第五章化工生产中的重要非金属元素章末归纳总结（解析版）

PAGE20第五章章末归纳总结思维导图思维导图常见考点常见考点考点一硫及其化合物【例1-1】（2022山东菏泽）关于反应H2SO4＋Na2SO3=Na2SO4＋SO2↑＋H2O所涉及的物质，下列说法错误的是A．浓H2SO4能与SO2发生氧化还原反应 B．Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质C．浓硫酸与铜在常温下反应生成SO2 D．SO2是导致酸雨的主要有害污染物【答案】A【解析】A．反应中元素化合价不变，属于非氧化还原反应，故A错误；B．Na2SO3具有还原性，容易被空气中的O2氧化为Na2SO4，故B正确；C．浓硫酸具有强氧化性与铜在常温下反应生成SO2，故C正确；D．SO2能和水反应生成H2SO3，是导致酸雨的主要有害污染物，故D正确；选A。【例1-2】（2022广东）部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是A．将X与SO2混合，可生成淡黄色固体，所得氧化产物与还原产物的质量之比为2：1B．硫单质在足量O2中燃烧所得产物是YC．酸性：W>H2SO3D．欲制备Na2S2O3(硫代硫酸钠)，从氧化还原反应角度分析，可以选择S与Z反应【答案】B【解析】A．与混合，发生反应是，氧化产物与还原产物的质量之比为2∶1，A项正确；B．硫单质在足量中燃烧所得产物是，不是，B项错误；C．酸性：，C项正确；D．(硫代硫酸钠)中S元素化合价平均为+2价，从氧化还原反应角度分析，必然有一种物质中S元素化合价比+2价高，一种比+2价低，可以选择与S反应制取，D项正确。故选B。【一隅三反】1．（2022春·河南郑州·高一统考期末）在化工生产中，硫资源应用广泛，利用含硫物质之间的转化有利于实现硫资源的综合利用。下图为硫及其化合物的“价一类”二维图。请回答以下问题。(1)单斜硫和正交硫两种单质叫作硫元素的_______。(2)Y和H2S发生反应的化学方程式为_______。写出Cu和Z的浓溶液发生反应的化学方程式_______。(3)工业上处理废气时，通过步骤Ⅰ和步骤Ⅱ将Y转化为CaSO4再利用。①实现步骤Ⅰ的转化所加试剂的物质类别为_______(写出一种即可)。②实现步骤Ⅱ的转化可选择_______，试剂(填序号)，选择的依据为_______。a．O2b．KI

c．H2O2d．Na2S【答案】(1)同素异形体(2)

SO2+2H2S=3S+2H2O

Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O(3)

碱、碱性氧化物、盐(写出一种即可)

ac

CaSO3转化为CaSO4硫元素化合价升高被氧化，需加入氧化剂【解析】（1）单斜硫和正交硫是硫元素的两种不同性质的单质，二者互为同素异形体；（2）Y是SO2，SO2具有还原性，H2S具有还原性，二者会发生氧化还原反应产生S单质及H2O，该反应的化学方程式为：SO2+2H2S=3S+2H2O；Z是H2SO4，浓硫酸与Cu在加热条件下会发生氧化还原反应产生CuSO4、SO2、H2O，该反应的化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；（3）①根据图示可知：步骤Ⅰ可以是SO2被Ca(OH)2溶液吸收反应产生CaSO3沉淀和H2O，Ca(OH)2属于碱；SO2也可以与CaO反应产生CaSO3，CaO属于碱性氧化物；SO2可以与CaO反应产生CaSO3，CaO属于碱性氧化物；②根据图示可知：步骤Ⅱ是CaSO3转化为CaSO4，在该转化过程中S元素化合价升高，失去电子被氧化，因此在转化过程中需要加入氧化剂。a．CaSO3与O2反应产生CaSO4，a符合题意；b．KI具有还原性，不能使CaSO3转化为CaSO4，b不符合题意；c．CaSO3具有还原性，H2O2具有强氧化性，可以使CaSO3与H2O2反应产生CaSO4、H2O，c符合题意；d．CaSO3、Na2S都具有还原性，二者不能反应产生CaSO4，d不符合题意；故合理选项是ac；选择的依据为CaSO3转化为CaSO4硫元素化合价升高被氧化，需加入氧化剂，加入的物质应该具有强氧化性，可以将CaSO3氧化为CaSO4。2．（2022湖南）物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据下图所示，回答下列问题：（1）X的化学式为__________，Y的化学式为__________。（2）W的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，反应的化学方程式为_________。（3）欲制备Na2S2O3，从氧化还原角度分析，合理的是________（填序号）。A．Na2S+S

B．Na2SO3+S

C．Na2SO3+Na2SO4D．SO2+Na2SO4（4）将X与SO2混合，可生成淡黄色固体。该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为_____。【答案】（1）H2S

SO2

Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O

B

2:1【解析】（1）X中S元素化合价是－2价，所以化学式为H2S，Y中S元素化合价是+4价，则其氧化物的化学式为SO2。（2）W的浓溶液是浓硫酸，与铜单质在加热条件下发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O。（3）Na2S2O3中S元素化合价是+2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2，A中S化合价都小于2，C、D中S的化合价都大于2，B符合题意，答案选B；（4）X为H2S，与SO2混合可生成淡黄色固体，二氧化硫氧化硫化氢生成淡黄色沉淀S和水：2H2S+SO2＝3S↓+2H2O，反应中硫元素化合价-2价变化为0价，H2S做还原剂，+4价变化为0价，二氧化硫做氧化剂，则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，所以该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为2:1。点睛：明确氧化还原反应的规律是解答此类问题的关键。例如转化规律，氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最易；同种元素不同价态之间若发生反应，元素的化合价只靠近而不交叉；同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。利用此规律可以解答（3）、（4）。3．（2022黑龙江）利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系：(1)从硫元素化合价变化的角度分析，图中既有氧化性又有还原性的化合物有____(填化学式)。(2)将X与Y混合，可生成淡黄色固体。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。(3)检验物质Y的方法是____。(4)Z的浓溶液与铜单质在一定条件下可以发生化学反应，该反应的化学方程式为____。(5)已知能被氧化为，则24ml的溶液与20ml的溶液恰好完全反应时，Cr元素在还原产物中的化合价为_____。【答案】

