第五章 化工生产中重要非金属元素【B卷·测试卷】-2024-2025学年高一化学同步单元AB卷（江苏专用，人教版2019必修第二册）

第五章 化工生产中重要非金属元素单元测试 ( 注 意 事 项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1、本试卷共7页。本卷满分100分，答题时间为75分钟。 2、试题答案需作答在答题卡，答在试卷上无效。 3、作答选择题时必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其它位置作答一律无效。 4、如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 ) 可能用到的相对原子质量：H-1　C-12　N-14　O-16　Na-23　S-32 一、选择题（本题共14小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共42分） 1．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． 2．部分含S和含Cl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．可存在f→g→i→f的转化 B．酸性强弱：j>e>i C．h是一种新型自来水消毒剂 D．将g或c持续通入紫色石蕊溶液，溶液均先变红后褪色 3．NH3易液化，能与多种物质发生反应，可用于侯氏制碱、制取肼(N2H4)和尿素[CO]等。肼(N2H4)具有强还原性，可由尿素[CO]、NaClO和NaOH溶液一起反应制得。下列说法正确的是 A．侯氏制碱的原理可表示为饱和NaCl溶液 NaHCO3 B．氨气催化氧化制取NO属于氮的固定中的一种 C．浓氨水与浓硫酸靠近时会有白烟生成 D．由尿素、NaClO和NaOH溶液制N2H4时，应将NaClO溶液滴加到尿素溶液中 4．下列实验装置不能达到实验目的的是 A．用SO2做喷泉实验 B．收集NO C．验证氨气易溶于水 D．验证酸性：H2CO3>H2SiO3 A．A B．B C．C D．D 5．下列各组离子中，在给定条件下能大量共存的是 A．澄清透明的水溶液中：、、、 B．使酚酞溶液变红的溶液中：、、、 C．使紫色石蕊溶液显红色的溶液中：、、、 D．使紫色石蕊溶液显蓝色的溶液中：、、、 6．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向5mL0.1mol·L-1KI溶液中，加入1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液，充分反应后滴入5~6滴KSCN溶液，溶液变成红色 KI与FeCl3反应有一定限度 B 将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，观察溶液颜色变化 SO2具有漂白性 C 用NaNO3和浓硫酸共热制HNO3 S的非金属性强于N D 向0.1mol/L H2O2溶液中滴加0.1mol/L KMnO4溶液，溶液褪色 具有氧化性 A．A B．B C．C D．D 7．下列关于氮氧化物的形成、吸收的说法正确的是 A．汽车尾气中的含氮氧化物，主要来源于汽油的不完全燃烧 B．用石灰乳吸收NO和NO2，加快气体流速可提高氮氧化物的吸收率 C．收集NO2气体时采用排水法，可提高NO2气体的纯度 D．用CO(NH2)2可将NO2转化为N2，是利用了CO(NH2)2的还原性 8．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。Fe2(SO4)3溶液脱除空气中H2S并再生的原理如图所示。下列说法正确的是 A．反应Ⅰ中H2S被还原 B．反应过程中，Fe3+是催化剂 C．反应Ⅱ的离子方程式为： D．脱除1molH2S，标准状况下消耗氧气的体积为22.4L 9．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．漂白粉 C．HClO溶液 D． 10．X、Y、Z、W四种物质间的转化关系如图所示 ，下列转化不能一步实现的是 序号 X Y Z W A N2 NH3 NO NO2 B Na NaOH Na2CO3 NaCl C Cl2 Ca(ClO)2 HClO HCl D H2S S SO3 H2SO4 A．A B．B C．C D．D 11．硫酸是当今世界上最重要的化工产品之一，目前工业制备硫酸主要采用以硫铁矿为原料。