专题4《硫、氮和可持续发展》检测题
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.欲迅速除去铝壶底的水垢,最好的试剂是( )
A. 浓盐酸 B. 稀硝酸 C. 浓硫酸 D. 浓硝酸
2.实验室常利用以下反应制取少量氮气:NaNO2+NH4Cl==NaCl+N2↑+2H2O关于该反应的下列说法正确的是( )
A. N2既是氧化剂,又是还原剂
B. NaNO2是氧化剂
C. NH4Cl中的氮元素被还原
D. 每生成1 mol N2时,转移电子的物质的量为6 mol
3.不论以何种比例混合,将甲和乙两种混合气体同时通入过量的丙溶液中,一定能产生沉淀的组合是( )
序号 甲 乙 丙
① CO2 SO2 石灰水
② HCl CO2 石灰水
③ CO2 NH3 CaCl2
④ CO2 SO2 Ba(NO3)2
⑤ NO2 SO2 BaCl2
A. ②③④ B. ①②④⑤ C. ②③④⑤ D. ①②③④⑤
4.已知X、Y在一定条件下发生反应,可以得到E、F、G。下列假设与结论能对应成立的是( )
选项 假设 结论
?A 若X、Y均为固体,E为气体 则E一定能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
?B 若该反应是氯碱工业的主要反应,反应一段时间后 两极产生的气体体积可能不同(不考虑气体的溶解)
C 若X为单质,Y为氧化性酸,气体E是能引起酸雨的主要物质 则Y一定是浓H2SO4
?D 若X为有机物,得到E是一种红色沉淀 则X一定是醛
5.下列操作正确的是:(由左到右分别为图一,二,三,四) ( )
A. 图一用于除去CO2中的HC1 B. 图二用于做喷泉实验
C. 图三用于制备纯净的氨气 D. 图四用于氨气的尾气处理
6.下列关于物质性质的叙述中,正确的是( )
A.漂白粉和漂白液的有效成分都是Ca(ClO)2
B.同温同物质的量浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,后者的碱性弱
C.浓硫酸具有脱水性,能使胆矾晶体由蓝变白
D.合金的硬度一般比它的各成分金属的小,熔点一般比它的各成分金属的高
7.下列标有横线的物质在给定的条件下不能完全溶解的是( )
①1 mol Zn与含1 mol H2SO4的稀硫酸反应
②1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸共热
③1 mol Cu与含4 mol HNO3的浓硝酸反应
④1 mol Fe与含4 mol HNO3的浓硝酸常温反应
A. ①③ B. ①②
C. ②④ D. ③④
8.现有Na2SO3和Na2SO4混合物样品a g,为了测定其中Na2SO3的质量分数,设计了如下方案,其中明显不合理的是( )
A. 将样品配制成溶液V1 mL,取其中25.00 mL用标准KMnO4溶液滴定,消耗标准KMnO4溶液V2 mL
B. 向样品中加足量H2O2,再加足量BaCl2溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥,称量其质量为b g
C. 将样品与足量稀盐酸混合,充分反应后,再加入足量BaCl2溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥,称量其质量为c g
D. 将样品与足量稀盐酸混合,充分反应,生成的气体依次通过盛有饱和NaHSO3的洗气瓶、盛有浓H2SO4的洗气瓶、盛有碱石灰的干燥管Ⅰ、盛有碱石灰的干燥管Ⅱ,测得干燥管Ⅰ增加d g
9.将浓硝酸滴在石蕊试纸上,产生的现象是 ( )
A.变红色 B.先变红,后变黑
C.变蓝色 D.先变红,后褪色
10.下列做法中正确的是( )
A. 浓硝酸存放在带玻璃塞的无色细口瓶中
B. 少量碘储存在酒精中
C. 氢氧化钠固体保存在带橡胶塞的广口瓶中
D. 少量金属钠保存在煤油、四氯化碳等有机溶剂中
11.下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是( )
操作和现象 结论
A 向氯水中加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生 氯水中已无Cl2
B 将SO2通入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色褪去 SO2具有漂白性
C 向FeCl3和CuCl2混合溶液中加入少量铁粉,没有红色固体析出 氧化性:Fe3+>Cu2+
D 向某溶液中先滴加硝酸酸化,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成 该溶液中含有SO42-
A. A B. B C. C D. D
12.下图表示铁与不同浓度硝酸反应时,各种还原产物的相对含量与硝酸溶液浓度的关系,则下列说法不正确的是( )
