课时跟踪检测部分
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
第1课时 硫和二氧化硫
1.A S8具有弱氧化性，与Cu粉反应生成Cu2S，A项正确。
2.D SO2溶于水生成亚硫酸，亚硫酸能够使紫色石蕊溶液变红，这体现了SO2是酸性氧化物的性质；SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色。
3.B SO2与BaCl2溶液、淀粉-KI溶液都不发生反应；SO2与滤纸上的澄清石灰水反应能生成少量的CaSO3白色沉淀，但此现象并不明显；酸性KMnO4溶液能氧化SO2，自身被还原，使溶液的紫色褪去，现象明显，可以检验SO2气体是否集满。
4.C ①SO2使品红溶液褪色，是SO2与有色物质结合生成不稳定的无色物质，不是氧化还原反应；②Cl2使品红溶液褪色，是因为Cl2和H2O反应生成HClO，HClO具有强氧化性；③Na2O2加入含酚酞的水溶液中，先变红后褪色，是因为Na2O2与H2O反应生成NaOH，NaOH使酚酞变红，但Na2O2的强氧化性又导致溶液褪色；④SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色，是利用SO2的还原性。有色溶液褪色原理相同的是②③。
5.D 往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2，溶液颜色由棕黄色变成浅绿色，同时有白色沉淀产生，这是因为SO2＋H2OH2SO3（亚硫酸），H2SO3具有很强的还原性，而Fe3＋具有较强的氧化性，所以S和Fe3＋发生反应，生成Fe2＋和S，所以溶液颜色由棕黄色变成浅绿色（Fe2＋），同时有白色沉淀（BaSO4）和H2SO4生成，所以酸性增强。
6.A 氢氧化钠与碳酸氢钙反应，若氢氧化钠少量，生成碳酸钙沉淀、碳酸氢钠、水，若氢氧化钠过量，生成碳酸钙沉淀、碳酸钠、水，A符合题意；过氧化钠与二氧化碳反应只能生成碳酸钠和氧气，B不符合题意；单质硫与氧气反应只能生成二氧化硫，C不符合题意；铁粉与氯气反应只能生成氯化铁，D不符合题意。
7.C 70％硫酸和NaHSO3固体可发生反应：H2SO4＋2NaHSO3Na2SO4＋2SO2↑＋2H2O，因此装置甲可以制取SO2气体，A正确；气体通入液体时“长进短出”，装置乙可以制取SO2水溶液，B正确；SO2不会与饱和NaHSO3溶液发生反应，因此装置丙不能吸收尾气中的SO2，C错误；SO2水溶液显酸性，可用干燥的pH试纸检验其酸性，D正确。
8.C 将少量H2SO4溶液缓慢推入Na2SO3粉末处，发生反应生成SO2气体，压强增大，气球变大，SO2易溶于水，随后气球变小，A正确；石蕊试纸变红，说明SO2溶于水生成了弱酸亚硫酸，亚硫酸溶液显酸性，B正确；品红溶液褪色，是SO2与品红生成不稳定的无色物质，体现了SO2的漂白性，C错误；SO2的漂白性是SO2与品红生成不稳定的无色物质，加热褪色后的溶液又变红，D正确。
9.（1）酸雨 漂白草帽、纸张等
（2）2Mn＋5SO2＋2H2O5S＋2Mn2＋＋4H＋
（3）2CaSO3＋O2＋4H2O2CaSO4·2H2O
（4）合理 二氧化硫与生石灰反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙与氧气反应生成硫酸钙，可减少二氧化硫的排放
解析：（1）雨、雪、雾、霜、露、雹等在降落过程中吸收了空气中的二氧化硫、氮氧化物等物质，就变成酸性的雨水（pH＜5.6）——酸雨，会污染环境；二氧化硫能和有色物质结合生成无色物质，具有漂白性，可漂白草帽、纸张等。（3）亚硫酸钙中S的化合价为＋4，具有还原性，易被氧气氧化，所以通空气时反应的化学方程式为2CaSO3＋O2＋4H2O2CaSO4·2H2O。
10.D SO2与氯水发生氧化还原反应不产生淡黄色沉淀，A错误；试管②中溶液褪色，因为SO2与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，表现了SO2的还原性，B错误；SO2与BaCl2溶液不反应，试管③中不能产生白色沉淀，C错误；SO2与氯化铁溶液反应，二氧化硫被氧化生成硫酸，铁离子被还原生成亚铁离子，溶液颜色变浅，说明SO2有还原性，D正确。
11.B 硫单质之间的转化属于化学变化，A错误；不论哪种硫分子，完全燃烧的产物均为二氧化硫，B正确；S2、S4、S6、S8都是由硫元素组成的单质，但是构成分子的原子数不同，不是同种物质，C不正确；硫单质在空气中加热会生成二氧化硫，不可能转化成S2，D不正确。
12.A SO2与饱和NaHCO3溶液反应产生CO2气体，能够达到除杂、净化的目的，A正确；SO2、CO2气体都能在饱和食盐水中溶解，不能达到除杂的目的，B错误；SO2、CO2气体都是酸性氧化物，二者都能与NaOH溶液反应形成盐，不能达到除杂、净化的目的，C错误；SO2、CO2气体都是酸性氧化物，二者都能与足量澄清石灰水反应形成难溶性物质，不能达到除杂、净化的目的，D错误。
13.（1）分液漏斗 （2）①红色 H2SO3 ②SO2具有漂白性 ③还原性 （3）NaOH溶液 （4）2.24 （5）淡黄色 H＋ （6）抗氧化剂
解析：（1）装置（Ⅰ）中仪器a的名称是分液漏斗。（2）①SO2和水反应生成H2SO3，H2SO3能够使紫色石蕊试液变红；②SO2具有漂白性，能够使（Ⅲ）中品红溶液褪色；③SO2具有还原性，能够使酸性KMnO4溶液褪色。（3）SO2是一种酸性气体，能够被碱溶液吸收。（4）根据硫元素守恒可得：n（Na2SO3）＝n（SO2）＝＝0.1 mol，SO2在标准状况下的体积为V（SO2）＝0.1 mol×22.4 L·mol－1＝2.24 L。（5）SO2具有弱氧化性，能够将Na2S氧化成硫单质，生成淡黄色固体；根据元素守恒和电荷守恒，可知空白位置应该补充的微粒是H＋。（6）二氧化硫具有还原性，可以作食品抗氧化剂，以避免食品被空气中的氧气氧化而变质。
第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验
1.B 浓硫酸既具有酸性，又具有强氧化性。故不能用来干燥碱性气体（NH3）和强还原性气体（HBr、HI、H2S等），B项正确。
2.C Cu与稀硫酸不反应，与浓硫酸反应需要加热，A不符合题意；与石蕊溶液反应，溶液都变红色，现象不明显，B不符合题意；用玻璃棒各蘸少许涂在纸上，变黑的为浓硫酸，可鉴别，既简单又安全，C符合题意；加入锌片都生成气体，分别为SO2、H2，D不符合题意。
3.C C项中浓硫酸既表现氧化性又表现酸性。
4.B 检验 S 时要避免 S 的影响，就不要加入稀硝酸，因为稀硝酸能把S 氧化为S，从而干扰S 的检验；应先加入过量稀盐酸，以除去 S、C 的影响，同时，当加入稀盐酸时没有沉淀，可排除Cl－的影响。检验S可用BaCl2溶液。综上分析可知，检验某溶液中是否含有S的操作是：首先在试液中加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则证明有S，B项正确。
5.A A项，反应①生成的红棕色气体是溴蒸气，反应②生成的白雾是氯化氢遇水蒸气形成的，说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质，而不能将氯离子氧化成氯气；B项，反应③生成的是二氧化硫气体，是非氧化还原反应，而且亚硫酸钠与溴化钠不是同一类型的物质；C项，白雾说明氯化氢易挥发；D项，反应③生成的是二氧化硫气体，是非氧化还原反应。
6.（1）－1 （2）氧化 （3）2SO2＋O22SO3
（4）SO3＋H2OH2SO4
解析：黄铁矿被空气氧化生成Fe2O3和SO2，SO2和空气中O2在催化剂和加热条件下反应生成SO3，SO3和H2O反应生成H2SO4。（1）FeS2（二硫化亚铁）中铁为＋2价，则硫元素的化合价是－1价。（2）设备Ⅰ发生的反应中铁元素化合价从＋2价升高到＋3价，铁元素被氧化。（3）SO2和O2反应生成SO3，化学方程式为2SO2＋O22SO3。（4）设备Ⅲ是SO3被浓硫酸吸收生成H2SO4，即SO3和H2O反应生成H2SO4，反应的化学方程式为SO3＋H2OH2SO4。
7.（1）Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O 吸收尾气，防止污染环境；防倒吸
（2）常温下，浓硫酸使Fe钝化 H2
①c d e f g ②E中固体由黑色变红色，H中固体由白色变蓝色 ③应在h之后添加一个盛装碱石灰的球形干燥管
解析：（1）浓硫酸具有强氧化性，在加热条件下与Cu反应生成CuSO4、SO2和H2O，故化学方程式为Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O；C装置的作用吸收尾气，防止污染环境；防倒吸。（2）若将上述实验中的铜改为铁，在常温下进行，无明显现象，其原因是常温下，浓硫酸使Fe钝化；在加热条件下，实验的后阶段可观察到倒立的漏斗边沿有气体冒出，实验的后阶段浓硫酸变稀，与铁反应会产生氢气，所以实验后阶段可观察到倒立漏斗边缘有气体冒出，且越来越快，该气体可能为H2；①若要验证该气体是氢气，根据可供选择的装置及药品，先除去二氧化硫，再吸水干燥，然后通入灼热的氧化铜，最后检验产物是水，所以装置连接顺序：X→c→d→e→f→a→b→g；②若E中（硬质玻璃管）黑色粉末变红，说明生成了铜单质，同时H中（球形干燥管）固体由白色变为蓝色，说明生成了水，由此可证明上述假设成立；③有不严谨之处，应在h之后添加一个盛装碱石灰的球形干燥管。
8.D 浓硫酸的密度大，稀硫酸密度小，A项正确；浓硫酸为无色粘稠的油状液体而稀硫酸流动性好，B项正确；浓硫酸具有吸水性，C项正确；铝和浓硫酸在常温下钝化，不易放出气体，D项错误。
9.B 根据S元素守恒可得，根据得失电子守恒得：ZnZn2＋，SSO2，2H＋H2，此时生成1.5 mol气体，则转移3 mol电子，参与反应的n（Zn）＝1.5 mol，m（Zn）＝65 g·mol－1×1.5 mol＝97.5 g，C、D项正确；n（SO2）＝1.85 mol－0.05 mol－1.5 mol＝0.3 mol，n（H2）＝1.5 mol－0.3 mol＝1.2 mol，n（SO2）∶n（H2）＝0.3∶1.2＝1∶4，A项正确，B项错误。
10.D 浓硫酸有脱水性，向盛有蔗糖的烧瓶中加入浓硫酸，蔗糖脱水炭化并放出大量的热，浓硫酸具有强氧化性，与C反应生成H2O、CO2和SO2，使黑色固体膨化，A正确；反应体系中只有SO2可以使品红溶液褪色，B正确；因为B、C、D中盛放的都是水溶液，所以检验水蒸气时，应将E接在A和B之间，C正确；C中的酸性KMnO4溶液可以除去SO2，只有酸性KMnO4溶液不褪色，D中溶液变浑浊，才能证明反应产生了CO2，D错误。
11.（1）Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O
（2）a （3）BaSO3 BaSO4 （4）SO2＋2OH－S＋H2O （5）开始无明显现象，后来有蓝色沉淀生成
解析：（1）在①中Cu与浓硫酸混合加热，发生氧化还原反应产生硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式是Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O。（2）SO2气流带出的硫酸能够与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，对二氧化硫的性质检验造成干扰，可以用饱和亚硫酸氢钠溶液除去挥发出的硫酸，要立即终止铜与硫酸的反应，可以上移铜丝，使其脱离硫酸；撤去酒精灯，容易发生倒吸；拔去橡胶塞倒出硫酸，操作复杂，故合理选项是a。（3）二氧化硫为酸性氧化物，与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠溶液，亚硫酸钠与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀，其化学式是BaSO3；二氧化硫具有还原性，在溶液中能够被氯气氧化生成硫酸，硫酸与氯化钡反应生成BaSO4白色沉淀，故该白色沉淀化学式为BaSO4。（4）棉花团浸有NaOH溶液，可吸收酸性氧化物二氧化硫，防止其污染空气，该反应的离子方程式为SO2＋2OH－S＋H2O。（5）蓝色溶液中含有硫酸和硫酸铜，向其中加入氢氧化钠溶液后，氢氧化钠先与硫酸发生中和反应，然后再与硫酸铜反应，因此看到现象为开始没有明显现象，后来有蓝色沉淀生成。
第3课时 不同价态含硫物质的转化
1.A 需加入氧化剂的应为含硫物质中硫元素化合价升高的反应，故选A项。
2.B H2S转化为S单质，S元素化合价由－2价变为0价，属于氧化还原反应；S单质转化为SO2，S元素化合价由0价变为＋4价，属于氧化还原反应；SO2转化为H2SO3及Na2SO3，S元素化合价始终为＋4价，属于非氧化还原反应。
3.A H2S与CuSO4溶液能反应生成CuS黑色沉淀，A正确；H2S与FeSO4溶液不能反应，B错误；H2S和SO2反应2H2S＋SO23S＋2H2O，析出浅黄色固体，C错误；SO2 通入紫色石蕊溶液中，溶液变红后不褪色，SO2不能漂白指示剂，D错误。
