專題07非金屬及其化合物

若，考綱考情

1.了解非金屬元素在周期表中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律。

2.了解常見非金屬元素（如H、C、N、O、Si、S、。等）單質(zhì)及其化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。

3.掌握常見金屬、非金屬單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用。

考綱

4.了解常見非金屬單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境的影響。

5.了解常見無機(jī)非金屬材料的重要成分、生產(chǎn)原料及其用途。

6.以上各部分知識(shí)的綜合應(yīng)用。

非金屬元素及其化合的與日常生活密切相關(guān)，決定了它們在高考中位置。高考可能從以下

角度考杳非金屬元素及其化合物：（1）物質(zhì)俗名、物質(zhì)主要用途：（2）制備一些藥雜的含硫化

合物，如Na2s2O3,Na2s2O5,Na2s2O4,Na2s2。8等;（3）書寫陌生的氧化還原反應(yīng)方程式,

考情預(yù)測需關(guān)注HC1O,NaClO,NaCIOz，HQCh在氧化還原反應(yīng)中表現(xiàn)，判斷還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物，

又如在酸性條件下Fe,FeSO4,NaHSCh等還原劑與NO?反應(yīng)等；（4）聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)，如從粗

硅提取到精硅提純，工業(yè)上合成氨、翅催化氧化制硝酸、接觸法制硫酸等，強(qiáng)調(diào)反應(yīng)條件、

設(shè)備、原理以及注意事項(xiàng)，運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡理論分析、解釋其原理。

核心素養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析

修思維導(dǎo)

金考點(diǎn)提煉

高頻考點(diǎn)一非金屬及其化合物的性質(zhì)應(yīng)用

1.常見非金屬單質(zhì)的性質(zhì)

非金屬單質(zhì)CL、Bn、b、O2、O3、N?、H2、S、C、Si

①氣態(tài)的有Ch、。2、。3、N2、H2；固態(tài)的有S、C、Si、L；B「2為液態(tài)。

物顏色、狀態(tài)

②C12黃綠色、Bn深紅棕色、12紫黑色、S淡黃色

理

。2、B「2溶于水；S不溶于水、微溶于酒精工易溶于CS2,其他均不易溶于

性溶解性

水

質(zhì)］

毒性C12、B「2、b有一定的毒性

①N2放電或高溫時(shí)反應(yīng)；②H?、S、C、Si加熱或點(diǎn)燃時(shí)反應(yīng)，其他一般不

與。2

化反應(yīng)

學(xué)與H2①C12光照爆炸；②02點(diǎn)燃爆炸；③用在高溫高壓催化劑條件下反應(yīng)

性與H2O①。2、與水反應(yīng)，既作氧化劑，乂作還原劑；②C與水高溫下反應(yīng)

質(zhì)與堿Br2、k與堿反應(yīng)，既作氧化劑，又作還原劑

與氧化劑S、C與強(qiáng)氧化性酸如濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)

2

與還原劑C12、Bn、02、03與H2so3、Na2so3、H2S>Na2S>Fe\「等還原劑反應(yīng)

特性及用途L使淀粉變藍(lán)、Si作半導(dǎo)體材料

2.常見非金屬氧化物的性質(zhì)

非金屬氧化物CO、CO?、SO?、SO3、NO、NO?、SiO2

色、狀、①除SiCh外，其余均為氣體；②除N02紅棕色外，其他均無色；③S02、

物理

昧NO2有刺激性氣味；④S02易液化

性質(zhì)

毒性除CO”SiO2外均有毒

類型C02、S02>SO3、SiO2是酸性氧化物；CO、NO、NO2是不成鹽氧化物

①SCh、SO?、CO?生成相應(yīng)酸；②NCh生成酸和NO；③SiCh、NO,CO

與HO

2不溶于水

化學(xué)與減CO2、S02、S03、SiO2等酸性氧化物與堿溶液反應(yīng)生成正鹽或酸式鹽

性質(zhì)氧化性①S02能氧化H2S：②CO2、SiO2能在高溫下被C還原

①S02具有較強(qiáng)還原性，能被。2、B「2、12、03、MnOi、Fe3+、HNO3等

還原性

氧化劑氟化為SOW；②NO遇空氣被氧化為紅棕色的NO2

序性①S02具有漂白性；②SiCh能與氫氟酸反應(yīng)；③-----N2O4

SCh、NO、NO?、CO均是大氣污染物：SO2T酸雨、NO、NO2T光化學(xué)

環(huán)保

煙霧、CO-有毒氣體

3.幾種常見的硫酸鹽

硫酸鹽俗名顏色用途

2CaSO4H2O熟石膏白色作磨光粉、紙張?zhí)畛湮?、氣體干燥劑等

CaSO4-2H2O生石膏白色塑像、模型、粉筆、醫(yī)療繃帶等

FeSO4-7H2O綠磯淺綠色生產(chǎn)鐵系列凈水劑、補(bǔ)血?jiǎng)┑?/p>

膽磯、藍(lán)磯藍(lán)色配“波爾多液”、鍍銅液

CUSO4-5H2O

BaS04重晶石白色白色顏料、醫(yī)療上作“鋼餐”

