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单元复习 四
【章节强化训练】
一、选择题
1.（2012·安徽师大模拟）化学与环境、材料和科技等密切相关。下列说法中错误的是
A．向煤中加入适量CaO可大大减少燃烧产物中SO2的量
B．光导纤维在信息产业中有广泛应用，制造光导纤维的主要材料是单质硅
C．日本大地震后，防疫人员在震区周围撒石灰，进行环境消毒，防止灾后出现疫情
D．为防止中秋月饼等富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入硫酸亚铁
【答案】B
2.下列所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是
a b c
A Al AlCl3 Al(OH)3
B NO NO2 HNO3
C Si SiO2 H2SiO3
D H2SO4 SO2 SO3
【答案】BD
3.下列表述正确的是( )
①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅
②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐
③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料
④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛
⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能
A．①②③ B．②④ C．③④⑤ D．③⑤
【答案】D
4. 氨催化氧化是硝酸工业的基础，在某催化剂作用下只发生主反应①和副反应②，有关物质产率与温度的关系如下图。
①4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) △H＝－905 kJ·mol－1 [来源:21世纪教育网]
②4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g) △H＝－1268 kJ·mol－1
下列说法中正确的是
A．工业上氨催化氧化生成 NO时，温度应控制在780～840℃之间
B．工业上采用物料比n(O2)／n(NH 3)在1.7～2.0，主要是为了提高反应速率
C．加压可提高NH3生成NO的转化率
D．N2氧化为NO的热化学方程式为：
N2(g)＋O2(g)2NO(g) △H＝＋181.5 kJ·mol－1
【答案】AD
5.下列有关Cl2和SO2的说法正确的是 （ ）
A．等体积的Cl2和SO2分别通入石蕊试液中，溶液的紫色均立即褪去
B．等体积的Cl2和SO2同时通入石蕊试液中，溶液的紫色保持不变
C．加热可判断品红褪色是通入SO2还是通入Cl2引起的
D．品红溶液中同时通入等体积的Cl2、SO2，漂白效果会更好
【答案】C
6.(2011·北师附中模拟)下列有关物质组成、性质和用途的说法中，正确的是( )
A.合金的熔点一般比组成合金的各成分金属的低
B.氮化硅、光导纤维、氧化铝陶瓷等属于新型无机非金属材料
C.水泥、玻璃和水晶都是硅酸盐产品
D.光导纤维的主要成分是硅，可广泛用于通信和医疗领域
【答案】选A、B。
【解析】合金的熔点一般比组成合金的各成分金属的低，A正确；水晶的主要成分是SiO2，不是硅酸盐，C错误；光导纤维的主要成分是SiO2而不是Si，D错误。
7.（2011·哈尔滨一模） 开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确的是(　　)
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品
③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
⑤氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
⑥C60属于原子晶体，用于制造纳米材料21世纪教育网
⑦纤维素乙酸酯属于天然高分子材料
A．①②⑦ B．②③⑥
C．①④⑤ D．①③④
【答案】C　
【解析】 水晶的主要成分是SiO2，而非硅酸盐，②错。光导纤维的主要成分是SiO2，而非单质Si，③错。C60属于分子晶体，⑥错；纤维素乙酸酯不是天然高分子材料，⑦错。
8.（2011·浙江五校一次联考）石墨烯（如图）是目前科技研究的热点，可看作将石墨的层状结构一层一层的剥开得到的单层碳原子层晶体。石墨烯是一种极佳的导体，可被广泛的应用于诸多电子设备当中。将氢气加入到石墨烯排列的六角晶格中可得石墨烷（如下图B），下列说法中不正确的是（NA表示阿伏伽德罗常数）
A.石墨烯与石墨互为同素异形体
