(新高考)高考化学一轮复习讲义第4章第25讲非金属及其化合物知识落实与拓展(含解析)

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考点一 非金属及其化合物知识再落实
1．氯及其化合物
(1)知识网络构建
(2)重要反应必练
写出下列反应的化学方程式，是离子反应的写离子方程式。
①Cl2和NaOH溶液的反应
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O；
②Cl2和石灰乳的反应
Cl2＋Ca(OH)2===Ca2＋＋Cl－＋ClO－＋H2O；
③把Cl2通入Na2SO3溶液中
Cl2＋SOeq \\al(2－,3)＋H2O===SOeq \\al(2－,4)＋2H＋＋2Cl－；
④将Cl2和SO2混合通入H2O中
SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SOeq \\al(2－,4)；
⑤将Cl2通入氢硫酸溶液中
Cl2＋H2S===S↓＋2H＋＋2Cl－；
⑥将浓盐酸和MnO2混合加热
MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \(=====,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；
⑦电解饱和食盐水
2Cl－＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))Cl2↑＋H2↑＋2OH－；
⑧将浓盐酸与漂白液混合
Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O；
⑨向KMnO4固体滴加浓盐酸
2MnOeq \\al(－,4)＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；
eq \(○,\s\up1(10))向漂白粉溶液中通入少量CO2气体
Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。
2．硫及其化合物
(1)知识网络构建
(2)重要反应必练
写出下列反应的化学方程式，是离子反应的写离子方程式。
①S溶于热的烧碱溶液生成两种钠盐
3S＋6OH－eq \(=====,\s\up7(△))2S2－＋SOeq \\al(2－,3)＋3H2O；
②把H2S气体通入CuSO4溶液中
H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋；
③Na2S溶液在空气中放置变浑浊
2S2－＋O2＋2H2O===2S↓＋4OH－；
④铜丝在硫蒸气中燃烧
2Cu＋Seq \(=====,\s\up7(点燃))Cu2S；
⑤将SO2气体通入氢硫酸中
SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O；
⑥把H2S气体通入FeCl3溶液中
H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋；
⑦SO2通入足量的澄清石灰水中
SO2＋Ca2＋＋2OH－===CaSO3↓＋H2O；
⑧用足量氨水吸收SO2尾气
2NH3·H2O＋SO2===2NHeq \\al(＋,4)＋SOeq \\al(2－,3)＋H2O；
⑨Cu和浓硫酸的反应
Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O；
eq \(○,\s\up1(10))C和浓硫酸的反应
C＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；
⑪把浓H2SO4滴到Na2SO3固体上
H2SO4(浓)＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O＋SO2↑。
3．氮及其化合物
(1)知识网络构建
(2)重要反应必练
写出下列反应的化学方程式，是离子反应的写离子方程式。
①把NH3通入水中
NH3＋H2ONH3·H2ONHeq \\al(＋,4)＋OH－；
②实验室利用NH4Cl固体、Ca(OH)2固体混合加热制备NH3
2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))2NH3↑＋2H2O＋CaCl2；
③NH3的催化氧化
4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))4NO＋6H2O；
④NO2溶于水
3NO2＋H2O===2H＋＋2NOeq \\al(－,3)＋NO；
⑤NO2被烧碱溶液吸收生成两种钠盐
2NO2＋2OH－===NOeq \\al(－,3)＋NOeq \\al(－,2)＋H2O；
⑥物质的量之比为1∶1的NO和NO2混合气体恰好被烧碱溶液吸收生成一种钠盐
NO＋NO2＋2OH－===2NOeq \\al(－,2)＋H2O；
⑦Cu和稀HNO3的反应
3Cu＋8H＋＋2NOeq \\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；
⑧Cu和浓HNO3的反应
Cu＋4H＋＋2NOeq \\al(－,3)===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；
⑨C和浓HNO3的反应
C＋4H＋＋4NOeq \\al(－,3)eq \(=====,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；
⑩浓硝酸见光分解
4HNO3eq \(=====,\s\up7(光照))4NO2↑＋O2↑＋2H2O。
一、非金属及其化合物性质的综合判断
1．下列关于C、N、Si、S等非金属元素及其化合物的说法错误的是( )
A．它们都能以游离态存在于自然界中
B．氮氧化物、二氧化硫是形成酸雨的主要物质
C．它们的最高价氧化物都能与强碱反应生成含氧酸盐
D．加热条件下，碳、硫单质都能与浓硝酸、浓硫酸发生反应
