第五章 化工生产中的重要非金属元素 章末综合提升-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义配套课件PPT（人教版，单选）

章末综合提升 　 第五章　化工生产中的重要非金属元素 概念梳理 1 分层突破 2 内容索引 单元检测卷 3 概 念 梳 理 返回 返回 分 层 突 破 返回 一、喷泉实验及压强差原理的应用 1.喷泉实验原理 喷泉产生的本质原因是烧瓶内外形成压强差，由于烧瓶内气体的压强小于烧瓶外的压强，所以液体会被压入烧瓶内形成喷泉。产生压强差的方法有： (1)减小烧瓶内气压，如液体将气体吸收或与其反应等； (2)增大烧瓶外压强。 2.常见装置图 (1)如图甲(或乙)烧瓶内的气体极易溶于水(或易与溶液中的溶质发生化学反应)，从而使烧瓶内气压迅速降低，在大气压作用下，烧杯中的液体迅速向上流动，从而形成喷泉。 (2)如图丙锥形瓶内发生化学反应，产生气体，从而使锥形瓶内压强迅速增大，促使锥形瓶内液体迅速向上流动，形成喷泉。 3.压强差原理应用 装置 应用 通过注射器增大气体压强进入Y，使气体混合发生反应产生倒吸 图中B瓶为安全瓶，由于B中导管较短，不会使液体进入A；另外起到缓冲气压的作用 导管a起到平衡压强的作用，以便使分液漏斗内的液体顺利流下。装置B长颈漏斗起到缓冲作用，装置D可防倒吸 针对练1.下图是课外活动小组的同 学设计的 4 个喷泉实验方案，下列 有关操作不可能引发喷泉的是 A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全 部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹 D.在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹 √ H2难溶于NaOH溶液，不能使烧瓶内外形成较大压强差，故不能引发喷泉。 针对练2.如图：装置A、B在加入反应物前，怎样检查其气密性？ 答案：对装置A：将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管，且水柱保持一段时间不变，说明装置不漏气；对装置B：塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，从长颈漏斗注入一定量的水，使长颈漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，长颈漏斗中与试管中液面差保持不变，说明装置不漏气。 针对练3.利用如图所示的装置，可以验证NH3和HCl 的有关性质。实验前a、b、c 活塞均关闭。 (1)若要在烧瓶Ⅰ中产生“红色喷泉”，烧瓶Ⅱ中不产 生“喷泉”现象，其操作方法是 ____________________________________ 。 (2)若要烧瓶Ⅱ中产生“蓝色喷泉”，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是________________________________ 。 (3)若关闭b活塞，打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶中可观察到的现象是___________________________ 。 (4)若要在该装置中产生“红蓝双色喷泉”现象，其操作方法是_______________________________________________________。 打开a、b活塞，再用热毛巾捂热烧瓶Ⅰ 先打开b、c活塞，再挤压胶头滴管 烧瓶Ⅱ中导管口处产生白烟 先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，片刻后，再打开b活塞 二、守恒法在金属与硝酸反应的计算题中的应用 以铜与硝酸反应为例 原子守恒法 反应前所有的N只存在于HNO3中，反应后含N的物质有HNO3的还原产物(假设有NO2、NO)和Cu(NO3)2，若HNO3过量，则过量HNO3中也含N，则有n(N)＝n(NO2)＋n(NO)＋2n[Cu(NO3)2]＋n剩(HNO3) 以铜与硝酸反应为例 得失电子守恒法 反应中失去电子的是参加反应的Cu，Cu－2e－Cu2＋；得到电子的是被还原的HNO3(假设还原产物为NO2、NO)，N＋e－NO2、N＋3e－NO。根据得失电子守恒，则有2n(Cu)＝n(NO2)＋3n(NO)。若将生成的氮的氧化物气体与一定量的氧气共同通入水中，氮的氧化物完全生成硝酸，由于开始反应物为硝酸，中间生成了氮的氧化物，但最终又变回了硝酸，所以相当于铜失去的电子最终由氧气得到，则有n(Cu)＝2n(O2) 电荷守恒法 在Cu与HNO3反应后的溶液中，若HNO3不过量，阳离子只有Cu2＋，阴离子只有N(此类计算不考虑H2O电离出的极少量的H＋、OH－)；若HNO3过量，溶液中的阳离子有Cu2＋和H＋，阴离子只有N。