资源简介

(共13张PPT)
1.题型解读
以过渡金属元素及其化合物的制备及提纯过程设计的工艺“微流程”选择题,是近几年高考的热考题型之一,试题流程尽管只有几步,但涉及内容知识面广,融合了元素化合物的理论、实验等诸多知识,试题综合性强,思维容量大,着力考查学生独立思考、灵活运用所学知识分析问题、解决问题的能力。主要考查物质的性质、反应原理、物质成分的判断、分离提纯等实验操作。
2.命题特点
(1)目标明确:题干会明确 “制备某物质” 或 “提纯某成分”,流程围绕 “如何让目标物质保留、非目标物质被除去” 展开。
(2)关键矛盾:存在 “竞争反应”(如同一试剂与多种杂质反应)或 “分离难点”(如目标物质与杂质性质接近),需通过 “选择性操作” 解决。
(3)高频考点:常涉及 “选择性反应”(如用弱氧化剂氧化特定离子)、“选择性分离”(如调节 pH 除杂、萃取剂选择)、“条件控制”(如温度、pH 对选择性的影响)。
[举例示范]
(2025·湖南卷)工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下:
已知:①富集液中两种金属离子浓度相当。
②常温下,金属化合物的Ksp;
金属化合物 CdS CdCO3 MnS MnCO3
Ksp 8.0×10-27 1.0×10-12 2.5×10-13 2.3×10-11
D
【解题建模】　“微流程”的分析模型
1.(2025·甘肃卷)处理某酸浸液(主要含Li+、Fe2+、Cu2+、Al3+)的部分流程如下:
下列说法正确的是(　　)
A.“沉铜”过程中发生反应的离子方程式:2Fe+3Cu2+=== 3Cu+2Fe3+
B “碱浸”过程中NaOH固体加入量越多,Al(OH)3沉淀越完全
C.“氧化”过程中铁元素化合价降低
D.“沉锂”过程利用了Li2CO3的溶解度比Na2CO3小的性质
D
解析　“沉铜”过程中,Fe与Cu2+发生置换反应生成Fe2+和Cu,正确的离子方程式为Fe+Cu2+=== Fe2++Cu,A错误;“碱浸”过程中若NaOH过量,会使Al(OH)3转化为可溶于水的[Al(OH)4]-,B错误;由题意知,“氧化”前Fe元素的化合价为+2,“氧化”后得到Fe(OH)3沉淀,Fe的化合价升高,C错误;“沉锂”过程中加入Na2CO3后有Li2CO3析出,利用了Li2CO3的溶解度比Na2CO3小的性质,D正确。
B
解析　重晶石矿(主要成分为BaSO4)通过一系列反应,转化为BaS 溶液;加盐酸酸化,生成BaCl2和H2S 气体;在BaCl2溶液中加入过量的NaOH,通过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到Ba(OH)2·8H2O ;过滤得到的溶液1的溶质主要含NaCl及过量的NaOH;
Ba(OH)2·8H2O 加水溶解后,加入Ti(OC4H9)4,进行合成反应,得到BaTiO3粗品,最后洗涤得到最终产品。由分析可知,“气体”主要成分为H2S 气体,“溶液1”的溶质主要含NaCl及过量的NaOH,A项错误;由分析可知,“系列操作”得到的是Ba(OH)2·8H2O 晶体,故“系列操作”可以是蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,B项正确;“合成反应”是Ba(OH)2·8H2O 和Ti(OC4H9)4反应生成BaTiO3,该反应中元素化合价未发生变化,不是氧化还原反应,C项错误;“洗涤”时,若使用稀H2SO4,BaTiO3会部分转化为难溶的BaSO4,故不能使用稀H2SO4,D项错误;故选B。
3.(2025·黑龙江省教育学会示范性高中专业委员会一模)从光盘金属层提取Ag(其他微量金属忽略不计)的一种工艺流程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.Ag与Cu为同族相邻元素,在周期表中位于d区
B.氧化过程中,用HNO3代替NaClO也可以实现上述转化
C.氧化过程中,参加反应的Ag和NaClO的物质的量之比为1∶1
D.还原过程水合肼转化为N2,则该过程的离子方程式为:4Ag++N2H4·H2O+4OH-=== 4Ag↓+N2↑+5H2O
C
解析　Ag的价电子排布式为4d105s1,Cu的价电子排布式为3d104s1,二者都为第ⅠB族上下相邻元素,在周期表中位于ds区,A不正确;氧化过程中,用HNO3代替NaClO时,HNO3会被还原为氮的氧化物,污染环境,同时Ag将转化为AgNO3,不利于后续生成AgCl,B不正确;由反应方程式4Ag+4NaClO+2H2O=== 4AgCl+O2↑+4NaOH可知,参加反应的Ag和NaClO的物质的量之比为1∶1,C正确;还原过程中,溶解液中主要是[Ag(NH3)2]+,而不是Ag+,产物为Ag、N2、NH3等,依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒,可得出发生反应的离子方程式为4[Ag(NH3)2]++N2H4·H2O+4OH-=== 4Ag↓+N2↑+8NH3↑+5H2O,D不正确;故选C。(共17张PPT)
素养提升4　SO2的含量测定
第三章 物质的性质与转化
定量测定实验中要有三种意识
(1)消除干扰气体的意识
如用“惰性”气体将干扰气体排出,或用溶液吸收干扰气体等。
