2022届高考化学二轮教学案-命题区间四角度三　非金属及其化合物的性质与实验装置流程

角度三非金属及其化合物的性质与实验装置流程1．提炼非金属及其重要化合物的性质，熟练写出化学方程式是提高答题速度和准确率的根本。2．理清典型非金属的知识主线，善于类推和迁移是提高答题速度和准确率的绝招。(1)氯及其重要化合物。“氯”是典型的活泼非金属元素，制取氯气再用氯气制备其他物质是高考常考素材。HCleq\o(→,\s\up7(强氧化剂))Cl2→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(FeCl3CuCl2,Br2I2,NaClOCaClO2,NaClO2ClO2))按要求解答下列问题：①实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2的化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。②将浓盐酸滴到KMnO4固体上(用离子方程式表示)：2MnOeq\o\al(－,4)＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。③将SO2和Cl2混合，漂白性减弱的原因(用离子方程式表示)：SO2＋Cl2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Cl－。(2)硫及其重要化合物。硫及其化合物种类繁多，性质复杂。是倍受高考命题者青睐的元素之一。按要求解答下列问题：①实验室利用Na2SO3和浓H2SO4制SO2的化学方程式：Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋H2O＋SO2↑。②Cu和浓H2SO4混合加热(用化学方程式表示)：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。③将SO2气体通入FeCl3溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，其原因是(用离子方程式表示)：SO2＋2Fe3＋＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Fe2＋＋4H＋。④S2－和SOeq\o\al(2－,3)可以大量共存，但加入H2SO4后，则不能大量共存，其原因是(用离子方程式表示)：2S2－＋SOeq\o\al(2－,3)＋6H＋=3S↓＋3H2O。(3)氮及其重要化合物。氮元素也是典型的非金属元素，价态多变，有关反应大多为氧化还原反应，它常作为考查氧化还原反应的载体，实验室制取氨气的方法很多，制取氨气、净化及相关性质的探究都是高考考查的内容。完成下列变化的化学方程式或离子方程式：①实验室用Ca(OH)2和NH4Cl制氨气：Ca(OH)2＋2NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。②将NH3通入灼热的CuO中，固体由黑色变红色，并产生无害气体：2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up7(△))N2＋3Cu＋3H2O。③用NH3可以检验Cl2管道是否漏气，若漏气则有白烟生成：8NH3＋3Cl2=N2＋6NH4Cl。④Cu和稀HNO3反应的离子方程式：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。⑤将NO2通入NaOH溶液中，生成物质的量之比为1∶1的两种盐(用离子方程式表示)：2NO2＋2OH－=NOeq\o\al(－,3)＋NOeq\o\al(－,2)＋H2O。⑥侯氏制碱法的原理(用化学方程式表示)：CO2＋NH3＋NaCl＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。1．(2020·山西省新绛中学高三模拟)某化学课外活动小组通过下列实验验证Cl2与NH3的反应，下列有关说法错误的是()A．用KMnO4和浓盐酸制备Cl2时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5B．A装置制备NH3，E装置制备Cl2C．反应时，装置C中观察到的现象是黄绿色变浅，有白烟产生，说明生成NH4Cl和N2D．