第五章 化工生产中的重要非金属元素 单元练习 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

周末化学作业（5.17）参考答案 1.A 2.A 3.A　[反应①中生成的红棕色气体是溴蒸气，反应②产生的白雾是HCl，说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质，而不能将氯离子氧化成氯气，A项正确；②中发生的反应为复分解反应，该反应利用的是高沸点酸制低沸点酸的原理，浓硫酸难挥发，HCl易挥发，不能比较二者的酸性，B、C项错误；反应③生成的是SO2气体，但该反应是非氧化还原反应，D项错误。] 4.B　[SO2与H2S发生氧化还原反应生成单质硫，溶液变浑浊，体现了二氧化硫的氧化性。] 5.C　[根据“价—类”二维图可知，a为H2S，b为H2SO3，c为H2SO4，d为S单质，e为-2价的硫化物，f为+4价亚硫酸盐，g为+6价的硫酸盐。b为H2SO3，d为S，f为亚硫酸盐，其中S元素都处于中间价态，既有氧化性又有还原性，A正确；酸雨形成涉及H2SO3转化为H2SO4，B正确；d为S，S在加热条件下与强碱溶液反应生成硫化物和亚硫酸盐，两者物质的量之比为2∶1，D正确。] 6.C　[ 由反应Na2SO3+S===Na2S2O3可知，生成1 mol Na2S2O3时，转移2 mol电子，故选C。 ] 7.B 8.(1)H2S　(2)SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O　(3)①⑤　酸性KMnO4溶液褪色　还原　 (4)+2S2-+6H+===3S↓+3H2O　4 (5)品红溶液褪色 解析　(1)A是硫的氢化物，硫元素呈-2价，故A的化学式是H2S。(2)C是硫的氧化物，硫元素呈+4价，故C 为SO2，用足量的NaOH溶液吸收C的化学方程式为SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O。(3)实验ⅰ预期转化为→，亚硫酸钠中硫元素呈+4价，具有还原性，能被强氧化剂酸性KMnO4溶液氧化为硫酸根离子，则选择的试剂是①和⑤，反应现象为酸性KMnO4溶液褪色。(4)实验ⅱ实现了+4价和-2价S向0价S的转化，Na2S溶液中硫元素呈-2价，亚硫酸钠中硫元素呈+4价，二者在酸性条件下反应生成硫和水，该转化反应的离子方程式为S+2S2-+6H+===3S↓+3H2O；由得失电子守恒可知，每生成3 mol硫单质，转移的电子数为4NA。(5)实验ⅲ预期转化为→，选择的试剂为铜、浓硫酸，发生反应的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色。 9.D 10.A　[因浓硫酸不挥发，与NH3反应看不到白烟，并非不反应，B项错误；氯化物溶液也可能是MgCl2溶液，C项错误；NH3本身不能电离出OH-，因此NH3不是碱，NH3·H2O才是碱，D项错误。] 11 【答案】D 【解析】A．氯化铵固体受热分解成氨气和氯化氢，温度降低后又重新生成氯化铵固体，不能制取氨气，A不符合题意； B．氨气会与硫酸反应，不能用浓硫酸干燥氨气，B不符合题意； C．氨气密度比空气小，收集氨气时，导管应伸入烧瓶底部，C不符合题意； D．NH3极易溶于水，溶于水后圆底烧瓶内压强减小，从而产生喷泉，D符合题意； 故选D。 12.B 13.C　[试管中盛装的气体呈红棕色，那么一定有二氧化氮存在。根据题述现象可知，原试管中盛装的气体的成分可能为①NO2、②NO2和O2(少量)、③NO2和NO等。] 14.B 15.C　[饱和NaCl溶液中应先通入氨气再通入CO2，A错误；氮的固定是将游离态的氮转化为氮的化合物的过程，B错误；N2H4具有还原性，NaClO具有强氧化性，为防止N2H4被过量NaClO溶液氧化，制备N2H4时必须将NaClO和NaOH混合液缓慢滴加到尿素溶液中，边加边搅拌，C正确；浓硫酸不挥发，所以浓氨水与浓硫酸靠近时不会产生白烟现象，D错误。] 16.C　[MnO2和浓盐酸反应需要加热，A错误；氨气密度小于空气，不能用向上排空气法收集，B错误；铁遇浓硝酸发生钝化，不能制备NO2气体，D错误。] 17.B　[步骤 Ⅰ 的反应是Cu和稀HNO3的反应，离子方程式为3Cu+2N+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O，A项正确；随着反应的进行，溶液中生成Cu(NO3)2，根据氮原子守恒，c(HNO3)不会增大，B项错误；生成NO2后，反应速率加快，说明NO2可能对该反应具有催化作用，C项正确；再抽入空气，NO和O2反应生成NO2，NO2和水反应生成HNO3，铜可以与HNO3继续反应而溶解，D项正确。] 18.C　[铁粉剩余，硝酸必完全反应而且产物为Fe(NO3)2，由N元素守恒，反应后N元素一部分存在于NO2和NO的混合气体中，另一部分存在于Fe(NO3)2中，反应的n(Fe)==0.1 mol，所以c(HNO3)==7.0 mol·L-1。] 