第3章 硫、氮及其循环(举一反三题型专练) 化学沪科版必修第一册
2026-09-22
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内容正文:
第3章 硫、氮及其循环(专项训练)
常考题型·精准突破
考点一 硫及硫化物
题型1 硫单质性质的判断
题型2 硫化氢性质的判断
考点二 二氧化硫的制备及性质(重点)
题型1 二氧化硫性质的判断
题型2 二氧化硫氧化性与还原性的判断
题型3 二氧化硫制备及性质实验探究
题型4 二氧化硫用途与漂白原理辨析
考点三 硫酸的制备、性质及用途(难点)
题型1 三氧化硫的性质与用途
题型2 浓硫酸三大特性(吸水性、脱水性、强氧化性)判断
题型3 浓硫酸与金属/非金属反应的实验探究
题型4 硫酸的工业制备流程
考点四 硫酸盐及硫酸根的检验(重点)
题型1 常见硫酸盐的性质与用途
题型2 硫酸根离子的检验
考点五 含硫化合物之间的转化(难点)
题型1 硫元素价类二维图
题型2 含硫物质之间的转化关系
考点六 氮及氮的氧化物(重点)
题型1 氮气性质与氮的固定
题型2 一氧化氮和二氧化氮的性质
题型3 氮氧化物的转化与相关计算
考点七 氨和铵盐(重点)
题型1 氨的性质与用途
题型2 喷泉实验与氨水
题型3 铵盐与氮肥的性质及铵根离子的检验
题型4 氨的实验室制法
考点八 硝酸(难点)
题型1 浓、稀硝酸的性质
题型2 硝酸与金属反应的计算
题型3 硝酸的工业制法与氮氧化物计算
考点九 含氮化合物之间的转化(难点)
题型1 氮元素价类二维图
题型2 含氮化合物的转化关系
考点十 硫、氮循环
题型1 硫循环与氮循环
题型2 酸雨的形成及危害
题型3 环境保护与汽车尾气的治理
综合攻坚·知能拔高
B层 综合攻坚·知能拔高
题型1 硫、氮元素综合转化与守恒计算
题型2 工业流程综合(合成氨/制硫酸/制硝酸/脱硫脱硝)
题型3 实验探究综合(性质验证、产物检验、尾气处理)
常考题型·精准突破
考点一 硫及硫化物
◆题型1 硫单质性质的判断
1.(25-26高一下·北京第十三中学·期中)下列关于硫单质的叙述不正确的是
A.硫(俗称硫黄)是一种黄色晶体
B.自然界中有单质硫存在
C.与金属铜共热生成CuS
D.难溶于水,易溶于CS2
【答案】C
【详解】A.硫俗称硫黄,是一种黄色晶体,A项正确;
B.自然界中有单质硫和硫的化合物存在,B项正确;
C.硫与金属铜共热生成硫化亚铜,C项错误;
D.硫的溶解性为:难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,D项正确;
答案选C。
2.自然界中的硫
(1)游离态:硫单质俗称__________,主要存在于__________附近或地壳的岩层里。
(2)化合态:主要以__________和__________的形式存在。有关化学式为
硫铁矿
黄铜矿
石膏
芒硝
__________
__________
【答案】(1) 硫黄 火山口
(2) 硫化物 硫酸盐
【详解】(1)硫单质在自然界中以单质形式存在,俗称硫黄,主要分布于火山口附近或地壳的岩层中,是自然硫的一种表现形式。
(2)硫元素在自然界中更常见的是以硫化物和硫酸盐的形式存在。硫化物代表矿物包括硫铁矿(FeS2)和黄铜矿(CuFeS2)。硫酸盐代表矿物包括石膏(CaSO4·2H2O)和芒硝(Na2SO4·10H2O)。
◆题型2 硫化氢性质的判断
3.(25-26高一下·重庆复旦中学教育发展共同体·期中)H2S是无色有恶臭味的有毒气体,其水溶液是一种二元弱酸,下列说法不正确的是
A.硫化氢能被氯气、碘、溴等卤素单质氧化成硫单质
B.将H2S通入足量的氢氧化钠溶液,可得到含Na2S的溶液
C.将H2S在足量的氧气中燃烧,可得到淡黄色的固体
D.H2S通入到FeCl3溶液中,溶液酸性增强
【答案】C
【详解】A.卤素单质的氧化性强于硫单质,因此、、均可将氧化为S单质,A正确;
B.足量与反应的化学方程式为 ,可得到含的溶液,B正确;
C.足量氧气中,完全燃烧的化学方程式为,产物为和,无淡黄色固体S生成,C错误;
D.通入溶液中发生反应:,反应生成强酸,溶液酸性增强,D正确。
故选C。
4.硫化氢
(1)物理性质
①__________色,有__________气味的有毒气体。
②密度比空气__________
③微溶于水,水溶液叫氢硫酸,显弱酸性。
(2)化学性质
①不稳定性:
②还原性
氧化性:
A.与反应(可燃性:淡蓝色火焰),产物:S或
不足:
足量:
B.与卤素单质的反应:
现象:溴水/碘水褪色且生成淡黄色沉淀。
C.与酸性溶液反应:的强氧化性
体现:+7价
现象:酸性溶液的颜色变浅(:紫红色)
【答案】 无 臭鸡蛋 大
【详解】①常温下硫化氢为无色气体,具有特殊的臭鸡蛋气味,属于有毒气体。
②相同条件下气体密度和摩尔质量成正比,硫化氢摩尔质量为34 g/mol,空气平均摩尔质量约为29 g/mol,因此硫化氢密度比空气大。
考点二 二氧化硫的制备及性质(重点)
◆题型1 二氧化硫性质的判断
5.(25-26高一上·江苏淮安涟水第一中学·月考)下列有关二氧化硫的说法错误的是
A.SO2会引起酸雨
B.SO2是一种无色刺激性气味且易溶于水的气体
C.SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明SO2具有漂白性
D.食品中适量添加SO2可以起到漂白、杀菌、抗氧化的作用
【答案】C
【详解】A.溶于水生成亚硫酸,后续可被氧化为硫酸,会引发硫酸型酸雨,A正确;
B.是无色有刺激性气味的气体,常温下1体积水可溶解约40体积,属于易溶于水的气体,B正确;
C.酸性高锰酸钾具有强氧化性,使其褪色是因为具有还原性,二者发生氧化还原反应,并非体现的漂白性,C错误;
D.在国家标准范围内,食品中适量添加可以起到漂白、杀菌、抗氧化的作用,D正确;
故选C。
6.如图所示为探究性质的微型实验,滤纸①~④分别浸泡了相关试剂,实验时向试管中滴入几滴浓硫酸。下列说法正确的是
A.滤纸①先变红后褪色
B.滤纸②褪色证明具有漂白性
C.滤纸③褪色取出放置一段时间后颜色可能恢复
D.滤纸④上有黄色固体生成,证明具有还原性
【答案】C
【分析】浓硫酸和亚硫酸钠反应放出二氧化硫气体,二氧化硫使得紫色石蕊溶液变,和碘单质发生氧化还原反应使得碘水褪色,具有漂白性使得品红溶液褪色,和硫化钠发生氧化还原反应生成黄色硫单质;
【详解】A.浓硫酸和亚硫酸钠反应放出二氧化硫气体,紫色石蕊为酸碱指示剂,酸性溶液使其变红,滤纸①变红,体现了酸性氧化物的性质,但其不会褪色,A错误;
B.碘水褪色证明二氧化硫具有还原性,B错误;
C.二氧化硫使得品红褪色,生成无色物质不稳定,取出放置一段时间后颜色可能恢复,C正确;
D.二氧化硫和硫化钠发生氧化还原反应生成黄色硫单质,证明具有氧化性,D错误;
故选C。
7.(25-26高一上·山东菏泽·期末)下列物质均具有漂白作用,其中漂白原理与其他三种物质不同的是
A.氯水 B. C. D.
【答案】B
【详解】氯水中的次氯酸(HClO)、H2O2、NaClO水解生成的次氯酸(HClO)具有强氧化性,通过氧化有色物质实现漂白,属于氧化漂白;SO2与有色物质化合生成不稳定的无色物质,其漂白原理与另外三种物质的氧化漂白不同;故选B。
◆题型2 二氧化硫氧化性与还原性的判断
8.兴趣小组利用下列装置进行SO2相关实验,其中能达到实验目的的是
A.制备SO2
B.收集SO2
C.验证SO2的漂白性
D.验证SO2的氧化性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.用浓硫酸和铜制二氧化硫需要加热,图中未加热,A错误;
B.二氧化硫密度比空气大,应短管进长管出,B错误;
C.高锰酸钾具有强氧化性,二氧化硫使其褪色体现二氧化硫的还原性,验证漂白性应用品红溶液,C错误;
D.二氧化硫可以将硫化氢中的硫元素氧化为硫单质,D正确;
故答案选D。
9.(25-26高二下·浙江·期末)关于SO2的性质,下列说法不正确的是
A.SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现SO2的漂白性
B.SO2通入Na₂S溶液中出现浑浊,体现SO2的氧化性
C.SO2能与Mg发生反应,体现SO2的氧化性
D.SO2能与碘水反应,说明还原性:SO2>I⁻
【答案】A
【详解】A.SO2与高锰酸钾发生氧化还原反应使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现还原性,A错误;
B.SO2与Na2S溶液反应生成硫沉淀,SO2中+4价的硫被还原,体现其氧化性,B正确;
C.SO2与Mg反应时,SO2中的+4价S元素被还原(如生成S或MgS),体现其氧化性,C正确;
D.SO2与碘水反应,SO2被氧化为,I2被还原为I-,说明SO2的还原性强于I⁻,D正确;
故选A。
◆题型3 二氧化硫制备及性质实验探究
10.某小组同学为探究Cu与浓硫酸(足量)的反应,并验证SO2的性质,设计了如图所示的装置进行实验(部分夹持仪器已略去)。下列说法错误的是
A.装置C中出现淡黄色浑浊,体现了二氧化硫的氧化性
B.装置A发生的反应中,表明浓具有脱水性和强氧化性
C.装置D中品红溶液褪色,可以验证SO2的漂白性
D.装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2
【答案】B
【分析】装置A中,浓硫酸与铜丝反应制取二氧化硫,装置B用于验证二氧化硫的还原性,装置C用于验证二氧化硫的氧化性,装置D用于验证二氧化硫的漂白性,装置E用于吸收二氧化硫尾气,防止其污染空气。
【详解】A.装置C中发生反应为SO2+2H2S=3S↓+2H2O,出现淡黄色浑浊,体现了二氧化硫的氧化性,A正确;
B.装置A发生的反应为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,表明浓H2SO4具有酸性和强氧化性,B错误;
C.品红属于有机物,装置D中品红溶液褪色,可以验证SO2的漂白性,C正确;
D.由分析可知,装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2,防止污染空气,D正确;
故选B。
11.某学习小组设计制取并验证其部分性质的实验装置图如图(夹持装置省略),下列叙述正确的是
A.取反应后中溶液少许,滴加品红溶液,红色褪去,能说明具有漂白性
B.装置中比较理想的反应物质是固体和质量分数为的硫酸
C.装置溶液变红色,说明是酸性氧化物;装置产生白色沉淀的原因为
D.关闭弹簧夹a,打开弹簧夹b,用酒精灯在三颈烧瓶下微热,若能观察到中长导管口有明显气泡现象,冷却后长导管中出现一段水柱,就能判断装置、部分气密性良好
【答案】D
【分析】A装置制备二氧化硫气体,二氧化硫气体能使B中石蕊溶液变红,FeCl3能把二氧化硫氧化为硫酸根离子,硫酸根离子和和BaCl2反应生成硫酸钡沉淀,C中生成白色沉淀,氯水能氧化二氧化硫,D中氯水褪色。
【详解】A.氯水中存在次氯酸,次氯酸具有漂白作用,可能是次氯酸使品红溶液褪色,不能确定一定为二氧化硫的漂白性,故A错误;
B.A制备二氧化硫,比较理想的反应物质是亚硫酸钠固体和70%的浓硫酸,故B错误;
C.C中FeCl3把二氧化硫氧化为硫酸根离子,硫酸根离子和和BaCl2反应生成沉淀,C中的沉淀是硫酸钡,故错误;
D.关闭弹簧夹a,打开弹簧夹b,用酒精灯在三颈烧瓶下微热,若能观察到中长导管口有明显气泡现象,冷却后长导管中出现一段水柱,说明装置、部分不漏气,气密性良好,故D正确;
选D。
◆题型4 二氧化硫用途与漂白原理辨析
12.下列物质均有漂白性,其中漂白原理与其他三种不同的是
A.SO2 B.Cl2 C.漂白粉 D.HClO
【答案】A
【详解】A.的漂白原理是与有色物质结合生成不稳定的无色物质,加热后可恢复原色,与其他三种不同,A符合题意;
B.溶于水生成的具有强氧化性,可将有色物质氧化为无色物质,漂白不可逆,B不符合题意;
C.漂白粉的有效成分在酸性条件下生成,通过强氧化性漂白,漂白不可逆,C不符合题意;
D.具有强氧化性,可将有色物质氧化为无色物质,漂白不可逆,D不符合题意。
故选A。
13.下列关于葡萄酒酿制过程中,需要添加适量二氧化硫的叙述错误的是
A.起到杀菌作用 B.保持葡萄酒的天然果香味
C.促进葡萄糖水解 D.是一种抗氧化剂,起到保质作用
【答案】C
【详解】A.葡萄酒中添加适量的SO2有杀菌作用,故A正确;
B.适量SO2能保持葡萄酒的天然果香味,故B正确;
C.SO2不能促进葡萄糖水解,故C错误;
D.SO2是一种抗氧化剂,起到保质作用,故D正确;
答案选C。
考点三 硫酸的制备、性质及用途(难点)
◆题型1 三氧化硫的性质与用途
14.(24-25高一下·山东大·月考)下列有关二氧化硫与三氧化硫性质的说法正确的是
A.二者均不易溶于水
B.二者均属于酸性氧化物
C.二者与水反应均生成 H2SO3
D.二者均具有漂白性
【答案】B
【详解】A.二氧化硫和三氧化硫均易溶于水,A错误;
B.二氧化硫和三氧化硫都属于酸性氧化物,B正确;
C.三氧化硫与水反应生成H2SO4,C错误;
D.三氧化硫不具有漂白性,D错误;
故答案选B。
15.(25-26高一下·四川·期末)下列关于SO2和SO3的有关说法错误的是
A.食品工业用SO2作抗氧化剂,是利用其还原性
B.SO2和SO3都有氧化性,都可以被H2S还原
C.硫在空气中燃烧主要生成SO3,同时有少量SO2
D.SO2和SO3都是酸性氧化物,都能与水反应
【答案】C
【详解】A.SO2具有还原性,能够与氧化剂反应,故在食品工业用SO2作抗氧化剂,是利用其还原性,A正确;
B.SO2中S为+4价和SO3中S为+6价,均为较高价态,都有氧化性,都可以被H2S还原,B正确;
C.硫在空气中燃烧主要生成SO2,同时没有少量SO3,SO2转化为SO3过程中需要加入催化剂,C错误;
D.SO2和SO3都是酸性氧化物,都能与水反应,反应方程式分别为:SO2+H2OH2SO3,SO3+H2O=H2SO4,D正确;
故答案为:C。
◆题型2 浓硫酸三大特性(吸水性、脱水性、强氧化性)判断
16.(25-26高一下·山东临沂蒙阴实验中学·质检)下列关于浓硫酸的叙述,正确的是
A.具有脱水性,因此能使蓝色的胆矾晶体变为白色的无水硫酸铜
B.在常温下可迅速与铜片反应放出SO2气体
C.浓硫酸与碳单质的反应中,浓硫酸只表现氧化性
D.是一种干燥剂,能够干燥H2S、HI、H2等气体
【答案】C
【详解】A.浓硫酸具有很强的吸水能力,能吸收胆矾晶体中的结晶水,使之变为白色的无水硫酸铜,体现的是吸水性,A错误;
B.铜在常温下与浓硫酸不反应,需加热条件下才会产生等产物,B错误;
C.浓硫酸与碳单质的反应中,浓硫酸全部被还原为,只表现氧化性,C正确;
D.虽然浓硫酸可作某些气体的干燥剂,但 、HI 等还原性强的气体会与浓硫酸发生氧化还原反应,不能用浓硫酸干燥,D错误;
故答案选C。
17.(25-26高一下·天津滨海新田家炳中学·期中)浓硫酸的用途、反应现象与括号内的性质对应不正确的是
A.在化学实验中,浓硫酸可作为SO2、CO2等气体的干燥剂(吸水性)
B.将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,有刺激性气味的气体产生(脱水性和酸性)
C.浓硫酸与铜反应,体现浓硫酸氧化性和酸性
D.在冷的浓硫酸中放入铁片无明显现象(强氧化性)
【答案】B
【详解】A.浓硫酸具有吸水性,且SO2、CO2为酸性气体,不与浓硫酸反应,因此可作二者的干燥剂,A正确;
