第三章 硫、氮及其循环 （考点清单）（讲+练）-2024-2025学年高一化学上学期期末考点大串讲（沪科版2020必修第一册）

第三章 硫、氮及其循环 考点01 黑火药中的硫磺 考点02 硫的重要化合物 考点03 固氮 考点04 氮肥 考点05 自然界中的硫循环 考点06 自然界中的氮循环 ▉考点01 黑火药中的硫磺 1．黑火药 (1)黑火药是我国值得骄傲的四大发明之一。把 按一定的比例混合，就可以制得黑火药。 (2)黑火药的合理配比为： 。 (3)火药爆炸原理：点燃火药后，混合物发生迅猛的氧化还原反应，放出大量的热量并生成大量气体。气体体积急剧扩大，发生爆炸。其反应的化学方程式为： 2．自然界中的硫 (1)自然界中硫元素的存在 ①游离态：存在于_ __附近或地壳的岩层里。 ②化合态 (2)硫的物理性质 硫俗称_ __，颜色状态：_ __，溶解性：水中_ __，酒精中_ __，CS2中_ __。 (3)硫的化学性质 O2(从化合价角度认识硫单质的化学性质) ①与非金属反应。 S与H2、O2反应的化学方程式为： _ _。 _(现象：_ __火焰)。 ②与金属反应——表现氧化性。 S与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式为： _ __，_ __，_ __。 ③与碱反应——既表现氧化性，又表现还原性。 如：与NaOH溶液反应的化学方程式为： _ __。 ④与强氧化剂浓H2SO4反应——表现还原性。 S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O。 3．硫的用途 (1)硫是动物体生长不可缺少的元素。如组成生命体的蛋白质中就有含硫的大分子。 (2)硫磺是橡胶工业的重要添加剂，是制硫酸的重要原料。 (3)硫磺有杀虫、杀螨和杀菌作用，常被用作农作物的杀菌剂和治疗皮肤病的杀菌软膏。 (4)在染色、制革、国防工业、火柴、火药、烟火等行业，都广泛用到硫和含硫化合物。 ▉考点02硫的重要化合物 1．硫化氢的物理性质 硫化氢通常为有臭鸡蛋气味的无色气体，有毒，当空气中含有0.1%的硫化氢时，就会使人感到头疼、眩晕，吸入大量硫化氢会使人昏迷或死亡。动植物体内均含硫，腐败时会产生硫化氢气体。硫化氢标准状况下的密度为1. 518 g/L，比空气重。1体积水能溶解2.6体积硫化氢气体。硫化氢的水溶液叫氢硫酸，显弱酸性。 2．硫化氢的化学性质 (1)热稳定性 硫化氢在较高温度时易分解成氢气和硫。 (2)还原性 硫化氢中的硫显-2价，在化学反应中容易失去电子，故硫化氢的还原性较强。硫化氢显示还原性的几个典型反应为： (H2S在空气中不完全燃烧) (H2S在空气中完全燃烧，并伴有淡蓝色火焰) 3．二氧化硫 (1)SO2的物理性质 SO2是一种_ __色有_ __气味的_ __气体，密度比空气_ __，_ __液化，_ __溶于水(常温常压下，1体积的水大约能溶解_40__体积的SO2)。高中阶段需掌握的易液化的三种气体分别是_ __、_ __、_ __。 (2)SO2的化学性质 ①将二氧化硫分别通入下列溶液中，把产生的现象与其体现的性质填入下表空格中： 溶液 石蕊 试液 加有酚酞 的氢氧化 钠溶液 KMnO4酸 性溶液 溴水 品红溶液 现象 _ __ _ __ _ __ 褪去 _ __ 品红_ __ SO2 的性质 溶于水 显酸性 溶于水显 _ _性 _ __性 _ __性 _ __性 ②将二氧化硫通入水中，反应的化学方程式是_ __，若在空气中放置一段时间后，再加入BaCl2溶液，出现的现象是_ __，其原因是_ __。 ③SO2的氧化性： A．与H2S相混合有黄色固体析出，反应的化学方程式为 _ __； B．镁能在SO2气体中燃烧，其方程式为 _ __。 ④SO2的还原性 2SO2＋O22SO3 SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl 5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋ (3)SO2的实验室制法和检验 ①原理：_ __。或Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O ②装置：与制取_ __相似(可不加热)。 ③收集：检验是否收集满：_ __。 ④尾气吸收：_ __吸收。 (4)硫的氧化物对大气的污染 SO2是大气污染的主要有害物质之一，消除污染的重要途径是减少SO2向空气中排放，工业规定含SO2大于0.2 mol/L的废气必须进行处理。处理方法通常用碱液吸收(NaOH或氨水)。空气中SO2的主要来源是：①_ __的燃烧；②_ __的冶炼；③生产_ __、_ __等产生的废气。 SO2的危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于_ __) 硫酸型酸雨的形成途径有两个： 4．三氧化硫(SO3) (1)物理性质：熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃，常温下为液态，标准状况下为_ __态。 (2)化学性质：SO3具有酸性氧化物的通性。主要反应如下： (3)制备：2SO2＋O22SO3。 5．硫酸的物理性质 纯硫酸为无色、_ __的油状液体，_ __挥发，密度比水_ __，与水以_ __比互溶，溶于水时放出大量的_ __。稀释浓硫酸的方法是将_ __沿容器内壁慢慢注入水中，并用_ __不断搅拌。 浓硫酸对人体皮肤有强烈的腐蚀作用。如果不慎在皮肤上沾上少量浓硫酸时，处理方法是立即用布擦拭，再用大量水冲洗，然后涂上_ __。 6．稀硫酸的化学性质 稀硫酸具有酸的通性，写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式： (1)Fe：_ __； (2)MgO：_ __； (3)Ba(OH)2：_ __； (4)Na2SO3：_ __； (5)BaCl2：_ __。 7．浓硫酸的三大特性 ★易错提醒 (1)浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末，体现了浓H2SO4的吸水性。 (2)浓H2SO4与金属反应时体现了浓H2SO4的氧化性和酸性，而与碳等非金属反应时只体现了浓H2SO4的氧化性。 8．SO、SO的检验 (1)SO的检验 ①向溶液中加入盐酸，将产生的气体通入品红溶液中，红色褪去，发生的离子反应为SO＋2H＋===H2O＋SO2↑。 ②加入氯化钡溶液生成白色沉淀，然后加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体，发生反应的离子方程式为SO＋Ba2＋===BaSO3↓，BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O。 (2)SO的检验 ①检验SO时要防止其他离子的干扰 A．Ag＋干扰 先用盐酸酸化，能防止Ag＋干扰，因为Ag＋＋Cl－===_ __。 B．CO、SO干扰 因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中。因此检验SO，必须用盐酸酸化(不能用HNO3酸化)。 所以钡盐溶液不能用_ __溶液，因为在酸性条件下，SO、HSO、SO2等会被溶液中的_ __(H＋)氧化为SO，从而得出错误的结论。 ②正确操作 ③操作目的：先加稀盐酸的目的是_防止 、 、 __，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式：_ __、 _ __、_ __、_ __。 9．硫酸的工业制备 (1)工艺流程。 注意：工业上用98.3%的硫酸吸收SO3，可以避免用水吸收SO3时产生的酸雾腐蚀设备，并且可以提高吸收率。 (2)反应原理。 ①燃烧硫铁矿(FeS2)或硫制备SO2 _ __或S＋O2SO2。 ②SO2转化为SO3 _ __。 ③SO3与水反应生成H2SO4 _ __。 10．重要的硫酸盐 化学式 俗名 颜色 主要性质 用途 2CaSO4· H2O 熟石膏 白色 2CaSO4·H2O＋3H2O=== 2(CaSO4·2H2O) 塑像、模型、粉笔、医疗绷带等 CaSO4· 2H2O 石膏 白色 2(CaSO4·2H2O)3H2O＋2CaSO4·H2O 水泥添加剂 FeSO4· 7H2O 绿矾 浅绿色 暴露在空气中被氧化为三价铁盐 用于配制蓝黑墨水，补血剂 CuSO4· 5H2O _ __ 蓝矾 蓝色 CuSO4·5H2OCuSO4(白)＋5H2O 配制波尔多液，镀铜液 BaSO4 重晶石 白色 不溶于水和酸，不易被X射线透过 白色颜料，医疗上用作“钡餐” Na2SO4· 10H2O _ __ 白色 造纸，制缓泻剂、合成洗涤剂 KAl(SO4)2 ·12H2O _ __ 白色 净水剂 ▉考点03 固氮 固氮的途径 1．氮元素存在形态 空气中含大量N2，是工业生产中N2的主要来源。 2．N2的物理性质 3．N2的化学性质 由于氮分子的键能很大，所以氮气的性质很稳定，只有在高温条件下才能发生一些化学变化。(1) (2)与O2的反应：N2 + O22NO (3)与Mg的反应：3Mg + N2Mg3N2 4．氮的固定 (1)定义： 。 (2)氮的同定的途径 ① 豆科植物的根部常附有小根瘤，其中含有固氮菌，能把空气中游离的氮变成氨（铵态氮肥）作为养分吸收，所以这些植物可以少施肥，甚至不施肥。 ② 闪电时，大气中的氮转化为氮的氧化物，经降水生成极稀的硝酸（硝态氮肥），渗入土壤被植物根系吸收。 N2 + O22NO 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 【注意】生物固氮和大气固氮统称自然固氮。 ③ 氮气和氢气在高温、高压并有催化剂存在的条件下，可以直接化合生成氨(NH3)。 N2 + 3H22NH3 工业上就是利用这个原理来合成氨的。 ▉考点04 氮肥 1．氨气(NH3) (1)结构 NH3的电子式为_ __，结构式为_ __，氨分子的空间构型为_ __。键角107°18′，是_ __分子。 (2)物理性质 无色有_ __气味的气体，密度比空气_ __，易液化。_ __溶于水(1︰_ __)，可由_ __实验证明。 (3)化学性质 注意：①NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可在推断题中作为解题突破口。 ②氨水呈碱性，属于一元弱碱溶液，计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算。 (4)实验室制取 →_2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O__ ↓ → ↓ →用_碱石灰__干燥 ↓ →向下排空气法 ↓ → ↓ → 其他制取方法 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓 氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O 浓氨水 ＋固体 CaO CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 (5)氨的用途 化工原料，用于制硝酸、铵盐、纯碱、尿素，用作制冷剂。 2．铵盐 (1)物理性质：都是_ __色或_ __色晶体，都_ __溶于水。 (2)化学性质 ①受热分解(不稳定性) NH4Cl受热分解：_ __。 NH4HCO3受热分解：_ __。 ②与强碱反应(如NaOH)——碱解 稀溶液不加热：_ __。 浓溶液或加热：_ __。 ③铵盐溶于水易水解：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋。 (3)NH的检验 ★易错提醒 (1)制氨时，选用的铵盐及碱都有一定的要求。选铵盐时，不选(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4NO3等，因它们受热易分解，使产生的NH3中混有较多的杂质气体，另外NH4NO3易爆炸；选碱时，用Ca(OH)2而不用NaOH或KOH，因NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生氨气，且在高温下均能腐蚀玻璃。 (2)干燥氨气不能用浓硫酸，也不能用无水CaCl2(8NH3＋CaCl2===CaCl2·8NH3)，通常用碱石灰干燥氨气。 ▉考点05 自然界中的硫循环 1．从物质分类的角度定位硫及其化合物间的转化关系 (1)－2价硫处于最低价态，只有_ __性，可被O2、Cl2等氧化剂氧化为S；0价、＋4价硫处于中间价态，既有_ __性又有_ __性，＋6价硫处于最高价态，只有_ __性，注意浓H2SO4在一定条件下与金属或还原性盐反应时既体现强氧化性又显示酸性，如Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑。 (2)当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其_ __的价态，即台阶式升降，如： H2 O2O3 2．从氧化还原反应的角度定位硫及其化合物间的转化关系 (1)H2SSSO2SO3 写出③、④、⑤反应的化学方程式： ③_ __； ④_ __； ⑤_ __。 (2)相邻价态同种元素的微粒不发生氧化还原反应。 如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 (3)典型的归中反应。 2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O 2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O (4)含硫物质的连续氧化 硫元素 3．相同价态硫的转化是通过与酸、碱反应实现的 写出②、③、④反应的化学方程式： ②_ __； ③_ __； ④_ __。 ▉考点06 自然界中的氮循环 1．氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1～＋5价都有对应的氧化物，如N2O、_ __、N2O3、NO2(或_ __)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、_ __。氮的氧化物都有毒，都是大气污染物。 (2)NO和NO2性质的比较。 性质 NO NO2 颜色状态气味 _ __色无味气体 _ __、有刺 激性气味的气体 溶解性 难溶于水 与水反应 毒性 有毒 有毒 与水反应 不反应 _ __ 与氧气反应 2NO＋O2===2NO2 不反应 对人体和 环境的影响 ①与_ __结合，使人中毒 ②转化成NO2，形成酸雨、_ __烟雾 形成酸雨、_ __、破坏臭氧层 制法 试剂 Cu和稀硝酸 Cu和浓硝酸 收集 用排水法收集 用向上排空气法收集 注意：①氮的氧化物都有毒，其中NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质量总是大于46。 ②验证某无色气体为NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。 ③NO能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。 2．氮氧化物对环境的污染及防治 (1)常见的污染类型 a．光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。 b．酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面形成酸雨。 c．破坏臭氧层：NOx可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。 d．NO与血红蛋白结合使人中毒。 (2)常见的NOx尾气处理方法 a．碱液吸收法 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。 b．催化转化法 在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。 3．隐含反应2NO2(g)N2O4(g)的应用 通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯净，因为在常温、常压下就能发生反应2NO2(g)N2O4(g)，由于此反应可逆，导致一些物理量的理论值与实际值存在差异。如在标准状况下收集的1 mol NO2的体积小于22.4 L；NO与O2混合后，平均相对分子质量应大于按已知条件求得的数值。 4．硝酸的物理性质 (1)纯硝酸为_ __、有_ __气味的液体，熔点：_ __、沸点：_ __、密度：_ __。 (2)硝酸沸点较低，_ __挥发，在空气中遇水蒸气形成_ __。 (3)质量分数在69%以上的硝酸称为_ __。95%以上的浓硝酸叫做_ __硝酸。 5．硝酸的化学性质 (1)强酸性 稀硝酸使紫色石蕊试液_ __。浓硝酸使紫色石蕊试液_ __，反应过程中浓硝酸表现强酸性和强氧化性。 (2)不稳定性 硝酸见光或受热会分解产生NO2气体。 _ __ 硝酸应用棕色瓶放置在阴凉处。市售浓硝酸呈黄色，是因为硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里。 (3)强氧化性 ①与金属反应 稀硝酸与铜反应： _ __ 浓硝酸与铜反应： _ __ 硝酸几乎能与所有金属(Au、Pt除外)反应，一般情况下，金属与浓HNO3反应生成NO2，与稀HNO3反应生成NO，与极稀的HNO3反应生成N2O或NH3。 ②与非金属反应 硝酸能把许多非金属单质(如：C、S、P等)氧化，生成最高价含氧酸或最高价非金属氧化物。如与C的反应： _ __ ③与其他还原性化合物反应 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、FeSO4、KI、NaBr等还原性物质。 稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式： _ __ ★易错提醒 (1)浓、稀硝酸均具有强氧化性，浓度越大，氧化性越强，其还原产物的价态越高。还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO。 (2)常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”并非不反应。故常温下浓硝酸可以用铁桶盛放。 6．硝酸工业制法的反应原理 (1)NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO _ __。 (2)NO进一步氧化生成NO2 _ __。 (3)用水吸收NO2生成HNO3 _ __。 7．含氮元素物质之间的转化关系 (1)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。 如：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O (2)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。 如：6NO＋4NH35N2＋6H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 1．（23-24高一上·上海·期末）下列关于硫的叙述中，正确的是 A．能溶于水 B．是一种白色固体 C．在空气中燃烧生成二氧化硫 D．硫微溶于二硫化碳 2．（23-24高一上·上海·期末）下列有关硫及其化合物的说法错误的是 A．、都属于酸性氧化物 B．硫在空气中燃烧的产物是 C．浓具有吸水性，可用于干燥氢气 D．常温下，浓硫酸可以用铁罐储存和运输，因为铁在常温下与浓硫酸钝化 3．（2022高一·上海·专题练习）工业上生产硫酸时，如果将反应器内的混合气体突然冷却到室温有白色晶体析出，此晶体是 A．二氧化硫 B．三氧化硫 C．硫酸 D．硫磺 4．（23-24高一下·上海·期中）浓硫酸的作用有很多，它具有强烈的吸水性，常作干燥剂。浓硫酸有酸性，可以生产肥料，如硫酸铵。浓硫酸在很多化学反应中，作为催化剂。浓硫酸还可以制农药，制炸药，在医学上和军事上都能用到浓硫酸。有下列气体：①  ②  ③  ④  ⑤  ⑥不能用浓干燥的是 A．