专题03 常见非金属元素及化合物-【学考先锋】2025年7月浙江省化学学业水平合格性考试必备(新教材新学考)
2025-04-25
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内容正文:
专题03 常见非金属元素及化合物
考点1 氯及其化合物
考点2 硫及其化合物
考点3 氮及其化合物
考点4 无机非金属材料
◆考点01 氯及其化合物
1.氯元素的存在:氯在自然界中以化合态存在着,是一种重要的“成盐元素”,在自然界中除了NaCl(主要)、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中,还存在于陆地的盐湖和盐矿中。
2.物理性质:
颜色
气味
密度
水溶性
毒性
氯水颜色
黄绿色
强烈刺激性气味
比空气大
能溶于水
有毒
浅黄绿色
3.化学性质
【易错警示】
(1)氯气与水、强碱的反应中,氯气既做氧化剂又作还原剂。
(2)常温下干燥的氯气或液氯均不与铁反应,故液氯通常储存在钢瓶中。
(3)氯气具有强氧化性,与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物,如FeCl2不能由两种单质化合生成。
(4)燃烧不一定有氧气参加,凡是发光、发热的剧烈的氧化还原反应都是燃烧反应或都可以叫燃烧。
4.新制氯水性质的多重性
5.液氯、新制氯水与久置氯水的比较
液氯
新制氯水
久置氯水
物质类别
单质
混合物
混合物
颜色
黄绿色
黄绿色
无色
所含微粒
Cl2分子
Cl2、HClO、H2O
H+、ClO-、Cl-、OH-
H2O、H+、Cl-、OH-
主要性质
具有氧化性,无漂白性
具有酸性、强氧化性、漂白性,能杀菌、消毒
具有酸性、无氧化性、无漂白性
保存
低温密封
用棕色瓶盛装,放于阴暗处,不宜久置
————
【易错警示】
(1)氯气没有漂白性,不能使干燥的有色布条褪色,但可使湿润的有色布条褪色,起漂白作用的物质是HClO。
(2)Cl2可使湿润石蕊试纸先变红后褪色,原因是Cl2与水反应生成的酸使石蕊先变红,HClO使变色后的石蕊褪色。
(3)不能用pH试纸测量氯水的pH,原因是氯水中的HClO具有漂白性。
6.氯气与碱的反应
(1)与NaOH反应——制漂白液
化学方程式:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
漂白液的有效成分为NaClO。
(2)与Ca(OH)2反应——制漂白粉
化学方程式:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
漂白粉的成分为CaCl2、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2。
【温馨提示】
(1)工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得,而不是用氯气与石灰水反应。
(2)漂白粉和漂白液中真正起到漂白作用的物质是次氯酸盐与较强的酸发生反应生成的次氯酸。
(3)“84”消毒液的主要成分为NaClO,漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用,其原因是ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
4.Cl-的检验
检验Cl-时,应先加AgNO3溶液,再滴加少量_稀HNO3_,(或滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液_),若有白色沉淀产生,则说明溶液中含有Cl-,其中加入稀HNO3的目的是排除CO等离子干扰。
【方法技巧】
离子检验的答题模板:分析可能含有的干扰离子→选择检验试剂→确定试剂加入顺序→观察实验现象→判断离子的存在情况。
5.氯气的实验室制法
(1)实验装置
(2)制取过程
【特别提醒】
(1)随着反应的进行盐酸浓度逐渐变小,当成为稀盐酸时反应停止,则即使MnO2足量时,盐酸也不能完全反应。
(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,所以加热温度不宜过高,减少HCl的挥发。
(3)实验结束后,先使反应停止并排出装置中残留的Cl2,再拆卸装置,避免污染空气。
◆考点02 硫及其化合物
四、硫
1.同素异形体
硫单质俗称硫黄,有多种同素异形体,如正交硫和单斜硫_。
2.硫的物理性质
颜色
状态
质地
溶解性
熔沸点
密度
黄色
晶体
质脆,易研成粉末
难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2
较低
较小
3.硫的化学性质
【温馨提示】
硫与氧气反应时,无论是在空气中燃烧还是在纯氧中燃烧、无论是氧气过量还是硫过量其产物都是SO2,不会生成SO3。
4.硫的主要应用
硫黄主要用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等。
5.二氧化硫的物理性质
颜色
气味
状态
密度
毒性
水溶性
无色
刺激性
气态
比空气大
有毒
易溶于水
6.二氧化硫的化学性质
(1)酸性氧化物的通性
①与水反应:SO2+H2OH2SO3
②使指示剂变色:SO2能使紫色石蕊溶液变红
③与碱反应:SO2(少量)+2NaOH==Na2SO3+H2O,SO2(过量)+NaOH==NaHSO3
④与碱性氧化物反应:SO2+CaO==CaSO3
(2)氧化性:2H2S+SO2==3S↓+2H2O(产生淡黄色沉淀)
(3)还原性
①与O2反应:2SO2+O22SO3
②与X2(Cl2、Br2、I2)的水溶液反应:SO2+X2+2H2O==2HX+H2SO4
(4)漂白性:SO2能漂白某些有色物质(如品红溶液),但不能使紫色石蕊溶液等指示剂褪色。
【温馨提示】
(1)SO2使品红溶液褪色表现的是SO2的漂白性,加热后溶液颜色复原;SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是SO2的还原性,加热后溶液颜色不复原。
(2)SO2不能漂白酸碱指示剂,如只能使紫色的石蕊试液变红,但不能使之褪色。
(3)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性,而不是漂白性。
7.硫酸的工业的制备方法
(1)流程:
(2)原理:
①制气:燃烧硫黄: S+O2SO2
煅烧黄铁矿: 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
②氧化:2SO2+O22SO3
③吸收: SO3+H2O==H2SO4
【特别提醒】
由于三氧化硫与水反应放出大量的热,且水的沸点较低,用水吸收三氧化硫容易形成酸雾,从而影响吸收效率,所以通常用98.3%的浓硫酸吸收。
8.硫酸
(1)稀硫酸
在稀硫酸中H2SO4==2H++SO,硫酸是一种二元强酸,具有酸的通性,能与酸碱指示剂变色,与活泼金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。
(2)浓硫酸
物理性质
纯净的硫酸是无色粘稠状液体,沸点高,难挥发,密度大于水(98%的浓H2SO4,密度为1.84 g·cm-3),溶于水放出大量的热
化
学
性
质
吸水性
常用作干燥剂
能干燥
H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等
不能干燥
碱性气体,如 NH3等
还原性气体,如 H2S、HBr、HI 等
脱水性
将有机物中的氢、氧元素按原子个数2∶1的比例脱去,如蔗糖脱水炭化
强氧化性
与活泼金属反应
2Fe+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,常温下浓硫酸使Fe、Al钝化
与不活泼金属反应
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
与非金属反应
C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
9.几种重要的硫酸盐
硫酸盐
俗名
颜色
用途
2CaSO4·H2O
熟石膏
白色
作磨光粉、纸张填充物、气体干燥剂等
CaSO4·2H2O
生石膏
白色
塑像、模型、粉笔、医疗绷带等
FeSO4·7H2O
绿矾
浅绿色
生产铁系列净水剂、补血剂等
CuSO4·5H2O
胆矾、蓝矾
蓝色
配波尔多液、镀铜液
BaSO4
重晶石
白色
白色颜料、医疗上作“钡餐”
KAl(SO4)2·12H2O
明矾
白色
净水剂
10.SO的检验
检验方法:待测液取清液出现白色沉淀,即可确定存在SO。
【温馨提示】
如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便误以为有SO。该错误是未注意NO在酸性环境中具有强氧化性,发生反应:Ba2++SO===BaSO3↓(白色),3BaSO3+2H++2NO===3BaSO4↓(白色)+2NO↑+H2O。
◆考点03 氮及其化合物
1.氮的存在
氮是一种地球上含量丰富的元素,主要以游离态的形式存在于空气中,另外还以化合态的形式存在于动植物体内的蛋白质中和土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。
2.氮的循环
[来
3.氮的固定
4.氮气的性质
(1)物理性质
颜色
密度
气味
溶解性
无
比空气小
无
难溶于水
(2)化学性质
①N2与Mg反应:N2+3MgMg3N2
②N2与O2反应:N2+O22NO
③N2与H2反应:N2+3H22NH3
5.不同价态氮的氧化物
氧化物
N2O
NO
N2O3
NO2
N2O4
N2O5
对应氮的化合价
+1
+2
+3
+4
+4
+5
6.NO和NO2
物质
NO
NO2
物理性质
颜色
无色
红棕色
毒性
有毒
有毒
溶解性
不溶于水
能溶于水
化学性质
与O2反应
2NO+O2===2NO2
与H2O反应
3NO2+H2O===2HNO3+NO
对人体或环境的影响
①与血红蛋白结合使人中毒
②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾
形成酸雨、光化学烟雾
【特别提醒】
(1)NO只能用排水法收集,不能用排空气法收集;而NO2只能用向上排空气法收集,不能用排水法收集。
(2)验证某无色气体是NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气),无色气体变为红棕色。
8.酸雨的形成与危害
9.氨的分子结构和物理性质
电子式
密度
气味
水溶性
沸点
比空气小
强烈刺激性气味
极易溶于水
(1∶700)
较低,易液化
10.氨的化学性质
【特别提醒】液氨和氨水的区别
液氨
氨水
物质成分
纯净物(非电解质)
混合物(NH3·H2O为弱电解质)
粒子种类
NH3分子
NH3、NH3·H2O、H2O、NH4+、OH-、H+
主要性质
不具有碱性
具有碱的通性
存在条件
常温常压下不能存在
常温常压下可存在
11.氨的用途
(1)液氨汽化时吸收大量的热,故可用作制冷剂。
(2)制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。
(3)氨气的实验室制备
【特别提醒】
(1)实验室用固体铵盐与碱共热制NH3时,不能使用NH4HCO3、NH4NO3及NaOH固体,因为NH4HCO3受热分解产生CO2,使制得的NH3不纯;NH4NO3受热时易发生爆炸;NaOH容易吸水结块,不利于NH3的产生和逸出,且加热条件下NaOH容易腐蚀玻璃。
(2)干燥氨气时不能选用酸性干燥剂,如浓硫酸、P2O5等,也不能选用无水CaCl2,因为它们均能与NH3发生反应,通常选用碱石灰。
(3)吸收氨气(或HCl)时要注意防止倒吸。
12.铵盐的性质与应用
(1)铵盐的物理性质
铵盐都是白色固体,均易溶于水。
(2)铵盐的化学性质
(3)NH的检验
未知液呈碱性湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则证明含NH。
13.硝酸的物理性质
纯净的硝酸是无_色、易挥发、有刺激性气味的液体,熔沸点较低,质量分数为95%以上的浓硝酸在空气中挥发出硝酸蒸汽会产生“发烟”现象,通常又称为发烟硝酸。
14.硝酸的化学性质
(1)酸性:属于强酸,具有酸的通性,能和碱、碱性氧化物、某些盐发生复分解反应,但与金属反应不能生成氢气。
