第05單元 化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素（B卷•提升能力）-2021-2022學(xué)年高一化學(xué)同步單元AB卷（人教版2019必修第二冊(cè)）（解析版）

班級(jí)姓名學(xué)號(hào)分?jǐn)?shù)第05單元化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素（B卷?提升能力）（時(shí)間：90分鐘，滿分：100分）一、選擇題（本題共16小題，每小題3分，共48分。）1．化學(xué)知識(shí)與科技、生產(chǎn)、生活有密切的關(guān)系。下列敘述中錯(cuò)誤的是A．“天宮二號(hào)”空間運(yùn)行的動(dòng)力源泉——太陽(yáng)能電池帆板，其核心材料為晶體硅B．“天問(wèn)一號(hào)”火星車使用的保溫材料——納米氣凝膠，具有丁達(dá)爾效應(yīng)C．三星堆二號(hào)祭祀坑出土商代的銅人銅像填補(bǔ)了我國(guó)考古學(xué)、青銅文化史上的諸多空白。青銅器的出土表明我國(guó)商代已經(jīng)掌握冶煉銅技術(shù)D．“北斗系統(tǒng)”組網(wǎng)成功，北斗芯片中的半導(dǎo)體材料為二氧化硅【答案】D【詳解】A．宮二號(hào)使用的光伏太陽(yáng)能電池的核心材料是半導(dǎo)體硅，天宮二號(hào)使用的光伏太陽(yáng)能電池是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，A正確；B．“天問(wèn)一號(hào)”火星車使用的熱控材料是新型保溫材料-納米氣凝膠，屬于膠體，能夠產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，B正確C．青銅器的主要成分是銅單質(zhì)，商代的銅人銅像，說(shuō)明此時(shí)我國(guó)已經(jīng)掌握煉銅技術(shù)，C正確；D．單質(zhì)硅是半導(dǎo)體材料，芯片中的半導(dǎo)體材料為單質(zhì)硅，D錯(cuò)誤；故選D。2．下列說(shuō)法中正確的是A．根據(jù)化合價(jià)可知，S在化學(xué)反應(yīng)中只能作還原劑B．試管內(nèi)壁上的硫黃可用CS2清洗C．S＋O2SO2，S被氧化，作氧化劑D．硫只以化合態(tài)存在于自然界中【答案】B【詳解】A．0價(jià)是S的中間價(jià)態(tài)，所以S既可作氧化劑，又可作還原劑，A錯(cuò)誤；B．S易溶于CS2，所以可以用CS2清洗試管內(nèi)壁的硫粉，B正確；C．S被氧化，化合價(jià)升高，作還原劑，C錯(cuò)誤；D．硫在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)，D錯(cuò)誤；故選：B。3．下列敘述正確的是()A．無(wú)色有刺激性氣味的氣體一定是SO2B．使澄清石灰水變渾濁的氣體一定是CO2C．二氧化硫在空氣中燃燒生成三氧化硫D．SO3是一種酸性氧化物【答案】D【詳解】A．無(wú)色有刺激性氣味的氣體也可以是HCl，A錯(cuò)誤；B．使澄清石灰水變渾濁的氣體也可以是SO2，A錯(cuò)誤；C．反應(yīng)沒有條件(加熱450℃，催化劑)不能生成SO3，A錯(cuò)誤；D．SO3與水反應(yīng)生成硫酸，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硫酸鈉和水，則其是一種酸性氧化物，D正確；故選D。4．下列反應(yīng)中，濃硫酸既表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性又表現(xiàn)出酸性的是()A．B．C．D．【答案】D【詳解】A．反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)，濃硫酸表現(xiàn)酸性和難揮發(fā)性，A不符合題意；B．反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)，濃硫酸表現(xiàn)強(qiáng)酸性，B不符合題意；C．反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，濃硫酸表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，C不符合題意；D．反應(yīng)中，F(xiàn)e元素由+2價(jià)升高到+3價(jià)，同時(shí)生成Fe2(SO4)3，濃硫酸表現(xiàn)強(qiáng)氧化性和酸性，D符合題意；故選D。5．氮元素在海洋中的循環(huán)是整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。