①②④ B．②⑥ C．①②④⑥ D．①③⑤⑥ 5．（22-23高一下·上海浦东新·期末）下列反应中，体现还原性的是 A．久置的氢硫酸会变浑浊 B．通入硫酸铜溶液，产生黑色沉淀 C．具有臭鸡蛋的气味 D．通入紫色石蕊试液，溶液变红色 6．（23-24高一下·上海·阶段练习）自然界中需要细菌参与的氮循环过程如图示。下列说法正确的是 A．根瘤菌可参与过程② B．硝化细菌可参与过程⑥ C．过程①、③均属于固氮过程 D．过程④、⑤过程中氮元素均被还原 7．（23-24高一下·上海·期中）关于氨的性质下列说法正确的是 A．氨分子间存在氢键作用力，故稳定性强 B．氨水具有弱碱性，属于弱碱 C．可用无水除去氨气中的少量水 D．氨分子呈三角锥形，属于极性分子 8．（23-24高一下·上海·阶段练习）下列物质反应后一定有价铁存在的是 ①过量的Fe在中燃烧     ②Fe与过量稀反应后，再向其中加 ③Fe与过量浓硫酸加热反应     ④Fe和硫粉反应 A．只有①② B．只有②③ C．只有①②③ D．全部 9．（23-24高一上·上海·期末）硫元素的价类二维图如图所示。下列说法错误的是 A．a与c、d、e都有可能反应生成b B．d溶液久置于空气中会生成e，溶液的酸性增强 C．若g为酸式盐，则它与盐f之间也可能发生反应 D．用e的浓溶液和FeS反应制备a 10．（23-24高一下·上海·期中）下列气体去除杂质的方法中，达不到实验目的的是 选项 气体（杂质） 方法 A 通过饱和碳酸氢钠溶液 B 通过足量蒸馏水 C 通过饱和碳酸氢钠溶液 D 通过盛有碱石灰的干燥管 A．A B．B C．C D．D 11．（23-24高一下·上海·期中）下列关于硫循环和氮循环的比较错误的是 A．氮元素和硫元素都会进入大气 B．人类活动对硫循环和氮循环都造成了巨大影响 C．氮元素和硫元素都能以有机物的形式参与循环 D．氮循环和硫循环对环境的影响都能导致光化学烟雾 12．（23-24高一下·天津·期中）已知某物质X能发生如下转化： 下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是 A．若X为NH3，则A为硝酸 B．若X为H2S，则A为亚硫酸或者硫酸 C．若X为非金属单质或非金属氢化物，则A一定能与金属铜反应生成Y D．反应①和②一定为氧化还原反应，反应③有可能为非氧化还原反应 13．（24-25高一上·上海·期中）吸硫装置如图所示，通入过程中，可观察到溶液中先析出黄色固体，其量先增多后又减小，当溶液pH至7左右时，溶液接近无色，说明反应已完成。 (1)写出尾气处理的化学方程式 。 (2)实验过程中，欲检验A中是否被充分吸收，B中试剂可以是______。 A．石蕊试液 B．酚酞试液 C． D．浓硫酸 (3)为了使尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，除了及时搅拌反应物外，还可采取的合理措施是 （任写一条）。 (4)根据吸硫过程中的现象，可推测硫化碱法制备的反应可以分为如下三步： 第一步：（同时还发生） 第二步： 第三步： （用化学方程式表示）。 反应完成后，装置A中的溶液经蒸发浓缩，冷却结晶可析出，其中可能含有少量等杂质。 (5)设计实验方案，检测产品中是否存在 。 已知：①微溶；难溶；②。 (6)进一步提纯晶体所用的方法是 。 14．（23-24高一下·上海·期中）某实验小组在实验室制备氨气并进行氨的催化氧化实验，如下图1和图2。 （1）U型管中的干燥剂可用 ，收集氨气应选择安装 。（选填“a”或b"）。 （2）如何检验氨气已收集满 。 （3）下列有关如图的两个实验，说法中正确的是__________。 A．均表现易溶于水 B．均表现易挥发 C．均表现是碱性气体 D．均表现是还原性气体 （4）关于氨水的叙述中错误的是__________。 A．氨水的主要成分是 B．氨水可使酚酞指示剂变红 C．氨水中含有两种分子 D．氨水中溶质的质量分数越大，溶液的密度越小 （5）图2进行的是氨的催化氧化实验，发生如下反应：。 ①用单线桥法标出该反应电子转移的方向和数目。 ②复到室温，若气体的总物质的量减少，则反应中转移的电子数目是 。 （6）为防止污染环境，以下装置（盛放的液体均为水）可用于吸收多余氨气的是 （填序号）。 （7）制得的氨气经过一系列反应可以得到，现用的浓硝酸（密度）配制的稀硝酸，配制时需用量筒量取浓硝酸 ． 15．（23-24高一下·上海·期中）下围是以氮气和氢气为原料合成氨，并以氨为原料生产硝酸的工艺流程（其中空气等基础原料已略去）. (1)氨氧化装置内发生反应的化学方程式 . (2)若条件控制不当，氨氧化装置中可能发生副反应，与生成，该副反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 . (3)下列离子能在溶液中共存，但加入适量溶液后无法大量共存的是________. A．、、、 B．、、、 C．、、、 D．、、、 (4)将25.6g铜与60.0mL一定浓度的硝酸发生反应，铜完全溶解，产生和NO混合气体的体积为8.96L（标准状况，不考虑二聚）.待产生的气体全部释放后，向溶液加入100mL的NaOH溶液，恰好使溶液中的全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为 . (5)可以用还原生成BaO，该过程分两步进行.下图表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系，第一步反应中消耗的与的物质的量之比是 . 16．（23-24高一下·上海青浦·期末）硫酸是十分重要的化工原料。工业上用黄铁矿制备硫酸的工艺如下图所示。 (1)黄铁矿(即硫铁矿)主要成分的化学式是 。 (2)下列说法不正确的是___________。 A．步骤Ⅰ前需将黄铁矿粉碎，目的是增大接触面积，加快反应速率 B．步骤Ⅱ中选择的压强是高压 C．步骤Ⅲ中选用98.3%的浓硫酸作吸收剂 D．图中每一步含硫物质均发生氧化反应 (3)某同学设计如图所示装置探究步骤Ⅱ中二氧化硫的转化率。实验时，装置D锥形瓶中溶液产生白色沉淀，装置E中溶液褪色。已知装置A是用来制备SO2。 ①装置B的三个作用是a． ；b． ；c．通过观察气泡的速率，控制氧气和二氧化硫的通入比例。 ②实验过程中，当V2O5表面红热后，应将酒精灯移开一会儿后再继续加热，其原因是 、 。 ③D中锥形瓶盛放的溶液可以是(选填字母) 。 A．足量澄清石灰水 B．足量小苏打溶液 C．足量氯化钡溶液 D．足量稀硫酸 反应停止后，要通过测定装置D锥形瓶中产生的白色沉淀的量，得出已被氧化的二氧化硫的量。在滤出沉淀前需要继续通氧气，使装置中的三氧化硫和二氧化硫被D、E、F吸收。 ④若从锥形瓶溶液中得到的沉淀质量为m g，要测定该条件下二氧化硫的转化率，实验时还需要测定的数据是(选填字母) ，二氧化硫的转化率是 (用含有m、a、b c、d中的一种或几种字母的代数式表示)。 a．装置F增加的质量a g          b．装置A中亚硫酸钠减少的质量bg c．装置B增加的质量cg          d．装置E增加的质量d g 17．（22-23高一下·上海杨浦·期中）中国科学院官方微信于2017年3月发表《灰霾专题》，提出灰霾中细颗粒物的成因，部分分析如下图所示。    (1)根据上图信息可以看出，下列哪种气体污染物不是由机动车行驶造成的_______。 A．SO2 B．NOx C．VOCs D．NH3 硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)通常用来分别表示气体污染物SO2和NO2向和的转化程度。SOR和NOR的计算公式为： 已知PM2.5中主要以(NH4)2SO4形式存在，主要以NH4NO3形式存在。(NH4)2SO4比NH4NO3更稳定；NH4NO3和HNO3加热或光照均易分解。 某地SOR和NOR的数据如下表所示： 季节 春季 夏季 秋季 冬季 平均 SOR 0.29 0.42 0.28 0.26 0.31 NOR 0.21 0.14 0.23 0.25 0.21 (2)由上表数据可知，SOR和NOR差异最大的季节是_______。 A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季 (3)结合相关化学原理推测该季节产生这种差异可能的原因。 。 (4)设r = c()/c()，r值可以较好地反映机动车等移动源污染与燃煤等固定源污染的相对大小。已知某地PM2.5浓度及r值随季节变化如图所示。根据该图分析，造成秋冬季节PM2.5偏高的首要原因是 。    A．移动源污染        B．固定源污染 (5)假如你是城市管理者，请你提出一条有针对性的措施，以缓解秋冬季节PM2.5污染较严重的问题。 。 烟气脱硝(将NOx转化成无害物质)是工业废气处理中的重要工艺。相对传统的处理工艺，活性炭吸附脱硝法具有工艺过程无二次污染、氮资源和脱硝剂可循环利用等优点。回答下列问题。 Ⅰ.活性炭吸附脱硝法的工艺流程如图所示。    (6)该流程中活性炭的作用是 ，若入口烟气中NOx以NO形式参加反应，则相应的化学方程式为 。 Ⅱ.某同学选择如下装置(省略夹持仪器)对该方法进行模拟实验：    (7)实验前，按h→j，i→k的顺序连接仪器，检查装置 。按h→j而不是h→k连接仪器的原因是 。 (8)先通入空气，再打开A、B中分液漏斗的活塞，观察到B中出现红棕色气体，此时，所获得的氮氧化物中一定含有 气体。 (9)装置F除了能用于判断气体流速和脱硝效果外，还可用于 。 (10)为达到更好的脱硝效果，实验中应采取的措施有 (任写1种)。 (11)常温常压下，以一定流速和比例混合NO、NH3、空气等气体进行模拟实验，现测得NO入口体积分数为3×10-4，出口体积分数为6×10-5，则脱硝百分率为 %(因混合气体中NO所占比例很小，可忽略脱硝前后气体总体积的变化，计算结果保留小数点后1位)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章 硫、氮及其循环 考点01 黑火药中的硫磺 考点02 硫的重要化合物 考点03 固氮 考点04 氮肥 考点05 自然界中的硫循环 考点06 自然界中的氮循环 ▉考点01 黑火药中的硫磺 1．黑火药 (1)黑火药是我国值得骄傲的四大发明之一。