内容正文:
专题01 硫、氮及其化合物
2大高频考点概览
考点01 硫及其化合物
考点02 氮及其化合物
地 城
考点01
硫及其化合物
1.(24-25高一下·湖南名校联考联合体·期中)下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.具有漂白性,可用于葡萄酒保鲜 B.溶液呈酸性,可用于腐蚀铜电路板
C.浓硫酸具有脱水性,可用作干燥剂 D.具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
【答案】D
【详解】A.SO2用于葡萄酒保鲜是因为其抗氧化性,而非漂白性,A错误;
B.FeCl3腐蚀铜电路板是因Fe3+的强氧化性,而非溶液酸性,B错误;
C.浓硫酸作干燥剂是利用吸水性,而非脱水性,C错误;
D.ClO2因强氧化性可杀灭水中细菌,性质与用途对应正确,D正确;
故选D。
2.(24-25高一下·湖南三湘名校教育联盟·期中)设为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是
A.标准状况下,22.4L 含有的质子数为40
B.6.4g 与3.2g 反应,生成的分子总数为0.1
C.4.0g 与的混合物中,所含中子数为2
D.7.8g 与足量的反应,转移的电子数为0.2
【答案】C
【详解】A.标准状况下,SO3为固体或液体,无法用气体摩尔体积计算,质子数无法确定,A错误;
B.SO2与O2生成SO3的反应是可逆的,无法完全转化,生成的SO3分子数小于0.1NA,B错误;
C.H218O和D2O的摩尔质量均为20g/mol,4.0g混合物的总物质的量为0.2mol,每个分子含10个中子,总中子数为0.2×10=2NA,C正确;
D.7.8g Na2O2(0.1mol)与CO2反应时,1mol Na2O2转移1mol电子,故转移电子数为0.1NA,D错误;
故选C。
3.(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期中)盐X溶液能发生如图所示的转化关系(部分反应的反应条件已略),相对分子质量:c比b大16,f比e大16。下列推断不正确的是
A.X可能为正盐,也可能为酸式盐
B.b能与f的稀水溶液反应生成无色气体
C.该转化关系中涉及的酸性氧化物有3种
D.反应①、②实验现象不同
【答案】C
【分析】根据题干信息,相对分子质量:c比b大16,f比e大16,b→c、e→f可能为氧化的过程;转化关系中,c和f与Z反应均能得到强酸,则c可能为SO3,f为NO2,Z为H2O,Y为O2,则b为SO2,e为NO,盐X溶液与盐酸反应得到a,与NaOH反应得到d,a与O2得到SO2,则a为H2S,d与O2得到NO,则d为NH3,因此X可以是NH4HS或(NH4)2S,据此分析解答。
【详解】A.由流程分析可知,X可以是或,即X可能为正盐,也可能为酸式盐,A正确;
B.b为,f为,f的稀水溶液为稀硝酸,二氧化硫与稀硝酸发生氧化还原反应生成无色气体NO,B正确;
C.b为、c为、e为NO、f为,其中只有b、c为酸性氧化物,C错误;
D.反应①为被氧化生成,无明显现象,反应②为NO被氧化生成,现象为生成红棕色气体,两个反应的现象不同,D正确;
故选C。
4.(24-25高一下·湖南长沙湖南师范大学附属中学·期中)化学是一门以实验为基础的科学,下列有关操作正确的是
A.用pH试纸测定新制SO2水溶液的酸碱度
B.用pH试纸测定新制氯水的酸碱度
C.用玻璃棒蘸取浓硫酸靠近收集氨气的试管口验证氨气已收集满
D.用带橡胶塞的无色试剂瓶保存浓硝酸
【答案】A
【详解】A.SO2的水溶液显酸性,用pH试纸测定新制SO2水溶液的pH,可判断其酸碱度,故A正确;
B.新制氯水有漂白性,不能用pH试纸测定其pH,故B错误;
C.浓硫酸不具有挥发性,靠近收集氨气的试管口没有明显现象,不能验证氨气已收集满,故C错误;
D.浓硝酸可腐蚀橡胶且受热或光照易分解,应保存在带玻璃塞的棕色细口瓶中,故D错误;
选A。
5.(24-25高一下·湖南邵东第三中学·期中)SO2能使下列溶液褪色,其中体现SO2具有还原性的是
①品红溶液②酸性高锰酸钾溶液③氯水④滴有酚酞的NaOH溶液
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】B
【详解】①SO2能使品红溶液褪色,是由于SO2能够与品红结合生成无色物质,这体现了SO2具有漂白性,①不符合题意;
② SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是由于酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,将SO2氧化为硫酸,其本身被还原为无色MnSO4,体现了SO2具有还原性,②符合题意;
③SO2能与氯水反应,发生反应为:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,体现了SO2具有还原性,③符合题意;
④ SO2能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,是由于在溶液中发生了反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,导致溶液的碱性减弱,因而酚酞试液红色褪去,这体现了SO2具有酸性氧化物的性质,④不符合题意;
符合题意的为②③,故答案选B。
6.(24-25高一下·湖南长沙湖南师范大学附属中学·期中)利用空气催化氧化法除掉电石渣浆(含CaO)上清液中的S2-,制取石膏(CaSO4·2H2O)的过程如图所示,下列说法错误的是
A.CaSO4·2H2O属于盐类和纯净物
B.将10L上清液中的S2-(S2-浓度为480mg·L-1)转化为,理论上共需要0.3molO2
C.过程Ⅰ后溶液碱性增强
D.过程Ⅱ中,反应的离子方程式为2S2-+4MnO+9H2O=4Mn(OH)2↓+S2O+10OH-
【答案】C
【详解】A.CaSO4·2H2O俗名生石膏,属于结晶水合物,具有固定的组成和性质,属于纯净物中的盐类,故A正确;
B.10L上清液中的S2-的物质的量为(10×480×10-3)g÷32g/mol=0.15mol,根据物质转化过程可知,S2-最终转化为硫酸根离子,硫元素的化合价由-2价变成+6价,S2-共失去0.15mol×8=1.2mol电子,1molO2在反应中得到4mol电子,根据得失电子守恒,将10L上清液中的S2-转化为硫酸根离子,理论上共需要O2的物质的量=1.2mol÷4=0.3mol,故B正确;
C.过程Ⅰ中发生反应:2Mn(OH)2+O2+4OH-=2+4H2O,反应消耗OH-,溶液的碱性减弱,故C错误;
D.根据转化关系图,过程Ⅱ中S2-与反应生成和Mn(OH)2,根据得失电子守恒,反应的离子方程式为2S2-+4+9H2O=4Mn(OH)2↓++10OH-,故D正确;
选C。
7.(24-25高一下·湖南长沙湖南师范大学附属中学·期中)下列指定反应的化学方程式或离子方程式书写正确的是
A.SO2使溴水褪色:SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br-
B.二氧化硅与足量碳在高温下反应:SiO2+CSi+CO2↑
C.实验室制备氨气的原理:NH4ClNH3↑+HCl↑
D.向Na2SO3溶液中滴加稀硝酸:+2H+=SO2↑+H2O
【答案】A
【详解】A.二氧化硫使溴水褪色是因为二者发生氧化还原反应生成HBr和H2SO4,离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br-,故A正确;
B.二氧化硅与足量碳在高温下的反应生成CO,反应的化学方程式为,故B错误;
C.氯化铵受热分解生成的氨气和氯化氢遇冷会发生化合反应又生成氯化铵,故实验室不能用加热氯化铵的方法制取氨气,实验室通过加热氯化铵和氢氧化钙的混合固体制备氨气,反应原理为,故C错误;
D.向Na2SO3溶液中滴加稀硝酸,二者发生氧化还原反应,正确的离子方程式为,故D错误;
故选A。
8.(24-25高一下·湖南长沙湖南师范大学附属中学·期中)浓硫酸分别和三种钠盐反应,反应现象如图所示。下列分析不正确的是
A.对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-
B.③中体现浓硫酸的强酸性,未体现氧化性
C.②中试管口出现白雾是HCl遇水蒸气所致
D.对比①和③可以说明氧化性:Br2>SO2
【答案】D
