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备战2024 年高考化学【一轮·夯基提能】复习精讲精练
第四章 非金属及其化合物 章末综合检测卷
第I 卷（选择题）
一、选择题（每小题3 分，共45 分）
1．（2023·全国·高三专题练习）如图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、c、d、e 是浸有相关溶液的
滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。
已知：2KMnO4＋16HCl=2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O
对实验现象的“解释或结论”正确的是
选
项
实验现象
解释或结论
A
a 处变蓝，b 处变红棕色
氧化性：Cl2＞Br2＞I2
B
c 处先变红，后褪色
氯气与水生成了酸性物质
C
d 处立即褪色
氯气与水生成了漂白性物质
D
e 处变血红色
还原性：Fe2＋＞Cl-
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【详解】
向KMnO4晶体中滴加一滴浓盐酸，发生反应2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O，生成的
Cl2在培养皿内扩散，并与a、b、c、d、e 的滤纸中相关溶液中的溶质发生反应。
A．a 处发生反应Cl2+2KI=2KCl+I2，生成的I2使淀粉变蓝，b 处发生反应Cl2+NaBr=2NaCl+Br2，表明氧化
性：Cl2＞Br2和Cl2＞I2，不能说明氧化性：Br2＞I2，A 不正确；
B．c 处发生反应Cl2+H2O
HCl+HClO，HCl 具有酸性，HClO 具有漂白性，则可以说明氯气与水反应生
1
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成酸性和漂白性物质，蓝色石蕊试纸先变红后褪色，B 不正确；
C．d 处，氯气与水反应生成的酸性物质能中和NaOH，也可以使之出现对应的实验现象，C 不正确；
D．e 处变血红色是氯气氧化Fe2＋生成Fe3＋的结果，表明发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，则还原性：Fe2＋＞
Cl-，D 正确；
故选D。
2．（2023·全国·高三专题练习）部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系如图所示。下列说法错误
的是
A．a 与d、a 与e 在酸性条件下反应，均可以得到b
B．c 为一种新型自来水消毒剂，代替 b 的原因是c 的毒性更小
C．向b 的水溶液里加入 CaCO3，可以增加d 的产量
D．“84”消毒液可用于环境消毒，主要是因为其在空气中能生成d
【答案】B
【详解】
由题图分析可知，a 为HCl；b 为Cl2；c 为ClO2；d 为HClO；e 为含
的盐。
A．盐酸和次氯酸反应可生成水和氯气，盐酸和氯酸盐反应可生成氯气，故A 正确；
B．ClO2为一种新型自来水消毒剂，代替Cl2的原因是ClO2消毒效率更高，且不产生新的有毒有害物质，
故B 错误；
C．氯水中含有HCl、HClO，HCl 与加入的CaCO3反应，HCl 的消耗促进Cl2与水的反应，生成更多的
HClO，故C 正确；
D．“84”消毒液可用于环境消毒，主要是因为其在空气中能与CO2反应生成HClO，故D 正确。
综上所述，答案为B。
3．（2023·全国·高三专题练习）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间因果关系的判断，完全正确的是
2
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选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
漂白粉使用时为加快其漂白速率往往可滴加适
量醋酸
酸性：CH3COOH>HClO
Ⅰ对，Ⅱ
对，有
B
氯气不能使干燥的有色布条褪色，能使湿润的
有色布条褪色
说明次氯酸的氧化性比氯气强
Ⅰ对，Ⅱ
对，无
C
双氧水、氯气、硫酸铜均可用作杀菌消毒剂
因为双氧水、氯气、硫酸铜都具
有较强氧化性
Ⅰ对，Ⅱ
对，有
D
将Cl2通入NaBr 溶液中，然后加入CCl4，振
荡、静置，CCl4层为橙红色
说明氯的氧化性比溴的强
Ⅰ对，Ⅱ
对，无
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】A
【详解】
