第五章 化工生产中的重要非金属元素【A卷·考点卷】-2024-2025学年高一化学同步单元AB卷(广东专用,人教版2019必修第二册)
2025-01-17
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修 第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 整理与提升 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.88 MB |
| 发布时间 | 2025-01-17 |
| 更新时间 | 2025-01-20 |
| 作者 | 妙音居士 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50062747.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第五章 化工生产中的重要非金属元素
考点1 硫和二氧化硫
考点2 硫酸
考点3 硫酸根离子的检验
考点4 不同价态含硫物质的转化
考点5 氮气与氮的固定
考点6 一氧化氮和二氧化氮
考点7 氨和铵盐
考点8 硝酸
考点9 酸雨及防治
考点10 硅酸盐材料
考点11 新型无机非金属材料
考点1 硫和二氧化硫
1.关于硫元素,下列说法错误的是
A.的结构示意图
B.自然界中存在游离态的硫
C.硫黄粉末可处理体温计破碎时洒落的水银
D.试管上沾有的硫黄粉末可用乙醇除去
2.下列关于单质硫及的说法中,正确的是
A.与溶液反应生成
B.可用或热溶液清洗残留在试管内壁的硫
C.硫跟铁单质反应生成硫化铁
D.有毒,不能用作食品添加剂
3.如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用60%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体,实验现象很明显,且不易污染空气。下列说法中错误的是
A.紫色石蕊溶液变蓝色 B.品红溶液褪色
C.溴水颜色褪去 D.含酚酞的NaOH溶液红色变浅或褪色
4.工业排放的SO2烟气对环境造成污染,某企业用如图所示流程综合处理,下列有关说法正确的是
A.上述流程可循环利用的物质有SO2、(NH4)2SO3、NH4HSO3
B.上述流程利用的是氧化还原反应原理
C.氨气吸收塔中发生的反应是:
D.二氧化硫吸收塔中发生的反应是:
5.实验小组探究SO2与Na2O2的反应。向盛满SO2的烧瓶中加入Na2O2固体,测得反应体系中O2含量的变化如图。下列说法不正确的是
A.有O2生成推测发生了反应:2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2
B.bc段O2含量下降与该反应有关:
C.可先用HCl酸化,再加BaCl2溶液检验b点固体中是否含有Na2SO4
D.取C点处烧瓶中的气体通入BaCl2溶液中不产生沉淀
考点2 硫酸
6.下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A.盐酸具有挥发性,常用作除铁锈 B.活性炭具有吸附性,常用作冰箱除味剂
C.浓硫酸具有强腐蚀性,常用作干燥剂 D.碳酸氢钠受热易分解,常用作治疗胃酸过多
7.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。硫及其化合物的“价—类”二维图如下:
(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 (填化学式)。
(2)将X与Y混合可生成淡黄色固体,该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为 ;实验室常用热的氢氧化钠溶液洗去试管内壁附着的该淡黄色固体,其原理为 (用化学方程式表示)。
(3)检验N盐溶液是否变质的方法是 。
(4)Z的浓溶液与碳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 。
(5)已知能被氧化为Na2SO4,则240mL0.05mol/L的Na2SO3溶液与200mL0.02mol/L的溶液恰好完全反应时,Cr元素在还原产物中的化合价为 。
8.某化学课外兴趣小组用如图所示装置进行实验,制备某气体并验证其性质。请回答下列问题:
(1)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装铜片。
①装置B的作用是贮存多余的气体,装置B中所盛的试剂是 。当D处有明显现象后,关闭止水夹K并移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是 。
②实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 mol/L的浓硫酸在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
A.有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是 。
B.下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是 (填标号)。
a.铁粉 b.BaCl2溶液 c.银粉 d.NaHCO3溶液
(2)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装木炭。
①装置A中发生反应的化学方程式为 。
②为检验该反应产生的气体中含有CO2,需选择的试剂有 (填标号)。
a.NaOH溶液 b.澄清石灰水 c.品红溶液 d.酸性KMnO4溶液
(3)装置D中试管口放置的棉花中浸了一种溶液,可用于(1)(2)小题中实验,该溶液是 。
考点3 硫酸根离子的检验
9.下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向饱和Na2CO3中溶液中通入CO2
溶液变浑浊
溶解度:NaHCO3<Na2CO3
B
将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片
鲜花变色
氯气具有漂白性
C
向某溶液中先加入BaCl2溶液,再加入稀盐酸
产生白色沉淀
该溶液中一定含有
D
将少量钠投入CuSO4溶液中
产生红色固体
钠与CuSO4溶液反应置换出Cu
10.下列离子检验方法正确的是
实验目的
实验操作
A
检验溶液中是否含
在待测液中滴入BaCl2溶液,若出现沉淀,再滴加稀盐酸,观察沉淀是否溶解
B
检验溶液中是否含Cl-
在待测液中滴入稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,观察是否出现白色沉淀
C
检验溶液中是否含
在待测液中滴入稀HCl,观察溶液是否有气泡产生
D
检验溶液中是否含K+
用铂丝蘸取待测液。在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰是否为紫色
11.常温下,某溶液A中可能含有Na+、Ca2+、Fe3+、Cl–、、中的几种离子,现取该溶液进行相关实验:
实验一:取少量溶液A,向其中加入过量稀盐酸,得到无色气体甲和溶液甲;
实验二:取少量实验一所得溶液甲于试管中,向其中加入过量Ba(OH)2溶液,得到溶液乙和白色沉淀乙;
实验三:取少量实验二所得溶液乙于试管中,向其中加入AgNO3溶液,得到溶液丙白色沉淀丙。
下列说法正确的是
A.溶液A中一定存在Na+
B.白色沉淀乙是BaSO4和BaCO3
C.溶液A中一定不存在的只有Ca2+
D.溶液A中一定有、和Cl–
考点4 不同价态含硫物质的转化
12.硫及其化合物的“价-类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法不正确的是
A.b在过量氧气中燃烧生成c
B.c具有漂白性,可以使品红溶液褪色
C.e的浓溶液具有吸水性,可以干燥a和c
D.e→c→b→a的转化均可一步完成
13.核心元素的化合价及类别是研究物质性质的两个重要视角。硫及其化合物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
A.适量的c可作为葡萄酒的添加剂
B.常温下,a与f的浓溶液反应可生成b和c