KAl(SO4)rl2H2O明磯白色凈水劑

4.常見無機(jī)物性質(zhì)與用途對(duì)應(yīng)關(guān)系歸納

【典例剖析】

[例1]C、Si、S都是自然界中含量豐富的非金屬元素，下列有關(guān)說法中正確的是（）

A.三種元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)

B.二氧化物都屬于酸性氧化物，都能與堿反應(yīng)而不能與任何酸反應(yīng)

C.最低價(jià)的氣態(tài)氫化物都具有還原性，能與02發(fā)生反應(yīng)

D.其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱：H2SO4>H2SiO3>H2CO3

【答案】C

【解析】A項(xiàng)，Si元素性質(zhì)活潑，具有親氧性，在自然界中無游離態(tài)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，SiCh能與HF反應(yīng)，

錯(cuò)誤；C項(xiàng)，C、Si、S三種元素最低價(jià)的氣態(tài)氫化物分別為CH,、SiH4、H2S,都具有還原性，能與02發(fā)生反

應(yīng)，正確；D項(xiàng)，非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)：H2SO4>H2CO3>H2SiO3,錯(cuò)誤。

【例2】

8.（2022?浙江省6月選考）下列說法不?正?確?的是（）

A.晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕獴體之間，常用于制造光導(dǎo)纖維

B.高壓鈉燈發(fā)出的黃光透霧能力強(qiáng)、射程遠(yuǎn)，可用于道路照明

C.氧化鋁熔點(diǎn)高，常用于制造耐高溫材料

D.用石灰石石膏法對(duì)燃煤煙氣進(jìn)行脫硫，同時(shí)可得到石膏

【答案】A

【解析】A項(xiàng)，晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料，可用于制造晶體管、集成

電路等，而二氧化硅常用于制造光導(dǎo)纖維，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鈉的焰色反應(yīng)為黃色，可用作透霧能力強(qiáng)的高壓鈉

燈，B正確；C項(xiàng)，耐高溫材料應(yīng)具有高熔點(diǎn)的性質(zhì)，氧化鋁熔點(diǎn)高，可用作耐高溫材料，C正確；D項(xiàng)，石

灰石的主要成分為碳酸鈣，石灰石石膏法脫硫過程中發(fā)生反應(yīng)：CaCO3豌CaO+CChT，

SO2+CaCO3=CaSO3+CO2,2CaSO3+O2=2CaSO4,得到了石膏，D正確；故選A。

【變式探究】

1.（2021?河北選擇性考試）硫和氮及其化合物對(duì)人類生存和社會(huì)發(fā)展意義重大，但硫氧化物和氮氧化物造成

的環(huán)境問題也日前受到關(guān)注，下列說法正確的是（）

A.NO?和SO?均為紅棕色且有刺激性氣味的氣體，是酸雨的主要成因

B.汽車尾氣中的主要大氣污染物為NO、SO2和PM2.5

C.植物直接吸收利用空氣中的NO和NO?作為肥料?，實(shí)現(xiàn)氮的固定

D.工業(yè)廢氣中的SO?可采用石灰法進(jìn)行脫除

【答案】D

【解析】A項(xiàng)，NO?是紅棕色且有刺激性氣味的氣體，而SO2是無色有刺激性氣味的氣體，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，

汽車尾氣的主要大氣污染物為C與N的氧化物，如NO、和CO等，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氮的固定是指將游離態(tài)的氮

元素轉(zhuǎn)化為化合態(tài)，且植物可吸收土壤中的鏤根離子或硝酸根離子作為肥料,不能直接吸收空氣中的氮氧化物，

C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，工業(yè)廢氣中的SCh可采用石灰法進(jìn)行脫除，如加入石灰石或石灰乳均可進(jìn)行脫硫處理，D正確：

故選D.

2.（2022?河北省石家莊市高三階段性聯(lián)考）下列關(guān)于常見元素及其化合物的說法正確的是（）

A.NO?與水反應(yīng)生成硝酸，說明NO?是酸性氧化物

B.SO?能使KMnOj溶液、品紅溶液褪色，說明SO?具有漂白性

C.向酸性KMnCh溶液中加入Fe.Q4粉末，紫色褪去，說明FesCh中含有+2價(jià)Fe

D.硫與濃H2s在加熱條件下生成SO?和水，說明濃HzSO,具有酸性和強(qiáng)氧化性

【答案】C

【解析】A項(xiàng)，酸性氧化物是與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物；NO2與水反應(yīng)生成硝酸，不能說明NO?是酸

性氧化物，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，SO?能使KMnCh溶液褪色，說明SO?具有還原性，SCh能使品紅溶液褪色，是SO?

具有漂白性的體現(xiàn)，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，向酸性KMnCh溶液中加入FeQj粉末，紫色褪去，說明Fe.Q」中含有+2價(jià)

Fe,二價(jià)鐵和高缽酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，紫色褪去，C正確；D項(xiàng)，硫與濃H2sCh在加熱條件下生成SCh

和水，該反應(yīng)是濃硫酸和非金屬單質(zhì)的反應(yīng)，不能說明濃H2sCh具有酸性，D錯(cuò)誤。故選C。

3.葡萄酒中常加入亞硫酸鹽作為食品添加劑，為檢測某葡萄酒樣品中亞硫酸鹽的含量（通常以酒樣中S0?

