2025江苏版新教材化学高考第一轮
专题六 非金属及其化合物
五年高考
考点过关练
考点1 无机非金属材料
1.★(2022辽宁,1,3分)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
答案 B
2.★(2022河北,1,3分)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
答案 A
3.★(2023辽宁,3,3分)下列有关物质的工业制备反应错误的是( )
A.合成氨:N2+3H2 2NH3
B.制HCl:H2+Cl2 2HCl
C.制粗硅:SiO2+2C Si+2CO↑
D.冶炼镁:2MgO 2Mg+O2↑
答案 D
4.★★(2023湖北,3,3分)工业制备高纯硅的主要过程如下:
粗硅SiHCl3
下列说法错误的是( )
A.制备粗硅的反应方程式为SiO2+2C Si+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
答案 B
考点2 卤族元素 海水资源的开发利用
5.★(2023江苏,3,3分)实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是( )
A.制取Cl2 B.除去Cl2中的HCl
C.收集Cl2 D.吸收尾气中的Cl2
答案 C
6.★(2022广东,8,2分)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( )
答案 D
7.★★(2019江苏,6,2分)下列有关化学反应的叙述正确的是( )
A.Fe在稀硝酸中发生钝化
B.MnO2和稀盐酸反应制取Cl2
C.SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3
D.室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2
答案 C
8.★★(2021湖南,6,3分)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
答案 D
9.★★(2022河北,8,3分)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成LiBr工艺流程如下:
下列说法错误的是( )
A.还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收,吸收液直接返回还原工序
B.除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离
C.中和工序中的化学反应为Li2CO3+2HBr CO2↑+2LiBr+H2O
D.参与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶1
答案 A
10.★★(2023浙江6月选考,16,3分)探究卤族元素单质及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
实验方案 现象 结论
A 往碘的CCl4溶液中加入等体积浓KI溶液,振荡 分层,下层由紫红色变为浅粉红色,上层呈棕黄色 碘在浓KI溶液中的溶解能力大于在CCl4中的溶解能力
B 用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在pH试纸上 试纸变白 次氯酸钠溶液呈中性
C 向2 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中先滴加4滴0.1 mol·L-1 KCl溶液,再滴加4滴0.1 mol·L-1 KI溶液 先产生白色沉淀,再产生黄色沉淀 AgCl转化为AgI,AgI溶解度小于AgCl溶解度
D 取两份新制氯水,分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液 前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色 氯气与水的反应存在限度
答案 A
考点3 硫及其化合物
11.★(2023浙江1月选考,4,3分)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是( )
A.SO2能使某些色素褪色,可用作漂白剂
B.金属钠导热性好,可用作传热介质
C.NaClO溶液呈碱性,可用作消毒剂
D.Fe2O3呈红色,可用作颜料
答案 C
12.★(2022江苏,4,3分)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
答案 C
13.★★(2023北京,7,3分)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是( )
A.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
B.过程②固体体积膨胀,与产生的大量气体有关
C.过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性
D.过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
答案 C
14.★★(2023广东,9,2分)按如图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说法正确的是( )
A.Ⅰ中试管内的反应,体现H+的氧化性
B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2的还原性
C.在Ⅰ和Ⅲ的试管中,都出现了浑浊现象
D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色更快褪去
答案 C
15.★★(2021辽宁,8,3分)含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是( )
A.a可能为正盐,也可能为酸式盐
B.c为不溶于盐酸的白色沉淀
C.d为含极性键的非极性分子
D.反应②中还可能生成淡黄色沉淀
答案 C
16.★★(2021山东,8,2分)工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如下,下列说法错误的是( )
A.吸收过程中有气体生成
