2023-2024版新高考版化学总复习 六非金属及其化合物检测

专题六非金属及其化合物

L“十四五”生态环保工作强调要落实“减污降碳”的总要求。下列说法正确的是

()

A.在一定条件下,选择合适的催化剂将COz氧化为甲酸

13.推广使用煤液化技术,可减少二氧化碳等温室气体的排放

C.向河水中加入明矶,可除去许多杂质并杀灭有害细菌

D.人工合成淀粉技术的应用有助于实现“碳达峰”和“碳中和”

答案DCOz转化为甲酸发生的是还原反应,A错误;根据原子守恒规律,推广使用煤液

化技术,不能减少CO,等温室气体的排放,B错误；明矶水解得到的AI(OH)3胶体可吸附水

中悬浮杂质,但不能起到杀灭有害细菌的作用,C错误;人工合成淀粉技术的应用能减少

COz的排放,有助于实现“碳达峰”和“碳中和”，D正确。

知识拓展明帆溶液只能净水,不能消毒；高铁酸钾(K2FeOl)溶液既能消毒,又能净水。

2.化学对提高人类生活质量和促进社会发展具有重要作用。下列说法正确的是()

A.焰色试验、海带提碘、石油裂化都有化学变化的过程

B.嫦娥五号返回舱用到的高温结构陶瓷,属于传统硅酸盐材料

C.利用CO?人工合成淀粉能有效促进“碳中和”目标的实现

D.我国发射的火星探测器,其使用的太阳能电池板的主要材料是二氧化硅

答案CA项,焰色试验属于物理变化,海带提碘、石油裂化属于化学变化,错误;B项，

高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料,错误;C项,利用COz人工合成淀粉可以降低CO2

的含量,有利于促进“碳中和”，正确;D项,太阳能电池板的主要材料是硅单质，错误。

易混易错

传统无机非金属材料:陶瓷、水泥和玻璃,都属于硅酸盐材料。新型无机非金属材料:硅、

二氧化硅、新型陶瓷和碳纳米材料。芯片、太阳能电池板的主要成分是硅单质，光导纤

维的主要成分是二氧化硅。

3.化学与生产、生活、环保等方面密切相关,下列说法正确的是()

A.煤的气化、液化与石油的裂化、分储均为化学变化

B.人体各种体液都有一定的pH,以保证正常的生理活动

C.核酸是生物体遗传信息的载体,通过红外光谱可检测其结构中存在多种单键、双键、

氢键等化学键

D.城市内的光化学烟雾污染与氮、碳及硫的氧化物都有关

答案B煤的气化、液化与石油的裂化属于化学变化,石油的分镭为物理变化,A错误;

