专题02 氮及其化合物 无机非金属材料(期末真题汇编,四川专用)高一化学下学期
2026-05-27
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3份
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63页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 氮族元素及其化合物,硅酸与硅酸盐 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.18 MB |
| 发布时间 | 2026-05-27 |
| 更新时间 | 2026-05-27 |
| 作者 | Ping |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58068591.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦氮及其化合物与无机非金属材料,汇编四川多地期末真题,覆盖4大高频考点,突出情境真实性与能力梯度设计。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|约10题/考点|氮气性质、硝酸保存、硅酸盐材料分类等基础概念|结合汽车尾气处理、新型合成氨等科技情境,如第7题引用《自然-通讯》研究|
|非选择题|1-2题/考点|氨的制备实验、硝酸氧化性探究、氮化硅工业流程等综合应用|注重实验设计与证据推理,如第11题通过对比实验验证硝酸非酸性条件氧化性|
内容正文:
专题02 氮及其化合物 无机非金属材料
4大高频考点概览
考点01 氮气和氮的氧化物
考点02 氨和铵盐
考点03 硝酸 酸雨及防治
考点04 硅酸盐材料 新型无机非金属材料
地 城
考点01
氮气和氮的氧化物
1.(2024-2025高一下·四川雅安市·期末)下列有关氮及其化合物说法错误的是
A.氨溶于水的喷泉实验,证明氨气极易溶于水
B.液氨气化时会吸收大量的热,所以液氨可用作制冷剂
C.N≡N断裂需要较多的能量,所以氮气化学性质很稳定
D.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,原因是浓硝酸有挥发性
2.(2024-2025高一下·四川自贡市·期末)如图表示酸雨的形成,关于酸雨下列说法错误的是
A.酸雨能损伤农作物、破坏森林和草原
B.汽车尾气导致的酸雨类型主要是硝酸型酸雨
C.雨水因溶解了,其pH约为5.6~7.0
D.燃煤时加入适量生灰石可减少废气中的含量
3.(2024-2025高一下·四川泸州市·期末)短周期非金属单质甲经下图所示过程可转化为含氧酸(条件省略)。下列有关说法不正确的是
A.甲可能是气体 B.乙可能与碱反应
C.丙一定是无色物质 D.丁一定是电解质
4.(2024-2025高一下·四川达州市·期末)已知NA表示阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是
A.标准状况下,11.2 L CHCl3含有的共价键数为2NA
B.0.1 mol/L KNO3溶液中含有的氧原子数为0.3NA
C.常温常压下,4.4 g CO2中含有的电子数为2.2NA
D.2.8 g N2与足量的H2在一定条件下充分反应,产生NH3的分子数为0.2NA
5.(2024-2025高一下·四川广元市·期末)还原NO的反应历程如图。下列说法不正确的是
A.转化①中有极性共价键的断裂
B.转化②中有非极性共价键的形成
C.该转化的总反应为
D.转化③中每消耗,则生成
选项
甲
乙
丙
A
Si
B
C
D
6.(2024-2025高一下·四川资阳市·期末)下列选项中的物质能按图示路径转化,且甲和水可以直接生成乙的是
A.A B.B C.C D.D
7.(2024-2025高一下·四川泸州市·期末)2023年《自然-通讯》报道了一种新型合成氨的方法:在太阳能聚焦加热下,通过镁的连续氮化与水解合成氨。该原理如图所示,下列说法不正确的是
A.过程①属于“氮的固定”,Mg3N2中含离子键
B.过程②③发生的反应均属于复分解反应
C.该方法对环境无污染,符合绿色化学思想
D.过程的总反应方程式为:
8. (2024-2025高一下·四川石室天府中学·期末)设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 7.8gNa2O2晶体中所含离子总数为0.4NA
B. 80gFe2(SO4)3在溶液中形成的Fe(OH)3胶体粒子数等于 0.4NA
C. 常温常压下, 23gNO2和N2O4的混合气体含有NA个氧原子
D. 0.1molNa2O2固体与足量H2O 充分反应,转移0.2NA个电子
9. (2024-2025高一下·四川广安市·期末)下列叙述错误的是
A. 反应③一定为非氧化还原反应
B. 若A为硝酸,则Y遇空气会变成红棕色
C. 若X为S,则适量的Y可防止葡萄酒氧化变质
D. 若X为非金属单质,则常温下可用铝制容器盛装A的浓溶液
10.(2024-2025高一下·四川广安市·期末) 的排放来自汽车尾气,研究利用反应,用活性炭可对其进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的和一定量的气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示,下列有关说法不正确的是
A. 若能测得反应产生,则反应放出的热量为
B. 达到平衡后减小活性炭的用量,平衡逆向移动
C. 在之间,化学反应速率:
D. 使用合适的催化剂,可加快反应,反应的不变
地 城
考点02
氨和铵盐
1.(2024-2025高一下·四川绵阳市·期末)氨的喷泉实验体现出的氨的性质是
A.还原性 B.易液化 C.极易溶于水 D.比空气轻
2.(2024-2025高一下·四川成都市嘉祥外国语学校·期末)氨气是重要的化工原料,下列有关氨气及含氮化合物的说法不正确的是
A.常温常压下,20gND3含有的电子数为10NA
B.常温常压下,11.2L氨气中原子个数小于2NA
C.在工业合成氨中,生成1.7g氨气时,转移电子数为0.3NA
D.标准状况下,2.24L氨气完全溶于水,所得溶液中的数目为0.1NA
3.(2024-2025高一下·四川广元市·期末)化学与生产生活密切相关。下列说法不正确的是
A.非处方药的包装上印有“OTC”标识
B.味精能增加食品的鲜味,是一种常用的增味剂,其主要成分为谷氨酸钠
C.铵盐受热升华为气体,遇冷凝华为铵盐
D.难溶于水和酸,不易被X射线穿透,可用于胃肠X射线影像检查
4.(2024-2025高一下·四川成都市嘉祥外国语学校·期末)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.K+、H+、、 B.Fe2+、H+、、
C.K+、Pb2+、、 D.、Ba2+、、
5.(2024-2025高一下·四川乐山市·期末)下列操作对应的离子方程式正确的是
A.熟石灰中和废水中的硫酸:
B.将少量通入冷氨水中:
C.过量铁粉与稀反应:
D.向溶液中加入过量的溶液:
6.(2024-2025高一下·四川绵阳市南山实验学校·期末)利用下列实验装置能达到实验目的的是
A.用于验证反应是否有CO2生成
B.制取并收集少量氨气
C.验证碳酸的酸性大于硅酸
D.进行喷泉实验
A.A B.B C.C D.D
7.(2024-2025高一下·四川绵阳市·期末)已知氨可以与灼热的CuO反应生成N2和Cu,用下面示意图中的装置可以实现该实验。装置A中装有混合固体NH4Cl和Ca(OH)2,下列关于该实验过程说法错误的是
A.装置A中发生反应:
B.装置B中可加入碱石灰(CaO和NaOH的混合物),目的是干燥氨
C.实验时在装置C中观察到的现象是黑色固体变为红色
D.实验时在装置D中观察到产生无色液体,收集到液态氨
8.(2024-2025高一下·四川成都市·期末)某化学兴趣小组在实验室利用下图装置制备氨气并探究其相关性质:
回答下列问题:
(1)A为制取的发生装置,该装置中反应的化学方程式为___________。
(2)D装置后接尾气吸收装置,下列不能用来吸收该尾气的装置是___________(填标号)。
(3)若将D装置与已经收集满的E装置中a处导管相连,打开止水夹后,在E中产生白色沉淀,其化学式为___________。若要验证E装置反应后的氯化钡溶液中含有,其操作是___________。
(4)若向E装置中a处导管通入大量___________(填标号),在E中不会产生白色沉淀。
A. B. C.HCl D.
(5)C装置中黑色CuO粉末变红,D装置中无水硫酸铜变蓝,同时还产生一种单质气体,则C装置中反应的化学方程式为___________。
9.(2024-2025高一下·四川德阳市什邡中学·期末)某化学兴趣小组在教师的指导下,利用如图所示装置(夹持和加热装置已省略)和试剂进行 的制备及性质探究的一体化实验。请回答下列问题:
(1)实验开始后,关闭 打开 加热甲处试管。甲处试管内发生反应的化学方程式为___________;乙处瓶内观察到的现象为___________。
(2)一段时间后关闭K1,打开K2,丁处瓶内发生反应的离子方程式为___________;继续反应一段时间后,关闭K2、K4,打开K3,挤压胶头滴管,己处圆底烧瓶内能观察到的现象为___________。
(3)甲装置可以用如图所示装置代替,盛放浓氨水的仪器名称是___________,制得的气体可用___________(试剂名称)干燥。
(4)氨的催化氧化是工业制硝酸的基础。假设氨催化氧化时氧气过量,使生成的氮氧化物恰好溶于生成的水,则所得硝酸的质量分数是___________%。(结果保留1位小数)
10.(2024-2025高一下·四川自贡市·期末)碱金属的液氨溶液含有蓝色溶剂化电子。钠与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。
已知:的熔点为-77.75℃,沸点为-33.5℃。
②无水氯化钙可吸收水、氨气。
(1)的电子式为_____。
(2)实验室若用熟石灰和氯化铵制取,反应的化学方程式为_____。
(3)仪器A名称为_____,A、B中依次装入的药品最佳为_____(填字母)。
a.碱石灰、无水氯化钙
b.碱石灰、碱石灰
c.无水氯化钙、碱石灰
(4)丙应放入下列哪种装置中_____(填字母)。
a.0℃冰水浴体系
b.-70℃干冰~丙酮冷却体系
c.-200℃液氮冷却体系
(5)推测,具有较强的_____(填“氧化性”或“还原性”)。
(6)金属钠与液氨可发生置换反应生成,化学反应方程式为_____。
11.(2024-2025高一下·四川眉山市·期末)硫酸铵是一种白色晶体,其水溶液受热易分解,微溶于乙醇,常用作半导体材料表面的处理剂。某实验小组用30%双氧水、浓硫酸和氨气为原料制备少量的过硫酸铵,实验装置如图(控温和夹持仪器已略去)。
回答下列问题:
(1)盛装浓硫酸的仪器名称为___________。
(2)反应过程中应将仪器W置于冷水浴中,其主要目的是防止温度过高导致过硫酸铵分解、增大氨气在溶液中的溶解度以及___________。
(3)B框中为制备氨气的装置,其氨气从c口导出,下列装置不能填入其中的是___________(填标号);仪器的连接顺序为___________(用小写字母和箭头连接)。
(4)装置C的作用是___________。
(5)制备过硫酸铵反应的化学方程式为___________,充分反应后,将中混合液经减压蒸发、___________、过滤、洗涤、干燥可获得过硫酸铵。
(6)取4.75g过硫酸铵(M=228g/mol)样品溶于水,配成溶液,量取所配溶液于锥形瓶中,加入过量的溶液,生成的恰好与的溶液完全反应(提示:)。则样品中过硫酸铵的质量分数为___________。
12.(2024-2025高一下·四川成都市蓉城名校联盟·期末)硫酸亚铁铵是一种重要的化工原料。硫酸亚铁铵受热分解的反应方程式为,化学小组设计如图实验装置(夹持装置略去),在时隔绝空气加热至发生装置中的硫酸亚铁铵分解完全,验证其分解产物。
实验一:甲组同学验证分解产物中含有氨气和水蒸气,并收集氮气。
(1)U型管中的试剂可选用_______(填标号)。
a.碱石灰 b.氯化钙 c.浓硫酸 d.氧化钙
(2)当观察到湿润的红色石蕊试纸变色一段时间后,挤压胶头滴管,滴入几滴浓盐酸时,发生的反应的化学方程式为_______。
实验二:乙组同学验证分解产物中含有SO2。
(3)饱和溶液的主要作用是_______;能证明分解产物中含有的实验现象为_______。
(4)盛装足量酸性溶液的装置中发生反应的离子方程式为_______。
实验三:发生装置中固体完全分解后变为红棕色粉末,丙组同学设计实验验证固体残留物仅为Fe2O3,而不含FeO和Fe3O4。
(5)完成下表内容:
实验步骤
预期现象
结论
