高中化學人教版第四章非金屬及其化合物 校賽得獎

(本欄目內容，在學生用書中以獨立形式分冊裝訂！)一、選擇題1．下列名詞與氮元素無關的是()A．光化學煙霧 B．水體富營養(yǎng)化C．酸雨 D．地方性甲狀腺腫解析：地方性甲狀腺腫是因缺碘造成的。答案：D年4月22日是第47個“世界地球日”，我國的宣傳主題為：“珍惜地球資源，轉變發(fā)展方式，倡導低碳生活”。下列有關活動或行為不符合這一主題的是()A．采用綠色化學工藝，使原料盡可能轉化為產品B．大量開采煤和石油，以滿足生產和生活的要求C．對燃料進行脫硫處理，對工業(yè)廢氣進行凈化后再排放D．節(jié)約能源，提高能源利用率解析：化石燃料的大量燃燒是產生SO2等污染物及溫室氣體CO2的主要原因。答案：B3．關于二氧化硫和二氧化氮敘述正確的是()A．兩種氣體都是無色有毒的氣體，且都可用水吸收以消除對空氣的污染B．二氧化硫與過量的二氧化氮混合后通入水中能得到兩種常用的強酸C．兩種氣體都具有強氧化性，因此都能夠使品紅溶液褪色D．兩種氣體溶于水都可以與水反應，且只生成相應的酸解析：A中二氧化氮跟水反應，生成硝酸和一氧化氮，二氧化硫溶于水生成亞硫酸，隨后形成酸雨對空氣的污染沒有得以消除；B中二氧化氮跟水反應，生成了硝酸，硝酸氧化亞硫酸生成硫酸，能得到兩種常用的強酸；C中二氧化硫的漂白原理不是利用強氧化性，二氧化硫也不具有強氧化性；D中二氧化氮跟水反應，還生成了一氧化氮，故選項B符合題意。答案：B4．2023年2月10日中國經濟網發(fā)布的《第一次全國污染源普查公報》一文中有如下一組數據：工業(yè)廢氣中主要污染物SO2煙塵NOx粉塵污染物產生量/(萬噸/年)448114污染物排放量/(萬噸/年)21下列有關說法中錯誤的是()A．SO2、NOx的大量排放會導致酸雨的發(fā)生B．煤與石油的大量燃燒是造成SO2、NOx大量排放的主要因素C．煙塵、粉塵屬于固體污染物D．人類活動產生的氣態(tài)污染物能全部進入大氣中解析：由表中數據知，產生氣體污染物數量大于排放到大氣中的污染物數量，D錯誤。答案：D5．適量的下列物質中，不能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{的是()A．氯水 B．碘水C．NO2 D．SO2解析：能將I－氧化為I2或本身含有I2的物質都能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{。A、B、C符合，SO2以還原性為主，D不符合。答案：D6．對3NO2＋H2O=2HNO3＋NO反應的下列說法正確的是()A．氧化劑與還原劑的質量比為1∶2B．氧化產物與還原產物的物質的量之比為1∶2C．NO2是氧化劑，H2O是還原劑D．在反應中若有6molNO2參與反應時，有3mol電子發(fā)生轉移解析：該反應中N元素的化合價由＋4價變?yōu)椋?價和＋2價，所以生成硝酸的二氧化氮是還原劑，其化學計量數是2，生成NO的二氧化氮是氧化劑，其化學計量數是1，所以氧化劑和還原劑的物質的量、質量之比都是1∶2，故A正確；該反應中氧化產物是硝酸，還原產物是NO，所以氧化產物和還原產物的物質的量之比是2∶1，故B錯誤；該反應中N元素的化合價由＋4價變?yōu)椋?價和＋2價，所以二氧化氮既是氧化劑又是還原劑，水中各元素化合價都不變，所以既不是氧化劑又不是還原劑，故C錯誤；在反應中若有6molNO2參與反應時，有4mol電子發(fā)生轉移，故D錯誤。答案：A7．某無色透明的混合氣體中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的兩種或多種氣體?，F將此混合氣體通過品紅溶液后，品紅溶液褪色，向剩余氣體中通入空氣，很快變?yōu)榧t棕色。下列對于原混合氣體成分的判斷中正確的是()A．肯定沒有SO2和NO B．肯定沒有Cl2、O2和NO2C．可能有Cl2和O2 D．肯定只有NO解析：該混合氣體為無色氣體，故一定不含Cl2和NO2，也不可能是O2和NO同時存在，混合氣體通過品紅溶液后，品紅溶液褪色，故一定含有SO2；剩余氣體排入空氣中，很快變?yōu)榧t棕色，所以還含有NO，則一定不含O2。答案：B8．如圖表示物質通過一步反應的轉化關系，下表中能符合題意的選項是()單質eq\o(→,\s\up7(O2))酸性氧化物→鹽