19.(1)A　Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O(或B　NH3·H2ONH3↑+H2O)　(2)d c f e i　 20.(1)NO　NH4NO3 (2) ①　②6NO2+8NH37N2+12H2O　③取适量NH4NO3于试管中，加入蒸馏水溶解，再加入浓NaOH溶液加热，放在试管口的湿润的红色石蕊试纸变蓝，则证明是铵根离子 (3)2 mol 解析　由题意可推知A为氮气、B为氨气、C为一氧化氮，一氧化氮和氧气生成二氧化氮，二氧化氮和水生成硝酸，硝酸和氨气生成硝酸铵，故D为二氧化氮、E为硝酸、F为硝酸铵。 (2)①NO2易溶于水，和水反应生成HNO3：3NO2+H2O===2HNO3+NO，标准状况下，将体积为V mL的试管充满NO2后倒扣在水中，最终试管中会剩余三分之一的NO，液体充满试管的三分之二，则所得HNO3的物质的量浓度为= mol·L-1。 (3)工业上可用反应①②③由氨气制取硝酸，反应中NO必须循环使用，则可以认为氮元素完全转化为硝酸，氮元素由-3价最终变为+5价，结合电子守恒可知NH3~HNO3~8e-，消耗1 mo O2转移4 mol电子，若消耗1 mol的氨气制取硝酸，在该过程中至少消耗的O2的物质的量为2 mol。 21 【答案】（1）和 （2）碱石灰 （3）D 氨的水溶液呈碱性，能使红色石蕊试纸变蓝 （4）产生白烟 （5） 还原性 14.4 （6）88.4 【分析】A装置用于氨气，B为干燥装置，C为检验干燥的氨气是否能使红色石蕊试纸变蓝，D为检验氨气是否能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，E为收集氨气并利用氨气与氯化氢作用产生白烟验满，F为尾气吸收装置； 与混合加热发生复分解反应制取NH3，NH3具有还原性,可以与CuO在加热发生氧化还原反应，产生N2、Cu、H2O，因此看到固体由黑色变为红色，反应产生的H2O蒸气与无水CuSO4变为蓝色CuSO4·5H2O，NH3是大气污染物，可根据其极易溶于水的性质，用水作吸水剂，在尾吸收时要注意防止倒吸现象的发生； 【解析】（1）制备NH3的固体通常为Ca(OH)2、NH4Cl，答案为和； （2）氨气能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，装置B中的干燥剂可以选用碱石灰； （3）气体通过C、D装置时，试纸颜色会发生变化的是D，原因是氨的水溶液呈碱性，能使红色石蕊试纸变蓝； （4）当E装置中集满时，挤压胶头滴管，滴入1～2滴浓盐酸，氨气与氯化氢作用产生氯化铵，故可观察到的现象是产生白烟； （5）①CuO与NH3在加热时发生反应产生Cu、 N2、H2O，反应的化学方程式为: ； 在该反应中N元素化合价由反应前NH3中的-3价变为反应后N2中的价，化合价升高，失去电子被氧化，则NH3表现还原性； ②3.36 L标准状况下NH3的物质的量是m(NH3)==0.15mol，根据反应方程式可知反应产生Cu的物质的量为m(NH3)= 0.15 mol=0.225mol，其质量是m(Cu)=0.225 mol64 g/mol=14.4g； （6）假设23.2 gAlN样品中含有xmolAlN和ymolAl， AlN 和NaOH溶液反应的方程式为:AlN+NaOH+3H2O=Na[Al(OH)4]+NH3↑，Al和NaOH溶液反应的方程式为: 2Al+2NaOH+6H2O =2Na[Al(OH)4]+3H2↑，反应生成氨气和氢气标准状况下总体积为14.56L，物质的量为=0.65mol，则41x+27y=23.2，x+1.5y=0.65，联立解得x=0.5， y=0.1，则样品中AlN的质量分数为100%=88.4%。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 周末化学作业（5.17） 1.(2024·广东湛江高一段考)用NaOH溶液清洗试管壁上的硫，发生反应：S+NaOH―→Na2SO3+Na2S+H2O(未配平)，下列说法错误的是(　　) A.生成的Na2SO3和Na2S的物质的量之比为2∶1 B.也可以用CS2清洗试管壁上的硫 C.该反应中硫单质既做氧化剂也做还原剂 D.氧化产物是Na2SO3 2.(2024·石家庄高一段考)工业上制硫酸涉及的三个装置如图，下列有关说法错误的是(　　) A.沸腾炉的进料口a加黄铁矿，进料口b通空气，发生反应化学方程式3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2 B.接触室中的反应主要为2SO2+O22SO3 C.吸收塔中不用水吸收SO3的原因是SO3溶于水时放出大量的热，从而形成酸雾，降低吸收效率 D.常温下，铁粒与足量浓硫酸混合会发生化学反应，但最终铁粒仍有剩余 3.浓硫酸分别与三种钠盐反应，现象如图。下列分析正确的是(　　) A.对比①和②可以说明还原性：Br->Cl- B.