1、1专题 4 硫、氮和可持续发展专题综合检测(四)(时间：45 分钟；满分：100 分)一、选择题(本题包括 8 小题，每小题 5 分，共 40 分)1下列关于铵盐的叙述不正确的是( )A所有铵盐中，氮元素化合价都是3 价B所有铵盐都溶于水C铵态氮肥不宜与草木灰混合使用D铵盐都是离子化合物解析：选 A。NH 4NO3中 N 元素显3 价和5 价。2硫黄在空气中燃烧生成气体甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，溴水褪色，乙变成丙。在丙里加入 Na2S 生成气体丁，把丁通入乙得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，则它们正确的顺序是( )ASO 3 H 2SO4 H 2SO3 H 2S SB
2、SO 2 H 2SO3 H 2SO4 SO 2 SO 3CSO 3 H 2SO4 H 2SO3 SO 2 Na 2S2O3DSO 2 H 2SO3 H 2SO4 H 2S S解析：选 D。硫黄在空气中燃烧生成 SO2(甲)，SO 2溶于水得溶液 H2SO3(乙)，向乙溶液中滴加溴水生成 H2SO4和 HBr，在丙里加入 Na2S 生成气体 H2S(丁)，把 H2S 通入 H2SO3得到沉淀 S(戊)。3常温下，满足甲组中的任意一种物质均能与乙组中任意一种物质发生反应的是( )选项 甲组 乙组A Al(OH)3、稀盐酸 NaOH 溶液、氨水B O2、N 2 H2、MgC Cu、 NaOH 溶液
3、FeCl3溶液、稀硝酸D SiO2、Cl 2 HF、H 2SO3解析：选 C。注意常温条件。A 项，氨水不与 Al(OH)3反应；B 项，常温下，O 2与H2、N 2与 H2、N 2和 Mg 均不反应；D 项，SiO 2与 H2SO3、Cl 2与 HF 均不反应。4(2018福州高三质检)化学反应中，有时存在“一种物质过量，另一种物质仍不能完全反应”的特殊情况。下列反应中不属于这种情况的是( )A过量的稀硝酸和铁反应B常温下过量浓硝酸与铝块C过量的二氧化锰与浓盐酸2D常温下过量的铜与浓硫酸解析：选 A。稀硝酸过量，铁全部溶解，A 正确；常温下，铝遇浓硝酸发生钝化，铝块不会溶解，B 错误；随着反
4、应进行，浓盐酸变稀，稀盐酸不与二氧化锰反应，C 错误；常温下，铜与浓硫酸反应很缓慢，需要加热来加快反应，并且随反应的进行，浓硫酸变稀，硫酸不能完全反应，D 错误。5下列关于硫化氢的说法错误的是( )AH 2S 是一种弱电解质B可用石灰乳吸收 H2S 气体C根据如图可知 FeCl3、CuCl 2均能氧化 H2SDH 2S 在空气中燃烧可以生成 SO2解析：选 C。H 2S 溶于水形成氢硫酸，为弱酸，能用石灰乳(碱性)吸收，A、B 项正确；C 项，Cu 2 与 H2S 生成 CuS 沉淀，是非氧化还原反应，不能氧化 H2S，错误；D 项，H 2S 在空气中充分燃烧可生成 SO2：2H 2S3O 2
5、 2SO22H 2O(若不充分燃烧可生成= = = = =点 燃 S：2H 2SO 2 2H2O2S)，正确。= = = = =点 燃 6下列有关实验原理或实验操作不正确的是( )A用图 1 所示装置制取少量的氨气B用图 2 装置可以完成“喷泉”实验C用图 3 所示装置收集 SO2 D同浓度的碳酸钠、碳酸氢钠溶液，可滴加酚酞进行鉴别解析：选 C。浓氨水中的水与 CaO 反应放出大量热，NH 3H2O 受热分解产生氨气，A 项正确。Cl 2与 NaOH 溶液反应使烧瓶内压强降低，形成负压喷泉，B 项正确。SO 2的密度比空气大，收集时应从长管进短管出，C 项错误。由于碳酸钠比碳酸氢钠的水解程度大
