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主題二元素及其化合物(考試時間:75分鐘試卷滿分:100分)可能用到的相對原子質(zhì)量:H-1C-12N-14O-16S-32Cl-35.5Na-23K-39Cr-52Mn-55第Ⅰ卷(選擇題共45分)一、選擇題(本題共15個小題,每小題3分,共45分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)1.【生產(chǎn)生活與學科知識結(jié)合】(2026·黑龍江牡丹江高三期中)物質(zhì)的性質(zhì)決定用途,下列兩者對應關系正確的是()A.二氧化硅的導電性介于導體和絕緣體之間,常用來生產(chǎn)光導纖維B.碳化硅(SiC)俗稱石英砂,具有類似金剛石的結(jié)構(gòu),硬度大,可用作砂輪的磨料C.超分子就是高分子,將C60加入一種空腔大小適配C60的“杯酚”中能形成超分子D.碳納米管有很高的強度和優(yōu)良的電學性能,可用于生產(chǎn)復合材料、電池和傳感器【答案】D【解析】A項,二氧化硅用于光導纖維是因為其光學性質(zhì),A錯誤;B項,碳化硅的俗稱是金剛砂,石英砂主要成分為SiO2,B錯誤;C項,超分子與高分子概念不同,但C60與杯酚可形成超分子,C錯誤;D項,碳納米管的強度和電學性能符合所述用途,D正確;故選D。2.(2026·廣東廣州高三期中)下列關于元素及其化合物的性質(zhì)說法正確的是()A.將某鋁熱劑溶于足量稀鹽酸再滴加KSCN溶液,溶液變成血紅色,說明該鋁熱劑中一定含有氧化鐵B.將紅熱的木炭投入濃硝酸中,有紅棕色氣體生成,該現(xiàn)象能證明碳與濃硝酸發(fā)生了氧化還原反應C.FeCl3溶液可腐蝕Cu刻制印刷電路板,說明銅比鐵金屬性強D.SiO2是酸性氧化物,故實驗室盛放堿溶液的試劑瓶應使用橡膠塞【答案】D【解析】A項,鋁熱劑可能含F(xiàn)e3O4等其他鐵的氧化物,溶于鹽酸也會生成Fe3+,溶液變紅不能證明一定含F(xiàn)e2O3,A不符合題意;B項,濃硝酸受熱分解也會產(chǎn)生NO2,紅棕色氣體可能來自硝酸自身分解,無法證明碳與硝酸反應,B不符合題意;C項,F(xiàn)e3+氧化Cu說明Fe3+的氧化性強于Cu2+,但金屬活動性順序中Fe>Cu,結(jié)論與現(xiàn)象無關,C不符合題意;D項,SiO2與強堿反應會腐蝕玻璃塞,故堿溶液需用橡膠塞,D符合題意;故選D。3.(2026·湖北鄂東南省級示范高中教育教學改革聯(lián)盟高三聯(lián)考)下列有關物質(zhì)性質(zhì)與用途對應關系錯誤的是()A.單晶硅有半導體性能,可用于制造芯片 B.濃硫酸具有吸水性,可用作干燥劑C.乙炔燃燒火焰溫度高,可用于切割金屬 D.SO2具有氧化性,可用作漂白劑【答案】D【解析】A項,單晶硅是典型半導體材料,其導電性介于導體和絕緣體之間,廣泛用于芯片制造,故A正確;B項,濃硫酸具有吸水性,是常見的干燥劑(如干燥H2、O2等),故B正確;C項,乙炔在氧氣中燃燒產(chǎn)生高溫氧炔焰,能使部分金屬熔化,可用于金屬切割,故C正確;D項,SO2漂白性源于其與色素化合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì),而非氧化性,氧化性漂白劑(如ClO2、O3)通過強氧化性破壞色素結(jié)構(gòu),故D錯誤;故選D。4.(2026·寧夏銀川高三聯(lián)考)給定條件下,下列選項中所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化不能一步實現(xiàn)的是()A.Na(s)Na2O2(s)Na2CO3(s)B.Cu(s)CuO(s)CuSO4(aq)C.Al(s)AlCl3(aq)Al(OH)3(s)D.Fe(s)Fe2O3(s)FeCl3(aq)【答案】D【解析】A項,鈉和氧氣加熱條件下反應生成過氧化鈉,過氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣,均能一步實現(xiàn),故A不選;B項,銅在氧氣中加熱生成CuO,CuO與稀硫酸反應生成和水,兩步均可一步實現(xiàn),故B不選;C項,鋁與鹽酸生成AlCl3和氫氣,AlCl3與氨水生成Al(OH)3沉淀和氯化銨,兩步均可一步實現(xiàn),故C不選;D項,鐵與水蒸氣高溫條件下反應生成Fe3O4而非Fe2O3,第一步無法一步實現(xiàn),故D選;故選D。