第5章 化工生产中的重要非金属元素 章末质量检测-【优学精讲】2024-2025学年高中化学必修第二册教用课件（人教版）

该高中化学单元复习课件系统梳理了非金属元素（氮、硫、硅等）的单质、氧化物、酸、盐的性质及转化，通过元素价态-物质类别关系图和转化网络（如NH₃→NO→NO₂→HNO₃）串联核心知识，帮助学生构建“结构-性质-用途”的完整化学观念体系。 其亮点在于融合实验探究（如Na₂SO₃热分解产物验证）和化工流程分析（如多晶硅制备），通过“性质辨析-实验设计-实际应用”的分层练习，培养学生的科学思维和探究能力，助力教师精准把握学情，提升复习效率。

章末质量检测（一）　化工生产中的重要非金属元素 （分值：100分） 2026/1/22 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个 选项符合题意） 1. （2023·景德镇高一月考）“雨过天晴润如玉，花留水彩凝成珠。 品绿评红幻万象，颖是画圣神笔图”是赞美陶瓷的诗句。我国定窑 陶瓷质高形美，闻名世界。下列说法正确的是（　　） A. 烧制陶瓷时使用的木炭属于有机物 B. 部分瓷器的青色来自瓷器中的氧化铁 C. 传统陶瓷是典型的绝缘材料 D. 烧制陶瓷时仅发生化学变化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 解析： 　木炭主要成分为C，属于无机物，A错误；氧化铁为红 色，B错误；传统陶瓷是典型的绝缘材料，不导电，C正确；烧制 陶瓷时发生复杂的物理变化和化学变化，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 2. 如下为火山喷发时硫元素的转化示意图，其中甲、乙在常温下均为 气体，丙为液体，丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正 确的是（　　） A. 甲只具有还原性 B. 乙、丙均为酸性氧化物 C. 乙既有氧化性，又有还原性 D. 丁为黄色或淡黄色固体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 解析： 　甲、乙、丙、丁分别为H2S、SO2、SO3、S。H2S中－2 价的S只有还原性，但其中的H为＋1价，具有氧化性，如H2S与活 泼金属反应可表现出氧化性，A项错误；SO2为H2SO3的酸酐，SO3 为H2SO4的酸酐，B项正确；SO2中的S为＋4价，处于S的中间价 态，C项正确；单质S为黄色或淡黄色固体，D项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 3. （2023·洛阳高一期中）高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料， 又称半导体材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。 它的制备方法如图所示，下列说法错误的是（　　） SiO2 Si（粗） SiHCl3 Si（纯） A. 硅和二氧化硅均能与氢氟酸反应 B. 步骤①中易产生SiC杂质，SiC属于共价化合物 C. 步骤③的反应属于置换反应 D. 熔融NaOH固体，可在石英坩埚中进行 解析：　石英中的SiO2能与NaOH反应，不能选用石英坩埚熔融 NaOH固体，D项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 4. 已知X、Y、Z、W（含同一元素）有如下所示转化关系，且X能与 W发生反应生成一种易溶于水的盐，则X可能是（　　） X Y Z W A. N2 B. NO2 C. NH3 D. NO 解析：　NH3可与O2反应生成NO和H2O，NO与O2反应生成NO2， NO2与水反应生成硝酸，硝酸与氨气反应生成硝酸铵。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 5. （2024·延吉统考）“银朱”主要成分为HgS。《天工开物》记载： “凡将水银再升朱用，故名曰银朱……即漆工以鲜物采，唯（银 朱）入桐油则显……若水银已升朱，则不可复还为汞。”下列说法 错误的是（　　） A. “银朱”可由Hg和S制备 B. “银朱”可用于制作颜料 C. “银朱”性质稳定，不易氧化 D. “水银升朱”不是可逆反应 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 解析：　Hg和S反应生成HgS，S＋Hg HgS，A正确； HgS是 红色固体，可用于制作颜料，B正确；“银朱”主要成分为HgS， 硫的化合价为－2价，很容易被氧化，C错误；由“若水银已升 朱，则不可复还为汞”可知，Hg与S反应生成HgS不是可逆反应， D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 6. （2024·阳江高一期末）二氧化硫在食品工业中可用作漂白剂、防 腐剂、抗氧化剂等。