广东省台山市华侨中学高中化学第五章 化工生产中的重要非金属元素 单元测试及答案

广东省台山市华侨中学高中化学第五章 化工生产中的重要非金属元素 单元
测试及答案
一、选择题
1．某一固体粉末含有SiO 2、Fe 2O 3、Al 2O 3，加入足量NaOH 溶液充分反应后，过滤，向所得溶液中加入过量盐酸，过滤，将所得滤渣洗涤并灼烧至恒重，最终固体成份为 A ．SiO 2 B ．Fe 2O 3、SiO 2 C ．SiO 2、Al 2O 3 D ．Fe 2O 3
【答案】A 【解析】
SiO 2、Fe 2O 3、Al 2O 3，加入足量NaOH 溶液充分反应后，过滤，向所得溶液中含有硅酸钠、偏铝酸钠，加入过量盐酸，生成硅酸沉淀，将所得滤渣洗涤并灼烧生成二氧化硅，故A 正确。

2．下列离子方程式书写正确的是
A ．向明矾溶液中逐滴加入足量Ba(OH)2溶液时，反应为：Al 3++ 2SO 2-
4+ 2Ba 2++ 4OH -= 2BaSO 4↓+ AlO -
2+ 2H 2O
B ．硫化亚铁与浓硫酸混合：2H ＋＋FeS=H 2S↑＋Fe 2＋
C ．向次氯酸钙溶液中通入SO 2：Ca 2＋＋2ClO -＋SO 2＋H 2O=CaSO 3↓＋2HClO
D ．磁性氧化铁溶于稀硝酸：3Fe 2＋＋4H ＋＋NO -
3=3Fe 3＋＋NO↑＋3H 2O 【答案】A 【详解】
A ．Ba(OH)2足量，故明矾KAl(SO 4)2·12H 2O 完全反应，其中Al 3+与OH -反应生成-2AlO ，即
①3+--22Al +4OH = AlO +2H O ，2-4SO 与Ba 2+反应，②2-2+4
4SO +Ba = BaSO ↓，由于Al 3+、2-
4SO 都来源于明矾，故应满足原比例1:2，则总反应为①+②×2，即
3+2-2+--4
422Al +2SO +2Ba +4OH = 2BaSO +AlO +2H O ↓，A 正确； B ．浓硫酸具有强氧化性，可以将FeS 中亚铁氧化为Fe 3+，-2价硫氧化为S 单质，自身被还原为SO 2，B 错误；
C ．次氯酸根有强氧化性，能将SO 2氧化为2-
4SO ，自身被还原为Cl -，C 错误； D ．磁性氧化铁为Fe 3O 4，书写离子方程式时，Fe 3O 4不能拆，D 错误； 故答案选A 。

3．浓硫酸与下列物质反应(可以加热)，既体现酸性、又体现氧化性的是( ) A ．铜 B ．炭
C ．五水硫酸铜
D ．氧化铜
【答案】A 【详解】
A ．铜与浓硫酸在加热条件下反应，生成硫酸铜、二氧化硫和水，浓硫酸表现酸性和强氧
化性，A符合题意；
B．炭与浓硫酸在加热条件下反应，生成二氧化碳、二氧化硫和水，浓硫酸表现强氧化性，B不符合题意；
C．五水硫酸铜中加入浓硫酸，生成无水硫酸铜，浓硫酸表现吸水性，C不符合题意；D．氧化铜与浓硫酸反应，生成硫酸铜和水，浓硫酸表现酸性，D不符合题意；
故选A。

4．下列实验操作、现象及结论正确的是( )
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】
A．Na2CO3中滴入水，形成十水合碳酸钠，放热，取少许两种物质，加入几滴水，插入温度计，温度升高的是Na2CO3，故A错误；
B．将2mL水滴入盛有1g过氧化钠试管中，立即把带火星木条伸入试管，木条复燃，证明过氧化钠与水反应有氧气产生，故B正确；
C．向溶液中加入KSCN溶液，变红说明含Fe3+，不能证明含有Fe2+，故C错误；
D．检验溶液中是否含SO24-时，向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀，该沉淀可能是AgCl也可能是BaSO4，不能说明含有SO24-，故D错误；
答案选B。

