第五章 化工生产中的重要非金属元素【A卷·考点卷】-2024-2025学年高一化学同步单元AB卷(山东专用,人教版2019必修第二册)
2025-01-20
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内容正文:
第五章 化工生产中的重要非金属元素
考点1 硫和二氧化硫
考点2 硫酸
考点3 硫酸根离子的检验
考点4 不同价态含硫物质的转化
考点5 氮气与氮的固定
考点6 一氧化氮和二氧化氮
考点7 氨和铵盐
考点8 喷泉实验
考点9 硝酸
考点10 酸雨及防治
考点11 硅酸盐材料
考点12 新型无机非金属材料
考点13 有关非金属的实验探究
考点1 硫和二氧化硫
1.下列说法错误的是( )
A.残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去,也可用热的NaOH溶液除去
B.硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物
C.汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理
D.单质硫或含硫物质燃烧时,氧气少量时生成SO2,氧气足量时生成SO3
2.下列关于单质硫及的说法中,正确的是
A.与溶液反应生成
B.可用或热溶液清洗残留在试管内壁的硫
C.硫跟铁单质反应生成硫化铁
D.有毒,不能用作食品添加剂
3.将分别通入下列4种溶液中,其中体现氧化性的是
A
B
C
D
紫色石蕊溶液
溶液
酸性溶液
品红溶液
变红
析出淡黄色固体
褪色
褪色
4.将SO2和SO3两种气体的混合物通入BaCl2溶液中,其结果是( )
A.两种气体都被吸收,并有BaSO4沉淀生成
B.只有 BaSO3沉淀,SO3通入溶液中无沉淀生成
C.生成 BaSO3和BaSO4两种沉淀
D.只生成BaSO4沉淀,SO2从溶液中逸出
5.已知2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。下列有关操作、装置、原理及对现象的表述正确的是( )
A.用装置甲高温分解FeSO4,点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2
B.用装置乙可检验分解产生的SO2,现象是石蕊溶液先变红后褪色
C.用装置丙可检验分解产生的SO3,现象是产生白色沉淀
D.用装置丁可吸收尾气,避免污染环境
6.某校课外活动小组设计了如图装置,探究SO2的制取方法和有关性质。
试回答以下问题:
(1)仪器a的名称为____,装置A中反应的化学方程式为____。
(2)导管b的作用是____。
(3)装置C中的现象为____,装置B探究的是SO2的____性。
(4)装置D中发生反应的离子方程式为____。
(5)装置E中含50mL1mol/LNaOH,若恰好将SO2完全吸收后,生成Na2SO3和NaHSO3之比为2∶1,则吸收的SO2在标准状况下的体积为____mL。实验开始前和装置E充分吸收SO2时,均须通入N2一段时间,其作用是____。
7.下图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图,按要求回答下列问题:
(1)B中加入的试剂是________,作用是__________________________________。
(2)C中加入的试剂是__________,作用是___________________________________。
(3)D中加入的试剂是____________,作用是_________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验时,C中应观察到的现象是_________________________________________。
考点2 硫酸
8.浓硫酸与稀硫酸性质差异较大,具有吸水性,脱水性和强氧化性三大特性,下列有关浓硫酸的叙述正确的是( )
A.浓硫酸可做干燥剂,能够干燥氢气、氧气、氨气等气体
B.↑,浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了其酸性
C.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,是因为浓硫酸不与铁、铝反应
D.取少量蔗糖于烧杯中,加入浓硫酸,蔗糖变黑,体现浓硫酸具有吸水性
9.下列浓硫酸的叙述错误的是
A.浓硫酸可用作种干燥剂,能够干燥氢气、氧气等气体,但不能干燥碱性气体和有较强还原性的HI、H2S等气体
B.浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,在此反应中,浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性
C.1 mol铜粉投到足量浓硫酸中,加热得到气体体积标准状况下为22.4 L
D.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,是因为浓硫酸能使铁、铝钝化
10.常温下把铁片分别加入到下列溶液中,铁片能溶解,溶液质量减轻的是
A.稀硫酸 B.浓硫酸 C.硫酸铜 D.硫酸铝
11.某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质,其中不能达到目的的是( )
A
B
C
D
实验目的
吸水性
脱水性
溶解放热
强氧化性
实验装置
12.一定量的Cu粉与浓H2SO4 共热产生SO2气体的体积为2.24 L(标准状况下),则下列情况不可能的是( )
A.加入Cu的质量为6.4 g
B.加入的浓H2SO4中含溶质0.2 mol
C.加入Cu的质量大于6.4 g
D.加入浓H2SO4中含溶质多于0.2 mol
13.下面是某校化学研究性学习小组探究足量锌与浓硫酸反应的实验:
Ⅰ.甲同学设计如图实验验证该反应产生的混合气体中含有SO2、H2、H2O,已知装置C中试剂过量。
A. B. C. D.
E. F.
(1)写出A中生成SO2的化学方程式___。
(2)若按气体从左到右的流向,气体流经的各装置连接顺序是__。
(3)E中干燥管的作用是__。
(4)证明混合气体中含有H2的实验现象为__。
Ⅱ.乙同学设计如下实验步骤测定44.8L(标准状况下)混合气体中SO2的体积分数。
(5)W溶液可以是__(填序号)。
A.H2O2溶液 B.酸性KMnO4溶液 C.溴水 D.稀硫酸
该混合气体中二氧化硫的体积分数为__(用含m的代数式表示)。
考点3 硫酸根离子的检验
14.在检验的过程中,下列操作正确的是( )(提示:稀硝酸具有强氧化性,可将氧化为)
A.先加入稀硝酸,没有产生沉淀,然后再加硝酸钡,产生白色沉淀,证明有存在
B.先加入硝酸钡,产生白色沉淀,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,证明有存在
C.先加入稀盐酸,没有产生沉淀,然后再加氯化钡,产生白色沉淀,证明有存在
D.先加入氯化钡,产生白色沉淀,然后再加稀盐酸,沉淀不溶解,证明有存在
15.下列物质的检验中,其结论一定正确的是( )
A.向某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入稀HNO3后,白色沉淀不溶解,也无其他现象,说明原溶液中一定含有SO
B.向某溶液中加入盐酸产生无色气体,该气体能使澄清的石灰水变浑浊,说明该溶液中一定含有CO或SO
C.取少量久置的Na2SO3样品于试管中加水溶解,再加足量盐酸酸化,然后加BaCl2溶液,若加盐酸时有气体产生,加BaCl2溶液时有白色沉淀产生,说明Na2SO3样品已部分被氧化
D.将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,该气体一定是SO2
考点4 不同价态含硫物质的转化
16.下列反应无法得到淡黄色固体的是
A.过量空气通入氢硫酸中 B.硫化氢在少量空气中点燃
C.向溶液滴入溶液 D.金属钠在空气中燃烧
17.价类二维图是基于核心元素的化合价和物质类别研究物质性质的一种模型。下图是硫元素的价类二维图。下列说法正确的是
A.硫化亚铁与稀硝酸反应可用来制取a
B.从价态角度分析,a、b、c、d、f都具有还原性
C.c通入溴水中,溴水褪色,证明c有漂白性
D.d在水溶液中电离方程式为H2SO3 = 2H++
18.如图是硫元素在自然界中的循环示意图,下列有关说法错误的是
A.硫在自然界中既有游离态又有化合态 B.过程⑤宜在土壤的富氧区实现
C.过程②是氧化反应 D.过程①可以通过不同的化学反应实现
19.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角度。下图所示是硫及其部分化合物的“价类二维图”。
根据图示回答下列问题:
(1)X的化学式为______________,将X与SO2混合,可生成淡黄色固体,该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为______________。
(2)过量的Fe粉与一定量W浓溶液混合加热反应,生成______________(填化学式)气体。转化①可由S粉与热的W浓溶液反应实现,反应的化学方程式为______________________________________。
