内容正文:
第四章 非金属及其化合物
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 S32 Cl 35.5 Se 79 Te 128
一、选择题(每小题只有一个正确选项,共15×3分)
1.(2025·四川德阳市·二诊)材料是人类赖以生存和发展的物质基础,下列有关材料的描述错误的是
A. 碳化硅是传统无机非金属材料
B. 航天飞行材料硬铝属于合金
C. 冠醚与碱金属离子形成的超分子材料是混合物
D. 宇宙飞船外壳材料酚醛树脂是有机高分子化合物
2.(原创)中华民族在五千年悠久的历史长河中,创造了无数灿烂的文化。随着生产力的发展和人们审美意识的不断提高,物品的制作也有一个不断进步和发展的过程。下列物品主要由硅酸盐材料制成的是
物品
选项
A.战国青瓷罐
B.明金凤冠装饰品
C.清鎏金铜冠顶
D.西周玉鹿
3.(2025·江苏省泰州中学等三校12月调研)用化学用语表示Cl2+H2OHCl+HClO中的相关微粒,正确的是
A.HClO分子的球棍模型: B.溶液中的水合氯离子:
C.Cl2的电子式:Cl∶Cl D.Cl-的结构示意图:
4. (2025·四川宜宾第三中学·二模)化学与生活密切相关。下列过程没有发生化学变化的是
A. 使用小苏打除去面团里的酸性物质 B. 使用过氧乙酸对餐桌消毒
C. 使用活性炭祛除冰箱里的异味 D. 使用氢氟酸标记玻璃容器
5. (2025·四川射洪中学·二模)化学无处不在。下列说法错误的是
A. 微生物降解塑料的使用有利于消除“白色污染”
B. 汽车智能驾驶离不开强大汽车芯片,二氧化硅是该芯片的核心成分
C. 《哪吒》电影中的结界兽原型是三星堆青铜器,青铜属于合金材料
D 加工馒头、面包和饼干时可加入适量碳酸氢铵、碳酸氢钠等,使其松软或酥脆
5.(原创)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.硝酸工业:NH3NO2HNO3
B.海水提镁的转化为MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg
C.硫酸工业:FeS2SO2 SO3H2SO4O2
加热、加压
D.海水提溴的过程中,用Na2CO3溶液吸收溴,离子方程式为3Br2+6OH-=5Br-+BrO3-+3H2O
6.(原创)性质决定用途,用途体现性质。下列说法错误的是
A.铝粉和NaOH的混合物可用作家庭厨卫管道的疏通剂
B.用检验氯气管道是否泄漏,体现了的还原性
C.用稀硝酸清洗银镜实验后的试管,体现了硝酸的强酸性
D.ClO2具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
7.(2025·广东广州·模拟预测)某小组用下图中甲作为气体发生装置,其他装置根据实验需求选用(加热及夹持装置略)。下列说法正确的是
A.若制取,则甲中可为蒸馏水,可为电石
B.若制取,则乙中可盛浓溶液以除去
C.若制取,则丙可作气体收集装置
D.若制取,则丁可盛饱和溶液用作尾气处理装置
8.(2025·江苏·模拟预测)实验室可用SiC与Cl2反应(SiC+2Cl2SiCl4+C)制取少量SiCl4(沸点为57.6℃,易水解)。下列实验原理和装置不能达到实验目的的是
A.用装置甲制取氯气 B.用装置乙得到纯净干燥的Cl2
C.用装置丙制取四氯化硅 D.用装置丁收集四氯化硅并吸收尾气
9.(2025·四川巴中市·模拟)下列有关元素及其化合物的叙述不正确的是
A.浓H2SO4具有强吸水性,能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B.加热NaI固体与浓H3PO4混合物可制备HI,不能说明H3PO4比HI酸性强
C.“天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷,其属于新型无机非金属材料
D.SiO2既能和NaOH溶液反应,又能和氢氟酸反应,但SiO2不属于两性氧化物
10.【工业生产+元素化合物】(2025·浙江温州·三模)利用“煅烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验过程如下:
已知:①预先向A中滴入适量B,再持续通入混合气(忽略),根据A的颜色变化,控制B滴入,直至滴定终点;② 。下列说法正确的是
A.钢铁粉末煅烧的目的是使S转化成
B.据B中与所耗标准液的体积(V),得
C.滴定结束后,A中pH增大
D.滴定终点,A中蓝色褪去
11.【工业生产+元素化合物】(2025·江西上饶·二模)实验室用下列装置测量钢材含碳量(部分夹持装置已略去)。下列判断正确的是
A.点燃酒精灯前,打开、,关闭,a处通入的目的是排出装置中的
B.实验过程中,打开、,关闭,起到平衡气压的作用
C.装置②中的酸性溶液可替换为饱和溶液
D.实验前后需称取装置④的质量,即准确地测得钢材的含碳量
12.(2025高三上·广东·期末)部分含碳或含硫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.向h溶液中滴加过量BaCl2溶液,无沉淀生成
B.将足量的b加入酸性高锰酸钾溶液中,不一定能够观察到溶液褪色
C.将少量的d通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成
D.通过一步反应可以分别实现b→c→d→e的转化
13.(2025·四川宜宾三中·二模)下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
比较亚硫酸和碳酸酸性强弱
向等体积的水中分别通入SO2和CO2至饱和,再测定两溶液pH
通SO2所得溶液pH较小,因此得出酸性H2SO3强于H2CO3
B
比较CH3COOH与H2CO3的酸性
测定同温同浓度CH3COONa溶液和Na2CO3溶液的pH