B.结晶后母液中含有NaHCO3
C.气流干燥湿料时温度不宜过高
D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
答案 B
17.★★★(2023山东,13,4分)(双选)一种制备Cu2O的工艺路线如图所示,反应Ⅱ所得溶液pH在3~4之间,反应Ⅲ需及时补加NaOH以保持反应在pH=5条件下进行。常温下,H2SO3的电离平衡常数=1.3×10-2,=6.3×10-8。下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
B.低温真空蒸发主要目的是防止NaHSO3被氧化
C.溶液Y可循环用于反应Ⅱ所在操作单元中吸收气体Ⅰ
D.若Cu2O产量不变,参与反应Ⅲ的X与CuSO4物质的量之比增大时,需补加NaOH的量减少
答案 CD
考点4 氮及其化合物
18.★(2023山东,2,2分)实验室中使用盐酸、硫酸和硝酸时,对应关系错误的是 ( )
A.稀盐酸:配制AlCl3溶液
B.稀硫酸:蔗糖和淀粉的水解
C.稀硝酸:清洗附有银镜的试管
D.浓硫酸和浓硝酸的混合溶液:苯的磺化
答案 D
19.★(2023广东,4,2分)1827年,英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下,兴趣小组利用以下装置,进行如下实验。其中,难以达到预期目的的是( )
答案 B
20.★★(2022天津,5,3分)燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下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
答案 C
21.★★(2019江苏,3,2分)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.NH4HCO3受热易分解,可用作化肥
B.稀硫酸具有酸性,可用于除去铁锈
C.SO2具有氧化性,可用于纸浆漂白
D.Al2O3具有两性,可用于电解冶炼铝
答案 B
22.★★(2022江苏,8,3分)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”
答案 A
23.★★(2023河北,9,3分)由下列实验操作及现象,不能得出相应结论的是( )
选项 实验操作及现象 结论
A Cl2通入淀粉-KI溶液中,溶液变蓝 氧化性:Cl2>I2
B CO2通入苯酚钠溶液中,溶液变浑浊 酸性:碳酸>苯酚
C SO2通入品红溶液中,溶液褪色 SO2具有氧化性
D NH3通入滴有酚酞溶液的水中,溶液变红 氨水显碱性
答案 C
24.★★(2021海南,11,4分)关于NH3性质的解释合理的是( )
选项 性质 解释
A 比PH3容易液化 NH3分子间的范德华力更大
B 熔点高于PH3 N—H键的键能比P—H大
C 能与Ag+以配位键结合 NH3中氮原子有孤电子对
D 氨水中存在N NH3·H2O是离子化合物
答案 C
考法强化练
考法 环境保护与绿色化学
1.★(2020江苏,1,2分)打赢蓝天保卫战,提高空气质量。下列物质不属于空气污染物的是( )
A.PM2.5 B.O2 C.SO2 D.NO
答案 B
2.★(2021河北,4,3分)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是( )
A.NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因
B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5
C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,实现氮的固定
D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
答案 D
3.★★★(2022福建,10,4分)氨氮是水体污染物的主要成分之一,工业上可用次氯酸盐作处理剂,有关反应可表示为
①2NH3+3ClO- N2↑+3Cl-+3H2O
②NH3+4ClO-+OH- N+4Cl-+2H2O
在一定条件下模拟处理氨氮废水:将1 L 0.006 mol·L-1的氨水分别和不同量的NaClO混合,测得溶液中氨去除率、总氮(氨氮和硝氮的总和)残余率与NaClO投入量(用x表示)的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.x1的数值为0.009
B.x>x1时,c(Cl-)=4c(N)
C.x>x1时,x越大,生成N2的量越少
D.x=x1时,c(Na+)+c(H+)+c(N)=c(Cl-)+c(OH-)+c(ClO-)
答案 C
4.★★★(2019江苏,16,12分)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为 。
(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应为
NO+NO2+2OH- 2N+H2O
2NO2+2OH- N+N+H2O
①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有 (填字母)。
A.加快通入尾气的速率
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气
C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是 (填化学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 (填化学式)。
(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为N的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和N,其离子方程式为 。
②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是 。
答案 (1)2NH3+2O2 N2O+3H2O
(2)①BC ②NaNO3 NO
(3)①3HClO+2NO+H2O 3Cl-+2N+5H+ ②溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强
三年模拟
考点强化练
