第五章 化工生产中的重要非金属元素（B卷·能力提升练）-【单元测试】2022-2023学年高一化学分层训练AB卷（人教版2019必修第二册）

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班级 姓名 学号 分数
第五章 化工生产中的重要非金属元素（B卷·能力提升练）
（时间：90分钟，满分：100分）
一、选择题（本题共18小题，每小题3分，共54分。）
1．钦州坭兴陶，学名为紫泥陶，与江苏紫砂陶、云南建水陶、重庆荣昌陶并称中国四大名陶。传统钦州坭兴陶制备工艺主要包括以下几个步骤：制备坯料→坯体成型→修整坯体→坯体干燥→装饰坯体→烧制坯体→抛光打磨。下列制陶过程中，涉及化学变化的是
A．坯体成型 B．坯体干燥 C．烧制坯体 D．抛光打磨
【答案】C
【解析】上述过程中，烧制时发生复杂的物理和化学变化，化学变化主要为脱水、分解和氧化，这个过程有新物质生成，属于化学变化，其他步骤均没有新物质生成，属于物理变化，D项符合题意。
故选C。
2．化学知识与科技、生产、生活有密切的关系。下列叙述中错误的是
A．“天宫二号”空间运行的动力源泉——太阳能电池帆板，其核心材料为晶体硅
B．“天问一号”火星车使用的保温材料——纳米气凝胶，具有丁达尔效应
C．三星堆二号祭祀坑出土商代的铜人铜像填补了我国考古学、青铜文化史上的诸多空白。青铜器的出土表明我国商代已经掌握冶炼铜技术
D．“北斗系统”组网成功，北斗芯片中的半导体材料为二氧化硅
【答案】D
【解析】A．宫二号使用的光伏太阳能电池的核心材料是半导体硅，天宫二号使用的光伏太阳能电池是将太阳能转化为电能，A正确；
B．“天问一号”火星车使用的热控材料是新型保温材料-纳米气凝胶，属于胶体，能够产生丁达尔效应，B正确
C．青铜器的主要成分是铜单质，商代的铜人铜像，说明此时我国已经掌握炼铜技术，C正确；
D．单质硅是半导体材料，芯片中的半导体材料为单质硅，D错误；
故选D。
3．下列有关酸雨及形成的说法正确的是
A．pH小于7的降雨通常称为酸雨
B．酸雨的形成和空气中CO2含量增多有直接关系
C．大量含硫化石燃料燃烧是形成酸雨的主要原因
D．植被破坏、水土流失、生态环境破坏导致了酸雨形成
【答案】C
【解析】A．酸雨是指pH<5.6的降雨，故A错误；
B．CO2含量增多，会导致温室效应，不会导致酸雨的形成，故B错误；
C．含硫化石燃烧会产生大量SO2，经过系列变化会形成酸雨，故C正确；
D．植被破坏、水土流失、生态环境破坏不会形成酸雨，故D错误；
故选C。
4．下列说法中正确的是
A．根据化合价可知，S在化学反应中只能作还原剂
B．试管内壁上的硫黄可用CS2清洗
C．S＋O2SO2，S被氧化，作氧化剂
D．硫只以化合态存在于自然界中
【答案】B
【解析】A．0价是S的中间价态，所以S既可作氧化剂，又可作还原剂，A错误；
B．S易溶于CS2，所以可以用CS2清洗试管内壁的硫粉，B正确；
C．S被氧化，化合价升高，作还原剂，C错误；
D．硫在自然界中既有游离态又有化合态，D错误；
故选：B。
5．下列说法正确的是
A．浓硫酸具有强氧化性，常温下可与铁单质剧烈反应
B．SO2能杀菌消毒防腐，常用作食品添加剂
C．氨气因有刺激性气味，因此不用来作制冷剂
D．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3
【答案】B
【解析】A．浓硫酸具有强氧化性，常温下可将铁表面氧化产生一层致密的氧化物保护膜，阻止金属进一步氧化，即发生钝化现象，因而不能与铁单质剧烈反应，A错误；
B．SO2能够使细菌、病毒的蛋白质变性而失去其生理活性，故能杀菌消毒防腐，因此只要SO2气体的使用量在合适的范围，可以用作食品添加剂，B正确；
C．氨气易液化，液氨气化时会从周围环境中吸收大量的热量，导致环境温度降低，故液氨常用作制冷剂，C错误；
D．所有铵盐都不稳定，受热均可以分解，但分解产物不一定都有NH3产生，如NH4NO3 N2O↑+2H2O，反应产物无NH3生成，D错误；
故合理选项是B。
6．将少量气体通入和的混合溶液中，溶液颜色由棕黄色变成浅绿色，同时有白色沉淀产生。针对上述变化，下列分析正确的是（ ）
A．该过程表明有漂白性 B．白色沉淀为
C．该实验表明具有还原性 D．反应后溶液酸性增强
【答案】D
【解析】A． 该过程中，二氧化硫先被氧化为硫酸，再与反应，生成硫酸钡沉淀，从而表明具有还原性，A错误；
B．易溶于水，不会生成沉淀，B错误；
C．反应中溶液由棕黄色变成浅绿色，铁元素由+3价变为+2价，该实验表明具有氧化性，C错误；
D．反应后最终生成盐酸，溶液酸性增强，D正确；
故选D。
7．如图所示，小试管内盛有约3 mL饱和硫酸铜溶液，与锥形瓶连通的U形细管内盛有少量水(为了便于观察，预先把水染成了红色)。沿小试管的内壁小心地慢慢倒入约3 mL浓硫酸，静置片刻后，不可能观察到的现象有

