第5章 化工生产中的重要非金属元素 章末检测-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

第五章章末检测 (时间：60分钟总分：100分) 一、选择题（每小题3分，共45分） 4.(2024·广东广州高一期中)下列实验操作能 1.(2024·浙江杭州高一期中)化学与生产、生 达到实验目的的是 活密切相关，下列说法不正确的是( 铜丝 盘浓氨水 A.闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经 浸有NaOH 飘棉花 高温烧结而成 溶液的棉团 无水CaCl2 浓硫酸 B.葡萄酒中通常添加少量S02,既可以杀菌， 兽品红溶液 生石灰 又可防止一些成分被氧化 C.北斗导航卫星的芯片的成分是高纯硅 HNO D.我国清代《本草纲目拾遗》中记叙“强水” 条目下写道：“性最烈，能蚀五金…其水 Na.CO Na SiO 甚强，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛。”这 ③ 里的“强水”是指氢氟酸 A.用①检验浓硫酸与铜反应产生的S0, 2.下列物质的性质与用途对应关系正确的是 B.用②制取并收集氨气 ( C.用③验证酸性：HNO3>H2C03>H2Si0? A.Si0,具有导电性，可用作光导纤维 D.用④验证NH的氧化性 B.NH?具有还原性，可用作制冷剂 5.下列“实验结论或解释”与“实验操作及现象” C.S02具有氧化性，可用于漂白纸张 相符的一组是 ( D.碱石灰具有吸水性，可用于干燥氨气 实验结论或 3.(2023·江西宜春高一期末)测量汽车尾气中 选项 实验操作及现象 解释 氮氧化物(NO、NO2)含量的方法如下：i.在 向蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖 浓硫酸有吸 高温、催化剂作用下，N02分解为N0和02； 变黑 水性 ⅱ.再利用O3与N0反应，产生激发态 把S02通入紫色的酸性高锰 S02具有还 的NO2(用NO2表示)，当NO2回到基态NO2 酸钾溶液中，溶液紫色褪去 原性 时，产生荧光。通过测量荧光强度可获知NO的 将某气体通入品红溶液，品 该气体一定 浓度，二者呈正比。下列说法不正确的是 C 红溶液褪色 是S02 铜丝加人浓硫酸中，无明显 铜和浓硫酸 A.基态NO2与NO2具有的能量不同 变化 不反应 B.N02在大气中形成酸雨：4N02+02+2H206.(2023·北京高一统考期末)用化学沉淀法去 =4HN03 除粗盐水中的Ca2+、Mg2+和S0?(试剂：Na0H C.03与N0能发生反应：N0+0, 溶液、饱和Na,CO3溶液、BaCL2溶液、盐酸)。 N02+02 下列说法不正确的是 () D.测得荧光强度越大，说明汽车尾气中NO A.沉淀三种离子时，每次所加试剂都要略微 含量越高 过量 第五章黑白题029 B.三种离子中，依次去除的顺序一定是 C.强酸性溶液中：Mg2+、Cl、S0}、Na、NO, Ca2+、Mg2+、S0 D.能使酚酞溶液变红色的溶液：CI、 C.NaC0,溶液的作用是C0+Ca24 HCO、SO?、NHt CaC03↓、C03+Ba2+=BaC03↓ 10.Y形管是一种特殊的仪器，与其他仪器组合 D.粗盐提纯中，不宜用硫酸代替盐酸 可以进行某些实验探究。利用如图装置可 7.甲、乙、丙、丁四种物质中均含有相同的某种 以探究S02与BaCl2反应生成BaS03沉淀的 元素，在一定条件下，它们之间具有如下转化 条件。下列判断错误的是 关系：甲0乙0丙0丁。下列有关物质 玻璃管 的推断不正确的是 A.