某研究小组利用如图所示装置制备并检验SO2 的部分性质。下列说法正确的是（　　） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 A. 装置甲中反应时70％的硫酸表现出氧化性 B. 装置乙中溶液颜色变化：先变红后褪色 C. 装置丙中发生的最终总反应为5SO2＋2S2－＋2H2O 3S↓＋ 4HS D. 装置丁中酸性KMnO4溶液褪色的原理与SO2用于食品漂白剂的原理 相同 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 解析：　70％的浓硫酸和Na2SO3发生复分解反应生成Na2SO4、 SO2和H2O，不属于氧化还原反应，该反应原理为强酸制取弱酸， 所以70％硫酸体现酸性，A错误；SO2不能漂白酸碱指示剂，SO2和 水反应生成H2SO3，H2SO3电离出H＋而使其水溶液呈酸性，所以装 置乙中溶液颜色变化：变红但不褪色，B错误；SO2能和Na2S溶液 发生氧化还原反应生成S，因为SO2过量，所以还生成NaHSO3，离 子方程式为5SO2＋2S2－＋2H2O 3S↓＋4HS ，C正确；装置丁 中酸性KMnO4溶液褪色的原理是酸性KMnO4溶液和SO2发生氧化还 原反应，SO2体现还原性，SO2用于食品漂白时，体现漂白性，所 以二者褪色原理不同，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 7. 某无色混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的一种或 几种。现将此混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，向剩余气 体中通入空气，很快变为红棕色。下列对原混合气体成分的判断， 正确的是（　　） A. 肯定只有SO2 B. 肯定没有Cl2、O2和NO2 C. 可能有Cl2和O2 D. 肯定只有NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 解析： 　原混合气体为无色气体，故一定不含Cl2和NO2，也不可 能同时存在O2和NO。混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色， 故原混合气体中一定含有SO2；向剩余气体中通入空气，很快变为 红棕色，所以原混合气体中一定含有NO，则一定不含O2。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 8. 如图所示为“双色双喷泉”实验装置，图中烧瓶内分别充满氨气和 氯化氢，烧杯内盛装滴有石蕊试液的蒸馏水。下列说法正确的是 （　　） A. 在实验室中，可通过加热氯化铵制备氨气 B. 实验中同时打开止水夹a、c、d，即可分别形成蓝色和 红色喷泉 C. 喷泉结束后，将烧瓶内溶液混合后呈紫色，蒸干可得 氯化铵固体 D. 在实验室中制备干燥的氨气和氯化氢时，均可选用无 水氯化钙作干燥剂 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 解析：　氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，在试管口遇冷，二 者又反应生成氯化铵固体，所以不能直接加热氯化铵制备氨气，A 错误；打开止水夹a、c、d，NH3和HCl反应而导致压强减小，从而 形成喷泉，氨水呈碱性，氯化氢溶液呈酸性，因此可分别形成蓝色 和红色喷泉，B正确；氯化铵不稳定，加热易分解，蒸干时无法获 得氯化铵固体，C错误；氨气能够与氯化钙反应，因此不能用无水 氯化钙干燥氨气，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 9. 类推的思维方式在化学学习与研究中经常被采用，但类推出的结论 是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论中正确的是 （　　） A. SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，故CO2也能使酸性KMnO4溶液褪色 B. 