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考法突破6 氯、硫、氮及其
化合物间的转化
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高考真题
1.★★(2024安徽,4,3分)下列选项中的物质能按图示路径在自然界中
转化,且甲和水可以直接生成乙的是 ( )
选项 甲 乙 丙
A Cl2 NaClO NaCl
B SO2 H2SO4 CaSO4
C Fe2O3 Fe(OH)3 FeCl3
D CO2 H2CO3 Ca(HCO3)2
D
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解析 Cl2和H2O反应生成HClO和HCl,不能直接生成NaClO,A错误;SO2和H2O反应不能
直接生成H2SO4,B错误;Fe2O3和H2O不能反应,C错误;在自然界中存在转化:CO2 H2
CO3 Ca(HCO3)2 CO2,D正确。
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2.★★(2025湖北,8,3分)如图所示的物质转化关系中,固体A与固体B研细后混合,常温下
搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是
一种强酸。H是白色固体,常用作钡餐。下列叙述错误的是 ( )
A.在C的水溶液中加入少量固体A,溶液pH升高
B.D为可溶于水的有毒物质
C.F溶于雨水可形成酸雨
D.常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液
A
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流程分析 固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下
降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则C是NH3;G是一种强酸,结合C到G的转化,
可得E是NO,F是NO2,G是HNO3;再结合C与HCl反应生成A,可得A是NH4Cl。H是白色固
体,常用作钡餐,则H是BaSO4;再结合NH4Cl+B NH3↑+H2O+D,可得A和B的反应是
NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应,则B是Ba(OH)2·8H2O,D是BaCl2。
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解析 A项,NH3溶于水后存在平衡NH3·H2O N +OH-,加入NH4Cl固体后,N 浓度
增大,使NH3·H2O的电离平衡逆向移动,OH-浓度减小,溶液pH降低,错误。B项,BaCl2为易
溶于水的重金属盐,有毒,正确。C项,NO2与水反应生成HNO3,故NO2溶于雨水可形成酸
雨,正确。D项,常温下浓硝酸可使Fe钝化,故常温下可用铁制容器来盛装浓硝酸,正确。
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3.★★(2025陕晋青宁,11,3分)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下
G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是
( )
A.G、K均能与NaOH溶液反应
B.H、N既具有氧化性也具有还原性
C.M和N溶液中的离子种类相同
D.1 mol G与足量的J反应,转移电子数为NA
D
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解析 G、J均为无色气体,J具有漂白性,则J为SO2,进而推出G为H2S、H为S、K为SO3;
SO2与少量NaOH反应生成M,则M为NaHSO3,SO2与足量NaOH反应生成N,则N为Na2SO
3,N被O2氧化生成L,则L为Na2SO4。H2S和SO3均为酸性气体,都能与NaOH溶液反应,A正
确;S、Na2SO3中硫元素均处于中间价态,既具有氧化性也具有还原性,B正确;由于HS
可以电离,S 可以水解,则NaHSO3和Na2SO3溶液中含有的离子均为Na+、S 、HS
、H+和OH-,C正确;H2S与SO2反应生成S和H2O,1 mol H2S转化为S转移电子数为2NA,D
错误。
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4.★★★(2025广东,15,4分)按如图组装装置并进行实验:将铜丝插入溶液中,当c中红色
褪去时,将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是 ( )
A.a中有化合反应发生,并有颜色变化
B.b中气体变红棕色时,所含氮氧化物至少有两种
C.c中溶液红色刚好褪去时,HC 恰好完全反应
D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,则c中溶液颜色会褪去
C
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解析 a中铜与稀硝酸发生反应:3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,NO会
与装置a内少量O2发生化合反应:2NO+O2 2NO2,会有颜色变化,A正确;a中生成的
NO进入b后,与O2反应生成NO2,且存在2NO2 N2O4,故b中所含氮氧化物至少有两种,
B正确;酚酞的变色范围为pH=8.2~10.0,c中溶液红色刚好褪去时,溶液仍显碱性,HC
未反应完全,C错误;若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,铜与浓硫酸发生反应:Cu+2H2SO