A．漂白粉起漂白作用的是ClO-，醋酸的酸性大于HClO，所以加入醋酸后醋酸与Ca(ClO)2反应生成
HClO，符合强酸制弱酸原则，故A 正确；
B．Ⅰ与Ⅱ有因果关系，氯气不能使干燥的有色布条褪色，氯气与水反应得到次氯酸，次氯酸能使有色布
条褪色，说明次氯酸的氧化性比氯气强，故B 错误；
C．硫酸铜几乎没有氧化性，故C 错误；
D．Ⅰ与Ⅱ有因果关系，将Cl2通入NaBr 溶液中，然后加入CCl4，振荡、静置，CCl4层为橙红色，Cl2氧化
Br-生成Br2，说明说明氯的氧化性比溴的强，故D 错误；
故本题选A。
4．（2023·江苏·高三统考专题练习）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．实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：
B．工业制硝酸过程中的物质转化：
C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：
3
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D．实验室制备少量
的原理：
【答案】B
【详解】
A．Cu 与稀硝酸的反应产物之一为NO，NO 与氧气发生反应
生成NO2，A 正确；
B．氮气与氧气在高温条件下生成NO，但NO 无法与水发生化学反应，B 错误；
C．汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO 转化为无污染的气体，故该反应方程式为
，C 正确；
D．实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量
，化学方程式为
，D 正确。
故选B。
5．（2023·全国·高三专题练习）某化学兴趣小组通过查阅文献，设计了从阳极泥(成分为Cu2S、Ag2Se、
Au、Pt)中回收贵重金属的工艺，其流程如图所示。已知：“酸溶”时Pt、Au 分别转化为[PtCl6]2-和
[AuCl4]-，下列判断错误的是
A．“焙烧”时，Cu2S 转化为CuO 的反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1 2∶
B．“酸浸氧化”时，O2的作用之一是防止NO 排放到空气中污染环境
C．“酸溶”时，金溶解的离子方程式为2Au+3Cl2+2Cl-=2[AuCl4]-
D．有机层中回收的金属元素是Pt，萃取分液用到的玻璃仪器是分液漏斗和烧杯
【答案】A
【详解】
由题给流程可知，阳极泥焙烧时，硫化亚铜与氧气高温条件下反应生成氧化铜、二氧化硫，硒化亚铜与氧
气高温条件下反应生成氧化铜、二氧化硒；烧渣酸浸氧化时，铜、氧化铜与氧气、稀硝酸溶液反应转化为
硝酸铜，二氧化硒与氧气、硝酸溶液反应转化为硒酸，金、铂不与氧气、硝酸溶液反应，过滤得到含有硝
4
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酸铜、硒酸的滤液和含有金、铂的滤渣；滤渣酸溶时，金、铂与氯气、盐酸反应转化为四氯合金离子、六
氯合铂离子；萃取分液时，加入磷酸三丁酯萃取、分液得到含有六氯合铂离子的有机相和含有四氯合金离
子的水层；水层中加入氢氧化钾和亚硫酸铵混合溶液，将四氯合金离子四氯合金离子转化为二亚硫酸根合
金化铵。
A．由分析可知，阳极泥焙烧时，硫化亚铜与氧气高温条件下反应生成氧化铜、二氧化硫，反应的化学方
程式为
，反应中氧化剂氧气与还原剂硫化亚铜物质的量之比为2:1，故A 错
误；
B．由分析可知，烧渣酸浸氧化时，铜、氧化铜与氧气、硝酸溶液反应转化为硝酸铜，二氧化硒与氧气、
硝酸溶液反应转化为硒酸，酸浸氧化时通入氧气可防止稀硝酸被还原为一氧化氮，从而保护环境，故B 正
确；
C．由分析可知，滤渣酸溶时，金与氯气、盐酸反应转化为四氯合金离子，反应的离子方程式为
，故C 正确；
D．由分析可知，萃取分液时，加入磷酸三丁酯萃取、分液得到含有六氯合铂离子的有机相和含有四氯合
金离子的水层，萃取分液时需要使用的仪器是分液漏斗和烧杯，故D 正确；
故选A。
6．（2023·海南·高三统考专题练习）
代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．2.4g 镁条在空气中充分燃烧，转移的电子数目为
B．5.6g 铁粉与
的HCl 的溶液充分反应，产生的气体分子数目为
C．标准状况下，
与
充分反应，生成的
分子数目为
D．
完全溶于
所得溶液，
微粒数目为
【答案】A
【详解】
A．2.4g 镁条在空气中充分燃烧，镁被氧化为+2 价，故转移的电子数目为
，故A 正确；
B．5.6g 铁粉与