海洋中無(wú)機(jī)氮的循環(huán)過(guò)程可用下圖表示。下列關(guān)于海洋中的氮循環(huán)的說(shuō)法正確的是A．過(guò)程①屬于化學(xué)變化B．屬于固氮作用的是過(guò)程③C．反硝化作用是氮元素發(fā)生氧化反應(yīng)D．向海洋中排放含的廢水會(huì)影響海洋中的含量【答案】D【詳解】A．在該變化過(guò)程中都是N2，沒有新物質(zhì)產(chǎn)生，因此屬于物理變化，A錯(cuò)誤；B．氮的固定是游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的方法，在上述轉(zhuǎn)化過(guò)程中只有②是氮的固定，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖示可知：反硝化作用是氮元素由轉(zhuǎn)化為N2，N元素化合價(jià)降低，得到電子被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系可知：若向海洋中排放含的廢水，會(huì)通過(guò)反硝化作用產(chǎn)生，導(dǎo)致海洋中的含量增加，因而影響的含量，D正確；故合理選項(xiàng)是D。6．利用如圖裝置進(jìn)行SO2氣體的性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．品紅溶液褪色，加熱褪色后的溶液又會(huì)恢復(fù)為原來(lái)的紅色B．能與NaOH溶液反應(yīng)，SO2屬于酸性氧化物C．FeCl3溶液黃色變淺的原因是SO2具有漂白性D．裝堿石灰的玻璃儀器是U形干燥管【答案】C【詳解】A．SO2具有漂白性，能夠使某些有色物質(zhì)如可以使品紅溶液褪色，但產(chǎn)生的無(wú)色物質(zhì)不穩(wěn)定，受熱分解，SO2氣體逸出，物質(zhì)恢復(fù)原來(lái)的顏色，因此加熱褪色后的溶液又會(huì)恢復(fù)為原來(lái)的紅色，A正確；B．SO2能與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生Na2SO3、H2O，因此SO2屬于酸性氧化物，B正確；C．SO2氣體通入FeCl3溶液中，溶液黃色變淺是由于發(fā)生反應(yīng)：SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++4H++，該反應(yīng)體現(xiàn)了SO2的還原性，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)裝置圖可知：裝堿石灰的玻璃儀器名稱是U形干燥管，D正確；故合理選項(xiàng)是C。7．將SO2和SO3兩種氣體的混合物通入BaCl2溶液中，其結(jié)果是（）A．兩種氣體都被吸收，并有BaSO4沉淀生成B．只有BaSO3沉淀，SO3通入溶液中無(wú)沉淀生成C．生成BaSO3和BaSO4兩種沉淀D．只生成BaSO4沉淀，SO2從溶液中逸出【答案】D【詳解】將SO2和SO3兩種氣體的混合物通入BaCl2溶液，由于鹽酸的酸性大于亞硫酸，則SO2不反應(yīng)，但BaSO4不溶于酸，SO3與H2O反應(yīng)產(chǎn)生H2SO4，H2SO4與BaCl2發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成BaSO4沉淀和HCl，因此最終結(jié)果是：生成BaSO4沉淀，SO2從溶液中逸出，故答案為D。8．下列有關(guān)硅制品的說(shuō)法不正確的是A．利用高純二氧化硅的半導(dǎo)體性能，可以制成光電池，將光能(比如太陽(yáng)光能)直接轉(zhuǎn)化為電能B．水晶鏡片、石英鐘表、瑪瑙手鐲的主要成分為SiO2C．SiO2晶體是由Si與O按照1∶2的比例形成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硅氧四面體不僅存在于SiO2晶體中，而且存在于硅酸鹽礦石中D．硅在元素周期表中處于金屬與非金屬的過(guò)渡位置，晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料【答案】A【詳解】A．晶體硅為良好的半導(dǎo)體材料，利用高硅的半導(dǎo)體性能，可以制成光電池，將光能（比如太陽(yáng)光能）直接轉(zhuǎn)化為電能，二氧化硅不具有此性質(zhì)，故A錯(cuò)誤；B．水晶鏡片，石英鐘表，瑪瑙手鐲主要成分為SiO2，故B正確；C．SiO2為原子晶體，在二氧化硅晶體中每個(gè)Si原子周圍結(jié)合4個(gè)O原子，每個(gè)O原子周圍結(jié)合2個(gè)Si原子，形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故C正確；D．