【精品】2019版高考化学大一轮复习专题4非金属及其化合物第二单元硅硫及其化合物学案.pdf

-1-第二单元硅、硫及其化合物 考试标准 知识条目必考要求加试要求知识条目必考要求加试要求1.含硅矿物与信息材料硅在自然界的存在形式硅及其化合物(以 SiO2和Na2SiO3为例)的重要性质工业制备高纯硅的方法三大硅酸盐产品：水泥、陶瓷、玻璃硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域中的应用光导纤维的组成和作用a a a a a a b b a a a 2.含硫化合物的性质和应用二氧化硫的性质(酸性氧化物、漂白性、还原性)酸雨的成因和防治硫酸的工业生产浓硫酸的特性(吸水性、脱水性和强氧化性)S、SO2、H2SO4等硫及其化合物之间的相互转化几种重要的硫酸盐及其用途b a a a b c a b b c a 考点一含硅物质与信息材料-2-(一)硅1硅的结构及用途单质硅有晶体硅和无定形硅两种，晶体硅是灰黑色、有金属光泽、熔点高、硬而脆的固体。主要用途：用作半导体材料，用于制造晶体管、集成电路、整流器和太阳能电池，还可生产硅合金等。2硅的化学性质在常温下，硅的化学性质不活泼，除F2、HF、强碱溶液外，与其他物质如O2、Cl2、硫酸、硝酸等都不发生反应。但在高温下能跟氧气等物质反应。写出与F2、Cl2、HF、NaOH溶液反应的化学方程式：Si 2F2=SiF4；Si 2Cl2=SiCl4；Si 4HF=SiF4 2H2；Si 2NaOH H2O=Na2SiO32H2。3高纯硅的制法(1)工艺流程石英砂焦炭高温粗硅 Cl2加热SiCl4H2高温高纯硅(2)反应原理SiO22C=高温电炉Si 2CO(石英砂)(焦炭)(粗硅)Si(粗)2Cl2=SiCl4，SiCl42H2=高温Si(纯)4HCl。(二)二氧化硅二氧化硅晶体是硅原子和氧原子以共价键结合形成的立体网状的原子晶体。1物理性质SiO2晶体的硬度大，熔、沸点高，不导电，不溶于水。2化学性质Si O键的键能很大，因而化学性质十分稳定。(1)与碱性氧化物、强碱等反应：SiO2CaO=高温CaSiO3SiO22NaOH=Na2SiO3H2O 盛放碱溶液的试剂瓶常用橡皮塞，不能用玻璃塞。-3-(2)与弱酸 HF的反应：SiO24HF=SiF4 2H2O(氢氟酸腐蚀玻璃)(3)氧化性：SiO22C=高温Si 2CO 3用途制造光导纤维、光学仪器、玻璃原料和建筑材料等。(三)硅酸、硅酸盐1硅酸(1)性质：不溶于水，酸性比碳酸弱，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状固体。Na2SiO3CO22H2O=Na2CO3 H4SiO4H4SiO4=H2SiO3H2O H2SiO3=SiO2H2O(受热分解)H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O(2)制法：Na2SiO3 2HCl=2NaCl H2SiO32硅酸盐硅酸盐多数不溶于水，其种类很多，结构也很复杂，是构成矿物、岩石的主要成分。(1)硅酸钠(泡花碱)：水溶液俗名水玻璃，是一种矿物质。木材和织物用水玻璃浸泡后既可防腐又不易着火。浸过水玻璃的鲜蛋可长期保存，水玻璃还可用作软水剂、洗涤剂和制肥皂的填料，也是制硅胶和分子筛的原料。(2)组成表示法因硅酸盐的种类很多，结构复杂，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。例如，硅酸钠(Na2SiO3)：Na2O SiO2；高岭土 Al2(Si2O5)(OH)4：Al2O32SiO22H2O。改写的一般方法：氧化物的顺序：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水；氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。(四)无机非金属材料材料按其组成可分为四类：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料。1传统无机非金属材料水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料：产品水泥玻璃陶瓷设备水泥回转窑玻璃窑原料石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英黏土反应原理复杂的物理、化学变化SiO2Na2CO3=高温CO2复杂的物理、化学变化-4-Na2SiO3、SiO2CaCO3=高温CO2 CaSiO3主要成分3CaO SiO2、CaO SiO2、3CaO Al2O3Na2SiO3、CaSiO3、SiO2_ 2.新型无机非金属材料主要特性：能承受高温、高强度；具有电学、光学特性；具有生物功能。(1)高温结构陶瓷：主要指具有一定强度、硬度、韧性等机械性能的各种材料。如氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷等，在工业、国防上有重要的应用。(2)光导纤维：简称光纤，是一种能高质量传导光的玻璃纤维。用于通信、医疗、信息处理、遥感测控、照明等。正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)二氧化硅可用于制造玻璃()(2016浙江10 月选考，6B)(2)盛放氢氧化钠溶液的玻璃瓶，可以使用橡胶塞或玻璃塞()(2016浙江10 月选考，10D)(3)可用超纯硅制造的单晶硅来制造芯片()(2015浙江10 月选考，19B)备考导向硅及其化合物在高考中以选择题的形式出现，主要考查知识点集中在三个方面：一是硅、二氧化硅、硅酸盐的用途，二是硅及其化合物的性质，三是硅及其化合物的制备。复习时应熟记它的性质和用途。题组一硅及其化合物的性质、用途1(2017台州高三期末质评)下列物质中，主要成分不是硅酸盐的是()A陶瓷B大理石C玻璃D水泥答案B 2(2017宁波九校联考)下列有关硅及其化合物的说法不正确的是()A玻璃和陶瓷的主要成分都是硅酸盐-5-B利用高纯硅可以制成光电池，将光能直接转化为电能C工业上利用下列反应可制得粗硅：SiO2C=高温Si CO2D硅酸钠溶液俗称“水玻璃”，长期露置在空气中会生成乳白色凝胶状沉淀答案C 解析本题考查硅及其化合物的性质。A项，玻璃、水泥和陶瓷属于三大硅酸盐工业产品，正确；B项，硅属于光敏半导体材料，能将光能直接转化为电能，正确；C项，C 与 SiO2反应生成 Si 和 CO，错误；D项，Na2SiO3与 CO2和 H2O反应生成H2SiO3乳白色胶状沉淀，正确。3(2017衢州二中高二期中)下列关于SiO2和 CO2的叙述不正确的是()A都是共价化合物BSiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨C都能溶于水且与水反应生成相应的酸D都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应答案C 解析A项，二者都是由非金属元素组成的化合物，都是共价化合物，正确；B项，二氧化硅的用途为制造光导纤维，干冰在升华过程中吸收大量的热，可用于人工降雨，正确；C项，SiO2不溶于水，也不与水反应生成相应的酸，错误；D项，二者都能与碱反应生成盐和水，因此都为酸性氧化物，正确。4材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是()选项材料主要化学成分A 刚玉、金刚石三氧化铝B 大理石、石灰石碳酸钙C 普通水泥、普通玻璃硅酸盐D 砂子、石英二氧化硅答案A 5SiO2是一种化工原料，可以制备一系列物质。下列说法正确的是()A图中所有反应都不属于氧化还原反应B硅酸盐的化学性质稳定，常用于制造光导纤维-6-C可用盐酸除去石英砂(主要成分为SiO2)中少量的碳酸钙D普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高答案C 解析本题考查硅及其化合物之间的相互转化，考查学生对元素及其化合物的掌握情况。A项，SiO2和 C、Si 和 Cl2、SiCl4和 H2的反应均为氧化还原反应；B项，制造光导纤维的不是硅酸盐，而是 SiO2；C项，碳酸钙能和盐酸反应，而SiO2不能和盐酸反应；D项，普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3和 SiO2构成的混合物，无固定的熔点。题组二高纯硅的制备6高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备：SiO2 C高温Si(粗)HCl300 SiHCl3 过量 H21 000 1 100 Si(纯)下列说法正确的是()A步骤的化学方程式为SiO2C=高温Si CO2B步骤中每生成或反应1 mol Si，转移 4 mol 电子C二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应DSiHCl3(沸点 33.0)中含有少量的SiCl4(沸点 67.6)，通过蒸馏(或分馏)可提纯 SiHCl3答案D 解析A项，产物应为CO，错误；B项，第、步中转移2 mol 电子，错误；C项，硅可与氢氟酸反应生成四氟化硅和氢气，错误；D项，根据物质的沸点不同可用蒸馏的方法进行分离，正确。7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(SiHCl3)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：石英砂焦炭高温粗硅 HCl573 K以上SiHCl3粗 精馏SiHCl3纯 H21 357 K高纯硅写出由纯SiHCl3制备高纯硅反应的化学方程式：_。