（1）、、

（2）1：2

将它通入品红溶液中，品红溶液褪色，加热后溶液恢复原色

+3【解析】(1)由题图可知，X为，Y为，Z为。分析硫元素的价态，含有+6价S的化合物只有氧化性，含有-2价S的化合物只有还原性，+4价的S处于中间价态，故含有+4价S的化合物既有氧化性，又有还原性，符合要求的有、、；(2)和发生归中反应可生成单质硫，根据得失电子守恒可得反应2+=3S↓+2H2O，可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为；(3)检验的方法为将通入品红溶液中，品红溶液褪色，加热后溶液恢复原色；(4)浓硫酸与铜反应的化学方程式为；(5)依据得失电子守恒，还原剂失电子总数等于氧化剂得电子总数，即S失电子总数等于Cr得电子总数，设Cr元素在还原产物中的化合价为x，则，解得。4．（2022春·福建厦门·高一大同中学校考阶段练习）形成酸雨的原理之一可表示如下：请回答下列问题：(1)未污染的雨水的pH一般小于7大于5.6，这是由于溶解了_______的缘故；酸雨的pH小于5.6，主要含有、_______和一些有机酸等。(2)图中三个反应不属于氧化还原反应的是_______(填标号)；写出反应②的化学方程式_______。(3)某研究性学习小组取来雨水做水样进行测定，随时间的推移雨水样品的pH会变小，主要原因是_______(用化学方程式表示)。(4)你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是_______(选填字母编号)。①少用煤做燃料

②把工厂的烟囱造高

③燃料脱硫

④在已酸化的土壤中加石灰

⑤开发新能源A．①②③ B．②③④⑤ C．①③⑤ D．①③④⑤(5)从保护环境的角度出发，一些工厂采用“钙基固硫法”，即在含硫的煤中混入生石灰后燃烧，大部分最终将转化为_______。(6)汽车尾气中的CO、NO也是城市空气的污染物，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”，使CO与NO反应，生成两种无毒气体，其中之一是。写出NO与CO反应的化学方程式：_______。【答案】(1)

CO2

H2SO4(2)

③

2SO2+O22SO3(3)2H2SO3+O2=2H2SO4(4)C(5)CaSO4(6)CO+NON2+CO2【解析】（1）未污染的雨水的pH一般小于7大于5.6，这是由于溶解了CO2的缘故，CO2溶于水后，发生反应CO2+H2O=H2CO3，使雨水的pH小于7大于5.6；酸雨的pH小于5.6，主要含有HNO3、H2SO4和一些有机酸等。（2）图中三个反应不属于氧化还原反应的是③，仅该反应中没有元素化合价的升降；反应②的化学方程式为2SO2+O22SO3。（3）随时间的推移雨水样品的pH会变小，主要是因为SO2溶于雨水后生成H2SO3，H2SO3会被空气氧化为H2SO4，使得雨水酸性增强，pH变小，反应的方程式为2H2SO3+O2=2H2SO4。（4）①少用煤做燃料

、③燃料脱硫、⑤开发新能源等措施可以减少SO2的排放，从而减少酸雨的生成，故选C。（5）一些工厂采用“钙基固硫法”，即在含硫的煤中混入生石灰后燃烧，大部分SO2会和生石灰反应生成CaSO3，CaSO3会再被氧化为CaSO4。（6）根据题干信息可知，CO和NO反应生成的一种无毒气体N2，则另外一种无毒气体是CO2，该反应的化学方程式为CO+NON2+CO2。5．（2022·上海·高一专题练习）在硫黄、二氧化硫和硫酸这三种物质中，设计实验，探究这三种价态硫元素间的相互转化。提供的试剂：硫磺、亚硫酸钠、浓硫酸、氢硫酸、酸性KMnO4溶液、氯水、Cu片、O2完成实验方案和实验记录实验编号预期的转化选择的试剂实验现象结论

（1）0→+4____________（2）+4→0____________

（3）+4→+6____________

（4）+6→+4____________【答案】

（1）硫黄、氧气

硫剧烈燃烧，发出蓝紫色火焰，有刺激性气体生成

S具有还原性

亚硫酸钠溶液、氢硫酸

有淡黄色沉淀生成

亚硫酸钠具有氧化性

亚硫酸钠溶液、酸性KMnO4溶液

溶液紫色褪去

亚硫酸钠具有还原性

Cu片、浓硫酸

Cu溶解，溶液变蓝，有刺激性气味的气体生成，

浓硫酸具有氧化性【解析】1、实现S化合价从0→+4，可选择硫磺与O2反应，实验现象为硫剧烈燃烧，发出蓝紫色火焰，有刺激性气体生成，结论为S具有还原性。2、实现S化合价从+4→0，选择亚硫酸钠溶液与氢硫酸反应，实验现象为有淡黄色沉淀硫生成，证明了亚硫酸钠具有氧化性。3、实现S化合价从+4→+6，选择亚硫酸钠与酸性高锰酸钾反应，酸性高锰酸钾可将亚硫酸钠氧化为硫酸钠，实验现象为溶液紫色褪去，证明了亚硫酸钠具有还原性。4、实现S化合价从+6→+4，选择铜片与浓硫酸反应，Cu与浓硫酸反应生成二氧化硫气体，实验现象为铜溶解，溶液变蓝，有刺激性气味的气体生成，证明浓硫酸具有氧化性。考点二氮及其化合物【例2-1】（2023春·北京昌平·高一统考期末）自然界的氮循环如图所示，回答下列问题。(1)①、②、③中，属于氮的固定的是______。(2)如图为N2转化为HNO3的流程。N2NONO2HNO3①N2转化为NO的化学方程式是______。②NO2转化为HNO3的反应中，NO2体现______性。(3)N2也可以转化为NH3，写出工业合成氨的化学方程式______。(4)任意写出一个以稀硝酸为原料，制备KNO3的反应的化学方程式______。【答案】(1)①、②(2)

