2024届高三化学高考备考一轮复习——氧族与碳族及其应用
一、单选题
1．五育并举，劳动先行。下列劳动项目涉及的化学知识正确的是（ ）
选项 劳动项目 化学知识
A 使用牙膏除去茶杯中的茶渍 牙膏可溶解碳酸钙
B 垃圾分类 “可回收物”中废纸、塑料、玻璃均属于无机非金属材料
C 污水处理 利用明矾可使废水中的金属离子沉降
D 用砂纸磨刀 制作砂纸的金刚砂硬度很大
A．A B．B C．C D．D
2．起源于西汉的丝绸之路是最早的东西方文明交流通道。下列商品主要成分是无机非金属材料的是
商品
选项 A．玉器 B．丝绸 C．铁器 D．纸张
A．A B．B C．C D．D
3．中华文明源远流长，在世界文明中独树一帜。下列我国古代优秀艺术作品中，所用材料不属于无机非金属材料的是（ ）
A．商代后母戊鼎 B．新石器时代人面鱼纹陶盆 C．明永乐青花竹石芭蕉纹梅瓶 D．三国青瓷羊形烛台
A．A B．B C．C D．D
4．材料与人类生活密切相关。下列物品与对应的材料相匹配的是（ ）
A．橡胶轮胎—有机高分子材料 B．透明饮料瓶—合金材料
C．纯棉织物—合成纤维材料 D．半导体—硅酸盐材料
5．化学与生活密切相关。下列叙述错误的是（ ）
A．高纯硅可用于制作光感电池
B．活性炭具有除异味和杀菌作用
C．无水呈蓝色吸水会变为粉红色，所以可用于判断变色硅胶是否吸水
D．沙子和水晶的主要成分都是二氧化硅
6．化学与生活密切相关。下列说法正确的是（ ）
A．丝绸的主要成分是蛋白质
B．电器起火应选用泡沫灭火剂灭火
C．光导纤维的成分是晶体硅
D．生活用水的净化与消毒可用明矾
7．2013年我国载人飞船再次升空，显示出我国航天技术已进入世界一流。飞船应用了许多尖端的合成材料。据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而成的。下列相关叙述错误的是（ ）。
A．它耐高温抗氧化 B．它比钢铁轻、硬，但质地较脆
C．它没有固定熔点 D．它是一种新型无机非金属材料
8．载人航天器中的物质和能量资源都十分宝贵，我国科学家进行了如图所示的氧循环研究，实现了空间站中氧气的再生。下列说法错误的是
A．用于循环的氢原子利用率为100%
B．太阳能可作为反应①和②的能量来源
C．反应①为
D．等物质的量的和含有的电子数相同
9．下列说法错误的是（ ）
A．CaF2与浓H2SO4糊状混合物可用于刻蚀玻璃
B．NaOH是强碱，因此钠盐的水溶液不会呈酸性
C．溶洞的形成主要源于溶解CO2的水对岩石的溶蚀作用
D．KMnO4与H2C2O4的反应中，Mn2+既是还原产物又是催化剂
10．向盛有溶液的试管中通入过量，立即产生白色沉淀；放置一段时间后，白色沉淀变为灰色。对两种沉淀进行检验，可以确定白色沉淀含，灰色沉淀中含有。下列说法正确的是（ ）
A．生成白色沉淀时体现了还原性
B．可以用盐酸确定白色沉淀一定为
C．该实验条件下，的还原性强于
D．白色沉淀变为灰色的离子方程式为
11．化学与生活、人类生产、社会可持续发展密切相关，下列有关说法正确的是（ ）
A．“辽宁舰”上用于舰载机降落拦阻索的是一种特种钢缆，属于新型无机非金属材料
B．石油裂化和裂解制取乙烯、丙烯等化工原料不涉及化学变化
C．“霾尘积聚难见路人”，雾霾所形成的气溶胶没有丁达尔效应
D．电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法
12．下列说法正确的是（）
A．海水中提取镁的工业流程中，涉及到置换反应
B．侯氏制碱工业是以氯化钠为主要原料，制得大量NaOH
C．我国华为AI芯片已跻身于全球AI芯片榜单前列，该芯片的主要材料是二氧化硅
D．垃圾分类是化废为宝的重要举措，厨余垃圾可用来制沼气或堆肥
13．实验室可利用硫酸厂炉渣(主要成分为铁的氧化物，还含有少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O)，聚铁的化学式为[Fe2( OH)n( SO4)3－0.5n]m，制备过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．炉渣中FeS与硫酸、氧气反应的离子方程式为4FeS+3O2+12H+=4Fe3++4S↓+6H2O
B．气体M的成分是SO2，通入双氧水得到硫酸，可循环使用
C．若调节溶液Z的pH偏小，则将导致聚铁中铁的质量分数偏大
D．溶液X转化为溶液Y需要加过量铁粉，再过滤
14．将SO2通入不同溶液中探究SO2的性质，对实验现象的预测及分析不合理的是（ ）
选项 溶液 预测的现象 分析
A FeCl3溶液 溶液由棕黄色变浅绿色 SO2有还原性
B 品红溶液 溶液红色褪去 SO2有漂白性
C 酸性KMnO4溶液 溶液紫色褪去 SO2有氧化性
D Na2SiO3溶液 产生白色胶状沉淀 SO2水溶液的酸性比H2SiO3强
A．A B．B C．C D．D
15．下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是（ ）