(2)不稳定性:受热或见光易分解,其化学方程式为:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。
(3)强氧化性:
①与金属反应
能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应,通常浓硝酸的还原产物是NO2,稀硝酸的还原产物是NO。
a.Cu与浓HNO3反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)== Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
Cu与稀HNO3反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
b.与Fe、Al反应
常温下浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化,保护内部金属不再与酸反应,所以可以用铁容器或铝容器盛放浓硝酸。
②与非金属反应
浓硝酸在加热条件下,还能与碳等非金属单质发生氧化还原反应,如碳与浓硝酸反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
15.硝酸工业生产的流程和反应原理
◆考点04 无机非金属材料
1.硅酸盐的结构
在硅酸盐中,Si和O构成了硅氧四面体,每个Si结合4个O,Si在中心,O在四面体的4个顶角。硅氧四面体结构的特殊性,决定了硅酸盐材料大多具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。
2. 无机非金属材料分类
根据组成、性能和应用的不同可分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两种。
3.传统硅酸盐材料
陶瓷
玻璃
水泥
原料
黏土
纯碱、石灰石、石英砂
石灰石、黏土及其他辅料
设备
陶瓷窑
玻璃窑
水泥回转窑
成分
普通玻璃:
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
性能
__硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点__
应用
生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿和卫生洁具等
生产建筑材料、光学仪器、和各种器皿,制造玻璃纤维、用于高强度复合材料等
大量用于建筑和水利工程
4.硅和二氧化硅
(1)高纯硅半导体制造芯片和硅太阳能电池。高纯硅的制备原理如下:
①制取粗硅:SiO2+2CSi+2CO↑。
②粗硅提纯:①Si+3HClSiHCl3+ H2;②SiHCl3+ H2Si+3HCl。
(2)二氧化硅通信容量大、抗干扰性好、通信效率高光导纤维
5.新型陶瓷
新型材料
成分
性能
主要应用[来源:学科网]
金刚砂
碳化硅(SiC)
硬度大、耐高温、抗氧化
磨料、耐高温结构材料、耐高温半导体材料
高温结
构陶瓷
碳化硅、氮化硅、金属氧化物
耐高温、抗氧化、耐腐蚀
用于火箭发动机、汽车发动机和高温电极材料等
压电陶瓷
钛酸盐、锆酸盐等
能实现机械能和电能的相互转化
用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等
透明陶瓷
氧化铝、氧化钇等透明陶瓷;氮化铝、氟化钙等非氧化物透明陶瓷
具有优异的光学性能、耐高温、绝缘性好
用于高压钠灯、激光器、高温探测窗等
超导陶瓷
临界温度下具有超导性
用于电力、交通、医疗领域等
6.碳纳米材料
新型材料
结构特点
主要性能
主要应用
富勒烯
碳原子构成的一系列笼形分子
工业材料,应用于电化学,催化剂,化妆品,抗癌药物等
碳纳
米管
石墨片层卷成的直径纳米级的管状物
比表面积大,具有高的强度和优良的电学性质
生产复合材料、电池和传感器等
石墨烯
一个碳原子直径厚度的单层石墨
电阻率低、热导率高、具有很高的强度
应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料等方面
7.传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的区别
类别
传统无机非金属材料
新型无机非金属材料
主要成分
硅酸盐
不一定是硅酸盐
主要特性
抗腐蚀、耐高温、质脆、经不起热冲击
大都强度高、硬度大,耐高温,另外还具有一定的电学特性、光学特性和生物功能等
考向1 氯及其化合物
1.(2023·浙江7月学考)下列物质的名称与化学式对应关系不正确的是( )
A.酒精:C2H5OH B.漂白粉:NaClO C.铁红:Fe2O3 D.干冰:CO2
【答案】B
【解析】漂白粉的主要成分为氯化钙和次氯酸钙,故漂白粉为次氯酸钙,B错误。
2.(2022年1月浙江学考)下列能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体是( )
A.CH4 B.O2 C.CO D.HCl
【答案】D
【解析】能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体,应该为酸性气体,HCl 溶于水呈酸性,D符合题意;CH4、O2、CO均为中性气体,不能使湿润的蓝色石蕊试纸变红;故选D。
3.(2021年1月浙江学考)氯气的分子式是( )
A.N2 B.O2 C.F2 D.Cl2
【答案】D
【解析】A项,N2为氮气,A不符合题意;B项,O2为氧气,B不符合题意;C项,F2为氟气,C不符合题意;D项,氯气的分子式为Cl2,D符合题意;故选D。
4.(2020年7月浙江学考)下列物质能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色的是( )
A.H2O B.Cl2 C.CH4 D.HCl
【答案】B
【解析】能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色,说明该气体能氧化KI生成碘单质,碘单质才能使淀粉变蓝,则该气体具有氧化性,则气体是Cl2,故选B。
5.(2020年1月浙江学考)下列能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体是( )
A.NH3 B.O2 C.HCl D.CO
【答案】C
【解析】能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体是酸性气体,符合题意的是氯化氢气体,氨气为碱性气体,氧气、一氧化碳为中性气体,故C正确;故选C。
6.(2021年1月浙江学考)下列关于可溶性盐Ca(ClO)Cl的说法不正确的是( )
A.具有强氧化性,可作漂白剂
B.水溶液呈中性,滴加碳酸钠溶液出现白色浑浊
C.能与空气中的CO2和水蒸气反应而变质
D.与盐酸反应的离子方程式:ClO- +C1- +2H+=Cl2↑+ H2O
【答案】B
【解析】A项,该物质中含有ClO-,具有强氧化性,可以将有色物质氧化变为无色,因此可作漂白剂,A正确;B项,该物质可表示为CaCl2·Ca(ClO)2,其中Ca(ClO)2是由强碱与弱酸反应产生的盐,水溶液显碱性,向其中加入碳酸钠溶液,Ca2+与CO32-反应产生CaCO3,因此会出现白色浑浊,B错误;C项,由于酸性:HClO<H2CO3,所以该盐长期放置,会与空气的成分发生反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,HClO光照分解,最后变质为CaCO3,C正确;D项,根据氧化还原反应规律在酸性条件下,会发生归中反应:ClO- +C1- +2H+=Cl2↑+ H2O,产生Cl2,D正确;故选B。
7.(2022年1月浙江学考)下列说法不正确的是( )
A.氯气不可用于自来水消毒 B.碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多
C.SiO2可用于制造光导纤维 D.BaSO4在医疗上可作为“钡餐”
【答案】A
【解析】A项,氯气溶于水可生成HClO,具有杀菌消毒作用,工业上常用氯气对自来水进行消毒,故A错误;故选A。
8.(2022年7月浙江学考)在A处通入湿润的氯气,C处的干燥红色布条不褪色,则B瓶中盛放的溶液不可能是( )
A.Na2CO3溶液 B.饱和NaCl溶液 C.浓硫酸 D.NaOH溶液
【答案】B
【解析】干燥的Cl2不具有漂白性,因而干燥的氯气不能使有色物质褪色;潮湿的Cl2中Cl2与水反应产生的HClO具有强氧化性,能够将有色物质氧化变为无色而使红色物质褪色。A项,Cl2与Na2CO3碱性溶液反应,导致Cl2不能进入装置C中,因而C处的干燥红色布条不褪色,A不符合题意;B项,在A处通入湿润的氯气在饱和NaCl溶液中不能溶解,因而在C处能够使干燥红色布条褪色,B符合题意;C项,在A处通入湿润的氯气,当气体经过盛有浓硫酸的洗气瓶后,Cl2被干燥,干燥的Cl2不具有漂白性,因而C处不能使有色物质褪色,C不符合题意;D项,Cl2与NaOH溶液发生反应,变为可溶性NaCl、NaClO,留在装置B中,因而C处无Cl2通入,故不能使有色物质褪色,D不符合题意;故选B。
9.(2021年1月浙江学考)含氯消毒剂在新冠肺炎疫情防控中发挥了巨大作用。实验室中利用下图装置模拟制备“84”消毒液(有效成分为NaClO),下列说法不正确的是( )
A.盛放浓盐酸的仪器是分液漏斗
B.为除去Cl2中的HCl,装置a中的试剂为饱和Na2CO3溶液
C.装置b中,采用冰水浴冷却有利于NaClO的生成
D.装置c的作用是吸收尾气
【答案】B
【解析】最左侧为MnO2和浓盐酸在加热条件下制取Cl2的装置,发生的反应为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,装置a为除去挥发的HCl,装置b为Cl2与NaOH发生反应生成NaClO,装置c为尾气吸收装置。A项,根据仪器结构可知,盛放浓盐酸的仪器是分液漏斗,A正确;B项,装置a为除去挥发的HCl,其中的试剂为饱和NaCl溶液,B错误;C项,装置b中,冰水浴可降低NaClO的溶解度,有利于NaClO的生成,C正确;D项,Cl2有毒,不能直接排放至空气中,因此装置c为尾气吸收装置,D正确;故选B。
10.(2023·浙江7月学考) “吹出法”提溴工艺流程示意图如下:
下列说法不正确的是( )
A.“氧化”过程中Cl2使转化为Br2
B.“吹出”过程中利用了Br2的挥发性
C.“吸收”过程中化学方程式:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO3
D.“蒸馏”的目的是得到液溴
【答案】C
【解析】由题给流程可知,氯气与浓缩海水中的溴离子反应生成氯离子和溴,用热空气将溴从浓度较低的溶液中吹出,溴与二氧化硫吸收液反应生成硫酸和氢溴酸,向反应后的溶液中通入氯气,氯气与反应所得溶液中的溴离子反应生成氯离子和溴,得到溴水浓度较高的溶液,再经过蒸馏制得液溴。A项, Cl2具有氧化性,“氧化”过程中Cl2使Br-转化为Br2,A正确;B项,Br2具有挥发性,“吹出”过程中用热空气将溴从浓度较低的溶液中吹出,利用了Br2的挥发性,B正确;C项,“吸收”过程中溴与二氧化硫吸收液反应生成硫酸和氢溴酸,化学方程式为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,C错误;D项,“蒸馏”的目的是得到液溴,D正确;故选C。
11.(2022年1月浙江学考)某兴趣小组在实验室制备少量的干燥氯气,实验装置如图所示。
请回答:
(1)试剂瓶中浓硫酸的作用是________。
(2)反应结束后,不能首先移去酒精灯的原因是________。
(3)多余的氯气可以用NaOH溶液除去,完成氯气与NaOH反应的化学方程式:
Cl2+2NaOHNaCl+________+H2O
【答案】(1) 除去氯气中混有的水蒸气
(2) 防止饱和食盐水倒吸
(3) NaClO
【解析】(1) 试剂瓶中浓硫酸的作用是除去氯气中混有的水蒸气;(2) 反应结束后,如果首先移去酒精灯,则饱和食盐水会倒吸至烧瓶中,产生意外;(3)氯气与NaOH反应的化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。
考向2 硫及其化合物
12.(2023·浙江7月学考)下列说法不正确的是( )
A.维生素C可作食品的抗氧化剂 B.硫酸亚铁可作污水处理的混凝剂
C.硬铝常用于制造飞机的外壳 D.碳酸钡在医疗上可作“钡餐”
【答案】D
