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

**基本信息** 聚焦非金属元素（Si、N、S）性质及应用，以高考真题构建从基础概念到综合应用的知识网络，强化实验分析与工业流程的科学思维与探究实践。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|6题（1-4、10、12）|理解与辨析|元素性质→物质组成→用途对应→概念辨析| |实验探究|5题（5、7、9、11、18）|实验分析与评价|实验原理→装置选择→现象推理→方案优化| |工业流程|3题（8、13、15）|信息提取与推理|原料处理→核心反应→条件控制→产物分离| |综合应用|2题（16、17）|综合应用与实验|元素化合物知识→实验设计→操作规范→定量计算|

第五单元 化工生产中的重要非金属元素 题号 考点 能力要求 难度 自评 得分 ✅ ❌ 1 无机非金属材料、合金、石英成分、原子结构（质子数） 理解与辨析 容易 2 物质性质与用途对应关系（金刚石硬度、氧化铝两性、SiO₂光学性质、氨气碱性） 理解与辨析 容易 3 氮的固定、侯氏制碱法、工业制硝酸、氮循环 理解与辨析 中等 4 SiO₂性质、盐酸的酸性、高纯硅用途、SiO₂与Mg反应方程式 理解与辨析 容易 5 铜与浓硫酸反应及SO₂检验、燃烧标识、NH₃的制取与收集、萃取操作 实验分析与评价 中等 6 焦硫酸（H₂S₂O₇）的性质（水溶液酸碱性、氧化性、与碱性氧化物反应、化学变化判断） 理解与迁移 较难 7 NH₃喷泉实验、干燥剂选择（P₂O₅与NH₃反应）、向下排空气法收集NH₃、CaO与浓氨水制NH₃ 实验分析与评价 中等 8 工业制硫酸流程（黄铁矿煅烧、SO₂催化氧化条件选择、原料选择、尾气吸收） 理解与综合 中等 9 Cu与稀硝酸反应（NO生成及被氧化为NO₂）、酚酞褪色原理、浓硫酸与Cu反应生成SO₂ 实验分析与推理 较难 10 SO₂的性质（还原性使Fe³⁺还原、氧化性与H₂S反应、还原性使KMnO₄褪色、酸性比较） 理解与辨析 中等 11 气体发生装置与收集方法（SO₂、Cl₂、NH₃、CO₂） 实验分析与评价 中等 12 离子方程式正误判断（弱酸保留分子式、双水解反应、歧化反应、氧化还原配平） 理解与辨析 较难 13 工业制备NaHSO₃流程（吸收、结晶、母液成分、干燥温度控制） 信息提取与推理 较难 14 浓硝酸与木炭反应实验探究（红棕色气体来源、氧化还原产物判断、CO₂来源分析） 实验探究与评价 较难 15 黄铁矿制硫酸及资源综合利用（FeS₂中S化合价、还原铁粉制备、NaHSO₃制备条件、Na₂S₂O₅还原性及SO₄²⁻检验、滴定计算） 综合应用与计算 较难 16 磷酸氢二铵制备实验（NH₃制取、溶液配制、防倒吸操作、pH控制、指示剂选择） 综合应用与实验 中等 17 MnS₂O₆的制备（恒压滴液漏斗、冰水浴作用、分次加料原因、除杂、沉淀完全检验、蒸发结晶操作） 综合应用与实验 较难 18 SO₂与AgNO₃溶液反应的探究实验（气体净化、沉淀成分分析、离子方程式、氧化还原途径探究） 实验探究与综合 困难 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 K – 39 Ca – 40 Cr – 52 Fe - 56 Cu - 64 Ba - 137 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．（2024·广东·高考真题）嘀嗒嘀嗒，时间都去哪儿了！计时器的发展史铭刻着化学的贡献。下列说法不正确的是 A．制作日晷圆盘的石材，属于无机非金属材料 B．机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金 C．基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为 D．目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，的质子数为55 2．（2025·浙江·高考真题）物质的性质决定用途，下列两者对应关系正确的是 A．金刚石硬度大，可用于制作切削刀具 B．氧化铝具有两性，可用于制作坩埚 C．熔点高，可用于生产光导纤维 D．氨气有还原性，可用于生产铵态氮肥 3．（2022·江苏·高考真题）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 A．自然固氮、人工固氮都是将转化为 B．侯氏制碱法以、、、为原料制备和 C．工业上通过催化氧化等反应过程生产 D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” 4．（2025·云南·高考真题）稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是 A．可与NaOH溶液反应 B．盐酸在该工艺中体现了还原性 C．高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D．制备纳米Si： 5．（2024·浙江·高考真题）下列说法不正确的是 A．装置①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物 B．图②标识表示易燃类物质 C．装置③可用于制取并收集氨气 D．装置④可用于从碘水中萃取碘 6．（2020·浙江·高考真题）100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸(分子式为H2S2O7或H2SO4·SO3)，下列说法不正确的是 A．Na2S2O7水溶液呈中性 B．焦硫酸具有强氧化性 C．Na2S2O7可与碱性氧化物反应生成新盐 D．100%硫酸吸收SO3生成焦硫酸的变化是化学变化 7．（2023·广东·高考真题）1827年，英国科学家法拉第进行了喷泉实验。在此启发下，兴趣小组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是 A．图1：喷泉实验 B．图2：干燥 C．