把木炭粉、硫磺粉和硝酸钾按一定的比例混合，就可以制得黑火药。 (2)黑火药的合理配比为：n(S) : n(KNO3) : n(C) = 1 : 2 : 3。 (3)火药爆炸原理：点燃火药后，混合物发生迅猛的氧化还原反应，放出大量的热量并生成大量气体。气体体积急剧扩大，发生爆炸。其反应的化学方程式为： S + 2KNO3 + 3C K2S + 3CO2↑+ N2↑ 2．自然界中的硫 (1)自然界中硫元素的存在 ①游离态：存在于_火山口__附近或地壳的岩层里。 ②化合态 (2)硫的物理性质 硫俗称_硫黄__，颜色状态：_淡黄色固体__，溶解性：水中_不溶__，酒精中_微溶__，CS2中_易溶__。 (3)硫的化学性质 O2(从化合价角度认识硫单质的化学性质) ①与非金属反应。 S与H2、O2反应的化学方程式为： _S＋H2H2S__。 _S＋O2SO2__(现象：_蓝紫色__火焰)。 ②与金属反应——表现氧化性。 S与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式为： _Fe＋SFeS__，_2Cu＋SCu2S__，_Hg＋S===HgS__。 ③与碱反应——既表现氧化性，又表现还原性。 如：与NaOH溶液反应的化学方程式为： _3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O__。 ④与强氧化剂浓H2SO4反应——表现还原性。 S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O。 3．硫的用途 (1)硫是动物体生长不可缺少的元素。如组成生命体的蛋白质中就有含硫的大分子。 (2)硫磺是橡胶工业的重要添加剂，是制硫酸的重要原料。 (3)硫磺有杀虫、杀螨和杀菌作用，常被用作农作物的杀菌剂和治疗皮肤病的杀菌软膏。 (4)在染色、制革、国防工业、火柴、火药、烟火等行业，都广泛用到硫和含硫化合物。 ▉考点02硫的重要化合物 1．硫化氢的物理性质 硫化氢通常为有臭鸡蛋气味的无色气体，有毒，当空气中含有0.1%的硫化氢时，就会使人感到头疼、眩晕，吸入大量硫化氢会使人昏迷或死亡。动植物体内均含硫，腐败时会产生硫化氢气体。硫化氢标准状况下的密度为1. 518 g/L，比空气重。1体积水能溶解2.6体积硫化氢气体。硫化氢的水溶液叫氢硫酸，显弱酸性。 2．硫化氢的化学性质 (1)热稳定性 硫化氢在较高温度时易分解成氢气和硫。 H2SH2 + S↓ (2)还原性 硫化氢中的硫显-2价，在化学反应中容易失去电子，故硫化氢的还原性较强。硫化氢显示还原性的几个典型反应为： 2H2S + O22S↓+ 2H2O(H2S在空气中不完全燃烧) 2H2S + 3O22SO2 + 2H2O(H2S在空气中完全燃烧，并伴有淡蓝色火焰) 3．二氧化硫 (1)SO2的物理性质 SO2是一种_无__色有_刺激性__气味的_有毒__气体，密度比空气_大__，_易__液化，_易__溶于水(常温常压下，1体积的水大约能溶解_40__体积的SO2)。高中阶段需掌握的易液化的三种气体分别是_SO2__、_Cl2__、_NH3__。 (2)SO2的化学性质 ①将二氧化硫分别通入下列溶液中，把产生的现象与其体现的性质填入下表空格中： 溶液 石蕊 试液 加有酚酞 的氢氧化 钠溶液 KMnO4酸 性溶液 溴水 品红溶液 现象 _变红__ _红色褪去__ _紫红色__ 褪去 _溴水褪色__ 品红_褪色__ SO2 的性质 溶于水 显酸性 溶于水显 _酸__性 _还原__性 _还原__性 _漂白__性 ②将二氧化硫通入水中，反应的化学方程式是_SO2＋H2OH2SO3__，若在空气中放置一段时间后，再加入BaCl2溶液，出现的现象是_产生白色沉淀__，其原因是_H2SO3被空气中的O2氧化为H2SO4，H2SO4电离产生SO，发生反应Ba2＋＋SO===BaSO4↓__。 ③SO2的氧化性： A．与H2S相混合有黄色固体析出，反应的化学方程式为 _2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O__； B．镁能在SO2气体中燃烧，其方程式为 _2Mg＋SO22MgO＋S，Mg＋SMgS__。 ④SO2的还原性 2SO2＋O22SO3 SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl 5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋ (3)SO2的实验室制法和检验 ①原理：_Na2SO3＋H2SO4(质量分数70%左右)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O__。或Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O ②装置：与制取_Cl2__相似(可不加热)。 ③收集：检验是否收集满：_将湿润的品红试纸放在瓶口，若迅速褪色，证明已收集满__。 ④尾气吸收：_用NaOH溶液__吸收。 (4)硫的氧化物对大气的污染 SO2是大气污染的主要有害物质之一，消除污染的重要途径是减少SO2向空气中排放，工业规定含SO2大于0.2 mol/L的废气必须进行处理。处理方法通常用碱液吸收(NaOH或氨水)。空气中SO2的主要来源是：①_化石燃料__的燃烧；②_含硫矿石__的冶炼；③生产_硫酸__、_磷肥__等产生的废气。 SO2的危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于_5.6__) 硫酸型酸雨的形成途径有两个： 4．三氧化硫(SO3) (1)物理性质：熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃，常温下为液态，标准状况下为_固__态。 (2)化学性质：SO3具有酸性氧化物的通性。主要反应如下： (3)制备：2SO2＋O22SO3。 5．硫酸的物理性质 纯硫酸为无色、_黏稠__的油状液体，_难__挥发，密度比水_大__，与水以_任意__比互溶，溶于水时放出大量的_热__。稀释浓硫酸的方法是将_浓H2SO4__沿容器内壁慢慢注入水中，并用_玻璃棒__不断搅拌。 浓硫酸对人体皮肤有强烈的腐蚀作用。如果不慎在皮肤上沾上少量浓硫酸时，处理方法是立即用布擦拭，再用大量水冲洗，然后涂上_3%～5%的NaHCO3溶液__。 6．稀硫酸的化学性质 稀硫酸具有酸的通性，写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式： (1)Fe：_Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑__； (2)MgO：_MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O__； (3)Ba(OH)2：_2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O__； (4)Na2SO3：_SO＋2H＋===SO2↑＋H2O__； (5)BaCl2：_Ba2＋＋SO===BaSO4↓__。 7．浓硫酸的三大特性 ★易错提醒 (1)浓硫酸使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末，体现了浓H2SO4的吸水性。 (2)浓H2SO4与金属反应时体现了浓H2SO4的氧化性和酸性，而与碳等非金属反应时只体现了浓H2SO4的氧化性。 8．SO、SO的检验 (1)SO的检验 ①向溶液中加入盐酸，将产生的气体通入品红溶液中，红色褪去，发生的离子反应为SO＋2H＋===H2O＋SO2↑。 ②加入氯化钡溶液生成白色沉淀，然后加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体，发生反应的离子方程式为SO＋Ba2＋===BaSO3↓，BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O。 (2)SO的检验 ①检验SO时要防止其他离子的干扰 A．Ag＋干扰 先用盐酸酸化，能防止Ag＋干扰，因为Ag＋＋Cl－===_AgCl↓__。 B．CO、SO干扰 因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中。因此检验SO，必须用盐酸酸化(不能用HNO3酸化)。 所以钡盐溶液不能用_Ba(NO3)2__溶液，因为在酸性条件下，SO、HSO、SO2等会被溶液中的_NO__(H＋)氧化为SO，从而得出错误的结论。 ②正确操作 ③操作目的：先加稀盐酸的目的是_防止CO、SO、Ag＋的干扰__，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式：_CO＋2H＋===CO2↑＋H2O__、_SO＋2H＋===SO2↑＋H2O__、_Ag＋＋Cl－===AgCl↓__、_Ba2＋＋SO===BaSO4↓__。 9．硫酸的工业制备 (1)工艺流程。 注意：工业上用98.3%的硫酸吸收SO3，可以避免用水吸收SO3时产生的酸雾腐蚀设备，并且可以提高吸收率。 (2)反应原理。 ①燃烧硫铁矿(FeS2)或硫制备SO2 _4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2__或S＋O2SO2。 ②SO2转化为SO3 _2SO2＋O22SO3__。 ③SO3与水反应生成H2SO4 _SO3＋H2O===H2SO4__。 10．重要的硫酸盐 化学式 俗名 颜色 主要性质 用途 2CaSO4· H2O 熟石膏 白色 2CaSO4·H2O＋3H2O=== 2(CaSO4·2H2O) 塑像、模型、粉笔、医疗绷带等 CaSO4· 2H2O 石膏 白色 2(CaSO4·2H2O)3H2O＋2CaSO4·H2O 水泥添加剂 FeSO4· 7H2O 绿矾 浅绿色 暴露在空气中被氧化为三价铁盐 用于配制蓝黑墨水，补血剂 CuSO4· 5H2O _胆矾__ 蓝矾 蓝色 CuSO4·5H2OCuSO4(白)＋5H2O 配制波尔多液，镀铜液 BaSO4 重晶石 白色 不溶于水和酸，不易被X射线透过 白色颜料，医疗上用作“钡餐” Na2SO4· 10H2O _芒硝__ 白色 造纸，制缓泻剂、合成洗涤剂 KAl(SO4)2 ·12H2O _明矾__ 白色 净水剂 ▉考点03 固氮 固氮的途径 1．