4.D ①Na2S和稀H2SO4反应生成H2S气体，H2S与过量NaOH溶液反应能生成Na2S；H2S与O2反应先生成SO2，在催化剂作用下继续被氧化，最终生成SO3，SO3溶于水生成H2SO4，符合题中转化关系；②Na2SO3和盐酸反应生成SO2气体，SO2与过量NaOH溶液反应能生成Na2SO3；SO2在催化剂作用下被O2氧化生成SO3，SO3溶于水生成H2SO4，不符合题中转化关系；③Na2S 和盐酸反应生成H2S气体，H2S与过量NaOH溶液反应能生成Na2S；H2S与O2反应先生成SO2，继续被氧化，最终生成SO3，SO3溶于水生成H2SO4，不符合题中转化关系；④Na2SO3和稀H2SO4反应生成SO2气体，SO2与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3；SO2在催化剂作用下被O2氧化生成SO3，SO3溶于水生成H2SO4，符合题中转化关系。
5.C 过程Ⅰ的化学方程式为SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2O，SO2表现出酸性氧化物的性质，A正确；过程Ⅱ中，1 mol O2可得到4 mol电子，1 mol Na2SO3失去2 mol电子，根据得失电子守恒可知，1 mol O2可氧化2 mol Na2SO3，B正确；双碱法脱硫过程中，过程Ⅰ消耗NaOH，过程Ⅱ会生成NaOH，NaOH参与了反应，可循环利用，NaOH起的不是催化作用，C错误；总反应的反应物为Ca（OH）2、SO2和O2，生成物为CaSO4，O2中氧元素的化合价从0价降低到－2价，SO2中硫元素的化合价从＋4价升高到＋6价，根据元素化合价升降总数守恒可知，O2和SO2的系数比为1∶2，若O2的系数比为1，则SO2的系数为2，依次根据硫原子、钙原子守恒可知，CaSO4的系数为2，Ca（OH）2的系数为2，最后根据氢原子和氧原子守恒可知，生成物还有H2O，系数为2，所以总反应为2Ca（OH）2＋2SO2＋O22CaSO4＋2H2O，D正确。
6.（1）淡黄色 （2）漂白 （3）2SO2＋O22SO3 Ba2＋＋SBaSO4↓ （4）0.5
解析：依据转化关系图分析可知，反应②是二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，A为SO3。（1）通常状况下硫单质的颜色为淡黄色。（2）SO2可以使品红溶液褪色，生成不稳定的无色物质，说明SO2具有漂白性。（3）反应②是二氧化硫与氧气在催化剂、加热条件下生成三氧化硫，化学方程式为2SO2＋O22SO3；反应⑤是硫酸铜和氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，离子方程式为Ba2＋＋SBaSO4↓。（4）反应④中，铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O，n（Cu）＝＝0.5 mol，当Cu完全反应时，被还原的H2SO4的物质的量为0.5 mol。
7.B 足量SO2通入BaCl2溶液中，又加入新制氯水，发生氧化还原反应，生成BaSO4沉淀，A正确；Y为＋4价氧化物，所以Y为SO2，SO2具有还原性，使溴水褪色是发生了氧化还原反应，B错误；Y为SO2，Z为H2SO4，H2SO4的浓溶液与碳单质反应能实现转化②，C正确；Y为SO2，与H2S气体反应生成硫单质，不能生成H2SO4，D正确。
8.B 反应Ⅱ为Cu2＋＋H2SCuS↓＋2H＋，反应过程中各元素的化合价不变，则没有电子的转移，A错误；过程Ⅰ为亚铁离子被氧气氧化为铁离子，则反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋4Fe3＋＋2H2O，B正确；相同质量的H2S和O2，其物质的量之比为∶＝32∶34＝16∶17，常温常压下，物质的量之比等于体积比，则体积比为16∶17，C错误；总反应为硫化氢与氧气反应生成硫和水，反应过程中硫元素的化合价由－2价升高到0价，氧元素的化合价由0价降低到－2价，则电子转移可表示为，D错误。
9.D A正确，物质j和e分别是H2S、H2SO3，二者发生氧化还原反应生成S（a）；B正确，物质b是SO2，S元素显＋4价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性；C正确，物质d是H2SO4，浓硫酸具有脱水性，能使蔗糖等有机物脱水炭化；D错误，物质f和q分别是硫酸盐、硫化物，二者不能发生氧化还原反应。
10.（1）①通入N2 排尽装置中的空气（或O2），防止C与O2反应 ②防倒吸 （2）①D→A→B→A→F→E→A→G ②关闭止水夹，用酒精灯微热图1中玻璃管，观察最后一个试管内导管口中有气泡产生，停止加热后，导管中形成一段水柱，证明气密性良好 ③5SO2＋2Mn＋2H2O4H＋＋2Mn2＋＋5S 除去SO2 除去CO2 ④CO （3）bc
解析：（1）①装置中有空气，会干扰Na2SO4和焦炭的反应，所以实验前，先通入N2，排尽装置中的空气（或O2），防止C与O2反应。②仪器b为安全瓶，其作用是防倒吸。
（2）①由于CO2、SO2与澄清石灰水均会生成沉淀，故先用品红溶液检验SO2，然后用酸性KMnO4溶液除去SO2，并用品红溶液检验SO2是否除尽，再用澄清石灰水检验CO2，再用浓NaOH溶液除去CO2，并用澄清石灰水检验CO2是否除尽，用无水CaCl2干燥气体，最后用CuO检验CO，并用澄清石灰水证明反应有CO2生成，最后收集尾气，可以防止污染空气等，故仪器连接顺序为图1→D→C→D→A→B→A→F→E→A→G。②检查该装置气密性的方法可以采用微热法，具体操作为：关闭止水夹，用酒精灯微热图1中玻璃管，观察最后一个试管内导管口中有气泡产生，停止加热后，导管中形成一段水柱，证明气密性良好。③利用KMnO4的氧化性除去SO2，离子方程式为5SO2＋2Mn＋2H2O4H＋＋2Mn2＋＋5S，NaOH溶液与CO2反应，达到除去CO2的目的。④装置E中的CuO由黑色变为红色，说明Na2SO4和焦炭在高温下反应生成的还有还原性气体，该气体为CO。
（3）CuSO4溶液变黑，说明生成CuS沉淀；有淡黄色固体生成，说明生成S；结合CuSO4溶液呈酸性，由反应2H2S＋SO23S↓＋2H2O，可以推知取上述实验后的固体于试管中，加少量稀硫酸，生成的气体为H2S和SO2；a.Na2SO4不能和稀硫酸反应生成SO2，不符合条件，a错误；b.Na2S和硫酸反应生成H2S，Na2SO3和硫酸反应生成SO2，符合条件，b正确；c.Na2S和硫酸反应生成H2S，Na2S2O3和硫酸反应生成SO2，符合条件，c正确；d.Na2S2O3和硫酸反应生成SO2，Na2SO4不能和稀硫酸反应，不符合条件，d错误。
阶段重点练一 硫及其化合物
1.A 液态的金属汞受热易变成汞蒸气，在常温下，汞能与硫反应生成硫化汞（HgS），从而防止其变成汞蒸气，“黄芽”指呈黄色的硫黄，A正确。
2.B 单质硫易溶于二硫化碳，因此可用二硫化碳溶解除去试管内壁附着的硫，B错误。
3.C 由信息可知，室温下SO2易溶于水，也能使液面上升，A错误；SO2与水的反应为可逆反应，当反应达到限度后，SO2的量不再减少，液面高度也无明显变化，B错误；滴入石蕊溶液，溶液变为红色，说明溶液显酸性，SO2与水反应生成H2SO3，H2SO3为弱酸，分步电离产生H＋， C正确；H2SO3具有较强的还原性，易被氧化为H2SO4，弱酸变强酸，也能使pH下降，D错误。
4.B 大气中的硫元素主要以SO2的形式存在，SO2经过一系列反应，会以酸雨的形式进入土壤；煤和石油中的硫燃烧生成的是SO2；化石燃料中硫的主要来源是形成化石燃料的生物体；煤和石油燃烧产生的颗粒物易形成雾霾。
5.B 温度和压强未知，不能计算反应燃烧后生成SO2的体积，A错误；反应②的化学方程式为2H2S＋SO23S＋2H2O，生成3 mol S转移4 mol电子，转移2NA个（即2 mol）电子时，生成n（S）＝×2 mol＝1.5 mol，B正确；③为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以NA个SO2分子与足量O2经反应③不能制得NA个SO3分子，C错误；SO2可以用于葡萄糖、果脯等防腐剂，只要使用剂量符合国家标准即可，D错误。
6.D 硫的氢化物是H2S，是一种有臭鸡蛋气味的气体，A正确；H2S通入SO2的水溶液中，发生氧化还原反应生成S和H2O，B正确；NaHSO4和Na2SO3溶液反应，生成Na2SO4、SO2和H2O，C正确；H2SO3溶液久置于空气中，被空气中O2氧化生成H2SO4，溶液的pH减小，D错误。
7.D Ⅰ中注入浓硫酸后，可观察到试管中白色固体变为黑色，体现浓硫酸的脱水性，A错误；Ⅱ中观察到棉球a、b都褪色，a体现了SO2的漂白性，b体现了SO2的还原性，B错误；Ⅱ中无水硫酸铜变蓝，不能证明有水生成，Ⅱ中品红溶液、溴水均可提供水，C错误；Ⅲ中溶液颜色变浅，Ⅳ中澄清石灰水变浑浊，可排除二氧化硫的影响，说明有CO2产生，D正确。
8.A Na2SO3会被O2、Cl2、H2O2氧化成Na2SO4，所以①③④中加入BaCl2溶液都能生成BaSO4白色沉淀。
9.C A项，铜和浓硫酸反应需要加热，所以甲中生成SO2的同时还会有硫酸酸雾产生，正确；B项，为了除去SO2中的硫酸酸雾，可以选择饱和NaHSO3溶液，正确；C项，丙中溶液pH降低，也可能是SO2溶于水生成了亚硫酸，不能证明是Fe3＋氧化了SO2，错误；D项，若Fe3＋氧化了SO2，则生成了Fe2＋和S，S和Ba2＋反应会出现白色沉淀，正确。
10.D 反应①中浓H2SO4→SO2，S元素被还原，则浓H2SO4作氧化剂，A正确；反应②中SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O，则SO2具有酸性氧化物的性质，B正确；反应③为Na2SO3＋SNa2S2O3，该反应为化合反应，则原子利用率为100％，C正确；反应④为Na2S2O3＋H2SO4Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，故稀硫酸只起酸的作用，D错误。
11.D 单质b是黄色固体，所以b是硫，f、h均为正盐，且焰色都是黄色，根据示意图可知a是H2S，c是SO2，d是SO3，e是硫酸，f是硫酸钠，g是亚硫酸，h是亚硫酸钠。硫化氢与少量氧气反应可生成S，A正确；亚硫酸钠和硫酸钠均能与氯化钡反应生成白色沉淀，不能用BaCl2溶液鉴别二者，B正确；常温下铝在浓硫酸中钝化，因此浓硫酸可用铝槽车运输，C正确；b为S单质，d为SO3，硫不能直接转化为SO3，D错误。
12.A 试纸中心区域变黑，说明试纸中的H元素和O元素被脱去，只剩下C，证明浓硫酸具有脱水性，A正确；蓝色石蕊试纸边缘变红，证明浓硫酸具有酸性，不能证明浓硫酸有弱酸性，B错误；浓硫酸与MnO2反应后，Mn元素仅以Mn2＋存在，说明Mn元素化合价降低，表现氧化性，产生能使带火星的木条复燃的无色气体，说明生成O2，但由于Mn元素也表现氧化性，且实验中没有说明有硫酸的还原产物生成，故不能体现浓硫酸的强氧化性，C错误；浓硫酸与MnO2反应没有体现出浓硫酸的吸水性，D错误。
13.C 根据工艺流程图可知，该工艺中Fe2（SO4）3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为Fe2（SO4）3＋SO2＋2H2O2FeSO4＋2H2SO4，该工艺不仅吸收了二氧化硫，还得到了化工产品硫酸，A、D两项正确；根据上述分析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2，B项正确；该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫，C项错误。
14.C A项，在试管①中发生反应：S＋2H2SO4（浓）3SO2↑＋2H2O，浓硫酸仅体现了强氧化性，错误；B项，SO2具有还原性，被酸性KMnO4溶液氧化，故体现＋4价硫元素的还原性，错误；D项，在烧杯中SO2与NaOH溶液反应产生Na2SO3，化学方程式应为SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2O，错误。
15.（1）H2S （2）Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O 酸雨 （3）Na2SO3 还原性 取适量样品，先加稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，说明含有S
解析：（1）由图可知：X中硫元素化合价处于最低价，从二维图可知，X为H2S。（2）由图可知：Y为S呈＋6价的酸，应为H2SO4，浓H2SO4和Cu反应制备SO2的反应为Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O；将SO2排入大气中会引起硫酸型酸雨。（3）Na2S2O5中硫元素的化合价为＋4价，属于盐，与Na2SO3位置相同；Na2S2O5转变成Na2SO4时S元素化合价升高，Na2S2O5为还原剂，具有还原性。实验室中检验S的常用方法：先滴加稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，确定含有S。
16.（1）Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O
（2）将产生的气体通入品红溶液中，溶液褪色
（3）NaOH溶液 酸性氧化物
（4）2H＋＋S2S↓＋SO2↑＋H2O
