高考化学一轮-考点巩固卷04 非金属及其化合物（解析版）

这是一份高考化学一轮-考点巩固卷04 非金属及其化合物（解析版），共39页。试卷主要包含了下列实验现象的描述正确的是，氯气性质的微型实验装置如图所示等内容，欢迎下载使用。

考点01 氯及其重要化合物
考法01 氯气的性质
1．下列实验现象的描述正确的是（ ）
A. 氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,瓶口上方有白色烟雾
B. 铜在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟,产物溶于水,溶液呈蓝绿色
C. 铁丝在氯气中燃烧,产生棕红色的浓烟,产物溶于水,溶液呈浅绿色
D. 钠在空气中燃烧,发出黄色的火焰,生成白色固体
【答案】B
【解析】氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,瓶口上方可形成白雾,不会出现烟,A项错误;铁与氯气反应可生成棕红色的烟,产物溶于水,溶液呈黄色,C项错误;钠在空气中燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色固体,D项错误。
2．向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种，经过振荡，现象如下图所示，则甲、乙、丙中注入的液体分别是( )
①AgNO3溶液 ②NaOH溶液 ③水
A．②①③ B．①②③
C．③②① D．①③②
【答案】A
【解析】氯气为黄绿色气体，能溶于水，溶于水得到氯水，氯水因为溶解了氯气显浅黄绿色，三个集气瓶中只有丙中颜色为浅黄绿色，所以丙中液体为水；氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，甲和乙中，只有乙因出现了白色沉淀而变浑浊，所以乙中液体为硝酸银溶液；氯气能够与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，所以氯气能被氢氧化钠吸收，溶液为无色，故甲中液体为氢氧化钠溶液，则甲、乙、丙注入的液体分别是②①③。
3．Cl2是一种重要的工业原料，液氯储存区贴有的说明卡如下：
下列解释事实的方程式不正确的是 ( )
A．电解饱和食盐水制取Cl2：2Cl－＋2H2Oeq \(=====,\s\up10(电解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑
B．氯气用于自来水消毒：Cl2＋H2O2H＋＋Cl－＋ClO－
C．浓氨水检验泄漏的氯气，产生白烟：8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2
D．氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用：HSOeq \\al(－,3)＋Cl2＋H2O===SOeq \\al(2－,4)＋3H＋＋2Cl－
【答案】B
【解析】电解饱和食盐水制取Cl2，反应的离子方程式为2Cl－＋2H2Oeq \(=====,\s\up10(电解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑，A正确；氯气用于自来水消毒，反应的离子方程式为Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，B不正确；浓氨水检验泄漏的氯气，产生白烟，反应的化学方程式为8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2，C正确；氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用是吸收Cl2，反应的离子方程式为HSOeq \\al(－,3)＋Cl2＋H2O===SOeq \\al(2－,4)＋3H＋＋2Cl－，D正确。
4．如图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。已知：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O。 向KMnO4晶体上滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。
下列有关说法正确的是 ( )
A．a处变蓝、b处变棕红，说明非金属性：Cl＞Br＞I
B．c处先变红后褪色，说明Cl2与H2O反应生成HCl
C．d处立即褪色，说明Cl2与H2O反应生成HClO
D．e处变红，说明Cl2与Fe2＋反应生成Fe3＋
【答案】D
【解析】Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2，a处变蓝、b处变棕红，可证明氧化性：Cl2＞I2、Cl2＞Br2，无法证明I2与Br2氧化性的强弱，则无法证明非金属性：Cl＞Br＞I，A项错误；氯气与水发生反应Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，H＋使试纸变红，HClO具有漂白性，可使试纸褪色，则c处先变红后褪色，能证明氯气与水反应生成了酸性物质和漂白性物质，B项错误；Cl2和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，消耗了氢氧化钠，红色褪去，不能证明生成物是HClO，C项错误；Cl2将Fe2＋氧化为Fe3＋，试纸变为红色，D项正确。
5．(2023·广东茂名市模拟)氯气性质的微型实验装置如图所示。①是浓盐酸，⑥是高锰酸钾，②至⑤是滤纸条，依次滴有氢氧化钠溶液、石蕊溶液、淀粉碘化钾溶液、含KSCN的FeCl2溶液，实验时滴几滴浓盐酸。下列说法不正确的是( )
A．③处先变红后褪色，是因为氯水具有酸性和强氧化性
B．④处变蓝色
C．⑤处变红色
D．本实验可推知氧化性：Cl2>Fe3＋>I2
【答案】D
【解析】氯气遇到水反应生成盐酸和次氯酸，具有酸性和氧化漂白性，遇到石蕊试液先变红后褪色，A正确；氯气和碘化钾反应生成碘单质，碘单质遇到淀粉变蓝色，B正确；氯气氧化氯化亚铁为氯化铁，三价铁离子遇到硫氰化钾溶液显红色，C正确；根据氧化剂的氧化性强于氧化产物，由反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知氧化性：Cl2>Fe3＋，但是无法证明Fe3＋和I2之间氧化性的大小关系，D错误。
考法02 次氯酸及其重要的盐
6．（2023·福建漳州期末）在探究新制饱和氯水成分及性质的实验中，下列根据实验现象得出的结论错误的是（ ）
A. 氯水的颜色为浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2
B. 向新制氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明新制氯水中含有Cl−
C. 新制氯水能使品红溶液褪色，说明Cl2具有漂白性
D. 向新制氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明新制氯水呈酸性
【答案】C
【解析】氯气没有漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸有漂白性，C错误。
7．[2023·山东临沂期末]下列有关含氯化合物的说法正确的是（ ）
A. HClO是弱酸，所以NaClO是弱电解质
B. 新制氯水中具有漂白性的物质是HClO
C. 检验Cl2中是否混有HCl，可以用湿润的淀粉−KI试纸
D. NaClO和CaClO2的溶液均能杀菌、消毒的原理是二者水解均呈碱性
【答案】B
【解析】NaClO 为强电解质，故A 错误；检验HCl 中是否混有Cl2，可以用湿润的淀粉−KI 试纸，故C 错误；次氯酸盐溶液能杀菌、消毒的原理是次氯酸盐中的ClO− 能与酸性物质作用生成具有强氧化性的HClO，故D 错误。
8．(2024·广西钦州一中高三月考)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．反应②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】A．①中阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，A正确；B．反应②为氯气和氢氧化钙的反应，化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O，B正确；C．题述过程中反应①②③均为氧化还原反应，反应④为化合反应，反应⑤为复分解反应，C正确；D．制备漂粉精过程中，Cl2在反应③中转化为Cl2O时还有NaCl生成，Cl原子最终没有完全转化为Ca(ClO)2，因此Cl的原子利用率小于100%，D错误。
9．数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连，可利用信息技术对化学实验进行数据的采集和分析。数字化实验得到的光照过程中氯水的pH随时间的变化情况如图。对此，下列有关说法正确的是（ ）
A. pH减小的主要原因是光照使Cl2的溶解度减小，氯气逸出导致溶液中H+浓度减小
B. 光照过程中，氯水的pH减小的同时，溶液中Cl−的浓度也不断减小
C. 溶液酸性增强的原因是光照使氯水中的次氯酸分解为HCl和O2
D. 对氯水光照时间延长，氯水的漂白性没有变化
【答案】C
【解析】氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸，次氯酸见光易分解，生成HCl 和O2，使溶液酸性增强，pH减小，A错误；光照过程中，次氯酸分解生成HCl 和O2，氯水的pH 减小的同时，溶液中氯离子的浓度增大，B错误；溶液酸性增强的原因是光照使氯水中的次氯酸分解为HCl 和O2，C正确；随着对氯水光照时间延长，次氯酸不断分解，氯水的漂白性逐渐减弱，D错误。
10．在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，下列叙述正确的是( )
A．再通入少量氯气，eq \f(cH＋,cClO－)减小
B．通入少量SO2，溶液漂白性增强
C．加入少量的碳酸钠粉末，pH增大，溶液漂白性增强
D．光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱
【答案】C
【解析】饱和氯水不能再溶解氯气，各成分的浓度不变，A项错误；SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的浓度减小，漂白性减弱，B项错误；加入少量的碳酸钠粉末，消耗H＋，使平衡正向移动，HClO的浓度增大，C项正确；光照过程中，HClO分解，生成O2和HCl，溶液中的离子浓度增大，导电性增强，D项错误。
考法03 氯气的实验室制法
11．（2023·广东深圳期末）利用如图所示装置进行Cl2的制备与性质探究实验时，下列说法正确的是（ ）
A. 装置甲中MnO2与浓盐酸的反应，只体现浓盐酸的还原性
B. 装置乙的作用是除去Cl2中混有的HCl
C. 装置丙中溶液先变红后褪色，说明Cl2具有漂白性
D. 装置丁中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
【答案】B
【解析】装置甲中MnO2 与浓盐酸反应的化学方程式为MnO2+4HCl浓 △ MnCl2+Cl2↑+2H2O，在该反应中浓盐酸体现还原性和酸性，A错误；装置甲中制备的Cl2 中混有HCl，装置乙中饱和NaCl 溶液的作用为除去Cl2 中混有的HCl，B正确；Cl2与H2O 反应生成HCl、HClO，HCl具有酸性，HClO具有酸性和漂白性，能使紫色石蕊溶液先变红后褪色，不是Cl2 具有漂白性，C错误；装置丁中发生反应的化学方程式为2FeCl2+Cl2 2FeCl3，反应中氧化剂Cl2 与还原剂FeCl2 的物质的量之比为1:2，D错误。
12．(2024·江苏扬州模拟)实验室制备NaClO消毒液，有关实验装置和原理不能达到实验目的的是( )
A．用甲装置制备Cl2
B．用乙装置除去Cl2中混有的少量HCl
C．用丙装置吸收Cl2
D．用丁装置蒸发浓缩NaClO消毒液
【答案】D
【解析】蒸发浓缩消毒液需在蒸发皿中进行，D错误。
13．(2022·广东卷)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是( )
【答案】D
【解析】A项，除杂装置，先除去HCl，后除去水蒸气，正确；B项，集气装置，氯气密度比空气大，进气管长，出气管短，正确；C项，探究氯气是否具有漂白性，正确；D项，尾气吸收应用碱液，错误。
14．四氯化钛(TiCl4)极易水解，遇空气中的水蒸气即产生“白烟”，常用作烟幕弹。其熔点为－25 ℃，沸点为136.4 ℃。某实验小组设计如下装置(部分加热和夹持装置省略)，用Cl2与炭粉、TiO2制备TiCl4。下列说法不正确的是 ( )
A．②中应盛装浓H2SO4
B．冷凝管有冷凝、回流和导气的作用
C．③中的反应中，TiO2是氧化剂，炭粉是还原剂
D．该设计存在不足，如④、⑤之间缺少防止水蒸气进入④的装置
【答案】C
【解析】已知四氯化钛极易水解，遇空气中的水蒸气即产生“白烟”，而制得的氯气中混有水蒸气，所以②中应盛装浓硫酸，故A正确；TiCl4的熔、沸点较低，制得的TiCl4应经过冷凝处理，则该装置中冷凝管具有冷凝、回流和导气的作用，故B正确；反应过程中钛的化合价不变，C项错误；因四氯化钛极易水解，所以应在装置④和⑤之间增加一个防止水蒸气进入④的装置，故D正确。
15．二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体，沸点为11 ℃，不稳定，在混合气体中的体积分数大于10%就可能发生爆炸，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。ClO2易溶于水但不与水反应，其水溶液在温度过高时有可能爆炸。某小组按照如图实验装置制备ClO2并验证其某些性质。回答下列问题：
(1)实验时A装置需要控制温度为60～80 ℃，则A装置加热的方式是__________，该加热方式的优点是__________________________________________。
(2)通入氮气的主要作用有两个，一是可以起到搅拌作用，二是________________________________________。
(3)B装置的作用是____________________。C装置用来吸收ClO2，则C中液体宜选用________(填序号)。
①热水 ②冰水 ③饱和食盐水
(4)D装置中ClO2与NaOH溶液反应可生成等物质的量的两种钠盐，其中一种为NaClO2，D装置中生成这两种钠盐的化学方程式为______________________________。饱和NaClO2溶液在温度低于38 ℃时析出晶体NaClO2·3H2O，在温度高于38 ℃时析出晶体NaClO2。请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤：a.__________；b.________；c.洗涤；d.干燥。
(5)设计一个简易实验证明二氧化氯具有永久的漂白性：
________________________________________________________。
【答案】(1)水浴加热 受热均匀，易控制反应温度
(2)降低ClO2的浓度(或减小ClO2的体积分数)，防止爆炸
(3)安全瓶，防止倒吸 ②
(4)2ClO2＋2NaOH===NaClO2＋NaClO3＋H2O 蒸发结晶 趁热过滤
(5)取少量品红溶液于试管中，通入二氧化氯，观察到品红溶液褪色，再加热已褪色的溶液，溶液不恢复红色
【解析】(2)通入氮气的主要作用有两个，一是可以起到搅拌作用，二是稀释二氧化氯，防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸。(4)D装置中ClO2与NaOH溶液反应可生成等物质的量的两种钠盐，其中一种为NaClO2，另一种为NaClO3。
考法04 溴、碘
16．鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是 ( )
①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl4 ③溴水、苯
④硝酸、AgNO3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥CCl4、淀粉溶液
A．①②④B．②③⑥
C．②④⑤ D．④⑤⑥
【答案】C
【解析】①无法鉴别三种溶液，③无法鉴别NaCl和NaBr溶液，⑥无法鉴别三种溶液。
17．下列有关卤素的说法错误的是( )
A．从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，可推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，还原性依次增强
C．淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝，反应原理用离子方程式表示为4I－＋O2＋2H2O===2I2＋4OH－
D．碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度
【答案】A
【解析】元素的非金属性强弱与其对应的氢化物溶液的酸性强弱无关，可根据其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱进行比较，A错误。
18．某小组比较Cl－、Br－、I－的还原性，实验如下：
下列对实验的分析合理的是( )
A．实验1中，白烟是(NH4)2SO4
B．根据实验1和实验2判断还原性：Br－＞Cl－
C．根据实验3判断还原性：I－＞Br－
D．上述实验利用了浓H2SO4的强酸性、强氧化性等性质
【答案】B
【解析】A项，实验1中，白烟为NH4Cl，错误；B项，实验2发生的反应为浓H2SO4氧化Br－生成Br2，实验1中生成HCl，能判断还原性Br－>Cl－，正确；C项，浓硫酸也能氧化I－生成I2，错误；D项，实验利用了浓H2SO4的难挥发性、酸性和强氧化性，错误。
19．从淡化海水中提取溴的流程如下：
下列有关说法不正确的是( )
A．X试剂可为Na2SO3饱和溶液
B．步骤Ⅲ的离子方程式：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2
C．工业上每获得1 ml Br2，需要消耗Cl2 44.8 L(标准状况下)
D．步骤Ⅳ包含萃取、分液和过滤
【答案】D
【解析】Na2SO3＋Br2＋H2O===Na2SO4＋2HBr，A正确；步骤Ⅲ利用氯的非金属性比溴强，可以通过置换反应制取Br2，B正确；步骤Ⅰ和步骤Ⅲ均使用Cl2，故制取1 ml Br2消耗2 ml Cl2，标准状况下体积为44.8 L，C正确；从浓溴水中提取溴，可利用有机溶剂(如苯)萃取溴，然后分液得到溴的有机溶液，再经蒸馏可得纯净的溴，D错误。
20．（2023·河北邯郸期中）下列叙述正确的是（ ）
A. 能使湿润的淀粉−KI试纸变蓝的物质一定是Cl2
B. 某溶液中加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I−
C. 用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次性鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液
D. 向某浅黄色的溴水中加入CCl4，振荡、静置后，上层显橙红色
【答案】C
【解析】HNO3、Br2、Cl2等都能将I− 氧化为I2，从而使淀粉变蓝，A错误；CCl4萃取溶液中的碘单质而显紫色，证明原溶液中存在I2 而不是I−，B错误；NaCl溶液、NaBr溶液、KI溶液与硝酸银溶液反应分别生成白色的氯化银沉淀、浅黄色的溴化银沉淀、黄色的碘化银沉淀，且这三种沉淀都不溶解于稀硝酸，C正确；CCl4的密度比水大，下层显橙红色，D错误。
考点02 硫及其重要化合物
考法01 硫单质
1．（2023·江苏苏州期末）下列说法正确的是（ ）
A. 硫质脆，微溶于酒精和二硫化碳
B. 硫与氢气反应，体现了硫的还原性
C. 硫与铁粉和铜粉分别反应，都可生成二价金属硫化物
D. 从硫元素的化合价角度分析，硫单质既可作氧化剂又可作还原剂
【答案】D
【解析】硫易溶于二硫化碳，A错误；硫与氢气反应生成硫化氢，其中硫元素的化合价降低，表现氧化性，B错误；硫与铜粉反应生成Cu2S，C错误；硫单质中硫元素的化合价为0价，在反应中既可以作氧化剂，化合价降低，也可以作还原剂，化合价升高，D正确。