的HCl 的溶液充分反应，产生的氢气的分子数目为
，故B 错误；
C．标准状况下，
与
充分反应，该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，故
生成的
分子数目无法计算，故C 错误；
5
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D．
完全溶于
所得溶液，发生反应：
，生成的
微粒数目
小于
，故D 错误。
答案为：A。
7．（2023·四川成都·石室中学校考模拟预测）下列实验方案能达到实验目的的是
选项
A
B
C
D
实验
方案
实验
目的
验证CuSO4对
H2O2分解反应有
催化作用
进行喷泉实
验
验证非金属性：Cl＞C＞Si
用铁氰化钾溶
液验证牺牲阳
极的阴极保护
法
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【详解】
A．加
溶液的试管同时也加热了，其反应速率加快，不能证明是
的催化作用，A 项错误；
B．虽然烧杯里是蒸馏水，但引发喷泉的操作是挤入胶头滴管中的NaOH 溶液，
溶于NaOH 使烧瓶内
压强减小，引起喷泉，B 项正确；
C．验证非金属性的强弱，应比较元素最高价氧化物的水化物的酸性，盐酸应改为高氯酸，C 项错误；
D．图示装置是外接电流的阴极保护法而不是牺牲阳极的阴极保护法，D 项错误；
答案选B。
8．（2023·山东·校联考模拟预测）实验推理法就是在实验的基础上加以科学推理，从而得出正确结论的方
法。利用下图所示装置，a～d 中加入试剂见下表，下列实验设计合理且对c 中实验现象的预测及分析均正
确的是
6
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a
b
c
d
c 中实验现象的预测及分析
A
稀
超细大理石
溶液
无试剂
溶液中产生白色沉淀，说明非金属性S>C>Si
B
较浓硫
酸
溶液
溶
液
溶液中产生淡黄色沉淀，说明
具有酸性
氧化物性质和氧化性
C
浓氨水
碱石灰
溶液
和水
溶液中先产生蓝色沉淀，沉淀再溶解，说明
能溶于浓氨水
D
溴乙烷
的乙醇
溶液
酸性
溶液
苯
溶液深紫色褪去，说明溴乙烷发生消去反应
产生烯烃
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】A
【详解】
A．由于超细大理石，稀硫酸可以与之发生反应，制备二氧化碳，二氧化碳通入硅酸钠溶液中生成硅酸沉
淀，可说明酸性：硫酸>碳酸>硅酸，最高价含氧酸酸性越强，则元素非金属性越强，故A 正确；
B．硫酸铜溶液不能尾气吸收二氧化硫，污染环境，故B 错误；
C．氨气进入硫酸铜溶液需要防倒吸，故C 错误；
D．溴乙烷消去需要加热，同时溢出气体有乙烯和乙醇，两者均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D 错误；
故选：A。
9．（2023·江苏·高三统考专题练习）传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料，如陶瓷、玻璃和水泥等；随
着科学技术的发展，一系列新型无机非金属材料相继问世，其中有一些是高纯度的含硅元素的材料，如单
晶硅、二氧化硅等，具有特殊的光学和电学性能，是现代信息技术的基础材料；还有一些含有碳、氮等其
他元素，在航天、能源和医疗等领域有着广泛的应用。下列物质性质与用途具有对应关系的是
7
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A．晶体硅熔点高，可用于制作半导体材料
B．SiO2硬度大，可用于制作光导纤维
C．碳化硅硬度大，可用作砂纸、砂轮的磨料
D．硅酸钠耐热性好，它的水溶液常用作黏合剂
【答案】C
【详解】
A．晶体硅是良好的半导体材料，常用于制作半导体材料，与熔点高无关，故A 错误；
B．二氧化硅具有良好的导光性能，常用于制作光导纤维，与硬度大无关，故B 错误
C．碳化硅是硬度大的新型无机非金属材料，常用作砂纸、砂轮的磨料，故C 正确；
D．硅酸钠溶液具有良好的粘结性，常用作黏合剂，与耐热性好无关，故D 错误；
故选C。
10．（2023·海南省直辖县级单位·嘉积中学校考一模）文物是传承文化的重要载体，央视纪录片《如果国
宝会说话》中介绍了很多文物。
千里江山图
元青花四爱图梅瓶
编钟(古代乐器)
西汉皇后之玺
下列对上述文物的说法正确的是
A．制作千里江山图可选用FeO 作为红色颜料
B．制作元青花四爱图梅瓶的原料主要成分为硅酸盐
C．制作编钟的原料为青铜，主要成分为铜锌
D．制作西汉皇后之玺的玉石为天然有机高分子材料
【答案】B
【详解】
A．FeO 为黑色固体，Fe2O3为红棕色固体，可作为红色颜料，A 项错误；
