第五章 化工生产中的重要非金属元素【期末真题诊断与测试A】高一化学下学期人教版

**基本信息** 聚焦硅、硫、氮及其化合物，以性质理解、实验分析和综合计算为核心，构建从基础到应用的非金属元素知识体系，培养化学观念与科学探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础性质|1-5、8题|理解辨析类|从单一物质性质（如SiO₂、硝酸）到物质转化（如N₂→NH₃），形成元素化合物认知链| |实验应用|2、9、11-12、18题|实验分析与探究类|结合喷泉实验、催化氧化等，体现实验现象→原理分析→结论推导的科学思维| |综合计算|10、14-17题|计算与推理类|从阿伏加德罗常数到工业流程计算，整合守恒思想与多步反应分析，强化综合应用能力|

第五单元 化工生产中的重要非金属元素（A） 题号 考点 能力要求 难度 自评 得分 ✅ ❌ 1 硅及其化合物的性质（SiO₂、硅酸盐、氢氟酸刻蚀玻璃） 理解与辨析 容易 2 喷泉实验原理（气体溶解度、压强变化） 理解与迁移 容易 3 物质间的转化（SiO₂→H₂SiO₃、NH₃→NO、Cu→Cu(NO₃)₂、N₂→NH₃） 理解与判断 中等 4 硝酸的性质（挥发性、不稳定性、氧化性、钝化） 理解与辨析 容易 5 物质反应的颜色变化（H₂在Cl₂中燃烧、Na与FeCl₃、H₂S与SO₂、NO₂与水） 识记与辨析 容易 6 硫的“价—类”二维图（SO₂、SO₃、H₂SO₄、硫化物、亚硫酸盐） 理解与推理 中等 7 离子方程式的正误判断（铁锈与盐酸、氢氟酸与玻璃、Fe²⁺还原Cr₂O₇²⁻、SO₂与MnO₄⁻） 理解与辨析 中等 8 硅及其化合物的性质（酸性比较、SiO₂与碱反应、粗硅制备、半导体） 理解与辨析 容易 9 实验现象与结论（SO₂与H₂S、浓硫酸与木炭、浓硝酸与炭、氯水与亚硫酸钠） 实验分析与评价 中等 10 阿伏加德罗常数（溶液中的离子数、钠失电子数、溶液中氧原子数、浓硫酸与锌反应转移电子） 计算与辨析 较难 11 实验操作、现象与结论（浓硝酸与木炭、铝与浓硝酸、SO₂通入FeCl₃和BaCl₂、木炭与浓硫酸） 实验分析与评价 中等 12 NH₃的催化氧化实验（装置分析、反应原理、产物判断） 实验探究与综合 较难 13 二氧化硫与氧气混合气体的回收过程（循环反应、离子方程式、浓度变化） 信息提取与推理 较难 14 铜与浓硝酸反应的计算（硝酸的作用、氮的氧化物与NaOH反应、物质的量浓度） 计算与综合 困难 15 二氧化硫和氮氧化物的吸收（脱硫、脱硝反应、离子方程式、计算） 综合应用与计算 较难 16 硫、氮的价—类二维图（工业制硫酸、除硫、SO₂性质、NO制取、铵根检验、电子转移计算） 综合应用与计算 中等 17 氮氧化物消除技术（SCR催化还原、NaClO脱硝、NO₂与水反应计算） 综合应用与计算 中等 18 铁与硝酸反应的实验探究（装置分析、钝化、产物检验、离子方程式、电子转移、计算） 实验探究与综合 较难 总分 总评： 可能用到的相对原子质量：H – 1 C – 12 N - 14 O - 16 Na - 23 Mg - 24 Al - 27 S - 32 Cl - 35.5 Fe - 56 Cu - 64 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．（25-26高一上·北京·期末）下列说法正确的是 A．石英是制造光导纤维的原料，也是常用的半导体材料 B．工艺师利用氢氟酸刻蚀玻璃制作艺术品 C．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 D．二氧化硅是酸性氧化物，溶于水可得到硅酸 【答案】B 【解析】A．石英（主要成分SiO2）是制造光导纤维的原料，但制造半导体的材料为高纯度单质硅，而非二氧化硅，A错误；B．氢氟酸（HF）能与玻璃中的SiO2反应：，该性质被用于玻璃雕刻，B正确；C．水晶项链主要成分为二氧化硅，属于氧化物，不是硅酸盐制品，C错误；D．SiO2是酸性氧化物，但不溶于水，需先与NaOH反应生成Na2SiO3，再酸化制取硅酸，D错误；故答案选B。 2．（23-24高一上·山东枣庄·期末）如图装置，应用下列气体和液体一定不会出现“喷泉”现象的是 A．HCl气体和水 B．Cl2和饱和食盐水 C．SO2和NaOH溶液 D．NH3和稀盐酸 【答案】B 【解析】A．气体氯化氢是极易溶于水的气体，氯化氢溶解会造成烧瓶中压强减小，可以引起喷泉现象，A不符合题意；B．氯气在饱和食盐水中溶解度减小，烧瓶中压强变化不大，不能引起喷泉现象，B符合题意；C．二氧化硫和氢氧化钠发生反应，可以减小烧瓶中压强，引起喷泉现象， C不符合题意；D．氨气是极易溶于水的气体，可以和盐酸反应生成氯化铵，烧瓶中气体压强减小，可以引起喷泉现象，D不符合题意；故选B。 3．（25-26高一上·浙江宁波·期末）下列物质间的转化不是通过一步就能实现的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．属于酸性氧化物，但不溶于水也不与水反应，需要先与碱反应生成硅酸盐，再和酸反应才能得到，不能一步实现转化，A符合题意；B．在催化剂、加热条件下与发生催化氧化反应，可一步生成，B不符合题意；C．与浓硝酸在加热条件下发生氧化还原反应，可一步生成，C不符合题意；D．与、反应，可一步生成，D不符合题意；故答案选A。 4．（25-26高一上·山东泰安·期末）下列有关硝酸的说法错误的是 A．