選項單質酸性氧化物鹽ASSO3Na2SO4BN2NO2NaNO3CSiSiO2Na2SiO3DNaNa2ONa2CO3解析：S和O2反應生成SO2，SO2在催化劑的條件下反應生成SO3，故A錯誤；N2和O2反應生成NO，NO繼續(xù)與O2反應可生成NO2，且NO2不屬于酸性氧化物，故B錯誤；Si和O2反應生成SiO2，SiO2和NaOH反應可生成Na2SiO3，符合轉化關系，故C正確；Na2O屬于堿性氧化物，不是酸性氧化物，故D錯誤。答案：C9．(2023·保定高一檢測)將盛有12mLNO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應后，還剩余2mL無色氣體，則原混合氣體中O2的體積和剩余的2mL氣體分別是()A．mL，NO B．mL，O2C．mL，O2 D．4mL，NO解析：解題依據的化學反應原理為4NO2＋O2＋2H2O=4HNO33NO2＋H2O=2HNO3＋NO設O2的體積為x。剩余的氣體有兩種可能：①若剩O2，則V剩＝x－eq\f(1,4)(12mL－x)＝2mL，解得x＝4mL，選項B、C不正確。②若剩NO，則V剩＝eq\f(1,3)[(12mL－x)－4x]＝2mL，解得x＝mL，選項D不正確。答案：A10．把3體積的NO2氣體，依次通過下列3個分別裝有①NaHCO3飽和溶液②濃H2SO4③Na2O2的裝置(假設每一步反應都是充分的)，用排水法把殘留氣體收集到集氣瓶中，集氣瓶內氣體應是(同溫同壓下測定)()A．1體積NOB．1體積NO2和體積O2C．2體積O2D．體積O2解析：假設開始的NO2為3mol，依次發(fā)生如下反應：3NO2＋H2O=2HNO3＋NOHNO3＋NaHCO3=NaNO3＋CO2↑＋H2O2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O22NO＋O2=2NO24NO2＋O2＋2H2O=4HNO3。即eq\x(3molNO2)eq\o(→,\s\up7(①NaHCO3飽和溶液))eq\x(\a\al(2molCO2,1molNO))eq\o(→,\s\up7(②濃,H2SO4))eq\x(\a\al(2molCO2,1molNO))eq\o(→,\s\up7(③Na2O2))eq\x(\a\al(1molO2,1molNO))→eq\x(\a\almolO2,1molNO2))→eq\xmolO2)答案：D二、非選擇題11．(1)用儀器A、B和膠管組成裝置收集NO氣體(①儀器A已經氣密性檢查；②除水外不能選用其他試劑)。正確的操作步驟是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)噴泉是一種常見的自然現象，其產生原因是存在壓強差。圖中為化學教學中所用的噴泉實驗裝置。已知3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(NO為氣體，難溶于水)在燒瓶中充滿干燥NO2氣體，膠頭滴管及燒杯中分別盛有水進行噴泉實驗。假設實驗在標準狀況下進行，經充分反應后，計算瓶內HNO3溶液的物質的量濃度為________。解析：(1)一氧化氮氣體難溶于水，密度比空氣略大，易與氧氣發(fā)生反應，不能用排空氣法收集，只能用排水法，因此可在A中裝滿水，蓋緊瓶塞，用膠管連接b和c接口，然后由a通入NO，水通過b和c排入B中。(2)二氧化氮與水反應方程式為3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，設燒瓶體積為L，則標準狀況下二氧化氮的物質的量為eq\fL,L/mol)＝1mol,1mol二氧化氮完全反應生成eq\f(2,3)mol硝酸、eq\f(1,3)molNO，反應后燒瓶中溶液體積為L－L/mol×eq\f(1,3)mol＝eq\f,3)L，反應后的溶液的物質的量濃度c＝eq\f(\f(2,3)mol,\f,3)L)＝eq\f(1,mol/L。答案：(1)在A中加滿水，蓋緊瓶塞，用膠管連接b和c接口，由a導入NO氣體，水通過b和c排入B中(2)eq\f(1,mol/L12．酸雨的形成與大氣中二氧化硫及氮氧化物的含量有關。(1)機動車所排放的廢氣中主要含CO和氮氧化物。為使機動車達標排放，可在排氣筒中安裝一個催化凈化裝置，使尾氣中的CO和NO轉化為參與大氣循環(huán)的兩種無毒氣體，寫出反應的化學方程式：________________________________________________________________________。