8
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B．元青花四爱图梅瓶是我国元代青花瓷器艺术的杰出代表，为陶瓷器物，属于硅酸盐制品，B 项正确；
C．青铜指的是铜锡合金，黄铜的主要成分为铜锌合金，C 项错误；
D．玉石分软玉和硬玉，主要化学成分都有二氧化硅、三氧化二铝、氧化钠等物质，为无机物，不属于有
机高分子材料，D 项错误；
故选B。
11．（2023·广东·统考高考真题）下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是
选
项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
将浓硫酸加入蔗糖中形成多孔炭
浓硫酸具有氧化性和脱水性
B
装有
的密闭烧瓶冷却后颜色变浅
转化为
的反应吸热
C
久置空气中的漂白粉遇盐酸产生
漂白粉的有效成分是
D
溶液导电性比同浓度醋酸强
溶液的
比醋酸的高
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】A
【详解】
A．蔗糖在浓硫酸作用下形成多孔炭主要是蔗糖在浓硫酸作用下脱水，得到碳和浓硫酸反应生成二氧化
碳、二氧化硫和水，体现浓硫酸具有氧化性和脱水性，故A 符合题意；
B．装有
的密闭烧瓶冷却后颜色变浅，降低温度，平衡向生成
方向移动，则
转化为
的
反应为放热，故B 不符合题意；
C．久置空气中的漂白粉遇盐酸产生
是由于次氯酸钙变质，次氯酸钙和空气中二氧化碳、水反应生成
碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳，故C 不符合题意；
D．
溶液导电性比同浓度醋酸强，氯化钠是强电解质，醋酸是弱电解质，导电性强弱与
溶液的
比醋酸的高无关系，故D 不符合题意。
综上所述，答案为A。
12．（2021·广东揭阳·普宁市第二中学校考模拟预测）下列实验的操作、现象、结论均正确的是
9
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选项
操作
现象
结论
A
向NaBr 溶液中滴入少量氯水和苯、
振荡、静置
下层溶液呈橙
红色
氧化性：Cl2＞Br2
B
向某澄清溶液中滴加氯水，再滴加
KSCN 溶液
溶液变为血红
色
该溶液中一定含Fe2+
C
加热装有氯化铵固体的试管，管口
放有湿润的pH 试纸
试纸变蓝
氯化铵分解产生氨气，氨气溶于水后溶液
显碱性
D
向1mL0.1mol•L-1NaCl 溶液里滴加少
量AgNO3溶液产生白色沉淀，再滴
加几滴0.1mol•L-1NaI 溶液
白色沉淀转化
为黄色沉淀
KSP(AgCl)＞KSP(AgI)
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【详解】
A．
，产生的
在苯中的溶解度大，苯的密度比水小，上层溶液呈橙红色，故A 错
误；
B．若溶液中只含
，无
也能出现该现象，故B 错误；
C．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，在试管口容易反应生成氯化铵，无法使pH 试纸变蓝，故C 错误；
D．在溶液中
的情况下，白色沉淀AgCl 可以转化为黄色沉淀AgI，说明KSP(AgCl)＞
KSP(AgI)，故D 正确；
答案选D。
13．（2023·山东日照·统考三模）无水CrCl3是常用的媒染剂和催化剂，易潮解，易升华，高温下易被氧气
氧化。制取CrCl3的反应方程式为
，实验装置如图所示：
10
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已知
有毒，遇水发生水解。下列说法错误的是
A．甲中的试剂为浓硫酸
B．若实验过程中乙处出现堵塞，用酒精灯加热乙处即可
C．丙中发生反应的离子方程式为
D．实验前、后均需通入一段时间的
，其作用相同
【答案】D
【详解】
结合装置图，反应前先通入氮气，排除空气的干扰，CrCl3易潮解、高温下易被氧气氧化，则实验过程中必
须保持干燥环境，甲中装浓H2SO4可以干燥N2并防止空气中水蒸气进入装置，反应结束后继续通入一段时
间干燥的氮气，使CrCl3在氮气氛围中冷却，无水CaCl2防止丙中水蒸气进入乙装置；生成的COCl2有毒，
需要通过NaOH 溶液吸收处理，据此分析解题。
A．由分析可知，甲中的试剂为浓硫酸，可以干燥N2并防止空气中水蒸气进入置，Ａ正确；
B．由题干信息可知，CrCl3具有易升华的性质，故若实验过程中乙处出现堵塞，用酒精灯加热乙处即可，
B 正确；
C．装置丙中可以看做是COCl2先与水反应生成二氧化碳和氯化氢，二氧化碳和氯化氢再与氢氧化钠反
