周测3 化工生产中物质性质及应用
(时间：60分钟 分值：100分)
一、选择题(本题共15小题，每小题4分，共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2024·武汉高一检测)航天科技的发展与化学密切相关。2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射，准确进入地月转移轨道。下列说法错误的是 ( )
A.碳化硅(SiC)可用作宇宙飞船的耐热材料
B.肼(N2H4)可作火箭燃料，可用NO2作氧化剂
C.二氧化硅可用作航天器太阳能电池板的材料
D.电解水产生氧气是宇航员供氧的主要来源
2.(2023·长沙一中高一月考)明代“釉里红梅瓶”是南京博物馆的镇馆之宝。烧造“釉里红”，需要将含有铜元素为呈色剂的彩料，精准地在1 300 ℃窑火中一次烧成，下列有关说法不正确的是 ( )
A.陶瓷是以黏土为主要原料经高温烧结而成，属于传统无机非金属材料
B.黏土可以表示为Al2O3·2SiO2·2H2O，是由几种氧化物组成的混合物
C.“釉里红”烧造时发生的反应可能为4CuO2Cu2O+O2↑
D.“釉里红”瓷器保存时应避开酸性物质，避免损伤釉彩
3.(2024·合肥高一期中)下列说法正确的有 ( )
①燃煤中添加CaO可以减少SO2和温室气体的排放 ②二氧化硫具有抗氧化性，可用作葡萄酒的食品添加剂 ③液氨汽化时吸热，可用作制冷剂 ④加入Ba溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不消失，可确定有S存在 ⑤单质硫易溶于CS2，实验室可用CS2清洗沾有硫单质的试管 ⑥足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色，说明稀硝酸不能氧化Fe2+ ⑦二氧化硅与氢氧化钠溶液、氢氟酸均反应，属两性氧化物 ⑧陶瓷、普通玻璃、水泥、金刚砂(SiC)都属于硅酸盐材料
A.①③⑤ B.②③⑤
C.④⑥⑧ D.⑤⑥⑦
4.(2024·山东济宁高一期中)下列有关试剂的保存方法或实验操作正确的是 ( )
A.将NaOH溶液保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中
B.将HF溶液保存在带塑料塞的玻璃试剂瓶中
C.将少量的浓硝酸保存在棕色细口玻璃瓶中
D.配制H2SO4溶液时，先在量筒中加入一定体积的水，再在搅拌下慢慢加入浓硫酸
5.(2023·四川凉山高一期中)下列化学方程式书写正确的是 ( )
A.工业制硫酸第二步反应：2SO2+O22SO3
B.氨的催化氧化：4NH3+5O24NO2+6H2O
C.粗硅的制备：SiO2+2CSi+2CO↑
D.铜和浓硝酸：3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
6.(2024·山东邹城高一期中)高温结构陶瓷氮化硅是一种优异的无机非金属材料，可通过以下反应制备：SiO2+C+N2SixNy+CO(未配平)，下列说法错误的是 ( )
A.氮化硅的化学式为Si3N4
B.该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1
C.反应生成22.4 L一氧化碳(标准状况)时，消耗的SiO2的质量为30 g
D.通入氮气的量不足时，产物中可能会混有硅单质
7.(2023·黑龙江牡丹江市第二高级中学高一期中)下列各组物质中，不能按(“→”表示一步完成)关系相互转化的是 ( )
选项 a b c
A Fe FeCl3 FeCl2
B NaOH NaHCO3 Na2CO3
C Si SiO2 H2SiO3
D HNO3 NO NO2
8.(2023·黑龙江齐齐哈尔高一月考)纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法不正确的是 ( )
A.X可用作木材防火剂
B.步骤Ⅱ中Y的生成可用SiO2与水反应代替
C.步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3+H2SO4H2SiO3↓+Na2SO4
D.步骤Ⅲ若在实验室完成，一般在坩埚中进行
9.某企业利用下列流程综合处理工厂排放的含有SO2的烟气，以减少其对环境造成的污染。下列有关说法正确的是 ( )
A.二氧化硫吸收塔中发生的反应为SO2+S+H2O2HS
B.氨气吸收塔中发生的反应为HS+OH-H2O+S
C.上述流程利用的是氧化还原反应原理
D.上述流程中SO2可循环利用