C.将c通入紫色石蕊试液中,溶液先变红后褪色
D.b易溶于,实验室可用清洗沾有硫单质的试管
14.价类二维图是基于核心元素的化合价和物质类别研究物质性质的一种模型。下图是硫元素的价类二维图。下列说法正确的是
A.硫化亚铁与稀硝酸反应可用来制取a
B.从价态角度分析,a、b、c、d、f都具有还原性
C.c通入溴水中,溴水褪色,证明c有漂白性
D.d在水溶液中电离方程式为H2SO3 = 2H++
考点5 氮气与氮的固定
15.下列说法正确的是
A.氨的催化氧化属于人工固氮
B.燃煤时加入适量的石灰石,可以减少废气中SO2的量
C.非金属元素Si、N、S、Cl在自然界中都存在游离态形式
D.显酸性的雨水称为酸雨
16.化学与生产、生活息息相关。下列说法正确的是
A.葡萄酒中添加适量的可以起到抗氧化的作用
B.工业上用氨气生产氮肥碳铵属于人工固氮
C.碳纳米管、石墨烯和金刚石互为同位素
D.燃煤中加入氧化钙有助于双碳目标的实现
17.下列关于含氮物质的叙述正确的是
A.在空气中被氧化成属于氮的固定
B.浓硝酸呈黄色的原因是因为浓分解产生溶于硝酸中
C.的化学性质不活泼,是因为的非金属性比O弱
D.可用铁槽车运输浓,是因为常温下浓与不发生反应
18.下列有关氮及其化合物的说法错误的是
A.氮气是工业合成氨的原料 B.氨遇氯化氢产生白烟
C.铵盐受热易分解 D.稀硝酸与铁反应产生氢气
19.人工固氮为人类生产活动提供了重要原料。下列过程属于人工固氮的是
A.催化氧化为NO B.闪电时转化为NO
C.工业上利用合成 D.豆科植物的根瘤菌将转化为
考点6 一氧化氮和二氧化氮
20.下列气体去除杂质的方法中,能实现目的的是
选项
气体(杂质)
方法
A
SO2(H2S)
通过酸性高锰酸钾溶液
B
SO2(HCl)
通过饱和Na2SO3溶液
C
N2(O2)
通过灼热的Mg粉
D
NO(NO2)
通过蒸馏水
21.下列装置可以用于相应实验的是
A.验证SO2酸性
B.制取NH3
C.收集NO
D.检验是否沉淀完全
22.某学习小组设计如图所示实验装置(装置中空气已排尽)探究氮的氧化物的性质。下列说法正确的是
A.装置I中产生红棕色气体,体现浓硝酸具有强酸性
B.装置II为防倒吸装置
C.装置III中的溶液变蓝,说明氧化了金属铜
D.向装置V中加入蒸馏水,能使无色气体变为红棕色
23.、是常见的空气污染气体。在某分子筛的催化作用下,可脱除废气中的和,生成两种无害物质,其反应历程如图所示。下列说法不正确的是
已知:参与循环中N的化合价始终为价
A.历程中反应①②都是氧化还原反应 B.中含有价的N
C.X可以是和 D.和均不是碱性氧化物
考点7 氨和铵盐
24.我国化工专家侯德榜将合成氨与纯碱工业联合,发明了联合制碱法,使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,该生产方法在制得纯碱的同时,还可得到一种副产品。生产流程和溶解度曲线如图,下列说法错误的是
A.固体从母液中析出时需控制温度在0~10℃
B.从母液中经过循环Ⅰ进入沉淀池的主要是、和氨水
C.沉淀池中反应的化学方程式:
D.循环Ⅰ、Ⅱ的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染
25.氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
则下列说法错误的是
A.氧化炉中发生反应的化学方程式:
B.图中M为空气,其在吸收塔中的作用是使NO充分转化为
C.工业中为了盛装大量浓硝酸,可选择铝、铜作为罐体材料
D.为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境,可用废NaOH溶液吸收
26.只用一种试剂,将NaCl、Na2SO4、NH4Cl、(NH4)2SO4四种溶液(必要时可加热)区分开,下列试剂中可选用的是
A.NaOH溶液 B.AgNO3溶液 C.BaCl2溶液 D.Ba(OH)2溶液
27.某课外活动小组在实验室制备氨气、验证氨气的某些性质。
I.氨气的制备
(1)图中三套装置中能制备干燥的是 (“甲”、“乙”、“丙”)。
(2)上述方案中制备的化学方程式: 。
Ⅱ.设计了如图所示的实验收置模拟工业生产制备少量硝酸。
(3)实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到以上,由此可知该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,反应的化学方程式为: 。
(4)控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。
①欲使氨气尽可能的都转化为硝酸,理论上的最佳比例为 。
②B中试剂为 ,NaOH溶液的作用是 ;
③当比例不合适时,A中不仅有红棕色气体产生,还伴有白烟。白烟的化学式是 。
考点8 硝酸
28.部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.将足量铜丝插入d的浓溶液只产生c气体
B.a既可被氧化,也可被还原
C.c溶于水可得d和b
D.自然界可存在的转化
29.下列各组离子一定能大量共存的是
A.酸性透明溶液: K⁺、Fe2+、Cl⁻、
B.遇酚酞变红的溶液中:Na⁺、Mg2+、 、 Cl⁻
C.含有大量 Fe²⁺的溶液中:Na⁺、Cu2+、 、H⁺
D.遇紫色石蕊试剂变红的溶液: Na⁺、、Cl⁻、
30.下列实验方案能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
检验溶液中的
取少量溶液于试管中,加入稀NaOH溶液,将一块湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口,若试纸变红则说明有,否则没有
B
探究稀硝酸与Cu反应的产物
将Cu投入稀硝酸中。若试管口出现红棕色气体,则说明Cu与科硝酸反应生成NO2
C
比较Na与Mg金属性强弱
将Na、Mg分别投入等量的蒸馏水中,反应较剧烈的对应金属性较强
D
检验溶液中是否含有
取少量溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,若出现白色沉淀,则说明溶液中一定含有
31.下列反应的化学方程式或离子方程式正确的是
A.向溶液中通入过量:
B.铜与稀硝酸反应:
C.浓硝酸见光分解:
D.灼热的炭与浓硫酸反应:(浓)
32.宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列物质性质实验对应的离子方程式书写正确的是
A.将足量CO2通入溶有氨气的饱和食盐水中:
B.FeO溶于稀硝酸:
C.向稀硫酸溶液中加入Na2S2O3固体出现黄色沉淀:+2H+=S↓+SO2↑+H2O
D.将SO2通入稀硝酸溶液:
33.HNO3能溶解Cu、Ag等金属。通过催化还原的方法,可将烟气和机动车尾气中的NO 转化为N2,也可将水体中的 NO转化为N2。在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A. B.
C. D.
34.新教材中,浓硝酸和稀硝酸与铜反应的实验,用NaOH来吸收尾气,如图所示,下列叙述正确的是
A.铜丝与浓硝酸反应只能产生NO2气体
B.铜丝与浓硝酸可看到红棕色的气体和绿色溶液的生成
C.铜丝与稀硝酸反应产生无色气体,但能被NaOH溶液吸收
D.铜丝与少量的稀硝酸结束后,再加稀硫酸,伸入铜丝也不能产生气体
考点9 酸雨及防治
35.化学与生活息息相关,下列说法错误的是
A.食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白,防腐和抗氧化等作用
B.波尔多液是用胆矾和石灰乳混合制成的一种常见的农药
C.工业上将氨气转化为其他铵态化肥属于人工固氮
36.自然界中的含硫物质通过各种化学过程建立起硫循环,其循环过程如下图所示,下列说法正确的是
A.火山口温度过高,附近的单质硫会被直接氧化为
B.把工厂排放的气体通入到酸性溶液后溶液褪色,证明有漂白性
C.收集过程③酸雨,发现8小时内,样品pH一直在变小,可能发生反应的化学方程式为:
D.过程④中,生物体内少量的和反应生成FeS和S,说明具有氧化性
37.化学与生产、生活密切相关。下列有关说法不正确的是
A.BaCO3可用于消化系统X射线检查的内服药剂
B.二氧化硫可添加到葡萄酒中做防腐剂和抗氧化剂