(2)被测量气体全部被测量的意识
如采取反应结束后继续向装置中通入“惰性”气体以使被测量气体全部被吸收剂吸收的方法。
(3)“数据”的采集处理意识
实验数据的采集是化学计算的基础,一般来讲,固体试剂称质量,而液体试剂和气体试剂则测量体积。
①称量固体质量时,中学一般用托盘天平,可估读到0.1 g,精确度要求高的实验中可以用分析天平或电子天平,可精确到0.000 1 g。
②测量液体体积时,一般实验中选用适当规格的量筒,可估读到0.1 mL,准确度要求高的定量实验,如中和滴定中选用滴定管(酸式或碱式),可估读到0.01 mL。
③气体除了量取体积外,还可以称其质量。称气体的质量时一般有两种方法:一种方法是称反应装置在放出气体前后的质量减小值;另一种方法是称吸收装置前后的质量增大值。
④为了保证数据的准确性,实验中要采取必要的措施,确保离子完全沉淀、气体完全被吸收等,必要时可以进行平行实验,重复测定,然后取其平均值进行计算。但对于“离群”数据(指与其他数据有很大差异的数据)要舍弃,因为数据“离群”的原因可能是操作中出现了较大的误差。
[举例示范]
某探究小组利用下列方法测定空气中二氧化硫的含量。
方案Ⅰ:用如图装置测定SO2的含量。
(1)①装置中导管末端连接一个多孔球泡,其作用是____________________________
________________。
②该装置中SO2与碘(I2)溶液发生反应的化学方程式为　 。
增大接触面积,加快吸收速率,
使SO2被充分吸收
SO2+I2+2H2O=== H2SO4+2HI
③若空气流速为V L·min-1,当SO2与碘(I2)溶液恰好完全反应时,耗时10 min,则该空气样品中SO2的含量是　　　　　 mg·L-1(用含V的最简表达式表示)。
　
方案Ⅱ:设计如下实验流程测定44.8 L(标准状况下)混合气体中SO2的体积分数。
(2)①W溶液可以是　　　(填字母)。
A.H2O2溶液 B.KMnO4溶液(硫酸酸化)
C.溴水 D.稀硫酸
②该混合气体中二氧化硫的体积分数为　 　　　　(用含m的代数式表示)。
AC
×100%
解析　(1)③当SO2与碘(I2)溶液恰好完全反应时,消耗二氧化硫的物质的量为0.1 L×0.1 mol·L-1=0.01 mol;若空气流速为V L·min-1,耗时10 min,则该空气样品中SO2的含量是= mg·L-1。(2)①固体为硫酸钡,所以W具有氧化性,能把二氧化硫氧化为硫酸,由于酸性KMnO4溶液中含有硫酸,会影响实验结果,W溶液可以是H2O2溶液或溴水;②根据SO2~BaSO4,该混合气体中二氧化硫的体积分数为×100%=×100%。
定量分析常用方法——碘量法
①直接碘量法:用碘滴定液直接滴定还原性物质的方法,在滴定过程中,I2被还原为I-。
②间接碘量法:利用I-的还原性与氧化性物质反应产生I2,遇淀粉溶液显蓝色,再加入Na2S2O3标准溶液与I2反应,滴定终点的现象为蓝色消失且半分钟内不变色,从而测出氧化性物质的含量。
[思维建模]
1.(2026·陕西省渭南韩城市月考)某学习小组在实验室中利用如图装置(夹持装置略去)测定某铁硫化物(FexSy)的组成,并探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成。
实验步骤:
步骤Ⅰ如图连接装置,检查装置气密性,装入试剂;
步骤Ⅱ旋开分液漏斗活塞与旋塞,并点燃酒精喷灯;
步骤Ⅲ足够长时间后,D中产生气泡速率变快时,停止加热,继续向烧瓶中滴水一段时间
步骤Ⅳ实验结束后,将D中所得溶液加水配制成250 mL溶液;
……
请回答:
(1)步骤Ⅲ中,停止加热后还需继续向烧瓶中滴水一段时间,其目的为______________________________________________________________。
继续生成O2,驱赶装置内残留的SO2,使生成的SO2全部被NaOH溶液吸收
(2)在C、D装置之间不需要防倒吸装置的理由是____________________________。
(3)步骤Ⅳ中配制溶液时所需的玻璃仪器除玻璃棒和烧杯外,还有________________
_________。
(4)取25.00 mL步骤Ⅳ中所配溶液,加入足量的双氧水,再加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液,将所得沉淀过滤、洗涤、干燥,称其质量为4.66 g。则FexSy的化学式为　　　。
(5)有同学认为可将装置D改为装有足量碱石灰的干燥管,通过测定反应前后干燥管的增重来计算硫元素的含量。你认为此方案是否合理:　　(填“是”或“否”),原因为______________________________________________________。
SO2中含不溶于NaOH溶液的O2
250 mL容量瓶、
胶头滴管
FeS2
否
部分SO2被氧化;空气中的CO2和水蒸气可能使干燥管增重