A．小试管内液体分成两层，上层蓝色，下层无色
B．U形细管内左边液面降低，右边液面升高
C．小试管内有少量的白色固体析出
D．小试管内有气泡产生
【答案】D
【解析】A．浓硫酸的密度比饱和硫酸铜溶液的密度大，沿小试管的内壁小心地慢慢倒入的浓硫酸会沉在底部，液体分两层，上层蓝色，下层无色，故A正确；
B．浓硫酸溶于水放出大量热，使锥形瓶内密闭的气体受热膨胀，从而导致U形细管内左边液面下降，右边液面升高，故B正确；
C．浓硫酸具有吸水性，水的减少导致析出晶体，在浓硫酸作用下失去结晶水，有白色的无水CuSO4析出，故C正确；
D．小试管内浓硫酸与饱和硫酸铜溶液不会产生气体，不会有气泡，故D错误；
故选D。
8．自然界的氮循环包括以下过程。下列说法中，不正确的是

A．硝化过程中，含氮物质被氧化
B．氨氧化过程中，亚硝态氮元素与铵态氮元素理论物质的量之比为3：4
C．N2→属于氮的固定，N2发生还原反应
D．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
【答案】B
【解析】A．由图示可知，硝化过程为：转化为，在进一步转化为，该过程中N的化合价都在升高，故含氮物质被氧化，A正确；
B．由图示可知，氨氧化过程中的反应为：+=N2+2H2O，故亚硝态氮元素与铵态氮元素理论物质的量之比为1：1，B错误；
C．氮的固定是指由游离态的氮即N2转化为化合态的氮即含氮化合物的过程，故N2→属于氮的固定，过程中N2的化合价由0价降低到-3价，N2发生还原反应，C正确；
D．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，D正确；
故答案为：B。
9．实验室采用如图装置制备气体，合理的是