【详解】A.①中试管上部有红棕色气体,为Br2蒸气,说明浓硫酸可以将Br-氧化,②中试管上部无明显现象,说明浓硫酸不能将Cl-氧化成Cl2,否则应有黄绿色气体出现,所以对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-,故A正确;
B.③中发生的反应是Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O,不是氧化还原反应,体现的是浓硫酸的强酸性,故B正确;
C.②中试管口出现的白雾为HCl遇水形成的小液滴,②中反应原理是高沸点、难挥发性酸制易挥发性酸,故C正确;
D.③中发生的反应不是氧化还原反应,不能说明氧化性:Br2>SO2,故D错误;
选D。
9.(23-24高一下·湖南名校联考联合体·期中)某化学兴趣小组利用如下装置探究SO2和Cl2使品红溶液褪色的原理。反应一段时间后,观察到装置Ⅱ、Ⅳ中的品红溶液均褪色,将两支试管加热一段时间后,Ⅱ中溶液仍为无色,Ⅳ中溶液重新变回红色。则下列说法正确的是
A.装置Ⅰ中的试剂可以是浓盐酸和MnO2
B.反应产生的SO2和Cl2中可能混有HCl杂质,均可用饱和NaHSO3溶液进行除杂
C.反应一段时间后往装置Ⅲ中滴加BaCl2溶液或AgNO3溶液,均能观察到白色沉淀生成
D.该实验证明了SO2和Cl2使品红溶液褪色的原理均为氧化破坏品红分子
【答案】C
【分析】根据题干描述的实验现象,装置I作用是生成Cl2,SO2通入品红溶液能使其褪色,加热后不恢复红色,说明Cl2在水溶液生成次氯酸的漂白是永久漂白,装置V生成SO2,通入品红溶液也能使其褪色,加热后恢复红色,故SO2漂白是可逆的,多余的SO2与Cl2均通入到NaOH溶液中,反应会生成硫酸钠和氯化钠。
【详解】A.由上述分析可知,装置I作用是生成Cl2,反应不需要加热,故装置Ⅰ中的试剂可以是浓盐酸和高锰酸钾,故A错误;
B.Cl2中混有的HCl杂质,不可用饱和NaHSO3溶液进行除杂,因为Cl2与NaHSO3会发生氧化还原反应,故B错误;
C.多余的SO2与Cl2均通入到NaOH溶液中,反应会生成硫酸钠和氯化钠,故往装置Ⅲ中滴加BaCl2溶液或AgNO3溶液,均能观察到白色沉淀生成,故C正确;
D.SO2使品红溶液褪色具有可逆性,故没有破坏品红分子,故D错误。
答案选C。
10.(23-24高一下·湖南长沙实验中学·期中)某学生配制浓硫酸与浓硝酸的混合酸,当将浓硫酸较快地加入到浓硝酸中时,在容器口产生大量白雾,下列叙述跟解释这一现象无关的是
A.浓硫酸具有强氧化性
B.硝酸具有挥发性
C.浓硫酸与水作用放出大量的热使浓硝酸挥发
D.硝酸蒸气容易和空气中的水蒸气结合形成白雾
【答案】A
【分析】浓硝酸具有挥发性,浓硫酸与水作用放出大量的热,热量促使硝酸挥发出硝酸蒸气,硝酸蒸气容易和空气中的水蒸气结合形成硝酸小液滴,产生白雾。
【详解】A.浓硫酸具有强氧化性与该实验现象无关,A错误;
B.根据以上分析可知,硝酸具有挥发性,B正确;
C.根据以上分析可知,浓硫酸与水作用放出大量的热,热量促使硝酸挥发出硝酸蒸气,C正确;
D.根据以上分析可知,硝酸蒸气容易和空气中的水蒸气结合形成硝酸小液滴,产生白雾,D正确;
故选A。
11.(23-24高一下·湖南湘楚名校·期中)将和空气的混合气体通入、、的混合溶液中反应回收,其物质转化如图所示。下列说法正确的是
A.在图示的转化中,化合价不变的元素只有铜
B.根据图示可知、均能氧化
C.回收的总反应为
D.在图示的转化中发生的反应有
【答案】C
【详解】A.在图示的转化中,化合价不变的元素有铜、H、Cl,故A错误;
B.根据图示可知能氧化,不能氧化,故B错误;
C.根据图示,回收的总反应为,故C正确;
D.在图示的转化中发生的反应有,故D错误;
答案选C。
12.(24-25高一下·湖南娄底·期中)回答下列问题:
(1)利用海水得到粗盐的方法是________(填“降温”或“蒸发”)结晶法。后续的提纯实验部分操作如图所示,其中错误的是________。
A.取一定量的粗盐
B.溶解
C.过滤
D.蒸发
(2)未精制的食盐中含有可溶性的等杂质。可以通过如下操作除去:①加入稍过量的溶液;②加入稍过量的溶液;③加入稍过量的溶液;④加入稀盐酸直至无气泡产生;⑤过滤。其中正确的操作顺序为________。
A.③①②④⑤ B.②①③⑤④ C.③②①④⑤ D.③②①⑤④
(3)验证以上操作③中所加稍过量的操作为________。
(4)已知:。某化学兴趣小组利用下图装置(夹持装置省略)制取,并进行相关性质实验。
请回答下列问题:
①仪器b的名称是__________。
②装置B中观察到现象:___________。
③写出装置C中发生的离子方程式:__________。
④欲制取标准状况下,至少需要的质量为________g。
【答案】(1) 蒸发 C
(2)D
(3)取少量上层清液于试管中,继续滴加溶液,如没有白色沉淀出现,则说明过量
(4) 分液漏斗 溶液褪色
【分析】粗盐精制时,加入过量氢氧化钠溶液,可将镁离子转化为氢氧化镁沉淀,加入过量氯化钡溶液,能将硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀,加入碳酸钠溶液,能将钙离子转化为碳酸钙沉淀,但是碳酸钠一定要在氯化钡之后,否则过量的钡离子无法除掉,完全沉淀之后过滤,向滤液中加入适量的稀盐酸时,可以把过量的氢氧化钠和碳酸钠除去,得到氯化钠溶液。
实验室制取,亚硫酸钠固体和70%的浓硫酸在装置A中发生反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,装置B中盛放品红溶液,用于检验二氧化硫的漂白性,装置C中盛放氯化铁溶液,用于检验二氧化硫的还原性,装置D用于吸收二氧化硫尾气,防止污染大气。
【详解】(1)氯化钠溶解度受温度影响较小,利用海水得到粗盐的方法是蒸发结晶。后续的提纯实验部分操作如图所示,A、B、D操作或装置均无误,C明显缺少玻璃棒,过滤过程中需要使用玻璃棒引流,故选C。
(2)结合分析知,碳酸钠一定要在氯化钡之后,否则过量的钡离子无法除掉,且应待沉淀完全之后再过滤,向滤液中加入适量的稀盐酸,所以所给选项中正确的操作顺序为D. ③②①⑤④。
(3)钡离子会和硫酸根离子生成硫酸钡沉淀,故验证以上操作③中所加BaCl2稍过量的操作为取少量上层清液于试管中,继续滴加BaCl2溶液,如没有白色沉淀出现,则说明BaCl2过量。
(4)①仪器b的名称是分液漏斗,用于控制70%浓硫酸的滴加。
②装置B盛放品红溶液,用于检验二氧化硫的漂白性,装置B中观察到现象为溶液褪色。
③装置C中盛放氯化铁溶液,用于检验二氧化硫的还原性,将SO2氧化为,而自身被还原为,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可确定反应的离子方程式:。
④标准状况下的物质的量为,根据反应方程式知,至少需要的物质的量为0.05mol,质量为。
13.(24-25高一下·湖南三湘名校教育联盟·期中)某科研团队在实验室制备、并验证的性质,再用还原法制备连二亚硫酸钠()。回答下列问题:
(1)某同学设计了如下装置用于制取和验证的漂白性、酸性、还原性。
①装置A中发生反应的化学方程式为___________;装置A中a导管的作用是___________;
②在框图内选择合适装置依次验证的漂白性、酸性、还原性,上述各装置按气流从左到右方向连接顺序为A→___________(填装置字母);
③装置D中发生反应的离子方程式为___________。
(2)连二亚硫酸钠的制备
Ⅰ.将锌粉悬浊液加入三口烧瓶中并将烧瓶温度维持35~45℃,向其中先通入一段时间后,改通,充分反应后生成固体。
Ⅱ.向烧瓶中加入NaOH溶液,在28~55℃条件下生成和。
Ⅲ.过滤,将滤液冷却至室温,并向滤液中加入适量氯化钠固体,待析出后,滤出晶体用无水乙醇洗涤即得产品。
①向三口烧瓶中先通入的目的是___________;
②步骤Ⅲ加入NaCl固体的作用是___________;
③用无水乙醇洗涤的作用是___________。
【答案】(1) 平衡气压,便于打开分液漏斗活塞分液漏斗中液体顺利流下
(2) 排出装置内空气,防止被氧化 增大浓度,降低的溶解度,便于析出 洗去杂质离子且加快脱水干燥
【分析】在实验室制备、并验证的性质,A为气体发生装置,C可验证的漂白性,E可验证的酸性,D可验证的还原性,B为尾气处理装置,吸收多余的二氧化硫而防止空气污染;制备连二亚硫酸钠时,先在三颈烧瓶中通入一段时间,以排出装置内空气,防止将来生成的被氧化,然后通,充分反应后生成固体,接着加入NaOH溶液,反应可生成和,经过滤可得到含的溶液,往其中加入适量氯化钠固体,待析出后,滤出晶体、洗涤即得产品,据此解答。