硅在元素周期表中處于金屬和非金屬的過(guò)渡位置，所以晶體硅的導(dǎo)電性介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料，故D正確。故選：A。9．硫元素的幾種化合物存在下列轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列判斷錯(cuò)誤的是濃H2SO4SO2Na2SO3溶液Na2S2O3SA．反應(yīng)①中生成的SO2具有漂白性，可與品紅發(fā)生化合反應(yīng)使其褪色B．反應(yīng)④中當(dāng)消耗1mol稀硫酸時(shí)，電子轉(zhuǎn)移為4molC．可以用CS2清洗做過(guò)實(shí)驗(yàn)③后附著在試管壁上的硫D．反應(yīng)④生成S的原子利用率不是100％【答案】B【詳解】A．反應(yīng)①中生成的SO2可結(jié)合有機(jī)色素化合成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)，從而具有漂白性，故A正確；B．反應(yīng)④的化學(xué)方程式：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，消耗1molH2SO4時(shí)反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移2mol，故B錯(cuò)誤；C．硫單質(zhì)易溶于二硫化碳溶液，可以用CS2清洗做過(guò)實(shí)驗(yàn)③后附著在試管壁上的硫，故C正確；D．反應(yīng)④生成S的反應(yīng)為：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，原子利用率不是100%，故D正確；答案B。10．下列各組離子在堿性條件下可以大量共存，而在強(qiáng)酸性條件下不能大量共存的是A．K+、Na+、Cl-、SO B．Ca2+、Fe3+、NO、Cl-C．Ba2+、Na+、I-、NO D．NH、Fe2+、Cl-、NO【答案】C【詳解】A．K+、Na+、Cl-、SO與OH-能大量共存，與H+也能大量共存，A不符合題意；B．Ca2+、Fe3+、NO、Cl-中Fe3+與OH-不能大量共存，Ca2+、Fe3+、NO、Cl-與H+能大量共存，B不符合題意；C．Ba2+、Na+、I-、NO與OH-能大量共存，其中NO在H+環(huán)境下具有強(qiáng)氧化性，與I-發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能大量共存，C符合題意；D．NH、Fe2+、Cl-、NO中的NH、Fe2+與OH-都不能大量共存，其中NO在H+環(huán)境下具有強(qiáng)氧化性，與Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能大量共存，D不符合題意；故選C。11．由下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出的結(jié)論正確的是：A．由SiO2不能與水反應(yīng)生成硅酸可知，SiO2不是酸性氧化物B．CO2通入Na2SiO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，可知酸性H2CO3＞H2SiO3C．由SiO2＋2CSi＋2CO↑，可知碳的非金屬性大于硅D．SiO2可與NaOH溶液反應(yīng)，也可與氫氟酸反應(yīng)，可知SiO2為兩性氧化物【答案】B【詳解】A．酸性氧化物是能跟堿生成鹽和水的氧化物，SiO2能與堿反應(yīng)生成硅酸鹽和水，所以SiO2是酸性氧化物，酸性氧化物不是用是否跟水反應(yīng)確定的，故A錯(cuò)誤；B．CO2通入Na2SiO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，白色沉淀為硅酸，根據(jù)強(qiáng)酸可以制弱酸，可知酸性H2CO3＞H2SiO3，故B正確；C．碳和硅是同主族元素，碳的原子半徑小于硅，碳得電子能力強(qiáng)于硅，所以碳的非金屬性強(qiáng)于硅，反應(yīng)SiO2＋2CSi＋2CO↑能發(fā)生的原因主要是生成了CO氣體，CO可以離開反應(yīng)體系，可以促使反應(yīng)不斷向右進(jìn)行，故C錯(cuò)誤；D．SiO2可與NaOH等堿溶液反應(yīng)生成鹽和水，SiO2雖然可與氫氟酸反應(yīng)，但不能和其他酸反應(yīng)，SiO2和酸的反應(yīng)不具有普遍性，所以SiO2不是兩性氧化物，SiO2是酸性氧化物，故D錯(cuò)誤；故選B。12．某同學(xué)按下圖實(shí)驗(yàn)裝置探究銅與濃硫酸的反應(yīng)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如表，下列說(shuō)法正確的是()A．②③中白色沉淀都是B．