高中化学人教版（新课标）必修1 第四章第三节 硫和氮的氧化物
一、单选题
1．（2020·青浦模拟）下列反应与酸雨的形成无关的是（ ）
A．CO2+H2O H2CO3 B．SO3+H2O=H2SO4
C．2H2SO3+O2=2H2SO4 D．N2+O2 2NO
2．（2020高二上·黑龙江开学考）化学与生产、生活、社会密切相关，下列有关说法中正确的是（ ）
A．二氧化硫有毒，严禁将其添加到任何食品和饮料中
B．古有“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，今用乙醚从黄花蒿中提取青蒿素是利用氧化还原反应原理
C．面粉中禁止添加CaO2、过氧化苯甲酰等增白剂，CaO2属于碱性氧化物，也属于离子化合物，其阴阳离子个数比为2∶1
D．用K2FeO4代替Cl2处理饮用水，有杀菌消毒作用，但与氯气不同的是不产生有机氯对人体造成危害、
3．（2020高二下·台州期末）某兴趣小组用如图所示的装置探究SO2气体的还原性，下列说法错误的是（ ）
A．①中发生反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++ +4H+
B．①中加入KMnO4溶液，紫红色褪去，可说明SO2与FeCl3发生了氧化还原反应
C．②中蓝色溶液褪色的现象能表明I-的还原性弱于SO2
D．装置③的作用是吸收SO2尾气，防止污染空气
4．（2020高二下·台州期末）下列物质的转化在给定条件下能实现的是（ ）
A．
B．
C．
D．
5．（2020·漳州模拟）下列四套装置用于实验室制取二氧化硫并回收胆矾，其中不能达到实验目的的是（ ）
A．制取二氧化硫
B．吸收尾气中的二氧化硫
C．溶解反应后烧瓶内混合物中的硫酸铜固体
D．加热硫酸铜溶液制备胆矾
6．（2020高一下·忻州月考）下列有关SO2的性质的探究实验报告记录的实验现象正确的是（ ）
实验
记录 A 无色 无色 无现象 无色溶液
B 红色 无色 白色沉淀 白色溶液
C 红色 红色 白色沉淀 白色溶液
D 无色 无色 白色沉淀 无色溶液
A．A B．B C．C D．D
7．（2020高一上·鄂州期末）在下列条件下，两瓶气体所含的原子数一定相等的是（ ）
A．具有同质量、不同体积的N2O和CO2
B．具有同温度、同体积的CO和N2
C．具有同体积、同密度的SO2和NO2
D．具有同密度、不同质量的O2和O3
8．（2020高一下·七台河期末）如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液物质的量浓度之比为（ ）
A．1∶1 B．5∶7 C．7∶5 D．4∶3
9．（2019高一下·上海期中）研究发现，空气中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下：①SO2+NO2→SO3+NO ②SO3+H2O→H2SO4③2NO+O2→2NO2，NO2在上述过程中体现了什么样的性质或起了什么作用：①氧化性；②还原性；③催化剂；④酸性（ ）
A．①③ B．③④ C．③ D．②④
二、填空题
10．（2020高二下·温州期中）某兴趣小组为探究NO和Cl2O（Cl2O是酸性氧化物，易溶于水）的性质，将两种气体同时通入水中，实验装置如图：
请回答：
（1）三颈瓶中检测到有2种强酸生成，用一个化学方程式表示 。
（2）该实验装置有一处不合理，请指出 。
11．（2020高一下·吉林期中）现有A氟氯烃 B二氧化碳 C二氧化硫 D二氧化氮 E富含氮、磷元素的污水。 请你根据已有的环保知识，填空（填序号）：
（1）能形成酸雨的是 ；
（2）能破坏臭氧层的是 ；
（3）使水体富营养化的是 ；
（4）能引起光化学烟雾的是 ；
（5）导致温室效应作用较大的是 。
三、实验探究题
12．（2020·红桥模拟）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 。
13．（2019·桂林模拟）硫及其化合物是重要的化工原料，某学习小组对某些硫的化合物性质和制备进行如下实验探究：
（1）Ⅰ.探究实验一：将一定量的浓H2SO4与足量Zn置于装置A中充分反应，对反应后的气体X进行气体成分分析(水蒸气除外)。
回答下列问题：
气体X中除水蒸气之外，还可能有的气体是 。
（2）B中的试剂可能是 ，酸性KMnO4溶液的作用是 。
（3）D、E装置用于证明气体X中的另一种组分，按照D、E装置顺序观察到的实验现象分别是 、 。
（4）Ⅱ.探究实验二：制取硫代硫酸钠(Na2S2O3)并探究其性质。
制取Na2S2O3(装置如下图，夹持装置省略)。
①装置B中生成Na2S2O3的同时也生成CO2，反应的离子方程式为 。
②除搅拌和使用多孔球泡外，再写出一种可以提高B中吸收SO2效率的方法 。
（5）探究Na2S2O3的性质(反应均在溶液中进行)，请填空：
Na2S2O3性质 实验操作 实验现象
探究1 Na2S2O3溶液的酸碱性 pH=8
探究2 Na2S2O3的还原性 向新制的溴水中滴加Na2S2O3溶液
14．（2020·焦作模拟）某化学研究性学习小组的同学根据理论分析后认为，NO2可能会氧化单质铜，他们设想利用下图所示装置验证NO2的氧化性（夹持装置已省略）。
（1）装置A～C中有一处错误，改正的方法是 ，A中发生反应的两种试剂通常是 。
（2）点燃C处酒精灯比较合适的时机是 。若C中固体全部变成黑色，同时生成对环境无污染的气体，写出C中反应的化学方程式： 。
装置D的用途是 。
（3）开关K的设计是以实现绿色化学实验为目的，请说明K的使用方法：
（包括使用时段与内容）。
（4）实验结束后发现C中的固体混有少量的红色粉末，经过分析，甲同学认为该红色粉末是Cu2O，乙同学认为该红色粉末是Cu，丙同学认为该红色粉末是Cu和Cu2O的混合物。查阅资料，Cu、Cu2O和CuO的部分性质如下：
请设计一个简单的实验证明甲同学的看法是否正确： 。
