第五章　化工生产中的重要非金属元素复习提升--2026人教版高中化学必修第二册章节练

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2026人教版高中化学必修第二册
本章复习提升
易混易错练
易错点1　混淆SO2的性质
1.(2025江苏无锡月考)实验室中为验证SO2的性质,将SO2分别通入溴水、品红溶液、硫化氢溶液、滴有酚酞的氢氧化钠溶液中。下列说法错误的是(　　)
A.溴水褪色,体现SO2的还原性
B.品红溶液褪色,体现SO2的漂白性
C.硫化氢溶液变浑浊,体现SO2的氧化性
D.滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现SO2的漂白性
2.(2025江西鹰潭二模)实验小组用“W”形玻璃管等微型装置(如图)进行实验以验证SO2的性质,①~④处的试剂分别为Na2SO3固体、品红溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH-酚酞溶液。下列说法不正确的是(　　)
A.①处出现气泡,体现了H2SO4的酸性
B.②处溶液褪色,用酒精灯加热后红色复原
C.③处、④处溶液褪色,且褪色原理相同
D.①处试剂换为Na2S2O3溶液也可以达到实验目的
易错点2　混淆浓硫酸的特性而出错
3.(2024湖北重点高中智学联盟联考)下列叙述正确的有几项(　　)
①常温下,浓硫酸可以用铝槽车盛装,说明浓硫酸不与铝反应
②将浓硫酸滴加到胆矾上,固体由蓝色变为白色,体现了浓硫酸的吸水性
③NaCl固体和浓硫酸共热可以制HCl,同理KI固体和浓硫酸共热也可以制HI气体
④为了加快锌粒和0.1 mol/L硫酸反应制氢气,可改用锌粉或18.4 mol/L的硫酸
⑤将SO2和气体X一起通入BaCl2溶液中,有白色沉淀产生,则气体X可能有氧化性
A.2　　　B.3　　　C.4　　　D.5
4.(2025重庆一中月考)下列实验操作、实验现象和结论均正确且相符的是　(　　)
选项 实验操作 实验现象 结论
A 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑膨胀 浓硫酸有吸水性和强氧化性
B 向某溶液中滴加HNO3酸化的BaCl2溶液 产生白色沉淀 溶液中含有S
C 将浓硫酸和铜加热,冷却后向反应试管中加水稀释 产生有刺激性气味的气体,稀释后溶液呈蓝色 产生的气体为SO2
D 常温下,用铁制容器分别盛装浓H2SO4、浓HNO3 无明显现象 常温下,Fe在浓H2SO4、浓HNO3中钝化
易错点3　忽略酸性条件下N具有强氧化性
5.(2025山东泰安二中月考)某化学兴趣小组进行有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验,实验过程如图所示,下列有关说法正确的是(　　)
A.①中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生,稀硝酸被还原为NO2
B.由上述实验可知:Cu在常温下既可与稀硝酸反应,也可与稀硫酸反应
C.③中滴加稀硫酸,铜片继续溶解,说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强
D.③中反应的化学方程式为3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4 4CuSO4+2NO↑+4H2O
思想方法练
利用“守恒”思想解答硝酸、浓硫酸与金属反应的相关计算题
方法概述
硝酸、浓硫酸均具有强氧化性,与金属反应时,均表现出氧化性和酸性。反应中生成NOx、SO2时表现出氧化性,生成盐时表现出酸性。可利用守恒思想解答这类试题:
(1)两个守恒:氮或硫原子守恒、得失电子守恒;(2)起酸性作用的HNO3、H2SO4的物质的量等于生成的硝酸盐、硫酸盐中N、S的物质的量;(3)可利用离子方程式快速找出各量的相互关系。
1.(2025江西上饶月考)将一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,则下列叙述中错误的是(　　)
A.气体A为SO2和H2的混合物
B.反应中共消耗Zn 97.5 g
C.气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
D.反应中共转移3 mol电子
2.(2024江苏扬州邗江中学期中)Cu与浓硝酸反应生成氮的氧化物,这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到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.常温下,Cu遇浓硝酸发生钝化,不可能发生上述反应
B.收集的氮氧化物的体积为20.16 L
C.反应过程中生成的Cu(NO3)2既是氧化产物,又是还原产物
D.若铜片为51.2 g,则生成0.2 mol NaNO3
3.(2025湖北百校联盟联考)将1.76 g铜镁合金完全溶解于50 mL某浓度的硝酸中,得到NO2和NO的混合气体1 120 mL(标准状况),当向反应后的溶液中加入540 mL 1.0 mol/L NaOH溶液时,金属离子全部转化为沉淀,测得沉淀的质量为3.12 g。下列说法正确的是(　　)
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是1∶1
B.NO2和NO的混合气体中,NO2的体积分数是30%
C.得到的NO2和NO混合气体通入一定量O2后被水完全吸收,消耗O2的体积为448 mL
D.该硝酸中HNO3的物质的量浓度是10.8 mol/L