Na2CO3的pH大,CH3COOH酸性强于H2CO3
C
探究浓度对化学反应速率的影响
向2支盛有2mL浓度分别为0.1mol/L、0.2mol/LH2C2O4溶液的试管中同时加入5mL0.1mol/L
KMnO4(酸性)溶液,观察并比较实验现象
其他条件相同时,浓度越大,单位体积活化分子数越多,化学反应速率越快
D
比较和相对大小
等温条件下,向等体积饱和的AgCl和AgI溶液中分别加入等量的AgNO3溶液
得到沉淀,则
A A B. B C. D. D
14.由含硒废料(主要含S、Se、、CuO、ZnO、等)在实验室中制取硒的流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.“分离”时得到含硫煤油的方法是过滤,“浸取”所得油渣主要成分为SiO2
B.“酸溶”操作的目的是除去废料中的金属氧化物
C.SeSO与SSeO(硫代硒酸根)空间结构均为四面体形,二者为组成相同的异构体
D.“酸化”时发生反应的离子方程式:SeSO+H2O=Se↓+SO+2H+
15.(2025·江苏省南京市考前指导卷)工业上常采用NH3催化氧化法制硝酸。硝酸工业尾气(NO和NO2)常采用以下方法脱除:①石灰乳法:将物质的量之比约为1∶1的NO和NO2通入石灰乳,净化尾气并制得混凝土添加剂Ca(NO2)2;②选择性催化还原法:一定条件下,尿素[CO(NH2)2]将氮氧化物转化为N2;③电解法:用稀硝酸吸收氮氧化物生成HNO2(Ka=5.1×10-4),再将其电解生成HNO3。
下列有关反应描述正确的是
A 催化剂可以降低NH3和O2反应的焓变,从而加快反应速率
B.若n(NO2)∶n(NO)>1∶1通入石灰乳,Cu(NO2)2产品中Ca(NO3)2含量升高
C.尿素与NO2反应过程中既有非极性共价键的断裂,又有非极性共价键的形成
D.电解法脱硝中HNO2转化为HNO3,氮原子轨道的杂化类型由sp2转化为sp3
二、非选择题(共4小题,共55分)
16.(12分)(2025·河南郑州·模拟预测)在下列物质转化中A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:
当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另外的同一种元素。请回答:
(1)A的化学式是 ,Z的电子式是 。
(2)当X是强酸时,写出C→D的化学方程式: 。
(3)当X是强碱时,写出E的稀溶液和铜反应生成C的离子方程式: 。
(4)NOx引发的环境污染有酸雨和 。
(5)硫酸盐气溶胶作为PM2.5的主要构成成分,科学家最近发现了一种利用水催化促进硫酸盐形成的化学新机制。如图所示:
写出HSO与NO2间发生的总反应的离子方程式: 。
17.(14分)(2025·江苏连云港·一模)通过测定某蛋白质样品中氮元素的含量可以确定其优劣。“凯氏定氮法”测定蛋白质中含氮量的实验方案如下:
(1)“消化”。将蛋白质样品与CuSO4溶液(作催化剂)和浓硫酸中的一种混合后放入三颈烧瓶中,实验装置如图所示,然后再滴加其中的另一种物质,在加热条件下充分反应,蛋白质中的氮元素转化为(NH4)2SO4。
①滴液漏斗中盛放的物质是 。
②装置B的作用是 。
③反应结束后,打开止水夹K并不断通入N2,其原因是 。
(2)“吸收”。向得到的(NH4)2SO4中加入足量的NaOH溶液充分反应后,加热将所得NH3蒸出,然后用硼酸(H3BO3)溶液吸收,得到(NH4)2B4O7溶液。
①硼酸是一元弱酸,易与水结合生成B(OH),其水溶液显酸性的原因是 (用离子方程式表示)。
②NH3与H3BO3反应生成(NH4)2B4O7的化学方程式为 。
(3)“测定”。称取0.8000g蛋白质样品,按照上述流程制取(NH4)2B4O7溶液,然后将其加水稀释至100mL。取出25.00 mL放入锥形瓶中,滴加几滴指示剂,然后用0.1000 moL·L−1盐酸标准溶液滴定,滴定终点时消耗盐酸的体积为20.00mL。已知:(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3。
①接近终点时滴加半滴盐酸溶液的操作:慢慢转动滴定管的活塞,使滴定管的尖嘴处悬挂半滴液体不滴落, 。
②该样品中氮元素的质量分数为 。(写出计算过程)
18.(14分)(2025·江苏省如皋中学上学期调研二)SO2、NO是常见的污染气体,研究脱硫或脱硝对保护环境具有重要意义。
(1)用NaHCO3溶液可以吸收烟气中的SO2,不改变NaHCO3溶液的浓度、烟气的组成和反应的温度,可以提高SO2气体吸收率的方法有________________________________(任写一种)。
(2)尿素[CO(NH2)2]可以脱除烟气中的SO2,已知尿素在溶液中可发生如下水解反应:CO(NH2)2+H2O=H2NCOONH4(该反应为吸热反应),H2NCOONH4可以吸收SO2。现向0.2 mol·L-1的尿素溶液中通入含SO2的烟气(SO2占烟气的体积比为0.0005%,其余为空气),其他条件及反应时间一定,测得不同温度下烟气中SO2脱除率如图所示。
①写出H2NCOONH4吸收含SO2的烟气后生成(NH4)2SO4和CO2的化学方程式:_______________________________________________。
②温度低于60℃时,温度越高,脱硫率越低的主要原因是___________________________________。
③温度高于60℃时,温度越高,脱硫率越高的主要原因是___________________________________。
(3)一种用Fe(Ⅱ)-EDTA、HCOOH-HCOONa混合溶液联合脱除烟气中NO的流程为:
