文档内容
专题突破卷 04 非金属及其化合物
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项是符合题目要求的）
1．(2024·陕西安康联考)我国是历史悠久的文明古国。下列相关叙述有误的是( )
A．毛笔(主要为动物毛发)和墨(含炭墨烟和动物胶)中都含有蛋白质
B．西汉南越王墓出土的铜钱表面有绿色斑点，其主要成分是碱式碳酸铜
C．“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴”，纯阴指化合价降低，利用硝酸钾的氧化性
D．《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”，描述的是升华和凝华过程
【答案】D
【解析】动物毛发和动物胶中均含有蛋白质，故A正确；铜生锈得到铜锈的主要成分为碱式碳酸铜，故B
正确；火药中含C、S和硝酸钾，三者发生反应：3C＋S＋2KNO===CO ＋N ＋KS，其中硝酸钾中N元素
3 2 2 2
化合价降低，表现强氧化性，故C正确；该过程涉及HgS分解生成Hg和S，Hg和S又能重新化合生成
HgS，并非升华和凝华，故D错误。
2．(2024·江苏无锡调研)含氯物质在生产生活中应用广泛。下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(
)
A．Cl 能溶于水，可用于工业制盐酸
2
B．ClO 有强氧化性，可用于水体消毒
2
C．HClO溶液显酸性，可用作漂白剂
D．NH Cl受热易分解，可用作氮肥
4
【答案】B
【解析】氯气在点燃条件下能与氢气反应生成氯化氢，工业上常用于制盐酸，A项不具有对应关系；二氧
化氯具有强氧化性，能使蛋白质变性而起到消毒作用，常用于水体消毒，B项具有对应关系；次氯酸具有
强氧化性，能将有色物质氧化为无色物质，常用作漂白剂，C项不具有对应关系；氯化铵中铵根离子易被
农作物吸收，可用作氮肥，D项不具有对应关系。
3．有关硫及其化合物的说法合理的是( )
A．可用酒精洗刷做过硫黄性质实验的试管
B．SO 具有很强的还原性，在化学反应中只能作还原剂
2
C．浓硫酸具有强氧化性，常温下与铜反应可制取SO
2
D．1 mol硫与其他物质完全反应，转移的电子数不一定是2 mol
【答案】D
【解析】硫微溶于酒精，应该用二硫化碳洗刷做过硫黄性质实验的试管，故A错误；SO 中硫元素为＋4
2
价，处于中间价态，在化学反应中能作还原剂，也可以作氧化剂，例如SO 与HS反应生成单质S和
2 2
HO，故B错误；浓硫酸在常温下与铜不反应，故C错误；1 mol硫与其他物质完全反应，转移的电子数不
2
一定是2 mol，例如1 mol 硫与氧气反应转移的电子数为4 mol，故D正确。
4．（2022·江苏卷）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是（ ）
A. 自然固氮、人工固氮都是将N 转化为NH
2 3
B. 侯氏制碱法以H O、NH 、CO 、NaCl为原料制备NaHCO 和NH Cl
2 3 2 3 4
C. 工业上通过NH 催化氧化等反应过程生产HNO
3 3
D. 多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
【答案】A
【解析】A 项，雷雨天N 转化为NO 属于自然固氮，错误。
2
5．下列溶液中能够区别SO 和CO 的是( )
2 2①石灰水 ②HS溶液 ③酸性KMnO 溶液
2 4
④氯水 ⑤品红溶液
A．①②③ B．②③④
C．除①以外 D．①②③④⑤
【答案】C
【解析】SO 和CO 都属于酸性氧化物，气体少量时，都能与石灰水反应出现白色沉淀，气体过量时沉淀
2 2
都会溶解，所以不能用石灰水来区别；SO 能将HS氧化成硫单质，能看到黄色沉淀生成，而CO 不能；
2 2 2
SO 能被酸性KMnO 溶液和氯水氧化，从而使溶液褪色，且SO 具有漂白性，能使品红溶液褪色，而CO
2 4 2 2
没有这些性质。所以可用②③④⑤来区别SO 和CO。
