高考題型突破4eq\a\vs4\al(非金屬及其化合物制備的“微流程”和“微實(shí)驗(yàn)”)要點(diǎn)歸納1．非金屬及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)氯及其重要化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系重要的化學(xué)方程式：①M(fèi)nO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up17(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。②2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O(制取漂白粉)。③2NaOH＋Cl2=NaCl＋NaClO＋H2O(制取漂白液)。④Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HCl。(2)硫及其重要化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系重要的化學(xué)方程式：①2SO2＋O2eq\o(,\s\up17(催化劑),\s\do15(△))2SO3。②2H2S＋SO2=3S＋2H2O。③2H2SO4(濃)＋Cueq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，2H2SO4(濃)＋Ceq\o(=,\s\up17(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。④Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O(實(shí)驗(yàn)室制取SO2)。(3)氮及其重要化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系重要的化學(xué)方程式：①Ca(OH)2＋2NH4Cleq\o(=,\s\up17(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。②4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up17(催化劑),\s\do15(△))4NO＋6H2O。③NH4HCO3eq\o(=,\s\up17(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O。④3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。2．教材中四種重要?dú)怏w的制備(1)教材中四種重要?dú)怏w的制備原理氣體所用試劑化學(xué)方程式Cl2MnO2＋濃鹽酸MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up17(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2OSO2Na2SO3＋濃硫酸Na2SO3＋H2SO4(濃)=Na2SO4＋SO2↑＋H2ONH3NH4Cl(固體)＋Ca(OH)2(固體)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up17(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2OCO2CaCO3＋稀鹽酸CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O(2)四種氣體的制備類型、除雜方法和尾氣處理氣體制備類型除雜方法尾氣處理Cl2固體＋液體eq\o(→,\s\up17(△))氣體依次通過盛有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶NaOH溶液SO2固體＋液體→氣體通過盛有濃硫酸的洗氣瓶NaOH溶液NH3固體＋固體eq\o(→,\s\up17(△))氣體通過盛有堿石灰的干燥管稀硫酸(或水)CO2固體＋液體→氣體通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶NaOH溶液考向突破考向一非金屬及其化合物的制備“微流程”【典例1】(2023·山東臨沂模擬)一種以硼鎂礦(含2MgO·B2O3·H2O、SiO2及少量FeO、Fe2O3、Al2O3等)為原料生產(chǎn)硼酸(H3BO3)的工藝流程如下。已知：H3BO3與足量NaOH溶液反應(yīng)生成Na[B(OH)4]。下列說法錯(cuò)誤的是()A．H3BO3的電離方程式為H3BO3＋H2OH＋＋[B(OH)4]－B．“熱過濾”的目的是防止H3BO3從溶液中結(jié)晶析出C．“除雜”過程中加入的試劑X依次為MgO、H2O2溶液D．