选项
化学试剂
制备的气体
A
氯酸钾与二氧化锰

B
浓氨水与生石灰

C
铜与浓硝酸

D
锌粒与稀硫酸

【答案】D
【解析】A．氯酸钾和二氧化锰制备氧气需要加热，故A不合理；
B．氨气极易溶于水，不能排水法收集，故B不合理；
C．二氧化氮与水反应生成一氧化氮气体，不能用排水法收集，故C不合理；
D．锌粒与稀硫酸常温反应生成氢气，氢气难溶于水，用排水法收集，故D合理；
故选D。
10．类推思想在化学学习与研究中经常被采用，但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论中正确的是：
A．SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，故CO2也能使酸性KMnO4溶液褪色
B．盐酸与镁反应生成氢气，故硝酸与镁反应也生成氢气
C．铁与Cl2反应生成FeCl3 ，故铁与I2反应生成FeI3
D．常温下浓硫酸能使铁和铝钝化，故常温下浓硝酸也能使铁和铝钝化
【答案】D
【解析】A．SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，是因为其具有还原性，二氧化碳没有还原性，不能与KMnO4反应，故A错误；
B．硝酸具有强氧化性，与活泼金属反应得不到氢气，故B错误；
C．氯气的氧化性强于Fe3+，所以铁与氯气反应可生成FeCl3，而I2的氧化性弱于Fe3+，所以铁与I2反应生成的是FeI2，故C错误；
D．浓硫酸与浓硝酸都具有强氧化性，室温下，都能使铁和铝发生钝化，故D正确；
答案选D。
11．下列说法正确的是( )
A．因为HF与SiO2反应，故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
B．下列转化在一定条件下能够实现：SiO2SiCl4 Si
C．SiO2既能和NaOH溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物
D．Si和SiO2都用于制造光导纤维
【答案】A
【解析】A．HF与SiO2反应，SiO2+HF=SiF4+H2O，故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记，故A正确；
B．SiO2只溶于HF，不溶于盐酸，SiO2SiCl4的转化过程不能实现，故B错误；
C．HF与SiO2反应体现的是HF的特性，SiO2与其他的酸不反应，不是两性氧化物，故C错误；
D．Si单质是良好的半导体材料，用于制造晶体管，SiO2用于制造光导纤维，故D错误；
答案选A。
12．部分含硫物质的分类与相应的化合价关系如图，下列推断不合理的是

A．b可与f反应生成a
B．b既可被氧化，也可被还原
C．酸雨包括e→d的转化
D．d的浓溶液与Cu反应可生成c
【答案】D
【解析】根据常见含硫物质的分类与相应化合价关系图可以推知，a为S，b为SO2，c为SO3，d为H2SO4，e为H2SO3，f为H2S；
A．b为SO2，f为H2S，两者可发生归中反应生成S，故A正确；B．SO2中硫是+4价，是中间价态，所以可被氧化，也可被还原，故B正确；C．酸雨的形成过程：SO2溶于水生成H2SO3，H2SO3再被氧气氧化为H2SO4，包括e→d的转化，故C正确；D．浓H2SO4与Cu在加热下反应生成SO2，不能得到SO3，故D错误；故选：D。
13．在某无色透明的酸性溶液中，能共存的离子组是
A．Na+、K+、SO、HCO B．Cu2+、K+、SO、NO
C．Fe2+、K+、NO、CH3COO- D．Na+、K+、Cl-、SO
【答案】D
【解析】A．酸性溶液中HCO不能大量共存，A不选；
B．Cu2+在溶液中显蓝色，不是无色的，不能大量共存，B不选；
C．在酸性溶液中Fe2+、NO发生氧化还原反应，CH3COO-与氢离子反应，均不能大量共存，C不选；
D．Na+、K+、Cl-、SO在酸性溶液中不反应，且均是无色的，可大量共存，D选；
答案选D。
14．甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系，下列有关物质的推断不正确的是

A．若甲为，则丁可能是 B．若甲为溶液，则丁可能是
C．若甲为Fe，则丁可能是盐酸 D．若甲为，则丁可能是NaOH溶液
【答案】C
【解析】A．甲为，则丁可能是O2，则乙为S，丙为SO2，SO2与反应得到S，符合转化转化关系，故A正确；
B．甲为溶液，丁为，则乙为碳酸铵，丙为碳酸氢铵，碳酸氢铵与氨水发生反应得到碳酸铵，符合转化关系，故B正确；
C．甲为Fe，若丁是盐酸，生成的乙为FeCl2，FeCl2不能再与盐酸继续反应生成丙，故C错误；
D．甲为，则丁可能是NaOH溶液，乙为NaHSO3，丙为Na2SO3，Na2SO3与、水反应得到NaHSO3，符合转化关系，故D正确；
故答案为C。
15．实验室为探究铁与足量浓硫酸的反应，并验证SO2的性质，设计如图所示装置进行实验，下列说法错误的是

