2024届高三新高考化学大一轮专题练习：氧族元素及其化合物
一、单选题
1．（2023春·云南红河·高一校考期中）化学与生活、生产、科技、环境等密切相关。下列说法正确的是
A．葡萄清、果脯中加入适量以起到杀菌、抗氧化的作用
B．工业上制硝酸过程中，氨气的催化氧化属于氮的固定
C．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
D．电闪雷鸣的雨天，与会发生反应并最终转化为硝酸盐不被植物吸收
2．（2023·全国·统考高考真题）一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是
A 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀
B 硫化钠溶液出现浑浊颜色变深
C 溴水颜色逐渐褪去
D 胆矾表面出现白色粉末
A．A B．B C．C D．D
3．（2023春·江苏南通·高一海安高级中学校考期中）和在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。葡萄酒中添加适量的二氧化硫可以起到抗氧化等作用。工业上常用接触法制备硫酸，过程如下：将硫黄或其他含硫矿物在沸腾炉中与氧气反应生成；在催化作用下与空气中的在接触室中发生可逆反应：；生成的在吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收。同学们在实验室用下图装置验证木炭与浓硫酸反应中生成的气体成分，下列有关说法正确的是
A．①中品红褪色证明有氧化性
B．②中的试剂X应该是浓硫酸
C．③中的试剂Y应该是NaOH溶液
D．②中颜色变浅，但不消失，即可由③验证
4．（2023春·江苏南通·高一海安高级中学校考期中）研究表明，氮氧化物()与二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关，其转化关系如图所示。下列关于雾霾及其形成的叙述中，不正确的是
A．雾霾的形成与燃料燃烧有关
B．涉及氧化还原反应
C．雾霾中含有和
D．是形成无机颗粒物的催化剂
5．（2023春·江苏南通·高一海安高级中学校考期中）和在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。葡萄酒中添加适量的二氧化硫可以起到抗氧化等作用。工业上常用接触法制备硫酸，过程如下：将硫黄或其他含硫矿物在沸腾炉中与氧气反应生成；在催化作用下与空气中的在接触室中发生可逆反应：；生成的在吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收。下列关于的说法不正确的是
A．含的尾气大量排放至空气中会形成酸雨
B．葡萄酒中使用作抗氧化剂是利用了的还原性
C．二氧化硫属于酸性氧化物，可以与NaOH溶液反应
D．可以使品红溶液褪色，体现了的氧化性
6．（2023春·吉林长春·高一长春市解放大路学校校考阶段练习）下列有关离子方程式书写正确的是
A．FeO溶于稀：
B．吸收铜与浓硝酸反应后的尾气：
C．与的混合溶液中加入盐酸：
D．向含有少量铜粉的KNO3溶液中加入稀硫酸：Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2 ↑+2H2O
7．（2023春·吉林长春·高一长春市解放大路学校校考阶段练习）在给定条件下，下列选项中物质间的转化均能实现的是
A． B．
C． D．
8．（2023春·辽宁营口·高一校联考期中）下列实验操作能达到实验目的的是
选项 实验操作 实验目的
A 取少量样品于试管中，加入稀溶液，试管口放一张湿润红色石蕊试纸，观察现象 判断样品中是否含有
B 将炽热的木炭与浓硫酸混合后所得气体通入澄清石灰水中 验证碳的氧化产物为
C 将适量气体通入硅酸钠溶液，观察能否出现白色胶状沉淀 比较Cl和Si元素非金属强弱
D 其他条件相同，溶液和溶液反应，测定不同温度下出现乳白色浑浊所需时间 探究温度对反应速率的影响
A．A B．B C．C D．D
9．（2023春·辽宁营口·高一校联考期中）下列说法正确的是
