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1、中学中学化学精品资料化学精品资料 综合检测综合检测(四四) 专题专题 4 硫、氮和可持续发展硫、氮和可持续发展 (时间：60 分钟 分值：100 分) 一、选择题(本题共 12 小题，每小题 4 分，共计 48 分) 1(2012北京五中高一期中)根据某种共性，可将 CO2、SO2归为同类氧化 物。下列物质中，也属于这类氧化物的是( ) ASO3 BCaO CNO2 DNO 【解析】 CO2、SO2为酸性氧化物。 【答案】 A 2下列变化中，不属于化学变化的是( ) A活性炭使红糖转化为白糖 B臭氧用于自来水消毒 C二氧化硫使品红褪色 D漂白粉使某些染料褪色 【解析】 活性炭使红糖转化为白糖，
2、是活性炭的吸附作用，为物理变化。 【答案】 A 3下列说法中，不正确的是( ) A硫酸工业的尾气必须回收，净化处理，主要为了充分利用原料 B所谓“酸雨”中，主要含有硫的氧化物以及形成的硫酸及硫酸盐 C大气中大量的 SO2来源于煤和石油的燃烧，金属矿石的冶炼 D消除大气污染的主要方法之一是减少污染物的排放 【解析】 A 项，回收净化的主要原因是防止 SO2污染。 【答案】 A 4下列气体中，既可用浓硫酸干燥，又可用碱石灰干燥的是( ) AO2 BCl2 CSO2 DNH3 【解析】 Cl2、SO2可被碱石灰吸收，NH3可被 H2SO4吸收。 【答案】 A 5下列实验过程中，始终无明显现象的是(
3、) ANO2通入 FeSO4溶液中 BCO2通入 CaCl2溶液中 CNH3通入 AlCl3溶液中 DSO2通入已酸化的 Ba(NO3)2溶液中 【解析】 此题考查了常见元素化合物知识。NO2通入后和水反应生成具 有强氧化性的硝酸，其将亚铁盐氧化为铁盐，溶液颜色由浅绿色变为黄色，A 项错误；CO2和 CaCl2不反应，无明显现象，符合，B 项正确；NH3通入后转化 为氨水，其和 AlCl3反应生成氢氧化铝沉淀，C 项错误；SO2通入酸化的硝酸钡 中，其被氧化为硫酸，生成硫酸钡沉淀，D 项错误。 【答案】 B 6下列推断合理的是( ) A明矾KAl(SO4)212H2O在水中能形成 Al(OH)
4、3胶体，可用作净水剂 B金刚石是自然界中硬度最大的物质，不可能与氧气发生反应 C浓 H2SO4有强氧化性，常温下能与 Cu 发生剧烈反应 D将 SO2通入品红溶液，溶液褪色后加热恢复原色；将 SO2通入溴水， 溴水褪色后加热也能恢复原色 【解析】 明矾KAl(SO4)212H2O在水中水解形成 Al(OH)3胶体，可用作 净水剂；金刚石可以燃烧生成二氧化碳；浓 H2SO4虽然有强氧化性，只有加热 才能与 Cu 发生反应；SO2通入溴水后发生氧化还原反应， SO2Br22H2O=H2SO42HBr，加热不可能生成 Br2。 【答案】 A 7物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质
5、的浓度 和反应温度有关，下列各组物质可以体现上述观点的是( ) Cu 与 HNO3溶液 Cu 与 FeCl3溶液 Zn 与 H2SO4溶液 Fe 与 HCl 溶液 A B C D 【解析】 硝酸的氧化性随浓度的增加而增强，硫酸也是，浓硫酸的氧化 性强于稀硫酸，并且随温度升高氧化性增强。 【答案】 A 8(2013宁波市高一期末)向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液，再 分别进行如下操作，结论正确的是( ) 【解析】 A 项，CO干扰；C 项，Na的黄色干扰 K的紫色；D 项， 23 未加热，NH3可能没有逸出。 【答案】 B 9下列有关氮气的说法正确的是( ) A氮气是由氮原子构成的双原子分
6、子，所以化学性质不活泼 B医学上常用液氮作冷冻剂，在冷冻麻醉条件下做手术，是利用氮气化 学性质的不活泼性 C镁能在氮气中燃烧生成 Mg3N2，反应中 N2体现氧化性 D电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有一定量的硝酸，其中可能发生的反应 有 N22O22NO2 = = = = = 放电 【解析】 A 项，氮气性质稳定的原因是两个氮原子之间共用三对电子， 破坏这种结合时需要很高的能量，错误；B 项，液氮汽化时需要吸收大量的能 量，使周围环境温度降低，与其化学性质不活泼无关，错误；C 项，反应方程 式为 3MgN2Mg3N2，反应中氮元素化合价降低，氮气做氧化剂， = = = = = 点燃 正确；D 项，