【详解】(1)①装置A中浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫和水、硫酸钠,反应的化学方程式为;装置A中a导管的作用是上下连通,平衡气压,便于打开分液漏斗活塞,分液漏斗中液体顺利流下。
②为依次验证的漂白性、酸性、还原性,先通过C中品红溶液验证二氧化硫的漂白性,再通过E中石蕊溶液验证二氧化硫的酸性,然后通过D中酸性高锰酸钾溶液验证二氧化硫的还原性,因二氧化硫有毒,会污染环境,用B中氢氧化钠溶液进行尾气处理,因此上述各装置按气流从左到右方向连接顺序为。
③装置D中,酸性环境下的高锰酸根离子将二氧化硫氧化为硫酸根,自身被还原为,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可得到反应的离子方程式:。
(2)①由于产物容易被氧化,装置含有空气,故通入氮气的目的是:排出装置内空气,防止被氧化;
②步骤Ⅲ加入NaCl固体的目的是增大浓度,便于析出;
③乙醇容易挥发,便于固体干燥,故用无水乙醇洗涤的作用是洗去杂质离子且加快脱水干燥。
14.(24-25高一下·湖南怀化·期中)利用铜与浓硫酸反应制取二氧化硫并探究其性质,实验装置如图所示:
(1)装置A中Cu与浓硫酸反应的化学方程式为_______,该反应表明浓硫酸具有_______性。
(2)能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为_______。
(3)为验证二氧化硫的还原性,反应一段时间后,取装置_______(填字母)中的溶液,滴加_______溶液,可观察到_______。
(4)实验完毕后,发现装置A试管中有黑色物质产生,猜测黑色固体可能含有CuO、和CuS,为确定其成分设计以下实验进行探究。已知:CuS、都是难溶于水和稀硫酸的黑色固体。
“配制250mL溶液时”需要使用的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒和_______;取所配制的溶液25mL于锥形瓶中,加入20mL0.10mol/LNaOH溶液,恰好完全反应,则X是_______(填化学式)。
【答案】(1) 强氧化性和酸性
(2)装置D中有淡黄色浑浊产生
(3) C HCl酸化的 有白色沉淀产生
(4) 容量瓶、胶头滴管
【分析】一、利用铜与浓硫酸反应制取二氧化硫并探究其性质的流程为:在装置A中利用铜和浓硫酸加热产生气体,先通入装置B的品红溶液中,品红溶液褪色,验证的漂白性;继续通入装置C的氯水中,氯水的浅黄绿色逐渐消失,验证的还原性;继续通入装置D的溶液中,有淡黄色浑浊产生,验证的氧化性;最后的尾气在装置E中用NaOH溶液吸收;
二、装置A试管中有黑色物质产生,猜测黑色固体可能含有CuO、和CuS,取反应后装置A中的黑色粉末X在高温下加热被氧气氧化,得到黑色粉末Y,加稀硫酸,得到蓝色溶液,说明含Cu元素;同时氧化中产生刺激性气体,加入足量的双氧水发生反应,煮沸冷却配制成250mL溶液,取所配制的溶液25mL于锥形瓶中,加入20mL0.10mol/LNaOH溶液,恰好完全反应,据此分析解答。
【详解】(1)在装置A中利用铜和浓硫酸加热产生气体,则反应的化学方程式为:,该反应中体现了浓硫酸的强氧化性和酸性。
(2)要说明二氧化硫具有氧化性,则可以通过将通入装置D的溶液中,有淡黄色浑浊产生,验证的氧化性,反应的方程式为:。
(3)要说明二氧化硫具有还原性,则可以通过将通入装置C的氯水中,氯水的浅黄绿色逐渐消失,验证的还原性,反应的方程式为:,产物中有,则可以再次通过检验的存在来证明的还原性,具体操作为:取装置C中的溶液,滴加HCl酸化的溶液,可观察到有白色沉淀产生,证明有的存在,也证明的还原性。
(4)“配制250mL溶液时”需要使用的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管;根据分析,最后与NaOH溶液反应的为,则有,则有,得到,解得,有,最后得到X为:。
15.(24-25高一下·湖南长沙长郡集团·期中)某小组制备干燥并探究其性质,装置如图所示。
已知实验室可用和硫酸反应制备。
(1)写出A装置中发生反应的化学方程式:___________。
(2)B装置中的试剂是___________。
C装置收集的方法是___________。
(3)能证明C装置收集满气体的实验现象是___________。
(4)用干燥烧瓶收集一瓶干燥的并引发喷泉。引发喷泉的操作方法是___________。
(5)为了探究的性质,将上述制备的通入下列装置:
代号
F
G
H
I
现象
产生浅黄色沉淀
黄色溶液变浅绿色
红色变无色
产生白色沉淀
①上述现象不能证明的性质有______(填标号)。
a.氧化性 b.还原性 c.酸性氧化物的性质 d.漂白性
②Ⅰ装置中白色沉淀是______(填化学式)。
③写出G中发生反应的离子方程式:______。
【答案】(1)
(2) 浓硫酸 向上排空气法
(3)D装置中红色溶液变浅色(或褪色、变无色)
(4)打开弹簧夹,用热毛巾捂热烧瓶,移走热毛巾
(5) c
【分析】在A中用75%的浓硫酸与发生制备,制得的中含有水蒸气,在B中用浓硫酸进行干燥,在C中用向上排空气法收集,在D中用含酚酞的NaOH检验其性质并进行尾气处理,为了探究的性质,将上述制备的通入含有H2S的F溶液中,发生,产生黄色沉淀,在将通入含有FeCl3的G中,发生,G中黄色溶液变浅绿色,再将通入品红溶液的H中,品红溶液由红色变为无色,最后将通入含漂白粉溶液的I中,发生反应,生成白色沉淀,据此回答。
【详解】(1)亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,化学方程式为;
(2)由分析知,制得的中含有水蒸气,在B中用浓硫酸进行干燥,在C中用向上排空气法收集;
(3)如果C中收集满后,进入D中,与含酚酞的反应,碱性减弱,所以含酚酞的NaOH溶液变浅色;
(4)打开弹簧夹,用热毛巾捂热烧瓶,移走热毛巾,产生压强差才能引发喷泉;
(5)由分析知,①中发生,产生黄色沉淀,证明具有氧化性;G中,发生,G中黄色溶液变浅绿色,I中,发生反应,生成白色沉淀可证明具有还原性,中,品红溶液由红色变为无色现象说明有漂白性;
最后将通入含漂白粉溶液的I中,发生反应,生成白色沉淀;
③将通入含有FeCl3的G中,发生,G中黄色溶液变浅绿色。
16.(24-25高一下·重庆渝西中学·月考)某化学兴趣小组在实验室用除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)与浓硫酸共热制取SO2并完成相关性质探究(不考虑水蒸气)。(已知:C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2↑+2H2O)
(1)有同学认为制得的SO2中可能混有杂质,其化学式为_____。
(2)为验证气体成分,兴趣小组同学设计了如图所示装置进行了实验探究。
①为验证并吸收SO2,装置B中加入的试剂为_____;装置C中品红溶液的作用是_____。
②装置G中玻璃仪器的名称是_____,装置H的作用为_____。
(3)兴趣小组设计如图装置验证二氧化硫的化学性质。
①能验证SO2具有氧化性的实验现象为_____;
②为验证SO2的还原性,取试管b中充分反应后的溶液分成三份,分别进行如下实验:
方案Ⅰ:向第一份溶液加入品红溶液,红色褪去;
方案Ⅱ:向第二份溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀;
方案Ⅲ:向第三份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
上述方案中合理的是_____(填Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ);试管b中发生反应的离子方程式为_____。
【答案】(1)CO2、H2
(2) 酸性KMnO4溶液 验证SO2是否吸收完全 球形干燥管 防止空气中H2O进入干燥管而影响检验
(3) a试管中有淡黄色沉淀生成 Ⅱ Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO
【分析】装置A是浓硫酸和铁钉的反应装置,装置B中应盛装酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液与二氧化硫发生氧化还原反应,装置C中的品红溶液用来检验二氧化硫是否吸收完全,避免干扰二氧化碳的检验,装置D盛装澄清石灰水,用来检验二氧化碳的存在,装置E中的浓硫酸用于干燥气体,装置F和G是检验气体中是否含氢气,装置G中无水硫酸铜用来检验生成的水蒸气,装置H用来防止空气中水蒸气进入干燥管。据此解答。
