1、解密解密 07 非金属及其化合物非金属及其化合物 【考纲导向】【考纲导向】 1了解非金属元素在周期表中的位置及其性质的递变规律。 2了解常见非金属元素(如 H、C、N、O、Si、S、Cl 等)单质及其化合物的主要性质及应用。 3掌握常见金属、非金属单质及其重要化合物的主要性质和应用。 4了解常见非金属单质及其重要化合物对环境的影响。 5了解常见无机非金属材料的重要成分、生产原料及其用途。 6以上各部分知识的综合应用。 【命题分析命题分析】 非金属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。高考可能从以下角度考查非 金属元素及其化合物： (2)物质俗名、 物质主要用途； (3)制备
2、一些复杂的含硫化合物， 如 Na2S2O3， Na2S2O5， Na2S2O4，Na2S2O8等；(4)书写陌生的氧化还原反应方程式，需关注 HClO，NaClO，NaClO2，HClO2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；(5)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。 核心考点一核心考点一 非金属及其化合物的性质应用 1常见非金属单质的性质 非金属单质 Cl2、Br2、I
3、2、O2、O3、N2、H2、S、C、Si 物颜色、状态 气态的有 Cl2、O2、O3、N2、H2；固态的有 S、C、Si、I2；Br2为液态。 理 性 质 Cl2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 N2放电或高温时反应；H2、S、C、Si 加热或点燃时反应，其他一般不 反应 与 H2 Cl2光照爆炸；O2点燃爆炸；N2在高温高压催化剂条件下反应 与 H2O Cl2、Br2与水反应，既作氧化剂，又作还原剂；C 与水高温下反应 与
4、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 2常见非金属氧化物的性质 非金属氧化物 CO、CO2、SO2、SO3、NO、NO2、SiO2 物理 性质 色、状、 味 除 SiO2外，其余均为气体；除 NO2红棕色外，其他均无色；SO2、 NO2有刺激性气味；SO2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
5、氧化物 化学 性质 与 H2O SO2、SO3、CO2生成相应酸；NO2生成酸和 NO；SiO2、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 SO2能氧化 H2S；CO2、SiO2能在高温下被 C 还原 还原性 SO2具有较强还原性，能被 Cl2、Br2、I2、O3、MnO 4、Fe 3、HNO 3等 氧化剂氧化为 SO2 4；NO 遇空气被氧化为红棕色的 NO2 特性 SO2具有漂白性；SiO2能与氢氟酸反应；2NO2N2O4 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
6、 3几种常见的硫酸盐 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 4常见无机物性质与用途对应关系归纳 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) 4HFSiO
7、2=2H2OSiF4 用 HF 雕刻玻璃 (4) 2CSiO2= 高温 Si2CO 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、
8、 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
9、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) Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2 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 考法考法一一 考查物质的性质考查物质的性质 【典例【典例 1】 (2019 全国卷卷)陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有
10、着 密切的关系。下列说法错误的是( ) A“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁 B闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成 C陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐 D陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 【解析】“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色与氧化亚铁有关，而氧化铁显红棕色，A 项错误；秦兵马 俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成，B 项正确；陶瓷以黏土为原料，经高温烧制而成，属于人造材料，主 要成分是硅酸盐，C 项正确；陶瓷主要成分是硅酸盐，硅酸盐中硅元素化合价处于最高价，化学性质稳定， 具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点，D 项正确。 【答案】A 考法二考法