10.(2023·吉林高一期中)亚硝酸钠俗称“工业盐”，其外观、口感与食盐相似，人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液，分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是 ( )
方案设计 现象和结论
A 先加入少量KClO3溶液，再加AgNO3溶液和足量稀硝酸，振荡 若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠
B 加到少量KMnO4溶液中，再加硫酸酸化，振荡 若溶液褪色，则样品为亚硝酸钠
C 先加到少量FeCl2溶液中，再加入稀盐酸酸化，振荡 若溶液变黄色，则样品为亚硝酸钠
D 先加入少量Na2SO3溶液，再加入BaCl2溶液和稀硝酸，振荡 若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠
11.(2023·山西太原高一期中)某化学兴趣小组设计一种从硫矿石(主要成分为硫黄及少量FeS2)中提取硫黄的方法如下：
查阅资料：S的熔点为115.2 ℃；CS2的沸点为46.2 ℃。
下列说法正确的是 ( )
A.单质硫在足量的氧气中燃烧生成SO3
B.过程①中CS2可用乙醇代替
C.过程③的目的是使CS2挥发，同时使硫从水中析出
D.将趁热过滤所得滤渣煅烧：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，反应中每生成1 mol SO2，转移电子的物质的量为5 mol
12.某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的N2，排尽装置内的空气。已知：在溶液中，FeSO4+NO[Fe(NO)]SO4(棕色)，该反应可用于检验NO。下列对该实验描述错误的是 ( )
A.装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液
B.装置J收集的气体中不含NO
C.实验结束后，先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞
D.若观察到装置H中红色粉末变黑色，则NO与Cu发生了反应
13.(2023·合肥高一期中)工业上利用废锰渣(主要成分为MnO2、KOH、MgO)制备MnSO4的流程如图所示：
已知反应Ⅰ中生成Fe2+、Mn2+、 S等。下列说法不正确的是 ( )
A.酸浸时适当升高温度或加速搅拌都可加快酸浸反应速率
B.反应Ⅰ中每消耗60 g FeS2，转移1 mol电子
C.滤液中主要存在的阳离子有 Mg2+、 K+、Mn2+、 H+
D.反应Ⅱ的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+2Fe3++Mn2++2H2O
14.某小组探究NH3的催化氧化，实验装置图(夹持装置已省略)如图。③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体、一段时间后产生白烟。下列分析不正确的是 ( )
A.③、④中现象说明③中的反应是 4NH3+5O24NO+6H2O
B.若②中只有NH4Cl不能制备NH3
C.④中白烟的主要成分是NH4Cl
D.一段时间后，⑤中溶液可能变蓝
15.硝酸工业生产中常用纯碱溶液吸收排出的氮氧化物废气，废气中只含有NO、NO2两种气体。将一定量废气通入足量的Na2CO3溶液中被完全吸收，溶液中生成的N、N两种离子的物质的量与废气中NO2的物质的量分数x[x=]的变化关系如图所示。
已知溶液中可发生以下两个反应：
①NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO2；
②2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2。
下列说法正确的是 ( )
A.图中a曲线表示N
B.随x值增大，溶液中n(N)+n(N)增大
C.若测得所得溶液中n(N)为0.5 mol，则x值为0.75
D.x=0.6时，反应中可收集到标准状况下44.8 L CO2
二、非选择题(本题共3小题，共40分)
16.(14分)(2023·黑龙江鹤岗高一期中)Ⅰ.以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备绿矾晶体(FeSO4·7H2O)的工艺流程如图：
回答下列问题：
(1)焙烧时黄铁矿要粉碎，其目的是____________________。