(2)某火力發(fā)電廠為除去有害氣體SO2，并變廢為寶，采用尾氣脫硫新工藝，如下圖所示。寫出尾氣脫硫工藝中反應的化學方程式為________________________________________________________________________。解析：(1)根據質量守恒定律結合題目信息可知，一氧化氮與一氧化碳反應后生成的對大氣無污染的物質應為氮氣和二氧化碳，化學方程式為2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2。(2)根據圖示，結合物質的性質可寫出發(fā)生反應的化學方程式為SO2＋CaO=CaSO3、2CaSO3＋O2=2CaSO4。答案：(1)2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2(2)SO2＋CaO=CaSO3、2CaSO3＋O2=2CaSO413．氮氧化物進入大氣后，不僅會形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學煙霧，因此必須對含有氮氧化物的廢氣進行處理。(1)用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應的化學方程式如下：NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O①，2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O②，在反應①中，氧化劑是________，還原劑是________。在反應②中，氧化劑和還原劑的物質的量之比為________。(2)氨氣也可以用來處理氮氧化物。例如：6NO2＋8NH3eq\o(=,\s\up7(一定條件))7N2＋12H2O，若某工廠排出的尾氣中二氧化氮含量為%(體積分數)，處理4480L(標準狀況)這種尾氣，需要氨氣的質量為________g(不需寫出解題過程)。解析：(1)氧化劑在反應中得電子被還原，化合價降低，還原劑在反應中失電子被氧化，化合價升高，則反應①中的氧化劑為NO2，還原劑為NO；反應②中氧化劑和還原劑都為NO2，其物質的量之比為1∶1。(2)4480L(標準狀況)尾氣中含NO2的物質的量為eq\f(4480L,L·mol－1)×%＝1mol，根據反應6NO2＋8NH3eq\o(=,\s\up7(一定條件))7N2＋12H2O可得需NH3的物質的量為eq\f(4,3)mol，即約為g。答案：(1)NO2NO1∶1(2)14．為了探究三種氣態(tài)氧化物(SO2、NO2、CO2)的性質，某同學設計了一組實驗：實驗一：探究三種氣體在水中的溶解性，用三支相同的試管收集滿三種氣體，倒置在盛滿水的燒杯中，一段時間后，觀察到的現象如圖A、B、C所示。(1)在A、B、C三只試管中的原氣體是A______，B________，C________。寫出A燒杯中發(fā)生反應的化學方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。如果在三只燒杯中分別滴幾滴紫色石蕊試液，可觀察到的現象是________________________________________________________________________。(2)實驗二：用三只集氣瓶收集滿二氧化硫或二氧化氮氣體，然后將其倒置在水槽中。分別緩慢通入適量O2或Cl2，如圖D、E、F所示。一段時間后，D、E裝置的集氣瓶中充滿溶液，F裝置的集氣瓶中還有氣體剩余。(假設瓶內液體不擴散)：①寫出裝置E中反應的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②假設該實驗條件下，氣體摩爾體積為aL·mol－1。則裝置D的集氣瓶中所得溶液溶質的物質的量濃度為________。(3)通入氧氣前在F裝置的水槽里滴加幾滴紫色石蕊試液，觀察到的現象是______________，通入氧氣后，可能觀察到的實驗現象是______________，寫出總反應的化學方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)SO2易溶于水，CO2微溶于水，溶解的SO2、CO2部分與水反應分別生成H2SO3和H2CO3。NO2與水反應3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，進入試管溶液體