【解析】A项,维生素C具有还原性,可作食品的抗氧化剂,A正确;B项,硫酸亚铁具有絮凝作用,则硫酸亚铁可作污水处理的混凝剂,B正确;C项,硬铝是一种高强度、低密度的金属材料,具有优异的强韧性、耐腐蚀性,常用于制造飞机的外壳,C正确;D项,碳酸钡溶于酸,在医疗上不能作“钡餐”,硫酸钡可作“钡餐”,D错误;故选D。
13.(2022年7月浙江学考)下列物质对应的化学式不正确的是( )
A.干冰:CO2 B.纯碱:Na2CO3 C.胆矾:CuSO4·5H2O D.石膏:CaSO4
【答案】D
【解析】A项,干冰是固态二氧化碳,化学式是:CO2,A正确;B项,纯碱是碳酸钠的俗称,化学式是:Na2CO3,B正确;C项,硫酸铜晶体俗称胆矾,化学式是:CuSO4·5H2O,C正确;D项,硫酸钙晶体俗称石膏,化学式是:CaSO4·2H2O,D错误;故选D。
14.(2022年1月浙江学考)焦硫酸钾的化学式为K2S2O7(可视作K2SO4·SO3)。下列推测不合理的是( )
A.焦硫酸钾易溶于水
B.焦硫酸钾与水反应:K2S2O7+H2OH2SO4+K2SO4
C.焦硫酸钾水溶液呈碱性
D.焦硫酸钾与BaCl2溶液反应生成沉淀
【答案】C
【解析】A项,焦硫酸钾为钾盐,易溶于水,故A正确;B项,根据题意K2S2O7可视作K2SO4·SO3,则焦硫酸钾与水反应的化学方程式为K2S2O7+H2O=H2SO4+K2SO4,故B正确;C项,由上述B项可知,焦硫酸钾水溶液呈强酸性,故C错误;D项,焦硫酸钾与BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀,故D正确;故选C。
15.(2021年1月浙江学考)为测定某区域空气中SO2的含量,课外小组的同学将空气样品通入200 mL 0. 100 mol·L-1的酸性KMnO4溶液(假定样品中无其他还原性气体,SO2可被溶液充分吸收),反应的离子方程式为:5SO2 + 2 MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+。 若空气流量为a L·min-1,经过b min溶液恰好褪色,则该空气样品中SO2的含量(单位:g·L-1)为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据题干信息,经过b min溶液恰好褪色,则通过空气的体积为aL·min-1×bmin=ab L,消耗的酸性KMnO4的物质的量为0.2L×0.1mol/L=0.02mol,根据方程式5SO2~2 MnO4-,则n(SO2)=,则m(SO2)=0.05mol×64g/mol=3.2g,则该空气样品中SO2的含量为,故选D。
16.(2020年1月浙江学考)100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸(分子式为H2S2O7或H2SO4·SO3)。下列说法不正确的是( )
A.Na2S2O7水溶液呈中性
B.焦硫酸具有强氧化性
C.Na2S2O7可与碱性氧化物反应生成新盐
D.100%硫酸吸收SO3生成焦硫酸的变化是化学变化
【答案】A
【解析】A项,既然是焦硫酸,水溶液应该呈酸性,A项错误;B项,焦硫酸可以看作由硫酸和三氧化硫通过化合反应生成的,浓硫酸具有强氧化性,由此可以推断焦硫酸具有强氧化性,B项正确;C项,焦硫酸钠可以看化由硫酸钠和SO3化合而成,SO3是酸性氧化物,可以与碱性氧化物反应得到盐,C项正确;D项,焦硫酸和硫酸不是同一种物质,因此生成焦硫酸是一个化学变化,D项正确;故选A。
17.(2023·浙江7月学考)工业上以黄铁矿为原料制备硫酸的原理示意图如下。
请回答:
(1)黄铁矿主要成分的化学式是 。
(2)SO2使品红溶液褪色,体现SO2具有 性。
(3)步骤Ⅲ的化学方程式是 。
(4)下列说法不正确的是_______。
A.步骤Ⅰ前需将黄铁矿粉碎,目的是增大接触面积,加快反应速率
B.步骤Ⅱ中使用催化剂,能使SO2的转化率达到100%
C.步骤Ⅲ中选用98.3%的浓硫酸作吸收剂
D.图中每一步含硫物质均发生氧化反应
【答案】(1) FeS2 (2)漂白性
(3)SO3+H2O=H2SO4 (4)BD
【解析】黄铁矿高温下与氧气反应得到二氧化硫,二氧化硫与氧气在催化剂、高温作用下得到三氧化硫,再用98.3%的浓硫酸作吸收剂得到硫酸。(1)根据所学知识知,黄铁矿主要成分的化学式是FeS2;(2)SO2使品红溶液褪色,体现SO2具有漂白性;(3)步骤Ⅲ的化学方程式是SO3+H2O=H2SO4;(4)A项, 步骤Ⅰ前需将黄铁矿粉碎,目的是增大接触面积,加快反应速率,正确;B项, 催化剂不能改变平衡移动,该反应是可逆反应,不能使SO2的转化率达到100%,错误;C项,为了减少酸雾,步骤Ⅲ中选用98.3%的浓硫酸作吸收剂,正确;D项,步骤Ⅲ含硫物质没有发生氧化反应,错误;故选BD。
18.(2022年1月浙江学考)为探究矿石样品X(仅含两种元素)的组成和性质,某同学设计并完成如下实验:
请回答:
(1) X含有的元素________。
(2) 红褐色沉淀C是________。
(3) 气体D通入足量H2O2中发生反应的化学方程式________。
【答案】(1) Fe、S (2) Fe(OH)3或氢氧化铁 (3) H2O2+SO2H2SO4
【解析】根据实验流程,C为红褐色沉淀,为Fe(OH)3 ,黄色溶液B为FeCl3,白色沉淀E为BaSO4,则X为含有硫元素,且n(S)= n(BaSO4)=2.33 g/233 g·molˉ1=0.01 mol,固体X为铁元素质量为0.60 g-0.01 mol×32 g·molˉ1=0.28 g,n(Fe)= 0.005 mol,故n(Fe):n(S)= 0.005 mol:0.01 mol=1:2,故X的化学式为FeS2。(1) X含有的元素Fe、S;(2)红褐色沉淀C Fe(OH)3或氢氧化铁;(3) 气体SO2通入足量H2O2中发生反应生成硫酸,化学方程式为H2O2+SO2H2SO4。
19.(2024·浙江7月学考)化合物A仅含碳、硫两种元素。为测定化合物A中碳、硫元素的含量,某化学兴趣小组进行了如下实验:
步骤Ⅰ:取10.00 g化合物A固体,充分加热至完全分解,得到混合气体X;
步骤Ⅱ:为除去混合气体X中的SO2,将混合气体X通入足量酸性高锰酸钾溶液充分反应;
步骤Ⅲ:再将剩余气体通入足量Ca(OH)2溶液充分反应,测得质量增加了1.32 g。
已知SO2与MnO4-的反应如下:5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+。
请计算:
(1)混合气体中CO2的物质的量为 mol。
(2)物质A中碳元素的质量分数为 。
(3)下列实验方案中,能测定化合物A中硫的质量分数的是 。
A.将混合气体通入Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得a g固体。经计算,测得化合物A中硫的质量分数w(S)=
B.将混合气体通入H2O2和BaCl2混合溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得b g固体。经计算,测得化合物A中硫的质量分数w(S)=
C.将混合气体通入酸性KMnO4溶液充分反应,共消耗c mol的酸性KMnO4溶液。经计算,测得化合物A中硫的质量分数w(S)=
【答案】(1)0.03
(2)3.6%
(3)BC
【解析】(1)除去混合气体X中的二氧化硫后,将剩余的二氧化碳气体通入足量Ca(OH)2溶液充分反应,测得质量增加了1.32 g,增加的质量为二氧化碳气体的质量,则混合气体中CO2的物质的量为;
(2)0.03 mol CO2气体中C原子的物质的量为0.03 mol ,物质A中碳元素的质量为:,其质量分数为:;
(3)A项,CO2、SO2均为酸性氧化物,混合气体中的CO2、SO2均能和Ba(OH)2溶液反应分别生成BaCO3、BaSO3沉淀,即将混合气体通入Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得到的a g固体为BaCO3、BaSO3,不是纯BaSO3,所以化合物A中硫的质量分数,A错误;B项,将混合气体通入H2O2和BaCl2混合溶液充分反应,二氧化碳不与其反应,只有二氧化硫被吸收生成BaSO4沉淀,即将混合气体通入H2O2和BaCl2混合溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得到的b g固体为BaSO4,结合硫元素守恒可得化合物A中硫的质量分数w(S)=,B正确;C项,混合气体中只有二氧化硫能被酸性KMnO4溶液吸收,二氧化碳不与其反应,结合关系式:5SO2~2MnO4-,结合硫元素守恒可得化合物A中硫的质量分数w(S)=,C正确;故选BC。
考向3 氮及其化合物
20.(2021年7月浙江学考)氮气的分子式是( )
A.N2 B.He C.NO D.SO2
【答案】A
【解析】氮原子的符号为N,氮气为双原子分子,故氮气分子为:N2,故选A。
21.(2022年7月浙江学考)消除氮氧化物的3种方法:
①4NO2+O2+4Na2CO3+2H2O=4NaHCO3+4NaNO3
②6NO+4NH35N2+6H2O
③2NO+2CO2CO2+N2
下列说法不正确的是( )
A.氮氧化物会造成酸雨等污染
B.①是利用Na2CO3的碱性和氧化性消除NO2
C.②③的目的是将化合态的氮元素转化为N2
D.②③使用催化剂,能加快消除氮氧化物的速率
【答案】B
【解析】A项,氮氧化物与O2及H2O反应会产生HNO3,因而会造成酸雨等污染,A正确;B项,①反应是利用Na2CO3的碱性消除NO2造成的污染,B错误;C项,根据反应方程式可知反应②③的目的是将化合态的氮元素转化为N2,从而消除NO对环境造成的污染,C正确;D项,②③使用催化剂,能降低反应的活化能,从而可以加快消除氮氧化物的速率,D正确;故选B。
22.(2024·浙江7月学考)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。
请回答:
(1)工业生成中为了盛装大量浓硝酸,可选择___________作为罐体材料。
A.铁 B.铜 C.镁 D.铝
(2)氧化炉中发生反应的化学方程式为 。
(3)下列说法正确的是___________。
A.工业上可增加“合成塔”中催化剂用量,使H2的转化率提升到100%
B.“氨分离器”中主要应用了氨气易液化的性质
C.向吸收塔里通入A的目的是将NO转化为NO2
D.为避免硝酸生成尾气中的氮氧化物污染空气,可将其点燃处理
(4)NH3可将氮氧化物还原成N2,该过程中氮氧化物体现的性质是 性。
【答案】(1)AD
(2)
(3)B
(4)氧化
【解析】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NO2,NO2、O2和水反应得到硝酸,最后尾气处理防止污染环境。
(1)A项,常温下,浓硝酸可以使铁钝化,生成一层致密的氧化物保护膜,所以工业生产中为了盛装大量浓硝酸,可选择铁制容器作为罐体材料;B项,铜被硝酸溶解,不能作为罐体材料;C项,镁被硝酸溶解,不能作为罐体材料;D项,常温下,浓硝酸可以使铝钝化,生成一层致密的氧化物保护膜,所以工业生产中为了盛装大量浓硝酸,可选择铝制容器作为罐体材料;
(2)氧化炉中氨气发生催化氧化,发生反应的化学方程式为;
(3)A项,催化剂不可以改变转化率,所以工业上可增加“合成塔”中催化剂用量,不可使H2的转化率提升到100%,A错误;B项,“氨分离器”中主要应用了氨气易液化的性质,会促使平衡正向移动,B正确;C项,向吸收塔里通入A的目的是将NO转化为硝酸,C错误;D项,为避免硝酸生成尾气中的氮氧化物污染空气,可将其通入氢氧化钠溶液中处理,氮氧化物不易点燃,D错误;
(4)NH3可将氮氧化物还原成N2,氮氧化物中氮的化合价降低,该过程中氮氧化物的氧化性。
考向4 硅及其化合物
23.(2024·浙江7月学考)材料是人类赖以生存和发展的物质基础,下列说法不正确的是( )
A.生铁的含碳量比钢高,使得生铁具有良好的延展性和柔韧性
B.橡胶与硫作用进行硫化处理,使其具有更好的强度
C.碳化硅(SiC)具有类似金刚石的结构,硬度大
D.植物油(含碳碳双键)能使溴的四氯化碳溶液褪色
【答案】A
【解析】A项,生铁的含碳量比钢高,使得生铁不具有良好的延展性和柔韧性,钢具有良好的延展性和柔韧性,故A错误;B项,硫化后,橡胶大分子被交联成网状结构,使橡胶具有更好的强度,故B正确;C项,碳化硅(SiC)具有类似金刚石的结构,属于原子晶体,硬度大,故C正确;D项,碳碳双键能和溴的四氯化碳溶液发生加成反应,使其褪色,故D正确;故选A。
