卷5 化工生产中的重要非金属元素-【创新教程】2027年高考化学总复习大一轮创新示范卷

创新示范卷（五） 第五章 化工生产中的重要非金属元素 第I卷（选择题，共42分） 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。 1.化学与生产、生活及环境密切相关。下列说法正确的是 ( A.太阳能电池的主要材料是SiO2 B.新冠疫苗应冷藏存放，以避免活性降低 C.“84”消毒液可与“洁厕灵”（盐酸）混合使用 D.SO,具有强氧化性，可用于漂白纸浆 金 2.已知某物质X能发生如下转化： 因y÷zA 下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述正确的是 ( 紧 A.若X为C,则Y可以和氢氧化钠反应生成盐和水 B.若X为S,则A为硫酸 C.反应①和②一定为氧化还原反应，反应③一定为非氧化还原反应 D.X一定是非金属单质或非金属氢化物 3.应用下列实验装置或方案能达到实验目的的是 ( p 20滴 是稀盐酸 0.1 mol-L 0.1 mol-L NaCI溶液 NaI溶液 藏石灰NH,C固体P,0, CaCO3 NaHCO;Na2SiO 10滴0.1molL 湿润的蓝色 巾一NaOH溶液 饱和溶液饱和溶液 AgNO3溶液 石蕊试纸 试纸 feSO,溶液 图1 图2 图3 图4 A.用图1装置，可证明非金属性：CI>C>Si B.用图2装置，可证明：Kn(AgID<Kn(AgC) C.用图3装置，检验氯化铵受热分解产物 D.用图4装置，制备Fe(OH)2白色沉淀 4.下列关于某短周期元素的“价-类”二维图的说法错误的是 A.X一定含有氧元素 蚁 B.H一定是I的酸酐 C.过量的I一定能使氢氧化钡溶液先变浑浊后变澄清 D.G可以与E在常温下反应得到F 含氧酸 单质氢化物 物质 物 类别 5.“价-类”二维图体现了元素化合物的内在联系和应用价值，氮及其化 合物的三维关系如图所示。下列说法正确的是 ( A化合价 +5 D C +2 0 F 氢化物单质氧化物酸，碱。盐物质类别 生产 工业制硝酸 铵盐的回收利用 汽车尾气处理 用途 5-1 A.N2可以作为冶炼镁的保护气 B.由A生成B的反应是工业制D的基础 C.C可以与NaOH溶液反应，属于酸性氧化物 D.实验室中可通过加热消石灰和F固体混合物的方法制取气体A 6.由下列实验事实得出的结论正确的是 ( A.由SiO2不能与水反应生成H,SiO3可知，SiO,不是H,SiO3的酸酐 B.由Si0,+2C高温 Si十2CO个可知，碳的非金属性强于硅 C.CO2通人Na2SiO3溶液产生白色沉淀，可知酸性H2CO3>H2SiO D.SiO2可与NaOH溶液反应，也可与氢氟酸反应，可知SiO2为两性氧化物 7.实验室用如图装置（略去部分夹持装置）模拟利用氨气 令浓盐酸 NHCI 和次氯酸钠合成肼(N2H4)的过程。下列说法正确 和碱石灰 的是 () A.将装置①中浓盐酸换成H2O2溶液，也可用于制备 氧气 B.②中盛装NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2 ① ② ③ ⑤ C.③分液漏斗中盛装饱和食盐水 D.当反应结束时，④中可收集一瓶纯净的NH 8.已知：三氧化硫的沸点为45℃，熔点为16.8℃，具有很强的氧化性和挥发 口注射器别 口注射器2 性。如图是快速制备三氧化硫的实验装置图，其中装置I和Ⅲ中都加入 了金属铜，下列说法不正确的是 () A.装置I和Ⅲ都需要加热 B.本实验制备三氧化硫(SO3)的原理为NO2十SO2=NO+SO3 制备三 C.连接反应器与尾气处理装置不宜使用橡胶管 制备二( )氧化硫 氧化氨反应器Ⅲ 浓氢氧化 D.实验结束后，往反应器中滴加水，瓶内红棕色逐渐褪去 钠溶液 9.某学习小组设计制取SO,并验证其部分性质的实验装置图如图（夹持装置省略），下列叙述正 确的是 ( ) N2+ 尾气处 弹簧夹a片 弹簧夹b 1.0 mol-L 理装置 蕊發国 FeCl3和u 围没湿國黎积 饱和 D A.取反应后D中溶液少许，滴加品红溶液，红色褪去，能说明SO2具有漂白性 B.A装置中比较理想的反应物质是Na2SO,固体和质量分数为10%的硫酸 C.B装置溶液变红色，说明SO2是酸性氧化物；C装置产生白色沉淀的原因为BaCl2+SO2+ FeCls H2O-BaSO3↓+2HCl D.关闭弹簧夹，打开弹簧夹b,用酒精灯在三颈烧瓶下微热，若能观察到C中长导管口有明显 气泡现象，冷却后长导管中出现一段水柱，就能判断装置A、B部分气密性良好 10.部分含N、S物质的分类与相应化合价的关系如图所示，下列说法正确的是 ) 含N物质 含S物质 酸 氧化物 单质 氢化物 化合价+5+4+20 -20 +4+6化合价 A.b、c、h、k在标准状况下均为无色气体 B.f与h、j的浓溶液均可反应生成g C.工业上制备a的路线为d→c→b→a D.e与i、f与i的反应属于同一基本反应类型 5-2 11.某兴趣小组采用如图装置收集NO2、O2混合气体。将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进 行喷泉实验，观察到混合气体全部被吸收。下列说法错误的是 () 过氧化氢 二氧化锰 铜片 酸 G A.G装置中虚线上导管实线图应是左高右低 B.