5.(2026·江蘇連云港高三期中)在指定條件下,下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實現(xiàn)的是()A.HClO(aq)Cl2NaClO(aq)B.NH3·H2O(aq)NH4HSO3(aq)NH4HSO4(aq)C.Al2O3(s)AlCl3(aq)AlCl3(s)D.Fe2(SO4)3(aq)CuSO4(aq)[Cu(NH3)4]SO4(aq)【答案】D【解析】A項,HClO(aq)光照分解生成HCl和O2,而非Cl2,無法后續(xù)生成NaClO,A錯誤;B項,NH3·H2O與少量SO2反應生成(NH4)2SO3而非NH4HSO3,B錯誤;C項,AlCl3溶液蒸發(fā)時因水解生成Al(OH)3,無法直接得到AlCl3固體,C錯誤;D項,F(xiàn)e3+氧化Cu生成Cu2+,F(xiàn)e3+被還原成Fe2+,Cu2+與過量NH3·H2O形成[Cu(NH3)4]2+,D正確;故選D。6.【邏輯思維與科學建模】(2026·山東高三聯(lián)考)類比法是化學研究的重要方法。下列類比中合理的是()A.將H2S氣體通入CuSO4溶液中可生成CuS→將H2S氣體通入FeSO4溶液中可生成FeSB.將少量CO2氣體通入漂白粉溶液中生成CaCO3和HClO→將少量CO2氣體通入漂白液中生成Na2CO3和HClOC.硝酸與過量的鐵粉反應生成Fe(NO3)2→干燥的氯氣與過量的鐵粉加熱反應生成D.CO2通入CaCl2溶液中無沉淀生成→SO2通入BaCl2溶液中無沉淀生成【答案】D【解析】A項,CuS不溶于酸,所以將H2S氣體通入CuSO4溶液中可生成CuS,但FeS溶于酸,所以將H2S氣體通入FeSO4溶液中不能生成FeS,A類比不合理;B項,漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2,將少量CO2氣體通入漂白粉溶液中可生成CaCO3和HClO;漂白液的主要成分是NaClO,通入少量CO2時,因HClO的酸性強于HCO3-,只能生成NaHCO3和HClO,而非Na2CO3,B類比不合理;C項,硝酸與過量的鐵粉反應生成Fe(NO3)2,但干燥的氯氣與過量的鐵粉加熱反應只能生成FeCl3,C類比不合理;D項,CO2和SO2均屬于弱酸的酸性氧化物,所以CO2通入CaCl2溶液中無沉淀生成可推知SO2通入BaCl2溶液中也無沉淀生成,D類比合理;故選D。7.已知甲、乙、丙三種物質(zhì)均含有同種元素X,其轉(zhuǎn)化關系如下:下列說法錯誤是()A.若A為NaOH溶液,乙為白色沉淀,則X可能為短周期金屬元素B.若A為硝酸,X為金屬元素,則甲與乙反應可生成丙C.若A為氧氣,丙在通常狀況下為紅棕色氣體,則甲可能為非金屬單質(zhì)D.若乙為NaHCO3,則甲或丙可能是CO2【答案】B【解析】A項,若A為NaOH溶液,甲是AlCl3,乙是Al(OH)3白色沉淀,丙是NaAlO2,X為短周期金屬元素鋁,符合題意,A正確;B項,若A為硝酸,X為金屬元素,X應是變價金屬,則甲是Fe,乙是Fe(NO3)2,丙是Fe(NO3)3,甲與乙不反應,B錯誤;C項,若A為氧氣,丙在通常狀況下為紅棕色氣體即NO2,則甲是N2,乙是NO,C正確;D項,若乙為NaHCO3,甲是CO2,A是NaOH,丙是Na2CO3,或者甲是Na2CO3,乙是NaHCO3,A是HCl,丙是CO2,D正確。故選B。8.甲、乙、丙三種不同的物質(zhì)中均含有同一種元素,反應④為置換反應,往乙溶液中滴加溶液,乙溶液變?yōu)檠t色。它們之間的轉(zhuǎn)化關系如圖所示(部分反應物及生成物已略去)。下列說法錯誤的是()A.反應①、②可能為化合反應B.反應④的另一反應物可以為離子化合物的水溶液C.甲為金屬單質(zhì),也可能為非金屬單質(zhì)D.