南京市六校联合体考试2023-2024学年高一下学期4月联考
化学
考试时间：75分钟 满分：100分
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Fe-56
第Ⅰ卷 选择题共39分
单项选择题：每小题3分，共计39分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 碳纳米材料主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。下列说法正确的是
A. 碳纳米材料属于胶体 B. 石墨烯是新型无机非金属材料
C. 石墨烯和碳纳米管互为同位素 D. 碳纳米材料均属于含碳化合物
2. 正确掌握化学用语是学好化学的基础，下列化学用语表达正确的是
A. 含7个质子和8个中子的元素的核素符号：
B. NH4Cl中N元素的化合价：+3
C. 氮气的电子式：
D. 用电子式表示K2S的形成过程：
3. 下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是
A. NH3具有还原性，用浓氨水检验氯气管道是否泄漏
B. HNO3具有强氧化性，可用于制备硝酸铵
C. NH3极易溶于水，可用作制冷剂
D. N2不溶于水，可用作保护气
4. 实验室采用下列装置制取氨气，正确的是
A. 装置甲生成NH3 B. 装置乙干燥NH3
C. 装置丙收集NH3并验满 D. 装置丁吸收多余NH3
5. 下列选项物质间转化不能一步实现的是
A Al3+ B. NH3N2
C. NO2NO D. NH3NH4HSO4
6. N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化情况如下图a所示，下列说法不正确的是
A. 等物质的量的N2(g)、N2(l)具有的能量不相同
B. N2(g)+ O2(g)=2 NO(g)的能量关系可用图b表示
C. N2(g)+ O2(g)=2 NO(g) △H=＋1444 kJ/mol
D. N2(g)和O2 (g)的反应过程中，断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
7. 下列离子组在指定条件下一定能大量共存的是
A. 强酸溶液中：Na+、K+、、Cl-
B. 澄清透明的溶液中：Fe3+、Mg2+、Br-、Cl-
C. 使酚酞变红色的溶液：Fe2+、、、Cl-
D. 加入铝粉产生大量氢气溶液中：K+、Na+、、
8. NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A. 22.4 L SO2所含的分子数目为NA
B. 1 mol Cu和足量S充分反应后，转移电子数为NA
C. 一定条件下，1 mol N2与足量H2充分反应，生成的NH3分子数为2NA
D. 常温下，将28 g铁片投入足量的稀硝酸中，铁失去的电子数为NA
9. 下列指定反应的离子方程式书写正确的是
A. 将氯气通入水中：Cl2+H2O=2H++ClO-+Cl-
B. NaHCO3溶液与少量的Ca(OH)2溶液混合：+Ca2++OH- =CaCO3↓+H2O
C. Cu与浓硝酸反应：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O
D. SO2使溴水褪色：SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br-
10. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们原子的最外层电子数之和为16，Y的单质是空气中含量最多的气体，Z原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍，W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A. XZ2俗称干冰，分子间存在氢键 B. 原子半径：r(W)>r(X)>r(Y)>r(Z)
C. X、Y、Z的非金属性依次减弱 D. 由Z和W组成的化合物只有一种
11. 海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素。如图为从海带中提取碘的工业生产过程，有关说法正确的是
A. 工业上不直接从海水中提取碘是因为海水中碘的总储量很少
B. 干海带浸泡液中的碘离子可用淀粉溶液检验
C. 操作(1)时，需要用到玻璃仪器有玻璃棒、蒸发皿、酒精灯
D. 从海带中提碘的过程中利用了氧化还原反应原理
12. 下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 探究浓硫酸的吸水性 向表面皿中加入少量，再加入约3mL浓硫酸，搅拌，观察实验现象
B 比较浓硝酸和浓盐酸的氧化性强弱 室温下，在浓硝酸和浓盐酸中分别投入光亮的铁钉
C 探究浓硫酸与木炭反应的气体产物中是否含有 将浓硫酸与木炭混合加热生成的气体通入足量澄清石灰水中，观察是否有白色沉淀产生
D 检验固体是否氧化变质 将样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液
A. A B. B C. C D. D
13. 工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如图：
下列说法不正确的是：