则有①若HNO3不过量：n(N)＝2n(Cu2＋)；②若HNO3过量：n(N)＝2n(Cu2＋)＋n(H＋) 金属提供的电子等于氧气获得的电子，标准状况下，n(O2)＝＝0.05 mol，设Cu、Ag的物质的量分别为x、y，则根据质量列方程：x×64 g·mol－1＋y×108 g·mol－1＝14 g，根据得失电子守恒列方程：2x＋y＝0.05 mol×4＝0.2 mol，解得x＝0.05 mol，y＝0.1 mol，m(Cu)＝0.05 mol×64 g·mol－1＝3.2 g。 针对练1.将14 g铜银合金与足量的硝酸反应，放出的气体与标准状况下体积为1.12 L 的O2混合后再通入水中，恰好全部吸收，则合金中铜的质量为 A.4.8 g B.3.2 g C.6.4 g D.10.8 g √ 针对练2.将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生标准状况下的一氧化氮和二氧化氮混合气体共11.2 L。请回答下列问题： (1)产生一氧化氮的体积为________L(标准状况下)。 5.824　 该过程发生两个反应：3Cu＋8HNO3(稀)3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。设生成的NO和NO2的物质的量分别为x、y，则x＋y＝，1.5x＋0.5y＝，解得x＝0.26 mol，y＝0.24 mol，故标准状况下V(NO)＝0.26 mol×22.4 L·mol－1＝5.824 L。 (2)待反应结束后，向溶液中加入V mL a mol·L－1的氢氧化钠溶液，恰好 使溶液中的Cu2＋全部转化为沉淀，则原硝酸的浓度为______________ mol·L－1(不必化简)。 　 在反应过程中，HNO3一部分表现酸性，另一部分表现氧化性。由溶液中的Cu2＋恰好全部转化为沉淀，则表现酸性的HNO3的物质的量为n(HNO3)＝n(NaOH)，表现氧化性的HNO3的物质的量为n(HNO3)＝n(NO)＋n(NO2)，故原硝酸中HNO3的物质的量n(HNO3)＝n(NaOH)＋n(NO)＋n(NO2)＝(aV×10－3＋0.5) mol，则c(HNO3)＝ mol·L－1＝ mol·L－1。 (3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在氢氧化钠溶液中全部转化为硝酸钠，至少需要氧气_________mol。 0.255 通入氧气的目的是将0.26 mol NO和0.24 mol NO2全部转化为HNO3。根据得失电子守恒：4n(O2)＝3n(NO)＋n(NO2)＝3×0.26 mol＋0.24 mol＝1.02 mol，则n(O2)＝0.255 mol。 返回 单 元 检 测 卷 返回 1.下列物质的应用中，利用了该物质氧化性的是 A.氨——作制冷剂 B.漂粉精——作游泳池消毒剂 C.硅——太阳能电池板 D.SO2——漂白草帽 液态氨制冷是利用液氨汽化时吸收大量的热，使环境温度降低，A不符合题意；漂粉精溶于水生成的HClO具有氧化性，能杀死细菌，可作游泳池消毒剂，B符合题意；硅能产生光电效应，利用太阳能电池板将光能转化为电能，C不符合题意；SO2能与有色物质结合(非氧化还原)成无色物质，用于漂白草帽，D不符合题意。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2.(2024·陕西宝鸡高一检测)能贮存在带磨口塞的玻璃试剂瓶中的试剂是 A.KOH溶液 B.浓H2SO4 C.水玻璃 D.氢氟酸 氢氧化钾是强碱，能和二氧化硅反应，所以不能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里，故A不选；浓H2SO4是酸性物质，不和二氧化硅反应，故B选；水玻璃就是硅酸钠的水溶液，具有黏性，能把玻璃塞黏住，故C不选；氢氟酸能与二氧化硅反应生成四氟化硅气体，故D不选。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 3.下列有关物质性质和用途的说法，正确的是 A.二氧化硫可广泛用于食品的增白 B.金属铜加工前，可用硝酸处理其表面的氧化物 C.二氧化硅导电，可用于制造光导纤维 D.漂粉精可用于游泳池的消毒 二氧化硫有毒，不能广泛用于食品的增白，故A错误；硝酸具有强氧化性，能与铜发生氧化还原反应，腐蚀铜，故不能用硝酸酸洗金属铜，故B错误；二氧化硅不导电，故C错误；漂粉精的主要成分是次氯酸钙，次氯酸钙在溶液中生成具有强氧化性的次氯酸，能起到消毒杀菌的作用，常用于游泳池的消毒，故D正确。