A．实验结束后，可取A中试管内的溶液稀释后滴加KSCN溶液检验是否有Fe3＋
B．B中溶液紫色褪去，C中生成淡黄色沉淀，均体现了SO2的还原性
C．D中品红溶液褪色，体现了SO2的漂白性
D．E中溶液红色变浅，体现了SO2酸性氧化物的性质
【答案】B
【解析】A中浓硫酸与铁发生氧化还原反应生成硫酸铁和二氧化硫，B可用于检验二氧化硫的还原性，C中生成淡黄色沉淀，二氧化硫表现氧化性，D中品红褪色，加热时颜色复原，E为尾气吸收装置。
A项，铁离子能够与KSCN溶液反应生成血红色溶液，实验结束后可向装置A的溶液中滴加KSCN溶液检验是否存在Fe3＋，正确；B项，装置C中发生反应的化学方程式为SO2＋2H2S＝3S↓＋2H2O，二氧化硫的S元素化合价降低，被还原，表现氧化性，错误；C项，二氧化硫具有漂白性，装置D中品红溶液褪色可验证SO2的漂白性，正确；D项，E中溶液红色变浅，说明E中碱性减弱，体现了SO2酸性氧化物的性质，正确。
16．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S，其转化如下图所示(CuS不溶于水)。下列说法中，不正确的是

A．过程①中，生成CuS的反应为H2S＋Cu2＋＝CuS↓＋2H＋
B．过程②中，Fe3＋作氧化剂
C．过程③中，各元素化合价均未改变
D．回收S的总反应为2H2S＋O22H2O+2S↓
【答案】C
【解析】A项，过程①是铜离子和硫化氢反应生成氢离子和硫化铜，离子方程式为H2S＋Cu2＋＝CuS↓＋2H＋，正确；B项，过程②中，铁离子和硫化铜反应生成亚铁离子，铁离子化合价降低，因此Fe3＋作氧化剂，正确；C项，过程③中，氧气和亚铁离子反应生成铁离子，因此铁元素化合价升高，氧元素化合价降低，错误；D项，根据图中信息，H2S和O2反应生成S和H2O，因此回收S的总反应为2H2S＋O22H2O＋2S↓，正确。
17．某化学研究性学习小组对某无色水样的成分进行检验，已知该水样中只可能含有、、、、、、、、中的若干种离子。该小组同学取部分水样进行实验，向水样中先滴加足量硝酸钡溶液，产生白色沉淀；再滴加足量稀盐酸，沉淀部分溶解；最后滴加硝酸银溶液，又产生白色沉淀。下列说法正确的是
A．观察水样可以确定一定不存在的离子只有
B．经过实验可以确定一定存在的离子是、、、
C．水样中可能存在
D．水样中可能存在
【答案】C
【解析】某无色水样，则不含有、，向水样中先滴加足量硝酸钡溶液，产生白色沉淀，则含有、中的一种或两种；再滴加足量稀盐酸，沉淀部分溶解，则、均存在；故不存在、、，根据溶液电中性，则一定含有一种阳离子，最后滴加硝酸银溶液，又产生白色沉淀，该白色沉淀为氯化银，则氯离子可能来自于前面所加盐酸而不一定是原溶液的，故不能确定原溶液中是否含有。
A．因水样无色，则观察水样可以确定一定不存在的离子有、，选项A错误；
B．经过实验可以确定一定存在的离子是、、，不能确定是否有，选项B错误；
C．滴加硝酸银溶液之前加了盐酸，引入了，所以无法确定水样中是否含有，选项C正确；
D．水样中一定存在，选项D错误。
答案选C。
18．有某硫酸和硝酸的混合溶液，其中含有硫酸的浓度为，含硝酸的浓度为，现向其中加入铜粉，充分反应后假设只生成气体，最多可收集到标况下的气体的体积为
A． B． C．  D．
【答案】D
【解析】，、，发生反应为，根据方程式知，硝酸根离子完全反应需要为、为，所以硝酸根离子不足量，所以硝酸根离子完全被还原生成，根据原子守恒得，则，故选D。
二、非选择题（本题共5小题，共46分。）
19．（9分）为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应，某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。

（1）该化学兴趣小组的同学制取Cl2、SO2气体，现采用Na2SO3与70%的硫酸为原料制取SO2，采用MnO2和浓盐酸(12mol•L﹣1)为原料制取Cl2.在此试验中，F仪器的作用是___________；发生装置B应选择以下三种装置中的___________(选填序号)。