由于各种酶作用的适宜Pll各不相同，故人体各种体液都有一定的pH,以保证正常的生理

活动,B正确;红外光谱可检测化学键及官能团,氢键不属于化学键,C错误;光化学烟雾污

染与氮的氧化物有关,与碳、硫的氧化物无关,D错误。

4.下列物质的性质和应用具有对应关系的是

A.浓HfO,具有脱水性,可用于干燥某些气体

B.S（λ具有漂白性且能杀菌,可用作葡萄酒添加剂

C.C10,具有强氧化性能使蛋白质变性,可用于自来水杀菌消毒

D.油脂在酸性条件下会发生水解,利用该反应可制取肥皂

答案C浓HzSO,具有吸水性,可用于干燥某些气体,A不符合题意;葡萄酒中添加S02是

利用SO2的还原性和能杀菌来延长葡萄酒的保质期,B不符合题意;ClO?具有强氧化性能

使蛋白质变性,故可用于自来水杀菌消毒,C符合题意;油脂在碱性条件下的水解反应才

是皂化反应,产生的高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分,D不符合题意。

5.“类比”思想可用于实验探究,帮助我们掌握物质的共性。下列有关类比结果正确的

是（）

A.Na与（λ在一定条件下反应生成Na2O2,则Ca与（λ在一定条件下也可生成CaO2

B.CL能使紫色石蕊试液先变红后褪色,SOZ也能使紫色石蕊试液先变红后褪色

C.SO?能使酸性KMnO,溶液褪色，则SO,也可使酸性KMnOl溶液褪色

D.用排饱和NaCl溶液的方法收集Cl2,则也可用排饱和NH1CI溶液的方法收集NH3

答案AA项,Na和Ca都属于活泼金属，故在一定条件下都可以生成过氧化物,正确;B

项,氯气溶于水生成盐酸和次氯酸使溶液显酸性,次氯酸有漂白性,故氯气能使紫色石蕊

试液先变红后褪色,SOz溶于水生成亚硫酸使溶液显酸性,使紫色石蕊试液变红,但SOz不

能漂白紫色石蕊试液,错误;C项,SOz具有还原性,能使酸性高镒酸钾溶液褪色,而SOs无

还原性,不能使酸性高镒酸钾溶液褪色,错误;D项,氯气在水中的溶解度为1：2（体积比），

氨气在水中的溶解度为1：700（体积比），无法用排饱和氯化钱溶液的方法收集N%,错误。

6.合成N⅛是重要的研究课题,一种新型合成氨的过程如下。下列说法正确的是（）

A.“转氨”过程属于人工固氮

B.合成过程中所涉及反应均为氧化还原反应

C.若用H2代替NH1Cl进行转化,从体系中分离出NL更容易

D.该合成氨过程中，参加反应的N?与H2O的物质的量之比为1:3

答案D“转氨”过程是一种含氮化合物转化为另一种含氮化合物,不属于氮的固定，

故A错误;氨气和氯化氢反应生成氯化镂以及“转氨”过程中各元素化合价均不变,不属

于氧化还原反应,故B错误;若用HQ代替NH1CI进行转化,从体系中分离出NFL更难,故C

错误；由题图可知，该合成氨过程中，总反应为2NZ+6H20-4N∏3+302,参加反应的附与

H2O的物质的量之比为1：3,故D正确。

7.下图是某加碘食盐包装袋上的部分图表文字。由此得到的信息和作出的推测正确的是

~980%

（以NaCI计）

（35±15）mg/kg

（以I计）

烹调时待食品熟后加入碘盐

A.“烹调时待食品熟后加入碘盐”可能原因是KIOB受热易分解

B.可以用无水酒精从该碘盐配制的水溶液中萃取得到KIO3

C依据图表内容可知1kg此食盐中含KloK35±15)mg

D.食用加碘盐的目的是利用KIQ,有较强氧化性以预防踽齿

答案A烹调时的高温会使碘酸钾分解,A正确;酒精与水互溶,不能用作萃取剂,B错误;

分析题中图表内容可知，(35±15)mg∕kg是食盐中碘元素的含量,C错误;碘元素可以预防

地方性甲状腺肿大的发生,与预防龈齿无关,D错误。

8.硫及其化合物的“价一类二维图”体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是

()

乳化物/乳化物峻处物质

ZM.1类别

A.硫在氧气中燃烧直接生成Y

B.X能使酸性KMno,溶液褪色,体现其漂白性

C.硫化氢与X反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为2：1

D.N可由其相应单质直接化合生成

答案C硫在氧气中燃烧只能生成SO2,A错误；由价一类二维图推知,X为SO%SOz与酸

性KMn(λ溶液发生氧化还原反应使酸性KMno,溶液褪色,体现其还原性,B错误;Hf与SO2

反应的化学方程式为2HzS+S0?J2HQ+3S,氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:

1,C正确;N是CUS,因为S的氧化性很弱，不能由硫和铜直接化合生成CuS(能生成Cu2S),D

错误。

9.如图是M元素高中常见物质的价类二维图。其中A到D、D到E的转化都可加同一种

物质实现,且E的相对分子质量比D的相对分子质量大16,则下列说法不正确的是

()

化

二

合

二

价

一

--B

—AI______

氢化物单质氧化物含氧酸正盐

物质类别

HH

A.物质B可用作火箭燃料,其电子式为H∙∙M∙∙∙∙M∙∙H

B.依据题给价类二维图综合分析可知M元素为氮元素

C.氢化物A或B均可在一定条件下与氧气反应得到单质C

D.物质F的浓溶液具有强氧化性,可以用铁制或铝制容器盛放

答案A硫元素与氮元素都存在题图中横坐标涉及的物质类别的转化,但是分析价类

二维图可知,此元素存在两种氢化物,故M元素是氮元素,推知A为NH3,B为N2HbC为N%D

为NO,E为NOz或Nq,F为HNO3,G为硝酸盐。附乩中的氮原子之间只存在1个共用电子对,A

错误,B正确;N%或N2H,均能与O?反应得到N2和HOC正确;浓HNQ,具有强氧化性，能使铁

或铝在常温下发生钝化,故可以用铁制或铝制容器盛放浓HNO3,D正确。

10.价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。它是以元素化合价为纵坐标，以

物质类别为横坐标的二维平面图像。如图为氯元素的价类二维图。下列叙述不正确的是

()