打开盛装硝酸的试剂瓶，可看到白雾，说明硝酸具有挥发性 B．浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定易分解 C．浓硝酸氧化性强于稀硝酸 D．常温下，浓硝酸可以用铝质容器储存，说明铝与浓硝酸不反应 【答案】D 【解析】A．浓硝酸具有挥发性，挥发出的硝酸与空气中水蒸气结合形成硝酸液滴产生白雾，则打开盛装硝酸的试剂瓶，看到白雾说明硝酸具有挥发性，A正确；B．浓硝酸不稳定，遇光分解生成二氧化氮、氧气和水，反应生成的二氧化氮溶于浓硝酸呈黄色，则浓硝酸在光照下颜色变黄说明浓硝酸不稳定易分解，B正确；C．硝酸的浓度越大，得电子的能力越强，氧化性越强，所以浓硝酸氧化性强于稀硝酸，C正确；D．浓硝酸具有强氧化性，常温下铝遇浓硝酸发生钝化，生成的致密的氧化膜阻碍反应的继续进行说明铝与浓硝酸反应，但不能持续反应，D错误；故选D。 5．（25-26高一上·山东菏泽·期末）微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列颜色变化描述错误的是 A．在中燃烧，火焰呈淡蓝色 B．将放入溶液中，产生红褐色沉淀 C．向溶液中通入气体，溶液中出现淡黄色沉淀 D．将充满的试管倒立在水中，气体由红棕色变为无色 【答案】A 【解析】A．在中燃烧，火焰呈苍白色，而非淡蓝色，A错误；B．将放入溶液中，先与水反应生成NaOH和，NaOH再与反应生成红褐色的沉淀，B正确；C．向溶液中通入气体，发生归中反应，，生成淡黄色沉淀，C正确；D．将充满的试管倒立在水中，发生反应，红棕色的转化为无色的NO，D正确；故答案选A。 6．（25-26高一上·安徽滁州·期末）“价一类”二维图是一种将化学物质的化合价与类别相结合，可直观展示物质性质及其相互转化关系的图表。如图为硫元素的常见化合价与部分物质类别的“价一类”二维图，下列有关说法错误的是 A．a的水溶液有还原性，暴露在空气中往往会产生浑浊的现象 B．c能使溴水褪色，体现了c的漂白性 C．d的浓溶液与碳在一定条件下反应，体现了d的强氧化性 D．向含e、f的钠盐混合溶液中滴加d的稀溶液，有b沉淀生成 【答案】B 【解析】由图可知，为、为、为，为、的钠盐为、的钠盐为。A．的水溶液有还原性，暴露在空气中会被氧化而生成难溶于水的单质，A正确；B．能使溴水褪色，是发生了氧化还原反应：，体现了的还原性，B错误；C．碳与浓反应的方程式：(浓)，体现了浓的强氧化性，C正确；D．和的混合溶液中滴加稀，会发生反应：，有单质沉淀生成，D正确；故答案选B。 7．（25-26高一上·云南昭通·期末）下列离子方程式书写错误的是 A．用盐酸除去铁锈(主要成分为)： B．用氢氟酸溶蚀玻璃： C．用绿矾将酸性工业废水中的转化为： D．将通入酸性溶液： 【答案】B 【解析】A．该离子方程式正确描述了盐酸与铁锈(主要成分为Fe2O3·xH2O)的反应，Fe2O3与H+反应生成Fe3+和H2O，结晶水xH2O在反应中释放，方程式符合反应本质和守恒定律，A正确；B．氢氟酸(HF)为弱酸，在溶液中不完全电离，不应写成H+和F-离子形式；实际反应以HF分子与SiO2进行(SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O)，因此该离子方程式书写错误，B错误；C．该离子方程式正确描述了Fe2+还原至Cr3+的氧化还原反应，配平合理（电子转移、原子和电荷守恒），C正确；D．该离子方程式正确描述了SO2在酸性条件下与的氧化还原反应，配平合理(电子转移、原子和电荷守恒)，D正确；故答案选B。 8．（25-26高一上·浙江绍兴·期末）下列有关硅及其化合物的说法中不正确的是 A．由不能推出硅酸的酸性强于碳酸 B．能与NaOH溶液反应生成硅酸钠 C．高纯硅具有半导体性能，可用于制备计算机、通讯设备和家用电器等的芯片 D．制粗硅的反应为 【答案】D 【解析】A．该反应在高温下进行，属于固相反应，不能用于直接比较硅酸和碳酸的酸性强弱，因为酸性强弱比较通常在溶液中进行；实际上硅酸酸性弱于碳酸，因此不能推出硅酸酸性强于碳酸的说法正确，A正确；B．二氧化硅是酸性氧化物，能与氢氧化钠溶液发生反应：，生成硅酸钠，B正确；C．高纯硅具有优良的半导体性能，是现代电子工业的基础材料，广泛应用于计算机、通讯设备和家用电器等的芯片制造，C正确；D．工业制粗硅的反应为 ，产物为一氧化碳而非二氧化碳；选项中的化学方程式错误，D错误；故答案选D。 9．（25-26高一上·浙江杭州·期末）下列由实验现象所得结论错误的是（  ） A．向溶液中滴加氢硫酸，产生淡黄色沉淀，证明具有氧化性 B．将和浓硫酸加热反应后的气体通入品红溶液，溶液红色褪去，加热后，品红溶液恢复原色，说明反应生成了 C．向浓中插入红热的炭，产生红棕色气体，证明碳可与浓反应生成 D．向新制的饱和氯水中，加入少量亚硫酸钠固体，溶液的酸性和导电性均增强 【答案】C 【解析】A．向溶液中滴加氢硫酸，产生的淡黄色沉淀为，反应中中S元素化合价降低、得电子，可证明具有氧化性，A 正确；B．的漂白具有可逆性，其漂白生成的无色物质不稳定，加热会恢复原色，反应后气体使品红褪色、加热后品红恢复原色，可证明反应生成了，B 正确；C．浓硝酸受热易分解生成红棕色的，因此产生的红棕色气体不一定是炭与浓硝酸反应的产物，也可能是浓硝酸分解产生的，该结论错误，C 错误；D．新制氯水中的与亚硫酸钠发生反应：，反应生成强酸，溶液酸性增强，同时溶液中自由移动离子浓度增大，导电性也增强，D 正确；故答案选C。 