①和③相比可说明氧化性：Br2>SO2 C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致，说明酸性：H2SO4>HCl D.③中浓H2SO4被还原成SO2 4.为探究铁与浓硫酸(足量)的反应，并验证SO2的性质，设计如图所示装置进行实验，下列说法错误的是(　　) A.实验结束后可将装置A的溶液滴入KSCN溶液检验是否有Fe3+ B.装置B中酸性KMnO4溶液褪色，装置C中生成淡黄色沉淀，体现了二氧化硫的还原性 C.装置D中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性 D.实验时将导管a插入浓硫酸中，可防止装置B中的溶液倒吸 5.在“价—类”二维图中融入“杠杆模型”，可直观辨析部分物质转化及其定量关系。如图所示，图中的字母分别代表硫及其常见化合物，下列推断不合理的是(　　) A.b、d、f既具有氧化性又具有还原性 B.硫酸型酸雨的形成过程涉及b到c的转化 C.d与c在一定条件下反应可生成b或a D.d在加热条件下与强碱溶液反应生成e和f，且n(e)∶n(f)=2∶1 6.几种含硫物质的转化如下图(部分反应条件略去)，下列判断不正确的是(　　) A.①中，试剂a可以是Cu B.②中，需要确保NaOH溶液足量 C.③中，生成1 mol Na2S2O3时，转移4 mol电子 D.③中，将S换为Cl2，氧化产物为Na2SO4 7.(2024·福州高一期中)天然气中含有少量H2S等气体，在酸性溶液中T.F菌可实现催化脱硫，其原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A.①②均为氧化还原反应 B.每处理1 mol H2S，消耗O2 11.2 L C.反应前后Fe2浓度基本保持不变 D.脱硫过程的总反应为2H2S+O2===2S+2H2O(反应条件省略) 8.(16分)Ⅰ.如图是硫元素的“价—类”二维图及含硫物质相互转化的部分信息。 (1)A的化学式为　　　　。  (2)C有毒，写出实验室用足量的NaOH溶液吸收C的化学方程式：　　　　。  Ⅱ.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：①Na2SO3溶液；②浓硫酸；③Na2S溶液；④稀硫酸；⑤酸性KMnO4溶液；⑥品红溶液；⑦铜片。 实验序号 预期转化 选择试剂 证明实现转化的现象 ⅰ → ⅱ ①③④ 淡黄色沉淀 ⅲ → ②⑦⑥ (3)实验ⅰ选择的试剂是　　　　(填序号)，证明实现转化的现象是　　　　　　　　　　　　，该转化利用了Na2SO3的　　　　性。  (4)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：　　　 　　　　。  每生成3 mol硫单质，转移的电子数为　　NA。  (5)证明实现实验ⅲ转化的现象是　　　　。 9.(2024·湖南怀化高一期中)实验是化学研究的重要手段。如图是NH3的两个性质实验，不正确的是(　　) A.实验Ⅰ说明氨气易溶于水 B.实验Ⅰ形成喷泉的原因是烧瓶内压强小于外界大气压 C.实验Ⅱ可用于检验NH3 D.只有实验Ⅱ表现了NH3是碱性气体 10.如图，利用培养皿探究氨的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，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(　　) 选项 实验现象 解释 A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与浓盐酸挥发出的HCl气体反应产生了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 干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝 NH3是一种可溶性碱 11（23-24高三上·广东珠海·月考）1827年，科学家法拉第进行了氨气喷泉实验，在此启发下，学习小组利用以下装置进行实验，其中能达到相应预期目的的是 A．制备氨气 B．干燥氨气 C．收集氨气并验满 D．喷泉实验 12.(2024·江苏连云港高一期中)氮在自然界中的转化是一个复杂的过程，如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分。下列有关氮循环的说法不正确的是(　　) A.雷雨天气容易发生转化②的过程 B.图中转化②③④都属于氮的固定 C.动植物蛋白质中一定含有氮元素 D.转化⑥说明有机物可以转化为无机物 13.如图所示，试管中盛装的气体呈红棕色，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水面继续上升，经过多次重复后，试管被水充满，对原试管中盛装的气体说法正确的是(　　) A.可能是N2与NO2的混合气体 B.可能是N2与NO的混合气体 C.