北京师范大学附属实验中学2023-2024学年高一下学期期中考试化学试题（原卷版+解析版）

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1．本试卷共11页，共27题；答题纸共2页。满分100分。考试时间90分钟。
2．在试卷和答题卡上准确填写班级、姓名、学号。
3：试卷答案一律填写在答题卡上，在试卷上作答无效。
4．在答题卡上，选择题须用2B铅笔将选中项涂黑涂满，其他试题用黑色字迹签字笔作答。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16
第一部分
本部分共21题，每题2分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 我国科学家研制出的碳纳米管是一种具有六边形结构的新纳米材料(如图示)。下列有关该材料的说法不正确的是
A. 属于无机非金属材料B. 与C互为同位素
C. 属于一种碳单质D. 物质内存在非极性共价键
【答案】B
【解析】
【详解】A．碳纳米管属于无机非金属材料，A正确；
B．碳纳米管属于一种碳单质，与C不互为同位素，同一种元素的不同核素之间互为同位素，B错误；
C．碳纳米管属于一种碳单质，C正确；
D．碳纳米管物质内存在碳碳非极性共价键，D正确；
故选B。
2. 下列过程属于物理变化的是
A. 煤的干馏B. 煤的气化C. 石油分馏D. 石油裂化
【答案】C
【解析】
【详解】A．煤干馏可以得到煤焦油，煤焦油中含有甲烷、苯和氨等重要化工原料，属于化学变化，故A错误；
B．煤的气化是将其转化为可燃气体的过程，主要反应为碳与水蒸气反应生成H2、CO等气体的过程，有新物质生成，属于化学变化，故B错误；
C．石油的分馏是根据物质的沸点不同进行分离的，属于物理变化，故C正确；
D．石油裂化是大分子生成小分子，属于化学变化，故D错误；
故选C。
【点睛】明确变化过程中是否有新物质生成是解题关键，化学变化是指有新物质生成的变化，物理变化是指没有新物质生成的变化，化学变化与物理变化的本质区别是有无新物质生成，据此抓住化学变化和物理变化的区别结合事实进行分析判断即可。
3. 下列金属中，通常用加热分解法冶炼的是
A. 钠B. 铜C. 铁D. 银
【答案】D
【解析】
【分析】性质活泼的金属用电解法冶炼；性质较活泼的金属用热还原法冶炼；性质不活泼的金属用加热分解氧化物的方法冶炼，由此分析解题。
【详解】A．金属钠为活泼金属，需要用电解法冶炼，故A错误；
B．金属铜的冶炼采用热还原法，故B错误；
C．金属铁的冶炼采用热还原法，故C错误；
D．金属银的冶炼采用热分解法，故D正确；
故答案选D。
4. 常温下，下列物质可用铁质容器盛装的是
A. 稀硝酸B. 浓硫酸C. 浓盐酸D. 硫酸铜溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A．稀硝酸与铁反应，稀硝酸能腐蚀铁，不能用铁制品容器盛装，A项不可以；
B．浓硫酸具有强氧化性，常温下使铁钝化生成致密氧化膜，可阻止反应继续进行，能用铁制容器盛装，B项可以；
C．铁和浓盐酸会发生反应生成氯化亚铁，不能用铁制容器盛装，C项不可以；
D．铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，不能用铁制容器盛装，D项不可以；
答案选B。
5. 下列过程属于大气固氮的是
A. 分离液态空气制氮气B. 工业合成氨
C. 闪电时N2转化为NOD. 豆科作物根瘤菌将N2转化为NH3
【答案】C
【解析】
【详解】A. 分离液态空气制氮气，氮气的状态发生改变，不属于氮的固定，A项不选；
B. 工业合成氨是N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮，B项不选；
C. 闪电时N2转化为NO，属于大气固氮，C项选；
D. 豆科作物根瘤菌将N2转化为NH3属于生物固氮，D项不选；
答案选C。
6. 下列有关物质的用途不正确的是
A. 液氨可用作制冷剂B. SO2可用于纸浆漂白
C. NH4HCO3可用作化肥D. 晶体硅可用作光导纤维
【答案】D
【解析】
【详解】A．液氨汽化时吸收大量的热，使周围环境的温度急剧降低，可用作制冷剂，故A正确；
B．SO2具有漂白性，可用于纸浆漂白，故B正确；
C．NH4HCO3因为含有氮元素，可用作氮肥，故C正确；
D．光导纤维的主要成分是二氧化硅，是利用光的全反射原理制作的，故D错误；
故选D。
7. 下列气体因易被氧化而不能用浓硫酸干燥的是
A. Cl2B. SO2C. H2SD. NH3
【答案】C
【解析】
【详解】A．Cl2不会被浓硫酸氧化，能用浓硫酸干燥，故A不符合题意；
B．SO2不会被浓硫酸氧化，能用浓硫酸干燥，故B不符合题意；
C．H2S具有强还原性，能被浓硫酸氧化，不能用浓硫酸干燥，故C符合题意；
D．NH3为碱性气体，与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，故D不符合题意；