氧化和还原(3)(4)【解析】（1）①、②、③中，属于氮的固定的是①和②属于非生物固氮，故答案为①、②。（2）①N2和O2生成NO，化学方程式为；故答案为。②NO2转化为HNO3，反应方程式为，N元素化合价从+4价变为+2价和+5价；即表现出氧化性也表现出还原性；故答案为氧化和还原。（3）N2也可以转化为NH3，工业合成氨的化学方程式为；（4）稀硝酸为原料，制备KNO3；可用稀硝酸与强氧化钾反应；化学方程式为；故答案为。【例2-2】（2022秋·河南洛阳·高一校联考阶段练习）研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价一物质类别关系图如图。回答下列问题：(1)物质A的的电子式为____。(2)实验室中，检验溶液中含有NH的操作方法是____。(3)物质B为红棕色气体，写出该物质与水反应的离子方程式：____，当反应消耗3.36L(标准状况)物质B时，转移电子的物质的量为____mol。(4)Cu与一定浓度的C溶液反应生成NO的离子反应方程式为____。【答案】(1)(2)取少量试液于试管中，加入氢氧化钠浓溶液，稍微加热，有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，证明溶液中含有NH(3)

3NO2+H2O=2H++2NO+NO

0.1(4)3Cu+8H++2NO=3Cu2++4H2O+2NO↑【解析】（1）A是NH3，电子式为；（2）检验溶液中含有的，让其和碱反应生成氨气，而后验证氨气，故为取少量试液于试管中，加入氢氧化钠浓溶液，稍微加热，有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，证明溶液中含有；（3）B是NO2，和水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的离子方程式为3NO2+H2O=2H++2+NO；由方程式可知，反应中氮元素的化合价由+4价降低为+2价，故3molNO2反应，转移电子数为2mol，消耗3.36L(标准状况)(物质的量为0.15mol)NO2时，转移电子的物质的量为0.1mol；（4）C是HNO3，铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子方程式为3Cu+8H++2=3Cu2++4H2O+2NO↑。【一隅三反】1．（2022秋·广西·高一校联考阶段练习）研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价物质类别关系图如下。回答下对问题：(1)写出实验室制备物质A的化学方程式：_______。在催化剂和加热的条件下，物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应，化学方程式是_______。(2)在加热条件下，物质C的浓溶液与碳单质反应，写出反应的化学方程式：_______。(3)实验室中，检验溶液中含有NH的操作方法是_______。(4)物质B为红棕色气体，写出该物质与水反应的离子方程式：_______，当反应消耗3.36L(标准状况)物质B时，转移电子的物质的量为_______mol。【答案】(1)

2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑

4NH3+5O24NO+6H2O(2)C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O(3)取少量溶液于试管中，加入氢氧化钠溶液，微热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体证明含有铵根离子(4)

3NO2+H2O=2H++2NO+NO

0.1【解析】(1)A为NH3，实验室用氯化铵和氢氧化钙共热制取氨气，反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑；氨气催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O。(2)C为HNO3，碳与浓硝酸加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应的化学方程式为：C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。(3)含铵根离子的溶液能与碱液加热条件下反应生成氨气，氨气能使湿润的红色湿润试纸变蓝，因此检验溶液中含有NH的操作方法是：取少量溶液于试管中，加入氢氧化钠溶液，微热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体证明含有铵根离子。(4)物质B为红棕色气体，B为NO2，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的离子方程式为：3NO2+H2O=2H++2NO+NO，3.36L(标准状况)NO2的物质的量为=0.15mol，由方程式可知，3molNO2参与反应转移2mol电子，则0.15molNO2参与反应转移0.1mol电子。2．（2022天津宁河）研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价—物质类别关系图如下。回答下列问题：（1）在催化剂和加热的条件下，物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应，化学方程式是_______。（2）在加热条件下，物质C的浓溶液与碳单质反应，写出反应的化学方程式：_______。（3）实验室中，检验溶液中含有NH4+的操作方法是_________。（4）物质B为红棕色气体，写出该物质与水反应的离子方程式：__________，当反应消耗3.36L（标准状况）物质B时，转移电子的物质的量为________mol。（5）写出一种人工固氮的化学反应原理_______。（6）Cu与一定浓度的硝酸溶液反应生成NO时的离子反应方程式为_________。【答案】（1）

取少量试液于试管中，加入氢氧化钠溶液，稍微加热，有湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，证明溶液中含有

