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第四章 非金属及其化合物
（考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分）
可能用到的相对原子质量：H 1 Be 9 N14 O16 Na 23 S 32 Ca 40
一、选择题(每小题只有一个正确选项，共15×3 分)
1．
【文化遗产+材料】（2025·河北·一模）中华文化历史悠久，文化底蕴深厚。下列文物的主要
材质属于有机物的是
图
片
名
称
A．长信宫灯
B．双龙白玉壁
C．秦简
D．彩绘鹳鱼石斧图陶缸
【答案】C
【解析】A．“长信宫灯”由合金制成，属于金属材料，A 项错误；B．“双龙白玉壁”的主要成分为玉
石，属于无机物，B 项错误；C．“秦简”由竹子制成，主要成分是纤维素，属于有机物，C 项正确；
D．“彩绘鹳鱼石斧图陶缸”属于陶瓷器，主要成分为硅酸盐，属于无机物，D 项错误；故选C。
2．（2025·江苏盐城·模拟预测）2025 年央视春晚宇树机器人惊艳全国。制作机器人的材料中，属于有机高
分子的是
A．锂电池中的石墨
B．太阳能电池板中的硅
C．机器人外壳中的聚乙烯
D．电路板中的金属铜
【答案】C
【解析】A．石墨为无机碳材料，A 错误；B．硅为无机半导体材料，B 错误；C．聚乙烯是乙烯发生加聚
反应得到的高分子聚合物，C 正确；D．铜为金属，不是有机物，D 错误；故选C。
3．（2025·浙江·三模）已知甲硅烷
能与高锰酸钾溶液发生反应：
。下列说法正确的是
A．该反应是在强酸性环境中进行的
B．该反应的现象之一是溶液变成紫红色
C．
沸点比
低
D．该反应中
被还原
【答案】C
【解析】A．若是强酸性，则硅酸根离子会变成硅酸沉淀，A 错误；B．
溶液紫红色褪
去，B 错误；C．
和
都是非极性分子，前者相对分子质量小，分子间作用力小，沸点低，C
正确；D．
中H 化合价升高，做还原剂，被氧化，D 错误；故选C。
1
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4．（2025·黑龙江哈尔滨·一模）在给定条件下，下列制备过程难以实现的是
A．工业制备硫酸；
B．工业制备硝酸；
C．工业制备纯碱；
D．工业制备高纯硅；
【答案】C
【解析】A．工业制备硫酸，
燃烧生成
，
在加热催化剂条件下生成
，
用98.3%的浓硫
酸吸收得到硫酸，A 正确；B．工业制备硝酸采用催化氧化的方法，
氧化生成NO，NO 和氧气反应生
成
，
用水吸收获得
，B 正确；C．工业制备纯碱，以
，通入氨气，再通入二氧化
碳，生成
，
加热分解，生成
，C 错误；D．工业制备高纯硅，石英砂主要成
分是二氧化硅，高温下二氧化硅与C 反应生成粗硅和CO，粗硅与HCl 反应生成
，再用氢气还原
可得到高纯硅，D 正确；
故选C。
5．（2025·山西·一模）下列有关元素及其化合物的叙述正确的是
A．浓H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B．加热NaI 固体与浓H3PO4混合物可制备HI，说明H3PO4比HI 酸性强
C．盐卤(含MgCl2)溶液
Mg(OH)2
MgCl2溶液
无水MgCl2
D．SiO2既能和NaOH 溶液反应，又能和氢氟酸反应，但SiO2不属于两性氧化物
【答案】D
【解析】A．浓H2SO4能按照水的组成夺取糖类化合物中的氢原子和氧原子并使其炭化，体现的是脱水
性，A 选项错误；B．HI 的沸点低，易挥发加热NaI 与浓H3PO4混合物发生反应生成HI，利用的是高沸点
酸制备低沸点酸的原理，B 选项错误；C．盐卤（含MgCl2）与石灰乳反应生成氢氧化镁，氢氧化镁与盐酸