答案选C。
8. 下列关于硫单质的叙述不正确的是
A. 硫(俗称硫黄)是一种黄色晶体
B. 自然界中有单质硫存在
C. 与金属铜共热生成CuS
D. 难溶于水，易溶于CS2
【答案】C
【解析】
【详解】A．硫俗称硫黄，是一种黄色晶体，A项正确；
B．自然界中有单质硫和硫的化合物存在，B项正确；
C．硫与金属铜共热生成硫化亚铜，C项错误；
D．硫的溶解性为：难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，D项正确；
答案选C。
9. 用充有NH3的烧瓶进行“喷泉实验”，装置及现象如下图。下列关于该实验的分析正确的是
A. 产生“喷泉”证明NH3与H2O发生了反应
B. 无色溶液变红证明NH3极易溶于水
C. 烧瓶中剩余少量气体，证明NH3溶解已达饱和
D. 加热红色溶液可观察到红色变浅或褪去
【答案】D
【解析】
【详解】A．产生“喷泉”证明烧瓶内外形成了较大的压强差，可能是NH3与H2O发生了反应，也可能是NH3极易溶于水，A错误；
B．无色溶液变红证明NH3与水生成了碱性物质，B错误；
C．烧瓶中剩余少量气体可能是空气，比如止水夹下方的玻璃管未插入水中时会有空气进入，故烧瓶中剩余少量气体不能说明NH3的溶解达到饱和，C错误；
D．，加热时，氨气挥发，平衡逆移，减小，则红色变浅或褪去，D正确；
故选D。
10. 反应可用于检验氧气管道是否泄漏。下列对于相关微粒的化学用语表示正确的是
A. 中子数为9的氮原子：B. 的电子式：
C. 的结构示意图：D. 的结构式：
【答案】D
【解析】
【详解】A．中子数为9的氮原子质量数为16，故A错误；
B．的电子式为，故B错误；
C．的结构示意图为，故C错误；
D．的结构式：，故D正确；
故选D。
11. 蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。

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
【答案】C
【解析】
【详解】A．浓硫酸具有脱水性，能将有机物中的H原子和O原子按2∶1的比例脱除，蔗糖中加入浓硫酸，白色固体变黑，体现浓硫酸的脱水性，A项正确；
B．浓硫酸脱水过程中释放大量热，此时发生反应，产生大量气体，使固体体积膨胀，B项正确；
C．结合选项B可知，浓硫酸脱水过程中生成的能使品红溶液褪色，体现浓硫酸的强氧化性，C项错误；
D．该过程中，蔗糖发生化学反应，发生了化学键的断裂，D项正确；
故选C。
12. 从干海带中提取碘的实验流程如下：
下列有关说法不正确的是
A. 氧化过程可以用过氧化氢代替氯水
B. 试剂X可以选择使用NaOH溶液，发生的反应为：3I2+6OH‒=5I‒+IO+3H2O
C. 萃取时可使用无水乙醇代替CCl4以节约成本
D. 整个过程中的操作是利用了物质的溶解性实现了碘元素的富集、分离与提纯
【答案】C
【解析】
【分析】干海带灼烧灰化，用水浸取海带灰中的，过滤，得到含的溶液，加入氯水把氧化为，加四氯化碳萃取，分液，有机层中加可以氢氧化钠反萃取，发生反应，水层中加稀硫酸，酸性条件下、发生归中反应生成碘单质，过滤得到。
【详解】A．过氧化氢能把碘离子氧化为碘单质，氧化步骤中氯水可用过氧化氢代替，A项正确；
B．反萃取是把碘单质转化为易溶于水盐，试剂X可用为NaOH，反萃取的离子方程式为：，B项正确；
C．乙醇和水混合，萃取时，不能用无水乙醇代替四氯化碳，C项错误；
D．碘单质易溶于四氯化碳，、易溶于水，整个过程中的操作利用物质的溶解性实现了碘元素的富集、分离与提纯，D项正确；
答案选C。
13. 工业上制备下列物质的生产流程不合理的是
A. 由铝土矿冶炼铝：铝土矿
B. 由黄铁矿制硫酸：黄铁矿
C. 工业制硝酸：
D. 由石英砂制高纯硅：石英砂粗硅纯硅
【答案】A
【解析】
【详解】A．冶炼金属铝是电解熔融的Al2O3，AlCl3是共价化合物，故A错误；
B．工业制硫酸流程为黄铁矿，B正确；
C．工业制硝酸为，故C正确；
D．由石英砂制高纯硅：石英砂粗硅纯硅，故D正确；
故选A。
14. 下列各组离子在给定条件下能大量共存的是
A. 含有大量ClO‒的溶液：K+、H+、Cl‒、SO
B. 澄清透明的溶液中：Cu2+、Na+、SO、NO
C. 遇铝能产生H2的溶液：NH、K+、Cl‒、CO
D. 使紫色石蕊溶液呈红色的溶液：Mg2+、Fe2+、SO、NO
【答案】B
【解析】
【详解】A．含有大量的溶液显碱性，不能和氢离子共存，A项错误；
B．澄清透明溶液中，四种离子不发生反应，均可共存，B项正确；
C．遇铝能产生氢气的溶液，可以是酸性溶液或者碱性溶液，碱性溶液不能和共存，酸性溶液不能和共存，C项错误；
D．使紫色石蕊溶液呈红色的溶液，说明是酸性溶液，酸性溶液中不能共存，D项错误；
答案选B。
15. 氮在自然界中的循环涉及地球上生物圈的方方面面。
下列说法不正确的是
A. 细菌对氮元素的循环有重要作用
B. 硝化过程和反硝化过程均为氧化还原反应