2

的量計(jì)），某研究小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)（已知還原性：SO3>I>C1）O下列說法不正確的是

A.葡萄酒中加亞硫酸鹽的主要目的是防止氧化，利用了亞硫酸鹽的還原性

B.通入N2和煮沸的目的是為了將產(chǎn)生的氣體從溶液中全部趕出

C.若試劑A選擇氯水，則試劑B可選擇NaOH標(biāo)準(zhǔn)液

D.若試劑A選擇堿液，調(diào)節(jié)吸收后溶液為中性，則試劑B可選擇b標(biāo)準(zhǔn)液

【答案】C

【解析】A項(xiàng)，亞硫酸鹽具有較強(qiáng)的還原性，可以防止葡萄酒被氧化，A正確；B項(xiàng)，溫度越高，氣體在

水中的溶解度越小，通入N?和煮沸可以將產(chǎn)生的氣體從溶液中全部趕出，B正確；C項(xiàng)，若試劑A選擇氯水,

溶液中會(huì)有未反應(yīng)的氯水，當(dāng)試劑B選擇NaOH標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)，所耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液會(huì)偏大，造成結(jié)果有較大誤差，

C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，若試劑A選擇堿液，調(diào)節(jié)吸收后溶液為中性，試劑B選擇L標(biāo)準(zhǔn)液，碘與亞硫酸鹽反應(yīng)生成硫

酸鹽，可以測定亞硫酸鹽的含量，D正確；故選C。

4.（2021?河北選擇性考試）關(guān)于非金屬含氧酸及其鹽的性質(zhì)，下列說法正確的是（）

A.濃H2sO4具有強(qiáng)吸水性，能吸收糖類化合物中的水分并使其炭化

B.NaClO.KCIO3等氯的含氧酸鹽的氧化性會(huì)隨溶液的pH減小而增強(qiáng)

C.加熱Nai與濃H3Po4混合物可制備HI,說明H3P04比HI酸性強(qiáng)

D.濃HN03和稀HNO?與Cu反應(yīng)的還原產(chǎn)物分別為NO,和NO,故稀HNOs氧化性更強(qiáng)

【答案】B

【解析】A項(xiàng)，濃硫酸能使蔗糖炭化，體現(xiàn)的是其脫水性，而不是吸水性，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，NaQO在水溶

液中會(huì)發(fā)生水解，離子方程式為：CI0+H20=^HC10+0H,pH減小，則酸性增強(qiáng)，會(huì)促使平衡向正反應(yīng)方

向移動(dòng)，生成氧化性更強(qiáng)的HC10,C1O3在酸性條件下可生成具有強(qiáng)氧化性的氯氣、二氧化氯等氣體，增強(qiáng)氧

化能力，B正確；C項(xiàng)，HI的沸點(diǎn)低，易揮發(fā)加熱Nai與濃H3P（）4混合物發(fā)生反應(yīng)生成HI利用的是高沸點(diǎn)酸

制備低沸點(diǎn)酸的原理，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，相同條件下根據(jù)銅與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)的劇烈程度可知，濃硝酸的氧

化性大于稀硝酸的氧化性，D錯(cuò)誤；故選B。

5.（2023?河南省三門峽市高三階段性考試）室溫下，下列實(shí)驗(yàn)探究方案能達(dá)到探究目的的是（）

選項(xiàng)探究方案探究目的

向盛有KBr溶液的試管中滴加幾滴新制氧水，再加入

ACL的氧化性比Bn的強(qiáng)

CCL溶液，振蕩、靜置，觀察C04層顏色

向盛有SO2水溶液的試管中滴加幾滴用鹽酸酸化的

BSO?具有還原性

KMnO』溶液，觀察溶液顏色變化

向久置的FeSOj溶液中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩，觀

CFeSO4已全部變質(zhì)

察溶液顏色變化

將碳單質(zhì)和二氧化硅固體混合置于硬質(zhì)玻璃管內(nèi)高溫加

D比較C和Si元素的非金屬性強(qiáng)弱

熱，并檢驗(yàn)反應(yīng)后產(chǎn)物

【答案】D

【解析】A項(xiàng)，氯水可氧化KB1?生成BmBn溶于CCL呈橙黃色，可知CL的氧化性比B門強(qiáng)，故A項(xiàng)符

合題意；B項(xiàng)，SO?可被酸性KMnO,溶液氧化，溶液褪色，但。也能被酸性KMnO4氧化，故B項(xiàng)不符合題意；

C項(xiàng)，溶液呈紅色，證明FeSO4溶液已變質(zhì)，但無法證明Fe?+不存在，即無法證明FeSCU溶液已完全變質(zhì)，故

C項(xiàng)不符合題意：D項(xiàng)，C和SiCh在高溫下反應(yīng)生成Si和CO,反應(yīng)過程中碳失電子，此反應(yīng)不能說明非金屬

性C>Si,故D項(xiàng)不符合題意。故選A。

潑歸納總結(jié)

(1)液氯密封在鋼瓶中，而氯水、次氯酸應(yīng)保存在棕色試劑瓶中。

(2)1molCL參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)可能為2M\、NA或小于M(CL和H2O的反應(yīng)為可一逆反應(yīng))。

