高中 化学 必修 第二册 第五章 化工生产中的重要非金属元素《章末综合提升》教学设计

章末综合提升一、喷泉实验及压强差原理的应用1．喷泉实验原理喷泉产生的本质原因是烧瓶内外形成压强差，由于烧瓶内气体的压强小于烧瓶外的压强，所以液体会被压入烧瓶内形成喷泉。产生压强差的方法有：①减小烧瓶内气压，如液体将气体吸收或与其反应等；②增大烧瓶外压强。2．常见装置图(1)如图甲（或乙）烧瓶内的气体极易溶于水（或易与溶液中的溶质发生化学反应），从而使烧瓶内气压迅速降低，在大气压作用下，烧杯中的液体迅速向上流动，从而形成喷泉。(2)如图丙锥形瓶内发生化学反应，产生气体，从而使锥形瓶内压强迅速增大，促使锥形瓶内液体迅速向上流动，形成喷泉。3．压强差原理应用装置应用通过注射器增大气体压强进入Y，使气体混合反应产生倒吸图中B瓶为安全瓶，由于B中导管较短，不会使液体进入A；另外起到对气压缓冲的作用导管a起到平衡压强的作用，以便使分液漏斗内的液体顺利流下。装置B长颈漏斗起到缓冲作用，装置D可防倒吸针对练1.下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉的是()A．挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹D．在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹答案：B解析：H2难溶于NaOH溶液，不能使烧瓶内外形成较大压强差，故不能引发喷泉。针对练2.如图：装置A、B在加入反应物前，怎样检查其气密性？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案：对装置A：将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管，且水柱保持一段时间不变，说明装置不漏气；对装置B：塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，从长颈漏斗注入一定量的水，使长颈漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，长颈漏斗中与试管中液面差保持不变，说明装置不漏气。针对练3.利用如图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。(1)若要在烧瓶Ⅰ中产生“红色喷泉”，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若要烧瓶Ⅱ中产生“蓝色喷泉”，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若关闭b活塞，打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶中可观察到的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若要在该装置中产生“红蓝双色喷泉”现象，其操作方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)打开a、b活塞，再用热毛巾捂热烧瓶Ⅰ(2)先打开b、c活塞，再挤压胶头滴管(3)烧瓶Ⅱ中导管口处产生白烟(4)先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，片刻后，再打开b活塞二、守恒法在金属与硝酸反应的计算题中的应用以铜与硝酸反应为例原子守恒法反应前所有的N只存在于HNO3中，反应后含N的物质有HNO3的还原产物（假设有NO2、NO）和Cu(NO3)2，若HNO3过量，则过量HNO3中也含N，则有n(N)＝n(NO2)＋n(NO)＋2n[Cu(NO3)2]＋n剩(HNO3)得失电子守恒法反应中失去电子的是参加反应的Cu，Cu－2e－→Cu2+；得到电子的是被还原的HNO3（假设还原产物为NO2、NO），NOeq\o\al(－,3)＋e－→NO2、NOeq\o\al(－,3)＋3e－→NO。根据得失电子守恒，则有2n(Cu)＝n(NO2)＋3n(NO)。若将生成的氮的氧化物气体与一定量的氧气共同通入水中，氮的氧化物完全生成硝酸，由于开始反应物为硝酸，中间生成了氮的氧化物，但最终又变回了硝酸，所以相当于铜失去的电子最终由氧气得到，则有n(Cu)＝2n(O2)电荷守恒法在Cu与HNO3反应后的溶液中，若HNO3不过量，阳离子只有Cu2+，阴离子只有NOeq\o\al(－,3)（此类计算不考虑H2O电离出的极少量的H＋、OH－）；若HNO3过量，溶液中的阳离子有Cu2+和H＋，阴离子只有NOeq\o\al(－,3)。