稀硫酸与镁反应生成H2，故稀硝酸与镁反应也生成H2 C. CO2不能与BaCl2溶液反应产生沉淀，故SO2也不能与BaCl2溶液反 应产生沉淀 D. SO2是酸性氧化物，故NO2也是酸性氧化物 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 解析：　SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，是因为其具有还原性， 二氧化碳没有还原性，不能与高锰酸钾反应，A错误；硝酸具有强 的氧化性，与活泼金属反应得不到氢气，B错误；由于HCl的酸性 强于H2SO3、H2CO3，且BaCO3和BaSO3均能与HCl溶液反应，故 CO2不能与BaCl2溶液反应产生沉淀，SO2也不能与BaCl2溶液反应产 生沉淀，C正确；酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化 物，且不发生氧化还原反应，SO2＋2NaOH Na2SO3＋H2O，则 SO2是酸性氧化物，但是2NO2＋2NaOH NaNO3＋NaNO2＋ H2O，则NO2不是酸性氧化物，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 10. 部分含硫物质的分类与相应硫元素化合价如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 将a通入e的水溶液中，有黄色浑浊出现 B. 将c通入紫色石蕊试液至过量，溶液先变红后褪色 C. 足量的b与56 g铁粉充分反应，转移电子的物质的量为3 mol D. 可以往f的浓溶液和Cu反应完的试管中加入少量水，观察溶液颜色 变化以判断产物 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 解析： 　a为H2S，e为H2SO3，两者的反应为2H2S＋H2SO3 3S↓＋3H2O，A正确；c是SO2，将SO2通入紫色石蕊试液至过量， 溶液只变红不褪色，B错误；b是S，是弱氧化剂，足量的S与56 g 铁粉充分反应，生成FeS，转移电子的物质的量为2 mol，C错误； f是H2SO4，应将浓硫酸和Cu反应完的混合物倒入水中，观察溶液 颜色变化以判断产物，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 11. 《物理小识·金石类》提到“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽木 不茂，惟乌柏树不畏其气。”强热“青矾”得红色固体，“青矾 厂气”冷凝得矾油。利用矾油可以制备盐酸，工艺流程如图所 示。下列叙述错误的是（　　） A. X是Fe2O3 B. 气体W能使品红溶液褪色 C. 制备HCl利用的是高沸点酸制备低沸点酸 D. 上述过程的反应都属于氧化还原反应 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 解析： 　“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂，惟乌柏 树不畏其气。”青矾是绿矾，为硫酸亚铁晶体，强热“青矾”得 红色固体氧化铁，“青矾厂气”冷凝得矾油，化学方程式为 2FeSO4·7H2O Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O，则气体Y是 SO2、SO3、水蒸气的混合物，气体W是SO2，矾油是硫酸，利用 矾油可以制备盐酸，即利用高沸点酸制低沸点酸。根据以上分 析，X是Fe2O3，A正确；气体W是SO2，SO2具有漂白性，能使品 红溶液褪色，B正确；利用硫酸的高沸点制取HCl，C正确；三氧 化硫和水反应生成硫酸，不属于氧化还原反应，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 12. 已知电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气。SiCl4和SiHCl3 常温下均为液体，二者互溶。多晶硅是单质硅的一种形态，是制 造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料。已知多晶硅 第三代工业制取流程如图所示。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 A. Y、Z分别为H2、Cl2 B. 制取粗硅过程可能发生反应：SiO2＋3C SiC＋2CO↑ C. 