(3)欲制备Na2S2O3,从氧化还原角度分析,下列合理的是______________(填字母)。
A.Na2S+S B.Na2SO3+S
C.Na2SO3+Na2SO4 D.SO2+Na2SO3
(4)工业制硫酸中,转化②是在______________(填设备名称)进行的。进行转化③时,不用水而用98.3%的浓H2SO4吸收SO3,原因是________________________________________________________________。
(5)NaHSO4溶液显强酸性,向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液,恰好使溶液呈中性,则发生反应的离子方程式为___________________________________________________。
20.研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。
(1)的结构与过氧化钠相似,则的电子式为_______。
(2)(易溶于水)在酸性条件下可生成和S,该反应的离子方程式为_______。
(3)焦亚硫酸钠()是一种食品抗氧化剂,易溶于水。其中硫元素的化合价为_______价。向某些饮料中添加少量焦亚硫酸钠,可降低饮料中溶解氧的含量,发生反应的离子方程式为_______。
(4)某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。可选用的实验药品如下:
a. 溶液;b. 浓硫酸;c. 溶液;d. 稀硫酸;e. 酸性溶液;f.品红溶液;g.铜片。
实验序号
预期转化
选择试剂(填标号)
证明实现转化的现象
Ⅰ
Ⅱ
a、c、d
淡黄色沉淀
Ⅲ
b、g、f
①实验Ⅰ选择的试剂是a和_______(填标号)。
②实验Ⅱ实现了+4价和-2价S向0价S的转化,写出该转化反应的离子方程式:_______。
③实验Ⅲ中发生反应的化学方程式是_______,证明实现该转化的现象是_______。
考点5 氮气与氮的固定
21.下列关于氮的固定,说法不正确的是
A.在雷雨天,N2可直接转化NO
B.工业上将氨转化为硝酸和其他含氮化合物的过程被称之为人工固氮
C.氮的固定的过程中氮原子有可能被氧化,也有可能被还原
D.一些豆科植物的根瘤菌可以将空气中的N2转化为硝酸盐
22.关于自然界中氮循环(如图)的说法正确的是
A.②④⑤中氮元素均被氧化 B.包含了三种固氮方式
C.参与氮循环的都是含氮无机物 D.上述过程都是在自然条件下进行的
23.下列关于含氮物质的叙述正确的是
A.在空气中被氧化成属于氮的固定
B.浓硝酸呈黄色的原因是因为浓分解产生溶于硝酸中
C.的化学性质不活泼,是因为的非金属性比O弱
D.可用铁槽车运输浓,是因为常温下浓与不发生反应
考点6 一氧化氮和二氧化氮
24.下列关于NO2和NO的叙述正确的是
A.都能溶于水且与水反应生成相应的酸 B.都是酸性氧化物,都能与强碱溶液反应
C.可以通过铜与硝酸制取 D.常温下都可以被氧气氧化
25.氮元素的单质和常见的化合物在工、农业生产中用途广泛.
(1)工业上利用分离空气的方法得到氮气.空气各主要成分的沸点如下:
N2
O2
Ar
CO2
-196℃
-183℃
-186℃
-78℃
现将空气深度冷却液化,然后缓慢升温,则最先分离出来的气体是____________。
(2)雷雨时空气中的N2转化为NO,生成物NO是______色的气体,________(填“易”或“难”)溶于水;NO在空气中很容易被氧化成NO2,NO2能与水发生化学反应。NO2与水反应的化学方程式为_______________________________。
考点7 氨和铵盐
26.如图所示,利用培养皿探究NH3的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水会产生氨气,立即用另一表面皿扣在上面。
下表中对实验现象所做的解释正确的是
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
D
干燥红石蕊试纸不变色,湿润红石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱
27.下列气体去除杂质的方法中,能实现目的的是
选项
气体(杂质)
方法
A
SO2(H2S)
通过酸性高锰酸钾溶液
B
SO2(HCl)
通过饱和Na2SO3溶液
C
N2(O2)
通过灼热的Mg粉
D
NO(NO2)
通过蒸馏水
28.用如图装置(夹持装置已略去)进行制备及性质实验,下列说法不正确的是。
A.甲中制备利用了的分解反应
B.乙中的集气瓶内a导管短、b导管长
C.丙中的能防止倒吸
D.丁也可以用于制备氨气
29.下列氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是( )
A.N2不溶于水,可用作保护气
B.NH3具有还原性,可用作制冷剂
C.KNO3具有氧化性,可用于制黑火药
D.NH4Cl受热易分解,可用于制造化肥
30.下列描述正确的是
A.氯化铵和氯化钠的固体混合物可用升华法分离
B.将少量硫酸铵和熟石灰混合在研钵中进行研磨,可以闻到刺激性气味
C.检验某白色固体是铵盐的方法是:加氢氧化钠溶液,加热,用湿润蓝色石蕊试纸在试管口检验,观察试纸是否变红
D.所有铵盐都易溶于水,铵盐中的氮元素均为-3价
31.只用一种试剂,将NaCl、Na2SO4、NH4Cl、(NH4)2SO4四种溶液(必要时可加热)区分开,下列试剂中可选用的是
A.NaOH溶液 B.AgNO3溶液 C.BaCl2溶液 D.Ba(OH)2溶液
32.某化学兴趣小组为了制取并探究氨性质,用下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验[制取氨的反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O]。
【实验探究】
(1)利用上述原理,实验室制取氨应选用________(填字母)发生装置进行实验。
(2)B装置中的干燥剂可选用________。
(3)气体通过C、D装置时,试纸颜色会发生变化的是________(填“C”或“D”)装置。
(4)当实验进行一段时间后,挤压E装置中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是______________________________________。
(5)F装置中倒置漏斗的作用是_____________________________________________。
(6)氨的用途很广,如可用氨处理二氧化氮:8NH3+6NO27N2+12H2O,该反应中氨体现________(填“氧化性”或“还原性”)。请你列举出氨的另一种用途:_________。
考点8 喷泉实验
33.喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液,能出现喷泉现象的是( )
选项
气体
溶液
A
H2S
稀盐酸
B
HCl
稀氨水
C
NO
稀H2SO4
D
CO2
饱和NaHCO3溶液
34.下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案,下列有关操作不可能引发喷泉的是( )
A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹
考点9 硝酸
35.实验室贮存下列物质的溶液时,必须用棕色瓶的是( )
①浓硝酸 ②浓硫酸 ③浓盐酸 ④硝酸银溶液
A.①④ B.②③
C.①③ D.②④
36.以下关于铜跟浓硝酸、稀硝酸反应的说法中错误的是
A.1 mol浓硝酸被还原转移2 mol电子
B.铜与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈
C.铜与浓、稀硝酸反应都不需要加热
D.生成等量的硝酸铜,消耗浓硝酸的量多
37.工业上用洗净的废铜屑作原料制取硝酸铜。为节约原料和防止环境污染,宜采取的方法是( )
A.Cu+HNO3(浓)―→Cu(NO3)2
B.Cu+HNO3(稀)―→Cu(NO3)2
C.CuCuOCu(NO3)2
D.CuCu(SO4)2Cu(NO3)2
38.下列反应的化学方程式或离子方程式正确的是
A.向溶液中通入过量:
B.铜与稀硝酸反应:
C.浓硝酸见光分解:
D.灼热的炭与浓硫酸反应:(浓)
考点10 酸雨及防治
39.化学与生产、生活密切相关。下列有关说法不正确的是
A.BaCO3可用于消化系统X射线检查的内服药剂
B.二氧化硫可添加到葡萄酒中做防腐剂和抗氧化剂
C.用食醋清洗热水瓶胆内壁附着的水垢(CaCO3)
D.向燃煤中加入生石灰,可以减少酸雨的产生
考点11 硅酸盐材料
40.含硅元素的物质有很多用途,下列物质的主要材质不是硅酸盐的是
A.用作木材防火剂原料的水玻璃 B.制作精美饰品的玛瑙
C.我国三峡大坝使用的大量水泥 D.高压输电线使用的陶瓷绝缘材料