24.(2021年7月浙江学考)高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。工业上制备高纯硅的流程如图:
下列说法不正确的是( )
A.步骤①、②和③中的反应均为氧化还原反应
B.流程中的H2和HCl可循环利用
C.步骤③中的H2可用焦炭代替
D.由步骤②和③中的反应可知,通过调控反应温度能改变反应进行的方向
【答案】C
【解析】石英砂(主要成分为SiO2),与碳在2000°C条件下反应生成粗硅和一氧化碳,粗硅与氯化氢在300°C条件下反应生成SiHCl3和氢气, SiHCl3与氢气在1100°C条件下反应生成高纯硅和氯化氢,达到制备高纯硅的目的。A项,①反应方程式为:SiO2+2CSi+2CO↑,②反应方程式为:2Si+6HCl2SiHCl3+3H2,③反应方程式为:SiHCl3+ H2Si+3HCl,均有化合价的变化,A正确;B项,根据流程和节约成本可知,流程中HCl和H2可以循环利用,B正确;C项,步骤③中的H2用焦炭代替会产生杂质,C错误;D项,②反应方程式为:2Si+6HCl2SiHCl3+3H2,③反应方程式为:SiHCl3+ H2Si+3HCl,D正确;故选C。
25.(2020•浙江7月选考)Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一,其相关性质的说法不正确的是( )
A.可发生反应:Ca3SiO5+4NH4ClCaSiO3+2CaCl2+4NH3↑+2H2O
B.具有吸水性,需要密封保存
C.能与SO2反应生成新盐
D.与足量盐酸作用,所得固体产物主要为SiO2
【答案】D
【解析】将Ca3SiO5改写为氧化物形式后的化学式为:3CaO·SiO2,性质也可与Na2SiO3相比较。A项,Ca3SiO5与NH4Cl反应的方程式为:Ca3SiO5+4NH4Cl CaSiO3+2CaCl2+4NH3↑+2H2O,A正确;B项,CaO能与水反应,所以需要密封保存,B正确;C项,亚硫酸的酸性比硅酸强,当二氧化硫通入到Ca3SiO5溶液时,发生反应:3SO2+H2O+ Ca3SiO5=3 CaSO3+H2SiO3,C正确;D项,盐酸的酸性比硅酸强,当盐酸与Ca3SiO5反应时,发生反应:6HCl+ Ca3SiO5=3CaCl2+H2SiO3+2H2O,D不正确;故选D。
1.次氯酸的分子式是( )
A.HCl B.HClO C.HClO3 D.Cl2
【答案】B
【解析】A项,HCl是氯化氢的分子式,A错误;B项,HClO是次氯酸的分子式,B正确;C项,HClO3是氯酸的分子式,C错误;D项,Cl2是氯气的分子式,D错误;故选B。
2.氯水中含多种微粒,往有色鲜花上滴加氯水,使鲜花褪色的微粒是( )
A.H2O B.H+ C.Cl2 D.HClO
【答案】D
【解析】鲜花褪色是因为被漂白,氯水中具有漂白性的微粒是HClO,D正确;故选D。
3.在制备漂白粉的过程中,氯气通入冷的石灰乳中,制得以次氯酸钙为有效成分的漂白粉,该反应的还原产物是( )
A.氯气 B.次氯酸钙 C.氯化钙 D.水
【答案】C
【解析】氯气和冷的石灰乳反应生成CaCl2和Ca(ClO)2,反应方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,该反应中Cl元素的化合价由0价变为-1、+1价,所以氯气既是氧化剂又是还原剂,得电子化合价降低的氯气为氧化剂,其对应的产物为还原产物,所以还原产物为CaCl2,故选C。
4.下列化合物中,不能由组成该化合物的两种元素的单质直接化合而成的是( )
A.Cu2S B.SO3 C.FeS D.Na2S
【答案】B
【解析】S的氧化性比Cl2的弱,因此多价态的金属与S反应生成其低价态硫化物,与Cl2反应生成其高价态氯化物。S与Cu、Fe和Na反应分别生成Cu2S、FeS和Na2S,S与O2直接化合只能生成SO2。
5.下列说法不正确的是( )
A.Cl2能使湿润的有色布条褪色,所以Cl2具有漂白性
B.红热的铁丝在Cl2中剧烈燃烧,反应生成FeCl3
C.利用溴单质的氧化性可以把碘离子转化为碘单质
D.实验室常用NaOH溶液吸收多余Cl2以避免污染
【答案】A
【解析】A项,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白作用,氯气无漂白作用,故A错误;B项,氯气具有强氧化性氧化变价金属为高价态化合物,红热的铁丝在Cl2中剧烈燃烧,反应生成FeCl3,故B正确;C项,溴单质氧化性大于碘单质,溴单质氧化碘离子生成碘单质,故C正确;D项,氯气有毒不能排放到空气中,需要用氢氧化钠溶液吸收,故D正确。
6.下列说法中,正确的是( )
A.NO2能与水反应生成硝酸,故NO2为酸性氧化物
B.除去O2中混有的NO2,可将混合气体通过水,将NO2溶解
C.NO2与溴蒸气的鉴别可用NaOH溶液,溶于NaOH溶液得无色溶液的是NO2,得橙色溶液的为溴蒸气
D.在NO2与水的反应中氧化剂与还原剂的质量比为1∶2
【答案】D
【解析】A项前后无因果关系,故A项错误;除去O2中混有的NO2,将混合气体通过水,NO2溶解的同时又生成新的杂质NO且NO又能与O2反应,故B项错误;NO2、溴蒸气分别与NaOH溶液作用均得无色溶液,所以NaOH溶液无法将NO2与溴蒸气区别开,C项错误。
7.在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
【答案】D
【解析】A项,Cl2的颜色为黄绿色,正因为氯水中溶解了黄绿色的Cl2,才使得氯水显示了浅黄绿色,正确;B项,Cl-与Ag+结合生成AgCl白色沉淀,正确;C项,Cl2与水反应生成HCl和HClO,H+与NaHCO3反应生成CO2气体,正确;D项,氯水中HClO含量非常少,一般认为是氯水中的Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,错误。
8.用强光照射氯水,测得氯水的pH、氯离子浓度、氧气体积分数与时间的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.由图(1)可知,光照下氯水酸性减弱
B.由图(2)可知,光照下氯水中氯元素质量增大
C.由图(3)可知,光照下,水分解生成了O2
D.由实验可知,氯水应贮存于棕色试剂瓶中
【答案】D
【解析】A项,氯水中存在HClO,在光照下生成了HCl和O2,HCl=H++Cl-,导致溶液中c(H+)增大,因此酸性增强,A项错误;B项,c(Cl-)虽然增大,但是氯元素守恒,氯水中氯元素质量不变,B项错误;C项,HClO分解产生O2,而不是H2O分解产生O2,C项错误;D项,HClO在光照条件下易分解,所以氯水贮存时要避光,贮存在棕色试剂瓶中,D项正确;故选D。
9.如图装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质,下列说法正确的是( )
选项
试剂
现象
结论
A
酸性KMnO4溶液
溶液褪色
SO2有氧化性
B
品红溶液
溶液褪色
SO2有漂白性
C
NaOH溶液
无明显现象
SO2与NaOH溶液不反应
D
硫化氢水溶液
溶液变浑浊
SO2有还原性
【答案】B
【解析】A项,酸性高锰酸钾能将二氧化硫在水溶液中氧化成硫酸,自身还原为无色的二价锰离子,是酸性高锰酸钾的氧化性的体现,这里体现的是二氧化硫的还原性,A错误;B项,使品红溶液褪色是特征反应,化合生成不稳定的化合物加热后又恢复为原来的红色,体现了二氧化硫的漂白性,B正确;C项,二氧化硫为酸性氧化物,能跟氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,但无明显现象,C错误;D项,二氧化硫能与H2S反应生成S和H2O,体现SO2的氧化性,D错误;故选B。
10.已知SO2通入BaCl2溶液无明显现象。某同学利用如图装置探究SO2与BaCl2溶液反应生成白色沉淀的条件。下列判断正确的是( )
A.e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体
B.乙中产生的一定为氧化性气体,将为BaSO3氧化为为BaSO4沉淀
C.玻璃管的作用是连通大气,使空气中的氧气进入广口瓶,参与反应
D.c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中,保证气体与Ba2+充分接触
【答案】A
【解析】SO2与BaCl2反应产生沉淀,溶液中必须存在大量的SO32-,右侧Y型管中应能生成碱性气体或氧化性气体,如是碱性气体,溶液中存在大量的SO32-,如是氧化性气体,溶液中可生成SO42-,则生成的沉淀可能为BaSO3或BaSO4,容器内压强增大,溶液倒吸,气体不容易导入,所以玻璃管的作用是保持集气瓶内外气压平衡,以便左右两边产生的气体顺利导入。A项,e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和氢氧化钠固体,产生氨气与SO2反应生成SO32-,能与Ba2+结合成BaSO3沉淀,故A正确;B项,乙中产生的不一定为氧化性气体,可以是氨气,得到沉淀为亚硫酸钡,故B错误;C项,玻璃管的作用是连通大气,平衡压力,以便左右两边产生的气体顺利导入,故C错误;D项,如果产生氨气,氨气极易溶于水防止倒吸,所以不能插入BaCl2溶液中,故D错误。故选A。
11.如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是( )
A.向B溶液中滴加KSCN溶液,溶液可能会变为红色
B.溶液B转化为溶液C发生反应的离子方程式为4H++2Fe2++O2=2Fe3++2H2O
C.溶液酸性:A>B>C
D.加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液
【答案】A
【解析】含二氧化硫的废气通入酸性硫酸铁溶液中发生反应:2Fe3++2H2O+SO2=2Fe2++ SO42-+4H+,B溶液中含FeSO4和H2SO4,溶液B转化为溶液C时发生亚铁离子被氧气氧化为三价铁离子的反应,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。A项,尾气中的二氧化硫气体,通入酸性硫酸铁溶液中发生2Fe3++2H2O+SO2=2Fe2++ SO42-+4H+,B溶液中存在二价铁离子,如果二氧化硫不足,则溶液B中含有三价铁离子,加入KSCN溶液,溶液变为血红色,故A正确;B项,溶液B中发生的反应是亚铁离子被氧气氧化为三价铁离子的反应:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,故B错误;C项,反应过程中溶液的体积不变,溶液A为Fe2(SO4)3溶液,溶液中三价铁离子水解显酸性,溶液B中含H2SO4,显强酸性,溶液C为硫酸铁溶液和硫酸溶液,溶液C是溶液B发生反应4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O得到,虽然消耗氢离子但H+未完全消耗,溶液仍呈酸性,溶液的酸性:B>C>A,故C错误;D项,溶液C为硫酸铁溶液和硫酸溶液,加氧化亚铁,氧化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁溶液,则溶液C为硫酸铁溶液和硫酸亚铁溶液,与溶液A的组成不同,故D错误;故选A。
12.工业上用黄铁矿为原料制备硫酸的流程如下图(部分反应条件已略去)。下列相关说法正确的是( )
A.黄铁矿主要成分的化学式为FeS
B.物质X常为的浓硫酸
C.步骤②中SO2能完全转化为SO3
D.图中每一步含硫物质均发生了氧化反应
【答案】B
【解析】由流程图可知,黄铁矿的主要成分为FeS2,在空气中燃烧生成氧化铁和二氧化硫,二氧化硫在催化剂作用下和氧气反应生成三氧化硫,用浓硫酸吸收三氧化硫生成硫酸。A项,黄铁矿主要成分的化学式为FeS2,故A错误;B项,为防止形成酸雾,用浓硫酸吸收三氧化硫生成硫酸,物质X常为98.3%的浓硫酸,故B正确;C项,是可逆反应,步骤②中SO2不能完全转化为SO3,故C错误;D项,步骤③中元素化合价不变,没有发生氧化反应,故D错误;故选B。
13.某合金15 g与足量稀硫酸完全反应,产生标准状况下的H2 11.2 L,此合金的主要组成可能为( )
A.Mg和Al B.Fe和Cu C.Fe和Al D.Fe和C
【答案】C
