2023-2024学年山东省烟台市高一(上)期末考试化学试卷（解析版）

这是一份2023-2024学年山东省烟台市高一(上)期末考试化学试卷（解析版），共22页。试卷主要包含了1NA，A错误；， 下列反应的离子方程式正确的是等内容，欢迎下载使用。

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 化学与生活密切相关，下列说法错误的是
A. 丹霞地貌岩层因含而呈红色B. 可用于自来水的消毒杀菌
C. 合成淀粉可以促进“碳中和”D. 分离液态空气制属于氮的固定
【答案】D
【解析】A．氧化铁为红棕色固体，丹霞地貌的岩层中含有氧化铁而呈现红色，A正确；
B．二氧化氯具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，B正确；
C．“碳中和”指排出的二氧化碳或温室气体被植树造林、节能减排等形式抵消，故合成淀粉可以促进“碳中和”，C正确；
D．氮的固定指将游离态的氮气转化为含氮的化合物，分离液态空气制不属于氮的固定，D错误；
故选D。
2. 下列关于玻璃仪器的说法错误的是
A. ③④可用于组装简易启普发生器
B. ②③可用于分离淀粉溶液与溶液
C. ①③不可用酒精灯直接加热
D. ①③⑤可用于氨气喷泉实验
【答案】B
【解析】A．③④能用于组装简易启普发生器如图所示，故A正确；
B．淀粉溶液属于胶体，氯化钠溶液属于溶液，都能透过滤纸，不能用过滤的方式分离，故B错误；
C．①③加热需要垫石棉网，不能直接用酒精灯加热，故C正确；
D．为喷泉实验装置①③⑤可用于氨气喷泉实验，故D正确；
故选B。
3. 用碳酸钠晶体配制的溶液。下列说法正确的是
A. 应称取碳酸钠晶体
B. 碳酸钠晶体久置会导致溶液浓度偏低
C. 取该溶液，加水稀释至，所得溶液浓度为
D. 定容摇匀后发现液面低于刻度线，应再补加少量水至刻度线
【答案】C
【解析】
【分析】配制的溶液，应选择500mL容量瓶，据此分析。A．称取碳酸钠晶体，A错误；
B．碳酸钠晶体久置会失去结晶水，则称取相同质量时，碳酸钠的物质的量偏高，则导致浓度偏高，B错误；
C．取该溶液，加水稀释至，体积扩大2倍，则浓度变为原来的二分之一，即，C正确；
D．定容、摇匀、静置后发现液面低于刻度线，若补加少量水至刻度线，导致溶液的体积偏大，溶液浓度偏低，D错误。
故选C。
4. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。已知X、Y、Z、W的质子数之和为49，最外层电子数之和为10，最外层电子数比最外层电子数之和多2。下列说法错误的是
A. 离子半径：B. 单质可与铁的氧化物反应
C. W、X均可形成微粒D. 中阴阳离子个数比为1：1
【答案】D
【解析】
【分析】最外层电子数之和为10，最外层电子数比最外层电子数之和多2，则X为第ⅥA族元素，Y、Z位于第ⅠA族和第ⅢA族，X、Y、Z、W的质子数之和为49，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素则X、Y、Z、W分别为：O、Na、Al、Cl。A．X、Y、Z、W对应离子分别为O2-、Na+、Al3+、Cl-，离子电子层数越多半径越大，电子层出相同核电荷数越大半径小，离子半径：，故A正确；
B．Al可以从铁氧化物通过铝热反应置换出铁单质，故B正确；
C．HCl、Cl-、H2O2均是微粒，故C正确；
D．Na2O2中阴离子为过氧根离子，因此Na2O2中阴阳离子个数比为2：1，故D错误；
故选D。
5. 实验室制备并进行相关实验，如图装置不能达到实验目的的是
A. 用甲溶解废铜屑B. 用乙过滤得到溶液
C. 用丙蒸发溶液得到胆矾晶体D. 用丁验证浓硫酸具有吸水性
【答案】C
【解析】A．双氧水具有强氧化性，酸性条件下，铜、硫酸、过氧化氢加热生成硫酸铜溶液，A正确；