5．下列“推理或结论”与“实验操作及现象”相符的一组是
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】
A.氯化银、碳酸钡、亚硫酸钡和硫酸钡均为白色沉淀，与氯化钡溶液反应生成白色沉淀，溶液中不一定含有硫酸根离子，还可能含有银离子或碳酸根离子或亚硫酸根离子，故A错误；
B.金属钠浮在水面上说明金属钠的密度比水小，熔成闪亮的小球说明钠的熔点低，与水的反应放出的热量使熔成闪亮的小球，故B正确；
C.碳酸氢钠、亚硫酸钠和亚硫酸氢钠都能与盐酸反应放出使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳和二氧化硫气体，则向某钠盐溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该盐不一定是碳酸钠，还可能是碳酸氢钠或亚硫酸钠或亚硫酸氢钠，故C错误；
D.某物质的焰色试验火焰显黄色，说明该物质一定含有钠元素，黄色光掩盖紫色光，由于没用蓝色钴玻璃片滤去黄色光，则不能确定该物质是否含有钾元素，故D错误；
故选B。

6．下列离子的检验方法及对应结论正确的是( )
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】
A.氢氧化铝和氢氧化镁均为白色沉淀，取样，滴加氢氧化钠溶液，观察到有白色沉淀，不
能证明有镁离子，可能有铝离子，故A错误；
B.铁离子与硫氰根离子反应生成红色的硫氰化铁，取样，滴加硫氰化钾溶液，观察到溶液变红，证明有铁离子，故B正确；
C.氯化银、碳酸钡、亚硫酸钡和硫酸钡均为白色沉淀，取样，滴加氯化钡溶液，观察到白色沉淀，不能证明有硫酸根离子，可能有银离子或碳酸根离子或亚硫酸根离子，故C错误；
D.取样，用铂丝进行焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰，证明有钾离子，故D错误；
故选B。

7．下列实验中，固体不会
．．溶解的是( )
A．氧化铝与足量的稀盐酸混合B．过氧化钠与足量水混合
C．氢氧化铝与足量的氨水混合D．木炭与足量浓硫酸共热
【答案】C
【详解】
A．氧化铝与足量的稀盐酸反应生成氯化铝和水，可完全溶解，故A错误；
B．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，可完全溶解，故B错误；
C．氢氧化铝与氨水不反应，固体不能溶解，故C正确；
D．浓硫酸具有强氧化性，木炭与足量浓硫酸共热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，可完全溶解，故D错误；
故选C。

8．下列各组物质中，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 AlCl3Al(OH)3
B NO NO2HNO3
C Si SiO2H2SiO3
D S SO2H2SO4
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】
试题分析：A项：用Al(OH)3无法一步生成Al，故错。

B项：可以。

如2NO+O2=2NO2，
3NO2+H2O=2HNO3+NO，Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，故正确。

C项：SiO2无法一步生成H2SiO3，H2SiO3无法一步生成Si，故错。

D项：H2SO4无法一步生成FeS2，故错。

故选B。

考点：无机推断
点评：本题考查的是无机推断的知识，要求学生对课本中的化学反应要熟悉掌握，识记化学方程式的书写。

9．某固体物质和某溶液在一定条件下反应，产生气体的相对分子质量(或平均相对分子质量)为45，则发生反应的物质一定不可能是
A．Zn和浓H2SO4B．Cu和浓HNO3
C．Na2O2和NH4Cl浓溶液D．C和浓HNO3
【答案】C
【解析】
试题分析：A．Zn和浓H2SO4，开始发生反应：Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O。

当随着反应的进行，溶液变稀后，会发生反应：Zn+ H2SO4(稀)=ZnSO4＋H2↑。

最后得到的气体为SO2与H2的混合气体。

SO2的相对分子质量为64，H2的相对分子质量为2．因此混合气体的平均相对分子质量可能为45．正确。

B．C和浓HNO3。

发生反应：C+4HNO3(浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。

CO2与4NO2的相对分子质量分别是44、46．所以混合气体平均相对分子质量可能为45．正确。

C．Na2O2和溶液中的水发生反应：
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。

产生的NaOH与溶液中的溶质NH4Cl发生反应：
NaOH+NH4Cl NaCl++H2O+ NH3↑。

得到的气体中含有O2与NH3的相对分子质量都比45小，所以不可能平均为45．错误。

D．Cu和浓HNO3，开始发生反应：
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+NO2↑+2H2O。

当溶液变为稀硝酸时，发生反应：3Cu＋
8HNO3(稀)=2Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。

