专练11 氧化还原反应方程式的配平和计算
1．[2023·杭州质量检测]对于方程式3SiO2＋6C＋2N2===Si3N4＋6CO，下列说法正确的是( )
A．SiO2是氧化剂
B．每生成1.4 g Si3N4转移0.12 mol电子
C．CO是还原产物
D．Si3N4属于传统硅酸盐材料
2．KIO3常用作食盐中的补碘剂，可用“氯酸钾氧化法”制备，该方法的第一步反应为6I2＋11KClO3＋3H2O6KH(IO3)2＋5KCl＋3Cl2↑。
下列说法错误的是( )
A．产生22.4 L(标准状况)Cl2时，反应中转移10 mol e－
B．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6
C.可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉
D．可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO的存在
3．已知氯气与NaOH溶液反应可生成NaCl、NaClO、NaClO3，NaClO在加热条件下可分解生成NaCl和NaClO3。现向氢氧化钠溶液中通入一定量的氯气，加热少许时间后溶液中形成混合体系，若溶液中只有NaCl、NaClO、NaClO3三种溶质。下列判断不正确的是( )
A．反应过程中消耗氯气与NaOH的物质的量之比为1∶2
B．反应停止后n(NaClO)∶n(NaCl)∶n(NaClO3)可能为1∶11∶2
C．若反应过程中消耗1 mol氯气，则1 mol<转移电子数
4．[2023·黑龙江哈尔滨期中](学术探索情境)足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是( )
A．60 mL B．45 mL
C．30 mL D．15 mL
5．[2023·重庆二十九中月考](学术探索情境)高锰酸钾(KMnO4)是一种常用的氧化剂。不同条件下高锰酸钾可发生如下反应：
MnO＋5e－＋8H＋―→Mn2＋＋4H2O；
MnO＋3e－＋2H2O―→MnO2＋4OH－；
MnO＋e－―→MnO。
高锰酸钾溶液与硫化亚铁有如下反应：
FeS＋KMnO4＋H2SO4―→
K2SO4＋MnSO4＋Fe2(SO4)3＋S＋H2O(未配平)。下列有关说法不正确的是( )
A．在高锰酸钾溶液与硫化亚铁的反应中，反应前后固体的质量减少了2.8 g，则硫元素与高锰酸钾之间转移的电子数为0.15NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)
B．高锰酸钾溶液可代替二氧化锰用来制取Cl2，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5
C．由上面的反应可知，高锰酸根离子(MnO)反应后的产物与溶液的酸碱性有关
D．高锰酸钾溶液也可与H2O2溶液发生反应，其中H2O2是还原剂
6．[2023·黑龙江哈尔滨期中]ClO2是国际上公认的安全、低毒的绿色消毒剂，用浓盐酸和KClO3在一定温度下反应会生成ClO2，其变化可表述为KClO3＋HCl(浓)―→KCl＋ClO2↑＋Cl2↑＋H2O(未配平)。下列叙述正确的是( )
A．浓盐酸在反应中只体现还原性
B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D．每生成1 mol ClO2，转移2NA个电子(设NA为阿伏加德罗常数的值)
7．[2023·安徽芜湖一中模拟]资料显示金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO发生氧化还原反应，转化关系如图：已知，气体D和F反应可生成盐，气体D和A溶液反应生成白色沉淀。下列说法错误的是( )
A．流程所涉及反应均为氧化还原反应
B．在催化剂存在下，D可以将C或E都转化为无毒的气态单质
C．铝在碱性条件下与NO反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶8
D．除去气体C中少量杂质E的常见化学方法涉及歧化反应
8．O3具有强氧化性，将O3通入KI溶液中发生反应：O3＋I－＋H＋→I2＋O2＋H2O(未配平)，下列说法正确的是( )
A．配平后的离子方程式为
2O3＋2I－＋4H＋===I2＋2O2＋2H2O
B．每生成1 mol I2转移电子2 mol
C．O2是还原产物之一
D．该反应能说明氧化性O2>I2
9．高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌消毒、又能净水的处理剂。工业制备高铁酸钾的反应离子方程式为Fe(OH)3＋ClO－＋OH－―→
FeO＋Cl－＋H2O(未配平)，下列有关说法不正确的是( )
A．高铁酸钾中铁显＋6价
B．由上述反应可知，Fe(OH)3的氧化性强于FeO
C．上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2
D．K2FeO4处理水时，不仅能消毒杀菌，而且生成的Fe3＋水解形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质
10．某反应体系中的物质有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。下列方框中对应的物质或有关叙述正确的是( )
＋＋―→＋＋
A．Na2S4O6、H2O、Na2S2O3、Au2O、NaOH
B．Na2S2O3、NaOH、Na2S4O6、Au2O、H2O
C．Na2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOH
D．当1 mol Au2O3完全反应时，转移电子8 mol
11．已知常温下二氯化二硫(S2Cl2)为红棕色液体，其结构式为Cl－S－S－Cl。其制备反应及与水反应的化学方程式如下：
①CS2＋3Cl2CCl4＋S2Cl2
②2S2Cl2＋2H2O===4HCl＋SO2↑＋3S↓则下列说法正确的是 ( )
A．反应①中CS2作氧化剂
B．反应②中S2Cl2既作氧化剂又作还原剂
C．反应①中每生成1 mol S2Cl2转移4 mol电子
D.反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶1
12．往200 mL FeCl3溶液中通入8.96 L标准状况下的H2S气体后(气体完全反应)，再加入过量的Fe粉，反应停止后，测得溶液中含有1.2 mol金属阳离子，下列说法正确的是( )
A．通入H2S时发生反应的离子方程式为
Fe3＋＋H2S===Fe2＋＋S↓＋2H＋
B．若将加入Fe粉后溶液中的1.2 mol金属阳离子完全氧化，需要通入Cl213.44 L
C．若将上述8.96 L标准状况下的H2S换成0.4 mol Na2S，加入过量的Fe粉后溶液中也能得到1.2 mol金属阳离子
D．将原FeCl3溶液加热蒸干并灼烧，得到固体的质量为64 g
13．[2023·海口灵山中学高三测试]“8·12”天津港危化仓库爆炸，造成生命、财产的特大损失。据查危化仓库中存有大量的钠、钾，硝酸铵和氰化钠(NaCN)。请回答下列问题：
(1)钠、钾着火，下列可用来灭火的是________。
A．水 B．泡沫灭火器
C．干粉灭火器 D．细沙盖灭
(2)NaCN属于剧毒物质，有多种无害化处理方法。
①H2O2处理法：NaCN＋H2O2―→
N2↑＋X＋H2O推测X的化学式为________。
②NaClO处理法：aCN－＋bClO－＋2cOH－===dCNO－＋eN2↑＋fCO＋bCl－＋cH2O方程式中e∶f的值为________(填选项标号)。
A.1 B．1/2
C．2 D．不能确定
专练11 氧化还原反应方程式的配平和计算
1．B Si和O在反应前后化合价均不变，故SiO2既不是氧化剂也不是还原剂，A项错误；生成1 mol Si3N4消耗6 mol C，转移12 mol电子，1.4 g Si3N4的物质的量为＝0.01 mol，则每生成1.4 g Si3N4转移0.12 mol电子，B项正确；C为还原剂，对应的生成物CO为氧化产物，C项错误；Si3N4属于新型硅酸盐材料，D项错误。
2．A 根据题干中的化学方程式可知，I元素的化合价由0价升高到＋5价，转移电子数为6×5×2＝60，所以产生标准状况下22.4 L即1 mol氯气需消耗2 mol碘单质，转移20 mol e－，A说法错误；该反应中I2为还原剂，KClO3为氧化剂，故氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6，B说法正确；工业上常用氯气和石灰乳反应制备漂白粉，C说法正确；酸性条件下，I－与IO反应生成I2，淀粉遇I2变蓝色，故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验IO的存在，D说法正确。
3．D A项，根据NaCl、NaClO、NaClO3的组成可知，Na和Cl的物质的量之比为1∶1，则反应过程中消耗氯气与NaOH的物质的量之比为1∶2，正确。B项，设反应停止后n(NaCl)＝11 mol、n(NaClO)＝1 mol、n(NaClO3)＝2 mol，反应过程中得失电子守恒，正确。C项，若反应过程中消耗1 mol氯气，氧化产物只有NaClO时转移电子数最少，为1 mol×2××1＝1 mol；氧化产物只有NaClO3时转移电子数最多，为1 mol×2××1＝mol，则1 mol<转移电子数
5．A A项，反应中固体变化为FeS→S，减少的质量为铁的质量，则参加反应的Fe2＋的物质的量为＝0.05 mol，即被氧化的FeS的物质的量为0.05 mol，硫元素失电子的物质的量为0.1 mol，则硫元素与高锰酸钾之间转移的电子数为0.1NA，错误；B项，反应2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O中，由化学方程式可知，当有2 mol KMnO4参加反应，则有10 mol HCl被氧化，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5，正确；C项，根据题干信息，高锰酸根离子反应后的产物与溶液的酸碱性有关，正确；D项，二者反应生成氧气，H2O2作还原剂，高锰酸钾作氧化剂，正确。
6．B A项，浓盐酸在反应中体现了还原性和酸性，错误；C项，由反应的化学方程式2KClO3＋4HCl===2KCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O可知，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2，错误；D项，每生成1 mol ClO2转移NA个电子，错误。
7．A 金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO发生氧化还原反应，由转化关系图可知，在酸性环境下，反应生成铝盐和一氧化氮，碱性环境下生成偏铝酸盐和氨气，氨气催化氧化可以生成一氧化氮和水，一氧化氮可以和氧气反应生成二氧化氮，故A为硝酸铝，B为偏铝酸盐，C为NO，D为NH3，E为NO2，F为HNO3。流程中A、B之间的转化是非氧化还原反应，A错误；氨气具有还原性，一氧化氮和二氧化氮具有氧化性，在催化剂条件下可发生氧化还原反应4NH3＋6NO5N2＋6H2O，8NH3＋6NO27N2＋12H2O，B正确；根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒配平方程式为8Al＋3NO＋5OH－＋2H2O8AlO＋3NH3↑，得氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶8，C正确；除去气体C中少量杂质E，即除去NO中含有的NO2，利用水除去，二氧化氮会与水发生歧化反应生成NO和硝酸，D正确。
8．B A项中方程式虽然满足原子守恒，但不满足电子守恒和电荷守恒，配平后正确的离子方程式为O3＋2I－＋2H＋===I2＋O2＋H2O，故每生成1 mol I2 转移电子2 mol，A项错误， B项正确；O3和O2中O的化合价均为0，故O2既不是氧化产物，也不是还原产物，C项错误；该反应能说明O3的氧化性大于I2，而不能说明O2的氧化性大于I2，D项错误。
9．B 高铁酸钾中铁显＋6价，故A正确。由上述反应可知，氧化剂ClO－的氧化性强于氧化产物FeO，故B不正确。上述反应中氧化剂ClO－中Cl的化合价的变化为＋1→－1，还原剂Fe(OH)3中Fe的化合价的变化为＋3→＋6，化合价升降总数相等，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2，故C正确。K2FeO4处理水时，不仅能消毒杀菌，而且生成的Fe3＋水解形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质，故D正确。
10．C Au2O3为反应物，则反应中Au2O3→Au2O，Au的化合价由＋3价变为＋1价，化合价总共降低2×2＝4价，Na2S4O6中硫元素平均化合价为＋2.5，Na2S2O3中硫元素平均化合价为＋2，所以Na2S2O3为反应物，Na2S4O6为生成物，由于2Na2S2O3→Na2S4O6，根据钠元素守恒可知NaOH是生成物，由氢元素守恒可知水是反应物，根据电子转移守恒配平反应方程式：Au2O3＋4Na2S2O3＋2H2O===Au2O＋2Na2S4O6＋4NaOH，当1 mol Au2O3完全反应时，转移电子的物质的量为4 mol。
11．B 反应①，CS2中S元素化合价由－2升高到＋1，失电子，作还原剂，故A错误；反应②，只有S元素化合价变化，则S2Cl2既作氧化剂又作还原剂，故B正确；反应①，产物S2Cl2中S元素是由－2升高到＋1，每生成1 mol S2Cl2转移6 mol电子，故C错误；反应②氧化产物为SO2，还原产物为S，由反应可知二者的物质的量比为1∶3，故D错误。
12．D 往200 mL FeCl3溶液中通入8.96 L标准状况下的H2S气体后(气体完全反应)，发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。标准状况下，8.96 L H2S的物质的量为0.4 mol，由离子方程式可知，反应后可生成0.8 mol Fe2＋和0.8 mol H＋，再加入过量的Fe粉，反应停止后，0.8 mol H＋可以溶解0.4 mol Fe再生成0.4 mol Fe2＋，Fe2＋总物质的量恰好为1.2 mol，所以溶液中金属阳离子全部是Fe2＋，说明H2S与FeCl3反应后，Fe3＋没有剩余，所以原溶液中只有0.8 mol Fe3＋。 通入H2S时发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋，A不正确；若将加入Fe粉后溶液中的1.2 mol Fe2＋完全氧化，需要通入0.6 mol Cl2，0.6 mol Cl2在标准状况下体积为13.44 L，B不正确；若将上述8.96 L标准状况下的H2S换成0.4 mol Na2S，则反应后没有H＋生成，加入过量的Fe粉后，铁粉不会溶解，所以溶液中不能得到1.2 mol金属阳离子，C不正确；将原FeCl3溶液加热蒸干并灼烧，得到的固体是0.4 mol Fe2O3，0.4 mol Fe2O3的质量为64 g，D正确。
13．(1) D (2) ①NaHCO3 ②B
解析：(1)Na、K均与水反应，燃烧生成的过氧化物均与二氧化碳反应生成氧气，则钠、钾着火，只能用细沙覆盖来灭火；
(2)①NaCN＋H2O2―→N2↑＋X＋H2O中，由原子守恒可知X为NaHCO3，方程式为：
2NaCN＋5H2O2===N2↑＋2NaHCO3＋4H2O；
②由CN－离子中碳与氮原子之比为1∶1，而碳氮转化为CNO－和N2以及CO，又因为CNO－离子碳氮之比为1∶1，所以N2和CO两微粒之比为1∶2，所以e∶f＝1∶2。专练12 钠及其化合物
1．[2022·广东卷]下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是( )
A．碱转化为酸式盐：OH－＋2H＋＋CO===HCO＋2H2O
B．碱转化为两种盐：2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O
C．过氧化物转化为碱：2O＋2H2O===4OH－＋O2↑
D．盐转化为另一种盐：Na2SiO3＋2H＋===H2SiO3↓＋2Na＋
2．[2023·广东模拟]拟在实验室完成一系列实验：①粗盐提纯；②利用提纯后的NaCl模拟“侯氏制碱法”制备纯碱；③用盐酸标准液滴定纯碱溶液以测定Na2CO3含量。在实验过程中，下列仪器不可能用到的是( )
3．[2023·武邑中学高三月考]用如图所示实验装置进行相关实验探究，其中装置不合理的是( )
A．图1鉴别纯碱与小苏打
B．图2证明Na2O2与水反应放热
C．图3证明Cl2能与烧碱溶液反应
D．图4探究钠与Cl2反应
4．[2023·北京朝阳期末]以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是( )
A．反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B．反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3
C.反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给
D．上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应
5．[2023·安徽皖南八校联考]下列有关钠及其化合物的叙述错误的是( )
A．Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具的供氧剂
B．高压钠灯发出的黄光透雾能力强，可用于道路和广场照明
C．氢氧化钠具有强碱性，可用于制胃酸中和剂
D．钠长期暴露在空气中的最终产物是Na2CO3