2 2
6．（2024·江苏扬州中学高三下考前模拟）含氮化合物在生产生活中具有重要应用，下列说法不正确的是
A．工业上常以向饱和氨的食盐水中通入CO 制备NaHCO 和NH Cl
2 3 4
B．实验室可将苯和浓硝酸混合共热制备硝基苯
C．浓硝酸和浓盐酸以体积比1∶3组成的混合物可用于溶解金、铂等金属
D．尿素是一种中性肥料，可水解成碳酸铵或碳酸氢铵，缓慢释放氨气被作物吸收
【答案】B
【解析】由于碳酸氢钠的溶解度小于碳酸氢铵，故工业上常以向饱和氨的食盐水中通入CO 制备NaHCO
2 3
和NH Cl，A正确；实验室可将苯、浓硝酸和浓硝酸混合共热发生硝化反应制备硝基苯，B错误；浓硝酸
4
和浓盐酸以体积比1∶3组成的混合物为王水，可用于溶解金、铂等金属，C正确；尿素可水解成碳酸铵或
碳酸氢铵，缓慢释放氨气被作物吸收，D正确。
7．某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉，下列说法不正确的是( )
A．装置④中的X试剂为NaOH溶液
B．装置②中饱和食盐水的作用是除去Cl 中的HCl
2
C．装置③中的石灰乳可以用石灰水代替
D．制备漂白粉的反应是放热反应，温度较高时有副反应发生，可以将装置③放在冷水中
【答案】C
【解析】NaOH溶液用来吸收氯气，A项正确；饱和食盐水的作用是除去Cl 中的HCl，B项正确；由于石
2
灰水中氢氧化钙的溶解度小，所以制备漂白粉时，用氯气和石灰乳反应，C项错误；制备漂白粉的反应是
放热反应，将装置③放在冷水中可以减少副反应发生，D项正确。
8．某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是( )
A．E处棉花球变成黄色，说明Cl 的氧化性比Br 强
2 2
B．F处棉花球变成蓝色，说明Br 的氧化性比I 强
2 2
C．E处发生反应的离子方程式为Cl＋2Br－===2Cl－＋Br
2 2
D．G装置中NaOH溶液与Cl 反应的离子方程式为2OH－＋Cl===ClO－＋Cl－＋HO
2 2 2【答案】B
【解析】在F处，可能是未反应完的Cl 与KI发生反应置换出I，使淀粉变蓝色，不能说明Br 的氧化性比
2 2 2
I 强。
2
9．部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．S与过量的O 充分反应可以生成Z
2
B．Y可使紫红色的酸性高锰酸钾溶液褪色，说明其有漂白性
C．密闭体系中，Y与足量的O 充分反应可使Y完全转化为Z
2
D．P的一种结晶水合物俗称芒硝，是一种常见的中药
【答案】D
【解析】A项，S与O 反应只能生成SO ，错误；B项，SO 使酸性KMnO 溶液褪色，说明SO 有还原性，
2 2 2 4 2
错误；C项，SO 与O 反应为可逆反应，错误。
2 2
10．中学化学常见物质之间，在一定条件下可以发生如图所示的转化关系(部分反应中的HO没有标明)，
2
其中A、B、C中均含有同一种元素。下列说法错误的是( )
A．若A、B、C、D都是中学化学常见气体，则D可能是氧气
B．若A是气体，D是常见金属，则反应①、②、③都是化合反应
C．若B物质具有两性，A、B、C、D都是化合物，则C溶液可能呈酸性，也可能呈碱性
D．若①、②、③反应都是氧化还原反应，则A、B、C中含有的同一种元素一定呈现三种不同化合价
【答案】D
【解析】若A为NH ，B为N，C为NO，则D为O，A正确；若A为Cl，D为Fe，B为FeCl ，C为
3 2 2 2 3
FeCl ，反应①、②、③都是化合反应，B正确；常见的两性物质是Al O 和Al(OH) ，①若A为AlCl ，D
2 2 3 3 3
为NaOH，则B为Al(OH) ，C为NaAlO ，NaAlO 溶液呈碱性；②若A为NaAlO ，D为盐酸，C为
3 2 2 2
AlCl ，AlCl 溶液呈酸性，C正确；若A为Cl，D为Fe，B为FeCl ，C为FeCl ，①、②、③都是氧化还
3 3 2 3 2
原反应，氯元素只呈现0和－1两种价态，D错误。
11．制乙烯时，还产生少量SO 、CO 及水蒸气，某研究小组用下列装置检验这四种气体，仪器连接顺序
