高中化学必修二第五章《化工生产中的重要非金属元素》习题(2)

一、选择题

1．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．标准状况下，22.4L的SO3的分子数目为NA

B．标准状况下，11.2LNO和11.2LO2混合后气体的分子总数为NA

C．足量的Cu与2mol浓硫酸H2SO4加热充分反应后得到SO2分子数目为2NA D．1molCu与足量的稀硝酸充分反应得到NO气体分子数目为答案：D 【详解】

A．标况下三氧化硫不是气态，不能用气体摩尔体积计算，A项错误；

B．标况下，NO与氧气发生反应，故11.2LNO和11.2LO2混合后气体的分子总数小于NA，B项错误；

C．铜只与浓硫酸反应，随着反应的进行浓硫酸的浓度降低，不与铜发生反应，故得到的二氧化硫的分子数少于2NA，C项错误；

D．3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O，1molCu与足量的稀硝酸充分反应得到NO气体为答案选D。

2NA 322mol，故NO气体分子数目为NA，D项正确； 33

2．新教材中，浓硝酸和稀硝酸与铜反应的实验，用NaOH来吸收尾气，如图所示，下列叙述正确的是

A．铜丝与浓硝酸反应只能产生NO2气体

B．铜丝与浓硝酸可看到红棕色的气体和绿色溶液的生成 C．铜丝与稀硝酸反应产生无色气体，但能被NaOH溶液吸收

D．铜丝与少量的稀硝酸结束后，再加稀硫酸，伸入铜丝也不能产生气体 答案：B 【详解】

A．铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体，随着反应的进行，硝酸浓度降低，铜与稀硝酸反

应生成一氧化氮，A项错误；

B．铜与浓硝酸反应生成二氧化氮和硝酸铜，分别为红棕色气体和绿色溶液，B项正确； C．铜丝与稀硝酸反应生成一氧化氮，不与氢氧化钠反应，C项错误；

D．稀硫酸提供了氢离子，溶液中存在氢离子和硝酸根离子，因此反应继续进行，生成一氧化氮气体，D项错误； 答案选B。

3．如图装置制取、提纯并收集下列四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂)，可行的是( )

A B C D 气体 Cl2 SO2 NH3 CO2 a 浓盐酸 浓硫酸 浓氨水 稀硫酸 b MnO2粉末 Cu 生石灰 c 饱和NaHCO3溶液 酸性KMnO4溶液 碱石灰 Na2CO3粉末 浓硫酸 A．A 答案：D 【详解】

A．MnO2与浓盐酸在未加热条件下不能发生反应，A不正确； B．Cu与浓硫酸在未加热条件下不能发生反应，B不正确；

C．因为氨气的密度比空气小，所以收集氨气时，集气瓶口应向下，C不正确； D．Na2CO3粉末与稀硫酸反应可制得CO2气体，用浓硫酸干燥后，可采用向上排空气法收集，D正确； 故选D。

B．B

C．C

D．D

4．下列现象或事实可用同一原理解释的是 A．浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低

B．铁在冷的浓硫酸中和铝在冷的浓硝酸中都没有明显变化 C．SO2、漂白粉、活性炭、过氧化钠都能使红墨水褪色 D．漂白粉和水玻璃长期暴露在空气中变质 答案：B 【详解】

A．浓硫酸具有吸水性，长期暴露在空气中因为水的增多而使得浓度降低，浓盐酸具有挥发性，长期暴露在空气中因为溶质减少而导致浓度降低，不可用同一原理解释，A项错误；

B．铁在冷的浓硫酸中和铝在冷的浓硝酸中都没有明显变化，是因为都会发生钝化的缘

故，可用同一原理解释，B项正确；

C．SO2是和有机色质结合，发生化合反应而漂白，漂白粉、过氧化钠是因为氧化性而漂白，活性炭是物理吸附作用而漂白，都具有漂白性，但是原理不一样，C项错误； D．漂白粉中次氯酸钙易和二氧化碳、水反应生成碳酸钙和次氯酸，次氯酸不稳定，光照条件下易分解生成氯化氢和氧气，所以放置在空气中易变质，水玻璃是硅酸钠的水溶液，能和二氧化碳反应生成硅酸和碳酸钠，所以放置在空气中易变质，原理不一样，D项错误； 答案选B。

5．下列离子的检验方法及其结论一定正确的是

A．向某溶液中加AgNO3溶液生成白色沉淀，则原溶液中有Cl-

B．向某溶液中滴加NaOH溶液加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则原溶液中有NH+ 4C．向某溶液中加入Na2CO3溶液产生白色沉淀，则原溶液中有Ba2＋

D．向某溶液加入H2O2，再加KSCN溶液，溶液变为血红色，则原溶液中有Fe2+ 答案：B 【详解】

A.氯离子的检验用硝酸酸化的硝酸银溶液，A项不符合题意；

B.铵根离子与氢氧化钠溶液在加热的条件下反应生成氨气，氨气可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，B项符合题意；

C.能与碳酸根离子产生白色沉淀的还有钙离子等，C项不符合题意；

D.溶液变为血红色，说明有Fe3+，但不一定是双氧水氧化而来，应当先加KSCN溶液，再加双氧水，D项不符合题意； 故正确选项为B。 【点睛】

6．下列溶液里离子检验的结论正确的是

A．加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，则溶液中一定有CO3

B．加入盐酸使之酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，则原溶液中一定有SO4 C．加入AgNO3溶液有白色沉淀产生，加稀盐酸沉淀不消失，则原溶液一定含有Cl- D．加入Na2CO3 溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，白色沉淀消失，原溶液中一定含有Ca2+ 答案：B 【详解】

A．加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，则溶液中可能有CO3，也可能含有Mg2+、Fe2+等，A错误；

B．加入盐酸使之酸化无现象，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，则原溶液中一定有

SO24， B正确；

222C．加入AgNO3溶液有白色沉淀产生，加稀盐酸沉淀不消失，则原溶液可能含有Cl-，也可能含有CO3，Ag+与CO3反应产生Ag2CO3白色沉淀，加入盐酸酸化时发生沉淀转化形成不溶于酸的AgCl白色沉淀，C错误；

D．加入Na2CO3 溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，白色沉淀消失，原溶液中可能含有Ca2+，也可能含有Ba2+，D错误； 故合理选项是B。

22

7．对下列实验事实的解释不正确的是 ．．．选项 A B C D 现象 向饱和Na2CO3中通入足量CO2，溶液变浑浊 浓硝酸在光照条件下变黄 SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色 室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色。 解释或结论 析出了NaHCO3 浓硝酸不稳定，生成有色物质且能溶于浓硝酸 SO2表现漂白性 Fe3+的氧化性比I2的强 A．A 答案：C 【详解】

A．向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，反应生成了溶解度较小的碳酸氢钠，从而有碳酸氢钠析出，溶液变浑浊，故A正确；

B．浓硝酸不稳定，易分解，生成的二氧化氮能溶于浓硝酸则变黄，故B正确； C．SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色，发生氧化还原反应，生成硫酸根离子，S元素的化合价升高，则体现二氧化硫的还原性，故C错误；