6．[2023·广东普宁二中月考]下列实验操作正确的是( )
选项 实验 操作
A 观察钠与水反应的现象 用镊子从煤油中取出金属钠，切下黄豆大小的一块钠，小心放入装满水的烧杯中
B 鉴别NaHCO3溶液与Na2CO3溶液 用小试管分别取少量待测溶液，然后滴加澄清石灰水
C 证明Na2O2与CO2之间的反应是放热反应 Na2O2用棉花包裹放入充满CO2的集气瓶，棉花燃烧，说明该反应是放热反应
D 鉴别Na2CO3溶液与K2CO3溶液 用洁净的铂丝分别蘸取待测溶液，在酒精灯外焰上灼烧，直接观察火焰的颜色
7.室温下，通过下列实验探究NaHCO3、Na2CO3溶液的性质。
实验1：用pH试纸测量0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液的pH，测得pH约为8
实验2：将0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液与0.1 mol·L－1 CaCl2溶液等体积混合，产生白色沉淀
实验3：0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中通入CO2，溶液pH从12下降到约为9
实验4：0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中滴加新制饱和氯水，氯水颜色褪去
下列说法正确的是( )
A．由实验1可得出：Ka2(H2CO3)＞
B．实验2中两溶液混合时有：
c(Ca2＋)·c(CO)
CO＋H2O＋CO2===2HCO
D．实验4中c反应前(CO)
A．a点对应的溶液中：Na＋、OH－、SO、NO
B．b点对应的溶液中：K＋、Al3＋、MnO、SO
C．c点对应的溶液中：Na＋、Ca2＋、NO、Cl－
D．d点对应的溶液中：F－、NO、Fe2＋、Ag＋
9．[2023·黑龙江八校联考]向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2 mol·L－1的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示：
下列判断正确的是( )
A．原NaOH溶液的浓度为0.2 mol·L－1
B．通入的CO2在标准状况下的体积为448 mL
C．通入CO2后所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝1∶3
D．通入CO2后所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝1∶1
10．过氧化钠是一种重要的化合物，下列说法正确的是( )
A．39 g Na2O2中含有2 mol离子
B．过氧化钠与二氧化碳反应产生氧气，可以用于潜水供氧
C．Na2O2的漂白原理与活性炭的漂白原理相同
D．Na2O2与足量H2O反应生成22.4 L O2，转 移电子数为2NA
11．[2023·山东德州期中]下列除去物质中少量杂质的方法错误的是( )
选项 物质 杂质 除去杂质的方法
A Cl2 HCl 将气体通过盛有碱石灰的干燥管
B NaCl溶液 CaCl2 加入过量Na2CO3溶液，过滤，再加盐酸调pH至7
C Na2O2粉末 Na2O 将混合物在氧气中燃烧
D Na2CO3固体 NaHCO3 固体 将固体混合物加热至恒重
12.[2023·天津新华中学月考]有关NaHCO3和Na2CO3的性质，下列叙述中不正确的是( )
A．Na2CO3和NaHCO3粉末与同浓度的盐酸反应，Na2CO3溶液的碱性强，反应放出气体速率快
B．等物质的量的两种盐与足量相同浓度的盐酸反应，Na2CO3消耗盐酸的体积是NaHCO3的2倍
C．向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2，有NaHCO3晶体析出
D．Na2CO3和NaHCO3溶液中分别加入BaCl2溶液，产生的现象不同
13．[2023·山东临沂四县区期中]如图为钠及其化合物的转化关系，下列说法错误的是( )
A．氢氧化钠溶液可以与过量二氧化碳反应实现转化关系①
B．Na2O2发生④⑤的转化均有O2产生
C．碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③和⑧生成氯化钠
D．转化②只能通过加热才能实现
14．[2023·广东肇庆检测]侯德榜是我国近代著名的化学家，他提出的联合制碱法得到世界各国的认可，其工业流程如图：下列说法错误的是( )
A．该工艺流程中没有发生氧化还原反应
B．应该向“饱和食盐水”中先通入过量CO2，再通入NH3
C．向滤液中通入NH3，可减少溶液中的HCO，有利于NH4Cl析出
D．最终所得“母液”可循环利用
专练12 钠及其化合物
1．B A项题给离子方程式未配平且不是碱转化为酸式盐，A项错误；B项可视为向NaOH溶液中通入Cl2，离子方程式正确；过氧化物溶于水的离子方程式中，过氧化物应用化学式表示，C项错误；硅酸钠易溶于水，离子方程式中应用SiO表示，D项错误。
2．D 粗盐提纯中过滤时要用到漏斗；侯氏制碱法中向饱和氨盐水中通入二氧化碳气体得到NaHCO3；用盐酸标准液滴定纯碱溶液，盐酸盛放在酸式滴定管中，三个实验均没有用到直形冷凝管，故选D。
3．A 加热固体，为防止生成的水倒流，试管口应向下倾斜，A错误；观察到脱脂棉燃烧，可说明过氧化钠与水反应放出大量的热，B正确；氯气与NaOH反应，使锥形瓶内压强减小，气球变大，C正确；钠与氯气加热生成氯化钠，碱液可吸收过量的氯气，D正确。
4．B 反应③是2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，NaOH为碱，Na2CO3为盐，因此CO2具有酸性氧化物的性质，A项正确；反应④是2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，说明Na2CO3比NaHCO3热稳定性强，B项错误；反应⑤、⑥分别是2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，因此反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给，C项正确；反应④为分解反应，反应①为化合反应，反应②为置换反应，D项正确。
5．C 本题考查钠及其化合物的性质与用途。Na2O2与CO2反应产生O2，所以Na2O2可用作呼吸面具供氧剂，A正确；钠的焰色试验为黄色，高压钠灯发出的黄光波长较长，透雾能力强，可用于道路和广场照明，B正确；氢氧化钠具有腐蚀性，不能用于中和胃酸，一般用氢氧化铝、碳酸镁、碳酸氢钠等中和胃酸，C错误；钠暴露在空气中与氧气反应生成氧化钠，氧化钠与空气中的水蒸气反应生成氢氧化钠，氢氧化钠潮解得到氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液吸收二氧化碳生成碳酸钠晶体，碳酸钠晶体风化得到碳酸钠，D正确。
6．C 本题考查钠及其化合物的鉴别和性质探究实验。观察钠与水反应的现象的正确操作为用镊子从煤油中取出金属钠，切下绿豆大小的钠，并用滤纸吸干钠表面的煤油，小心放入盛有水(事先滴入几滴酚酞溶液)的烧杯中，观察钠与水反应的现象，A错误；由于Na2CO3溶液和澄清石灰水反应生成CaCO3沉淀和NaOH溶液，NaHCO3溶液与澄清石灰水反应也会生成碳酸钙沉淀，不能鉴别两者，B错误；棉花燃烧，说明反应的温度达到或高于棉花的着火点，因此该反应是放热反应，C正确；观察K的焰色时需透过蓝色钴玻璃，滤去黄色的光，以免得出错误的结论，D错误。
7．C 根据实验1可知，0.1 mol·L－1NaHCO3溶液的pH约为8，说明HCO的水解程度大于电离程度，则c(H2CO3)＞c(CO)、c(OH－)＞c(H＋)，＝＜1，A项错误；实验2产生的白色沉淀为CaCO3，则Q(CaCO3)>Ksp(CaCO3)，即c(CO)·c(Ca2＋)>Ksp(CaCO3)，B项错误；实验4向碳酸钠溶液中滴加新制氯水，氯水中的H＋会与CO反应，故反应后c(CO)减小，D项错误。
8．C A项，a点对应溶液中含有CO和HCO，HCO与OH－不能大量共存，错误；B项，b点对应的溶液中含有HCO，Al3＋与HCO因发生相互促进的水解反应而不能大量共存，错误；C项，c点对应的为NaCl溶液，各离子都能大量共存，正确；D项，d点对应溶液呈酸性，酸性条件下，NO与Fe2＋因发生氧化还原反应而不能大量共存，错误。
9．A 根据图像分析，生成CO2的反应为NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，假设NaOH与CO2气体反应所得溶液中只有Na2CO3，则开始阶段发生的反应为Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，由方程式可知，前后两个阶段消耗盐酸的体积相等，而实际生成二氧化碳消耗的盐酸体积多，故NaOH与CO2气体反应所得溶液中溶质为Na2CO3、NaHCO3。加入100 mL盐酸时二氧化碳的体积达最大，此时溶液为NaCl溶液，根据氯、钠元素守恒，则n(NaOH)＝n(NaCl)＝n(HCl)＝0.02 mol，所以c(NaOH)＝0.2 mol·L－1，A正确；由曲线可知，从25 mL到100 mL反应的方程式为NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，所以n(CO2)＝n(HCl)＝(0.1 L－0.025 L)×0.2 mol·L－1＝ 0.015 mol，所以标准状况下CO2气体体积为336 mL，B错误；Na2CO3转化为NaHCO3消耗盐酸25 mL，生成的NaHCO3转化为二氧化碳又可以消耗盐酸25 mL，故NaOH与CO2气体反应所得溶液中NaHCO3消耗盐酸的体积为75 mL－25 mL＝50 mL，故Na2CO3与NaHCO3的物质的量之比为1∶2，故C、D错误。
10．B Na2O2由Na＋和O构成，39 g Na2O2的物质的量为0.5 mol，含有1.5 mol离子，A错误；Na2O2与CO2、H2O反应生成O2，可用于潜水供氧，B正确；Na2O2可以漂白有色物质是因为其具有强氧化性，活性炭作漂白剂是利用其吸附性，C错误；Na2O2与足量H2O反应生成1 mol O2，转移2 mol电子，但题中未指明O2处于标准状况下，故22.4 L氧气的物质的量不一定是1 mol，D错误。
11．A 氯气中含有氯化氢，可通过饱和食盐水除去，碱石灰会和氯气反应，A项错误；氯化钠溶液中含有氯化钙，可加入过量Na2CO3溶液，生成碳酸钙沉淀，过滤除去，再加盐酸除去过量的Na2CO3，B项正确；过氧化钠中含有氧化钠，可将混合物在氧气中燃烧，发生反应：2Na2O＋O22Na2O2，使氧化钠转化成过氧化钠，C项正确；Na2CO3固体中含有NaHCO3固体，可将固体混合物加热至恒重，发生反应：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，使碳酸氢钠转化为碳酸钠，D项正确。
12．A 与同浓度盐酸反应时，NaHCO3放出气体的速率比Na2CO3快，A错误；1 mol Na2CO3与足量盐酸反应消耗2 mol HCl，1 mol NaHCO3与足量盐酸反应消耗1 mol HCl，故等物质的量的两种盐与足量的相同浓度的盐酸反应，Na2CO3消耗盐酸的体积是NaHCO3的2倍，B正确；向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，发生反应：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，溶质质量增加，由于反应消耗水，且NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，故有NaHCO3晶体析出，C正确；Na2CO3与BaCl2反应生成白色沉淀BaCO3，NaHCO3与BaCl2不反应，无明显现象，D正确。
13．D 氢氧化钠溶液与过量二氧化碳反应的化学方程式为CO2(过量)＋NaOH===NaHCO3，可以实现转化关系①，A正确；Na2O2与水和二氧化碳反应的化学方程式分别为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，因此④⑤的转化均有O2产生，B正确；碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③Na2CO3＋HCl(少量)===NaCl＋NaHCO3、反应⑧NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，都生成氯化钠，C正确；反应②通过加热能实现，2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，也可加入氢氧化钠溶液实现，NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，D错误。
14．B 向饱和食盐水中通入CO2、NH3生成碳酸氢钠固体，煅烧碳酸氢钠生成碳酸钠，同时生成的二氧化碳可以循环使用，滤液中加入NaCl并通入NH3，通过降温结晶析出氯化铵。根据以上分析可知，该工艺流程中没有发生氧化还原反应，A项正确；氨气极易溶于水，二氧化碳在水中的溶解度较小，故应该向“饱和食盐水”中先通入NH3，再通入CO2，B项错误；向滤液中通入NH3，使溶液碱性增强，可减少溶液中的HCO，有利于NH4Cl析出，C项正确；最终所得“母液”中含有钠离子、氯离子、铵根离子等，可循环利用，D项正确。专练13 镁、铝及其化合物
1．一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：
下列说法错误的是( )
A．物质X常选用生石灰
B．工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁
C.“氯化”过程中发生的反应为
MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO
D．“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCl2
2．[2023·辽宁沈阳期中]下列关于金属镁、铝及其化合物的说法中正确的是( )
A．将MgO与Al粉混合，再加入助燃剂可制成铝热剂
B．等质量的铝分别与足量的HCl、NaOH溶液反应，所得H2物质的量一定相等
C．将AlCl3加入Ca(HCO3)2溶液中，因相互促进水解而生成CO2气体和CaCO3沉淀
D．金属镁性质活泼，制取镁粉时可将镁蒸气在保护气N2中冷却
3．通过观察化学实验现象，分析归纳出正确的结论，是学习化学学科最基本的技能之一。下列由实验现象得出正确结论的是( )
选项 实验现象 结论
A 把相同大小的一块铝和镁分别投入相同浓度的NaOH溶液中：铝溶解有气泡放出，而镁没有任何变化 由此得出：铝的金属性比镁强
B 取一块铝箔，用酒精灯点燃：铝箔只熔化成液体而没有脱落 由此得出：铝不易燃烧
C 向氯化铵溶液中投入一铝片：铝片上产生大量气泡 由此得出：该气体是氨气
D 向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后沉淀完全消失 由此得出：氢氧化铝能溶于强碱溶液
4.[2023·山西大学附中高三模块诊断试题]向m g镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸，恰好完全反应生成标准状况下的气体b L。向反应后的溶液中加入c mol·L－1氢氧化钾溶液V mL，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得到固体p g。则下列关系不正确的是( )
A．n＝m＋17Vc B．p＝m＋
C．c＝D．m
对上述流程中的判断正确的是( )
A．试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物
B．CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替
C．反应Ⅱ中的反应为：
CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
D．工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低
6．[2022·湖南卷]铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
下列说法错误的是( )
A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C．合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2
D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
7．向含Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入150 mL 1 mol·L－1 HCl溶液，测得溶液中的某几种离子物质的量的变化如图所示，则下列说法不正确的是( )
A．a曲线表示的离子方程式为：AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
B．b和c曲线表示的离子反应是相同的
C．原混合溶液中的CO与AlO的物质的量之比为1∶2
D．M点时，溶液中沉淀的质量为3.9 g
8．[2023·重庆检测] 某同学研究铝及其化合物的性质时设计了如下两个实验方案。
方案①：2.7 g AlX溶液Al(OH)3沉淀
方案②：2.7 g AlY溶液Al(OH)3沉淀
NaOH溶液和稀盐酸的浓度均是3 mol·L－1，如图是向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH溶液或稀盐酸时产生沉淀的物质的量与加入盐酸或氢氧化钠溶液体积之间的关系，下列说法正确的是( )
A．X溶液溶质为AlCl3，Y溶液溶质为 NaAlO2