2 2
正确的是（ ）
A. h−g−m−n−a−b−f −e−c−d
B. g−h−m−n−a−b−e−f −c−d
C. h−g−c−d−m−n−f −e−a−b
D. h−g−m−n−c−d−e−f −a−b
【答案】A
【解析】检验乙烯用酸性KMnO 溶液,检验SO 用品红溶液，检验CO 可用澄清石灰水,检验水蒸气用无
4 2 2水CuSO 。气体通过溶液时会带出水蒸气，因此应先检验水蒸气;SO 能使酸性高锰酸钾溶液褪色,使澄清
4 2
石灰水变浑浊，因此接着检验SO ，且检验完后要除尽，以排除SO 对CO 、乙烯检验的干扰;用酸性
2 2 2
KMnO 溶液检验乙烯时，乙烯会被氧化为CO ,因此必须在检验乙烯之前检验CO 。故气体检验顺序为
4 2 2
H O→SO →CO → 乙烯,仪器连接顺序为h( 或g)−g( 或h)−m−n−a−b−f −e−c−d,A正确。
2 2 2
12．一定温度下，探究铜与稀硝酸反应，过程如图所示，下列说法不正确的是( )
A．过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4HO
2
B．过程Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO 溶于水，使c(HNO)增大
2 3
C．由实验可知，NO 对该反应具有催化作用
2
D．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解
【答案】B
【解析】过程Ⅰ中铜与稀硝酸反应生成NO气体，离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋
4HO，A项正确；随着反应的进行，溶液中生成硝酸铜，根据氮原子守恒，过程Ⅲ中硝酸的浓度没有Ⅰ中
2
的大，因此反应速率增大的原因不是硝酸浓度增大，B项错误；过程Ⅲ反应速率比Ⅰ快，结合B项分析及
实验过程可知，NO 对反应具有催化作用，C项正确；当活塞不再移动时，再抽入空气，NO与氧气、水反
2
应生成硝酸，能与铜继续反应，D项正确。
13．(2023·广东汕头一模)与硫及其化合物相关的转化如图所示，下列有关图中的循环的说法一定正确的是(
)
A．常温时，浓HSO 与Fe生成X
2 4
B．X一定是SO
2
C．S既是氧化产物，也是还原产物
D．工业生产中，用98.3%的浓硫酸吸收SO
3
【答案】D
【解析】图中为含硫物质的循环，则浓硫酸与铁反应生成的X也同样是含硫的物质，推知应为Fe (SO ) 。
2 4 3
常温下，浓HSO 中会使Fe钝化，产生一层致密氧化膜(四氧化三铁)附在铁上，故不再继续反应，不符合
2 4
后续反应，A错误；若X为Fe (SO ) ，Fe3＋能够与硫化氢发生氧化还原反应而产生硫单质，B错误；X与
2 4 3
硫化氢反应生成S单质，则为Fe (SO ) 中Fe3＋与硫化氢反应生成S单质，则S为氧化产物，C错误；直接
2 4 3
用水吸收SO 易形成酸雾，所以工业生产中用98.3%浓硫酸吸收SO ，D正确。
3 3
14．(2023·湖南邵阳二模)某化学兴趣小组设计一种从硫矿石(主要成分为硫黄及少量FeS)中提取硫黄的方
2
法如下：查阅资料：S的熔点为115.2 ℃；CS 的沸点为46.2 ℃。
2
下列说法错误的是( )
A．单质硫是分子晶体
B．过程①中CS 可用乙醇代替
2
C．过程③的目的是使CS 挥发，同时使硫从水中析出
2
D．将趁热过滤所得滤渣煅烧：4FeS ＋11O=====2Fe O ＋8SO ，反应中每生成1 mol SO ，转移电子
2 2 2 3 2 2
的物质的量为5.5 mol
【答案】B
【解析】硫是非金属单质，单质硫是分子晶体，故 A正确；硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于 CS ，因此
2
过程①中的CS 不可用乙醇代替，故B错误；S的熔点为115.2 ℃；CS 的沸点为46.2 ℃，因此过程③的目
2 2