选项 实验操作 实验现象 结论
A 将浓硫酸滴到纸上 纸张变黑 浓硫酸具有吸水性
B 测定等浓度的Na2CO3和Na2SO3的溶液的pH 前者pH比后者的大 非金属性：S＞C
C 向2.0mL浓度均为0.1mol·L-1的KCl、KI混合溶液中滴加1~2滴0.01mol·L-1AgNO3溶液，振荡 沉淀呈黄色 Ksp（AgCl）＞Ksp（AgI）
D 将镁条点然后迅速伸入集满CO2的集气瓶 集气瓶中有浓烟和黑色颗粒 CO2具有还原性
A．A B．B C．C D．D
16．化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是（ ）
A．计算机芯片的材料是经提纯的二氧化硅
B．“地沟油”可以用来制肥皂和生物柴油
C．硅胶、生石灰、铁粉是食品包装中常用的干燥剂
D．铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料，是因为铝的冶炼方法比较简单
二、实验探究题
17．某学习小组为了验证SO2的还原性并测定产生SO2的质量，组装了下图装置。回答下列问题：
（1）C中发生反应的化学方程式是 ，B装置的名称是 ，关于该套装置说法正确的是 （填标号）。
a 组装仪器、加入药品后检查气密性 b 实验开始和最后时均需要通入空气
c 利用A、B装置是为了减小实验误差 d F、G中的碱石灰可以换为无水CaCl2
（2）甲同学认为很快可以看到D装置的现象，他的依据是 （用离子方程式表示）。乙同学做实验时发现和甲同学预测的现象不一样，先出现棕红色，经过一段时间后变为浅绿色。于是查阅资料发现反应分为两步：
第一步： （快反应）
第二步： （慢反应）
如果需要验证第一步反应是快反应，可以事先在D装置中滴加数滴 试剂，相应的实验现象是 。
（3）学习小组通过实验后D和F装置中的数据来计算SO2的质量。D中加入足量的BaCl2溶液充分反应，经过 操作，测得沉淀为m1g，F的质量差为m2g，C中产生SO2的体积（标准状况下）为 L。该实验的设计中，仍然存在系统误差的可能原因是 。
18．下面是某校化学研究性学习小组探究的过量的Fe与浓硫酸反应的实验：
I.甲同学设计如下实验反应得到的混合气体中含有SO2、H2、H2O
已知：CaSO3受热易分解
（1）写出过量Fe粉与浓硫酸反应产生等体积的SO2与H2的总化学方程式： 。
（2）若按气体从左到右的流向，为达到实验目的，各装置连接顺序是A→ (不可重复使用）。
（3）A中导管的作用为 ，装置E中的干燥管中盛放的物质为碱石灰，其作用是 。
（4）证明有H2存在的实验现象是 。
（5）II．为测定混合气体中SO2的体积分数，乙同学设计了如下实验方案：
W溶液可以是下列溶液中的 （填字母代号）；
A.H2O2溶液
B.NaOH溶液
C.KMnO4溶液(硫酸酸化)
D.氯水
该混合气体中二氧化硫的体积分数为 （用含V、m的代数式表示）。
（6）丙同学使用cmol/LxmLI2的淀粉溶液(过量)吸收混合气体，充分反应后，用0.1000mol/L的Na2S2O3标准溶液去滴定I2的淀粉溶液，达到滴定终点时消耗Na2S2O3的体积为20mL，该混合气体中二氧化硫的体积分数为 (用含V、C、x的代数式表示)[已知：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-]。
19．为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应，某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。
（1）气体发生装置B产生的气体是 。
（2）为验证通入装置D中的气体是Cl2过量还是SO2过量，某小组同学准备了以下试剂：
①氯化亚铁溶液 ②硫氰化钾溶液 ③品红溶液 ④酸性高锰酸钾溶液
a．若Cl2过量：取适量D中溶液滴加至盛有 (选填一个序号)的试管内，再加入 (选填一个序号)试剂，实验现象是 。
b．若SO2过量：取适量D中溶液滴加至盛有 (选填一个序号)的试管内，实验现象是 。
（3）另一小组设计如图所示的装置图(夹持和加热装置略去)，分别研究SO2和Cl2的性质。
①若从左端分别通入SO2和Cl2，装置A中观察到的现象是否相同？ (填“相同”或“不相同”)；
②若装置B中装有5.0 mL 1.0 mol·L－1碘水，当通入足量Cl2完全反应后，共转移了0.05mol电子，该反应的化学方程式为 。
（4）若由元素S和O组成－2价酸根离子X，X中S和O的质量比为4∶3；当Cl2与含X的溶液完全反应后，有浅黄色沉淀生成，取上层清液加入氯化钡溶液，有白色沉淀产生。写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式： 。
三、综合题
20．空气质量、水体环境、能源可持续是民生关切。结合所学知识回答问题：
（1）下列物质不属于环境监测中污染物的是 。
A．SO2 B．NO2 C．CO2 D．可吸入颗粒