①Fe(II)-EDTA()是Fe2+和乙二胺四乙酸根形成的配合物。其他条件一定,调节Fe(II) -EDTA络合液的pH,测得不同pH条件下,脱硝率与pH的关系如图所示。pH=10时的脱硝率低于pH=6时的原因是_____________________________________________________________________。
②写出用活性氢(H•)还原Fe(II)-EDTA-NO的离子反应方程式:___________________________。
③烟气中的O2会将Fe(Ⅱ)-EDTA氧化为Fe(III)-EDTA,从而降低Fe(Ⅱ)-EDTA与NO的配合能力。将HCOOH-HCOONa混合溶液改为加入Fe粉,该方法既可以脱除烟气中NO,同时脱硝率不受烟气中的O2的影响。铁粉的作用有___________________________________。
19.(15分)(2025·四川乐山·下期开学考)工业上利用冶炼烟尘(主要成分有等)回收的工艺流程如下:
已知:①水溶液中各形态铅的分布系数与溶液的关系如图2所示。
②PbS为难溶于水的沉淀。
③是酸性氧化物,是两性氧化物。
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分是 (填化学式);碱浸时通常在 (填序号)材料的反应器中进行。
A.铝 B.玻璃 C.铁 D.塑料
(2)碱浸时,溶液对元素浸出率的影响如图3所示,实际生产中所用NaOH溶液的浓度为 g/L,浓度不能过大的原因是 ;硫化时,加入发生反应的离子方程式为 。
(3)精制I时控制的范围为5.5~6.5,过低导致中会混有Se和黄色固体杂质,原因是 (用离子方程式表示)。
(4)精制II后的滤液可循环使用,应当导入 (填操作单元的名称)操作中。
(5)测定粗硒样品中硒的含量:称粗硒样品,用浓将样品中的Se氧化得到,生成的加入硫酸酸化的KI溶液中充分反应,加入淀粉溶液,用的标准溶液滴定至终点时消耗(杂质不参与反应)。测定原理为;。滴定终点的现象是 ,粗硒样品中硒的质量分数为 。
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第四章 非金属及其化合物
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 S32 Cl 35.5 Se 79 Te 128
一、选择题(每小题只有一个正确选项,共15×3分)
1.(2025·四川德阳市·二诊)材料是人类赖以生存和发展的物质基础,下列有关材料的描述错误的是
A. 碳化硅是传统无机非金属材料
B. 航天飞行材料硬铝属于合金
C. 冠醚与碱金属离子形成的超分子材料是混合物
D. 宇宙飞船外壳材料酚醛树脂是有机高分子化合物
【答案】A
【解析】A.传统无机非金属材料主要是指陶瓷、玻璃、水泥等,碳化硅硬度大、耐高温,属于新型无机非金属材料,A错误;B.硬铝是指以Cu为主要合金元素的一类铝合金,属于合金材料,B正确;C.冠醚与碱金属离子形成的超分子材料中含有冠醚、碱金属离子等多种成分,属于混合物,C正确;D.酚醛树脂是由苯酚和甲醛通过缩聚反应得到的,相对分子质量很大,属于有机高分子化合物,可用于宇宙飞船外壳材料,D正确;故选A。
2.(原创)中华民族在五千年悠久的历史长河中,创造了无数灿烂的文化。随着生产力的发展和人们审美意识的不断提高,物品的制作也有一个不断进步和发展的过程。下列物品主要由硅酸盐材料制成的是
物品
选项
A.战国青瓷罐
B.明金凤冠装饰品
C.清鎏金铜冠顶
D.西周玉鹿
【答案】A
【解析】A项,陶瓷属于硅酸盐材料,化学成分是含有钠、钙、镁、铝等元素的硅酸盐产品,A正确;B项,明金凤冠装饰品属于金属制品,B错误;C项,清鎏金铜冠顶属于金属制品,C错误;D项,玉不属于硅酸盐材料,D错误;故选A。
3.(2025·江苏省泰州中学等三校12月调研)用化学用语表示Cl2+H2OHCl+HClO中的相关微粒,正确的是
A.HClO分子的球棍模型: B.溶液中的水合氯离子:
C.Cl2的电子式:Cl∶Cl D.Cl-的结构示意图:
【答案】D
【解析】A项,HClO的空间构型为:V形,O为中心原子,r(Cl)>r(O)>r(H),错误;B项,水分子中氢原子一侧带正电,氧原子一侧带负电,氯离子带负电,应吸引氢原子,应表示为:,错误;C项,氯气的电子式:,错误;D项,Cl-的核外18个电子,正确。
4. (2025·四川宜宾第三中学·二模)化学与生活密切相关。下列过程没有发生化学变化的是
A. 使用小苏打除去面团里的酸性物质 B. 使用过氧乙酸对餐桌消毒
C. 使用活性炭祛除冰箱里的异味 D. 使用氢氟酸标记玻璃容器
【答案】C
【解析】A.面团发酵过程中产生的酸性物质主要是乳酸和醋酸,NaHCO3与酸发生了复分解反应,故不选A;B.过氧乙酸具有强氧化性,能杀菌消毒,属于化学变化,故不选B;C.活性炭具有吸附性,活性炭吸附气体从而祛除冰箱里的异味,属于物理变化,故选C;D.HF可与玻璃容器中的SiO2反应生成SiF4气体 ,属于化学变化,故不选D;选C。
5. (2025·四川射洪中学·二模)化学无处不在。下列说法错误的是
A. 微生物降解塑料的使用有利于消除“白色污染”
B. 汽车智能驾驶离不开强大汽车芯片,二氧化硅是该芯片的核心成分
C. 《哪吒》电影中的结界兽原型是三星堆青铜器,青铜属于合金材料
D 加工馒头、面包和饼干时可加入适量碳酸氢铵、碳酸氢钠等,使其松软或酥脆
【答案】B
【解析】A.微生物降解塑料可产生无毒无污染的物质,有利于消除“白色污染”,A正确;B.硅是该芯片的核心成分,B错误;C.青铜是铜合金,因此青铜属于合金材料,C正确;D.碳酸氢钠和碳酸氢铵受热分解会释放出大量气体,故可作为膨松剂,D正确; 故选B。
5.(原创)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.硝酸工业:NH3NO2HNO3