图3：收集 D．图4：制备 8．（2024·北京·高考真题）硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A．I的化学方程式： B．Ⅱ中的反应条件都是为了提高平衡转化率 C．将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生 D．生产过程中产生的尾气可用碱液吸收 9．（2025·广东·高考真题）按如图组装装置并进行实验：将铜丝插入溶液中，当c中红色褪去时，将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是 A．a中有化合反应发生，并有颜色变化 B．b中气体变红棕色时，所含氮氧化物至少有两种 C．c中溶液红色刚好褪去时，恰好完全反应 D．若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热，则c中溶液颜色会褪去 10．（2017·北京·高考真题）根据SO2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是 选项 实验 现象 结论 A 含HCl、BaCl2的FeCl3溶液 产生白色沉淀 SO2有还原性 B H2S溶液 产生黄色沉淀 SO2有氧化性 C 酸性KMnO4溶液 紫色溶液褪色 SO2有漂白性 D Na2SiO3溶液 产生胶状沉淀 酸性：H2SO3>H2SiO3 11．（2024·河北·高考真题）图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选) 选项 气体 试剂 A 饱和溶液+浓硫酸 B 浓盐酸 C 固体熟石灰 D 石灰石+稀盐酸 12．（2025·广西·高考真题）不同含硫物质间可相互转化。下列离子方程式书写正确的是 A．反应①： B．反应②： C．反应③： D．反应④： 13．（2021·山东·高考真题）工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图，下列说法错误的是 A．吸收过程中有气体生成 B．结晶后母液中含有NaHCO3 C．气流干燥湿料时温度不宜过高 D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3 14．（2017·北京·高考真题）下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是 ① ② ③ A．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体 B．由②中的红棕色气体不能表明木炭与浓硝酸发生了反应 C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物 D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 二、非选择题（共4小题，共58分） 15．（2020·海南·高考真题）（12分）以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用，减轻对环境的污染。其中一种流程如下图所示。 回答下列问题： （1）黄铁矿中硫元素的化合价为_____________。 （2）由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为____________________________。 （3）欲得到更纯的NaHSO3，反应①应通入_____________ (填 “过量”或“不足量”)的SO2气体。 （4）因为Na2S2O5具有______________性， 导致商品Na2S2O5中不可避免地存在Na2SO4。 检验其中含有的方法是__________________。 （5）一般用 K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度。实验步骤：称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+。 反应式：+6Fe2+ +14H+ = 2Cr3+ +6Fe3+ +7H2O 某次实验称取0.2800 g样品，滴定时消耗浓度为0.03000 mol·L-1的K2Cr2O7溶液25.10 mL，则样品中铁含量为____________________%。 16．（2022·海南·高考真题）（14分）磷酸氢二铵[]常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氨气制备，装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。 回答问题： （1）实验室用和制备氨气的化学方程式为_______。 （2）现有浓质量分数为85%，密度为1.7g/mL。若实验需100mL1.7mol/L的溶液，则需浓_______mL(保留一位小数)。 （3）装置中活塞的作用为_______。实验过程中，当出现_______现象时，应及时关闭，打开。 （4）当溶液pH为8.0~9.0时，停止通，即可制得溶液。若继续通入，当时，溶液中、_______和_______(填离子符号)浓度明显增加。 （5）若本实验不选用pH传感器，还可选用_______作指示剂，当溶液颜色由_______变为_______时，停止通。 17．（2024·甘肃·高考真题）（14分）某兴趣小组设计了利用和生成，再与反应制备的方案： （1）采用下图所示装置制备，仪器a的名称为_______；步骤I中采用冰水浴是为了_______； （2）步骤Ⅱ应分数次加入，原因是_______； （3）步骤Ⅲ滴加饱和溶液的目的是_______； （4）步骤Ⅳ生成沉淀，判断已沉淀完全的操作是_______； （5）将步骤Ⅴ中正确操作或现象的标号填入相应括号中_______。 A．蒸发皿中出现少量晶体 B．使用漏斗趁热过滤 C．利用蒸发皿余热使溶液蒸干 D．用玻璃棒不断搅拌 E．等待蒸发皿冷却 18．