提纯SiHCl3可采用萃取、分液的方法 D. SiHCl3和SiCl4都是共价化合物 下列说法错误的是（　　） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 解析：　电解饱和食盐水得到H2、Cl2和NaOH，其中H2在Cl2中 燃烧，结合流程中的“还原”步骤可知Y具有还原性，所以Y、Z 分别为H2、Cl2，A正确；制取粗硅的过程中焦炭与石英会发生副 反应生成SiC，反应的化学方程式为SiO2＋3C SiC＋2CO↑， B正确；分离SiCl4和SiHCl3两种互溶液体的混合物，应该用蒸馏的 方法，C错误；SiHCl3和SiCl4都是只含共价键的共价化合物，D正 确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 13. （2024·保定高一月考）硝酸的生产工艺示意图如图所示，已知63 ％的浓硝酸的密度约为1.4 g·mL－1，下列说法错误的是（　　） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 A. 催化反应器内发生了固氮反应 B. 焚化炉中发生反应的化学方程式为4NH3＋5O2 4NO＋6H2O C. NO2与水反应时，每转移1 mol电子，同时会生成1 mol HNO3 D. 63％的浓硝酸的物质的量浓度约为7 mol·L－1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 解析： 　由题图可知，催化反应器内发生的反应为N2与H2在高 温、高压、催化剂条件下反应生成NH3，反应得到的混合气体在 热交换器中分离得到的N2和H2进入催化反应器循环使用，NH3进 入焚化炉，在催化剂作用下与O2共热发生催化氧化反应生成NO和 H2O，NO在氧化炉中与O2反应生成NO2，NO2在吸收塔中与H2O反 应生成HNO3和NO。催化反应器内反应为N2与H2生成氨的反应， 属于固氮反应，A正确；焚化炉中发生反应的化学方程式为4NH3 ＋5O2 4NO＋6H2O，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 NO2与H2O反应生成HNO3和NO，由得失电子守恒可知，反应转移1 mol电子时，生成硝酸1 mol，C正确；由c＝ 可知，63％的浓 硝酸，其c（HNO3）＝ mol·L－1＝14 mol·L－1，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 14. （2024·福州高一期末）某同学设计了蔗糖与浓硫酸反应的装置， 并对气体产物进行检验，实验装置如图所示。下列结论中错误的 是（　　） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 选项 现象 结论 A Ⅰ中注入浓硫酸后，可观察到试管中白色固体变为黑色 体现了浓硫酸的脱水性 B Ⅱ中无水硫酸铜变蓝 不能说明反应产物中有H2O C Ⅱ中观察到棉球a、b都褪色 均体现了SO2的漂白性 D Ⅲ中溶液颜色变浅，Ⅳ中澄清石灰水变浑浊 说明有CO2产生 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 解析：　蔗糖遇到浓硫酸变黑，是由于浓硫酸具有脱水性，将 蔗糖中氢元素和氧元素以水的比例脱出，A正确；无水硫酸铜变 蓝，可以用来检验水，但是品红溶液和溴水都有水，不确定使硫 酸铜变蓝的水是否由反应分解产生的， B正确； a中品红褪色，体 现SO2的漂白性，b中溴水褪色，体现SO2的还原性，C错误；Ⅲ中 溶液颜色变浅，说明酸性KMnO4过量，SO2反应完全，Ⅳ中澄清 石灰水变浑浊了，说明产生了CO2气体，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 15. 实验探究是化学发展的必要路径。下列各实验的现象及结论都正 确的是（　　） 选项 实验 现象 结论 A 浓硫酸滴入蔗糖中 蔗糖变黑、体积膨胀 浓硫酸只具有脱水性 B 铜粉加入稀硫酸中，再加入少量硝酸钾固体 开始无明显现象， 加入硝酸钾固体后 溶液变蓝 硝酸钾起催化作用 C 将SO2气体通入酸性KMnO4溶液中 酸性KMnO4溶液褪 色 SO2具有漂白性 D 向待测液中先加入淀粉溶液，再加入过氧化氢溶液 开始无明显现象，加入过氧化氢溶液后溶液变蓝 待测溶液中含有I－ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 解析：　浓硫酸滴入蔗糖中，蔗糖变黑则有炭形成，蔗糖被脱 水，体现了浓硫酸的脱水性，体积膨胀是由于炭和浓硫酸受热发 生反应，生成二氧化硫、二氧化碳和水，体现了浓硫酸的氧化 性，A错误；酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，发生氧化还 原反应：3Cu＋8H＋＋2N 3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，B错误； 酸性KMnO4溶液褪色，说明酸性环境中，KMnO4被SO2还原，即 SO2具有还原性，C错误；淀粉遇碘单质变蓝色，一开始不变蓝， 加入过氧化氢溶液以后溶液才变蓝，说明待测溶液中含有I－，被 双氧水氧化成碘单质，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 二、非选择题（本题共5小题，共55分） 16. （11分）研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环 境。