11、二 考查物质的结构考查物质的结构 【典例典例 2】(2021 年 1 月浙江选考)铝硅酸盐型分子筛中有许多笼状空穴和通道(如图)，其骨架的基本结 构单元是硅氧四面体和铝氧四面体，化学组成可表示为 Ma(AlO2)x (SiO2)y zH2O(M 代表金属离子)。 下列推测不正确 的是( ) A常采用水玻璃、偏铝酸钠在强酸溶液中反应后结晶制得分子筛 B若 a=x/2，则 M 为二价阳离子 C调节 y/x(硅铝比)的值，可以改变分子筛骨架的热稳定性 D分子筛中的笼状空穴和通道，可用于筛分分子 【解析】A 项，偏铝酸钠在强酸性溶液中不能稳定存在容易形成 Al3+，不可以利用偏铝酸钠在强酸性 溶液中制
12、备分子筛， A 错误； B 项， 设 M 的化合价为 m， 则根据正负化合价代数和为 0 计算， mx 2 +x (-1)=0， 解得 m=+2，B 正确；C 项，调节硅铝比可以改变分子筛的空间结构，从而改变分子筛的稳定性，C 正确； D 项，调节硅铝比可以调节分子筛的孔径，根据分子筛孔径的大小可以筛分不同大小的分子，D 正确；故 选 A。 【答案】A 考法三考法三 考查物质的用途考查物质的用途 【典例典例 3】(2020浙江 7 月选考)下列说法不正确 的是( ) A高压钠灯可用于道路照明 BSiO2可用来制造光导纤维 C工业上可采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜 DBaCO3不溶于水，可用作
13、医疗上检查肠胃的钡餐 【解析】A 项，高压钠灯发出的黄光射程远、透雾能力强，所以高压钠灯用于道路照明，故 A 正确；B 项，二氧化硅传导光的能力非常强，用来制造光导纤维，故 B 正确；C 项，黄铜矿高温煅烧生成粗铜、氧 化亚铁和二氧化硫，故 C 正确；D 项，碳酸钡不溶于水，但溶于酸，碳酸钡在胃酸中溶解生成的钡离子为 重金属离子，有毒，不能用于钡餐，钡餐用硫酸钡，故 D 错误；故选 D。 【答案】D (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
14、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 Cl2H=Cl 2H2O。 (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Fe33ClO3H 2O=Fe(OH)33HClO， 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
15、子方程式为 Ca2 3ClOSO 2H2O=CaSO4Cl 2HClO(少量 SO 2)， Ca2 2ClO2SO 22H2O=CaSO42Cl SO2 44H (过量 SO 2)。 (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 Cl2H=Cl 2H2O。 (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
16、，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
17、)、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
18、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 Na2SiO3CO2(少量)H2O=H2SiO3Na2CO3，但高 温下 Na2CO3SiO2= 高温 Na2SiO3CO2也能发生，原因可从两方面解
19、释：硅酸盐比碳酸盐稳定；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 4NO3O22H2O=4HNO3、4NO2O2 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
20、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 NH 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 NH 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
21、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(2020浙江 1 月选考)下列说法不正确的是( ) A二氧化硅导电能力强，可用于制造光导纤维 B石灰石在高温下可用于消除燃煤烟气中的 SO2 C钠着火不能用泡沫灭火器灭火 D利用催化剂可减少汽车尾气中有害气体的排放 【答案】A 【解析】A 项，二氧化硅为共价化合物不导电，故 A 错误；B 项，向燃煤中加入适量石灰石，高温时 将
22、SO2转化为 CaSO4，同时生成二氧化碳，故 B 正确；C 项，钠与氧气反应生成过氧化钠，因过氧化钠与 二氧化碳反应生成氧气，不能够用泡沫灭火器灭火，可以用沙土灭火，故 C 正确；D 项，在排气管中安装 高效催化剂，将 NO 转化为 N2，减少了空气污染，故 D 正确；故选 A。 4(2020浙江 1 月选考)100%硫酸吸收 SO3可生成焦硫酸(分子式为 H2S2O7或 H2SO4 SO3)。 下列说法不 正确 的是( ) A焦硫酸具有强氧化性 BNa2S2O7水溶液呈中性 CNa2S2O7可与碱性氧化物反应生成新盐 D100%硫酸吸收 SO3生成焦硫酸的变化是化学变化 【答案】B 【解析
23、】A 项，从组成上看，焦硫酸是由等物质的量的三氧化硫与纯硫酸化合而成的，则焦硫酸具有 比浓硫酸更强的氧化性、吸水性和腐蚀性，故 A 正确；B 项，从组成上看，Na2S2O7可以形成 Na2SO4 SO3， Na2SO4 SO3溶于水时， 三氧化硫与水反应生成硫酸， 水溶液显酸性， 故 B 错误； C 项， 从组成上看， Na2S2O7 可以形成 Na2SO4 SO3，三氧化硫可与碱性氧化物反应生成硫酸钠，故 C 正确；D 项，100%硫酸吸收 SO3 生成焦硫酸有新物质生成，属于化学变化，故 D 正确；故选 B。 3(2020浙江 7 月选考)Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性