（2019·北京·高考真题）（18分）化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。 （1）实验一：用如下装置（夹持、加热仪器略）制备SO2，将足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B。 ①浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是____________________________________。 ②试剂a是____________。 （2）对体系中有关物质性质分析得出：沉淀B可能为 、Ag2SO4或两者混合物。（资料：Ag2SO4微溶于水；Ag2SO3难溶于水） 实验二：验证B的成分 ①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式：__________。 ②加入盐酸后沉淀D大部分溶解，剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3，进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂，可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是__________。 （3）根据沉淀F的存在，推测的产生有两个途径： 途径1：实验一中，SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4，随沉淀B进入D。 途径2：实验二中，被氧化为进入D。 实验三：探究的产生途径 ①向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有________：取上层清液继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由：_______。 ②实验三的结论：__________。 （4）实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是_________________。 （5）根据物质性质分析，SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间，有Ag和生成。 （6）根据上述实验所得结论：__________________。 9 / 9 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 题号 考点 能力要求 难度 自评 得分 ✅ ❌ 1 无机非金属材料、合金、石英成分、原子结构（质子数） 理解与辨析 容易 2 物质性质与用途对应关系（金刚石硬度、氧化铝两性、SiO₂光学性质、氨气碱性） 理解与辨析 容易 3 氮的固定、侯氏制碱法、工业制硝酸、氮循环 理解与辨析 中等 4 SiO₂性质、盐酸的酸性、高纯硅用途、SiO₂与Mg反应方程式 理解与辨析 容易 5 铜与浓硫酸反应及SO₂检验、燃烧标识、NH₃的制取与收集、萃取操作 实验分析与评价 中等 6 焦硫酸（H₂S₂O₇）的性质（水溶液酸碱性、氧化性、与碱性氧化物反应、化学变化判断） 理解与迁移 较难 7 NH₃喷泉实验、干燥剂选择（P₂O₅与NH₃反应）、向下排空气法收集NH₃、CaO与浓氨水制NH₃ 实验分析与评价 中等 8 工业制硫酸流程（黄铁矿煅烧、SO₂催化氧化条件选择、原料选择、尾气吸收） 理解与综合 中等 9 Cu与稀硝酸反应（NO生成及被氧化为NO₂）、酚酞褪色原理、浓硫酸与Cu反应生成SO₂ 实验分析与推理 较难 10 SO₂的性质（还原性使Fe³⁺还原、氧化性与H₂S反应、还原性使KMnO₄褪色、酸性比较） 理解与辨析 中等 11 气体发生装置与收集方法（SO₂、Cl₂、NH₃、CO₂） 实验分析与评价 中等 12 离子方程式正误判断（弱酸保留分子式、双水解反应、歧化反应、氧化还原配平） 理解与辨析 较难 13 工业制备NaHSO₃流程（吸收、结晶、母液成分、干燥温度控制） 信息提取与推理 较难 14 浓硝酸与木炭反应实验探究（红棕色气体来源、氧化还原产物判断、CO₂来源分析） 实验探究与评价 较难 15 黄铁矿制硫酸及资源综合利用（FeS₂中S化合价、还原铁粉制备、NaHSO₃制备条件、Na₂S₂O₅还原性及SO₄²⁻检验、滴定计算） 综合应用与计算 较难 16 磷酸氢二铵制备实验（NH₃制取、溶液配制、防倒吸操作、pH控制、指示剂选择） 综合应用与实验 中等 17 MnS₂O₆的制备（恒压滴液漏斗、冰水浴作用、分次加料原因、除杂、沉淀完全检验、蒸发结晶操作） 综合应用与实验 较难 18 SO₂与AgNO₃溶液反应的探究实验（气体净化、沉淀成分分析、离子方程式、氧化还原途径探究） 实验探究与综合 困难 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 K – 39 Ca – 40 Cr – 52 Fe - 56 Cu - 64 Ba - 137 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．（2024·广东·高考真题）嘀嗒嘀嗒，时间都去哪儿了！计时器的发展史铭刻着化学的贡献。下列说法不正确的是 A．制作日晷圆盘的石材，属于无机非金属材料 B．机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金 C．基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为 D．目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，的质子数为55 【答案】C 【解析】A．制作日晷圆盘的石材主要为大理石，属于无机非金属材料，A正确；B．由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的混合物称为合金，机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金，B正确；C．