3Cu+8H++2NO3-=Cu2++4H20+2NO【解析】】在催化剂和加热的条件下，物质A生成NO，是氨气的催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为：；故答案为：；在加热条件下，物质C为硝酸，硝酸的浓溶液与碳单质反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应的化学方程式为：；故答案为：；实验室中，检验溶液中含有的操作方法是：取少量试液于试管中，加入氢氧化钠溶液，稍微加热，有湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，证明溶液中含有；故答案为：取少量试液于试管中，加入氢氧化钠溶液，稍微加热，有湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，证明溶液中含有；物质B为红棕色气体为，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的离子方程式为：，反应中氮元素化合价价变化为价和价，3mol二氧化氮反应电子转移总数2mol，当反应消耗标准状况物质B时，物质的量，转移电子的物质的量为；故答案为：；；人工固氮常用的是合成氨：，故答案为：；(6)Cu与稀硝酸反应的离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-=Cu2++4H20+2NO，故答案为：3Cu+8H++2NO3-=Cu2++4H20+2NO。3．（2023春·北京海淀·高一清华附中校考期末）某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。(1)实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c。其目的是______。(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸。c中的现象是：______。再由a向c中加2mL蒸馏水，c中的实验现象是：______，离子反应方程式是：______。(3)用以下三种途径来制取等质量的硝酸铜。①铜与稀硝酸反应②铜与浓硝酸反应③铜先与氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应以下叙述不正确的是_____(填字母)。A．三种途径所消耗铜的质量相等B．三种途径所消耗硝酸的物质的量①＞②＞③C．途径①中被氧化的铜与被还原的硝酸的物质的量之比是3∶2(4)表格是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是：______。理由是：_____。方案反应物甲Cu、浓HNO3乙Cu、稀HNO3丙Cu、O2、稀HNO3【答案】(1)检查装置气密性(2)

产生红棕色气体，溶液变成蓝色

反应变缓，气体颜色变淡

3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O(3)B(4)

丙

耗酸量最少，对环境无污染【解析】（1）实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，其目的是检查装置气密性。（2）c中反应的化学方程式是Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，所以观察到的现象是产生红棕色气体，溶液变成蓝色；再由a向c中加2mL蒸馏水，反应速率减慢，且浓硝酸被稀释为稀硝酸，反应生成NO，故c中的实验现象是反应变缓，气体颜色变淡，离子方程式为：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O。（3）用以下三种途径来制取等质量的硝酸铜：根据题意，有关反应为：①3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；②Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；③2Cu+O22CuO，CuO+2HNO3(稀)=Cu(NO3)2+H2O，由以上三组反应，可以看出：生成相同质量的Cu(NO3)2，消耗相同质量的铜，但消耗硝酸的质量(或物质的量)不相同，途径②消耗HNO3最多，途径①次之，途径③消耗HNO3最少。A．根据原子守恒，铜单质最终转化为硝酸铜，则三种途径制取相同质量的硝酸铜，所消耗的铜的物质的量相等，A正确；B．由分析可知，三种途径耗相同质量的铜，但消耗硝酸的质量(或物质的量)不相同，途径②消耗HNO3最多，途径①次之，途径③消耗HNO3最少，B错误；C．根据化学反应方程式3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，被氧化的铜与被还原的硝酸的物质的量的比为3：2，C正确；答案选B。（4）方案甲是铜和浓硝酸反应生成硝酸铜，二氧化氮和水，有污染气体生成，不能体现绿色化学理念；方案乙是稀硝酸和铜反应生成硝酸铜，一氧化氮和水，有污染气体生成，不能体现绿色化学理念；丙是利用铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜和硝酸反应生成硝酸铜，反应过程中无污染气体生成，能体现绿色化学理念。考点三无机非金属材料【例3-1】（2022秋·吉林白城·高一校考阶段练习）下列说法不正确的是A．陶瓷是以黏土为主要原料，经高温烧结而成B．普通玻璃以火碱、石灰和石英砂为原料，发生复杂的物理和化学变化制得C．普通硅酸盐水泥以黏土和石灰石为主要原料D．向水泥中加入适量的石膏可以调节水泥硬化速率【答案】B【解析】A．生产陶瓷的主要原料是黏土，将黏土做成具体形状，然后高温烧结，从而获得陶瓷制品，A正确；B．普通玻璃的生产原料是火碱、石灰石和石英砂，石灰的主要成分为氧化钙，而石灰石的主要成分为碳酸钙，B不正确；C．普通硅酸盐水泥是以黏土和石灰石为主要原料，经高温烧结，再添加石膏制成，C正确；D．为调节水泥的硬化速率，向水泥中加入适量的石膏，石膏加入越多，水泥凝固越慢，D正确；故选B。【例3-2】（2022春·宁夏银川·高一校考期末）下列有关硅和硅的化合物的用途错误的是A．晶体硅作半导体材料 B．二氧化硅作光导纤维材料C．硅单质作耐火材料 D．高纯硅作计算机芯片材料【答案】C【解析】A．Si元素在元素周期表中位于金属与非金属交界处，晶体硅导电性介于导体与绝缘体之间，因此可以作半导体材料，A正确；B．二氧化硅能够使光线发生全反射，因此可以作光导纤维材料，B正确；C．硅单质在加热时能够与氧气反应产生二氧化硅，因此不能作耐火材料，C错误；D．高纯硅作计算机芯片、太阳能电池等的材料，D正确；故合理选项是C。【例3-3】（2022·湖南长沙·）硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题:（1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下:①写出由石英砂和焦炭在高温下制备粗硅的化学反应方程式:_____________。②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3

遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl

和另一种气体，写出配平的化学反应方程式:_____________；H2

还原SiHCl3

过程中若混入O2，可能引起的后果是______________。（2）下列有关硅材料的说法正确的是_____________(填字母代号)。A．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承B．石英坩埚耐高温性强，可用于加热熔融氢氧化钠C．神舟10

号飞船所用太阳能电池板可将光能转换为电能，所用转换材料单晶硅也可以制作电脑芯片D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高E.盐酸可以与硅反应，故可采用盐酸为抛光液抛光单晶硅F.玛瑙饰品的主要成分与建筑材料砂子相同【答案】（1）SiO2+2CSi+2CO↑