氮元素存在形态 空气中含大量N2，是工业生产中N2的主要来源。 2．N2的物理性质 氮气难溶于水，难液化，密度比空气略小（与空气密度相近），只能用排水法收集N2。 3．N2的化学性质 由于氮分子的键能很大，所以氮气的性质很稳定，只有在高温条件下才能发生一些化学变化。(1)与H2的反应：N2 + 3H22NH3 (2)与O2的反应：N2 + O22NO (3)与Mg的反应：3Mg + N2Mg3N2 4．氮的固定 (1)定义：把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为固氮。 (2)氮的同定的途径 ①生物固氮 豆科植物的根部常附有小根瘤，其中含有固氮菌，能把空气中游离的氮变成氨（铵态氮肥）作为养分吸收，所以这些植物可以少施肥，甚至不施肥。 ②大气同氮 闪电时，大气中的氮转化为氮的氧化物，经降水生成极稀的硝酸（硝态氮肥），渗入土壤被植物根系吸收。 N2 + O22NO 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 【注意】生物固氮和大气固氮统称自然固氮。 ③工业固氮 氮气和氢气在高温、高压并有催化剂存在的条件下，可以直接化合生成氨(NH3)。 N2 + 3H22NH3 工业上就是利用这个原理来合成氨的。 ▉考点04 氮肥 1．氨气(NH3) (1)结构 NH3的电子式为_ __，结构式为_ __，氨分子的空间构型为_三角锥形__。键角107°18′，是_极性__分子。 (2)物理性质 无色有_刺激性__气味的气体，密度比空气_小__，易液化。_极易__溶于水(1︰_700__)，可由_喷泉__实验证明。 (3)化学性质 注意：①NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可在推断题中作为解题突破口。 ②氨水呈碱性，属于一元弱碱溶液，计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算。 (4)实验室制取 →_2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O__ ↓ → ↓ →用_碱石灰__干燥 ↓ →向下排空气法 ↓ → ↓ → 其他制取方法 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓 氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O 浓氨水 ＋固体 CaO CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 (5)氨的用途 化工原料，用于制硝酸、铵盐、纯碱、尿素，用作制冷剂。 2．铵盐 (1)物理性质：都是_无__色或_白__色晶体，都_易__溶于水。 (2)化学性质 ①受热分解(不稳定性) NH4Cl受热分解：_NH4ClHCl↑＋NH3↑__。 NH4HCO3受热分解：_NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O__。 ②与强碱反应(如NaOH)——碱解 稀溶液不加热：_NH＋OH－NH3·H2O__。 浓溶液或加热：_NH＋OH－NH3↑＋H2O__。 ③铵盐溶于水易水解：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋。 (3)NH的检验 ★易错提醒 (1)制氨时，选用的铵盐及碱都有一定的要求。选铵盐时，不选(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4NO3等，因它们受热易分解，使产生的NH3中混有较多的杂质气体，另外NH4NO3易爆炸；选碱时，用Ca(OH)2而不用NaOH或KOH，因NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生氨气，且在高温下均能腐蚀玻璃。 (2)干燥氨气不能用浓硫酸，也不能用无水CaCl2(8NH3＋CaCl2===CaCl2·8NH3)，通常用碱石灰干燥氨气。 ▉考点05 自然界中的硫循环 1．从物质分类的角度定位硫及其化合物间的转化关系 (1)－2价硫处于最低价态，只有_还原__性，可被O2、Cl2等氧化剂氧化为S；0价、＋4价硫处于中间价态，既有_氧化__性又有_还原__性，＋6价硫处于最高价态，只有_氧化__性，注意浓H2SO4在一定条件下与金属或还原性盐反应时既体现强氧化性又显示酸性，如Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑。 (2)当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其_相邻__的价态，即台阶式升降，如： H2 O2O3 2．从氧化还原反应的角度定位硫及其化合物间的转化关系 (1)H2SSSO2SO3 写出③、④、⑤反应的化学方程式： ③_2SO2＋O22SO3__； ④_S＋H2H2S__； ⑤_2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O__。 (2)相邻价态同种元素的微粒不发生氧化还原反应。 如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 (3)典型的归中反应。 2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O 2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O (4)含硫物质的连续氧化 硫元素 3．相同价态硫的转化是通过与酸、碱反应实现的 写出②、③、④反应的化学方程式： ②_H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O__； ③_Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O__； ④_Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3__。 ▉考点06 自然界中的氮循环 1．氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1～＋5价都有对应的氧化物，如N2O、_NO__、N2O3、NO2(或_N2O4__)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、_N2O5__。氮的氧化物都有毒，都是大气污染物。 (2)NO和NO2性质的比较。 性质 NO NO2 颜色状态气味 _无__色无味气体 _红棕色__、有刺 激性气味的气体 溶解性 难溶于水 与水反应 毒性 有毒 有毒 与水反应 不反应 _3NO2＋H2O===2HNO3＋NO__ 与氧气反应 2NO＋O2===2NO2 不反应 对人体和 环境的影响 ①与_血红蛋白__结合，使人中毒 ②转化成NO2，形成酸雨、_光化学__烟雾 形成酸雨、_光化学烟雾__、破坏臭氧层 制法 试剂 Cu和稀硝酸 Cu和浓硝酸 收集 用排水法收集 用向上排空气法收集 注意：①氮的氧化物都有毒，其中NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质量总是大于46。 ②验证某无色气体为NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。 ③NO能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。 2．氮氧化物对环境的污染及防治 (1)常见的污染类型 a．光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。 b．酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面形成酸雨。 c．破坏臭氧层：NOx可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。 d．NO与血红蛋白结合使人中毒。 (2)常见的NOx尾气处理方法 a．碱液吸收法 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。 b．催化转化法 在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。 3．隐含反应2NO2(g)N2O4(g)的应用 通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯净，因为在常温、常压下就能发生反应2NO2(g)N2O4(g)，由于此反应可逆，导致一些物理量的理论值与实际值存在差异。如在标准状况下收集的1 mol NO2的体积小于22.4 L；NO与O2混合后，平均相对分子质量应大于按已知条件求得的数值。 4．硝酸的物理性质 (1)纯硝酸为_无色__、有_刺激性__气味的液体，熔点：_－42 ℃__、沸点：_83 ℃__、密度：_1.5 g·cm－3__。 (2)硝酸沸点较低，_易__挥发，在空气中遇水蒸气形成_白雾__。 (3)质量分数在69%以上的硝酸称为_浓硝酸__。95%以上的浓硝酸叫做_发烟__硝酸。 5．硝酸的化学性质 (1)强酸性 稀硝酸使紫色石蕊试液_变红色__。浓硝酸使紫色石蕊试液_先变红后褪色__，反应过程中浓硝酸表现强酸性和强氧化性。 (2)不稳定性 硝酸见光或受热会分解产生NO2气体。 _4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑__ 硝酸应用棕色瓶放置在阴凉处。市售浓硝酸呈黄色，是因为硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里。 (3)强氧化性 ①与金属反应 稀硝酸与铜反应： _3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O__ 浓硝酸与铜反应： _Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O__ 硝酸几乎能与所有金属(Au、Pt除外)反应，一般情况下，金属与浓HNO3反应生成NO2，与稀HNO3反应生成NO，与极稀的HNO3反应生成N2O或NH3。 ②与非金属反应 硝酸能把许多非金属单质(如：C、S、P等)氧化，生成最高价含氧酸或最高价非金属氧化物。如与C的反应： _C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O__ ③与其他还原性化合物反应 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、FeSO4、KI、NaBr等还原性物质。 稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式： _3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O__ ★易错提醒 (1)浓、稀硝酸均具有强氧化性，浓度越大，氧化性越强，其还原产物的价态越高。还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO。 (2)常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”并非不反应。故常温下浓硝酸可以用铁桶盛放。 6．硝酸工业制法的反应原理 (1)NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO _4NH3＋5O24NO＋6H2O__。 (2)NO进一步氧化生成NO2 _2NO＋O2===2NO2__。 (3)用水吸收NO2生成HNO3 _3NO2＋H2O===2HNO3＋NO__。 7．含氮元素物质之间的转化关系 (1)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。 如：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O (2)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。 如：6NO＋4NH35N2＋6H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 1．（23-24高一上·上海·期末）下列关于硫的叙述中，正确的是 A．能溶于水 B．是一种白色固体 C．在空气中燃烧生成二氧化硫 D．硫微溶于二硫化碳 【答案】C 【解析】A．硫难溶于水，故A错误；     B．硫是一种淡黄色固体，故B错误； C．硫在空气中燃烧生成二氧化硫，故C正确；     D．硫易溶于二硫化碳，故D错误； 选C。 2．（23-24高一上·上海·期末）下列有关硫及其化合物的说法错误的是 A．、都属于酸性氧化物 B．硫在空气中燃烧的产物是 C．浓具有吸水性，可用于干燥氢气 D．常温下，浓硫酸可以用铁罐储存和运输，因为铁在常温下与浓硫酸钝化 【答案】B 【解析】A．、都能与氢氧化钠反应生成盐和水，都属于酸性氧化物，故A正确； B．硫在空气中燃烧的产物是SO2，故B错误； C．浓具有吸水性，可用于干燥氢气，故C正确； D．常温下，铁在浓硫酸中钝化，浓硫酸可以用铁罐储存和运输，故D正确； 答案选B。 3．（2022高一·上海·专题练习）工业上生产硫酸时，如果将反应器内的混合气体突然冷却到室温有白色晶体析出，此晶体是 A．二氧化硫 B．三氧化硫 C．硫酸 D．硫磺 【答案】B 【解析】反应器内的混合气体有氧气、二氧化硫和三氧化硫，由于三氧化硫的熔点只有16.8℃，所以突然冷却到室温有白色晶体三氧化硫析出。 答案选B。 4．（23-24高一下·上海·期中）浓硫酸的作用有很多，它具有强烈的吸水性，常作干燥剂。浓硫酸有酸性，可以生产肥料，如硫酸铵。浓硫酸在很多化学反应中，作为催化剂。浓硫酸还可以制农药，制炸药，在医学上和军事上都能用到浓硫酸。有下列气体：①  ②  ③  ④  ⑤  ⑥不能用浓干燥的是 A．①②④ B．②⑥ C．①②④⑥ D．①③⑤⑥ 【答案】B 【分析】浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性、酸性，作为干燥剂，要吸收水分，则不能和被干燥的气体反应。 【解析】①具有还原性，其中S的+4价和+6价为相邻价态，同种元素相邻价态不发生氧化还原反应，即与浓硫酸不反应，可以用浓干燥； ②具有还原性，与浓硫酸反应，不可以用浓干燥； ③与浓硫酸不反应，可以用浓干燥； ④与浓硫酸不反应，可以用浓干燥； ⑤与浓硫酸不反应，可以用浓干燥； ⑥具有碱性和还原性，与浓硫酸反应，不可以用浓干燥； 其中②⑥不可以用浓硫酸干燥，故选B。 5．（22-23高一下·上海浦东新·期末）下列反应中，体现还原性的是 A．久置的氢硫酸会变浑浊 B．通入硫酸铜溶液，产生黑色沉淀 C．具有臭鸡蛋的气味 D．通入紫色石蕊试液，溶液变红色 【答案】A 【解析】A．久置的氢硫酸会变浑浊，硫化氢被O2氧化生成了单质硫，H2S表现出还原性，A项正确； B．产生黑色沉淀为CuS，硫元素的化合价不变，H2S不表现出还原性，B项错误； C．H2S具有臭鸡蛋的气味，是硫化氢气体的物理性质，C项错误； D．H2S 通入紫色石蕊试液，溶液变红色，体现出了硫化氢的酸性，不表现出其还原性，D项错误。 答案选A。 6．（23-24高一下·上海·阶段练习）自然界中需要细菌参与的氮循环过程如图示。下列说法正确的是 A．根瘤菌可参与过程② B．硝化细菌可参与过程⑥ C．过程①、③均属于固氮过程 D．过程④、⑤过程中氮元素均被还原 【答案】A 【解析】A．由题干转化关系图可知，过程②为空气中的N2在根瘤菌的作用下转化为NH3，然后被植物吸收利用，即根瘤菌可参与过程②，A正确； B．硝化细菌时将铵态氮转化为硝酸盐，而过程⑥是将硝酸盐转化为N2，即应该是反硝化细菌可参与过程⑥，B错误； C．氮的固定是指游离态的氮转化为化合态的氮的过程，结合题干转化关系图可知，过程①属于固氮过程，③不属于固氮过程，C错误； D．由题干转化关系图可知，过程④、⑤过程中氮元素的化合价均升高，则均被氧化，D错误； 故答案为：A。 7．（23-24高一下·上海·期中）关于氨的性质下列说法正确的是 A．氨分子间存在氢键作用力，故稳定性强 B．氨水具有弱碱性，属于弱碱 C．可用无水除去氨气中的少量水 D．氨分子呈三角锥形，属于极性分子 【答案】D 【解析】A．的稳定性取决于分子内部N—H键的稳定性，与氢键无关，A错误； B．与水反应生成，因此氨水具有弱碱性，属于弱碱，B错误； C．与无水反应生成，因此不可用无水除去氨气中的少量水，C错误； D．为杂化，含有一对孤电子对，分子结构呈三角锥形；由于正电中心和负电中心不重合，属于极性分子，D正确； 答案选D。 8．（23-24高一下·上海·阶段练习）下列物质反应后一定有价铁存在的是 ①过量的Fe在中燃烧     ②Fe与过量稀反应后，再向其中加 ③Fe与过量浓硫酸加热反应     ④Fe和硫粉反应 A．只有①② B．只有②③ C．只有①②③ D．全部 【答案】C 【解析】①过量的Fe在中燃烧生成FeCl3，有+3价铁存在；②Fe与过量稀反应后生成硫酸亚铁，再向其中加，二价铁离子在酸性条件下被硝酸根氧化为+3价的铁离子，有+3价铁存在；③Fe与过量浓硫酸加热反应生成硫酸铁，有+3价铁存在；④硫的氧化性弱，Fe和硫粉反应只能生成FeS，没有+3价铁存在，因此存在+3铁的是①②③；     答案选C。 9．（23-24高一上·上海·期末）硫元素的价类二维图如图所示。下列说法错误的是 A．a与c、d、e都有可能反应生成b B．d溶液久置于空气中会生成e，溶液的酸性增强 C．若g为酸式盐，则它与盐f之间也可能发生反应 D．用e的浓溶液和FeS反应制备a 【答案】D 【分析】根据化合价以及物质的类别可知：a为H2S、b为S、c为SO2、d为H2SO3、e为H2SO4、f为含或的盐、g为含或的盐； 【解析】A．a为H2S，与SO2、H2SO3、H2SO4都有可能发生归中反应生成硫单质，A正确； B．d为H2SO3、e为H2SO4，H2SO3具有较强的还原性，在空气久置会被氧气氧化成硫酸，硫酸酸性更强，溶液pH更小，B正确； C．若g为酸式盐，由于硫酸为强酸，硫酸氢盐中会电离出氢离子与或之间也能发生反应生成二氧化硫，C正确； D．浓硫酸具有强氧化性，会氧化硫化氢，不能用浓硫酸和FeS反应制备硫化氢，D错误； 故选D。 10．（23-24高一下·上海·期中）下列气体去除杂质的方法中，达不到实验目的的是 选项 气体（杂质） 方法 A 通过饱和碳酸氢钠溶液 B 通过足量蒸馏水 C 通过饱和碳酸氢钠溶液 D 通过盛有碱石灰的干燥管 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．CO2不与饱和碳酸氢钠溶液反应，HCl能与饱和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体，A正确； B．NO不易溶于水且不和水反应，NO2能与水反应生成NO和硝酸，可用水除去NO中的NO2，B正确； C．SO2能与饱和碳酸氢钠溶液反应而被吸收，CO2不与饱和碳酸氢钠溶液反应，C错误； D．氨气不与碱石灰反应，H2O能被碱石灰吸收，可用碱石灰除去NH3中的H2O，D正确； 故答案选C。 11．（23-24高一下·上海·期中）下列关于硫循环和氮循环的比较错误的是 A．氮元素和硫元素都会进入大气 B．人类活动对硫循环和氮循环都造成了巨大影响 C．氮元素和硫元素都能以有机物的形式参与循环 D．氮循环和硫循环对环境的影响都能导致光化学烟雾 【答案】D 【分析】氮循环中会产生氮的氧化物污染环境，硫循环会产生二氧化硫等污染环境。 【解析】A．据分析，氮元素和硫元素都会进入大气，A正确； B．据分析，人类活动对硫循环和氮循环都造成了巨大影响，B正确； C．氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化，铵盐属于无机物，蛋白质属于有机物，含氮无机物和含氮有机物可相互转化，硫元素广泛存在于自然界中，组成生命体的蛋白质中就有硫元素，氮元素和硫元素都能以有机物的形式参与循环，C正确； D． 