24、质的说法不正确 的是( ) A可发生反应：Ca3SiO54NH4ClCaSiO32CaCl24NH32H2O B具有吸水性，需要密封保存 C能与 SO2反应生成新盐 D与足量盐酸作用，所得固体产物主要为 SiO2 【答案】D 【解析】将 Ca3SiO5改写为氧化物形式后的化学式为：3CaO SiO2，性质也可与 Na2SiO3相比较。A 项， Ca3SiO5与 NH4Cl 反应的方程式为： Ca3SiO5+4NH4Cl CaSiO3+2CaCl2+4NH3+2H2O， A 正确； B 项， CaO 能与水反应，所以需要密封保存，B 正确；C 项，亚硫酸的酸性比硅酸强，当二氧化硫通入到 Ca3S
25、iO5溶液 时， 发生反应： 3SO2+H2O+ Ca3SiO5=3 CaSO3+H2SiO3， C 正确； D 项， 盐酸的酸性比硅酸强， 当盐酸与 Ca3SiO5 反应时，发生反应：6HCl+ Ca3SiO5=3CaCl2+H2SiO3+2H2O，D 不正确；故选 D。 4如图是盛放液溴的试剂瓶剖面图，仔细观察分成了明显的气相、溴溶液相和液溴相三相，下列说法 错误的是( ) A气相呈现红棕色，因为其中含有 Br2的蒸汽 B溴溶液相中显酸性，主要因为 HBr 电离出了 H C液溴保存时加水形成水封的目的是减少 Br2的挥发 D液溴保存时不可敞口放置，应保存在细口瓶中并塞上橡胶塞 【答案】D
26、【解析】A 项，气相中为空气和溴蒸汽的混合相，因为其中含有 Br2的蒸汽，所以呈现红棕色，故 A 正确； B 项， 溴溶液相中溴与水发生反应生成溴化氢和次溴酸， 溴化氢为强酸， 次溴酸为弱酸， 溶液显酸性， 主要因为 HBr 电离出了 H ，故 B 正确； C 项，因为 Br2容易挥发，所以液溴保存时加水形成水封，故 C 正确；D 项，溴具有强氧化性，能氧化橡胶，则不能用橡胶塞盖贮存液溴的试剂瓶，故 D 错误；故选 D。 5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
27、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
28、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。 核心考点核心考点二二 常见非金属单质及其化合物的制备常见非金属单质及其化合物的制备 1氯气和氨气的实验室制法 物质 氯气 氨气 制备原理 MnO24HCl(浓)= MnCl2Cl2 2H2O 2NH4ClCa(OH)2= CaCl22H2O 2NH3 H3 H2O(浓)CaO=NH3Ca(OH)2 实验装置 注意事项 实验前检查装置的气密性 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 收集：一般用向
29、上排空气法收集 尾气处理：用 NaOH 浓溶液吸收， 反应的化学方程式为 2NaOH Cl2=NaClNaClOH2O 实验前检查装置的气密性 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 收集：一般用向下排空气法收集 尾气处理： 用水或酸液吸收， 但要防 止发生倒吸 2常见非金属单质及其化合物的工业制法 (1)单质 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 2NaCl2H2O= 通电 Cl22Br =Br 22Cl Br2SO22H2O=2Br 4H Cl22I =2ClI 2 2NaOHCl2 H2 SO2 4 Cl22Br =B
30、r 22Cl 制备 流程 粗盐 除杂 精 盐饱和食盐水 电解 氯气 (2)化合物 氨 硝酸 制备方法 工业合成氨 氨氧化法 反应原理 N23H2 高温、高压 催化剂 2NH3 4NH35O2= Pt 500 4NO6H2O 2NOO2=2NO2 3NO2H2O=2HNO3NO 制备流程 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： 生产阶段 设备 主要反应 造气 沸腾炉 SO2= 点燃 SO2或 4FeS211O2= 高温 2
31、Fe2O38SO2 接触氧化 接触室 2SO2O2 V2O5 2SO3 SO3吸收 吸收塔 SO3H2O=H2SO4 考法考法一一 考查从矿物中提取物质考查从矿物中提取物质 【典例典例 1】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 CSiO2CO2Si BSiCl4进入还原炉之前需要经过蒸馏提纯 C每生产 l mol 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 【解析】A 项，二氧
32、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+SiO2 2CO+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 SiSiCl4Si， 每生产 l mol 高纯硅，需要 224L 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。 【答案】B 考法二考法二 考查从海水中提取物质考查从海水中提取物质 【典例典例 2】(