M③

川④⑥

②⑤

氧化物强质乳化物酸钠林物质类Wl

A.上述6种物质，属于电解质的有4种

B.将②与SOz按物质的量之比1：1通入水中,再滴加紫色石蕊试液,溶液变红

C.可以用浓氨水检查输送②的管道是否漏气,在此过程中②既作氧化剂又作还原剂

D.用H2C2O1,NaClO3和HBO,三种物质制取③时,还会生成CO2,生成1molCO2转移电子的

物质的量为1mol

答案C根据题给氯元素的价类二维图可知:①为HCl、②为Ck、③为ClOz、④为HCl0、

⑤为NaC1、⑥为NaCI0。A项,题述6种物质，属于电解质的有①④⑤⑥,共4种，正确;B

项,将②与SOe按物质的量之比1：1通入水中，发生反应CL+SO2+2H2O^2HCl+⅛S0t,

所以溶液呈酸性,再滴加紫色石蕊试液,溶液变红,正确;C项,可以用浓氨水检查输送②

-

的管道是否漏气,发生反应3C12+8NH3N2+6NH,C1,其中CL作氧化剂,NH：，作还原剂,错

误;D项,用⅛C2O4ʌNaClO3和LSO,三种物质制取③时,发生反应H£。+2NaClOs+lLSO,=

2C102↑+2C02t+Na2S0.1+2H20,生成1molCO2转移电子的物质的量为1mol,正确。

11.常温下,将CL缓慢通入水中至饱和,然后改向其中滴加浓NaOH溶液。整个实验过程

中的PH变化曲线如图所示,不考虑次氯酸分解与溶液体积变化,下列叙述正确的是

A.实验过程中可以用PH试纸测定溶液的PH

B.由a→b过程中,溶液中HClO的浓度增大

C.b点时溶解的Cb全部与水发生了反应

D.c点以后溶液呈碱性,没有漂白性实脸过程

答案BA项,氯气溶于水发生反应CL+HzO=HC1+HC1O,HC1O具有漂白性,会使PH

试纸褪色,故不能使用PH试纸测定溶液pH,错误;B项,a-b,溶液的PH降低,酸性增强，

说明反应CL+HQ=HC1+HC1()正向进行,HClO浓度增大,正确;C项,氯气与水的反应是

可逆反应,溶解的氯气不可能完全反应,错误;D项,b点时PH发生转折,说明此时开始滴

加浓NaOH溶液,c点溶液呈中性,说明溶液中的溶质为NaCkNaCl0、少量的HClO,此时

溶液仍然具有漂白性,c点以后,溶液中溶质是NaCl0、NaoH,但是NaClO具有氧化性,溶

液仍然具有漂白性,错误。

易混易错

氯气与水的反应是可逆反应,新制氯水中存在三分子四离子：Ck、1W.HClO,H∖Cl、

C10∖OH0

12.在“价一类”二维图中融入“杠杆模型”，可直观辨析部分物质转化及其定量关系。

如图中的字母分别代表硫及其常见化合物,相关推断不合理的是()

盐

单质

酸

A.b既具有氧化性又具有还原性

B.硫酸型酸雨的形成过程涉及b到C的转化

C.a溶液与b溶液反应过程中有淡黄色沉淀生成

D.d在加热条件下与强碱溶液反应生成e和f,且“(e)：∕7(f)=1：2

答案D根据题给“价一类”二维图，结合题意推知,a为HSb为HSOa,c为HSOsd为

S,e为硫化物,f为亚硫酸盐,g为硫酸盐。A项,H2SO3中S为+4价,处于中间价态,既具有

氧化性又具有还原性，正确;B项,硫酸型酸雨的形成过程为S02+⅛0-H2SO3,2H2S03+02

-

=2H2S0,,正确;C项,a溶液与b溶液反应的化学方程式为2H2S+H2S033SI+3H20,

有淡黄色沉淀硫单质生成,正确;D项,d与强碱溶液在加热条件下反应生成e和f的离子

Δ

2

方程式为3S+60H-=2S+S0^+3H20,则〃(e)：〃(f)=2：1,错误。

13.如图是某元素常见物质的“价一类”二维图,其中d为红棕色气体,f和g均为正盐且

焰色试验火焰为黄色。下列说法不正确的是)