则有①若HNO3不过量：n（NOeq\o\al(－,3)）＝2n(Cu2+)；②若HNO3过量：n（NOeq\o\al(－,3)）＝2n(Cu2+)＋n(H＋)针对练4.将14g铜银合金与足量的硝酸反应，放出的气体与标准状况下体积为1.12L的O2混合后再通入水中，恰好全部吸收，则合金中铜的质量为()A．4.8g B．3.2gC．6.4g D．10.8g答案：B解析：分析整个过程，金属提供的电子等于氧气获得的电子，标准状况下，n(O2)＝eq\f(1.12L,22.4L·mol-1)＝0.05mol，设Cu、Ag的物质的量分别为x、y，则根据质量列方程：x×64g·mol-1＋y×108g·mol-1＝14g，根据得失电子守恒列方程：2x＋y＝0.05mol×4＝0.2mol，解得x＝0.05mol，y＝0.1mol，m(Cu)＝0.05mol×64g·mol-1＝3.2g。针对练5.将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生标准状况下的一氧化氮和二氧化氮混合气体共11.2L。请回答下列问题：(1)产生一氧化氮的体积为L（标准状况下）。(2)待反应结束后，向溶液中加入VmLamol·L-1的氢氧化钠溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀，则原硝酸的浓度为mol·L-1（不必化简）。(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在氢氧化钠溶液中全部转化为硝酸钠，至少需要氧气mol。答案：(1)5.824(2)eq\f(aV×10-3＋0.5,0.14)(3)0.255解析：(1)该过程发生两个反应：3Cu＋8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，Cu＋4HNO3（浓）=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。设生成的NO和NO2的物质的量分别为x、y，则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，故标准状况下V(NO)＝0.26mol×22.4L·mol-1＝5.824L。(2)在反应过程中，HNO3一部分表现酸性，另一部分表现氧化性。由溶液中的Cu2+恰好全部转化为沉淀，则表现酸性的HNO3的物质的量为n(HNO3)＝n(NaOH)，表现氧化性的HNO3的物质的量为n(HNO3)＝n(NO)＋n(NO2)，故原硝酸中HNO3的物质的量n(HNO3)＝n(NaOH)＋n(NO)＋n(NO2)＝(aV×10-3＋0.5)mol，则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)通入氧气的目的是将0.26molNO和0.24molNO2全部转化为HNO3。根据得失电子守恒：4n(O2)＝3n(NO)＋n(NO2)＝3×0.26mol＋0.24mol＝1.02mol，则n(O2)＝0.255mol。1．（2023·辽宁卷，3）下列有关物质的工业制备反应错误的是()A．合成氨：N2＋3H2eq\o(⥬,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3B．制HCl：H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2HClC制粗硅：SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑D．冶炼镁：2MgO（熔融）eq\o(=,\s\up7(电解))2Mg＋O2↑答案：D解析：A．工业合成氨是利用氮气和氢气在催化剂的条件下反应生成的，反应方程式为N2＋3H2eq\o(⥬,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3，A正确；B．工业制氯化氢是利用氢气和氯气反应生成的，反应方程式为H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2HCl，B正确；C．工业制粗硅是将SiO2与C在高温下反应生成粗硅，反应方程式为SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑，C正确；D．冶炼金属镁是电解熔融氯化镁，反应方程式为MgCl2（熔融）eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑，D错误。2．