15．（2020高一下·浙江开学考）某化学兴趣小组利用下列实验装置制备并研究 SO2 的性质，请按要求回答下列问题（夹持装置和
A 中加热装置已省略）。
操作步骤择要如下：
Ⅰ．打开活塞 K，先通入一段时间 N2，再关闭活塞 K，加热 A 一段时间；
Ⅱ．A 中不再产生气体后，停止加热，打开活塞 K，缓慢通入氮气直至 A 装置冷却。
（1）装有 Cu 粒的仪器名称是 。
（2）实验室可用亚硫酸钠与浓硫酸制取 SO2，该化学方程式是 。
（3）下列说法正确的是（ ）
A．装置应在加入药品后检验装置气密性
B．操作Ⅱ中继续通入氮气可以避免溶液出现倒吸
C．装置 A 中的浓硫酸体现出了强氧化性、酸性
D．装置 B 和装置 D 中都出现了褪色，是因为 SO2 有漂白性
（4）装置 C 中出现白色浑浊，请用离子方程式解释原因： 。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响；二氧化硫的性质；常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】酸雨分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨，硫酸型酸雨形成的过程是硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫溶于水，生成亚硫酸，随雨水降落，形成酸雨，若被氧气氧化，还会生成硫酸，酸性更强，硝酸型酸雨指的是氮气和氧气在放电条件下还会产生一氧化氮，易被氧化成二氧化氮，溶于水形成硝酸，涉及的化学反应有：SO2+H2O=H2SO3，2H2SO3+O2=2H2SO4，N2+O2 2NO，
故答案为：A。
【分析】硝酸型酸雨和硫酸型酸雨是酸雨的主要形式，它们的形成都是和含硫和氮元素的物质燃烧引起的，先生成硫和氮的氧化物，再溶于水形成酸。
2．【答案】D
【知识点】氯气的化学性质；过氧化氢；二氧化硫的性质
【解析】【解答】A.在葡萄酒的保存中，可加二氧化硫作还原剂，故A项不符合题意
B.用的是萃取的原理，故B项不符合题意
C.过氧化钙属于过氧化物，不是碱性氧化物，且阴离子为过氧根离子，故阴阳离子个数比为1：1，故C项不符合题意
D.高铁酸根作氧化剂，产物为氢氧化铁，或铁离子，亚铁离子，对人体无害。故D符合题意
故答案为：D
【分析】A、二氧化硫有毒，但并不是任何食品或饮料都不能添加
B、青蒿素在乙醚中的溶解度大，这种方法叫萃取
C、碱性氧化物：跟酸反应只生成盐和水，故过氧化钙还生成了氧气，故不属于碱性氧化物
3．【答案】B
【知识点】二氧化硫的性质
【解析】【解答】A．①中二氧化硫与铁离子反应生成硫酸根离子和亚铁离子，离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++ +4H+，A说法不符合题意；
B．①中加入KMnO4溶液，紫红色褪去，可能为过量的二氧化硫与高锰酸钾反应，则不能说明SO2与FeCl3发生了氧化还原反应，B说法符合题意；
C．②中蓝色溶液褪色，则二氧化硫为还原剂，碘离子为还原产物，能表明I-的还原性弱于SO2，C说法不符合题意；
D．装置③中NaOH能与二氧化硫反应生成亚硫酸盐，则其作用是吸收SO2尾气，防止污染空气，D说法不符合题意；
故答案为：B。
【分析】装置①中，二氧化硫与铁离子反应生成硫酸根离子和亚铁离子；装置②中，二氧化硫与碘反应生成硫酸根离子和碘离子，碘反应完，则淀粉溶液的蓝色褪去；装置③为吸收未反应完全的二氧化硫。
4．【答案】B
【知识点】含氮物质的综合应用；钠的重要化合物；镁、铝的重要化合物；无机物的推断
【解析】【解答】A.碳酸的酸性弱于盐酸，二氧化碳不能与氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠，故A不符合题意；
B.加热六水氯化镁固体，六水氯化镁受热发生部分水解生成碱式氯化镁，继续加热碱式氯化镁，碱式氯化镁受热完全分解生成氧化镁，故B符合题意；
C.二氧化硅是酸性氧化物，不能与盐酸反应生成四氯化硅，故C不符合题意；
D..放电条件下，氮气和氧气反应生成一氧化氮，不能生成二氧化氮，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、侯氏制碱法，要在氯化钠中同时通入氨气和二氧化碳
C、二氧化硅为酸性氧化物不能与盐酸反应
D、氮气与氧气生成的是NO
5．【答案】D
【知识点】二氧化硫的性质；常用仪器及其使用；气体发生装置；尾气处理装置
【解析】【解答】A．浓硫酸和铜在加热条件下可以生成SO2，A项可以达到实验目的；
B．利用NaOH溶液吸收SO2防止污染空气且该装置又可防止倒吸，B项可以达到实验目的；
C．由于反应后还有浓硫酸剩余，所以用水溶解硫酸铜固体时须把烧瓶中的物质加到水中防止暴沸，相当于浓硫酸的稀释，C项可以达到实验目的；
D．胆矾为含有结晶水的硫酸铜，从硫酸铜溶液得到胆矾须用蒸发浓缩再冷却结晶，不可直接加热蒸发。D项不能达到实验目的；
故答案为：D。
【分析】直接加热蒸发得到的是无水硫酸铜
6．【答案】D
【知识点】二氧化硫的性质
【解析】【解答】SO2溶于水，能与H2O反应生成H2SO3，溶液显酸性，无色酚酞遇酸不变色，因此a中溶液为无色；
SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，因此b中溶液变为无色；
SO2具有还原性，HNO3具有氧化性，能将SO2氧化成SO42－，与Ba2＋反应形成BaSO4白色沉淀，因此c中可观察到产生白色沉淀；
由于酸性H2SO3综上，四个试管中产生的现象为：无色、无色、白色沉淀、无色溶液，D符合题意；
故答案为：D
【分析】此题是对SO2性质的考查，结合SO2的漂白性、酸性、氧化性和还原性进行分析。
7．【答案】A