若甲為金屬單質(zhì),甲、乙、丙中的相同元素化合價不同【答案】C【解析】A項,往乙溶液中滴加KSCN,溶液變?yōu)檠t色,乙溶液中含有Fe3+;反應④為置換反應,甲為Fe、乙為FeCl3、丙為FeCl2符合題意,其中反應①為鐵與氯氣的化合反應,反應②為鐵與氯化鐵的化合反應,故A正確;B項,往乙溶液中滴加KSCN,溶液變?yōu)檠t色,乙溶液中含有Fe3+;反應④為置換反應,則甲為Fe、乙為FeCl3、丙為FeCl2符合題意,其中反應④可能為鐵與鹽酸的反應,也可能為鐵與氯化銅的反應,氯化銅為離子化合物,故B正確;C項,甲不一定是單質(zhì),可能是化合物,如甲為FeI2,乙為FeCl3、丙為FeCl2,其中反應④為FeI2溶液中通入少量氯氣置換出碘為置換反應,符合題意,故C錯誤;D項,若甲為金屬單質(zhì),甲為Fe、乙為FeCl3、丙為FeCl2符合題意,甲、乙、丙中的相同元素Fe的化合價不同,故D正確;故選C。9.X、Y、Z三種物質(zhì)何存在如下圖所示的轉(zhuǎn)化關系。下列說法錯誤的是()A.若a處強堿,則X與Z的溶液可能反應生成YB.若a是氧氣,則Y一定是氧化物C.若a是金屬單質(zhì),則Y、Z中a的化合價可能是D.若a是強酸,則Y既可能與酸反應又可能與堿反應【答案】B【解析】A項,若a是氫氧化鈉,說明X能連續(xù)與氫氧化鈉反應,即Y應是氫氧化物,Y能與氫氧化鈉繼續(xù)反應,說明氫氧化物Y具有酸性,則Y必是氫氧化鋁,則X必是含有Al3+的溶液,Al3+水解使溶液呈酸性。Z是AlO2-,Al3+的溶液和AlO溶液混合生成氫氧化鋁沉淀,故A正確;B項,若a是氧氣,如硫化氫被氧化的反應生成的Y可能是硫,則Y不一定是氧化物,故B錯誤;C項,若a是金屬單質(zhì),如鐵與氯氣反應生成氯化鐵溶液,再與鐵反應生成氯化亞鐵,則Y、Z中a的化合價可能是YZ,故C正確;D項,若a是強酸,如鹽酸可與偏鋁酸鈉反應生成氫氧化鋁,再與鹽酸反應生成氯化鋁,則Y是氫氧化鋁,既可能與酸反應又可能與堿反應,故D正確;故選B。10.下表各組物質(zhì)之間通過一步反應實現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化關系,且與表中的條件也匹配的是【答案】A【解析】NO和氧氣反應生成二氧化氮,二氧化氮和水反應生成硝酸,濃硝酸和金屬反應生成二氧化氮,稀硝酸和金屬反應生成NO,所以能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化,A正確;電解熔融氯化鋁時,氯化鋁屬于分子晶體,熔融狀態(tài)下不導電,所以不能生成鋁,B錯誤;氯化鐵和氯氣不反應,所以不能生成鐵,C錯誤;氯化鈉溶液中通入氨氣和二氧化碳能生成碳酸氫鈉,因為二氧化碳溶解性較小,所以先通入氨氣后通入二氧化碳,D錯誤。11.(2026·遼寧營口高三期中)以含有少量雜質(zhì)Fe的粗銅為原料,制備膽礬(·5H2O)的工藝流程如圖所示:下列說法錯誤的是()A.實驗室中的硝酸應該貯存于棕色試劑瓶中B.氣體A為酸性氧化物,可與適量的氧氣和水反應生成硝酸,循環(huán)利用C.為防止產(chǎn)生氣體污染環(huán)境,可將稀硝酸換成H2O2溶液D.“一系列操作”包含蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥【答案】B【解析】酸浸粗銅時,發(fā)生氧化還原反應,生成NO氣體,Cu2+,F(xiàn)e3+進入溶液中,再加入CuO調(diào)pH除鐵,得到氫氧化鐵沉淀和硫酸銅溶液,一列結(jié)晶操作后可得膽礬。A項,硝酸見光易分解,所以應貯存在棕色試劑瓶中,A正確;B項,氣體A為NO,不屬于酸性氧化物,B錯誤;C項,為防止NO污染環(huán)境,可將稀硝酸換綠色無污染氧化劑H2O2,C正確;D項,得到五水硫酸銅晶體的操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,D正確;故選B。12.【工藝流程與學科知識結(jié)合】(2026·河南新未來聯(lián)合測評高三聯(lián)考)某科研團隊利用廢爐渣(主要成分為Fe2O3,還含有少量Fe3O4、CaO、CuO、SiO2等)制備一種多功能飲用水處理劑高鐵酸鉀(K2FeO4),其制備流程如圖所示:已知:室溫下,物質(zhì)的溶解度:K2FeO4Na2FeO4。下列說法正確的是()A.“濾渣I”的主要成分為CaSO4和K2FeO4B.