【解析】标准状况下11.2L氢气的物质的量为=0.5mol;假设金属都为+2价,根据电子转移守恒可知,金属的物质的量为0.5mol,则金属混合物的平均相对原子质量为30;A项,Al的化合价为+2价时,可看成其相对原子质量为×27=18,Mg的相对原子质量为24,二者平均相对原子质量介于18~24之间,小于金属混合物的平均相对原子质量为30,故A错误;B项,Cu不与稀硫酸反应,其的相对原子质量看做无穷大, Zn的相对原子质量为65,二者平均相对原子质量介于65~无穷大之间,大于金属混合物的平均相对原子质量为30,故B错误;C项,当Al的化合价为+2价时,可看成其相对原子质量为×27=18,Fe的相对原子质量为56,二者平均相对原子质量介于18~56之间,平均值可能为30,故C正确;D项,C不和稀硫酸反应,其的相对原子质量看做无穷大,Fe的相对原子质量为56,二者平均相对原子质量介于56~无穷大之间,大于金属混合物的平均相对原子质量为30,故D错误;故选C。
14.蔗糖与浓硫酸发生作用的主要过程和现象如图所示,下列说法不正确的是( )
A.在进行该实验时,需要全程佩戴护目镜
B.浓硫酸滴入蔗糖后,需要用玻璃棒不断搅拌
C.白色固体变黑色,主要体现了浓硫酸的酸性
D.固体膨胀变大,说明实验中有大量气体产生
【答案】C
【解析】A项,浓硫酸脱水过程中产生大量的热,且生成SO2,需要全程佩戴护目镜,故A正确;B项,浓硫酸滴入蔗糖后,产生大量热,故需要用玻璃棒不断搅拌,故B正确;C项,浓硫酸将蔗糖中H原子、O原子按2:1比例以H2O的形成脱除,白色固体变黑,体现浓硫酸的脱水性,故C错误;D项,浓硫酸脱水过程中产生大量的热,会发生反应:C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O,产生的大量气体,使固体体积膨胀,故D正确;故选C。
15.若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析不正确的是( )
A.Cu与浓硫酸反应,H₂SO₄体现酸性和强氧化性
B.a处变红,说明SO₂是酸性氧化物
C.b和c处均褪色,分别体现SO₂的漂白性和还原性
D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
【答案】D
【解析】试管内Cu与热的浓硫酸反应,生成的SO2通过a处时可验证是否是酸性氧化物,通过b处时可验证其漂白性,通过c处时可验证其还原性,最后多余气体被NaOH吸收,防止污染空气。A项,Cu和浓硫酸反应生成CuSO4、SO2、H2O,生成CuSO4和H2O体现了H2SO4的酸性,生成SO2体现了H2SO4的强氧化性,A正确;B项,a处变红是因为SO2与H2O反应生成H2SO3,可说明SO2是酸性氧化物,B正确;C项,b处品红褪色,体现了SO2的漂白性,c处酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性,C正确;D项,试管底部出现的白色固体是CuSO4,因为浓硫酸具有吸水性,将反应生成的水吸收了,D错误;故选D。
16.SO2和氮氧化物是主要的大气污染物。关于上述两种物质,下列说法不正确的是( )
A.汽车发动机的高温环境使N2和O2直接化合生成NO2
B.SO2和NO2均会产生酸雨,造成环境破坏
C.对燃煤进行脱硫处理,有助于减少燃烧产物中的含量
D.汽车尾气中的和通过三元催化器处理后可转化为无毒无害的N2和CO2
【答案】A
【解析】A项,汽车发动机的高温环境使N2和O2直接化合生成NO,NO再被氧气氧化为NO2,A错误;B项,SO2和NO2与水、氧气和其他化学物质反应,形成硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3),这些酸与水蒸气结合形成酸雨,B正确;C项,向煤中加入适量石灰石是一种有效的烟气脱硫技术,通过这一技术可以大大减少燃烧产物中SO2的含量,最终生成CaSO4,化学方程式为:2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2,C正确;D项,汽车尾气中的NO和CO通过三元催化器处理后可转化为无毒无害的N2和CO2,化学方程式为:2CO+2NON2+2CO2,D正确;故选A。
17.硫和氮及其化合物的转化对人类生存和社会发展具有重要意义,下列说法正确的是( )
A.NO2与水反应生成硝酸,说明NO2是酸性氧化物
B.SO2能使KMnO4溶液褪色,说明具有漂白性
C.因氨气具有还原性,所以可用作制冷剂
D.以H2O、NH3、CO2为原料可以制备NH4HCO3
【答案】D
【解析】A项,NO2与水发生3NO2+H2O=2HNO3+NO,该反应为氧化还原反应,不能说明NO2是酸性氧化物,故A错误;B项,二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,体现二氧化硫的还原性,故B错误;C项,利用氨气易液化,气化时从外界吸收热量,周围温度降低,因此氨气作制冷剂,不是利用氨气的还原性,故C错误;D项,氨气、二氧化碳、水发生反应可以制备NH4HCO3,反应方程式为:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,故D正确;故选D。
18.下列离子方程式书写正确的是( )
A.实验室用氯化铵和熟石灰制氨:NH+OH-NH3↑+H2O
B.NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热:NH +OH-NH3·H2O
C.氨水中加盐酸:NH3·H2O+H+===NH+H2O
D.氨水中加入氯化铁溶液:Fe2++2NH3·H2O===2NH+Fe(OH)2↓
【答案】C
【解析】A项,该反应属于固体间的加热反应,不能书写相应的离子方程式;B项,加热条件下NH3·H2O应分解为NH3和H2O,离子方程式应为NH+OH-NH3↑+H2O;C项,符合反应原理及离子方程式书写要求;D项,向氨水中滴加FeCl3溶液应生成Fe(OH)3沉淀,离子方程式为Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH。
19.氨是一种重要的化工原料,下图为合成氨以及由氨制硝酸的流程示意图:
下列说法不正确的是( )
A.通入A的目的是氧化氨气和氮氧化合物
B.可利用氨气的还原性将尾气转化为N2
C.生产出的浓硝酸可在铁制容器中盛放
D.为提高氨气的产量,理论上反应温度尽可能高
【答案】D
【解析】氮气与氢气在合成塔反应生成氨气,氨气被氧化生成一氧化氮,一氧化氮在氧化炉中进一步被氧化为二氧化氮,吸收塔中二氧化氮与氧气和水反应生成硝酸。A项,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮、氧气和水反应生成硝酸,通入氧气的目的是氧化氨气和氮氧化合物,A正确;B项,氨气具有还原性,氮氧化物具有氧化性,二者反应生成无毒气体氮气,可以用NH3进行氮氧化物的尾气处理,B正确;C项,常温时浓硝酸与铁钝化,可在铁制容器中盛放,C正确;D项,温度过高对于工业生产存在安全隐患,D错误;故选D。
20.合成氨及其衍生物工业是化工生产的重要门类,请结合图示判断下列说法正确的是( )
A.湿润的淀粉-KI试纸可以鉴别气体2和溴蒸气
B.饱和NaCl溶液中先通入过量CO2再通入过量可以得到固体1
C.1L气体1、2的混合气与1LNH3在一定条件下转化为对环境无害的物质,混合气中二者的体积比为1:1
D.气体2能与水反应生成HNO3故气体2是酸性氧化物
【答案】C
【解析】由图可知,气体1为NO,气体2为NO2;固体1为NaHCO3,NaHCO3受热分解生成的固体2为Na2CO3。A项,气体2为NO2,NO2和溴蒸气都具有强氧化性,遇到湿润的淀粉-KI试纸都可以变蓝,不可以鉴别,故A错误;B项,CO2在饱和NaCl溶液中溶解度小,不利于后续反应发生,应该在饱和NaCl溶液中先通入过量NH3使溶液呈碱性,再通入过量CO2可得到NaHCO3,故B错误;C项,1LNO、NO2的混合气与1LNH3在一定条件下转化为对环境无害的物质,化学方程式为2NH3+NO+NO22N2+3H2O,NO、NO2的体积比等于化学计量数之比为1:1,故C正确;D项,气体2为NO2,和水反应生成硝酸和NO,是氧化还原反应,则二氧化氮不是酸性氧化物,故D错误;故选C。
21.将20.6gAl、Fe、Cu组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,产生气体6.72L(标况)。另取等质量的合金溶于过量的稀硝酸中生成8.96L(标况)NO,向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,得到沉淀的质量是( )
A.25.4g B.41.0g C.30.8g D.28.3g
【答案】A
【解析】将20.6gAl、Fe、Cu组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,发生反应2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑,产生气体6.72L(标况),则n(Al)=;Fe、Cu的总质量为20.6g-;另取等质量的合金溶于过量的稀硝酸中生成8.96L(标况)NO,根据得失电子守恒,Al、Fe、Cu共失去电子的物质的量为,Fe、Cu共失去电子的物质的量为;向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,得到的沉淀是Fe(OH)3、Cu(OH)2,Fe、Cu结合氢氧根离子的物质的量为0.6mol,沉淀的质量为15.2g+,故选A。
22.有一瓶稀硫酸和稀硝酸的混合酸,其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别为4mol/L和2mol/L,取10mL此混合酸,向其中加入过量的铁粉,待反应结束后,可产生标准状况下的气体体积为(生成的气体全部为NO) ( )
A.0.448L B.0.672L C.0.896L D.0.224L
【答案】B
【解析】10mL此混合酸中 n(H+)=0.01L×8mol·L-1+0.01L×2mol·L-1=0.1mol ; n(NO3-)=0.01L×2mol·L-1=0.02mol ,铁依次发生反应: Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+、 Fe+2H+=Fe2++H2↑。根据反应Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O,H+是过量的,根据NO3-的物质的量0.02mol可计算出生成NO 0.02mol,同时消耗0.08mol H+,剩余的0.02mol氢离子参与 Fe+2H+=Fe2++H2↑反应,可计算出生成氢气0.01mol,反应结束后,可产生标准状况下的气体0.03mol×22.4L/mol=0.672L,B正确,故选B。
23.下列关于无机非金属材料的说法中不正确的是( )
A.传统无机非金属材料是指:玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料
B.新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点,具有极大强度
C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点
D.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐
【答案】D
【解析】新型无机非金属材料不但克服了传统无机非金属材料易碎、强度不够等缺点,并且具有特殊结构、特殊功能;新型无机非金属材料的主要成分并不一定是硅酸盐,如氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等。
23.《天工开物》记载:“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无砂粘土而为之”,“凡坯既成,干燥之后,则堆积窖中燃薪举火”,“浇水转釉(主要为青色),与造砖同法”。下列说法错误的是
A.粘土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料
B.“燃薪举火”使粘土发生复杂的物理化学变化
C.沙子和粘土的主要成分均为硅酸盐
D.烧制后自然冷却成红瓦,浇水冷却成青瓦
【答案】C
【解析】制作砖瓦和陶瓷的主要原料是粘土,故A正确;,粘土的主要成分均为硅酸盐,灼烧使粘土发生复杂的物理化学变化,故B正确;沙子的主要成分是二氧化硅,粘土的主要成分均为硅酸盐,故C错误;浇水转釉(主要为青色),与造砖同法,所以烧制后自然冷却成红瓦,浇水冷却成青瓦,故D正确。
