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人教版化学高一必修一第四章
第三节硫和氮的氧化物同步练习
一、选择题
1. 用某溶液浸湿滤纸后置于集气瓶口,以检验瓶中是否收集满SO2气体。则该溶液是( )
A.BaCl2溶液 B.酸性KMnO4溶液
C.KI淀粉溶液 D.澄清的石灰水
答案:B
知识点:二氧化硫的化学性质
解析:
解答:SO2与BaCl2溶液、KI溶液都不发生反应,而与滤纸上的石灰水反应生成少量的白色CaSO3沉淀,现象不明显,只有酸性KMnO4溶液氧化SO2后,紫色变淡或褪去,现象明显。
分析:本题考查二氧化硫的化学性质,利用气体的检验方法进行回答。
2. 下列物质中的硫元素既有氧化性又有还原性的是( )
A.H2S B.S C.H2SO4 D.Na2SO4
答案:B
知识点:氧化还原反应、二氧化硫的化学性质
解析:
解答:硫元素既有氧化性又有还原性必须处于中间价态,S有-2、0、+4、+6价,标出化合价就可以得出答案。
分析:本题考查化学物质的氧化性和还原性,根据元素的化合价变化进行分析。
3. 检验SO2中是否混有CO2气体,可采用的方法是( )
A.通过品红溶液
B.先通过NaOH溶液,再通过澄清石灰水
C.通过澄清石灰水
D.先通过KMnO4酸性溶液,再通过澄清石灰水
答案:D
知识点:二氧化硫的化学性质、常见气体的检验
解析:
解答: A项检验的是SO2;B项不管是否混有CO2都不会产生白色沉淀;C项,不管有没有CO2都会产生白色沉淀,均不能验证有无CO2;D项,KMnO4酸性溶液将SO2完全吸收,通过澄清石灰水若有白色沉淀,说明一定有CO2,若无沉淀,则无CO2。
分析:本题主要考查SO2和CO2在性质上的相似点与不同点。它们在性质上的相似点很多,如都是酸性氧化物,都为弱酸的酸酐;能与Ca(OH)2、Ba(OH)2等碱反应生成白色沉淀。不同点主要表现在:SO2具有漂白性,可使品红褪色,CO2不具有漂白性;通过NaHCO3饱和溶液时,由于H2SO3>H2CO3(酸性),所以SO2能与NaHCO3反应放出CO2,但CO2不反应;SO2中S为+4价,未达到最高价态,故SO2有还原性,但CO2不具有还原性。
4. 一定条件下,将等体积的NO和O2的气体通入倒立于水槽中的试管中,充分反应后剩余气体的体积为原总体积的( )
A.1/4 B.3/4
C.1/8 D.3/8
答案:C
知识点:氮的氧化物的性质及其对环境的影响
解析:
解答: NO和O2反应生成NO2,NO2溶于水又会生成NO:
2NO+O2===2NO2①
3NO2+H2O===2HNO3+NO②
由方程式可知等体积混合时,O2过量,②中生成的NO会再被O2氧化,多次循环,将①②两方程式合并成4NO+3O2+2H2O===4HNO3,等体积混合,余O2 1/4体积,原混合气为2体积,余气为原气体体积的1/8。
分析:本题主要考查NO和O2的反应,NO2溶于水及有关的计算。NO、O2、H2O之间的反应,先判断是否适量,若不是适量,找出剩余的气体,体积是多少,最后算出剩余气体的体积占原总体积的分数。常见错误是误选A项,其原因是已算出消耗O2 3/4体积,剩余1/4体积,没有把剩余O2 1/4体积换算成原总体积的体积分数。
5. 某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,把剩余气体排入空气中,很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是( )
A.肯定有SO2和NO
B.肯定没有Cl2、NO2
C.可能有Cl2和O2
D.肯定只有NO
答案:A
知识点:氮的氧化物的性质及其对环境的影响。常见气体的检验
解析:
解答:该气体是无色的,则一定不能含有氯气(黄绿色)和NO2(红棕色);混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,说明含有SO2;把剩余气体排入空气中,很快变为红棕色,这说明含有NO,因此一定不能含有O2,故答案选A项。
分析:根据氮的氧化物、氯气、二氧化硫等气体的性质进行判断。
6. 把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,最后收集到的气体是( )
A.氧气 B.二氧化氮
C.二氧化氮和氧气 D.二氧化氮和一氧化氮
答案:C
