高中化学同步讲义必修第二册：第五章 章末归纳总结（解析版）

第五章章末归纳总结

思维导图

单质硫

二氧化硫

常见漂白剂及原理

浓硝酸的性质一

硫

及

硫酸根离子的检验

其

化价态

合。、

只有算化性一+6|H..SO4b_ISI-------“NajSO,

物

4

既有辆化性X|H.SQ,p._|兔|---

乂“还原性I、0I11T-

|只有还原性|-—2.

化酸单质或铤化物盐物质类别

工

生一氧化氮与二氧化氮

产氮的氧化物溶于水的控死am

中

喷泉实验及原理

的

氨气的性质及制备

重

俊根离子期检验

要

非硝酸性质及硝酸与金属反应的计算

氮及其化合物

金表现酸性

属

元

素

硅

三豪化硅

无机非金属材料硅酸及硅酸盐

无机非金属材料

常见考点

考点一硫及其化合物

【例1-1］（2022山东荷泽）关于反应H2sCU+Na2sC）3=Na2sO4+SO2T+H2O所涉及的物质，下列说法错误

的是

A.浓H2so4能与SO2发生氧化还原反应B.Na2so3容易被空气中的02氧化变质

C.浓硫酸与铜在常温下反应生成S02D.S02是导致酸雨的主要有害污染物

【答案】A

【解析】A.反应中元素化合价不变，属于非氧化还原反应，故A错误；

B.NazSCh具有还原性，容易被空气中的氧化为Na2s04，故B正确；

C.浓硫酸具有强氧化性与铜在常温下反应生成S02，故C正确；

D.S02能和水反应生成H2so3,是导致酸雨的主要有害污染物，故D正确；

选Ao

【例1-2】（2022广东）部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是

+6-YWNa2s4

硫。

元+4-S0HSOZ

素223

的

化

合0-

价

-2-X

氢化物单质氧化物酸盐物质类别

A.将X与S02混合，可生成淡黄色固体，所得氧化产物与还原产物的质量之比为2：1

B.硫单质在足量02中燃烧所得产物是Y

C.酸性：W>H2so3

D.欲制备Na2s2（）3（硫代硫酸钠），从氧化还原反应角度分析，可以选择S与Z反应

【答案】B

【解析】A.凡S与SO?混合，发生反应是2凡S+SO?-3S+2H2。，氧化产物与还原产物的质量之比为2：1,

A项正确;

B.硫单质在足量。2中燃烧所得产物是SOz，不是SO3,B项错误;

2

c.酸性：H2SO4>H2SO3,c项正确；

D.Na2sq式硫代硫酸钠）中S元素化合价平均为+2价，从氧化还原反应角度分析，必然有一种物质中S元

素化合价比+2价高，一种比+2价低，可以选择Na3SC>3与S反应制取，D项正确。

故选B。

【一隅三反】

1.（2022春.河南郑州.高一统考期末）在化工生产中，硫资源应用广泛，利用含硫物质之间的转化有利于实

现硫资源的综合利用。下图为硫及其化合物的“价一类”二维图。

珑元考

化合价

y-SO,ZCaSO4

aC"atSO.

