高中化學(xué)人教版第四章非金屬及其化合物 校賽得獎(jiǎng)

(本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書(shū)中以獨(dú)立形式分冊(cè)裝訂！)一、選擇題1．下列名詞與氮元素?zé)o關(guān)的是()A．光化學(xué)煙霧 B．水體富營(yíng)養(yǎng)化C．酸雨 D．地方性甲狀腺腫解析：地方性甲狀腺腫是因缺碘造成的。答案：D年4月22日是第47個(gè)“世界地球日”，我國(guó)的宣傳主題為：“珍惜地球資源，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，倡導(dǎo)低碳生活”。下列有關(guān)活動(dòng)或行為不符合這一主題的是()A．采用綠色化學(xué)工藝，使原料盡可能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品B．大量開(kāi)采煤和石油，以滿足生產(chǎn)和生活的要求C．對(duì)燃料進(jìn)行脫硫處理，對(duì)工業(yè)廢氣進(jìn)行凈化后再排放D．節(jié)約能源，提高能源利用率解析：化石燃料的大量燃燒是產(chǎn)生SO2等污染物及溫室氣體CO2的主要原因。答案：B3．關(guān)于二氧化硫和二氧化氮敘述正確的是()A．兩種氣體都是無(wú)色有毒的氣體，且都可用水吸收以消除對(duì)空氣的污染B．二氧化硫與過(guò)量的二氧化氮混合后通入水中能得到兩種常用的強(qiáng)酸C．兩種氣體都具有強(qiáng)氧化性，因此都能夠使品紅溶液褪色D．兩種氣體溶于水都可以與水反應(yīng)，且只生成相應(yīng)的酸解析：A中二氧化氮跟水反應(yīng)，生成硝酸和一氧化氮，二氧化硫溶于水生成亞硫酸，隨后形成酸雨對(duì)空氣的污染沒(méi)有得以消除；B中二氧化氮跟水反應(yīng)，生成了硝酸，硝酸氧化亞硫酸生成硫酸，能得到兩種常用的強(qiáng)酸；C中二氧化硫的漂白原理不是利用強(qiáng)氧化性，二氧化硫也不具有強(qiáng)氧化性；D中二氧化氮跟水反應(yīng)，還生成了一氧化氮，故選項(xiàng)B符合題意。答案：B4．2023年2月10日中國(guó)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)發(fā)布的《第一次全國(guó)污染源普查公報(bào)》一文中有如下一組數(shù)據(jù)：工業(yè)廢氣中主要污染物SO2煙塵NOx粉塵污染物產(chǎn)生量/(萬(wàn)噸/年)448114污染物排放量/(萬(wàn)噸/年)21下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．SO2、NOx的大量排放會(huì)導(dǎo)致酸雨的發(fā)生B．煤與石油的大量燃燒是造成SO2、NOx大量排放的主要因素C．煙塵、粉塵屬于固體污染物D．人類活動(dòng)產(chǎn)生的氣態(tài)污染物能全部進(jìn)入大氣中解析：由表中數(shù)據(jù)知，產(chǎn)生氣體污染物數(shù)量大于排放到大氣中的污染物數(shù)量，D錯(cuò)誤。答案：D5．適量的下列物質(zhì)中，不能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)的是()A．氯水 B．碘水C．NO2 D．SO2解析：能將I－氧化為I2或本身含有I2的物質(zhì)都能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)。A、B、C符合，SO2以還原性為主，D不符合。答案：D6．對(duì)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO反應(yīng)的下列說(shuō)法正確的是()A．氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為1∶2B．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2C．NO2是氧化劑，H2O是還原劑D．在反應(yīng)中若有6molNO2參與反應(yīng)時(shí)，有3mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移解析：該反應(yīng)中N元素的化合價(jià)由＋4價(jià)變?yōu)椋?價(jià)和＋2價(jià)，所以生成硝酸的二氧化氮是還原劑，其化學(xué)計(jì)量數(shù)是2，生成NO的二氧化氮是氧化劑，其化學(xué)計(jì)量數(shù)是1，所以氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量、質(zhì)量之比都是1∶2，故A正確；該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是硝酸，還原產(chǎn)物是NO，所以氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是2∶1，故B錯(cuò)誤；該反應(yīng)中N元素的化合價(jià)由＋4價(jià)變?yōu)椋?價(jià)和＋2價(jià)，所以二氧化氮既是氧化劑又是還原劑，水中各元素化合價(jià)都不變，所以既不是氧化劑又不是還原劑，故C錯(cuò)誤；在反應(yīng)中若有6molNO2參與反應(yīng)時(shí)，有4mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，故D錯(cuò)誤。答案：A7．某無(wú)色透明的混合氣體中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的兩種或多種氣體。現(xiàn)將此混合氣體通過(guò)品紅溶液后，品紅溶液褪色，向剩余氣體中通入空氣，很快變?yōu)榧t棕色。下列對(duì)于原混合氣體成分的判斷中正確的是()A．肯定沒(méi)有SO2和NO B．肯定沒(méi)有Cl2、O2和NO2C．可能有Cl2和O2 D．肯定只有NO解析：該混合氣體為無(wú)色氣體，故一定不含Cl2和NO2，也不可能是O2和NO同時(shí)存在，混合氣體通過(guò)品紅溶液后，品紅溶液褪色，故一定含有SO2；剩余氣體排入空氣中，很快變?yōu)榧t棕色，所以還含有NO，則一定不含O2。答案：B8．如圖表示物質(zhì)通過(guò)一步反應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系，下表中能符合題意的選項(xiàng)是()單質(zhì)eq\o(→,\s\up7(O2))酸性氧化物→鹽

