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第十八讲 非金属及其化合物综合题
【基础巩固】
1．(2021·全国乙卷，7)我国提出争取在2030 年前实现碳达峰，2060 年实现碳中和，这对于改善环境，实
现绿色发展至关重要。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接
有效的是( )
A．将重质油裂解为轻质油作为燃料
B．大规模开采可燃冰作为新能源
C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D．研发催化剂将CO2还原为甲醇
2．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 mol I2共转移1.2 mol 电子
D．氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)>SeO2>HNO3
3．构建和谐社会的内容之一是人类与环境的和谐发展，而“绿色化学”的内容是指从技术经济上设计可
行的化学反应，尽可能减少对环境的副作用，下列化学反应不符合“绿色化学”理念的是( )
A．消除硫酸厂尾气中的SO2：SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3
B．消除硝酸工业尾气的氮氧化物的污染：NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
C．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O
D．制CuSO4：2Cu＋O2＋2H2SO4=====2CuSO4＋2H2O
4．常温下，二氯化二硫(S2Cl2)为橙黄色液体，遇水易水解，工业上用于橡胶的硫化。某学习小组用氯气和
硫单质合成S2Cl2的实验装置如图所示，下列说法不正确的是( )
A．实验时需后点燃E 处的酒精灯
B．C、D 中所盛试剂分别为饱和氯化钠溶液、浓硫酸
C．二氯化二硫(S2Cl2)水解反应产物为S、H2S、HCl
D．G、H 之间应加上D 装置
5．（2022·广东·高考真题）若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d 均为浸有相应试液的棉花)所示的探究
实验，下列分析正确的是
1
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A．Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性
B．a 处变红，说明SO2是酸性氧化物
C．b 或c 处褪色，均说明SO2具有漂白性
D．试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成
6．（2023·广东·统考高考真题）1827 年，英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下，兴趣小组
利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是
A．图1：喷泉实验
B．图2：干燥NH3 C．图3：收集NH3
D．图4：制备NH3
7．（2023·陕西西安·陕西师大附中校考模拟预测）用如图所示的装置进行实验(夹持及尾气处理仪器略去)，
能达到实验目的的是
选项
a 中试剂
b 中试剂
c 中试剂
实验目的
装置
A
浓硫酸
Cu
品红溶液
验证SO2具有漂白性
B
稀硫酸
大理石
浓硫酸
制备纯净的CO2
C
稀硝酸
Na2CO3
Na2SiO3溶液
验证元素非金属性强弱：N>C>Si
D
Na2CO3溶液
饱和硼酸溶液
澄清石灰水
验证酸性强弱：H2CO3>H3BO3
A．A
B．B
C．C
D．D
8．（2023·广东·统考高考真题）按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管，关闭活塞。下列说法
正确的是
2
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A．Ⅰ中试管内的反应，体现H
+的氧化性
B．Ⅱ中品红溶液褪色，体现SO2的还原性
C．在Ⅰ和Ⅲ的试管中，都出现了浑浊现象
D．撤掉水浴，重做实验，Ⅳ中红色更快褪去
9．（2023·浙江·统考高考真题）下列说法正确的是
A．图①装置可用于制取并收集氨气
B．图②操作可排出盛有KMnO4溶液滴定管尖嘴内的气泡