（2023·全国乙卷，11）一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是()A硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀6FeSO4＋O2＋2H2O=2Fe2(SO4)3＋2Fe(OH)2↓B硫化钠溶液出现浑浊颜色变深Na2S＋2O2=Na2SO4C溴水颜色逐渐褪去4Br2＋4H2O=HBrO4＋7HBrD胆矾表面出现白色粉末CuSO4·5H2O=CuSO4＋5H2O答案：D解析：A．溶液呈棕黄色是因为有Fe3+，有浑浊是产生了Fe(OH)3，因为硫酸亚铁久置后被氧气氧化，化学方程式为12FeSO4＋3O2＋6H2O=4Fe2(SO4)3＋4Fe(OH)3↓，A错误；B．硫化钠在空气中易被氧气氧化为淡黄色固体硫单质，使颜色加深，化学方程式为2Na2S＋O2＋2H2O=4NaOH＋2S↓，B错误；C．溴水的主要成分是溴和水，它们会反应，但速度很慢，Br2＋H2O⥬HBrO＋HBr，2HBrO=2HBr＋O2↑，所以溴水放置太久会变质。但不是生成高溴酸，所以选项中的化学方程式错误，C错误；D．胆矾为CuSO4·5H2O，颜色为蓝色，如果表面失去结晶水，则变为白色的CuSO4，化学方程式为CuSO4·5H2O=CuSO4＋5H2O，方程式正确，D正确。3．（2023·广东卷，4）1827年，英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下，兴趣小组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是()A．图1：喷泉实验 B．图2：干燥NH3C．图3：收集NH3 D．图4：制备NH3答案：B4．（2022·浙江1月选考，4）下列物质对应的化学式不正确的是()A．氯仿：CHCl3B．黄铜矿的主要成分：Cu2SC．芒硝：Na2SO4·10H2OD．铝土矿的主要成分：Al2O3答案：B解析：A．氯仿是三氯甲烷的俗称，其化学式为CHCl3，故A正确；B．黄铜矿的主要成分：CuFeS2，故B错误；C．芒硝：Na2SO4·10H2O，故C正确；D．铝土矿的主要成分：Al2O3，故D正确。5．（2022·重庆卷，5）工业上用N2和H2合成NH3，NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．消耗14gN2生成NH3分子数为2NAB．消耗1molH2，生成N—H键数为2NAC．生成标准状况下22.4LNH3，电子转移数为2NAD．氧化1molNH3生成NO，需O2分子数为2NA答案：B解析：N2与H2合成NH3反应的化学方程式为N2＋3H2eq\o(⥬,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3。由化学方程式可知，消耗14g氮气生成氨气为eq\f(14g,28g·mol-1)×2＝1mol，即生成氨气的分子数为NA，故A错误；由化学方程式可知，消耗1mol氢气生成N—H键为1mol×eq\f(2,3)×3＝2mol，即生成的N—H键数为2NA，故B正确；由方程式可知，生成标准状况下22.4L氨气，反应转移电子为eq\f(22.4L,22.4L·mol-1)×3＝3mol，即电子转移数为3NA，故C错误；由得失电子守恒可知，1mol氨气与氧气反应生成一氧化氮，需氧气1mol×eq\f(5,4)＝1.25mol，即需O2分子数为1.25NA，故D错误。6．（2021·全国甲卷，9）实验室制备下列气体的方法可行的是()选项气体方法A氨气加热氯化铵固体B二氧化氮将铝片加到冷浓硝酸中C硫化氢向硫化钠固体滴加浓硫酸D氧气加热氯酸钾和二氧化锰的混合物答案：D解析：氯化铵不稳定，加热易分解生成氨气和氯化氢，但两者遇冷又会化合生成氯化铵固体，所以不能用于制备氨气，A不可行；将铝片加到冷浓硝酸中会发生钝化，不能用于制备二氧化氮，B不可行；硫化氢为还原性气体，浓硫酸具有强氧化性，不能用浓硫酸与硫化钠固体反应制备硫化氢气体，因为该气体会与浓硫酸发生氧化还原反应，C不可行；实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，生成氯化钾和氧气，二氧化锰作催化剂，可用此方法制备氧气，D可行。单元检测卷（五）化工生产中的重要非金属元素（时间：75分钟满分：100分）（本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！）一、选择题：本题共14小题。每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。1．下列物质的应用中，利用了该物质氧化性的是()A．氨——作制冷剂B．漂粉精——作游泳池消毒剂C．硅——太阳能电池板D．