高中 化學(xué) 必修 第二冊 第五章 化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素《章末綜合提升》教學(xué)設(shè)計

章末綜合提升一、噴泉實驗及壓強差原理的應(yīng)用1．噴泉實驗原理噴泉產(chǎn)生的本質(zhì)原因是燒瓶內(nèi)外形成壓強差，由于燒瓶內(nèi)氣體的壓強小于燒瓶外的壓強，所以液體會被壓入燒瓶內(nèi)形成噴泉。產(chǎn)生壓強差的方法有：①減小燒瓶內(nèi)氣壓，如液體將氣體吸收或與其反應(yīng)等；②增大燒瓶外壓強。2．常見裝置圖(1)如圖甲（或乙）燒瓶內(nèi)的氣體極易溶于水（或易與溶液中的溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)），從而使燒瓶內(nèi)氣壓迅速降低，在大氣壓作用下，燒杯中的液體迅速向上流動，從而形成噴泉。(2)如圖丙錐形瓶內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氣體，從而使錐形瓶內(nèi)壓強迅速增大，促使錐形瓶內(nèi)液體迅速向上流動，形成噴泉。3．壓強差原理應(yīng)用裝置應(yīng)用通過注射器增大氣體壓強進入Y，使氣體混合反應(yīng)產(chǎn)生倒吸圖中B瓶為安全瓶，由于B中導(dǎo)管較短，不會使液體進入A；另外起到對氣壓緩沖的作用導(dǎo)管a起到平衡壓強的作用，以便使分液漏斗內(nèi)的液體順利流下。裝置B長頸漏斗起到緩沖作用，裝置D可防倒吸針對練1.下圖是課外活動小組的同學(xué)設(shè)計的4個噴泉實驗方案，下列有關(guān)操作不可能引發(fā)噴泉的是()A．擠壓裝置①的膠頭滴管使CCl4全部進入燒瓶，片刻后打開止水夾B．擠壓裝置②的膠頭滴管使NaOH溶液全部進入燒瓶，片刻后打開止水夾C．用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣并打開止水夾D．在裝置④的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開止水夾答案：B解析：H2難溶于NaOH溶液，不能使燒瓶內(nèi)外形成較大壓強差，故不能引發(fā)噴泉。針對練2.如圖：裝置A、B在加入反應(yīng)物前，怎樣檢查其氣密性？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案：對裝置A：將導(dǎo)管的出口浸入水槽的水中，手握住試管，有氣泡從導(dǎo)管口逸出，放開手后，有少量水進入導(dǎo)管，且水柱保持一段時間不變，說明裝置不漏氣；對裝置B：塞緊橡皮塞，夾緊彈簧夾后，從長頸漏斗注入一定量的水，使長頸漏斗內(nèi)的水面高于試管內(nèi)的水面，停止加水后，長頸漏斗中與試管中液面差保持不變，說明裝置不漏氣。針對練3.利用如圖所示的裝置，可以驗證NH3和HCl的有關(guān)性質(zhì)。實驗前a、b、c活塞均關(guān)閉。(1)若要在燒瓶Ⅰ中產(chǎn)生“紅色噴泉”，燒瓶Ⅱ中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若要燒瓶Ⅱ中產(chǎn)生“藍色噴泉”，燒瓶Ⅰ中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若關(guān)閉b活塞，打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管，在燒瓶中可觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若要在該裝置中產(chǎn)生“紅藍雙色噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)打開a、b活塞，再用熱毛巾捂熱燒瓶Ⅰ(2)先打開b、c活塞，再擠壓膠頭滴管(3)燒瓶Ⅱ中導(dǎo)管口處產(chǎn)生白煙(4)先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管，片刻后，再打開b活塞二、守恒法在金屬與硝酸反應(yīng)的計算題中的應(yīng)用以銅與硝酸反應(yīng)為例原子守恒法反應(yīng)前所有的N只存在于HNO3中，反應(yīng)后含N的物質(zhì)有HNO3的還原產(chǎn)物（假設(shè)有NO2、NO）和Cu(NO3)2，若HNO3過量，則過量HNO3中也含N，則有n(N)＝n(NO2)＋n(NO)＋2n[Cu(NO3)2]＋n剩(HNO3)得失電子守恒法反應(yīng)中失去電子的是參加反應(yīng)的Cu，Cu－2e－→Cu2+；得到電子的是被還原的HNO3（假設(shè)還原產(chǎn)物為NO2、NO），NOeq\o\al(－,3)＋e－→NO2、NOeq\o\al(－,3)＋3e－→NO。根據(jù)得失電子守恒，則有2n(Cu)＝n(NO2)＋3n(NO)。若將生成的氮的氧化物氣體與一定量的氧氣共同通入水中，氮的氧化物完全生成硝酸，由于開始反應(yīng)物為硝酸，中間生成了氮的氧化物，但最終又變回了硝酸，所以相當于銅失去的電子最終由氧氣得到，則有n(Cu)＝2n(O2)電荷守恒法在Cu與HNO3反應(yīng)后的溶液中，若HNO3不過量，陽離子只有Cu2+，陰離子只有NOeq\o\al(－,3)（此類計算不考慮H2O電離出的極少量的H＋、OH－）；若HNO3過量，溶液中的陽離子有Cu2+和H＋，陰離子只有NOeq\o\al(－,3)。