（2）目前我国仍然是煤炭为主的能源结构。而煤炭燃烧易产生 (填“二氧化碳”或者“二氧化硫”)气体而导致酸雨。
（3）在水体污染治理中，处理含Cu +、Hg2+等重金属离子的废水常用 (填“沉淀法”或者“过滤法”)。
（4）沿海地区常常用淡化海水来补充淡水资源的不足。下列方法常用于海水淡化的是 (双选，错选漏选不得分)。
A．蒸馏法 B．电渗析法 C．过滤法 D．分液法
21．磺酰氯(SO2Cl2)是一种有机氯化剂，也是锂电池正极活性物质。已知磺酰氯是一种无色液体，熔点-54.1℃，沸点69.1℃，遇水发生剧烈水解，且产生白雾。
（1）实验室制备Cl2的离子反应方程式为 。
（2）SO2Cl2 水解的方程式为 。
（3）某学习小组的同学依据反应：SO2 (g) +Cl2 (g) SO2Cl2 (g)， 设计制备磺酰氯装置如图：
①A中所用的试剂为 。
②实验室用Na2SO3和硫酸制备SO2，可选用的气体发生装置是 (选填编号)。
③B处反应管内五球中玻璃棉上的活性炭的作用为催化剂，D处U形管中盛放的试剂为 其作用是： 。
（4）从化学平衡移动角度分析，反应管通水冷却的目的为 。
22．汽车尾气（主要成分为NOx和CO）已成为主要的空气污染物来源之一，有发生光化学烟雾污染的潜在危险。
（1）某小组同学为研究光化学烟雾的形成进行了模拟实验。测得烟雾的主要成分为CxHy(烃)、NO、NO2、O3、PAN （CH3COOONO2），各种物质的相对浓度随时间的变化如右图。根据图中数据，下列推论最不合理的是 。（填选项序号字母）
a．NO的消失的速率比CxHy快
b.NO生成NO2
c.CxHy及NO2可以生成PAN及O3
d.O3生成PAN
（2）一定条件下，将2 mol NO与2 mol O2置于恒容密闭容器中发生反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)，下列可判断反应达平衡的是 。（填选项序号字母）
a．体系压强保持不变
b.混合气体密度保持不变
c.NO和O2的物质的量之比保持不变
d.每消耗2 mol NO同时生成2 mol NO2
（3）高温下N2和O2发生N2(g)＋O2(g) 2NO(g)反应，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。
①下图是T1、T2两种不同温度下，一定量的NO发生分解过程中N2的体积分数随时间变化的图像，据此判断反应N2(g)＋O2(g) 2NO(g)为 （填“吸热”或“放热”）反应。
②2000℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入10 mol N2与5 mol O2，达到平衡后NO的物质的量为2 mol，则此刻反应的平衡常数K＝ 。该温度下，若开始时向上述容器中充入N2与O2均为1 mol，则达到平衡后N2的转化率为 。
③汽车净化装置里装有含Pd化合物的催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如右图所示。写出其变化的总化学反应方程式： 。
（4）为减少汽车尾气中NOx的排放，常采用CxHy（烃）催化还原NOx消除氮氧化物的污染。
例如：CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ/mol
CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2
若16 g CH4还原NO2至N2，共放出热量867 kJ，则ΔH2＝ 。若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2，共转移的电子总数为 （阿伏加德罗常数的值用NA表示）。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．牙膏的主要成分有磨擦剂、洁净剂、湿润剂、胶粘剂和芳香剂，磨擦剂是其中最主要的成分，起去污、磨光的作用，故不是牙膏可溶解碳酸钙，A不合题意；
B．废纸、塑料属于有机物，B不合题意；
C．明矾中铝离子水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体能吸附水中杂质，可使废水中的细小颗粒絮凝聚沉，但是不能使废水中的金属离子沉降，C不合题意
D．金刚砂SiC硬度很大，SiC常用于制作砂纸的磨料，D符合题意；
故答案为D。
【分析】A.牙膏不能与碳酸钙反应；
B.废纸、塑料均为有机物；
C.明矾水解生成氢氧化铝胶体，可吸附悬浮杂质，不能使金属离子沉降。
2．【答案】A
【解析】【解答】A.玉器的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，A正确；
B.丝绸的主要成分是蛋白质，属于有机高分子材料，B错误；
C.铁器是金属材料，C错误；
D.纸张的主要成分是纤维素，属于有机高分子材料，D错误
故答案为：A.