SiHCl3+3H2O=H2SiO3

↓+3HCl↑+H2

↑

氧气与氢气混合，可能引起爆炸，氧气可能会氧化SiHCl3

（2）ACF【解析】(1)①氢气和纯SiHCl3反应生成高纯硅和氯化氢：SiHCl3+H2Si+3HCl，故答案为SiHCl3+H2Si+3HCl；②SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气：SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl，氢气遇氧气易爆炸，故答案为SiHCl3+3H2O═H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑；氧气与氢气混合，可能引起爆炸，氧气也可能会氧化SiHCl3；(2)A．Si3N4均为原子晶体，熔点高，性质稳定，可用于制作高温陶瓷和轴承，故A正确；B.石英坩埚的主要成分为二氧化硅，二氧化硅能够与氢氧化钠反应，故B错误；C.硅是常见的半导体材料，可以制作电脑芯片和太阳能电池板，故C正确；D．玻璃是由纯碱、石灰石和石英制成的，玻璃属于混合物，没有固定的熔点，故D错误；E.常温下，Si只能与唯一一种酸HF反应，不与HCl反应，故E错误；F.玛瑙和砂子的主要成分都是二氧化硅，故F正确；故答案为ACF。【一隅三反】1．（2022河南许昌）玻璃、水泥、陶瓷和砖瓦都是传统硅酸盐产品，下列关于它们的说法不正确的是A．水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙B．黑砖中的铁元素主要以氧化铁形式存在C．《陶者》“陶尽门前土，屋上无片瓦。十指不沾泥，粼粼居大厦。”黏土烧制陶器的过程中发生了化学变化D．工艺师用氢氟酸来腐蚀雕刻玻璃制品【答案】B【解析】．水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙，故A正确；．氧化亚铁和四氧化三铁呈黑色，氧化铁呈红色，所以黑砖中铁元素主要以氧化亚铁或四氧化三铁形式存在，故B错误；C．黏土烧制陶器的过程中有新物质生成，发生了化学变化，故C正确；D．是玻璃的主要成分之一，二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，所以可以用氢氟酸雕刻玻璃制品，故D正确；故答案为。2．（2022春·黑龙江绥化）“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。”诗句中的“沙”的主要成分是，下列说法错误的是A．“从沙滩到用户”这句话涉及工业上制备粗硅的工艺 B．“水玻璃”可以由与NaOH溶液反应制得C．是制取传统硅酸盐产品玻璃的原料之一 D．属于酸性氧化物，不与任何酸反应【答案】D【解析】A．“从沙滩到用户”这句话涉及工业上制备粗硅的工艺，再制备电子产品的工艺，A正确；B．与NaOH溶液反应制得硅酸钠溶液，即水玻璃，B正确；C．、纯碱等是制取传统硅酸盐产品玻璃的原料之一，C正确；

D．属于酸性氧化物，但是可以和HF酸反应，D错误；故选D。3．（2022春·广东广州）世界文明史上，中华文化是世界上唯一从未间断的文明，始终显示出顽强的生命力和无穷的魅力。下列文物主要由硅酸盐材料制成的是A．东汉青铜奔马“马踏飞燕”B．唐代“鎏金舞马衔杯纹银壶”C．秦“兵马俑”D．仅49g的西汉“直裾素纱禅衣”【答案】C【解析】A．青铜奔马属于合金材料，不是硅酸盐材料，故A不符合题意；B．银壶属于金属材料，不属硅酸盐，故B不符合题意；C．兵马俑是陶土烧制而成，属于硅酸盐材料，故C符合题意；D．素纱禅衣属于蚕丝和纤维制品，是有机材料，故D不符合题意；故选：C。4．（2022湖南）硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式_______________________________。整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式______________________________________________。H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是____________________________________________。(2)下列有关硅材料的说法正确的是________(填字母)。A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承C．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高E．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释。____________________________________________。【答案】（1）SiHCl3＋H2Si＋3HCl

SiHCl3＋3H2O=H2SiO3↓＋3HCl↑＋H2↑

氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3

BC

试管中有白色胶状沉淀生成，并且有刺激性气体生成Na2SiO3和NH4Cl均能够水解，二者相互促进，Na2SiO3水解生成H2SiO3，NH4Cl水解产生NH3【解析】（1）①氢气和纯SiHCl3反应生成高纯硅和氯化氢：SiHCl3+H2Si+3HCl，故答案为：SiHCl3+H2Si+3HCl；②SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气：SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl，氢气遇氧气易爆炸，故答案为：SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl；高温下，H2遇O2发生爆炸；（2）②SiHCl3和H2O剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，分析它们化合价的变化可知，，而Cl的化合价未发生变化，因此另一种元素即H元素的化合价必定降低，即另一种物质是H2，SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气：3SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl，加热条件下，氢气遇氧气易爆炸，故答案为：3SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl；爆炸；（2）A．碳化硅属于原子晶体，化学性质稳定且熔点较高，但不可用于生产耐高温水泥，故错误；B．氮化硅属于原子晶体，硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承，故正确；C．光导纤维的主要成分是二氧化硅，是利用光的全反射原理，故正确；D．普玻璃是一种玻璃态物质，无固定的熔点，故错误；E．盐酸不能与硅反应，而HCl在573

K以上的温度下可与硅发生反应，故错误；故选BC；（3）硅酸的酸性小于硝酸，硅酸钠和硝酸反应生成难溶性的硅酸钠，所以看到有白色胶状物产生，反应方程式为，故答案为：有白色胶状沉淀生成，反应原理为