【详解】(1)浓硫酸具有强氧化性,在加热条件下能与碳反应生成二氧化碳,随着反应的进行,浓硫酸逐渐变稀,铁和稀硫酸反应生成氢气,所以制得的二氧化硫中可能混有的杂质是H2和CO2;答案为:CO2、H2;
(2)①SO2具有还原性,可以与酸性高锰酸钾溶液发生反应,故装置B中加入的试剂为酸性高锰酸钾溶液;SO2具有漂白性,可使品红溶液褪色,故可以用品红溶液来检验SO2是否被酸性高锰酸钾溶液吸收完全。答案为:酸性KMnO4溶液;验证SO2是否吸收完全;
②G装置为球形干燥管,因为空气中含有水蒸气,可能会对G装置产生干扰,故加装装置H,装置H的作用为防止空气中的水进入G装置。答案为:球形干燥管;防止空气中H2O进入干燥管而影响检验;
(3)①足量二氧化硫与硫化钠溶液反应生成S沉淀,反应中SO2的硫元素化合价降低,表现氧化性,则a试管中有淡黄色沉淀生成说明SO2具有氧化性;答案为:a试管中有淡黄色沉淀生成;
②方案Ⅰ:向第一份溶液加入品红溶液,红色褪去,可能是氯水中含有的次氯酸使品红溶液褪色,故方案Ⅰ不能验证SO2具有还原性,方案Ⅰ错误;方案Ⅱ:向第二份溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,白色沉淀的生成是二氧化硫在酸性情况下,被氯水氧化生成硫酸根离子,反应的离子方程式为Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO,其中硫元素化合价升高,体现了二氧化硫的还原性,故方案Ⅱ正确;方案Ⅲ:向第三份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,可能是氯水中的氯离子和硝酸银生成的白色沉淀,故方案Ⅲ错误。答案为:Ⅱ;Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO。
地 城
考点02
氮及其化合物
1.(24-25高一下·湖南长沙长郡集团·期中)下列实验方案错误的是
A.分离NaCl与固体:加热混合物,用冷凝装置收集气体
B.保存浓硝酸:密封贮存于棕色试剂瓶中并放置阴凉处
C.检验:加入过量NaOH溶液并加热,用湿润的蓝色石蕊试纸靠近试管口
D.除去SO2中的HCl:将气体通过盛有饱和溶液的洗气瓶
【答案】C
【详解】A.NH4Cl受热分解为NH3和HCl气体,冷凝后重新结合为NH4Cl,而NaCl不分解,可分离,A方案正确;
B.浓硝酸见光易分解,需避光保存于棕色瓶,并置于阴凉处,B方案正确;
C.NH4+与NaOH共热生成NH3,NH3为碱性气体,应使用湿润的红色石蕊试纸(遇NH3变蓝),蓝色试纸无法显示颜色变化,C方案错误;
D.饱和NaHSO3溶液与HCl反应生成SO2,而SO2与溶液不反应,可有效除去HCl,D方案正确;
故选C。
2.(24-25高一下·湖南长沙明德中学·期中)下列实验描述正确的是
A.图①可用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气
B.图②定容时俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏小
C.图③可用于用于实验室制取氨气
D.图④可鉴别溶液和溶液
【答案】C
【详解】A.二氧化锰和浓盐酸反应制氯气需要加热,图①装置缺少酒精灯加热装置,A错误;
B.俯视刻度线定容,会使溶液的体积偏小(定容时水加少了),根据,n不变,V偏小,则导致所配溶液浓度偏大,B错误;
C.图③是实验室用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热制取氨气的装置,氨气的密度比空气小,用向下排空气法收集,为减少氨气与空气发生对流,在收集氨气的试管口塞一团棉花,C正确;
D.、均能与溶液反应生成白色的沉淀,图④不能鉴别溶液和溶液,D错误;
故选C。
3.(24-25高一下·湖南怀化·期中)下列叙述错误的是
A.反应③一定为非氧化还原反应
B.若A为硝酸,则Y遇空气会变成红棕色
C.若X为S,则适量的Y可防止葡萄酒氧化变质
D.若X为非金属单质,则常温下可用铝制容器盛装A的浓溶液
【答案】A
【详解】A.若X为氮气,Y为NO,Z为NO2,NO2与水反应是氧化还原反应,A错误;
B.若A为硝酸,则Z为NO2,Y为NO,则Y遇空气会变成红棕色,B正确;
C.若X为S,则Y为SO2,SO2具有还原性,适量的SO2可防止葡萄酒氧化变质,C正确;
D.若X为非金属单质S,Y为SO2,Z为SO3,则A为硫酸,常温下铝遇浓硫酸钝化,可用铝制容器盛装浓硫酸,D正确;
故选A。
4.(24-25高一下·湖南长沙明德中学·期中)向某废金属屑样品(只有和)中加入一定物质的量浓度的稀硝酸,测得生成的体积(已换算成标准状况)、样品的质量随加入稀硝酸的体积的变化关系如图所示,已知反应过程中的还原产物只有,下列说法中错误的是
A.点到点的过程,样品中只有铁发生溶解
B.点时,稀硝酸溶解了铁粉
C.所用稀硝酸的物质的量浓度为
D.当加入稀硝酸的体积为时,溶液中存在的金属阳离子有、、
【答案】B
【分析】Fe的还原性比Cu强,加入的稀硝酸先氧化Fe,再氧化Cu,由于Fe3+能氧化Fe和Cu,有金属剩余时Fe的氧化产物为Fe2+,c点出现拐点,说明c点时样品中的Fe恰好完全溶解,加入200mL稀硝酸时,有固体剩余,则金属反应均生成+2价金属阳离子,反应方程式可表示为3A+8HNO3=3A(NO3)2+2NO↑+4H2O,此时生成4.48LNO,n(NO)=0.2mol,由方程式可知200mL稀硝酸中n(HNO3)=4n(NO)=40.2mol=0.8mol,则硝酸浓度为4mol/L,b到d点溶解金属质量为12.2g-3.2g=9g,100mL稀硝酸中含有n(HNO3)=0.4mol,由方程式可知溶解的金属总物质的量为0.4mol=0.15mol,设该阶段溶解Fe为xmol、Cu为ymol,则x+y=0.15,56x+64y=9,解得x=y=0.075,即c点之前铁溶解,cd段部分铜溶解,d点剩余的3.2g固体为Cu。前100mL稀硝酸溶解的金属Fe的物质的量为=0.15mol,则原混合物中Fe的物质的量为0.15mol+0.075mol=0.225mol、Cu的物质的量为0.075mol+=0.125mol,据此计算解答。
【详解】A.结合上述分析可知,a点到c点的过程,样品中只有铁发生溶解,故A正确;
B.a点到b点发生的反应为3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,稀硝酸中n(HNO3)= =0.4 mol,溶解的铁粉的质量为=,故B错误;
C.由上述分析可知,所用稀硝酸的物质的量浓度为,故C正确;
D.由图可知,当加入稀硝酸的体积为时,反应仍在进行(气体还在增多),说明Fe2+在与稀硝酸发生反应,此时溶液中存在的金属阳离子有、、,故D正确;
故选B。
5.(24-25高一下·湖南娄底·期中)下列溶液中,一定能大量共存的离子组是
A.澄清透明的溶液中:
B.遇紫色石蕊试剂变蓝的溶液:
C.含大量的溶液中:
D.遇铁能产生的溶液:
【答案】A
【详解】A.相互不反应,能大量共存,A符合题意;
B.遇石蕊变蓝说明溶液为碱性,亚铁离子会在碱性溶液中生成氢氧化亚铁沉淀,不能大量共存,B不符合题意;
C.碳酸根离子和氢离子生成二氧化碳,不能大量共存,C不符合题意;
D.遇铁能产生的溶液为酸性,酸性溶液中碳酸根离子和氢离子生成二氧化碳,不能大量共存,D不符合题意;
故选A。
6.(24-25高一下·湖南名校联考联合体·期中)下列离子方程式书写正确的是
A.FeO溶于溶液中:
B.将少量通入溶液中:
C.向溶液中通入过量:
D.向浓硫酸中加入铜粉并加热:
【答案】B
【详解】A.硝酸具有强氧化性,FeO溶于HNO3溶液中,反应得到的是Fe3+而不是Fe2+,若为稀硝酸,稀硝酸被还原为NO,离子方程式应为,若为浓硝酸,浓硝酸被还原为NO2,离子方程式应为,A错误;
B.少量SO2通入Ca(ClO)2溶液,SO2被ClO-氧化为,然后与溶液中的结合生成沉淀,ClO-部分被还原为Cl-,部分与H+结合生成HClO,所给的离子方程式满足得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,B正确;
C.向Na2SiO3溶液中通入过量CO2,过量CO2会与生成的进一步反应生成,正确的离子方程式应为,C错误;