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】A、因为一氧化二氮和二氧化碳的相对分子质量相同，质量相同时，物质的量相同，则原子个数相同，符合题意，选A；
B、没有说明压强，所以不能确定其物质的量的关系，不选B；
C、同体积同密度则推出质量相同，但是二者摩尔质量不同，所以其物质的量不同，不选C；
D、不同质量，所以含有的氧原子物质的量不同，不选D。
【分析】同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数，称为阿伏加德罗定律。气体的体积是指所含分子占据的空间，通常条件下，气体分子间的平均距离约为分子直径的10倍，因此，当气体所含分子数确定后，气体的体积主要决定于分子间的平均距离而不是分子本身的大小。
8．【答案】A
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】相同条件下，NO2、NO装满容积相同的试管，则体积相同，根据阿伏加德罗定律可知n(NO2)＝n(NO)，分别通入氧气直到两个试管内充满液体，根据氮原子守恒可知，所得硝酸的物质的量相等，溶液的体积相同，则两个试管中所得溶液的物质的量浓度之比为1∶1，
故答案为：A。
【分析】装满NO2的试管通入氧气时发生反应的化学方程式为4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，装满NO的试管通入氧气时发生反应的化学方程式为4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。
9．【答案】A
【知识点】氧化还原反应；氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】从反应①中，可看出二氧化氮中氮元素的化合价降低，所以二氧化氮作氧化剂；当将三个方程式按照①×2+②+③得方程式为：2SO2+H2O+O2=SO3+H2SO4，可发现反应前后二氧化氮的量并未发生变化，所以二氧化氮在整个反应过程中起催化剂的作用。
故答案为：A。
【分析】在①SO2+NO2=SO3+NO中，二氧化氮中氮元素的化合价降低，所以二氧化氮作氧化剂；将方程式①×2+②+③得方程式为：2SO2+H2O+O2=SO3+H2SO4，可发现反应前后二氧化氮的量并未发生变化，所以二氧化氮在整个反应过程中起催化剂的作用，据此答题。
10．【答案】（1）3Cl2O+4NO+5H2O=4HNO3+6HCl
（2）NO会排放到空气中污染空气
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】(1)Cl2O中Cl的化合价为+1价，有强氧化性，NO有还原性，二者在水中生成2种强酸，则2种强酸必然为HCl和HNO3，所以，三颈烧瓶中发生的反应为：3Cl2O+4NO+5H2O=4HNO3+6HCl，故答案为：3Cl2O+4NO+5H2O=4HNO3+6HCl；(2)NO不能和NaOH溶液反应，该实验中未反应的NO直接排到空气中污染空气，故答案为：NO会排放到空气中污染空气。
【分析】（1）根据元素守恒可知，两种酸为盐酸和硝酸；
（2）一氧化氮不溶于水，排放到空气中会造成污染。
11．【答案】（1）CD
（2）A
（3）E
（4）D
（5）B
【知识点】常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】（1）酸雨主要是由化石燃料燃烧产生的二氧化硫、二氧化氮等酸性气体，经过复杂的大气化学反应，被雨水吸收溶解而成，所以能形成酸雨的是二氧化硫、氮的氧化物，答案为CD；（2）氟氯烃是臭氧层破坏的元凶，氟氯烃在常温下都是无色气体或易挥发液体，所以能破坏臭氧层的是氟氯烃，答案为A；（3）水体富营养化是指水中的氮、磷元素浓度过大造成的水污染，会导致藻类疯长，引起水中缺氧，水生生物大量死亡，与氮循环有关，所以使水体富营养化的是富含氮、磷元素的污水，答案为E；（4）光化学烟雾污染是汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物(NOx)等一次污染物在阳光(紫外光)作用下发生光化学反应生成二次污染物，因此能引起光化学烟雾是氮氧化合物，答案为D；（5）二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能，它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来，因此，二氧化碳也被称为温室气体，答案为B。
【分析】（1）二氧化硫、氮的氧化物是导致酸雨的主要污染物；（2）氟氯烃是导致臭氧层破坏的主要物质；（3）富含氮、磷元素的污水会使水体富营养化；（4）氮氧化合物能引起光化学烟雾；（5）二氧化碳是导致温室效应的主要气体。
12．【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
【知识点】二氧化硫的性质；二氧化硫的漂白作用
【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。
13．【答案】（1）二氧化硫、氢气
（2）品红溶液(或酸性高锰酸钾、溴水)；除去气体中残余的二氧化硫
（3）黑色粉末变红色；白色粉末变蓝色
（4）4SO2+2S2-+CO32-=3S2O32-+CO2；控制二氧化硫的流速、适当增大B中混合液的浓度、适当升高B中溶液温度等
（5）把小块pH试纸放在表面皿（或玻璃片）上，用蘸有待测溶液的玻璃棒点在pH试纸的中部，试纸变色后，与标准比色卡比较确定溶液的pH；溴水颜色变浅（或溴水褪色）