“氧化I”中H2O2溶液用量往往要稍微過量的主要原因是加快反應速率C.“氧化Ⅱ”發(fā)生反應的離子方程式:6ClO-+2OH-=2Cl2↑+2H2OD.“一系列操作”為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥【答案】A【解析】廢爐渣(主要成分為Fe2O3,還含有少量Fe3O4、CaO、CuO、SiO2等)用稀硫酸酸溶,F(xiàn)e3O4轉(zhuǎn)化為Fe2+和Fe3+,CuO轉(zhuǎn)化為Cu2+,CaO轉(zhuǎn)化為微溶的CaSO4,SiO2不溶于稀硫酸,過濾后“濾渣I”的主要成分為CaSO4和SiO2,濾液中加入鐵粉將Cu2+轉(zhuǎn)化為Cu過濾除去,向濾液中加入H2O2溶液,把Fe2+氧化為Fe3+,將含硫酸鐵的溶液與NaClO、NaOH溶液混合得到Na2FeO4,向Na2FeO4溶液中加入飽和KOH溶液,利用溶解度差異析出K2FeO4,再經(jīng)過濾、洗滌、干燥等一系列操作得到高鐵酸鉀晶體。A項,由分析可知,“濾渣I”的主要成分為CaSO4和SiO2,A正確;B項,氧化Ⅰ中H2O2的作用是將Fe2+氧化為Fe3+,H2O2受熱或者在Fe3+的催化下易發(fā)生分解,所以H2O2溶液用量往往要稍微過量,確保Fe2+完全氧化,B錯誤;C項,氧化Ⅱ在堿性條件下進行,ClO-氧化Fe3+生成FeO42-,Cl元素應被還原為Cl-,根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平離子方程式為:3ClO-+2OH-=2Cl-+5H2,C錯誤;D項,室溫下,物質(zhì)的溶解度:K2FeO4Na2FeO4,向Na2FeO4溶液中加入飽和KOH溶液,K2FeO4因溶解度小直接析出,無需蒸發(fā)濃縮,一系列操作應為過濾、洗滌、干燥,D錯誤;故選A。13.【25年湖北卷T8改編】固體X、Y研細后,常溫下攪拌發(fā)生反應,生成的氣體A能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,1molC與足量M的鈉鹽溶液完全反應,可得到233g難溶于F溶液的白色固體G。下列敘述錯誤的是()A.將X的水溶液加水稀釋,溶液pH降低B.A→D的反應中,氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為5:4C.常溫下可用鋁制容器來盛裝F的濃溶液D.誤服溶液C,可用5%M的鈉鹽溶液洗胃【答案】A【解析】氣體A能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,說明氣體A為NH3;然后A和HCl又能反應生成X,則X物質(zhì)為NH4Cl;則Y為堿;A能與O2在催化劑作用下氧化生成D,D能繼續(xù)與O2在常溫下反應生成E,可知D物質(zhì)為NO、E物質(zhì)為NO2;將E與B反應得到F,結(jié)合C選項可知F為HNO3;則B物質(zhì)為H2O;結(jié)合,可得到C物質(zhì)為氯化物,1molC與足量M的鈉鹽溶液完全反應,可得到233g難溶于HNO3溶液的白色固體G,根據(jù)元素守恒可得到生成的另一種物質(zhì)為NaCl且易溶,則難溶于HNO3溶液的G物質(zhì)應為BaSO4,則得到C物質(zhì)為BaCl2且剛好滿足1molBaCl2生成1molBaSO4沉淀,質(zhì)量恰好為233g,可反推出Y物質(zhì)為Ba(OH)2或Ba(OH)2·8H2O,M的鈉鹽為Na2SO4。A項,X的水溶液為NH4Cl溶液,因NH3+H2ONH3·H2O的水解:NH4++H2ONH3·H2O+H+而顯酸性,加水稀釋酸性減弱,則pH升高,A錯誤;B項,A→D的反應為:,其中O2為氧化劑,NH3為還原劑,根據(jù)方程式可知氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為5:4,B正確;C項,F(xiàn)為HNO3,常溫下鋁制容器在濃HNO3中易鈍化而難以持續(xù)反應,可用鋁制容器來盛裝濃HNO3,C正確;D項,Ba2+有毒,不小心誤服Ba2+,可以服用含SO42-的鈉鹽溶液將Ba2+轉(zhuǎn)化為難溶于胃酸的BaSO4來解毒,即可用5%Na2SO4溶液洗胃,D正確;故選A。