則有①若HNO3不過量：n（NOeq\o\al(－,3)）＝2n(Cu2+)；②若HNO3過量：n（NOeq\o\al(－,3)）＝2n(Cu2+)＋n(H＋)針對練4.將14g銅銀合金與足量的硝酸反應(yīng)，放出的氣體與標準狀況下體積為1.12L的O2混合后再通入水中，恰好全部吸收，則合金中銅的質(zhì)量為()A．4.8g B．3.2gC．6.4g D．10.8g答案：B解析：分析整個過程，金屬提供的電子等于氧氣獲得的電子，標準狀況下，n(O2)＝eq\f(1.12L,22.4L·mol-1)＝0.05mol，設(shè)Cu、Ag的物質(zhì)的量分別為x、y，則根據(jù)質(zhì)量列方程：x×64g·mol-1＋y×108g·mol-1＝14g，根據(jù)得失電子守恒列方程：2x＋y＝0.05mol×4＝0.2mol，解得x＝0.05mol，y＝0.1mol，m(Cu)＝0.05mol×64g·mol-1＝3.2g。針對練5.將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解，產(chǎn)生標準狀況下的一氧化氮和二氧化氮混合氣體共11.2L。請回答下列問題：(1)產(chǎn)生一氧化氮的體積為L（標準狀況下）。(2)待反應(yīng)結(jié)束后，向溶液中加入VmLamol·L-1的氫氧化鈉溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化為沉淀，則原硝酸的濃度為mol·L-1（不必化簡）。(3)欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在氫氧化鈉溶液中全部轉(zhuǎn)化為硝酸鈉，至少需要氧氣mol。答案：(1)5.824(2)eq\f(aV×10-3＋0.5,0.14)(3)0.255解析：(1)該過程發(fā)生兩個反應(yīng)：3Cu＋8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，Cu＋4HNO3（濃）=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。設(shè)生成的NO和NO2的物質(zhì)的量分別為x、y，則x＋y＝eq\f(11.2L,22.4L·mol-1)，1.5x＋0.5y＝eq\f(32.64g,64g·mol-1)，解得x＝0.26mol，y＝0.24mol，故標準狀況下V(NO)＝0.26mol×22.4L·mol-1＝5.824L。(2)在反應(yīng)過程中，HNO3一部分表現(xiàn)酸性，另一部分表現(xiàn)氧化性。由溶液中的Cu2+恰好全部轉(zhuǎn)化為沉淀，則表現(xiàn)酸性的HNO3的物質(zhì)的量為n(HNO3)＝n(NaOH)，表現(xiàn)氧化性的HNO3的物質(zhì)的量為n(HNO3)＝n(NO)＋n(NO2)，故原硝酸中HNO3的物質(zhì)的量n(HNO3)＝n(NaOH)＋n(NO)＋n(NO2)＝(aV×10-3＋0.5)mol，則c(HNO3)＝eq\f(aV×10-3＋0.5,140×10-3)mol·L-1＝eq\f(aV×10-3＋0.5,0.14)mol·L-1。(3)通入氧氣的目的是將0.26molNO和0.24molNO2全部轉(zhuǎn)化為HNO3。根據(jù)得失電子守恒：4n(O2)＝3n(NO)＋n(NO2)＝3×0.26mol＋0.24mol＝1.02mol，則n(O2)＝0.255mol。1．（2023·遼寧卷，3）下列有關(guān)物質(zhì)的工業(yè)制備反應(yīng)錯誤的是()A．合成氨：N2＋3H2eq\o(?,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3B．制HCl：H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2HClC制粗硅：SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑D．冶煉鎂：2MgO（熔融）eq\o(=,\s\up7(電解))2Mg＋O2↑答案：D解析：A．工業(yè)合成氨是利用氮氣和氫氣在催化劑的條件下反應(yīng)生成的，反應(yīng)方程式為N2＋3H2eq\o(?,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3，A正確；B．工業(yè)制氯化氫是利用氫氣和氯氣反應(yīng)生成的，反應(yīng)方程式為H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2HCl，B正確；C．工業(yè)制粗硅是將SiO2與C在高溫下反應(yīng)生成粗硅，反應(yīng)方程式為SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑，C正確；D．冶煉金屬鎂是電解熔融氯化鎂，反應(yīng)方程式為MgCl2（熔融）eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑，D錯誤。2．（2023·全國乙卷，11）一些化學(xué)試劑久置后易發(fā)生化學(xué)變化。下列化學(xué)方程式可正確解釋相應(yīng)變化的是()A硫酸亞鐵溶液出現(xiàn)棕黃色沉淀6FeSO4＋O2＋2H2O=2Fe2(SO4)3＋2Fe(OH)2↓B硫化鈉溶液出現(xiàn)渾濁顏色變深Na2S＋2O2=Na2SO4C溴水顏色逐漸褪去4Br2＋4H2O=HBrO4＋7HBrD膽礬表面出現(xiàn)白色粉末CuSO4·5H2O=CuSO4＋5H2O答案：D解析：A．