解析：（1）由题意知实现该转化的化学方程式为Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O。（2）要证明实现了该转化，只需要证明产生了二氧化硫，结合二氧化硫的漂白性可将反应后产生的气体通入品红溶液中，若溶液褪色，即实现了该转化。（3）二氧化硫转变为亚硫酸钠的过程中硫元素化合价没有发生变化，完成该转化体现二氧化硫酸性氧化物的性质，二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和H2O。（4）根据题干信息，＋2价硫元素在酸性条件下不稳定，自身易发生氧化还原反应，即发生歧化反应，＋2价的硫元素化合价既升高又降低，结合步骤②中亚硫酸钠和X反应生成硫代硫酸钠分析可得X中硫元素的化合价应低于＋2价，则X为硫单质，③的离子方程式为2H＋＋S2S↓＋SO2↑＋H2O。
17.（1）①使残留在装置中的SO2和SO3被充分吸收
②×100％ （2）①试管a中出现淡黄色浑浊
②Ⅲ SO2＋Cl2＋2H2O4H＋＋S＋2Cl－
解析：（1）①反应停止后还要继续通入一段时间氧气目的是将产物SO3以及未反应的SO2全部赶至吸收装置。②装置D中增加的质量为SO3的质量，装置E中沉淀为BaSO4，根据硫元素守恒，被氧化的SO2的物质的量为 mol，未被氧化的SO2的物质的量为 mol，故SO2的转化率为×100％。
（2）①SO2能将S2－氧化，生成硫单质。②方案Ⅰ，Cl－与Ag＋反应可得到AgCl白色沉淀；方案Ⅱ中氯水可使品红溶液褪色；方案Ⅲ中产生白色沉淀可证明SO2与Cl2发生了氧化还原反应，反应的离子方程式为SO2＋Cl2＋2H2O4H＋＋S＋2Cl－。
18.（1）防倒吸 ① （2）Cl2＋SO2＋2H2O4H＋＋S＋2Cl－ （3）② ③ 溶液呈红色 ④ 溶液紫红色褪去
解析：（1）由实验装置可知，气体发生装置B产生的气体用饱和食盐水进行除杂净化，可知B装置为制取Cl2的装置，则A装置为制取SO2的装置，因SO2易溶于水，故F仪器的作用为防倒吸。制取Cl2所用试剂为MnO2和浓盐酸，属于固、液混合加热制取气体，故应选①装置为发生装置B。（2）将Cl2和SO2同时通入水中时，Cl2将SO2氧化生成H2SO4，Cl2被还原生成HCl。（3）若Cl2过量，则在D中溶液中除含H2SO4、HCl外，还含有剩余Cl2及HClO，具有强氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，故可选择②③进行检验；若SO2过量，则在D中溶液中会含有SO2、H2SO3，SO2具有还原性，故可选用④进行检验。
19.（1）C （2）Zn＋2H2SO4（浓）ZnSO4＋SO2↑＋2H2O （3）＝＋ （4） 偏小
解析：（1）根据锌的质量计算生成气体的体积，从而确定量气管的适宜规格：
Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑
1 mol 22.4 L
＝0.02 mol 0.448 L
0.448 L＝448 mL，则量气管的规格应该选500 mL，答案为C。
（2）NaOH是碱，能吸收酸性气体，NaOH洗气瓶增重说明有酸性气体生成，当Zn和H2SO4反应时，Zn作还原剂，H2SO4作氧化剂，被还原为SO2，由（1）计算可知，1.30 g Zn和H2SO4反应若只生成SO2，共生成0.02 mol，质量为0.02 mol×64 g·mol－1＝1.28 g，与NaOH增重的质量一致，故反应的化学方程式为Zn＋2H2SO4（浓）ZnSO4＋SO2↑＋2H2O。
（3）根据氧化还原知识或根据方程式，无论产生SO2还是产生H2，都是1 mol锌对应1 mol气体，根据氧化还原反应中得失电子数相等可得：＝＋。
（4）Zn＋2H2SO4（浓）ZnSO4＋SO2↑＋2H2O
2 mol 1 mol
mol mol
则生成SO2需要的硫酸为 mol；
Zn＋H2SO4ZnSO4 ＋ H2↑
1 mol 1 mol
mol mol
则：＝＝；
若撤走盛有无水氯化钙的U型管，混合气体中的水蒸气进入NaOH溶液，导致洗气瓶增重量增大，所以计算时SO2的物质的量增大，H2与SO2的物质的量之比偏小。
第二节 氮及其化合物
第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮
1.D “雷雨发庄稼”的原因：空气中的 N2在放电条件下与 O2直接化合生成无色且不溶于水的NO气体，N2＋O22NO；NO的密度比空气略大，不稳定，常温下就易与空气中的 O2反应生成红棕色的NO2气体，NO2易与水反应生成HNO3和NO；HNO3随雨水淋洒到大地上，同土壤中的矿物相互作用，生成可溶于水的硝酸盐可作氮肥，植物生长得更好。
2.A 固氮过程是把氮气转化为含氮化合物的过程，工业合成氨属于人工固氮。
3.C 氮气分子中含有氮氮三键，通常情况下N2性质很稳定，可作食物保护气，A正确；氮气与氧气在高温下反应生成一氧化氮，一氧化氮有毒，为空气污染物，B正确；N2在空气中约占空气体积的，C错误；在反应3Mg＋N2Mg3N2中，氮气中氮元素化合价降低，所以N2作氧化剂，D正确。
4.C 要制备Mg3N2，需要除去空气中的O2、CO2和水蒸气，则装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸，A项错误；若去掉装置C，Mg与O2反应生成MgO，对产品纯度有影响，B项错误；实验时，应先加热装置C，通入一段时间空气除去O2，然后再加热装置D，C项正确；装置E中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，D项错误。
5.C 由图示可知，硝化过程为转化为，进一步转化为，该过程中N的化合价升高，含氮物质被氧化，A错误；是含氮化合物转化为含氮化合物，不属于氮的固定，B错误；由图示可知，Fe2＋能与反应转化为N2，Fe3＋能与反应转化为N2，故土壤中Fe2＋和Fe3＋的存在有利于从与其接触的水体中除去氮元素，C正确；氨氧化过程中的反应为＋N2＋2H2O，故亚硝态氮元素原子与铵态氮元素原子理论物质的量之比为1∶1，D错误。
6.C 试管中盛装的气体呈红棕色，那么一定有二氧化氮存在。根据题述现象可知，原试管中盛装的气体的成分可能为①NO2、②NO2和O2（少量）、③NO2和NO等。
7.B NO与O2发生反应生成NO2，NO2与H2O发生反应生成HNO3和NO，化学方程式分别为2NO＋O22NO2和3NO2＋H2O2HNO3＋NO，总反应的化学方程式为4NO＋3O2＋2H2O4HNO3。注射器中NO的体积为20 mL，O2的体积为30 mL×＝6 mL，气体体积之比等于其物质的量之比，根据4NO＋3O2＋2H2O4HNO3可知，O2完全参与反应，消耗的O2为6 mL，参与反应的NO为8 mL，最终剩余12 mL NO。注射器内气体先由无色变成红棕色，然后慢慢变浅，最终气体为无色，A项正确；反应后气体体积为12 mL＋（30 mL－6 mL）＝36 mL，体积减小，故反应过程中注射器的活塞缓缓向左移动，B项错误，C项正确；生成n（HNO3）＝，故c（HNO3）＝≈0.07 mol·L－1，D项正确。
8.C 大气中的NOx可形成硝酸型酸雨，降低NOx排放量可以减少酸雨的形成，A正确；储存过程中NO2转化为Ba（NO3）2，氮元素的价态升高，NOx被氧化，B正确；还原过程中消耗1 mol Ba（NO3）2转移的电子数为10NA，C错误；BaO转化为Ba（NO3）2储存NOx，还原性尾气与Ba（NO3）2反应生成BaO、N2和H2O，实现了NOx的还原，D正确。
9.C 由图可知，第一代合成氨技术中提供H2的反应为高温下CH4与H2O反应生成CO2和H2，反应方程式为CH4＋2H2OCO2＋4H2，A正确；第三代合成氨技术为通电时H2O分解生成O2和H2，N2与H2合成氨气，总反应方程式为6H2O＋2N24NH3＋3O2，B正确；第一代合成氨技术中H2O转化为H2，H元素化合价降低，发生还原反应，水作氧化剂，C错误；第一代合成氨技术中需要高温制备H2和高温高压下合成氨，第二代合成氨需要在高温高压下合成氨，第三代合成氨技术通电时直接生成氨气，合成氨技术的迭代更新符合节能减排的理念，D正确。
10.（1）23∶15 （2）NaNO3 NaNO2 （3）＝
解析：（1）根据反应①可知，氧化剂（NO2）和还原剂（NO）的物质的量之比是1∶1，质量之比为23∶15。（2）在反应②中只有氮元素的化合价发生变化，所以NO2既是氧化剂也是还原剂，氧化产物为NaNO3，还原产物为NaNO2。（3）反应①中2 mol NaOH参加反应时，转移1 mol电子，反应②中2 mol NaOH参加反应时，转移1 mol电子。
11.（1）乙试管中溶液变蓝色
（2）打开开关，挤压空气囊，丙中气体由无色变为红棕色
（3）挥发出来的HNO3，以及NO2和水反应生成的HNO3，也可将I－氧化成I2，使溶液变蓝
（4）NO2＋SO2NO＋SO3
解析：（1）碘化钾被氧化为单质碘，碘使淀粉变蓝。（2）丙中NO2与水反应生成的NO会和氧气反应生成红棕色的NO2，证明NO具有还原性，故操作和现象为打开开关，挤压空气囊，丙中气体由无色变为红棕色。（3）浓硝酸具有挥发性，且NO2与水反应生成硝酸，硝酸具有强氧化性，也能将碘离子氧化成单质碘，使溶液变蓝，对NO2的性质检验造成干扰。（4）题图B中“无色气体”，题图C中“有红棕色气体产生”，说明题图B中反应生成了NO，即NO2和SO2反应，NO2转化为NO，表现氧化性，而SO2则表现还原性，被氧化，硫元素化合价升高，只能变成＋6价，应转化为SO3，故化学方程式为NO2＋SO2NO＋SO3。
第2课时 氨和铵盐
1.C N2和H2合成氨的条件是高温、高压、催化剂，在点燃或光照条件下不反应，A错误；NH3溶于水，其水溶液是NH3·H2O电离的N和OH－导电，NH3·H2O是电解质，NH3是非电解质，HNO3属于电解质，B错误；浓盐酸易挥发，NH3与挥发的HCl反应生成NH4Cl固体，反应时产生大量的白烟，C正确；由氨制备硝酸的过程中N的化合价由－3价→＋5价，化合价升高，被氧化，D错误。
2.C 根据铵盐的物理性质，绝大多数铵盐为无色或白色晶体，都易溶于水，A正确；铵盐中含有铵根离子，含有氮元素，可以作为氮肥使用，B正确；铵盐不稳定，受热易分解，非氧化性酸的铵盐能生成相应的酸和氨气，如碳酸铵、氯化铵，氧化性酸的铵盐分解会发生氧化还原反应，一般不生成氨气，如硝酸铵，C错误；铵盐与强碱反应，符合“盐与碱反应生成新盐和新碱”，生成氨气，D正确。
3.B 固体溶于NaOH溶液后，加热，若含有N，则发生N＋OH－NH3↑＋H2O，NH3能使湿润（用到蒸馏水）的红色石蕊试纸变蓝，故选B。
4.B 利用氯化铵与氢氧化钙反应制备氨气，反应为固体与固体在加热条件下制备气体，可以用题图1装置制备，A正确；氨气不能使干燥的红色石蕊试纸变蓝，B错误；稀硫酸可以吸收氨气，防止氨气污染空气，C正确；氨气溶于滴有酚酞溶液的水中，可观察到液体迅速充满试管并变为红色，说明气体氨气极易溶于水，其水溶液显碱性，D正确。
5.B 实验室采用装置甲制取氨气时，分液漏斗中盛装浓氨水，圆底烧瓶中盛放氢氧化钠固体或生石灰，图示药品使用不正确，不能用来制取氨气，A正确；氨气能与浓硫酸反应生成硫酸铵，不能用浓硫酸干燥氨气，B错误；丙装置中发生反应：2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O，可以验证氨气具有还原性，C正确；氨气不与水直接接触，能起防倒吸的作用，D正确。
6.B 浓氨水具有挥发性，向NaOH固体上滴加浓氨水，由于NaOH与H2O作用放热从而使NH3挥发。NH3能与HCl发生化合反应生成NH4Cl白色固体，NH3也能与H2SO4发生化合反应，生成（NH4）2SO4，A项正确，B项错误；NH3与氯化物溶液反应生成沉淀，该氯化物可以是AlCl3或MgCl2等，C项正确；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O是可溶性碱，D项正确。
7.（1） （2）N≡N （3）D （4）N2＋3H22NH3 （5）C
解析：（1）N原子核外有7个电子，则N原子结构示意图为。
（2）N2分子中含有三键，其结构式为N≡N。
（3）通常情况下，氮气性质不活泼，其原因是氮气分子中存在N≡N键，氮氮三键性质稳定，破坏时需要吸收很高的能量，所以氮气性质不活泼，故答案为D。
（4）氨是一种重要的化工原料，工业上利用氮气和氢气化合生成氨气，则合成氨的化学方程式为N2＋3H22NH3。
（5）氨气溶于水，溶液呈碱性，能使酚酞试液变红，该操作可以检验氨气的存在，A不选；氨气是碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该操作可以检验NH3，B不选；浓硫酸是难挥发性的酸，此操作不能用于检验氨气，C选；浓盐酸有挥发性，挥发出的氯化氢分子和氨气反应生成白色的烟，该操作可以检验氨气，D不选。
8.C A项，该反应属于固体间的加热反应，不能写成离子形式，错误；B项，加热条件下NH3·H2O分解为NH3和H2O，离子方程式应为N＋OH－NH3↑＋H2O，错误；D项，一水合氨是弱碱，不能完全电离，离子方程式应为Fe3＋＋3NH3·H2OFe（OH）3↓＋3N，错误。
9.C CaO能与水反应，使c（OH－）增大，同时放出大量的热，有利于氨气的逸出，A正确；氨气和水反应生成一水合氨，一水合氨电离出氢氧根离子而导致氨水溶液呈碱性，红色石蕊试液遇碱变蓝色，所以检验三颈烧瓶集满NH3的方法是将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c，试纸变蓝色，证明NH3已收集满，B正确；三颈烧瓶内气体与外界大气压强之差越大，其反应速率越快，C点压强最小、大气压不变，所以大气压和C点压强差最大，则喷泉最剧烈，C错误；稀盐酸显酸性，碳酸氢钠溶液显碱性，氨水溶液显碱性，因此氨气在酸性溶液中的吸收效率高于碱性溶液中的吸收效率，D正确。