若甲为C,则乙可能是C0 Na,SO,浓硫酸BaC,溶液 B.若甲为S,则丁可能是H2S0: 甲 C.若甲为N2,则丙可能是NO, A.e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水 D.若甲为Si,则丁可能是H2Si0? 和NaOH固体 8.(2023·江西吉安高一期末)如图是某元素M B.玻璃管的作用是连通大气，平衡压强 的“价-类”二维图，其中X是一种强碱，A C.c、d两根导管都必须插入BaCL2溶液中， 为正盐，通常条件下Z是无色液体，D的相对 保证气体与Ba2+充分接触 分子质量比E小16，图中呈现了各物质的转 D.Y形管乙中产生的可能为氧化性气体，将 化关系。下列说法正确的是 ( 溶液中的亚硫酸根离子氧化成硫酸根 化合价 离子 Z 11.（2024·山东淄博高一期中)工业上采 Y.D 用MgO悬浊液和NaClO2碱性溶液依次脱 除燃煤烟气中的S02和N0,流程如图所示。 B 脱除过程中MgO悬浊液逐渐变澄清， 氢化物单质氧化物含氧酸盐物质类别 A.A中只含有离子键 NaCIO,碱性溶液中发生的主要反应为 B.D、E均可用向上排空气法收集 3CI02+4N0+40H=4N03+3CI+2H20。 C.通过蒸馏水不能除去D中含有的少量E 下列说法正确的是 ) D.由D和E组成的混合气体与等体积（相同 燃煤烟气SO2、NO) 条件下测得)的B气体在一定条件下恰好 MgO悬浊液 NaClO,碱性溶液 完全反应转化为对环境无害的物质，则混 设备1 设备Ⅱ 合气体中D和E的体积之比为1：1 A.设备I中Mg0可以与氢氧化钠溶液发生 9.(2024·四川成都高一月考)电解质在水溶液 反应 中能以离子形式存在，下列各组离子能大量 B.燃煤烟气中的S02也可使用NaClO2碱性 共存的是 ( 溶液脱除 A.无色透明溶液中：K+、Na、MnO4、S0 C.设备Ⅱ中若4molN0被完全吸收，则此 B.碱性溶液中：K、Na、Cl、NO?、OH 过程转移8mol电子 必修第二册·RJ黑白题030 D.100mL0.15mol·L1NaCl02溶液最多 A.黄铁矿“煅烧”时反应的化学方程式为 能吸收N0的体积为224mL(标准状况) 高温 4FeS2+11022Fe203+8S02 12.(2024·江苏常州高一期末)在c(H)= B.依据上述流程，当最终生成0.1molH2S04 0.1mol·L1的某溶液A中，还可能含 时，理论上共转移0.75mol电子 有Na、Fe3+、NO?、CI、I、S02中的4种，且 C.标准状况下，22.4LS03中含有的原子总 溶液中各离子的物质的量浓度均为 数为2.408×1024 0.1mol·L1。现取该溶液进行有关实验，实 D.“吸收”时若用水吸收三氧化硫会有酸雾 验结果如图所示： 产生 15.（2024·江苏无锡高一期中)向由铁粉和铜 过量 气体 红棕色 粉组成的混合物中，加入某浓度的稀硝酸， 过量 Ba(OH), 气体 溶液 溶液 溶液 溶液NH,H,0 H.S 充分反应后测得生成NO的体积 3 1 白色沉淀1 白色沉淀2 红褐色 [V(NO)](已换算成标准状况下)、m(固体 沉淀 剩余质量)随加入的稀硝酸的体积的变化如 下列有关说法正确的是 图所示（设硝酸的还原产物只有NO)。下列 A.该溶液中一定有上述离子中的Fe3+ 说法中正确的是 N0,、Cl、S0四种离子 ↑VNO)/L m/g 6.72 B.实验无法确定是否含有Na 448 C.白色沉淀1与白色沉淀2是不同的物质 12.2 D.实验消耗Cu19.2g,则生成气体2的体积 3.2 为4.48L 100200300 400 稀硝酸的体积/ml 13.