专题7 综合提能强训(二) 氮、硫及其化合物之间的相互转化融通练（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中化学必修第二册（苏教版2019）

综合提能强训(二)　氮、硫及其化合物之间 的相互转化融通练 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 15 √ 12 1.(2024·上海杨浦区二模)海洋生物参与氮循环的过程如图所示,下列说法正确的是 (　　) A.图中微粒间的转化均属于氧化还原反应 B.酸性环境有利于反应① C.反应③可能有氧气参与反应 D.反应③、⑤属于氮的固定 16 (选择题每小题3分,本检测满分50分) 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 15 12 解析:铵根离子中氮元素为-3价,氨气分子中氮元素也为-3价,即①不属于氧化还原反应,故A错误;氨气属于碱性气体,能与氢离子作用生成铵根离子,故酸性环境不利于反应①,故B错误;N2H4中氮元素显-2价,氮气中氮元素显0价,氮元素的化合价升高发生氧化反应,又氧气具有氧化性,故反应③可能有氧气参与反应,故C正确;氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮,③、⑤都是将化合态的氮转化为游离态的氮,故不属于氮的固定,故D错误。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 2.(2024·福州格致中学阶段检测)下列叙述中正确的是 (　　) A.SO2、NO2都能与水反应,其反应原理不同 B.N2与O2在放电条件下直接化合生成NO2 C.常温下铁与浓硫酸、浓硝酸均不反应,可用铁槽车密封运送浓硫酸、浓硝酸 D.CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:二氧化硫与水反应生成亚硫酸,属于化合反应,而二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,为氧化还原反应,原理不同,故A正确;氮气与氧气在放电条件下生成一氧化氮,一氧化氮与氧气再化合生成二氧化氮,故B错误;常温下铁与浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应,在表面生成一层致密的氧化物膜而阻碍反应的进行,不是不反应,故C错误;一氧化氮在空气中不能稳定存在,易被空气中氧气氧化成二氧化氮,故D错误。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 3.硫元素的几种化合物存在下列转化关系,下列判断正确的是 (　　) A.反应①中生成的SO2具有还原性,故可作漂白剂 B.反应④中当消耗1 mol稀硫酸时,转移6 mol电子 C.可以用CS2清洗做过实验③后附着在试管壁上的硫 D.反应④生成S的原子利用率是100%(已知原子利用率为期望产物的总质量与生成物的总质量之比) 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:反应①中生成的SO2具有还原性,但作漂白剂的原理是利用二氧化硫可结合有色物质生成不稳定的无色物质,与还原性无关,故A错误;反应④的化学方程式:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+ H2O,消耗1 mol硫酸时,反应中转移2 mol电子,故B错误;硫单质易溶于CS2,故C正确;由化学方程式可知反应④生成S的原子利用率不是100%,故D错误。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 4.(2024·福建二十四中月考)SCR法(选择性催化还原技术)是一种以NH3作为还原剂,将烟气中NOx,分解成无害的N2和H2O的干法脱硝技术,反应原理为 ①6NO+4NH3===5N2+6H2O; ②6NO2+8NH3===7N2+12H2O; ③NO+NO2+2NH3===2N2+3H2O。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 下列说法正确的是(　　) A.NO2为酸性氧化物 B.NO、NO2为大气污染气体,在大气中可稳定存在 C.反应③中每生成22.4 L N2,转移电子数1.5NA D.HNO3→NO→NO2,以上各步变化均能通过一步完成 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:由反应2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O知,生成的盐不只一种,说明NO2不是酸性氧化物,A错误;NO会与空气中的O2反应生成NO2,在大气中不能稳定存在,B错误;未指明气体所处状况(温度和压强),无法计算转移电子数,C错误;Cu与稀硝酸反应生成NO,NO和O2反应生成NO2,均能通过一步完成,D正确。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 5.(2024·深圳翠园中学阶段检测)部分含硫物质的类别与相应化合价及部分物质间转化关系如图。下列说法错误的是 (　　) 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 A.a溶液放置在空气中一段时间会出现浑浊现象 B.空气中燃烧b可以得到d C.