【知识点】氧化还原反应；二氧化硫的性质；二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】Ⅰ.(1)浓硫酸与Zn反应产生硫酸锌、二氧化硫和水，当反应进行到一定程度，浓硫酸变为稀硫酸，Zn与稀硫酸反应产生硫酸锌和氢气。所以气体X除水蒸气外还可能含有SO2、H2；(2)装置B的作用是检验SO2，SO2具有漂白性、还原性，可以选择品红溶液、酸性高锰酸钾溶液(或溴水)作为检验试剂；检验H2的生成之前，应先排SO2的干扰，故酸性高锰酸钾用来除去气体中残余的SO2；(3)
D、E装置用于证明气体X中的H2，D中H2还原黑色CuO粉末为红色的Cu单质，反应生成的水进入盛有无水硫酸铜的E装置中，会看到白色粉末硫酸铜结合水得到蓝色硫酸铜晶体；
Ⅱ.(4)①装置B中由A制得的SO2与Na2S、Na2CO3反应生成Na2S2O3的同时也生成CO2，根据原子守恒、电子守恒、电荷守恒，可得离子方程式为：4SO2+2S2-+CO32-=3S2O32-+CO2；
②控制SO2的流速、适当增大B中混合液的浓度、适当升高B中溶液温度等都可以提高B中吸收SO2效率；(5)探究1：由实验现象pH=8可知探究1为测定Na2S2O3溶液的pH值，操作为：把一小块pH试纸放在表面皿(或玻璃片)上，用蘸有待测溶液的玻璃棒点在pH试纸的中部，待试纸变色后，与标准比色卡比较确定溶液的pH；
探究2：是要测定Na2S2O3溶液的还原性，向该溶液中加入溴水，溴水呈橙色，Na2S2O3溶液无色，若二者发生氧化还原反应，会看到的现象为：溴水颜色变浅(或溴水褪色)。
【分析】（1）浓硫酸与锌反应进行的程度越深，硫酸就会逐渐变为稀硫酸，反应生成物也会随之发生变化；
（2）二氧化硫具有漂白性和还原性，可以将品红溶液漂白褪色，同时可以与高锰酸钾和溴水发生氧化还原反应，使其褪色；
（3）氢气具有还原性，可以将氧化铜固体还原为铜单质；而检验水蒸气常用的物质为无水硫酸铜固体，如果固体变蓝说明体系中有水蒸气的存在；
（4）SO2与Na2S、Na2CO3反应生成Na2S2O3和CO2的离子方程式遵循电子守恒、电荷守恒等；
（5）硫代硫酸钠具有还原性，可以与具有氧化性的溴水发生氧化还原反应，现象就是溴水会褪色。
14．【答案】（1）用无水CaCl2或P2O5代替碱石灰；铜、浓硝酸
（2）装置C硬质玻璃管中充满红棕色气体；4Cu+2NO2 4CuO+N2；吸收未反应的NO2
（3）待C中反应停止后，关闭分液漏斗的活塞，打开K，向装置中通入氮气至装置中无红棕色气体
（4）取少量反应后固体加入足量氨水中，若固体全部溶解，则甲同学的看法正确，若有红色粉末剩余，则甲同学看法错误
【知识点】硝酸的化学性质；氮的氧化物的性质及其对环境的影响；性质实验方案的设计
【解析】【解答】(1)碱石灰为碱性干燥剂，不能干燥酸性气体。碱石灰可与二氧化氮反应，应用无水氯化钙或五氧化二磷代替碱石灰，A为制备二氧化氮的装置，可用浓硝酸和铜反应生成；
(2)二氧化氮为红棕色气体，为排除氧气的干扰，当装置C的硬质玻璃管中充满红棕色气体时，再点燃C处酒精灯；若C中固体全部变成黑色，说明铜被氧化生成氧化铜，同时生成对环境无污染的气体，根据元素守恒可知该气体为氮气，反应方程式为：4Cu+2NO24CuO+N2；装置D用于尾气吸吸，吸收未反应完的NO2；
(3)当C中反应停止后，先关闭分液漏斗的活塞，再打开K，向装置只中通入氮气，直至装置中无红棕色气体，使二氧化氮吸收完全，避免污染环境；
(4)由题干信息可知，Cu2O溶于氨水，取少量反应后固体加入足量氨水中，若固体完全溶解，则甲同学的看法正确，若红色粉末有剩余，则甲同学看法不正确。
【分析】装置A利用浓硝酸和铜反应制取二氧化氮，B装置对气体进行干燥，但二氧化氮会和碱石灰发生反应，应选用酸性干燥剂；C装置中铜和二氧化氮在加热条件下反应，D为尾气吸收装置，同时防止倒吸，实验结束后通入氮气，可使生成的二氧化氮完全被吸收，以此解答该题。
15．【答案】（1）蒸馏烧瓶
（2）Na2SO3+H2SO4(浓)= Na2SO4+SO2↑+H2O
（3）B；C
（4）2Fe3++SO2+2H2O+Ba2+=2Fe2++4H++BaSO4↓或 2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + 4H+ + SO2－（0.5分）、SO2－ + Ba2+ = BaSO4↓
【知识点】二氧化硫的性质；离子方程式的书写
【解析】【解答】（1）图示盛放Cu粒的仪器为蒸馏烧瓶；
（2）浓硫酸能与Na2SO3反应生成Na2SO4、H2O和SO2，该反应的化学方程式为： Na2SO3+H2SO4(浓)= Na2SO4+SO2↑+H2O；
（3）A、实验时应先检查装置的气密性，再加入药品，A不符合题意；
B、操作Ⅱ中继续通入氮气，可维持装置内压强较大，防止由于压强减小而发生倒吸，B符合题意；
C、装置A中发生反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，过程中体现了浓硫酸的强氧化性和酸性，C符合题意；
D、装置B中品红溶液褪色，是由于SO2与品红中的有色物质发生化合反应，生成不稳定的无色物质，体现了SO2的漂白性，而装置D中溶液褪色，是由于SO2与NaOH反应，使得溶液碱性减小，溶液褪色，不体现SO2的漂白性，D不符合题意；
故答案为：BC
（4）装置C中Fe3＋具有氧化性，能将SO2氧化成SO42－，与Ba2＋形成BaSO4沉淀，该反应的离子方程式为：2Fe3++SO2+2H2O+Ba2+=2Fe2++4H++BaSO4↓；
【分析】（1）根据图示装置确定仪器名称；
（2）浓硫酸能与Na2SO3反应生成Na2SO4、H2O和SO2，据此写出反应的化学方程式；
（3）A、根据实验步骤分析；
B、继续通入氮气可使得装置内压强恒定；
C、根据浓硫酸发生的反应进行分析；
D、根据B、D中发生的反应进行分析；
（4）装置C中Fe3＋具有氧化性，能将SO2氧化成SO42－，与Ba2＋形成BaSO4沉淀，据此写出反应的离子方程式；
1 / 1高中化学人教版（新课标）必修1 第四章第三节 硫和氮的氧化物
一、单选题