可观察G装置内浓硫酸中气泡的生成速率，控制混合气体的比例 C.H装置中发生反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O D.实验后圆底烧瓶中所得溶液物质的量浓度约为0.036mol·L1(保留两位有效数字) 12.水生生物参与氮循环过程示意图如图所示。 ·蛋白质 NH,② NH2OH、④ NO2、NO 细胞质 poo oooo 00000000d0000 ③ boo 00000 壁膜间隙① ⑤ NH N2H4- ⑥→N2 下列说法正确的是 ( A.NH2OH与N2H,分子中N原子的杂化类型、共价键类型均完全相同 B.反应②③⑥中N元素皆被氧化 C.NO2→N2与N2H4→N2过程中转移电子的数目相同 D.水生生物的氨循环，既可以为其他生物提供营养物质，又可以减轻水体富营养化 13.食品、大气、工业尾气中SO,均需严格检测或转化吸收，下列有关SO,的检测或吸收方法正确 的是 () A.滴定法：用酸性KMnO4溶液滴定葡萄酒试样以测定葡萄酒中SO2的浓度 B.沉淀法：用Ba(OH)2溶液沉淀SO,,然后将沉淀在空气中洗涤、过滤、干燥、称重以测定大 气中SO2的浓度 C.氨酸法：用氨水吸收尾气中的SO2后再将吸收液与硫酸反应，将富集后的SO2循环使用 D.石灰一石膏法：常温下用石灰石吸收尾气中的SO2得到CaSO3,再经氧化可用于生产石膏 14.水玻璃(Na,SiO,溶液)广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域，是一种重要的工业原料。 如图是用稻壳灰(SiO2:65%~70%、C:30%~35%)制取水玻璃的工艺流程： NaOH溶液 反 Na,SiO,稀溶液操作B高浓度 壳 操作A 水玻璃 器 滤渣 洗涤 活性炭 下列说法正确的是 ( A.原材料稻壳灰价格低廉，且副产品活性炭有较高的经济价值 B.操作A与操作B完全相同 C.该流程中硅元素的化合价发生改变 D.反应器中发生的反应为氧化还原反应 5-3 第Ⅱ卷（非选择题，共58分） 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15.(14分)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NO,排放。 (1)SCR(选择性催化还原)工作原理： 尿素水溶液 氧化处理后的尾气一 →→N2、H,0 N02、02等) 尿素热分解 SCR催化反应器 ①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO,,该反应的化学方程式为 ②反应器中NH3还原NO,的化学方程式为 ③当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用 化学方程式表示(NH,)2SO,的形成： ④尿素溶液浓度影响NO,的转化，测定溶液中尿素(M=60g·mol1)含量的方法如下：取 ag尿素溶液，将所含氮完全转化为NH,所得NH,用过量的V1 mL c mol·LHSO,溶液吸 收完全，剩余H,SO4用V2mLc2mol·L1NaOH溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分 数是 (2)NSR(NO储存还原)工作原理：NO,的储存和还原在不同时段交替进行，如图a所示。 S20004 还原性尾气N2H0 1500E H NO 1000 Pt Ba(NO:) Pt 500 NH 储有 还原 51015202530 图a 图b ①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NO,的储存和还原。储存NO的物质是 ②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程，该过程分两步进行，图b 表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的 量之比是 ③还原过程中，有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。 在有氧条件下15NO与NH,以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是5NNO。将该反应的化 催化剂 学方程式补充完整： 15NNO+ H2O 16.(14分)某化学自主实验小组通过实验探究NH、NO2的性质。 探究I:利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K、K2为止水夹，夹持固定装置 略去)。 浓氨水 生石灰 5-4 (1)A装置中制取NH?反应的化学方程式是 (2)甲、乙分别是 (填字母)。 a.浓硫酸、碱石灰 b.碱石灰、碱石灰 c.碱石灰、无水氯化钙 d.五氧化二磷、五氧化二磷 (3)若NO,能够被NH3还原，预期C装置中能观察到的现象是 (4)此实验装置存在一个明显的缺陷是 探究Ⅱ：探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。 过氧化氢爱 硝 溶液 酸 农硫酸 铜片 二氧化锰 (5)请在G装置中的虚线上描出导管实线图。 (6)G装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2;干燥NO2、O2; (7)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体在标准状况下进行喷泉实验，若混合气体全部被吸 收，则所得溶液物质的量浓度为 mol·L1(保留两位有效数字)。 17.(15分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂，它有较强的还原性，遇酸易分解。某兴趣小 组设计了利用SO2和Na,CO3、Na2S生成Na2S,O3。制备装置图如图（加热和夹持装置略）： Na2S0 NazC03、Na2S NaOH溶液 混合溶液 甲 乙 丙 已知：i.2Na2S+3SO2—2Na2SO3+3SV、Na2SO3+S—Na2S,O3。 ⅱ.硫单质在含乙醇的水溶液中析出时，颗粒更小，分布均匀。 i.几种常见弱酸电离常数如表。 弱酸 H2SO H,S HCO 电离平衡常 Ka1=1.54×102 Ka1=1.1×10-7 Ka1=4.5X107 数(25℃) K2=1.02X10-7 K2=1.3X10-13 K2=4.7X10-11 (1)仪器a的名称为 ;甲中发生反应的化学方程式为 (2)反应结束后，通入N2的作用是 (3)丙中加入的试剂是物质的量之比为2：1的Na2S和Na2CO3的混合溶液，溶液呈碱性。 制备过程中，向丙中通入SO2,澄清溶液先变浑浊，后变澄清，稍后又再次出现微量浑浊，此时 立刻停止通入SO2,溶液经分离可得Na2S2O3。 ①反应前，丙中混合溶液呈碱性的主要原因是 (用反应的离子方程式表示)。 ②“稍后又再次出现微量浑浊”中的‘浑浊’成分是 (填化学式)。 ③制备时，丙中通常还会加入少量乙醇，目的是 5-5 创新示范卷（五） (化学)答题卡 姓 名 准考证号 条形码区 缺考标记（学生禁止填涂）☐ 填 1.答题前，考生须准确填写自己的姓名、准考证号，并认真核对条形码上的姓名、 正确填涂 注 准考证号。 涂 a 错误填涂 2.选择题必须使用2B铅笔填涂，非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔书写， 涂写要工整、清晰。 样 事 3.按照题号在对应的答题区域内作答，超出答题区域的答题无效，在草稿纸、试 例 名8g 项 题卷上作答无效。 4.答题卡不得折叠、污染、穿孔、撕破等。 第I卷 选择题 、选择题(1~14小题，每小题3分，共42分) 正确填涂 1ABCD 5ABg回 9AEC回 13A@@D 在各题 2A BC D 6AB回回 10 ABCD 14 ABC D 3A®@而 7A回g回 11A@@回 的答 4 ABCD 8ABg回 12 ABCD 区 第Ⅱ卷 非选择题 (需用0.5毫米黑色墨水签字笔书写) 作答 二、（共58分）》 15.(14分) ,超出边框的答案无效 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 化学答题卡（五）第1页（共2页） 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 16.(14分) 17.(15分) 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 18.(15分) 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 化学答题卡（五）第2页（共2页） ④为了提高制备的效率，可将丙装置水浴加热。其他条件均相同时，水浴温度与反应达到终点 的时间如表所示： 温度（℃） 30 35 40 45 50 时间(min) 41 34 20 30 42 水浴温度达到40℃后，继续提高水浴温度，达到终点的时间增加的可能原因是 (4)为检验制得产品的纯度，该实验小组称取5.0g产品配制成250L硫代硫酸钠溶液，并用 间接碘量法标定该溶液的浓度。在锥形瓶中加入25.00mL0.0100mol·L-1KIO3溶液，并 加入过量的KI后酸化，发生反应：5I厂+IO十6H一3I2+3H2O,再加入几滴淀粉溶液，立 即用所配Na2S2O,溶液滴定，发生反应I2+2S2O一2I厂+SO,当达到滴定终点时，消耗 NaS,O3溶液15.00mL,则该产品的纯度为 (保留两位有效数字)。 18.(15分)探究Na2SO固体的热分解产物。 资料：①4Na,SO,△Na,S+3NaSO4。②Na2S能与S反应生成Na,S,Na,S.与酸反应生 E 成S和H2S。③BaS易溶于水。 隔绝空气条件下，加热无水Na2SO,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Na,S:取少量溶液B,向其中滴加CuSO,溶液，产生黑色沉淀，证实有S2。 反应的离子方程式是 (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(H,S),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SO。 (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Na2Sz,加酸反应生成S。 针对来源1进行如下实验： 白色沉 白色沉H,SO 淀2 溶 足量 淀1 溶液 少量KMnO,溶液紫色 液 B BaCl2溶液 溶液2 溶液 溶液1 ①实验可证实来源1不成立。实验证据是 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： (4)实验证明Na2SO,固体热分解有Na2S、Na2SO,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： 5-6创新示范卷 NO,NO有毒，污染环境，且容易引入硝酸根离子成 为新杂质，故B不适宜；双氧水作氧化剂，还原产物 是H2O,不引入杂质，对环境无影响，故C适宜；次氯 酸钠作氧化剂，引入新杂质CI一、Na十，故D不适宜。 答案：(1)A1(OH)3 (2)避免在除去AI3+时Fe3+被一并沉淀A13++3H2O =一A1(OH)3+3H+、FeO+2H+—Fe2++H2O(或 2A13++3Fe0+3H20—2A1(OHD3+3Fe2+) (3)C (4)取少量待测液于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液 (或酸性高锰酸钾溶液)，若产生蓝色沉淀（或酸性高 锰酸钾溶液褪色)，则该溶液中含有F®2+ 17.解析：浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，氯气进入B 中与铜粉、NaCl反应生成Na2[CuCl3],C为尾气处 理装置，用于吸收多余的氯气。 (1)KC1O3也可以氧化盐酸生成氯气，二氧化锰氧化 浓盐酸需要加热，故选A;硫化钠可被氯气氧化从而 吸收氯气，A正确；氯气在饱和食盐水中溶解度小， 无法用饱和食盐水吸收氯气，B错误；氯化亚铁可被 氯气氧化从而吸收氯气，C正确；饱和石灰水与氯气 反应，但是浓度较小，不用作尾气吸收，D错误。 (2)铜离子、氯离子和铜可反应生成氯化亚铜，离子 方程式为Cu2+十Cu+2C1-一2CuCl。 Na2[CuCls]为无色溶液，CuC1为白色固体，故当溶 液中蓝色褪去变为无色时停止反应。A,选择抽滤主 要目的是加快过滤速率，得到较干燥的沉淀，故正 确；B.布氏漏斗的颈口斜面应与吸滤瓶支管口相对， 故正确；C.抽滤完毕后，应先拆下连接抽气泵和吸滤 瓶的橡胶管，再关水龙头，以防气压变化倒吸，故错 误；D,抽滤时不宜过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀， 否则会导致过滤效果太差，故正确。 (3)CuCl不溶于水和乙醇，但是在潮湿的空气中可被 迅速氧化，因此最好使用95%的乙醇洗涤，乙醇挥发 可带走CuCI表面的水分防止其被氧化。 (4)根据题意，依据得失电子守恒可得关系式为 6CuC1~K2Cr2O。25.00mL溶液中n(CuCl)= 0.0200mol·L-1×20.00×10-3L×6,样品中 m(CuC)=0.0200mol·L-1×20.00×10-3L×6× 250mL×99.5g·m0l1=2.388g,故产品的纯度为 25.00mL 创新示范 选择题答 题号 1 2 3 6 答案 B B C B C 1.B[A.太阳能电池的主要材料是Si,A错误；B.新冠 疫苗应冷藏存放，以避免活性降低，B正确；C.“84”消 毒液不可与“洁厕灵”（盐酸）混合使用，因为二者混合 会生成有毒的Cl2,C错误；D.SO2具有漂白性，可用 于漂白纸浆，不是用其氧化性，D错误。] 2.B[A.若X为C,则Y为CO、Z为CO2、A为 H2CO3,CO与氢氧化钠溶液不反应，A错误；B.若X 为S,则Y为SO2、Z为SO3、A为H2SO4,符合转化关 系，B正确；C.物质与单质氧气的反应一定属于氧化 还原反应，即反应①和②一定为氧化还原反应，若X 为S或H2S,反应③可以为三氧化硫与水生成硫酸， 属于非氧化还原反应，若X为N2或NH3,反应③为 二氧化氨与水生成硝酸与NO,若X为Na时，Y为 Na2O、Z为Na2O2,反应③是过氧化钠与水反应生成 氢氧化钠与氧气，属于氧化还原反应，C错误；D.若X 答案 参考答案 m(CuCD×100%=79.6%;K2Cr,0,溶液具有强氧化 3.00g 性，会氧化碱式滴定管下端的橡胶管，需用酸式滴定管」 答案：(1)ABD(2)Cu2++Cu+2CI--2CuCI 当溶液中蓝色褪去变为无色C(3)乙醇挥发可带 走CuC1表面的水分防止其被氧化(4)79.6酸式 滴定管 18.解析：(2)由分析可知，若步骤I时采用高温，氨水会 受热挥发，反应生成的[Cu(NH)4]2(OH)2CO3会 受热分解生成氧化铜，使浸取率降低，故A错误。 (3)由题图可知，孔雀石经破碎预处理后，加入氨水 “氨浸”时，CuCO3·Cu(OH)2溶于氨水转化为 [Cu(NH3)4]2(OH)2CO3,过滤得到含有[Cu(NH3)4]2 (OH)2CO3的滤液和沉淀；滤液经“蒸氨”， [Cu(NH3)4]2(OH)2CO3受热分解生成二氧化碳、 氨气、氧化铜和水，向氧化铜固体中加入70%硫酸， 氧化铜溶解得到硫酸铜浸出液，向浸出液中加入适 量无水乙醇降低硫酸铜的溶解度，经蒸发浓缩至表 层出现晶膜、冷却结晶，过滤或减压过滤，用无水乙 醇洗涤沉淀，千燥得到硫酸铜晶体。