4.(2024浙江绍兴期末)实验研究发现,金属与硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度较稀时,硝酸可被还原为N。现有一定量的铝粉和铁粉的混合物与足量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出,在反应结束后的溶液中逐滴加入5 mol/L NaOH溶液,所加NaOH溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)关系如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.b点到c点的反应为H++OH- H2O
B.样品中铝粉和铁粉的质量之比为5∶3
C.a点对应NaOH溶液的体积为40 mL
D.原硝酸溶液中硝酸的物质的量为0.47 mol
综合拔高练
五年高考练
考点1　硫及其化合物
1.(2023北京,7)蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示①。
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
①看图说“化”浓硫酸使蔗糖脱水的现象;对点突破P162知识点3
2.(2022全国乙,9改编)某白色粉末样品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验:
①溶于水,得到无色透明溶液。
②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出。离心分离。
③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是【提示:S2+2H+ S↓+SO2↑+H2O】(　　)
A.Na2SO4、Na2S2O3　　　　　　B.Na2SO3、Na2S2O3
C.Na2SO4、Na2CO3　　　　　　D.Na2SO3、Na2CO3
3.(2024湖北,7)过量SO2与以下0.1 mol·L-1的溶液反应,下列总反应方程式错误的是(　　)
溶液 现象 化学方程式
A Na2S 产生淡黄色沉淀 3SO2+2Na2S 3S↓+2Na2SO3
B FeCl3 溶液由棕黄色变浅绿色 2FeCl3+SO2+2H2O 2FeCl2+H2SO4+2HCl
C CuCl2 溶液褪色,产生白色沉淀 SO2+2CuCl2+2H2O 2CuCl↓+H2SO4+2HCl
D Na2CO3 (含酚酞) 溶液由红色变无色 2SO2+Na2CO3+H2O CO2+2NaHSO3
4.(2020北京,19)探究Na2SO3固体的热分解产物。
资料:①4Na2SO3 Na2S+3Na2SO4。
②Na2S能与S反应生成Na2Sx,Na2Sx与酸反应生成S和H2S。
③BaS易溶于水。
隔绝空气条件下,加热无水Na2SO3固体得到黄色固体A,过程中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到浊液,放置得无色溶液B。
(1)检验分解产物Na2S
取少量溶液B,向其中滴加CuSO4溶液,产生黑色沉淀,证实有S2-。反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)检验分解产物Na2SO4
取少量溶液B,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,沉淀增多(经检验该沉淀含S),同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S)。由于沉淀增多对检验造成干扰,另取少量溶液B,加入足量盐酸,离心沉降(固液分离)后,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(填操作和现象),可证实分解产物中含有S。
(3)探究(2)中S的来源
来源1:固体A中有未分解的Na2SO3,在酸性条件下与Na2S反应生成S。
来源2:溶液B中有Na2Sx,加酸反应生成S。
针对来源1进行如下实验:
①实验可证实来源1不成立①。实验证据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②不能用盐酸代替硫酸的原因是　　　　　　　　　　　　　。
③写出来源2产生S的反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S、Na2SO4和S产生。运用氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理性:　　　　　　　　　　　　　。
①辅助设问a.若来源1不成立,说明什么 b.可证实来源1不成立的实验现象是什么
考点2　氮及其化合物
5.(2025北京,5)下列反应中,体现N还原性的是(　　)
A.NH4HCO3加热分解有NH3生成
B.NH4Cl和NaNO2的混合溶液加热有N2生成
C.Mg(OH)2固体在NH4Cl溶液中溶解
D.(NH4)2SO4溶液中滴加BaCl2 溶液出现白色沉淀
6.(2025广东,15)按如图组装装置并进行实验:将铜丝插入溶液中①,当c中红色褪去②时,将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是(　　)
A.a中有化合反应发生,并有颜色变化
B.b中气体变红棕色时,所含氮氧化物至少有两种
C.c中溶液红色刚好褪去时,HC恰好完全反应
D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,则c中溶液颜色会褪去
①关键点拨a中Cu与稀硝酸反应生成NO
②关键点拨c中红色褪去,说明c中溶液碱性减弱但不一定呈中性或酸性
7.(2023江苏,8)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.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:HNO3(稀) NO NO2