SO2——漂白草帽答案：B解析：液态氨制冷是利用液氨汽化时吸收大量的热，使环境温度降低，A不符合题意；漂粉精中的ClO－具有氧化性，能杀死细菌，可作游泳池消毒剂，B符合题意；硅能产生光电效应，利用太阳能电池板将光能转化为电能，C不符合题意；SO2能与有色物质结合（非氧化还原）成无色物质，用于漂白草帽，D不符合题意。2．（2023·黑龙江牡丹江高一期中）下列说法正确的是()A．浓硫酸具有强氧化性，常温下可与铁单质剧烈反应B．SO2能杀菌消毒防腐，常用作食品添加剂C．氨气因有刺激性气味，因此不用来作制冷剂D．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3答案：B解析：A．浓硫酸具有强氧化性，常温下可将铁表面氧化产生一层致密的氧化物保护膜，阻止金属进一步氧化，即发生钝化现象，因而不能与铁单质剧烈反应，A错误；B．SO2能够使细菌、病毒的蛋白质变性而失去其生理活性，故能杀菌消毒防腐，因此只要SO2气体的使用量在合适的范围，可以用作食品添加剂，B正确；C．氨气易液化，液氨汽化时会从周围环境中吸收大量的热量，导致环境温度降低，故液氨常用作制冷剂，C错误；D．所有铵盐都不稳定，受热均可以分解，但分解产物不一定都有NH3产生，如NH4NO3eq\o(=,\s\up7(185～200℃))N2O↑＋2H2O，生成物无NH3生成，D错误。3．（2023·辽宁实验中学校考）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是()A．Seq\o(→,\s\up7(O2，△),\s\do5(催化剂))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4B．Feeq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(高温))Fe3O4eq\o(→,\s\up7(Al),\s\do5(高温))FeC．Al2O3eq\o(→,\s\up7(电解),\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和氧气反应生成二氧化硫，故S→SO3不能实现，故A错误；B．铁和水在高温下生成四氧化三铁，四氧化三铁和铝反应生成铁单质，Feeq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(高温))Fe3O4eq\o(→,\s\up7(Al),\s\do5(高温))Fe可以实现，故B正确；C．铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠，故不能实现，故C错误；D．二氧化硅难溶于水，故SiO2eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SiO3不能实现，故D错误。4．（2024·华中师大一附中高一期末）对下列事实的解释不正确的是()A．古代农谚中有“雷雨发庄稼”、“豆茬种谷，必定有福”的说法，其中“雷雨”、“豆茬”涉及到的是自然固氮B．SO2和氯气均能使品红溶液褪色，说明SO2和氯气均有漂白性C．氨可以设计完成喷泉实验，说明氨极易溶于水D．加入浓硫酸后的蔗糖固体由白色变为黑色海绵状，并有刺激性气味的气体放出，说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性答案：B解析：A．雷雨天气会发生氮气和氧气在放电条件下生成NO的反应，豆科植物的根瘤菌能将空气中氮气转化为自身使用的氮肥，所以“雷雨”、“豆茬”都涉及到自然固氮，故A正确；B．SO2使品红溶液褪色，是SO2能和品红结合生成无色物质，SO2有漂白性，氯气通入品红溶液中，品红溶液褪色，是氯气和品红溶液中的水反应生成的次氯酸有强氧化性，将品红氧化而褪色，氯气本身没有漂白性，故B错误；C．极易溶于水的气体可以设计完成喷泉实验，在常温常压下，氨能以1∶700的比例溶于水，所以氨可以设计完成喷泉实验，故C正确；D．加入浓硫酸后的蔗糖固体由白色变为黑色海绵状，体现了浓硫酸的脱水性，生成的碳和浓硫酸反应生成CO2、SO2，能闻到刺激性气味的气体，在这个反应中，浓硫酸体现了强氧化性，该实验说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性，故D正确。5．（2024·天津滨海新区高一校考）根据下列实验事实得出的相应结论正确的是()选项实验事实结论ANH3的水溶液可以导电NH3是电解质BSO2通入硝酸钡溶液出现白色沉淀BaSO3不溶于强酸C浓硝酸久置发黄硝酸不稳定D浓硫酸能脱去胆矾晶体中的水浓硫酸具有脱水性答案：C解析：A．氨气的水溶液能导电是因为氨气与水反应生成弱碱一水合氨，能电离出自由移动的离子，故可以导电，而氨气自身不能电离，故氨气是非电解质，故A错误；B．