(3)實(shí)驗(yàn)室制Cb，除了用MnO?和濃鹽酸反應(yīng)外，還可以用KMnCh、KCIO3、NaCIO與濃鹽酸反應(yīng)且都不

需要加熱，如。0一+0一+2酎=。21+比0。

(4)酸性KMnO4溶液，用的是H2sO”酸化而不是鹽酸。

(5)C1O-不論在酸性環(huán)境中還是在堿性環(huán)境中均能體現(xiàn)強(qiáng)氧化性，如CIO一與SOT、「、Fe2’均不能大量共

存;CKT體現(xiàn)水解性,因HC1O酸性很弱,CKT水解顯堿性,如Fe3++3CKT+3H2O=Fe(OHM+3HClO,

所以C1(T與F/+、AH+均不能大量共存。

(6)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2氣體生成CaSCh而不是CaSO3,其離子方程式為

2+

Ca+3CIO+SO2+H2O=CaSOn+Q+2HC1O(少量SO2b

Ca2++2C1CT+2so2+2H2O=CaSO“+2C「+SOM+4H+(過量SO2)o

(7)當(dāng)Fc和CL在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)時(shí)，不論Fe過量或不足，由于CL的強(qiáng)氧化性，產(chǎn)物一定是FeCh。

(8)“84”消毒液的主要成分為NaCIO,漂白粉的有效成分為Ca(CIO)21>“84”消毒液和潔廁靈不能混合使用，

+

其原因是CIO-J-Cr+2H=Cl2f-l-H2Ov

(9)液濱需要用水封，澳蒸氣呈紅棕色，液澳呈深紅棕色，澳水呈橙色，澳的CCI」溶液呈橙紅色。

(10)除去附著在試管內(nèi)壁上的硫，除了用熱的NaOH溶液外，還可以用CS2,但不能用酒精。

(1DS02使含有酚酷的NaOH溶液褪色，表現(xiàn)S02酸性氧化物的性質(zhì)；使品紅溶液褪色，表現(xiàn)SCh的漂白

性；逆澳水、酸性KMnCh溶液褪色，表現(xiàn)SO?的還原性；SO?與H2s反應(yīng)，表現(xiàn)SO?的氧化性；SO?和Cb等

體積混合通入溶液中，漂白性不但不增強(qiáng)，反而消失。

(12)把SO?氣體通入BaCL溶液中，沒有沉淀生成，但若通入NH3或加入NaOH溶液，或把BaCb改成

Ba(N5)2均有白色沉淀生成，前兩名生成BaS5沉淀，后者生成BaSO4沉淀。

(13)濃HNO3和Cu(足量)、濃H2s。4和Cu(足量)、濃鹽酸和MnCh(足量)在反應(yīng)時(shí)，隨反應(yīng)進(jìn)行，產(chǎn)物會(huì)發(fā)

生變叱或反應(yīng)停止。注意區(qū)分Zn和濃H2s04的反應(yīng)。

(14)C與濃硫酸反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物的確定應(yīng)按以下流程進(jìn)行：無水CuSO4確定水一品紅溶液確定SO2T酸

性KMnCh溶液除去SO2T品紅溶液檢驗(yàn)SO2是否除凈一澄清石灰水檢驗(yàn)CO2o

(15)自然界中無游離態(tài)的硅，通常原子晶體不導(dǎo)電，但硅是很好的半導(dǎo)體材料，是制作光電池的材料。SiO2

不導(dǎo)電，是制作光導(dǎo)纖維的材料。

(16)工業(yè)上制備粗硅，是用過量的C和SiOz在高溫下反應(yīng)，由于C過量，生成的是CO而不是CO?,該反

應(yīng)必須在隔絕空氣的條件卜進(jìn)行。

(17)氫氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH溶液能用玻璃試劑瓶，但不能用玻璃塞。

(18)酸性氧化物一般能與水反應(yīng)生成酸，但Si02不溶于水；酸性氧化物一般不與酸作用，但SiCh能與HF

反應(yīng)。

(19)硅酸鹽大多難溶于水，常見可溶性硅酸鹽是硅酸鈉，其水溶液稱為泡花堿或水玻璃，但卻是鹽溶液。

硅膠(〃1SK)2-〃H2O)是一種很好的無毒干燥劑。

(20)H2cCh的酸性大于FkSiCh的酸性，所以有NazSiCh+CCH少量)+H2O=H2SiO3l+Na2co3,但高溫下

Na283+SiO2&^Na2SQ+CO2T也能發(fā)生，原因可從兩方面解稿①硅酸鹽比碳酸鹽穩(wěn)定；②從化學(xué)平衡角

度，由高沸點(diǎn)難揮發(fā)的固體SiO2制得低沸點(diǎn)易揮發(fā)的COz氣體。

(21)水泥、玻璃與陶瓷是三大傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料；碳化硅、氮化硅等是新型無機(jī)非金屬材料。