A. 一般来说,硝酸与铁反应的还原产物不是单一的
B. 用一定量的铁粉与大量的9.75mol·L—1HNO3溶液反应得到标态下气体2.24L,则参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol.
C. 硝酸的浓度越大,其还原产物中价态越高的成份越多
D. 当硝酸浓度为9.75mol·L—1时还原产物是NO、NO2、N2O,且其物质的量之比为5:3:1
13.在热的稀硫酸溶液中溶解了11.4g FeSO4,当加入50mL 0.5mol·L-1KNO3溶液后,使其中的Fe2+全部转化成Fe3+,KNO3溶液也完全反应,并有NxOy气体逸出,则该NxOy是( )
A. N2O B. NO C. N2O3 D. NO2
14.将3.84 g铜粉与一定量浓硝酸反应,当铜粉完全作用时,收集到标况下气体2.24 L,则所消耗硝酸的物质的量是( )
A. 0.24 mol B. 0.22 mol C. 0.18 mol D. 0.16 mol
15.下列说法中,正确的是(?? )
A. 浓硫酸稀释时,应将水沿器壁慢慢倒入浓硫酸中,并不断用玻璃棒搅拌
B. 浓硫酸不分解,不挥发,所以可以敞口放置于空气中
C. 浓硫酸具有氧化性,稀硫酸无氧化性
D. 可以用铁罐或铝槽车来运输冷的浓硫酸
二、填空题
17.用化学方程式或离子方程式表示相应的化学反应.
(1)工业生产上将氯气通入石灰乳,在一定条件下蒸干可制漂白粉.写出该过程的化学方程式: .
(2)侯氏制碱法中最后利用小苏打固体可以制得纯碱,写出该过程的化学方程式: .
(3)向水玻璃溶液(Na2SiO3溶液)中,加入稀盐酸可用于生产硅酸胶体.用离子方程式表示该生产原理: .
(4)硫酸工业中用氨水吸收二氧化硫,写出氨水吸收过量二氧化硫的离子方程式 .
(5)NO是大气污染物之一,目前一种治理方法是在400℃左右、在催化剂的作用下用氨气还原,写出化学方程式 .
18.下列反应或说明了浓硫酸具哪些性质有?
A浓硫酸干燥气体时___________________
B CuSO4·5H2O CuSO4 + 5H2O_______________
C Cu+H2SO4(浓) CuSO4 +2H2O+SO2↑______
D C6H12O6 6C + 6H2O_____________________
E C+H2SO4(浓) CO2+2H2O+SO2↑_________
三、实验题
19.某课外活动小组的同学,在实验室研究用过量的锌与浓硫酸反应制取二氧化硫的有关问题。
(1)这样制取的二氧化硫气体中可能含有的杂质是 。
(2)某同学用下列装置连接成一整套实验装置以验证(1)的判断是否正确,若按气体从左到右流向时,气体流经的各装置导管的编号依次是 (用a、b……填写)。
(3) 根据(2)确定的实验过程,请将实验时有关装置中所盛药品、实验现象、结论或解释填入下表:
装置 所盛药品 实验现象 结论或解释
B
C CuO固体
四、推断题
20.中学化学中几种常见物质的转化关系如下图(部分产物未列出).A是一种金属单质,D是一种非金属固体单质.
请回答下列问题:
(1)A、C的化学式分别为A ,C .
(2)F的浓溶液与A反应过程中,F体现的性质与下列反应中H2SO4体现的性质完全相同的是 .
A.C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
B.Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
C.Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
D.FeO+H2SO4═FeSO4+H2O
(3)写出反应E+H2O2﹣→F的化学方程式: .