基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为SiO2，C错误；D．目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，的质量数为135，质子数为55，D正确；故选C。 2．（2025·浙江·高考真题）物质的性质决定用途，下列两者对应关系正确的是 A．金刚石硬度大，可用于制作切削刀具 B．氧化铝具有两性，可用于制作坩埚 C．熔点高，可用于生产光导纤维 D．氨气有还原性，可用于生产铵态氮肥 【答案】A 【解析】A．金刚石是天然存在的最硬物质，硬度大的性质使其非常适合用于制作切削、研磨工具，A正确；B．氧化铝具有两性，但制作坩埚主要利用其高熔点和化学稳定性，以耐受高温和腐蚀，两性并非制作坩埚的关键性质，B错误；C．光导纤维的生产主要利用二氧化硅的光学性质，如高透明度和低光损耗，而非高熔点，C错误；D．氨气具有还原性，但生产铵态氮肥（如硫酸铵、硝酸铵）主要利用其碱性（与酸反应生成铵盐），还原性与铵态氮肥生产无直接关联，D错误；故选A。 3．（2022·江苏·高考真题）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 A．自然固氮、人工固氮都是将转化为 B．侯氏制碱法以、、、为原料制备和 C．工业上通过催化氧化等反应过程生产 D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” 【答案】A 【解析】A．自然固氮是将N2转化为含氮化合物，不一定是转化为NH3，比如大气固氮是将N2会转化为NO，A错误；B．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl，反应的化学方程式为H2O+NH3+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，B正确；C．工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3，相关的化学反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=4HNO3，C正确；D．氮元素在自然界中既有游离态又有化合态，多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”，D正确；故选A。 4．（2025·云南·高考真题）稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是 A．可与NaOH溶液反应 B．盐酸在该工艺中体现了还原性 C．高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D．制备纳米Si： 【答案】B 【解析】稻壳在一定条件下制备纳米SiO2，纳米SiO2和Mg在650℃发生置换反应生成MgO和纳米Si，加盐酸将MgO转化为MgCl2，过滤、洗涤、干燥得到纳米Si。A．SiO2是酸性氧化物，与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O，A正确；B．盐酸参与的反应为：MgO+2HCl=MgCl2+H2O，该反应是非氧化还原反应，盐酸体现酸性，没有体现还原性，B错误；C．高纯硅可以将太阳能转化为电能，故可用于制硅太阳能电池，C正确；D．SiO2和Mg在650℃条件下发生置换反应得到MgO和纳米Si，反应的化学方程式为，D正确；答案选B。 5．（2024·浙江·高考真题）下列说法不正确的是 A．装置①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物 B．图②标识表示易燃类物质 C．装置③可用于制取并收集氨气 D．装置④可用于从碘水中萃取碘 【答案】C 【解析】A．铜与浓硫酸反应方程式为：，可用装置①制取，气态产物为SO2，可利用SO2的漂白性进行检验，故A正确；B．图②标识表示易燃类物质，故B正确；C．NH3的密度比空气小，应用向下排空气法进行收集，故C错误；D．萃取是利用物质在不同溶剂中溶解性的差异进行分离混合物，装置④可用于从碘水中萃取碘，故D正确；故选C。 6．（2020·浙江·高考真题）100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸(分子式为H2S2O7或H2SO4·SO3)，下列说法不正确的是 A．Na2S2O7水溶液呈中性 B．焦硫酸具有强氧化性 C．Na2S2O7可与碱性氧化物反应生成新盐 D．100%硫酸吸收SO3生成焦硫酸的变化是化学变化 【答案】A 【解析】A．分子式为H2S2O7可以写成H2SO4·SO3，则H2S2O7同时具有H2SO4和SO3的性质，所以Na2S2O7可写成Na2SO4·SO3，则其水溶液呈酸性，故A错误；B．焦硫酸是由100%硫酸吸收SO3生成，浓硫酸具有强氧化性，所以焦硫酸也具有强氧化性，故B正确；C．根据A项分析知，SO3为酸性氧化物，酸性氧化物可以和碱性氧化物反应生成新盐，故C正确；D．100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸，H2S2O7为新物质，所以是化学变化，故D正确；故选A。 7．（2023·广东·高考真题）1827年，英国科学家法拉第进行了喷泉实验。在此启发下，兴趣小组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是 A．图1：喷泉实验 B．图2：干燥 C．图3：收集 D．图4：制备 【答案】B 【解析】A．极易溶于水，溶于水后圆底烧瓶内压强减小，从而产生喷泉，故A可以达到预期；B．P2O5为酸性氧化物，具有碱性，两者可以发生反应，故不可以用P2O5干燥，故B不可以达到预期；C．的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，故C可以达到预期；D．CaO与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热，促使挥发，可用此装置制备，故D可以达到预期；故选B。 