B.石墨烯转变为石墨烷可看作加成反应
C.石墨烷是一种绝缘材料
D.12g石墨烯中理论有1/6NA个六元碳环
【答案】D
9.（2011·宁波八校联考）硅酸盐与二氧化硅一样，都是以硅氧四面体作为基本结构单元。硅氧四面体可以用投影图表示成，其中O表示氧原子，中心黑点表示硅原子。硅氧四面体通过不同方式的连接可以组成各种不同的多聚硅酸根离子。图示为某无限长单链的多聚硅酸根离子（见图），试确定该阴离子中硅原子与氧原子的个数之比为
A． 1︰2 B． 1︰3 C． 1︰4 D． 2︰5
【答案】B
10.相同质量的铜片分别与过量的体积相同的浓硝酸、稀硝酸反应。二者比较，相等的是( )[来源:21世纪教育网]
①铜片消耗完所需时间；
②反应生成的气体体积(标准状况)；
③反应中氧化剂得到的电子总数；
④反应后溶液中铜离子的浓度
A.①③ B.②④ C.③④ D.只有①
【答案】选C。
【解析】浓硝酸与Cu反应剧烈，生成的NO2体积大，但由于参加反应的铜相同，故转移的电子数相等，溶液体积相同得到的Cu2+浓度相同。
11.利用下列各组物质制备和收集少量相应气体，能采用下图实验装置的是( )
①浓氨水与固体CaO
②稀盐酸与石灰石
③稀硝酸与铜片
④过氧化氢溶液与MnO2
⑤锌粒与稀硫酸
⑥浓盐酸与MnO2
A.①②⑥ B.②④
C.①②③⑥ D.全部
【答案】选B。
【解析】该气体发生装置适用于固体与液体不加热反应制气体，可排除⑥，气体收集装置采用向上排空气法适用于收集密度比空气大的气体，①⑤产生的气体密度小于空气，不能用此法收集，③产生的NO不能用排空气法收集。
12.(2011·济南模拟)2010年中国汽车销量增长幅度很大，同时也带来了空气污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是
( )
A.反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物
B.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2
C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D.催化转化总反应为2NO+O2+4CO 4CO2+N2
【答案】选D。
【解析】反应过程中NO、O2为氧化剂，N2为还原产物；汽车尾气中的N2不是污染物；NO和O2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NO+O2 ==== 2NO2，2NO2+4CO ==== N2+4CO2，将两步反应式合并可得总反应式为2NO+O2+4CO 4CO2+N2。
13.(2011·南京模拟)某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。
下列说法正确的是( )
A.Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗
B.Ⅱ图中：量筒中发生了加成反应
C.Ⅲ图中：生成蓝色的烟
D.Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成
【答案】选D。
【解析】A项浓盐酸变稀后，反应不再发生，故浓盐酸不可能全部被消耗。B项发生取代反应。C项生成棕黄色的烟。D项Cl2能使湿润的有色布条褪色，滴入H2SO4溶液后发生反应Cl-+ClO-+2H+ ==== Cl2↑+H2O。
14.(2011·金华模拟)将BaCl2溶液分盛在两支试管中，第1支加入HNO3，第2支加入烧碱溶液，然后再分别通入SO2气体，结果两试管均有白色沉淀产生。下列说法正确的是
( )
A．证明SO2具有强氧化性和酸性
B．若第1支试管改通H2S或Cl2气体，后再通SO2气体，均不会产生沉淀
C．若第2支试管改通NH3，后通SO2，不会产生沉淀
D．升高pH使SO2水溶液中SO32-浓度增大
【答案】选D。
【解析】A项，两试管分别有BaSO4 和BaSO3沉淀产生，证明SO2具有还原性和酸性； B项，若第1支试管改通H2S，会产生单质S沉淀，改通Cl2，会产生BaSO4沉淀； C项，若第2支试管改通NH3，溶液显碱性，再通入SO2，会产生BaSO3沉淀； D项，升高pH会使SO2水溶液中SO32-浓度增大。
15（2011·锦州模拟）下列物质：①氢氟酸；②浓H2SO4；③烧碱溶液；④Na2CO3固体；⑤氧化钙；⑥浓HNO3，其中在一定条件下能与SiO2反应的有
A．①②⑥ B．全部
C．① ③ ④ ⑤ D．② ③ ⑥
【答案】C
16(2011·沈阳四校联考)已知反应：①Cl2 + 2KBr = 2KCl + Br2；②KClO3 + 6HCl = 3Cl2↑+ KCl + 3H2O； （ ）