“母液”經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥可得到硫酸鎂晶體【思路導(dǎo)引】AH3BO3與足量NaOH溶液反應(yīng)生成Na[B(OH)4]，則H3BO3是一元酸B“熱過濾”的目的是防止H3BO3從溶液中結(jié)晶析出C“除雜”過程中加入的試劑X應(yīng)該先加H2O2溶液，將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子，再加入MgO調(diào)節(jié)溶液的pH，使鐵離子、鋁離子均轉(zhuǎn)化為沉淀D“母液”中主要含有硫酸鎂和硼酸，則經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥可得到硫酸鎂晶體【答案】C分析非金屬及其化合物的制備微流程題的方法『對點(diǎn)訓(xùn)練』1．水合肼(N2H4·H2O)的性質(zhì)類似氨水。利用水合肼處理銅氨{含[Cu(NH3)4]2＋}廢液回收銅粉的實(shí)驗(yàn)流程如圖：下列說法錯(cuò)誤的是()A．上述三步反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)B．反應(yīng)1的目的是制備NaClOC．合成水合肼的反應(yīng)中，消耗1molCO(NH2)2轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)D．反應(yīng)2完成后要用到過濾操作【解析】反應(yīng)1是氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和次氯酸鈉，氯元素化合價(jià)變化；反應(yīng)2是次氯酸鈉把尿素氧化為水合肼，氯元素、氮元素化合價(jià)變化；反應(yīng)3是[Cu(NH3)4]2＋被水合肼還原為Cu，Cu、N元素的化合價(jià)變化，三步反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)，A正確。反應(yīng)1是氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和次氯酸鈉，反應(yīng)1的目的是制備NaClO，然后用NaClO將尿素氧化為水合肼，B正確。NaClO將尿素氧化為水合肼，氮元素化合價(jià)由－3價(jià)升高為－2價(jià)，消耗1molCO(NH2)2轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA，C錯(cuò)誤。反應(yīng)2完成后要把銅粉分離出來，要用到過濾操作，D正確。【答案】C考向二非金屬及其化合物的制備“微實(shí)驗(yàn)”【典例2】(2023·遼寧本溪模擬)已知飽和氯化銨溶液與亞硝酸鈉晶體混合加熱可制備氮?dú)?。利用如圖裝置制取氮?dú)猓⒂玫獨(dú)庵苽銫a3N2，Ca3N2遇水發(fā)生水解反應(yīng)。下列說法錯(cuò)誤的是()A．①中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為NaNO2＋NH4Cleq\o(=,\s\up17(△))NaCl＋N2↑＋2H2OB．④⑥中依次盛裝的試劑可以是濃硫酸、堿石灰C．③中盛放的試劑是NaOH溶液D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束，?、葜械纳倭慨a(chǎn)物置于試管中，加適量蒸餾水，可以使試管口濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)【思路導(dǎo)引】A裝置①為制備氮?dú)獾难b置，飽和氯化銨溶液與亞硝酸鈉晶體混合加熱生成氮?dú)狻⒙然c和水BCa3N2遇水發(fā)生水解，產(chǎn)生的氮?dú)庑枰稍锊拍苓M(jìn)入玻璃管中反應(yīng)，裝置④應(yīng)為干燥裝置，可選用濃硫酸作為干燥劑C裝置中含有氧氣，可利用裝置③除去裝置中的氧氣，NaOH溶液不能除去氧氣，可改成氯化亞鐵溶液D實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，裝置⑤中有生成的Ca3N2，Ca3N2遇水發(fā)生水解反應(yīng)生成NH3和Ca(OH)2，NH3可以使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)【答案】C分析非金屬及其化合物為主體的“微實(shí)驗(yàn)”類題的方法(1)此類試題大多以常見氣體(如Cl2、NH3、SO2等)的制備為載體，制取氣體并以此為原料制備其他相關(guān)化合物。(2)分析整套實(shí)驗(yàn)裝置并進(jìn)行“切割”，分為發(fā)生裝置、凈化裝置、性質(zhì)驗(yàn)證(或收集)裝置、尾氣處理裝置等幾部分。