向一定量的Fe、Fe0、Fe203、Fe304的混合物 中加入150mL4mol·L1的稀硝酸，恰好使 A.a点时，100mL稀硝酸中溶解了Fe粉 混合物完全溶解，放出2.24LN0(标准状 5.6g B.稀硝酸的浓度为0.4mol·L1 况)，往所得溶液中加人KSCN溶液，无红色 C.加入稀硝酸的体积从300mL至400mL, 出现。若用足量的H,在加热条件下还原相 期间收集产生的NO物质的量约为 同质量的混合物，所得到铁的物质的量为 0.0083mol ( D.b点对应的溶液中可能含有的金属阳离 A.0.25 mol B.0.21 mol 子为Fe2+、Fe3+和Cu2+ C.0.3 mol D.0.35 mol 二、非选择题（本题共4小题，共55分） 14.（2023·河南洛阳高一期中)一种以黄铁 16.（12分)(2023·湖北武汉高一月考)某实验 矿（主要成分是FS2,设杂质均不参与反应） 小组设计了如图装置探究焦炭还原二氧 为原料生产硫酸的简要流程图如图： 化硅。 空气 空气 98.3%的浓硫酸 活塞K 焦炭与二氧化硅 黄铁矿粉碎 催化氧化 0,g双收成品H,S0, N,→ S0,(g 炉渣 喷灯 下列说法不正确的是 第五章黑白题031 已知：PdC,溶液可用于检验C0,反应的化学方 ①用烧瓶收集满干燥的氨气，立即塞上如图 程式为C0+PdCL2+H,0=C02+2HCl+Pd↓（产 所示的橡胶塞。 生黑色金属钯粉末，使溶液变浑浊)。 ②正立烧瓶，使无水氯化钙固体滑入烧瓶底 (1)实验开始加热前应进行的操作是 部，摇动，可以观察到的现象是 (2)装置B的作用是 由此，该同学得出结论：不能用CaCL,代替碱 (3)装置C、D中所盛试剂分别为 石灰。 ,若 (5)该小组拟利用所得HNO,制Cu(NO3)2, 装置C、D中溶液均变浑浊，且经检测两气体 假设他们直接用铜屑与稀硝酸反应来制取 产物的物质的量之比为1：2，则该反应的化 硝酸铜： 学方程式为 ①铜屑与稀硝酸反应的化学方程式为 (4)盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞 的原因是 ②此法的两个缺点是 (用离子方程式表示)。 (5)用化学方程式表示碳酸的酸性比硅酸的 经讨论，小组决定把铜粉放在空气中灼烧， 强： 再与稀硝酸反应制取硝酸铜。 17.(12分)(2024·广东广州高一期中)某化学 18.(19分)(2023·北京高一期末)某研究小组 小组模拟工业生产制取HNO,设计下图所示 利用铜丝与过量浓硫酸的反应，探究含硫物 装置，其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮 质的性质，设计如下实验，请根据要求回答 球。请回答下列问题。 下列问题。 NH,CI和 Ca(OH)2 载有催化剂 铜丝 碱石灰 的石棉绒 浓硫酸 处理 装蜀 浓硫酸 溶酒 足量 0 NaOH溶液 (1)写出装置B中主要反应的化学方程式： (1)写出装置A中发生反应的化学方程式： (2)装置C中浓硫酸的作用是 (2)一段时间后，观察到装置B中溶液黄绿 (3)F中处理尾气的方法可以是 色褪去，B中反应的离子方程式为 (4)干燥管中的碱石灰可用于干燥NH,某 同学思考是否可用无水氯化钙代替碱石灰， (3)为验证S0,和CL,发生了反应，小组同学 并设计下图所示装置（仪器固定装置省略未 进行如下实验。 画)进行验证。实验步骤如下： ①甲同学认为若S02和CL2反应，生成了 挤出气体 的气球 C1,只要检验生成的C即可。实验结束后， 无水 甲同学取适量B中溶液于试管中，向其中滴 化钙 加少量 溶液，有白色沉淀生成。 