6、，同浓度时前者碱性强，滴加酚酞，前者呈红色，后者呈浅红色，即前者红色深，D 项正确。7下列陈述、均正确并且有因果关系的是( )3选项 陈述 陈述A SO2有漂白性 SO2可使酸性高锰酸钾溶液褪色B NH3极易溶于水 充满 NH3的试管倒置于水槽中，水面迅速上升C 浓硫酸有强氧化性 浓硫酸可用于干燥 H2和 COD 常温下，铁与浓硝酸发生钝化 常温下，铁与浓硝酸不反应解析：选 B。 A 项陈述表现了 SO2的还原性，而陈述表现了 SO2的漂白性，没有因果关系；B 项陈述、都正确且具有因果关系；C 项陈述表现出浓硫酸的吸水性，没有因果关系；D 项陈述错误，常温下，铁与浓硝酸发生钝化，属于化学反应。
7、8将一定体积的稀硝酸分成两等份，一份与足量的铜粉充分反应后收集到 V1 L(标准状况下，下同)气体；另一份先加入与其等体积的稀硫酸，再投入足量的铜粉收集到 V2 L气体。已知 5V12 V2，则稀硝酸与稀硫酸的物质的量浓度之比为( )A23 B32C34 D43解析：选 D。第一份中发生反应：3Cu8HNO 3=3Cu(NO3)22NO4H 2O，求得 HNO3的物质的量为 mol。第二份由于是硫酸与硝酸的混酸，所以用离子方程式计算：4V122.43Cu8H 2NO =3Cu2 2NO4H 2O，求得参加反应的 NO 的物质的量为 mol， 3 352V122.4可知 NO 过量，H 不足，此
8、时 H 的物质的量为 mol，硫酸提供的 H 的物质的量为 310V122.4mol，两者浓度之比为 43。6V122.4 4V122.4 62V122.4二、非选择题(本题包括 4 小题，共 60 分)9(13 分)下列框图涉及到的物质所含元素中，除一种元素外，其余均为 118 号元素。已知：A、F 为无色气体单质，B 为具有刺激性气味的气体，C 为黑色氧化物，E 为红色金属单质(部分反应的产物未列出)。请回答下列问题：(1)D 的化学式为_；F 的结构式为_。(2)A 与 B 生成 D 的反应在工业上是生产_的反应原理之一。(3)E 与 G 的稀溶液反应的离子方程式为_。(4)B 和 C
9、反应的化学方程式为_。4(5)J、K 是同种金属的不同氯化物，K 为白色沉淀。写出 SO2还原 J 生成 K 的离子方程式：_。解析：由“红色金属单质”可知 E 为铜，进而推出“黑色氧化物”C 为 CuO。结合“B为具有刺激性气味的气体”和框图中 F 在放电时与 A 反应，可知 B、F、A、D 分别为NH3、N 2、O 2、NO。进而推出 G、H、I、J 分别为 HNO3、Cu(NO 3)2、Cu(OH) 2、CuCl 2。(1)N2中含有 3 个共用电子对，N 原子间形成叁键。(3)Cu 与稀硝酸反应生成 NO，离子方程式为3Cu8H 2NO =3Cu2 2NO4H 2O。 3(4)由上述分
10、析可知，CuO 与 NH3反应生成 Cu、N 2和 H2O，化学方程式为 3CuO2NH 33CuN 23H 2O。= = = = = (5)CuCl2被 SO2还原，铜化合价降低生成的氯化物只能是 CuCl，硫化合价升高转化成SO2 ，离子方程式为 2Cu2 2Cl SO 22H 2O 2CuCl4H SO 。 4 = = = = = 24答案：(1)NO NN (2)硝酸(3)3Cu8H 2NO =3Cu2 2NO4H 2O 3(4)3CuO2NH 3 3CuN 23H 2O= = = = = (5)2Cu2 2Cl SO 22H 2O 2CuCl4H SO= = = = = 2410(1
11、5 分)碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。(1)采用装置 A，在高温下将 x 克钢样中碳、硫转化为 CO2、SO 2。气体 a 的成分是_。若钢样中硫以 FeS 形式存在，A 中反应：3FeS5O 2 = = = = =高 温 1_3_。(2)将气体 a 通入测硫装置中(如图)，采用滴定法测定硫的含量。H 2O2氧化 SO2的化学方程式：_。用 NaOH 溶液滴定生成的 H2SO4，消耗 z mL NaOH 溶液，若消耗 1 mL NaOH 溶液相当于硫的质量为 y 克，则该钢样中硫的质量分数：_。(3)将气体 a 通入测