知识点:氮的氧化物的性质及其对环境的影响
解析:
解答:少量NO2气体通入过量小苏打溶液中,逸出的气体为NO、CO2,二者物质的量比为1∶2,同时还有少量水蒸气逸出,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,CO2与过氧化钠反应生成的O2与NO反应生成NO2,O2有剩余,同时逸出的少量水蒸气与过氧化钠反应生成O2,故最后收集到的气体是NO2和O2。
分析:二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮、二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气、氧气与一氧化氮反应生成二氧化氮。
7.将盛有12 mL NO2和O2混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2 mL无色气体,则原混合气体中O2的体积可能是( )
A.2.2 mL B.2.4 mL
C.3.6 mL D.4 mL
答案:D
知识点:氮的氧化物的性质及其对环境的影响
解析:
解答:剩余的2 mL无色气体有两种可能情况:
(1)若为O2,则发生反应:4NO2+O2+2H2O===4HNO3,V(NO2)=×(12 mL-2 mL)=8 mL,V(O2)=12 mL-8 mL=4 mL。
(2)若为NO,则发生反应:
4NO2+O2+2H2O===4HNO3①
3NO2+H2O===2HNO3+NO②
反应②中消耗NO2的体积为2 mL×3=6 mL,则原混合气体中V(O2)=×(12 mL-6 mL)=1.2 mL。
分析:根据二氧化氮的性质进行分析判断即可。
8. 二氧化硫、二氧化碳、三氧化硫同时具备的性质是( )
A.都能使品红试液褪色
B.都能和氢氧化钠溶液反应生成盐和水
C.都有刺激性气味
D.常温下都是气体
答案:B
知识点:二氧化硫的化学性质
解析:
解答:二氧化硫、二氧化碳、三氧化硫都是酸性氧化物,都能和氢氧化钠溶液反应生成盐和水,故B项正确。
分析:根据二氧化硫、二氧化碳、三氧化硫的性质进行分析。
9. 贮满干燥的某种气体的试管倒置于水中,轻轻振荡,水可以充满试管。该气体不可能是( )
A.HI B.NO2 C.SO2 D.NH3
答案:B
知识点:氮的氧化物的性质及其对环境的影响
解析:
解答:HI、SO2、NH3可全部溶于水中,故水可以充满试管;因NO2与H2O的反应为3NO2+H2O===2HNO3+NO,生成了不溶于水的NO,所以水不能充满试管。
分析:根据常见气体与水的反应进行判断。
10. 下列气体不会造成大气污染的是( )
A.NO B.CO C.SO2 D.N2
答案:B
知识点:氮的氧化物的性质及其对环境的影响、二氧化硫的污染及治理
解析:
解答:二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮都是有毒气体,只有氮气为无毒气体,所以应选B。
分析:根据二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮等气体的性质进行判断。
11. 以下气体因与人体血液中血红蛋白作用引起中毒的是( )
A.二氧化硫 B.氮气
C.二氧化碳 D.一氧化氮
答案:D
知识点:二氧化硫的污染及治理
解析:
解答:NO与CO一样,都能与Fe2+结合,使血红蛋白失去输氧能力。
分析:根据常见气体的性质回答问题。
12. 对下列污染现象叙述错误的是( )
A.臭氧空洞的形成主要与SO2有关
B.酸雨的形成主要与SO2有关
C.光化学烟雾的形成主要与NO2等有关
D.水体富营养化的形成主要与含磷污水的排放有关
答案:A
知识点:二氧化硫的污染及治理
解析:
解答:臭氧空洞主要与氟利昂有关,A错;SO2的大量排放是引起酸雨的主要因素,B正确;光化学烟雾的形成主要与NO2等有关,C正确;含磷污水的排放是造成水体富营养化的主要原因,D正确。
分析:根据空气污染物对大气的影响进行分析判断。
13. 实验室制备下列气体,通常只能用排水法收集的是( )
A. NO2 B. NO C. CO2 D. Cl2
答案:B
知识点:气体的收集
解析:
解答:NO2与水反应,所以不能排水收集;NO与氧气反应,所以不能排空气,只能排水;CO2一般用向上排空气法收集;Cl2能与水反应,所以不能排水。
分析:NO易与空气中的氧气反应生成二氧化氮。