硫酸工业、金属冶炼产生的尾气中含有，需经回收利用处理才能排放到空气中。下列有关化学反应表示不正确的是 A．煅烧硫铁矿获得： B．接触室中被氧化： C．用少量氨水吸收尾气中的： D．与溶液反应的离子方程式： 12．根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 将干燥的氯气通入新鲜的花瓣中 花瓣褪色 氯气具有漂白性 B 取久置的Na2O2粉末，向其中滴加过量的盐酸 产生无色气体 Na2O2粉末未变质 C 将稀硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中 溶液变黄色 氧化性：H2O2>Fe3＋ D 向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X 出现白色沉淀 X不一定具有氧化性 A．A B．B C．C D．D 13．炭跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法正确的是 A．洗气瓶中产生的沉淀有碳酸钡 B．Z导管出来的气体中有二氧化碳 C．洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡 D．Z导管口无红棕色气体出现 14．将10g铜镁合金完全溶解于100mL某浓度的硝酸中，得到NO和(不考虑)共0.3mol，向反应后的溶液中加入溶液0.8L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为18.5g。下列说法错误的是 A．该硝酸的物质的量浓度为 B．合金中铜与镁的物质的量之比为2：3 C．混合气体中NO和的体积之比为1：2 D．铜镁合金溶解后，溶液中剩余的物质的量为0.3mol 2、 非选择题（本题共4小题，每空2分，共58分） 15．铁及其化合物与我们的生活生产息息相关。 (1)纳米铁粉可用于处理废水中的：酸性条件下，纳米铁粉与废水中反应生成与，其反应的离子方程式是 。 (2)以硫铁矿主要成分为为原料制备硫酸亚铁晶体的工艺流程如图： ①焙烧所得矿渣的成分为、和，写出酸溶时发生反应的离子化学方程式 。 ②酸溶时，若其他条件不变，下列措施中能提高单位时间内铁元素溶出率的有 。   A．适当减小硫酸浓度    B．适当加快搅拌速率   C．将焙烧所得的矿渣粉碎 ③加入铁粉的目的是 用离子方程式表达。 16．某同学设计了如下图所示的实验装置检验浓硫酸与木炭反应的部分产物。 (1)浓硫酸与木炭反应的化学方程式为 。 (2)混合气体使品红溶液褪色，说明具有的性质是 。 (3)实验室用足量NaOH溶液吸收尾气的离子方程式为 。 (4)与可发生反应：，可用于测定气体中的含量。将某气体以10 mL/min的速率匀速通过100 mL 0.02 mol/L溶液，当通入气体100 min时溶液恰好完全褪色。若杂质均不参加反应，则原气体中的含量为 g/m3。 17．下面是某校化学研究性学习小组探究足量锌与浓硫酸反应的实验： Ⅰ.甲同学设计如图实验验证该反应产生的混合气体中含有SO2、H2、H2O，已知装置C中试剂过量。 A B C D E F (1)写出A中生成SO2的化学方程式 。 (2)若按气体从左到右的流向，气体流经的各装置连接顺序是 。 (3)E中干燥管的作用是 。 (4)证明混合气体中含有H2的实验现象为 。 Ⅱ.乙同学设计如下实验步骤测定44.8L(标准状况下)混合气体中SO2的体积分数。 (5)W溶液可以是 (填序号)。 A．H2O2溶液    B．硫酸酸化的KMnO4溶液    C．溴水 (6)该混合气体中二氧化硫的体积分数为 (用含m的代数式表示)。 18．实验室由硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)制备软磁性材料α−Fe2O3 。主要转化流程如下： (1)制绿矾。烧渣到绿矾的工艺中涉及“酸浸”“还原”“除杂”“结晶”等实验流程。 ①酸浸。写出烧渣酸浸时Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式 。 ②还原。向“酸浸”后的溶液中加入过量铁粉，使Fe3+完全转化为Fe2+，该过程除生成Fe2+外，还会生成 (填化学式)；检验Fe3+是否还原完全的实验操作是 。 ③除杂后进行结晶。结合题图所示的绿矾溶解度曲线，补充完整获得FeSO4·7H2O晶体的实验操作。向FeSO4溶液中再加入稀硫酸酸化， ，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥，得到FeSO4·7H2O晶体。 (2)制FeCO3。将FeSO4溶液与氨水—NH4HCO3混合溶液中的一种加入到三颈瓶中(装置见图)，通过分液漏斗缓慢滴加另一种溶液，充分反应，过滤。 ①生成FeCO3的离子方程式为 。 ②生成的FeCO3沉淀需“洗涤完全”，检验方法是 。 (3)制α−Fe2O3 。将纯净的FeCO3放入管式炉内煅烧2h，获得产品α−Fe2O3 。下图为其他条件相同时不同煅烧温度对产品中Fe2O3质量分数的影响，当煅烧温度高于800℃时，产品中Fe2O3质量分数降低，铁元素质量分数升高，其可能原因是 。 10 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第五章 化工生产中重要非金属元素单元测试 ( 注 意 事 项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1、本试卷共7页。本卷满分100分，答题时间为75分钟。 2、试题答案需作答在答题卡，答在试卷上无效。 3、作答选择题时必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其它位置作答一律无效。 4、如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 ) 可能用到的相对原子质量：H-1　C-12　N-14　O-16　Na-23　S-32 一、选择题（本题共14小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共42分） 1．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 【详解】A．在点燃条件下，Fe(s)与Cl2(g)反应一定生成FeCl3，即便Fe过量也不会生成FeCl2，A不能实现； B．在光照条件下，HClO在水溶液中发生分解，生成HCl(ag)和O2(g)，不能生成Cl2(g)，B不能实现； C．Al2O3为两性氧化物，既能与酸反应又能与碱反应，它与NaOH溶液反应时，生成Na[Al(OH)4](aq)，C能实现； D．S(s)在O2(g)中点燃时发生燃烧，生成SO2(g)，D不能实现； 故选C。 2．部分含S和含Cl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．可存在f→g→i→f的转化 B．酸性强弱：j>e>i C．h是一种新型自来水消毒剂 D．将g或c持续通入紫色石蕊溶液，溶液均先变红后褪色 【答案】D 【分析】由上图可知，a为H2S，b是单质S，c为SO2，d为SO3，e为H2SO4；f为HCl，g为Cl2，h为ClO2，i为HClO，j为HClO4； 【详解】A．浓HCl与二氧化锰加热可制得Cl2，Cl2与水反应生成HClO，HClO与HCl归中反应可以生成Cl，故可以实现上述转化，故A正确； B．Cl的非金属性强于S，故酸性HClO4> H2SO4，HClO是弱酸，故酸性HClO4> H2SO4>HClO，故B正确； C．ClO2有消毒杀菌作用，是一种新型自来水消毒剂，故C正确； D．SO2持续通入紫色石蕊溶液，溶液变红，不会褪色，故D错误； 答案选D。 3．NH3易液化，能与多种物质发生反应，可用于侯氏制碱、制取肼(N2H4)和尿素[CO]等。肼(N2H4)具有强还原性，可由尿素[CO]、NaClO和NaOH溶液一起反应制得。下列说法正确的是 A．侯氏制碱的原理可表示为饱和NaCl溶液 NaHCO3 B．氨气催化氧化制取NO属于氮的固定中的一种 C．浓氨水与浓硫酸靠近时会有白烟生成 D．由尿素、NaClO和NaOH溶液制N2H4时，应将NaClO溶液滴加到尿素溶液中 【答案】D 【详解】A．侯氏制碱法的正确步骤是先通NH3再通CO2。NH3在水中溶解度大，形成碱性溶液后更易吸收CO2，生成NaHCO3沉淀。选项中顺序颠倒，A错误； B．氮的固定是指将游离态氮（N2）转化为化合态（如NH3等）。氨的催化氧化是将化合态氮（NH3）转化为另一种化合态（NO），属于氮的氧化，而非固定，B错误； C．浓硫酸不具有挥发性，不会产生白烟，通常强调浓盐酸与浓氨水靠近时反应生成NH4Cl白烟，而非浓硫酸，C错误； D．制备肼时，尿素与NaClO在碱性条件下反应。为防止NaClO过量导致副反应（如将肼氧化），需将NaClO缓慢滴加到尿素溶液中，确保反应可控，D正确； 故选D。 4．下列实验装置不能达到实验目的的是 A．用SO2做喷泉实验 B．