Na2SiO3+2HNO3=H2SiO3↓+2NaNO3。检测试卷一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分，每小题只有一个选项符合题意)1．德国科学家曾利用卫星数据和一种先进的仪器，绘制了一幅地球上空二氧化氮的分布图。从科学家绘制的二氧化氮分布图来看，欧洲和北美洲的一些经济比较发达，注重环保的大城市上空二氧化氮密度很高。其原因是这些地区的()A．硝酸工业发达 B．雷雨天气较多C．机动车辆过多 D．燃料以煤为主答案C解析二氧化氮的产生主要原因是硝酸工业发达、雷雨天气较多、机动车辆过多，燃料以煤为主的后果是二氧化碳导致温室效应加剧、生成的二氧化硫导致酸雨，结合题给信息欧洲与北美洲的经济比较发达，注重环保，可知原因是机动车辆过多。2．“绿色化学”的主要内容之一是指从技术、经济上设计可行的化学反应，使原子充分利用，不产生污染物。下列化学反应符合“绿色化学”理念的是()A．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2OB．制CuSO4：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO；CuO＋H2SO4(稀)=CuSO4＋H2OC．制Cu(NO3)2：Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2OD．制Cu(NO3)2：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O答案B3．高纯度的硅是一种广泛应用于信息技术和新能源技术等领域的一种重要无机非金属材料，下列关于硅的说法中正确的是()A．硅的应用很广泛，是一种传统的无机非金属材料B．高纯度的硅应用于新能源技术领域是由于硅燃烧能放出大量的热C．高纯度的硅被用于制作计算机和通讯设备的芯片D．高纯度的硅常被用来制造光导纤维答案C解析传统的无机非金属材料都是硅酸盐，硅是一种新型的无机非金属材料，A不正确；硅应用于新能源技术领域是由于硅制成的硅太阳能电池能将光能转化为电能，B不正确；SiO2用于制造光导纤维，而不是Si，D不正确。4．(2019·南昌高一检测)下列叙述正确的是()A．H2O2、SO2、氯水、过氧化钠、臭氧、活性炭都有漂白性，其原理相同B．将SO2通入BaCl2溶液可生成BaSO4溶液C．检验SO2中含有CO2的方法是通过澄清的石灰水D．向含有BaCl2和NaOH的混合溶液中通入少量的CO2气体，有白色沉淀生成答案D解析H2O2、氯水、过氧化钠和臭氧因具有强氧化性而具有漂白性，SO2因能和有色物质化合而具有漂白性，活性炭因具有吸附性而具有漂白性，A错误；SO2和BaCl2溶液不反应，B错误；SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑浊，C错误。5．(2019·黑龙江双鸭山第一中学月考)下列说法不正确的是()A．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解B．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性C．铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OD．HNO3→NO→NO2，以上各步变化均能通过一步实验完成答案A解析在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉溶解，离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故A错误；能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体一定是氨，故B正确；铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故C正确；HNO3eq\o(→,\s\up7(Cu))NOeq\o(→,\s\up7(O2))NO2，故D正确。6．(成都市高一期末调研)下列物质的应用中，利用了该物质氧化性的是()A．氨——作制冷剂B．漂粉精——作游泳池消毒剂C．硅——太阳能电池板D．SO2——漂白草帽答案B解析液态氨制冷是利用氨由液态变为气态时吸热，使环境温度降低，A不符合题意；漂粉精中的ClO－具有氧化性，能杀死细菌，可作游泳池消毒剂，B符合题意；硅能产生光电效应，利用太阳能电池板将光能转化为电能，C不符合题意；SO2能与有色物质结合(非氧化还原)成无色物质，用于漂白草帽，D不符合题意。7．(郑州高一期末检测)类比推理法是研究物质性质的常用方法之一。下列类比推理正确的是()选项类比推理ACO2能使澄清石灰水变浑浊SO2也能使澄清石灰水变浑浊BFe与S能直接化合生成FeSCu和S也能直接化合生成CuSCFe能置换出CuSO4溶液中的CuNa也能置换出CuSO4溶液中的CuDCu与O2在加热条件下生成CuONa与O2在加热条件下生成Na2O答案A解析CO2、SO2均为酸性氧化物，均能使澄清石灰水变浑浊，故A正确；S具有弱氧化性，Fe与S能直接化合生成FeS，Cu和S能直接化合生成Cu2S，而不是CuS，故B错误；Fe能置换出CuSO4溶液中的Cu，Na不能置换出CuSO4溶液中的Cu，钠活泼性太强，先和溶液中的水反应，故C错误；Cu与O2在加热条件下生成CuO，Na与O2在加热条件下生成Na2O2，故D错误。8．实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是()选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液答案B解析氨的密度比空气小，应该用向下排空气收集，A错误；浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应生成SO2，因SO2的密度比空气大，所以可用向上排空气法收集，SO2是大气污染物，要进行尾气处理，SO2易与NaOH溶液发生反应，用NaOH溶液吸收尾气时，为防止倒吸现象的发生，可以安装一个倒扣的漏斗，B正确；稀硝酸与Cu发生反应产生的气体是NO，不是NO2，且不能用水处理尾气，C错误；MnO2与浓盐酸在加热时才能发生反应制取Cl2，该装置没有加热仪器，浓盐酸易挥发，C中收集的气体不纯净，应在b、c之间添加除去HCl气体的装置，D错误。9．下列关于氮及其化合物的说法错误的是()A．N2化学性质稳定，是因为分子内氮氮三键很强B．NO、NO2均为大气污染气体，在大气中可稳定存在C．可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏D．HNO3具有强氧化性，可溶解铜、银等不活泼金属答案B解析N2分子中存在氮氮三键，化学性质比较稳定，故A正确；NO、NO2均为大气污染气体，其中NO遇氧气可以与之反应生成NO2，故B错误；浓盐酸易挥发，与氨反应生成氯化铵，可以看到白烟，可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏，故C正确；HNO3具有强氧化性，可以与铜和银反应，所以可溶解铜、银等不活泼金属，故D正确。10．(山东潍坊市高一期末)下列各组离子能在溶液中大量共存的是()A．K＋、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、OH－B．Na＋、H＋、HCOeq\o\al(－,3)、NOeq\o\al(－,3)C．