B．过滤是分离固液的操作，过滤能分离出硫酸铜晶体，且得到溶液，B正确；
C．蒸发结晶应该使用蒸发皿而不是坩埚，C错误；
D．浓硫酸具有吸水性，胆矾晶体失去结晶水，固体由蓝色变白色，D正确；
故选C。
6. 代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 标准状况下，通入水中，转移电子数为
B. 与足量完全反应时转移电子数为
C. 标准状况下，与足量反应，生成的分子数为
D. 红热的炭与过量浓硝酸反应，收集到分子的数目一定为
【答案】B
【解析】A．氯气与水为可逆反应，故转移电子数小于0.1NA，A错误；
B．过氧化钠与二氧化碳反应，，，则转移电子数为0.05NA，B正确；
C．，该反应为可逆反应，则生成SO3分子数小于1NA，C错误；
D．随着反应进行，硝酸浓度减小，反应停止，则收集的NO2分子数小于0.4NA，D错误；
故答案为：B。
7. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 用溶液刻蚀电路板：
B. 向溶液中通入过量SO2：
C. 将等物质的量浓度的和溶液以体积比混合：
D. 向溶液中通入少量气体：
【答案】B
【解析】A．未配平，正确为：，A错误；
B．向溶液中通入过量SO2生成亚硫酸氢钠与二氧化碳，离子方程式为：，B正确；
C．等物质的量浓度的和溶液以体积比混合，铵根离子不参与反应：，C错误；
D．向溶液中通入少量气体生成碳酸钙和HClO，离子方程式为：，D错误；
故选B。
8. 下列由实验现象所得结论正确的是
A. 将铁锈溶于浓盐酸，滴入酸性溶液，紫色褪去，说明铁锈中含二价铁
B. 向溶液中加溶液和稀硝酸，振荡有白色沉淀，说明溶液已变质
C. 向含和溶液中加酸化的溶液，溶液变红，说明氧化性：
D. 向品红溶液中通入适量，品红褪色，说明具有漂白性
【答案】D
【解析】A．浓盐酸也能使酸性溶液紫色褪去，不能说明说明铁锈中含二价铁，故A错误；
B．亚硫酸根离子能被稀硝酸氧化为硫酸根离子，向溶液中加溶液和稀硝酸，振荡有白色沉淀，不能说明溶液已变质，故B错误；
C．向含和溶液中加酸化的溶液，溶液变红，溶液中存在两种强氧化性的物质：硝酸和银离子，因此不能说明氧化性：，故C错误；
D．向品红溶液中通入适量，品红褪色，是和品红反应生成了无色物质，说明具有漂白性，故D正确；
故选D。
9. 短周期主族元素的原子半径依次增大。是由这些元素组成的二元化合物，是其中三种元素对应的单质，与均为淡黄色固体，位于不同周期。上述物质转化关系如图所示(部分生成物略)，下列说法错误的是
A. 高温下，与足量反应转移电子数为
B. 非金属性：
C. 形成的化合物为强碱
D. 形成的化合物为电解质
【答案】C
【解析】
【分析】M、N、P是由这些元素组成二元化合物，r、s、q是其中三种元素对应的单质，M与r均为淡黄色固体，则M为Na2O2，r为S，结合转化关系，可推知，N为H2O，s为H2，P为H2S，q为O2，W、X、Y位于不同周期，又W、X、Y、Z的原子半径依次增大的短周期主族元素，则W为H元素，X为O元素，Y为S元素，Z为Na元素，据此分析解答。A．N为H2O，高温下，Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，且量的关系为：，则，与足量反应转移电子数为，A正确；
B．X为O元素，Y为S元素，同周期元素自上而下，非金属性减弱，则非金属性：，B正确；
C．W为H元素，X为O元素，Y为S元素，三者形成的化合物为酸，C错误；
D．X为O元素，Y为S元素，Z为Na元素，三者形成的化合物为盐，都是电解质，D正确；
故选C。
10. 以钛铁矿(主要成分为及少量等)为原料制备高纯度钛白粉，同时得到绿矾的工艺流程如图。下列说法错误的是