A.e的浓溶液可以用铝槽车运输

B.气体a、C均可用浓硫酸干燥

C.常温下,将充满d的密闭烧瓶置于冰水中，烧瓶内红棕色变浅

D.d可与NaOH溶液反应生成f和g

答案B根据d为红棕色气体,且是化合价为+4的氧化物,推出d为NOz,故题图应为氮

元素的“价一类”二维图，进而推出a为NH3,b为瓯c为NO,e为HNO30f和g均为正盐,

且焰色试验火焰为黄色,推出f为NaNo3,g为NaNO2oA项,常温下铝遇到浓硝酸发生钝化,

因此可以用铝槽车运输浓硝酸,正确;B项,NL为碱性气体,不可用浓硫酸干燥,错误;C

项,2M)2—ND的正反应为放热反应，降低温度,平衡正向移动,体系颜色变浅,正确;D

i

项,NO2与NaOH发生歧化反应:2Na0H+2N02=NaN02+NaN03+H20,正确。

14.氮化硅(Sia)是一种重要的结构陶瓷材料。用石英砂和原料气(含Nz和少量0”制备

Si：N的操作流程如图(粗硅中含少量Fe、CU的单质及化合物)，下列叙述不正确的是

()

焦炭稀酸Y

A.“还原”时焦炭主要被氧化为C0?

高温

B.“高温氮化”反应的化学方程式为3Si+2N,iSi3N4

C.“操作X”可将原料气通过灼热的铜粉

D.“稀酸Y”可选用稀硝酸

高温

答案A石英砂的主要成分为SiO%SiOz与焦炭在高温下发生反应Si0z+2C^=:Si+2C0

t,焦炭被氧化为C0,不是CO2,A错误；“高温氮化”是Si与♦反应,其化学方程式为

高温

3Si+2Nr—SiN,B正确；原料气中含有N?和少量O2,氧气能与灼热的Cu粉反应生成

CuO,M不与Cu粉反应，“操作X”可将原料气通过灼热的铜粉,从而得到纯净的N2,C正

确;粗硅中含有少量Fe、CU的单质及化合物,则SisM中含有少量Fe、CU的单质及化合

物,Fe、CU的单质及化合物均可与稀硝酸反应,得到可溶于水的Fe(NO。3和CU(No3)%D正

确。

15.海水中含有丰富的碘元素,海洋中许多藻类植物具有富集碘的能力，如海带中含碘量

可达0.3%"0.5%,约为海水中碘浓度的10万倍。实验室通过下列流程从净化除氯后的含

碘海水中提取Lo

AgNO3溶液适量Fe粉Cl2

粗碘

滤液X蒸储水滤渣Y

下列有关说法不正确的是()

A.富集得到含碘化合物的晶胞如图,其中距离每个F最近的Ag,有4个

B.转化后的溶液中主要含有Fe'和I

C.用稀HNO3溶解滤渣Y得到的溶液可循环利用

D.氧化时,理论上通入氯气的量至少控制为溶液中溶质物质的量的L5倍

答案D由题给晶胞结构可知，以面心I为例,距离每个I最近的Ag'有4个,A正确;含

碘海水富集后加入AgNO3溶液将I转化为AgI沉淀,过滤得到ʌgl,加入适量铁粉和蒸憎

水,将Agl转化为FeL和Ag,转化后的溶液中主要含有Fe"和I,B正确;过滤得到银和含

有FeL的滤液,滤渣Y为银,银与稀硝酸反应得到的AgNOa溶液可以循环利用,C正确;根

据反应Ck+2I-L+2C1可知,控制〃(Ch)=A(FeL)即可,若通入Ck的量过多，过量的

CL会将F『氧化为Fe3；导致制备成本增大,D错误。

知识拓展"(CL)WA(Fel2)时，发生反应:Cb+2r-L+2C1。〃(Cl2)。A(FelJ时,还会

发生反应(12+2F∕-2Fe"+2Cl。

16.白炭黑(可用SiOj∕⅛0表示其组成)可广泛应用于日用化工、橡胶制品、电子工业

等许多领域。以硅酸钠和二氧化碳为原料制备白炭黑的工艺流程如下：

硅［乩。［CO,］稀盐酸

酸f［⅛f［⅛f麻漆IT控温、烘干IT白炭黑I

钠(

滤液

下列说法错误的是()