B.海水提镁的转化为MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg
C.硫酸工业:FeS2SO2 SO3H2SO4O2
加热、加压
D.海水提溴的过程中,用Na2CO3溶液吸收溴,离子方程式为3Br2+6OH-=5Br-+BrO3-+3H2O
【答案】C
【解析】A项,氨气催化氧化生成一氧化氮,氨气不能直接生成二氧化氮,错误;B项,海水提镁的最后一步应为电解熔融的MgCl2,而非电解MgCl2溶液。电解MgCl2溶液会生成H2和Cl2,离子方程式为:Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑,无法得到金属Mg,错误;C项,FeS2与氧气高温下反应生成二氧化硫,二氧化硫进一步氧化得到三氧化硫,三氧化硫和水反应生成硫酸,正确;D项,用Na2CO3溶液吸收Br2时,离子方程式应基于CO32-参与反应,而非直接使用OH-。正确反应为:3Br2+6CO32-=5Br-+BrO3-+3CO2↑或3Br2+6CO32-+3H2O=5Br-+BrO3-+6HCO3-,错误。
6.(原创)性质决定用途,用途体现性质。下列说法错误的是
A.铝粉和NaOH的混合物可用作家庭厨卫管道的疏通剂
B.用检验氯气管道是否泄漏,体现了的还原性
C.用稀硝酸清洗银镜实验后的试管,体现了硝酸的强酸性
D.ClO2具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
【答案】C
【解析】A.铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热,促进油脂等淤积物在NaOH作用下的水解,同时产生的氢气可增加管道内的气压,利于疏通,正确;B.用NH3检验氯气管道是否泄漏,反应为8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,N由-3价升为0价,故NH3表现还原性,正确;C.用稀硝酸清洗银镜实验后的试管,发生反应3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O,HNO3中的N由+5价降为+2价,硝酸表现氧化性,错误;C.将浓硫酸滴入浓盐酸中制取HCl,浓硫酸溶于水大量放热,促使盐酸挥发出大量HCl,是高沸点酸制取低沸点酸的原理,与浓硫酸的酸性无关,C错误;D项,ClO2是一种强氧化剂,具有氧化性,能够有效杀灭细菌和病毒,可用于自来水的杀菌消毒,正确;故选C。
7.(2025·广东广州·模拟预测)某小组用下图中甲作为气体发生装置,其他装置根据实验需求选用(加热及夹持装置略)。下列说法正确的是
A.若制取,则甲中可为蒸馏水,可为电石
B.若制取,则乙中可盛浓溶液以除去
C.若制取,则丙可作气体收集装置
D.若制取,则丁可盛饱和溶液用作尾气处理装置
【答案】C
【解析】A.电石和水反应可生成C2H2,由于反应过于剧烈,实验室用饱和食盐水代替水以减缓反应速率,则甲中a为饱和食盐水,b为电石,A错误;B.NH3具有碱性,能和浓H2SO4发生反应,浓H2SO4不能用来干燥氨气,B错误;C.SO2比空气的密度大,可用向上排空气法收集,收集时丙中“长进短出”,C正确;D.若制取Cl2,需用氢氧化钠溶液吸收尾气Cl2,氯气不溶于饱和食盐水,丁中不能盛放饱和NaCl溶液,D错误;故选C。
8.(2025·江苏·模拟预测)实验室可用SiC与Cl2反应(SiC+2Cl2SiCl4+C)制取少量SiCl4(沸点为57.6℃,易水解)。下列实验原理和装置不能达到实验目的的是
A.用装置甲制取氯气 B.用装置乙得到纯净干燥的Cl2
C.用装置丙制取四氯化硅 D.用装置丁收集四氯化硅并吸收尾气
【答案】B
【解析】A.二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯化锰、氯气、水,用装置甲制取氯气,故不选A;B.制取纯净干燥的Cl2,应该先除杂后干燥,故选B;C.SiC+2Cl2SiCl4+C,用装置丙制取四氯化硅,故不选C;D.SiCl4沸点为57.6℃,用冰水收集SiCl4,为防止SiCl4水解,用碱石灰吸收尾气,故不选D;选B。
9.(2025·四川巴中市·模拟)下列有关元素及其化合物的叙述不正确的是
A.浓H2SO4具有强吸水性,能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B.加热NaI固体与浓H3PO4混合物可制备HI,不能说明H3PO4比HI酸性强
C.“天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷,其属于新型无机非金属材料
D.SiO2既能和NaOH溶液反应,又能和氢氟酸反应,但SiO2不属于两性氧化物
【答案】A
【解析】A.浓H2SO4能按照水的组成夺取糖类化合物中的氢原子和氧原子并使其炭化,体现的是脱水性,A选项不正确;B.HI的沸点低,易挥发加热NaI与浓H3PO4混合物发生反应生成HI,利用的是高沸点酸制备低沸点酸的原理,B选项正确;C.氮化硼陶瓷具有优异性能,属于新型无机非金属材料,C选项正确;D.SiO2和氢氟酸反应生成的四氟化硅不是盐,因此二氧化硅不是碱性氧化物;SiO2和氢氧化钠反应生成盐和水,则二氧化硅是酸性氧化物,D选项正确;故选C。
10.【工业生产+元素化合物】(2025·浙江温州·三模)利用“煅烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验过程如下:
已知:①预先向A中滴入适量B,再持续通入混合气(忽略),根据A的颜色变化,控制B滴入,直至滴定终点;② 。下列说法正确的是
A.钢铁粉末煅烧的目的是使S转化成
B.据B中与所耗标准液的体积(V),得
C.滴定结束后,A中pH增大
D.滴定终点,A中蓝色褪去
【答案】B