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)①中的黑色固體可能是C．為了確定①中白色固體是否為硫酸銅，可向冷卻后的試管中注入水，振蕩D．加熱④中褪色后的溶液，溶液不變色【答案】B【詳解】A．②中含有硝酸根，在酸性條件下會(huì)把二氧化硫氧化成硫酸，生成的白色沉淀，③中二氧化硫和氨水反應(yīng)生成生成亞硫酸根，和鋇離子結(jié)合生成白色沉淀是，A錯(cuò)誤；B．一開始硫酸濃度較大，直接把銅氧化成氧化銅，而后硫酸變稀，黑色固體溶解，B正確；C．反應(yīng)后剩余硫酸濃度仍然較大，稀釋時(shí)應(yīng)該將剩余溶液加入水中稀釋以免液體飛濺，C錯(cuò)誤；D．二氧化硫使品紅溶液褪色，是二氧化硫與有色物質(zhì)結(jié)合生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)，加熱可以恢復(fù)，所以加熱品紅溶液恢復(fù)紅色，D錯(cuò)誤；故選B。13．下列關(guān)于常見離子的檢驗(yàn)方法和結(jié)論，其中正確的是()A．加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，證明原溶液一定有Cl?B．先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀鹽酸沉淀不溶解，證明原溶液一定有SOC．先加入KSCN溶液，無(wú)現(xiàn)象，再加氯水后溶液變紅，證明原溶液一定有Fe2+D．加入KSCN溶液變紅，證明原溶液一定有Fe3+，一定沒有Fe2+【答案】C【詳解】A．氯離子可以和銀離子之間反應(yīng)產(chǎn)生白色難溶于硝酸的沉淀，加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成，證明原溶液一定有氯離子，但只加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，也可能是碳酸根離子等，故A錯(cuò)誤；B．先加入稀鹽酸酸化無(wú)明顯現(xiàn)象，排除銀離子、亞硫酸根離子、碳酸根離子的干擾，再加入BaCl2溶液有白色沉淀生成，證明原溶液一定有SO，但先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀鹽酸沉淀不溶解，也可能原溶液中含有銀離子，故B錯(cuò)誤；C．先加入KSCN溶液，無(wú)現(xiàn)象，說(shuō)明原溶液中無(wú)Fe3+，再加氯水后溶液變紅，證明原溶液一定有Fe2+，故C正確；D．加入KSCN溶液變紅，證明原溶液一定有Fe3+，無(wú)法判斷亞鐵離子是否存在，故D錯(cuò)誤；故選C。14．利用氮元素的價(jià)類二維圖可以設(shè)計(jì)氮及其化合物之間的轉(zhuǎn)化路徑，下列說(shuō)法不正確的是A．工業(yè)固氮的常用方法是由N2和H2合成NH3B．可利用Cu與硝酸的反應(yīng)，將N元素轉(zhuǎn)化為NO或NO2C．由氮?dú)廪D(zhuǎn)化為含氮化合物的反應(yīng)中，必須提供氧化劑D．實(shí)驗(yàn)室可利用氫氧化鈣固體與NH4Cl固體混合加熱制備NH3【答案】C【詳解】A．氮的固定是將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過(guò)程，工業(yè)固氮的常用方法是由N2和H2合成NH3，故A正確；B．銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO，銅與濃硝酸反應(yīng)生成NO2，故B正確；C．氮?dú)馍砂睔獾倪^(guò)程中需要還原劑，故C錯(cuò)誤；D．實(shí)驗(yàn)室可利用氫氧化鈣固體與NH4Cl固體混合加熱制備NH3，故D正確；故選C。15．一定條件下，硫的某種含氧酸H2SOx(x≤4)與H2S可發(fā)生如下反應(yīng)：H2S+H2SOx→S+(x-3)SO2+H2O(未配平)，則下列有關(guān)的推斷合理的是（）A．該反應(yīng)中，一定有SO2生成B．該反應(yīng)中，H2S作還原劑，H2SOx作氧化劑C．若x=3，則還原劑與氧化劑的粒子個(gè)數(shù)之比為1：1D．若x=4，則每生成1個(gè)S原子，此時(shí)轉(zhuǎn)移的電子為6個(gè)【答案】B【詳解】若x=3，反應(yīng)為2H2S+H2SO3=3S↓+3H2O；若x=4，反應(yīng)為H2S+H2SO4=S↓+SO2+2H2O；A．根據(jù)分析，當(dāng)x=3時(shí)，反應(yīng)為2H2S+H2SO3=3S↓+3H2O，不會(huì)生成SO2，故A錯(cuò)誤；B．無(wú)論x=3還是x=4，在反應(yīng)中H2S中-2價(jià)的硫都被氧化成0價(jià)的S，H2S作還原劑，x=3時(shí)H2SOx作氧化劑被還原成S，x=4時(shí)H2SOx作氧化劑被還原成SO2，故B正確；C．