第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素高一化學(xué)期末大單元復(fù)習(xí)（人教版2019）

【復(fù)習(xí)劃重點(diǎn)】2022-2023學(xué)年高一化學(xué)期末大單元復(fù)習(xí)第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素一.課程標(biāo)準(zhǔn)---單元學(xué)習(xí)目標(biāo)整合1.了解硫、二氧化硫、硫酸等含硫物質(zhì)的性質(zhì)和用途。2.掌握硫酸根離子的檢驗(yàn)方法。3.了解氮?dú)?、一氧化氮、二氧化氮、硝酸、氨、氨水、銨鹽等含氮物質(zhì)的性質(zhì)和用途。4.掌握氨和銨根離子的檢驗(yàn)方法，氨的實(shí)驗(yàn)室制備方法。5.認(rèn)識酸雨的危害，了解防治酸雨的常用方法。6.了解硅酸鹽材料和一些新型無機(jī)非金屬材料的性能和用途。二.知識清單--重難知識易混易錯第一節(jié)硫及其化合物知識點(diǎn)一、硫單質(zhì)硫元素：硫是一種非金屬元素，位于元素周期表的第三周期，第Ⅵ族。在化學(xué)反應(yīng)中易得2個電子，形成-2價硫的化合物。硫的存在形態(tài)主要以硫的氧化物和主要以硫的氧化物和硫酸鹽的形式存在，如硫鐵礦（FeS2）、黃銅礦（CuFeS2）、石膏（CuSO4·2H2O）、芒硝（Na2SO4·10H2O）俗稱：硫黃，主要存在火山噴口附近或地殼的巖層里。3、物理性質(zhì)俗稱顏色狀態(tài)硬度溶解性水酒精CS2硫黃黃色晶體質(zhì)軟,易研成粉末難溶難溶易溶4、化學(xué)性質(zhì)注意：硫在空氣中燃燒只能生成SO2，不能生成SO35、用途制農(nóng)藥：如石硫合劑（石灰、硫黃）可用于殺死果樹的害蟲；制黑火藥；實(shí)驗(yàn)室不慎灑落水銀，可以撒上硫粉。知識點(diǎn)二、二氧化硫1、物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味毒性密度溶解性無色氣體刺激性氣味有毒比空氣大易溶于水(1∶40)2、化學(xué)性質(zhì)用途漂白紙漿、毛、絲、草帽辮等；殺菌消毒，可做食品添加劑；工業(yè)制備三氧化硫危害形成酸雨——破壞農(nóng)作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化。加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運(yùn)輸工具及電信電纜的腐蝕。知識點(diǎn)三、可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)是指在同一條件下，既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行?？赡娣磻?yīng)的特點(diǎn)：雙向性、同時性、共存性知識點(diǎn)四、常見漂白劑的漂白原理比較類型漂白原理漂白特點(diǎn)變化類型舉例氧化型漂白劑具有強(qiáng)氧化性，因與有色物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使其褪色褪色后不會恢復(fù)原色化學(xué)變化HClO、Na2O2、O3、H2O2等化合型漂白劑與某些有色物質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)而使其褪色一定條件下發(fā)生分解，又恢復(fù)原色化學(xué)變化SO2吸附型某些固體物質(zhì)具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，能吸附有色物質(zhì)——物理變化活性炭等注意：在品紅溶液中分別通入Cl2和SO2后，加熱，若溶液恢復(fù)顏色，則為SO2氣體。將等量Cl2與SO2通入品紅溶液，會發(fā)生Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl;反應(yīng)生成的硫酸和氯化氫沒有漂白性，漂白能力下降。知識點(diǎn)五、SO2和CO2性質(zhì)的異同、鑒別與檢驗(yàn)1、SO2、CO2性質(zhì)的異同