A. “焙烧”时可以加入石灰石进行固硫减少污染
B. “酸化”目的是将氧化铜转化为Cu2+
C. "滤液”中含有的阳离子主要为Fe2+， “淘洗”所用的溶液A可选用稀硝酸
D. “反应”过程中无红棕色气体生成，理论上消耗HNO3和H2O2的物质的量之比为2：1
第Ⅱ卷 非选择题(共61分)
14. 硅单质及其化合物应用广泛。请回答下列问题：
（1）硅元素在元素周期表的位置是___________。
（2）沙子可用作建筑材料和制玻璃原料，下列说法正确的是___________(填字母)。
A．SiO2可用于制造光导纤维而不能直接作芯片
B．SiO2既能溶于氢氟酸、也能溶于氢氧化钠，是两性氧化物
C．普通玻璃是由SiO2、石灰石和纯碱制成的，其熔点很高
（3）硅单质可作为硅半导体材料。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程如图：
①该生产过程中可以循环使用的物质是___________。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和一种气体单质，写出发生反应的化学方程式___________。
（4）新型陶瓷材料氮化硅(Si3N4)可应用于原子反应堆，一种制备氮化硅的反应如下：
3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。若生成标准状况下33.6 L CO时，反应过程中转移的电子为___________mol。
（5）某同学设计的如图实验装置证明非金属性：N＞C＞Si。
所用到的试剂：①稀HNO3；②碳酸钙；③Na2SiO3溶液。
你认为该同学实验能否说明N、C、Si的非金属性强弱，
若能或者不能，请用必要的文字及化学方程式说明___________。
15. 以黄铁矿(主要成分FeS2))为原料生产硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用，减轻对环境的污染，其中一种流程如下图所示。
资料：焦亚硫酸钠(Na2S2O5)，白色粉末，水溶液显酸性，受潮易分解，遇强酸则放出一种刺激性气味的气体，是一种化工原料，常用作抗氧化剂。
（1）煅烧前，黄铁矿需要研磨，目的是___________。
（2）煅烧黄铁矿的化学方程式是___________。
（3）过程①中处理尾气SO2的离子反应方程式为___________。
（4）已知1molSO2(g) 完全转化为1molSO3(g) 放热99kJ，写出SO2催化氧化的热化学方程式___________。
（5）因为Na2S2O5在保存过程中易被氧化，导致商品Na2S2O5中存在Na2SO4.欲检验Na2S2O5已变质的实验方法为___________。
（6）一般用K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度。实验步骤：称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+。反应方程式为(方程式未配平)：
Cr2O72-+Fe2++H+→Cr3++Fe3++H2O。某次实验称取0.2800g样品，滴定时消耗浓度为0.0300mol/L的K2Cr2O7溶液25.00mL，则样品中铁的质量分数为___________。(请写出计算过程)
16. 某实验小组同学用铜与浓硫酸反应制取SO2，验证SO2性质并制备NaHSO3，设计如图所示实验装置。
回答下列问题：
（1）①仪器a的名称是___________。②C中的实验现象是___________。
（2）确认浓硫酸与铜反应后的产物中含有Cu2+的操作方法___________。
（3）试管D中发生反应离子方程式为___________。
（4）向装置E中通入SO2可制得NaHSO3.已知：Na2SO3水溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-随pH的分布如图1所示，Na2SO4的溶解度曲线如图2所示。
①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定何时停止通入SO2的实验操作为测量溶液的pH，当pH约为___________时，停止通入SO2 。
②请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案：___________，干燥，密封包装。
【实验中须使用的试剂有1.0 mol ·L-1 NaOH溶液、无水乙醇】
17. 工业及汽车尾气已成为城市空气的主要污染源，研究其反应机理对于环境治理有重要意义。
（1）硝酸厂尾气可以回收制备硝酸。已知：
①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H1=-113.0 kJ/mol
②3NO2(g)+H2O(g)=2HNO3(g)+NO(g) △H2=-138.0 kJ/mol
4NO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=4HNO3(g) △H=___________kJ/mol。
（2）液氨催化还原NO是重要的烟气脱硝技术。使用Fe2O3为催化剂，可能的反应过程如图所示。
①该脱硝过程的总反应的化学方程式为___________。
②反应过程图中，虚线方框里的过程可描述为___________。