24.下列关于新型无机非金属材料的说法中,不正确的是( )
A.高纯硅可用于制造半导体材料
B.压电陶瓷属于新型无机非金属材料,能实现机械能和电能的相互转化
C.碳纳米材料的主要成分是碳单质,包含富勒烯、碳纳米管和石墨烯等多种
D.二氧化硅制成的光导纤维,由于导电能力强而被用于制造光缆
【答案】D
【解析】光导纤维不具有导电性,二氧化硅制成的光导纤维是由于传输光的信号强而被用于制造光缆,D不正确。
25.下列说法不正确的是( )
A.二氧化硅生产的光导纤维能有效提高通信效率
B.中国华为集团自主研发的“麒麟”芯片在生产时需要用到高纯度的硅
C.普通玻璃的生产以纯碱、石灰石、石英砂为主要原料
D.工业上制硫酸和硝酸的最后一步都是用水来吸收
【答案】D
【解析】A项,二氧化硅具有良好的导光性,是制造光导纤维的主要原料,有效提高通信效率,故A正确;B项,硅是半导体,“麒麟”芯片生产时需要用到硅,故B正确;C项,制普通玻璃的主要原料为纯碱、石灰石和石英砂,反应的化学方程式分别为:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑,故C正确;D项,工业制硫酸最后一步是用浓硫酸吸收SO3,防止形成酸雾,降低吸收效率,故D错误;
26.化学与生产、生活、社会密切相关,下列有关说法中不正确的是( )
A.氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料,其化学式为Si3N4
B.聚乙烯可制成薄膜,用于食品的包装材料
C.陶瓷、玻璃和水泥属于传统无机非金属材料
D.人造纤维、合成纤维和石英光导纤维都是有机高分子化合物
【答案】D
【解析】A项,氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料,有高硬度、高熔点、化学性质稳定等特点,其化学式为Si3N4,A正确;B项,聚乙烯可以制成塑料薄膜,这种薄膜具有优良的物理和化学性质,广泛应用于包装、农业、建筑等领域,可用于食品的包装材料,B正确;C项,传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料,玻璃、水泥、陶瓷都属于硅酸盐材料,都属于传统无机非金属材料,C正确;D项,光导纤维是无机非金属材料,D错误;故选D。
27.材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列有关物质的说法正确的是( )
A.太阳能电池板广泛应用在航天器上,其材料是晶体硅
B.石英玻璃、碳化硅陶瓷、水泥、石墨烯都是硅酸盐材料
C.半导体行业中有一句话:“从沙滩到用户”,计算机芯片的材料是二氧化硅
D.中国航天飞船外壳用到的是特种镁合金,属于新型无机非金属材料
【答案】A
【解析】A项,晶体硅是良好的半导体材料,常用于制作太阳能电池板,故A正确;B项,石墨烯是碳元素形成的单质,属于新型无机非金属材料,不是硅酸盐材料,故B错误;C项,计算机芯片的材料是硅,不是二氧化硅,故C错误;D项,特种镁合金是性能优良的金属材料,不属于新型无机非金属材料,故D错误;故选A。
28.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。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
【答案】D
【解析】A项,SiC和SiO2中Si元素的化合价都是+4,A正确;B项,C元素由+4价降低到-4价,因此生成1 mol SiC,转移的电子数为8NA,B正确;C项,SiO2制备单质Si、单质Si制备SiCl4中Si元素的化合价发生了变化,均涉及氧化还原反应,C正确;D项,该反应中SiC是还原产物,NaCl是氧化产物,D错误;故选D。
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专题03 常见非金属元素及化合物
考点1 氯及其化合物
考点2 硫及其化合物
考点3 氮及其化合物
考点4 无机非金属材料
◆考点01 氯及其化合物
1.氯元素的存在:氯在自然界中以化合态存在着,是一种重要的“成盐元素”,在自然界中除了NaCl(主要)、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中,还存在于陆地的盐湖和盐矿中。
2.物理性质:
颜色
气味
密度
水溶性
毒性
氯水颜色
黄绿色
强烈刺激性气味
比空气大
能溶于水
有毒
浅黄绿色
3.化学性质
【易错警示】
(1)氯气与水、强碱的反应中,氯气既做氧化剂又作还原剂。
(2)常温下干燥的氯气或液氯均不与铁反应,故液氯通常储存在钢瓶中。
(3)氯气具有强氧化性,与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物,如FeCl2不能由两种单质化合生成。
(4)燃烧不一定有氧气参加,凡是发光、发热的剧烈的氧化还原反应都是燃烧反应或都可以叫燃烧。
4.新制氯水性质的多重性
5.液氯、新制氯水与久置氯水的比较
液氯
新制氯水
久置氯水
物质类别
单质
混合物
混合物
颜色
黄绿色
黄绿色
无色
所含微粒
Cl2分子
Cl2、HClO、H2O
H+、ClO-、Cl-、OH-
H2O、H+、Cl-、OH-
主要性质
具有氧化性,无漂白性
具有酸性、强氧化性、漂白性,能杀菌、消毒
具有酸性、无氧化性、无漂白性
保存
低温密封
用棕色瓶盛装,放于阴暗处,不宜久置
————
【易错警示】
(1)氯气没有漂白性,不能使干燥的有色布条褪色,但可使湿润的有色布条褪色,起漂白作用的物质是HClO。
(2)Cl2可使湿润石蕊试纸先变红后褪色,原因是Cl2与水反应生成的酸使石蕊先变红,HClO使变色后的石蕊褪色。
(3)不能用pH试纸测量氯水的pH,原因是氯水中的HClO具有漂白性。
6.氯气与碱的反应
(1)与NaOH反应——制漂白液
化学方程式:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
漂白液的有效成分为NaClO。
(2)与Ca(OH)2反应——制漂白粉
化学方程式:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
漂白粉的成分为CaCl2、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2。
【温馨提示】
(1)工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得,而不是用氯气与石灰水反应。
(2)漂白粉和漂白液中真正起到漂白作用的物质是次氯酸盐与较强的酸发生反应生成的次氯酸。
(3)“84”消毒液的主要成分为NaClO,漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用,其原因是ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
4.Cl-的检验
检验Cl-时,应先加AgNO3溶液,再滴加少量_稀HNO3_,(或滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液_),若有白色沉淀产生,则说明溶液中含有Cl-,其中加入稀HNO3的目的是排除CO等离子干扰。
【方法技巧】
离子检验的答题模板:分析可能含有的干扰离子→选择检验试剂→确定试剂加入顺序→观察实验现象→判断离子的存在情况。
5.氯气的实验室制法
(1)实验装置
(2)制取过程
【特别提醒】
(1)随着反应的进行盐酸浓度逐渐变小,当成为稀盐酸时反应停止,则即使MnO2足量时,盐酸也不能完全反应。
(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,所以加热温度不宜过高,减少HCl的挥发。
(3)实验结束后,先使反应停止并排出装置中残留的Cl2,再拆卸装置,避免污染空气。
◆考点02 硫及其化合物
四、硫
1.同素异形体
硫单质俗称硫黄,有多种同素异形体,如正交硫和单斜硫_。
2.硫的物理性质
颜色
状态
质地
溶解性
熔沸点
密度
黄色
晶体
质脆,易研成粉末
难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2
较低
较小
3.硫的化学性质
【温馨提示】
硫与氧气反应时,无论是在空气中燃烧还是在纯氧中燃烧、无论是氧气过量还是硫过量其产物都是SO2,不会生成SO3。
4.硫的主要应用
硫黄主要用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等。
5.二氧化硫的物理性质
颜色
气味
状态
密度
毒性
水溶性
无色
刺激性
气态
比空气大
有毒
易溶于水
6.二氧化硫的化学性质
(1)酸性氧化物的通性
①与水反应:SO2+H2OH2SO3
②使指示剂变色:SO2能使紫色石蕊溶液变红
③与碱反应:SO2(少量)+2NaOH==Na2SO3+H2O,SO2(过量)+NaOH==NaHSO3
④与碱性氧化物反应:SO2+CaO==CaSO3
(2)氧化性:2H2S+SO2==3S↓+2H2O(产生淡黄色沉淀)
(3)还原性
①与O2反应:2SO2+O22SO3
②与X2(Cl2、Br2、I2)的水溶液反应:SO2+X2+2H2O==2HX+H2SO4
(4)漂白性:SO2能漂白某些有色物质(如品红溶液),但不能使紫色石蕊溶液等指示剂褪色。
【温馨提示】
(1)SO2使品红溶液褪色表现的是SO2的漂白性,加热后溶液颜色复原;SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是SO2的还原性,加热后溶液颜色不复原。
(2)SO2不能漂白酸碱指示剂,如只能使紫色的石蕊试液变红,但不能使之褪色。
(3)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性,而不是漂白性。
7.硫酸的工业的制备方法
(1)流程:
(2)原理:
①制气:燃烧硫黄: S+O2SO2
煅烧黄铁矿: 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
②氧化:2SO2+O22SO3
③吸收: SO3+H2O==H2SO4
【特别提醒】
由于三氧化硫与水反应放出大量的热,且水的沸点较低,用水吸收三氧化硫容易形成酸雾,从而影响吸收效率,所以通常用98.3%的浓硫酸吸收。
8.硫酸
(1)稀硫酸
在稀硫酸中H2SO4==2H++SO,硫酸是一种二元强酸,具有酸的通性,能与酸碱指示剂变色,与活泼金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。
(2)浓硫酸
物理性质
纯净的硫酸是无色粘稠状液体,沸点高,难挥发,密度大于水(98%的浓H2SO4,密度为1.84 g·cm-3),溶于水放出大量的热
化
学
性
质
吸水性
常用作干燥剂
能干燥
H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等
不能干燥
碱性气体,如 NH3等
还原性气体,如 H2S、HBr、HI 等
脱水性
将有机物中的氢、氧元素按原子个数2∶1的比例脱去,如蔗糖脱水炭化
强氧化性
与活泼金属反应
2Fe+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,常温下浓硫酸使Fe、Al钝化
与不活泼金属反应
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
与非金属反应
C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
9.几种重要的硫酸盐
硫酸盐
俗名
颜色
用途
2CaSO4·H2O
熟石膏
白色
作磨光粉、纸张填充物、气体干燥剂等
CaSO4·2H2O
生石膏
白色
塑像、模型、粉笔、医疗绷带等
FeSO4·7H2O
绿矾
浅绿色
生产铁系列净水剂、补血剂等
CuSO4·5H2O
胆矾、蓝矾
蓝色
配波尔多液、镀铜液
BaSO4
重晶石
白色
白色颜料、医疗上作“钡餐”
KAl(SO4)2·12H2O
明矾
白色
净水剂
10.SO的检验
检验方法:待测液取清液出现白色沉淀,即可确定存在SO。
【温馨提示】