【分析】无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
3．【答案】A
【解析】【解答】A．商代后母戊鼎属于合金，为金属材料，所以A符合题意；
B．陶盆为陶瓷，属于无机非金属材料，B不符合题意；
C．明永乐青花竹石芭蕉纹梅瓶属于陶瓷，为无机非金属材料，C不符合题意；
D．三国青瓷羊形烛台为陶瓷，属于无机非金属材料，所以D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】商代后母戊鼎是青铜器，所用材料属于金属材料，陶瓷属于硅酸盐产品，所用原料属于无机非金属材料。
4．【答案】A
【解析】【解答】A．橡胶轮胎由橡胶制成，橡胶属于有机高分子材料，故A选；
B．透明饮料瓶是由塑料制成，塑料属于有机高分子材料，故B不选；
C．纯棉织物属于天然纤维，不属于合成纤维，故C不选；
D．半导体由Si制成，不属于硅酸盐材料，故D不选；
故答案为：A。
【分析】B.透明饮料瓶的材料为塑料，塑料属于有机高分子材料；
C.纯棉织物的成分是天然纤维；
D.单质硅是良好的半导体。
5．【答案】B
【解析】【解答】A．高纯硅为良好的半导体，可用于制作光感电池 ，A不符合题意；
B．活性炭具有除异味作用，但不能杀菌，B符合题意；
C．无水CoCl2呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水，C不符合题意；
D．沙子和水晶的主要成分都是二氧化硅，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．高纯硅为良好的半导体；
B．活性炭具有吸附性，但无强氧化性；
C．依据颜色变化分析；
D．沙子和水晶的主要成分都是二氧化硅。
6．【答案】A
【解析】【解答】A、丝绸的主要原料是蚕丝，蚕丝属于蛋白质，故A符合题意；
B、泡沫灭火器中的液体导电，电器起火应选用干粉灭火剂灭火，故B不符合题意；
C、光导纤维的成分二氧化硅，故C不符合题意；
D、明矾只能做生活用水的净水剂，不能做消毒剂，故D不符合题意。
故答案为：A
【分析】A、蚕丝属于蛋白质；
B、泡沫灭火器中的液体导电，并且泡沫液有腐蚀性会腐蚀电器设备；
C、光导纤维的成分二氧化硅；
D、明矾不能消毒。
7．【答案】B
【解析】【解答】A、碳化硅、陶瓷和碳纤维具有耐高温抗氧化的性能，选项A不符合题意；
B、“连续纤维增韧”航空材料，则说明该材料比钢铁轻、硬，韧性较好，选项B符合题意；
C、该材料是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成，属于混合物，没有固定的熔、沸点，选项C不符合题意；
D、该材料由无机物复合而成，为新型无机非金属材料，选项D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据复合材料的特点进行分析即可。
8．【答案】A
【解析】【解答】A．反应①为，反应②2H2O2H2+O2，氢原子部分进入甲烷，用于循环的氢原子利用率达不到100%，A符合题意；
B．太阳能可作为反应①和②的能量来源，B不符合题意；
C．根据得失电子守恒配平方程，反应①为，C不符合题意；
D．水和甲烷都是常见的10电子微粒，等物质的量的和含有的电子数相同，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．依据产物不只有一种分析；
B．依据图像分析；
C．根据得失电子守恒配平方程；
D．水和甲烷都是常见的10电子微粒。
9．【答案】B
【解析】【解答】A．CaF2与浓H2SO4混合反应生成HF，HF能与SiO2反应，则糊状混合物中的氢氟酸能与玻璃中的二氧化硅反应，可用于刻蚀玻璃，故A不符合题意；
B．钠盐水溶液可能呈酸性，如硫酸氢钠在溶液中能电离出氢离子，使溶液呈酸性，故B符合题意；
C．溶洞的形成的原理为CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2 ，故C不符合题意；
D． KMnO4与H2C2O4的反应中，KMnO4中的Mn元素化和价降低生成Mn2+，化合价降低的产物是还原产物，则Mn2+还原产物，同时反应速率加快，说明Mn2+又是催化剂，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A. CaF2与浓H2SO4混合反应生成HF，HF能与二氧化硅反应；
B.钠盐水溶液可能呈酸性；
C.碳酸钙溶于溶解CO2的水生成碳酸氢钙；
D.KMnO4与H2C2O4的反应中，KMnO4中的Mn元素化和价降低生成Mn2+，化合价降低的产物是还原产物，则Mn2+还原产物，同时反应速率加快，说明Mn2+又是催化剂。
10．【答案】D
【解析】【解答】A． 反应生成 ，S元素化合价没有变化，A不符合题意；
B．加入盐酸，会生成白色氯化银沉淀，无法判断，B不符合题意；
C．放置一段时间后，白色沉淀变为灰色，是由于将 还原为银单质，说明还原性强于，C不符合题意；