(22)NO只能用排水法或氣囊法收集。

(23)在N0或NO?與Ch通入水的計(jì)算中常用至I」4N0+302+2H2O=4HNO34NO2+02+2H2O=4HNO3

兩個(gè)方程式。

(24)濃HNCh顯黃色是因?yàn)槿苡蠳O?，而工業(yè)上制備的鹽酸顯黃色，是因?yàn)槿苡蠪e3+。

(25)硝酸、濃H2so八次氯酸具有強(qiáng)氧化性，屬于氧化性酸，其中HNCh、HQO見光或受熱易分解。

(26)強(qiáng)氧化性酸(如HNCh、濃H2so，與金屬反應(yīng)不生成H?：金屬和濃HNCh反應(yīng)一般生成NO?,而金屬和

稀HNCh反應(yīng)一般生成NOo

(27)實(shí)驗(yàn)室制備NH3,除了用Ca(OH)2和NH4cl反應(yīng)外，還可用濃氨水的分解(加NaOH固體或CaO)制取，

而檢驗(yàn)NH；需用濃NaOH溶液并加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)生成的氣體，以確定NH；的存在。

(28)收集NH3時(shí)，把一團(tuán)干燥的棉花放在試管口，以防止與空氣對(duì)流；收集完畢，尾氣處理時(shí)，應(yīng)在試管

口放一團(tuán)用稀硫酸浸濕的棉花，以吸收NH3。

(29)銅與濃HNCh反應(yīng)在試管內(nèi)就能看到紅棕色的NO2,而與稀HNCh反應(yīng)時(shí)需在試管口才能看到紅棕色氣

體。

(30)濃鹽酸和濃氨水反應(yīng)有白煙生成，常用于HCI和N&的相互檢驗(yàn)。

(3DNH3、HCkSO?、NO2可用水進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，水溶性小的氣體可用其他溶劑(如CO2和NaOH溶液)進(jìn)

行噴泉實(shí)驗(yàn)。

高頻考點(diǎn)二常見非金屬單質(zhì)及其化合物的制備

1.氯氣和氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法

物質(zhì)氯氣氨氣

2NHQ+Ca(OH)2=^==CaCl2+2H2O

MnO2+4HCI(濃)=^==MnCL+Cl2T

制備原理+2NH3f

+2氏0

H3H20(濃)+CaO=NH3T+Ca(OH)2

喜d飛4

實(shí)驗(yàn)裝置

c

發(fā)f瓶熱裝i置因阿加熱裝置囪液不加熱裝置

①實(shí)驗(yàn)前檢查裝置的氣密性①實(shí)驗(yàn)前檢查裝置的氣密性

注意事項(xiàng)②凈化：先通過飽和食鹽水除去氯化②凈化：應(yīng)用堿石灰除去水蒸氣，不能

氫氣體，再通過濃硫酸除去水蒸氣用濃硫酸和氯化鈣作干燥劑

③收集：一段用向上排空氣法收集③收集：一般用向下排空氣法收集

④尾氣處理：用NaOH濃溶液吸收，④尾氣處理：用水或酸液吸收，但要防

反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+止發(fā)生倒吸

Cl2=NaCl-NaCIO+H20

2.常見非金屬單質(zhì)及其化合物的工業(yè)制法

⑴單質(zhì)

氯氣澳單質(zhì)碘單質(zhì)

制備

電解飽和食鹽水海水提溟海帶中提碘

方法

C12+2Br-=Br2+2Cr

通電

2NaCl+2H2。旦上_+

反應(yīng)Br2+SO2+2H2O=2Br+4H

「=「+

2NaOH+CLT+CL+22CL

原理+sor

H2T

CL+2Br==Br2+2Cl

粗鹽型J精

而右場里舊汨！含Br,的丁氣吹出.

包牛.氣置帙|四水1?！沽?過?含卜的

制備1干涉帶登方他安立H溶液「

鹽—>飽和食鹽水

?的有t?cci,含1MCL

流程1碗小啦卜千機(jī)溶液阜取.分低|溶液酸性條件

嶼氯氣

■海水

(2)化合物

氨硝酸

制備方法工業(yè)合成氨氨氧化法

Pl

4NH3+5O2欹=^4NO+6H2O

Z-1-1U高溫、高壓TTJ

反應(yīng)原理用+3出催化劑20NH3

2NO+O2=2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NO

Nt、H,Ei?

制備流程

1原外氣,取卜舊葉畫H』?H占卜液氨回T熱與JztH班化爐l~T吸基塔

--------------1小氣1

3.硫酸工業(yè)

工業(yè)上接觸法制硫酸的主要設(shè)備及生產(chǎn)流程如卜圖:

各進(jìn)口或出口物質(zhì)的名稱為:

A：含硫礦石（如FeSz）;B：爐渣；C：二氧化硫、氧氣、氮?dú)?；D：尾氣（SO?、。2、N2）。

接觸法制硫酸分為三個(gè)階段：

生產(chǎn)階段設(shè)備主要反應(yīng)

造氣沸騰爐S+O2^^=SO2或4FeS2+1lO2=^=2Fe2O3+8SO2

V2O5

接觸氧化接觸室

2so2+O2△2SO3

S03吸收吸收塔SCh+H20=H2so4

【典例剖析】

【例1】（2022?江蘇卷）氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法不生碰的是（）

A.自然固氮、人工固氮都是將Nz轉(zhuǎn)化為N%

B.侯氏制堿法以H?O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCOs和NH4cl

C.工業(yè)上通過NH3催化氧化等反應(yīng)過程生產(chǎn)HNO3

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)”