已知：①常温下，稀硫酸几乎不与反应
②浓硫酸酸浸后元素的存在形式为
A. 浸出Ⅰ的主要目的是除去
B. 滤渣Ⅱ为
C. 物质为铁粉
D. “一系列操作”是蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
【答案】D
【解析】
【分析】常温下，稀硫酸几乎不与反应，钛铁矿加入稀硫酸酸浸，氧化镁和稀硫酸反应进入滤液，滤渣加入浓硫酸酸浸，将铁钛转化为盐溶液，钙转化为硫酸钙沉淀成为滤渣Ⅱ，滤液加入铁将三价铁转化为二价铁，处理后得到绿矾硫酸亚铁晶体和钛液，钛液处理得到钛白粉。A．由分析可知，入稀硫酸酸浸，氧化镁和稀硫酸反应进入滤液，故浸出Ⅰ的主要目的是除去，A正确；
B．由分析可知，滤渣Ⅱ为，B正确；
C．滤液加入铁将三价铁转化为二价铁，处理后得到绿矾硫酸亚铁晶体，故为铁粉，C正确；
D．“一系列操作”得到硫酸亚铁晶体，操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，D错误；
故选D。
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11. 下列实验操作及现象所得结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】A．红热的炭放入浓硫酸中，反应生成二氧化碳和二氧化硫气体，二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊，反应中碳也可能被氧化为CO，A错误；
B．和盐酸中水反应也会生成氧气，产生气体不能说明已变质，B错误；
C．维生素C具有还原性，酸性条件下能和生成碘单质，溶液变为蓝色，说明食盐中可能含有，C正确；
D．蘸有浓氨水的玻璃棒靠近溶液X有白烟产生，应为挥发性酸，不一定为浓盐酸，也可能为浓硝酸等，D错误；
故选C。
12. 高铁酸钾是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂。一种以废铁屑(主要成分是，含少量等)为原料制备的流程如图。下列说法正确的是
A. 在“酸浸氧化”过程中，温度越高越有利于反应进行
B. 碱性条件下氧化性；
C. 该条件下物质的溶解性：
D. 该流程中涉及的化学反应均为氧化还原反应
【答案】B
【解析】
【分析】铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁，加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，次氯酸钠将铁离子在碱性条件下氧化成Na2FeO4，加入饱和KOH溶液可析出高铁酸钾，分离得到粗K2FeO4，采用重结晶、洗涤、低温烘干将其提纯。A．H2O2在较高温度下会分解生成水和氧气，在“酸浸氧化”过程中，不适宜温度较高，故A错误；
B．次氯酸钠将铁离子在碱性条件下氧化成Na2FeO4，氯元素化合价降低，铁元素化合价升高，氧化剂是NaClO，氧化产物是Na2FeO4，则氧化性；，故B正确；
C．结晶过程中Na2FeO4加入浓KOH溶液，析出K2FeO4晶体，说明溶解性：，故C错误；
D．结晶过程中Na2FeO4加入浓KOH溶液生成K2FeO4晶体和NaOH，无元素化合价发生变化，不是氧化还原反应，故D错误；
故答案选B。
13. 用还原法可将烟气中氮氧化物转化为无害物质。常温下，将与的混合气体通入与的混合溶液中，其转化过程如图所示。下列说法错误的是
A. 反应I的离子方程式为
B. 反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C. 该转化过程的实质是被还原
D. 反应前、后溶液中保持不变
【答案】C
【解析】