①由分析可知， 可以向浸出液中加入适量无水乙醇降低硫酸铜的溶 解度，经蒸发浓缩至表层出现晶膜、冷却结晶析出硫 酸铜晶体。②减压过滤后，洗涤沉淀时，先关小水龙 头，加入乙醇至浸没沉淀物，使洗涤剂缓慢通过沉淀 物，将晶体表面的杂质洗涤干净，然后开大水龙头， 减少晶体因溶解造成损失，并重复操作2~3次，则 减压过滤后，洗涤沉淀的正确操作为e→b→c→f→ g。③晶体中所含结晶水可通过质量分析法测定，重 复置于烘箱中脱结晶水、冷却、称量的操作可以确保 晶体中的结晶水已全部失去，减少测定结晶水含量 的误差。④若晶体中含有CuSO4·3H2O或CuSO4 ·H2O或CuSO4杂质时会导致测得结晶水的含量 偏低。 答案：(1)除去孔雀石中的杂质，获得纯净的氧化铜 (2)BCD (3)①蒸发浓缩至表层出现晶膜、冷却结晶；加入适 量无水乙醇②e、b、c、f、g③检验晶体中的结晶水 是否已全部失去（或确保晶体中的结晶水已全部失 去)④CuSO4·3H2O(或CuSO4·H2O、CuSO4) 卷（五） 案速查 7 10 11 13 14 B D D 0 C A 为N2或NH3,则Y为NO、Z为NO2、A为HNO3,符 合转化关系；若X为Na,则Y为Na2O、Z为Na2O2、 A为NaOH,符合转化关系，D错误。」 3.B[盐酸属于无氧酸，不能比较氨元素和碳元素的非 金属性强弱，A错误；向硝酸银溶液中加入过量的氯 化钠溶液，银离子完全生成氯化银沉淀，再向溶液中 加入碘化钠溶液，氯化银白色沉淀转化为黄色的碘化 银沉淀，说明Ks即(AgI)<Kp（AgCI),B正确；氯化铵 受热分解生成氨气和氯化氢气体，碱石灰将氯化氢气 体完全吸收，湿润的蓝色石蕊试纸无法检验氯化氢的 生成，五氧化二磷将氨气吸收，湿润的酚酞试纸无法 检验氨气的生成，C错误；制备氢氧化亚铁沉淀时，为 防止空气中氧气将氢氧化亚铁氧化，应将盛有氢氧化 钠溶液的长胶头滴管插入硫酸亚铁溶液的液面下，D 错误。] 11 化芎 4.C[E是氢化物，G是氧化物，则可推测X中一定含 有氧元素，A正确；H是氧化物，I是含氧酸，且中心元 素的化合价一样，则H一定是I的酸酐，B正确；如果 该元素是硫元素，则硫酸就不能使氢氧化钡溶液先变 浑浊后变澄清，C错误；F中该元素的化合价处于G 与E中该元素化合价之间，如H2S与SO2在常温下 可以反应得到S,D正确。] 5.B[由“价-类”三维关系图可知，A是NH3(-3价氨 的氢化物)，B是NO(十2价氨的氧化物)，C是NO2 (十4价氮的氧化物)，D是HNO3(十5价氮的酸)，E 是NH3·H2O(一3价氨的碱)，F有两个：一3价氨的 盐是铵盐（如NH4CI),十5价氨的盐是硝酸盐（如 NaNO3),据此解答。A.Mg在点燃条件下会与N2反 应生成Mg3N2,因此N2不能作为冶炼镁的保护气，A 错误；B.由分析可知，A为NH3,B为NO,D为 HNO3,NH3的催化氧化（即NH3被氧化生成NO)是 工业制硝酸(D为HNO3)的基础，即由A生成B的反 应是工业制D的基础，B正确；C.由分析可知，C为 NO2,与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：2NO2+ 2NaOH-NaNO3+NaNO2+H2O,反应中N元素 化合价发生变化，不属于酸性氧化物（酸性氧化物与 碱反应只生成盐和水，无化合价变化)，C错误；D.由 分析可知，F既为铵盐又为硝酸盐，F只能是 NH4NO3,NH4NO3受热容易发生爆炸，实验室中不 能通过加热消石灰和F固体混合物的方法制取气体 A,D错误。] 6.C,[Si02是H2Si0,的酸酐，A错误：Si02十2C高温 Si+2CO个，说明还原性C>Si,但不能比较非金属性， B错误；CO2+Na2SiO3+H20一H2SiO3V+ Na2CO3,说明酸性H2CO3>H2SiO3,C正确；两性氧 化物是指和酸、碱反应生成盐和水的氧化物，二氧化 硅和氢氟酸反应是其特殊性质，不能和其他酸发生反 应，二氧化硅和碱溶液反应生成盐和水，是酸性氧化 物，D错误。门 7.B[由图可知，①中发生的反应为MnO2十4HCI(浓) △MnC2+C2个+2H2O,打开K1,Cl2能和NaOH 溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O,⑤用来制取 NH3,在③中NH3和NaClO反应生成N2H4,发生反 应CIO+2NH3—N2H4+CI-+H2O,最后关闭 K1,②中盛装NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2。装 置①中浓盐酸换成H2O2溶液，制备氧气时不需要加 热，MnO2作催化剂，故A错误；Cl2有毒，不能排放到 环境中，则②中盛装NaOH溶液，用于吸收多余的 Cl2,故B正确；③分液漏斗中应该盛装NaOH溶液， 利用Cl2与NaOH溶液反应制备NaClO,故C错误； 反应结束后，关闭K2,多余的NH可收集在④中，但两 导管无“短进长出”而使气体不纯，故D错误。] 8.A[装置I内铜和浓硝酸反应制NO2不需要加热， Ⅲ内铜和浓硫酸反应制SO2需要加热，A错误；装置 Ⅱ内SO2被NO2氧化为SO3,制备三氧化硫(SO3)的 原理为NO2+SO2—NO+SO3,B正确；NO2、SO3 具有强氧化性，会腐蚀橡胶管，C正确；水会和红棕色 NO2反应得到硝酸和NO而褪色，D正确。] 