D.浓硫酸与铜加热反应时,浓硫酸以分子形式参与反应,不应拆分为H+和,而且因为生成的水不足以溶解生成的硫酸铜,所以铜与浓硫酸共热的反应不属于离子反应,一般不写离子反应方程式,其化学反应方程式为Cu+2H2SO4(浓)+SO2↑+2H2O,D错误;
故选B。
7.(24-25高一下·湖南三湘名校教育联盟·期中)现用传感技术测定喷泉实验中仪器内的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法错误的是
A.收集气体的操作是同时打开弹簧夹a和b
B.根据曲线还可以得出:排空气法无法收集纯净的氨气
C.根据曲线可知C点所对应的是喷泉最剧烈的时刻
D.制取氨气时烧瓶中的X固体常用CaO或NaOH
【答案】A
【详解】A.氨气极易溶于水,根据图示在三颈烧瓶中收集氨气,应打开弹簧夹a,关闭b,故A错误;
B.喷泉形成后,三颈烧瓶内还有压强,说明存在气体,故排空气法无法收集纯净的氨气,故B正确;
C.C点时刻三颈烧瓶内压强最小,内外压强差最大,故喷泉最剧烈,C正确;
D.CaO或NaOH与氨水混合放热,且溶液中氢氧根离子浓度增大,使得可使氨气逸出,则可制备氨气,故浓氨水中氨气逸出,D正确。
故选A。
8.(24-25高一下·湖南三湘名校教育联盟·期中)下列实验设计不能达到实验目的的是
实验目的
实验设计
A
证明的氧化性比的强
室温下,向溶液中滴加少量KI溶液,再滴加几滴淀粉溶液
B
净化实验室制备的
气体依次通过盛有饱和NaCl溶液、浓的洗气瓶
C
测定NaOH溶液的pH
将待测液滴在表面皿中干燥的pH试纸上,与标准比色卡对照
D
检验未知溶液中是否含有铵盐
取一定量未知溶液于试管,滴入NaOH溶液并加热,试管口放置湿润红色石蕊试纸
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.三价铁离子将碘离子氧化为碘单质,碘遇淀粉变蓝,可证明的氧化性比的强,A正确;
B.饱和NaCl溶液可以除氯气中的氯化氢、浓H2SO4可以干燥氯气,气体依次通过盛有饱和NaCl溶液、浓H2SO4的洗气瓶可以得到纯净干燥的氯气,B正确;
C.测定NaOH溶液的pH,应该将待测液滴在干燥的pH试纸上,与标准比色卡对照,C正确;
D.试纸变蓝,说明产生的气体是氨气,则溶液中含有铵盐,也有可能是一水合氨,D错误;
故选D。
9.用充有的烧瓶进行“喷泉实验”,装置及现象如下图。下列关于该实验的分析错误的是
A.该实验证明氨气极易溶于水且氨水呈碱性
B.选用合适的溶液,也能做喷泉实验
C.烧杯中换成其他液体无法形成喷泉
D.若烧瓶内充满氨气,实验后烧瓶中所得氨水的浓度是(标准状况下)
【答案】C
【详解】A.反应开始后,烧瓶内迅速形成喷泉,说明产生了很大的气压差,氨气极易溶于水,酚酞遇碱变红,说明氨水呈碱性,A正确;
B.易与浓氢氧化钠溶液,选用浓氢氧化钠溶液,也能做喷泉实验,B正确;
C.氨气是碱性气体,氨气易与酸反应,烧杯中换成酸溶液也能形成喷泉,C错误;
D.标准状况下,若烧瓶内充满氨气,氨气全部溶于水,氨气体积等于烧瓶体积等于溶液体积,设烧瓶体积为VL,则氨气体积和溶液体积均为VL,氨气物质的量为,所得氨水的浓度是,D正确;
故选C。
10.(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期中)下列各组离子在溶液中能大量共存,且加入相应试剂后反应的离子方程式正确的是
选项
离子组
加入试剂
加入试剂后发生的离子反应
A
过量NaOH
B
少量
C
少量
D
溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.原离子组不反应,能大量共存,在加入过量NaOH后,也会与OH⁻反应生成,而选项仅写出与OH⁻的反应,方程式不完整,A错误;
B.原离子之间不反应,能大量共存,ClO⁻具有强氧化性,少量SO2加入后会被氧化为,而非生成,B错误;
C.原离子之间不反应,能大量共存,酸性条件下,可将Fe2+氧化为Fe³⁺,自身还原为Mn2+,离子方程式电荷守恒且符合氧化还原规律,C正确;
D.原离子之间不反应,能大量共存,原溶液中无H+,而反应式需H+参与,H+来源未明确,且H2O2在中性条件下难以直接氧化I-,D错误;
答案选C。
11.(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期中)0.6molCu与一定量浓硝酸恰好完全反应生成氮的氧化物,这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到和的混合溶液,反应过程及有关数据如图所示。
下列有关判断不正确的是
A.氮的氧化物和NaOH溶液反应时,NO作还原剂
B.若浓硝酸体积为200mL,则其物质的量浓度为11mol/L
C.生成和
D.混合气体中的物质的量是0.1mol
【答案】C
【分析】0.6molCu与浓硝酸恰好完全反应生成一氧化氮、二氧化氮、四氧化二氮,这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到和的混合溶液。硝酸铜的物质的量为0.6mol,所以硝酸铜中硝酸根离子物质的量为1.2mol,氢氧化钠的物质的量为1mol,根据和的混合溶液中钠元素与氮元素守恒,所以n(N)=1mol,所以浓硝酸的物质的量为1.2mol+1mol=2.2mol。
【详解】A.氮的氧化物和NaOH溶液反应生成硝酸钠和亚硝酸钠,NO转化为高价态氮,所以作还原剂,A正确;
B.若浓硝酸体积为200mL,则其物质的量浓度为,B正确;
C.由题意可知0.9 mol氮的化合物转化为钠盐的量为1mol,则混合气体中四氧化二氮的物质的量是1mol-0.9mol=0.1mol,由得失电子守恒可知,0.6molCu失去的电子等于HNO3到NaNO2得到的电子,0.6×2= n(NaNO2)×(5-3), n(NaNO2)=0.6mol,由Na原子守恒可以知道n(NaOH)=n(NaNO2)+n(NaNO3),则n(NaNO3)=1mol-0.6mol=0.4mol,C错误;
D.由题意可知0.9 mol氮的化合物转化为钠盐的量为1mol,则混合气体中四氧化二氮的物质的量是1mol-0.9mol=0.1mol,D正确;
故选C。
12.(24-25高一下·湖南长沙明德中学·期中)某化学研究小组在实验室用稀HNO3、Cu、Na2O2为原料制备NaNO2,实验装置如图(夹持装置已省略)。
已知:①,
②酸性条件下,NO、NO2或都能与反应生成和Mn2+。
(1)盛稀硝酸仪器的名称是______。
(2)实验开始加入稀HNO3前,需要先打开止水夹K,向装置中通入一段时间N2,目的是______。
(3)装置中发生反应的离子方程式为______,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。
(4)装置的作用是______。
(5)装置B、D不可省去,否则会导致产品中混有杂质______(填化学式)。
(6)为测定NaNO2样品纯度,称取5g该NaNO2样品,在酸性条件下向其中滴加1 mol/LKMnO4溶液,至恰好完全反应时,消耗28 mLKMnO4溶液(杂质不反应),则该NaNO2样品的纯度为______(保留三位有效数字)。
【答案】(1)分液漏斗
(2)排尽体系内的空气
(3) 2:3
(4)吸收尾气
(5)NaOH,NaNO3
(6)96.6%
【分析】A装置中铜与稀硝酸反应生成NO,NO气体经过浓硫酸干燥后与Na2O2发生氧化还原反应生成NaNO2,最后利用酸性高锰酸钾溶液吸收尾气,Na2O2能与水蒸气发生反应生成NaOH、O2,O2能与NO反应生成NO2,NO2与Na2O2反应生成NaNO3,会使得产品的纯度降低,因此B中浓硫酸用于吸收A中挥发的水蒸气,D中浓硫酸用于吸收E中挥发的水蒸气。
【详解】(1)根据装置图示可知:盛稀硝酸仪器的名称是分液漏斗;
(2)在装置中含有空气,空气中的氧气会和铜与稀硝酸反应生成NO反应产生NO2,影响物质的测定。实验开始加入稀HNO3前,需要先打开止水夹K,向装置中通入一段时间N2,目的是排尽体系内的空气;
(3)在装置A中,Cu与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO、H2O,该反应的离子方程式为:;在该反应中Cu为还原剂,HNO3为氧化剂,在参加反应的8个HNO3中,只有2个为氧化剂,故该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:3;
(4)装置E中盛有酸性KMnO4溶液,其作用是吸收尾气,防止NO及其与空气反应产生的NO2污染空气;