B.工业制硝酸过程中的物质转化:N2 NO HNO3
C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:2NO+2CO N2+2CO2
D.实验室制备少量NH3的原理:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
8.(2024河北,10)图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选)(　　)
选项 气体 试剂
A SO2 饱和Na2SO3溶液+浓硫酸
B Cl2 MnO2+浓盐酸
C NH3 固体NH4Cl+熟石灰
D CO2 石灰石+稀盐酸
9.(2024湖南,7)某学生按图示方法进行实验,观察到以下实验现象:
①铜丝表面缓慢放出气泡,锥形瓶内气体呈红棕色;
②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快,气体颜色逐渐变深;
③一段时间后气体颜色逐渐变浅,至几乎无色;
④锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升,最终铜丝与液面脱离接触,反应停止。
下列说法正确的是(　　)
A.开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢,原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化
B.锥形瓶内出现了红棕色气体,表明铜和稀HNO3反应生成了NO2
C.红棕色逐渐变浅的主要原因是3NO2+H2O 2HNO3+NO
D.铜丝与液面脱离接触,反应停止,原因是硝酸消耗完全
考点3　无机非金属材料
10.(2025甘肃,1)下列爱国主义教育基地的藏品中,主要成分属于无机非金属材料的是(　　)
A.劳动英雄模范碑(南梁革命纪念馆藏)
B.红军党员登记表(红军长征胜利纪念馆藏)
C.陕甘红军兵工厂铁工具(甘肃省博物馆藏)
D.谢觉哉使用过的皮箱(八路军兰州办事处纪念馆藏)
11.(2025河南,1)活字印刷术极大地促进了世界文化的交流,推动了人类文明的进步。下列“活字”字坯的主要成分为硅酸盐的是(　　)
A.泥活字 B.木活字 C.铜活字 D.铅活字
12.(2025云南,7)稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是(　　)
A.SiO2可与NaOH溶液反应
B.盐酸在该工艺中体现了还原性
C.高纯Si可用于制造硅太阳能电池
D.制备纳米Si:SiO2+2Mg Si+2MgO
13.(2024黑吉辽,1)文物见证历史,化学创造文明。东北三省出土的下列文物据其主要成分不能与其他三项归为一类的是(　　)
A.金代六曲葵花婆金银盏
B.北燕鸭形玻璃注
C.汉代白玉耳杯
D.新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐
14.(2024河北,1)燕赵大地历史悠久,文化灿烂。对下列河北博物院馆藏文物的说法错误的是(　　)
　　　　　　
　　　　　　
A.青铜铺首主要成分是铜锡合金
B.透雕白玉璧主要成分是硅酸盐
C.石质浮雕主要成分是碳酸钙
D.青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙
15.(2023湖北,3改编)工业制备高纯硅的主要过程如下:
石英砂粗硅SiHCl3 高纯硅
已知:SiHCl3易与水反应。
下列说法错误的是(　　)
A.制备粗硅的反应方程式为SiO2+2CSi+2CO↑
B.制备光导纤维的是Si
C.原料气HCl和H2应充分去除水和氧气
D.生成SiHCl3的反应为氧化还原反应
三年模拟练
应用实践
1.(2025福建福州福九联盟期中联考)一种借用CeO2/CeO2-x的转化,消除NH3、NO气体污染的途径如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.利用上图的转化有利于缓解温室效应
B.反应①是一个氧化还原反应
C.反应②中N2既是氧化产物,又是还原产物
D.该过程的总反应可能为4NH3+2NO+2O2 3N2+6H2O
2.(2025河南开封期中联考)下列各组离子在溶液中可以大量共存,且加入试剂后发生反应的离子方程式书写也正确的是(　　)
离子组 加入试剂 发生反应的离子方程式
A K+、[Al(OH)4]-、S、C 少量HCl溶液 H++[Al(OH)4]- Al(OH)3↓+H2O
B Na+、H+、Fe2+、S 少量 Ba(NO3)2溶液 3Fe2++4H++N 3Fe3++NO↑+2H2O
C Cl-、Na+、Si、HC 过量醋酸溶液 2H++Si H2SiO3↓
D Fe3+、H+、Mn、S 通入少量SO2 2Fe3++SO2+2H2O 2Fe2++S+4H+
3.(2025江西上饶二模)实验室用下列装置测量钢材含碳量(部分夹持装置已略去)。下列判断正确的是(　　)
A.点燃酒精灯前,打开K1、K2,关闭K3,a处通一段时间N2,目的是排出装置中的O2
B.实验过程中,打开K1、K3,关闭K2,K1起到平衡气压的作用
C.装置②中的酸性KMnO4溶液可替换为饱和NaHCO3溶液
D.实验前后需称量装置④的质量,即准确测得钢材的含碳量
4.(2025北京第十三中月考)实验小组探究SO2与Na2O2的反应。向盛有SO2的烧瓶中加入Na2O2固体,测得反应体系中O2含量的变化如图。
下列说法不正确的是(　　)
A.有O2生成推测可能发生了反应:2Na2O2+2SO2 2Na2SO3+O2
B.bc段O2含量下降可能与反应O2+2Na2SO3 2Na2SO4有关
C.可用HNO3酸化的BaCl2溶液检验b点固体中是否含有Na2SO4
D.产物Na2SO4也可能是SO2与Na2O2直接化合生成的
