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新高考化学一轮复习讲练测专题四 能力提升检测卷（测）（解析版）
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可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 B 11 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Ni 59 Cu 64 La 139
第I卷 （选择题共50分）
一、选择题：本题共10个小题，每小题3分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符
合题目要求的。
1.“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是( )
A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品
B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英
C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高
D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
【答案】C
【解析】陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品，A项错误；纯碱、石灰石和石英是制玻璃的原料，而制水泥的原料是黏土和石灰石，B项错误；硅酸盐制品性质稳定、熔点高，C项正确；沙子的主要成分是SiO2，黏土的主要成分是硅酸盐，D项错误。
2．由下列实验事实得出的结论正确的是( )
A．由SiO2不能与水反应生成H2SiO3可知，SiO2不是H2SiO3的酸酐
B．由SiO2＋2Ceq \(=====,\s\up7(高温))Si＋2CO↑可知，碳的非金属性强于硅
C．CO2通入Na2SiO3溶液产生白色沉淀，可知酸性H2CO3>H2SiO3
D．SiO2可与NaOH溶液反应，也可与氢氟酸反应，可知SiO2为两性氧化物
【答案】C
【解析】SiO2是H2SiO3的酸酐，A错误；SiO2＋2Ceq \(=====,\s\up7(高温))Si＋2CO↑，说明还原性C>Si，但不能比较非金属性，B错误；CO2＋Na2SiO3＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，说明酸性H2CO3> H2SiO3，C正确；两性氧化物是指和酸、碱反应生成盐和水的氧化物，二氧化硅和氢氟酸反应是其特殊性质，不能和其他酸发生反应，二氧化硅和碱溶液反应生成盐和水，是酸性氧化物，D项错误。
3．为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案，下列说法正确的是( )
A．①中反应的离子方程式：2I－＋H2O2===I2＋2OH－
B．②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出
C．③中得到的上层溶液中含有I－
D．操作Z的名称是加热
【答案】C
【解析】反应条件为酸性环境，①中反应的离子方程式：2I－＋2H＋＋H2O2===I2＋2H2O，故A错误；四氯化碳比水的密度大，在下层，②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口放出，故B错误；操作Z的名称是过滤，故D错误。
4．下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是( )
A．用装置甲制取氯气
B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C．用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D．用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
【答案】C
【解析】A项，利用MnO2和浓盐酸反应制氯气，需要加热，故不能达到实验目的；B项，洗气装置中气体应该是“长进短出”，且Cl2和HCl都能与NaHCO3溶液反应，应用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，故不能达到实验目的；C项，MnO2不溶于水，MnCl2能溶于水，因此可以用过滤法分离，故能达到实验目的；D项，加热蒸干氯化锰溶液时MnCl2会发生水解：MnCl2＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Mn(OH)2↓＋2HCl↑，无法制得MnCl2·4H2O，故不能达到实验目的。
5．漂白粉和漂粉精是常用的消毒清洁用品，有效成分均为Ca(ClO)2，相应的生产流程如下。
下列说法不正确的是( )
A．①中阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑
B．②中反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
C．上述过程涉及氧化还原反应、化合反应、复分解反应
D．制备漂粉精过程中，Cl2转化为Ca(ClO)2时，Cl的原子利用率为100%
【答案】D
【解析】饱和食盐水进行电解可以制得Cl2，将得到的Cl2分别与Ca(OH)2和Na2CO3反应经一系列流程可以分别制得漂白粉和漂粉精；电解过程中，溶液中的Cl－失电子生成氯气，发生氧化反应，水中的H＋得电子生成氢气，发生还原反应，溶液中剩余氢氧化钠；氯气与氢氧化钙浆料反应生成次氯酸钙，同时还生成氯化钙和水；氯气与湿润的碳酸钠反应生成Cl2O，Cl2O与水发生化合反应生成HClO，HClO与氢氧化钙浆料反应生成次氯酸钙，据此分析。电解过程中阳极失电子，溶液中Cl－在阳极发生氧化反应生成Cl2，阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，A正确；反应②为氯气和氢氧化钙的反应，反应方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O，B正确；上述过程中反应①②③为氧化还原反应，反应④为化合反应，反应⑤为复分解反应，C正确；制备漂粉精过程中，Cl2转化为Ca(ClO)2时有CaCl2生成，Cl原子没有完全转化为Ca(ClO)2，因此Cl的原子利用率小于100%，D错误。
6．海洋是一座巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图，则下列说法正确的是( )
A．除去粗盐中的SOeq \\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，①中加入试剂的顺序为Na2CO3溶液―→NaOH溶液―→BaCl2溶液―→过滤后加盐酸
B．②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段
C．③④⑤中溴元素均被氧化
D．蒸馏法是技术最成熟也是最具发展前景的海水淡化方法
【答案】B
【解析】A项中加入试剂的顺序会导致Ba2＋无法除尽，A错误；单质镁是通过电解熔融MgCl2的方法制取的，B正确；流程图中的第④步中溴元素被还原，C错误；蒸馏法会消耗大量的能源，不是最具有发展前景的方法，D错误。
7.下列由相关实验现象推出的结论正确的是( )
A．NH4Cl和NH4HCO3受热都能分解，说明可以用加热NH4Cl和NH4HCO3固体的方法制氨
B．向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定含有SOeq \\al(2－,4)
