第3章 章末综合提升-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第一册同步课堂高效讲义教师用书Word（鲁科版 双选）

本讲义聚焦铁、硫、氮元素的单质及化合物性质与转化规律，系统梳理物质颜色、反应现象、转化关系等核心知识点，构建“元素性质-转化规律-推断应用”的学习支架，衔接无机框图推断题的解题方法。 资料以科学思维为核心，通过归纳“特殊颜色、反应现象”等推断突破口，设计“三角转化”“直线转化”等模型，培养证据推理能力。结合汽车尾气处理、蚀刻液回收等真实情境例题，搭配分层检测卷，课中辅助教师引导知识建构，课后助力学生查漏补缺，强化化学观念与科学探究意识。

章末综合提升 1．铁 Fe 学生用书↓第122页 2.硫 S 学生用书↓第123页 3.氮 N 无机框图推断题的解题思维模型 【思维模型】 解答无机框图推断题的关键是寻找“突破口”(题眼)。寻找“突破口”要从“特”字入手，如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。 (1)常见物质的颜色 淡黄色固体—S、Na2O2；红棕色粉末—Fe2O3； 红褐色沉淀—Fe(OH)3；黑色固体—Fe3O4、CuO等； 学生用书↓第124页 红色溶液—Fe(SCN)3；红棕色气体—NO2；黄绿色气体—Cl2。 (2)特殊的反应现象 ①焰色试验：钠为黄色、钾为紫色(透过蓝色钴玻璃片)。 ②Fe2＋遇碱出现沉淀颜色变化：白色→灰绿色→红褐色；Fe3＋遇SCN－显红色，遇碱液生成红褐色沉淀。 ③高中阶段所学的气体中溶于水显碱性的只有氨气；在空气中迅速由无色变为红棕色的气体只有NO。 ④能与盐酸、稀硫酸作用产生有刺激性气味的无色气体，且该气体能使溴水、品红溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色的一般为含SO与HSO的物质。 (3)特殊的反应条件 ①N2＋3H22NH3。 ②2SO2＋O22SO3、 4NH3＋5O24NO＋6H2O。 ③N2＋O22NO。 (4)特殊的转化关系 ①直线型转化关系“ABC(酸或碱)” NH3(N2)NONO2HNO3； H2S(S)SO2SO3H2SO4； CH4(C)COCO2H2CO3； NaNa2ONa2O2NaOH。 ②三角型转化关系“” 应用1　三角转化是一类重要转化关系，如图各步转化均为中学化学中常见反应，下列说法错误的是(　　) A．X可能为稀盐酸 B．A可能为Na C．若A为氧气，则X可能为碳 D．A为Fe，则X可能为Cl2 D　[若X为稀盐酸，则A为碳酸钠，B为碳酸氢钠，C为二氧化碳，上图转化关系成立，故A正确；A为钠时，X是O2，C是Na2O2，关系成立，B→C的转化方程为2Na2O＋O22Na2O2，故B正确；A为氧气，X为C，B为一氧化碳，C为二氧化碳，关系成立，故C正确；若A是铁，X为氯气，那么它们的产物只存在氯化铁(无论量多少)，不会生成2种生成物，故D错误；故选D。] 应用2　A、B、C、D、E为中学化学常见的单质或化合物，相互转化关系如图所示。 (1)若A是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；C、D均为空气的主要成分；E是一种有毒气体能与血红蛋白结合，反应Ⅱ在三元催化器催化作用下常用于汽车尾气的转化。 ①写出反应Ⅰ的化学方程式_________________________________________ _______________________________； ②写出反应Ⅱ的化学方程式______________________________________________ __________________________。 (2)若A是淡黄色化合物；常温下D是无色气体；C是一种常见的碱，含有的阴、阳离子均为10电子粒子。 ①写出反应Ⅰ的化学方程式____________________________________________ ____________________________； ②写出反应Ⅲ的化学方程式___________________________________________________ _____________________。 (3)若A是酸，D是一种常见金属，E是一种常见非金属。 ①写出反应Ⅱ的离子方程式____________________________________________________ ____________________。 ②检验B中含有C的方法是：取少量溶液加入________(填字母)后观察现象。 a．NaOH溶液 b．KSCN溶液 c．酸性KMnO4溶液 d．淀粉Q000QKI溶液 解析：(1) A是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则A是氨气，C为空气的主要成分，E是一种有毒气体能与血红蛋白结合，反应Ⅱ在三元催化器催化作用下常用于汽车尾气的转化，可以联系到一氧化碳还原氮的氧化物，则C是氮气，E是CO气体，则B是氮的氧化物，D为空气的主要成分，则D为氧气，则可推测出B是一氧化氮，因此：①反应Ⅰ的化学方程式就是氨气的催化氧化，故反应Ⅰ的化学方程式是4NH3＋5O24NO＋6H2O。②反应Ⅱ的化学方程式2NO＋2CON2＋2CO2。(2)由A、B、C转化路线结合C是一种碱，A是淡黄色化合物，C含有的阴、阳离子均为10电子粒子。可想到A是Na2O2，C是NaOH，常温下D是无色气体，能和Na2O2反应的无色气体，D是CO2，因此：①反应Ⅰ的化学方程式是2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，②反应Ⅲ的化学方程式是2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O。(3)A是酸，D是一种常见金属，酸和金属D生成B，C和金属D也生成B，可推测B可能是盐，而且整个过程是含有相同金属元素的盐之间的转化，可想到铁元素，结合E是一种常见非金属，可推测出A是盐酸，D是铁，B是氯化亚铁，E是氯气，C是氯化铁，因此：①反应Ⅱ的离子方程式是2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，②检验B中含有C就是检验氯化亚铁中含有氯化铁，故所用试剂是KSCN溶液，故应选b。 答案：(1)①4NH3＋5O24NO＋6H2O ②2NO＋2CON2＋2CO2 (2) ①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ②2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O (3)①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　②b 单元检测卷(三)　物质的性质与转化 (时间：90分钟　满分：100分) 一、选择题（本题包括10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意） 1．酸雨被称为“天堂的眼泪”，会造成水土酸化、加速建筑物腐蚀等危害。下列有关说法正确的是(　　) A．酸雨是指pH<7的雨水，酸雨长时间放置，酸性变强 B．氮的氧化物和硫的氧化物的过度排放是形成酸雨的主要原因 C．使用新型能源不会对酸雨的防治产生效果 D．酸雨不会对动物的健康产生任何影响 B　[pH<5.6的雨水叫酸雨，A错误；酸雨的形成主要是由氮的氧化物和硫的氧化物的过度排放引起的，B正确；减少酸雨发生的措施有使用脱硫煤、使用新型能源等，C错误；酸雨不仅影响生物的生长发育，还会威胁人类健康，D错误。] 2．我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指(　　) A．氨水 B．硝酸 C．醋 D．卤水 B　[根据所给四种物质的氧化性的强弱可判断，硝酸具有强氧化性，可溶解大部分金属，“强水”为硝酸。] 3．下列说法正确的是(　　) A．实验室用氯化铵溶液和氢氧化钙溶液混合制取氨气 B．雷雨天气时空气中能生成少量的氮氧化物 C．铵盐易溶于水，化学性质稳定，受热不易分解 D．