必修第二册·RJ黑白题032 ②乙同学认为甲同学的结论不合理，理由是 淋，这种加料操作的目的是 (2)“分解塔”中的温度不宜过高，其主要原 他认为若验证S0,和CL,反应，需要检验生 因是 成的 (3)“吸收塔”中主要发生的反应为NO、NO, (4)装置C中的现象是 与Na,C0,溶液反应生成NaNO2。写 (5)装置D中反应的离子方程式为 出NO、NO2按物质的量之比1：1与Na2C0g 反应生成NaNO,的化学方程式： (6)研究小组认为可以用H,02溶液来验证 D中溶液含有S0?。 Ⅱ.某化学研究小组在实验室用稀硝酸、 ①实验1方案如下： Cu、Na,02为原料制备NaNO,实验装置如 实验操作 实验现象 图（夹持装置已省略）。 a.实验完成后，取少量D中溶 ,稀硝酸 Na.0 液，向其中加入适量H,02溶 无明显现象 酸性 液，振荡 浓硫酸 KMnO b.然后滴加试剂1，振荡 无明显现象 c.再滴加试剂2，振荡 有白色沉淀生成 已知：①2N0+Na202 =2NaN02,2N02 结论：D中溶液含有S0?。则试剂1、试剂2 +Na2O2-2NaNO3; 分别是 ②酸性条件下，NO、NO,或NO,都能与 ②反思、评价：研究小组认为该实验方案不 MnO4反应生成NO?和Mn2+。 够严谨，补充了实验2： (4)向三颈烧瓶中加入稀HNO3前，需要先 (填写实 打开止水夹K,向装置中通入一段时间N2, 验操作和现象)，进一步证明了反应后装置 目的是 D中溶液含有S0?。 19.（12分)(2023·广西钦州高一期末)亚硝酸 (5)装置A中发生反应的离子方程式为 钠(NaNO2)可用作建筑钢材的缓蚀剂；也可 用作食品添加剂，抑制微生物的生长，保持 (6)装置B、D不可省去，否则会导致产品中 肉制品的结构和营养价值，但是过量摄入会 混有 (填化学式)杂质。 导致中毒。 Ⅲ.含量测定 I.某工厂以浓HN0,、S02、Na,C0,溶液等 (7)工业亚硝酸钠产品中往往混有少量NaNO3 为原料生产NaNO2,其流程如图： 等杂质，可以利用KMmO,测定NaNO2含量。 浓HNO N NaCO 称取5.000g该亚硝酸钠产品溶于水配制 分解塔一冷却一混合一吸收塔 一结晶产品 成250mlL的样品溶液。取25.00mL该样品溶 S02 昆气 液于维形瓶中，用稀H,S0,酸化后，再向锥形瓶 (1)在“分解塔”中，按一定比例通入S02和 中滴加0.10mol·L1KMn04溶液，至恰好完全 喷入浓HNO3,产生NO和NO2。操作时 反应时，消耗24.00 mLKMnO4溶液。计算该产 将SO,从塔底通入，浓HNO,从塔顶向下喷 品中NaNO2的质量分数为 第五章黑白题033液生成碳酸钙沉淀，沉淀B的主要成分是氢氧化镁和碳酸钙，C正 确；该方案中碳酸钠、氢氧化钠与盐酸反应均有NaCl生成，故实际得 到的氯化钠比粗盐中含有的氯化钠要多，D错误。 2.D解析：操作①为溶解过程，使用玻璃棒搅拌可加速固体混合物的 溶解，A正确：加人足量的Ba(NO3)2溶液可以除去SO,加入足量 的K2C03可以除去Ca2+和过量的Ba2+,加入足量的K0H可以除 去Mg2+,而K2C03一定要放在Ba(NO3)2之后，原则就是在实验过 程中不能引入新杂质，后续加人的试剂可以除去前面加入的试剂， B正确；操作⑤是过滤，需要的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯和漏斗，C正 确；操作⑥中加入稀硝酸的目的除去过量的C0}和OH,若是换成 稀盐酸，则会引入新杂质CI,D错误。 3.(1)BaCl2溶液Na2C03溶液(2)蒸发结晶、过滤(3)C03+2H 一H20+C02↑(4)C02尾气处理，防止污染空气 (5)2NaHC0,@Na,C0,+H,0+C0,↑(6)73% 解析：项目一：粗盐的提纯：在粗盐溶液中加入足量BaCl2溶液，将溶 液中含有的S0?