C．Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应
D．NH3遇到浓盐酸产生白烟，说明二者发生反应生成白色固体
【答案】D
【解析】NH4Cl受热分解生成氨和氯化氢，冷却后二者又重新结合生成NH4Cl，不能制备氨，A项错误；向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，在酸性条件下NOeq \\al(－,3)具有强氧化性，会把SOeq \\al(2－,3)氧化成SOeq \\al(2－,4)，故不能说明原溶液中一定含有SOeq \\al(2－,4)，也可能含有SOeq \\al(2－,3)，B项错误；Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，前者是由于稀硝酸的强氧化性，后者是由于Fe与稀硫酸发生置换反应，C项错误；NH3遇到浓盐酸产生白烟，说明二者发生反应生成白色固体氯化铵，D项正确。
8.根据下图海水综合利用的工艺流程图，判断下列说法正确的是( )
已知：MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。
A．过程①的粗盐提纯是物理过程，过程②通过氧化还原反应可产生两种单质
B．在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2
C．过程⑤反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题
D．在过程④⑥反应中每氧化0.2 ml Br－需要消耗2.24 L Cl2
【答案】C
【解析】过程①中除去Mg2＋、COeq \\al(2－,3)和SOeq \\al(2－,4)需要用化学方法，A错误；根据已知信息可知，B错误；过程⑤发生的反应为SO2＋2H2O＋Br2===H2SO4＋2HBr，溶液呈强酸性，C正确；每氧化0.2 ml Br－需要消耗0.1 ml Cl2，但不一定是2.24 L，D错误。
9．某学习小组设计制取SO2并验证其部分性质的实验装置图如图(夹持装置省略)，下列叙述正确的是( )
A．取反应后D中溶液少许，滴加品红溶液，红色褪去，能说明SO2具有漂白性
B．A装置中比较理想的反应物质是Na2SO3固体和质量分数为10%的硫酸
C．B装置溶液变红色，说明SO2是酸性氧化物；C装置产生白色沉淀的原因为BaCl2＋SO2＋H2Oeq \(=====,\s\up7(FeCl3))BaSO3↓＋2HCl
D．关闭弹簧夹a，打开弹簧夹b，用酒精灯在三颈烧瓶下微热，若能观察到C中长导管口有明显气泡现象，冷却后长导管中出现一段水柱，就能判断装置A、B部分气密性良好
【答案】D
【解析】氯水中存在次氯酸，次氯酸具有漂白作用，也可以使品红溶液褪色，不能确定一定为二氧化硫的漂白性，故A错误；二氧化硫易溶于水，比较理想的反应物质是亚硫酸钠固体和浓硫酸，故B错误；C装置中产生的白色沉淀为BaSO4，故C错误；检查装置中A、B两部分的气密性，进行的操作是：关闭弹簧夹a，打开弹簧夹b，用酒精灯在三颈烧瓶下微热，观察到B中长导管口有明显气泡现象，冷却后长导管中出现一段水柱，说明该装置A、B部分气密性良好，故D正确。
10.如图所示，将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内，充分反应后，试管内残留eq \f(m,2)体积的气体，该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为( )
A．3∶2 B．2∶3
C．8∶3 D．3∶8
【答案】C
【解析】该过程中涉及的反应有2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，可将两个方程式合并为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，剩余气体与空气接触立即变为红棕色，说明剩余气体为NO，则可知eq \f(m,2)体积的NO气体与n体积的O2恰好完全反应，
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
4 3
eq \f(m,2) n
4∶eq \f(m,2)＝3∶n，解得m∶n＝8∶3，故选C。
二、选择题：本题共5个小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项或两项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得4分，但只要选错一个，该小题得0分。
11．金刚砂(SiC)可由SiO2和碳在一定条件下反应制得，反应的化学方程式为SiO2＋3Ceq \(=====,\s\up7(高温))SiC＋2CO↑，下列有关制造金刚砂的说法正确的是( )
A．该反应中的氧化剂是SiO2，还原剂为C
B．该反应中的氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1
C．该反应中转移12e－
D．该反应中的还原产物是SiC、氧化产物是CO
【答案】BD
【解析】反应产物SiC中Si、C的化合价分别为＋4、－4价，所以SiO2既不是氧化剂，又不是还原剂；碳元素从0价转变成－4价(SiC)和＋2价(CO)，CO是氧化产物，SiC是还原产物，两者的物质的量之比为2∶1；根据化学方程式可知，该反应转移4e－。
12．将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸中，合金完全溶解，假设反应过程中还原产物全部是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为3 ml·L－1的NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g，则下列有关叙述正确的是( )
A．反应中转移电子的总物质的量为0.2 ml
B．反应过程中，消耗硝酸的物质的量为0.3 ml
C．沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为100 mL
D．开始加入合金的质量可能为6.4 g
【答案】D
【解析】生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g，即结合氢氧根离子的物质的量为eq \f(5.1 g,17 g·ml－1)＝0.3 ml，根据电荷守恒、得失电子守恒，合金失电子数等于金属离子结合氢氧根离子数，反应中转移电子的总物质的量为0.3 ml，A项错误；根据上述分析，反应中转移的电子总物质的量为0.3 ml，根据电荷守恒，合金与硝酸反应时，表现酸性的硝酸的物质的量为0.3 ml；合金的还原产物为NO，表现氧化性的硝酸的物质的量为0.1 ml，反应过程中，消耗硝酸的物质的量为0.4 ml，B项错误；合金完全溶解后硝酸可能剩余，沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积≥100 mL，C项错误；转移电子的总物质的量为0.3 ml，合金的物质的量为0.15 ml，利用极值法，合金的质量介于3.6～9.6 g之间，D项正确。
13．水玻璃(Na2SiO3溶液)广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域，是一种重要的工业原料。如图是用稻壳灰(SiO2：65%～70%、C：30%～35%)制取水玻璃的工艺流程：
下列说法正确的是( )
A．原材料稻壳灰价格低廉，且副产品活性炭有较高的经济价值
B．操作A与操作B完全相同
C．该流程中硅元素的化合价没有发生改变
D．反应器中发生的反应为氧化还原反应
【答案】AC