敦化物单板气化物酸物质类别

请回答以下问题。

（1）单斜硫和正交硫两种单质叫作硫元素的。

（2）Y和H2s发生反应的化学方程式为。写出Cu和Z的浓溶液发生反应的化学方程式

（3）工业上处理废气时，通过步骤I和步骤H将Y转化为CaSO4再利用。

①实现步骤I的转化所加试剂的物质类别为（写出一种即可）。

②实现步骤【I的转化可选择,试剂（填序号），选择的依据为。

a.O2b.KIc.H2O2d.Na2s

【答案】（1）同素异形体

⑵SCh+2H2s=3S+2H2。Cu+2H2so4（浓）=（311504+$02廿2氏0

（3）碱、碱性氧化物、盐（写出一种即可）acCaSCh转化为CaSCU硫元素化合价升高被氧化，需加入

氧化剂

【解析】（1）单斜硫和正交硫是硫元素的两种不同性质的单质，二者互为同素异形体；

3

(2)Y是S02,S02具有还原性，H2s具有还原性，二者会发生氧化还原反应产生S单质及H2O,该反应

的化学方程式为：SO?+2H2s=3S+2H2。；

Z是H2SO4,浓硫酸与Cu在加热条件下会发生氧化还原反应产牛.CuSCU、SO2、HiO,该反应的化学方程式

A

为：Cu+2H?SC)4(浓)=CuS04+SChT+2H2。；

(3)①根据图示可知：步骤I可以是SCh被Ca(0H)2溶液吸收反应产生CaSCh沉淀和H2O,Ca(OH)2属于

碱；SO?也可以与CaO反应产生CaSCh，CaO属于碱性氧化物；SO?可以与CaO反应产生CaSCh，CaO属

于碱性氧化物；

②根据图示可知：步骤H是CaSO3转化为CaSCU,在该转化过程中S元素化合价升高，失去电子被氧化，

因此在转化过程中需要加入氧化剂。

a.CaSCh与O2反应产生CaSCU,a符合题意；

b.KI具有还原性，不能使CaSCh转化为CaSOvb不符合题意；

c.CaSCh具有还原性，氏。2具有强氧化性，可以使CaSCh与H2O2反应产生CaSCU、H20,c符合题意；

d.CaSCh、Na2s都具有还原性，二者不能反应产生CaSO4,d不符合题意：

故合理选项是ac；

选择的依据为CaSCh转化为CaSO4硫元素化合价升高被氧化，需加入氧化剂，加入的物质应该具有强氧化

性，可以将CaSCh氧化为CaSCU。

2.(2022湖南)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据下图所示，回答

下列问题：

城

元

素

SO,WNa2SO4

的

化YHiSO.<Z

禽

0S

X

-1------------------------------------►

气态单质氧化物酸献物质的类别

氧化物

(1)X的化学式为,Y的化学式为。

(2)W的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，反应的化学方程式为

(3)欲制备Na2s2O3,从氧化还原角度分析，合理的是(填序号)。

A.Na?S+SB.Na2sO3+SC.Na2sO3+Na2sodD・SCh+Na2so4

(4)将X与SO2混合，可生成淡黄色固体。该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为

4

【答案】(1)H2Sso2

△

(2)Cu+2H2sO4(浓)=CuSO4+SO2t+2H2O

(3)B

(4)2:1

【解析】(1)X中S元素化合价是一2价，所以化学式为H2S,Y中S元素化合价是+4价，则其氧化物的

化学式为SO2«(2)W的浓溶液是浓硫酸，与铜单质在加热条件下发生反应的化学方程式为Cu+2H畜。4(浓)

△

--CUSO4+SO2T+2H2OO(3)Na2s2O3中S元素化合价是+2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元

素化合价必须分别大于2和小于2,A中S化合价都小于2,C、D中S的化合价都大于2,B符合题意，答

案选B；(4)X为H2S,与S02混合可生成淡黄色固体，二氧化硫氧化硫化氢生成淡黄色沉淀S和水：2H?S+SO2

=3S|+2H2O,反应中硫元素化合价-2价变化为0价，H2s做还原剂，+4价变化为0价，二氧化硫做氧化剂，

则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2,所以该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为2:1。

点睛：明确氧化还原反应的规律是解答此类问题的关键。例如转化规律，氧化还原反应中，以元素相邻价

态间的转化最易；同种元素不同价态之间若发牛.反应，元素的化合价只靠近而不交叉；同种元素相邻价态

间不发生氧化还原反应。利用此规律可以解答(3)、(4)。

3.(2022黑龙江)利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价

与部分物质类别的对应关系：

破

儿

案SOiNa.SO4

的

化♦♦

H壬O]NaSOi

fr:

价

0

乳化物单侦火化物酸物版类别

(1)从硫元素化合价变化的角度分析，图中既有氧化性又有还原性的化合物有一(填化学式)。

(2)将X与Y混合，可生成淡黄色固体。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为

(3)检验物质Y的方法是

(4)Z的浓溶液与铜单质在一定条件下可以发生化学反应，该反应的化学方程式为.