考点1 无机非金属材料
1.★(2024届南京期初学情调研,1)第19届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念。下列说法不正确的是( )
A.会场“莲花碗”采取自然采光方式有利于实现“碳中和”
B.火炬“薪火”使用的1070铝合金具有硬度高、耐高温的特点
C.吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅
D.特许商品“亚运莲花尊”的艺术载体青瓷属于无机非金属材料
答案 C
2.★(2024届盐城期中教学质量调研,6)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.CO2不能燃烧也不助燃,可用于金属钠着火时灭火
B.金刚石中碳原子形成空间网状结构,因此有很大的硬度
C.HCOO-离子间能形成氢键,所以HCOONa的熔点比CH3OH高
D.CH3CH2OH有氧化性,可用于杀菌消毒
答案 B
考点2 卤族元素 海水资源的开发利用
3.★(2023南通、泰州等八市第二次调研,7)下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.I2易升华,可用于检验淀粉的存在
B.Ca(ClO)2具有强氧化性,漂白粉可用于消毒杀菌
C.液溴呈红棕色,可用于与苯反应制备溴苯
D.浓硫酸具有脱水性,可用于与CaF2反应制HF
答案 B
4.★★(2024届淮安开学考,8)氯及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
A.家用消毒剂生产:HClOCl2NaClO(aq)
B.制备碳酸钠过程中的物质转化:饱和NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3
C.制备漂白粉发生的反应:2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
D.实验室制备少量氯气的原理:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
答案 A
5.★★(2023苏锡常镇四市第二次调研,4)实验小组利用如图所示装置制备氯酸钠。下列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制备氯气
B.用装置乙处理余氯
C.用装置丙除去氯化氢
D.用装置戊检验氯气
答案 A
6.★★(2024届靖江高级中学、华罗庚中学第一次阶段考,9)一种海水提溴的部分工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.“氧化”和“转化”工序中Cl2的主要作用相同
B.水相Ⅰ和水相Ⅱ中均含有H+和Cl-
C.“洗脱”工序可完成R3NCl的再生
D.保存液溴时加适量水的主要作用是防止溴单质被氧化
答案 D
考点3 硫及其化合物
7.★(2023如皋第二次适应性考试,4)为保护环境,实验时若存在下列尾气需要进行吸收。下列尾气的吸收方法正确的是( )
A.用NaOH溶液吸收NO2
B.用饱和食盐水吸收Cl2
C.用BaCl2溶液吸收SO2
D.用碱石灰吸收NH3
答案 A
8.★(2024届南通如东开学考,7)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.二氧化硫具有还原性,可用作漂白剂
B.硒在光照下导电性显著提高,可用作光敏材料
C.臭氧分子结构为V形,臭氧具有强氧化性
D.硫酸具有强酸性,可用作干燥剂
答案 B
9.★(2024届扬州期初考试,7)F2在常温下能与Cu反应生成致密的氟化物薄膜,还能与熔融的Na2SO4反应生成硫酰氟(SO2F2)。CaF2与浓硫酸反应可制得HF,常温下,测得氟化氢的相对分子质量约为37。SO2通入KClO3酸性溶液中可制得黄绿色气体ClO2,该气体常用作自来水消毒剂。下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.铜单质化学性质不活泼,可用于制作储存F2的容器
B.ClO2呈黄绿色,可用于自来水消毒
C.SO2具有还原性,可用于与KClO3反应制ClO2
D.浓硫酸具有强氧化性,可用于与CaF2反应制HF
答案 C
10.★(2024届泰州中学期初调研,8)硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 ( )
A.废水中的Hg2+可以被H2S还原后除去
B.大气中的SO2遇雨水最终形成H2SO4进入地面或海洋
C.工业排放尾气中的SO2可与CaO和O2反应生成CaSO4
D.水垢中的CaSO4可与饱和Na2CO3溶液反应生成CaCO3
答案 A
11.★★(2023苏锡常镇四市第一次调研,4)实验室用如图所示装置探究SO2与NaNO3溶液的反应(实验前先通入CO2排除装置中的空气)。下列说法不正确的是( )
A.用装置甲产生SO2
B.装置乙中无明显现象,则SO2与NaNO3未发生反应
C.装置丙中注入O2,产生红棕色气体,说明装置乙中SO2发生了氧化反应
D.装置丁吸收尾气并防止空气进入装置丙
答案 B
考点4 氮及其化合物
12.★(2023南通、淮安等五市第一次调研,6)实验室制取NH3并探究其性质,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NH3
B.用装置乙干燥NH3
C.用装置丙收集NH3
D.用装置丁探究NH3的还原性
答案 B
13.★★(2024届无锡期中教学质量调研,6)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.NH3极易溶于水,液氨可用作制冷剂
B.N2化学性质稳定,可用于工业合成氨
C.[Ag(NH3)2]OH有强碱性,可用于保温瓶内胆镀银
D.CO(NH2)2中N略带负电,水解时—NH2可与H2O中的H结合成NH3
答案 D
14.★★(2024届扬州期中教学质量调研,8)硫、氮及其化合物的转化具有重要用途。下列说法正确的是( )
A.用氨水吸收少量SO2的反应:2NH3·H2O+SO2 (NH4)2SO3+H2O
B.向饱和NaCl溶液中通入NH3、CO2的反应:2NaCl+H2O+2NH3+CO2 Na2CO3↓+2NH4Cl
C.实验室探究浓硫酸与铜反应的气态产物:H2SO4(浓) SO2 S
D.工业制硫酸过程中的物质转化:S SO3 H2SO4