(3)根據(jù)各部分裝置的作用，選擇合適的試劑或判斷發(fā)生的反應(yīng)及所得產(chǎn)物，或分析實(shí)驗(yàn)操作的目的等。(4)根據(jù)最終制備物質(zhì)的性質(zhì)、題給信息等進(jìn)行分析、判斷?！簩c(diǎn)訓(xùn)練』2．某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制取H2S并探究其性質(zhì)，裝置如圖所示。下列說法正確的是()A.若F中產(chǎn)生黑色沉淀，則說明H2SO4的酸性比H2S強(qiáng)B．若G中產(chǎn)生黃色沉淀，則說明H2S的還原性比Fe2＋強(qiáng)C．若H中溶液變紅色，則說明H2S是二元弱酸D．若E中FeS換成Na2S，該裝置也可達(dá)到相同的目的【解析】H2S與CuSO4溶液反應(yīng)生成黑色沉淀(CuS)和H2SO4，不能說明H2SO4的酸性比H2S強(qiáng)，只能說明CuS不溶于硫酸，A錯(cuò)誤；若G中產(chǎn)生黃色沉淀，證明H2S可以被Fe3＋氧化成S，而Fe3＋被還原為Fe2＋，則說明H2S的還原性比Fe2＋強(qiáng)，B正確；若H中溶液變紅色，則說明H2S的水溶液呈酸性，不能說明H2S是二元弱酸，C錯(cuò)誤；若E中FeS換成Na2S，由于Na2S可溶于水，無法達(dá)到該裝置隨開隨用、隨關(guān)隨停的目的，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽高考題型突破4非金屬及其化合物制備的“微流程”和“微實(shí)驗(yàn)”1．(2024·江蘇蘇州調(diào)研)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證木炭和濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物。下列裝置和操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A．用裝置甲實(shí)現(xiàn)木炭與濃硫酸反應(yīng)B．用裝置乙檢驗(yàn)產(chǎn)物中的SO2C．用裝置丙檢驗(yàn)產(chǎn)物中的水蒸氣D．用裝置丁檢驗(yàn)產(chǎn)物中的CO2【解析】濃硫酸和木炭反應(yīng)需要加熱，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模珹項(xiàng)不符合題意；二氧化硫具有還原性，能和高錳酸鉀反應(yīng)使其褪色，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，B項(xiàng)符合題意；裝置甲和乙的溶液中都會(huì)帶出水使無水硫酸銅變藍(lán)色，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，C項(xiàng)不符合題意；若SO2在裝置乙中未除盡，則飽和碳酸氫鈉和二氧化硫反應(yīng)會(huì)生成二氧化碳，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，D項(xiàng)不符合題意。【答案】B2．(2024·皖南八校聯(lián)考)已知：①NO可與過氧化鈉粉末發(fā)生化合反應(yīng)生成NaNO2；②NO能被酸性KMnO4溶液氧化成NOeq\o\al(－,3)。某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置制備NaNO2，下列說法正確的是()A．裝置A無需加熱，滴入濃硝酸就能發(fā)生反應(yīng)B．裝置B中銅的作用是提高NO的生成率C．裝置C中裝的藥品可以是碳酸鈉固體D．裝置E中的酸性KMnO4溶液的主要作用是吸收生成的NO2【解析】裝置A中發(fā)生反應(yīng)C＋4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up17(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O，需要加熱，A項(xiàng)錯(cuò)誤；二氧化氮在裝置B中與水反應(yīng)生成硝酸和NO，硝酸與Cu反應(yīng)生成NO，故裝置B中銅的作用是提高NO的生成率，B項(xiàng)正確；為保證制得的亞硝酸鈉的純度，應(yīng)除去二氧化碳、水等雜質(zhì)，則裝置C中盛放的試劑可以是氫氧化鈉固體，不能選碳酸鈉固體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；裝置E的主要作用是利用酸性高錳酸鉀溶液的強(qiáng)氧化性氧化吸收有毒氣體一氧化氮，避免污染空氣，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽3．