SO2CO2相同點(diǎn)常溫下都是氣體密度均大于空氣溶于水后的溶液均可導(dǎo)電酸性氧化物，都能使澄清石灰水變渾濁，氣體過量時又變澄清Ca(OH)2＋SO2===CaSO3↓＋H2OCaSO3＋SO2＋H2O===Ca(HSO3)2Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2OCaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2不同點(diǎn)有刺激性氣味，有毒無味，無毒易溶于水可溶于水具有還原性，能被O2、Cl2、Br2、I2、酸性KMnO4溶液等氧化無還原性具有漂白性，能使品紅溶液褪色沒有漂白性酸性：H2SO3>H2CO32、SO2、CO2的鑒別方法試劑現(xiàn)象及結(jié)論品紅溶液使品紅溶液退色的是SO2；不能使品紅溶液退色的是CO2氫硫酸出現(xiàn)渾濁的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2高錳酸鉀溶液使紫色退去的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2溴水使橙色退去的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2碘水（含淀粉）使藍(lán)色退去的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO23、SO2、CO2的除雜除雜：除去二氧化碳中的二氧化硫的方法：①轉(zhuǎn)化法，通入飽和NaHCO3溶液：SO2＋2NaHCO3===Na2SO3＋2CO2＋H2O②氧化法：通入酸性KMnO4溶液等氧化性物質(zhì)的溶液。知識點(diǎn)六、三氧化硫1、物理性質(zhì)常溫常壓下，SO3是無色液體，熔點(diǎn)16.8℃、沸點(diǎn)44.8℃。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，SO3為固體。2、化學(xué)性質(zhì)3、用途強(qiáng)氧化劑，能被硫、磷、碳還原。較硫酸、發(fā)煙硫酸的脫水作用更強(qiáng)。對金屬的腐蝕性比硫酸、發(fā)煙硫酸為弱。知識點(diǎn)七、硫化氫1、物理性質(zhì)硫化氫是一種無色、臭雞蛋氣味的氣體，有劇毒，是一種大氣污染物。2、化學(xué)性質(zhì)①與堿反應(yīng)：②強(qiáng)還原性：③可燃性：【重難點(diǎn)探究】重難點(diǎn)一、硫酸1、物理性質(zhì)俗稱顏色狀態(tài)沸點(diǎn)揮發(fā)性密度其他硫黃無色

油狀

液體高難揮發(fā)大于水（98%的濃硫酸密度為1.84g?cm-3溶于水放熱稀釋濃硫酸的方法：在燒杯中倒入一定量的水，少量硫酸沿?zé)徛谷?，邊倒邊攪拌?、化學(xué)性質(zhì)（1）稀硫酸——具有酸的通性①使紫色石蕊溶液變紅，酚酞溶液不變色。②與活潑金屬反應(yīng)，如Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑③與堿性氧化物反應(yīng)，如CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O④與堿反應(yīng)，如2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O⑤與某些鹽反應(yīng)，如Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+CO2+H2O濃硫酸的性質(zhì)①吸水性：濃硫酸能夠吸收氣體、液體中的水分子，故常用做干燥劑。原理：H2SO4分子與水分子可形成一系列穩(wěn)定的水合物。應(yīng)用：干燥中性氣體（如：H2、O2等）和酸性氣體（如：CO2、SO2、Cl2、HCl等）注意：不能干燥堿性氣體（NH3）和還原性氣體（H2S、HBr、HI）②脫水性：濃硫酸能把有機(jī)物中的氧、氫元素按1:2脫去，留下黑色的炭。如向蔗糖中加入濃硫酸時，蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，形成疏松多孔的海綿狀固體，并放出有有刺激性氣味的氣體。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，形成疏松多孔海綿狀的炭，并放出刺激性氣味的氣體。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：濃硫酸具有脫水性，且能氧化碳單質(zhì)，生成CO2，本身被還原為SO2③強(qiáng)氧化性：Ⅰ.與金屬的反應(yīng)：除Au、Pt以外的絕大多數(shù)金屬都能與濃硫酸作用。[實(shí)驗(yàn)]——濃硫酸與銅反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)說明：a裝置.通過可抽動的銅絲來控制反應(yīng)的發(fā)生或停止。c裝置.浸有堿液的棉花團(tuán)可以吸收多余的SO2，以防止污染環(huán)境。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：a試管中銅絲表面逐漸變黑；b試管中的品紅溶液逐漸變?yōu)榧t色；c試管中的紫色石蕊溶液逐漸變?yōu)榧t色；將a試管里的溶液慢慢倒入水中，溶液變?yōu)樗{(lán)色。注意：Ⅱ.與非金屬反應(yīng)C+2H2SO4（濃）CO2↑+2SO2↑+2H2OS+2H2SO4（濃）3SO2↑+2H2O2P+5H2SO4（濃）2H3PO4+5SO2↑+2H2OⅢ.