O2、NO、NO2都能用浓硫酸干燥，且通常情况下能大量共存 B　[实验室用氯化铵和氢氧化钙的固体混合物在加热条件下制取氨气，A项错误；雷雨天气，氮气和氧气反应生成NO，B项正确；铵盐受热易分解，C项错误；NO极易与O2反应，二者不能大量共存，D项错误。] 4．早在古代，我国人民就积累了不少对化学物质变化的认识。例如，晋代炼丹家、医学家葛洪所著《抱朴子》一书中记载有“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”。这句话中的丹砂指的是HgS，下列有关说法正确的是(　　) A．这个过程只涉及物理变化 B．“积变又还成丹砂”过程中发生反应：HgSHg＋S C．实验室中不慎洒落的水银不能用硫黄处理 D．“丹砂烧之成水银”过程中还可能产生SO2 D　[A项，题述过程中涉及HgS的分解和生成，为化学变化，错误；B项，“积变又还成丹砂”过程中发生反应：Hg＋S===HgS，错误；C项，由反应Hg＋S===HgS可知，实验室中不慎洒落的水银可用硫黄处理，错误；D项，“丹砂烧之成水银”过程中发生反应：HgSHg＋S，分解生成的S可能燃烧生成SO2，正确。] 5．为了检验某溶液中是否含有常见的四种无机离子，某化学小组的同学进行了如图所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得出的正确结论是(　　) 溶液白色沉淀,溶液白色沉淀溶液红色 溶液,气体 A．原溶液中一定含有SO B．原溶液中一定含有NH C．原溶液中一定含有Cl－ D．原溶液中一定含有Fe3＋ B　[原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡溶液，如果其中含有亚硫酸根离子，则会被氧化为硫酸根离子，所以产生白色沉淀不能说明原溶液中一定含有SO，A错误；能使红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气，所以原溶液中一定含有铵根离子，B正确；原溶液中加入稀盐酸，引入了氯离子，能和硝酸银反应生成氯化银沉淀，故原溶液中不一定含有氯离子，C错误；原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡溶液，如果其中含有亚铁离子，则亚铁离子会被氧化为铁离子，Fe3＋和KSCN反应使溶液变为红色，所以原溶液中不一定含有Fe3＋，D错误。] 6．下列说法中不正确的是(　　) A．浓硫酸能与灼热的木炭反应，生成二氧化碳和二氧化硫 B．浓硫酸具有吸水性，在实验室中常用作干燥剂 C．常温下，可以用铁质或铝质容器储存浓硫酸 D．浓硫酸与铜反应产生的气体对环境无影响 D　[浓硫酸具有强氧化性，可与木炭在加热条件下反应生成二氧化碳和二氧化硫气体，故A正确；浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂，但只能干燥酸性、中性且与浓硫酸不发生反应的气体，故B正确；浓硫酸与铝、铁等金属在常温下发生钝化作用，在表面形成一层致密的氧化物膜，阻碍反应的继续进行，故C正确；铜和浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜和二氧化硫，二氧化硫污染环境，故D错误。] 7．利用如图所示装置进行下列实验，能得出相应实验结论的是(　　) 选项 ① ② ③ 实验结论 A 浓氨水 碱石灰 酚酞溶液 NH3属于碱 B 浓硫酸 蔗糖 溴水 浓硫酸具有脱水性、强氧化性 C 稀盐酸 Na2SO3 Ba(NO3)2溶液 SO2与可溶性钡盐反应均可生成白色沉淀 D 浓盐酸 二氧化锰 碘化钾溶液 氧化性：Cl2>I2 B　[A.NH3是碱性气体，但不是碱，错误；B.浓硫酸有脱水性，可使蔗糖炭化，并放出大量的热，进而与炭反应生成了SO2，使溴水褪色，通过蔗糖变黑、溴水褪色可以得出浓硫酸具有脱水性、强氧化性，正确；C.稀盐酸与Na2SO3反应生成的SO2与Ba(NO3)2溶液发生氧化还原反应生成BaSO4白色沉淀，SO2与BaCl2溶液则不反应，错误；D.浓盐酸与MnO2在加热条件下才能反应生成Cl2，图中没有加热装置，因此不能得出相应实验结论，错误。] 8．通过实验、观察、类比、推理等方法得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列反应的推断或解释正确的是(　　) 选项 操作 可能的实验现象 解释 A 某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液 有白色沉淀生成 溶液中一定含有SO B 将SO2通入Ba(NO3)2溶液中 有白色沉淀生成 SO2与Ba(NO3)2反应生成BaSO3 C 将H2S通入硫酸铁溶液中 产生黄色浑浊 硫酸铁与H2S发生了氧化还原反应 D 向品红溶液中滴加NaClO溶液或通入SO2气体 品红溶液均褪为无色 两者均有漂白性且原理相同 C　[A项，检验时不能排除SO和Ag＋的干扰，错误；B项，SO2与Ba(NO3)2溶液反应生成BaSO4沉淀，错误；C项，2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋2H＋＋S↓，生成S(黄色沉淀)，正确；D项，二者都能使品红溶液褪色，但SO2为化合漂白，而NaClO为氧化漂白，原理不同，错误。] 9．把过量铁屑加入FeCl3、CuCl2的混合溶液中，反应结束后，称得剩余固体的质量与所加铁屑的质量相等。则原溶液中FeCl3与CuCl2的物质的量之比是(　　) A．7∶2 B．3∶2 C．2∶3 D．2∶7 D　[根据反应①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知，铁溶解，固体质量减少，根据反应②Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋可知，铁溶解，铜析出，固体质量增加，而反应结束后，称得剩余固体质量与所加铁屑的质量相等，则反应①中固体减少的质量与反应②中固体增加的质量相等，即56 g·mol－1×＝(64 g·mol－1－56 g·mol－1)×n(Cu2＋)，得n(Fe3＋)∶n(Cu2＋)＝2∶7，故n(FeCl3)∶n(CuCl2)＝2∶7。] 10．下列说法正确的是(　　) A．绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：样品中没有Fe3＋，Fe2＋易被空气氧化为Fe3＋ B．在给定条件下，FeFeCl2Fe(OH)2可以实现 C．Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3 D．铁比铜金属性强，故用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜 A　[B选项因氯气具有强氧化性，因此铁与氯气反应生成三氯化铁，而不是氯化亚铁；C选项因I2的氧化性较弱，故与铁反应生成FeI2；D选项2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2不是置换反应，该反应与铁、铜的金属性强弱无关。] 二、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意） 11.用如图所示装置进行下列实验：将①中的浓硫酸滴入②中，预测的现象与结论相符的是(　　) A．若②中为浓盐酸；有大量气体产生；说明硫酸的酸性比盐酸强 B．若②中为铜片；有气泡产生，底部生成灰白色固体；说明浓硫酸有强氧化性 C．若②中为蓝色硫酸铜晶体；蓝色晶体变为白色；说明浓硫酸有吸水性，发生物理变化 D．若②中为蔗糖；白色固体变为黑色海绵状，有气体放出；说明浓硫酸有脱水性、氧化性 D　[A，在浓盐酸中加入浓硫酸时，浓硫酸溶解放出大量的热，使氯化氢气体逸出，这一现象与浓硫酸酸性无关，错误；B，铜与浓硫酸的反应需要加热才能进行，无加热条件反应不能发生，错误；C，硫酸铜晶体遇浓硫酸，晶体由蓝色变为白色，是因为浓硫酸具有吸水性，硫酸铜晶体失去结晶水发生的是化学变化，错误；D，蔗糖由白色变黑说明浓硫酸具有脱水性，产生刺激性气体二氧化硫，说明浓硫酸具有强氧化性，正确。] 12．已知NH4NO3在空气中爆炸时的反应为4NH4NO33N2↑＋2NO2↑＋8H2O↑。下列说法不正确的是（　　） A．NH4NO3在高温下爆炸时可以看到红棕色的烟雾 B．