(2)SO2会污染环境，可用足量氨水吸收，写出该反应的离子方程式：____________________。
(3)从还原得到的溶液中获得硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)的操作： 蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。
Ⅱ.作为推行“低碳经济”的重要科技进步，太阳能光伏发电成为重要的新型能源。太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅，三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅(Si)的主要方法，生产流程如图：
(4)石英砂的主要成分是SiO2，SiO2是 (填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)。
(5)“精馏”也是蒸馏的一种形式，通过蒸馏可把液体混合物分离开，原理是利用混合物各成分的 (填“熔点”或“沸点”)不同。
(6)粗硅发生的主要反应为Si+3HClSiHCl3+H2，SiHCl3遇水会产生H2和两种酸，写出SiHCl3与NaOH溶液反应的化学方程式： 。
(7)为达到绿色化学和资源综合利用的目的，在生产过程中物质A需要循环使用，A的化学式是 。
17.(14分)(2023·重庆高一期中)为观察亚硫酸钠和浓硫酸的反应现象并探究SO2与Fe3+之间的氧化还原反应，某化学兴趣小组按如图装置进行实验(夹持、加热仪器已略去)。请回答下列问题：
(1)盛装浓硫酸的仪器名称为 。
(2)该实验过程中空气会对实验造成干扰，滴加浓硫酸之前应进行的操作是____________________。
(3)装置B产生的现象是 ，其中SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式为 ，说明SO2具有 性。
(4)下图哪些装置可用于尾气处理 (填字母)。
NaClO溶液同样也可用于脱硫，主要利用次氯酸钠的氧化性可将二氧化硫氧化为S，请写出脱硫(SO2)反应的离子方程式：____________________。
18.(12分)(2024·山东金乡高一期中)(一)实验室拟用单质Mg与N2制备Mg3N2，实验装置如图所示(部分加热及夹持装置略)。
已知：Mg+2NH3Mg+H2，Mg3N2易与水反应。
(1)将干燥的NH3通入装置中，应先加热装置 (填“a”或“d”)。
(2)实验过程中可观察到a硬质玻璃管中黑色固体变为红色，反应的化学方程式为 。
(3)装置b的作用是 。装置e的作用是 。
(二)消除氮氧化物尾气和水中硝酸盐造成的氮污染已成为环境修复研究的热点。
(4)氧化吸收法
NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可有效去除NO。复合吸收剂组成一定时，温度对NO去除率的影响如图1。温度高于60 ℃后，NO去除率下降的主要原因是 。
(5)催化还原法
在Pd Cu/Al2O3的催化条件下，使用H2作为还原剂将酸性废水中的还原，还原过程中检测到三种含氮化合物微粒，其浓度变化如图2所示，写出在1.5~3 h过程中，溶液中发生的主要反应的离子方程式： 。
周测3 化工生产中物质性质及应用
(时间：60分钟 分值：100分)
一、选择题(本题共15小题，每小题4分，共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2024·武汉高一检测)航天科技的发展与化学密切相关。2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射，准确进入地月转移轨道。下列说法错误的是 ( )
A.碳化硅(SiC)可用作宇宙飞船的耐热材料
B.肼(N2H4)可作火箭燃料，可用NO2作氧化剂
C.二氧化硅可用作航天器太阳能电池板的材料
D.电解水产生氧气是宇航员供氧的主要来源
答案 C
解析 碳化硅有非常高的熔、沸点，可作耐热材料，故A正确；硅是半导体材料，可用作航天器太阳能电池板的材料，故C错误。
2.(2023·长沙一中高一月考)明代“釉里红梅瓶”是南京博物馆的镇馆之宝。烧造“釉里红”，需要将含有铜元素为呈色剂的彩料，精准地在1 300 ℃窑火中一次烧成，下列有关说法不正确的是 ( )
A.陶瓷是以黏土为主要原料经高温烧结而成，属于传统无机非金属材料
B.黏土可以表示为Al2O3·2SiO2·2H2O，是由几种氧化物组成的混合物