5.(2025河北衡水二中期中)为探究NO2的性质,设计了如下实验(不考虑浓硝酸的挥发)。
实验 装置
实验 操作 及现 象 ①抽去毛玻璃片后,装置内壁有固体生成,红棕色气体逐渐变浅,直至无色; ②取固体物质溶于水,依次加入稀盐酸、BaCl2溶液,溶液中出现白色沉淀
下列说法错误的是(　　)
A.固体主要成分为SO3
B.物质氧化性:浓硝酸>NO2>SO3
C.能用湿润的淀粉-KI试纸鉴别NO2与Br2(g)
D.实验后的剩余气体可用酸性KMnO4溶液处理,防止污染空气
6.(2025江苏苏州中学月考)据史料记载,我国在明代就有了利用绿矾(FeSO4·7H2O)和KNO3制备硝酸的工艺,其主要流程如图所示。已知“煅烧”后产生SO2、SO3和H2O三种气体。
下列说法不正确的是(　　)
A.“煅烧”过程中铁元素的化合价升高
B.将“煅烧”产生的三种气体通入BaCl2溶液,产生两种白色沉淀
C.“吸收”过程中发生的氧化还原反应为2SO2+2H2O+O2 2H2SO4
D.加入硝酸钾制得硝酸是因为硝酸的沸点低于硫酸
7.(2025陕西西安联考)黄铜矿主要成分是FeCuS2,还含有SiO2,以该黄铜矿为原料制备胆矾的流程如下:
下列说法正确的是(　　)
A.方案Ⅰ中,“浸取”时使用98%浓硫酸
B.滤渣Ⅱ中含SiO2和S
C.可用氯水和KSCN溶液检验滤液Ⅰ和滤液Ⅱ中是否含Fe2+
D.方案Ⅰ更符合环保要求
迁移创新
8.(创新题·新情境)(2024山东潍坊期末)Cu2O是一种常用的杀菌剂和催化剂。工业上制取Cu2O的工艺如图所示(制取Cu2O时需补加NaOH以保持反应在弱酸性条件下进行)。
已知:溶液A的主要溶质M为酸式盐;化合物C为正盐;当溶液酸性减弱到一定程度时,Cu2+部分转化为Cu(OH)2沉淀且满足=3.9×108。
回答下列问题:
(1)M的化学式为　　　　;“真空蒸发”的原因是　　　　　　　　　　　　。
(2)溶液A→溶液B发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　;若Cu2O产量不变,参与反应的化合物C与CuSO4物质的量之比减小时,需补加NaOH的量　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)为探究Cu2O的还原性,将一定量Cu2O与某浓度的硝酸反应,溶液的体积为1 L,溶液中c(Cu2+)与硝酸还原产物的分布分数随时间的变化如图所示。则t1时刻,溶液中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　;t2时刻,测得溶液中c(H+)=1.0×10-5 mol·L-1,Cu(OH)2沉淀的质量为1.96 g,则此时溶液中c(N)为　　　　mol·L-1(忽略溶液体积变化)。
答案与分层梯度式解析
易混易错练
1.D　将SO2通入溴水中,发生反应SO2+Br2+2H2O H2SO4+2HBr,溴水褪色,体现SO2的还原性,A项正确;将SO2通入品红溶液中,SO2会与品红溶液中的有色物质结合形成不稳定的无色物质而使品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,B项正确;将SO2通入硫化氢溶液中,发生反应SO2+2H2S 3S↓+2H2O,体现SO2的氧化性,C项正确;将SO2通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,溶液褪色,是由于SO2与NaOH溶液反应消耗了NaOH,在该实验中体现SO2酸性氧化物的性质,D项错误。
易错分析
　　不要误以为与SO2有关的褪色现象一定都体现SO2的漂白性。例如SO2能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,体现SO2的还原性;SO2能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,体现SO2酸性氧化物的性质。
2.C　①处稀硫酸与亚硫酸钠反应生成SO2,体现了H2SO4的酸性,A正确。②处SO2使品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,SO2使品红溶液褪色为可逆过程,加热会恢复红色,B正确。SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现SO2的还原性;SO2使NaOH-酚酞溶液褪色,体现SO2酸性氧化物的性质,褪色原理不同,C错误。①处的实验目的为制备SO2,Na2S2O3溶液在酸性条件下能发生自身歧化反应,生成二氧化硫、硫单质和水,也可以达到实验目的,D正确。
3.A　①常温下浓硫酸使铝钝化,发生氧化还原反应,错误;②浓硫酸使胆矾固体由蓝色变为白色,是胆矾失去结晶水,体现了浓硫酸的吸水性,正确;③碘离子还原性强,能被浓硫酸氧化,错误;④18.4 mol/L的硫酸为浓硫酸,与Zn反应生成二氧化硫气体,错误;⑤把SO2和气体X一起通入BaCl2溶液中,有白色沉淀产生,若生成的白色沉淀是BaSO4,则X气体具有氧化性,正确;所以叙述正确的有2项,选A。
易错分析
　　(1)混淆浓硫酸的吸水性与脱水性,如利用浓硫酸吸收胆矾中的结晶水,体现的是浓硫酸的吸水性,并非脱水性。(2)误认为钝化就是不发生化学反应。
4.D　将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,体现浓硫酸的脱水性和强氧化性,A错误;向某溶液中滴加HNO3酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀可能是BaSO4,也可能是AgCl,若溶液中含有S,HNO3会将其氧化为S,也能产生白色沉淀,所以不能确定溶液中一定含有S,B错误;稀释浓硫酸和铜反应后的溶液的正确操作应该是将反应后的溶液沿器壁慢慢注入水中并不断搅拌,C错误;常温下,Fe遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化,所以常温下可用铁制容器盛装浓H2SO4、浓HNO3,D正确。