10．（25-26高一上·山东日照·期末）为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．溶液中含有的数为 B．金属钠由原子完全变成离子时，失去的电子数为 C．的溶液中含有的氧原子数为 D．足量锌与浓硫酸反应产生气体，转移的电子数为 【答案】B 【解析】A．未给出溶液体积，无法确定数，A错误；B．4.6g钠的物质的量为0.2mol，每个钠原子失去一个电子，失去电子数为0.2NA，B正确；C．溶液中氧原子包括溶质H2SO4和溶剂水，溶剂水含有大量氧原子，总氧原子数远大于1.6NA，C错误；D．足量锌与浓硫酸反应产生SO2和H2，反应中无论生成1mol H2还是1mol SO2均转移2mol电子，所以生成2mol气体时转移4mol电子，即4NA，D错误；故选B。 11．（25-26高一上·浙江杭州·期末）下列实验操作、现象和结论均正确的是 实验操作 实验现象 结论 A． 向盛有浓硝酸的烧杯中放入灼热的木炭 溶液上方产生红棕色气体 一定是木炭与浓硝酸反应生成的 B． 常温下，将打磨后的铝片放入浓硝酸中 无明显现象 常温下铝与浓硝酸不反应 C． 将气体通入和的混合溶液中 溶液颜色变浅，并产生白色沉淀 具有还原性 D． 将炽热的木炭与浓硫酸混合所得气体通入澄清石灰水 产生白色沉淀 木炭被氧化为 【答案】C 【解析】A．浓硝酸受热自身会分解生成红棕色NO2，因此NO2不一定是木炭与浓硝酸反应生成的，A错误；B．常温下铝遇浓硝酸会发生钝化，钝化属于化学反应，只是生成致密氧化膜阻止反应进一步进行，并非不反应，B错误；C．Fe3+将SO2氧化，SO2被氧化为，与Ba2+生成白色硫酸钡沉淀，Fe3+被还原为Fe2+使溶液颜色变浅，该过程证明SO2具有还原性，C正确；D．炽热木炭与浓硫酸反应会同时生成SO2和CO2，SO2也能和澄清石灰水反应生成亚硫酸钙白色沉淀，无法证明木炭被氧化为CO2，D错误；故选C。 12．（24-25高三·全国·一轮复习）某小组探究的催化氧化，实验装置图如下。③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后，④中产生白烟。下列分析中正确的是 A．②中只放也可以制备 B．③中的反应是 C．④中白烟的主要成分是 D．⑤中只发生一个氧化还原反应 【答案】C 【解析】根据装置图可知，装置①中高锰酸钾固体受热分解产生氧气，装置②中氯化铵和氢氧化钙固体反应生成氨气，氨气与氧气在催化剂下发生反应，③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，说明③中产生NO，据此分析；A．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，氨气和氯化氢遇冷又生成氯化铵，无法制得氨气，故A错误；B．③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，红棕色气体为NO2，一段时间后产生白烟，说明③中反应的化学方程式为，NO再与氧气反应得到NO2，NO2与水反应得到硝酸，硝酸与氨气得到硝酸铵，故B错误；C．红棕色气体NO2与水反应生成HNO3，HNO3与未反应NH3生成NH4NO3，即④中白烟的主要成分是硝酸铵，故C正确；D．装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸，硝酸与铜反应生成淡蓝色的硝酸铜，发生两个氧化还原反应，故D错误；答案为C。 13．（25-26高一上·浙江杭州·期末）和的混合气体通入、、的混合溶液中反应可回收S，转化过程如图所示。下列描述正确的是 A．转化过程中参加循环反应的离子只有、 B．过程Ⅲ反应的离子方程式为 C．为避免混合液失效，混合气体中和的物质的量之比应大于2∶1 D．随着反应的进行，最终混合溶液中、、的浓度会降低 【答案】D 【解析】A．转化过程中Cu2+也参与循环（过程Ⅱ消耗、过程Ⅲ生成），即参加循环反应的离子还有Cu2+，A错误；B．CuS是难溶物，离子方程式中不能拆写为S2-，过程Ⅲ正确的离子方程式为，B错误； C．总反应为，和恰好反应的物质的量之比为2∶1，若物质的量之比大于2∶1，不足，无法被充分氧化为，不能完全转化，、逐渐减少，混合液失效，故为避免失效，物质的量之比应不大于2∶1，C错误；D．总反应生成，溶剂质量增加，而、、作为循环物质总物质的量不变，因此浓度会降低，D正确；故选D。 14．（23-24高一下·湖北武汉·期中）将38.4g Cu与0.22L浓硝酸混合恰好完全反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好与溶液反应得到和的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示。下列说法正确的是 A．反应Ⅰ中硝酸只体现氧化性 B．反应Ⅱ中作氧化剂 C．混合气体中的物质的量为0.2mol D．浓硝酸的物质的量浓度为 【答案】D 【解析】铜与硝酸反应生成硝酸铜和氮的氧化物，38.4g Cu为0.6mol，所以生成硝酸铜0.6mol，则硝酸铜含有硝酸根离子1.2mol，生成氮的氧化物为0.9mol，与氢氧化钠恰好完全反应生成NaNO3和NaNO2，根据原子守恒可知，n(Na)=n(N)=n(NaOH)=0.5L×2mol/L=1mol，所以硝酸的总量为1.2mol+1mol=2.2mol。