将c通入g溶液中,有b物质生成 D.b附着在试管壁上可以用热的浓NaOH溶液洗涤 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:根据价类二维图可知:a是H2S,b是S单质,c是SO2,d是SO3,e是H2SO4,f是亚硫酸盐,g是金属硫化物,据此分析回答问题。H2S溶液放置在空气中能与氧气反应生成S单质,出现黄色浑浊,故A正确;S在空气中与O2反应生成SO2,燃烧不能生成SO3,故B错误;将SO2通入含有S2-的溶液中,发生反应:4H++SO2+2S2-===3S↓+2H2O,有S生成,故C正确;S不溶于水,能够与热的NaOH溶液反应产生可溶性的Na2S、Na2SO3,故b附着在试管壁上可以用热的浓NaOH溶液洗涤,故D正确。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 6.(2024·长沙高一期末)合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类,请结合图示判断下列说法正确的是 (　　) 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 A.可用排空气法收集气体1 B.用湿润的淀粉⁃KI试纸可以鉴别气体2和溴蒸气 C.在饱和NaCl溶液中先通入过量CO2,再通入过量NH3可得到固体1 D.相同条件下,1 L气体1、2的混合气(体积比为1∶1)与1 L NH3在一定条件下转化为对环境无害的物质,反应的方程式为2NH3+NO+NO2 2N2+3H2O 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:NO可与空气中的氧气反应生成二氧化氮,不能用排空气法收集气体1,故A错误;NO2和溴蒸气都具有强氧化性,能氧化碘离子生成碘单质,都可以使湿润的淀粉⁃KI试纸变蓝,故B错误;CO2在水中溶解度不大,氨气在水中溶解度大,因此应先通入过量NH3,再通入二氧化碳气体反应生成碳酸氢钠晶体,故C错误;相同条件下,气体的物质的量与体积成正比,则NH3、NO、NO2按2∶1∶1的比例反应,反应的化学方程式为2NH3+NO+NO2 2N2+3H2O,转化为对环境无害的物质,即N2和H2O,故D正确。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 14 15 3 7.(2024·湛江高一月考)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,如图为氮、硫及其部分化合物的价类二维图,下列说法不正确的是 (　　) 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 14 15 3 A.坐标轴左侧区域代表的是氮及其化合物 B.a→b→c→d→e的转化均能一步实现 C.c、d和i、j均属于酸性氧化物 D.f与l可以是同一种物质 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 14 15 3 解析:由题意可知,左侧为氮及其部分化合物的价类二维图,故A正确;右侧为硫及其部分化合物的价类二维图,a→b→c→d→e的转化过程为H2S→S→SO2→SO3→H2SO4,由硫及其化合物的性质可知,转化过程均能一步实现,故B正确;一氧化氮、二氧化氮或四氧化二氮均不属于酸性氧化物,故C错误;f为硫酸盐、l为铵盐,可能都是硫酸铵,故D正确。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 8.(2024·安徽卷)下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化,且甲和水可以直接生成乙的是 (　　) 16 选项 甲 乙 丙 A Cl2 NaClO NaCl B SO2 H2SO4 CaSO4 C Fe2O3 Fe(OH)3 FeCl3 D CO2 H2CO3 Ca(HCO3)2 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:氯气和水反应生成HCl和HClO,不能直接生成NaClO,A项错误;SO2和水反应生成H2SO3,不能直接生成H2SO4,B项错误;Fe2O3难溶于水,不与水反应,不能直接生成Fe(OH)3,C项错误;CO2和H2O反应生成H2CO3,H2CO3和少量Ca(OH)2反应生成Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2受热分解生成CaCO3、H2O、CO2,D项正确。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 9.(2024·石家庄二十三中阶段检测)晾晒海水获得的粗盐中含有可溶性杂质Na2SO4、MgCl2、CaCl2等。粗盐提纯的工艺流程如下,下列说法正确的是 (　　) 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 A.“步骤Ⅰ”中试剂1为Na2CO3溶液,试剂2为BaCl2溶液 B.“步骤Ⅰ”生成的沉淀只能一次性过滤,不能分步过滤 C.“步骤Ⅱ”试剂3可以用稀硫酸代替稀盐酸 D.“步骤Ⅱ”从滤液中获得精盐的方法是蒸发结晶 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:粗盐中加入氯化钡,除去硫酸钠杂质,加入NaOH溶液,除去氯化镁,因所加试剂过量,则加入碳酸钠溶液除去氯化钙杂质及过量的氯化钡,过滤时得到硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡,过滤后溶液中含有过量的NaOH、碳酸钠,则加入盐酸,除去碳酸钠和NaOH,加热蒸发,去除盐酸,以此分析。