C.“釉里红”烧造时发生的反应可能为4CuO2Cu2O+O2↑
D.“釉里红”瓷器保存时应避开酸性物质，避免损伤釉彩
答案 B
解析 黏土主要是由硅酸盐构成的混合物，不是由几种氧化物组成的混合物，故B错误；“釉里红”的颜色说明烧造时有砖红色的氧化亚铜生成，可能发生的反应为氧化铜在高温条件下分解生成氧化亚铜和氧气，反应的化学方程式为4CuO2Cu2O+O2↑，故C正确；氧化亚铜能与酸溶液反应生成铜、铜离子和水，所以“釉里红”瓷器保存时应避开酸性物质，避免损伤釉彩，故D正确。
3.(2024·合肥高一期中)下列说法正确的有 ( )
①燃煤中添加CaO可以减少SO2和温室气体的排放 ②二氧化硫具有抗氧化性，可用作葡萄酒的食品添加剂 ③液氨汽化时吸热，可用作制冷剂 ④加入Ba溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不消失，可确定有S存在 ⑤单质硫易溶于CS2，实验室可用CS2清洗沾有硫单质的试管 ⑥足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色，说明稀硝酸不能氧化Fe2+ ⑦二氧化硅与氢氧化钠溶液、氢氟酸均反应，属两性氧化物 ⑧陶瓷、普通玻璃、水泥、金刚砂(SiC)都属于硅酸盐材料
A.①③⑤ B.②③⑤
C.④⑥⑧ D.⑤⑥⑦
答案 B
解析 CaO是碱性氧化物，CO2、SO2是酸性氧化物，可以反应得到碳酸钙和硫酸钙，但碳酸钙高温下不稳定分解，燃煤中添加CaO可以减少SO2的排放，无法减少CO2的排放，故①错误；二氧化硫具有抗氧化性，可用作葡萄酒酿制的食品添加剂，起到杀菌和防止色素被氧化的作用，故②正确；氨气易液化成液氨，液氨在汽化过程中吸收热量使温度降低，可做制冷剂，故③正确；因为加入的是硝酸钡，溶液中存在硝酸根离子，再加入盐酸时引入氢离子，就相当于存在硝酸，能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，与钡离子形成不可溶的硫酸钡沉淀，故④错误；单质硫易溶于CS2，则实验室可用CS2清洗沾有硫单质的试管，故⑤正确；铁与硝酸反应首先生成硝酸铁，溶液呈浅绿色是由过量的铁与铁离子反应生成亚铁离子所致，故⑥错误；二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，且与其他酸不反应，不是两性氧化物，故⑦错误；金刚砂(SiC)属于新型无机非金属材料，不属于硅酸盐，故⑧错误。
4.(2024·山东济宁高一期中)下列有关试剂的保存方法或实验操作正确的是 ( )
A.将NaOH溶液保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中
B.将HF溶液保存在带塑料塞的玻璃试剂瓶中
C.将少量的浓硝酸保存在棕色细口玻璃瓶中
D.配制H2SO4溶液时，先在量筒中加入一定体积的水，再在搅拌下慢慢加入浓硫酸
答案 C
解析 二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成黏性较强的硅酸钠，所以不能将NaOH溶液保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中，应该用橡皮塞，A错误；氢氟酸腐蚀玻璃，不能将HF溶液保存在带塑料塞的玻璃试剂瓶中，应该用塑料瓶盛放，B错误；不能在量筒中稀释浓硫酸，配制H2SO4溶液时，先在烧杯中加入一定体积的水，再在搅拌下慢慢加入浓硫酸，D错误。
5.(2023·四川凉山高一期中)下列化学方程式书写正确的是 ( )
A.工业制硫酸第二步反应：2SO2+O22SO3
B.氨的催化氧化：4NH3+5O24NO2+6H2O
C.粗硅的制备：SiO2+2CSi+2CO↑
D.铜和浓硝酸：3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
答案 C
解析 二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫，该反应可逆，化学方程式为2SO2+O22SO3，故A错误；氨的催化氧化生成一氧化氮和水：4NH3+5O24NO+6H2O，故B错误；铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，化学方程式为 Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，故D错误。
6.(2024·山东邹城高一期中)高温结构陶瓷氮化硅是一种优异的无机非金属材料，可通过以下反应制备：SiO2+C+N2SixNy+CO(未配平)，下列说法错误的是 ( )