10.C NH3与Cl2混合后，发生反应：8NH3＋3Cl26NH4Cl＋N2，40 mL NH3与15 mL Cl2刚好完全反应，此时气体由55 mL变为5 mL，反应管内气体的压强减小，必然导致薄膜保鲜袋进入反应管，最终使反应管内气体的压强等于大气压强。反应开始后，反应管内气体压强减小，保鲜袋逐渐被吸入反应管，A正确；反应过程中，反应管中生成NH4Cl固体，产生白烟，B正确；打开K后，因反应管内气体的压强等于大气压强，所以水不会倒吸入反应管，C错误；利用上述反应原理，可判断管道是否泄漏氯气，D正确。
11.（1）①2NH4Cl＋Ca（OH）22NH3↑＋CaCl2＋2H2O ②g→ab→ef→d ③在装置C和A之间连接一个盛有碱石灰的干燥管
（2）2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O
（3）取少量样品于试管中，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O；反之，则没有
解析：（1）①在装置C中用NH4Cl固体与Ca（OH）2固体混合加热制取NH3，则发生反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca（OH）22NH3↑＋CaCl2＋2H2O；②装置连接顺序：制取氨气→氨还原性验证→产物水的检验→尾气处理，所以装置正确的接口连接顺序为g→ab→ef→d；③氨气还原CuO生成水，为防止氨气中混入水蒸气的干扰，制取的氨气必须干燥，不能选择酸性干燥剂和无水氯化钙，可选用碱石灰干燥，即在装置C和A之间连接一个盛有碱石灰的干燥管。（2）氨气还原CuO的现象为黑色固体全部变为红色物质，无水CuSO4变蓝，同时生成一种无污染的气体N2，即氨气还原CuO生成H2O、Cu和N2，反应的化学方程式为2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O。（3）根据信息：Cu2O＋2H＋Cu＋Cu2＋＋H2O可知，Cu2O能与稀硫酸、HCl等非氧化性酸反应，生成蓝色溶液，所以设计的实验方案是取少量样品于试管中，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O；反之，则没有Cu2O。
第3课时 硝酸 酸雨及防治
1.D 硝酸能使滴有酚酞的NaOH溶液红色褪去，原因是硝酸和NaOH发生了酸碱中和反应，体现的是硝酸的酸性，D项错误。
2.B NH3和HNO3反应生成硝酸铵，硝酸只体现酸性，A错误；FeO和HNO3反应生成Fe（NO3）3，N化合价不变，生成NO2的硝酸中N元素化合价降低，所以该反应中硝酸体现氧化性和酸性，B正确；CuO和HNO3反应生成硝酸铜，硝酸只体现酸性，C错误；C与浓硝酸反应，硝酸只体现氧化性，D错误。
3.B 木炭和浓硫酸加热反应生成CO2和SO2气体，得到两种气体，A错误；Na2O2与足量的稀硫酸反应生成氧气，只能得到一种气体，B正确；铜和浓硝酸反应生成NO2，浓硝酸变稀硝酸后和铜反应生成NO气体，得到两种气体，C错误；汽油在汽车发动机中燃烧后排出的气体为碳氢化合物、NOx、CO、CO2、O2，D错误。
4.C A项，生成的NO2会造成大气污染，不正确；B项，生成的NO也会造成大气污染，不正确；C项，生成等量的硝酸铜所用的原料少，比较经济，又不会对环境造成污染，正确；D项，硝酸银成本较高，同时硝酸银会对环境造成一定的污染，主要是重金属污染，不正确。
5.A 根据得失电子守恒，还原剂提供的电子越多，氧化剂硝酸生成的NO的物质的量就越多。设四种物质的质量均为m g，则分别含有＋2价铁的物质的量：A项， mol；B项，0；C项， mol；D项， mol。提供电子的物质的量最多的为FeO。
6.C 浓硝酸适量，在反应过程中变稀，实际上发生了两个反应：Cu＋4HNO3（浓）Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O、3Cu＋8HNO3（稀）3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O。反应消耗的HNO3包括起酸性作用和起氧化性作用的两部分，前者反应后以Cu（NO3）2形式存在，后者被还原后生成NO2、NO气体。从两个方程式看出Cu＋2HNO3（酸）～Cu（NO3）2，HNO3（氧化剂）～NO2（或NO），所以反应消耗的HNO3的物质的量为×2＋＝1.2×10－3 mol＋1×10－3 mol＝2.2×10－3 mol。
7.（1）ac （2）N2＋3H22NH3 4NH3＋5O24NO＋6H2O （3）3Cu＋8HNO3（稀）3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O 1∶2
解析：（1）氮氧化物在紫外线的照射下，会与大气中的碳氢化物作用生成臭氧和形成光化学烟雾，同时氮氧化物经过一系列反应形成硝酸酸雨，所以“光化学烟雾“、“硝酸酸雨“的形成都与氮氧化合物有关，所以答案选a、c。
（2）氨合成塔中，N2和H2在高温、高压催化剂条件下反应生成NH3，反应的化学方程式为N2＋3H22NH3；氧化炉中，在催化剂加热条件下，NH3被O2催化氧化为NO和H2O，反应的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。
（3）将过量的铜置入一定量的浓硝酸中，微热，生成NO2的化学方程式为Cu＋4HNO3（浓）Cu＋2NO2↑＋2H2O，生成NO的化学方程式为8HNO3（稀）＋3Cu3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O；由化学方程式知，生成1 mol NO消耗4 mol HNO3、生成1 mol NO2消耗2 mol HNO3，若生成NO、NO2的体积比为1∶4，则分别生成NO、NO2的两个反应中消耗HNO3的物质的量之比是4∶（2×4）＝1∶2。
8.D 空气通入浓氨水后，氨挥发出来，空气和氨的混合气体经过干燥后进入装有催化剂并加热的硬质玻璃管中，发生催化氧化反应：4NH3＋5O24NO＋6H2O，生成的气体经过无水CaCl2，除去氨和水蒸气，在装置③中NO与空气中的O2反应生成NO2，装置④中的水可以吸收NO2并生成HNO3，尾气中的NO、NO2在装置⑤中被吸收，防止污染，因此⑤中可以选用NaOH溶液。根据上述分析，装置①②⑤依次盛装碱石灰、无水CaCl2、NaOH溶液，A项正确；装置③中NO被氧化生成NO2，气体呈红棕色，B项正确；装置④中发生反应：3NO2＋H2O2HNO3＋NO，溶液显酸性，可使紫色石蕊溶液变红，C项正确；通空气的主要作用是鼓出氨并提供氧气，空气不能用N2代替，D项错误。
9.B SO2变为激发态SO2，没有元素化合价的变化，不属于氧化还原反应，B错误。
10.B 氧化性强弱与获得电子数目多少无关，即与元素化合价变化多少无关，只与获得电子的能力有关，浓硝酸氧化性强于稀硝酸，A错误；依据两个化学方程式可知，溶解3 mol铜，与浓硝酸反应消耗12 mol HNO3，与稀硝酸反应消耗8 mol HNO3，消耗HNO3（浓）的物质的量多于HNO3（稀），B正确；Ⅰ中溶液中生成NO2，NO2本身为红棕色，C错误；NO2与N2O4存在2NO2N2O4，向外拉动注射器活塞时，相当于体积增大，气体颜色变浅，D错误。
11.（1）SO2＋H2OH2SO3，2H2SO3＋O22H2SO4（或2SO2＋2H2O＋O22H2SO4） （2）减小 H2SO3＋Cl2＋H2O2HCl＋H2SO4 （3）C
解析：（1）酸雨放置时pH变小，其原因是雨水中的H2SO3被空气中的O2氧化所致。（2）雨水和自来水混合，应考虑H2SO3与自来水中的Cl2发生氧化还原反应而生成硫酸和盐酸，使酸性增强。（3）减少酸雨的形成必须减少SO2的排放，减少煤等化石燃料的使用，燃料脱硫、固硫，开发不含硫的新能源（如氢能、核能等），都是有效措施。
12.（1）3 mol·L－1稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液
（2）通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内
（3）将NO2转化为NO 3NO2＋H2O2HNO3＋NO
（4）装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色
解析：（1）根据装置特点和实验目的，装置⑤用来收集NO，装置⑥中盛放NaOH溶液用来吸收NO2，因为实验结果表明稀硝酸不能氧化NO，所以装置③中应盛放稀硝酸。（2）由于装置中残存的空气能氧化NO，从而对实验产生干扰，所以滴加浓硝酸之前需要通入一段时间CO2来赶尽装置中的空气，同时也需将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内，防止反应产生的NO气体逸出。（3）装置②中盛放蒸馏水，使NO2与H2O反应生成NO。（4）NO通过稀硝酸后，若无红棕色NO2产生，说明稀硝酸不能氧化NO，所以装置③中液面上方没有颜色变化即可说明。装置④中盛放的是浓硝酸，若浓硝酸能氧化NO，则装置④中液面上方会产生红棕色气体。
阶段重点练二 氮及其化合物
1.C A项，雾的分散剂是空气，分散质是水，霾的分散剂是空气，分散质为固体颗粒，因此雾和霾的分散剂相同，正确；B项，氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐形成无机颗粒物，因此雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵，正确；C项，NH3作为反应物参加反应转化为铵盐，因此氨气不是形成无机颗粒物过程中的催化剂，错误；D项，过度施用氮肥会导致空气中的NH3含量增大，而NH3与雾霾的形成有关，正确。
2.D 混合气体是红棕色，因Br2蒸气和NO2气体均呈红棕色，故混合气体中至少含有Br2和NO2中的一种；振荡得橙黄色溶液，因溴水为橙黄色，故混合气体中一定含有Br2，排除B、C选项；再打开玻璃片后，瓶中气体又变为红棕色，说明有NO存在，NO遇O2迅速变为NO2，可能是因为混合气中本身存在NO，也可能是因为NO2与水反应生成了NO，故混合气体中NO、NO2至少有一种，A、D选项中都没有NO，而D选项中存在NO2，故选D。
3.A 氨水具有挥发性，会挥发出氨，因此需要密封储存，氨的密度比空气的小，且有刺激性气味；浓盐酸和硫酸均是腐蚀性强酸，不具有药性，食醋可以食用，综上所述，“鼻冲水”是指氨水。
4.C 铵盐受热分解不一定产生NH3，NH4Cl、NH4HCO3等分解可生成NH3，NH4NO3分解不产生NH3，A项错误；NH4NO3中N所含氮元素显＋5价，B项错误；加热时NH4Cl分解生成NH3和HCl，冷却二者又重新化合，该过程为化学变化，不是升华，D项错误。
5.D Cu与稀硝酸在常温下反应生成Cu（NO3）2、NO、H2O，可以用装置甲制NO气体，A不符合题意；NO2和H2O反应生成NO，能除去NO中的少量NO2，B不符合题意； NO气体在常温下容易与空气中的O2反应产生NO2气体，因此应该根据NO不溶于水，也不能与水发生反应，采用排水方法收集NO气体，C不符合题意；加热蒸干不能获得Cu（NO3）2·6H2O固体，应采用蒸发浓缩、冷却结晶法制备，D符合题意。
6.D NO2与NaOH溶液反应，发生氧化还原反应生成两种盐和水，故NO2不是酸性氧化物，A错误；除去O2中混有的NO2，将混合气体通入水中，NO2溶解的同时又生成NO，且NO又能与氧气反应生成NO2，B错误；NO2与溴蒸气的鉴别不可用NaOH溶液，两者均可溶于NaOH溶液得无色溶液，C错误；NO2属于大气污染物，可以形成硝酸型酸雨或光化学烟雾，D正确。
7.C 浓硝酸见光易分解，化学方程式为4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O，应避光保存，A正确；铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，离子方程式为Cu＋2N＋4H＋Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O，B正确；炽热的木炭置入浓硝酸中，化学方程式为C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O，C错误；浓硝酸、浓氨水均易挥发，挥发出的氨气与硝酸反应生成硝酸铵固体，化学方程式为NH3＋HNO3NH4NO3，D正确。
8.C 由图可知，物质A、B、C分别代表NH3、NO2、HNO3。NO2与水反应生成HNO3和NO，故NO2→NO转化不一定需要加入还原剂，C错误。
9.B 反应①中N2和Mg反应生成Mg3N2，N元素的单质生成化合物，属于人工固氮，A正确；反应②中NH4Cl和Mg3N2反应生成NH3和MgCl2，该过程中元素化合价没有变化，不属于氧化还原反应，B错误；反应⑤中HCl和NH3在无水环境中进行时，生成NH4Cl有白烟产生，C正确；由图可知，该转化过程总反应的反应物是N2和H2O，产物是NH3和O2，D正确。