5.D　向①中加入稀硝酸,①中发生的反应为3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,稀硝酸被还原为NO,A错误;Cu在常温下可与稀硝酸反应,不能与稀硫酸反应,但③中溶液中存在N,酸性条件下N具有强氧化性,加入稀硫酸后Cu继续反应,B、C错误;③中反应的化学方程式为3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4 4CuSO4+2NO↑+4H2O,D正确。
易错分析
N在酸性条件下具有强氧化性,这个知识点在离子共存、离子方程式书写中经常涉及;解题时应注意N(H+)与还原性物质反应时N发生还原反应。
思想方法练
1.C　浓硫酸与Zn反应生成SO2,随着反应进行,浓硫酸逐渐变稀,稀硫酸与Zn反应生成H2,反应后溶液中n(H+)=0.1 mol·L-1×1 L=0.1 mol,即反应后剩余0.05 mol H2SO4,反应中消耗n(H2SO4)=0.1 L×18.5 mol·L-1-0.05 mol=1.8 mol,则33.6 L气体为SO2和H2的混合气体,设反应生成SO2和H2的物质的量分别为x和y,则有:
Zn+2H2SO4(浓) ZnSO4+SO2↑+2H2O
x 　2x x
Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑
y 　y y
则x+y==1.5 mol,2x+y=1.8 mol,解得x=0.3 mol,y=1.2 mol,即n(SO2)∶n(H2)=V(SO2)∶V(H2)=0.3∶1.2=1∶4,A项正确、C项错误;反应中消耗m(Zn)=(0.3 mol+1.2 mol)×65 g ·mol-1=97.5 g ,B项正确;结合化学方程式和化合价变化可知生成0.3 mol SO2和1.2 mol H2转移电子的物质的量分别为0.6 mol和2.4 mol,则反应中共转移3 mol电子,D项正确。
方法点拨
　　浓硫酸与足量活泼金属Zn反应,先生成SO2,后生成H2;与足量Cu等不活泼金属反应,只能生成SO2,反应后硫酸有剩余。根据反应中得失电子守恒、原子守恒列式可进行相关计算。
2.D　常温下,Cu能与浓硝酸反应,A错误;气体所处状况未知,无法计算其体积,B错误;反应过程中生成的Cu(NO3)2是氧化产物,C错误;分析整个反应过程可知仅有两种元素的化合价发生变化,即u→u(NO3)2、HO3→NaO2,51.2 g Cu的物质的量为0.8 mol,共失电子0.8 mol×2=1.6 mol,由得失电子守恒可知HNO3→NaNO2得1.6 mol电子,故产物中NaNO2的物质的量为0.8 mol,由Na守恒可知另一种产物NaNO3为0.2 mol,D正确。
方法点拨
　　解答金属与酸(含混酸)的相关计算问题,往往需要利用守恒法;在利用守恒法时可以抛开复杂的转化过程,只需找到始态和终态某一特定的量是固定不变的即可。
3.A　金属离子全部沉淀时,得到的3.12 g沉淀为Cu(OH)2和Mg(OH)2的混合物,故沉淀中m(OH-)=3.12 g-1.76 g=1.36 g,则n(OH-)==0.08 mol,OH-的物质的量等于铜镁合金中Cu、Mg失去电子的物质的量,设铜镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为x mol、y mol,则有:64x+24y=1.76、2x+2y=0.08,解得:x=y=0.02,故该合金中铜与镁的物质的量之比是0.02 mol∶0.02 mol=1∶1,A正确;NO2和NO混合气体的物质的量为=0.05 mol,设混合气体中NO2的物质的量为a mol,则NO的物质的量为(0.05-a) mol,根据得失电子守恒可知:a×1+(0.05-a)×3=0.08,解得a=0.035,则NO2的体积分数=×100%=70%,B错误;得到的NO2和NO混合气体通入一定量O2后被水完全吸收,又重新转化为HNO3,根据得失电子守恒可知,消耗O2的物质的量为=0.02 mol,未标明气体所处状况,即消耗氧气的体积不一定是448 mL,C错误;金属离子完全沉淀后的溶液中溶质为硝酸钠,根据Na原子守恒可知:n(NaNO3)=n(NaOH)=1.0 mol/L×0.54 L=0.54 mol,根据N原子守恒可知:n(HNO3)=n(NO2)+n(NO)+n(NaNO3)=0.05 mol+0.54 mol=0.59 mol,故c(HNO3)==11.8 mol/L,D错误。
4.C　分析题图结合题中信息可知,0~a发生的反应为H++OH- H2O,a~b发生的反应为Fe3++3OH- Fe(OH)3↓、Al3++3OH- Al(OH)3↓,b~c发生的反应为N+OH- NH3·H2O,c~d发生的反应为Al(OH)3+OH- [Al(OH)4]-。由分析可知,A项错误;b~c发生的反应为N+OH- NH3·H2O,消耗NaOH溶液的体积为(94-88) mL=6 mL,消耗NaOH的物质的量为5 mol/L×0.006 L=0.03 mol,则生成的铵根离子为0.03 mol,氮元素由+5价降低为-3价,得电子的物质的量为0.03 mol×8=0.24 mol,c~d发生反应Al(OH)3+OH- [Al(OH)4]-,消耗NaOH溶液的体积为(104-94) mL=10 mL,消耗NaOH的物质的量为5 mol/L×0.01 L=0.05 mol,故Al(OH)3的物质的量为0.05 mol,则Al的物质的量为0.05 mol,由得失电子守恒可列式为n(Fe)×3+0.05 mol×3=0.24 mol,n(Fe)=0.03 mol,样品中铝粉和铁粉的质量之比为(0.05 mol×27 g/mol)∶(0.03 mol×56 g/mol)=45∶56,B项错误;a~b发生反应Fe3++3OH- Fe(OH)3↓、Al3++3OH- Al(OH)3↓,消耗NaOH的物质的量为(0.05 mol+0.03 mol)×3=0.24 mol,消耗NaOH溶液的体积为48 mL,故a点对应NaOH溶液的体积为88 mL-48 mL=40 mL,C项正确;b点时,溶液中溶质为NaNO3和NH4NO3,由氮原子守恒可知n(HNO3)=n(NaNO3)+2n(NH4NO3)=5 mol/L×0.088 L+2×0.03 mol=0.5 mol,D项错误。