1．（2020·青浦模拟）下列反应与酸雨的形成无关的是（ ）
A．CO2+H2O H2CO3 B．SO3+H2O=H2SO4
C．2H2SO3+O2=2H2SO4 D．N2+O2 2NO
【答案】A
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响；二氧化硫的性质；常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】酸雨分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨，硫酸型酸雨形成的过程是硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫溶于水，生成亚硫酸，随雨水降落，形成酸雨，若被氧气氧化，还会生成硫酸，酸性更强，硝酸型酸雨指的是氮气和氧气在放电条件下还会产生一氧化氮，易被氧化成二氧化氮，溶于水形成硝酸，涉及的化学反应有：SO2+H2O=H2SO3，2H2SO3+O2=2H2SO4，N2+O2 2NO，
故答案为：A。
【分析】硝酸型酸雨和硫酸型酸雨是酸雨的主要形式，它们的形成都是和含硫和氮元素的物质燃烧引起的，先生成硫和氮的氧化物，再溶于水形成酸。
2．（2020高二上·黑龙江开学考）化学与生产、生活、社会密切相关，下列有关说法中正确的是（ ）
A．二氧化硫有毒，严禁将其添加到任何食品和饮料中
B．古有“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，今用乙醚从黄花蒿中提取青蒿素是利用氧化还原反应原理
C．面粉中禁止添加CaO2、过氧化苯甲酰等增白剂，CaO2属于碱性氧化物，也属于离子化合物，其阴阳离子个数比为2∶1
D．用K2FeO4代替Cl2处理饮用水，有杀菌消毒作用，但与氯气不同的是不产生有机氯对人体造成危害、
【答案】D
【知识点】氯气的化学性质；过氧化氢；二氧化硫的性质
【解析】【解答】A.在葡萄酒的保存中，可加二氧化硫作还原剂，故A项不符合题意
B.用的是萃取的原理，故B项不符合题意
C.过氧化钙属于过氧化物，不是碱性氧化物，且阴离子为过氧根离子，故阴阳离子个数比为1：1，故C项不符合题意
D.高铁酸根作氧化剂，产物为氢氧化铁，或铁离子，亚铁离子，对人体无害。故D符合题意
故答案为：D
【分析】A、二氧化硫有毒，但并不是任何食品或饮料都不能添加
B、青蒿素在乙醚中的溶解度大，这种方法叫萃取
C、碱性氧化物：跟酸反应只生成盐和水，故过氧化钙还生成了氧气，故不属于碱性氧化物
3．（2020高二下·台州期末）某兴趣小组用如图所示的装置探究SO2气体的还原性，下列说法错误的是（ ）
A．①中发生反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++ +4H+
B．①中加入KMnO4溶液，紫红色褪去，可说明SO2与FeCl3发生了氧化还原反应
C．②中蓝色溶液褪色的现象能表明I-的还原性弱于SO2
D．装置③的作用是吸收SO2尾气，防止污染空气
【答案】B
【知识点】二氧化硫的性质
【解析】【解答】A．①中二氧化硫与铁离子反应生成硫酸根离子和亚铁离子，离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++ +4H+，A说法不符合题意；
B．①中加入KMnO4溶液，紫红色褪去，可能为过量的二氧化硫与高锰酸钾反应，则不能说明SO2与FeCl3发生了氧化还原反应，B说法符合题意；
C．②中蓝色溶液褪色，则二氧化硫为还原剂，碘离子为还原产物，能表明I-的还原性弱于SO2，C说法不符合题意；
D．装置③中NaOH能与二氧化硫反应生成亚硫酸盐，则其作用是吸收SO2尾气，防止污染空气，D说法不符合题意；
故答案为：B。
【分析】装置①中，二氧化硫与铁离子反应生成硫酸根离子和亚铁离子；装置②中，二氧化硫与碘反应生成硫酸根离子和碘离子，碘反应完，则淀粉溶液的蓝色褪去；装置③为吸收未反应完全的二氧化硫。
4．（2020高二下·台州期末）下列物质的转化在给定条件下能实现的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【知识点】含氮物质的综合应用；钠的重要化合物；镁、铝的重要化合物；无机物的推断
【解析】【解答】A.碳酸的酸性弱于盐酸，二氧化碳不能与氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠，故A不符合题意；
B.加热六水氯化镁固体，六水氯化镁受热发生部分水解生成碱式氯化镁，继续加热碱式氯化镁，碱式氯化镁受热完全分解生成氧化镁，故B符合题意；
C.二氧化硅是酸性氧化物，不能与盐酸反应生成四氯化硅，故C不符合题意；
D..放电条件下，氮气和氧气反应生成一氧化氮，不能生成二氧化氮，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、侯氏制碱法，要在氯化钠中同时通入氨气和二氧化碳
C、二氧化硅为酸性氧化物不能与盐酸反应
D、氮气与氧气生成的是NO
5．（2020·漳州模拟）下列四套装置用于实验室制取二氧化硫并回收胆矾，其中不能达到实验目的的是（ ）
A．制取二氧化硫
B．吸收尾气中的二氧化硫
C．溶解反应后烧瓶内混合物中的硫酸铜固体
D．加热硫酸铜溶液制备胆矾
【答案】D
【知识点】二氧化硫的性质；常用仪器及其使用；气体发生装置；尾气处理装置
【解析】【解答】A．浓硫酸和铜在加热条件下可以生成SO2，A项可以达到实验目的；
B．利用NaOH溶液吸收SO2防止污染空气且该装置又可防止倒吸，B项可以达到实验目的；
C．由于反应后还有浓硫酸剩余，所以用水溶解硫酸铜固体时须把烧瓶中的物质加到水中防止暴沸，相当于浓硫酸的稀释，C项可以达到实验目的；
D．胆矾为含有结晶水的硫酸铜，从硫酸铜溶液得到胆矾须用蒸发浓缩再冷却结晶，不可直接加热蒸发。D项不能达到实验目的；