NH4NO3的含氮量小于氯化铵 C．实验室能用NH4NO3固体与Ca（OH）2固体混合加热制备NH3 D．乘坐火车时不能携带NH4NO3固体 BC　[A，根据NH4NO3的爆炸反应可知生成的NO2为红棕色，爆炸时，NO2、粉尘、H2O等形成了红棕色的烟雾，正确；B，NH4NO3的含氮量为35%，NH4Cl的含氮量约为26.2%，错误；C，由于NH4NO3固体受热可能爆炸，故实验室不能用其制备NH3，错误；D，NH4NO3属于易爆炸物，不能带上火车，正确。] 13．SO2废气的回收利用方案如图所示。 下列说法错误的是(　　) A．废气与过量氨水混合一定发生反应：2NH3·H2O＋SO2===2NH＋SO＋H2O B．Y中含有NH4HSO3 C．气体a既有氧化性又有还原性 D．(NH4)2S2O8中S的化合价为＋6价 B　[A项，废气用过量氨水吸收一定发生反应：2NH3·H2O＋SO2===2NH＋SO＋H2O，正确；B项，(NH4)2SO3与过量H2SO4反应生成(NH4)2SO4、SO2和H2O，Y为(NH4)2SO4和过量的H2SO4，不含NH4HSO3，错误；C项，气体a为SO2，SO2中S元素的化合价为＋4价，既有氧化性又有还原性，正确；D项，(NH4)2S2O8中含有1个过氧根，其中O元素的化合价为－1价，剩下的6个O原子中O元素的化合价为－2价，N元素的化合价为－3价，H元素的化合价为＋1价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0，可得S元素的化合价为＋6价，正确。] 14．已知SO2通入BaCl2溶液无明显现象。某同学利用如图所示装置探究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BaSO3氧化为BaSO4沉淀 C.玻璃管的作用是连通大气，平衡气压 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 AC　[A项，若是碱性气体，溶液中存在大量的SO，因此e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH，产生碱性气体氨气，正确；B项，SO2与BaCl2不反应，氧化性气体将溶液中的亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子，而不是将BaSO3氧化为BaSO4沉淀，错误；C项，玻璃管的作用是连通大气，平衡压强，以便左右两边产生的气体顺利导入，正确；D项，如果产生氨气，氨气极易溶于水，为防止倒吸，不能插入BaCl2溶液中，错误。] 15．氮元素是空气中含量最多的元素，在自然界中的分布十分广泛，在生物体内亦有极大作用。一定条件下，含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。下列说法正确的是(　　) A．图中属于“氮的固定”的是k和l B．表示循环中发生非氧化还原反应的过程只有a C．若反应h是在NO2与H2O的作用下实现，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 D．若反应i是在酸性条件下由NO与Fe2＋的作用实现，则该反应的离子方程式为3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O D　[氮的固定是指氮元素由游离态转化为化合态，题图中属于“氮的固定”的是k和c，A错误；表示循环中发生非氧化还原反应的过程有a和l，B错误；若反应h是在NO2与H2O的作用下实现，反应为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，C错误；若反应i是在酸性条件下由NO与Fe2＋的作用实现，则产物为NO、Fe3＋和H2O，离子方程式为3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，D正确。] 三、非选择题（本题包括5小题，共50分） 16．(8分)某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质，按如图所示装置进行实验。 回答下列问题： (1)装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是________，该装置中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)实验过程中，装置乙、丙中出现的现象分别是______________________________________、_______________________________________；装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为_______________________________(不是离子反应的不写)。 (3)取下装置丙中的试管D，向其中滴加FeSO4溶液，溶液变为________色，为了证明铁元素在该反应中的产物，可以再向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为__________________色。 解析：(1)仪器A为分液漏斗，铜与浓硝酸发生反应的化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。(2)二氧化氮为红棕色气体，能够与水反应生成无色的NO，而NO会被空气中的O2迅速氧化生成NO2。(3)试管D中的溶液为稀硝酸，稀硝酸具有氧化性，能够将亚铁离子氧化为铁离子，铁离子与SCN－作用生成红色的物质。 答案：(1)分液漏斗 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O (2)生成红棕色气体　蒸馏水中有气泡产生，生成的气体在试管上方变为红棕色　3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO (3)黄　红 17．(8分)A～H分别表示中学化学中常见的某种物质，它们之间的相互转化关系如下图所示(部分反应物、生成物未列出)。 已知：C、D、E、F、G五种物质中均含有同一种元素；A为淡黄色固体化合物；G为红褐色固体。 (1)写出化学式： A：____________；C：____________；F：____________。 (2)写出反应的化学方程式： ②________________________________________________________________________； ⑥________________________________________________________________________。 (3)写出反应的离子方程式： ③________________________________________________________________________； ⑤________________________________________________________________________。 (4)生成24 g B需要转移________mol电子。 解析：由F在空气中放置生成G，G为红褐色固体，可推知G是Fe(OH)3，则F是Fe(OH)2；而C、D、E、F、G含同一种元素，是Fe，则D含Fe2＋，E含Fe3＋，由E与H反应生成G[Fe(OH)3]可推知H为强碱；C能转化为Fe2＋和Fe3＋，则C只能是Fe3O4，则B为O2。而A为淡黄色固体化合物，能生成O2和强碱，容易确定A为Na2O2，则H是NaOH。至于D、E为何种盐，可不必理会。 答案：(1)Na2O2　Fe3O4　Fe(OH)2 (2)②2O2＋3FeFe3O4 ⑥4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (3)③Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O　⑤Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ (4)1.5 18．