综合拔高练
五年高考练
1.C　
考教衔接
向蔗糖中加入浓硫酸时,蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成黑色固体,并放出有刺激性气味的气体。对实验现象的解释如下:
①蔗糖与浓硫酸作用的过程中,蔗糖逐渐变黑,发生的反应为C12H22O11 12C+11H2O,体现了浓硫酸的脱水性;②体积膨胀,呈疏松多孔状,说明有大量气体产生,产生的刺激性气味的气体是SO2,发生的反应为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,体现了浓硫酸的强氧化性。
A项,过程①中蔗糖(C12H22O11)脱水变成碳单质,体现了浓硫酸的脱水性,正确;B项,过程②中碳与浓硫酸发生反应C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,产生大量的CO2、SO2气体,使固体体积膨胀,正确;C项,过程中产生了SO2,其能使品红溶液褪色,但在碳与浓硫酸的反应中浓硫酸体现的是强氧化性,没有体现浓硫酸的酸性,不正确;D项,蔗糖与浓硫酸发生了化学反应,所以蔗糖分子发生了化学键的断裂,正确。
2.A　实验②说明样品中一定含有Na2S2O3,发生反应Na2S2O3+2HCl 2NaCl+S↓+SO2↑+H2O;实验③说明样品中一定含有Na2SO4,发生反应Na2SO4+BaCl2 BaSO4↓+2NaCl,故选A。
3.A　A项,SO2具有氧化性,与Na2S反应生成S,产生淡黄色沉淀,SO2过量,故另一产物为NaHSO3,化学方程式为5SO2+2Na2S+2H2O 3S↓+4NaHSO3,错误;B项,SO2具有还原性,将FeCl3还原为FeCl2,溶液由棕黄色变浅绿色,化学方程式为2FeCl3+SO2+2H2O 2FeCl2+H2SO4+2HCl,正确;C项,SO2具有还原性,将CuCl2还原为白色沉淀CuCl,溶液褪色,化学方程式为SO2+2CuCl2+2H2O 2CuCl↓+H2SO4+2HCl,正确;D项,亚硫酸的酸性大于碳酸,过量SO2与碳酸钠反应的化学方程式为2SO2+Na2CO3+H2O CO2+2NaHSO3,碳酸钠溶液显碱性,NaHSO3溶液显酸性,含酚酞的溶液由红色变无色,正确。
考场速决
　　根据题目信息“过量SO2”可推知,A项中的产物不应是Na2SO3,而应该是NaHSO3。
4.答案　(1)Cu2++S2- CuS↓
(2)向上层清液中滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成
(3)①若含有Na2SO3,则白色沉淀1与H2SO4反应后所得的溶液2中含有H2SO3,可使KMnO4溶液紫色褪去
②若用盐酸代替硫酸,溶液2中含有Cl-,酸性溶液中Cl-可被KMnO4溶液氧化,使溶液紫色褪去
③+2H+ (x-1)S↓+H2S↑
(4)Na2SO3中硫元素显+4价,发生氧化还原反应时,硫元素升高到+6价生成Na2SO4,降低到0价生成S比降低到-2价生成Na2S更容易
真题降维
①辅助设问答案:a.若来源1不成立,可说明固体A中不含Na2SO3;b.固体A中不含Na2SO3→溶液2中不含H2SO3→KMnO4溶液不褪色。
解析　(1)CuS为难溶于水的黑色固体。
(2)由于沉淀增多(经检验该沉淀含S)干扰S的检验。加入足量盐酸,离心沉降后,再用上层清液检验S。
(3)①若固体A中有未分解的Na2SO3,溶液B与足量BaCl2溶液反应后生成的白色沉淀1中含有BaSO4与BaSO3,BaSO3与H2SO4反应生成的溶液2中含有H2SO3,H2SO3可使少量KMnO4溶液紫色褪去。②酸性溶液中KMnO4可氧化Cl-。③Na2Sx与酸反应生成S和H2S。
高考风向
　　本题以探究Na2SO3固体热分解的产物为载体,通过 “现象观察→提出假设→实验验证→理论分析” 的科学探究流程,全面考查学生的知识应用、实验设计、逻辑推理及学科思想方法,突出 “基础性、综合性、应用性、创新性” 的命题导向,符合新高考对化学核心素养(科学探究与创新意识、证据推理与模型认知)的考查要求。
5.B　A项,NH4HCO3加热分解生成NH3、H2O和CO2,属于非氧化还原反应,未体现N的还原性;B项,NH4Cl和NaNO2发生归中反应生成N2,NH4Cl中N元素的化合价由-3升高至0,体现了N的还原性;C项,NH4Cl溶液呈酸性,Mg(OH)2与溶液中的H+反应转化为Mg2+而溶解,未体现N的还原性;D项,发生的反应为Ba2++S BaSO4↓,未体现N的还原性,故选B。
考场速决
　　“体现N还原性”,说明发生的反应应是氧化还原反应,选项中只有B项涉及的反应是氧化还原反应,故选B。
6.C　
真题降维
题中实验涉及的反应有:3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O、2NO+O2 2NO2、3NO2+H2O 2HNO3+NO。
