资源简介 高考化学考前冲刺押题预测 元素及其化合物解答题一.解答题(共20小题)1.(2025春 成都期中)氮及其化合物在自然界、工农业中具有广泛的应用和重要意义。如图1是氮元素部分物质“价—类”二维图:已知:C是一种三原子分子。回答下列问题:(1)A的电子式为 ,C (填“是”或“不是”)酸性氧化物。(2)D的浓溶液一般盛放在棕色试剂瓶中,原因是 (用化学方程式表示)。(3)检验某氮肥样品中是否存在的实验方法是 (写出操作步骤、现象和结论)。(4)一定条件下,A与B反应可转化为N2,该反应中,被氧化的物质是 (填化学式),若反应中生成1mol N2,转移的电子数目为 。(5)工业上利用如图2流程实现以A为原料制备D,同时利用石灰乳处理尾气NOx,还可获得水泥硬化促进剂Ca(NO2)2。①氧化炉中发生反应的化学方程式为 ;②滤渣的主要成分是 (填化学式),该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1:1。若n(NO):n(NO2)<1:1,则会导致 。2.(2025春 杭州期中)氮及其化合物在生产生活中有重要用途。回答下列问题:(1)基态N原子核外有 种不同能量的电子,其价层电子的轨道表示式为 。(2)下列说法不正确的是 。A.[Cu(NH3)4]2+的中心离子为sp3杂化B.[Cu(H2O)4]2+中∠HOH的键角大于单个水分子中∠HOH的键角C.分子的极性:NCl3比PCl3的大D.氧化性:Fe3+>Fe(SCN)3(3)由E原子和F原子构成的气态团簇分子模型如图所示,该物质分子式是 。(4)NH3是重要的化工原料,可以按如下流程充分利用已知:N2H4具有较强的还原性,ClO有强氧化性①若SO3的结构可表示为:,则物质A的结构为 。②N2H4的水溶液是类似氨水的二元弱碱:25℃时,N2H4的Kb1的值为 。(已知:N2H4+H+ N2K=8.7×107)③下列说法不正确的是 。A.工业上制备硝酸时,应该将NH3与纯O2混合反应B.结合H+能力:N2H4<CH3NH2C.物质A发生水解反应后可以得到NH4HSO4溶液D.途径Ⅰ可以采用将氨水滴入NaClO溶液中的方法制备N2H4④途径Ⅱ除生成B外,另一种产物为HF。B水解生成两种酸,写出该反应的化学方程式 。3.(2025春 天津校级期中)元素的“价—类”二维图体现了化学变化之美。部分含硫、氮物质的类别与硫元素和氮元素化合价的对应关系如图所示。(本题不考虑N2O4)回答下列问题:(1)元素S在周期表中的位置为 ,上图中物质X的结构式为 ,物质E中所含化学键的类型为 。(2)下列有关图中所示含N、S物质的叙述,正确的是 (填标号)。A.在催化剂的作用下,R可将Y、Z还原为XB.0.4mol/LW与0.2mol/LE的混合溶液100mL最多能溶解铜0.96gC.用玻璃棒分别蘸取浓的R溶液和浓的W溶液,玻璃棒靠近时有白烟产生D.Z、C、F均能与NaOH溶液反应,都是酸性氧化物(3)Na2S2O3是重要的化工原料。从“价~类”角度分析,下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是 (填字母)。a.Na2S+S b.Na2SO3+S c.SO2+Na2SO4 d.Na2SO3+Na2SO4(4)写出由物质E得到两种酸性氧化物的化学反应方程式: 。(5)实验室保存W和E的浓溶液时,要使用不同的仪器,其中保存W浓溶液的仪器名称是 ,保存W浓溶液的仪器与实验室保存氢氧化钠溶液所使用的仪器相比,有两处不同点,请回答其中任意一处: 。(6)将气体Z和气体Y混合后,先通过足量的小苏打溶液,使气体全部逸出并干燥,最后通过足量的过氧化钠固体,假设每步反应都完全进行,且最终只得到一种气体,则相同条件下最初通入的气体Z和气体Y的体积比为 。4.(2025春 合肥期中)自然界中的局部氮循环如图。(1)上图含氮物质的各步转化中,属于氮的固定的是 (填数字序号)。(2)NH3是氮循环中的重要物质,工业合成氨反应的化学方程式为 。实验室利用两种固体混合加热合成氨气的化学方程式为 。(3)某化工厂出现泄漏大量氨水进入循环水系统,使循环水中含氯杀菌剂(有效成分为Cl2)的杀菌效果降低、硝化作用增强,导致循环水的pH发生波动,最终造成设备腐蚀。①下列有关氨对循环水影响的说法中,正确的是 (填字母序号)。a.过量氨进入循环水后,水中和含量会升高b.过量氨进入循环水后,不会导致水体富营养化c.循环水pH的波动中,pH的上升与氨水的碱性有关②通过检测循环水中的c()可判断循环水的水质是否恶化,c()检测利用的是酸性条件下I﹣被氧化为I2,并有无色气体产生,该气体遇空气变红棕色,写出该反应的离子方程式为 。(4)汽车排出的尾气中也含有氮氧化物,如果直接排放到大气中可能造成光化学烟雾,为避免污染,常给汽车安装三元催化净化装置,氮氧化物和CO在催化剂作用下生成无毒可直接排放的物质。以NO2为例写出净化过程中的总化学方程式: 。5.(2025春 杭州期中)科学合理使用氮肥,不仅能提高化肥的使用率,而且能够更好地保护环境,请回答下列问题:(1)将N2转化为含氮化合物的过程称为固氮自然界固氮,可将少量N2转化为Ca(NO3)2等氮肥,转化途径如下(转化所需试剂及条件已略去):N2→NO→NO2→HNO3Ca(NO3)2。①写出NO2→HNO3的化学方程式 ;②将HNO3转化为Ca(NO3)2,列举三种不同类别的化合物M (写化学式)。(2)科学合理地保存、施用氮肥①铵态氮肥不能与碱性肥料混合使用,写出NH4Cl溶液滴入NaOH溶液发生反应的离子方程式 。②某铵态氮肥成分为(NH4)2SO4假设肥料中的其余杂质都难溶于酸、碱、盐溶液,请设计实验方案检验该氮肥中是否混有NH4Cl 。(3)过渡施用氮肥将导致大气中NH3含量增高,加剧雾霾的形成。(NH4)2SO4是雾霾的成分之一,其形成过程如图所示(转化所需试剂及条件已略去):①X可能是 、 。②尿素CO(NH2)2是一种常用化肥,缓慢与H2O发生非氧化还原反应释放出NH3则尿素中C元素化合价为 。③尿素CO(NH2)2一定条件下可以与NO反应生成氮气,写出该反应的化学方程式 。6.(2025春 兰州期中)非金属及其化合物在生产生活中扮演着重要角色。回答下列问题:(1)下列物质能使品红试液褪色的是 (填字母)。A.CO2B.稀硝酸C.Cl2D.SO2(2)写出光导纤维主要成分的化学式 。(3)常用作保护气(如填充灯泡、焊接保护等)的物质是 ,该物质的结构式为 。写出实验室加热固体混合物制取氨气的化学方程式: 。(4)实验室中硝酸通常保存在棕色瓶中,硝酸保存在棕色瓶中的原因: ;(请用方程式解释);使用浓硝酸进行实验:反应剧烈进行,铜丝逐渐变细,溶液变绿,试管上方出现红棕色气体。铜与浓硝酸反应的化学方程式为 。7.(2025春 广州期中)空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如图:(1)工业上用电解饱和食盐水制Cl2,其化学方程式为: ,检验氯气生成的方法是: 。(2)步骤③的离子方程式: 。(3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气,因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过 (填试剂名称)溶液,以除去氯气。(4)步骤⑤的蒸馏过程中,温度应控制在80~90℃.温度过高或过低都不利于生产,请解释原因: 。(5)提取溴单质,采用蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”,请说明原因: 。8.(2025 嘉定区二模)生活中常见的消毒剂有含氯消毒剂、含碘消毒剂、双氧水等。(1)氯气与水反应生成漂白性物质的离子方程式为 。(2)关于臭氧、次氯酸、碘酒、酒精消毒剂说法正确的是 。A.以上消毒剂在消毒过程中都利用了其强氧化性B.次氯酸的还原产物为Cl﹣C.一消毒过程中蛋白质发生了盐析变化D、配制碘酒的过程涉及共价键的断裂(3)实验室清洗检验过Cl﹣的试管,可选择的试剂是 。A.稀硝酸B.浓氨水C.硝酸银溶液D.氢氧化钠溶液(4)关于 Cl2、Br2、I2在工业上的提取及用途,说法正确的是 。(不定项)A.利用二氧化锰和浓盐酸加热得到Cl2B.Cl2通入澄清石灰水制得漂白粉C.海水中提取溴,一般经过浓缩、氧化和提取三个步骤D.海带或海带灰浸泡所得的含I﹣的水,通入过量Cl2得到I2(5)已知氧化性:NaClO强于H2O2,NaClO消毒剂和H2O2消毒剂混合后会失效,失效原因用化学方程式表示为 ,每消耗1.0mol NaClO,生成的氧化产物在标准状况下的体积为 。(6)小嘉同学用pH试纸测1.0mol L﹣1NaClO溶液,结果为 。A.pH>7B.pH<7C.pH=7D.无法知道室温下1.0mol L﹣1NaClO溶液中含氯微粒的物质的量分数随pH变化如图:(7)次氯酸的电子式 ,室温下次氯酸的电离平衡常数为 。(8)解释便用次氯酸钠消毒时,一般将pH调节至6的原因 。9.(2025春 上海校级月考)硫是生物必需的大量营养元素之一,同时也是一些大气污染产生的原因,请回答下列有关问题:(1)硫化氢 用启普发生器收集(选填“可以”或“不可以”)虽然有毒,但有研究发现人体心肺血管中存在微量硫化氢,它对调节心血管功能具有重要作用,请再举出一例类似硫化氢“亦正亦邪”物质的实证: 。(2)为了防治酸雨,工业上常采用“钙基固硫法”即将生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、氧气和生石灰共同作用,使硫元素转移到炉渣中,大部分硫元素最终转化为固体盐是 。(3)研究发现,空气其中少量的NO2也能参与硫酸型酸雨的形成,反应过程如下:①SO2+NO2→SO3+NO ②SO3+H2O→H2SO4 ③2NO+O2→2NO2NO2在上述过程中的作用,与H2SO4在下列变化中的作用相符的是 。A.潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶B.硫化氢通入浓H2SO4中C.浓H2SO4滴入萤石(CaF2)中,加热制取HFD.乙酸与乙醇与浓硫酸加热发生酯化反应(4)SO2尾气可用NaOH溶液吸收,得到Na2SO3和NaHSO3两种盐。若一定物质的量的SO2与氢氧化钠溶液反应,所得溶液中Na2SO3和NaHSO3的物质的量之比为2:3,则参加反应的SO2和NaOH的物质的量之比为 。【硫化氢转化】:硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合酸性溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。(5)用合适的化学用语表示硫化氢溶于水显弱酸性的原因: ;过程①Cu2+吸收H2S生成CuS沉淀,溶液的酸性 (选填:“增强”或“减弱”或“不变”)。(6)在图示过程②中:被氧化的元素是: 。(7)在图示过程③中:Fe2+转化为Fe3+,写出反应的离子方程式 。(8)写出反应①、②、③的总反应的化学方程式: 。10.(2025春 静安区期中)氯、溴、碘等均可通过开发海洋资源获得。海水中Br﹣含量为65mg L﹣1,Cl﹣含量为1.9×104mg L﹣1。苦卤是工业提溴的原料,它来自海水制盐后残留的母液。工业提溴的转化关系如图:从海水提取的粗盐常含可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质,进一步提纯为精盐时会用到如下试剂:稀盐酸、Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液。