【答案】A

【解析】A項(xiàng)，自然固氮是將。轉(zhuǎn)化為含氮化合物，不一定是轉(zhuǎn)化為N%,比如大氣固氮是將N2會(huì)轉(zhuǎn)化

為NO,A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2.NaCl為原料制備NaHCCh和NH4CL反應(yīng)的化學(xué)方程

式為HzO+Nh+CCh+NaC匕NaHCOJ+NHQ,B正確；C項(xiàng)，工業(yè)上通過N%催化氧化等反應(yīng)過程生產(chǎn)HNO3,

相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式為4NH3+5O?篁宏當(dāng)NO+6H20、2NO+O2=2NO2^3NO2+H2O2HNO3+N。、

4NO2+O2+2H2OMHNO3,C正確；D項(xiàng)，氮元素在自然界中既有游離態(tài)乂有化合態(tài)，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)”，D正確；故選A。

【例2】（2021?山東卷）工'也上以SO?和純堿為原料制備無水NaHSO3的主要流程如圖，下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.吸收過程中有氣體生成B.結(jié)晶后母液中含有NaHCCh

C.氣流干燥濕料時(shí)溫度不宜過高D.中和后溶液中含Na2sCh和NaHCCh

【答案】B

【解析】根據(jù)工藝流程逆向分析可知，以二氧化硫和純堿為原料，得到結(jié)晶成分為NaHSO、，則母液為飽

和NaHSCh和過量的二氧化硫形成的亞硫酸，溶液呈酸性，所以加入純堿進(jìn)行中和，涉及的反應(yīng)為：

H2S03+2Na2CO3=Na2SO3+2NaHCO3,NaHSO3+Na2CO3=Na2SO3+NaHCO3,所以調(diào)節(jié)pH為8進(jìn)行中和后得到

Na2s03和NaHCCh,通入二氧化硫氣體進(jìn)行混合吸收，此時(shí)吸收過程中發(fā)生反應(yīng)為：

Na2SO3+SO>+H2O=2NaHSO.U,SO2+NaHCO3=CO2+NaHSOJ此時(shí)會(huì)析出大量NaHSCh晶體，經(jīng)過離心分離，

將得到的濕料再進(jìn)行氣流干燥，最終得到NaHSCh產(chǎn)品。A項(xiàng)，吸收過程中有二氧化碳生成，A正確；B項(xiàng)，

結(jié)晶后母液中含飽和NaHSCh和過量的二氧化硫形成的亞硫酸，沒有NaHCCh，假設(shè)產(chǎn)物中存在NaHC（）3，則

其會(huì)與生成的NaHSCh發(fā)生反應(yīng)，且NaHCQ，溶解度較低，若其殘留于母液中，會(huì)使晶體不純，假設(shè)不成立，

B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，NaHSQ?高溫時(shí)易分解變質(zhì)，所以氣流干燥過程中溫度不宜過高，C正確：D項(xiàng)，中和后溶液中

含Na2s0.3和NaHCO.“D正確；故選B。

【變式探究】

1.下列關(guān)于氣體制備的說法不正確的是（）

A.用碳酸鈉粉末可以制備CO?

B.用鐵片和稀H2s。4反應(yīng)制取H2時(shí)，為加快產(chǎn)生H2的速率可改用濃H2sCh

C.加熱分解NH4HCO3固體，將所得的氣體進(jìn)行適當(dāng)處理可獲得NH3

D.用KMnO4固體和用KQ03固體制備02的裝置完全相同

【答案】B

【解析】A項(xiàng)，Na2cCh粉末可以與稀硫酸等反應(yīng)制備CO?;B項(xiàng)，F(xiàn)e在濃H2sO,中發(fā)生鈍化，不能得到

大量的H，：C項(xiàng)，加熱NHuHCCh得到CO，、NH、、H，0的混合氣體，將混合氣體通過堿石灰除去C0）和HQ

即可得到N%；選項(xiàng)D,用KMnO」固體和KCICh固體制備。2都屬于“固+固加熱”型，其裝置完全相同。

2.下列氣體的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中，由現(xiàn)象得出的結(jié)論錯(cuò)誤的是（）