C. 氨氧化过程中氧化产物和还原产物的质量比为1∶1
D. Fe3+将NH转化为N2的离子方程式为Fe3++2NH=Fe2++N2↑+8H+
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，细菌参与了氮在自然界中的循环的过程，所以细菌对氮元素的循环有重要作用，故A正确；
B．硝化过程和反硝化过程均涉及到N元素的化合价发生变化，故属于氧化还原反应，故B正确；
C．由图可知氨的氧化反应为：+=N2+2H2O，铵根离子中氮元素的化合价升高，被氧化，氧化产物是氮气，亚硝根离子中氮元素的化合价降低，被还原，还原产物是氮气，氧化产物和还原产物都是氮气，质量之比是1：1，故C正确；
D．Fe3+将转化为Fe2+、N2和H+，则1ml铁离子转移1ml电子，得到1ml氮气转移6ml电子，其离子方程式为6Fe3++2=6Fe2++N2↑+8H+，故D错误；
故选D。
16. 室温下，将充满某气体的试管倒立在水中(如下图)。下列对实验现象描述不正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．氯气与水反应生成HCl和HClO，溶液具有酸性和漂白性，故能使紫色石蕊试液先变红后褪色，A正确；
B．二氧化硫溶于水溶液显酸性，能使紫色石蕊试液变红，但不能使其褪色，B错误；
C．二氧化氮与水反应生成NO和HNO3，试管内液面逐渐上升；再通入O2后，NO、O2和H2O反应生成硝酸，液面会继续上升，C正确；
D．NO难溶于水，且遇到空气后可以和氧气反应生成红棕色的二氧化氮，D正确；
故选B。
17. 下列离子方程式书写正确的是
A. 酸化的FeSO4溶液长时间存放变黄：4H++2Fe2++SO=2Fe3++SO2↑+2H2O
B. 向(NH4)2SO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液：NH+SO+Ba2++OH−=NH3·H2O+BaSO4↓
C. 向FeCl3溶液中通入SO2，黄色溶液变为浅绿色：SO2+2Fe3++2H2O=SO+2Fe2++4H+
D. 过量铁粉与稀硝酸反应，产生无色气体：Fe+NO+4H+=Fe3++NO↑+2H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A．二价铁离子具有强的还原性，能够被空气中的氧气氧化，反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，A错误；
B．向(NH4)2SO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液：2NH+SO+Ba2++2OH−=2NH3·H2O+BaSO4↓，B错误；
C．FeCl3具有氧化性，可以氧化SO2：SO2+2Fe3++2H2O=SO+2Fe2++4H+，C正确；
D．过量铁粉反应生成Fe2+：3Fe+2NO+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O，D错误；
故选C。
18. 下列物质的检验中，操作、现象与结论均正确的是
A. 向Na2SO3溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明Na2SO3溶液已变质
B. 向某溶液中加入浓NaOH溶液并加热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体，若试纸变红，该溶液中含有NH
C. 向某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该溶液中含有CO
D. 向某溶液中加入NaOH溶液，产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，该溶液中含有Fe2+
【答案】D
【解析】
【详解】A．酸性条件下，能被氧化生成，和钡离子反应生成白色沉淀，不能说明原来的亚硫酸钠变质，A项错误；
B．应该是向待测溶液中加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝，可以说明含有铵根离子，B项错误；
C．向某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该其他可能是二氧化碳或二氧化硫，溶液中可能含有或或或，C项错误；
D．溶液中加入NaOH溶液，产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，D项正确；
答案选D。
19. 如图，利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一表面皿扣在上面。

下表中对实验现象的描述或所做的解释不正确的是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．盐酸的酸性强于亚硫酸，二氧化硫与氯化钡不反应，不会产生沉淀，故A错误；