D．白色沉淀变为灰色，是由于将 还原为银单质，离子方程式为：，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．硫元素化合价没有变化；
B．加入盐酸，会生成白色氯化银沉淀；
C．依据物质的组成和现象变化判断；
D．符合离子方程式的书写规则。
11．【答案】D
【解析】【解答】A、特种钢缆，是铁的合金，属于金属材料，故A项不符合题意；
B、 石油裂化和裂解都属于化学变化，在反应过程中生成了新物质，故B项不符合题意；
C、雾霾所形成的气溶胶属于胶体， 胶体具有丁达尔效应，气溶胶也属于胶体的一种，故C项不符合题意；
D、金属内胆一般来说是不锈钢材质的，镁棒的金属活动性强于金属内胆的，所以镁棒相当于原电池的负极，从而保护了金属内胆不被腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法，故D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、特种钢缆属于铁合金，不是经过化学合成的新材料；
B、石油的裂解、裂化属于化学变化，用来制备小分子有机产品；
C、雾霾形成的气溶胶属于胶体，胶体具有丁达尔效应的特征；
D、镁棒属于活泼金属，做原电池的负极，金属内胆做正极，属于牺牲阳极的阴极保护法；
12．【答案】D
【解析】【解答】A.从海水中提取镁的工艺流程：利用贝壳分解生成氧化钙 ，溶于水得到氢氧化钙CaO+H2O═Ca(OH)2，加入到母液中沉淀镁离子Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，过滤得到氢氧化镁沉淀，加入盐酸溶解，2HCl+Mg(OH)2═MgCl2+2H2O，通过浓缩蒸发冷却结晶方法得到氯化镁晶体，氯化氢气流中脱水得到氯化镁固体，电解熔融氯化镁制备镁 ，涉及的反应为化合反应、分解反应和复分解反应，未涉及置换反应，A不符合题意；
B.侯氏制碱工业以氯化钠为主要原料，制得大量纯碱碳酸钠，B不符合题意；
C.单晶硅可作为计算机芯片，C不符合题意；
D.厨余垃圾含有机物，可化废为宝，利用细菌分解，制沼气或堆肥，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.结合海水提取镁的过程分析；
B.侯氏制碱法制备的为纯碱Na2CO3；
C.计算机芯片的主要材料为硅；
D.厨余垃圾可用于制沼气或堆肥；
13．【答案】C
【解析】【解答】A.FeS中铁元素显+2价，硫元素显-2价，都具有较强的还原性，在强酸性溶液中通入O2时都将被O2氧化，其离子方程式为4FeS+3O2+12H+=4Fe3++4S↓+6H2O，A不符合题意；
B.炉渣中铁的氧化物能溶解在硫酸中，FeS被氧化生成Fe3+、S、H2O，所以固体W的主要成分是S，在空气中焙烧S+O2 SO2，故气体M是SO2，SO2具有较强的还原性能被双氧水氧化：SO2+H2O2=H2SO4，硫酸可以循环使用，B不符合题意；
C. 根据聚铁的组成和聚铁胶体不溶于水的性质，可推测聚铁的性质更多与Fe(OH)3相似，调节溶液pH是为了促进Fe3+水解生成聚铁：Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+，所以溶液Z的pH偏小，生成的聚铁中含有Fe(OH)3偏少，将导致聚铁中铁的质量分数偏小，C符合题意；
D. 炉渣中铁的氧化物溶解在硫酸中生成Fe2+和Fe3+的硫酸盐，Fe2+和FeS中铁元素都将被O2氧化成Fe3+，过滤后溶液X中主要成分是Fe2(SO4)3，为了得到绿矾，必须将Fe2(SO4)3转化为FeSO4（溶液Y），所以在溶液X中要加入过量铁粉，Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4，再过滤即可，D不符合题意；
故答案为；C
【分析】A.根据电荷守恒、原子守恒分析离子方程式是否正确；
B.H2O2具有氧化性，能将SO2氧化成H2SO4；
C.结合c(H+)对Fe3+水解平衡移动的影响分析；
D.X为FeCl3，Y为FeCl2，需加入铁粉；
14．【答案】C
【解析】【解答】A．Fe3+具有氧化性，SO2具有还原性，两者能够发生氧化还原反应，使Fe3+变为Fe2+，因而溶液棕黄色变浅绿色，A不符合题意；
B．SO2具有漂白性，能够使得品红溶液褪色，B不符合题意；
C．SO2具有还原性，能够被酸性KMnO4溶液氧化变为H2SO4，KMnO4被还原为无色MnSO4，使得酸性高锰酸钾溶液紫色褪色，该实验体现了SO2具有还原性，C符合题意；
D．亚硫酸酸性比硅酸强，所以SO2通入Na2SiO3溶液发生复分解反应制取得到H2SiO3，H2SiO3不溶于水，因此看到产生白色沉淀，D不符合题意；
故合理选项是C。
【分析】A．根据氧化还原分析；
B．根据SO2具有漂白性分析；
C．根据SO2具有还原性分析；
D．根据强酸制弱酸分析。
15．【答案】C
【解析】【解答】A．将浓硫酸滴到纸上，纸变黑，体现浓硫酸的脱水性，故A不符合题意；
B．测定等浓度的Na2CO3和Na2SO3的溶液的pH，前者pH比后者的大，说明H2SO3的酸性比H2CO3强，但S的最高价氧化物的水化物为H2SO4，则无法判断S、C的非金属性强弱，故B不符合题意；