【解析】钢铁粉末在氧气中煅烧,硫转化为SO2;将SO2通入盐酸酸化的淀粉溶液A(预先滴入碱性的碘化钾和碘酸钾标准液B,酸性条件下5I-+ IO+6H+=3I2+3H2O,生成的碘单质使淀粉显蓝色);SO2通过SO2+I2+2H2O=SO+4H++2I-将碘单质还原为碘离子,导致蓝色变浅;持续滴加B,IO与I-再发生反应生成I2,直至滴定终点(溶液变为稳定的蓝色,且半分钟内不褪色)。结合B中碘酸钾的浓度和体积,计算钢铁中硫的物质的量及含量 。A.钢铁中硫煅烧时,S与O2反应主要生成SO2,SO3需催化剂、高温等条件,煅烧时难以生成SO3,A错误;B.根据反应式5I-+ IO+6H+=3I2+3H2O,1mol的IO与5mol的I-反应生成3mol的I2。SO2与I2进一步反应:SO2+I2+2H2O=SO+4H++2I-,每3mol SO2(对应3mol的S)消耗1mol的IO。因此,硫的物质的量n(S)=3·c(IO)·V,仅需IO的浓度和体积即可计算n(S),B正确;C.SO2与I2反应生成H+(1molSO2生成4molH+),滴定反应消耗H+(1mol IO消耗4molH+)。结合定量关系,反应3molSO2则会生成12molH+,但只需消耗1molIO,即消耗6molH+,即相当于6molH+生成,故A中pH减小,C错误;D.淀粉遇I2显蓝色。即SO2反应完全后,吸收器内溶液淡蓝色消退,继续滴加KIO3,过量的IO与I-反应生成I2,溶液变为稳定的蓝色,且半分钟内不褪色,即为终点,D错误;故选B。
11.【工业生产+元素化合物】(2025·江西上饶·二模)实验室用下列装置测量钢材含碳量(部分夹持装置已略去)。下列判断正确的是
A.点燃酒精灯前,打开、,关闭,a处通入的目的是排出装置中的
B.实验过程中,打开、,关闭,起到平衡气压的作用
C.装置②中的酸性溶液可替换为饱和溶液
D.实验前后需称取装置④的质量,即准确地测得钢材的含碳量
【答案】D
【解析】①中铁、碳与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫,②中高锰酸钾吸收二氧化硫,③中浓硫酸干燥二氧化碳,④中碱石灰吸收二氧化碳,⑤中碱石灰防止空气中二氧化碳、水进入④,根据实验前后装置④的质量差计算碳元素的质量。A.为防止装置内的二氧化碳干扰实验,点燃酒精灯前,打开K1、K2,关闭K3,a处通入N2的目的是排出装置中的CO2,故A错误;B.若打开K1,碳与浓硫酸反应生成的二氧化碳由K1排出,所以点燃酒精灯前,需要关闭K1、K2,打开K3,故B错误;C.装置②中的酸性KMnO4溶液若替换为饱和NaHCO3溶液,二氧化硫和NaHCO3反应产生二氧化碳,使二氧化碳的量增大,导致所测结果偏高,故C错误;D.实验前后需称取装置④的质量,质量差即为二氧化碳的质量,根据碳元素守恒,即准确地测得钢材的含碳量,故D正确;选D。
12.(2025高三上·广东·期末)部分含碳或含硫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.向h溶液中滴加过量BaCl2溶液,无沉淀生成
B.将足量的b加入酸性高锰酸钾溶液中,不一定能够观察到溶液褪色
C.将少量的d通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成
D.通过一步反应可以分别实现b→c→d→e的转化
【答案】A
【解析】由图,a为甲烷,b可以为乙烯或环丙烷等,b也可以为硫化氢,c为碳单质或硫单质,d为二氧化碳或二氧化硫,e为三氧化硫,f为碳酸或亚硫酸,g为硫酸,h为碳酸盐或亚硫酸盐,i为硫酸盐,k为-2价硫形成的盐;A.h为碳酸盐或亚硫酸盐,均和氯化钡反应会生成碳酸钡沉淀或亚硫酸钡沉淀,A项错误;B.b若为环丙烷则不能和酸性高锰酸钾反应使得溶液褪色,若为乙烯或硫化氢等,能和酸性高锰酸钾反应使得溶液褪色,B项正确;C.d为二氧化碳或二氧化硫,少量d会和氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙或亚硫酸钙沉淀,C项正确;D.硫化氢和二氧化硫等反应可以生成硫单质,硫单质和氧气燃烧生成二氧化硫,二氧化硫和氧气催化氧化生成三氧化硫,则通过一步反应可以分别实现b→c→d→e的转化,D项正确;选A。
13.(2025·四川宜宾三中·二模)下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
比较亚硫酸和碳酸酸性强弱
向等体积的水中分别通入SO2和CO2至饱和,再测定两溶液pH
通SO2所得溶液pH较小,因此得出酸性H2SO3强于H2CO3
B
比较CH3COOH与H2CO3的酸性
测定同温同浓度CH3COONa溶液和Na2CO3溶液的pH
Na2CO3的pH大,CH3COOH酸性强于H2CO3
C
探究浓度对化学反应速率的影响
向2支盛有2mL浓度分别为0.1mol/L、0.2mol/LH2C2O4溶液的试管中同时加入5mL0.1mol/L
KMnO4(酸性)溶液,观察并比较实验现象
其他条件相同时,浓度越大,单位体积活化分子数越多,化学反应速率越快
D
比较和相对大小
等温条件下,向等体积饱和的AgCl和AgI溶液中分别加入等量的AgNO3溶液
得到沉淀,则
A A B. B C. D. D
【答案】D