若x=3，H2SOx為H2SO3，H2SO3與H2S發(fā)生歸中反應(yīng)生成S和H2O，還原劑H2S與氧化劑H2SO3物質(zhì)的量之比為2:1，故C錯(cuò)誤；D．若x=4，若為H2SO4，應(yīng)是濃H2SO4將H2S氧化成S，而濃硫酸自身被還原成SO2，則每生成1molS，轉(zhuǎn)移2mol電子，故D錯(cuò)誤；答案選B。16．有某硫酸和硝酸的混合溶液，其中含有硫酸的濃度為，含硝酸的濃度為，現(xiàn)向其中加入銅粉，充分反應(yīng)后假設(shè)只生成氣體，最多可收集到標(biāo)況下的氣體的體積為A． B． C．

D．【答案】D【詳解】，、，發(fā)生反應(yīng)為，根據(jù)方程式知，硝酸根離子完全反應(yīng)需要為、為，所以硝酸根離子不足量，所以硝酸根離子完全被還原生成，根據(jù)原子守恒得，則，故選D。二、非選擇題（本題共5小題，共52分。）17．（9分）為了探究Cl2、SO2同時(shí)通入H2O中發(fā)生的反應(yīng)，某?；瘜W(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）該化學(xué)興趣小組的同學(xué)制取Cl2、SO2氣體，現(xiàn)采用Na2SO3與70%的硫酸為原料制取SO2，采用MnO2和濃鹽酸(12mol?L﹣1)為原料制取Cl2.在此試驗(yàn)中，F(xiàn)儀器的作用是___________；發(fā)生裝置B應(yīng)選擇以下三種裝置中的___________(選填序號(hào))。（2）D裝置中主要反應(yīng)的離子方程式為___________。（3）為驗(yàn)證通入D裝置中的氣體是Cl2過(guò)量還是SO2過(guò)量，興趣小組的同學(xué)準(zhǔn)備了以下試劑：a.氧化鐵溶液b.氧化亞鐵溶液c.硫氰化鉀溶液d.氯化鋇溶液e.品紅溶液f.酸性高錳酸鉀溶液若Cl2過(guò)量，取適量D中溶液滴加至盛有___________(選填一個(gè)序號(hào))試劑的試管內(nèi)，再加入___________(選填一個(gè)序號(hào))試劑。發(fā)生的現(xiàn)象是___________。若SO2過(guò)量，取適量D中溶液滴加至盛有___________(選填一個(gè)序號(hào))試劑的試管內(nèi)，發(fā)生的現(xiàn)象是___________?！敬鸢浮浚?）防止倒吸（1分）①（1分）（2）Cl2+SO2+2H2O═4H++2Cl﹣+（2分）（3）②（1分）③（1分）溶液呈血紅色（1分）⑥（1分）紅色褪去為無(wú)色，加熱后又變?yōu)榧t色（1分）【分析】A裝置生成SO2，B裝置生成Cl2，同時(shí)通入到D中與水反應(yīng)，二氧化硫和氯氣發(fā)生的氧化還原反應(yīng)生成硫酸和鹽酸，SO2溶解度較大會(huì)發(fā)生倒吸，故F的作用是安全瓶，起到防倒吸的作用；氯氣過(guò)量可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氯氣的氧化性，結(jié)合亞鐵離子被氧化為鐵離子后，加入硫氰酸鉀溶液會(huì)變紅色證明；二氧化硫過(guò)量可以依據(jù)二氧化硫具有漂白性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和選擇試劑驗(yàn)證?！驹斀狻浚?）SO2易與水反應(yīng)，且溶解度較大會(huì)發(fā)生倒吸，則F可以防倒吸，裝置B為制取氯氣的裝置，由固液反應(yīng)且加熱的原理可知應(yīng)選擇①，故答案為：防止倒吸；①；（2）D中是二氧化硫和氯氣發(fā)生的氧化還原反應(yīng)生成硫酸和鹽酸，反應(yīng)的離子方程式為：Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl﹣+，故答案為：Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl﹣+；（3）為驗(yàn)證通入D裝置中的氣體是Cl2還是SO2過(guò)量，若Cl2過(guò)量，取適量D中溶液滴加至盛有氯化亞鐵溶液，試劑的試管內(nèi)，再加入硫氰化鉀溶液會(huì)變血紅色，證明氯氣氧化亞鐵離子；若SO2過(guò)量，取適量D中溶液滴加至盛有品紅溶液的試管中，紅色褪去，加熱又恢復(fù)紅色，證明含有二氧化硫，故答案為：②；③；溶液呈血紅色；⑥；紅色褪去為無(wú)色，加熱后又變?yōu)榧t色?！军c(diǎn)睛】本題考查二氧化硫、氯氣的性質(zhì)，明確物質(zhì)的性質(zhì)及發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵。18．