【解析】A项，稻壳灰来源广泛，价格低廉，活性炭具有吸附性，有较高的经济价值，正确；B项，操作A为过滤，操作B为蒸发浓缩，是两种不同的操作，错误；C项，二氧化硅中硅元素的化合价是＋4价，硅酸钠中硅元素的化合价也是＋4价，所以该流程中硅元素的化合价没有发生改变，正确；D项，反应器中发生的反应为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，此反应没有元素化合价的变化，属于非氧化还原反应，错误。
14．实验室可用如图装置制取少量氮气。下列说法不正确的是( )
A．反应过程中，③中硬质玻璃管中固体由黑变红
B．②中盛放的固体是碱石灰
C．实验开始时先点燃③中的酒精灯，再点燃①中的酒精灯
D．实验结束时，先将导管从水槽中拿出，再熄灭①③中的酒精灯
【答案】C
【解析】加热条件下，氨气与CuO反应生成氮气、Cu和水，反应的方程式为2NH3＋3CuOeq \(=====,\s\up7(△))N2↑＋3Cu＋3H2O，所以反应过程中，③中硬质玻璃管中固体由黑变红，故A正确；干燥氨气应该用碱性干燥剂，所以②中盛放的是碱石灰，不能是五氧化二磷，故B正确；先用①中产生的氨气排尽装置中的空气，所以实验开始时先点燃①中的酒精灯，再点燃③中的酒精灯，故C错误；结束实验时，先把水槽中的导管取出，然后熄灭酒精灯，否则水槽中的导管会发生倒吸，故D正确。
15．实验室用H2还原SiHCl3(沸点：31.85 ℃)制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去)，下列说法正确的是( )
A．装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓硫酸、冰水
B．实验时，应先打开活塞K，再加热管式炉
C．为鉴定制得的硅中是否含有微量铁单质，需要用到的试剂为盐酸、双氧水、KSCN溶液
D．该实验中制备氢气的装置也可用于饱和食盐水与电石反应制备乙炔
【答案】BC
【解析】制备高纯硅的反应为H2＋SiHCl3eq \(=====,\s\up7(高温))Si＋3HCl，此反应应在装置Ⅳ中进行。装置Ⅰ的目的是制取氢气，氢气中含有水蒸气，对后续实验产生干扰，必须除去，因此装置Ⅱ的目的是除去氢气中的水蒸气，即装置Ⅱ中盛放浓硫酸；装置Ⅲ的目的是使SiHCl3汽化，与氢气充分混合，因此应在热水浴中加热，A项错误；实验时应先打开活塞K，通入氢气，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸，B项正确；硅不能与盐酸反应，铁与盐酸反应生成Fe2＋，Fe2＋被H2O2氧化成Fe3＋，遇KSCN溶液变红，可以鉴定制得的硅中是否含有铁单质，C项正确；饱和食盐水与电石反应制备乙炔，反应迅速放出大量热且生成微溶的氢氧化钙，因此不能用启普发生器进行实验，D项错误。
第II卷 （非选择题共50分）
三、非选择题：本题共4个小题，共50分。
16．（10分）氮化硅可用作高温陶瓷复合材料，在航空航天、汽车发动机、机械等领域有着广泛的应用。由石英砂合成氮化硅粉末的路线如图所示：
eq \x(石英砂)eq \(――→,\s\up7(焦炭/高温),\s\d5(①))eq \x(粗硅)eq \(――→,\s\up7(Cl2/723～773 K),\s\d5(②))eq \x(SiCl4粗)eq \(――→,\s\up7(精馏),\s\d5(③))eq \x(SiCl4精)eq \(――→,\s\up7(NH3),\s\d5(④))eq \x(SiNH24)eq \(――→,\s\up7(高温),\s\d5(⑤))eq \x(氮化硅)
其中—NH2中各元素的化合价与NH3相同。请回答下列问题：
(1)石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学方程式表示其原因：________________________。
(2)图示①～⑤的变化中，属于氧化还原反应的是________。
(3)在反应⑤中，3 ml Si(NH2)4在高温下加热可得1 ml 氮化硅粉末和8 ml A气体，则氮化硅的化学式为________。
(4)在高温下将SiCl4在B和C两种气体的气氛中，也能反应生成氮化硅，B和C两种气体在一定条件下化合生成A。写出SiCl4与B和C两种气体反应的化学方程式：_____________________________________________。
【解析】(1)石英砂不能与碱性物质共同存放的原因是SiO2与碱性物质可以发生反应。(2)反应①是石英砂与焦炭发生氧化还原反应；反应②是硅单质与Cl2发生氧化还原反应。(3)氮化硅的化学式可通过题目信息运用质量守恒求得：3Si(NH2)4eq \(=====,\s\up7(高温))Si3N4＋8NH3↑。(4)结合题给信息，SiCl4与N2、H2反应可得到Si3N4和HCl。
【答案】(1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
(2)①②
(3)Si3N4
(4)3SiCl4＋2N2＋6H2eq \(=====,\s\up7(高温))Si3N4＋12HCl
17．（10分）某化学小组同学发现84消毒液(主要成分为NaClO)与洁厕剂(主要成分为盐酸)室温下混合有Cl2生成，于是尝试在实验室利用该反应原理制取Cl2。
(1)若以次氯酸钙、浓盐酸为原料，利用如图装置制取Cl2。装置中仪器a的名称为______。甲同学为证明Cl2溶于水有酸性物质生成，将发生装置产生的气体直接通入适量水中，并加入NaHCO3粉末，观察有无色气泡产生，乙同学认为不合理，理由是________________________________________________________________。
(2)经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。设计如图所示装置制备无水FeCl3。
①下列操作步骤的正确顺序为________(填字母)。
a．体系冷却后，停止通入Cl2
b．通入干燥的Cl2赶尽装置中的空气
c．在铁屑下方加热至反应完成
d．用干燥的H2赶尽Cl2
e．检查装置的气密性
②该实验装置存在的明显缺陷是__________________________________________。
(3)世界环保联盟要求ClO2逐渐取代Cl2作为自来水消毒剂。
已知：NaCl＋3H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))NaClO3＋3H2↑，2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。
有关物质的熔、沸点如下表：
ClO2的生产流程示意图如下：
该工艺中，需要补充的物质X为________(填化学式，下同)，能参与循环的物质是________。从ClO2发生器中分离出ClO2，可采用的方法是____________________________。
【解析】(2)①根据题给信息，无水氯化铁制备时应排除装置中的空气，所以先检查装置的气密性，再通入干燥的氯气以排尽装置内的空气，然后加热使氯气与铁反应生成氯化铁，因为氯化铁加热易升华，所以加热使反应完全后继续通入氯气至装置冷却，最后通入干燥的氢气以排尽氯气。②氯气是有毒气体，所以不能直接排放，因此该装置的明显缺陷是缺少尾气处理装置。(3)根据工艺流程可知，电解食盐水得到的是氯酸钠和氢气，而合成氯化氢需要氯气、氢气，所以需要补充的物质X是氯气；氯酸钠与氯化氢反应生成氯化钠、氯气及二氧化氯，且氯化钠、氯气又可参与反应，所以参与循环的物质是氯化钠、氯气；二氧化氯的熔、沸点较低，所以将生成的气体冷凝，使二氧化氯转化为液体分离出来。
【答案】(1)分液漏斗 制取的氯气中含HCl气体，HCl溶于水后能与NaHCO3反应产生气泡
(2)①ebcad ②缺少尾气处理装置
(3)Cl2 Cl2、NaCl 将生成的气体冷水浴降温，使ClO2液化分离出来