反应生成氯化镁溶液，但由于Mg2+水解：Mg2++2H2O
Mg(OH)2+2H+，加热蒸发HCl 挥发，平衡向右移
动，所以得不到无水MgCl2，最后得到的固体是Mg(OH) 2，C 选项错误；D．
和氢氟酸反应生成的四
氟化硅不是盐，因此二氧化硅不是碱性氧化物；
和氢氧化钠反应生成盐和水，则二氧化硅是酸性氧化
物，D 选项正确；故选D。
6．
【工业生产+元素化合物】（2025·江西上饶·二模）实验室用下列装置测量钢材含碳量（部分
夹持装置已略去）。下列判断正确的是
2
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A．点燃酒精灯前，打开
、
，关闭
，a 处通入
的目的是排出装置中的
B．实验过程中，打开
、
，关闭
，
起到平衡气压的作用
C．装置②中的酸性
溶液可替换为饱和
溶液
D．实验前后需称取装置④的质量，即准确地测得钢材的含碳量
【答案】D
【分析】①中铁、碳与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫，②中高锰酸钾吸收二氧化硫，③中浓硫酸干
燥二氧化碳，④中碱石灰吸收二氧化碳，⑤中碱石灰防止空气中二氧化碳、水进入④，根据实验前后装置
④的质量差计算碳元素的质量。
【解析】A．为防止装置内的二氧化碳干扰实验，点燃酒精灯前，打开
、
，关闭
，a 处通入
的
目的是排出装置中的CO2，故A 错误；B．若打开K1，碳与浓硫酸反应生成的二氧化碳由K1排出，所以点
燃酒精灯前，需要关闭K1、K2，打开K3，故B 错误；C．装置②中的酸性
溶液若替换为饱和
溶液，二氧化硫和
反应产生二氧化碳，使二氧化碳的量增大，导致所测结果偏高，故C
错误；D．实验前后需称取装置④的质量，质量差即为二氧化碳的质量，根据碳元素守恒，即准确地测得
钢材的含碳量，故D 正确；选D。
7．（2025·全国·模拟预测）下列说法正确的是
A．
对光有全反射性能，可用作
的材料
B．浓硫酸具有脱水性，故可以用作干燥剂
C．铝粉和NaOH 的混合物可用作家庭厨卫管道的疏通剂
D．向小苏打固体中加入少量水后，小苏打溶解并伴随着放热现象
【答案】C
【解析】A．
是常温下化学性质稳定的半导体材料，
材料的主要成分是
单质，A 错误；B．浓硫
酸具有吸水性，故可用作干燥剂，B 错误；C．铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热，促进油脂等淤积物
在
作用下的水解，同时产生的氢气可增加管道内的气压，利于疏通，C 正确；D．小苏打溶于水是
吸热过程，D 错误；故选C。
8．
【工业生产+元素化合物】（2025·浙江温州·三模）利用“煅烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中
硫含量的实验过程如下：
3
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已知：①预先向A 中滴入适量B，再持续通入混合气(忽略
)，根据A 的颜色变化，控制B 滴入，直至滴
定终点；②
。下列说法正确的是
A．钢铁粉末煅烧的目的是使S 转化成
B．据B 中
与所耗标准液的体积(V)，得
C．滴定结束后，A 中pH 增大
D．滴定终点，A 中蓝色褪去
【答案】B
【分析】钢铁粉末在氧气中煅烧，硫转化为
；将
通入盐酸酸化的淀粉溶液A（预先滴入碱性的碘化
钾和碘酸钾标准液B，酸性条件下
，生成的碘单质使淀粉显蓝色）；
通过
将碘单质还原为碘离子，导致蓝色变浅；持续滴加B，
与
再发生
反应生成
，直至滴定终点（溶液变为稳定的蓝色，且半分钟内不褪色）。结合B 中碘酸钾的浓度和体
积，计算钢铁中硫的物质的量及含量 。