與還原性物質(zhì)反應(yīng)H2S+H2SO4（濃）＝S↓+SO2+2H2O2HI+H2SO4（濃）＝I2+SO2+2H2OⅣ.難揮發(fā)性由于濃硫酸是高沸點(diǎn)、難揮發(fā)性酸，所以能夠制取易揮發(fā)性酸，如HCl、HNO3等。H2SO4（濃）+NaCl（s）NaHSO4+HCl↑用途①硫酸是重要的化工原料，用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥和染料。②也可用于石油精煉、金屬加工前的酸洗及制備易揮發(fā)性酸。重難點(diǎn)二、SO42-的檢驗(yàn)檢驗(yàn)SO42-的正確操作注意：先加稀鹽酸的目的是排除CO32-、SO32-、Ag+等離子的干擾。再加BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Ba2++SO42-=BaSO4,BaSO4既難溶于水，又難溶于酸。重難點(diǎn)三、含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化第二節(jié)氮及其化合物知識點(diǎn)一、氮?dú)?、氮元素在元素周期表中的位置：氮是一種非金屬元素，位于元素周期表的第二周期，第ⅤA族。最外層有5個電子，既不容易得3個電子，又不容易失去5個電子。因此氮原子一般通過共用電子對與其他原子相互結(jié)合構(gòu)成物質(zhì)。氮元素的存在主要以氮分子的形式存在于空氣中，部分氮元素存在于動植物體內(nèi)蛋白質(zhì)的中，還有部分存在于土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中。氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度溶解性無色氣體無味比空氣稍小難溶于水氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)氮分子內(nèi)兩個氮原子間以共價三鍵（N≡N）結(jié)合，通常情況下難以與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。5、氮的固定(1)含義:將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合態(tài)的過程叫做氮的固定。(2)分類:知識點(diǎn)二、氨的性質(zhì)物理性質(zhì)顏色氣味溶解性密度是否易液化無色刺激性極易溶于水（1:700）比空氣密度小易液化噴泉實(shí)驗(yàn)裝置圖操作及現(xiàn)象打開止水夾，并擠壓膠頭；燒杯中形成噴泉，瓶內(nèi)液體呈紅色。原理當(dāng)氣體接觸外部的水或溶液時，由于氣體大量溶解或與溶液中的溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而使容器內(nèi)氣壓迅速降低，在外界大氣壓作用下，外部液體迅速進(jìn)入容器，通過尖嘴導(dǎo)管噴出，形成噴泉。氨氣與水反應(yīng)：NH3+H2ONH3+H2ONH4++OH-因此，氨氣溶于水顯堿性使酚酞變紅。結(jié)論氨氣極易溶于水；氨氣的水溶液顯堿性。注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵：NH3純度盡可能高，且裝滿；燒瓶干燥；裝置氣密性好；由滴管內(nèi)擠入的水不要太少。噴泉組合HCl(水或NaOH);NH3(水或鹽酸）；CO2、Cl2、H2S、SO2（NaOH溶液）;NO2和O2（水）氨的化學(xué)性質(zhì)與酸反應(yīng)與濃鹽酸反應(yīng)：NH3+HCl=NH4Cl（現(xiàn)象：大量白煙）應(yīng)用：檢驗(yàn)氨氣管道是否泄漏。催化氧化氨的制備方法化學(xué)方程式氣體發(fā)生裝置加熱濃氨水注：①NH3·H2O不穩(wěn)定，受熱易分解；②加熱溫度不宜過高濃氨水+固體NaOHNaOH溶于水放熱，促使NH3·H2O分解。且OH－濃度的增大有利于NH3的放出固體Ca(OH)2+固體NH4Cl（實(shí)驗(yàn)室法）5、用途①氨是氮肥工業(yè)，有機(jī)合成工業(yè)，制造硝酸、銨鹽和純堿的原料。②NH3易液化，當(dāng)液態(tài)NH3汽化時，要吸收大量的熱，使周圍的溫度急劇降低，因此，液氮常用作制冷劑。知識點(diǎn)三、銨鹽概念有NH4+和酸根離子構(gòu)成的化合物。物理性質(zhì)都是晶體，都易溶于水?；瘜W(xué)性質(zhì)受熱分解注：銨鹽受熱一般會放出氨，但不是都放出氨。如NH4NO3受熱到一定溫度會發(fā)生爆炸，生成氮?dú)?。