【解析】A.向等体积的水中分别通入SO2和CO2至饱和,由于SO2和CO2在水中的溶解度不同,饱和溶液的浓度不同,不能仅根据溶液pH大小来判断H2SO3和H2CO3的酸性强弱,应比较等浓度的H2SO3和H2CO3溶液的pH,A错误;B.测定同温同浓度CH3COONa溶液和Na2CO3溶液的pH,Na2CO3的pH大,只能说明CO的水解程度大于CH3COO-,即CH3COOH的酸性强于HCO,而不能得出CH3COOH酸性强于H2CO3,B错误;C.H2C2O4与酸性KMnO4反应的离子方程式为5H2C2O4+2MNO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,向2支盛有2mL浓度分别为0.1mol/L、0.2mol/LH2C2O4溶液的试管中同时加入5mL0.1mol/LKMnO4(酸性)溶液,因为KMnO4过量,溶液不会迅速褪色,无法通过观察现象比较反应速率,不能探究浓度对化学反应速率的影响,C错误;D.等温条件下,向等体积饱和的AgCl和AgI溶液中分别加入等量的AgNO3溶液,得到沉淀n(AgCl) > n(AgI),说明饱和溶液中Cl-浓度大于I-浓度,根据溶度积常数,,在饱和溶液中c(Ag+相同的情况下,,D正确; 故选D
14.由含硒废料(主要含S、Se、、CuO、ZnO、等)在实验室中制取硒的流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.“分离”时得到含硫煤油的方法是过滤,“浸取”所得油渣主要成分为SiO2
B.“酸溶”操作的目的是除去废料中的金属氧化物
C.SeSO与SSeO(硫代硒酸根)空间结构均为四面体形,二者为组成相同的异构体
D.“酸化”时发生反应的离子方程式:SeSO+H2O=Se↓+SO+2H+
【答案】D
【解析】含硒废料加入煤油分离出含硫煤油,再加入硫酸酸溶,Fe2O3、CuO、ZnO转化为对应的金属阳离子,过滤后得到Se和SiO2,再加入Na2SO3溶液浸取,得到滤渣为SiO2,滤液中含有Na2SeSO3,滤液中加入硫酸酸化,生成Se。A.分离含硫煤油和其他固体采用的方法是过滤,固体中二氧化硅不与亚硫酸钠溶液反应,浸取得到的滤渣为SiO2,A正确;B.酸溶步骤中Fe2O3、CuO、ZnO转化为对应的金属阳离子,再经过过滤除去,B正确;C.SeSO中S和SSeO中的Se,价层电子对数均为4+=4,且无孤电子对,空间构型均为四面体形,两者为组成相同的异构体,C正确;D.酸化时SeSO与氢离子反应,生成Se、二氧化硫和水,离子方程式为SeSO+2H+=Se↓+SO2↑+H2O,D错误;故答案选D。
15.(2025·江苏省南京市考前指导卷)工业上常采用NH3催化氧化法制硝酸。硝酸工业尾气(NO和NO2)常采用以下方法脱除:①石灰乳法:将物质的量之比约为1∶1的NO和NO2通入石灰乳,净化尾气并制得混凝土添加剂Ca(NO2)2;②选择性催化还原法:一定条件下,尿素[CO(NH2)2]将氮氧化物转化为N2;③电解法:用稀硝酸吸收氮氧化物生成HNO2(Ka=5.1×10-4),再将其电解生成HNO3。
下列有关反应描述正确的是
A 催化剂可以降低NH3和O2反应的焓变,从而加快反应速率
B.若n(NO2)∶n(NO)>1∶1通入石灰乳,Cu(NO2)2产品中Ca(NO3)2含量升高
C.尿素与NO2反应过程中既有非极性共价键的断裂,又有非极性共价键的形成
D.电解法脱硝中HNO2转化为HNO3,氮原子轨道的杂化类型由sp2转化为sp3
【答案】B
【解析】A项,催化剂降低活化能,不改变焓变,错误;B项,当n(NO2)∶n(NO)>1∶1时,过量NO2与OH⁻反应会生成Ca(NO3)2,导致Ca(NO3)2含量升高,B正确;C项,尿素和NO2中无非极性键断裂,生成N2时形成非极性键,错误;D项,HNO2价电子对数:2+=3,NO3价电子对数:3+=4,N均为sp2杂化,杂化类型未变,错误。
二、非选择题(共4小题,共55分)
16.(12分)(2025·河南郑州·模拟预测)在下列物质转化中A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:
当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另外的同一种元素。请回答:
(1)A的化学式是 ,Z的电子式是 。
(2)当X是强酸时,写出C→D的化学方程式: 。
(3)当X是强碱时,写出E的稀溶液和铜反应生成C的离子方程式: 。
(4)NOx引发的环境污染有酸雨和 。
(5)硫酸盐气溶胶作为PM2.5的主要构成成分,科学家最近发现了一种利用水催化促进硫酸盐形成的化学新机制。如图所示:
写出HSO与NO2间发生的总反应的离子方程式: 。
【答案】(每空2分)(1)(NH4)2S
(2)2SO2+O2SO3
(3)3Cu+8H++2NO = 3Cu2++2NO↑+4H2O
(4)光化学雾
(5)HSO+2NO2+H2O=HSO4-+2HNO2
【分析】因D的相对分子质量比C大16,则Y为O2,进而推知C、D为氧化物,BCD为连续氧化的过程。因E为酸,故C、D均为非金属氧化物,Z为H2O。当X为强碱时,该连续转化关系为NH3NONO2HNO3,进而推知A为铵盐;当X为强酸时,该连续氧化关系为H2SSO2SO3H2SO4,进而推知A为硫化物,综上所述A为(NH4)2S。O2
O2
O2
O2
H2O
O2
O2
H2O
【解析】(1)由分析可知,A是(NH4)2S,Y是O2,Z是H2O,Z为共价化合物,其电子式为:;
(2)当X是强酸时,B是H2S ,所以C生成D是SO2和氧气反应生成SO3,反应的化学方程式为2SO2+O2SO3;
(3)当X是强碱时,B是氨气,E为HNO3,稀硝酸与铜会发生反应生成硝酸铜、NO和水,其离子方程式为:3Cu+8H++2NO = 3Cu2++2NO↑+4H2O。
(4)氮氧化合物引发的环境污染有酸雨、光化学雾等。
(5)由图可知,反应物有HSO、H2O、NO2,生成物有HSO4-和HNO2,HSO与NO2间发生的总反应的离子方程式为HSO+2NO2+H2O=HSO4-+2HNO2。
17.(14分)(2025·江苏连云港·一模)通过测定某蛋白质样品中氮元素的含量可以确定其优劣。“凯氏定氮法”测定蛋白质中含氮量的实验方案如下:
(1)“消化”。将蛋白质样品与CuSO4溶液(作催化剂)和浓硫酸中的一种混合后放入三颈烧瓶中,实验装置如图所示,然后再滴加其中的另一种物质,在加热条件下充分反应,蛋白质中的氮元素转化为(NH4)2SO4。
