第3章 自然界中的元素(选择、填空经典基础题)--福建省2023-2024学年高一化学上学期期末专题练习((鲁科版)
一、单选题
1.(2022上·福建宁德·高一统考期末)下图是部分含氮物质的“价—类”二维图,下列判断不正确的是
A.NO2和N2O5都属于酸性氧化物
B.将N2转化为NO的过程属于氮的固定
C.浓HNO3常温下可用铁质容器盛放
D.NO2和NO同时通入NaOH溶液中可生成NaNO2
2.(2023上·福建莆田·高一莆田华侨中学校考期末)下列溶液能够区别SO2和CO2的是
①澄清石灰水②氯水③酸性KMnO4溶液④品红溶液
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
3.(2023上·福建莆田·高一莆田华侨中学校考期末)对下列事实的解释错误的是
A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性
B.浓硫酸和浓盐酸混合可制得氯化氢,说明浓硫酸是一种难挥发的酸
C.常温下,浓硫酸可以用铝罐贮存,说明铝与浓硫酸不反应
D.反应CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4能进行,说明CuS既不溶于水,也不溶于硫酸
4.(2023上·福建福州·高一福建省福州第一中学校考期末)下列离子在溶液中能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
5.(2023上·福建福州·高一福建省福州第一中学校考期末)下列溶液中通入一定不会产生沉淀的是
A. B.澄清石灰水 C. D.
6.(2023上·福建福州·高一福建省福州第一中学校考期末)下列措施或叙述不合理的是
A.用漂白纸浆和草帽辫
B.具有强还原性,浓硫酸具有强氧化性,故浓硫酸不能用于干燥气体
C.将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,说明浓硫酸有脱水性和强氧化性
D.与的反应为氧化还原反应
7.(2023上·福建厦门·高一统考期末)铁黄是一种优质颜料。制备铁黄晶种时,向精制溶液中滴加氨水(弱碱),先出现白色沉淀,后变为灰绿色。加氨水至时,开始通入空气,溶液随时间的变化曲线如图。下列分析不正确的是
A.产生白色沉淀的离子方程式为
B.发生的主要反应为
C.发生的主要反应为
D.后仅发生反应4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
8.(2023上·福建厦门·高一统考期末)为探究久置潮解的固体在空气中氧化的产物成分,实验小组分别取样品于试管中,进行如下实验。
已知:
实验编号 实验操作 实验现象
实验1 向试管中加入(无色),振荡均匀 后固体部分溶解,液体呈淡黄色
实验2 向试管中加入,振荡,滴加盐酸 有淡黄色沉淀和少量气泡
实验3 向试管中加入,将混合物加入品红溶液中 品红溶液褪色
实验4 向试管中滴加过量盐酸,振荡,静置,取上层清液,滴加溶液 溶液产生白色沉淀
下列说法错误的是
A.实验1证明样品中一定含有S
B.实验2证明样品中一定含有
C.实验3说明硫的某种含氧酸根可能使品红溶液褪色
D.实验4滴加溶液发生反应为
9.(2023上·福建厦门·高一统考期末)为阿伏加德罗常数的值。用饱和溶液对电路板进行腐蚀,当浓度下降到一定程度时,腐蚀液失效。从电路板腐蚀废液中回收金属铜并使腐蚀液再生,过程如图。