Na＋、Ca2＋、NOeq\o\al(－,3)、ClO－D．H＋、K＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)答案C解析NHeq\o\al(＋,4)和OH－无法大量共存，A项错误；HCOeq\o\al(－,3)和H＋无法大量共存，B项错误；各离子之间不发生反应，因此可以大量共存，C项正确；SOeq\o\al(2－,3)和H＋无法大量共存或H＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)无法大量共存，D项错误。11．(2019·长沙高一检测)下列由相关实验现象所推出的结论正确的是()A．Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性B．向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SOeq\o\al(2－,4)C．Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应D．分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升，说明二者均易溶于水答案D解析SO2使品红溶液褪色是由于SO2能与有色物质化合生成无色物质，不能说明其具有氧化性，选项A错误；当溶液中含有SOeq\o\al(2－,3)时，加入酸化的Ba(NO3)2溶液也会出现白色沉淀，选项B错误；Fe与稀硝酸反应生成的气体为NO，该反应不是置换反应，选项C错误；HCl、NH3极易溶于水，分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中，气体溶解，液面迅速上升，选项D正确。12．化学实验中常将溶液或试剂进行酸化，下列酸化处理的措施正确的是()A．定性检验SOeq\o\al(2－,3)，将BaCl2溶液用稀硝酸酸化B．为提高KMnO4溶液的氧化能力，用盐酸将KMnO4溶液酸化C．检验溶液中是否含有Fe2＋时，用稀硝酸酸化D．检验溶液中是否含有SOeq\o\al(2－,4)时，在无其他阳离子干扰的条件下，先用盐酸酸化，再向所得溶液中加BaCl2溶液答案D解析A项中HNO3能将SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)；B项中KMnO4能将Cl－氧化成Cl2；C项中HNO3能将Fe2＋氧化成Fe3＋。故A、B、C三项的酸化方法均不正确。13．硝酸与金属反应后所得还原产物与硝酸的浓度和金属的活泼性有关。10mL0.5mol·L－1HNO3与0.048gMg恰好完全反应。若氮元素只被还原到一种价态，下列说法不正确的是()A．HNO3作还原剂B．HNO3浓度越低，N元素还原价态越低C．反应中转移电子数为0.004molD．还原产物可能为NH4NO3答案A解析HNO3与金属反应时，表现酸性和强氧化性，故A错误；HNO3浓度越高，氧化性越强，氧化同种金属时，N元素被还原的价态就越高，故B正确；HNO3与Mg反应，还原剂只有Mg，Mg的化合价由0→＋2,0.048gMg的物质的量为eq\f(0.048g,24g·mol－1)＝0.002mol，根据得失＝0.005mol，生成0.002molMg(NO3)2，根据N原子守恒，可能生成0.0005molNH4NO3，若生成0.0005molNH4NO3转移电子为0.004mol，符合电子守恒，故D正确。14．(2019·北京市昌平区检测)下列实验操作、实验现象、解释或结论不对应的是()选项实验操作实验现象解释或结论A将蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近产生大量白烟氨与氯化氢反应生成固体物质B常温下，将洁净的铁片放入浓硫酸或浓硝酸中无明显变化常温下，浓硫酸、浓硝酸使铁片钝化C在导管口点燃纯净的氢气，然后将导管伸入盛满氯气的集气瓶中产生苍白色火焰物质燃烧不一定需要氧气D向某无色溶液中滴加盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体说明溶液中一定含有COeq\o\al(2－,3)答案D解析能使澄清石灰水变浑浊的气体可以是CO2，也可能是SO2，因此不能说明溶液中一定含有COeq\o\al(2－,3)，即使产生的气体是CO2，也可能是HCOeq\o\al(－,3)，D错误。15．(2019·威海高一检测)选用如图所示仪器中的两个或几个(内含物质)组装成实验装置，以验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2，下列说法正确的是()A．按气流从左向右流向，连接装置的正确顺序是A→F→E→C→D→BB．丁中溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2C．丙中品红溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2D．丁和丙中溶液都褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中有CO2生成答案A解析木炭与浓硫酸反应生成CO2和SO2，验证混合气体中有CO2，必须将SO2除去且验证SO2被吸收干净，再通入澄清石灰水验证CO2，故连接装置的正确顺序是A→F→E→C→D→B，A正确；丙中品红溶液不褪色(说明SO2被除尽)，乙中溶液变浑浊说明甲中生成CO2，故B、C、D错误。16．将9g铜和铁的混合物投人100mL稀硝酸中，充分反应后得到标准状况下1.12LNO，剩余4.8g金属；继续加入100mL等浓度的稀硝酸，金属完全溶解，又得到标准状况下1.12LNO。若向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，则下列说法正确的是()A．原混合物中铜和铁各0.065molB．稀硝酸的物质的量浓度为4.0mol·L－1C．第一次剩余的4.8g金属为铜和铁的混合物D．向反应后的溶液中再加入该稀硝酸100mL，又得到的NO在标准状况下的体积为0.56L答案D解析整个过程可以看作是9g铜和铁的混合物与200mL稀硝酸反应生成0.1molNO，金属完全溶解，向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，说明生成硝酸亚铁、硝酸铜，且硝酸完全反应，发生反应的化学方程式为3Fe＋8HNO3=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、3Cu＋8HNO3=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，设铁的物质的量为x，铜的物质的量为y，根据二者质量与生成NO的体积列方程得：56g·mol－1×xmol＋64g·mol－1×ymol＝9g，eq\f(2,3)×(xmol＋ymol)＝eq\f(2.24L,22.4L·mol－1)，解得x＝0.075mol，y＝0.075mol。由上述分析可知，原混合物中铜和铁的物质的量均为0.075mol，故A错误；根据方程式可知，n(HNO3)＝4n(NO)＝0.4mol，稀硝酸的物质的量浓度为eq\f(0.4mol,0.2L)＝2mol·L－1，故B错误；9g混合物中含铁的质量为0.075mol×56g·mol－1＝4.2g，含铜的质量为0.075mol×64g·mol－1＝4.8g，则第一次剩余的金属的物质的量为0.075mol，HNO3的物质的量为0.1L×2mol·L－1＝0.2mol，反应中存在关系式：3Fe2＋～4HNO3～NO，HNO3过量，Fe2＋完全反应，得到的NO的物质的量为0.025mol，标准状况下其体积为0.025mol×22.4L·mol－1＝0.56L，故D正确。