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文档介绍
北京版2021高考化学一轮复习专题六常见非金属及其化合物精练含解析
专题六 常见非金属及其化合物 【考情探究】 考点 内容解读 5年考情 预测热度 考题示例 难度 关联考点 氯及其化合物 1.根据研究物质的思路和方法,掌握氯及其重要化合物的主要性质和应用。 2.结合海水等自然资源综合利用的实例,了解运用物质性质和反应规律能实现物质间的转化。 3.以上各部分知识的综合应用。 2019北京理综,26 2018北京理综,26(3),28(1) 2017北京理综,8,26(1) 2015北京理综,11,26(2) 中 化学实验方案的设计与评价 ★★★ 硫及其化合物 根据研究物质的思路和方法,掌握硫及其重要化合物的主要性质和应用。 2019北京理综,28 2018北京理综,26(4) 2017北京理综,10 2016北京理综,11,28 中 化学实验方案的设计与评价 ★★★ 氮及其化合物 根据研究物质的思路和方法,掌握氮及其重要化合物的主要性质和应用。 2019北京理综,10 2017北京理综,12,27(1)(2) 2015北京理综,8,12 中 氧化还原反应、化学实验方案的设计与评价 ★★★ 分析解读 高考对本部分知识的考查主要有以生产实际为背景考查非金属单质及其化合物的性质和应用;以实验设计为中心考查有关非金属单质及其化合物的实验及综合应用。以非金属单质及其化合物为载体,兼顾相关的基本概念和基本理论,尤其是氧化还原反应、离子反应等内容进行考查。题型以选择题、实验题为主,难度较大。考查考生科学探究与创新意识的学科核心素养。 【真题探秘】 - 27 - 破考点 练考向 【考点集训】 考点一 氯及其化合物 1.(2018北京房山一模,8)Cl2是一种重要的工业原料,液氯储存区贴有的说明卡如下: 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 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-+2H2O2OH-+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+3Cl26NH4Cl+N2 D.氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用:HSO3-+Cl2+H2OSO42-+3H++2Cl- 答案 B 2.(2018北京朝阳期中,14)向两份等体积、等浓度、pH不同的FeSO4溶液中逐滴加入NaClO溶液,实验测得溶液pH随加入NaClO溶液体积的变化曲线如下图,实验现象如下表。下列说法不正确的是( ) 实验 实验现象 Ⅰ 滴入V1mLNaClO溶液产生大量红褐色沉淀 Ⅱ 滴入V1mLNaClO溶液,溶液变黄,未见沉淀,继续滴加出现红褐色沉淀 A.a~b段主要反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+5H2O2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+ B.d~e段主要反应的离子方程式为ClO-+H+HClO C.c、f点pH接近的主要原因是ClO-+H2OHClO+OH- D.向c点溶液中加入过量的浓盐酸,沉淀溶解并有刺激性气味的气体放出 答案 B 3.(2018北京海淀一模,9)“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如下: - 27 - 下列说法中,正确的是( ) A.进入吹出塔前,Br-被还原成了Br2 B.从吹出塔进入吸收塔的物质只有Br2 C.经过吸收塔后,溴元素得到了富集 D.蒸馏塔中只发生了物理变化 答案 C 考点二 硫及其化合物 4.(2018北京朝阳期中,8)依据下列实验事实不能得出相应结论的是( ) 选项 实验事实 实验结论 A 将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,有刺激性气味的气体产生 浓硫酸有脱水性和强氧化性 B 向滴有酚酞的Na2SO3溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,红色褪去 Na2SO3溶液中存在水解平衡 C 向某盐溶液中滴加浓NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝 该溶液中含有NH4+ D 相同条件下,用稀硫酸洗涤BaSO4所造成的损失比用蒸馏水洗涤少 BaSO4在稀硫酸中不能溶解 答案 D 5.某同学利用下图装置探究SO2的性质。 下列有关反应的方程式,不正确的是( ) A.①中溶液显红色的原因:CO32-+H2OHCO3-+OH- B.①中溶液红色褪去的原因:2SO2+CO32-+H2OCO2+2HSO3- C.②中溶液显黄绿色的原因:Cl2+H2OHCl+HClO D.②中溶液黄绿色褪去的原因:SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl 答案 C 6.(2018北京房山一模,12)某同学探究SO2使品红溶液褪色的过程,将SO2通入水中得到pH=2的溶液A,后续操作如下,下列说法不正确的是( ) 实验1 实验2 - 27 - A.溶液A的pH=2的原因是:SO2+H2OH2SO3H++HSO3- B.实验1、实验2均体现了SO2的还原性和漂白性 C.经实验1、2对比可知品红溶液褪色的过程是可逆的 D.实验2中加入NaOH溶液调节pH=2的原因是排除H+浓度变化产生的干扰 答案 B 考点三 氮及其化合物 7.(2019北京西城期末,5)下列过程没有明显现象的是( ) A.加热NH4Cl固体 B.向Al2(SO4)3溶液中滴加氨水 C.向FeSO4溶液中通入NO2 D.将铝片放入冷的浓硫酸中 答案 D 8.(2018北京东城一模,10)下列实验、现象与结论相符的是( ) 实验 现象 结论 A 铝片放入冷的浓硝酸中 无明显现象 铝与冷的浓硝酸不反应 B 向蔗糖中加入浓硫酸 固体变黑、蓬松 浓硫酸只体现强氧化性 C SO2通入新制氯水中 溶液褪色 SO2具有漂白性 D 饱和FeCl3溶液滴入沸 水中,用激光笔照射 光亮通路 FeCl3水解形成胶体 答案 D 9.(2019北京丰台期末,4)下列解释事实的方程式不正确的是 ( ) A.钠放入水中产生大量气体:2Na+2H2O2NaOH+O2↑ B.红热的木炭放入浓硝酸中产生红棕色气体:C(红热)+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O C.氢氧化亚铁在空气中最终变为红褐色:4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 D.氨气通入含酚酞的水中,溶液变红:NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH- 答案 A 10.(2019北京朝阳期中,13)用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是(夹持仪器略)( ) A B C D X中试剂 稀硝酸 浓盐酸 浓硫酸 浓氨水 Y中试剂 Cu MnO2 Cu CaO 气体 NO Cl2 SO2 NH3 答案 A 炼技法 提能力 【方法集训】 方法1 卤素离子的检验方法 1.为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如下实验方案: 海带浸取液含I2的水溶液含I2的CCl4溶液NaOH溶液③ 下列说法正确的是( ) - 27 - A.①中反应的离子方程式:2I-+H2O2I2+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 2.下列叙述中正确的是( ) A.能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2 B.