【解析】A．钢铁中硫煅烧时，S 与
反应主要生成
,
需催化剂、高温等条件，煅烧时难以生成
，A 错误；B．根据反应式
，1mol 的
与5mol 的
反应生成3mol 的
。
与
进一步反应:
，每3mol
(对应3mol 的S)消耗1mol 的
。
因此，硫的物质的量n(S)=3·c(
)·V，仅需
的浓度和体积即可计算
，B 正确；C．
与
反应
生成H+（1mol
生成
），滴定反应消耗H+（1mol
消耗
）。结合定量关系
，反应
则会生成
，但只需消耗
，即消耗
，即相当于
生成，故A 中pH 减小，C 错误；D．淀粉遇I2显蓝色。即SO2反应完全后，吸收器内溶液淡蓝色
消退，继续滴加KIO3，过量的
与I-反应生成I2，溶液变为稳定的蓝色，且半分钟内不褪色，即为终
点，D 错误；故选B。
9．（2025·河北·一模）性质决定用途，用途体现性质。下列说法错误的是
A．用稀硝酸清洗银镜实验后的试管，体现了硝酸的氧化性
B．用
检验氯气管道是否泄漏，体现了
的还原性
C．将浓硫酸滴入浓盐酸中制取
，体现了浓硫酸的酸性
D．用氢氧化铝治疗胃酸过多，体现了氢氧化铝的碱性
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【答案】C
【解析】A．用稀硝酸清洗银镜实验后的试管，发生反应3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O，HNO3中的N
由+5 价降为+2 价，硝酸表现氧化性，A 正确；B．用NH3检验氯气管道是否泄漏，反应为
8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl，N 由-3 价升为0 价，故NH3表现还原性，B 正确；C．将浓硫酸滴入浓盐酸中制取
HCl，浓硫酸溶于水大量放热，促使盐酸挥发出大量HCl，是高沸点酸制取低沸点酸的原理，与浓硫酸的
酸性无关，C 错误；D．Al(OH)3可与盐酸发生中和反应，因此氢氧化铝治疗胃酸过多，体现了Al(OH)3的
碱性，D 正确；故选C。
10．（2025·北京东城·三模）利用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到实验目的的是
A．制备无水
B．制备溴苯并验证有
产
生
C．制备并收集氨气
D．制备并收集
【答案】A
【解析】A．氯化镁受热易水解生成氢氧化镁，故需要在氯化氢气流中加热脱去结晶水，避免氯化镁发生
水解，A 正确；B．苯的溴代反应是放热反应，能促进液溴的挥发，挥发出的溴也能与硝酸银溶液反应生
成淡黄色沉淀，所以不能验证有HBr 产生，B 错误；
C．NH4Cl 固体受热分解可以生成NH3和HCl，但气体稍冷在试管口处又可以重新反应生成NH4Cl 固体，
不能用于实验室制取NH3；可以加热NH4Cl 和Ca(OH)2固体混合物制取NH3，C 错误；D．二氧化硫常温下
能和水反应生成亚硫酸，所以不能用排水法，SO2密度比空气大，因此可用向上排空气法收集，D 错误；
故选A。
11．（2025·广东广州·模拟预测）某小组用下图中甲作为气体发生装置，其他装置根据实验需求选用(加热
及夹持装置略)。下列说法正确的是
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A．若制取
，则甲中
可为蒸馏水，可为电石
B．若制取
，则乙中可盛浓
溶液以除去
C．若制取
，则丙可作气体收集装置
D．若制取
，则丁可盛饱和
溶液用作尾气处理装置
【答案】C
【解析】A．电石和水反应可生成
，由于反应过于剧烈，实验室用饱和食盐水代替水以减缓反应速
率，则甲中
为饱和食盐水，为电石，A 错误；B．