(1)当加入Na2CO3溶液时,发生反应的离子方程式为 。(2)地球上99%的溴元素分布在海洋中。工业提溴以苦卤为原料,而非直接从海水中提取,关键原因是 。A.海水中的溴主要是离子,难以分离B.用海水直接提取溴不科学C.苦卤中溴的浓度比海水高,便于提取D.以苦卤为原料提取溴的成本更低(3)向含溴的苦卤通入热空气能吹出溴,表明溴单质可能具有的性质是 。A.易挥发性B.还原性C.强氧化性D.强腐蚀性纯碱溶液吸收溴的主要反应为:Br2+Na2CO3+H2O=NaBr+NaBrO3+NaHCO3(未配平)。(4)①该反应的氧化产物是 (填名称)。②反应产物的VSEPR模型是 。(5)当用稀硫酸酸化纯碱吸收溴所得溶液时,反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为 。A.1:1B.1:5C.2:1D.5:1(6)蒸馏提取粗溴的过程温度应控制在80~90℃。温度过高或过低都不利于生产,请解释原因: 。(7)依据上述流程,若将5m3海水中的溴元素转化为液溴,至少需要氯气 g(忽略氯气的溶解)。(8)所得粗溴通常还含少量氯,为进一步提纯,可向粗溴中加入适量的 。A.生石灰B.NaBr溶液C.NaOH溶液D.H2O11.(2025春 景德镇期中)硫在自然界中的循环示意图如图,回答下列问题。(1)火山喷发时所带来的高温使得火山岩中的黄铁矿(FeS2)与空气发生反应,最终生成Fe2O3和SO2,请写出该反应的化学方程式 。(2)工业制硫酸的最后工序,为什么不用水而是用98.3%的浓硫酸吸收SO3 。(3)大气中的硫化物可能会形成酸雨,酸雨的pH ,如何证明酸雨中含有硫酸?请简述相关的实验操作步骤 。(4)化石燃料和金属硫化物的燃烧都有可能形成酸雨,酸雨对社会和大自然都有很大的危害,防止或减少硫酸型酸雨形成的途径 。(答两个方面)(5)SO2是大气污染物,实验室可以用酸性KMnO4溶液吸收SO2,请写出相应的离子方程式 ,其中氧化剂和还原剂的物质的量之比是 。(6)某工厂使用的煤中硫的质量分数为0.32%,该工厂每天燃烧这种煤150t,如果把煤中的硫全部转化为SO2,SO2全部用来生产硫酸,理论上每天可得到98%的浓硫酸的质量是 t。12.(2025春 湖北期中)如图是氮、硫元素的各种价态与物质类别的对应关系:(1)根据A对应的化合价和物质类别,A为 (写分子式),从氮元素的化合价能否发生变化的角度判断,图中既有氧化性又有还原性的含氮化合物有 。(2)氮气的结构决定了氮气能够在空气中稳定存在,实验室可用加热NaNO2与NH4Cl的混合溶液制备N2,请写出反应的化学方程式 。(3)浓、稀硝酸的性质既相似又有差别,若要除去铁制品表面的铜镀层应选择 ,反应的离子方程式为 。(4)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末,体现了浓硫酸的 (填“脱水”“吸水”或“强氧化”,下同)性;浓硫酸在加热条件下与木炭反应,体现了浓硫酸的 性;用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑,体现了浓硫酸的 性。(5)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O;2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,现有VL某NaOH溶液能完全吸收含mmol NO和nmol NO2的大气污染物,则NaOH溶液的物质的量浓度至少为 mol L﹣1。若所得溶液c():c()=1:9,则原混合气体中NO和NO2物质的量之比m:n= 。13.(2025 江苏一模)工业脱硫是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。脱除工业烟气中的SO2有多种方法。Ⅰ.钠钙双碱法。钠钙双碱法吸收烟气中SO2的一种流程如图1所示,H2SO3、、在水溶液中的物质的量分数随pH的分布如图2所示。(1)“吸收”所得溶液的pH约为4~5时,SO2转化为 (填化学式)。“吸收”时控制溶液的pH略大于9,写出“再生”反应的化学方程式: 。Ⅱ.氧化、还原法。(2)二氧化锰氧化。以软锰矿浆(主要成分为MnO2,杂质为Fe、Al等元素的氧化物)和烟气(含有SO2、O2等)为原料可制备MnSO4,向一定量软锰矿浆中匀速通入烟气,测得溶液中c()、c(Mn2+)与pH随反应时间的变化如图3所示。①溶液中c()的增加呈现由慢到快的趋势,其主要原因是 。②向吸收后的混合溶液中滴加氨水,调节pH进行除杂。若溶液中c(Mn2+)=0.2mol L﹣1,欲使溶液中Fe3+、Al3+的浓度均小于1×10﹣6mol L﹣1,需控制的pH范围为 。(室温下,Ksp[Al(OH)3]=1×10﹣33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10﹣39,Ksp[Mn(OH)2]=2×10﹣13)(3)一氧化碳还原。反应原理为:2CO(g)+SO2(g)═2CO2(g)+S(l),ΔH=﹣270kJ mol﹣1。其他条件相同,分别选取Fe2O3、NiO作上述反应的催化剂时,SO2的转化率随反应温度的变化如图4所示。①与NiO相比,选择Fe2O3作催化剂的优点是 。②已知:硫的沸点约为445℃。反应温度高于445℃时,SO2的平衡转化率增大,其原因是 。Ⅲ.光催化法。(4)TiO2光催化。利用TiO2光催化剂在紫外线作用下产生的高活性自由基( OH、 )和h+(h+代表光生空穴,光生空穴有很强的得电子能力),将烟气中的SO2氧化除去。TiO2光催化剂粒子表面产生 OH的机理如图5所示(图中部分产物略去)。TiO2光催化剂在紫外线作用下产生 OH的过程可描述为 。14.(2025 浦东新区二模)其化合物在工农业、医药等领域有着重要用途。如图的氮循环是生态系统物质循环的重要部分。(1)下列变化过程不以N2为原料的是 。A.工业合成氨B.雷雨发庄稼C.根瘤菌固氮D.氨化作用(2)反硝化细菌可以将变成N2。下列四种物质在自然界中都能天然产生,其产生环境与反硝化细菌工作环境相似的是 。A.沼气B.氧气C.二氧化碳D.二氧化硫(3)硝化作用中,每转移4mol电子,生成的的物质的量为 mol。NH3与Cl2反应制得的一氯胺(NH2Cl)是一种长效缓释消毒剂。已知N—Cl 间共用电子对偏向于氮。(4)NH2Cl的电子式为 。(5)制备NH2Cl的化学方程式为Cl2+NH3=NH2Cl+HCl。该反应中Cl2体现了 。(不定项)A.漂白性B.氧化性C.还原性D.酸性(6)NH2Cl在水中会水解生成2种物质,其中1种具有杀菌作用,NH2Cl水解的化学方程式为 。实验室可用滴定法测定NH2Cl溶液的浓度(7)溶液配制:准确称取一定质量的硫代硫酸钠晶体,用蒸馏水溶解后,配制并标定,最终得到250mL0.0228mol L﹣1Na2S2O3的标准溶液。配制时,如图仪器中一定不需要的是 。(8)滴定:ⅰ.取过量的KI溶液,加入适量的冰醋酸,再加入20.00mLNH2Cl溶液,充分反应(反应原理:;ⅱ.用0.0228mol L﹣1Na2S2O3溶液滴定(反应原理:①若滴定时用淀粉作指示剂,判断到达终点的现象为 。②若最终消耗Na2S2O3溶液20.00mL。则该溶液中NH2Cl的物质的量浓度为 。(9)误差分析:若滴定过程消耗时间过长,对测定结果的影响是 。A.偏大B.偏小C.无影响15.(2025 湖州二模)某同学通过实验研究钠及其化合物的有关性质,请回答相关问题.(1)实验室中少量的钠通常保存在 中,在实验室中取用钠的仪器是 .(2)若将钠在空气中加热,钠会燃烧发出黄色火焰,同时生成 色的固体,写出该产物与H2O反应的化学方程式: .(3)将金属钠投入水中,发生反应的离子方程式为 (4)该同学在实验室欲配制500mL 0.1mol/L NaOH溶液.①配制溶液时肯定不需要如图所示仪器中的 (填字母),配制上述溶液还需要用到的玻璃仪器是 (填仪器名称).②根据计算,该同学应用托盘天平称取NaOH的质量为 .③该同学将所配制的NaOH溶液进行测定,发现浓度大于0.1mol/L.下列操作会引起所配浓度偏大的是 .A.烧杯未进行洗涤B.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水C.NaOH在烧杯中溶解后,未冷却就立即转移到容量瓶中,并进行定容D.往容量瓶转移时,有少量液体溅出E.在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线F.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面不到刻度线,再加水至刻度线.16.(2025 白城校级一模)用下面两种方法可以制得白色Fe(OH)2沉淀。方法一:用FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2。(1)除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法。(2)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面以下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是 。方法二:在如图所示装置中,用不含O2的NaOH溶液、铁屑和稀硫酸制备Fe(OH)2。(3)在试管Ⅰ中加入的试剂是 。(4)在试管Ⅱ中加入的试剂是 。(5)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是 。(6)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是 。17.(2025 普陀区二模)硫化氢(H2S)是一种臭鸡蛋气味的有毒气体,但其在合成光电材料、污水处理方面有着重要作用,硫化氢尾气的回收处理并资源化利用是长期面临的重要研究课题。(1)下列关于H2S的说法中正确的是 (不定项)。A.利用其气味可添加在管道煤气中监测燃气泄漏B.氢硫酸是一种二元弱酸,属于弱电解质C.将H2S气体通入AlCl3溶液中的离子方程式:2Al3++3S2﹣=Al2S3↓D.硫化氢的球棍模型为25℃H2S饱和溶液浓度约为0.1mol L﹣1,H2S水溶液中各含硫微粒物质的量分数δ随pH变化关系如图:(2)图中表示S2﹣物质的量分数变化的曲线是 。A.曲线aB.曲线bC.曲线c(3)下列说法正确的是 。A.饱和H2S溶液中加入等体积的NaOH溶液(体积变化忽略不计),则B.以酚酞为指示剂,可用NaOH标准溶液滴定H2S水溶液至Na2S测定其浓度C.1.0L1mol L﹣1的NaOH溶液最多能吸收1mol H2S(g)D.NaHS溶液呈碱性是由于S2﹣的水解程度大于HS﹣的电离程度(4)由图可知,Ka1(H2S)= 。(5)已知0.1mol L﹣1的Na2S溶液中S2﹣水解率约为62%,,0.010mol L﹣1的FeCl2溶液中加入等体积0.20mol L﹣1的Na2S溶液,反应初始生成沉淀的情况是 。A.只有FeS沉淀B.只有Fe(OH)2沉淀C.没有沉淀D.FeS、Fe(OH)2都有实验室中,以FeCl3为吸收液脱除H2S实验发现,在FeCl3溶液中加入一定浓度的CuCl2可以明显提高H2S的脱除率。