8．（2024·北京·高考真题）硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A．I的化学方程式： B．Ⅱ中的反应条件都是为了提高平衡转化率 C．将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生 D．生产过程中产生的尾气可用碱液吸收 【答案】B 【解析】黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应，生成SO2和Fe3O4，SO2和空气中的O2在400~500℃、常压、催化剂的作用下发生反应得到SO3，用98.3%的浓硫酸吸收SO3，得到H2SO4。A．反应I是黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应，生成SO2和Fe3O4，化学方程式：，故A正确；B．反应Ⅱ条件要兼顾平衡转化率和反应速率，还要考虑生产成本，如Ⅱ中“常压、催化剂”不是为了提高平衡转化率，故B错误；C．将黄铁矿换成硫黄，则不再产生，即可以减少废渣产生，故C正确；D．硫酸工业产生的尾气为、，可以用碱液吸收，故D正确；故选B。 9．（2025·广东·高考真题）按如图组装装置并进行实验：将铜丝插入溶液中，当c中红色褪去时，将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是 A．a中有化合反应发生，并有颜色变化 B．b中气体变红棕色时，所含氮氧化物至少有两种 C．c中溶液红色刚好褪去时，恰好完全反应 D．若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热，则c中溶液颜色会褪去 【答案】C 【解析】A．铜和稀硝酸反应，会生成一氧化氮，一氧化氮为无色气体，液面上方有氧气存在，一氧化氮与氧气反应，生成红棕色的二氧化氮，属于化合反应，生成为蓝色，有颜色变化，A正确；B．b中气体变红棕色时，说明有二氧化氮存在，存在的反应，所以所含氮氧化物至少有两种，B正确；C．酚酞的变色范围是8.2~10，c中溶液红色刚好褪去时，此时溶液可能呈弱碱性，所以不能判断是否恰好完全反应，C错误；D．若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热，会生成二氧化硫，二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中，可生成亚硫酸氢钠，溶液显酸性，c中溶液颜色会褪去，D正确；故选C。 10．（2017·北京·高考真题）根据SO2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是 选项 实验 现象 结论 A 含HCl、BaCl2的FeCl3溶液 产生白色沉淀 SO2有还原性 B H2S溶液 产生黄色沉淀 SO2有氧化性 C 酸性KMnO4溶液 紫色溶液褪色 SO2有漂白性 D Na2SiO3溶液 产生胶状沉淀 酸性：H2SO3>H2SiO3 【答案】C 【解析】A．SO2通入含HCl、BaCl2的FeCl3溶液中，SO2被Fe3+氧化生成BaSO4沉淀，体现SO2的还原性，故A正确；B．SO2通入H2S溶液中，SO2+2H2S=3S↓+2H2O，SO2中S元素化合价降低，SO2是氧化剂，SO2表现氧化性，故B正确；C．SO2通入酸性KMnO4溶液，KMnO4被还原为Mn2+，表现SO2的还原性，故C错误；D．SO2通入Na2SiO3溶液，生成硅酸沉淀，证明酸性：H2SO3>H2SiO3，故D正确；选C。 11．（2024·河北·高考真题）图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选) 选项 气体 试剂 A 饱和溶液+浓硫酸 B 浓盐酸 C 固体熟石灰 D 石灰石+稀盐酸 【答案】C 【解析】如图所示的气体发生装置可以为固液加热型反应，也可以是固液不加热型；右侧气体收集装置，长进短出为向上排空气法，短进长出为向下排空气法，装满水后短进长出为排水法；A．饱和溶液和浓硫酸反应可以制，使用固液不加热制气装置，密度比空气大，用向上排空气法收集，可以完成相应气体的发生和收集实验，A不符合题意；B．和浓盐酸加热反应可以制，使用固液加热制气装置，密度比空气大，用向上排空气法收集，可以完成相应气体的发生和收集实验，B不符合题意；C．固体与熟石灰加热可以制需要使用固固加热制气装置，图中装置不合理，不能完成相应气体的发生和收集实验，C符合题意；D．石灰石(主要成分为)和稀盐酸反应可以制，使用固液不加热制气装置，密度比空气大，用向上排空气法收集，可以完成相应气体的发生和收集实验，D不符合题意；本题选C。 12．（2025·广西·高考真题）不同含硫物质间可相互转化。下列离子方程式书写正确的是 A．反应①： B．反应②： C．反应③： D．反应④： 【答案】C 【解析】A．反应①中CH3COOH为弱酸，离子方程式中应保留化学式，正确离子方程式为S2−+CH3COOH=HS−+CH3COO−，A错误；B．反应②中Al3+与HS−发生双水解反应，生成Al(OH)3沉淀和H2S气体，正确离子方程式为Al3++3HS−+3H2O=Al(OH)3↓+3H2S↑，B错误；C．反应③中在酸性条件下发生歧化反应生成S、SO2和H2O，离子方程式符合守恒原则，C正确；D．反应④中SO2与酸性KMnO4发生氧化还原反应，S元素从+4价升至+6价，Mn元素从+7价降至+2价，得失电子守恒时SO2与系数比应为5:2，正确离子方程式为5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+，D错误；故选C。 13．（2021·山东·高考真题）工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图，下列说法错误的是 A．吸收过程中有气体生成 B．结晶后母液中含有NaHCO3 C．