2．下列化合物能用相应的单质直接化合制得的是( )
①CuS ②FeS ③HCl ④SO2 ⑤SO3 ⑥FeCl2⑦CuCl2
A．①②③④⑤⑥⑦ B．①②③④⑦
C．②③⑤⑦ D．②③④⑦
【答案】D
【解析】硫单质和Cl2分别发生的反应如下：
可知，②③④⑦正确。
3．下列说法中正确的是( )
A．根据化合价可知，S在化学反应中只能作还原剂
B．试管内壁上的硫黄可用CS2清洗
C．S＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))SO2，S被氧化，作氧化剂
D．硫只以化合态存在于自然界中
【答案】B
【解析】A项，0价是S的中间价态，所以S既可作氧化剂，又可作还原剂；B项，S易溶于CS2，所以可以用CS2清洗试管内壁的硫粉；C项，S被氧化，作还原剂；D项，硫在自然界中既有游离态又有化合态。
4．(2024·广东广州模拟)加热装有硫粉的试管，硫粉很快熔化为液体，继而有淡黄色气体产生。将光亮细铜丝伸入气体中，铜丝发光发热且有黑色物质生成。由上述现象不能得出的结论是( )
A．硫的熔、沸点较低
B．硫晶体属于分子晶体
C．铜丝能在硫蒸气中燃烧
D．黑色固体是Cu2S
【答案】D
【解析】加热装有硫粉的试管，硫粉很快熔化为液体，继而有淡黄色气体产生，说明硫的熔、沸点较低，因此硫晶体属于分子晶体，A、B正确；将光亮细铜丝伸入气体中，铜丝发光发热且有黑色物质生成，说明发生了化学反应，则铜丝能在硫蒸气中燃烧，C正确；根据实验现象不能得出黑色固体是Cu2S，因为CuS也是黑色的，D错误。
5．(2023·辽宁抚顺市模拟)在实验室进行铁粉和硫粉混合加热的实验，产物又进行了一系列实验，流程如下。下列说法正确的是( )
A．气体A和D含有同一物质，且均为氧化产物
B．硫元素一共参加了2个氧化还原反应
C．沉淀F可以和NaOH溶液在加热的条件下反应
D．若固体B中加浓硫酸，发生反应时被氧化的和被还原的均为同一种元素
【答案】C
【解析】首先铁粉和硫粉反应生成FeS，S和O2反应生成SO2，FeS与稀硫酸反应生成FeSO4和H2S，H2S和H2SO4(浓)反应生成S、SO2和H2O。由以上分析可知，气体A中SO2是氧化产物，气体D中SO2是还原产物，A错误；由以上分析可知，铁粉和硫粉反应生成FeS，S和O2反应生成SO2，H2S和H2SO4(浓)反应生成S、SO2和H2O，反应中S元素化合价都发生改变，故硫元素一共参加了3个氧化还原反应，B错误；沉淀F是S，S与NaOH在加热条件下反应生成Na2S、Na2SO3和H2O，C正确；固体B为FeS，FeS和浓硫酸反应生成Fe2(SO4)3、S、SO2和H2O，其中被氧化的元素为Fe和S，被还原的元素为S，故发生反应时被氧化的和被还原的不为同一种元素，D错误。
考法02 硫的氧化物
6．（2023·湖南株洲月考）下列对SO2的性质描述不正确的是（ ）
A. 无色、有刺激性气味的气体B. 和水反应生成亚硫酸
C. 能使溴水褪色，体现漂白性D. 具有还原性，能被氧气氧化
【答案】C
【解析】二氧化硫具有还原性，能和溴单质发生氧化还原反应而使溴水褪色，C错误。
7．根据SO2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是( )
【答案】C
【解析】SO2使酸性KMnO4溶液褪色是SO2还原MnOeq \\al(－,4)，SO2表现出还原性，C项错误。
8．下列关于实验室制取SO2的实验，其中叙述正确的是( )
A．甲图中可利用70%的浓硫酸和亚硫酸钠固体制取SO2
B．乙图中干燥SO2
C．可用丙图中装置和药品收集二氧化硫并吸收尾气
D．可用丁图中装置和药品检验铜和浓硫酸反应生成的CuSO4
【答案】A
【解析】碱石灰与SO2反应，碱石灰不能干燥SO2，B错误；SO2不能用澄清石灰水吸收尾气，C错误；不能把水倒入浓H2SO4中，D错误。
9．（2022·江苏卷）实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是（ ）
A. 用装置甲制取SO2气体
B. 用装置乙制取SO2水溶液
C. 用装置丙吸收尾气中的SO2
D. 用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
【答案】C
【解析】NaHSO3 与H2SO4 反应生成Na2SO4、SO2和H2O，A正确；SO2溶于水得到SO2 水溶液，B正确；SO2在饱和NaHSO3 溶液中溶解度较小，故尾气中的SO2 应用NaOH 溶液或Na2SO3 溶液吸收，C错误；用玻璃棒蘸取SO2 水溶液滴在干燥pH 试纸上可检验SO2 水溶液的酸性，D正确。
10．某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性，设计了如图实验装置。
(1)实验室用装置A制备SO2，某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后，漏斗中液体未流下，该同学怎样操作可以使分液漏斗中的液体顺利滴下：_______________________________________。
(2)实验室用装置E制备Cl2，其反应的化学方程式为___________________________________，若实验室用酸性KMnO4和浓盐酸反应制Cl2，反应的离子方程式为___________________________________。
(3)反应开始一段时间后，观察到B、D两个试管中的品红溶液都褪色，停止通气后，再给B、D两个试管分别加热；试管B中的现象为：_________________________________，试管D中的现象为：________________________________________________。
(4)若将B中品红换成Na2S溶液，通SO2一段时间后B中现象为_______________________________。
(5)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定会更强。他们将制得的SO2和Cl2按1∶1同时通入到品红溶液中，结果发现褪色效果并不像想象的那样。请你分析该现象的原因(用化学方程式表示)_______________________________________。
【答案】(1)取下分液漏斗的玻璃塞 (2)MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2MnOeq \\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O (3)褪色的品红溶液又恢复成红色 无明显现象 (4)溶液变浑浊(或有沉淀生成) (5)Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4
【解析】(1)打开A的分液漏斗活塞后，漏斗中液体未流下，说明分液漏斗内压强小于外界大气压，可以取下分液漏斗的玻璃塞使分液漏斗中的液体顺利滴下。(2)装置E适合二氧化锰与浓盐酸加热制备Cl2，反应的化学方程式是MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；酸性KMnO4和浓盐酸反应生成Cl2、氯化锰、氯化钾、水，反应的离子方程式是2MnOeq \\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。
(3)SO2、Cl2都能使品红褪色，SO2漂白具有暂时性，加热后可以恢复原色，次氯酸是氧化性漂白，具有永久性，所以给B、D两个试管分别加热，B试管褪色的品红溶液又恢复成红色，D试管无明显现象。
(4)若将B中品红换成Na2S溶液，通SO2后发生5SO2＋2Na2S＋2H2O ===3S↓＋4NaHSO3，现象是溶液变浑浊或有沉淀生成。
(5)SO2和Cl2、H2O发生氧化还原反应生成HCl和H2SO4，所以品红溶液不褪色，反应的化学方程式是Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4。
考法03 硫酸
11．（2023·河北石家庄期中）下列关于物质检验的说法中，正确的是（ ）
A. 向待检液中加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则原溶液中一定有SO42−存在
B. 向待检液中加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定有Cl−存在
C. 向待检液中加入NaOH溶液并加热，有能使紫色石蕊溶液变蓝的气体生成，则原溶液中一定有NH4+存在
D. 向待检液中加入稀盐酸，产生无色、无味的气体，则原溶液中一定有CO32−存在
【答案】C
【解析】向待检液中加入稀盐酸酸化的BaCl2 溶液，不能排除Ag+ 的干扰，可能生成AgCl 沉淀，故A 错误；向待检液中加入AgNO3 溶液，生成的白色沉淀不一定是氯化银，可能为硫酸银等，故B 错误；向待检液中加入NaOH 溶液并加热，有能使紫色石蕊溶液变蓝的气体生成，该气体为NH3，则原溶液中一定有NH4+ 存在，故C 正确；向待检液中加入稀盐酸，产生无色、无味的气体，该气体可能是CO2，则原溶液中可能存在CO32− 或HCO3−，故D 错误。
12．浓硫酸分别与三种钠盐反应，现象如图。下列分析正确的是( )
A．对比①和②可以说明还原性：Br－>Cl－
B．①和③相比可说明氧化性：Br2>SO2
C．②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致，说明酸性：H2SO4>HCl
D．③中浓H2SO4被还原成SO2
【答案】A
【解析】A项，反应①生成的红棕色气体是溴蒸气，反应②白雾是氯化氢，说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质，而不能将氯离子氧化成氯气；B项，反应③生成的是二氧化硫气体，是非氧化还原反应，而且亚硫酸钠与溴化钠不是同一类型的物质；C项，白雾说明氯化氢易挥发；D项，反应③生成的是二氧化硫气体，是非氧化还原反应。
13．(2022·广东卷)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是( )