对比实验结果如表:实验序号 ① ② ③吸收液 FeCl3溶液 CuCl2溶液 FeCl3溶液、CuCl2溶液H2S脱除率 ≈92% ≈100% ≈100%H2S脱除产物 S CuS S(6)将①中脱除H2S的反应补充完整: □Fe3++HS﹣=□_____+H++S↓(7)pH减小会降低①中脱除率,但对②中的脱除率几乎无影响,解释原因: 。(8)③中,加入CuCl2后,脱除率几乎达到100%。结合方程式解释原因: 。18.(2024秋 宁德期末)硫及其化合物与生产、生活、环境等密切相关。如图是自然界中硫元素的存在及转化示意图,回答下列问题。(1)硫分子在气态下呈现为双原子分子,在液态时发生4S2(g)=S8(l),该过程发生 (填“物理”或“化学”)变化。(2)据我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载:“石硫黄(即硫黄)能化……银、铜、铁,奇物”,所得产物不可能是 (填标号)。A.Ag2SB.CuSC.FeS(3)SO2属于 (填“酸性”或“碱性”)氧化物。向BaCl2溶液中通入SO2至饱和,此过程看不到现象,再向溶液中通入一种物质,溶液变浑浊,通入的这种物质不可能是 (填标号)。A.NH3B.Cl2C.CO2D.O2(4)工业上利用硫铁矿(含60%的FeS2)制备硫酸。①FeS2中S的化合价为 ,硫铁矿在氧气中焙烧产物为Fe2O3和SO2,写出该反应的化学方程式为 。②不考虑生产过程中硫的损失,2吨该矿石可制得98%的浓硫酸 吨。(5)H2S有毒,在一定条件下,用H2O2可脱除尾气中的H2S。随着参加反应的变化,氧化产物不同。当4时,氧化产物的分子式为 。19.(2024秋 宁德期末)氮及其化合物与生产、生活、环境等密切相关。部分含氮物质的转化关系如图所示,回答下列问题。(1)由N2转化成NO过程中,氮元素 (填“被氧化”或“被还原”)。(2)图中物质溶于水,溶液呈碱性的是 (写分子式)。(3)写出NH3转化成NO的化学方程式为 。(4)图中关于NO2和HNO3的相互转化,下列说法正确的是 (填标号)。A.由NO2转化为HNO3,实现了氮的固定B.工业上利用NO2与H2O反应制取HNO3C.不加入还原剂,也可实现HNO3转化为NO2D.由硝酸转化成等物质的量的NO2时,消耗碳单质和铜单质的物质的量相同(5)纳米铁粉可用于处理含氧酸性废水中的,反应原理如图所示。①反应Ⅰ中体现了纳米铁粉的 (填“氧化性”或“还原性”)。②反应Ⅱ中生成N2的离子方程式为 。在铁粉总量一定的条件下,废水中的溶解氧过多不利于的去除,原因是 。(6)NH4NO3受撞击生成N2和NO2的物质的量之比为3:2,则生成1mol N2时,转移电子的物质的量为 mol。20.(2025 浦东新区开学)(1)某校化学兴趣小组同学为对比Na2CO3和NaHCO3的性质,进行了如下实验。向相同体积、相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中分别滴加0.1mol L﹣1的盐酸,溶液pH变化如图。①图 是Na2CO3的滴定曲线。A.甲B.乙②A′~B′发生反应的离子方程式为 。③下列说法正确的是 。A.Na2CO3和NaHCO3溶液中所含微粒种类相同B.A′、B′均满足:C.水的电离程度:A>B>C(2)测等物质的量浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液的pH随温度变化情况。测得等物质的量浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液的pH随温度变化如图,下列说法正确的是A.Na2CO3的水解是放热反应B.M点之前,升高温度溶液的pH减小,原因是水解平衡逆向移动C.N点时NaHCO3已完全分解D.若将N点溶液恢复到25℃,pH>8.62(3)设计如图装置进行Na2CO3和NaHCO3稳定性差异对比实验(加热及夹持装置省略)。①将分别装有Na2CO3和NaHCO3的试管同时放入甘油油浴加热(甘油沸点为290℃),目的是 。②该实验用饱和碳酸钠溶液检验反应的产物,a、b试管中的实验现象分别为:a ;b 。③试管b中发生反应的离子方程式: 。(4)向1mol L﹣1的Na2CO3和NaHCO3溶液中分别滴加少量FeCl2溶液,均产生白色沉淀,后者有气体产生。已知:ⅰ.1mol L﹣1的NaHCO3溶液中,,[OH﹣]=2×10﹣6mol L﹣1。ⅱ.25℃时,,。①请问NaHCO3与FeCl2反应产生的沉淀是 ,通过计算说明。②写出NaHCO3与FeCl2反应的离子方程式: 。高考化学考前冲刺押题预测 元素及其化合物解答题参考答案与试题解析一.解答题(共20小题)1.(2025春 成都期中)氮及其化合物在自然界、工农业中具有广泛的应用和重要意义。如图1是氮元素部分物质“价—类”二维图:已知:C是一种三原子分子。回答下列问题:(1)A的电子式为 ,C 不是 (填“是”或“不是”)酸性氧化物。(2)D的浓溶液一般盛放在棕色试剂瓶中,原因是 4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O (用化学方程式表示)。(3)检验某氮肥样品中是否存在的实验方法是 取少量样品于试管中,加入NaOH溶液并加热,将润湿的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,则证明样品中存在,反之,则不存在 (写出操作步骤、现象和结论)。(4)一定条件下,A与B反应可转化为N2,该反应中,被氧化的物质是 NH3 (填化学式),若反应中生成1mol N2,转移的电子数目为 2.4NA 。(5)工业上利用如图2流程实现以A为原料制备D,同时利用石灰乳处理尾气NOx,还可获得水泥硬化促进剂Ca(NO2)2。①氧化炉中发生反应的化学方程式为 4NH3+5O24NO+6H2O ;②滤渣的主要成分是 Ca(OH)2 (填化学式),该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1:1。若n(NO):n(NO2)<1:1,则会导致 产品中杂质Ca(NO3)2含量升高 。【答案】(1);不是;(2)4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O;(3)取少量样品于试管中,加入NaOH溶液并加热,将润湿的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,则证明样品中存在,反之,则不存在;(4)NH3;2.4NA;(5)①4NH3+5O24NO+6H2O;②Ca(OH)2;产品中杂质Ca(NO3)2含量升高。【分析】(1)A为﹣3价氮元素的氢化物为NH3,为共价化合物,和碱反应生成盐和水的氧化物诶酸性氧化物,不是氧化还原反应;(2)浓硝酸不稳定,见光或受热会分解生成二氧化氮、氧气和水;(3)检验某氮肥样品中是否存在的实验方法是利用铵盐和碱加热反应生成氨气,氨气遇到红色石蕊试纸变蓝色,据此设计检验方法和实验步骤;(4)一定条件下,A与B反应可转化为N2,反应的化学方程式为:4NH3+6NO5N2+6H2O,该反应中,氨气中氮元素化合价由﹣3 价升高为0价,故被氧化的物质是NH3,电子转移为,据此计算;(5)①NH3在“氧化炉”中所发生的反应为氨气的催化氧化生成一氧化氮和水;②石灰乳的主要成分是Ca(OH)2,吸收尾气生成的Ca(NO2)2是溶于水的,则滤渣的主要成分是Ca(OH)2,若n(NO):n(NO2)<1:1,则反应中NO2过量,NO2与Ca(OH)2反应生成NO和Ca(NO3)2。【解答】解:(1)A为NH3,氨气分子中N原子与H原子间共用1对电子,N原子的外围达到8电子结构,其电子式,C为NO2,与NaOH溶液反应生成NaNO3和NaNO2,故NO2不是酸性氧化物,故答案为:;不是;(2)浓硝酸不稳定,见光或受热会分解,分解的化学方程式为:4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O,故答案为:4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O;(3)检验某氮肥样品中是否存在的实验方法是:取少量样品于试管中,加入NaOH溶液并加热,将润湿的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,则证明样品中存在,反之,则不存在,故答案为:取少量样品于试管中,加入NaOH溶液并加热,将润湿的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,则证明样品中存在,反之,则不存在;(4)一定条件下,A与B反应可转化为N2,反应的化学方程式为:4NH3+6NO5N2+6H2O,该反应中,氨气中氮元素化合价由﹣3 价升高为0价,故被氧化的物质是NH3,电子转移为,若反应中生成1mol N2,则转移电子数目为2.4NA,故答案为:NH3;2.4NA;(5)①NH3在“氧化炉”中所发生的反应为氨气的催化氧化生成一氧化氮和水,氧化炉中发生反应的化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;②石灰乳的主要成分是Ca(OH)2,吸收尾气生成的Ca(NO2)2是溶于水的,则滤渣的主要成分是Ca(OH)2,若n(NO):n(NO2)<1:1,则反应中NO2过量,NO2与Ca(OH)2反应生成NO和Ca(NO3)2,则会导致产品中杂质Ca(NO3)2含量升高,故答案为:Ca(OH)2;产品中杂质Ca(NO3)2含量升高。【点评】本题考查了单技巧化合物性质和应用,主要是化学方程式书写、氧化还原反应、离子检验等知识点,注意知识的熟练掌握,题目难度中等。2.(2025春 杭州期中)氮及其化合物在生产生活中有重要用途。回答下列问题:(1)基态N原子核外有 3 种不同能量的电子,其价层电子的轨道表示式为 。(2)下列说法不正确的是 AC 。A.[Cu(NH3)4]2+的中心离子为sp3杂化B.[Cu(H2O)4]2+中∠HOH的键角大于单个水分子中∠HOH的键角C.分子的极性:NCl3比PCl3的大D.氧化性:Fe3+>Fe(SCN)3(3)由E原子和F原子构成的气态团簇分子模型如图所示,该物质分子式是 E4F4 。(4)NH3是重要的化工原料,可以按如下流程充分利用已知:N2H4具有较强的还原性,ClO有强氧化性①若SO3的结构可表示为:,则物质A的结构为 。②N2H4的水溶液是类似氨水的二元弱碱:25℃时,N2H4的Kb1的值为 8.7×10﹣7 。(已知:N2H4+H+ N2K=8.7×107)③下列说法不正确的是 AD 。A.工业上制备硝酸时,应该将NH3与纯O2混合反应B.结合H+能力:N2H4<CH3NH2C.物质A发生水解反应后可以得到NH4HSO4溶液D.途径Ⅰ可以采用将氨水滴入NaClO溶液中的方法制备N2H4④途径Ⅱ除生成B外,另一种产物为HF。B水解生成两种酸,写出该反应的化学方程式 ClONO2+H2O=HClO+HNO3 。【答案】(1)3;;(2)AC;(3)E4F4;(4)①;②8.7×10﹣7;③AD;④ClONO2+H2O=HClO+HNO3。【分析】(1)基态N原子核外电子排布式为1s22s22p3,同一轨道上的电子的能量相等,共有3种不同能量的电子,根据电子排布式书写价层电子的轨道表示式;(2)A.[Cu(NH3)4]2+是平面四边形,中心离子不是sp3杂化,否则为正四面体形;B.中心原子的孤电子对越多,键角越小;C.电负性:N>P,键的极性:N—Cl>P—Cl,据此判断分子的极性;D.