用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液 C.向某溶液中加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I- D.某浅黄色的溴水,加入CCl4振荡静置后,上层显橙红色 答案 B 3.按下列实验过程填空: 浅绿色FeBr2溶液 黄色液体 写出上述反应的化学方程式:(1)___________________________; (2)_________________________;(3)________________________。 答案 ①棕黄 ②蓝 ③橙红 ④蓝 (1)2FeBr2+3Cl22FeCl3+2Br2 (2)2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2 (3)2KI+Br22KBr+I2 方法2 硝酸与金属反应的有关实验题的解题策略 4.某同学进行下列实验: 装置 操作 现象 将盛有浓硝酸的烧杯A放入盛有淀粉KI溶液的烧杯C中,然后将铜片放入烧杯A后,立即用烧杯B罩住 烧杯A液体上方立即出现大量红棕色气体;一段时间后,红棕色气体消失,烧杯A和C中的液体都变成蓝色 下列说法合理的是( ) A.烧杯A中发生反应:3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O B.红棕色气体消失只与NO2和烧杯C中的KI发生反应有关 C.烧杯C中溶液变蓝只与NO2和C中溶液发生反应有关 D.若将铜片换成铁片,则C中的液体也可能变蓝 答案 D 5.下图是实验室制取气体的装置,其中发生装置相同,干燥和集气装置有两套,分别用图1和图2表示。下列选项中正确的是( ) 选项 发生装置中的药品 干燥和集气装置 A 亚硫酸钠和稀盐酸 图2 - 27 - B 大理石和稀盐酸 图1 C 铜和稀硝酸 图2 D 氧化钙和浓氨水 图1 答案 D 6.某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸的。 可选药品:浓硝酸、3mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。 已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,能与NO2反应:2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O。 (1)实验应避免有害气体排放到空气中,装置③、④、⑥中盛放的药品依次是_____________________。 (2)滴加浓硝酸之前的操作是检查装置的气密性,加入药品,打开弹簧夹后____________________________________________________________________。 (3)装置①中发生反应的化学方程式是_____________________________________。 (4)装置②的作用是________________________,发生反应的化学方程式是_________________________ (5)该小组得出的结论所依据的实验现象是______________________________________________。 (6)实验结束后,同学们发现装置①中溶液呈绿色,而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致,而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是___________(选填序号字母)。 a.加热该绿色溶液,观察颜色变化 b.加水稀释该绿色溶液,观察颜色变化 c.向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化 d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化 答案 (1)3mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液 (2)通入CO2一段时间,关闭弹簧夹,将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内 (3)Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (4)将NO2转化为NO 3NO2+H2O2HNO3+NO (5)装置③中液面上方的气体仍为无色,装置④中液面上方的气体由无色变为红棕色 (6)acd 【五年高考】 考点一 氯及其化合物 A组 自主命题·北京卷题组 1.(2017北京理综,8,6分)下列变化中,气体被还原的是( ) A.二氧化碳使Na2O2固体变白 B.氯气使KBr溶液变黄 C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀 答案 B 2.(2013北京理综,28,15分)某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究: 操作 现象 取4g漂粉精固体,加入100mL水 部分固体溶解,溶液略有颜色 - 27 - 过滤,测漂粉精溶液的pH pH试纸先变蓝(约为12),后褪色 ⅰ.液面上方出现白雾; ⅱ.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色; ⅲ.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去 (1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是___________________________。 (2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是_______________________________。 (3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。推测现象ⅰ的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验: a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化; b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。 ①实验a的目的是__________________________________________。 ②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl,理由是_______________________________________。 (4)现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是_________________________________。 (5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X。 ①向沉淀X中加入稀HCl,无明显变化。取上层清液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是__________。 ②用离子方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因:_______________________。 答案 (1)2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (2)碱性、漂白性 (3)①检验白雾中是否含有Cl2,排除Cl2干扰 ②白雾中混有SO2,SO2可与酸化的AgNO3反应产生白色沉淀 (4)向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,观察溶液是否变为黄绿色 (5)①CaSO4 ②SO2+Cl2+2H2OSO42-+2Cl-+4H+ 3.