答案 A
解析 硅是亲氧元素，硅元素在自然界中以硅酸盐、二氧化硅的形式存在，C、N、S都能以游离态存在于自然界中，A项错误；二氧化硫、氮氧化物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸雨，故氮氧化物、二氧化硫是形成酸雨的主要物质，B项正确；C、N、Si、S的最高价氧化物分别为CO2、N2O5、SiO2和SO3，与强碱反应分别生成碳酸盐、硝酸盐、硅酸盐和硫酸盐，都是含氧酸盐，C项正确；碳单质和硫单质具有还原性，浓硝酸和浓硫酸具有氧化性，故碳单质、硫单质在加热条件下能与浓硝酸、浓硫酸发生反应，D项正确。
2．下列关于Cl、S等非金属元素单质及其化合物的说法正确的是( )
A．漂白粉的成分是次氯酸钙
B．实验室可用浓硫酸干燥硫化氢
C．将浓硫酸滴到浓盐酸中可以快速制取HCl气体
D．氯气、硫与铁反应生成的产物中，铁的化合价相同
答案 C
解析 漂白粉的主要成分是次氯酸钙和氯化钙，有效成分是次氯酸钙，A项错误；浓硫酸具有强氧化性，硫化氢具有还原性，两者可发生反应，故不能用浓硫酸干燥硫化氢，B项错误；浓硫酸稀释时放热，可使盐酸挥发，故将浓硫酸滴到浓盐酸中可快速制取HCl气体，C项正确；氯气具有强氧化性，可将铁氧化为Fe3＋，硫的氧化性弱于氯气，只能将铁氧化为Fe2＋，故氯气、硫与铁反应生成的产物中，铁的化合价不同，D项错误。
3．液氨中存在与水的电离类似的电离过程，金属钠投入液氨中可生成氨基钠(NaNH2)，下列说法不正确的是( )
A．液氨的电离方程式可表示为2NH3NHeq \\al(＋,4)＋NHeq \\al(－,2)
B．钠与液氨的反应是氧化还原反应，反应中有H2生成
C．NaNH2与少量水反应可能有NH3逸出，所得溶液呈弱碱性
D．NaNH2与一定量稀硫酸充分反应，所得溶液经蒸发浓缩、冷却结晶可能得到四种盐
答案 C
解析 H2O的电离方程式可表示为2H2OH3O＋＋OH－，H2O分子电离出的H＋与另一个H2O分子中O原子的孤电子对成键生成H3O＋，NH3分子中N原子也有孤电子对，可与H＋成键，A项正确；根据“金属钠投入液氨中可生成氨基钠(NaNH2)”可知，钠元素的化合价由0升高为＋1，发生了氧化还原反应，则必有元素化合价降低，体系中只有＋1价的H能得电子生成H2，B项正确；类比乙醇钠与水的反应，NaNH2与水的反应为NaNH2＋2H2O===NaOH＋NH3·H2O，水量较少时，可能有NH3逸出，但所得溶液呈强碱性，C项错误；NaNH2在溶液中会水解生成NaOH和NH3·H2O，当加入少量稀硫酸时：2NH3·H2O＋H2SO4===(NH4)2SO4＋2H2O、2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O，当加入过量稀硫酸时：NH3·H2O＋H2SO4===NH4HSO4＋H2O、NaOH＋H2SO4===NaHSO4＋H2O，则可能得到(NH4)2SO4、Na2SO4、NH4HSO4、NaHSO4四种盐，D项正确。
4．硫酸铜分解产物受温度影响较大，现将硫酸铜在一定温度下分解，得到的气体产物可能含有SO2、SO3、O2，得到的固体产物可能含有CuO、Cu2O。已知Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O，某学习小组对产物进行以下实验，下列有关说法正确的是( )
A．将气体通过BaCl2溶液产生白色沉淀，说明混合气体中含有SO3
B．将气体通过酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，说明混合气体中含有SO2与O2
C．固体产物中加稀硝酸溶解，溶液呈蓝色，说明固体产物中含有CuO
D．将气体依次通过饱和Na2SO3溶液、灼热的铜网、酸性高锰酸钾溶液可以将气体依次吸收
答案 B
解析 SO2、O2与BaCl2反应也有沉淀生成：2SO2＋O2＋2BaCl2＋2H2O===2BaSO4↓＋4HCl，故不能说明混合气体中含有SO3，A项错误；SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明混合气体中含有SO2，硫酸铜分解产生SO2，硫元素的化合价由＋6降至＋4，根据得失电子守恒可知，应有元素化合价升高，故硫酸铜分解的产物中一定含有O2，B项正确；CuO、Cu2O均可与稀硝酸反应生成蓝色的硝酸铜溶液，反应的方程式为3Cu2O＋14HNO3(稀)===6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O、CuO＋2HNO3(稀)===Cu(NO3)2＋H2O，故不能说明固体产物中含有CuO，C项错误；SO2、SO3均可与饱和Na2SO3溶液反应，故不能依次吸收气体，D项错误。
二、非金属及其化合物转化关系的应用
5．氮化镁(Mg3N2)是由氮和镁所组成的无机化合物。室温下，纯净的氮化镁为黄绿色的粉末，能与水反应，但含有氧化镁杂质的氮化镁是灰白色的，能溶于酸，微溶于乙醇和乙醚。下列说法错误的是( )
A．12 g镁在空气中完全燃烧所得产物的质量大于20 g
B．要制备氮化镁，可将镁带在氮气中燃烧制成
C．氮化镁需要真空密封保存，防水、防潮
D．未经政府许可不能将Mg3N2排入周围环境
答案 A
解析 设12 g镁在氮气中完全燃烧生成氮化镁的质量为x，则有：
3Mg＋N2eq \(=====,\s\up7(点燃))Mg3N2
72 100
12 g x
eq \f(72,100)＝eq \f(12 g,x)，解得x≈16.7 g,2Mg＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2MgO，则12 g镁在纯氧中燃烧可得m(MgO)＝
eq \f(12,24) ml×40 g·ml－1＝20 g，故12 g镁在空气中完全燃烧所得产物的质量介于16.7～20 g之间，A项错误、B项正确；Mg3N2与水发生反应：Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑，故需真空密封保存，防水、防潮，C项正确；氮化镁与水反应生成的NH3极易溶于水，使溶液呈弱碱性，造成水污染，故不能随意排入环境中，D项正确。