D．室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，说明有碘单质生成，可以证明Fe3+的氧化性比I2的强，故D正确； 故选C。

B．B

C．C

D．D

8．以海绵铜(含有少量CuO杂质的海绵状的铜)为原料生产CuCl的工艺流程如图所示。

已知CuCl难溶于水，可溶于氯离子浓度较大的溶液，易水解、氧化。下列说法正确的是

A．“溶解”过程中可用浓盐酸代替硫酸

B．“溶解”过程中反应的离子方程式为Cu+4H++2NO3=Cu2++2NO2↑+2H2O

-C．“反应”过程中反应的离子方程式为2Cu2++2Cl-+SO3+H2O=2CuCl↓+SO4+2H＋ D．“烘干”过程可用坩埚在空气中进行 答案：C 【分析】

酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）生成硫

＋

酸铜，过滤后在滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl，发生2Cu2+SO3+2Cl－

2-2-2-+H2O=2CuCl+SO4+2H＋，得到的CuCl经硫酸酸洗，水洗后再用乙醇洗涤，可快速除去

2-固体表面的水分，防止水解、氧化。 【详解】

A． 溶解”过程中，若硫酸用浓盐酸代替，则“反应”过程中生成的CuCl会被Cl－溶解，难以得到CuCl沉淀，故A错误；

B．“溶解”过程中，硝酸铵中的硝酸根离子与硫酸电离出的氢离子将铜氧化，离子方程式

＋＋

是3Cu+8H+2NO3═3Cu2+2NO↑+4H2O，故B错误；

-C．从后续操作看，“反应”过程生成CuCl，则溶液中的Cu2＋被SO3还原， “反应”过程中

＋

反应的离子方程式为2Cu2++2Cl-+SO3+H2O=2CuCl↓+SO4+2H，故C正确；

2-2-2-D．“烘干”时，CuCl易被空气中的氧气氧化，所以需在隔绝空气的环境中进行，故D错误； 故选C。

9．下列关于N、S的化合物的性质解释错误的是 A．HNO3需避光保存，是因为HNO3见光易分解 B．SO2能使品红溶液褪色，是因为SO2有漂白性 C．NH4HCO3化肥需密封储存，是因为NH4HCO3分解 D．浓硫酸可用作气体干燥剂，是因为浓硫酸具有脱水性 答案：D 【详解】

A．浓HNO3不稳定，见光易分解，且浓度越大，温度越高越容易分解，因此需避光保存，A正确；

B．SO2具有漂白性，能够与品红结合产生无色物质，因此能使品红溶液褪色，B正确； C．NH4HCO3不稳定，受热分解产生NH3、H2O、CO2，因此化肥NH4HCO3需密封储存，C正确；

D．浓硫酸具有吸水性，可以吸收物质的游离水或结晶水合物中的结晶水，因此浓硫酸常用作气体干燥剂，D错误； 故合理选项是D。

10．如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2(不考虑反应

2NO2N2O4)和NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边

慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液物质的量浓度之比为

A．1：1 答案：A 【详解】

由两个试管的容积相同可知，一氧化氮和二氧化氮的体积相同，由阿伏加德罗定律可知，一氧化氮和二氧化氮的物质的量相同，两只试管中分别发生反应

4NO2+O2+2H2O=4HNO3、4NO+3O2+2H2O=4HNO3，由氮原子个数守恒可知，两个试管所得硝酸的物质的量相同，因溶液的体积相同，则两个试管中溶液物质的量浓度之比为1：1，故选A。

B．5：7

C．7：5

D．4：3

11．工业上制备下列物质的生产流程合理的是( ) A．由铝土矿冶炼铝：铝土矿

提纯HCl电解Al2O3AlCl3Al

B．从海水中提取镁：海水

石灰乳Mg(OH)2

加热MgO

电解Mg

C．由NaCl制漂白粉：饱和食盐水

电解Cl2

NaOH溶液漂白粉

D．由石英砂制纯硅：石英砂答案：D 【详解】

焦炭高温粗硅

HCl加热SiHCl3

H2高温纯硅

A．铝土矿主要成分是三氧化二铝，应提纯后再电解，电解氧化铝制备Al，不能电解氯化铝，A错误；

B．从海水中提取镁，是先制备生石灰与水反应生成熟石灰，将氢氧化钙加入海水中沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，过滤得到沉淀氢氧化镁，加入盐酸溶解氢氧化镁变为氯化镁，浓缩结晶得到氯化镁晶体，在氯化氢气流中加热失水得到氯化镁固体，熔融氯化镁通电分解，氧化镁熔点高，电解氧化镁会消耗更多能量，B错误；

C．由NaCl可以制漂白液，而漂白粉主要成分为氯化钙、次氯酸钙，是氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，2Ca(OH)2+2Cl2＝CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，C错误； D．石英砂的主要成分是二氧化硅，高温下二氧化硅与C反应生成粗硅和CO，高温下粗硅与HCl生成SiHCl3，在高温下用氢气还原四氯化硅可以得到Si，D正确； 故答案为：D。

12．近年来在中国汽车的销量大幅增长的同时也带来了严重的空气污染。汽车尾气处理装

置中，气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如图所示，下列说法正确的是

A．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2 B．反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物 C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应 D．催化转化总反应为2NO+O2+4CO答案：D 【详解】

A．汽车尾气的主要污染成分是CO、NO、NO2等，氮气为空气成分，不是空气污染物，故A错误；

B．根据图示反应，氮元素从NO中的2价降为0价，化合价降低，所以一氧化氮为氧化剂，氮气为还原产物，碳元素的化合价从+2价升至+4价，二氧化碳为氧化产物，故B错误；

C． NO和O2在常温下就会发生反应生成二氧化氮，故C错误；

D．尾气处理净化的目的是把有毒的污染气体在催化剂作用下转化为空气中的无毒成分，根据图示反应的方程式为2NOO4CO4CON，故D正确。 222答案选D。

催化剂催化剂4CO2+N2

13．下列有关物质的用途说法正确的是

A．MgO具有很高的熔点，可作为耐高温材料，还可制作焰火 B．火山附近的温泉常因含有游离态硫而具有杀菌消毒作用 C．高纯度的硅可用于制造光导纤维 D．工业上用焦炭直接作还原剂还原铁矿石 答案：B 【详解】

A．MgO具有很高的熔点，可作为耐高温材料，但用于制作焰火的不是氧化镁而是镁，镁燃烧时发出耀眼的强光，A错误；

B．火山附近的温泉含有游离态硫，能杀菌消毒，治疗皮肤病，B正确； C．高纯度的二氧化硅可用于制造光导纤维，C错误；

D．工业上用焦炭、铁矿石、空气和石灰石作原料进行高炉炼铁，但还原剂是CO，CO还原铁矿石得到铁，D错误； 答案选B。

14．用下列装置进行相应实验，能达到实验目的的是( )