B.浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑是浓硫酸将蔗糖中H、O按水的组成比脱去,体现脱水性;后续碳与浓硫酸发生反应,生成有刺激性气味的SO2,体现浓硫酸的强氧化性,该过程没有盐生成,不体现酸性,B错误;
C.浓硫酸与铜加热发生反应,部分硫元素化合价降低生成SO2,体现浓硫酸的强氧化性,部分硫元素化合价不变生成硫酸盐硫酸铜,体现酸性,C正确;
D.冷浓硫酸具有强氧化性,可使铁片表面生成致密的氧化物薄膜发生钝化,因此无明显现象,体现浓硫酸的强氧化性,D正确;
18.下列现象或事实不能说明浓硫酸具有强氧化性的是
A.常温下可用铁制容器储运浓硫酸
B.加热时,木炭与浓硫酸反应生成CO2和SO2
C.浓硫酸能使蔗糖变黑膨胀
D.浓硫酸可用作某些气体的干燥剂
【答案】D
【详解】A.常温下浓硫酸使铁钝化,铁表面形成致密的氧化膜,体现了浓硫酸的强氧化性,A不符合题意;
B.加热时木炭与浓硫酸反应:,浓硫酸中硫元素被还原为,体现强氧化性,B不符合题意;
C.浓硫酸使蔗糖变黑,膨胀是因为碳与浓硫酸反应生成和,体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性,C不符合题意;
D.浓硫酸用作某些气体的干燥剂,利用的是其吸水性,与强氧化性无关,D符合题意。
故选D。
◆题型3 浓硫酸与金属/非金属反应的实验探究
19.(25-26高一下·四川·期末)某化学兴趣小组用如图装置探究铜和浓硫酸的反应,下列关于该实验的叙述错误的是
A.试验结束时,加热褪色的品红溶液可观察到溶液恢复红色
B.用浸氢氧化钠溶液的棉团吸收尾气利用了SO2的还原性
C.终止反应后,充分冷却,将试管里的物质慢慢倒入盛有足量冷水的烧杯中,可观察到蓝色溶液
D.该实验中浓硫酸表现氧化性和酸性
【答案】B
【分析】图中Cu与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,品红溶液用于检验二氧化硫的漂白性,浸氢氧化钠溶液的棉团用于吸收反应生成的多余的二氧化硫,以免污染空气。
【详解】A.SO2使品红溶液褪色是因为它与有色物质结合生成了无色物质而具有漂白性,该无色物质不稳定,加热时分解,所以加热褪色的品红溶液可观察到溶液恢复红色,故A正确;
B.SO2能和氢氧化钠溶液反应生成盐和水,SO2属于酸性氧化物,用浸氢氧化钠溶液的棉团吸收尾气利用了SO2作为酸性氧化物能与碱反应的性质,不是还原性,故B错误;
C.反应后的试管中有硫酸铜,还可能含浓硫酸,应充分冷却后将试管里的物质慢慢倒入盛有足量冷水的烧杯中,可观察到溶液呈蓝色(含),故C正确;
D.该实验中制取SO2的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,反应物中硫元素化合价为+6,生成物中为+6、+4,则转化为二氧化硫的那部分浓硫酸表现氧化性,转化为硫酸铜的那部分硫酸表现酸性,故D正确;
故选B。
20.蔗糖与浓硫酸发生反应时有白雾产生。某化学小组对其成分进行探究。
查阅资料:
i.白雾中可能含有、、、水蒸气。
ii.常温下,可与银氨溶液反应:。
iii.文献中实验及现象如下:
a处注入浓硫酸后,混合物逐渐变为黑色,黑色物质体积膨胀,生成白雾:c、d处颜色褪去;e处固体白色变为蓝色;f处产生少量白色浑浊;g处生成黑色浑浊。
.小组同学对文献中实验现象进行分析。
(1)a处变为黑色,体现浓硫酸___________性。
(2)针对c、d、e处现象,分析不正确的是___________。
A.c处品红褪色,说明浓硫酸具有强氧化性
B.d处可能是使高锰酸钾溶液褪色
C.将e处无水移至a、c之间,可证明产物有水
(3)f处沉淀较少,可能是因为通入气体过量导致。写出过量时,沉淀变少的化学方程式___________。
(4)经检验,g处黑色固体是Ag,但不能确认白雾含。从氧化还原角度说明理由___________。
.综合上述分析,小组同学对实验进行改进。
(5)证明有生成的实验现象是___________。
(6)设计实验证明反应后k处溶液中含有。取反应后k处溶液,___________。(写出实验操作、预期现象与结论)
【答案】(1)脱水
(2)C
(3)
(4)g处黑色固体是Ag,说明银氨溶液发生还原反应,二氧化硫具有还原性,所以不能确认白雾含
(5)f处澄清石灰水不变浑浊,g处产生黑色固体
(6)加入足量盐酸,反应生成的气体依次通过足量高锰酸钾溶液、澄清石灰水,高锰酸钾溶液没有完全褪色、澄清石灰水变浑浊,证明k处溶液中含有
【分析】a处浓硫酸和蔗糖反应,k处氢氧化钠吸收CO2、SO2,f处石灰水检验CO2、SO2是否除尽,g处银氨溶液检验CO。
【详解】(1)a处变为黑色,说明蔗糖脱水碳化,体现浓硫酸脱水性。
(2)A.c处品红褪色,说明有二氧化硫生成,浓硫酸和碳反应放出二氧化硫,则体现浓硫酸的强氧化性,故A正确;
B.二氧化硫具有还原性,d处可能是使高锰酸钾溶液褪色,故B正确;
C.将e处无水移至a、c之间,由于蔗糖用水浸湿、c处棉球也会带出水蒸气,所以不能证明产物有水,故C错误;
选C。
(3)过量时,亚硫酸钙和二氧化硫反应生成亚硫酸氢钙使沉淀变少,反应的化学方程式为。
(4)经检验,g处黑色固体是Ag,说明银氨溶液发生还原反应,二氧化硫具有还原性,所以不能确认白雾含。
(5)f处澄清石灰水不变浑浊,说明没有二氧化硫进入g,g处产生黑色固体,证明有生成;
(6)取反应后k处溶液,加入足量盐酸,反应生成的气体依次通过足量高锰酸钾溶液、澄清石灰水,高锰酸钾溶液没有完全褪色、澄清石灰水变浑浊,证明k处溶液中含有。
◆题型4 硫酸的工业制备流程
21.以黄铁矿为原料来生产硫酸的工艺流程如图。下列说法正确的是
A.将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积,加快反应速率,提高原料的转化率
B.煅烧黄铁矿发生的反应为,反应中Fe2O3是氧化产物,SO2是还原产物
C.二氧化硫转化为三氧化硫是不可逆反应
D.硫在空气中燃烧生成SO2,在纯氧中燃烧生成SO3
【答案】A
【分析】黄铁矿粉碎后与空气混合加热,发生氧化还原反应产生Fe2O3、SO2,将SO2与空气混合净化后加热到400-500℃,在V2O5催化下加热发生氧化还原反应产生SO3,SO3被98.3%的浓硫酸吸收后产生H2SO4。
【详解】A.将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积,从而加快二者反应速率,提高原料的转化率,A正确;
B.在煅烧黄铁矿的反应中,Fe元素化合价由反应前FeS2中的+2价变为反应后Fe2O3中的+3价,化合价升高,失去电子被氧化,因此Fe2O3是氧化产物;S元素化合价由反应前FeS2中的-1价变为反应后SO2中的+4价,化合价升高,失去电子被氧化,所以SO2是氧化产物,同时O元素化合价由反应前O2中的0价变为反应后Fe2O3、SO2中的-2价,化合价降低,得到电子被还原,所以后Fe2O3、SO2也都是还原产物,B错误;
C.二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫为可逆反应,C错误;
D.硫在纯氧中点燃,只能生成SO2,不能直接生成SO3,D错误;
答案选A。
22.工业上以硫铁矿为原料生产硫酸的流程图如下所示:
下列说法不正确的是
A.粉碎硫铁矿可增大硫铁矿与空气的接触面积
B.沸腾炉中发生反应:
C.接触室内每消耗生成
D.吸收塔中为提高吸收效率,物质X为浓硫酸
【答案】C
【分析】硫铁矿主要成分为FeS2,通入空气煅烧反应生成氧化铁和二氧化硫,4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2,二氧化硫在催化剂作用下加热,发生反应:2SO2+O22SO3,生成的三氧化硫被98.3%的浓硫酸吸收生成硫酸,以避免形成酸雾,提高吸收效率,发生反应:SO3+H2O═H2SO4。
【详解】A.粉碎硫铁矿可增大接触面积,加快反应速率,A正确;
B.硫铁矿主要成分为FeS2,沸腾炉中FeS2与氧气在高温条件下生成氧化铁和二氧化硫,反应的方程式为4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2,B正确;
C.没有给出是否为标准状况下,无法确定22.4 L SO2的具体的物质的量,所以无法计算生成SO3的质量,C错误;
D.吸收塔中为提高吸收效率,物质X为98.3%的浓硫酸,用于吸收生成的三氧化硫,D正确;
故答案为:C。
考点四 硫酸盐及硫酸根的检验(重点)
◆题型1 常见硫酸盐的性质与用途
23.含硫化合物在我们生活中有很多应用,下列说法不正确的是
A.(黄铁矿)可作为生产硫酸的原料
B.重晶石的主要成分为,可作医疗上的“钡餐”
C.制备硫酸时,通常用浓硫酸吸收三氧化硫
D.可用于检测酒精当中少量的水
【答案】B
【详解】A.工业生产硫酸的步骤为煅烧含硫原料制、催化氧化生成、吸收得到硫酸,是生产硫酸的常用原料,A正确;
B.重晶石的主要成分为,可与胃酸反应生成可溶性钡盐,可溶性钡盐有毒,不能用作“钡餐”,B错误;
C.若用水吸收三氧化硫会产生大量酸雾,降低吸收效率,因此制备硫酸时通常用浓硫酸吸收三氧化硫,C正确;
D.无水为白色,遇少量水会反应生成蓝色的,可用于检测酒精中的少量水,D正确;
故选B。
24.(24-25高一下·吉林“BEST合作体”·期末)下列有关物质的俗称、分类和用途的说法不正确的是
选项
物质
俗称
分类
用途
A
BaSO4
钡餐
难溶盐
用作消化系统 X 射线检查的内服药剂
B
KAl(SO4)2·12H2O
明矾
复盐
常用于自来水的消毒
C
2CaSO4·H2O
熟石膏
微溶盐
医疗用的绷带
D
NaHCO3
小苏打
酸式盐
用于面食膨松剂和厨房清洁去污
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.BaSO4俗称钡餐,作为难溶盐用于消化系统X射线检查,正确;
B.KAl(SO4)2·12H2O俗称明矾,属于复盐,但其用途是吸附净水(吸附悬浮物)而非消毒,消毒需杀菌剂(如氯气),错误;
C.2CaSO4·H2O是熟石膏,微溶盐,与水混合后硬化用于医疗绷带,正确;
D.NaHCO3是小苏打,酸式盐,用作膨松剂和清洁剂,正确;
故选B。
◆题型2 硫酸根离子的检验
25.(26-27高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·开学考)重庆地区的酸雨是硫酸型酸雨,为了检验硫酸根离子的存在,选用下列物质中的
A.石蕊溶液 B.硝酸银溶液
C.盐酸和氯化钡溶液 D.稀硝酸和硝酸银溶液
【答案】C
【详解】A.石蕊溶液是酸碱指示剂,仅能检验溶液酸碱性,无法检验,A错误;
B.硝酸银溶液中的可与、、等多种离子生成白色沉淀,无法专门检验,B错误;
C.先加盐酸可排除、、等离子的干扰,再加氯化钡溶液,若产生白色沉淀则为,可证明存在,C正确;
D.稀硝酸和硝酸银溶液是检验的试剂,无法检验,D错误;
故选C。
26.下列关于硫酸根离子的检验方法中,正确的是
A.加入溶液,产生白色沉淀,则原溶液中存在离子
B.先加溶液,再加HCl,产生白色沉淀,则原溶液中存在离子
C.加入用HCl酸化的溶液,产生白色沉淀,则原溶液中存在离子
D.加入过量HCl酸化,再向澄清液中加入溶液,产生白色沉淀,则说明原溶液中存在离子
【答案】D
【详解】A.加入溶液产生白色沉淀,可能由、Ag+等其他离子引起,无法确定存在,A错误;
B.先加溶液,再加HCl,若原溶液含Ag+会生成AgCl沉淀,无法排除干扰,B错误;
C.HCl酸化后加入溶液,酸性条件下可能将氧化为,C错误;
D.过量HCl酸化后,、Ag+等干扰离子被排除,澄清液中加溶液生成沉淀可确认存在,D正确;
故选D。
考点五 含硫化合物之间的转化(难点)
◆题型1 硫元素价类二维图
27.(25-26高一上·浙江湖州2025学年第一学期·期末)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质化学性质的两个重要角度。下图为硫及其部分常见化合物的价类二维图。下列推断正确的是
A.b在纯氧中点燃可生成d
B.酸雨久置可发生e到f的转化
C.将c通入紫色石蕊溶液,石蕊溶液褪色
D.a与c反应可生成b,其中氧化产物和还原产物的物质的量之比为
【答案】B
【分析】根据价类二维图,a为氢化物,硫元素为-2价,故为;b为单质,硫元素为0价,故为;c为氧化物,硫元素为+4价,故为;d为氧化物,硫元素为+6价,故为;e为酸,硫元素为+4价,故为;f为酸,硫元素为+6价,故为;g为盐,硫元素为+4价,故为亚硫酸盐,据此分析。
【详解】A.b为,在纯氧中点燃生成(c),而非(d),A不符合题意;
B.酸雨的主要成分为(e),久置时被空气中的氧化为(f),反应为:,可发生e到f的转化,B符合题意;
C.c为,通入紫色石蕊溶液,与水反应生成,使溶液变红,但不能漂白指示剂,溶液不会褪色,C不符合题意;
D.a为,c为,二者反应生成(b)和,反应为:。中从-2价升至0价,为氧化产物,中从+4价降至0价,为还原产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为,而非,D不符合题意;
故选B。
28.物质类别和元素价态是认识物质两个重要维度。如图为硫及其化合物的价类二维图。下列说法错误的是
A.物质b既能与d又能与浓f溶液发生氧化还原反应
B.附着有a的试管,可用热碱溶液或清洗
C.将等物质的量的和b同时通入同一石蕊溶液中,溶液变红但不褪色
D.g对应的一种钠盐可与f的稀溶液反应生成a和b
【答案】A
【分析】根据价态及物质类别可知d为H2S、a为S、b为SO2、c为SO3、e为亚硫酸、f为硫酸、g为含有硫代硫酸根的盐,据此分析解题。
【详解】A.b为SO2、d为H2S,反应的方程式为2H2S+SO2=3S↓+2H2O,能发生氧化还原反应;f为硫酸,SO2中硫元素的化合价与硫酸中硫的化合价处于相邻价态,两者不能反应,A错误;
B.a为S,硫微溶于酒精,易溶于二硫化碳,故附着有a的试管,常用二硫化碳洗涤,硫单质也能与热碱溶液发生反应(),故也可用热碱溶液清洗,B正确;
C.等物质的量的和SO2同时通入同一石蕊溶液中发生反应,产物只有酸性没有漂白性,C正确;
D.g为含有硫代硫酸根的盐,g的钠盐为Na2S2O3,f为硫酸,Na2S2O3与稀硫酸发生歧化反应,生成S和SO2,D正确;
故答案选A。
◆题型2 含硫物质之间的转化关系
29.(25-26高一上·江苏扬州江都仙城中学·期末)下列含硫物质之间的化学反应表示正确的是
A.FeS除废水中Hg2+:S2-+Hg2+=HgS↓
B.H2S2与足量NaOH溶液反应:H2S2+OH- = +H2O
C.SO2与溴水反应:SO2+Br2+2H2O=H2SO3+HBr+HBrO
D.用Na2S2O3除去漂白废水中的余氯:+4Cl2+5H2O=2+8Cl-+10H+
【答案】D
【详解】A.是难溶电解质,离子方程式中不能拆写为,正确反应为,A错误;
B.为二元酸,与足量反应应生成正盐,正确离子方程式为,B错误;
C.具有还原性,溴水具有强氧化性,二者发生氧化还原反应生成和,正确方程式为,C错误;
D.中为+2价,被氧化为+6价的,被还原为,方程式原子、电荷、得失电子均守恒,D正确;
故答案选D。
30.(24-25高一下·天津第四十三中学·期中)下列关系图中,A是一种正盐,B是气态氢化物,C是单质,F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他反应产物及反应所需条件均已略去),当X是强碱时,过量的B跟Cl2反应除生成C外,另一产物是盐酸盐。
下列说法中不正确的是( )