6．高氯酸钾是一种强氧化剂，易溶于水。以氯化钠为原料制备高氯酸钾的一种流程如图：
下列说法错误的是( )
A．“电解”生成气体的主要成分为H2
B．“高温分解”反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶1
C．本实验条件下，KClO4在水中的溶解度比NaClO4的小
D．母液经分离、提纯可制得食盐
答案 B
解析 “电解”过程中，由水电离出的H＋在阴极得电子生成H2，A项正确；由流程信息知，NaClO3 高温分解生成NaCl和NaClO4，由得失电子守恒知氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶3，B项错误；“转化”步骤中，NaClO4中加入KCl溶液后经系列操作得到KClO4，推知本实验条件下，KClO4在水中的溶解度比NaClO4的小，C项正确；母液中溶质的主要成分为NaCl，D项正确。
7．硫元素的几种化合物存在下列转化关系：
浓H2SO4eq \(――→,\s\up7(Cu),\s\d5(①))SO2eq \(――→,\s\up7(NaOH溶液),\s\d5(②))Na2SO3溶液eq \(――→,\s\up7(S),\s\d5(③))Na2S2O3eq \(――→,\s\up7(稀H2SO4),\s\d5(④))S
下列判断不正确的是( )
A．反应①中浓硫酸作氧化剂
B．反应②表明SO2有酸性氧化物的性质
C．反应③的原子利用率是100%
D．反应④稀H2SO4作还原剂
答案 D
解析 Cu与浓硫酸反应：Cu＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，SO2为酸性氧化物，发生反应②：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，Na2SO3与S发生反应③：Na2SO3＋S===Na2S2O3，Na2S2O3与稀硫酸发生反应④：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，据此分析。
考点二 氮族元素知识拓展(P、As)
1．磷及其重要化合物
(1)磷有多种同素异形体，常见的有白磷、红磷和黑磷，磷的单质都具有很强的还原性。
(2)P2O5是白色粉末状固体，具有很强的吸水性，是常见的酸性干燥剂。
P2O5是磷酸的酸酐，与热水反应生成磷酸，化学方程式为P2O5＋3H2Oeq \(=====,\s\up7(△))2H3PO4。
(3)常见磷的含氧酸有磷酸(H3PO4)、亚磷酸(H3PO3)、次磷酸(H3PO2)。
①三种酸分别为三元酸、二元酸、一元酸。
②亚磷酸与NaOH反应可能生成盐的化学式为Na2HPO3、NaH2PO3。
2．砷及其化合物
1．已知：次磷酸(H3PO2)的电离常数Ka(H3PO2)＝5.9×10－2。碱性条件下，次磷酸盐可与硝酸银溶液反应进行化学镀银。下列说法不正确的是( )
A．次磷酸具有强还原性
B．次磷酸溶液中通入足量氯气，pH增大
C．次磷酸钠溶液滴入酚酞变红色
D．化学镀银的反应为H2POeq \\al(－,2)＋4Ag＋＋6OH－===POeq \\al(3－,4)＋4Ag↓＋4H2O
答案 B
解析 H3PO2中P显＋1价，具有还原性，A项正确；H3PO2具有还原性，通入足量氯气发生反应：H3PO2＋2Cl2＋2H2O===H3PO4＋4HCl，故溶液pH减小，B项错误；根据Ka(H3PO2)＝5.9×10－2可知，H3PO2为一元弱酸，故次磷酸钠溶液中H2POeq \\al(－,2)水解使溶液显碱性，酚酞遇碱变红，C项正确；根据“碱性条件下，次磷酸盐可与硝酸银溶液反应进行化学镀银”可知，该反应中硝酸银溶液中的Ag＋得到电子被还原成Ag，H2POeq \\al(－,2)失去电子被氧化成POeq \\al(3－,4)，该反应在碱性条件下进行，所以还有OH－参与反应，D项正确。
2．砷(As)及其化合物与生产、生活密切相关，广泛应用在杀虫剂以及药物中。回答下列问题：
(1)砷是第四周期第ⅤA族元素。下列关于第ⅤA族元素及其化合物的说法不正确的是______(填字母)。
a．沸点：PH3＜NH3
b．酸性：HNO3＞H3AsO4
c．As的氧化物的水化物是强碱
d．形成的简单离子半径随着原子序数递增而增大
(2)工业生产中常用“古氏试砷法”检验微量砷，其反应原理如下：
①将含砷化合物转化为具有极强还原性的AsH3。
②AsH3与AgNO3溶液反应产生As2O3与另一种固体，该反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)砷及其化合物几乎都有毒，通常＋3价砷化合物的毒性强于＋5价砷化合物。海产品中含有微量＋5价砷化合物，食用海鲜后不能马上进食水果的原因是______________________
_____________________________________________________________________________。
(4)砷酸(H3AsO4)可用于制造杀虫剂、药物。As2O3溶于稀硝酸中可得砷酸，此反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)c
(2)2AsH3＋12Ag＋＋3H2O===As2O3＋12H＋＋12Ag↓
(3)水果中富含还原性物质(如维生素C等)，能把＋5价砷化合物还原为毒性更大的＋3价砷化合物
(4)3As2O3＋4HNO3＋7H2O===6H3AsO4＋4NO↑
预测陌生无机物性质的三个角度
(1)依据周期的位置预测氢化物的稳定性，最高价含氧酸的强弱。
(2)依据化合物中元素的化合价预测氧化性及还原性。
(3)依据物质的类别预测物质与酸、碱的反应。
考点三 氧族元素知识拓展(Se、Te)
Se、Te及其化合物
(1)硒及其化合物的性质
①单质硒及其氢化物在空气中燃烧可得到SeO2。
②SeO2的氧化性比SO2强，属于中等强度的氧化剂，可氧化H2S、NH3等：SeO2＋2H2S===Se＋2S＋2H2O、3SeO2＋4NH3===3Se＋2N2＋6H2O。