14.(2026·河南新未來聯(lián)合測評)氮在自然界中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化循環(huán)的部分關系如圖所示。下列說法正確的是()A.過程I、Ⅱ和IV屬于氮的固定B.過程I中N2表現(xiàn)氧化性,作氧化劑C.過程Ⅲ的硝化過程可能發(fā)生:D.過程IV為反硝化過程,該過程中氮元素被氧化【答案】B【解析】A項,氮的固定是游離態(tài)氮轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)氮的過程,IV不屬于,A錯誤;B項,過程I中N2中氮元素從0價變?yōu)?3價,表現(xiàn)氧化性,作氧化劑,B正確;C項,氨、銨根離子不能在堿性環(huán)境大量存在,硝化過程可能發(fā)生的反應為,C錯誤;D項,過程IV為反硝化過程,該過程中氮元素由+3、+5價變?yōu)?價,被還原,D錯誤;故選B。15.【邏輯思維與推理結(jié)合】(2026·遼寧重點中學大聯(lián)考高三期中)X2、Y2、Z2為常見短周期元素的氣體單質(zhì),l、m、n為均含元素的化合物,它們之間的轉(zhuǎn)化關系如下圖所示(部分反應條件略去)。下列說法錯誤的是()A.Z2與X2在光照條件下可生成B.蘸取的濃溶液涂在試紙上,無法粗略測量C.將Z2通入NaOH溶液制得84消毒液D.用Z2處理飲用水比用ZY2更安全【答案】D【解析】短周期氣體單質(zhì)X2、Y2、Z2,結(jié)合轉(zhuǎn)化關系:X2與X2生成l,l與Z2反應生成含X元素的化合物m、n,n光照分解,可推斷:X2為H2,X2為O2,Z2為Cl2;l為H2O,m為HCl,n為HClO(Cl2與H2O反應生成HClO和HCl,HClO光照分解為HCl和O2)。A項,Z2(Cl2)與X2(H2)在光照條件下可生成m(HCl),該說法正確,A不符合題意;B項,n的濃溶液為HClO溶液,HClO具有極強的氧化性,會導致試紙迅速褪色,故無法粗略測量其pH,該說法正確,B不符合題意;C項,84消毒液的主要成分為NaClO,可由Cl2通入NaOH溶液制得,該說法正確,C不符合題意;D項,ZY2(ClO2)被認為更安全、更高效且副產(chǎn)物更少,用二氧化氯比用氯氣消毒更安全,該說法不正確,D符合題意;故選D。第II卷(非選擇題共55分)二、填空題(本題共4小題,共55分)16.(12分)氮、氧、硫、氯是四種重要的非金屬元素,研究它們的性質(zhì)及用途對生產(chǎn),生活、科研具有重要意義。(1)一氯胺(NH2Cl)是一種長效緩釋水消毒劑,工業(yè)上可利用反應NHI3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g)制備。①一氯胺(NH2Cl)在中性或酸性環(huán)境中會發(fā)生水解反應,生成一種具有強烈殺菌作用的物質(zhì),該物質(zhì)的電子式為___________。②氨氣也是工業(yè)上制備硝酸的主要原料,制備硝酸的過程中涉及NO2與水的反應。該反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為___________。(2)SO2、NO2兩種氣體都能對大氣造成污染,需要對其進行吸收處理。用氨水吸收SO2能得到含(NH4)2SO3和NH4HSO3的吸收液,寫出生成(NH4)2SO3的離子方程式:___________。若向吸收液中通入過量NO2,NH4HSO3能與NO2發(fā)生反應生成N2和(NH4)2SO4,寫出該反應的離子方程式:___________。(3)Cl2與NaOH溶液反應可制取“84”消毒液。用過量的冷NaOH溶液吸收氯氣,制得NaClO溶液(不含NaClO3,),此時ClO-的濃度為c0mol/L;加熱時NaClO能轉(zhuǎn)化為NaClO3,測得t時刻溶液中ClO-的濃度為c1mol/L(不考慮加熱前后溶液體積的變化)。①寫出溶液中NaClO分解生成NaClO3的化學方程式:___________。②t時刻溶液中c(Cl-)=___________mol/L(用含c0、c1的代數(shù)式表示)。