C.用食醋清洗热水瓶胆内壁附着的水垢(CaCO3)
D.向燃煤中加入生石灰,可以减少酸雨的产生
考点10 硅酸盐材料
38.下列用品中不属于新型无机非金属材料的是
A.压电陶瓷 B.钢化玻璃 C.富勒烯 D.结构陶瓷
39.馆藏文物记载着中华文明的灿烂成就。下列文物主要由硅酸盐制成的是
A.铁熨斗
B.人面鱼纹彩陶盆
C.《编年纪》竹筒
D.人形铜灯
40.中华文物,璨若星河。下列文物主材质属于硅酸盐材料的是
A.铜鼎
B.陶马
C. 玛瑙环
D.竹简
考点11 新型无机非金属材料
41.化学与人类生产、生活、社会可持续发展等密切相关。下列说法错误的是
A.水泥、玻璃、陶瓷是三大传统硅酸盐产品
B.千家万户通光纤,光纤的主要材质为
C.华为首款手机芯片的主要成分是
D.中国空间站使用的太阳能电池帆板的主要成分是
42.硅是构成无机非金属材料的一种主要元素,下列有关硅及其化合物的叙述正确的
A.硅晶体是良好的半导体,可用于制造光导纤维
B.既能和氢氧化钠溶液反应,又和氢氟酸反应,故是两性氧化物
C.碱液能用玻璃瓶盛放,但不能用玻璃塞
D.硅酸盐中硅、氧原子之间以离子键形成硅氧四面体结构
43.高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域,工业制备高纯硅的原理示意图如下:
下列叙述不正确的是
A.石英砂的主要成分为,可用于生产光导纤维
B.反应①②③均为氧化还原反应
C.反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1
D.、HCl都能在该工业流程中循环利用
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第五章 化工生产中的重要非金属元素
考点1 硫和二氧化硫
考点2 硫酸
考点3 硫酸根离子的检验
考点4 不同价态含硫物质的转化
考点5 氮气与氮的固定
考点6 一氧化氮和二氧化氮
考点7 氨和铵盐
考点8 硝酸
考点9 酸雨及防治
考点10 硅酸盐材料
考点11 新型无机非金属材料
考点1 硫和二氧化硫
1.关于硫元素,下列说法错误的是
A.的结构示意图
B.自然界中存在游离态的硫
C.硫黄粉末可处理体温计破碎时洒落的水银
D.试管上沾有的硫黄粉末可用乙醇除去
【答案】D
【解析】A.S元素原子序数为16,核电荷数为16,S2-核外有18个电子,故S2-的离子结构示意图为,A正确;
B.硫元素在自然界中有化合物和单质形式存在,在自然界中既有游离态,又有化合态,故B正确;
C.硫和Hg常温可以化合成固态的硫化汞,故硫黄粉末可处理体温计破碎时洒落的水银,C正确;
D.硫微溶于酒精,试管上沾有的硫黄粉末不能用乙醇除去,D错误;
本题选D。
2.下列关于单质硫及的说法中,正确的是
A.与溶液反应生成
B.可用或热溶液清洗残留在试管内壁的硫
C.硫跟铁单质反应生成硫化铁
D.有毒,不能用作食品添加剂
【答案】B
【解析】A.与溶液反应生成亚硫酸钠而非硫酸钠,A错误;
B.单质硫能溶于溶液中、硫能和氢氧化钠溶液反应,故残留在试管内壁上的硫可用除去,B正确;
C.硫跟铁单质反应生成硫化亚铁,C错误;
D.二氧化硫具有还原性,可用作葡萄酒抗氧化剂,少量能用作食品添加剂,D错误;
故选B。
3.如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用60%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体,实验现象很明显,且不易污染空气。下列说法中错误的是
A.紫色石蕊溶液变蓝色 B.品红溶液褪色
C.溴水颜色褪去 D.含酚酞的NaOH溶液红色变浅或褪色
【答案】A
【解析】A.SO2的水溶液显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,A错误;
B.SO2有漂白性,能使品红溶液褪色,B正确;
C.SO2有强还原性,与溴水发生反应:Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr,使溴水褪色,C正确;
D.SO2能与NaOH溶液反应生成Na2SO3,使红色变浅或褪色,D正确;
答案为A。
4.工业排放的SO2烟气对环境造成污染,某企业用如图所示流程综合处理,下列有关说法正确的是
A.上述流程可循环利用的物质有SO2、(NH4)2SO3、NH4HSO3
B.上述流程利用的是氧化还原反应原理
C.氨气吸收塔中发生的反应是:
D.二氧化硫吸收塔中发生的反应是:
【答案】D
【分析】SO2烟气被亚硫酸铵溶液吸收生成亚硫酸氢铵,亚硫酸氢铵进入氨气吸收塔生成亚硫酸铵,亚硫酸铵进入二氧化硫吸收塔循环利用,据此解答。
【解析】A.上述流程可循环利用的物质有 (NH4)2SO3、NH4HSO3,故A错误;
B.反应过程中没有元素化合价改变,没有涉及氧化还原反应,故B错误;
C.氨气吸收塔中发生的反应是亚硫酸氢铵进入氨气吸收塔生成亚硫酸铵:,故C错误;
D.二氧化硫被吸收生成亚硫酸氢铵:,故D正确;
答案选D。
5.实验小组探究SO2与Na2O2的反应。向盛满SO2的烧瓶中加入Na2O2固体,测得反应体系中O2含量的变化如图。下列说法不正确的是
A.有O2生成推测发生了反应:2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2
B.bc段O2含量下降与该反应有关:
C.可先用HCl酸化,再加BaCl2溶液检验b点固体中是否含有Na2SO4
D.取C点处烧瓶中的气体通入BaCl2溶液中不产生沉淀
【答案】D
【解析】A.反应有O2生成,可能是Na2O2和SO2反应生成了O2,反应方程式为2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2,A正确;
B.O2具有氧化性,能氧化还原性物质Na2SO3生成Na2SO4,bc段O2含量下降与反应O2+2Na2SO3=2Na2SO4有关,B正确;
C.HCl中含有Cl-,能够与Ag+反应产生的AgCl是白色不溶于水,也不溶于酸的物质,因此会干扰Na2SO4的检验,要检验Na2SO4,应该用盐酸酸化,无现象,再加入BaCl2,若有白色沉淀生成,说明其中含有Na2SO4来进行检验,C正确;
D.根据图示可知:C处气体中O2的含量还在减少,其中SO2、O2,SO2与溶液中的水反应产生H2SO3,H2SO3与O2反应产生H2SO4,H2SO4与BaCl2溶液反应产生BaSO4沉淀,因此取C点处烧瓶中的气体通入BaCl2溶液中会产生沉淀,D错误;
故合理选项是D。
考点2 硫酸
6.下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A.盐酸具有挥发性,常用作除铁锈 B.活性炭具有吸附性,常用作冰箱除味剂
C.浓硫酸具有强腐蚀性,常用作干燥剂 D.碳酸氢钠受热易分解,常用作治疗胃酸过多
【答案】B
【解析】A.盐酸具有酸性,可用于除铁锈,A错误;
B.活性炭具有吸附性,可用于吸附色素和异味,B正确;
C.浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂,C错误;
D.碳酸氢钠水溶液呈碱性,可用于治疗胃酸过多,D错误;
答案选B。
7.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。硫及其化合物的“价—类”二维图如下:
(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 (填化学式)。
(2)将X与Y混合可生成淡黄色固体,该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为 ;实验室常用热的氢氧化钠溶液洗去试管内壁附着的该淡黄色固体,其原理为 (用化学方程式表示)。
(3)检验N盐溶液是否变质的方法是 。
(4)Z的浓溶液与碳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 。
(5)已知能被氧化为Na2SO4,则240mL0.05mol/L的Na2SO3溶液与200mL0.02mol/L的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)SO2、、
(2)2:1