41.“九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句,描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品,下列有关说法正确的是( )
A.玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品
B.制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英
C.硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高
D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
考点12 新型无机非金属材料
42.以下有关碳纳米管、富勒烯、石墨烯的说法错误的是
A.它们的物理性质相同
B.它们都是新型无机非金属材料中的碳纳米材料
C.它们都是碳单质
D.它们分别完全燃烧后生成物相同
43.下列关于无机非金属材料的说法不正确的是( )
A.传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料
B.新型无机非金属材料虽然克服了传统无机非金属材料的缺点,但强度比较差
C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点
D.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分不同
44.下列关于硅及其化合的物说法错误的是
A.SiO2能与HF反应,也能与NaOH溶液反应,故SiO2是两性氧化物
B.利用焦炭制备粗硅的化学方程式为:SiO2+2CSi+2CO↑
C.高温结构陶瓷属于新型陶瓷
D.硅胶多孔,吸附水分能力强,常用作实验室和袋装食品的干燥剂
45.研究或认识物质的化学性质一般可从以下几个方面入手(以SiO2为例)。
(1)从物质分类角度分析可能具有的通性,如酸性、碱性等。
SiO2属于_______(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物。盛装NaOH等碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,其原因为________(用离子方程式表示)。
(2)从核心元素化合价角度分析可能具有氧化性、还原性。
据SiO2中Si元素的价态可推知SiO2______(填字母序号)。
A.只有还原性 B.只有氧化性 C.既有还原性又有氧化性
工业上用石英砂和焦炭混合高温制取粗硅,其反应为:,用双线桥法标出该反应中电子转移的方向和数目________。
(3)从其它角度认识物质可能具有的特性,SiO2能与氢氟酸(HF)反应,工业上常利用该反应刻蚀玻璃,反应的化学方程式为:_______。
考点13 有关非金属的实验探究
46.如图是实验室制取SO2并验证SO2某些性质的装置图。若观察到装置④中有淡黄色沉淀生成,⑤中的溴水褪色,下列说法错误的是( )
A.①中发生反应的离子方程式是SO+2H+=H2O+SO2↑
B.②中溶液变为红色
C.③的品红溶液褪色,证明SO2有漂白性
D.④中SO2作还原剂
47.氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:
(1)氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的__________,反应的化学方程式为_________________。
②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为发生装置→________(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中
①Y管中________________
②反应的化学方程式:________________
将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝聚
打开K2
③__________________________
④__________
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第五章 化工生产中的重要非金属元素
考点1 硫和二氧化硫
考点2 硫酸
考点3 硫酸根离子的检验
考点4 不同价态含硫物质的转化
考点5 氮气与氮的固定
考点6 一氧化氮和二氧化氮
考点7 氨和铵盐
考点8 喷泉实验
考点9 硝酸
考点10 酸雨及防治
考点11 硅酸盐材料
考点12 新型无机非金属材料
考点13 有关非金属的实验探究
考点1 硫和二氧化硫
1.下列说法错误的是( )
A.残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去,也可用热的NaOH溶液除去
B.硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物
C.汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理
D.单质硫或含硫物质燃烧时,氧气少量时生成SO2,氧气足量时生成SO3
【答案】D
【解析】硫在氧气中燃烧只生成SO2,D项错误。
2.下列关于单质硫及的说法中,正确的是
A.与溶液反应生成
B.可用或热溶液清洗残留在试管内壁的硫
C.硫跟铁单质反应生成硫化铁
D.有毒,不能用作食品添加剂
【答案】B
【解析】A.与溶液反应生成亚硫酸钠而非硫酸钠,A错误;
B.单质硫能溶于溶液中、硫能和氢氧化钠溶液反应,故残留在试管内壁上的硫可用除去,B正确;
C.硫跟铁单质反应生成硫化亚铁,C错误;
D.二氧化硫具有还原性,可用作葡萄酒抗氧化剂,少量能用作食品添加剂,D错误;
故选B。
3.将分别通入下列4种溶液中,其中体现氧化性的是
A
B
C
D
紫色石蕊溶液
溶液
酸性溶液
品红溶液
变红
析出淡黄色固体
褪色
褪色
【答案】B
【解析】A.使紫色石蕊溶液变红,体现其酸性,故A不符合题意;
B. 与溶液反应生成S和水,反应过程中中S元素的化合价降低,体现氧化性,故B符合题意;
C. 可被酸性溶液氧化,溶液褪色,体现的还原性,故C不符合题意;
D. 使品红溶液褪色,体现其漂白性,故D不符合题意;
答案选B。
4.将SO2和SO3两种气体的混合物通入BaCl2溶液中,其结果是( )
A.两种气体都被吸收,并有BaSO4沉淀生成
B.只有 BaSO3沉淀,SO3通入溶液中无沉淀生成
C.生成 BaSO3和BaSO4两种沉淀
D.只生成BaSO4沉淀,SO2从溶液中逸出
【答案】D
【解析】将SO2和SO3两种气体的混合物通入BaCl2溶液,由于盐酸的酸性大于亚硫酸,则SO2不反应,但BaSO4不溶于酸,SO3与H2O反应产生H2SO4,H2SO4与BaCl2发生复分解反应生成BaSO4沉淀和HCl,因此最终结果是:生成BaSO4沉淀,SO2从溶液中逸出,故答案为D。
5.已知2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。下列有关操作、装置、原理及对现象的表述正确的是( )
A.用装置甲高温分解FeSO4,点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2
B.用装置乙可检验分解产生的SO2,现象是石蕊溶液先变红后褪色
C.用装置丙可检验分解产生的SO3,现象是产生白色沉淀
D.用装置丁可吸收尾气,避免污染环境
【答案】A
【解析】A项,点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2,排除装置中的空气,避免空气中氧气的干扰,正确;B项,装置乙不能检验分解产生的SO2,产物中的SO3会对SO2的检验造成干扰,并且SO2只能使石蕊溶液变红,错误;C项,SO3易溶于水,当混合气体经过乙时,SO3会被吸收,所以要想检验SO3,应该把乙和丙的位置互换,错误;D项,装置丁中应该用饱和Na2SO3溶液,错误。
6.某校课外活动小组设计了如图装置,探究SO2的制取方法和有关性质。
试回答以下问题:
(1)仪器a的名称为____,装置A中反应的化学方程式为____。
(2)导管b的作用是____。
(3)装置C中的现象为____,装置B探究的是SO2的____性。
(4)装置D中发生反应的离子方程式为____。
(5)装置E中含50mL1mol/LNaOH,若恰好将SO2完全吸收后,生成Na2SO3和NaHSO3之比为2∶1,则吸收的SO2在标准状况下的体积为____mL。实验开始前和装置E充分吸收SO2时,均须通入N2一段时间,其作用是____。
【答案】(1) 三颈烧瓶 H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)使装置上下联通,有利于液体顺利滴下
(3) 紫色石蕊试液变红色 漂白
(4)SO2+Br2+2H2O=4H++SO+2Br-
(5) 672 实验开始前通入N2排出装置中的空气,装置E充分吸收SO2时通入N2可确保SO2被充分吸收
【解析】装置A浓硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2气体,装置B用于验证SO2的漂白性,装置C用来检验SO2溶于水的酸性,装置D用来检验SO2的还原性,装置E用来吸收尾气的SO2;