氮循环对环境的影响能导致光化学烟雾，硫循环时对环境的影响主要是导致硫酸型酸雨、不会引起光化学烟雾，D不正确； 案选D。 12．（23-24高一下·天津·期中）已知某物质X能发生如下转化： 下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是 A．若X为NH3，则A为硝酸 B．若X为H2S，则A为亚硫酸或者硫酸 C．若X为非金属单质或非金属氢化物，则A一定能与金属铜反应生成Y D．反应①和②一定为氧化还原反应，反应③有可能为非氧化还原反应 【答案】C 【解析】A．若X为NH3，则氨气和氧气反应转化为Y：NO，一氧化氮和氧气转化为Z：NO2，二氧化碳和水转化为A：HNO3，符合转化关系，故A正确； B．若X为H2S，氧气少量时，生成硫单质和水，氧气过量时，生成二氧化硫和水，则Y为S或SO2，Z为SO2或SO3，A为亚硫酸或者硫酸，故B正确； C．根据B项分析，若X 为H2S，Y可能为S，Z是SO2、A为亚硫酸，则亚硫酸不能与金属铜反应，故C错误； D．物质与单质氧气的反应一定存在氧元素的化合价改变，属于氧化还原反应，即反应①和②一定为氧化还原反应；结合B选项，SO2、SO3和水的反应为非氧化还原反应，故D正确； 故选C。 13．（24-25高一上·上海·期中）吸硫装置如图所示，通入过程中，可观察到溶液中先析出黄色固体，其量先增多后又减小，当溶液pH至7左右时，溶液接近无色，说明反应已完成。 (1)写出尾气处理的化学方程式 。 (2)实验过程中，欲检验A中是否被充分吸收，B中试剂可以是______。 A．石蕊试液 B．酚酞试液 C． D．浓硫酸 (3)为了使尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，除了及时搅拌反应物外，还可采取的合理措施是 （任写一条）。 (4)根据吸硫过程中的现象，可推测硫化碱法制备的反应可以分为如下三步： 第一步：（同时还发生） 第二步： 第三步： （用化学方程式表示）。 反应完成后，装置A中的溶液经蒸发浓缩，冷却结晶可析出，其中可能含有少量等杂质。 (5)设计实验方案，检测产品中是否存在 。 已知：①微溶；难溶；②。 (6)进一步提纯晶体所用的方法是 。 【答案】(1)+2NaOH=H2O+Na2SO3 (2)C (3)适当提高反应的温度或控制二氧化硫的流速 (4)Na2SO3+S=Na2S2O3 (5)取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液，滴加 BaCl2 溶液，若出现沉淀，说明含有 Na2SO4 杂质 (6)重结晶 【分析】将二氧化硫通入硫化钠和碳酸钠混合溶液中制得硫代硫酸钠，反应所得溶液经蒸发浓缩，冷却结晶等操作制得五水硫代硫酸钠晶体，提纯五水硫代硫酸钠晶体可以用重结晶的方法。 【解析】（1）是酸性氧化物，可以用NaOH溶液进行尾气处理，化学方程式为：+2NaOH=H2O+Na2SO3。 （2）A．装置A中发生反应：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2，CO2和SO2都是酸性氧化物，都能使石蕊试液变红，A不选； B．SO2是酸性氧化物，不能用酚酞试液检验，B不选； C．SO2具有还原性，和溶液反应会生成紫红色的单质铜和水，CO2没有还原性，和溶液反应生成Cu2(OH)2CO3蓝色沉淀，可以用溶液检验A中是否被充分吸收，C选； D．SO2不和浓硫酸反应，不能用浓硫酸检验，D不选； 故选C。 （3）为了使二氧化硫尽快完全吸收，除了及时搅拌反应物外，还可以适当提高反应的温度使吸收速率加快，也可以控制二氧化硫的流速使吸收速率增大。 （4）装置A中SO2和Na2CO3、Na2S发生氧化还原反应生成Na2S2O3和CO2，总反应为2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2，第一步反应为：（同时还发生），第二步反应为：，则第三步反应为硫与亚硫酸钠溶液反应生成硫代硫酸钠，方程式为：Na2SO3+S=Na2S2O3。 （5）检测产品中是否存在硫酸钠时，应加入足量稀盐酸将硫代硫酸根离子转化为硫、二氧化硫和水，排出硫代硫酸根离子对硫酸根离子检验的干扰，再加入氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成，则具体实验方案为取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液，滴加氯化钡溶液，若出现沉淀，说明含有硫酸钠杂质，故答案为：取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液，滴加 BaCl2 溶液，若出现沉淀，说明含有 Na2SO4 杂质。 （6）重结晶是一种常用的提纯方法，它利用物质在溶剂中的溶解度差异，通过溶解、过滤和再结晶的过程，将纯物质从杂质中分离出来，可以用重结晶的方法提纯五水硫代硫酸钠晶体，故答案为：重结晶。 14．（23-24高一下·上海·期中）某实验小组在实验室制备氨气并进行氨的催化氧化实验，如下图1和图2。 （1）U型管中的干燥剂可用 ，收集氨气应选择安装 。（选填“a”或b"）。 （2）如何检验氨气已收集满 。 （3）下列有关如图的两个实验，说法中正确的是__________。 A．均表现易溶于水 B．均表现易挥发 C．均表现是碱性气体 D．均表现是还原性气体 （4）关于氨水的叙述中错误的是__________。 A．氨水的主要成分是 B．氨水可使酚酞指示剂变红 C．氨水中含有两种分子 D．氨水中溶质的质量分数越大，溶液的密度越小 （5）图2进行的是氨的催化氧化实验，发生如下反应：。 ①用单线桥法标出该反应电子转移的方向和数目。 ②复到室温，若气体的总物质的量减少，则反应中转移的电子数目是 。 （6）为防止污染环境，以下装置（盛放的液体均为水）可用于吸收多余氨气的是 （填序号）。 （7）制得的氨气经过一系列反应可以得到，现用的浓硝酸（密度）配制的稀硝酸，配制时需用量筒量取浓硝酸 ． 【答案】（1） 碱石灰 a （2）将湿润的红色石蕊试纸至于容器口处，若试纸变蓝，则氨气已收集满 （3）C （4）C （5） （6）②④ （7）31.9 【分析】A装置用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制备氨气，“U型管”中盛放碱石灰干燥氨气，氨气的密度比空气小，用向下排空气法收集氨气。 （1）氨气是碱性气体，U型管中的干燥剂可用碱石灰；氨气密度小于空气，应该用向下排空气法收集氨气，收集氨气应选择安装a。 （2）氨气是碱性气体，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，检验氨气已收集满的方法是：将湿润的红色石蕊试纸至于容器口处，若试纸变蓝，则氨气已收集满。 （3）A．Ⅰ表现易溶于水，Ⅱ表现易挥发，故A错误；     B．Ⅰ表现易溶于水，Ⅱ表现易挥发，故B错误； C．Ⅰ中形成红色喷泉，Ⅱ中氨气和酸反应，均表现是碱性气体，故C正确； D．两个实验中氮元素化合价不变，均不表现是还原性气体，故D错误； 选C。 （4）A．是弱电解质，氨水的主要成分是，故A正确； B．氨水呈碱性，可使酚酞指示剂变红，故B正确； C．氨水中含有、NH3、H2O三种分子，故C错误； D．氨水中溶质的质量分数越大，溶液的密度越小，故D正确； 选C。 （5） ①氨气中氮元素化合价由-3升高为+2、氧气中氧元素化合价由0降低为-2，用单线桥法标出该反应电子转移的方向和数目为。 ②恢复到室温，水为液体，根据方程式4mol氨气参加反应，气体物质的量减少5mol，若气体的总物质的量减少，参加反应是氨气的物质的量为0.16mol，则反应中转移的电子数目是。 （6）氨气溶于水易倒吸，为防止倒吸，可用于吸收多余氨气的是②④。 （7）的浓硝酸（密度）的物质的量浓度c=。现用的浓硝酸（密度）配制的稀硝酸，根据稀释前后硝酸物质的量不变，配制时需用量筒量取浓硝酸。 15．（23-24高一下·上海·期中）下围是以氮气和氢气为原料合成氨，并以氨为原料生产硝酸的工艺流程（其中空气等基础原料已略去）. (1)氨氧化装置内发生反应的化学方程式 . (2)若条件控制不当，氨氧化装置中可能发生副反应，与生成，该副反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 . (3)下列离子能在溶液中共存，但加入适量溶液后无法大量共存的是________. A．、、、 B．、、、 C．、、、 D．、、、 (4)将25.6g铜与60.0mL一定浓度的硝酸发生反应，铜完全溶解，产生和NO混合气体的体积为8.96L（标准状况，不考虑二聚）.待产生的气体全部释放后，向溶液加入100mL的NaOH溶液，恰好使溶液中的全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为 . (5)可以用还原生成BaO，该过程分两步进行.下图表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系，第一步反应中消耗的与的物质的量之比是 . 【答案】(1) (2) (3)C (4)40 (5) 【分析】N2、H2混合气在催化剂作用下合成氨气，氨气催化氧化生成一氧化氮和水，再将一氧化氮氧化为二氧化氮，二氧化氮聚合为四氧化二氮，四氧化二氮用稀硝酸吸收，可生成浓硝酸，据此回答。 【解析】（1）氨氧化装置内，氨气和氧气在催化剂条件下加热反应生成一氧化氮和水，发生反应的化学方程式； （2）氨氧化装置中可能发生副反应，与生成，反应方程式为，该副反应中氧化剂为氧气，还原剂为，物质的量之比为； （3）A. 、之间发生反应，、之间反应生成难溶的碳酸钙，在溶液中不能大量共存，A错误;B. 、、、之间不发生反应，加入适量溶液后仍然能够大量共存，B错误；C. 、、、之间不反应，加入适量溶液后，硝酸根离子在酸性条件下能够氧化碘离子，在溶液中不能大量共存，C正确;D. 