下列说法正确的是
A.的饱和溶液中含有个
B.腐蚀池中,电路板质量减轻时会产生个
C.置换池中,每回收,置换池中理论上将消耗个
D.再生池中,完全吸收转移个电子
10.(2023上·福建厦门·高一统考期末)检验补铁剂中铁元素价态时,(C为价)会与酸性溶液发生如下反应:,下列说法不正确的是
A.该反应的氧化产物只有
B.每生成标准状况下,转移电子
C.在反应中体现氧化性
D.检验时,可用酸性将氧化为,再加稍过量的溶液
11.(2023上·福建厦门·高一统考期末)下列铁及其化合物的性质实验中,涉及到的反应不属于氧化还原反应的是
A.将铁丝插入溶液中 B.向溶液中滴加溶液
C.与铝粉反应 D.铁丝在氯气中燃烧
12.(2022上·福建福州·高一统考期末)某化工厂基于“绿色化学”理念设计了如下治污工艺流程,下列说法错误的是
A.该流程可用于吸收SO2
B.Fe2(SO4)3可用做该反应过程的催化剂
C.该过程的总反应为O2+2SO2+2H2O=2H2SO4
D.由Fe2(SO4)3转化为FeSO4的过程中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1
13.(2022上·福建福州·高一统考期末)下列关于硫元素“价类二维图”的说法错误的是
A.a→b硫元素由游离态转变为化合态
B.d溶液久置于空气中易变质
C.向f溶液中通入氯气可转化为含有g的溶液
D.将气体c通入石蕊溶液中,溶液变红
14.(2022上·福建福州·高一统考期末)硫磺固体属于危险品,其运载交通工具上应贴的标识为
A. B. C. D.
二、填空题
15.(2022上·福建福州·高一统考期末)在严格控制用量的情况下,可作为食品添加剂。
(1)在制备食糖的过程中,用二氧化硫对糖汁进行熏制,可使糖汁脱色,该过程说明具有 性。
(2)实验室制的原理为:。用与足量硫酸反应,理论上可制得标准状况下的体积为 L。
(3)将通入高锰酸钾溶液中,请配平该方程式,将化学计量数标在横线处 。
若参加反应,转移的电子数为 。
(4)的过度排放会造成 等环境问题。为避免对环境造成不良影响,工业上常用的吸收剂为 。
16.(2023上·福建厦门·高一统考期末)硫在自然界中的循环示意图如下。回答下列问题。
(1)生物体内甲硫氨酸(化学式为)参与自然界中的硫循环,甲硫氨酸中含有 个硫原子。
(2)火山口附近与反应生成S的化学方程式为 。
(3)过程④中,生物体内少量的和反应生成的离子方程式为 。
(4)工业制硫酸过程中,由制备的化学方程式为 。
(5)硫循环对气候和生命过程有重要意义,从消除污染源的角度,我们应该采取的措施有 (答一条即可)。
17.(2023上·福建南平·高一统考期末)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图是硫及其部分化合物的“价一类”二维图。
(1)据图中信息,物质a和b的化学式:a ;b 。
(2)Na2S2O5和Na2S2O3在化工生产中应用广泛,若将Na2S2O5归入图中,应置于图中的 (填“c”、“d”或“e”)点。已知:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,氢化物单质氧化物酸盐类别此反应中的物质没有涉及的类别是 (填序号)。
A.单质 B.酸性氧化物 C.酸 D.碱 E.盐
(3)将SO2通入以下溶液,均会发生颜色变化,其中体现SO2还原性的是 (填序号)。
A.使溴水褪色
B.使品红溶液褪色有机硫
C.使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色
D.使氢硫酸溶液中出现淡黄色浑浊
(4)硫元素的部分转化如图所示。过程①可利用克劳斯法实现,该法先将部分H2S通过燃烧转化为SO2,再将SO2与剩余的H2S混合。为实现硫的最大回收,燃烧的H2S和剩余的H2S物质的量之比应为 。过程②宜在土壤的 区实现(填“富氧”或“缺氧”)。
18.(2023上·福建莆田·高一莆田一中校考期末)按要求完成下列内容
(1)请写出下列反应的化学方程式。
①Na2SO3和较浓H2SO4制取SO2气体:
②足量氨水中通入SO2气体:
③Cu与浓H2SO4加热条件下反应:
(2)一定条件下,和氟气可发生如下反应:,从而可知在中,元素R的化合价是 。
(3)实验室用氯酸钾和浓盐酸制取氯气,配平下列方程式 _______KClO3+_______HCl=_______Cl2↑+_______KCl+_______H2O
(4)①配平该反应的化学方程式: ______FeSO4+_______KNO3+_______H2SO4=_______K2SO4+_______Fe2(SO4)3+_______NO↑+_______H2O。
②该反应中氧化产物是 (填化学式);当15.2 g FeSO4恰好完全反应时,转移电子的物质的量为 。
19.(2023上·福建三明·高一统考期末)化学在治理空气污染方面发挥着重要的作用。
I、化石燃料的过度使用是导致酸雨的主要原因。研究表明,NOx、SO2形成酸雨时的转化关系如图所示:
(1)HNO3的电离方程式为 。
(2)SO2会被雨水吸收形成酸雨,这种酸雨在空气中久置酸性增强的原因是 (用化学方程式表示)。
Ⅱ、NOx、SO2等均为大气污染物,需处理后才能排放。
(3)用NaOH溶液可以吸收NOx,反应的化学方程式如下:
i.
ii.