解析　(1)步骤Ⅲ 中,停止加热后还需继续向烧瓶中滴水一段时间,利用生成的氧气把生成的气体二氧化硫全部赶入氢氧化钠溶液中吸收。(2)在C、D装置之间不需要防倒吸装置的理由是:SO2中含不溶于NaOH溶液的O2。(3)步骤Ⅳ中将D中所得溶液加水配制成250mL溶液,配制溶液时所需的玻璃仪器除玻璃棒和烧杯外,还需要250 mL容量瓶,定容用到的胶头滴管。(4)硫元素守恒n(S)=n(BaSO4)==0.02 mol,250 mL溶液中含硫元素物质的量=0.2 mol,铁元素物质的量==0.1 mol,则化学式中n(Fe)∶n(S)=0.1∶0.2=1∶2,x=1,y=2,化学式为FeS2。(5)将装置D改为装有足量碱石灰的干燥管,通过测定反应前后干燥管的增重来计算硫元素的含量时部分SO2被氧化,且空气中的CO2和水蒸气可能使干燥管增重,方案不合理。
2.某学习小组对某葡萄酒中SO2的含量进行检测,按如图连接好仪器。回答下列问题:
Ⅰ.样品蒸馏
取20.00 mL样品和250 mL水置于仪器A中,仪器B是去掉塞子的碘量瓶,向其中装入25 mL乙酸铅溶液,然后向仪器A中加入10 mL 盐酸,立即盖塞蒸馏;当碘量瓶中的液体约 200 mL 时,将插入碘量瓶液面下的导管向上提起并将导管置于液面上方1 cm处,再蒸馏2 min 左右;最后用少量蒸馏水冲洗碘量瓶中的导管,并将冲洗液并入碘量瓶中。同时做空白实验(即不加样品情况下按同法操作,防止实验误差)。
已知:SO2+H2O+Pb(CH3COO)2=== PbSO3↓+2CH3COOH。
(1)仪器A的名称是 　　　　。
(2)实验中使用的碘量瓶最适宜的规格是　　(填标号)。
A.100 mL B.250 mL
C.500 mL D.1 000 mL
(3)如果实验最后未用少量蒸馏水冲洗碘量瓶中的导管,会导致测定结果　　　　(填“偏高”“偏低”或“不影响”)。
蒸馏烧瓶
C
偏低
Ⅱ.滴定操作
向取下的碘量瓶中加入10 mL盐酸和1 mL淀粉溶液,摇匀后用0.01 mol·L-1的碘标准溶液滴定,记录消耗的碘标准溶液的体积为V(单位为 mL)。
(4)滴定终点的现象是____________________________________________________,
该滴定反应的离子方程式是____________________________。
滴加最后半滴碘标准溶液后,溶液颜色变蓝,且30 s内不褪色
SO2+I2+2H2O=== 4H++S+2I-
Ⅲ.结果分析
(5)甲组4次实验测得V分别为
实验 1 2 3 4
V/mL 9.98 12.00 10.02 10.00
据此可计算此葡萄酒中SO2的含量为　　　mg·L-1。
乙组认为甲组实验不严谨,可能会有误差,因为甲组未做　　　　　。
320
空白实验
解析　Ⅰ.(1)仪器A的名称是蒸馏烧瓶。(2)进行蒸馏后,碘量瓶中的液体约200 mL时,将插入碘量瓶液面下的导管向上提起并将导管置于液面上方1 cm处,再蒸馏2 min左右;最后用少量蒸馏水冲洗碘量瓶中的导管,并将冲洗液并入碘量瓶中,所以选择500 mL规格的碘量瓶最合适。(3)如果实验最后未用少量蒸馏水冲洗碘量瓶中的导管,会有一小部分物质停留在导管中,导致测定结果偏低。
Ⅱ.(4)因为淀粉遇碘变蓝,开始发生反应SO2+I2+2H2O=== 4H++S+2I-,当SO2反应完全后,再滴碘标准溶液,溶液变蓝色,所以达到滴定终点的现象是滴加最后半滴碘标准溶液后,溶液颜色变蓝,且30 s内不褪色。该滴定反应的离子方程式是SO2+I2+2H2O=== 4H++S+2I-。
Ⅲ.(5)第2组实验误差太大,应舍去。
SO2 　+　I2+2H2O=== 4H++S+2I-
1 mol 1 mol
n(SO2)=×10-3 L×0.01 mol·L-1=10-4 mol,故葡萄酒中SO2的含量为=320 mg·L-1。(共21张PPT)
1.钴、镍及其化合物
(1)Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)性质差异
氢氧化物
还原性 还原性的变化规律:Co(OH)2>Ni(OH)2
①Co(OH)2在空气中被O2氧化的速度较慢;可以被强氧化剂(H2O2)迅速氧化;
②Ni(OH)2在空气中不易被氧化,只有在更强的氧化剂条件下才会氧化生成Ni(OH)3
与氨水
反应 ①Co(OH)2―→ [Co(NH3)6]2+
②Ni(OH)2―→ [Ni(NH3)6]2+
(2)Co(Ⅲ)、Ni(Ⅲ)性质差异
氧化物 氧化钴与氧化镍在酸性溶液中显示出强氧化性:
Co2O3+6HCl=== 2CoCl2+Cl2↑+3H2O,Ni2O3+6HCl=== 2NiCl2+Cl2↑+
3H2O,但氧化铁与酸只发生复分解反应
氢氧
化物 镍、钴的氢氧化物与还原性酸发生氧化还原反应2Co(OH)3+6H++2Cl-=== 2Co2++Cl2↑+6H2O
2Ni(OH)3+6H++2Cl-=== 2Ni2++Cl2↑+6H2O
(2)KMnO4的性质
[举例示范]
(2025·山东省新高考联合质量测评)铬的机械强度高、抗腐蚀性能好,从钒铬锰矿渣(主要成分为V2O5、Cr2O3、MnO)中提取铬的一种工艺流程如图:
已知:在酸性溶液中钒通常以钒酸根阴离子存在;Mn(Ⅱ)在酸性环境中较稳定,在碱性环境中易被氧化为MnO2。
下列说法错误的是(　　)
A.“沉钒”过程利用了Fe(OH)3胶体的吸附性,使含钒微粒沉降
B.实验室模拟处理“沉铬”后的操作所用的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒
C.“提纯”过程中使用Na2S2O3溶液,原因是Na2S2O3有还原性,将锰元素还原,实现与铬元素的分离
D.“转化”过程中发生反应为Mn2++H2O2=== MnO2↓+2H+
D
解析　根据题图可知,“沉钒”步骤中使用氢氧化铁胶体吸附含有钒的杂质,滤液A中含有大量Mn2+和Cr3+,加入NaOH 溶液“沉铬”后,Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀,部分Mn2+转化为MnO2,滤液B中主要有Mn2+,由于固体A中含有MnO2,加入Na2S2O3溶液主要是将MnO2还原为Mn2+,同时可以防止pH较大时,Mn2+被空气中氧气氧化,Cr(OH)3煅烧后生成Cr2O3,“转化”步骤中反应的离子方程式为Mn2++H2O2+2OH-=== MnO2↓+2H2O。“沉钒”时,氢氧化铁胶体的作用是吸附含有钒的杂质,使含钒微粒沉降,故A项正确;“沉铬”后的操作为过滤,所用的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒,故B项正确;“提纯”过程中使用Na2S2O3溶液,原因是Na2S2O3有还原性,将MnO2还原为Mn2+,再转移至滤液B中回收,实现与铬元素的分离,故C项正确;Mn(Ⅱ)在酸性环境中较稳定,在碱性环境中易被氧化为MnO2,因此“转化”步骤中反应的离子方程式为Mn2++H2O2+2OH-=== MnO2↓+2H2O,故D项错误;综上所述,错误的是D项。
1.(2025·华师联盟质检)某炼锌废渣含有Zn、Cu及ZnO、PbO、CuO、FeO、CoO、MnO。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
②金属离子浓度≤10-5 mol·L-1时,可认为该金属离子已沉淀完全。
③25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39。
下列说法正确的是(　　)
A.“浸渣”只含Cu单质
B.“沉锰”步骤中,每生成1.0 mol MnO2,产生4 mol H+
C.常温下,“沉淀”步骤中,Fe3+尚未沉淀完全
D.“沉钴”步骤中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2
B
2.(2026·玉溪第一中学模拟)氧钒碱式碳酸铵晶体{(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O,相对分子质量为1065} 呈紫红色,难溶于水和乙醇,其制备及热分析实验如下。回答下列问题:
制备氧钒碱式碳酸铵晶体的流程如下:
其中,步骤ⅰ中制备的VOCl2易被O2氧化,步骤ⅱ、步骤ⅲ的部分装置如图所示。
(1)氧钒碱式碳酸铵中V的化合价为　　,基态钒原子的价电子排布式为______。
(2)步骤ⅰ中有无色无污染的气体产生,写出步骤ⅰ中发生反应的化学方程式: _____________________________________。
+4
3d34s2
2V2O5+8HCl+N2H4=== 4VOCl2+N2↑+6H2O
(3)图中盛装NH4HCO3溶液的仪器名称为　　　　　;反应前通CO2的目的是_________________________________。
(4)VOCl2在溶液中完全电离出VO2+和Cl-,步骤ⅱ中有紫红色晶体析出并产生大量的气泡,则步骤ⅱ中发生反应的离子方程式为________________________________
______________________________________。
(5)步骤ⅲ使用抽滤方法的优点是_____________________________。
三颈烧瓶
排尽装置中的空气,防止VOCl2被氧化
(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O↓+13CO2↑
过滤速率快,且得到的固体易干燥
3.(2025·湖南卷)一种从深海多金属结核[主要含MnO2、FeO(OH)、SiO2,有少量的Co2O3、Al2O3、NiO、CuO ]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液(NiSO4、CoSO4、MnSO4)的工艺流程如下:
已知:①金属氢氧化物胶体具有吸附性,可吸附金属阳离子。
②常温下,溶液中金属离子(假定浓度均为0.1 mol·L-1)开始沉淀和完全沉淀(c≤1.0×10-5
mol·L-1)的pH :
Fe3+ Al3+ Cu2+ Ni2+ Co2+ Mn2+
开始沉淀的pH 1.9 3.3 4.7 6.9 7.4 8.1
完全沉淀的pH 3.2 4.6 6.7 8.9 9.4 10.1
回答下列问题:
(1)基态Ni 的价层电子排布式为　 。
3d84s2
(2)“酸浸还原”时,“滤渣”的主要成分是　　　(写化学式);SO2还原Co2O3的化学方程式为　 　　　　　　　　　　　。
(3)“沉铁”时,Fe2+转化为Fe2O3的离子方程式为________________________________,
加热至200℃的主要原因是_________________________________________________