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 4.(2024·邯郸高一检测)防治好酸雨问题已成为全球环境工作者研究的重点课题，我国的酸雨主要是由于使用含硫燃料向大气中排放SO2造成的。下列说法正确的是 A.为治理好酸雨，应严禁使用煤和石油 B.把工厂烟囱造高，可以减少酸雨的形成 C.显酸性的雨水就是酸雨 D.将酸雨收集露置于空气中测其pH减小因为2H2SO3＋O22H2SO4 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 煤和石油是当今社会的主要能源，不能禁止使用，应合理综合利用，A错误；工厂烟囱造高，污染物仍排入大气中，不可以减少酸雨的形成，B错误；pH小于5.6的雨水是酸雨，而非显酸性的雨水就是酸雨，C错误；将酸雨收集露置于空气中测其pH减小，这是因为亚硫酸被空气中氧气氧化为硫酸2H2SO3＋O22H2SO4，弱酸变为强酸，酸性增强，pH减小，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 5.(2024·武威市凉州区期末)科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法中正确的是 A.地壳中硅元素的含量稀少 B.自然界中存在大量单质硅 C.高纯度的硅可用于制造计算机芯片 D.光导纤维的主要成分是Si 地壳中氧元素的含量最丰富，其次为硅，A错误；自然界中硅主要以化合态形式存在，B错误；高纯度的硅被用于制作计算机芯片、太阳能电池，C正确；光导纤维的主要成分是SiO2，D错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 6.在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 S和氧气反应生成二氧化硫，故S→SO3不能一步实现，故A错误；铁和水在高温下生成四氧化三铁，四氧化三铁和铝反应生成铁单质，Fe Fe3O4 Fe可以实现，故B正确；铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠，故Al Al(OH)3不能实现，故C错误；二氧化硅难溶于水，故SiO2 H2SiO3不能实现，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 7.(2024·华中师大一附中高一期末)对下列事实的解释不正确的是 A.古代农谚中有“雷雨发庄稼”“豆茬种谷，必定有福”的说法，其中“雷雨”“豆茬”涉及的是自然固氮 B.SO2和氯气均能使品红溶液褪色，说明SO2和氯气均有漂白性 C.氨可以设计完成喷泉实验，说明氨极易溶于水 D.加入浓硫酸后的蔗糖固体由白色变为黑色海绵状，并有刺激性气味的气体放出，说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 雷雨天气会发生氮气和氧气在放电条件下生成NO的反应，豆科植物的根瘤菌能将空气中氮气转化为自身使用的氮肥，所以“雷雨”“豆茬”都涉及自然固氮，故A正确；SO2使品红溶液褪色，是SO2能和品红结合生成无色物质，SO2有漂白性；氯气通入品红溶液中，品红溶液褪色，是氯气和品红溶液中的水反应生成的次氯酸有强氧化性，将品红氧化而褪色，氯气本身没有漂白性，故B错误；极易溶于水的气体可以设计完成喷泉实验，在常温常压下，氨能以1∶700的比例溶于水，所以氨可以设计完成喷泉实验，故C正确；加入浓硫酸后的蔗糖固体由白色变为黑色海绵状，体现了浓硫酸的脱水性，生成的碳和浓硫酸反应生成CO2、SO2，能闻到刺激性气味，在这个反应中，浓硫酸体现了强氧化性，该实验说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 8.(2024·天津滨海新区高一校考)根据下列实验事实得出的相应结论正确的是 √ 选项 实验事实 结论 A NH3的水溶液可以导电 NH3是电解质 B SO2通入硝酸钡溶液出现白色沉淀 BaSO3不溶于强酸 C 浓硝酸久置发黄 硝酸不稳定 D 浓硫酸能脱去胆矾晶体中的水 浓硫酸具有脱水性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 氨气的水溶液能导电是因为氨气与水反应生成弱碱一水合氨，能电离出自由移动的离子，故可以导电，而氨气自身不能电离，故氨气是非电解质，故A错误；二氧化硫具有还原性，硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，两者发生氧化还原反应，生成硫酸钡，故B错误；硝酸不稳定，分解生成二氧化氮，二氧化氮是红棕色气体，溶于浓硝酸，导致浓硝酸变黄，故C正确；浓硫酸具有吸水性和脱水性，胆矾中的水被浓硫酸吸收，表现了浓硫酸的吸水性，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 9.