12、碳装置中(如图)，采用重量法测定碳的含量。5气体 a 通过 B 和 C 的目的是_。计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是_。解析：(1)钢样(含有铁、碳、硫)在高温下与 O2反应，除生成 CO2、SO 2外，还有剩余的 O2，故气体 a 中含有 CO2、SO 2、O 2。该反应中，S 元素由2 价被氧化为4 价，即生成 SO2，再结合元素守恒及元素的化合价升降总数相等，配平该反应方程式：3FeS5O 2Fe3O43SO 2。= = = = =高 温 (2)H 2O2具有强氧化性，SO 2具有强还原性，二者发生氧化还原反应生成 H2SO4，化学方程式为 H2O2SO 2=H2SO4。 消耗 1
13、 mL NaOH 溶液相当于硫的质量为 y g，则消耗 z mL NaOH 溶液相当于硫的质量为 yz g，那么钢样中硫的质量分数为 。yz gx g yzx(3)装置 B 中活性 MnO2的作用是除去气体 a 中的 SO2。装置 C 中 K2Cr2O7浓 H2SO4检验 SO2是否除尽，防止 SO2进入 CO2吸收瓶，影响实验结果。实验中应测定实验前后 CO2吸收瓶的质量变化，从而确定 CO2的质量，继而求出钢样中碳的质量及质量分数。答案：(1)CO 2、SO 2、O 2 Fe 3O4 SO 2(2)H 2O2SO 2=H2SO4 yzx(3)排除 SO2对 CO2测定的干扰 吸收 CO2前
14、、后吸收瓶的质量11(16 分)二氧化硫是重要的工业原料，探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。(1)工业上用黄铁矿(FeS 2，其中硫元素为1 价)在高温下和氧气反应制备SO2：4FeS 211O 2 8SO22Fe 2O3，该反应中被氧化的元素是_(填元= = = = =高 温 素符号)。当该反应转移 2.75 mol 电子时，生成的二氧化硫在标准状况下的体积为_L。(2)实验室中用下列装置测定 SO2催化氧化为 SO3的转化率。(已知 SO3的熔点为 16.8 ，假设气体进入装置时分别被完全吸收，且忽略空气中 CO2的影响)6简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作：_。实验过程中
15、，需要通入氧气。试写出一个用如图所示装置制取氧气的化学方程式：_。当停止通入 SO2，熄灭酒精灯后，需要继续通一段时间的氧气，其目的是_。实验结束后，若装置 D 增加的质量为 m g，装置 E 中产生白色沉淀质量为 n g，则此条件下二氧化硫转化率是_(用含字母的代数式表示，不用化简)。 (3)某学习小组设计用如图装置验证二氧化硫的化学性质。能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为_。为验证二氧化硫的还原性，充分反应后，取试管 b 中的溶液分成三份，分别进行如下实验。方案：向第一份溶液加入 AgNO3溶液，有白色沉淀生成；方案：向第二份溶液加入品红溶液，红色褪去；方案：向第三份溶液加入 BaCl2
16、溶液，产生白色沉淀。上述方案中合理的是_(填“”“”或“”)；试管 b 中发生反应的离子方程式为_。解析：(1)反应中铁元素和硫元素的化合价均升高，两种元素均被氧化，反应中氧气全部作氧化剂，11 mol 氧气参加反应生成 8 mol 二氧化硫气体时转移电子 44 mol，故转移2.75 mol 电子时生成的二氧化硫气体在标准状况下的体积为 822.4 L11.2 2.75447L。(2)打开分液漏斗旋塞前首先要打开分液漏斗上部的活塞，以利于分液漏斗中的液体顺利滴下。根据加热固体制取氧气的装置，可利用加热氯酸钾(二氧化锰作催化剂)或高锰酸钾来制取氧气。对于定量测定实验，除了要排除空气、水蒸气等的