应，所以最终溶液中存在碳酸根离子和氯离子，故反应方程式为：
，C 正确；
D．由分析可知，实验前、后均需通入一段时间的
，反应前先通入氮气，排除空气的干扰，而反应结束
后继续通入一段时间干燥的氮气，使CrCl3在氮气氛围中冷却，即前后两次的作用不相同，D 错误；
故答案为：D。
14．（2021·广东·统考模拟预测）Mg3N2常用于制备其它超硬、耐高温的氮化物，实验室通过CuO 氧化
NH3制得N2，然后与镁反应得到Mg3N2.已知Mg+2NH3
Mg(NH2)2+H2，Mg3N2是一种浅黄色粉末，易水
解。下列说法错误的是
11
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A．装置A 中分液漏斗中的溶液为浓氨水
B．实验开始时应先点燃C 处酒精灯，再点燃E 处酒精灯
C．装置D 的作用只是干燥N2
D．取反应后装置E 所得固体少许，滴入蒸馏水，可检验是否有Mg3N2
【答案】C
【详解】
该实验主要是N2与Mg 在加热时反应生成Mg3N2。A 中长颈漏斗中是浓氨水，加入烧瓶中遇生石灰释放
NH3，B 中碱石灰吸收NH3中的水。在C 装置中NH3与CuO 在加热情况下反应生成N2，D 中浓硫酸吸收N2
中的水和NH3后，N2进入E 中与Mg 反应。F 装置可以防止空气中的CO2、H2O 等进入装置中与Mg 及
Mg3N2反应。
A．装置A 中分液漏斗中的溶液是浓氨水，流入烧瓶中与CaO 接触会产生NH3，A 正确；
B．实验进行时应先点燃C 处的酒精灯，等产生的较纯的N2进入E 中时再点燃E 中酒精灯，B 正确；
C．装置D 中浓硫酸吸收的是N2中的水蒸气和氨气，因此不只是干燥氮气的作用，C 错误；
D．取反应后装置E 所得固体少许，滴入蒸馏水， Mg3N2和水反应生成氢氧化镁和氨气，若闻到刺激性气
味，则有Mg3N2，D 正确；
故选：C。
15．（2023·山东·统考高考真题）实验室中使用盐酸、硫酸和硝酸时，对应关系错误的是
A．稀盐酸：配制
溶液
B．稀硫酸：蔗糖和淀粉的水解
C．稀硝酸：清洗附有银镜的试管
12
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D．浓硫酸和浓硝酸的混合溶液：苯的磺化
【答案】D
【详解】
A．实验室配制AlCl3溶液时向其中加入少量的稀盐酸以抑制Al3+水解，A 不合题意；
B．蔗糖和淀粉的水解时常采用稀硫酸作催化剂，B 不合题意；
C．清洗附有银镜的试管用稀硝酸，反应原理为：3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O，C 不合题意；
D．苯的磺化是苯和浓硫酸共热，反应生成苯磺酸的反应，故不需要用到浓硫酸和浓硝酸的混合溶液，D
符合题意；
故答案为：D。
第II 卷（非选择题）
二、非选择题（共55 分）
16．（2022·广东江门·校考模拟预测）1811 年，法国化学家库尔图瓦将浓硫酸和海草灰(富含KI)混合后发
现有紫色蒸气生成，该蒸气冷凝后变为紫黑色晶体。1813 年经盖－吕萨克鉴定后正式将该物质命名为
Iodine(碘)。
(1)将浓H2SO4滴入盛有KI 固体的锥形瓶中，产生的气体能使湿润的醋酸铅试纸变黑(已知黑色物质为
PbS)，则该反应除生成I2以外，还会生成气体 (填化学式)。
(2)常温时HI 为无色气体，易溶于水。其制备原理为3KI+H3PO4(浓)
K3PO4+3HI↑。如图所示，制备并
收集干燥的HI 气体所需装置的接口顺序为(装置可重复使用，夹持和加热装置省略)：a→e，f→
(已知浓H3PO4不易挥发和分解)。其中仪器Q 的名称为 。
U 形干燥管中的试剂为 。若观察到 ，说明HI 气体己收集满。
(3)久置KI 溶液易被氧化导致变质，某实验小组取久置KI 溶液进行实验，如图所示。
13
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关于溶液立即变蓝的原因，该实验小组进行了如下探究。
①提出猜想
猜想Ⅰ：酸性条件下，空气中的O2将I-迅速氧化成I2；
猜想Ⅱ：KI 溶液久置过程中产生了IO ，IO 在酸性条件下与I-反应生成I2。
②实验与结论。
实验
编号
实验方案
实验现象
结论与解释
i
往试管中加入10mL0.1mol•L-1新制KI
溶液并加入几滴淀粉溶液， 露
置于室温下的空气中
50min 后溶
液变蓝
猜想Ⅰ不成立。判断
的依据是 。
ii
取少量KIO3溶液与少量KI 溶液混合，
加入淀粉溶液，再滴加稀H2SO4。
溶液立即
变蓝
猜想Ⅱ成立。写出相
关反应离子方程式：
。
③分析：久置KI 溶液中IO 的产生可认为经历了两个过程 (写离子方程式)；3I2+6OH-=5I-+IO