10.B 铜与浓硝酸反应生成NO2、Cu（NO3）2和H2O，A正确；根据实验Ⅳ可能是生成了亚硝酸铜而变为绿色，因此实验中溶液为绿色不是因为Cu（NO3）2浓度变大，B错误；向绿色溶液中加入蒸馏水可能发生反应3NO2＋H2O2HNO3＋NO，C正确；根据实验Ⅳ说明Cu与浓硝酸反应过程中可能产生不稳定的亚硝酸铜导致溶液呈绿色，D正确。
11.B 由图可知，a为H2S，b为S，c为SO2，d为SO3，e为H2SO4，f为NH3，g为NO，h为NO2，i为HNO3。HNO3有氧化性，可以和H2S发生氧化还原反应，A正确；浓硫酸可以和NH3反应，不能干燥NH3，B错误；NO、CO在催化转化器中发生反应生成N2和CO2两种无毒气体，C正确；SO2和NO2同时通入水中，会生成H2SO4，加入BaCl2生成BaSO4白色沉淀，D正确。
12.（1）变蓝 NH3＋H2ONH3·H2O、NH3·H2ON＋OH－
（2）产生白烟 NH3＋HClNH4Cl
（3）4NH3＋5O24NO＋6H2O 放热
解析：（1）氨气溶于水形成氨水，呈碱性，使湿润的红色石蕊试纸变蓝。（2）盐酸与氨气反应生成NH4Cl，产生白烟。（3）NH3和O2反应能使铂丝保持红热，说明反应放热。
13.（1）B （2）N2＋3H22NH3 取少量C于试管中，向试管中加入足量的NaOH浓溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝 （3）6.02×1023（或NA） C （4）氮的化合价只有降低，没有升高，不符合氧化还原反应原理
解析：（1）亚硝酸中氮元素的化合价为＋3价，故其在图中的字母标号为B。（2）根据化合价可知物质A为氨气，工业制备氨气的化学方程式为N2＋3H22NH3；C中含氮阳离子为铵根离子，检验铵根离子的方法为取少量C于试管中，向试管中加入足量的NaOH浓溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝。（3）该反应中转移电子数为2，故若生成1 mol HNO3时，转移的电子数目为NA；该反应中二氧化氮中氮的化合价一部分从＋4价升高到＋5价，另一部分从＋4价降低到＋2价，故选C。（4）该反应中氮的化合价只有降低，没有升高，不符合氧化还原规律。
14.（1）检验CO是否转化为CO2 （2）出现红棕色气体 （3）无尾气处理装置 （4）2xCO＋2NOxN2＋2xCO2 （5）a∶b≥1∶1（或a≥b）
解析：（1）CO和NO在催化剂和加热的条件下转化为N2和CO2，CO2能使澄清石灰水变浑浊，所以装置Ⅲ的主要作用是检验CO是否转化为CO2。（2）由于有部分NO没有转化为N2，向装置中通入O2时，装置Ⅱ中NO与O2反应生成红棕色的NO2，因此装置Ⅱ中的现象为出现红棕色气体。（3）由于尾气中仍残留未反应的NO和CO，所以该装置的不完善之处是无尾气处理装置。（4）依据题意和元素守恒可知，该反应的化学方程式为2xCO＋2NOxN2＋2xCO2。（5）依据反应2NO2＋Na2CO3NaNO2＋NaNO3＋CO2、NO2＋NO＋Na2CO32NaNO2＋CO2可知，NO2和NO的物质的量之比应大于或等于1∶1，气体才会反应完全。与NO2和NO反应的Na2CO3的物质的量为 mol，与NO2单独反应的Na2CO3的物质的量为 mol，所以Na2CO3的物质的量浓度为＝ mol·L－1。
15.（1）①下 ②两气体混合后，颜色由红棕色变为无色 ③NO 氧化 ④NO2＋SO2NO＋SO3
（2）①4Mg＋2NO24MgO＋N2
②Ⅰ.NaOH溶液 Ⅱ.吸收NO2，避免污染环境 收集N2 Ⅲ.badc
解析：（1）①NO2呈红棕色，SO2为无色，故下瓶颜色深。②NO2有强氧化性，能被SO2还原成NO，故现象为两气体混合后，颜色由红棕色变为无色。③NO遇空气被氧化成NO2，“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有NO，体现了NO2的氧化性。④由题给现象可知，NO2和SO2反应的化学方程式为NO2＋SO2NO＋SO3。
（2）①由题意可知，Mg与NO2发生置换反应的化学方程式为4Mg＋2NO24MgO＋N2。②由资料信息2NO2＋2NaOHNaNO3＋NaNO2＋H2O可知，装置A中的试剂是NaOH溶液，作用是除去未反应的NO2。干燥管是尾气处理装置，作用是吸收NO2以避免污染环境。装置B的作用是利用排水法收集N2。实验开始时正确的操作步骤：b（打开弹簧夹）→a（通入NO2，排尽反应装置中的空气）→d（当硬质玻璃管内充满红棕色气体后，关闭弹簧夹）→c（点燃酒精灯，在确认装置中充满NO2后才开始加热）。
16.（1）NH3 （2）4NO＋3O2＋2H2O4HNO3（或4NO2＋O2＋2H2O4HNO3或3NO2＋H2O2HNO3＋NO） （3）2.0 （4）＋OH－NH3↑＋H2O （5）A （6）5NA（或5×6.02×1023）
解析：Ⅰ.研究氨催化氧化制硝酸，NH3NOHNO3，尾气用NaOH溶液吸收；Ⅱ.研究炼油、钢铁等工业上高浓度氨氮废水的处理，氨氮废水加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30 ℃，通入空气将氨赶出得低浓度氨氮废水，在微生物的作用下实现，转化为含硝酸废水，在一定条件下向废水中加入甲醇（CH3OH），实现HNO3N2转化得到达标废水，据此进行解答。
（1）“氧化炉”中发生氨的催化氧化反应，还原剂为NH3。
（2）吸收塔中发生反应生成硝酸的化学方程式：4NO＋3O2＋2H2O4HNO3或4NO2＋O2＋2H2O4HNO3或3NO2＋H2O2HNO3＋NO。
（3）NO＋NO2＋2NaOH2NaNO2＋H2O，2NO2＋2NaOHNaNO3＋NaNO2＋H2O，根据化学方程式知，0.1 mol NO2和0.1 mol NO的混合气体消耗NaOH 0.2 mol，0.4 mol NO2消耗NaOH 0.4 mol，共消耗NaOH 0.6 mol，NaOH溶液的物质的量浓度为＝2.0 mol·L－1。
（4）废水中与NaOH溶液反应的离子方程式：＋OH－NH3↑＋H2O。
（5）硝化过程需加入氧化剂，只有O2可以。
（6）将含硝酸废水中的HNO3进行反硝化转化过程中，当收集到11.2 L N2（标准状况）时，根据N化合价由＋5价→0价，得出转移电子的总数为×10×NA＝5NA（或5×6.02×1023）。
17.（1）①bc ②不能 木炭与空气中的氧气反应也能生成二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊 （2）不能 挥发出的硝酸和生成的NO2均能与澄清石灰水反应
（3）①检查装置的气密性 将装置中的空气排尽 （浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O ③C中澄清石灰水变浑浊 ④5NO＋3Mn＋4H＋5N＋3Mn2＋＋2H2O
解析：（1）①木炭未伸入浓硝酸中，液面上方出现红棕色NO2气体，说明试管内有硝酸蒸气，证明浓硝酸具有挥发性；NO2气体可能是硝酸分解产生的，证明浓硝酸具有不稳定性，故选b、c；②木炭与空气中的氧气反应也能生成二氧化碳，所以沾有澄清石灰水的玻璃片上出现浑浊，不能证明木炭与浓硝酸发生了反应；
（2）挥发出的硝酸和反应生成的NO2都能与石灰水反应消耗石灰水，所以沾有澄清石灰水的玻璃片上无明显变化，不能证明木炭与浓硝酸未反应；
（3）①涉及气体制备的实验要检查装置的气密性，所以连接装置后，需进行的实验操作为检查装置的气密性；为防止空气对实验的干扰，加热木炭与浓硝酸前需先通一段时间N2，将装置中的空气排尽。
②木炭与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应的化学方程式为C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
③若澄清石灰水变浑浊，可证明木炭被氧化为二氧化碳，所以能证明木炭被氧化的实验现象为C中澄清石灰水变浑浊。
④D装置中NO被氧化为N，Mn被还原为Mn2＋，发生反应的离子方程式为5NO＋3Mn＋4H＋5N＋3Mn2＋＋2H2O。
第三节 无机非金属材料
1.A 2.C
3.B 除硅酸钠、硅酸钾等易溶于水外，大部分硅酸盐难溶于水；硅元素在地壳中含量居第二位，主要以硅酸盐和氧化物的形式稳定存在，是构成地壳岩石的主要成分，其结构复杂。
4.B 不灰木，烧之不燃，而纤维素、动物毛皮能燃烧，A、D不合题意；不灰木，盖石类也，云滑石之根也，出滑石[Mg3（Si4O10）（OH）2]处皆有，则与滑石同类，都属于硅酸盐，B符合题意；不灰木，其色青白如烂木，而氧化铁呈红色，C不合题意。
5.A ①普通玻璃中含有SiO2、Na2SiO3、CaSiO3，符合题意；②水晶镜片主要成分是SiO2，符合题意；③石英钟表主要成分是SiO2，符合题意；④玛瑙首饰主要成分是SiO2，符合题意；⑤硅太阳能电池主要成分是Si，不符合题意；⑥光导纤维主要成分是SiO2，符合题意；⑦计算机芯片的主要成分是Si，不符合题意；⑧水泥的主要成分是硅酸盐，不符合题意。
6.C 制玻璃的主要材料为纯碱、石灰石、石英砂，玻璃的主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2，A错误；生产玻璃过程不会用到黏土，B错误；硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高，C正确；石英砂主要成分为SiO2，黏土的主要成分为含水的铝硅酸盐，D错误。
7.A 稻壳灰来源广泛价格低廉，活性炭具有吸附性，有较高的经济价值，A正确；操作A为过滤，操作B为蒸发浓缩，是两种不同的操作，B错误；SiO2中，硅元素的化合价是＋4价，Na2SiO3中，硅元素的化合价是＋4价，所以该流程中硅元素的化合价没有发生改变，C错误；反应SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2O不属于复分解反应，D错误。
8.（1）D （2）SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2O 氢氟酸 SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2O （3）防火剂 （4）C SiO2
解析：（1）生石灰是CaO，为碱性氧化物且不含硅元素，不属于硅酸盐。（2）SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2O。由于SiO2能溶于氢氟酸，因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。（3）Na2SiO3水溶液又称“水玻璃”，具有阻燃的功能，因此可用作防火剂。（4）制备硅单质的反应中，C被氧化；SiO2中＋4价的硅被还原，因此SiO2是氧化剂。
9.C ①C可以与SiO2反应，SiO2＋2CSi＋2CO↑；②纯碱（Na2CO3）可以与SiO2反应，SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑；③CaCO3可以与SiO2反应，SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑；④HF可以与SiO2反应，SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2O；⑤HClO4不能与SiO2反应；⑥KOH可以与SiO2反应，SiO2＋2KOHK2SiO3＋H2O；⑦CaO可以与SiO2反应，CaO＋SiO2CaSiO3；⑧N2不与SiO2反应；综上所述，⑤⑧不能与SiO2反应，选C项。
10.C 陶土和石棉的主要成分都是硅酸盐，属于硅酸盐材料，A项正确；陶土是硅酸盐材料，一般情况下，性质稳定，在高温下不易分解，B项正确；蒸发实验中，蒸发皿下面不需要垫陶土网，C项错误；化学式为Mg6Si4O10（OH）8的石棉，用氧化物形式可表示为3MgO·2SiO2·2H2O，D项正确。
11.B 石墨烯可制成电阻率最小的纳米材料，说明石墨烯具有良好的导电性，由于最薄且透明，故也具有良好的透光性，A正确；石墨烯属于碳的单质，不是化合物，B错误；石墨烯、金刚石是同种元素形成的不同单质，互为同素异形体，C正确；石墨烯属于碳的单质，碳能在氧气中燃烧，且完全燃烧时生成CO2，不完全燃烧时生成CO，D正确。
12.D 反应①的化学方程式为SiO2＋2C2CO↑＋Si，SiO2是氧化剂，C是还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2，A项正确；反应②中的HCl是反应物、H2是生成物，反应③中H2是反应物、HCl是生成物，故流程中HCl和H2可以循环利用，B项正确；反应①SiO2＋2C2CO↑＋Si，反应②Si＋3HClH2＋SiHCl3，反应③H2＋SiHCl3Si＋3HCl，均为置换反应，C项正确；光导纤维的主要成分是SiO2，Si单质是良好的半导体材料，D项错误。
13.（1）ⅣA 最外层均有4个电子
（2）氢氟酸 SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2O
（3）①SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑ Na2SiO3＋CO2＋H2ONa2CO3＋H2SiO3↓ ②AB