(4)若反应F+D﹣→E转移电子数为6.02×1023,则消耗D的质量为 .
21.有关物质的转化关系如下图所示(部分物质和条件已略去)。A是由两种元素组成的难溶于水的物质,摩尔质量为88 g·mol-1;B是常见的强酸;C是一种气态氢化物;气体E能使带火星的木条复燃;F是最常见的无色液体;无色气体G能使品红溶液褪色;向含有I的溶液中滴加KSCN试剂,溶液出现血红色。请回答下列问题:
(1)G的化学式为________________。
(2)C的电子式为________________。
(3)写出反应①的离子方程式:____________________。
(4)写出反应②的化学方程式:____________________。
五、计算题
22.在标准状况下,将40 mL NO和NO2的混和气体,与20 mL O2混合,跟水充分反应吸收后,还剩余6 mL无色气体,则原混合气体中NO2和NO分别是多少?(请写出计算过程)
试卷第6页,总6页
参考答案
1.D
【解析】试题分析:A、浓盐酸不但和碳酸钙反应和铝也反应,所以加入的浓盐酸不能过量,会腐蚀铝壶,此法不是最好,故A不符合;B、稀硝酸不但和碳酸钙反应和铝也反应,所以加入的浓盐酸不能过量,会腐蚀铝壶,此法不是最好,故B不符合;C、铝在浓硫酸中常温下钝化,浓硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙附着在铝壶表面,阻止反应继续进行,无法去除水垢,故C不符合;D、浓硝酸与铝钝化,不会腐蚀铝壶,和碳酸钙反应溶解水垢,故D符合。
考点:考查了铝是化学性质的相关知识。
2.B
【解析】试题分析:A.N2是产物,氧化剂和还原剂都是反应物,故A错误;B.NaNO2在反应中的N,化合价从+3价降低到0价,做氧化剂,故B正确;C.NH4Cl中的N为-3价,变成N2化合价升高,故NH4Cl做还原剂,被氧化;C错误;D.NH4Cl→N2→3e-,故每生成1 mol N2时,转移电子的物质的量为3 mol ,D错误,此题选B。
考点:考查氧化还原反应的概念及应用。
3.B
【解析】①因为丙为过量,因此发生Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O、Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O,有沉淀产生,故①正确;②因为石灰水过量,因此发生Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O,有沉淀产生,故②正确;③如果CO2过量,则发生NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,NH4HCO3不与CaCl2发生反应生成沉淀,因此可能没有沉淀产生,故③错误;④CO2不与Ba(NO3)2反应,SO2以还原性为主,溶于水后生成H2SO3,溶液显酸性,NO3-在酸性条件下具有强氧化性,把SO2氧化成SO42-,然后发生Ba2++SO42-=BaSO4↓,有沉淀产生,故④正确;⑤NO2与水发生3NO2+H2O=2HNO3+NO,HNO3具有强氧化性,把SO2氧化成SO42-,然后Ba2++SO42-=BaSO4↓,有沉淀产生,故⑤正确;综上所述,选项B正确。
点睛:本题的易错点是③④,选项③应注意甲和乙两种混合气体是按照不同的比例混合,可能是恰好完全反应,也可能是某一气体过量,如果CO2过量,则发生NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,NH4HCO3不与CaCl2发生反应生成沉淀;选项④学生认为硝酸的酸性强于碳酸和亚硫酸,CO2、SO2不与硝酸钡发生反应,忽略了SO2以还原性为主,NO3-在酸性条件下具有强氧化性,能把SO2氧化成SO42-,SO42-与Ba2+生成BaSO4。
4.B