NO2、NO的相对分子质量分别是46、28，因此混合气体的平均相对分子质量可能为45．正确。

考点：考查物质之间的相互反应得到的气体成分的相对分子质量的关系的知识。

10．某混合物X由Na2O、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成．某校兴趣小组以两条途径分别对X进行如下实验探究．
下列有关说法不正确的是（）
A．由Ⅱ可知X中一定存在SiO2
B．无法判断混合物中是否含有Na2O
C．1.92 g固体成分为Cu
D．15.6 g混合物X中m（Fe2O3）：m（Cu）=1：1
【答案】B
【解析】
途径a：15.6gX和过量盐酸反应生成蓝色溶液，所以是铜离子的颜色，但是金属Cu和盐酸不反应，所以一定含有氧化铁，和盐酸反应生成的三价铁离子可以和金属铜反应，二氧化硅可以和氢氧化钠反应，4.92g固体和氢氧化钠反应后，固体质量减少了3.0g，所以该固体为二氧化硅，质量为3.0g，涉及的反应有：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，又Cu与NaOH不反应，1.92g固体只含Cu；结合途径b可知15.6gX和足量水反应，固体质量变为6.4g，固体质量减少15.6g﹣6.4g=9.2g，固体中一定还有氧化钠，其质量为9.2g，
A．由以上分析可知X中一定存在SiO2，故A正确；
B.15.6gX和足量水反应，固体质量变为6.4g，只有氧化钠与水反应，混合物中一定含有Na2O，故B错误；
C．Cu与NaOH不反应，1.92g固体只含Cu，故C正确；
D．设氧化铁的物质的量是x，金属铜的物质的量是y，由Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、
Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+得出：Fe2O3～2Fe3+～Cu，则160x+64y=6.4，64y﹣64x=1.92，解得
x=0.02mol，y=0.05mol，所以氧化铁的质量为0.02mol×160g/mol=3.2g，金属铜的质量为0.05mol×64g/mol=3.2g，则原混合物中m（Fe2O3）：m（Cu）=1：1，故D正确；
【点评】本题考查了物质的成分推断及有关化学反应的简单计算，侧重于学生的分析和计算能力的考查，为高考常见题型，注意掌握检验未知物的采用方法，能够根据反应现象判断存在的物质，注意合理分析题中数据，根据题中数据及反应方程式计算出铜和氧化铁的质量，难度中等．
11．在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，由此判断水溶液中含有
A．Cl－，SO B．Cl－，NO C．Cl－，CO D．Cl－，OH－
【答案】C
【解析】
加入硝酸后沉淀部分溶解，且产生无色无味能使澄清的石灰水变浑浊的气体，则该溶液中含有Cl－和CO32－，C项正确。

12．一定条件下，氨气和氟气发生反应：4NH3+3F2→NF3 +3NH4F，其中产物NF3分子结构和NH3相似。

下列有关说法错误的是( )
A．NF3分子含有极性共价键B．NF3属于共价化合物
C．氧化剂与还原剂物质的量之比 3：1 D．上述反应中，反应物和生成物均属于共价分子
【答案】D
【分析】
4NH3+3F2=NF3+3NH4F中，N元素的化合价由-3价升高为+3价，F元素的化合价由0降低为-1，NH4F为离子化合物，含有离子键和共价键，以此来解答。

【详解】
A．NF3分子中含有氮氟化学键，该化学键是极性共价键，故A不选；
B．NF3分子结构和NH3相似，都属于共价化合物，故B不选；
C．在4NH3+3F2=NF3+3NH4F中，N元素的化合价由-3价升高为+3价，F元素的化合价由0降低为-1，氧化剂是氟气，还原剂是氨气，有方程式可知，氧化剂与还原剂物质的量之比3：1，故C不选；
D．NH4F是离子化合物，为离子晶体，故D选；
故选：D。

13．有Fe和Fe2O3的混合物27.2g溶于100ml的稀硫酸中，恰好完全反应，放出H2 2.24L （标况下），向反应后的溶液中滴入无色KSCN溶液，未见血红色。