收集NO C．验证氨气易溶于水 D．验证酸性：H2CO3>H2SiO3 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．二氧化硫易溶于水，在浓氢氧化钠溶液中的溶解度更大，故烧瓶内气压急剧减小，可以形成喷泉实验，故A不符合题意； B．NO难溶于水，可用排水法收集，故B不符合题意； C．用胶头滴管滴入水，气球会立刻膨胀起来，说明氨气极易溶于水，故C不符合题意； D．浓盐酸具有挥发性，挥发出的HCl也能与硅酸钠溶液反应生成H2SiO3沉淀，所以不能验证H2CO3与H2SiO3的酸性强弱，故D符合题意； 故选D。 5．下列各组离子中，在给定条件下能大量共存的是 A．澄清透明的水溶液中：、、、 B．使酚酞溶液变红的溶液中：、、、 C．使紫色石蕊溶液显红色的溶液中：、、、 D．使紫色石蕊溶液显蓝色的溶液中：、、、 【答案】D 【详解】A．碳酸根离子和钡离子、铜离子均会生成沉淀，不能大量共存，A不符合题意； B．使酚酞溶液变红的溶液为碱性，氢氧根离子和碳酸氢根离子、钡离子共同反应生成碳酸钡沉淀，不能大量共存，B不符合题意； C．滴加石蕊溶液显红色的溶液显酸性，溶液中含有氢离子，酸性条件下，硝酸根离子氧化亚铁离子生成铁离子，不能大量共存，C不符合题意； D．使紫色石蕊溶液显蓝色的溶液为碱性，碱性条件下，、、、相互不反应，能大量共存，D符合题意； 故选D。 6．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向5mL0.1mol·L-1KI溶液中，加入1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液，充分反应后滴入5~6滴KSCN溶液，溶液变成红色 KI与FeCl3反应有一定限度 B 将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，观察溶液颜色变化 SO2具有漂白性 C 用NaNO3和浓硫酸共热制HNO3 S的非金属性强于N D 向0.1mol/L H2O2溶液中滴加0.1mol/L KMnO4溶液，溶液褪色 具有氧化性 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．由离子方程式2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+可知，Fe3+不足、I-过量，充分反应后滴入5~6滴 KSCN溶液，溶液变成红色，说明反应后的溶液中含有Fe3+，可以证明KI与FeCl3反应有一定限度，A正确； B．SO₂通入NaOH溶液中褪色，是因SO₂作为酸性氧化物与碱反应（中和酚酞的碱性环境），而非漂白性，B错误； C．浓硫酸与NaNO3共热制HNO3，是利用浓硫酸的高沸点（难挥发性酸制易挥发性酸），不能直接说明S的非金属性强于N。非金属性需比较最高价氧化物对应酸的酸性，C错误； D．高锰酸钾将过氧化氢氧化，自身被还原而褪色，证明过氧化氢具有还原性，反应方程式为：，D错误； 故选A。 7．下列关于氮氧化物的形成、吸收的说法正确的是 A．汽车尾气中的含氮氧化物，主要来源于汽油的不完全燃烧 B．用石灰乳吸收NO和NO2，加快气体流速可提高氮氧化物的吸收率 C．收集NO2气体时采用排水法，可提高NO2气体的纯度 D．用CO(NH2)2可将NO2转化为N2，是利用了CO(NH2)2的还原性 【答案】D 【详解】A．烃类物质仅含C和H元素，不含N元素，汽车尾气中含氮氧化物，主要来源于空气中的氮气和氧气在气缸中高温条件下化合生成，A错误； B．增加气体流速后，可能会导致石灰乳吸收不充分，不能有效提高氮氧化物的吸收率，B错误； C．NO2和水可发生反应转化为硝酸和NO，不能采用排水法收集NO2，C错误； D．NO2转化为N2，N元素化合价降低，所以CO(NH2)2是还原剂，体现其还原性，D正确； 故选D。 8．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。Fe2(SO4)3溶液脱除空气中H2S并再生的原理如图所示。下列说法正确的是 A．反应Ⅰ中H2S被还原 B．反应过程中，Fe3+是催化剂 C．反应Ⅱ的离子方程式为： D．脱除1molH2S，标准状况下消耗氧气的体积为22.4L 【答案】B 【分析】反应Ⅰ为H2S与Fe3+反应生成S、Fe2+和H+，发生反应为H2S+2Fe3+=S+2Fe2++2H+；反应Ⅱ为O2、Fe2+和H+反应生成Fe3+和H2O，发生反应为O2+4Fe2++4H+=4Fe3++2H2O。 