得到电子的能力:Fe3+>Fe(SCN)3;(3)由图可知,该物质是分子构成的,不是晶胞,据此判断分子式;(4)①SO3的结构可表示为:,SO3与NH3按照1:1发生加成反应;②已知:N2H4+H+ N2 K=8.7×107,即K8.7×107,N2H4的水溶液是类似氨水的二元弱碱:第一步电离为:N2H4+H2O N2OH﹣,则25℃时,根据Kb1K×Kw,将数据代入计算即可;③A.工业上制备硝酸时,先将NH3与O2在氧化炉中(含空气)发生催化氧化;B.NH2是吸电子基,CH3是推电子基;C.物质A是,发生水解反应,先生成硫酸和氨气,进一步反应得到NH4HSO4溶液;D.途径Ⅰ若采用将氨水滴入NaClO溶液中的方法制备N2H4,生成的N2H4会继续被次氯酸钠氧化氮气;④途径Ⅱ除生成B外,另一种产物为HF,则B为ClONO2,B水解生成两种酸,该酸为HClO、HNO3。【解答】解:(1)基态N原子核外电子排布式为1s22s22p3,同一轨道上的电子的能量相等,共有3种不同能量的电子,其价层电子的轨道表示式为,故答案为:3;;(2)A.[Cu(NH3)4]2+是平面四边形,中心离子不是sp3杂化,否则为正四面体形,故A错误;B.[Cu(H2O)4]2+中O原子形成了配位键,孤电子对数为1,水中O原子的孤电子对数位,所以[Cu(H2O)4]2+中∠HOH的键角大于单个水分子中∠HOH的键角,故B正确;C.电负性:N>P,键的极性:N—Cl>P—Cl,所以分子的极性:NCl3<PCl3,故C错误;D.得到电子的能力:Fe3+>Fe(SCN)3,则氧化性:Fe3+>Fe(SCN)3,故D正确;故答案为:AC;(3)由图可知,该物质是分子构成的,不是晶胞,其分子式是E4F4,故答案为:E4F4;(4)①SO3的结构可表示为:,SO3与NH3按照1:1发生加成反应,则物质A的结构为 ,故答案为:;②已知:N2H4+H+ N2 K=8.7×107,即K8.7×107,N2H4的水溶液是类似氨水的二元弱碱:第一步电离为:N2H4+H2O N2OH﹣,则25℃时,N2H4的Kb1K×Kw=8.7×107×1.0×10﹣14=8.7×10﹣7,故答案为:8.7×10﹣7;③A.工业上制备硝酸时,先将NH3与O2在氧化炉中(含空气)发生催化氧化,生成NO,在将NO转化为NO2,最后生成硝酸,故A错误;B.NH2是吸电子基,CH3是推电子基,结合H+能力:N2H4<CH3NH2,故B正确;C.物质A是,发生水解反应,先生成硫酸和氨气,进一步反应得到NH4HSO4溶液,故C正确;D.途径Ⅰ不能采用将氨水滴入NaClO溶液中的方法制备N2H4,否则生成的N2H4会继续被次氯酸钠氧化氮气,降低N2H4的产率,故D错误;故答案为:AD;④途径Ⅱ除生成B外,另一种产物为HF,则B为ClONO2,B水解生成两种酸,该反应的化学方程式为:ClONO2+H2O=HClO+HNO3,故答案为:ClONO2+H2O=HClO+HNO3。【点评】本题考查内容较多,涉及物质结构、电离平衡等,对学生的能力要求较高,难度较大。3.(2025春 天津校级期中)元素的“价—类”二维图体现了化学变化之美。部分含硫、氮物质的类别与硫元素和氮元素化合价的对应关系如图所示。(本题不考虑N2O4)回答下列问题:(1)元素S在周期表中的位置为 第三周期第ⅥA族 ,上图中物质X的结构式为 N≡N ,物质E中所含化学键的类型为 极性共价键 。(2)下列有关图中所示含N、S物质的叙述,正确的是 AC (填标号)。A.在催化剂的作用下,R可将Y、Z还原为XB.0.4mol/LW与0.2mol/LE的混合溶液100mL最多能溶解铜0.96gC.用玻璃棒分别蘸取浓的R溶液和浓的W溶液,玻璃棒靠近时有白烟产生D.Z、C、F均能与NaOH溶液反应,都是酸性氧化物(3)Na2S2O3是重要的化工原料。从“价~类”角度分析,下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是 b (填字母)。a.Na2S+S b.Na2SO3+S c.SO2+Na2SO4 d.Na2SO3+Na2SO4(4)写出由物质E得到两种酸性氧化物的化学反应方程式: 。(5)实验室保存W和E的浓溶液时,要使用不同的仪器,其中保存W浓溶液的仪器名称是 棕色细口瓶 ,保存W浓溶液的仪器与实验室保存氢氧化钠溶液所使用的仪器相比,有两处不同点,请回答其中任意一处: 保存氢氧化钠溶液所使用无色试剂瓶、橡胶塞 。(6)将气体Z和气体Y混合后,先通过足量的小苏打溶液,使气体全部逸出并干燥,最后通过足量的过氧化钠固体,假设每步反应都完全进行,且最终只得到一种气体,则相同条件下最初通入的气体Z和气体Y的体积比为 3:1 。【答案】(1)第三周期第ⅥA族;N≡N;极性共价键;(2)AC;(3)b;(4);(5)棕色细口瓶;保存氢氧化钠溶液所使用无色试剂瓶、橡胶塞;(6)3:1。【分析】结合“价—类二维图”的横、纵坐标可以确定各物质为:A是H2S,B是S,C是SO2,D是H2SO3,E是H2SO4,F是SO3,R是NH3,X是N2,Y是NO,Z是NO2,W是HNO3。【解答】解:(1)S原子序数16,位于元素周期表第三周期第ⅥA族;根据分析可知,X为N2,其结构式:N≡N;E是H2SO4,其中含极性共价键,故答案为:第三周期第ⅥA族;N≡N;极性共价键;(2)A.R为NH3,其中氮元素为﹣3价,具有还原性能将NO和NO2还原为N2,A正确;B.0.4mol/L HNO3与0.2mol/L H2SO4的混合溶液100mL,含有n(H+)=0.08mol,,根据反应的方程式:,最多能溶解铜为0.03mol,即1.92g,B错误;C.R是NH3,W是HNO3,浓HNO3有挥发性,所以用玻璃棒分别蘸取浓氨水溶液和浓HNO3溶液,玻璃棒靠近时有白烟产生,C正确;D.Z是NO2,NO2与碱反应生成硝酸盐、亚硝酸盐和水,不是酸性氧化物,D错误;故答案为:AC;(3)Na2S2O3中S元素的化合价平均为+2价,由化合价归中规律可知,只有Na2SO3+S可制备Na2S2O3,故答案为:b;(4)E是H2SO4,C与浓硫酸在加热条件下可发生反应生成二氧化碳、二氧化硫和水:,故答案为:;(5)W是HNO3,浓硝酸应保存在棕色细口瓶中;实验室保存氢氧化钠溶液所使用的是无色试剂瓶、使用橡胶塞,故答案为:棕色细口瓶;保存氢氧化钠溶液所使用无色试剂瓶、橡胶塞;(6)NO和NO2气体混合通入足量的小苏打溶液,发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO、2HNO3+2NaHCO3=2NaNO3+2H2O+2CO2;通过足量的过氧化钠固体,2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2、2NO+O2=2NO2,最终只得到一种气体为NO2,结合个反应可知,原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为3:1时,经过各反应,可只得到一种气体为NO2,即相同条件下最初二者体积比为3:1,故答案为:3:1。【点评】本题主要考查含硫物质的性质及综合应用等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。4.(2025春 合肥期中)自然界中的局部氮循环如图。(1)上图含氮物质的各步转化中,属于氮的固定的是 ①② (填数字序号)。(2)NH3是氮循环中的重要物质,工业合成氨反应的化学方程式为 。实验室利用两种固体混合加热合成氨气的化学方程式为 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑ 。(3)某化工厂出现泄漏大量氨水进入循环水系统,使循环水中含氯杀菌剂(有效成分为Cl2)的杀菌效果降低、硝化作用增强,导致循环水的pH发生波动,最终造成设备腐蚀。①下列有关氨对循环水影响的说法中,正确的是 ac (填字母序号)。a.过量氨进入循环水后,水中和含量会升高b.过量氨进入循环水后,不会导致水体富营养化c.循环水pH的波动中,pH的上升与氨水的碱性有关②通过检测循环水中的c()可判断循环水的水质是否恶化,c()检测利用的是酸性条件下I﹣被氧化为I2,并有无色气体产生,该气体遇空气变红棕色,写出该反应的离子方程式为 ↑ 。(4)汽车排出的尾气中也含有氮氧化物,如果直接排放到大气中可能造成光化学烟雾,为避免污染,常给汽车安装三元催化净化装置,氮氧化物和CO在催化剂作用下生成无毒可直接排放的物质。以NO2为例写出净化过程中的总化学方程式: 。【答案】(1)①②;(2);2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;(3)①ac;②↑;(4)。【分析】工业上,氮气和氢气高温高压催化剂反应生成氨气,氨气在亚硝化细菌催化下氧化生成亚硝酸盐,继续被氧化为硝酸盐,硝酸盐在反硝化细菌作用下氮气,氮气在植物根瘤菌作用下转变成有机氮,有机氮氨化后转变成氨气。【解答】解:(1)将游离态的氮转化为化合态的过程叫氮的固定,①~⑥各步转化中,属于氮的固定的是①②,故答案为:①②;(2)氮气和氢气高温高压催化剂反应生成氨气,反应的化学方程式为:;实验室制备氨气利用氯化铵固体和氢氧化钙固体在加热下反应生成氨气,化学方程式为,故答案为:;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;(3)①a.过量氨进入循环水后,水中的微生物将氨氧化成和,导致水中和含量升高,故a正确;b.水环境中存在过量的氨氮会造成溶解氧浓度降低、水体富营养化等多方面的危害,故b错误;c.氨气溶于水形成氨水,呈碱性,会使循环水pH升高,故c正确;故答案为:ac;②亚硝酸盐在酸性条件下可将I﹣氧化为I2,本身的还原产物是NO,离子方程式为:,故答案为:↑;(4)NO2和CO在催化剂下反应生成无毒可直接排放的物质为:CO2和N2,化学方程式为:,故答案为:。【点评】本题主要考查含氮物质的综合应用等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。5.(2025春 杭州期中)科学合理使用氮肥,不仅能提高化肥的使用率,而且能够更好地保护环境,请回答下列问题:(1)将N2转化为含氮化合物的过程称为固氮自然界固氮,可将少量N2转化为Ca(NO3)2等氮肥,转化途径如下(转化所需试剂及条件已略去):N2→NO→NO2→HNO3Ca(NO3)2。①写出NO2→HNO3的化学方程式 3NO2+H2O=2HNO3+NO ;②将HNO3转化为Ca(NO3)2,列举三种不同类别的化合物M CaO、Ca(OH)2、CaCO3 (写化学式)。(2)科学合理地保存、施用氮肥①铵态氮肥不能与碱性肥料混合使用,写出NH4Cl溶液滴入NaOH溶液发生反应的离子方程式 OH﹣=NH3 H2O 。②某铵态氮肥成分为(NH4)2SO4假设肥料中的其余杂质都难溶于酸、碱、盐溶液,请设计实验方案检验该氮肥中是否混有NH4Cl 取肥料溶于足量的Ba(NO3)2溶液,过滤,在滤液中加入HNO3酸化的AgNO3溶液,若出现白色沉淀,则混有NH4Cl 。(3)过渡施用氮肥将导致大气中NH3含量增高,加剧雾霾的形成。(NH4)2SO4是雾霾的成分之一,其形成过程如图所示(转化所需试剂及条件已略去):①X可能是 SO3 、 H2SO3 。②尿素CO(NH2)2是一种常用化肥,缓慢与H2O发生非氧化还原反应释放出NH3则尿素中C元素化合价为 +4 。③尿素CO(NH2)2一定条件下可以与NO反应生成氮气,写出该反应的化学方程式 2CO(NH2)2+6NO═5N2+2CO2+4H2O 。