(2024·陜西西安質(zhì)檢)溴化鈣可用作鎮(zhèn)靜劑、食物保存劑等。通過下列實(shí)驗(yàn)流程可制備少量CaBr2·2H2O。下列說法錯(cuò)誤的是()A．空氣吹出法是海水提溴最成熟的工業(yè)方法B．步驟①可用熱水浴加熱C．步驟②中尿素作氧化劑D．步驟④中活性炭作脫色劑【解析】石灰乳(主要成分為氫氧化鈣)和溴反應(yīng)生成溴化鈣和Ca(BrO3)2；加入尿素將Ca(BrO3)2還原為CaBr2；溴化鈣溶液中加入HBr等，經(jīng)一系列操作得到CaBr2·2H2O。利用溴易揮發(fā)的性質(zhì)，把溴單質(zhì)從溶液中用熱空氣吹出，A項(xiàng)正確；步驟①需控制反應(yīng)溫度在50～70℃，可用熱水浴加熱，B項(xiàng)正確；步驟②中尿素將Ca(BrO3)2還原為CaBr2，Br元素化合價(jià)降低，Ca(BrO3)2作氧化劑，尿素作還原劑，C項(xiàng)錯(cuò)誤；活性炭具有吸附性，能吸附色素，步驟④中活性炭作脫色劑，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緾4．(2024·衡水七調(diào))丙烯腈(CH2=CHCN)是合成纖維、合成橡膠和合成樹脂的重要單體。某化學(xué)興趣小組利用CH≡CH＋HCNeq\o(→,\s\up17(CuCl2),\s\do15(70℃))CH2=CHCN的原理合成丙烯腈。已知電石中含有少量硫化物，HCN易揮發(fā)，有毒，具有較強(qiáng)的還原性，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說法正確的是()A．飽和食鹽水的作用是除去乙炔氣體中的部分雜質(zhì)B．b裝置內(nèi)產(chǎn)生黑色沉淀，且溶液的pH隨著沉淀的增多而增大C．CuCl2在反應(yīng)中作催化劑，加快HCN與乙炔發(fā)生加成反應(yīng)的速率D．d為尾氣處理裝置，所盛的試劑為NaOH【解析】水與CaC2的反應(yīng)比較劇烈，飽和食鹽水可減慢反應(yīng)速率，故A錯(cuò)誤；b裝置內(nèi)發(fā)生H2S＋Cu2＋=CuS↓＋2H＋，溶液的pH隨著沉淀的增多而減小，故B錯(cuò)誤；根據(jù)化學(xué)方程式知CuCl2在反應(yīng)中作催化劑，加快乙炔與HCN發(fā)生加成反應(yīng)的速率，故C正確；d裝置為HCN、乙炔氣體的尾氣處理裝置，所盛的試劑為高錳酸鉀溶液，故D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾5．(2023·福建福州質(zhì)檢)H2SO4－SiO2法生產(chǎn)多晶硅的流程如下。下列說法錯(cuò)誤的是()A．合成1反應(yīng)中H2作氧化劑B．合成2的反應(yīng)為SiF4＋NaAlH4=SiH4＋NaAlF4C．上述流程說明SiO2可溶于H2SO4D．凈化、熱解中生成的多晶硅為還原產(chǎn)物【解析】合成1中發(fā)生反應(yīng)Na＋Al＋2H2=NaAlH4，H由0價(jià)轉(zhuǎn)化成－1價(jià)，化合價(jià)降低，H2作氧化劑，A項(xiàng)正確；合成2中發(fā)生反應(yīng)NaAlH4＋SiF4=SiH4＋NaAlF4，B項(xiàng)正確；合成3中NaAlF4與硫酸反應(yīng)生成HF，HF與二氧化硅反應(yīng)生成SiF4，因此題述流程不能說明二氧化硅溶于硫酸，C項(xiàng)錯(cuò)誤；四氫化硅分解為多晶硅和氫氣，四氫化硅中硅元素顯＋4價(jià)，化合價(jià)降低，因此晶體硅為還原產(chǎn)物，D項(xiàng)正確。【答案】C6．(2024·北京順義區(qū)模擬)碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染，同時(shí)還能制得氫氣，具體流程如下：下列說法錯(cuò)誤的是()A．反應(yīng)器中SO2表現(xiàn)還原性B．膜反應(yīng)器中，增大壓強(qiáng)有利于提高HI的平衡轉(zhuǎn)化率C．該工藝中I2和HI的相互轉(zhuǎn)化體現(xiàn)了“碘循環(huán)”D．