①反应i中,每消耗0.3molNO2,转移电子数为 。
②反应ii中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(4)用氨水可以吸收SO2制取铵盐。
①实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制取NH3的化学方程式为 。
②用足量氨水吸收SO2的化学方程式为 。
(5)利用NaClO吸收液可在脱除烟气中NOx的同时脱除SO2。研究发现在不同的初始pH条件下,吸收液对流动烟气的脱硫效率都接近100%,而对NO的脱除率如下图所示。
pH=2时,脱除SO2的离子方程式为 ;脱硝效率随反应时间的延长而逐渐降低的可能原因是 。
20.(2022上·福建泉州·高一福建省永春第一中学校考期末)I、物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。下图是硫元素的价类二维图,回答下列问题:
(1)A为 (填物质的类别);X的化学式为 ;
(2)工业上用黄铁矿(主要成分)在高温下制取的主要反应的化学方程式为 。
Ⅱ、某同学欲选用如图的部分装置和药品探究的性质。
A B C D E
(3)为验证具有漂白性,应选 装置(用字母表示)
(4)为验证具有还原性,设计装置的连接顺序为 (用字母表示);现象为 。
(5)上述装置中能体现具有氧化性的化学反应方程式为 。
21.(2022上·福建三明·高一统考期末)硫元素是动植物生长不可缺少的元素,如图是硫元素的价类二维图。
(1)A的化学式为 ;Na2SO4的电离方程式为 。将气体A通入SO2的水溶液中,可观察到的现象是 。
(2)兴趣小组依据价类二维图,设计实验实现物质间的转化。
①从“价维”角度,写出一个实现“浓H2SO4→SO2”的化学方程式: 。
②兴趣小组从“价维”角度设计实验处理含SO2的废气。先将废气通入Fe2(SO4)3酸性溶液中,充分吸收后,再向所得溶液中鼓入空气,得到溶液X。
ⅰ.该实验利用SO2的 (填标号)。
a.氧化性 b.还原性 c.漂白性 d.酸性
ⅱ.溶液X中可能含Fe2+和Fe3+,为了探究其成分设计以下实验。请在答题卡上完成表中内容。
实验操作 现象 结论
取少量溶液X于试管中,滴加酸性高锰酸钾溶液 溶液X含Fe2+
另取少量溶液X于试管中,滴加硫氰酸钾溶液 溶液变红色
ⅲ.在处理过程中,可替代空气的最佳试剂是 (填标号)。
a.Cl2 b.Fe c.NaOH d.H2O2
③从“类维”角度设计一个吸收废气中SO2的反应,写出相应的离子方程式。 。
22.(2022上·福建三明·高一统考期末)化学对生产、生活有重要的价值。
(1)工业上利用氨制备硝酸,写出氨被催化氧化生成NO的化学方程式: 。
(2)汽车尾气是城市空气的污染源之一。
①汽车的“催化转换器”能使尾气中的NO与CO发生反应,生成可参与大气循环的物质,写出该反应的化学方程式: 。
②用甲醇(CH3OH)作汽车燃料,可以降低汽车尾气对大气的污染。若80g甲醇完全燃烧转化为CO2,转移的电子数为 。
(3)水污染是常见的环境问题。某工业废水中可能含有大量Na+、Cl-、Cu2+和SO,需净化后排放。
①写出检验废水中含有SO的实验操作、现象及结论。 。
②现需将废水中Cu2+除去,且回收金属Cu。请设计处理方案并用流程图表示 。
(流程图示例:……)
23.(2022上·福建厦门·高一统考期末)氮是生命体的重要组成元素。氮在自然界中的循环示意图如下。回答下列问题:
(1)图中属于自然固氮的过程是 (填序号)。
(2)过程②中合成氨的化学方程式为 。
(3)自然界中产生硝酸的过程③涉及多种含氮物质的转化,其中的化学方程式为 。
(4)在图中找出一条氮循环的完整路径: (用序号表示)。
(5)过程⑦在硝化细菌的作用下实现转化,在碱性条件下,被氧化为的总反应的离子方程式为 。
(6)过量施用氮肥带来的主要环境问题是 ,从氮循环视角分析其原因是 。
24.(2022上·福建南平·高一统考期末)“价-类”二维图是学习元素化合物性质的重要方法,利用所学知识能更好的了解氮的循环。
(1)I.“价-类”二维图中A的类别为 ; 丙为钠盐,其化学式为 。
(2)甲为常见的碱性气体,是制造氮肥、炸药等物质的化工原料。实验室制备甲的化学方程式为 。
(3)用以下物质研究乙的性质,预测能与乙发生反应的物质为___________(填标号)。
A.Na2SO4 B.Mg C.CO2 D.NH3·H2O
(4)丁主要用于染料、医药、印染、漂白等方面,且丁的焰色反应呈黄色。丁在酸性条件下,与KI按物质的量1∶1恰好完全反应,且生成能使淀粉变蓝的物质,则产物中含氮元素物质的化学式为 。
II.海洋生物参与氮循环过程如图所示(其它含氮物质不参与反应)。
(5)以上六种含氮微粒中,一共呈现了氮元素的 种价态。
(6)反应③和⑤中,若生成等量的N2,则转移的电子数之比为 。
25.(2022上·福建宁德·高一统考期末)从物质类别和元素化合价两个维度研究物质的性质及转化是重要的化学学习方法。以下是氮元素的“价一类”二维图的部分信息。请回答下列问题:
(1)亚硝酸(HNO2)在工业上用于有机合成,其在图中的字母标号为 。
(2)工业上制备A的化学方程式为 ,检验C中含氮阳离子的方法是 。
(3)NO2溶于水发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,若生成1molHNO3时,转移的电子数目为 ,反应中NO2表现的性质为 (填标号)。
A.只有氧化性 B.只有还原性 C.既有氧化性又有还原性
(4)Mg(NO3)2受热会分解,有同学猜想分解产物为MgO、NO2、N2,这种猜想不合理的理由是 。
26.(2022上·福建宁德·高一统考期末)以下是高中化学中的常见物质,根据要求完成下列问题:
①钠②过氧化钠③铜④硫酸⑤氯化铁
(1)①~⑤中属于电解质的是 (填序号)。
(2)实验室中,金属钠着火能用来灭火的是 (填标号)。
A.二氧化碳B.水C.干沙
(3)将包有少量过氧化钠固体的棉花放在石棉网上,用滴管向棉花上滴几滴水,棉花立刻燃烧起来。产生这一现象的原因是 (用化学方程式表示)。
(4)铜能溶于热浓硫酸,写出该反应的化学方程式 。
(5)能用来检验溶液里含有Fe3+的试剂是 。
(6)向沸水中逐滴加入饱和氯化铁溶液,至液体呈透明的红褐色,可制得 胶体,判断实验成功的方法是 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】A.酸性氧化物指与碱反应只剩成盐和水,二氧化氮与碱反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,故A错误;
B.氮的固定指游离态的氮元素转化为化合态,故B正确;
C.常温下,铁与浓硝酸接触会钝化,所以浓HNO3常温下可用铁质容器盛放,故C正确;
D.NO2可与NaOH溶液反应生成NaNO2,故D正确;
答案选A。
2.C
【详解】①SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,不能区别;②二氧化硫能使氯水褪色,而二氧化碳不能,能区别;③二氧化硫能使酸性KMnO4溶液褪色,二氧化碳不能,因此能区别;④二氧化硫能使品红溶液褪色,二氧化碳不能,因此能区别;因此②③④能区别,故C符合题意。
综上所述,答案为C。
3.C
【详解】A.浓硫酸具有脱水性,可使蔗糖脱水生成炭黑,A不符合题意;
B.浓硫酸和浓盐酸混合可制氯化氢,说明浓盐酸是一种易挥发的酸,B不符合题意;
C.常温下,浓硫酸与铝发生钝化,在表面生成一层致密的氧化膜,所以常温下浓硫酸可用铝罐贮存,C符合题意;
D.这个反应是弱酸制备强酸的特例,发生的原因是生成的CuS是极难溶的物质,既不溶于水,也不溶于稀硫酸,D不符合题意;
故选C。
4.A
【详解】A.四种离子在溶液中不发生任何反应,能大量共存,故A正确;
B.酸性条件下,溶液中高锰酸根离子与亚铁离子能发生氧化还原反应,不能大量共存,故B错误;
C.溶液中的铵根离子能与氢氧根离子反应生成一水合氨,不能大量共存,故C错误;
D.溶液中硫酸根离子会与钙离子反应生成硫酸钙,不能大量共存,故D错误;
故选A。
5.D
【分析】根据题意可知,本题考查二氧化与碱、盐溶液的反应,运用二氧化硫为酸性氧化物,与碱、盐溶液等可发生反应,结合强酸制取弱酸的反应原理分析。
【详解】A. 二氧化硫为酸性氧化物,能够与氢氧化钡反应生成亚硫酸钡沉淀,选项A不符合;
B. 二氧化硫为酸性氧化物,能够与澄清石灰水反应生成亚硫酸钙沉淀,选项B不符合;
C. 二氧化硫有弱的氧化性,能够氧化硫离子生成硫单质,硫单质不溶于水,所以会产生沉淀,选项C不符合;
D. 盐酸的反应大于亚硫酸,则二者不反应,一定不会产生沉淀,选项D符合;
答案选D。
6.B
【详解】A.SO2具有漂白性,可以用于漂白纸浆和草帽辫,选项A正确;
B.浓硫酸具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,硫元素化合价为+4和+6价,同元素相邻价态步方式氧化还原反应,浓硫酸不能氧化二氧化硫,所以能干燥二氧化硫,选项B错误;
C.将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑,是因为浓硫酸的脱水性使蔗糖碳化;膨胀是因为有二氧化硫的气体生成,所以浓硫酸有脱水性和强氧化性,选项C正确;
D.Na2SO3和H2O2反应的化学方程式为Na2SO3+H2O2=Na2SO4+H2O,此反应中S、O元素发生变化,为氧化还原反应,选项D正确;
答案选B。
7.D
【详解】A.亚铁离子和碱反应生成氢氧化亚铁,产生白色沉淀的离子方程式为,A正确;
B.段,溶液pH随氧气通入基本保持不变,则发生Fe(OH)2的氧化反应,反应为,B正确;
C.段,溶液pH随氧气通入明显变小,则发生Fe2+的氧化反应,发生的反应为,C正确;
D.后溶液中pH较小,同时存在两个氧化反应4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O和,D错误;
故选D。
8.B