混合物中单质Fe的质量为（）
A．5.6g B．8.4g C．11.2g D．16.8g
【答案】C
【详解】
铁粉和氧化铁的混合物中加入稀硫酸，恰好完全反应，放出氢气，反应后的溶液中滴加KSCN不显红色，且无固体剩余物，则最终溶液中溶质为FeSO4，反应生成 H2的物质的量为：2.24L÷22.4L/mol＝0.1mol，则：
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
0.1mol 0.1mol 0.1mol
设原混合物中Fe2O3的物质的量为xmol，则：
Fe+Fe2O3+3H2SO4=3Fe S O4+3H2O
x mol x mol 3x mol
由题意可知：（x+0.1）mol×56g/mol+x mol×160g/mol=27.2g，解得x=0.1mol，混合物中m （Fe2O3）=0.1 mol×160 g•mol-1=16g，m（Fe）=27.2g-16g=11.2g，答案选C。

14．将19.2g的铜屑投入到400 mL浓度均为0.5mol/L HNO3和H2SO4的混合溶液中，溶液增加的质量为
A．4.5 g B．9.9 g C．13.2 g D．14.7 g
【答案】B 【详解】
Cu 与稀硫酸、稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+2NO 3-+8H+=3Cu 2++2NO↑+4 H 2O ，据题可知Cu 的物质的量=
19.2g
64
=0.3mol ，氢离子的物质的量是0.4×(0.5+1.0 ) =0.6mol ，硝酸根离子的物质的量是0.4×0.5 =0.2mol ，所以氢离子不足，当转移0.45mol 的电子时参加反应的Cu 的物质的量=
0.452=0.225mol ，产生NO 的物质的量=0.45
3
=0.15mol ，参加反应的Cu 的质量是0.225×64=14.4g ，生成NO 的质量是0.15×30 =4.5g ，所以溶液增重14.4-4.5=9.9g ，故B 正确；答案选B 。

15．现有Fe 、Al 、Si 三种单质的混合物，取一半投入足量的NaOH 溶液中，将剩余的一半投入足量的稀硫酸中，若经测量两次实验产生的气体质量相等，则原混合物中Fe 、Al 、Si 三种单质的物质的量之比可能为（ ） A ．6：4：3 B ．1：1：1
C ．2：3：4
D ．3：7：6
【答案】A 【详解】
取一半固体投入足量的NaOH 溶液中，Al 、Si 与氢氧化钠反应放出氢气；将剩余的一半投入足量的稀硫酸中，Fe 、Al 与稀硫酸反应放出氢气，测量两次实验产生的气体质量相等，说明Fe 与硫酸反应放出的氢气和Si 与氢氧化钠反应放出氢气一样多，根据
2442Fe H SO FeSO H +=+ 、223222Si NaOH H O Na SiO H ++=+↑ ，Fe 、Si 的物质
的量比一定为2:1，故A 正确。

16．一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L －1
的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体甲33.6 L(标准状况)。

将反应后的溶液稀释至1 L ，测得溶液的c(H +）=0.1 m ol·L －1。

下列叙述不正确的是( ) A ．反应中共消耗1.8 mol H 2SO 4 B ．气体甲中SO 2与H 2的体积比为4∶1 C ．反应中共消耗97.5 g Zn D ．反应中共转移3 mol 电子
【答案】B 【分析】
Zn 和浓硫酸发生：Zn+2H 2SO 4（浓）=ZnSO 4+SO 2↑+H 2O ，随着反应的进行，溶液浓度减小，
稀硫酸与Zn 发生：Zn+ H 2SO 4（稀）=ZnSO 4+H 2↑，则生成的气体为SO 2和的H 2混合物，根据反应的有关方程式结合质量守恒定律列方程组计算。

【详解】
生成气体的物质的量为
33.622.4/L
L mol
=1.5mol ，溶液剩余硫酸的物质的量为
1
2
×1L×0.1mol/L=0.05mol ，
参加反应的n（H2SO4）=0.1L×18.5mol/L-0.05mol=1.8mol，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，
设反应生成xmolSO2，ymolH2，
Zn+2H2SO4（浓）=ZnSO4+SO2↑+H2O
x 2x x
Zn+ H2SO4（稀）=ZnSO4+H2↑
y y y
x+y=1.5
2x+y=1.8
解之得 x=0.3，y=1.2
所以反应会生成0.3mol的二氧化硫和1.2mol的氢气。