14. 下列气体溶解于水,没有发生氧化还原反应的是( )
A.SO2溶解于水 B.NO2溶解于水
C.F2溶解于水 D.Cl2溶解于水
答案:A
知识点:氧化还原反应
解析:
解答:NO2溶解于水、F2溶解于水、Cl2溶解于水都发生了氧化还原反应。
分析:根据反应过程中元素化合价的变化进行判断。
15. 下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.O2 C.CO D.SO2
答案:D
知识点:气体的收集
解析:
解答:从图中气流方向可知,本装置采用向上排空气法收集气体,气体的密度要比空气大,而NO会与空气中的氧气反应,CO与空气的密度接近,故选D。
分析:根据气体的密度进行分析。
16. 硫在加热时能被N2O氧化成SO2,现用3.2 g硫粉和224 mL(标准状况) N2O在加热条件下充分反应,反应结束后,气体混合物在标准状况下的体积为( )
A.112 mL B.224 mL
C.336 mL D.448 mL
答案:C
知识点:气体摩尔体积
解析:
解答:依题意,有:S+2N2O===2N2+SO2,要计算生成物的体积,首先必须判断哪种反应物过量。为简化计算,可将有关量转换为物质的量。
n(S)= =0.1 mol n(N2O)= =0.01 mol
由化学方程式可知,0.0l mol N2O可与0.005 mol S反应,而n(S)= 0.1 mol>0.005 mol,所以硫过量,应以N2O的量作计算依据。
S + 2N2O === 2N2 + SO2
0.0l mol 0.0l mol 0.005 mol
故V(气)=(0.0l mol+0.005 mo1)×22.4 L/mol=0.336 L=336 mL。
分析:依题意,有:S+2N2O===2N2+SO2,要计算生成物的体积,首先必须判断哪种反应物过量。为简化计算,可将有关量转换为物质的量。
17. 将SO2和NO2混合气体通入BaCl2溶液中,其结果是( )
A.2种气体都被吸收,并有白色沉淀析出
B.生成BaSO4和BaSO3 2种沉淀
C.2种气体都被吸收,并有白色沉淀析出,还有无色气体从溶液中逸出,遇空气变红棕色
D.生成BaSO3沉淀,NO2从溶液中逸出
答案:C
知识点:二氧化硫的性质、氮的氧化物的性质及其对环境的影响
解析:
解答:SO2通入BaCl2溶液中,SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3与BaCl2溶液作用不产生沉淀,故B错;NO2溶于水生成硝酸,将H2SO3氧化为H2SO4,与BaCl2反应生成BaSO4白色沉淀,并放出NO,NO遇空气反应生成NO2,故C正确,A、D错。
分析:根据二氧化硫和二氧化氮的性质进行分析。
18. 关于SO2与NO2的下列说法错误的是( )
A.都能与NaOH溶液反应生成两种盐
B.都能使石蕊试液变红
C.都是引起光化学烟雾的大气污染物
D.工业制硫酸、硝酸时要用到它们
答案:C
知识点:二氧化硫的化学性质
解析:
解答:SO2和水反应生成H2SO3是二元中强酸,与NaOH溶液反应生成两种盐Na2SO3和NaHSO3,NO2与NaOH溶液反应生成两种盐NaNO2和NaNO3,故A正确;SO2、NO2溶于水能生成酸H2SO3、HNO3,都能使石蕊试液变红,故B正确;SO2不是引起光化学烟雾的大气污染物,故C错误;工业制硫酸时,先生产SO2,再把SO2氧化成SO3,用水吸收SO3生成H2SO4,工业制硝酸时,NH3氧化为NO、NO2,溶于水生成硝酸,故D正确。
分析:根据二氧化硫和二氧化氮的性质进行分析。
二、非选择题
19. 溶液中可能有下列阴离子中的一种或几种:SO、SO、S2-、CO、Cl-。
(1)当溶液中有大量H+存在时,则不可能有________________存在。
(2)当溶液中有大量Ba2+存在时,则不可能有__________________存在。
(3)当溶液中有________和________等阳离子存在时,上述所有阴离子都不可能存在。
(4)当向溶液中通入足量的Cl2时,__________________离子在溶液中不可能存在。
答案:(1)SO、S2-、CO
(2)SO、SO、CO
(3)Ag+ Ba2+(或Ca2+)
(4)SO、S2-、CO
知识点:离子共存问题
解析:
解答:离子通常因发生化学反应而不能大量共存。
(1)当H+存在时,可与H+反应的SO、S2-、CO离子就不可能存在。