_____。
(4)“沉铝”时,未产生Cu(OH)2沉淀,该溶液中c(Cu2+)不超过　　 　mol·L-1。
SiO2
SO2+Co2O3+H2SO4=== 2CoSO4+H2O
防止形成Fe(OH)3胶体,吸附其他金属阳离子,造成产率
下降
1×10-2(共15张PPT)
1.常见的环境污染
(1)环境问题:主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境的破坏,以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
(2)“三废”:主要是指废气、废水和废渣。
(3)当今常见的环境污染及其成因
环境污染 成因
光化学烟雾 主要是NOx和碳氢化合物造成的
臭氧层空洞 主要是氟氯代烃、氮氧化物等的排放引起的
温室效应 主要是由于大气中CO2等的含量的不断增加造成的
白色污染 聚乙烯等难降解塑料的大量使用
水华、赤潮 含大量氮、磷的生活污水及工农业废污水的任意排放造成水体富营养化
PM2.5 大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,它主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤等)
环境污染 成因
雾霾 雾和霾的统称。空气中的灰尘、硫酸、硝酸等组成的气溶胶系统造成视觉障碍的叫霾。二氧化硫、氮氧化物以及颗粒物(PM)这三项是雾霾主要污染物,前两者为气态污染物,最后一项颗粒物是加重雾霾天气污染的罪魁祸首
居室污染 甲醛、苯、甲苯、氡对空气的污染。来源于建筑、装修材料等
2.环境保护
(1)空气质量日报
主要包括“空气污染指数”“空气质量级别”与“首要污染物”。目前计入的污染物主要是SO2、NOx、固体小颗粒。
(2)环境保护的措施
①对工业携带废气颗粒物进行回收利用;
②工业、生活污水经处理达标后再排放,限制使用含N、P的洗涤剂;
③减少或限制塑料使用并回收废弃塑料,研制可降解塑料。
3.绿色化学
(1)核心思想:就是改变“先污染后治理”的观念和做法,利用化学原理和技术手段,减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质,实现从源头减少或消除环境污染。
(2)绿色化学示意图
(3)最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物,即原子利用率为100%。
(4)开发和利用自然资源,必须遵循减量化、再利用和再循环的原则。
[举例示范]
(2025·苏州市姑苏区苏州中学月考)烟气中的氮氧化物以及水体中硝态氮的治理对环境保护至关重要。
(1)NO2的消除。
可以用碳酸钠溶液来进行吸收,在产生CO2的同时,会生成NaNO2,NaNO2是工业盐的主要成分,在漂白,电镀等方面应用广泛。写出碳酸钠溶液消除NO2的化学方程式:
___________________________________。
2NO2+Na2CO3=== NaNO2+NaNO3+CO2
Fe2+
②NO脱除率随温度的变化如图2所示,温度高于120℃时,NO 脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是_____________________________________。
H2O2分解,H2O2浓度减小,NO脱除率下降
①催化还原反应过程中化合价有变化的元素是　　　　　。
②为有效降低水体中氮元素的含量,宜调整水体pH为4.2,当pH<4.2时,随pH减小,N2生成率逐渐降低,分析可能的原因:___________________________________________
____________。
Fe、H、N
氮气的生成
1.以下关于环境保护与绿色化学的说法错误的是(　　)
A.绿色化学的核心思想是先污染后治理
B.建立垃圾发电厂,可减少污染物的排放
C.“低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式
D.“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
解析　绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,直接从源头上杜绝污染,A错误;建立垃圾发电厂,可变废为宝,以减少污染物的排放,B正确;“低碳经济”就是减少碳排放,低能耗,降低污染,C正确;“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能除去有害物质,能提高空气质量,D正确;故答案为:A。
A
2.(2025·重庆市西北狼教育联盟质检)化石燃料燃烧、硝酸工业废气处理不当及机动车辆尾气排放中的NO 、NO2进入大气后,在日光照射下分解成NO 和O时,即开始光化学烟雾的循环,不断地产生O3,光化学烟雾通常呈现淡蓝色其主要成分及简单形成机理如图所示。

为预防和控制氮氧化物的污染,人们采取许多措施。可用氢氧化钠溶液对含氮氧化物的废气进行处理,氨气也可以用来处理氮氧化物。下列说法错误的是(　　)
A.光化学烟雾有强氧化性
B.氮氧化物还可引发酸雨等污染问题
C.光化学烟雾成分中含有烃和烃的衍生物