(1)仪器a的名称为三颈烧瓶,浓硫酸是强酸,亚硫酸是弱酸,根据强酸制取弱酸的复分解反应规律,可知装置A中反应的化学方程式为H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)反应产生气体,气压变大,若没有导管b平衡压强,分液漏斗内液体不能够顺利流下,则导管b的作用是使装置上下联通,有利于液体顺利滴下;
(3)SO2与水反应生成亚硫酸,酸溶液可使紫色石蕊试液变红色,装置C中的现象为紫色石蕊试液变红色;SO2和品红反应的原理是与品红作用生成不稳定的无色物质,即二氧化硫可使品红溶液褪色,装置B探究的是SO2的漂白性;
(4)D中二氧化硫与溴水发生氧化还原反应生成硫酸和HBr,离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br-;
(5)由Na元素守恒可得2n(NaHSO3) ×2+n(NaHSO3)=1mol/L×50×10-3L=0.05mol,解得n(NaHSO3)=0.01mol,由S元素守恒可得n(S)= 0.01×2+0.01=0.03mol,则吸收的SO2在标准状况下的体积为V=nVm=0.03mol×22.4L/mol=0.672=672mL;通入N2一段时间的作用是:实验开始前通入N2排出装置中的空气,装置E充分吸收SO2时通入N2可确保SO2被充分吸收。
7.下图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图,按要求回答下列问题:
(1)B中加入的试剂是________,作用是__________________________________。
(2)C中加入的试剂是__________,作用是___________________________________。
(3)D中加入的试剂是____________,作用是_________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验时,C中应观察到的现象是_________________________________________。
【答案】(1)品红溶液 检验SO2
(2)酸性KMnO4溶液 除去SO2并检验SO2是否除尽 (3)澄清石灰水 检验CO2 (4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色
【解析】检验二氧化硫用品红溶液,吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液,检验二氧化碳用澄清石灰水;在检验二氧化碳之前,必须除尽二氧化硫,因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽,所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,但不能褪成无色,若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。
考点2 硫酸
8.浓硫酸与稀硫酸性质差异较大,具有吸水性,脱水性和强氧化性三大特性,下列有关浓硫酸的叙述正确的是( )
A.浓硫酸可做干燥剂,能够干燥氢气、氧气、氨气等气体
B.↑,浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了其酸性
C.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,是因为浓硫酸不与铁、铝反应
D.取少量蔗糖于烧杯中,加入浓硫酸,蔗糖变黑,体现浓硫酸具有吸水性
【答案】B
【解析】A.浓硫酸能吸收氨气,不能用浓硫酸干燥NH3,故A错误;
B.由反应可知,部分浓硫酸转变成二氧化硫,硫元素价态降低,表现其强氧化性,部分转化成硫酸铜,硫元素价态不变,表现其酸性,故B正确;
C.常温下铁或铝与浓H2SO4反应剧烈反应,表面形成一层致密的氧化膜,阻止了后续反应的发生,即“钝化”现象,不是不反应,故C错误;
D.浓硫酸使蔗糖分子中的氢、氧原子以2:1的比例形成水而脱出,剩余了碳,蔗糖变黑,体现脱水性,故D错误;
故选:B。
9.下列浓硫酸的叙述错误的是
A.浓硫酸可用作种干燥剂,能够干燥氢气、氧气等气体,但不能干燥碱性气体和有较强还原性的HI、H2S等气体
B.浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,在此反应中,浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性
C.1 mol铜粉投到足量浓硫酸中,加热得到气体体积标准状况下为22.4 L
D.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,是因为浓硫酸能使铁、铝钝化
【答案】B
【解析】A.浓硫酸具有吸水性,可用作种干燥剂,能够干燥氢气、氧气等气体;浓硫酸具有强氧化性和酸性,不能干燥碱性气体和有较强还原性的HI、H2S等气,故A正确;
B.浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,在此反应中,S元素化合价降低,浓硫酸既表现了强氧化性,故B错误;
C.Cu能和浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫,方程式为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,1 mol铜粉投到足量浓硫酸中,加热得到1mol二氧化硫,标准状况下为22.4 L,故C正确;
D.浓硫酸能使铁、铝钝化,常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,故D正确;
故选B。
10.常温下把铁片分别加入到下列溶液中,铁片能溶解,溶液质量减轻的是
A.稀硫酸 B.浓硫酸 C.硫酸铜 D.硫酸铝
【答案】C
【解析】A.铁与稀硫酸反应,生成FeSO4溶液,每消耗1mol铁就生成1mol氢气,溶液质量增加,故A不符合;
B.常温下铁与浓硫酸发生钝化,铁不能溶解,故B不符合;
C.铁与CuSO4反应后,生成FeSO4溶液,每消耗1mol铁则生成1mol铜,溶液质量减少,故C符合;
D.铁与硫酸铝溶液不反应,溶液质量不变,故D不符合;
故选C。
11.某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质,其中不能达到目的的是( )
A
B
C
D
实验目的
吸水性
脱水性
溶解放热
强氧化性
实验装置
【答案】D
【解析】B项中滤纸沾上浓硫酸后,很快会因脱水而变黑;C项中浓硫酸滴到小试管内的水中,放出的热量会使锥形瓶内压强增大,U形管内液面出现左低右高的现象;D项中因常温下铜片与浓硫酸不反应,无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性。
12.一定量的Cu粉与浓H2SO4 共热产生SO2气体的体积为2.24 L(标准状况下),则下列情况不可能的是( )
A.加入Cu的质量为6.4 g
B.加入的浓H2SO4中含溶质0.2 mol
C.加入Cu的质量大于6.4 g
D.加入浓H2SO4中含溶质多于0.2 mol
【答案】B
【解析】由Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O知,生成2.24 L(标况下)SO2需要消耗6.4 g Cu、0.2 mol H2SO4,但随反应的进行,浓H2SO4会变为稀H2SO4,故硫酸中含溶质的物质的量应大于0.2 mol,D项正确、B项错误;铜可能恰好反应完全也可能有剩余,A、C项正确。
13.下面是某校化学研究性学习小组探究足量锌与浓硫酸反应的实验:
Ⅰ.甲同学设计如图实验验证该反应产生的混合气体中含有SO2、H2、H2O,已知装置C中试剂过量。
A. B. C. D.
E. F.
(1)写出A中生成SO2的化学方程式___。
(2)若按气体从左到右的流向,气体流经的各装置连接顺序是__。
(3)E中干燥管的作用是__。
(4)证明混合气体中含有H2的实验现象为__。
Ⅱ.乙同学设计如下实验步骤测定44.8L(标准状况下)混合气体中SO2的体积分数。
(5)W溶液可以是__(填序号)。
A.H2O2溶液 B.酸性KMnO4溶液 C.溴水 D.稀硫酸
该混合气体中二氧化硫的体积分数为__(用含m的代数式表示)。
【答案】Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O ADBFCE 防止空气中的水蒸气进入装置,干扰H2的检验 E中黑色物质变为红色,且E中无水CuSO4变为蓝色 AC ×100%
【分析】验证锌和浓硫酸反应产生的混合气体中含有SO2、H2、H2O,依次用无水硫酸铜检验水、用品红溶液检验二氧化硫、用氧化铜检验氢气;根据质量守恒定律,1mol二氧化硫被氧化为1mol硫酸,与氢氧化钡反应生成1mol硫酸钡沉淀。