③氨氮比会直接影响该方法的脱硝率。350℃时只改变氨气的投放量，NO的百分含量与氨氮比的关系如图所示。当＞1.0时，烟气中NO含量反而增大，主要原因是___________。
（3）碱性溶液处理烟气中的氮氧化物也是一种脱硝的方法。
NO2被Na2CO3溶液吸收生成的三种盐分别是NaNO2、NaNO3和___________。(填化学式)
（4）NSR (NOX储存还原)可有效减少氮氧化物排放。工作原理：通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOX的储存和还原，如图所示。
若汽车所用的油品含硫量较高，BaO吸收NOX的能力下降至很低水平，结合化学方程式解释原因___________。南京市六校联合体考试2023-2024学年高一下学期4月联考
化学
考试时间：75分钟 满分：100分
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Fe-56
第Ⅰ卷 选择题共39分
单项选择题：每小题3分，共计39分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 碳纳米材料主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。下列说法正确的是
A. 碳纳米材料属于胶体 B. 石墨烯是新型无机非金属材料
C. 石墨烯和碳纳米管互为同位素 D. 碳纳米材料均属于含碳化合物
【答案】B
【解析】
【详解】A．纳米材料直径在纳米级，但需要分散到分散剂中才能形成胶体，故A错误；
B．石墨烯是碳单质，属于新型的无机非金属材料，故B正确；
C．石墨烯和碳纳米管是碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体，故C错误；
D．碳纳米材料属于碳单质，故D错误。
答案选B。
2. 正确掌握化学用语是学好化学的基础，下列化学用语表达正确的是
A. 含7个质子和8个中子的元素的核素符号：
B. NH4Cl中N元素的化合价：+3
C. 氮气的电子式：
D. 用电子式表示K2S的形成过程：
【答案】D
【解析】
【详解】A．含7个质子和8个中子的元素的核素质量数为15，核素符号为：，故A错误；
B．NH4Cl中N元素的化合价为-3，故B错误；
C．氮气分子中含有氮氮三键，其正确的电子式为，故C错误；
D．硫化钾形成过程中钾失去电子，硫得到电子，K2S的形成过程：，故D正确。
答案选D。
3. 下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是
A. NH3具有还原性，用浓氨水检验氯气管道是否泄漏
B. HNO3具有强氧化性，可用于制备硝酸铵
C. NH3极易溶于水，可用作制冷剂
D. N2不溶于水，可用作保护气
【答案】A
【解析】
【详解】A．氨水可以用来检验有毒气体氯气的泄漏，发生的反应为3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl，氨气表现出还原性，故A符合题意；
B．HNO3具有酸性，可以与氨气反应生成硝酸铵，与其氧化性无关，故B不符合题意；
C．氨气易液化，液氨汽化吸收大量的热，具有制冷作用，可以用作制冷剂，与NH3极易溶于水无关，故C不符合题意；
D．氮气具有N≡N键结构，化学性质稳定，一般不与其它物质发生反应，所以可用作保护气，与不溶于水无关，故D不符合题意。
答案选A。
4. 实验室采用下列装置制取氨气，正确的是
A. 装置甲生成NH3 B. 装置乙干燥NH3
C 装置丙收集NH3并验满 D. 装置丁吸收多余NH3
【答案】D
【解析】
【详解】A．NH4Cl受热分解产生NH3、HCl，二者在试管口遇冷又重新化合形成NH4Cl，因此不能用于实验室制取NH3，应该用加热NH4Cl与Ca(OH)2混合物的方法制取NH3，A错误；
B．NH3是碱性气体，与浓硫酸会发生反应，因此不能使用浓硫酸干燥氨气，应该使用碱石灰干燥，B错误；
C．NH3的密度比空气小，采用向下排空气的方法收集NH3时，导气管应该伸入到试管底部，C错误；
D．NH3是大气污染物，由于NH3极易溶于水，为防止氨气被水吸收时引起倒吸现象，通常在导气管末端安装一个倒扣漏斗或一个干燥管，D正确；
故合理选项是D。
5. 下列选项物质间转化不能一步实现的是
A. Al3+ B. NH3N2
C. NO2NO D. NH3NH4HSO4
【答案】A
【解析】
【详解】A．Al3+与氨水反应生成Al(OH)3，氨水显弱碱性，Al(OH)3不溶于弱碱，所以不能生成，A符合题意；
B．NH3中的N元素显-3价，NO2中的N元素显+4价，N2中的N元素显0价，0介于-3和+4之间，发生归中反应可以实现一步实现，B不符合题意；
C．NO2通入水中，发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，C不符合题意；
D．NH3与足量硫酸反应，可以生成NH4HSO4，D不符合题意；
答案选A。
6. N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化情况如下图a所示，下列说法不正确的是
A. 等物质的量的N2(g)、N2(l)具有的能量不相同
B. N2(g)+ O2(g)=2 NO(g)的能量关系可用图b表示
C. N2(g)+ O2(g)=2 NO(g) △H=＋1444 kJ/mol