具有碱性，能和浓
发生反应，浓
不
能用来干燥氨气，B 错误；C．
比空气的密度大，可用向上排空气法收集，收集时丙中“长进短出”，
C 正确；D．若制取
，需用氢氧化钠溶液吸收尾气
，氯气不溶于饱和食盐水，丁中不能盛放饱和
溶液，D 错误；故选C。
12．（2025·江苏常州·二模）非金属及其化合物的转化具有重要应用，下列说法正确的是
A．漂白粉溶于水与
反应：
B．实验室制备少量
：
C．工业制硝酸过程中的物质转化：
D．工业制硫酸过程中的物质转化：
【答案】A
【解析】A．漂白粉溶于水与二氧化碳发生的反应为漂白粉的有效成分次氯酸钙在溶液中与二氧化碳反应
生成碳酸钙沉淀和次氯酸，反应的化学方程式为
，故A 正确；
B．实验室制备氯气的反应为二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为
，故B 错误；C．催化剂作用下氨气与氧气共热发生催化氧化反应
生成一氧化氮，但一氧化氮不溶于水，不能与水反应生成硝酸，故C 错误；D．硫在氧气中燃烧只能生成
二氧化硫，不能生成三氧化硫，故D 错误；故选A。
13．（2025·江苏·模拟预测）实验室可用SiC 与Cl2反应(SiC＋2Cl2
SiCl4＋C)制取少量SiCl4(沸点为
57.6℃，易水解)。下列实验原理和装置不能达到实验目的的是
6
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A．用装置甲制取氯气
B．用装置乙得到纯净干燥的Cl2
C．用装置丙制取四氯化硅
D．用装置丁收集四氯化硅并吸收尾气
【答案】B
【解析】A．二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯化锰、氯气、水，用装置甲制取氯气，故不选A；B．
制取纯净干燥的Cl2，应该先除杂后干燥，故选B；C．SiC＋2Cl2
SiCl4＋C，用装置丙制取四氯化硅，故
不选C；D．SiCl4沸点为57.6℃，用冰水收集SiCl4，为防止SiCl4水解，用碱石灰吸收尾气，故不选D；选
B。
14．（2025·福建·模拟预测）实验室中利用洁净的铜片和浓硫酸进行如下实验，经检测所得固体中含有
Cu2S 和白色物质X，下列说法正确的是
A．X 溶液显无色
B．参加反应的浓硫酸中，体现氧化性的占25%
C．NO 和Y 均为还原产物
D．NO 与Y 的物质的量之和可能为2mol
【答案】B
【分析】由图知，铜与足量浓硫酸反应生成Cu2S 和白色物质X，无气体生成，生成Cu2S 时铜元素从0 价
升高到+1 价、硫元素从+6 价降低到-2 价，则按得失电子数守恒、必定存在其他产物(所含元素化合价升
高)，按元素质量守恒只能为CuSO4，则白色物质X 为CuSO4，配平得到该反应方程式为：
【解析】A．X 溶液中含有Cu2+，溶液为蓝色，A 项错误；B．根据反应方程式，参加反应的浓硫酸中，体
现氧化性的占
，B 项正确；C．Cu2S 和白色物质CuSO4加稀硫酸和稀硝酸时溶解，存在反
应：
，Y 为S 单质，则NO 为还原产物、Y 为氧化产物，C 项
错误；D．由
知，3molCu 生成0.6molCu2S，溶解操作时，Cu2S
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的氧化产物可能为Cu2+、S 或Cu2+、S、
，当Cu2S 的氧化产物为Cu2+、S 时，发生反应：
，0.6molCu2S 得到0.8mol NO 与0.6mol S，NO 与S 物质的量
之和为1.4mol，当Cu2S 的氧化产物为Cu2+、
时，发生反应：
，0.6molCu2S 只得到2mol NO，NO 与S 物质的量之和为
2mol ，根据题图，反应一定有S 单质生成，则
