 3 +CO2+H2O===2NaHCO3↓。 (7)Si 和氢氟酸的反应的化学方程式 Si+4HF===SiF4↑+2H2↑。 (8)Si 和 NaOH 溶液反应的离子方程式 Si+2OH-+H2O===SiO2- 3 +2H2↑。 (9)SiO2 和氢氟酸的反应的化学方程式 SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。 (10)SiO2 和 NaOH 溶液反应的离子方程式 SiO2+2OH-===SiO2- 3 +H2O。 (11)向 Na2SiO3 溶液中通入过量 CO2 的离子方程式 SiO2- 3 +2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCO- 3 。 题组二 准确判断物质性质 2.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×” (1)NH4F 水溶液中含有 HF,因此 NH4F 溶液不能存放于玻璃试剂瓶中(√) (2)氢氟酸刻蚀玻璃涉及化学变化(√) (3)Ca(HCO3)2 溶液与过量 NaOH 溶液反应可得到 Ca(OH)2(×) (4)硅胶可作袋装食品的干燥剂(√) (5)晶体硅熔点高、硬度大,可用于制作半导体材料(×) (6)浓硫酸可刻蚀石英制艺术品(×) (7)玻璃容器可长期盛放各种酸(×) (8)Si 和 SiO2 都用于制造光导纤维(×) (9)石英只能用于生产光导纤维(×) (10)高温下用焦炭还原 SiO2 制取粗硅(√) (11)二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸(×) 题组三 重要实验探究 3.单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等 杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度 450~500 ℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯 硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。 相关信息如下: a.四氯化硅遇水极易水解; b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物; c.有关物质的物理常数见下表: 物质 SiCl4 BCl3 AlCl3 FeCl3 PCl5 沸点/℃ 57.7 12.8 - 315 - 熔点/℃ -70.0 -107.2 - - - 升华温度/℃ - - 180 300 162 请回答下列问题: (1)写出装置 A 中发生反应的离子方程式: ___________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)装置 A 中 g 管的作用是____________;装置 C 中的试剂是__________;装置 E 中的 h 瓶需要冷却的理由 是________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)装置 E 中 h 瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除 铁元素外可能还含有的杂质元素是________(填写元素符号)。 (4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成 Fe2+ ,再用 KMnO4 标准溶液在酸 性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式 5Fe2++MnO- 4 +8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。 ① 滴 定 前 是 否 要 滴 加 指 示 剂 ? ________( 填 “ 是 ” 或 “ 否 ”) , 请 说 明 理 由 : ________________________________________________________________________。 ②某同学称取 5.000 g 残留物,经预处理后在容量瓶中配制成 100 mL 溶液,移取 25.00 mL 试样溶液,用 1.000×10-2 mol· L-1 KMnO4 标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液 20.00 mL,则残留物中铁 元素的质量分数是________。 【答案】(1)MnO2+4H++2Cl-=====△ Mn2++Cl2↑+2H2O (2)平衡气压 浓 H2SO4 SiCl4 沸点较低,用冷却液可得到液态 SiCl4 (3)Al、B、P (4)①否 MnO - 4 有颜色,故不需其他指示剂 ②4.48% 【解析】依题中信息可知 A 为 Cl2 的发生装置,B、C 为 Cl2 净化装置,D 中发生 2Cl2+Si=====△ SiCl4,生成 SiCl4 用 E 收集,B 中为饱和食盐水将氯化氢气体除去,C 中应为浓 H2SO4 除水,由 E 中可知 SiCl4 沸点较 低,用冷却液可得到液态 SiCl4;由题中信息粗硅含铁、铝、硼、磷等杂质,即可轻松完成(3)问。 (4)①因 MnO - 4 本来有颜色,故不再需其他指示剂。 ②由关系式 5Fe2+ ~ MnO- 4 5 1 n(Fe2+) 20.00×10-3 L×1.000×10-2 mol·L-1 可求出 25.00 mL 试样溶液中 n(Fe2+)=0.001 mol,所以残留物中铁元素的质量分数为 w(Fe)= 0.001 mol× 100 mL 25.00 mL ×56 g·mol-1 5.00 g ×100%=4.48%。 