③2KBrO3 + Cl2 = Br2 +2KClO3下列说法正确的是：
A. 氧化性由强到弱的顺序为KBrO3 > KClO3 > Cl2 > Br2
B．①中KCl 是氧化产物，KBr 发生还原反应
C. ③中1mol氧化剂参加反应得到电子的物质的量为2mol
D. 反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：6
【答案】A
17．实验室里可按如图所示的装置干燥、贮存某气体R，多余的气体可用水吸收，则R是(　　)
A．NO2 B．HCl
C．CH4 D．NH3
【答案】　D
【解析】由储气瓶的连接方式知，瓶内只能收集密度小于空气的气体，NO2、HCl排除；由尾气吸收装置知，该气体为极易溶于水，C项被排除。
18.在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓HNO3中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则混合气体中NO的体积为(　　)
A．112 mL B．1 008 mL
C．224 mL D．448 mL
【答案】　A
【解析】　气体的总物质的量为＝0.05 mol，
1．92 g铜的物质的量为0.03 mol。
设NO的物质的量为n1，则NO2为0.05－n1
根据得失电子相等得：3n1＋(0.05 mol－n1)×1＝0.03 mol×2解得n1＝0.005 mol，
V(NO)＝0.005 mol×22.4 L/mol＝0.112 L＝112 mL。
二、非选择题
19.（12分）氮及其化合物与人们的生活息息相关。
（1）氮元素在周期表中的位置是 。
（2）实验室可用铜与稀硝酸反应制取NO，其离子方程式是 。为防止环境污染，可用碱液吸收氮的氧化物。NO与NO2按物质的量之比1：1被NaOH溶液完全吸收后得到一种钠盐，该钠盐的化学式是 。
（3）已知：①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=—574kJ·mol-1②CH4（g）+4NO2（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=—1160kJ·mol-1
根据①和②，标准状况下，4.48LCH4恰好将NO2
转化为N2时，△H= 。
关于①和②，下列说法正确的是 （填字母）。
a. 由于反应①可推知：
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)
△H<—574kJmol
b. 等物质的量的甲烷分别发生反应①、②，
转移电子数相同
c. 右图可表示①的反应过程和能量关系
（4）同温同压下，3.5LNH3恰好将3.0L NO和NO2的混合气完全转化为N2，原混和气中NO和NO2的体积比是 。
【答案】（每空2分，共12分）
（1）2周期VA族
（2）3Cu+8H++2NO-3=3Cu2++2NO↑+4H2O；NaNO221世纪教育网
（3）—173.4kJ·mol-1；ab
（4）1:3
20.（16分）利用N2和H2可以实现NH3的工业合成，而氨又可以进一步制备硝酸，在工业上一般可进行连续生产。请回答下列问题：
（1）已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ/mol
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=－92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=－483.6kJ/mol
若有17g氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为 。
（2）某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氧气的物质的量对N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应的影响。
实验结果如图所示：
（图中T表示温度，n表示物质的量）
①图像中T2和T1的关系是：T2 T2（填“高于”“低于”“等于”“无法确定”）
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是 （填字母）。
③在起始体系中加入N2的物质的量为 mol时，反应后氨的百分含量最大。若容器容积为H，n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%，则此条件下（T2），反应的平衡常数K= 。21世纪教育网
（3）N2O3是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。