(3)取少量溶液于试管中,先滴加稀盐酸酸化,再滴加氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则证明亚硫酸钠已变质
(4)
(5)+3
【分析】根据价类二维图可判断X是H2S,Y是SO2,Z是H2SO4,M是H2SO3,N是亚硫酸盐,例如Na2SO3,据此解答。
【解析】(1)处于中间价态的硫元素既有氧化性也有还原性,所以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SO2、、。
(2)将X与Y混合可生成淡黄色固体,发生的反应为2H2S+SO2=3S+2H2O,硫化氢被氧化,二氧化硫被还原,该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1;实验室常用热的氢氧化钠溶液洗去试管内壁附着的该淡黄色固体,其原理为。
(3)亚硫酸根易被氧化为硫酸根,通过检验硫酸根可判断亚硫酸根是否变质,则检验Na2SO3溶液是否变质的方法是取少量溶液于试管中,先滴加稀盐酸酸化,再滴加氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则证明亚硫酸钠已变质。
(4)浓硫酸与碳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。
(5)硫元素失去2个电子,设Cr元素在还原产物中的化合价为x,依据电子得失守恒可知0.24×0.05×2=0.2×0.02×(6-x)×2,解得x=3,即Cr元素在还原产物中的化合价为+3价。
8.某化学课外兴趣小组用如图所示装置进行实验,制备某气体并验证其性质。请回答下列问题:
(1)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装铜片。
①装置B的作用是贮存多余的气体,装置B中所盛的试剂是 。当D处有明显现象后,关闭止水夹K并移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是 。
②实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 mol/L的浓硫酸在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
A.有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是 。
B.下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是 (填标号)。
a.铁粉 b.BaCl2溶液 c.银粉 d.NaHCO3溶液
(2)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装木炭。
①装置A中发生反应的化学方程式为 。
②为检验该反应产生的气体中含有CO2,需选择的试剂有 (填标号)。
a.NaOH溶液 b.澄清石灰水 c.品红溶液 d.酸性KMnO4溶液
(3)装置D中试管口放置的棉花中浸了一种溶液,可用于(1)(2)小题中实验,该溶液是 。
【答案】(1)饱和NaHSO3溶液 装置B中液面下降,液体进入到长颈漏斗中,长颈漏斗内外形成一定的高度差 反应过程中浓硫酸被消耗,浓度逐渐变稀,而Cu与稀硫酸不反应 ad
(2)C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O bcd
(3)NaOH溶液
【分析】(1)装置A中铜和浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫和水,反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,装置B用于储存多余的SO2气体,可根据SO2易溶于水的性质,选用饱和NaHSO3溶液;装置C用向上排空气的方法收集SO2气体,然后在装置D中根据品红溶液褪色判断SO2的漂白性,结合SO2是大气污染物,利用其酸性氧化物的性质,用蘸有NaOH溶液的棉花吸收多余的SO2,防止大气污染;
(2)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装木炭,在装置A中发生反应:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,要检验SO2气体中含有CO2气体,由于CO2、SO2都可以使澄清石灰水变浑浊,可以利用SO2的还原性,用酸性高锰酸钾溶液除去SO2,利用SO2的漂白性检验SO2是否除尽,最后通入澄清石灰水,根据其变浑浊的性质进行检验。
【解析】(1)①在装置A中发生反应:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,来制取SO2气体,在装置B中储存多余SO2气体,根据其易溶于水,并与水发生反应的性质,为防止其溶解并发生反应,装置B中的溶液应该使用饱和NaHSO3溶液;
当D处有明显现象后,关闭止水夹K并移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是:装置B中液面下降,液体进入到长颈漏斗中,使长颈漏斗内外形成一定的高度差;
②A.铜只能与浓硫酸反应,与稀硫酸不反应,有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,则是因为反应过程中浓硫酸被消耗,浓度逐渐变稀,而Cu与稀硫酸不反应;
B.证明反应结束后的烧瓶中确有余酸可用证明溶液中还含有氢离子来证明。
a.铁粉能与稀H2SO4反应生成H2而产生气泡,可以证明,a符合题意;
b.反应后溶液中的CuSO4及未反应的硫酸都能够与BaCl2溶液反应产生BaSO4白色沉淀,因此不能证明反应后溶液中是否含有一定量H2SO4,b不符合题意;
c.Ag在金属活动性顺序表中位于H元素的后边,不能与稀H2SO4发生置换反应产生H2,因此不能证明是否含有一定量的H2SO4,c不符合题意;
d.NaHCO3溶液能与硫酸反应生成CO2气体而有气泡,故可以证明反应后溶液中含一定量的H2SO4,d符合题意;
故合理选项是ad;
(2)①若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装木炭,二者在加热时反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,该反应的化学方程式为:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O;
②要检验SO2气体中含有CO2气体,由于CO2、SO2都可以使澄清石灰水变浑浊,可以先利用SO2的还原性,用酸性高锰酸钾溶液除去SO2,然后利用SO2的漂白性检验SO2是否除尽,最后通入澄清石灰水,根据其变浑浊的性质进行检验,故检验该反应产生的气体中含有CO2,需选择的试剂序号有bcd;
(3)由于(1) (2)小题实验的尾气中含有SO2,SO2 是有毒气体,在排放之前可根据其是酸性氧化物,能够与强碱NaOH溶液反应产生可溶性物质,故装置D中试管口放置的棉花中浸了一种溶液,可以是碱液NaOH溶液来进行吸收。
考点3 硫酸根离子的检验
9.下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向饱和Na2CO3中溶液中通入CO2
溶液变浑浊
溶解度:NaHCO3<Na2CO3
B
将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片
鲜花变色
氯气具有漂白性
C
向某溶液中先加入BaCl2溶液,再加入稀盐酸
产生白色沉淀
该溶液中一定含有
D
将少量钠投入CuSO4溶液中
产生红色固体
钠与CuSO4溶液反应置换出Cu
【答案】A
【解析】A.碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,溶液变浑浊,说明碳酸氢钠析出,可以说明溶解度:NaHCO3<Na2CO3,A正确;
B.氯气没有漂白性,鲜花中有水,氯气和水生成的次氯酸具有漂白性,使得鲜花褪色,B错误;
C.向某溶液中先加入BaCl2溶液,再加入稀盐酸,产生的白色沉淀可能是硫酸钡或者氯化银,该溶液中可能含有或Ag+,C错误;