9.D[氯水中存在次氯酸，次氯酸具有漂白作用，也可 以使品红溶液褪色，不能确定一定为二氧化硫的漂白 性，故A错误；二氧化硫易溶于水，比较理想的反应物 质是亚硫酸钠固体和浓硫酸，故B错误；C装置中产 生的白色沉淀为BaSO4,故C错误；检查装置中A、B 答案 两部分的气密性，进行的操作是：关闭弹簧夹a,打开 弹簧夹b,用酒精灯在三颈烧瓶下微热，观察到C中长 导管口有明显气泡现象，冷却后长导管中出现一段水 柱，说明该装置A、B部分气密性良好，故D正确。] 10.B[据图可得，a为HNO3,b为NO2或N2O4,c为 NO,d为N2,e为NH3,f为H2S,g为S,h为SO2,i 为H2SO3j为H2SO4,k为SO3,由此分析回答。A. b为NO2或N2O4,c为NO,h为SO2,k为SO3,NO2 为红棕色气体，且标准状况下为液体，而SO3在标准 状况下为固体，A错误；B.hj均可以在一定条件下 与f反应，反应的化学方程式分别为SO2+2H2S —3S1+2H2O,H2S04(浓)+H2SS↓+ SO2个十2H2O,均可生成g(g为S),B正确；C.工业 上制备硝酸的路线为NH3→NO→NO2→HNO3,不 直接由N2→NO,C错误；D.e与i的反应为2NH3十 H2SO3一(NH4)2SO3,属于化合反应，而f与i的 反应为H2SO3十2H2S一3S￥+3H2O,不属于化 合反应，二者不属于同一基本反应类型，D错误。] 11.D[A.氧气和二氧化氮的密度均比空气密度大，故 应该进气管短，出气管长，即G装置中虚线上导管实 线图应是左高右低，A正确；B.G装置中浓硫酸有三 种作用：除了混合NO2、O2气体，千燥NO2、O2以 外，还有观察气泡的速率，以便于控制混合气体的比 例，B正确；C.铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化 氨和水，反应的化学方程式为：Cu十4HNO3(浓)一 Cu(NO3)2+2NO2个+2H2O,C正确；D.观察到混 合气体全部被吸收，则烧瓶中充满溶液，反应4NO2 +O2+2H2O一4HNO3恰好完全反应，HNO3的 物质的量等于NO2的物质的量，溶液体积等于NO2 和O2的总体积。但是未说明气体是否处于标准状 况下，不能确定其摩尔体积，也无法确定溶液的体 积，从而无法计算所得溶液物质的量浓度，D错误。」 12.D[NH2OH与N2H4分子中N原子都是sp3杂 化，NH2OH中只含有极性键，N2H4中含有极性键 和非极性键，二者共价键类型不完全相同，A错误； 反应③中，N元素由一1价降低到一2价，发生还原 反应，N元素被还原，B错误；NO2→N2与N2H4→ N2的两个过程得到N2的物质的量是否相同未知， 无法判断二者转移电子的数目关系，C错误；水生生 物的氨循环，既可以合成蛋白质为其他生物提供营 养物质，又可以将NO2、NO3转化为N2,从而降低 水体中的含氮量，减轻水体富营养化，D正确。] 13.C[A.葡萄酒中的乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧 化，对SO2的检测有千扰，选项A错误；B、亚硫酸钡 在空气中易被氧化，大气中的CO2能与Ba(OH)2溶 液形成沉淀，对SO2的检测有干扰，选项B错误； C.氨水吸收SO2生成(NH4)2SO3或NH4HSO3, (NH4)2SO3或NH4HSO3与硫酸反应能产生SO2, SO2可以循环使用，选项C正确；D.石灰石吸收 SO2,需要在高温下才能进行，选项D错误。] 14.A[A项，稻壳灰来源广泛，价格低廉，活性炭具有 吸附性，有较高的经济价值，正确；B项，操作A为过 滤，操作B为蒸发浓缩，是两种不同的操作，错误；C 项，二氧化硅中硅元素的化合价是十4价，硅酸钠中硅 元素的化合价也是十4价，所以该流程中硅元素的化合 价没有发生改变，错误；D项，反应器中发生的反应为 SiO2十2NaOH—Na2SiO3+H2O,此反应没有元素化 合价的变化，属于非氧化还原反应，错误。] 12 创新示范卷 15.解析：(1)①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3 和CO2,反应物为尿素和水，生成物为氨气和二氧化 碳，反应的化学方程式为：C0(NH)2十H,0△ 2NH3个+CO2个；②NH3在催化剂作用下还原NO2 生成氨气和水，反应的化学方程式为8NH3+6NO2 催化剂 7N2+12H2O;③SO2在O2作用下与NH3、 H2O反应形成(NH4)2SO4,此反应中SO2是还原 剂，氧气是氧化剂，反应的化学方程式为2S02十O2 +4NH3+2H2O—2(NH4)2SO4;④涉及反应为 2NH3+H2SO4-(NH4)2SO4,2NaOH+H2SO4 -Na2S04十2H20,反应中n(H2SO4)=V1×c1× 10-3mol,n(NaOH)=V2×c2×10-3mol,由反应的 化学方程式可知n(NaOH)十n(NH)= 2n(H2SO4),则n(NH3)=(2W1×c1×10-3-V2×c2 ×108)mol,则m[c0N2]=号×(2y1×a×103 -V2×c2×10-3)mol×60g/mol=(0.06V1c1 