A．由以上计算可知，反应中共消耗1.8mol H2SO4，故A正确；
B．气体A为SO2和H2的混合物，且V（SO2）：V（H2）=1：4，故B错误；
C．反应中共消耗金属Zn的质量m（Zn）=（0.3mol+1.2mol）×65g/mol=97.5g，故C正确；D．在反应Zn+2H2SO4（浓）=ZnSO4+SO2↑+H2O 中，生成0.3mol的二氧化硫转移电子为0.6mol，反应Zn+ H2SO4（稀）=ZnSO4+H2↑中，生成1.2mol氢气转移电子2.4mol，所以反应中共转移3mol电子，故D正确。

故选B。

【点睛】
本题考查方程式的相关计算，侧重于学生的分析、计算能力的考查，注意浓硫酸和稀硫酸性质的不同，从质量守恒的角度解答该题，计算生成气体的物质的量关系是解答该题的关键。

17．用图所示实验装置探究铜丝与过量浓硫酸的反应。

下列描述不合理的是（）
A．该反应中浓硫酸表现了强氧化性和酸性
B．②中选用品红溶液验证SO2的生成
C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D．为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色
【答案】D
【解析】
【详解】
A．铜与浓硫酸反应中，硫元素部分化合价降低，部分化合价不变，浓硫酸既表现酸性又表现强氧化性，故A正确；
B ．SO 2具有漂白性，可用品红溶液验证SO 2的生成，故B 正确；
C ．SO 2有毒，对环境有污染，但能溶于NaOH 溶液，则③中选用NaOH 溶液吸收多余的SO 2，防污染环境，故C 正确；
D ．①中反应后为浓硫酸和硫酸铜的混合液，应将①中混合物加入水中，观察溶液显蓝色，确认有CuSO 4生成，故D 错误； 故答案为D 。

18．当氨气与氧气一起通过灼热的铂丝网时，在导出的产物中，不可能出现的物质是（ ） A ．NH 4NO 3 B ．H 2O
C ．N 2
D ．NO 2
【答案】C 【详解】
在铂丝的催化作用下，发生氨气的催化氧化：322Pt
4NH +5O 4NO+6H O
，NO 遇到O 2
变为NO 2，NO 2和H 2O 反应生成HNO 3，HNO 3和NH 3反应可以生成NH 4NO 3，故选C 。

19．下列物质转化在给定条件下不能实现的是 A ．S SO 3H 2SO 4 B ．SiO 2Na 2SiO 3(aq) H 2SiO 3(胶体) C ．Fe
FeCl 3
FeCl 2(aq)
D ．Al 2O 3
NaAlO 2(aq)
AlCl 3(aq)
【答案】A 【详解】
A 、硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫，故A 错误；
B 、SiO 2+2NaOH=Na 2SiO 3+H 2O ，Na 2SiO 3+2HCl=H 2SiO 3↓+2NaCl ，故B 正确；
C 、2Fe+3Cl 2=2FeCl 3,2FeCl 3+Fe=3FeCl 2，故C 正确；
D 、氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液与过量的盐酸生成三氯化铝，故D 正确； 故选A 。

20．有一瓶澄清的溶液，只可能含有 NH 4+、Na +、Mg 2+、Ba 2+、Fe 3+、Clˉ、Brˉ、Iˉ、CO 32ˉ、SO 42—中的几种，且浓度均为 0.1mol L —1。

进行以下实验： ①取少量溶液，滴加盐酸至溶液呈酸性，无明显现象。

②取少量溶液，滴加少许新制氯水，再加淀粉溶液，溶液变蓝
③取少量溶液，向其中逐滴加入 NaOH 溶液至碱性，过程中均无沉淀产生。

将此溶液分为两等份，第一份加热，有气体放出；第二份溶液中加入Na 2CO 3 溶液，有白色沉淀生成。

下列结论不正确的是
A ．肯定含有的阳离子是 NH 4+、Ba 2+
B ．肯定含有的阴离子是Iˉ、Clˉ、Brˉ
C ．肯定不含有的离子是 Fe 3+、CO 32ˉ、SO 42ˉ
D ．不能确定是否含有的离子是 Na +
【答案】D
【详解】
①取少量溶液，滴加盐酸至溶液呈酸性，无明显现象，说明该溶液中不含有23CO -；
②取少量溶液，滴加少许新制氯水，再加淀粉溶液，溶液变蓝，说明原溶液中含有I -，因Fe 3+与I -不能共存，故不含Fe 3+；
③取少量溶液，向其中逐滴加入 NaOH 溶液至碱性，过程中均无沉淀产生，说明原溶液中不含有Mg 2+，将此溶液分为两等份，第一份加热，有气体放出，说明此溶液中含有NH 3•H 2O ，说明原溶液中含有+4NH ；第二份溶液中加入Na 2CO 3 溶液，有白色沉淀生成，说明原溶液中含有Ba 2+，因Ba 2+与24SO -不能大量共存，故原溶液中不含有24SO -
； 通过实验确定的离子有：Ba 2+、+4NH 、I -，根据离子浓度均为 0.1mol L -1结合电荷守恒可知阴离子中一定含有Cl -、Br -，因此溶液中一定不含有Na +，
综上所述，答案为：D 。