二氧化硫具有还原性，硝酸根在酸性条件下具有强氧化性，两者发生氧化还原反应，生成硫酸钡，故B错误；C．硝酸不稳定分解生成二氧化氮，二氧化氮是红棕色气体，溶于浓硝酸，导致浓硝酸变黄，故C正确；D．浓硫酸具有吸水性和脱水性，胆矾中的水被浓硫酸吸收，表现了浓硫酸的吸水性，故D错误。6．亚硝酸盐是氮循环中的重要物质。下列关于亚硝酸钠(NaNO2)性质的推测中，不合理的是()资料：HNO2为弱酸，NOeq\o\al(－,2)在碱性条件下能稳定存在。A．NaNO2具有氧化性B．NaNO2具有还原性C．NaNO2能与H2SO4反应D．NaNO2能与NaOH反应答案：D解析：NaNO2中N元素为＋3价，N元素最高价态为＋5价，最低价态为－3价，因此NaNO2具有还原性和氧化性，A、B正确；C．已知HNO2为弱酸，根据强酸制弱酸原理，NaNO2能与H2SO4反应生成HNO2，C正确；D．已知NOeq\o\al(－,2)在碱性条件下能稳定存在，则NaNO2不能与NaOH反应，D错误。7．（2023·潮州市饶平县第二中学期中）宏观辨识与微观辨析是化学核心素养之一，下列有关离子方程式的书写正确的是()A．向Na2SiO3溶液中通入过量CO2：SiOeq\o\al(2-,3)＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋COeq\o\al(2-,3)B．金属Na与MgCl2溶液反应：2Na＋Mg2+=2Na＋＋MgC．将铜丝插入稀硝酸溶液中：Cu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=Cu2+＋2NO2↑＋2H2OD．NH4Cl溶液与浓NaOH溶液混合：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O答案：D解析：向Na2SiO3溶液中通入过量CO2：SiOeq\o\al(2-,3)＋2CO2＋2H2O=H2SiO3↓＋2HCOeq\o\al(－,3)，A项错误；金属Na在MgCl2溶液中，先与水反应生成氢氧化钠和氢气，得到的氢氧化钠再与氯化镁发生反应生成沉淀，2Na＋Mg2+＋2H2O=2Na＋＋Mg(OH)2↓＋H2↑，B项错误；将铜丝插入稀硝酸溶液中生成NO：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2+＋2NO↑＋4H2O，C项错误；NH4Cl溶液与浓NaOH溶液混合：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O，D项正确；故答案选D。8．将①中溶液滴入②中，预测的现象与实际相符的是()选项①②预测的现象A浓硝酸铁片产生大量红棕色气体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溶液产生白色沉淀答案：B解析：在室温下浓硝酸遇Fe时，浓硝酸会将Fe表面氧化，而在Fe表面产生一层致密的氧化物保护膜而阻止金属进一步发生反应，因此不能看到产生大量NO2红棕色气体，A不符合题意；二氧化硫水溶液具有还原性，酸性KMnO4溶液具有强氧化性，酸性KMnO4溶液能够将SO2氧化而使溶液紫红色褪去，因此会看到溶液紫红色褪去，B符合题意；FeSO4溶液具有还原性，氯水具有强氧化性，二者混合会发生氧化还原反应产生FeCl3、Fe2(SO4)3，使溶液变为黄色，而不是溶液褪色，C不符合题意；由于酸性：HCl＞H2SO3，所以将二氧化硫水溶液加入BaCl2溶液，不能发生反应，因此不能产生白色沉淀，D不符合题意；故合理选项是B。9．下列各组物质中，不满足如图物质间转化关系（物质间的反应均为一步转化）的是()选项XYZAAlNa[Al(OH)4]Al(OH)3BSH2SSO2CNaOHNaHCO3Na2CO3DSiO2Na2SiO3H2SiO3答案：A解析：Al(OH)3不能直接生成Al，A符合题意；单质硫与氢气共热可以反应生成硫化氢，硫化氢可以在过量的氧气中点燃生成二氧化硫，硫化氢与二氧化硫反应生成硫单质，B不符合题意；氢氧化钠可与过量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠，碳酸钠与氢氧化钡反应生成氢氧化钠，C不符合题意；二氧化硅能与氢氧化钠反应生成硅酸钠，硅酸钠可与盐酸反应生成硅酸，硅酸能加热分解生成二氧化硅，D不符合题意；答案选A。10．