⑸已知Na4O、能被降5。7氧化为Na2s0』，则24ml0.05moi-L；」的Na2sol溶液与20ml0.02moi七’的

5

KzCr?。,溶液恰好完全反应时，Cr元素在还原产物中的化合价为。

【答案】(1)SO?、Na2sO3、H2sO3

(2)1：2

(3)将它通入品红溶液中，品红溶液褪色，加热后溶液恢复原色

(4)(211+2凡50_,(浓)品11504+502个+2凡0

(5)+3

【解析】(1)由题图可知，X为H2S,Y为SO2,Z为H2soe分析硫元素的价态，含有+6价S的化合物只

有氧化性,含有-2价S的化合物只有还原性,+4价的S处于中间价态，故含有+4价S的化合物既有氧化性，

又有还原性，符合要求的有SO?、Na2so3、H,SO,；

(2)H2s和S(\发生归中反应可生成单质硫，根据得失电子守恒可得反应2H2S+SG>2=3S[+2H20,可知氧化剂

与还原剂的物质的量之比为1:2；

(3)检验SO?的方法为将SO2通入品红溶液中，品红溶液褪色，加热后溶液恢复原色：

(4)浓硫酸与铜反应的化学方程式为Cu+2H2so/浓)3=CuSC)4+SO2f+2H2。：

(5)依据得失电子守恒，还原剂失电子总数等于氧化剂得电子总数，即S失电子总数等于Cr得电子总数，设

Cr元素在还原产物中的化合价为x,则0.024LX0.05moi•匚'x(6-4)=0.020Lx0.02mol-LX2X(6-X),解得

x=+3o

4.(2022春・福建厦门•高一大同中学校考阶段练习)形成酸雨的原理之一可表示如下：

含破燃科°，.m°：m凡。硫酸

反应①1—反应②1—反应③

请回答下列问题：

(1)未污染的雨水的pH一般小于7大于5.6,这是由于溶解了的缘故；酸雨的pH小于5.6,主要含

有HN0,、和一些有机酸等。

(2)图中三个反应不属于氧化还原反应的是(填标号)；写出反应②的化学方程式o

(3)某研究性学习小组取来雨水做水样进行测定，随时间的推移雨水样品的pH会变小，主要原因是

(用化学方程式表示)。

(4)你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是(选填字母编号)。

6

①少用煤做燃料②把工厂的烟囱造高③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源

A.①②③B.②③④⑤C.①③⑤D.①③④⑤

(5)从保护环境的角度出发，一些工厂采用“钙基固硫法”，即在含硫的煤中混入生石灰后燃烧，大部分SO?最

终将转化为。

(6)汽车尾气中的CO、NO也是城市空气的污染物，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化

器，，，使CO与NO反应，生成两种无毒气体，其中之一是N?。写出NO与CO反应的化学方程式：。

【答案】⑴C02H2SO4

⑵③2so2+02.--亭Jt2SO3

(3)2H2SCh+O2=2H2sO4

(4)C

(5)CaSO4

催化剂

(6)CO+NO-----N2+CO2

【解析】(D未污染的雨水的pH一般小于7大于5.6,这是由于溶解了CO2的缘故，CO2溶于水后，发生

反应CO2+H2O=H2CO3,使雨水的pH小于7大于5.6；酸雨的pH小于5.6,主要含有HNO3>H2sO4和一些

有机酸等。

(2)图中三个反应不属于氧化还原反应的是③，仅该反应中没有元素化合价的升降；反应②的化学方程式

为2SO2+O2.您售一•2so30

(3)随时间的推移雨水样品的pH会变小，主要是因为SO2溶于雨水后生成H2so3,H2sO3会被空气氧化

为H2so4，使得雨水酸性增强，pH变小，反应的方程式为2H2so3+O2=2H2s04。

(4)①少用煤做燃料、③燃料脱硫、⑤开发新能源等措施可以减少SO2的排放，从而减少酸雨的生成，故

选C。

(5)一些工厂采用“钙基固硫法”，即在含硫的煤中混入生石灰后燃烧，大部分SO2会和生石灰反应生成

CaSCh，CaSCh会再被氧化为CaSO4»

