《创新方案》2013-2014学年高中化学苏教版必修一专题复习方案与全优评估:专题四 硫、氮和可持续发展(含教师例题解析)

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名称 《创新方案》2013-2014学年高中化学苏教版必修一专题复习方案与全优评估:专题四 硫、氮和可持续发展(含教师例题解析)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2013-11-09 20:43:56

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文档简介

氮及其化合物
氮及其化合物是历年高考的重点、热点,常以氮及其化合物知识为载体与基本理论、化学实验及化学计算有机结合,考查学生综合分析问题的能力。NH3的制取和性质,Cu与浓、稀HNO3的反应,NO、NO2污染空气的治理是考查的重点。HNO3的氧化性更是贯穿于各类题目中,稍不注意,就会出现错误。
[考题印证]
1.(2011·安徽高考,有改动)下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(  )
选项 实验操作 现 象 解释或结论
A 过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
B 向KI淀粉溶液中通入NO2气体 溶液显蓝色 I-可被NO2还原为I2
C Al箔插入稀HNO3中 无现象 Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
D 用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上 试纸变蓝色 浓氨水呈碱性
解析:稀硝酸与铁粉反应,铁首先被氧化成Fe3+,过量铁粉将Fe3+还原,最终得到Fe2+,滴入KSCN溶液不显红色,A项错误;I-具有还原性,只能被氧化,B项错误;Al箔能与稀HNO3溶液反应放出气体,C项错误;浓氨水显碱性,使红色石蕊试纸显蓝色,D项正确。
答案:D
2.(2011·全国高考,有改动)请回答下列实验室中制取气体的有关问题。
(1)实验室欲制取适量NO气体,下图中最适宜完成该实验的简易装置是________(填序号);
(2)根据所选的装置完成下表(不需要的可不填):
应加入的物质 所起的作用
A
B
C
D
(3)简单描述应观察到的实验现象________________________________________。
解析:一氧化氮的密度与空气接近,不能用排空气法收集,一氧化氮不与水反应,可以用排水法收集,选用装置 Ⅰ,A装置中盛放铜片和稀硝酸,B装置中盛放水,C装置接收排出的水。
答案:(1)Ⅰ
(2)
应加入的物质 所起的作用
A 铜屑和稀硝酸 产生NO气体
B 水 排水收集NO气体
C 主要是接收B中排出的水
D
(3)反应开始时,A中铜表面出现无色小气泡,反应速率逐渐加快;A管上部空间由无色逐渐变为浅棕红色,随反应的进行又逐渐变为无色;A中的液体由无色变为浅蓝色;B中的水面逐渐下降,B管中的水逐渐流入烧杯C中
硫及其化合物
硫及其化合物的相互转化是高考的常考内容,主要考点有:+4价硫的还原性和氧化性,SO2的漂白作用与HClO的比较,浓硫酸的特性,SO2、SO的检验,大气污染及防治。通常以综合性较强的选择题或填空题形式出现。
[考题印证]
3.判断下列说法正误。
(1)(2012·广东高考)用BaCl2溶液鉴别SO与SO(  )
(2)(2012·江苏高考)SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆(  )
(3)(2012·天津高考)CaO能与SO2反应,可用于工业废气的脱硫剂(  )
(4)(2011·山东高考)BaSO4在医学上用做钡餐,Ba2+对人体无毒(  )
(5)(2011·江苏高考)常温下浓硫酸使铝发生钝化,可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸(  )
解析:(1)SO与Ba2+反应生成白色沉淀BaSO4,SO与Ba2+反应生成白色沉淀BaSO3,无法鉴别。(2)SO2能漂白纸浆是因为SO2具有漂白性,与其氧化性无关。(3)CaO能与SO2反应,可以吸收工业废气中的SO2,CaO+SO2===CaSO3。(4)BaSO3难溶于酸,可用于钡餐,但Ba2+有毒。(5)常温下浓H2SO4与Al形成一层密氧化膜,阻止浓H2SO4与Al继续反应。
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ 
4.(2012·安徽高考)亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检测某食品中亚硫酸盐含量(通常以1 kg样品中含SO2的质量计),某研究小组设计了如下两种实验流程:
(1)气体A的主要成分是________。为防止煮沸时发生暴沸,必须先向烧瓶中加入________;通入N2的目的是________。
(2)写出甲方案第①步反应的离子方程式:________。