A.当X是强酸时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F可能是H2SO4
B.当X是强碱时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F是HNO3
C.B和Cl2的反应是氧化还原反应
D.当X是强酸时,C在常温下是气态单质
【答案】D
【分析】根据图中的转化关系可知,A一定是弱酸的铵盐,当X是强酸时,A、B、C、D、E、F分别是:Na2S、H2S、S、SO2、SO3、H2SO4;当X是强碱时,A、B、C、D、E、F分别是:NH4Cl、NH3、N2、NO、NO2、HNO3。
【详解】A.由上述分析可知,当X是强酸时,F是H2SO4,故A正确;
B.由上述分析可知,当X是强碱时,F是HNO3,故B正确;
C.无论B是H2S 还是NH3,B和Cl2的反应一定是氧化还原反应,故C正确;
D.当X是强酸时,C是硫,在常温下是固态单质,故D错误;
答案选D。
考点六 氮及氮的氧化物(重点)
◆题型1 氮气性质与氮的固定
31.下列说法错误的是( )
A.氮在自然界中既以游离态形式又以化合态形式存在
B.通常情况下,氮气的化学性质稳定
C.氮气可在氧气中燃烧生成一氧化氮
D.大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮循环
【答案】C
【详解】A. 自然界中既存在游离态的氮:氮气,又存在化合态的氮:氮氧化物、蛋白质中氮,故A正确;
B. 在通常情况下通常情况下,氮气的化学性质稳定,不易与其他物质发生化学反应,故B正确;
C. 氮气性质稳定不能在空气中燃烧,在放电或高温条件可以与氧气反应,故C错误;
D. 大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮循环,故D正确;
故答案为C。
32.下列反应属于人工固氮的是
A.用和合成尿素
B.和在一定条件下反应生成
C.用硫酸吸收氨气得到硫酸铵
D.雷雨闪电时空气中的和化合生成NO
【答案】B
【分析】游离态的氮转化为化合态氮的过程是氮的固定,据此解答;
【详解】A.用和合成尿素不属于固氮,A错误;
B.和在一定条件下反应生成NH3属于人工固氮,B正确;
C.用硫酸吸收氨气得到硫酸铵不属于固氮,C错误;
D.雷雨闪电时空气中的和化合生成NO属于自然固氮,D错误;
故选B。
◆题型2 一氧化氮和二氧化氮的性质
33.(25-26高一下·北京十一学校顺义学校·期中)下列关于二氧化氮性质的描述中,不正确的是
A.可用溶液吸收 B.有刺激性气味
C.相同条件下密度比空气的大 D.无色气体
【答案】D
【详解】A.二氧化氮可与NaOH发生反应:,因此可用NaOH溶液吸收,A正确;
B.二氧化氮是具有刺激性气味的有毒气体,B正确;
C.相同条件下气体密度与摩尔质量成正比,的摩尔质量为,大于空气的平均摩尔质量,故密度比空气大,C正确;
D.二氧化氮为红棕色气体,不是无色气体,D错误;
故选D。
34.室温下,将充满的试管倒立在水中,实验现象如图。下列分析不正确的是
A.易溶于水,不能用排水法收集
B.试管中剩余的无色气体可能是
C.取试管中的溶液,滴加紫色石蕊溶液,溶液显红色,是因为与反应生成了酸
D.向试管中再缓缓通入一定量的,试管中的液面上升
【答案】B
【详解】与水反应的化学方程式为,因此不能用排水法收集,生成的为无色气体且难溶于水,故剩余无色气体应为,而非,A正确,B错误;与水反应溶液显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,C正确;试管中剩余气体为,通入后发生反应,气体被吸收,试管内压强减小,液面上升,D正确。
◆题型3 氮氧化物的转化与相关计算
35.在一定条件下,将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中,充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下),则原混合气体中NO2的体积为
①4 mL;②8 mL;③10 mL;④10.8 mL。
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【答案】B
【详解】若O2过量时,发生反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,剩余的2 mL气体为氧气,NO2的体积V(NO2)=×(12 mL-2 mL)=8 mL,②正确;
若NO2气体过量,过量的NO2与H2O会发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,则反应后剩余2 mL气体是NO,根据物质反应转化关系,可知相当于剩余NO2体积是6 mL,还有6 mL气体发生反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,根据反应的方程式中物质反应关系可知:发生该反应的NO2的体积V(NO2)=×6 mL=4.8 mL,则原 气体中含有NO2的体积为V(NO2)=6 mL+4.8 mL=10.8 mL,④正确;
综上所述可知,上述12 mL混合气体中NO2的体积正确的是②④,故合理选项是B。
36.如图所示,在注射器里吸入20mL NO,然后吸入。若再吸入30mL空气(按体积占20%计算),夹住弹簧夹,观察现象(不考虑摩擦力,所有操作都在常温常压下进行)。已知常温常压下,气体摩尔体积为,下列说法正确的是
A.可观察到注射器的活塞缓缓向右移动
B.经计算,最终剩余气体中NO体积为18mL
C.注射器的活塞最左端最终停在约36mL刻度处
D.若反应前后液体体积不变,所得硝酸溶液的浓度约为
【答案】D
【详解】A.在注射器中发生的反应为和,故反应均为气体分子数减小的反应,活塞应缓缓向左移动,A项不正确;
B.常温常压下,气体体积之比等于其物质的量之比,消耗的氧气为30×20%=6mL,参与反应的一氧化氮为8mL,则剩余气体中NO体积为12mL,B项不正确;
C.根据题意,开始时充入注射器的气体NO体积为20mL,水5mL(占用注射器中气体的体积),随后充入30mL空气,总体积为55mL,随着反应的进行,消耗了氧气6mL,一氧化氮8mL,常温常压下,水为液态,消耗的体积约,可以忽略不计,即剩余水的体积约为5mL,最终容器内剩余体积约为55-6-8=41mL,活塞最左端最终停在约41mL刻度处,C项不正确;
D.根据B中反应,可知生成的全部溶于水中,根据N元素守恒,可知硝酸的浓度为,D项正确;
故答案选D。
考点七 氨和铵盐(重点)
◆题型1 氨的性质与用途
37.(25-26高一下·北京十一学校顺义学校·期中)下列关于氨的说法不正确的是
A.有刺激性气味 B.难溶于水
C.常温常压下密度比空气的小 D.能与氯气反应
【答案】B
【详解】A.常温常压下氨气是无色有刺激性气味的气体,A正确;
B.氨气是极易溶于水的气体,常温常压下1体积水大约可溶解700体积氨气,并非难溶于水,B错误;
C.氨气的相对分子质量为17,空气的平均相对分子质量约为29,同温同压下气体密度与摩尔质量成正比,故氨气常温常压下密度比空气的小,C正确;
D.氨气具有还原性,可与氯气发生氧化还原反应,如反应,因此能与氯气反应,D正确;
故选B。
38.(24-25高一下·云南曲靖第一中学·月考)实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中不正确的是
A.①可用于氨气的实验室制备 B.②不能用于氨气的尾气处理
C.③可用于氨气的实验室制备 D.④是氨气收集、检验装置
【答案】A
【详解】A.氯化铵受热分解为氨气和氯化氢,但氨气和氯化氢遇冷又会重新化合成氯化铵,不能用加热氯化铵的方法制取氨气,A错误;
B.氨气极易溶于水,用水吸收氨气需要防倒吸,漏斗口边缘应该刚刚没入水面下,图中漏斗全部没入水中,不能起到防倒吸的作用,B正确;
C.将浓氨水滴到氧化钙固体上,氧化钙和水反应放热,促使氨气逸出,且CaO和水生成Ca(OH)2,溶液中浓度增大,使平衡
逆向移动,可以用于氨气的实验室制备,C正确;
D.氨气密度比空气小,用向下排空气法收集,氨气溶于水生成一水合氨,一水合氨能电离出显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D正确;
故选A。
◆题型2 喷泉实验与氨水
39.(25-26高一下·河南·期末)氨气溶于水的喷泉实验如图所示。下列说法错误的是
A.在实验室可以加热来制备氨气 B.喷泉呈红色说明氨水显碱性
C.该实验证明氨气极易溶于水 D.实验结束后,将烧瓶内液体加热后红色变浅或褪去
【答案】A
【分析】在将胶头滴管里的水挤入圆底烧瓶后,烧瓶内迅速形成喷泉,说明产生了很大的气压差,该实验能证明氨气极易溶于水,据此分析回答。
【详解】A.NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢,但生成的氨气和氯化氢又化合生成NH4Cl,则不能加热分解NH4Cl制取氨气,A错误;
B.酚酞遇碱变红色,产生红色喷泉,说明氨气溶于水形成的氨水呈碱性,B正确;
C.在将胶头滴管里的水挤入圆底烧瓶后,烧瓶内迅速形成喷泉,说明产生了很大的气压差,该实验能证明氨气极易溶于水,C正确;
D.实验结束后,将烧瓶内液体加热后,一水合氨分解生成氨气和水,则红色变浅或褪去,D正确;
故选A。
40.(25-26高一上·北京中关村中学·期末)常温下,1体积水能溶解约700体积。用圆底烧瓶收集后进行如图所示的喷泉实验,下列分析不正确的是
A.圆底烧瓶中的溶液呈红色,说明氨水呈碱性
B.喷泉停止后,圆底烧瓶内剩余少量气体,是因为的溶解已达到饱和
C.实验过程中,不涉及氧化还原反应
D.改用和NaOH溶液也能形成喷泉
【答案】B
【详解】A.圆底烧瓶中的液体呈红色说明呈碱性,原因是,A正确;
B.用排空气法收集的气体不一定纯净,NH3极易溶于水,该实验中氨气的溶解远没有达到饱和状态,则圆底烧瓶内剩余少量气体,不是因为NH3在水中的溶解达到了饱和,而是因为收集的NH3中含有少量的空气杂质,B错误;
C.结合选项A可知,实验过程中,不涉及氧化还原反应,C正确;
D.改用和NaOH溶液也能形成喷泉,因为反应使装置内压强急剧减少,远小于外界大气压,故水通过长导管被压入烧瓶引发喷泉,D正确;
故选B。
◆题型3 铵盐与氮肥的性质及铵根离子的检验
41.检验下列物质所选用的试剂正确的是
选项
待检验物质
所用试剂
A
海水中的碘元素
淀粉溶液
B
SO2气体
澄清石灰水
C
溶液中的铵根离子
NaOH溶液并加热,湿润的红色石蕊试纸
D
溶液中的亚铁离子
硫氰化钾溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.淀粉溶液只能检测碘单质,而海水中的碘元素以碘离子形式存在,无法直接用淀粉检验,故A错误;
B.SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑浊,若石灰水变浑浊不能说明一定为SO2,应使用品红溶液检验SO2,故B错误;
C.与NaOH溶液加热生成NH3,湿润的红色石蕊试纸遇NH3变蓝,故C正确;
D.硫氰化钾用于检验Fe3+,与Fe2+无直接反应,需借助其他试剂检验亚铁离子,故D错误;
选C。
42.铵盐的物理性质
铵盐都是___________色固体,均易溶于水。
【答案】白
【详解】铵盐都是白色固体,为离子化合物,均易溶于水。
◆题型4 氨的实验室制法
43.如图是实验室制取氨气的装置图,下列说法正确的是
A.实验室制取氨气的化学方程式为
B.采用向下排空气法收集氨气的原因是其密度比空气的大
C.装置中棉花的作用是防止氨与试管内的空气对流
D.可以用碱石灰吸收多余的尾气
【答案】C
【详解】A.实验室中用NH4Cl与Ca(OH)2固体混合加热制取NH3,反应条件是加热,因此反应的化学方程式应该为,A错误;
B.采用向下排空气法收集氨气的原因是其密度比空气的小,B错误;
C.在收集氨气的试管口放有一团棉花,其作用是防止氨气与试管内的空气形成对流,便于收集到纯净的氨气,C正确;
D.NH3的水溶液显碱性,不能用碱石灰吸收多余的氨气,应该根据氨气极易溶于水的性质,用水作吸水剂,同时在导气管末端安装一个倒扣的漏斗,以防止倒吸现象的发生,D错误;
故合理选项是C。
44.(24-25高一下·福建莆田第二十五中学·期中)下列说法正确的是
A.实验室中可以利用加热NH4Cl分解的方法制取NH3
B.由于氨极易溶于水,所以不能用排水法收集氨,只能用向下排空气法收集
C.氨不能用浓硫酸进行干燥,但可以用无水CaCl2干燥
D.为加快产生NH3的速率,实验室中可以用NaOH和NH4Cl反应制NH3
【答案】B
【详解】A.氯化铵受热分解产生氨气和氯化氢,但氨气和氯化氢遇冷马上又会化合生成氯化铵,则不能用氯化铵受热分解法制取氨气,A错误;
B.氨气极易溶于水,密度小于空气且不与空气反应,应该用向下排空气法收集,B正确;
C.氨气是碱性气体,可以与浓硫酸反应生成硫酸铵,不能用浓硫酸干燥,氨气也可以与无水CaCl2反应生成CaCl28NH3,不能用无水CaCl2干燥,C错误;
D.混合氢氧化钠固体和氯化铵固体不能加快反应,固体之间无法充分接触,另外氢氧化钠加热时腐蚀试管,氢氧化钠的造价高,故实验室不用氢氧化钠和氯化铵混合加热制取氨气,D错误;
答案选B。
考点八 硝酸(难点)
◆题型1 浓、稀硝酸的性质
45.下列有关说法中错误的是
A.加热时浓硫酸能与铜反应,说明其具有强氧化性
B.浓硝酸见光易分解,需要用棕色试剂瓶避光保存
C.实验室常用浓硝酸与金属锌反应制备氢气
D.常温下浓硝酸能使金属铝钝化,可以用铝槽车运输浓硝酸
【答案】C
【详解】A.加热时浓硫酸能与铜反应,方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,反应中S的化合价降低被还原,说明其具有强氧化性,A正确;
B.浓硝酸见光易分解,方程式为:4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O,故需要用棕色试剂瓶避光保存,B正确;
C.因硝酸具有强氧化性,一般与金属不生成氢气,实验室常用金属锌与稀硫酸反应制取氢气,C错误;
D.常温下浓硝酸能使金属铝钝化,即在铝表面形成一层致密的氧化物保护膜,阻止内部金属铝继续反应,故可以用铝槽车运输浓硝酸,D正确;
故答案为:C。
46.(23-24高一下·天津滨海新塘沽第一中学·月考)为了探究浓硝酸的性质,进行以下五组实验,均观察到红棕色气体。下列分析错误的是
A.②中的铁片钝化,红棕色气体由浓硝酸分解产生
B.③中反应剧烈,溶液变为绿色
C.①④⑤实验对比,④中的红棕色气体可能是由挥发的浓硝酸受热分解产生的
D.五支试管中的红棕色气体均为还原产物
【答案】A
【分析】①该溶液中只有浓硝酸,插入灼热的玻璃棒后产生红棕色气体,说明受热条件下浓硝酸分解生成NO2气体;
②灼热的铁片加入浓硝酸后,发生氧化还原反应生成NO2气体;
③灼热的铜片加入浓硝酸后,发生氧化还原反应生成NO2气体;
④灼热的木炭没有接触浓硝酸溶液就产生红棕色气体,说明挥发的浓硝酸受热分解产生NO2气体;
⑤灼热的木炭加入浓硝酸后,浓硝酸自身分解生成二氧化氮、浓硝酸和木炭反应也生成二氧化氮,据此分析解答。
【详解】A.②灼热的铁片加入浓硝酸后,发生氧化还原反应生成NO2气体,而在常温下才钝化,故A错误;
B.③灼热的铜片加入浓硝酸后,发生氧化还原反应生成硝酸铜、NO2气体和水,溶液变为绿色,故B正确;
C.①④⑤实验对比,④中的红棕色气体可能是由挥发的浓硝酸受热分解产生的,故C正确;