4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,生成的SO2进入c后,与NaHCO3溶液反应生成CO2,c中溶
液颜色会褪去,D正确。
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5.★★★(2021辽宁,8,3分)含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是
( )
A.a可能为正盐,也可能为酸式盐
B.c为不溶于盐酸的白色沉淀
C.d为含极性键的非极性分子
D.反应②中还可能生成淡黄色沉淀
C
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解析 含S元素的某钠盐a溶液与稀盐酸反应产生刺激性气味气体d,d能使KMnO4溶液
褪色,故d为SO2,则盐a可能为Na2SO3或NaHSO3,也可能是Na2S2O3。盐a与足量Cl2反应后
的溶液b与BaCl2溶液反应得到沉淀c,则c为BaSO4。由以上分析可知A、B正确;C项,SO2
是含有极性键的极性分子,错误;D项,当盐a为Na2S2O3时,反应②为Na2S2O3+2HCl 2
NaCl+S↓+SO2↑+H2O,有淡黄色沉淀生成,正确。
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6.★★★(2021福建,4,4分)明代《徐光启手迹》记载了制备硝酸的方法,其主要流程(部
分产物已省略)如下:
下列说法错误的是 ( )
A.FeSO4的分解产物X为FeO
B.本流程涉及复分解反应
C.HNO3的沸点比H2SO4的低
D.制备使用的铁锅易损坏
A
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解析 A项,FeSO4 SO2,S元素化合价降低,则Fe元素化合价应升高,X不可能为FeO,错
误;B项,“蒸馏”过程中H2SO4和KNO3反应生成HNO3和KHSO4[提示:高沸点酸可制得
低沸点酸],属于复分解反应,正确;C项,可“蒸馏”出HNO3,说明HNO3的沸点低于H2SO
4,正确;D项,H2SO4和HNO3均可与铁反应,制备使用的铁锅易损坏,正确。
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高考模拟
7.★★★(2025广东深圳二调,15)四种燃煤烟气脱硫方法的原理如图所示,下列说法不
正确的是 ( )
A.方法1中,吸收SO2前后的溶液中
硫元素的化合价未发生改变
B.若烟气中还含有NO2,采用方法2
可实现同时脱硫脱硝
C.方法3中能循环利用的物质是NaOH
D.方法4中SO2与CO反应,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D
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解析 方法1中,SO2与Na2SO3溶液反应生成NaHSO3,硫元素化合价未发生改变,A正确;
方法2中,SO2可与氨水反应,NO2具有氧化性可与NH3·H2O发生归中反应生成N2,故方法2
可实现同时脱硫脱硝,B正确;方法3中的反应有SO2+2NaOH Na2SO3+H2O、2Na2SO3
+2Ca(OH)2+O2 2CaSO4+4NaOH,则能循环利用的物质是NaOH,C正确;方法4中,SO2
与CO反应生成S和CO2,根据得失电子守恒,可得氧化剂(SO2)与还原剂(CO)的物质的量
之比为1∶2,D错误。
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8.★★★(2026届陕西汉中第一次校际联考,7)部分物质在一定条件下的转化关系如图
所示。已知甲、乙、丙、戊、己均为二元化合物,丁为气态单质。其中甲、己的组成
元素相同,甲、戊具有漂白性,丙有臭鸡蛋气味。下列说法正确的是 ( )
A.甲、戊均为电解质
B.乙中一定含有钠元素
C.丙、丁可发生置换反应
D.己是一元强酸
C
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解析 甲、乙、丙、戊、己均为二元化合物,丙有臭鸡蛋气味,则丙为H2S;乙和H+反应
生成H2S,则乙为硫化物;甲、戊具有漂白性,甲在催化剂条件下反应生成丁,丁为气态单
质,且和H2S反应生成了具有漂白性的戊,则可推出丁为O2,戊为SO2,己为H2O;甲、己的
组成元素相同,则甲为H2O2。SO2不是电解质,A错误;乙为硫化物,可能是K2S、FeS等,B
错误;在O2不足时,H2S与O2反应生成S和H2O,该反应为置换反应,C正确;己为H2O,不是一
元强酸,D错误。
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9.★★★(2026届河北正定中学开学考,9)二氧化氯(ClO2)被广泛认为是全球范围内公认
的一种安全、无害且环保的绿色消毒剂。“R7法”制备二氧化氯的优点是副产品氯
气经处理后可循环利用,具体制备流程如图所示。消毒效率= 。下
列说法错误的是 ( )
A.ClO2和Cl2的消毒效率之比为71∶18
B.反应①消耗硫酸的物质的量是反应
②生成硫酸的物质的量的2倍
C.反应①生成ClO2的离子方程式:2Cl +2Cl-+4H+ 2ClO2↑+2H2O+Cl2↑
D.反应②中SO2作还原剂,物质X为H2SO4和HCl的混合物
A
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解析 1 mol ClO2的质量为67.5 g,则ClO2的消毒效率为 =13.5;1 mol Cl2的质量为71
g,则Cl2的消毒效率为 =35.5,两者的消毒效率之比为13.5∶35.5=27∶71,A错误。由题
干信息知,制备ClO2的副产品是Cl2,即反应①的产物是ClO2和Cl2,再结合氧化还原反应
中“同一元素化合价不交叉”规律,可推知Cl2与热NaOH溶液反应生成了NaCl、Na-