【解析】若X、Y分别为CuSO4和H2O,条件是电解,则气体E为O2,A项错误;电解NaCl溶液,当NaCl消耗尽时,其实质是电解水,阴阳极分别产生H2和O2,其体积比为2∶1,B项正确;若X为S,Y为浓硝酸,气体E也可为SO2,C项错误;甲酸的酯也有醛基,D项错误。
5.B
【解析】A.饱和的碳酸钠也能吸收CO2气体,故A错误;B.CO2易溶于NaOH溶液,可用于做喷泉实验,故B正确;C.氯化铵受热分解生成的NH3和HCl遇冷重新生成NH4Cl,实验室不用NH4Cl固体分解制氨气,故C错误;D.氨气直接溶解于水,无法防倒吸,可用CCl4代替苯才可以防倒吸,故D错误;答案为B。
6.B
【解析】
试题分析:A、漂白粉的有效成分都是Ca(ClO)2 ,漂白液的有效成分都是NaClO,A错误;B、同温同物质的量浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,前者的水解程度大,碱性强,后者的碱性弱,B正确;C、使胆矾晶体由蓝变白是浓硫酸的吸水性,C错误;D、合金的硬度一般比它的各成分金属的大,熔点一般比它的各成分金属的低,D错误;答案选B。
考点:元素化合物知识
7.C
【解析】
【详解】
①1mol锌与含1mol H2SO4的稀硫酸溶液恰好完全反应生成硫酸锌和氢气,①不符合;
②随反应的进行浓硫酸变为稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,②符合;
③1mol铜与4molHNO3恰好反应生成硝酸铜、NO2或H2O,③不符合;
④常温下铁在浓硝酸中钝化,铁不能完全消耗,④符合;
答案选C。
8.D
【解析】
试题分析:A.混合物中的亚硫酸钠可以和高锰酸钾反应,根据消耗的高锰酸钾的量可以算出亚硫酸钠的量,A正确;B.过氧化氢将亚硫酸钠氧化为硫酸钠,再加入足量的BaCl2溶液,过滤,称量沉淀的质量得出硫酸钡的物质的量,根据硫原子守恒可知硫酸钡的物质的量等于原混合物中硫酸钠和亚硫酸钠的物质的量,又根据硫酸钠和亚硫酸的质量之和为ag,可以算出亚硫酸钠的物质的量,B正确;C.样品与足量稀盐酸充分反应消耗了亚硫酸钠,再加入足量BaCl2溶液与硫酸钠反应生成硫酸钡的沉淀,过滤,将沉淀洗涤干净,干燥,称量其质量,可以求出硫酸钠的质量,在铜总质量键硫酸钠的质量可以算出亚硫酸钠的物质的量,C正确;D.将样品与足量稀盐酸充分反应放出SO2,生成的气体依次通过盛有饱和NaHSO3的洗气瓶、盛有浓H2SO4的洗气瓶、盛有碱石灰的干燥管Ⅰ、盛有碱石灰的干燥管Ⅱ,测定干燥管Ⅰ增重d g,由于与盐酸反应生成的SO2中有HCl气体,所以通入亚硫酸氢钠时,亚硫酸氢钠和HCl反应生成了SO2,使结果偏高,D错误,答案选D。
考点:考查实验分析与评估
9.D
【解析】
试题分析:浓硝酸显酸性,能够使石蕊试纸变红,同时浓硝酸具有强氧化性,能将试纸中的有色物质氧化成无色物质,可以漂白试纸。
考点:硝酸的性质
10.C
【解析】试题分析:A、浓硝酸存放在棕色试剂瓶中,故A错误;B、单质碘易溶于酒精,所以碘不能储存于酒精中,故B错误;C、氢氧化钠能与玻璃中的SiO2反应,所以氢氧化钠固体保存在带橡胶塞的广口瓶中,故C正确;D、少量金属钠保存在煤油中,因为金属钠的密度小于四氯化碳的密度,所以金属钠不能保存在四氯化碳中,故D错误。
考点:本题考查化学药品的保存。
11.C
【解析】A、向氯水中加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生,只能说明溶液中存在氯离子,故A错误;B、将SO2通入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色褪去,说明二氧化硫的还原性,而不是漂白性,故B错误;C、向FeCl3、CuCl2混合溶液加铁粉,先发生Fe与铁离子的反应生成亚铁离子,再发生Fe与氯化铜反应,则说明氧化性:Fe3+>Cu2+,故C正确;D、向某溶液中先滴加硝酸酸化,硝酸具有强氧化性,溶液中若是亚硫酸根离子,被硝酸氧化为硫酸根离子,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,溶液中不一定含有SO42-离子,故D错误;故选C。