，故NO 与Y 的物质的量之和不
可能为2mol，D 项错误；答案选B。
15．（24-25 高三上·广东·期末）部分含碳或含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理
的是
A．向h 溶液中滴加过量BaCl2溶液，无沉淀生成
B．将足量的b 加入酸性高锰酸钾溶液中，不一定能够观察到溶液褪色
C．将少量的d 通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成
D．通过一步反应可以分别实现b→c→d→e 的转化
【答案】A
【分析】由图，a 为甲烷，b 可以为乙烯或环丙烷等，b 也可以为硫化氢，c 为碳单质或硫单质，d 为二氧化
碳或二氧化硫，e 为三氧化硫，f 为碳酸或亚硫酸，g 为硫酸，h 为碳酸盐或亚硫酸盐，i 为硫酸盐，k 为-2
价硫形成的盐；
【解析】A．h 为碳酸盐或亚硫酸盐，均和氯化钡反应会生成碳酸钡沉淀或亚硫酸钡沉淀，A 项错误；B．
b 若为环丙烷则不能和酸性高锰酸钾反应使得溶液褪色，若为乙烯或硫化氢等，能和酸性高锰酸钾反应使
得溶液褪色，B 项正确；C．d 为二氧化碳或二氧化硫，少量d 会和氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙或亚硫酸
钙沉淀，C 项正确；D．硫化氢和二氧化硫等反应可以生成硫单质，硫单质和氧气燃烧生成二氧化硫，二
氧化硫和氧气催化氧化生成三氧化硫，则通过一步反应可以分别实现b→c→d→e 的转化，D 项正确；故选
A。
二、非选择题(共4 小题，共55 分)
16．（12 分）（2025·河南郑州·模拟预测）在下列物质转化中A 是一种正盐，D 的相对分子质量比C 的相
对分子质量大16，E 是酸，当X 无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：
8
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当X 是强酸时，A、B、C、D、E 均含同一种元素；当X 是强碱时，A、B、C、D、E 均含另外的同一种元
素。请回答：
（1）A 的化学式是 ，Z 的电子式是 。
（2）当X 是强酸时，写出C→D 的化学方程式： 。
（3）当X 是强碱时，写出E 的稀溶液和铜反应生成C 的离子方程式： 。
（4）
引发的环境污染有酸雨和 。
（5）硫酸盐气溶胶作为PM2.5 的主要构成成分，科学家最近发现了一种利用水催化促进硫酸盐形成的化
学新机制。如图所示：
写出
与
间发生的总反应的离子方程式： 。
【答案】（每空2 分）（1）
（2）
（3）
（4）光化学雾
（5）
【分析】因D 的相对分子质量比C 大16，则Y 为O2，进而推知C、D 为氧化物，B
C
D 为连
续氧化的过程。因E 为酸，故C、D 均为非金属氧化物，Z 为H2O。当X 为强碱时，该连续转化关系为
NH3
NO
NO2
HNO3，进而推知A 为铵盐；当X 为强酸时，该连续氧化关系为H2S
SO2
SO3
H2SO4，进而推知A 为硫化物，综上所述A 为(NH4)2S。
【解析】（1）由分析可知，A 是(NH4)2S，Y 是O2，Z 是H2O，Z 为共价化合物，其电子式为：
；
（2）当X 是强酸时，B 是H2S ，所以C 生成D 是SO2和氧气反应生成SO3，反应的化学方程式为
；
（3）当X 是强碱时，B 是氨气，E 为HNO3，稀硝酸与铜会发生反应生成硝酸铜、NO 和水，其离子方程
式为：
。
9
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（4）氮氧化合物引发的环境污染有酸雨、光化学雾等。