溶液呈棕黃色是因為有Fe3+，有渾濁是產(chǎn)生了Fe(OH)3，因為硫酸亞鐵久置后被氧氣氧化，化學(xué)方程式為12FeSO4＋3O2＋6H2O=4Fe2(SO4)3＋4Fe(OH)3↓，A錯誤；B．硫化鈉在空氣中易被氧氣氧化為淡黃色固體硫單質(zhì)，使顏色加深，化學(xué)方程式為2Na2S＋O2＋2H2O=4NaOH＋2S↓，B錯誤；C．溴水的主要成分是溴和水，它們會反應(yīng)，但速度很慢，Br2＋H2O?HBrO＋HBr，2HBrO=2HBr＋O2↑，所以溴水放置太久會變質(zhì)。但不是生成高溴酸，所以選項中的化學(xué)方程式錯誤，C錯誤；D．膽礬為CuSO4·5H2O，顏色為藍色，如果表面失去結(jié)晶水，則變?yōu)榘咨腃uSO4，化學(xué)方程式為CuSO4·5H2O=CuSO4＋5H2O，方程式正確，D正確。3．（2023·廣東卷，4）1827年，英國科學(xué)家法拉第進行了NH3噴泉實驗。在此啟發(fā)下，興趣小組利用以下裝置，進行如下實驗。其中，難以達到預(yù)期目的的是()A．圖1：噴泉實驗 B．圖2：干燥NH3C．圖3：收集NH3 D．圖4：制備NH3答案：B4．（2022·浙江1月選考，4）下列物質(zhì)對應(yīng)的化學(xué)式不正確的是()A．氯仿：CHCl3B．黃銅礦的主要成分：Cu2SC．芒硝：Na2SO4·10H2OD．鋁土礦的主要成分：Al2O3答案：B解析：A．氯仿是三氯甲烷的俗稱，其化學(xué)式為CHCl3，故A正確；B．黃銅礦的主要成分：CuFeS2，故B錯誤；C．芒硝：Na2SO4·10H2O，故C正確；D．鋁土礦的主要成分：Al2O3，故D正確。5．（2022·重慶卷，5）工業(yè)上用N2和H2合成NH3，NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是()A．消耗14gN2生成NH3分子數(shù)為2NAB．消耗1molH2，生成N—H鍵數(shù)為2NAC．生成標準狀況下22.4LNH3，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NAD．氧化1molNH3生成NO，需O2分子數(shù)為2NA答案：B解析：N2與H2合成NH3反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2＋3H2eq\o(?,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3。由化學(xué)方程式可知，消耗14g氮氣生成氨氣為eq\f(14g,28g·mol-1)×2＝1mol，即生成氨氣的分子數(shù)為NA，故A錯誤；由化學(xué)方程式可知，消耗1mol氫氣生成N—H鍵為1mol×eq\f(2,3)×3＝2mol，即生成的N—H鍵數(shù)為2NA，故B正確；由方程式可知，生成標準狀況下22.4L氨氣，反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為eq\f(22.4L,22.4L·mol-1)×3＝3mol，即電子轉(zhuǎn)移數(shù)為3NA，故C錯誤；由得失電子守恒可知，1mol氨氣與氧氣反應(yīng)生成一氧化氮，需氧氣1mol×eq\f(5,4)＝1.25mol，即需O2分子數(shù)為1.25NA，故D錯誤。6．（2021·全國甲卷，9）實驗室制備下列氣體的方法可行的是()選項氣體方法A氨氣加熱氯化銨固體B二氧化氮將鋁片加到冷濃硝酸中C硫化氫向硫化鈉固體滴加濃硫酸D氧氣加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物答案：D解析：氯化銨不穩(wěn)定，加熱易分解生成氨氣和氯化氫，但兩者遇冷又會化合生成氯化銨固體，所以不能用于制備氨氣，A不可行；將鋁片加到冷濃硝酸中會發(fā)生鈍化，不能用于制備二氧化氮，B不可行；硫化氫為還原性氣體，濃硫酸具有強氧化性，不能用濃硫酸與硫化鈉固體反應(yīng)制備硫化氫氣體，因為該氣體會與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，C不可行；實驗室加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物，生成氯化鉀和氧氣，二氧化錳作催化劑，可用此方法制備氧氣，D可行。單元檢測卷（五）化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素（時間：75分鐘滿分：100分）（本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨立形式分冊裝訂?。┮?、選擇題：本題共14小題。每小題3分，共42分。每小題只有一個選項符合題意。1．下列物質(zhì)的應(yīng)用中，利用了該物質(zhì)氧化性的是()A．氨——作制冷劑B．漂粉精——作游泳池消毒劑C．硅——太陽能電池板D．SO2——漂白草帽答案：B解析：液態(tài)氨制冷是利用液氨汽化時吸收大量的熱，使環(huán)境溫度降低，A不符合題意；漂粉精中的ClO－具有氧化性，能殺死細菌，可作游泳池消毒劑，B符合題意；硅能產(chǎn)生光電效應(yīng)，利用太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能，C不符合題意；SO2能與有色物質(zhì)結(jié)合（非氧化還原）成無色物質(zhì)，用于漂白草帽，D不符合題意。2．（2023·黑龍江牡丹江高一期中）下列說法正確的是()A．