氮元素化合价—物质类别关系图如下。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 回答下列问题： （1）在催化剂和加热的条件下，由物质A生成NO是工业制硝酸 的重要反应，化学方程式是 ⁠ ⁠。 （2）在加热条件下，物质C的浓溶液与碳单质反应，写出反应的 化学方程式： ⁠ ⁠。 ​　4NH3＋5O2　 4NO＋ 6H2O　 ​　C＋4HNO3（浓） CO2↑＋4NO2↑＋ 2H2O　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 （3）实验室中，检验溶液中含有N 的操作方法是 ⁠ ⁠ ⁠。 （4）物质B为红棕色气体，写出该物质与水反应的离子方程式： ⁠ ⁠， 当反应消耗3.36 L（标准状况）物质B时，转移电子的物质 的量为 mol。 ​　取少量溶液 于试管中，加入氢氧化钠溶液，稍微加热，若有使湿润的红 色石蕊试纸变蓝的气体产生，证明溶液中含有N 　 ​　 3NO2＋H2O 2H＋＋2N ＋NO　 ​　0.1　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 解析：由氮元素化合价—物质类别关系图分析可知，A为氨 气，B为二氧化氮，C为硝酸。物质B为红棕色气体NO2，和 水反应的离子方程式为3NO2＋H2O 2H＋＋2N ＋NO，反应中每消耗3 mol NO2转移2 mol电子，标准状况下3.36 L NO2的物质的量＝ ＝0.15 mol，当反应消耗0.15 mol NO2时转移电子的物质的量为0.15 mol× ＝0.1 mol。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 17. （11分）Ⅰ.某硝酸厂附近的空气中的主要污染物为氮的氧化物。 为了保护环境和综合利用，可采用氨—碱两级吸收法。此法兼有 碱吸收和氨吸收两法的优点，其吸收工艺流程如下： （1）排空物质的主要成分为 ⁠。 解析：排空物质是无污染的气体，主要成分为N2、O2。 ​　N2、O2　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 （2）进入吸收塔以前加一个缓冲器的目的是 ⁠ ⁠。 解析：进入吸收塔以前加一个缓冲器的目的是使氨和污染的 空气充分混合，促进氮的氧化物与氨充分反应，从而转化为 无毒的N2。 （3）从吸收塔排出的混合液的用途之一为 ⁠ ⁠。 解析：从吸收塔排出的混合液中含有铵盐，可以用作氮肥。 ​　使氨和污染的空气 充分混合　 ​　用作肥料（答案合理 即可）　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 Ⅱ.空气的主要污染物为硫的氧化物和氮的氧化物。研究人员设计了同 时净化废气中二氧化硫和氮的氧化物的方法，将其转化为硫酸和硝 酸，工艺流程如下： 各室中发生的反应如下： 氧化室：在氧化室中SO2和NO2气体与水作用生成H2SO4和NO。 清除室：NO＋NO2 N2O3；N2O3＋2H2SO4 2NOHSO4＋H2O。 分解室：4NOHSO4＋O2＋2H2O 4H2SO4＋4NO2。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 回答下列问题： （1）物质①和②分别为 、 。（写化学式） 解析：根据各室中的反应，物质①、②分别为分解室中NOHSO4 与O2、H2O反应生成的NO2、H2SO4。 （2）写出氧化室中发生反应的化学方程式： ⁠ ⁠。 解析：氧化室中SO2、NO2和水发生反应生成H2SO4和NO，化学 方程式为NO2＋SO2＋H2O H2SO4＋NO。 ​　NO2　 ​　H2SO4　 ​　NO2＋SO2＋H2O H2SO4＋NO　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 18. （11分）某化学小组利用CaSO4、NH3、CO2制备（NH4）2SO4， 其工艺流程如下。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 （1）操作Ⅰ的名称为 ，操作Ⅱ的一系列操作包括蒸发浓缩、 ⁠ 、过滤。 解析： B为碳酸钙沉淀和硫酸铵溶液，分离两者的实验操作 应为过滤。滤液是硫酸铵溶液，使硫酸铵从溶液中析出的方 法为先加热制成饱和溶液（蒸发浓缩），再降温析出晶体， 过滤。 ​　过滤　 ​　 冷却结晶　 回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 （2）物质X为 （填化学式，下同），物质Y为 ，可循 环利用的物质为 ⁠。 解析：中性条件下CO2的溶解度很小，但是氨气极易溶于 水，得到的碱性溶液易和二氧化碳反应，进而将CaSO4转化 为CaCO3，故X为NH3，Y为CO2；工艺流程中生成了NH3和 CO2，同时也消耗了NH3和CO2，故可循环利用的物质为 NH3、CO2。 ​　NH3　 ​　CO2　 ​　NH3、CO2　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 （3）下列装置不能用于实验室制氨气的是 （填装置序号）。 ​　甲　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 选择氨气的制取装置后，再用下列装置收集干燥的氨气，并 制取硫酸铵溶液，连接的顺序是a接 ， 接 ， 接 ⁠ ， 接 。（用接口字母表示） ​　d　 ​　e　 ​　g　 ​　f　 ​　 c　 ​　b　 ​　h　 上述装置中CCl4的作用是 ⁠。 ​　防止倒吸　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 解析： NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，但NH3和HCl在试管 口遇冷又化合成NH4Cl，因此甲装置不能用于制取氨气；加 热浓氨水会分解成NH3和H2O，化学方程式为NH3·H2O NH3↑＋H2O，故乙装置能用于制取氨气；Ca（OH）2和NH4Cl混合加热可以制取氨气，故丙装置可以制取氨气；NaOH溶于水放出大量的热，促进氨水分解NH3·H2O NH3↑＋H2O，有利于NH3的生成，故丁装置可以制取氨气。收集干燥的氨气，并制取硫酸铵溶液时，各装置的连接顺序是adegfcbh。CCl4不和NH3反应，也不溶解NH3，可以防止倒吸。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 （4）要测定所制得的硫酸铵纯度，取10.0 g样品，完全溶于水， 向溶液中滴加过量的氯化钡溶液，过滤、洗涤、干燥后称量 固体的质量为13.98 g。所制得硫酸铵的纯度为 ⁠。 解析： n（BaSO4）＝ ＝0.06 mol，所以 n[（NH4）2SO4]＝0.06 mol，m[（NH4）2SO4]＝0.06 mol×132 g·mol－1＝7.92 g，硫酸铵的纯度＝ ×100％ ＝79.2％。 ​　79.2％　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 19. （12分）探究Na2SO3固体的热分解产物。 资料：①4Na2SO3 Na2S＋3Na2SO4。 ②Na2S能与S反应生成Na2Sx，Na2Sx与酸反应生成S和H2S。 ③BaS易溶于水。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 隔绝空气条件下，加热无水Na2SO3固体得到黄色固体A，过程 中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到浊液，放置得无色 溶液B。 （1）检验分解产物Na2S 取少量溶液B，向其中滴加CuSO4溶液，产生黑色沉淀，证 实有S2－。反应的离子方程式是 ⁠。 解析： Na2S和CuSO4溶液反应生成CuS和Na2SO4，反应的离 子方程式是S2－＋Cu2＋ CuS↓。 ​　S2－＋Cu2＋ CuS↓　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 （2）检验分解产物Na2SO4 取少量溶液B，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入盐酸， 沉淀增多（经检验该沉淀含S），同时产生有臭鸡蛋气味的 气体（H2S），由于沉淀增多对检验造成干扰，另取少量溶 液B，加入足量盐酸，离心沉降（固液分离）后， ⁠ （填操作和现象），可证实分解 产物中含有S 。 ​　滴加 BaCl2溶液，产生白色沉淀　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 解析：根据题干资料，Na2S能与S反应生成Na2Sx，Na2Sx与 酸反应生成S和H2S，取少量溶液B，滴加BaCl2溶液，产生 白色沉淀，加入盐酸，沉淀增多（经检验该沉淀含S），同 时产生有臭鸡蛋气味的气体（H2S），说明B溶液中含有 Na2Sx，Na2Sx与酸反应生成S和H2S，由于沉淀增多对检验 造成干扰，另取少量溶液B，加入足量盐酸，离心沉降（固 液分离）后，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，可证实分解 产物中含有S 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 （3）探究（2）中S的来源 来源1：固体A中有未分解的Na2SO3，在酸性条件下与Na2S 反应生成S。 