答案 A
15.★★(2023南通、泰州等七市第三次调研,7)氮、磷及其化合物应用广泛。实验室常用CuSO4溶液吸收有毒气体PH3,生成H3PO4、H2SO4和Cu。P元素可形成多种含氧酸,其中次磷酸(H3PO2)为一元弱酸。下列化学反应表示正确的是( )
A.用氨水和AlCl3溶液制备Al(OH)3:Al3++3OH- Al(OH)3↓
B.工业上用足量氨水吸收SO2:NH3·H2O+SO2 NH4HSO3
C.用CuSO4溶液吸收PH3:PH3+4CuSO4+4H2O 4Cu↓+H3PO4+4H2SO4
D.次磷酸与足量NaOH溶液反应:H3PO2+3NaOH Na3PO2+3H2O
答案 C
考法综合练
考法 环境保护与绿色化学
1.★(2024届无锡期中教学质量调研,1)2023年杭州亚运会主火炬燃料为“零碳甲醇”,利用废气中捕集的CO2热催化加氢合成,实现燃料制备、存储、运输和使用过程绿色化。下列有关零碳燃料理解正确的是( )
A.燃料分子中不含碳原子
B.生产燃料使用的原料不含碳元素
C.燃烧不会产生含碳物质
D.通过碳循环使碳排放无限接近零
答案 D
2.★★★(2023南京二模,17)以NH3还原NOx的选择性催化还原(NH3-SCR)技术广泛应用于烟气(含NO、O2、N2等)脱硝。
(1)NOx大量排放造成的环境问题主要有 (填一种)。
(2)以Fe-Mn/TiO2催化的NH3-SCR反应机理如图1所示(字母A~D为中间体的代号)。
①NH3-SCR反应的化学方程式为 。
②根据元素电负性的变化规律,步骤Ⅰ、Ⅱ的过程可描述为 。
(3)常压下,将一定比例的NH3、NO、O2、N2的混合气体匀速通过装有催化剂的反应管,测得NO的转化率与N2的选择性[]如图2所示。温度高于350 ℃,N2选择性下降的原因是 。
(4)研究NH3-SCR法尾气中NH3脱除机理的流程如图3所示。其他条件一定时,在不通O2、通入O2两种情况下,NH3的脱除率、NO的选择性[]与通气时间的关系如图4所示。
①反应17~19.2 h时,NH3脱除率下降,其原因是 。
②通入O2后,NO选择性增大,其原因是 。
答案 (1)酸雨、光化学烟雾、破坏臭氧层(任填一种) (2)①4NH3+4NO+O2 4N2+6H2O ②NH3中带部分负电荷的N与A中带正电荷的Mn作用生成B,B中带部分正电荷的H转移到带负电荷的O上生成C (3)催化剂活性降低,NH3转化为N2的速率降低;部分NH3被氧化为NO (4)①该时间段内发生的反应为NH3与CuO反应生成Cu(或Cu2O)和N2,随时间推移,CuO(与Cu2O)的量减少,NH3被氧化为N2的速率降低 ②随时间推移,Cu被O2氧化为CuO的量增多,NH3被CuO催化氧化成NO的量增大
3.★★★(2023前黄、姜堰等四校联考,17)硫和氮是生物必需的营养元素,含硫和氮的化合物在自然界中广泛存在。
(1)火山喷发产生H2S在大气中发生如下反应:
①2H2S(g)+O2(g) 2S(g)+2H2O(l) ΔH=a kJ·mol-1
②S(g)+O2(g) SO2(g) ΔH=b kJ·mol-1
写出H2S(g)燃烧的热化学方程式: 。
(2)工业上可用NaClO碱性溶液吸收SO2。为了提高吸收效率,常用Ni2O3作为催化剂。反应过程中产生的四价镍和原子氧具有极强的氧化能力,可加快对SO2的吸收。该催化过程的示意图如图1所示。Ca(ClO)2也可用于脱硫,且脱硫效果比NaClO更好,原因是 。
(3)氮的氧化物脱除可以利用电化学原理处理,利用图2所示装置可同时吸收SO2和NO。
已知:H2S2O4是一种弱酸。
①阴极的电极反应式为 。
②若无能量损失,相同条件下,SO2和NO的体积比为 时,两种气体都能被完全处理。
(4)已知2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步。
第一步:2NO(g) N2O2(g)(快反应)
第二步:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)(慢反应)
用O2表示的速率方程为v(O2)=k1c2(NO)·c(O2);用NO2表示的速率方程为v(NO2)=k2c2(NO)·c(O2),k1与k2分别表示速率常数,则= (填数值)。
(5)太阳能光电催化—化学耦合分解H2S的装置如图3所示。
①该太阳能光电催化—化学耦合分解H2S的过程可描述为 。
②从能源利用和资源综合利用角度分析该方法的优点是 。
答案 (1)2H2S(g)+3O2(g) 2SO2(g)+2H2O(l) ΔH=(a+2b) kJ·mol-1
(2)Ca2+与S结合生成微溶的CaSO4,有利于反应的进行
(3)①2HS+2e-+4H+ H2S2O4+2H2O ②1∶1 (4)
(5)①Fe2+在电极上失电子发生反应Fe2+-e- Fe3+,生成的Fe3+氧化H2S生成硫单质,离子方程式为2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+,H+通过质子交换膜从a极移向b极,在b极得电子生成H2
②利用太阳能,无需额外消耗能量;实现H2S的脱除,同时产生清洁能源H2
4.★★★(2023如皋第一次适应性考试,17)研究去除水体中的N污染是环境保护的重要课题。
(1)一种活性炭载纳米铁粉吸附剂去除废水中N的可能反应机理如图1所示。图中“*”表示微粒处于吸附状态。
①相同条件下,将活性炭载纳米铁粉和纳米铁粉分别加入含N废水中,反应相同时间,采用活性炭载纳米铁粉去除N的效率更高,原因是 。
②实验测得反应相同时间,初始pH对N去除率影响如图2所示。pH<4.0时,pH越小,N去除率越低的原因是 。
③图1所示反应机理可描述为 。
(2)以石墨为阳极、铁为阴极电解含N废水可用于去除N。电解时各种含氮微粒的浓度、溶液的pH与时间的关系如图3所示。
①0~1 min时,阴极发生的主要电极反应式为 。
②若向废水中加入一定量的NaCl,则电解后废水中的N几乎完全转化为N2,原因是 。答案 (1)①活性炭具有吸附性,能吸附N;活性炭载纳米铁粉能形成铁碳原电池,加快反应速率
②pH低于4.0,纳米铁粉易与H+反应放出氢气,被还原的N数目减少
③Fe失去电子转化为Fe2+,Fe2+失去电子转化为Fe3+或FeOOH,吸附于活性炭表面的N得到电子转化为N进入溶液(或离开活性炭表面)
(2)①N+6H2O+8e- NH3+9OH-
②电解时阳极产生Cl2,Cl2将溶液中的NH3氧化为N2
专题六 非金属及其化合物
五年高考
考点过关练
考点1 无机非金属材料