C．图③操作俯视刻度线定容会导致所配溶液浓度偏大
D．图④装置盐桥中阳离子向ZnSO4溶液中迁移
【答案】C
【详解】A．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，遇冷又化合生成氯化铵，则直接加热氯化铵无法制得氨
气，实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法制备氨气，故A 错误；B．高锰酸钾溶液具有强氧化性，
会腐蚀橡胶管，所以高锰酸钾溶液应盛放在酸式滴定管在，不能盛放在碱式滴定管中，故B 错误；C．配
制一定物质的量浓度的溶液时，俯视刻度线定容会使溶液的体积偏小，导致所配溶液浓度偏大，故C 正确；
D．由图可知，锌铜原电池中，锌电极为原电池的负极，铜为正极，盐桥中阳离子向硫酸铜溶液中迁移，
故D 错误；故选C。
10．（2023·湖北·统考高考真题）学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题：
(1)铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A 的名称为 ，装置B 的作用为 。
(2)铜与过量H2O2反应的探究如下：
3
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实验②中Cu 溶解的离子方程式为 ；产生的气体为 。比较实验①和②，从氧化还原角度说
明H
+的作用是 。
(3)用足量NaOH 处理实验②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X 为铜的氧化物，提纯干燥后的X 在惰
性氛围下加热，mgX 完全分解为ng 黑色氧化物Y，n
m =5
6
。X 的化学式为 。
(4)取含X 粗品0.0500g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI 完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂，
用0.1000 mol⋅L
−1Na2S2O3
标准溶液滴定，滴定终点时消耗Na2S2O3
标准溶液15.00mL。(已知：
2Cu
2++ 4I
−=2CuI↓+I2
，I2+2S2O3
2−=2I
−+S4O6
2−)标志滴定终点的现象是 ，粗品中X 的相对含
量为 。
11．（2023·陕西榆林·统考模拟预测）亚硝酸钠(NaNO2)主要用于医药、染料和漂白等行业，也常用于食品
保鲜剂。某小组拟利用NOx制备亚硝酸钠，简易流程如图。
已知：NO2 + NO+ Na2CO3＝2NaNO2 + CO2，2NO2 + Na2CO3＝ NaNO2 + NaNO3 +CO2。
(1)N2的结构式为 ；利用饱和NH4Cl 溶液和饱和NaNO2溶液在加热条件下反应可制得N2，该反
应的化学方程式为 。
(2)装置C 中盛装饱和Na2CO3溶液的仪器的名称是 ；NO 不能单独被纯碱溶液吸收，为了使NOx
4
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完全被碱液吸收且产品纯度高，x＝ 。
(3)装置D 的作用是 ，采用“倒置漏斗”措施的目的是 。
(4)实验完毕后，从装置C 中分离出NaNO2固体产品(不含Na2CO3杂质)。设计实验探究NaNO2的性质。取少
量NaNO2固体产品配制成溶液，分成三份分别进行甲、乙、丙三组实验，实验操作及现象、结论如表。
实
验
实验操作及现象
结论
甲
滴入无色酚酞溶液中，无色酚酞溶液变红
HNO2是弱酸
乙
滴入少量酸性KI－淀粉溶液中，振荡，酸性KI－淀粉溶液变蓝
酸性条件下， NO2
−具有氧化性
丙
滴入少量酸性KMnO4溶液中，振荡，酸性KMnO4溶液褪色
酸性条件下 ， NO2
−具有还原性
上述实验 (填标号 )的结论不可靠，理由是 。以上经实验测得实验丙反应后的溶
液中氮元素仅以NO3
−的形式存在，酸性KMnO4溶液与NO2
−反应的离子方程式为 。
(5)吸光光度法是借助分光光度计测定溶液的吸光度，根据朗伯一比耳定律确定物质溶液的浓度。亚硝酸钠
标准曲线数据如表所示。(已知：稀溶液的吸光度与浓度成正比)
标准使用液浓度/(μg·mL−1)
取标准液体积/mL
相当于亚硝酸钠的质量/μg
吸光度A
1
4
4
2.7045
取0.001gNaNO2样品溶于蒸馏水配成1000mL 稀溶液，取4.00mL 该稀溶液测得吸光度为2.7000，对比标准
曲线数据可知，该亚硝酸钠产品纯度为 (结果保留三位有效数字，已知1 μg＝10－6 g)。