【点睛】
高中阶段对于Na +的检验，常见方法有：①根据焰色反应确定，若颜色反应火焰为黄色，则说明溶液中含有钠元素；②可根据电荷守恒进行分析。

21．依据图中氮元素及其化合物的转化关系，判断下列说法中不正确．．．
的是（ ）
A ．X 是N 2O 5
B ．可用排水法收集NO 、NO 2气体
C ．由NO 2→NO ，无须另加还原剂也可实现
D ．由NH 3→N 2，从理论上看，NH 3可与NO 2反应实现
【答案】B
【分析】
A ．图象可知X 为+5价对应的氮的氧化物；
B ．一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮气体；
C ．氨气催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸；
D．氨气中氮元素化合价-3价，二氧化氮中氮元素化合价+4价二者反应生成氮气；
【详解】
A．图中氮元素及其化合物的转化关系可知，X为+5价对应的氮的氧化物是N2O5，A正确；B．一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮气体，不可用排空气法收集NO气体，B错误；C．氨气催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸，C正确；
D．NH3可与NO2反应生成氮气，8NH3+6NO2=7N2+12H2O，D正确；
答案选B。

【点睛】
本题考查了氮元素及其化合物的性质、主要是个价态存在物质的氧化还原反应，掌握基础是解题关键，题目难度中等
22．铜与200mL一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应，生成的盐只有硫酸铜，同时生成NO和NO2的混合气体，将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐，消耗1L2.2mol/LNaOH 溶液和1molO2，则下列说法正确的是
A．生成NO2的物质的量为0.9mol B．生成CuSO4的物质的量为2mol
C．原溶液中硝酸的浓度为2.5mol/L D．铜与混合酸反应时，硫酸未参加反应
【答案】B
【分析】
根据题目，原溶液中NO3-完全反应，设生成xmol NO，ymolNO2，整个过程涉及化合价变化有Cu（0→+2）N(+5→+2,+5→+1），通入O2涉及化合价变化有O(（0→-2）
N(+2→+5,+1→+5），则O2转移的电子与Cu转移的电子相同，1molO2转移4mol电子，可参与反应的Cu的物质的量为2mol，得到CuSO4的物质的量为2mol。

根据化合价升价守恒有3x+y=4；气体完全转化为最高价含氧酸盐，消耗2.2molNaOH溶液，有x+y=2.2，可得x=0.9，y=1.3，则原来硝酸的物质的量2.2mol，原溶液体积是200mL，浓度为11mol/L。

【详解】
A.根据分析，生成NO的物质的量为0.9mol，NO2的物质的量为1.3mol，A项错误；
B. 根据分析，生成CuSO4的物质的量为2mol，B项正确；
C. 根据分析，原溶液中硝酸的浓度为11mol/L，C项错误；
D. 铜与混合酸反应时，硫酸提供酸性环境，氢离子参加反应，D项错误；
答案选B。

23．白色固体混合物A，含有KCl、CaCO3、Na2CO3、Na2SiO3、CuSO4中的几种，常温常压下进行如下实验（已知Ag2SO4可溶于硝酸）。

①A溶于足量水，最终得到无色溶液B和固体C
②固体C与过量稀硝酸作用得到无色气体D，蓝色溶液E和固体F
下列推断不正确的是
A．无色溶液B的pH≥7
B．固体F中有H2SiO3
C．混合物A中一定含有Na2SiO3、CuSO4和CaCO3
D．溶液B加HNO3酸化，无沉淀；再加AgNO3，若有白色沉淀生成，则A中有KCl
【答案】C
【分析】
由实验可知，混合物加水得到无色溶液B和固体C，且固体C不能完全溶解于硝酸中，不溶于硝酸的只有H2SiO3，无色气体D为CO2，蓝色溶液含有Cu2＋，则溶液A中一定含有Na2CO3、Na2SiO3、CuSO4；无色溶液B中一定含有硫酸钠，可能含有碳酸钠或硅酸钠，实验不能确定是否含有KCl、CaCO3。