D. N2(g)和O2 (g)的反应过程中，断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
【答案】C
【解析】
【详解】A．同种物质状态不同时，具有的能量不同，故A正确；
B．焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量，N2+O2═2NO△H=946kJ/mol+498kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol，为吸热反应，可以用图b表示；故B正确；
C．由B项计算可知，N2(g)+ O2(g)=2 NO(g) △H=＋180kJ/mol，故C错误；
D．反应为吸热反应，断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量，故D正确。
答案选C
7. 下列离子组在指定条件下一定能大量共存的是
A. 强酸溶液中：Na+、K+、、Cl-
B. 澄清透明溶液中：Fe3+、Mg2+、Br-、Cl-
C. 使酚酞变红色的溶液：Fe2+、、、Cl-
D. 加入铝粉产生大量氢气的溶液中：K+、Na+、、
【答案】B
【解析】
【详解】A．强酸溶液中含有H+，与反应，不能大量共存，故A不选；
B．澄清透明的溶液中，Fe3+、Mg2+、Br-、Cl-相互不反应，可以大量共存，故B选；
C．使酚酞变红色的溶液中有OH-，与Fe2+、均会反应，不能大量共存，故C不选；
D．若溶液含且为酸性时，与铝反应不能产生大量氢气，故D不选。
答案选B。
8. NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A. 22.4 L SO2所含的分子数目为NA
B. 1 mol Cu和足量S充分反应后，转移电子数为NA
C. 一定条件下，1 mol N2与足量H2充分反应，生成的NH3分子数为2NA
D. 常温下，将28 g铁片投入足量的稀硝酸中，铁失去的电子数为NA
【答案】B
【解析】
【详解】A．未给出气体所处的外界条件，因此不能确定其物质的量，也不能确定气体分子数目，A错误；
B．S与Cu混合加热发生反应产生Cu2S，Cu元素化合价由Cu单质的0价变为Cu2S中的+1价，1 mol Cu反应，转移1 mol电子，则转移的电子数目是NA，B正确；
C．N2与H2转化为NH3的反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此一定条件下，1 mol N2与足量H2充分反应，生成的NH3的物质的量小于2 mol，则产生的NH3分子数小于2NA，C错误；
D．Fe与足量稀硝酸反应产生Fe(NO3)3，1 mol Fe反应失去3 mol电子，28 gFe的物质的量是0.5 mol，则0.5 mol Fe反应失去电子1.5 mol，铁失去的电子数为1.5NA，D错误；
故合理选项是B。
9. 下列指定反应的离子方程式书写正确的是
A. 将氯气通入水中：Cl2+H2O=2H++ClO-+Cl-
B. NaHCO3溶液与少量的Ca(OH)2溶液混合：+Ca2++OH- =CaCO3↓+H2O
C. Cu与浓硝酸反应：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O
D. SO2使溴水褪色：SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br-
【答案】D
【解析】
【详解】A．反应产生的HClO是弱酸，应该写化学式，反应的离子方程式应该为Cl2+H2OH++HClO+Cl-，A错误；
B．酸式盐与碱反应时，要以不足量的Ca(OH)2为标准，假设其物质的量是1 mol，反应的离子方程式应该为：2+Ca2++2OH- =CaCO3↓+2H2O+，B错误；
C．浓硝酸与Cu反应时HNO3被还原产生NO2气体，反应的离子方程式应该为：Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O，C错误；
D．SO2与溴水反应产生H2SO4、HBr，离子方程式符合反应事实，遵循物质的拆分原则，D正确；
故合理选项是D。
10. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们原子的最外层电子数之和为16，Y的单质是空气中含量最多的气体，Z原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍，W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A. XZ2俗称干冰，分子间存在氢键 B. 原子半径：r(W)>r(X)>r(Y)>r(Z)
C. X、Y、Z的非金属性依次减弱 D. 由Z和W组成的化合物只有一种
【答案】B
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，Y的单质是空气中含量最多的气体，Y为N元素；Z原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍，Z为O元素；W是短周期中金属性最强的元素，W为Na元素；四种原子的最外层电子数之和为16，X的最外层电子数为16-5-6-1=4，则X为C元素，以此分析解答。
【详解】根据上述分析可知，X为C元素，Y为N元素，Z为O元素，W为Na元素。
A．固态CO2俗称干冰，分子间不存在氢键，故A错误；