(9分)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题： (1)用消石灰和氯化铵固体制备NH3。 ①NH3的发生装置应选择上图中的________(填字母)，制备NH3的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②欲收集一瓶干燥的NH3，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→________(按气流方向，用小写字母表示)。 (2)研究NH3与NO2的反应。 将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用弹簧夹K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。 操作步骤 实验现象 解释原因 打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢充入Y管中 2 Y管中____ ②反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温 Y管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 打开K2 溶液倒吸入Y管 ③________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________ 解析：(1)①加热消石灰和氯化铵固体制备NH3，应选择固固加热型发生装置A。②上述方法制得的氨气中含有少量水蒸气，要收集干燥的NH3，需用C装置进行干燥，再用D装置收集，NH3会污染空气又极易溶于水，使用F装置吸收多余氨气并防止倒吸。 (2)①注射器X中的NH3缓慢进入Y管中，NH3与红棕色的NO2反应生成N2和水，气体颜色变浅。②根据得失电子守恒和原子守恒，配平得化学方程式为8NH3＋6NO27N2＋12H2O。③当注射器活塞回到原处，装置恢复到室温(生成的水变为液体)时，气体的物质的量减小，此时装置内气体压强比反应前小，打开K2，装置Z中NaOH溶液会倒吸至装置Y中。 答案：(1)①A　2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O　②d→c→f→e→i (2)①颜色变浅　②8NH3＋6NO27N2＋12H2O ③当产物H2O变为液态时，反应过程中气体分子数(气体物质的量)减少，恢复原体积时装置中气压小于外界大气压，溶液会倒吸 19．(12分)50 mL浓硫酸溶液(足量)中加入3.2 g Cu，在加热条件下充分反应： (1)反应消耗的H2SO4的物质的量是________，生成SO2的体积为(标准状况下)________mL。 (2)若题干中浓硫酸的物质的量浓度为a mol·L－1，投入足量的铜片加热，充分反应后，被还原的硫酸的物质的量n(H2SO4)________________0.025a mol(填“等于”“大于”或“小于”)。 (3)将题干中反应后的溶液稀释到500 mL，取出50 mL，并向取出液中加入足量的BaCl2溶液，得到沉淀19.81 g，求原浓硫酸的物质的量浓度为________。 解析：(1)设消耗H2SO4物质的量为x，生成SO2体积为y， Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 64 g　 2 mol　　　　　　　　22 400 mL 3．2 g　x y ＝＝ 解得 (2)n(H2SO4)＝0.05a mol，由于Cu与浓硫酸的反应中，溶质H2SO4不可能全部参加反应，且被还原的硫酸为参加反应的硫酸的一半，故实际被还原的硫酸的物质的量小于0.025a mol。 (3)因为n(BaSO4)＝≈0.085 mol， n(SO)＝0.085 mol×＝0.85 mol， n(SO2)＝＝0.05 mol， 所以原溶液中硫酸的物质的量： n(H2SO4)＝n(SO)＋n(SO2)＝0.9 mol， 所以c(H2SO4)＝＝18 mol·L－1。 答案：(1)0.1 mol　1 120　(2)小于 (3)18 mol·L－1 20．(13分)印刷铜制电路板蚀刻液的选取和回收再利用一直是研究的热点。常用的蚀刻液主要有传统的FeCl3型(HCl-FeCl3)、酸性的过氧化氢型(HCl-H2O2)等。 Ⅰ.某兴趣小组模拟FeCl3型蚀刻液的蚀刻过程，并回收Cu和蚀刻液(FeCl3溶液)的流程如图： 回答下列问题： (1)“蚀刻”时发生反应的化学方程式为___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)证明“反应Ⅰ”后所得“滤液”中不含Fe3＋的实验操作及预期实验现象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)“滤渣A”的成分为_________(填写名称，下同)。“试剂C”是________________。 (4)“滤液B”与氯气“再生”时发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。 Ⅱ.应用酸性的过氧化氢型(HCl-H2O2)蚀刻液，产生的蚀刻废液处理方法如图： 酸性蚀刻废液微米级Cu2OCu2(OH)2CO3 (5)蚀刻铜板主要反应的离子方程式为______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)回收Cu2(OH)2CO3的过程中需控制反应的温度，当温度高于80 ℃时，产品颜色发暗，其原因可能是______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)氯化铁具有氧化性，可将铜氧化为氯化铜，反应为：Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2； (2)可以用硫氰化钾溶液检验铁离子，操作及现象为：取少量滤液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液不变红； (3)根据上述分析，“滤渣A”为过量的铁粉和生成的铜；“试剂C”的作用是溶解铁，则试剂C是盐酸； (4)氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，离子方程式为：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－； (5)H2O2具有氧化性，在酸性条件下可以将Cu氧化为Cu2＋，本身被还原为H2O，反应的离子方程式为：2H＋＋H2O2＋Cu===Cu2＋＋2H2O； (6)Cu2(OH)2CO3易分解，当温度高于80 ℃时，分解生成黑色CuO，使产品颜色发暗。 答案：(1)Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2 (2)取少量滤液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液不变红　 (3)铜、铁　盐酸 (4)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ (5)2H＋＋H2O2＋Cu===Cu2＋＋2H2O (6)Cu2(OH)2CO3受热分解生成了黑色的CuO 综合检测卷 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (时间：90分钟　满分：100分) 一、选择题(本题包括15小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共45分) 1．中国古代文献和诗句中涉及许多化学知识。下列说法错误的是(　　) A．《天工开物》“凡石灰，经火焚炼为用”里的“石灰”是指Ca(OH)2 B．《黄白第十六》“曾青涂铁，铁赤如铜”主要发生了置换反应 C．“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”中爆竹爆炸发生的反应为氧化还原反应 D．