解析：含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，则A为Si，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，则C为SiO2，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D，则D为Na2SiO3。（1）A的最外层电子数为4，位于第ⅣA族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B为碳，其原子结构示意图为；碳原子与硅原子最外层均有4个电子。（2）二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，化学方程式为SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2O。（3）①将SiO2与纯碱混合，高温熔融时反应生成Na2SiO3，同时还生成B的最高价氧化物E，则E为CO2，化学方程式为SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑；将少量的CO2与Na2SiO3水溶液反应，生成了含A的化合物F，F为H2SiO3，化学方程式为Na2SiO3＋CO2＋H2ONa2CO3＋H2SiO3↓；②普通玻璃坩埚、石英玻璃坩埚中的二氧化硅在高温下都能与碳酸钠反应，应在铁坩埚中熔化，A、B两选项符合题意。
14.SiO2＋2CSi＋2CO↑ （1）B （2）防止加热条件下H2与空气混合爆炸 Mg与SiO2的反应放热 （3）①Mg2Si＋4HCl2MgCl2＋SiH4↑ ②SiH4＋2O2SiO2↓＋2H2O
解析：焦炭和二氧化硅在高温下反应生成硅和CO，化学方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑。（1）Mg可以与CO2、N2发生化学反应，Mg与H2不反应，因此可用H2作为保护气。选用的试剂为稀硫酸和锌粒，再用浓硫酸干燥。（2）装置中有空气，若不用H2排空装置中的空气，H2和空气的混合气体燃烧会发生爆炸，所以反应开始前应该先通H2排尽装置中的空气；Mg与SiO2反应的条件是加热，当反应引发后，移走酒精灯，反应能继续进行，这说明Mg与SiO2的反应放热。（3）Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4（硅烷），化学方程式为Mg2Si＋4HCl2MgCl2＋SiH4↑，SiH4常温下是一种不稳定、易自燃的气体，自燃反应的化学方程式为SiH4＋2O2SiO2↓＋2H2O，所以往反应后的混合物中加入稀盐酸，可观察到闪亮的火星。
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
第1课时 化学反应与热能
1.D 水的分解是吸热反应，A项错误；氢能源由于受贮存和运输等因素的限制，还未普遍使用，但有巨大的开发利用价值，B、C两项错误；2 mol H2在1 mol O2中完全燃烧生成2 mol H2O，并放出大量的热，故2 mol H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2具有的总能量，D项正确。
2.B 根据图像，生成物的总能量大于反应物的总能量，说明反应是吸热反应。A项，形成化学键的过程中会放出能量，与图像不符；B项，属于铵盐和碱的反应，是吸热反应，与图像相符；C项，属于金属与酸的反应，是放热反应，与图像不符；D项，属于酸碱中和反应，是放热反应，与图像不符。
3.B 铁粉和硫粉充分混合后加热，反应一开始即停止加热，反应仍可持续进行，说明该反应是放热反应，即生成物的总能量低于反应物的总能量。
4.B 醋酸逐渐凝固，说明NH4HCO3与盐酸反应使醋酸的温度降低，因此该反应为吸热反应，反应物中化学键断裂吸收的能量多于生成物中化学键形成放出的能量，A、D错误；吸热反应中反应物吸收能量，得到的生成物内能增加，B正确；反应物的总能量低于生成物的总能量，C错误。
5.A 2 mol H2（g）与1 mol O2（g）反应生成 2 mol H2O（g）放出的能量为490 kJ，A正确；化学反应中能量变化的大小与参加反应的反应物的质量成正比，B不正确；1 mol H2（g）与0.5 mol O2（g）反应生成1 mol H2O（g）放出的能量为245 kJ，C不正确；2 mol H2（g）与1 mol O2（g）反应生成2 mol H2O（g）的反应是放热反应，故2 mol H2O（g）的能量比2 mol H2（g）与1 mol O2（g）的能量之和低，D不正确。
6.（1）放热 大于 （2）①是 ②金刚石 石墨 ③金刚石
解析：（1）根据题中图像可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热。（2）1 mol石墨转化为金刚石，该反应吸收1.9 kJ的热量，属于吸热反应，金刚石的能量高，石墨的能量低，故石墨更稳定，石墨与金刚石各1 mol在相同条件下燃烧时金刚石放出的热量多。
7.B 浓硫酸稀释时没有发生化学反应，只是放热过程，A错误；H2SO4和Ba（OH）2的反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，B正确；图1表示放热反应，有些放热反应需要加热，如铝热反应属于放热反应，但需要高温条件才能发生，C错误；酸碱中和反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，符合图1的能量变化曲线，D错误。
8.C 由反应历程知，①→②为催化剂吸附N2、H2的过程，②→③为N≡N、H—H的断裂过程，③→④为化学键的形成过程。②→③为N≡N、H—H的断裂过程，断裂化学键吸热、形成化学键放热，则②→③过程是吸热过程，A正确；由图可知，③→④的过程是N原子和H原子形成NH3的过程，NH3分子中含有极性键N—H，B正确；合成氨的反应为放热反应，则反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量，C错误；合成氨的反应为放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量，D正确。
9.C 根据图示可知，能量大小为B＞A＞C，故A→B为吸热反应，B→C为放热反应，其中A、C的能量差为ΔE，C的能量最低，C最稳定，A、B项错误，C项正确；吸热反应不一定需要加热，D项错误。
10.（1）CD （2）放出 45.5 （3）632 kJ 低于
（4）①左端液面降低，右端液面升高 ②Ⅰ、Ⅱ
解析：（1）A项，盐酸与NaHCO3的反应是吸热反应；B项，Ba（OH）2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应是吸热反应；C项，Zn和稀硫酸反应是放热反应；D项，KOH溶液和稀硝酸反应是放热反应。（2）由图知，该反应是放热反应，生成1 mol CH3OH（l）需要放出（510－419）kJ＝91 kJ能量，则生成16 g 即0.5 mol CH3OH（l）需要放出45.5 kJ能量。（3）由图知，若断裂1 mol NO分子中的化学键，需要吸收632 kJ能量。破坏1 mol N2（g）和1 mol O2（g）需要吸收的总能量为946 kJ＋498 kJ＝1 444 kJ，生成2 mol NO放出能量为2×632 kJ＝1 264 kJ，吸收的能量大于放出的能量，因此N2（g）和O2（g）生成NO（g）的反应是吸热反应，则该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量。（4）①装置Ⅰ中，甲试管反应放热，则乙中气体受热膨胀，U形管中可观察到的现象是：左端液面降低，右端液面升高。②装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将产生的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热还是吸热反应，则能探究“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是Ⅰ、Ⅱ。
第2课时 化学反应与电能
1.B 风力发电机在工作时，消耗机械能（动能），产生电能，把动能转化为电能，A不符合题意；手机电池充电时电能转变为化学能，使用时化学能转变为电能，实现了化学能与电能的相互转化，B符合题意；厨房排气扇在工作时，消耗电能，产生机械能，把电能转化为机械能，C不符合题意；台灯（非充电式）使用时将电能转化为光能，D不符合题意。
2.A 水果电池是原电池，原电池可将化学能转换为电能，A正确；水果电池中Fe为负极，电极反应式为Fe－2e－Fe2＋，B错误；苹果中有酸性物质，可电离出H＋，Cu为正极，正极反应式为2H＋＋2e－H2↑，因此没有固体析出，质量不增加，C错误；原电池工作时，电子由负极经导线流向正极，D错误。
3.C 该原电池的负极必为锌，正极是比锌活动性弱的金属或导电的非金属，电解质溶液中含有Cu2＋，故选C。
4.D 外电路的电子流向为X→外电路→Y，电流方向与其相反，A错误；X极失电子，作负极，Y极上发生的是还原反应，X极上发生的是氧化反应。若两电极分别为Fe和碳棒，则Y为碳棒，X为Fe，B、C错误，D正确。
5.A 锌比铜活泼，锌为负极，电极反应为Zn－2e－Zn2＋，锌电极逐渐溶解；铜为正极，电极反应为Cu2＋＋2e－Cu，在铜电极表面生成红色的铜单质；红色的铜在铜片表面生成，A错误；锌为负极，电极反应为Zn－2e－Zn2＋，铜为正极，电极反应为Cu2＋＋2e－Cu，则电池的总反应为Zn＋CuSO4ZnSO4＋Cu，B正确；锌片为负极，失去电子，发生氧化反应，C正确；铜电极表面生成红色的铜单质，铜片质量逐渐增大，锌电极逐渐溶解，锌片质量逐渐减小，D正确。
6.C 该原电池中M棒变粗，N棒变细，说明原电池反应时N棒溶解作负极，溶液中有金属析出在M棒上。A、B两项中，电解质溶液分别为稀硫酸和稀盐酸，原电池工作时，不会有金属析出且A中M棒变细；C项，正极反应为Ag＋＋e－Ag，符合题意；D项，正极反应为Fe3＋＋e－Fe2＋，不会有金属析出，且M棒溶解变细。
7.（1）①负 氧化 ②2H＋＋2e－H2↑ ③Cu
（2）①Al－3e－＋4OH－[Al（OH）4]－ ②Al ③增加
解析：（1）①Zn比Cu活泼，Zn作负极，发生氧化反应；②Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－H2↑；③溶液中H＋向Cu极（正极）定向移动。
（2）①若X为NaOH溶液，Al作负极，电极反应式为Al－3e－＋4OH－[Al（OH）4]－；②电解质溶液中的阴离子移向Al极（负极）；③电池总反应为2Al＋2NaOH＋6H2O2Na[Al（OH）4]＋3H2↑，2 mol Al溶解溶液质量增加54 g，生成3 mol氢气，溶液质量减少6 g，故溶液质量增加。
8.C 根据Cl－的移动方向可知，b电极为负极，a电极为正极，根据电池反应式可知，Zn发生失电子的氧化反应，A正确；正极发生还原反应，a电极反应式为2Fe3＋＋2e－2Fe2＋，B正确；电子流动方向是b电极→导线→a电极，C错误；正极材料的活泼性应比负极材料弱，D正确。
9.B a中加入硫酸铜溶液，会置换出金属铜，形成锌、铜、稀硫酸原电池，加速金属铁和硫酸反应的速率，所以反应速率：a＞b，速率越大，锌完全反应时所用的时间越短，所以a所用的时间小于b所用的时间；产生氢气的量取决于稀硫酸的物质的量，而a、b中金属锌均过量，分别和相同量的硫酸反应生成氢气的量相等，所以氢气的体积：a＝b。
10.B 图1中，Zn、Cu直接接触就能构成闭合回路而形成原电池，Zn片逐渐溶解，Cu片上可看到有气泡产生，A项正确；图2中，H＋带正电荷，应该向正极Cu片移动，B项错误；图2中，由于Mg的失电子能力强于Zn，所以将Zn片改为Mg片后，电子转移速率加快，生成H2的速率也加快，C项正确；图2中假设消耗负极65 g Zn，则转移2 mol电子，正极产生2 g H2，而图3中消耗负极65 g Zn，也转移2 mol电子，则正极析出64 g Cu，正极产物的质量比为1∶32，D项正确。
11.（1）放热 （2）BD （3）＞ （4）0.1NA（或6.02×1022） （5）正 2H＋＋2e－H2↑
解析：（1）根据图示可知，反应物的能量比生成物的高，因此该反应为放热反应。（2）乙装置没有构成原电池，不能实现化学能转变为电能的变化，A错误；甲装置构成原电池，S会向负极Zn电极区移动，B正确；甲中Cu为正极，溶液中的H＋在Cu电极上得到电子变为H2逸出，Cu本身不参加反应，故Cu电极质量不变，C错误；在两个烧杯中都是H＋得到电子变为H2逸出，导致溶液中c（H＋）减小，D正确。（3）甲装置由于构成了原电池，使反应速率比乙装置快，故反应速率：甲＞乙。（4）H＋在正极得到电子被还原变为H2，Cu电极反应式为2H＋＋2e－H2↑，n（H2）＝＝0.05 mol，则转移电子的物质的量n（e－）＝2n（H2）＝0.1 mol，转移的电子数目N（e－）＝0.1NA（或6.02×1022）。（5）由于金属活动性：Zn＞Cu，所以在甲装置中，Cu为正极，溶液中的H＋在Cu电极上得到电子变为H2逸出，Cu电极的电极反应为2H＋＋2e－H2↑。
第3课时 化学电源
1.B 铅酸蓄电池属于二次电池，A错误；锌锰干电池放电后不能再充电，属于一次电池，B正确；镍氢电池放电后可充电，属于二次电池，C错误；锂离子电池放电后可充电，属于二次电池，D错误。