B．二氧化硫具有弱的氧化性能够氧化硫离子生成硫单质，所以Na2S溶液变浑浊，故B正确；
C．二氧化硫具有还原性，能够与酸性的高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸钾褪色，故C正确；
D．二氧化硫具有漂白性，能够使品红褪色，故D正确。
故答案选A。
20. 铜与硝酸反应的装置如图所示，实验步骤如下：
步骤1：向试管a中加入2mL浓硝酸，塞上带有铜丝的橡胶塞。观察到铜丝逐渐变细，溶液变绿，试管a中充满红棕色气体。
步骤2：一段时间后，试管a中反应变平缓，溶液逐渐变成蓝色，同时气体颜色从下方开始变浅，最终变成无色。
步骤3：反应停止后，用注射器向试管a中注入少量稀硫酸，铜丝继续溶解，产生无色气体。
下列说法不正确的是
A. 步骤1观察到试管a中充满红棕色气体，说明铜和浓硝酸反应生成NO2
B. 步骤2观察到反应变平缓而且气体颜色从下方开始变浅，说明浓硝酸已经变成稀硝酸
C. 步骤3固体继续溶解，说明此时铜被硫酸氧化
D. 相对于步骤2，步骤1中溶液显绿色可能是NO2溶解在硝酸铜中所致
【答案】C
【解析】
【详解】A．铜和浓硝酸发生氧化还原反应生成红棕色二氧化氮气体，步骤1观察到试管中充满红棕色气体，说明铜和浓硝酸反应生成NO2，故A正确；
B．铜和稀硝酸发生氧化还原反应生成无色的一氧化氮气体，步骤2观察到反应变平缓而且气体颜色从下方开始变浅，说明浓硝酸已经变成稀硝酸，故B正确；
C．步骤2得到溶液中含有硝酸根离子，步骤3加入稀硫酸，酸性条件下，硝酸根离子继续氧化铜单质生成NO，而不是被硫酸氧化，故C错误；
D．NO2为红棕色，溶解在蓝色硝酸铜溶液中，从而使得溶液显示绿色，故D正确；
故选C。
21. 某小组探究Na2S溶液与KMnO4溶液反应，实验过程如下：
资料：ⅰ．在强酸性条件下被还原为Mn2+，在近中性条件下被还原为MnO2。
ⅱ．单质硫可溶于硫化钠溶液，溶液呈淡黄色
下列说法不正确的是（ ）。
A. 根据实验可知，Na2S被氧化
B. 取少量实验Ⅰ所得溶液进行实验，检测到有，不能说明S2-被氧化为
C. 实验Ⅰ中生成棕褐色沉淀，说明酸性条件下S2-能将还原MnO2
D. 实验Ⅱ得到浅粉色沉淀，是由于S2-将新生成的还原为Mn2+并迅速与其结合所致
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据实验Ⅰ、Ⅱ中的实验现象可知发生了氧化还原反应，KMnO4中Mn元素化合价降低，被还原，同时Na2S中S元素化合价升高，被氧化，A项正确；
B．实验中KMnO4溶液用H2SO4酸化，检测到有，可能是H2SO4电离产生，不能说明是S2-的氧化产物，B项正确；
C．实验Ⅰ反应后的溶液pH＜1，根据题给资料，在强酸性条件下被还原为Mn2+，所以MnO2不是被S2-还原得到，而是过量的与Mn2+发生归中反应而产生的，C项错误；
D．实验Ⅱ中Na2S过量，S2-将新生成的MnO2还原为Mn2+并迅速与其结合生成浅粉色沉淀MnS，D项正确；
答案选C。
第二部分
本部分共6题，共58分。
22. 浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源。
（1）粗盐精制。
过程1除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO杂质时，粗盐溶解后加入沉淀剂：a．过量的Na2CO3溶液b．过量的BaCl2溶液c．过量的NaOH溶液过滤除去沉淀，再加入适量的盐酸。
①加入沉淀剂的顺序正确的是___________(填序号)。
A．abc B．bac C．cba
②加入适量盐酸，反应的离子方程式有2H++CO=H2O+CO2↑和___________。
（2）海水提镁。
过程2中加入的试剂是___________。由无水MgCl2获得Mg的化学方程式是___________。
（3）海水提溴。
主要工业生产流程如下图所示：
①Cl2和苦卤中的Br‒反应生成Br2的离子方程式是___________。
②吸收塔中，A吸收了Br2后的溶液中含有Br‒和BrO，则A是___________(填序号)。
a．NaCl溶液 b．Na2CO3溶液 c．SO2气体
③从吸收塔出来的溶液中加入稀H2SO4得到Br2的离子方程式是___________。
【答案】（1） ①. BC ②. H++OH−=H2O
（2） ①. 石灰乳 ②. MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
（3） ①. Cl2+2Br−=2Cl−+Br2 ②. b ③. BrO+5Br−+6H+=3Br2+3H2O
【解析】
【分析】海水提溴：氯气把苦卤中的Br‒氧化为Br2，利用Br2的挥发性，通入热空气将Br2吹出，用Na2CO3溶液吸收Br2，生成Br‒和BrO，加入稀H2SO4得到Br2，经过蒸馏得到液溴。
【小问1详解】