的是使CS 挥发，同时使硫从水中析出，故C正确；将趁热过滤所得滤渣煅烧：4FeS ＋11O=====2Fe O
2 2 2 2 3
＋8SO ，根据方程式分析，生成8 mol SO ，转移44 mol电子，因此反应中每生成1 mol SO ，转移电子的
2 2 2
物质的量为5.5 mol，故D正确。
15．(2023·北京西城区二模)探究Cu与Fe(NO ) 溶液的反应，进行如下实验。
3 3
实验①：向10 mL 0.2 mol/L Fe(NO ) 溶液(pH≈1)中加入0.1 g Cu粉，振荡后静置，取上层清液，滴加
3 3
K[Fe(CN) ]溶液，有蓝色沉淀产生。6 h后，溶液由棕黄色变为蓝绿色。实验过程中未见有气泡产生，溶
3 6
液的pH几乎不变。
实验②：在密闭容器中向10 mL 0.6 mol/L HNO 溶液中加入0.1 g Cu粉，10 h后溶液变为淡蓝色。
3
实验③：在密闭容器中向10 mL 0.6 mol/L HNO 溶液中分别加入0.1 g Cu粉和0.1 g FeSO 固体，0.5 h
3 4
后溶液变黄，3 h后溶液变为黄绿色。下列说法不正确的是( )
A．实验①中发生了反应：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
B．推测实验②的离子方程式是3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4HO
2
C．对比实验①和②，①中溶解Cu的主要是NO(H＋)
D．对比实验②和③，HNO 与Fe2＋反应的速率大于HNO 与Cu反应的速率
3 3
【答案】C
【解析】实验①中取上层清液，滴加K[Fe(CN) ]溶液，有蓝色沉淀产生，说明产生了亚铁离子。6 h后，
3 6
溶液由棕黄色变为蓝绿色，说明有铜离子生成，故发生了反应：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，A正确；实
验②溶液变为淡蓝色，说明生成了铜离子，则推测实验②的离子方程式是 3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋
2NO↑＋4HO，B正确；对比实验①和②，①中溶解Cu的主要是铁离子，不是硝酸根离子，C错误；对比
2
实验②和③，③中先生成铁离子，后生成铜离子，说明HNO 与Fe2＋反应的速率大于HNO 与Cu反应的速
3 3
率，D正确。
二、非选择题（本题包括4小题，共55分）
16．（10分）分类是认识和研究物质及其变化的一种常用的科学方法。依据物质类别和元素价态可以对物
质的性质进行解释和预测。以下为含氯物质的“价－类”二维图，请回答下列问题：(1)a物质的化学式为________，b属于________(填“酸性”或“碱性”)氧化物。
(2)用ClO消毒水时，ClO还可将水中的Fe2＋转化为Fe3＋，Fe3＋再水解生成Fe(OH) 胶体，说明ClO具有
2 2 3 2
________性，在此水处理过程中生成的Fe(OH) 胶体有________________作用。
3
(3)工业上可以用反应2NaClO＋HSO ＋SO ===2ClO ＋2NaHSO 制备ClO ，用单线桥法标出电子转移的数
3 2 4 2 2 4 2
目和方向：__________________________________。
(4)实验室制取氯气时，下列装置能达到相应实验目的的是________。
A.制备Cl B.除去Cl 中的HCl
2 2
C.收集Cl D.尾气处理
2
写出实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气的离子方程式：____________________________________。
(5)阅读资料，回答相关问题。
资料：人们常用“84消毒液”进行消毒。“84消毒液”的名称源于北京某医院在1984年研制成功的一种
高效含氯消毒液。“84 消毒液”呈无色或淡黄色，可由 Cl 与 NaOH 溶液反应制得，其主要成分为
2
NaClO、NaCl。