+3H2O。
【答案】
(1)H2S
(2)c，b→e，f→d 圆底烧瓶 无水CaCl2或P2O5、硅胶等 烧杯中出现黄色沉淀
(3)用稀H2SO4调至溶液pH=5 pH=5(或酸性条件下)，淀粉－KI 溶液没有立即变蓝 IO +5I-
+6H+=3I2+3H2O 4I-+O2+2H2O=2I2+4OH-
【详解】
14
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3KI+H3PO4(浓)
K3PO4+3HI↑，固体和液体混合加热，a 中是制备HI，再通过U 型干燥管用无水CaCl2
或P2O5、硅胶等进行干燥，碘化氢密度比空气大，用向上排空法收集，最后用硝酸银溶液吸收尾气，若观
察到烧杯中出现黄色沉淀，说明HI 气体已收集满。
久置KI 溶液中IO 的产生可认为经历了两个过程，碘离子先被氧化成碘单质，但溶液呈碱性，碱性条件
下，碘发生自身氧化还原反应，生成碘离子和碘酸根离子。
（1）将浓H2SO4滴入盛有KI 固体的锥形瓶中，生成硫酸钾、碘单质，碘元素被氧化，产生的气体能使湿
润的醋酸铅试纸变黑(已知黑色物质为PbS)，说明硫元素被还原为-2 价的硫，则该反应除成I2以外，还会生
成气体H2S；
（2）3KI+H3PO4(浓)
K3PO4+3HI↑，固体和液体混合加热，a 中是制备HI，再通过U 型干燥管用无水
CaCl2或P2O5、硅胶等进行干燥，碘化氢密度比空气大，用向上排空法收集，最后用硝酸银溶液吸收尾
气，若观察到烧杯中出现黄色沉淀，说明HI 气体已收集满。如图所示，制备并收集干燥的HI 气体所需装
置的接口顺序为(夹持和加热装置省略)：a→e，f→c,b→e,f→d。其中仪器Q 的名称为圆底烧瓶。
（3）猜想Ⅰ：酸性条件下，空气中的O2将I-迅速氧化成I2；往试管中加入10mL0.1mol L
⋅
-1新制KI 溶液并
加入几滴淀粉溶液，用稀H2SO4调至溶液pH=5，露置于室温下的空气中，50min 后，溶液变蓝，pH=5(或
酸性条件下)，淀粉-KI 溶液没有立即变蓝，猜想Ⅰ不成立。
猜想Ⅱ：KI 溶液久置过程中产生了IO ，IO 在酸性条件下与I-反应生成I2。取少量KIO3溶液与少量KI 溶
液混合，加入淀粉溶液，再滴加稀H2SO4，溶液立即变蓝，反应的离子方程式：IO +5I-+6H+=3I2+3H2O，
猜想Ⅱ成立。
久置KI 溶液中IO 的产生可认为经历了两个过程，碘离子先被氧化成碘单质，4I-+O2+2H2O=2I2+4OH-；但
溶液呈碱性，碱性条件下，碘发生自身氧化还原反应，生成碘离子和碘酸根离子：3I2+6OH-=5I-+IO
+3H2O。
17．（2023·甘肃·统考三模）连二亚硫酸钠(Na2S2O4)是一种漂白剂，由于它对衣物的损伤和氧化剂相比要
小得多，可用于各种纤维的纺织品而不至于造成伤害，所以也叫做保险粉。某化学小组用如图所示装置制
取Na2S2O4。
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已知：连二亚硫酸钠不溶于醇，遇水会分解，在碱性介质中较稳定。
(1)装置a、c 中能保持恒压，原因是 。
(2)单向阀的作用是防止倒吸，下列装置不能代替单向阀的是 (填字母)。
(3)制备前应先打开恒压滴液漏斗 (填“a”或“c”)的活塞；在A、B 和C、D 之间都应添加一个装
置，该装置的作用是 。
(4)已知亚硫酸的结构式为
，则S2O
的结构式为 ，其中S 元素的化合价为
价。
(5)制备时打开B 装置的活塞，向三颈烧瓶中滴加 (填“少量”或“过量”)的NaOH 溶液；写出生成
Na2S2O4的化学方程式[甲酸被氧化为CO2]： 。
(6)制备结束后，过滤，用 洗涤，干燥，制得Na2S2O4。
【答案】
(1)恒压滴液漏斗的侧管将上下气体连通
(2)A、E
(3)a 防止水蒸气进入C 装置
(4)
+3
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(5)过量 HCOOH+2SO2+4NaOH=Na2S2O4+Na2CO3+3H2O
(6)乙醇
【详解】
利用A 装置制备SO2，在C 装置中，甲酸、SO2和NaOH 反应生成连二亚硫酸钠，反应的化学方程式为
HCOOH+2SO2+4NaOH=Na2S2O4+Na2CO3+3H2O，D 装置处理尾气，据此分析解答。
（1）装置a、c 为恒压滴液漏斗，其侧管将上下气体连通，因而能保持恒压。
（2）具有缓冲作用的装置能防倒吸，BCD 装置能防倒吸，AE 装置不能防倒吸，因此不能代替单向阀的是
AE。
（3）连二亚硫酸钠具有较强的还原性，在空气中极易被氧化，因此制备前应先打开恒压滴液漏斗a 的活