B．b曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液
C．在O点时两方案中所得溶液浓度相等
D．a、b曲线表示的反应都是氧化还原反应
9．某学生探究0.25 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液与0.5 mol·L－1Na2CO3溶液的反应，实验如下。下列分析错误的是( )
实验1
实验2
A.实验1中，白色沉淀a是Al(OH)3
B．实验2中，白色沉淀b中含有CO
C．检验白色沉淀a、b是否洗涤干净，不可使用相同的检验试剂
D．实验1、2中，白色沉淀的成分可能与混合后溶液的pH有关
10．[2023·福建龙岩一中月考]镁与氮气在加热条件下反应生成氮化镁，已知氮化镁遇水剧烈反应。某同学设计如图装置制备氮化镁。下列说法正确的是( )
A．实验时先点燃C处酒精灯，一段时间后，再点燃B处酒精灯
B．干燥管A的作用主要是防止空气中的二氧化碳进入硬质玻璃管
C．氮化镁与水反应生成的气体，能使紫色石蕊试液变红
D．蒸馏烧瓶中反应的化学方程式是
NH4Cl＋NaNO2NaCl＋N2↑＋2H2O
11．工业上用铝土矿(主要成分为氧化铝，含少量氧化铁)制取铝的过程如图所示：
请回答：
(1)试剂1为________(填化学式)，①～④转化过程中________消耗能量最多；
(2)沉淀B的化学式为________，该物质除了用于金属冶炼以外，还可用作________；
(3)电解F，当转移6 mol电子时，可制得铝 ________ g;
(4)生产过程中，除物质E可以循环使用外，还可以循环使用的物质有________(填化学式);
(5)②中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
专练13 镁、铝及其化合物
1．D 苦卤水中含有大量镁离子，加入生石灰，生石灰与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙再与镁离子反应生成氢氧化镁，生石灰来源丰富、价格便宜，常用来做沉镁的沉淀剂，A说法正确；镁为活泼金属，工业上常用电解熔融氯化镁的方法来制备金属镁，B说法正确；根据题给流程图可知，“煅烧”氢氧化镁得到氧化镁，“氯化”过程中，加入碳和氯气与氧化镁反应，生成无水氯化镁和一种气体，根据原子守恒和化合价升降可得反应的化学方程式为MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO，C说法正确；向“煅烧”后所得氧化镁中加稀盐酸，得到氯化镁溶液，由于镁离子会发生水解反应Mg2＋＋2H2O Mg(OH)2＋2H＋，直接蒸发MgCl2溶液，生成的HCl挥发，最终得到的是氢氧化镁，而不是无水氯化镁，D说法错误。
2．B 本题考查镁、铝及其化合物的性质。由于Al的活动性不如Mg强，所以MgO与Al不能在高温下发生铝热反应制取Mg，不能制成铝热剂，A错误；根据化学方程式
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑和2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，当Al的质量相等时，反应产生的H2的物质的量也相等，B正确；将AlCl3加入Ca(HCO3)2溶液中，因Al3＋和HCO相互促进水解而生成CO2气体、Al(OH)3沉淀及CaCl2，C错误；Mg与N2在高温下反应产生Mg3N2，因此N2不能作制取镁粉时的保护气，D错误。
3．D 与NaOH是否反应，不能作为衡量金属性强弱的依据，A错误；铝箔用酒精灯点燃，铝箔外面与氧气反应生成了一层熔点较高的致密的Al2O3薄膜，阻止了内部熔化的铝的滴落，B错误；氯化铵溶液中存在水解平衡：NH＋H2O NH3·H2O＋H＋，铝在酸性条件下发生反应：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，消耗H＋，使得水解平衡右移，从而使铝能够与H＋反应放出氢气，因此铝片上产生的气体是氢气，C错误；向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液，发生的化学反应为AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，知氢氧化铝能溶于强碱溶液，D正确。
4．A 反应化学方程式为；Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑；2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑；MgSO4＋2KOH===Mg(OH)2↓＋K2SO4；Al2(SO4)3＋6KOH===2Al(OH)3↓＋3K2SO4；Mg(OH)2MgO＋H2O；2Al(OH)3Al2O3＋3H2O；根据化学方程式可得：得到的氢氧化镁和氢氧化铝的质量等于镁铝的质量和与氢氧根离子的质量之和，即n＝m＋c××17＝m＋，选项中忽略了体积的单位，选项A不正确；B选项中p为生成的氧化物的质量，1 mol Mg可结合1 mol O，2 mol Al结合3 mol O，因此生成沉淀的物质的质量等于镁和铝的质量之和加氧元素的质量，而结合氧元素的物质的量等于生成氢气的物质的量，也等于消耗氢氧根离子的物质的量的一半，即p＝×16＋m＝m＋，选项B正确；根据化学方程式的定量关系，生成的氢气的物质的量等于参加反应的碱的物质的量的一半，即b＝22.4 L·mol－1×，整理得c＝，选项C正确；氧化镁和氧化铝的质量可以按照极值方法计算，若m g全是镁，得到的氧化物为氧化镁，根据元素守恒，则质量为p＝×40＝m；若m g全是铝，得到的氧化物为氧化铝，根据元素守恒，则质量为p＝×102×＝m，质量介于二者之间，选项D正确。
5．C 分离氧化铝和氧化铁，只能用氢氧化钠溶液，不能用氨水，因为氧化铝与氨水不反应，A错误； CO2可以和偏铝酸钠反应制得氢氧化铝，用H2SO4溶液或稀盐酸代替会导致生成的氢氧化铝溶于其中，B错误； 过量的二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，离子方程式为： CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，C正确； Fe活泼性较Al弱，与Al2O3不反应，D错误。
6．C 陶瓷中的SiO2能与HF反应，A项正确；喷淋法能使溶液与烟气充分接触，提高吸收效率，B项正确；如图可知，C项错误；滤液中含有Na2CO3，可用作吸收塔中的吸收剂，D项正确。
7．C a曲线代表的是AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3，b和c曲线代表的是CO＋H＋===HCO，d曲线代表的是HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，所以可以推出碳酸根离子与偏铝酸根离子物质的量之比应为1∶1，C错误。
8．C 由题中数据知n(Al)＝0.1 mol，n(HCl)＝n(NaOH)＝0.3 mol，所以方案①中铝和稀盐酸恰好完全反应，则X溶液中溶质为AlCl3，滴加NaOH溶液，产生Al(OH)3沉淀0.1 mol，表示为a曲线，溶液中溶质为NaCl；方案②中NaOH过量，则Y溶液中溶质为NaOH、 NaAlO2，滴加盐酸先与NaOH反应无明显现象，再与NaAlO2反应产生Al(OH)3沉淀0.1 mol，表示为b曲线，溶液中溶质也为NaCl，A、B错误；在O点时铝完全沉淀，此时两方案中得到的溶液中溶质均为NaCl，在①中NaCl中的氯离子均来自于100 mL的稀盐酸，在②中NaCl中的钠离子均来自于100 mL的NaOH溶液，因此NaCl的物质的量均为0.3 mol，体积相同，因此O点时两方案所得溶液浓度相同，C正确；根据分析知，a、b曲线表示的反应中无氧化还原反应，D错误。
9．C 实验1在过量的硫酸铝溶液中加入碳酸钠溶液，过滤、洗涤，得到白色沉淀a，加入稀硫酸，沉淀溶解，没有气泡，说明沉淀a为Al(OH)3，A正确；实验2在过量的碳酸钠溶液中加入硫酸铝溶液，过滤、洗涤，得到白色沉淀b，加入稀硫酸，沉淀溶解，并有少量气泡，该气体为二氧化碳，说明沉淀b中含有CO，B正确；沉淀a、b上均附着硫酸根离子，都可通过检验硫酸根离子来检验沉淀是否洗涤干净，即取最后一次洗涤液加入盐酸酸化的BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成，C错误；实验1、2中，加入试剂的顺序不同，溶液的pH不同，生成的沉淀不同，说明白色沉淀的成分可能与溶液的pH有关，D正确。
10．D 制备氮化镁需要在加热条件下让纯净的氮气与镁反应，因此要让生成的氮气充满整个装置，故实验时先点燃B处酒精灯，一段时间后，再点燃C处酒精灯，A错误；因为氮化镁遇水剧烈反应，干燥管A的作用是防止空气中的水蒸气进入硬质玻璃管，B错误；氮化镁与水反应生成的气体为氨气，能使紫色石蕊试液变蓝，C错误；蒸馏烧瓶中氯化铵和亚硝酸钠发生氧化还原反应生成氮气，化学方程式为NH4Cl＋NaNO2NaCl＋N2↑＋2H2O，D正确。
11．(1)NaOH ④ (2)Fe2O3 颜料 (3)54
(4)CaO和CO2
(5)CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
解析：(1)铝土矿(主要成分含氧化铝、氧化铁)加入氢氧化钠，氧化铁不和碱反应，氧化铝可与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水；电解氧化铝需要破坏离子键，需要吸收大量的能量；(2)根据以上分析可知沉淀B为氧化铁，三氧化二铁为红棕色，可以做颜料；(3)电解氧化铝的方程式为：2Al2O34Al＋3O2↑，设得到铝的质量为x，
解得x＝54 g；(4)煅烧碳酸钙得到CaO和CO2，能循环利用；(5)偏铝酸钠溶液通入过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，离子方程式：CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。专练14 铁、铜及其化合物
1．[2023·石家庄质量检测]中国古代涉及的“铜”文化丰富多彩。下列说法错误的是( )
A．“石胆化铁为铜”中涉及金属键的断裂
B．铸造铜钱用的材料黄铜是单质铜
C．诗句“庐山山南刷铜绿”中的“铜绿”借指的是Cu2(OH)2CO3的颜色
D．“青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁稳定
2．[2023·全国乙卷]一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是( )
A 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀 6FeSO4＋O2＋2H2O===2Fe2(SO4)3＋2Fe(OH)2↓
B 硫化钠溶液出现浑浊颜色变深 Na2S＋2O2===Na2SO4
C 溴水颜色逐渐褪去 4Br2＋4H2O===HBrO4＋7HBr
D 胆矾表面出现白色粉末 CuSO4·5H2O===CuSO4＋5H2O
3.部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A．a可与e反应生成b
B．b既可被氧化，也可被还原
C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
4．下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是( )
A．铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂
B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料
C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
D.聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水
5．[2023·山东淄博调研]硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是( )
A．碱式硫酸铁水解能产生Fe（OH）3胶体，可用作净水剂
B．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行
C．可用KSCN溶液检验（NH4）2Fe（SO4）2是否被氧化
D．常温下，（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O在水中的溶解度比FeSO4的大
6．[2023·黑龙江嫩江高中月考]铁是目前使用量最大的金属，下列有关铁及其化合物的说法正确的是（ ）
A．铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族，是一种重要的过渡元素
B．四氧化三铁是氧化铁和氧化亚铁组成的混合物
C．14 g铁粉和7 g硫粉混合后在高温下充分反应能生成21 g硫化亚铁
D．纯铁的抗腐蚀性较强，而生铁比较容易被腐蚀
7．[2023·陕西宝鸡陈仓区质检]青铜是我国较早使用的金属材料，下列与铜有关的说法正确的是（ ）
A．青铜的主要成分为铜、锌合金，博物馆中贵重青铜器常放在银质托盘上
B．铜的氧化物有CuO和Cu2O，它们在稀硫酸中反应原理相同
C．《本草纲目》中载有一药物，名“铜青”，铜青是铜器上的绿色物质，则铜青就是青铜
D．《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”，是古代湿法炼铜的方法，胆矾可作为湿法炼铜的原料
8．[2023·天津滨海新区月考]下列有关实验的叙述正确的是（ ）
A．用图甲装置将氯化铁溶液直接蒸干得到氯化铁固体
B．利用图乙装置可制备Fe（OH）2
C．图丙微热稀HNO3片刻，溶液中有气泡产生，广口瓶内始终保持无色
D．利用图丁可收集氯化氢并进行尾气吸收
9．[2023·经典习题选萃]下列说法正确的是（ ）
①FeO投入稀H2SO4和稀HNO3中均得到浅绿色溶液；
②向红砖粉末中加入盐酸，充分振荡反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈红色，但不一定说明红砖中含有氧化铁；
③Fe2O3FeCl3（aq）无水FeCl3；
④制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可得到白色的氢氧化亚铁；
⑤向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 ml 1 mol·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中不含有Fe3＋。若用过量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，固体减少的质量为2.4 g；
⑥磁性氧化铁溶于稀硝酸的离子方程式为
3Fe2＋＋NO＋4H＋===2Fe3＋＋NO↑＋3H2O；
⑦Fe（OH）3与HI溶液反应的离子方程式为
Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O；
⑧Fe2O3不可与水反应得到Fe（OH）3，但能通过化合反应制取Fe（OH）3；
⑨赤铁矿的主要成分是Fe3O4，Fe3O4为红棕色晶体；
⑩如图所示装置能较长时间观察到Fe（OH）2白色沉淀。
A．①④⑦ B．⑤⑧
C．②③⑩ D．⑤⑥⑨
10．向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L，固体物质完全反应，生成NO和Cu（NO3）2，在所得溶液中加入1.0 mol·L－1的NaOH溶液1.0 L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2 g，下列有关说法不正确的是（ ）
A．Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶1
B．硝酸的物质的量浓度为2.4 mol·L－1
C．产生的NO在标准状况下的体积为6.72 L
D．Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2 mol
11．[情境创新]从废水中回收硫酸亚铁固体和铜的流程如下：
下列说法正确的是（ ）
A．金属X为Zn
B．溶液Y为稀盐酸
C．硫酸亚铁可用作食品的抗氧化剂
D．无水硫酸铜常用于检验水或作干燥剂
12．[2023·长春实验中学高三开学考试]向18.4 g铁和铜组成的合金中加入过量的硝酸溶液，合金完全溶解，同时生成NO2、NO混合气体，再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，生成30.3 g沉淀。另取等质量的合金，使其与一定量的氯气恰好完全反应，则氯气的体积在标准状况下为（ ）
A．4.48 L B．6.72 L
C．7.84 L D．无法计算
13．[2023·陕西汉中一模]由下列实验操作和现象得出的结论不正确的是（ ）
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向Co2O3中滴加浓盐酸 产生黄绿色气体 氧化性：Co2O3>Cl2
B 白铁皮（镀锌铁）出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中，一段时间后滴加几滴K3[Fe（CN）6]溶液 无明显现象 锌对铁依然具有保护作用
C 将铁片投入浓硫酸中 无明显变化 常温下铁不与浓硫酸反应
D 将10 mL 2 mol·L－1的KI溶液与1 mL 1 mol·L－1的FeCl3溶液混合，充分反应后滴加KSCN溶液 溶液颜色变红 KI与FeCl3的反应具有可逆性