12．（2023·陕西咸阳·统考三模）CuCl 是一种难溶于水和乙醇的白色固体，可溶于浓盐酸或者浓氨水(形成
络合物)，易被氧化为高价绿色铜盐，见光受热易分解。在催化领域广泛应用，纺织工业中常作脱色剂，可
利用如图装置(夹持装置略去)将SO2通入新制氢氧化铜悬浊液中制备CuCl。
实验步骤及现象：
5
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①向C 中先加入10.00mL0.5mol•L-1CuCl2溶液，再加入30mL0.6mol•L-1NaOH 溶液；
②取下A 中分液漏斗上的玻璃塞，然后打开分液漏斗的活塞，产生SO2气体至过量，直至C 中出现较多的
白色沉淀，上层是淡绿色的溶液；
③将C 中混合物过滤，依次用水和乙醇洗涤低温晾干，精确称量所得固体质量为0.398g。
回答下列问题：
(1)试剂a 为浓硫酸，反应过程中表现的是浓硫酸的 性和 性。
(2)装置B 中长颈漏斗的作用是 。
(3)将SO2通入C 中，与新制氢氧化铜悬浊液反应，产生白色固体的离子方程式为 。
(4)装置C 的规格最好选用 (填字母)。
A．50mL
B．100mL
C．150mL
D．200mL
(5)针对步骤2 中的现象查阅资料得知：
i.白色沉淀为CuCl；
ii.上层淡绿色溶液中的主要溶质为NaCl 和少量Cu(HSO3)2。
结论：本实验中较多量的新制氢氧化铜与二氧化硫发生了氧化还原反应，少量与之发生了复分解反应，二
者为竞争关系。检验淡绿色溶液中含有HSO3
−的操作方法是 。
(6)产品需要避光保存在阴凉的环境中，其原因是 。
(7)计算该实验中CuCl 的产率为 %。
(8)已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，CuCl+HCl=HCuCl2，HCuCl2稀释
¿
¿
CuCl↓+HCl。若所得CuCl 固体中混有少量
Cu2O，请补充完整除去Cu2O 的实验方案：
①向产物中滴加试剂 ，使固体充分溶解，再过滤出杂质；.
②向滤液中加水稀释至不再产生沉淀为止；
③过滤、洗涤、干燥，可得到除去Cu2O 后的CuCl 固体。
【拔高练习】
1．(2021·河北，4)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境
问题也日益受到关注，下列说法正确的是( )
A．NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因
B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5
C．植物直接吸收利用空气中的NO 和NO2作为肥料，实现氮的固定
D．工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
2．保罗·克拉兹等三位科学家因在氟利昂和臭氧层方面的研究获得诺贝尔化学奖，他们的研究揭示了大气
6
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中臭氧层被破坏的机理，如图所示。下列说法不正确的是( )
A．氯原子在反应中作催化剂
B．过氧化氯的结构式为O—Cl—Cl—O
C．臭氧分子最终转变成氧气分子
D．过程②中一氧化氯断键形成过氧化氯
3．大气中的自由基HO·来源于HNO2的光解：HNO2――→HO·＋NO(HO·可造成臭氧损耗)；O3――→O·＋
O2；HO·＋O3―→HO2·＋O2；HO2·＋O·―→HO·＋O2。下列说法错误的是( )
A．HNO2可破坏大气中的臭氧层
B．HNO2能使酚酞溶液变红
C．HO·是臭氧层中促进O3分解的催化剂
D．16 g O2和O3的混合物中含有1 mol 氧原子
4．（2022·广东·高考真题）实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及尾气处
理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是
A．A
B．B C．C D．D
5．（2022·河北·高考真题）下列图示装置不能达到实验目的的是
A．装置甲用CCl4萃取溴水中的Br2
B．装置乙除去Cl2中的HCl 并干燥
C．装置丙验证铁的吸氧腐蚀
D．装置丁实验室制备少量NH3
6．（2022·江苏·高考真题）实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验
目的的是
7