（2）D装置中主要反应的离子方程式为___________。
（3）为验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量，兴趣小组的同学准备了以下试剂：
a.氧化铁溶液 b.氧化亚铁溶液 c.硫氰化钾溶液
d.氯化钡溶液 e.品红溶液 f.酸性高锰酸钾溶液
若Cl2过量，取适量D中溶液滴加至盛有___________(选填一个序号)试剂的试管内，再加入___________(选填一个序号)试剂。发生的现象是___________。
若SO2过量，取适量D中溶液滴加至盛有___________(选填一个序号)试剂的试管内，发生的现象是___________。
【答案】防止倒吸 ① Cl2+SO2+2H2O═4H++2Cl﹣+ ② ③ 溶液呈血红色 ⑥ 红色褪去为无色，加热后又变为红色
【解析】A装置生成SO2，B装置生成Cl2，同时通入到D中与水反应，二氧化硫和氯气发生的氧化还原反应生成硫酸和盐酸，SO2溶解度较大会发生倒吸，故F的作用是安全瓶，起到防倒吸的作用；氯气过量可以设计实验验证氯气的氧化性，结合亚铁离子被氧化为铁离子后，加入硫氰酸钾溶液会变红色证明；二氧化硫过量可以依据二氧化硫具有漂白性设计实验和选择试剂验证。
（1）SO2易与水反应，且溶解度较大会发生倒吸，则F可以防倒吸，装置B为制取氯气的装置，由固液反应且加热的原理可知应选择①，故答案为：防止倒吸；①；
（2）D中是二氧化硫和氯气发生的氧化还原反应生成硫酸和盐酸，反应的离子方程式为：Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl﹣+，故答案为：Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl﹣+；
（3）为验证通入D装置中的气体是Cl2还是SO2过量，若Cl2过量，取适量D中溶液滴加至盛有氯化亚铁溶液，试剂的试管内，再加入硫氰化钾溶液会变血红色，证明氯气氧化亚铁离子；
若SO2过量，取适量D中溶液滴加至盛有品红溶液的试管中，红色褪去，加热又恢复红色，证明含有二氧化硫，故答案为：②；③；溶液呈血红色；⑥；红色褪去为无色，加热后又变为红色。
【点睛】
本题考查二氧化硫、氯气的性质，明确物质的性质及发生的化学反应是解答本题的关键。
20．（9分）离子反应广泛用于化学研究、化工生产、医疗诊断和环境保护等各个领域。
（1）实验室中可利用Na2SO3粉末与质量分数为70%的硫酸反应制取少量SO2，反应的化学方程式为___________。
（2）酸性高锰酸钾溶液可吸收SO2，反应的化学方程式为2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4，改写成离子方程式为___________。该反应中被还原的元素是___________(填元素符号)。
（3）某硫酸厂每天排放1.12×104m3(标准状况)尾气，其中含0.2%(体积分数)的SO2，则其中所含SO2的物质的量为___________。现用含NaOH浓度为0.5mol·L-1的废碱液(假设其他成分不参与反应)进行处理，每天至少需要这种废碱液的体积为___________L。
（4）某同学向BaCl2溶液中通入SO2，未观察到白色沉淀生成，由此可知酸性强弱：H2SO3___________HCl(填“>”或“<”)。取上述所得溶液进行下列操作，能观察到白色沉淀生成的___________(填字母)。
A．通入Cl2 B．滴加H2O2溶液 C．滴加稀盐酸 D．滴加NaOH溶液
【答案】（1）Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
（2）2+5SO2+2H2O=2Mn2++5+4H+ Mn
（3）1000mol 2000
（4）< ABD
【解析】（1）Na2SO3和70%的硫酸反应生成SO2、硫酸钠、水，反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；