根据分析,碳酸钠在氯化钡后加入,以便除去溶液中的氯化钙杂质及过量的氯化钡,A错误;既可以分步过滤,也可以一次性过滤,B错误;用硫酸代替盐酸,则引入新的硫酸根,C错误;氯化钠随着温度变化溶解度变化不大,则获得精盐的方法是蒸发结晶,D正确。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 10. (8分)A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物,A是单质。它们之间有如图的反应关系。 (1)若A是淡黄色固体,C、D是氧化物,C是造成酸雨的主要物质,②、③反应的条件均是点燃,B是　　　。  解析:若A是淡黄色固体,C、D是氧化物,C是造成酸雨的主要物质,②、③反应的条件均是点燃,所以A为S,C为SO2,B为H2S,D为SO3。 16 H2S 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (2)若B是气态氢化物,C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分,写出反应③的化学方程式:　 。  解析:若B是气态氢化物,C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染,判断为NO、NO2,B与C在一定条件下反应生成的A是大气主要成分,推断A为N2,B为NH3,C为NO,D为NO2,反应③即B到C的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O。 16 4NH3+5O2 4NO+6H2O 10 1 2 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 3 (3)若D物质具有两性,②、③反应均要用强碱溶液,④反应时通入过量的一种引起温室效应的主要气体。写出反应④的离子方程式:　　　　　　 　　　　　　。  解析:若D物质具有两性,②、③反应均要用强碱溶液,④反应时通入过量的一种引起温室效应的主要气体即CO2,则A为Al,B为Al2O3,C为Na[Al(OH)4],D为Al(OH)3,反应④即C到D的离子方程式:[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HC。 16 [Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+ 10 1 2 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 3 (4)若B、C、D为三种不同类别的物质,且C的水溶液呈黄色,②反应中A不能过量。C可能是　　 　　,D可能是　　　　。  解析:若B、C、D为三种不同类别的物质,且C的水溶液呈黄色则C中含有Fe3+,②反应中A不能过量,则A为Fe,B为Fe2O3,C可能是Fe(NO3)3或Fe2(SO4)3,D可能是Fe(OH)3。 16 Fe(NO3)3或Fe2(SO4)3 Fe(OH)3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 11.(15分)(2024·南宁一中阶段检测)以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,减轻对环境的污染,其中一种流程如图所示。 16 使其反应速率更快,反应更充分 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (1)煅烧时黄铁矿要粉碎,其目的是___________________________ 　　　　　 　　　　　　,主要发生的反应为4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2,FeS2中硫元素的化合价为　 　。  解析:以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,黄铁矿在空气中煅烧生成炉渣的主要成分为氧化铁,可用来炼铁;生成的二氧化硫净化后补充氧气进行氧化生成三氧化硫;工业上,吸收SO3时宜选用的试剂X为浓硫酸,吸收三氧化硫得到浓度更高的浓硫酸;尾气用氢氧化钠溶液吸收,加热得到Na2S2O5,据此分析作答。 16 增大反应物间的接触面积, -1 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (1)煅烧时黄铁矿要粉碎,其目的是增大反应物间的接触面积,使其反应速率更快,反应更充分;FeS2中,铁元素为+2价,即硫元素为-1价。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (2)下列说法正确的是　 　。  A.工业上还可以用硫黄代替黄铁矿制备SO2 B.SO2是红棕色、无臭、有毒的气体,易溶于水 C.工业上,“吸收1”所加试剂X为H2O D.煅烧煤会产生低浓度的SO2污染环境,可以在炉内添加CaCO3脱除 16 AD 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,黄铁矿在空气中煅烧生成炉渣的主要成分为氧化铁,可用来炼铁;生成的二氧化硫净化后补充氧气进行氧化生成三氧化硫;工业上,吸收SO3时宜选用的试剂X为浓硫酸,吸收三氧化硫得到浓度更高的浓硫酸;尾气用氢氧化钠溶液吸收,加热得到Na2S2O5,据此分析作答。