专练14 铁、铜及其化合物
1．B 该反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，Fe中的金属键断裂，A项正确；黄铜是铜锌合金，B项错误；碱式碳酸铜俗称铜绿，C项正确；铜的性质比铁稳定，较易以单质的形式存在，是青铜器时期早于铁器时期的原因之一，D项正确。
2．D 溶液呈棕黄色是因为有Fe3＋，有浑浊是产生了Fe(OH)3，因为硫酸亚铁久置后易被氧气氧化，化学方程式为：12FeSO4＋3O2＋6H2O===4Fe2(SO4)3＋4Fe(OH)3↓，A错误；硫化钠在空气中易被氧气氧化为淡黄色固体硫单质，使颜色加深，化学方程式为：2Na2S＋O2＋2H2O===4NaOH＋2S↓，B错误；溴水中存在平衡Br2＋H2O HBrO＋HBr，HBrO见光易分解，促使该平衡正向移动，从而使溴水褪色，C错误；胆矾为CuSO4·5H2O，颜色为蓝色，如果表面失去结晶水，则变为白色的CuSO4，化学方程式为：CuSO4·5H2O===CuSO4＋5H2O，方程式正确，D正确；故选D。
3．C 由题图可知，a为Fe，b中含有Fe2＋，c为Fe(OH)2，d为Fe(OH)3，e中含有Fe3＋。Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，a可与e反应生成b，A推断合理；Fe2＋既可以被氧化为Fe3＋，也可以被还原为Fe，B推断合理；可将饱和的Fe3＋溶液加入沸水中制得Fe(OH)3胶体，而不是浓碱液中，C推断不合理；可存在Fe2＋Fe(OH)2Fe(OH)3Fe3＋Fe2＋的循环转化关系，D推断合理。
4．B 纳米Fe3O4具有磁性，因此可用作铁磁性材料，B错误。
5．D 碱式硫酸铁能发生水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有较强的吸附性，可用作净水剂，A项正确；NH4HCO3不稳定，受热易分解，所以为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行，B项正确；KSCN溶液遇Fe2＋无明显现象，(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化，其中的Fe2＋变成Fe3＋，KSCN溶液遇Fe3＋变红，C项正确；FeSO4与(NH4)2SO4溶液反应冷却时有(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O析出，说明(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O在水中的溶解度比FeSO4的小，D项错误。
6．D 铁位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族，A错误；四氧化三铁是纯净物，B错误；14 g铁的物质的量为＝0.25 mol，7 g硫粉的物质的量为 mol<0.25 mol，二者反应的化学方程式为Fe＋SFeS，铁粉过量，生成硫化亚铁的质量小于21 g，C错误；纯铁中无其他元素，只能发生化学腐蚀，而生铁中含碳，能构成原电池，发生电化学腐蚀，故生铁比纯铁抗腐蚀性差，D正确。
7．D 青铜的主要成分为铜、锡合金，将青铜器放在银质托盘上，青铜器容易生成铜绿，A错误；Cu2O在稀硫酸中发生歧化反应：Cu2O＋H2SO4===Cu＋CuSO4＋H2O，化合价发生变化，CuO在稀硫酸中发生复分解反应，化合价无变化，故原理不同，B错误；铜青是碱式碳酸铜，和青铜不是一种物质，C错误；湿法炼铜利用单质铁在铜盐溶液中置换出铜，故胆矾可用作原料，D正确。
8．B FeCl3溶液中，Fe3＋会发生水解反应：FeCl3＋3H2O Fe(OH)3＋3HCl，加热蒸发，HCl挥发，使平衡不断向右移动，加热还会使Fe(OH)3分解生成Fe2O3，无法得到氯化铁固体，要得到氯化铁固体需要在干燥的氯化氢气流中加热蒸发，A项错误；稀硫酸与铁粉反应生成氢气，可排出装置中的氧气，盛有NaOH溶液的胶头滴管伸入FeSO4溶液中可隔绝空气，制得的Fe(OH)2可以较长时间稳定存在，B项正确；稀硝酸与Cu反应生成NO，无色的NO进入广口瓶中，被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2，C项错误；氯化氢的密度比空气的大，应该用向上排空气法收集，导管应长进短出，D项错误。
9．B ①FeO可以被稀HNO3氧化生成Fe3＋，溶液的颜色由浅绿色转变成棕黄色，故①错误；②样品中加入盐酸后，取上层清液，然后加入KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中含有Fe3＋，即红砖中含有氧化铁，故②错误；③由FeCl3溶液得到无水FeCl3，需要在干燥的氯化氢气流中加热，防止Fe3＋水解，若直接蒸发最终生成Fe2O3，故③错误；④氢氧化亚铁容易被空气中的氧气氧化成氢氧化铁，白色沉淀最终转变为红褐色沉淀，故④错误；⑤向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入盐酸发生的反应为：Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2，用过量的CO在高温下还原相同质量的混合物，固体减少的质量应是混合物中氧元素的质量，根据反应方程式，混合物中氧元素全部与盐酸中的氢元素结合转化成水，混合物中氧的质量为×16 g·mol－1＝2.4 g，即固体减少的质量为2.4 g，故⑤正确；⑥磁性氧化铁是Fe3O4，属于氧化物，书写离子反应方程式时，不能拆写成离子形式，故⑥错误；⑦Fe3＋氧化性强于I2，因此Fe3＋会把I－氧化成I2，故⑦错误；⑧Fe2O3是难溶于水的氧化物，不与水反应生成Fe(OH)3，但可以通过化合反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3制取Fe(OH)3，故⑧正确；⑨赤铁矿的主要成分是Fe2O3，Fe3O4的颜色为黑色，故⑨错误；⑩Fe(OH)2溶液被氧气氧化成Fe(OH)3，此装置没有做防止氧气进入装置的防护，因此此装置不能长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，故⑩错误，故正确序号为⑤⑧。综上所述，本题正确答案为B。
10．C 在所得溶液中加入NaOH溶液后，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，溶液中溶质为NaNO3，n(NaNO3)＝n(NaOH)＝1.0 mol·L－1×1.0 L＝1 mol，沉淀为Cu(OH)2，质量为39.2 g，物质的量为＝0.4 mol，根据铜元素守恒有n(Cu)＋2n(Cu2O)＝n[Cu(OH)2]，所以反应后的溶液中n[Cu(NO3)2]＝n[Cu(OH)2]＝0.4 mol。
设Cu和Cu2O的物质的量分别为x mol、y mol，根据二者质量有64x＋144y＝27.2，根据铜元素守恒有x＋2y＝0.4，联立方程解得x＝0.2，y＝0.1，由上述分析可知，n(Cu)∶n(Cu2O)＝0.2 mol∶0.1 mol＝2∶1，故A正确；根据N元素守恒可知n(HNO3)＝n(NO)＋n(NaNO3)＝0.2 mol＋1.0 mol·L－1×1.0 L＝1.2 mol，所以原硝酸溶液的浓度为：＝2.4 mol·L－1，B正确；根据电子转移守恒可知：3n(NO)＝2n(Cu)＋2n(Cu2O)，所以3n(NO)＝2×0.2 mol＋2×0.1 mol，解得n(NO)＝0.2 mol，所以标准状况下NO的体积为0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L，C错误；反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠与硝酸铜和剩余的硝酸反应，最后为硝酸钠溶液，根据氮元素守恒可知反应后溶液中剩余的n(HNO3)＋2n[Cu(NO3)2]＝n(NaNO3)，所以剩余的n(HNO3)＝n(NaNO3)－2n[Cu(NO3)2]＝1 mol－2×0.4 mol＝0.2 mol，故D正确。
11．C 金属X可置换出铜，为了不引入新的杂质，故X为铁粉，A项错误；不纯的铜中含有过量的铁粉，要除去铁粉，并得到FeSO4，则Y为稀硫酸，B项错误；硫酸亚铁具有还原性，可用作食品的抗氧化剂，C项正确；无水硫酸铜常用于检验水，但不作干燥剂，D项错误。
12．C 向18.4 g铁和铜组成的合金中加入过量的硝酸溶液，合金完全溶解，再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，生成30.3 g沉淀，则消耗OH－的质量为30.3 g－18.4 g＝11.9 g，其物质的量为＝0.7 mol，稀硝酸与铁和铜反应转移电子的物质的量与消耗OH－的物质的量相等，即为0.7 mol。氯气与等质量合金反应生成FeCl3、CuCl2，转移的电子数也为0.7 mol，1 mol Cl2～2e－，则反应消耗氯气的物质的量为＝0.35 mol，标准状况下的体积为0.35 mol×22.4 L·mol－1＝7.84 L，故选C项。
13．C Co2O3和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气，Co元素的化合价降低，Co2O3作氧化剂，Cl2是氧化产物，由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，氧化性：Co2O3>Cl2，A正确；白铁皮(镀锌铁)出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中，构成原电池，Zn比Fe更活泼，Zn为负极，发生氧化反应，Fe为正极被保护，B正确；常温下铁遇浓硫酸发生钝化，生成致密的氧化膜阻止反应的进一步发生，不是不反应，C错误；KI过量，由充分反应后现象可知溶液中还存在铁离子，则KI与FeCl3的反应具有可逆性，D正确。专练15 金属及其化合物的制备流程
1．[2022·全国甲卷]硫酸锌（ZnSO4）是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备，菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：
本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表：
离子 Fe3＋ Zn2＋ Cu2＋ Fe2＋ Mg2＋
Ksp 4.0×10－38 6.7×10－17 2.2×10－20 8.0×10－16 1.8×10－11
回答下列问题：
（1）菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为 。
（2）为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有 、 。
（3）加入物质X调溶液pH＝5，最适宜使用的X是 （填标号）。
A．NH3·H2O B．Ca（OH）2 C．NaOH
滤渣①的主要成分是 、 、
。
（4）向80～90℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤，滤渣②中有MnO2，该步反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）滤液②中加入锌粉的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（6）滤渣④与浓H2SO4反应可以释放HF并循环利用，同时得到的副产物是 、 。
2．[2023·全国甲卷]BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料，采用下列路线可制备粉状BaTiO3。
回答下列问题：
（1）“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是 。
（2）“焙烧”后固体产物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”时主要反应的离子方程式为 。
（3）“酸化”步骤应选用的酸是 （填标号）。
a.稀硫酸 b．浓硫酸 c．盐酸 d．磷酸
（4）如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？ ，其原因是 。
（5）“沉淀”步骤中生成BaTiO（C2O4）2的化学方程式为 。
（6）“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的nCO2∶nCO＝ 。
3．[2023·辽宁卷]某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含（Ni2＋、Co2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋和Mn2＋）。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知：
物质 Fe（OH）3 Co（OH）2 Ni（OH）2 Mg（OH）2
Ksp 10－37.4 10－14.7 10－14.7 10－10.8
回答下列问题：
（1）用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为 （答出一条即可）。
（2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸（H2SO5），1 mol H2SO5中过氧键的数目为 。
（3）“氧化”中，用石灰乳调节pH＝4，Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，该反应的离子方程式为 （H2SO5的电离第一步完全，第二步微弱）；滤渣的成分为MnO2、 （填化学式）。
（4）“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn（Ⅱ）氧化率与时间的关系如下。SO2体积分数为 时，Mn（Ⅱ）氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，Mn（Ⅱ）氧化速率减小的原因是 。
（5）“沉钴镍”中得到的Co（Ⅱ）在空气中可被氧化成CoO（OH），该反应的化学方程式为 。
（6）“沉镁”中为使Mg2＋沉淀完全（25 ℃），需控制pH不低于 （精确至0.1）。
4．[2023·全国乙卷]LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备LiMn2O4的流程如下：
已知：Ksp[Fe（OH）3]＝2.8×10－39，
Ksp[Al（OH）3]＝1.3×10－33，Ksp[Ni（OH）2]＝5.5×10－16。
回答下列问题：
（1）硫酸溶矿主要反应的化学方程式为 。为提高溶矿速率，可采取的措施 （举1例）。
（2）加入少量MnO2的作用是 。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）溶矿反应完成后，反应器中溶液pH＝4，此时c（Fe3＋）＝ mol·L－1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是 。
（4）加入少量BaS溶液除去Ni2＋，生成的沉淀有 。
（5）在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为 。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应不断 。电解废液可在反应器中循环利用。
（6）煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是 。
5．[2023·新课标卷]铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：
已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O存在，在碱性介质中以CrO存在。
回答下列问题：
（1）煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为 （填化学式）。
（2）水浸渣中主要有SiO2和 。
（3）“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是 。
（4）“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，该步需要控制溶液的pH≈9以达到最好的除杂效果，若pH<9时，会导致 ；pH>9时，会导致 。
（5）“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1时，溶解为VO或VO3＋；在碱性条件下，溶解为VO或VO，上述性质说明V2O5具有 （填标号）。
A.酸性 B．碱性 C．两性
（6）“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠（Na2S2O5）溶液，反应的离子方程式为 。
专练15 金属及其化合物的制备流程
1．(1)ZnCO3ZnO＋CO2↑
(2)升高温度、不断搅拌、充分粉碎、适当提高硫酸浓度等(任选两个，答案合理即可)
(3)B SiO2 Fe(OH)3 CaSO4
(4)MnO＋3Fe2＋＋7H2O===MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋
(5)除去铜离子
(6)硫酸钙 硫酸镁