(6)根据题干信息可知，CO和NO反应生成的一种无毒气体N2,则另外一种无毒气体是CO?,该反应的

催化剂

化学方程式为CO+NO^=N2+CO2。

5.(2022.上海.高一专题练习)在硫黄、二氧化硫和硫酸这三种物质中，设计实验，探究这三种价态硫元素

间的相互转化。

提供的试剂：硫磺、亚硫酸钠、浓硫酸、氢硫酸、酸性KMnO4溶液、氯水、Cu片、O2

7

完成实验方案和实验记录

实验编号预期的转化选择的试剂实验现象结论

(1)0一+4———

(2)+4-0———

(3)+4—+6———

(4)+6一+4———

【答案】（1）硫黄、氧气硫剧烈燃烧，发出蓝紫色火焰，有刺激性气体生成S具有还原性

（2）亚硫酸钠溶液、氢硫酸有淡黄色沉淀生成亚硫酸钠具有氧化性

（3）亚硫酸钠溶液、酸性KMnO4溶液溶液紫色褪去亚硫酸钠具有还原性

（4）Cu片、浓硫酸Cu溶解，溶液变蓝，有刺激性气味的气体生成，浓硫酸具有氧化性

【解析】1、实现S化合价从0-+4,可选择硫磺与O2反应，实验现象为硫剧烈燃烧，发出蓝紫色火焰，有

刺激性气体生成，结论为S具有还原性。

2、实现S化合价从+4-0,选择亚硫酸钠溶液与氢硫酸反应，实验现象为有淡黄色沉淀硫生成，证明了亚

硫酸钠具有氧化性。

3、实现S化合价从+4-+6,选择亚硫酸钠与酸性高锯酸钾反应，酸性高锦酸钾可将亚硫酸钠氧化为硫酸钠，

实验现象为溶液紫色褪去，证明了亚硫酸钠具有还原性。

4、实现S化合价从+6—+4,选择铜片与浓硫酸反应，Cu与浓硫酸反应生成二氧化硫气体，实验现象为铜

溶解，溶液变蓝，有刺激性气味的气体生成，证明浓硫酸具有氧化性。

考点二氮及其化合物

【例2-1］（2023春・北京昌平•高一统考期末）自然界的氮循环如图所示，回答下列问题。

（1）①、②、③中，属于氮的固定的是

8

(2)如图为N2转化为HNO3的流程。

N2—NO仇>NO2>HNO3

①N2转化为NO的化学方程式是o

②NOz转化为HNOs的反应中，NO2体现性。

⑶N2也可以转化为NH3,写出工业合成氨的化学方程式o

(4)任意写出一个以稀硝酸为原料，制备KNO3的反应的化学方程式。

【答案】⑴①、②

⑵N,+O,=2NO氧化和还原

(3)N#3H“玲胪・2响

(4)HNO3+KOH=KNO3+H2O

【解析】(1)①、②、③中，属于氮的固定的是①和②属于非生物固氮，故答案为①、②。

(2)①N2和02生成NO,化学方程式为NZ+O2=2NO；故答案为NZ+O2=2NO。

②N02转化为HNCh,反应方程式为2NO2+H2O2HNO3+NO,N元素化合价从+4价变为+2价和+5价；即

表现出氧化性也表现出还原性；故答案为氧化和还原。

(3)N2也可以转化为NH3,工业合成氨的化学方程式为N,+3H,.噜黑2NH,：

(4)稀硝酸为原料，制备KN03；可用稀硝酸与强氧化钾反应；化学方程式为HNO'+KOHMKNO'+HZO；

故答案为HNOa+KOHnKNC^+H2。。

【例2-2](2022秋・河南洛阳•高一校联考阶段练习)研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环