A．实验室可用湿润的淀粉试纸鉴别红棕色的溴蒸气和二氧化氮气体
B．少量通入溶液中生成和，则少量通入中生成和
C．石英砂、纯碱和石灰石可用于制造普通玻璃
D．氯水和二氧化硫都可用作漂白剂，两者混用漂白效果更好
10．（2023春·上海浦东新·高一上海市进才中学校考期中）将浓硫酸慢慢地加入浓盐酸中，产生的现象是
A．放出黄绿色气体 B．冒白烟，液体四溅
C．产生白雾且混合物温度升高 D．无明显现象
11．（2023春·上海浦东新·高一上海市进才中学校考期中）不能由两种单质直接化合制得的是
A． B． C． D．
12．（2023春·河南新乡·高一延津县第一高级中学校考期中）向某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐渐加入铁粉，混合液中，随加入铁粉质量的变化如下图所示(假设硝酸只被还原为气体)。已知：不考虑溶液混合时体积和温度变化。下列说法错误的是
A．开始阶段反应的离子方程式为
B．从反应开始至反应结束的过程中，产生的气体的总体积为(标准状况下)
C．
D．原溶液中硫酸的浓度为
13．（2023春·河南新乡·高一延津县第一高级中学校考期中）下列操作或装置不能达到实验目的的是
A B C D
探究浓硫酸的脱水性 观察氨的喷泉实验 吸收少量 制取
A．A B．B C．C D．D
14．（2023春·陕西西安·高一长安一中校考期中）NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．常温常压下，124 g P4中所含P-P键数目为4NA
B．58.5gNaCl中含有NA个NaCl分子
C．标准状况下，11.2 L NO和O2混合气体中含原子数目为NA
D．密闭容器中，2 mol SO2和1 mol O2充分反应后分子总数为2NA
二、非选择题
15．（2023·全国·高二专题练习）某探究学习小组用如图所示装置进行SO2、Fe2＋和Cl-还原性强弱比较实验，实验过程如下：
Ⅰ.先向B中的FeCl2溶液(约10 mL)中通入Cl2，当B中溶液变黄时，停止通气
Ⅱ.打开活塞b，使约2 mL的溶液流入D试管中，检验取出溶液中的离子
Ⅲ.接着再向B中通入一定量的SO2气体
Ⅳ.更新试管D，重复过程Ⅱ，检验取出溶液中的离子
棉花中浸润的溶液为_______，目的是_______
16．（2023春·广西柳州·高一柳州地区高中校考期中）(Ⅰ)非金属元素在生活、生产中扮演着非常重要的角色。请根据题意填空。
(1)木棍放在浓硫酸中变黑，体现了浓硫酸的_______(填“脱水性”或“氧化性”)。
(2)已知玻璃中的成分有，实验室盛放碱溶液的试剂瓶应使用_______(填“玻璃塞”或“橡胶塞”)的试剂瓶。
(3)可与水反应，请写出该反应的离子方程式：__________________。
(Ⅱ)化学与人类生活、生产密切相关。请根据题意填空。
(4)黑火药是我国古代的四大发明之一，黑火药着火时，发生如下氧化还原反应：。在此反应中，氧化剂为_______________(填化学式)，当该反应转移3mol电子时，产生气体的体积为________________L(标准状况下)。
(5)湿法制备高铁酸钾()是在碱性环境中进行，反应体系中有六种反应微粒：、、、、、。请依据上述信息，写出并配平湿法制高铁酸钾的离子方程式：_______。
17．（2023春·陕西宝鸡·高一统考期中）大气污染是形成酸雨的主要原因，请回答下列问题。
(1)酸雨的pH_______5.6(填“>”“<”或“=”)， 下列气体的排放容易形成酸雨的是_______(填标号)。
A．CO2 B．SO2 C．N2 D．NO2
(2)你认为减少酸雨的产生可采取的措施是_______(填标号)。
①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
A．①②③ B．②③④⑤ C．①③⑤ D．①③④⑤
(3)某实验小组采集硫酸型酸雨样品，随着时间的推移，多次测定该样品的pH，得到表中数据：
测定时间/h 0 1 2 3 4
雨水的pH 4.73 4.62 4.56 4.55 4.55