【答案】(1)①3NO2+H2O=2HNO3+NO;②CaO、Ca(OH)2、CaCO3;(2)①OH﹣=NH3 H2O;②取肥料溶于足量的Ba(NO3)2溶液,过滤,在滤液中加入HNO3酸化的AgNO3溶液,若出现白色沉淀,则混有NH4Cl;(3)①SO3;H2SO3;②+4;③2CO(NH2)2+6NO═5N2+2CO2+4H2O。【分析】(1)①二氧化氮与水反应生成硝酸,同时有NO生成;②酸转化为盐,可以利用酸与碱性氧化物、碱、盐等反应;(2)①NH4Cl 溶液与NaOH 溶液生一水合氨、氯化钠;②某铵态氮肥成分为(NH4)2SO4,要检验该氮肥中是否混有NH4Cl即检验氯离子;(3)①根据图可知,Y为H2SO4.在自然环境中,SO2变为H2SO4的途径有两种:I.二氧化硫氧化为三氧化硫,三氧化硫与水反应生成硫酸,II.二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸被氧化为硫酸;②尿素CO(NH2)2缓慢与H2O发生非氧化还原反应释放出NH3,说明尿素中N呈﹣3价,而O呈﹣2价,H呈+1价,结合化合价规则计算;③尿素CO(NH2)2一定条件下可以与NO反应生成氮气,依据原子守恒配平。【解答】解:(1)①NO2→HNO3的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;故答案为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;②将HNO3转化为Ca(NO3)2,M可以是CaO、Ca(OH)2、CaCO3,故答案为:CaO、Ca(OH)2、CaCO3;(2)①NH4Cl 溶液与NaOH 溶液生一水合氨、氯化钠,该反应的离子方程式:OH﹣=NH3 H2O,故答案为:OH﹣=NH3 H2O;②某铵态氮肥成分为(NH4)2SO4,要检验该氮肥中是否混有NH4Cl即检验氯离子,需先除去硫酸根离子的干扰,方法是取肥料溶于足量的Ba(NO3)2溶液,过滤,在滤液中加入HNO3酸化的AgNO3溶液,若出现白色沉淀,则混有NH4Cl,故答案为:取肥料溶于足量的Ba(NO3)2溶液,过滤,在滤液中加入HNO3酸化的AgNO3溶液,若出现白色沉淀,则混有NH4Cl;(3)①根据图可知,Y为H2SO4;在自然环境中,SO2变为H2SO4的途径有两种:I.二氧化硫氧化为三氧化硫,三氧化硫与水反应生成硫酸,II.二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸被氧化为硫酸,故X为SO3或H2SO3,故答案为:SO3;H2SO3;②尿素CO(NH2)2缓慢与H2O发生非氧化还原反应释放出NH3,说明尿素中N呈﹣3价,由于O呈﹣2价,H呈+1价,化合价代数和为0,故可算得C呈+4价,故答案为:+4;③尿素CO(NH2)2一定条件下可以与NO反应生成氮气,依据原子守恒配平,反应的化学方程式为:2CO(NH2)2+6NO═5N2+2CO2+4H2O,故答案为:2CO(NH2)2+6NO═5N2+2CO2+4H2O。【点评】本题主要考查含N物质的化学性质,涉及氧化还原反应、方程式的书写、物质保存、化学式有关计算、运用化学知识解决实际问题等,运用所学知识答题即可。6.(2025春 兰州期中)非金属及其化合物在生产生活中扮演着重要角色。回答下列问题:(1)下列物质能使品红试液褪色的是 CD (填字母)。A.CO2B.稀硝酸C.Cl2D.SO2(2)写出光导纤维主要成分的化学式 SiO2 。(3)常用作保护气(如填充灯泡、焊接保护等)的物质是 氮气 ,该物质的结构式为 N≡N 。写出实验室加热固体混合物制取氨气的化学方程式: Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 。(4)实验室中硝酸通常保存在棕色瓶中,硝酸保存在棕色瓶中的原因: 4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O ;(请用方程式解释);使用浓硝酸进行实验:反应剧烈进行,铜丝逐渐变细,溶液变绿,试管上方出现红棕色气体。铜与浓硝酸反应的化学方程式为 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 。【答案】(1)CD;(2)SiO2;(3)氮气;N≡N;Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;(4)4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O;Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。【分析】(1)依据二氧化硫、次氯酸的漂白性解答;(2)依据二氧化硅的导光性解答;(3)N2化学性质稳定,常用作保护气,氮气分子中存在氮氮三键;加热条件下,固体Ca(OH)2和NH4Cl反应生成氨气、氯化钙和水;(4)依据浓硝酸的不稳定性解答;铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水。【解答】解:(1)二氧化硫具有漂白性,能够使品红溶液褪色,氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,能够使品红溶液褪色,故答案为:CD;(2)二氧化硅具有良好的导光性,是制造光导纤维主要原料,化学式为:SiO2,故答案为:SiO2;(3)N2化学性质稳定,常用作保护气,氮气分子中存在氮氮三键,结构式为:N≡N;加热条件下,固体Ca(OH)2和NH4Cl反应生成氨气、氯化钙和水,化学方程式为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案为:氮气;N≡N;Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;(4)浓硝酸不稳定,见光分解,方程式为:4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O,所以应保存在棕色瓶中;铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,故答案为:4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O;Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。【点评】本题考查了元素化合物知识,熟悉相关氮及其化合物性质是解题关键,题目难度中等。7.(2025春 广州期中)空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如图:(1)工业上用电解饱和食盐水制Cl2,其化学方程式为: 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ ,检验氯气生成的方法是: 用湿润的淀粉KI试纸靠近,如果试纸变蓝,说明有氯气生成 。(2)步骤③的离子方程式: Br2+SO2+2H2O=4H++2Br﹣ 。(3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气,因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过 溴化铁(或其他含Br﹣的盐类物质,答案不唯一) (填试剂名称)溶液,以除去氯气。(4)步骤⑤的蒸馏过程中,温度应控制在80~90℃.温度过高或过低都不利于生产,请解释原因: 若温度过高,大量水蒸气随溴排出,溴气中水蒸气的含量增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率太低 。(5)提取溴单质,采用蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”,请说明原因: 将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程,可提高效率,减少能耗,降低成本 。【答案】(1)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;用湿润的淀粉KI试纸靠近,如果试纸变蓝,说明有氯气生成;(2)Br2+SO2+2H2O=4H++2Br﹣;(3)溴化铁(或其他含Br﹣的盐类物质,答案不唯一);(4)若温度过高,大量水蒸气随溴排出,溴气中水蒸气的含量增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率太低;(5)将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程,可提高效率,减少能耗,降低成本。【分析】海水中通入Cl2进行氧化,Cl2将Br﹣氧化为Br2,得到溴水混合物Ⅰ,通过空气将Br2吹出,得到含溴的空气,用SO2、H2O吸收得到吸收液,反应方程式为:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,然后再用Cl2将Br﹣氧化为Br2,得到溴水混合物Ⅱ,再通过蒸馏得到液溴。【解答】解:(1)工业上用电解饱和食盐水制Cl2,同时还生成H2、NaOH,其化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,氯气能氧化KI生成I2,碘遇淀粉溶液变蓝色,检验氯气生成的方法是:用湿润的淀粉KI试纸靠近,如果试纸变蓝,说明有氯气生成,故答案为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;用湿润的淀粉KI试纸靠近,如果试纸变蓝,说明有氯气生成;(2)步骤③的离子方程式:Br2+SO2+2H2O=4H++2Br﹣,故答案为:Br2+SO2+2H2O=4H++2Br﹣;(3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气,因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过溴化铁(或其他含Br﹣的盐类物质)溶液,以除去氯气,故答案为:溴化铁(或其他含Br﹣的盐类物质,答案不唯一);(4)步骤⑤的蒸馏过程中,温度应控制在80~90℃.温度过高或过低都不利于生产,因为:若温度过高,大量水蒸气随溴排出,溴气中水蒸气的含量增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率太低,故答案为:若温度过高,大量水蒸气随溴排出,溴气中水蒸气的含量增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率太低;(5)提取溴单质,采用蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”,原因:将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程,可提高效率,减少能耗,降低成本,故答案为:将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程,可提高效率,减少能耗,降低成本。【点评】本题考查溴的提取,侧重考查分析、判断及知识的综合运用能力,明确物质的性质及其性质的差异性、物质分离提纯的方法是解本题关键,知道流程图中各物质的成分及其性质、可能发生的反应。8.(2025 嘉定区二模)生活中常见的消毒剂有含氯消毒剂、含碘消毒剂、双氧水等。