A．反应I中硝酸中的氮元素一部分转化为+2价和+4价的氮，体现氧化性，同时还会生成硝酸铜和水，体现酸性，A错误；B．反应Ⅱ中NO中的N元素化合价升高，作还原剂，B错误；C．由题意可知0.9mol氮的氧化物转化为钠盐的量为1mol，则混合气体中的物质的量为1mol-0.9mol=0.1mol，C错误；D．由分析可知，0.22L浓硝酸的物质的量浓度为，D正确；故选D。 二、非选择题（共4小题，共58分） 15．（25-26高一上·湖北荆州·期末）（14分）氮的氧化物和硫的氧化物是导致酸雨的物质。 （1）石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。 石灰-石膏法的吸收原理： ①② 碱法的吸收原理：将含的尾气通入足量的烧碱溶液中，请写出对应的离子方程式：___________。 （2）在石灰-石膏法和碱法的基础上，科学家们又设计了双碱法，该法能实现物料循环利用上述方法中，实现循环利用的物质是___________。 （3）用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下： 。 ①现有V L某NaOH溶液，能完全吸收和m mol NO组成的大气污染物。所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为___________。 ②若所得溶液中，则原混合气体中和NO的物质的量之比___________。 ③所得溶液进一步氧化处理可得浓硝酸，向其中加入10 g铜镁合金，得到和的混合气体0.4 mol，向反应后的溶液中逐滴加入的NaOH溶液，当金属离子刚好全部沉淀，得到18.5 g沉淀，和的混合气体的体积比为___________。 （4）利用氨水可以将和吸收，原理如图所示： 和被吸收的离子方程式分别是___________、___________。 【答案】（1）（2分） （2）NaOH（2分） （3） （2分） 3：2 （2分） 3：1（2分） （4） （2分） （2分） 【解析】本实验围绕氮氧化物和硫氧化物的吸收与转化展开：首先，可通过石灰-石膏法、碱法或双碱法被吸收，双碱法中可循环利用；其次，和混合气体可被溶液吸收生成和，所得溶液经氧化可得到浓硝酸，浓硝酸再与铜镁合金反应生成和，金属离子最终以氢氧化物形式沉淀；最后，和可被氨水吸收，与氨水反应生成，再将氧化为，自身被还原为。 （1）是酸性氧化物，与足量溶液反应生成亚硫酸钠和水，对应的离子方程式为：； （2）在双碱法脱硫流程中，与溶液反应生成沉淀的同时，又生成了溶液，因此可以循环利用的物质是，故答案为：； （3）① 根据钠元素守恒，反应后溶液中的物质的量等于原子的总物质的量，即，因此溶液的物质的量浓度至少为，故答案为：； ②已知溶液中，设，则。在和与的反应中，全部参与归中反应，设参与该反应的为，则消耗为，生成为；而全部来自歧化反应，生成的同时生成，消耗为。因此的总物质的量为，解得，则总，，故原混合气体中和的物质的量之比，故答案为：； ③ 金属离子沉淀时增加的质量为的质量，，根据电子守恒，金属失电子数等于硝酸得电子数，设为，为，则，又气体总物质的量，解得，，同温同压下体积比等于物质的量之比，故和的体积比为，故答案为：； （4）与氨水反应生成，离子方程式为；作为氧化剂将氧化为，自身被还原为，根据氧化还原反应配平，离子方程式为，故答案为：；。 16．（25-26高一上·陕西汉中·期末）（15分）硫、氮元素是重要的非金属元素，其价-类二维图如下图所示。 （1）工业上吸收b制c所用的吸收试剂是_______。 （2）除去试管内壁附着的S，洗涤试剂为_______。 （3）将过量的a气体通入下列溶液中，几乎无现象的是_______(填标号)。 A．品红溶液 B．溶液 C．溶液 D．溶液 （4）转化③的化学方程式为_______，当生成2.24 L(标准状况)物质X时，转移电子的物质的量为_______mol；上图中属于氮的固定的过程是_______(填序号)。 （5）实验室中，检验溶液中含有的操作方法是_______。 （6）将7.68 g铜与一定浓度的硝酸溶液反应，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4.48 L，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，至少需要氧气为_______mol。 【答案】（1）98.3%的浓硫酸（1分） （2）或热NaOH溶液（2分） （3）B（2分） （4） （2分） 0.2 （2分） ①②（2分） （5）取少量溶液于试管中，加入浓氢氧化钠溶液，共热，用湿润红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝，说明溶液中含有铵根离子（2分） （6）0.06（2分） 【解析】由图可知，a为二氧化硫、b为三氧化硫、c为硫酸、d为亚硫酸、e为亚硫酸盐或亚硫酸氢盐；X为一氧化氮。 （1）工业上用浓硫酸吸收三氧化硫制备硫酸。 （2）硫不溶于水，易溶于二硫化碳，可以用二硫化碳除去试管内壁附着的硫；硫与氢氧化钠溶液在加热条件下反应生成硫化钠、亚硫酸钠和水，因此也可以用热的氢氧化钠溶液除去试管内壁附着的硫，故可用或热NaOH溶液洗涤。 （3）A．二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，A不符合题意； B．