取少量残留物于试管中,加入一定浓度的_______(填“稀盐酸”“稀硫酸”或“稀硝酸”),使其完全溶解,取溶解后的少量溶液于另一支试管中,滴加2~3滴_______(填试剂名称)
_______
固体中仅有Fe2O3
地 城
考点03
硝酸 酸雨及防治
1.(2024-2025高一下·四川成都市蓉城名校联盟·期末)氮及其化合物在生产生活中应用广泛。下列物质的性质和用途对应关系错误的是
选项
物质的性质
用途
A
化学性质稳定
填充灯泡
B
具有还原性
脱除烟气中
C
受热易分解
实验室制氨气
D
具有强氧化性
清洗试管内壁的银镜
A.A B.B C.C D.D
2.(2024-2025高一下·四川成都市龙泉驿区·期末)物质的转化关系如图所示(部分转化条件略去)。下列有关说法正确的是
A.若物质A为金属单质,则物质D可能是NaOH
B.若物质A为非金属固态单质,则物质D一定是
C.若物质D为,则物质A一定是
D.若物质D为,则物质A可能是溶液
3.(2024-2025高一下·四川德阳市什邡中学·期末)非金属元素及其化合物是无机化学的重要组成部分。已知甲是一种正盐,无论X是强酸还是强碱,都存在如下的转化关系。下列说法中不正确的是
A.若X是强酸,则乙和丙可在一定条件下,发生反应生成一种黄色固体
B.无论X 是强酸还是强碱,常温下,铁放入Y的浓溶液中均无明显现象
C.若X是强碱,则丁与H2O反应生成Y 的过程中转移的电子数为2NA
D.无论X是强酸还是强碱,均可用Y 与 Cu反应制备丙
4.(2024-2025高一下·四川成都市龙泉驿区·期末)下列反应的离子方程式错误的是
A.盐酸中滴加溶液:
B.溶液中通入过量:
C.向硫代硫酸钠溶液中加入稀硫酸:
D.过量Fe加入稀中:
5.(2024-2025高一下·四川自贡市·期末)已知物质A~E中均含有同种元素,均为高中常见物质,A为气体单质,D为红棕色气体。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,2.24LA与足量充分反应生成B的分子数为0.2
B.0.1molB完全反应生成C转移的电子数为0.5
C.0.1molD与足量的充分反应生成E的数目为0.1
D.0.03的Fe与足量的稀E溶液充分反应,消耗0.08molE
6.(2024-2025高一下·四川巴中市·期末)部分含氮、硫的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
A.a是酸性气体,可用e的浓溶液干燥
B.c和h都是酸性氧化物,过量排放到空气中,易造成酸雨
C. f是最重要的人工固氮产物,可以用湿润的红色石蕊试纸检验
D.e和i的浓溶液都有强氧化性,但常温下与铁不反应
7.(2024-2025高一下·四川成都市树德中学·期末)“价-类二维图”是学习元素及其化合物的重要模型和工具。下图是部分含氮、硫元素的“价-类二维图”。下列说法不正确的是
A.纵坐标轴左侧区域代表的是氮及其化合物
B.g和e的浓溶液相遇会产生白烟
C.e、k、g的浓溶液敞口放置于空气中,浓度均会降低
D.a与c、g与i或j均能发生归中反应生成单质
8.(2024-2025高一下·四川遂宁市·期末)将2.56g铜与一定浓度的硝酸溶液恰好完全反应,得到的NO和NO2物质的量之比为1:5。若将收集NO和NO2的集气瓶倒立于水中,通入一定量的氧气V L(标准状况),充分反应后无气体剩余。在反应后的溶液中再加入200mL1.6mol·L-1的稀硫酸,则该混合溶液最多可以溶解的铁单质质量为W g。下列说法错误的是
A.铜与硝酸反应转移的电子数目为0.08NA
B.得到的NO和NO2的体积为1.344L(标准状况)
C.V=0.448
D.W=6.72
9.(2024-2025高一下·四川达州市·期末)将5.5g铁粉和铝粉的混合物完全溶于过量的硝酸溶液,同时产生混合气体(只考虑NO和),向反应后的溶液中加入足量的5mol/LNaOH溶液,所加NaOH溶液的体积与生成沉淀的物质的量的关系如图所示,下列说法错误的是
A.图中a点的取值为20
B.铁粉与铝粉的物质的量之比为1:2
C.c点溶液的溶质为、
D.混合气体中NO、可能依次为0.1mol、0.3mol
10.(2024-2025高一下·四川达州市·期末)已知短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增加,可组成一种重要的食品添加剂,该物质被灼烧时的火焰呈黄色,其结构如下图所示。下列说法正确的是
A.非金属性:Y>Z>W B.原子半径:W>Z>Y>X
C.Q与W可形成多种化合物 D.元素X、Z、W组成化合物的一定是共价化合物
11.(2024-2025高一下·四川广元市·期末)某学习小组探究在不同条件下的氧化性。
(1)基于Cu与稀硝酸的反应___________(用化学方程式表示),初步得出结论:在酸性条件下体现强氧化性。
(2)为验证(1)中结论,小组同学设计如下实验:配制溶液,所需固体的质量为___________g;配制过程中需要用到的玻璃仪器除量筒、玻璃棒、胶头滴管及烧杯外,还有___________(填仪器名称)
(3)该小组同学认为Cu的还原性较弱,若用还原性更强的金属,则可以在非酸性条件下体现氧化性。于是,分别取溶液、20mL水于两烧杯中,各加入绿豆大小的钠块,观察到两烧杯中实验现象几乎无差别。
【提出猜想】小组同学认为可能是浓度较低引起的。
【优化实验】调节溶液中的浓度,探究在非酸性条件下的氧化性。
实验
实验操作
实验现象
Ⅰ
取溶液于烧杯中,向其中加入1.5g①___________,再向该溶液中加入绿豆大小的钠块
随即有黄色火花出现,之后燃烧
Ⅱ
取溶液于烧杯中,向其中加入固体,再向该溶液中加入绿豆大小的钠块
瞬间有黄色火花出现,立即燃烧
【实验分析】小组同学认为实验Ⅰ、Ⅱ还不足以说明在非酸性条件下体现氧化性。
【查阅资料】在碱性介质中,活泼金属可将还原为;在碱性溶液中以还原性为主;在碱性条件下的还原产物通常为(绿色)。
【补充实验】该小组同学通过实验验证还原产物的存在。
②该方案为___________;可观察到的现象为___________。由此可得在非酸性条件下可以体现氧化性。
③在非酸性条件下,将Na氧化的离子方程式为___________。
12.(2024-2025高一下·四川德阳市·期末)在如图1所示的物质转化关系中,A是常见气态氢化物,B是能使带火星的木条复燃的无色无味气体,E的相对分子质量比D大17,G是一种紫红色金属单质。(反应条件和部分生成物未列出)。请回答下列问题:
(1)构成物质B的元素在周期表中的为___________,A的电子式为___________。
(2)A、C在催化剂存在的条件下可以发生反应,生成一种单质和F,反应的化学方程式为___________。
(3)将充满D的试管倒放在盛有水的水槽中(如图2),并轻轻晃动试管,观察到的现象是___________,在标准状况下,所得溶液的物质的量浓度是___________mol/L(结果保留3位小数 )。
(4)反应①的化学方程式为___________。
(5)反应②的离子方程式为___________。
13.(2024-2025高一下·四川遂宁市·期末)某学习小组按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)探究。实验表明,浓硝酸能将一氧化氮氧化成二氧化氮,而稀硝酸不能氧化一氧化氮。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选试剂:浓硝酸,稀硝酸(3mol·L-1),蒸馏水,浓硫酸,NaOH溶液。
查资料得知:NaOH溶液不与一氧化氮反应,能与二氧化氮反应。
2NO2+2NaOH=NaNO3+ NaNO2+H2O
(1)滴加浓硝酸之前的操作是___________。
(2)装置①中发生反应的化学方程式是___________。
(3)做实验时应避免将有害气体排放到空气中,装置③、④、⑥中盛放的试剂依次是___________、___________、____________。
(4)装置②的作用是___________,其中所发生反应的化学方程式是___________。
(5)该小组得出结论所依据的实验现象是___________。
(6)实验结束后,同学们发现装置①中溶液呈绿色,而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致,而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下3个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是___________(填序号)。
a.加热该绿色溶液,观察颜色变化
b.加水稀释绿色溶液,观察颜色变化
c.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化
14.(2024-2025高一下·四川成都市·期末)、和NO均为常见的大气污染物。回答下列问题:
Ⅰ.用下列流程综合处理工厂排放的含的烟气,既可减少其对环境造成的污染,又能生成氮肥从而提高经济效益。
(1)过程①中发生反应的化学方程式为___________,反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
Ⅱ.“铁盐、铜盐氧化法”是目前常用的转化方法,将和的混合气体通入、的混合溶液中反应回收S,其转化原理如下图所示:
(2)随着反应进行,溶液酸性___________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(3)过程③中发生反应的离子方程式为___________。
(4)对于该转化过程,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.过程①反应的离子方程式为
B.、在转化过程中起催化作用
C.提高混合气体中的比例可防止生成的硫单质中混有CuS
Ⅲ.用Pt-BaO双催化剂处理大气中NO和的流程如下图所示;
(5)NO和在催化剂Pt表面发生反应的化学方程式为___________。协同处理过程中,当与按体积比1:2通入时恰好能完全转化,则产物X的化学式为___________。
15.(2024-2025高一下·四川雅安市·期末)煤燃烧后的烟气常含有SO2和,向大气中直接排放会造成酸雨、大气污染等环境问题。有效去除烟气中的SO2、是环境保护的重要课题。
(1)大气中的SO2主要来自于含硫化石燃料的燃烧,往燃煤中加生石灰可以减少SO2的排放,并得到可作建筑材料的CaSO4,该过程反应的化学方程式是___________。
(2)采用NaClO2的碱性溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫(去除硫的氧化物)、脱硝(去除氮的氧化物),在鼓泡反应器中通入含有SO2和的烟气,反应温度为323K,NaClO2溶液浓度为5×10-3mol·L-1.反应进行过程中测得某一时刻溶液中离子浓度如下表:
离子
c/(mol·L-1)
①由实验数据可知,脱硫反应速率___________脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐___________(填“升高”“不变”或“降低”),理由是:、___________(用离子方程式表示)。
(3)催化剂能显著改变化学反应速率,催化剂的活性受环境影响(如温度、酸碱性、比表面积等)。在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与反应生成N2,将一定比例的O2、NH3和的混合气体,匀速混合气体通过装有催化剂M的反应器中反应(装置见图)。
测得相同反应时间内,的去除率随反应温度的变化曲线如图所示,在50℃~250℃范围内随着温度的升高,的去除率迅速上升的原因有___________;当反应温度高于380℃时,NO的去除率迅速下降的原因可能是___________(用化学方程式解释)。
(4)已知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,。某化工厂每天约产生2000m3废气,其中NO2为主要有毒气体(不考虑),在洗气塔中利用NaOH溶液吸收废气中的NO2,每天约产生1000L吸收液。某兴趣小组为了检测废气中NO2的含量,取100mL该吸收液,逐滴加入0.05mol/L酸性高锰酸钾溶液,当滴入12.00mL时恰好完全反应。则该厂废气中NO2含量约为___________g/m3(提示:本题除外,不考虑其它可能与酸性高锰酸钾反应的物质)。
地 城
考点04
硅酸盐材料 新型无机非金属材料
1.(2024-2025高一下·四川绵阳市·期末)下列无机非金属材料不属于硅酸盐材料的是
A.玻璃 B.金刚砂 C.陶瓷 D.水泥