转化硫酸钡沉淀，然后加入足量的NaOH溶液，将 溶液中的Mg2+转化成氢氧化镁沉淀，再加入足量Na2C0,溶液，将溶 液中Ca2+和过量的Ba2+转化成碳酸钙和碳酸钡沉淀，经过操作1过 滤，即可将固体杂质除去，得到滤液，滤液中含有氯化钠、氢氧化钠和 碳酸钠，再加入盐酸，发生反应OH+H=H20和C0}+2H —H0+C0,↑，即可将过量的氢氧化钠和碳酸钠除去，得到氯化钠 溶液，经过操作2蒸发结晶、过滤，即可得到氯化钠晶体。 项目二：由于氨气极易溶于水，将氨气通人饱和食盐水中进行氨化， 再向氨化后的混合溶液中通入二氧化碳碳酸化，发生反应H,0+ CO2+NaCl+NH3一NaHCO3↓+NH4Cl,过滤即可得到NaHCO3固 体，将NaHCO3固体进行煅烧，由于NaHCO,受热分解，发生反 应2八NaHC0,烧Na,C0,+H,0+C0,↑，即可得到纯碱，将生成的二 氧化碳进行再利用，提高原子利用率。(6)由钠守恒可得，2n(NaCl1) 5.3g (NaCO,)Na CO)106g0.05 mol,(NacI)x n(Na2C03)=0.1mol则8.0g粗盐中m(NaCl)=0.1mol× 585g·m01=5.85g,则粗盐的纯度是5,853x10%=73%。 8.0g 第五章章末检测 题号12 345 6 7 8 答案DDD A B B D D 题号910111213 14 15 C 1.D解析：由题意可知，“强水”具有强氧化性和酸性，与HNO3的性 质符合，不是氢氟酸，D错误。 2.D3.D 4.A解析：浓硫酸和铜反应生成漂白性的二氧化硫，若实验中品红溶 液褪色，说明产生二氧化硫，A正确：氨气会和氯化钙反应，不能使用 无水氯化钙干燥氨气，且收集氨气时导管应伸到试管底部，B错误； 硝酸易挥发，挥发的硝酸也能与硅酸钠反应，不能比较碳酸、硅酸的 酸性强弱，C错误；NH2与氯气反应体现的是NH,的还原性，D错误。 5.B 6.B解析：为了保证杂质离子完全除去，每次所加试剂都要略微过 量，A正确：为了不引入新的杂质，三种离子中，依次去除的顺序 为S0、Mg2+、Ca2+或S02、Ca2+、Mg2+或Mg2+、S0子、Ca2+,B错误； 碳酸钠溶液的作用是除去钙离子和过量的钡离子，C正确：粗盐提纯 中，用硫酸会引入新的杂质硫酸根离子，故不宜用硫酸代替盐酸 D正确。 7.D解析：碳能与氧气反应生成C0,C0能与氧气反应生成C02,C02 必修第二册·RJ 与水反应生成H2CO3,符合转化关系，A正确；硫能与氧气反应生 成S02,S0,能与氧气反应生成S03,S0,与水反应生成H2S0,符合 转化关系，B正确：N2能与氧气反应生成NO,N0能与氧气反应生 成NO2,NO2与水反应生成HNO,符合转化关系，C正确；若甲 为Si,Si与02反应生成Si02,Si02不能与02进一步反应，也不能与 水反应直接生成硅酸，则丁不可能是H2SO3,D错误。 8.D解析：A为正盐，X是一种强碱，二者反应生成氢化物，根据“价- 类”二维图，M为N元素，A为铵盐，B为NH3,C为N2单质，Y为 O2,D为NO,E为NO2,F为HNO3,X是一种强碱，G为硝酸盐。A为 铵盐，既含有离子键，又含有共价键，A错误；D为NO,E为NO2,NO 易与空气中的O2反应，不能用排空气法收集，B错误；D为NO,E 为NO2,NO2能与水反应，所以要除去NO中少量的NO2,将混合气 体通人水中即可，C错误；D为NO,E为NO2,B为NH3,三者混合可 以发生反应：N0+N02+2NH3=2N2+3H20,D正确。 