如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便误以为有SO。该错误是未注意NO在酸性环境中具有强氧化性,发生反应:Ba2++SO===BaSO3↓(白色),3BaSO3+2H++2NO===3BaSO4↓(白色)+2NO↑+H2O。
◆考点03 氮及其化合物
1.氮的存在
氮是一种地球上含量丰富的元素,主要以游离态的形式存在于空气中,另外还以化合态的形式存在于动植物体内的蛋白质中和土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。
2.氮的循环
[来
3.氮的固定
4.氮气的性质
(1)物理性质
颜色
密度
气味
溶解性
无
比空气小
无
难溶于水
(2)化学性质
①N2与Mg反应:N2+3MgMg3N2
②N2与O2反应:N2+O22NO
③N2与H2反应:N2+3H22NH3
5.不同价态氮的氧化物
氧化物
N2O
NO
N2O3
NO2
N2O4
N2O5
对应氮的化合价
+1
+2
+3
+4
+4
+5
6.NO和NO2
物质
NO
NO2
物理性质
颜色
无色
红棕色
毒性
有毒
有毒
溶解性
不溶于水
能溶于水
化学性质
与O2反应
2NO+O2===2NO2
与H2O反应
3NO2+H2O===2HNO3+NO
对人体或环境的影响
①与血红蛋白结合使人中毒
②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾
形成酸雨、光化学烟雾
【特别提醒】
(1)NO只能用排水法收集,不能用排空气法收集;而NO2只能用向上排空气法收集,不能用排水法收集。
(2)验证某无色气体是NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气),无色气体变为红棕色。
8.酸雨的形成与危害
9.氨的分子结构和物理性质
电子式
密度
气味
水溶性
沸点
比空气小
强烈刺激性气味
极易溶于水
(1∶700)
较低,易液化
10.氨的化学性质
【特别提醒】液氨和氨水的区别
液氨
氨水
物质成分
纯净物(非电解质)
混合物(NH3·H2O为弱电解质)
粒子种类
NH3分子
NH3、NH3·H2O、H2O、NH4+、OH-、H+
主要性质
不具有碱性
具有碱的通性
存在条件
常温常压下不能存在
常温常压下可存在
11.氨的用途
(1)液氨汽化时吸收大量的热,故可用作制冷剂。
(2)制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。
(3)氨气的实验室制备
【特别提醒】
(1)实验室用固体铵盐与碱共热制NH3时,不能使用NH4HCO3、NH4NO3及NaOH固体,因为NH4HCO3受热分解产生CO2,使制得的NH3不纯;NH4NO3受热时易发生爆炸;NaOH容易吸水结块,不利于NH3的产生和逸出,且加热条件下NaOH容易腐蚀玻璃。
(2)干燥氨气时不能选用酸性干燥剂,如浓硫酸、P2O5等,也不能选用无水CaCl2,因为它们均能与NH3发生反应,通常选用碱石灰。
(3)吸收氨气(或HCl)时要注意防止倒吸。
12.铵盐的性质与应用
(1)铵盐的物理性质
铵盐都是白色固体,均易溶于水。
(2)铵盐的化学性质
(3)NH的检验
未知液呈碱性湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则证明含NH。
13.硝酸的物理性质
纯净的硝酸是无_色、易挥发、有刺激性气味的液体,熔沸点较低,质量分数为95%以上的浓硝酸在空气中挥发出硝酸蒸汽会产生“发烟”现象,通常又称为发烟硝酸。
14.硝酸的化学性质
(1)酸性:属于强酸,具有酸的通性,能和碱、碱性氧化物、某些盐发生复分解反应,但与金属反应不能生成氢气。
(2)不稳定性:受热或见光易分解,其化学方程式为:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。
(3)强氧化性:
①与金属反应
能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应,通常浓硝酸的还原产物是NO2,稀硝酸的还原产物是NO。
a.Cu与浓HNO3反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)== Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
Cu与稀HNO3反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
b.与Fe、Al反应
常温下浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化,保护内部金属不再与酸反应,所以可以用铁容器或铝容器盛放浓硝酸。
②与非金属反应
浓硝酸在加热条件下,还能与碳等非金属单质发生氧化还原反应,如碳与浓硝酸反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
15.硝酸工业生产的流程和反应原理
◆考点04 无机非金属材料
1.硅酸盐的结构
在硅酸盐中,Si和O构成了硅氧四面体,每个Si结合4个O,Si在中心,O在四面体的4个顶角。硅氧四面体结构的特殊性,决定了硅酸盐材料大多具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。
2. 无机非金属材料分类
根据组成、性能和应用的不同可分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两种。
3.传统硅酸盐材料
陶瓷
玻璃
水泥
原料
黏土
纯碱、石灰石、石英砂
石灰石、黏土及其他辅料
设备
陶瓷窑
玻璃窑
水泥回转窑
成分
普通玻璃:
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
性能
__硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点__
应用
生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿和卫生洁具等
生产建筑材料、光学仪器、和各种器皿,制造玻璃纤维、用于高强度复合材料等
大量用于建筑和水利工程
4.硅和二氧化硅
(1)高纯硅半导体制造芯片和硅太阳能电池。高纯硅的制备原理如下:
①制取粗硅:SiO2+2CSi+2CO↑。
②粗硅提纯:①Si+3HClSiHCl3+ H2;②SiHCl3+ H2Si+3HCl。
(2)二氧化硅通信容量大、抗干扰性好、通信效率高光导纤维
5.新型陶瓷
新型材料
成分
性能
主要应用[来源:学科网]
金刚砂
碳化硅(SiC)
硬度大、耐高温、抗氧化
磨料、耐高温结构材料、耐高温半导体材料
高温结
构陶瓷
碳化硅、氮化硅、金属氧化物
耐高温、抗氧化、耐腐蚀
用于火箭发动机、汽车发动机和高温电极材料等
压电陶瓷
钛酸盐、锆酸盐等
能实现机械能和电能的相互转化
用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等
透明陶瓷
氧化铝、氧化钇等透明陶瓷;氮化铝、氟化钙等非氧化物透明陶瓷
具有优异的光学性能、耐高温、绝缘性好
用于高压钠灯、激光器、高温探测窗等
超导陶瓷
临界温度下具有超导性
用于电力、交通、医疗领域等
6.碳纳米材料
新型材料
结构特点
主要性能
主要应用
富勒烯
碳原子构成的一系列笼形分子
工业材料,应用于电化学,催化剂,化妆品,抗癌药物等
碳纳
米管
石墨片层卷成的直径纳米级的管状物
比表面积大,具有高的强度和优良的电学性质
生产复合材料、电池和传感器等
石墨烯
一个碳原子直径厚度的单层石墨
电阻率低、热导率高、具有很高的强度
应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料等方面
7.传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的区别
类别
传统无机非金属材料
新型无机非金属材料
主要成分
硅酸盐
不一定是硅酸盐
主要特性
抗腐蚀、耐高温、质脆、经不起热冲击
大都强度高、硬度大,耐高温,另外还具有一定的电学特性、光学特性和生物功能等
考向1 氯及其化合物
1.(2023·浙江7月学考)下列物质的名称与化学式对应关系不正确的是( )
A.酒精:C2H5OH B.漂白粉:NaClO C.铁红:Fe2O3 D.干冰:CO2
2.(2022年1月浙江学考)下列能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体是( )
A.CH4 B.O2 C.CO D.HCl
3.(2021年1月浙江学考)氯气的分子式是( )
A.N2 B.O2 C.F2 D.Cl2
4.(2020年7月浙江学考)下列物质能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色的是( )
A.H2O B.Cl2 C.CH4 D.HCl
5.(2020年1月浙江学考)下列能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体是( )
A.NH3 B.O2 C.HCl D.CO
6.(2021年1月浙江学考)下列关于可溶性盐Ca(ClO)Cl的说法不正确的是( )
A.具有强氧化性,可作漂白剂
B.水溶液呈中性,滴加碳酸钠溶液出现白色浑浊
C.能与空气中的CO2和水蒸气反应而变质
D.与盐酸反应的离子方程式:ClO- +C1- +2H+=Cl2↑+ H2O
7.(2022年1月浙江学考)下列说法不正确的是( )
A.氯气不可用于自来水消毒 B.碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多
C.SiO2可用于制造光导纤维 D.BaSO4在医疗上可作为“钡餐”
8.(2022年7月浙江学考)在A处通入湿润的氯气,C处的干燥红色布条不褪色,则B瓶中盛放的溶液不可能是( )
A.Na2CO3溶液 B.饱和NaCl溶液 C.浓硫酸 D.NaOH溶液
9.(2021年1月浙江学考)含氯消毒剂在新冠肺炎疫情防控中发挥了巨大作用。实验室中利用下图装置模拟制备“84”消毒液(有效成分为NaClO),下列说法不正确的是( )
A.盛放浓盐酸的仪器是分液漏斗
B.为除去Cl2中的HCl,装置a中的试剂为饱和Na2CO3溶液
C.装置b中,采用冰水浴冷却有利于NaClO的生成
D.装置c的作用是吸收尾气
10.(2023·浙江7月学考) “吹出法”提溴工艺流程示意图如下:
下列说法不正确的是( )
A.“氧化”过程中Cl2使转化为Br2
B.“吹出”过程中利用了Br2的挥发性
C.“吸收”过程中化学方程式:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO3
D.“蒸馏”的目的是得到液溴
11.(2022年1月浙江学考)某兴趣小组在实验室制备少量的干燥氯气,实验装置如图所示。
请回答:
(1)试剂瓶中浓硫酸的作用是________。
(2)反应结束后,不能首先移去酒精灯的原因是________。
(3)多余的氯气可以用NaOH溶液除去,完成氯气与NaOH反应的化学方程式:
Cl2+2NaOHNaCl+________+H2O
考向2 硫及其化合物
12.(2023·浙江7月学考)下列说法不正确的是( )
A.维生素C可作食品的抗氧化剂 B.硫酸亚铁可作污水处理的混凝剂
C.硬铝常用于制造飞机的外壳 D.碳酸钡在医疗上可作“钡餐”
13.(2022年7月浙江学考)下列物质对应的化学式不正确的是( )
A.干冰:CO2 B.纯碱:Na2CO3 C.胆矾:CuSO4·5H2O D.石膏:CaSO4
14.(2022年1月浙江学考)焦硫酸钾的化学式为K2S2O7(可视作K2SO4·SO3)。下列推测不合理的是( )
A.焦硫酸钾易溶于水
B.焦硫酸钾与水反应:K2S2O7+H2OH2SO4+K2SO4
C.焦硫酸钾水溶液呈碱性
D.焦硫酸钾与BaCl2溶液反应生成沉淀
15.(2021年1月浙江学考)为测定某区域空气中SO2的含量,课外小组的同学将空气样品通入200 mL 0. 100 mol·L-1的酸性KMnO4溶液(假定样品中无其他还原性气体,SO2可被溶液充分吸收),反应的离子方程式为:5SO2 + 2 MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+。 若空气流量为a L·min-1,经过b min溶液恰好褪色,则该空气样品中SO2的含量(单位:g·L-1)为( )