D.钠投入硫酸铜溶液中,Na会先和水反应生成的氢氧化钠,氢氧化钠再和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,不会置换出铜,D错误;
故答案为:A。
10.下列离子检验方法正确的是
实验目的
实验操作
A
检验溶液中是否含
在待测液中滴入BaCl2溶液,若出现沉淀,再滴加稀盐酸,观察沉淀是否溶解
B
检验溶液中是否含Cl-
在待测液中滴入稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,观察是否出现白色沉淀
C
检验溶液中是否含
在待测液中滴入稀HCl,观察溶液是否有气泡产生
D
检验溶液中是否含K+
用铂丝蘸取待测液。在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰是否为紫色
【答案】B
【解析】A.溶液中含有银离子也会出现相同的现象,所以该操作不能说明溶液是否含有硫酸根离子,A错误;
B.在待测液中滴入稀HNO3,排除碳酸根离子等干扰,再滴加AgNO3溶液,出现白色沉淀说明溶液中含有氯离子,B正确;
C.溶液中含有碳酸氢根离子、亚硫酸根离子等也会出现气泡,滴入稀HCl,溶液有气泡产生不能确定碳酸根离子的存在与否,C错误;
D.钾元素的焰色试验需要透过蓝色钴玻璃观察,没有透过蓝色钴玻璃观察时,火焰不呈紫色也可能含钾元素,D错误;
故选B。
11.常温下,某溶液A中可能含有Na+、Ca2+、Fe3+、Cl–、、中的几种离子,现取该溶液进行相关实验:
实验一:取少量溶液A,向其中加入过量稀盐酸,得到无色气体甲和溶液甲;
实验二:取少量实验一所得溶液甲于试管中,向其中加入过量Ba(OH)2溶液,得到溶液乙和白色沉淀乙;
实验三:取少量实验二所得溶液乙于试管中,向其中加入AgNO3溶液,得到溶液丙白色沉淀丙。
下列说法正确的是
A.溶液A中一定存在Na+
B.白色沉淀乙是BaSO4和BaCO3
C.溶液A中一定不存在的只有Ca2+
D.溶液A中一定有、和Cl–
【答案】A
【分析】由实验一可知,溶液中一定含有碳酸根离子,一定不含有钙离子和铁离子;由实验二可知,溶液中一定含有硫酸根离子,由电荷守恒可知,溶液中一定含有钠离子;由实验三可知,溶液中可能含有氯离子,综上可知,溶液中一定含有钠离子、硫酸根离子、碳酸根离子,一定不含有钙离子、铁离子,可能含有氯离子。
【解析】A.由分析可知,溶液A中一定含有钠离子,故A正确;
B.由分析可知,白色沉淀乙是硫酸钡,故B错误;
C.由分析可知,溶液A中一定不含有钙离子、铁离子,故C错误;
D.由分析可知,溶液A中可能含有氯离子,故D错误;
故选A。
考点4 不同价态含硫物质的转化
12.硫及其化合物的“价-类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法不正确的是
A.b在过量氧气中燃烧生成c
B.c具有漂白性,可以使品红溶液褪色
C.e的浓溶液具有吸水性,可以干燥a和c
D.e→c→b→a的转化均可一步完成
【答案】C
【分析】a为H2S,b为S,c为SO2,d为SO3,e为H2SO4;
【解析】A.硫单质在氧气中燃烧只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,故A正确;
B.c为SO2具有漂白性,可以使品红溶液褪色,故B正确;
C.浓硫酸具有吸水性,能用于干燥二氧化硫气体,但不能干燥H2S,因为两者会发生氧化还原反应,故C错误;
D.浓度较大的硫酸溶液与亚硫酸钠固体反应可生成SO2,二氧化硫和H2S发生归中反应生成S,硫单质和氢气燃烧可生成H2S,转化能一步实现,故D正确;
故选C。
13.核心元素的化合价及类别是研究物质性质的两个重要视角。硫及其化合物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
A.适量的c可作为葡萄酒的添加剂
B.常温下,a与f的浓溶液反应可生成b和c
C.将c通入紫色石蕊试液中,溶液先变红后褪色
D.b易溶于,实验室可用清洗沾有硫单质的试管
【答案】C
【分析】由图可知,a为-2价S的氢化物,a为H2S;b为单质,b为S;c为+4价S的氧化物,c为SO2;d为+6价S的氧化物,d为SO3;e、f分别为+4价、+6价含氧酸,则e、f分别为H2SO3、H2SO4;g、h分别为+4价、+ 6价S的正盐,如亚硫酸钠、硫酸钠等,以此来解答。
【解析】A.c为SO2,具有还原性,可作抗氧化剂,则适量的c可作为葡萄酒的添加剂,A正确;
B.a为H2S,f为H2SO4 ,H2S和浓H2SO4发生反应H2S+H2SO4=SO2↑+S↓+2H2O,B正确;
C.c为SO2,SO2为酸性氧化物,溶于水,与水反应产生H2SO3而使溶液显酸性,所以将c通入紫色石蕊试液中,溶液变红但不褪色,C错误;
D.b为S,CS2可以溶解S,故实验室可用CS2清洗沾有硫单质的试管,D正确;
故合理选项是C。
14.价类二维图是基于核心元素的化合价和物质类别研究物质性质的一种模型。下图是硫元素的价类二维图。下列说法正确的是
A.硫化亚铁与稀硝酸反应可用来制取a
B.从价态角度分析,a、b、c、d、f都具有还原性
C.c通入溴水中,溴水褪色,证明c有漂白性
D.d在水溶液中电离方程式为H2SO3 = 2H++
【答案】B
【分析】根据硫元素的价类二维图可知,a为H2S,b为S,c为SO2,d为H2SO3,e为H2SO4,f为亚硫酸盐,g硫酸盐,据此分析。
【解析】A.硝酸可以氧化硫化亚铁中的硫元素而生成硫或硫酸盐,不会生成硫化氢,A错误;
B.a、b、c、d、f中S元素都不是最高价,故可以被氧化,具有还原性,B正确;
C.SO2会被溴水氧化而褪色,不能证明二氧化硫的漂白性,C错误;
D.H2SO3是弱酸,电离方程式为,,D错误;
故选B。
考点5 氮气与氮的固定
15.下列说法正确的是
A.氨的催化氧化属于人工固氮
B.燃煤时加入适量的石灰石,可以减少废气中SO2的量
C.非金属元素Si、N、S、Cl在自然界中都存在游离态形式
D.显酸性的雨水称为酸雨
【答案】B
【解析】A.氮的固定是氮元素由游离态变为化合态,氨的催化氧化不属于人工固氮,故A错误;
B.燃煤时加入适量的石灰石,生成硫酸钙,可以减少废气中SO2的量,故B正确;
C.非金属元素Si、Cl在自然界中只以化合态存在,故C错误;
D.酸雨的pH<5.6,故D错误;
选B。
16.化学与生产、生活息息相关。下列说法正确的是
A.葡萄酒中添加适量的可以起到抗氧化的作用
B.工业上用氨气生产氮肥碳铵属于人工固氮
C.碳纳米管、石墨烯和金刚石互为同位素
D.燃煤中加入氧化钙有助于双碳目标的实现
【答案】A
【解析】A.二氧化硫具有还原性,葡萄酒中添加适量的可以起到抗氧化的作用,A正确;
B.人工固氮是将游离态氮气转化为化合态氮的过程,B错误;
C.碳纳米管、石墨烯和金刚石是由碳构成的结构不一样的单质,互为同素异形体,C错误;
D.燃煤中加入氧化钙可将二氧化硫气体转化为亚硫酸钙减少酸雨的形成,但是不能减少二氧化碳的排放,D错误;
故选A。
17.下列关于含氮物质的叙述正确的是
A.在空气中被氧化成属于氮的固定
B.浓硝酸呈黄色的原因是因为浓分解产生溶于硝酸中
C.的化学性质不活泼,是因为的非金属性比O弱
D.可用铁槽车运输浓,是因为常温下浓与不发生反应
【答案】B
【解析】A.氮的固定为游离态氮气单质转化为化合态氮,在空气中被氧化成不属于氮的固定,A错误;
B.浓硝酸呈黄色的原因是因为浓分解产生溶于硝酸中,B正确;
C.的化学性质不活泼,是因为两个氮原子以氮氮三键结合,氮氮三键键能大,C错误;
D.可用铁槽车运输浓,是因为浓与常温下会钝化,D错误;
答案选B。
18.下列有关氮及其化合物的说法错误的是
A.氮气是工业合成氨的原料 B.氨遇氯化氢产生白烟
C.铵盐受热易分解 D.稀硝酸与铁反应产生氢气
【答案】D
【解析】A.工业上用氮气和氢气在催化剂作用下生产氨气,故A正确;
B.氨遇到氯化氢发生反应生成氯化铵,产生白烟,故B正确;
C.铵盐都不稳定,受热易分解,故C正确;
D.稀硝酸具有强氧化性与金属铁反应生成NO,故D错误;
故选D。
19.人工固氮为人类生产活动提供了重要原料。下列过程属于人工固氮的是
A.催化氧化为NO B.闪电时转化为NO
C.工业上利用合成 D.豆科植物的根瘤菌将转化为
【答案】C
【解析】A.氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态氮的方法,催化氧化为NO,不属于氮的固定,A错误;
B.闪电时N2转化为NO,属于天然固氮,B错误;