17．Cu与浓硝酸反应生成氮氧化物，这些氮氧化物溶解在NaOH溶液中生成NaNO3和NaNO2的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示：下列有关判断正确的是()A．若Cu片为51.2g，则生成0.2molNaNO3B．Cu遇浓硝酸发生钝化，不可能发生上述反应C．标准状况下收集的氮氧化物为20.16mLD．Cu(NO3)2既是氧化产物，也是还原产物答案A解析Cu→Cu(NO3)2，每个Cu原子失去2个电子，HNO3→NaNO2，每个N原子得到2个电子，故51.2gCu共失电子eq\f(51.2g,64g·mol－1)×2＝1.6mol，由得失电子守恒可知，HNO3→NaNO2得到1.6mol电子，故产物中NaNO2的物质的量为0.8mol，又由N、Na守恒可知，另一种产物NaNO3为0.2mol，A项正确；Cu能与浓硝酸反应，B项错误；N2O4、NO2在标准状况下不是气体，C项错误；Cu(NO3)2是氧化产物，D项错误。18．(2019·大同一中高一月考)向稀硝酸和Fe(NO3)3的混合溶液中逐渐加入铁粉，产生无色气体，该气体遇空气变成红棕色，溶液中Fe2＋的物质的量和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示：则原混合溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为()A．2∶1 B．1∶1C．4∶1 D．3∶1答案C解析由图可知，当加入1molFe时，n(Fe2＋)＝0，说明此过程中Fe和稀硝酸发生反应：Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，即1molFe消耗4molHNO3生成1molFe3＋；当又加入1molFe时，n(Fe2＋)＝3mol，发生反应Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，消耗2molFe3＋，则原混合液中Fe3＋为2mol－1mol＝1mol，故原混合液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为4∶1，答案选C。二、非选择题(本题包括4小题，共46分)19．(10分)(成都市高一期末调研)硫酸和硝酸都是重要的化工原料，具有广泛的用途。(1)蔗糖中加入浓硫酸后，蔗糖变黑且体积膨胀，同时有刺激性气味的气体产生。该变化过程中体现了浓硫酸的________________，产生气体的化学方程式为________________________。(2)某同学进行有关铜的化学性质的实验，如图所示：实验①可观察到的现象为___________________________________________________(尽可能描叙完整)；实验③中铜片逐渐溶解至消失，该同学认为铜与稀硫酸和稀硝酸均能反应，这种看法______(填“合理”或“不合理”)；试剂药品不变，请补充一个实验加以证明：________________(画出图示并写出预期现象)。根据补充实验的结论，写出③中铜片溶解的离子方程式_______________________________________________________________________________。答案(1)脱水性、强氧化性C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(2)铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色，产生无色气体，试管口气体变为红棕色不合理无明显现象3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O解析(1)蔗糖中加入浓硫酸后，首先发生炭化，浓硫酸表现脱水性；然后发生反应C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，浓硫酸表现强氧化性。(2)实验①中发生反应为3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O,2NO＋O2=2NO2，可观察到的现象为溶液中铜片不断溶解，溶液由无色变为蓝色，有气泡逸出；液面上气体无色，在试管口气体由无色变为红棕色；实验③中铜片逐渐溶解至消失，该同学认为铜与稀硫酸和稀硝酸均能反应，这种看法不合理，因为在金属活动顺序表中，铜位于氢的后面，铜不能与酸发生置换反应；试剂药品不变，补充的实验就是铜与稀硫酸的反应，如图所示：，无明显现象。根据补充实验的结论，③中铜片溶解的离子方程式3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。20．(12分)(山东潍坊市高一期末)我国“蓝天保卫战”成果显著，肆虐的雾霾逐渐被遏止。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关，转化关系如图所示：回答下列问题：(1)从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有____________________(写化学式)。(2)图中物质溶于水溶液呈碱性的是________。(3)写出SO2转化为SO3的化学方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________。(4)工业上利用氨制备一氧化氮，反应的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________。(5)实验室长期保存浓硝酸，需使用棕色试剂瓶，并放置在阴凉处，其原因为________________(用化学方程式表示)。(6)氨与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质，该反应的化学方程式为______________________________________________________________________________。答案(1)SO2、SO3、N2O5(2)NH3(3)2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3(4)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O(5)4HNO3eq\o(=,\s\up7(光照))4NO2↑＋O2↑＋2H2O(6)6NO＋4NH3eq\o(=,\s\up7(一定条件))5N2＋6H2O解析(1)酸性氧化物是能与碱反应生成盐和水的氧化物，符合要求的有SO2、SO3和N2O5。(2)图中物质溶于水呈碱性的只有NH3。(3)二氧化硫在催化剂存在下可以转化为三氧化硫：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3。(4)氨气经催化氧化可以形成一氧化氮：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(