③亚硒酸可作氧化剂，能氧化SO2：H2SeO3＋2SO2＋H2O===2H2SO4＋Se，但遇到强氧化剂时表现还原性，可被氧化成硒酸：H2SeO3＋Cl2＋H2O===H2SeO4＋2HCl。
(2)碲及其化合物的性质
①碲在空气或纯氧中燃烧生成TeO2。
②TeO2是不挥发的白色固体，微溶于水，易溶于强酸、强碱，如TeO2＋2NaOH===Na2TeO3＋H2O。
③TeO2(H2TeO3)具有氧化性和还原性
H2TeO3＋2SO2＋H2O===2H2SO4＋Te
H2TeO3＋Cl2＋H2O===H2TeO4＋2HCl
(3)硒和碲的化合物均有毒。
1．为防止废弃的硒单质(Se)造成环境污染，通常用浓硫酸将其转化成二氧化硒(SeO2)，再用KI溶液处理后回收Se。发生的反应为①Se＋2H2SO4(浓)===2SO2↑＋SeO2＋2H2O；②SeO2＋4KI＋4HNO3===4KNO3＋Se＋2I2＋2H2O，下列说法错误的是( )
A．①中SO2是还原产物，SeO2是氧化产物
B．②中KI是还原剂，SeO2是氧化剂
C．每生成0.4 ml I2共转移1.2 ml电子
D．氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)>SeO2>HNO3
答案 C
解析 反应②中，生成2 ml碘单质，转移4 ml电子，则每生成0.4 ml I2共转移0.8 ml电子，故C错误；在同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，反应①中氧化性：H2SO4(浓)>SeO2，反应②中硝酸既不是氧化剂也不是还原剂，说明氧化性：SeO2>HNO3，故D正确。
2．碲(Te)广泛用于彩色玻璃和陶瓷。工业上用精炼铜的阳极泥(含有质量分数为8%的TeO2、少量Ag、Au)为原料制备单质碲的一种工艺流程如下(已知TeO2微溶于水，易溶于强酸和强碱)，下列有关说法不正确的是( )
A．将阳极泥研磨、反应适当加热都有利于提高“碱浸”的速率和效率
B．“碱浸”时发生主要反应的离子方程式为TeO2＋2OH－===TeOeq \\al(2－,3)＋H2O
C．“沉碲”时为使碲元素沉淀充分，应加入过量的硫酸
D．若提取过程碲元素的回收率为90%，则处理1 kg这种阳极泥最少需通入标准状况下SO2 20.16 L
答案 C
解析 由已知信息可知，TeO2微溶于水，易溶于强酸和强碱，是两性氧化物，与氢氧化钠发生类似氧化铝与氢氧化钠的反应，生成TeOeq \\al(2－,3)，离子方程式为TeO2＋2OH－===TeOeq \\al(2－,3)＋H2O，故B正确；在沉碲的过程中，硫酸若过量，可能导致TeO2的溶解，造成产品的损失，故C错误；1 kg阳极泥中含有TeO2的质量为1 000 g×8%＝80 g，碲元素的回收率为90%，则有80 g×90%＝72 g的TeO2被还原，根据关系式：TeO2～2SO2，V(SO2)＝eq \f(72 g,160 g ·ml－1)×2×
22.4 L ·ml－1＝20.16 L，故D正确。

1．(2021·河北，10)关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是( )
A．浓H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B．NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强
C．加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI，说明H3PO4比HI酸性强
D．浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3氧化性更强
答案 B
解析 浓硫酸能使蔗糖炭化，体现的是脱水性，而不是吸水性，A错误；NaClO在水溶液中会发生水解，离子方程式为ClO－＋H2OHClO＋OH－，pH减小，酸性增强，会促使平衡向正反应方向移动，生成氧化性更强的HClO，ClOeq \\al(－,3)在酸性条件下可生成具有强氧化性的氯气、二氧化氯等气体，增强氧化能力，B正确；HI的沸点低、易挥发，加热NaI与浓H3PO4混合物发生反应生成HI利用的是高沸点酸制备低沸点酸的原理，C错误；相同条件下根据铜与浓硝酸、稀硝酸反应的剧烈程度可知，浓硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性，D错误。
2．(2021·浙江1月选考，12)下列“类比”合理的是( )
A．Na与H2O反应生成NaOH和H2，则Fe与H2O反应生成Fe(OH)3和H2
B．NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3和HClO，则NaClO溶液与SO2反应生成NaHSO3和HClO
C．Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl，则Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl
D．NaOH溶液与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NaNO3，则氨水与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NH4NO3
答案 C
解析 Na与水反应生成NaOH和H2，Fe与冷水、热水都不反应，Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，A不合理；NaClO具有强氧化性，SO2具有较强的还原性，NaClO溶液与SO2发生氧化还原反应时SO2被氧化成SOeq \\al(2－,4)，ClO－被还原成Cl－，B不合理；Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl：Na3N＋4HCl===3NaCl＋NH4Cl，Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl：Mg3N2＋8HCl===3MgCl2＋2NH4Cl，C合理；氨水与少量AgNO3反应生成[Ag(NH3)2]＋：Ag＋＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋2H2O，D不合理。