C.工业合成氨是N2与H2在一定条件下反应生成NH3,属于人工固氮,C正确;
D.豆科作物根瘤菌将N2转化为NH3,属于生物固氮,D错误;
故选C。
考点6 一氧化氮和二氧化氮
20.下列气体去除杂质的方法中,能实现目的的是
选项
气体(杂质)
方法
A
SO2(H2S)
通过酸性高锰酸钾溶液
B
SO2(HCl)
通过饱和Na2SO3溶液
C
N2(O2)
通过灼热的Mg粉
D
NO(NO2)
通过蒸馏水
【答案】D
【解析】A.SO2和H2S都和酸性高锰酸钾溶液反应,达不到除杂的目的,A项错误;
B.SO2能与Na2SO3溶液反应生成亚硫酸氢钠,不能达到除杂目的,B项错误;
C.N2与O2的混合气体通过灼热的Mg粉都会发生反应,不能达到除杂的目的,C项错误;
D.NO2和水反应生成NO,NO不溶于水,将混合气体通过蒸馏水能达到除杂目的,D项正确;
答案选D。
21.下列装置可以用于相应实验的是
A.验证SO2酸性
B.制取NH3
C.收集NO
D.检验是否沉淀完全
【答案】D
【解析】A.二氧化硫与品红化合生成无色物质,品红溶液褪色,可知二氧化硫具有漂白性,故A错误;
B.加热时氯化铵分解生成氨气和氯化氢,在试管口氨气与氯化氢化合生成氯化铵,不能制备氨气,应选氯化铵与氢氧化钙加热制备氨气,故B错误;
C.NO与氧气反应生成二氧化氮,不能排空气法收集,故C错误;
D.上层清液滴加氯化钡,若无白色沉淀,可知硫酸根离子沉淀完全,若产生白色沉淀,则硫酸根离子沉淀不完全,故D正确;
故选:D。
22.某学习小组设计如图所示实验装置(装置中空气已排尽)探究氮的氧化物的性质。下列说法正确的是
A.装置I中产生红棕色气体,体现浓硝酸具有强酸性
B.装置II为防倒吸装置
C.装置III中的溶液变蓝,说明氧化了金属铜
D.向装置V中加入蒸馏水,能使无色气体变为红棕色
【答案】D
【分析】装置I中铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,装置Ⅱ为收集装置,二氧化氮进入装置Ⅲ中先发生:3NO2+H2O=2HNO3+NO,然后生成的硝酸再与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,一氧化氮经过IV中干燥,装置V中收集干燥的一氧化氮,向装置V中加入蒸馏水,蒸馏水与过氧化钠反应生成氧气,氧气与一氧化氮反应生成二氧化氮。
【解析】A.装置I中铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,二氧化氮是红棕色气体,该反应体现了浓硝酸的强氧化性和酸性,二氧化氮的生成体现的是浓硝酸的强氧化性,故A错误;
B.装置Ⅱ为收集装置,没有起到防倒吸作用,故B错误;
C.二氧化氮进入装置Ⅲ中先发生:3NO2+H2O=2HNO3+NO,然后生成的硝酸再与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,即装置Ⅲ中的溶液变蓝,不是氧化了金属铜,而是溶于水生成的硝酸与铜片反应生成的硝酸铜使溶液变蓝,故C错误;
D.向装置V中加入蒸馏水,蒸馏水与过氧化钠反应生成氧气,氧气与一氧化氮反应生成二氧化氮,使无色气体变为红棕色,故D正确;
故答案为:D。
23.、是常见的空气污染气体。在某分子筛的催化作用下,可脱除废气中的和,生成两种无害物质,其反应历程如图所示。下列说法不正确的是
已知:参与循环中N的化合价始终为价
A.历程中反应①②都是氧化还原反应 B.中含有价的N
C.X可以是和 D.和均不是碱性氧化物
【答案】A
【分析】反应①是NH3与H+生成,反应②是NO2与生成,根据元素守恒,反应③为和NO反应生成、H+、H2O和N2;
【解析】A.由图可知,反应①②中都没有元素化合价的改变,都是非氧化还原反应,故A错误;
B.中,中的N元素是-3价,HNO2中的N元素是+3价,故B正确;
C.根据原子守恒可知,和NO反应生成、H+、X,则X是H2O和N2,故C正确;
D.能与碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,不能与碱液反应,与水反应生成硝酸和NO,它们均不是酸性氧化物,故D正确;
故选:A。
考点7 氨和铵盐
24.我国化工专家侯德榜将合成氨与纯碱工业联合,发明了联合制碱法,使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,该生产方法在制得纯碱的同时,还可得到一种副产品。生产流程和溶解度曲线如图,下列说法错误的是
A.固体从母液中析出时需控制温度在0~10℃
B.从母液中经过循环Ⅰ进入沉淀池的主要是、和氨水
C.沉淀池中反应的化学方程式:
D.循环Ⅰ、Ⅱ的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染
【答案】C
【分析】由流程可知,合成氨厂提供氨气,与二氧化碳、饱和食盐水反应生成NH4Cl、NaHCO3,在沉淀池中过滤分离出碳酸氢钠,碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳,二氧化碳可循环使用。母液中含溶质氯化铵,通入氨气,加入食盐可分离得到氯化铵;
【解析】A.由溶解度曲线可以看出,NH4Cl的溶解度随温度升高而增大,因此如果NH4Cl固体从母液中析出时需控制温度在0~10℃以下,A正确;
B.由联碱法生产流程示意图可以看出从母液中经过循环Ⅰ进入沉淀池的主要是Na2CO3、NH4Cl和氨水,B正确;
C.沉淀池中反应的化学方程式:NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓,C错误;
D.由流程可知,循环Ⅰ、Ⅱ的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染,D正确;
故选C。
25.氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
则下列说法错误的是
A.氧化炉中发生反应的化学方程式:
B.图中M为空气,其在吸收塔中的作用是使NO充分转化为
C.工业中为了盛装大量浓硝酸,可选择铝、铜作为罐体材料
D.为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境,可用废NaOH溶液吸收
【答案】C
【分析】氮气和氢气合成塔中合成氨气,含有氨气的混合气体进入氨分离器得到氨气,氨气在氧化炉中催化氧化生成NO,NO和空气中氧气结合生成,、和水反应得到硝酸,最后尾气处理防止污染环境,以此来解析。
【解析】A.氨气在氧化炉中催化氧化生成NO,氧化炉中发生反应的化学方程式:,A正确;
B.流程分析可知M为空气,氨气的催化氧化需要,NO和水反应生成需要;吸收塔发生反应:,,与NO反应生成,被吸收生成,所以空气的作用是:将使NO充分转化为,B正确;
C.铜与浓硝酸易发生反应,浓硝酸腐蚀铜制容器,不能用铜作为盛放浓硝酸的罐体材料,常温下浓硝酸使铝、铁钝化,可选择铝、铁作为盛放浓硝酸的罐体材料,C错误;
D.生产硝酸工业的尾气中含有NO、气体,可根据反应:,,故可以使用废NaOH溶液作吸收剂,D正确;
故选C。
26.只用一种试剂,将NaCl、Na2SO4、NH4Cl、(NH4)2SO4四种溶液(必要时可加热)区分开,下列试剂中可选用的是
A.NaOH溶液 B.AgNO3溶液 C.BaCl2溶液 D.Ba(OH)2溶液
【答案】D
【解析】A.NaOH溶液加入NaCl、Na2SO4、NH4Cl、(NH4)2SO4四种溶液中,NaCl、Na2SO4中都无现象,NH4Cl、(NH4)2SO4中都产生无色有刺激性气味的气体,无法区分,A不选用;
B.AgNO3溶液加入NaCl、Na2SO4、NH4Cl、(NH4)2SO4四种溶液中,都只有白色沉淀产生,无法区分,B不选用;
C.BaCl2溶液加入NaCl、Na2SO4、NH4Cl、(NH4)2SO4四种溶液中,加入到NaCl、NH4Cl中无现象,Na2SO4、(NH4)2SO4中都产生白色沉淀,无法区分,C不选用;
D.Ba(OH)2溶液加入NaCl、Na2SO4、NH4Cl、(NH4)2SO4四种溶液中,产生的现象分别为无现象、白色沉淀、无色有刺激性气味的气体、气体和沉淀,可以区分,D选用;
故选D。
27.某课外活动小组在实验室制备氨气、验证氨气的某些性质。
I.氨气的制备
(1)图中三套装置中能制备干燥的是 (“甲”、“乙”、“丙”)。