(1)氯气与水反应生成漂白性物质的离子方程式为 Cl2+H2O H++Cl﹣+HClO 。(2)关于臭氧、次氯酸、碘酒、酒精消毒剂说法正确的是 B 。A.以上消毒剂在消毒过程中都利用了其强氧化性B.次氯酸的还原产物为Cl﹣C.一消毒过程中蛋白质发生了盐析变化D、配制碘酒的过程涉及共价键的断裂(3)实验室清洗检验过Cl﹣的试管,可选择的试剂是 B 。A.稀硝酸B.浓氨水C.硝酸银溶液D.氢氧化钠溶液(4)关于 Cl2、Br2、I2在工业上的提取及用途,说法正确的是 C 。(不定项)A.利用二氧化锰和浓盐酸加热得到Cl2B.Cl2通入澄清石灰水制得漂白粉C.海水中提取溴,一般经过浓缩、氧化和提取三个步骤D.海带或海带灰浸泡所得的含I﹣的水,通入过量Cl2得到I2(5)已知氧化性:NaClO强于H2O2,NaClO消毒剂和H2O2消毒剂混合后会失效,失效原因用化学方程式表示为 NaClO+H2O2= NaCl+O2↑+H2O ,每消耗1.0mol NaClO,生成的氧化产物在标准状况下的体积为 22.4L 。(6)小嘉同学用pH试纸测1.0mol L﹣1NaClO溶液,结果为 D 。A.pH>7B.pH<7C.pH=7D.无法知道室温下1.0mol L﹣1NaClO溶液中含氯微粒的物质的量分数随pH变化如图:(7)次氯酸的电子式 ,室温下次氯酸的电离平衡常数为 10﹣7.5 。(8)解释便用次氯酸钠消毒时,一般将pH调节至6的原因 当酸性增强,溶液中H+和ClO﹣结合,HClO浓度增大,消毒效果更好 。【答案】(1)Cl2+H2O H++Cl﹣+HClO;(2)B;(3)B;(4)C;(5)NaClO+H2O2 = NaCl+O2↑+H2O;22.4L;(6)D;(7);10﹣7.5;(8)当酸性增强,溶液中H+和ClO﹣结合,HClO浓度增大,消毒效果更好。【分析】(1)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸;(2)A.酒精做消毒剂不是利用其氧化性;B.次氯酸做氧化剂被还原,得到还原产物为Cl﹣;C.消毒过程中蛋白质发生了变性;D.配制碘酒的过程是碘单质在酒精中溶解过程;(3)实验室清洗检验过Cl﹣的试管,含硝酸银、硝酸、氯化银等;(4)A.利用固体二氧化锰和浓盐酸加热制备得到Cl2;B.澄清石灰水中氢氧化钙是微溶于水的物质,不能制得大量漂白粉;C.海水中提取溴,一般经过浓缩、氧化和提取三个步骤;D.通入过量Cl2可能反应生成碘酸盐;(5)NaClO强于H2O2,NaClO消毒剂和H2O2消毒剂混合后会失效,发生氧化还原反应生成氯化钠、氧气和水,结合化学方程式定量关系计算;(6)NaClO溶液中次氯酸根离子水解生成了次氯酸,次氯酸具有漂白性;(7)次氯酸为共价化合物,图象中分析可知,pH=7.5,c(HClO)=c(ClO﹣),据此计算得到室温下次氯酸的电离平衡常数;(8)便用次氯酸钠消毒时,一般将pH调节至6,此时溶液中次氯酸浓度较大,消毒效果好。【解答】解:(1)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应的离子方程式:,Cl2+H2O Cl﹣+H++HClO,故答案为:Cl2+H2O H++Cl﹣+HClO;(2)A.臭氧、次氯酸、碘酒、酒精消毒剂中,在消毒过程中利用了其强氧化性的是臭氧、次氯酸、碘酒,酒精不是利用其氧化性,故A错误;B.次氯酸做氧化剂被还原,氯元素化合价+1价降低到﹣1价,次氯酸的还原产物为Cl﹣,故B正确;C.消毒过程中蛋白质发生了变性,故C错误;D.配制碘酒的过程是碘单质在酒精中溶解,不涉及共价键的断裂,故D错误;故答案为:B;(3)实验室清洗检验过Cl﹣的试管,含硝酸银、硝酸、氯化银等,A.稀硝酸可以氧化氯离子生成有毒气体氯气,故A错误;B.浓氨水能溶解氯化银沉淀,故B正确;C.硝酸银溶液会和氯离子生成氯化银沉淀,故C错误;D.氢氧化钠溶液不能洗去氯化银沉淀,故D错误;故答案为:B;(4)A.实验室中利用二氧化锰和浓盐酸加热得到Cl2,工业制备氯气是电解饱和食盐水,故A错误;B.Cl2通入石灰乳中制得漂白粉,故B错误;C.海水中提取溴,一般经过浓缩、加入氧化剂氧化溴离子生成溴单质,加入萃取剂提取三个步骤,故C正确;D.海带或海带灰浸泡后得到含I﹣的水,通入适量Cl2得到I2,过量的氯气会氧化碘离子生成碘酸盐,不能得到碘单质,故D错误;故答案为:C;(5)已知氧化性:NaClO强于H2O2,NaClO消毒剂和H2O2消毒剂混合后会失效,失效原因用化学方程式表示为:NaClO+H2O2 = NaCl+O2↑+H2O,每消耗1.0mol NaClO,生成的氧化产物O2物质的量1mol,在标准状况下的体积为22.4L,故答案为:22.4L;(6)NaClO溶液中次氯酸根离子水解生成了次氯酸,次氯酸具有漂白性,用pH试纸不能测1.0mol L﹣1NaClO溶液的pH,故答案为:D;(7)次氯酸的电子式为:,图象中分析可知,pH=7.5,c(HClO)=c(ClO﹣),室温下次氯酸的电离平衡常数Kc(H+)=10﹣7.5mol/L,故答案为:;10﹣7.5;(8)便用次氯酸钠消毒时,一般将pH调节至6的原因:当酸性增强,溶液中H+和ClO﹣结合,HClO浓度增大,消毒效果更好,故答案为:当酸性增强,溶液中H+和ClO﹣结合,HClO浓度增大,消毒效果更好。【点评】本题考查了氯及其化合物性质和应用、氧化还原反应、平衡常数计算等,注意知识的熟练掌握,题目难度不大。9.(2025春 上海校级月考)硫是生物必需的大量营养元素之一,同时也是一些大气污染产生的原因,请回答下列有关问题:(1)硫化氢 可以 用启普发生器收集(选填“可以”或“不可以”)虽然有毒,但有研究发现人体心肺血管中存在微量硫化氢,它对调节心血管功能具有重要作用,请再举出一例类似硫化氢“亦正亦邪”物质的实证: 二氧化硫具有漂白性能够用于纸浆漂泊,但是能够造成酸雨 。(2)为了防治酸雨,工业上常采用“钙基固硫法”即将生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、氧气和生石灰共同作用,使硫元素转移到炉渣中,大部分硫元素最终转化为固体盐是 CaSO4 。(3)研究发现,空气其中少量的NO2也能参与硫酸型酸雨的形成,反应过程如下:①SO2+NO2→SO3+NO ②SO3+H2O→H2SO4 ③2NO+O2→2NO2NO2在上述过程中的作用,与H2SO4在下列变化中的作用相符的是 D 。A.潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶B.硫化氢通入浓H2SO4中C.浓H2SO4滴入萤石(CaF2)中,加热制取HFD.乙酸与乙醇与浓硫酸加热发生酯化反应(4)SO2尾气可用NaOH溶液吸收,得到Na2SO3和NaHSO3两种盐。若一定物质的量的SO2与氢氧化钠溶液反应,所得溶液中Na2SO3和NaHSO3的物质的量之比为2:3,则参加反应的SO2和NaOH的物质的量之比为 5:7 。【硫化氢转化】:硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合酸性溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。(5)用合适的化学用语表示硫化氢溶于水显弱酸性的原因: H2S HS﹣+H+、HS﹣ H++S2﹣ ;过程①Cu2+吸收H2S生成CuS沉淀,溶液的酸性 增强 (选填:“增强”或“减弱”或“不变”)。(6)在图示过程②中:被氧化的元素是: ﹣2价的S元素 。(7)在图示过程③中:Fe2+转化为Fe3+,写出反应的离子方程式 4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O 。(8)写出反应①、②、③的总反应的化学方程式: 2H2S+O2=2S↓+2H2O 。【答案】(1)可以;二氧化硫具有漂白性能够用于纸浆漂泊,但是能够造成酸雨;(2)CaSO4;(3)D;(4)5:7;(5)H2S HS﹣+H+、HS﹣ H++S2﹣;增强;(6)﹣2价的S元素;(7)4Fe2++4H++O2 = 4Fe3++2H2O;(8)2H2S+O2 =2S↓+2H2O。【分析】(1)根据H2S的实验室制法通常用FeS固体与稀硫酸或盐酸反应制备,二氧化硫有漂白性,可以用于漂白纸浆、织物等,同时二氧化硫会污染空气,进行分析;(2)根据煤中含有S,与氧气反应生成SO2,SO2与CaO反应生成CaSO3,进行分析;(3)根据SO2+NO2=SO3+NO,该反应二氧化氮中氮元素的化合价降低,所以二氧化氮作氧化剂;将方程式①×2+②+③得方程式为:2SO2+H2O+O2=SO3+H2SO4,进行分析;(4)根据S元素和Na元素守恒,进行分析;(5)根据H2S HS﹣+H+、HS﹣ H++S2﹣,Cu2+吸收H2S生成CuS沉淀,进行分析;(6)根据铁离子和CuS反应生成铜离子、亚铁离子、S,化合价升高为元素被氧化,进行分析;(7)根据Fe2+转化为Fe3+,进行分析;(8)根据①H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,②CuS+2Fe3+=2Fe2++Cu2++S,③4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O,进行分析。【解答】解:(1)H2S的实验室制法通常用FeS固体与稀硫酸或盐酸反应制备,符合难溶性固体与液体制备气体,可以用启普发生器;二氧化硫有漂白性,可以用于漂白纸浆、织物等,同时二氧化硫会污染空气,造成酸雨,符合“亦正亦邪”特点,故答案为:可以;二氧化硫具有漂白性能够用于纸浆漂泊,但是能够造成酸雨;(2)煤中含有S,与氧气反应生成SO2,反应方程式为S+O2SO2,SO2与CaO反应生成CaSO3,反应方程式为CaO+SO2═CaSO3,进一步反应生成CaSO4,反应方程式为2CaSO3+O2═CaSO4,则燃料燃烧过程中的“固硫”反应为2CaO+2SO2+O2═2CaSO4,所以这种煤燃烧后,大部分硫元素最终存在形式为CaSO4,故答案为:CaSO4;(3)①SO2+NO2=SO3+NO,该反应二氧化氮中氮元素的化合价降低,所以二氧化氮作氧化剂;将方程式①×2+②+③得方程式为:2SO2+H2O+O2=SO3+H2SO4,所以二氧化氮在整个反应过程中起催化剂的作用;A.潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶,浓硫酸作干燥剂,故A错误;B.硫化氢通入浓H2SO4中,浓硫酸能氧化硫化氢气体,浓硫酸作氧化剂,故B错误;C.浓H2SO4滴入萤石(CaF2)中,加热制取HF,利用硫酸的强酸性,故C错误;D.乙酸与乙醇与浓硫酸加热发生酯化反应,浓硫酸作催化剂和吸水剂,故D正确;故答案为:D;(4)若一定物质的量的SO2与氢氧化钠溶液反应,所得溶液中Na2SO3和NaHSO3的物质的量之比为2:3,根据S元素和Na元素守恒,则参加反应的SO2和NaOH的物质的量之比=(2+3):(2×2+3)=5:7,故答案为:5:7;(5)硫化氢溶于水显弱酸性的原因为H2S HS﹣+H+、HS﹣ H++S2﹣;过程①Cu2+吸收H2S生成CuS沉淀,反应为Cu2++H2S=CuS↓+2H+,溶液的酸性增强,故答案为:H2S HS﹣+H+、HS﹣ H++S2﹣;增强;(6)在图示过程②中铁离子和CuS反应生成铜离子、亚铁离子、S,化合价升高为元素被氧化,S由﹣2价变为0价,被氧化的元素是﹣2价的S元素,故答案为:﹣2价的S元素;(7)在图示过程③中:Fe2+转化为Fe3+,反应的离子方程式4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O,故答案为:4Fe2++4H++O2 = 4Fe3++2H2O;(8)发生的有三个反应:①H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,②CuS+2Fe3+=2Fe2++Cu2++S,③4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O,由此可以推出总反应2H2S+O2=2S↓+2H2O,故答案为:2H2S+O2 =2S↓+2H2O。