A．Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性
B．a处变红，说明SO2是酸性氧化物
C．b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性
D．试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成
【答案】B
【解析】铜和浓硫酸反应生成CuSO4，体现浓硫酸的酸性，生成SO2，体现浓硫酸的强氧化性，故A错误；a处的紫色石蕊变红，其原因是SO2溶于水生成了酸，可说明SO2是酸性氧化物，故B正确；b处品红褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c处酸性高锰酸钾褪色，其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应，SO2体现还原性，故C错误；实验过程中试管底部出现白色固体，根据元素守恒可知，其成分为无水CuSO4，而非蓝色的CuSO4·5H2O，其原因是浓硫酸具有吸水性，将反应生成的H2O吸收，故D错误。
14．某化学兴趣小组在实验室用除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)与浓硫酸共热制取SO2并完成相关性质探究(不考虑水蒸气)。
(1)有同学认为制得的SO2中可能混有杂质，其化学式为________和________，原因是______。
(2)为验证气体成分，兴趣小组同学设计了下图所示装置进行实验探究。
①为验证并吸收SO2，装置B中加入的试剂为________，装置C中品红溶液的作用是_______；
②装置D中加入的试剂为_____；
③装置G中可能出现的现象为______；
④装置H的作用为_______。
【答案】(1)CO2 H2 铁钉中含有的C在加热条件下会和浓硫酸反应生成CO2；随着反应进行，浓硫酸变稀，铁与稀硫酸反应产生氢气 (2)①酸性KMnO4溶液(或其他合理答案也可) 检验SO2是否吸收完全 ②澄清石灰水 ③无水硫酸铜变蓝色 ④防止空气中的水蒸气进入球形干燥管而影响H2的检验
【解析】(2)①装置B中加入酸性KMnO4溶液能检验并吸收SO2，若SO2被吸收完全，装置C中品红溶液不褪色。②装置D中加入澄清石灰水，可检验气体中是否含有CO2。③装置E中浓硫酸可干燥气体，装置F中CuO与H2反应生成H2O，G中无水硫酸铜吸收水蒸气后变蓝色。
15．(2023·山东济宁模拟)某同学在研究Fe与H2SO4的反应时，进行了如图所示实验(部分夹持装置已略去)。
(1)实验Ⅰ中，铁与稀硫酸反应的离子方程式为____________________。
(2)实验Ⅱ中，铁丝表面迅速变黑，反应很快停止，其原因是____________________________。
(3)实验Ⅲ中，加热试管A，产生大量气体，B中品红溶液褪色，D处始终未检测到可燃性气体，则试管A中产生的气体是________(填化学式)，C的作用是__________________________________________。
(4)对比实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，同学们得出以下结论：
①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但原因不同，浓硫酸的氧化性源于＋6价的硫元素，稀硫酸的氧化性源于________________。
②造成反应多样性的因素有____________________________。
【答案】(1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ (2)常温下，铁遇浓硫酸发生钝化 (3)SO2 吸收SO2，防止污染环境 (4)①＋1价的氢元素 ②反应物的浓度、温度
【解析】(1)Fe和稀硫酸反应生成FeSO4和H2，离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。(2)常温下，浓硫酸与铁接触时，会使铁表面生成一层致密的氧化膜而钝化。(3)由试管A中产生的气体使品红溶液褪色，D处始终未检测到可燃性气体，可推断试管A中产生的气体为SO2，C的作用是吸收SO2，防止污染环境。(4)①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但原因不同，浓硫酸的氧化性表现在＋6价的硫元素上，稀硫酸的氧化性表现在＋1价的氢元素上。②造成反应多样性的因素有反应物的浓度、温度等。
考法04 含硫物质的转化
16．(2023·广东梅州模拟)下列化学方程式正确且符合含硫物质的性质描述的是( )
A．非金属硫单质具有氧化性：2Fe＋3Seq \(=====,\s\up17(△))Fe2S3
B．SO2是一种酸性氧化物，可与碱性氧化物反应生成盐：SO2＋Na2O2===Na2SO4
C．Na2SO3具有还原性，可吸收Cl2：Na2SO3＋Cl2===Na2SO4＋2NaCl
D．浓硫酸不易挥发，能用于制取挥发性酸：H2SO4(浓)＋NaCleq \(=====,\s\up17(微热))NaHSO4＋HCl↑
【答案】D
【解析】硫的化合价从0价变为－2价，体现出氧化性，但硫的氧化性很弱，只能生成硫化亚铁，化学方程式为Fe＋Seq \(=====,\s\up17(△))FeS，A错误；过氧化钠不是碱性氧化物，属于过氧化物，B错误；亚硫酸钠具有还原性，但需要在水的参与下才能吸收氯气，化学方程式为Na2SO3＋Cl2＋H2O===Na2SO4＋2HCl，C错误；浓硫酸不易挥发，能用于制取挥发性酸，D正确。
17．已知SO2通入BaCl2溶液无明显现象。某同学利用如图装置探究SO2与BaCl2溶液反应生成白色沉淀的条件。下列判断正确的是( )
A．e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体
B．乙中产生的一定为氧化性气体，将BaSO3氧化为BaSO4沉淀
C．玻璃管的作用是连通大气，使空气中的氧气进入广口瓶，参与反应
D．c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中，保证气体与Ba2＋充分接触
【答案】A
【解析】乙中产生的气体可以为碱性气体NH3也可以是氧化性气体，B错误；玻璃管的作用与空气相通保持恒压，C错误；当乙中产生的是NH3时，d导管不能插入溶液，避免倒吸，D错误。
18．（2023·湖南衡阳期末）硫是生命代谢与发育必不可少的元素，在微生物作用下硫循环的一种途径如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 自然界中存在游离态的硫
B. 过程①②③④均属于氧化还原反应
C. S在足量的氧气中燃烧可以一步转化为SO3
D. 人类对化石燃料的过度开采及使用会对硫循环造成巨大影响
【答案】C
【解析】自然界中存在游离态的硫，如火山口附近就有单质硫，A正确；过程①中S 元素的化合价发生变化，过程②中S 元素的化合价由+4 价变为+6 价，过程③中S 元素的化合价由−2 价变为+4 价，过程④中S 元素的化合价由−2 价变为0价，S元素的化合价均发生变化，均属于氧化还原反应，B正确；S在足量的氧气中燃烧转化为SO2，不可能一步转化为SO3，C错误；人类对化石燃料的过度开采及使用，会对硫循环造成巨大影响，D正确。
19．焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种常用的食品抗氧化剂(易被氧化)。实验室利用如图所示装置制取少量焦亚硫酸钠并探究SO2的性质(夹持装置已略去)。
请回答下列问题：(实验前已除去装置中的空气)
(1)A中反应方程式为______。
(2)关闭K2、K3，打开K1，装置B中发生反应的离子方程式为______。
观察到装置C中发生的现象是______。
(3)装置D和F的作用是______。
(4)实验前，装置E中所用蒸馏水需经煮沸后迅速冷却，目的是________，
关闭K1、K3，打开K2，一段时间后装置E中有Na2S2O5晶体析出，装置E中发生反应的化学方程式为_____。
【答案】(1)Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O (2)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋4H＋ 有黄色沉淀生成 (3)吸收SO2，防止污染空气；并防倒吸 (4)去除水中溶解的氧气 SO2＋Na2SO3===Na2S2O5↓
【解析】(2)装置A中产生的SO2进入装置B中，SO2与FeCl3溶液反应生成FeSO4、FeCl2和HCl，离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋4H＋；装置C中SO2与Na2S溶液反应生成S单质，现象为有黄色沉淀(S)生成。(3)SO2有毒，不能直接排放到空气中，可用NaOH溶液吸收。 因此装置D和F的作用是吸收SO2，防止污染空气。(4)装置E用于制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5)，但水中存在溶解的氧气，具有氧化性，影响焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的制备，因此装置E中所用蒸馏水需经煮沸后迅速冷却，目的是去除水中溶解的氧气，制备焦亚硫酸钠的化学方程式为SO2＋Na2SO3===Na2S2O5↓。
20．亚硫酸钠(Na2SO3)是一种重要的化工产品，常用作防腐剂、漂白剂、脱氯剂等。为探究Na2SO3的性质，进行了如下实验。
(1)Na2SO3中硫元素的化合价是________，属于S元素的中间价态，既具有氧化性，又具有还原性。
资料：酸性条件下，KMnO4为紫色，Mn2＋为无色。
(2)实验ⅰ中，能说明Na2SO3具有________(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)实验ⅱ中，能说明Na2S在酸性条件下被氧化的实验现象是________
(4)甲同学认为实验ⅱ的现象不能直接得出“Na2SO3具有氧化性”。
①对黄色浑浊产生的原因作出如下假设：
假设a：酸性溶液中的SOeq \\al(2－,4)具有氧化性，可产生S；