a中铜与稀硝酸发生反应:3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,NO会与a内少量O2发生化合反应:2NO+O2 2NO2,会有颜色变化,A正确;a中生成的NO进入b后,与O2反应生成NO2,且存在2NO2 N2O4,故b中所含氮氧化物至少有两种,B正确;酚酞变色的pH范围为8.2~10.0,c中溶液红色刚好褪去时,溶液仍显碱性,HC未反应完全,C错误;若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,铜与浓硫酸发生反应:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,生成的SO2进入c后,与NaHCO3溶液反应生成CO2,溶液酸性增强,c中溶液颜色会褪去,D正确。
7.B　B项,NO与H2O不反应,不能直接得到HNO3,可通过通入O2来实现,错误。
8.C　饱和Na2SO3溶液和浓硫酸反应可以制SO2,使用固液不加热制气装置,SO2密度比空气大,用向上排空气法收集,利用图中装置可以完成相应气体的发生和收集实验,A不符合题意;MnO2和浓盐酸在加热条件下反应可以制Cl2,使用固液加热制气装置,Cl2密度比空气大,用向上排空气法收集,利用图中装置可以完成相应气体的发生和收集实验,B不符合题意;固体NH4Cl与熟石灰加热可以制NH3,需要使用固固加热制气装置,图中装置不合理,不能完成相应气体的发生实验,C符合题意;石灰石和稀盐酸反应可以制CO2,使用固液不加热制气装置,CO2密度比空气大,用向上排空气法收集,利用图中装置可以完成相应气体的发生和收集实验,D不符合题意。
考场速决
　　观察法解题,制气装置中使用分液漏斗,分液漏斗是盛装液体的,所以反应物均为固体的C项不能使用该装置。
9.C　开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢,原因是体系温度低;铜丝和稀硝酸反应生成NO,且该反应放热,温度升高,铜丝表面气泡释放速度逐渐加快;NO遇锥形瓶中的空气生成NO2,气体颜色加深;当锥形瓶内的氧气耗尽后,不再有NO2生成,且NO2和水反应生成无色的NO,导致气体颜色逐渐变浅,至几乎无色;随着瓶内NO的量增多,压强增大,将稀硝酸压入长颈漏斗中,稀硝酸液面下降,当铜丝不和稀硝酸接触时反应停止。故选C。
10.A　根据所给藏品中物质的名称可知“登记表”的主要成分是纤维素,属于有机高分子;铁工具的主要成分为铁,属于金属材料;皮箱的主要成分为蛋白质,属于有机高分子,故选A。
11.A　泥活字由胶泥经刻字塑形、高温烧制而成,其主要成分为硅酸盐,A正确。木活字的主要成分是纤维素,B错误。铜活字和铅活字的主要成分为金属,C、D错误。
12.B　SiO2是酸性氧化物,与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O,A正确;盐酸参与的反应为MgO+2HCl MgCl2+H2O,该反应是非氧化还原反应,盐酸在该工艺中体现了酸性,B错误;高纯硅可以将太阳能转化为电能,故可用于制造硅太阳能电池,C正确;SiO2和Mg在650 ℃条件下发生置换反应得到MgO和纳米Si,反应的化学方程式为SiO2+2Mg Si+2MgO,D正确。
13.A　金代六曲葵花婆金银盏的主要成分为金属材料;北燕鸭形玻璃注、汉代白玉耳杯、新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐的主要成分均为无机硅酸盐材料。故选A。
关键点拨
　　判断文物的主要成分时,不要纠结文物本身,要找出关键的字词,如本题A项中的“金银”、B项中的“玻璃”、C项中“白玉”、D项中的“陶”,然后根据关键字词分析物质类别。
14.D　青铜铺首是青铜器,主要成分是铜锡合金,A正确;透雕白玉璧的主要成分是硅酸盐,B正确;石质浮雕的主要成分是碳酸钙,C正确;青花釉里红瓷盖罐是陶瓷,陶瓷的主要成分是硅酸盐,D错误。
15.B　SiO2和C在高温条件下发生反应生成Si和CO,因此,制备粗硅的反应方程式为SiO2+2CSi+2CO↑,A说法正确。制备光导纤维的是SiO2,B说法错误。在制备高纯硅的过程中有SiHCl3和Si生成,Si易与氧气反应,SiHCl3易与水反应,因此,原料气HCl和H2应充分去除水和氧气,C说法正确。生成SiHCl3的反应为Si+3HClSiHCl3+H2,该反应为氧化还原反应,D说法正确。
教材溯源
　　高纯硅的制备
　　工业上制备高纯硅,一般需要先制得纯度为98%左右的粗硅,再以其为原料制备高纯硅。它可以按下列方法制备:
其中涉及的主要反应的化学方程式是: ①SiO2+2C Si+2CO↑; ②Si+3HCl SiHCl3+H2; ③SiHCl3+H2 Si+3HCl。
三年模拟练
1.A　题述转化是将NH3、NO转化为N2、H2O,NH3和NO不属于温室气体,A错误;反应①中CeO2分解生成CeO2-x和O2,存在元素化合价的变化,所以反应①是氧化还原反应,B正确;反应②中将NH3、NO转化为N2、H2O,是归中反应,N2既是氧化产物,又是还原产物,C正确;题述转化过程是NH3、NO、O2在CeO2的催化及光照条件下,发生反应生成N2、H2O,则该过程的总反应可能为4NH3+2NO+2O2 3N2+6H2O,D正确。
2.A　该组离子在溶液中能大量共存,加入少量HCl溶液,H+优先与[Al(OH)4]-反应,其离子方程式为H++[Al(OH)4]- Al(OH)3↓+H2O,A正确。该组离子在溶液中能大量共存,加入少量Ba(NO3)2溶液后,酸性条件下N具有氧化性,与Fe2+发生氧化还原反应,Ba2+和S结合形成BaSO4沉淀,离子方程式为3Fe2++4H++N+Ba2++S 3Fe3++NO↑+2H2O+BaSO4↓,B错误。Si与HC不能大量共存,发生反应的离子方程式为Si+2HC H2SiO3↓+2C;醋酸为弱酸,在离子方程式中不能拆开,C错误。Mn氧化性强于Fe3+,通入少量SO2后,SO2优先与Mn发生氧化还原反应,反应的离子方程式为2Mn+5SO2+2H2O 2Mn2++5S+4H+,D错误。