與堿反應(yīng)【重難點(diǎn)探究】重難點(diǎn)一、氮的氧化物物理性質(zhì)NONO2色、態(tài)無色氣體紅棕色氣體氣味無味刺激性氣味密度(與空氣相比)略大大溶解性不溶于水與水反應(yīng)毒性有毒有毒收集排水法向上排空氣法2、化學(xué)性質(zhì)NONO2與O2反應(yīng)2NO+O2＝2NO2——與H2O反應(yīng)——3NO2+H2O＝2HNO3+NO與H2O、O2共同反應(yīng)4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O＝4HNO3氧化性6NO+4NH35N2+6H2O6NO2+8NH37N2+12H2ONO2+SO2＝SO3+NONO2能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)所屬類別不成鹽氧化物實(shí)驗(yàn)室制法2Cu+8HNO3（?。?3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3（濃）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3、氮的氧化物溶于水的計(jì)算①NO2和O2混合氣體溶于水的計(jì)算：方程式：4NO2+O2+2H2O＝4HNO3V（NO2）:V（O2）<4:1剩余O2V（NO2）:V（O2）=4:1恰好完全反應(yīng)V（NO2）:V（O2）>4:1剩余NO②NO和O2同時通入水中的計(jì)算：方程式：4NO+3O2+2H2O=4HNO3V（NO）:V（O2）<4:3剩余O2V（NO）:V（O2）=4:3恰好完全反應(yīng)V（NO）:V（O2）>4:3剩余NO③NO、NO2、O2混合通入水中可先將NO和O2轉(zhuǎn)化為NO2，在按上述分情況討論。也可先將NO2和H2O轉(zhuǎn)化為NO，在按4NO+3O2+2H2O＝4HNO3情況計(jì)算。重難點(diǎn)二、硝酸物理性質(zhì)純硝酸為無色、有刺激性氣味的液體，沸點(diǎn)低，易揮發(fā)，在空氣中呈“白霧”狀，質(zhì)量分?jǐn)?shù)95%以上的濃硝酸稱為“發(fā)煙硝酸”?；瘜W(xué)性質(zhì)酸的通性①使紫色的石蕊試液變紅②與某些金屬氧化物起反應(yīng)：2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O③與某些鹽起反應(yīng)：2HNO3+CaCO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O④與堿起反應(yīng)：HNO3+NaOH=NaNO3+H2O不穩(wěn)定性在實(shí)驗(yàn)室里濃硝酸保存在棕色細(xì)口瓶中的原因:（3）強(qiáng)氧化性①與金屬反應(yīng)：HNO3幾乎能與所有的金屬（金、鉑除外）發(fā)生反應(yīng)，鐵、鋁遇冷的濃硫酸發(fā)生鈍化。4HNO3(濃)＋Cu=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O8HNO3(稀)＋3Cu=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OFe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O（鐵少量）Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O（鐵過量）②與非金屬反應(yīng)（碳、硫）：4HNO3(濃)＋CCO2↑＋4NO2↑＋2H2O③與某些還原性物質(zhì)反應(yīng)硝酸的強(qiáng)氧化性還表現(xiàn)在可以氧化具有還原性的化合物或離子，如HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、I－、S2－、SO32－等均能被HNO3氧化。用途硝酸是重要的化工原料和化學(xué)試劑，在工業(yè)上用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥和染料等。重難點(diǎn)三、酸雨與防治1、SO2與NO2的主要來源(1)SO2：主要來源于煤、石油的燃燒和某些含硫的金屬礦物冶煉。（2）NO2：主要來自于汽車尾氣。2、酸雨(1)概念：pH＜的降雨。(2)成因：主要是大氣中的二氧化硫和氮的氧化物溶于水形成的。(3)類型：①硫酸型：SO2→H2SO3→H2SO4SO2＋H2OH2SO3,2H2SO3＋O2===2H2SO4②硝酸型：NO2→HNO33NO2＋H2O===2HNO3＋NO3、危害(1)直接損傷農(nóng)作物，破壞森林和草原，使土壤、湖泊酸化。（2）加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運(yùn)輸工具和電纜的腐蝕。4、防治措施（1）調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展清潔能源（2）研究煤的脫硫技術(shù)，改進(jìn)燃燒技術(shù)，減少SO2和氮的氧化物的排放。