题型02 不同价态含硫、含氮物质的转化（期中真题汇编，广东专用）高一化学下学期

题型02 不同价态含硫、含氮物质的转化 1．(24-25高一下·广东部分学校·期中)汽车尾气中主要含有、CO、NO等物质，在汽车尾气的排气管上安装“催化转化器”，可以实现尾气净化。下列说法正确的是 A．尾气净化反应中，CO为氧化剂 B．尾气净化反应中，为还原产物 C．CO和NO为酸性氧化物 D．氮氧化物形成酸雨时没有发生氧化还原反应 【答案】B 【分析】汽车尾气中主要含有、CO、NO等物质，“催化转化器”可以实现尾气净化，说明CO与NO反应生成的是N2和CO2，由此可写出有关化学方程式：。 【详解】A．CO转化为二氧化碳过程中，碳元素化合价升高，CO作还原剂，A错误； B．N2是氮元素化合价降低过程中得到的，NO为氧化剂，为还原产物，B正确； C．CO、NO与碱均不反应，都不属于酸性氧化物，C错误； D．氮氧化物可形成硝酸型酸雨，该过程涉及反应：，属于氧化还原反应，D错误； 故选B。 2．(24-25高一下·广东广州中学·期中)如图为氮元素的“价-类二维图”，箭头表示物质之间可转化，有关推断不合理的是 A．雷雨天可实现B→C→D→E→F转化，其中B→C实现了自然固氮 B．C、D排放到大气中会造成酸雨 C．A可用作工业制冷剂 D．D可与水反应，该反应中氧化剂与还原剂之比为2：1 【答案】D 【分析】由图可知，A为氨气、B为氮气、C为一氧化氮、D为二氧化氮或四氧化二氮、E为硝酸、F为硝酸盐、G为一水合氨、H为铵盐。 【详解】A．氮气与氧气在放电条件下反应生成一氧化氮，为自然固氮，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，硝酸转化为硝酸盐，故A正确； B．一氧化氮、二氧化氮在空气中能形成酸性物质，造成酸雨，故B正确； C．液氨气化吸热，可用作工业制冷剂，故C正确； D．，3分子二氧化氮中2分子为还原剂，1分子为氧化剂，反应中氧化剂与还原剂之比为1:2，故D错误； 故选D。 3．(24-25高一下·广东实验中学·期中)“价-类”二维图是学习元素化合物的工具，分别表示不同价态的氮元素所对应的物质，其关系如图所示。下列说法正确的是 A．能完全电离 B．受热分解一定能得到 C．用蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近a，产生白烟 D．浓的e溶液保存在棕色试剂瓶中，并置于冷暗处 【答案】D 【分析】由图可知，a为-3价的氢化物，即NH3，b为N2，c为+2价的氧化物，即NO，d为+4价的氧化物，即NO2或N2O4，e为+5价的含氧酸，即HNO3，f为-3价的碱，即NH3•H2O，g为-3价的盐，即铵盐，据此分析作答。 【详解】A．根据分析可知，f为NH3•H2O，属于弱电解质，不能完全电离，故A错误； B．铵盐受热分解不一定得到a，可能得到氮的氧化物，如硝酸铵在不同温度的分解，故B错误； C．浓硫酸不易挥发，故用蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近NH3，不会产生白烟，故C错误； D．根据分析可知，e为HNO3，浓硝酸见光易分解，故应保存在棕色试剂瓶中，并置于冷暗处，故D正确； 故选D。 4．(24-25高一下·广东广州南海中学·期中)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质转化的关系如图所示，下列说法不正确的是 A．该转化过程没有涉及氮的固定 B．依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程 C．还原过程中生成0.1molN2，转移1mol电子 D．三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化 【答案】B 【分析】据图分析，储存过程为NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2，氮元素化合价升高；还原过程为CO、CxHy、Ba(NO3)2转化为CO2、H2O、N2和BaO，氮元素化合价降低；整个过程中CO、CxHy、NOx 、O2转化成CO2、H2O、N2；据此作答。 【详解】A．氮的固定是指游离态的氮转化为化合态；该过程中生成了氮气，即不涉及氮的固定，A正确； B．根据图示可知，NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2时，BaO作为催化剂的组成部分参与储存N元素，并在还原过程中生成，B错误； C．还原过程中氮元素化合价从+5降至0价，则生成0.1 mol N2，转移电子的物质的量为0.1mol×(5-0)×2=1 mol，C正确； D．整个过程中，CO、CxHy、NOx转化成CO2、H2O、N2，说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化，D正确； 故答案选B。 5．(24-25高一下·广东汕头·期中)如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列说法不正确的是 A．硫在自然界存在游离态 B．3．2g硫与6．4g铜反应能得到9．6g纯净物 C．煤中含有硫元素，燃煤中加生石灰可脱硫 D．氢硫酸是弱酸，能与碱、碱性氧化物反应 【答案】B 【详解】A．硫在自然界中主要以化合态形式存在，在火山口附近或地壳的岩层里有游离态的硫存在，故A正确； B．2Cu+SCu2S，3.2g硫和6. 