二氧化硫具有还原性，能与过氧化氢反应生成硫酸，反应无明显现象，B符合题意； C．二氧化硫可以与硫化氢发生归中反应，溶液变浑浊，C不符合题意； D．二氧化硫具有还原性，能与酸性高锰酸钾溶液反应使溶液褪色，D不符合题意； 故选B。 （4）转化③发生的是歧化反应，化学方程式为。该反应中，3 mol参与反应，有1 mol中的N元素化合价从+4价降低为+2价(生成NO)，得到2 mol电子；同时有2 mol中的N元素化合价从+4价升高为+5价(生成)，共失去2 mol电子。因此，当生成1mol NO时，转移电子的物质的量为，则当生成2.24 L即一氧化氮时，转移电子。氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态，①是氮气转化为氨气，②是氮气转化为NO，都属于氮的固定。 （5）取少量溶液于试管中，加入浓NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若试纸变蓝，则证明溶液中含有。 （6）铜与硝酸反应，铜被氧化，硝酸被还原为一氧化氮和二氧化氮，一氧化氮和二氧化氮在氢氧化钠溶液中全部转化为硝酸钠，整个过程中铜失去的电子数等于氧气得到的电子数。7.68 g铜的物质的量为0.12 mol，铜失去电子的物质的量为，1 mol 氧气得到 4 mol 电子，所以需要氧气的物质的量为。   17．（25-26高一上·河南南阳·期末）（15分）氮氧化物是造成大气污染的主要原因之一，消除氮氧化物有多种方法。 （1）催化还原氮氧化物(SCR技术)是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示。 ①___________(填“是”或“不是”)酸性氧化物。 ②已知“催化还原”中NO和的物质的量之比为1：1，写出该过程中与反应的化学方程式：___________。 ③不同催化剂作用下，氮氧化物去除率随温度的变化关系如图2，其中在低温下表现最好的催化剂为___________。 （2）NaClO溶液脱硝。图3为NaClO溶液吸收NO的喷淋吸收塔装置示意图。 ①脱硝过程中发生反应的离子方程式为___________。 ②反应后溶液的pH将___________(填“减小”或“增大”)。 （3）用水吸收。 室温下(气体摩尔体积设为)，若将体积为20 mL的试管充满，然后倒立于盛满水的水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积为___________mL，此时，若再充入，充分反应后，试管中剩余气体的体积为___________mL，假如试管内溶液中的溶质不向水槽扩散，溶质的物质的量浓度为___________(用含的式子表示)。 【答案】（1） 不是 （1分） （2分） （2分） （2） （2分） 减小（2分） （3） (或6.7、6.67等合理答案) （2分） 0 （2分） （2分） 【解析】（1）①NO2不是酸性氧化物，酸性氧化物概念：与碱反应只生成盐和水的氧化物。 ②因NO与NO2物质的量之比为1∶1，化学方程式：。 ③由图2可见，在较低温度下表现最优的催化剂是Mn/W0.5/TiO2。 （2）①NaClO溶液吸收NO的离子方程式：。         ②因产物中生成H+，溶液pH将减小。 （3）①将20 mL试管充满NO2并倒立于水中，NO2按 反应，最终剩余气体为NO。由体积比知，原有20 mL NO2全部反应后可生成20/3 mL NO；故试管中剩余气体体积为 20/3 mL。     ②加入5 mL O2后，发生总反应4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3，V(NO)/V(O2) = (20/3)/5 = 4/3，恰好完全反应，剩余气体体积为0 mL； ③整个过程相当于20 mL NO2与5 mL O2反应生成硝酸，总反应为4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3；n(HNO3) = n(NO2) = ，c(HNO3) = = mol/L 18．（25-26高一上·上海·期末）（14分）常温下课外小组用下图所示装置进行实验，探究铁和硝酸的反应情况： 文献记载： Ⅰ、在浓硝酸和活泼金属反应过程中，随着硝酸浓度降低，其生成的产物有多种氮的化合物。 Ⅱ、(棕色) Ⅲ、和都能被氧化吸收。 已知：浸入冰水中的空试管作用是冷凝挥发的硝酸。 甲的实验操作和现象记录如下： 实验操作 实验现象 打开弹簧夹，通入一段时间，关闭弹簧夹。 打开活塞，将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中，关闭活塞。 无明显现象。 加热烧瓶，反应开始后停止加热。 ①A中有红棕色气体产生，一段时间后，气体颜色逐渐变浅；B中溶液变棕色；C中溶液紫色变浅。 ②反应停止后，A中无固体剩余。 （1）装置A中盛放浓硝酸的仪器名称是______。 （2）反应前先通入的原因是______。 （3）滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是______。 甲取少量B中溶液，加热，实验现象是棕色溶液变浅，有无色气体逸出，且在空气中变为红棕色。甲依据该现象得出的结论是中有生成。 （4）乙认为甲得出中有生成的证据不足。为获取充足的证据，乙仍采用该装置和操作进行对照实验，乙作出的改变是______，证明有生成的实验现象是______。 