A.氮化硅的化学式为Si3N4
B.该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1
C.反应生成22.4 L一氧化碳(标准状况)时，消耗的SiO2的质量为30 g
D.通入氮气的量不足时，产物中可能会混有硅单质
答案 B
解析 根据元素守恒可知xSiO2+2xC+N2SixNy+2xCO，依据电子得失守恒可知4x=3y，所以氮化硅的化学式为Si3N4，A正确；反应的化学方程式为3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO，氮气是氧化剂，碳是还原剂，因此该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3，B错误；反应生成22.4 L一氧化碳(标准状况)即1 mol CO时，消耗的SiO2的物质的量是0.5 mol，质量为0.5 mol×60 g·mol-1=30 g，C正确；通入氮气的量不足时，会有硅剩余，所以产物中可能会混有硅单质，D正确。
7.(2023·黑龙江牡丹江市第二高级中学高一期中)下列各组物质中，不能按(“→”表示一步完成)关系相互转化的是 ( )
选项 a b c
A Fe FeCl3 FeCl2
B NaOH NaHCO3 Na2CO3
C Si SiO2 H2SiO3
D HNO3 NO NO2
答案 C
解析 Fe和氯气反应生成FeCl3，FeCl3和Fe反应生成FeCl2，FeCl2和锌反应生成ZnCl2和Fe，故不选A；NaOH和过量CO2反应生成NaHCO3，NaHCO3和NaOH反应生成Na2CO3，Na2CO3和Ca(OH)2反应生成碳酸钙沉淀和NaOH，故不选B；SiO2和水不反应，SiO2不能通过一步反应生成H2SiO3，故选C；稀HNO3和铜反应生成NO，NO和氧气反应生成NO2，NO2和水反应生成HNO3，故不选D。
8.(2023·黑龙江齐齐哈尔高一月考)纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法不正确的是 ( )
A.X可用作木材防火剂
B.步骤Ⅱ中Y的生成可用SiO2与水反应代替
C.步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3+H2SO4H2SiO3↓+Na2SO4
D.步骤Ⅲ若在实验室完成，一般在坩埚中进行
答案 B
解析 硅酸钠水溶液具有阻燃性，可用作木材防火剂，故A正确；二氧化硅不能和水反应生成硅酸，故B错误；硅酸钠与稀硫酸反应生成硅酸沉淀，所以步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3+H2SO4H2SiO3↓+Na2SO4，故C正确；实验室中，加热灼烧固体应在坩埚中进行，故D正确。
9.某企业利用下列流程综合处理工厂排放的含有SO2的烟气，以减少其对环境造成的污染。下列有关说法正确的是 ( )
A.二氧化硫吸收塔中发生的反应为SO2+S+H2O2HS
B.氨气吸收塔中发生的反应为HS+OH-H2O+S
C.上述流程利用的是氧化还原反应原理
D.上述流程中SO2可循环利用
答案 A
解析 二氧化硫用(NH4)2SO3溶液吸收，发生的离子反应为SO2+S+H2O2HS，故A项正确；氨气吸收塔中发生的反应为HS+NH3·H2ON+S+H2O，故B项错误；题述流程中各反应都没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，故C项错误。
10.(2023·吉林高一期中)亚硝酸钠俗称“工业盐”，其外观、口感与食盐相似，人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液，分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是 ( )
方案设计 现象和结论
A 先加入少量KClO3溶液，再加AgNO3溶液和足量稀硝酸，振荡 若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠
B 加到少量KMnO4溶液中，再加硫酸酸化，振荡 若溶液褪色，则样品为亚硝酸钠
C 先加到少量FeCl2溶液中，再加入稀盐酸酸化，振荡 若溶液变黄色，则样品为亚硝酸钠
D 先加入少量Na2SO3溶液，再加入BaCl2溶液和稀硝酸，振荡 若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠
答案 C
解析 氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化，而使其褪色，B错误；N在酸性条件下有较强的氧化性，可以把二价铁氧化为三价铁，溶液变为黄色，C正确；稀硝酸可以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，再加入氯化钡可以生成硫酸钡白色沉淀，D错误。
11.(2023·山西太原高一期中)某化学兴趣小组设计一种从硫矿石(主要成分为硫黄及少量FeS2)中提取硫黄的方法如下：
查阅资料：S的熔点为115.2 ℃；CS2的沸点为46.2 ℃。
下列说法正确的是 ( )
A.单质硫在足量的氧气中燃烧生成SO3
B.过程①中CS2可用乙醇代替
C.过程③的目的是使CS2挥发，同时使硫从水中析出
D.将趁热过滤所得滤渣煅烧：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，反应中每生成1 mol SO2，转移电子的物质的量为5 mol
答案 C
解析 单质硫在足量的氧气中燃烧生成SO2，故A错误；硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，因此过程①中CS2不可用乙醇代替，故B错误；S的熔点为115.2 ℃，CS2的沸点为46.2 ℃，因此过程③的目的是使CS2挥发，同时使硫从水中析出，故C正确；将趁热过滤所得滤渣煅烧：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，根据化学方程式分析，生成8 mol SO2，转移44 mol电子，因此反应中每生成1 mol SO2，转移电子的物质的量为5.5 mol，故D错误。
12.某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的N2，排尽装置内的空气。已知：在溶液中，FeSO4+NO[Fe(NO)]SO4(棕色)，该反应可用于检验NO。下列对该实验描述错误的是 ( )
A.装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液
B.装置J收集的气体中不含NO
C.实验结束后，先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞
D.若观察到装置H中红色粉末变黑色，则NO与Cu发生了反应
答案 B
解析 装置F、I中的试剂依次为水和硫酸亚铁溶液，F中的水可除去NO气体中混有的硝酸蒸气，硫酸亚铁溶液可检验NO气体，故A正确；在装置I中发生反应：FeSO4+NO[Fe(NO)]SO4，该反应为可逆反应，NO不能完全被吸收，且不溶于水，则装置J收集的气体中含有NO，故B错误；实验结束后，为防止倒吸，应先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞，故C正确；若观察到装置H中红色粉末变黑色，说明NO和铜发生反应生成了氧化铜，故D正确。
13.(2023·合肥高一期中)工业上利用废锰渣(主要成分为MnO2、KOH、MgO)制备MnSO4的流程如图所示：
已知反应Ⅰ中生成Fe2+、Mn2+、 S等。下列说法不正确的是 ( )
A.酸浸时适当升高温度或加速搅拌都可加快酸浸反应速率
B.反应Ⅰ中每消耗60 g FeS2，转移1 mol电子
C.滤液中主要存在的阳离子有 Mg2+、 K+、Mn2+、 H+
D.反应Ⅱ的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+2Fe3++Mn2++2H2O
答案 C
解析 反应Ⅰ中加入硫酸和FeS2将MnO2还原为Mn2+，FeS2中S为-1价，被氧化为S单质，60 g FeS2的物质的量为0.5 mol，所以每消耗60 g FeS2，转移1 mol电子，故B正确；MnO2与稀硫酸不反应，所以滤液中不含Mn2+，故C错误；反应Ⅱ中加入二氧化锰将溶液中存在的亚铁离子转化为Fe3+，Fe从+2价转化为+3价，Mn从+4价转化为+2价，根据得失电子守恒有MnO2+2Fe2++4H+2Fe3++Mn2++2H2O，故D正确。
14.某小组探究NH3的催化氧化，实验装置图(夹持装置已省略)如图。③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体、一段时间后产生白烟。下列分析不正确的是 ( )
A.③、④中现象说明③中的反应是 4NH3+5O24NO+6H2O