①Cl 与NaOH溶液反应的化学方程式是_______________________。
2
②“84 消毒液”不能与洁厕灵(含盐酸)混用，混用会产生氯气，写出反应的离子方程式：
_______________________。
【答案】(1)HCl(1分)酸性(1分)
(2)氧化(1分) 吸附(1分)
(3) ===2ClO ＋2NaHSO(2分)
2 4
(4)B MnO ＋4H＋＋2Cl－=====Mn2＋＋Cl↑＋2HO(2分)
2 2 2
(5)①2NaOH＋Cl===NaClO＋NaCl＋HO ②ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl＋HO(2分)
2 2 2 2
【解析】(1)a是氯元素的氢化物，a物质的化学式为HCl；b是氯元素＋7价氧化物，b是ClO ，属于酸性
2 7
氧化物。(2)用ClO给水消毒时，ClO还可将水中的Fe2＋转化为Fe3＋，铁元素化合价升高发生氧化反应，
2 2说明 ClO 具有氧化性，Fe3＋再水解生成 Fe(OH) 胶体，生成的 Fe(OH) 胶体吸附水中的杂质。(3)在
2 3 3
2NaClO ＋HSO ＋SO ===2ClO ＋2NaHSO 反应中，NaClO 中Cl元素化合价由＋5降低为＋4、SO 中S元
3 2 4 2 2 4 3 2
素化合价由＋4升高为＋6，用单线桥法标出电子转移的数目和方向为 2ClO ＋
2
2NaHSO 。(4)二氧化锰和浓盐酸反应需要加热，故不选A；用饱和食盐水除氯气中的氯化氢，用浓硫酸干
4
燥氯气，故选B；用向上排空气法收集氯气，该装置没有出气口，故不选C；氢氧化钙溶液的浓度小，吸
收氯气的量少，应该用氢氧化钠溶液吸收氯气，故不选D；二氧化锰与浓盐酸加热生成氯气、氯化锰、水，
反应的离子方程式为MnO ＋4H＋＋2Cl－=====Mn2＋＋Cl↑＋2HO。(5)①Cl 与NaOH溶液反应生成氯化钠、
2 2 2 2
次氯酸钠、水，反应的化学方程式是2NaOH＋Cl===NaClO＋NaCl＋HO。②“84消毒液”与洁厕灵混用，
2 2
盐酸和次氯酸钠反应生成氯化钠、氯气、水，反应的离子方程式为ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl＋HO。
2 2
17．（15分）(2024·广东惠州模拟)某小组在做铜与浓硫酸(装置如下图)的反应实验时，发现有如下的反应
现象：
序号 操作 现象
① 加热 铜丝表面变黑
有大量气泡产生，溶液变为墨绿色浊液，试管底部开始有
② 继续加热
灰白色沉淀生成。品红溶液褪色
试管中出现“白雾”，浊液逐渐变为澄清，溶液颜色慢慢
③ 再加热
变为浅蓝色，试管底部灰白色沉淀增多
冷却，将灰白色固体
④ 形成蓝色溶液
倒入水中
【查阅资料】 聚四氯乙烯受热分解产生氯化氢，[CuCl ]2－呈黄色，[Cu(H O) ]2＋呈蓝色，两者混合则成绿
4 2 4
色，铜的化合物中CuO、CuS、Cu S都为黑色，其中CuO溶于盐酸；CuS、Cu S不溶于稀盐酸，但溶于浓
2 2
盐酸。
(1)铜丝与浓硫酸反应的化学方程式为_____________________。
(2) 试 管 中 品 红 溶 液 褪 色 ， 体 现 SO 的 ________ 性 ， 浸 有 NaOH 溶 液 的 棉 团 作 用 是
2
__________________________________。
(3)甲组同学对实验中形成的墨绿色溶液进行探究，特进行下列实验：
操作 现象
直接取其铜丝(表面有聚四氯乙烯薄膜)做实
Ⅰ组 溶液变成墨绿色
验
Ⅱ组 实验前，先将铜丝进行灼烧处理 溶液变蓝
请解释形成墨绿色的原因：_________________________。
(4)乙组同学对白雾的成分进行探究，经检验为 HSO ，请设计实验证明该白雾为硫酸：
2 4
_____________________________________。
(5)丙组同学进一步对灰白色沉淀通过加水溶解、过滤，最后沉淀为黑色，取其黑色沉淀，进行成分探究：