選項(xiàng)試先試紙或試液現(xiàn)象結(jié)論

濃氨水、生石灰紅色石蕊試紙變藍(lán)為堿性氣體

ANH3

B濃鹽酸、濃硫酸pH試紙變紅HC1為酸性氣體

C濃鹽酸、二氧化鎰淀粉-碘化鉀試液變藍(lán)C12具有氧化性

D亞硫酸鈉、硫酸品紅試液褪色S02具有還原性

【答案】D

【解析】使紅色石蕊試紙變藍(lán)，說明NH3的水溶液呈堿性，故NH3為堿性氣體，A項(xiàng)結(jié)論正確。pH試紙

變紅，說明HC1的水溶液呈酸性，HC1是酸性氣體，B項(xiàng)結(jié)論正確。淀粉-碘化鉀試液變藍(lán)，是由于有碘單質(zhì)生

成：ci2+2KI=2KCl+l2,該反應(yīng)中CL表現(xiàn)出氧化性，C項(xiàng)結(jié)論正確。二氧化硫使品紅溶液褪色是由于其具

有漂白性，與其還原性無美，D項(xiàng)結(jié)論錯(cuò)誤。

3.工業(yè)上制備高純硅有多種方法，其中的一種工藝流程如下：

已知：流化床反應(yīng)的產(chǎn)物中,除SiCL外，還有SiHCb、SiH2a2、SiH3CRFeCb等。

下列說法正確的是（）

A.電弧爐中發(fā)生的反應(yīng)為C+SiO?高溫CChf+Si

B.SiCh進(jìn)入還原爐之前需要經(jīng)過蒸儲(chǔ)提純

C.每生產(chǎn)Imol高純硅，需要44.8LCb（標(biāo)準(zhǔn)狀況）

D.該工藝Si的產(chǎn)率高，符合綠色化學(xué)要求

【答案】B

【解析】A項(xiàng)，二氧化碳與碳在高溫下生成粗硅和一氧化碳,電弧爐中發(fā)生的反應(yīng)為2C+SiO,02COT+SL

A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，SiCL進(jìn)入還原爐之前在流化床反應(yīng)器中除SiCL外，還有SiHCb、SiH2cMSiH3CkFcCb等,

需要利用相互溶解的物質(zhì)沸點(diǎn)不同，經(jīng)過蒸儲(chǔ)提純，B正確；C項(xiàng)，根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系Si-SiCL-Si,每生產(chǎn)Imol

高純硅，需要22.4LCL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，該工藝中產(chǎn)生氯化氫氣體且有氯氣的參與，容易引起空氣

污染：不符合綠色化學(xué)要求，D錯(cuò)誤。

4.以下是在實(shí)驗(yàn)室模擬“侯氏制堿法”生產(chǎn)流程的示意圖：

則下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.A氣體是NH3,B氣體是CO2

B.侯氏制堿法的工藝過程中應(yīng)用了物質(zhì)溶解度的差異

C.第HI步操作用到的主要玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒

D.第IV步操作是將晶體溶于水后加熱、蒸發(fā)、結(jié)晶

【答案】D

【解析】A項(xiàng)，利用N&極易溶于水，且水溶液顯堿性，可以提高CO2的吸收，因此先通NH3后通CO2,

A正確；B項(xiàng)，NaHCCh的溶解度小于Na2c。3,利用了溶解度的差異，B正確；C項(xiàng)，操作H1是過濾，因此利

用玻赭儀器：燒杯、漏斗、玻璃棒，C正確；D項(xiàng)，晶體是NaHCCh，利用NaHCCh的不穩(wěn)定性，2NaHCO3=^=

Na2cO3+CO2T+H2O,D錯(cuò)誤。

5.南海是一個(gè)巨大的資源寶庫，開發(fā)利用海水資源是科學(xué)研究的重要課題。下圖為海水資源利用的部分過

程，有關(guān)說法不正確的是（）

淡水

?制鹽工業(yè)：粗壯i精鹽g*氯堿工業(yè)

海水-②

—?1鎂工業(yè)：—*Mg€l：,6H：O—*無水MRC!：—*MR

?演「業(yè)：Br門￡*Br；

A.海水淡化的方法主要有蒸儲(chǔ)法、電滲析法、離子交換法

B.氯堿工業(yè)中采用陽離子交換膜可提高產(chǎn)品的純度

C.由MgCl2-6H2O得到無水MgCh的關(guān)鍵是要低溫小火烘干

D.澳工業(yè)中③、④的目的是富集澳元素，澳元素在反應(yīng)③、⑤中均被氧化，在反應(yīng)④中被還原

【答案】C

【解析】A項(xiàng)，海水淡化分離水與鹽類物質(zhì)，則主要有蒸儲(chǔ)法、電滲析法、離子交換法，故A正確：B項(xiàng)，

氯堿工業(yè)中陽極上生成氯氣，陰極上生成氫氣、NaOH,且陽離子向陰極移動(dòng)，采用陽離子交換膜可提高產(chǎn)品

的純度，故B正確；C項(xiàng)，HC1可抑制鎂離子水解，則由MgCL6H2O得到無水MgCL的關(guān)鍵是要在干燥的氯

化氫氣流烘干，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，海水中溟離子濃度較低，反應(yīng)③、⑤中Br元素的化合價(jià)升高，而反應(yīng)④中

Br元素的化合價(jià)降低，則澳元素在反應(yīng)③、⑤中均被氧化，在反應(yīng)④中被還原，故D正確；故選C。

》解題技法

物質(zhì)制備的基本思路

(1)明確物質(zhì)制備原理：進(jìn)行物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)前必須先認(rèn)真審題，明確要制備的物質(zhì)，弄清題目有哪些新

信息：綜合學(xué)過的知識(shí)，通過類比、分析、遷移，從而明確制備原理。

(2)選擇實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)試劑：艱據(jù)制備的物質(zhì)的性質(zhì)、需要的反應(yīng)條件，選擇合理的實(shí)驗(yàn)儀器和試劑。例