2.(2024-2025高一下·四川眉山市仁寿中学·期末)化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是
A.普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英砂
B.某地区雨水的pH值为6,可以判定该雨水为酸雨
C.北斗系统组网成功,其芯片的主要成分为硅
D.葡萄酒中通常添加少量SO2,既可以杀菌,又可防止营养成分被氧化
3.(2024-2025高一下·四川成都市蓉城名校联盟·期末)下列有关硅及其化合物的说法正确的是
A.硅在自然界主要以游离态形式存在
B.工业上用焦炭还原石英砂可制得粗硅
C.水泥、玻璃、氮化硅陶瓷都是传统无机非金属材料
D.水玻璃,均能通过一步反应实现
4.(2024-2025高一下·四川泸州市·期末)材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列有关无机非金属材料的说法中不正确的是
A.硅酸盐材料中Si和O构成硅氧四面体 B.光导纤维的主要成分是酸性氧化物
C.碳化硅陶瓷与水泥都是硅酸盐材料 D.碳纳米管具有优良的电学性能
5.(2023-2024高一下·四川绵阳市南山中学·期末)下列有关“中华文明”说法错误的是
A.鹳鱼石斧图彩绘陶缸是以黏土为主要原料,经高温烧结而成的
B.镶金兽首玛瑙杯的材质是极其稀有的缠丝玛瑙,玛瑙的主要成分为
C.5G-A技术闪耀世界,光导纤维的主要成分为高纯硅
D.“天街小雨润如酥,草色遥看近却无”,的雨水为酸雨,会对植物造成巨大危害
6.(2023-2024高一下·四川成都市温江区·期末)由SiO2制备高纯度硅的工业流程如图所示:
下列说法错误的是
A.硅元素在自然界中均以化合态形式存在
B.由步骤②③中的反应互为可逆反应
C.反应②产生的H2与反应③产生的HCl可以循环使用
D.反应①②③均为在高温或较高温度下的氧化还原反应
7.(2024-2025高一下·四川广元市·期末)物质性质决定用途。下列关于物质的性质和用途说法均正确且有关联的是
选项
性质
用途
A
浓硝酸具有热稳定性
可用无色细口瓶储存浓硝酸
B
对光线进行全反射等性能
可用于制作光导纤维
C
浓硫酸具有吸水性
可用浓硫酸干燥气体
D
NaClO具有强氧化性
可将“84消毒液”和“洁厕灵”混合进行环境消毒
A.A B.B C.C D.D
8.(2024-2025高一下·四川泸州市·期末)下列离子方程式中,正确的是
A.酸性高锰酸钾溶液中通入二氧化硫:
B.水玻璃中通入少量CO2:
C.氧化亚铁与稀硝酸反应:
D.碳酸钙与醋酸反应:
9.(2024-2025高一下·四川遂宁市·期末)下列指定反应的化学方程式或离子方程式书写不正确的是
A.向海水中加入石灰乳沉淀:
B.向Na2SiO3溶液中通入过量CO2:SiO+2CO2+2H2O=2HCO+H2SiO3↓
C.用氢氟酸来刻蚀玻璃:4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O
D.磁铁矿石溶于稀硝酸:
10.(2023-2024高一下·四川凉山州宁南中学·期末)下列叙述正确的是
A.水晶、玛瑙、透明陶瓷、超导陶瓷均为硅酸盐产品
B.硅在自然界主要以硅酸盐和氧化物的形式存在
C.混凝土的使用十分广泛,其中生产普通的硅酸盐水泥的主要原料是石英砂
D.华为公司自主研发麒麟990芯片采用7nm工艺,芯片的主要成分是二氧化硅
11.(2023-2024高一下·四川凉山州·期末)硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上,工业硅应用已经渗透到我国国防军工、信息产业、新能源等相关行业中,展现了广阔的应用前景。
(1)画出硅的原子结构示意图___________。
(2)太阳能电池芯片的主要成分是 ___________(填化学式),光导纤维的主要成分是___________(填名称)。
(3)实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶应使用橡胶塞,而不用玻璃塞,请用化学方程式解释原因___________。
(4)工业上制取高纯硅的其中一种工艺流程示意图如下:
①用石英砂和焦炭在电弧炉中制粗硅,该反应的化学方程式为___________。
②已知 SiHCl3(常温下为液体)能与H2O强烈反应,生成两种酸和一种质量最轻的气体单质, 写出SiHCl3与水反应的化学方程式:___________。
(5)某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱,用如图所示装置进行实验夹持仪器已略去,气密性已检验。
①C中X溶液的名称是___________,D中看到的现象为___________。
②该实验可说明碳、硅的非金属性强弱顺序为C______Si(填“>”或“<”),试从结构角度解释其原因_______。
12.(2023-2024高一下·四川宜宾市·期末)氮化硅(Si3N4)是一种性能优异的无机非金属材料。一种用石英砂(含SiO2和少量铁、铜的单质及氧化物)和某种原料气合成氮化硅的工艺流程如下图:
已知:常温下Si3N4不溶于稀酸(氢氟酸除外);高温下Si3N4能与氧气反应。回答下列问题:
(1)Si3N4中氮元素的化合价是_______。
(2)“高温还原”时,生成硅的化学方程式是_______。
(3)“加热净化”时,铜屑的作用是_______。
(4)粗硅中,除硅外还含有的单质是_______,X宜选用_______(填字母标号)。。
A.稀盐酸 B.稀硝酸 C.稀硫酸 D.稀氢氟酸
(5)工业上还可以采用化学气相沉积法制备Si3N4.在H2环境中,SiCl4与N2在高温下反应生成Si3N4,该反应的化学方程式是_______。
试卷第1页,共3页
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专题02 氮及其化合物 无机非金属材料
考点01 氮气和氮的氧化物
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
C
C
C
D
C
C
A
B
考点02 氨和铵盐
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
C
D
C
A
C
B
D
8.【答案】(1)
(2)①④
(3) BaSO3 取E装置中溶液少许于试管中,加入少量NaOH固体,加热,若有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成,则含有NH
(4)AC
(5)
9.【答案】(1) 液面上方出现白烟
(2) 出现红色喷泉
(3) 分液漏斗 碱石灰
(4)77.8
10.【答案】(1)
(2)
(3) 球形干燥管 a
(4)b
(5)还原性
(6)2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑
11.【答案】(1)分液漏斗
(2)防止过氧化氢分解
(3) ② f→g(或g→f)→a→b→d→e
(4)吸收氨气,防止污染环境(合理即可)
(5) (降温)结晶
(6)60%
12.【答案】(1)ad
(2)
(3) 吸收NH3 品红溶液褪色
(4)
(5) 稀硫酸 酸性KMnO4溶液或铁氰化钾溶液 酸性KMnO4溶液紫色不褪去或无蓝色沉淀生成
考点03 硝酸 酸雨及防治
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
C
D
B
C
B
D
D
C
11.【答案】(1)
(2) 8.5 1000mL容量瓶
(3) NaNO3固体 取少量实验Ⅰ或实验Ⅱ反应后溶液于试管中,向其中加入少量KMnO4溶液 溶液变为绿色
12.【答案】(1) 第二周期
(2)
(3) 红棕色气体变成无色,试管容积的2/3充满液体 1/22.4
(4)
(5)
13.【答案】(1)检验装置的气密性
(2)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(3) 稀硝酸 浓硝酸 氢氧化钠溶液
(4) 将NO2转化为NO 3NO2+H2O=2HNO3+NO
(5)装置③中液面上方气体仍为无色,装置④中液面上方气体由无色变为红棕色
(6)ac
14.【答案】(1) 1:2
(2)减弱
(3)
(4)BC
(5) S
15.【答案】(1)
(2) 大于 降低
(3) 温度升高使NOx去除反应速率增大;催化剂活性随温度升高而增大
(4)0.69
考点04 硅酸盐材料 新型无机非金属材料
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
B
B
C
C
B
B
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
A
A
B
11.【答案】(1)
(2) Si 二氧化硅
(3)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
(4) SiO2+2CSi+2CO↑ SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2↑+3HCl或SiHCl3+4H2O=H4SiO4↓+H2↑+3HCl
(5) 饱和碳酸氢钠溶液 产生白色(胶状)沉淀 > 碳和硅位于同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,得电子的能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱
12.【答案】(1)-3
(2)
(3)除去氮气中的氧气,防止氮化硅与氧气反应
(4) Fe、Cu B
(5)
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专题02 氮及其化合物 无机非金属材料
4大高频考点概览
考点01 氮气和氮的氧化物
考点02 氨和铵盐
考点03 硝酸 酸雨及防治
考点04 硅酸盐材料 新型无机非金属材料
地 城
考点01
氮气和氮的氧化物
1.(2024-2025高一下·四川雅安市·期末)下列有关氮及其化合物说法错误的是
A.氨溶于水的喷泉实验,证明氨气极易溶于水
B.液氨气化时会吸收大量的热,所以液氨可用作制冷剂
C.N≡N断裂需要较多的能量,所以氮气化学性质很稳定
D.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,原因是浓硝酸有挥发性
【答案】D
【详解】A.氨溶于水的喷泉实验中,能形成喷泉是因为氨气极易溶于水,使烧瓶内压强迅速减小,外界大气压将水压入烧瓶形成喷泉,A正确;
B.液氨气化时会吸收大量的热,能使周围环境温度降低,所以液氨可用作制冷剂,B正确;
C.氮气分子中存在N≡N(氮氮三键),断裂N≡N需要较多的能量,所以氮气化学性质很稳定,C正确;
D.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,原因是浓硝酸见光易分解,而不是因为浓硝酸有挥发性,D错误;
故答案选D。
2.(2024-2025高一下·四川自贡市·期末)如图表示酸雨的形成,关于酸雨下列说法错误的是
A.酸雨能损伤农作物、破坏森林和草原
B.汽车尾气导致的酸雨类型主要是硝酸型酸雨
C.雨水因溶解了,其pH约为5.6~7.0
D.燃煤时加入适量生灰石可减少废气中的含量
【答案】C
【详解】A.酸雨显强酸性,能损害农作物,破坏森林和草原,A说法正确;
B.汽车尾气中含有氮氧化物,氮氧化物主要形成硝酸型酸雨,B说法正确;
C.雨水会溶解空气中的二氧化碳,使得雨水pH约为5.6~7.0,C说法错误;
D.燃煤时加入的生石灰会吸收生成的,生成硫酸钙,从而减少废气中的含量,D说法正确;
故答案选C。
3.(2024-2025高一下·四川泸州市·期末)短周期非金属单质甲经下图所示过程可转化为含氧酸(条件省略)。下列有关说法不正确的是
A.甲可能是气体 B.乙可能与碱反应
C.丙一定是无色物质 D.丁一定是电解质
【答案】C
【分析】短周期非金属单质能连续被氧化然后与水反应生成含氧酸,常见的有碳、硫等。碳单质(固体)与氧气反应生成一氧化碳(气体),一氧化碳再与氧气反应生成二氧化碳(气体),二氧化碳与水反应生成碳酸(电解质);硫单质(固体)与氧气反应生成二氧化硫(气体),二氧化硫再与氧气反应生成三氧化硫(常温下为液体),三氧化硫与水反应生成硫酸(电解质),据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,甲可能是气体,例如氮气,氮气与氧气在放电条件下反应生成一氧化氮,一氧化氮再与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸,A 正确;
B.由分析可知,乙可能是酸性氧化物,如二氧化硫,二氧化硫能与碱反应生成盐和水,B 正确;