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (2)S燃烧生成SO2,因此工业上可以用硫黄代替黄铁矿制备SO2,故A正确;SO2是无色、有刺激性气味、有毒的气体,易溶于水,故B错误;工业上,“吸收1”所加试剂X一般为98.3%的浓硫酸,这样可以避免形成酸雾,影响吸收,故C错误;CaCO3煅烧为CaO,CaO与SO2反应生成CaSO3,进而生成CaSO4,因此可以在炉内添加CaCO3脱除硫元素,故D正确。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (3)“氧化”时,反应的化学方程式为　　　　　　　　 　。 解析:以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,黄铁矿在空气中煅烧生成炉渣的主要成分为氧化铁,可用来炼铁;生成的二氧化硫净化后补充氧气进行氧化生成三氧化硫;工业上,吸收SO3时宜选用的试剂X为浓硫酸,吸收三氧化硫得到浓度更高的浓硫酸;尾气用氢氧化钠溶液吸收,加热得到Na2S2O5,据此分析作答。 16 2SO2+O2 2SO3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (3)“氧化”时是生成的二氧化硫净化后补充氧气氧化生成三氧化硫,化学方程式为2SO2+O2 2SO3。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (4)因为Na2S2O5在保存过程中易被氧化,导致产品Na2S2O5中存在Na2SO4。欲检验Na2S2O5已变质的实验方法为____________________ ____________________________________________________________ 　 。  16 取少量样品溶解,先用 盐酸酸化,除去S2,再加入氯化钡溶液,看有无白色沉淀生成,若生成 白色沉淀,证明含有,否则没有S 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,黄铁矿在空气中煅烧生成炉渣的主要成分为氧化铁,可用来炼铁;生成的二氧化硫净化后补充氧气进行氧化生成三氧化硫;工业上,吸收SO3时宜选用的试剂X为浓硫酸,吸收三氧化硫得到浓度更高的浓硫酸;尾气用氢氧化钠溶液吸收,加热得到Na2S2O5,据此分析作答。 (4)检验Na2S2O5已变质,实际检验S存在,具体方法为取少量样品溶解,先用盐酸酸化,除去S2,再加入氯化钡溶液,看有无白色沉淀生成,若生成白色沉淀,证明含有,否则没有。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (5)Na2S2O5可用于葡萄酒的抗氧化剂。用碘标准液可测定葡萄酒中Na2S2O5的残留量,请配平该反应的方程式:　　S2+　　I2+___H2O ===　 +　　I-+　　H+。  解析:以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,黄铁矿在空气中煅烧生成炉渣的主要成分为氧化铁,可用来炼铁;生成的二氧化硫净化后补充氧气进行氧化生成三氧化硫;工业上,吸收SO3时宜选用的试剂X为浓硫酸,吸收三氧化硫得到浓度更高的浓硫酸;尾气用氢氧化钠溶液吸收,加热得到Na2S2O5,据此分析作答。 16 1 2 3 2 4 6 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (5)Na2S2O5与I2的反应根据得失电子守恒和原子守恒可配平,离子方程式为S2+2I2+3H2O===2S+4I-+6H+。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (6)环保部门为了测定某硫酸厂周围空气中的SO2含量进行了如下实验。取标准状况下1.000 L空气(含N2、O2、CO2、SO2),缓慢通过足量碘水。在所得溶液中加入稍过量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤后将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为0.233 g。则空气样品中SO2的体积分数为　　　　。  16 2.24% 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,黄铁矿在空气中煅烧生成炉渣的主要成分为氧化铁,可用来炼铁;生成的二氧化硫净化后补充氧气进行氧化生成三氧化硫;工业上,吸收SO3时宜选用的试剂X为浓硫酸,吸收三氧化硫得到浓度更高的浓硫酸;尾气用氢氧化钠溶液吸收,加热得到Na2S2O5,据此分析作答。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (6)SO2与碘水反应的方程式为SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI,生成的硫酸与BaCl2反应的化学方程式为H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl,得到关系式:SO2~H2SO4~BaSO4,即n(SO2)=n(BaSO4)==0.001 mol,空气样品中SO2的体积分数为×100%=2.24%。 16 $$