B．同周期元素随核电荷数增大原子半径逐渐减小，Na为短周期中原子半径最大的元素，则原子半径：r(Na)＞r(C)＞r(N)＞r(O)，故B正确；
C．C、N、O位于同周期且相邻的元素，随核电荷数增大，非金属性逐渐增强，则C、N、O的非金属性依次增强，故C错误；
D．由O、Na组成的化合物为氧化钠和过氧化钠，故D错误。
答案选B。
11. 海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素。如图为从海带中提取碘的工业生产过程，有关说法正确的是
A. 工业上不直接从海水中提取碘是因为海水中碘的总储量很少
B. 干海带浸泡液中的碘离子可用淀粉溶液检验
C. 操作(1)时，需要用到玻璃仪器有玻璃棒、蒸发皿、酒精灯
D. 从海带中提碘的过程中利用了氧化还原反应原理
【答案】D
【解析】
【详解】A．海水中的碘化物的浓度很低，不能直接提取，应浓缩后再提取，不是因为海水中碘的总储量很少，A错误；
B．淀粉遇到碘单质变蓝，与碘离子不发生颜色反应，所以不能用淀粉检验碘离子，B错误；
C．操作(1)分离出溶液和有机沉淀物，是过滤操作，过滤操作需要用到玻璃仪器有玻璃棒、玻璃漏斗、烧杯，C错误；
D．从海带中提碘的过程中，碘离子转化为碘单质的反应属于氧化还原反应，D正确；
本题选D。
12. 下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 探究浓硫酸的吸水性 向表面皿中加入少量，再加入约3mL浓硫酸，搅拌，观察实验现象
B 比较浓硝酸和浓盐酸的氧化性强弱 室温下，在浓硝酸和浓盐酸中分别投入光亮的铁钉
C 探究浓硫酸与木炭反应的气体产物中是否含有 将浓硫酸与木炭混合加热生成的气体通入足量澄清石灰水中，观察是否有白色沉淀产生
D 检验固体是否氧化变质 将样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．中加入浓硫酸，失去水，固体由蓝色变无色，与浓硫酸的吸水性有关，故A正确；
B．室温下Fe在浓硝酸中发生钝化，铁能在浓盐酸中溶解，不能比较两种酸的氧化性，故B错误；
C．碳和浓硫酸生成二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊，由现象不能说明产物中含有CO2，故C错误；
D．酸性条件下亚铁离子、硝酸根离子发生氧化还原反应生成铁离子，不能检验是否变质，故D错误；
故选A。
13. 工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如图：
下列说法不正确的是：
A. “焙烧”时可以加入石灰石进行固硫减少污染
B. “酸化”目的是将氧化铜转化为Cu2+
C. "滤液”中含有的阳离子主要为Fe2+， “淘洗”所用的溶液A可选用稀硝酸
D. “反应”过程中无红棕色气体生成，理论上消耗HNO3和H2O2的物质的量之比为2：1
【答案】C
【解析】
【分析】工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体：废料通入空气焙烧后铜生成氧化铜，硫化铜转化为CuO和SO2，加入硫酸酸化生成硫酸铜，加入过量的铁发生置换反应生成铜，过滤得到滤渣铁和铜，用稀硫酸淘洗除去Fe粉，过滤得到Cu，再加入浓硝酸和10%的H2O2发生反应生成Cu(NO3)2，蒸发浓缩，降温结晶，从“反应”所得溶液中析出Cu(NO3)2 3H2O；
【详解】A．焙烧时产生SO2，可以加入石灰石进行固硫减少污染，故A正确；
B．加入硫酸酸化将CuO转化为硫酸铜，故B正确；
C．据分析，加入溶液A的目的是氧化多余的铁，使其与铜分离，稀硝酸会将铜氧化了，故不能用稀硝酸淘洗，故C错误；
D．“反应”这一步所用的试剂是浓硝酸和10% H2O2，若过程中无红棕色气体生成，则生成Cu(NO3)2和H2O，该反应的化学方程式为Cu+2HNO3+H2O2=2H2O+Cu(NO3)2，消耗HNO3和H2O2的物质的量之比为2：1，故D正确。
答案选C。
第Ⅱ卷 非选择题(共61分)
14. 硅单质及其化合物应用广泛。请回答下列问题：
（1）硅元素在元素周期表的位置是___________。
（2）沙子可用作建筑材料和制玻璃的原料，下列说法正确的是___________(填字母)。
A．SiO2可用于制造光导纤维而不能直接作芯片
B．SiO2既能溶于氢氟酸、也能溶于氢氧化钠，是两性氧化物
C．普通玻璃是由SiO2、石灰石和纯碱制成的，其熔点很高
（3）硅单质可作为硅半导体材料。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程如图：
①该生产过程中可以循环使用的物质是___________。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和一种气体单质，写出发生反应的化学方程式___________。
（4）新型陶瓷材料氮化硅(Si3N4)可应用于原子反应堆，一种制备氮化硅的反应如下：
3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。若生成标准状况下33.6 L CO时，反应过程中转移的电子为___________mol。
（5）某同学设计的如图实验装置证明非金属性：N＞C＞Si。
所用到的试剂：①稀HNO3；②碳酸钙；③Na2SiO3溶液。
你认为该同学实验能否说明N、C、Si非金属性强弱，
若能或者不能，请用必要的文字及化学方程式说明___________。