点睛:本题考查化学实验方案的评价,涉及氯水、还原性、氧化还原反应、离子检验等,侧重反应原理及物质性质的考查,为高频考点,明确物质性质是解本题关键。本题的易错点是D,注意硝酸的氧化性。
12.B
【解析】试题分析:A、根据图像可知硝酸的还原产物有多种,因此一般来说,硝酸与铁反应的还原产物不是单一的,A正确;B、参加反应的硝酸包括被还原的,以及没有被还原的(转化为硝酸铁),因此参加反应的硝酸的物质的量大于0.1mol,B错误;C、根据图像可知随着硝酸浓度的升高,NO2的含量增大,这说明硝酸的浓度越大,其还原产物中价态越高的成份越多,C正确;D、根据图像可知当硝酸浓度为9.75mol·L—1时还原产物是NO、NO2、N2O,且其物质的量之比为10:6:2=5: 3: 1,D正确,答案选B。
考点:考查硝酸与铁反应的分析以及图像判断等
13.B
【解析】试题分析:根据题意知该反应中Fe2+全部转化成Fe3+,硫酸亚铁的物质的量=11.4g÷152g/mol=0.075mol,硫酸亚铁生成硫酸铁失去0.075mol电子;根据氧化还原反应中得失电子数相等可知,硝酸根中氮元素得到0.075mol电子,硝酸钾的物质的量=0.5mol?L-1×0.05L=0.025mol,则硝酸根中一个氮原子得到3个电子变成+2价,所以该氮的氧化物是NO,选B。
考点:考查氧化还原反应的有关计算。
14.B
【解析】3.84g铜粉生成硝酸铜,要消耗2×=0.12mol的硝酸;2.24L气体是NO和NO2的混合物,物质的量为=0.1mol,说明有0.1mol的硝酸被还原;则所消耗的硝酸为0.22mol,故选B。
点睛:注意浓硝酸和稀硝酸的性质的不同,明确二氧化氮或一氧化氮和硝酸的关系以及铜与硝酸(表现酸性)的关系式是解本题的关键,铜与硝酸反应硝酸呈酸性和氧化性,所以所消耗硝酸的物质的量是两者之和。
15.D
【解析】A.浓硫酸稀释的正确操作:将浓硫酸沿器壁慢慢倒入水中,并不断用玻璃棒搅拌,A错误;B.浓硫酸具有吸水性,敞口放置于空气中会吸收空气中水,浓度减小,B错误;C.稀硫酸中+1价氢在反应中能得到电子,所以稀硫酸也具有氧化性,C错误;D.浓硫酸具有强的氧化性,常温下能够使铁、铝钝化,形成致密的氧化膜,所以可以用铁罐或铝槽车来运输冷的浓硫酸,D正确;答案选D。
点睛:本题考查了元素化合物知识,熟悉浓硫酸的吸水性、脱水性、强氧化性是解题的关键,注意钝化是化学变化。另外还要注意氧化性酸与酸的氧化性的区别,任何酸都能电离出氢离子,具有氧化性。
16.(1)N2 ,(2)NH3 (3)NH4++OH- NH3↑+H2O;
【解析】
18.A吸水性 B 吸水性 C酸性 强氧化性 D脱水性 E强氧化性
【解析】
试题分析:A浓硫酸干燥气体利用浓硫酸的吸水性。
B硫酸铜晶体分解,是利用浓硫酸的吸水性。
C铜与浓硫酸反应利用了浓硫酸的酸性和强氧化性。
D葡萄糖碳化体现浓硫酸的脱水性。
E碳与浓硫酸只体现浓硫酸的强氧化性。
考点:考查浓硫酸的性质
19.(1) 氢气和水蒸气 (2)c d (或d c) a b (或b a) e
(3)
装置 所盛药品 实验现象 结论或解释
B 无水硫酸铜 固体由白色变成蓝色 SO2中含有水蒸气
C 固体由黑色变成红色 SO2中含有氢气
【解析】(1)由于在反应过程中,浓硫酸的密度会逐渐减小,所以在反应后期会产生氢气。又因为气体从溶液中挥发出时一定会带有水蒸气,即SO2中含有的杂质是氢气和水蒸气。
(2)检验氢气可用其还原性,即利用氢气还原氧化铜;检验水蒸气一般用无水硫酸铜,且首先要检验水蒸气;又因为氢气在还原氧化铜时应该是干燥的,所以正确的答案是c d (或d c) a b (或b a) e
(3)见分析(2).