【详解】A．反应Ⅰ中H2S转化为S，S元素的化合价由-2价升高到0价，失电子被氧化，A不正确； B．将反应Ⅰ、Ⅱ依据得失电子守恒进行加和，可得出总反应方程式为O2+2H2S2S+2H2O，则反应过程中，Fe3+是催化剂，B正确； C．由分析可知，反应Ⅱ的离子方程式为：O2+4Fe2++4H+=4Fe3++2H2O，C不正确； D．依据总反应方程式O2+2H2S2S+2H2O，脱除1molH2S，标准状况下消耗氧气的物质的量为0.5mol，体积为11.2L，D不正确； 故选B。 9．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．漂白粉 C．HClO溶液 D． 【答案】D 【详解】A．SO2与氯化钙溶液不反应， 故A错误； B．氯气通入石灰乳中发生反应生成次氯酸钙、氯化钙，次氯酸钙和二氧化硫生成硫酸钙和氯化钙，不能生成ClO2，故B错误； C．次氯酸见光分解生成氧气，故C错误； D．硫和氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫和过氧化氢反应生成硫酸，故D正确； 故选：D。 10．X、Y、Z、W四种物质间的转化关系如图所示 ，下列转化不能一步实现的是 序号 X Y Z W A N2 NH3 NO NO2 B Na NaOH Na2CO3 NaCl C Cl2 Ca(ClO)2 HClO HCl D H2S S SO3 H2SO4 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．氮气与氢气反应可以一步制得氨气，氨气与氧气发生催化氧化可一步得到一氧化氮，NO与氧气反应可一步得到NO2，二氧化氮与一氧化碳反应可得到氮气（汽车尾气处理装置），故A不符合题意； B．Na与水反应可得到NaOH，NaOH与二氧化碳反应可得到碳酸钠，碳酸钠与氯化钡反应可得到氯化钠，电解熔融氯化钠可得到钠单质，故B不符合题意； C．氯气和氢氧化钙反应生成次氯酸钙，次氯酸钙和二氧化碳、水反应生成次氯酸，次氯酸分解变为盐酸，浓盐酸和二氧化锰加热反应生成氯气，故C不符合题意； D．硫化氢被氧化可得到硫单质，硫单质无法一步反应制得SO3，三氧化硫溶于水可得到H2SO4，故D符合题意； 答案选D。 11．硫酸是当今世界上最重要的化工产品之一，目前工业制备硫酸主要采用以硫铁矿为原料。硫酸工业、金属冶炼产生的尾气中含有，需经回收利用处理才能排放到空气中。下列有关化学反应表示不正确的是 A．煅烧硫铁矿获得： B．接触室中被氧化： C．用少量氨水吸收尾气中的： D．与溶液反应的离子方程式： 【答案】C 【详解】A．煅烧硫铁矿获得SO2，反应的化学方程式为：，故A正确； B．接触室中SO2被氧化生成三氧化硫，反应的化学方程式为：，故B正确； C．用少量氨水吸收尾气中的SO2反应生成亚硫酸氢铵，反应的离子方程式为：SO2+NH3•H2O=+，故C错误； D．SO2与FeCl3溶液反应生成硫酸、氯化亚铁和盐酸，反应的离子方程式为：，故D正确。 答案选C。 12．根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 将干燥的氯气通入新鲜的花瓣中 花瓣褪色 氯气具有漂白性 B 取久置的Na2O2粉末，向其中滴加过量的盐酸 产生无色气体 Na2O2粉末未变质 C 将稀硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中 溶液变黄色 氧化性：H2O2>Fe3＋ D 向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X 出现白色沉淀 X不一定具有氧化性 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．新鲜的花瓣中含有水分，干燥的氯气和水反应会生成具有漂白性的次氯酸，花瓣褪色，不能证明氯气具有漂白性，A错误； B．Na2O2粉末变质后生成的碳酸钠与盐酸反应也能产生气体二氧化碳，不能证明Na2O2粉末未变质，B错误； C．溶液中有硝酸根，在酸性条件下具有强氧化性，不能证明氧化性：H2O2>Fe3＋，C错误； D．向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X，若为氨气，可生成白色沉淀亚硫酸钡，故X不一定具有氧化性，D正确； 故选D。 13．炭跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法正确的是 A．