【解析】(1) A中锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、SO2、水,反应的化学方程式是Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O;
(2) 验证锌和浓硫酸反应产生的混合气体中含有SO2、H2、H2O,依次用无水硫酸铜检验水、用品红溶液检验二氧化硫、用氧化铜检验氢气,若按气体从左到右的流向,气体流经的各装置连接顺序是ADBFCE;
(3)E中无水硫酸铜检验氢气和氧化铜反应生成水,E中干燥管的作用是防止空气中的水蒸气进入装置,干扰H2的检验;
(4)氢气把氧化铜还原为铜,若混合气体中含有H2,E中黑色氧化铜变为红色铜,且E中无水CuSO4变为蓝色。
Ⅱ.固体为硫酸钡,所以W具有氧化性,能把二氧化硫氧化为硫酸,由于酸性KMnO4溶液中含有硫酸, W溶液可以是H2O2溶液或溴水;根据,该混合气体中二氧化硫的体积分数为 ×100%。
【点睛】本题以锌与浓硫酸反应的产物检验为载体,考查物质检验方法,明确浓硫酸的性质为解题关键,理解化学实验设计的方法,掌握物质检验的顺序和方法。
考点3 硫酸根离子的检验
14.在检验的过程中,下列操作正确的是( )(提示:稀硝酸具有强氧化性,可将氧化为)
A.先加入稀硝酸,没有产生沉淀,然后再加硝酸钡,产生白色沉淀,证明有存在
B.先加入硝酸钡,产生白色沉淀,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,证明有存在
C.先加入稀盐酸,没有产生沉淀,然后再加氯化钡,产生白色沉淀,证明有存在
D.先加入氯化钡,产生白色沉淀,然后再加稀盐酸,沉淀不溶解,证明有存在
【答案】C
【解析】A.硝酸具有强氧化性,在溶液中先加入硝酸,会将氧化为,导致即使原溶液中无,再加硝酸钡时也会生成白色沉淀,即此方法不能排除的干扰,不能说明原溶液中含,故A错误;
B.先加硝酸钡,产生白色沉淀,则白色沉淀可能是BaCO3或BaSO3或BaSO4,再加稀硝酸,则BaCO3会溶解,BaSO3会被氧化为BaSO4,故白色沉淀不溶解,不能说明原溶液中含,故B错误;
C.先加稀盐酸,会将、反应掉,再加BaCl2,如果还生成白色沉淀,则说明溶液中含,故C正确;
D.先加BaCl2,生成白色沉淀,白色沉淀可能是BaCO3或BaSO3或BaSO4,还可能是AgCl,再加稀盐酸,BaCO3或BaSO3均溶解,但BaSO4和AgCl均不溶解,故原溶液中可能含,也可能含Ag+,故D错误;
故选C。
15.下列物质的检验中,其结论一定正确的是( )
A.向某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入稀HNO3后,白色沉淀不溶解,也无其他现象,说明原溶液中一定含有SO
B.向某溶液中加入盐酸产生无色气体,该气体能使澄清的石灰水变浑浊,说明该溶液中一定含有CO或SO
C.取少量久置的Na2SO3样品于试管中加水溶解,再加足量盐酸酸化,然后加BaCl2溶液,若加盐酸时有气体产生,加BaCl2溶液时有白色沉淀产生,说明Na2SO3样品已部分被氧化
D.将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,该气体一定是SO2
【答案】C
【解析】该溶液中还可能含有Ag+或SO等,A错误;使澄清石灰水变浑浊的气体可能为CO2、SO2,溶液中可能存在CO、HCO、SO或HSO,B错误;加入足量盐酸有气体产生,气体为SO2,排除SO的干扰,再加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,沉淀为BaSO4,说明一定含有SO,所以说明Na2SO3样品已部分被氧化,C正确;氧化性气体如氯气等都能使品红溶液褪色,D错误。
考点4 不同价态含硫物质的转化
16.下列反应无法得到淡黄色固体的是
A.过量空气通入氢硫酸中 B.硫化氢在少量空气中点燃
C.向溶液滴入溶液 D.金属钠在空气中燃烧
【答案】C
【解析】A.过量空气通入氢硫酸中反应生成水和S,有淡黄色固体S生成,故不选A;
B.硫化氢在少量空气中点燃生成水和S,有淡黄色固体S生成,故不选B;
C.只有在酸性条件下,、反应生成S沉淀,向溶液滴入溶液,没有提供酸性条件,、不反应,故选C;
D.金属钠在空气中燃烧生成淡黄色过氧化钠固体,故不选D;
选C。
17.价类二维图是基于核心元素的化合价和物质类别研究物质性质的一种模型。下图是硫元素的价类二维图。下列说法正确的是
A.硫化亚铁与稀硝酸反应可用来制取a
B.从价态角度分析,a、b、c、d、f都具有还原性
C.c通入溴水中,溴水褪色,证明c有漂白性
D.d在水溶液中电离方程式为H2SO3 = 2H++
【答案】B
【分析】根据硫元素的价类二维图可知,a为H2S,b为S,c为SO2,d为H2SO3,e为H2SO4,f为亚硫酸盐,g硫酸盐,据此分析。
【解析】A.硝酸可以氧化硫化亚铁中的硫元素而生成硫或硫酸盐,不会生成硫化氢,A错误;
B.a、b、c、d、f中S元素都不是最高价,故可以被氧化,具有还原性,B正确;
C.SO2会被溴水氧化而褪色,不能证明二氧化硫的漂白性,C错误;
D.H2SO3是弱酸,电离方程式为,,D错误;
故选B。
18.如图是硫元素在自然界中的循环示意图,下列有关说法错误的是
A.硫在自然界中既有游离态又有化合态 B.过程⑤宜在土壤的富氧区实现
C.过程②是氧化反应 D.过程①可以通过不同的化学反应实现
【答案】B
【解析】A.从图中可以看出,硫在自然界中既有单质形式(游离态)存在的S,也有化合态形式存在的H2S、、有机硫等,A正确;
B.过程⑤将转化为H2S,S元素化合价降低,表现氧化性,不能在土壤的富氧区实现,B错误;
C.过程②中,S转化为,S元素化合价升高,发生氧化反应,C正确;
D.过程①由H2S转化为S,可以通过分解反应实现,也可以通过H2S与O2接触后发生反应实现,D正确;
故选B。
19.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角度。下图所示是硫及其部分化合物的“价类二维图”。
根据图示回答下列问题:
(1)X的化学式为______________,将X与SO2混合,可生成淡黄色固体,该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为______________。
(2)过量的Fe粉与一定量W浓溶液混合加热反应,生成______________(填化学式)气体。转化①可由S粉与热的W浓溶液反应实现,反应的化学方程式为______________________________________。
(3)欲制备Na2S2O3,从氧化还原角度分析,下列合理的是______________(填字母)。
A.Na2S+S B.Na2SO3+S
C.Na2SO3+Na2SO4 D.SO2+Na2SO3
(4)工业制硫酸中,转化②是在______________(填设备名称)进行的。进行转化③时,不用水而用98.3%的浓H2SO4吸收SO3,原因是________________________________________________________________。
(5)NaHSO4溶液显强酸性,向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液,恰好使溶液呈中性,则发生反应的离子方程式为___________________________________________________。
【答案】(1)H2S 2∶1 (2)SO2和H2 2H2SO4(浓)+S3SO2↑+2H2O (3)B (4)接触室 SO3溶于水转化为H2SO4过程中放热,产生酸雾,会降低SO3的吸收效率 (5)2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O
【解析】(1)通过硫元素的“价类二维图”可知,X为硫元素的氢化物,且硫元素的化合价为-2价 ,故X的化学式为H2S。将X与SO2混合,生成淡黄色固体硫,其反应的化学方程式是2H2S+SO2===3S↓+2H2O,通过化学方程式中硫元素的化合价变化可知,S既是氧化产物又是还原产物,且二者物质的量之比为2∶1,故二者的质量之比也为2∶1。(2)根据硫元素的“价类二维图”可知,W是硫酸,则过量的Fe粉与一定量浓硫酸溶液混合加热反应首先生成的气体是SO2,随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,后期又有H2生成。
20.研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。
(1)的结构与过氧化钠相似,则的电子式为_______。
(2)(易溶于水)在酸性条件下可生成和S,该反应的离子方程式为_______。
(3)焦亚硫酸钠()是一种食品抗氧化剂,易溶于水。其中硫元素的化合价为_______价。向某些饮料中添加少量焦亚硫酸钠,可降低饮料中溶解氧的含量,发生反应的离子方程式为_______。
(4)某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。可选用的实验药品如下:
a. 溶液;b. 浓硫酸;c. 溶液;d. 稀硫酸;e. 酸性溶液;f.品红溶液;g.铜片。
实验序号