考点二:卤素及其重要化合物 【知识精讲】 1.理清知识主线 HCl -1 Cl2 HClO +1 HCl +3 O2 HCl +5 O3 HCl +7 O4 2.注意网络构建 3.扫除知识盲点 (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 mol 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 SO2- 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-+SO2- 4 +4H+(过量 SO2)。 【题组集训】 题组一 重要反应必练 1.按要求书写反应方程式(除标注的外,其余均写离子方程式)。 (1)实验室用 MnO2 和浓盐酸反应制 Cl2 MnO2+4H++2Cl-=====△ Mn2++Cl2↑+2H2O。 (2)工业制 Cl2 2Cl-+2H2O=====通电Cl2↑+H2↑+2OH-。 (3)洁厕灵和漂白液混合 ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。 (4)向水中通入 Cl2 Cl2+H2O H++Cl-+HClO。 (5)制漂白液(写化学方程式) Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。 (6)制漂白粉(写化学方程式) 2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 (7)在空气中漂白粉漂白的原理 Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。 (8)向 FeBr2 溶液通入少量 Cl2 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。 (9)向 FeBr2 溶液中通入等量 Cl2 2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-。 (10)向 FeBr2 溶液中通入过量 Cl2 2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-。 题组二 准确判断物质性质 2.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×” (1)制氯气时,用饱和 NaHCO3 溶液和浓硫酸净化气体(×) (2)漂白粉在空气中久置变质,是因为漂白粉中的 CaCl2 与空气中的 CO2 反应生成 CaCO3(×) (3)验证 Br2 的氧化性强于 I2,可以将少量溴水加入 KI 溶液中,再加入 CCl4,振荡,静置,可观察到下层 液体呈紫色(√) (4)除去 Cl2 中的 HCl(g)可通过饱和食盐水、浓 H2SO4 进行洗气(√) (5)漂白粉在空气中不稳定,所以可用于漂白纸张(×) (6)实验室从海带提取单质碘的方法是:取样→灼烧→溶解→过滤→萃取(×) (7)用乙醇萃取的方法可以分离溶于水的碘,是因为碘在乙醇中的溶解度较大(×) (8)碘是人体必须的微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物(×) (9)HClO 是弱酸,所以 NaClO 是弱电解质(×) 题组三 重要实验探究 3.下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是( ) A.用装置甲制取氯气 B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢 C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液 D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制 MnCl2·4H2O 【答案】C 【解析】A 项,MnO2 固体与浓 HCl 要在加热的条件下发生反应制取 Cl2,缺少加热装置;B 项,除去 Cl2 中混 有的 HCl 气体,应将混合气体从长导气管通入盛有饱和食盐水的洗气瓶洗气,较纯净的气体从短导气 管流出,选用饱和 NaHCO3 溶液,可使 Cl2 中混入 CO2 气体;C 项,制取 Cl2 实验结束后,将剩余物过滤除 去未反应的 MnO2,得到 MnCl2 溶液,从而回收 MnCl2;D 项,MnCl2 为强酸弱碱盐,易发生水解反应,直 接蒸发溶剂,不能得到纯净的 MnCl2·4H2O。 4.在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( ) A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有 Cl2 B.向氯水中滴加硝酸酸化的 AgNO3 溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有 Cl- C.向氯水中加入 NaHCO3 粉末,有气泡产生,说明氯水中含有 H+ D.向 FeCl2 溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有 HClO 【答案】D 【解析】A 项,Cl2 的颜色为黄绿色,正因为氯水中溶解了黄绿色的 Cl2,才使得氯水显示了浅黄绿色,正确; B 项,Cl-与 Ag+结合生成 AgCl 白色沉淀,正确;C 项,Cl2 与水反应生成 HCl 和 HClO,H+与 NaHCO3 反 应生成 CO2 气体,正确;D 项,氯水中的 Cl2 也能将 Fe2+氧化为 Fe3+,错误。 考点三:氧、硫及其化合物 【知识精讲】 1.理清知识主线 H2 S -2 S 0 S +4 O2 S +6 O3(H2 S +6 O4) 2.注意网络构建 3.