ClO3;根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,可得反应①的离子方程式为2Cl +2
Cl-+4H+ 2ClO2↑+Cl2↑+2H2O;反应②中,SO2和Cl2反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H
2O H2SO4+2HCl,反应①中生成1 mol Cl2消耗2 mol H2SO4(4 mol H+,即2 mol H2SO4),
反应②消耗1 mol Cl2生成1 mol H2SO4,故反应①消耗硫酸的物质的量是反应②生成硫
酸的物质的量的2倍,B、C正确。由以上分析知,物质X为H2SO4、HCl的混合物,D正确。
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10.★★★★(2026届河南南阳一中开学考,4)38.4 g Cu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NaNO3和NaNO2的混合溶液,
反应过程及有关数据如图所示。
下列有关该过程的判断不正确的是 ( )
A.氮的氧化物和NaOH溶液反应时,NO作还原剂
B.0.9 mol混合气体中N2O4的物质的量是0.2 mol
C.若浓硝酸体积为200 mL,则其物质的量浓度为11 mol·L-1
D.欲使上述0.9 mol氮的氧化物完全被水吸收,理论上至少需要通入标准状况下的O2体
积为6.72 L
B
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解析 氮的氧化物(NO、NO2、N2O4)和NaOH反应生成NaNO3和NaNO2,NaNO3、NaNO
2中N元素化合价分别为+5、+3,反应中NO中N元素化合价升高,则NO作还原剂,A正确;
由题干信息知,0.9 mol氮的氧化物(NO、NO2、N2O4)恰好与NaOH反应生成NaNO3和
NaNO2,n(NaOH)=0.5 L×2 mol·L-1=1 mol,根据N原子守恒,NO、NO2、N2O4三者中N原子
的物质的量之和为1 mol,而NO、NO2、N2O4三者的物质的量之和为0.9 mol,则可得n(N2
O4)=1 mol-0.9 mol=0.1 mol,B错误;Cu和HNO3恰好完全反应生成Cu(NO3)2和氮的氧化
物,38.4 g Cu的物质的量为0.6 mol,则Cu(NO3)2中N 的物质的量为1.2 mol,根据N原子
守恒可得n(HNO3)=1.2 mol+1 mol=2.2 mol,则其物质的量浓度为 =11 mol·L-1,C正
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确;Cu将HNO3还原为氮的氧化物,O2将氮的氧化物又氧化为HNO3,可看作Cu直接被O2
氧化,根据得失电子守恒可得关系式:2Cu~O2,则n(O2)= n(Cu)= ×0.6 mol=0.3 mol,标准
状况下体积为0.3 mol×22.4 L·mol-1=6.72 L,D正确。
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11.★★★(2026届山西大同一调,15节选)二氧化氯(ClO2)消毒剂是国际上公认的高效消
毒灭菌剂。实验室常用氯气与亚氯酸钠(NaClO2)反应制备ClO2并对其进行性质探究,
装置图如下(部分夹持装置已省略):
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已知:①常温下,ClO2是一种易溶于水,难溶于有机溶剂的气体,具有强氧化性;②实验室
可用稳定剂吸收ClO2,生成Cl ,使用时加酸只释放ClO2一种气体。回答下列问题:
(2)装置A中的KClO3_______(填“能”或“不能”)替换为MnO2。
(3)装置D中发生反应的化学方程式为_______________________________。
(4)装置F中盛放的试剂是_________(填“四氯化碳”或“水”),作用是
________________________。
(5)反应一段时间后,E中滴入盐酸,G中可观察到的现象为__________________。
(6)尾气中的ClO2可以用含H2O2的烧碱溶液吸收,其产物之一是NaClO2。写出该反应的
化学方程式:__________________________________________。
2ClO2+2NaOH+H2O2 2NaClO2+O2+2H2O
淀粉-KI溶液变蓝
除去ClO2中混有的Cl2
四氯化碳
Cl2+2NaClO2 2NaCl+2ClO2
不能
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解析 (2)MnO2和浓盐酸反应制Cl2需要加热,故装置A中的KClO3不能替换为MnO2。
(3)根据题干信息知,装置D中Cl2与NaClO2反应生成ClO2,反应的化学方程式为Cl2+2Na-
ClO2 2NaCl+2ClO2[注意:同种元素的化合价不交叉]。
(4)装置F中盛放四氯化碳,可除去ClO2中混有的Cl2,因为Cl2能氧化I-,ClO2中若混有Cl2会
干扰ClO2性质的检验。
(5)根据已知信息知,反应一段时间后,E中滴入盐酸会释放ClO2,ClO2具有强氧化性,能将
G中I-氧化为I2,故G中可观察到的现象为淀粉-KI溶液变蓝。
(6)根据题给信息,ClO2用含H2O2的烧碱溶液吸收,其产物之一是NaClO2,则反应中H2O2作
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还原剂,被氧化为O2,结合得失电子守恒可写出2ClO2+H2O2 2NaClO2+O2,根据钠原
子守恒可知在左边加“2NaOH”,最后结合氢、氧原子守恒可知在右边加“2H2O”,则
反应的化学方程式为2ClO2+2NaOH+H2O2 2NaClO2+O2+2H2O。
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