洗气瓶中产生的沉淀有碳酸钡 B．Z导管出来的气体中有二氧化碳 C．洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡 D．Z导管口无红棕色气体出现 【答案】B 【分析】炭与浓硫酸共热时发生反应：①C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O，铜与浓硝酸反应生成NO2：②Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。 【详解】A．NO2会与SO2反应生成酸：NO2+SO2+H2O=NO+H2SO4，所以在此较强的酸性条件下，不会生成碳酸钡沉淀，A项错误； B．二氧化碳在较强的酸性介质中的溶解度很小，CO2与溶液成分又不发生反应，所以Z导管会有CO2逸出，B项正确； C．NO2与水反应生成HNO3，HNO3将SO2氧化成SO，再与溶液中的Ba2+反应生成BaSO4沉淀，不是亚硫酸钡沉淀，C项错误； D．NO2溶于发生反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，逸出的NO遇到液面上方的空气，生成红棕色的NO2气体，D项错误； 故选：B。 14．将10g铜镁合金完全溶解于100mL某浓度的硝酸中，得到NO和(不考虑)共0.3mol，向反应后的溶液中加入溶液0.8L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为18.5g。下列说法错误的是 A．该硝酸的物质的量浓度为 B．合金中铜与镁的物质的量之比为2：3 C．混合气体中NO和的体积之比为1：2 D．铜镁合金溶解后，溶液中剩余的物质的量为0.3mol 【答案】A 【分析】根据题意可知，铜失电子生成铜离子，铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀，镁失电子生成镁离子，镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀，据此分析。 【详解】A．全部沉淀后，溶质为NaNO3，根据氮原子守恒，有n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO，NO2)=0.8L×1mol/L+0.3mol=1.1mol，c(HNO3)==11mol/L；故A错误； B．根据上述分析，得到氢氧根物质的量等于金属失去电子物质的量，依据质量守恒，得到氢氧根物质的量为=0.5mol，即得失电子物质的量为0.5mol，因此有2n(Cu)+2n(Mg)=0.5，64n(Cu)+24n(Mg)=10.0，联立解得n(Cu)=0.1mol，n(Mg)=0.15mol，因此合金中铜和镁的物质的量之比为2：3，故B正确； C．根据得失电子数目守恒，3n(NO)+n(NO2)=0.5mol，n(NO)+n(NO2)=0.3，解得n(NO)=0.1mol，n(NO2)=0.2mol，NO和的体积之比为1：2，故C正确； D．由上述计算可知，n(HNO3)=1.1mol，反应掉的n(HNO3)=2n(合金)+n(NO，NO2)==0.8mol，故剩余的硝酸为0.3mol，故D正确； 答案选A。 2、 非选择题（本题共4小题，每空2分，共58分） 15．铁及其化合物与我们的生活生产息息相关。 (1)纳米铁粉可用于处理废水中的：酸性条件下，纳米铁粉与废水中反应生成与，其反应的离子方程式是 。 (2)以硫铁矿主要成分为为原料制备硫酸亚铁晶体的工艺流程如图： ①焙烧所得矿渣的成分为、和，写出酸溶时发生反应的离子化学方程式 。 ②酸溶时，若其他条件不变，下列措施中能提高单位时间内铁元素溶出率的有 。   A．适当减小硫酸浓度    B．适当加快搅拌速率   C．将焙烧所得的矿渣粉碎 ③加入铁粉的目的是 用离子方程式表达。 【答案】(1) (2) 【分析】硫铁矿主要成分为，在空气中焙烧，焙烧所得矿渣的成分主要为、和二氧化硅，用硫酸溶解焙烧所得矿渣，二氧化硅不溶于硫酸，过滤出二氧化硅，得到硫酸亚铁、硫酸铁的混合溶液，加铁粉把硫酸铁还原为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得。 【详解】（1）酸性条件下，纳米铁粉与废水中反应生成与，其反应的离子方程式是：。 （2）①氧化铁与酸反应的离子方程式为：。 ②A．适当减小硫酸浓度，反应速率减慢，单位时间内铁元素溶出率减小，故不选A； B．