高中化学人教版第四章非金属及其化合物 校赛得奖

(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)一、选择题1．下列名词与氮元素无关的是()A．光化学烟雾 B．水体富营养化C．酸雨 D．地方性甲状腺肿解析：地方性甲状腺肿是因缺碘造成的。答案：D年4月22日是第47个“世界地球日”，我国的宣传主题为：“珍惜地球资源，转变发展方式，倡导低碳生活”。下列有关活动或行为不符合这一主题的是()A．采用绿色化学工艺，使原料尽可能转化为产品B．大量开采煤和石油，以满足生产和生活的要求C．对燃料进行脱硫处理，对工业废气进行净化后再排放D．节约能源，提高能源利用率解析：化石燃料的大量燃烧是产生SO2等污染物及温室气体CO2的主要原因。答案：B3．关于二氧化硫和二氧化氮叙述正确的是()A．两种气体都是无色有毒的气体，且都可用水吸收以消除对空气的污染B．二氧化硫与过量的二氧化氮混合后通入水中能得到两种常用的强酸C．两种气体都具有强氧化性，因此都能够使品红溶液褪色D．两种气体溶于水都可以与水反应，且只生成相应的酸解析：A中二氧化氮跟水反应，生成硝酸和一氧化氮，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，随后形成酸雨对空气的污染没有得以消除；B中二氧化氮跟水反应，生成了硝酸，硝酸氧化亚硫酸生成硫酸，能得到两种常用的强酸；C中二氧化硫的漂白原理不是利用强氧化性，二氧化硫也不具有强氧化性；D中二氧化氮跟水反应，还生成了一氧化氮，故选项B符合题意。答案：B4．2023年2月10日中国经济网发布的《第一次全国污染源普查公报》一文中有如下一组数据：工业废气中主要污染物SO2烟尘NOx粉尘污染物产生量/(万吨/年)448114污染物排放量/(万吨/年)21下列有关说法中错误的是()A．SO2、NOx的大量排放会导致酸雨的发生B．煤与石油的大量燃烧是造成SO2、NOx大量排放的主要因素C．烟尘、粉尘属于固体污染物D．人类活动产生的气态污染物能全部进入大气中解析：由表中数据知，产生气体污染物数量大于排放到大气中的污染物数量，D错误。答案：D5．适量的下列物质中，不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的是()A．氯水 B．碘水C．NO2 D．SO2解析：能将I－氧化为I2或本身含有I2的物质都能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。A、B、C符合，SO2以还原性为主，D不符合。答案：D6．对3NO2＋H2O=2HNO3＋NO反应的下列说法正确的是()A．氧化剂与还原剂的质量比为1∶2B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2C．NO2是氧化剂，H2O是还原剂D．在反应中若有6molNO2参与反应时，有3mol电子发生转移解析：该反应中N元素的化合价由＋4价变为＋5价和＋2价，所以生成硝酸的二氧化氮是还原剂，其化学计量数是2，生成NO的二氧化氮是氧化剂，其化学计量数是1，所以氧化剂和还原剂的物质的量、质量之比都是1∶2，故A正确；该反应中氧化产物是硝酸，还原产物是NO，所以氧化产物和还原产物的物质的量之比是2∶1，故B错误；该反应中N元素的化合价由＋4价变为＋5价和＋2价，所以二氧化氮既是氧化剂又是还原剂，水中各元素化合价都不变，所以既不是氧化剂又不是还原剂，故C错误；在反应中若有6molNO2参与反应时，有4mol电子发生转移，故D错误。答案：A7．某无色透明的混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色。下列对于原混合气体成分的判断中正确的是()A．肯定没有SO2和NO B．肯定没有Cl2、O2和NO2C．可能有Cl2和O2 D．肯定只有NO解析：该混合气体为无色气体，故一定不含Cl2和NO2，也不可能是O2和NO同时存在，混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，故一定含有SO2；剩余气体排入空气中，很快变为红棕色，所以还含有NO，则一定不含O2。答案：B8．如图表示物质通过一步反应的转化关系，下表中能符合题意的选项是()单质eq\o(→,\s\up7(O2))酸性氧化物→盐

选项单质酸性氧化物盐ASSO3Na2SO4BN2NO2NaNO3CSiSiO2Na2SiO3DNaNa2ONa2CO3解析：S和O2反应生成SO2，SO2在催化剂的条件下反应生成SO3，故A错误；N2和O2反应生成NO，NO继续与O2反应可生成NO2，且NO2不属于酸性氧化物，故B错误；Si和O2反应生成SiO2，SiO2和NaOH反应可生成Na2SiO3，符合转化关系，故C正确；Na2O属于碱性氧化物，不是酸性氧化物，故D错误。答案：C9．(2023·保定高一检测)将盛有12mLNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则原混合气体中O2的体积和剩余的2mL气体分别是()A．mL，NO B．mL，O2C．mL，O2 D．4mL，NO解析：解题依据的化学反应原理为4NO2＋O2＋2H2O=4HNO33NO2＋H2O=2HNO3＋NO设O2的体积为x。剩余的气体有两种可能：①若剩O2，则V剩＝x－eq\f(1,4)(12mL－x)＝2mL，解得x＝4mL，选项B、C不正确。②若剩NO，则V剩＝eq\f(1,3)[(12mL－x)－4x]＝2mL，解得x＝mL，选项D不正确。答案：A10．把3体积的NO2气体，依次通过下列3个分别装有①NaHCO3饱和溶液②浓H2SO4③Na2O2的装置(假设每一步反应都是充分的)，用排水法把残留气体收集到集气瓶中，集气瓶内气体应是(同温同压下测定)()A．1体积NOB．1体积NO2和体积O2C．2体积O2D．体积O2解析：假设开始的NO2为3mol，依次发生如下反应：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饱和溶液))eq\x(\a\al(2molCO2,1molNO))eq\o(→,\s\up7(②浓,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、非选择题11．(1)用仪器A、B和胶管组成装置收集NO气体(①仪器A已经气密性检查；②除水外不能选用其他试剂)。