4g铜反应，其物质的量为1:1，说明硫过量，根据铜算，可知1.6gS和6.4gCu恰好完全反应，还有1.6gS未反应，得到的是物质是1.6g的S和8g的Cu2S为混合物，故B错误； C．煤中含有硫元素，燃煤时生成SO2，加生石灰后，SO2与CaO反应生成CaSO3，CaSO3再被O2氧化生成CaSO4 ，减少SO2的排放，起到脱硫的作用，故C正确； D．氢硫酸是弱酸，具有酸的通性，可与碱、碱性氧化物反应，故D正确； 故选B。 6．(24-25高一下·广东深圳高级中学·期中)下图中某物质X是S或N2，下列图中转化关系及其反应的叙述错误的是 A．若X为S，则步骤②中Y能完全转化为Z B．若X为N2，则③为氧化还原反应 C．若X为N2，则Z是红棕色气体 D．若X为S，则Y能使品红溶液褪色 【答案】A 【分析】若X为S，则Y为SO2，Z为SO3，A为H2SO4；若X为N2，Y为NO，Z为NO2，A为HNO3； 【详解】A．若X为S，则步骤②为SO2催化氧化生成SO3，该反应为可逆反应，SO2不能完全转化为SO3，A错误； B．若X为N2，则③反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO，该反应为氧化还原反应，B正确； C．若X为N2，Z为NO2，是红棕色气体，C正确； D．若X为S，Y为SO2，SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，D正确； 答案选A。 7．(24-25高一下·广东江门新会第一中学·期中)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．试管内壁附着的b可用二硫化碳清洗 D．c通入溶液中，有沉淀产生 【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SO或HSO的盐、g为含SO或HSO的盐。 【详解】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，B正确； C．b为S，单质硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，则试管内壁附着的b可用二硫化碳清洗，C正确； D．将SO2通入BaCl2溶液中，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，因为弱酸不能制强酸，所以亚硫酸不与氯化钡反应，不能生成亚硫酸钡和盐酸，故没有沉淀产生，D错误； 答案选D。 8．(24-25高一下·广东湛江·期中)氮、硫元素的“价-类”二维图如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．标准状况下，等物质的量的c和含有的分子数均为 B．d转化为c一定需要加入还原剂 C．为酸时，其浓溶液不能用于干燥a和 D．与反应生成时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为5：2 【答案】C 【分析】据图，a为NH3，b为N2，c为NO，d为NO2，e为HNO3及其盐，a’为H2S，b’为S，c’为SO2，d’SO3，e’为H2SO3及其盐，f’为H2SO4及其盐。 【详解】A．没有说明具体的物质的量，A项错误； B．NO2与水反应可生成硝酸和NO，是自身氧化还原反应，不需要加入还原剂，B项错误； C．氨气为碱性气体，硫化氢为还原性气体，均不能用浓硫酸干燥，C项正确； D．SO2与高锰酸钾发生的反应为，氧化剂为，还原剂为，二者的物质的量之比为2：5，D项错误； 选C。 9．(24-25高一下·广东佛山南海区·期中)如图所示是硫或氮元素的“价类二维图”。下列说法正确的是 A．转化为属于自然固氮 B．、均可与水反应生成酸，都属于酸性氧化物 C．常温下，可用铁或铝制容器来盛装、的浓溶液 D．具有漂白性，能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色 【答案】C 【分析】N元素的物质：a为价氢化物，则a为；b为0价单质，则b为；c为价氧化物，则c为；d为价氧化物，则d为；e为价酸，则e为；S元素的物质：f为0价单质，则f为；g为价氧化物，则g为；h为价氧化物，则h为；i为价酸，则i为；据此分析解答。 【详解】A．转化为属于由单质在高温高压催化剂作用下转化为氮的化合物，属于人工固氮，A错误； B．d为，与水反应，不属于酸性氧化物，B错误； C．常温下，铁或铝制容器在浓硫酸、浓硝酸中能产生钝化而难以反应，可以铁或铝制容器来盛装、的浓溶液，C正确； D．g为，具有漂白性，但只能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，不能漂白石蕊，D错误； 故答案为：C。 10．(24-25高一下·广东广州邝维煜纪念中学·期中)利用“价-类”二维图研究物质的性质是一种行之有效的方法，下图是硫、氮的“价-类”二维图。下列说法正确的是 A．c和j都能与强碱反应，都属于酸性氧化物 B．a与g可发生氧化还原反应 C．k和e的浓溶液都具有强氧化性，常温下都能与铜反应 D．各可通过一步反应完成转化 【答案】D 【分析】左侧是N元素的“价-类”二维图，g为NH3，h为N2，i为NO，j为NO2或N2O4，k为HNO3，l为硝酸盐；右侧为S元素的“价-类”二维图，a为H2S，b为S，c为SO2，d为H2SO3，e为H2SO4，f为硫酸盐； 【详解】A．