下列有关物质检验的实验结论中，正确的是()选项实验操作及现象实验结论A向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成该溶液中一定含有SOeq\o\al(2-,4)B向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色该溶液中一定含有Fe2+C将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色该气体一定是SO2D向某溶液中加入浓NaOH溶液并加热，产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝该溶液中不一定含有NHeq\o\al(＋,4)答案：B解析：加入盐酸酸化的BaCl2溶液，产生的白色沉淀可能为BaSO4或AgCl，因此溶液中含有SOeq\o\al(2-,4)或Ag＋时均会出现题述现象，故A错误；加入KSCN溶液，溶液不显红色，说明无Fe3+，加入氯水后溶液变为红色，说明生成了Fe3+，因此原溶液中含有Fe2+，故B正确；能使品红溶液褪色，气体可能为氯气、二氧化硫等，故C错误；向某溶液中加入浓NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明原溶液中一定含有NHeq\o\al(＋,4)，故D错误。11．（2024·广东佛山高一期末）在酸性条件下，NOeq\o\al(－,3)具有氧化性。如图实现Fe2+转化为Fe3+。下列分析不正确的是()A．NOeq\o\al(－,3)是整个循环的催化剂B．NO、NO2为中间产物C．每转化1molFe2+，需要5.6LO2D．反应①的离子方程式为3Fe2+＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=3Fe3+＋NO↑＋2H2O答案：C解析：A．根据转化关系图可知反应前有硝酸根，反应后有硝酸根，因此NOeq\o\al(－,3)是整个循环的催化剂，A正确；B．根据转化关系图可判断NO、NO2为中间产物，B正确；C．每转化1molFe2+，需要0.25mol氧气，气体所处状态不确定，其体积不一定为5.6L，C错误；D．根据转化关系图可判断反应①的离子方程式为3Fe2+＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=3Fe3+＋NO↑＋2H2O，D正确。12．（2023·珠海高一质检）用如图所示装置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反应，若通入适当比例的Cl2和NO2，即发生反应：Cl2＋2NO2＋4NaOH=2NaNO3＋2NaCl＋2H2O。已知：NO2不溶于CCl4。下列叙述正确的是()A．实验室中用二氧化锰与1mol·L-1的盐酸共热制备氯气B．装置Ⅰ中盛放的试剂是浓硫酸，作用是干燥氯气C．装置Ⅲ的作用是便于控制通入NO2的量D．若制备的NO2中含有NO，应将混合气体通入水中以除去NO答案：C解析：实验室中用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气，而1mol·L-1的盐酸是稀盐酸，A错误；该实验不需要保证氯气是干燥的，装置Ⅰ中盛放的试剂是饱和NaCl溶液，作用是除去氯气中的杂质HCl气体，B错误；由于NO2气体不能在CCl4中溶解，气体通过装置Ⅲ，可根据导气管口气泡的多少，观察气体流速，因此其作用是便于控制通入NO2的量，C正确；将混合气体通入水中，会发生反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，NO2转化为NO未除去NO，D错误。13．（2024·贵州毕节高一期末）下图为合成氨以及氨氧化法制硝酸的流程示意图，下列说法错误的是()A．合成塔中发生的反应为氧化还原反应B．向吸收塔中通入A是为了氧化NOC．盛装浓硝酸的罐体材料可选择铜D．尾气中的氮氧化物可用Na2CO3溶液吸收答案：C解析：氮气和氢气发生氧化还原反应生成氨气，分离出氨气被氧化为一氧化氮，一氧化氮和氧气、水反应生成硝酸，故氧气为A。A．合成塔中发生的反应为氧化还原反应，A正确；B．A为氧气，向吸收塔中通入A是为了氧化NO，B正确；C．铜和浓硝酸在常温下能够反应，C错误；D．碳酸钠溶液为碱性，氮氧化合物能被碱性溶液吸收，故尾气中的氮氧化物可用Na2CO3溶液吸收，D正确。14．（2023·安徽当涂一中高一期中）甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系，下列有关物质的推断不正确的是()A．若甲为H2S，则丁可能是O2B．若甲为NH3·H2O溶液，则丁可能是CO2C．若甲为Fe，则丁可能是盐酸D．若甲为SO2，则丁可能是NaOH溶液答案：C解析：A．若甲为H2S、丁是O2，则乙是S、丙是SO2，故A正确；B．若甲为NH3·H2O溶液、丁是CO2，则乙是碳酸铵、丙是碳酸氢铵，故B正确；C．若甲为Fe、丁是盐酸，乙是FeCl2，FeCl2和盐酸不反应，故C错误；D．若甲为SO2、丁是NaOH溶液，则乙是亚硫酸氢钠、丙是亚硫酸钠，故D正确。