①除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO杂质时，加入过量的Na2CO3溶液的目的是除去Ca2+的同时，除去过量的Ba2+，即Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加入，NaOH溶液的顺序则不受限制，故加入试剂顺序可以是NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液，或BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液，或BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液等，故选bc；
②加入适量盐酸，反应的离子方程式有2H++CO=H2O+CO2↑和H++OH−=H2O；
【小问2详解】
海水提镁，过程2是Mg2+与碱反应生成Mg(OH)2沉淀，工业上一般采用加石灰乳[含Ca(OH)2]将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀；电解熔融MgCl2得到Mg：MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑；
【小问3详解】
①Cl2和苦卤中的Br‒反应生成Br2的离子方程式是Cl2+2Br−=2Cl−+Br2；
②Br2与碱性溶液生成Br‒和BrO，所以选Na2CO3溶液；
③Br‒和BrO在氢离子作用下生成Br2，根据得失电子守恒以及原子、电荷守恒得：BrO+5Br−+6H+=3Br2+3H2O。
23. 某化学实验小组同学利用如图所示装置制备氨气，并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。
（1）制取氨气的化学方程式为___________。
（2）干燥氨气可选用的试剂是___________(填序号)。
①浓H2SO4 ②碱石灰 ③P2O5
（3）收集氨气时，氨气的进气口为___________(填“a”或“b”)。
（4）证明烧瓶中氨气集满的方法是___________。
（5）为防止环境污染，下列装置中(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是___________(填序号)。
（6）利用下图所示装置探究氨气的还原性(部分夹持仪器未画出)。
通入干燥NH3将装置空气排尽后加热，观察到下列实验现象或事实，其中能证明氨气有还原性的是___________(填选项代号)。
a．装置Ⅰ中红色Fe2O3粉末变为黑色粉末，经检验是一种铁的氧化物
b．装置Ⅱ中无水CuSO4粉末变为蓝色
c．装置Ⅲ无水CaCl2的质量增加
d．生成一种无色无味气体，该气体无污染
（7）小组同学继续对(6)装置I反应后黑色粉末的组成进行探究。
（8）结合(6)(7)实验，写出(6)中NH3还原Fe2O3的化学方程式___________。
【答案】（1）2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
（2）② （3）a
（4）将湿润的红色石蕊试纸置于b口处，如试纸变蓝，则证明烧瓶中氨气已集满
（5）②④⑤ （6）ad
（7） ①. 不变色 ②. 2Fe2++Cl2=2Cl−+2Fe3+
（8）2NH3+3Fe2O36FeO+N2+3H2O
【解析】
【小问1详解】
制取氨气的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；
【小问2详解】
浓H2SO4、P2O5与氨气反应，碱石灰与氨气不反应，故选碱石灰；
【小问3详解】
因为氨气密度比空气小，所以收集氨气时，氨气的进气口为a；
【小问4详解】
将湿润的红色石蕊试纸置于b口处，如试纸变蓝，则证明烧瓶中氨气已集满；
【小问5详解】
①会引起瓶内压强增大，产生危险，③会引起倒吸，②④⑤不会倒吸，可以吸收多余氨气，⑤第一个瓶为安全瓶，防倒吸；
【小问6详解】
a．氧化铁变为黑色粉末，说明生成氧化亚铁或者四氧化三铁，即有二价铁生成，氧化铁做氧化剂，氨气做还原剂，故a正确；b．无水硫酸铜变蓝，只能说明产生了水，不能证明氨气做了还原剂，故b错误；c．无水氯化钙质量增加，可能是吸收了氨气或水，不能证明氨气做了还原剂，故c错误；d．生成了无色无味无污染的气体，则气体为氮气，氮元素化合价升高，氨气做了还原剂，故d正确；故选ad。
【小问7详解】
KSCN溶液和Fe2+混合，溶液颜色不变，KSCN溶液和Fe3+混合，溶液变红，所以向步骤1少量溶液中滴入2~3滴KSCN溶液，振荡，溶液不变色，说明溶液中不含有Fe3+；Fe2+和氯水反应可生成Fe3+，所以溶液变红，反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Cl−+2Fe3+；
【小问8详解】