【分析】根据图示分析，过程Ⅰ的离子方程式为，过程Ⅱ离子方程式为，以此分析。A．由分析可知，过程Ⅰ的离子方程式为，A正确；
B．过程Ⅱ离子方程式为，Ce化合价升高，为还原剂，N元素化合价降低，为氧化剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为，C错误；
C．总方程式为，N元素化合价降低，为氧化剂，被还原，H元素化合价升高，为还原剂，则该转化过程的实质是被还原，C正确；
D．总方程式为，反应前、后溶液中保持不变，D正确；
故选C。
14. 将铜镁合金完全溶解于某浓度硝酸中，得到标准状况下和的混合气体，向反应后的溶液中加入溶液，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为。下列说法错误的是
A. 该硝酸的物质的量浓度为
B. 合金中铜与镁的物质的量之比为
C. 混合气体中和的体积之比为
D. 铜镁合金溶解后，溶液中剩余的物质的量为
【答案】BC
【解析】
【分析】设铜镁合金中铜、镁的物质的量分别为aml、bml，由合金的质量可得：64a+24b=15.2①，得到沉淀为氢氧化铜沉淀和氢氧化镁沉淀，由沉淀的质量可得：98a+58b=25.4②，解联立可得a=0.2、b=0.1；设混合气体中NO和分别为xml、yml，由标准状况下混合气体的体积为6.72L，为0.3ml可得：x+y=0.3①，由得失电子数目守恒可得：3x+y=0.2×2+0.1×2②，解联立可得x=0.15、y=0.15；由铜离子和镁离子完全反应时消耗可知，反应得到的溶液为硝酸钠溶液，由氮原子个数守恒可知100mL硝酸溶液中硝酸的物质的量为1.0ml/L×1L+0.15ml+0.15ml=1.3ml，则硝酸溶液的浓度为13.0ml/L。A．由分析可知，该硝酸的物质的量浓度为13.0ml/L，A正确；
B．由分析可知，合金中铜与镁的物质的量之比为2:1，B错误；
C．由分析可知，混合气体中和的体积之比为1:1，C错误；
D．由分析可知，铜镁合金溶解后，溶液中溶质含硝酸铜、硝酸镁，结合氮守恒可知，镁合金溶解后，溶液中剩余的物质的量为1.3ml-0.2ml×2-0.1ml×2-0.15ml-0.15ml=，D正确；
故选BC。
15. 向和的混合液中通入足量，溶液中部分离子的物质的量随通入的变化如图所示。表示一种含氧酸根离子，且和含有同一种元素。下列说法正确的是
A. 表示的变化情况
B. 由图像可推断
C. 每生成转移
D. 原溶液中
【答案】BD
【解析】
【分析】向和的混合液中通入足量依次发生：、、、，因此a为I-、b为Fe2+、c为Fe3+、d为。A．据分析，C代表的是Fe3+的变化情况，并非的变化情况，故A错误；
B．和的混合液中，亚铁离子消耗氯气：3ml-1ml=2ml，2mlCl2~4mlFe2+，，I-消耗氯气为1ml、1mlCl2~2ml I-，则，故B正确；
C．根据得失电子守恒有：1mlI2~2~10mle-，每生成1mlf转移5mle-，故C错误；
D．据B解析有：，原溶液中，故D正确；
故选BD。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16. 实验室利用干燥的氧化固体制备。装置如图：
已知：沸点为，极易溶于水且不与水反应，在空气中的体积分数超过易爆炸，其水溶液相对安全。
回答下列问题：
（1）制备的化学方程式为___________。
（2）仪器a的名称为___________，装置A中反应的离子方程式为___________，其中表现酸性与还原性的物质的量之比为___________。
（3）D中冰水的主要作用是___________。
（4）配制中所需质量分数为的溶液，需要使用的玻璃仪器除了胶头滴管、玻璃棒外，还有___________。