濃硫酸具有強氧化性，常溫下可與鐵單質(zhì)劇烈反應(yīng)B．SO2能殺菌消毒防腐，常用作食品添加劑C．氨氣因有刺激性氣味，因此不用來作制冷劑D．所有銨鹽受熱均可以分解，產(chǎn)物均有NH3答案：B解析：A．濃硫酸具有強氧化性，常溫下可將鐵表面氧化產(chǎn)生一層致密的氧化物保護膜，阻止金屬進一步氧化，即發(fā)生鈍化現(xiàn)象，因而不能與鐵單質(zhì)劇烈反應(yīng)，A錯誤；B．SO2能夠使細菌、病毒的蛋白質(zhì)變性而失去其生理活性，故能殺菌消毒防腐，因此只要SO2氣體的使用量在合適的范圍，可以用作食品添加劑，B正確；C．氨氣易液化，液氨汽化時會從周圍環(huán)境中吸收大量的熱量，導(dǎo)致環(huán)境溫度降低，故液氨常用作制冷劑，C錯誤；D．所有銨鹽都不穩(wěn)定，受熱均可以分解，但分解產(chǎn)物不一定都有NH3產(chǎn)生，如NH4NO3eq\o(=,\s\up7(185～200℃))N2O↑＋2H2O，生成物無NH3生成，D錯誤。3．（2023·遼寧實驗中學(xué)?？迹┰诮o定條件下，下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能一步實現(xiàn)的是()A．Seq\o(→,\s\up7(O2，△),\s\do5(催化劑))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4B．Feeq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(高溫))Fe3O4eq\o(→,\s\up7(Al),\s\do5(高溫))FeC．Al2O3eq\o(→,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))Aleq\o(→,\s\up7(NaOH(aq)))Al(OH)3D．SiO2eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SiO3eq\o(→,\s\up7(NaOH(aq)))Na2SiO3答案：B解析：A．S和氧氣反應(yīng)生成二氧化硫，故S→SO3不能實現(xiàn)，故A錯誤；B．鐵和水在高溫下生成四氧化三鐵，四氧化三鐵和鋁反應(yīng)生成鐵單質(zhì)，F(xiàn)eeq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(高溫))Fe3O4eq\o(→,\s\up7(Al),\s\do5(高溫))Fe可以實現(xiàn)，故B正確；C．鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉，故不能實現(xiàn)，故C錯誤；D．二氧化硅難溶于水，故SiO2eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SiO3不能實現(xiàn)，故D錯誤。4．（2024·華中師大一附中高一期末）對下列事實的解釋不正確的是()A．古代農(nóng)諺中有“雷雨發(fā)莊稼”、“豆茬種谷，必定有?！钡恼f法，其中“雷雨”、“豆茬”涉及到的是自然固氮B．SO2和氯氣均能使品紅溶液褪色，說明SO2和氯氣均有漂白性C．氨可以設(shè)計完成噴泉實驗，說明氨極易溶于水D．加入濃硫酸后的蔗糖固體由白色變?yōu)楹谏＞d狀，并有刺激性氣味的氣體放出，說明濃硫酸具有脫水性和強氧化性答案：B解析：A．雷雨天氣會發(fā)生氮氣和氧氣在放電條件下生成NO的反應(yīng)，豆科植物的根瘤菌能將空氣中氮氣轉(zhuǎn)化為自身使用的氮肥，所以“雷雨”、“豆茬”都涉及到自然固氮，故A正確；B．SO2使品紅溶液褪色，是SO2能和品紅結(jié)合生成無色物質(zhì)，SO2有漂白性，氯氣通入品紅溶液中，品紅溶液褪色，是氯氣和品紅溶液中的水反應(yīng)生成的次氯酸有強氧化性，將品紅氧化而褪色，氯氣本身沒有漂白性，故B錯誤；C．極易溶于水的氣體可以設(shè)計完成噴泉實驗，在常溫常壓下，氨能以1∶700的比例溶于水，所以氨可以設(shè)計完成噴泉實驗，故C正確；D．加入濃硫酸后的蔗糖固體由白色變?yōu)楹谏＞d狀，體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性，生成的碳和濃硫酸反應(yīng)生成CO2、SO2，能聞到刺激性氣味的氣體，在這個反應(yīng)中，濃硫酸體現(xiàn)了強氧化性，該實驗說明濃硫酸具有脫水性和強氧化性，故D正確。5．（2024·天津濱海新區(qū)高一校考）根據(jù)下列實驗事實得出的相應(yīng)結(jié)論正確的是()選項實驗事實結(jié)論ANH3的水溶液可以導(dǎo)電NH3是電解質(zhì)BSO2通入硝酸鋇溶液出現(xiàn)白色沉淀BaSO3不溶于強酸C濃硝酸久置發(fā)黃硝酸不穩(wěn)定D濃硫酸能脫去膽礬晶體中的水濃硫酸具有脫水性答案：C解析：A．氨氣的水溶液能導(dǎo)電是因為氨氣與水反應(yīng)生成弱堿一水合氨，能電離出自由移動的離子，故可以導(dǎo)電，而氨氣自身不能電離，故氨氣是非電解質(zhì)，故A錯誤；B．二氧化硫具有還原性，硝酸根在酸性條件下具有強氧化性，兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸鋇，故B錯誤；C．硝酸不穩(wěn)定分解生成二氧化氮，二氧化氮是紅棕色氣體，溶于濃硝酸，導(dǎo)致濃硝酸變黃，故C正確；D．濃硫酸具有吸水性和脫水性，膽礬中的水被濃硫酸吸收，表現(xiàn)了濃硫酸的吸水性，故D錯誤。6．亞硝酸鹽是氮循環(huán)中的重要物質(zhì)。