“忽闻海上有仙山，山在虚无缥缈间”是一种自然现象，与胶体知识有关 A　[A项，石灰石加热后能制得生石灰，“石灰”指的是碳酸钙，错误；B项，铁与硫酸铜反应是铁置换出铜，铜为红色，反应的化学方程式为Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，该反应为置换反应，正确；C项，该反应有元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，正确；D项，此现象为丁达尔现象，与胶体知识有关，正确。] 2．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．标准状况下，0.1 mol Cl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA B．标准状况下，2.24 L NO和2.24 L O2混合后气体分子数为0.2NA C．0.1 mol Na2O2与足量的潮湿的二氧化碳反应转移的电子数为0.1NA D．加热条件下，1 mol Fe投入足量的浓硫酸中，生成NA个SO2分子 C　[A项，氯气与水的反应是可逆反应，0.1 mol Cl2与水不能完全反应，转移的电子数目小于0.1NA，错误；B项，标准状况下，2.24 L NO为0.1 mol，2.24 L O2为0.1 mol，混合后发生反应生成二氧化氮，反应的化学方程式为2NO＋O2===2NO2，0.1 mol NO反应消耗0.05 mol O2，生成0.1 mol NO2，剩余0.05 mol O2，因此气体分子数不等于0.2NA，错误；C项，潮湿的二氧化碳中含有水，0.1 mol Na2O2与水和二氧化碳反应都生成氧气，Na2O2在两个反应中都既做氧化剂又做还原剂，发生歧化反应，1 mol 过氧化钠完全反应转移1 mol电子，则0.1 mol Na2O2完全反应转移的电子数为0.1NA，正确；D项，加热条件下，由于浓硫酸具有氧化性，铁单质被氧化为三价铁，化学方程式为2Fe＋6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O，1 mol Fe投入足量的浓硫酸中，根据反应生成1.5 mol SO2，则SO2分子数目为1.5NA，错误。] 3．下列反应的离子方程式正确的是(　　) ①碳酸氢钙溶液与过量烧碱溶液混合：Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3＋H2O ②碳酸镁与稀硫酸：MgCO3＋2H＋===H2O＋CO2↑＋Mg2＋ ③醋酸与大理石：2CH3COOH＋CaCO3===Ca2＋＋2CH3COO－＋H2O＋CO2↑ ④向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO刚好沉淀完全：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===H2O＋BaSO4↓ ⑤Fe2＋与H2O2在酸性溶液中的反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O A．①②③④⑤　　 B．②③④⑤ C．②③④ D．①③④ B　[①烧碱过量，Ca2＋与HCO的化学计量数之比为1∶2，正确的离子方程式为Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋2H2O＋CO，错误；②MgCO3微溶于水，写化学式，硫酸为强酸改写成离子形式，正确；③醋酸为弱酸，写化学式，CaCO3难溶于水，写化学式，正确；④SO刚好完全沉淀时反应的化学方程式为NaHSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋H2O＋NaOH，离子方程式为H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===H2O＋BaSO4↓，正确；⑤H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，自身被还原成H2O，正确。] 4．现有如下所示4个装置图，以下说法中正确的是(　　) A．①装置可用于比较NaHCO3和Na2CO3的稳定性 B．用酒精萃取溴水中的溴可选择②装置 C．用③装置进行实验可看到酸性KMnO4溶液褪色 D．④装置可用于实验室制取并收集少量SO2 C　[套管实验中，碳酸钠应在外管，碳酸氢钠在内管，可比较稳定性，A错误；酒精与水混溶，不能分层，不能做溴水中萃取溴的萃取剂，B错误；浓硫酸有脱水性和强氧化性，使蔗糖炭化后发生氧化还原反应生成具有还原性的SO2，被酸性KMnO4溶液氧化，KMnO4溶液褪色，C正确；SO2的密度比空气大，用向上排空气法收集，收集时气体长进短出，NaOH溶液能与SO2发生反应，注意防倒吸，D错误。] 5．NaNO2是一种食品添加剂，但它能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式是MnO＋NO＋A―→Mn2＋＋NO＋H2O(未配平)。下列叙述正确的是(　　) A．该反应中NO被还原 B．反应过程中溶液的pH减小 C．反应生成1 mol NO需消耗0.4 mol MnO D．A是OH－ C　[该反应中N元素化合价由＋3价变为＋5价，所以NO被氧化，A错误；根据原子守恒、电荷守恒知，A是H＋，H＋参加反应导致溶液中H＋浓度降低，则溶液的pH增大，B、D错误；根据得失电子守恒，反应生成1 mol NO需消耗MnO的物质的量为＝0.4 mol，C正确。] 6．已知甲、乙、丙三种物质均含有同种元素X，其转化关系如图。下列说法错误的是(　　) A．若A为硝酸，X为金属元素，则甲与丙反应可生成乙 B．若A为氧气，丙在通常状况下为红棕色气体，则甲一定为非金属单质 C．若乙为NaHCO3，则A可能是盐酸，也可能是氢氧化钠溶液 D．若甲为淡黄色固体，则丙与水形成的浓溶液与金属单质和非金属单质都可以生成乙 B　[若A为硝酸，则甲为铁，乙为硝酸亚铁，丙为硝酸铁，X为铁元素，铁与硝酸铁能生成硝酸亚铁，故A正确；若A为氧气，丙在通常状况下为红棕色气体，丙为二氧化氮，乙为一氧化氮，则甲为可能为氮气或氨气，故B错误；若乙为NaHCO3，如A为氢氧化钠，则甲为二氧化碳，丙可为碳酸钠，如甲为碳酸钠，A为盐酸，乙为碳酸氢钠，丙为二氧化碳，故C正确；若甲为淡黄色固体，如甲为硫，试剂A为氧气，乙为二氧化硫，丙为三氧化硫，浓硫酸与碳、铜等反应可生成二氧化硫，故D正确。故选B。] 7．观察、分析推理得结论是探究物质性质的基本程序。下列实验事实解释错误的是(　　) 现象 解释或结论 A 维生素C使酸性高锰酸钾溶液褪色 维生素C表现还原性 B 浓硝酸在光照条件下变黄 浓HNO3不稳定，生成有色产物能溶于浓硝酸 C 检验久置的Na2SO3粉末是否变质 取样配成溶液，先后加入盐酸、氯化钡溶液， 观察是否生成白色沉淀 D 铁片放入浓硫酸中，无明显变化 说明铁与冷的浓硫酸不发生化学反应 D　[高锰酸钾具有强氧化性，维生素C使酸性高锰酸钾溶液褪色，发生氧化还原反应，维生素C表现还原性，故A正确；浓硝酸不稳定，易分解，生成的二氧化氮能溶于浓硝酸则变黄，故B正确；硫酸钡不溶于盐酸，如亚硫酸钠被氧化，可被氧化生成硫酸钠，可与氯化钡反应生成沉淀，故C正确；常温下，铁与浓硝酸发生钝化反应，在表面生成一层致密的氧化膜，故D错误。故选D。] 8．对分别盛有不同无色溶液①②③④四支试管进行如下操作，现象和结论对应正确的是(　　) 操作 现象 结论 A 向①中先滴加BaCl2溶液再滴加HCl溶液 生成白色沉淀 原溶液中有SO B 向②(盛KI－淀粉溶液)中通入少量的Cl2 溶液变蓝色 Cl2与淀粉发生显色反应 C 向③中溶液先滴加H2O2溶液，再滴加KSCN溶液 溶液变红色 原溶液中含有Fe2＋ D 向④中滴加浓NaOH溶液，加热，将湿润红色石蕊试纸置于试管口 试纸变蓝 原溶液中有NH D　[先加BaCl2，后加盐酸，生成的沉淀除了可能是BaSO4以外，还可能是AgCl沉淀，所以原溶液中可能含有SO，也可能含有Ag＋，A项错误；结论错误，因为发生反应：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，生成的碘单质能使淀粉变蓝，B项错误；溶液中如果有Fe3＋，也会出现相同的现象。所以要先滴加KSCN溶液，若此时无现象，再将双氧水滴入，形成了红色溶液，说明原溶液中有Fe2＋，C项错误；湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明产生了氨气，此氨气由铵根离子与强碱反应后加热得到：NH＋OH－NH3↑＋H2O，D项正确；故选D。] 