選項(xiàng)單質(zhì)酸性氧化物鹽ASSO3Na2SO4BN2NO2NaNO3CSiSiO2Na2SiO3DNaNa2ONa2CO3解析：S和O2反應(yīng)生成SO2，SO2在催化劑的條件下反應(yīng)生成SO3，故A錯(cuò)誤；N2和O2反應(yīng)生成NO，NO繼續(xù)與O2反應(yīng)可生成NO2，且NO2不屬于酸性氧化物，故B錯(cuò)誤；Si和O2反應(yīng)生成SiO2，SiO2和NaOH反應(yīng)可生成Na2SiO3，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系，故C正確；Na2O屬于堿性氧化物，不是酸性氧化物，故D錯(cuò)誤。答案：C9．(2023·保定高一檢測(cè))將盛有12mLNO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應(yīng)后，還剩余2mL無(wú)色氣體，則原混合氣體中O2的體積和剩余的2mL氣體分別是()A．mL，NO B．mL，O2C．mL，O2 D．4mL，NO解析：解題依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理為4NO2＋O2＋2H2O=4HNO33NO2＋H2O=2HNO3＋NO設(shè)O2的體積為x。剩余的氣體有兩種可能：①若剩O2，則V剩＝x－eq\f(1,4)(12mL－x)＝2mL，解得x＝4mL，選項(xiàng)B、C不正確。②若剩NO，則V剩＝eq\f(1,3)[(12mL－x)－4x]＝2mL，解得x＝mL，選項(xiàng)D不正確。答案：A10．把3體積的NO2氣體，依次通過(guò)下列3個(gè)分別裝有①NaHCO3飽和溶液②濃H2SO4③Na2O2的裝置(假設(shè)每一步反應(yīng)都是充分的)，用排水法把殘留氣體收集到集氣瓶中，集氣瓶?jī)?nèi)氣體應(yīng)是(同溫同壓下測(cè)定)()A．1體積NOB．1體積NO2和體積O2C．2體積O2D．體積O2解析：假設(shè)開(kāi)始的NO2為3mol，依次發(fā)生如下反應(yīng)：3NO2＋H2O=2HNO3＋NOHNO3＋NaHCO3=NaNO3＋CO2↑＋H2O2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O22NO＋O2=2NO24NO2＋O2＋2H2O=4HNO3。即eq\x(3molNO2)eq\o(→,\s\up7(①NaHCO3飽和溶液))eq\x(\a\al(2molCO2,1molNO))eq\o(→,\s\up7(②濃,H2SO4))eq\x(\a\al(2molCO2,1molNO))eq\o(→,\s\up7(③Na2O2))eq\x(\a\al(1molO2,1molNO))→eq\x(\a\almolO2,1molNO2))→eq\xmolO2)答案：D二、非選擇題11．(1)用儀器A、B和膠管組成裝置收集NO氣體(①儀器A已經(jīng)氣密性檢查；②除水外不能選用其他試劑)。正確的操作步驟是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)噴泉是一種常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，其產(chǎn)生原因是存在壓強(qiáng)差。圖中為化學(xué)教學(xué)中所用的噴泉實(shí)驗(yàn)裝置。已知3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(NO為氣體，難溶于水)在燒瓶中充滿干燥NO2氣體，膠頭滴管及燒杯中分別盛有水進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)。假設(shè)實(shí)驗(yàn)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行，經(jīng)充分反應(yīng)后，計(jì)算瓶?jī)?nèi)HNO3溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______。解析：(1)一氧化氮?dú)怏w難溶于水，密度比空氣略大，易與氧氣發(fā)生反應(yīng)，不能用排空氣法收集，只能用排水法，因此可在A中裝滿水，蓋緊瓶塞，用膠管連接b和c接口，然后由a通入NO，水通過(guò)b和c排入B中。(2)二氧化氮與水反應(yīng)方程式為3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，設(shè)燒瓶體積為L(zhǎng)，則標(biāo)準(zhǔn)狀況下二氧化氮的物質(zhì)的量為eq\fL,L/mol)＝1mol,1mol二氧化氮完全反應(yīng)生成eq\f(2,3)mol硝酸、eq\f(1,3)molNO，反應(yīng)后燒瓶中溶液體積為L(zhǎng)－L/mol×eq\f(1,3)mol＝eq\f,3)L，反應(yīng)后的溶液的物質(zhì)的量濃度c＝eq\f(\f(2,3)mol,\f,3)L)＝eq\f(1,mol/L。答案：(1)在A中加滿水，蓋緊瓶塞，用膠管連接b和c接口，由a導(dǎo)入NO氣體，水通過(guò)b和c排入B中(2)eq\f(1,mol/L12．