D.五支试管中的红棕色气体均是硝酸生成的,氮元素化合价降低,所以均为还原产物,故D正确。
答案选A。
◆题型2 硝酸与金属反应的计算
47.(25-26高一下·黑龙江齐齐哈尔第八中学·月考)将1.52g铜镁合金完全溶解于50mL某浓度硝酸中,得到和混合气体1120mL(标准状况),当向反应后溶液中加入640mL NaOH溶液时,金属离子全部转化为沉淀,测得沉淀的质量为2.54g。下列说法中正确的是
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是1∶2
B.所得沉淀物质的量为0.32mol
C.和的混合气体中,的体积分数是20%
D.该硝酸中的物质的量浓度是
【答案】D
【分析】反应分为两个阶段:①氧化还原反应:铜镁合金与硝酸(硝酸过量)反应,生成硝酸盐、氮氧化物、水;②复分解反应:硝酸盐、硝酸与氢氧化钠溶液反应产生硝酸钠,氢氧化镁、氢氧化铜沉淀,水;据此作答。
【详解】A.设铜、镁的物质的量分别为x、y,由合金质量有:,由沉淀质量有,解得,,则该合金中铜与镁的物质的量之比是2:1,A错误;
B.沉淀为和,依据原子守恒,沉淀的物质的量等于金属的物质的量,即,B错误;
C.设和的物质的量分别为a、b,则气体的总物质的量;又合金与硝酸反应过程中金属失去电子的总物质的量=氮元素得到电子的总物质的量,即;二式联立解得(),();NO2体积分数等于其物质的量分数,则NO2体积分数,C错误;
D.根据氮原子守恒,硝酸的物质的量=被还原的氮原子的物质的量+溶液中硝酸根的物质的量(硝酸钠的物质的量=氢氧化钠的物质的量,钠原子守恒),即,则,D正确;
故答案选D。
48.(25-26高一下·广东·期中)32g Cu与适量浓硝酸完全反应,将生成的混合气体(NO和NO2组成)通入700 mL 1 mol/L NaOH溶液中,混合气体恰好被完全吸收,得到只含NaNO2和NaNO3的混合溶液,混合气体中NO2的物质的量为
A.0.15 mol B.0.3 mol C.0.5 mol D.0.55 mol
【答案】D
【详解】32g Cu与适量浓硝酸完全反应,n(Cu)==0.5mol,每个 Cu 原子失去 2e⁻,总失去电子数为:生成的NO和NO2中,N的还原分别对应每个分子获得3e⁻和1e⁻。设NO的物质的量为,NO2 的物质的量为,则:;混合气体被 NaOH 吸收后生成 NaNO2 和 NaNO3。溶液中钠的总物质的量为:,同时,气体中N的总物质的量等于盐中N的总量:,联立方程组:,解得:,因此NO2的物质的量为0.55 mol,故选D。
◆题型3 硝酸的工业制法与氮氧化物计算
49.(25-26高一下·广东广州第三中学、第四中学、培正中学·期中)用如图所示装置模仿工业制硝酸。向注射器中充入,吸入5 mL水,振荡;再吸入10 mL空气,振荡,该过程中,注射器内
A.只发生化合反应 B.吸入水后,气体体积明显减小
C.空气已完全消耗 D.吸入空气后,气体颜色发生变化
【答案】D
【详解】A.过程中发生反应、,其中不属于化合反应,A错误;
B.难溶于水,吸入水后气体体积无明显变化,B错误;
C.空气中仅占约,且空气中的不参与反应,故空气不可能完全消耗,C错误;
D.吸入空气后,无色和反应生成红棕色,随后与水反应又生成无色,气体颜色发生变化,D正确;
故答案选D。
50.氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
回答下列问题:
(1)写出合成塔中发生反应的化学方程式:___________,氧化炉中发生反应的化学方程式为___________,合成塔反应中的氧化剂为___________(填化学式,下同),还原剂为___________。
(2)A的化学式为___________,向吸收塔中通入A的作用是___________。
(3)工业生产中为了盛装大量浓硝酸,可选择___________ (填字母)作为罐体材料。
A.铜 B.铂 C.铝 D.镁
(4)为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境,人们开发了溶液吸收,催化还原等尾气处理方法。前者使用具有碱性的溶液等吸收尾气,该反应的化学方程式为___________,后者使用或其他物质将氮氧化物还原为,写出相关反应的化学方程式:___________,请列举一种处理尾气中的的方法:___________。
【答案】(1)
(2) 使NO尽量充分地转化为,提高制原料的利用率,减少氮氧化物(大气污染物)的排放(或其他合理答案)
(3)C
(4) 用废溶液吸收(或其他合理答案)
【分析】氮气和氢气在催化剂加热条件下反应生成氨气,将氨气与氮气、氢气分离,将氨气在催化剂作用下与氧气反应生成一氧化氮和水,一氧化氮、氧气和水反应生成硝酸,尾气进行处理。
【详解】(1)合成塔中氮气与氢气在催化剂作用下生成NH3,发生反应的化学方程式:,氨气在氧化炉中发生催化氧化,反应的方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O;合成塔反应中氮的化合价降低,故氧化剂为N2,还原剂为H2。
(2)A为空气中的O2;氧气与NO和水发生化学反应生成HNO3,目的是使NO尽量充分地转化为,提高制原料的利用率,减少氮氧化物(大气污染物)的排放;
(3)铝与冷的浓硝酸发生钝化,可以用铝罐盛放浓硝酸,答案选C。
(4)碳酸钠溶液和二氧化氮反应生成硝酸钠、亚硝酸钠、二氧化碳,则溶液吸收的化学方程式:;或其他物质将氮氧化物还原为,写出相关反应的化学方程式:;尾气处理也可以用NaOH溶液,吸收的化学方程式为:;
考点九 含氮化合物之间的转化(难点)
◆题型1 氮元素价类二维图
51.图中为氮元素的价类二维图。下列说法正确的是
A.X属于酸性氧化物
B.NO2转化为HNO3一定需要加入氧化剂
C.一定条件下,NO2和NH3反应可以转化成N2
D.工业上用N2和H2合成NH3不属于氮的固定
【答案】C
【详解】A.根据示意图可知X是NO,NO和碱不反应,不属于酸性氧化物,A错误;
B.NO2转化为HNO3不一定需要加入氧化剂,例如二氧化氮溶于水生成硝酸和NO,B错误;
C.一定条件下,NO2和NH3可以发生氧化还原反应生成水和N2,C正确;
D.从游离态(N2)的氮转化为化合态的氮(NH3)属于氮的固定,D错误;
故选C。
52.(26-27高二上·湖南长沙长郡中学·开学考)图是某元素的“价-类”二维图,其中X是一种强碱,G为正盐,通常条件下Z是无色液体,D的相对分子质量比C小16,各物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是
A.B的浓溶液通常保存在棕色试剂瓶中
B.D为一种无色气体,难溶于水
C.B和F能发生反应生成盐
D.F在一定条件下可与Y反应直接生成C
【答案】D
【分析】G为正盐,和强碱X反应生成氢化物F,可推知F为NH3,G为铵盐,则该“价—类”二维图是氮的“价—类”二维图,则E为氮气。D的相对分子质量比C小16,可知D为NO,C为NO2,Y为氧气,通常条件下Z是无色液体,则Z为水,NO2和水反应生成硝酸,则B为硝酸,A是硝酸和碱生成的盐,所以A为硝酸盐。
【详解】A.B为浓,见光易分解,通常保存在棕色试剂瓶中,A正确;
B.D为,是无色难溶于水的气体,B正确;
C.和反应生成,属于盐类,C正确;
D.与催化氧化直接生成,无法直接生成,D错误;
故选D。
◆题型2 含氮化合物的转化关系
53.部分常见含氮化合物的转化关系如图所示,戊为离子化合物。下列说法错误的是
A.甲易液化,可用作制冷剂 B.丙为酸性氧化物
C.丁溶液与Cu反应可生成乙 D.戊可与NaOH反应
【答案】B
【分析】首先推断各物质:甲为,乙为,丙为,丁为,戊为。
【详解】A.甲为,沸点较高易液化,汽化时吸收大量热,可用作制冷剂,A正确;
B.丙为,酸性氧化物是能与碱反应仅生成盐和水的氧化物,与碱反应生成两种盐和水,且存在化合价变化,不属于酸性氧化物,B错误;
C.丁为,稀与反应的还原产物为(乙),C正确;
D.戊为,属于铵盐,可与反应生成(加热条件下生成),D正确;
故本题选B。
54.(25-26高三上·天津南开·期中)能满足下列物质间直接转化关系,但推理错误的是
纯净物M化合物Ⅰ化合物ⅡX
A.若M是C,化合物I一定是CO B.若M是,化合物Ⅰ一定是
C.若X是硫酸,纯净物M可以是 D.若X是硝酸,纯净物M可以是
【答案】B
【详解】A.若M是C,化合物Ⅰ一定是CO,碳在氧气不足时生成CO,CO可以燃烧生成CO2,二氧化碳和水生成碳酸;若直接生成CO2则无法继续反应,因此Ⅰ必须为CO,A正确;
B.若M是H2S,硫化氢不完全燃烧可以生成硫单质而非SO2,S可继续氧化为SO2,二氧化硫和水生成亚硫酸,因此Ⅰ不一定是SO2,B错误;
C.若X是硫酸,M可以是FeS2,FeS2燃烧生成SO2,SO2氧化为SO3,三氧化硫与水反应生成硫酸,C正确;
D.若X是硝酸,M可以是NH3,NH3催化氧化生成NO,NO氧化为NO2,二氧化氮与水反应生成硝酸,D正确;
故选B。
考点十 硫、氮循环
◆题型1 硫循环与氮循环
55.(2026·河北沧州第二中学等校2026届·二模)红树林沉积物中普遍含硫元素,主要以黄铁矿和硫酸盐的形式存在。如图为红树林沉积物中微生物驱动的硫循环过程原理。
已知在有氧层,有机物通过微生物有氧呼吸来分解;在无氧层,有机物通过微生物驱动硫酸盐发生还原反应来分解。下列有关叙述错误的是
A.反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
B.在无氧层作为氧化剂,将有机物氧化
C.反应②中与的反应为
D.硫循环过程可以有效地固定土壤深处沉积物中的铜、铅等重金属元素
【答案】C
【详解】A.由图可知反应①中S单质转化为、,根据得失电子守恒可知,氧化剂和还原剂物质的量之比为,故A正确;
B.由题意知,在无氧层,有机物通过微生物驱动硫酸盐发生还原反应来分解,则中S元素化合价降低转化为有机硫,继而转化为作氧化剂,故B正确;
C.应该在酸性环境中存在,反应②中与的反应为,故C错误;
D.硫循环过程生成可以与铜、铅等重金属元素生成难溶物,有效地固定土壤深处沉积物中的铜、铅等重金属元素,故D正确;
选C。
56.(25-26高一下·北京第九中学·月考)自然界中硫循环如下图所示。下列说法中不正确的是
A.火山喷发、森林火灾会产生 B.氢、氧两种元素参与硫的循环
C.工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放 D.硫在自然界的循环过程中只发生氧化反应
【答案】D
【详解】A.从图中可以看出,火山喷发、森林火灾都会向大气释放,A正确;
B.硫循环过程中存在、、等物质,这些物质都含有氢元素或氧元素,因此氢、氧两种元素都参与了硫循环,B正确;
C.工厂烟气含硫氧化物,直接排放会引发酸雨等环境污染,因此需要经脱硫处理后再排放,C正确;
D.硫循环过程中,硫的化合价既可以升高(发生氧化反应),也可以降低(发生还原反应,例如被还原为就是还原反应),还存在化合价不变的非氧化还原过程,因此并非只发生氧化反应,D错误;
故选D。
◆题型2 酸雨的形成及危害
57.(25-26高一下·北京第66中学·期中)酸雨有很大的危害,保护环境人人有责。下列气体中不能形成酸雨的是
A.CO2 B.SO2 C.NO2 D.NO
【答案】A
【详解】A.是空气正常组分,溶于水形成的碳酸酸性较弱,饱和碳酸溶液pH约为5.6,属于正常雨水的pH范围,不能形成酸雨,A符合题意;
B.是硫酸型酸雨的形成来源,可通过反应最终生成使雨水pH<5.6,能形成酸雨,B不符合题意;
C.是硝酸型酸雨的形成来源,与水反应可生成使雨水pH<5.6,能形成酸雨,C不符合题意;
D.易被氧化为,最终可转化为,能形成硝酸型酸雨,D不符合题意;
故选A。
58.下图为酸雨形成的示意图。下列说法中,错误的是
A.pH小于7的雨水叫酸雨 B.酸雨形成过程中涉及氧化还原反应
C.酸雨会加速建筑物的腐蚀 D.含硫煤的燃烧是导致酸雨的原因之一
【答案】A
【详解】A.正常雨水由于溶解了空气中的CO2显弱酸性,饱和碳酸溶液的pH约为5.6,pH小于5.6的雨水叫酸雨,A错误;
B.酸雨形成过程中:NO2转化为HNO3时N元素由+4价升高为+5价,SO2转化为H2SO4时S元素由+4价升高为+6价,涉及氧化还原反应,B正确;
C.酸雨中含有硫酸、硝酸等,对金属、大理石等有腐蚀作用,会加速建筑物的腐蚀,C正确;
D.含硫煤的燃烧,会生成二氧化硫,是导致酸雨的原因之一,D正确;
故选A。
◆题型3 环境保护与汽车尾气的治理
59.化学与能源开发、环境保护等密切相关。下列说法错误的是
A.酸雨指的是的雨水,若长时间放置,酸性变强
B.含汞的废旧电池属于有害垃圾,必须分类回收处理
C.低碳生活注重节能减排,尽量使用太阳能等代替化石燃料
D.燃煤时加入适量的生石灰可减少二氧化硫的排放
【答案】A
【详解】A.酸雨是指pH<5.6的雨水,酸雨长时间放置,亚硫酸被氧化为硫酸,酸性增强,A错误;
B.含汞废旧电池含有重金属汞,对环境和人体有害,必须回收处理以避免污染,B正确;
C.低碳生活提倡减少化石燃料使用,推广太阳能等清洁能源以降低碳排放,C正确;
D.生石灰(CaO)与燃煤中的SO2反应生成CaSO3,最终转化为CaSO4,可减少SO2排放,D正确;
故选A。
60.目前,汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染。汽车尾气中含有CO、NO等多种污染物。
(1)汽车燃料中一般不含氮,尾气中所含的NO产生的原因是_______________,化学方程式为__________。
(2)治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是:在汽车的排气管上装上一个催化转化装置,使NO和CO反应,生成CO2和N2。反应的化学方程式为_____________________________。
(3)下列措施中,能减少或控制汽车尾气污染有效且可行的是________。
①制定严格的尾气排放标准,并严格执行。
②开发清洁能源,如氢能汽车、太阳能汽车等。
③市民出行戴防毒面具。
④市民大量移居城市郊区。
【答案】【小题1】
空气中的 N2 和 O2在电火花作用下和内燃机燃烧产生的高温条件下反应产生 NO N2 + O2 2NO 【小题2】
2NO + 2CON2 + 2CO2 【小题3】
①②
【分析】(1)空气中的氮气在放电或高温下反应生成NO;
(2)NO和CO反应,生成CO2和N2,以此书写化学反应方程式;
(3)能减少或控制汽车尾气污染,可采用减少化石燃料的使用并开发新能源等。
【详解】(1)空气中的 N2 和 O2在电火花作用下和内燃机燃烧产生的高温条件下反应产生 NO。该反应方程式为N2+O22NO;
(2)NO和CO在催化转化装置中发生氧化还原反应生成CO2和N2,该化学反应方程式为2NO+2CO2CO2+N2;
(3)①制定严格的汽车尾气排放标准,并严格执行,有利于减少污染;
②开发清洁能源汽车,如氢能汽车、太阳能汽车等,有利于减少污染;
③市民出行戴防护面具,是污染后再防护的做法,不可取;
④市民大量移居城市郊区,不现实,大量移居成本较高,不可取;
故答案为①②。
【点睛】本题考查氮的氧化物对环境的污染及环境保护,注意能源的开发利用,学会结合信息来解答,题目难度不大。
综合攻坚·知能拔高
B层 综合攻坚·知能拔高
◆题型1 硫、氮元素综合转化与守恒计算
1.(25-26高一下·黑龙江哈尔滨第六中学校·月考)计算:
(1)将6.08 g Cu和一定量的浓硝酸反应,反应生成的NO和的混合气体,当Cu完全溶解时,共产生2.24 L气体(标准状况下),则产生的NO和物质的量之比为_______。
(2)如图所示,相同条件下,两个容积相同的试管分别装满(不考虑反应)和NO气体,分别倒置于水槽中,然后通过导管缓慢通入氧气,边通边慢慢摇动试管,直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散,则两个试管内溶液物质的量浓度之比为_______。
(3)某工厂使用的煤中硫的质量分数为,该工厂每天燃烧这种煤100 t,请计算:
①100 t该煤含S的物质的量为_______mol。
②假设煤中的硫全部转化为,每天产生的气体在标准状况下体积为_______L。
③若把产生的全部用来生产硫酸,每天可得到的浓硫酸质量_______吨。(请写出计算过程)
【答案】(1)9:11
(2)1:1
(3) 4
【详解】(1),Cu反应生成,总失电子:,标况下混合气体总物质的量:,设,,根据元素守恒和电子守恒: ,解得,,故;
(2)设试管容积为,根据阿伏加德罗定律,相同条件下,相同体积的气体含有相同的物质的量,故两试管中和物质的量相等。 最终试管充满液体,根据N原子守恒:两试管中生成的物质的量分别等于原、的物质的量,即生成相等;最终溶液体积均等于试管容积,因此相等,浓度比为;
(3)① 100 t煤中S的质量:, ;
② S全部转化为,,标况下体积: ;
③ 根据S元素守恒,生产硫酸的关系为:,因此, 纯硫酸的质量:, 98%浓硫酸的质量:;
2.(25-26高一上·浙江湖州2025学年第一学期·期末)金属铜恰好完全溶解于一定浓度的硝酸中,得到NO和的混合气体(标准状况),将这些气体与(标准状况)混合后通入NaOH溶液,所有气体被完全吸收生成硝酸钠。请回答:
(1)氧气的物质的量为___________。
(2)硝酸的物质的量浓度为___________。
【答案】(1)0.125
(2)14
【详解】(1)标准状况下,的物质的量为
(2)和的混合气体体积为,,因为硝酸被还原为、气体后,又与氧气反应被氢氧化钠吸收,生成硝酸钠,故可以认为N元素没有变价,氧气得到的电子等于铜失去的电子,0.125 mol转移电子,则,铜溶解于硝酸中,生成,由氮原子守恒,,。
3.(25-26高一上·浙江嘉兴·期末)取铁粉投入600某浓度的稀溶液中,充分反应后铁粉完全溶解,硝酸恰好完全反应,同时生成标准状况下气体6.72L(硝酸的还原产物只有一种)。反应后的溶液中加入足量溶液,将沉淀过滤、洗涤、充分灼烧得32g红棕色固体。试计算:
(1)32g红棕色固体的物质的量是_________。
(2)加入铁粉的质量_________g。
(3)原稀溶液的物质的量浓度是_________。
【答案】(1)0.2
(2)22.4
(3)2
【详解】(1)铁粉投入稀硝酸中,充分反应后铁粉完全溶解,生成硝酸铁和硝酸亚铁,反应后溶液加足量 NaOH 溶液,、Fe2+与 NaOH 溶液反应产生氢氧化铁和氢氧化亚铁沉淀,沉淀经灼烧得红棕色固体为,其摩尔质量为 160 g/mol,故32g红棕色固体的物质的量是。
(2)加入铁粉的质量 g,且的物质的量为 0.2 mol。根据元素守恒,中含铁原子物质的量 = 2 × 0.2 mol = 0.4 mol,故铁粉质量 。
(3)标准状况下铁粉与稀硝酸生成 NO 气体体积 6.72 L,摩尔体积 22.4 L/mol,故NO 物质的量,根据反应和可知,每个 NO 分子生成,对应 4 个参加反应,参加反应的硝酸的物质的量为0.3mol×4=1.2mol。且体积 600 mL = 0.6 L,故浓度。
◆题型2 工业流程综合(合成氨/制硫酸/制硝酸/脱硫脱硝)
4.氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
(1)反应i属于_______固氮。写出合成塔中发生反应的化学方程式____________________。
A.生物 B.大气 C.自然 D.人工
(2)写出反应ⅱ的方程式:____________________。
(3)A是______,以及向吸收塔中通入A的作用是__________________________________。
(4)工业生产中为了盛装大量浓硝酸,可选择______作为罐体材料。
a. 铜 b. 铂 c. 铝 d. 镁
(5)为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境,人们开发了溶液吸收、催化还原等尾气处理方法。可使用具有碱性的Na2CO3溶液处理尾气中的NO2,请写出相关反应化学方程式________________________________,该反应______(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
【答案】(1) D
(2)
(3) 空气 向吸收塔中通入A是为了氧化NO
(4)c
(5) 属于
【分析】反应ⅰ为工业合成氨;反应ⅱ为NH3被催化氧化生成NO;反应ⅲ为NO与氧气、水生成硝酸。
【详解】(1)反应ⅰ为工业合成氨,属于人工固氮;反应的化学方程式为;
(2)反应ⅱ为NH3被催化氧化生成NO,反应的化学方程式为;
(3)结合反应ⅱ、ⅲ的反应,可知A为空气(考虑成本,不直接使用氧气);向吸收塔中通入空气的作用是为了氧化NO,生成硝酸;
(4)常温下浓硝酸与Al发生钝化,在Al表面形成致密的氧化膜,阻止内部金属继续反应,故可选用铝作为罐体盛放浓硝酸;
(5)NO2与碳酸钠发生歧化反应生成NaNO2、NaNO3和CO2,反应的化学方程式为;反应过程中,N元素化合价发生改变,属于氧化还原反应。
5.硝酸是重要的化工原料。如图是以合成氨为基础的传统硝酸生产工艺流程(其中空气等基础原料已略去)。
(1)关于合成氨工艺,下列说法正确的是_______(填序号)。
a.合成氨是一种重要的人工固氮方法
b.该反应过程中氮元素被氧化
c.合成的还可以用于化肥工业
d.该反应采用高温、高压等苛刻条件,与化学性质很稳定有关
(2)聚合、吸收装置中,含氮物质转化的主要反应包括①NO→;②→;③→,其中属于氧化还原反应的是_______(填序号)。
(3)吸收装置中,发生的反应为,若用Lx的稀硝酸作为吸收液,反应后得到Ly的浓硝酸,则理论上吸收装置中需消耗的的物质的量为_______mol(写出计算式)。
(4)为实现制硝酸的绿色化改进,技术人员将①分离液态空气、②电解水等工艺整合在如图所示流程中。请在①、②中任选一种,说明该工艺的产物如何应用于硝酸生产流程:_______。
(5)请书写铜与浓,碳与浓反应的方程式_______;_______。
(6)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术,可用于上述硝酸生产工艺的废气处理,反应原理如图所示,若催化剂表面参与反应的NO和物质的量之比为1∶1,则总反应的化学方程式为_______。
【答案】(1)acd
(2)①③
(3)
(4)①分离液态空气得到的氮气可用于合成氨,氧气可用于氨氧化等 ;②电解水得到的氢气可用于合成氨,氧气可用于氨氧化等
(5)
(6)
【分析】合成氨:和在一定条件(如高温、高压、催化剂)下反应生成,是人工固氮的关键步骤。氨氧化:被氧化,发生反应,生成,为后续生成硝酸提供含氮氧化物。聚合(实际多为氧化等后续转化):进一步反应,通常,使氮氧化物转化为更易被吸收的。吸收:等在吸收塔中与水、可能补充的氧气等反应(,),生成硝酸,加入浓硫酸可通过脱水等作用得到浓硝酸 ;
废气处理:吸收过程中未反应完全的氮氧化物(如等)需处理,防止污染环境,常用方法有碱液吸收等,将其转化为无害或可回收物质;
【详解】(1)a.合成氨是氮气和氢气反应生成氨气,是一种重要的人工固氮方法,故a正确;
b.该反应过程中氮元素化合价降低被还原,故b错误;
c.还可以用于化肥工业生产铵盐,故c正确;
d.化学性质很稳定,所以该反应采用高温、高压等苛刻条件,故d正确;
综上,答案是acd;
(2)→氮元素化合价升高,属于氧化还原反应;→元素化合价不变,没有发生氧化还原反应;→氮元素化合价升高,属于氧化还原反应,属于氧化还原反应的是①③;
(3)若用的稀硝酸作为吸收液,反应后得到的浓硝酸,则反应生成硝酸的物质的量为,根据反应方程式,则理论上吸收装置中需消耗的的物质的量为;
(4)①分离液态空气得到的氮气可用于合成氨,氧气可用于氨氧化等 ;②电解水得到的氢气可用于合成氨,氧气可用于氨氧化等;
(5)铜与浓反应的化学方程式为。碳与浓反应的化学方程式为。;
(6)若催化剂表面参与反应的和物质的量之比为1:1,根据得失电子守恒,总反应的化学方程式为
6.(25-26高一上·上海上海中学东校·期末)硫酸是一种重要的工业原料,广泛用于化肥、电池、冶金等领域。
(1)运输浓硫酸的罐车上,应粘贴的危险化学品标志是___________。
A.腐蚀类物质
B.易燃固体
C.毒性物质
D.易燃液体
(2)下列事实中,体现浓硫酸脱水性的是___________。
A.与蔗糖混合固体变黑 B.在空气中敞口久置质量增大
C.加热条件下与木炭发生反应 D.与固体微热产生
硫酸工业在国民经济中占有重要地位。工业制硫酸主要的生产流程如图:
(3)中硫元素显___________价。“造气”阶段,黄铁矿进入沸腾炉中需要粉碎的原因是___________。“净化干燥”时,除去原料气中有毒物质的原因是___________。
(4)在硫酸工业生产中,转化器中使用热交换器的作用是___________。
①将转化为的反应热及时导出
②预热进入转化器的原料气
③调节转化器内的温度保持在催化剂的最佳活性温度范围内
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
(5)在硫酸工业生产中,的吸收过程是在吸收塔(如图)中进行的,吸收塔里还装入了大量瓷环。下列有关说法错误的是___________。
A.从①处通入的气体中含大量整个吸收操作采取逆流的形式
B.从②处喷下98.3%的硫酸,瓷环的作用是增大接触面积
C.从③处导出的气体可直接排入大气
D.从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的硫酸
(6)煅烧10吨纯度90%的黄铁矿(设杂质不参加反应),若转化率为95%,最后可以制得98%的硫酸___________吨。(写出计算过程)
(7)也可使用硫黄为原料制备硫酸:硫液化后与空气中的氧气反应生成。若进料温度超过硫的沸点,部分燃烧的硫以蒸气的形式随进入到下一阶段,可能会导致___________。
A.硫的消耗量减少 B.产率下降 C.生成较多 D.堵塞管道
目前,我国以黄铁矿制硫酸的比例不断下降,用硫黄或冶炼烟气作原料的优势除成本较低外,还有___________等。(任写一条)
【答案】(1)A
(2)A
(3) -1 为了增大反应物的接触面积,使反应更充分、更快 防止这些有毒物质使后续转化器中的催化剂中毒,失去催化活性
(4)D
(5)C
(6)黄铁矿的质量为10t×90%=9t,设可以制得98%的硫酸的质量为x,根据硫元素守恒可列关系式:, ,考虑到SO2的转化率为95%,实际生成纯硫酸的质量为14.7t × 95% = 13.965t,则98%的硫酸质量为= 14.25t
(7) BD 产生的污染物少(或对设备腐蚀小、原料利用率高等)
【分析】黄铁矿和通入的空气在高温条件下反应生成氧化铁和二氧化硫,二氧化硫净化干燥,在催化剂表面发生氧化反应生成三氧化硫,三氧化硫被浓硫酸吸收得到发烟硫酸。
【详解】(1)浓硫酸具有强腐蚀性,属于腐蚀类物质,因此运输浓硫酸的罐车应粘贴腐蚀类物质的危险化学品标志,故答案A符合题意。
(2)A.浓硫酸将蔗糖中的氢、氧元素按水的比例脱去,使蔗糖变黑,体现了浓硫酸的脱水性,A正确;
B.浓硫酸在空气中敞口久置质量增大,是因为它吸收了空气中的水蒸气,体现的是吸水性,B错误;
C.加热条件下与木炭反应,浓硫酸将碳氧化为二氧化碳,自身被还原为二氧化硫,体现的是强氧化性,C错误;
D.与固体微热产生,是利用了浓硫酸的高沸点难挥发性,体现的是酸性和难挥发性,D错误;
故答案为:A。
(3)在FeS2中,铁元素显+2价,根据化合物中正负化合价代数和为 0,可得硫元素的化合价为-1价;黄铁矿进入沸腾炉中需要粉碎,是为了增大反应物的接触面积,使反应更充分、更快;净化干燥” 时除去原料气中有毒物质,是为了防止这些有毒物质使后续转化器中的催化剂中毒,失去催化活性。
(4)①热换器把反应放出热量及时导出,降低反应体系温度,根据平衡移动原理,平衡向放热反应方向移动,有利于SO3生成,①正确;
②热交换器利用SO2转化为SO3的反应放出的热量,预热进入转化器的原料气,②正确;
③热交换器同时调节转化器内的温度,使其保持在催化剂的最佳活性温度范围内;③正确;综上所述答案为D。
(5)A.从吸收塔底部①处通入SO3,从吸收塔顶部②处喷下98.3%的硫酸,整个吸收操作采取逆流的形式有利于吸收三氧化硫,故A正确;
B.从②处喷下浓硫酸,吸收塔中填充瓷环,增大三氧化硫与浓硫酸的接触面积,有利于三氧化硫的吸收,故B正确;
C.从③处导出的气体含有SO2,还有少量氧气、氮气等,二氧化硫是有毒气体,污染环境,不能直接排入大气,应进行尾气处理,故C错误;
D.SO3被98.3%的硫酸吸收后得到浓度更高的浓硫酸,可用水或稀硫酸稀释使用,故D正确;
故答案为:C。
(6)黄铁矿的质量为10t×90%=9t,设可以制得98%的硫酸的质量为x,根据硫元素守恒可列关系式:, ,解得x=14.7t,考虑到SO₂的转化率为95%,实际生成纯硫酸的质量为14.7t × 95% = 13.965t,则98%的硫酸质量为= 14.25t。
(7)部分硫蒸气随SO2进入下一阶段,部分硫粉损失,硫的消耗量增加、产率下降,在热交换时遇冷会凝结成固体硫,可能会堵塞管道,由于二氧化硫产率下降,则生成较少的 ,故答案为BD;以黄铁矿制硫酸的造气阶段会产生含氧化铁等的废渣,黄铁矿杂质含量高(如砷、硒等),需经过复杂的净化和脱硫流程才能获得合格的SO2气体,这导致设备投资大、能耗高、操作成本高。用硫黄或冶炼烟气作原料的优势除成本较低外,产生的污染物少(或对设备腐蚀小、原料利用率高等)。
◆题型3 实验探究综合(性质验证、产物检验、尾气处理)
7.某学习小组在实验室中利用如图所示装置制备SO2并进行相关性质的探究。
回答下列问题:
(1)装置e中出现紫红色褪去(或变浅)现象可证明SO2具有________,反应离子方程式为__________。
(2)实验开始后,发现装置d中的溶液迅速变黄,继续通入SO2,装置d中出现乳黄色浑浊。该小组同学查阅资料得知,存在可逆反应:SO2+4I-+4H+S↓+2I2+2H2O。
探究:SO2在KI溶液体系中的反应产物
有同学提出上述可逆反应生成的I2可与SO2发生反应:SO2+I2+2H2O=SO+2I-+4H+。
为进一步探究体系中的产物,完成下列实验方案:
方案
操作
预期现象
结论
ⅰ
取适量装置d中浊液,向其中滴加几滴①________溶液(填试剂名称),振荡
无明显变化
浊液中无I2
ⅱ
将装置d中浊液进行分离
得淡黄色固体和澄清溶液
浊液中有硫单质
取适量分离后的澄清溶液于试管中,
②_____________________________________
③__________
④__________________
综上可知,SO2在KI溶液中发生了歧化反应,其反应的离子方程式为:____________。
【答案】(1) 还原性
(2) 淀粉 加入足量稀盐酸,再加入适量BaCl2溶液 有白色沉淀生成 反应后的浊液中含有SO 3SO2+2H2OS↓+4H++2