尾气中的NH3可被F装置吸收答案B解析根据C中导气管的位置可知，A中制备的气体密度大于空气，A装置制备Cl2，E装置中制备的气体密度小于空气，且干燥氨气用碱石灰，氯气不能用碱石灰干燥，故B错误；装置C中观察到的现象是黄绿色变浅，有白烟产生，说明氯气和氨气反应生成NH4Cl，根据化合价的变化可知，氯气中氯元素的化合价从0价降低到－1价，则氮元素的化合价升高，另一种生成物是N2，故C正确；NH3极易溶于水，难溶于四氯化碳，氨气进入到有机层会上升，最终被稀硫酸吸收，可以防止倒吸，故D正确。2．硫酰氯(SO2Cl2)可用作杀虫剂，通常条件下为无色液体，熔点为－54.1℃，沸点为69.1℃。在潮湿空气中“发烟”；100℃以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置也可分解，制备时以活性炭为催化剂，反应的热化学方程式为SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(l)ΔH＝－97.3kJ·mol－1，所用装置如图所示。下列叙述错误的是()A．球形冷凝管B应从a口进水b口出水B．可通过观察D和E中气泡产生速率控制通入A中的SO2和Cl2的体积比C．仪器C、D、E中盛放的试剂依次为无水氯化钙、浓硫酸、浓硫酸D．长期放置的硫酰氯液体会发黄的原因是溶解了氯气答案C解析可通过观察D和E中气泡产生速率控制通入A中的SO2和Cl2的体积比，B项正确；仪器C的作用为尾气处理和防止外界水蒸气进入反应体系，无水氯化钙不能吸收该反应的尾气，可用碱石灰，C项错误；硫酰氯长期放置会分解生成SO2和Cl2，因分解产生的氯气溶解在其中而发黄，D项正确。3．(2020·石家庄市河北师大附中高三期中)用如图装置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反应。通入适当比例的Cl2和NO2，发生的化学反应为Cl2＋2NO2＋4NaOH=2NaNO3＋2NaCl＋2H2O。下列叙述正确的是()A．实验室中可用Cu与1mol·L－1的硝酸制备二氧化氮气体B．装置Ⅱ中的玻璃管起到平衡气压的作用，可将多余气体直接排出C．由该反应可知氧化性顺序：NO2＞NaNO3D．通过观察装置Ⅰ、Ⅲ中产生气泡的速率控制Cl2和NO2的通入量答案D解析A项，1mol·L－1的硝酸是稀硝酸，只能生成NO，得不到二氧化氮气体，错误；B项，装置Ⅱ中的玻璃管起到平衡气压作用，但Cl2和NO2都是有毒气体，需要使用尾气处理装置，不能直接排放，错误；C项，该反应Cl2＋2NO2＋4NaOH=2NaNO3＋2NaCl＋2H2O中Cl2是氧化剂，NO2是还原剂，NaNO3是氧化产物，故只能得出氧化性顺序：Cl2＞NO2、Cl2＞NaNO3，但不能得出：NO2＞NaNO3，错误；D项，由于同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，故可以通过观察装置Ⅰ、Ⅲ中产生气泡的速率控制Cl2和NO2的通入量，正确。4．欲在实验室依次制取H2S、验证其还原性、收集并进行尾气处理，则下列实验装置和原理能达到实验目的的是()A．用装置甲制备H2S时，可控制反应的发生和停止B．装置乙中的现象为溶液褪色并有淡黄色沉淀产生C．用装置丙除去H2S中的HCl杂质并收集H2SD．用装置丁吸收H2S，防止空气污染答案D解析装置甲中导管处无止水夹，不能控制反应的发生和停止，故A错误；装置乙中FeCl3被H2S还原为FeCl2，溶液由黄色变为浅绿色并有淡黄色沉淀产生，故B错误；Na2S能与H2S反应，故C错误；CuS是极难溶的物质，CuSO4溶液能与H2S反应生成CuS沉淀，可用装置丁吸收H2S，防止空气污染，故D正确。5．(2021·广州市天河中学高三模拟)高温下CaSO4和焦炭可发生反应：CaSO4＋Ceq\o(→,\s\up7(高温))CaS＋CaO＋气体产物。某化学兴趣小组设计了如图所示实验装置探究气体产物的成分。已知B、C、D、E、F装置中的试剂均为足量。下列叙述错误的是()A．通入氮气可排尽空气，防止氧气的干扰，a管的作用是平衡气压B．若实验后酸性KMnO4溶液的颜色变浅、pH增大，则气体产物中含有SO2C．若实验后Ba(OH)2溶液中产生白色沉淀，则气体产物中含有CO2D．若实验后E装置中黑色固体变红、F装置中澄清石灰水变浑浊，则气体产物中含有CO答案B解析A项，如果不排尽装置中的空气，氧气与碳在高温下反应，会干扰气体产物的检验，a管可以起到平衡气压的作用，正确；B项，酸性高锰酸钾溶液既要检验二氧化硫，又要除去二氧化硫，所以酸性高锰酸