（2）2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4反应的离子方程式为2+5SO2+2H2O=2Mn2++5+4H+，该反应中Mn元素化合价由+7降低为+2，被还原的元素是Mn。
（3）尾气中所含SO2的物质的量n==1000mol。碱液吸收尾气发生反应NaOH+SO2=NaHSO3时需要的碱液最少，则每天处理尾气至少需要这种废碱液的体积V==2000L。
（4）根据强酸制弱酸原理，向BaCl2溶液中通入SO2，未观察到白色沉淀生成，说明亚硫酸的酸性弱于盐酸；
A．通入Cl2时，SO2被氧化为硫酸，可生成BaSO4白色沉淀，故选A；
B．滴加H2O2溶液时，SO2被氧化为硫酸，可生成BaSO4白色沉淀，故选B；
C．滴加稀盐酸，溶液酸性增强，不能生成沉淀，故不选C；
D．滴加NaOH溶液时，溶液酸性减弱，可生成BaSO3白色沉淀，故选D；
选ABD。
21．（11分）现有、、、四种溶液，某化学兴趣小组设计如下实验可将其鉴别出来。实验步骤如下：
①取等体积的上述四种溶液A、B、C、D分别置于四支试管中，对四支试管均进行下列操作：加入过量的溶液、加热、将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口。观察到盛装B、D溶液的试管口的试纸变蓝。
②向①中反应后的四支试管中，分别依次加入足量溶液，观察到盛装B、C溶液的试管内产生白色沉淀。
根据所学知识，按要求回答下列问题：
（1）溶液A、B、C、D中的溶质依次为___________、___________、___________、___________。(填化学式)
（2）溶液B与溶液共热时发生反应的化学方程式为___________。
（3）步骤②试管中产生的白色沉淀的化学式为___________。
（4）检验溶液D中溶质的阴离子的具体实验操作为___________，现象为___________，发生反应的化学方程式为___________。
【答案】（1）NaCl (NH4)2SO4 Na2SO4 NH4Cl
（2）(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2NH3↑+2H2O
（3）BaSO4
（4）取NH4Cl溶液少许于试管中，滴加几滴(稀硝酸酸化)硝酸银溶液 有白色沉淀生成 NH4Cl+AgNO3=AgCl↓+NH4NO3
【解析】现有、、、四种溶液，某化学兴趣小组设计如下实验可将其鉴别出来。实验步骤如下：①取等体积的上述四种溶液A、B、C、D分别置于四支试管中，对四支试管均进行下列操作：加入过量的溶液、加热、将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，观察到盛装B、D溶液的试管口的试纸变蓝，说明反应产生氨气，说明B、D物质中含有铵根离子；
②向①中反应后的四支试管中，分别依次加入足量溶液，观察到盛装B、C溶液的试管内产生白色沉淀，反应产生硫酸钡沉淀，说明B、C物质中含有硫酸根离子；
结合以上分析可知，B为硫酸铵，D为氯化铵，C为硫酸钠，A为氯化钠。
（1）结合以上分析可知，溶液A、B、C、D中的溶质依次为NaCl、(NH4)2SO4、Na2SO4、NH4Cl；
（2）B为硫酸铵，溶液B与溶液共热时，生成硫酸钠、氨气和水，发生反应的化学方程式为：(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2NH3↑+2H2O；
（3）结合以上分析可知，和氯化钡溶液反应产生的白色沉淀为硫酸钡，因此步骤②试管中产生的白色沉淀的化学式为BaSO4；
（4）D为氯化铵；检验溶液D中溶质的阴离子为Cl-，检验试剂为稀硝酸和硝酸银，具体实验操作为：取NH4Cl溶液少许于试管中，滴加几滴(稀硝酸酸化)硝酸银溶液，有白色沉淀生成，发生反应的化学方程式为：NH4Cl+AgNO3=AgCl↓+NH4NO3。
22．（10分）某校化学实验小组为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，用如图所示装置进行实验(加热装置和夹持装置均已略去，装置气密性良好，F是用于鼓入空气的双连打气球)。