17、干扰，还要将产物 SO3以及未反应的 SO2全部驱赶至吸收装置以进行准确测量或称量，故反应停止后还要继续通入一段时间氧气。装置 D 中增加的质量为 SO3的质量，装置 E 中沉淀为 BaSO4，根据硫元素守恒，被氧化的 SO2的物质的量为 mol，未被氧化的 SO2的物质的量为 mol，m80 n233故二氧化硫的转化率为 100%。(3)SO 2能将 S2 氧化，生成硫单质。方案，m80m80 n233氯水中加入 AgNO3溶液也可得到白色沉淀；方案中二氧化硫和氯水均可使品红溶液褪色；方案中产生沉淀可证明 SO2与 Cl2发生了氧化还原反应(因溶液显酸性，不会产生 BaSO3沉淀，而是 Ba
18、SO4沉淀)。答案：(1)Fe、S 11.2(2)打开分液漏斗上口的活塞，旋开分液漏斗的旋塞，缓慢滴加 2KClO 32KCl3O 2(或 2KMnO4 K2MnO4MnO 2O 2) 使残留= = = = =MnO2 = = = = = 在装置中的 SO2和 SO3被充分吸收 100%m80m80 n233(3)试管 a 中出现淡黄色浑浊 SO 2Cl 22H 2O=4H SO 2Cl 2412(16 分)亚硝酸钠(NaNO 2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业用量有严格限制。现用如图所示仪器(夹
19、持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。已知：NONO 22OH =2NO H 2O 2气体液化的温度：NO 2为 21 ，NO 为152 (1)为了检验装置 A 中生成的气体产物，仪器的连接顺序(按左右连接)为A、C、_、_、_。(2)反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是8_。(3)在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入 70%的硫酸后，A 中产生红棕色气体。确认 A 中产生的气体含有 NO，依据的现象是_。装置 E 的作用是_。(4)如果向 D 中通入过量 O2，则装置 B 中发生反应的化学方程式为_。如果没有装置 C，对实验结论造成的影响是
20、_。(5)通过上述实验探究过程，可得出装置 A 中反应的化学方程式是_。解析：(1)根据 NO、NO 2的液化温度和性质可知装置 D 用于检验 NO，装置 E 用于冷凝NO2，装置 B 为尾气处理装置，NO 2会干扰 NO 的检验，所以为了检验装置 A 中的气体产物，仪器的连接顺序是 A、C、E、D、B。(2)由于 NO 极易被空气中的氧气氧化为 NO2，所以先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，防止可能产生的 NO 被氧化成 NO2，造成对 A 中反应产物检验的干扰。(3)利用装置 D 检验 NO。开始时装置 D 中无色，通入氧气后出现红棕色气体即可证明 NO 的存在。装置 E 的作用是降温
21、冷凝，使 NO2完全液化，避免干扰 NO的检验。(4)因为 NO2、O 2和水共同作用可以产生 HNO3，所以装置 B 中发生反应的化学方程式为 4NO2O 24NaOH= =4NaNO32H 2O。如果没有装置 C，A 中挥发出的水蒸气能与 NO2反应产生 NO，无法确定 NO 的来源。(5)装置 A 中发生反应的化学方程式是2NaNO2H 2SO4=Na2SO4NO 2NOH 2O。答案：(1)E D B(2)防止可能产生的 NO 被氧化成 NO2，造成对 A 中反应产物检验的干扰(3)装置 D 中通入氧气后出现红棕色气体 冷凝，使 NO2完全液化(4)4NO2O 24NaOH= =4NaNO32H 2O 水蒸气会与 NO2反应产生 NO，无法确定 NO 的来源(5)2NaNO2H 2SO4=Na2SO4NO 2NOH 2