“随开随用、随关随停”制CO2 A 快速制备氨气 B 干燥HCl气体 C 验证SO2漂白性 D A．A 答案：B 【详解】

A．纯碱为粉末状固体，不能用该装置制取二氧化碳，若利用该装置，则应该用稀盐酸和碳酸钙固体制取二氧化碳，故A错误；

B．CaO和水反应生成氢氧化钙而放出热量，放出的热量促进一水合氨分解生成氨气，所以能实现实验目的，故B正确；

C．应盛放固体，而不是液体，否则会将浓硫酸排出，故C错误；

D．二氧化硫和铁离子反应生成硫酸根离子和铁离子而使溶液褪色，所以不能实现实验目的，故D错误； 答案为B。

B．B

C．C

D．D

15．用如图装置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反应。通入适当比例的C12和NO2，发生的化学反应为Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2O。下列叙述正确的是

L-1的硝酸制备二氧化氮气体 A．实验室中可用Cu与1mol·

B．装置II中的玻璃管起到平衡气压作用，可将多余气体直接排出 C．由该反应可知氧化性顺序：NO2＞NaNO3

D．通过观察装置I、III中的气泡的快慢控制C12和NO2的通入量 答案：D 【详解】

A．实验室中用Cu与1mol·L-1的硝酸反应，1mol·L-1的硝酸是稀硝酸只能生成NO，得不

到二氧化氮气体，制备二氧化氮应该用浓硝酸，故A错误；

B．装置II中的玻璃管起到平衡气压作用，但Cl2和NO2都是有毒气体，需要使用完全处理装置，不能直接排放，故B错误；

C．该反应Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2O中Cl2是氧化剂，NO2是还原剂，NaNO3是氧化产物，故只能得出氧化性顺序Cl2＞NO2、Cl2＞NaNO3，但不能得出NO2＞NaNO3，故C错误；

D．由于同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，故可以通过观察装置I、Ⅲ中的气泡的快慢控制Cl2和NO2的通入量，故D正确； 答案为D。

二、填空题

16．（1）在淀粉碘化钾溶液中通入少量氯气，立即会看到溶液变蓝色，反应的离子方程式是____________；

（2）在碘和淀粉形成的蓝色溶液中通入SO2气体，发现蓝色逐渐消失，反应的离子方程式是____________；

（3）对比（1）和（2）实验所得的结果，将Cl、I、SO2按还原性由强到弱顺序排列为____________；

答案：2I−＋Cl2＝I2＋2Cl− I2＋SO2＋2H2O＝4H＋＋SO42−＋2I− SO2＞I−＞CI− 【分析】

(1)在淀粉碘化钾溶液中通入少量氯气，氯气和碘离子发生氧化还原反应生成碘单质，碘单质与淀粉变蓝色；

(2)在碘和淀粉形成的蓝色溶液中通入SO2气体，是因为碘单质被二氧化硫还原生成碘离子，碘离子不能使淀粉变蓝色；

(3)运用氧化还原反应中强制弱的原理解此类题目。 【详解】

(1)在淀粉碘化钾溶液中通入少量氯气，氯气和碘离子发生氧化还原反应生成碘单质，碘单质与淀粉变蓝色，发生化学反应为：2I−＋Cl2＝I2＋2Cl−，故答案为：2I−＋Cl2＝I2＋2Cl−； (2)在碘和淀粉形成的蓝色溶液中通入SO2气体，是因为碘单质被二氧化硫还原生成碘离子，碘离子不能使淀粉变蓝色，发生反应为I2＋SO2＋2H2O＝4H＋＋SO42−＋2I−，故答案为：I2＋SO2＋2H2O＝4H＋＋SO42−＋2I−；

(3)由反应I2＋SO2＋2H2O＝4H＋＋SO42−＋2I−，可知还原性：SO2＞I−，由反应2I−＋Cl2＝I2＋2Cl−，可知还原性I−＞CI−，所以还原性由强到弱的顺序为SO2＞I−＞CI−，故答案为：SO2＞I−＞CI−。 【点睛】

判断离子还原性强弱顺序要利用氧化还原反应强制弱的规律进行解答。

17．按要求完成下列填空：

（1）用氧化物的形式表示Mg2SiO4的组成为_____。 （2）镁条放入沸水中反应的化学方程式为___。

（3）工业以氯气和石灰乳为原料制造漂白粉的化学方程式为_____。 （4）在熔融的NaHSO4中只有2种离子，电离方程式为___。 （5）二氧化硫气体通入溴水中，反应的离子方程式为_____。

（6）反应KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2+3H2O中，被氧化与被还原的氯原子的数目比为_____。

答案：2MgOSiO2 Mg＋2H2O

ΔMg(OH)2↓＋H2↑ 2Cl2＋2Ca(OH)2═CaCl2＋Ca(ClO)2＋

2H2O NaHSO4(熔融)=Na++HSO4- SO2＋Br2＋2H2O＝SO42−＋2Br−＋4H＋ 5：1 【分析】

(1)硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式的改写一般方法归纳为：金属氧化物二氧化硅水；

(2)在沸水中，镁与水反应生成氢氧化镁和氢气； (3)氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水； (4)熔融状态HSO4-不电离；

(5)二者发生氧化还原反应生成强电解质硫酸和HBr；

(6)反应中Cl元素化合价分别由＋5价降低到0价、−1价升高到0价，由得失电子守恒及Cl原子守恒可得被氧化与被还原的氯原子的数目比。 【详解】

(1)硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式的改写一般方法归纳为：金属氧化物二氧化硅水，所以Mg2SiO4改为氧化物的形式为：2MgOSiO2；

(2)在沸水中，镁与水反应生成氢氧化镁和氢气，化学方程式为：Mg＋2H2OH2↑；

(3)以氯气和石灰乳为原料制造漂白粉，反应生成CaCl2、Ca(ClO)2、H2O，该反应为2Cl2＋2Ca(OH)2═CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O；

(4)NaHSO4在熔融态的电离方程式为：NaHSO4(熔融)=Na++HSO4-；

(5)二者发生氧化还原反应生成强电解质硫酸和HBr，离子方程式为：SO2＋Br2＋2H2O＝SO42−＋2Br−＋4H＋；

(6)反应中Cl元素化合价分别由＋5价降低到0价、−1价升高到0价，由得失电子守恒及Cl原子守恒可知，被氧化与被还原的氯原子的数目比为5：1。 【点睛】

本题注意强酸的酸式酸根在水溶液中电离要拆成氢离子和酸根形式，而在熔融状态电离时不拆，此为易错点。

ΔMg(OH)2↓＋

18．硫元素是动植物生长不可缺少的元素，图1是自然界中硫元素的存在示意图。图2是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系，回答下列问题。

(1)图1中与图2中M、N对应的物质分别是_____、______。 (2)X与Y反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。

(3)Na2SO3溶液易变质，实验室检验Na2SO3溶液是否变质的基本操作是_____。 (4)硫酸是用途广泛的化工原料，可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等。甲、乙两位同学用铜和硫酸做原料，设计了两种制取硫酸铜的方案。 方案甲：铜与浓硫酸加热直接反应，即Cu→CuSO4 方案乙：由Cu→CuO→CuSO4