9．“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向，其核心是化学反应或化工生产中尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。下列制备硫酸铜方案中，可行且符合“绿色化学”理念的是(　　) A．加热条件下，用铜粉和稀硫酸反应 B．加热条件下，用铜粉与浓硫酸反应 C．先灼烧铜粉，再将其与稀硫酸反应 D．常温条件下，用铜粉与硫酸亚铁反应 C　[因铜排在金属活动性顺序中氢的后面，所以在加热条件下，铜粉和稀硫酸也不反应，A项错误；加热条件下，铜粉和浓硫酸反应，生成了CuSO4同时，还生成了SO2，既造成了污染，也造成了浪费，B项错误；灼烧铜粉，将铜先变成氧化铜：2Cu＋O22CuO，然后氧化铜与稀硫酸反应：CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O，C项正确；常温下，铜粉与硫酸亚铁并不反应，D项错误；故选C。] 10．如图是硫元素价态与含硫元素物质类别的二维坐标图，其中b、c、d、e分子中只含有一个S原子，下列说法错误的是(　　) A．物质j和物质e反应生成物质a B．物质b既有氧化性又有还原性 C．物质d的浓溶液具有脱水性 D．物质f可以与物质q发生氧化还原反应 D　[j是硫化氢，e是亚硫酸，二者可以发生归中反应得到单质硫，故A正确；b是二氧化硫，＋4价的硫既可以升高又可以降低，因此既有氧化性又有还原性，故B正确；d是硫酸，浓硫酸具有脱水性，故C正确；f为硫酸盐，q为硫化物，硫酸盐无氧化性，因此不能和硫化物发生氧化还原反应，故D错误；故选D。] 11．根据如下框图分析，下列说法正确的是(　　) A．E2＋的氧化性比M2＋的氧化性强 B．在反应③中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀 C．反应⑤的离子方程式可表示为E3＋＋3OH－===E(OH)3↓ D．在反应①中只能用浓硫酸，既表现酸性，又表现了氧化性 B　[M为红色金属，即Cu，与硫酸反应生成硫酸铜，与金属E反应能置换出Cu，说明E的活泼性强于Cu，得到的溶液X可被H2O2氧化，生成的Y遇到KSCN能出现红色，说明Y中含有Fe3＋，那么X中存在Fe2＋，则金属E为Fe，红褐色固体Z为Fe(OH)3。A项，铁的还原性强于铜，那么Cu2＋的氧化性强于Fe2＋，错误；B项，在反应③中若不加稀硫酸，反应为6Fe2＋＋3H2O2===2Fe(OH)3↓＋4Fe3＋，可以看到红褐色沉淀，正确；C项，反应⑤的离子方程式可表示为Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH，错误；D项，在反应①中表现氧化性的是H2O2，硫酸只提供了酸性环境，错误。] 12．一种新型的合成氨的方法如图所示，下列说法错误的是(　　) A．反应①属于“氮的固定” B．反应②属于非氧化还原反应 C．每消耗1 mol N2同时消耗1.5 mol O2 D．上述三步循环的总反应的化学方程式为2N2＋6H2O===4NH3＋3O2 C　[A项，反应①由氮气生成化合态的氮化锂，属于氮的固定，正确；B项，反应②中各元素化合价没有发生变化，因此属于非氧化还原反应，正确；C项，该反应过程中，消耗氮气生成氧气，因此每消耗1 mol N2同时生成1.5 mol O2，错误；D项，由图示可知，N2和H2O作反应物，NH3和O2作生成物，反应的化学方程式为2N2＋6H2O===4NH3＋3O2，正确。] 13．已知：①在淀粉-KI溶液中滴入少量NaClO溶液，并加入少量硫酸，溶液立即变蓝；②在上述蓝色溶液中，滴加过量的Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失；③取实验②生成的溶液滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成。下列判断正确的是(　　) A．上述实验证明氧化性：ClO－＞I2＞SO B．上述实验③中的白色沉淀是BaSO4，一定不含有BaSO3 C．实验①中硫酸的作用是作氧化剂和酸化剂 D．实验②证明SO既有氧化性又有还原性 A　[据题意有：ClO－＋2I－＋2H＋===Cl－＋I2＋H2O、SO＋I2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋，所以可知氧化性：ClO－＞I2＞SO；因为②中加入了过量的Na2SO3溶液，所以③中含有BaSO3沉淀；①中硫酸只起到酸化作用；②中只能证明SO有还原性。] 14．某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被还原为NO气体)。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。 下列分析或结果错误的是(　　) A．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生氢气 B．原混合酸中NO物质的量为0.2 mol C．第二份溶液中最终溶质为FeSO4 D．取20 mL原混合酸加水稀释至1 L后溶液中的H＋浓度为0.2 mol·L－1 B　[由题图可知，由于铁过量，OA段发生反应为Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，AB段发生反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段发生反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，A正确；OA段发生反应为Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，所以每份中n(NO)＝n(Fe)＝11.2 g÷56 g·mol－1＝0.2 mol，因此原混合酸中NO物质的量为0.4 mol，B错误；消耗22.4 g Fe时，溶液中溶质为FeSO4，C正确；消耗22.4 g Fe时，此时溶液中溶质为FeSO4，根据守恒可知n(H2SO4)＝n(FeSO4)＝n(Fe)＝22.4 g÷56 g·mol－1＝0.4 mol，故c(H2SO4)＝0.4 mol÷0.1 L＝4 mol·L－1，硝酸的浓度是0.2 mol÷0.1 L＝2 mol·L－1，则取20 mL原混合酸加水稀释至1 L后，溶液中c(H＋)＝＝0.2 mol· L－1，D正确。] 15．碘循环工艺不仅能吸收SO2减少环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下： 下列说法不正确的是(　　) A．分离器中物质分离的操作为蒸馏 B．该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环” C．反应器和膜反应器中发生的反应均是氧化还原反应 D．碘循环工艺的总反应为2SO2＋4H2O＋I2===H2＋2H2SO4＋2HI D　[碘和二氧化硫、水反应生成硫酸和HI，分离器中为氢碘酸和硫酸的分离，应采用蒸馏操作进行分离，A正确；反应器中，碘和二氧化硫、水反应生成硫酸和HI，反应的化学方程式为SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI，在膜反应器中发生反应2HIH2＋I2，反应器中消耗碘的量等于膜反应器中生成碘的量，该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”，B正确；根据B项分析可知反应器和膜反应器中发生的反应均是氧化还原反应，C正确；在反应器中发生反应：SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI，在膜反应器中发生反应：2HIH2＋I2，将两个方程式相加得：SO2＋2H2O===H2SO4＋H2，D错误。] 二、非选择题(本题共5小题，共55分) 16．(10分)我国“蓝天保卫战”成果显著，肆虐的雾霾逐渐被遏止。