扫除知识盲点 (1)除去附着在试管内壁上的硫,除了用热的 NaOH 溶液,还可以用 CS2,但不能用酒精。 (2)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;能 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。 (3)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。 (4)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。 (5)C 与浓硫酸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。 【题组集训】 题组一 重要反应必练 1.按要求书写反应方程式。 (1)书写离子方程式 ①热 NaOH 溶液除硫 3S+6OH-=====△ 2S2-+SO2- 3 +3H2O。 ②将少量 SO2 气体通入 NaOH 溶液中 SO2+2OH-===SO2- 3 +H2O。 ③将 SO2 和 Cl2 等体积混合通入水中 SO2+Cl2+2H2O===4H++2Cl-+SO2- 4 。 ④将 SO2 气体通入 FeCl3 溶液中 SO2+2Fe3++2H2O===SO2- 4 +2Fe2++4H+。 ⑤向 Na2S、Na2SO3 混合溶液中加入盐酸 2S2-+SO2- 3 +6H+===3S↓+3H2O。 ⑥将 SO2 气体通入 Ba(NO3)2 溶液中 3SO2+3Ba2++2NO- 3 +2H2O===3BaSO4↓+2NO↑+4H+。 (2)书写化学方程式 ①将 SO2 通入 H2S 溶液中 2H2S+SO2===3S↓+2H2O。 ②Cu 和浓 H2SO4 混合加热 Cu+2H2SO4(浓)=====△ CuSO4+SO2↑+2H2O。 ③C 和浓 H2SO4 混合加热 C+2H2SO4(浓)=====△ CO2↑+2SO2↑+2H2O。 ④实验室利用 Na2SO3 和浓 H2SO4 制 SO2 Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+H2O+SO2↑。 题组二 准确判断物质性质 2.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×” (1)室温下,不能将浓硫酸盛放在铁桶中(×) (2)SO2 使溴水褪色与乙烯使 KMnO4 溶液褪色的原理相同(√) (3)利用 ,根据①浓硫酸,②蔗糖,③溴水,证明浓硫酸具有脱水性、氧化性(√) (4)利用 ,根据①稀盐酸,②Na2SO3,③Ba(NO3)2 溶液,证明 SO2 与可溶性钡盐均可以生成 白色沉淀(×) (5)BaSO3 与 H2O2 的反应为氧化还原反应(√) (6)二氧化硫可广泛用于食品的增白(×) (7)用 Na2S 作沉淀剂,除去废水中的 Cu2+、Hg2+(√) (8)用硫酸清洗锅垢中的水垢(×) (9)用 SO2 漂白纸浆和草帽辫(√) 题组三 重要实验探究 3.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用做分析试剂及鞣革的还原剂,它受热、遇酸易分解。工业上可用反应:2Na2S+ Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2 制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。回答下列问题: (1)b 中反应的离子方程式为________________________________________________ ________________________________________________________________________, c 中试剂为____________。 (2)反应开始后,c 中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是____________。 (3)d 中的试剂为______________。 (4)实验中要控制 SO2 生成速率,可以采取的措施有____________________________ ____________________________________________________________________(写出两条)。 (5)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入 SO2 不能过量,原因是______________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)SO2- 3 +2H+===SO2↑+H2O(或 HSO- 3 +H+===SO2↑+H2O) 硫化钠和碳酸钠混合溶液 (2)硫 (3)NaOH 溶液 (4)控制反应温度、调节酸的滴加速度(或调节酸的浓度等) (5)若 SO2 过量,溶液显酸性,产物分解 【解析】根据装置图可知,最左侧装置是制备 SO2,中间装置用来制备硫代硫酸钠(Na2S2O3),右侧装置是尾 气处理装置(吸收 SO2)。 (1)b 用来制备 SO2,实验室常用亚硫酸钠(或亚硫酸氢钠)和硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水,离子 方程式为 SO2- 3 +2H+===SO2↑+H2O 或 HSO- 3 +H+===SO2↑+H2O;根据制取硫代硫酸钠(Na2S2O3)的方程式 2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2,可知 c 中试剂为硫化钠和碳酸钠混合溶液。 (2)因为 SO2 具有氧化性,溶液中存在 S2-,所以二者能发生氧化还原反应生成单质 S。 (3)d 是尾气处理装置(吸收 SO2),所以 d 中盛放的试剂是 NaOH 溶液。 (4)控制 SO2 生成速率,可以采取控制反应温度、调节酸的滴加速度(或调节酸的浓度)的方法。 (5)硫代硫酸钠(Na2S2O3)属于强碱弱酸盐,与酸容易发生反应(S2O2- 3 +2H+===S↓+SO2↑+H2O),若 SO2 过量,则溶液显酸性,硫代硫酸钠(Na2S2O3)就发生反应导致产品质量减少。 考点四:氮及其重要化合物 【知识精讲】 1.理清知识主线 N -3 H3 N2 0 N +1 2O N +2 O N +4 O2 HN +5 O3 2.注意网络构建 3.扫除知识盲点 (1)NO 只能用排水法或气囊法收集。 (2)NO2 或 NO 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。 (3)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+。 (4)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。 (5)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。 (6)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 NH + 4 须用浓 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 NH + 4 的存在。 (7)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,应放一团用 稀硫酸浸湿的棉花放在试管口,以吸收 NH3。 (8)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。 (9)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。 【题组集训】 题组一 重要反应必练 1.按要求书写反应方程式。 (1)书写离子方程式 ①将 NO2 通入水中 3NO2+H2O===2H++2NO- 3 +NO。 ②将 NH4Cl 溶液与 NaOH 溶液混合加热 NH+ 4 +OH-=====△ NH3↑+H2O。 ③把 NH3 通入到 AlCl3 溶液中 3NH3+3H2O+Al3+===Al(OH)3↓+3NH+ 4 。 ④将氨水滴入到 FeCl3 溶液中 3NH3·H2O+Fe3+===Fe(OH)3↓+3NH+ 4 。 ⑤Cu 和浓 HNO3 反应 Cu+4H++2NO- 3 ===Cu2++2H2O+2NO2↑。 ⑥Cu 和稀 HNO3 反应 3Cu+8H++2NO- 3 ===3Cu2++2NO↑+4H2O。 ⑦C 和浓 HNO3 反应 C+4H++4NO- 3 =====△ CO2↑+4NO2↑+2H2O。 (2)书写化学方程式 ①N2 和 O2 的反应 N2+O2 =====放电或高温2NO。 ②氨的催化氧化 4NH3+5O2=====Pt △ 4NO+6H2O。 ③实验室用消石灰和 NH4Cl 制氨气 Ca(OH)2+2NH4Cl=====△ CaCl2+2NH3↑+2H2O。 ④浓 HNO3 变黄 4HNO3 =====光或△4NO2↑+O2↑+2H2O。 题组二 准确判断物质性质 2.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×” (1)制二氧化氮时,用水或 NaOH 溶液吸收尾气(×) (2)液氨用作制冷剂不涉及化学变化(√) (3)NH3 能使酚酞试液变红,所以 NH3 可用于设计喷泉实验(×) (4)浓氨水可检验氯气管道漏气(√) (5)P2O5 可用于干燥 Cl2 和 NH3(×) (6)利用 ,根据①浓硝酸,②Na2CO3,③Na2SiO3 溶液可证明酸性:硝酸>碳酸>硅酸(×) (7)利用 ,根据②中酚酞试液变红,能证实①中加热 NH4Cl 和 Ca(OH)2 混合物发生反应生成 NH3(√) (8)可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气(√) (9)液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂(√) (10)NH4Cl 为强酸弱碱盐,所以可用加热法除去 NaCl 中的 NH4Cl(×) (11)检验 NH + 4 时,往试样中加入 NaOH 溶液,微热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体(×) 题组三 装置判断与利用 3.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是( ) A.①是氨气发生装置 B.③是氨气发生装置 C.②是氨气吸收装置 D.④是氨气收集、检验装置 【答案】B 【解析】装置①中 NH4Cl 受热易分解生成 NH3 和 HCl,但在试管口附近两者又能结合生成 NH4Cl,选项 A 错误; 装置②中的漏斗放置过低,不能防止倒吸,选项 C 错误;装置④中的试管口应放一团干燥的棉花,选 项 D 错误。 4.实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提 供的物质完成相关实验,最合理的选项是( ) 选项 a 中的物质 b 中的物质 c 中收集的气体 d 中的物质 A 浓氨水 CaO NH3 H2O B 浓硫酸 Na2SO3 SO2 NaOH 溶液 C 稀硝酸 Cu NO2 H2O D 浓盐酸 MnO2 Cl2 NaOH 溶液 【答案】B 【解析】NH3 的密度比空气的小,不能用向上排空气法收集 NH3,A 错误;SO2 可通过 Na2SO3 固体与浓硫酸在常 温下反应制取,且能用向上排空气法收集,能用 NaOH 溶液进行尾气吸收,B 正确;铜与稀硝酸反应生 成物为 NO,且在 c 中无法收集到纯净的 NO2,且不能用水吸收尾气,C 错误;用浓盐酸和 MnO2 反应制取 Cl2 需要加热,D 错误。 