解析：(1)根据产物有氧化锌，参照碳酸钙的高温分解可写出化学方程式。(2)为了提高浸取效果，工业上一般需要加快反应速率，可以从浓度、温度、接触面积等角度考虑。(3)调pH要考虑不能引入不易除去的杂质离子，如Na＋和NH后期不易除去；加入氢氧化钙，Ca2＋后期可以被F－除去，同时与硫酸根结合生成微溶的硫酸钙。在确定滤渣①成分时，利用Ksp与Q的大小关系，可知沉淀出Fe(OH)3。(4)根据题意可知，反应中MnO转化为MnO2，说明另一反应物具有还原性，只能是Fe2＋；pH＝5时，产物为Fe(OH)3。(5)加入锌粉的目的是除去铜离子。(6)滤渣④为CaF2、MgF2，可与浓H2SO4分别发生反应：CaF2＋H2SO4(浓)CaSO4＋2HF↑、MgF2＋H2SO4(浓)MgSO4＋2HF↑，得到的副产物为硫酸钙和硫酸镁。
2．(1)作还原剂，将BaSO4还原
(2)S2－＋Ca2＋===CaS↓
(3)c
(4)不可行 CaS也会与盐酸反应生成可溶于水的CaCl2和有毒的H2S气体，导致BaCl2溶液中混有杂质，最终所得产品的纯度降低
(5)BaCl2＋TiCl4＋H2O＋2(NH4)2C2O4===BaTiO(C2O4)2↓＋4NH4Cl＋2HCl
(6)1∶1
解析：由流程和题中信息可知，BaSO4与过量的碳粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到CO、BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS；烧渣经水浸取后过滤，滤渣中碳粉和CaS，滤液中有BaCl2和BaS；滤液经酸化后浓缩结晶得到BaCl2晶体；BaCl2晶体溶于水后，加入TiCl4和(NH4)2C2O4将钡离子充分沉淀得到BaTiO(C2O4)2；BaTiO(C2O4)2经热分解得到BaTiO3。
(1)“焙烧”步骤中，BaSO4与过量的碳粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到CO、BaCl2、BaS和CaS，BaSO4被还原为BaS，因此，碳粉的主要作用是作还原剂，将BaSO4还原。
(3)“酸化”步骤是为了将BaS转化为易溶的钡盐，为了不引入杂质，应选用的酸是盐酸，选c。
(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取是不可行的，其原因是CaS也会与盐酸反应生成可溶于水的CaCl2和有毒的H2S气体，导致BaCl2溶液中混有杂质，最终所得产品的纯度降低。
(5)“沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O4)2的化学方程式为：BaCl2＋TiCl4＋H2O＋2(NH4)2C2O4===BaTiO(C2O4)2↓＋4NH4Cl＋2HCl。
(6)“热分解”生成粉状钛酸钡，该反应的化学方程式为，BaTiO(C2O4)2BaTiO3＋2CO2↑＋2CO↑，因此，产生的n∶nCO＝1∶1。
3．(1)适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积
(2)NA
(3)H2O＋Mn2＋＋HSO===MnO2＋SO＋3H＋
Fe(OH)3
(4)9.0% SO2有还原性，过多将会降低H2SO5的浓度，降低Mn(Ⅱ)氧化速率
(5)4Co(OH)2＋O2===4CoO(OH)＋2H2O
(6)11.1
解析：在“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5)，用石灰乳调节pH＝4，Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，发生反应H2O＋Mn2＋＋HSO===MnO2＋SO＋3H＋，Fe3＋水解同时生成氢氧化铁，“沉钴镍”过程中，Co2＋变为Co(OH)2，在空气中可被氧化成CoO(OH)。
(1)用硫酸浸取镍钴矿时，为提高浸取速率可适当增大硫酸浓度、升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积。
(2)(H2SO5)的结构简式为，所以1 mol H2SO5中过氧键的数目为NA。
(3)用石灰乳调节pH＝4，Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，该反应的离子方程式为：H2O＋Mn2＋＋HSO===MnO2＋SO＋3H＋；氢氧化铁的Ksp＝10－37.4，当铁离子完全沉淀时，溶液中c(Fe3＋)＝10－5 mol·L－1，Ksp＝c3(OH－)×c(Fe3＋)＝c3(OH－)×10－5＝10－37.4，c(OH－)＝10－10.8 mol·L－1，根据Kw＝10－14，pH＝3.2，此时溶液的pH＝4，则铁离子完全水解，生成氢氧化铁沉淀，故滤渣还有氢氧化铁；
(4)根据图示可知SO2的体积分数为0.9%时，Mn(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，由于SO2有还原性，过多将会降低H2SO5的浓度，降低Mn(Ⅱ)氧化速率；
(5)“沉钴镍”中得到的Co(OH)2，在空气中可被氧化成CoO(OH)，该反应的化学方程式为：4Co(OH)2＋O2===4CoO(OH)＋2H2O；
(6)氢氧化镁的Ksp＝10－10.8, 当镁离子完全沉淀时，c(Mg2＋)＝10－5 mol·L－1，根据Ksp可计算c(OH－)＝10－2.9 mol·L－1，根据Kw＝10－14，c(H＋)＝10－11.1 mol·L－1，所以溶液的pH＝11.1。
4．(1)MnCO3＋H2SO4===MnSO4＋H2O＋CO2↑ 粉碎菱锰矿
(2)将Fe2＋氧化为Fe3＋ Fe3＋可以催化H2O2分解
(3)2.8×10－9 Al3＋
(4)BaSO4、NiS
(5)Mn2＋＋2H2OH2↑＋MnO2↓＋2H＋ 加水
(6)2Li2CO3＋8MnO24LiMn2O4＋2CO2↑＋O2↑
解析：根据题给的流程，将菱锰矿置于反应器中，加入硫酸和MnO2，可将固体溶解为离子，将杂质中的Fe、Ni、Al等元素物质也转化为其离子形式，同时，加入的MnO2可以将溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋；随后将溶液pH调至约等于7，此时，根据已知条件给出的三种氢氧化物的溶度积可知，可以将溶液中的Al3＋沉淀出来；随后加入BaS，可以将溶液中的Ni2＋沉淀，得到相应的滤渣；后溶液中含有大量的Mn2＋，将此溶液置于电解槽中电解，得到MnO2，将MnO2与碳酸锂共同煅烧得到最终产物LiMn2O4。
(1)菱锰矿中主要含有MnCO3，加入硫酸后可以与其反应，硫酸溶矿主要反应的化学方程式为：MnCO3＋H2SO4===MnSO4＋H2O＋CO2↑；为提高溶矿速率，可以将菱锰矿粉碎。
(2)根据分析，加入MnO2的作用是将酸溶后溶液中含有的Fe2＋氧化为Fe3＋，但不宜使用H2O2氧化Fe2＋，因为Mn2＋和氧化后生成的Fe3＋可以催化H2O2分解，原料利用率低。
(3)溶矿完成以后，反应器中溶液pH＝4，此时溶液中c(OH－)＝1.0×10－10 mol·L－1，此时体系中含有的c(Fe3＋)＝＝2.8×10－9 mol·L－1，这时，溶液中的c(Fe3＋)小于1.0×10－5，认为Fe3＋已经沉淀完全；用石灰乳调节至pH≈7，这时溶液中c(OH－)＝1.0×10－7 mol·L－1，溶液中c(Al3＋)＝1.3×10－12 mol·L－1，c(Ni2＋)＝5.5×10－2mol·L－1，c(Al3＋)小于1.0×10－5，Al3＋沉淀完全，这一阶段除去的金属离子是Al3＋。
(4)加入少量BaS溶液除去Ni2＋，此时溶液中发生反应的离子方程式为BaS＋Ni2＋＋SO===BaSO4↓＋NiS↓，生成的沉淀有BaSO4、NiS。
(5)在电解槽中，Mn2＋发生反应生成MnO2，反应的离子方程式为Mn2＋＋2H2OH2↑＋MnO2↓＋2H＋；电解时电解液中消耗水、生成H2SO4，为保持电解液成分稳定，应不断补充水。
(6)煅烧窑中MnO2与Li2CO3发生反应生成LiMn2O4，反应的化学方程式为2Li2CO3＋8MnO24LiMn2O4＋2CO2↑＋O2↑。
5．(1)Na2CrO4
(2)Fe2O3
(3)Al(OH)3
(4)不能形成MgNH4PO4沉淀 不能形成MgSiO3沉淀
(5)C
(6)2Cr2O＋3S2O＋10H＋===4Cr3＋＋6SO＋5H2O
解析：由题给流程可知，铬钒渣在氢氧化钠和空气中煅烧，将钒、铬、铁、铝、硅、磷等元素转化为相应的最高价含氧酸盐。煅烧渣加入水浸取、过滤得到含有二氧化硅、氧化铁的滤渣和滤液；向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH，将AlO转化为Al(OH)3沉淀，过滤得到Al(OH)3滤渣和滤液；向滤液中加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和MgNH4PO4沉淀，过滤得到含有MgSiO3、MgNH4PO4的滤渣和滤液；向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将钒元素转化为五氧化二钒，过滤得到五氧化二钒和滤液；向滤液中加入焦亚硫酸钠溶液将铬元素转化为三价铬离子，调节溶液pH将铬元素转化为氢氧化铬沉淀，过滤得到氢氧化铬。
(4)由分析可知，加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液的目的是将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和MgNH4PO4沉淀，若溶液pH<9时，会导致磷元素不能形成MgNH4PO4沉淀，若溶液pH>9时，会导致镁离子生成氢氧化镁沉淀，不能形成MgSiO3沉淀，导致产品中混有杂质；(5)由题给信息可知，五氧化二钒是能与酸溶液反应生成盐和水，也能与碱溶液反应生成盐和水的两性氧化物，故选C；(6)由题意可知，还原步骤中加入焦亚硫酸钠溶液的目的是将铬元素转化为铬离子，反应的离子方程式为2Cr2O＋3S2O＋10H＋===4Cr3＋＋6SO＋5H2O。专练16 碳、硅与新型无机非金属材料
1．[2022·广东卷]广东一直是我国对外交流的重要窗口，馆藏文物是其历史见证。下列文物主要由硅酸盐制成的是（ ）
文物
选项 A.南宋鎏金饰品 B.蒜头纹银盒
文物
选项 C.广彩瓷咖啡杯 D.铜镀金钟座
2.[2022·河北卷]定窑是宋代五大名窑之一，其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是（ ）
A．传统陶瓷是典型的绝缘材料
B．陶瓷主要成分为SiO2和MgO
C．陶瓷烧制的过程为物理变化
D．白瓷的白色是因铁含量较高
3．[2022·辽宁卷]北京冬奥会备受世界瞩目。下列说法错误的是（ ）
A．冰壶主材料花岗岩属于无机非金属材料
B．火炬“飞扬”使用的碳纤维属于有机高分子材料
C.冬奥会“同心”金属奖牌属于合金材料
D．短道速滑服使用的超高分子量聚乙烯属于有机高分子材料
4．[2023·湖北卷]工业制备高纯硅的主要过程如下：
石英砂粗硅SiHCl3高纯硅
下列说法错误的是（ ）
A．制备粗硅的反应方程式为
SiO2＋2CSi＋2CO↑
B．1 mol Si含Si—Si键的数目约为4×6.02×1023
C．原料气HCl和H2应充分去除水和氧气
D．生成SiHCl3的反应为熵减过程
5．[2023·辽宁大连测试]《厉害了，我的国》展示了中国在航空、深海、交通、互联网等方面取得的举世瞩目的成就，它们与化学有着密切联系。下列说法正确的是（ ）
A．“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
B．港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐，依据的是外加电流的阴极保护法
C．我国提出网络强国战略，光缆线路总长超过三千万公里，光缆的主要成分是晶体硅
D．化学材料在北京大兴机场的建设中发挥了巨大作用，其中高强度耐腐蚀钢筋属于无机材料
6．[2023·云南昆明摸底]在海洋碳循环中，通过如图所示的途径固定碳。下列说法错误的是（ ）
A．该循环过程中未涉及氧化还原反应
B．光合作用能将太阳能转化为化学能
C．钙化作用涉及的离子方程式之一为Ca2＋＋2HCO===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O
D．吸收作用中产生HCO的途径为CO2＋H2O H2CO3，H2CO3 HCO＋H＋
7．[2023·天津五校期中]神舟十二号飞船的控制计算机、数据管理计算机完全使用国产CPU芯片，制作芯片刻蚀液为硝酸与氢氟酸的混合溶液，其工艺涉及的反应为Si＋HNO3＋6HF===H2SiF6＋HNO2＋H2↑＋H2O，下列说法正确的是（ ）
A．H2SiF6中Si元素的化合价为＋6价
B．该反应中，HNO3仅作氧化剂
C．该反应中，生成标准状况下2.24 L H2时，转移电子的物质的量为0.2 mol
D．芯片刻蚀液可用硫酸代替
8．[2023·辽宁沈阳期中]由下列实验事实得出碳元素与硅元素的非金属性强弱比较的结论正确的是（ ）
A．SiO2能与HF反应，CO2不能与HF反应，可知碳的非金属性强于硅
B．由反应Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑可知，硅的非金属性强于碳
C．CO2通入Na2SiO3溶液产生白色沉淀，由酸性H2CO3>H2SiO3可知，碳的非金属性强于硅
D．由SiO2＋2CSi＋2CO↑可知，碳的非金属性强于硅
9．[2023·河南信阳罗山调研]2020年11月“嫦娥五号”成功着陆月球，展示了以芳纶为主要材料制成的五星红旗。用SiC增强铝基材料钻杆“挖土”，实现了中国首次月球无人采样返回。研究表明月球表面的“土壤”主要含有氧、硅、铝、铁、镁、钙和钠等元素。下列有关说法错误的是（ ）
A．月球表面的“土壤”中所含金属元素镁和铝的单质均可以通过电解其熔融氯化物进行冶炼
B．空间实验室的硅电池板可以将光能直接转化为电能
C．“嫦娥五号”望远镜的某些部件由SiC制成，硬度高，耐高温
D．“嫦娥五号”使用的碳纤维被誉为“新材料之王”，是一种新型无机非金属材料
10．[2023·广东调研]部分含硅物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是（ ）
A．b在常温常压下一定是固体
B．可将CO2通入e的水溶液中制得d的胶体
C．工业上用木炭作还原剂将c转化为a过程中，产生大量的CO2
D．可存在a→c→d→e的直接转化关系
11．用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系正确的是（ ）
选项 操作及现象 溶液
A 通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失 饱和Na2CO3溶液
B 通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失 Na2SiO3溶液
C 通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊不消失，再加入品红溶液，红色褪去 Ca（ClO）2溶液
D 通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失，再加入足量NaOH溶液，又变浑浊 Ca（OH）2溶液
12.下图中反应①是制备SiH4的一种方法，其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。回答下列问题：
（1）MgCl2·6NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序（H－除外）： ，Mg在元素周期表中的位置： ，Mg（OH）2的电子式： 。
（2）A2B的化学式为 。反应②的必备条件是 。上图中可以循环使用的物质有 。
（3）在一定条件下，由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料 （写化学式）。
（4）为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状Mg（OH）2，使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物，写出该反应的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
专练16 碳、硅与新型无机非金属材料
1．C 鎏金饰品属于金属材料，A项错误；纹银盒的主要成分是银，B项错误；瓷质咖啡杯的主要成分是陶瓷，属于硅酸盐材料，C项正确；铜镀金钟座的主要成分是合金，D项错误。
2．A 传统陶瓷是典型的绝缘材料，常用于高压变压器的开关外包装和器件，A正确；陶瓷的主要成分为硅酸盐，而不是SiO2和MgO，B错误；陶瓷烧制过程发生复杂的化学反应，有新物质生成，属于化学变化，C错误；由于Fe2＋、Fe3＋和铁的氧化物均有颜色，白瓷的白色是因为铁含量较低甚至几乎不含，D错误。
3．B 花岗岩的主要成分是石英、云母、长石等矿物，属于无机非金属材料，A正确；碳纤维指的是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维，属于无机非金属材料，B错误；金属奖牌属于合金材料，C正确；聚乙烯属于有机高分子材料，D正确。
4．B SiO2和C在高温下发生反应生成Si和CO，因此，制备粗硅的反应方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑，A说法正确；在晶体硅中，每个Si与其周围的4个Si形成共价键并形成立体空间网状结构，因此，平均每个Si形成2个共价键， 1 mol Si含Si—Si键的数目约为2×6.02×1023，B说法错误；HCl易与水形成盐酸，在一定的条件下氧气可以将HCl氧化；H2在高温下遇到氧气能发生反应生成水，且其易燃易爆，其与SiHCl3在高温下反应生成硅和HCl，因此，原料气HCl和H2应充分去除水和氧气 ，C说法正确；Si＋3HCl(g)SiHCl3(g)＋H2(g)，该反应是气体分子数减少的反应，因此，生成SiHCl3的反应为熵减过程，D说法正确；综上所述，本题选B。