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关，转化关系如图所示。 回答下列问题： (1)从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有_________________________ _______________________________________________(写化学式)。 (2)图中物质溶于水溶液呈碱性的是______________________________________ __________________________________。 (3)写出SO2转化为SO3的化学方程式____________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________。 (4)工业上利用氨气制备一氧化氮，反应的化学方程式为___________________________ _____________________________________________。 (5)实验室长期保存浓硝酸，需使用棕色试剂瓶，并放置在阴凉处，其原因为________________________________________________________________________ (用化学方程式表示)。 (6)氨气与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质，该反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 解析：(1)和碱反应只生成盐和水的氧化物为酸性氧化物，发生的反应为复分解反应，图中的物质属于酸性氧化物的有：SO2、SO3、N2O5，故答案为：SO2、SO3、N2O5； (2)图中物质溶于水溶液呈碱性的是氨气，氨气溶于水生成一水合氨为弱碱，分子式：NH3，故答案为：NH3； (3)二氧化硫在催化剂存在不可以转化为三氧化硫，反应的化学方程式：2SO2＋O22SO3， 故答案为：2SO2＋O22SO3； (4)氨气经催化氧化可以形成一氧化氮，反应的化学方程式为：4NH3＋5O24NO＋6H2O， 故答案为：4NH3＋5O24NO＋6H2O； (5)实验室长期保存浓硝酸，需使用棕色试剂瓶，并放置在阴凉处，其原因为浓硝酸见光或受热时易分解，反应的化学方程式：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O， 故答案为：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O； (6)氨气中的氮为－3价，一氧化氮中的氮为＋2价，因此二者可以在一定条件下发生归中反应得到氮气，反应的化学方程式为：6NO＋4NH35N2＋6H2O， 故答案为：6NO＋4NH35N2＋6H2O。 答案：(1)SO2、SO3、N2O5 (2)NH3 (3)2SO2＋O22SO3 (4)4NH3＋5O24NO＋6H2O (5)4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O (6)6NO＋4NH35N2＋6H2O 17．(11分)氨催化氧化法制硝酸是工业生产硝酸的主要途径，某同学利用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质，设计了如图所示装置。 回答下列问题： (1)甲、乙两装置分别制取氨气和氧气。盛装液体A、B的仪器名称为________。若固体X是NaOH，则液体A为______(填名称)；若Y是淡黄色固体、B为纯净物，则液体B为________(填化学式)；若固体Y是MnO2，则液体B为______(填化学式)。 (2)丁中发生反应的化学方程式为________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________。 (3)装置戊的作用是_____________________________________________________________。 (4)为防止过量的氨气影响硝酸的制备和性质实验，可在丁、戊之间添加一个U形干燥管，其中盛装的试剂可以是下列中的______(填字母)。 A．碱石灰　B．生石灰　C．浓硫酸　D．无水氯化钙 (5)改装后，实验中观察到戊装置中的气体变为红棕色，己瓶中溶液颜色变红。若通入到己瓶中的红棕色混合气体恰好与水完全反应且无其他气体生成，则己瓶中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)甲、乙两装置分别制取氨气和氧气，盛装液体A、B的仪器名称为分液漏斗，若固体X是NaOH，则液体A为浓氨水；若Y是淡黄色固体，应为过氧化钠、B为纯净物，则液体B为H2O，若固体Y是MnO2，则液体B为H2O2，故答案为：分液漏斗；浓氨水；H2O；H2O2； (2)丁装置发生反应的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O，故答案为：4NH3＋5O24NO＋6H2O； (3)二氧化氮、氧气与水反应生成硝酸，导致压强减小，戊可避免倒吸，故答案为：防止倒吸； (4)为防止过量的氨气影响硝酸的制备和性质实验，可在丁、戊之间添加一个盛有无水氯化钙的U形干燥管，用于吸收氨气，而碱石灰、生石灰不能吸收氨气，浓硫酸等不能用U形干燥管，故答案为：D； (5)己瓶中的红棕色混合气体恰好与水完全反应且无其他气体生成，应生成硝酸，方程式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，故答案为：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。 答案：(1)分液漏斗　浓氨水　H2O　H2O2 (2)4NH3＋5O24NO＋6H2O (3)防止倒吸　(4)D (5)4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 18．(10分)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等。已知：饱和NaClO2溶液在温度低于38 ℃时析出NaClO2·3H2O晶体，温度高于38 ℃时析出NaClO2晶体，温度高于60 ℃时，NaClO2分解生成NaClO3和NaCl，其生产工艺如图所示。 回答下列问题： (1)NaClO2中氯元素的化合价为______。 (2)“反应Ⅰ”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。 (3)“反应Ⅱ”所用“食盐水”由粗盐水精制而成。精制时，为除去粗盐水中的Ca2＋、Mg2＋和SO，需要用到试剂：①NaOH溶液②Na2CO3溶液③BaCl2溶液④稀盐酸，所用试剂的加入顺序正确的是________(填字母)。 A．①②③④ B．②①③④ C．③①②④ D．③②①④ (4)“一系列操作”为蒸发浓缩、趁热过滤、______、干燥，其中“趁热过滤”应控制的温度范围是________________________________________________________________________。 (5)“反应Ⅱ”产生的Cl2可用于制备含氯消毒剂。将Cl2通入足量NaOH溶液中，加热后得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液。经测定ClO－与ClO的物质的量浓度之比为3∶1，则Cl2与NaOH溶液反应时，被氧化的氯元素与被还原的氯元素的物质的量之比为________。 