故答案为：D。
【分析】直接加热蒸发得到的是无水硫酸铜
6．（2020高一下·忻州月考）下列有关SO2的性质的探究实验报告记录的实验现象正确的是（ ）
实验
记录 A 无色 无色 无现象 无色溶液
B 红色 无色 白色沉淀 白色溶液
C 红色 红色 白色沉淀 白色溶液
D 无色 无色 白色沉淀 无色溶液
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】二氧化硫的性质
【解析】【解答】SO2溶于水，能与H2O反应生成H2SO3，溶液显酸性，无色酚酞遇酸不变色，因此a中溶液为无色；
SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，因此b中溶液变为无色；
SO2具有还原性，HNO3具有氧化性，能将SO2氧化成SO42－，与Ba2＋反应形成BaSO4白色沉淀，因此c中可观察到产生白色沉淀；
由于酸性H2SO3综上，四个试管中产生的现象为：无色、无色、白色沉淀、无色溶液，D符合题意；
故答案为：D
【分析】此题是对SO2性质的考查，结合SO2的漂白性、酸性、氧化性和还原性进行分析。
7．（2020高一上·鄂州期末）在下列条件下，两瓶气体所含的原子数一定相等的是（ ）
A．具有同质量、不同体积的N2O和CO2
B．具有同温度、同体积的CO和N2
C．具有同体积、同密度的SO2和NO2
D．具有同密度、不同质量的O2和O3
【答案】A
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】A、因为一氧化二氮和二氧化碳的相对分子质量相同，质量相同时，物质的量相同，则原子个数相同，符合题意，选A；
B、没有说明压强，所以不能确定其物质的量的关系，不选B；
C、同体积同密度则推出质量相同，但是二者摩尔质量不同，所以其物质的量不同，不选C；
D、不同质量，所以含有的氧原子物质的量不同，不选D。
【分析】同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数，称为阿伏加德罗定律。气体的体积是指所含分子占据的空间，通常条件下，气体分子间的平均距离约为分子直径的10倍，因此，当气体所含分子数确定后，气体的体积主要决定于分子间的平均距离而不是分子本身的大小。
8．（2020高一下·七台河期末）如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液物质的量浓度之比为（ ）
A．1∶1 B．5∶7 C．7∶5 D．4∶3
【答案】A
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】相同条件下，NO2、NO装满容积相同的试管，则体积相同，根据阿伏加德罗定律可知n(NO2)＝n(NO)，分别通入氧气直到两个试管内充满液体，根据氮原子守恒可知，所得硝酸的物质的量相等，溶液的体积相同，则两个试管中所得溶液的物质的量浓度之比为1∶1，
故答案为：A。
【分析】装满NO2的试管通入氧气时发生反应的化学方程式为4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，装满NO的试管通入氧气时发生反应的化学方程式为4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。
9．（2019高一下·上海期中）研究发现，空气中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下：①SO2+NO2→SO3+NO ②SO3+H2O→H2SO4③2NO+O2→2NO2，NO2在上述过程中体现了什么样的性质或起了什么作用：①氧化性；②还原性；③催化剂；④酸性（ ）
A．①③ B．③④ C．③ D．②④
【答案】A
【知识点】氧化还原反应；氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】从反应①中，可看出二氧化氮中氮元素的化合价降低，所以二氧化氮作氧化剂；当将三个方程式按照①×2+②+③得方程式为：2SO2+H2O+O2=SO3+H2SO4，可发现反应前后二氧化氮的量并未发生变化，所以二氧化氮在整个反应过程中起催化剂的作用。
故答案为：A。
【分析】在①SO2+NO2=SO3+NO中，二氧化氮中氮元素的化合价降低，所以二氧化氮作氧化剂；将方程式①×2+②+③得方程式为：2SO2+H2O+O2=SO3+H2SO4，可发现反应前后二氧化氮的量并未发生变化，所以二氧化氮在整个反应过程中起催化剂的作用，据此答题。
二、填空题
10．（2020高二下·温州期中）某兴趣小组为探究NO和Cl2O（Cl2O是酸性氧化物，易溶于水）的性质，将两种气体同时通入水中，实验装置如图：
请回答：
（1）三颈瓶中检测到有2种强酸生成，用一个化学方程式表示 。
（2）该实验装置有一处不合理，请指出 。
【答案】（1）3Cl2O+4NO+5H2O=4HNO3+6HCl
（2）NO会排放到空气中污染空气
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】(1)Cl2O中Cl的化合价为+1价，有强氧化性，NO有还原性，二者在水中生成2种强酸，则2种强酸必然为HCl和HNO3，所以，三颈烧瓶中发生的反应为：3Cl2O+4NO+5H2O=4HNO3+6HCl，故答案为：3Cl2O+4NO+5H2O=4HNO3+6HCl；(2)NO不能和NaOH溶液反应，该实验中未反应的NO直接排到空气中污染空气，故答案为：NO会排放到空气中污染空气。
【分析】（1）根据元素守恒可知，两种酸为盐酸和硝酸；
（2）一氧化氮不溶于水，排放到空气中会造成污染。
11．（2020高一下·吉林期中）现有A氟氯烃 B二氧化碳 C二氧化硫 D二氧化氮 E富含氮、磷元素的污水。 请你根据已有的环保知识，填空（填序号）：