【答案】（1）第三周期第ⅣA族
（2）A （3） ①. H2、HCl ②. SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2↑+3HCl
（4）3 （5）硝酸具有挥发性，所以生成的硅酸可能是硝酸和硅酸钠反应得到的，2HNO3 +Na2SiO3=2NaNO3+H2SiO3↓
【解析】
【分析】(3)石英砂主要成分是SiO2，石英砂与焦炭在高温下反应产生粗硅Si、CO，粗硅与HCl在573 K条件下反应产生粗SiHCl3、H2，粗SiHCl3经精馏得到纯净SiHCl3，纯净SiHCl3与H2在1357 K高温下发生还原反应得到高纯硅。
(5)元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，强酸与弱酸盐可以发生复分解反应制取弱酸，据此判断元素的非金属性强弱。在图示中是利用酸性：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3来判断元素的非金属性N＞C＞Si，但HNO3是挥发性的酸，在CO2气体中含有HNO3蒸气进入装置C中会发生反应2HNO3 +Na2SiO3=2NaNO3+H2SiO3↓
，因此不能证明酸性H2CO3＞H2SiO3。
【小问1详解】
Si是14号元素，原子核外电子排布是2、8、4，根据原子核外电子排布与元素位置的关系可知：硅元素在元素周期表的位置是第三周期第ⅣA族；
【小问2详解】
A．SiO2能够使光线全反射，因此可用于制造光导纤维，制芯片的原料是晶体硅，而不是二氧化硅，A正确；
B．SiO2能溶于氢氧化钠，反应产生Na2SiO3和H2O，虽然也能溶于氢氟酸，但反应产生SiF4不是盐，因此不能说SiO2是两性氧化物，它属于酸性氧化物，B错误；
C．普通玻璃是由SiO2、石灰石和纯碱制成的，是混合物，属于玻璃态物质，而不是化合物，因此没有固定的熔沸点，只能在一定温度范围内逐渐软化，C错误；
故合理选项是A；
【小问3详解】
①石英砂与焦炭在高温下反应产生粗硅Si、CO，粗硅与HCl在573 K条件下反应产生粗SiHCl3、H2，粗SiHCl3经精馏得到纯净SiHCl3，然后与H2在1357 K高温下发生还原反应产生高纯硅Si、HCl，可见该生产过程中可以循环使用的物质是H2、HCl；
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。这是由于SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和一种气体单质，根据元素守恒、电子守恒，可知还产生了可燃性气体H2，SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2↑+3HCl；
【小问4详解】
在反应3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO中，每反应产生6 mol CO气体，反应过程中转移12 mol电子。若生成标准状况下33.6 L CO，其物质的量n(CO)==1.5 mol，则反应过程中转移的电子的物质的量为n(e-)=×12 mol=3 mol；
【小问5详解】
元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性就越强。HNO3能够与CaCO3发生复分解反应：CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O。可证明酸性：HNO3＞H2CO3，反应产生的CO2进入盛有饱和Na2SiO3溶液的装置中，会发生反应：CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3↓，若在装置C中仅发生该反应，可以证明酸性： H2CO3＞H2SiO3，但由于硝酸具有挥发性，挥发的硝酸蒸气也会进入装置C中，与其中的Na2SiO3溶液发生反应：2HNO3+Na2SiO3=2NaNO3+H2SiO3↓，可见：生成的硅酸可能是硝酸和硅酸钠反应得到的，也可能是CO2气体与硅酸钠溶液反应得到的，因此不能根据上述实验判断元素的非金属性：N＞C＞Si。
15. 以黄铁矿(主要成分FeS2))为原料生产硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用，减轻对环境的污染，其中一种流程如下图所示。
资料：焦亚硫酸钠(Na2S2O5)，白色粉末，水溶液显酸性，受潮易分解，遇强酸则放出一种刺激性气味的气体，是一种化工原料，常用作抗氧化剂。
（1）煅烧前，黄铁矿需要研磨，目的是___________。
（2）煅烧黄铁矿的化学方程式是___________。
（3）过程①中处理尾气SO2的离子反应方程式为___________。
（4）已知1molSO2(g) 完全转化为1molSO3(g) 放热99kJ，写出SO2催化氧化的热化学方程式___________。
（5）因为Na2S2O5在保存过程中易被氧化，导致商品Na2S2O5中存在Na2SO4.欲检验Na2S2O5已变质的实验方法为___________。
（6）一般用K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉的纯度。实验步骤：称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+。反应方程式为(方程式未配平)：