酸雨样品放置时pH变化的主要原因是_______(用化学方程式表示)。
18．（2023春·广东深圳·高一校联考期中）氮、硫元素在自然界的循环和转化对生产、生活有重要的价值。回答下列问题：
(1)大气中的SO2与雨水作用生成H2SO3，连续测定一段时间内某雨水的pH结果显示pH随时间的增加而减小，其原因可能是_______(用化学方程式表示)。
(2)在微生物作用的条件下，NH4+经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下：
①第一步反应是_______反应(填“放热”或“吸热”)，判断理由是_______。
②NH全部氧化成NO的离子方程式是_______。
③某工厂采用微生物法处理工业废水中的NH，处理后导致水体pH_______(填“增大”或“减小”或“不变”)。
参考答案：
1．A
【详解】A．具有还原性，葡萄酒、果脯中加入适量以起到杀菌、抗氧化的作用，选项A正确；
B．氮的固定是将游离态氮转化为化合态氮的过程，氨气的催化氧化过程，化合态的N变为另一种化合态，不属于氮的固定，选项B错误；
C．燃煤中含有S元素，燃烧是产生SO2，容易引起酸雨，加入CaO，发生CaO＋SO2=CaSO3，2CaSO3＋O2=2CaSO4，虽然产生的CO2，也能与CaO反应，生成CaCO3，CaCO3受热易分解成CaO和CO2，因此CaO不能减少CO2的排放，即不能减少温室气体的排放，选项C错误；
D．在电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收，选项D错误；
答案选A。
2．D
【详解】A．溶液呈棕黄色是因为有Fe3+，有浑浊是产生了Fe(OH)3，因为硫酸亚铁久置后易被氧气氧化，化学方程式为： 12FeSO4+3O2+6H2O=4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3↓，A错误；
B．硫化钠在空气中易被氧气氧化为淡黄色固体硫单质，使颜色加深，化学方程式为： 2 Na2S + O2 + 2 H2O = 4 NaOH + 2 S↓，B错误；
C．溴水的主要成分是溴和水，它们会反应，但速度很慢，Br2+H2O=HBrO+HBr，2HBrO=2HBr+O2，所以溴水放置太久会变质。但不是生成高溴酸，所以选项中的化学方程式错误，C错误；
D．胆矾为CuSO4·5H2O，颜色为蓝色，如果表面失去结晶水，则变为白色的CuSO4，化学方程式为：CuSO4·5H2O= CuSO4+5H2O，方程式正确，D正确；
故选D。
3．D
【详解】A．①中品红褪色证明有漂白性，故A错误；
B．②主要目的是除掉二氧化硫，因此试剂X应该是酸性高锰酸钾溶液，故B错误；
C．③主要目的是验证有二氧化碳生成，因此试剂Y应该是澄清石灰水溶液，故C错误；
D．②中颜色变浅，但不消失，说明气体中没有二氧化硫，能使澄清石灰水变浑浊，即可由③验证，故D正确。
综上所述，答案为D。
4．D
【详解】A．氮氧化物()与二氧化硫在形成雾霾，雾霾的形成与燃料燃烧有关，故A正确；
B．二氧化硫到三氧化硫，化合价升高，氮氧化物到五氧化二氮，化合价升高，因此涉及氧化还原反应，故B正确；
C．根据图中信息雾霾中含有和，故C正确；
D．氨气与硝酸或硫酸生成硝酸铵或硫酸铵颗粒，氨气参与反应且量减少，因此不是形成无机颗粒物的催化剂，故D错误。
综上所述，答案为D。
5．D
【详解】A．含的尾气大量排放至空气中，与雨水反应生成亚硫酸，亚硫酸和氧气反应生成硫酸，因此会形成酸雨，故A正确；
B．葡萄酒中使用作抗氧化剂，利用了的还原性，与葡萄酒中氧化性物质反应而达到保存延长时间，故B正确；
C．二氧化硫属于酸性氧化物，可以与NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水，故C正确；
D．可以使品红溶液褪色，体现了的漂白性，故D错误。
综上所述，答案为D。
6．B
【详解】A．FeO溶于稀会发生氧化还原反应生成硝酸铁和一氧化氮，离子方程式为：，故A错误；
B．铜与浓硝酸反应生成NO2，NO2可以用NaOH溶液吸收，反应的离子方程式为：，故B正确；