（9分）高純硅是現(xiàn)代信息、半導(dǎo)體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的基礎(chǔ)材料。工業(yè)上提純硅有多種路線，其中一種工藝流程示意圖及主要反應(yīng)如下：（1）工業(yè)上用石英砂和過(guò)量焦炭在電弧爐中高溫加熱生成粗硅的化學(xué)方程式為_______。當(dāng)有1molC參與反應(yīng)時(shí)，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是_______。（2）有關(guān)物質(zhì)的熔沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表，提純SiHCl3的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和_______。物質(zhì)SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4熔點(diǎn)/℃1410-70.4-126.5-122-118-114.2-185沸點(diǎn)/℃235557.631.88.2-30.4-84.9-111.9（3）還原爐中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：_______。（4）上述工藝生產(chǎn)中循環(huán)使用的物質(zhì)除Si、SiHCl3外，還有_______。（5）關(guān)于硅及其相關(guān)化合物的敘述正確的是_______。A．自然界中存在天然游離的硅單質(zhì)B．已知C與Si屬于主族元素，由于CO2+H2O=H2CO3，用類比法得知，SiO2+H2O=H2SiO3C．硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃，具有粘性和耐高溫，可以作為木材的粘合劑和防火材料D．硅元素在金屬與非金屬的分界線處，因此具有弱的導(dǎo)電性，一般可用于作為半導(dǎo)體材料E.光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2F.玻璃、水泥、陶瓷都是傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品【答案】（1）（2分）2NA（1分）（2）蒸餾（1分）（3）（2分）（4）H2、HCl（1分）（5）CDEF（2分）【分析】工業(yè)上用石英砂和過(guò)量焦炭在電弧爐中高溫加熱生成粗硅，在流化床反應(yīng)器中粗硅與HCl反應(yīng)生成SiHCl3等，還原爐中氫氣還原SiHCl3得到高純硅。（1）工業(yè)上用石英砂和過(guò)量焦炭在電弧爐中高溫加熱生成粗硅的化學(xué)方程式為，C的化合價(jià)從0升高為+2價(jià)，故當(dāng)有

1molC參與反應(yīng)時(shí)，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是2NA。（2）比較SiCl4、SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl等物質(zhì)的沸點(diǎn)，可得常溫下SiCl4、SiHCl3為液體，SiH2Cl2、SiH3Cl為氣體，沉降除去產(chǎn)物中的固體后，冷凝得到SiCl4、SiHCl3的混合液體，再進(jìn)行蒸餾可分離二者。（3）還原爐中氫氣還原SiHCl3得到純硅，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：。（4）粗硅與HCl發(fā)生反應(yīng)，生成氫氣，還原爐中氫氣還原SiHCl3得到純硅，發(fā)生反應(yīng)：，則上述工藝生產(chǎn)中循環(huán)使用的物質(zhì)除Si、SiHCl3外，還有H2、HCl。（5）A．硅元素為親氧元素，在自然界中主要以硅的氧化物和硅酸鹽存在，故A錯(cuò)誤；B．SiO2難溶于水，也不與水反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃，具有粘性和耐高溫，可以作為木材的粘合劑和防火材料，故C正確；D．硅元素在金屬與非金屬的分界線處，因此具有弱的導(dǎo)電性，一般可用于作為半導(dǎo)體材料，故D正確；E．光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2，故E正確；F．玻璃、水泥、陶瓷都是傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品，故F正確；故選CDEF。19．（11分）硫元素是動(dòng)植物生長(zhǎng)不可缺少的元素，圖1是自然界中硫元素的存在示意圖。圖2是硫元素的常見化合價(jià)與部分物質(zhì)類別的對(duì)應(yīng)關(guān)系，回答下列問(wèn)題。