2.C 将氢气、氯气的反应设计成燃料电池制备盐酸，必须用稀盐酸作电解质溶液，以免带入新杂质。通入可燃性的H2的电极作负极，负极反应为H2－2e－2H＋，通入助燃气Cl2的电极作正极，正极反应为Cl2＋2e－2Cl－，总反应为H2＋Cl22HCl。在电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。
3.C Zn的化合价升高，Zn为负极，电极反应式为Zn＋2OH－－2e－Zn（OH）2，Mn元素的化合价降低，MnO2为正极，A错误，C正确；碱性锌锰电池为一次电池，B错误；工作时电子由Zn经外电路流向MnO2，D错误。
4.B 根据电池反应知，放电过程中Pb失去电子，作负极，B项正确；PbO2得电子被还原，作正极，A、C项错误；由于原电池在放电过程中消耗硫酸，故电解质溶液的酸性减弱，D项错误。
5.D Li是活泼金属，锂为负极，锂失电子发生氧化反应，A错误；电池中阳离子移向正极，Li＋移向正极，水电离的H＋在正极得电子生成H2，B错误；电子由锂→导线→石墨，C错误；锂在负极失电子生成Li＋，水在正极得电子生成H2，电池工作时的总反应为2Li＋2H2O2LiOH＋H2↑，D正确。
6.（1）B 2.24 （2）CH4－8e－＋10OH－C＋7H2O
解析：（1）由电子转移方向可知a为负极，发生氧化反应，应通入燃料，b为正极，发生还原反应，空气从B口通入；b为正极，电极反应式为O2＋H2O＋4e－4OH－，当外电路通过0.4 mol的电子时，消耗0.1 mol O2，标况下氧气的体积为V＝0.1 mol×22.4 L·mol－1＝2.24 L。（2）假设使用的“燃料”是CH4，则a为负极，电极反应式为CH4－8e－＋10OH－C＋7H2O。
7.C 由题给信息和题图可知，电池总反应式为2Mg＋O2＋2H2O2Mg（OH）2，A正确；负极反应式为Mg＋2OH－－2e－Mg（OH）2，B正确；氧气在正极反应，所以活性炭可以加快O2在正极上的反应速率，C错误；根据原电池原理，电子从负极流出，经外电路流向正极，即电子由a经外电路到b，D正确。
8.C 放电过程中，负极失去电子，电极反应式为H2－2e－2H＋，则通入H2的一极为负极，A正确；通入N2的一极为正极，正极得电子发生还原反应，即氮气被还原生成N，电极反应式为N2＋6e－＋8H＋2N，B正确；正极的电极反应式为N2＋6e－＋8H＋2N，反应中消耗氢离子，则电池工作过程中左边区域溶液pH逐渐增大，负极反应中生成H＋，则右边区域溶液pH逐渐减小，C错误；根据负极和正极的电极反应式可得到该电池的总反应为N2＋3H2＋2H＋2N，因此物质A为NH4Cl，D正确。
9.A 铅酸蓄电池可以反复充电、放电，属于二次电池，A正确；根据总反应式Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，当电路中转移 0.2 mol 电子时，消耗的H2SO4为0.2 mol，B错误；由负极反应式：Pb＋S－2e－PbSO4可知，铅酸蓄电池放电时负极质量增加，由正极反应式：PbO2＋4H＋＋S＋2e－PbSO4＋2H2O可知，正极质量也增加，C错误；铅酸蓄电池放电时电子由负极经过导线定向移动到正极，电子不能经过电解质溶液，D错误。
10.B 从图中可以看出，右侧Zn电极为负极，左侧石墨电极为正极，A不正确；电池工作时，电子由负极沿导线流入正极，则电子由Zn电极经外电路流向石墨电极，B正确；Zn极为负极，负极发生氧化反应，C不正确；电池工作时，正极发生反应H2O2＋2H＋＋2e－2H2O，H2O2得电子被还原，D不正确。
11.A 该燃料电池为酸性氢燃料电池，根据电子或H＋移动方向可知，左侧电极为负极，通入燃料氢气，右侧电极为正极，通入氧化剂氧气或空气，负极反应式为H2－2e－2H＋，正极反应式为O2＋4e－＋4H＋2H2O。燃料电池堆发电时，H2发生失电子的氧化反应，作还原剂，A正确；工业上常用分离空气法制备氧气，过氧化钠与水反应制氧气的成本太高，B错误；氢气不易液化，C错误；标准状况下H2O不是气态，则标准状况下22.4 L H2O的物质的量大于1 mol，转移电子大于2 mol，D错误。
12.（1）①B ②9.6 mol
（2）Zn－2e－＋2OH－Zn（OH）2 1 增强
解析：（1）①实验测得OH－向B电极移动，则B电极是负极，因此B处通入的是甲烷。②甲烷的体积为33.6 L（标准状况下），其物质的量是1.5 mol，假设电池的能量转化率为80％，则导线中转移电子的物质的量为1.5 mol×80％×8＝9.6 mol。
（2）反应中锌失去电子，则原电池负极的电极反应为Zn－2e－＋2OH－Zn（OH）2；铁元素化合价从＋6价降低到＋3价，因此放电时每转移3 mol电子，有1 mol K2FeO4被还原。正极附近溶液的碱性增强。
13.（1）由b到a （2）H2＋2OH－－2e－2H2O （3）①Li H2O ②8.71×10－4 ③32
解析：（1）氢氧燃料电池中氢气失去电子被氧化，为负极；氧气获得电子被还原，为正极，电流由正极经导线流向负极，即由b到a。（2）负极上氢气失电子生成的H＋和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为H2＋2OH－－2e－2H2O。（3）①氢化锂中Li的化合价为＋1价，H的化合价为－1价，则反应2Li＋H22LiH中锂失电子发生氧化反应，锂是还原剂；反应LiH＋H2OLiOH＋H2↑中H2O得电子生成氢气，发生还原反应，H2O是氧化剂。②根据化学反应方程式Ⅰ可知2n（H2）＝n（LiH），224 L H2的物质的量为10 mol，则生成的LiH为20 mol，其质量为20 mol×（7＋1）g·mol－1＝160 g，V（LiH）＝＝≈195 cm3，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为∶224 L≈8.71×10－4。
③根据化学方程式Ⅱ可知20 mol LiH可以生成20 mol H2，实际参加反应的H2为20 mol×80％＝16 mol，1 mol H2转化为1 mol H2O，转移2 mol电子，所以16 mol H2参与反应可转移32 mol电子。
阶段重点练三 化学反应与能量变化
1.C 根据图中信息可知，发生反应CH4＋CO2CH3COOH，该反应是化合反应，A正确；催化剂参加了化学反应过程，但质量及化学性质不变，B正确；CH4→CH3COOH过程中，有C—H的断裂，没有 C—H 的形成，C不正确；①→②过程中，形成了C—C，反应为放热反应，断裂的化学键的总键能＜形成的化学键的总键能，D正确。
2.D 电极都是Fe，乙醇不是电解质，不能形成原电池，A项错误；电极都是C，不能形成原电池，B项错误；蔗糖不是电解质溶液，不能形成原电池，C项错误；C和Fe分别是两个活性不同的电极，硫酸铜溶液是电解质，且能发生自发的氧化还原反应，能构成原电池，D项正确。
3.C 根据ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能＝4×E（H—Cl）＋498 kJ·mol－1－2×[243 kJ·mol－1＋2E（H—O）]＝－115.6 kJ·mol－1，则E（H—O）－E（H—Cl）＝31.9 kJ·mol－1，所以断开1 mol H—O与断开1 mol H—Cl所需能量相差约为32 kJ，故选C。
4.C n（H2O）＝＝1.5 mol。CH4＋10OH－－8e－C＋7H2O ①，2O2＋8e－＋4H2O8OH－ ②，将方程式①＋②得CH4＋2OH－＋2O23H2O＋C，该反应转移的电子数为8e－，即3H2O～8e－，n（e－）＝n（H2O）＝×1.5 mol＝4 mol。
5.B A、B、C三项中的装置均能将化学能转化为电能。A项，反应为2Al＋2OH－＋6H2O2[Al（OH）4]－＋3H2↑，错误；B项，符合题目的要求，正确；C项，反应为Al和稀硝酸反应生成NO，错误；D项，两电极全是Al，因而不能构成原电池，即不能将化学能转化为电能，错误。
6.C 由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，A、D两项错误；断键时需要吸收能量，B项错误，C项正确。
7.C 两电极一极为碳棒，一极为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a极上有大量气泡生成，说明该装置构成了原电池，其中a极为正极，b极为负极。a极为碳棒，b极为铁片，烧杯中的溶液为硫酸，若为硫酸铜溶液，则a极会析出铜而不会产生气泡，C正确。
8.C 干电池属于一次电池，铅酸蓄电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，A项正确；干电池中锌筒为负极，负极上锌发生失电子的氧化反应而溶解，锌筒被破坏，B项正确；铅酸蓄电池在工作时，负极反应式为Pb－2e－＋PbSO4，负极每消耗1 mol Pb，外电路中通过2 mol电子，但电子不会在硫酸溶液中转移，C项错误；氢氧燃料电池的产物为H2O，氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效等特点，D项正确。
9.B 由电池反应为2Mg＋O2＋2H2O2Mg（OH）2可知，Mg化合价升高发生氧化反应作负极，则活性炭作正极，负极反应式为Mg－2e－＋2OH－Mg（OH）2，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O4OH－，A、C正确；电子不能在电解质溶液中移动，由负极Mg经过导线流向正极C，B错误；电池工作时活性炭电极吸附氧气发生还原反应，不会产生气泡，D正确。
10.（1）①③⑦⑧ （2）N2 吸收
解析：（1）②碘升华、④水蒸气液化不是化学变化，⑤金属与酸反应、⑥燃烧是放热反应；属于吸热反应的是①③⑦⑧。（2）键能越大物质越稳定，则图中三种分子最稳定的是N2。断键吸收的总能量为946 kJ＋498 kJ＝1 444 kJ，成键释放的总能量为 2×632 kJ＝1 264 kJ，故若反应生成2 mol NO气体吸收1 444 kJ－1 264 kJ＝180 kJ热量。
11.（1）AD （2）BC （3）Pb＋－2e－PbSO4 （4）减小
解析：（1）一般自发进行的氧化还原反应在理论上可以设计成原电池， A为自发进行的氧化还原反应，符合题意；B不是氧化还原反应，不符合题意；C不是自发进行的氧化还原反应，不符合题意；D为自发进行的氧化还原反应，符合题意。所以可以设计成原电池的是A、D。（2）图1中锌与稀硫酸反应生成H2，不能形成原电池；图2中能形成原电池，锌为负极，铜为正极； 图1中不能形成原电池，气泡产生在锌棒表面，图2中形成原电池，气泡产生在铜棒表面，A错误；图2中形成原电池，能加快反应速率，图2中产生气体的速度比图1快，B正确；图1中将化学能转化为热能，图2中形成原电池，将化学能转化为电能，所以图1中温度计的示数高于图2的示数，C正确；图1中将化学能转化为热能，温度高于室温，图2中形成原电池，将化学能转化为电能，温度基本保持不变，所以图1和图2中温度计的示数不等，D错误。所以正确的是B、C。（3）铅酸蓄电池放电时，铅失去电子生成PbSO4，负极反应式为Pb＋S－2e－PbSO4。（4）甲烷燃料电池工作时，总反应相当于甲烷燃烧，生成CO2和H2O，生成的CO2会与NaOH反应，电池工作一段时间后，OH－逐渐反应，浓度逐渐减少，则电解质溶液的pH减小。
第二节 化学反应的速率与限度
第1课时 化学反应的速率
1.C 酶是催化剂，洗衣粉中添加酶，能加快去污速率，不选A；将鲜肉存放冰箱中，降低温度，减慢鲜肉氧化变质的速率，不选B；蔗糖溶于水不是化学反应，搅拌使蔗糖在水中溶解，不是调控化学反应速率，选C；冶铁时将铁矿石粉碎，增大与氧气接触面积，加快反应速率，不选D。
2.B 降低温度，反应速率减小，A错误；将容器的容积减小一半，等价于将整个反应体系的压强增大了一倍，气体物质的量浓度增大，反应速率增大，B正确；将容器的容积拉大到原来的2倍，物质浓度减小，反应速率减慢，C错误；往反应中加入固体物质，不会影响化学反应的速率，D错误。
3.D x∶y∶2＝v（A）∶v（B）∶v（C）＝0.4∶1.2∶0.8＝1∶3∶2，故x＝1，y＝3。
4.C 比较反应速率的快慢时，需要转变为用同一物质表示的反应速率，且单位相同；化学反应速率之比等于化学计量数之比，都转化为用A物质表示的化学反应速率：①v（A）＝0.15 mol·L－1·s－1；②v（B）＝0.6 mol·L－1·s－1，则v（A）＝v（B）＝0.2 mol·L－1·s－1；③v（C）＝0.5 mol·L－1·s－1，则v（A）＝v（C）＝0.25 mol·L－1·s－1；
④v（D）＝0.45 mol·L－1·s－1，则v（A）＝v（D）＝0.225 mol·L－1·s－1；反应进行由快到慢的顺序为③④②①。
5.A 若将各反应速率均转化为以B表示的反应速率，且以mol·L－1·s－1为单位，①、②、③、④表示的速率分别是0.022 5 mol·L－1·s－1、0.6 mol·L－1·s－1、0.6 mol·L－1·s－1、0.675 mol·L－1·s－1，A正确。
6.Ⅰ.（1）0.2 mol·L－1·min－1 （2）0.1 2.4 （3）升高温度、增大压强、加入催化剂等 （4）0.4 mol·L－1·min－1
（5）1.6 mol·L－1
Ⅱ.（1）Al2O3＋6H＋2Al3＋＋3H2O
（2）反应开始，温度较低且只有部分硫酸与铝片作用
（3）铝片与硫酸反应放出热量使溶液温度升高，反应速率加快
（4）随着反应进行，硫酸浓度变小 （5）BC