【详解】A.硫为淡黄色固体,易溶于CS2,则实验1证明样品中一定含有S,A正确;
B.根据实验1,样品中可能含有S,如含有未被氧化的Na2S,与盐酸反应生成H2S,不一定存在Na2S2O3,B错误;
C.实验3中品红溶液褪色,可能是硫的含氧酸根或其水解产生二氧化硫及其水溶液使其褪色,C正确;
D.实验4滴加溶液生成硫酸钡沉淀,发生反应为,D正确;
故选B。
9.B
【详解】A.溶液体积未知,无法计算,A错误;
B.腐蚀池中反应为Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2,电路板质量减轻为铜的质量,其物质的量为0.1mol,则生成0.2molFe2+,会产生个,B正确;
C.置换池溶液含有Fe3+,先发生2FeCl3+Fe=3FeCl2,再发生Fe+CuCl2=FeCl2+Cu,每回收,置换池中理论上消耗Fe大于,C错误;
D.氯气存在的温度压强未知,无法计算,D错误;
故选B。
10.A
【详解】A.KSCN中S为-2价、N为-3价,则反应中,KSCN中S、N元素的化合价均升高,该反应的氧化产物有硫酸根离子、,A错误;
B.根据Mn由+7价降低为+2价,该反应转移电子为110e-,物质的量为1mol,生成标准状况下,转移mol=电子,B正确;
C.中Mn元素化合价降低,得到电子,在反应中体现氧化性,C正确;
D.铁离子遇到KSCN溶液变红,则检验时,可用酸性将氧化为,再加稍过量的溶液,D正确;
故选A。
11.B
【详解】A.将铁丝插入溶液中,铁和铜离子发生置换反应,属于氧化还原反应,A不选;
B.向溶液中滴加溶液,发生复分解反应,不属于氧化还原反应,B选;
C.与铝粉反应,属于置换反应,属于氧化还原反应,C不选;
D.铁丝在氯气中燃烧,为单质参加的化合反应,属于氧化还原反应,D不选;
故选B。
12.D
【分析】根据工艺流程所示可知,该工艺中Fe2(SO4)3和H2O吸收SO2生成FeSO4和H2SO4,该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+2H2O+SO2=2FeSO4+2H2SO4,FeSO4溶液吸收O2再生成Fe2(SO4)3,可得到化工产品H2SO4,4FeSO4+O2+2H2SO4═2 Fe2(SO4)3+8H2O,过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫,即该过程中共有3种元素的化合价发生改变,据此分析解答。
【详解】A.根据工艺流程所示可知,该工艺中Fe2(SO4)3和H2O吸收SO2生成FeSO4和H2SO4,A正确;
B.该工艺中Fe2(SO4)3和H2O吸收SO2生成FeSO4和H2SO4,FeSO4溶液吸收O2再生成Fe2(SO4)3,Fe2(SO4)3可看作该过程的催化剂,B正确;
C.根据工艺流程所示可知,该过程的总反应为O2+2SO2+2H2O=2H2SO4,C正确;
D.根据工艺流程所示可知,该工艺中Fe2(SO4)3和H2O吸收SO2生成FeSO4和H2SO4,该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+2H2O+SO2=2FeSO4+2H2SO4,反应中Fe2(SO4)3是氧化剂,SO2是还原剂,故氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1,D错误;
故答案为:D。
13.A
【详解】A.ab分别为硫化氢、硫单质,a→b硫元素由化合态转变为游离态,A错误;
B.d为亚硫酸,亚硫酸容易被空气中氧气氧化为硫酸,B正确;
C.f为+4硫元素的盐,具有还原性,氯气具有氧化性,可以把+4价硫氧化为+6,C正确;
D.c为二氧化硫,二氧化硫和水反应生才亚硫酸,能使石蕊试液变红色,D正确;
故选A。
14.D
【详解】A.为腐蚀性标志,A不符合题意;
B.为氧化剂标志,硫并非强氧化性物质,B不符合题意;
C.为爆炸品标志,C不符合题意;
D.硫为固体易燃物,D符合题意;
故选D。
15.(1)漂白
(2)1.12
(3) 或1.204×1024
(4) 酸雨或土壤酸化、水体酸化 生石灰或石灰乳、氨水
【详解】(1)利用二氧化硫对糖汁进行熏制脱色,利用二氧化硫的漂白性;故答案为漂白性;
(2)根据反应方程式可知,n(Na2SO3)=n(SO2)==0.05mol,则标准状况下,生成二氧化硫的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L;故答案为1.12;
(3)根据反应方程式,KMnO4中Mn的价态由+7价转化为+2价,化合价降低5价,硫元素化合价由+4价转化为+6价,升高为2价,最小公倍数为10,根据原子守恒,该反应方程式为2KMnO4+5SO2+2H2O=2MnSO4+K2SO4+H2SO4,消耗5mol二氧化硫,转移电子物质的量为10mol,即消耗1mol二氧化硫,转移电子物质的量2mol,转移电子数为2NA或1.204×1024;故答案为2KMnO4+5SO2+2H2O=2MnSO4+K2SO4+H2SO4;2NA或1.204×1024;