【分析】70%的浓硫酸与Na2SO3反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,二氧化硫通入到品红溶液中,品红溶液褪色,证明SO2具有漂白性,SO2通入KI溶液,探究二氧化硫通到碘化钾溶液中现象,二氧化硫通入到高锰酸钾溶液中,溶液褪色,用氢氧化钠溶液处理二氧化硫尾气。
【详解】(1)装置e中为KMnO4溶液,SO2通入e中,紫红色褪去或变浅,二者发生了氧化还原反应,KMnO4溶液具有氧化性,SO2具有还原性;根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为:;
(2)证明I2的存在用淀粉溶液,淀粉溶液遇I2变蓝色,加入淀粉溶液,溶液无明显变化,说明浊液中没有I2的存在;
黄色固体为S,说明发生了反应SO2+4I-+4H+S↓+2I2+2H2O;浊液中无I2,说明又发生了SO2+I2+2H2O=+2I-+4H+,总反应的离子方程式为:3SO2+2H2OS↓+4H++2;检验,先加入盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,证明有离子,则总反应的离子方程式为:3SO2+2H2OS↓+4H++2。
8.(2024·河北秦皇岛山海关·一模)某实验小组学生甲设计了如图甲所示的实验装置(夹持装置已省略)来完成铜与浓硫酸的反应,并验证产物的性质。回答下列问题:
(1)写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:___________;反应后的试管内出现黑色固体(Cu2S)的原因是___________(用化学方程式表示)。
(2)学生乙认为该实验装置存在不足之处:___________(合理即可)。
(3)为了改进上述反应的不足,实验小组同学经过讨论设计了图乙装置(夹持仪器已省略):
实验步骤:
a.组装仪器,检查气密性、装药品。反应试管内是打磨过的铜丝,上端缠绕在磁力搅拌子上,下端折成螺旋状,通过磁环控制反应。
b.点燃酒精灯1,将磁环向下移动,让铜丝与浓硫酸接触,半分钟左右,反应试管内铜与浓硫酸开始剧烈反应。
c.熄灭酒精灯1,将磁环向上移动终止反应;反应试管内有灰白色沉淀,溶液呈现灰黑色。
d.待溶液冷却后,取下最上端装有氢氧化钠溶液的分液漏斗,打开,让分液漏斗内的蒸馏水全部缓慢滴入反应试管,关闭,该过程可观察到反应试管底部灰白色沉淀逐渐溶解,溶液中漂浮着少量黑色小颗粒固体,溶液呈明显蓝色。
e.装上氢氧化钠溶液的分液漏斗,打开、,让氢氧化钠溶液缓慢滴入反应试管中。
①浸有高锰酸钾溶液的棉团逐渐褪色,润湿的蓝色石蕊试纸变红,验证了二氧化硫的___________性质;二氧化硫与高锰酸钾溶液反应的离子方程式为___________。
②实验步骤d取下最上端装有氢氧化钠溶液的分液漏斗的目的为___________;需用到酒精灯2的目的是___________。
③根据实验现象推测灰白色固体是___________;实验步骤e观察到的实验现象为___________。
【答案】(1) Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 5Cu+4H2SO4(浓)Cu2S↓+3CuSO4+4H2O
(2)没有尾气处理装置,反应产生的SO2会污染空气
(3) 还原性和酸性氧化物的通性 5SO2+2+2H2O =5+2Mn2++4H+ 用水对未反应的硫酸进行稀释,使硫酸与铜分离,终止反应 验证SO2与有色物质反应产生的无色物质的稳定性,同时将装置的SO2赶出,被NaOH溶液吸收,防止大气污染 硫酸铜 浸有品红溶液的棉团褪色,溶液中产生蓝色沉淀
【分析】铜与浓硫酸混合加热发生氧化还原反应产生CuSO4、SO2、H2O,反应方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。产生黑色固体Cu2S发生的反应为:5Cu+4H2SO4(浓)Cu2S↓+3CuSO4+4H2O。SO2是大气污染物,直接排放会造成大气污染。反应产生的SO2是酸性氧化物,能够使湿润的蓝色石蕊试纸变为红色;同时SO2具有漂白性,能够使浸有品红溶液的棉球褪色,加热褪色后的棉球,会看到棉球又变为红色,说明SO2漂白产生的无色物质不稳定,受热会分解,使物质又恢复原来的红色;SO2还具有强的还原性,能够使紫色KMnO4溶液紫色褪去。两个分液漏斗中分别盛有水及NaOH溶液,将它们滴入反应试管中,可以帮助我们判断确定Cu与浓硫酸反应的产物。H2O可以稀释反应后硫酸,使硫酸溶液稀释,导致因溶液浓度降低,反应停止,进而可以Cu与硫酸分离;固体物质由灰白色变为可溶性蓝色溶液,说明反应产生了CuSO4,NaOH能够与CuSO4在溶液中发生反应产生Cu(OH)2蓝色沉淀。
【详解】(1)Cu与浓硫酸混合加热,发生氧化还原反应产生CuSO4、SO2、H2O,该反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
反应后的试管内出现黑色固体(Cu2S)是由于发生反应:5Cu+4H2SO4(浓)Cu2S↓+3CuSO4+4H2O;
(2)该反应会产生SO2气体,SO2是大气污染物,直接排放会产生大气污染。根据装置图可知:该装置中没有尾气处理装置,因此反应产生的SO2会污染空气;
(3)①二氧化硫具有还原性和酸性氧化物的通性。浸有高锰酸钾溶液的棉团逐渐褪色,是因为二氧化硫具有还原性,能将紫色高锰酸钾溶液还原为无色,紫色石蕊试纸变红色,是因为二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸显酸性,能够使紫色石蕊试液变为红色。故浸有高锰酸钾溶液的棉团逐渐褪色,润湿的蓝色石蕊试纸变红,验证了二氧化硫的还原性和酸性氧化物的通性;
二氧化硫与高锰酸钾溶液反应,二氧化硫被氧化为硫酸根离子,高锰酸钾被还原为无色锰离子,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可知该反应的离子方程式为5SO2+2+2H2O =5+2Mn2++4H+;
②实验步骤d取下最上端装有氢氧化钠溶液的分液漏斗的目的打开K1,让分液漏斗内的蒸馏水全部缓慢滴入反应试管,可以对未反应的硫酸进行稀释,使浓硫酸变为稀硫酸,终止Cu与浓硫酸的反应,以便于与Cu分离;
SO2具有漂白性,能够使品红溶液褪色。故看到浸有品红溶液的棉球由红色变为无色。根据装置图酒精灯2的位置可知:使用酒精灯2对浸有品红溶液的棉球加热,看到褪色的棉球又变为红色,说明SO2与品红溶液作用产生的无色物质不稳定,受热分解,SO2气体逸出,棉球又恢复原来的红色;同时可以使装置内的SO2被赶出而被NaOH溶液吸收,防止大气污染;
③根据实验现象,反应试管内有灰白色沉淀,溶液呈现灰黑色,反应结束后加入水稀释,溶液变为蓝色,加入NaOH溶液,产生蓝色沉淀,结合铜与浓硫酸反应的产物,推测灰白色固体是硫酸铜;
装上氢氧化钠溶液的分液漏斗,打开K1,K2,让氢氧化钠溶液缓慢滴入反应试管中,氢氧化钠与硫酸反应,溶液的酸性减弱,浸有品红溶液的棉团褪色,同时溶液中的硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,所以实验步骤e观察到的实验现象为:浸有品红溶液的棉团褪色,溶液中产生蓝色沉淀。
9.(23-24高一下·四川南充仪陇·月考)某化学课外兴趣小组用如图所示装置进行实验,制备某气体并验证其性质。请回答下列问题:
(1)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装铜片。
①装置A中发生反应的化学方程式为_______。
②实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L的浓硫酸在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
A.有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是_______。
B.下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是_______(填标号)。
a.铁粉 b.溶液 c.银粉 d.溶液
(2)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装木炭。则装置A中发生反应的化学方程式为_______,其中浓硫酸体现了_______性。
(3)向溶液中通入至饱和,此过程看不到现象,再向溶液中加入一种物质。溶液变浑浊。加入的这种物质不可能是_______。
A. B.滴加溶液 C. D.
洗涤该浑浊物的方法:_______。
(4)在酿酒时人工添加有两个目的:抗氧化和抗菌,实验室模拟二氧化硫抗氧化过程,向溴水中通入,请用离子方程式表示该反应原理_______。
【答案】(1) (浓) 反应过程中浓硫酸被消耗,浓度逐渐变稀,而Cu与稀硫酸不反应 ad
(2) C+2H2SO4(浓) 氧化
(3) C 向过滤器中加入蒸馏水至没过沉淀,让水自然流干,重复操作2-3次
(4)
【分析】装置A中铜和浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫,C装置是SO2的收集装置,D装置是SO2的检验装置;若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装木炭,则在加热条件下木炭与浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫和水,化学方程式为:C+2H2SO4(浓) 。
【详解】(1)①装置A中铜和浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫,化学方程式为(浓);
②A.铜只能与浓硫酸反应,与稀硫酸不反应,有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,则是因为反应过程中浓硫酸被消耗,浓度逐渐变稀,而Cu与稀硫酸不反应;
B.证明反应结束后的烧瓶中确有余酸可用证明溶液中还含有氢离子来证明,铁粉能与硫反应生成氢气,NaHCO3溶液能与硫酸反应生成二氧化碳,故答案为:ad;
(2)①若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装木炭,反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,化学方程式为C+2H2SO4(浓) ,体现了浓硫酸的强氧化性;
(3)A.SO2具有还原性,能被氯气氧化为SO离子,所以再向溶液中加入氯气,生成BaSO4沉淀,故A不选;
B.溶液具有强氧化性,能将SO2氧化为SO离子,生成BaSO4沉淀,故B不选;
C.二氧化碳、二氧化硫均与氯化钡不反应,不能生成沉淀,故C选;
D.H2S具有还原性,能被二氧化硫氧化,反应为:2H2S+SO2=3S↓+2H2O,所以溶液变浑浊,故D不选;
答案为C;
洗涤沉淀的方法是:向过滤器中加入蒸馏水至没过沉淀,让水自然流干,重复操作2-3次;
(4)实验室模拟二氧化硫抗氧化过程,向溴水中通入,SO2与O2反应生成硫酸,离子方程式为:。
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第3章 硫、氮及其循环(专项训练)
常考题型·精准突破
考点一 硫及硫化物
题型1 硫单质性质的判断
题型2 硫化氢性质的判断
考点二 二氧化硫的制备及性质(重点)
题型1 二氧化硫性质的判断
题型2 二氧化硫氧化性与还原性的判断
题型3 二氧化硫制备及性质实验探究
题型4 二氧化硫用途与漂白原理辨析
考点三 硫酸的制备、性质及用途(难点)
题型1 三氧化硫的性质与用途
题型2 浓硫酸三大特性(吸水性、脱水性、强氧化性)判断
题型3 浓硫酸与金属/非金属反应的实验探究
题型4 硫酸的工业制备流程
考点四 硫酸盐及硫酸根的检验(重点)
题型1 常见硫酸盐的性质与用途
题型2 硫酸根离子的检验
考点五 含硫化合物之间的转化(难点)
题型1 硫元素价类二维图
题型2 含硫物质之间的转化关系
考点六 氮及氮的氧化物(重点)
题型1 氮气性质与氮的固定
题型2 一氧化氮和二氧化氮的性质
题型3 氮氧化物的转化与相关计算
考点七 氨和铵盐(重点)
题型1 氨的性质与用途
题型2 喷泉实验与氨水
题型3 铵盐与氮肥的性质及铵根离子的检验
题型4 氨的实验室制法
考点八 硝酸(难点)
题型1 浓、稀硝酸的性质
题型2 硝酸与金属反应的计算
题型3 硝酸的工业制法与氮氧化物计算
考点九 含氮化合物之间的转化(难点)
题型1 氮元素价类二维图
题型2 含氮化合物的转化关系
考点十 硫、氮循环
题型1 硫循环与氮循环
题型2 酸雨的形成及危害
题型3 环境保护与汽车尾气的治理
综合攻坚·知能拔高
B层 综合攻坚·知能拔高
题型1 硫、氮元素综合转化与守恒计算
题型2 工业流程综合(合成氨/制硫酸/制硝酸/脱硫脱硝)
题型3 实验探究综合(性质验证、产物检验、尾气处理)
常考题型·精准突破
考点一 硫及硫化物
◆题型1 硫单质性质的判断
1.(25-26高一下·北京第十三中学·期中)下列关于硫单质的叙述不正确的是
A.硫(俗称硫黄)是一种黄色晶体
B.自然界中有单质硫存在
C.与金属铜共热生成CuS
D.难溶于水,易溶于CS2
2.自然界中的硫
(1)游离态:硫单质俗称__________,主要存在于__________附近或地壳的岩层里。
(2)化合态:主要以__________和__________的形式存在。有关化学式为
硫铁矿
黄铜矿
石膏
芒硝
__________
__________
◆题型2 硫化氢性质的判断
3.(25-26高一下·重庆复旦中学教育发展共同体·期中)H2S是无色有恶臭味的有毒气体,其水溶液是一种二元弱酸,下列说法不正确的是
A.硫化氢能被氯气、碘、溴等卤素单质氧化成硫单质
B.将H2S通入足量的氢氧化钠溶液,可得到含Na2S的溶液
C.将H2S在足量的氧气中燃烧,可得到淡黄色的固体
D.H2S通入到FeCl3溶液中,溶液酸性增强
4.硫化氢
(1)物理性质
①__________色,有__________气味的有毒气体。
②密度比空气__________
③微溶于水,水溶液叫氢硫酸,显弱酸性。
(2)化学性质
①不稳定性:
②还原性
氧化性:
A.与反应(可燃性:淡蓝色火焰),产物:S或
不足:
足量:
B.与卤素单质的反应:
现象:溴水/碘水褪色且生成淡黄色沉淀。
C.与酸性溶液反应:的强氧化性
体现:+7价
现象:酸性溶液的颜色变浅(:紫红色)
考点二 二氧化硫的制备及性质(重点)
◆题型1 二氧化硫性质的判断
5.(25-26高一上·江苏淮安涟水第一中学·月考)下列有关二氧化硫的说法错误的是
A.SO2会引起酸雨
B.SO2是一种无色刺激性气味且易溶于水的气体
C.SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明SO2具有漂白性
D.食品中适量添加SO2可以起到漂白、杀菌、抗氧化的作用
6.如图所示为探究性质的微型实验,滤纸①~④分别浸泡了相关试剂,实验时向试管中滴入几滴浓硫酸。下列说法正确的是
A.滤纸①先变红后褪色
B.滤纸②褪色证明具有漂白性
C.滤纸③褪色取出放置一段时间后颜色可能恢复
D.滤纸④上有黄色固体生成,证明具有还原性
7.(25-26高一上·山东菏泽·期末)下列物质均具有漂白作用,其中漂白原理与其他三种物质不同的是
A.氯水 B. C. D.