搅拌能加快反应速率，适当加快搅拌速率，能提高单位时间内铁元素溶出率，故选B； C．将焙烧所得的矿渣粉碎，增大与硫酸的接触面积，能加快反应速率，能提高单位时间内铁元素溶出率，故选C； 选BC。 ③、与硫酸反应后得到的溶液中含有硫酸铁，加铁粉把硫酸铁还原为硫酸亚铁，反应的离子方程式为。 16．某同学设计了如下图所示的实验装置检验浓硫酸与木炭反应的部分产物。 (1)浓硫酸与木炭反应的化学方程式为 。 (2)混合气体使品红溶液褪色，说明具有的性质是 。 (3)实验室用足量NaOH溶液吸收尾气的离子方程式为 。 (4)与可发生反应：，可用于测定气体中的含量。将某气体以10 mL/min的速率匀速通过100 mL 0.02 mol/L溶液，当通入气体100 min时溶液恰好完全褪色。若杂质均不参加反应，则原气体中的含量为 g/m3。 【答案】(1) (2)漂白性 (3)2OH-+SO2=+ H2O (4)320 【分析】由图示信息可知，木炭和浓硫酸加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，通过品红溶液验证二氧化硫，通过酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，再通过品红溶液验证二氧化硫是否除净，最后通过澄清石灰水来验证二氧化碳，据此分析回答问题。 【详解】（1）木炭和浓硫酸加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，化学方程式是； （2）混合气体使品红溶液褪色，说明具有漂白性； （3）二氧化硫有毒，实验室用足量NaOH溶液吸收尾气，反应的离子方程式为2OH-+SO2=+ H2O； （4）根据题意建立关系式2～5SO2，100mL0.02mol/L酸性溶液经过100 min恰好褪色，则消耗二氧化硫物质的量为0.005mol，质量为0.005mol×64g∙mol−1＝0.32g，总通过气体10 mL/min=1000 mL=1L=0.001 m3，则原气体中的含量==320g/m3。 17．下面是某校化学研究性学习小组探究足量锌与浓硫酸反应的实验： Ⅰ.甲同学设计如图实验验证该反应产生的混合气体中含有SO2、H2、H2O，已知装置C中试剂过量。 A B C D E F (1)写出A中生成SO2的化学方程式 。 (2)若按气体从左到右的流向，气体流经的各装置连接顺序是 。 (3)E中干燥管的作用是 。 (4)证明混合气体中含有H2的实验现象为 。 Ⅱ.乙同学设计如下实验步骤测定44.8L(标准状况下)混合气体中SO2的体积分数。 (5)W溶液可以是 (填序号)。 A．H2O2溶液    B．硫酸酸化的KMnO4溶液    C．溴水 (6)该混合气体中二氧化硫的体积分数为 (用含m的代数式表示)。 【答案】(1)Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O (2)ADBFCE (3)防止空气中的水蒸气进入装置，干扰H2的检验 (4)E中黑色物质变为红色，且E中无水CuSO4变为蓝色 (5)AC (6)×100% 【分析】验证锌和浓硫酸反应产生的混合气体中含有SO2、H2、H2O，依次用无水硫酸铜检验水、用品红溶液检验二氧化硫、用氧化铜检验氢气；根据质量守恒定律，1mol二氧化硫被氧化为1mol硫酸，与氢氧化钡反应生成1mol硫酸钡沉淀。 【详解】（1）A中锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、SO2、水，反应的化学方程式是Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O； （2）验证锌和浓硫酸反应产生的混合气体中含有SO2、H2、H2O，依次用无水硫酸铜检验水、用品红溶液检验二氧化硫、用氧化铜检验氢气，若按气体从左到右的流向，气体流经的各装置连接顺序是ADBFCE； （3）E中无水硫酸铜检验氢气和氧化铜反应生成水，E中干燥管的作用是防止空气中的水蒸气进入装置，干扰H2的检验； （4）氢气把氧化铜还原为铜，若混合气体中含有H2，E中黑色氧化铜变为红色铜，且E中无水CuSO4变为蓝色； （5）固体为硫酸钡，所以W具有氧化性，能把二氧化硫氧化为硫酸，由于酸性KMnO4溶液中含有硫酸， W溶液可以是H2O2溶液或溴水，选AC； （6）根据SO2~BaSO4，该混合气体中二氧化硫的体积分数为 ×100%。 18．实验室由硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)制备软磁性材料α−Fe2O3 。