7、N2和 O2在放电条件下生成 NO，不能直接生成 NO2，错误。 【答案】 C 10在 BaCl2溶液中通入 SO2气体，溶液仍澄清。将 BaCl2溶液分别盛入 两支试管中，一支加氨水，另一支加硝酸溶液，然后再通入 SO2，结果两试管 都有白色沉淀。由此得出的下列结论中合理的是( ) ABaCl2有两性 B两支试管的白色沉淀均是亚硫酸钡 CSO2有还原性和酸性氧化物的通性 D以上说法均不合理 【解析】 加入氨水，生成 BaSO3沉淀，加入硝酸，生成 BaSO4沉淀。 【答案】 C 11一定质量的铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸完全反应，在相同条件下 用排水法收集产生的气体，下列叙述中正确的是( )
8、 A硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少 B硝酸的浓度不同，生成硝酸铜的物质的量也不相同 C硝酸浓度越大，生成的气体越少 D两者用排水法收集到的气体的体积相同 【解析】 铜与浓硝酸、稀硝酸反应分别为 Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O， 3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。 因硝酸足量，故铜完全反应，则与浓硝酸、稀硝酸反应的铜的质量相等， 所消耗的硝酸、生成的硝酸铜、产生的气体均按等质量的铜计算。由上述反应 可知，反应掉等量的铜时，消耗的浓硝酸更多，两者产生的硝酸铜一样多，与 浓硝酸反应时产生更多的气体，所以 A、B、C 三项均错误；设参加反应的铜为 3 mo
9、l，则与浓硝酸反应后生成 6 mol NO2，与稀硝酸反应生成 2 mol NO，当用 排水法收集时，NO2发生反应：3NO2H2O=2HNO3NO，6 mol NO2反应后 变成 2 mol NO 气体，所以两种情况最终得到气体都是 2 mol，D 项正确。 【答案】 D 12同温同压下，在 3 支相同体积的试管中分别充有等体积混合的 2 种气 体，它们是：NO 和 NO2，NO2和 O2，NH3和 N2。现将 3 支试管均倒置 于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为 V1、V2、V3，则下列关 系正确的是( ) AV1V2V3 BV1V3V2 CV2V3V1 DV3V1V2 【解
10、析】 NO 与 H2O 不反应，设原有 NO、NO2各 3 体积，由反应 3NO2H2O=2HNO3NO 知，3 体积的 NO2与 H2O 反应后，体积变为 1 体积 NO，此时剩余 NO 的总体积与原来气体的体积比为 46。由反应 4NO2O22H2O=4HNO3可知，等体积的 NO2和 O2混合溶于水时 O2过量， 若二者皆为 4 体积，则剩余 3 体积氧气，与原来总体积的比为 38。N2不与 水反应，NH3与 H2O 完全反应，气体剩余体积为原来的一半。显然有 V1V3V2。 【答案】 B 二、非选择题(共 4 小题，共 52 分) 13(10 分)某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材
11、中“铜与硝酸反应” 的实验，以探究化学实验的绿色化。 (1)实验前，关闭活塞 b，试管 d 中加水至浸没长导管口，塞紧试管 c 和 d 的胶塞，加热 c，其目的是_。 (2)在 d 中加适量 NaOH 溶液，c 中放一小块铜片，由分液漏斗 a 向 c 中加 入 2 mL 浓硝酸，c 中反应的化学方程式是_。 再由 a 向 c 中加入 2 mL 蒸馏水，c 中的实验现象是_。 (3)下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是 _，理由是_。 方案反应物 甲Cu、浓 HNO3 乙Cu、稀 HNO3 丙Cu、O2、稀 HNO3 【解析】 (1)连接好一整套装置，关闭分液漏斗活塞，把出
12、气导管口液 封，加热发生装置，显然是检查装置气密性。 (2)铜片与 2 mL 浓硝酸反应的化学方程式：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3) 22NO22H2O，再加入 2 mL 蒸馏水，硝酸浓度变稀，降低了反应物的浓度 使反应减慢，同时产物气体由 NO2变为 NO，故装置中气体颜色变浅。 (3)从题表中制取硝酸铜的三种方案可以看出丙方案消耗反应物硝酸少(只起 酸性作用)，不产生污染性气体 NO、NO2等，显然是体现绿色化学的最佳方案。 【答案】 (1)检查装置气密性 (2)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O 反应变缓，气体颜色变 淡 (3)丙 耗酸量最少，无污染 14(16