ʌ.硅酸钠水溶液必须用带玻璃塞的试剂瓶盛装

B.沉淀反应的离子方程式为Siθi-+H20+C02-H2SiO3I+COg

C.蒸发“滤液”所得晶体中含有离子键和极性共价键

D,用稀盐酸洗涤沉淀的目的是除去沉淀表面的Co打

答案A硅酸钠水溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶盛装,A项错误;硅酸的酸性比碳酸弱,

故可用向水玻璃中通入二氧化碳的方法制备硅酸,离子方程式为SiQ2-+H20+C02=

H2SiO3I+C0∣-,B项正确;蒸发滤液得到Na2CO3∙ΛH20,其中Na'与COr之间为离子键,CO1

内存在极性键,C项正确;CO歹在酸性条件下不能大量存在,故用稀盐酸洗涤沉淀可除去

沉淀表面的CO",D项正确。

17.某学习小组设计制取SO,并验证其部分性质的实验装置图如下（夹持装置省略）。下列

说法错误的是（）

蓝色石酚献和饱和

蕊试剂Na2CO3氯水

混合溶液

ABCD

A.A中固体物质是Na2SO3,A中发生的反应属于氧化还原反应

B.滴入浓硫酸前先通入氮气,防止空气中的氧气影响二氧化硫性质的检验

C.B装置溶液变红色,说明SO2是酸性氧化物;C装置中溶液红色褪去,说明SO2具有漂白性

D.取反应后D溶液少许,滴入品红溶液,红色褪去；另取该反应后D溶液少许,滴加AgNO3

溶液,产生白色沉淀，以上现象不能说明SOz具有还原性

-

答案ΛCNa2S03+⅛S01Na2S0,+H20+S02t,无元素化合价变化,发生的是非氧化还原

反应,A项错误。滴入浓硫酸前先通入氮气,排尽装置内的空气,防止空气中的氧气影响二

氧化硫性质的检验,B项正确。二氧化硫与碳酸钠反应生成Na2SO3,不能使酚酥褪色,酚酥

红色褪去,可能是过量二氧化硫溶于水呈酸性,不能说明SO,具有漂白性,C项错误。氯水

中含有CΓ,也能生成AgCl沉淀;若氯水未反应完,也可以使品红溶液褪色,不能说明SO2

具有还原性,D项正确。

18.空气中的氮气可通过人工固氮获得氨气,氨气是重要的化工原料,通过氨氧化法可制

得硝酸,反应过程如下图：

H,'j⅜iS、高压、催化剂.5、催化剂O,H[O%

N转化①-*NH3~转化②"N0转化③'NOz转化④，HN（λ

硝酸是一种强氧化性酸,制硝酸工业产生的尾气中含有氮氧化物,应处理后才能排放。下

列说法不正确的是（）

A.BaSQ,固体能溶于稀硝酸,生成Ba（NO3）2,同时放出SOz气体

B.工业上，当转化①的反应达到平衡时，需不断地从混合气体中分离出NH3,将未反应的

原料气送回合成塔以提高原料的利用率

C.工业尾气中NO,常用碱液吸收处理,NO八NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的

条件是Λ(NO2)(NO)

D.向浓HNO3中插入红热的炭,产生红棕色气体，则可证明炭与浓HM)3溶液一定反应生成

了NO2

答案AD稀硝酸具有强氧化性能将BaSO3氧化成BaS0」,同时自身被还原成NO,Λ错误；

工业上生产NH3的反应是可逆反应,分离出ML促进平衡正向移动,将未反应的原料气送

回合成塔,可以提高原料的利用率,B正确;NOz与NaOH溶液反应:2N0?+2Na0H=

NaNO3+NaNO2+H2O,No八NO的混合气体与NaOH溶液反应:N0+N(λ+2Na0H^2NaN02+HO当

/7(NO2)Nz7(NO)时,NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收,C正确；红棕色气体是

NO2,可能是浓硝酸与C反应产生的，也可能是浓硝酸受热分解产生的,D错误。

19.下表各物质中,A、B、C、D、E均含有同一种短周期元素,其中A是单质,B常温下是

气态氢化物,C、D是氧化物,E是D和水反应的产物。则各物质之间通过一步反应就能实

现表中所示转化的是()