(2)上述方案中制备的化学方程式: 。
Ⅱ.设计了如图所示的实验收置模拟工业生产制备少量硝酸。
(3)实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到以上,由此可知该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,反应的化学方程式为: 。
(4)控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。
①欲使氨气尽可能的都转化为硝酸,理论上的最佳比例为 。
②B中试剂为 ,NaOH溶液的作用是 ;
③当比例不合适时,A中不仅有红棕色气体产生,还伴有白烟。白烟的化学式是 。
【答案】(1)丙
(2)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
(3)放热 4NH3+5O24NO+6H2O
(4)1:2 水 用于吸收尾气,防止污染空气 NH4NO3
【分析】本实验为通过氯化铵和氢氧化钙共热制取氨气,经过碱石灰干燥氨气,氨气催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮转化为二氧化氮,最后生成硝酸,据此分析解题。
【解析】(1)甲装置不能干燥氨气,乙装置中氨气与浓硫酸反应,丙装置中氨气与碱石灰不反应,能用于干燥氨气,因此应选择装置丙干燥氨气,故答案为:丙;
(2)氢氧化钙和氯化铵共热生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O;
(3)酒精灯撤离,催化剂始终保持红热,且温度可达到700℃以上,说明该反应为放热反应;氨气催化氧化生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:放热;4NH3+5O24NO+6H2O;
(4)①由4NH3+5O24NO+6H2O,4NO+3O2+2H2O=4HNO3可得:NH3+2O2=HNO3+H2O,则欲使氨气尽可能的都转化为硝酸,理论上原料氨气和氧气物质的量的最佳比例为1:2,
故答案为:1:2;
②若A按最佳比例,则产物只有硝酸和水,A中的现象为出现白雾;氨气催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮被氧化为二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸,装置B中的试剂为水;一氧化氮、二氧化氮对环境有污染,氢氧化钠溶液用于吸收尾气,防止污染空气,
故答案为:水;用于吸收尾气,防止污染空气;
③当比例不合适时,生成的一氧化氮被氧气氧化为红棕色的二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,硝酸和氨气反应生成硝酸铵,可看到白烟,因此白烟为NH4NO3,故答案为:NH4NO3。
考点8 硝酸
28.部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.将足量铜丝插入d的浓溶液只产生c气体
B.a既可被氧化,也可被还原
C.c溶于水可得d和b
D.自然界可存在的转化
【答案】A
【分析】根据图示,a为0价且为单质,则a为;b为+2价、c为+4价且都为氧化物,则b为、c为(或);d为+5价且为酸,则d为;e为+5价且为盐,则e为硝酸盐,据此分析解答。
【解析】A.足量铜丝插入d的浓溶液,先发生,得到气体c:,随着反应进行,逐渐降低,发生反应,得到的气体变为b:,不是只能得到c气体,A错误;
B.a为,在一定条件下能被氧化:,也可以被还原:,B正确;
C.c溶于水与水反应:,结合分析,C正确;
D.在自然界可存在的转化,即,D正确;
故答案为:A。
29.下列各组离子一定能大量共存的是
A.酸性透明溶液: K⁺、Fe2+、Cl⁻、
B.遇酚酞变红的溶液中:Na⁺、Mg2+、 、 Cl⁻
C.含有大量 Fe²⁺的溶液中:Na⁺、Cu2+、 、H⁺
D.遇紫色石蕊试剂变红的溶液: Na⁺、、Cl⁻、
【答案】A
【解析】A.酸性溶液中,四种离子相互之间不反应,可以大量共存,故A项符合题意;
B.遇酚酞变红的溶液显碱性,氢氧根离子和镁离子不能大量共存,故B项不符合题意;
C.含有大量 Fe²⁺的溶液中,亚铁离子、氢离子和硝酸根离子发生氧化还原反应,不能大量共存,故C项不符合题意;
D.能使紫色石蕊试剂变红的溶液显酸性,酸性条件下氢离子和碳酸氢根离子反应,不能大量共存,故D项不符合题意;
故本题选A。
30.下列实验方案能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
检验溶液中的
取少量溶液于试管中,加入稀NaOH溶液,将一块湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口,若试纸变红则说明有,否则没有
B
探究稀硝酸与Cu反应的产物
将Cu投入稀硝酸中。若试管口出现红棕色气体,则说明Cu与科硝酸反应生成NO2
C
比较Na与Mg金属性强弱
将Na、Mg分别投入等量的蒸馏水中,反应较剧烈的对应金属性较强
D
检验溶液中是否含有
取少量溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,若出现白色沉淀,则说明溶液中一定含有
【答案】C
【解析】A.检验溶液中的的方法是:取少量溶液于试管中,加入NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,观察试纸颜色变化,A错误;
B.将Cu投入稀硝酸反应生成NO,NO被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2,B错误;
C.元素金属性越强,与水反应越剧烈,将Na、Mg分别投入等量的蒸馏水中,反应较剧烈的对应金属性较强,C正确;
D.取少量溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,若出现白色沉淀,该白色沉淀可能是AgCl,不能说明溶液中一定含有,D错误;
故选C。
31.下列反应的化学方程式或离子方程式正确的是
A.向溶液中通入过量:
B.铜与稀硝酸反应:
C.浓硝酸见光分解:
D.灼热的炭与浓硫酸反应:(浓)
【答案】D
【解析】A.向溶液中通入过量生成亚硫酸氢钠,离子方程式为,A错误;
B.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO、H2O,离子方程式为,B错误;
C.浓硝酸见光分解生成二氧化氮、氧气和水,化学方程式为,C错误;
D.灼热的炭与浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳、水,化学方程式为(浓),D正确;
故选D。
32.宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列物质性质实验对应的离子方程式书写正确的是
A.将足量CO2通入溶有氨气的饱和食盐水中:
B.FeO溶于稀硝酸:
C.向稀硫酸溶液中加入Na2S2O3固体出现黄色沉淀:+2H+=S↓+SO2↑+H2O
D.将SO2通入稀硝酸溶液:
【答案】C
【解析】A.CO2气体过量,反应产生NaHCO3晶体和NH4Cl,反应的离子方程式应该为:Na++ NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+,A错误;
B.HNO3具有强氧化性,会将酸溶解产生的Fe2+氧化为Fe3+,HNO3中+5价的N得到电子被还原为NO,该反应的离子方程式应该为:3FeO+10H++=3Fe3++NO↑+5H2O,B错误;
C.H2SO4与Na2S2O3固体反应产生H2O、S、SO2、Na2SO4,反应的离子方程式应该为:+2H+=S↓+SO2↑+H2O,C正确;
D.电荷不守恒,原子不守恒,反应的离子方程式应该为:,D错误;
故合理选项是C。
33.HNO3能溶解Cu、Ag等金属。通过催化还原的方法,可将烟气和机动车尾气中的NO 转化为N2,也可将水体中的 NO转化为N2。在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.NO不溶于水也不与水反应,故A选项错误;