C．向与的混合溶液中加入稀盐酸，溶液中会产生大量淡黄色沉淀，反应的离子方程式为：，故C错误；
D．向含有少量铜粉的KNO3溶液中加入稀硫酸发生氧化还原反应生成NO，离子方程式为：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO ↑+4H2O，故D错误；
故选B。
7．A
【详解】A．铁与氯气反应只能生成氯化铁，氯化铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀，故A正确；
B．硫在空气或氧气中燃烧只能生成二氧化硫，故B错误；
C．不和水反应，不能直接转化为，故C错误；
D．NO不和水反应，故D错误；
故选A。
8．D
【详解】A．铵盐与碱反应生成氨气，而氨气是唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故向某溶液加入NaOH并微热，产生能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体，即该气体为氨气，则该溶液中一定含有，故A错误；
B．炽热的木炭与浓硫酸混合后反应生成的气体中有SO2，SO2也能使澄清石灰水变浑浊，则不能验证碳的氧化产物为，故B错误；
C．将适量气体通入硅酸钠溶液，出现白色胶状沉淀，说明酸性：HCl>H2SiO3，但HCl不是Cl元素的最高价含氧酸，不能比较Cl和Si元素非金属强弱，故C错误；
D．其他条件相同，溶液和溶液反应，测定不同温度下出现乳白色浑浊所需时间，可以探究温度对反应速率的影响，故D正确；
故选D。
9．C
【详解】A．NO2和溴蒸气都具有氧化性，均能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝，不能用湿润的淀粉试纸鉴别红棕色的溴蒸气和二氧化氮气体，故A错误；
B．具有还原性，具有氧化性，则少量通入中会发生氧化还原反应生成，故B错误；
C．石英砂、纯碱和石灰石是制造普通玻璃的原料，故C正确；
D．氯水和SO2皆可作漂白剂，若同时使用于漂白一种物质时，因为氯气具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，在水溶液中发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸，反应的化学方程式为：SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，漂白效果减弱，故D错误；
故选C。
10．C
【分析】浓硫酸具有吸水性，浓硫酸的稀释过程是一个放热过程，浓盐酸具有挥发性，挥发出的HCl遇水蒸气形成盐酸小液滴而产生白雾，将浓硫酸倒入浓盐酸中，相当于浓硫酸稀释，放出的热量促进浓盐酸挥发，挥发出的HCl遇空气中的水蒸气而产生白雾，浓硫酸稀释放出的热量导致混合物温度升高，但浓硫酸不能氧化HCl，所以得不到黄绿色气体，据此分析；
【详解】A．据分析，浓硫酸不能氧化HCl，不会放出黄绿色气体，A错误；
B．浓硫酸密度大于浓盐酸，浓硫酸缓慢注入浓盐酸中，不会出现液体四溅；白烟是固体小颗粒，而挥发出的HCl遇空气中的水蒸气产生的白雾，白雾是小液滴，故B错误；
C．将浓硫酸倒入浓盐酸中，相当于浓硫酸稀释，放出的热量促进浓盐酸挥发，挥发出的HCl遇空气中的水蒸气而产生白雾，浓硫酸稀释放出的热量导致混合物温度升高，C正确；
D．将浓硫酸倒入浓盐酸中，相当于浓硫酸稀释，放出的热量促进浓盐酸挥发，挥发出的HCl遇空气中的水蒸气而产生白雾，浓硫酸稀释放出的热量导致混合物温度升高，D错误；
答案选C。
11．B
【详解】A．S的还原性较弱，与金属单质反应生成低价金属硫化物，铜与硫单质反应生成Cu2S，A正确；
B．S的还原性较弱，与金属单质反应生成低价金属硫化物，铁与硫单质反应生成硫化亚铁FeS，B错误；
C．常温下，Hg可以和硫粉反应生成HgS，C正确；
D．氢气和硫单质在高温条件下反应生成H2S，D正确；
答案选B。
12．B
【详解】A．由图示并结合氧化性：可知，第一阶段发生反应为：，A项正确；