解析：Ⅰ.（1）由表格可知Δc（N2）＝3.1 mol·L－1－1.9 mol·L－1＝1.2 mol·L－1，列三段式，
N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）
开始时/（mol·L－1） 3.1 3.7 0
变化/（mol·L－1） 1.2 3.6 2.4
6 min时/（mol·L－1） 1.9 0.1 2.4
（1）0～6 min内该反应的化学反应速率v（N2）＝＝0.2 mol·L－1·min－1。（2）在上表空格中填入合适数据①为0.1 mol·L－1，②为2.4 mol·L－1。（3）要加快该反应的速率，可以采取措施有升高温度、增大压强、加入催化剂等。（4）如果用NH3浓度的增加值来表示化学反应速率，则0～6 min内v（NH3）＝＝0.4 mol·L－1·min－1。（5）反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比，v（NH3）＝v（H2）＝×0.3 mol·L－1·min－1＝0.2 mol·L－1·min－1，则8 min末NH3的浓度为 0.2 mol·L－1·min－1×8 min＝1.6 mol·L－1。
Ⅱ.（1）曲线由O→a段不产生氢气的原因是铝片表面有氧化铝，硫酸首先与表面的氧化铝反应，有关反应的离子方程式为Al2O3＋6H＋2Al3＋＋3H2O。（2）曲线由a→b段产生氢气的速率较慢的原因是反应开始，温度较低且只有部分硫酸与铝片作用，有关的化学方程式为2Al＋3H2SO4Al2（SO4）3＋3H2↑。（3）曲线由b→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因是铝片与硫酸反应放出热量使溶液温度升高，反应速率加快。（4）曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是随着反应进行，硫酸浓度变小。（5）把稀硫酸换成浓硫酸，铝在常温下会发生钝化，不能生成氢气，A错误；铝片改为铝粉会增大接触面积，加快反应速率，B正确；加入少量硫酸铜溶液，铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，铝和铜在电解质溶液中形成原电池，加快反应速率，C正确；加入少量饱和硫酸钠溶液，反应速率影响不大，D错误。
7.D 将容器的容积减小一半，会使氢气和水的浓度增大，反应速率增大，不选A；保持容器容积不变，增加H2通入量，会使H2的浓度增大，反应速率增大，不选B；保持容器内压强不变，充入N2，容器容积变大，H2和H2O的物质的量不变，故其物质的量浓度降低，反应速率减小，不选C；Fe是固体，增加Fe的量，浓度不变，因此反应速率不变，选D。
8.C 甲与乙相比，氧气、SO2浓度相等，乙中使用催化剂，其他条件相同，使用催化剂，加快反应速率，所以反应速率：乙＞甲；甲与丁相比，甲中SO2的物质的量比丁中大，即甲中SO2的浓度比丁中大，其他条件相同，浓度越大，反应速率越快，所以反应速率：甲＞丁；丙与丁相比， 其他条件相同，丁第二节 乙烯与有机高分子材料
第1课时 乙烯
1.苏轼的《格物粗谈》有如下记载：“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味。”文中的“气”实指一种常见的烃，该烃分子的结构特点是（ ）
A.呈正四面体形
B.呈平面正六边形
C.所有原子在同一平面上
D.所有原子在同一直线上
2.如图表示某有机反应过程的示意图。该反应的类型是（ ）
A.加成反应 B.取代反应
C.氧化反应 D.置换反应
3.（2023·北京昌平区期末）乙烯分子的球棍模型如图所示，下列关于乙烯分子的说法中，不正确的是（ ）
A.分子式为C2H4
B.不能使溴水褪色
C.结构式是
D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
4.既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中混有的乙烯，得到纯净乙烷的方法是（ ）
A.与足量氢气反应
B.通入足量溴水中
C.通过酸性高锰酸钾溶液
D.分别进行燃烧
5.（2023·上海浦东新区期中）下列有关聚乙烯的说法正确的是（ ）
A.聚乙烯和乙烯是同分异构体，分子式相同
B.聚乙烯能使溴水褪色，化学性质和乙烯相同
C.聚乙烯可用于制作食品包装袋等薄膜制品
D.聚乙烯只含碳和氢元素，不易造成污染
6.某物质是重要的化工原材料。其结构简式如图，下列描述中错误的是（ ）
A.分子式为C9H12
B.1 mol此分子在一定条件下最多能与4 mol H2发生反应
C.所有碳原子都在同一平面上
D.此物质属于烯烃
7.已知：某物质的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。请回答：
（1）该物质的结构式为 。
（2）若将该物质通入溴的四氯化碳溶液中，反应的化学方程式为 。
（3）等物质的量的下列烃完全燃烧，消耗氧气的物质的量最多的是 （填序号）。
①C3H8 ②C4H6 ③C5H12 ④C6H6
（4）在一定条件下，该物质能与水反应生成有机物A。A的结构简式是 ，其反应类型是 （填“取代”或“加成”）反应。
（5）下列化学反应原理相同的是 （填序号）。
①乙烯使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色
②SO2使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
③SO2使品红溶液和滴有酚酞的NaOH溶液褪色
8.乙烯是一种重要的石油化工原料，以乙烯为原料在不同条件下可合成下列物质。
完成下列填空。
（1）下列关于聚乙烯的说法正确的是 （填字母）
A.聚乙烯是混合物
B.聚乙烯与乙烯互为同系物
C.聚乙烯中含有碳碳双键
D.能使酸性KMnO4溶液褪色
（2）写出乙烯制乙醇的化学方程式： 。
（3）写出反应X的化学方程式： 。
9.将5.8 g甲烷与乙烯的混合气通入盛有溴水（足量）的洗气瓶，反应后测得溴水增重4.2 g，则混合气中甲烷和乙烯的体积比为（ ）
A.2∶3 B.3∶2 C.1∶2 D.2∶1
10.催化CO2加氢合成乙烯，所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物。下列说法正确的是（ ）
A.乙烯分子中所有原子共平面
B.CO2加氢合成乙烯的反应为化合反应
C.乙烯使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的原理相同
D.乙烯与C3H6、C4H8一定互为同系物
11.科学家在－100 ℃的低温下合成了一种结构简式为的烃X，实验测得其分子中只有一种氢原子。下列说法中不正确的是（ ）
A.X的分子式为C5H4
B.X能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1 mol X在一定条件下可与2 mol氢气发生反应
D.X的一氯代物只有2种
12.1 mol乙烯与Cl2发生完全加成反应，然后使该加成产物与Cl2在光照条件下发生完全取代反应，则两个过程中消耗Cl2的总物质的量是（ ）
A.3 mol B.4 mol C.5 mol D.6 mol
13.某烃A是有机化学工业的基本原料，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，A还是一种植物生长调节剂，A可发生如图所示的一系列化学反应，其中①②③属于同种反应类型。根据下图回答下列问题：
（1）写出A、B、C、D的结构简式：A ；B ；C ；D 。
（2）写出②④两步反应的化学方程式，并注明反应类型：
② ，反应类型 。
④ ，反应类型 。
14.某同学设计实验探究工业制乙烯的原理和乙烯的主要化学性质，实验装置如图所示（已知烃类都不与碱反应）。
请回答下列问题：
（1）工业制乙烯的实验原理是烷烃（液态）在催化剂和加热条件下发生反应生成不饱和烃。例如，石油分馏产物之一的十六烷发生反应：C16H34C8H18＋甲，甲4乙，乙的结构简式为 。
（2）B装置中乙发生反应的化学方程式为 。
（3）C装置中可观察到的现象是 ，
反应类型是 。
（4）查阅资料知，乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳。本实验中能证明这一点的实验现象是 。
（5）乙与氢气的加成产物与一定量的氯气混合后在光照条件下反应，反应产物最多有 种。
4 / 4第2课时 烃 有机高分子材料
1.随着化学工业的发展，各种化学合成材料已经进入普通百姓家庭。下列关于生活中常用材料的认识正确的是（ ）
A.尼龙、羊毛和棉花都是天然纤维
B.现在生产的各种塑料在自然条件下都不可以降解
C.PVC （聚氯乙烯）塑料属于高分子材料
D.装食物的聚乙烯塑料袋不能通过加热进行封口
2.凯库勒提出苯环结构，如图为凯库勒诞辰150周年的纪念邮票。关于苯的描述正确的是（ ）
A.分子式为C6H12
B.仅含碳碳双键和碳氢键
C.能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.H原子与C原子位于同一平面上
3.一种具有导电性的膜状聚合物的结构简式如图所示。有关此聚合物的相关说法错误的是（ ）
A.该聚合物的单体是乙炔
B.此聚合物可能是通过加成聚合反应制取的
C.该物质是纯净物
D.该导电性物质能使溴水褪色
4.按碳骨架形状进行分类，下列关于各有机物的分类正确的是（ ）
①CH3CH2Cl ② ③（CH3）2CCH2
④ ⑤
A.链状烃：①③⑤ B.链状烃：只有①③
C.环状烃：②④⑤ D.芳香烃：只有②④
5.某单烯烃与H2加成后的产物为
，则该烯烃可能的结构简式有（ ）
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
6.有关“苯宝宝”的表情包非常流行，如图：
下列有关苯的说法错误的是（ ）
A.苯分子结构中对位上的4个原子在一条直线上
B.苯的结构简式可用表示，说明含有3个碳碳双键
C.苯的一氯代物有1种
D.苯是一种碳原子的价键远没有饱和的烃
7.丰富多彩的材料为人类的生存和发展创造了完美的物质条件。
（1）下列属于塑料制品的是 （填字母）。
A.聚乙烯制品 B.汽车轮胎
C.玻璃钢 D.涤纶
（2）三大合成材料是指塑料、合成纤维和 。
（3）在橡胶中加入炭黑可增强 性。
（4）塑料制品的大量使用和随意丢弃带来的严重环境问题是 。
（5）人工合成的塑料有多种，其中聚丙烯是常见的一种，其结构简式是 。
（6）聚氯乙烯简称PVC，常用于制成板材、管材、鞋底、玩具、门窗、电线外皮、文具等，请写出由氯乙烯制备聚氯乙烯的化学方程式（请注明反应条件和反应类型）： 。
8.（1）烃是一类重要的有机化合物，其结构与性质密切相关。
①下列有机化合物与甲烷互为同系物的是 （填字母，下同）。
a.乙烯 b.乙烷 c.乙炔
②下列试剂可用于鉴别乙烷和乙烯的是 。
a.水 b.四氯化碳 c.酸性KMnO4溶液
③下列有机化合物属于芳香烃的是 。
a. b. c.
（2）某气态烃在标准状况下密度是2.59 g·L－1，其相对分子质量等于 ；该烃中含碳82.8％，则分子中碳、氢原子的个数比是 ，分子式是 ，可能的结构式有 。
9.乙烯和丙烯的混合物在一定条件下进行加聚反应，其产物中不可能有（ ）
A. B.
C. CH2—CH2 D.
10.下列说法不正确的是（ ）
A.①丙烷、②正戊烷、③异丁烷、④新戊烷，沸点由高到低的顺序是②＞④＞③＞①
B.高分子化合物：
的单体是乙烯和CH2CH—CHCH2
C.丙烯与HCl加成可以得到互为同分异构体的两种有机物
D.由甲烷结构可知，CCl4是正四面体结构，而丙烯所有原子不可能共面
11.（2023·肇庆高一检测）环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[2，2]戊烷（）是最简单的一种。下列关于该化合物的说法不正确的是（ ）
A.与环戊烯互为同分异构体
B.分子式为C5H8
C.能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳
D.1 mol螺[2，2]戊烷充分燃烧需要7 mol O2
12.在探索苯结构的过程中，人们写出了符合分子式“C6H6”的多种可能结构，符合分子式“C6H6”的多种可能结构如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.1～5对应的结构中所有原子均可能处于同一平面的有2个
B.1～5对应的结构中一氯取代物只有一种的有3个
C.1～5对应的结构中能使溴的四氯化碳溶液褪色的有4个
D.1～5对应的结构中能与氢气在一定条件下发生加成反应的有4个
13.在实验室制取乙烯时，其反应为CH2CH2↑＋H2O，该实验常因温度控制不当而发生副反应生成SO2、CO2、水蒸气等。实验室设计如图实验装置以验证上述反应生成的混合气体中含乙烯、SO2和水蒸气。
限用试剂（试剂均足量）：乙醇、浓硫酸、品红溶液、氢氧化钠溶液、酸性高锰酸钾溶液、溴水。
（1）仪器a的名称为 。
（2）请根据实验的要求完成下列填空：
①D中试剂的作用为 。
②E中的试剂为 。
③F中的试剂为 ，可能的实验现象为 。
（3）简述装置B置于装置A、C之间的理由： 。
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