【详解】
A．溶液B中一定含有硫酸钠，可能含有碳酸钠和硅酸钠，因此溶液B可能是中性或碱性，故pH≥7，A正确，不选；
B．根据分析，硅酸不溶于硝酸，则F中含有H2SiO3，B正确，不选；
C．根据分析，A中一定含有Na2CO3、Na2SiO3、CuSO4，不能确定是否含有KCl、CaCO3，C 错误，符合题意；
D．无色溶液B中加HNO3酸化，无沉淀，可排除Na2SiO3，再滴加AgNO3，有白色沉淀生成，白色沉淀为AgCl，说明A中含有KCl，D正确，不选；
答案选C。

24．将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S，其转化如图所示(CuS不溶于水)。

下列说法错误的是（）
A．过程①发生非氧化还原反应
B．过程②中，发生反应为S2-+Fe3+=S+Fe2+
C．过程③中，氧气是氧化剂
D．整个转化过程中Fe3+可以循环使用
【答案】B
【详解】
A．过程①中发生H2S+Cu2+=CuS↓+2H+，Cu元素化合价都是+2价、H元素化合价都是+1价、S元素化合价都是-2价，没有化合价变化，是非氧化还原反应，故A正确；
B．过程②中发生CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+，故B错误；
C．过程③中发生4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，Fe元素的化合价升高，被氧化，Fe2+作还原剂，O2中O元素的化合价降低，被还原，O2作氧化剂，故C正确；
D．由过程②③中反应可知，Fe3+可以循环使用，故D正确；
答案为B 。

25．某稀硫酸和稀硝酸混合溶液100 mL ，逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉加入量的变化如图所示。

下列说法错误的是( )
A ．H 2SO 4浓度为4 mol/L
B ．溶液中最终溶质为FeSO 4
C ．原混合酸中NO 3-浓度为0.2 mol/L
D ．AB 段反应为：Fe ＋2Fe 3＋=3Fe 2＋
【答案】C
【分析】
由图象可知，由于铁过量，OA 段发生反应为：Fe+NO 3-+4H +=Fe 3++NO ↑+2H 2O ，AB 段发生反应为：Fe+2Fe 3+=3Fe 2+，BC 段发生反应为Fe+2H +=Fe 2++H 2↑．最终消耗Fe 为22.4g ，此时溶液中溶质为 FeSO 4，则n （ FeSO 4）=n （Fe ），由硫酸根守恒n （H 2SO 4）=n （ FeSO 4），根据OA 段离子方程式计算原混合酸中NO 3-物质的量，再根据c=
n V
计算c （H 2SO 4）、c （NO 3-）。

【详解】
A 、反应消耗22.4g 铁，也就是22.4g÷56g/mol ＝0.4mol ，所有的铁都在硫酸亚铁中，根据硫酸根守恒，所以每份含硫酸0.4mol ，所以硫酸的浓度是4mol/L ，A 正确；
B 、硝酸全部被还原，没有显酸性的硝酸，因为溶液中有硫酸根，并且铁单质全部转化为亚铁离子，所以溶液中最终溶质为FeSO 4，B 正确；
C 、OA 段发生反应为：Fe+NO 3-+4H +=Fe 3++NO↑+2H 2O ，硝酸全部起氧化剂作用，所以n （NO 3-）=n （Fe ）＝0.2mol ，NO 3-浓度为2mol/L ，C 错误；
D 、由图象可知，由于铁过量，OA 段发生反应为：Fe+NO 3-+4H +=Fe 3++NO↑+2H 2O ，AB 段发生反应为：Fe+2Fe 3+＝3Fe 2+，BC 段发生反应为：Fe+2H +=Fe 2++H 2↑，D 正确。