9.B解析：MO4的溶液有颜色，不能在无色透明溶液中大量存 在，A错误：诚性溶液中：K、Na、C、NO3、OH之间不反应，能大量 共存，B正确；在强酸性溶液中，硝酸根离子会氧化亚硫酸根离子，不 能大量共存，C错误：能使酚酞溶液变红的溶液呈碱性，碱性溶液中 氢氧根离子能和HC0,、NH反应，不能大量共存，D错误。 10.C解析：NH,是碱性气体，NH,和S0,在溶液中反应生成S0 和NH,所以e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固 体，A正确：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，B正确：若乙中产生氨气，氨气极易溶于水，易 发生倒吸，为防止倒吸，d导管不能插入BaCl2溶液中，C错误；S0, 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，S02与Ba2+反应生成BaS0沉淀，D正确。 11.B解析：设备I中采用Mg0悬浊液脱除燃煤烟气中的S02,脱除 过程中Mg0悬浊液逐渐变澄清，则氧化镁和二氧化硫、水反应生成 亚硫酸镁，而不是Mg0与氢氧化钠溶液发生反应，A错误；二氧化 硫具有还原性，NaCIO2具有氧化性，故S02也可使用NaClO2碱性 溶液脱除，B正确；由3Cl02+4N0+40H= =4N03+3CI+2H20可 知，设备Ⅱ中若4molN0被完全吸收，则此过程转移12mol电子， C错误：100mL0.15mol·L-1NaCl0,溶液中NaC102的物质的量为 0.015mol,由方程式3C102+4N0+40H=4N03+3C+2H20可 知，最多能吸收NO的物质的量为0.02mol,其体积为448mL(标准 状况)，D错误。 12.A解析：氢离子浓度为0.1mol·L1,可知该溶液pH=1,溶液为酸 性溶液，加入过量氨水有红褐色沉淀F(OH)3生成，说明溶液A中 有Fe3+,则溶液A中不含不能与Fe3+共存的I,溶液1中继续加入 过量氢氧化钡溶液，加人氨水后生成的铵根离子遇碱生成氨气，为 气体1，白色沉淀1为BaS04,说明溶液A中有硫酸根离子，溶液2 加入铜和硫酸，产生气体2遇空气变为红棕色，说明产生了N0,原 溶液A中有硝酸根离子，过量的钡离子与硫酸反应得到硫酸钡白 色沉淀2。由分析可知，溶液中一定有Fe3+、NO3、SO子、H+,各离子 浓度均为0.1mol·L1,根据溶液显电中性，还需要有一种带1个负 电荷的阴离子，溶液A中不能含I厂，故一定有C,A正确：根据A 选项的分析及结果，溶液满足电中性，不含Na,B错误；由分析可 知，白色沉淀1和白色沉淀2都是硫酸钡沉淀，C错误：选项未指明 是否为标准状况，故生成气体2的体积无法计算，D错误。 13.A解析：混合物与稀硝酸反应，恰好使混合物完全溶解，放出 2.24LNO(标准状况)，且往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出 现，证明混合物中的Fe全部转化为溶液中的溶质Fe(NO3)2,根 据N元素守恒可得，n[Fe(N03)2]=(0.15L×4mol·L1-2.24L÷ 24Lmlr)×=0.25l,则n(Pe)=0.25ml,所以用足量 的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到铁的物质的量 也是0.25mol。 黑白题12 14.C解析：由题给流程可知，黄铁矿粉碎后在空气中煅烧时与氧气高： 温条件下反应生成氧化铁和二氧化硫，二氧化硫与空气中的氧气共 热发生催化氧化反应生成三氧化硫，三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸 收制得成品硫酸。