(4)二氧化硫过度排放,因此环境问题是酸雨或土壤酸化、水体酸化,为了避免对环境造成不良影响,工业上常用生石灰或石灰乳、氨水作吸收剂,故答案为酸雨或土壤酸化、水体酸化;生石灰或石灰乳、氨水。
16.(1)0.5NA(或3.01×1023)
(2)2H2S+SO2=3S↓+2H2O
(3)2+3=2↓+S↓
(4)
(5)燃料脱硫、排烟脱硫等
【详解】(1)甲硫氨酸(化学式为)中含有0.5NA(或3.01×1023)个硫原子;
(2)与反应生成S和水,化学方程式为2H2S+SO2=3S↓+2H2O;
(3)生物体内少量的和反应生成和硫单质,离子方程式为2+3=2↓+S↓;
(4)在催化剂加热条件下生成,化学方程式为;
(5)硫循环对气候和生命过程有重要意义,从消除污染源的角度,我们应该采取的措施有燃料脱硫、排烟脱硫等。
17.(1) SO3 H2SO3
(2) d D
(3)A
(4) 1:2 富氧区
【详解】(1)据图中信息,a点为硫+6价的氧化物,则可判断为SO3;b点为酸且为+4价,则可判断为H2SO3;
(2)Na2S2O5中S化合价为+4,且为盐,应置于图中d点;观察方程式中化学式可知没有涉及的类别为碱,则答案选D;
(3)A体现SO2还原性,B体现SO2漂白性,C体现SO2是酸性氧化物,D体现了SO2的氧化性。则体现SO2还原性的是A;
(4)图中①可通过2H2S+3O2=2SO2+2H2O及SO2+2H2S=3S+2H2O来实现H2S→S的转化。要实现S的最大回收,则SO2与H2S反应中n(SO2):n(H2S)=1:2,根据S守恒,SO2物质的量与被燃烧的H2S物质的量相等。图中②为S→,硫元素被氧化,显然应在富氧区。
18.(1) Na2SO3+H2SO4(较浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑ 2NH3·H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+H2O
(2)+5
(3)KClO3+6HCl=3Cl2↑+KCl+3H2O
(4) 6FeSO4+2KNO3+4H2SO4=K2SO4+3Fe2(SO4)3+2NO↑+4H2O Fe2(SO4)3 0.1mol
【详解】(1)①Na2SO3和较浓H2SO4反应生成SO2、水、硫酸钠:Na2SO3+H2SO4(较浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑;
②足量氨水中通入SO2气体反应生成亚硫酸铵和水,2NH3·H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O;
③Cu与浓H2SO4加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫、水,Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+H2O;
(2)反应前后电荷守恒,则n=1,中氧为-2价,则R化合价为+5;
(3)氯酸钾和浓盐酸反应生成氯气,反应中氯酸钾中氯元素化合价由+5变为0,部分HCl中氯元素化合价由-1变为0,根据电子守恒、质量守恒配平可得:KClO3+6HCl=3Cl2↑+KCl+3H2O;
(4)①反应中铁元素化合价由+2变为+3,氮元素化合价由+5变为+2,根据电子守恒、质量守恒配平可得:6FeSO4+2KNO3+4H2SO4=K2SO4+3Fe2(SO4)3+2NO↑+4H2O;
②该反应中铁元素化合价升高,发生氧化反应,得到氧化产物Fe2(SO4)3;当15.2 g FeSO4(为0.1mol)恰好完全反应时,转移电子的物质的量为0.1mol。
19.(1)HNO3=H++
(2)2H2SO3+O2=2H2SO4
(3) 0.3NA 1:1
(4) SO2+2NH3 H2O=(NH4)2SO3+H2O
(5) ClO-+SO2+ H2O=+Cl-+2H+ 随着反应进行NaClO的浓度降低
【详解】(1)HNO3是强酸,完全电离生成氢离子和硝酸根离子,电离方程式为HNO3=H++;
(2)SO2气体溶于水后生成H2SO3,H2SO3随雨水的下降,逐渐被空气中的氧气所氧化生成易电离的H2SO4,反应方程式为2H2SO3+O2=2H2SO4;
(3)①反应i中,氮元素发生归中反应,NO2转化为NaNO2中氮元素化合价从+4降低至+3,消耗1mol NO2转移1mol电子,则每消耗0.3molNO2,转移电子数为0.3NA;
②反应ii中,N元素化合价由+4价分别变化为+5价、+3价,NO2既是氧化剂也是还原剂,氧化剂和还原剂物质的量之比为1:1;
(4)①实验室用NH4Cl和Ca(OH)2加热制取NH3,化学方程式为;
②用足量氨水吸收SO2反应生成亚硫酸铵和水,反应的化学方程式为SO2+2NH3 H2O=(NH4)2SO3+H2O;
(5)pH=2时,NaClO脱除SO2反应生成硫酸钠和氯化钠,离子方程式为ClO-+SO2+ H2O=+Cl-+2H+;脱硝效率随反应时间的延长而逐渐降低的可能原因是随着反应进行NaClO的浓度降低。