物质编号物质转化关系ADE

①一

SiSiO2H2SiO3

②一A

SSOHSO

：C->AE324

③一

NaNd2O2NaOH

B

④N2NO2HNO3

A.②③B.②④C.①③④D.①②③④

H2

答案B①Si―*SiHbSi与。2直接生成SiO2,Si只能生成一种氧化物且SiO,不能与

H2(‰O,O,HJ)

H2O反应生成H2SiO3;②S-"H2S,S-"S02,H2S—"S02,SO2-"SO3----H2SOii(S)Na

H.O2O2O.H.O

没有气态氢化物；④M—'NH3,N2—'NO,NH3—'NO,NO-"NO2----"HNo力故选B。

20.某小组同学用如图装置(略去加热仪器)制备Na2S2O3∙5H20O

已知烧瓶C中发生反应如下:NazS(aq)+HzO⑴+S0z(g)=≡=Na2SO3(aq)+H2S(aq)(a)

2⅛S(aq)+S02(g)^3S(s)+2⅛0(l)(b)

△

S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)(c)

下列说法不正确的是()

A.装置A中使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率快

B.NazSQ可作为高效脱氯剂,NaSG溶液与足量CL反应的离子方程式为2口2+3压0+80歹

2SO∣-+4C1+6H'

C.装置B、D的作用为防止倒吸

D.理论上应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则两者物质的量之比为2：1

答案B70%的硫酸中c(H')比98%的浓硫酸中C(H)大,所以反应速率快,A正确;NaSG

被Ck氧化生成NazSO∣,离子方程式为4Ch+5HQ+SQ「一2S0f-+8Cl+10H1,B错误;装

-

置B、D起防止倒吸的作用，C正确；装置C中发生的反应为2Na2S+3S02+Na2S033Na2S203,

反应中Na2S与Na2SO3的物质的量之比为2：1,D正确。

21.实验室用如图所示的装置模拟处理工业废气(主要含N2、CO2、SO八NO和C0)。装置

II中生成NaNO,和NaNO2两种盐,装置In用于吸收C0。下列有关说法正确的是()