Cr2O72-+Fe2++H+→Cr3++Fe3++H2O。某次实验称取0.2800g样品，滴定时消耗浓度为0.0300mol/L的K2Cr2O7溶液25.00mL，则样品中铁的质量分数为___________。(请写出计算过程)
【答案】（1）增大反应物的接触面积，加快反应速率
（2）4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
（3）SO2+ OH－ =
（4）2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－198 kJ/mol
（5）取少量的样品于试管中，加适量蒸馏水溶解，先加入足量的稀盐酸，再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则样品已变质
（6）结合电子守恒可知，存在关系式：6Fe～6Fe2+～K2Cr2O7，滴定过程中消耗的K2Cr2O7物质的量为0.03000 mol·L-1×0.02500 L=0.00075mol，则样品中含有的铁的物质的量为0.00075mol×6=0.0045mol，样品中铁含量为×100%=90%
【解析】
【分析】黄铁矿煅烧生成氧化铁和二氧化硫，氧化铁用CO还原得到还原铁粉，用K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度；二氧化硫经过一系列步骤生成硫酸，尾气中含有二氧化硫，用氢氧化钠溶液吸收生成NaHSO3，加热后生成Na2S2O5；
【小问1详解】
黄铁矿需要研磨，目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率；
【小问2详解】
煅烧黄铁矿，在氧气作用下发生氧化反应生成氧化铁和二氧化硫，化学方程式是4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2；
【小问3详解】
过程①中处理尾气SO2使用氢氧化钠吸收生成亚硫酸氢钠，离子反应方程式为SO2+ OH－ =；
【小问4详解】
已知1molSO2(g) 完全转化为1molSO3(g) 放热99kJ，则生成2mol三氧化硫放热99kJ×2=198kJ，故SO2催化氧化的热化学方程式2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－198 kJ/mol；
【小问5详解】
焦亚硫酸钠遇强酸则放出一种刺激性气味的气体二氧化硫，而硫酸根离子和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，故实验方法为：取少量的样品于试管中，加适量蒸馏水溶解，先加入足量的稀盐酸，再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则样品已变质；
【小问6详解】
反应中铬化合价由+6变为+3、亚铁离子由+2变为+3，结合电子守恒可知，存在关系式：6Fe～6Fe2+～K2Cr2O7，滴定过程中消耗的K2Cr2O7物质的量为0.03000 mol·L-1×0.02500 L=0.00075mol，则样品中含有的铁的物质的量为0.00075mol×6=0.0045mol，样品中铁含量为×100%=90%。
16. 某实验小组同学用铜与浓硫酸反应制取SO2，验证SO2性质并制备NaHSO3，设计如图所示实验装置。
回答下列问题：
（1）①仪器a的名称是___________。②C中的实验现象是___________。
（2）确认浓硫酸与铜反应后的产物中含有Cu2+的操作方法___________。
（3）试管D中发生反应的离子方程式为___________。
（4）向装置E中通入SO2可制得NaHSO3.已知：Na2SO3水溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-随pH的分布如图1所示，Na2SO4的溶解度曲线如图2所示。
①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定何时停止通入SO2的实验操作为测量溶液的pH，当pH约为___________时，停止通入SO2 。
②请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案：___________，干燥，密封包装。
【实验中须使用的试剂有1.0 mol ·L-1 NaOH溶液、无水乙醇】
【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. 紫色石蕊溶液变为红色
（2）冷却后，将反应后混合溶液缓慢倒入水中，并不停地搅拌
（3）5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+
（4） ①. 4 ②. 边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，测量溶液pH，pH约为10时，停止滴加NaOH溶液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于34℃条件下趁热过滤，用少量无水乙醇洗涤
【解析】
【分析】由实验装置可知，A中铜与浓硫酸反应生成SO2，B是安全瓶，有防倒吸的作用；C中石蕊试液变红色，检验二氧化硫水为酸性氧化物；D中酸性高锰酸钾溶液褪色，检验二氧化硫检验还原性；SO2继续通入E中碳酸钠溶液，反应生成NaHSO3，F装置进行尾气处理；