已知：。某稀溶液中含有和，向其中加入，充分反应(已知被还原为)，最终溶液体积为1L。 （5）写出铁与过量稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水的离子方程式______。 （6）写出过量铁与少量稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水的离子方程式______。 （7）写出硝酸亚铁与稀硝酸反应的离子方程式并标出电子转移方向和数目______。 （8）下列说法正确的是______。 A．所得溶液中的阴离子有硫酸根和硝酸根 B．所得溶液中 C．反应后生成的体积为(标准状况下) D．所得溶液中 【答案】（1）分液漏斗（1分） （2）排除装置内的空气，防止被氧化（1分） （3）常温时，铁遇浓硝酸形成致密氧化膜，阻止反应进一步进行（或铁遇浓硝酸钝化）（1分） （4） 浓硝酸换成稀硝酸 （1分） A中无红棕色气体生成，B中溶液变为棕色（2分） （5）（2分） （6）（2分） （7）（2分） （8）D（2分） 【解析】A装置发生铁与浓硝酸的反应，由文献记载和已知信息可知，冰水是为了冷凝挥发的硝酸使其液化，B装置检验生成的，C装置检验和并对其进行吸收； 【解析】（1）根据仪器特点，A中盛放浓硝酸的仪器为分液漏斗； （2）根据后续检验装置可知产物中，遇空气瞬间反应生成红棕色的，故反应前先通入的原因是排除装置内的空气，防止被氧化； （3）常温时，铁遇浓硝酸形成致密氧化膜，阻止反应进一步进行（或铁遇浓硝酸钝化）； （4）与水反应也能生成，故可把浓硝酸换成稀硝酸，若A中无红棕色气体生成，但B中溶液变为棕色，可证明A中有生成； （5）铁与过量稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水的离子方程式为； （6）过量铁与少量稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水的离子方程式为； （7） 硝酸亚铁与稀硝酸反应的离子方程式并标出电子转移方向和数目即画出单线桥可表示为； （8）第一步反应根据比例关系来看，只有反应完铁粉剩余，剩余；，； 第二步反应根据比例关系来看，铁粉反应完 ，生成； A．所得溶液中的阴离子有硫酸根和硝酸根，还有水电离出的氢氧根，A错误； B．根据分析所得溶液中，，，B错误； C．反应后生成的体积为，C错误； D．所得溶液中，D正确； 故选D。 1 / 17 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五单元 化工生产中的重要非金属元素（A） 题号 考点 能力要求 难度 自评 得分 ✅ ❌ 1 硅及其化合物的性质（SiO₂、硅酸盐、氢氟酸刻蚀玻璃） 理解与辨析 容易 2 喷泉实验原理（气体溶解度、压强变化） 理解与迁移 容易 3 物质间的转化（SiO₂→H₂SiO₃、NH₃→NO、Cu→Cu(NO₃)₂、N₂→NH₃） 理解与判断 中等 4 硝酸的性质（挥发性、不稳定性、氧化性、钝化） 理解与辨析 容易 5 物质反应的颜色变化（H₂在Cl₂中燃烧、Na与FeCl₃、H₂S与SO₂、NO₂与水） 识记与辨析 容易 6 硫的“价—类”二维图（SO₂、SO₃、H₂SO₄、硫化物、亚硫酸盐） 理解与推理 中等 7 离子方程式的正误判断（铁锈与盐酸、氢氟酸与玻璃、Fe²⁺还原Cr₂O₇²⁻、SO₂与MnO₄⁻） 理解与辨析 中等 8 硅及其化合物的性质（酸性比较、SiO₂与碱反应、粗硅制备、半导体） 理解与辨析 容易 9 实验现象与结论（SO₂与H₂S、浓硫酸与木炭、浓硝酸与炭、氯水与亚硫酸钠） 实验分析与评价 中等 10 阿伏加德罗常数（溶液中的离子数、钠失电子数、溶液中氧原子数、浓硫酸与锌反应转移电子） 计算与辨析 较难 11 实验操作、现象与结论（浓硝酸与木炭、铝与浓硝酸、SO₂通入FeCl₃和BaCl₂、木炭与浓硫酸） 实验分析与评价 中等 12 NH₃的催化氧化实验（装置分析、反应原理、产物判断） 实验探究与综合 较难 13 二氧化硫与氧气混合气体的回收过程（循环反应、离子方程式、浓度变化） 信息提取与推理 较难 14 铜与浓硝酸反应的计算（硝酸的作用、氮的氧化物与NaOH反应、物质的量浓度） 计算与综合 困难 15 二氧化硫和氮氧化物的吸收（脱硫、脱硝反应、离子方程式、计算） 综合应用与计算 较难 16 硫、氮的价—类二维图（工业制硫酸、除硫、SO₂性质、NO制取、铵根检验、电子转移计算） 综合应用与计算 中等 17 氮氧化物消除技术（SCR催化还原、NaClO脱硝、NO₂与水反应计算） 综合应用与计算 中等 18 铁与硝酸反应的实验探究（装置分析、钝化、产物检验、离子方程式、电子转移、计算） 实验探究与综合 较难 总分 总评： 可能用到的相对原子质量：H – 1 C – 12 N - 14 O - 16 Na - 23 Mg - 24 Al - 27 S - 32 Cl - 35.5 Fe - 56 Cu - 64 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．（25-26高一上·北京·期末）下列说法正确的是 A．石英是制造光导纤维的原料，也是常用的半导体材料 B．工艺师利用氢氟酸刻蚀玻璃制作艺术品 C．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 D．