(5)装置B中盛有浓硫酸,作用是干燥NO气体,装置D中浓硫酸用于吸收E中挥发的水蒸气。若去掉装置B、D,生成的NO中混有的水蒸气会Na2O2发生反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,生成的O2进一步氧化NO生成NO2,进一步会发生副反应;从而导致制取的NaNO2不纯,可知制取的NaNO2中可能含有的杂质为NaOH、NaNO3;
(6)在酸性条件下NaNO2会被KMnO4氧化为NaNO3,KMnO4被还原为Mn2+,根据反应过程中电子转移数目相等,可得关系式:5NaNO2~2KMnO4,5 g NaNO2样品反应消耗KMnO4的物质的量是n(KMnO4)=1 mol/L×0.028 l=2.8×10-2 mol,则5 g NaNO2样品中含有的NaNO2的质量为m(NaNO2)=n(KMnO4)×69 g/mol=×2.8×10-2 mol×69 g/mol=4.83 g,故该NaNO2样品的纯度为:×100%=96.6%。
13.(24-25高一下·湖南怀化·期中)氮氧化物的污染是化学研究的重要课题之一。
(1)在一定条件下可将还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验装置如图(部分夹持装置省略)。
①装置B内盛装的试剂是_______;装置D中的离子方程式为_______。
②装置M中和充分反应,生成两种对环境友好的物质,该反应的化学方程式为_______;气球的作用是_______。
(2)利用NaClO吸收液可在脱除烟气中的同时脱除,喷淋吸收塔装置(如下图一)中脱硝(NO)反应的离子方程式为_______,研究发现:在不同的初始pH条件下,吸收液对流动烟气中NO的脱除率如下图二所示。反应时间为60min时,由图可知,pH越小,NO脱除率越小,原因是_______。
(3)工业制的尾气中含有和NO,用NaOH溶液吸收时的化学方程式为:;。现将平均组成为的NO、混合气体,通入足量NaOH溶液中,充分反应后无气体剩余,则x的取值范围为_______。
【答案】(1) 碱石灰 吸收尾气,防止污染空气
(2) pH越小,酸性越强,与结合生成了HClO,HClO见光分解后导致NaClO降低,使NO脱除率降低
(3)
【分析】(1)、探究还原:根据装置图可知装置A为发生装置,生成的在装置B的U形管中干燥后通入装置M中;装置D为发生装置,生成在装置C的U形管中干燥后通入装置M中;和在M中发生反应:,据此分析解答。
【详解】(1)①装置B为干燥的装置,则内盛装的试剂:碱石灰;装置D为发生装置,利用Cu和浓硝酸反应制取气体,则反应的离子方程式为:;
②装置M中和充分反应,生成两种对环境友好的物质,根据元素种类,则产物为:和,则反应的化学方程式为:;未反应完的、直接排放至空气中会污染空气,故气球的作用是:吸收尾气,防止污染空气。
(2)根据图一,利用NaClO吸收液进行脱硝(NO)后转化为:、、,则脱硝(NO)反应的离子方程式为:;又图二可知,pH越小,NO脱除率越小,原因为:pH越小,酸性越强,与结合生成了HClO,HClO见光分解后导致NaClO降低,使NO脱除率降低。
(3)根据反应:;可知,单独的NO不与NaOH溶液反应,必须要与共同作用才能吸收,则需满足,则可计算出;如过量,可单独被NaOH溶液吸收反应,则尾气中只有时,x最大值为2,因是混合气体,则x的取值范围为:。
14.(24-25高一下·湖南邵东第三中学·期中)以下是氮循环的一部分:
(1)反应③的化学方程式是_______。
(2)化合物A的稀溶液和金属铜反应的离子方程式是_______。
(3)治理汽车尾气的一种方法是用催化剂使NO与CO发生反应:当生成0.5molN2时,被还原的NO的物质的量为_______。
(4)氮的氧化物是空气的主要污染物,下列环境问题与氮的氧化物排放有关的是_______。
A.酸雨 B.光化学烟雾 C.白色污染
(5)写出实验室中由如图装置A制取氨气的化学方程式_______。
欲用上述方法制取并收集一瓶干燥的氨气,从图中选择合适的装置,其连接顺序为a→_______→i(按气流方向,用小写字母表示,如x→y→z);下列装置可用于作为氨气的尾气处理装置的是_______。
【答案】(1)
(2)
(3)1mol
(4)AB
(5) 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O d→c→f→e CD
【分析】氮气和氧气在放电的条件下反应生成NO,NO继续被氧气氧化为NO2,NO2溶于水,与水反应生成硝酸和NO;
(5)实验室中利用NH4Cl、Ca(OH)2反应生成CaCl2、NH3、H2O,制取的氨气中含有水蒸气,可以用碱石灰除去水蒸气,然后用排空法收集氨气,由于氨气极易溶于水,需要防止倒吸。
【详解】(1)反应③是NO2与水反应生成硝酸和NO,化学方程式是;
(2)化合物A为硝酸,稀硝酸和金属铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,离子方程式为:;
(3)根据方程式:2NO+2CO═2CO2+N2,有关系式:N2~2NO,所以当生成0.5molN2时,被还原的NO的物质的量为1mol;
(4)氮的氧化物是空气的主要污染物,最终可以转化为硝酸,造成硝酸型酸雨,也可以与空气中烃类等物质反应,形成光化学烟雾,白色污染是塑料造成的污染,和氮氧化物无关,故选AB;
(5)实验室中利用装置A制取氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,制取的氨气中含有水蒸气,可以用碱石灰除去水蒸气,然后用向下排空法收集氨气,最后进行尾气处理,欲用上述方法制取并收集一瓶干燥的氨气,从图中选择合适的装置,其连接顺序为a→d→c→f→e→i;氨气易溶于水,故尾气处理时需要防止倒吸,ABE无防止倒吸作用,CD可以防止倒吸,故选CD。
试卷第1页,共3页
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专题01 硫、氮及其化合物
地 城
考点01
硫及其化合物
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
D
C
C
A
B
C
A
D
C
A
C
12.(1) 蒸发 C
(2)D
(3)取少量上层清液于试管中,继续滴加溶液,如没有白色沉淀出现,则说明过量
(4) 分液漏斗 溶液褪色
13.(1) 平衡气压,便于打开分液漏斗活塞分液漏斗中液体顺利流下
(2) 排出装置内空气,防止被氧化 增大浓度,降低的溶解度,便于析出 洗去杂质离子且加快脱水干燥
14.(1) 强氧化性和酸性
(2)装置D中有淡黄色浑浊产生
(3) C HCl酸化的 有白色沉淀产生
(4) 容量瓶、胶头滴管
15.(1)
(2) 浓硫酸 向上排空气法
(3)D装置中红色溶液变浅色(或褪色、变无色)
(4)打开弹簧夹,用热毛巾捂热烧瓶,移走热毛巾
(5) c
16.(1)CO2、H2
(2) 酸性KMnO4溶液 验证SO2是否吸收完全 球形干燥管 防止空气中H2O进入干燥管而影响检验
(3) a试管中有淡黄色沉淀生成 Ⅱ Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO
地 城
考点02
氮及其化合物
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
C
A
B
A
B
A
D
C
C
C
12.(1)分液漏斗
(2)排尽体系内的空气
(3) 2:3
(4)吸收尾气
(5)NaOH,NaNO3
(6)96.6%
13.(1) 碱石灰 吸收尾气,防止污染空气
(2) pH越小,酸性越强,与结合生成了HClO,HClO见光分解后导致NaClO降低,使NO脱除率降低
(3)
14.(1)
(2)
(3)1mol
(4)AB
(5) 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O d→c→f→e CD
试卷第1页,共3页
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专题01 硫、氮及其化合物
2大高频考点概览
考点01 硫及其化合物
考点02 氮及其化合物
地 城
考点01
硫及其化合物
1.(24-25高一下·湖南名校联考联合体·期中)下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.具有漂白性,可用于葡萄酒保鲜 B.溶液呈酸性,可用于腐蚀铜电路板
C.浓硫酸具有脱水性,可用作干燥剂 D.具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