18．（15分）某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。
探究Ⅰ：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去)。
(1)A装置中制取NH3的化学方程式是________________________________。
(2)甲、乙分别是________(填字母)。
a．浓硫酸、碱石灰
b．碱石灰、碱石灰
c．碱石灰、无水氯化钙
d．五氧化二磷、五氧化二磷
(3)若NO2能够被NH3还原，预期C装置中能观察到的现象是____________________。
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是_____________________。
探究Ⅱ：探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。
(5)请在G装置中的虚线上描出导管实线图。
(6)G装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2；干燥NO2、O2；_________________。
(7)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，则所得溶液物质的量浓度为________ ml·L－1(保留两位有效数字)。
【解析】(1)将浓氨水滴入生石灰中，发生反应：CaO＋NH3·H2O===NH3↑＋Ca(OH)2，放出氨气。(2)干燥氨只能用碱石灰，干燥二氧化氮可用五氧化二磷固体或无水氯化钙。(3)如果能反应，消耗NO2使装置中混合气体颜色变浅。(4)由于NH3、NO2均能污染空气，所以与它们相关的实验均应有尾气处理装置。(5)O2、NO2密度比空气大，故应进气管短，出气管长。(6)观察气泡的生成速率，控制混合气体的比例。(7)烧瓶中充满溶液，反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3恰好发生，HNO3的物质的量是恰好完全反应的NO2和O2(体积比为4∶1)总物质的量的eq \f(4,5)，溶液体积等于恰好完全反应的NO2和O2的总体积，设烧瓶中恰好完全反应的NO2和O2的总体积为V，则溶液浓度为eq \f(\f(V,22.4 L·ml－1)×\f(4,5),V)＝eq \f(1,22.4)×eq \f(4,5) ml·L－1，即c(HNO3)≈0.036 ml·L－1。
【答案】(1)CaO＋NH3·H2O===NH3↑＋Ca(OH)2
(2)c
(3)混合气体颜色变浅
(4)缺少尾气处理装置
(5)(进气管短，出气管长)
(6)观察气泡的生成速率，控制混合气体的比例
(7)0.036
19.（15分）探究Na2SO3固体的热分解产物。查阅资料：
①4Na2SO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2S＋3Na2SO4。
②Na2S能与S反应生成Na2Sx，Na2Sx与酸反应生成S和H2S。
③BaS易溶于水。
隔绝空气条件下，加热无水Na2SO3固体得到黄色固体A，过程中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到浊液，放置得无色溶液B。
(1)检验分解产物Na2S：取少量溶液B，向其中滴加CuSO4溶液，产生黑色沉淀，证实有S2－。反应的离子方程式是______________________。
(2)检验分解产物Na2SO4：取少量溶液B，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀增多(经检验该沉淀含S)，同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S)，由于沉淀增多对检验造成干扰，另取少量溶液B，加入足量盐酸，离心沉降(固液分离)后，____________________(填操作和现象)，可证实分解产物中含有SOeq \\al(2－,4)。
(3)探究(2)中S的来源。
来源1：固体A中有未分解的Na2SO3，在酸性条件下与Na2S反应生成S。
来源2：溶液B中有Na2Sx，加酸反应生成S。
针对来源1进行如图实验：
①实验可证实来源1不成立。实验证据是____________________________。
②不能用盐酸代替硫酸的原因是_____________________________________________________。
③写出来源2产生S的反应的离子方程式：____________________________。
(4)实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S，Na2SO4和S产生。运用氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理性：_______________________________________________________________________。
【解析】(1)Na2S和CuSO4溶液反应生成硫化铜和硫酸钠，反应的离子方程式是S2－＋Cu2＋===CuS↓。
(2)根据题干资料：Na2S能与S反应生成Na2Sx，Na2Sx与酸反应生成S和H2S，取少量溶液B，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀增多(经检验该沉淀含S)，同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S)，说明B溶液中含有Na2Sx，Na2Sx与酸反应生成S和H2S，由于沉淀增多对检验造成干扰，另取少量溶液B，加入足量盐酸，离心沉降(固液分离)后，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，可证实分解产物中含有SOeq \\al(2－,4)。
(3)①实验可证实来源1不成立。根据来源1分析，溶液2为H2SO3，向溶液2中加入少量KMnO4溶液，H2SO3具有还原性，酸性条件下KMnO4具有强氧化性，二者混合后发生氧化还原反应，KMnO4溶液应该褪色，但得到的溶液仍为紫色，说明溶液B中不含Na2SO3，即来源1不成立。
②不能用盐酸代替硫酸的原因是盐酸中Cl元素为－1价，是Cl元素的最低价，具有还原性，会与KMnO4溶液发生氧化还原反应，使KMnO4溶液褪色，干扰实验现象和实验结论；③来源2认为溶液B中有Na2Sx，加酸反应生成S，反应离子方程式：Seq \\al(2－,x)＋2H＋===H2S↑＋(x－1)S↓。
(4)根据已知资料：4Na2SO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2S＋3Na2SO4，亚硫酸钠中硫元素化合价为＋4价，硫酸钠中硫元素化合价为＋6价，硫化钠中硫元素化合价为－2价，根据反应可知Na2SO3发生歧化反应，其中的S元素化合价既可升高也可降低，能从＋4价降为－2价，也应该可以从＋4价降到0价生成硫单质。
【答案】(1)S2－＋Cu2＋===CuS↓
(2)滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀
(3)①向溶液2中加入KMnO4溶液，溶液没有褪色
②盐酸中Cl元素化合价为－1价，是Cl元素的最低价，具有还原性，会与KMnO4溶液发生氧化还原反应，使KMnO4溶液褪色，干扰实验现象和实验结论 ③Seq \\al(2－,x)＋2H＋===H2S↑＋(x－1)S↓
(4)根据反应4Na2SO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2S＋3Na2SO4可知，Na2SO3发生歧化反应，其中的S元素化合价既可升高也可降低，能从＋4价降为－2价，也应该可以从＋4价降到0价生成硫单质