c为SO2，SO2与强碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物；j为NO2或N2O4，与强碱反应生成两种盐，不属于酸性氧化物，所以j不属于酸性氧化物，A错误； B．a为H2S（硫的-2价氢化物），g为NH3（氮的-3价氢化物 ），都处于最低价，只具有还原性，二者不发生氧化还原反应，B错误； C．k为浓HNO3，e为浓H2SO4，两种酸都具有强氧化性，浓HNO3常温下能与铜反应，浓H2SO4常温下与铜不反应，C错误； D．i为NO，j为NO2，NO与O2反应生成NO2，NO2与H2O反应可生成NO，也能一步转化，D正确； 故选D。 11．(24-25高一下·广东领航高中联盟·)含硫元素的部分物质的分类与化合价的关系如图所示。下列说法正确的是 A．实验室常用的浓溶液干燥气体 B．一定条件下能实现的转化 C．实验室常用酒精清洗粘附在试管壁上的b D．将通入少量紫色石蕊溶液中，紫色石蕊溶液会先变红后褪色 【答案】B 【分析】由图可知，a为H2S，b为S，c为SO2，d为H2SO3，e为H2SO4，f为Na2SO4。 【详解】A．a为H2S，e为H2SO4，具有很强的还原性，会与具有强氧化性的浓硫酸反应，A错误； B．存在转化关系：，B正确； C．硫黄微溶于酒精，实验室常用或热的NaOH溶液清洗粘附在试管壁上的硫黄，C错误； D．将通入少量紫色石蕊溶液中，与水反应生成亚硫酸，溶液显酸性，所以紫色石蕊溶液会变红，但不会褪色(不能漂白紫色石蕊溶液)，D错误； 故选B。 12．(24-25高一下·广州黄埔区·期中)在给定条件下，下列过程涉及的物质转化不可以实现的是 A．通入足量溶液中可生成不溶于盐酸的白色沉淀 B．“新能源汽车小米SU7”在汽车界掀起的一股浪潮，其中小米SU7采用的镀银玻璃可以用黏土为原料高温制得 C．工业制硫酸：黄铁矿 D．工业制高纯硅：(粗) 【答案】B 【详解】A．SO2在Ba(NO3)2溶液中，SO2会被酸性条件下的 氧化为，与Ba2+结合生成BaSO4沉淀，该沉淀不溶于盐酸，故A正确； B．镀银玻璃的银层是通过化学镀银工艺(如银镜反应)在玻璃表面形成的，而黏土高温烧制只能得到玻璃基材，无法直接生成镀银层，故B错误； C．黄铁矿燃烧生成SO2，SO2催化氧化为SO3，浓硫酸吸收SO3生成H2SO4，故C正确； D．SiO2与C高温生成粗硅，粗硅与HCl在300℃条件下反应生成SiHCl3和氢气，SiHCl3在1100℃条件下再经H2还原得高纯硅，故D正确； 选B。 13．(24-25高一下·广东实验中学·期中)I．氮氧化物和硫氧化物是造成大气污染的主要原因之一，消除氮氧化物有多种方法。 (1)催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示： ①由图可知技术中的氧化剂为：___________。写出与反应的化学方程式___________。 ②用做催化剂时，在氨气足量的情况下，不同对应的脱氮率如图所示，脱氮效果最佳的 ___________。 (2)利用石灰乳和硝酸工业的尾气含、反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的，其部分工艺流程如图。 上述工艺中为了达到增大、与的接触面积的目的，在吸收塔的顶部和底部分别使用了一个装置，顶部：___________，底部：___________。滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是___________填化学式。 A．大型排风扇 B．大水管 C．流水龙头 D．喷淋头 E．水泵 (3)目前，溶液广泛应用于脱硫脱硝，可对硫酸厂、硝酸厂产生的尾气进行处理，下图是当温度为，溶液的，尾气中，且流速固定的条件下，的质量分数对脱除效率的影响。 的脱除效率一直维持在以上，而脱除效率相对较低，其中脱除效率相对较低原因可能是___________。 【答案】(1) NO和NO2 6NO2+8NH37N2+12H2O 1：1 (2) D A Ca(OH)2 (3)NO难溶于水，与NaClO反应速率慢 【分析】利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋，发生反应生成Ca(NO2)2，滤渣可循环用于吸收尾气，可推出滤渣为未反应的Ca(OH)2； 【详解】（1）①根据化合价变化可知NO和NO2为氧化剂，NH3为还原剂，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：6NO2+8NH37N2+12H2O； ②根据图2可知=1∶1时脱氮率最高，即脱氮效果最佳； （2）尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋，这样就能增大NO、NO2与Ca(OH)2的接触面积，使尾气中的NO、NO2被充分吸收，因此在吸收塔的顶部和底部分别使用了一个装置，顶部：D喷淋头，底部：A大型排风扇；滤渣可循环用于吸收尾气，可推出滤渣为未反应的Ca(OH)2； （3）的脱除效率一直维持在以上，而脱除效率相对较低，其中脱除效率相对较低原因可能是NO难溶于水，与NaClO反应速率慢。 14．(24-25高一下·广东深圳宝安第一外国语·期中)硫是人体必需的常量元素之一，SO2、H2S也是常见的大气污染物。回答下列问题： (1)写出工业制硫酸过程中SO2转化为 SO3的化学方程式：_______。 (2)可用酸性 溶液来测定空气中 SO2的含量，补充完整下列离子方程式__________(已知：缺项微粒中各元素化合价均不变)。 __ + (3)写出浓硫酸与炽热的木炭反应的化学方程式：_______。 (4)H2S的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将混有 的空气通入 的酸性混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。 ①在图示过程 ii中，被氧化的元素是_______(填元素符号)。 ②写出反应i、i、ii的总反应的化学方程式：_______(忽略反应条件)。 【答案】(1)2SO2+O22SO3 (2)5SO2+2MnO+2H2O═2Mn2++5SO+4H+ (3)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O (4) S 2H2S+O2=2S↓+2H2O 【详解】（1）SO2发生催化氧化反应转化为SO3的化学方程式为2SO2+O22SO3； （2）SO2具有强氧化性，酸性KMnO4具有强氧化性，二者发生氧化还原反应生成SO、Mn2+和H2O，离子方程式为5SO2+2MnO+2H2O═2Mn2++5SO+4H+； （3）浓硫酸与木炭加热发生氧化还原反应，生成二氧化碳、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O； （4）①在图示过程 ii中，CuS与Fe3+反应生成S和Cu2+、Fe2+，S元素的化合价升高，被氧化； ②由图可知：一共发生的有三个反应H2S+Cu2+=CuS↓+2H+、CuS+2Fe3+=2Fe2++Cu2++S、4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O，由此可以推出总反应：2H2S+O2=2S↓+2H2O； 15．(24-25高一下·广东部分学校·期中)已知甲是短周期某主族元素的最简单氢化物，该物质有如下转化关系(条件省略)。 Ⅰ．若丙在常温常压下为红棕色气体。 (1)某同学欲用如图所示的装置和试剂制取并收集少量甲，则试剂a为_______；请纠正下图中的不妥之处：_______。 (2)写出甲→乙反应的化学方程式：_______。 (3)丁的浓溶液久置后显黄色，其原因为_______。 Ⅱ．若乙为有刺激性气味的气体，丁为二元强酸。 (4)甲的电子式为_______。 (5)将乙缓缓通入甲的水溶液直至过量，溶液中的物质的量浓度变化趋势为_______(填选项字母)。 a．呈增大趋势至不再变化         b．呈先增大后减小趋势至不再变化 c．呈减小趋势至不再变化         d．呈先减小后增大趋势至不再变化 (6)将乙缓缓通入溶液，能观察到的颜色变化为_______。 【答案】(1) 浓氨水 试管中的导气管应长一些，接近试管底部 (2) (3)浓硝酸分解产生的又溶于浓硝酸中 (4) (5)d (6)溶液由棕黄色变成浅绿色 【分析】Ⅰ．若丙在常温常压下为红棕色气体，则丙为二氧化氮，甲为氨气； Ⅱ．若乙具有刺激性气味的气体，丁为二元强酸，则乙是二氧化硫，甲是硫化氢。 【详解】（1）实验室可用浓氨水和氧化钙反应制氨气；氨气的密度小于空气的密度，试管中的导气管应长一些，接近试管底部； （2）反应的化学方程式为； （3）硝酸受热或见光会分解生成，又溶于浓硝酸使溶液呈黄色； （4） 硫化氢的电子式为； （5）硫化氢的水溶液显酸性，通入二氧化硫后，发生反应，随着硫化氢的消耗，溶液中的物质的量浓度减小，当二氧化硫过量时，过量的二氧化硫溶于水中，酸性逐渐增强，溶液中的物质的量浓度增大，当达到饱和后，溶液中的物质的量浓度不再变化，故选d； （6）具有还原性，溶液具有氧化性，两者反应的离子方程式为，能观察到的颜色变化为溶液由棕黄色变成浅绿色。 16．(24-25高一下·广东肇庆端州中学·期中)研究硫及其化合物的应用价值对于社会发展意义重大。 (1)下图为硫元素的价类二维图。请回答： ①A的化学式是_______，其水溶液呈_______性，用电离方程式说明原因：_______。 ②实验室常用G的钠盐(正盐)与E的浓溶液制备C物质。请写出反应的化学方程式_______。 (2)硫酸厂产生的尾气中含有少量。双碱法脱硫的原理示意图如下： ①可以循环使用的物质是_______，过程Ⅰ的离子方程式为_______。 ②理论上，过程Ⅲ中消耗1mol氧气时，过程Ⅰ中吸收的体积(标准状况)是_______L。 【答案】(1) 酸 (2) 44.8 【分析】根据硫元素形成物质的价类二维图，A为，为，为，为，为，为，G为亚硫酸盐，H为硫酸盐，据此分析解题。 【详解】（1）①由分析，A的化学式是，其水溶液呈酸性，电离方程式为 ； ②G的钠盐（正盐）是，为，制备的化学方程式是：； （2）①由图可知，过程I发生的反应为， 过程II发生的反应为， 过程III发生的反应为， 则可以循环使用的物质是NaOH，过程I的离子方程式为， 故答案为：； ②根据反应建立关系式为：，则， 标准状况下的体积，故答案为：44.8。 17．(24-25高一下·广东江门两校·期中)氮的氧化物()是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用将还原生成。某同学在实验室中对与反应进行了探究。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A装置或B装置，如果选择A装置，写出其反应的化学方程式：___________。 ②B装置中的玻璃仪器有分液漏斗、酒精灯、玻璃导管和___________，如果选择B装置，则分液漏斗内装的试剂是___________。 ③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a或b→___→____→j，___________(按气流方向，用小写字母表示)。 (2)氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的充入注射器中，硬质玻璃管中加入少量催化剂并充入(两端用夹子、夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验(和中充入气体处于常压下)。 操作步骤 实验现象 解释原因 打开，推动注射器活塞，使中的气体缓慢通入Y管中 Y管中___________ 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 生成的气态水凝集 打开 ___________ ___________ 【答案】(1) 圆底烧瓶 浓氨水 dcfe (2) 气体红棕色慢慢变浅 Z中的氢氧化钠溶液倒吸入管中 反应后气体分子数减少，管中压强小于外压，在大气压的作用下发生倒吸 【分析】实验室可以用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气，制备的氨气气体中含有水蒸气，氨气为碱性气体，应选择盛有碱石灰干燥管装置C干燥气体，氨气极易溶于水，密度小于空气密度，所以应选择D装置收集氨气，氨气短进长出，氨气极易溶于水，尾气可以用水吸收，注意防止倒吸的发生，故选装置F吸收尾气； 【详解】（1）①氨气的发生装置选择A装置，反应为氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、水和氨气，反应的化学方程式为； ②B装置中的玻璃仪器有分液漏斗、酒精灯、玻璃导管和圆底烧瓶，如果选择B装置，则分液漏斗内装的试剂是浓氨水，浓氨水受热会逸出氨气。 ③欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，由分析可知，连接顺序为：发生装置a或b→dc→fe→j； （2）打开，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢充入Y管中，则氨气与二氧化氮发生归中反应生成无色氮气，所以看到现象为：红棕色气体慢慢变浅； 根据反应，以及装置恢复至室温后气态水凝聚可判断反应后气体分子数减少，装置内压强降低，所以打开在大气压的作用下会发生倒吸，现象为Z中的氢氧化钠溶液倒吸入管中，原因为：反应后气体分子数减少，管中压强小于外压，在大气压的作用下发生倒吸。 18．(24-25高一下·广东深圳外国语学校·期中)是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定，在酸性环境下易分解生成乳白色沉淀S、。某小组设计了如下实验装置制备(夹持及加热仪器略)。 回答下列问题： (1)装置A的作用是制备，反应的化学方程式为___________。 (2)完成下表实验过程： 操作步骤 装置C的实验现象 解释原因 检查装置气密性后，添加药品 pH计读数约为13 、混合溶液呈碱性 打开，关闭，调节使硫酸缓慢匀速滴下 ⅰ.导管口有气泡冒出，①___________。 ⅱ.pH计读数逐渐②___________。 反应分步进行： (较慢) 当pH计读数接近7时，立即停止通，操作是③___________。 必须立即停止通的原因：④___________。 (3)该实验以反应生成，写出制备总反应化学方程式：___________。 (4)有还原性，可作脱氯剂。向溶液中通入少量，某同学预测转化为，设计实验验证该预测：取少量反应后的溶液于试管中，___________。 【答案】(1)Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O (2) 溶液出现淡黄色浑浊，然后逐渐澄清（或浑浊减少） 减小 关闭K1、K2，打开K3 SO2过量会使溶液酸性增加，使产物分解，降低产率 (3)2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 (4)加入过量盐酸，充分反应后，静置，向上层清液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成 【分析】装置A中试剂1为70%硫酸，试剂2为Na2SO3，反应生成二氧化硫气体；检查装置气密性后，添加药品，pH计读数约为13；打开K2，关闭K3，调节K1使硫酸缓慢匀速滴下，反应分步进行：Na2CO3+SO2═Na2SO3+CO2，2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S↓，Na2SO3+S=Na2S2O3（较慢），发生总反应为2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2，据此分析反应现象；当pH计读数接近7时，立即停止通SO2，SO2过量会使溶液酸性增加，使产物分解，降低产率，操作是关闭K1、K2，打开K3，据此回答。 