假设b：空气中存在O2，在酸性条件下，由于_______________(用离子方程式表示)，可产生S；
假设c：酸性溶液中的SOeq \\al(2－,3)具有氧化性，可产生S。
②设计实验ⅲ证实了假设a和b不是产生S的主要原因。
实验ⅲ：向Na2S溶液中加入________(填试剂)，产生有臭鸡蛋气味的气体，溶液未变浑浊。
【答案】(1)＋4价 (2)还原性 (3)加入Na2S溶液，无明显现象；再加入稀硫酸，产生黄色浑浊
(4)①4H＋＋2S2－＋O2===2S↓＋2H2O ②稀硫酸
【解析】(3)Na2SO3溶液中加入Na2S溶液，无明显现象；再加入稀硫酸，产生黄色浑浊，生成S，说明Na2S在酸性条件下被氧化。
(4)①空气中存在O2，在酸性条件下离子反应方程式为4H＋＋2S2－＋O2===2S↓＋2H2O。②实验ⅲ：向Na2S溶液中加入稀硫酸，产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S)，溶液未变浑浊，说明没有S生成，稀硫酸可以提供假设a中的SOeq \\al(2－,4)和H＋，提供假设b中的H＋。
考点03 氮及其重要化合物
考法01 氮及其氧化物
1． 汽车尾气中的氮氧化合物NOx与大气中的NH3发生如下作用，形成一种雾霾。
有关该雾霾的叙述正确的是( )
A．NOx为酸性氧化物，可形成酸雨
B．反应②是氧化还原反应
C．NH3是形成该雾霾的催化剂
D．NH3可能来自过度施用氮肥
【答案】D
【解析】NOx不一定为成盐氧化物，故A错误；五氧化二氮和硝酸中的氮的化合价相同，所以反应②是非氧化还原反应，故B错误；由图示可知氨气参与反应生成铵盐，为反应物，不是催化剂，故C错误；NH3可能来自过度施用氮肥，铵盐不稳定，易分解产生氨气，故D正确。
2．氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分，人类活动影响了氮循环中的物质转化，如图所示。下列说法中不正确的是（ ）
A. 工业合成氨属于人工固氮过程
B. 硝化过程中氮元素被还原
C. 含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化
D. 反硝化过程有助于稳定N2在大气中的含量
【答案】B
【解析】硝化过程中NH3、NH4+中−3 价的氮元素变为NO2−、NO3−中的+3 价、+5价的氮元素，氮元素的化合价升高，失电子被氧化，发生氧化反应，B错误。
3．（2023·湖南长沙月考）将盛有6 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余1 mL无色气体，则原混合气体中NO2的体积可能是（ ）
A. 0.6 mLB. 2 mLC. 2.4 mLD. 4 mL
【答案】D
【解析】NO2 和O2 的混合气体与水接触会发生反应4NO2+O2+2H2O 4HNO3、3NO2+H2O 2HNO3+NO。剩余的气体有两种可能：①剩余1 mL O2，则另外5 mL 气体发生反应4NO2+O2+2H2O 4HNO3，则NO2 的体积为5 mL×45=4 mL；②剩余1 mL NO，根据3NO2+H2O 2HNO3+NO 可知，生成1 mL NO 气体消耗NO2 的体积为3 mL，说明另外还有3 mL 气体发生反应4NO2+O2+2H2O 4HNO3，则总的NO2 的体积为3 mL+3 mL×45=5.4 mL，故D 符合题意。
4．(2024·河北石家庄二中模拟)下列有关氮的氧化物的说法正确的是( )
A．NO和NO2混合气体的尾气可以用水吸收
B．4.6 g NO2和N2O4混合气体中含有的氧原子数目小于0.2NA
C．用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别Br2(g)和NO2
D．除去NO中混有少量NO2气体时，可以用水洗涤后再干燥
【答案】D
【解析】NO与水不反应，A错误；根据原子守恒，可按NO2计算，含有的氧原子数目为0.2NA，不受平衡影响，B错误；NO2也能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，C错误；二氧化氮与水反应生成NO，用水洗涤后再干燥可除杂，D正确。
5.(2023·日照模拟)用石灰乳吸收硝酸工业的尾气(含NO、NO2)可获得Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下，下列说法不正确的是( )
A．吸收时主要反应的化学方程式为
NO＋NO2＋Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋H2O
B．采用气液逆流接触有利于尾气中NO、NO2的充分吸收
C．将石灰乳改为澄清石灰水吸收效率将会增大
D．若尾气中n(NO2)∶n(NO)＜1∶1，吸收后排放的气体中NO含量升高
【答案】C
【解析】石灰乳改为澄清石灰水，Ca(OH)2的浓度变小，吸收效率减小，C项错误。
考法02 硝酸
6．(2023·广东汕头质检)将铜丝插入浓硝酸中进行如图(a～c是浸有相应试剂的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是( )
A．Cu与浓硝酸反应，硝酸只表现出酸性，产生红棕色气体
B．a处可观察到棉花变红后褪色
C．b处观察到棉花变蓝，说明NO2具有还原性
D．c处NaOH能与产生的气体发生复分解反应
【答案】B
【解析】铜丝与浓硝酸反应生成硝酸铜、NO2和水，硝酸既表现酸性又表现氧化性，A错误；NO2溶于水生成硝酸，可使紫色石蕊试液变红，然后硝酸的强氧化性又使其褪色，B正确；b处观察到棉花变蓝，说明I－被氧化为I2，NO2具有氧化性，C错误；NaOH吸收NO2和NO尾气时可能的反应有2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O、NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，均是氧化还原反应，D错误。
7．(2023·湖北武汉华中师大附中模拟)某学习小组利用下图装置(夹持仪器已略去)验证浓、稀硝酸氧化性的相对强弱。实验现象为：①中产生大量的红棕色气体，红棕色气体在②中转为无色，气体通过③后依然为无色，通过④后转为红棕色。
已知：浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。
下列说法正确的是( )
A．实验之前不用通N2
B．①中也可加入稀硝酸
C．②和③中加入的都是水
D．⑤中只发生反应2NO2＋2OH－===NOeq \\al(－,3)＋NOeq \\al(－,2)＋H2O
【答案】D
【解析】若实验之前不通入N2，则无法判断生成的红棕色气体NO2是NO被空气中的O2氧化的还是浓硝酸还原得到的，会干扰实验，选项A错误；若①中加入稀硝酸，则会与铜生成NO为无色气体，与实验现象不符，选项B错误；装置②中为水，目的在于将反应生成的NO2溶于水，生成NO：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；装置③中为稀硝酸，验证NO是否能被其氧化，选项C错误；装置⑤为尾气处理装置，其中的溶液是氢氧化钠溶液，经过装置④气体全部转化为NO2，因此装置⑤发生的反应为2NO2＋2OH－===NOeq \\al(－,3)＋NOeq \\al(－,2)＋H2O，选项D正确。
8．(2023·铜陵模拟)将11.2 g 铜粉和镁粉的混合物分成两等份，其中一份加入200 mL的稀硝酸并加热，固体和硝酸恰好完全反应，并产生标准状况下2.24 L NO；将另一份在氧气中充分加热，最后得到m g固体。下列有关说法正确的是( )
①c(HNO3)＝2.0 ml·L－1
②c(HNO3)＝0.5 ml·L－1
③m＝8.0 ④m＝7.2
A．①④ B．①③
C．②④ D．②③
【答案】B
【解析】标准状况下2.24 L NO的物质的量为eq \f(2.24 L,22.4 L·ml－1)＝0.1 ml，生成0.1 ml NO转移电子的物质的量为0.1 ml×(5－2)＝0.3 ml；固体和硝酸恰好完全反应，生成硝酸铜和硝酸镁，铜元素和镁元素均为＋2价，根据得失电子守恒可知金属的总物质的量为eq \f(0.3 ml,2)＝0.15 ml，根据氮原子守恒，可知200 mL的稀硝酸中含有硝酸的物质的量为0.15 ml×2＋0.1 ml＝0.4 ml，该硝酸溶液的浓度为eq \f(0.4 ml,0.2 L)＝2.0 ml·L－1，故①正确，②错误；铜粉、镁粉在氧气中充分加热生成CuO、MgO，所得固体中含有氧元素的物质的量与金属的物质的量相等，则所得固体的质量为eq \f(11.2 g,2)＋16 g·ml－1×0.15 ml＝8.0 g，故③正确，④错误；根据以上分析可知，B正确。
9．对比分析下列实验所得结论正确的是( )
A．由①中收集的气体能使带火星的木条复燃可推断NO2能助燃
B．②中产生红棕色气体可以证明浓硝酸具有不稳定性
C．③中气体产物中有CO2能证明C能将浓硝酸还原
D．①②③中产生的气体通入足量水中后都无污染性气体产生
【答案】A
【解析】①中发生反应4HNO3(浓)eq \(=====,\s\up10(△))4NO2↑＋O2↑＋2H2O，收集的气体中O2的体积分数为20%，与空气中O2的体积分数(约21%)接近，而空气不能使带火星的木条复燃，由此可推断NO2能助燃，A项正确；浓硝酸能与红热的木炭反应生成NO2，不能证明浓硝酸具有不稳定性，B项错误；红热的木炭与试管中的氧气反应也能生成二氧化碳，C项错误；②③中生成的NO2溶于水后生成HNO3和NO，NO属于污染性气体，D项错误。
10．将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答下列问题：
(1)NO的体积为____L，NO2的体积为______L。
(2)参加反应的HNO3的物质的量是___________________________________________。
(3)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a ml·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为__________________________ml·L－1。
(4)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水______g。
【答案】(1)5.824 5.376 (2)1.52 ml
(3)eq \f(aV×10－3＋0.5,0.14) (4)57.8
【解析】(1)n(Cu)＝eq \f(32.64 g,64 g·ml－1)＝0.51 ml，设混合气体中NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y。根据气体的总体积为11.2 L，有：x＋y＝0.5 ml。根据得失电子守恒，有：3x＋y＝(0.51×2)ml。解方程组得：x＝0.26 ml，y＝0.24 ml。则：V(NO)＝0.26 ml×22.4 L·ml－1＝5.824 L，V(NO2)＝11.2 L－5.824 L＝5.376 L。(2)参加反应的HNO3分两部分：一部分没有被还原，显酸性，生成Cu(NO3)2；另一部分被还原成NO2和NO，所以参加反应的HNO3的物质的量为0.51 ml×2＋0.5 ml＝1.52 ml。(3)HNO3在反应中一部分变成气体，一部分以NOeq \\al(－,3)的形式留在溶液中。变成气体的HNO3的物质的量为0.5 ml。加入NaOH溶液至正好使溶液中Cu2＋全部转化为沉淀，则溶液中只有NaNO3，其物质的量为10－3aV ml，也就是以NOeq \\al(－,3)形式留在溶液中的HNO3的物质的量为10－3aV ml。所以，c(HNO3)＝eq \f(aV×10－3＋0.5,0.14) ml·L－1。(4)由得失电子守恒得：2×n(Cu)＝2×n(H2O2)，eq \f(32.64 g,64 g·ml－1)×2＝n(H2O2)×2，n(H2O2)＝0.51 ml，则m(H2O2)＝17.34 g。需30%的双氧水：17.34 g÷30%＝57.8 g。
考法03 氨 铵盐
11．如图所示是NH3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是( )
A．两个实验均表现了NH3易溶于水
B．两个实验均表现了NH3易挥发
C．两个实验均表现了NH3是碱性气体
D．两个实验均表现了NH3是还原性气体
【答案】C
【解析】实验一是氨气的喷泉实验，喷泉实验证明氨气极易溶于水，溶于水形成一水合氨弱碱溶液，滴加酚酞溶液变红色，证明氨气是碱性气体；实验二中浓氨水挥发出的氨气分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水易挥发，氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨气是碱性气体。
12．(2023·山西太原月考)下列关于氨的实验装置和操作均正确且能达到实验目的的是（ ）
A. 装置甲用于制备氨
B. 装置乙用于干燥氨
C. 装置丙用于收集氨
D. 装置丁引发喷泉的操作为打开弹簧夹，挤压胶头滴管
【答案】D
【解析】实验室制备氨常用氯化铵和氢氧化钙两种固体共热，A不符合题意；无水氯化钙能与氨发生反应，因此不能用无水氯化钙干燥氨，应该用碱石灰，B不符合题意；氨的密度比空气的密度小，应采用向下排空气法收集氨，C不符合题意；打开弹簧夹，挤压胶头滴管，使水进入圆底烧瓶中，产生压强差，形成喷泉，D符合题意。
13．探究氨气及铵盐性质的过程中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A．将集满氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨气极易溶于水
B．将pH＝11的氨水稀释1 000倍，测得pH＞8，说明NH3·H2O为弱碱
C．加热NH4HCO3固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明NH4HCO3受热不稳定
D． 将红热的铂丝伸入如图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量红棕色气体，说明氨气的氧化产物为NO2
【答案】D
【解析】氨气极易溶于水生成氨水，所以将集满氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，故A正确；常温下，pH＝11的氨水中c(OH－)＝10－3 ml·L－1，稀释1 000倍，测得pH＞8，c(OH－)＞10－6 ml·L－1，说明稀释时电离平衡正向移动，所以NH3·H2O为弱碱，故B正确；碳酸氢铵加热分解为氨气、二氧化碳和水，故C正确；氨气的催化氧化产物为NO，NO在锥形瓶口与氧气反应生成NO2，所以瓶口出现少量红棕色气体，故D错误。
14．(2023·广东茂名市模拟)实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是( )
A．①是氨气发生装置
B．②是氨气吸收装置
C．③是氨气发生装置
D．④是氨气收集、检验装置
【答案】C
【解析】装置①NH4Cl加热分解生成HCl和NH3，在试管口处NH3和HCl气体遇冷会再反应生成NH4Cl，收集不到NH3，A错误；NH3极易溶于水，NH3溶解导致导气管中气体压强减小而引发倒吸现象，装置②不能用于NH3的吸收，防倒吸装置中漏斗口与液面应接触，但插入液面之下不能防止倒吸，B错误；装置③用浓氨水加热可分解制得NH3，C正确；由于NH3的密度比空气小，因此收集NH3可以采用向下排空气法，为防止空气对流应在试管口塞一团棉花，检测NH3应用湿润的红色石蕊试纸，D错误。
15．(2023·江西上饶鄱阳一中一模)氮及其化合物在生产生活中有着广泛的应用，但同时随意排放氮的化合物也会造成环境污染问题。
Ⅰ.某研究性学习小组设计用如图所示实验装置(夹持仪器省略)制取干燥的氨气并验证NH3具有还原性，请回答下列问题：
(1)实验室制备氨气有多种方法，现欲用NH4Cl与熟石灰反应制取NH3，则甲中的气体发生装置为________(从Ⅱ中选用)。
(2)装置丙用于收集NH3，应将导管________(填“a”或“b”)延长至集气瓶底部，装置乙中盛放的试剂为________。
Ⅱ.氨是工业生产硝酸的重要原料，请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问题：
(1)氨气在“氧化炉”中所发生反应的化学方程式：___________________。
(2)“吸收塔”尾部会有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的破坏作用，通常用以下两种方法处理：
①纯碱溶液吸收法。纯碱吸收NO2的反应原理为________＋____NO2===____NOeq \\al(－,3)＋________＋____CO2(请完成离子方程式)。
②氨转化法。已知7 ml 氨恰好能将含NO和NO2共6 ml的混合气体完全转化为N2，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为________。
【答案】 Ⅰ.(1)B (2)b 碱石灰(或NaOH固体、生石灰)
Ⅱ(1)4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up17(催化剂),\s\d15(△))4NO＋6H2O
(2)①COeq \\al(2－,3) 2 1 NOeq \\al(－,2) 1 ②1∶3
【解析】Ⅰ.(1)制NH3时若选用加热NH4Cl与熟石灰的混合物的方法，则应选择固体与固体加热制气装置，且试管口应向下倾斜，所以发生装置选择B。(2)NH3的密度比空气小，所以用向上排空气法收集，应该将导管b延长到底部；装置乙起到干燥NH3的目的，可以盛装碱石灰(或NaOH固体、生石灰)。
Ⅱ.(1)氨气在“氧化炉”中发生的反应为氨气的催化氧化，化学方程式为4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up17(催化剂),\s\d15(△))4NO＋6H2O。(2)①纯碱中COeq \\al(2－,3)与NO2反应，NO2发生歧化生成NOeq \\al(－,2)与NOeq \\al(－,3)，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒写出纯碱溶液与NO2反应的离子方程式。②设NO的物质的量是x ml，NO2的物质的量是(6－x) ml，反应过程中转移的电子数是2x＋(6－x)×4＝7×3，解得x＝1.5，故混合气体中NO和NO2的物质的量之比为1.5 ml∶4.5 ml＝1∶3。
考法04 含氮物质的转化
16．部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．a可经催化氧化生成b
B．b为红棕色，可转化为c
C．密闭体系中，c存在2NO2N2O4
D．d的溶液与Cu反应可生成b或c
【答案】B
【解析】根据题图，a为NH3，b为NO，NH3可经催化氧化生成NO，A说法正确；b为NO，为无色气体，与氧气反应可转化为c，即NO2，B说法错误；＋4价的含氮氧化物有NO2、N2O4，密闭体系中，c存在2NO2N2O4，C说法正确；d为硝酸，Cu与稀硝酸溶液反应生成NO，与浓硝酸反应生成NO2，D说法正确。
17．如图是氮元素形成物质的价类二维图及氮循环的部分信息：
下列说法正确的是( )
①可通过雷电作用将b转化为c，这是一种固氮方式 ②可通过加氧化剂将e转化为f ③a→c→d→f这几个反应中，均发生了N元素被氧化的反应 ④g只具有氧化性，还可能与碱发生反应 ⑤将f转化为d必须选用合适的还原剂才能实现 ⑥h可与f反应生成i
A．①③⑤⑥B．②③④
C．①③⑥ D．①④⑤
【答案】C
【解析】根据价类图可知，a为NH3，b为N2，c为NO，d为NO2或N2O4，e为N2O5，f为HNO3，g为HNO2，h为NH3·H2O，i为铵盐或硝酸盐。
18．（2023·福建厦门月考）一定条件下，含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。
下列说法正确的是（ ）
A. 循环转化中属于固氮过程的是“反应c”和“反应b”
B. 转化过程中发生非氧化还原反应的过程只有“反应l”
C. 若“反应h”是在NO2与H2O的作用下实现的，则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2
D. 工业上可以用氢氧化钠溶液消除NO2
【答案】D
【解析】题图中属于氮的固定的是“反应c”和“反应k”，A错误；没有元素化合价变化的反应属于非氧化还原反应，则题给转化过程中非氧化还原反应为“反应a”和“反应l”，B错误；“反应h”发生的反应为3NO2+H2O 2HNO3+NO，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2，氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1，C错误；NO2能与NaOH 溶液发生反应2NO2+2NaOH NaNO2+NaNO3+H2O，所以工业上可以用氢氧化钠溶液消除NO2，D正确。
19．(2024·安徽A10联盟联考)如图是氮元素的部分“价—类”二维图，也是氮元素自然循环图，下列有关说法正确的是( )
A．由NH3到B可以一步反应实现
B．过程①和②中N2均发生氧化反应
C．过程③和④中氮元素化合价均仅升高
D．硝化细菌在适宜的温度下才可发挥作用
【答案】D
【解析】B为NO2或N2O4，NH3催化氧化只能生成NO不能生成NO2或N2O4，A错误；过程①中N2转变为氨气发生还原反应，B错误；若过程④为NO2和H2O反应生成硝酸和NO，则N元素化合价一部分升高一部分降低，C错误；硝化细菌是微生物，温度高失活，温度低活性降低，在适宜的温度下才可发挥作用，D正确。
20．(2024·广东实验中学期中)“价—类”二维图是学习元素化合物的工具，a～g分别表示氮元素的不同价态所对应的物质，其关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．可用a生成g的反应检验a
B．过量的f的水溶液可与硫酸铜溶液生成蓝色沉淀
C．通过a与c反应可以消除氮氧化物污染
D．a、b、c、e之间的相互转化不都属于氮的固定
【答案】B
【解析】根据物质类别和化合价可知，a为NH3、b为N2、c为NO、d为NO2或N2O4、e为HNO3、f为NH3·H2O、g为铵盐。NH3可与氯化氢反应生成白烟(氯化铵)，故可用氨气和盐酸反应检验氨气，A正确；Cu(OH)2能够溶于NH3·H2O，B错误；氨气和一氧化氮反应可以生成无污染的氮气和水，故可以消除氮氧化物污染，C正确；N2生成氮化合物的反应属于氮的固定，氮的化合物转化为氮的化合物的反应不属于氮的固定，D正确。
考点04 碳、硅及无机非金属材料
考法01 碳及其重要化合物
1．（2024·湖南湘潭开学考）有关碳和碳的氧化物的说法中，错误的是（ ）
A. 古代用墨书写或绘制的字画长久不变色，是因为碳的化学性质不活泼
B. 金刚石和石墨的物理性质不同，是因为它们的碳原子排列方式不同
C. 二氧化碳的大量排放是温室效应加剧的原因之一
D. 用煤火取暖时应注意通风，防止一氧化碳中毒
【答案】A
【解析】古代用墨书写或绘制的字画能长时间不变色，是因为常温下碳的化学性质比较稳定，故A 说法错误。
2．(2024·广东四校测试)利用以下装置制备、纯化CO，并探究CO和Na2O2的反应(CO＋Na2O2===Na2CO3)。下列说法正确的是( )
A．装置b中的试剂可选用无水CaCl2
B．装置d中的试剂可选用NaOH溶液
C．实验开始时，依次点燃a、c处酒精灯
D．加热一段时间后，硬质玻璃管中粉末由白色变为淡黄色
【答案】C
【解析】浓硫酸有强氧化性，故甲酸与浓硫酸反应可能产生CO2，则b中应盛放碱石灰以除去CO2，A错误；CO与NaOH溶液不反应，B错误；先点燃a处酒精灯，利用产生的CO排除装置中的空气，再点燃c处酒精灯，C正确；Na2O2生成Na2CO3，粉末由淡黄色变为白色，D错误。
3．通过资源化利用的方式将CO2转化为具有工业应用价值的产品(如图所示)，是一种较为理想的减排方式，下列说法中正确的是( )
A．CO2经催化分解为C、CO、O2的反应为放热反应
B．除去Na2CO3固体中少量NaHCO3可用热分解的方法
C．过氧化尿素和SO2都能使品红溶液褪色，其原理相同
D．由CO2和H2合成甲醇，原子利用率达100%
【答案】B
【解析】该反应应为吸热反应，A错误；碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，因此除去Na2CO3固体中少量NaHCO3可用热分解的方法，B正确；过氧化尿素使品红溶液褪色是利用它的强氧化性，而二氧化硫使品红溶液褪色是利用它与品红化合生成不稳定的无色物质，原理不相同，C错误；由碳氧原子个数比可知，二氧化碳与氢气合成甲醇的原子利用率不是100%，D错误。
4．某兴趣小组欲对草酸晶体(H2C2O4·2H2O)的分解产物进行探究，查阅相关资料得到草酸晶体的具体性质如表：
(1)对于175 ℃时的分解产物提出以下三种猜想：①CO2和H2O；②CO和H2O；③CO、CO2和H2O。无须实验验证便可判断猜想______一定不成立，理由是_______。
(2)将分解产生的气体依次通过以下装置来验证其产物(可重复使用)。
①各装置合理的连接顺序为分解产生的气体→B→____→______→_____→C→_____→_______。
②B装置的作用有两种，其一是通过______现象证明______，其二是_____。
③通过观察到______现象证明分解产物中有CO。
(3)草酸晶体受热完全分解的化学方程式为______。
【答案】(1)①、② ①、②两种猜想均违背了得失电子守恒(其他合理答案均可)
(2)①E D A E F ②白色粉末变蓝 分解产物中有H2O 使升华的草酸蒸气冷凝而除去，排除对CO2的检验的干扰 ③C中的黑色固体变红且后面澄清的石灰水变浑浊
(3)H2C2O4·2H2Oeq \(=====,\s\up10(△))CO2↑＋CO↑＋3H2O↑
【解析】(1)H2C2O4中碳元素的化合价为＋3价，反应中H、O元素的化合价均未变化，CO2中C显＋4价，CO中C显＋2价，无论生成哪种物质都会发生化合价变化，根据得失电子守恒，分解产物中CO和CO2必须都有，所以①、②两种猜想一定不成立。(2)①草酸晶体分解的产物中有H2O、CO、CO2，同时还混有草酸蒸气，所以验证其分解的产物，要考虑干扰因素，选择正确的验证方法和合理的验证顺序，结合提供的装置及其中所盛装的药品，H2O是通过无水硫酸铜来检验的，而且应当最先检验，CO2是用澄清的石灰水来检验的，但要注意草酸蒸气同样能使澄清石灰水变浑浊，故要先除草酸蒸气(可以用冷凝的方法除去)，检验CO的方法是使干燥气体通过灼热的氧化铜，看到黑色的固体变红且生成的气体能使澄清石灰水变浑浊即可确定CO存在，则各装置合理的连接顺序为分解产生的气体→B→E→D→A→C→E→F。
5.(2023·北京通州摸底)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色，熔点为101 ℃，易溶于水，受热脱水、升华，170 ℃以上分解。
回答下列问题：
(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是_____________，反应的离子方程式为_________________，
说明分解产物中含有________。装置B的主要作用是_______________________
________________。
(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。
①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、________________。装置H反应管中盛有的物质是________。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_______________________
_______________________。
(3)若将上图装置C中的澄清石灰水改为水玻璃，则装置C中的现象是_________________，反应的离子方程式为_______________________，此现象说明H2SiO3比H2CO3的酸性____________。
(4)若把上图装置C中的澄清石灰水改为饱和Na2CO3溶液，则装置C中的现象是__________________，反应的离子方程式为______________________。
【答案】(1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊 CO2＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2O CO2 冷凝(水蒸气、草酸蒸气等)，防止草酸进入装置C和Ca2＋反应生成沉淀，干扰CO2的检验
(2)①F、D、G、H、D、I CuO ②H中黑色粉末变为红色，其前的D中澄清石灰水无现象，其后的D中澄清石灰水变浑浊
(3)产生白色沉淀或变浑浊，且有气泡逸出
CO2＋SiOeq \\al(2－,3)＋H2O===H2SiO3↓＋COeq \\al(2－,3) 弱
(4)产生白色沉淀或变浑浊，有气泡逸出
2Na＋＋COeq \\al(2－,3)＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓
【解析】(1)草酸受热分解可能生成CO2、H2O，CO2能使澄清石灰水变浑浊，故在C中观察到的现象为有气泡产生，澄清石灰水变浑浊；根据C中澄清石灰水变浑浊可知草酸晶体分解产物中有CO2；草酸和Ca2＋反应生成难溶物草酸钙，冰水起到冷凝水蒸气和草酸蒸气的作用，防止草酸进入装置C和Ca2＋反应生成沉淀，干扰CO2的检验。(2)①要检验草酸分解产物可能存在CO，可通过先除去CO2和可能蒸发出的未分解的草酸，可通过将气体通入浓氢氧化钠溶液除去CO2，之后对气体进行干燥处理，则需通入无水氯化钙，然后再通入灼热的CuO，若有CO，则发生反应CO＋CuO△,Cu＋CO2，再将产生的气体通入澄清石灰水中检验是否有CO2生成，由于CO不一定完全反应，CO为有毒气体，则最后需连接尾气处理装置，故依次连接的合理顺序为A、B、F、D、G、H、D、I；CO和CuO反应生成CO2和Cu，故装置H中的物质为CuO。②若存在CO，CO＋CuO△,Cu＋CO2，H中黑色的CuO被还原为红色Cu，同时生成CO2，则D中观察到澄清石灰水变浑浊。
考法02 硅及其重要化合物
6．(2024·江苏常熟检测)下列有关硅及其化合物的说法正确的是( )
A．在粗硅的制取中发生反应2C＋SiO2eq \(=====,\s\up17(高温))2CO↑＋Si，Si被还原，所以C的还原性大于Si