物质
熔点/℃
沸点/℃
ClO2
－59
11
Cl2
－107
－34.6
可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 B 11 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Ni 59 Cu 64 La 139
第I卷 （选择题共50分）
一、选择题：本题共10个小题，每小题3分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符
合题目要求的。
1.“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是( )
A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品
B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英
C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高
D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
【答案】C
【解析】陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品，A项错误；纯碱、石灰石和石英是制玻璃的原料，而制水泥的原料是黏土和石灰石，B项错误；硅酸盐制品性质稳定、熔点高，C项正确；沙子的主要成分是SiO2，黏土的主要成分是硅酸盐，D项错误。
2．由下列实验事实得出的结论正确的是( )
A．由SiO2不能与水反应生成H2SiO3可知，SiO2不是H2SiO3的酸酐
B．由SiO2＋2Ceq \(=====,\s\up7(高温))Si＋2CO↑可知，碳的非金属性强于硅
C．CO2通入Na2SiO3溶液产生白色沉淀，可知酸性H2CO3>H2SiO3
D．SiO2可与NaOH溶液反应，也可与氢氟酸反应，可知SiO2为两性氧化物
【答案】C
【解析】SiO2是H2SiO3的酸酐，A错误；SiO2＋2Ceq \(=====,\s\up7(高温))Si＋2CO↑，说明还原性C>Si，但不能比较非金属性，B错误；CO2＋Na2SiO3＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，说明酸性H2CO3> H2SiO3，C正确；两性氧化物是指和酸、碱反应生成盐和水的氧化物，二氧化硅和氢氟酸反应是其特殊性质，不能和其他酸发生反应，二氧化硅和碱溶液反应生成盐和水，是酸性氧化物，D项错误。
3．为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案，下列说法正确的是( )
A．①中反应的离子方程式：2I－＋H2O2===I2＋2OH－
B．②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出
C．③中得到的上层溶液中含有I－
D．操作Z的名称是加热
【答案】C
【解析】反应条件为酸性环境，①中反应的离子方程式：2I－＋2H＋＋H2O2===I2＋2H2O，故A错误；四氯化碳比水的密度大，在下层，②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口放出，故B错误；操作Z的名称是过滤，故D错误。
4．下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是( )
A．用装置甲制取氯气
B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C．用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D．用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
【答案】C
【解析】A项，利用MnO2和浓盐酸反应制氯气，需要加热，故不能达到实验目的；B项，洗气装置中气体应该是“长进短出”，且Cl2和HCl都能与NaHCO3溶液反应，应用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，故不能达到实验目的；C项，MnO2不溶于水，MnCl2能溶于水，因此可以用过滤法分离，故能达到实验目的；D项，加热蒸干氯化锰溶液时MnCl2会发生水解：MnCl2＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Mn(OH)2↓＋2HCl↑，无法制得MnCl2·4H2O，故不能达到实验目的。
5．漂白粉和漂粉精是常用的消毒清洁用品，有效成分均为Ca(ClO)2，相应的生产流程如下。
下列说法不正确的是( )
A．①中阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑
B．②中反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
C．上述过程涉及氧化还原反应、化合反应、复分解反应
D．制备漂粉精过程中，Cl2转化为Ca(ClO)2时，Cl的原子利用率为100%
【答案】D
【解析】饱和食盐水进行电解可以制得Cl2，将得到的Cl2分别与Ca(OH)2和Na2CO3反应经一系列流程可以分别制得漂白粉和漂粉精；电解过程中，溶液中的Cl－失电子生成氯气，发生氧化反应，水中的H＋得电子生成氢气，发生还原反应，溶液中剩余氢氧化钠；氯气与氢氧化钙浆料反应生成次氯酸钙，同时还生成氯化钙和水；氯气与湿润的碳酸钠反应生成Cl2O，Cl2O与水发生化合反应生成HClO，HClO与氢氧化钙浆料反应生成次氯酸钙，据此分析。电解过程中阳极失电子，溶液中Cl－在阳极发生氧化反应生成Cl2，阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，A正确；反应②为氯气和氢氧化钙的反应，反应方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O，B正确；上述过程中反应①②③为氧化还原反应，反应④为化合反应，反应⑤为复分解反应，C正确；制备漂粉精过程中，Cl2转化为Ca(ClO)2时有CaCl2生成，Cl原子没有完全转化为Ca(ClO)2，因此Cl的原子利用率小于100%，D错误。
6．海洋是一座巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图，则下列说法正确的是( )
A．除去粗盐中的SOeq \\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，①中加入试剂的顺序为Na2CO3溶液―→NaOH溶液―→BaCl2溶液―→过滤后加盐酸
B．②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段
C．③④⑤中溴元素均被氧化
D．蒸馏法是技术最成熟也是最具发展前景的海水淡化方法
【答案】B
【解析】A项中加入试剂的顺序会导致Ba2＋无法除尽，A错误；单质镁是通过电解熔融MgCl2的方法制取的，B正确；流程图中的第④步中溴元素被还原，C错误；蒸馏法会消耗大量的能源，不是最具有发展前景的方法，D错误。
7.下列由相关实验现象推出的结论正确的是( )
A．NH4Cl和NH4HCO3受热都能分解，说明可以用加热NH4Cl和NH4HCO3固体的方法制氨
B．向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定含有SOeq \\al(2－,4)
C．Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应
D．NH3遇到浓盐酸产生白烟，说明二者发生反应生成白色固体