由分析可知，黄铁矿煅烧时发生的反应为二硫化 亚铁与氧气高温条件下反应生成氧化铁和二氧化硫，A正确：由铁 原子和疏原子个数守恒可得：2FeS2~Fe203~4H2S04,由化合价变 化可知，最终生成0.1mol硫酸时，硫元素反应转移电子的物质的量 为0.1mol×28×4=0.7m0l,铁元素反应转移电子的物质的量为 0.1molx2=0.05mol,则理论上共转移0.75mol电子，B正确；标准 状况下，三氧化硫为固体，无法计算22.4L三氧化硫的物质的量和 含有的原子总数，C错误：三氧化硫与水反应生成硫酸会产生大量 热量，反应放出的热量会使得水转化为水蒸气，三氧化硫与水蒸气 反应会产生硫酸酸雾，不利于三氧化硫的吸收，D正确。 15.C解析：铁和铜均可以被硝酸氧化，由于还原性强弱关系为Fe> Cu>Fe2+,Fe、Cu、Fe2+将被硝酸依次氧化，a、b点都有金属剩余，则 溶液中不可能含硝酸铁，溶液中金属离子为+2价，在a点的基础上 加人100mL硝酸得到b点，则参加反应的金属的质量为 12.2g-3.2g=9g,生成N0的体积为4.48L-2.24L=2.24L,N0的 物质的量为0.1ol,根据电子转移守恒可知，参加反应的金属的物 质的量为0.1x(5-2)ml=0.15m0l,参加反应的金属的平均摩尔质 2 量为。9名二=60g·m0',该过程既有铁参与反应，又有铜参与反 应，设反应消耗Cu的物质的量为x,Fe的物质的量为y,则Cu和稀 睛酸反应生成0的物质的量为子，：和稀硝酸反应生成0的 物质的量为子y,则有64x+56y=9g、子+子y=0.1ml,解得x 22 0.075mol、y=0.075mol,故a点中，只有铁参与反应，a点生成N0 的体积为2.24L,N0的物质的量为0.1mol,根据电子转移守恒可 知，参加反应的铁的物质的量为0.1×(5-2 -mol=0.15mol,其质量 为0.15mol×56g·mol1=8.4g,反应消耗HN03的物质的量为 0,1molx8=04mol,则稀硝酸的浓度为04ml-4mal·L;在b点 2 0.1L 基础上继续加入100mL稀硝酸，生成N0的体积为6.72L 4.48L=2.24L,N0的物质的量为0.1mol,该过程既有铜参加反应， 又有亚铁离子参加反应，参加反应的金属的质量为3.2g,金属全部 为铜，其物质的量为3.2g÷64g·mol1=0.05mol,由金属铜与稀硝 酸反应可知，0.05mlCu参与反应生成0mlN0,则亚铁离子参 与反应生皮mN0,箱酸亚铁与稀硝酸反应的化学方程式 为3Fe(N03)2+4HN03—3Fe(NO3)3+2H20+N0↑，则消耗亚铁 离子0.2mol,由以上分析可知，亚铁离子的总物质的量为0.15mol+ 0.075mol=0.225mol,则加入人稀硝酸300mL后，剩余的亚铁离子的 物质的量为0.225mol-0.2mol=0.025mol,0.025mol亚铁离子与稀 硝酸反应生成N0的物质的量为0.025， mol≈0.0083mol,标准状况 3 下，其体积约为0.0083mol×22.4L·mol-1=0.186L。由分析可 知，A、B错误，C正确：b点时有固体剩余，溶液中不可能含有Fe3 则溶液中的金属阳离子为Fe2+、Cu2+,D错误。 16.(1)通人氮气排尽装置内空气(2)作安全瓶，防止倒吸(3)澄清 石灰水PaC,溶液2S0,+3C高温2C0个+C0,↑+2Si (4)Si02+20H=Si03+H20(5)C02+H20+Na2Si03 正本参考答案： Na2C03+H2Si03↓ 17.