预期转化
选择试剂(填标号)
证明实现转化的现象
Ⅰ
Ⅱ
a、c、d
淡黄色沉淀
Ⅲ
b、g、f
①实验Ⅰ选择的试剂是a和_______(填标号)。
②实验Ⅱ实现了+4价和-2价S向0价S的转化,写出该转化反应的离子方程式:_______。
③实验Ⅲ中发生反应的化学方程式是_______,证明实现该转化的现象是_______。
【答案】(1)
(2)
(3)+4
(4)e 品红溶液褪色,溶液颜色逐渐变蓝
【解析】(1)为离子化合物,两个S原子间形成一对共用电子,故电子式为;
(2)(易溶于水)在酸性条件下可生成和S,反应的离子方程式为;
(3)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)中,钠元素化合价为+1价,氧元素化合价为-2价,依据化合物中化合价的代数和为0,可计算得到硫元素的化合价为+4;向某些饮料中添加少量焦亚硫酸钠(Na2S2O5),可降低饮料中溶解氧的含量,Na2S2O5被氧气氧化得到硫酸钠和硫酸,反应的离子方程式为;
(4)①实验I是+4价硫变化为+6价硫,被氧化,失去电子,选择的试剂是a.Na2SO3溶液和氧化剂e.酸性KMnO4溶液;
②实验II选择a.Na2SO3、c.Na2S溶液、d.稀硫酸试剂,在酸性溶液中,硫离子和亚硫酸根离子发生氧化还原反应生成单质硫,实现了+4价或-2硫元素转化为0价硫的过程,反应的离子方程式为;
③实验III中b.浓硫酸g.铜片加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式,二氧化硫能使f.品红溶液褪色,证明实现转化的现象是:品红溶液褪色,溶液颜色逐渐变蓝。
考点5 氮气与氮的固定
21.下列关于氮的固定,说法不正确的是
A.在雷雨天,N2可直接转化NO
B.工业上将氨转化为硝酸和其他含氮化合物的过程被称之为人工固氮
C.氮的固定的过程中氮原子有可能被氧化,也有可能被还原
D.一些豆科植物的根瘤菌可以将空气中的N2转化为硝酸盐
【答案】B
【解析】A项,雷雨天,氮气和氧气能反应生成一氧化氮,正确;B项,工业上将氨转化为硝酸和其他含氮化合物,是不同氮的化合物之间的转化,不属于氮的固定,不是人工固氮,错误;C项,氮的固定的过程中,氮元素化合价有可能升高,如氮气变为一氧化氮,也有可能降低,如氮气变为氨气,即氮原子有可能被氧化,也有可能被还原,正确;D项,一些豆科植物的根瘤菌可以将空气中的N2转化为硝酸盐,形成氮肥,属于生物固氮,正确。
22.关于自然界中氮循环(如图)的说法正确的是
A.②④⑤中氮元素均被氧化 B.包含了三种固氮方式
C.参与氮循环的都是含氮无机物 D.上述过程都是在自然条件下进行的
【答案】B
【分析】①大气中的氮气在雷电作用下转化为NO,NO被氧化为NO2,NO2和水反应生成HNO3,HNO3与土壤中碱性物质反应转化为硝酸盐,该过程属于自然固氮;②工业上用氮气与氢气合成氨气:,属于人工固氮;③大气中的氮气在根瘤菌作用下转化为铵盐,属于生物固氮;④氨气或铵盐被氧化为亚硝酸盐;⑤亚硝酸盐被氧化为硝酸盐;⑥硝酸盐在细菌作用下转化为氮气。
【解析】A.根据分析可知,②中氮元素被还原,④⑤中氮元素被氧化,A项错误;
B.根据分析可知,①属于自然固氮,②属于人工固氮,③属于生物固氮,包含了三种固氮方式,B项正确;
C.生命体中参与氮循环的含氮化合物,例如蛋白质,是有机物,C项错误;
D.过程②是人工固氮,不是在自然条件下进行的,D项错误;
答案选B。
23.下列关于含氮物质的叙述正确的是
A.在空气中被氧化成属于氮的固定
B.浓硝酸呈黄色的原因是因为浓分解产生溶于硝酸中
C.的化学性质不活泼,是因为的非金属性比O弱
D.可用铁槽车运输浓,是因为常温下浓与不发生反应
【答案】B
【解析】A.氮的固定为游离态氮气单质转化为化合态氮,在空气中被氧化成不属于氮的固定,A错误;
B.浓硝酸呈黄色的原因是因为浓分解产生溶于硝酸中,B正确;
C.的化学性质不活泼,是因为两个氮原子以氮氮三键结合,氮氮三键键能大,C错误;
D.可用铁槽车运输浓,是因为浓与常温下会钝化,D错误;
答案选B。
考点6 一氧化氮和二氧化氮
24.下列关于NO2和NO的叙述正确的是
A.都能溶于水且与水反应生成相应的酸 B.都是酸性氧化物,都能与强碱溶液反应
C.可以通过铜与硝酸制取 D.常温下都可以被氧气氧化
【答案】C
【解析】A.NO不溶于水,不能与水反应产生相应的酸,A错误;
B.NO不能与碱反应,不属于酸性氧化物;NO2和H2O反应产生HNO3、NO,反应前后N元素化合价发生了变化,因此NO2也不是酸性氧化物,B错误;
C.Cu与浓硝酸反应产生NO2,与稀硝酸反应产生NO,故NO2和NO可以通过铜与硝酸制取,C正确;
D.在常温下NO能够与O2反应产生NO2,但NO2与O2在常温下不能发生反应,D错误;
故合理选项是C。
25.氮元素的单质和常见的化合物在工、农业生产中用途广泛.
(1)工业上利用分离空气的方法得到氮气.空气各主要成分的沸点如下:
N2
O2
Ar
CO2
-196℃
-183℃
-186℃
-78℃
现将空气深度冷却液化,然后缓慢升温,则最先分离出来的气体是____________。
(2)雷雨时空气中的N2转化为NO,生成物NO是______色的气体,________(填“易”或“难”)溶于水;NO在空气中很容易被氧化成NO2,NO2能与水发生化学反应。NO2与水反应的化学方程式为_______________________________。
【答案】N2(氮气) 无 难 3NO2+H2O=2HNO3+NO
【分析】(1)逐渐升温的过程中,沸点低的物质先分离,据此解答;
(2)NO为无色气体;难溶于水;NO2与H2O反应生成硝酸和NO,据此解答;
【解析】(1)逐渐升温的过程中,沸点低的物质先分离,由表可知,最先分离出来的气体时N2;
故答案为:N2(氮气);
(2)NO为无色气体;难溶于水;NO2与H2O反应生成硝酸和NO,且反应方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO。
故答案为:无;难;3NO2+H2O=2HNO3+NO。
考点7 氨和铵盐
26.如图所示,利用培养皿探究NH3的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水会产生氨气,立即用另一表面皿扣在上面。
下表中对实验现象所做的解释正确的是
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
D
干燥红石蕊试纸不变色,湿润红石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱
【答案】A
【解析】A项,NaOH固体溶于水放热,氨水易挥发。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,会产生氨气,与浓盐酸挥发出的HCl反应生成氯化铵固体,反应现象是产生白烟,正确;B项,氨气为碱性气体,与浓硫酸发生中和反应生成硫酸铵,错误;C项,氨气与氯化物在溶液中发生复分解反应生成氢氧化物,如使氯化物溶液变浑浊,可能生成难溶性氢氧化物,但不一定为Al(OH)3,也可能为Mg(OH)2等沉淀,错误;D项,氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是与水反应生成NH3•H2O,NH3•H2O电离生成OH-离子使溶液呈碱性,但OH-不是NH3电离产生,因此氨气为非电解质,不属于碱,错误。
27.下列气体去除杂质的方法中,能实现目的的是
选项
气体(杂质)
方法
A
SO2(H2S)
通过酸性高锰酸钾溶液
B
SO2(HCl)
通过饱和Na2SO3溶液
C
N2(O2)
通过灼热的Mg粉
D
NO(NO2)
通过蒸馏水
【答案】D
【解析】A.SO2和H2S都和酸性高锰酸钾溶液反应,达不到除杂的目的,A项错误;
B.SO2能与Na2SO3溶液反应生成亚硫酸氢钠,不能达到除杂目的,B项错误;
C.N2与O2的混合气体通过灼热的Mg粉都会发生反应,不能达到除杂的目的,C项错误;
D.NO2和水反应生成NO,NO不溶于水,将混合气体通过蒸馏水能达到除杂目的,D项正确;
答案选D。
28.用如图装置(夹持装置已略去)进行制备及性质实验,下列说法不正确的是。
A.甲中制备利用了的分解反应
B.乙中的集气瓶内a导管短、b导管长
C.丙中的能防止倒吸
D.丁也可以用于制备氨气
【答案】D
【解析】A.甲中,氢氧化钠固体溶于水放出大量热,不稳定,受热分解产生,A项正确;
B.氨气的密度比空气小,宜用向下排空气法收集,因此应短进长出,即乙中的集气瓶内a导管短、b导管长,B项正确;
C.氨气极易溶于水,为防止氨气溶于水发生倒吸现象,可用以防止倒吸,C项正确;
D.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,氯化氢和氨气在试管口反应生成氯化铵,因此丁不能用于制备氨气,D项错误;
答案选D。
29.下列氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是( )
A.N2不溶于水,可用作保护气
B.NH3具有还原性,可用作制冷剂
C.KNO3具有氧化性,可用于制黑火药
D.NH4Cl受热易分解,可用于制造化肥
【答案】C