C.由分析可知,丙不一定是无色物质,例如二氧化氮是红棕色气体,C 错误;
D.由分析可知,丁是含氧酸,酸在水溶液中能电离出氢离子和酸根离子,属于电解质,D 正确;
故答案为:C。
4.(2024-2025高一下·四川达州市·期末)已知NA表示阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是
A.标准状况下,11.2 L CHCl3含有的共价键数为2NA
B.0.1 mol/L KNO3溶液中含有的氧原子数为0.3NA
C.常温常压下,4.4 g CO2中含有的电子数为2.2NA
D.2.8 g N2与足量的H2在一定条件下充分反应,产生NH3的分子数为0.2NA
【答案】C
【详解】A.标准状况下CHCl3为液态,无法用气体摩尔体积计算物质的量,共价键数无法确定,A错误;
B.未提供溶液体积,无法计算溶质的物质的量及氧原子数,B错误;
C.4.4 g CO2为=0.1mol,每个CO2分子含6+2×8=22个电子,总电子数为0.1×22NA=2.2NA,C正确;
D.合成氨为可逆反应,无法完全转化,实际NH3分子数小于0.2NA,D错误;
故答案为:C。
5.(2024-2025高一下·四川广元市·期末)还原NO的反应历程如图。下列说法不正确的是
A.转化①中有极性共价键的断裂
B.转化②中有非极性共价键的形成
C.该转化的总反应为
D.转化③中每消耗,则生成
【答案】C
【详解】A.转化①中NH3中的一个N-H键断裂,有极性共价键的断裂,故A正确;
B.转化②中生成了氮气,有非极性键的形成,故B正确;
C.该转化中,参加反应的除了NO和氨气外,还有氧气,总反应为4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O,故C错误;
D.转化中Fe2+被氧气氧化为Fe3+。生成1molFe3+,转移1mol电子,因此消耗1molO2,转移4mol电子,则生成4molFe3+,故D正确;
故答案选C。
6.(2024-2025高一下·四川资阳市·期末)下列选项中的物质能按图示路径转化,且甲和水可以直接生成乙的是
选项
甲
乙
丙
A
Si
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.不能溶于水,不能一步反应得到,A错误;
B.SO2与水反应生成亚硫酸而不是硫酸,B错误;
C.与水反应生成硝酸和一氧化氮,不能直接一步生成,C错误;
D.CO2与水反应生成碳酸,碳酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳气体,D正确;
故选D。
7.(2024-2025高一下·四川泸州市·期末)2023年《自然-通讯》报道了一种新型合成氨的方法:在太阳能聚焦加热下,通过镁的连续氮化与水解合成氨。该原理如图所示,下列说法不正确的是
A.过程①属于“氮的固定”,Mg3N2中含离子键
B.过程②③发生的反应均属于复分解反应
C.该方法对环境无污染,符合绿色化学思想
D.过程的总反应方程式为:
【答案】C
【详解】A.氮的固定是将游离态的氮()转化为含氮化合物的过程。过程①中和\反应生成,属于氮的固定;是由和通过离子键结合而成的离子化合物,含离子键,A正确;
B.复分解反应是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。过程②:,属于复分解反应,过程③:,属于复分解反应,B正确;
C.反应过程中有生成,污染环境,C错误;
D.根据图示,总反应方程式为:,D正确;
综上,答案是C。
8. (2024-2025高一下·四川石室天府中学·期末)设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 7.8gNa2O2晶体中所含离子总数为0.4NA
B. 80gFe2(SO4)3在溶液中形成的Fe(OH)3胶体粒子数等于 0.4NA
C. 常温常压下, 23gNO2和N2O4的混合气体含有NA个氧原子
D. 0.1molNa2O2固体与足量H2O 充分反应,转移0.2NA个电子
【答案】C
【详解】A. 7.8gNa2O2晶体的物质的量是0.1mol,过氧化钠是由钠离子和过氧根离子组成,则含有的阴、阳离子数目为0.3NA,A错误;
B. 80gFe2(SO4)3的物质的量是0.2mol,由于氢氧化铁胶体中,氢氧化铁胶粒为氢氧化铁的聚集体,则在溶液中形成的Fe(OH)3胶体粒子数小于 0.4NA,但无法计算胶体中含有的胶粒数目,故B错误;
C. 常温常压下, 23gNO2和N2O4的混合气体含有0.5mol最简式NO2,则含有1mol氧原子,含有NA个氧原子,故C正确;
D. 0.1molNa2O2固体与足量H2O 充分反应,生成0.05mol氧气,转移了0.1mol电子,转移0.1NA个电子,故D错误;
故选C。
9. (2024-2025高一下·四川广安市·期末)下列叙述错误的是
A. 反应③一定为非氧化还原反应
B. 若A为硝酸,则Y遇空气会变成红棕色
C. 若X为S,则适量的Y可防止葡萄酒氧化变质
D. 若X为非金属单质,则常温下可用铝制容器盛装A的浓溶液
【答案】A
【详解】A.若X为氮气,Y为NO,Z为NO2,NO2与水反应是氧化还原反应,A错误;
B.若A为硝酸,则Z为NO2,Y为NO,则Y遇空气会变成红棕色,B正确;
C.若X为S,则Y为SO2,SO2具有还原性,适量的SO2可防止葡萄酒氧化变质,C正确;
D.若X为非金属单质S,Y为SO2,Z为SO3,则A为硫酸,常温下铝遇浓硫酸钝化,可用铝制容器盛装浓硫酸,D正确;
故选A。
10.(2024-2025高一下·四川广安市·期末) 的排放来自汽车尾气,研究利用反应,用活性炭可对其进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的和一定量的气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示,下列有关说法不正确的是
A. 若能测得反应产生,则反应放出的热量为
B. 达到平衡后减小活性炭的用量,平衡逆向移动
C. 在之间,化学反应速率:
D. 使用合适的催化剂,可加快反应,反应的不变
【答案】B
【详解】A.22gCO2物质的量为0.5mol,反应产生1molCO2放热34.0kJ,产生0.5molCO2放热17.0kJ,11gCO2物质的量为0.25mol,反应放出热量为8.5kJ,A正确;
B.活性炭是固体,固体的量的改变不影响平衡移动,B错误;
C.在之间,NO转化率在减小,说明反应逆向进行,所以,C正确;
D.催化剂可加快反应速率,但不改变反应的△H,D正确;
故选B。
地 城
考点02
氨和铵盐
1.(2024-2025高一下·四川绵阳市·期末)氨的喷泉实验体现出的氨的性质是
A.还原性 B.易液化 C.极易溶于水 D.比空气轻
【答案】C
【详解】喷泉实验的原理是气体大量溶于水(或溶液),使容器内压强降低,外界液体被大气压压入形成喷泉。氨的喷泉实验中,氨气快速溶于水导致压强下降,水被压入烧瓶形成喷泉,直接证明其“极易溶于水”。其他选项(还原性、易液化、密度小)均与实验现象无直接关联。
故选C。
2.(2024-2025高一下·四川成都市嘉祥外国语学校·期末)氨气是重要的化工原料,下列有关氨气及含氮化合物的说法不正确的是
A.常温常压下,20gND3含有的电子数为10NA
B.常温常压下,11.2L氨气中原子个数小于2NA
C.在工业合成氨中,生成1.7g氨气时,转移电子数为0.3NA
D.标准状况下,2.24L氨气完全溶于水,所得溶液中的数目为0.1NA
【答案】D
【详解】A.ND3中的D指,每个ND3含7+=10个电子,ND3的摩尔质量为20g/mol,20gND3的物质的量为1mol,含有的总电子数为10NA,A正确;
B.常温常压下气体摩尔体积大于22.4L/mol,11.2L NH3的物质的量小于0.5mol,原子总数小于2NA,B正确;
C.工业合成氨的化学方程式为,每生成2mol NH3转移6mol电子,1.7gNH3的物质的量为,生成1.7g氨气时,转移电子数为0.3NA,C正确;
D.标准状况下的2.24L NH3为,氨气溶于水后存在如下过程:,所得溶液中的数目远小于0.1NA,D错误;
故选D。
3.(2024-2025高一下·四川广元市·期末)化学与生产生活密切相关。下列说法不正确的是
A.非处方药的包装上印有“OTC”标识
B.味精能增加食品的鲜味,是一种常用的增味剂,其主要成分为谷氨酸钠
C.铵盐受热升华为气体,遇冷凝华为铵盐
D.难溶于水和酸,不易被X射线穿透,可用于胃肠X射线影像检查
【答案】C
【详解】A.非处方药的包装上确实印有“OTC”标识,与处方药(Rx)区分,A正确;
B.味精的主要成分是谷氨酸钠,用于增强食物鲜味,B正确;
C.铵盐(如NH4Cl)受热分解为NH3和HCl气体,冷却时重新结合成固体,属于化学分解与化合,而非物理升华和凝华,C错误;
D.BaSO4难溶于水和酸,可阻挡X射线,用于胃肠造影,D正确;
故答案选C。
4.(2024-2025高一下·四川成都市嘉祥外国语学校·期末)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.K+、H+、、 B.Fe2+、H+、、
C.K+、Pb2+、、 D.、Ba2+、、
【答案】A
【详解】A.这四种离子两两之间互不反应,可大量共存,A符合题意;
B.酸性环境下的具有强氧化性,能将Fe2+、氧化为Fe3+、;和可反应生成水和SO2,不能大量共存,B不符合题意;
C.Pb2+能与结合生成硫酸铅沉淀,和Pb2+可结合生成醋酸铅,不能大量共存,C不符合题意;
D.和能反应生成,不能大量共存,D不符合题意;
故选A。
5.(2024-2025高一下·四川乐山市·期末)下列操作对应的离子方程式正确的是
A.熟石灰中和废水中的硫酸:
B.将少量通入冷氨水中:
C.过量铁粉与稀反应:
D.向溶液中加入过量的溶液:
【答案】C
【详解】A.熟石灰中和废水中的硫酸:,A错误;
B.将少量通入冷氨水中:,B错误;
C.过量铁粉加入稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水,其反应的离子方程式为:,C正确;
D.向碳酸氢铵溶液中加入过量的NaOH溶液,反应生成了碳酸根离子和一水合氨,反应的离子方程式为:++2OH﹣=+H2O+NH3•H2O,D错误;
故选C。
6.(2024-2025高一下·四川绵阳市南山实验学校·期末)利用下列实验装置能达到实验目的的是
A.用于验证反应是否有CO2生成
B.制取并收集少量氨气
C.验证碳酸的酸性大于硅酸
D.进行喷泉实验
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.反应:,反应中释放的二氧化碳和二氧化硫均能使澄清石灰水变浑浊,则该装置不能用于验证反应是否有CO2生成,A不符合题意;
B.生石灰即CaO能和氨水中的水反应生成氢氧化钙,且反应放热,促使一水合氨分解产生氨气,NH3极易溶于水,故用向下排空气法收集,一团棉花堵住试管口,可防止氨气与空气发生对流,从而保证收集到的氨气更加纯净,B符合题意;
C.盐酸会挥发,进入水玻璃的气体是二氧化碳和氯化氢的混合气体,二氧化碳和氯化氢均能和硅酸钠溶液反应生成沉淀,故该装置不能验证碳酸的酸性大于硅酸,C不符合题意;
D.一氧化氮不溶于水也不能与水反应,不能进行喷泉实验,D不符合题意;
故选B。
7.(2024-2025高一下·四川绵阳市·期末)已知氨可以与灼热的CuO反应生成N2和Cu,用下面示意图中的装置可以实现该实验。装置A中装有混合固体NH4Cl和Ca(OH)2,下列关于该实验过程说法错误的是
A.装置A中发生反应:
B.装置B中可加入碱石灰(CaO和NaOH的混合物),目的是干燥氨
C.实验时在装置C中观察到的现象是黑色固体变为红色
D.实验时在装置D中观察到产生无色液体,收集到液态氨
【答案】D
【详解】A.A为实验室制备氨气的装置,发生反应为,A正确;
B.装置B中可加入碱石灰,目的是干燥氨,B正确;
C.由题干信息可知氨可以与灼热的反应生成和Cu,故在装置C中观察到的现象是黑色固体变为红色,C正确;
D.氨气还原氧化铜之后剩余的氨气和产生的水蒸气在冷凝时会形成氨水,则D中观察到的现象是产生无色液体,收集到的物质是氨水,D错误;
故答案选D。
8.(2024-2025高一下·四川成都市·期末)某化学兴趣小组在实验室利用下图装置制备氨气并探究其相关性质:
回答下列问题:
(1)A为制取的发生装置,该装置中反应的化学方程式为___________。
(2)D装置后接尾气吸收装置,下列不能用来吸收该尾气的装置是___________(填标号)。
(3)若将D装置与已经收集满的E装置中a处导管相连,打开止水夹后,在E中产生白色沉淀,其化学式为___________。若要验证E装置反应后的氯化钡溶液中含有,其操作是___________。