2.(24-25高一下·湖南三湘名校教育联盟·期中)设为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是
A.标准状况下,22.4L 含有的质子数为40
B.6.4g 与3.2g 反应,生成的分子总数为0.1
C.4.0g 与的混合物中,所含中子数为2
D.7.8g 与足量的反应,转移的电子数为0.2
3.(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期中)盐X溶液能发生如图所示的转化关系(部分反应的反应条件已略),相对分子质量:c比b大16,f比e大16。下列推断不正确的是
A.X可能为正盐,也可能为酸式盐
B.b能与f的稀水溶液反应生成无色气体
C.该转化关系中涉及的酸性氧化物有3种
D.反应①、②实验现象不同
4.(24-25高一下·湖南长沙湖南师范大学附属中学·期中)化学是一门以实验为基础的科学,下列有关操作正确的是
A.用pH试纸测定新制SO2水溶液的酸碱度
B.用pH试纸测定新制氯水的酸碱度
C.用玻璃棒蘸取浓硫酸靠近收集氨气的试管口验证氨气已收集满
D.用带橡胶塞的无色试剂瓶保存浓硝酸
5.(24-25高一下·湖南邵东第三中学·期中)SO2能使下列溶液褪色,其中体现SO2具有还原性的是
①品红溶液②酸性高锰酸钾溶液③氯水④滴有酚酞的NaOH溶液
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
6.(24-25高一下·湖南长沙湖南师范大学附属中学·期中)利用空气催化氧化法除掉电石渣浆(含CaO)上清液中的S2-,制取石膏(CaSO4·2H2O)的过程如图所示,下列说法错误的是
A.CaSO4·2H2O属于盐类和纯净物
B.将10L上清液中的S2-(S2-浓度为480mg·L-1)转化为,理论上共需要0.3molO2
C.过程Ⅰ后溶液碱性增强
D.过程Ⅱ中,反应的离子方程式为2S2-+4MnO+9H2O=4Mn(OH)2↓+S2O+10OH-
7.(24-25高一下·湖南长沙湖南师范大学附属中学·期中)下列指定反应的化学方程式或离子方程式书写正确的是
A.SO2使溴水褪色:SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br-
B.二氧化硅与足量碳在高温下反应:SiO2+CSi+CO2↑
C.实验室制备氨气的原理:NH4ClNH3↑+HCl↑
D.向Na2SO3溶液中滴加稀硝酸:+2H+=SO2↑+H2O
8.(24-25高一下·湖南长沙湖南师范大学附属中学·期中)浓硫酸分别和三种钠盐反应,反应现象如图所示。下列分析不正确的是
A.对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-
B.③中体现浓硫酸的强酸性,未体现氧化性
C.②中试管口出现白雾是HCl遇水蒸气所致
D.对比①和③可以说明氧化性:Br2>SO2
9.(23-24高一下·湖南名校联考联合体·期中)某化学兴趣小组利用如下装置探究SO2和Cl2使品红溶液褪色的原理。反应一段时间后,观察到装置Ⅱ、Ⅳ中的品红溶液均褪色,将两支试管加热一段时间后,Ⅱ中溶液仍为无色,Ⅳ中溶液重新变回红色。则下列说法正确的是
A.装置Ⅰ中的试剂可以是浓盐酸和MnO2
B.反应产生的SO2和Cl2中可能混有HCl杂质,均可用饱和NaHSO3溶液进行除杂
C.反应一段时间后往装置Ⅲ中滴加BaCl2溶液或AgNO3溶液,均能观察到白色沉淀生成
D.该实验证明了SO2和Cl2使品红溶液褪色的原理均为氧化破坏品红分子
10.(23-24高一下·湖南长沙实验中学·期中)某学生配制浓硫酸与浓硝酸的混合酸,当将浓硫酸较快地加入到浓硝酸中时,在容器口产生大量白雾,下列叙述跟解释这一现象无关的是
A.浓硫酸具有强氧化性
B.硝酸具有挥发性
C.浓硫酸与水作用放出大量的热使浓硝酸挥发
D.硝酸蒸气容易和空气中的水蒸气结合形成白雾
11.(23-24高一下·湖南湘楚名校·期中)将和空气的混合气体通入、、的混合溶液中反应回收,其物质转化如图所示。下列说法正确的是
A.在图示的转化中,化合价不变的元素只有铜
B.根据图示可知、均能氧化
C.回收的总反应为
D.在图示的转化中发生的反应有
12.(24-25高一下·湖南娄底·期中)回答下列问题:
(1)利用海水得到粗盐的方法是________(填“降温”或“蒸发”)结晶法。后续的提纯实验部分操作如图所示,其中错误的是________。
A.取一定量的粗盐
B.溶解
C.过滤
D.蒸发
(2)未精制的食盐中含有可溶性的等杂质。可以通过如下操作除去:①加入稍过量的溶液;②加入稍过量的溶液;③加入稍过量的溶液;④加入稀盐酸直至无气泡产生;⑤过滤。其中正确的操作顺序为________。
A.③①②④⑤ B.②①③⑤④ C.③②①④⑤ D.③②①⑤④
(3)验证以上操作③中所加稍过量的操作为________。
(4)已知:。某化学兴趣小组利用下图装置(夹持装置省略)制取,并进行相关性质实验。
请回答下列问题:
①仪器b的名称是__________。
②装置B中观察到现象:___________。
③写出装置C中发生的离子方程式:__________。
④欲制取标准状况下,至少需要的质量为________g。
13.(24-25高一下·湖南三湘名校教育联盟·期中)某科研团队在实验室制备、并验证的性质,再用还原法制备连二亚硫酸钠()。回答下列问题:
(1)某同学设计了如下装置用于制取和验证的漂白性、酸性、还原性。
①装置A中发生反应的化学方程式为___________;装置A中a导管的作用是___________;
②在框图内选择合适装置依次验证的漂白性、酸性、还原性,上述各装置按气流从左到右方向连接顺序为A→___________(填装置字母);
③装置D中发生反应的离子方程式为___________。
(2)连二亚硫酸钠的制备
Ⅰ.将锌粉悬浊液加入三口烧瓶中并将烧瓶温度维持35~45℃,向其中先通入一段时间后,改通,充分反应后生成固体。
Ⅱ.向烧瓶中加入NaOH溶液,在28~55℃条件下生成和。
Ⅲ.过滤,将滤液冷却至室温,并向滤液中加入适量氯化钠固体,待析出后,滤出晶体用无水乙醇洗涤即得产品。
①向三口烧瓶中先通入的目的是___________;
②步骤Ⅲ加入NaCl固体的作用是___________;
③用无水乙醇洗涤的作用是___________。
14.(24-25高一下·湖南怀化·期中)利用铜与浓硫酸反应制取二氧化硫并探究其性质,实验装置如图所示:
(1)装置A中Cu与浓硫酸反应的化学方程式为_______,该反应表明浓硫酸具有_______性。
(2)能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为_______。
(3)为验证二氧化硫的还原性,反应一段时间后,取装置_______(填字母)中的溶液,滴加_______溶液,可观察到_______。
(4)实验完毕后,发现装置A试管中有黑色物质产生,猜测黑色固体可能含有CuO、和CuS,为确定其成分设计以下实验进行探究。已知:CuS、都是难溶于水和稀硫酸的黑色固体。
“配制250mL溶液时”需要使用的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒和_______;取所配制的溶液25mL于锥形瓶中,加入20mL0.10mol/LNaOH溶液,恰好完全反应,则X是_______(填化学式)。
15.(24-25高一下·湖南长沙长郡集团·期中)某小组制备干燥并探究其性质,装置如图所示。
已知实验室可用和硫酸反应制备。
(1)写出A装置中发生反应的化学方程式:___________。
(2)B装置中的试剂是___________。
C装置收集的方法是___________。
(3)能证明C装置收集满气体的实验现象是___________。
(4)用干燥烧瓶收集一瓶干燥的并引发喷泉。引发喷泉的操作方法是___________。
(5)为了探究的性质,将上述制备的通入下列装置:
代号
F
G
H
I
现象
产生浅黄色沉淀
黄色溶液变浅绿色
红色变无色
产生白色沉淀
①上述现象不能证明的性质有______(填标号)。
a.氧化性 b.还原性 c.酸性氧化物的性质 d.漂白性
②Ⅰ装置中白色沉淀是______(填化学式)。
③写出G中发生反应的离子方程式:______。
16.(24-25高一下·重庆渝西中学·月考)某化学兴趣小组在实验室用除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)与浓硫酸共热制取SO2并完成相关性质探究(不考虑水蒸气)。(已知:C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2↑+2H2O)