①方案甲，中铜和浓硫酸反应的化学方程式是______。该反应体现了浓硫酸的______性。 ②这两种方案，你认为哪一种方案更合理?______。理由是______。

答案：CaSO4•2H2O、Na2SO4•10H2O CuFeS2 1：2 取少量溶液于试管中，向其中加入过量稀盐酸，再滴加BaCl2溶液，如果产生白色沉淀，证明混有Na2SO4

Cu+2H2SO4(浓)ΔCuSO4+SO2↑+2H2O 强氧化性、酸性 方案乙 无污染产生，原料利用率高 【分析】

(2)X是H2S、Y是SO2，两者反应化学方程式：SO2+2H2S=3S↓+2H2O；

(4) ①铜和浓硫酸反应的化学方程式是：Cu+2H2SO4(浓)ΔCuSO4+SO2↑+2H2O，体现浓硫酸的强氧化性、酸性； 【详解】

（1）从图2可知M、N分别代表+6价的盐和-2价的盐，图1中只有CuFeS2和CaSO4•2H2O、Na2SO4•10H2O，故答案为：CaSO4•2H2O和Na2SO4•10H2O；CuFeS2； (2)X是H2S、Y是SO2，两者反应化学方程式：SO2+2H2S=3S↓+2H2O，SO2做氧化剂，H2S是还原剂，两者的物质的量之比为1:2；

(3)Na2SO3溶液易变质生成Na2SO4，实验室检验Na2SO3溶液是否变质即是检验硫酸根，基本操作是：取少量溶液于试管中，向其中加入过量稀盐酸，再滴加BaCl2溶液，如果产生白色沉淀，证明混有Na2SO4；

(4) ①铜和浓硫酸反应的化学方程式是：Cu+2H2SO4(浓)ΔCuSO4+SO2↑+2H2O，其中1molS元素化合价发生变化，表现强氧化性，1molS元素化合价不变，表现酸性，则该反应体现了浓硫酸的强氧化性、酸性；

②方案乙更合理，原因是无污染产生，原料利用率高。

19．“价—类”二维图基于核心元素的化合价和物质类别研究物质，为我们认识物质性质和实现物质转化提供了新思路。如图是硫及其化合物的“价—类”二维图，其中的箭头表示部

分物质间的转化关系，请根据要求回答相关问题。

(1)X的化学式为___。

(2)请写出SO2转化为H2SO3的化学方程式___，将Na2SO3转化为Na2SO4，需加入__(填“氧化剂”或“还原剂”)。

(3)Y的浓溶液与铜单质在一定条件下可以发生化学反应生成SO2，该反应的化学方程式为__。

(4)24mL0.05mol•L-1的Na2SO3溶液与20mL0.02mol•L-1的K2Cr2O7溶液恰好反应，已知Na2SO3转化为Na2SO4，则Cr元素在还原产物中的化合价为___。

(5)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种重要的化工原料.从氧化还原反应的角度分析，下列制备Na2S2O3的方法理论上可行的是___(填字母)。

A．SO2+Na2SO3 B．SO2+Na2SO4 C．Na2SO3+Na2SO4 D．S+Na2SO3 答案：H2S SO2+H2O【详解】

(1)X是硫的氢化物，化学式为H2S。

(2) SO2和水反应生成H2SO3，化学方程式为SO2+H2ONa2SO4，硫元素化合价升高，需加入氧化剂。

(3)Y的浓溶液为浓硫酸，与铜单质在一定条件下可以发生化学反应生成SO2，该反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)△CuSO4+SO2↑+2H2O。

(4)24mL0.05mol•L-1的Na2SO3溶液，亚硫酸钠的物质的量为0.024L×0.05mol•L-1

H2SO3 氧化剂 Cu+2H2SO4(浓)△CuSO4+SO2↑+2H2O +3 D

H2SO3，将Na2SO3转化为

=0.012mol，与20mL0.02mol•L-1的K2Cr2O7溶液恰好反应，K2Cr2O7的物质的量为

0.020L×0.02mol•L-1=0.004mol，已知Na2SO3转化为Na2SO4，根据电子守恒有关系是为2×0.012=0.004×2x，解x=3，则Cr元素在还原产物中的化合价为6-3=3，即+3价。 (5)硫代硫酸钠(Na2S2O3)中硫元素的化合价为+3价。A.SO2和Na2SO3 中硫元素的化合价都为+4价，不可能生成+3价硫，故错误； B.SO2的硫化合价为+4价，Na2SO4 中硫为+6价，二者反应不能生成+3价，故错误； C.Na2SO3和Na2SO4中硫的化合价分别为+4和+6，不能生成+3价，故错误；D.S的化合价为0价，与Na2SO3中硫+4价能生成+3价，故正确。故选D。

20．化合价和物质类别是梳理元素及其化合物知识的两个线索，可表示为“价类”二维图。下图是硫元素的“价类”二维图。

(1)X是___(填化学式)。

(2)可选取Y的浓溶液和Cu反应来制备SO2，该反应原理是___(填化学方程式)；将SO2排入大气中会引起____。

(3)Na2S2O5是一种食品添加剂，其应与图中___(填化学式)在同一位置，其具有____(填“氧化性”或“还原性”)导致Na2S2O5中不可避免地存在Na2SO4。实验室中检验SO4的常用方法是____。

(4)硫元素还有一种常见的价态-1价，如硫铁矿(主要成分为FeS2)中的硫元素。FeS2可以与Fe2SO43溶液发生反应：7Fe2SO43FeS28H2O=15FeSO48H2SO4。 ①该反应中的氧化剂是____(填化学式)。

②向反应后的溶液中通入空气就能使Fe2SO43溶液再生，写出再生反应的离子方程式：____。

2ΔCu+2HSO(浓)CuSO4+SO2?+2H2O 酸雨 Na2SO3 还原性 取适HS答案：2 24量样品，先加稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，说明含有

2O24H4Fe32H2O SO24 Fe2SO43 4Fe【详解】

(1)由图可知：X元素化合价处于最低价，从二维图可知，X的氢化物为H2S，故答案：

H2S。

(2) 由图可知：Y为S呈+6价的酸，应为H2SO4，浓H2SO4和Cu反应制备SO2的反应

ΔCu+2HSO(浓)CuSO4+SO2+2H2O；将SO2排入大气中会引起硫酸型酸雨。为：24故答案：Cu+2H2SO4(浓)ΔCuSO4+SO2+2H2O；酸雨。