(3)若用盐酸代替稀硫酸处理样品,则按乙方案实验测定的结果________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)若取样品w g,按乙方案测得消耗0.010 00 mol·L-1I2溶液V mL,则1 kg样品中含SO2的质量是________g(用含w、V的代数式表示)
解析:样品中亚硫酸盐与稀硫酸作用生成SO2,通入N2可将生成的SO2全部赶出,因此气体A的主要成分为SO2、N2;为防止暴沸,可向烧瓶中加入沸石或碎瓷片。(2)H2O2与SO2发生氧化还原反应得到H2SO4,因此反应的离子方程式为H2O2+SO2===2H++SO。(3)若用盐酸代替稀硫酸,不会影响SO2的吸收,对测定结果无影响。(4)在方案乙中用I2滴定的过程中发生的反应为SO+I2+H2O===SO+2I-+2H+,由“S”守恒知w g样品中,m(SO2)=6.4×10-4V g,故1 kg样品中含有SO2的质量为6.4×10-4V g÷w g×1 000 g=g。
答案:(1)SO2和N2 碎瓷片(或沸石) 使产生的SO2全部逸出
(2)H2O2+SO2===2H++SO
(3)无影响
(4)
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分)
1.[双选题]如图是化学实验常用装置之一,若气体从右管进入,可用来收集的气体是(  )
A.NO           B.NO2
C.CO D.SO2
解析:气体从长管进,短管出,收集的气体应是密度比空气大的气体。NO和CO的密度和空气密度相差不大,且NO易与空气中的O2反应,二者均不能用排空气法收集。
答案:BD
2.铜粉放入稀H2SO4中,加热后无明显现象,当加入一种盐后,铜粉质量减小,溶液变蓝,同时有气体逸出,此盐可能是(  )
A.FeSO4         B.Na2CO3
C.KNO3 D.KCl
解析:铜粉与稀硫酸不反应,但加入KNO3后溶液中存在H+、NO,可与Cu发生反应,3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO+4H2O,故 铜粉溶解且有气体逸出。
答案:C
3.下列说法中正确的是(  )
A.N2和H2在点燃或光照条件下可合成氨
B.氨是共价化合物,硝酸是离子化合物
C.氨气遇到浓硝酸会发生反应产生白烟
D.由氨制取硝酸过程中,氮元素被还原
解析:N2与H2化合的条件是高温、高压、催化剂,A错;硝酸是共价化合物而非离子化合物,B错;NH3中N为-3价,HNO3中N为+5价,因此由氨制硝酸,氮元素被氧化,D错。
答案:C
4.下列关于NO的叙述不正确的是(  )
A.NO对环境的危害在于破坏臭氧层、形成酸雨等方面
B.NO可以是某些含高价N物质的还原产物也可以是某些含低价N物质的氧化产物
C.实验室制取少量的NO可以用向下排空气法收集
D.生物体内存在少量NO能提高其生理机能,如扩张血管、促进免疫力等
解析:A项包括NO在内的NOx引起的环境问题主要是光化学烟雾、酸雨和臭氧层破坏,A项正确;NO中N元素为+2价,是中间价态,可以是高价氮元素被还原或低价氮元素被氧化的产物,B项正确;NO易与O2反应,不能用排空气法收集,C项错误;据题意NO在生物体内能起到积极作用,D项正确。
答案:C
5.香烟雾中含有CO、CO2、SO2、H2O等气体,用①无水CuSO4,②澄清石灰水,③加热CuO,④生石灰,⑤品红溶液,⑥KMnO4酸性溶液等药品可将其一一检出,检测香烟烟雾通入药品的正确顺序是(  )
A.①—⑤—②—①—④—③
B.①—⑤—⑥—②—④—③
C.③—④—②—⑥—⑤—①
D.②—⑤—①—④—③—⑥
解析:先用无水CuSO4检出水后,通入品红溶液中检出SO2,然后用KMnO4酸性溶液除去SO2后,通入澄清石灰水中检测CO2,再用生石灰除去H2O(g)后,才能通入CuO中检测CO。
答案:B
6.某集气瓶中的气体呈红棕色,加入足量水,盖上玻璃片振荡,得橙色溶液,气体颜色消失。再拿走玻璃片后,瓶中气体又变为红棕色,则该气体可能是下列混合气体中的(  )
A.N2、NO2、Br2 B.NO2、NO、N2
C.NO2、NO、O2 D.N2、O2、Br2
解析:气体呈红棕色,说明含有NO2或Br2中的至少一种,溶于水得橙色溶液,说明气体中含有溴蒸气,所得无色气体遇空气重新变为红棕色,说明无色气体含NO,即原气体中有NO2,则原气体既有NO2也有Br2。
答案:A
7.[双选题]下列说法正确的是(  )
A.(2011·安徽高考)饱和氯水中Cl-、NO、Na+、SO能大量共存
B.(2011·天津高考)SO2通入碘水中,反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O===SO+2I-+4H+
C.(2011·天津高考)加入铝粉能产生H2的溶液中,可能存在大量的Na+、Ba2+、AlO、NO
D.(2011·浙江高考)除去干燥CO2中混有的少量SO2,可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶
解析:氯水中的HClO具有强氧化性,可氧化SO,故A错;SO2通入碘水中被I2氧化生成SO,故B错;加入铝粉能产生H2的溶液可能是强酸性溶液,也可能是强碱性溶液,在强酸性溶液中不可能存在AlO和NO(硝酸与铝反应不生成氢气),在强碱性溶液中,C中离子互不反应,可以大量共存,故C正确;酸性KMnO4溶液能将SO2氧化成硫酸,故D正确。
答案:CD
8.[双选题]下列实验用来证明SO2的存在,其中正确的是(  )
A.能使品红褪色,加热后又出现红色
B.能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C.通入足量的NaOH溶液中,再滴入BaCl2溶液有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸
D.通入稀溴水中能使溴水褪色,得澄清溶液,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成,且该沉淀不溶于硝酸
解析:B项中酸性气体都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红;C项中若气体是CO2也可以。
答案:AD
9.盛有氯化钡稀溶液的甲、乙两试管分别通入SO2至饱和,若向甲试管中加入足量硝酸,乙试管中加入足量氢氧化钠溶液,则下列叙述正确的是(  )
A.甲、乙两试管都有白色沉淀生成
B.甲、乙两试管都没有白色沉淀生成
C.甲试管没有白色沉淀生成而乙试管有
D.甲试管有白色沉淀生成而乙试管没有
解析:甲中SO2被硝酸氧化为硫酸,从而得到硫酸钡沉淀;乙中SO2首先与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,亚硫酸钠与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀。
答案:A
10.在100 mL等物质的量的HBr和H2SO3的混合液里通入0.01 mol Cl2,有一半Br-变为Br2(已知Br2能氧化H2SO3)。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于(  )
A.0.0075 mol·L-1 B.0.008 mol·L-1
C.0.075 mol·L-1 D.0.08 mol·L-1
解析:由题意知Br2能氧化H2SO3,据氧化还原反应规律,H2SO3的还原性强于Br-,在HBr和H2SO3的混合液中通入Cl2,Cl2首先氧化H2SO3,依据电子守恒,0.01×2=0.1×x×2+0.1×x×(x为它们的物质的量浓度),则x=0.08 mol·L-1。
答案:D
11.在一定体积的18 mol·L-1的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之反应,被还原的硫酸为0.9 mol。则浓硫酸的体积为(  )
A.等于50 mL      B.大于50 mL
C.等于100 mL D.大于100 mL
解析:浓硫酸与铜可发生氧化还原反应,而稀硫酸与铜不发生反应。浓硫酸与铜反应时,随着反应进行,硫酸的浓度逐渐下降,当变为稀硫酸时反应就会停止。因此,硫酸的实际量要大于参加反应的硫酸的量。据题意,参加反应的硫酸物质的量=被还原的硫酸物质的量的2倍,即1.8 mol,其相应浓硫酸的体积为100 mL,则浓硫酸的体积应大于100 mL。
答案:D
12.[双选题]碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图所示),下列有关说法正确的是(  )
A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B.在Z导管出来的气体中无二氧化碳
C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D.在Z导管口有红棕色气体出现
解析:X是CO2和SO2的混合气体,Y是NO2气体。在BaCl2溶液中,NO2与水反应生成HNO3和NO,SO2和水反应生成H2SO3,HNO3将H2SO3氧化成H2SO4,进而与BaCl2反应生成BaSO4沉淀。CO2和NO两种气体从Z导管逸出,NO遇空气生成红棕色的NO2。
答案:CD
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
13.(10分)两位同学设计下述两种实验方案,并都认为,如果观察到的现象与自己的设计方案一致,即可确认无色气体中一定含有SO2和CO2气体。
请你评价上述两个方案是否严密并说明理由:
方案甲:____________________________________________。
方案乙:________________________________________________。
解析:该题属于实验方案的评价,对比两个实验,相同点是都用了澄清石灰水;不同点:甲先连续用了溴水而乙连续用了品红溶液;SO2与溴水的反应属于氧化还原反应,其中SO2是还原剂,可以想象,能还原Br2而使溴水褪色的物质不仅有SO2,还可能有其他无色气体与溴水反应使溴水褪色。能使品红褪色的无色气体只有SO2(O3、Cl2都有颜色),故乙方案严密而甲方案不严密。
答案:不严密,并非只有SO2才能使溴水褪色