①滴液漏斗中盛放的物质是 。
②装置B的作用是 。
③反应结束后,打开止水夹K并不断通入N2,其原因是 。
(2)“吸收”。向得到的(NH4)2SO4中加入足量的NaOH溶液充分反应后,加热将所得NH3蒸出,然后用硼酸(H3BO3)溶液吸收,得到(NH4)2B4O7溶液。
①硼酸是一元弱酸,易与水结合生成B(OH),其水溶液显酸性的原因是 (用离子方程式表示)。
②NH3与H3BO3反应生成(NH4)2B4O7的化学方程式为 。
(3)“测定”。称取0.8000g蛋白质样品,按照上述流程制取(NH4)2B4O7溶液,然后将其加水稀释至100mL。取出25.00 mL放入锥形瓶中,滴加几滴指示剂,然后用0.1000 moL·L−1盐酸标准溶液滴定,滴定终点时消耗盐酸的体积为20.00mL。已知:(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3。
①接近终点时滴加半滴盐酸溶液的操作:慢慢转动滴定管的活塞,使滴定管的尖嘴处悬挂半滴液体不滴落, 。
②该样品中氮元素的质量分数为 。(写出计算过程)
【答案】(每空2分)(1)①浓硫酸 ②作安全瓶,防止NaOH溶液倒吸
③将生成的SO2赶入装置C中完全吸收
(2)①H3BO3+H2OB(OH)4-+H+ ②2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O
(3)①用锥形瓶内壁将其碰下来,并用蒸馏水将其冲入锥形瓶内 ②14%
【解析】蛋白质样品“消化”将氮元素转化为硫酸铵,在将生成的硫酸铵与氢氧化钠溶液混合并加热反应生成氨气,生成的氨气通入H3BO3溶液中吸收,最后用标准盐酸溶液滴定,计算样品中的氮含量。
(1)①将蛋白质样品在CuSO4催化下用硫酸消化分解,使氮元素转化为NH ,所以滴液漏斗中盛放的物质是浓硫酸;
②装置B中导气管“长进短出”,B的作用是作安全瓶,防止NaOH溶液倒吸;
③蛋白质“消化”过程中,浓硫酸还原产生二氧化硫,反应结束后,打开止水夹K并不断通入N2,将生成的SO2赶入装置C中完全吸收。
(2)①H3BO3+H2OB(OH)4-+H+,所以硼酸水溶液显酸性;
②根据元素守恒,NH3与H3BO3反应生成(NH4)2B4O7的化学方程式为2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O;
(3)①接近终点时滴加半滴盐酸溶液的操作:慢慢转动滴定管的活塞,使滴定管的尖嘴处悬挂半滴液体不滴落,用锥形瓶内壁将其碰下来,并用蒸馏水将其冲入锥形瓶内。
②根据反应建立关系式2N~2NH3~(NH4)2B4O7~2HCl,n(N)=n(HCl)= 0.1000 moL·L−1×0.02L=0.002mol,该样品中氮元素的质量分数为。
18.(14分)(2025·江苏省如皋中学上学期调研二)SO2、NO是常见的污染气体,研究脱硫或脱硝对保护环境具有重要意义。
(1)用NaHCO3溶液可以吸收烟气中的SO2,不改变NaHCO3溶液的浓度、烟气的组成和反应的温度,可以提高SO2气体吸收率的方法有________________________________(任写一种)。
(2)尿素[CO(NH2)2]可以脱除烟气中的SO2,已知尿素在溶液中可发生如下水解反应:CO(NH2)2+H2O=H2NCOONH4(该反应为吸热反应),H2NCOONH4可以吸收SO2。现向0.2 mol·L-1的尿素溶液中通入含SO2的烟气(SO2占烟气的体积比为0.0005%,其余为空气),其他条件及反应时间一定,测得不同温度下烟气中SO2脱除率如图所示。
①写出H2NCOONH4吸收含SO2的烟气后生成(NH4)2SO4和CO2的化学方程式:_______________________________________________。
②温度低于60℃时,温度越高,脱硫率越低的主要原因是___________________________________。
③温度高于60℃时,温度越高,脱硫率越高的主要原因是___________________________________。
(3)一种用Fe(Ⅱ)-EDTA、HCOOH-HCOONa混合溶液联合脱除烟气中NO的流程为:
①Fe(II)-EDTA()是Fe2+和乙二胺四乙酸根形成的配合物。其他条件一定,调节Fe(II) -EDTA络合液的pH,测得不同pH条件下,脱硝率与pH的关系如图所示。pH=10时的脱硝率低于pH=6时的原因是_____________________________________________________________________。
②写出用活性氢(H•)还原Fe(II)-EDTA-NO的离子反应方程式:___________________________。
③烟气中的O2会将Fe(Ⅱ)-EDTA氧化为Fe(III)-EDTA,从而降低Fe(Ⅱ)-EDTA与NO的配合能力。将HCOOH-HCOONa混合溶液改为加入Fe粉,该方法既可以脱除烟气中NO,同时脱硝率不受烟气中的O2的影响。铁粉的作用有___________________________________。
【答案】(1)减缓气体的通入速率或使用多孔球泡或充分搅拌(2分)
(2)①2H2NCOONH4+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2SO4+2CO2(2分) ②温度低于60℃时,温度越高,SO2气体在水中的溶解度降低(2分) ③温度高于60℃时,温度越高,尿素水解程度越大,使溶液中H2NCOONH4的浓度越大,使脱硫率越高(2分)
(3)①pH=10时,Fe2+生成Fe(OH)2沉淀,Fe(Ⅱ)—EDTA浓度减小,NO的吸收效率降低(2分) ②HCOOH+Fe(Ⅱ)-EDTA-NO+5H·=Fe(Ⅱ)-EDTA+NH+HCOO-+H2O(2分) ③作NO脱除的还原剂、防止Fe(Ⅱ)-EDTA被O2氧化(2分)