(3)Na2SO3中硫元素的化合价为+4价，属于盐，与Na2SO3位置相同；Na2S2O5转变成

Na2SO4时S元素化合价升高，Na2S2O5作还原剂，具有还原性。实验室中检验SO24的

常用方法：先滴加稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，确定含有

Na2SO3；还原剂；先滴加稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，SO24。故答案：

有白色沉淀产生，确定含有SO4。

(4)①该反应中，Fe元素的化合价由+3降到+2，故氧化剂是Fe2SO43，故答案：

2Fe2SO43。

②Fe2SO43溶液再生，即FeSO4转化为Fe2SO43，通入空气，即Fe2被O2氧化

23Fe3，其反应的离子方程式为：4FeO24H4Fe2H2O，故答案：

4Fe2O24H4Fe32H2O。

21．请按照要求回答下列各小题：

(1)被称为“水玻璃”的是溶液___(填化学式)，其电离方程式为___。

(2)随着生产力的发展，硫酸的生产工艺几经改进，目前工业上主要采用接触法制硫酸，其中产生SO2的设备的名称是___。 (3) 已知：2H++2CrO42Cr2O7+H2O，从Na2CrO4溶液中获得K2Cr2O7晶体，必须进行

2的操作步骤有：酸化→加KCl固体→蒸发浓缩→操作A→过滤→操作B→干燥，操作A的名称是___；操作B的名称是___。

答案：Na2SiO3 Na2SiO3=2Na++SiO3 沸腾炉 冷却结晶 洗涤 【详解】

(1)Na2SiO3的水溶液又称水玻璃；Na2SiO3属于盐，为强电解质，其电离方程式为Na2SiO3=2Na++SiO3；

(2)接触法制硫酸中将硫磺或黄铁矿在沸腾炉中煅烧产生SO2； (3)2H++2CrO42222Cr2O7+H2O，从Na2CrO4溶液中获得K2Cr2O7晶体，必须进行的操作

2步骤有：酸化，即增大氢离子浓度产生较大浓度的Cr2O7→加KCl固体产生K2Cr2O7→蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥，因此操作A的名称是冷却结晶；操作B的名称是洗涤。

22．请同答下列问题：

(1)钠在空气中燃烧生成淡黄色的____（填“Na2O”或“Na2O2”）；

(2)A12O3能溶于酸或强碱溶液生成盐和水，则Al2O3是一种____（填“酸性”、“碱性”或“两性”）氧化物：

(3)除去SiO2中的CaCO3杂质所选用的试剂是____。

(4)用亚铁盐制备氢氧化亚铁时，因氢氧化亚铁易发生氧化反应而难以观察到“真实面目”，写出其在空气中发生氧化反应的化学方程式____。

答案：Na2O2 两性 稀盐酸（或稀硝酸） 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3 【分析】

钠在空气中燃烧产物为过氧化钠，A12O3是两性氧化物，SiO2是酸性氧化物，碳酸钙能溶于稀盐酸，氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁。

【详解】

(1) 钠在空气中燃烧2Na+O2Na2O2；

(2) 既能和酸反应生成盐和水又能和碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物，Al2O3能与酸、碱反应生成盐与水，则属于两性氧化物：

(3)碳酸钙可与盐酸反应，而二氧化硅不反应，可用稀盐酸或稀硝酸等除去碳酸钙； (4) Fe(OH)2有较强还原性，易被空气中氧气氧化，发生氧化反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。 【点睛】

氢氧化亚铁极易被氧气氧化，所以制取氢氧化亚铁时必须在无氧气的条件下进行反应，实验室常用煮沸后的可溶亚铁盐溶液与强碱反应制取氢氧化亚铁，其中煮沸的目的是除去溶解氧气，亚铁离子与氢氧根离子生成氢氧化亚铁沉淀，与氧气接触时会被氧气氧化为氢氧化铁。

Na2O2，观察到发出黄色的火焰，生成淡黄色固体

23．将SO2通入到BaCl2溶液中，实验现象为__________，写出发生反应的化学方程式_________；若向反应后的溶液中滴加试剂X后生成沉淀，请写出两种可能的X试剂名称及相应的反应方程式；

试剂X_____，化学方程式________； 试剂X______，化学方程式______。

答案：无明显现象 SO2+H2O⇌H2SO3 氯水 Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl、

H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl 氢硫酸 2H2S+SO2=3S↓+2H2O（试剂X还可以是溴水、酸性高锰酸钾、FeCl3溶液等，合理并写出相应化学方程式均给分） 【分析】

SO2通入到BaCl2溶液中二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸与氯化钡溶液不发生反应，若向反应后的溶液中滴加试剂X后生成沉淀，加入的X如果能够中和反应生成的亚硫酸，则可以与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀；X如果能够将亚硫酸氧化生成硫酸，则可以与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，结合二氧化硫的性质分析解答。 【详解】

SO2通入到BaCl2溶液中二氧化硫与水反应生成亚硫酸，SO2+H2O⇌H2SO3，亚硫酸与氯化钡溶液不发生反应，因为生成的盐酸能够将亚硫酸钡溶解；若向反应后的溶液中滴加试剂X后生成沉淀，加入X如果能够中和反应生成的亚硫酸，则可以与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀，因此X可以为氢氧化钠溶液或氨水等，反应的方程式可以是

SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O，Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl；若X能够将亚硫酸氧化生成硫酸，则可以与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，因此X可以是氯水，反应的方程式为Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl、H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl；X也可以是氢硫酸，二氧化硫能够与硫化氢反应生成硫单质沉淀，反应的方程式为2H2S+SO2=3S↓+2H2O，故答案为：无明显现象；SO2+H2O⇌H2SO3；氯水；Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl、H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl；氢硫酸；2H2S+SO2=3S↓+2H2O。 【点睛】

本题的易错点和难点是X的确定，X试剂的选择可以有多种，X可以是氯水、溴水、高锰酸钾、双氧水、氯化铁溶液等常见的氧化剂，将二氧化硫氧化为硫酸形成硫酸钡沉淀，X也可以是碱性溶液，中和溶液的酸性，甚至可以直接与二氧化硫反应生成沉淀等。

24．请按要求完成下列各题：

（1）硫单质与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式__________________ （2）在水玻璃中通入过量二氧化碳，其总反应的离子方程式为_________________________________

（3）将一小块钠投入到盛CuSO4溶液的烧杯中，剧烈反应，放出气体并生成蓝色沉淀，其总反应的离子方程式为_________________________________

（4）石灰乳与苦卤中的Mg2+反应的离子方程式____________________________________ （5）成分为盐酸的洁厕灵与“84”消毒液混合使用，易中毒，其中反应的离子方程式为________________

（6）铁粉与水蒸气反应的化学方程式是____________________________________ 答案：S+2H2SO4

3SO2↑+2H2O SiO32-+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO3-

Fe3O4+4H2

2Na+2H2O+Cu2+═Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+ Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2↓+Ca2+ Cl-+ClO-+2H+═Cl2↑+H2O 3Fe+4H2O(g)【分析】

(1)硫单质与浓硫酸在加热条件下生成SO2和水；

(2)在Na2SiO3溶液中通入过量二氧化碳，生成硅酸沉淀和NaHCO3；

(3)钠与硫酸铜溶液的反应实质为：钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠与铜离子反应生成氢氧化铜沉淀，据此写出反应的离子方程式； (4)石灰乳与苦卤中的Mg2+反应生成Mg(OH)2和Ca2+； (5)酸性条件下，氯离子和次氯酸根离子反应生成氯气和水； (6)铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。 【详解】