工业废气无污染气体

足

量

石O

液UC

N溶a⅛÷[C(NH)JA

促匕学溶液12

装

装

置

置装置In

A.实验时应先向装置I中通工业废气，再向装置J中通空气

B.装置I中吸收SOe的化学方程式为2SO2+Ca(OH)2Ca(HSO3)2

C装置H中每吸收1molNO消耗1molNaOH

I).[Cu(NH)J中,Cu,提供孤电子对与NHs形成配位键

答案CNO不能与NaoH反应,NO?与NaOH反应能够生成NaNo3和NaNO%NO与NO?物质的

量之比为1：1时，与NaOH反应生成NaNO2,所以实验时应先向装置II中通空气,再向装置

I中通工业废气,使废气中的NO与Oz充分反应,从而使"(NOjM(NO),A项错误;SOz与足

量的Ca(OH)2反应生成CaSO%B项错误;反应中NO最终转化为NaNOMUNaNO3,在NaNO2、

NaNa中〃(Na)=〃(N),根据Na原子、N原子守恒可得/7(NaOH)=/?(N0),即参与反应的NO与

NaoH的物质的量之比为1：1,C项正确；[Cu(NlL)J中Cu'提供空轨道,NH3中氮原子提供

孤电子对,D项错误。

22.1811年,法国化学家库尔图瓦将浓硫酸和海草灰(富含Kl)混合后发现有紫色蒸气生

成,该蒸气冷凝后变为紫黑色晶体。1813年经盖一吕萨克鉴定后正式将该物质命名为

Iodine(碘)。

⑴将浓HzSO,滴入盛有KI固体的锥形瓶中,产生的气体能使湿润的醋酸铅试纸变黑(B

知黑色物质为PbS),则该反应除生成L以外,还会生成气体(填化学式)。

微执

(2)常温时HI为无色气体,易溶于水,其制备原理为3KI+HF0,(浓)—K3PO,+3HIt»如

图所示,制备并收集干燥的HI气体所需装置的接口顺序为a→e,f-(已知浓

HsPOi不易挥发和分解,夹持和加热装置省略)o其中仪器Q的名称为o

U形干燥管中的试剂为。若观察到,说明HI气体已收集

酒。

答案⑴HS

(2)c,b-*e,f-→d(eʌf可互换)圆底烧瓶无水CaCl式或P◎、硅胶等)烧杯中出现

黄色沉淀

解析(1)将浓硫酸滴入碘化钾中,生成的气体可以与醋酸铅反应生成PbS,说明生成的

气体含有-2价的硫元素,即H2So(2)收集干燥的HI气体,A为发生装置,D为干燥装置,B

为收集装置,HI的密度大于空气,需要采用向上排空气法收集,气流方向为C-b,C为尾

气处理装置,收集气体前后都需要干燥装置，因此连接顺序为a-e,f-c,b→e,f-doHI

为酸性气体,需要用中性或者酸性干燥剂,如无水氯化钙、P2Os,硅胶等;C为尾气处理装

置,若集气瓶中收集满气体,逸出的HI气体会与烧杯中硝酸银溶液反应生成黄色沉淀

AgIo

23.(1)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)易被氧化而变质,选用下列试剂设计实验方案,检验焦亚硫酸

钠样品氧化变质的程度。

已知:2NaHS03Na2S205+H20。

试剂:稀盐酸、稀HzSOz稀HNO3、BaClZ溶液、酸性KMn0,溶液、HA溶液。

实验

实验步骤现象结论

编号

取少量样品，加入除氧

I固体完全溶解得到无色溶液—

蒸储水

取实验I的溶液，

II②________样品已氧化变质

①________

另取实验I的溶液，

III④________样品未完全氧化变质

③________

(2)某小组利用下列装置测定空气中SO2的含量。

空气----------

样品-1气体流速叶

ɪlIOOmLOJ(K)Omol∙LT

三三—碘溶液

毒(含2滴淀粉溶液)

Z

已知该反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O.H2S0,+2HIO若空气流速为am。min当观

察到时,结束计时,测定耗时tmin。假定样品中的SO2可被溶液充分

吸收,该空气样品中SO?的含量是mg∙πf:

答案(1)①加入少量稀盐酸酸化,再滴加几滴BaCL溶液②产生白色沉淀③滴入少

量酸性KMnO“溶液④溶液紫红色褪去

⑵溶液蓝色褪去—

at

解析(1)假设样品被氧化,则生成硫酸盐,检验样品是否已氧化变质，即检验是否含有

硫酸根,实验II步骤:取实验I的溶液,加入少量稀盐酸酸化,再滴加几滴氯化钢溶液,如

果产生白色沉淀,则说明样品被氧化变质。此处不能选择稀硝酸，因为硝酸具有强氧化性,

可将焦亚硫酸钠氧化为硫酸钠。证明样品未被完全氧化变质，即样品中仍存在具有还原

性的+4价硫元素,可另取实验I的溶液,加入少量具有强氧化性的酸性高锌酸钾溶液，如

果溶液紫红色褪去,说明样品未完全氧化变质。(2)实验开始前,淀粉一碘溶液呈蓝色,碘

单质的物质的量为〃(lD=c片0.01mol,当通入含有二氧化硫的空气时,发生反应

-

S02+L+2H20H2S0∣+2HI,当碘单质完全反应时，溶液蓝色褪去,根据化学方程式可知

/7(SO2)=Z7(I2)=0.01mol,R(SO2)=0.64g=640mg,该空气样品中二氧化硫的含量为

τn(SO)640

2-mg∙m3

V(空气)ato

24.过二硫酸钠(NazSQ)具有强氧化性,常用于处理水体中的有机污染物。

(I)SQl的结构如图1所示,用“口”标出SQT中体现强氧化性的基团。

ΓO()]2一

tt

O-s—o—o—s—o

II

。O.