（5）制备完毕后，将冰水浴改为热水浴并用将吹入水中。取5ml水溶液于锥形瓶中，加入过量溶液后再加入适量淀粉溶液，锥形瓶中液体变蓝，继续滴加的溶液恰好使锥形瓶中液体又变为无色，则水溶液中的含量为___________。(已知：；)
【答案】（1）
（2） ①. 分液漏斗 ②. ③. 3：5
（3）防止爆炸 （4）容量瓶、烧杯
（5）54
【解析】
【分析】高锰酸钾和浓盐酸制备氯气，有杂质水蒸气和HCl，需要依次通过饱和氯化钠溶液和浓硫酸除杂，干燥纯净的氯气在D中发生氧化固体制备，E为尾气处理装置。
【小问1详解】
干燥的氧化固体制备：；
【小问2详解】
a指向的是分液漏斗，A中高锰酸钾将HCl氧化生成氯气：；1ml反应中有6mlHCl体现酸性10mlHCl体现还原性，表现酸性与还原性的物质的量之比为3：5；
小问3详解】
沸点为，在空气中的体积分数超过易爆炸，冰水浴将转化为液态，降低其在空气中的体积分数防止爆炸；
【小问4详解】
配制中所需质量分数为的溶液，需要使用的玻璃仪器除了胶头滴管、玻璃棒、容量瓶、烧杯；
【小问5详解】
根据化学方程式有：， ，则水溶液中的含量为。
17. 某化学兴趣小组为探究菠菜中铁元素的价态及含量，进行如下实验。回答下列问题：
I．定性检测菠菜中的铁元素
（1）研磨需要的仪器名称为___________，操作I的名称为___________。
（2）甲同学根据实验现象推测菠菜中不含铁元素。乙同学认为菠菜中铁元素可能以Fe2+形式存在，并对实验进行如下改进：
“溶液褪色”不能证明菠菜中含有Fe2+的原因是___________，若“现象I”为___________，则可证明菠菜中铁元素以Fe2+存在。
Ⅱ．定量测定菠菜中铁元素含量
（3）沉淀法：取滤液Ⅱ，加入足量溶液，生成沉淀，静置一段时间，沉淀颜色逐渐加深，过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量、计算。用化学方程式说明沉淀颜色加深的原因是___________。
（4）比色法：另取滤液Ⅱ，加入足量稀硝酸，配制成溶液，使用分光光度计测得待测液中吸光度位于图中点。
稀与反应的离子方程式为_______；菠菜中铁元素的含量为________。
【答案】（1） ①. 研钵 ②. 过滤
（2） ①. 溶液中可能存在其他还原性离子使酸性高锰酸钾溶液褪色 ②. 溶液变成红色
（3）
（4） ①. ②. 2.8
【解析】
【分析】实验I菠菜研磨后，稀硫酸酸浸，过滤后得到滤液，亚铁离子进入滤液中，加硫氰化钾，溶液无现象，重新取滤液加入酸性高锰酸钾溶液后褪色，再加硫氰化钾溶液，溶液变红，说明滤液中含有亚铁离子；
实验Ⅱ利用分光光度计测得待测液中吸光度，通过物质的量的相关计算，求出菠菜中铁元素含量；
【小问1详解】
①研磨所需要的仪器为研钵；
②操作Ⅰ之后得到了滤液，故操作Ⅰ为过滤；
【小问2详解】
①“溶液褪色”不能证明菠菜中含有Fe2+的原因是还原性离子都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，故不能证明是Fe2+的原因；
②加入KSCN溶液后，溶液变红色，证明溶液中有Fe3+，即与酸性高锰酸钾溶液反应后生成Fe3+，则之前溶液中含有Fe2+；
【小问3详解】
沉淀颜色加深的原因是氢氧化亚铁逐渐转化成氢氧化铁，故化学方程式为；
【小问4详解】
①稀与反应为氧化还原反应，故离子反应方程式为；
②菠菜中铁元素的含量的计算，M点c(Fe3+)=ml/L，溶液体积为100mL，故，，由于100g菠菜配成VmL溶液，只取了mL进行测定，故菠菜中铁元素的含量为2.8。
18. 某研究小组设计如图装置制取并对其性质进行探究(部分夹持装置略)。
回答下列问题：
（1）仪器的名称是___________装置C的作用是验证具有___________性。