(2)当有Ba2+存在时,可与Ba2+反应的SO、SO、CO就不可能存在。
(3)选择的阳离子一般是易与阴离子结合生成沉淀的离子,所以本题选Ag+、Ba2+(或Ca2+)。
(4)当通入氯气时,与氯气直接发生氧化还原反应的离子SO、S2-不能存在;同时,Cl2与水反应会产生HCl和HClO,可与其中的HCl反应的CO就不可能存在。
分析:离子通常因发生化学反应而不能大量共存。
20. 某化学学习小组为探究SO2的性质 ( http: / / www.21cnjy.com )进行了如下实验:向BaCl2溶液中通入SO2气体,无明显现象,将溶有SO2的BaCl2溶液分成两等份。其中一份加入NaOH溶液,出现白色沉淀A;另一份通入少量Cl2,产生白色沉淀B。试回答下列问题: (1)若不考虑SO2与水的反应向BaCl2溶液中通入SO2无明显现象,“无明显现象”可能是“不反应”,也可能是“反应但无现象”。 _____________________________________。原因是________________。 (2)沉淀A的化学式为________,该沉淀能否溶于稀盐酸?________。
(3)写出生成沉淀B的离子方程式:________________________________。
(4)生成2.33 g沉淀B,需消耗标准状况下的Cl2______mL。
答案:(1)不反应 弱酸不能制强酸
(2)BaSO3 能
(3)Ba2++SO2+Cl2+2H2O===BaSO4↓+2Cl-+4H+
(4)224
知识点:离子方程式的书写、探究二氧化硫与水和品红溶液的反应
解析:
解答:
加入NaOH溶液发生的反应为:
Ba2++SO2+2OH-===BaSO3↓+H2O①
通入Cl2发生的反应为:
Ba2++SO2+Cl2+2H2O===BaSO4↓+2Cl-+4H+②
由方程式②:BaSO4↓ ~ Cl2
233 g 22 400 mL
2.33 g V(Cl2)
解得V(Cl2)=224 mL。
分析:根据二氧化硫的化学性质进行分析。
21. 利用下图所示装置收集以下8种气体(图中烧瓶的位置不得变化)
①H2 ②Cl2 ③CH4 ④HCl ⑤NH3 ⑥NO ⑦H2S ⑧SO2
(1)若烧瓶是干燥的,则由B口进气收集的气体有________(写序号)。
(2)若烧瓶充满水,可收集的气体有________,这时气体由________进入。
(3)若烧瓶是干燥的,则由A口进气,可收集的气体有________。
(4)若在烧瓶内装入浓硫酸使气体干燥,则可用此装置来干燥的气体有________,这时气体由________口进入。
答案:(1)②④⑦⑧ (2)①③⑥ A (3)①③⑤ (4)①②③④⑥⑧ B
知识点: 常见气体的收集
解析:
解答:此装置若从A口进气则相当于向下排空气法集气,若从B口进气则相当于向上排空气法集气,若充满水则相当于排水法集气。
分析:根据收集气体的性质进行判断。
22. 汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NO及汽油、柴油等物质,这种尾气越来越成为城市空气污染的主要来源,必须予以治理。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO与NO反应,生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,并促使汽油、柴油等物质充分燃烧及SO2的转化。
(1)汽车尾气中NO的来源是 。
A.汽油、柴油中含氮,是其燃烧产物
B.是空气中的N2与汽油、柴油的反应产物
C.是空气中的N2与O2在汽车气缸内的高温环境下的反应产物
D.是汽车高温尾气导致了空气中N2与O2的化合反应
(2)写出CO与NO反应的化学方程式:
。
(3)“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度,其原因是 。
(4)控制或者减少城市汽车尾气污染的方法可以有 。(多选)
A.开发氢能源
B.使用电动车
C.限制车辆行驶
D.使用乙醇汽油
答案:(1)C (2)2CO+2NO === 2CO2+N2 (3)SO2转化为SO3,产生了硫酸酸雾 (4)ABD
知识点:氮的氧化物的性质及其对环境的影响
解析:
解答:(1)汽车尾气中NO的来源是汽车气缸内火花塞放电引起空气中N2与O2化合生成的,故选C。