考点五:环境污染与环境保护 【知识精讲】 人类社会进入二十世纪八十年代以来,人们越来越关心环境问题。我们在享受科学技术迅速发展带来物质 文明的同时,也因一次次以牺牲环境为代价,而受到大自然的一次次报复。如全球变暖、臭氧层破坏、酸 雨、死鱼事件、沙尘暴等。人们逐渐意识到:保护环境,就是保护人类赖以生存的空间。作为关系到千家 万户的高考已经把环境问题列为一个重要考点。 1.环境污染的主要类型 大气污染、水污染、土壤污染、食品污染、固体废弃物污染、放射性污染、噪音污染等。 2.二氧化硫的污染及治理 二氧化硫是空气中有害气体的罪魁祸首。当空气中 SO2 的含量达到百万分之零点一到百万分之一时,植 物、建筑物的结构材料就会严重受损;若达到百万分之一到百万分之十时,会引起呼吸道痉挛、流泪、 咳嗽甚至死亡;若达到万分之一时,一切生命都无法存在。 控制酸雨的根本措施是减少 SO2 和 NO2 的人为排放量。火力发电厂是 SO2 主要的污染源之一。目前全世界 的火力发电厂通常利用石灰石泥浆吸收尾气中的 SO2 生产石膏,较先进的方法是采取烟气脱硫、重油脱 硫等方法。 生产硫酸的工厂也是主要的污染源,硫酸工业通常采用氨吸收法。 3.化学中的环保 (1)环境:大气、土地、水、矿产、森林、生物及风景游览区、自然保护区、生活居住区等构成了人类生存 的环境。 (2)环保措施:控制和减少污染物的排放,如硫酸厂尾气在排放前的回收处理、城市机动车的排气限制等。 (3)工业三废:废水、废气、废渣。 (4)粉尘:指煤、矿石、SiO2 等固体物料在运输、筛选、粉碎、卸料等机械处理过程中产生的或是由风扬起 的灰尘等。 (5)破坏臭氧层的物质:SO2、NO、NO2、CF2Cl2(氟利昂)等。 (6)氰化物:CN-有剧毒(电镀液中常含有),含 CN-的污水、废气会严重污染环境。 (7)汞:剧毒。不慎洒出,可在汞上撒上硫粉(Hg+S===HgS)。为了排除室内汞蒸气,排风机应装在墙的下部。 【题组集训】 1.化学与生产、生活息息相关,下列叙述错误的是( ) A.铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性 B.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染 C.大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素 D.含重金属离子的电镀废液不能随意排放 【答案】B 【解析】铁表面镀锌,发生电化学腐蚀时,Zn 作负极,失去电子发生氧化反应;Fe 作正极,O2、H2O 在其表 面得到电子发生还原反应,铁受到保护,A 正确;聚乳酸塑料能自行降解,聚乙烯塑料则不能,因此用 聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料,将加剧白色污染,B 不正确;燃烧化石燃料时,产生大量烟尘、CO 等有 害物质,是造成雾霾天气的原因之一,C 正确;重金属离子有毒性,含有重金属离子的电镀废液随意排 放,易引起水体污染和土壤污染,应进行处理达标后再排放,D 正确。 2.化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持 续发展理念相违背的是( ) A.改进汽车尾气净化技术,减少大气污染物的排放 B.开发利用可再生能源,减少化石燃料的使用 C.研发可降解高分子材料,减少“白色污染” D.过度开采矿物资源,促进地方经济发展 【答案】D 【解析】可持续发展是一种注重长远发展的经济模式,充分、合理利用资源、减少污染等方面都是可持续 发展的内容。 3. NOx 是汽车尾气中的主要污染物之一。 (1)NOx 能形成酸雨,写出 NO2 转化为 HNO3 的化学方程式:____________________ ________________________________________________________________________。 (3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低 NOx 的排放。 ①当尾气中空气不足时,NOx 在催化转化器中被还原成 N2 排出。写出 NO 被 CO 还原的化学方程式: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收 NOx 生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO<20CaO< 38SrO<56BaO。原因是______________________________________ ________________________________________________________________________, 元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对 NOx 的吸收能力逐渐增强。 【答案】 (1)3NO2+H2O===2HNO3+NO (3)①2CO+2NO =====催化剂N2+2CO2 ②根据 Mg、Ca、Sr 和 Ba 的质子数,得知它们均为ⅡA 族元素。同一主族的元素,从上到下,原子半径逐渐 增大 【解析】(1)NO2 转化为 HNO3 的化学方程式为 3NO2+H2O===2HNO3+NO。 (3)①NO 和 CO 发生反应生成 N2 和 CO2,其化学方程式为 2CO+2NO =====催化剂N2+2CO2。 ②分析 12MgO<20CaO<38SrO<56BaO 的排列顺序,不难发现上述四种氧化物对应的金属元素为ⅡA 族元素, 且质子数依次增大,电子层数依次增多,原子半径依次增大,元素的金属性逐渐增强,结合元素周期 表的知识,作出合理的解释。