（3）加強(qiáng)工廠廢氣的回收處理。（4）改進(jìn)汽車尾氣處理技術(shù)，控制汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。5、光化學(xué)煙霧概念：含有氮氧化物和碳?xì)浠衔锏鹊谝淮挝廴疚锏拇髿?，在陽光作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生二次污染物，這種一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現(xiàn)象。特征：淡藍(lán)色煙霧，具有強(qiáng)氧化性。危害：加速建筑材料的老化，刺激人的眼睛，傷害植物的葉子，是大氣能見度降低。重難點(diǎn)四、含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化第三節(jié)無機(jī)非金屬材料知識點(diǎn)一、硅1、硅元素的存在及在元素周期表中的位置位于元素周期表第三周期、第ⅣA族，處于金屬元素與非金屬元素的過渡位置，其單質(zhì)的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間，是應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料。自然界中的硅都是化合態(tài)，在地殼中含量居第二位。硅單質(zhì)的種類和結(jié)構(gòu)硅有晶體硅和無定形硅兩種，兩者互為同素異形體。與金剛石類似，都具有正四面體形的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。物理性質(zhì)色、態(tài)光澤熔點(diǎn)硬度導(dǎo)電性質(zhì)地灰黑色固體金屬光澤高大半導(dǎo)體脆化學(xué)性質(zhì)常溫下：性質(zhì)穩(wěn)定，除氟氣、氫氟酸、氫氧化鈉外，一般不反應(yīng)。Si+4HF==SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑Si+2F2==SiF4加熱條件下，硅與O2、Cl2、C、N2等非金屬反應(yīng)。硅的制備粗硅的制備：焦炭還原石英砂粗硅提純：硅的用途Si是半導(dǎo)體，用于制造太陽能電池；還用于計(jì)算機(jī)、集成電路、晶體管等半導(dǎo)體器件中的芯片。知識點(diǎn)二、二氧化硅存在沙子、石英、水晶、瑪瑙、硅藻土的主要成分就是SiO2。結(jié)構(gòu)SiO2晶體的基本結(jié)構(gòu)是以硅原子為中心，氧原子在4個頂角上的正四面體結(jié)構(gòu)，每個硅原子結(jié)合4個氧原子，每個氧原子結(jié)合2個硅原子，所以硅、氧原子個數(shù)比為1：2。物理性質(zhì)二氧化硅硬度大、熔點(diǎn)高、不溶于水、不導(dǎo)電的固體?；瘜W(xué)性質(zhì)SiO2+4HF==SiF4↑+2H2OSiO2＋2NaOH==Na2SiO3+H2O用途用于制造光導(dǎo)纖維；石英玻璃用來制造耐高溫的化學(xué)儀器；水晶用于制造電子工業(yè)的重要部件、工藝品；石英砂用作玻璃原料和建筑材料。知識點(diǎn)三、硅酸物理性質(zhì)顏色白色狀態(tài)膠狀固體溶解性不溶于水化學(xué)性質(zhì)酸性比碳酸弱不能使指示劑變色能與堿反應(yīng)生成鹽和水H2SiO3+2NaOH==2H2O

+Na2SiO3不穩(wěn)定性知識點(diǎn)四、硅酸鹽Na2SiO3是白色固體，易溶于水，水溶液俗稱水玻璃，是無色粘稠狀液體，是一種礦物膠。常用于制作黏合劑、防腐劑和耐火材料。在空氣中易變質(zhì)：Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3↓+Na2CO3硅酸鹽的表示方法：①鹽式法：CaSiO3②氧化物式法：CaO·SiO2a.表示順序?yàn)椋夯顫娊饘傺趸铩^活潑金屬氧化物→二氧化硅→水；b.氧化物之間用“·”隔開；c.氧化物的系數(shù)若出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時應(yīng)化為整數(shù)。練習(xí)：鉀長石(KAlSi3O3)：K2O·Al2O3·6SiO2硅酸鈉（Na2SiO3）：Na2O·SiO2鈉長石（NaAlSi3O3)：Na2O·Al2O3·6SiO2【重難點(diǎn)探究】重難點(diǎn)1、傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料多為硅酸鹽材料，如陶瓷、玻璃、水泥等。產(chǎn)品原料主要設(shè)備主要成分應(yīng)用陶瓷_黏土生產(chǎn)建筑材料、絕緣材料、日用器皿、衛(wèi)生潔具玻璃純堿、石灰石、石英砂玻璃窯NaSiO3、CaSiO3、SiO2生產(chǎn)建筑材料、光學(xué)儀器和各種器皿,還可制造玻璃纖維用于高強(qiáng)度復(fù)合材料水泥粘土和石灰石水泥回轉(zhuǎn)窯水泥、沙子和碎石等與水混合可以得到混凝土重難點(diǎn)2、新型無機(jī)非金屬材料結(jié)構(gòu)特性用途富勒烯由碳原子構(gòu)成的一系列籠形分子的總稱，性質(zhì)穩(wěn)定。