1.★(2022辽宁,1,3分)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
答案 B
2.★(2022河北,1,3分)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
答案 A
3.★(2023辽宁,3,3分)下列有关物质的工业制备反应错误的是( )
A.合成氨:N2+3H2 2NH3
B.制HCl:H2+Cl2 2HCl
C.制粗硅:SiO2+2C Si+2CO↑
D.冶炼镁:2MgO 2Mg+O2↑
答案 D
4.★★(2023湖北,3,3分)工业制备高纯硅的主要过程如下:
粗硅SiHCl3
下列说法错误的是( )
A.制备粗硅的反应方程式为SiO2+2C Si+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
答案 B
考点2 卤族元素 海水资源的开发利用
5.★(2023江苏,3,3分)实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是( )
A.制取Cl2 B.除去Cl2中的HCl
C.收集Cl2 D.吸收尾气中的Cl2
答案 C
6.★(2022广东,8,2分)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( )
答案 D
7.★★(2019江苏,6,2分)下列有关化学反应的叙述正确的是( )
A.Fe在稀硝酸中发生钝化
B.MnO2和稀盐酸反应制取Cl2
C.SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3
D.室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2
答案 C
8.★★(2021湖南,6,3分)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
答案 D
9.★★(2022河北,8,3分)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成LiBr工艺流程如下:
下列说法错误的是( )
A.还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收,吸收液直接返回还原工序
B.除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离
C.中和工序中的化学反应为Li2CO3+2HBr CO2↑+2LiBr+H2O
D.参与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶1
答案 A
10.★★(2023浙江6月选考,16,3分)探究卤族元素单质及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
实验方案 现象 结论
A 往碘的CCl4溶液中加入等体积浓KI溶液,振荡 分层,下层由紫红色变为浅粉红色,上层呈棕黄色 碘在浓KI溶液中的溶解能力大于在CCl4中的溶解能力
B 用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在pH试纸上 试纸变白 次氯酸钠溶液呈中性
C 向2 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中先滴加4滴0.1 mol·L-1 KCl溶液,再滴加4滴0.1 mol·L-1 KI溶液 先产生白色沉淀,再产生黄色沉淀 AgCl转化为AgI,AgI溶解度小于AgCl溶解度
D 取两份新制氯水,分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液 前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色 氯气与水的反应存在限度
答案 A
考点3 硫及其化合物
11.★(2023浙江1月选考,4,3分)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是( )
A.SO2能使某些色素褪色,可用作漂白剂
B.金属钠导热性好,可用作传热介质
C.NaClO溶液呈碱性,可用作消毒剂
D.Fe2O3呈红色,可用作颜料
答案 C
12.★(2022江苏,4,3分)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
答案 C
13.★★(2023北京,7,3分)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是( )
A.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
B.过程②固体体积膨胀,与产生的大量气体有关
C.过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性
D.过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
答案 C
14.★★(2023广东,9,2分)按如图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说法正确的是( )
A.Ⅰ中试管内的反应,体现H+的氧化性
B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2的还原性
C.在Ⅰ和Ⅲ的试管中,都出现了浑浊现象
D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色更快褪去
答案 C
15.★★(2021辽宁,8,3分)含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是( )
A.a可能为正盐,也可能为酸式盐
B.c为不溶于盐酸的白色沉淀
C.d为含极性键的非极性分子
D.反应②中还可能生成淡黄色沉淀
答案 C
16.★★(2021山东,8,2分)工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如下,下列说法错误的是( )
A.吸收过程中有气体生成
B.结晶后母液中含有NaHCO3
C.气流干燥湿料时温度不宜过高
D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