D.光化学烟雾呈现淡蓝色是因为含有NO2
D
解析　光化学烟雾中含有活性O和O3,具有强氧化性,故A正确;氮氧化物有NO和NO2,可以与水反应生成HNO3,则可引发酸雨等污染问题,故B正确;根据图示知,光化学烟雾成分中含有烃和烃的衍生物,故C正确;NO2呈红棕色,光化学烟雾呈现淡蓝色不是因为含有NO2,故D错误。
3.酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光学化学过程,在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如图,下列有关说法错误的是(　　)

A.光照能引发酸雨的形成
B.所涉及的变化均为氧化还原反应
C.污染空气能加快酸雨的形成
D.优化能源结构能有效遏制酸雨污染
B(共14张PPT)
1.喷泉实验的原理
使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差,利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内,在尖嘴导管口形成喷泉。
2.几种能形成喷泉的试剂组合
气体 HCl NH3 CO2、Cl2、
SO2、H2S NO2 NO、O2、
(4∶3) NO2、O2
(4∶1)
吸收剂 水、NaOH
溶液 水 NaOH溶液 水 水 水
3.喷泉实验装置及操作
(1)用图1装置进行喷泉实验。
①引发“喷泉”的方法是打开止水夹,挤出胶头滴管中的水。
②简述产生喷泉的原理:氨极易溶于水,使烧瓶内的压强迅速减小。
(2)只使用图2装置进行喷泉实验。
①打开止水夹,水不能倒吸入烧瓶的原因是玻璃管中有空气,氨与水不接触,不能被水吸收,烧瓶内压强不减小,故不能产生倒吸现象。
②如何引发图2装置的“喷泉”
打开止水夹,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,使烧瓶内氨膨胀,将导管中的空气排出,使氨与烧杯中的水接触。
【思维拓展】　以教材中的装置(发散源)可设计如图所示的多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷或冷敷、生成气体、使气体发生反应等)来形成喷泉。
装置操作及原理分析
(Ⅰ)改变了胶头滴管的位置,将胶头滴管中的水挤入试剂瓶中,试剂瓶内压强增大,即可使少量溶液沿导管进入烧瓶中,导致大量的NH3溶解,烧瓶内形成负压而产生喷泉。
(Ⅱ)打开止水夹,用浸有热水的毛巾热敷烧瓶或用手捂住烧瓶,等看到下面导管口有气泡冒出一会时,再去掉热毛巾或松开手,烧瓶温度降低,内外存在压强差即可形成喷泉。
(Ⅲ)在水槽中加入能使水温升高的物质,使锥形瓶内酒精因升温而挥发,锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。
(Ⅳ)向烧瓶中通入一定量的H2S和SO2,现象为有淡黄色粉末状物质生成,瓶内壁附有水珠,NaOH溶液上喷形成喷泉。
(Ⅴ)打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹,等充分反应后再打开②处的止水夹,观察到先有白烟产生,后产生喷泉。
(Ⅵ)挤压胶头滴管,然后打开导管上部的两个活塞,则在右面烧瓶中出现喷烟现象,再打开导管下部活塞,则可形成双喷泉。
D
2.(2025·石嘴山市平罗县平罗中学期中)如图所示的装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是(　　)
A.SO2(NaOH溶液)/无色喷泉
B.NH3(H2O中含紫色石蕊)/蓝色喷泉
C.Cl2(饱和食盐水)/无色喷泉
D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
C
解析　二氧化硫易与NaOH溶液反应,则挤压滴管的胶头,使烧瓶中的气压减小,且小于外界大气压,则形成喷泉,又反应后的溶液为无色,故形成无色喷泉,故A正确;氨气极易溶于水,则挤压滴管的胶头,使烧瓶中的气压减小,且小于外界大气压,则形成喷泉,又氨水溶液显碱性,石蕊遇碱变蓝,故形成蓝色喷泉,故B正确;氯气在饱和食盐水中溶解度很小,不会形成喷泉实验,故C错误;HCl极易溶于水,则挤压滴管的胶头,使烧瓶中的气压减小,且小于外界大气压,则形成喷泉,又盐酸与硝酸银会生成白色的氯化银沉淀,故形成白色喷泉,故D正确。
3.利用如图所示的装置,可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。

(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生喷泉现象,烧瓶Ⅰ中不产生喷泉现象,其操作方法是_____________________________________________________________。
先打开a、b活塞,再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管,再打开a、b活塞)
(2)若先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管,在烧瓶中可观察到的现象是__________________________。