氨气与Fe2O3发生氧化还原反应，生成FeO、N2、H2O，该反应的化学方程式为2NH3+3Fe2O36FeO+N2+3H2O。
24. 硫化氢(H2S)是一种有毒气体，高于200℃分解，溶于水显弱酸性，脱除H2S的方法很多。
（1）Na2CO3吸收H2S。含H2S的气体与饱和Na2CO3溶液在吸收塔内逆流接触，生成两种酸式盐。该反应的离子方程式为___________。
（2）干法脱硫技术。
①铁系脱硫剂：活性氧化铁(Fe2O3•H2O)是经典而有效的脱硫剂，脱硫反应：Fe2O3•H2O+H2S→FeS+S+H2O，再生反应：FeS+H2O+O2→Fe2O3•H2O+S(脱硫反应和再生反应均未配平)。
a．Fe2O3•H2O在该反应中的作用可描述为___________。
b．若处理标况下4.48LH2S时，理论上消耗O2的物质的量为___________。
②锌系脱硫剂：550℃时，将H2S和还原性气体H2按一定比例混合，以一定的流速通过装有锌的复合金属脱硫剂(ZnFe2O4)的反应器，脱硫过程中，ZnFe2O4与H2S、H2反应生成了ZnS、FeS和H2O，其化学方程式为___________。
（3）生物脱硫技术。
天然气是一种重要的化工原料和燃料，常含有少量H2S。H2S与碱反应转化为HS‒，在脱氮硫杆菌参与下，HS‒被NO氧化为SO、NO被还原为N2。当33.6m3(标准状况)某燃气(H2S的体积分数为0.2%)脱硫时，消耗NO的物质的量为___________ml。
【答案】（1）H2S+CO=HS−+HCO
（2） ①. 循环使用(催化剂) ②. 0.1ml ③. ZnFe2O4+3H2S+H2ZnS+2FeS+4H2O
（3）4.8
【解析】
【小问1详解】
H2S的气体与饱和Na2CO3溶液生成两种酸式盐可知为NaHS和NaHCO3，反应的离子方程式为：H2S+=HS-+；
【小问2详解】
①a．该反应中．Fe2O3•H2O参加反应，最终又生成了，则在该反应中的作用可描述为循环使用(催化剂)；
b．1ml氧化铁转化成FeS得1ml电子，每生成1mlS单质转移2ml电子，根据得失电子守恒得：， 同理可得：， 结合两反应可得：，则，处理标况下4.48LH2S即0.2ml时，理论上消耗O2的物质的量为0.1ml；
②ZnFe2O4与H2S、H2反应生成了ZnS和FeS，1ml ZnFe2O4反应得2ml电子，1ml氢气反应失2ml电子，根据得失电子守恒可得反应：ZnFe2O4+3H2S+H2ZnS+2FeS+4H2O；
【小问3详解】
33.6 m3(标准状况)某燃气(H2S的含量为0.2%)中含有硫化氢的物质的量==3ml；H2S与碱反应转化为HS-，根据硫原子守恒：H2S～HS-；在脱氮硫杆菌参与下，HS-被NO氧化为SO，NO被还原为N2，发生的离子反应为5HS-+8NO3-+3H+=5SO+4N2↑+4H2O，可得关系：5H2S～5HS-～8NO，则消耗NO的物质的量==4.8ml。
25. 稀土是一种重要的战略资源，我国稀土出口量世界第一。铈(Ce)是一种典型的稀土元素，其在自然界中主要以氟碳铈矿(主要成分为CeCO3F)形式存在。工业上利用氟碳铈矿制取CeO2的一种工艺流程如图：
资料：①铈(Ce)常见的化合价为+3和+4；
②在O2作用下，氟碳铈矿焙烧后的产物中有CeO2和CeF4；
③在硫酸体系中，Ce4+在[(HA)2]中的溶解度大于其在水中的溶解度，Ce3+与之相反。
回答下列问题：
（1）步骤Ⅰ“焙烧”过程中CeCO3F发生反应化学方程式为____。
（2）步骤Ⅱ充分反应后经过滤，得到的水溶液中阳离子有____。
（3）步骤Ⅲ的操作名称是____。
（4）步骤Ⅳ中加入H2O2的目的是____。
（5）步骤Ⅴ中发生反应的离子方程式是____。
（6）取上述流程中得到的CeO2产品加硫酸溶解，可与溶液恰好完全反应(铈元素被还原为Ce3+，其他杂质均不参与反应)，该产品中CeO2的质量分数为____。(已知：CeO2的摩尔质量为172g/ml)
【答案】（1）
（2）Ce4+和Ce3+
（3）分液 （4）作为还原剂
（5）
（6）86%
【解析】
【分析】根据流程通入氧气焙烧CeCO3F焙烧后的产物中有CeO2、CeF4和CO2，稀硫酸酸浸CeO2、CeF4等固体溶解，溶液中存在Ce4+和Ce3+，已知Ce4+在[(HA)2]中的溶解度大于其在水中的溶解度，可以萃取出Ce4+，用稀硫酸和H2O2反萃取，Ce4+转化为Ce3+，Ce3+与氢氧化钠和次氯酸钠反应生成Ce(OH)4，煅烧产生CeO2。
【小问1详解】
根据题给信息知，“通入O2焙烧”过程中CeCO3F根据题给信息知，“通入O2焙烧”过程中CeCO3F发生反应的化学方程式为，故答案为：。
【小问2详解】
稀硫酸酸浸CeO2、CeF4等固体溶解，溶液中存在Ce4+和Ce3+，故得到的水溶液中阳离子有Ce4+和Ce3+，故答案为：Ce4+和Ce3+
【小问3详解】
Ce4+在[(HA)2]中溶解度大于其在水中的溶解度，可以萃取出Ce4+，经过分液可以分离出水层和有几层，该操作为分液，故答案为：分液。
【小问4详解】