(4)S4N4(S是+2價)具有很好的導電性,在光學、電學等行業(yè)有著重要的用途。將干燥的物質(zhì)NH3通入S2Cl2的CCl4濃液中,可制得該物質(zhì):6S2Cl2+16NH3=S4N4+S8+12NH4(已知S8是硫單質(zhì)中最穩(wěn)定的)。①上述制備反應中被氧化的元素是_______(填元素符號),物質(zhì)NH3體現(xiàn)的性質(zhì)有_______。②S4N4在常溫下較穩(wěn)定,但撞擊或加熱時會引起爆炸,生成非常穩(wěn)定的單質(zhì)產(chǎn)物,該爆炸反應的化學方程式是_______。【答案】(1)(1分)1:2(1分)(2)2NH3·H2O+SO2=2NH4++SO32-(1分)4HSO3-+2NO2=N2+4SO42-+2H2O(1分)(3)3NaClO2NaCl+NaClO3(2分)(c0-c1)(2分)(4)
N、S(1分)
還原性、堿性(1分)
2S4N4S8+4N2↑(2分)【解析】(1)①一氯胺(NH2Cl)在中性或酸性環(huán)境中會發(fā)生水解反應,根據(jù)原子守恒可推知具有殺菌作用的物質(zhì)為HClO,一氯胺與水反應方程式為NH2Cl+H2O=HClO+NH3,HClO的電子式為:;②氨氣也是工業(yè)上制備硝酸的主要原料,制備硝酸的過程中涉及NO2與水的反應,該反應方程式為:3NO2+H2O=2HNO3+NO,故反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:2;(2)SO2、NO2兩種氣體都能對大氣造成污染,需要對其進行吸收處理。用氨水吸收SO2能得到含(NH4)2SO3和NH4HSO3的吸收液,生成(NH4)2SO3的離子方程式為:2NH3·H2O+SO2=2NH4++SO32-,若向吸收液中通入過量NO2,NH4HSO3能與NO2發(fā)生反應生成N2和(NH4)2SO4,根據(jù)氧化還原反應配平可得,該反應的離子方程式為:4HSO3-+2NO2=N2+4SO42-+2H2O;(3)①溶液中NaClO分解生成NaClO3,反應中NaClO轉(zhuǎn)化為NaClO3,則Cl的化合價升高,故必然有元素的化合價降低,即由NaClO轉(zhuǎn)化為NaCl,根據(jù)氧化還原反應配平可得,該反應的化學方程式為:3NaClO2NaCl+NaClO3;②由題干信息,用過量的冷NaOH溶液吸收氯氣,制得NaClO溶液(不含NaClO3),反應方程式為:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,故這時Cl-的濃度與ClO-的濃度相等,都為c0mol/L,又知t時刻內(nèi)ClO-的濃度變化了(c0-c1)mol/L,根據(jù)反應3NaClO2NaCl+NaClO3可知,則生成的Cl-的濃度為:(c0-c1)mol/L,故t時刻溶液中c(Cl-)=c0+(c0-c1)mol/L=(c0-c1)mol/L。(4)①根據(jù)反應6S2Cl2+16NH3=S4N4+S8+12NH4,該反應中S2Cl2中部分S元素由+1升高到+2,被氧化,部分S元素由+1降低到0,被還原,NH3中部分N元素由-3升高到-2,被氧化,NH3表現(xiàn)還原性,部分NH3生成銨鹽,表現(xiàn)堿性,所以該反應中被氧化的元素為N、S,NH3體現(xiàn)的性質(zhì)是還原性、堿性;②S4N4在常溫下較穩(wěn)定,但撞擊或加熱時會引起爆炸,生成非常穩(wěn)定的單質(zhì)產(chǎn)物,已知S8是硫單質(zhì)中最穩(wěn)定的,所以生成單質(zhì)為N2和S8,化學方程式2S4N4S8+4N2↑。17.(14分)(2026·河南周口高三期中)一種無機礦物質(zhì)由三種常見元素組成,某化學興趣小組對該物質(zhì)的探究過程如圖:已知:①氣體A為無色化合物,且能使品紅溶液褪色;②固體B為混合物,沉淀E、紅棕色固體F均為純凈物;③實驗中所用試劑均足量,各步均完全轉(zhuǎn)化且忽略損耗。請回答下列問題:(1)寫出原礦物質(zhì)中所含元素的名稱:_______、_______、_______。