20.(1)Fe;Fe2(SO4)3;(2)C;
(3)SO2+H2O2═H2SO4;(4)8g.
【解析】由AB→C,则A为变价金属,则A为Fe,B为FeSO4,C为Fe2(SO4)3,由F→C可推知F为H2SO4,进而推出D为S,E为SO2,
(1)由上述分析可知,A为Fe,C为Fe2(SO4)3;
(2)F的浓溶液与A反应过程中,硫酸体现强氧化性、酸性,A选项中浓硫酸只体现强氧化性,B选项中硫酸体现弱氧化性,C选项中浓硫酸体现强氧化性、酸性,D选项中硫酸体现酸性,故答案为:C;
(3)E+H2O2→F的化学方程式为:SO2+H2O2═H2SO4;
(4)F+D→E为2H2SO4(浓)+S═3SO2↑+2H2O,转移电子数为6.02×1023,其物质的量为1mol,消耗的硫的物质的量为0.25mol,其质量为0.25mol×32g/mol=8g,故答案为:8g.
【点评】本题考查无机物的推断,涉及Fe、S元素单质及其化合物的性质,根据“金属A与硫酸反应生成B,B能氧化生成C”推断B为变价金属性,是推断的突破口,需要学生具备一定的推理能力与扎实的基础知识.
21.SO2 FeS+2H+===Fe2++H2S↑ Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4
【解析】
试题分析:无色气体G能使品红溶液褪色,G是SO2;气体E能使带火星的木条复燃,E是O2;F是最常见的无色液体,F是H2O;C是一种气态氢化物,C是H2S;H是SO3;B是H2SO4;向含有I的溶液中滴加KSCN试剂,溶液出现血红色,说明I中含有Fe元素,所以A是FeS;D是FeSO4,I是Fe2(SO4)3。
解析:根据以上分析(1)G的化学式为SO2。
(2)C是H2S,电子式为。
(3)FeS与H2SO4生成FeSO4和H2S,反应的离子方程式:FeS + 2H+ = Fe2+ + H2S↑。
(4)Fe2(SO4)3、SO2、H2O反应生成FeSO4和H2SO4,反应的化学方程式:Fe2 (SO4)3 + SO2 + 2H2O = 2FeSO4 + 2H2SO4。
点睛:滴加KSCN试剂溶液出现血红色,说明原溶液一定含有Fe3+,Fe3+具有较强氧化性,SO2具有较强还原性,Fe3+能把SO2氧化为硫酸。
22.
(1)NO2 32 mL NO 8 mL (2)NO2 11 mL NO 29 mL
【解析】考查氮的氧化物溶于水的有关计算。剩余气体为O2或NO,应分别进行讨论
设原混合气体中NO2和NO的体积分别是x和y,根据反应式可知3NO2+H2O=2HNO3+NO
生成的NO是x/3
因此总的NO就是(x/3+y)
(1)如果氧气过量
根据反应式可知4NO+3O2+2H2O=4HNO3
参加反应的氧气是14ml
所以消耗NO是56/3ml
即(x/3+y)=56/3ml
又因为x+y=40ml
解得x=32ml、y=8ml
(2)如果NO过量
根据反应式可知4NO+3O2+2H2O=4HNO3
参加反应的氧气是20ml
则(x/3+y)-80/3ml=6ml
又因为x+y=40ml
解得x=11ml、y=29ml