主要转化流程如下： (1)制绿矾。烧渣到绿矾的工艺中涉及“酸浸”“还原”“除杂”“结晶”等实验流程。 ①酸浸。写出烧渣酸浸时Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式 。 ②还原。向“酸浸”后的溶液中加入过量铁粉，使Fe3+完全转化为Fe2+，该过程除生成Fe2+外，还会生成 (填化学式)；检验Fe3+是否还原完全的实验操作是 。 ③除杂后进行结晶。结合题图所示的绿矾溶解度曲线，补充完整获得FeSO4·7H2O晶体的实验操作。向FeSO4溶液中再加入稀硫酸酸化， ，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥，得到FeSO4·7H2O晶体。 (2)制FeCO3。将FeSO4溶液与氨水—NH4HCO3混合溶液中的一种加入到三颈瓶中(装置见图)，通过分液漏斗缓慢滴加另一种溶液，充分反应，过滤。 ①生成FeCO3的离子方程式为 。 ②生成的FeCO3沉淀需“洗涤完全”，检验方法是 。 (3)制α−Fe2O3 。将纯净的FeCO3放入管式炉内煅烧2h，获得产品α−Fe2O3 。下图为其他条件相同时不同煅烧温度对产品中Fe2O3质量分数的影响，当煅烧温度高于800℃时，产品中Fe2O3质量分数降低，铁元素质量分数升高，其可能原因是 。 【答案】(1) Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4) 3+3H2O H2 取少量清液于试管中，向其中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液是否变为红色 蒸发浓缩得到60℃饱和溶液，冷却至0℃结晶 (2) Fe2++NH3·H2O+=FeCO3↓++ H2O 取最后一次洗涤液少许置于试管中，加入稀盐酸无明显现象，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，说明沉淀洗涤干净 (3)FeCO3高温条件分解生成Fe3O4 【分析】由题给流程可知，制备软磁性材料α—Fe2O3的过程为烧渣经酸浸、还原、除杂、结晶制得绿矾，绿矾溶于水得到硫酸亚铁溶液，向硫酸亚铁溶液中加入氨水和碳酸氢铵混合溶液反应、过滤制得碳酸亚铁，碳酸亚铁在一定温度下受热分解制得α—Fe2O3。 【详解】（1）①烧渣酸浸时氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4) 3+3H2O； ②向酸浸后的溶液中加入过量铁粉，溶液中铁离子与铁粉反应生成亚铁离子，过量的铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以还原过程中除生成亚铁离子外，还有H2生成；当溶液中的铁离子完全反应时，滴入硫氰化钾溶液，溶液不会变为红色，则检验铁离子是否完全反应的操作为：取少量清液于试管中，向其中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液是否变为红色； ③结合题图所示的绿矾溶解度曲线，可见60℃溶解度最大， 0℃时溶解度最小，则要获得FeSO4·7H2O晶体的实验操作为：向FeSO4溶液中再加入稀硫酸酸化，蒸发浓缩得到60℃饱和溶液，冷却至0℃结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥，得到FeSO4·7H2O晶体。 （2）①为防止亚铁离子与过量氨水反应生成氢氧化亚铁沉淀，制备碳酸亚铁沉淀时，应将氨水和碳酸氢铵混合溶液缓慢加入硫酸亚铁溶液中，则分液漏斗中的溶液是氨水和碳酸氢铵混合溶液，反应的离子方程式为Fe2++NH3·H2O+=FeCO3↓++ H2O； ②硫酸亚铁溶液与氨水和碳酸氢铵混合溶液反应制得的碳酸亚铁表面会附有可溶的硫酸铵杂质，则检验碳酸亚铁沉淀洗涤是否干净就是检验洗涤液中是否存在硫酸根离子，检验方法为：取最后一次洗涤液少许置于试管中，加入稀盐酸无明显现象，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，说明沉淀洗涤干净； （3）四氧化三铁中铁元素的质量分数高于氧化铁，当煅烧温度高于800℃时，氧化铁的质量分数降低，铁元素质量分数升高说明部分FeCO3在高温条件分解生成Fe3O4。 10 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$