【解析】N2化学性质比较稳定,可用作保护气,A不符合题意;NH3易液化,液氨汽化吸收大量的热,可作制冷剂,B不符合题意;黑火药发生爆炸的反应为S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑,N元素化合价降低,被还原,KNO3作氧化剂,即KNO3具有氧化性,C符合题意;氮元素是农作物生长必需的元素,铵根离子容易被植物吸收,因此NH4Cl可用于制造化肥,D不符合题意。
30.下列描述正确的是
A.氯化铵和氯化钠的固体混合物可用升华法分离
B.将少量硫酸铵和熟石灰混合在研钵中进行研磨,可以闻到刺激性气味
C.检验某白色固体是铵盐的方法是:加氢氧化钠溶液,加热,用湿润蓝色石蕊试纸在试管口检验,观察试纸是否变红
D.所有铵盐都易溶于水,铵盐中的氮元素均为-3价
【答案】B
【解析】A项,氯化铵受热分解为氨气和氯化氢,但是氯化钠受热不分解,NH4Cl和NaCl的固体混合物可用加热法分离,不是升华法,错误;B项,硫酸铵属于铵态氮肥,与熟石灰在研钵中研磨,闻到有刺激性气味气体,正确;C项,将白色固体放入试管加热,应用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,湿润红色石蕊试纸会变蓝色,证明产生的气体是氨气,证明该盐中含有铵根离子,错误;D项,铵盐都易溶于水,但铵盐中的氮元素不一定均为-3价,如NH4NO3中N元素为-3、+5价,错误。
31.只用一种试剂,将NaCl、Na2SO4、NH4Cl、(NH4)2SO4四种溶液(必要时可加热)区分开,下列试剂中可选用的是
A.NaOH溶液 B.AgNO3溶液 C.BaCl2溶液 D.Ba(OH)2溶液
【答案】D
【解析】A.NaOH溶液加入NaCl、Na2SO4、NH4Cl、(NH4)2SO4四种溶液中,NaCl、Na2SO4中都无现象,NH4Cl、(NH4)2SO4中都产生无色有刺激性气味的气体,无法区分,A不选用;
B.AgNO3溶液加入NaCl、Na2SO4、NH4Cl、(NH4)2SO4四种溶液中,都只有白色沉淀产生,无法区分,B不选用;
C.BaCl2溶液加入NaCl、Na2SO4、NH4Cl、(NH4)2SO4四种溶液中,加入到NaCl、NH4Cl中无现象,Na2SO4、(NH4)2SO4中都产生白色沉淀,无法区分,C不选用;
D.Ba(OH)2溶液加入NaCl、Na2SO4、NH4Cl、(NH4)2SO4四种溶液中,产生的现象分别为无现象、白色沉淀、无色有刺激性气味的气体、气体和沉淀,可以区分,D选用;
故选D。
32.某化学兴趣小组为了制取并探究氨性质,用下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验[制取氨的反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O]。
【实验探究】
(1)利用上述原理,实验室制取氨应选用________(填字母)发生装置进行实验。
(2)B装置中的干燥剂可选用________。
(3)气体通过C、D装置时,试纸颜色会发生变化的是________(填“C”或“D”)装置。
(4)当实验进行一段时间后,挤压E装置中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是______________________________________。
(5)F装置中倒置漏斗的作用是_____________________________________________。
(6)氨的用途很广,如可用氨处理二氧化氮:8NH3+6NO27N2+12H2O,该反应中氨体现________(填“氧化性”或“还原性”)。请你列举出氨的另一种用途:_________。
【答案】(1)a (2)碱石灰 (3)D
(4)产生白烟 (5)防止倒吸
(6)还原性 作制冷剂、制氮肥(或化肥)、制硝酸、作化工原料(任答一点,其他合理答案也可)
考点8 喷泉实验
33.喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液,能出现喷泉现象的是( )
选项
气体
溶液
A
H2S
稀盐酸
B
HCl
稀氨水
C
NO
稀H2SO4
D
CO2
饱和NaHCO3溶液
【答案】B
【解析】H2S与稀盐酸、NO与稀H2SO4、CO2与饱和NaHCO3溶液均不反应,不能形成喷泉,A、C、D错误。
34.下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案,下列有关操作不可能引发喷泉的是( )
A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹
【答案】B
【解析】H2难溶于NaOH溶液,不能使烧瓶内外形成较大压强差,故不能引发喷泉。
考点9 硝酸
35.实验室贮存下列物质的溶液时,必须用棕色瓶的是( )
①浓硝酸 ②浓硫酸 ③浓盐酸 ④硝酸银溶液
A.①④ B.②③
C.①③ D.②④
【答案】A
【解析】见光易分解的物质保存在棕色瓶中,如:浓硝酸、硝酸银、溴化银、氯水等。
36.以下关于铜跟浓硝酸、稀硝酸反应的说法中错误的是
A.1 mol浓硝酸被还原转移2 mol电子
B.铜与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈
C.铜与浓、稀硝酸反应都不需要加热
D.生成等量的硝酸铜,消耗浓硝酸的量多
【答案】A
【解析】
A.铜与浓硝酸反应生成NO2,1 mol浓HNO3被还原生成1 mol NO2,N元素化合价降低1价,转移1 mol电子,A项错误;
B.浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,Cu与浓HNO3反应比与稀HNO3反应剧烈,B项正确;
C.硝酸氧化性较强,且Cu不会钝化,Cu与浓、稀HNO3反应都不需要加热,C项正确;
D.浓硝酸的还原产物是NO2,稀硝酸的还原产物是NO,根据得失电子守恒可判断生成等量的Cu(NO3)2,消耗浓HNO3的量多,D项正确;
综上所述答案为A。
37.工业上用洗净的废铜屑作原料制取硝酸铜。为节约原料和防止环境污染,宜采取的方法是( )
A.Cu+HNO3(浓)―→Cu(NO3)2
B.Cu+HNO3(稀)―→Cu(NO3)2
C.CuCuOCu(NO3)2
D.CuCu(SO4)2Cu(NO3)2
【答案】C
【解析】A中产生NO2,B中产生NO,D中产生SO2,都产生污染性气体。
38.下列反应的化学方程式或离子方程式正确的是
A.向溶液中通入过量:
B.铜与稀硝酸反应:
C.浓硝酸见光分解:
D.灼热的炭与浓硫酸反应:(浓)
【答案】D
【解析】A.向溶液中通入过量生成亚硫酸氢钠,离子方程式为,A错误;
B.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO、H2O,离子方程式为,B错误;
C.浓硝酸见光分解生成二氧化氮、氧气和水,化学方程式为,C错误;
D.灼热的炭与浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳、水,化学方程式为(浓),D正确;
故选D。
考点10 酸雨及防治
39.化学与生产、生活密切相关。下列有关说法不正确的是
A.BaCO3可用于消化系统X射线检查的内服药剂
B.二氧化硫可添加到葡萄酒中做防腐剂和抗氧化剂
C.用食醋清洗热水瓶胆内壁附着的水垢(CaCO3)
D.向燃煤中加入生石灰,可以减少酸雨的产生
【答案】A
【解析】A.硫酸钡不溶于,也不能与盐酸反应,且不容易被X射线透过,常用作消化系统X射线检查的内服药剂,而碳酸钡溶于酸,不能用于消化系统X射线检查的内服药剂,故A错误;
B.二氧化硫具有还原性,二氧化硫可添加到葡萄酒中做防腐剂和抗氧化剂,故B正确;
C.食醋中主要成分为醋酸,水垢中含碳酸钙、氢氧化镁等,所以可以用食醋清洗热水瓶胆内壁附着的水垢,故C正确;
D.生石灰可以与二氧化硫、氧气反应生成硫酸钙,工业燃煤中加入生石灰可以减少二氧化硫的排放,可以减少酸雨的形成,故D正确;
故选A。
考点11 硅酸盐材料
40.含硅元素的物质有很多用途,下列物质的主要材质不是硅酸盐的是
A.用作木材防火剂原料的水玻璃 B.制作精美饰品的玛瑙
C.我国三峡大坝使用的大量水泥 D.高压输电线使用的陶瓷绝缘材料
【答案】B
【解析】A.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,属于硅酸盐材料,故A错;
B.玛瑙的主要成分为二氧化硅,不属于硅酸盐材料,故B正确;
C.水泥的主要化学成分:氧化钙CaO,二氧化硅SiO2,三氧化二铁Fe2O3,三氧化二铝Al2O3,属于硅酸盐材料,故C错;
D.陶瓷是陶器与瓷器的统称。即陶是以粘性较高、可塑性较强的粘土为主要原料制成的,不透明、有细微气孔和微弱的吸水性,击之声浊;瓷是以粘土、长石和石英制成,半透明,不吸水、抗腐蚀,胎质坚硬紧密,叩之声脆。均属于硅酸盐材料,故D错;
答案选B。
41.“九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句,描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品,下列有关说法正确的是( )