下列關(guān)于亞硝酸鈉(NaNO2)性質(zhì)的推測中，不合理的是()資料：HNO2為弱酸，NOeq\o\al(－,2)在堿性條件下能穩(wěn)定存在。A．NaNO2具有氧化性B．NaNO2具有還原性C．NaNO2能與H2SO4反應(yīng)D．NaNO2能與NaOH反應(yīng)答案：D解析：NaNO2中N元素為＋3價，N元素最高價態(tài)為＋5價，最低價態(tài)為－3價，因此NaNO2具有還原性和氧化性，A、B正確；C．已知HNO2為弱酸，根據(jù)強酸制弱酸原理，NaNO2能與H2SO4反應(yīng)生成HNO2，C正確；D．已知NOeq\o\al(－,2)在堿性條件下能穩(wěn)定存在，則NaNO2不能與NaOH反應(yīng)，D錯誤。7．（2023·潮州市饒平縣第二中學(xué)期中）宏觀辨識與微觀辨析是化學(xué)核心素養(yǎng)之一，下列有關(guān)離子方程式的書寫正確的是()A．向Na2SiO3溶液中通入過量CO2：SiOeq\o\al(2-,3)＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋COeq\o\al(2-,3)B．金屬Na與MgCl2溶液反應(yīng)：2Na＋Mg2+=2Na＋＋MgC．將銅絲插入稀硝酸溶液中：Cu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=Cu2+＋2NO2↑＋2H2OD．NH4Cl溶液與濃NaOH溶液混合：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O答案：D解析：向Na2SiO3溶液中通入過量CO2：SiOeq\o\al(2-,3)＋2CO2＋2H2O=H2SiO3↓＋2HCOeq\o\al(－,3)，A項錯誤；金屬Na在MgCl2溶液中，先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，得到的氫氧化鈉再與氯化鎂發(fā)生反應(yīng)生成沉淀，2Na＋Mg2+＋2H2O=2Na＋＋Mg(OH)2↓＋H2↑，B項錯誤；將銅絲插入稀硝酸溶液中生成NO：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2+＋2NO↑＋4H2O，C項錯誤；NH4Cl溶液與濃NaOH溶液混合：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O，D項正確；故答案選D。8．將①中溶液滴入②中，預(yù)測的現(xiàn)象與實際相符的是()選項①②預(yù)測的現(xiàn)象A濃硝酸鐵片產(chǎn)生大量紅棕色氣體B二氧化硫水溶液酸性KMnO4溶液溶液褪色C氯水FeSO4溶液溶液褪色D二氧化硫水溶液BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀答案：B解析：在室溫下濃硝酸遇Fe時，濃硝酸會將Fe表面氧化，而在Fe表面產(chǎn)生一層致密的氧化物保護膜而阻止金屬進一步發(fā)生反應(yīng)，因此不能看到產(chǎn)生大量NO2紅棕色氣體，A不符合題意；二氧化硫水溶液具有還原性，酸性KMnO4溶液具有強氧化性，酸性KMnO4溶液能夠?qū)O2氧化而使溶液紫紅色褪去，因此會看到溶液紫紅色褪去，B符合題意；FeSO4溶液具有還原性，氯水具有強氧化性，二者混合會發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生FeCl3、Fe2(SO4)3，使溶液變?yōu)辄S色，而不是溶液褪色，C不符合題意；由于酸性：HCl＞H2SO3，所以將二氧化硫水溶液加入BaCl2溶液，不能發(fā)生反應(yīng)，因此不能產(chǎn)生白色沉淀，D不符合題意；故合理選項是B。9．下列各組物質(zhì)中，不滿足如圖物質(zhì)間轉(zhuǎn)化關(guān)系（物質(zhì)間的反應(yīng)均為一步轉(zhuǎn)化）的是()選項XYZAAlNa[Al(OH)4]Al(OH)3BSH2SSO2CNaOHNaHCO3Na2CO3DSiO2Na2SiO3H2SiO3答案：A解析：Al(OH)3不能直接生成Al，A符合題意；單質(zhì)硫與氫氣共熱可以反應(yīng)生成硫化氫，硫化氫可以在過量的氧氣中點燃生成二氧化硫，硫化氫與二氧化硫反應(yīng)生成硫單質(zhì)，B不符合題意；氫氧化鈉可與過量的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉加熱分解生成碳酸鈉，碳酸鈉與氫氧化鋇反應(yīng)生成氫氧化鈉，C不符合題意；二氧化硅能與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉，硅酸鈉可與鹽酸反應(yīng)生成硅酸，硅酸能加熱分解生成二氧化硅，D不符合題意；答案選A。10．