(1)硫单质与浓硫酸在加热条件下生成SO2和水，发生反应的化学方程式为S+2H2SO4

3SO2↑+2H2O；

(2)在Na2SiO3溶液中通入过量二氧化碳，生成硅酸沉淀和NaHCO3，发生反应的离子方程式为SiO32-+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO3-；

(3)钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，反应的离子方程式为：2Na+2H2O+Cu2+═Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+； (4)石灰乳与苦卤中的Mg2+反应生成Mg(OH)2和Ca2+，反应的离子方程式为Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2↓+Ca2+；

(5)酸性条件下，氯离子和次氯酸根离子反应生成氯气和水，离子方程式为Cl-+ClO-+2H+═Cl2↑+H2O；

(6)铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g)

Fe3O4+4H2。

25．材料与生产、生活和科技密切相关。回答下列问题：

(1)无机非金属材料与我们的生活联系密切。我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”填补了我国计算机史上空白，“龙芯一号”材料的化学式为______；传统的无机非金属材料在日常生活中有着广泛的运用。玻璃和水泥的生产中均用到的原料的名称是____，其中碳酸钠在玻璃熔炉中反应的化学方程式为____________。

(2)金属材料的应用更是广泛。工业常用30％FeCl3溶液腐蚀绝缘板上铜箔，制造印刷电路板。腐蚀废液中含有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋离子。当向腐蚀液中加入足量的Fe粉，一定不存在的离子是________；用实验判定腐蚀液中含有Fe2＋离子______________。 答案：Si 石灰石 Na2CO3＋ SiO2

Na2SiO3 Fe3＋、Cu2＋ 用试管取少量腐蚀液滴加少

2＋

量酸性KMnO4溶液，紫红色褪色，说明含有Fe或用试管取少量腐蚀液滴加几滴KSCN溶液，不变色，再滴加几滴氯水，溶液变为血红色 【详解】

(1 )硅是常用的半导体，“龙芯一号\"材料的化学式为Si；生产玻璃的用料是石灰石、纯碱和石英，生产水泥的原料是石灰石、黏土和辅助原料，因此生产中均用到的原料的名称是石灰石，其中碳酸钠在玻璃熔炉中反应的化学方程式为Na2CO3+SiO2

Na2SiO3+CO2↑；

(2 )腐蚀废液中含有Fe3+、Fe2+、Cu2+离子，当向腐蚀液中加入足量的Fe粉，铁离子、铜离子均被还原，因此一定不存在的离子是Fe3 +、Cu2+；亚铁离子具有还原性，所以用实验判定腐蚀液中含有Fe2+离子的实验方案是用试管取少量腐蚀液滴加少量酸性KMnO4溶液，紫红色褪色，说明含有Fe（或用试管取少量腐蚀液滴加几滴KSCN溶液，不变色，再滴加几滴氯水，溶液变为血红色，说明含有Fe2＋）。

2＋

26．自然界中存在很多物质循环过程。下图是自然界中氮循环示意图，请回答下列问题： （1）自然界中的固氮和人工固氮的共同点是__________________________________________。

（2）硝化细菌可以将氨氧化成亚硝酸，请配平该反应: NH3＋ O2→ HNO2＋ H2O______，其中还原产物为__________________。 （3）根据循环图判断下列说法不正确的是______。

a．氮元素均被氧化

b．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 c．工业合成氨属于人工固氮

d．模拟生物固氮是人工固氮发展的方向

答案：将游离态的氮转化为化合态的氮或将氮气转化为氮的化合物 2、3、2、2 HNO2和H2O a 【解析】 【分析】

（1）根据氮的固定含义解答；

（2）反应中氮元素化合价升高，氧元素化合价降低，结合电子得失守恒解答； （3）a、根据N元素的化合价升高被氧化，N元素的化合价降低被还原结合各反应中氮元素的化合价的变化分析；

b、根据氮循环中物质的分类进行解答；

c、人工固氮是人为的条件下将氮元素的单质转化为化合物的过程； d、依据生物固氮的特点解答。 【详解】

（1）将氮元素由游离态转化为化合态氮元素的过程称为氮的固定，因此自然界中的固氮和人工固氮的共同点是将游离态的氮转化为化合态的氮或将氮气转化为氮的化合物； （2）根据方程式可知氨气中氮元素化合价从－3价升高到+3价，失去6个电子，氧气中氧元素化合价从0价降低到－2价，得到2个电子，根据电子得失守恒可知配平后的方程式为2NH3＋3O2＝2HNO2＋2H2O，氧气是氧化剂，则还原产物为HNO2和H2O； （3）a．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环，如硝酸盐中氮元素的化合价为+5价，被细菌分解变成大气中氮气单质，氮元素由+5→0，属于被还原，故a错误；

b．氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化，铵盐属于无机物，蛋白质属于有机物，含氮无机物和含氮有机物可相互转化，故b正确；

c．工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮，故c正确； d．生物固氮是生命科学中的重大基础研究课题之一，为植物特别是粮食作物提供氮、提高产量、降低化肥用量和生产成本、减少水土污染和疾病，因此模拟生物固氮是人工固氮发展的方向，故d正确． 故答案选a。 【点睛】

本题主要考查了氮元素在自然界中的循环、氮以及化合物的性质，理解氧化还原反应、人工固氮等知识点是解答该题的关键。

三、解答题

27．Ⅰ．工业上硝酸的制备和自然界中硝酸的生成既有相同之处，又有区别。图中路线a、b、c是工业制备硝酸的主要途径，路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮过程中生成硝酸的途径。

(1)写出N2的一种用途_______。

(2)实验室制取NH3的化学方程式为_______。

(3)写出工业制硝酸中a过程中反应的化学方程式：_______。

Ⅱ．氮肥厂的废水直接排放会造成污染，目前氨氮废水处理方法主要有吹脱法、化学沉淀法、生物硝化反硝化法等。某氮肥厂的氨氮废水中氮元素多以NH4和NH3H2O的形式存

在。该厂技术团队设计该废水处理方案流程如下：

(4)检验某溶液中是否含有的NH4方法_______(写出所需试剂、操作及现象)

(5)过程②、③：在微生物亚硝酸菌和硝酸菌作用下实现NH4NO2NO3的转化，称为硝化反应。1molNH4可被_______L(标准状况)O2最终氧化成NO3。

(6)过程④：在一定条件下向废水中加入甲醇CH3OH实现HNO3N2转化，称为反硝化反应。此过程中甲醇(C元素2价)转化为CO2，写出此过程的化学方程式_______。 答案：做保护气 Ca(OH)2+2NH4Cl

ΔCaCl2+2NH3↑+2H2O 4NH3+5O2

催化剂4NO+6H2O

取少量待测液于试管中，加入浓NaOH并加热，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟产生)，则证明含有NH4 44.8