解析：(1)化合物中各元素的正负化合价代数和为0，则NaClO2中氯元素的化合价为＋3价，故答案为：＋3； (2)“反应Ⅰ”中发生2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4，Cl元素的化合价降低、S元素的化合价升高，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，故答案为：2∶1； (3)加NaOH可除去镁离子，加氯化钡可除去硫酸根离子，然后加碳酸钠除去钙离子及过量钡离子，过滤后加盐酸，NaOH与氯化钡可互换顺序，碳酸钠一定在氯化钡之后，则试剂顺序为③①②④或①③②④或者③②①④，故答案为：CD； (4)“一系列操作”为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥，由信息可知，其中“趁热过滤”应控制的温度范围是大于38 ℃小于60 ℃，故答案为：洗涤；大于38 ℃小于60 ℃； (5)Cl2生成ClO－与ClO是被氧化的过程，化合价分别由0价升高为＋1价和＋5价，ClO－与ClO的物质的量浓度之比为3∶1，则可设ClO－为3 mol，ClO为1 mol，得到电子的总物质的量为3 mol×(1－0)＋1 mol×(5－0)＝8 mol，Cl2生成NaCl是被还原的过程，化合价由0价降低为－1价，由电子守恒可知得到电子的物质的量为8 mol，则被还原的Cl的物质的量为8 mol，被氧化的氯元素与被还原的氯元素的物质的量之比为(3 mol＋1 mol)∶8 mol＝1∶2，故答案为：1∶2。 答案：(1)＋3　(2)2∶1 　(3)CD (4)洗涤　大于38 ℃小于60 ℃ 　(5)1∶2 19．(12分)某中学化学研究性学习小组利用以下装置制取并探究氨气的性质。 (1)A中氯化铵固体和熟石灰发生反应的化学方程式为：________________________，实验室收集氨气的方法是____________________________，为防止过量氨气造成空气污染，需要在上述装置的末端增加一个尾气处理装置，合适的装置是________(填“F”或“G”)。 (2)C、D装置中颜色会发生变化的是________(填“C”或“D”)，写出导致试纸变色的有关化学方程式________，B装置中的干燥剂是________ (填“碱石灰”或“浓硫酸”)。如果没有B装置，上述会发生颜色变化的是________(填字母)。 (3)当实验进行一段时间后，挤压E装置中的胶头滴管，滴入1～2滴浓盐酸，可观察到的现象是________，有关化学方程式是___________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________。 解析：由实验装置图可知，装置A中氯化铵固体和熟石灰共热反应制备氨气，装置B中盛有的碱石灰用于干燥氨气，装置C中盛有的干燥红色石蕊试纸不褪色，装置D中盛有的湿润红色石蕊试纸变蓝色，装置E用于验证氨气与浓盐酸的反应，装置F中盛有的水用于吸收氨气并防止倒吸。(1)由分析可知，装置A中氯化铵固体和熟石灰共热反应生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O；氨气的密度小于空气，实验室用向下排空气法收集氨气；氨气极易溶于水，用水吸收氨气时易发生倒吸，所以装置F中盛有的水用于吸收氨气防止过量氨气造成空气污染，并防止产生倒吸；(2)由分析可知，氨气是碱性气体，装置B中盛有的碱石灰用于干燥氨气，装置C中盛有的干燥石蕊试纸不褪色，装置D中盛有的湿润红色石蕊试纸变蓝色说明氨气本身不具有碱性，氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨电离产生氢氧根离子与铵根离子，具有碱性，能够使红色石蕊变蓝，则导致试纸变色的有关化学方程式为NH3＋H2ONH3·H2O、NH3·H2ONH＋OH—，如果没有B装置，装置C、D中盛有的红色石蕊试纸都会变蓝色；(3)氨气是碱性气体，与滴入的浓盐酸反应生成氯化铵白色固体，集气瓶中会有大量白烟产生，反应的化学方程式为NH3＋HCl===NH4Cl。 答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O　向下排空气法　F (2)D　NH3＋H2ONH3·H2O、NH3·H2ONH＋OH—　碱石灰　CD (3)产生大量白烟　NH3＋HCl===NH4Cl 20．(12分)为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动： [探究一](1)常温下，可以用铁质容器盛放冷的浓硫酸，其原因是_____________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)称取碳素钢6 g放入15 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。 ①甲同学认为X中除Fe3＋之外还可能含有Fe2＋。若要确认其中的Fe2＋，应选用________(填字母)。 A．KSCN溶液和氯水 B．铁粉和KSCN溶液 C．浓氨水 D．酸性KMnO4溶液 ②乙同学取560 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生反应SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体4.66 g，由此推知气体Y中SO2的体积分数为________。 [探究二]根据上述实验中SO2体积分数的分析，丙同学认为气体Y中除SO2外还可能含有Q1和Q2两种气体，其中Q1气体在标准状况下密度为0.089 3 g/L。为此设计了下列探究实验装置(假设有关气体完全反应)。 (3)装置B中试剂的作用是_______________________________________________________。 (4)分析Y气体中的Q2气体是如何生成的：___________________________________________ ________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。 (5)已知洗气瓶M中盛有澄清石灰水，为确认Q2的存在，需在装置中添加M于________(填字母)。 A．A之前 B．A和B之间 C．B和C之间 D．C和D之间 (6)确认Q1气体存在的实验现象是__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [探究三]下图是实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置(部分固定装置未画出)。 (7)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法不正确的是________(填字母)。 A．关闭K2，打开K1，滴加硫酸，则装置B中每消耗1 mol Na2O2，转移电子数为2NA B．关闭K1，打开K2，试剂X是酸性KMnO4溶液或FeCl3溶液，均可证明SO2有还原性 C．为防止环境污染，装置C和E中的试剂均取用NaOH溶液 D．实验过程中体现了硫酸的酸性、吸水性、难挥发性、强氧化性 解析：(2)①亚铁离子具有还原性，而酸性高锰酸钾具有氧化性，发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色，铁离子和亚铁离子同时存在时，应该用酸性高锰酸钾溶液检验亚铁离子，所以D项正确。②SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl，所以硫酸钡和二氧化硫之间的关系式为SO2～BaSO4，设二氧化硫的体积为V，则SO2的体积V＝＝0.448 L，所以二氧化硫的体积分数为×100%＝80%。 (5)二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊，但二氧化硫还能使品红溶液褪色，所以要检验二氧化碳必须排除二氧化硫的干扰，装置B用来检验二氧化硫是否除尽，所以澄清石灰水应放置在B和C之间，即在通入碱石灰之前检验。 (6)根据Q1的密度可知其摩尔质量约为2 g/mol，所以Q1是氢气，氢气具有还原性，能将黑色的氧化铜还原为红色的铜单质，同时生成水，水能使无水硫酸铜变蓝，所以如果D中氧化铜变红，E中无水硫酸铜变蓝，则证明含有氢气。 (7)实验过程中体现了硫酸的酸性、难挥发性，不能体现强氧化性以及吸水性，所以错误，D项符合题意。 答案：(1)常温下，铁遇浓硫酸钝化　(2)①D　②80%　(3)检验SO2是否除尽 (4)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O (5)C　(6)D中固体由黑变红，E中固体由白变蓝 (7)D 学科网（北京）股份有限公司 $