严密,品红①褪色证明有SO2,品红②不褪色即SO2已完全除去,且澄清石灰水变浑浊证明含有CO2
14.(13分)实验室中要测定某无色气体的成分,已知此气体可能由CO2、NH3、NO2、N2、NO中的一种或几种混合而成。将此无色气体进行以下实验:①先通过盛有浓硫酸的洗气瓶,发现气体减少一部分体积;②继续通过装有Na2O2固体的干燥管,发现从干燥管出来的气体颜色呈红棕色;③再继续将气体通入盛满水倒立于水槽中的试管内,最后气体完全被吸收,试管内充满液体。由此可判断:
(1)原气体中一定含有____________,一定不含有____________________。
(2)写出②中发生反应的化学方程式_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)由最终结果可知原气体中__________和__________的体积比为____________________。
解析:无色气体,则一定无NO2。通过浓硫酸气体体积减少,能被浓硫酸吸收的只有NH3,气体中一定含有NH3。通过Na2O2,出来的气体颜色呈红棕色,说明混合气体中有CO2和NO。最后气体全部被水吸收,则一定无N2。
答案:(1)NH3、CO2、NO N2、NO2
(2)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,
2NO+O2===2NO2
(3)CO2 NO 3∶2
15.(16分)下图是以黄铁矿(FeS2)为反应物的一系列变化,其中不含硫的反应产物已略去。
(1)写出下列物质的化学式:
A________,B________,C________,D________,
E________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
①________________________________________________________________________,
③________________________________________________________________________,
⑤________________________________________________________________________。
(3)写出下列反应的离子方程式:
②________________________________________________________________________,
④________________________________________________________________________。
解析:各物质均为含硫物质,则C必为SO2,D为H2SO4;又由BA,可知B为S,A为FeS,E为H2S。
答案:(1)FeS S SO2 H2SO4 H2S
(2)①FeS2FeS+S
③S+2H2SO4(浓)3SO2+2H2O
⑤C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O
(3)②FeS+2H+===Fe2++H2S
④SO2+Cl2+2H2O===4H++SO+2Cl-
16.(13分)下图是中学化学中常见物质之间的一些反应关系,其中部分产物未写出。常温下X和H是固体,B和G是液体,其余均为气体,1 mol X分解得到A、B、C各1 mol。
试回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:X________,B________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
①G+H―→A+F:_____________________________________________。
②C+D―→E:__________________________________________________。
(3)写出下列反应的离子方程式:
G+Cu―→E:______________________________________________________。
(4)工业上合成C后采用加压、降温液化的方法从混合气体中分离出C,能用上述方法分离出C的原因是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:X和盐酸反应产生的气体A能和过氧化钠反应生成气体D,说明A是二氧化碳,X是碳酸盐或碳酸氢盐,D是氧气.1 mol X分解得A、B、C各1 mol,A、C为气体,B为液体,推知X为NH4HCO3。X和氢氧化钠反应产生的气体是氨气,氨气和氧气反应生成NO,NO和氧气反应生成NO2,NO2和水反应生成硝酸,硝酸和铜反应既能生成NO2,又能生成NO。
答案:(1)NH4HCO3 H2O
(2)①C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
②4NH3+5O24NO+6H2O
(3)3Cu+2NO+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O
(4)NH3易液化