(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关,在烧瓶Ⅰ中产生喷泉现象,烧瓶Ⅱ中不产生喷泉现象,其操作方法是___________________________________________________
______________________________________________;若要在该装置中产生双喷泉现象,其操作方法是__________________________________________________________
___________________________。
烧瓶Ⅱ中导管口处产生白烟
先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管(或先打开a活塞,挤压胶头滴管,再打开c活塞),片刻后,关闭a活塞,然后打开b活塞
先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管(或先打开a活塞,挤压胶头滴管,再打开c活塞),片刻后,打开b活塞
解析　(1)打开a、b活塞,再将胶头滴管中的水挤入烧瓶Ⅱ中,由于NH3极易溶于水,使烧瓶内气体压强迅速减小,烧杯中的水迅速进入烧瓶Ⅱ中,形成喷泉。(2)先打开a、c活塞,再将胶头滴管中的水挤入烧瓶Ⅱ中,烧瓶Ⅱ中的压强迅速减小,烧瓶Ⅰ中的HCl气体会进入烧瓶Ⅱ中,且与NH3化合生成NH4Cl而产生白烟。(3)先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管(或打开a活塞,挤压胶头滴管,再打开c活塞),片刻后关闭a活塞,打开b活塞,烧杯中的水会迅速进入烧瓶Ⅰ中,形成喷泉;先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管(或打开a活塞,挤压胶头滴管,再打开c活塞),片刻后打开b活塞,不关闭a活塞,烧杯中的水便会同时进入烧瓶Ⅰ和Ⅱ中,形成双喷泉。(共15张PPT)
3.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)
Na2S2O4中S元素的化合价为+3,具有还原性,在空气分析中常用来吸收氧气,作为一种强的抗氧化剂,能保护某些易被氧化的物质,因此工业上将连二亚硫酸钠称为“保险粉”。
[举例示范]
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的工艺为:
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_______________________。
NaHSO3
得到NaHSO3过饱和溶液
(3)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50.00 mL葡萄酒样品,用0.010 00 mol·L-1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为_________________________________。
1.(2025·呼和浩特市第二中学期中)已知硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)易溶于水,难溶于乙醇,具有还原性,在40~50 ℃熔化,48 ℃分解。某兴趣小组用两种方法制取硫代硫酸钠晶体并加以应用。
Ⅰ.制备Na2S2O3·5H2O
方法一:亚硫酸钠法。反应原理:S+Na2SO3=== Na2S2O3
实验步骤:称取一定量的Na2SO3于烧杯中,溶于煮沸过的蒸馏水。另取过量的硫粉,加入少量乙醇充分搅拌均匀后,微沸,反应后趁热过滤。滤液蒸发浓缩、冷却结晶后析出Na2S2O3·5H2O 晶体。再进行减压过滤、洗涤并低温干燥。
(1)向硫粉中加入少量乙醇充分搅拌均匀的目的是______________________________
_______________。
(2)下列说法不正确的是　　。
A.蒸发浓缩至溶液表面出现大量沉淀时,停止加热
B.冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率
C.反应后趁热过滤是除去硫等不溶物
方法二:硫化碱法,装置如图。
硫粉微溶于乙醇,使反应物充分接
触,加快反应速率
A
三颈烧瓶
平衡压强,观察反应速率
Na2CO3+2Na2S+4SO2=== 3Na2S2O3+CO2
FeCl3溶液
回答下列问题:
(1)1 mol Na2S2O8中含有的过氧键(O—O键)数目为　　　。
(2)①在55 ℃下,以过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]溶液和NaOH 溶液为原料采用“复分解法”制备过二硫酸钠,装置如图所示(部分夹持仪器已略去)。
NA
有关反应的化学方程式为　　　　　　 　　　　　　　　　,装置A的适宜加热方式为　　 　　。
②装置B的作用是　　　　　　　　　　　　　,反应过程中需要持续通入N2的主要原因是______________________________________。