【答案】D
【解析】NH4Cl受热分解生成氨和氯化氢，冷却后二者又重新结合生成NH4Cl，不能制备氨，A项错误；向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，在酸性条件下NOeq \\al(－,3)具有强氧化性，会把SOeq \\al(2－,3)氧化成SOeq \\al(2－,4)，故不能说明原溶液中一定含有SOeq \\al(2－,4)，也可能含有SOeq \\al(2－,3)，B项错误；Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，前者是由于稀硝酸的强氧化性，后者是由于Fe与稀硫酸发生置换反应，C项错误；NH3遇到浓盐酸产生白烟，说明二者发生反应生成白色固体氯化铵，D项正确。
8.根据下图海水综合利用的工艺流程图，判断下列说法正确的是( )
已知：MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。
A．过程①的粗盐提纯是物理过程，过程②通过氧化还原反应可产生两种单质
B．在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2
C．过程⑤反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题
D．在过程④⑥反应中每氧化0.2 ml Br－需要消耗2.24 L Cl2
【答案】C
【解析】过程①中除去Mg2＋、COeq \\al(2－,3)和SOeq \\al(2－,4)需要用化学方法，A错误；根据已知信息可知，B错误；过程⑤发生的反应为SO2＋2H2O＋Br2===H2SO4＋2HBr，溶液呈强酸性，C正确；每氧化0.2 ml Br－需要消耗0.1 ml Cl2，但不一定是2.24 L，D错误。
9．某学习小组设计制取SO2并验证其部分性质的实验装置图如图(夹持装置省略)，下列叙述正确的是( )
A．取反应后D中溶液少许，滴加品红溶液，红色褪去，能说明SO2具有漂白性
B．A装置中比较理想的反应物质是Na2SO3固体和质量分数为10%的硫酸
C．B装置溶液变红色，说明SO2是酸性氧化物；C装置产生白色沉淀的原因为BaCl2＋SO2＋H2Oeq \(=====,\s\up7(FeCl3))BaSO3↓＋2HCl
D．关闭弹簧夹a，打开弹簧夹b，用酒精灯在三颈烧瓶下微热，若能观察到C中长导管口有明显气泡现象，冷却后长导管中出现一段水柱，就能判断装置A、B部分气密性良好
【答案】D
【解析】氯水中存在次氯酸，次氯酸具有漂白作用，也可以使品红溶液褪色，不能确定一定为二氧化硫的漂白性，故A错误；二氧化硫易溶于水，比较理想的反应物质是亚硫酸钠固体和浓硫酸，故B错误；C装置中产生的白色沉淀为BaSO4，故C错误；检查装置中A、B两部分的气密性，进行的操作是：关闭弹簧夹a，打开弹簧夹b，用酒精灯在三颈烧瓶下微热，观察到B中长导管口有明显气泡现象，冷却后长导管中出现一段水柱，说明该装置A、B部分气密性良好，故D正确。
10.如图所示，将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内，充分反应后，试管内残留eq \f(m,2)体积的气体，该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为( )
A．3∶2 B．2∶3
C．8∶3 D．3∶8
【答案】C
【解析】该过程中涉及的反应有2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，可将两个方程式合并为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，剩余气体与空气接触立即变为红棕色，说明剩余气体为NO，则可知eq \f(m,2)体积的NO气体与n体积的O2恰好完全反应，
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
4 3
eq \f(m,2) n
4∶eq \f(m,2)＝3∶n，解得m∶n＝8∶3，故选C。
二、选择题：本题共5个小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项或两项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得4分，但只要选错一个，该小题得0分。
11．金刚砂(SiC)可由SiO2和碳在一定条件下反应制得，反应的化学方程式为SiO2＋3Ceq \(=====,\s\up7(高温))SiC＋2CO↑，下列有关制造金刚砂的说法正确的是( )
A．该反应中的氧化剂是SiO2，还原剂为C
B．该反应中的氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1
C．该反应中转移12e－
D．该反应中的还原产物是SiC、氧化产物是CO
【答案】BD
【解析】反应产物SiC中Si、C的化合价分别为＋4、－4价，所以SiO2既不是氧化剂，又不是还原剂；碳元素从0价转变成－4价(SiC)和＋2价(CO)，CO是氧化产物，SiC是还原产物，两者的物质的量之比为2∶1；根据化学方程式可知，该反应转移4e－。
12．将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸中，合金完全溶解，假设反应过程中还原产物全部是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为3 ml·L－1的NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g，则下列有关叙述正确的是( )
A．反应中转移电子的总物质的量为0.2 ml
B．反应过程中，消耗硝酸的物质的量为0.3 ml
C．沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为100 mL
D．开始加入合金的质量可能为6.4 g
【答案】D
【解析】生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g，即结合氢氧根离子的物质的量为eq \f(5.1 g,17 g·ml－1)＝0.3 ml，根据电荷守恒、得失电子守恒，合金失电子数等于金属离子结合氢氧根离子数，反应中转移电子的总物质的量为0.3 ml，A项错误；根据上述分析，反应中转移的电子总物质的量为0.3 ml，根据电荷守恒，合金与硝酸反应时，表现酸性的硝酸的物质的量为0.3 ml；合金的还原产物为NO，表现氧化性的硝酸的物质的量为0.1 ml，反应过程中，消耗硝酸的物质的量为0.4 ml，B项错误；合金完全溶解后硝酸可能剩余，沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积≥100 mL，C项错误；转移电子的总物质的量为0.3 ml，合金的物质的量为0.15 ml，利用极值法，合金的质量介于3.6～9.6 g之间，D项正确。
13．水玻璃(Na2SiO3溶液)广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域，是一种重要的工业原料。如图是用稻壳灰(SiO2：65%～70%、C：30%～35%)制取水玻璃的工艺流程：
下列说法正确的是( )
A．原材料稻壳灰价格低廉，且副产品活性炭有较高的经济价值
B．操作A与操作B完全相同
C．该流程中硅元素的化合价没有发生改变
D．反应器中发生的反应为氧化还原反应
【答案】AC
【解析】A项，稻壳灰来源广泛，价格低廉，活性炭具有吸附性，有较高的经济价值，正确；B项，操作A为过滤，操作B为蒸发浓缩，是两种不同的操作，错误；C项，二氧化硅中硅元素的化合价是＋4价，硅酸钠中硅元素的化合价也是＋4价，所以该流程中硅元素的化合价没有发生改变，正确；D项，反应器中发生的反应为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，此反应没有元素化合价的变化，属于非氧化还原反应，错误。