“反萃取”过程在稀硫酸和H2O2参与反应，H2O2作为还原剂、Ce4+作为氧化剂，生成Ce3+，故答案为：作为还原剂。
【小问5详解】
Ce3+在氢氧化钠环境下被次氯酸钠氧化生成Ce(OH)4，离子方程式为：，故答案为：。
【小问6详解】
CeO2产品加硫酸溶解，可与溶液恰好完全反应，发生离子方程式为：，由此可知=，该产品中CeO2的质量分数为，故答案为：86%。
26. SO2、NOx为常见的空气污染物，会引起酸雨、光化学烟雾等污染问题。研究者以多种方法进行“脱硫”“脱硝”。
（1）利用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)来吸收含SO2的烟气，同时得到Na2SO3粗品。其流程如图所示：
①操作1和操作2中均包含的分离技术为___________；
②SO2被Na2CO3溶液吸收时，会释放出一种无色无味气体，该反应的离子方程式为___________。
（2）利用含有SO2的烟气制备NaClO2。其流程如图所示：
①反应a的化学方程式为___________。
②反应b中的氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。
（3）以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”“脱硝”。控制溶液的pH=5.5，一定时间内，温度对SO2、NO脱除率的影响如图所示：
已知烟气中SO2与NO的体积比为4：1，且吸收后转化为：SO、NO。
①NO在吸收过程中，反应的离子方程式是___________。
②50℃时，吸收液中烟气转化生成的Cl‒和NO的物质的量之比为___________。
③烟气中NOx含量的测定：将VL气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO，加水稀释至100mL。量取25mL该溶液，加入V1mLc1ml·L‒1FeSO4溶液(过量)，充分反应后，用c2ml·L‒1K2Cr2O7溶液和剩余的Fe2+恰好反应(该反应的还原产物为Cr3+)，消耗V2mL。气样中NOx折合成NO的含量为___________mg·L‒1。
【答案】（1） ①. 过滤 ②. CO+H2O+2SO2=CO2+2HSO
（2） ①. 2NaClO3+H2SO4+SO2=2NaHSO4+2ClO2 ②. 2∶1
（3） ①. 3ClO−+2NO+H2O=2NO+3Cl−+2H+ ②. 13∶2 ③.
【解析】
【分析】(1)将工业废碱渣溶于水过滤后，得到碳酸钠溶液，用碳酸钠溶液吸收烟气中的二氧化硫得到亚硫酸氢钠溶液，往其中加入氢氧化钠，即可得到亚硫酸钠溶液，进一步处理后可得亚硫酸钠粗产品。
(2)NaClO3、H2SO4中通入SO2发生反应a生成NaHSO4和ClO2，则反应a的化学方程式为；ClO2在碱性条件下可以氧化H2O2生成氧气，同时生成NaClO2，则反应b为2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O。
【小问1详解】
①工业废碱渣经过操作1后得废渣和碳酸钠溶液，所以操作1为溶解、过滤，操作1为过滤，均包含过滤。
②亚硫酸酸性强于碳酸，所以SO2被Na2CO3溶液吸收时，释放出的无色无味气体为二氧化碳，反应的离子方程式为+H2O+2SO2=CO2＋2；
【小问2详解】
①NaClO3、H2SO4中通入SO2发生反应a生成NaHSO4和ClO2，则反应a的化学方程式为，故答案为：；
②反应b的化学方程式为2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O，该反应中，ClO2为氧化剂，H2O2为还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1，故答案为：2∶1；
【小问3详解】
①NaClO溶液吸收烟气中NO，NaClO溶液吸收烟气中NO，发生氧化还原反应生成硝酸和氯化钠，反应的离子方程式是：3ClO−+2NO+H2O=2NO+3Cl−+2H+；
②吸收SO2发生的反应为SO2+ClO﹣+H2O═SO+Cl﹣+2H+，烟气中SO2和NO的体积比为4∶1，50℃时的脱除率见图2分别为100%和80%，根据反应SO2+ClO−+H2O =+Cl−+2H+、3ClO−+2NO+H2O = 2+3Cl−+2H+，则此吸收液中烟气转化生成的和Cl−的物质的量之比为13∶2。
③用c2 ml·L−1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+，终点时消耗V2 mL，此时加入的Cr2O为 ml；所以过量的Fe2+为 ml；则与硝酸根离子反应的Fe2+为ml；所以硝酸根离子为ml；根据氮元素守恒，硝酸根与NO的物质的量相等。考虑到配制100mL溶液取出来25mL进行实验，所以NO为ml，质量为g，即 mg。这些NO是VL气体中含有的，所以含量为 mg·L-1，即为mg/L，所以答案为：mg/L。
