第5章 化工生产中的重要非金属元素 课程阶段总结-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019 单选）

正禾一本通 一轮总复习 多媒体课件 英语（人教版） 第五章　化工生产中的重要非金属元素 第五章　课程阶段总结 知识体系建构·关键厘清 专题突破·重难探究 阶段过关检测　第五章 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 01 02 03 04 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11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 专题1　硫、氮及其化合物的转化与推断 【知识整合】 1．氮、硫及其化合物的转化关系 (1)氮及其化合物的转化 (2)硫及其化合物的转化 2．氮、硫及其化合物推断题的常见突破口 (1)特征颜色 NO2(红棕色)、单质S(淡黄色)。 (2)特征变化 ①NO遇到空气(或O2)变成红棕色的NO2；②SO2为无色、有刺激性气味的气体，将其通入品红溶液中，溶液褪色；③常温下，Fe、Al在浓硫酸和浓硝酸中发生钝化。 (3)特征转化：符合“ABCD”的转化关系。 例如：N2(或NH3)NONO2HNO3；S(或H2S)SO2SO3H2SO4。 【对点突破】 1．(2024·江西一模)部分含N及S物质的分类与相应化合价之间的关系如图所示，下列推断合理的是(　　) A．a′和c′气体混合无明显现象 B．制取1 mol a，工业上只需要投料14 g b C．实验室一般用Na2SO3和e反应制备c′ D．可以用铝槽车运输浓的e溶液和浓的e′溶液 解析：选D。a为NH3、b为N2、c为NO、d为NO2、e为HNO3；a′为H2S、b′为S、c′为SO2，d′为SO3、e′为H2SO4。a′为H2S、c′为SO2，两者混合反应生成S单质，可观察到淡黄色固体生成，A错误； a为NH3、b为N2，工业上用氮气和氢气化合生成氨气，该反应是可逆反应，制取1 mol氨气需要氮气的质量大于14 g，B错误；实验室用Na2SO3和浓硫酸制取SO2，C错误； e为HNO3，e′为H2SO4，在常温下Al遇浓硝酸、浓硫酸会发生钝化，可以用铝槽车运输，D正确。 2．A～H均是中学常见物质，它们之间有下图所示转化关系(部分产物已略去)。已知：A为酸式盐，常用作化肥；常温下B、D、E、F、G均为气体，C为无色液体。 回答下列问题： (1)实验室检验D的方法及现象：________________________。 (2)反应①的离子方程式为_________________________________。 (3)反应②的化学方程式为___________________________________； 若生成3.2 g E，则转移电子的物质的量为________mol。 (4)反应③的化学方程式为_______________________________， 常用于工业制________。 (5)在反应④中，被还原的物质与被氧化的物质的物质的量之比为 ________。 解析：D是NH3，E是O2，C是H2O，B是CO2，A为NH4HCO3。D(NH3)与E(O2)在催化剂、加热条件下反应生成F，则F是NO；NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，故G是NO2，H是HNO3。 答案：(1)用湿润的红色石蕊试纸接触D，试纸变蓝色(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近D，产生白烟)　 (2)＋2OH—NH3↑＋＋2H2O (3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　0.2 (4)4NH3＋5O24NO＋6H2O　硝酸　(5)1∶2 专题2　常见气体的制备方法 【知识整合】 1．常见气体的制备装置 装置 应用 固体(或液体)＋液体气体 固体(＋固体)气体 固体(或液体)＋液体―→气体 2.气体的净化除杂方法 (1)除杂试剂的选择：依据主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性。 (2)吸收剂的选择 ①易溶于水的气体杂质可用水吸收； ②酸性杂质可用碱性物质吸收； ③碱性杂质可用酸性物质吸收； ④水为杂质时，可用干燥剂吸收； ⑤能与杂质发生反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。 (3)气体的干燥净化装置 类型 液态干燥剂 固态干燥剂 固体，加热 装置图 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 常见试剂 浓H2SO4(酸性、强氧化性) 无水氯化钙(中性)、碱石灰(碱性) Cu、CuO、Mg等 例如当CO2中混有O2杂质时，可选用Ⅳ装置除O2，除杂试剂是Cu粉。 3．气体的收集方法 (1)一般方法 收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气体(举例) 排水法 难溶于水或微溶于水且不与水反应 O2、H2、NO、CO等 排空气法 向上排空气法 密度大于空气且不与空气中的成分反应 Cl2、SO2、 NO2、CO2等 向下排空气法 密度小于空气且不与空气中的成分反应 H2、NH3等 (2)创新方法 ①从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体，如H2、O2等。 ②若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体：换成饱和食盐水收集氯气，换成饱和碳酸氢钠溶液收集二氧化碳，换成四氯化碳收集HCl或NH3。 4．常用的防倒吸装置 5．常见气体的典型制备装置 (1)Cl2的实验室制备 (2)SO2的实验室制备 (3)NH3的实验室制备 【对点突破】 3．实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是(　　) 选项 a中的物质 b中的物质 c中收集的气体 d中的物质 A 浓氨水 NaOH NH3 H2O B 浓硫酸 Cu SO2 NaOH溶液 C 稀硝酸 Cu NO2 NaOH溶液 D 浓盐酸 KMnO4 Cl2 NaOH溶液 解析：选D。氨的密度比空气密度小，应选向下排空气法收集， A错误；浓硫酸和Cu反应生成SO2需要加热才能进行， B错误；稀硝酸和Cu反应生成NO，不能得到NO2，C错误；浓盐酸和KMnO4反应生成Cl2，Cl2的密度比空气密度大，应选向上排空气法收集，Cl2可以用NaOH溶液吸收，D正确。 4．(2024·陕西咸阳检测)NH3是一种重要的化工产品，也是重要的化工原料。某化学兴趣小组在实验室制备NH3并完成相关性质实验。 Ⅰ.实验室制取NH3通常有两种方法：①选择药品氢氧化钙与氯化铵固体；②选择药品NaOH固体与浓氨水。 (1)用方法①制备NH3应选择的装置是______(填“甲”或“乙”)，发生反应的化学方程式为______________________________________________。 检验NH3已收集满的方法是_________________________________。 (2)利用装置乙还可制取下列气体中的______(填字母)。 a．H2　　　b．CO2　　　c．Cl2 (3)下列能用作NH3尾气吸收装置的是______(填序号)。 Ⅱ.该化学兴趣小组设计下图装置探究NH3的性质。 (4)实验发现A中固体完全变红，B中无水硫酸铜变蓝，还产生一种单质气体。实验后取A中红色固体于试管中，加入过量稀硫酸。已知：Cu和Cu2O均为红色固体，Cu2O＋2H＋===Cu2+＋Cu＋H2O。 ①若溶液不变蓝，A中发生的总反应化学方程式为_________________。 ②若溶液变蓝，证明红色固体中______(填“有”或“没有”)Cu2O，经称量反应前A中CuO质量为8 g，反应后A中红色固体质量为6.8 g，则红色固体中金属铜的质量分数为__________(精确至0.01%)。 (5)若将B与C装置中的a相连，通入SO2后，BaCl2溶液中产生白色沉淀，写出生成白色沉淀的总离子方程式：______________________________。 解析：(2)反应物为固体与液体，反应条件不加热，利用该装置适宜Zn和盐酸制备氢气、石灰石和盐酸制备二氧化碳、高锰酸钾和浓盐酸制备氯气等，故选abc。 (3)①氨极易溶于水，若将导管直接通入水中会发生倒吸，所以①不可用；②中用一倒扣于水面的漏斗可以防止倒吸，可以用来吸收尾气；③用一个安全瓶，烧杯中的水回流到安全瓶中，不会回流到反应装置中，可以用来吸收尾气；④是一个密闭体系，容易由于气体压强过大而发生危险，不可用；综上所述，能用来吸收尾气的是②③。 (4)①若溶液不变蓝，说明没有铜离子，则产物中没有氧化亚铜，只有单质铜；②若溶液变蓝，证明红色固体中有Cu2O；反应前A中CuO质量为8 g，物质的量为0.1 mol，若反应后全部转变为Cu，则0.1 mol Cu的质量为6.4 g，若反应后全部转化为Cu2O，则物质的量为0.05 mol，质量为7.2 g，所以反应后6.8 g固体中既有铜，也有Cu2O，设铜的物质的量为x，Cu2O的物质的量为y，则有64x＋144y＝6.8，x＋2y＝0.1，可解得x＝0.05 mol，y＝0.025 mol；铜的质量为0.05 mol×64 g/mol＝3.2 g，金属铜的质量分数为×100%＝47.06%。 答案：(1)甲　2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O　用湿润的红色石蕊试纸靠近圆底烧瓶口，试纸变成蓝色，说明氨已经集满　(2)abc (3)②③　(4)①3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O　②有　47.06% (5)2NH3＋H2O＋SO2＋Ba2+===BaSO3↓＋ 一、选择题：本题共15小题，每题3分，共45分，每题只有一个选项符合题意。 1．下列博物馆馆藏文物的主要成分为硅酸盐的是(　　) A．鎏金人擎铜灯 B．曾侯乙编钟 C．宋弦纹复口四系瓷罐 D．漆木彩绘三鱼纹耳杯 答案：C 2．酸雨是指因空气污染而造成的酸性降水，在历史上，人类社会曾出现过几次严重的酸雨事件。下列有关酸雨的说法错误的是(　　) A．pH小于5.6的降雨通常称为酸雨 B．酸雨的形成和空气中CO2含量增多没有直接关系 C．植被破坏、水土流失导致了酸雨形成 D．可通过燃煤脱硫、开发新能源等措施治理硫酸型酸雨 解析：选C。正常雨水因溶有二氧化碳显弱酸性，正常雨水的pH约为5.6，pH小于5.6的降雨通常称为酸雨，A正确；酸雨的形成和空气中SO2、NO2含量增多有直接关系，与CO2含量增多无关，B正确；植被破坏、水土流失会导致土壤的沙化，不是酸雨的成因，C错误；开发新能源、燃煤脱硫等措施可以减少二氧化硫的排放，治理硫酸型酸雨，D正确。 3．类推思想在化学学习与研究中经常被采用，但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论中正确的是(　　) A．SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，故CO2也能使酸性KMnO4溶液褪色 B．盐酸与镁反应生成氢气，故硝酸与镁反应也生成氢气 C．SO2能使品红溶液褪色，故CO2也能使品红溶液褪色 D．常温下浓硫酸能使铁和铝钝化，故常温下浓硝酸也能使铁和铝钝化 解析：选D。A中CO2无还原性，不能使酸性KMnO4溶液褪色；B中金属与HNO3反应不产生H2；C中CO2无漂白性，不能使品红溶液褪色。 4．(2024·浙江杭州期末)下列叙述正确的是(　　) A．H2O2、SO2、氯水、过氧化钠、臭氧、活性炭都有漂白性，且原理相同 B．向含有BaCl2和NaOH的混合溶液中通入少量的CO2气体，有白色沉淀生成 C．将SO2通入BaCl2溶液可生成BaSO4沉淀 D．常温下，浓硝酸可以用铝槽贮存，说明铝与浓硝酸不能反应 解析：选B。SO2与有色物质化合生成无色物质，H2O2、氯水、过氧化钠、臭氧具有强氧化性，活性炭是物理吸附，漂白原理不同，A错误；向含有BaCl2和NaOH的混合溶液中通入少量的CO2气体，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，碳酸根与钡离子反应生成白色沉淀，B正确；二氧化硫和氯化钡不反应，C错误；常温下，铝遇到浓硝酸会钝化，属于化学反应，D错误。 5．下列解释实验事实的方程式不正确的是(　　) A．氨遇浓盐酸产生白烟：NH3＋HCl===NH4Cl B．铁粉与水蒸气在高温条件下反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 C．浓硫酸与木炭加热产生气体：2H2SO4(浓)＋C2SO2↑＋CO2↑＋2H2O D．向铜粉中滴加稀HNO3，产生气体：Cu＋4H＋＋===Cu2+＋2NO2↑＋2H2O 解析：选D。Cu与稀硝酸反应产生Cu(NO3)2、NO、H2O，离子方程式应该为3Cu＋8H＋＋===3Cu2+＋2NO↑＋4H2O，D错误。 6．科学家最近用金属钠还原CCl4和SiCl4制得SiC纳米棒，该反应的化学方程式为8Na＋CCl4＋SiCl4===SiC＋8NaCl。下列说法错误的是(　　) A．SiC和SiO2中Si元素的化合价相同 B．生成1 mol SiC，转移的电子数为8NA C．SiO2制备单质Si、单质Si制备SiCl4均涉及氧化还原反应 D．上述反应中SiC既是氧化产物又是还原产物 解析：选D。该反应中SiC是还原产物，NaCl是氧化产物，D错误。 7．如图所示是短周期某种非金属元素的“价—类”二维图。