下列有關(guān)物質(zhì)檢驗的實驗結(jié)論中，正確的是()選項實驗操作及現(xiàn)象實驗結(jié)論A向某溶液中加入鹽酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成該溶液中一定含有SOeq\o\al(2-,4)B向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不顯紅色，再向溶液中加入幾滴新制的氯水，溶液變?yōu)榧t色該溶液中一定含有Fe2+C將某氣體通入品紅溶液中，品紅溶液褪色該氣體一定是SO2D向某溶液中加入濃NaOH溶液并加熱，產(chǎn)生的氣體使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍該溶液中不一定含有NHeq\o\al(＋,4)答案：B解析：加入鹽酸酸化的BaCl2溶液，產(chǎn)生的白色沉淀可能為BaSO4或AgCl，因此溶液中含有SOeq\o\al(2-,4)或Ag＋時均會出現(xiàn)題述現(xiàn)象，故A錯誤；加入KSCN溶液，溶液不顯紅色，說明無Fe3+，加入氯水后溶液變?yōu)榧t色，說明生成了Fe3+，因此原溶液中含有Fe2+，故B正確；能使品紅溶液褪色，氣體可能為氯氣、二氧化硫等，故C錯誤；向某溶液中加入濃NaOH溶液并加熱，產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，說明原溶液中一定含有NHeq\o\al(＋,4)，故D錯誤。11．（2024·廣東佛山高一期末）在酸性條件下，NOeq\o\al(－,3)具有氧化性。如圖實現(xiàn)Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+。下列分析不正確的是()A．NOeq\o\al(－,3)是整個循環(huán)的催化劑B．NO、NO2為中間產(chǎn)物C．每轉(zhuǎn)化1molFe2+，需要5.6LO2D．反應(yīng)①的離子方程式為3Fe2+＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=3Fe3+＋NO↑＋2H2O答案：C解析：A．根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知反應(yīng)前有硝酸根，反應(yīng)后有硝酸根，因此NOeq\o\al(－,3)是整個循環(huán)的催化劑，A正確；B．根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可判斷NO、NO2為中間產(chǎn)物，B正確；C．每轉(zhuǎn)化1molFe2+，需要0.25mol氧氣，氣體所處狀態(tài)不確定，其體積不一定為5.6L，C錯誤；D．根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可判斷反應(yīng)①的離子方程式為3Fe2+＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=3Fe3+＋NO↑＋2H2O，D正確。12．（2023·珠海高一質(zhì)檢）用如圖所示裝置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反應(yīng)，若通入適當比例的Cl2和NO2，即發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2NO2＋4NaOH=2NaNO3＋2NaCl＋2H2O。已知：NO2不溶于CCl4。下列敘述正確的是()A．實驗室中用二氧化錳與1mol·L-1的鹽酸共熱制備氯氣B．裝置Ⅰ中盛放的試劑是濃硫酸，作用是干燥氯氣C．裝置Ⅲ的作用是便于控制通入NO2的量D．若制備的NO2中含有NO，應(yīng)將混合氣體通入水中以除去NO答案：C解析：實驗室中用二氧化錳與濃鹽酸共熱制取氯氣，而1mol·L-1的鹽酸是稀鹽酸，A錯誤；該實驗不需要保證氯氣是干燥的，裝置Ⅰ中盛放的試劑是飽和NaCl溶液，作用是除去氯氣中的雜質(zhì)HCl氣體，B錯誤；由于NO2氣體不能在CCl4中溶解，氣體通過裝置Ⅲ，可根據(jù)導(dǎo)氣管口氣泡的多少，觀察氣體流速，因此其作用是便于控制通入NO2的量，C正確；將混合氣體通入水中，會發(fā)生反應(yīng)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，NO2轉(zhuǎn)化為NO未除去NO，D錯誤。13．（2024·貴州畢節(jié)高一期末）下圖為合成氨以及氨氧化法制硝酸的流程示意圖，下列說法錯誤的是()A．合成塔中發(fā)生的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)B．向吸收塔中通入A是為了氧化NOC．盛裝濃硝酸的罐體材料可選擇銅D．尾氣中的氮氧化物可用Na2CO3溶液吸收答案：C解析：氮氣和氫氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氨氣，分離出氨氣被氧化為一氧化氮，一氧化氮和氧氣、水反應(yīng)生成硝酸，故氧氣為A。A．合成塔中發(fā)生的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，A正確；B．A為氧氣，向吸收塔中通入A是為了氧化NO，B正確；C．銅和濃硝酸在常溫下能夠反應(yīng)，C錯誤；D．碳酸鈉溶液為堿性，氮氧化合物能被堿性溶液吸收，故尾氣中的氮氧化物可用Na2CO3溶液吸收，D正確。14．（2023·安徽當涂一中高一期中）甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)中，甲、乙、丙均含有相同的某種元素，它們之間具有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列有關(guān)物質(zhì)的推斷不正確的是()A．若甲為H2S，則丁可能是O2B．若甲為NH3·H2O溶液，則丁可能是CO2C．若甲為Fe，則丁可能是鹽酸D．若甲為SO2，則丁可能是NaOH溶液答案：C解析：A．若甲為H2S、丁是O2，則乙是S、丙是SO2，故A正確；B．若甲為NH3·H2O溶液、丁是CO2，則乙是碳酸銨、丙是碳酸氫銨，故B正確；C．