(4)若向E装置中a处导管通入大量___________(填标号),在E中不会产生白色沉淀。
A. B. C.HCl D.
(5)C装置中黑色CuO粉末变红,D装置中无水硫酸铜变蓝,同时还产生一种单质气体,则C装置中反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)
(2)①④
(3) BaSO3 取E装置中溶液少许于试管中,加入少量NaOH固体,加热,若有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成,则含有
(4)AC
(5)
【分析】A中氯化铵与氢氧化钙加热制备氨气:,B中碱石灰干燥氨气,C中氨气与氧化铜反应,D中无水硫酸铜检验生成的水,D之后需要接氨气的尾气处理装置,防止污染空气。
【详解】(1)A中制备氨气的化学方程式为:;
(2)氨气极易溶于水,尾气吸收需要防止倒吸,①装置容易发生倒吸,②③⑤装置能防倒吸,④装置没有出气口,不能用来吸收该尾气的装置是:①④;
(3)氨气和二氧化硫在水中生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与氯化钡反应生成BaSO3沉淀。检验的方法是:取E装置中溶液少许于试管中,加入少量NaOH固体,加热,若有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成,则含有;
(4)A.CO2和SO2均不和BaCl2溶液反应,若向E装置中a处导管通入大量CO2,不会产生白色沉淀,A符合题意;
B.氧气和二氧化硫在BaCl2溶液中反应能生成BaSO4,会产生白色沉淀,B不符合题意;
C.HCl和SO2均不和BaCl2溶液反应,无白色沉淀产生,C符合题意;
D.NO2和水反应生成HNO3,HNO3可以将SO2氧化为硫酸根,生成BaSO4白色沉淀,D不符合题意;
故选AC。
(5)C装置中黑色CuO粉末变红,说明有Cu生成,Cu元素化合价降低,D中无水硫酸铜变蓝,说明有H2O生成,还产生一种单质气体,根据氧化还原反应原理,该气体单质中元素化合价升高,该气体为N2,总反应方程式为:。
9.(2024-2025高一下·四川德阳市什邡中学·期末)某化学兴趣小组在教师的指导下,利用如图所示装置(夹持和加热装置已省略)和试剂进行 的制备及性质探究的一体化实验。请回答下列问题:
(1)实验开始后,关闭 打开 加热甲处试管。甲处试管内发生反应的化学方程式为___________;乙处瓶内观察到的现象为___________。
(2)一段时间后关闭K1,打开K2,丁处瓶内发生反应的离子方程式为___________;继续反应一段时间后,关闭K2、K4,打开K3,挤压胶头滴管,己处圆底烧瓶内能观察到的现象为___________。
(3)甲装置可以用如图所示装置代替,盛放浓氨水的仪器名称是___________,制得的气体可用___________(试剂名称)干燥。
(4)氨的催化氧化是工业制硝酸的基础。假设氨催化氧化时氧气过量,使生成的氮氧化物恰好溶于生成的水,则所得硝酸的质量分数是___________%。(结果保留1位小数)
【答案】(1) 液面上方出现白烟
(2) 出现红色喷泉
(3) 分液漏斗 碱石灰
(4)77.8
【分析】甲装置是氨气的发生装置,关闭K2,K3,打开K1、K4,加热甲处试管,氨气进入乙中,与挥发的浓盐酸反应生成氯化铵,在乙上方出现白烟现象;同时在己瓶中收集满氨气;一段时间后关闭K1,打开K2,氨气与氯化铝溶液反应生成氢氧化铝沉淀;关闭K2、K4,打开K3,挤压胶头滴管,烧瓶内的氨气溶解,压强减小,会形成红色的喷泉;丙进行尾气处理,干燥管的作用是防倒吸;
【详解】(1)甲处试管发生的反应为;由分析可知,乙处瓶内观察到的现象为液面上方出现白烟;
(2)一段时间后关闭K1,打开K2,丁处瓶内氨气与氯化铝溶液反应生成氢氧化铝沉淀,发生反应的离子方程式为;反应一段时间后,关闭K2、K4,打开K3,挤压胶头滴管,烧瓶内的氨气溶解导致压强减小,烧杯中的溶液进入烧瓶,由于氨气溶于水显碱性,会在己中出现红色喷泉;
(3)由图可知,盛放浓氨水的仪器名称是分液漏斗;该装置制得的气体是氨气,,可以用碱石灰干燥;
(4)氨的催化氧化的方程式为:,由于氧气过量,生成的一氧化氮被氧化为二氧化氮,二氧化氮、氧气和水再反应生成硝酸,总方程式为:,即1 mol NH3最终生成1 mol HNO3和1 mol H2O,硝酸的质量分数。
10.(2024-2025高一下·四川自贡市·期末)碱金属的液氨溶液含有蓝色溶剂化电子。钠与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。
已知:的熔点为-77.75℃,沸点为-33.5℃。
②无水氯化钙可吸收水、氨气。
(1)的电子式为_____。
(2)实验室若用熟石灰和氯化铵制取,反应的化学方程式为_____。
(3)仪器A名称为_____,A、B中依次装入的药品最佳为_____(填字母)。
a.碱石灰、无水氯化钙
b.碱石灰、碱石灰
c.无水氯化钙、碱石灰
(4)丙应放入下列哪种装置中_____(填字母)。
a.0℃冰水浴体系
b.-70℃干冰~丙酮冷却体系
c.-200℃液氮冷却体系
(5)推测,具有较强的_____(填“氧化性”或“还原性”)。
(6)金属钠与液氨可发生置换反应生成,化学反应方程式为_____。
【答案】(1)
(2)
(3) 球形干燥管 a
(4)b
(5)还原性
(6)2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑
【分析】装置A制备NH3;装置B为安全瓶起缓冲作用;装置C用碱石灰干燥NH3;装置D中液氨与钠发生反应,装置E为尾气处理装置,吸收氨气,防止氨气直接排入空气中污染环境,同时避免空气中的水蒸气进入装置干扰实验。
【详解】(1)是共价化合物,电子式为;
(2)熟石灰和氯化铵在加热条件下反应生成、氯化钙、水,反应的化学方程式为 ;
(3)根据装置图,仪器A名称为球形干燥管;A的作用是干燥氨气,B的作用是吸收氨气,同时防止空气中的水蒸气进入丙,所以A、B中依次装入的药品最佳为碱石灰、无水氯化钙,选a。
(4)的熔点为-77.75℃,沸点为-33.5℃,丙中需要氨气液化,所以需要-70℃干冰~丙酮冷却体系,选b。
(5)溶剂化电子能释放电子,易失电子,具有较强的还原性。
(6)金属钠与液氨可发生置换反应生成和NaNH2,化学反应方程式为2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑。
11.(2024-2025高一下·四川眉山市·期末)硫酸铵是一种白色晶体,其水溶液受热易分解,微溶于乙醇,常用作半导体材料表面的处理剂。某实验小组用30%双氧水、浓硫酸和氨气为原料制备少量的过硫酸铵,实验装置如图(控温和夹持仪器已略去)。
回答下列问题:
(1)盛装浓硫酸的仪器名称为___________。
(2)反应过程中应将仪器W置于冷水浴中,其主要目的是防止温度过高导致过硫酸铵分解、增大氨气在溶液中的溶解度以及___________。
(3)B框中为制备氨气的装置,其氨气从c口导出,下列装置不能填入其中的是___________(填标号);仪器的连接顺序为___________(用小写字母和箭头连接)。
(4)装置C的作用是___________。
(5)制备过硫酸铵反应的化学方程式为___________,充分反应后,将中混合液经减压蒸发、___________、过滤、洗涤、干燥可获得过硫酸铵。
(6)取4.75g过硫酸铵(M=228g/mol)样品溶于水,配成溶液,量取所配溶液于锥形瓶中,加入过量的溶液,生成的恰好与的溶液完全反应(提示:)。则样品中过硫酸铵的质量分数为___________。
【答案】(1)分液漏斗
(2)防止过氧化氢分解
(3) ② f→g(或g→f)→a→b→d→e
(4)吸收氨气,防止污染环境(合理即可)
(5) (降温)结晶
(6)60%
【分析】装置B中的氨气经过安全瓶D后,通入装置A中与30%双氧水和浓硫酸发生反应生成过硫酸铵,C装置能吸收多余的氨气,据此分析作答。
【详解】(1)盛浓硫酸的仪器名称为分液漏斗,故答案为:分液漏斗。
(2)反应过程中有30%双氧水、氨气,产物为过硫酸铵,其水溶液受热易分解,所以应将仪器W置于冷水浴中,其主要目的是防止温度过高导致过硫酸铵分解、增大氨气在溶液中的溶解度以及防止过氧化氢分解,故答案为:防止过氧化氢分解。
(3)②中氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,氨气和氯化氢在试管口又重新生成氯化铵,因此不能直接加热氯化铵制取氨气,其他装置都能成功制取氨气;装置B中的氨气经过安全瓶D后,通入装置A中与30%双氧水和浓硫酸发生反应生成过硫酸铵,C装置能吸收多余的氨气,仪器的连接顺序为f→g(或g→f)→a→b→d→e,故答案为:②;f→g(或g→f)→a→b→d→e。
(4)氨气有毒,可利用稀硫酸吸收,防止污染环境,故答案为:吸收氨气,防止污染环境(合理即可)。
(5)根据题意,实验室以氨气、过氧化氢和浓硫酸为原料可制备少量的过硫酸铵,化学方程式为;由题可知,晶体易溶于水,则将中混合液经减压蒸发、(降温)结晶、过滤、洗涤、干燥可获得过硫酸铵,故答案为:;(降温)结晶。
(6)生成的物质的量为,设溶液中过硫酸铵的物质的量为x,反应中中碘元素化合价从-1价变为0价,则过硫酸铵中过氧根中的氧元素化合价从-1价降为-2价,根据得失电子守恒可知:,解得,因此过硫酸铵的质量分数=,故答案为:60%。
12.(2024-2025高一下·四川成都市蓉城名校联盟·期末)硫酸亚铁铵是一种重要的化工原料。硫酸亚铁铵受热分解的反应方程式为,化学小组设计如图实验装置(夹持装置略去),在时隔绝空气加热至发生装置中的硫酸亚铁铵分解完全,验证其分解产物。
实验一:甲组同学验证分解产物中含有氨气和水蒸气,并收集氮气。
(1)U型管中的试剂可选用_______(填标号)。
a.碱石灰 b.氯化钙 c.浓硫酸 d.氧化钙
(2)当观察到湿润的红色石蕊试纸变色一段时间后,挤压胶头滴管,滴入几滴浓盐酸时,发生的反应的化学方程式为_______。
实验二:乙组同学验证分解产物中含有SO2。
(3)饱和溶液的主要作用是_______;能证明分解产物中含有的实验现象为_______。
(4)盛装足量酸性溶液的装置中发生反应的离子方程式为_______。
实验三:发生装置中固体完全分解后变为红棕色粉末,丙组同学设计实验验证固体残留物仅为Fe2O3,而不含FeO和Fe3O4。
(5)完成下表内容:
实验步骤
预期现象
结论
取少量残留物于试管中,加入一定浓度的_______(填“稀盐酸”“稀硫酸”或“稀硝酸”),使其完全溶解,取溶解后的少量溶液于另一支试管中,滴加2~3滴_______(填试剂名称)
_______
固体中仅有Fe2O3
【答案】(1)ad
(2)
(3) 吸收 品红溶液褪色
(4)
(5) 稀硫酸 酸性溶液或铁氰化钾溶液 酸性溶液紫色不褪去或无蓝色沉淀生成
【分析】(一)本题为实验探究题,先用无水硫酸铜检验产物中有水蒸气,在用碱石灰或CaO吸收SO2,并用湿润的红色石蕊试纸检验氨气,将过量的氨气通入浓盐酸中吸收,而后通过排水法收集N2;(二)将产生的气体通过饱和NaHSO3溶液吸收氨气,同时减小SO2的溶解度,CCl4能够起到防止倒吸的作用,再通入品红溶液中以检验产物中含有SO2,再通入足量的酸性高锰酸钾溶液吸收多余SO2,以免污染环境;(三)是通过检验固体产物中是否含有Fe3+、Fe2+来确定固体的成分,据此分析解题。
【详解】(1)U型管中试剂的作用是除去SO2气体,防止干扰NH3的检验,SO2是酸性氧化物,能与碱或碱性物质反应,则U型管中的固体试剂可选用碱石灰、氧化钙、NaOH固体,不能选择液体试剂浓硫酸,也不能选择氯化钙固体,因为氯化钙固体能吸收NH3、且不能吸收SO2气体,故答案为:ad;
(2)氨气和浓盐酸反应生成固体氯化铵,化学方程式为NH3+HCl=NH4Cl;
(3)饱和NaHSO3溶液能吸收、除去NH3,且不能溶解SO2气体,即饱和NaHSO3溶液的主要作用是吸收NH3;SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,常用于SO2气体的检验;
(4)酸性KMnO4溶液具有强氧化性,氧化SO2气体生成,自身还原为Mn2+,反应的离子方程式为2+5SO2+2H2O=2Mn2++5+4H+;
(5)方法1:Fe2+具有还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色,可用于检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+,即取少量残留物于试管中,加入一定浓度的稀硫酸使其完全溶解,取溶解后的少量溶液于另一支试管中,滴加2~3滴酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液紫色不褪去,说明溶液中不含有Fe2+,即可验证固体残留物仅为Fe2O3,而不含FeO和Fe3O4;
方法2:Fe2+能与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色KFe[Fe(CN)6]沉淀,可用于检验Fe2+,即取少量残留物于试管中,加入一定浓度的稀硫酸或稀盐酸使其完全溶解,取溶解后的少量溶液于另一支试管中,滴加2~3滴K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成,说明溶液中不含有Fe2+,即可验证固体残留物仅为Fe2O3,而不含FeO和Fe3O4。
地 城
考点03
硝酸 酸雨及防治
1.(2024-2025高一下·四川成都市蓉城名校联盟·期末)氮及其化合物在生产生活中应用广泛。下列物质的性质和用途对应关系错误的是