【点评】本题主要考查含硫物质的性质及综合应用等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。10.(2025春 静安区期中)氯、溴、碘等均可通过开发海洋资源获得。海水中Br﹣含量为65mg L﹣1,Cl﹣含量为1.9×104mg L﹣1。苦卤是工业提溴的原料,它来自海水制盐后残留的母液。工业提溴的转化关系如图:从海水提取的粗盐常含可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质,进一步提纯为精盐时会用到如下试剂:稀盐酸、Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液。(1)当加入Na2CO3溶液时,发生反应的离子方程式为 Ca2+ CaCO3↓、Ba2+ BaCO3↓ 。(2)地球上99%的溴元素分布在海洋中。工业提溴以苦卤为原料,而非直接从海水中提取,关键原因是 CD 。A.海水中的溴主要是离子,难以分离B.用海水直接提取溴不科学C.苦卤中溴的浓度比海水高,便于提取D.以苦卤为原料提取溴的成本更低(3)向含溴的苦卤通入热空气能吹出溴,表明溴单质可能具有的性质是 A 。A.易挥发性B.还原性C.强氧化性D.强腐蚀性纯碱溶液吸收溴的主要反应为:Br2+Na2CO3+H2O=NaBr+NaBrO3+NaHCO3(未配平)。(4)①该反应的氧化产物是 溴酸钠 (填名称)。②反应产物的VSEPR模型是 四面体形 。(5)当用稀硫酸酸化纯碱吸收溴所得溶液时,反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为 B 。A.1:1B.1:5C.2:1D.5:1(6)蒸馏提取粗溴的过程温度应控制在80~90℃。温度过高或过低都不利于生产,请解释原因: 温度过高,会使大量水蒸气随溴排出,溴气中水蒸气的含量增加,导致溴的纯度降低,温度过低,溴不能完全蒸出,产率会降低 。(7)依据上述流程,若将5m3海水中的溴元素转化为液溴,至少需要氯气 144.23 g(忽略氯气的溶解)。(8)所得粗溴通常还含少量氯,为进一步提纯,可向粗溴中加入适量的 B 。A.生石灰B.NaBr溶液C.NaOH溶液D.H2O【答案】(1)Ca2+ CaCO3↓、Ba2+ BaCO3↓;(2)CD;(3)A;(4)①溴酸钠;②四面体形;(5)B;(6)温度过高,会使大量水蒸气随溴排出,溴气中水蒸气的含量增加,导致溴的纯度降低,温度过低,溴不能完全蒸出,产率会降低;(7)144.23;(8)B。【分析】(1)加入Na2CO3溶液的目的是除去Ca2+和过量的Ba2+,发生反应的离子方程式为Ca2+ CaCO3↓、Ba2+ BaCO3↓;(2)苦卤是海水制盐后残留的母液,其中溴的浓度比海水高,便于提取,且以苦卤为原料提取溴可以利用制盐后的剩余资源,成本更低。海水中的溴离子通过一定方法是可以分离的,用海水直接提取溴也并非不科学,只是成本高、效率低;(3)通入热空气能吹出溴,说明溴单质具有易挥发性,与溴的还原性、强氧化性和强腐蚀性无关;(4)①配平后的方程式为3Br2+3Na2CO3+3H2O=5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3,Br元素从0价升高到+5价,生成NaBrO3,所以氧化产物是溴酸钠;②Br中Br的价层电子对数为4,所以VSEPR模型是四面体形;(5)酸化时发生反应5Br﹣+Br6H+= 3Br2+3H2O,氧化剂是Br,还原剂是Br﹣,物质的量之比为1:5;(6)蒸馏提取粗溴过程温度控制的原因:温度过高,会使大量水蒸气随溴排出,溴气中水蒸气的含量增加,导致溴的纯度降低;温度过低,溴不能完全蒸出,产率会降低;(7)5m3海水中Br﹣的物质的量为n(Br﹣)4.0625mol,根据Cl2+2Br﹣=2Cl﹣+Br2,可知需要Cl2的物质的量为2.03125mol,质量为(m(Cl2)=2.03125mol×71g/mol=144.22875g≈144.23g;(8)A.生石灰会与溴反应;B.加入NaBr溶液,Cl2会与NaBr反应生成Br2和NaCl,可以除去氯,且不引入新的杂质;C.NaOH溶液会与溴反应;D.H2O不能除去氯。【解答】解:(1)加入Na2CO3溶液的目的是除去Ca2+和过量的Ba2+,发生反应的离子方程式为Ca2+ CaCO3↓、Ba2+ BaCO3↓,故答案为:Ca2+ CaCO3↓、Ba2+ BaCO3↓;(2)苦卤是海水制盐后残留的母液,其中溴的浓度比海水高,便于提取,且以苦卤为原料提取溴可以利用制盐后的剩余资源,成本更低。海水中的溴离子通过一定方法是可以分离的,用海水直接提取溴也并非不科学,只是成本高、效率低,故答案为:CD;(3)通入热空气能吹出溴,说明溴单质具有易挥发性,与溴的还原性、强氧化性和强腐蚀性无关,故答案为:A;(4)①配平后的方程式为3Br2+3Na2CO3+3H2O=5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3,Br元素从0价升高到+5价,生成NaBrO3,所以氧化产物是溴酸钠,故答案为:溴酸钠;②Br中Br的价层电子对数为4,所以VSEPR模型是四面体形,故答案为:四面体形;(5)酸化时发生反应5Br﹣+Br6H+= 3Br2+3H2O,氧化剂是Br,还原剂是Br﹣,物质的量之比为1:5,故答案为:B;(6)蒸馏提取粗溴过程温度控制的原因:温度过高,会使大量水蒸气随溴排出,溴气中水蒸气的含量增加,导致溴的纯度降低;温度过低,溴不能完全蒸出,产率会降低,故答案为:温度过高,会使大量水蒸气随溴排出,溴气中水蒸气的含量增加,导致溴的纯度降低,温度过低,溴不能完全蒸出,产率会降低;(7)5m3海水中Br﹣的物质的量为n(Br﹣)4.0625mol,根据Cl2+2Br﹣=2Cl﹣+Br2,可知需要Cl2的物质的量为2.03125mol,质量为(m(Cl2)=2.03125mol×71g/mol=144.22875g≈144.23g,故答案为:144.23;(8)A.生石灰会与溴反应,故A错误;B.加入NaBr溶液,Cl2会与NaBr反应生成Br2和NaCl,可以除去氯,且不引入新的杂质,故B正确;C.NaOH溶液会与溴反应,故C错误;D.H2O不能除去氯,故D错误;故答案为:B。【点评】本题主要考查了物质的分离与提纯,题目难度中等,掌握物质分离提纯的方法,根据题给信息,结合所学的知识是解答该题的关键。11.(2025春 景德镇期中)硫在自然界中的循环示意图如图,回答下列问题。(1)火山喷发时所带来的高温使得火山岩中的黄铁矿(FeS2)与空气发生反应,最终生成Fe2O3和SO2,请写出该反应的化学方程式 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 。(2)工业制硫酸的最后工序,为什么不用水而是用98.3%的浓硫酸吸收SO3 防止酸雾形成,提高吸收效率 。(3)大气中的硫化物可能会形成酸雨,酸雨的pH <5.6 ,如何证明酸雨中含有硫酸?请简述相关的实验操作步骤 酸化后加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀(BaSO4),则含硫酸 。(4)化石燃料和金属硫化物的燃烧都有可能形成酸雨,酸雨对社会和大自然都有很大的危害,防止或减少硫酸型酸雨形成的途径 燃料脱硫、使用清洁能源 。(答两个方面)(5)SO2是大气污染物,实验室可以用酸性KMnO4溶液吸收SO2,请写出相应的离子方程式 5SO2+22H2O=52Mn2++4H+ ,其中氧化剂和还原剂的物质的量之比是 2:5 。(6)某工厂使用的煤中硫的质量分数为0.32%,该工厂每天燃烧这种煤150t,如果把煤中的硫全部转化为SO2,SO2全部用来生产硫酸,理论上每天可得到98%的浓硫酸的质量是 1.5 t。【答案】(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;(2)防止酸雾形成,提高吸收效率;(3)<5.6;酸化后加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀(BaSO4),则含硫酸;(4)燃料脱硫、使用清洁能源;(5)5SO2+22H2O=52Mn2++4H+;2:5。(6)1.5。【分析】(1)根据黄铁矿(FeS2)与氧气反应生成氧化铁(Fe2O3)和二氧化硫(SO2)的化学反应原理进行分析;(2)根据浓硫酸的吸水性和稀释过程中的热效应进行分析;(3)根据酸雨的定义(pH值小于5.6的降水)和硫酸根离子的检验方法进行分析;(4)根据酸雨的形成原因和减少酸雨的措施进行分析;(5)根据SO2与酸性KMnO4溶液反应的化学方程式和氧化还原反应中氧化剂与还原剂的物质的量关系进行分析;(6)根据煤中硫的质量分数计算生成的SO2量,再根据SO2转化为硫酸的化学方程式计算理论上可得到的浓硫酸的质量。【解答】解:(1)黄铁矿(FeS2)与空气发生反应生成Fe2O3和SO2的化学方程式为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,故答案为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;(2)使用98.3%浓硫酸吸收SO3的原因:SO3与水反应剧烈放热,易形成酸雾阻碍吸收,而浓硫酸可高效吸收SO3且避免酸雾,故答案为:防止酸雾形成,提高吸收效率;(3)酸雨pH<5.6,证明含硫酸的实验操作:取酸雨样品,滴加稀盐酸酸化后加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀(BaSO4),则含硫酸,故答案为:<5.6;酸化后加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀(BaSO4),则含硫酸;(4)防止硫酸型酸雨的途径:①燃料脱硫处理;②推广清洁能源(如太阳能、风能),故答案为:燃料脱硫、使用清洁能源;(5)酸性KMnO4吸收SO2的离子方程式:5SO2+22H2O=52Mn2++4H+;氧化剂()与还原剂(SO2)的物质的量之比为 2:5,故答案为:5SO2+22H2O=52Mn2++4H+;2:5;(6)计算过程:煤中硫质量=150t×0.32%=0.48t;硫转化为H2SO4的质量=0.48t×()=1.47t(纯硫酸);98%浓硫酸质量=1.47t÷0.98=1.5t,故答案为:1.5。【点评】本题主要考查化学反应方程式的书写、酸雨的形成与防治、氧化还原反应的计算等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。12.(2025春 湖北期中)如图是氮、硫元素的各种价态与物质类别的对应关系:(1)根据A对应的化合价和物质类别,A为 N2O5 (写分子式),从氮元素的化合价能否发生变化的角度判断,图中既有氧化性又有还原性的含氮化合物有 NO、NO2 。