(2011北京理综,26,14分)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示。 (1)溶液A的溶质是________________。 (2)电解饱和食盐水的离子方程式是_________________。 (3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3。用化学平衡移动原理解释盐酸的作用:________________________________。 (4)电解所用的盐水需精制,去除有影响的Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-[c(SO42-)>c(Ca2+)]。精制流程如下(淡盐水和溶液A来自电解池): ①盐泥a除泥沙外,还含有的物质是_______________________。 ②过程Ⅰ中将NH4+转化为N2的离子方程式是____________________________。 ③BaSO4的溶解度比BaCO3的小。过程Ⅱ中除去的离子有___________________________。 ④经过程Ⅲ处理,要求盐水c中剩余Na2SO3的含量小于5mg/L。若盐水b中NaClO的含量是7.45mg/L,则处理10m3盐水b,至多添加10%Na2SO3溶液________________kg(溶液体积变化忽略不计)。 答案 (1)NaOH - 27 - (2)2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH- (3)Cl2与水反应:Cl2+H2OHCl+HClO,增大HCl的浓度使平衡逆向移动,减少Cl2在水中的溶解,有利于Cl2的逸出 (4)①Mg(OH)2 ②2NH4++3Cl2+8OH-N2↑+6Cl-+8H2O ③SO42-、Ca2+ ④1.76 B组 统一命题、省(区、市)卷题组 4.(2016四川理综,1,6分)化学与生产和生活密切相关。下列过程中没有发生化学变化的是( ) A.氯气作水的杀菌消毒剂 B.硅胶作袋装食品的干燥剂 C.二氧化硫作纸浆的漂白剂 D.肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂 答案 B 5.(2018课标Ⅲ,27,14分)KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题: (1)KIO3的化学名称是__________。 (2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示: “酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是____________。“滤液”中的溶质主要是_________。“调pH”中发生反应的化学方程式为__________________________________。 (3)KIO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。 ①写出电解时阴极的电极反应式_______________________________。 ②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为__________,其迁移方向是_____________________。 ③与“电解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之处有_____________________________(写出一点)。 答案 (1)碘酸钾 (2)加热 KCl KH(IO3)2+KOH2KIO3+H2O(或HIO3+KOHKIO3+H2O) (3)①2H2O+2e-2OH-+H2↑ ②K+ a到b ③产生Cl2易污染环境等 6.(2016课标Ⅰ,28,14分)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下: - 27 - 回答下列问题: (1)NaClO2中Cl的化合价为_________。 (2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:__________________________。 (3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为_________________、______________。“电解”中阴极反应的主要产物是__________________。 (4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________,该反应中氧化产物是_______________。 (5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为_______________________。(计算结果保留两位小数) 答案 (1)+3 (2)2NaClO3+SO2+H2SO42ClO2+2NaHSO4 (3)NaOH溶液 Na2CO3溶液 ClO2-(或NaClO2) (4)2∶1 O2 (5)1.57 C组 教师专用题组 7.(2016四川理综,9,13分)CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl,并进行相关探究。 【资料查阅】 【实验探究】 该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)。 请回答下列问题: (1)仪器X的名称是_______________。 (2)实验操作的先后顺序是a→_______→e(填操作的编号)。 a.检查装置的气密性后加入药品 b.熄灭酒精灯,冷却 c.在“气体入口”处通入干燥HCl d.点燃酒精灯,加热 e.停止通入HCl,然后通入N2 (3)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是__________________。 (4)装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是__________________________________。 【探究反思】 (5)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质。根据资料信息分析: ①若杂质是CuCl2,则产生的原因是_____________________________。 ②若杂质是CuO,则产生的原因是_________________________________。 答案 (1)干燥管 (2)cdb (3)先变红,后褪色 (4)Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O - 27 - (5)①加热时间不足或温度偏低 ②通入HCl的量不足 8.(2015课标Ⅱ,28,15分)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题: (1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为________。 (2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2: ①电解时发生反应的化学方程式为___________________________。 ②溶液X中大量存在的阴离子有___________________。 ③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是____________(填标号)。 