33、2020 河北省衡水中学高三四次调研)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、的目的是富集溴元素，溴元素在反应、中均被氧化，在反应中被还原 【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
34、 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、中 Br 元素的化合价升高， 而反应中 Br 元素的化合价降低，则溴元素在反应、中均被氧化，在反应中被还原，故 D 正确；故 选 C。 【答案】C 考法考法 3 无机化工工艺流程无机化工工艺流程 【典例【典例 3】(2018 全国卷)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列 问题： (1)生产 Na2S2O5，通常是由 NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该
35、过程的化学方程式： _。来源:Z&xx&k.Com (2)利用烟道气中的 SO2生产 Na2S2O5的工艺为： pH41 时，中为_溶液(写化学式)。 工艺中加入 Na2CO3固体、并再次充入 SO2的目的是_。 (3)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中 Na2S2O5残留量时，取 50.00 mL 葡萄酒样品， 用 0.010 00 mol L 1 的 碘 标 准 液 滴 定 至 终 点 ， 消 耗 10.00 mL 。 滴 定 反 应 的 离 子 方 程 式 为 _，该样品中 Na2S2O5的残留量为_g L 1(以 SO 2计)。 【解析】(1)根据题给信息，将 NaH
36、SO3过饱和溶液结晶脱水可得到 Na2S2O5，则化学方程式为 2NaHSO3=Na2S2O5H2O。(2)酸性条件下，SO2与 Na2CO3溶液生成 NaHSO3。工艺中加入 Na2CO3 固体并再次通入 SO2，其目的是得到 NaHSO3过饱和溶液。(3)根据电子、电荷及质量守恒，可写出反应的 离子方程式为 S2O2 52I23H2O=2SO 2 44I 6H。 n(S 2O 2 5)1 2 n(I2) 1 2 0.010 00 mol L1 10.00 10 3L5 105mol，该样品中 S 2O 2 5的残留量(以 SO2计)为 5 10 5mol 2 64 g mol11 000
37、mL L 1 50.00 mL 0.128 g L 1。 【答案】 (1)2NaHSO3=Na2S2O5H2O (2)NaHSO3 得到 NaHSO3过饱和溶液来源:学科网 ZXXK(3)S2O2 52I23H2O=2SO 2 44I 6H 0.128 1无机化工流程题的命题设计来源:Z|xx|k.Com (1)流程规律：主线主产品、分支副产品、回头为循环。 (2)核心考点：典型单质及其化合物知识、物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制。 2无机化工流程题的解法思路 (1)从题干中获取有用信息，了解生产的产品。 (2)然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。 (
38、3)分析流程中的每一步骤，从以下几个方面了解流程：a.反应物是什么；b.发生了什么反应；c.该反应 造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。 1(2021 年 1 月浙江选考)下列说法不正确 的是( ) A某些胶态金属氧化物分散于玻璃中可制造有色玻璃 B通常以海水提取粗食盐后的母液为原料制取溴 C生物炼铜中通常利用某些细菌把不溶性的硫化铜转化为可溶性铜盐 D工业制备硝酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔 【答案】D 【解析】A 项，某些胶态金属氧化物分散于玻璃中可制造有色玻璃，如氧化亚铜分散在玻璃中可以得 到红色的玻璃，三氧化二钴分散在玻璃中可
39、以得到蓝色的玻璃，A 说法正确；B 项，溴虽然被称为“海洋元 素”，但是其在海水中的浓度太小，直接以海水为原料提取溴的成本太高，而海水提取粗食盐后的母液属于 浓缩的海水，其中溴化物的浓度较高，因此，通常以海水提取粗食盐后的母液为原料制取溴，B 说法正确； C 项， 某种能耐受铜盐毒性的细菌能利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石， 从而把不溶性的硫化铜转化为可溶 性的铜盐，因此，其可用于生物炼铜，C 说法正确；D 项，工业制备硝酸的主要设备为氧化炉(转化器)、热 交换器和吸收塔，工业制备硫酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔，D 说法不正确。故选 D。 2(2021 安徽省濉溪县高三联考)利用自然资源
40、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 2 Cl 含 Br2的液体 热空气 冷凝 粗溴 ( )NaBr s 蒸馏 纯溴 B石英砂 焦炭 高温 粗硅 2 Cl 高温 粗四氯化硅 2 H 分馏 高温 高纯硅 CFeS2 2 O 高温 SO2 水 H2SO3 2 O H2SO4 D铝土矿 NaOH 溶液 过滤 NaAl(OH)4溶液 2 CO 过滤 Al(OH)3 煅烧 Al2O3 冰晶石 电解 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
41、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。 3(2020 北京海淀区质检)以氯酸钠(NaClO3)等为原料制备亚氯酸钠(NaClO2)的工艺流程如下。下列说 法不正确的是( ) A反应 1 中，每生成 1 mol ClO2有 0.5 mol SO2被氧化 B从母液中可以提取 Na2SO4 C反应 2 中，H2O2作氧化剂 D采用减压蒸发可能是为了防止 NaClO2