【小问1详解】
①仪器a是分液漏斗；②由分析可知，C中的实验现象是紫色石蕊溶液变为红色；
【小问2详解】
确认反应后的产物中含有Cu2+的操作方法是冷却后，将反应后混合溶液缓慢倒入水中，并不停地搅拌，得到蓝色溶液，说明含有Cu2+；
【小问3详解】
D中SO2与酸性高锰酸钾溶液反应，使其褪色，反应的离子方程式为：5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+；
【小问4详解】
①由图1可知，当pH约为4时，的含量最高，此时应停止通SO2；
②由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3，可边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，测量溶液pH，pH约为10时，停止滴加NaOH溶液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于34℃条件下趁热过滤，用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。
17. 工业及汽车尾气已成为城市空气的主要污染源，研究其反应机理对于环境治理有重要意义。
（1）硝酸厂尾气可以回收制备硝酸。已知：
①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H1=-113.0 kJ/mol
②3NO2(g)+H2O(g)=2HNO3(g)+NO(g) △H2=-138.0 kJ/mol
4NO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=4HNO3(g) △H=___________kJ/mol。
（2）液氨催化还原NO是重要的烟气脱硝技术。使用Fe2O3为催化剂，可能的反应过程如图所示。
①该脱硝过程的总反应的化学方程式为___________。
②反应过程图中，虚线方框里的过程可描述为___________。
③氨氮比会直接影响该方法的脱硝率。350℃时只改变氨气的投放量，NO的百分含量与氨氮比的关系如图所示。当＞1.0时，烟气中NO含量反而增大，主要原因是___________。
（3）碱性溶液处理烟气中的氮氧化物也是一种脱硝的方法。
NO2被Na2CO3溶液吸收生成的三种盐分别是NaNO2、NaNO3和___________。(填化学式)
（4）NSR (NOX储存还原)可有效减少氮氧化物排放。工作原理：通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOX的储存和还原，如图所示。
若汽车所用的油品含硫量较高，BaO吸收NOX的能力下降至很低水平，结合化学方程式解释原因___________。
【答案】（1）-389.0
（2） ①. 4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O ②. Fe3+与NH3反应生成H+和中间产物Fe2+－NH2，而后Fe2+－NH2吸收NO生成N2和H2O，并生成Fe2+与H+进入下一个循环 ③. NH3被氧化生成NO，造成NO含量增大
（3）NaHCO3 （4）油品中硫元素被氧化为SO2，2BaO+2SO2+O2=2BaSO4，BaSO4较稳定，难分解，也难与NOx反应
【解析】
【小问1详解】
已知：①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H1=-113.0 kJ/mol
②3NO2(g)+H2O(g)=2HNO3(g)+NO(g) △H2=-138.0 kJ/mol
将热化学方程式①+②×2，整理可得4NO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=4HNO3(g) △H=-389 kJ/mol；
【小问2详解】
①根据流程图可知：反应物为NH3、NO、O2，生成物为N2、H2O，根据电子守恒、原子守恒，可知反应的化学方程式为：4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O；
②根据图示可知：在反应过程图中，虚线方框里的过程可描述为：Fe3+与NH3反应生成H+和中间产物Fe2+－NH2，而后Fe2+－NH2吸收NO生成N2和H2O，并且生成Fe2+与H+进入下一个循环中；
③氨氮比会直接影响该方法的脱硝率。350℃时只改变氨气的投放量，NO的百分含量与氨氮比的关系如图所示。当当＞1.0时，烟气中NO含量反而增大，这其中的主要原因是NH3被氧化生成NO，造成NO含量增大；
【小问3详解】
Na2CO3在溶液中有少量与水反应产生NaHCO3、NaOH，NaOH与NO2在溶液中反应产生NaNO3、NaNO2和H2O，因此NO2被Na2CO3溶液吸收生成的三种盐，它们分别是NaNO2、NaNO3和NaHCO3；
【小问4详解】
根据图示可知：在储存中，NO、O2在Pt催化下与BaO反应转化为Ba(NO3)2；在还原中Ba(NO3)2与还原性气体反应，转化为N2、H2O释放出来，若若汽车所用的油品含硫量较高，油品中硫元素被氧化为SO2，然后发生反应2BaO+2SO2+O2=2BaSO4，反应产生的BaSO4性质较稳定，难分解，也难与NOx反应，导致BaO吸收NOX的能力下降至很低水平。