5．D 高温结构陶瓷种类很多，包括氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷等，它们均不属于硅酸盐，A项错误；港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐，依据的是牺牲阳极的阴极保护法，B项错误；光缆的主要成分是二氧化硅，C项错误；钢筋属于无机材料，D项正确。
6．A 光合作用中，利用太阳能将二氧化碳、水转化为(CH2O)n和O2，发生的是氧化还原反应，A项错误；由图可知，光合作用将太阳能转化为化学能，B项正确；NaHCO3和Na2CO3与CaCl2发生的离子反应分别为Ca2＋＋2HCO===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O、Ca2＋＋CO===CaCO3↓，C项正确；二氧化碳溶于水，发生反应：CO2＋H2O H2CO3，H2CO3 H＋＋HCO，D项正确。
7．B A项，H2SiF6中，H为＋1价，F为－1价，则Si元素的化合价为＋4价，错误；B项，题给反应中N元素的化合价降低，HNO3仅作氧化剂，正确；C项，生成标准状况下2.24 L即0.1 mol H2时，消耗0.1 mol Si，转移电子的物质的量为0.4 mol，错误；D项，芯片的主要成分是硅，与硫酸不反应，所以芯片刻蚀液不可用硫酸代替，错误。
8．C A项，SiO2与HF的反应属于特殊的反应，不是典型的酸、碱、盐与氧化物之间的反应，不能比较碳和硅的非金属性的强弱，错误；B项，高温下SiO2能与Na2CO3固体反应生成Na2SiO3和CO2，不是在常温下或水溶液中进行，不能说明硅酸的酸性强于碳酸，错误；D项，该反应说明C的还原性强于Si，无法比较C、Si的非金属性强弱，非金属性强弱应根据氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性、单质的氧化性等进行比较，错误。
9．A AlCl3是由分子构成的共价化合物，不能通过电解熔融AlCl3制取金属Al，而要通过电解熔融Al2O3方法冶炼Al，A错误；硅电池板是向空间实验室提供电能的装置，可以将光能直接转化为电能，B正确；SiC又称金刚砂，属于无机非金属材料，其硬度高，耐高温，C正确；碳纤维是一种新型无机非金属材料，D正确。
10．B b是卤化硅且硅元素显＋4价，常温常压下，四氟化硅是气态，A错误；硅元素显＋4价的硅酸盐溶液和CO2反应可以生成H2SiO3胶体，B正确；a是Si，c是SiO2，木炭和SiO2反应生成CO和Si，C错误；c是SiO2，d是H2SiO3，SiO2不能与水反应生成H2SiO3，即c不能直接转化为d，D错误。
11．D A项，向饱和Na2CO3溶液中通入CO2生成NaHCO3，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，所以会析出NaHCO3晶体，继续通入CO2至过量，浑浊不消失，错误；B项，向Na2SiO3溶液中通入CO2，会产生硅酸，硅酸是不溶于水的白色胶状沉淀，继续通入CO2至过量，浑浊不消失，错误；C项，向Ca(ClO)2溶液中通入CO2，会生成CaCO3沉淀和HClO，继续通入CO2至过量，CaCO3转化为Ca(HCO3)2，浑浊消失，HClO具有强氧化性，可使品红溶液褪色，错误；D项，向Ca(OH)2溶液中通入CO2会生成CaCO3沉淀，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，CaCO3转化为Ca(HCO3)2，浑浊消失，加入NaOH溶液后，Ca(HCO3)2和NaOH反应会生成CaCO3沉淀，溶液又变浑浊，正确。
12．(1)r(H＋)
(3)SiC (4)2Mg(OH)2＋2SO2＋O2===2MgSO4＋2H2O
解析：(1)MgCl2·6NH3所含元素形成的简单离子为Mg2＋、Cl－、N3－、H＋，这几种离子半径由小到大的顺序为：r(H＋)
(3)在一定条件下，由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料，该耐磨材料一定有Si和C，考虑到课本中介绍了碳化硅的高硬度，所以该物质为SiC。
(4)为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状Mg(OH)2，使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物，二氧化硫是酸性氧化物与氢氧化镁这样的碱应该反应得到盐(亚硫酸镁)，考虑到题目要求写出得到稳定化合物的方程式，所以产物应该为硫酸镁(亚硫酸镁被空气中的氧气氧化得到)，所以反应为：2Mg(OH)2＋2SO2＋O2===2MgSO4＋2H2O。专练17 氯、溴、碘及其化合物
1．[2022·广东卷]实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置（“→”表示气流方向）不能达到实验目的的是（ ）
2．[2023·辽宁卷]某小组进行实验，向10 mL蒸馏水中加入0.4 g I2，充分振荡，溶液呈浅棕色，再加入0.2 g锌粒，溶液颜色加深；最终紫黑色晶体消失，溶液褪色。已知I（aq）为棕色，下列关于颜色变化的解释错误的是（ ）
选项 颜色变化 解释
A 溶液呈浅棕色 I2在水中溶解度较小
B 溶液颜色加深 发生了反应：I2＋I－ I
C 紫黑色晶体消失 I2（aq）的消耗使溶解平衡 I2（s） I2（aq）右移
D 溶液褪色 Zn与有色物质发生了置换反应
3．[2022·北京卷]已知：H2＋Cl22HCl。下列说法不正确的是（ ）
A.H2分子的共价键是s s σ键，Cl2分子的共价键是s p σ键
B.燃烧生成的HCl气体与空气中的水蒸气结合呈雾状
C.停止反应后，用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近集气瓶口产生白烟
D.可通过原电池将H2与Cl2反应的化学能转化为电能
4．下列物质的制备与工业生产实际相符合的是（ ）
A.制漂白粉：NaCl（aq）Cl2（g）漂白粉（s）
B.制纯碱：饱和NaCl（aq）NaHCO3（s）Na2CO3（s）
C.海水提镁：海水Mg（OH）2MgOMg
D.海带提碘：海带含I－滤液I2（aq）I2
5．[2023·北京朝阳期中]在25 ℃时，向水中通入Cl2，得到新制氯水，如图所示。对现象分析不正确的是（ ）
A.新制氯水呈黄绿色，是因为溶解了Cl2
B.新制氯水呈黄绿色，证明Cl2能与H2O反应
C.取出新制氯水，光照一段时间，溶液中c（H＋）增大，漂白性减弱，原因是：Cl2＋H2O HCl＋HClO，2HClO2HCl＋O2↑
D.取出新制氯水，加入饱和NaCl溶液，Cl2的溶解度减小，说明可用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl
6．[2023·福建泉州毕业班质检]实验室利用下图装置模拟盐酸的生产。下列说法错误的是（ ）
A.装置甲的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
B.装置丙中的产物只有CH3Cl和HCl
C.装置戊中分离出盐酸的最佳方法是分液
D.该实验方法缺少多余氯气的处理装置
7．下列有关实验装置进行的相应实验，不能达到实验目的的是（ ）
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢和水蒸气
C.用装置丙可证明Cl2的氧化性强于S
D.用装置丁可以完成“喷泉”实验
8．把浓盐酸分别滴入点滴板上的各种溶液中，现象如下：
实验 现象
①中溶液变蓝
②中溶液产生白色胶状沉淀
③中生成沉淀
④中产生黄绿色气体
下列分析不正确的是（ ）
A．①中溶液变蓝，体现了浓盐酸的氧化性
B．②中产生白色胶状沉淀：2H＋＋SiO===H2SiO3↓
C．③中产生沉淀的原因可用平衡移动原理解释
D．④中产生黄绿色气体：
ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
9．[2023·龙岩联考] 中学常见的某反应化学方程式为X＋Y―→M＋N＋H2O（未配平，反应条件已略去），下列叙述错误的是（ ）
A．若X、Y的物质的量之比为1∶4，且N是黄绿色气体，则该反应的离子方程式为
MnO2＋4H＋＋2Cl－===Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
B．当N为氯碱工业的主要原料，M是造成温室效应的主要气体，则上述反应的离子方程式一定为：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
C．若X是铁，Y是稀硝酸（过量），则X 与Y 反应的离子方程式为
Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
D．若M、N为气体，且都能使澄清石灰水变浑浊，则将此混合气体通入溴水中，橙色褪色，橙色褪色过程的离子方程式为SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－
10．下列实验操作，现象和结论均正确的是（ ）
选项 实验操作 现象 结论
A 用双氧水滴定KI 淀粉溶液 溶液变蓝 达到滴定终点
B 向食用碘盐中加入食醋和KI溶液，再加入CCl4振荡，静置 下层呈紫红色 该食用碘盐中含有KIO3
C 用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2、溴蒸气 试纸变蓝 该气体为溴蒸气
D 最后试管有浅黄色沉淀 有机物中含有溴原子
11.[2023·安徽合肥阶段考]消毒剂在生产生活中有极其重要的作用，开发广谱、高效、低毒的杀菌剂和消毒剂是今后发展的趋势，下列叙述错误的是（ ）
A．等物质的量的四种消毒剂Cl2、ClO2（还原产物均为Cl－）、H2O2、O3（1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O）消毒效率最高的是O3
B．H2O2作氧化剂时产物没有污染性，故H2O2有“绿色氧化剂”的美称
C．漂白剂亚氯酸钠（NaClO2）在酸性条件下转化为亚氯酸，易发生反应：HClO2―→ClO2↑＋H＋＋Cl－＋H2O（未配平）。在该反应中，当有1 mol ClO2生成时，转移的电子数约为6.02×1023
D．“84”消毒液和洁厕剂不能混用，原因是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
12．[2023·四川绵阳月考]漂白粉和漂粉精是常用的消毒清洁用品，有效成分均为Ca（ClO）2，相应的生产流程如下。
下列说法不正确的是（ ）
A．①中阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑
B．②中反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca（OH）2===Ca（ClO）2＋CaCl2＋2H2O
C．上述过程涉及氧化还原反应、化合反应、复分解反应
D．制备漂粉精过程中，Cl2转化为Ca（ClO）2时，Cl原子的利用率为100%
13．[2022·辽宁卷] 镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色；加入CCl4，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是（ ）
A．褪色原因为I2被Fe还原
B．液体分层后，上层呈紫红色
C．镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈
D．溶液恢复棕色的原因为I－被氧化
专练17 氯、溴、碘及其化合物
1．D 实验室制备氯气。A项，除杂装置，先除去HCl，后除去水蒸气，正确；B项，集气装置，氯气密度比空气大，进气管长，出气管短，正确；C项，探究干燥的红布条和湿润的红布条与氯气的反应，正确；D项，尾气吸收应用碱液，错误。
2．D 向10 mL蒸馏水中加入0.4 g I2，充分振荡，溶液呈浅棕色，说明I2的浓度较小，因为I2在水中溶解度较小，A项正确；已知I(aq)为棕色，加入0.2 g锌粒后，Zn与I2反应生成ZnI2，生成的I－与I2发生反应I－＋I2 I，生成I使溶液颜色加深，B项正确；I2在水中存在溶解平衡I2(s) I2(aq)，Zn与I2反应生成的I－与I2(aq)反应生成I，I2(aq)浓度减小，上述溶解平衡向右移动，紫黑色晶体消失，C项正确；最终溶液褪色是Zn与有色物质发生了化合反应，不是置换反应，D项错误；答案选D。
3．A Cl2分子中两个Cl原子的p轨道头碰头重叠，为p p σ键，A项错误；燃烧生成的HCl气体与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴，故瓶口有白雾，B项正确；用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近集气瓶口，NH3与HCl形成NH4Cl固体小颗粒，产生白烟，C项正确；该反应为自发的氧化还原反应，可设计成原电池，将化学能转化为电能，D项正确。
4．B A项，漂白粉用Cl2与石灰乳反应制取，错误；B项，
NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，正确；C项，MgO熔点高，电解时能耗高，不经济，工业上用电解熔融MgCl2的方法制取镁，错误；D项，海带应先灼烧，将海带灰溶于水后过滤，得到含I－的滤液，错误。
5．B 新制氯水呈黄绿色，是因为溶解了氯气，但不能证明Cl2能与H2O反应．B不正确。
6．B B项，甲烷和氯气反应产物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，故B错误。
7．B 在装置乙中，混合气体先经过浓硫酸，水蒸气被除去，再经过饱和NaCl溶液，气体中又混入了水蒸气，无法达到实验目的，故B项错误。
8．A ①HCl遇KI溶液不能发生反应生成I2，A项错误；由于酸性HCl>H2SiO3，所以浓盐酸遇Na2SiO3溶液会发生反应2HCl＋Na2SiO3===H2SiO3↓＋2NaCl，由于硅酸是白色难溶性的物质，所以会产生白色胶状沉淀，B项正确；在饱和NaCl溶液中存在平衡NaCl(s) Na＋(aq)＋Cl－(aq)，HCl溶于饱和NaCl溶液，使溶液中Cl－浓度增大，平衡逆向移动，降低了NaCl的溶解度，因此会析出NaCl固体，即产生白色沉淀，C项正确；HCl溶于NaClO溶液中，会发生反应2HCl＋NaClO===NaCl＋Cl2↑＋H2O，离子方程式是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，因此有黄绿色气体产生，D项正确。
9．B B中N为氯碱工业的主要原料，则N为NaCl，M是造成温室效应的主要气体，M为CO2，应该是碳酸钠或碳酸氢钠与盐酸反应，如果是碳酸氢钠与盐酸反应，离子方程式中应该是碳酸氢根，故B错误。
10．B 用双氧水滴定KI 淀粉溶液，有I2生成，溶液立刻变蓝，无法判定终点，A错误；在酸性环境中，KIO3与KI反应生成I2，B正确； NO2溶于水变为硝酸，硝酸也具有强氧化性，也可使淀粉碘化钾试纸变蓝，C错误；加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱，D错误。
11．A 1 mol氯气生成Cl－时转移2 mol电子，1 mol ClO2生成Cl－时转移5 mol电子，1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O转移2 mol电子，1 mol双氧水生成水时转移2 mol电子，所以消毒效率最高的是ClO2，A项错误；过氧化氢作氧化剂时，还原产物为水，对环境没有污染，B项正确；该反应中，当有1 mol ClO2生成时转移的电子个数约为1 mol×[(＋4)－(＋3)]×6.02×1023 mol－1＝6.02×1023，C项正确；ClO－与浓盐酸中的Cl－在酸性条件下会发生归中反应生成有毒的Cl2，D项正确。
12．D 电解饱和食盐水过程中，Cl－在阳极失去电子生成Cl2，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，A正确；反应②为氯气和氢氧化钙的反应，反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O，B正确；题述过程中反应①②③为氧化还原反应，反应④为化合反应，反应⑤为复分解反应，C正确；制备漂粉精过程中，Cl2与湿润的Na2CO3反应生成Cl2O的同时有NaCl生成，Cl原子没有全部进入Ca(ClO)2中，原子利用率达不到100%，D错误。
13．D Zn比Fe活泼，更容易失去电子，还原性更强，先与I2发生氧化还原反应，故溶液褪色原因为I2被Zn还原，A项错误；液体分层后，I2在CCl4层，CCl4的密度比水大，则下层呈紫红色，B项错误；若镀层金属活泼性大于Fe，则Fe不易生锈，反之，若Fe活泼性大于镀层金属，则Fe更易生锈，由于活泼性：Zn>Fe>Sn，则镀锡铁钉更易生锈，C项错误；漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2，其具有强氧化性，可将I－氧化，D项正确。专练18 硫及其化合物
1.
[2022·广东卷]若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图（a～d均为浸有相应试液的棉花）所示的探究实验，下列分析正确的是（ ）
A．Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性
B．a处变红，说明SO2是酸性氧化物
C．b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性
D．试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成
2.