若甲為Fe、丁是鹽酸，乙是FeCl2，F(xiàn)eCl2和鹽酸不反應(yīng)，故C錯誤；D．若甲為SO2、丁是NaOH溶液，則乙是亞硫酸氫鈉、丙是亞硫酸鈉，故D正確。二、非選擇題：本題共4小題，共58分。15．（12分）（2024·山東濰坊高一期末）亞硝酸(HNO2)是一種不穩(wěn)定的酸，易分解為NO2和NO；其鹽亞硝酸鈉是一種重要的化工原料，酸性條件下能氧化碘離子等還原性物質(zhì)，常用作漂白劑、媒染劑。回答下列問題：(1)亞硝酸鈉會與人體中的血紅蛋白作用，將二價鐵氧化為三價鐵，從而使血紅蛋白喪失輸送氧氣的功能而使人體中毒。一旦發(fā)生亞硝酸鹽中毒，立即注射美藍溶液進行治療，推斷美藍溶液具有（填“氧化”或“還原”）性。(2)亞硝酸鈉外觀極像食鹽，和食鹽一樣有咸味。工業(yè)上常用下列兩種方法檢驗食鹽中是否混有亞硝酸鈉。①取樣品，加稀硫酸，若觀察到（填現(xiàn)象），說明樣品中含有亞硝酸鈉。②取樣品，加溶液（填試劑名稱），酸化后溶液變藍，說明樣品中含有亞硝酸鈉。(3)研究不同條件下保存蘿卜，發(fā)現(xiàn)亞硝酸鈉含量隨時間變化如圖所示，若要保證在亞硝酸鈉含量低于1mg·kg-1時食用，則三種條件下保存時間由長到短的順序是（填序號）。(4)魚塘中亞硝酸鈉濃度過高，魚不吃食甚至死亡?？捎眠m量二氧化氯(ClO2)處理亞硝酸鈉，ClO2被還原為Cl－，反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________________________________________________________________________；若有3molClO2參與反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是。答案：(1)還原(2)①溶液產(chǎn)生氣泡②淀粉碘化鉀(3)③①②(4)2ClO2＋5NOeq\o\al(－,2)＋2OH－=2Cl－＋5NOeq\o\al(－,3)＋H2O15mol解析：(1)若要解毒可將血紅蛋白中的Fe3+重新還原為Fe2+，因此美藍溶液應(yīng)具有還原性；(2)①亞硝酸是弱酸，因此亞硝酸鈉與硫酸反應(yīng)可以得到N2O3，N2O3不穩(wěn)定又分解產(chǎn)生NO和NO2，因此可以觀察到氣泡；②也可從其氧化性出發(fā)，加入淀粉碘化鉀溶液，亞硝酸鹽可將碘離子變?yōu)閱钨|(zhì)碘，單質(zhì)碘遇淀粉變藍即可證明；(3)據(jù)圖可以看出若要達到1mg/kg的量，冷藏不密封用時最長，冷藏密封用時最短，因此保存時間由長到短為③①②；(4)二氧化氯作氧化劑，亞硝酸鈉作還原劑，離子方程式為2ClO2＋5NOeq\o\al(－,2)＋2OH－=2Cl－＋5NOeq\o\al(－,3)＋H2O；ClO2在反應(yīng)中由＋4價降低到－1價，因此每個ClO2得5個電子，3molClO2在反應(yīng)中一共轉(zhuǎn)移15mol電子。16．（15分）硫的氧化物、氮的氧化物、硅的氧化物都是重要的化工原料。將其合理利用，既能減少污染，又能充分利用資源，創(chuàng)造價值。(1)SO2性質(zhì)多變。將SO2氣體通入H2S溶液中，看到有黃色不溶物生成，該過程中SO2表現(xiàn)出性；SO2氣體可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色，該過程中SO2表現(xiàn)出性；SO2可以使品紅溶液褪色，該過程中SO2表現(xiàn)出性。(2)有學(xué)者提出利用Fe3+等離子的作用，在常溫下的溶液中將SO2氧化成SOeq\o\al(2-,4)而實現(xiàn)SO2的回收利用。寫出Fe3+將SO2氧化反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________________________________________________________________________。(3)用過量NaOH溶液吸收NO2氣體來實現(xiàn)NO2的回收利用，所得溶液中除含有NaOH和NaNO2，還含有另外一種鹽，則我們可以推測出另外一種鹽是（寫化學(xué)式）。(4)為避免污染，常給汽車安裝尾氣凈化裝置。凈化裝置里裝有催化劑，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的機理如下圖所示。寫出凈化過程中的總化學(xué)反應(yīng)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________（已知該汽車尾氣中NO和CO的物質(zhì)的量比為1∶2）。(5)水晶、瑪瑙和沙子一樣，主要成分都是SiO2，玻璃里也含有二氧化硅。不能用玻璃試劑瓶來盛裝HF的水溶液的原因是______________________________________________________________________________________________________________________（用化學(xué)方程式表示）。石英坩堝可以用來灼燒下面哪種物質(zhì)（填字母）。A．碳酸鈉 B．氫氧化鈉C．氫氧化鉀 D．氯化鈉答案：(1)氧化還原漂白(2)2Fe3+＋SO2＋2H2O=2Fe2+＋SOeq\o\al(2-,4)＋4H＋(3)NaNO3(4)2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化劑))4CO2＋N2(5)SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2OD解析：(1)SO2性質(zhì)多變。