C．向2.0mL浓度均为0.1mol L-1的KCl、KI混合溶液中滴加1～2滴0.01mol L-1AgNO3溶液，振荡，沉淀呈黄色，证明碘化银更难溶，则碘化银的溶解度更小，即Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，故C符合题意；
D．Mg与二氧化碳反应生成MgO和C，则集气瓶中产生大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生，CO2具有氧化性，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．浓硫酸的脱水性是将有机物中的氢元素和氧元素按照2比1的比例脱去；
B．H2SO3不是S最高价氧化物的水化物；
C．AgI先沉淀可说明AgI的Ksp较小；
D．Mg与CO2反应，CO2是氧化剂；
16．【答案】B
【解析】【解答】A.计算机芯片的主要成分是硅，A不符合题意；
B.“地沟油”的成分是油脂，在碱性条件下水解发生皂化反应可制肥皂，地沟油中提炼出油脂可作为生物柴油，B符合题意；
C.铁粉是抗氧化剂，不是干燥剂，C不符合题意；
D.铝及其合金具有密度低、强度高、导电性、导热性和抗蚀性优良等特点，所以在电气、工业、家庭中广泛使用，与冶炼难易无关，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.计算机芯片的主要材料是硅单质；
B.地沟油的成分是油脂，碱性水解可制得肥皂；
C.铁粉一般作为抗氧化剂，不做干燥剂；
D.金属铝的广泛使用，是由于其性能优越，与其冶炼方法无关；
17．【答案】（1）Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；洗气瓶或广口瓶；bc
（2）2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；铁氰化钾或K3[Fe(CN)6]；溶液出现棕红色时没有生成蓝色沉淀
（3）过滤、洗涤；干燥、称量；；C溶液中溶解的SO2未被充分排除或空气除氧不彻底
【解析】【解答】(1)C装置是发生装置，制备SO2，发生反应的化学方程式是Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；B装置是吸收空气中的酸性气体，名称是洗气瓶或广口瓶；组装好仪器，加入药品之前检查气密性，a不正确；实验开始和最后时均需要通入空气，实验之前通空气是排除装置中的空气，实验之后通入空气是使C中的SO2进入D、F装置充分反应，b正确；A、B装置是排除空气中的酸性气体和氧气，防止干扰实验，利用A、B装置是为了减小实验误差，c正确；F是吸收SO2，SO2与无水CaCl2不反应，d不正确；答案为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；洗气瓶或广口瓶；bc；(2)D装置中三价铁具有氧化性，SO2具有还原性，发生氧化还原反应，溶液变成浅绿色，离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；若要验证第一步 是快反应，可以检测是否立即生成Fe2+，则实验前滴加几滴铁氰化钾或K3[Fe(CN)6]，当溶液出现棕红色时没有生成蓝色沉淀即可说明；答案为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；铁氰化钾或K3[Fe(CN)6]；溶液出现棕红色时没有生成蓝色沉淀；(3)D中加入足量的BaCl2溶液充分反应，生成BaSO4沉淀，经过过滤、洗涤、干燥、称量操作，测得沉淀为m1g，F的质量差为m2g，说明剩余的SO2的质量为m2g，根据前后S原子守恒，n(SO2)=n(BaSO4)+n(剩余SO2)= ，标准状况下的体积为 ，该实验的设计中，仍然存在系统误差的可能原因是C溶液中溶解的SO2未被充分排除或空气除氧不彻底；答案为：过滤、洗涤、干燥、称量； ；C溶液中溶解的SO2未被充分排除或空气除氧不彻底；
【分析】本实验验证SO2的还原性并测定产生SO2的质量，C装置是发生装置，制备SO2，A处通入空气，实验之前通空气是排除装置中的空气，实验之后通入空气是使C中的SO2进入D、F装置充分反应，则A、B装置是排除空气中的酸性气体和氧气，防止干扰试验；F装置通过碱石灰吸收SO2测其含量；SO2具有还原性，三价铁具有氧化性，发生氧化还原反应，溶液变成浅绿色；若要验证第一步 是快反应，可以检测是否立即生成Fe2+；溶液中有沉淀生成通过过滤、洗涤、干燥、称量得到沉淀质量；通过S元素守恒可求出C中产生的SO2的体积；据此分析。
18．【答案】（1）2Fe+3H2SO4=2FeSO4+SO2+H2+2H2O
（2）D→B→C→F→E
（3）安全管，平衡气压；防止空气中的水分干扰实验，吸收多余的SO2
（4）F中黑色固体粉末变为红色，E中无水硫酸铜变蓝
（5）AD；
（6）
【解析】【解答】(1)根据原子守恒可知过量Fe粉与浓硫酸反应产生等体积的SO2与H2的总化学方程式为2Fe+3H2SO4＝2FeSO4+SO2↑+H2↑+2H2O。