选项
物质的性质
用途
A
化学性质稳定
填充灯泡
B
具有还原性
脱除烟气中
C
受热易分解
实验室制氨气
D
具有强氧化性
清洗试管内壁的银镜
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.氮气化学性质稳定,可用作灯泡中保护气,防止灯丝氧化,A正确;
B.氨气具有还原性,在脱硝反应中可以还原为和,B正确;
C.受热分解生成和HCl,但两者遇冷会重新化合,无法有效制氨气;实验室制取通常用与共热,C错误;
D.硝酸的强氧化性,稀硝酸可溶解银,反应生成、NO和,D正确;
故答案为:C。
2.(2024-2025高一下·四川成都市龙泉驿区·期末)物质的转化关系如图所示(部分转化条件略去)。下列有关说法正确的是
A.若物质A为金属单质,则物质D可能是NaOH
B.若物质A为非金属固态单质,则物质D一定是
C.若物质D为,则物质A一定是
D.若物质D为,则物质A可能是溶液
【答案】A
【详解】A.若A为Na,在空气中反应变为B为Na2O,继续在空气中加热生成C为Na2O2,与水反应生成NaOH,故A正确;
B.若A碳单质,与少量O2可以生成B为CO,再与O2反应生成C为CO2,与水反应生成H2CO3,故B错误;
C.若D为HNO3,A可以是NH3,发生催化氧化生成NO,再与O2反应生成NO2,与水反应生成HNO3,故C错误;
D.若D为H2SO4,A应为H2S气体,与O2反应生成SO2,催化氧化生成SO3,再与水生成H2SO4,故D错误;
答案选A。
3.(2024-2025高一下·四川德阳市什邡中学·期末)非金属元素及其化合物是无机化学的重要组成部分。已知甲是一种正盐,无论X是强酸还是强碱,都存在如下的转化关系。下列说法中不正确的是
A.若X是强酸,则乙和丙可在一定条件下,发生反应生成一种黄色固体
B.无论X 是强酸还是强碱,常温下,铁放入Y的浓溶液中均无明显现象
C.若X是强碱,则丁与H2O反应生成Y 的过程中转移的电子数为2NA
D.无论X是强酸还是强碱,均可用Y 与 Cu反应制备丙
【答案】C
【分析】已知甲是一种正盐,无论X是强酸还是强碱,都存在的转化关系,结合常见物质的连续氧化规律,推知甲可能为硫化铵((NH4)2S),若X为强酸时,(NH4)2S与强酸反应生成乙,则乙为H2S,H2S与O2反应生成SO2,SO2与O2生成SO3,SO3与水反应生成H2SO4;若X为强碱时,(NH4)2S与强碱反应生成乙,则乙为NH3,NH3与O2反应生成NO,NO与O2生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,据此回答。
【详解】A.若X是强酸,则乙为H2S,丙为SO2,H2S与SO2反应生成S单质和水,S单质为黄色固体,A正确;
B.无论X 是强酸还是强碱,Y的浓溶液为浓H2SO4或浓HNO3,常温下与铁钝化,铁放入Y的浓溶液中均无明显现象,B正确;
C.X为强碱时,丁为NO2,与水反应生成HNO3和NO,每3mol NO2转移2mol电子,1mol NO2转移电子,题目中没有给出物质的量,C错误;
D.X为强酸时,Y为H2SO4,Cu与浓H2SO4加热生成SO2(丙);X为强碱时,Y为稀HNO3,Cu与稀HNO3生成NO(丙),D正确;
故选C。
4.(2024-2025高一下·四川成都市龙泉驿区·期末)下列反应的离子方程式错误的是
A.盐酸中滴加溶液:
B.溶液中通入过量:
C.向硫代硫酸钠溶液中加入稀硫酸:
D.过量Fe加入稀中:
【答案】D
【详解】A.盐酸与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,离子方程式正确,符合强酸制弱酸原理,A正确;
B.过量SO2与碳酸钠反应生成HSO和CO2,离子方程式电荷守恒且产物合理,B正确;
C.硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成S和SO2,方程式与实际反应一致,C正确;
D.过量Fe与稀HNO3反应时,Fe应被氧化为Fe2+而非Fe3+(因Fe过量会还原Fe3+),正确方程式应为3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O,D错误;
故选D。
5.(2024-2025高一下·四川自贡市·期末)已知物质A~E中均含有同种元素,均为高中常见物质,A为气体单质,D为红棕色气体。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,2.24LA与足量充分反应生成B的分子数为0.2
B.0.1molB完全反应生成C转移的电子数为0.5
C.0.1molD与足量的充分反应生成E的数目为0.1
D.0.03的Fe与足量的稀E溶液充分反应,消耗0.08molE
【答案】B
【分析】A~E中均含有同种元素,均为高中常见物质,A为气体单质,D为红棕色气体,则D为二氧化氮气体,A为氮气,氮气和氢气生成氨气,氨气催化氧化生成NO,NO和氧气转化为二氧化氮,二氧化氮和水生成硝酸;
【详解】A.反应为可逆反应,则标准状况下,2.24L氮气(为0.1mol)与足量氨充分反应生成氨气的分子数小于0.2,A错误;
B.,反应中氮化合价由-3变为+2,则0.1mol氨气完全反应生成NO转移0.5mol电子,电子数为0.5,B正确;
C.,则0.1mol二氧化氮与足量的充分反应生成硝酸的数目小于0.1,C错误;
D.,0.03的Fe与足量的稀硝酸溶液充分反应,消耗0.12mol,D错误;
故选B。
6.(2024-2025高一下·四川巴中市·期末)部分含氮、硫的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
A.a是酸性气体,可用e的浓溶液干燥
B.c和h都是酸性氧化物,过量排放到空气中,易造成酸雨
C. f是最重要的人工固氮产物,可以用湿润的红色石蕊试纸检验
D.e和i的浓溶液都有强氧化性,但常温下与铁不反应
【答案】C
【分析】根据上述价类二维图可知a为,b为S,c为,d为,e为;
f为,g为NO,h为,i为
【详解】A.a为不能用浓硫酸干燥,会发生氧化还原反应,A错误;
B.不是酸性氧化物,B错误;
C.人工固氮为工业合成氨,产物为,显碱性,用湿润的红色石蕊试纸检验,C正确;
D.浓硫酸、浓硝酸常温下遇铁发生钝化,是化学变化,D错误;
故选C。
7.(2024-2025高一下·四川成都市树德中学·期末)“价-类二维图”是学习元素及其化合物的重要模型和工具。下图是部分含氮、硫元素的“价-类二维图”。下列说法不正确的是
A.纵坐标轴左侧区域代表的是氮及其化合物
B.g和e的浓溶液相遇会产生白烟
C.e、k、g的浓溶液敞口放置于空气中,浓度均会降低
D.a与c、g与i或j均能发生归中反应生成单质
【答案】B
【分析】根据元素的价类图可知:左边为N元素的“价-类二维图”。右边为硫元素的“价-类二维图”。结合元素的化合价可知:a是H2S,b是S单质,c是SO2,d是SO3,e是H2SO4,f是硫酸盐;g是NH3,h是N2,i是NO,j是NO2或N2O4,k是HNO3,然后根据问题进行分析解答。
【详解】A.硫元素的最低价是-2价,氮元素的最低价是-3价,根据图示可知坐标轴右侧区域代表的是硫及其化合物,左侧区域代表的是氮及其化合物,A正确;
B.g是NH3,e是H2SO4,硫酸是非挥发性酸,二者相遇不会产生白烟,B错误;
C.e是H2SO4,具有吸水性,吸水导致其浓度降低;k是HNO3,具有挥发性,挥发导致溶质减少,浓度降低;g的浓溶液是浓氨水,具有挥发性,挥发导致溶质减少,浓度降低,C正确;
D.a是H2S,c是SO2,能发生归中反应:;g是NH3,i是NO,j是NO2或N2O4,可以发生归中反应:或,D正确;
故选B。
8.(2024-2025高一下·四川遂宁市·期末)将2.56g铜与一定浓度的硝酸溶液恰好完全反应,得到的NO和NO2物质的量之比为1:5。若将收集NO和NO2的集气瓶倒立于水中,通入一定量的氧气V L(标准状况),充分反应后无气体剩余。在反应后的溶液中再加入200mL1.6mol·L-1的稀硫酸,则该混合溶液最多可以溶解的铁单质质量为W g。下列说法错误的是
A.铜与硝酸反应转移的电子数目为0.08NA
B.得到的NO和NO2的体积为1.344L(标准状况)
C.V=0.448
D.W=6.72
【答案】D
【详解】A.铜的物质的量为,每个Cu原子失去2e⁻,总转移电子数为,故A正确;
B.设一氧化氮和二氧化氮的物质的量分别为xmol、ymol,则有5x=y,根据电子转移守恒有3x+y=0.08,解得x=0.01mol、y=0.05mol,则标准状况下NO和NO2的体积为,故B正确;
C.设一氧化氮和二氧化氮的物质的量分别为xmol、ymol,则有5x=y,根据电子转移守恒有3x+y=0.08,解得x=0.01mol、y=0.05mol,根据方程式:4NO+3O2+2H2O=4HNO3、4NO2+O2+2H2O=4HNO3,0.01mol一氧化氮消耗氧气的物质的量为,0.05mol二氧化氮消耗的氧气的物质的量为,则氧气总物质的量为0.0075mol+0.0125mol=0.02mol,标况下体积为0.02mol×22.4L/mol=448mL,故C正确;
D.可能发生的反应:、、,加入n(H+)=0.2L×1.6mol/L×2=0.64mol,反应后的溶液为硝酸铜,则,,则消耗铁的物质的量为,质量为,故D错误;
故答案为D。
9.(2024-2025高一下·四川达州市·期末)将5.5g铁粉和铝粉的混合物完全溶于过量的硝酸溶液,同时产生混合气体(只考虑NO和),向反应后的溶液中加入足量的5mol/LNaOH溶液,所加NaOH溶液的体积与生成沉淀的物质的量的关系如图所示,下列说法错误的是
A.图中a点的取值为20
B.铁粉与铝粉的物质的量之比为1:2
C.c点溶液的溶质为、
D.混合气体中NO、可能依次为0.1mol、0.3mol
【答案】D
【分析】5.5g铝粉和铁粉的混合物与过量的硝酸充分反应,被氧化为,反应后的溶液中加入足量的溶液,则随着的滴加,发生的反应依次有为,为,为,为过量,则由阶段消耗的溶液的体积可计算生成的的物质的量及根据元素守恒计算原混合物中铝粉的质量,=0.1mol,原混合物中铁粉的质量,,根据阶段发生的反应,可计算阶段消耗的溶液的体积。
【详解】A.根据上述分析,图中a点的取值为,a=20,A项正确;
B.铁粉与铝粉的物质的量之比为,B项正确;
C.点后为过量,c点时溶液中 与完全反应,转化为、沉淀,溶液中溶质为、,C项正确;
D.根据得失电子守恒,有,即,若生成的混合气体中NO、依次为0.1mol、0.3mol,不能使等式成立,D项错误;
答案选D。
10.(2024-2025高一下·四川达州市·期末)已知短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增加,可组成一种重要的食品添加剂,该物质被灼烧时的火焰呈黄色,其结构如下图所示。下列说法正确的是
A.非金属性:Y>Z>W B.原子半径:W>Z>Y>X
C.Q与W可形成多种化合物 D.元素X、Z、W组成化合物的一定是共价化合物
【答案】C
【分析】根据该物质被灼烧时的火焰呈黄色,可知为,短周期元素X、Y、Z、W为第一周期或第二周期元素,结合结构图中元素成键规律,可知X、Y、Z、W分别为H、C、N、O。
【详解】A.Y、Z、W分别为C、N、O,根据同周期元素从左到右非金属性增强,即非金属性,A项错误;
B.X、Y、Z、W分别为H、C、N、O,结合同周期元素原子半径从左到右减小,则原子半径,B项错误;
C.Q与W分别为、O,形成的化合物有,C项正确;
D.X、Z、W分别为H、N、O,组成化合物有属于共价化合物,有为离子化合物,D项错误;
答案选C。
11.(2024-2025高一下·四川广元市·期末)某学习小组探究在不同条件下的氧化性。
(1)基于Cu与稀硝酸的反应___________(用化学方程式表示),初步得出结论:在酸性条件下体现强氧化性。
(2)为验证(1)中结论,小组同学设计如下实验:配制溶液,所需固体的质量为___________g;配制过程中需要用到的玻璃仪器除量筒、玻璃棒、胶头滴管及烧杯外,还有___________(填仪器名称)
(3)该小组同学认为Cu的还原性较弱,若用还原性更强的金属,则可以在非酸性条件下体现氧化性。于是,分别取溶液、20mL水于两烧杯中,各加入绿豆大小的钠块,观察到两烧杯中实验现象几乎无差别。
【提出猜想】小组同学认为可能是浓度较低引起的。
【优化实验】调节溶液中的浓度,探究在非酸性条件下的氧化性。
实验
实验操作
实验现象
Ⅰ
取溶液于烧杯中,向其中加入1.5g①___________,再向该溶液中加入绿豆大小的钠块
随即有黄色火花出现,之后燃烧
Ⅱ
取溶液于烧杯中,向其中加入固体,再向该溶液中加入绿豆大小的钠块
瞬间有黄色火花出现,立即燃烧
【实验分析】小组同学认为实验Ⅰ、Ⅱ还不足以说明在非酸性条件下体现氧化性。
【查阅资料】在碱性介质中,活泼金属可将还原为;在碱性溶液中以还原性为主;在碱性条件下的还原产物通常为(绿色)。
【补充实验】该小组同学通过实验验证还原产物的存在。
②该方案为___________;可观察到的现象为___________。由此可得在非酸性条件下可以体现氧化性。
③在非酸性条件下,将Na氧化的离子方程式为___________。
【答案】(1)
(2) 8.5 1000mL容量瓶
(3) 固体 取少量实验Ⅰ或实验Ⅱ反应后溶液于试管中,向其中加入少量溶液 溶液变为绿色
【详解】(1)Cu与稀硝酸反应生成NO气体,反应的化学方程式为:。
(2)配制溶液,所需固体的质量为:;配制过程中需要用到的玻璃仪器有:量筒、玻璃棒、胶头滴管、烧杯、1000mL规格容量瓶。