(2)CO与NO反应生成的无毒气体是CO2和N2,写出方程式配平就行了。
(3)SO2转化为SO3,产生了硫酸酸雾。
(4)开发氢能源、使用电动车、使用乙醇汽油都能控制或者减少城市汽车尾气污染,故选A、B、D。
分析:本题考查氧化还原反应规律的应用,结合其体的性质进行分析。
23. 根据下图所示的A、B、C、D、E五种物质的相互转化关系,按如下要求填写相应的物质和有关反应的化学方程式。
(1)当A是气体单质时,A是 ,B是 ,C是 ,D是 ,E是 。
(2)当A是固体单质时,A是 ,B是 ,C是 ,D是 ,E是 。
答案:(1)N2 NH3 NO NO2 HNO3 (2)S H2S SO2 SO3 H2SO4
知识点:氮的氧化物的性质及其对环境的影响、二氧化硫的化学性质
解析:
解答:本题已知A是单质,A既能与O2反应,又能与H2反应,应是活泼性不很强的非金属单质。A经两步与O2的反应,产物D应为最高价氧化物。该氧化物对应的水化物E能与位于金属活动性顺序中H之后的金属Cu反应,E应是强氧化性酸,如浓H2SO4或HNO3。和HNO3对应的单质A是气体N2,和H2SO4对应的单质A是固体S,且N和S的氢化物都能跟O2反应,生成N和S的氧化物,可知以上推断正确。
分析:根据一系列的转化关系,进行有关物质成分的推断,必须找到合适的突破点。
24. 我国农业因遭受酸雨而造成每年损失高达15亿多元。为了有效控制酸雨,目前国务院已批准了《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。
(1)现有雨水样品1份,每隔一段时间测定该雨水样品的pH,所得数据如下表:
测试时间/h 0 1 2 3 4
雨水的pH 4.73 4.62 4.56 4.55 4.55
分析数据,回答下列问题:(已知Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl)
①雨水样品的pH变化的原因是(用化学反应方程式表示)____________________。
②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合,pH将变________(填“大”或“小”)。
(2)你认为减少酸雨产生的途径可采用的措施是________。
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)在英国进行的一项研究结果表明:高烟囱可以有效地降低地表面SO2的浓度。在20世纪的60年代~70年代的10年间,由发电厂排放出的SO2增加了35%,但由于建筑高烟囱的结果,地面SO2浓度降低了30%之多。请你从全球环境保护的角度,分析这种方法是否可取。简述其理由。
答案:(1)①2H2SO3+O2===2H2SO4 ②小 (2)C (3)不可取。因SO2的排放总量没有减少,所以进一步形成的酸雨仍会造成对全球的危害。
知识点: 二氧化硫的化学性质
解析:
解答:酸雨放置时pH变化,其原因是雨水中的H2SO3被空气中氧气氧化所致。雨水和自来水混合,应考虑H2SO3与Cl2(或HClO)的反应。
分析:根据氧化还原反应规律进行分析。
25. 将充满NO2和O2混合气体的量筒倒置于水中,充分反应后,保持气体压强不变,水进入至量筒体积的一半处停止了,则原混合气体中NO2和O2的体积比是多少
答案:V(NO2)∶V(O2)= 2∶3
知识点:氮的氧化物的性质及其对环境的影响
解析:
解答:NO2和O2的体积比不等于4∶1,则需讨论 NO 2和O2分别过量时的两种情况。设混合气体的体积为1,混合气体中NO2的体积为x,则O2为(1-x)。
(1)假定原混合气体中V(NO2)∶V(O2)<4∶l
4NO2 + O2 + 2H2O===4HNO3
4 1
x x/4
剩余的O2:(1-x)-x/4=1/2
解得x=2/5,V(NO2)∶V(O2)=2∶3
(2)假定原混合气体中NO2和O2的体积比>4∶1
4NO2 + O2 +2H2O===4HNO3
4 1
4(1-x) 1-x
暂时剩余NO2:1-5(1-x)=5x-4
由反应方程式②3NO2+H2O=2HNO3+NO可知最后余NO:(5x-4)/3,由(5x-4)/3=1/2,解得x=1. 1(不合题意,舍去)。
分析:根据氮的氧化物的性质及应用进行分析。
催化剂
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