整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl 和另一种物质，写出配平的化学方程式：_；H2还原 SiHCl3过程中若混入O2，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)。A碳化硅化学性质稳定，可用于生产砂纸、砂轮等B含 4%硅的硅钢具有很高的导磁性，主要用作变压器铁芯-7-C高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料光导纤维D普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，有固定的熔点E盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅答案(1)SiHCl3H2=1 357 KSi 3HCl SiHCl33H2O=H2SiO3 3HClH2高温下 H2与 O2混合发生爆炸(2)ABC 解析(1)H2还原 SiHCl3可制备 Si，化学方程式为SiHCl3H2=1 357 KSi 3HCl。SiHCl3与 H2O反应生成H2SiO3、HCl 和 H2；用 H2还原 SiHCl3过程中若混入O2，则高温下H2与O2反应发生爆炸。(2)A 项，碳化硅硬度很大，可用于生产砂纸、砂轮等；B 项，含 4%硅的硅钢具有很高的导磁性，主要用作变压器铁芯；C项，高纯度的SiO2可以制造光导纤维；D项，普通玻璃的主要成分是 Na2SiO3、CaSiO3和 SiO2，是由石英(SiO2)、石灰石、纯碱高温下反应产生的，化学方程式为 Na2CO3SiO2=高温Na2SiO3CO2，CaCO3SiO2=高温CaSiO3CO2，为混合物，没有固定的熔点；E项，Si 与盐酸不反应。考点二二氧化硫、硫酸与硫酸盐(一)二氧化硫1物理性质二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体，是大气污染物之一；密度比空气大，易液化；易溶于水，通常状况下，1 体积水溶解约40 体积 SO2。2化学性质按要求完成下列方程式：(1)酸性氧化物的通性与H2O 反应：SO2H2OH2SO3与NaOH 足量 反应：2NaOH SO2=Na2SO3H2O(2)氧化性(如与 H2S溶液反应)：SO22H2S=3S 2H2O-8-(3)还原性O2：2SO2O2催化剂2SO3氯水：Cl2 SO22H2O=2HCl H2SO4(4)漂白性：可使品红溶液等有机色质褪色生成不稳定的化合物。3二氧化硫的污染与治理(1)来源：含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。(2)危害：危害人体健康，形成酸雨(pH 小于 5.6)。(3)治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。(4)硫酸型酸雨的形成途径有两个：SO2途径：光照、烟尘中金属氧化物等作用催化剂SO3H2OH2SO4途径：雨水水H2SO3 O2空气中的 O2H2SO4完成两途径各步反应的化学方程式：途径：2SO2O2催化剂2SO3，SO3H2O=H2SO4。途径：SO2H2OH2SO3，2H2SO3O2=2H2SO4。(二)硫酸和硫酸盐1硫酸的工业制法工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程如下图：根据上图回答下列问题：(1)填写下列各进口或出口物质的名称：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)。(2)接触法制硫酸分为三个阶段，请填写下表：生产阶段设备主要反应-9-造气沸腾炉S O2=点燃SO2或 4FeS211O2=高温2Fe2O38SO2接触氧化接触室2SO2O2催化剂2SO3SO3吸收吸收塔SO3H2O=H2SO42浓 H2SO4的特性(1)填写下表实验实验现象硫酸的特性少量胆矾加入浓硫酸中蓝色固体变白吸水性用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上沾有浓 H2SO4的滤纸变黑脱水性将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热铜片逐渐溶解，产生无色刺激性气味的气体强氧化性(2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式：Cu2H2SO4(浓)=CuSO4 SO2 2H2O、C2H2SO4(浓)=CO2 2SO2 2H2O。(3)常温下，铁、铝遇浓H2SO4钝化，可用铝槽车运输浓H2SO4。