（5）由图可知，反应物有
、H2O、NO2，生成物有
和HNO2，
与
间发生的总反应的
离子方程式为
。
17．（15 分）（2025·广西柳州·模拟预测）铍广泛用于航空航天、电子元件、导弹与武器制造等领域。一
种以铍矿石(主要成分为Be2SiO4，还含有少量MnO 等)为原料制备铍的工艺流程如图。
已知：①“烧结”时，未发生氧化还原反应；“烧结”后，Be、Mn 元素分别转化成可溶性的Na2BeF4、
Na2MnF4，其他元素以稳定的氧化物形式存在。
②铁冰晶石的成分为Na3FeF6。
回答下列问题：
（1）在元素周期表中，Be 与Al 处于对角线的位置，性质相似。下列叙述错误的是_______(填标号)。
A．Be 只能与酸反应，不能与碱反应
B．BeO 具有高熔点，能耐酸碱腐蚀
C．常温下，BeCl2溶液的pH＜7
D．BeCl2是共价化合物
（2）Na3FeF6中Fe 的化合价为 。
（3）“烧结”时，不宜采用陶瓷类器材，原因是 。
（4）“沉铍”步骤中加入NaOH 溶液调节pH 为11，析出颗粒状的Be(OH)2，写出生成Be(OH)2的离子方
程式： ；若加入的NaOH 溶液过量，得到的含铍粒子是 (填离子符号)。
（5）焦炭还原法和镁还原法制铍单质都在氩气中进行，氩气的作用是 ；写出镁还原法的反应原
理： 。
（6）BeO 晶体是制备氟硼铍酸钾晶体的原料，其晶胞结构如图所示。若该晶体的密度为d g·cm-3，则晶胞
参数a = nm(用含d、NA的代数式表示)。
【答案】（除标注外，每空2 分）（1）AB
（2）
（1 分）
（3）陶瓷中含有的二氧化硅会与碳酸钠反应
（4）
（5）保护Be 和Mg 不被氧化 BeO + Mg
MgO + Be
10
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（6）
【分析】以铍矿石(主要成分为
，还含有少量MnO 等)为原料制备铍，铍矿石加入Na2SiF6、Na2CO3
烧结，烧结时，未发生氧化还原反应，烧结后，Be、Mn 元素以可溶性的Na2BeF4、Na2MnF4形式存在，同
时生成二氧化硅，加入水浸出，过滤，所得滤渣为二氧化硅，滤液中加入NH3•H2O、KMnO4得到MnO2固
体，过滤得到MnO2，滤液中加入NaOH 沉铍，过滤得到的滤渣洗涤烘干然后煅烧得到工业BeO，BeO 可
以通过焦炭还原法或者镁还原法制得金属Be，滤液中加入硫酸铁得到铁冰晶石，据此分析；
【解析】（1）Be 与Al 处于对角线的位置，它们的性质相似；
A．Al 与酸碱均反应，可知Be 也与酸碱均反应，故A 错误；
B．氧化铝的熔点高，可知氧化铍具有高熔点，与氧化铝类似，氧化铍既能与酸反应又能与碱反应，因此
不耐酸碱腐蚀，故B 错误；
C．氯化铝水解显酸性，可知常温时，BeCl2也可以水解使溶液的pH＜7，故C 正确；
D．AlCl3是共价化合物，可知BeCl2也是共价化合物，D 正确；
故选AB；
（2）
中Na 为+1 价，F 为-1 价，根据化合价代数和为零可知Fe 的化合价为+3；
（3）陶瓷中含有二氧化硅，高温时可以与碳酸钠反应，故“烧结”时不宜采用陶瓷类器材；
（4）沉铍时，溶液中的
与NaOH 反应生成Be(OH)2，反应的离子方程式为
；Be(OH)2和Al(OH)3性质相似，能和足量NaOH 溶液反应生成
，含铍的离子为
；
（5）焦炭还原法和镁还原法制铍单质都在氩气中进行，氩气的作用是防止空气与铍、镁反应，保护Be 和
Mg 不被氧化；镁还原法制铍单质是用单质镁与BeO 高温下反应生成Be 和MgO，反应方程式为
；
（6）设晶胞参数为anm，用NA表示阿伏加德罗常数的值，该晶胞中，
个数为
，
原
子数为4，则BeO 晶体的密度为