3.D　装置①中铁、碳与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫,装置②中酸性KMnO4溶液吸收二氧化硫,装置③中试剂为浓硫酸,用于干燥二氧化碳,装置④中碱石灰吸收二氧化碳,装置⑤中碱石灰防止空气中二氧化碳、水进入装置④,根据实验前后装置④的质量差计算样品中碳元素的质量。
为防止装置内的二氧化碳干扰实验,点燃酒精灯前,应打开K1、K2,关闭K3,从a处通入N2,排出装置中的CO2,A错误;若打开K1,碳与浓硫酸反应生成的二氧化碳会从K1所在导管排出,导致所测结果偏低,B错误;装置②中的酸性KMnO4溶液若替换为饱和NaHCO3溶液,二氧化硫和NaHCO3反应产生二氧化碳,使二氧化碳的量增大,导致所测结果偏高,C错误;实验前后需称量装置④的质量,质量差为产生的二氧化碳的质量,根据碳元素守恒,可准确测得钢材的含碳量,D正确。
4.C　解答本题首先应根据图像分析反应过程中可能发生的反应:
根据分析可知,有O2生成推测可能发生了反应2Na2O2+2SO2 2Na2SO3+O2,A正确;bc段O2含量下降,可能是发生了反应O2+2Na2SO3 2Na2SO4,B正确;HNO3具有强氧化性,能将S氧化为S,不能用HNO3酸化的BaCl2溶液检验b点固体中是否含有Na2SO4,C不正确;SO2具有还原性,Na2O2具有氧化性,所以产物Na2SO4也可能是SO2与Na2O2直接化合生成的,D正确。
5.C　毛玻璃片左侧反应生成NO2,右侧反应生成SO2,根据现象②推知固体主要成分是SO3,根据现象①推知NO2与SO2反应生成SO3和NO。由上述分析可知,固体主要成分是SO3,A正确;左侧浓硝酸与铜反应生成NO2,则浓硝酸氧化性强于NO2,NO2与SO2反应生成SO3和NO,则NO2的氧化性强于SO3,故氧化性:浓硝酸>NO2>SO3,B正确;NO2与Br2(g)都能将碘离子氧化为碘单质,都能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝,无法鉴别,C错误;实验后剩余气体有NO,还可能有SO2,酸性KMnO4溶液具有强氧化性,可以吸收NO、SO2,可进行尾气处理,D正确。
6.B　已知“煅烧”后产生SO2、SO3和H2O三种气体,部分S元素化合价由+6价降低为+4价,则“煅烧”过程中Fe元素化合价升高,A正确;SO2和BaCl2溶液不反应,SO3和BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀,即产生一种白色沉淀,B错误;空气中的氧气具有氧化性,“吸收”过程中二氧化硫被氧气氧化为H2SO4,发生的氧化还原反应为2SO2+2H2O+O2 2H2SO4,C正确;加入硝酸钾制得硝酸是因为硫酸的沸点高于硝酸,经蒸馏可得硝酸,D正确。
7.B　结合图示流程可进行简要梳理:
98%浓硫酸中H2SO4主要以分子形式存在,溶液中H+浓度小,“浸取”效果差,故方案Ⅰ“浸取”时不能用98%浓硫酸,A项错误;结合流程可知滤渣Ⅱ中主要含SiO2和S,B项正确;滤液Ⅰ、Ⅱ中均含Fe3+,不能用氯水和KSCN溶液检验是否含Fe2+,C项错误;方案Ⅰ在煅烧时产生有毒的SO2,D项错误。
思维升华
　　解答工艺流程题,需明确:
(1)所给原料是什么,要制备什么或通过分离、提纯得到什么物质;
(2)结合已有知识和题中所给信息,一般根据“箭头对应生成物,箭尾对应反应物”,看明白流程中的物质转化,并写出相关化学方程式;
(3)能根据物质的分离提纯方法,确定某操作后物质的成分;
(4)能从环保、试剂成本等角度综合考虑流程、方案的优劣。
8.答案　(1)NaHSO3　防止Na2SO3被氧化
(2)HS+OH- S+H2O　增大
(3)12Cu2O+58HNO3 24Cu(NO3)2+7NO↑+3NO2↑+29H2O　5×10-3
解析　
(1)溶液A的主要溶质是NaHSO3,则M为NaHSO3;Na2SO3具有还原性,溶液真空蒸发的原因是防止Na2SO3被氧化。
(2)溶液A→溶液B涉及NaHSO3与NaOH反应生成Na2SO3和H2O,发生反应的离子方程式为HS+OH- S+H2O;少量Na2SO3和CuSO4反应的离子方程式是S+2Cu2++2H2O S+Cu2O↓+4H+,反应过程中酸性越来越强,若Cu2O产量不变,应增大NaOH的量。
(3)由题意可知反应物是Cu2O与HNO3,据题图可知t1时刻,生成物有Cu2+、NO、NO2,其中NO和NO2的物质的量之比为7∶3,反应的化学方程式为12Cu2O+58HNO3 24Cu(NO3)2+7NO↑+3NO2↑+29H2O;t2时刻,Cu(OH)2沉淀的质量为1.96 g,n[Cu(OH)2]==0.02 mol,转移0.02 mol电子,Cu2+部分转化为Cu(OH)2沉淀且满足=3.9×108,t2时刻,测得溶液中c(H+)=1.0×10-5 mol·L-1,则c(Cu2+)=3.9×108×(1.0×10-5)2 mol·L-1=3.9×10-2 mol·L-1,转移0.039 mol电子,故Cu2O共转移电子0.02 mol+0.039 mol=0.059 mol,t2时刻,HNO3的还原产物为N、NO和N2,设被还原的HNO3的物质的量为x,则n(N)=0.5x、n(NO)=0.3x、n(N2)=0.1x,由得失电子守恒得8×0.5x+3×0.3x+5×2×0.1x=0.059 mol,解得x=0.01 mol,c(N)=0.5×0.01 mol÷1 L=5×10-3 mol·L-1。
创新解读
　　本题以工业上制取Cu2O的工艺为载体,融合 “物质推断—反应原理—实验操作—定量计算” 多维考点,突出对学生 “证据推理与模型认知”“变化观念与平衡思想” 等核心素养的考查。命题贴近高考趋势,注重知识的综合应用与实际问题的解决,同时通过信息给予和图像分析,提升试题的区分度与思维深度。
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