答案选C 。

【点晴】
该题难度较大，解答的关键是根据图象分析各段发生的反应，注意与铁的反应中硝酸全部起氧化剂作用。

在做此类题目时，应当先分析反应的过程，即先发生的是哪一步反应，后发生的是哪一步。

计算离子时注意用离子方程式计算。

还需要用到一些解题技巧来简化计算过程，比如合理使用守恒原理等。

二、实验题
26．废水中过量的氨氮(3NH 和4NH
)会导致水体富营养化。

某科研小组用NaClO 氧化法
处理氨氮废水。

已知：①HClO 的氧化性比NaClO 强；②3NH 比4NH +
更易被氧化；③国家相关标准要求经处理过的氨氮废水pH 要控制在6~9。

(1)pH 1.25=时，NaClO 可与4NH +
反应生成2N 等无污染物质，该反应的离子方程式为___________。

(2)进水pH 对氨氮去除率和出水pH 的影响分别如图1和图2所示：
①进水pH 在1.25~2.75范围内时，氨氮去除率随pH 的升高迅速下降的原因是
__________。

②进水pH 在2.75~6范围内时，氨氮去除率随pH 的升高而上升的原因是___________。

③进水pH 应控制在____________左右为宜。

(3)为研究空气对NaClO 氢化氨氮的影响，其他条件不变，仅增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变。

其原因可能是______(填序号)
a.2O 的氧化性比NaClO 弱
b.2O 氧化氨氮速率比NaClO 慢
c.2O 在废水中溶解度比较小
d.空气中的2N 进入废水中
【答案】4223ClO 2NH N 3Cl 3H O 2H -+-++=↑+++ 随着pH 的升高，NaClO 含量增
大，氧化性降低，导致氨氯去除率下降 随着pH 的升高，氨氮废水中3NH 含量增大，而
3NH 比4NH +更易被氧化 1.5 abc
【分析】
(1)pH=1.25时，NaClO 可与NH 4+反应生成N 2等无污染物质，次氯酸根离子被还原为氯离子和水，结合电荷守恒、电子守恒、原子守恒配平书写离子方程式；
(2)①进水pH 为1.25～2.75范围内，氨氮去除率随pH 升高迅速下降是c(OH -)较大，抑制NaClO 水解，c(HClO)较小致氧化能力弱；
②进水pH 为2.75～6.00范围内氨氮去除率随pH 升高而上升，氨气含量增大氨氮易被氧化；
③结合图象变化可知进水pH 应控制在1.0左右；
(3)其他条件不变，仅增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变，说明O 2氧化氨氮速率比NaClO 慢，比次氯酸钠氧化性弱，溶液中溶解的氧气少等原因。

【详解】
(1)pH=1.25时，NaClO 可与NH 4+反应生成N 2等无污染物质，次氯酸根离子被还原为氯离子，结合电荷守恒、电子守恒、原子守恒配平书写离子方程式：3ClO -+2NH 4+=N 2↑+3Cl -+2H +；
(2)①进水pH 为1.25～2.75范围内，氨氮去除率随pH 升高迅速下降的原因是：随着PH 升高，NaClO 含量增大，氧化性能降低，导致氨氮去除率下降；
②进水pH 为2.75～6.00范围内，氨氮去除率随pH 升高而上升的原因是：随着PH 升高氨氮废水中氨气含量增大，氨氮更易被氧化；
③进水pH 应控制在1.50左右，氨氮去除率会较大；
(3)研究空气对NaClO 氧化氨氮的影响，其他条件不变，仅增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变。

其原因可能是：O 2的氧化性比NaClO 弱、O 2氧化氨氮速率比NaClO 慢、O 2在溶液中溶解度比较小；故答案为：abc 。

27．现已确认，NO x 的排放是造成酸雨及光化学污染的罪魁祸首，如图表示了我国某地区在1959～2019年间，空气中NO x 含量因燃料燃烧、工业生产、交通运输以及其他因素的影响而发生变化的统计数据。

(1)结合上图数据，判断下列说法正确的是_________。

A ．在交通运输中排放的NO x 与燃料的不充分燃烧有关
B ．1mol 氮氧化物(NO x )形成酸雨时转移电子(52)mol x
C ．2N 转化为NO 的过程不属于氮的固定
D ．随着汽车工业的发展，交通运输的NO x 排放量所占比重在逐渐增大
(2)汽车尾气中常常含有CO 、NO x 等气体，为减轻污染，现代汽车都加装了“三效催化净化器”，可将汽车尾气中的有毒气体处理为无污染的气体(假设CO 、NO x 均不能完全转化)。

某小组在实验室模拟汽车尾气处理，设计了如图所示装置(部分夹持仪器已略去)。