3几种常见的硫酸盐(加试)硫酸盐俗名颜色用途2CaSO4H2O 熟石膏白色作磨光粉、纸张填充物、气体干燥剂等CaSO42H2O 生石膏白色塑像、模型、粉笔、医疗绷带等FeSO47H2O 绿矾浅绿色生产铁系列净水剂、补血剂等CuSO45H2O 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)212H2O 明矾白色净水剂4.SO24的检验检验 SO24的正确操作方法：被检液 加足量盐酸酸化取清液 滴加 BaCl2溶液有无白色沉淀(判断有无 SO24)先加稀盐酸的目的是防止CO23、SO23、Ag干扰，再加 BaCl2溶液，有白色沉淀产生，可能发生反应的离子方程式：CO232H=CO2 H2O、SO232H=SO2 H2O、Ag Cl=AgCl、Ba2SO24=BaSO4。-10-1正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)二氧化硫不可用于漂白纸浆()(2016浙江4 月选考，6D)(2)SO2能使品红溶液褪色()(2015浙江10 月选考，13A)(3)SO2能与 NaOH 溶液反应()(2015浙江10 月选考，13B)(4)SO2能与 H2O反应生成H2SO4()(2015浙江10 月选考，13C)(5)SO2一定条件下能与O2反应生成SO3()(2015浙江10 月选考，13D)2(2017浙江4 月选考，8)下列能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是()ANH3 B SO2 C HCl D CO2答案A 解析 NH3是碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，A正确；SO2、HCl、CO2均是酸性气体，不能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，B、C、D错误。3(2016浙江10 月选考，8)下列能使品红溶液褪色的是()ASO2 B BaSO4 C KCl D CO2答案A 解析SO2和品红发生化合反应而使品红溶液褪色，但褪色不稳定，加热会恢复红色。备考导向在学考中对本部分的考查较多，既考查SO2的性质判断，还涉及实验探究，以及与其他气体性质的比较等。备考时，应掌握SO2的性质具有多样性，除具有酸性氧化物的通性外，还具有还原性、氧化性和漂白性等，其中还原性是SO2的主要性质。对于浓H2SO4要重点掌握其特性，难挥发性、吸水性、脱水性、强氧化性。题组一SO2的性质及实验探究1下列关于SO2的叙述中正确的是()ASO2通入氯水后，溶液褪色，酸性减弱BSO2是酸性氧化物，溶于水得稳定的亚硫酸CSO2气体通入NaOH 溶液一定得到Na2SO3-11-DS、SO2、SiO2三种物质均能与NaOH溶液反应，各自又能与某些酸反应答案D 解析A项，Cl22H2OSO2=2HCl H2SO4，酸性增强；B项，亚硫酸不稳定易分解；C项，通入 SO2的量不同，产物可能是Na2SO3，也可能是NaHSO3，还可能是二者的混合物；D 项，S 和SO2都能和硝酸反应，SiO2能和氢氟酸反应。2 将等物质的量的SO2和 Cl2混合后的气体溶解于适量的蒸馏水中，再滴入含有品红和Ba(NO3)2的混合溶液，则发生的实验现象是()红色溶液很快褪色红色溶液不褪色有白色沉淀生成溶液仍然透明A仅和 B仅和C仅和 D仅和答案C 解析等物质的量的SO2和Cl2混合后滴入品红和Ba(NO3)2的混合溶液，发生SO2 Cl22H2O=SO24 2Cl4H、SO24Ba2=BaSO4，观察到品红不褪色并且生成白色沉淀，故选C。3下图是检验某无色气体A是 SO2和 CO2的混合气体的装置图，按要求回答下列问题：(1)B 中加入的试剂是_，作用是 _。(2)C 中加入的试剂是_，作用是 _。(3)D 中加入的试剂是_，作用是 _。(4)实验时，C中应观察到的现象是_。答案(1)品红溶液检验 SO2(2)酸性 KMnO4溶液除去 SO2并检验 SO2是否除尽(3)澄清石灰水检验 CO2(4)酸性 KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色(或不褪色，或不褪成无色)解析一定要理解题意是检验气体成分，检验二氧化硫用品红溶液，吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液，检验二氧化碳用澄清石灰水；在检验二氧化碳之前，必须除尽二氧化硫，因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。C 装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽，所以酸性高锰酸钾溶液的颜色变浅，但不能褪成无色，若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。4(2017温州市十校联合体高三联考)为检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生SO2和 CO2气体，设计了如图所示实验装置，a、b、c 为止水夹，B 是用于储气的气囊，D 中放有用I2和淀粉的蓝色溶液浸湿的脱脂棉。-12-请回答下列问题：(1)实验前欲检查装置A的气密性，可以采取的操作是_。