境。氮元素化合价一物质类别关系图如图。

化,

合

於

+5C

+4-------।B

+2-----JNO

0

N21

ANH3H2ONH；

-31--------------------------1----------

1

氢化物单质氧化物酸碱杂物质类加

回答下列问题：

(1)物质A的的电子式为

9

(2)实验室中，检验溶液中含有NH：的操作方法是。

(3)物质B为红棕色气体，写出该物质与水反应的离子方程式:一,当反应消耗3.36L(标准状况)物质B时，

转移电子的物质的量为mol。

(4)Cu与一定浓度的C溶液反应生成NO的离子反应方程式为o

H：N••：H

【答案】⑴H

(2)取少量试液于试管中，加入氢氧化钠浓溶液，稍微加热，有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，证

明溶液中含有NH：

+

(3)3NO2+H2O=2H+2NO；+NO0.1

2+

(4)3Cu+8H++2NO,=3Cu+4H2O+2NOT

H：N9•：H

【解析】(1)A是NH3，电子式为H.

(2)检验溶液中含有的NH；,让其和碱反应生成氨气，而后验证氨气，故为取少量试液于试管中，加入

氢氧化钠浓溶液，稍微加热，有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，证明溶液中含有NH；；

(3)B是NC>2，和水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的离子方程式为3NO2+H2O=2H++2N°；+NO；山方

程式可知I,反应中氮元素的化合价由+4价降低为+2价，故3moiNO2反应，转移电子数为2mol,消耗3.36L(标

准状况)(物质的量为0.15mol)NO2时，转移电7的物质的量为0.1mol；

(4)C是HNO3,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO；

2+

=3Cu+4H2O+2NOt(.

【一隅三反】

1.(2022秋•广西•高一校联考阶段练习)研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素

化合价物质类别关系图如下。

10

化，

合

价

+5c

+4B

+2NO

0IN2

NH-HONH；

-3A!----31--2-

氢化物单质氧化物酸碱盐物质类加

回答下对问题：

(1)写出实验室制备物质A的化学方程式：。在催化剂和加热的条件下，物质A生成NO是工业制

硝酸的重要反应，化学方程式是。

(2)在加热条件下，物质C的浓溶液与碳单质反应，写出反应的化学方程式：

(3)实验室中，检验溶液中含有NH：的操作方法是

(4)物质B为红棕色气体，写出该物质与水反应的离子方程式：,当反应消耗3.36L(标准状况)物质

B时，转移电子的物质的量为molo

A催化剂

-

【答案】⑴2NHQ+Ca(OH)2=CaCh+2H9+2NH3T4NH.；+5O24NO+6H2O

A

(2)C+4HNO3(j^)=CO2T+4NO2f+2H2O

(3)取少量溶液于试管中，加入氢氧化钠溶液，微热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体证明含有钱

根离子

+

(4)3NO2+H2O=2H+2NO；+NO0.1

【解析】(1)A为NHa，实验室用氯化核和氢氧化钙共热制取氨气，反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2

A催化剂

A

CaCl2+2H2O+2NH,4；氨气催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为：4NH3+5O2

4NO+6H2Oo

(2)C为HNO3,碳与浓硝酸加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应的化学方程式为:C+4HNOK浓)

A

CO2t+4NO2?+2H2Oo

(3)含镀根离子的溶液能与碱液加热条件下反应生成氨气，氨气能使湿润的红色湿润试纸变蓝，因此检验溶

液中含有NH；的操作方法是：取少量溶液于试管中，加入氢氧化钠溶液，微热，产生能使湿润的红色石蕊

11

试纸变蓝的气体证明含有镂根离子。

（4）物质B为红棕色气体，B为NO2,二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的离子方程式为：

3.36L

+3

3NO2+H2O=2H+2NO+NO,3.36L（标准状况）NO2的物质的量为22.4L/mol=oJ5mol,由方程式可知，

3moiNCh参与反应转移2moi电子，则O.lSmolNO?参与反应转移O.lmol电子。

2.（2022天津宁河）研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境•氮元素化合价一物质类别

关系图如下。

化彳

合

林

+5-----------------------,C

+4---------------(B

+2-----------TNO:

0---N2I!