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A．用装置甲制取SO2气体
B．用装置乙制取SO2水溶液
C．用装置丙吸收尾气中的SO2
D．用干燥pH 试纸检验SO2水溶液的酸性
7．（2022·山东·高考真题）某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。
下列物质组合不符合要求的是
气体
液体
固体粉末
A
CO2
饱和Na2CO3溶液
CaCO3
B
Cl2
FeCl2溶液
Fe
C
HCl
Cu(NO3)2溶液
Cu
D
NH3
H2O
AgCl
A．A
B．B
C．C
D．D
8．（2023·北京·统考高考真题）完成下述实验，装置或试剂不正确的是
A．实验室制Cl2 B．实验室收集C2H4 C．验证NH3易溶于水且溶液呈碱性
D．除去CO2中混有的少量
HCl
9．（2023·陕西西安·统考一模）我国科学家最近揭示氢化钡固氮加氢产生氨气的反应机理。某小组设计实
8
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验制备高纯度的BaH2并测定其纯度。
请回答下列问题：
(1)写出氢化钡的电子式 。
(2)粗锌较纯锌相比，与稀硫酸反应产生H2速率较快，请解释原因 。
(3)实验中B 装置出现的现象是 。
(4)先启动A 中反应，F 处检验氢气纯净后点燃D 处酒精灯，这样操作的目的是 。
(5)实验完毕，从A 装置的混合物中提取ZnSO4·7H2O 的一系列操作包括 、过滤、洗涤、干燥。
(6)已知：氢化钡遇水剧烈反应。设计如图装置测定氢化钡纯度。室温下，向恒压分液漏斗中加入足量水，
乙管实验前对应气体体积读数为V1mL，甲中完全反应后乙管气体体积读数为V2mL(V2＞V1)。
①D 每次读数前要调整丙管高度，使其与乙管液面持平，其目的是 。
②已知室温下，气体摩尔体积为VmL/mol，该产品纯度为 ，若实验结束时，未调平乙管和丙管的液
面，且丙管的液面高于乙管，所测得产品纯度 (填“偏高”或“偏低”)。
10．（2022·湖南·高考真题）某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCl2⋅2H2O，并用重量法测定产品中
BaCl2⋅2H2O的含量。设计了如下实验方案：
可选用试剂：NaCl晶体、BaS溶液、浓H2SO4、稀H2SO4、CuSO4溶液、蒸馏水
步骤1.BaCl2⋅2H2O的制备
按如图所示装置进行实验，得到BaCl2溶液，经一系列步骤获得BaCl2⋅2H2O产品。
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步骤2，产品中BaCl2⋅2H2O的含量测定
①称取产品0.5000g，用100mL水溶解，酸化，加热至近沸；
②在不断搅拌下，向①所得溶液逐滴加入热的0.100mol⋅L
-1H2SO4溶液，
③沉淀完全后，60℃水浴40 分钟，经过滤、洗涤、烘干等步骤，称量白色固体，质量为0.4660g。
回答下列问题：
(1)Ⅰ是制取 气体的装置，在试剂a 过量并微热时，发生主要反应的化学方程式为 ；
(2)Ⅰ中b 仪器的作用是 ；Ⅲ中的试剂应选用 ；
(3)在沉淀过程中，某同学在加入一定量热的H2SO4溶液后，认为沉淀已经完全，判断沉淀已完全的方法是
；
(4)沉淀过程中需加入过量的H2SO4溶液，原因是 ；
(5)在过滤操作中，下列仪器不需要用到的是 (填名称)；
(6)产品中BaCl2⋅2H2O的质量分数为 (保留三位有效数字)。
11．（2023·全国·统考高考真题）元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对
有机化合物进行C、H 元素分析。
回答下列问题：
(1)将装有样品的Pt 坩埚和CuO 放入石英管中，先 ，而后将已称重的U 型管c、d 与石英管连接，检
查 。依次点燃煤气灯 ，进行实验。
(2)O2的作用有 。CuO 的作用是 (举1 例，用化学方程式表示)。
(3)c 和d 中的试剂分别是 、 (填标号)。c 和d 中的试剂不可调换，理由是 。
A．CaCl2 B．NaCl C．碱石灰(CaO+NaOH) D．Na2SO3
(4)Pt 坩埚中样品CxHyOz 反应完全后，应进行操作： 。取下c 和d 管称重。
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(5)若样品CxHyOz 为0.0236g，实验结束后，c 管增重0.0108g，d 管增重0.0352g。质谱测得该有机物的相对
分子量为118，其分子式为 。
11