5CH3OH+6HNO3【分析】

一定条件5CO2↑+3N2↑+13H2O

图中路线a、b、c是工业制备硝酸的主要途径，a为氨气的催化氧化，b为NO与氧气的反应，c为二氧化氮用水吸收的反应，路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮过程中生成硝酸的途径，据此分析解答；氨氮废水在微生物亚硝酸菌和硝酸菌作用下实现NH4NO2NO3的转化，结合氧化还原反应中得失电子守恒分析解答。 【详解】

(1)由于氮气的化学性质比较稳定，焊接金属时可以用氮气做保护气，储存粮食时也可以用氮气代替空气，避免粮食变质，工业合成氨中以氮气为原料，故答案为：做保护气(或保存粮食、制氨气等)；

(2)实验室中用氢氧化钙与氯化铵加热反应制备氨气，反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl

ΔCaCl2+2NH3↑+2H2O，故答案为：

Ca(OH)2+2NH4Cl

ΔCaCl2+2NH3↑+2H2O；

(3)反应a是氨气的催化氧化，反应生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为4NH3+5O2

催化剂4NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O2

+催化剂4NO+6H2O；

(4) 检验某溶液中是否含有的NH4方法为：取少量待测液于试管中，滴入NaOH溶液后，加热，并用湿润红色石蕊试纸在试管口检验，若红色石蕊试纸变蓝，说明原溶液中存在NH4，故答案为：取少量待测液于试管中，滴入NaOH溶液后，加热，并用湿润红色石蕊试纸在试管口检验，若红色石蕊试纸变蓝，说明原溶液中存在NH4；

(5) NH4NO2NO3中N元素的化合价由-3价升高到+5价，1molNH4转化为1molNO3需要失去8mol电子，根据得失电子守恒，需要氧气的物质的量为22.4L/mol=44.8L，故答案为：44.8； 在标准状况下的体积为2mol×

(6)在一定条件下向废水中加入甲醇CH3OH实现HNO3N2转化，称为反硝化反应。此过程中甲醇(C元素2价)转化为CO2，反应的的化学方程式为

++8mol=2mol，45CH3OH+6HNO3一定条件5CO2↑+3N2↑+13H2O，故答案为：

5CH3OH+6HNO3一定条件5CO2↑+3N2↑+13H2O。

28．以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用，减轻对环境的污染。其中一种流程如下图所示。

回答下列问题：

(1)黄铁矿中硫元素的化合价为________________。

(2)欲得到更纯的NaHSO3，反应①应通入_____________ (填 “过量”或“不足量”)的SO2气体。

(3)加热NaHSO3制备Na2S2O5的化学方程式为__________________________________________。

(4)商品Na2S2O5 中可能存在Na2SO4，检验其中含有SO4的方法是_________________________。

2-(5)一般用 K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度。

①配制K2Cr2O7溶液：如图所示是配制0.03mol/L 250ml标准溶液的过程示意图。

请你观察图示判断，其中不正确的操作有____(填序号)。 ②下列操作会导致所配溶液浓度偏大的是_____(填标号)。 A．K2Cr2O7溶解后，未冷却就立即转移至容量瓶中 B．容量瓶洗涤后未干燥

C．定容时仰视容量瓶刻度线 D．称量时使用了生锈的砝码

③称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+。反应式：

2-+6Fe2+ +14H+ = 2Cr3+ +6Fe3+ +7HOCr2O72，某次实验称取0.2800 g样品，滴定时消耗浓度

L-1的K2Cr2O7 溶液25.10 mL，则样品中铁含量为为0.03000 mol·

____________________%。

答案：-1 过量 2NaHSO3ΔNa2S2O5 + H2O 先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，说明含有SO4 ①②⑤ AD 90.36% 【分析】

黄铁矿(主要成分FeS2)煅烧生成氧化铁和二氧化硫，氧化铁用CO还原得到还原铁粉，用K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度；二氧化硫经过一系列步骤生成硫酸，尾气中含有二氧化硫，用氢氧化钠溶液吸收生成NaHSO3，加热后生成Na2S2O5 ，据此分析解答。 【详解】

(1)黄铁矿的主要成分是二氧化亚铁(FeS2)，其中铁元素化合价是+2价，因此硫元素的化合价为-1价，故答案为：-1；

(2)Na2SO3溶液能够与SO2反应生成NaHSO3，欲得到更纯NaHSO3，反应①应该通入过量的SO2气体，故答案为：过量；

(3)加热NaHSO3制备Na2S2O5的化学方程式为2NaHSO3ΔNa2S2O5 + H2O，故答案为：2NaHSO3ΔNa2S2O5 + H2O；

2-(4)检验其中SO4的方法为首先用盐酸酸化，除去S2O5，再加入氯化钡溶液，观察有无白

2-2-色沉淀生成，若生成白色沉淀，证明含有SO4，否则没有SO4，故答案为：先加入盐

2-2-酸，再加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，说明含有SO4；

(5) ①配制K2Cr2O7溶液应该称量K2Cr2O7固体，故①错误；量筒为精密仪器，不能在量筒中溶解固体，故②错误；定容时，应平视刻度线，至溶液凹液面与刻度线相切，故⑤错误，故答案为：①②⑤；

②A．K2Cr2O7溶解后，未冷却就立即转移至容量瓶中，冷却后溶液体积偏小，溶液的浓度偏大，故A符合题意；

B．容量瓶洗涤后未干燥用来配制溶液，对溶质的物质的量和溶液的体积不会产生影响，溶液的浓度不变，故B不符合题意；

C．定容时仰视容量瓶刻度线，溶液体积偏大，溶液的浓度偏小，故C不符合题意； D．称量时使用了生锈的砝码，称取的溶质质量偏大，溶质的物质的量偏大，溶液的浓度偏大，故D符合题意； 故选AD。

③称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+，存在关系式：6Fe2-6Fe2+2-Cr2O7，滴定过程中消耗滴定时消耗物质的量为0.03000

mol·L-1×0.02510L=0.000753mol，则样品中含有的铁的物质的量为0.000753mol×6=0.004518mol，样品中铁含量为

0.004518mol56g/mol100%=90.36%，故答案为：90.36%。

0.2800g

29．氨和硝酸是重要的工业产品，如图是工业合成氨及制备硝酸的流程示意图：

(1)合成塔中发生反应的化学方程式为_______。

(2)氨分离器中压强约为15MPa，温度约为-20℃，分离氨应用了氨_______的性质。 (3)氧化炉中，NH3转化为NO的化学方程式为_______。标准状况下，5.6LNH3被氧化为NO时转移电子的物质的量为_______。

(4)吸收塔中出来的尾气可用Na2CO3溶液吸收，主要反应为： a.2NO2Na2CO3NaNO3NaNO2CO2 b.NONO2Na2CO32NaNO2CO2

①吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体。该晶体中的主要杂质是_______(填化学式)；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是_______(填化学式)。 ②根据反应b，每产生22.4L(标准状况下)CO2吸收液质量将增加_______g。

(5)以合成氨为基础的化肥工业对粮食增长的贡献率占50%左右，但人类如果过度施用化肥，对环境造成影响是_______(任答1点)；为了维持自然界中氮的平衡，除了合理施用化肥外，人类还可以采取措施是_______(任答1点)。 答案：N2+3H2