A. B. C. D.
16.(2020年1月浙江学考)100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸(分子式为H2S2O7或H2SO4·SO3)。下列说法不正确的是( )
A.Na2S2O7水溶液呈中性
B.焦硫酸具有强氧化性
C.Na2S2O7可与碱性氧化物反应生成新盐
D.100%硫酸吸收SO3生成焦硫酸的变化是化学变化
17.(2023·浙江7月学考)工业上以黄铁矿为原料制备硫酸的原理示意图如下。
请回答:
(1)黄铁矿主要成分的化学式是 。
(2)SO2使品红溶液褪色,体现SO2具有 性。
(3)步骤Ⅲ的化学方程式是 。
(4)下列说法不正确的是_______。
A.步骤Ⅰ前需将黄铁矿粉碎,目的是增大接触面积,加快反应速率
B.步骤Ⅱ中使用催化剂,能使SO2的转化率达到100%
C.步骤Ⅲ中选用98.3%的浓硫酸作吸收剂
D.图中每一步含硫物质均发生氧化反应
18.(2022年1月浙江学考)为探究矿石样品X(仅含两种元素)的组成和性质,某同学设计并完成如下实验:
请回答:
(1) X含有的元素________。
(2) 红褐色沉淀C是________。
(3) 气体D通入足量H2O2中发生反应的化学方程式________。
19.(2024·浙江7月学考)化合物A仅含碳、硫两种元素。为测定化合物A中碳、硫元素的含量,某化学兴趣小组进行了如下实验:
步骤Ⅰ:取10.00 g化合物A固体,充分加热至完全分解,得到混合气体X;
步骤Ⅱ:为除去混合气体X中的SO2,将混合气体X通入足量酸性高锰酸钾溶液充分反应;
步骤Ⅲ:再将剩余气体通入足量Ca(OH)2溶液充分反应,测得质量增加了1.32 g。
已知SO2与MnO4-的反应如下:5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+。
请计算:
(1)混合气体中CO2的物质的量为 mol。
(2)物质A中碳元素的质量分数为 。
(3)下列实验方案中,能测定化合物A中硫的质量分数的是 。
A.将混合气体通入Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得a g固体。经计算,测得化合物A中硫的质量分数w(S)=
B.将混合气体通入H2O2和BaCl2混合溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得b g固体。经计算,测得化合物A中硫的质量分数w(S)=
C.将混合气体通入酸性KMnO4溶液充分反应,共消耗c mol的酸性KMnO4溶液。经计算,测得化合物A中硫的质量分数w(S)=
考向3 氮及其化合物
20.(2021年7月浙江学考)氮气的分子式是( )
A.N2 B.He C.NO D.SO2
21.(2022年7月浙江学考)消除氮氧化物的3种方法:
①4NO2+O2+4Na2CO3+2H2O=4NaHCO3+4NaNO3
②6NO+4NH35N2+6H2O
③2NO+2CO2CO2+N2
下列说法不正确的是( )
A.氮氧化物会造成酸雨等污染
B.①是利用Na2CO3的碱性和氧化性消除NO2
C.②③的目的是将化合态的氮元素转化为N2
D.②③使用催化剂,能加快消除氮氧化物的速率
22.(2024·浙江7月学考)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。
请回答:
(1)工业生成中为了盛装大量浓硝酸,可选择___________作为罐体材料。
A.铁 B.铜 C.镁 D.铝
(2)氧化炉中发生反应的化学方程式为 。
(3)下列说法正确的是___________。
A.工业上可增加“合成塔”中催化剂用量,使H2的转化率提升到100%
B.“氨分离器”中主要应用了氨气易液化的性质
C.向吸收塔里通入A的目的是将NO转化为NO2
D.为避免硝酸生成尾气中的氮氧化物污染空气,可将其点燃处理
(4)NH3可将氮氧化物还原成N2,该过程中氮氧化物体现的性质是 性。
考向4 硅及其化合物
23.(2024·浙江7月学考)材料是人类赖以生存和发展的物质基础,下列说法不正确的是( )
A.生铁的含碳量比钢高,使得生铁具有良好的延展性和柔韧性
B.橡胶与硫作用进行硫化处理,使其具有更好的强度
C.碳化硅(SiC)具有类似金刚石的结构,硬度大
D.植物油(含碳碳双键)能使溴的四氯化碳溶液褪色
24.(2021年7月浙江学考)高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。工业上制备高纯硅的流程如图:
下列说法不正确的是( )
A.步骤①、②和③中的反应均为氧化还原反应
B.流程中的H2和HCl可循环利用
C.步骤③中的H2可用焦炭代替
D.由步骤②和③中的反应可知,通过调控反应温度能改变反应进行的方向
25.(2020•浙江7月选考)Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一,其相关性质的说法不正确的是( )
A.可发生反应:Ca3SiO5+4NH4ClCaSiO3+2CaCl2+4NH3↑+2H2O
B.具有吸水性,需要密封保存
C.能与SO2反应生成新盐
D.与足量盐酸作用,所得固体产物主要为SiO2
1.次氯酸的分子式是( )
A.HCl B.HClO C.HClO3 D.Cl2
2.氯水中含多种微粒,往有色鲜花上滴加氯水,使鲜花褪色的微粒是( )
A.H2O B.H+ C.Cl2 D.HClO
3.在制备漂白粉的过程中,氯气通入冷的石灰乳中,制得以次氯酸钙为有效成分的漂白粉,该反应的还原产物是( )
A.氯气 B.次氯酸钙 C.氯化钙 D.水
4.下列化合物中,不能由组成该化合物的两种元素的单质直接化合而成的是( )
A.Cu2S B.SO3 C.FeS D.Na2S
5.下列说法不正确的是( )
A.Cl2能使湿润的有色布条褪色,所以Cl2具有漂白性
B.红热的铁丝在Cl2中剧烈燃烧,反应生成FeCl3
C.利用溴单质的氧化性可以把碘离子转化为碘单质
D.实验室常用NaOH溶液吸收多余Cl2以避免污染
6.下列说法中,正确的是( )
A.NO2能与水反应生成硝酸,故NO2为酸性氧化物
B.除去O2中混有的NO2,可将混合气体通过水,将NO2溶解
C.NO2与溴蒸气的鉴别可用NaOH溶液,溶于NaOH溶液得无色溶液的是NO2,得橙色溶液的为溴蒸气
D.在NO2与水的反应中氧化剂与还原剂的质量比为1∶2
7.在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
8.用强光照射氯水,测得氯水的pH、氯离子浓度、氧气体积分数与时间的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.由图(1)可知,光照下氯水酸性减弱
B.由图(2)可知,光照下氯水中氯元素质量增大
C.由图(3)可知,光照下,水分解生成了O2
D.由实验可知,氯水应贮存于棕色试剂瓶中
9.如图装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质,下列说法正确的是( )
选项
试剂
现象
结论
A
酸性KMnO4溶液
溶液褪色
SO2有氧化性
B
品红溶液
溶液褪色
SO2有漂白性
C
NaOH溶液
无明显现象
SO2与NaOH溶液不反应
D
硫化氢水溶液
溶液变浑浊
SO2有还原性
10.已知SO2通入BaCl2溶液无明显现象。某同学利用如图装置探究SO2与BaCl2溶液反应生成白色沉淀的条件。下列判断正确的是( )
A.e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体
B.乙中产生的一定为氧化性气体,将为BaSO3氧化为为BaSO4沉淀
C.玻璃管的作用是连通大气,使空气中的氧气进入广口瓶,参与反应
D.c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中,保证气体与Ba2+充分接触
11.如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是( )
A.向B溶液中滴加KSCN溶液,溶液可能会变为红色
B.溶液B转化为溶液C发生反应的离子方程式为4H++2Fe2++O2=2Fe3++2H2O
C.溶液酸性:A>B>C
D.加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液
12.工业上用黄铁矿为原料制备硫酸的流程如下图(部分反应条件已略去)。下列相关说法正确的是( )
A.黄铁矿主要成分的化学式为FeS
B.物质X常为的浓硫酸
C.步骤②中SO2能完全转化为SO3
D.图中每一步含硫物质均发生了氧化反应
13.某合金15 g与足量稀硫酸完全反应,产生标准状况下的H2 11.2 L,此合金的主要组成可能为( )
A.Mg和Al B.Fe和Cu C.Fe和Al D.Fe和C
14.蔗糖与浓硫酸发生作用的主要过程和现象如图所示,下列说法不正确的是( )
A.在进行该实验时,需要全程佩戴护目镜
B.浓硫酸滴入蔗糖后,需要用玻璃棒不断搅拌
C.白色固体变黑色,主要体现了浓硫酸的酸性
D.固体膨胀变大,说明实验中有大量气体产生
15.若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析不正确的是( )
A.Cu与浓硫酸反应,H₂SO₄体现酸性和强氧化性
B.a处变红,说明SO₂是酸性氧化物
C.b和c处均褪色,分别体现SO₂的漂白性和还原性
D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
16.SO2和氮氧化物是主要的大气污染物。关于上述两种物质,下列说法不正确的是( )
A.汽车发动机的高温环境使N2和O2直接化合生成NO2
B.SO2和NO2均会产生酸雨,造成环境破坏
C.对燃煤进行脱硫处理,有助于减少燃烧产物中的含量
D.汽车尾气中的和通过三元催化器处理后可转化为无毒无害的N2和CO2
17.硫和氮及其化合物的转化对人类生存和社会发展具有重要意义,下列说法正确的是( )
A.NO2与水反应生成硝酸,说明NO2是酸性氧化物
B.SO2能使KMnO4溶液褪色,说明具有漂白性
C.因氨气具有还原性,所以可用作制冷剂
D.以H2O、NH3、CO2为原料可以制备NH4HCO3
18.下列离子方程式书写正确的是( )
A.实验室用氯化铵和熟石灰制氨:NH+OH-NH3↑+H2O
B.NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热:NH +OH-NH3·H2O
C.氨水中加盐酸:NH3·H2O+H+===NH+H2O
D.氨水中加入氯化铁溶液:Fe2++2NH3·H2O===2NH+Fe(OH)2↓
19.氨是一种重要的化工原料,下图为合成氨以及由氨制硝酸的流程示意图:
下列说法不正确的是( )
A.通入A的目的是氧化氨气和氮氧化合物
B.可利用氨气的还原性将尾气转化为N2
C.生产出的浓硝酸可在铁制容器中盛放
D.为提高氨气的产量,理论上反应温度尽可能高
20.合成氨及其衍生物工业是化工生产的重要门类,请结合图示判断下列说法正确的是( )
A.湿润的淀粉-KI试纸可以鉴别气体2和溴蒸气
B.饱和NaCl溶液中先通入过量CO2再通入过量可以得到固体1
C.1L气体1、2的混合气与1LNH3在一定条件下转化为对环境无害的物质,混合气中二者的体积比为1:1
D.气体2能与水反应生成HNO3故气体2是酸性氧化物
21.将20.6gAl、Fe、Cu组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,产生气体6.72L(标况)。另取等质量的合金溶于过量的稀硝酸中生成8.96L(标况)NO,向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,得到沉淀的质量是( )
A.25.4g B.41.0g C.30.8g D.28.3g
22.有一瓶稀硫酸和稀硝酸的混合酸,其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别为4mol/L和2mol/L,取10mL此混合酸,向其中加入过量的铁粉,待反应结束后,可产生标准状况下的气体体积为(生成的气体全部为NO) ( )
A.0.448L B.0.672L C.0.896L D.0.224L
23.下列关于无机非金属材料的说法中不正确的是( )
A.传统无机非金属材料是指:玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料
B.新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点,具有极大强度
C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点
D.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐
23.《天工开物》记载:“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无砂粘土而为之”,“凡坯既成,干燥之后,则堆积窖中燃薪举火”,“浇水转釉(主要为青色),与造砖同法”。下列说法错误的是
A.粘土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料
B.“燃薪举火”使粘土发生复杂的物理化学变化
C.沙子和粘土的主要成分均为硅酸盐
D.烧制后自然冷却成红瓦,浇水冷却成青瓦
24.下列关于新型无机非金属材料的说法中,不正确的是( )
A.高纯硅可用于制造半导体材料
B.压电陶瓷属于新型无机非金属材料,能实现机械能和电能的相互转化
C.碳纳米材料的主要成分是碳单质,包含富勒烯、碳纳米管和石墨烯等多种
D.二氧化硅制成的光导纤维,由于导电能力强而被用于制造光缆
25.下列说法不正确的是( )
A.二氧化硅生产的光导纤维能有效提高通信效率
B.中国华为集团自主研发的“麒麟”芯片在生产时需要用到高纯度的硅
C.普通玻璃的生产以纯碱、石灰石、石英砂为主要原料
D.工业上制硫酸和硝酸的最后一步都是用水来吸收
26.化学与生产、生活、社会密切相关,下列有关说法中不正确的是( )
A.氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料,其化学式为Si3N4
B.聚乙烯可制成薄膜,用于食品的包装材料
C.陶瓷、玻璃和水泥属于传统无机非金属材料
D.人造纤维、合成纤维和石英光导纤维都是有机高分子化合物
27.材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列有关物质的说法正确的是( )
A.太阳能电池板广泛应用在航天器上,其材料是晶体硅
B.石英玻璃、碳化硅陶瓷、水泥、石墨烯都是硅酸盐材料
C.半导体行业中有一句话:“从沙滩到用户”,计算机芯片的材料是二氧化硅
D.中国航天飞船外壳用到的是特种镁合金,属于新型无机非金属材料
28.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。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
(
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