来源2：溶液B中有Na2Sx，加酸反应生成S。 针对来源1进行如下实验： ①实验可证实来源1不成立。实验证据是 ⁠ ⁠。 ​　向溶液2中加入 KMnO4溶液，溶液没有褪色　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 ②不能用盐酸代替硫酸的原因是 ⁠ ⁠ ⁠。 ③写出来源2产生S的反应的离子方程式： ⁠ ⁠。 ​　盐酸中含有的Cl－具有还原 性，会被KMnO4溶液氧化，使溶液褪色，干扰实验现象和 实验结论。　 ＋2H＋ H2S↑＋（x－1）S↓　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 解析：①实验可证实来源1不成立。根据流程图分析，溶液2 为H2SO3，向溶液2中加入少量KMnO4溶液，H2SO3具有还原 性，酸性条件下KMnO4具有强氧化性，二者混合后应发生 氧化还原反应，KMnO4溶液应该褪色，但得到的仍为紫 色，说明溶液B中不含Na2SO3；②不能用盐酸代替硫酸的原 因是盐酸中含有的Cl－具有还原性，会被KMnO4溶液氧化， 使溶液褪色，干扰实验现象和实验结论；③来源2认为溶液 B中有Na2Sx，加酸反应生成S，离子方程式为 ＋2H＋ H2S↑＋（x－1）S↓。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 （4）实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S、Na2SO4和S产生。运用 氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理性： ⁠ ⁠ ⁠ ⁠。 ​　根据反应 4Na2SO3　 Na2S＋3Na2SO4可知，Na2SO3发生歧化反应， 其中的S元素化合价即可升高也可降低，能从＋4价降为－2 价，也应该可以降到0价生成硫单质　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 解析：根据已知资料：4Na2SO3 Na2S＋3Na2SO4，Na2SO3 中硫为＋4价，Na2SO4中硫为＋6价，Na2S中硫为－2价，根 据反应可知Na2SO3发生歧化反应，其中的S元素化合价即可 升高也可降低，能从＋4价降为－2价，也应该可以降到0价 生成硫单质。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 20. （10分）氮的循环涉及多种化学物质（图1中的W、M、X、Y、Z 均是化学物质）。 （1）实验室中有一种物质常用作氧化剂，可以使Y直接转化为硝 酸且绿色环保，写出该物质与Y反应的化学方程式： ⁠ ⁠。 ​　3H2O2 ＋2NO 2HNO3＋2H2O　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 解析：实验室中有一种物质常用作氧化剂，可以使Y直接转 化为硝酸且绿色环保，该物质是双氧水，反应的化学方程式 为3H2O2＋2NO 2HNO3＋2H2O。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 （2）某同学利用如图2装置使氨气与氧化铜反应，验证氨气的性 质并验证部分产物（部分装置未画出）。发现反应确实能发 生，且反应后得到三种物质，其中有两种单质。 请回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 ①从氨中N元素的化合价角度看，该同学想证明的是氨的 ⁠ ，实验中观察到 ⁠ ，则能够证明氨具有这个性质。 ②B装置的作用是 ⁠⁠。 ③A中反应的化学方程式是 ⁠ ⁠。 ​　还 原性　 ​　A中黑色粉末状固体逐渐变成红色固 体　 ​　验证氨气和氧化铜反应后的产物中有水 ​　2NH3＋3CuO N2＋3Cu＋ 3H2O　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 解析：①根据氨中N元素的化合价可知，反应中N元素化合 价升高，作还原剂，表现出还原性，实验中观察到A中黑色 粉末状固体逐渐变成红色固体；②B装置的作用是验证氨气 和氧化铜反应后的产物中有水；③A中反应的化学方程式是 2NH3＋3CuO N2＋3Cu＋3H2O。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 化学·必修第二册 $