：

A：J]NH3H2ONH

।

氢化物单质氧化物酸碱盐物质类而

回答下列问题:

（1）在催化剂和加热的条件下，物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应，化学方程式是。

（2）在加热条件下，物质C的浓溶液与碳单质反应，写出反应的化学方程式：。

（3）实验室中，检验溶液中含有NE+的操作方法是o

（4）物质B为红棕色气体，写出该物质与水反应的离子方程式：,当反应消耗3.36L（标准状

况）物质B时，转移电子的物质的量为mol,

（5）写出一种人工固氮的化学反应原理。

（6）Cu与一定浓度的硝酸溶液反应生成NO时的离子反应方程式为o

催化剂

【答案】⑴4NH3+50,4NO+6H,0

(2)C+4〃NC>3(浓)上CO2T+4NO2T+2H2O

（3）取少量试液于试管中，加入氢氧化钠溶液，稍微加热，有湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，证

明溶液中含有NH；

+

(4)3NO,+H2O=2H+2NO；+NOO.lmol

(5)N,+3H,.，粤桨“2N以

22,3

(6)3Cu+8H++2NO产CU2++4H2()+2NOT

12

【解析】】（1）在催化剂和加热的条件下，物质A生成NO,是氨气的催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化

傕化剂催化剂

::

学方程式为：4NH,+50,-^-4N0+6H,O故答案为：4NH3+5O2^4NO+6H,O

■A

（2）在加热条件下，物质C为硝酸，硝酸的浓溶液与碳单质反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应的化学

方程式为：。+4创0式浓）：CO2T+4NO2T+2H2O；故答案为：C+4HNC>3（浓）=C02T+4NO2T+2H2O；

（3）实验室中，检验溶液中含有NH：的操作方法是：取少量试液于试管中，加入氢氧化钠溶液，稍微加热,

有湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，证明溶液中含有NH：；

故答案为：取少量试液于试管中，加入氢氧化钠溶液，梢微加热，有湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，