14．实验室可用如图装置制取少量氮气。下列说法不正确的是( )
A．反应过程中，③中硬质玻璃管中固体由黑变红
B．②中盛放的固体是碱石灰
C．实验开始时先点燃③中的酒精灯，再点燃①中的酒精灯
D．实验结束时，先将导管从水槽中拿出，再熄灭①③中的酒精灯
【答案】C
【解析】加热条件下，氨气与CuO反应生成氮气、Cu和水，反应的方程式为2NH3＋3CuOeq \(=====,\s\up7(△))N2↑＋3Cu＋3H2O，所以反应过程中，③中硬质玻璃管中固体由黑变红，故A正确；干燥氨气应该用碱性干燥剂，所以②中盛放的是碱石灰，不能是五氧化二磷，故B正确；先用①中产生的氨气排尽装置中的空气，所以实验开始时先点燃①中的酒精灯，再点燃③中的酒精灯，故C错误；结束实验时，先把水槽中的导管取出，然后熄灭酒精灯，否则水槽中的导管会发生倒吸，故D正确。
15．实验室用H2还原SiHCl3(沸点：31.85 ℃)制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去)，下列说法正确的是( )
A．装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓硫酸、冰水
B．实验时，应先打开活塞K，再加热管式炉
C．为鉴定制得的硅中是否含有微量铁单质，需要用到的试剂为盐酸、双氧水、KSCN溶液
D．该实验中制备氢气的装置也可用于饱和食盐水与电石反应制备乙炔
【答案】BC
【解析】制备高纯硅的反应为H2＋SiHCl3eq \(=====,\s\up7(高温))Si＋3HCl，此反应应在装置Ⅳ中进行。装置Ⅰ的目的是制取氢气，氢气中含有水蒸气，对后续实验产生干扰，必须除去，因此装置Ⅱ的目的是除去氢气中的水蒸气，即装置Ⅱ中盛放浓硫酸；装置Ⅲ的目的是使SiHCl3汽化，与氢气充分混合，因此应在热水浴中加热，A项错误；实验时应先打开活塞K，通入氢气，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸，B项正确；硅不能与盐酸反应，铁与盐酸反应生成Fe2＋，Fe2＋被H2O2氧化成Fe3＋，遇KSCN溶液变红，可以鉴定制得的硅中是否含有铁单质，C项正确；饱和食盐水与电石反应制备乙炔，反应迅速放出大量热且生成微溶的氢氧化钙，因此不能用启普发生器进行实验，D项错误。
第II卷 （非选择题共50分）
三、非选择题：本题共4个小题，共50分。
16．（10分）氮化硅可用作高温陶瓷复合材料，在航空航天、汽车发动机、机械等领域有着广泛的应用。由石英砂合成氮化硅粉末的路线如图所示：
eq \x(石英砂)eq \(――→,\s\up7(焦炭/高温),\s\d5(①))eq \x(粗硅)eq \(――→,\s\up7(Cl2/723～773 K),\s\d5(②))eq \x(SiCl4粗)eq \(――→,\s\up7(精馏),\s\d5(③))eq \x(SiCl4精)eq \(――→,\s\up7(NH3),\s\d5(④))eq \x(SiNH24)eq \(――→,\s\up7(高温),\s\d5(⑤))eq \x(氮化硅)
其中—NH2中各元素的化合价与NH3相同。请回答下列问题：
(1)石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学方程式表示其原因：________________________。
(2)图示①～⑤的变化中，属于氧化还原反应的是________。
(3)在反应⑤中，3 ml Si(NH2)4在高温下加热可得1 ml 氮化硅粉末和8 ml A气体，则氮化硅的化学式为________。
(4)在高温下将SiCl4在B和C两种气体的气氛中，也能反应生成氮化硅，B和C两种气体在一定条件下化合生成A。写出SiCl4与B和C两种气体反应的化学方程式：_____________________________________________。
【解析】(1)石英砂不能与碱性物质共同存放的原因是SiO2与碱性物质可以发生反应。(2)反应①是石英砂与焦炭发生氧化还原反应；反应②是硅单质与Cl2发生氧化还原反应。(3)氮化硅的化学式可通过题目信息运用质量守恒求得：3Si(NH2)4eq \(=====,\s\up7(高温))Si3N4＋8NH3↑。(4)结合题给信息，SiCl4与N2、H2反应可得到Si3N4和HCl。
【答案】(1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
(2)①②
(3)Si3N4
(4)3SiCl4＋2N2＋6H2eq \(=====,\s\up7(高温))Si3N4＋12HCl
17．（10分）某化学小组同学发现84消毒液(主要成分为NaClO)与洁厕剂(主要成分为盐酸)室温下混合有Cl2生成，于是尝试在实验室利用该反应原理制取Cl2。
(1)若以次氯酸钙、浓盐酸为原料，利用如图装置制取Cl2。装置中仪器a的名称为______。甲同学为证明Cl2溶于水有酸性物质生成，将发生装置产生的气体直接通入适量水中，并加入NaHCO3粉末，观察有无色气泡产生，乙同学认为不合理，理由是________________________________________________________________。
(2)经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。设计如图所示装置制备无水FeCl3。
①下列操作步骤的正确顺序为________(填字母)。
a．体系冷却后，停止通入Cl2
b．通入干燥的Cl2赶尽装置中的空气
c．在铁屑下方加热至反应完成
d．用干燥的H2赶尽Cl2
e．检查装置的气密性
②该实验装置存在的明显缺陷是__________________________________________。
(3)世界环保联盟要求ClO2逐渐取代Cl2作为自来水消毒剂。
已知：NaCl＋3H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))NaClO3＋3H2↑，2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。
有关物质的熔、沸点如下表：
ClO2的生产流程示意图如下：
该工艺中，需要补充的物质X为________(填化学式，下同)，能参与循环的物质是________。从ClO2发生器中分离出ClO2，可采用的方法是____________________________。
【解析】(2)①根据题给信息，无水氯化铁制备时应排除装置中的空气，所以先检查装置的气密性，再通入干燥的氯气以排尽装置内的空气，然后加热使氯气与铁反应生成氯化铁，因为氯化铁加热易升华，所以加热使反应完全后继续通入氯气至装置冷却，最后通入干燥的氢气以排尽氯气。②氯气是有毒气体，所以不能直接排放，因此该装置的明显缺陷是缺少尾气处理装置。(3)根据工艺流程可知，电解食盐水得到的是氯酸钠和氢气，而合成氯化氢需要氯气、氢气，所以需要补充的物质X是氯气；氯酸钠与氯化氢反应生成氯化钠、氯气及二氧化氯，且氯化钠、氯气又可参与反应，所以参与循环的物质是氯化钠、氯气；二氧化氯的熔、沸点较低，所以将生成的气体冷凝，使二氧化氯转化为液体分离出来。
【答案】(1)分液漏斗 制取的氯气中含HCl气体，HCl溶于水后能与NaHCO3反应产生气泡
(2)①ebcad ②缺少尾气处理装置
(3)Cl2 Cl2、NaCl 将生成的气体冷水浴降温，使ClO2液化分离出来
18．（15分）某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。
探究Ⅰ：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去)。