(2)氮气的结构决定了氮气能够在空气中稳定存在,实验室可用加热NaNO2与NH4Cl的混合溶液制备N2,请写出反应的化学方程式 NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O 。(3)浓、稀硝酸的性质既相似又有差别,若要除去铁制品表面的铜镀层应选择 浓硝酸 ,反应的离子方程式为 Cu+4H++2Cu2++2NO2↑+2H2O 。(4)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末,体现了浓硫酸的 脱水 (填“脱水”“吸水”或“强氧化”,下同)性;浓硫酸在加热条件下与木炭反应,体现了浓硫酸的 强氧化 性;用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑,体现了浓硫酸的 脱水 性。(5)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O;2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,现有VL某NaOH溶液能完全吸收含mmol NO和nmol NO2的大气污染物,则NaOH溶液的物质的量浓度至少为 mol L﹣1。若所得溶液c():c()=1:9,则原混合气体中NO和NO2物质的量之比m:n= 3:2 。【答案】(1)N2O5;NO、NO2;(2)NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;(3)浓硝酸;Cu+4H++2Cu2++2NO2↑+2H2O;(4);3:2。【分析】(1)根据A对应的化合价和物质类别得到为+5价氮的氧化物,既有氧化性又有还原性的含氮化合物中氮元素化合价位于中间价态进行分析;(2)实验室可用加热NaNO2与NH4Cl的混合溶液制备N2;(3)铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,铁与浓硝酸常温下发生钝化;(4)浓硫酸具有强氧化性、吸水性、脱水性还有酸性;(5)利用N、Na原子守恒以及N元素和Na元素的物质的量之比为1:1进行计算,由和的物质的量之比分别算出对应方程式中NO2和NO的物质的量,最后得出NO2和NO的物质的量之比。【解答】解:(1)A对应的化合价和物质类别,可知为+5价的氮的氧化物,分子式为:N2O5,图中既有氧化性又有还原性的含氮化合物中氮元素化合价位于中间价态,化合物分子式为:NO、NO2,故答案为:N2O5;NO、NO2;(2)加热NaNO2与NH4Cl的混合溶液反应生成氯化钠、N2和水,反应的化学方程式为:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,故答案为:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;(3)铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,铁与浓硝酸常温下发生钝化,所以可用浓硝酸除去铁制品表面的铜镀层,反应的离子方程式:Cu+4H++2Cu2++2NO2↑+2H2O,故答案为:浓硝酸;Cu+4H++2Cu2++2NO2↑+2H2O;(4)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末,体现浓硫酸脱水性,浓硫酸在加热条件下与木炭反应,体现了浓硫酸的强氧化性,用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑,体现了浓硫酸的脱水性,故答案为:脱水;强氧化;脱水;(5)NO2、NO和NaOH反应后,N和Na均全部存在于NaNO2和NaNO3中,根据N原子守恒n(NaNO2)+n(NaNO3)=n(NO2)+n(NO)=(m+n)mol,因此n(Na+)也为(m+n)mol,再根据Na元素守恒,n(NaOH)=n(Na+)=(m+n)mol,因此c(NaOH)mol L﹣1,若所得溶液中c():c()=1:9,则n():n()=1:9,当n()为1mol时,根据2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO3+H2O,相应生成的n()=1mol、吸收的n(NO2)=2mol,那么NO2+NO+2NaOH═2NaNO2+H2O中生成的n()=(9﹣1)mol=8mol,则对应吸收的n(NO2)=4mol、n(NO)=4mol,所以原混合气体中n(NO2)=(4+2)mol=6mol、n(NO)=4mol,物质的量之比为3:2,故答案为:;3:2。【点评】本题主要考查含氮物质的综合应用等,主要是含氮化合物的离子方程式和化学方程式的书写以及物质的量的计算,题目难度中等。13.(2025 江苏一模)工业脱硫是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。脱除工业烟气中的SO2有多种方法。Ⅰ.钠钙双碱法。钠钙双碱法吸收烟气中SO2的一种流程如图1所示,H2SO3、、在水溶液中的物质的量分数随pH的分布如图2所示。(1)“吸收”所得溶液的pH约为4~5时,SO2转化为 NaHSO3 (填化学式)。“吸收”时控制溶液的pH略大于9,写出“再生”反应的化学方程式: Ca(OH)2+Na2SO3=CaSO3↓+2NaOH 。Ⅱ.氧化、还原法。(2)二氧化锰氧化。以软锰矿浆(主要成分为MnO2,杂质为Fe、Al等元素的氧化物)和烟气(含有SO2、O2等)为原料可制备MnSO4,向一定量软锰矿浆中匀速通入烟气,测得溶液中c()、c(Mn2+)与pH随反应时间的变化如图3所示。①溶液中c()的增加呈现由慢到快的趋势,其主要原因是 生成的Mn2+催化O2氧化SO2生成H2SO4的反应 。②向吸收后的混合溶液中滴加氨水,调节pH进行除杂。若溶液中c(Mn2+)=0.2mol L﹣1,欲使溶液中Fe3+、Al3+的浓度均小于1×10﹣6mol L﹣1,需控制的pH范围为 5<pH<8 。(室温下,Ksp[Al(OH)3]=1×10﹣33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10﹣39,Ksp[Mn(OH)2]=2×10﹣13)(3)一氧化碳还原。反应原理为:2CO(g)+SO2(g)═2CO2(g)+S(l),ΔH=﹣270kJ mol﹣1。其他条件相同,分别选取Fe2O3、NiO作上述反应的催化剂时,SO2的转化率随反应温度的变化如图4所示。①与NiO相比,选择Fe2O3作催化剂的优点是 Fe2O3作催化剂时,在相对较低的温度下可获得较高的SO2转化率,从而节约能源 。②已知:硫的沸点约为445℃。反应温度高于445℃时,SO2的平衡转化率增大,其原因是 硫变成气态,硫变为硫蒸气需要吸热,使得反应变为吸热反应,温度升高平衡正向移动 。Ⅲ.光催化法。(4)TiO2光催化。利用TiO2光催化剂在紫外线作用下产生的高活性自由基( OH、 )和h+(h+代表光生空穴,光生空穴有很强的得电子能力),将烟气中的SO2氧化除去。TiO2光催化剂粒子表面产生 OH的机理如图5所示(图中部分产物略去)。TiO2光催化剂在紫外线作用下产生 OH的过程可描述为 催化剂在紫外线的作用下将电子激发到CB端,而在VB端留下空位;氧气在CB端得电子生成 , 结合H2O生成H2O2,H2O2在CB端生成 OH;H2O和 OH﹣进入VB端的空位生成 OH 。【答案】Ⅰ.(1)NaHSO3;Ca(OH)2+Na2SO3=CaSO3↓+2NaOH;Ⅱ.(2)①生成的Mn2+催化O2氧化SO2生成H2SO4的反应;②5<pH<8;(3)①Fe2O3作催化剂时,在相对较低的温度下可获得较高的SO2转化率,从而节约能源;②硫变成气态,硫变为硫蒸气需要吸热,使得反应变为吸热反应,温度升高平衡正向移动;Ⅲ.(4)催化剂在紫外线的作用下将电子激发到CB端,而在VB端留下空位;氧气在CB端得电子生成 , 结合 H2O生成H2O2,H2O2在CB端生成 OH;H2O和 OH﹣进入VB端的空位生成 OH。【分析】Ⅰ.(1)由图像2来解答;Ⅱ.(2)①以软锰矿浆(主要成分MnO2和烟气(含有SO2、O2等)为原料回收富集硫酸锰及制取MnCO3,制取原理是碳酸根和锰离子之间反应生成碳酸锰的过程。②根据信息:室温下,Ksp[Al(OH)3]=1×10﹣33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10﹣39,Ksp[Mn(OH)2]=2×10﹣13来解答;(3)①图像中曲线代表着温度变化对SO2转化率的影响,可以明显观察到Fe2O3作催化剂时的优势就是能在温度较低时获得较高的转化率;②根据勒夏特列原理分析;Ⅲ.(4)根据信息来解答。【解答】解:Ⅰ.(1)由图像2知,溶液的pH约为4~5时,阴离子以为主,故SO2转化为NaHSO3;溶液的pH略大于9时,溶液中Na2SO3的浓度增大,和碳酸钙反应生成亚硫酸钙沉淀和氢氧化钠,故“再生”反应的化学方程式为:Ca(OH)2+Na2SO3=CaSO3↓+2NaOH,故答案为:NaHSO3;Ca(OH)2+Na2SO3=CaSO3↓+2NaOH;Ⅱ.(2)①由图可知,随着反应的进行溶液中c()的增加呈现由慢到快的趋势,其主要原因是生成的Mn2+催化O2氧化SO2生成H2SO4,故答案为:生成的Mn2+催化O2氧化SO2生成H2SO4的反应;②Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3],要使Fe3+、Al3+的浓度均小于1×10﹣6mol/L,c(OH﹣) =1×10﹣9mol/L,所以pH>5;c(Mn2+) = 0.2mol/L,为了不让Mn2+生成沉淀,c(OH﹣)1×10﹣6mol/L,所以pH<8,需控制的pH范围为5<pH<8,故答案为:5<pH<8;(3)①由分析可得,选用Fe2O3作催化剂在较低温度就有较高的SO2转化率,故答案为:Fe2O3作催化剂时,在相对较低的温度下可获得较高的SO2转化率,从而节约能源;②硫的沸点约是445℃,其他条件不变时,温度高于445℃后SO2平衡转化率升高可能的原因硫变成气态,硫变为硫蒸气需要吸热,使得反应变为吸热反应,温度升高平衡正向移动,故答案为:硫变成气态,硫变为硫蒸气需要吸热,使得反应变为吸热反应,温度升高平衡正向移动;Ⅲ.(4)TiO2光催化剂在紫外线作用下产生 OH的过程可描述为:催化剂在紫外线的作用下将电子激发到CB端,而在VB端留下空位;氧气在CB端得电子生成 , 结合 H2O生成H2O2,H2O2在CB端生成 OH;H2O和 OH﹣进入VB端的空位生成 OH,故答案为:催化剂在紫外线的作用下将电子激发到CB端,而在VB端留下空位;氧气在CB端得电子生成 , 结合 H2O生成H2O2,H2O2在CB端生成 OH;H2O和 OH﹣进入VB端的空位生成 OH。【点评】考查了溶度积常数的相关计算、化学反应条件的控制及其应用、化学平衡的移动及其影响因素,是常考考点,难度中等。14.(2025 浦东新区二模)其化合物在工农业、医药等领域有着重要用途。如图的氮循环是生态系统物质循环的重要部分。(1)下列变化过程不以N2为原料的是 D 。A.工业合成氨B.雷雨发庄稼C.根瘤菌固氮D.氨化作用(2)反硝化细菌可以将变成N2。下列四种物质在自然 展开更多...... 收起↑ 资源预览