滴加适量稀盐酸，则发现黑色沉淀几乎不溶解，溶液也不变蓝，则说明黑色沉淀中不含有________。滴加
适量浓盐酸，振荡，加热，观察到黑色沉淀几乎完全溶解，生成呈黄色的[CuCl ]2－n(n＝1～4)。写出CuS
n与浓盐酸反应的离子方程式：________________________________________。
(6)某工厂将热空气通入稀硫酸中来溶解废铜屑制备CuSO ·5H O，消耗含铜元素80%的废铜屑240 kg固体
4 2
时，得到500 kg产品，产率为________(结果保留两位小数)。
【答案】(1)Cu＋2HSO (浓)=====CuSO ＋SO ↑＋2HO(2分)
2 4 4 2 2
(2)漂白(1分)吸收SO ，防止污染空气(2分)
2
(3)聚四氯乙烯受热分解产生氯化氢，氯化氢电离出的氯离子与铜离子形成[CuCl ]2－(黄色)，[Cu(H O) ]2＋呈
4 2 4
蓝色，两者混合则成墨绿色(2分)
(4)将白雾通入水中，取其部分，加入紫色石蕊试液变红；然后再加入盐酸酸化无明显现象，再加入氯化钡，
有白色沉淀生成，则说明白雾为硫酸(3分)
(5)CuO CuS＋2H＋＋nCl－===[CuCl ]2－n(n＝1～4)＋HS↑(2分)
n 2
(6)66.67%(3分)
【解析】(1)铜和浓硫酸反应的化学方程式为Cu＋2HSO (浓)=====CuSO ＋SO ↑＋2HO。(2)品红溶液褪色，
2 4 4 2 2
体现SO 的漂白性；SO 是酸性氧化物，能与碱液反应，则浸有NaOH溶液的棉团的作用是吸收SO ，防止
2 2 2
污染空气。(3)形成墨绿色的原因：聚四氯乙烯受热分解产生氯化氢，溶于水产生的氯离子与铜离子形成
[CuCl ]2－(黄色)，[Cu(H O) ]2＋呈蓝色，两者混合则成墨绿色。(4)将白雾通入水中，取其部分，加入紫色石
4 2 4
蕊试液变红；然后再加入盐酸酸化无明显现象，再加入氯化钡，有白色沉淀生成，则说明白雾为硫酸。(5)
滴加适量稀盐酸，则发现黑色沉淀几乎不溶解，溶液也不变蓝即无 Cu2＋存在，则说明黑色沉淀中不含有
CuO；已知CuS为黑色，能溶于浓盐酸，则适量浓盐酸与CuS反应生成黄色[CuCl ]2－n(n＝1～4)，反应的
n
离子方程式：CuS＋2H＋＋nCl－===[CuCl ]2－n(n＝1～4)＋HS↑。(6)理论产量为×250 kg＝750 kg，故产率为
n 2
×100%＝66.67%。
18．（15分）某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。
资料：ⅰ.Mn2＋在一定条件下被Cl 或ClO－氧化成MnO (棕黑色)、MnO(绿色)、MnO(紫色)。
2 2
ⅱ.浓碱条件下，MnO可被OH－还原为MnO。
ⅲ.Cl 的氧化性与溶液的酸碱性无关，NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
2
实验装置如图(夹持装置略)
C中实验现象
序号 物质a
通入Cl 前 通入Cl 后
2 2
Ⅰ 水 得到无色溶液 产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变化
5%
产生白色沉淀，在空气中缓慢 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫
Ⅱ NaOH
变成棕黑色沉淀 色，仍有沉淀
溶液
40%
产生白色沉淀，在空气中缓慢 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫
Ⅲ NaOH
变成棕黑色沉淀 色，仍有沉淀
溶液
(1)B中试剂是________。(2)通入Cl 前，Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为__________。
2
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl 后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是_____________。