①一定温度下，在恒容密闭容器中N2O3可发生下列反应：
2N2O3 4NO2(g) △H>0下表为反应在T1温度下的部分实验数据
Vs 0 500 1000
c(N2O3)/mol·L－1 5.00 3.52 2.48
②现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池，采用电解法制备N2O3，装置如图所示，其中Y为CO2。
写出石墨I电极上发生反应的电极反应式 。
在电解池中生成N2O3的电极反应式为
【答案】（16分）：每空2分
（1）226.3kJ
（2）①低于 ②c ③n/3；2.08
（3）①0.00592mol·L-1·s-1
②H2+CO－2e－=CO2+H2O
阳极：N2O4+2HNO3－2e－=2N 2O3+2H+
21.某校化学实验兴趣小组欲采用如图所示的实验装置制备Cl2，同时进行与氯气有关的某些实验，按要求回答问题。
（1）A是浓盐酸，B为二氧化锰，将A滴入B中时发生反应的离子方程式为 ；
（2）甲同学用含有0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2，结果制得的Cl2体积（标准状况下）小于1.12L，
这是由于反应过程中盐酸浓度变小造成的。请列举导致盐酸浓度变小的原因：
。
（3）在实验室中，乙同学欲用下图中的装置净化氯气，则瓶①②中应盛放的试剂分别是① ，② （填试剂名称）。
[来源:21世纪教育网]
（4）丙同学将纯净的Cl2通入一定量石灰乳中来制取漂白粉，若通入224mL（标准状况下） Cl2完全反应，则反应过程中转移电子的物质的量为 。
【答案】（1）MnO2+4H++2Cl- ====Mn2++Cl2↑+2H2O（2分）
（2）①氯化氢挥发②反应生成水③反应消耗HCl（每项1分，共3分）
（3）饱和食盐水或水、浓硫酸（每空2分，共4分）[来源:21世纪教育网]
（4）0.01mol（2分）
22.(12分)(2011·肇庆模拟) 硅和氮均是自然界含量丰富的元素，其单质及其化合物在环境、能源及材料科学中有着重要影响和广泛应用。试回答下列问题：
(1)向大气中排放NOx可能导致的环境问题有_________、_______。(答两点)
(2)工业上利用石英砂与焦炭在高温下制取粗硅的化学方程式：______________________ 。
(3)氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为___________________________。
【解析】(1)氮的氧化物排放到大气中可造成环境污染，如
光化学烟雾、酸雨等。
(2)SiO2与焦炭在高温下反应生成Si和CO。
反应方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑
(3)氮化硅中氮元素的化合价为-3价，硅元素的化合价为+4价，其化学式为Si3N4。
答案：(1)酸雨 光化学烟雾
(2)SiO2+2C Si+2CO↑
(3)Si3N4
23.（2011·南通模拟）（10分）硫酸在国民经济中占有极其重要的地位，我国常以黄铁矿（主要成分FeS2）为原料生产硫酸。
成分 催化氧化前 催化氧化后
O2 11% 未测定
SO2 7% 未测定
N221世纪教育网 82% 84.8%
SO3 —— 6.9%
⑴SO2的催化氧化是硫酸工业的主要反应。现有标准状态下5.6 L SO2气体，在500℃、V2O5催化下转化成SO3，若SO2转化率为a%，放出热量为QkJ。该反应的热化学方程式为 ▲ 。
⑵已知在SO2催化氧化前后混合气体中各成分的体积分数如表，
则SO2的转化率为 ▲ 。
⑶如右图所示，用98%的浓硫酸1.0t吸收SO3制得发烟硫酸（化学组成可表示为H2SO4·xSO3），可生产SO3质量分数为20%的发烟硫酸 ▲ t。
⑷某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取0.1000 g样品充分灼烧，生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，再用0.02000 mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液25.00mL。
已知：SO2＋2Fe3＋＋2H2O=SO42－＋2Fe2＋＋4H＋
Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
则样品中FeS2的质量分数是多少？（假设杂质不参加反应）
【答案】⑴ 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) △H＝－kJ/mol
⑵ 95.3%
⑶ 1.36 t
⑷ 3FeS2 ～ 2Cr2O72－