(2024·四川乐山高一检测)下列过程中的化学反应，有关离子方程式书写正确的是 A.向Na2SiO3溶液中加入过量CO2：Si＋H2O＋CO2H2SiO3↓＋C B.过量铁粉加入稀硝酸中：Fe＋4H＋＋NFe3＋＋NO↑＋2H2O C.向AlCl3溶液中加入过量氨水：Al3＋＋3NH3·H2OAl(OH)3↓＋3N D.向氨水中通入少量二氧化硫：2NH3·H2O＋SO22N＋S＋H2O √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 向Na2SiO3溶液中加入过量CO2生成碳酸氢钠和硅酸：Si＋2H2O＋2CO2H2SiO3↓＋2HC，A错误；过量铁粉加入稀硝酸中生成硝酸亚铁、一氧化氮、水：3Fe＋8H＋＋2N3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O，B错误；向AlCl3溶液中加入过量氨水生成氢氧化铝和氯化铵：Al3＋＋3NH3·H2OAl(OH)3↓＋3N，C正确；向氨水中通入少量二氧化硫：2NH3·H2O＋SO22N＋S＋H2O，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 10.将①中溶液滴入②中，预测的现象与实际相符的是 √ 选项 ① ② 预测的现象 A 浓硝酸 铁片 产生大量红棕色气体 B 二氧化硫水溶液 酸性KMnO4溶液 溶液褪色 C 氯水 FeSO4溶液 溶液褪色 D 二氧化硫水溶液 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 在室温下浓硝酸遇Fe时，浓硝酸会将Fe表面氧化，在Fe表面产生一层致密的氧化物保护膜而阻止金属进一步发生反应，因此不能看到产生大量红棕色气体，A不符合题意；二氧化硫水溶液具有还原性，酸性KMnO4溶液具有强氧化性，酸性KMnO4溶液能够将SO2氧化而使溶液紫红色褪去，因此会看到溶液紫红色褪去，B符合题意；FeSO4溶液具有还原性，氯水具有强氧化性，二者混合会发生氧化还原反应产生FeCl3、Fe2(SO4)3，使溶液变为黄色，而不是溶液褪色，C不符合题意；由于酸性：HCl＞H2SO3，所以将二氧化硫水溶液加入BaCl2溶液，不能发生反应，因此不能产生白色沉淀，D不符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 11.下列有关物质检验的实验结论中，正确的是 √ 选项 实验操作及现象 实验结论 A 向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成 该溶液中一定含有S B 向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色 该溶液中一定含有Fe2＋ C 将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色 该气体一定是SO2 D 向某溶液中加入浓NaOH溶液并加热，产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝 该溶液中不一定含有N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 加入盐酸酸化的BaCl2溶液，产生的白色沉淀可能为BaSO4或AgCl，因此溶液中含有S或Ag＋时均会出现题述现象，故A错误；加入KSCN溶液，溶液不显红色，说明无Fe3＋，加入氯水后溶液变为红色，说明生成了Fe3＋，因此原溶液中含有Fe2＋，故B正确；能使品红溶液褪色的气体可能为氯气、二氧化硫等，故C错误；向某溶液中加入浓NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明原溶液中一定含有N，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 12.(2024·安徽六安高一检测)双碱法脱硫过程如图所示。下列说法不正确的是   A.过程Ⅰ中，SO2表现出酸性氧化物的性质 B.过程Ⅱ中，Na2SO3被还原 C.总反应为2Ca(OH)2＋2SO2＋O22CaSO4＋2H2O D.