如:制備的物質(zhì)具有強(qiáng)烈的腐蝕性，就不能選用橡膠管連接實(shí)驗(yàn)儀器:若反應(yīng)條件是加熱，且溫度不超過100℃,

就可以選擇水浴加熱裝置。

(3)設(shè)計(jì)物質(zhì)制備步驟：根據(jù)物質(zhì)制備的原理以及所選用的實(shí)驗(yàn)儀器和試劑，設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)

操作步驟，實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)完整、簡明?？忌鷳?yīng)該具備識(shí)別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖的能力，這是評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案的能

力之一。

(4)檢驗(yàn)制名物質(zhì)的純度；采用可行的方法對(duì)制名的物質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，確定實(shí)驗(yàn)是否成功。

高頻考點(diǎn)三非金屬及其化合物的性質(zhì)轉(zhuǎn)化

1.鹵素及其重要化合物

2.碳、硅及其化合物

CaCO3^==^==^Ca(HCO3)2

NaOH

HC1

辿2*COHONaHC03

，NaOH2+2

SiO2

SiO；NaOH

NaOH

azSQ黑品H4SiO4

HF

HF△

HSiO；

SiF42

3.硫及其化合物

4.氮及其化合物

【典例剖析】

【例1］在給定的條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能一步饃現(xiàn)的是

NaOH(aq)――CO…門八-6_c?1cl式卬-c

SiOz-"NazSQ1O3S^7^SO2—?BaSOs

A.B.

cNHj^^^NCh-^HNO?口MgCl??6H204MgCb*^*Mg

【答案】A

【解析】SiO2+2NaOH=NazSiCh+Hq,NazSiCh+CCh+H?。=FhSiChl+Na2co3,A正確；S與。2點(diǎn)燃生成SO2,

SO2與BaCL溶液不反應(yīng)，與Ba(OH)2反應(yīng)生成白色沉淀BaSCh，SO2+Ba(OH)2=BaSO31+H2O，B錯(cuò)誤；氨氣和

氧氣在催化劑的存在下可以生成一氧化氮?dú)怏w，而不是生成二氧化氮?dú)怏w，C錯(cuò)誤；加熱條件下，Mg?+水解程

度增大,生成Mg(0H)2，得不到MgCL，D錯(cuò)誤。

【例2】(2021?遼寧選擇性考試)含S元素的某鈉鹽a能發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化。下列說法錯(cuò)誤的是()

A.a可能為正鹽，也可能為酸式鹽B.c為不溶于鹽酸的白色沉淀

C.d為含極性鍵的非極性分子D.反應(yīng)②中還可能生成淡黃色沉淀

【答案】C

【解析】由題干信息可知，鹽a與足量的稀鹽酸產(chǎn)生刺激性氣味氣體d,d能使KM11O4溶液褪色，故d為

S02,則鹽a為Na2s03或者NaHSCb,也可能是Na2s2O3,鹽a與足量CL反應(yīng)后將生成S(V,與BaCb溶液反

應(yīng)得到沉淀C,故c為BaSCh。A項(xiàng)，由分析可知，鹽a為NazSO、或者NaHSCh,也可能是Na2s2O3,故a可能

為正鹽，也可能為酸式鹽，A正確；B項(xiàng)，由分析可知，c為BaSOj,故c為不溶于鹽酸的白色沉淀，B正確；

C項(xiàng)，由分析可知，d為SO?，由S02易溶于水并根據(jù)“相似相溶”原理可知，d是含有極性鍵的極性分子，C錯(cuò)

誤；D項(xiàng)，由分析可知，鹽a為NaaSO：或者NaHSOj,也可能是Na2s2O3,當(dāng)Na2S2O3+2HCi=2NaCI+Sl+SO2T+H2O,

反應(yīng)②中還可能生成淡黃色沉淀，D正確；故選C。

【變式探究】

1.利用自然資源制備相關(guān)化學(xué)物質(zhì)，下列化學(xué)工藝不可彳了的是()

【答案】C

【解析】A項(xiàng)，提取食鹽后的母液中提取單質(zhì)澳的過程，要知道母液中是澳離子，需要先用CL氧化，此

工藝可行的，故A正確；B項(xiàng)，由石英砂先制粗硅，再用H?還原SiCh得到Si,是工業(yè)上制高純硅的流程，工

藝可行的，故B正確；C項(xiàng)，應(yīng)首先進(jìn)行二氧化硫的催化氧化，然后用98.3%的硫酸吸收，此工藝不可行，故

C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，工業(yè)上用鋁土礦制鋁的過程，每一步所加試劑必須過量，此工藝可行的，故D正確；故選C。

2.均含有短周期元素W的X、Y、Z三種物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是()

A.W可能是非金屬元素

B.X可能是氧化物

C.Y、Z之間的轉(zhuǎn)化可能是氧化還原反應(yīng)

D.Y和Z在溶液中反應(yīng)可能生成X

【答案】C

【解析】W可能是非金屬元素，如X為NaHCCh，Y為C02,Z為Na2co3時(shí)，W為碳元素，A項(xiàng)正確；

X可能是氧化物，如X為AI2O3，Y為AL(SO4)3,Z為NaAlCh，B項(xiàng)正確；Y、Z之間的相互轉(zhuǎn)化方式為加酸

或加堿,不可能是氧化還原反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)X為A