正确的操作步骤是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。图中为化学教学中所用的喷泉实验装置。已知3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(NO为气体，难溶于水)在烧瓶中充满干燥NO2气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有水进行喷泉实验。假设实验在标准状况下进行，经充分反应后，计算瓶内HNO3溶液的物质的量浓度为________。解析：(1)一氧化氮气体难溶于水，密度比空气略大，易与氧气发生反应，不能用排空气法收集，只能用排水法，因此可在A中装满水，盖紧瓶塞，用胶管连接b和c接口，然后由a通入NO，水通过b和c排入B中。(2)二氧化氮与水反应方程式为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，设烧瓶体积为L，则标准状况下二氧化氮的物质的量为eq\fL,L/mol)＝1mol,1mol二氧化氮完全反应生成eq\f(2,3)mol硝酸、eq\f(1,3)molNO，反应后烧瓶中溶液体积为L－L/mol×eq\f(1,3)mol＝eq\f,3)L，反应后的溶液的物质的量浓度c＝eq\f(\f(2,3)mol,\f,3)L)＝eq\f(1,mol/L。答案：(1)在A中加满水，盖紧瓶塞，用胶管连接b和c接口，由a导入NO气体，水通过b和c排入B中(2)eq\f(1,mol/L12．酸雨的形成与大气中二氧化硫及氮氧化物的含量有关。(1)机动车所排放的废气中主要含CO和氮氧化物。为使机动车达标排放，可在排气筒中安装一个催化净化装置，使尾气中的CO和NO转化为参与大气循环的两种无毒气体，写出反应的化学方程式：________________________________________________________________________。(2)某火力发电厂为除去有害气体SO2，并变废为宝，采用尾气脱硫新工艺，如下图所示。写出尾气脱硫工艺中反应的化学方程式为________________________________________________________________________。解析：(1)根据质量守恒定律结合题目信息可知，一氧化氮与一氧化碳反应后生成的对大气无污染的物质应为氮气和二氧化碳，化学方程式为2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化剂))N2＋2CO2。(2)根据图示，结合物质的性质可写出发生反应的化学方程式为SO2＋CaO=CaSO3、2CaSO3＋O2=2CaSO4。答案：(1)2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化剂))N2＋2CO2(2)SO2＋CaO=CaSO3、2CaSO3＋O2=2CaSO413．氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾，因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。(1)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：NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O①，2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O②，在反应①中，氧化剂是________，还原剂是________。在反应②中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。(2)氨气也可以用来处理氮氧化物。例如：6NO2＋8NH3eq\o(=,\s\up7(一定条件))7N2＋12H2O，若某工厂排出的尾气中二氧化氮含量为%(体积分数)，处理4480L(标准状况)这种尾气，需要氨气的质量为________g(不需写出解题过程)。解析：(1)氧化剂在反应中得电子被还原，化合价降低，还原剂在反应中失电子被氧化，化合价升高，则反应①中的氧化剂为NO2，还原剂为NO；反应②中氧化剂和还原剂都为NO2，其物质的量之比为1∶1。(2)4480L(标准状况)尾气中含NO2的物质的量为eq\f(4480L,L·mol－1)×%＝1mol，根据反应6NO2＋8NH3eq\o(=,\s\up7(一定条件))7N2＋12H2O可得需NH3的物质的量为eq\f(4,3)mol，即约为g。答案：(1)NO2NO1∶1(2)14．为了探究三种气态氧化物(SO2、NO2、CO2)的性质，某同学设计了一组实验：实验一：探究三种气体在水中的溶解性，用三支相同的试管收集满三种气体，倒置在盛满水的烧杯中，一段时间后，观察到的现象如图A、B、C所示。(1)在A、B、C三只试管中的原气体是A______，B________，C________。写出A烧杯中发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。如果在三只烧杯中分别滴几滴紫色石蕊试液，可观察到的现象是________________________________________________________________________。(2)实验二：用三只集气瓶收集满二氧化硫或二氧化氮气体，然后将其倒置在水槽中。分别缓慢通入适量O2或Cl2，如图D、E、F所示。一段时间后，D、E装置的集气瓶中充满溶液，F装置的集气瓶中还有气体剩余。(假设瓶内液体不扩散)：①写出装置E中反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②假设该实验条件下，气体摩尔体积为aL·mol－1。则装置D的集气瓶中所得溶液溶质的物质的量浓度为________。(3)通入氧气前在F装置的水槽里滴加几滴紫色石蕊试液，观察到的现象是______________，通入氧气后，可能观察到的实验现象是______________，写出总反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)SO2易溶于水，CO2微溶于水，溶解的SO2、CO2部分与水反应分别生成H2SO3和H2CO3。NO2与水反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，进入试管溶液体