a.水 b.碱石灰 c.浓硫酸 d.饱和食盐水 (3)用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量: Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50mL水溶解后,再加入3mL稀硫酸; Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口; Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收; Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中; Ⅴ.用0.1000mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O32-2I-+S4O62-),指示剂显示终点时共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中: ①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为_________________。 ②玻璃液封装置的作用是____________。 ③Ⅴ中加入的指示剂通常为____________________,滴定至终点的现象是______________________________________________________。 ④测得混合气中ClO2的质量为________________g。 (4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是_____(填标号)。 a.明矾 b.碘化钾 c.盐酸 d.硫酸亚铁 答案 (15分)(1)2∶1(1分) (2)①NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3(2分) ②Cl-、OH-(2分) ③c(1分) (3)①2ClO2+10I-+8H+5I2+4H2O+2Cl-(2分) ②吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)(2分) ③淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变(每空1分,共2分) ④0.02700(2分) (4)d(1分) 考点二 硫及其化合物 A组 自主命题·北京卷题组 1.(2019北京理综,28,16分)化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。 (1)实验一:用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B。 - 27 - ①浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是________________________________________。 ②试剂a是__________________。 (2)对体系中有关物质性质分析得出:沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。(资料:Ag2SO4微溶于水;Ag2SO3难溶于水) 实验二:验证B的成分 ①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式:____________________。 ②加入盐酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3,进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂,可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是________________________。 (3)根据沉淀F的存在,推测SO42-的产生有两个途径: 途径1:实验一中,SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4,随沉淀B进入D。 途径2:实验二中,SO32-被氧化为SO42-进入D。 实验三:探究SO42-的产生途径 ①向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有_____________;取上层清液继续滴加BaCl2溶液,未出现白色沉淀,可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由:__________________________________。 ②实验三的结论:____________________________________________。 (4)实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是_________________________________________________。 (5)根据物质性质分析,SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间,有Ag和SO42-生成。 (6)根据上述实验所得结论:____________________________________________________________________。 答案 (1)①Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O ②饱和NaHSO3溶液 (2)①Ag2SO3+4NH3·H2O2Ag(NH3)2++SO32-+4H2O ②H2O2溶液,产生白色沉淀 (3)①Ag+ Ag2SO4溶解度大于BaSO4,没有BaSO4沉淀时,必定没有Ag2SO4 ②途径1不产生SO42-,途径2产生SO42- (4)2Ag++SO2+H2OAg2SO3↓+2H+ (6)实验条件下:SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和SO42-的速率,碱性溶液中SO32-更易被氧化为SO42- 2.(2016北京理综,28,16分)以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。 实验 试剂 现象 滴管 试管 0.2mol·L-1 Na2SO3溶液 饱和Ag2SO4溶液 Ⅰ.产生白色沉淀 0.2mol·L-1CuSO4溶液 Ⅱ.溶液变绿,继续滴加产生棕黄色沉淀 0.1mol·L-1Al2(SO4)3溶液 Ⅲ.开始无明显变化,继续滴加产生白色沉淀 - 27 - (1)经检验,现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用离子方程式解释现象Ⅰ:_________________________。 (2)经检验,现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO42-,含有Cu+、Cu2+和SO32-。 已知:Cu+Cu+Cu2+,Cu2+CuI↓(白色)+I2。 ①用稀H2SO4证实沉淀中含有Cu+的实验现象是______________________________。 ②通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2+和SO32-。 a.白色沉淀A是BaSO4,试剂1是_________________。 b.证实沉淀中含有Cu2+和SO32-的理由是________________________________________。 (3)已知:Al2(SO3)3在水溶液中不存在。经检验,现象Ⅲ的白色沉淀中无SO42-,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色。 ①推测沉淀中含有亚硫酸根和___________________。 ②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设:ⅰ.被Al(OH)3所吸附;ⅱ.存在于铝的碱式盐中。对假设ⅱ设计了对比实验,证实了假设ⅱ成立。 a.将对比实验方案补充完整。 步骤一: 步骤二:______________________________________(按上图形式呈现)。 b.假设ⅱ成立的实验证据是___________________________。 (4)根据实验,亚硫酸盐的性质有__________________________________________________。盐溶液间反应的多样性与________________________________________________________有关。 答案 (1)2Ag++SO32-Ag2SO3↓ (2)①析出红色固体 ②a.HCl和BaCl2溶液 b.在I-的作用下,Cu2+转化为白色沉淀CuI,SO32-转化为SO42- (3)①Al3+、OH- ②a. b.V1明显大于V2 (4)亚硫酸盐的溶解性、氧化还原性、在水溶液中的酸碱性 两种盐溶液中阴、阳离子的性质和反应条件 3.(2011北京理综,27,15分)甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀,用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。 实验操作和现象: 操作 现象 - 27 - 关闭弹簧夹,滴加一定量浓硫酸,加热 A中有白雾生成,铜片表面产生气泡 B中有气泡冒出,产生大量白色沉淀 C中产生白色沉淀,液面上方略显浅棕色并逐渐消失 打开弹簧夹,通入N2,停止加热,一段时间后关闭 —— 从B、C中分别取少量白色沉淀,加稀盐酸 均未发现白色沉淀溶解 (1)A中反应的化学方程式是___________________________。 (2)C中白色沉淀是________________,该沉淀的生成表明SO2具有_____________性。 (3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是______________________________。 (4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲认为是空气参与反应,乙认为是白雾参与反应。 ①为证实各自的观点,在原实验基础上: 甲在原有操作之前增加一步操作,该操作是___________________________________; 乙在A、B间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是 。 ②进行实验,B中现象: 甲 大量白色沉淀 乙 少量白色沉淀 检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因:______________________________________________________。 (5)合并(4)中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成,而C中产生白色沉淀,由此得出的结论是_________________________________。 答案 (1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O (2)BaSO4 还原 (3)2NO+O22NO2 (4)①通N2一段时间,排除装置中的空气 饱和NaHSO3溶液 ②甲:SO42-+Ba2+BaSO4↓,乙:2Ba2++2SO2+O2+2H2O2BaSO4↓+4H+,白雾的量远多于装置中O2的量 (5)SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀 B组 统一命题、省(区、市)卷题组 4.(2018课标Ⅰ,27,14分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题: (1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式:_____________________________________。 (2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺: ①pH=4.1时,Ⅰ中为_________________溶液(写化学式)。 ②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是_______________________________。 (3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为____________________________。电解后,______室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。 - 27 - (4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00mL葡萄酒样品,用0.01000mol·L-1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00mL。滴定反应的离子方程式为_____________________,该样品中Na2S2O5的残留量为___________g·L-1(以SO2计)。 答案 (1)2NaHSO3Na2S2O5+H2O (2)①NaHSO3 ②得到NaHSO3过饱和溶液 (3)2H2O-4e-O2↑+4H+ a (4)S2O52-+2I2+3H2O2SO42-+4I-+6H+ 0.128 5.(2016浙江理综,27-Ⅱ,12分)磁性材料A是由两种元素组成的化合物,某研究小组按如图流程探究其组成: 请回答: (1)A的组成元素为____________(用元素符号表示),化学式为____________。 (2)溶液C可溶解铜片,例举该反应的一个实际应用____________________。 (3)已知化合物A能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为1.518g·L-1), 该气体分子的电子式为___________。写出该反应的离子方程式__________________________________。 (4)写出F→G反应的化学方程式_____________________________________________。 设计实验方案探究溶液G中的主要微粒(不考虑H2O、H+、K+、I-)_______________________。 答案 (1)S,Fe Fe3S4 (2)制印刷电路板 (3)H:S····:H Fe3S4+6H+3H2S↑+3Fe2++S (4)H2SO3+I2+H2OH2SO4+2HI 取溶液G,加入过量BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则有SO42-;过滤后取滤液,滴加H2O2溶液,若再产生白色沉淀,则有H2SO3 6.(2017天津理综,10,14分)H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放,回答下列各方法中的问题。 Ⅰ.H2S的除去 方法1:生物脱H2S的原理为 H2S+Fe2(SO4)3S↓+2FeSO4+H2SO4 4FeSO4+O2+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H2O (1)硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍,该菌的作用是_______________。 (2)由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为______________________。若反应温度过高,反应速率下降,其原因是________________________________。 - 27 - 方法2:在一定条件下,用H2O2氧化H2S (3)随着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化,氧化产物不同。当n(H2O2)/n(H2S)=4时,氧化产物的分子式为___________。 Ⅱ.SO2的除去 方法1(双碱法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生 NaOH溶液Na2SO3溶液 (4)写出过程①的离子方程式:____________________________________;CaO在水中存在如下转化: CaO(s)+H2O(l)Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq) 从平衡移动的角度,简述过程②NaOH再生的原理:___________________________________。 方法2:用氨水除去SO2 (5)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2、Ka2=6.2×10-8。若氨水的浓度为2.0mol·L-1,溶液中的c(OH-)=__________mol·L-1。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7mol·L-1时,溶液中的c(SO32-)/c(HSO3-)=______________。 答案 (14分)(1)降低反应活化能(或作催化剂) (2)30℃、pH=2.0 蛋白质变性(或硫杆菌失去活性) (3)H2SO4 (4)2OH-+SO2SO32-+H2O SO32-与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有NaOH生成 (5)6.0×10-3 0.62 考点三 氮及其化合物 A组 自主命题·北京卷题组 1.(2015北京理综,8,6分)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是( ) A.氮元素均被氧化 B.工业合成氨属于人工固氮 C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D.碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环 答案 A 2.(2015北京理综,12,6分)在通风橱中进行下列实验: 步骤 现象 Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色 Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止 Fe、Cu接触后,其表面均产生红棕色气泡 下列说法不正确的是( ) A.Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NO+O22NO2 B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应 C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3 - 27 - D.针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化 答案 C 3.(2017北京理综,27,12分)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。 (1)SCR(选择性催化还原)工作原理: ①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:____________________。 ②反应器中NH3还原NO2的化学方程式:__________________________________。 ③当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成:__________________________________。 ④尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60g·mol-1)含量的方法如下:取ag尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的V1mLc1mol·L-1H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用V2mLc2mol·L-1NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是__________________________。 (2)NSR(NOx储存还原)工作原理: NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。 图a 图b ①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是______________。 ②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是__________。 ③还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下,15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整: _________________ 15NNO+ H2O 答案 (12分)(1)①CO(NH2)2+H2OCO2+2NH3 ②8NH3+6NO27N2+12H2O ③2SO2+O2+4NH3+2H2O2(NH4)2SO4 ④3(2c1V1-c2V2)100a (2)①BaO ②8∶1 - 27 - ③415NO+4NH3+3O2415NNO+6H2O 4.(2014北京理综,26,14分)NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3,如下图所示。 (1)Ⅰ中,NH3和O2在催化剂作用下反应,其化学方程式是_________________________________________。 (2)Ⅱ中,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线(如下图)。 ①比较p1、p2的大小关系:_____________。 ②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是___________________。 (3)Ⅲ中,降低温度,将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸。 ①已知:2NO2(g)N2O4(g) ΔH1 2NO2(g)N2O4(l) ΔH2 下列能量变化示意图中,正确的是(选填字母)___________。 ②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是_______________________。 (4)Ⅳ中,电解NO制备NH4NO3,其工作原理如下图所示。为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A。A是________,说明理由:_____________________________________________。 答案 (1)4NH3+5O24NO+6H2O (2)①p1查看更多