实验操作及现象：
实验操作
现象
I.将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触
产生气体
II.当C装置中产生白色沉淀时，立刻将B装置上提

III.将A装置中铜丝放入稀硝酸中，给A装置微微加热
A装置中产生无色气体，E装置中开始时出现浅红棕色气体
IV.用F装置向E装置中鼓入空气
E装置中气体颜色逐渐加深
V.一段时间后
C装置中白色沉淀溶解
试回答下列问题：
（1）操作I中产生气体的化学式为_______。操作I的目的是_______。D装置的作用是_______。
（2）C装置中白色沉淀的化学式是_______。操作II中当C装置中产生白色沉淀时立刻将B装置上提的原因是_______。
（3）操作III中A装置中产生无色气体的化学方程式是_______。
（4）E装置内气体颜色逐渐加深的原因是_______。
（5）操作V现象产生的原因是(用两个化学方程式说明)______________________。
【答案】（1）CO2 用碳酸钙与稀硝酸反应产生的CO2气体将装置中的空气排尽 平衡压强，吸收NO、NO2、CO2等尾气，防止污染空气
（2）CaCO3 防止碳酸钙消耗硝酸过多，从而影响铜与稀硝酸的反应
（3）
（4）CO2比空气重，从长管进入E，并没有把E中的空气排尽，致使部分NO先与未排尽的空气生成少量红棕色气体NO2，当再从F鼓入空气时，E中有更多的NO2生成，所以气体颜色逐渐加深。
（5）(或)，
【解析】该实验的原理是首先用碳酸钙与稀硝酸反应产生的CO2将装置中的空气排尽，以防止空气中的氧气对实验造成干扰，然后铜与稀硝酸反应产生气体，通过向E装置中通入空气，气体颜色变深，说明铜与稀硝酸反应产生的气体为NO，最后处理尾气。
（1）操作I是用碳酸钙与稀硝酸反应产生的CO2气体将装置中的空气排尽，以防止空气中的氧气对实验的干扰。D装置的作用是平衡压强，吸收NO、NO2、CO2等尾气，防止污染空气。
（2）C装置中出现白色沉淀说明E中的空气排尽了，生成的沉淀为CaCO3，当C装置中产生白色沉淀时立刻将B装置上提是防止碳酸钙消耗硝酸过多，从而影响铜与稀硝酸的反应。
（3）铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO无色气体和水，反应的化学方程式是。
（4）CO2比空气重，从长管进入E，并没有把E中的空气排尽，致使部分NO先与未排尽的空气生成少量红棕色气体NO2，当再从F鼓入空气时，E中有更多的NO2生成，所以气体颜色逐渐加深。
（5）C中白色沉淀溶解是因为NO2与水反应生成硝酸，发生反应(或)，硝酸能溶解碳酸钙沉淀，发生反应。
23．（8分）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：

（1）工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅的化学方程式为_______。当有 1molC参与反应时，该反应转移的电子数是_______。
（2）有关物质的熔沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_______。
物质
Si
SiCl4
SiHCl3
SiH2Cl2
SiH3Cl
HCl
SiH4
熔点/℃
1410
-70.4
-126.5
-122
-118
-114.2
-185
沸点/℃
2355
57.6
31.8
8.2
-30.4
-84.9
-111.9
（3）还原炉中发生的化学反应方程式为：_______。
（4）上述工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl3外，还有_______。
（5）关于硅及其相关化合物的叙述正确的是_______。
A．自然界中存在天然游离的硅单质
B．已知C与Si属于主族元素，由于CO2+H2O=H2CO3，用类比法得知，SiO2+H2O=H2SiO3
C．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，具有粘性和耐高温，可以作为木材的粘合剂和防火材料
D．硅元素在金属与非金属的分界线处，因此具有弱的导电性，一般可用于作为半导体材料
E.光导纤维的主要成分是SiO2
F.玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品
【答案】（1） 2NA
（2）蒸馏
（3）
（4）H2、HCl
（5）CDEF
【解析】工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅，在流化床反应器中粗硅与HCl反应生成SiHCl3等，还原炉中氢气还原SiHCl3得到高纯硅。
（1）工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅的化学方程式为，C的化合价从0升高为+2价，故当有 1molC参与反应时，该反应转移的电子数是2NA。
（2）比较SiCl4、SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl等物质的沸点，可得常温下SiCl4、SiHCl3为液体，SiH2Cl2、SiH3Cl为气体，沉降除去产物中的固体后，冷凝得到SiCl4、SiHCl3的混合液体，再进行蒸馏可分离二者。
（3）还原炉中氢气还原SiHCl3得到纯硅，发生的化学反应方程式为：。
（4）粗硅与HCl发生反应，生成氢气，还原炉中氢气还原SiHCl3得到纯硅，发生反应：，则上述工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl3外，还有H2、HCl。
（5）A．硅元素为亲氧元素，在自然界中主要以硅的氧化物和硅酸盐存在，故A错误；
B．SiO2难溶于水，也不与水反应，故B错误；
C．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，具有粘性和耐高温，可以作为木材的粘合剂和防火材料，故C正确；
D．硅元素在金属与非金属的分界线处，因此具有弱的导电性，一般可用于作为半导体材料，故D正确；
E．光导纤维的主要成分是SiO2，故E正确；
F．玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品，故F正确；故选CDEF。