下列推断不正确的是(　　) A．a与d反应产物中有离子键 B．可存在a→b→c→d的转化 C．常温下，d的浓溶液不能与铁发生反应 D．可用与强碱的反应来检验e中的阳离子 解析：选C。由短周期某种非金属元素的“价—类”二维图分析可知，元素最高价为＋5价，最低价为－3价，为N元素的“价—类”二维图，a为NH3，b为NO，c为NO2，d为HNO3，e为铵盐。由分析可知，a为NH3，d为HNO3，a与d反应的产物为NH4NO3，含离子键，A正确； a为NH3，b为NO，c为NO2，d为HNO3，可存在a→b→c→d的转化，如NH3HNO3，B正确； d为HNO3，常温下，d的浓溶液(浓硝酸)能与铁发生反应，发生钝化现象，C错误；铵盐与强碱的反应生成氨，氨能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，据此检验e中的阳离子铵根离子，D正确。 8．下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是(　　) A．用装置甲制取SO2 B．用装置乙验证SO2的漂白性 C．用装置丙收集SO2 D．用装置丁处理实验中的尾气 解析：选C。A．铜与浓硫酸需要加热才能反应制得SO2，故用装置甲制取不了SO2；B．SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色体现其还原性而不是漂白性，即用装置乙验证不了SO2的漂白性；C．SO2的密度大于空气，不与空气反应，可用向上排空气法收集，即能够用装置丙收集SO2，符合题意；D．SO2与饱和亚硫酸氢钠溶液不反应，故不能用装置丁处理实验中的尾气。 9．已知某物质X能发生如下转化： 下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述正确的是(　　) A．若X为C，则Y可以和氢氧化钠反应生成盐和水 B．若X为S，则A为硫酸 C．反应①和②一定为氧化还原反应，反应③一定为非氧化还原反应 D．X一定是非金属单质 解析：选B。若X为C，则Y为CO、Z为CO2、A为H2CO3，CO与氢氧化钠溶液不反应，A错误；若X为S，则Y为SO2、Z为SO3、A为H2SO4，符合转化关系，B正确；物质与单质氧气的反应一定属于氧化还原反应，即反应①和②一定为氧化还原反应，若X为Na，Y为Na2O、Z为Na2O2，反应③是过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气，属于氧化还原反应，则反应③不一定为非氧化还原反应，C错误，D错误。 10．合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，诺贝尔化学奖曾先后3次颁发给研究有关合成氨技术的研究者。下列关于实验室制备NH3的做法正确的是(　　) A．用①作气体发生装置 B．②中加入浓硫酸干燥 NH3 C．用③收集NH3 D．用④中的水溶液吸收尾气 解析：选D。加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物时，试管口应斜向下倾斜，防止冷凝水回流炸裂试管，A错误；氨是碱性气体，浓硫酸能与氨反应生成硫酸铵，B错误；氨的密度比空气小，可以采用向下排空气法收集氨，此时的导管应该是短进长出， C错误；氨极易溶于水，用④中的水溶液吸收尾气，同时起到防倒吸作用，D正确。 11．微型实验药品用量少，绿色环保。如图所示为探究SO2性质的微型实验，滤纸①～④分别浸泡了相关试剂，实验时向试管中滴入几滴浓硫酸。下列说法正确的是(　　) A．滤纸①先变红后褪色，体现了SO2具有漂白性和酸性氧化物的性质 B．滤纸②、③褪色均证明SO2具有还原性 C．滤纸④上有黄色固体生成，证明SO2具有氧化性 D．若滤纸④上析出了0.096 g固体，则在滤纸④上发生的反应转移了0.006 mol电子 解析：选C。SO2能使紫色石蕊溶液变红但不能使其褪色，体现了SO2作为酸性氧化物的性质，A项错误；碘水褪色证明SO2具有还原性，品红褪色证明SO2具有漂白性，B项错误；滤纸④上有黄色固体S生成，证明SO2具有氧化性，C项正确；滤纸④上析出0.096 g固体，则生成0.003 mol S，转移0.004 mol电子，D项错误。 12．(2024·浙江杭州期末)实验室用H2还原SiHCl3(沸点：31.85 ℃)制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去)，下列说法正确的是(　　) A．装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓硫酸、冰水 B．