室温下，1体积的水能溶解约40体积的SO2。用试管收集SO2后进行如下实验。对实验现象的分析正确的是（ ）
A．试管内液面上升，证明SO2与H2O发生了反应
B．试管中剩余少量气体，是因为SO2的溶解已达饱和
C．取出试管中溶液，立即加入紫色石蕊试液，溶液显红色，原因是：SO2＋H2O H2SO3，H2SO3 H＋＋HSO，HSO H＋＋SO
D．取出试管中溶液，在空气中放置一段时间后pH下降，是由于SO2挥发
3．[2022·江苏卷]实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是（ ）
A．用装置甲制取SO2气体
B．用装置乙制取SO2水溶液
C．用装置丙吸收尾气中的SO2
D．用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
4．为探究Na2SO3溶液的性质，在白色点滴板的A、B、C、D四个凹槽中滴入Na2SO3溶液，再分别滴加如图所示的试剂：
对应实验现象的“解释或结论”正确的是（ ）
选项 实验现象 解释或结论
A 溶液褪色 还原性：SO
C 滴入酚酞后溶液变红，加BaCl2溶液后产生白色沉淀且红色褪去 亚硫酸钠溶液中存在水解平衡
D 产生白色沉淀 Na2SO3溶液已变质
5.[2023·广东深圳模拟]铜与浓硫酸反应的装置
如图所示。下列描述合理的是（ ）
A．反应过程中，试管Ⅰ中出现的灰黑色固体是Cu2O
B．反应结束后，为了观察溶液颜色需向试管Ⅰ中加入水
C．若试管Ⅱ盛放紫色石蕊溶液，可观察到紫色褪至无色
D．为验证气体产物是否具有漂白性，试管Ⅱ可盛放品红溶液
6．用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。下列说法不合理的是（ ）
A．若品红溶液①褪色，则说明产物中含有SO2
B．若溴水褪色，则说明SO2具有还原性
C．若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡，则说明Na2S2O3只作氧化剂
D．若品红溶液②不褪色、Na2SiO3溶液中出现白色浑浊，则说明硅酸比碳酸的酸性弱
7．[2023·山西大同调研]硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是（ ）
A．硫在氧气中燃烧直接生成Y
B．N为难溶于水的黑色固体，可溶于硝酸
C．硫化氢与X反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2
D．N可由其相应单质直接化合生成
8．[2023·山东青岛预测]某同学设计了蔗糖与浓硫酸反应的改进装置，并对气体产物进行检验，实验装置如图所示。下列结论中正确的是（ ）
选项 现象 结论
A Ⅰ中注入浓硫酸后，可观察到试管中白色固体变为黑色 体现了浓硫酸的吸水性
B Ⅱ中观察到棉球a、b都褪色 均体现了SO2的漂白性
C Ⅱ中无水硫酸铜变蓝 说明反应产物中有H2O
D Ⅲ中溶液颜色变浅，Ⅳ中澄清石灰水变浑浊 说明有CO2产生
9.硫元素的几种化合物存在如图转化关系，下列判断不正确的是（ ）
浓H2SO4SO2Na2SO3溶液Na2S2O3溶液S
A．反应①中浓硫酸作氧化剂
B．反应②表明SO2为酸性氧化物
C．反应③的原子利用率是100%
D．反应④稀H2SO4作还原剂
10．[2023·山西临汾月考]硫酸在金星大气中较高较冷的区域以液体形式存在，离星球表面45～70公里的硫酸云层覆盖整个星球。下列关于硫酸叙述正确的是（ ）
A．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体
B．浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为2H2SO4（浓）＋S3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性
C．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使其钝化
D．把足量铜粉投入到含2 mol H2SO4的热的浓硫酸中，得到气体的体积在标准状况下为22.4 L
11．[2023·哈师大附中高三上学期测试]如图是实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。下列有关说法正确的是（ ）
A．为防止环境污染，装置C和E中的试剂均取用饱和的石灰水
B．关闭K2，打开K1，滴加硫酸，则装置B中每消耗1 mol Na2O2，转移1 mol电子
C．关闭K1，打开K2，试剂X是酸性KMnO4或FeCl3溶液，均可证明SO2有还原性
D．实验过程中体现了硫酸的酸性、吸水性、难挥发性、强氧化性
12．用下列两种途径制取H2SO4，某些反应条件和产物已省略，下列有关说法不正确的是（ ）
途径① SH2SO4
途径② SSO2SO3H2SO4
A．途径①反应中体现了浓HNO3的强氧化性和酸性
B．途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2浓度来降低成本
C．由途径①和②分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol电子
D．途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念，因为途径②比途径①污染相对小且原子利用率高
专练18 硫及其化合物
1．B Cu与浓硫酸反应生成Cu2＋，体现了硫酸的氧化性，A项错误；能使紫色石蕊试液变红说明有酸性物质生成，可以说明SO2是酸性氧化物，B项正确；c处褪色，体现了SO2的还原性，C项错误；反应后混合液中硫酸浓度很高，浓硫酸吸水，导致生成的CuSO4不能形成蓝矾，D项错误。
2．C A项，试管内液面上升可能是SO2与水反应，也可能是SO2溶于水使试管内压强减小，错误；B项，因SO2与水的反应是可逆反应，所以有少量气体剩余，不能说明溶液已经饱和，错误；C项，向溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液变红是由于SO2与水反应生成H2SO3，H2SO3电离出H＋，正确；D项，将溶液在空气中放置后pH下降，是由于溶液中的H2SO3被空气中O2氧化成H2SO4，酸性增强，错误。
3．C A项，60%硫酸与NaHSO3反应可得SO2气体，正确；B项，SO2通入水中形成SO2的水溶液，正确；C项，SO2在饱和NaHSO3溶液中的溶解度很小，错误；D项，测定溶液的酸碱性时，用玻璃棒蘸取待测液点到干燥的pH试纸上，观察试纸颜色的变化，正确。
4．C Na2SO3具有还原性，可以和碘单质发生氧化还原反应SO＋I2＋H2O===SO＋2I－＋2H＋，所以还原性：SO＞I－，A错误；Na2SO3溶液中硫元素的化合价为＋4价，硫化钠中硫元素的化合价为－2价，二者在酸性条件下发生归中反应，生成淡黄色的硫单质，B错误；Na2SO3溶液中SO水解使溶液显碱性，会使酚酞溶液变红，加入氯化钡溶液后，Ba2＋会结合SO形成亚硫酸钡沉淀，促使Na2SO3的水解平衡逆向移动，c(OH－)减小，所以溶液红色褪去，C正确；亚硫酸钠具有还原性，加入盐酸酸化的硝酸钡，相当于加入了硝酸，SO能被硝酸氧化为SO，SO可以和Ba2＋反应生成硫酸钡沉淀，该沉淀不溶于酸，不能证明Na2SO3溶液已变质，D错误。
5．D Cu2O是砖红色固体，A错误；不能直接向试管中加入水，试管中可能有剩余的浓硫酸，向其中加入水会放出大量的热，导致液滴飞溅，B错误；铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成二氧化硫，二氧化硫和水反应会生成亚硫酸，亚硫酸能使紫色石蕊溶液变红，但不会褪色，C错误；将实验中产生的二氧化硫气体通入品红溶液中，溶液褪色，可证明二氧化硫具有漂白性，D正确。
6．C SO2能使品红溶液褪色，A合理；SO2使溴水褪色，发生了氧化还原反应(SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr)，二氧化硫被溴氧化为硫酸根离子，SO2表现出还原性，B合理；Na2S2O3与稀硫酸发生歧化反应生成单质硫(黄色固体)和二氧化硫(刺激性气味气体)，此反应中Na2S2O3既作氧化剂又作还原剂，C不合理；品红溶液②不褪色说明进入其中的气体中无SO2，Na2SiO3溶液中出现白色浑浊，说明SO2和NaHCO3饱和溶液反应产生了二氧化碳，依据较强酸制较弱酸的原理，说明硅酸比碳酸的酸性弱，D合理。
7．B 由图可知X、Y、Z、M、N分别为SO2、SO3、H2SO4、CuSO4、CuS。硫在氧气中燃烧生成SO2，不能直接生成SO3，A项错误；CuS可与硝酸发生氧化还原反应，B项正确；硫化氢与SO2反应的化学方程式为2H2S＋SO2===2H2O＋3S↓，氧化产物和还原产物的物质的量之比应为2∶1，C项错误；S的氧化性较弱，不能由硫和铜直接反应生成CuS，D项错误。
8．D 蔗糖遇到浓硫酸变黑，是由于浓硫酸具有脱水性，能将蔗糖中的氢原子和氧原子以2∶1的比例脱去，A错误；棉球a褪色，体现了二氧化硫的漂白性，棉球b褪色，体现了二氧化硫的还原性，B错误；无水硫酸铜可以用来检验水，但是品红溶液和溴水中都有水，不能确定使无水硫酸铜变蓝的水是由反应产生的，C错误；Ⅲ中溶液颜色变浅，但不褪色，证明二氧化硫完全被消耗，Ⅳ中澄清石灰水变浑浊，说明还产生了二氧化碳气体，D正确。
9．D 本题结合含硫物质之间的转化关系考查氧化还原反应的相关概念。反应①中Cu与浓硫酸在加热条件下反应时，浓硫酸将Cu氧化为硫酸铜，表现出氧化性，浓硫酸作氧化剂，A正确；反应②中二氧化硫与NaOH溶液反应生成盐和水且元素的化合价均不变，表明二氧化硫为酸性氧化物，B正确；反应③的化学方程式为Na2SO3＋S===Na2S2O3，生成物只有一种，原子利用率是100%，C正确；反应④的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，稀硫酸既不作氧化剂也不作还原剂，D错误。
10．C 本题考查浓硫酸的性质。氨气为碱性气体，能够与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，故A错误；浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为2H2SO4(浓)＋S3SO2↑＋2H2O，此反应中，H2SO4中硫的化合价都降低，所以浓硫酸只表现了强氧化性，故B错误；浓硫酸具有强氧化性，常温下能够使铁、铝表面生成致密的氧化膜而钝化，阻止反应继续进行，所以常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，故C正确；在加热条件下，浓硫酸和Cu发生反应：2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸时反应不再发生，所以把足量铜粉投入到含2 mol H2SO4的热的浓硫酸中，得到气体的体积在标准状况下小于22.4 L，故D错误。
11．C 为防止环境污染，装置C和E中的试剂均取用浓的氢氧化钠溶液，保证将未反应的二氧化硫吸收完全，避免造成污染，A错误；装置B中发生的反应为SO2＋Na2O2===Na2SO4，则每消耗1 mol Na2O2，转移电子数为2NA，B错误；关闭K1，打开K2，试剂X是酸性KMnO4或FeCl3溶液，产生的二氧化硫能被氧化而使溶液褪色，均可证明SO2有还原性，C正确； 实验过程中体现了硫酸的强酸性、难挥发性，D错误。
12．A S与浓硝酸反应生成硫酸、二氧化氮和水，该反应中只体现了浓硝酸的强氧化性，不体现酸性， A错误；增大一种反应物的浓度，可以提高另一种反应物的转化率，所以途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2浓度来提高二氧化硫的转化率，从而降低成本，B正确；途径①和②都是由S来制备H2SO4，S的化合价从0价升高到＋6价，制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol e－，C正确；途径①S与浓硝酸反应生成硫酸、二氧化氮和水，有副产物二氧化氮，而且二氧化氮会污染大气，所以途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念，D正确。专练19 氮及其化合物
1．[2022·北京卷]某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将N2O4“固定”，能高选择性吸附NO2。废气中的NO2被吸附后，经处理能全部转化为HNO3。原理示意图如下。
已知：2NO2（g） N2O4（g） ΔH<0
下列说法不正确的是（ ）
A．温度升高时不利于NO2吸附
B．多孔材料“固定”N2O4，促进2NO2 N2O4平衡正向移动
C．转化为HNO3的反应是
2N2O4＋O2＋2H2O===4HNO3
D．每获得0.4 mol HNO3时，转移电子的数目为6.02×1022
2．[2022·江苏卷]氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是（ ）
A．自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3
B．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl
C．工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3
D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
3．氮元素的化合价与其形成的物质类别的关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．b与O2在一定条件下反应可以生成d
B．c既有氧化性，又有还原性
C．f的化学式一定为NO2
D．g与b可化合生成离子化合物
4．[2023·湖南益阳调研]下列有关实验装置的说法中正确的是（ ）
A．图甲装置可制取干燥纯净的NH3
B．图乙装置可测得Cu与浓硝酸反应产生气体的体积
C.图丙装置可以完成“喷泉”实验
D．图丁装置配制一定物质的量浓度的NaCl溶液
5．[2023·江西南昌新建一中月考]Cu与浓硝酸反应生成氮氧化物，隔绝空气条件下，这些氮氧化物恰好溶解在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片质量为51.2 g，则生成0.2 mol NaNO3
B．常温下，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体积为20.16 L
D．Cu（NO3）2既是氧化产物，也是还原产物
6．[2023·福建师大附中期中]NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质（如图所示），下列说法正确的是 （ ）
A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解
C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应
D.图中所涉及的O2都要用纯氧
7.一定量的浓硝酸与足量铜完全反应，得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24 L（标准状况），这些气体与一定体积O2（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入4 mol·L－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是50 mL，下列说法正确的是（ ）
A．参加反应的硝酸是0.4 mol
B．消耗氧气的体积为1.68 L
C．混合气体中含NO2 1.12 L
D．此反应过程中转移的电子为0.3 mol
8．[情境创新]厌氧氨化法（Anammox）是一种新型的氨氮去除技术，原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．1 mol NH所含的电子总数与1 mol—OH所含的电子总数相同
B．1 mol联氨（N2H4）中含有5 mol共价键
C．过程Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为还原反应
D．用该方法每处理1 mol NH，需要的NO为0.5 mol
9．[2023·河北衡水中学实验学校月考]氮是动植物生长不可缺少的元素，含氮化合物也是重要的化工原料。自然界中存在如图所示的氮元素的循环过程。下列说法不正确的是 （ ）
A．过程①“雷电作用”中发生的反应是
N2＋O22NO
B．过程③“固氮作用”中，氮气被还原
C．过程⑤中涉及的反应可能有
2NO＋O2===2NO
D．过程⑥中涉及的反应可能有
2NO＋12H＋===N2↑＋6H2O
10.