20.(1) 单质 H2SO3
(2)
(3)D
(4) ABC B中溶液褪色
(5)SO2+2H2S=3S↓+H2O
【分析】I、从图中可知A对应硫,则A为单质,Y为硫的氧化物,S元素化合价为+6价,Y为SO3,X为酸,S元素化合价为+4价,X为亚硫酸。
【详解】(1)A对应硫元素化合价为0,属于单质;X是+4价硫的含氧酸,其化学式为H2SO3;
(2)和在高温下反应生成和,反应的化学方程式为;
(3)二氧化硫可以使品红溶液褪色,为验证SO2具有漂白性,应选装置D;
(4)验证SO2具有还原性,可与氯水发生氧化还原反应,最后用氢氧化钠溶液吸收,则连接顺序为ABC;现象为B中溶液褪色;
(5)体现SO2具有氧化性,可与硫化氢溶液反应生成硫,反应方程式为SO2+2H2S=3S↓+2H2O。
21.(1) H2S Na2SO4=2Na++SO 生成淡黄色沉淀
(2) Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+2H2O+SO2↑ b 高锰酸钾紫色褪去 溶液X含Fe3+ d 2OH-+SO2=SO+H2O
【详解】(1)A为S元素-2价氢化物,对应化学式为H2S;Na2SO4电离产生Na+和硫酸根,对应电离方程式为:Na2SO4=2Na++SO;SO2与H2S反应生成S单质,S为不溶于的固体,故此处填:生成淡黄色沉淀;
(2)①浓硫酸→SO2,体现浓硫酸还原性,可以与金属或非金属反应,故此处填:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+2H2O+SO2↑(或C+2H2SO4(浓) CO2↑+2H2O+2SO2↑);
②i.Fe3+具有氧化性,可以将SO2氧化而吸收,Fe3+被还原为Fe2+,该反应中体现了SO2的还原性,故此处填:b;
ii.酸性KMnO4溶液具有强氧化性,可以将Fe2+氧化为Fe3+,KMnO4溶液褪色,故此处填:高锰酸钾紫色褪去;若含有Fe3+,滴加KSCN溶液会变红,故此处填:溶液X含Fe3+;
iii.通入空气的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,实现吸收液的再生,Fe、NaOH不能将Fe2+氧化为Fe3+,若用Cl2氧化,则会引入Cl-杂质,H2O2可将将Fe2+氧化为Fe3+,且过量的H2O2可通过加热煮沸除去,不会引入新杂质,故此处填:d;
③吸收SO2,除了可以利用氧化剂氧化吸收外,还可利用碱性溶液将SO2转化为盐的原理吸收,故此处填:2OH-+SO2=SO+H2O。
22.(1)4NH3+5O24NO+6H2O
(2) 2CO+2NON2+2CO2 15NA或9.03×1024
(3) 取样,先加入盐酸、再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明废水中含有SO
【详解】(1)氨被催化氧化生成NO的同时还生成水,反应的化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O。
(2)NO和CO在催化剂作用下发生反应生成可参与大气循环的物质,即生成了氮气和CO2,反应的化学方程式为:2CO+2NON2+2CO2。
甲醇中碳的化合价为-2价,完全燃烧生成CO2,1molCH3OH转移6mol电子,80gCH3OH的物质的量为2.5mol,80gCH3OH完全燃烧转移电子数为2.5×6×NA=15NA或2.5×6×6.02×1023=9.03×1024。
(3)①可以用Ba2+检验SO,取样,先加入盐酸、再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明废水中含有SO。
②废水中可能含有大量Na+、Cl-、Cu2+和SO,现需将废水中Cu2+除去,且回收金属Cu,先加足量的铁粉,将Cu2+还原为Cu,过滤,滤渣为铁和铜的混合物,向滤渣中加入足量盐酸或稀硫酸,将铁溶解,铜不溶,再过滤,将铜过滤出来即可。流程图为:。
23.(1)①③
(2)
(3)
(4)②④⑥⑧或②④⑤⑦⑧
(5)
(6) 水污染 氮肥中的氮元素进入土壤中,还会转变成硝酸盐,会造成水污染
【详解】(1)自然固氮是指氮气在自然条件下转化成氮的化合物的过程,由氮的循环图可知①③属于自然固氮,故答案为:①③;
(2)过程②为用氮气和氢气反应生成氨气,反应的方程式为:,故答案为:;
(3)二氧化氮与水反应生成硝酸,反应方程式为:,故答案为:;
(4)由图示可知②④⑥⑧或②④⑤⑦⑧均是由氮气作为起点,最终转化成氮气,均能体现氮在自然界中循环过程,故答案为:②④⑥⑧或②④⑤⑦⑧;
(5)被氧化为,1mol转化成失去8mol电子,1mol得4mol电子,根据得失电子守恒以及元素守恒可得反应方程式为:,故答案为:;
(6)由氮的循环图可知过量施用氮肥,氮肥中的氮元素进入土壤中,还会转变成硝酸盐,会造成水污染,故答案为:水污染;氮肥中的氮元素进入土壤中,还会转变成硝酸盐,会造成水污染。