27. 某化学兴趣小组研究浓硝酸与KSCN溶液的反应。
资料：Ⅰ.SCN‒中S、C、N元素的化合价依次为：-2价、＋4价、-3价。
Ⅱ.SCN‒的性质类似卤素离子，能被氧化为(SCN)2，(SCN)2可聚合为红色的(SCN)x。
Ⅲ.NO2可溶于浓硝酸。
（1）实验一：
向浓硝酸中滴加KSCN溶液，溶液立即变红是因为生成了___________(填化学式)。
（2）实验二：研究SCN‒的转化产物。
a．将实验一ⅲ中的气体通入Ba(OH)2和NaOH的混合溶液中，有白色沉淀生成。
b．过滤、洗涤白色沉淀，取少量于试管中，加入过量的稀硝酸，沉淀完全溶解，再滴加少量KMnO4溶液，不褪色。
c．另取少量实验一ⅲ中试管内的溶液加入BaCl2溶液，产生大量白色沉淀。
①甲同学根据实验一iii的现象推断SCN‒的氧化产物中一定有NO2，乙同学认为证据不足，理由是___________。
②通过b证实了红棕色气体中不含SO2，证据是___________。
③由上述实验现象可知：SCN‒转化的最终产物中一定有___________。
（3）实验三：研究实验一ⅲ中“静置一段时间后，突然剧烈反应，红色迅速褪去”的原因。丙同学设计了实验三，与实验一进行对比，证实了一定浓度的NO2能加快浓硝酸氧化(SCN)x的化学反应速率。
实验三：
①操作1是___________。
②操作2是___________。
【答案】（1）(SCN)x
（2） ①. 浓硝酸氧化(SCN)x的还原产物为NO2 ②. 向洗净的白色沉淀中加入过量的稀硝酸，沉淀完全溶解，再滴加少量KMnO4溶液，不褪色 ③. CO2、SO
（3） ①. 通入一定量的NO2 ②. 滴加5滴1ml/L的KSCN溶液
【解析】
【分析】浓硝酸中滴加KSCN溶液后溶液变红色，说明生成了(SCN)x，静置片刻后溶液红色褪去，且有红棕色气体生成，说明浓硫酸氧化(SCN)x，同时生成NO2气体；
【小问1详解】
向浓硝酸中滴加KSCN溶液，SCN−被氧化为黄色的(SCN)2，(SCN)2可聚合为红色的(SCN)x ，所以溶液立即变红；
【小问2详解】
①由于浓硝酸氧化(SCN)x时，浓硝酸的还原产物为NO2，因此不能说明SCN-转化的最终产物中一定有NO2，故答案为：浓硝酸氧化(SCN)x，浓硝酸的还原产物为NO2；
②将实验一ⅲ中的气体通入Ba(OH)2和NaOH的混合溶液中，有白色沉淀生成；则推测SCN−氧化可能得到气体SO2、CO2，与Ba(OH)2和NaOH溶液反应生成BaSO3、BaCO3白色沉淀，但再过滤、洗涤白色沉淀，取少量于试管中，加入过量的稀硝酸，沉淀完全溶解，如果有BaSO3生成则会被硝酸氧化成不溶于酸的BaSO4，沉淀就不完全溶解，再滴加少量KMnO4溶液，不褪色，综合说明没有生成SO2，故答案为：向洗净的白色沉淀中加入过量的稀硝酸，沉淀完全溶解，再滴加少量KMnO4溶液，不褪色；
③取少量实验一ⅲ中试管内的溶液加入BaCl2溶液，ⅲ中溶液成酸性，产生大量白色沉淀，则说明溶液中一定含有，因此SCN-转化的最终产物中有CO2，故答案为：、CO2；
【小问3详解】
实验目的为验证一定浓度的NO2是实验一iii中溶液红色迅速褪去反应的催化剂，可先向2mL浓硝酸中通入一定量的NO2气体，溶液变黄后再滴加5滴1ml/L的KSCN溶液，溶液变红后又迅速褪色，同时产生大量红棕色气体，则可说明NO2能加快浓硝酸氧化(SCN)x的化学反应速率(或能催化浓硝酸氧化(SCN)x)，故答案为：通入一定量的NO2；滴加5滴1ml/L的KSCN溶液。实验装置
选项
气体
实验现象
A
Cl2
试管中液面上升，取试管中溶液滴加紫色石蕊溶液，溶液先变红后褪色
B
SO2
试管中液面上升，取试管中溶液滴加紫色石蕊溶液，溶液先变红后褪色
C
NO2
试管中液面逐渐上升，停止后，向试管中再缓缓通入一定量的O2，试管中的液面会继续上升
D
NO
试管中液面无明显上升，取出试管正立，试管口有红棕色气体出现
选项
实验现象
解释
A
BaCl2溶液变浑浊
SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀
B
Na2S溶液变浑浊
SO2与Na2S溶液反应产生了S单质
C
酸性KMnO4溶液褪色
SO2具有还原性
D
品红溶液褪色
SO2具有漂白性
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
实验过程
实验现象
紫色变浅(pH＜1)，生成棕褐色沉淀(MnO2)
溶液呈淡黄色(pH≈8)，生成浅粉色沉淀(MnS)
操作
现象
结论或离子方程式
步骤1：取少量黑色粉末于小烧杯中，加入过量盐酸
黑色粉末全部溶解，无气泡产生，溶液呈浅绿色
溶液中可能含有Fe2+
步骤2：取步骤1少量溶液于试管中，滴入2-3滴KSCN溶液，振荡
溶液颜色___________
溶液中不含有Fe3+
步骤3：向步骤2试管中滴入少量氯水
溶液变红色
涉及离子方程式有___________和Fe3++3SCN‒Fe(SCN)3