中学实验中，通常利用如图所示的装置进行喷泉实验，来验证气体的“溶解性”，下列有关说法不正确的是 （ ）
A．用滴管加入液体后，气体的“溶解”导致瓶内压强小于外界压强，从而形成喷泉
B．选用合适的溶液，CO2也能做喷泉实验
C．HCl、NH3和SO2均能用该装置做喷泉实验
D．用NO2和N2O4的混合气体做喷泉实验，烧瓶中将充满稀硝酸
11．对下列实验现象解释正确的是（ ）
选项 实验内容 实现现象 相关解释
A 等质量的Cu分别与等体积足量的浓硝酸和稀硝酸反应 浓硝酸反应后呈绿色，稀硝酸反应后呈蓝色 c（Cu2＋）不同
B NH3与Cl2混合 生成白烟 NH3与Cl2发生反应生成NH4Cl
C 向某盐溶液中滴入NaOH稀溶液，并用湿润的红色石蕊试纸检验 未发现红色石蕊试纸变蓝 说明该盐中不含NH
D 加热硝酸铜固体，将带火星的木条伸入所得的气体中 生成红棕色气体，带火星的木条复燃 反应2Cu（ NO3）22CuO＋4NO2↑＋O2↑有氧气生成，不能说明NO2有助燃性
12.[2023·浙江“七彩阳光”联考]利用石灰乳和硝酸工业的尾气（含NO、NO2）反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca（NO2）2，其部分工艺流程如图：
下列说法不正确的是 （ ）
A．上述工艺的吸收过程中，尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷淋，其目的是提高尾气中NO、NO2的吸收效率
B．滤渣的主要成分为Ca（NO2）2
C．为提高Ca（NO2）2的产率及纯度，n（NO）∶n（NO2）应控制为1∶1
D．生产中溶液需保持弱碱性
专练19 氮及其化合物
1．D 2NO2(g) N2O4(g)为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，不利于NO2吸附，A项正确；N2O4被“固定”后，N2O4的浓度减小，2NO2(g) N2O4(g)平衡向正反应方向移动，B项正确；被“固定”后的N2O4与O2、H2O反应生成硝酸，C项正确；2NO2→N2O4无电子转移，N2O4→HNO3失e－，则每制备0.4 mol硝酸，转移电子数为0.4×6.02×1023＝2.408×1023，D项错误。
2．A A项，自然固氮、人工固氮都是将N2转化为含氮的化合物，不一定转化为NH3，错误；B项，侯氏制碱法第一步发生反应CO2＋NH3＋H2O＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓，正确；C项，工业制硝酸发生反应4NH3＋5O24NO＋6H2O、2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，正确；D项，N2、NH3、铵盐、硝酸盐等含N物质通过不同途径的相互转化形成了自然界的“氮循环”，正确。
3．C 由氮元素化合价及物质类别可知，图中b为NH3，d为NO，NH3催化氧化后的产物为NO和水，A项正确；c为N2，既有氧化性，又有还原性，B项正确；f的化学式可能为NO2，也可能为N2O4，C项错误；g、b分别为HNO3和NH3，可化合生成离子化合物NH4NO3，D项正确。
4．C 本题考查化学实验装置，涉及氨气的制备、浓硝酸与Cu的反应、喷泉实验等。浓氨水滴到NaOH固体上可产生NH3，由于NH3的密度小于空气，不能采用向上排空气法收集NH3，A错误；铜与浓硝酸反应生成NO2气体，NO2与水反应生成HNO3和NO，不能用排水法测定生成NO2的体积，B错误；NH3极易溶于水，挤压胶头滴管中的水，NH3溶于水，导致烧瓶内气体压强小于外界大气压，烧杯中的水进入烧瓶中，形成喷泉，C正确；配制一定物质的量浓度的NaCl溶液时，NaCl要在烧杯中溶解，再转移到容量瓶中，D错误。
5．A n(Cu)＝＝0.8 mol，n(NaOH)＝0.5 L×2 mol·L－1＝1 mol，观察反应的最初反应物和最终的生成物，结合得失电子守恒可知，51.2 g Cu失去的电子数等于HNO3→NaNO2得到的电子数，则0.8 mol×(2－0) ＝n(NaNO2)×(5－3)，解得n(NaNO2)＝0.8 mol，由Na原子守恒可知n(NaOH)＝n(NaNO2)＋n(NaNO3)，则n(NaNO3)＝1 mol－0.8 mol＝0.2 mol，A正确；常温下，Cu遇浓硝酸不能钝化，B错误；标准状况下NO2和N2O4均为液体，无法确定0.9 mol氮氧化物的体积，C错误；反应过程中Cu→Cu(NO3)2，只有铜元素化合价升高，Cu(NO3)2是氧化产物，不是还原产物，D错误。
6．C A项，NaHCO3不是化肥，错误；B项，Na2CO3性质稳定，受热不易分解，错误；C项，NH3和NO2中氮元素的化合价分别为－3和＋4，在一定条件下可发生氧化还原反应，正确；D项，图中涉及的O2也可用空气，不一定要用纯氧，错误。
7．C 标况下2.24 L混合气体的物质的量为0.1 mol；50 mL 4 mol·L－1的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量为：4 mol·L－1×0.05 L＝0.2 mol。铜离子恰好沉淀时，反应后的溶质为硝酸钠，根据钠离子守恒可知硝酸钠中硝酸根离子的物质的量为0.2 mol，根据氮原子守恒可得硝酸的物质的量为0.1 mol＋0.2 mol＝0.3 mol，故A错误；生成氢氧化铜的物质的量为：0.2 mol×＝0.1 mol，反应消耗的铜的物质的量为0.1 mol，0.1 mol铜完全反应失去0.2 mol电子，根据电子守恒，氧气得到的电子与铜失去的电子一定相等，则消耗氧气的物质的量为：＝0.05 mol，消耗标况下氧气的体积为：22.4 L·mol－1×0.05 mol＝1.12 L，故B错误；设NO的物质的量为x、二氧化氮的物质的量为y，则x＋y＝0.1 mol，根据电子守恒可得：3x＋y＝0.2 mol，解得：x＝0.05 mol、y＝0.05 mol，所以混合气体中二氧化氮的体积为1.12 L，故C正确；根据B的分析可知，反应转移的电子为0.2 mol，故D错误。
8．B 1 mol NH和1 mol—OH中分别含有10 mol、9 mol电子，A错误。联氨的结构式为，1 mol联氨中含有4 mol N—H键和1 mol N—N键，B正确。过程Ⅱ，N2H4转化为N2H2，氮元素的化合价由－2变为－1，因此过程Ⅱ属于氧化反应；过程Ⅲ，N2H2转化为N2，氮元素的化合价由－1变为0，因此过程Ⅲ属于氧化反应；过程Ⅳ，NO转化为NH2OH，氮元素的化合价由＋3变为－1，因此过程Ⅳ属于还原反应。综上可知C错误。NH中氮元素为－3价，NH2OH中氮元素的化合价为－1，N2H4中氮元素的化合价为－2，根据得失电子守恒，参与反应的NH与NH2OH的物质的量之比为1∶1，即每处理1 mol NH，需要的NH2OH为1 mol，根据氮原子守恒可知所需n(NO)＝n(NH2OH)＝1 mol，D错误。
9．D 过程①“雷电作用”中氮气与氧气化合生成NO，反应方程式为N2＋O22NO，A正确；过程③“固氮作用”中氮元素化合价降低，氮气被还原，B正确；过程⑤中NO被氧化为NO，涉及的反应可能为2NO＋O2===2NO，C正确；过程⑥中氮元素化合价降低，NO被还原，涉及的反应不可能为2NO＋12H＋===N2↑＋6H2O，该反应中没有化合价升高的元素，且电荷不守恒，D错误。
10．D 气体溶于水或某种溶液会导致烧瓶中的压强迅速减小，与外界产生足够的压强差，从而形成喷泉，A正确；CO2能与NaOH等强碱溶液反应，从而被吸收，也能使烧瓶内与外界产生较大的压强差，故能形成喷泉，B正确；NH3和HCl属于极易溶于水的气体，SO2可以与NaOH溶液等反应，故均能用该装置做喷泉实验，C正确；NO2和N2O4与水反应后有NO生成，故液体不能充满烧瓶，D错误。
11．B 将等质量的铜分别与等体积足量的浓硝酸和稀硝酸反应后，所得溶液中Cu2＋的浓度基本相等，若溶液呈绿色可能是因为溶液中溶解了少量NO2，A错误；NH3与Cl2混合发生氧化还原反应生成氯化铵，B正确；检验NH时，应向溶液中加入NaOH浓溶液，并加热，再用湿润的红色石蕊试纸检验是否有NH3生成，C错误；生成红棕色气体证明有二氧化氮生成，根据反应：2Cu(NO3)22CuO＋4NO2↑＋O2↑，可知生成的二氧化氮的体积为氧气体积的4倍，与空气中氮气和氧气的比例相似，若NO2不具有助燃性，则带火星的木条不能复燃，此实验中木条能复燃，说明NO2有助燃性，D错误。
12．B 吸收过程中，尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷淋，其目的是使尾气中NO、NO2与石灰乳充分接触，从而使NO、NO2被充分吸收，提高NO、NO2的吸收效率，A正确。石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，生成Ca(NO2)2，Ca(NO2)2易溶于水，Ca(OH)2微溶于水，因此滤渣的主要成分是Ca(OH)2，B错误。NO、NO2与Ca(OH)2发生反应：NO＋NO2＋Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋H2O，n(NO)∶n(NO2)＝1∶1时，恰好反应生成Ca(NO2)2；若NO2过量，会发生反应：4NO2＋2Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋Ca(NO3)2＋2H2O，反应产物中含有杂质Ca(NO3)2，若n(NO)∶n(NO2)>1∶1，NO不能完全被吸收，故为提高Ca(NO2)2的产率及纯度，n(NO)∶n(NO2)应控制为1∶1，C正确。生产中溶液需保持弱碱性，因在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生反应产生NO，不利于硝酸工业尾气的吸收，D正确。专练20 环境保护与绿色化学
1．[2022·广东卷]劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是（ ）
选项 劳动项目 化学知识
A 面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包 Na2CO3可与酸反应
B 环保工程师用熟石灰处理酸性废水 熟石灰具有碱性
C 工人将模具干燥后再注入熔融钢水 铁与H2O高温下会反应
D 技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板 铝能形成致密氧化膜
2.2020年9月22日，中国向全世界宣布，努力争取2060年前实现碳中和。下列措施不利于大气中CO2减少的是（ ）
A．用氨水捕集废气中的CO2，将其转化为氮肥
B．大力推广使用风能、水能、氢能等清洁能源
C．大力推广使用干冰实现人工增雨，缓解旱情
D．通过植树造林，利用光合作用吸收大气中的CO2
3．化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是（ ）
A．食品加工时不可添加任何防腐剂
B．掩埋废旧电池不会造成环境污染
C．天然气不完全燃烧会产生有毒气体
D．使用含磷洗涤剂不会造成水体污染
4．[2023·天津市和平区高三质检]化学与生活紧密相关，下列说法正确的是（ ）
A．浸有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土可用于水果保鲜
B．推广使用煤液化技术可以减少温室气体二氧化碳的排放
C．过期药品属于有害垃圾，为防止污染环境应当深埋处理
D．防晒衣的主要成分为聚酯纤维，可以长期用肥皂洗涤
5．[2022·天津卷]燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。如图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是（ ）
A．甲是空气中体积分数最大的成分
B．乙是引起温室效应的气体之一
C．反应（Ⅰ）在常温下容易发生
D．反应（Ⅱ）中NO是氧化剂
6．“煤制油”的关键技术是煤的气化，而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应：C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g），该反应是吸热反应，反应所需能量是由间歇进行的碳的燃烧（氧气用空气代替）来提供的：C＋O2CO2。下面关于该过程的说法不正确的是（ ）
A．煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染
B．第一个反应需要吸热，所以煤的气化从能量角度来看，得不偿失
C．煤气化后作为燃料，燃烧充分，热利用率高
D．上述两个反应，反应后的混合气体中除去CO、CO2后主要就是合成氨的两种原料气体
7．化学与生活、环境、科技等密切相关。下列说法不正确的是（ ）
A．“煤改气”“煤改电”等清洁能源工程有利于减少雾霾天气
B．二氧化碳、氮氧化物和二氧化硫的超量排放是形成酸雨的主要原因
C．用石墨烯弹性气凝胶制成的“碳海绵”可用作海上原油泄漏的吸油材料
D．葡萄酒含维生素C等多种维生素，通常添加微量SO2防止营养成分被氧化
8．“绿色化学”实验已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是（ ）
①实验室中收集氨气采用图甲所示装置 ②实验室中做氯气与钠反应实验时采用图乙所示装置 ③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸反应生成铵盐的实验 ④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应
A．②③④ B．①②③
C．①②④ D．①③④
9．“绿色化学”是当今社会人们提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中，理想状态是反应物中的原子全部转化为期望的产物，即原子利用率为100%。下列反应最符合绿色化学原子经济性要求的是（ ）
A．由乙烯制备聚乙烯
B．甲烷与氯气反应制备一氯甲烷
C．以铜和浓硝酸为原料制备硝酸铜
D．用SiO2制备高纯硅
10．研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如下图所示）。下列叙述错误的是（ ）
A．雾和霾的分散剂相同
B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关
11．我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。
下列说法不正确的是（ ）
A．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%
B．CH4→CH3COOH过程中，有C—H键发生断裂
C．①→②放出能量并形成了C—C键
D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
12．控制“酸雨”是防治大气污染的重要问题之一。煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用Ca（ClO）2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题：
（1）Ca（ClO）2中氯元素的化合价为 。
（2）工业上制备Ca（ClO）2的化学方程式 。
（3）实验室在鼓泡反应器中通入含有SO2的烟气，反应温度为323 K，Ca（ClO）2溶液浓度为5×10－3 mol·L－1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表：
离子 SO Cl－
c/（mol·L－1） 5×10－3 1×10－2
写出Ca（ClO）2溶液在脱硫过程中主要反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）目前可用电化学方法处理由二氧化硫引起的酸雨。常见的一种方法是惰性电极电解氢溴酸，其阳极的电极反应为： 。阴极的电极反应为： 。总反应的化学方程式为： 。
（5）将其阳极产物用水溶解配成溶液去淋洗含二氧化硫的废气。上述吸收废气发生反应的化学方程式为 若反应中转移电子1 mol，则可吸收二氧化硫气体体积在标准状况下为 L，这种方法是否符合绿色化学、原子经济的原则 （答“是”或“否”），请说明理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
专练20 环境保护与绿色化学
1．A 小苏打是NaHCO3，与Na2CO3无关，A项符合题意；用熟石灰处理酸性废水，发生酸碱中和反应，B项不符合题意；钢的主要成分是铁，铁与水高温时发生氧化还原反应生成Fe3O4和H2，C项不符合题意；铝耐腐蚀主要是因为在铝的表面易形成致密氧化膜，D项不符合题意。
2．C 利用干冰汽化降温实现人工增雨，缓解旱情，致使大气中CO2含量增加。
3．C 在国家允许的范围内，某些食品加工时，可以适量的使用防腐剂，但不能超量使用，也不能把不可用作防腐剂的物质当成防腐剂使用，A项错误；废旧电池中含有镍、汞等重金属离子，掩埋废旧电池，会造成土壤和水体污染等，B项错误；天然气的主要成分是CH4，不完全燃烧时会产生CO等有毒气体，C项正确；使用含磷洗涤剂，会导致水体富营养化，引起水华和赤潮等环境问题，D项错误。
4．A 浸有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土可以吸收水果释放出的乙烯，延长水果的保鲜期，A项正确；推广使用煤液化技术，将固体煤转化为液体燃料，不能减少温室气体二氧化碳的排放，B项错误；过期药品属于有害垃圾，深埋处理会造成土壤污染和水体污染，C项错误；防晒衣的主要成分为聚酯纤维，肥皂液呈碱性，聚酯纤维在碱性条件下容易水解，D项错误。
5．C 反应(Ⅰ)为N2＋O22NO、反应(Ⅱ)为2NO＋2CON2＋2CO2，则甲为N2，乙为CO2。N2是空气中体积分数最大的气体，A项正确；CO2是引起温室效应的气体之一，B项正确；反应(Ⅰ)在高温条件下发生，常温下不发生，C项错误；反应(Ⅱ)中氮元素化合价降低，NO作氧化剂，D项正确。
6．B 从煤的气化产物的燃烧分析；气态燃料的热利用率高，而且比较清洁；气态燃料比固态煤炭更易充分燃烧；由于反应C＋O2CO2中的氧气是用空气代替的，所以反应后的混合气体中有N2、CO2、CO和H2等。
7．B “煤改气”“煤改电”等清洁能源工程减少了可吸入颗粒物等的排放，有利于减少雾霾天气，A项正确；二氧化碳不会形成酸雨，B项错误；用石墨烯弹性气凝胶制成的“碳海绵”具有很强的吸附性，可用作海上原油泄漏的吸油材料，C项正确；二氧化硫具有还原性，添加微量SO2可防止葡萄酒中营养成分被氧化，D项正确。
8．C ①在实验中用带有酚酞的水吸收逸出的氨气，防止污染环境，符合“绿色化学”，故选①；②用沾有碱液的棉球吸收多余的Cl2，防止污染环境，符合“绿色化学”，故选②；③没有气体处理装置，挥发的HCl和NH3会污染大气，不符合“绿色化学”，故不选③；④气球可以用来收集生成的NO，防止污染环境，符合“绿色化学”，故选④。故正确序号为①②④。
9．A 由乙烯制备聚乙烯，原子利用率为100%。A正确。
10．C 雾和霾的分散剂均是空气，A正确；根据示意图分析，B正确；氨气是反应物不是催化剂，C错误；氮肥会释放出氨气，D正确。
11．D A项，生成CH3COOH的总反应为CH4＋CO2CH3COOH，原子利用率为100%；B项，CH4选择性活化变为①过程中，有1个C—H键发生断裂；C项，根据图示，①的总能量高于②的总能量，①→②放出能量并形成C—C键；D项，催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高平衡转化率。
12．(1)＋1价
(2)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
(3)Ca(ClO)2＋2H2O＋2SO2===H2SO4＋CaSO4↓＋2HCl
(4)阳极：2Br－－2e－===Br2
阴极：2H＋＋2e－===H2↑ 总反应：2HBrH2↑＋Br2
(5)Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr 11.2 是
该反应不生成污染性物质，且实现了变废为宝，生成物除循环利用外，都是重要的工业原料