(2)此实验成败的关键在于控制反应产生气体的速率不能过快，由此设计了虚框部分的装置，则正确的操作顺序是_(用操作编号填写)。向 A装置中加入浓硫酸，加热，使 A中产生的气体进入气囊B，当气囊中充入一定量气体时，停止加热；待装置A冷却，且气囊B的体积不再变化后，关闭止水夹a，打开止水夹b，慢慢挤压气囊，使气囊B中气体慢慢进入装置C中，待达到实验目的后，关闭止水夹b；打开止水夹 a 和 c，关闭止水夹b。(3)实验时，装置C中的现象为 _。(4)当 D中产生 _(填序号)现象时，可以说明使E中澄清石灰水变浑的是CO2，而不是 SO2。A进气口一端脱脂棉蓝色变浅，出气口一端脱脂棉蓝色不变B脱脂棉上蓝色均变浅C脱脂棉上蓝色褪去D脱脂棉上蓝色不变则装置 D的作用为 _。答案(1)关闭分液漏斗的活塞，打开止水夹a 和 b，关闭止水夹c，用手捂热(或微热)圆底烧瓶 A，若 C中有气泡冒出，移开手掌(或热源)后，C处导管内有水上升，则证明A装置的气密性良好(或：关闭止水夹a，向分液漏斗中加水，打开旋塞，水不会一直流下，则证明A 装置的气密性良好)(答案合理均可)(2)(3)品红溶液褪色(4)A 除去 SO2并检验 SO2已被除净解析(1)根据装置A 的特点可知检验其气密性的操作是关闭分液漏斗的活塞，打开止水夹a和 b，关闭止水夹c，用手捂热(或微热)圆底烧瓶A，若 C 中有气泡冒出，移开手掌(或热源)后，C处导管内有水上升，则证明A装置的气密性良好。或：关闭止水夹a，向分液漏斗中加水，打开旋塞，水不会一直流下，则证明A装置的气密性良好。(2)为控制反应的速率，先用-13-气囊将气体收集起来，再用气囊中气体进行实验，所以操作为打开止水夹a和 c，关闭止水夹b；向 A 装置中加入浓硫酸，加热，使A中产生的气体进入气囊B，当气囊中充入一定量气体时，停止加热；待装置A冷却，且气囊B的体积不再变化后，关闭止水夹a，打开止水夹b，慢慢挤压气囊，使气囊B中气体慢慢进入装置C中，待达到实验目的后，关闭止水夹b，故答案为。(3)二氧化硫能使品红溶液褪色，故答案为品红溶液褪色。(4)D 装置用碘与二氧化硫反应除去二氧化硫，所以在进气一端碘与二氧化硫反应使得进气口一端脱脂棉蓝色变浅，在出气口一端二氧化硫被除尽，出气口一端脱脂棉蓝色不变，说明出气口出的是二氧化碳，答案选 A；根据以上分析可知，装置D的作用为除去SO2并检验 SO2已被除净。1SO2鉴别的一般方法(1)利用物理性质鉴别气味：用标准的闻气体气味法，SO2有刺激性气味。(2)利用化学性质鉴别氧化性：与硫化氢气体混合，有淡黄色固体生成。还原性：将气体通入稀氯水中，使氯水褪色；将气体通入稀溴水中，使溴水褪色；将气体通入酸性高锰酸钾溶液中，酸性高锰酸钾溶液褪色；将气体通入氯化铁溶液中，氯化铁溶液由黄色变成浅绿色；将气体通入硝酸钡溶液中，产生沉淀。(3)漂白性将气体通入品红溶液中，能使品红溶液褪色；加热颜色又恢复。2检验 SO2和 CO2同时存在的一般流程SO2和 CO2都可使澄清的石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程为流程设计检验 SO2?除去 SO2?检验 SO2是否除尽?检验 CO2选用试剂品红溶液酸性 KMnO4溶液品红溶液澄清的石灰水预期现象褪色褪色不褪色变浑浊注意有时为简化装置，可将除去 SO2和检验 SO2是否除尽合并为一个装置，用较浓的酸性KMnO4溶液，现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅。(如本题组的3 题 C装置的作用)题组二SO2对环境的污染及治理5煤燃烧生成的气体中能形成酸雨的是()一氧化碳二氧化碳二氧化硫二氧化氮A B C D 答案C 6如图是某煤发电厂处理废气的装置示意图。下列说法错误的是()-14-A使用此废气处理装置可减少酸雨的形成B装置内发生的反应有化合、分解、置换和氧化还原反应C整个过程的反应可表示为2SO2 2CaCO3O2=2CaSO42CO2D可用酸性高锰酸钾溶液检验废气处理是否达标答案B 解析装置内发生的反应有SO2与 CaO的化合，CaCO3的分解以及CaSO3被氧气氧化为CaSO4，没有置换反应的发生。题组三硫酸的工业生产7在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是()A硫铁矿燃烧前要粉碎，因为大块硫铁矿不能燃烧B从沸腾炉出来的气体只有SO2CSO2氧化成 SO3的反应中，SO2能全部转化为SO3DSO3用 98.3%的浓 H2SO4吸收，目的是防止形成酸雾，以便使SO3充分吸收答案D 解析从沸腾炉出来的气体除SO2外，还有O2、N2等；SO2转化为 SO3为可逆反应，故SO2不可能全部转化为SO3；SO3与水反应转化为H2SO4时放出大量的热，会形成大量酸雾，导致 SO3吸收不完全。8我国利用接触法制硫酸的第一步是在沸腾炉中焚烧黄铁矿：4FeS211O2=高温2Fe2O3 8SO2。