B.稀HNO3与Cu反应得到Cu(NO3)2、H2O和NO,得不到NO2,故B选项错误;
C.NO有氧化性,CO有还原性,在高温、催化剂条件下二者可发生氧化还原反应转化为无毒的N2和CO2,故C选项正确;
D.O3有强氧化性,不能作还原剂将硝酸根离子还原,故D选项错误。
故选C。
34.新教材中,浓硝酸和稀硝酸与铜反应的实验,用NaOH来吸收尾气,如图所示,下列叙述正确的是
A.铜丝与浓硝酸反应只能产生NO2气体
B.铜丝与浓硝酸可看到红棕色的气体和绿色溶液的生成
C.铜丝与稀硝酸反应产生无色气体,但能被NaOH溶液吸收
D.铜丝与少量的稀硝酸结束后,再加稀硫酸,伸入铜丝也不能产生气体
【答案】B
【解析】A.铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体,随着反应的进行,硝酸浓度降低,铜与稀硝酸反应生成一氧化氮,A项错误;
B.铜与浓硝酸反应生成二氧化氮和硝酸铜,分别为红棕色气体和绿色溶液,B项正确;
C.铜丝与稀硝酸反应生成一氧化氮,不与氢氧化钠反应,C项错误;
D.稀硫酸提供了氢离子,溶液中存在氢离子和硝酸根离子,因此反应继续进行,生成一氧化氮气体,D项错误;
答案选B。
考点9 酸雨及防治
35.化学与生活息息相关,下列说法错误的是
A.食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白,防腐和抗氧化等作用
B.波尔多液是用胆矾和石灰乳混合制成的一种常见的农药
C.工业上将氨气转化为其他铵态化肥属于人工固氮
D.正常雨水由于溶解了二氧化碳,其pH约为5.6,而酸雨的pH小于5.6
【答案】C
【解析】A.二氧化硫具有杀菌消毒、抗氧化和漂白能力,食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化的作用,但要在规定的范围内使用,控制好用量,A正确;
B.波尔多液由胆矾和石灰乳混合制成,B正确;
C.人工固氮是将游离态氮转化为化合态氮,而氨气为化合物,C错误;
D.正常雨水由于溶解了二氧化碳,其pH约为5.6,当雨水的pH小于5.6时为酸雨,D正确;
故选C。
36.自然界中的含硫物质通过各种化学过程建立起硫循环,其循环过程如下图所示,下列说法正确的是
A.火山口温度过高,附近的单质硫会被直接氧化为
B.把工厂排放的气体通入到酸性溶液后溶液褪色,证明有漂白性
C.收集过程③酸雨,发现8小时内,样品pH一直在变小,可能发生反应的化学方程式为:
D.过程④中,生物体内少量的和反应生成FeS和S,说明具有氧化性
【答案】C
【解析】A.单质硫无法被氧气直接氧化成三氧化硫,一定是先被氧化成二氧化硫,二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫,A错误;
B.工厂排放的气体中含有二氧化硫,二氧化硫具有还原性,能与酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色,证明二氧化硫的还原性,B错误;
C.收集过程③中的酸雨,发现8小时内,样品pH一直在变小,原因为酸雨中含有的亚硫酸为弱酸,亚硫酸被氧气氧化生成硫酸为强酸,化学方程式为,故pH持续减小,C正确;
D.过程④中,Fe3+与S2-反应生成FeS和S,该反应中Fe3+得电子表现出氧化性,S2-失电子表现还原性,D错误;
故答案选C。
37.化学与生产、生活密切相关。下列有关说法不正确的是
A.BaCO3可用于消化系统X射线检查的内服药剂
B.二氧化硫可添加到葡萄酒中做防腐剂和抗氧化剂
C.用食醋清洗热水瓶胆内壁附着的水垢(CaCO3)
D.向燃煤中加入生石灰,可以减少酸雨的产生
【答案】A
【解析】A.硫酸钡不溶于,也不能与盐酸反应,且不容易被X射线透过,常用作消化系统X射线检查的内服药剂,而碳酸钡溶于酸,不能用于消化系统X射线检查的内服药剂,故A错误;
B.二氧化硫具有还原性,二氧化硫可添加到葡萄酒中做防腐剂和抗氧化剂,故B正确;
C.食醋中主要成分为醋酸,水垢中含碳酸钙、氢氧化镁等,所以可以用食醋清洗热水瓶胆内壁附着的水垢,故C正确;
D.生石灰可以与二氧化硫、氧气反应生成硫酸钙,工业燃煤中加入生石灰可以减少二氧化硫的排放,可以减少酸雨的形成,故D正确;
故选A。
考点10 硅酸盐材料
38.下列用品中不属于新型无机非金属材料的是
A.压电陶瓷 B.钢化玻璃 C.富勒烯 D.结构陶瓷
【答案】B
【解析】A.压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料,属于新型无机非金属材料,故A正确;
B.钢化玻璃属于传统无机非金属材料,故B错误;
C.富勒烯是一种由碳组成的分子,属于新型无机非金属材料,故C正确;
D.结构陶瓷具有耐高温、耐冲刷、耐腐蚀、高硬度、高强度,属于新型无机非金属材料,故D正确;
答案选B。
39.馆藏文物记载着中华文明的灿烂成就。下列文物主要由硅酸盐制成的是
A.铁熨斗
B.人面鱼纹彩陶盆
C.《编年纪》竹筒
D.人形铜灯
【答案】B
【解析】A.铁熨斗的主要成分为金属铁,不是硅酸盐,故A错误;
B.人面鱼纹彩陶盆为陶瓷,属于硅酸盐材料,故B正确;
C.《编年纪》竹简的主要成分为纤维素,为高分子化合物,故C错误;
D.人形铜灯主要材料为金属,不属于硅酸盐材料,故D错误;
故选:B。
40.中华文物,璨若星河。下列文物主材质属于硅酸盐材料的是
A.铜鼎
B.陶马
C. 玛瑙环
D.竹简
【答案】B
【解析】A.铜鼎主要成分为金属材料,不属于属于硅酸盐材料,故A错误;
B.陶马成分是陶瓷,属于硅酸盐材料,故B正确;
C.玛瑙主要成分为二氧化硅,不属于属于硅酸盐材料,故C错误;
D.竹简主要成分为纤维素,不属于属于硅酸盐材料,故D错误;
故选:B。
考点11 新型无机非金属材料
41.化学与人类生产、生活、社会可持续发展等密切相关。下列说法错误的是
A.水泥、玻璃、陶瓷是三大传统硅酸盐产品
B.千家万户通光纤,光纤的主要材质为
C.华为首款手机芯片的主要成分是
D.中国空间站使用的太阳能电池帆板的主要成分是
【答案】C
【解析】A.水泥、玻璃、陶瓷均为硅酸盐制品,是三大传统硅酸盐产品,A正确;
B.二氧化硅具有对光良好的全反射作用,光纤通信使用的光缆主要成分是SiO2,B正确;
C.Si为常见的半导体材料,手机芯片主要成分硅单质,C错误;
D.太阳帆板的基本原理是利用硅(Si)和某些金属的光电效应,主要成分是Si,D正确;
故选C。
42.硅是构成无机非金属材料的一种主要元素,下列有关硅及其化合物的叙述正确的
A.硅晶体是良好的半导体,可用于制造光导纤维
B.既能和氢氧化钠溶液反应,又和氢氟酸反应,故是两性氧化物
C.碱液能用玻璃瓶盛放,但不能用玻璃塞
D.硅酸盐中硅、氧原子之间以离子键形成硅氧四面体结构
【答案】C
【解析】A.光导纤维的主要成分是二氧化硅,A错误;
B.只能与氢氟酸反应,不能与其他酸反应,不是两性氧化物,B错误;
C.玻璃中含有,能与碱液反应生成具有粘性的硅酸钠粘住瓶口,故不能用玻璃塞,C正确;
D.硅酸盐中硅、氧原子之间以共价键形成硅氧四面体结构,D错误;
故选C。
43.高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域,工业制备高纯硅的原理示意图如下:
下列叙述不正确的是
A.石英砂的主要成分为,可用于生产光导纤维
B.反应①②③均为氧化还原反应
C.反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1
D.、HCl都能在该工业流程中循环利用
【答案】C
【分析】反应①发生反应:SiO2+2CSi+2CO↑,反应②是Si+3HClSHCl3+H2,反应③是SHCl3+H2Si+3HCl;
【解析】A.石英砂、光导纤维的主要成分均为,可用于生产光导纤维,A正确;
B.在反应①②③中均有元素化合价的变化,因此三个反应均为氧化还原反应,B正确;
C.在反应①发生反应:SiO2+2CSi+2CO↑,在该反应中SiO2是氧化剂,C是还原剂,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2,C错误;
D.在反应②中产生H2,可用于反应③还原SiHCl3制取Si单质,反应③产生的HCl可与粗硅反应制取SiHCl3,因此流程中HCl和H2可以循环利用,D正确;
故选C。
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