气流干燥湿料时温度不宜过高 D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3 【答案】B 【解析】根据工艺流程逆向分析可知，以二氧化硫和纯碱为原料，得到结晶成分为NaHSO3，则母液为饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，溶液呈酸性，所以加入纯碱进行中和，涉及的反应为：H2SO3+2Na2CO3= Na2SO3+ 2NaHCO3，NaHSO3+ Na2CO3= Na2SO3+ NaHCO3，所以调节pH为8进行中和后得到Na2SO3和NaHCO3，通入二氧化硫气体进行混合吸收，此时吸收过程中发生反应为：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3↓，SO2+ NaHCO3= CO2+ NaHSO3↓，此时会析出大量NaHSO3晶体，经过离心分离，将得到的湿料再进行气流干燥，最终得到NaHSO3产品，据此分析解答。A．根据上述分析可知，吸收过程中有二氧化碳生成，A正确；B．结晶后母液中含饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸，没有NaHCO3，假设产物中存在NaHCO3，则其会与生成的NaHSO3发生反应，且NaHCO3溶解度较低，若其残留于母液中，会使晶体不纯，假设不成立，B错误；C．NaHSO3高温时易分解变质，所以气流干燥过程中温度不宜过高，C正确；D．结合上述分析可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D正确；故选B。 14．（2017·北京·高考真题）下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是 ① ② ③ A．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体 B．由②中的红棕色气体不能表明木炭与浓硝酸发生了反应 C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物 D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 【答案】D 【解析】浓硝酸不稳定，易分解为二氧化氮、水和氧气。A．①中的红棕色气体是NO2，N元素化合价降低，根据氧化还原反应规律，一定有元素化合价升高，推断产生的气体中还一定有O2，故A正确；B．浓硝酸受热易分解，②中的红棕色气体可能是硝酸分解产生，不能说明木炭与浓硝酸发生了反应，故B正确；C．硝酸中N元素化合价为+5价，生成二氧化氮中N元素化合价为+4价，化合价降低，所以生成的红棕色气体为还原产物，故C正确；D．③的气体产物中检测出CO2，CO2可能是C和氧气反应生成的产物，故D错误；选D。 二、非选择题（共4小题，共58分） 15．（2020·海南·高考真题）（12分）以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用，减轻对环境的污染。其中一种流程如下图所示。 回答下列问题： （1）黄铁矿中硫元素的化合价为_____________。 （2）由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为____________________________。 （3）欲得到更纯的NaHSO3，反应①应通入_____________ (填 “过量”或“不足量”)的SO2气体。 （4）因为Na2S2O5具有______________性， 导致商品Na2S2O5中不可避免地存在Na2SO4。 检验其中含有的方法是__________________。 （5）一般用 K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度。实验步骤：称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+。 反应式：+6Fe2+ +14H+ = 2Cr3+ +6Fe3+ +7H2O 某次实验称取0.2800 g样品，滴定时消耗浓度为0.03000 mol·L-1的K2Cr2O7溶液25.10 mL，则样品中铁含量为____________________%。 【答案】 （1） -1 （2分） （2） Fe2O3+3CO2Fe+ 3CO2 （2分） （3）过量 （2分） （4）还原 （2分） 先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，说明含有 （2分） （5） 90.36%（2分） 【解析】黄铁矿(主要成分FeS2)煅烧生成氧化铁和二氧化硫，氧化铁用CO还原得到还原铁粉，用 K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度；二氧化硫经过一系列步骤生成硫酸，尾气中含有二氧化硫，用氢氧化钠溶液吸收生成NaHSO3，加热后生成Na2S2O5，据此分析解答。 （1）黄铁矿的主要成分是二硫化亚铁(FeS2)，其中铁元素的化合价是+2价，因此硫元素的化合价为-1价，故答案为：-1； （2）炉渣的主要成分为Fe2O3，由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+ 3CO2，故答案为：Fe2O3+3CO2Fe+ 3CO2； （3） Na2SO3溶液能够与SO2反应生成NaHSO3，欲得到更纯的NaHSO3，反应①应通入过量的SO2气体，故答案为：过量； （4） Na2S2O5 转化为Na2SO4过程中S元素的化合价升高，被氧化，体现了Na2S2O5的还原性；检验其中含有的方法是首先用盐酸酸化，除去，再加入氯化钡溶液，看有无白色沉淀生成，若生成白色沉淀，证明含有，否则没有，故答案为：还原；先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，说明含有； （5） 称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+，存在关系式：6Fe～6Fe2+～，滴定过程中消耗的K2Cr2O7 物质的量为0.03000 mol·L-1×0.02510 L=0.000753mol，则样品中含有的铁的物质的量为0.000753mol×6=0.004518mol，样品中铁含量为×100%=90.36%，故答案为：90.36%。 