证明溶液中含有NH：；

（4）物质B为红棕色气体为NO2,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的离子方程式为：

+

3NO2+H2O=2H+2NO；+NO,反应中氮元素化合价M价变化为+5价和+2价，3moi二氧化氮反应电子

转移总数2mol,当反应消耗3.36L♦（标准状况）物质B时，物质的量=屋警1=0.15mol,转移电子的

22.4L/mol

+

物质的量为°」>2=。imol；故答案为：3NO2+H2O=2H+2NO；+NO；O.lmol；

（5）人工固氮常用的是合成氨：N2+3H2,故答案为：N2+3H2嗡霸二八%；

（6）Cu与稀硝酸反应的离子方程式为：3CU+8H++2NO3=CU2++4H20+2NOT,故答案为：

+2+

3CU+8H+2NOJ=CU+4H20+2NOT。

3.（2023春・北京海淀•高一清华附中校考期末）某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反

应”实验，以探究化学实验的绿色化。

（1）实验前，关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c。其目的是

（2）在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸。c中的现象是：

o再由a向c中加2mL蒸储水，c中的实验现象是：,离子反应方程式是：。

13

(3)用以下三种途径来制取等质量的硝酸铜。

①铜与稀硝酸反应

②铜与浓硝酸反应

③铜先与氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应

以下叙述不无砚的是(填字母)。

A.三种途径所消耗铜的质量相等

B.三种途径所消耗硝酸的物质的量①>②>③

C.途径①中被氧化的铜与被还原的硝酸的物质的量之比是3：2

(4)表格是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是：。理由是：

方案反应物

甲Cu、浓HNCh

乙Cu、稀HNO3

丙Cu、O2、稀HNO3

【答案】(1)检查装置气密性

(2)产生红棕色气体，溶液变成蓝色反应变缓，气体颜色变淡3Cu+8H++2N0；=3Cu2++2NOf+4H2。

(3)B

(4)丙耗酸量最少，对环境无污染

【解析】(1)实验前，关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c,其目

的是检查装置气密性。

(2)c中反应的化学方程式是Cu+4HNC>3(浓尸Cu(NO3)2+2NC»2T+2H20,所以观察到的现象是产生红棕色气

体，溶液变成蓝色；再由a向c中加2mL蒸储水，反应速率减慢，且浓硝酸被稀释为稀硝酸，反应生成N0,

故c中的实验现象是反应变缓，气体颜色变淡，离子方程式为：3Cu+8H++2N0；=3Cu2++2NOT+4H20。

(3)川以下三种途径来制取等质量的硝酸铜：

根据题意，有关反应为：①3Cu+8HNCh(稀)=3Cu(NCh)2+2NOT+4H20：②

A

=

Cu+4HNCh(浓)=Cu(NO3)2+2NO2T+2H2O；®2Cu+O22CuO,CuO+2HNCh(稀)=Cu(NO3)2+H2。，由以上三组

反应，可以看出：生成相同质量的CU(NO3)2,消耗相同质量的铜，但消耗硝酸的质量(或物质的量)不相同，

途径②消耗HNO3最多，途径①次之，途径③消耗HNCh最少。

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A.根据原子守恒，铜单质最终转化为硝酸铜，则三种途径制取相同质量的硝酸铜，所消耗的铜的物质的量

相等，A正确；

B.由分析可知，三种途径耗相同质量的铜，但消耗硝酸的质量（或物质的量）不相同，途径②消耗HNCh最

多，途径①次之，途径③消耗HNCh最少，B错误；

C.根据化学反应方程式3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NOT+4H2。，被氧化的铜与被还原的硝酸的物质的量

的比为3：2,C正确；

答案选B。

（4）方案甲是铜和浓硝酸反应生成硝酸铜，二氧化氮和水，有污染气体生成，不能体现绿色化学理念；方

案乙是稀硝酸和铜反应生成硝酸铜，一氧化氮和水，有污染气体生成，不能体现绿色化学理念；丙是利用

铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜和硝酸反应生成硝酸铜，反应过程中无污染气体生成，能体现绿色化学

理念。

考点三无机非金属材料

【例3-1】（2022秋・吉林白城•高一校考阶段练习）下列说法不正确的是

A.陶瓷是以黏土为主要原料，经高温烧结而成

B.普通玻璃以火碱、石灰和石英砂为原料，发生复杂的物理和化学变化制得

C.普通硅酸盐水泥以黏土和石灰石为主要原料

D,向水泥中加入适量的石膏可以调节水泥硬化速率

【答案】B

【解析】A.生产陶瓷的主要原料是黏土，将黏土做成具体形状，然后高温烧结，从而获得陶瓷制品，A正

确；

B.普通玻璃的生产原料是火碱、石灰石和石英砂，石灰的主要成分为氧化钙，而石灰石的主要成分为碳酸

钙，B不正确；

C.普通硅酸盐水泥是以黏土和石灰石为主要原料，经高温烧结，再添加石膏制成，C正确；

D.为调节水泥的硬化速率，向水泥中加入适量的石膏，石膏加入越多，水泥凝固越慢，D正确；

故选B。

【例3-2】（2022春・宁夏银川•高一校考期末）下列有关硅和硅的化合物的用途错误的是

A.晶体硅作半导体材料B.二氧化硅作光导纤维材料

C.硅单质作耐火材料D.高纯硅作计算机芯片材料

【答案】C

【解析】A.Si元素在元素周期表中位于金属与非金属交界处，晶体硅导电性介于导体与绝缘体之间，因此

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可以作半导体材料，A正确；

B.二氧化硅能够使光线发生全反射，因此可以作光导纤维材料，B正确；

C.硅单质在加热时能够与氧气反应产生二氧化硅，因此不能作耐火材料，C错误；

D.高纯硅作计算机芯片、太阳能电池等的材料，D正确；

故合理选项是C。

【例3-3】（2022•湖南长沙•）硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：

（1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷（SiHCb）还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生