现有 1 g 含脉石(SiO2)的黄铁矿(FeS2)样品，将其在氧气流中充分灼烧，反应完全后得0.78 g残渣，则此黄铁矿的纯度是()A33%B66%C78%D88%答案B 解析设样品中含FeS2的质量为x，4FeS2 11O2=高温2Fe2O38SO2m4120 320 160 x 1 g 0.78 g-15-480 x1600.22 g，解得：x0.66 g。题组四硫酸的性质、应用及实验探究9硫酸是中学化学实验室的常见药品，其性质有酸性吸水性脱水性强氧化性催化作用。请将序号填在相应的横线上：(1)锌和稀 H2SO4制 H2_。(2)浓硫酸作干燥剂_。(3)浓硫酸与蔗糖的炭化实验(黑面包实验)_ _。(4)实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯_。(5)乙酸乙酯的水解_。(6)纤维素的水解 _。(7)浓硫酸与铜的反应_。(8)浓硫酸使湿润石蕊试纸变红，后来又变黑_。答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)10(2017嘉兴市高三质检)下列有关硫酸的性质，叙述正确的是()A浓硫酸因具有吸水性，所以能使蔗糖炭化B实验室用浓硫酸与亚硫酸钠反应制SO2，体现浓硫酸的强氧化性C常温下，铁遇浓硫酸发生钝化，铁表面生成致密的氧化膜D浓硫酸作干燥剂，可以干燥H2、CO2、NH3、Cl2等气体答案C 解析浓硫酸具有脱水性，可使蔗糖炭化，故A 错误；浓硫酸酸性较强，且难挥发，可用于制备二氧化硫等气体，与氧化性无关，故B 错误；浓硫酸具有强氧化性，可使铁发生钝化，故 C正确；浓硫酸与氨气反应，不能用于干燥氨气，故D错误。11(2017金华十校联考)向 25 mL 18.4 mol L1 H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量()A小于 0.23 mol B等于 0.23 mol C0.23 mol 0.46 mol之间D等于 0.46 mol 答案A 解析18.4 molL 1H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热发生Cu2H2SO4(浓)=CuSO4 SO22H2O，n(H2SO4)0.025 L 18.4 mol L 10.46 mol，随着反应的进行，硫酸浓度逐渐降低，稀硫酸与铜不反应，则被还原的H2SO4的物质的量小于0.23 mol，故选 A。-16-12(2017绍兴市第一中学高三联考)某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应，用下图所示的装置进行实验：请回答下列问题：(1)B 是用来收集实验中产生气体的装置，但未将导管画全，请将装置图补充完整。(2)实验中他们取6.4 g铜片和12 mL 18 mol L1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应停止，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组中的同学认为还有一定量的硫酸剩余。写出铜与浓硫酸反应的化学方程式：_。实验中若有mg 铜参加了反应，则有 _ mol 硫酸被还原，电子转移数目为_mol。下列试剂中，能证明反应停止后烧瓶中有硫酸剩余的是_(填字母)。A硫酸钠溶液B氯化钡溶液C银粉D碳酸钠溶液为什么有一定量的硫酸剩余但未能使铜片完全溶解？你认为的原因是_。(3)为了测定剩余硫酸的物质的量浓度，该兴趣小组设计了三个实验方案：方案一：将装置A 产生的气体缓缓通过已称量过的装有碱石灰的干燥管，反应停止后再次称量，两次质量差即是吸收的二氧化硫的质量。方案二：将装置A 产生的气体缓缓通入足量的用硫酸酸化的高锰酸钾溶液，再加入足量的氯化钡溶液，过滤、洗涤、干燥，称得沉淀的质量即是二氧化硫转化为硫酸钡沉淀的质量。方案三：当铜和浓硫酸的反应结束后，在装置A 中加入足量的锌粉，用排水法测得产生氢气的体积为V L(已换算为标准状况)。实际上，以上方案一、二均不可取，请你说出原因？方案一 _；方案二 _；方案三：写出剩余硫酸的物质的量浓度的计算式(假设反应后溶液的体积仍为12 mL)_ _。答案(1)(2)C u2H2SO4(浓)=CuSO4SO2 2H2O m64m32D稀硫酸不与铜反应(3)方案一产生的气体中含有水蒸气，干燥管中的质量差不仅仅是SO2的质量(或烧瓶中的二-17-氧化硫不能完全排出)方案二沉淀的质量一部分是高锰酸钾溶液中起酸化作用的硫酸与氯化钡反应而产生的方案三V22.40.012molL1解析(1)铜和浓硫酸加热生成二氧化硫气体，二氧化硫密度比空气大，用向上排气法收集，导气管长进短出，装置图为。(2)铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为Cu2H2SO4(浓)=CuSO4 SO2 2H2O；根据以上分析，mg 铜的物质的量为m64 mol，则被还原的硫酸的物质的量为m64 mol，电子转移的物质的量为m64mol2m32 mol；能证明反应停止后烧瓶中有硫酸剩余，只有证明氢离子的存在才能说明，不能证明硫酸根离子，因为浓硫酸和铜反应生成了硫酸铜。