答案 B
17.★★★(2023山东,13,4分)(双选)一种制备Cu2O的工艺路线如图所示,反应Ⅱ所得溶液pH在3~4之间,反应Ⅲ需及时补加NaOH以保持反应在pH=5条件下进行。常温下,H2SO3的电离平衡常数=1.3×10-2,=6.3×10-8。下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
B.低温真空蒸发主要目的是防止NaHSO3被氧化
C.溶液Y可循环用于反应Ⅱ所在操作单元中吸收气体Ⅰ
D.若Cu2O产量不变,参与反应Ⅲ的X与CuSO4物质的量之比增大时,需补加NaOH的量减少
答案 CD
考点4 氮及其化合物
18.★(2023山东,2,2分)实验室中使用盐酸、硫酸和硝酸时,对应关系错误的是 ( )
A.稀盐酸:配制AlCl3溶液
B.稀硫酸:蔗糖和淀粉的水解
C.稀硝酸:清洗附有银镜的试管
D.浓硫酸和浓硝酸的混合溶液:苯的磺化
答案 D
19.★(2023广东,4,2分)1827年,英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下,兴趣小组利用以下装置,进行如下实验。其中,难以达到预期目的的是( )
答案 B
20.★★(2022天津,5,3分)燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下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
答案 C
21.★★(2019江苏,3,2分)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.NH4HCO3受热易分解,可用作化肥
B.稀硫酸具有酸性,可用于除去铁锈
C.SO2具有氧化性,可用于纸浆漂白
D.Al2O3具有两性,可用于电解冶炼铝
答案 B
22.★★(2022江苏,8,3分)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”
答案 A
23.★★(2023河北,9,3分)由下列实验操作及现象,不能得出相应结论的是( )
选项 实验操作及现象 结论
A Cl2通入淀粉-KI溶液中,溶液变蓝 氧化性:Cl2>I2
B CO2通入苯酚钠溶液中,溶液变浑浊 酸性:碳酸>苯酚
C SO2通入品红溶液中,溶液褪色 SO2具有氧化性
D NH3通入滴有酚酞溶液的水中,溶液变红 氨水显碱性
答案 C
24.★★(2021海南,11,4分)关于NH3性质的解释合理的是( )
选项 性质 解释
A 比PH3容易液化 NH3分子间的范德华力更大
B 熔点高于PH3 N—H键的键能比P—H大
C 能与Ag+以配位键结合 NH3中氮原子有孤电子对
D 氨水中存在N NH3·H2O是离子化合物
答案 C
考法强化练
考法 环境保护与绿色化学
1.★(2020江苏,1,2分)打赢蓝天保卫战,提高空气质量。下列物质不属于空气污染物的是( )
A.PM2.5 B.O2 C.SO2 D.NO
答案 B
2.★(2021河北,4,3分)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是( )
A.NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因
B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5
C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,实现氮的固定
D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
答案 D
3.★★★(2022福建,10,4分)氨氮是水体污染物的主要成分之一,工业上可用次氯酸盐作处理剂,有关反应可表示为
①2NH3+3ClO- N2↑+3Cl-+3H2O
②NH3+4ClO-+OH- N+4Cl-+2H2O
在一定条件下模拟处理氨氮废水:将1 L 0.006 mol·L-1的氨水分别和不同量的NaClO混合,测得溶液中氨去除率、总氮(氨氮和硝氮的总和)残余率与NaClO投入量(用x表示)的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.x1的数值为0.009
B.x>x1时,c(Cl-)=4c(N)
C.x>x1时,x越大,生成N2的量越少
D.x=x1时,c(Na+)+c(H+)+c(N)=c(Cl-)+c(OH-)+c(ClO-)
答案 C
4.★★★(2019江苏,16,12分)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为 。
(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应为
NO+NO2+2OH- 2N+H2O
2NO2+2OH- N+N+H2O
①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有 (填字母)。
A.加快通入尾气的速率
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气
C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是 (填化学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 (填化学式)。
(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为N的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和N,其离子方程式为 。
②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是 。
答案 (1)2NH3+2O2 N2O+3H2O
(2)①BC ②NaNO3 NO
(3)①3HClO+2NO+H2O 3Cl-+2N+5H+ ②溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强
三年模拟
考点强化练
考点1 无机非金属材料
1.★(2024届南京期初学情调研,1)第19届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念。下列说法不正确的是( )