3．(2021·河北，6)BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料，利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图：
下列说法错误的是( )
A．酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度
B．转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3
C．水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3＋水解程度
D．水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成
答案 D
解析 硝酸为强氧化剂，可与金属铋反应，酸浸工序中分次加入稀HNO3，反应物硝酸的量减少，可降低反应剧烈程度，A正确；金属铋与硝酸反应生成的硝酸铋会发生水解反应生成BiONO3，水解的离子方程式为Bi3＋＋NOeq \\al(－,3)＋H2OBiONO3＋2H＋，转化工序中加入稀HCl，使氢离子浓度增大，根据勒夏特列原理，硝酸铋水解平衡左移，可抑制生成BiONO3，B正确；氯化铋水解生成BiOCl的离子方程式为Bi3＋＋Cl－＋H2OBiOCl＋2H＋，水解工序中加入少量CH3COONa(s)，醋酸根会结合氢离子生成弱电解质醋酸，使氢离子浓度减小，根据勒夏特列原理，氯化铋水解平衡右移，促进Bi3＋水解，C正确；水解工序中加入少量NH4NO3(s)，铵根离子水解生成氢离子，使氢离子浓度增大，根据勒夏特列原理，氯化铋水解平衡左移，不利于生成BiOCl，且部分铋离子与硝酸根、水也会发生反应，也不利于生成BiOCl，D错误。
课时精练
1．下列方程式中，不能正确表达反应颜色变化的是( )
A．将KSCN溶液滴入FeCl3溶液中，溶液变成红色：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3
B．淀粉-KI溶液中通入氯气，溶液变为蓝色：2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
C．将集满NO2气体的烧瓶放到冰水浴中，烧瓶内气体红棕色变浅：2NO2===2NO＋O2
D．将金属钠投入硫酸铜溶液中，得到蓝色沉淀：2Na＋2H2O＋Cu2＋===Cu(OH)2↓＋2Na＋＋H2↑
答案 C
解析 Fe3＋和SCN－结合生成红色的Fe(SCN)3，A项正确；氧化性：Cl2＞I2，故氯气可将I－转化为I2，淀粉遇I2呈蓝色，B项正确；NO2与N2O4存在转化关系：2NO2(g)N2O4(g) ΔH＜0，放入冰水浴中，温度降低促使平衡向正反应方向移动，烧瓶中颜色变浅，C项错误；金属钠投入溶液中，先和水反应生成H2和NaOH，NaOH再与硫酸铜反应生成蓝色絮状的Cu(OH)2沉淀，D项正确。
2．下列有关KHSO4的表述不正确的是( )
A．它与Ba(OH)2作用一定生成白色沉淀
B．它电解往往生成O2和K2S2O8
C．它与Y作用产生有刺激性气味的气体(Y是由相同的四种元素组成的盐，溶液也呈酸性，但弱于KHSO4)
D．镁能与它的溶液反应
答案 B
解析 KHSO4电离出的SOeq \\al(2－,4)与Ba(OH)2电离出的Ba2＋反应生成BaSO4白色沉淀，A项正确；电解KHSO4，发生氧化还原反应，若生成物为O2和K2S2O8(S2Oeq \\al(2－,8)的结构为)，则反应过程中只有O的化合价升高，没有元素化合价降低，不符合得失电子守恒原则，B项错误；由“Y是由相同的四种元素组成的盐，溶液也呈酸性，但弱于KHSO4”可知，Y是KHSO3，发生反应的化学方程式为KHSO4＋KHSO3===K2SO4＋SO2↑＋H2O，C项正确；KHSO4在溶液中完全电离为K＋、H＋和SOeq \\al(2－,4)，其溶液的酸性与等浓度的一元强酸相当，可与镁反应放出氢气，D项正确。
3．磷化铝(AlP，熔点：2 000 ℃)通常是作为一种广谱性熏蒸杀虫剂，主要用于熏杀粮食中的储粮害虫等，下列有关说法正确的是( )
A．AlP属于分子晶体
B．起熏杀作用的物质通常是Al(OH)3
C．AlP能水解或与稀硫酸作用，且均产生一种无毒气体
D．常用铝与红磷在一定条件下化合制备AlP
答案 D
解析 AlP的熔点为2 000 ℃，比较高，属于共价晶体，A项错误；AlP可发生水解：AlP＋3H2O===Al(OH)3↓＋PH3↑，Al(OH)3没有氧化性，不能熏杀害虫，PH3有剧毒，可熏杀害虫，B项错误；AlP与稀硫酸发生反应：2AlP＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋2PH3↑，AlP水解或与稀硫酸作用均可产生有毒气体PH3，C项错误；红磷和铝粉烧制可得到磷化铝，该反应为化合反应，D项正确。
4．白色固体Na2S2O4常用于织物的漂白，也能将污水中的某些重金属离子还原为单质除去。下列关于Na2S2O4的说法不正确的是( )
A．可以使品红溶液褪色
B．其溶液可用作分析化学中的吸氧剂
C．其溶液可以和Cl2反应，但不能和AgNO3溶液反应
D．已知隔绝空气加热Na2S2O4分解可生成SO2，则其残余固体产物中可能有Na2S2O3
答案 C
解析 Na2S2O4常用于织物的漂白，故其具有漂白性，能使品红溶液褪色，A项正确；由Na2S2O4能将污水中的某些重金属离子还原为单质除去可知，Na2S2O4具有还原性，易吸收氧气而被氧化，故可作分析化学中的吸氧剂，B项正确；Na2S2O4溶液具有还原性，Cl2、AgNO3溶液均具有氧化性，故Na2S2O4与Cl2、AgNO3溶液均可发生氧化还原反应，C项错误；由“隔绝空气加热Na2S2O4分解可生成SO2”可知，S的化合价由＋3升至＋4，则一定有元素化合价降低的产物，而Na2S2O3中S显＋2价，故Na2S2O4分解残余固体产物中可能有Na2S2O3，D项正确。