（2）装置B的作用除了可以通过观察产生气泡的多少判断反应的快慢外，还有___________。B中应选用的试剂为___________。
（3）装置D中发生反应的离子方程式为___________，小组某同学为验证与发生反应，设计实验：取适量装置D中溶液，滴加少量溴水，溴水褪色说明发生反应。该方案是否合理并说明理由___________。
（4）实验开始后，发现装置中的溶液迅速变黄，继续通入，一段时间后出现乳黄色浑浊。查阅资料得知：。实验结束取适量装置中浊液，向其中滴加几滴淀粉溶液，振荡，无明显现象，用离子方程式说明加入淀粉溶液无明显现象的原因是___________。
（5）小组同学观察到装置中红色褪去，装置中无明显现象，据此分析能使品红水溶液褪色的微粒可能是___________。
【答案】（1） ①. 球形干燥管 ②. 氧化性
（2） ①. 缓冲作用 ②. 饱和亚硫酸氢钠溶液
（3） ①. ②. 二氧化硫也能使溴水褪色
（4）
（5）或或
【解析】
【分析】亚硫酸钠固体和70%浓硫酸反应制得二氧化硫气体，B可以通过产生气泡的多少判断反应快慢同时能够起到缓冲作用，C中发生二氧化硫将硫离子氧化生成硫单质的反应、D中发生铁离子将二氧化硫氧化为硫酸根离子而生成硫酸亚铁。
【小问1详解】
X指向球形干燥管，C中发生二氧化硫将硫离子氧化生成硫单质的反应体现了二氧化硫的氧化性；
【小问2详解】
据分析，B可以通过产生气泡的多少判断反应快慢，同时若后面到堵塞气体将B中的液体压入长颈漏斗能够起到缓冲作用；二氧化硫在B中的溶解度要非常小，可以选用饱和亚硫酸氢钠溶液；
【小问3详解】
D中发生铁离子将二氧化硫氧化为硫酸根离子而生成硫酸亚铁：；该方案不合理，因为二氧化硫也能使溴水褪色，因此不能说明发生该反应；
【小问4详解】
二氧化硫能被碘单质氧化：，因此中浊液，向其中滴加几滴淀粉溶液，振荡，无明显现象；
【小问5详解】
中红色褪去，装置中无明显现象说明是二氧化硫和水反应生成的亚硫酸或者亚硫酸电离出的亚硫酸氢根离子或者亚硫酸根离子使品红褪色了。
19. 研究氮及其化合物的性质对改善人类的生存环境具有重要意义。回答下列问题：
（1）一种新型人工固氮的原理如图。该转化过程①②③反应中为氧化还原反应的是___________(填编号)。假设每一步均完全转化，每生成0.4mlNH3，同时生成___________。
（2）在催化剂的作用下，向的烟气中喷入氨可使工厂废气中的氮氧化物转化为无污染的物质。写出消除的化学反应方程式：___________。
（3）废水中氮的主要存在形态是硝态氮(以存在)和氨氮(以存在)，还原法和氧化法是去除废水中氮的重要方法。
①还原法：控制其他条件相同，去除的某含氮废水(废水中总氮)中的硝态氮，图1为只加过量Na2SO3、图2为同时加过量Fe粉与Na2SO3时废水中含氮微粒的浓度随时间变化的图像。
分析上述图像，图1中生成N2的离子方程式为___________；图2中内发生主要反应的离子方程式为___________。
②氧化法：利用NaClO将水体中氨氮氧化为N2。已知氧化性：，还原性：。研究发现，控制其他条件相同，当废水pH为范围内，氨氮去除率随pH降低而升高，分析原因是___________；当废水pH为范围内，氨氮去除率随pH降低而下降，分析原因是___________。
【答案】（1） ①. ①③ ②. 0.3
（2）
（3） ①. ②. ③. HClO氧化性比ClO-强，随着pH升高，ClO-水解程度减小，溶液中HClO浓度下降，氧化能力降低，导致氨氮去除率下降 ④. 随着pH升高，氨氮废水中NH3含量增大，氨氮更容易被氧化
【解析】
【小问1详解】
转化过程反应①：N2+6Li=2Li3N，为氧化还原反应；反应②Li3N+3H2O=NH3+3LiOH为非氧化还原反应反应；③反应4LiOH4Li+O2+2H2O为氧化还原反应, 所以转化过程反应中为氧化还原反应的是①③；生成1ml NH3转移3ml电子，生成1ml O2，转移4ml电子，所以4NH3~3O2，假设每一步均完全转化，每生成0.4mlNH3，同时生成0.3mlO2；