（1）能形成酸雨的是 ；
（2）能破坏臭氧层的是 ；
（3）使水体富营养化的是 ；
（4）能引起光化学烟雾的是 ；
（5）导致温室效应作用较大的是 。
【答案】（1）CD
（2）A
（3）E
（4）D
（5）B
【知识点】常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】（1）酸雨主要是由化石燃料燃烧产生的二氧化硫、二氧化氮等酸性气体，经过复杂的大气化学反应，被雨水吸收溶解而成，所以能形成酸雨的是二氧化硫、氮的氧化物，答案为CD；（2）氟氯烃是臭氧层破坏的元凶，氟氯烃在常温下都是无色气体或易挥发液体，所以能破坏臭氧层的是氟氯烃，答案为A；（3）水体富营养化是指水中的氮、磷元素浓度过大造成的水污染，会导致藻类疯长，引起水中缺氧，水生生物大量死亡，与氮循环有关，所以使水体富营养化的是富含氮、磷元素的污水，答案为E；（4）光化学烟雾污染是汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物(NOx)等一次污染物在阳光(紫外光)作用下发生光化学反应生成二次污染物，因此能引起光化学烟雾是氮氧化合物，答案为D；（5）二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能，它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来，因此，二氧化碳也被称为温室气体，答案为B。
【分析】（1）二氧化硫、氮的氧化物是导致酸雨的主要污染物；（2）氟氯烃是导致臭氧层破坏的主要物质；（3）富含氮、磷元素的污水会使水体富营养化；（4）氮氧化合物能引起光化学烟雾；（5）二氧化碳是导致温室效应的主要气体。
三、实验探究题
12．（2020·红桥模拟）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 。
【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
【知识点】二氧化硫的性质；二氧化硫的漂白作用
【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。
13．（2019·桂林模拟）硫及其化合物是重要的化工原料，某学习小组对某些硫的化合物性质和制备进行如下实验探究：
（1）Ⅰ.探究实验一：将一定量的浓H2SO4与足量Zn置于装置A中充分反应，对反应后的气体X进行气体成分分析(水蒸气除外)。
回答下列问题：
气体X中除水蒸气之外，还可能有的气体是 。
（2）B中的试剂可能是 ，酸性KMnO4溶液的作用是 。
（3）D、E装置用于证明气体X中的另一种组分，按照D、E装置顺序观察到的实验现象分别是 、 。
（4）Ⅱ.探究实验二：制取硫代硫酸钠(Na2S2O3)并探究其性质。
制取Na2S2O3(装置如下图，夹持装置省略)。
①装置B中生成Na2S2O3的同时也生成CO2，反应的离子方程式为 。
②除搅拌和使用多孔球泡外，再写出一种可以提高B中吸收SO2效率的方法 。
（5）探究Na2S2O3的性质(反应均在溶液中进行)，请填空：
Na2S2O3性质 实验操作 实验现象
探究1 Na2S2O3溶液的酸碱性 pH=8
探究2 Na2S2O3的还原性 向新制的溴水中滴加Na2S2O3溶液
【答案】（1）二氧化硫、氢气
（2）品红溶液(或酸性高锰酸钾、溴水)；除去气体中残余的二氧化硫
（3）黑色粉末变红色；白色粉末变蓝色
（4）4SO2+2S2-+CO32-=3S2O32-+CO2；控制二氧化硫的流速、适当增大B中混合液的浓度、适当升高B中溶液温度等
（5）把小块pH试纸放在表面皿（或玻璃片）上，用蘸有待测溶液的玻璃棒点在pH试纸的中部，试纸变色后，与标准比色卡比较确定溶液的pH；溴水颜色变浅（或溴水褪色）
【知识点】氧化还原反应；二氧化硫的性质；二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】Ⅰ.(1)浓硫酸与Zn反应产生硫酸锌、二氧化硫和水，当反应进行到一定程度，浓硫酸变为稀硫酸，Zn与稀硫酸反应产生硫酸锌和氢气。所以气体X除水蒸气外还可能含有SO2、H2；(2)装置B的作用是检验SO2，SO2具有漂白性、还原性，可以选择品红溶液、酸性高锰酸钾溶液(或溴水)作为检验试剂；检验H2的生成之前，应先排SO2的干扰，故酸性高锰酸钾用来除去气体中残余的SO2；(3)
D、E装置用于证明气体X中的H2，D中H2还原黑色CuO粉末为红色的Cu单质，反应生成的水进入盛有无水硫酸铜的E装置中，会看到白色粉末硫酸铜结合水得到蓝色硫酸铜晶体；
Ⅱ.(4)①装置B中由A制得的SO2与Na2S、Na2CO3反应生成Na2S2O3的同时也生成CO2，根据原子守恒、电子守恒、电荷守恒，可得离子方程式为：4SO2+2S2-+CO32-=3S2O32-+CO2；
②控制SO2的流速、适当增大B中混合液的浓度、适当升高B中溶液温度等都可以提高B中吸收SO2效率；(5)探究1：由实验现象pH=8可知探究1为测定Na2S2O3溶液的pH值，操作为：把一小块pH试纸放在表面皿(或玻璃片)上，用蘸有待测溶液的玻璃棒点在pH试纸的中部，待试纸变色后，与标准比色卡比较确定溶液的pH；
探究2：是要测定Na2S2O3溶液的还原性，向该溶液中加入溴水，溴水呈橙色，Na2S2O3溶液无色，若二者发生氧化还原反应，会看到的现象为：溴水颜色变浅(或溴水褪色)。
【分析】（1）浓硫酸与锌反应进行的程度越深，硫酸就会逐渐变为稀硫酸，反应生成物也会随之发生变化；
（2）二氧化硫具有漂白性和还原性，可以将品红溶液漂白褪色，同时可以与高锰酸钾和溴水发生氧化还原反应，使其褪色；
（3）氢气具有还原性，可以将氧化铜固体还原为铜单质；而检验水蒸气常用的物质为无水硫酸铜固体，如果固体变蓝说明体系中有水蒸气的存在；