【详解】（1）根据装置A中原料，装置A发生反应的化学方程式为Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O； （2）根据反应分步的方程式：Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2，2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S↓，Na2SO3+S=Na2S2O3（较慢），除有气泡冒出外，还有淡黄色沉淀产生，溶液变浑浊，然后溶液变澄清；反应消耗Na2CO3、Na2S（Na2CO3、Na2S的混合溶液由于阴离子的水解呈碱性），生成Na2S2O3和CO2，溶液中c()降低，pH减小；当pH计读数接近7时，立即停止通，操作是关闭K1、K2，打开K3；Na2S2O3在中性或碱性环境中稳定，在酸性环境下易分解生成S和SO2，如果继续通入SO2，造成溶液显酸性，Na2S2O3分解，降低产率； （3）由分析知，以反应生成，制备总反应化学方程式2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2； （4）检验：先加盐酸酸化，然后再滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，说明含有；由于氯气少量，过量的Na2S2O3与盐酸反应产生S沉淀，干扰实验，故要先排除干扰；因此具体操作是：取少量反应后的溶液于试管中，加入过量盐酸，充分反应后，静置，向上层清液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成。 19．(24-25高一下·广东广州南海中学·期中)过多的NOx排放，往往会产生污染。某研究性小组探究NO与炽热的铜粉反应，设计如图。 已知：NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化成，此体系中产生的浓度较稀。 (1)实验开始前，检查装置气密性涉及到以下操作，给出合理的操作顺序：将F中的长导管插入液面以下→______(操作可重复使用)。 ①关闭弹簧夹a，打开弹簧夹b ②观察F中的现象 ③用酒精灯加热A中三颈烧瓶 ④撤走酒精灯 (2)写出A中反应的化学方程式 ______。装置B发生反应的化学方程式 ______。 (3)反应一段时间后，装置D中铜粉变黑，写出装置D中发生反应的化学方程式：______。 (4)实验过程中，装置E中溶液颜色变浅，则装置E发生的离子方程式为 ______；请设计一种简单的实验方案，证明氧化产物 ______。 (5)实验前和实验结束时，都需通一段时间的N2，实验结束时的目的是 ______。 【答案】(1)①→③→②→④→② (2) (3) (4) 取E中少量溶液，加入铜粉，若有无色气体产生且此气体在试管口变为红棕色，说明原溶液中有 (5)将装置中残留的NO全部排入尾气吸收装置，被充分吸收以防止大气污染 【分析】装置A中铜和浓硝酸反应生成二氧化氮，装置B中二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮；一氧化氮通过五氧化二磷进行干燥；在装置D中一氧化氮与铜粉在加热条件下反应，装置E中酸性高锰酸钾溶液用于除去未反应的一氧化氮，通过题干可知，装置F用于检查装置气密性；据此作答。 【详解】（1）实验开始前，检查装置气密性的操作为：将F中的长导管插入液面以下，然后关闭弹簧夹a，打开弹簧夹b（①）；再用酒精灯加热A中三颈烧瓶（③），观察F中的现象（②），若F中产生气泡，撤走酒精灯（④）后再观察F中的现象（②），若此时F的导气管中产生一段稳定的液柱，则证明装置气密性良好；故合理的操作顺序为将F中的长导管插入液面以下→①→③→②→④→②； （2）装置A中铜和浓硝酸反应生成二氧化氮、水、硝酸铜，方程式为；装置B中二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，方程式为； （3）装置D中反应一段时间后，装置D中铜粉变黑，说明Cu反应变为黑色CuO，NO被还原反应变为N2，即NO与Cu在加热时反应产生CuO、N2，该反应的方程式为； （4）在实验过程中，装置E中酸性KMnO4溶液颜色变浅；结合题意可知KMnO4被还原为Mn2+，NO被氧化产生，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得装置E发生反应的离子方程式为；稀硝酸与铜反应产生一氧化氮，一氧化氮与氧气反应产生红棕色的二氧化氮，则可设计实验方案为：取E中少量溶液，加入铜粉，若有无色气体产生且此气体在试管口变为红棕色，说明原溶液中有； （5）实验开始时通入氮气是为了排尽空气，防止空气中氧气干扰实验；实验结束时需通一段时间的N2，目的是将装置中残留的NO全部排入尾气吸收装置，被充分吸收以防止大气污染。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型02 不同价态含硫、含氮物质的转化 1．(24-25高一下·广东部分学校·期中)汽车尾气中主要含有、CO、NO等物质，在汽车尾气的排气管上安装“催化转化器”，可以实现尾气净化。下列说法正确的是 A．尾气净化反应中，CO为氧化剂 B．尾气净化反应中，为还原产物 C．CO和NO为酸性氧化物 D．氮氧化物形成酸雨时没有发生氧化还原反应 2．(24-25高一下·广东广州中学·期中)如图为氮元素的“价-类二维图”，箭头表示物质之间可转化，有关推断不合理的是 A．雷雨天可实现B→C→D→E→F转化，其中B→C实现了自然固氮 B．C、D排放到大气中会造成酸雨 C．A可用作工业制冷剂 D．D可与水反应，该反应中氧化剂与还原剂之比为2：1 3．(24-25高一下·广东实验中学·期中)“价-类”二维图是学习元素化合物的工具，分别表示不同价态的氮元素所对应的物质，其关系如图所示。下列说法正确的是 A．能完全电离 B．受热分解一定能得到 C．用蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近a，产生白烟 D．