24.(1) 单质 NaNO3
(2)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(3)BD
(4)NO
(5)5
(6)2∶3
【分析】由图知,A为单质,甲为氨气,乙为硝酸,丙属于硝酸盐,丁属于亚硝酸盐,据此回答;
【详解】(1)氮气为氮元素化合价呈0价的A类物质,则A的类别为单质;丙为含+5价氮元素的盐、是一种含氧酸盐,丙为钠盐,则其化学式为NaNO3。
(2)甲为-3价氮元素的氢化物、为常见的碱性气体,则为氨气。实验室用氯化铵与石灰加热法制备甲,化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(3)乙为+5价氮元素的含氧酸,为硝酸,硝酸是一种强酸、一种氧化性酸,能和多种还原剂发生氧化还原反应、具有酸的通性,则用以下物质研究乙的性质,预测能与乙发生反应的物质为Mg 和NH3·H2O;选BD。
(4)丁为含+3价氮元素的盐、是一种含氧酸盐,且丁的焰色反应呈黄色,则丁为亚硝酸钠。丁在酸性条件下,与KI按物质的量1∶1恰好完全反应,且生成能使淀粉变蓝的物质即碘单质,反应中,碘元素从-1价升高到0价、氮元素从+3价降低,则按得失电子数守恒、元素质量守恒得关系式:,则氮元素化合价降低1价,从+3降低到+2,产物中含氮元素物质的化学式为NO。
(5)以上六种含氮微粒中,氮元素的化合价分别为-3、-2、-1、0和+3价,一共呈现了氮元素的5种价态。
(6)反应③中,氮元素从-2价升高到0价,则得关系式:,反应⑤中,氮元素从+3价降低到0价,则得关系式:,反应③和⑤中,若生成等量的N2,则转移的电子数之比为4:6=2:3。
25.(1)B
(2) N2+3H22NH3 取少量D于试管中,向试管中加入足量的NaOH浓溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝
(3) 6.02×1023(或NA) C
(4)不符合氧化还原反应原理
【详解】(1)亚硝酸中氮的化合价位+3价,故其在图中的字母标号为B;
(2)根据化合价可知物质A为氨气,工业制备氨气的方程式为:N2+3H22NH3;C中含氮阳离子为铵根离子,检验铵根离子的方法为:取少量C于试管中,向试管中加入足量的NaOH浓溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝;
(3)该反应中转移电子数为2,故若生成1molHNO3时,转移的电子数目为NA;该反应中二氧化氮中氮的化合价一部分从+4价升高到+5价,另一部分从+4价降低到+2价,故选C;
(4)该反应中氮的化合价只有降低,没有升高,不符合氧化还原规律,故答案为:不符合氧化还原反应原理。
26.(1)②④⑤
(2)C
(3)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(4)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(5)KSCN溶液(或NaOH溶液)
(6) Fe(OH)3 用一束可见光照射该液体,若从侧面观察到光亮的“通路”,说明成功制得胶体
【详解】(1)①钠为单质,既不是电解质也不是非电解质;②过氧化钠熔融态导电,故为电解质;③铜为单质,既不是电解质也不是非电解质;④硫酸溶于水导电,故为电解质;⑤氯化铁溶于水导电,故为电解质;故①~⑤中属于电解质的为②④⑤。
(2)A.钠的金属性强,而且钠燃烧生成的过氧化钠会和二氧化碳反应生成助燃的氧气,则钠能在二氧化碳中继续燃烧,则金属钠着火时,不能用二氧化碳来灭火,故A错误;B.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢气和空气中的氧气混合,遇火爆炸,会引起更大的火灾和危险,而且钠燃烧生成的过氧化钠会和水反应生成助燃的氧气,会越灭越旺,则金属钠着火时,不能用湿抹布盖灭,故B错误;C.干沙不能与金属钠反应,能隔绝钠与空气中氧气的接触,达到灭火的目的,故C正确;故答案为:C。
(3)将包有少量浅黄色过氧化钠固体的棉花放在石棉网上,用滴管向棉花上滴几滴水,棉花立刻燃烧起来,发生反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
(4)铜和浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,故化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
(5)检验Fe3+可以加入KSCN溶液变为红色,或加入氢氧化钠溶液反应生成红褐色沉淀。
(6)向沸水中逐滴加入饱和氯化铁溶液,至液体呈透明的红褐色,可制得氢氧化铁胶体,判断实验成功的方法是利用丁达尔现象,具体操作为用一束可见光照射该液体,若从侧面观察到光亮的“通路”,说明成功制得胶体。
答案第1页,共2页
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