g·cm-3。
18.（14 分）（2025·江苏连云港·一模）通过测定某蛋白质样品中氮元素的含量可以确定其优劣。“凯氏定
氮法”测定蛋白质中含氮量的实验方案如下：
11
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（1）“消化”。将蛋白质样品与CuSO4溶液(作催化剂)和浓硫酸中的一种混合后放入三颈烧瓶中，实验装
置如图所示，然后再滴加其中的另一种物质，在加热条件下充分反应，蛋白质中的氮元素转化为
(NH4)2SO4。
①滴液漏斗中盛放的物质是 。
②装置B 的作用是 。
③反应结束后，打开止水夹K 并不断通入N2，其原因是 。
（2）“吸收”。向得到的(NH4)2SO4中加入足量的NaOH 溶液充分反应后，加热将所得NH3蒸出，然后用
硼酸(H3BO3)溶液吸收，得到(NH4)2B4O7溶液。
①硼酸是一元弱酸，易与水结合生成B(OH) ，其水溶液显酸性的原因是 （用离子方程式表示）。
NH
②
3与H3BO3反应生成(NH4)2B4O7的化学方程式为 。
（3）“测定”。称取0.8000g 蛋白质样品，按照上述流程制取(NH4)2B4O7溶液，然后将其加水稀释至
100mL。取出25.00 mL 放入锥形瓶中，滴加几滴指示剂，然后用0.1000 moL·L−1盐酸标准溶液滴定，滴定
终点时消耗盐酸的体积为20.00mL。已知：(NH4)2B4O7＋2HCl＋5H2O=2NH4Cl＋4H3BO3。
①接近终点时滴加半滴盐酸溶液的操作：慢慢转动滴定管的活塞，使滴定管的尖嘴处悬挂半滴液体不滴
落， 。
②该样品中氮元素的质量分数为 。（写出计算过程）
【答案】（每空2 分）（1）①浓硫酸 ②作安全瓶，防止NaOH 溶液倒吸 ③将生成的SO2赶入装
置C 中完全吸收
（2）①H3BO3＋H2O⇌
＋H＋ ②2NH3＋4H3BO3=(NH4)2B4O7＋5H2O
（3）①用锥形瓶内壁将其碰下来，并用蒸馏水将其冲入锥形瓶内 ②14%
【分析】蛋白质样品“消化”将氮元素转化为硫酸铵，在将生成的硫酸铵与氢氧化钠溶液混合并加热反应
生成氨气，生成的氨气通入H3BO3溶液中吸收，最后用标准盐酸溶液滴定，计算样品中的氮含量。
【解析】（1）①将蛋白质样品在CuSO4催化下用硫酸消化分解，使氮元素转化为
，所以滴液漏斗中
盛放的物质是浓硫酸；
②装置B 中导气管“长进短出”，B 的作用是作安全瓶，防止NaOH 溶液倒吸；
③蛋白质“消化”过程中，浓硫酸还原产生二氧化硫，反应结束后，打开止水夹K 并不断通入N2，将生成
的SO2赶入装置C 中完全吸收。
（2）①H3BO3＋H2O⇌
＋H＋，所以硼酸水溶液显酸性；
②根据元素守恒，NH3与H3BO3反应生成(NH4)2B4O7的化学方程式为2NH3＋4H3BO3=(NH4)2B4O7＋5H2O；
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（3）①接近终点时滴加半滴盐酸溶液的操作：慢慢转动滴定管的活塞，使滴定管的尖嘴处悬挂半滴液体
不滴落，用锥形瓶内壁将其碰下来，并用蒸馏水将其冲入锥形瓶内。
②根据反应建立关系式2N~2NH3~(NH4)2B4O7~2HCl，n(N)=n(HCl)= 0.1000 moL·L−1×0.02L=0.002mol，该样
品中氮元素的质量分数为
。
19．
【环保+元素化学+计算】（14 分）开展“三废”综合治理，是防治工业“三废”污染，搞
好环境保护的重要途径之一。其中常用方法是将“三废”中有毒有害物转化为无害的物质或有用的产品。
（1）硝酸工业尾气中氮氧化物（NO 与NO2）是主要的大气污染物之一，可用氨氧混合气进行选择性催化
还原处理。其主要反应原理：4NO + 4NH3 + O2