A.玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品
B.制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英
C.硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高
D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
【答案】C
【解析】陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品,A项错误;纯碱、石灰石和石英是制玻璃的原料,而制水泥的原料是黏土和石灰石,B项错误;沙子的主要成分是SiO2,黏土的主要成分是硅酸盐,D项错误。
考点12 新型无机非金属材料
42.以下有关碳纳米管、富勒烯、石墨烯的说法错误的是
A.它们的物理性质相同 B.它们都是新型无机非金属材料中的碳纳米材料
C.它们都是碳单质 D.它们分别完全燃烧后生成物相同
【答案】A
【解析】A.碳纳米管、富勒烯、石墨烯是三种不同的物质,物理性质不同,故A错误;
B.碳纳米管、富勒烯、石墨烯都是新型无机非金属材料中的碳纳米材料,故B正确;
C.碳纳米管、富勒烯、石墨烯都是碳元素的单质,故C正确;
D.碳纳米管、富勒烯、石墨烯都是碳元素的单质,它们分别完全燃烧后生成物相同,都是二氧化碳,故D正确;
故选A。
43.下列关于无机非金属材料的说法不正确的是( )
A.传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料
B.新型无机非金属材料虽然克服了传统无机非金属材料的缺点,但强度比较差
C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点
D.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分不同
【答案】B
【解析】无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两大类。传统无机非金属材料是指我们常说的硅酸盐材料,包括玻璃、水泥、砖瓦、陶瓷等;新型无机非金属材料是指一些新型的具有特殊结构和特殊功能的非硅酸盐型材料。新型无机非金属材料与传统无机非金属材料相比,具有许多优良性能,如耐高温、耐磨损、耐酸碱腐蚀、具有压电效应和生物功能等。
44.下列关于硅及其化合的物说法错误的是
A.SiO2能与HF反应,也能与NaOH溶液反应,故SiO2是两性氧化物
B.利用焦炭制备粗硅的化学方程式为:SiO2+2CSi+2CO↑
C.高温结构陶瓷属于新型陶瓷
D.硅胶多孔,吸附水分能力强,常用作实验室和袋装食品的干燥剂
【答案】A
【解析】A.二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅气体和水,没有盐生成,二氧化硅与氢氧化钠反应生成盐和水,所以二氧化硅属于酸性氧化物,故A错误;
B.碳具有还原性,能够与二氧化硅反应生成粗硅和一氧化碳,方程式书写正确,故B正确;
C.高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料,也属于新型陶瓷,故C正确;
D.硅胶多孔,吸收水分能力强,常用作实验室和袋装食品的干燥剂,故D正确;
故选A。
45.研究或认识物质的化学性质一般可从以下几个方面入手(以SiO2为例)。
(1)从物质分类角度分析可能具有的通性,如酸性、碱性等。
SiO2属于_______(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物。盛装NaOH等碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,其原因为________(用离子方程式表示)。
(2)从核心元素化合价角度分析可能具有氧化性、还原性。
据SiO2中Si元素的价态可推知SiO2______(填字母序号)。
A.只有还原性 B.只有氧化性 C.既有还原性又有氧化性
工业上用石英砂和焦炭混合高温制取粗硅,其反应为:,用双线桥法标出该反应中电子转移的方向和数目________。
(3)从其它角度认识物质可能具有的特性,SiO2能与氢氟酸(HF)反应,工业上常利用该反应刻蚀玻璃,反应的化学方程式为:_______。
【答案】(1)酸性
(2) B
(3)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
【解析】(1)SiO2能够与碱反应产生盐和水,因此属于酸性氧化物;
玻璃的成分中含有SiO2,玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应产生具有粘性的Na2SiO3,将试剂瓶与玻璃塞粘在一起,故不能使用玻璃塞,而应该使用橡胶塞,反应的离子方程式为:;
(2)SiO2中Si元素化合价为+4价,是Si元素的最高化合价,只有氧化性,没有还原性,故合理选项是B;
在该反应中Si元素化合价由反应前SiO2中的+4价变为反应后Si单质的0价,化合价降低4价,得到电子4e-;C元素化合价由反应前C单质的0价变为反应后CO中的+2价,化合价升高2×2=4价,失去电子2×2e-,用双线桥法表示电子转移为:;
(3)SiO2能够与氢氟酸(HF)发生反应产生SiF4、H2O,反应的化学方程式为:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。
考点13 有关非金属的实验探究
46.如图是实验室制取SO2并验证SO2某些性质的装置图。若观察到装置④中有淡黄色沉淀生成,⑤中的溴水褪色,下列说法错误的是( )
A.①中发生反应的离子方程式是SO+2H+=H2O+SO2↑
B.②中溶液变为红色
C.③的品红溶液褪色,证明SO2有漂白性
D.④中SO2作还原剂
【答案】D
【分析】亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫能够使石蕊溶液变红(体现酸性氧化物性质),使品红溶液褪色(体现漂白性),与氢硫酸溶液反应生成黄色沉淀(体现氧化性),使溴水褪色(体现还原性),最后尾气被碱液吸收。
【解析】A.亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫,①中发生反应的离子方程式是SO+2H+=H2O+SO2↑,故A正确;
B.②中溶液变为红色,SO2溶于水生成亚硫酸,石蕊遇到酸变红,故B正确;
C.二氧化硫能够使品红褪色,③的品红溶液褪色,证明SO2有漂白性,故C正确;
D.④中为二氧化硫与氢硫酸反应生成单质硫,反应中SO2作氧化剂,被还原,故D错误;
故选D。
47.氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:
(1)氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的__________,反应的化学方程式为_________________。
②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为发生装置→________(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中
①Y管中________________
②反应的化学方程式:________________
将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝聚
打开K2
③__________________________
④__________
【答案】(1)①A 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑(或B NH3·H2ONH3↑+H2O) ②dcfei
(2)①红棕色气体颜色慢慢变浅 ②6NO2+8NH37N2+12H2O ③Z中NaOH溶液产生倒吸现象 ④反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外压
【解析】(1)①在实验室通常是用加热氯化铵和消石灰固体混合物制取氨气,应选用发生装置A,其反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑,或选用发生装置B,直接加热浓氨水生成氨气:NH3·H2ONH3↑+H2O。②氨气是碱性气体,可用碱石灰干燥,其密度小于空气,应采用向下排空气法收集,氨气极易溶于水,尾气处理时应防止倒吸,则要收集一瓶干燥的氨气,仪器的连接顺序为发生装置→dcfei。
(2)打开K1,推动注射器活塞将氨气缓慢通入Y管中,在一定温度和催化剂的作用下发生反应:6NO2+8NH37N2+12H2O,随着反应的发生Y管中红棕色气体颜色变浅;反应生成的水蒸气液化后,NO2和NH3反应后气体的物质的量减小,反应容器中的压强减小,打开K2,Z中的溶液倒吸入Y管中。
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