二氧化硅是酸性氧化物，溶于水可得到硅酸 2．（23-24高一上·山东枣庄·期末）如图装置，应用下列气体和液体一定不会出现“喷泉”现象的是 A．HCl气体和水 B．Cl2和饱和食盐水 C．SO2和NaOH溶液 D．NH3和稀盐酸 3．（25-26高一上·浙江宁波·期末）下列物质间的转化不是通过一步就能实现的是 A． B． C． D． 4．（25-26高一上·山东泰安·期末）下列有关硝酸的说法错误的是 A．打开盛装硝酸的试剂瓶，可看到白雾，说明硝酸具有挥发性 B．浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定易分解 C．浓硝酸氧化性强于稀硝酸 D．常温下，浓硝酸可以用铝质容器储存，说明铝与浓硝酸不反应 5．（25-26高一上·山东菏泽·期末）微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列颜色变化描述错误的是 A．在中燃烧，火焰呈淡蓝色 B．将放入溶液中，产生红褐色沉淀 C．向溶液中通入气体，溶液中出现淡黄色沉淀 D．将充满的试管倒立在水中，气体由红棕色变为无色 6．（25-26高一上·安徽滁州·期末）“价一类”二维图是一种将化学物质的化合价与类别相结合，可直观展示物质性质及其相互转化关系的图表。如图为硫元素的常见化合价与部分物质类别的“价一类”二维图，下列有关说法错误的是 A．a的水溶液有还原性，暴露在空气中往往会产生浑浊的现象 B．c能使溴水褪色，体现了c的漂白性 C．d的浓溶液与碳在一定条件下反应，体现了d的强氧化性 D．向含e、f的钠盐混合溶液中滴加d的稀溶液，有b沉淀生成 7．（25-26高一上·云南昭通·期末）下列离子方程式书写错误的是 A．用盐酸除去铁锈(主要成分为)： B．用氢氟酸溶蚀玻璃： C．用绿矾将酸性工业废水中的转化为： D．将通入酸性溶液： 8．（25-26高一上·浙江绍兴·期末）下列有关硅及其化合物的说法中不正确的是 A．由不能推出硅酸的酸性强于碳酸 B．能与NaOH溶液反应生成硅酸钠 C．高纯硅具有半导体性能，可用于制备计算机、通讯设备和家用电器等的芯片 D．制粗硅的反应为 9．（25-26高一上·浙江杭州·期末）下列由实验现象所得结论错误的是（  ） A．向溶液中滴加氢硫酸，产生淡黄色沉淀，证明具有氧化性 B．将和浓硫酸加热反应后的气体通入品红溶液，溶液红色褪去，加热后，品红溶液恢复原色，说明反应生成了 C．向浓中插入红热的炭，产生红棕色气体，证明碳可与浓反应生成 D．向新制的饱和氯水中，加入少量亚硫酸钠固体，溶液的酸性和导电性均增强 10．（25-26高一上·山东日照·期末）为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．溶液中含有的数为 B．金属钠由原子完全变成离子时，失去的电子数为 C．的溶液中含有的氧原子数为 D．足量锌与浓硫酸反应产生气体，转移的电子数为 11．（25-26高一上·浙江杭州·期末）下列实验操作、现象和结论均正确的是 实验操作 实验现象 结论 A． 向盛有浓硝酸的烧杯中放入灼热的木炭 溶液上方产生红棕色气体 一定是木炭与浓硝酸反应生成的 B． 常温下，将打磨后的铝片放入浓硝酸中 无明显现象 常温下铝与浓硝酸不反应 C． 将气体通入和的混合溶液中 溶液颜色变浅，并产生白色沉淀 具有还原性 D． 将炽热的木炭与浓硫酸混合所得气体通入澄清石灰水 产生白色沉淀 木炭被氧化为 12．（24-25高三·全国·一轮复习）某小组探究的催化氧化，实验装置图如下。③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后，④中产生白烟。下列分析中正确的是 A．②中只放也可以制备 B．③中的反应是 C．④中白烟的主要成分是 D．⑤中只发生一个氧化还原反应 13．（25-26高一上·浙江杭州·期末）和的混合气体通入、、的混合溶液中反应可回收S，转化过程如图所示。下列描述正确的是 A．转化过程中参加循环反应的离子只有、 B．过程Ⅲ反应的离子方程式为 C．为避免混合液失效，混合气体中和的物质的量之比应大于2∶1 D．随着反应的进行，最终混合溶液中、、的浓度会降低 14．（23-24高一下·湖北武汉·期中）将38.4g Cu与0.22L浓硝酸混合恰好完全反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好与溶液反应得到和的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示。下列说法正确的是 A．反应Ⅰ中硝酸只体现氧化性 B．反应Ⅱ中作氧化剂 C．混合气体中的物质的量为0.2mol D．浓硝酸的物质的量浓度为 二、非选择题（共4小题，共58分） 15．（25-26高一上·湖北荆州·期末）（14分）氮的氧化物和硫的氧化物是导致酸雨的物质。 （1）石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。 石灰-石膏法的吸收原理： ①② 碱法的吸收原理：将含的尾气通入足量的烧碱溶液中，请写出对应的离子方程式：___________。 （2）在石灰-石膏法和碱法的基础上，科学家们又设计了双碱法，该法能实现物料循环利用上述方法中，实现循环利用的物质是___________。 （3）用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下： 。 ①现有V L某NaOH溶液，能完全吸收和m mol NO组成的大气污染物。所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为___________。 ②若所得溶液中，则原混合气体中和NO的物质的量之比___________。 ③所得溶液进一步氧化处理可得浓硝酸，向其中加入10 g铜镁合金，得到和的混合气体0.4 mol，向反应后的溶液中逐滴加入的NaOH溶液，当金属离子刚好全部沉淀，得到18.5 g沉淀，和的混合气体的体积比为___________。 （4）利用氨水可以将和吸收，原理如图所示： 和被吸收的离子方程式分别是___________、___________。 16．（25-26高一上·陕西汉中·期末）（15分）硫、氮元素是重要的非金属元素，其价-类二维图如下图所示。 （1）工业上吸收b制c所用的吸收试剂是_______。 （2）除去试管内壁附着的S，洗涤试剂为_______。 （3）将过量的a气体通入下列溶液中，几乎无现象的是_______(填标号)。 A．品红溶液 B．溶液 C．溶液 D．溶液 （4）转化③的化学方程式为_______，当生成2.24 L(标准状况)物质X时，转移电子的物质的量为_______mol；上图中属于氮的固定的过程是_______(填序号)。 （5）实验室中，检验溶液中含有的操作方法是_______。 （6）将7.68 g铜与一定浓度的硝酸溶液反应，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4.48 L，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，至少需要氧气为_______mol。 17．（25-26高一上·河南南阳·期末）（15分）氮氧化物是造成大气污染的主要原因之一，消除氮氧化物有多种方法。 （1）催化还原氮氧化物(SCR技术)是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示。 ①___________(填“是”或“不是”)酸性氧化物。 ②已知“催化还原”中NO和的物质的量之比为1：1，写出该过程中与反应的化学方程式：___________。 ③不同催化剂作用下，氮氧化物去除率随温度的变化关系如图2，其中在低温下表现最好的催化剂为___________。 （2）NaClO溶液脱硝。图3为NaClO溶液吸收NO的喷淋吸收塔装置示意图。 ①脱硝过程中发生反应的离子方程式为___________。 ②反应后溶液的pH将___________(填“减小”或“增大”)。 （3）用水吸收。 室温下(气体摩尔体积设为)，若将体积为20 mL的试管充满，然后倒立于盛满水的水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积为___________mL，此时，若再充入，充分反应后，试管中剩余气体的体积为___________mL，假如试管内溶液中的溶质不向水槽扩散，溶质的物质的量浓度为___________(用含的式子表示)。 18．（25-26高一上·上海·期末）（14分）常温下课外小组用下图所示装置进行实验，探究铁和硝酸的反应情况： 文献记载： Ⅰ、在浓硝酸和活泼金属反应过程中，随着硝酸浓度降低，其生成的产物有多种氮的化合物。 Ⅱ、(棕色) Ⅲ、和都能被氧化吸收。 已知：浸入冰水中的空试管作用是冷凝挥发的硝酸。 甲的实验操作和现象记录如下： 实验操作 实验现象 打开弹簧夹，通入一段时间，关闭弹簧夹。 打开活塞，将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中，关闭活塞。 无明显现象。 加热烧瓶，反应开始后停止加热。 ①A中有红棕色气体产生，一段时间后，气体颜色逐渐变浅；B中溶液变棕色；C中溶液紫色变浅。 ②反应停止后，A中无固体剩余。 （1）装置A中盛放浓硝酸的仪器名称是______。 （2）反应前先通入的原因是______。 （3）滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是______。 甲取少量B中溶液，加热，实验现象是棕色溶液变浅，有无色气体逸出，且在空气中变为红棕色。甲依据该现象得出的结论是中有生成。 （4）乙认为甲得出中有生成的证据不足。为获取充足的证据，乙仍采用该装置和操作进行对照实验，乙作出的改变是______，证明有生成的实验现象是______。 已知：。某稀溶液中含有和，向其中加入，充分反应(已知被还原为)，最终溶液体积为1L。 （5）写出铁与过量稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水的离子方程式______。 （6）写出过量铁与少量稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水的离子方程式______。 （7）写出硝酸亚铁与稀硝酸反应的离子方程式并标出电子转移方向和数目______。 （8）下列说法正确的是______。 A．所得溶液中的阴离子有硫酸根和硝酸根 B．所得溶液中 C．反应后生成的体积为(标准状况下) D．所得溶液中 10 / 10 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $