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广东省惠州市惠州中学2023-2024学年高一下学期4月期中考试化学试题（原卷版+解析版）
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考试时间：75分钟 满分：100分
相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Fe-56 Cu-64
一、选择题：共16小题，共44分(第1-10小题，每题2分；第11～16小题， 每小题4分，每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列关于硅及其化合物的说法错误的是
A. 二氧化硅是制光导纤维的主要原料B. 高纯度硅单质广泛用于制作半导体材料
C. 普遍玻璃的主要成分为硅酸盐D. 属于酸性氧化物，溶于水可制硅酸
【答案】D
【解析】
【详解】A．二氧化硅对光具有良好的全反射作用，是制光导纤维的主要原料，A正确；
B．高纯度硅单质是良好的半导体材料，B正确；
C．普通玻璃的化学组成是等，主要成分为硅酸盐，C正确；
D．难溶于水，D错误。
故选D。
2. 化学知识无处不在，下列与古诗文记载对应的化学知识不正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．“黄长者为宅煮糖，宅垣忽坏，去土而糖白”，蔗糖变白的原因是利用黄泥的吸附作用，能将红糖中的色素去掉而变成了白糖，A正确；
B．冰和水是同种物质的不同状态，冰变为水属于物理变化，没有新物质产生，不是化学变化，因此不属于吸热反应，B错误；
C．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”即为铁置换出铜盐中的铜，C正确；
D．该古诗文指研磨KNO3不用铁碾在石臼中研磨，相互撞击产生火花后果不堪设想，说明KNO3不稳定，撞击易爆炸，D正确；
故选B。
3. 下列有关化学用语表述正确的是
A. 质子数为17，中子数为20，电子数为18的微粒符号：
B. O2F2的电子式：
C. 用电子式表示氧化钠的形成过程：
D. N2H4的结构式：
【答案】A
【解析】
【详解】A．表示质子数为17，中子数为20，电子数为18的微粒，故A正确；
B．O2F2的电子式：,故B错误；
C．用电子式表示氧化钠的形成过程：，故C错误；
D．N2H4结构式：，故D错误；
答案选A。
4. 下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是
A. 高温条件下炭与水蒸气反应B. Ba(OH)2·8H2O与氯化铵反应
C. 硫酸与氢氧化钠的反应D. 氢气在氧气中的燃烧反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.高温条件下炭与水蒸气的反应是吸热反应，反应中有元素的化合价变化，是氧化还原反应，故A符合题意；
B.Ba(OH)2·8H2O与氯化铵反应是吸热反应，反应中没有元素的化合价变化，不是氧化还原反应，故B不符合题意；
C.硫酸与氢氧化钠的反应是放热反应，反应中没有元素的化合价变化，不是氧化还原反应，故C不符合题意；
D.氢气在氧气中的燃烧反应是放热反应，反应中有元素的化合价变化，是氧化还原反应，故D不符合题意；
故选A。
5. 下列离子方程式中，正确的是
A. NH4C1溶液与浓NaOH溶液共热：+OH-NH3↑+H2O
B. 铜与稀硝酸的反应：Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O
C. 用NaOH溶液吸收过量SO2：SO2+2OHˉ=+H2O
D. 向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸：Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．NH4C1溶液与浓NaOH溶液共热，发生复分解反应产生NaCl、NH3、H2O，反应的离子方程式为：+OH-NH3↑+H2O，A正确；
B．铜与稀硝酸的反应产生NO气体，反应的离子方程式为：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O，B错误；
C．用NaOH溶液吸收过量SO2，反应产生，离子方程式为：SO2+OHˉ=，C错误；
D．不符合物质反应的微粒个数比，离子方程式应该为：Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O，D错误；
故合理选项A。
6. 设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 在常温常压下，1.7gNH3含有的原子数为0.4NA
B. 标准状况下，2.24LH2O含有的共价键数为0.2NA
C. 0.2ml·L-1Na2SO4溶液中，Na+的数目为0.4NA
D. 50mL18ml·L-1硫酸与足量铜共热，转移的电子数为0.9NA’
【答案】A
【解析】
【详解】A．常温常压下，1.7gNH3物质的量为0.1ml，含有的原子数为0.4NA，A正确；
B．标准状况下H2O不是气体，不能计算物质的量， B错误；
C．溶液只给出浓度未给体积无法计算物质的量，C错误；
D．，随着反应的进行，浓硫酸变稀反应停止，50mL18ml·L-1硫酸不可能反应完全，转移的电子数小于0.9NA，D错误；
故选A。
7. 硫元素的“价-类”二维图如图所示(G、H均为正盐)。下列有关叙述正确的是
A. 可用稀盐酸和BaCl2溶液检验G中的阴离子
B. D能使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了D的漂白性
C. F的浓溶液能干燥气体B
D. 自然界中没有A单质
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据价类二维图可知，G中阴离子为SO，检验SO：先加入稀盐酸，排除其他离子干扰，无现象后，再加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，则说明含有SO，故A正确；
B．D为SO2，二氧化硫具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故B错误；
C．F浓溶液为浓硫酸，浓硫酸具有强氧化性，B为H2S，H2S具有强还原性，浓硫酸能氧化H2S，不能用浓硫酸干燥硫化氢，故C错误；
D．A为硫单质，自然界中含有游离态的硫，如火山口附近，故D错误；
答案为A。
8. 下列各组离子在稀硝酸中能大量共存的是
A. 、、、B. 、、、
C. 、、、D. 、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A．、不能大量共存，故A项错误；
B．硝酸有强氧化性，、不能大量共存，故B项错误；
C．离子之间都不反应，可以共存，故C正确；
D． 、在酸中不能大量共存，发生反应生成氯气，故D项错误；
答案选C。
9. 短周期的X、Y、Z、W、R五种主族元素，原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素，Y、W同主族，W的最高正价是其最低负价绝对值的3倍，Z的二价阳离子与氖原子具有相同的核外电子排布。下列说法正确的是（ ）
A. X与Y形成的化合物只有一种
B. 单质的氧化性：R＞W
C. Y、Z形成的化合物为共价化合物
D. Z、W、R最高价氧化物对应的水化物相互之间可发生反应
【答案】B
【解析】
【分析】X是原子半径最小的元素，则X为H元素；W的最高正价是其最低负价绝对值的3倍，则其最高正价为+6价，最低负价为-2价，则为S元素；Y、W同主族，所以Y为O元素；Z的二价阳离子与氖原子具有相同的核外电子排布，则Z为Mg元素；R为短周期主族元素，且原子序数大于S，则R为Cl元素；
【详解】A．H和O可以形成H2O2、H2O两种化合物，故A错误；
B．非金属越强单质的氧化性越强，非金属性Cl>S，所以氯气的氧化性大于S，故B正确；
C．MgO为离子化合物，故C错误；
D．S元素最高价氧化物的水化物为硫酸，Cl元素最高价氧化物的水化物为高氯酸，高氯酸和硫酸不反应，故D错误；
故答案为B。
10. 某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是
A. a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B. a和b用导线连接时，铜片做正极，发生的电极反应为：
C. 无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色直接变成黄色
D. a和b用导线连接后，片上发生氧化反应，溶液中的向铜电极移动
【答案】C
【解析】
【详解】A．a和b不连接时，没有共存原电池，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁片上会有金属铜析出，故A正确；
B．a和b用导线连接时，构成原电池，铁是负极、铜是正极，正极发生还原反应，正极发生的电极反应为：，故B正确；
C．无论a和b是否连接，铁失电子生成Fe2+，铁片均会溶解，溶液均从蓝色变成浅绿色，故C错误；
D．a和b用导线连接后，构成原电池，铁是负极、铜是正极，片上发生氧化反应，溶液中的向铜电极移动，故D正确；
选C。
11. 将气体X、Y置于容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：。反应进行到4s末，测得X为 0.5 ml，Y为 0.4 ml，Z为 0.2 ml。则用反应物X浓度的减少来表示该反应速率为
A. 0.025 B. 0.0125
C. 0.05 D. 0.1
【答案】C
【解析】
【详解】反应进行到4s末，测得Z为 0.2 ml，根据方程式可知消耗X是0.4ml，浓度是0.2ml/L，则用反应物X浓度的减少来表示该反应速率为0.2ml/L÷4s＝0.05。
答案选C。
12. 下列实验中，对应的现象以及结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．硝酸具有强氧化性，与铁反应生成硝酸铁，过量铁粉与Fe3+反应生成Fe2+，充分反应后，因溶液中不含Fe3+，滴加KSCN溶液后，溶液不变红，故A错误；
B．二氧化硫能与氯气发生SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，新制氯水褪色，体现二氧化硫有还原性，故B正确；
C．浓硫酸不具有挥发性，两者靠近时不能出现白烟，故C错误；
D．虽然Mg比Al活泼，但Mg不与NaOH溶液反应，而Al可以，依次该装置中Al为负极，Mg为正极，Al溶解，Mg片上有气泡冒出，故D错误；
答案为B。
13. 下列装置或操作一定能达到实验目的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．氨气的密度小于空气，应用向下排空气法收集，故A错误；
B．NO不溶于水，且不与水反应，因此可用排水法收集，故B正确；
C．木炭与浓硫酸反应生成CO2、SO2，CO2、SO2均能使澄清石灰水变浑浊，该实验不能验证反应是否有CO2生成，故C错误；
D．本题利用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，判断非金属性强弱，HCl不是氯元素最高价氧化物的水化物，因此不能判断出氯元素与另外两种元素非金属性强弱，故D错误；
答案为B。
14. 工业上采用与在350℃左右反应生成，之后将其还原、结晶得到高纯度的单晶硅产品。已知的熔点为℃，沸点为33℃，且遇和均剧烈反应。现要在实验室中制取少量，其实验装置如下图所示，则下列说法正确的是
A. 反应时，应该先点燃“粗硅”处的酒精灯
B. 使用浓和混合加热制取利用了浓的脱水性和强酸性
C. 冰盐浴的目的为降低收集容器的温度，使冷凝为液体
D. 可以用无水替换干燥管中的碱石灰
【答案】C
【解析】
【分析】浓硫酸与氯化钠反应生成氯化氢，与在350℃左右反应生成，的熔点为℃，沸点为33℃，用冰盐浴冷却，碱石灰防止空气中的水进入装置中，同时吸收尾气HCl。
【详解】A． 反应时，应该先点燃“NaCl”处的酒精灯，产生的氯化氢赶走装置中空气，故A错误；
B． 使用浓和混合加热制取利用了浓的高沸点制取低沸点的氯化氢，故B错误；
C． 的熔点为℃，沸点为33℃，冰盐浴的目的为降低收集容器的温度，使冷凝为液体，故C正确；
D． 干燥管中的碱石灰，防止空气中的水进入装置中，同时吸收尾气HCl，不可以用无水替换，氯化钙不能吸收氯化氢，故D错误；
故选C。
15. 化学电源在日常生活中有广泛应用。下列说法正确的是（ ）
A. 图I所示装置工作时，电子由锌片经浸有稀硫酸的滤纸流向铜片
B. 图II干电池为一次电池，工作时做还原剂
C. 图III铅蓄电池是二次电池，工作时负极反应为
D. 图IV氢氧燃料电池中正极反应为
【答案】D
【解析】
【详解】A．锌片、铜片和稀硫酸形成原电池装置，锌片为负极失电子，电子应经导线流向铜片，故A错误；
B．干电池为一次电池，其中二氧化锰为氧化剂，故B错误；
C．铅蓄电池是二次电池，其中铅为负极失电子生成铅离子，但是铅离子会进一步与电解质溶液中的硫酸根离子反应生成硫酸铅沉淀，负极反应为,故C错误；
D．氢氧燃料电池，通入氧气端为正极，发生得电子的还原反应，在酸性环境下电极反应为，故D正确；
答案选D。
16. 一种以黄铁矿(主要成分是，设杂质均不参与反应)为原料生产硫酸的简要流程图如图：
下列说法正确的是
A. 黄铁矿“煅烧”时反应的化学方程式为
B. 依据上述流程，当最终生成0.1ml时，共转移7ml电子
C. “吸收”时若用水吸收三氧化硫会有酸雾产生
D. 标准状况下，22.4L中含有的原子总数为
【答案】C
【解析】
【详解】A．黄铁矿“煅烧”时反应的化学方程式为，故Ａ错误；
B．根据煅烧反应，结合元素守恒，生成0.1ml时有0.05ml反应0.1mlSO2，转移0.55ml电子， 0.1mlSO2被氧化为SO3时转移0.2ml电子，故共转移7.5ml电子,故B错误；
C．“吸收”时若用水吸收三氧化硫时，有放出大量的热，形成酸雾，故C正确；
D．标准状况下， 为非气态，不能根据气体摩尔体积计算22.4L的物质的量和原子总数，故D错误。
答案为C。
二、非选择题：共56分。
17. 能量以多种不同的形式存在，并能相互转化。
Ⅰ．合成氨反应在化工生产中具有重要意义。
（1）氮元素在周期表的位置为_______，氨气的电子式为_______。
（2）合成氨反应为放热反应，下列图示表示的过程也为放热反应的是_______。(填字母)
a． b． c．
（3）合成氨工业中，合成塔中每产生，放出热量，已知断开键、键分别需要吸收的能量为，则键断裂吸收的能量为______(保留到小数点后一位)。
Ⅱ．电池的发明是储能和供能技术的巨大进步，如图所示的原电池装置，插入电解质溶液前和电极质量相等。
（4）电解质为稀盐酸时，图中箭头的方向表示_______(填“电子”或“电流”)的流向，铁棒上的电极反应式为_______。
（5）电解质溶液更换为X时，电极质量变化曲线如图所示。
①X可以是_______。
A．稀硫酸 B．溶液 C．浓硝酸 D．溶液
②时电极的质量a为_______g。
【答案】（1） ①. 第二周期第ⅤA族 ②.
（2）b （3）391
（4） ①. 电流 ②. Fe -2e- =Fe2+
（5） ①. B ②. 9.2
【解析】
【小问1详解】
氮原子核外有两个电子层，且最外层有5个电子，所以氮元素位于第二周期第VA族；
氨气是由氮原子和氢原子通过3个N-H键形成，即氨气电子式为；
【小问2详解】
a．反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，a项不符合题意；
b．铝片和盐酸反应为放热反应，b项符合题意；
c．化学键断裂吸收的能量大于成键释放的能量，该反应为吸热反应，c项不符合题意；
故选b；
【小问3详解】
反应焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量，工业合成氨反应为：3H2+N22NH3，则3×436+945.8-6×N-H键键能=-92.2，所以N-H键键能为391kJ/ml，则键断裂吸收的能量为391kJ；
【小问4详解】
溶液形成的原电池中，活泼金属铁是负极、铜是正极，又电流是从正极流向负极，所以图示箭头的方向表示的是电流方向；
活泼金属铁是负极发生失电子的氧化反应，即铁棒上的电极反应为；
【小问5详解】
根据图可以看出，金属铁电极质量减少、金属铜电极质量增加，所以金属铁是负极，铜电极为正极、且质量增加，即正极上会析出金属，所以溶液中含有排在氢后边的金属阳离子，可以是硫酸铜溶液，答案选B；
6min时铁电极质量减少质量：6g-3.2g=2.8g，根据电极反应：，此时减少铁的物质的量是，转移电子是0.1ml，又正极发生反应：，则正极上析出金属铜0.05ml，质量为，此时铜电极的质量为：6g+3.2g=9.2g。
18. 一定温度下，在的密闭容器中，两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：
（1）反应的化学方程式为_______。
（2）反应达到最大限度的时间是______，该时间内的平均反应速率______。
（3）判断该反应达到平衡状态的依据是_______。
A. 该条件下，正、逆反应速率都为零
B. 该条件下，混合气体的密度不再发生变化
C. 该条件下，混合气体的压强不再发生变化
D. 该条件下，单位时间内消耗的同时，消耗
（4）能加快反应速率的措施是_______。
A. 升高温度
B. 容器容积不变，充入惰性气体
C. 容器压强不变，充入惰性气体
D. 使用催化剂
（5）反应进行到4min时，N的转化率为_______。
【答案】（1）2N(g)M(g)
（2） ①. 6 ②. 0.25ml⋅L-1⋅min-1 （3）CD （4）AD
（5）50％
【解析】
【小问1详解】
反应进行到6min时，N减少8ml-2ml=6ml，M增加5ml-2ml=3ml，因此反应的化学方程式为2N⇌M；
【小问2详解】
根据题图可知反应进行到6min时物质的物质的量不再发生变化，因此反应达到最大限度的时间是6min，该时间内的平均反应速率；
【小问3详解】
A．达到平衡状态时正、逆反应速率相等，但不能为零，A错误；
B．密度是混合气体的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，因此在该条件下，混合气体的密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，B错误；
C．正反应体积减小，则该条件下，混合气体的压强不再发生变化能说明反应达到平衡状态，C正确；
D．该条件下，单位时间内消耗2mlN表示正反应速率，消耗1mlM，表示逆反应速率，一正一逆，速率之比为化学计量是数之比，说明反应达到平衡状态，D正确；
故选CD；
【小问4详解】
A．升高温度反应速率加快；
B．容器容积不变，充入惰性气体 Ar，反应物浓度不变,反应速率不变；
C．容器压强不变，充入惰性气体Ar容器容积增大，反应物浓度减小，反应速率减小；
D．使用正催化剂，反应速率加快
故选AD；
【小问5详解】
反应进行到4min时，N的转化率为。
19. 草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料，一种利用含钴废料(主要成分为C2O3，含少量Fe2O3、ZnO、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取CC2O4的工艺流程如下：
已知：①Ca2+、Mg2+均能与F-生成沉淀；
②ZnO与Al2O3化学性质相似，既能溶于强酸又能溶于强碱
（1）“550℃焙烧”的目的是_______。
（2）“浸出液”主要成分是_______。
（3）“钴浸出”过程中C3+转化为C2+，反应的离子方程式为_______。
（4）“净化除杂1”过程中，先在40 ~ 50℃加入H2O2，控制温度不能太高的原因是_______，H2O2的作用是_______(用离子方程式表示)。
（5）在空气中焙烧CC2O4生成C3O4和一种气体，请写出该反应的化学方程式：_______。
【答案】（1）除去碳和有机物
（2）Na[Al(OH)4]、Na2[Zn(OH)4](或NaAlO2、Na2ZnO2 )
（3）
（4） ①. 防止过氧化氢受热分解 ②. 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
（5）3CC2O4+2O2C3O4+6CO2（反应条件可以写高温）
【解析】
【分析】550℃焙烧含钴废料(主要成分为C2O3，含少量Fe2O3、ZnO、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)除去碳和有机物，加入氢氧化钠溶液，其中Al2O3溶解生成NaAlO2、Na2ZnO2，C2O3、Fe2O3、CaO、MgO不溶，过滤，则浸出液的主要为NaAlO2、Na2ZnO2，向过滤得到的固体加入稀硫酸和亚硫酸钠，Na2SO3将C3+、Fe3+还原为C2+、Fe2+，可得CCl2、FeCl2、MgCl2、CaCl2，在40～50℃加入H2O2，氧化Fe2+氧化为Fe3+，再使Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀，过滤后所得滤液主要含有CCl2、MgCl2、CaCl2，用NaF溶液除去钙、镁，过滤后，滤液中主要含有CCl2，加入草酸铵溶液得到草酸钴；
【小问1详解】
“550℃焙烧”的目的是除去碳和有机物；
【小问2详解】
“浸出液”的主要成分是ZnO与Al2O3溶于氢氧化钠溶液生成的NaAlO2、Na2ZnO2；
【小问3详解】
“钴浸出”过程中C3+转化为C2+，反应的离子方程式为2C3++SO32-+H2O=2C2++SO42-+2H+；
【小问4详解】
“净化除杂1”过程中，先在40 ~ 50℃加入H2O2，控制温度不能太高的原因是防止温度过高导致过氧化氢分解；H2O2其作用是将亚铁离子氧化为铁离子，2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；
【小问5详解】
在空气中焙烧CC2O4生成C3O4和一种气体，由元素守恒可知，该气体为CO2，故煅烧的方程式为：。
20. 亚硝酸钠(NaNO2)被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛。以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如图所示(部分夹持装置略)。
已知：①NaNO2为白色固体，具有氧化性和还原性；
②室温下，；
③；
④酸性条件下，NO或都能与反应生成和。
回答下列问题：
（1）组装好仪器后，首先进行的操作是_____，装入药品后，需要先通入一段时间N2的目的是排除装置内的空气，防止NO被空气中的氧气氧化，实验结束后仍需通一段时间N2，其目的是___。
（2）写出装置A中发生的主要反应的化学方程式：_______。
（3）装置B中观察到的现象是_______，装置F的作用是_______。
（4）检验装置D产物中有亚硝酸钠的方法是_______。
（5）工业制得的NaNO2产品中往往混有Na2CO3等杂质，现对产品的纯度进行测定，步骤如下：
①配制250mL溶液：称取固体产品4.000g，用新煮沸并冷却的蒸馏水在烧杯中溶解，完全溶解后，全部转移至____中，加蒸馏水至刻度线。
②测定：取25.00mL溶液于锥形瓶中，用0.1000ml·L-1酸性KMnO4溶液进行测定(已知杂质不与酸性KMnO4溶液反应)，实验数据如下表所示：
根据表中数据，计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数为_______(保留4位有效数字)。
【答案】（1） ①. 检查装置气密性 ②. 将装置中残留的NO全部排入E装置中被吸收，防止拆卸装置时污染空气
（2）
（3） ①. 有无色气泡产生，铜逐渐溶解，溶液变为蓝色 ②. 防倒吸
（4）取少量样品于试管中，加入稀盐酸，产生无色气体，遇到空气变为红棕色
（5） ①. 250mL容量瓶 ②. 90.56%
【解析】
【分析】装置A中发生反应是浓硝酸和木炭加热反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，装置A中生成的二氧化氮进入装置B生成硝酸，B中发生反应3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，仪器C为干燥管，利用其中的碱石灰来干燥一氧化氮气体和吸收二氧化碳气体，D中发生2NO+Na2O2=2NaNO2，E为球形干燥管，防止G中的水蒸气进入D中与过氧化钠反应，G为尾气处理，吸收尾气防止污染。
【小问1详解】
①装置中涉及气体的生成和反应，故组装好仪器后，首先进行的操作是检查装置气密性；
②反应后部分有毒气体NO会滞留在装置中，通一段时间N2，目的是将装置中残留的NO全部排入E装置中被吸收，防止拆卸装置时污染空气；
【小问2详解】
浓硝酸和木炭加热反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，发生的主要反应的化学方程式：；
【小问3详解】
①装置B中发生反应3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，观察到的现象是有无色气泡产生，铜逐渐溶解，溶液变为蓝；
②装置F的作用是起到安全瓶的作用，防倒吸；
【小问4详解】
已知，3NaNO2+3HCl=3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O，生成NO会和空气中氧气生成红棕色的二氧化氮气体，故检验装置D产物中有亚硝酸钠的方法是取少量样品于试管中，加入稀盐酸，产生无色气体，遇到空气变为红棕色；
【小问5详解】
①配制一定物质的量浓度的溶液，所需的步骤有计算、称量、溶解（冷却）、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签，故配制250mL溶液：称取固体产品4.000g，用新煮沸并冷却的蒸馏水在烧杯中溶解，完全溶解后，全部转移至250mL容量瓶中，加蒸馏水至刻度线；
②由于第四组数据偏高，应该舍弃；其它三组消耗标准液平均体积为21.00mL，25mL样品消耗高锰酸钾的物质的量为0.1000ml/L×0.021L=0.0021ml，则250mL样品溶液会消耗高锰酸钾的物质的量为0.0021ml×=0.021ml，根据化合价变化可得反应关系式：，则4.000g样品中含有亚硝酸钠的物质的量为0.021ml×=0.0525ml，质量为69g/ml×0.0525ml=3.6225g，所得固体中亚硝酸钠的质量分数为：。常见古诗文记载
化学知识
A
《泉州府志》：元时南安有黄长者为宅煮糖，宅垣忽坏，去土而糖白，后人遂效之。
泥土具有吸附作用，能将红糖变白糖
B
《荀子·劝学》：冰水为之，而寒于水。
冰的能量低于水，冰变为水属于吸热反应
C
“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”
铁与硫酸铜反应生成铜
D
《天工开物》：凡研硝(KNO3)不以铁碾入石臼，相激火生，祸不可测。
性质不稳定，撞击易爆炸
选项
实验
现象
结论
A
将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液
有气体生成，溶液呈血红色
稀硝酸将Fe氧化为Fe3+
B
将SO2通入盛有2mL新制氯水的试管中
新制氯水褪色
SO2有还原性
C
蘸有浓硫酸的玻璃板与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近
有白烟生成
浓硫酸与浓氨水反应生成硫酸铵
D
将铝片和镁片用导线相连，一起插入NaOH溶液中，形成原电池
镁片溶解，铝片有气泡冒出
金属活泼性：Mg﹥Al
A．用于制备并收集少量干燥氨气
B．排水法收集NO
C．验证反应是否有CO2生成
D．验证非金属性：Cl>C>Si
测定次数
第一次
第二次
第三次
第四次
消耗KMnO4溶液体积/mL
20.98
21.02
21.00
21.60
考试时间：75分钟 满分：100分
相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Fe-56 Cu-64
一、选择题：共16小题，共44分(第1-10小题，每题2分；第11～16小题， 每小题4分，每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列关于硅及其化合物的说法错误的是
A. 二氧化硅是制光导纤维的主要原料B. 高纯度硅单质广泛用于制作半导体材料
C. 普遍玻璃的主要成分为硅酸盐D. 属于酸性氧化物，溶于水可制硅酸
【答案】D
【解析】
【详解】A．二氧化硅对光具有良好的全反射作用，是制光导纤维的主要原料，A正确；
B．高纯度硅单质是良好的半导体材料，B正确；
C．普通玻璃的化学组成是等，主要成分为硅酸盐，C正确；
D．难溶于水，D错误。
故选D。
2. 化学知识无处不在，下列与古诗文记载对应的化学知识不正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．“黄长者为宅煮糖，宅垣忽坏，去土而糖白”，蔗糖变白的原因是利用黄泥的吸附作用，能将红糖中的色素去掉而变成了白糖，A正确；
B．冰和水是同种物质的不同状态，冰变为水属于物理变化，没有新物质产生，不是化学变化，因此不属于吸热反应，B错误；
C．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”即为铁置换出铜盐中的铜，C正确；
D．该古诗文指研磨KNO3不用铁碾在石臼中研磨，相互撞击产生火花后果不堪设想，说明KNO3不稳定，撞击易爆炸，D正确；
故选B。
3. 下列有关化学用语表述正确的是
A. 质子数为17，中子数为20，电子数为18的微粒符号：
B. O2F2的电子式：
C. 用电子式表示氧化钠的形成过程：
D. N2H4的结构式：
【答案】A
【解析】
【详解】A．表示质子数为17，中子数为20，电子数为18的微粒，故A正确；
B．O2F2的电子式：,故B错误；
C．用电子式表示氧化钠的形成过程：，故C错误；
D．N2H4结构式：，故D错误；
答案选A。
4. 下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是
A. 高温条件下炭与水蒸气反应B. Ba(OH)2·8H2O与氯化铵反应
C. 硫酸与氢氧化钠的反应D. 氢气在氧气中的燃烧反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.高温条件下炭与水蒸气的反应是吸热反应，反应中有元素的化合价变化，是氧化还原反应，故A符合题意；
B.Ba(OH)2·8H2O与氯化铵反应是吸热反应，反应中没有元素的化合价变化，不是氧化还原反应，故B不符合题意；
C.硫酸与氢氧化钠的反应是放热反应，反应中没有元素的化合价变化，不是氧化还原反应，故C不符合题意；
D.氢气在氧气中的燃烧反应是放热反应，反应中有元素的化合价变化，是氧化还原反应，故D不符合题意；
故选A。
5. 下列离子方程式中，正确的是
A. NH4C1溶液与浓NaOH溶液共热：+OH-NH3↑+H2O
B. 铜与稀硝酸的反应：Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O
C. 用NaOH溶液吸收过量SO2：SO2+2OHˉ=+H2O
D. 向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸：Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．NH4C1溶液与浓NaOH溶液共热，发生复分解反应产生NaCl、NH3、H2O，反应的离子方程式为：+OH-NH3↑+H2O，A正确；
B．铜与稀硝酸的反应产生NO气体，反应的离子方程式为：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O，B错误；
C．用NaOH溶液吸收过量SO2，反应产生，离子方程式为：SO2+OHˉ=，C错误；
D．不符合物质反应的微粒个数比，离子方程式应该为：Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O，D错误；
故合理选项A。
6. 设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 在常温常压下，1.7gNH3含有的原子数为0.4NA
B. 标准状况下，2.24LH2O含有的共价键数为0.2NA
C. 0.2ml·L-1Na2SO4溶液中，Na+的数目为0.4NA
D. 50mL18ml·L-1硫酸与足量铜共热，转移的电子数为0.9NA’
【答案】A
【解析】
【详解】A．常温常压下，1.7gNH3物质的量为0.1ml，含有的原子数为0.4NA，A正确；
B．标准状况下H2O不是气体，不能计算物质的量， B错误；
C．溶液只给出浓度未给体积无法计算物质的量，C错误；
D．，随着反应的进行，浓硫酸变稀反应停止，50mL18ml·L-1硫酸不可能反应完全，转移的电子数小于0.9NA，D错误；
故选A。
7. 硫元素的“价-类”二维图如图所示(G、H均为正盐)。下列有关叙述正确的是
A. 可用稀盐酸和BaCl2溶液检验G中的阴离子
B. D能使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了D的漂白性
C. F的浓溶液能干燥气体B
D. 自然界中没有A单质
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据价类二维图可知，G中阴离子为SO，检验SO：先加入稀盐酸，排除其他离子干扰，无现象后，再加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，则说明含有SO，故A正确；
B．D为SO2，二氧化硫具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故B错误；
C．F浓溶液为浓硫酸，浓硫酸具有强氧化性，B为H2S，H2S具有强还原性，浓硫酸能氧化H2S，不能用浓硫酸干燥硫化氢，故C错误；
D．A为硫单质，自然界中含有游离态的硫，如火山口附近，故D错误；
答案为A。
8. 下列各组离子在稀硝酸中能大量共存的是
A. 、、、B. 、、、
C. 、、、D. 、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A．、不能大量共存，故A项错误；
B．硝酸有强氧化性，、不能大量共存，故B项错误；
C．离子之间都不反应，可以共存，故C正确；
D． 、在酸中不能大量共存，发生反应生成氯气，故D项错误；
答案选C。
9. 短周期的X、Y、Z、W、R五种主族元素，原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素，Y、W同主族，W的最高正价是其最低负价绝对值的3倍，Z的二价阳离子与氖原子具有相同的核外电子排布。下列说法正确的是（ ）
A. X与Y形成的化合物只有一种
B. 单质的氧化性：R＞W
C. Y、Z形成的化合物为共价化合物
D. Z、W、R最高价氧化物对应的水化物相互之间可发生反应
【答案】B
【解析】
【分析】X是原子半径最小的元素，则X为H元素；W的最高正价是其最低负价绝对值的3倍，则其最高正价为+6价，最低负价为-2价，则为S元素；Y、W同主族，所以Y为O元素；Z的二价阳离子与氖原子具有相同的核外电子排布，则Z为Mg元素；R为短周期主族元素，且原子序数大于S，则R为Cl元素；
【详解】A．H和O可以形成H2O2、H2O两种化合物，故A错误；
B．非金属越强单质的氧化性越强，非金属性Cl>S，所以氯气的氧化性大于S，故B正确；
C．MgO为离子化合物，故C错误；
D．S元素最高价氧化物的水化物为硫酸，Cl元素最高价氧化物的水化物为高氯酸，高氯酸和硫酸不反应，故D错误；
故答案为B。
10. 某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是
A. a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B. a和b用导线连接时，铜片做正极，发生的电极反应为：
C. 无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色直接变成黄色
D. a和b用导线连接后，片上发生氧化反应，溶液中的向铜电极移动
【答案】C
【解析】
【详解】A．a和b不连接时，没有共存原电池，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁片上会有金属铜析出，故A正确；
B．a和b用导线连接时，构成原电池，铁是负极、铜是正极，正极发生还原反应，正极发生的电极反应为：，故B正确；
C．无论a和b是否连接，铁失电子生成Fe2+，铁片均会溶解，溶液均从蓝色变成浅绿色，故C错误；
D．a和b用导线连接后，构成原电池，铁是负极、铜是正极，片上发生氧化反应，溶液中的向铜电极移动，故D正确；
选C。
11. 将气体X、Y置于容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：。反应进行到4s末，测得X为 0.5 ml，Y为 0.4 ml，Z为 0.2 ml。则用反应物X浓度的减少来表示该反应速率为
A. 0.025 B. 0.0125
C. 0.05 D. 0.1
【答案】C
【解析】
【详解】反应进行到4s末，测得Z为 0.2 ml，根据方程式可知消耗X是0.4ml，浓度是0.2ml/L，则用反应物X浓度的减少来表示该反应速率为0.2ml/L÷4s＝0.05。
答案选C。
12. 下列实验中，对应的现象以及结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．硝酸具有强氧化性，与铁反应生成硝酸铁，过量铁粉与Fe3+反应生成Fe2+，充分反应后，因溶液中不含Fe3+，滴加KSCN溶液后，溶液不变红，故A错误；
B．二氧化硫能与氯气发生SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，新制氯水褪色，体现二氧化硫有还原性，故B正确；
C．浓硫酸不具有挥发性，两者靠近时不能出现白烟，故C错误；
D．虽然Mg比Al活泼，但Mg不与NaOH溶液反应，而Al可以，依次该装置中Al为负极，Mg为正极，Al溶解，Mg片上有气泡冒出，故D错误；
答案为B。
13. 下列装置或操作一定能达到实验目的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．氨气的密度小于空气，应用向下排空气法收集，故A错误；
B．NO不溶于水，且不与水反应，因此可用排水法收集，故B正确；
C．木炭与浓硫酸反应生成CO2、SO2，CO2、SO2均能使澄清石灰水变浑浊，该实验不能验证反应是否有CO2生成，故C错误；
D．本题利用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，判断非金属性强弱，HCl不是氯元素最高价氧化物的水化物，因此不能判断出氯元素与另外两种元素非金属性强弱，故D错误；
答案为B。
14. 工业上采用与在350℃左右反应生成，之后将其还原、结晶得到高纯度的单晶硅产品。已知的熔点为℃，沸点为33℃，且遇和均剧烈反应。现要在实验室中制取少量，其实验装置如下图所示，则下列说法正确的是
A. 反应时，应该先点燃“粗硅”处的酒精灯
B. 使用浓和混合加热制取利用了浓的脱水性和强酸性
C. 冰盐浴的目的为降低收集容器的温度，使冷凝为液体
D. 可以用无水替换干燥管中的碱石灰
【答案】C
【解析】
【分析】浓硫酸与氯化钠反应生成氯化氢，与在350℃左右反应生成，的熔点为℃，沸点为33℃，用冰盐浴冷却，碱石灰防止空气中的水进入装置中，同时吸收尾气HCl。
【详解】A． 反应时，应该先点燃“NaCl”处的酒精灯，产生的氯化氢赶走装置中空气，故A错误；
B． 使用浓和混合加热制取利用了浓的高沸点制取低沸点的氯化氢，故B错误；
C． 的熔点为℃，沸点为33℃，冰盐浴的目的为降低收集容器的温度，使冷凝为液体，故C正确；
D． 干燥管中的碱石灰，防止空气中的水进入装置中，同时吸收尾气HCl，不可以用无水替换，氯化钙不能吸收氯化氢，故D错误；
故选C。
15. 化学电源在日常生活中有广泛应用。下列说法正确的是（ ）
A. 图I所示装置工作时，电子由锌片经浸有稀硫酸的滤纸流向铜片
B. 图II干电池为一次电池，工作时做还原剂
C. 图III铅蓄电池是二次电池，工作时负极反应为
D. 图IV氢氧燃料电池中正极反应为
【答案】D
【解析】
【详解】A．锌片、铜片和稀硫酸形成原电池装置，锌片为负极失电子，电子应经导线流向铜片，故A错误；
B．干电池为一次电池，其中二氧化锰为氧化剂，故B错误；
C．铅蓄电池是二次电池，其中铅为负极失电子生成铅离子，但是铅离子会进一步与电解质溶液中的硫酸根离子反应生成硫酸铅沉淀，负极反应为,故C错误；
D．氢氧燃料电池，通入氧气端为正极，发生得电子的还原反应，在酸性环境下电极反应为，故D正确；
答案选D。
16. 一种以黄铁矿(主要成分是，设杂质均不参与反应)为原料生产硫酸的简要流程图如图：
下列说法正确的是
A. 黄铁矿“煅烧”时反应的化学方程式为
B. 依据上述流程，当最终生成0.1ml时，共转移7ml电子
C. “吸收”时若用水吸收三氧化硫会有酸雾产生
D. 标准状况下，22.4L中含有的原子总数为
【答案】C
【解析】
【详解】A．黄铁矿“煅烧”时反应的化学方程式为，故Ａ错误；
B．根据煅烧反应，结合元素守恒，生成0.1ml时有0.05ml反应0.1mlSO2，转移0.55ml电子， 0.1mlSO2被氧化为SO3时转移0.2ml电子，故共转移7.5ml电子,故B错误；
C．“吸收”时若用水吸收三氧化硫时，有放出大量的热，形成酸雾，故C正确；
D．标准状况下， 为非气态，不能根据气体摩尔体积计算22.4L的物质的量和原子总数，故D错误。
答案为C。
二、非选择题：共56分。
17. 能量以多种不同的形式存在，并能相互转化。
Ⅰ．合成氨反应在化工生产中具有重要意义。
（1）氮元素在周期表的位置为_______，氨气的电子式为_______。
（2）合成氨反应为放热反应，下列图示表示的过程也为放热反应的是_______。(填字母)
a． b． c．
（3）合成氨工业中，合成塔中每产生，放出热量，已知断开键、键分别需要吸收的能量为，则键断裂吸收的能量为______(保留到小数点后一位)。
Ⅱ．电池的发明是储能和供能技术的巨大进步，如图所示的原电池装置，插入电解质溶液前和电极质量相等。
（4）电解质为稀盐酸时，图中箭头的方向表示_______(填“电子”或“电流”)的流向，铁棒上的电极反应式为_______。
（5）电解质溶液更换为X时，电极质量变化曲线如图所示。
①X可以是_______。
A．稀硫酸 B．溶液 C．浓硝酸 D．溶液
②时电极的质量a为_______g。
【答案】（1） ①. 第二周期第ⅤA族 ②.
（2）b （3）391
（4） ①. 电流 ②. Fe -2e- =Fe2+
（5） ①. B ②. 9.2
【解析】
【小问1详解】
氮原子核外有两个电子层，且最外层有5个电子，所以氮元素位于第二周期第VA族；
氨气是由氮原子和氢原子通过3个N-H键形成，即氨气电子式为；
【小问2详解】
a．反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，a项不符合题意；
b．铝片和盐酸反应为放热反应，b项符合题意；
c．化学键断裂吸收的能量大于成键释放的能量，该反应为吸热反应，c项不符合题意；
故选b；
【小问3详解】
反应焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量，工业合成氨反应为：3H2+N22NH3，则3×436+945.8-6×N-H键键能=-92.2，所以N-H键键能为391kJ/ml，则键断裂吸收的能量为391kJ；
【小问4详解】
溶液形成的原电池中，活泼金属铁是负极、铜是正极，又电流是从正极流向负极，所以图示箭头的方向表示的是电流方向；
活泼金属铁是负极发生失电子的氧化反应，即铁棒上的电极反应为；
【小问5详解】
根据图可以看出，金属铁电极质量减少、金属铜电极质量增加，所以金属铁是负极，铜电极为正极、且质量增加，即正极上会析出金属，所以溶液中含有排在氢后边的金属阳离子，可以是硫酸铜溶液，答案选B；
6min时铁电极质量减少质量：6g-3.2g=2.8g，根据电极反应：，此时减少铁的物质的量是，转移电子是0.1ml，又正极发生反应：，则正极上析出金属铜0.05ml，质量为，此时铜电极的质量为：6g+3.2g=9.2g。
18. 一定温度下，在的密闭容器中，两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：
（1）反应的化学方程式为_______。
（2）反应达到最大限度的时间是______，该时间内的平均反应速率______。
（3）判断该反应达到平衡状态的依据是_______。
A. 该条件下，正、逆反应速率都为零
B. 该条件下，混合气体的密度不再发生变化
C. 该条件下，混合气体的压强不再发生变化
D. 该条件下，单位时间内消耗的同时，消耗
（4）能加快反应速率的措施是_______。
A. 升高温度
B. 容器容积不变，充入惰性气体
C. 容器压强不变，充入惰性气体
D. 使用催化剂
（5）反应进行到4min时，N的转化率为_______。
【答案】（1）2N(g)M(g)
（2） ①. 6 ②. 0.25ml⋅L-1⋅min-1 （3）CD （4）AD
（5）50％
【解析】
【小问1详解】
反应进行到6min时，N减少8ml-2ml=6ml，M增加5ml-2ml=3ml，因此反应的化学方程式为2N⇌M；
【小问2详解】
根据题图可知反应进行到6min时物质的物质的量不再发生变化，因此反应达到最大限度的时间是6min，该时间内的平均反应速率；
【小问3详解】
A．达到平衡状态时正、逆反应速率相等，但不能为零，A错误；
B．密度是混合气体的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，因此在该条件下，混合气体的密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，B错误；
C．正反应体积减小，则该条件下，混合气体的压强不再发生变化能说明反应达到平衡状态，C正确；
D．该条件下，单位时间内消耗2mlN表示正反应速率，消耗1mlM，表示逆反应速率，一正一逆，速率之比为化学计量是数之比，说明反应达到平衡状态，D正确；
故选CD；
【小问4详解】
A．升高温度反应速率加快；
B．容器容积不变，充入惰性气体 Ar，反应物浓度不变,反应速率不变；
C．容器压强不变，充入惰性气体Ar容器容积增大，反应物浓度减小，反应速率减小；
D．使用正催化剂，反应速率加快
故选AD；
【小问5详解】
反应进行到4min时，N的转化率为。
19. 草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料，一种利用含钴废料(主要成分为C2O3，含少量Fe2O3、ZnO、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取CC2O4的工艺流程如下：
已知：①Ca2+、Mg2+均能与F-生成沉淀；
②ZnO与Al2O3化学性质相似，既能溶于强酸又能溶于强碱
（1）“550℃焙烧”的目的是_______。
（2）“浸出液”主要成分是_______。
（3）“钴浸出”过程中C3+转化为C2+，反应的离子方程式为_______。
（4）“净化除杂1”过程中，先在40 ~ 50℃加入H2O2，控制温度不能太高的原因是_______，H2O2的作用是_______(用离子方程式表示)。
（5）在空气中焙烧CC2O4生成C3O4和一种气体，请写出该反应的化学方程式：_______。
【答案】（1）除去碳和有机物
（2）Na[Al(OH)4]、Na2[Zn(OH)4](或NaAlO2、Na2ZnO2 )
（3）
（4） ①. 防止过氧化氢受热分解 ②. 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
（5）3CC2O4+2O2C3O4+6CO2（反应条件可以写高温）
【解析】
【分析】550℃焙烧含钴废料(主要成分为C2O3，含少量Fe2O3、ZnO、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)除去碳和有机物，加入氢氧化钠溶液，其中Al2O3溶解生成NaAlO2、Na2ZnO2，C2O3、Fe2O3、CaO、MgO不溶，过滤，则浸出液的主要为NaAlO2、Na2ZnO2，向过滤得到的固体加入稀硫酸和亚硫酸钠，Na2SO3将C3+、Fe3+还原为C2+、Fe2+，可得CCl2、FeCl2、MgCl2、CaCl2，在40～50℃加入H2O2，氧化Fe2+氧化为Fe3+，再使Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀，过滤后所得滤液主要含有CCl2、MgCl2、CaCl2，用NaF溶液除去钙、镁，过滤后，滤液中主要含有CCl2，加入草酸铵溶液得到草酸钴；
【小问1详解】
“550℃焙烧”的目的是除去碳和有机物；
【小问2详解】
“浸出液”的主要成分是ZnO与Al2O3溶于氢氧化钠溶液生成的NaAlO2、Na2ZnO2；
【小问3详解】
“钴浸出”过程中C3+转化为C2+，反应的离子方程式为2C3++SO32-+H2O=2C2++SO42-+2H+；
【小问4详解】
“净化除杂1”过程中，先在40 ~ 50℃加入H2O2，控制温度不能太高的原因是防止温度过高导致过氧化氢分解；H2O2其作用是将亚铁离子氧化为铁离子，2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；
【小问5详解】
在空气中焙烧CC2O4生成C3O4和一种气体，由元素守恒可知，该气体为CO2，故煅烧的方程式为：。
20. 亚硝酸钠(NaNO2)被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛。以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如图所示(部分夹持装置略)。
已知：①NaNO2为白色固体，具有氧化性和还原性；
②室温下，；
③；
④酸性条件下，NO或都能与反应生成和。
回答下列问题：
（1）组装好仪器后，首先进行的操作是_____，装入药品后，需要先通入一段时间N2的目的是排除装置内的空气，防止NO被空气中的氧气氧化，实验结束后仍需通一段时间N2，其目的是___。
（2）写出装置A中发生的主要反应的化学方程式：_______。
（3）装置B中观察到的现象是_______，装置F的作用是_______。
（4）检验装置D产物中有亚硝酸钠的方法是_______。
（5）工业制得的NaNO2产品中往往混有Na2CO3等杂质，现对产品的纯度进行测定，步骤如下：
①配制250mL溶液：称取固体产品4.000g，用新煮沸并冷却的蒸馏水在烧杯中溶解，完全溶解后，全部转移至____中，加蒸馏水至刻度线。
②测定：取25.00mL溶液于锥形瓶中，用0.1000ml·L-1酸性KMnO4溶液进行测定(已知杂质不与酸性KMnO4溶液反应)，实验数据如下表所示：
根据表中数据，计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数为_______(保留4位有效数字)。
【答案】（1） ①. 检查装置气密性 ②. 将装置中残留的NO全部排入E装置中被吸收，防止拆卸装置时污染空气
（2）
（3） ①. 有无色气泡产生，铜逐渐溶解，溶液变为蓝色 ②. 防倒吸
（4）取少量样品于试管中，加入稀盐酸，产生无色气体，遇到空气变为红棕色
（5） ①. 250mL容量瓶 ②. 90.56%
【解析】
【分析】装置A中发生反应是浓硝酸和木炭加热反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，装置A中生成的二氧化氮进入装置B生成硝酸，B中发生反应3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，仪器C为干燥管，利用其中的碱石灰来干燥一氧化氮气体和吸收二氧化碳气体，D中发生2NO+Na2O2=2NaNO2，E为球形干燥管，防止G中的水蒸气进入D中与过氧化钠反应，G为尾气处理，吸收尾气防止污染。
【小问1详解】
①装置中涉及气体的生成和反应，故组装好仪器后，首先进行的操作是检查装置气密性；
②反应后部分有毒气体NO会滞留在装置中，通一段时间N2，目的是将装置中残留的NO全部排入E装置中被吸收，防止拆卸装置时污染空气；
【小问2详解】
浓硝酸和木炭加热反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，发生的主要反应的化学方程式：；
【小问3详解】
①装置B中发生反应3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，观察到的现象是有无色气泡产生，铜逐渐溶解，溶液变为蓝；
②装置F的作用是起到安全瓶的作用，防倒吸；
【小问4详解】
已知，3NaNO2+3HCl=3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O，生成NO会和空气中氧气生成红棕色的二氧化氮气体，故检验装置D产物中有亚硝酸钠的方法是取少量样品于试管中，加入稀盐酸，产生无色气体，遇到空气变为红棕色；
【小问5详解】
①配制一定物质的量浓度的溶液，所需的步骤有计算、称量、溶解（冷却）、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签，故配制250mL溶液：称取固体产品4.000g，用新煮沸并冷却的蒸馏水在烧杯中溶解，完全溶解后，全部转移至250mL容量瓶中，加蒸馏水至刻度线；
②由于第四组数据偏高，应该舍弃；其它三组消耗标准液平均体积为21.00mL，25mL样品消耗高锰酸钾的物质的量为0.1000ml/L×0.021L=0.0021ml，则250mL样品溶液会消耗高锰酸钾的物质的量为0.0021ml×=0.021ml，根据化合价变化可得反应关系式：，则4.000g样品中含有亚硝酸钠的物质的量为0.021ml×=0.0525ml，质量为69g/ml×0.0525ml=3.6225g，所得固体中亚硝酸钠的质量分数为：。常见古诗文记载
化学知识
A
《泉州府志》：元时南安有黄长者为宅煮糖，宅垣忽坏，去土而糖白，后人遂效之。
泥土具有吸附作用，能将红糖变白糖
B
《荀子·劝学》：冰水为之，而寒于水。
冰的能量低于水，冰变为水属于吸热反应
C
“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”
铁与硫酸铜反应生成铜
D
《天工开物》：凡研硝(KNO3)不以铁碾入石臼，相激火生，祸不可测。
性质不稳定，撞击易爆炸
选项
实验
现象
结论
A
将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液
有气体生成，溶液呈血红色
稀硝酸将Fe氧化为Fe3+
B
将SO2通入盛有2mL新制氯水的试管中
新制氯水褪色
SO2有还原性
C
蘸有浓硫酸的玻璃板与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近
有白烟生成
浓硫酸与浓氨水反应生成硫酸铵
D
将铝片和镁片用导线相连，一起插入NaOH溶液中，形成原电池
镁片溶解，铝片有气泡冒出
金属活泼性：Mg﹥Al
A．用于制备并收集少量干燥氨气
B．排水法收集NO
C．验证反应是否有CO2生成
D．验证非金属性：Cl>C>Si
测定次数
第一次
第二次
第三次
第四次
消耗KMnO4溶液体积/mL
20.98
21.02
21.00
21.60
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