5．汽车尾气的治理是减轻空气污染的有效途径。科学家研究发现TiO2的混凝土或沥青可以适度消除汽车尾气中的氮氧化物，其原理如下。下列关于“消除”过程的叙述错误的是( )
A．部分光能转变为化学能
B．1 ml Oeq \\al(－,2)比1 ml·OH多9NA个电子(NA为阿伏加德罗常数)
C．使用纳米TiO2，产生的光生电子和空穴更多，NOx消除效率更高
D．消除总反应为4NOx＋(5－2x)O2＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(光))4HNO3
答案 B
解析 含TiO2的混凝土或沥青可以部分消除汽车尾气中的氮氧化物，在TiO2催化作用下，紫外线提供能量，发生反应4NOx＋(5－2x)O2＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(光))4HNO3，纳米TiO2与紫外线接触面积更大，反应更充分，反应速率更快，由此分析解答。1 ml Oeq \\al(－,2)的电子的物质的量为17 ml；而1 ml羟基含有电子的物质的量为9 ml，所以1 ml Oeq \\al(－,2)比1 ml·OH多8NA个电子，故B错误；纳米TiO2与紫外线接触面积更大，反应更充分，反应速率更快，NOx消除效率更高，故C正确；由上述分析过程可知消除总反应为4NOx＋(5－2x)O2＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(光))4HNO3，故D正确。
6．(2022·朝阳区模拟)漂白粉和漂粉精是常用的消毒清洁用品，有效成分均为Ca(ClO)2，相应的生产流程如图所示。下列说法不正确的是( )
A．①中阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑
B．②中反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
C．上述过程涉及氧化还原反应、化合反应、复分解反应
D．制备漂粉精过程中，Cl2转化为Ca(ClO)2时，Cl的原子利用率为100%
答案 D
解析 ①②③为氧化还原反应、④为化合反应、⑤为复分解反应，故C正确；漂粉精是常用的消毒清洁用品，有效成分为Ca(ClO)2，CaCl2是副产物，Cl的原子利用率小于100%，故D错误。
7．铋(Bi)位于元素周期表中第ⅤA族。铋酸钠(NaBiO3)为姜黄色固体，不溶于冷水，在空气中会逐渐分解，固体产物为氧化铋(Bi2O3)和氢氧化钠。下列推断不合理的是( )
A．铋的＋3价比较稳定
B．可以用BiOeq \\al(－,3)检验溶液中是否有Na＋
C．铋酸钠在空气中分解有气态产物生成
D．铋酸钠在酸性条件下可以氧化Mn2＋，酸化试剂可用盐酸
答案 D
解析 铋酸钠(NaBiO3)在空气中分解得到氧化铋(Bi2O3)，Bi2O3中的Bi显＋3价，则铋的＋3价比较稳定，A项正确；根据“铋酸钠(NaBiO3)为姜黄色固体，不溶于冷水”可知，NaBiO3是姜黄色沉淀，故可用BiOeq \\al(－,3)检验溶液中的Na＋，若产生姜黄色沉淀，则溶液中含有Na＋，B项正确；铋酸钠(NaBiO3)在空气中分解：H2O＋2NaBiO3===2NaOH＋Bi2O3＋O2↑，C项正确；NaBiO3具有强氧化性，可将盐酸中的Cl－氧化为Cl2，故酸化试剂不可选用盐酸，D项错误。
8．(2022·辽宁高三模拟)以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用，减轻对环境的污染，其中一种流程如图所示。下列说法错误的是( )
A．黄铁矿中的FeS2在煅烧过程中作还原剂
B．欲得到更纯的NaHSO3，反应①应通入过量的SO2气体
C．还原铁粉用盐酸溶解后，可用KMnO4溶液滴定法来测定其纯度
D．加热NaHSO3制备Na2S2O5的化学方程式为2NaHSO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2S2O5＋H2O
答案 C
解析 黄铁矿中的FeS2在煅烧过程中Fe元素的化合价由＋2价升至＋3价，S元素的化合价由－1价升至＋4价，作还原剂，A正确；通入过量二氧化硫保证碱反应完全，得到更纯的NaHSO3，B正确；盐酸也能与高锰酸钾溶液反应，不能用KMnO4溶液滴定法来测定还原铁粉的纯度，C错误。
9．硒(Se)、碲(Te)为第ⅥA族元素，是当今高新技术新材料的主要成分之一，电解精炼铜的阳极泥主要成分为Cu2Te、Ag2Se和少量金属单质及其他化合物，工业上从其中回收碲、硒的一种工艺流程如下：
已知：
Ⅰ.Se 单质难溶于水。TeO2微溶于水，易溶于较浓的强酸和强碱；
Ⅱ.元素碲在溶液中主要以Te4＋、TeOeq \\al(2－,3)、HTeOeq \\al(－,3)等形式存在；
Ⅲ.25 ℃时，亚碲酸(H2TeO3)的Ka1＝1×10－3，Ka2＝2×10－8。
(1)Se的氢化物的电子式是________________________________________________。
0．1 ml·L－1的H2TeO3电离度(当弱电解质在溶液里达到电离平衡时，溶液中已经电离的电解质分子数占原来总分子数的百分数叫做电离度) 约为______________。
(2) 加入浓硫酸焙烧前常将阳极泥中大块颗粒先粉碎，其目的是________________。
(3)SeO2与SO2在冷却后通入水中发生反应的化学方程式：____________________
________________________________________________________________________。
反应后分离出Se单质的操作①为__________________________________________________