（1）圖1中與圖2中M、N對(duì)應(yīng)的物質(zhì)分別是_______、_______。（2）X與Y反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_______。（3）Na2SO3溶液易變質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)Na2SO3溶液是否變質(zhì)的基本操作是_______。（4）SO2和氯水都有漂白性，有人為增強(qiáng)漂白效果，將Cl2和SO2混合使用，結(jié)果適得其反，幾乎沒有漂白效果，用離子方程式表示其原因：_______。（5）硫酸是用途廣泛的化工原料，可作脫水劑、吸水劑、氧化劑和催化劑等。甲、乙兩位同學(xué)用銅和硫酸做原料，設(shè)計(jì)了兩種制取硫酸銅的方案。方案甲：銅與濃硫酸加熱直接反應(yīng)，即Cu→CuSO4方案乙：由Cu→CuO→CuSO4①方案甲，中銅和濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。該反應(yīng)體現(xiàn)了濃硫酸的_______性。②這兩種方案，你認(rèn)為哪一種方案更合理？_______。理由是_______【答案】（1）CaSO4?2H2O、Na2SO4?10H2O（1分）CuFeS2（1分）（2）1：2（1分）（3）取少量溶液于試管中，向其中加入過(guò)量稀鹽酸，再滴加BaCl2溶液，如果產(chǎn)生白色沉淀，證明混有Na2SO4（1分）（4）Cl2+SO2+2H2O=2Cl-+SO+4H+（2分）（5）Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O（2分）強(qiáng)氧化性、酸性（1分）方案乙（1分）無(wú)污染產(chǎn)生，原料利用率高（1分）【分析】（1）圖2中M為+6價(jià)的硫元素對(duì)應(yīng)的鹽，對(duì)應(yīng)圖1中的物質(zhì)為CaSO4?2H2O、Na2SO4?10H2O，N為-2價(jià)的硫元素對(duì)應(yīng)的鹽，對(duì)應(yīng)圖1中的物質(zhì)為CuFeS2；（2）X為H2S、Y為SO2，發(fā)生歸中反應(yīng)得到S單質(zhì)，SO2做氧化劑，化合價(jià)降低4，H2S做還原劑，化合價(jià)升高2，由升降相等，則反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2；（3）Na2SO3溶液易被氧氣氧化為Na2SO4而變質(zhì)，即檢驗(yàn)硫酸根是否存在即可，實(shí)驗(yàn)操作為：取少量溶液于試管中，向其中加入過(guò)量稀鹽酸，再滴加BaCl2溶液，如果產(chǎn)生白色沉淀，證明混有Na2SO4；（4）二氧化硫與氯氣和水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鹽酸和硫酸，離子方程式：Cl2+SO2+2H2O=2Cl-+SO+4H+；（5）①銅與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫與水，反應(yīng)方程式為：Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O，反應(yīng)中硫元素的化合價(jià)部分降低生成二氧化硫，部分不變存在與硫酸銅中，濃硫酸表現(xiàn)強(qiáng)氧化性與酸性；②方案①生成二氧化硫，污染空氣，硫元素不能完全利用，方案②與方案①相比，沒有污染產(chǎn)生且原料的利用率高，故方案②更合理。20．（13分）某?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)小組為了證明銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生一氧化氮，用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(加熱裝置和夾持裝置均已略去，裝置氣密性良好，F(xiàn)是用于鼓入空氣的雙連打氣球)。實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象I.將B裝置下移，使碳酸鈣與稀硝酸接觸產(chǎn)生氣體II.當(dāng)C裝置中產(chǎn)生白色沉淀時(shí)，立刻將B裝置上提III.將A裝置中銅絲放入稀硝酸中，給A裝置微微加熱A裝置中產(chǎn)生無(wú)色氣體，E裝置中開始時(shí)出現(xiàn)淺紅棕色氣體IV.用F裝置向E裝置中鼓入空氣E裝置中氣體顏色逐漸加深V.一段時(shí)間后C裝置中白色沉淀溶解試回答下列問(wèn)題：（1）操作I中產(chǎn)生氣體的化學(xué)式為_______。