4N2 + 6H2O 6NO2 + 8NH3
7N2 + 12H2O，某
硝酸厂排放的尾气中氮氧化合物的含量为2490mg/m3（体积已折算至标准状况），其中NO 与NO2物质的
量比为4 1∶。设尾气中氮氧化物与氨氧混合气恰好完全反应。
①氨氧混合气的平均相对分子质量为 （精确到0.01）。
②尾气中NO 的含量为 mg/m3。
③要处理5m3的尾气，需要氨氧混合气的体积为 L。
（2）另一种处理氮氧化物的方法是用烧碱进行吸收，产物为NaNO2、NaNO3和H2O。现有含0.5mol 氮氧
化物的尾气，恰好被一定体积的25% NaOH 溶液（密度1.28g/cm3）完全吸收。
NaOH
①
溶液的物质的量浓度为 mol/L，体积为 mL。
②已知反应后溶液中含有0.35mol NaNO2。若将尾气中NO 与NO2的平均组成记为NOx，则x= 。
（3）硫酸工业的废水中含质量分数4.9%的硫酸，加入质量分数22.2%的石灰乳，恰好使废水达到排放标
准（pH=7），同时又得到副产品石膏（CaSO4·2H2O）。已知按此法处理后每小时可排放达标废水276.5
吨，求每小时生产石膏的质量（忽略其他反应且不计过程中损耗）。
【答案】（每空2 分） （1）①19.37
1800
10.64L
②
③
（2）①8 62.5
1.8
②
（3） 22t
【解析】（1）①设1m3尾气中NO2的物质的量为x，则NO 的物质的量为4x，则
4xmol×30g/mol+46xg=2.49g，x=0.015mol，所以1m3尾气中NO2的物质的量为0.015mol，则NO 的物质的
量为0.06mol，由4NO + 4NH3 + O2
4N2 + 6H2O 知，0.06molNO 需要0.06molNH3，0.015molO2，根据
方程式6NO2 + 8NH3
7N2 + 12H2O 知，0.015molNO2需要0.02molNH3，所以氨氧混合气体的平均摩尔
质量
=19.37g/mol，所以其相对分子质量为19.37；
1m
②
3尾气中NO 的物质的量为0.06mol，所以其m=nM=0.06mol×30g/mol=1800mg；
③处理1m3尾气需要氨氧混合物的体积=(0.06+0.02+0.015)mol×22.4L/mol=2.128L，则要处理5m3的尾气，
需要氨氧混合气的体积为=2.128L×5=10.64L；
（2）①c=
=
mol/L＝8mol/L，根据原子守恒知，氮氧化物的物质的量等于氢氧化
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钠的物质的量，所以V=
=
=62.5mL；
2NO
②
2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O 和NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，根据氮原子守恒知，生成
0.35mol 亚硝酸钠则生成0.15mol 硝酸钠，生成0.15mol 硝酸钠需要0.3mol 二氧化氮，同时生成0.15mol 亚
硝酸钠，0.2mol 亚硝酸钠需要0.1mol 一氧化氮，所以二氧化氮的物质的量是0.4mol，根据氧原子守恒得
x=
=1.8；
（3）设每小时生产石膏的质量为mg，生成硫酸钙的质量为X，可中和硫酸工业废水的质量为Y、需要石
灰乳的质量为Z，
列关系式可得：
，X=
，
，Y=11.63mg；
，Z=1.94mg，则根据质量守恒定律得：Y+Z=m+276.5t，
11.63m+1.94m g =m+276.5t，m=22t。
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