第3章 硫、氮及其循环（单元自测·基础通关卷）化学沪科版必修第一册

………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2026-2027学年高一化学单元自测（沪科版必修第一册） 第3章 硫、氮及其循环·基础通关卷 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 特别提示：本试卷标注“不定项”的选择题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不得分；有2个正确选项的，漏选1个得一半分，选错不得分。未特别标注的选择题，每小题只有1个正确选项。 一、SO2的制备与性质探究（18分） 1．某同学设计了如下图所示的装置，利用铜与浓硫酸反应制备，并探究其性质。a～d均为蘸有相应试液的棉花，夹持装置、加热装置已省略。 回答下列问题： （1）写出加热条件下铜与浓硫酸反应的化学方程式 。该反应中体现了的 性、 性。 （2）以下说法正确的是________。 A．a处紫色石蕊溶液先变红后褪色 B．b处品红溶液c处溶液褪色，均体现了的漂白性 C．若将通入溶液有白色沉淀生成 D．将足量缓慢通入溶液中，溶液pH先变大后变小 （3）发生装置中，足量的铜与浓硫酸反应结束后，试管里溶液中的溶质除了外， （填“一定”、“一定不”或“不一定”）含有。下列药品中，可用来证明该观点的是 。 A．铁粉    B．溶液    C．NaOH溶液    D．CuO （4）实验室制取除了Cu和浓加热反应之外还可以用70％和反应。若用第二种方法制取，可选 。 二、植物生长的必需元素——氮（20分） 2．氮是植物生长的必需元素之一，游离态的氮很难被植物吸收，植物通常是从含氮化合物中获得氮元素。氮肥对于提高农作物产量有重要作用，若使用不合理可能会对环境和农业生产带来一定的负面影响。 （1）氮气是空气中含量最多的气体，约占空气体积的78%。结合N2分子的结构式和化学键，解释氮气化学性质稳定的原因。_______ （2）将空气中的游离态氮转化为化合态氮的过程称为_______，固氮的方式主要有天然固氮和人工固氮。 （3）天然固氮的方式有生物固氮和大气固氮。大气固氮是在放电或高温下，空气中的N₂转化为HNO₃的过程。将下列 N2转化为HNO3的过程补充完整。 图中①为_______， ②为_______。 A．NH3 　　　B．NO   　　　 C． N2O5  　　　　 D．H2O （4）1787年，有化学家提出氨是由氮、氢元素组成的，于是出现了大量以氮气和氢气为原料合成氨的研究。然而，直到1913年，人类才实现了合成氨的工业化生产。写出工业合成氨的化学方程式_______。 （5）从化学反应速率的角度解释选择 的原因_______。 （6）以氮气为原料可制得铵态氮肥。下列属于铵态氮肥的是_______。 A．KNO3   　　　B．NH4Cl  　　　 C． 尿素[CO(NH2)2] （7）检验硫酸铵中铵根离子的方法为_______。 （8）写出过量施剧铵态氮肥会对环境或农业生产带来的负面影响_______。(任写一点) 三、硫治理（20分） 3．工业排放的某些气体中含有二氧化硫等大气污染物，对其进行硫治理不仅可以防止有害物质排放，还可以生产其他有用的产品。 （1）在吸收塔内，烟气应从吸收塔的 通入，与塔顶喷淋的海水充分接触。 A．上部                 B．中部              C．下部 （2）若煤电厂排放烟气量为2.0×106 kg·h-1，其中含SO2为0.15%，该烟气经海水脱硫处理后SO2为144 kg·h-1，则脱硫率= 。(脱硫率=) 石灰-石膏法和碱法是另一种常用的烟气脱硫法。石灰-石膏法的吸收反应为SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化，反应为：2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4·2H2O。其流程如下图： 碱法的吸收反应为：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如下图： 已知： 试剂 Ca(OH)2 NaOH 价格 (元/ kg) 0.36 2.9 吸收SO2的成本 (元/ mol) 0.027 0.232 （3）和碱法相比，石灰-石膏法的优点是 ，缺点是 。 （4）在石灰-石膏法和碱法的基础上，设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案 (参考前面流程将下面流程图补充完整)。 四、工业上烟气的脱硫脱硝（20分） 4．二氧化硫、氮氧化物能引发酸雨、雾霾等。目前工业上烟气脱硫脱硝的工艺流程如下： 已知：烟气中含尘、SO2、NOx(NO/NO2>9)。 （1）步骤中NO/NO2>9到NO/NO2<2/3发生的化学反应为___________。 （2）图中“产品”中含硫成分化学式主要为___________。 A．(NH4)2SO3 B．NH4HSO3 C．(NH4)2SO4 D．NH4HSO4 （3）工业上制备下列物质的生产流程不合理的是________(双选)。 A．以废铜屑制硝酸铜： B．由黄铁矿制硫酸： C．工业制硝酸：N2→NH3→NO→NO2→HNO3 D．工业制盐酸：H2在Cl2中燃烧→溶于水 （4）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法一定正确的是_________。 A．一定条件下，1mol N2与4mol H2反应可生成2NA个NH3 B．标准状况下，11.2L SO3中含有2NA个原子 C．56.0g Fe与1.0mol Cl2反应，转移电子数为2NA D．0．01mol/L氨水溶液含有的离子数为2NA （5）实验室中从溶液中提取产品的步骤包括：加热浓缩，冷却结晶，___________，三个步骤。 五、制备硝酸（22分） 5．历史上先后出现过多种不同的制备硝酸的方法。 方法一：17世纪，人们以硝石(主要成分)为氮源制备硝酸。化学方程式为：浓。 （1）的核外电子中，能量最高的电子所在的电子层为_______。(用符号表示) （2）O、N、Na分别对应的简单离子的半径由大到小的顺序为_______。 A． B． C． D． （3）该反应中，浓硫酸体现了_______。(不定项选择) A．强氧化性 B．脱水性 C．酸性 D．难挥发性 方法二：20世纪初，挪威出现了电弧法生产硝酸，是历史上最早的硝酸工业化尝试。 （4）该方法通过高压电弧使空气中的氮气与氧气反应，生成氮氧化物，进一步氧化吸收合成硝酸。该过程属于_______。 A．人工固氮    B．大气固氮    C．生物固氮 （5）评价电弧法的优劣势：优势：_______；劣势：_______。(各列举一点) （6）工业上可利用石灰乳与硝酸工业的尾气(含)反应，净化尾气的同时，得到亚硝酸钙。其部分工艺流程如图： ①试写出中负离子的电子式_______。 ②中存在的化学键有_______。(不定项选择)     A．离子键    B．共价键    C．金属键 ③已知受热会发生分解，从溶液中获得无水的系列操作步骤是_______、洗涤、干燥。 方法三：氨氧化法是世界上生产硝酸的主要方法，以氨气为氮源催化氧化制备硝酸，反应原理分以下三步进行： （7）第I步反应的化学方程式为_______。 （8）为了有效实现II中NO和的相互转化，设计下图所示装置进行实验。实验前用排水法收集半瓶NO气体。打开止水夹a，推动针筒活塞，再关上止水夹。首先观察到烧瓶中气体由无色变为_______色。再轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象为_______。 (9)氮原子利用率是指目标产物中氮的总质量与生成物中氮的总质量之比。第III步反应中氮原子利用率为_______。 A．    B．    C．100% 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高一化学单元自测（沪科版必修第一册） 第3章 硫、氮及其循环·基础通关卷 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 特别提示：本试卷标注“不定项”的选择题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不得分；有2个正确选项的，漏选1个得一半分，选错不得分。未特别标注的选择题，每小题只有1个正确选项。 一、SO2的制备与性质探究（18分） 1．某同学设计了如下图所示的装置，利用铜与浓硫酸反应制备，并探究其性质。a～d均为蘸有相应试液的棉花，夹持装置、加热装置已省略。 回答下列问题： （1）写出加热条件下铜与浓硫酸反应的化学方程式 。该反应中体现了的 性、 性。 （2）以下说法正确的是________。 A．a处紫色石蕊溶液先变红后褪色 B．b处品红溶液c处溶液褪色，均体现了的漂白性 C．若将通入溶液有白色沉淀生成 D．将足量缓慢通入溶液中，溶液pH先变大后变小 （3）发生装置中，足量的铜与浓硫酸反应结束后，试管里溶液中的溶质除了外， （填“一定”、“一定不”或“不一定”）含有。下列药品中，可用来证明该观点的是 。 A．铁粉    B．溶液    C．NaOH溶液    D．CuO （4）实验室制取除了Cu和浓加热反应之外还可以用70％和反应。若用第二种方法制取，可选 。 二、植物生长的必需元素——氮（20分） 2．氮是植物生长的必需元素之一，游离态的氮很难被植物吸收，植物通常是从含氮化合物中获得氮元素。氮肥对于提高农作物产量有重要作用，若使用不合理可能会对环境和农业生产带来一定的负面影响。 （1）氮气是空气中含量最多的气体，约占空气体积的78%。结合N2分子的结构式和化学键，解释氮气化学性质稳定的原因。_______ （2）将空气中的游离态氮转化为化合态氮的过程称为_______，固氮的方式主要有天然固氮和人工固氮。 （3）天然固氮的方式有生物固氮和大气固氮。大气固氮是在放电或高温下，空气中的N₂转化为HNO₃的过程。将下列 N2转化为HNO3的过程补充完整。 图中①为_______， ②为_______。 A．NH3 　　　B．NO   　　　 C． N2O5  　　　　 D．H2O （4）1787年，有化学家提出氨是由氮、氢元素组成的，于是出现了大量以氮气和氢气为原料合成氨的研究。然而，直到1913年，人类才实现了合成氨的工业化生产。写出工业合成氨的化学方程式_______。 （5）从化学反应速率的角度解释选择 的原因_______。 （6）以氮气为原料可制得铵态氮肥。下列属于铵态氮肥的是_______。 A．KNO3   　　　B．NH4Cl  　　　 C． 尿素[CO(NH2)2] （7）检验硫酸铵中铵根离子的方法为_______。 （8）写出过量施剧铵态氮肥会对环境或农业生产带来的负面影响_______。(任写一点) 三、硫治理（20分） 3．工业排放的某些气体中含有二氧化硫等大气污染物，对其进行硫治理不仅可以防止有害物质排放，还可以生产其他有用的产品。 （1）在吸收塔内，烟气应从吸收塔的 通入，与塔顶喷淋的海水充分接触。 A．上部                 B．中部              C．下部 （2）若煤电厂排放烟气量为2.0×106 kg·h-1，其中含SO2为0.15%，该烟气经海水脱硫处理后SO2为144 kg·h-1，则脱硫率= 。(脱硫率=) 石灰-石膏法和碱法是另一种常用的烟气脱硫法。石灰-石膏法的吸收反应为SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化，反应为：2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4·2H2O。其流程如下图： 碱法的吸收反应为：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如下图： 已知： 试剂 Ca(OH)2 NaOH 价格 (元/ kg) 0.36 2.9 吸收SO2的成本 (元/ mol) 0.027 0.232 （3）和碱法相比，石灰-石膏法的优点是 ，缺点是 。 （4）在石灰-石膏法和碱法的基础上，设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案 (参考前面流程将下面流程图补充完整)。 四、工业上烟气的脱硫脱硝（20分） 4．二氧化硫、氮氧化物能引发酸雨、雾霾等。目前工业上烟气脱硫脱硝的工艺流程如下： 已知：烟气中含尘、SO2、NOx(NO/NO2>9)。 （1）步骤中NO/NO2>9到NO/NO2<2/3发生的化学反应为___________。 （2）图中“产品”中含硫成分化学式主要为___________。 A．(NH4)2SO3 B．NH4HSO3 C．(NH4)2SO4 D．NH4HSO4 （3）工业上制备下列物质的生产流程不合理的是________(双选)。 A．以废铜屑制硝酸铜： B．由黄铁矿制硫酸： C．工业制硝酸：N2→NH3→NO→NO2→HNO3 D．工业制盐酸：H2在Cl2中燃烧→溶于水 （4）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法一定正确的是_________。 A．一定条件下，1mol N2与4mol H2反应可生成2NA个NH3 B．标准状况下，11.2L SO3中含有2NA个原子 C．56.0g Fe与1.0mol Cl2反应，转移电子数为2NA D．0．01mol/L氨水溶液含有的离子数为2NA （5）实验室中从溶液中提取产品的步骤包括：加热浓缩，冷却结晶，___________，三个步骤。 五、制备硝酸（22分） 5．历史上先后出现过多种不同的制备硝酸的方法。 方法一：17世纪，人们以硝石(主要成分)为氮源制备硝酸。化学方程式为：浓。 （1）的核外电子中，能量最高的电子所在的电子层为_______。(用符号表示) （2）O、N、Na分别对应的简单离子的半径由大到小的顺序为_______。 A． B． C． D． （3）该反应中，浓硫酸体现了_______。(不定项选择) A．强氧化性 B．脱水性 C．酸性 D．难挥发性 方法二：20世纪初，挪威出现了电弧法生产硝酸，是历史上最早的硝酸工业化尝试。 （4）该方法通过高压电弧使空气中的氮气与氧气反应，生成氮氧化物，进一步氧化吸收合成硝酸。该过程属于_______。 A．人工固氮    B．大气固氮    C．生物固氮 （5）评价电弧法的优劣势：优势：_______；劣势：_______。(各列举一点) （6）工业上可利用石灰乳与硝酸工业的尾气(含)反应，净化尾气的同时，得到亚硝酸钙。其部分工艺流程如图： ①试写出中负离子的电子式_______。 ②中存在的化学键有_______。(不定项选择)     A．离子键    B．