双碱法脱硫过程中，NaOH可以循环利用 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 由题图可知，过程Ⅰ发生反应：SO2＋ 2NaOHNa2SO3＋H2O，SO2与碱 反应生成盐和水，表现出酸性氧化物 的性质，A正确；由题图可知，过程Ⅱ发生反应：2Ca(OH)2＋2Na2SO3＋O22CaSO4＋4NaOH，S元素化合价上升，Na2SO3被氧化，B错误；由题图可知，过程Ⅰ发生反应：SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2O，过程Ⅱ发生反应：2Ca(OH)2＋2Na2SO3＋O22CaSO4＋4NaOH，总反应为2Ca(OH)2＋2SO2＋O22CaSO4＋2H2O，C正确；双碱法脱硫过程中，起初消耗NaOH，后来生成NaOH，所以NaOH 可以循环利用，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 13.(2024·陕西宝鸡高一检测)将铜丝插入热浓硫酸中进行探究实验，下列分析正确的是 A.Cu与浓硫酸反应，只体现浓H2SO4的强氧化性 B.a处变红，SO2是酸性氧化物 C.b和c处褪色，均说明SO2具有漂白性 D.试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 铜与浓硫酸反应，浓硫酸既表现强氧化性，又表现 酸性，故A错误；铜和浓硫酸反应生成SO2，SO2溶 于水生成了酸，使a处的紫色石蕊溶液变红，所以 SO2是酸性氧化物，故B正确；c处高锰酸钾褪色， 体现二氧化硫的还原性，故C错误；实验过程中试 管底部出现白色固体，其成分为无水CuSO4，而非蓝色的CuSO4·5H2O，其原因是浓硫酸体现出吸水性，将反应生成的H2O吸收，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 14.(2024·贵州毕节高一期末)下图为合成氨以及氨氧化法制硝酸的流程示意图，下列说法错误的是   A.合成塔中发生的反应为氧化还原反应 B.向吸收塔中通入A是为了氧化NO C.盛装浓硝酸的罐体材料可选择铜 D.尾气中的氮氧化物可用Na2CO3溶液吸收 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 氮气和氢气发生氧化还原反应生成氨气，分离出的氨气被氧化为一氧化氮，一氧化氮和氧气、水反应生成硝酸，故A为氧气。合成塔中发生的反应为氧化还原反应，A正确；A为氧气，向吸收塔中通入A是为了氧化NO，B正确；铜和浓硝酸在常温下能够反应，C错误；碳酸钠溶液显碱性，氮氧化合物能被碱性溶液吸收，故尾气中的氮氧化物可用Na2CO3溶液吸收，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 15.甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系，下列有关物质的推断不正确的是 A.若甲为H2S，则丁可能是O2 B.若甲为NH3·H2O溶液，则丁可能是CO2 C.若甲为Fe，则丁可能是盐酸 D.若甲为SO2，则丁可能是NaOH溶液 √ 若甲为H2S、丁是O2，则乙是S、丙是SO2，故A正确；若甲为NH3·H2O溶液、丁是CO2，则乙是碳酸铵、丙是碳酸氢铵，故B正确；若甲为Fe、丁是盐酸，乙是FeCl2，FeCl2和盐酸不反应，故C错误；若甲为SO2、丁是NaOH溶液，则乙是亚硫酸氢钠、丙是亚硫酸钠，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 16.有某硫酸和硝酸的混合溶液20 mL，其中含硫酸的浓度为2 mol·L－1，含硝酸的浓度为1 mol·L－1，现向其中加入0.96 g铜粉，充分反应后(假设只生成NO气体)，最多可收集到标准状况下的气体的体积为 A.224 mL B.168 mL C.112 mL D.89.6 mL √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 硝酸的物质的量为0.02 mol，硫酸的物质的量为0.04 mol，则氢离子物质的量为0.1 mol，铜粉的物质的量为 mol＝0.015 mol，发生反应：3Cu＋8H＋＋2N3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑，根据方程式分析，铜完全反应需要氢离子0.04 mol，需要硝酸根离子的物质的量为0.01 mol，则硝酸根离子和氢离子都有剩余，反应生成的一氧化氮物质的量由铜进行计算，为0.01 mol，标准状况下体积为224 mL。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 17.