13、 分)某学生设计的用氨催化法制取少量 HNO3溶液的实验装置如图 所示： (1)实验室制备 NH3，下列方法中适宜选用的是_(填序号)。 固态氯化铵与熟石灰混合加热 固态氯化铵加热分解 碱石灰中滴加浓氨水 氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热 (2)装置 B 中发生反应的化学方程式为 _。 在实验过程中，加热铂丝红热后，移去酒精灯，发现铂丝还继续保持红热， 由此可判断该反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)装置 C 的作用是_； 装置 C 中的现象是_； 为确保装置 D 中尽可能多地生成 HNO3，所通入 O2和 NH3的体积比应大 于_。 (4)装置 D 中发生的反应方程式为_。 【解析】
14、(1)实验室制备 NH3通常可采用两种方法：一是固态氯化铵与熟 石灰混合加热：2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O；二是浓 = = = = = 氨水与固体碱石灰或固体氢氧化钠作用，其原理是利用固体碱石灰或固体氢氧 化钠吸收浓氨水中的水，同时放出热量，能加快氨水的挥发和分解，从而快速 制得氨气。 (2)NH3与 O2通过装置 A 充分混合后，通过装置 B 时，在加热和铂的催化 作用下，发生如下反应：4NH35O24NO6H2O。 = = = = = 催化剂 (3)装置 C 中盛放的是浓硫酸，其作用是吸收未反应的 NH3，装置 B 中产生 的 NO 通过浓硫酸时，可看到浓硫酸中有气
15、泡冒出，同时 NO 在装置 C 的上部 与 O2迅速反应生成红棕色的 NO2。为确保装置 D 中尽可能多地生成 HNO3，其 含义就是 NH3通过转化后全部生成 HNO3，由 4NH35O24NO6H2O 及 4NO3O22H2O=4HNO3可得： = = = = = 催化剂 NH32O2=HNO3H2O，由此可见通入 O2和 NH3的体积比应大于 21。 (4)2NOO2=2NO2，C 中出现红棕色气体 (5)NO2与 H2O 反应 【答案】 (1) (2)4NH35O24NO6H2O 放热 (3)吸 = = = = = 催化剂 收未反应的 NH3 有气泡从浓硫酸中冒出，且装置 C 内的上部
16、呈红棕色 21 (4)3NO2H2O=2HNO3NO 15(15 分)下图是中学化学中常见物质间的反应转化关系，其中部分产物 已略去。常温下，G 为固体单质，B、I 为液体，其余都为气体。A 为化合物， I 的浓溶液与 G 在加热条件下生成 F、B 和 C。H 可用作工业上冶炼金属的还原 剂。 请按要求填空： (1)写出下列物质的化学式： A_、B_、C_。 (2)写出下列转化的化学方程式： AD：_； CH：_； IF：_。 【解析】 由题意知，A、C、D、E、F、H 均为气体，且“H 可用作工业 上冶炼金属的还原剂” ，则 H 可能为 H2或 CO。由“I 的浓溶液与 G 在加热条 件下生
17、成 F、B 和 C” ，则若 G 为金属，金属单质与酸或碱反应都不可能得到两 种气态物质；那么联系非金属单质与酸(氧化性酸)反应生成两种气态物质的只 有碳，可确定 I 为浓硝酸。由此突破口，则 H 为 CO，进而确定：C 为 CO2，F 为 NO2，B 为 H2O，E 为 O2，D 为 NO，A 为 NH3。 【答案】 (1)NH3 H2O CO2 (2)4NH35O24NO6H2O = = = = = 催化剂 CO2C2CO C4HNO3(浓) = = = = = 高温 CO24NO22H2O = = = = = 16(11 分)铜与浓硫酸反应后试管底部有白色固体并有少量黑色物质。倒 去上层
18、浓硫酸，将剩余固体(含少量硫酸)倒入盛水的烧杯中，所得溶液为蓝色， 仍有黑色固体未溶。试回答： (1)原试管底部的白色固体是_，形成白色固体原因是_。 (2)黑色固体可能是 CuO 吗？说明理由： _。 (3)资料显示，CuS、Cu2S 为黑色固体，CuS、Cu2S 都能被硝酸氧化为 Cu2和 SO，都能在空气中灼烧生成 CuO 和 SO2。 24 写出 CuS 溶于浓硝酸的化学方程式： _。 将烧杯中黑色固体过滤并洗涤干净，加入少量浓硝酸，待固体溶解后再 加入少量 BaCl2溶液。该实验过程中，能说明黑色固体中含 Cu、S 两种元素的 实验现象是_ _。 【解析】 (1)生成的 CuSO4在浓 H2SO4中为无水 CuSO4，为白色。 (2)CuO 溶于酸。 (3)浓 HNO3能将 CuS 氧化为 H2SO4。 【答案】 (1)无水 CuSO4 浓硫酸有吸水性 (2)不可能，固体倒入烧杯中 会形成稀硫酸，氧化铜溶于硫酸，而黑色固体没有 (3)CuS8HNO3(浓) =CuSO48NO24H2O 所得溶液为蓝色，加 BaCl2溶液后有白色沉淀 生成