【解析】(1)不改变碳酸氢钠溶液的浓度、烟气的组成和反应的温度,提高SO2气体吸收率方法有减缓气体通入速率、使用多孔球泡、充分搅拌等;故答案为减缓气体通入速率、使用多孔球泡、充分搅拌等;(2)①H2NCOONH4中H显+1价、O显-2价、C显+4价,N显-3价,H2NCOONH4与含SO2的烟气发生反应,生成(NH4)2SO4、CO2,S元素的化合价升高,SO2为还原剂,则O2为氧化剂,利用化合价升降法以及原子守恒,推出该反应方程式为2H2NCOONH4+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2SO4+2CO2;故答案为2H2NCOONH4+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2SO4+2CO2;②根据图像可知,温度低于60℃时,温度越高,脱硫率越低,其主要原因可能是随温度升高,SO2气体在水中的溶解度降低,故答案为温度低于60℃时,温度越高,SO2气体在水中的溶解度降低;③CO(NH2)2+H2O=H2NCOONH4(该反应为吸热反应),根据图像可知,温度高于60℃时,温度越高,尿素水解程度增大,H2NCOONH4浓度增大,吸收SO2增加,即温度高于60℃时,温度越高,脱硫率越高;故答案为温度高于60℃时,温度越高,尿素水解程度越大,使溶液中H2NCOONH4的 浓度越大,使脱硫率越高;(3)①其他条件一定,调节Fe(II)-EDTA络合液的pH,pH=10时,使Fe2+可能生成Fe(OH)2沉淀,导致Fe(Ⅱ)-EDTA浓度降低,NO脱除效率降低;故答案为pH=10时,Fe2+生成Fe(OH)2沉淀,Fe(Ⅱ)-EDTA浓度减小,NO的吸收效率降低;②H·还原Fe(Ⅱ)-EDTA-NO,将N元素由+2价还原成-3价的NH,化合价降低5价,H·由0价升高为+1价,因此1 mol Fe(Ⅱ)-EDTA-NO消耗5 mol H·,依据电荷守恒,HCOOH转化成HCOO-,反应的离子方程式为HCOOH+Fe(Ⅱ)-EDTA-NO+5H·=Fe(Ⅱ)-EDTA+NH+HCOO-+H2O;故答案为HCOOH+Fe(Ⅱ)-EDTA-NO+5H·=Fe(Ⅱ)-EDTA+NH+HCOO-+H2O;③Fe能与Fe(Ⅲ)发生反应生成Fe(Ⅱ),Fe是活泼金属,可作NO脱除的还原剂,故答案为作NO脱除的还原剂、防止Fe(Ⅱ)-EDTA被O2氧化。
19.(15分)(2025·四川乐山·下期开学考)工业上利用冶炼烟尘(主要成分有等)回收的工艺流程如下:
已知:①水溶液中各形态铅的分布系数与溶液的关系如图2所示。
②PbS为难溶于水的沉淀。
③是酸性氧化物,是两性氧化物。
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分是 (填化学式);碱浸时通常在 (填序号)材料的反应器中进行。
A.铝 B.玻璃 C.铁 D.塑料
(2)碱浸时,溶液对元素浸出率的影响如图3所示,实际生产中所用NaOH溶液的浓度为 g/L,浓度不能过大的原因是 ;硫化时,加入发生反应的离子方程式为 。
(3)精制I时控制的范围为5.5~6.5,过低导致中会混有Se和黄色固体杂质,原因是 (用离子方程式表示)。
(4)精制II后的滤液可循环使用,应当导入 (填操作单元的名称)操作中。
(5)测定粗硒样品中硒的含量:称粗硒样品,用浓将样品中的Se氧化得到,生成的加入硫酸酸化的KI溶液中充分反应,加入淀粉溶液,用的标准溶液滴定至终点时消耗(杂质不参与反应)。测定原理为;。滴定终点的现象是 ,粗硒样品中硒的质量分数为 。
【答案】(1)Au、Ag(1分) D(1分)
(2)100 (2分) 再增大NaOH溶液的浓度浸出率没有明显提高,且会导致后续在调pH时消耗更多的硫酸(2分) Pb(OH)+S2- = PbS↓+4OH-(2分)
(3)SeO+2S2-+6H+=Se↓+2S↓+3H2O(2分)
(4)精制I(1分)
(5)当滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且30s内不恢复原来的颜色 (2分) 63.2%(2分)
【解析】烟尘的主要成分有TeO2、SeO2、PbO、Au、Ag等,加入NaOH进行碱浸,TeO2、SeO2、PbO分别转化为Na2TeO3、Na2SeO3、Pb(OH),滤渣1的主要成分为Au、Ag等,加入Na2S将Pb元素转化为PbS沉淀,精制I过程中将Na2SeO3转化为H2SeO3,Na2TeO3转化为TeO2沉淀,精制II过程中将H2SeO3还原为Se。
(1)由分析可知,滤渣1的主要成分是Au、Ag;铝和玻璃中的二氧化硅均能与NaOH反应,铁会和铅反应,故碱浸时通常在塑料材料的反应器中进行,故选D。
(2)由图3可知,当NaOH溶液的浓度处于100g/L左右时,相关元素的浸出率已较大,再提升NaOH溶液的浓度对元素浸出率影响较小,若NaOH溶液浓度过大,后续精制I过程中所需硫酸的量太大,浪费资源;硫化时,加入Na2S的目的是沉淀Pb元素,发生反应的离子方程式为 Pb(OH)+S2- = PbS↓+4OH-。
(3)精制I过程中过pH低会导致H2SeO3与S2-发生氧化还原反应生成Se和S,该反应的离子方程式为SeO+2S2-+6H+=Se↓+2S↓+3H2O。
(4)精制II后的滤液中含有大量H+,因此可导入精制I操作中循环使用。
(5)滴定终点的现象是当滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且30s内颜色不恢复;由;可列出关系式:,根据原子守恒可知,粗硒样品中硒的质量分数为。
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