(12分)(2024·山东潍坊高一期末)亚硝酸(HNO2)是一种不稳定的酸，易分解为NO2和NO；其盐亚硝酸钠是一种重要的化工原料，酸性条件下能氧化碘离子等还原性物质，常用作漂白剂、媒染剂。回答下列问题： (1)亚硝酸钠会与人体中的血红蛋白作用，将二价铁氧化为三价铁，从而使血红蛋白丧失输送氧气的功能而使人体中毒。一旦发生亚硝酸盐中毒，立即注射美蓝溶液进行治疗，推断美蓝溶液具有_______(填“氧化”或“还原”)性。 还原　 若要解毒可将血红蛋白中的Fe3＋重新还原为Fe2＋，因此美蓝溶液应具有还原性； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 (2)亚硝酸钠外观极像食盐，和食盐一样有咸味。工业上常用下列两种方法检验食盐中是否混有亚硝酸钠。 ①取样品，加稀硫酸，若观察到_______________(填现象)，说明样品中含有亚硝酸钠。 ②取样品，加______________溶液(填试剂名称)，酸化后溶液变蓝，说明样品中含有亚硝酸钠。 溶液产生气泡　 淀粉碘化钾　 ①亚硝酸是弱酸，因此亚硝酸钠与硫酸反应可以得到N2O3，N2O3不稳定又分解产生NO和NO2，因此可以观察到气泡；②从其氧化性出发，加入淀粉碘化钾溶液，亚硝酸盐可将碘离子变为单质碘，单质碘遇淀粉变蓝即可证明； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 (3)研究不同条件下保存萝卜，发现亚硝酸钠含量随时间变化如图所示，若要保证在亚硝酸钠含量低于1 mg·kg－1时食用，则三种条件下保存时间由长到短的顺序是________ (填序号)。 ③①② 据图可以看出若要达到低于1 mg/kg的量，冷藏不密封用时最长，冷藏密封用时最短，因此保存时间由长到短为③①②； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 (4)鱼塘中亚硝酸钠浓度过高，鱼不吃食甚至死亡。可用适量二氧化氯(ClO2)处理亚硝酸钠，ClO2被还原为Cl－，反应的离子方程式为____________________________________________；若有3 mol ClO2参与反应，则转移电子的物质的量是_________。 2ClO2＋5N＋2OH－2Cl－＋5N＋H2O　 15 mol 二氧化氯作氧化剂，亚硝酸钠作还原剂，离子方程式为2ClO2＋5N＋2OH－2Cl－＋5N＋H2O；ClO2在反应中由＋4价降低到－1价，因此每个ClO2得5个电子，3 mol ClO2在反应中一共转移15 mol电子。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 18.(13分)硫的氧化物、氮的氧化物、硅的氧化物都是重要的化工原料。将其合理利用，既能减少污染，又能充分利用资源，创造价值。 (1)SO2性质多变。将SO2气体通入H2S溶液中，看到有黄色不溶物生成，该过程中SO2表现出_______性；SO2气体可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，该过程中SO2表现出_______性；SO2可以使品红溶液褪色，该过程中SO2表现出______性。 氧化 还原 漂白 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 SO2性质多变。将SO2气体通入H2S溶液中，二者发生反应：SO2＋2H2S3S↓＋2H2O，因此看到有黄色不溶物生成，在该反应过程中S元素的化合价由反应前SO2中的＋4价变为反应后S单质的0价，化合价降低，得到电子，被还原，SO2表现出氧化性，SO2作氧化剂；SO2具有还原性，可以被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液紫红色褪色；SO2能够与品红结合形成无色物质而使品红溶液褪色，该过程中 SO2表现出漂白性； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 (2)有学者提出利用Fe3＋等离子的作用，在常温下的溶液中将SO2氧化成S而实现SO2的回收利用。写出Fe3＋将SO2氧化的离子方程式：_________________________________________。 2Fe3＋＋SO2＋2H2O2Fe2＋＋S＋4H＋ 有学者提出利用Fe3＋等离子的作用，在常温下的溶液中将SO2氧化成S而实现SO2的回收利用。