塞，利用反应产生的SO2将装置中的空气排尽；连二亚硫酸钠遇水会分解，因此需在A、B 和C、D 之间
都添加一个装有浓硫酸的洗气装置，目的是防止水蒸气进入C 装置。
（4）2 分子H2SO3脱去2 个-OH 形成1 个S-S 键得到H2S2O4，则S2O
的结构式为
；O
为-2 价，则S2O
中S 元素的化合价为+3 价。
（5）由于制备的连二亚硫酸钠在碱性介质中较稳定，因此需要向三颈烧瓶中滴加过量的NaOH 溶液；甲
酸、SO2和NaOH 反应生成连二亚硫酸钠，反应的化学方程式为
HCOOH+2SO2+4NaOH=Na2S2O4+Na2CO3+3H2O。
（6）连二亚硫酸钠不溶于醇，因此制备结束后，过滤，用乙醇洗涤，干燥，可制得Na2S2O4。
18．（2021·广东广州·广州市培正中学校考三模）工业利用反应
，在无水无氧条件下制取
，实验装置如图所示。(
的熔点为25℃，沸点为136℃，
遇水发
生水解生成
)
回答下列问题：
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(1)该实验设计中存在一个明显的错误： ，会导致无法制得
；装置F 中的试剂为
。
(2)装置A 中发生反应的离子方程式为 。
(3)当观察到装置E 中 (现象)时才开始点燃D 处酒精灯，装置E 中冰水的作用是
。
(4)若上述装置中缺少装置C，则D 处硬质试管中发生的主要副反应化学方程式为：
。
(5)利用如图所示的装置测定
的纯度，取
产品，向安全漏斗中加入适当的蒸馏水，待
充
分反应后，将烧瓶和漏斗中的液体并转移至锥形瓶中，加入
溶液
，使氯离子完全沉
淀，以高铁铵钒为指示剂，用
溶液滴定过量的
生成
沉淀，滴定终点时，
消耗滴定液
。
①安全漏斗在实验中的作用除加水外，还有 。
②根据上述数据计算该样品的纯度
(用含m、
、
、
、
的代数式表示)。
【答案】
(1)A 中缺少加热装置 浓硫酸
(2)
(3)充满黄绿色气体 使TiCl4冷凝
(4)TiCl4+(x+2)H2O=TiO2•xH2O+4HCl
(5)形成液封，吸收多余的HCl
【详解】
装置A 利用MnO2和浓盐酸混合加热制取的Cl2中混有挥发的HCl 和水蒸气，依次利用B 中饱和食盐水除
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去HCl、装置C 中浓硫酸干燥氯气，干燥的Cl2和TiO2、C 混合加热制得的TiCl4在E 中冷凝收集，并利用
G 中NaOH 溶液吸收含有Cl2的尾气，防止污染环境，同时利用F 中浓硫酸防止水蒸气进入E 中，使TiCl4
水解；
（1）实验室用二氧化锰和浓盐酸制取氯气时需要加热，TiCl4遇水发生水解，需要防止装置G 中的水蒸气
进入装置E 中，则F 中应盛装浓硫酸，故答案为：A 中缺少加热装置；浓硫酸；
（2）装置A 中利用MnO2和浓盐酸混合加热生成氯气、MnCl2和水，则发生反应的离子方程式为
；
（3）制取TiCl4需要在无水无氧条件下进行，因此需要排尽装置内部的空气，当观察到装置E 中充满黄绿
色气体时，开始点燃D 处酒精灯；TiCl4的熔点为-25℃，沸点为136℃，装置E 中冰水的作用是使TiCl4冷
凝，故答案为：充满黄绿色气体；使TiCl4冷凝；
（4）若缺少装置C，TiCl4遇水发生水解生成TiO2 xH
⋅
2O，发生反应的化学方程式为TiCl4+
(x+2)H2O=TiO2•xH2O+4HCl；
（5）①安全漏斗在实验中的作用是形成液封，吸收多余的HCl,避免HCl 损失，故答案为：形成液封，吸
收多余的HCl；
②根据题意可以确立原子守恒关系4n(TiCl4)=n(AgCl)，n(AgNO3)=n(AgCl)+n(AgSCN)，4n(TiCl4)+c2V2×10−3
＝c1×V1×10−3，
，故答案为：
。
19．（2022·天津·模拟预测）自然界中的局部氮循环如下图。
(1)上图含氮物质的各步转化中，属于氮的固定的是 (填数字序号)。
(2)NH3是氮循环中的重要物质，工业合成氨反应的化学方程式为 。
(3)某化工厂出现泄漏大量氨水进入循环水系统，使循环水中含氯杀菌剂(有效成分为Cl2)的杀菌效果降低、
硝化作用增强，导致循环水的pH 发生波动，最终造成设备腐蚀。
①下列有关氨对循环水影响的说法中，正确的是 (填字母序号)。
a.过量氨进入循环水后，水中
和
含量会升高
b.过量氨进入循环水后，不会导致水体富营养化
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c .循环水pH 的波动中，pH 的上升与氨水的碱性有关
②通过检测循环水中的c(
)可判断循环水的水质是否恶化，c(
)检测利用的是酸性条件下I-被
氧化为I2的反应，该反应的历程如下：
I.