◆题型2 二氧化硫氧化性与还原性的判断
8.兴趣小组利用下列装置进行SO2相关实验,其中能达到实验目的的是
A.制备SO2
B.收集SO2
C.验证SO2的漂白性
D.验证SO2的氧化性
A.A B.B C.C D.D
9.(25-26高二下·浙江·期末)关于SO2的性质,下列说法不正确的是
A.SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现SO2的漂白性
B.SO2通入Na₂S溶液中出现浑浊,体现SO2的氧化性
C.SO2能与Mg发生反应,体现SO2的氧化性
D.SO2能与碘水反应,说明还原性:SO2>I⁻
◆题型3 二氧化硫制备及性质实验探究
10.某小组同学为探究Cu与浓硫酸(足量)的反应,并验证SO2的性质,设计了如图所示的装置进行实验(部分夹持仪器已略去)。下列说法错误的是
A.装置C中出现淡黄色浑浊,体现了二氧化硫的氧化性
B.装置A发生的反应中,表明浓具有脱水性和强氧化性
C.装置D中品红溶液褪色,可以验证SO2的漂白性
D.装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2
11.某学习小组设计制取并验证其部分性质的实验装置图如图(夹持装置省略),下列叙述正确的是
A.取反应后中溶液少许,滴加品红溶液,红色褪去,能说明具有漂白性
B.装置中比较理想的反应物质是固体和质量分数为的硫酸
C.装置溶液变红色,说明是酸性氧化物;装置产生白色沉淀的原因为
D.关闭弹簧夹a,打开弹簧夹b,用酒精灯在三颈烧瓶下微热,若能观察到中长导管口有明显气泡现象,冷却后长导管中出现一段水柱,就能判断装置、部分气密性良好
◆题型4 二氧化硫用途与漂白原理辨析
12.下列物质均有漂白性,其中漂白原理与其他三种不同的是
A.SO2 B.Cl2 C.漂白粉 D.HClO
13.下列关于葡萄酒酿制过程中,需要添加适量二氧化硫的叙述错误的是
A.起到杀菌作用 B.保持葡萄酒的天然果香味
C.促进葡萄糖水解 D.是一种抗氧化剂,起到保质作用
考点三 硫酸的制备、性质及用途(难点)
◆题型1 三氧化硫的性质与用途
14.(24-25高一下·山东大·月考)下列有关二氧化硫与三氧化硫性质的说法正确的是
A.二者均不易溶于水
B.二者均属于酸性氧化物
C.二者与水反应均生成 H2SO3
D.二者均具有漂白性
15.(25-26高一下·四川·期末)下列关于SO2和SO3的有关说法错误的是
A.食品工业用SO2作抗氧化剂,是利用其还原性
B.SO2和SO3都有氧化性,都可以被H2S还原
C.硫在空气中燃烧主要生成SO3,同时有少量SO2
D.SO2和SO3都是酸性氧化物,都能与水反应
◆题型2 浓硫酸三大特性(吸水性、脱水性、强氧化性)判断
16.(25-26高一下·山东临沂蒙阴实验中学·质检)下列关于浓硫酸的叙述,正确的是
A.具有脱水性,因此能使蓝色的胆矾晶体变为白色的无水硫酸铜
B.在常温下可迅速与铜片反应放出SO2气体
C.浓硫酸与碳单质的反应中,浓硫酸只表现氧化性
D.是一种干燥剂,能够干燥H2S、HI、H2等气体
17.(25-26高一下·天津滨海新田家炳中学·期中)浓硫酸的用途、反应现象与括号内的性质对应不正确的是
A.在化学实验中,浓硫酸可作为SO2、CO2等气体的干燥剂(吸水性)
B.将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,有刺激性气味的气体产生(脱水性和酸性)
C.浓硫酸与铜反应,体现浓硫酸氧化性和酸性
D.在冷的浓硫酸中放入铁片无明显现象(强氧化性)
18.下列现象或事实不能说明浓硫酸具有强氧化性的是
A.常温下可用铁制容器储运浓硫酸
B.加热时,木炭与浓硫酸反应生成CO2和SO2
C.浓硫酸能使蔗糖变黑膨胀
D.浓硫酸可用作某些气体的干燥剂
◆题型3 浓硫酸与金属/非金属反应的实验探究
19.(25-26高一下·四川·期末)某化学兴趣小组用如图装置探究铜和浓硫酸的反应,下列关于该实验的叙述错误的是
A.试验结束时,加热褪色的品红溶液可观察到溶液恢复红色
B.用浸氢氧化钠溶液的棉团吸收尾气利用了SO2的还原性
C.终止反应后,充分冷却,将试管里的物质慢慢倒入盛有足量冷水的烧杯中,可观察到蓝色溶液
D.该实验中浓硫酸表现氧化性和酸性
20.蔗糖与浓硫酸发生反应时有白雾产生。某化学小组对其成分进行探究。
查阅资料:
i.白雾中可能含有、、、水蒸气。
ii.常温下,可与银氨溶液反应:。
iii.文献中实验及现象如下:
a处注入浓硫酸后,混合物逐渐变为黑色,黑色物质体积膨胀,生成白雾:c、d处颜色褪去;e处固体白色变为蓝色;f处产生少量白色浑浊;g处生成黑色浑浊。
.小组同学对文献中实验现象进行分析。
(1)a处变为黑色,体现浓硫酸___________性。
(2)针对c、d、e处现象,分析不正确的是___________。
A.c处品红褪色,说明浓硫酸具有强氧化性
B.d处可能是使高锰酸钾溶液褪色
C.将e处无水移至a、c之间,可证明产物有水
(3)f处沉淀较少,可能是因为通入气体过量导致。写出过量时,沉淀变少的化学方程式___________。
(4)经检验,g处黑色固体是Ag,但不能确认白雾含。从氧化还原角度说明理由___________。
.综合上述分析,小组同学对实验进行改进。
(5)证明有生成的实验现象是___________。
(6)设计实验证明反应后k处溶液中含有。取反应后k处溶液,___________。(写出实验操作、预期现象与结论)
◆题型4 硫酸的工业制备流程
21.以黄铁矿为原料来生产硫酸的工艺流程如图。下列说法正确的是
A.将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积,加快反应速率,提高原料的转化率
B.煅烧黄铁矿发生的反应为,反应中Fe2O3是氧化产物,SO2是还原产物
C.二氧化硫转化为三氧化硫是不可逆反应
D.硫在空气中燃烧生成SO2,在纯氧中燃烧生成SO3
22.工业上以硫铁矿为原料生产硫酸的流程图如下所示:
下列说法不正确的是
A.粉碎硫铁矿可增大硫铁矿与空气的接触面积
B.沸腾炉中发生反应:
C.接触室内每消耗生成
D.吸收塔中为提高吸收效率,物质X为浓硫酸
考点四 硫酸盐及硫酸根的检验(重点)
◆题型1 常见硫酸盐的性质与用途
23.含硫化合物在我们生活中有很多应用,下列说法不正确的是
A.(黄铁矿)可作为生产硫酸的原料
B.重晶石的主要成分为,可作医疗上的“钡餐”
C.制备硫酸时,通常用浓硫酸吸收三氧化硫
D.可用于检测酒精当中少量的水
24.(24-25高一下·吉林“BEST合作体”·期末)下列有关物质的俗称、分类和用途的说法不正确的是
选项
物质
俗称
分类
用途
A
BaSO4
钡餐
难溶盐
用作消化系统 X 射线检查的内服药剂
B
KAl(SO4)2·12H2O
明矾
复盐
常用于自来水的消毒
C
2CaSO4·H2O
熟石膏
微溶盐
医疗用的绷带
D
NaHCO3
小苏打
酸式盐
用于面食膨松剂和厨房清洁去污
A.A B.B C.C D.D
◆题型2 硫酸根离子的检验
25.(26-27高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·开学考)重庆地区的酸雨是硫酸型酸雨,为了检验硫酸根离子的存在,选用下列物质中的
A.石蕊溶液 B.硝酸银溶液
C.盐酸和氯化钡溶液 D.稀硝酸和硝酸银溶液
26.下列关于硫酸根离子的检验方法中,正确的是
A.加入溶液,产生白色沉淀,则原溶液中存在离子
B.先加溶液,再加HCl,产生白色沉淀,则原溶液中存在离子
C.加入用HCl酸化的溶液,产生白色沉淀,则原溶液中存在离子
D.加入过量HCl酸化,再向澄清液中加入溶液,产生白色沉淀,则说明原溶液中存在离子
考点五 含硫化合物之间的转化(难点)
◆题型1 硫元素价类二维图
27.(25-26高一上·浙江湖州2025学年第一学期·期末)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质化学性质的两个重要角度。下图为硫及其部分常见化合物的价类二维图。下列推断正确的是
A.b在纯氧中点燃可生成d
B.酸雨久置可发生e到f的转化
C.将c通入紫色石蕊溶液,石蕊溶液褪色
D.a与c反应可生成b,其中氧化产物和还原产物的物质的量之比为
28.物质类别和元素价态是认识物质两个重要维度。如图为硫及其化合物的价类二维图。下列说法错误的是
A.物质b既能与d又能与浓f溶液发生氧化还原反应
B.附着有a的试管,可用热碱溶液或清洗
C.将等物质的量的和b同时通入同一石蕊溶液中,溶液变红但不褪色
D.g对应的一种钠盐可与f的稀溶液反应生成a和b
◆题型2 含硫物质之间的转化关系
29.(25-26高一上·江苏扬州江都仙城中学·期末)下列含硫物质之间的化学反应表示正确的是
A.FeS除废水中Hg2+:S2-+Hg2+=HgS↓
B.H2S2与足量NaOH溶液反应:H2S2+OH- = +H2O
C.SO2与溴水反应:SO2+Br2+2H2O=H2SO3+HBr+HBrO
D.用Na2S2O3除去漂白废水中的余氯:+4Cl2+5H2O=2+8Cl-+10H+
30.(24-25高一下·天津第四十三中学·期中)下列关系图中,A是一种正盐,B是气态氢化物,C是单质,F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他反应产物及反应所需条件均已略去),当X是强碱时,过量的B跟Cl2反应除生成C外,另一产物是盐酸盐。
下列说法中不正确的是( )
A.当X是强酸时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F可能是H2SO4
B.当X是强碱时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F是HNO3
C.B和Cl2的反应是氧化还原反应
D.当X是强酸时,C在常温下是气态单质
考点六 氮及氮的氧化物(重点)
◆题型1 氮气性质与氮的固定
31.下列说法错误的是( )
A.氮在自然界中既以游离态形式又以化合态形式存在
B.通常情况下,氮气的化学性质稳定
C.氮气可在氧气中燃烧生成一氧化氮
D.大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮循环
32.下列反应属于人工固氮的是
A.用和合成尿素
B.和在一定条件下反应生成
C.用硫酸吸收氨气得到硫酸铵
D.雷雨闪电时空气中的和化合生成NO
◆题型2 一氧化氮和二氧化氮的性质
33.(25-26高一下·北京十一学校顺义学校·期中)下列关于二氧化氮性质的描述中,不正确的是
A.可用溶液吸收 B.有刺激性气味
C.相同条件下密度比空气的大 D.无色气体
34.室温下,将充满的试管倒立在水中,实验现象如图。下列分析不正确的是
A.易溶于水,不能用排水法收集
B.试管中剩余的无色气体可能是
C.取试管中的溶液,滴加紫色石蕊溶液,溶液显红色,是因为与反应生成了酸
D.向试管中再缓缓通入一定量的,试管中的液面上升
◆题型3 氮氧化物的转化与相关计算
35.在一定条件下,将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中,充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下),则原混合气体中NO2的体积为
①4 mL;②8 mL;③10 mL;④10.8 mL。
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
36.如图所示,在注射器里吸入20mL NO,然后吸入。若再吸入30mL空气(按体积占20%计算),夹住弹簧夹,观察现象(不考虑摩擦力,所有操作都在常温常压下进行)。已知常温常压下,气体摩尔体积为,下列说法正确的是
A.可观察到注射器的活塞缓缓向右移动
B.经计算,最终剩余气体中NO体积为18mL
C.注射器的活塞最左端最终停在约36mL刻度处
D.若反应前后液体体积不变,所得硝酸溶液的浓度约为
考点七 氨和铵盐(重点)
◆题型1 氨的性质与用途
37.(25-26高一下·北京十一学校顺义学校·期中)下列关于氨的说法不正确的是
A.有刺激性气味 B.难溶于水
C.常温常压下密度比空气的小 D.能与氯气反应
38.(24-25高一下·云南曲靖第一中学·月考)实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中不正确的是
A.①可用于氨气的实验室制备 B.②不能用于氨气的尾气处理
C.③可用于氨气的实验室制备 D.④是氨气收集、检验装置
◆题型2 喷泉实验与氨水
39.(25-26高一下·河南·期末)氨气溶于水的喷泉实验如图所示。下列说法错误的是
A.在实验室可以加热来制备氨气 B.喷泉呈红色说明氨水显碱性
C.该实验证明氨气极易溶于水 D.实验结束后,将烧瓶内液体加热后红色变浅或褪去
40.(25-26高一上·北京中关村中学·期末)常温下,1体积水能溶解约700体积。用圆底烧瓶收集后进行如图所示的喷泉实验,下列分析不正确的是
A.圆底烧瓶中的溶液呈红色,说明氨水呈碱性
B.喷泉停止后,圆底烧瓶内剩余少量气体,是因为的溶解已达到饱和
C.实验过程中,不涉及氧化还原反应
D.改用和NaOH溶液也能形成喷泉
◆题型3 铵盐与氮肥的性质及铵根离子的检验
41.检验下列物质所选用的试剂正确的是
选项
待检验物质
所用试剂
A
海水中的碘元素
淀粉溶液
B
SO2气体
澄清石灰水
C
溶液中的铵根离子
NaOH溶液并加热,湿润的红色石蕊试纸
D
溶液中的亚铁离子
硫氰化钾溶液
A.A B.B C.C D.D
42.铵盐的物理性质
铵盐都是___________色固体,均易溶于水。
◆题型4 氨的实验室制法
43.如图是实验室制取氨气的装置图,下列说法正确的是
A.实验室制取氨气的化学方程式为
B.采用向下排空气法收集氨气的原因是其密度比空气的大
C.装置中棉花的作用是防止氨与试管内的空气对流
D.可以用碱石灰吸收多余的尾气
44.(24-25高一下·福建莆田第二十五中学·期中)下列说法正确的是
A.实验室中可以利用加热NH4Cl分解的方法制取NH3
B.由于氨极易溶于水,所以不能用排水法收集氨,只能用向下排空气法收集
C.氨不能用浓硫酸进行干燥,但可以用无水CaCl2干燥
D.为加快产生NH3的速率,实验室中可以用NaOH和NH4Cl反应制NH3
考点八 硝酸(难点)
◆题型1 浓、稀硝酸的性质
45.下列有关说法中错误的是
A.加热时浓硫酸能与铜反应,说明其具有强氧化性
B.浓硝酸见光易分解,需要用棕色试剂瓶避光保存
C.实验室常用浓硝酸与金属锌反应制备氢气
D.常温下浓硝酸能使金属铝钝化,可以用铝槽车运输浓硝酸
46.(23-24高一下·天津滨海新塘沽第一中学·月考)为了探究浓硝酸的性质,进行以下五组实验,均观察到红棕色气体。下列分析错误的是
A.②中的铁片钝化,红棕色气体由浓硝酸分解产生
B.③中反应剧烈,溶液变为绿色
C.①④⑤实验对比,④中的红棕色气体可能是由挥发的浓硝酸受热分解产生的
D.五支试管中的红棕色气体均为还原产物
◆题型2 硝酸与金属反应的计算
47.(25-26高一下·黑龙江齐齐哈尔第八中学·月考)将1.52g铜镁合金完全溶解于50mL某浓度硝酸中,得到和混合气体1120mL(标准状况),当向反应后溶液中加入640mL NaOH溶液时,金属离子全部转化为沉淀,测得沉淀的质量为2.54g。下列说法中正确的是
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是1∶2
B.所得沉淀物质的量为0.32mol
C.和的混合气体中,的体积分数是20%
D.该硝酸中的物质的量浓度是
48.(25-26高一下·广东·期中)32g Cu与适量浓硝酸完全反应,将生成的混合气体(NO和NO2组成)通入700 mL 1 mol/L NaOH溶液中,混合气体恰好被完全吸收,得到只含NaNO2和NaNO3的混合溶液,混合气体中NO2的物质的量为
A.0.15 mol B.0.3 mol C.0.5 mol D.0.55 mol
◆题型3 硝酸的工业制法与氮氧化物计算
49.(25-26高一下·广东广州第三中学、第四中学、培正中学·期中)用如图所示装置模仿工业制硝酸。向注射器中充入,吸入5 mL水,振荡;再吸入10 mL空气,振荡,该过程中,注射器内
A.只发生化合反应 B.吸入水后,气体体积明显减小
C.空气已完全消耗 D.吸入空气后,气体颜色发生变化
50.氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
回答下列问题:
(1)写出合成塔中发生反应的化学方程式:___________,氧化炉中发生反应的化学方程式为___________,合成塔反应中的氧化剂为___________(填化学式,下同),还原剂为___________。
(2)A的化学式为___________,向吸收塔中通入A的作用是___________。
(3)工业生产中为了盛装大量浓硝酸,可选择___________ (填字母)作为罐体材料。
A.铜 B.铂 C.铝 D.镁
(4)为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境,人们开发了溶液吸收,催化还原等尾气处理方法。前者使用具有碱性的溶液等吸收尾气,该反应的化学方程式为___________,后者使用或其他物质将氮氧化物还原为,写出相关反应的化学方程式:___________,请列举一种处理尾气中的的方法:___________。
考点九 含氮化合物之间的转化(难点)
◆题型1 氮元素价类二维图
51.图中为氮元素的价类二维图。下列说法正确的是
A.X属于酸性氧化物
B.NO2转化为HNO3一定需要加入氧化剂
C.一定条件下,NO2和NH3反应可以转化成N2
D.工业上用N2和H2合成NH3不属于氮的固定
52.(26-27高二上·湖南长沙长郡中学·开学考)图是某元素的“价-类”二维图,其中X是一种强碱,G为正盐,通常条件下Z是无色液体,D的相对分子质量比C小16,各物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是