(2)由于通过溶液会带出水蒸气，首先检验水蒸气，利用品红溶液检验SO2，氢气和氧化铜反应之前还需要干燥氢气，且SO2有毒、还需要防止空气中水蒸气，所以若按气体从左到右的流向，为达到实验目的，各装置连接顺序是A→D→B→C→F→E。
(3)反应中产生气体，因此A中导管的作用为安全管，平衡气压；装置E中的干燥管中盛放的物质为碱石灰，其作用是防止空气中的水分干扰实验，吸收多余的SO2。
(4)氢气还原氧化铜生成铜和氢气，则证明有H2存在的实验现象是F中黑色固体粉末变为红色，E中无水硫酸铜变蓝。
(5) 由于亚硫酸钡不稳定，因此应该转化为硫酸钡，所以W应该具有氧化性，能把SO2氧化，且不能引入硫酸根，所以选择双氧水或氯水，答案选AD。硫酸钡是mg，则根据硫原子守恒可知SO2是 ，所以该混合气体中二氧化硫的体积分数为 。
(6)根据方程式I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可知该混合气体中二氧化硫的体积分数为 。
【分析】（1）铁过量，随着反应的进行浓硫酸的浓度逐渐减小，所以发生的反应是浓硫酸与铁的反应和稀硫酸与铁的反应。
19．【答案】（1）Cl2
（2）①；②；溶液呈红色；③；溶液由红色变为无色，加热后恢复原来的颜色
（3）相同；5Cl2＋I2＋6H2O=2HIO3＋10HCl
（4）S2O ＋Cl2＋H2O=S↓+SO ＋2Cl－＋2H＋
【解析】【解答】（1）装置C中饱和食盐水是用于除去Cl2中混有的HCl，因此装置B中所产生的气体为Cl2；
（2）a、若Cl2过量，则溶液中含有Cl2和HClO，溶液具有氧化性，因此可加入FeCl2溶液，再加入KSCN溶液，可观察到溶液变红色；
b、若SO2过量，则溶液中含有SO2，检验SO2，可用品红溶液，可观察到品红溶液褪色，加热后溶液恢复原来的颜色；
（3）①SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色；Cl2溶于水后，形成HClO，具有漂白性，也能使品红溶液褪色；因此装置A中观察到的现象相同；
②碘水中所含n(I2)=0.005L×1.0mol/L=0.005mol，设反应过程中，产物中碘元素的化合价为a，则过程中转移电子数为：0.005mol×2×a=0.05mol，解得 a=5，因此产物中碘元素的化合价为+5价，即产物为HIO3，因此该反应的化学方程式为：5Cl2＋I2＋6H2O=2HIO3＋10HCl；
（4）设该酸根离子X的化学式为SaOb2-，由于X中硫和氧的元素质量比为4:3，则可得等式，解得，则该离子X的化学式为S2O32-；Cl2与S2O32－完全反应后，产生的浅黄色沉淀为S；上层清液加入BaCl2溶液后产生白色沉淀，说明反应生成了SO42－，Cl2的还原产物为Cl－；反应过程中，S2O32－转化为S，得到2个电子，转化为SO42－，失去4个电子；Cl2转化为Cl－，得到2个电子，根据得失电子守恒可得，S2O32－、S、SO42－、Cl2的系数均为1，Cl－的系数为2；根据电荷守恒可得，生成物中含有H＋，且其系数为2；根据氢原子个数守恒可得，反应物中含有H2O，且其系数为1；因此可得该反应的离子方程式为：S2O32－＋Cl2＋H2O=S↓＋SO42－＋2Cl－＋2H＋；
【分析】（1）根据装置B后所连接的装置C确定装置B产生的气体；
（2）a、若Cl2过量，则溶液中含有Cl2和HClO，溶液具有氧化性；
b、若SO2过量，则溶液中含有SO2，结合SO2的性质分析；
（3）①结合SO2的漂白性、氯水的氧化性进行分析；
②根据转移电子数确定产物中碘元素的化合价，从而确定反应的化学方程式；
（4）根据离子中元素质量比确定离子符号，由题干信息确定该离子与Cl2反应的产物，结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒书写反应的离子方程式；
20．【答案】（1）C
（2）二氧化硫
（3）沉淀法
（4）A；B
【解析】【解答】(1)CO2是空气的成分气体，不属于空气污染物；
(2)煤燃烧产生的二氧化硫与水反应生成亚硫酸，是造成酸雨的主要因素；
(3)Cu +、Hg2+等重金属离子溶解在水里，不能直接过滤，适合用沉淀法除去；
(4)海水淡化常使用蒸馏法、离子交换膜法和电渗析法等方法。
【分析】（1）大气中的环境监测项目包括：TSP、SO2、NOx、硫酸盐化速率、可吸入颗粒等；
（2）煤炭中含有硫元素，燃烧会产生SO2；
（3）在水体污染治理中，处理含Cu2+、Hg2+等重金属离子的废水，使这些重金属离子转化为沉淀除去。
（4）蒸馏法：蒸馏法是目前使用最为广泛，且成本低、可行性高的一种方法。主要是靠加热提取出海水里的纯净水。
离子交换膜法：主要是利用反渗透机器的高压处理，使海水中的杂质分离出来的技术，这种技术目前是除蒸馏外能耗最低的，但对海水的预处理要求高。
电渗析法：在外加直流电场作用下，利用离子交换膜对溶液中离子的选择透过性，使溶液中阴、阳离子发生离子迁移，分别通过阴、阳离子交换膜而达到除盐或浓缩的目的