浓的e溶液保存在棕色试剂瓶中，并置于冷暗处 4．(24-25高一下·广东广州南海中学·期中)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质转化的关系如图所示，下列说法不正确的是 A．该转化过程没有涉及氮的固定 B．依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程 C．还原过程中生成0.1molN2，转移1mol电子 D．三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化 5．(24-25高一下·广东汕头·期中)如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列说法不正确的是 A．硫在自然界存在游离态 B．3．2g硫与6．4g铜反应能得到9．6g纯净物 C．煤中含有硫元素，燃煤中加生石灰可脱硫 D．氢硫酸是弱酸，能与碱、碱性氧化物反应 6．(24-25高一下·广东深圳高级中学·期中)下图中某物质X是S或N2，下列图中转化关系及其反应的叙述错误的是 A．若X为S，则步骤②中Y能完全转化为Z B．若X为N2，则③为氧化还原反应 C．若X为N2，则Z是红棕色气体 D．若X为S，则Y能使品红溶液褪色 7．(24-25高一下·广东江门新会第一中学·期中)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．试管内壁附着的b可用二硫化碳清洗 D．c通入溶液中，有沉淀产生 8．(24-25高一下·广东湛江·期中)氮、硫元素的“价-类”二维图如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．标准状况下，等物质的量的c和含有的分子数均为 B．d转化为c一定需要加入还原剂 C．为酸时，其浓溶液不能用于干燥a和 D．与反应生成时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为5：2 9．(24-25高一下·广东佛山南海区·期中)如图所示是硫或氮元素的“价类二维图”。下列说法正确的是 A．转化为属于自然固氮 B．、均可与水反应生成酸，都属于酸性氧化物 C．常温下，可用铁或铝制容器来盛装、的浓溶液 D．具有漂白性，能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色 10．(24-25高一下·广东广州邝维煜纪念中学·期中)利用“价-类”二维图研究物质的性质是一种行之有效的方法，下图是硫、氮的“价-类”二维图。下列说法正确的是 A．c和j都能与强碱反应，都属于酸性氧化物 B．a与g可发生氧化还原反应 C．k和e的浓溶液都具有强氧化性，常温下都能与铜反应 D．各可通过一步反应完成转化 11．(24-25高一下·广东领航高中联盟·)含硫元素的部分物质的分类与化合价的关系如图所示。下列说法正确的是 A．实验室常用的浓溶液干燥气体 B．一定条件下能实现的转化 C．实验室常用酒精清洗粘附在试管壁上的b D．将通入少量紫色石蕊溶液中，紫色石蕊溶液会先变红后褪色 12．(24-25高一下·广州黄埔区·期中)在给定条件下，下列过程涉及的物质转化不可以实现的是 A．通入足量溶液中可生成不溶于盐酸的白色沉淀 B．“新能源汽车小米SU7”在汽车界掀起的一股浪潮，其中小米SU7采用的镀银玻璃可以用黏土为原料高温制得 C．工业制硫酸：黄铁矿 D．工业制高纯硅：(粗) 13．(24-25高一下·广东实验中学·期中)I．氮氧化物和硫氧化物是造成大气污染的主要原因之一，消除氮氧化物有多种方法。 (1)催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示： ①由图可知技术中的氧化剂为：___________。写出与反应的化学方程式___________。 ②用做催化剂时，在氨气足量的情况下，不同对应的脱氮率如图所示，脱氮效果最佳的 ___________。 (2)利用石灰乳和硝酸工业的尾气含、反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的，其部分工艺流程如图。 上述工艺中为了达到增大、与的接触面积的目的，在吸收塔的顶部和底部分别使用了一个装置，顶部：___________，底部：___________。滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是___________填化学式。 A．大型排风扇 B．大水管 C．流水龙头 D．喷淋头 E．水泵 (3)目前，溶液广泛应用于脱硫脱硝，可对硫酸厂、硝酸厂产生的尾气进行处理，下图是当温度为，溶液的，尾气中，且流速固定的条件下，的质量分数对脱除效率的影响。 的脱除效率一直维持在以上，而脱除效率相对较低，其中脱除效率相对较低原因可能是___________。 14．(24-25高一下·广东深圳宝安第一外国语·期中)硫是人体必需的常量元素之一，SO2、H2S也是常见的大气污染物。回答下列问题： (1)写出工业制硫酸过程中SO2转化为 SO3的化学方程式：_______。 (2)可用酸性 溶液来测定空气中 SO2的含量，补充完整下列离子方程式__________(已知：缺项微粒中各元素化合价均不变)。 __ + (3)写出浓硫酸与炽热的木炭反应的化学方程式：_______。 (4)H2S的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将混有 的空气通入 的酸性混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。 ①在图示过程 ii中，被氧化的元素是_______(填元素符号)。 ②写出反应i、i、ii的总反应的化学方程式：_______(忽略反应条件)。 15．(24-25高一下·广东部分学校·期中)已知甲是短周期某主族元素的最简单氢化物，该物质有如下转化关系(条件省略)。 Ⅰ．若丙在常温常压下为红棕色气体。 (1)某同学欲用如图所示的装置和试剂制取并收集少量甲，则试剂a为_______；请纠正下图中的不妥之处：_______。 (2)写出甲→乙反应的化学方程式：_______。 (3)丁的浓溶液久置后显黄色，其原因为_______。 Ⅱ．若乙为有刺激性气味的气体，丁为二元强酸。 (4)甲的电子式为_______。 (5)将乙缓缓通入甲的水溶液直至过量，溶液中的物质的量浓度变化趋势为_______(填选项字母)。 a．呈增大趋势至不再变化         b．呈先增大后减小趋势至不再变化 c．呈减小趋势至不再变化         d．呈先减小后增大趋势至不再变化 (6)将乙缓缓通入溶液，能观察到的颜色变化为_______。 16．(24-25高一下·广东肇庆端州中学·期中)研究硫及其化合物的应用价值对于社会发展意义重大。 (1)下图为硫元素的价类二维图。请回答： ①A的化学式是_______，其水溶液呈_______性，用电离方程式说明原因：_______。 ②实验室常用G的钠盐(正盐)与E的浓溶液制备C物质。请写出反应的化学方程式_______。 (2)硫酸厂产生的尾气中含有少量。双碱法脱硫的原理示意图如下： ①可以循环使用的物质是_______，过程Ⅰ的离子方程式为_______。 ②理论上，过程Ⅲ中消耗1mol氧气时，过程Ⅰ中吸收的体积(标准状况)是_______L。 17．(24-25高一下·广东江门两校·期中)氮的氧化物()是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用将还原生成。某同学在实验室中对与反应进行了探究。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A装置或B装置，如果选择A装置，写出其反应的化学方程式：___________。 ②B装置中的玻璃仪器有分液漏斗、酒精灯、玻璃导管和___________，如果选择B装置，则分液漏斗内装的试剂是___________。 ③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a或b→___→____→j，___________(按气流方向，用小写字母表示)。 (2)氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的充入注射器中，硬质玻璃管中加入少量催化剂并充入(两端用夹子、夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验(和中充入气体处于常压下)。 操作步骤 实验现象 解释原因 打开，推动注射器活塞，使中的气体缓慢通入Y管中 Y管中___________ 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 生成的气态水凝集 打开 ___________ ___________ 18．(24-25高一下·广东深圳外国语学校·期中)是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定，在酸性环境下易分解生成乳白色沉淀S、。某小组设计了如下实验装置制备(夹持及加热仪器略)。 回答下列问题： (1)装置A的作用是制备，反应的化学方程式为___________。 (2)完成下表实验过程： 操作步骤 装置C的实验现象 解释原因 检查装置气密性后，添加药品 pH计读数约为13 、混合溶液呈碱性 打开，关闭，调节使硫酸缓慢匀速滴下 ⅰ.导管口有气泡冒出，①___________。 ⅱ.pH计读数逐渐②___________。 反应分步进行： (较慢) 当pH计读数接近7时，立即停止通，操作是③___________。 必须立即停止通的原因：④___________。 (3)该实验以反应生成，写出制备总反应化学方程式：___________。 (4)有还原性，可作脱氯剂。向溶液中通入少量，某同学预测转化为，设计实验验证该预测：取少量反应后的溶液于试管中，___________。 19．(24-25高一下·广东广州南海中学·期中)过多的NOx排放，往往会产生污染。某研究性小组探究NO与炽热的铜粉反应，设计如图。 已知：NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化成，此体系中产生的浓度较稀。 (1)实验开始前，检查装置气密性涉及到以下操作，给出合理的操作顺序：将F中的长导管插入液面以下→______(操作可重复使用)。 ①关闭弹簧夹a，打开弹簧夹b ②观察F中的现象 ③用酒精灯加热A中三颈烧瓶 ④撤走酒精灯 (2)写出A中反应的化学方程式 ______。装置B发生反应的化学方程式 ______。 (3)反应一段时间后，装置D中铜粉变黑，写出装置D中发生反应的化学方程式：______。 (4)实验过程中，装置E中溶液颜色变浅，则装置E发生的离子方程式为 ______；请设计一种简单的实验方案，证明氧化产物 ______。 (5)实验前和实验结束时，都需通一段时间的N2，实验结束时的目的是 ______。 / 学科网（北京）股份有限公司 $