B.若②中只有NH4Cl不能制备NH3
C.④中白烟的主要成分是NH4Cl
D.一段时间后，⑤中溶液可能变蓝
答案 C
解析 由③、④中现象说明③中的反应是4NH3+5O24NO+6H2O，氨气被氧化生成NO，故A正确；④中白烟的主要成分是NH4NO3，故C错误；⑤中酸性溶液中Cu被硝酸根离子氧化生成铜离子，则一段时间后溶液变蓝，故D正确。
15.硝酸工业生产中常用纯碱溶液吸收排出的氮氧化物废气，废气中只含有NO、NO2两种气体。将一定量废气通入足量的Na2CO3溶液中被完全吸收，溶液中生成的N、N两种离子的物质的量与废气中NO2的物质的量分数x[x=]的变化关系如图所示。
已知溶液中可发生以下两个反应：
①NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO2；
②2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2。
下列说法正确的是 ( )
A.图中a曲线表示N
B.随x值增大，溶液中n(N)+n(N)增大
C.若测得所得溶液中n(N)为0.5 mol，则x值为0.75
D.x=0.6时，反应中可收集到标准状况下44.8 L CO2
答案 C
解析 由化学方程式和题图可知，NO单独不能被吸收，①当NO和NO2混合气体被Na2CO3溶液恰好完全吸收，满足n(NO2)∶n(NO)=1，即x=0.5，此时只生成N，n(N)=0，n(N)=2 mol，所以a曲线表示N，b曲线表示N；②当气体只有NO2时，即x=1，发生反应2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2，此时生成n(N)=n(N)=1 mol；③反应NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO2和2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2均有n(N)=2n(C)，即n(NO2)+n(NO)=2n(CO2)=2 mol，所以n(CO2)=1 mol；④由x=0.5和x=1可知，一定量废气中n(NO2)≥n(NO)，并且n(NO2)+n(NO)=2 mol，生成n(N)+n(N)=2 mol。综上可知，2 mol废气通入足量的Na2CO3溶液中被完全吸收，即n(NO2)≥n(NO)，生成n(N)+n(N)=2 mol，n(CO2)=1 mol。由分析可知，a曲线表示N、b曲线表示N，A错误；随x值增大，溶液中n(N)+n(N)不变，B错误；设n(NO2)=a，n(NO)=b，则a+b=2 mol，发生反应①余下NO2的物质的量为a-b，发生反应②生成n(N)=0.5(a-b)=0.5 mol，即a-b=1 mol，解得a=1.5 mol，b=0.5 mol，废气中NO2的物质的量分数x==0.75，C正确；n(CO2)=1 mol，反应中可收集到标准状况下1 mol×22.4 L·mol-1 =22.4 L CO2，D错误。
二、非选择题(本题共3小题，共40分)
16.(14分)(2023·黑龙江鹤岗高一期中)Ⅰ.以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备绿矾晶体(FeSO4·7H2O)的工艺流程如图：
回答下列问题：
(1)焙烧时黄铁矿要粉碎，其目的是____________________。
(2)SO2会污染环境，可用足量氨水吸收，写出该反应的离子方程式：____________________。
(3)从还原得到的溶液中获得硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)的操作： 蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。
Ⅱ.作为推行“低碳经济”的重要科技进步，太阳能光伏发电成为重要的新型能源。太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅，三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅(Si)的主要方法，生产流程如图：
(4)石英砂的主要成分是SiO2，SiO2是 (填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)。
(5)“精馏”也是蒸馏的一种形式，通过蒸馏可把液体混合物分离开，原理是利用混合物各成分的 (填“熔点”或“沸点”)不同。