+2H+=NO++H2O
II.……
III.2ONI=I2+2NO
历程II 的离子方程式为 。
(4)汽车排出的尾气中也含有氮氧化物，如果直接排放到大气中可能造成 ，为避免污染，常给
汽车安装三元催化净化装置，氮氧化物和CO 在催化剂作用下生成无毒可直接排放的物质。以NO2为例写
出净化过程中的总化学方程式： 。
(5)含
的废水可用二硫化亚铁(FeS2)处理，在反硝化细菌的作用下发生以下反应，请将离子方程式补充
完整：
14
+5FeS2+_____H+
7N2↑+10
+______+______H2O， 。
【答案】
(1)①②
(2)
(3)ac
(4)光化学烟雾 2NO2＋4CO
4CO2＋N2
(5)14
+5FeS2+4H+
7N2↑+10
+5Fe2++2H2O
【详解】
工业上，氮气和氢气高温高压催化剂反应生成氨气，氨气在亚硝化细菌催化下氧化生成亚硝酸盐，继续被
氧化为硝酸盐，硝酸盐在反硝化细菌作用下氮气，氮气在植物根瘤菌作用下转变成有机氮，有机氮氨化后
转变成氨气。
（1）将游离态的氮转化为化合态的过程叫氮的固定，①～⑥各步转化中，属于氮的固定的是①②；
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（2）氮气和氢气高温高压催化剂反应生成氨气，反应的化学方程式为：
；
（3）①a．过量氨进入循环水后，水中的微生物将会
氧化成
和
，导致水中
和
含量
会升高，故a 正确；
b．水环境中存在过量的氨氮会造成溶解氧浓度降低、水体富营养化等多方面的危害，人们正不断寻求处
理氨氮废水的高效措施，故b 错误；
c．氨气溶于水形成氨水，呈碱性，会使循环水pH 升高，故c 正确；
d．氨气中的氮元素呈-3 价，具有还原性，所以为减少氨对杀菌剂杀菌效果的影响，可以改用非氧化性杀
菌剂，故d 正确；
故答案为：acd；
②亚硝酸盐在酸性条件下可将I-氧化为I2，本身的还原产物是NO，总反应为：2
+2I-
+4H+=2NO+I2+2H2O，所以第Ⅱ步反应=总-Ⅰ-Ⅲ，得NO++I-═ONI；
（4）氮氧化物会造成光化学烟雾，NO2和CO 在催化剂下反应生成CO2和N2，反应方程式为：2NO2＋4CO
4CO2＋N2；
（5）用二硫化亚铁（FeS2）处理，在反硝化细菌作用下，
可实现过程⑥的转化，生成N2和水，二硫
化亚铁被氧化为硫酸根，配平得到离子方程式为：14
+5FeS2+4H+
7N2↑+10
+5Fe2+
+2H2O。
20．（2023·江西九江·统考三模）二氧化铈(CeO2) 常用于玻璃添加剂，还可用在化妆品中起到抗紫外线作
用。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的
物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：
(1)步骤①过滤过程中使用的玻璃仪器主要有 ，滤渣A 的主要成分为 。
(2)第②步反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)第④步反应的化学方程式为 ，该步骤中洗涤滤渣的方法是 。
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(4)工业上以CeCl3·7H2O 为原料制备无水CeCl3，流程如下：
制备过程中，如直接加热CeCl3·7H2O 会发生反应生成CeOC1，该反应的化学方程式为 ，加NH4Cl
能够减少CeOCl 的生成，其原因为 (用化学方程式表示)。
【答案】
(1)烧杯、漏斗、玻璃棒 SiO2、CeO2
(2)2：1
(3)4Ce(OH)3 + O2 +2H2O= 4Ce(OH)4 继续向过滤器中加水浸没沉淀，待水自然流干，重复2~3 次
(4)CeCl3·7H2O
CeOCl +2HCl↑+6H2O CeOCl +2NH4Cl
CeCl3 +2NH3↑+ H2O 或NH4Cl
NH3↑+HCl↑，
CeOCl +2HCl(g)= CeCl3+H2O
【详解】
废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)，加入稀盐酸后，Fe2O3转化为Fe3+和其
他少量可溶于稀酸的物质留在滤液A 中，滤渣A 为SiO2和CeO2，加入稀硫酸和过氧化氢后转化为Ce3+，
进入滤液B 中，滤渣B 为不溶解的SiO2和CeO2，向滤液B 中加入碱后得到Ce(OH)3，通入氧气氧化后得到
Ce(OH)4，在一定条件下生成CeO2。
（1）过滤过程中需要使用铁架台、漏斗，滤纸，烧杯和玻璃棒，玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。滤渣A
为不溶于酸的SiO2和CeO2。
（2）
，氧化剂为CeO2，还原剂为
，二者的物质的量之比为2：
1；
（3）反应为4Ce(OH)3和氧气，生成物为Ce(OH)4，根据电子守恒和原子守恒可得到化学方程式为
4Ce(OH)3 + O2 +2H2O= 4Ce(OH)4；洗涤沉淀的方法为：继续向过滤器中加水浸没沉淀，待水自然流干，重
复2~3 次；
（4）CeCl3·7H2O 受热融化生成水分子，水解成CeOCl 和HCl，化合价没有发生变化，所以该过程根据原
子守恒可得到方程式为：CeCl3·7H2O
CeOCl +2HCl↑+6H2O ；
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