________________________________________________________________________(填操作名称)。
(4)焙砂中碲以TeO2形式存在，与足量NaOH溶液反应后得到的溶液①，其溶质的主要成分为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(填化学式，过量的NaOH除外)。
工业上也可以通过电解溶液①得到单质碲。已知电解时的电极均为石墨，则阴极的电极反应式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)向溶液①中加入硫酸时控制溶液的pH为4.5～5.0，生成TeO2沉淀，如果H2SO4过量，将导致碲的回收率________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(6)将纯净的TeO2先溶于盐酸得到四氯化碲，再将SO2通入溶液中得到Te单质，请写出由四氯化碲得到Te单质的离子方程式：________________________________________
________________________________________________________________________。
(7)上述流程中可循环利用的物质是_________________________________________
(填化学式)。
答案 (1) 10%
(2)增大接触面积，加快反应速率
(3)SeO2＋2SO2＋2H2O===2H2SO4＋Se↓ 过滤
(4)Na2TeO3 TeOeq \\al(2－,3)＋3H2O＋4e－===Te＋6OH－ (5)偏低 (6)Te4＋＋2SO2＋4H2O===Te↓＋8H＋＋2SOeq \\al(2－,4) (7)H2SO4、HCl
解析 (1)Se与O属于同主族元素，故Se的氢化物的电子式为。设电离的亚碲酸为x ml·L－1，亚碲酸(H2TeO3)的Ka1＝1×10－3＝eq \f(cHTeO\\al(－,3)·cH＋,cH2TeO3)，解得x≈0.01，则0.1 ml·
L－1的H2TeO3电离度为eq \f(0.01 ml·L－1,0.1 ml·L－1)×100%＝10%。
(2)加入浓硫酸焙烧前常将阳极泥中大块颗粒先粉碎，可以增大接触面积，加快反应速率。
(3)根据流程图，SeO2与SO2在冷却后通入水中发生反应生成Se，反应的化学方程式为SeO2＋2SO2＋2H2O===2H2SO4＋Se↓，Se单质难溶于水，反应后分离出Se单质可以通过过滤分离。
(4)TeO2微溶于水，易溶于较浓的强酸和强碱，焙砂中碲以TeO2的形式存在，与足量NaOH溶液反应后得到的溶液①，其溶质的主要成分为Na2TeO3，工业上也可以通过电解溶液①得到单质碲，电解时的电极均为石墨，则阴极发生还原反应，TeOeq \\al(2－,3)得到电子生成Te，电极反应式为TeOeq \\al(2－,3)＋3H2O＋4e－===Te＋6OH－。
(5)TeO2微溶于水，易溶于较浓的强酸和强碱。向溶液①中加入硫酸时控制溶液的pH为4.5～5.0，生成TeO2沉淀，如果H2SO4过量，将导致生成的TeO2沉淀偏少，碲的回收率偏低。
(6)将纯净的TeO2先溶于盐酸得到四氯化碲，再将SO2通入溶液中得到Te单质，二氧化硫被氧化成硫酸，反应的离子方程式为Te4＋＋2SO2＋4H2O===Te↓＋8H＋＋2SOeq \\al(2－,4)。
10．锡渣的主要成分是SnO，还含有少量Fe、Cu、Sb、Pb、As等元素的氧化物。可用下列流程中的方法生产锡酸钠。
已知：①砷酸钡难溶于水，Ksp[Ba3(AsO4)2]＝10－24
②水碎液中溶质的主要成分为Na2SnO3、Na3AsO4、Na3SbO4、Na2PbO2
(1)碱熔就是在锡渣中加NaOH焙烧，SnO转变为Na2SnO3，SnO参加反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)除杂1的目的是“除砷和铅”，加入硫化钠所发生反应的离子方程式为_____________；
若要使0.001 ml·L－1的AsOeq \\al(3－,4)沉淀完全(一般认为离子浓度小于10－6 ml·L－1时即沉淀完全)，需等体积加入至少____________ ml·L－1的Ba(OH)2。
(3)除杂2中加入Sn粒的目的是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知Na2SnO3·3H2O可溶于水，难溶于乙醇，加热至140 ℃时会失去结晶水，所以最后一步从滤液中得到锡酸钠晶体的操作步骤为________________________________、过滤、用__________洗涤、__________。
(5)水碎渣中的铁元素主要以氧化物的形式存在，回收比较容易，而铜冶炼过程中的铜渣中也有铁元素，但主要以硅酸亚铁的形式存在，回收方法更复杂：需先加CaO作置换剂，发生钙铁置换反应：CaO＋FeO·SiO2CaO·SiO2＋FeO，在反应过程中，加CaO的同时还需加入还原剂烟煤，则加入还原剂烟煤的作用是_____________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)2SnO＋4NaOH＋O2eq \(=====,\s\up7(焙烧))2Na2SnO3＋2H2O
(2)PbOeq \\al(2－,2)＋S2－＋2H2O===PbS↓＋4OH－ 0.001 7
(3)除去SbOeq \\al(3－,4)(或除锑)
(4)在140 ℃以下加热蒸发(或蒸发浓缩、冷却结晶) 乙醇 低温干燥
(5)还原FeO以减少生成物，使钙铁置换反应向正反应方向移动