2
(4)根据资料ⅱ，Ⅲ中应得到绿色溶液，实验中得到紫色溶液，分析现象与资料不符的原因：
原因一：可能是通入Cl 导致溶液的碱性减弱。
2
原因二：可能是氧化剂过量，氧化剂将MnO氧化为MnO。
①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因：_______，
但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL 40% NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。
溶液紫色变为绿色的离子方程式为_____，溶液绿色缓慢加深，原因是MnO 被________(填“化学式”)氧
2
化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
③取Ⅱ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液紫色缓慢加深，发生的反应是_____________(写离子
方程式)。
④从反应速率的角度，分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因：______。
【答案】(1)饱和NaCl溶液(1分)
(2)2Mn(OH) ＋O===2MnO＋2HO(2分)
2 2 2 2
(3)Mn2＋的还原性随溶液碱性的增强而增强(2分)
(4)①Cl＋2OH－===Cl－＋ClO－＋HO (2分)
2 2
②4MnO＋4OH－===4MnO＋O↑＋2HO(2分)Cl (2分)
2 2 2
③3ClO－＋2MnO ＋2OH－===2MnO＋3Cl－＋HO(2分)
2 2
④过量Cl 与NaOH反应产生NaClO，使溶液的碱性减弱，c(OH－)降低，溶液中的MnO被还原为MnO的
2
速率减小，因而实验Ⅲ未得到绿色溶液(2分)
【解析】在装置A中HCl与KMnO 发生反应制取Cl ，由于盐酸具有挥发性，为排除HCl对Cl 性质的干
4 2 2
扰，在装置B中盛有饱和NaCl溶液，除去Cl 中的杂质HCl，在装置C中通过改变溶液的pH，验证不同
2
条件下Cl 与MnSO 反应，装置D是尾气处理装置，目的是除去多余Cl ，防止造成大气污染。(4)①Cl 与
2 4 2 2
NaOH反应产生NaCl、NaClO、HO，使溶液碱性减弱，反应的离子方程式为Cl ＋2OH－===Cl－＋ClO－＋
2 2
HO。②取Ⅲ中放置后的1 mL 悬浊液，加入4 mL 40% NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢
2
加深。溶液紫色变为绿色就是由于在浓碱条件下，MnO可被OH－还原为MnO，根据得失电子守恒、电荷
守恒及原子守恒，可知该反应的离子方程式为4MnO＋4OH－===4MnO＋O↑＋2HO；溶液绿色缓慢加深，
2 2
原因是MnO 被Cl 氧化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。③取Ⅱ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，
2 2
溶液碱性减弱，溶液紫色缓慢加深，说明ClO－将MnO 氧化为MnO，发生的离子反应是3ClO－＋2MnO ＋
2 2
2OH－===2MnO＋3Cl－＋HO。④从反应速率的角度，过量Cl 与NaOH反应产生NaClO，使溶液的碱性减
2 2
弱，c(OH－)降低，溶液中的MnO被还原为MnO的速率减小，导致实验Ⅲ未得到绿色溶液。
19．（15分）（2024·江苏南京第二次模拟）高效氧化剂亚氯酸钠(NaClO)常用于烟气脱硝(NO)和废水脱
2 x
除氨氮。
(1) NaClO 的制备。一种制备NaClO 的过程可表示如下：
2 2
① “反应2”的化学方程式为________。
② “反应1”的产物ClO 经净化后常作为饮用水消毒剂替代传统的Cl ，从消毒后饮用水水质和消毒效率