碘循環(huán)工藝的總反應(yīng)為SO2＋2H2O=H2＋H2SO4【解析】反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)SO2＋I(xiàn)2＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(20～100℃))H2SO4＋2HI，SO2作還原劑，表現(xiàn)還原性，A項(xiàng)正確；膜反應(yīng)器中的反應(yīng)為2HI(g)eq\o(,\s\up17(500℃))H2(g)＋I(xiàn)2(g)，增大壓強(qiáng)能提高反應(yīng)速率，但反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，不能提高HI的平衡轉(zhuǎn)化率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)反應(yīng)器和膜反應(yīng)器中的反應(yīng)可知，該工藝中I2和HI的相互轉(zhuǎn)化體現(xiàn)了“碘循環(huán)”，C項(xiàng)正確；將反應(yīng)器中的反應(yīng)和膜反應(yīng)器中的反應(yīng)“相加”，可得總反應(yīng)為SO2＋2H2O=H2＋H2SO4，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緽7．(2024·浙江舟山普陀中學(xué)調(diào)研)用石灰乳吸收硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)可獲得Ca(NO2)2，其部分工藝流程如下：下列說法不正確的是()A．用石灰乳比用澄清石灰水吸收效果更好B．采用氣、液逆流接觸有利于尾氣中NO、NO2的充分吸收C．吸收時(shí)主要反應(yīng)的離子方程式為NO＋NO2＋2OH－=2NOeq\o\al(－,2)＋H2OD．若尾氣中n(NO2)∶n(NO)<1∶1，吸收后排放的氣體中NO含量升高【解析】澄清石灰水中氫氧化鈣溶解量較小，吸收氣體量少，不如石灰乳吸收效果好，A項(xiàng)正確；采用氣、液逆流接觸能增大反應(yīng)物接觸面積，有利于尾氣中NO、NO2和氫氧化鈣充分反應(yīng)，使氣體吸收充分，B項(xiàng)正確；吸收時(shí)，NO、NO2與氫氧化鈣反應(yīng)生成Ca(NO2)2，由得失電子守恒和原子守恒可得化學(xué)方程式為NO＋NO2＋Ca(OH)2=Ca(NO2)2＋H2O，石灰乳不可拆，離子方程式為NO＋NO2＋Ca(OH)2=Ca2＋＋2NOeq\o\al(－,2)＋H2O，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若尾氣中n(NO2)∶n(NO)<1∶1，NO過量，過量的NO不與堿反應(yīng)，也不溶于水，故吸收后排放的氣體中NO含量升高，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緾8．(2024·湖南邵陽一模)某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)的一種從硫礦石(主要成分為硫黃，含少量FeS2)中提取硫的方法如圖所示。查閱資料：S的熔點(diǎn)為115.2℃；CS2的沸點(diǎn)為46.5℃。下列說法錯(cuò)誤的是()A．單質(zhì)硫是分子晶體B．過程①中CS2可用乙醇代替C．過程③的目的是使CS2揮發(fā)，同時(shí)使硫從水中析出D．將趁熱過濾所得濾渣煅燒：4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up17(煅燒))2Fe2O3＋8SO2，反應(yīng)中每生成1molSO2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為5.5mol【解析】硫是非金屬單質(zhì)，單質(zhì)硫是分子晶體，A項(xiàng)正確；硫微溶于乙醇，易溶于CS2，因此過程①中CS2不能用乙醇代替，B項(xiàng)錯(cuò)誤；S的熔點(diǎn)為115.2℃，CS2的沸點(diǎn)為46.5℃，因此過程③的目的是使CS2揮發(fā)，同時(shí)使硫從水中析出，C項(xiàng)正確；4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up17(煅燒))2Fe2O3＋8SO2，生成8molSO2，轉(zhuǎn)移44mol電子，因此反應(yīng)中每生成1molSO2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為5.5mol，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緽9．(2024·江西贛州調(diào)研)氨催化氧化法是工業(yè)生產(chǎn)中制取硝酸的主要途徑，某同學(xué)用該原理在實(shí)驗(yàn)室探究硝酸的制備和性質(zhì)，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。下列說法錯(cuò)誤的是()A．甲裝置中的固體可以是NaOH或CaOB．乙裝置中的干燥劑可以是堿石灰C．丙裝置中發(fā)生的反應(yīng)是4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up17(催化劑),\s\do15(△))4NO＋6H2