操作I的目的是_______。D裝置的作用是_______。（2）C裝置中白色沉淀的化學(xué)式是_______。操作II中當(dāng)C裝置中產(chǎn)生白色沉淀時(shí)立刻將B裝置上提的原因是_______。（3）操作III中A裝置中產(chǎn)生無(wú)色氣體的化學(xué)方程式是_______。（4）E裝置內(nèi)氣體顏色逐漸加深的原因是_______。（5）操作V現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是(用兩個(gè)化學(xué)方程式說(shuō)明)_______，_______?！敬鸢浮浚?）CO2（1分）用碳酸鈣與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體將裝置中的空氣排盡（1分）平衡壓強(qiáng)，吸收NO、NO2、CO2等尾氣，防止污染空氣（1分）（2）CaCO3（1分）防止碳酸鈣消耗硝酸過(guò)多，從而影響銅與稀硝酸的反應(yīng)（1分）（3）（2分）（4）CO2比空氣重，從長(zhǎng)管進(jìn)入E，并沒有把E中的空氣排盡，致使部分NO先與未排盡的空氣生成少量紅棕色氣體NO2，當(dāng)再?gòu)腇鼓入空氣時(shí)，E中有更多的NO2生成，所以氣體顏色逐漸加深（2分）（5）(或)（2分）（2分）【分析】該實(shí)驗(yàn)的原理是首先用碳酸鈣與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2將裝置中的空氣排盡，以防止空氣中的氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾，然后銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，通過(guò)向E裝置中通入空氣，氣體顏色變深，說(shuō)明銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為NO，最后處理尾氣。（1）操作I是用碳酸鈣與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體將裝置中的空氣排盡，以防止空氣中的氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。D裝置的作用是平衡壓強(qiáng)，吸收NO、NO2、CO2等尾氣，防止污染空氣。（2）C裝置中出現(xiàn)白色沉淀說(shuō)明E中的空氣排盡了，生成的沉淀為CaCO3，當(dāng)C裝置中產(chǎn)生白色沉淀時(shí)立刻將B裝置上提是防止碳酸鈣消耗硝酸過(guò)多，從而影響銅與稀硝酸的反應(yīng)。（3）銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、NO無(wú)色氣體和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是。（4）CO2比空氣重，從長(zhǎng)管進(jìn)入E，并沒有把E中的空氣排盡，致使部分NO先與未排盡的空氣生成少量紅棕色氣體NO2，當(dāng)再?gòu)腇鼓入空氣時(shí)，E中有更多的NO2生成，所以氣體顏色逐漸加深。（5）C中白色沉淀溶解是因?yàn)镹O2與水反應(yīng)生成硝酸，發(fā)生反應(yīng)(或)，硝酸能溶解碳酸鈣沉淀，發(fā)生反應(yīng)。21．（10分）I.如圖所示：在B水槽中裝有500mL水，容積為amL的試管A充滿了NO2和NO的混合氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，將試管A倒插入B水槽的水中。充分反應(yīng)后，試管A中余下氣體的體積為0.5amL。（1）通過(guò)導(dǎo)氣管C向余下0.5amL氣體的試管A中持續(xù)通入氧氣，A中可能觀察到的現(xiàn)象是___________。（2）當(dāng)試管A中充滿氣體時(shí)停止通入氧氣，然后將試管取出水槽，水槽B中溶液的物質(zhì)的量濃度為___________mol·L?1(設(shè)溶液的體積仍為500mL)。II.將一定量鐵粉和銅粉混合均勻后分為四等份，分別加入同濃度的稀硝酸，充分反應(yīng)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成NO的體積和剩余金屬的質(zhì)量如表所示(設(shè)HNO3的還原產(chǎn)物只有NO)：實(shí)驗(yàn)序號(hào)IIIIIIIV稀硝酸的體積/mL50100150175剩余金屬的質(zhì)量/g9.04.800NO的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)/mL112022403360V（3）