、、、之间不发生反应，加入适量溶液后仍然能够大量共存，D错误； （4）25.6g铜的物质的量为，产生和NO混合气体的物质的量为，设NO的物质的量为x mol，NO2为y mol，则N守恒得x+y=0.4，由电子守得，3x+y=2×0.5，联立两式，解得x=0.2 mol，则y=0.2mol，由铜守恒得，反应后溶液中的铜离子的物质的量为0.4mol，由于硝酸铜中，则硝酸根的物质的量为0.8mol，向溶液中加入100mL的NaOH溶液，恰好使溶液中的全部转化成沉淀，由，可得消耗的为0.8mol，则溶液中硝酸的物质的量为2.0mol-0.8mol=1.2mol，由N守恒得原硝酸溶液中硝酸的物质的量为0.8mol+0.2mol+0.2mol+1.2mol=2.4mol，浓度为。 （5）由图知，第一步反应中，硝酸根被还原生成氨气，化合价由+5价降到-3价，氢得化合价由0价升高到+1价，故反应得化学方程式为，消耗的与的物质的量之比是。 16．（23-24高一下·上海青浦·期末）硫酸是十分重要的化工原料。工业上用黄铁矿制备硫酸的工艺如下图所示。 (1)黄铁矿(即硫铁矿)主要成分的化学式是 。 (2)下列说法不正确的是___________。 A．步骤Ⅰ前需将黄铁矿粉碎，目的是增大接触面积，加快反应速率 B．步骤Ⅱ中选择的压强是高压 C．步骤Ⅲ中选用98.3%的浓硫酸作吸收剂 D．图中每一步含硫物质均发生氧化反应 (3)某同学设计如图所示装置探究步骤Ⅱ中二氧化硫的转化率。实验时，装置D锥形瓶中溶液产生白色沉淀，装置E中溶液褪色。已知装置A是用来制备SO2。 ①装置B的三个作用是a． ；b． ；c．通过观察气泡的速率，控制氧气和二氧化硫的通入比例。 ②实验过程中，当V2O5表面红热后，应将酒精灯移开一会儿后再继续加热，其原因是 、 。 ③D中锥形瓶盛放的溶液可以是(选填字母) 。 A．足量澄清石灰水 B．足量小苏打溶液 C．足量氯化钡溶液 D．足量稀硫酸 反应停止后，要通过测定装置D锥形瓶中产生的白色沉淀的量，得出已被氧化的二氧化硫的量。在滤出沉淀前需要继续通氧气，使装置中的三氧化硫和二氧化硫被D、E、F吸收。 ④若从锥形瓶溶液中得到的沉淀质量为m g，要测定该条件下二氧化硫的转化率，实验时还需要测定的数据是(选填字母) ，二氧化硫的转化率是 (用含有m、a、b c、d中的一种或几种字母的代数式表示)。 a．装置F增加的质量a g          b．装置A中亚硫酸钠减少的质量bg c．装置B增加的质量cg          d．装置E增加的质量d g 【答案】(1) (2)BD (3) 干燥氧气和二氧化硫 使氧气和二氧化硫混合均匀 该反应的正反应放热，温度过高平衡逆向移动，不利于三氧化硫的生成 影响催化剂的活性 C ad 【分析】黄铁矿高温下与氧气反应得到二氧化硫，二氧化硫与氧气在催化剂、高温作用下得到三氧化硫，再用98.3%的浓硫酸作吸收剂得到硫酸； （3）装置A制备二氧化硫，装置B干燥氧气和二氧化硫，同时混合二者，装置C中二氧化硫被氧气氧化为三氧化硫，装置D吸收三氧化硫，装置E检验二氧化硫的性质，装置F吸收尾气，据此解答。 【解析】（1）根据所学知识知，黄铁矿主要成分的化学式是。 （2）A．步骤Ⅰ前需将黄铁矿粉碎，目的是增大接触面积，加快反应速率，故A正确； B．该反应为气体计量数减少的反应，压强增大则平衡正向移动，虽然理论上高压有利于三氧化硫的生成，但在常压条件下，SO2的转化率已经达到92%以上，因此通常采用常压操作以简化设备和降低成本，故B错误； C．为了减少酸雾，步骤Ⅲ中选用98.3%的浓硫酸作吸收剂，故C正确； D．步骤Ⅲ含硫物质没有发生氧化反应，故D错误； 故选BD。 （3）①装置B的三个作用是：通过观察A装置可判断其作用除了冒气泡的速率来控制气体流量，还可以干燥氧气和二氧化硫，氧气和二氧化硫混合均匀； ②由于该反应的正反应放热，温度过高平衡逆向移动，不利于三氧化硫的生成，且影响催化剂的活性，所以实验过程中，当V2O5表面红热后，应将酒精灯移开一会儿后再继续加热，故答案为：该反应的正反应放热，温度过高平衡逆向移动，不利于三氧化硫的生成；影响催化剂的活性； ③由于进入装置D的气体有二氧化硫、三氧化硫和氧气，实验时，装置D锥形瓶中溶液产生白色沉淀，所以盛放的溶液是足量氯化钡溶液，答案选C； ④从锥形瓶溶液中得到的沉淀质量为mg，则mg为硫酸钡沉淀，n(BaSO4)=n(SO3)=，已经知道转化了的二氧化硫，只要再告诉反应前的二氧化硫的物质的量或者反应后的二氧化硫的物质的量，就可以计算出二氧化硫的转化率，所以实验时还需要测定的数据为装置F增加的质量a g、装置E增加的质量d g，答案选ad； 总的二氧化硫的物质的量是，所以二氧化硫的转化率为：。 17．（22-23高一下·上海杨浦·期中）中国科学院官方微信于2017年3月发表《灰霾专题》，提出灰霾中细颗粒物的成因，部分分析如下图所示。    (1)根据上图信息可以看出，下列哪种气体污染物不是由机动车行驶造成的_______。 A．SO2 B．NOx C．VOCs D．NH3 硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)通常用来分别表示气体污染物SO2和NO2向和的转化程度。SOR和NOR的计算公式为： 已知PM2.5中主要以(NH4)2SO4形式存在，主要以NH4NO3形式存在。(NH4)2SO4比NH4NO3更稳定；NH4NO3和HNO3加热或光照均易分解。 某地SOR和NOR的数据如下表所示： 季节 春季 夏季 秋季 冬季 平均 SOR 0.29 0.42 0.28 0.26 0.31 NOR 0.21 0.14 0.23 0.25 0.21 (2)由上表数据可知，SOR和NOR差异最大的季节是_______。 A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季 (3)结合相关化学原理推测该季节产生这种差异可能的原因。 。 (4)设r = c()/c()，r值可以较好地反映机动车等移动源污染与燃煤等固定源污染的相对大小。已知某地PM2.5浓度及r值随季节变化如图所示。根据该图分析，造成秋冬季节PM2.5偏高的首要原因是 。    A．移动源污染        B．固定源污染 (5)假如你是城市管理者，请你提出一条有针对性的措施，以缓解秋冬季节PM2.5污染较严重的问题。 。 烟气脱硝(将NOx转化成无害物质)是工业废气处理中的重要工艺。相对传统的处理工艺，活性炭吸附脱硝法具有工艺过程无二次污染、氮资源和脱硝剂可循环利用等优点。回答下列问题。 Ⅰ.活性炭吸附脱硝法的工艺流程如图所示。    (6)该流程中活性炭的作用是 ，若入口烟气中NOx以NO形式参加反应，则相应的化学方程式为 。 Ⅱ.某同学选择如下装置(省略夹持仪器)对该方法进行模拟实验：    (7)实验前，按h→j，i→k的顺序连接仪器，检查装置 。按h→j而不是h→k连接仪器的原因是 。 (8)先通入空气，再打开A、B中分液漏斗的活塞，观察到B中出现红棕色气体，此时，所获得的氮氧化物中一定含有 气体。 (9)装置F除了能用于判断气体流速和脱硝效果外，还可用于 。 (10)为达到更好的脱硝效果，实验中应采取的措施有 (任写1种)。 (11)常温常压下，以一定流速和比例混合NO、NH3、空气等气体进行模拟实验，现测得NO入口体积分数为3×10-4，出口体积分数为6×10-5，则脱硝百分率为 %(因混合气体中NO所占比例很小，可忽略脱硝前后气体总体积的变化，计算结果保留小数点后1位)。 【答案】(1)A (2)B (3)由于夏季温度较高、光照强度较大，会促进SO2转化为SO，导致SO2浓度下降，SO浓度上升，SOR增大；而夏季HNO3和NH4NO3易分解，导致NO浓度下降，NO2浓度上升，NOR减小，因此SOR和NOR在夏季差异最大 (4)A (5)秋季和冬季应该加大机动车污染整治力度或适当限制机动车的行驶或推广使用新能源汽车 (6) 催化剂 6NO+4NH35N2+6H2O (7) 气密性 氨气密度较小，可使反应气体混合均匀 (8)NO2 (9)尾气处理 (10)干燥气体、控制气体流速、控制各气体比例 (11)80.0 【分析】装置A中利用空气将浓氨水中的氨气吹出，装置B中利用硝酸和铜反应生成氮氧化物，在装置C中二者混合，氨气的密度较小，为了使氨气和氮氧化物混合均匀，氨气从j口进入，氮氧化物从k口进入，混合后通过活性炭进行反应，E装置为安全瓶可以防止倒吸，装置F可以吸收尾气，并判断气体流速和脱硝效果，据此解答。 【解析】（1）根据图中信息可以看出VOCs、NOx、NH3均可以由机动车行驶造成的，SO2是由工业燃煤造成的，答案选A。 （2）由表中数据可知，SOR和NOR差异最大的季节是夏季，差距达到0.42－0.14＝0.28，答案选B。 （3）由于由于夏季温度较高、光照强度较大，会促进SO2转化为SO，导致SO2浓度下降，SO浓度上升，SOR增大；而夏季HNO3和NH4NO3易分解，导致NO浓度下降，NO2浓度上升，NOR减小，因此SOR和NOR在夏季差异最大。 （4）由于r值可以较好地反映机动车等移动源污染与燃煤等固定源污染的相对大小，根据图中可知秋冬季节r和PM2.5均偏高，这说明首要原因是移动源污染造成的。答案选A。 （5）由于秋冬季节PM2.5污染较严重，所以缓解秋冬季节PM2.5污染较严重的措施为秋季和冬季应该加大机动车污染整治力度或适当限制机动车的行驶或推广使用新能源汽车。 （6）经过活性炭以后生成氮气，这说明该流程中活性炭的作用是催化剂，若入口烟气中NOx以NO形式参加反应，其中NO是氧化剂，氨气是还原剂，则相应的化学方程式为6NO+4NH35N2+6H2O。 （7）本实验中反应物均为气体，所以连接好仪器后要先检验装置的气密性，氨气密度较小，按h→j连接可使反应气体混合均匀，提高原料利用率，故答案为：气密性；氨气密度较小，可使反应气体混合均匀，提高原料利用率； （8）氮氧化物中NO2为红棕色气体，所以出现红棕色说明一定含有NO2，故答案为：NO2； （9）氮氧化物和氨气均不能随意排放，所以装置F还可以吸收尾气；故答案为：尾气吸收； （10）为了使反应更充分，需要控制气体流速，与活性炭充分接触反应；氮氧化物和氨气需要按照一定的比例进行反应；同时干燥的气体更有利于反应的进行；故答案为：干燥反应气体、控制气体流速或控制各气体的比例； （11）NO入口体积分数为3×10-4，出口体积分数为6×10-5，所以脱销百分率为×100%=80.0%，故答案为：80.0。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$