(1)4NH,+50,催化别4N0+6H,0(2)吸收多余的NH,(3)通 入浓Na0H溶液(4)气球膨胀(5)①3Cu+8HN03一 3Cu(N03)2+2N0↑+4H20②硝酸利用率低产生污染物氨氧 化物 解析：A制备氨气，碱石灰干燥氨气，B中氨气发生催化氧化生成一 氧化氮和水，C吸收未反应的氨气，D收集气体，E中NO2和水反应 生成硝酸，F吸收尾气。(1)装置B中氨气发生催化氧化生成一氧 化氮和水。(2)氨气是碱性气体，能被浓硫酸吸收，装置C中浓硫 酸的作用是吸收多余的NH3。(3)尾气是NO,F中处理尾气的方 法可以是通人浓NaOH溶液。(4)②氯化钙能吸收氨气，正立烧瓶， 使无水氯化钙固体滑入烧瓶底部，摇动，烧瓶内氨气减少，压强降 低，可以观察到的现象是气球膨胀。(5)该小组拟利用所得HNO3 制C(NO3)2,假设他们直接用铜屑与稀硝酸反应来制取硝酸铜： ①铜屑与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水；②此法的两个缺 点是硝酸利用率低、产生污染物氮氧化物。 18.(1)Cu+2H,S04(浓)△S02↑+CuS04+2H,0(2)S02+C2+ 2H20一4H+S0}+2CI(3)①AgN03②Cl2和水反应也会 生成C1S02(4)产生黄色沉淀(5)S02+20H一 S0子+H20(6)①盐酸BaCl2溶液②取D中溶液，直接进行操 作b、c,不产生白色沉淀（或沉淀量明显小于实验1） 解析：(1)A中Cu和浓硫酸反应生成CuS04、S02、H20。(2)S02和 氯水反应生成H2S04和HCl。(3)①检验生成的C,需用到 AgNO3溶液，Ag*和C反应生成白色沉淀；②氯水中含有Cl2,CL2 和水反应也会生成CI,加入AgNO3溶液也会产生白色沉淀； 若S02和C12反应，会生成S0?,检验溶液中是否存在S0子即 可。(4)C装置中装有H2S溶液，S02和H,S反应生成S单质和 H20,现象是产生黄色沉淀。(5)装置D中S02和NaOH溶液反应 生成Na$03和水。(6)①通过实验可证明D中溶液含有S0?,从 现象可推知，c中沉淀为BaSO4,则b中加入酸，操作b、c中滴加的 试剂是盐酸、BaCl2溶液：②空气中的氧气可以将S0?氧化为 SO子，取D中溶液，直接进行操作b、c,不产生白色沉淀或沉淀量明 显小于实验1，从而结合实验1，证明了D中含有S0?,可排除空气 中氧气对验证方案的干扰。 19.(1)使原料充分接触(2)浓硝酸受热易分解(3)N0+NO2+ Na2C03=2NaN02+C02(4)排尽装置中残留的空气，防止空气 中的氧气与一氧化氮反应生成二氧化氮导致产物不纯(5)3Cu+ 8H*+2N03-3Cu2++2N0↑+4H20(6)Na0H和NaN03 (7)82.8% 解析：(4)一氧化氮易与氧气反应，因此通入氮气的目的是排尽装 置中残留的空气，防止空气中的氧气与一氧化氮反应生成二氧化 氮。(5)A中是铜和稀硝酸反应。(6)如果没有浓硫酸，水进入装 置C中后，过氧化钠会和水反应生成氢氧化钠和氧气，一氧化氮和 氧气反应生成二氧化氨，二氧化氨和过氧化钠又会生成硝酸钠杂 质，所以如果没有装置B和D,会产生NaOH和NaNO3杂质。 (7)根据题意可知，亚硝酸钠和高锰酸钾反应生成硝酸钠，消耗的 高锰酸钾的物质的量为0.1×24×10-3mol,则25mL样品中亚硝酸 钠的物质的量为0.1×24×103x5 mol,因此250mL样品中亚硝酸钠 2 的物质的量为0.1x24X103X5x10m,质量为01x24X103x5× 2 10mol×69g·mol1=4.14g,因此产品中亚硝酸钠的质量分数为 4.148x100%=82.8%。 黑白题13