可能是NO与NO2的混合气体 D.只可能是NO2一种气体 14.(2024·陕西商洛高一段考)如图是某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使烧杯中的液体呈喷射状喷出，且最终几乎充满整个圆底烧瓶的是(　　) A.图甲中挤压胶头滴管使管内的NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 B.图乙中用热毛巾捂住圆底烧瓶底部并打开止水夹 C.图丙中用鼓气装置从装置的a处鼓入适量空气并打开止水夹 D.图丁中向装置的水槽中慢慢加入足量生石灰并打开止水夹 15.(2024·苏州高一段考)NH3易液化，能与多种物质发生反应，可用于侯氏制碱、制取肼(N2H4)和尿素[CO]等。肼(N2H4)具有强还原性，可由尿素[CO]、NaClO和NaOH溶液一起反应制得。下列说法正确的是(　　) A.侯氏制碱的原理可表示为饱和NaCl溶液 NaHCO3 B.氨气催化氧化制取NO属于氮的固定中的一种 C.由尿素、NaClO和NaOH溶液制N2H4时，应将NaClO溶液滴加到尿素溶液中 D.浓氨水与浓硫酸靠近时会有白烟生成 16.(2024·哈尔滨高一段考)下列能实现对应气体的制备、干燥、收集的是(　　) 选项 目标气体 试剂A 固体B 固体C A Cl2 浓盐酸 MnO2 无水CaCl2 B NH3 浓氨水 生石灰 碱石灰 C SO2 浓H2SO4 Na2SO3 P2O5 D NO2 浓HNO3 Fe 硅胶  17.一定温度下，探究铜与稀HNO3的反应过程如图，下列说法不正确的是(　　) A.步骤Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是3Cu+2N+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O B.步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大 C.由实验可知，NO2可能对该反应具有催化作用 D.当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解 18.把7.2 g铁粉投入40 mL某HNO3溶液中，充分反应后剩余固体1.6 g，产生NO2和NO的混合气体0.08 mol。若不考虑N2O4的存在，则原HNO3溶液的物质的量浓度为(　　) A.3.5 mol·L-1 B.4.5 mol·L-1 C.7.0 mol·L-1 D.9.0 mol·L-1  19.(18分)Ⅰ.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。某同学在实验室中制备NH3，回答下列问题： (1)氨气的发生装置可以选择上图中的　　　　(填字母)，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)。 20.(18分)如图是无机物A~F在一定条件下的转化关系(部分产物及反应条件未标出)。 已知：A为气体，A~F都含有相同的元素。 (1)写出下列物质的化学式：C　　　　、F　　　　。  (2)D易溶于水，标准状况下，将体积为V mL的试管充满D后倒扣在水中。 ①最终试管中所得E的物质的量浓度为(不考虑E的扩散)　　　　 mol·L-1。  ②为了消除D的污染，可将它与B在催化剂作用下反应，生成水和一种无污染物质，该反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　。  ③描述检验F中阳离子的操作：　　　 　　　 　　　　。  (3)工业上可用反应①②③由B制取E，为了提高原料的利用率并尽量减轻对环境的污染，C必须循环使用。若消耗1 mol的B制取E，在该过程中至少消耗的O2的物质的量为　　　　。  21（22-23高一下·陕西咸阳·月考）某化学兴趣小组用下图装置(部分夹持装置已略去)制取氨气并探究其性质。 （1）实验室用装置A制备氨气选用的两种药品为 (填化学式)。 （2）装置B中的干燥剂可以选用 (填“碱石灰”或“浓硫酸”)。 （3）气体通过C、D装置时，试纸颜色会发生变化的是 (填字母)，原因是 。 （4）当E装置中集满时，挤压胶头滴管，滴入1～2滴浓盐酸，可观察到的现象是 。 （5）用下图装置探究氨气与氧化铜的反应，验证氨气的性质及部分反应产物。 ①实验中观察到a中黑色粉末变红，b中无水硫酸铜变蓝，并收集到一种单质气体。则a中发生反应的化学方程式为 ，证明氨气具有 (填“氧化性”或“还原性”)。 ②若向a中通入标准状况下的氨气，理论上会得到铜的质量为 g。 （6）已知加热条件下，氨气可以与铝发生置换反应生成；加热时可溶于浓碱溶液并产生氨气，发生反应：。称取样品(假设杂质只含Al)，将其放入足量浓碱溶液中加热，若所产生的气体全部逸出并收集，测得其体积为(标准状况)，则样品中的质量分数为 ％(精确到0.1％)。 学科网（北京）股份有限公司 $$