二、非选择题：本题共4小题，共58分。15．（12分）（2024·山东潍坊高一期末）亚硝酸(HNO2)是一种不稳定的酸，易分解为NO2和NO；其盐亚硝酸钠是一种重要的化工原料，酸性条件下能氧化碘离子等还原性物质，常用作漂白剂、媒染剂。回答下列问题：(1)亚硝酸钠会与人体中的血红蛋白作用，将二价铁氧化为三价铁，从而使血红蛋白丧失输送氧气的功能而使人体中毒。一旦发生亚硝酸盐中毒，立即注射美蓝溶液进行治疗，推断美蓝溶液具有（填“氧化”或“还原”）性。(2)亚硝酸钠外观极像食盐，和食盐一样有咸味。工业上常用下列两种方法检验食盐中是否混有亚硝酸钠。①取样品，加稀硫酸，若观察到（填现象），说明样品中含有亚硝酸钠。②取样品，加溶液（填试剂名称），酸化后溶液变蓝，说明样品中含有亚硝酸钠。(3)研究不同条件下保存萝卜，发现亚硝酸钠含量随时间变化如图所示，若要保证在亚硝酸钠含量低于1mg·kg-1时食用，则三种条件下保存时间由长到短的顺序是（填序号）。(4)鱼塘中亚硝酸钠浓度过高，鱼不吃食甚至死亡。可用适量二氧化氯(ClO2)处理亚硝酸钠，ClO2被还原为Cl－，反应的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________________；若有3molClO2参与反应，则转移电子的物质的量是。答案：(1)还原(2)①溶液产生气泡②淀粉碘化钾(3)③①②(4)2ClO2＋5NOeq\o\al(－,2)＋2OH－=2Cl－＋5NOeq\o\al(－,3)＋H2O15mol解析：(1)若要解毒可将血红蛋白中的Fe3+重新还原为Fe2+，因此美蓝溶液应具有还原性；(2)①亚硝酸是弱酸，因此亚硝酸钠与硫酸反应可以得到N2O3，N2O3不稳定又分解产生NO和NO2，因此可以观察到气泡；②也可从其氧化性出发，加入淀粉碘化钾溶液，亚硝酸盐可将碘离子变为单质碘，单质碘遇淀粉变蓝即可证明；(3)据图可以看出若要达到1mg/kg的量，冷藏不密封用时最长，冷藏密封用时最短，因此保存时间由长到短为③①②；(4)二氧化氯作氧化剂，亚硝酸钠作还原剂，离子方程式为2ClO2＋5NOeq\o\al(－,2)＋2OH－=2Cl－＋5NOeq\o\al(－,3)＋H2O；ClO2在反应中由＋4价降低到－1价，因此每个ClO2得5个电子，3molClO2在反应中一共转移15mol电子。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。将其合理利用，既能减少污染，又能充分利用资源，创造价值。(1)SO2性质多变。将SO2气体通入H2S溶液中，看到有黄色不溶物生成，该过程中SO2表现出性；SO2气体可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，该过程中SO2表现出性；SO2可以使品红溶液褪色，该过程中SO2表现出性。(2)有学者提出利用Fe3+等离子的作用，在常温下的溶液中将SO2氧化成SOeq\o\al(2-,4)而实现SO2的回收利用。写出Fe3+将SO2氧化反应的离子方程式：_____________________________________________________________________________________________________。(3)用过量NaOH溶液吸收NO2气体来实现NO2的回收利用，所得溶液中除含有NaOH和NaNO2，还含有另外一种盐，则我们可以推测出另外一种盐是（写化学式）。(4)为避免污染，常给汽车安装尾气净化装置。净化装置里装有催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如下图所示。写出净化过程中的总化学反应方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________（已知该汽车尾气中NO和CO的物质的量比为1∶2）。(5)水晶、玛瑙和沙子一样，主要成分都是SiO2，玻璃里也含有二氧化硅。不能用玻璃试剂瓶来盛装HF的水溶液的原因是______________________________________________________________________________________________________________________（用化学方程式表示）。石英坩埚可以用来灼烧下面哪种物质（填字母）。A．碳酸钠 B．氢氧化钠C．氢氧化钾 D．氯化钠答案：(1)氧化还原漂白(2)2Fe3+＋SO2＋2H2O=2Fe2+＋SOeq\o\al(2-,4)＋4H＋(3)NaNO3(4)2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化剂))4CO2＋N2(5)SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2OD解析：(1)SO2性质多变。