3×120 2
m(FeS2) 0.0200×25.00×10-3
m(FeS2)= =0.09000g
w(FeS2)= ×100%=90.0%
（除第⑷题4分外，其余每空2分，共10分）
【解析】本题是以接触法制硫酸为背景设计而成的化学计算综合性试题。将热化学方程式的书写、转化率的计算、多步反应的守恒运算综合起来，重点考查学生运用“建模思想”解决化学计算问题的能力，进一步强调了计算在实际中的应用，与2011年江苏考试说明的调整相吻合。
⑵假设原混合气体总物质的量为100 mol，抓住反应前后N2物质的量不变，依次求得反应后气体总物质的量、剩余SO2物质的量、SO2转化率。⑶1.0t 98%浓硫酸吸收SO3后所得H2SO4总质量是1.09 t，发烟硫酸中H2SO4质量分数是80%，则发烟硫酸的质量是1.36t；也可根据浓硫酸中的水计算能吸收多少SO3，生成多少硫酸，生成的硫酸，还能吸收多少SO3。多数同学对涉及化工生产的计算都有畏惧心理，但若调整好心态，仔细审题、寻找其中的守恒关系，一定能顺利解答。
24.（2011·琼海模拟）（12分）为测定放置已久的小苏打样品中纯碱的质量分数，设计如下实验方案：
⑴方案一：称取一定质量的样品，置于坩埚中加热至恒重后，冷却，称取剩余固体质量，计算。实验中加热至恒重的目的是 。
⑵方案二：按下图装置进行实验。并回答以下问题。
21世纪教育网
①实验前先_____________________。分液漏斗中应该装_____（盐酸或硫酸）。D装置的作用是 。
②实验中除称量样品质量外，还需称__________装置前后质量的变化（填装置的字母代号）。
③根据此实验得到的数据，测定结果有误差。因为实验装置还存在一个明显缺陷，该缺陷是 。
⑶方案三：称取一定量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解，向小烧杯中加入足量氯化钡溶液。过滤、洗涤，干燥沉淀，称量固体质量，计算：
①实验中判断沉淀是否完全的方法是 。
②如加入试剂改为氢氧化钡，已知称得样品9.5g，干燥的沉淀质量为19.7g,则样品中碳酸钠的质量分数为____________（计算结果保留两位有效数字）。
【答案】（12分）
方案一（1） 保证NaHCO3全部分解 （1分）
方案二（2）①检查装置的气密性（1分） 硫酸 （1分）
防止空气中水蒸气、CO2进入C管被吸收（1分） ② C（1分）
③A、B中的CO2无法全部进入C中被吸收或需设计一将A、B中的CO2全
部吹入C中吸收的气体装置（2分）[来源:21世纪教育网]
方案三（3）①在反应后小烧杯的上层清液中（1分），再滴加BaCl2溶液少许（或硫酸，1分），如无（或有）白色沉淀生成说明沉淀完全（1分）
②56%（2分）
25.(14分)(2011·无锡模拟)为探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应，某化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置。试填空。
(1)请你预测Cl2、SO2同时通入H2O中恰好发生反应后的产物________(填写离子)。设计简单的实验验证其中一种离子的存在______________________。
(2)该化学兴趣小组的同学为制取Cl2、SO2气体。现采用Na2SO3与70%的浓硫酸为原料制取SO2，采用MnO2和浓盐酸为原料制取Cl2。在此实验中，E仪器的作用是__________；
发生装置B应选择以下三种装置中的_________(填序号)。
(3)上述整套装置有一处不合理，应在_____装置之间(填代号)连接一装置，请在方框中画出简易装置图，并注明装置中盛有的试剂。
【思路点拨】(1)Cl2比SO2的溶解度小，不需防倒吸。
(2)检验Cl-要防止Cl2中混有的HCl干扰。
【解析】(1)SO2+Cl2+2H2O ==== H2SO4+2HCl，
只需证明SO42-或Cl-。
(2)A易溶于水故需防倒吸，A为SO2，则B为Cl2。
(3)浓盐酸易挥发，故需在B、C之间加一个除去Cl2中HCl气
体的装置，常用饱和食盐水进行除杂。
答案：(1)H+、Cl-、SO42- 取反应后的溶液少许于洁净的试管中，滴加氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，证明有SO42-存在(或取反应后的溶液少许于洁净的试管中，滴加足量硝酸钡溶液，过滤，在滤液中滴加硝酸银溶液，若有白色沉淀生成证明有Cl-存在)
(2)防倒吸 ①
(3)B、C
产率
100%
NO
N2
T/℃
800
900
780
840
尾气
发烟硫酸
98%的硫酸
从顶部淋下
进口

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