根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可知Fe3＋将SO2氧化的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O2Fe2＋＋S＋4H＋； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 (3)用过量NaOH溶液吸收NO2气体来实现NO2的回收利用，所得溶液中除含有NaOH和NaNO2，还含有另外一种盐，则我们可以推测出另外一种盐是_________(写化学式)。 NaNO3 NO2中N元素化合价为＋4价，用过量NaOH溶液吸收NO2气体来实现NO2的回收利用，所得溶液中含有NaOH和NaNO2，NaNO2中N元素化合价为＋3价，根据氧化还原反应规律，还含有另外一种盐，该盐中N元素化合价应为＋5价，则我们可以推测出另外一种盐是NaNO3； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 (4)为避免污染，常给汽车安装尾气净化装置。净化装置里装有催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如下图所示。写出净化过程中的总化学反应方程式：_______________________________(已知该汽车尾气中NO和CO的物质的量比为1∶2)。 2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2 根据题图可知反应分为两步进行。首先是NO与O2反应产生NO2，然后是NO2与CO反应产生N2、CO2，该反应的总反应方程式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 (5)水晶、玛瑙和沙子一样，主要成分都是SiO2，玻璃里也含有二氧化硅。不能用玻璃试剂瓶来盛装HF的水溶液的原因是____________________________(用化学方程式表示)。石英坩埚可以用来灼烧下面哪种物质？____(填字母)。 A.碳酸钠 B.氢氧化钠 C.氢氧化钾 D.氯化钠 SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2O D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 玻璃中含有SiO2，SiO2与HF发生反应产生SiF4、H2O，导致玻璃被腐蚀，因此不能用玻璃试剂瓶来盛装HF的水溶液；石英坩埚中含有SiO2，SiO2与碳酸钠在高温下会发生反应，因此不可以用来灼烧碳酸钠，A不符合题意；石英坩埚中含有的SiO2与NaOH会发生反应产生可溶性Na2SiO3，因此不能用坩埚加热NaOH，B不符合题意；石英坩埚中含有的SiO2与KOH会发生反应产生可溶性K2SiO3，因此不能用坩埚加热KOH，C不符合题意；NaCl与石英坩埚中的成分在加热时不发生反应，因此可以用石英坩埚加热灼烧NaCl，D符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 19.(12分)某实验小组的同学在实验室利用下列装置进行实验。 请回答下列问题： (1)甲同学用装置A制备NO2气体，上述装置中可用于收集NO2气体的是___ (填字母)，A中发生反应的离子方程式为 ___________________________________________。 D　 Cu＋4H＋＋2NCu2＋＋2NO2↑＋2H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 甲同学用装置A制备NO2气体可采用铜与浓硝酸反应，则A中发生反应的离子方程式为Cu＋4H＋＋2NCu2＋＋2NO2↑＋2H2O；二氧化氮的密度比空气大，故用向上排空气法收集，故装置中可用于收集NO2气体的是D。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 (2)乙同学用图中的装置A进行铜与浓硫酸反应制取SO2气体，装置A中还缺少的仪器名称是___________，该反应的化学方程式为__________________________________________；实验所产生的SO2尾气选用装置_______(填字母)来吸收。 酒精灯 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑　 F 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 铜与浓硫酸要在加热条件下反应，故用装置A进行铜与浓硫酸反应制取SO2气体时，装置A中还缺少的仪器名称是酒精灯，该反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑；二氧化硫为酸性氧化物，能与氢氧化钠反应，故实验所产生的SO2尾气选用装置F来吸收。