硫酸钠溶液不能证明硫酸根离子存在，也不能证明氢离子的存在，故A不符合；氯化钡溶液能证明硫酸根离子存在，但不能证明氢离子存在，故 B 不符合；银粉和稀硫酸不反应不能证明氢离子的存在，故C 不符合；碳酸钠溶液和氢离子反应生成二氧化碳气体，可以用来证明溶液中存在稀硫酸，故D 符合；有一定量的硫酸剩余但未能使铜片完全溶解，因为浓硫酸随反应进行浓度变稀后不与铜发生反应。(3)方案一：铜和浓硫酸反应生成的二氧化硫气体中含有水蒸气，碱石灰吸收的质量为二氧化硫和水蒸气的质量和，称量的不全是二氧化硫的质量，不能根据二氧化硫的质量计算剩余硫酸的浓度；方案二：沉淀的质量一部分是高锰酸钾溶液中起酸化作用的硫酸与氯化钡反应而产生的；方案三：依据化学方程式Zn H2SO4=ZnSO4H2，生成氢气物质的量为V22.4 mol，剩余稀硫酸浓度为cZnH2SO4=ZnSO4 H21 1 0.012cV22.4 mol，cV22.40.012 mol L1。题组五SO24的检验13(2017义乌群星外国语学校高三上期中)鉴别SO24时所选用的试剂及顺序最合理的是()A稀盐酸、BaCl2溶液B稀硝酸、BaCl2溶液-18-CBa(NO3)2溶液、稀盐酸DBaCl2溶液、稀盐酸答案A 解析先加入稀盐酸，若无现象，则排除SO23、CO23、Ag等离子，后加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则SO24存在，故A正确；先加入稀硝酸，若存在SO23，硝酸会将SO23氧化成 SO24，无法排除亚硫酸根离子的干扰，故B 错误；先加入硝酸钡，后加入稀盐酸，硝酸根离子在酸性环境中具有强氧化性，若存在SO23，硝酸会将SO23氧化成 SO24，无法排除亚硫酸根离子的干扰，故C 错误；先加入BaCl2溶液，若溶液中存在Ag，则 Ag和 Cl反应生成不溶于酸的AgCl 沉淀，无法排除Ag的干扰，故D错误。14(2016浙江艾青中学高二期末)下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是()AFe(NO3)2溶液 过量盐酸，过量SO2，BaCl2溶液白色沉淀BBa(NO3)2溶液 过量盐酸，少量Na2SO3溶液白色沉淀C无色溶液 稀 HNO3，BaCl2溶液白色沉淀D无色溶液 过量盐酸无色溶液 BaCl2溶液白色沉淀答案C 解析A中二氧化硫被硝酸氧化为硫酸，加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀；B中的亚硫酸钠被硝酸氧化为硫酸钠，沉淀也是硫酸钡；C中先加硝酸无沉淀，再加氯化钡所得沉淀可能是氯化银；D中先加过量盐酸无沉淀，再加氯化钡，产生的白色沉淀一定是硫酸钡。15在某溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解。则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是()A一定会有SO24B含有 SO24和 AgC可能含有SO24、Ag、SO23中的一种或两种D可能含有SO23或 CO23答案C 解析A项错误，不能排除Ag、SO23的干扰；B项错误，因为溶液中SO24与 Ag反应不能大量共存；C项正确；D项错误，由“加入稀硝酸，沉淀不溶解”可以判断不可能含有CO23。1浓硫酸的性质及应用熟记浓硫酸的五大性质(强氧化性、脱水性、吸水性、酸性和难挥发性)及它们的应用，特别是浓硫酸的强氧化性、脱水性和吸水性，重点是浓硫酸的强氧化性。2理清浓硫酸的脱水性和吸水性的区别-19-(1)吸水性：浓硫酸能吸收物质中游离的水，可用作干燥剂。(2)脱水性：浓硫酸可将有机物中的H、O以 21 比例脱去。3注意“量变”引起的“质变”在理解浓硫酸与铜、锌、铁、铝以及与碳、硫等反应时，我们要动态地看待反应过程，例如在浓硫酸与铜的反应中，开始是浓硫酸，但随着反应的进行硫酸的浓度逐渐减小，最后变成了稀硫酸，稀硫酸与铜不反应。4SO24检验的易错点(1)只加可溶性钡盐，不酸化。误将CO23、PO34、SO23等干扰离子判断成SO24。因上述离子会产生 BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀。(2)误将 Ag、Pb2判断成 SO24。如向待测液中滴加BaCl2溶液，再加稀盐酸有白色沉淀便断定含 SO24。其错误是未注意溶液中不含SO24，而含 Ag或 Pb2时也会产生同样的现象：AgCl=AgCl(白色)，Pb22Cl=PbCl2(白色)。(3)误将 SO23判断成 SO24。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO24。该错误是未注意NO3具有强氧化性，在酸性环境中发生反应：Ba2SO23=BaSO3(白色)，3BaSO32H2NO3=3BaSO4(白色)2NO H2O。