催化剂高温、高压2NH3 易液化 4NH3+5O2

催化剂Δ4NO+6H2O 1.25mol

NaNO3 NO 32 水体富营养化(或土壤酸化板结、赤潮、酸雨光化学烟雾、臭氧层空洞等合理答案) 氨氮废水处理后排放(或工业污水处理后排放、养殖业污水处理后排放、出行多使用公共交通用具，减少私家车使用或植树造林等其他合理答案) 【分析】

在合成塔中，N2与H2化合生成NH3，在氧化炉里，NH3与空气中的O2反应，被氧化成NO，进而转化为NO2，在吸收塔中，氧化炉中产生的NO、NO2气体与空气中的O2、通入的H2O反应生成硝酸，据此解答。 【详解】

(1)合成塔中氮气和氢气化合生成氨气，发生反应的化学方程式为N2+3H2

催化剂高温、高压2NH3。

(2)氨分离器中压强约为15MPa，温度约为-20℃，分离氨应用了氨易液化的性质。 (3)氧化炉中氨气被氧化为NO，NH3转化为NO的化学方程式为4NH3+5O2

催化剂Δ4NO+6H2O。标准状况下，5.6LNH3的物质的量是5.6L÷22.4L/mol＝

0.25mol，反应中氮元素化合价从－3价升高到+2价，失去5个电子，则被氧化为NO时转移电子的物质的量为1.25mol。

(4)①吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，由于可能会发生反应a，则该晶体中的主要杂质是NaNO3；由于NO不能单独被吸收，则吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NO。

②根据反应b，每产生22.4L(标准状况下)CO2，即1mol二氧化碳，同时消耗1molNO和1mol二氧化氮，则吸收液质量将增加30g+46g－44g＝32g。

(5)以合成氨为基础的化肥工业对粮食增长的贡献率占50%左右，但人类如果过度施用化肥，对环境造成影响是水体富营养化(或土壤酸化板结、赤潮、酸雨光化学烟雾、臭氧层空洞等合理答案)；为了维持自然界中氮的平衡，除了合理施用化肥外，人类还可以采取措施是氨氮废水处理后排放(或工业污水处理后排放、养殖业污水处理后排放、出行多使用公共交通用具，减少私家车使用或植树造林等其他合理答案)。

30．2020年初，突如其来的新型冠状肺炎在全世界肆虐，依据研究，含氯消毒剂可以有效灭活新冠病毒，为阻断疫情做出了巨大贡献。二氧化氯(ClO2)就是其中一种高效消毒灭菌

剂，但其稳定性较差，可转化为较稳定的NaClO2保存。工业上常用吸收法和电解法制备NaClO2，其工艺流程示意图如图1。

已知：a．纯ClO2熔点为-59℃，沸点为11℃ ，纯的ClO2受热或遇光易发生爆炸，一般稀释到10%以下。

b．长期放置或高于60℃时，NaClO2易分解生成NaClO3和NaCl。

(1)步骤1中，生成ClO2的化学方程式是___________，通入空气的作用是 ___________。 (2)方法1中，反应的离子方程式是___________，利用方法1制NaClO2时，温度不能超过35℃，可能的原因是 ___________。

(3)方法2中，NaClO2在___________生成(选填“阴极”或“阳极”)。

(4)NaClO2的溶解度曲线如图2所示，步骤3从NaClO2溶液中获得NaClO2的操作是：加热温度至略低于60℃、___________、___________，过滤、洗涤、干燥。 (5)保存液态ClO2的条件是___________(填字母)。

a．常温、密封、不避光 b．低温、密封、避光 c．常温、敞口、避光 d．低温、敞口、不避光

(6)ClO2 在杀菌的同时，可将剧毒氰化物氧化成无毒气体，ClO2 被还原为Cl-。某工厂污水中含CN- a mg/L，处理10m3这种污水，至少需要ClO2 ___________mol。

答案：2NaClO3 + SO2 = Na2SO4 + 2ClO2(或2Na2ClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2 ) 稀释二氧化氯，防止爆炸。 2ClO2 + H2O2 + 2OH- = 2ClO2+ 2H2O + O2 防止H2O2(受热)分解 阴极 蒸发浓缩 冷却至略高于38℃结晶 b 【分析】

在酸性溶液中，NaClO3能被SO2还原为ClO2，而SO2被氧化为硫酸盐，为防止ClO2发生爆炸，通入空气将其稀释；由ClO2制取NaClO2的方法有两种，一种是在碱性条件下用H2O2还原，另一种是通入NaCl溶液中然后电解；从溶液中获得NaClO2时，可从溶解度曲线中提取信息，即降温时，控制温度不低于38℃。

5a 13【详解】

(1)步骤1中，NaClO3 在酸性溶液中被SO2 还原，生成Na2SO4、ClO2等，化学方程式是2NaClO3 + SO2 = Na2SO4 + 2ClO2(或2Na2ClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2 )；题中信息显示：纯的ClO2受热或遇光易发生爆炸，一般稀释到10%以下，由此得出通入空气的作用是稀释二氧化氯，防止爆炸。答案为：2NaClO3 + SO2 = Na2SO4 + 2ClO2(或2Na2ClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2 )；稀释二氧化氯，防止爆炸；

(2)方法1中，ClO2 被 H2O2 在碱性溶液中还原为ClO2等，H2O2被氧化为O2，反应的离子方程式是2ClO2 + H2O2 + 2OH- = 2ClO2+ 2H2O + O2，利用方法1制NaClO2时，温度不能超过35℃，主要是考虑H2O2的不稳定性，可能的原因是防止H2O2(受热)分解。答案为：2ClO2 + H2O2 + 2OH- = 2ClO2+ 2H2O + O2；防止H2O2(受热)分解；

(3)方法2中，NaClO2由ClO2得电子生成，所以NaClO2在阴极生成。答案为：阴极； (4)由NaClO2的溶解度曲线可以看出，温度低于38℃时，会生成NaClO2∙3H2O，所以温度应控制在38℃以上，从而得出步骤3从NaClO2溶液中获得NaClO2的操作是：加热温度至略低于60℃、蒸发浓缩、冷却至略高于38℃结晶，过滤、洗涤、干燥。答案为：蒸发浓缩；冷却至略高于38℃结晶；

(5)因为纯的ClO2受热或遇光易发生爆炸，所以保存液态ClO2的条件是低温、密封、避光，故选b。答案为：b；

(6)ClO2在杀菌的同时，可将剧毒氰化物氧化成无毒气体(CO2、N2)，ClO2被还原为Cl-，则反应的离子方程式为：2ClO2+2CN-=2Cl-+2CO2+N2。某工厂污水中含CN- a mg/L，处理

a103g/L104L5a10m这种污水，至少需要ClO2的物质的量为=mol。答案为：

26g/mol133

5a。 13【点睛】

在一般情况下，H2O2作氧化剂，但由ClO2制取NaClO2，H2O2表现出还原性。