(2)為減少工業(yè)燃煤時氣體A的大量排放,采取的常見措施有加強燃煤鍋爐相關技術(shù)的改造、洗滌含氣體A的煙氣、_______(填一種)等;若用FeCl3溶液洗滌含氣體A的煙氣(設僅氣體A參與反應),發(fā)生反應的離子方程式為_______,吸收1L氣體A體積分數(shù)為89.6%的某混合氣體時需要_______mL0.4mol·L-1FeCl3溶液。(氣體體積已折合為標準狀況下)。(3)膽礬中所含金屬元素的單質(zhì)與稀硝酸反應的離子方程式為_______。(4)若忽略損耗,42.00gX最終能制得_______g膽礬。(5)若另一小組在重復上述實驗時,烘干后沉淀E的質(zhì)量存在誤差,試分析其原因:_______?!敬鸢浮?1)銅(1分)鐵(1分)硫(1分)(2)在燃煤中加入石灰石(1分)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+(2分)200(2分)(3)3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O(2分)(4)75.0(2分)(5)難溶氫氧化物易分解,在烘干時可能有部分氫氧化物發(fā)生分解而使實驗數(shù)據(jù)不準確(2分)【解析】X在O2中高溫反應,生成氣體A和固體B,氣體A:能使品紅褪色的無色化合物,結(jié)合標準狀況下體積(10.08L),推知為SO2。固體B:混合物,后續(xù)經(jīng)稀硝酸、稀硫酸溶解,說明含可溶于酸的金屬元素化合物。固體B用稀硝酸、稀硫酸溶解后得到溶液D,加入NaOH溶液(調(diào)pH=4),生成沉淀E:后續(xù)灼燒得到紅棕色固體F(Fe2O3),12.00g),說明沉淀E是Fe(OH)3。得到濾液G:最終轉(zhuǎn)化為膽礬(CuSO4·5H2O)。(1)氣體A能使品紅褪色,結(jié)合標準狀況下體積10.08L,計算物質(zhì)的量:n(A)=mol=0.45mol,推知A為SO2(S元素來源)。紅棕色固體F為Fe2O3,質(zhì)量12.00g,計算Fe的物質(zhì)的量:n(Fe)=mol=0.15mol(Fe元素來源)。濾液G最終得到膽礬(CuSO4·5H2O),說明含Cu元素。因此,原礦物質(zhì)含銅、鐵、硫三種元素。(2)減排措施:在燃煤中加入石灰石(或開發(fā)新能源等);若用FeCl3溶液洗滌含SO2的煙氣,發(fā)生反應的離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;1L混合氣體中SO2的物質(zhì)的量:n(SO2)=,由反應比例:SO2~2Fe3+,需要FeCl3的物質(zhì)的量為0.08mol,體積為。(3)Cu與稀硝酸反應生成NO,離子方程式為3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;(4)原礦物質(zhì)X中Cu的物質(zhì)的量:最終膽礬中Cu全部來自X,結(jié)合SO2、S、Fe2O3、Fe的物質(zhì)的量,計算得Cu的物質(zhì)的量為0.3mol,膽礬CuSO4·5H2O的質(zhì)量:0.3250=75g;(5)沉淀E為Fe(OH)3,難溶氫氧化物受熱易分解,若烘干時溫度過高,部分Fe(OH)3分解為Fe2O3,導致沉淀質(zhì)量偏小。18.(14分)有一種天然黃銅礦主要成分為CuFeS2(含SiO2),為了測定該黃銅礦的純度,某同學設計了如下實驗:Ⅰ.稱取研細的黃鐵礦樣品0.230g煅燒,生成Cu、Fe2O3、FeO和SO2氣體,實驗后取d中溶液的置于錐形瓶中,用標準碘溶液進行滴定,初讀數(shù)為0.10mL,末讀數(shù)如圖所示。完成下列填空:(1)裝置c的作用是___________,上述反應結(jié)束后,仍需通一段時間的空氣,其目的是___________。(2)滴定時,標準碘溶液所耗體積為___________。用化學方程式表示滴定的原理___________。(3)計算該黃銅礦的純度___________。Ⅱ.工業(yè)上利用黃銅礦冶煉銅產(chǎn)生的爐渣(Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制備綠礬FeSO4·7H2O晶體。(4)選用提供的試劑,設計實驗驗證爐渣中含有FeO。提供的試劑:稀鹽酸稀硫酸KSCN溶液KMnO4溶液和NaOH溶液。所選試劑為___________。證明爐渣中含有FeO的實驗現(xiàn)象為___________。(5)將爐渣溶解在足量NaOH溶液中,過濾,取濾渣加入足量稀硫酸和鐵屑,過濾后,將濾液___________、___________、過濾、低溫烘干得到綠礬(填寫實驗操作名稱)?!敬鸢浮?1)除去混合氣體中未反應的氧氣,防止干擾二氧化硫的檢驗(2分)將系統(tǒng)裝置中SO2,全部排入d中充分吸收(2分)(2)20.00mL(1分)I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI(2分)(3)80%(2分)(4)稀硫酸、KMnO4溶液(1分)取樣于試管中,用稀硫酸浸取爐渣,取上層清液滴加少量KMnO4溶液,若褪色,則含有FeO(2分)(5)蒸發(fā)濃縮(1分)冷卻結(jié)晶(1分)【解析】測定該黃銅礦的純度,由實驗裝置可知,a中濃硫酸干燥空氣,b中銅礦樣品煅燒生成Cu、Fe2O3、FeO和SO2氣體,c中Cu可除去過量的氧氣,d中吸收二氧化硫,用0.01mol/L標準碘溶液進行滴定d中溶液時發(fā)生I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI,由S元素守恒可計算純度,以此來解答。(1)裝置c的作用是除去混合氣體中未反應的氧氣,防止干擾二氧化硫的檢驗;上述反應結(jié)束后,仍需通一段時間的空氣,其目的是將系統(tǒng)裝置中SO2,全部排入d中充分吸收;(2)初讀數(shù)為0.10mL,最終讀數(shù)為20.10mL,滴定時標準碘溶液所耗體積為20.00mL;用化學方程式表示滴定的原理為I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI;(3)根據(jù)公式計算出n(I2)=0.01×20.00×10-3mol,由I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI可知,n(I2)=n(SO2)=0.01×20.00×10-3mol,則總的n(SO2)=0.01×20.00×10-3×10mol,由CuFeS2~2SO2可知,n(CuFeS2)=0.01×20.00×10-3×10×0.5mol,則該黃銅礦的純度為;(4))亞鐵離子具有還原性,可被高錳酸鉀氧化,且鹽酸可被高錳酸鉀氧化,則溶解FeO選稀硫酸,則設計實驗驗證爐渣中含有FeO,所選試劑為稀硫酸、KMnO4溶液,證明爐渣中含有FeO的實驗方案為:取樣于試管中,用稀硫酸浸取爐渣,取上層清液滴加少量KMnO4溶液,若褪色,則含有FeO;(5)將爐渣溶解在足量NaOH溶液中,過濾,取濾渣加入足量稀硫酸和鐵屑,過濾后,得到硫酸亞鐵溶液,將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、低溫烘干得到綠礬。19.(15分)用零價鐵()去除含氮廢水中的硝酸鹽(NO3-)是環(huán)境修復的重要方法。一種去除NO3-的過程如下。(1)Ⅱ中充分反應后,分離混合物的方法是_______。(2)Ⅱ中反應的離子方程式是_______。(3)實驗發(fā)現(xiàn),在Ⅱ中補充一定量的可以明顯提高NO3-的去除率。向兩份含氮廢水[NO3-8.1×10-5mol]中均加入足量粉,做對比研究。實驗序號?、⑺釉噭〧e粉Fe粉、FeCl2(3.6×10-5mol)NO3-的去除率≈50%≈100%分析ⅱ中NO3-的去除率提高的原因:A.直接還原NO3-了。通過計算說明電子得、失數(shù)量關系:_______,證明該原因不合理。B.研究發(fā)現(xiàn):Fe3O4(導電)覆蓋在鐵粉表面;隨著反應的進行,產(chǎn)生(不導電),它覆蓋在Fe3O4表面,形成鈍化層,阻礙電子傳輸。C.Fe2+能與FeO(OH)反應生成Fe3O4。用57FeCl2做同位素示蹤實驗,證明該原因合理。D.Cl-破壞鈍化層。將ⅱ中的FeCl2替換為_______,NO3-的去除率約為50%,證明該原因不合理。(4)ⅰ、ⅱ中均能發(fā)生Fe+2H+=Fe2++H2↑。該
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