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 (3)丙同学用装置B制取氨气，发生反应的化学方程式是____________________________________________；为了检验集气瓶中氨气是否集满，将一端蘸有浓盐酸的玻璃棒接近导管口，观察到的现象是__________，该反应的化学方程式为________________________。 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 产生白烟 NH3＋HClNH4Cl 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 丙同学采用固固加热制备气体的装置，可加热氢氧化钙与氯化铵固体制备氨气，发生反应的化学方程式是2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；氨气与氯化氢气体相遇产生白烟，反应方程式为NH3＋HClNH4Cl。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 20.(15分)已知：①氧化亚铜在酸性条件下能发生歧化反应：Cu2O＋2H＋Cu＋Cu2＋＋H2O；②红热的铜能与氮的氧化物反应。某化学小组设计实验探究一氧化氮和铜反应的氧化产物，装置如图(部分夹持装置未画出)。 (1)①a管的作用是_________________________________________。 ②装置A中发生反应的离子方程式为 ______________________________________________。 平衡分液漏斗内外压强，使液体顺利滴下 Cu＋4H＋＋2NCu2＋＋2NO2↑＋2H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 (2)实验开始时，先打开A中分液漏斗活塞，过一会儿，点燃D处酒精灯，这样操作的目的是______________________________________________ _________，当Cu充分反应，实验结束时，下列操作中应首先进行的是_______(填序号)。 ①停止滴加浓硝酸　②熄灭酒精灯　③从E装置中取出导气管 将装置中的空气排尽，防止氧气与Cu反应，影响实验结果 ① 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 (3)为了探究氧化产物是否含有Cu2O，取少量完全反应后的产物，进行如下实验： (甲)加入足量的稀硝酸，观察是否完全溶解 (乙)加入足量的稀硫酸，观察是否完全溶解 (丙)加入足量的浓硝酸，观察是否完全溶解 其中，能达到实验目的的是____(填代号)。 乙 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 (4)查文献发现：铜与浓硝酸反应一旦发生就变快，是因为开始生成的NO2溶于水形成HNO2(弱酸，不稳定，易分解)，它再与Cu反应，反应就加快。对生成HNO2后反应变快的原因进行探究： 实验中“放置一段时间”的目的是___________________，说明HNO2氧化Cu的反应速率比HNO3氧化Cu快。 序号 实验操作 实验现象 Ⅰ 取B中溶液，加入一定量NaNO2固体，再加入铜片 立即产生无色气体，液面上方呈红棕色 Ⅱ 取B中溶液，放置一段时间，溶液变为无色，再加入铜片 产生无色气体，较Ⅰ慢；液面上方呈浅红棕色 使HNO2完全分解 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 (5)某同学将铜片放入盛有稀HNO3的试管中，开始无明显现象，逐渐有小气泡产生，液面上方出现浅红棕色，溶液呈蓝色。结合上述实验，分析判断该反应慢的原因，除了硝酸浓度小、反应温度较低影响反应速率外，另一个重要原因是__________________________________________________ _____________。 (6)若产物为CuO和Cu2O的混合物，取混合物5.92 g与足量稀硝酸反应，测得生成448 mL标准状况下NO气体，则CuO和Cu2O的物质的量之比为________。 返回 稀硝酸的还原产物为NO，体系中不能发生NO2与水生成HNO2的反应 2∶3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 谢 谢 观 看 第五章　化工生产中的重要非金属元素 返回 $