2 2
(单位质量消毒剂被还原时得电子数)的角度考虑，用ClO 替代Cl 的原因是________。
2 2
(2) NaClO 溶液对烟气脱硝。
2
① 酸性条件下，Fe3＋可催化溶液中的NaClO 产生氧化性更强的ClO 气体，总反应可表示为5ClO＋4H＋
2 2
4ClO ＋Cl－＋2HO。 请补充完整过程Ⅱ的离子方程式：
2 2
Ⅰ. Fe3＋＋ClO===FeClO；
Ⅱ. ________________________________________；
Ⅲ. 5Fe2＋＋ClO ＋4H＋===5Fe3＋＋Cl－＋2HO。
2 2
② Fe3＋催化NaClO 溶液脱硝。其他条件相同时，烟气中NO氧化率随c(Fe3＋)、反应温度的变化分别如图
21、图2所示。
ⅰ. NO氧化率随c(Fe3＋)增大而增大的原因是________。
ⅱ. 温度升高，NO氧化率先增大后减小的可能原因是___________________________。
图3
(3) NaClO 溶液处理氨氮废水。向一定量酸性氨氮废水中加入一定体积已知浓度的 NaClO 溶液，用传感器
2 2
测得溶液中NH与NO含量随反应时间的变化如图3所示。判断该实验中被氧化的NH是否全部转化为NO
的依据为_______________________________________________________。
【答案】(1) ① 2ClO ＋HO＋2NaOH===2NaClO ＋O↑＋2HO(3分)
2 2 2 2 2 2
② 可避免产生对人体有害的有机氯化物且ClO 的消毒效率是Cl 的2.63倍(2分)
2 2
(2) ① FeClO===Fe2＋＋ClO (2分)
2
② ⅰ. 催化剂Fe3＋的浓度增大，生成氧化性更强的ClO 速率加快，NO的氧化率提高(2分)
2
ⅱ. 温度升高，Fe3＋催化NaClO 生成ClO 的反应速率加快，ClO 氧化NO的速率加快；ClO 和NO在水中
2 2 2 2
的溶解度减小，导致NO氧化速率减慢。温度低于60℃时，以前者为主，高于60℃时，以后者为主(3分)
(3) 一定时间内，相同体积溶液中，若NH减少的质量与NO增加的质量的比值约为18∶62，则被氧化的NH
几乎全部转化为NO(3分)
【解析】NaClO 与 SO 在酸性条件下发生反应，生成 NaHSO 、ClO ；生成的 ClO 与 HO 反应生成
3 2 4 2 2 2 2
NaClO 和O。
2 2
（1）①ClO 与HO 反应生成NaClO 和O ，1molClO 得1mol电子，1mol HO 失2mol电子，根据得失电
2 2 2 2 2 2 2 2
子守恒得反应方程式为：2ClO ＋HO ＋2NaOH===2NaClO ＋O↑＋2HO；②使用ClO 可避免产生对人体
2 2 2 2 2 2 2
有害的有机氯化物，且1mol ClO 转化为Cl－得5mol电子，而1molCl 转化为Cl－得2mol电子，ClO 的消
2 2 2
毒效率与Cl 的消毒效率之比= 2.63倍。（2）①结合反应Ⅰ和Ⅲ可知，反应Ⅰ中的
2
FeClO与反应Ⅲ中的Fe2＋、ClO 均为中间产物，Fe3＋为催化剂， FeClO作反应Ⅱ的反应物，Fe2＋、ClO 作
2 2
反应Ⅱ的产物，反应为：FeClO===Fe2＋＋ClO ；②催化剂Fe3＋的浓度增大，催化效果加强，反应速率加快，
2
生成ClO 的速率加快，NO的氧化率提高；③一方面，温度升高，生成ClO 的反应速率加快，ClO 越多，
2 2 2
ClO 氧化NO的速率加快；另一方面，温度升高导致ClO 和NO在水中的溶解度减小，导致NO氧化速率
2 2
减慢；根据图2分析，低于60℃时，以前者为主，即温度升高加快反应速率，高于60℃时，以后者为主，
即温度升高，气体溶解度减小。（3）一定时间内，相同体积溶液中，若NH几乎全部转化为NO，则NH
减少1mol即18g，此时应生成1mol NO，则NO增加的质量为62g，因此当NH减少的质量与NO增加的质量的比值约为18：62时可说明NH完全被氧化为NO。