將SO2氣體通入H2S溶液中，二者發(fā)生反應(yīng)：SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O，反應(yīng)產(chǎn)生難溶性的S，因此看到有黃色不溶物生成，在該反應(yīng)過程中S元素的化合價由反應(yīng)前SO2中的＋4價變?yōu)榉磻?yīng)后S單質(zhì)的0價，化合價降低，得到電子，被還原，SO2表現(xiàn)出氧化性，SO2作氧化劑；SO2具有還原性，可以被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液紫紅色褪色，這表現(xiàn)SO2的還原性；SO2能夠與品紅結(jié)合形成無色物質(zhì)而使品紅溶液褪色，該過程中SO2表現(xiàn)出漂白性；(2)有學(xué)者提出利用Fe3+等離子的作用，在常溫下的溶液中將SO2氧化成SOeq\o\al(2-,4)而實現(xiàn)SO2的回收利用。則根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒，可知Fe3+將SO2氧化反應(yīng)的離子方程式為2Fe3+＋SO2＋2H2O=2Fe2+＋SOeq\o\al(2-,4)＋4H＋；(3)NO2中N元素化合價為＋4價，用過量NaOH溶液吸收NO2氣體來實現(xiàn)NO2的回收利用，所得溶液中含有NaOH和NaNO2，NaNO2中N元素化合價為＋3價，則根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，還含有另外一種鹽，該鹽中N元素化合價為＋5價，則我們可以推測出另外一種鹽是NaNO3；(4)根據(jù)題圖可知反應(yīng)分為兩步進行。首先是NO與O2反應(yīng)產(chǎn)生NO2，然后是NO2與CO反應(yīng)產(chǎn)生N2、CO2，該反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化劑))4CO2＋N2；(5)玻璃中含有SiO2，SiO2與HF發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生SiF4、H2O，導(dǎo)致玻璃被腐蝕，因此不能用玻璃試劑瓶來盛裝HF的水溶液；石英坩堝中含有SiO2，SiO2與碳酸鈉在高溫下會發(fā)生反應(yīng)，因此不可以用來灼燒碳酸鈉，A不符合題意；石英坩堝中含有的SiO2與NaOH會發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生可溶性Na2SiO3，因此不能用坩堝加熱NaOH，B不符合題意；石英坩堝中含有的SiO2與KOH會發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生可溶性K2SiO3，因此不能用坩堝加熱KOH，C不符合題意；NaCl與石英坩堝中的成分在加熱時不發(fā)生反應(yīng)，因此可以用石英坩堝加熱灼燒NaCl，D符合題意；故合理選項是D。17．（15分）某實驗小組的同學(xué)在實驗室利用下列裝置進行實驗。請回答下列問題：(1)甲同學(xué)用A裝置制備NO2氣體，上述裝置中可用于收集NO2氣體的是（填字母），A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________________________________________________________________________________。(2)乙同學(xué)用圖中的裝置A進行銅與濃硫酸反應(yīng)制取SO2氣體，裝置A中還缺少的儀器名稱是，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________________________________________________________________；實驗所產(chǎn)生的SO2尾氣選用裝置（填字母）來吸收。(3)丙同學(xué)用裝置B制取氨氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________________________________________________________________________；為了檢驗集氣瓶中氨氣是否集滿，將一端蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近導(dǎo)管口，觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)DCu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=Cu2+＋2NO2↑＋2H2O(2)酒精燈Cu＋2H2SO4（濃）eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋2H2O＋SO2↑F(3)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O產(chǎn)生白煙NH3＋HCl=NH4Cl解析：(1)甲同學(xué)用A裝置可采用銅與濃硝酸反應(yīng)制備NO2氣體，則A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=Cu2+＋2NO2↑＋2H2O；二氧化氮的密度比空氣大，故用向上排空氣法收集，故上述裝置中