(1)A装置中制取NH3的化学方程式是________________________________。
(2)甲、乙分别是________(填字母)。
a．浓硫酸、碱石灰
b．碱石灰、碱石灰
c．碱石灰、无水氯化钙
d．五氧化二磷、五氧化二磷
(3)若NO2能够被NH3还原，预期C装置中能观察到的现象是____________________。
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是_____________________。
探究Ⅱ：探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。
(5)请在G装置中的虚线上描出导管实线图。
(6)G装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2；干燥NO2、O2；_________________。
(7)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，则所得溶液物质的量浓度为________ ml·L－1(保留两位有效数字)。
【解析】(1)将浓氨水滴入生石灰中，发生反应：CaO＋NH3·H2O===NH3↑＋Ca(OH)2，放出氨气。(2)干燥氨只能用碱石灰，干燥二氧化氮可用五氧化二磷固体或无水氯化钙。(3)如果能反应，消耗NO2使装置中混合气体颜色变浅。(4)由于NH3、NO2均能污染空气，所以与它们相关的实验均应有尾气处理装置。(5)O2、NO2密度比空气大，故应进气管短，出气管长。(6)观察气泡的生成速率，控制混合气体的比例。(7)烧瓶中充满溶液，反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3恰好发生，HNO3的物质的量是恰好完全反应的NO2和O2(体积比为4∶1)总物质的量的eq \f(4,5)，溶液体积等于恰好完全反应的NO2和O2的总体积，设烧瓶中恰好完全反应的NO2和O2的总体积为V，则溶液浓度为eq \f(\f(V,22.4 L·ml－1)×\f(4,5),V)＝eq \f(1,22.4)×eq \f(4,5) ml·L－1，即c(HNO3)≈0.036 ml·L－1。
【答案】(1)CaO＋NH3·H2O===NH3↑＋Ca(OH)2
(2)c
(3)混合气体颜色变浅
(4)缺少尾气处理装置
(5)(进气管短，出气管长)
(6)观察气泡的生成速率，控制混合气体的比例
(7)0.036
19.（15分）探究Na2SO3固体的热分解产物。查阅资料：
①4Na2SO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2S＋3Na2SO4。
②Na2S能与S反应生成Na2Sx，Na2Sx与酸反应生成S和H2S。
③BaS易溶于水。
隔绝空气条件下，加热无水Na2SO3固体得到黄色固体A，过程中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到浊液，放置得无色溶液B。
(1)检验分解产物Na2S：取少量溶液B，向其中滴加CuSO4溶液，产生黑色沉淀，证实有S2－。反应的离子方程式是______________________。
(2)检验分解产物Na2SO4：取少量溶液B，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀增多(经检验该沉淀含S)，同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S)，由于沉淀增多对检验造成干扰，另取少量溶液B，加入足量盐酸，离心沉降(固液分离)后，____________________(填操作和现象)，可证实分解产物中含有SOeq \\al(2－,4)。
(3)探究(2)中S的来源。
来源1：固体A中有未分解的Na2SO3，在酸性条件下与Na2S反应生成S。
来源2：溶液B中有Na2Sx，加酸反应生成S。
针对来源1进行如图实验：
①实验可证实来源1不成立。实验证据是____________________________。
②不能用盐酸代替硫酸的原因是_____________________________________________________。
③写出来源2产生S的反应的离子方程式：____________________________。
(4)实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S，Na2SO4和S产生。运用氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理性：_______________________________________________________________________。
【解析】(1)Na2S和CuSO4溶液反应生成硫化铜和硫酸钠，反应的离子方程式是S2－＋Cu2＋===CuS↓。
(2)根据题干资料：Na2S能与S反应生成Na2Sx，Na2Sx与酸反应生成S和H2S，取少量溶液B，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀增多(经检验该沉淀含S)，同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S)，说明B溶液中含有Na2Sx，Na2Sx与酸反应生成S和H2S，由于沉淀增多对检验造成干扰，另取少量溶液B，加入足量盐酸，离心沉降(固液分离)后，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，可证实分解产物中含有SOeq \\al(2－,4)。
(3)①实验可证实来源1不成立。根据来源1分析，溶液2为H2SO3，向溶液2中加入少量KMnO4溶液，H2SO3具有还原性，酸性条件下KMnO4具有强氧化性，二者混合后发生氧化还原反应，KMnO4溶液应该褪色，但得到的溶液仍为紫色，说明溶液B中不含Na2SO3，即来源1不成立。
②不能用盐酸代替硫酸的原因是盐酸中Cl元素为－1价，是Cl元素的最低价，具有还原性，会与KMnO4溶液发生氧化还原反应，使KMnO4溶液褪色，干扰实验现象和实验结论；③来源2认为溶液B中有Na2Sx，加酸反应生成S，反应离子方程式：Seq \\al(2－,x)＋2H＋===H2S↑＋(x－1)S↓。
(4)根据已知资料：4Na2SO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2S＋3Na2SO4，亚硫酸钠中硫元素化合价为＋4价，硫酸钠中硫元素化合价为＋6价，硫化钠中硫元素化合价为－2价，根据反应可知Na2SO3发生歧化反应，其中的S元素化合价既可升高也可降低，能从＋4价降为－2价，也应该可以从＋4价降到0价生成硫单质。
【答案】(1)S2－＋Cu2＋===CuS↓
(2)滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀
(3)①向溶液2中加入KMnO4溶液，溶液没有褪色
②盐酸中Cl元素化合价为－1价，是Cl元素的最低价，具有还原性，会与KMnO4溶液发生氧化还原反应，使KMnO4溶液褪色，干扰实验现象和实验结论 ③Seq \\al(2－,x)＋2H＋===H2S↑＋(x－1)S↓
(4)根据反应4Na2SO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2S＋3Na2SO4可知，Na2SO3发生歧化反应，其中的S元素化合价既可升高也可降低，能从＋4价降为－2价，也应该可以从＋4价降到0价生成硫单质
物质
熔点/℃
沸点/℃
ClO2
－59
11
Cl2
－107
－34.6
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