(3)①要验证可能是浓度较低引起的,则需要改变的浓度,因此在所取的溶液于烧杯中,可以继续增加的量,即可以向溶液中继续加入1.5g的后,再向该溶液中加入绿豆大小的钠块;
②根据资料信息,在碱性介质中,活泼金属可将还原为,在碱性溶液中以还原性为主;而在碱性条件下的还原产物通常为(绿色),如果要通过实验验证还原产物的存在,则需要取少量实验Ⅰ或实验Ⅱ反应后溶液于试管中,向其中加入少量溶液,可以观察到溶液变为绿色;
③根据以上信息可知,活泼金属可将还原为,则在非酸性条件下,将Na氧化的离子方程式为:。
12.(2024-2025高一下·四川德阳市·期末)在如图1所示的物质转化关系中,A是常见气态氢化物,B是能使带火星的木条复燃的无色无味气体,E的相对分子质量比D大17,G是一种紫红色金属单质。(反应条件和部分生成物未列出)。请回答下列问题:
(1)构成物质B的元素在周期表中的为___________,A的电子式为___________。
(2)A、C在催化剂存在的条件下可以发生反应,生成一种单质和F,反应的化学方程式为___________。
(3)将充满D的试管倒放在盛有水的水槽中(如图2),并轻轻晃动试管,观察到的现象是___________,在标准状况下,所得溶液的物质的量浓度是___________mol/L(结果保留3位小数 )。
(4)反应①的化学方程式为___________。
(5)反应②的离子方程式为___________。
【答案】(1) 第二周期
(2)
(3) 红棕色气体变成无色,试管容积的充满液体
(4)
(5)
【分析】B是能使带火星的木条复燃的无色无味气体,则B是氧气,G是一种紫红色金属单质,则G是铜,A是常见气态氢化物,且能和氧气反应,所以根据图中的转化关系判断,A可能是氨气,则C就是NO,F是水,NO和氧气反应生成D是NO2,NO2溶于水生成硝酸,则E是硝酸,硝酸的分子量比NO2大17,则A一定是氨气。稀硝酸和铜反应又生成NO,据此解析。
【详解】(1)氧元素在周期表的位置是第二周期。A为NH3,电子式为:。
(2)A是氨气,C是NO,二者发生归中反应,方程式为:。
(3)二氧化氮与水反应生成硝酸与NO,反应的化学方程式为,生成的NO难溶于水,3体积的NO2产生1体积的NO,红棕色气体变成无色,试管容积的充满液体。设标准状况下试管内NO2气体的体积为V L,则二氧化氮的物质的量为,根据化学方程式可知NO2溶于水后试管中所含的硝酸的物质的量是,则试管中所得硝酸的物质的量的浓度为。
(4)反应①为氨气与氧气发生反应,反应的化学方程式为。
(5)应②为铜和稀硝酸的反应,反应的离子方程式为:。
13.(2024-2025高一下·四川遂宁市·期末)某学习小组按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)探究。实验表明,浓硝酸能将一氧化氮氧化成二氧化氮,而稀硝酸不能氧化一氧化氮。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选试剂:浓硝酸,稀硝酸(3mol·L-1),蒸馏水,浓硫酸,NaOH溶液。
查资料得知:NaOH溶液不与一氧化氮反应,能与二氧化氮反应。
2NO2+2NaOH=NaNO3+ NaNO2+H2O
(1)滴加浓硝酸之前的操作是___________。
(2)装置①中发生反应的化学方程式是___________。
(3)做实验时应避免将有害气体排放到空气中,装置③、④、⑥中盛放的试剂依次是___________、___________、____________。
(4)装置②的作用是___________,其中所发生反应的化学方程式是___________。
(5)该小组得出结论所依据的实验现象是___________。
(6)实验结束后,同学们发现装置①中溶液呈绿色,而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致,而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下3个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是___________(填序号)。
a.加热该绿色溶液,观察颜色变化
b.加水稀释绿色溶液,观察颜色变化
c.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化
【答案】(1)检验装置的气密性
(2)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(3) 稀硝酸 浓硝酸 氢氧化钠溶液
(4) 将NO2转化为NO 3NO2+H2O=2HNO3+NO
(5)装置③中液面上方气体仍为无色,装置④中液面上方气体由无色变为红棕色
(6)ac
【分析】实验探究浓硝酸能将一氧化氮氧化成二氧化氮,而稀硝酸不能氧化一氧化氮,装置①中生成二氧化氮,装置②装水,将NO2转化为NO,NO通入④浓硝酸中,观察有红棕色气体出现,说明浓硝酸能将一氧化氮氧化成二氧化氮,装置⑥中盛放 NaOH 溶液吸收 NO2,防止污染空气,NO通入装置③稀硝酸中,没有红棕色气体出现,⑤是排水法收集 NO。
【详解】(1)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性;
(2)装置①中铜和浓硝酸反应生成二氧化氮,发生反应的化学方程式是Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
(3)根据分析,做实验时应避免将有害气体排放到空气中,装置③、④、⑥中盛放的试剂依次稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液;
(4)装置②的作用是将NO2转化为NO,反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(5)装置③中液面上方气体仍为无色,装置④中液面上方气体由无色变为红棕色证明浓硝酸能将一氧化氮氧化成二氧化氮,而稀硝酸不能氧化一氧化氮;
(6)a.加热该绿色溶液,可使溶解的NO2逸出,观察颜色变化,a可行;
b.加水稀释绿色溶液, Cu(NO3)2 浓度和NO2浓度均降低,无法判断,b不可行;
c.向饱和硝酸铜溶液中通入NO2,观察溶解NO2后颜色变化,c可行;
故选ac。
14.(2024-2025高一下·四川成都市·期末)、和NO均为常见的大气污染物。回答下列问题:
Ⅰ.用下列流程综合处理工厂排放的含的烟气,既可减少其对环境造成的污染,又能生成氮肥从而提高经济效益。
(1)过程①中发生反应的化学方程式为___________,反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
Ⅱ.“铁盐、铜盐氧化法”是目前常用的转化方法,将和的混合气体通入、的混合溶液中反应回收S,其转化原理如下图所示:
(2)随着反应进行,溶液酸性___________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(3)过程③中发生反应的离子方程式为___________。
(4)对于该转化过程,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.过程①反应的离子方程式为
B.、在转化过程中起催化作用
C.提高混合气体中的比例可防止生成的硫单质中混有CuS
Ⅲ.用Pt-BaO双催化剂处理大气中NO和的流程如下图所示;
(5)NO和在催化剂Pt表面发生反应的化学方程式为___________。协同处理过程中,当与按体积比1:2通入时恰好能完全转化,则产物X的化学式为___________。
【答案】(1) 1:2
(2)减弱
(3)
(4)BC
(5) S
【分析】I:SO2吸收塔中亚硫酸铵溶液与SO2反应生成亚硫酸氢铵,亚硫酸氢铵吸收NH3生成亚硫酸铵,亚硫酸铵被氧气氧化为硫酸铵。
II:反应①为:,反应②为:,反应③为:,总反应为:。
【详解】(1)过程①为:亚硫酸铵溶液与SO2反应生成亚硫酸氢铵,化学方程式为,反应③中亚硫酸铵被氧气氧化为硫酸铵:,氧气为氧化剂,亚硫酸铵为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2;
(2)氯化铜、氯化铁溶液显酸性,根据分析,总反应为:,反应生成水,随着反应进行,溶液酸性减弱;
(3)根据分析,反应③为:;
(4)A.根据分析,过程①反应的离子方程式为,A错误;
B.根据分析,、在转化过程中起催化作用,B正确;
C.提高混合气体中O2的比例,O2充足时,反应过程中的Fe2+能被充分氧化为Fe3+,而充足的Fe3+可将CuS氧化为S,从而防止生成的硫单质中混有CuS,C正确;
故选BC;
(5)由图示可知,NO和在催化剂Pt表面发生反应生成,化学方程式:;协同处理过程中,当与按体积比1:2通入时恰好能完全转化,根据氧化还原反应原理,发生的反应为:,产物X的化学式为:S。
15.(2024-2025高一下·四川雅安市·期末)煤燃烧后的烟气常含有SO2和,向大气中直接排放会造成酸雨、大气污染等环境问题。有效去除烟气中的SO2、是环境保护的重要课题。
(1)大气中的SO2主要来自于含硫化石燃料的燃烧,往燃煤中加生石灰可以减少SO2的排放,并得到可作建筑材料的CaSO4,该过程反应的化学方程式是___________。
(2)采用NaClO2的碱性溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫(去除硫的氧化物)、脱硝(去除氮的氧化物),在鼓泡反应器中通入含有SO2和的烟气,反应温度为323K,NaClO2溶液浓度为5×10-3mol·L-1.反应进行过程中测得某一时刻溶液中离子浓度如下表:
离子
c/(mol·L-1)
①由实验数据可知,脱硫反应速率___________脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐___________(填“升高”“不变”或“降低”),理由是:、___________(用离子方程式表示)。
(3)催化剂能显著改变化学反应速率,催化剂的活性受环境影响(如温度、酸碱性、比表面积等)。在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与反应生成N2,将一定比例的O2、NH3和的混合气体,匀速混合气体通过装有催化剂M的反应器中反应(装置见图)。
测得相同反应时间内,的去除率随反应温度的变化曲线如图所示,在50℃~250℃范围内随着温度的升高,的去除率迅速上升的原因有___________;当反应温度高于380℃时,NO的去除率迅速下降的原因可能是___________(用化学方程式解释)。
(4)已知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,。某化工厂每天约产生2000m3废气,其中NO2为主要有毒气体(不考虑),在洗气塔中利用NaOH溶液吸收废气中的NO2,每天约产生1000L吸收液。某兴趣小组为了检测废气中NO2的含量,取100mL该吸收液,逐滴加入0.05mol/L酸性高锰酸钾溶液,当滴入12.00mL时恰好完全反应。则该厂废气中NO2含量约为___________g/m3(提示:本题除外,不考虑其它可能与酸性高锰酸钾反应的物质)。
【答案】(1)
(2) 大于 降低
(3) 温度升高使去除反应速率增大;催化剂活性随温度升高而增大
(4)0.69
【详解】(1)煤燃烧时需不断鼓入空气,氧化钙、二氧化硫和氧气能反应生成硫酸钙,化学方程式为;
(2)①由实验结果可知,在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多,因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率;
②NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为,NaClO2溶液脱硫过程中主要反应的离子方程式为,均要消耗OH-,故随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐降低;
(3)在50~250℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢,主要原因是在一定温度范围内催化剂活性较大,超过温度范围,催化剂活性降低,反应速率降低;当反应温度高于380℃时,NOx的去除率迅速下降,原因可能是氨气在该反应条件下与氧气反应生成NO,反应方程式为;
(4)取100mL该吸收液,逐滴加入0.05mol/L酸性高锰酸钾溶液,当滴入12.00mL时恰好完全反应,n(KMnO4)=0.05mol/L0.012L=0.0006mol,根据方程式可以得出n(NO)=0.0006mol=0.0015mol,再根据方程式2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,n(NO2)=0.003mol,质量为0.003mol=0.138g,则每m3中含有的NO2质量为=0.69g。
地 城
考点04
硅酸盐材料 新型无机非金属材料
1.(2024-2025高一下·四川绵阳市·期末)下列无机非金属材料不属于硅酸盐材料的是
A.玻璃 B.金刚砂 C.陶瓷 D.水泥
【答案】B
【详解】A.玻璃的主要成分是硅酸盐,属于硅酸盐材料,A不符合题意;
B.金刚砂(碳化硅,SiC)是碳和硅的共价化合物,不含硅氧四面体结构,不属于硅酸盐材料,B符合题意;
C.陶瓷以黏土(含硅酸盐)为原料制成,属于硅酸盐材料,C不符合题意;
D.水泥的主要成分是硅酸钙等硅酸盐,属于硅酸盐材料,D不符合题意;
故选B。