(3)由过二硫酸钠溶液经过减压蒸发浓缩、冷却结晶、干燥等操作即可得到过二硫酸钠晶体,采用“减压蒸发浓缩”的原因是_________________________________________。
水浴加热
吸收生成的氨气,并防止倒吸
将氨气及时排出,防止其与过二硫酸钠反应
使水的沸点降低,能防止或减少过二硫酸钠分解
解析　由实验装置图可知,在氮气气氛中,装置A中过二硫酸铵与氢氧化钠溶液在55 ℃的水浴加热条件下反应生成过二硫酸钠、氨气和水,装置B中盛有的四氯化碳用于防止倒吸的发生,盛有的稀硫酸用于吸收氨气。(1)设过二硫酸钠中—1价氧原子个数为a,由化合物中元素化合价代数和为0可得:(+1)×2+(+6)×2+(-1)×a+(-2)×(8-a)=0,解得a=2,则1 mol过二硫酸钠中含有的过氧键数目为1 mol×1×NA mol-1=NA。(2)①装置A中发生的反应为过二硫酸铵与氢氧化钠溶液在55 ℃的水浴加热条件下反应生成过二硫酸钠、氨气和水,反应的化学方程式为
②由分析可知,装置B中盛有的四氯化碳用于防止倒吸的发生,盛有的稀硫酸用于吸收氨气,由题给信息可知,碱性条件下,氨气与过二硫酸钠在共热条件下能发生氧化还原反应,所以反应过程中需要持续通入氮气将氨气及时排出,防止其与过二硫酸钠反应。(3)由题给信息可知,过二硫酸钠加热至较高温度时发生分解,所以制备过二硫酸钠晶体时,应采用减压蒸发浓缩的方法使水的沸点降低,防止或减少过二硫酸钠分解。(共14张PPT)
1.磷及其化合物
(1)磷化氢
磷的氢化物PH3(磷化氢)又称为膦,膦分子与氨分子的结构相似,也呈三角锥形。膦是一种较强的还原剂,稳定性较差,在水中的溶解度很小。
碘化磷PH4I可由膦与碘化氢直接化合生成,碘化磷是白色固体,是比较稳定的卤化磷,而氯化磷和溴化磷在室温下便可分解。与铵盐不同,卤化磷遇水完全水解。
PH4Cl+H2O=== PH3↑+H3O++Cl-
(2)亚磷酸
纯的亚磷酸是一种无色固体,在水中有较大溶解度,在20 ℃时,每100 g水能溶解82 g亚磷酸,亚磷酸是一种二元酸,其电子式和结构式分别是:
2.砷及其化合物
(1)砷的氢化物(AsH3)
砷与氢结合生成剧毒的砷化氢(AsH3),砷化氢相当不稳定,加热时分解为单质砷,砷化氢还是一种很强的还原剂。
(2)砷的氧化物
砷有两种氧化物:三氧化二砷(As2O3)和五氧化二砷(As2O5)。三氧化二砷,俗称砒霜。是最古老的毒物之一,无臭无味,外观为白色霜状粉末,故称砒霜。As2O3属于两性氧化物:As2O3+6NaOH=== 2Na3AsO3+3H2O,As2O3+6HCl=== 2AsCl3+3H2O。
(3)砷的硫化物
As2S3俗称雌黄,可溶于碱性硫化物或碱溶液中:As2S3+3Na2S=== 2Na3AsS3,As2S3+
6NaOH=== Na3AsS3+Na3AsO3+3H2O。
(1)Na2HPO3为　　盐(填“酸式”“碱式”或“正”)。
(2)用化学方程式表示H3PO3和碘水的反应:　　　　　　　　　　　　　。
Na2HPO3水溶液呈碱性的原因(用离子方程式表示):　 。
(3)根据上述事实,可以得知H3PO3是　　　(填序号)。
A.强酸 B.弱酸
C.二元酸 D.三元酸
E.具有强氧化性 F.具有强还原性
正
H3PO3+I2+H2O=== H3PO4+2HI
BCF
1.研究人员在金星大气中探测到了磷化氢(PH3)气体。PH3常作为一种熏蒸剂,在贮粮中用于防治害虫,一种制备PH3的流程如图所示:
D
C
3.(1)中国自古有“信口雌黄”“雄黄入药”之说。雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)都是自然界中常见的砷化物,早期都曾用作绘画颜料,因都有抗病毒疗效也用来入药。一定条件下,雌黄和雄黄的转化关系如图所示。
①砷元素有+2、+3、+5等常见价态。雌黄和雄黄中S元素的价态相同,其价态是　　。Ⅰ中发生的离子方程式是_____________________________________。
-2
4H++2Sn2++2As2S3=== 2H2S↑+2Sn4++As4S4
②Ⅱ 中,雄黄在空气中加热至300 ℃会产生两种物质,若4.28 g As4S4反应转移0.28 mol e-,则a为　 　(填化学式),砒霜(As2O3)可用双氧水将其氧化成H3AsO4而除去,该反应的化学方程式为____________________________。
(2)AsH3是一种很强的还原剂,室温下,0.4 mol AsH3气体在空气中自燃,氧化产物为As2O3固体,放出b kJ热量,AsH3自燃的热化学方程式是__________________________
______________________。
SO2
As2O3+2H2O2+H2O=== 2H3AsO4
2AsH3(g)+3O2(g)=== As2O3(s)+
3H2O(l)　ΔH=-5b kJ·mol-1
解析　(1)②若4.28 g(即0.01 mol) As4S4反应转移0.28 mol e-,则1 mol雄黄失去28 mol电子,其中As元素失去4 mol电子,所以1 mol S元素失去6 mol电子,其化合价从-2价升高到+4价,则a为SO2。

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