B．第一该阶段消耗，即，反应消耗的物质的量为，生成的物质的量为；第二阶段发生反应：；第三阶段发生反应为：，该阶段消耗铁粉，即，则生成氢气的物质的量为，所得气体总物质的量为，体积为，B项错误；
C．由化学方程式可得，，则，C项正确；
D．当加入时，溶质恰好为，，原溶液中硫酸的物质的量为，则原溶液中硫酸的浓度为，D项正确；
答案选B。
13．D
【详解】A．将蔗糖和浓硫酸混合，会看到蔗糖脱水碳化，由白色固体变为黑色固体，因此能够探究浓硫酸的脱水性，A正确；
B．挤压胶头滴管，使少量水进入烧瓶，氨气极易溶于水导致烧瓶中气体压强减小，在外界大气压强作用下，滴有酚酞的水会沿导气管进入烧瓶，酚酞溶液遇碱变为红色，因此会看到产生红色喷泉，B正确；
C．氨气易溶于水，双球管可以起到防倒吸作用，装置正确，C正确；
D．浓硫酸与铜发生反应需要在加热条件下进行，装置中无加热装置，因此不能制得，D错误．
故选D。
14．C
【详解】A．1个白磷分子含有6个P-P键，24 g P4即1mol P4中所含P-P键数目为6NA，故A错误；
B．氯化钠是离子化合物，不存在分子，故B错误；
C．标准状况下，11.2 L NO和O2混合气体的物质的量是0.5mol，根据原子守恒可知含原子数目为NA，故C正确；
D．二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫为可逆反应，不能进行到底，所以密闭容器中，2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数大于2NA小于3NA，故D错误；
故选：C。
15． NaOH溶液 尾气处理，以免污染环境
【详解】本实验中两次用到有毒的气体Cl2和SO2，需要进行尾气处理，用浸润NaOH溶液的棉花进行尾气处理。答案为NaOH溶液；尾气处理以免污染环境。
16．(1)脱水性
(2)橡胶塞
(3)
(4) 硝酸钾、硫单质 22.4L
(5)
【详解】（1）木棍放在浓硫酸中变黑，木棍被碳化，体现了浓硫酸的脱水性；
（2）碱性溶液能和二氧化硅发生反应，故实验室盛放碱溶液的试剂瓶应使用橡胶塞的试剂瓶；
（3）可与水反应生成盐酸和次氯酸，；
（4）反应中硝酸钾中的氮元素化合价降低、硫单质中硫元素化合价降低，故氧化剂为硝酸钾、硫单质；根据反应可知，电子转移为，当该反应转移3mol电子时，产生气体共1mol，标况下体积为22.4L；
（5）湿法制备高铁酸钾()是在碱性环境中进行，则反应中三价铁在碱性环境中发生氧化反应生成六价铁，反应中还需要氧化剂次氯酸根离子，次氯酸根离子发生还原反应生成氯离子，根据质量守恒可知，还会生成水，结合电子守恒可得反应为：。
17．(1) ＜
BD
(2)C
(3)2H2SO3 +O2 = 2H2SO4 (或2SO2 +O2 + 2H2O = 2H2SO4)
【详解】（1）酸雨指的是pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。雨、雪等在形成和降落的过程中，吸收并溶解了空气中的SO2、NO2等物质，就会形成pH低于5.6的酸性降水。
（2）减少酸雨的产生则需要减少SO2等气体的排放，①③⑤措施减少了SO2等的排放，②④措施没有减少了SO2等的排放，选择C项。
（3）pH变小则说明酸雨样品的酸性增强了，主要原因是O2氧化了酸雨样品中的H2SO3（或SO2），相关的化学方程式为2H2SO3 +O2 = 2H2SO4 （或2SO2 +O2 + 2H2O = 2H2SO4）。
18．(1)2H2SO3＋O2＝2H2SO4
(2) 放热 反应物总能量高于生成物总能量 NH＋2O2＝NO＋H2O＋2H+ 减小
【详解】（1）大气中的SO2与雨水作用生成H2SO3，连续测定一段时间内某雨水的pH结果显示pH随时间的增加而减小，这是因为亚硫酸被氧化为强酸硫酸，反应的化学方程式为2H2SO3＋O2＝2H2SO4。
（2）①第一步反应中反应物总能量高于生成物总能量，所以是放热反应。
②NH全部氧化成NO，同时还有水生成，反应的离子方程式是NH＋2O2＝NO＋H2O＋2H+。
③某工厂采用微生物法处理工业废水中的NH，反应后生成硝酸，所以处理后导致水体pH减小。