代表物C60開啟碳納米材料研究和應(yīng)用的新時代碳納米管比表面積大，有相當(dāng)高的強(qiáng)度和優(yōu)良的電學(xué)性能。生產(chǎn)復(fù)合材料、電池和傳感器等。石墨烯只有一個碳原子直徑厚度的單層石墨應(yīng)用于光電器件、超級電容器、電池和復(fù)合材料碳化硅陶瓷硬度大，優(yōu)異的高溫抗氧化性能可用作砂紙和砂輪的磨料，用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料、耐高溫半導(dǎo)體材料等三.真題演練1.氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法不正確的是（）A．自然固氮、人工固氮都是將轉(zhuǎn)化為B．侯氏制堿法以、、、為原料制備和C．工業(yè)上通過催化氧化等反應(yīng)過程生產(chǎn)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：自然固氮是將N2轉(zhuǎn)化為含氮化合物，不一定是轉(zhuǎn)化為NH3，比如大氣固氮是將N2會轉(zhuǎn)化為NO，A錯誤；侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4Cl，反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2O+NH3+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，B正確；工業(yè)上通過NH3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+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=4HNO3，C正確；氮元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(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。2.陳述Ⅰ和Ⅱ均正確但不具有因果關(guān)系的是（）選項(xiàng)陳述Ⅰ陳述ⅡA用焦炭和石英砂制取粗硅可制作光導(dǎo)纖維B利用海水制取溴和鎂單質(zhì)可被氧化，可被還原C石油裂解氣能使溴的溶液褪色石油裂解可得到乙烯等不飽和烴D水解可生成膠體可用作凈水劑答案：A解析：焦炭具有還原性，工業(yè)上常利用焦炭與石英砂（SiO2）在高溫條件下制備粗硅，這與SiO2是否做光導(dǎo)纖維無因果關(guān)系，故A符合題意；海水中存在溴離子，可向其中通入氯氣等氧化劑將其氧化為溴單質(zhì)，再經(jīng)過萃取蒸餾物理操作分離提純溴單質(zhì)，另外，通過富集海水中的鎂離子，經(jīng)過沉淀、溶解等操作得到無水氯化鎂，隨后電解熔融氯化鎂可制備得到鎂單質(zhì)，陳述I和陳述II均正確，且具有因果關(guān)系，B不符合題意；石油在催化劑加熱條件下進(jìn)行裂解可得到乙烯等不飽和烴，從而使溴的CCl4溶液褪色，陳述I和陳述II均正確，且具有因果關(guān)系，C不符合題意；FeCl3溶液中鐵離子可發(fā)生水解，生成具有吸附性的氫氧化鐵膠體，從而可用作凈水劑，陳述I和陳述II均正確，且具有因果關(guān)系，D不符合題意。3.工業(yè)上以SO2和純堿為原料制備無水NaHSO3的主要流程如圖，下列說法錯誤的是（）A．吸收過程中有氣體生成 B．結(jié)晶后母液中含有NaHCO3C．氣流干燥濕料時溫度不宜過高 D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3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NaHSO3，則母液為飽和NaHSO3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：H2SO3+2Na2CO3=Na2SO3+2NaHCO3，NaHSO3+Na2CO3=Na2SO3+NaHCO3，所以調(diào)節(jié)pH為8進(jìn)行中和后得到Na2SO3和NaHCO3，通入二氧化硫氣體進(jìn)行混合吸收，此時吸收過程中發(fā)生反應(yīng)為：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3↓，SO2+NaHCO3=CO2+NaHSO3↓，此時會析出大量NaHSO3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NaHSO3產(chǎn)品，