(6)粗硅发生的主要反应为Si+3HClSiHCl3+H2，SiHCl3遇水会产生H2和两种酸，写出SiHCl3与NaOH溶液反应的化学方程式： 。
(7)为达到绿色化学和资源综合利用的目的，在生产过程中物质A需要循环使用，A的化学式是 。
答案 (1)增大接触面积，加快反应速率，提高转化率 (2)SO2+2NH3·H2O2N+S+H2O (3)冷却结晶 (4)酸性氧化物 (5)沸点 (6)SiHCl3+5NaOHH2↑+3NaCl+Na2SiO3+2H2O (7)HCl
17.(14分)(2023·重庆高一期中)为观察亚硫酸钠和浓硫酸的反应现象并探究SO2与Fe3+之间的氧化还原反应，某化学兴趣小组按如图装置进行实验(夹持、加热仪器已略去)。请回答下列问题：
(1)盛装浓硫酸的仪器名称为 。
(2)该实验过程中空气会对实验造成干扰，滴加浓硫酸之前应进行的操作是____________________。
(3)装置B产生的现象是 ，其中SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式为 ，说明SO2具有 性。
(4)下图哪些装置可用于尾气处理 (填字母)。
NaClO溶液同样也可用于脱硫，主要利用次氯酸钠的氧化性可将二氧化硫氧化为S，请写出脱硫(SO2)反应的离子方程式：____________________。
答案 (1) 分液漏斗 (2)打开左侧弹簧夹，通入一段时间氮气，排尽装置中的空气 (3)溶液由黄色变为绿色且产生白色沉淀 SO2+2Fe3++2H2OS+2Fe2++4H+ 还原 (4)A SO2+ClO-+H2OS+2H++Cl-
解析 (3)装置B中SO2与Fe3+发生氧化还原反应生成硫酸根离子和亚铁离子，生成的硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀，因此B中现象为溶液由黄色变为绿色且产生白色沉淀。SO2与Fe3+反应的离子方程式为SO2+2Fe3++2H2OS+2Fe2++4H+，该反应中SO2失电子化合价升高，体现了还原性。(4)SO2能与NaOH反应从而被吸收，且该装置进行了防倒吸处理，A正确；SO2虽能溶于水但是溶解度并不大且生成的亚硫酸易分解生成二氧化硫，故不能用水作二氧化硫的尾气处理剂，B、C错误。次氯酸钠与SO2发生氧化还原反应生成硫酸根离子和氯离子，离子方程式为SO2+ClO-+H2OS+2H++Cl-。
18.(12分)(2024·山东金乡高一期中)(一)实验室拟用单质Mg与N2制备Mg3N2，实验装置如图所示(部分加热及夹持装置略)。
已知：Mg+2NH3Mg+H2，Mg3N2易与水反应。
(1)将干燥的NH3通入装置中，应先加热装置 (填“a”或“d”)。
(2)实验过程中可观察到a硬质玻璃管中黑色固体变为红色，反应的化学方程式为 。
(3)装置b的作用是 。装置e的作用是 。
(二)消除氮氧化物尾气和水中硝酸盐造成的氮污染已成为环境修复研究的热点。
(4)氧化吸收法
NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可有效去除NO。复合吸收剂组成一定时，温度对NO去除率的影响如图1。温度高于60 ℃后，NO去除率下降的主要原因是 。
(5)催化还原法
在Pd Cu/Al2O3的催化条件下，使用H2作为还原剂将酸性废水中的还原，还原过程中检测到三种含氮化合物微粒，其浓度变化如图2所示，写出在1.5~3 h过程中，溶液中发生的主要反应的离子方程式： 。
答案 (1)a (2)3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O (3)作安全瓶，防止浓硫酸倒吸至装置a 防止空气中的水蒸气和CO2进入装置d中 (4)H2O2受热分解 (5)N+3H2+2H+N+2H2O
解析 (1)装置a中产生氮气，因此将干燥的NH3通入装置中，应先加热装置a。(2)实验过程中可观察到a硬质玻璃管中黑色固体变为红色，说明产生铜，因此反应的化学方程式为3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O。(3)由于氨气极易溶于水，装置b的作用是作安全瓶，防止浓硫酸倒吸至装置a。由于Mg3N2易与水反应，则装置e的作用是防止空气中的水蒸气和CO2进入装置d中。(4)由于H2O2受热分解，因此温度高于60 ℃后，NO去除率下降。(5)在1.5~3 h过程中N含量由最高点逐渐降低为0，铵根离子含量逐渐升高，说明被还原生成N，因此溶液中发生的主要反应的离子方程式为+3H2+2H++2H2O。