考点三硫及其化合物的转化关系1硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系如：H2SO2不足H2、SO2H2SSO2O2SO3写出、反应的化学方程式：2SO2O2催化剂2SO3；H2S=H2S；SO2 2H2S=3S 2H2O。注意相邻价态的粒子不发生氧化还原反应：如S 和 H2S、S 和 SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2Na2S Na2SO3-20-3H2SO4=3Na2SO43S 3H2O。含硫物质的连续氧化：硫元素H2S足量 O2SO2 O2SO3 H2OH2SO4SO2SO2 O2SO3H2OH2SO42相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的写出、反应的化学方程式：H2SO32NaOH=Na2SO32H2O；Na2SO3H2SO4=Na2SO4H2O SO2；SO2 Na2SO3 H2O=2NaHSO3。1已知甲、乙、丙、丁4 种物质均含有常见非金属元素，其中甲为淡黄色粉末。它们之间可以发生如下图所示的转化关系(转化过程中部分产物未标出)。(1)丙的化学式为 _。(2)写出丁乙的化学方程式_。答案(1)H2SO3(2)Cu 2H2SO4(浓)=CuSO4SO2 2H2O 解析因为甲为淡黄色粉末，甲与氧气反应，所以甲为硫单质，硫在氧气中燃烧生成SO2，SO2溶于水并与水反应生成亚硫酸，亚硫酸不稳定，能被氧气氧化成硫酸，浓硫酸与铜在加热的条件下反应生成硫酸铜、SO2和水。2下图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体，B和 C的相对分子质量之比为45，化合物D是重要的工业原料。(1)写出 A在加热条件下与H2反应的化学方程式：_。(2)写出 E与 A的氢化物反应生成A的化学方程式：_。(3)写出一个由D生成 B的化学方程式：_。-21-(4)写出由 E生成 D的化学方程式：_。答案(1)H2S=H2S(2)H2SO32H2S=3S 3H2O(3)Cu 2H2SO4(浓)=CuSO4SO2 2H2O(4)2H2SO3O2=2H2SO4课时训练1(2017金华十校高三联考)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()硅是构成一些岩石和矿物的基本元素水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A B C D 答案C 2硅被誉为无机非金属材料的主角。据2001 年 12 月的参考消息报道，有科学家提出硅是“21 世纪的能源”、“未来的石油”。下列有关说法正确的是()A硅在地壳中含量居第二位，在地球上有丰富的硅资源，如石英、水晶、玛瑙的主要成分都是单质硅B硅相对于氢气便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是有开发价值的燃料C存放 NaOH溶液的试剂瓶应用玻璃塞D硅是一种良好的半导体材料，所以是制造光导纤维的基本原料答案B 解析石英、水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅，故A 错误；硅燃烧放热，硅相对于氢气便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是有开发价值的燃料，故B正确；存放NaOH 溶液的试剂瓶应用橡胶塞，故C错误；二氧化硅是制造光导纤维的基本原料，故D错误。3(2017宁波市北仑中学高三月考)宁波博物馆于2008 年 12 月 5 日建成开馆，该馆建筑形态以山、水、海洋为设计理念。宁波博物馆墙面通过两种方式装饰而成：第一种方式利用民间收集的上百万片明清砖瓦手工砌成瓦片墙，另一种方式利用竹条加入混凝土，在表面展现竹的纹理，充分体现了建筑本身也是一件特殊的“文物”和“展品”；展品中陈列有大量宋代精美瓷器青花瓷。下列说法错误的是()A古代的陶瓷、砖瓦，现代的玻璃、水泥等，都是硅酸盐产品-22-B工业上制取水泥的主要原料为黏土、石灰石C博物馆窗户上普通玻璃的主要成分是SiO2D青花瓷胎体的原料为高岭土Al2Si2O5(OH)4，若以氧化物形式可表示为Al2O32SiO22H2O 答案C 4(2017台州市高三上学期期末质量评估)将某无色气体X通入品红溶液，溶液褪色；加热，溶液又变红色，X可能是()AO2BCl2CSO2DCO2答案C 5将 SO2气体通入BaCl2溶液，无明显现象，然后再通入X气体或加入X溶液，有白色沉淀生成，X不可能是()ACl2BCO2CH2O2DNH3H2O 答案B 解析Cl2、H2O2均能把SO2氧化成SO24，生成BaSO4沉淀，加入NH3H2O，制造碱性环境，生成 BaSO3沉淀。6(2017慈溪市慈中书院高三练习)能证明 SO2具有漂白性的是