酸雨的形成與大氣中二氧化硫及氮氧化物的含量有關(guān)。(1)機(jī)動(dòng)車所排放的廢氣中主要含CO和氮氧化物。為使機(jī)動(dòng)車達(dá)標(biāo)排放，可在排氣筒中安裝一個(gè)催化凈化裝置，使尾氣中的CO和NO轉(zhuǎn)化為參與大氣循環(huán)的兩種無(wú)毒氣體，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(2)某火力發(fā)電廠為除去有害氣體SO2，并變廢為寶，采用尾氣脫硫新工藝，如下圖所示。寫(xiě)出尾氣脫硫工藝中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。解析：(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律結(jié)合題目信息可知，一氧化氮與一氧化碳反應(yīng)后生成的對(duì)大氣無(wú)污染的物質(zhì)應(yīng)為氮?dú)夂投趸?，化學(xué)方程式為2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2。(2)根據(jù)圖示，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)可寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2＋CaO=CaSO3、2CaSO3＋O2=2CaSO4。答案：(1)2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2(2)SO2＋CaO=CaSO3、2CaSO3＋O2=2CaSO413．氮氧化物進(jìn)入大氣后，不僅會(huì)形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學(xué)煙霧，因此必須對(duì)含有氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理。(1)用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O①，2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O②，在反應(yīng)①中，氧化劑是________，還原劑是________。在反應(yīng)②中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。(2)氨氣也可以用來(lái)處理氮氧化物。例如：6NO2＋8NH3eq\o(=,\s\up7(一定條件))7N2＋12H2O，若某工廠排出的尾氣中二氧化氮含量為%(體積分?jǐn)?shù))，處理4480L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)這種尾氣，需要氨氣的質(zhì)量為_(kāi)_______g(不需寫(xiě)出解題過(guò)程)。解析：(1)氧化劑在反應(yīng)中得電子被還原，化合價(jià)降低，還原劑在反應(yīng)中失電子被氧化，化合價(jià)升高，則反應(yīng)①中的氧化劑為NO2，還原劑為NO；反應(yīng)②中氧化劑和還原劑都為NO2，其物質(zhì)的量之比為1∶1。(2)4480L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)尾氣中含NO2的物質(zhì)的量為eq\f(4480L,L·mol－1)×%＝1mol，根據(jù)反應(yīng)6NO2＋8NH3eq\o(=,\s\up7(一定條件))7N2＋12H2O可得需NH3的物質(zhì)的量為eq\f(4,3)mol，即約為g。答案：(1)NO2NO1∶1(2)14．為了探究三種氣態(tài)氧化物(SO2、NO2、CO2)的性質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一：探究三種氣體在水中的溶解性，用三支相同的試管收集滿三種氣體，倒置在盛滿水的燒杯中，一段時(shí)間后，觀察到的現(xiàn)象如圖A、B、C所示。(1)在A、B、C三只試管中的原氣體是A______，B________，C________。寫(xiě)出A燒杯中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。如果在三只燒杯中分別滴幾滴紫色石蕊試液，可觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)二：用三只集氣瓶收集滿二氧化硫或二氧化氮?dú)怏w，然后將其倒置在水槽中。分別緩慢通入適量O2或Cl2，如圖D、E、F所示。一段時(shí)間后，D、E裝置的集氣瓶中充滿溶液，F(xiàn)裝置的集氣瓶中還有氣體剩余。(假設(shè)瓶?jī)?nèi)液體不擴(kuò)散)：①寫(xiě)出裝置E中反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②假設(shè)該實(shí)驗(yàn)條件下，氣體摩爾體積為aL·mol－1。則裝置D的集氣瓶中所得溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______。(3)通入氧氣前在F裝置的水槽里滴加幾滴紫色石蕊試液，觀察到的現(xiàn)象是______________，通入氧氣后，可能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______________，寫(xiě)出總反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)SO2易溶于水，CO2微溶于水，溶解的SO2、CO2部分與水反應(yīng)分別生成H2SO3和H2CO3。NO2與水反應(yīng)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，進(jìn)入試管溶液體