【小问2详解】
在催化剂的作用下，向的烟气中喷入氨可使工厂废气中的氮氧化物转化为无污染的物质，即生成N2和H2O，所以NH3消除NO2的化学反应方程式：；
【小问3详解】
去除的某含氮废水(废水中总氮)中的硝态氮，加过量反应生成N2、和H2O，离子方程式为；图2中2060min内发生主要反应的离子方程式为:；控制其他条件相同，当废水pH为范围内，氨氮去除率随pH降低而升高，原因是HClO氧化性比ClO-强，随着pH升高，ClO-水解程度减小，溶液中HClO浓度下降，氧化能力降低，导致氨氮去除率下降; 当废水为范围内，氨氮去除率随pH降低而下降，原因是随着pH升高，氨氮废水中NH3含量增大，氨氮更容易被氧化。
20. 三氧化二砷是最具商业价值的含砷化合物。一种利用酸性含砷废水(含AsO、H+、)提取的工艺流程如图：
已知：①为酸性氧化物
②易溶于过量的溶液中，加入的目的是除去过量的。回答下列问题：
（1）中砷元素的化合价为________；元素在元素周期表中的位置是________。
（2）“焙烧”操作在空气中进行，参与反应的化学方程式为___________。
（3）“碱浸”发生反应的离子方程式是___________；“滤渣”的主要成分是___________(填化学式)；“氧化”操作的目的是___________(用离子方程式表示)。
（4）“还原”过程中生成的受热分解为。若制得，则消耗标准状况下的体积为___________。该工艺流程中可循环利用的物质是___________。
【答案】（1） ①. +3 ②. 第四周期第VA族
（2）
（3） ①. ②. Fe2O3 ③.
（4） ①. 22.4 ②. 稀硫酸
【解析】
【分析】酸性含砷废水加入Na2S和FeSO4得到As2S3和FeS沉淀，过滤得到As2S3和FeS，As2S3和FeS在空气中焙烧生成As2O3、Fe2O3和SO2，As2O3、Fe2O3中加入NaOH溶液碱浸，As2O3反应生成Na3AsO3，滤渣为Fe2O3，滤液中加入H2O2，过氧化氢将Na3AsO3氧化为Na3AsO4，再通入SO2和稀硫酸将Na3AsO4还原为Na3AsO3，最后加热分解得到As2O3，据此分析。
【小问1详解】
根据化学式中化合价总和为0，可知中砷元素的化合价为+3价；As为33号元素，位于元素周期表第四周期第VA族；
【小问2详解】
焙烧时，As2S3与O2反应生成As2O3和SO2，化学方程式为；
【小问3详解】
As2O3与NaOH反应生成Na3AsO3，Fe2O3不溶于NaOH溶液，故碱浸的目的是将As2O3转化为Na3AsO3，与Fe2O3分离，离子方程式为：；
根据分析可知滤渣为Fe2O3；
滤液中加入H2O2，过氧化氢将Na3AsO3氧化为Na3AsO4，离子方程式为：；
【小问4详解】
还原过程中制得了99gAs2O3即0.5ml，根据As守恒可知原有H3AsO4 1ml，1个H3AsO4转化为H3AsO3得到2个电子，1个SO2转化为硫酸根失去2个电子，则根据得失电子守恒，参与反应的SO2为1ml，标准状况下体积为22.4L；
由分析可知，过氧化氢将Na3AsO3氧化为Na3AsO4之后，通入SO2和稀硫酸将Na3AsO4还原为Na3AsO3，同时生成硫酸根与氢离子，即可以循环使用的物质为稀硫酸。
实验操作
现象
结论
A
将红热的炭放入浓硫酸中，产生的气体通入过量澄清石灰水
石灰水变浑浊
碳被氧化成
B
取久置的粉末，滴加过量的盐酸
产生无色气体
已变质
C
向食盐中加入食醋、维生素C及淀粉溶液，用玻璃棒搅拌
溶液变为蓝色
食盐中可能含有
D
蘸有浓氨水的玻璃棒靠近溶液
有白烟产生
溶液一定是浓盐酸