图1

(2)Fe>可活化S20∣-,活化后产生SO；,Sol氧化性更强，降解废水中有机污染物的能力

更强。FeA活化SQr过程中存在下列反应(A是衡量反应快慢的物理量,A越大,反应越

快)：

I.S：0l~==2S0；k=2.5×109

II.SO]+HzO==S0j-+∙OH+H^A=2×10i

III.S2θ∣-+Fe2'^Fe3t+S0j+S0i-k=20

IV.Fe2t+S0;Fe"+SOtA=4.6×109

向含有有机污染物的废水中投放一定量Na2S2O81再分批加入一定量FeSOlo

①若将FeSO,一次性加入废水中，不利于有机污染物降解。原因

是________________________________________________________________________

②其他条件相同,溶液初始PH对有机物降解率的影响如图2所示。当pH>3时,有机物的

降解率随初始PH升高而降低的可能原因

是________________________________________________________________________

(3)CuFe,0,是一种复合催化剂,可催化活化过二硫酸盐(SQI)产生SOJo

①该复合催化剂晶胞结构如图3所示(A、B分别为晶胞的：结构)，其化学式

8

为O

图3

②该复合催化剂活化过二硫酸盐的过程如图4所示。请描述该催化剂参与反应并再生的

过

程：_______________________________________________________________________

(2)①反应W的速率远大于反应III,若将FeSO,一次性加入废水中，溶液中的SO*被大量

Fr快速消耗而失去氧化性

②PH越大,F/水解程度越大,不利于反应HI进行,生成C(Son减小;PH越大,越有利于发

生反应II,生成∙OH,∙OH氧化能力比SOi弱

⑶①CUFeO

②CU(I)、Fe(H)失去电子并传递给SQ1，生成CU(II)、Fe(III);Cu(II)>Fe(HI)得到

SOr失去的电子,生成CU(I)、Fe(H);如此循环往复,实现催化剂参与反应并再生

解析(DSQr为过二硫酸根离子,体现强氧化性的是过氧键。(2)①由“越大,反应越

快可知,反应IV的速率远远大于反应IΠ,若将FeSO,一次性加入废水中，则溶液中的SOJ

与大量F/发生反应IV,导致SOl浓度迅速减小,不利于有机污染物降解;②PH越大，c(H)

越小，则Fe?.水解程度越大,不利于反应IH进行,生成C(Son减小，同时c(H')越小,越能

够促进反应∏正向进行,而生成的∙OH氧化能力比Sol弱。(3)①晶胞中Cu位于顶点和

面心，以及4个A的体内，根据均摊法可知，晶胞中含有8X：+6X；+4=8个Cu,根据观察可

知Fe的个数为4X4=16,0的个数为4X4+4X4=32,故该复合催化剂的化学式为CuFe2Ojo

25.水溶性硝态氮(以NO］、NO］等形式存在)是水体污染物之一,须处理达到国家规定的

标准后才能排放。

(1)在反硝化细菌作用下,用葡萄糖处理酸性废水中的NO］,产生两种对大气无污染的气

体。该反应的离子方程式为。

(2)纳米铁铜双金属有巨大的比表面积和很高的反应活性,可用于水体脱硝。

①纳米铁铜双金属与普通铁铜双金属脱硝效果(以处理某硝酸盐为例)如图1所示。在0

到20min内，纳米铁铜双金属脱硝效果显著,其原因可能

7

.J∙

s

≡

、

赵

炎

碧

翟

S

W

图1

②研究表明水体中溶解氧的存在降低了纳米铁铜双金属脱硝的效果,验证的实验方案

是

(3)Jetten等人提出了利用厌氧氨氧化菌细胞中的三种酶处理废水中NH-和NO］的生化

反应模型,其反应机理如图2所示。在NR酶和HH酶作用下的反应过程可分别描述

为、

反硝化细菌

答案(l)5C6H∣2θ6+24NO］+24H*^---------------12N2↑+30C02t+42⅛0

(2)①纳米铁铜双金属的比表面积大,能吸附废水中更多的硝态氮;纳米铁铜双金属颗粒

更小,表面的反应活性点更多(或还原性更强)；纳米铁铜双金属能形成更多的微小原电

池,短时间内反应速率更快

②向两支试管中分别加入等体积硝态氮废水，同时通入相同时间的足量的空气和氮气，

停止通气后，向两支试管中加入等量的纳米铁铜双金属,相同时间后,测定两份废水中硝

态氮的含量，比较有氧和无氧环境中的脱氮率

⑶在NR酶的作用下,NO］在酸性介质中(结合H')得电子生成NHZOHGR也0)(或

NO5+5H'+4e-NH2OH+H2O)在HH酶的作用下,NH2OH和NH3转化为N2Hi(和HzO)(或

-

NH20H+NH3N2Hl+H2O)

解析(1)葡萄糖的化学式为CoHl2Ofi,与酸性废水中的NO］反应生成两种无污染气体，由

原子守恒可知,这两种气体为N?和CO21根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守