0.03V22)g,尿素溶液中溶质的质量分数是 0.066V1-0.03c2Vx100%=6aV3c,V%,(20 由图示可知BaO和NOz反应生成Ba(NO3)2, Ba(NO3)2再还原为N2,则储存NOz的物质为BaO; ②第一步反应中H2被氧化生成水，化合价由0价升 高到+1价，Ba(NO3)2中的N元素化合价由+5价 降低到-3价，生成氨气，则1 mol Ba(NO3)2生成氨 气转移16mol电子，参加反应的氢气的物质的量为 号ml=8mol,则消耗的与Ba(NO,方的物质的 量之比是8：1；③在有氧条件下15NO与NH3以一 定比例反应时，得到的笑气几乎都是15NNO,由N原 子守恒可知15NO与NH3应为1：1，可知反应的化 学方程式为415NO0+4NH3+3O2 催化剂45NNO +6H20。 答案：(1)OC0(NH2)2十H,0△2NH,++C02↑ ②8NH3+6NO2 催化剂7N2十12H,0③2S0: +O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4 ④6c1V-3cV2%(2)①Ba0②8：1 ③415NO+4NH3+3O246 16.解析：(1)将浓氨水滴入生石灰中，发生反应：Ca0十 NH3·H2O-NH3个+Ca(OH)2,放出氨气。 (2)干燥氨气只能用碱石灰，干燥二氧化氨可用五氧 化二磷固体或无水氯化钙。(3)如果能反应，消耗 NO2使装置中混合气体颜色变浅。(4)由于NH3、 NO2均能污染空气，所以与它们相关的实验均应有 尾气处理装置。(5)O2、NO2的密度比空气的大，故 应进气管短，出气管长。(6)观察气泡的生成速率， 控制混合气体的比例。(7)烧瓶中充满溶液，反应 4NO2十O2+2H20一4HNO3恰好发生，HNO3的 物质的量是恰好完全反应的NO2和O2(体积比为 4:1)总物质的量的，溶液体积等于恰好完全反应 的NO2和O2的总体积，设烧瓶中恰好完全反应的 答案 参考答案 NO2和O2的总体积为V,则溶液浓度为 2.4L·mo17X号 5 1 4 V =22.4×号 mol·L-1,即 c(HNO3)≈0.036mol·L-1. 答案：(1)CaO+NH3·H20一NH3个+Ca(OH)2 (2)c (3)混合气体颜色变浅 (4)缺少尾气处理装置 (5) (进气管短，出气管长) (6)观察气泡的生成速率，控制混合气体的比例 (7)0.036 17.解析：装置甲制备二氧化硫，装置丙利用S02和 Na2CO3、Na2S反应制备Na2S2O3,据此分析。 (1)由图所示，仪器a的名称为恒压滴液漏斗；亚硫酸 钠和浓硫酸发生复分解反应生成SO2,其反应的化 学方程式为Na2SO3+H2SO4(70%)一Na2SO4+ S02个+H20; (2)该反应中涉及二氧化硫气体，所以实验结束之后 继续通氨气的目的是排尽装置内的二氧化硫，使其 全部被氢氧化钠溶液吸收，防止污染空气： (3)①硫化钠和碳酸钠在水中都可以发生水解，使溶 液显碱性，H2S的第二步电离比碳酸的第二步电离 程度更小，所以S2一水解程度更大，使溶液呈碱性的 主要原因是S2-的水解，其水解的离子方程式为： S2-+H2O-HS+OH; ②“稍后又再次出现微量浑浊”是由于通入的SO2溶 于水使溶液呈酸性，而硫代硫酸钠在酸溶液中会发 生反应，生成的S使溶液变浑浊，反应的离子方程式 为S2O号-+2H2S03—S↓+S02↑+H20 +2HSO3; ③S单质在含乙醇的水溶液中析出时，颗粒更小，可 以增大硫和亚硫酸钠的接触面积，增大反应速率，使 反应更充分，所以在制备时，在丙中会加入少量 乙醇： ④继续升高温度，二氧化硫溶解度下降，溶液中的二 氧化硫浓度降低，所以速率减慢； (4)由反应的离子方程式可得关系式：IO3~3L2~ 6SzO号，则15.00mLNa2S2O3溶液中Na2S2O3的物质 的量为0.025L×0.0100mol·L1×6,则该产品的纯 度为005LX0000m:L1X6x8x158gnm 5.0g 100%=79%. 答案：(1)恒压滴液漏斗Na2SO3+H2SO4(70%) -Na2S04+SO2个+H20 (2)排尽装置内的二氧化硫，使其全部被氢氧化钠溶 液吸收，防止污染空气 (3)①S2-+H20→HS-+OH②S③加入 乙醇后，析出的S单质颗粒更小，分布均匀，增大了 接触面积，加快反应速率④温度升高，二氧化硫溶 解度下降，溶液中的二氧化硫浓度降低，所以速率减 慢(4)79% 18.解析：(1)Na2S和CuSO4溶液反应生成硫化铜和硫 酸钠，反应的离子方程式是S2-十Cu2+—CuS↓。 (2)根据题千资料：Na2S能与S反应生成Na2Sz, Na2Sz与酸反应生成S和H2S,取少量溶液B,滴加 13 化 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Na2S,Na2S,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SO?。(3)①实验可证实来源1不成立。根据 来源1分析，溶液2为H2S03溶液，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，二者混合后发生氧化还原反 应，KMnO4溶液应该褪色，但得到的溶液仍为紫色， 说明溶液B中不含Na2SO3,即来源1不成立。