将SO2气体通入H2S溶液中，二者发生反应：SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O，反应产生难溶性的S，因此看到有黄色不溶物生成，在该反应过程中S元素的化合价由反应前SO2中的＋4价变为反应后S单质的0价，化合价降低，得到电子，被还原，SO2表现出氧化性，SO2作氧化剂；SO2具有还原性，可以被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液紫红色褪色，这表现SO2的还原性；SO2能够与品红结合形成无色物质而使品红溶液褪色，该过程中SO2表现出漂白性；(2)有学者提出利用Fe3+等离子的作用，在常温下的溶液中将SO2氧化成SOeq\o\al(2-,4)而实现SO2的回收利用。则根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可知Fe3+将SO2氧化反应的离子方程式为2Fe3+＋SO2＋2H2O=2Fe2+＋SOeq\o\al(2-,4)＋4H＋；(3)NO2中N元素化合价为＋4价，用过量NaOH溶液吸收NO2气体来实现NO2的回收利用，所得溶液中含有NaOH和NaNO2，NaNO2中N元素化合价为＋3价，则根据氧化还原反应规律，还含有另外一种盐，该盐中N元素化合价为＋5价，则我们可以推测出另外一种盐是NaNO3；(4)根据题图可知反应分为两步进行。首先是NO与O2反应产生NO2，然后是NO2与CO反应产生N2、CO2，该反应的总反应方程式为2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化剂))4CO2＋N2；(5)玻璃中含有SiO2，SiO2与HF发生反应产生SiF4、H2O，导致玻璃被腐蚀，因此不能用玻璃试剂瓶来盛装HF的水溶液；石英坩埚中含有SiO2，SiO2与碳酸钠在高温下会发生反应，因此不可以用来灼烧碳酸钠，A不符合题意；石英坩埚中含有的SiO2与NaOH会发生反应产生可溶性Na2SiO3，因此不能用坩埚加热NaOH，B不符合题意；石英坩埚中含有的SiO2与KOH会发生反应产生可溶性K2SiO3，因此不能用坩埚加热KOH，C不符合题意；NaCl与石英坩埚中的成分在加热时不发生反应，因此可以用石英坩埚加热灼烧NaCl，D符合题意；故合理选项是D。17．（15分）某实验小组的同学在实验室利用下列装置进行实验。请回答下列问题：(1)甲同学用A装置制备NO2气体，上述装置中可用于收集NO2气体的是（填字母），A中发生反应的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________________________。(2)乙同学用图中的装置A进行铜与浓硫酸反应制取SO2气体，装置A中还缺少的仪器名称是，该反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________________________________________；实验所产生的SO2尾气选用装置（填字母）来吸收。(3)丙同学用装置B制取氨气，发生反应的化学方程式是______________________________________________________________________________________________；为了检验集气瓶中氨气是否集满，将一端蘸有浓盐酸的玻璃棒接近导管口，观察到的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，该反应的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)DCu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=Cu2+＋2NO2↑＋2H2O(2)酒精灯Cu＋2H2SO4（浓）eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋2H2O＋SO2↑F(3)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O产生白烟NH3＋HCl=NH4Cl解析：(1)甲同学用A装置可采用铜与浓硝酸反应制备NO2气体，则A中发生反应的离子方程式为Cu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=Cu2+＋2NO2↑＋2H2O；二氧化氮的密度比空气大，故用向上排空气法收集，故上述装置中