2.(2024-2025高一下·四川眉山市仁寿中学·期末)化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是
A.普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英砂
B.某地区雨水的pH值为6,可以判定该雨水为酸雨
C.北斗系统组网成功,其芯片的主要成分为硅
D.葡萄酒中通常添加少量SO2,既可以杀菌,又可防止营养成分被氧化
【答案】B
【详解】A.生成玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英砂,普通玻璃的主要成分为硅酸盐和二氧化硅,A错误;
B.雨水的pH值应小于5.6,B错误;
C.北斗导航卫星的芯片的成分是高纯硅,C错误;
D.二氧化硫能使蛋白质变性而具有杀菌能力,二氧化硫具有还原性,可防止葡萄酒中的营养成分被氧化,葡萄酒中通常添加少量二氧化硫,既可以杀菌,又可防止营养成分被氧化,D正确;
故选D。
3.(2024-2025高一下·四川成都市蓉城名校联盟·期末)下列有关硅及其化合物的说法正确的是
A.硅在自然界主要以游离态形式存在
B.工业上用焦炭还原石英砂可制得粗硅
C.水泥、玻璃、氮化硅陶瓷都是传统无机非金属材料
D.水玻璃,均能通过一步反应实现
【答案】B
【详解】A.硅在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐形式存在,而非游离态,A错误;
B.工业上以焦炭为还原剂,在高温下还原石英砂制取粗硅,反应为,B正确;
C.水泥、玻璃是传统无机非金属材料,但氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,C错误;
D.不能直接与水反应生成,需先与强碱反应生成硅酸盐,再与酸反应,因此第二步无法一步实现,D错误;
故答案为:B。
4.(2024-2025高一下·四川泸州市·期末)材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列有关无机非金属材料的说法中不正确的是
A.硅酸盐材料中Si和O构成硅氧四面体 B.光导纤维的主要成分是酸性氧化物
C.碳化硅陶瓷与水泥都是硅酸盐材料 D.碳纳米管具有优良的电学性能
【答案】C
【详解】A.硅酸盐材料以硅氧四面体为基本结构单元,如图所示:,Si与O通过共价键连接,A正确;
B.光导纤维成分为SiO2,能与强碱反应生成盐,属于酸性氧化物,B正确;
C.碳化硅是碳与硅通过共价键形成的共价晶体,属于新型陶瓷,不是硅酸盐材料;而水泥是硅酸盐材料,C错误;
D.碳纳米管由石墨层卷曲形成,导电性强,可用于纳米电子器件,D正确;
故选C。
5.(2023-2024高一下·四川绵阳市南山中学·期末)下列有关“中华文明”说法错误的是
A.鹳鱼石斧图彩绘陶缸是以黏土为主要原料,经高温烧结而成的
B.镶金兽首玛瑙杯的材质是极其稀有的缠丝玛瑙,玛瑙的主要成分为
C.5G-A技术闪耀世界,光导纤维的主要成分为高纯硅
D.“天街小雨润如酥,草色遥看近却无”,的雨水为酸雨,会对植物造成巨大危害
【答案】C
【详解】A.鹳鱼石斧图彩绘陶缸主要成分为陶瓷,陶瓷是以黏土为主要原料,经高温烧结而成,故A正确;
B.玛瑙的主要成分为二氧化硅,故B正确;
C.二氧化硅具有良好的光学特性,是制造光导纤维主要原料,晶体硅不具有此性质和用途,故C错误;
D.的雨水为酸雨,会对植物造成巨大危害,故D正确;
答案选C。
6.(2023-2024高一下·四川成都市温江区·期末)由SiO2制备高纯度硅的工业流程如图所示:
下列说法错误的是
A.硅元素在自然界中均以化合态形式存在
B.由步骤②③中的反应互为可逆反应
C.反应②产生的H2与反应③产生的HCl可以循环使用
D.反应①②③均为在高温或较高温度下的氧化还原反应
【答案】B
【分析】与焦炭在高温下发生反应生成粗硅和CO,粗硅与HCl在高温下反应生成氢气和SiHCl3,SiHCl3与氢气再反应生成纯硅和HCl,据此分析解答。
【详解】A.硅元素属于亲氧元素,在自然界中均以化合态存在,A正确;
B.可逆反应的定义是 “同一条件下,正、逆反应同时进行”,反应②条件和反应③条件两者反应温度不同,不满足 “同一条件”,故不属于可逆反应,B 错误;
C.反应②生成的可用于反应③,反应③生成的可用于反应②,从而实现循环使用,C正确;
D.由流程可知反应①②③的反应温度在几百或上千度,均为在高温或较高温度下的氧化还原反应,D正确;
故选B。
7.(2024-2025高一下·四川广元市·期末)物质性质决定用途。下列关于物质的性质和用途说法均正确且有关联的是
选项
性质
用途
A
浓硝酸具有热稳定性
可用无色细口瓶储存浓硝酸
B
对光线进行全反射等性能
可用于制作光导纤维
C
浓硫酸具有吸水性
可用浓硫酸干燥气体
D
NaClO具有强氧化性
可将“84消毒液”和“洁厕灵”混合进行环境消毒
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.浓硝酸受热或见光易分解,需用棕色细口瓶储存浓硝酸,性质描述错误且用途不合理,A错误;
B.SiO2能够使光线全反射,所以可用于制作光导纤维,B正确;
C.浓硫酸虽能吸水,但会与H2S发生氧化还原反应,无法干燥H2S,用途错误,C错误;
D.84消毒液的主要成分为次氯酸钠,洁厕灵的主要成分为HCl,二者混合发生氧化还原反应生成氯气,会导致中毒,D错误;
故答案选B。
8.(2024-2025高一下·四川泸州市·期末)下列离子方程式中,正确的是
A.酸性高锰酸钾溶液中通入二氧化硫:
B.水玻璃中通入少量CO2:
C.氧化亚铁与稀硝酸反应:
D.碳酸钙与醋酸反应:
【答案】A
【详解】A.发生氧化还原反应,生成硫酸锰、硫酸,只有二氧化硫、水在离子反应中保留化学式,由电子、电荷守恒可知离子反应为;A正确;
B.Na2SiO3应拆分为离子形式,水玻璃中通入少量二氧化碳的离子方程式为,B错误;
C.稀硝酸具有强氧化性,Fe2+会被氧化为Fe3+,离子方程式为:3FeO+10H++NO=3Fe3++NO↑+5H2O,C错误;
D.醋酸为弱酸,不能拆分为H+,离子方程式为,D错误;
答案选A。
9.(2024-2025高一下·四川遂宁市·期末)下列指定反应的化学方程式或离子方程式书写不正确的是
A.向海水中加入石灰乳沉淀:
B.向Na2SiO3溶液中通入过量CO2:SiO+2CO2+2H2O=2HCO+H2SiO3↓
C.用氢氟酸来刻蚀玻璃:4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O
D.磁铁矿石溶于稀硝酸:
【答案】A
【详解】A.石灰乳是悬浊液,应以固体形式存在,不能拆解为,正确写法应为,A错误;
B.过量反应生成沉淀,B正确;
C.氢氟酸与反应生成气体和水,C正确;
D.被稀硝酸氧化为,硝酸还原为,均满足电荷和原子守恒,D正确;
故选A。
10.(2023-2024高一下·四川凉山州宁南中学·期末)下列叙述正确的是
A.水晶、玛瑙、透明陶瓷、超导陶瓷均为硅酸盐产品
B.硅在自然界主要以硅酸盐和氧化物的形式存在
C.混凝土的使用十分广泛,其中生产普通的硅酸盐水泥的主要原料是石英砂
D.华为公司自主研发麒麟990芯片采用7nm工艺,芯片的主要成分是二氧化硅
【答案】B
【详解】A.水晶、玛瑙主要成分为二氧化硅,超导陶瓷是复合氧化物,都不是硅酸盐,A错误;
B.硅在自然界主要以硅酸盐和氧化物(SiO2)的形式存在,B正确;
C.生产普通的硅酸盐水泥的主要原料是黏土,C错误;
D.芯片的主要成分是硅,D错误;
故选B。
11.(2023-2024高一下·四川凉山州·期末)硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上,工业硅应用已经渗透到我国国防军工、信息产业、新能源等相关行业中,展现了广阔的应用前景。
(1)画出硅的原子结构示意图___________。
(2)太阳能电池芯片的主要成分是 ___________(填化学式),光导纤维的主要成分是___________(填名称)。
(3)实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶应使用橡胶塞,而不用玻璃塞,请用化学方程式解释原因___________。
(4)工业上制取高纯硅的其中一种工艺流程示意图如下:
①用石英砂和焦炭在电弧炉中制粗硅,该反应的化学方程式为___________。
②已知 SiHCl3(常温下为液体)能与H2O强烈反应,生成两种酸和一种质量最轻的气体单质, 写出SiHCl3与水反应的化学方程式:___________。
(5)某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱,用如图所示装置进行实验夹持仪器已略去,气密性已检验。
①C中X溶液的名称是___________,D中看到的现象为___________。
②该实验可说明碳、硅的非金属性强弱顺序为C______Si(填“>”或“<”),试从结构角度解释其原因_______。
【答案】(1)
(2) Si 二氧化硅
(3)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
(4) SiO2+2CSi+2CO↑ SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2↑+3HCl或SiHCl3+4H2O=H4SiO4↓+H2↑+3HCl
(5) 饱和碳酸氢钠溶液 产生白色(胶状)沉淀 > 碳和硅位于同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,得电子的能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱
【详解】(1)硅的原子结构示意图为。
(2)太阳能电池芯片的主要成分是Si;光导纤维的主要成分是二氧化硅。
(3)SiO2是玻璃的主要成分之一,SiO2是酸性氧化物,保存氢氧化钠溶液时若应用玻璃塞,则SiO2和NaOH反应生成Na2SiO3、H2O ,Na2SiO3具有粘性,会使玻璃塞与试剂瓶粘在一起,因此保存NaOH溶液不能使用玻璃塞,用化学方程式表示为:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
(4)石英砂的主要成分为二氧化硅,二氧化硅和碳在高温条件下反应生成硅和一氧化碳,根据原子守恒、电子守恒,可得反应方程式为:SiO2+2CSi+2CO↑;
②SiHCl3与H2O强烈反应,生成两种酸和一种质量最轻的气体单质 SiHCl3与水反应的化学方程式:SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2↑+3HCl或SiHCl3+4H2O=H4SiO4↓+H2↑+3HCl。
(5)①因为浓盐酸具有挥发性,所以装置C的作用是将CO2气体中的杂质HCl气体除去,可以使用的试剂为饱和NaHCO3溶液;C装置中的试剂X是NaHCO3,观察到的现象是产生白色(胶状)沉淀,故答案为:饱和碳酸氢钠溶液;产生白色(胶状)沉淀;
②碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因:由于碳和硅位于同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,得电子的能力减弱,元素的非金属性减弱,所以元素的非金属性:碳>硅,故答案为:>;碳和硅位于同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,得电子的能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱。
12.(2023-2024高一下·四川宜宾市·期末)氮化硅(Si3N4)是一种性能优异的无机非金属材料。一种用石英砂(含SiO2和少量铁、铜的单质及氧化物)和某种原料气合成氮化硅的工艺流程如下图:
已知:常温下Si3N4不溶于稀酸(氢氟酸除外);高温下Si3N4能与氧气反应。回答下列问题:
(1)Si3N4中氮元素的化合价是_______。
(2)“高温还原”时,生成硅的化学方程式是_______。
(3)“加热净化”时,铜屑的作用是_______。
(4)粗硅中,除硅外还含有的单质是_______,X宜选用_______(填字母标号)。。
A.稀盐酸 B.稀硝酸 C.稀硫酸 D.稀氢氟酸
(5)工业上还可以采用化学气相沉积法制备Si3N4.在H2环境中,SiCl4与N2在高温下反应生成Si3N4,该反应的化学方程式是_______。
【答案】(1)-3
(2)
(3)除去氮气中的氧气,防止氮化硅与氧气反应
(4) Fe、Cu B
(5)
【分析】石英砂中SiO2与C高温还原生成Si和CO,Cu加热与氧气反应生成CuO除去氧气,硅单质和氮气反应生成Si3N4,加入稀酸再水洗得到Si3N4;
【详解】(1)Si3N4中硅为+4价,由正负化合价代数和为0,氮元素的化合价是-3价;
(2)“高温还原”时,SiO2与C高温还原生成Si和CO,反应的化学方程式是;
(3)“加热净化”时,Cu加热与氧气反应生成CuO,铜屑的作用是除去氮气中的氧气,防止氮化硅与氧气反应;
(4)石英砂(含SiO2和少量铁、铜的单质及氧化物),在高温还原中生成单质铁和铜,粗硅中,除硅外还含有的单质是Fe、Cu,已知:常温下Si3N4不溶于稀酸(氢氟酸除外),稀酸X不能选择稀氢氟酸,稀盐酸和稀硫酸无法除去Cu,因此X宜选用稀硝酸,故选B;
(5)在H2环境中,SiCl4与N2在高温下反应生成Si3N4,该反应的化学方程式是。
试卷第1页,共3页
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