解析 (1)碱熔就是在锡渣中加NaOH焙烧，SnO转变为Na2SnO3，在转化过程中，Sn由＋2价升高到＋4价，应有氧化剂参与反应，NaOH不可能作氧化剂，则必有空气中的O2参与反应，由此可写出SnO参加反应的化学方程式为2SnO＋4NaOH＋O2eq \(=====,\s\up7(焙烧))2Na2SnO3＋2H2O。(2)除杂1的目的是“除砷和铅”，加入的Na2S与Na2PbO2反应，生成PbS，由此可写出发生反应的离子方程式：PbOeq \\al(2－,2)＋S2－＋2H2O===PbS↓＋4OH－；若要使0.001 ml·L－1的AsOeq \\al(3－,4)沉淀完全(一般认为离子浓度小于10－6 ml·L－1时即沉淀完全)，加入Ba(OH)2起两个作用，一个是使AsOeq \\al(3－,4)完全沉淀，由离子方程式：3Ba2＋＋2AsOeq \\al(3－,4)===Ba3(AsO4)2↓可求出参加反应的c1(Ba2＋)＝eq \f(3×0.001 ml·L－1,2)＝0.001 5 ml·L－1；另一个是溶解在溶液中，使Ba3(AsO4)2达到沉淀溶解平衡，c2(Ba2＋)＝ SKIPIF 1 < 0 ml·L－1＝10－4 ml·L－1，此为混合溶液中的
c(Ba2＋)，换算为原溶液中的浓度，则为2×10－4 ml·L－1；从而得出c(Ba2＋)＝0.001 5 ml·L－1＋2×10－4 ml·L－1＝0.001 7 ml·L－1。(3)除杂2中加入Sn粒的目的是使Na3SbO4转化为沉淀，从溶液中除去。(4)最后一步从滤液中得到锡酸钠晶体的操作步骤为在140 ℃以下加热蒸发或蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，为减少水洗时的溶解损失，应使用乙醇洗涤，最后再低温干燥。(5)在反应过程中，加CaO的同时还需加入还原剂烟煤，作用是还原FeO，减少生成物，使平衡正向移动。
11．高纯硝酸锶[Sr(NO3)2]可用于制造信号灯、光学玻璃等。工业级硝酸锶含硝酸钙、硝酸钡等杂质，提纯流程如下：
已知：①“滤液1”的主要溶质是Ca(NO3)2；“滤渣1”的成分为Ba(NO3)2、Sr(NO3)2；“滤渣2”的主要成分为BaCrO4(杂质不与硝酸反应)。②铬酸(H2CrO4)为弱酸。
(1)“酸浸”不能采用高温的原因是_________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)相对于水洗，用浓HNO3洗涤的优点是___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)“滤液2”中过量的H2CrO4被N2H4还原为Cr3＋，同时放出无污染的气体，写出反应的离子方程式：_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3＋(aq)＋3OH－(aq)，常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝1.0×10－32，当c(Cr3＋)降至1.0×10－5 ml·L－1，认为Cr3＋已经完全沉淀。现将还原后溶液的pH调至4，此时Cr3＋是否沉淀完全并写出计算过程：__________________。
(5)已知Cr(OH)3类似Al(OH)3，还原后溶液的pH不能大于8的原因是____________________
________________________________________________________________________
(结合离子方程式说明理由)。
(6)为了测定“滤渣2”中BaCrO4的含量，进行以下实验：
m g“滤渣2”eq \(―――――→,\s\up7(足量的稀HNO3),\s\d5(过滤))500 mL滤液eq \(――――→,\s\up7(取100 mL))eq \(―――――――――→,\s\up7(加足量的Na2SO4溶液))eq \(――→,\s\up7(过滤))eq \(――→,\s\up7(洗涤))eq \(――→,\s\up7(干燥))eq \(――→,\s\up7(称量))n g
①判断Ba2＋完全沉淀的方法：____________________________________________
________________________________________________________________________。
②“滤渣2”中BaCrO4的质量分数为________________(用代数表示)。
答案 (1)避免浓HNO3挥发和分解
(2)减少Sr(NO3)2溶解而造成的损失
(3)4H2CrO4＋3N2H4＋12H＋===4Cr3＋＋3N2↑＋16H2O
(4)c(OH－)＝10－10 ml·L－1时，c(Cr3＋)＝eq \f(1.0×10－32,1.0×10－103) ml·L－1＝1.0×10－2 ml·L－1＞1.0×
10－5 ml·L－1，此时Cr3＋没有沉淀完全
(5)pH大于8时，Cr(OH)3会溶解：Cr(OH)3＋OH－===CrOeq \\al(－,2)＋2H2O
(6)①静置，向上层清液中继续滴加Na2SO4溶液，上层清液中无白色沉淀生成 ②eq \f(1 265n,233m)×100%
解析 (2)根据同离子效应，硝酸锶在浓HNO3中比在水中溶解度小，用浓HNO3洗涤可减少硝酸锶溶解而造成的损失。(3)“滤液2”中过量的H2CrO4被N2H4还原为Cr3＋，同时产生一种无污染的气体，为氮气，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的离子方程式为4H2CrO4＋3N2H4＋12H＋===4Cr3＋＋3N2↑＋16H2O。(5)已知Cr(OH)3类似Al(OH)3，Cr(OH)3在碱性溶液中会发生反应Cr(OH)3＋OH－===CrOeq \\al(－,2)＋2H2O而溶解，所以还原后溶液的pH不能大于8。(6)①硝酸钡溶液和Na2SO4溶液反应生成硫酸钡和硝酸钠，所以判断Ba2＋完全沉淀的方法是静置，向上层清液中继续滴加Na2SO4溶液，上层清液中无白色沉淀生成。
②设“滤渣2”中BaCrO4的质量为x，
BaCrO4 ～ BaSO4
253 233
x n g×5
eq \f(253,x)＝eq \f(233,5n g)，解得x＝eq \f(1 265n,233) g，所以“滤渣2”中BaCrO4的质量分数为eq \f(\f(1 265n,233) g,m g)×100%＝eq \f(1 265n,233m)×100%。