（4）SO2与Na2S、Na2CO3反应生成Na2S2O3和CO2的离子方程式遵循电子守恒、电荷守恒等；
（5）硫代硫酸钠具有还原性，可以与具有氧化性的溴水发生氧化还原反应，现象就是溴水会褪色。
14．（2020·焦作模拟）某化学研究性学习小组的同学根据理论分析后认为，NO2可能会氧化单质铜，他们设想利用下图所示装置验证NO2的氧化性（夹持装置已省略）。
（1）装置A～C中有一处错误，改正的方法是 ，A中发生反应的两种试剂通常是 。
（2）点燃C处酒精灯比较合适的时机是 。若C中固体全部变成黑色，同时生成对环境无污染的气体，写出C中反应的化学方程式： 。
装置D的用途是 。
（3）开关K的设计是以实现绿色化学实验为目的，请说明K的使用方法：
（包括使用时段与内容）。
（4）实验结束后发现C中的固体混有少量的红色粉末，经过分析，甲同学认为该红色粉末是Cu2O，乙同学认为该红色粉末是Cu，丙同学认为该红色粉末是Cu和Cu2O的混合物。查阅资料，Cu、Cu2O和CuO的部分性质如下：
请设计一个简单的实验证明甲同学的看法是否正确： 。
【答案】（1）用无水CaCl2或P2O5代替碱石灰；铜、浓硝酸
（2）装置C硬质玻璃管中充满红棕色气体；4Cu+2NO2 4CuO+N2；吸收未反应的NO2
（3）待C中反应停止后，关闭分液漏斗的活塞，打开K，向装置中通入氮气至装置中无红棕色气体
（4）取少量反应后固体加入足量氨水中，若固体全部溶解，则甲同学的看法正确，若有红色粉末剩余，则甲同学看法错误
【知识点】硝酸的化学性质；氮的氧化物的性质及其对环境的影响；性质实验方案的设计
【解析】【解答】(1)碱石灰为碱性干燥剂，不能干燥酸性气体。碱石灰可与二氧化氮反应，应用无水氯化钙或五氧化二磷代替碱石灰，A为制备二氧化氮的装置，可用浓硝酸和铜反应生成；
(2)二氧化氮为红棕色气体，为排除氧气的干扰，当装置C的硬质玻璃管中充满红棕色气体时，再点燃C处酒精灯；若C中固体全部变成黑色，说明铜被氧化生成氧化铜，同时生成对环境无污染的气体，根据元素守恒可知该气体为氮气，反应方程式为：4Cu+2NO24CuO+N2；装置D用于尾气吸吸，吸收未反应完的NO2；
(3)当C中反应停止后，先关闭分液漏斗的活塞，再打开K，向装置只中通入氮气，直至装置中无红棕色气体，使二氧化氮吸收完全，避免污染环境；
(4)由题干信息可知，Cu2O溶于氨水，取少量反应后固体加入足量氨水中，若固体完全溶解，则甲同学的看法正确，若红色粉末有剩余，则甲同学看法不正确。
【分析】装置A利用浓硝酸和铜反应制取二氧化氮，B装置对气体进行干燥，但二氧化氮会和碱石灰发生反应，应选用酸性干燥剂；C装置中铜和二氧化氮在加热条件下反应，D为尾气吸收装置，同时防止倒吸，实验结束后通入氮气，可使生成的二氧化氮完全被吸收，以此解答该题。
15．（2020高一下·浙江开学考）某化学兴趣小组利用下列实验装置制备并研究 SO2 的性质，请按要求回答下列问题（夹持装置和
A 中加热装置已省略）。
操作步骤择要如下：
Ⅰ．打开活塞 K，先通入一段时间 N2，再关闭活塞 K，加热 A 一段时间；
Ⅱ．A 中不再产生气体后，停止加热，打开活塞 K，缓慢通入氮气直至 A 装置冷却。
（1）装有 Cu 粒的仪器名称是 。
（2）实验室可用亚硫酸钠与浓硫酸制取 SO2，该化学方程式是 。
（3）下列说法正确的是（ ）
A．装置应在加入药品后检验装置气密性
B．操作Ⅱ中继续通入氮气可以避免溶液出现倒吸
C．装置 A 中的浓硫酸体现出了强氧化性、酸性
D．装置 B 和装置 D 中都出现了褪色，是因为 SO2 有漂白性
（4）装置 C 中出现白色浑浊，请用离子方程式解释原因： 。
【答案】（1）蒸馏烧瓶
（2）Na2SO3+H2SO4(浓)= Na2SO4+SO2↑+H2O
（3）B；C
（4）2Fe3++SO2+2H2O+Ba2+=2Fe2++4H++BaSO4↓或 2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + 4H+ + SO2－（0.5分）、SO2－ + Ba2+ = BaSO4↓
【知识点】二氧化硫的性质；离子方程式的书写
【解析】【解答】（1）图示盛放Cu粒的仪器为蒸馏烧瓶；
（2）浓硫酸能与Na2SO3反应生成Na2SO4、H2O和SO2，该反应的化学方程式为： Na2SO3+H2SO4(浓)= Na2SO4+SO2↑+H2O；
（3）A、实验时应先检查装置的气密性，再加入药品，A不符合题意；
B、操作Ⅱ中继续通入氮气，可维持装置内压强较大，防止由于压强减小而发生倒吸，B符合题意；
C、装置A中发生反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，过程中体现了浓硫酸的强氧化性和酸性，C符合题意；
D、装置B中品红溶液褪色，是由于SO2与品红中的有色物质发生化合反应，生成不稳定的无色物质，体现了SO2的漂白性，而装置D中溶液褪色，是由于SO2与NaOH反应，使得溶液碱性减小，溶液褪色，不体现SO2的漂白性，D不符合题意；
故答案为：BC
（4）装置C中Fe3＋具有氧化性，能将SO2氧化成SO42－，与Ba2＋形成BaSO4沉淀，该反应的离子方程式为：2Fe3++SO2+2H2O+Ba2+=2Fe2++4H++BaSO4↓；
【分析】（1）根据图示装置确定仪器名称；
（2）浓硫酸能与Na2SO3反应生成Na2SO4、H2O和SO2，据此写出反应的化学方程式；
（3）A、根据实验步骤分析；
B、继续通入氮气可使得装置内压强恒定；
C、根据浓硫酸发生的反应进行分析；
D、根据B、D中发生的反应进行分析；
（4）装置C中Fe3＋具有氧化性，能将SO2氧化成SO42－，与Ba2＋形成BaSO4沉淀，据此写出反应的离子方程式；
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