21．【答案】（1）MnO2 +4H+ +2Cl- =Mn2+ +Cl2↑+2H2O (条件： 加热)
（2）SO2Cl2+ 2H2O=H2SO4+2HCl
（3）浓硫酸；d；碱石灰；吸收剩余的 Cl2和SO2，防止污染，防止空气中的水蒸气进入C，使SO2Cl2变质
（4）将产物冷却，分离出来，有利于平衡正向移动
【解析】【解答】（1）实验室制氯气采用的是浓盐酸和二氧化锰共热，方程式为 MnO2 +4H+ +2Cl- =Mn2+ +Cl2↑+2H2O
（2），遇水发生剧烈水解，且产生白雾，则有HCl生成，根据反应物和生成物可推方程式SO2Cl2+ 2H2O=H2SO4+2HCl
（3）已知产物与水剧烈反应，故A,B装置均为吸水装置，即为浓硫酸，制备二氧化硫是固+液→气的 装置，故选d，D处U型管是为了防止空气中的水进入反应装置，故试剂为碱石灰。
（4） 已知磺酰氯是一种无色液体，熔点-54.1℃，沸点69.1℃ ，故冷凝水的目的是，冷凝产物，使反应正向进行。
【分析】制备实验一定要注意产物的化学性质，已知该产物能与水剧烈反应，故反应过程中要注意吸收水。
22．【答案】（1）d
（2）ac
（3）吸热；1/9或0.11；1/7或14.3%；2NO＋O2＋4CO 4CO2＋N2
（4）－1160 kJ·mol-1；1.6 NA
【解析】【解答】（1）a，根据图示，在一段时间内，NO消失的速率比CxHy快，a项合理；b，由图示，开始NO减少的同时NO2增多，NO生成NO2，b项合理；c，由图示，CxHy、NO2减少的同时PAN、O3增多，结合原子守恒，CxHy及NO2可生成PAN和O3，c项合理；d，O3浓度始终增大，O3不会生成PAN，d项不合理；
故答案为：d。
（2）a，该反应的正反应为气体分子数减小的反应，建立平衡过程中气体分子物质的量减小，在恒温恒容容器中，体系压强减小，平衡时气体分子物质的量不变，体系压强不变，体系压强不变能判断反应达到平衡；b，该反应中所有物质都是气体，根据质量守恒定律，混合气体的质量始终不变，容器的体积不变，混合气体的密度始终不变，混合气体密度保持不变不能说明反应达到平衡；c，起始NO和O2物质的量相等，建立平衡过程中转化的NO和O2物质的量之比为2：1，建立平衡过程中NO和O2物质的量之比减小，平衡时NO和O2物质的量之比不再变化，NO和O2物质的量之比保持不变说明反应达到平衡；d，每消耗2molNO同时生成2molNO2只表示正反应，不能说明反应达到平衡；能说明反应达到平衡的是ac，
故答案为：ac。
（3）①由图像可见T2先出现拐点，说明T2反应速率快，则T2 T1；T2平衡时N2的体积分数小于T1时，说明升高温度，反应2NO（g） N2（g）+O2（g）逆向移动，反应2NO（g） N2（g）+O2（g）的逆反应为吸热反应，即N2（g）+O2（g） 2NO（g）为吸热反应。
②用三段式
N2（g）+ O2（g） 2NO（g）
起始（mol） 10 5 0
转化（mol） 1 1 2
平衡（mol） 9 4 2
平衡时N2、O2、NO物质的量浓度依次为4.5mol/L、2mol/L、1mol/L，反应的平衡常数K= = = =0.11。若开始向容器中充入N2与O2均为1mol，设从开始到平衡时转化N2物质的量为x，用三段式
N2（g）+ O2（g） 2NO（g）
起始（mol） 1 1 0
转化（mol） x x 2x
平衡（mol） 1-x 1-x 2x
平衡时N2、O2、NO物质的量浓度依次为（1-x）/2mol/L、（1-x）/2mol/L、xmol/L，K= = = ，解得x= mol，达到平衡后N2的转化率为 = =0.143。③根据图示，发生的反应为2NO+O2=2NO2（①式），NO2与CO在催化剂作用下生成CO2和N2，反应为2NO2+4CO N2+4CO2（②式），将①式+②式，得总化学反应方程式为：4CO+2NO+O2 N2+4CO2。（4）16gCH4还原NO2至N2共放出热量867kJ，即1mol CH4还原NO2至N2共放出热量867kJ，据此可写出热化学方程式：CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）ΔH=-867kJ/mol（①式），CH4（g）＋4NO2（g）=4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） ΔH1=-574 kJ/mol（②式），将①式 2-②式得CH4（g）＋4NO（g）=2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） ΔH2=2ΔH-ΔH1=2 （-867kJ/mol）-（-574kJ/mol）=-1160kJ/mol。n（CH4）= =0.2mol，在反应中CH4被氧化成CO2，则反应中转移电子物质的量为0.2mol 8=1.6mol，转移电子总数为1.6NA。
故正确答案为：（1）d，（2）ac，（3）吸热，1/9或0.11，1/7或14.3%，2NO＋O2＋4CO 催 化 剂 _ _ 4CO2＋N2，（4）－1160 kJ·mol-1，1.6 NA.
【分析】注意化学平衡图像的判断方法，用先拐先平为大进行判断