(1)有同学认为制得的SO2中可能混有杂质,其化学式为_____。
(2)为验证气体成分,兴趣小组同学设计了如图所示装置进行了实验探究。
①为验证并吸收SO2,装置B中加入的试剂为_____;装置C中品红溶液的作用是_____。
②装置G中玻璃仪器的名称是_____,装置H的作用为_____。
(3)兴趣小组设计如图装置验证二氧化硫的化学性质。
①能验证SO2具有氧化性的实验现象为_____;
②为验证SO2的还原性,取试管b中充分反应后的溶液分成三份,分别进行如下实验:
方案Ⅰ:向第一份溶液加入品红溶液,红色褪去;
方案Ⅱ:向第二份溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀;
方案Ⅲ:向第三份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
上述方案中合理的是_____(填Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ);试管b中发生反应的离子方程式为_____。
地 城
考点02
氮及其化合物
1.(24-25高一下·湖南长沙长郡集团·期中)下列实验方案错误的是
A.分离NaCl与固体:加热混合物,用冷凝装置收集气体
B.保存浓硝酸:密封贮存于棕色试剂瓶中并放置阴凉处
C.检验:加入过量NaOH溶液并加热,用湿润的蓝色石蕊试纸靠近试管口
D.除去SO2中的HCl:将气体通过盛有饱和溶液的洗气瓶
2.(24-25高一下·湖南长沙明德中学·期中)下列实验描述正确的是
A.图①可用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气
B.图②定容时俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏小
C.图③可用于用于实验室制取氨气
D.图④可鉴别溶液和溶液
3.(24-25高一下·湖南怀化·期中)下列叙述错误的是
A.反应③一定为非氧化还原反应
B.若A为硝酸,则Y遇空气会变成红棕色
C.若X为S,则适量的Y可防止葡萄酒氧化变质
D.若X为非金属单质,则常温下可用铝制容器盛装A的浓溶液
4.(24-25高一下·湖南长沙明德中学·期中)向某废金属屑样品(只有和)中加入一定物质的量浓度的稀硝酸,测得生成的体积(已换算成标准状况)、样品的质量随加入稀硝酸的体积的变化关系如图所示,已知反应过程中的还原产物只有,下列说法中错误的是
A.点到点的过程,样品中只有铁发生溶解
B.点时,稀硝酸溶解了铁粉
C.所用稀硝酸的物质的量浓度为
D.当加入稀硝酸的体积为时,溶液中存在的金属阳离子有、、
5.(24-25高一下·湖南娄底·期中)下列溶液中,一定能大量共存的离子组是
A.澄清透明的溶液中:
B.遇紫色石蕊试剂变蓝的溶液:
C.含大量的溶液中:
D.遇铁能产生的溶液:
6.(24-25高一下·湖南名校联考联合体·期中)下列离子方程式书写正确的是
A.FeO溶于溶液中:
B.将少量通入溶液中:
C.向溶液中通入过量:
D.向浓硫酸中加入铜粉并加热:
7.(24-25高一下·湖南三湘名校教育联盟·期中)现用传感技术测定喷泉实验中仪器内的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法错误的是
A.收集气体的操作是同时打开弹簧夹a和b
B.根据曲线还可以得出:排空气法无法收集纯净的氨气
C.根据曲线可知C点所对应的是喷泉最剧烈的时刻
D.制取氨气时烧瓶中的X固体常用CaO或NaOH
8.(24-25高一下·湖南三湘名校教育联盟·期中)下列实验设计不能达到实验目的的是
实验目的
实验设计
A
证明的氧化性比的强
室温下,向溶液中滴加少量KI溶液,再滴加几滴淀粉溶液
B
净化实验室制备的
气体依次通过盛有饱和NaCl溶液、浓的洗气瓶
C
测定NaOH溶液的pH
将待测液滴在表面皿中干燥的pH试纸上,与标准比色卡对照
D
检验未知溶液中是否含有铵盐
取一定量未知溶液于试管,滴入NaOH溶液并加热,试管口放置湿润红色石蕊试纸
A.A B.B C.C D.D
9.用充有的烧瓶进行“喷泉实验”,装置及现象如下图。下列关于该实验的分析错误的是
A.该实验证明氨气极易溶于水且氨水呈碱性
B.选用合适的溶液,也能做喷泉实验
C.烧杯中换成其他液体无法形成喷泉
D.若烧瓶内充满氨气,实验后烧瓶中所得氨水的浓度是(标准状况下)
10.(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期中)下列各组离子在溶液中能大量共存,且加入相应试剂后反应的离子方程式正确的是
选项
离子组
加入试剂
加入试剂后发生的离子反应
A
过量NaOH
B
少量
C
少量
D
溶液
A.A B.B C.C D.D
11.(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期中)0.6molCu与一定量浓硝酸恰好完全反应生成氮的氧化物,这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到和的混合溶液,反应过程及有关数据如图所示。
下列有关判断不正确的是
A.氮的氧化物和NaOH溶液反应时,NO作还原剂
B.若浓硝酸体积为200mL,则其物质的量浓度为11mol/L
C.生成和
D.混合气体中的物质的量是0.1mol
12.(24-25高一下·湖南长沙明德中学·期中)某化学研究小组在实验室用稀HNO3、Cu、Na2O2为原料制备NaNO2,实验装置如图(夹持装置已省略)。
已知:①,
②酸性条件下,NO、NO2或都能与反应生成和Mn2+。
(1)盛稀硝酸仪器的名称是______。
(2)实验开始加入稀HNO3前,需要先打开止水夹K,向装置中通入一段时间N2,目的是______。
(3)装置中发生反应的离子方程式为______,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。
(4)装置的作用是______。
(5)装置B、D不可省去,否则会导致产品中混有杂质______(填化学式)。
(6)为测定NaNO2样品纯度,称取5g该NaNO2样品,在酸性条件下向其中滴加1 mol/LKMnO4溶液,至恰好完全反应时,消耗28 mLKMnO4溶液(杂质不反应),则该NaNO2样品的纯度为______(保留三位有效数字)。
13.(24-25高一下·湖南怀化·期中)氮氧化物的污染是化学研究的重要课题之一。
(1)在一定条件下可将还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验装置如图(部分夹持装置省略)。
①装置B内盛装的试剂是_______;装置D中的离子方程式为_______。
②装置M中和充分反应,生成两种对环境友好的物质,该反应的化学方程式为_______;气球的作用是_______。
(2)利用NaClO吸收液可在脱除烟气中的同时脱除,喷淋吸收塔装置(如下图一)中脱硝(NO)反应的离子方程式为_______,研究发现:在不同的初始pH条件下,吸收液对流动烟气中NO的脱除率如下图二所示。反应时间为60min时,由图可知,pH越小,NO脱除率越小,原因是_______。
(3)工业制的尾气中含有和NO,用NaOH溶液吸收时的化学方程式为:;。现将平均组成为的NO、混合气体,通入足量NaOH溶液中,充分反应后无气体剩余,则x的取值范围为_______。
14.(24-25高一下·湖南邵东第三中学·期中)以下是氮循环的一部分:
(1)反应③的化学方程式是_______。
(2)化合物A的稀溶液和金属铜反应的离子方程式是_______。
(3)治理汽车尾气的一种方法是用催化剂使NO与CO发生反应:当生成0.5molN2时,被还原的NO的物质的量为_______。
(4)氮的氧化物是空气的主要污染物,下列环境问题与氮的氧化物排放有关的是_______。
A.酸雨 B.光化学烟雾 C.白色污染
(5)写出实验室中由如图装置A制取氨气的化学方程式_______。
欲用上述方法制取并收集一瓶干燥的氨气,从图中选择合适的装置,其连接顺序为a→_______→i(按气流方向,用小写字母表示,如x→y→z);下列装置可用于作为氨气的尾气处理装置的是_______。
试卷第1页,共3页
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