42、受热分解 【答案】C 【解析】A 项，在反应 1 中，NaClO3和 SO2在硫酸的作用下生成 Na2SO4和 ClO2，反应的离子方程式 为 2ClO 3SO2=SO 2 42ClO2，根据方程式可知，每生成 1 mol ClO2有 0.5 mol SO2被氧化，正确；B 项， 根据上述分析可知，反应 1 中除了生成 ClO2，还有 Na2SO4生成，则从母液中可以提取 Na2SO4，正确；C 项，在反应 2 中，ClO2与 H2O2在 NaOH 作用下反应生成 NaClO2，氯元素的化合价从4 价降低到3 价， 则 ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂，故 C 错误；D 项，减压蒸发在较低温
43、度下能够进行，可以防止常压蒸发 时温度过高，NaClO2受热分解，正确；答案选 C。 4(2020 安徽省 2020 年江南十校综合素质测试)ClO2是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色 气体(沸点 11)，实验室制备纯净 ClO2溶液的装置如图所示： 已知下列反应：NaClO3+HClNaCl+ClO2+Cl2+H2O；NaClO2+HClNaCl+ClO2+H2O； NaClO2+Cl2NaCl+ClO2(均未配平)。下列说法正确的是( ) Aa 中通入的 N2可用 CO2或 SO2代替 Bb 中 NaClO2可用饱和食盐水代替 Cc 中广口瓶最好放在冰水浴中冷却 Dd 中吸收尾气后
44、只生成一种溶质 【答案】C 【解析】A 项，a 中通入的 N2的目的是氮气性质稳定且不影响实验，可将 a 中产生的 ClO2和 Cl2吹出 并进入后续装置，继续实验，二氧化硫具有还原性，可将 ClO2、NaClO3等物质还原，故 A 错误；B 项，b 中 NaClO2的作用是吸收 ClO2中混有的氯气和氯化氢杂质气体，用饱和食盐水可吸收氯化氢，但不能吸收 氯气，故 B 错误；C 项，ClO2是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色气体，故 c 中广口瓶最好放 在冰水浴中冷却， 有利于吸收ClO2， 故C正确； D项， d中氢氧化钠和ClO2发生歧化反应生成NaCl和NaClO3， 产物至少两
45、种，故 D 错误；故选 C。 5(2018 全国卷)KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题： (1)KIO3的化学名称是_。 (2)利用“KClO3氧化法”制备 KIO3工艺流程如下图所示： “酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、 Cl2和KCl。 “逐Cl2”采用的方法是_。 “ 滤 液 ” 中 的 溶 质 主 要 是 _ 。 “ 调pH” 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 _。 【答案】(1)碘酸钾 (2)加热 KCl KH(IO3)2KOH=2KIO3H2O(或 HIO3KOH=KIO3H2O) 【解析】(1)KIO3的化学名称为碘酸钾。(2)
46、Cl2的溶解度随温度的升高而降低，所以可以用加热的方法 来达到“逐 Cl2”的目的；KH(IO3)2和 KCl 的分离可以根据溶解度的不同，采用结晶法分离，滤液中的溶质主 要是 KCl，要使 KH(IO3)2转化为 KIO3，可以加入 KOH 调节 pH。发生反应：KH(IO3)2KOH=2KIO3 H2O 或 HIO3KOH=KIO3H2O，从而避免引入新的杂质离子。 6(2019新课标卷)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种 以硼镁矿(含 Mg2B2O5 H2O、SiO2及少量 Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下： 回
47、答下列问题： (1)在 95 “溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_。 (2)“滤渣 1”的主要成分有_。 为检验“过滤 1”后的滤液中是否含有 Fe3+离子， 可选用的化学试剂 是_。 (3)根据 H3BO3的解离反应：H3BO3+H2OH+B(OH)4，Ka=581 1010，可判断 H3BO3是_ 酸；在“过滤 2”前，将溶液 pH 调节至 35，目的是_。 (4)在“沉镁”中生成 Mg(OH)2 MgCO3沉淀的离子方程式为_，母液经加热后可返回 _工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_。 【答案】(1)NH4HCO3+NH3 =(NH 4)2CO3 (2)SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN (3)一元弱 转化为H3BO3，促进析出 (4)2Mg2+3 CO32-+2H2O=Mg(OH)2 MgCO3+2 HCO3- (或2Mg2+2 CO32-+H2O=Mg(OH)2 MgCO3+CO2) 溶浸 高温焙烧 【解析】(1)根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气，用碳酸氢铵溶液吸收，反应 方程式为：NH3+NH4HCO3 = (NH 4)2CO3。(2)滤渣 I 为不
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