②不 能用盐酸代替硫酸的原因是盐酸中C1元素为一1 价，是Cl元素的最低价，具有还原性，会与KMnO 溶液发生氧化还原反应，使KMnO4溶液褪色，千扰 实验现象和实验结论。③来源2认为溶液B中有 Na2Sz,加酸反应生成S,反应的离子方程式为：S2 +2H+—H2S个+(x-1)S↓。(4)根据已知资 创新示 选择题 题号 5 6 答案 C D A c A C 1.C [A.过氧化钠是离子化合物，电子式是 Na+[:O:O:]2-Na+,A错误；B.H2O中氧原子 的成键电子对数是2，孤电子对数是2，价层电子对数 为4，根据价层电子对互斥理论，其空间结构为V形， B错误；C.H2O2中H显+1价，根据化合物中各元素 正负化合价的代数和为0，可计算出O的化合价为一 1,C正确；D.NaOH中O和H之间是共价键，D 错误。] 2.D[A项，NaCl是离子化合物，Na+与CI-之间以离 子键结合，其电子式为：Na十[：Cl:]-,A错误； B项，SO2中的中心S原子的价层电子对数为2十 6一2X2=3,含有1个孤电子对，S原子为s即2杂化， 2 VSEPR模型为平面三角形，不是四面体形，B错误； C项，pp。键电子云轮廓图为O( 0,C错误； D项，CO号-的中心C原子的价层电子对数为3十 4十22X3=3,C原子上不含有孤电子对，其空间结 2 构模型是平面三角形，D正确。] 3.A[X存在不含中子的核素，则X为H,基态Y原子 s轨道电子总数是P轨道电子总数的4倍，其核外电 子排布式为1s22s22p,则Y为B,基态Z、W原子的未 成对电子数相等，则Z为C,W为O,短周期主族元素 中M原子半径最大，M为Na。A.同一周期元素的第 一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第 ⅡA族和第VA族元素的第一电离能大于相邻元素， Y为B,Z为C,属于同周期元素，则第一电离能：C> B,故A项正确；B.W为O,M为Na,二者形成的离 子，电子层结构相同，原子序数越小，离子半径越大， 故离子半径：O2->Na+,故B项错误；C.Z为C,W 为O,简单氢化物为CH4、H2O,H2O分子间能形成氢 键，则简单氢化物沸点：H2O>CH4,故C项错误；D. X为H,Z为C,形成的化合物为烃类，不易溶于水，故 D项错误。] 答案 学 料：4Na2S03 △Na2S十3Na2S04,亚硫酸钠中硫元 素化合价为十4价，硫酸钠中硫元素化合价为十6 价，硫化钠中硫元素化合价为一2价，根据反应可知 Na2SO3发生歧化反应，其中的S元素化合价既可升 高也可降低，能从十4价降为一2价，也应该可以从 十4价降到0价生成硫单质。 答案：(1)S2-+Cu2+CuS1 (2)滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀 (3)①向溶液2中加入KMnO4溶液，溶液没有褪色 ②盐酸中C1元素化合价为一1价，是C1元素的最低 价，具有还原性，会与KMnO4溶液发生氧化还原反 应，使KMnO4溶液褪色，干扰实验现象和实验结论 ③S2+2H+—H2S↑+(x-1)SV (4)根据反应4Na2SO3 △Na2S十3Na2SO4可知， Na2SO3发生歧化反应，其中的S元素化合价既可升 高也可降低，能从十4价降为一2价，也应该可以从 十4价降到0价生成硫单质 范卷（六） 答案速查 8 10 11 12 13 14 D C D D A c 4.C[A.C6o和C0之间的相互作用是分子间作用力，A 正确；B.三氟甲烷俗称氯仿，其化学式为CHCL3,B正 确；C.由流程图可知，“杯酚”与C60形成超分子，而“杯 酚”与C70不能形成超分子，C错误；D.杯酚分子存在 苯环结构，故既存在。键，又存在大π键，D正确。] 5.A[Y是组成有机物的基本骨架元素，则Y为C;Q 的原子序数大于C,形成1个共价键，且离子液体的阴 离子能与纤维素中的羟基形成氢键，说明Q的电负性 较大，则Q为F;Z能形成3个共价键或4个共价键， 原子序数大于C,小于F,则Z为N;X的原子序数小 于C,且形成XF4,则X为B,W的原子序数最小，结 合成键特点，则W为H。A.N的2p轨道电子处于半 充满稳定状态，能量较低，其第一电离能大于同周期 相邻元素，则第一电离能C<N,A正确；B.B原子核 外有3个价电子，4个F提供4个电子，又带1个单位 的负电荷，故B满足8电子稳定结构，B错误；C.结合 分析可知，X、Z、Q分别为B(1s22s22p)、N (1s22s22p3)、F(1s22s22p5),未成对电子数分别为1、 3、1,则未成对电子数X=Q<Z,C错误；D.HF为弱 酸，可与SiO2反应，D错误。] 6.C[A项，由元素周期律可知同周期从左到右，电负 性增大，从上到下电负性减小，电负性：H<C<N,故 A正确；B项， 中N原子形成两个。键，孤电子对 N 数为1，N的价层电子对数为3，采用sp杂化，故B正确； C项，N 能形成氢键，具有亲水性，故C错误； D项，双键中有1个。键和1个π键， H 中都有双键，故D正确。] 7.D[由题千信息可知，Z原子最外层电子数是电子层 数的3倍，故Z为O;根据多孔储氢材料前驱体结构图 可知Y周围形成了4个单键，再结合信息M、W、X、 -14