16．（2022·海南·高考真题）（14分）磷酸氢二铵[]常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氨气制备，装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。 回答问题： （1）实验室用和制备氨气的化学方程式为_______。 （2）现有浓质量分数为85%，密度为1.7g/mL。若实验需100mL1.7mol/L的溶液，则需浓_______mL(保留一位小数)。 （3）装置中活塞的作用为_______。实验过程中，当出现_______现象时，应及时关闭，打开。 （4）当溶液pH为8.0~9.0时，停止通，即可制得溶液。若继续通入，当时，溶液中、_______和_______(填离子符号)浓度明显增加。 （5）若本实验不选用pH传感器，还可选用_______作指示剂，当溶液颜色由_______变为_______时，停止通。 【答案】（1）（2分） （2）11.5（2分） （3） 平衡气压防倒吸 （2分） 倒吸（2分） （4） （1分） （1分） （5） 酚酞 （2分） 无 （1分） 浅红（1分） 【解析】本实验的实验目的为制备磷酸二氢铵[(NH4)2HPO4]，实验原理为2NH3+H3PO4=[(NH4)2HPO4]，结合相关实验基础知识分析解答问题。 （1）实验室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)在加热的条件下制备氨气，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑； （2）根据公式可得，浓H3PO4的浓度，溶液稀释前后溶质的物质的量不变，因此配制100mL 1.7mol/L的H3PO4溶液，需要浓H3PO4的体积V=； （3）由于NH3极易溶于水，因此可选择打开活塞K2以平衡气压，防止发生倒吸，所以实验过程中，当出现倒吸现象时，应及时关闭K1，打开K2； （4）继续通入NH3，(NH4)2HPO4继续反应生成(NH4)3PO4，当pH＞10.0时，溶液中OH-、、的浓度明显增加； （5）由（4）小问可知，当pH为8.0~9.0时，可制得(NH4)2HPO4，说明(NH4)2HPO4溶液显碱性，因此若不选用pH传感器，还可以选用酚酞作指示剂，当溶液颜色由无色变为浅红时，停止通入NH3，即可制得(NH4)2HPO4溶液。 17．（2024·甘肃·高考真题）（14分）某兴趣小组设计了利用和生成，再与反应制备的方案： （1）采用下图所示装置制备，仪器a的名称为_______；步骤I中采用冰水浴是为了_______； （2）步骤Ⅱ应分数次加入，原因是_______； （3）步骤Ⅲ滴加饱和溶液的目的是_______； （4）步骤Ⅳ生成沉淀，判断已沉淀完全的操作是_______； （5）将步骤Ⅴ中正确操作或现象的标号填入相应括号中_______。 A．蒸发皿中出现少量晶体 B．使用漏斗趁热过滤 C．利用蒸发皿余热使溶液蒸干 D．用玻璃棒不断搅拌 E．等待蒸发皿冷却 【答案】（1） 恒压滴液漏斗 （2分） 增大SO2的溶解度、增大H2SO3的浓度，同时为步骤Ⅱ提供低温（2分） （2）防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4，同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10℃（2分） （3）除去过量的SO2（或H2SO3）（2分） （4）静置，向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液，若不再产生沉淀，说明Mn2+已沉淀完全（3分） （5）D、A、E（3分） 【解析】步骤Ⅱ中MnO2与H2SO3在低于10℃时反应生成MnS2O6，反应的化学方程式为MnO2+2H2SO3=MnS2O6+2H2O，步骤Ⅲ中滴加饱和Ba(OH)2除去过量的SO2（或H2SO3），步骤Ⅳ中滴入饱和Na2CO3溶液发生反应MnS2O6+Na2CO3=MnCO3↓+Na2S2O6，经过滤得到Na2S2O6溶液，步骤Ⅴ中Na2S2O6溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到Na2S2O6∙2H2O。 （1）根据仪器a的特点知，仪器a为恒压滴液漏斗；步骤Ⅰ中采用冰水浴是为了增大SO2的溶解度、增大H2SO3的浓度，同时为步骤Ⅱ提供低温； （2）由于MnO2具有氧化性、SO2（或H2SO3）具有还原性，步骤Ⅱ应分数次加入MnO2，原因是：防止过多的MnO2与H2SO3反应生成MnSO4，同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于10℃； （3）步骤Ⅲ中滴加饱和Ba(OH)2溶液的目的是除去过量的SO2（或H2SO3），防止后续反应中SO2与Na2CO3溶液反应，增加饱和Na2CO3溶液的用量、并使产品中混有杂质； （4）步骤Ⅳ中生成MnCO3沉淀，判断Mn2+已沉淀完全的操作是：静置，向上层清液中继续滴加几滴饱和Na2CO3溶液，若不再产生沉淀，说明Mn2+已沉淀完全； （5）步骤Ⅴ的正确操作或现象为：将滤液倒入蒸发皿中→用酒精灯加热→用玻璃棒不断搅拌→蒸发皿中出现少量晶体→停止加热→等待蒸发皿冷却→过滤、洗涤、干燥得到Na2S2O6∙2H2O，依次填入D、A、E。 18．（2019·北京·高考真题）（18分）化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。 （1）实验一：用如下装置（夹持、加热仪器略）制备SO2，将足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B。 ①浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是____________________________________。 ②试剂a是____________。 （2）对体系中有关物质性质分析得出：沉淀B可能为 、Ag2SO4或两者混合物。（资料：Ag2SO4微溶于水；Ag2SO3难溶于水） 实验二：验证B的成分 ①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式：__________。 ②加入盐酸后沉淀D大部分溶解，剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3，进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂，可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是__________。 （3）根据沉淀F的存在，推测的产生有两个途径： 途径1：实验一中，SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4，随沉淀B进入D。 途径2：实验二中，被氧化为进入D。 实验三：探究的产生途径 ①向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有________：取上层清液继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由：_______。 ②实验三的结论：__________。 （4）实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是_________________。 （5）根据物质性质分析，SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间，有Ag和生成。 （6）根据上述实验所得结论：__________________。 【答案】 （1） Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O （2分） 浓硫酸或饱和的NaHSO3溶液 （2分） （2）Ag2SO3+4NH3•H2O=2 Ag(NH3)2++SO32-+4H2O （2分） H2O2溶液，产生白色沉淀，则证明B中含有Ag2SO3 （2分） （3） Ag+ （2分） 因为若含有Ag2SO4，加入BaCl2溶液会生成难溶的BaSO4白色沉淀 （2分） 实验一中，SO2在AgNO3溶液中未被氧化生成Ag2SO4；实验二中，SO32-被氧化为SO42- （2分） （4） 2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3+2H+ （2分） （6） 二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银的速率大于生成银和硫酸根离子的速率，碱性溶液中亚硫酸根离子更易被氧化为硫酸根离子（2分） 【解析】本题的实验目的是探究SO2与硝酸银溶液的反应，实验过程先用铜片和浓硫酸反应制备SO2，再将SO2通入硝酸银溶液中，对所得产物进行探究，可依据元素化合物知识解答。 （1）①铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O， 故答案为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O； ②由于烧瓶中的空气没有排出，反应生成的SO2可能会被氧气氧化为SO3，SO3会干扰后续的实验，所以试剂a应为除去杂质SO3的试剂，可以用饱和NaHSO3溶液； 故答案为饱和NaHSO3溶液； （2）①Ag2SO3溶于氨水得到Ag(NH3)2+，离子方程式为：Ag2SO3+4NH3•H2O=2 Ag(NH3)2++SO32-+4H2O， 故答案为Ag2SO3+4NH3•H2O=2 Ag(NH3)2++SO32-+4H2O； ②推测沉淀D为BaSO3，加过量稀盐酸溶解得滤液E和少量沉淀F，则E中可能含有溶解的SO2，可加入双氧水溶液，若加入双氧水溶液可以将亚硫酸或亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，从而生成白色的硫酸钡沉淀，则证明B中含有Ag2SO3； 故答案为H2O2，溶液，产生白色沉淀，则证明B中含有Ag2SO3； （3）①加入过量盐酸产生白色沉淀，说明含有Ag+；B中不含Ag2SO4，因若含有Ag2SO4，加入BaCl2溶液会生成难溶的BaSO4白色沉淀， 故答案为Ag+；因若含有Ag2SO4，加入BaCl2溶液会生成难溶的BaSO4白色沉淀； ②实验三的结论：实验一中，SO2在AgNO3溶液中未被氧化生成Ag2SO4；实验二中，SO32-被氧化为SO42-； （4）根据以上分析，二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银沉淀，离子方程式为：2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3+2H+， 故答案为2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3+2H+； （6）综合实验一、实验二和实验三的分析，可以得出该实验的结论为：二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银的速率大于生成银和硫酸根离子的速率，碱性溶液中亚硫酸根离子更易被氧化为硫酸根离子。 故答案为二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银的速率大于生成银和硫酸根离子的速率，碱性溶液中亚硫酸根离子更易被氧化为硫酸根离子。 5 / 15 学科网(北京)股份有限公司 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