B．光导纤维遇强碱不会“断路”
C．用SiO2制取硅酸，应先使SiO2与NaOH溶液反应，然后通入CO2
D．由Na2CO3＋SiO2eq \(=====,\s\up17(高温))CO2↑＋Na2SiO3可知，H2SiO3的酸性大于H2CO3
【答案】C
【解析】Si与C同主族，Si的还原性比C的强，但在高温下能发生反应2C＋SiO2eq \(=====,\s\up17(高温))2CO↑＋Si，A项错误；光导纤维的主要成分为SiO2，SiO2可与强碱反应，故光导纤维遇强碱会“断路”，B项错误；SiO2是酸性氧化物，但不能与水反应，所以制取硅酸可用可溶性硅酸盐与CO2或盐酸反应：Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓、Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓，C项正确；Na2CO3与SiO2在高温下的反应与对应酸的酸性强弱无关，该反应说明硅酸盐在高温下比碳酸盐更稳定，D项错误。
7．（2023·湖北卷）工业制备高纯硅的主要过程如下：
石英砂 焦炭 1800∼2000​∘C 粗硅 HCl300 ℃ SiHCl3 H21 100 ℃ 高纯硅
下列说法错误的是（ ）
A. 制备粗硅的反应方程式为SiO2+2C 高温 Si+2CO↑
B. 1 ml Si含Si—Si键的数目约为4×6.02×1023
C. 原料气HCl和H2应充分去除水和氧气
D. 生成SiHCl3的反应为熵减过程
【答案】B
【解析】石英砂的主要成分为SiO2，与过量焦炭反应生成硅单质和CO，则制备粗硅的化学方程式为SiO2+2C 高温 Si+2CO↑ ，故A 正确；单晶硅为共价晶体，晶体中Si 和Si—Si 键数目之比为1:2，则1 ml Si 中Si—Si 键的数目约为2×6.02×1023，故B 错误；中间产物SiHCl3 极易水解且易被氧化，则HCl 和H2 应充分去除水和氧气，防止副反应发生，故C 正确；生成SiHCl3 的反应为Sis+3HClg 300℃ SiHCl3g+H2g，反应后气体分子总数减少，为熵减过程，故D 正确。
8．高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。工业上制备高纯硅有多种方法，其中的一种工艺流程如图所示。
已知：流化床反应器的产物中，除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等。下列说法正确的是( )
A．电弧炉中发生的反应为C＋SiO2eq \(=====,\s\up10(高温))CO2↑＋Si
B．SiCl4进入还原炉之前需要经过蒸馏提纯
C．每生成1 ml 高纯硅，需要44.8 L Cl2(标准状况)
D．该工艺流程中Si的产率高，符合绿色化学要求
【答案】B
【解析】电弧炉中发生反应SiO2＋2Ceq \(=====,\s\up10(高温))Si＋2CO↑，A错误；根据已知信息可知，流化床反应器的产物中，除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等，因此进入还原炉之前需要经过蒸馏提纯，B正确；流化床反应器的产物中有多种含氯副产物，因此生成1 ml高纯硅，需要氯气的物质的量大于2 ml，C错误；流化床反应器的产物中有多种含硅副产物，导致Si的损失，不符合绿色化学要求，D错误。
9．(2023·浙江绍兴模拟)下列说法不正确的是( )
A．工业上常以98%左右的粗硅为原料制备高纯硅
B．工业上以纯碱、石膏和石英砂为原料制取玻璃
C．工业上为得到纯度较高的铜，常将火法炼铜得到的粗铜经过电解精炼制得
D．工业上常用“吹出法”从海水提溴，主要设备依次为吹出塔、吸收塔、蒸馏塔、冷凝器
【答案】B
【解析】工业上制备高纯硅，一般先制得98%左右的粗硅，再以其为原料制备高纯硅，A不符合题意；工业上以纯碱、石灰石和石英砂为原料制取玻璃，B符合题意；火法炼铜得到的粗铜中含有多种杂质，如锌、银等，工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯，C不符合题意；利用“吹出法”从海水提溴，主要包括氧化(将海水中溴离子氧化为溴单质)、吹出(利用空气将生成的溴吹出)、吸收(用二氧化硫将溴还原为氢溴酸，使其与空气分离)、蒸馏(用氯气将氢溴酸氧化为溴单质后蒸馏分离)等环节，主要设备依次为吹出塔、吸收塔、蒸馏塔、冷凝器，D不符合题意。
10．(2024·湖北黄冈中学摸底)ChatGPT是史上月活用户增长最快的消费者应用。下列说法中不正确的是( )
A．硅晶片是生产芯片的基础材料
B．芯片制造中的“光刻技术”是利用光敏树脂在曝光条件下成像，该过程涉及化学变化
C．硅在自然界中主要以单质形式存在
D．硅是应用最广泛的半导体材料
【答案】C
【解析】硅晶片是优良的半导体材料，是生产芯片的基础材料，故A正确；光敏树脂在曝光条件下成像时有新物质生成，属于化学变化，故B正确；硅元素是亲氧元素，在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在，不存在硅单质，故C错误；硅是优良的半导体材料，可用于制造和生产芯片，应用广泛，故D正确。
考法03 无机非金属材料
11．（2023·广东卷）“高山流水觅知音”。下列中国古乐器中，主要由硅酸盐材料制成的是 （ ）
【答案】C
【解析】木古琴由木材制成，骨笛由动物骨骼制成，青铜编钟由合金制成，三者均不属于硅酸盐材料，A、B、D项不符合题意。陶埙属于陶器，其主要成分是硅酸盐，C项符合题意。
12．我国很早开始生产陶器和瓷器，并在民间广泛使用。明朝宋应星编写的《天工开物·陶埏》中记载：“水火既济而土合。万室之国，日勤千人而不足，民用亦繁矣哉。”下列说法错误的是( )
A．陶瓷是传统的无机非金属材料，与光导纤维的主要成分相同
B．制作传统陶瓷的主要原料为黏土
C．陶瓷材料在高温下不易被氧化，并对酸、碱具有良好的抗腐蚀能力
D．唐三彩陶器的黄色、褐色主要是因为添加了着色剂——氧化铁
【答案】A
【解析】光导纤维的主要成分为二氧化硅，与陶瓷的主要成分为硅酸盐不同，A项错误；制作传统陶瓷的主要原料是黏土，B项正确；陶瓷的主要成分是硅酸盐，性质稳定，高温下不易被氧化，并对酸、碱具有较好的抗腐蚀能力，C项正确；唐三彩陶器的黄色、褐色主要是因为添加了不同量的氧化铁，D项正确。
13．（2023·山西太原联考）普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料制备而成的。下列说法正确的是（ ）
A. 石英砂的主要成分为SiO2，SiO2常用作太阳能板材料
B. 从组成的阴离子来看，Na2SiO3和CaSiO3都属于硅酸盐
C. 纯碱所形成的溶液能使紫色石蕊溶液变红
D. 实验室常用块状的石灰石与稀硫酸反应制备CO2
【答案】B
【解析】太阳能板材料常用硅单质，故A 错误；从组成的阴离子来看，Na2SiO3和CaSiO3 都属于硅酸盐，故B 正确；纯碱溶液显碱性，因此能使紫色石蕊溶液变蓝，故C 错误；实验室常用块状的石灰石与稀盐酸反应制备CO2，不能用稀硫酸，稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙附着在石灰石表面，阻碍反应继续进行，故D 错误。
14．(2023·北京房山区模拟)碳纳米管是一种具有特殊结构的材料，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入，其广阔的应用前景也不断地展现出来。下列关于碳纳米管的说法错误的是( )
A．碳纳米管在常温下化学性质稳定
B．碳纳米管具有比表面积大、导电等特点
C．碳纳米管是一种新型有机材料
D．碳纳米管与金刚石互为同素异形体
【答案】C
【解析】碳纳米管是碳的一种单质，碳单质在常温下化学性质稳定，属于新型无机非金属材料，A正确，C错误；碳纳米管具有纳米尺度的直径，比表面积大，有相当高的强度和优良的电学性能，B正确；碳纳米管与金刚石都是碳的单质，二者互为同素异形体，D正确。
15．(2023·浙江杭州模拟)化学物质用途广泛，下列说法不正确的是( )
A．高纯度的硅可用作光导纤维
B．碳酸氢钠可用于烘焙糕点
C．铁红可用于油漆和橡胶的红色颜料
D．碳化硅可用作砂纸和砂轮的磨料
【答案】A
【解析】用于光导纤维的为二氧化硅，故A错误；NaHCO3受热分解生成CO2气体，所以可用于烘焙糕点，故B正确；Fe2O3俗称铁红，为红棕色物质，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，故C正确；碳化硅是硬度大的新型无机非金属材料，常用作砂纸、砂轮的磨料，故D正确。
考点01氯及其重要化合物
（限时：15 min）
考法01氯气的性质
考法02次氯酸及其重要的盐
考法03氯气的实验室制法
考法04溴、碘
考点02硫及其重要化合物
（限时：20 min）
考法01硫单质
考法02硫的氧化物
考法03硫酸
考法04 含硫物质的转化
考点03氮及其重要化合物
（限时：20 min）
考法01氮及其氧化物
考法02硝酸
考法03 氨 铵盐
考法04 含氮物质的转化
考点04碳、硅及无机非金属材料
（限时：10 min）
考法01 碳及其重要化合物
考法02 硅及其重要化合物
考法03 无机非金属材料
包装
钢瓶
储运
要求
远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质；设置氯气检测仪
泄漏
处理
NaOH、NaHSO3溶液吸收
项目
实验1
实验2
实验3
装置
现象
溶液颜色无明显变化；把蘸浓氨水的玻璃棒靠近试管口，产生白烟
溶液变黄；把湿润的淀粉KI试纸靠近试管口，变蓝
溶液变成深紫色；经检验溶液含单质碘
选项
溶液
现象
结论
A
含HCl、BaCl2的FeCl3溶液
产生白色沉淀
SO2有还原性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有漂白性
D
溴水
橙色褪去
SO2有还原性
实验序号
实验试剂X
实验现象
ⅰ
KMnO4溶液、
稀硫酸
紫色褪去，变为无色
ⅱ
Na2S溶液、稀硫酸
__________________________
熔点
沸点
热稳定性
其他
101～102 ℃
150～160 ℃升华
100.1 ℃分解出水，175 ℃分解成气体
与Ca(OH)2反应产生白色沉淀(CaC2O4)
A.九霄环佩木古琴
B.裴李岗文化骨笛
C.商朝后期陶埙
D.曾侯乙青铜编钟