产过程示意图如下：

石翘喏返］~^»回画面吧网两丽I不耐硅

①写出由石英砂和焦炭在高温下制备粗硅的化学反应方程式:。

②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCb遇水剧烈反应生成H2SiO3、HC1和另一种气体，写出配平

的化学反应方程式:；比还原SiHCb过程中若混入。2,可能引起的后果是。

（2）下列有关硅材料的说法正确的是（填字母代号）。

A.氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承

B.石英均埸耐高温性强，可用于加热熔融氢氧化钠

C.神舟10号飞船所用太阳能电池板可将光能转换为电能，所用转换材料单晶硅也可以制作电脑芯片

D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高

E.盐酸可以与硅反应，故可采用盐酸为抛光液抛光单晶硅

F.玛瑙饰品的主要成分与建筑材料砂子相同

—

【答案】（1）SiCh+2C=Si+2cOfSiHCb+BHzOHzSiChJ+3HC1T+H2T氧气与氢气混合，可能引

起爆炸，氧气可能会氧化SiHCb

（2）ACF

【解析】（1）①氧气和纯SiHCb反应生成高纯硅和氯化氢：SiHCb+H2叁三Si+3HC1,故答案为SiHCb+H?

===Si+3HCl；

②SiHCb遇水剧烈反应生成H2SQ3、HC1和氢气：SiHCh+3H2O=H2SiO3+H2t+3HCl,氢气遇氧气易爆炸，

故答案为SiHCb+3H2O=H2SiOU+H2T+3HClf；氧气与氢气混合，可能引起爆炸，氧气也可能会氧化SiHCb;

（2）A.Si3N4均为原子晶体，熔点高，性质稳定，可用于制作高温陶瓷和轴承，故A正确；B.石英培堪的主

要成分为二氧化硅，二氧化硅能够与氢氧化钠反应，故B错误；C.硅是常见的半导体材料，可以制作电脑

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芯片和太阳能电池板，故C正确；D.玻璃是由纯碱、石灰石和石英制成的，玻璃属于混合物，没有固定的

熔点，故D错误；E.常温下，Si只能与唯一一种酸HF反应，不与HC1反应，故E错误；F.玛瑙和砂子的

主要成分都是二氧化硅，故F正确；故答案为ACF。

【一隅三反】

1.（2022河南许昌）玻璃、水泥、陶瓷和砖瓦都是传统硅酸盐产品，下列关于它们的说法不正确的是

A.水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙

B.黑砖中的铁元素主要以氧化铁形式存在

C.《陶者》“陶尽门前土，屋上无片瓦。十指不沾泥，粼粼居大厦。”黏土烧制陶器的过程中发生了化学变

化

D.工艺师用氢氟酸来腐蚀雕刻玻璃制品

【答案】B

【解析】A.水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙，故A正确；

B.氧化亚铁和四氧化三铁呈黑色，氧化铁呈红色，所以黑砖中铁元素主要以氧化亚铁或四氧化三铁形式

存在，故B错误；

C.黏土烧制陶器的过程中有新物质生成，发生了化学变化，故C正确；

D.Si。?是玻璃的主要成分之一，二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，所以可以用氢氟酸雕刻玻璃制

品，故D正确；

故答案为B。

2.（2022春•黑龙江绥化）“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。’'诗句中的“沙”的主要成分是SiO?,下列说

法错误的是

A.“从沙滩到用户”这句话涉及工业上制备粗硅的工艺B.“水玻璃”可以由Si。?与NaOH溶液反应制得

c.SiOz是制取传统硅酸盐产品玻璃的原料之一D.SiO?属于酸性氧化物，不与任何酸反应

【答案】D

【解析】A.“从沙滩到用户”这句话涉及工业上制备粗硅的工艺，再制备电子产品的工艺，A正确；

B.SiO?与NaOH溶液反应制得硅酸钠溶液，即水玻璃，B