实验时，应先加热管式炉，再打开活塞K C．为鉴定制得的硅中是否含有微量铁单质，需要用到的试剂为盐酸、双氧水、KSCN溶液 D．该实验中制备氢气的装置也可用于硫酸与Na2SO3反应制备SO2 解析：选C。本题制备高纯硅，反应H2＋SiHCl3Si＋3HCl应在装置Ⅳ中进行，装置Ⅰ的目的是制备氢气，氢气中含有水蒸气，对后续实验产生干扰，必须除去，因此装置Ⅱ的作用是除去氢气中的水蒸气，即装置Ⅱ中盛放浓硫酸，装置Ⅲ的作用是提供SiHCl3气体，因此在水浴中加热，不能使用冰水，A错误；实验时应先通入氢气，目的是排出装置中的空气，防止氢气不纯，在加热时爆炸，B错误；铁与盐酸反应生成Fe2+，Fe2+被H2O2氧化成Fe3+，Fe3+与KSCN溶液反应，溶液变红色，可以鉴定是否含有铁单质，C正确；Na2SO3易溶于水，不能用启普发生器发生反应，因此不能用于硫酸与Na2SO3反应制备SO2，D错误。 13．如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(反应中生成的水已略去)，其中说法正确的是(　　) A．反应①说明SO2具有氧化性，反应②说明SO2具有酸性 B．反应②中生成物n(Na2SO3)∶ n(NaHSO3)＝1∶1时，则反应物n(SO2)∶ n(NaOH) ＝3∶2 C．反应③④⑤均属于氧化还原反应 D．工业上可利用反应②和反应④回收SO2 解析：选D。A项，反应①中先变蓝后褪色，说明KIO3先转化为I2后转化为I－，SO2体现还原性，错误；B项，根据元素守恒，当n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)＝1∶1时，n(SO2)∶n(NaOH)＝2∶3，错误；C项，反应④不是氧化还原反应，错误；D项，利用反应②④，可以吸收SO2并回收利用，正确。 14．(2024·福建泉州一模)氨氮废水是造成水体富营养化的原因之一，下图为处理氨氮废水的流程。 下列离子方程式书写错误的是(　　) A．过程①：＋OH－===NH3·H2O B．过程②总反应式：3Cl2＋2NH3·H2O===6Cl－＋N2＋2H2O＋6H＋ C．过程③：Cl2＋＋H2O===2Cl－＋＋2H＋ D．Cl2溶于水：Cl2＋H2O⥫⥬Cl－＋ClO－＋2H＋ 解析：选D。Cl2溶于水为可逆反应，生成的HClO为弱酸，不能拆开，反应为Cl2＋H2O⥫⥬Cl－＋HClO＋H＋，D错误。 15．一定量浓硝酸与38.4 g Cu恰好完全反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示： 下列说法正确的是(　　) A．硝酸在反应中只体现氧化性 B．氮的氧化物与NaOH溶液反应时，NO作氧化剂 C．若浓硝酸体积为200 mL，则其物质的量浓度为11 mol/L D．混合气体中N2O4的物质的量是0.2 mol 解析：选C。铜和硝酸反应生成硝酸铜和氮的化合物，硝酸部分被还原，作氧化剂，有部分生成盐，表现出酸性，A错误；氮的氧化物与NaOH溶液反应时，生成NaNO3和NaNO2，NO作还原剂，B错误；铜和硝酸反应生成硝酸铜和氮的化合物，n(Cu)＝ mol＝0.6 mol，所以生成硝酸铜0.6 mol，含有硝酸根离子1.2 mol，氮的化合物为0.9 mol，与氢氧化钠恰好完全反应生成NaNO3和 NaNO2，根据原子守恒可知：n(Na)＝n(N)＝n(NaOH)＝0.5 L×2 mol/L＝1 mol，所以硝酸的总量为1.2 mol＋1 mol＝2.2 mol，若浓硝酸体积为200 mL，则其物质的量浓度为c＝＝11 mol·L-1，C正确；由题意可知0.9 mol氮的化合物转化为钠盐的量为(0.5×2)mol＝1 mol，所以混合气体中N2O4的物质的量是0.1 mol，D错误。 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16．(8分)如图是由常见元素组成的一些单质及其化合物之间的转化关系图。常温常压下，B、E、F、H、I均为气体，F无色无味且能使澄清石灰水变浑浊；B、E、I均有刺激性气味，E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，B、E在空气中相遇会产生白烟，I为红棕色。A是一种常见的肥料。C、G、K的焰色反应呈黄色(反应中生成的部分物质已略去)。 请回答下列问题： (1)物质D的化学式为__________________________________________。 (2)写出反应③的化学方程式：_________________________________。 (3)写出反应④的离子方程式：____________________________。 (4)写出反应⑤的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：_______。 解析：E是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，应为NH3；I为红棕色气体，应为NO2，则H为NO，J为HNO3；F是无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体，则F为CO2；C、G、K的焰色反应呈黄色，则都含有Na元素，由反应③可知G为Na2CO3，K为NaHCO3，C应为NaOH；A是一种常见的肥料，应为NH4HCO3；B、E在空气中相遇会产生白烟，B应为HCl，则D为NH4Cl。 答案：(1)NH4Cl　(2)Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3 (3)3Cu＋8H＋＋===3Cu2+＋2NO↑＋4H2O (4) 17．(11分)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如图： (1)Si的原子结构示意图为__________。 (2)电弧炉发生的反应的化学方程式为___________________________。当有1 mol单质碳参与反应时，该反应转移的电子数是________(用NA表示)。 (3)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气体和一种气体单质，写出该反应的化学反应方程式：_______。 (4)工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为_________。 (5)工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶，写出水玻璃和盐酸反应的离子方程式：____________________________________。 答案：(1) (2)SiO2＋2CSi＋2CO↑　2NA (3)SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋H2↑＋3HCl (4)4HF＋SiO2===SiF4↑＋2H2O (5)＋2H＋===H2SiO3↓ 18．(8分)如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系。回答下列问题： (1)B物质的电子式为__________。 (2)实验室制取物质B的化学方程式为__________________________。 (3)浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为________________。 (4)将3.2 g铜与60.0 mL一定浓度的硝酸发生反应，铜完全溶解，产生NO2和NO混合气体的体积为8.96 L(标准状况)。待产生的气体全部释放后，向溶液加入100 mL 2.0 mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为________mol/L。 解析：(4)向溶液加入NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，此时溶质为硝酸钠，根据氮原子守恒，n(HNO3)＝n(NaNO3)＋n(NO)＋n(NO2)＝100 mL×10-3 L/mL×2.0 mol/L＋＝0.6 mol，则原硝酸溶液的浓度为c(HNO3)＝＝10 mol/L。 答案：(1) (2)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O (3)C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O　(4)10 19．(14分)Ⅰ.已知氮氧化物(NO、NO2)、SO2是大气污染物。回答下列问题： (1)以上污染物会造成的环境问题有__________(写一种即可)。 (2)如图包含气体发生装置和收集装置(部分装置的夹持仪器已省略)，实验室以Cu与浓HNO3反应制备并收集NO2，应选择的装置是__________(填字母)。 Ⅱ.某化学小组模拟工业生产制取HNO3，设计了下图所示装置，其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球。 (3)写出装置B中NH3发生反应的化学方程式：____________________。 (4)装置C中浓硫酸的主要作用是_____________________。 Ⅲ.某兴趣小组用Fe2(SO4)3溶液吸收含SO2的尾气(SO2的体积分数约10%，其余为空气)，实验装置如图所示： (5)装置A中用Fe2(SO4)3溶液吸收SO2反应的离子方程式：_________。 (6)反应后，若要检验SO2是否过量，可用试剂为__________。 答案：(1)酸雨　(2)AD　(3)4NH3＋5O24NO＋6H2O　(4)吸收多余的氨 (5)2Fe3+＋SO2＋2H2O===2Fe2+＋＋4H＋　(6)品红溶液 20．(14分)H2S和NO是两种主要的大气污染物。 (1)将H2S转化为可再利用的资源是能源研究领域的重要课题。H2S的转化目前主要有以下两种方法： 方法Ⅰ 克劳斯燃烧法 H2SS 方法Ⅱ 铁盐、铜盐氧化法 H2S ①方法Ⅰ的化学方程式是_____________________________________。 ②方法Ⅱ，将H2S和O2的混合气体通入FeCl3、CuCl2的混合溶液中反应回收S，物质转化如图1所示。下列说法不正确的是________。 A．Cu2+和H2S反应的离子方程式为S2-＋Cu2+===CuS↓ B．O2在转化过程中发生的反应为O2＋4Fe2+＋4H＋===4Fe3+＋2H2O C．整个反应过程中溶液的pH值变小(不考虑产生的H2O的稀释效果) D．提高混合气体中O2的比例可防止生成的硫单质中混有CuS (2)Pt­BaO双催化剂处理大气中的NO和H2S，如图2所示。 ①NO和O2在催化剂Pt表面发生反应的化学方程式为_____________。 ②通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NO2的储存和还原，储存NO2的物质是________。 ③NO2协同处理H2S过程中，NO2与H2S按比例1∶2通入，每处理0.2 mol H2S时，转移电子数为0.4NA，则产物X的化学式为____________。 (3)实验室探究Ba(NO3)2的分解规律： 某同学结合HNO3受热分解的规律，采用图3所示装置加热Ba(NO3)2固体探究Ba(NO3)2分解规律。加热过程中发现：装置②中有气泡产生，但在上升的过程中消失。石蕊试液逐渐变为红色，液体几乎不被压至装置③中。写出Ba(NO3)2受热分解的化学方程式：_______________________________。 加热前称重为m g(含试管)，反应结束后，冷却再次称重为n g(含试管)，试求反应结束后②试管中液体的物质的量浓度为________mol·L-1 (用含m和n的式子表达，试液体积仍视为100 mL)。 解析：(1)①在反应Ⅰ中H2S和O2反应产生S和H2O。 ②由图示和元素守恒可知，Cu2+和H2S反应生成CuS和H＋，H2S为弱酸，不可拆，离子方程式为Cu2+＋H2S===CuS↓＋2H＋，A错误；由图可以看出，Fe2+在O2作用下变成Fe3+，发生反应为O2＋4Fe2+＋4H＋===4Fe3+＋2H2O，B正确；若不考虑水的稀释，由总反应为2H2S＋O22S＋2H2O 可知过程中pH不变，C错误；提高混合气体中O2的比例， O2充足时，反应过程中的Fe2+能被充分氧化为Fe3+，而充足的Fe3+可将CuS氧化为S，从而防止生成的硫单质中混有CuS，D正确。 (2)③NO2和H2S发生氧化还原反应，NO2做氧化剂，还原产物为N2，处理0.2 mol H2S，转移0.4 mol电子，消耗 0.1 mol NO2，根据电子守恒，硫元素化合价应从－2→0，故氧化产物X的化学式应为S。 (3)装置②中有气泡产生，但在上升的过程中消失，石蕊试液逐渐变为红色，液体几乎不被压至装置③中，说明产生的气体和水完全反应，Ba(NO3)2 受热分解的化学方程式为2Ba(NO3)22BaO＋4NO2↑＋O2↑，由反应前后质量守恒可得，NO2、O2的总质量为m－n，设NO2的物质的量为n1，O2的物质的量为n2，可得①n1＝4n2、②46n1＋32n2＝m－n，解得n1＝mol，装置②中发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，溶质为HNO3，由反应可知n(HNO3)＝n(NO2)＝ mol，所以②试管中液体的物质的量浓度为c＝ mol·L-1。 答案：(1)①2H2S＋O22S＋2H2O　②AC (2)①2NO＋O22NO2　②BaO　③S (3)2Ba(NO3)22BaO＋4NO2↑＋O2↑　 $$