A.会场“莲花碗”采取自然采光方式有利于实现“碳中和”
B.火炬“薪火”使用的1070铝合金具有硬度高、耐高温的特点
C.吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅
D.特许商品“亚运莲花尊”的艺术载体青瓷属于无机非金属材料
答案 C
2.★(2024届盐城期中教学质量调研,6)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.CO2不能燃烧也不助燃,可用于金属钠着火时灭火
B.金刚石中碳原子形成空间网状结构,因此有很大的硬度
C.HCOO-离子间能形成氢键,所以HCOONa的熔点比CH3OH高
D.CH3CH2OH有氧化性,可用于杀菌消毒
答案 B
考点2 卤族元素 海水资源的开发利用
3.★(2023南通、泰州等八市第二次调研,7)下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.I2易升华,可用于检验淀粉的存在
B.Ca(ClO)2具有强氧化性,漂白粉可用于消毒杀菌
C.液溴呈红棕色,可用于与苯反应制备溴苯
D.浓硫酸具有脱水性,可用于与CaF2反应制HF
答案 B
4.★★(2024届淮安开学考,8)氯及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
A.家用消毒剂生产:HClOCl2NaClO(aq)
B.制备碳酸钠过程中的物质转化:饱和NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3
C.制备漂白粉发生的反应:2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
D.实验室制备少量氯气的原理:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
答案 A
5.★★(2023苏锡常镇四市第二次调研,4)实验小组利用如图所示装置制备氯酸钠。下列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制备氯气
B.用装置乙处理余氯
C.用装置丙除去氯化氢
D.用装置戊检验氯气
答案 A
6.★★(2024届靖江高级中学、华罗庚中学第一次阶段考,9)一种海水提溴的部分工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.“氧化”和“转化”工序中Cl2的主要作用相同
B.水相Ⅰ和水相Ⅱ中均含有H+和Cl-
C.“洗脱”工序可完成R3NCl的再生
D.保存液溴时加适量水的主要作用是防止溴单质被氧化
答案 D
考点3 硫及其化合物
7.★(2023如皋第二次适应性考试,4)为保护环境,实验时若存在下列尾气需要进行吸收。下列尾气的吸收方法正确的是( )
A.用NaOH溶液吸收NO2
B.用饱和食盐水吸收Cl2
C.用BaCl2溶液吸收SO2
D.用碱石灰吸收NH3
答案 A
8.★(2024届南通如东开学考,7)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.二氧化硫具有还原性,可用作漂白剂
B.硒在光照下导电性显著提高,可用作光敏材料
C.臭氧分子结构为V形,臭氧具有强氧化性
D.硫酸具有强酸性,可用作干燥剂
答案 B
9.★(2024届扬州期初考试,7)F2在常温下能与Cu反应生成致密的氟化物薄膜,还能与熔融的Na2SO4反应生成硫酰氟(SO2F2)。CaF2与浓硫酸反应可制得HF,常温下,测得氟化氢的相对分子质量约为37。SO2通入KClO3酸性溶液中可制得黄绿色气体ClO2,该气体常用作自来水消毒剂。下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.铜单质化学性质不活泼,可用于制作储存F2的容器
B.ClO2呈黄绿色,可用于自来水消毒
C.SO2具有还原性,可用于与KClO3反应制ClO2
D.浓硫酸具有强氧化性,可用于与CaF2反应制HF
答案 C
10.★(2024届泰州中学期初调研,8)硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 ( )
A.废水中的Hg2+可以被H2S还原后除去
B.大气中的SO2遇雨水最终形成H2SO4进入地面或海洋
C.工业排放尾气中的SO2可与CaO和O2反应生成CaSO4
D.水垢中的CaSO4可与饱和Na2CO3溶液反应生成CaCO3
答案 A
11.★★(2023苏锡常镇四市第一次调研,4)实验室用如图所示装置探究SO2与NaNO3溶液的反应(实验前先通入CO2排除装置中的空气)。下列说法不正确的是( )
A.用装置甲产生SO2
B.装置乙中无明显现象,则SO2与NaNO3未发生反应
C.装置丙中注入O2,产生红棕色气体,说明装置乙中SO2发生了氧化反应
D.装置丁吸收尾气并防止空气进入装置丙
答案 B
考点4 氮及其化合物
12.★(2023南通、淮安等五市第一次调研,6)实验室制取NH3并探究其性质,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NH3
B.用装置乙干燥NH3
C.用装置丙收集NH3
D.用装置丁探究NH3的还原性
答案 B
13.★★(2024届无锡期中教学质量调研,6)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.NH3极易溶于水,液氨可用作制冷剂
B.N2化学性质稳定,可用于工业合成氨
C.[Ag(NH3)2]OH有强碱性,可用于保温瓶内胆镀银
D.CO(NH2)2中N略带负电,水解时—NH2可与H2O中的H结合成NH3
答案 D
14.★★(2024届扬州期中教学质量调研,8)硫、氮及其化合物的转化具有重要用途。下列说法正确的是( )
A.用氨水吸收少量SO2的反应:2NH3·H2O+SO2 (NH4)2SO3+H2O
B.向饱和NaCl溶液中通入NH3、CO2的反应:2NaCl+H2O+2NH3+CO2 Na2CO3↓+2NH4Cl
C.实验室探究浓硫酸与铜反应的气态产物:H2SO4(浓) SO2 S
D.工业制硫酸过程中的物质转化:S SO3 H2SO4
答案 A