A.B的浓溶液通常保存在棕色试剂瓶中
B.D为一种无色气体,难溶于水
C.B和F能发生反应生成盐
D.F在一定条件下可与Y反应直接生成C
◆题型2 含氮化合物的转化关系
53.部分常见含氮化合物的转化关系如图所示,戊为离子化合物。下列说法错误的是
A.甲易液化,可用作制冷剂 B.丙为酸性氧化物
C.丁溶液与Cu反应可生成乙 D.戊可与NaOH反应
54.(25-26高三上·天津南开·期中)能满足下列物质间直接转化关系,但推理错误的是
纯净物M化合物Ⅰ化合物ⅡX
A.若M是C,化合物I一定是CO B.若M是,化合物Ⅰ一定是
C.若X是硫酸,纯净物M可以是 D.若X是硝酸,纯净物M可以是
考点十 硫、氮循环
◆题型1 硫循环与氮循环
55.(2026·河北沧州第二中学等校2026届·二模)红树林沉积物中普遍含硫元素,主要以黄铁矿和硫酸盐的形式存在。如图为红树林沉积物中微生物驱动的硫循环过程原理。
已知在有氧层,有机物通过微生物有氧呼吸来分解;在无氧层,有机物通过微生物驱动硫酸盐发生还原反应来分解。下列有关叙述错误的是
A.反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
B.在无氧层作为氧化剂,将有机物氧化
C.反应②中与的反应为
D.硫循环过程可以有效地固定土壤深处沉积物中的铜、铅等重金属元素
56.(25-26高一下·北京第九中学·月考)自然界中硫循环如下图所示。下列说法中不正确的是
A.火山喷发、森林火灾会产生 B.氢、氧两种元素参与硫的循环
C.工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放 D.硫在自然界的循环过程中只发生氧化反应
◆题型2 酸雨的形成及危害
57.(25-26高一下·北京第66中学·期中)酸雨有很大的危害,保护环境人人有责。下列气体中不能形成酸雨的是
A.CO2 B.SO2 C.NO2 D.NO
58.下图为酸雨形成的示意图。下列说法中,错误的是
A.pH小于7的雨水叫酸雨 B.酸雨形成过程中涉及氧化还原反应
C.酸雨会加速建筑物的腐蚀 D.含硫煤的燃烧是导致酸雨的原因之一
◆题型3 环境保护与汽车尾气的治理
59.化学与能源开发、环境保护等密切相关。下列说法错误的是
A.酸雨指的是的雨水,若长时间放置,酸性变强
B.含汞的废旧电池属于有害垃圾,必须分类回收处理
C.低碳生活注重节能减排,尽量使用太阳能等代替化石燃料
D.燃煤时加入适量的生石灰可减少二氧化硫的排放
60.目前,汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染。汽车尾气中含有CO、NO等多种污染物。
(1)汽车燃料中一般不含氮,尾气中所含的NO产生的原因是_______________,化学方程式为__________。
(2)治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是:在汽车的排气管上装上一个催化转化装置,使NO和CO反应,生成CO2和N2。反应的化学方程式为_____________________________。
(3)下列措施中,能减少或控制汽车尾气污染有效且可行的是________。
①制定严格的尾气排放标准,并严格执行。
②开发清洁能源,如氢能汽车、太阳能汽车等。
③市民出行戴防毒面具。
④市民大量移居城市郊区。
综合攻坚·知能拔高
B层 综合攻坚·知能拔高
◆题型1 硫、氮元素综合转化与守恒计算
1.(25-26高一下·黑龙江哈尔滨第六中学校·月考)计算:
(1)将6.08 g Cu和一定量的浓硝酸反应,反应生成的NO和的混合气体,当Cu完全溶解时,共产生2.24 L气体(标准状况下),则产生的NO和物质的量之比为_______。
(2)如图所示,相同条件下,两个容积相同的试管分别装满(不考虑反应)和NO气体,分别倒置于水槽中,然后通过导管缓慢通入氧气,边通边慢慢摇动试管,直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散,则两个试管内溶液物质的量浓度之比为_______。
(3)某工厂使用的煤中硫的质量分数为,该工厂每天燃烧这种煤100 t,请计算:
①100 t该煤含S的物质的量为_______mol。
②假设煤中的硫全部转化为,每天产生的气体在标准状况下体积为_______L。
③若把产生的全部用来生产硫酸,每天可得到的浓硫酸质量_______吨。(请写出计算过程)
2.(25-26高一上·浙江湖州2025学年第一学期·期末)金属铜恰好完全溶解于一定浓度的硝酸中,得到NO和的混合气体(标准状况),将这些气体与(标准状况)混合后通入NaOH溶液,所有气体被完全吸收生成硝酸钠。请回答:
(1)氧气的物质的量为___________。
(2)硝酸的物质的量浓度为___________。
3.(25-26高一上·浙江嘉兴·期末)取铁粉投入600某浓度的稀溶液中,充分反应后铁粉完全溶解,硝酸恰好完全反应,同时生成标准状况下气体6.72L(硝酸的还原产物只有一种)。反应后的溶液中加入足量溶液,将沉淀过滤、洗涤、充分灼烧得32g红棕色固体。试计算:
(1)32g红棕色固体的物质的量是_________。
(2)加入铁粉的质量_________g。
(3)原稀溶液的物质的量浓度是_________。
◆题型2 工业流程综合(合成氨/制硫酸/制硝酸/脱硫脱硝)
4.氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
(1)反应i属于_______固氮。写出合成塔中发生反应的化学方程式____________________。
A.生物 B.大气 C.自然 D.人工
(2)写出反应ⅱ的方程式:____________________。
(3)A是______,以及向吸收塔中通入A的作用是__________________________________。
(4)工业生产中为了盛装大量浓硝酸,可选择______作为罐体材料。
a. 铜 b. 铂 c. 铝 d. 镁
(5)为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境,人们开发了溶液吸收、催化还原等尾气处理方法。可使用具有碱性的Na2CO3溶液处理尾气中的NO2,请写出相关反应化学方程式________________________________,该反应______(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
5.硝酸是重要的化工原料。如图是以合成氨为基础的传统硝酸生产工艺流程(其中空气等基础原料已略去)。
(1)关于合成氨工艺,下列说法正确的是_______(填序号)。
a.合成氨是一种重要的人工固氮方法
b.该反应过程中氮元素被氧化
c.合成的还可以用于化肥工业
d.该反应采用高温、高压等苛刻条件,与化学性质很稳定有关
(2)聚合、吸收装置中,含氮物质转化的主要反应包括①NO→;②→;③→,其中属于氧化还原反应的是_______(填序号)。
(3)吸收装置中,发生的反应为,若用Lx的稀硝酸作为吸收液,反应后得到Ly的浓硝酸,则理论上吸收装置中需消耗的的物质的量为_______mol(写出计算式)。
(4)为实现制硝酸的绿色化改进,技术人员将①分离液态空气、②电解水等工艺整合在如图所示流程中。请在①、②中任选一种,说明该工艺的产物如何应用于硝酸生产流程:_______。
(5)请书写铜与浓,碳与浓反应的方程式_______;_______。
(6)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术,可用于上述硝酸生产工艺的废气处理,反应原理如图所示,若催化剂表面参与反应的NO和物质的量之比为1∶1,则总反应的化学方程式为_______。
6.(25-26高一上·上海上海中学东校·期末)硫酸是一种重要的工业原料,广泛用于化肥、电池、冶金等领域。
(1)运输浓硫酸的罐车上,应粘贴的危险化学品标志是___________。
A.腐蚀类物质
B.易燃固体
C.毒性物质
D.易燃液体
(2)下列事实中,体现浓硫酸脱水性的是___________。
A.与蔗糖混合固体变黑 B.在空气中敞口久置质量增大
C.加热条件下与木炭发生反应 D.与固体微热产生
硫酸工业在国民经济中占有重要地位。工业制硫酸主要的生产流程如图:
(3)中硫元素显___________价。“造气”阶段,黄铁矿进入沸腾炉中需要粉碎的原因是___________。“净化干燥”时,除去原料气中有毒物质的原因是___________。
(4)在硫酸工业生产中,转化器中使用热交换器的作用是___________。
①将转化为的反应热及时导出
②预热进入转化器的原料气
③调节转化器内的温度保持在催化剂的最佳活性温度范围内
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
(5)在硫酸工业生产中,的吸收过程是在吸收塔(如图)中进行的,吸收塔里还装入了大量瓷环。下列有关说法错误的是___________。
A.从①处通入的气体中含大量整个吸收操作采取逆流的形式
B.从②处喷下98.3%的硫酸,瓷环的作用是增大接触面积
C.从③处导出的气体可直接排入大气
D.从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的硫酸
(6)煅烧10吨纯度90%的黄铁矿(设杂质不参加反应),若转化率为95%,最后可以制得98%的硫酸___________吨。(写出计算过程)
(7)也可使用硫黄为原料制备硫酸:硫液化后与空气中的氧气反应生成。若进料温度超过硫的沸点,部分燃烧的硫以蒸气的形式随进入到下一阶段,可能会导致___________。
A.硫的消耗量减少 B.产率下降 C.生成较多 D.堵塞管道
目前,我国以黄铁矿制硫酸的比例不断下降,用硫黄或冶炼烟气作原料的优势除成本较低外,还有___________等。(任写一条)
◆题型3 实验探究综合(性质验证、产物检验、尾气处理)
7.某学习小组在实验室中利用如图所示装置制备SO2并进行相关性质的探究。
回答下列问题:
(1)装置e中出现紫红色褪去(或变浅)现象可证明SO2具有________,反应离子方程式为__________。
(2)实验开始后,发现装置d中的溶液迅速变黄,继续通入SO2,装置d中出现乳黄色浑浊。该小组同学查阅资料得知,存在可逆反应:SO2+4I-+4H+S↓+2I2+2H2O。
探究:SO2在KI溶液体系中的反应产物
有同学提出上述可逆反应生成的I2可与SO2发生反应:SO2+I2+2H2O=SO+2I-+4H+。
为进一步探究体系中的产物,完成下列实验方案:
方案
操作
预期现象
结论
ⅰ
取适量装置d中浊液,向其中滴加几滴①________溶液(填试剂名称),振荡
无明显变化
浊液中无I2
ⅱ
将装置d中浊液进行分离
得淡黄色固体和澄清溶液
浊液中有硫单质
取适量分离后的澄清溶液于试管中,
②_____________________________________
③__________
④__________________
综上可知,SO2在KI溶液中发生了歧化反应,其反应的离子方程式为:____________。
8.(2024·河北秦皇岛山海关·一模)某实验小组学生甲设计了如图甲所示的实验装置(夹持装置已省略)来完成铜与浓硫酸的反应,并验证产物的性质。回答下列问题:
(1)写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:___________;反应后的试管内出现黑色固体(Cu2S)的原因是___________(用化学方程式表示)。
(2)学生乙认为该实验装置存在不足之处:___________(合理即可)。
(3)为了改进上述反应的不足,实验小组同学经过讨论设计了图乙装置(夹持仪器已省略):
实验步骤:
a.组装仪器,检查气密性、装药品。反应试管内是打磨过的铜丝,上端缠绕在磁力搅拌子上,下端折成螺旋状,通过磁环控制反应。
b.点燃酒精灯1,将磁环向下移动,让铜丝与浓硫酸接触,半分钟左右,反应试管内铜与浓硫酸开始剧烈反应。
c.熄灭酒精灯1,将磁环向上移动终止反应;反应试管内有灰白色沉淀,溶液呈现灰黑色。
d.待溶液冷却后,取下最上端装有氢氧化钠溶液的分液漏斗,打开,让分液漏斗内的蒸馏水全部缓慢滴入反应试管,关闭,该过程可观察到反应试管底部灰白色沉淀逐渐溶解,溶液中漂浮着少量黑色小颗粒固体,溶液呈明显蓝色。
e.装上氢氧化钠溶液的分液漏斗,打开、,让氢氧化钠溶液缓慢滴入反应试管中。
①浸有高锰酸钾溶液的棉团逐渐褪色,润湿的蓝色石蕊试纸变红,验证了二氧化硫的___________性质;二氧化硫与高锰酸钾溶液反应的离子方程式为___________。
②实验步骤d取下最上端装有氢氧化钠溶液的分液漏斗的目的为___________;需用到酒精灯2的目的是___________。
③根据实验现象推测灰白色固体是___________;实验步骤e观察到的实验现象为___________。
9.(23-24高一下·四川南充仪陇·月考)某化学课外兴趣小组用如图所示装置进行实验,制备某气体并验证其性质。请回答下列问题:
(1)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装铜片。
①装置A中发生反应的化学方程式为_______。
②实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L的浓硫酸在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
A.有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是_______。
B.下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是_______(填标号)。
a.铁粉 b.溶液 c.银粉 d.溶液
(2)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装木炭。则装置A中发生反应的化学方程式为_______,其中浓硫酸体现了_______性。
(3)向溶液中通入至饱和,此过程看不到现象,再向溶液中加入一种物质。溶液变浑浊。加入的这种物质不可能是_______。
A. B.滴加溶液 C. D.
洗涤该浑浊物的方法:_______。
(4)在酿酒时人工添加有两个目的:抗氧化和抗菌,实验室模拟二氧化硫抗氧化过程,向溴水中通入,请用离子方程式表示该反应原理_______。
试卷第1页(共3页)
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第3章 硫、氮及其循环(专项训练)
常考题型·精准突破
考点一 硫及硫化物
◆题型1 硫单质性质的判断
1.C
2.(1) 硫黄 火山口
◆题型2 硫化氢性质的判断
3.C
4.无 臭鸡蛋 大
考点二 二氧化硫的制备及性质(重点)
◆题型1 二氧化硫性质的判断
5.C
6.C
7.B
◆题型2 二氧化硫氧化性与还原性的判断
8.D
9.A
◆题型3 二氧化硫制备及性质实验探究
10.B
11.D
◆题型4 二氧化硫用途与漂白原理辨析
12.A
13.C
考点三 硫酸的制备、性质及用途(难点)
◆题型1 三氧化硫的性质与用途
14.B
15.C
◆题型2 浓硫酸三大特性(吸水性、脱水性、强氧化性)判断
16.C
17.B
18.D
◆题型3 浓硫酸与金属/非金属反应的实验探究
19.B
20.(1)脱水
◆题型4 硫酸的工业制备流程
21.A
22.C
考点四 硫酸盐及硫酸根的检验(重点)
◆题型1 常见硫酸盐的性质与用途
23.B
24.B
◆题型2 硫酸根离子的检验
25.C
26.D
考点五 含硫化合物之间的转化(难点)
◆题型1 硫元素价类二维图
27.B
28.A
◆题型2 含硫物质之间的转化关系
29.D
30.D
考点六 氮及氮的氧化物(重点)
◆题型1 氮气性质与氮的固定
31.C
32.B
◆题型2 一氧化氮和二氧化氮的性质
33.D
34.B
◆题型3 氮氧化物的转化与相关计算
35.B
36.D
考点七 氨和铵盐(重点)
◆题型1 氨的性质与用途
37.B
38.A
◆题型2 喷泉实验与氨水
39.A
40.B
◆题型3 铵盐与氮肥的性质及铵根离子的检验
41.C
42.白
◆题型4 氨的实验室制法
43.C
44.B
考点八 硝酸(难点)
◆题型1 浓、稀硝酸的性质
45.C
46.A
◆题型2 硝酸与金属反应的计算
47.D
48.D
◆题型3 硝酸的工业制法与氮氧化物计算
49.D
50.(1)
考点九 含氮化合物之间的转化(难点)
◆题型1 氮元素价类二维图
51.C
52.D
◆题型2 含氮化合物的转化关系
53.B
54.B
考点十 硫、氮循环
◆题型1 硫循环与氮循环
55.C
56.D
◆题型2 酸雨的形成及危害
57.A
58.A
◆题型3 环境保护与汽车尾气的治理
59.A
60.【小题1】
综合攻坚·知能拔高
B层 综合攻坚·知能拔高
◆题型1 硫、氮元素综合转化与守恒计算
1.(1)9:11
2.(1)0.125
3.(1)0.2
◆题型2 工业流程综合(合成氨/制硫酸/制硝酸/脱硫脱硝)
4.(1) D
5.(1)acd
6.(1)A
◆题型3 实验探究综合(性质验证、产物检验、尾气处理)
7.(1) 还原性
8.(1) Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 5Cu+4H2SO4(浓)Cu2S↓+3CuSO4+4H2O
9.(1) (浓) 反应过程中浓硫酸被消耗,浓度逐渐变稀,而Cu与稀硫酸不反应 ad
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