15.★★(2023南通、泰州等七市第三次调研,7)氮、磷及其化合物应用广泛。实验室常用CuSO4溶液吸收有毒气体PH3,生成H3PO4、H2SO4和Cu。P元素可形成多种含氧酸,其中次磷酸(H3PO2)为一元弱酸。下列化学反应表示正确的是( )
A.用氨水和AlCl3溶液制备Al(OH)3:Al3++3OH- Al(OH)3↓
B.工业上用足量氨水吸收SO2:NH3·H2O+SO2 NH4HSO3
C.用CuSO4溶液吸收PH3:PH3+4CuSO4+4H2O 4Cu↓+H3PO4+4H2SO4
D.次磷酸与足量NaOH溶液反应:H3PO2+3NaOH Na3PO2+3H2O
答案 C
考法综合练
考法 环境保护与绿色化学
1.★(2024届无锡期中教学质量调研,1)2023年杭州亚运会主火炬燃料为“零碳甲醇”,利用废气中捕集的CO2热催化加氢合成,实现燃料制备、存储、运输和使用过程绿色化。下列有关零碳燃料理解正确的是( )
A.燃料分子中不含碳原子
B.生产燃料使用的原料不含碳元素
C.燃烧不会产生含碳物质
D.通过碳循环使碳排放无限接近零
答案 D
2.★★★(2023南京二模,17)以NH3还原NOx的选择性催化还原(NH3-SCR)技术广泛应用于烟气(含NO、O2、N2等)脱硝。
(1)NOx大量排放造成的环境问题主要有 (填一种)。
(2)以Fe-Mn/TiO2催化的NH3-SCR反应机理如图1所示(字母A~D为中间体的代号)。
①NH3-SCR反应的化学方程式为 。
②根据元素电负性的变化规律,步骤Ⅰ、Ⅱ的过程可描述为 。
(3)常压下,将一定比例的NH3、NO、O2、N2的混合气体匀速通过装有催化剂的反应管,测得NO的转化率与N2的选择性[]如图2所示。温度高于350 ℃,N2选择性下降的原因是 。
(4)研究NH3-SCR法尾气中NH3脱除机理的流程如图3所示。其他条件一定时,在不通O2、通入O2两种情况下,NH3的脱除率、NO的选择性[]与通气时间的关系如图4所示。
①反应17~19.2 h时,NH3脱除率下降,其原因是 。
②通入O2后,NO选择性增大,其原因是 。
答案 (1)酸雨、光化学烟雾、破坏臭氧层(任填一种) (2)①4NH3+4NO+O2 4N2+6H2O ②NH3中带部分负电荷的N与A中带正电荷的Mn作用生成B,B中带部分正电荷的H转移到带负电荷的O上生成C (3)催化剂活性降低,NH3转化为N2的速率降低;部分NH3被氧化为NO (4)①该时间段内发生的反应为NH3与CuO反应生成Cu(或Cu2O)和N2,随时间推移,CuO(与Cu2O)的量减少,NH3被氧化为N2的速率降低 ②随时间推移,Cu被O2氧化为CuO的量增多,NH3被CuO催化氧化成NO的量增大
3.★★★(2023前黄、姜堰等四校联考,17)硫和氮是生物必需的营养元素,含硫和氮的化合物在自然界中广泛存在。
(1)火山喷发产生H2S在大气中发生如下反应:
①2H2S(g)+O2(g) 2S(g)+2H2O(l) ΔH=a kJ·mol-1
②S(g)+O2(g) SO2(g) ΔH=b kJ·mol-1
写出H2S(g)燃烧的热化学方程式: 。
(2)工业上可用NaClO碱性溶液吸收SO2。为了提高吸收效率,常用Ni2O3作为催化剂。反应过程中产生的四价镍和原子氧具有极强的氧化能力,可加快对SO2的吸收。该催化过程的示意图如图1所示。Ca(ClO)2也可用于脱硫,且脱硫效果比NaClO更好,原因是 。
(3)氮的氧化物脱除可以利用电化学原理处理,利用图2所示装置可同时吸收SO2和NO。
已知:H2S2O4是一种弱酸。
①阴极的电极反应式为 。
②若无能量损失,相同条件下,SO2和NO的体积比为 时,两种气体都能被完全处理。
(4)已知2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步。
第一步:2NO(g) N2O2(g)(快反应)
第二步:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)(慢反应)
用O2表示的速率方程为v(O2)=k1c2(NO)·c(O2);用NO2表示的速率方程为v(NO2)=k2c2(NO)·c(O2),k1与k2分别表示速率常数,则= (填数值)。
(5)太阳能光电催化—化学耦合分解H2S的装置如图3所示。
①该太阳能光电催化—化学耦合分解H2S的过程可描述为 。
②从能源利用和资源综合利用角度分析该方法的优点是 。
答案 (1)2H2S(g)+3O2(g) 2SO2(g)+2H2O(l) ΔH=(a+2b) kJ·mol-1
(2)Ca2+与S结合生成微溶的CaSO4,有利于反应的进行
(3)①2HS+2e-+4H+ H2S2O4+2H2O ②1∶1 (4)
(5)①Fe2+在电极上失电子发生反应Fe2+-e- Fe3+,生成的Fe3+氧化H2S生成硫单质,离子方程式为2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+,H+通过质子交换膜从a极移向b极,在b极得电子生成H2
②利用太阳能,无需额外消耗能量;实现H2S的脱除,同时产生清洁能源H2
4.★★★(2023如皋第一次适应性考试,17)研究去除水体中的N污染是环境保护的重要课题。
(1)一种活性炭载纳米铁粉吸附剂去除废水中N的可能反应机理如图1所示。图中“*”表示微粒处于吸附状态。
①相同条件下,将活性炭载纳米铁粉和纳米铁粉分别加入含N废水中,反应相同时间,采用活性炭载纳米铁粉去除N的效率更高,原因是 。
②实验测得反应相同时间,初始pH对N去除率影响如图2所示。pH<4.0时,pH越小,N去除率越低的原因是 。
③图1所示反应机理可描述为 。
(2)以石墨为阳极、铁为阴极电解含N废水可用于去除N。电解时各种含氮微粒的浓度、溶液的pH与时间的关系如图3所示。
①0~1 min时,阴极发生的主要电极反应式为 。
②若向废水中加入一定量的NaCl,则电解后废水中的N几乎完全转化为N2,原因是 。答案 (1)①活性炭具有吸附性,能吸附N;活性炭载纳米铁粉能形成铁碳原电池,加快反应速率
②pH低于4.0,纳米铁粉易与H+反应放出氢气,被还原的N数目减少
③Fe失去电子转化为Fe2+,Fe2+失去电子转化为Fe3+或FeOOH,吸附于活性炭表面的N得到电子转化为N进入溶液(或离开活性炭表面)
(2)①N+6H2O+8e- NH3+9OH-
②电解时阳极产生Cl2,Cl2将溶液中的NH3氧化为N2
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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