共价键    C．金属键 ③已知受热会发生分解，从溶液中获得无水的系列操作步骤是_______、洗涤、干燥。 方法三：氨氧化法是世界上生产硝酸的主要方法，以氨气为氮源催化氧化制备硝酸，反应原理分以下三步进行： （7）第I步反应的化学方程式为_______。 （8）为了有效实现II中NO和的相互转化，设计下图所示装置进行实验。实验前用排水法收集半瓶NO气体。打开止水夹a，推动针筒活塞，再关上止水夹。首先观察到烧瓶中气体由无色变为_______色。再轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象为_______。 (9)氮原子利用率是指目标产物中氮的总质量与生成物中氮的总质量之比。第III步反应中氮原子利用率为_______。 A．    B．    C．100% 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高一化学单元自测（沪科版必修第一册） 第3章 硫、氮及其循环·基础通关卷 （参考答案） 一、SO2的制备与性质探究（18分） 1．（1） 酸性 强氧化性 （2）CD （3） 一定 A、D （4）C 二、植物生长的必需元素——氮（20分） 2．（1）N2分子中含氮氮三键，氮氮三键断裂需较大能量，因此氮气化学性质稳定 （2）氮的固定 （3）B D （4）N2+3H22NH3 （5）温度太低，化学反应速率小 （6）B （7）硫酸铵和氢氧化钠加热条件下生成氨气，产生的气体用湿润的红色石蕊试纸检验，若变蓝，说明含铵根离子 （8）土壤酸化、板结，水体污染 三、硫治理（20分） 3．（1）C （2）95.2% （3） 原料易得，成本低 吸收慢，效率较低，在输送中容易造成管道堵塞 （4） 四、工业上烟气的脱硫脱硝（20分） 4．（1） （2）A （3）AD （4）C （5）过滤、洗涤、干燥 五、制备硝酸（22分） 5．（1）L （2）C （3）CD （4）A （5）原料来源广泛 需要高压电弧，能耗大 （6） AB 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 （7） （8） 红棕 气体由红棕色变为无色，烧杯中水倒吸进入烧瓶之中 (9)B 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高一化学单元自测（沪科版必修第一册） 第3章 硫、氮及其循环·基础通关卷 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 特别提示：本试卷标注“不定项”的选择题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不得分；有2个正确选项的，漏选1个得一半分，选错不得分。未特别标注的选择题，每小题只有1个正确选项。 一、SO2的制备与性质探究（18分） 1．某同学设计了如下图所示的装置，利用铜与浓硫酸反应制备，并探究其性质。a～d均为蘸有相应试液的棉花，夹持装置、加热装置已省略。 回答下列问题： （1）写出加热条件下铜与浓硫酸反应的化学方程式 。该反应中体现了的 性、 性。 （2）以下说法正确的是________。 A．a处紫色石蕊溶液先变红后褪色 B．b处品红溶液c处溶液褪色，均体现了的漂白性 C．若将通入溶液有白色沉淀生成 D．将足量缓慢通入溶液中，溶液pH先变大后变小 （3）发生装置中，足量的铜与浓硫酸反应结束后，试管里溶液中的溶质除了外， （填“一定”、“一定不”或“不一定”）含有。下列药品中，可用来证明该观点的是 。 A．铁粉    B．溶液    C．NaOH溶液    D．CuO （4）实验室制取除了Cu和浓加热反应之外还可以用70％和反应。若用第二种方法制取，可选 。 【答案】（1） 酸性 强氧化性 （2）CD （3） 一定 A、D （4）C 【解析】（1）Cu和浓硫酸加热生成硫酸铜、和水，发生反应的化学方程式；该反应中体现了的强氧化性、酸性。 （2）A．溶于水生成H2SO3，溶液呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红，但不能使其褪色，A错误； B．能使品红溶液褪色，体现了的漂白性，能使溶液褪色，体现了的还原性，B错误； C．通入硝酸钡溶液中，SO2溶于水生成H2SO3，溶液呈酸性，硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能将亚硫酸氧化为硫酸，硫酸根离子与钡离子结合生成硫酸钡白色沉淀，所以将通入溶液有白色沉淀硫酸钡生成，C正确； D．足量缓慢通入溶液中，先发生反应：，H2S被消耗，酸性减弱pH变大，过量的再与水反应生成H2SO3，酸性增强pH变小，所以溶液pH先变大后变小，D正确； 故选CD。 （3）Cu与浓硫酸会发生反应，当反应进行到一定程度变为稀硫酸后，Cu与稀硫酸不能反应，因此在装置A中，足量的铜与浓硫酸反应结束后，烧瓶里溶液中的溶质除了CuSO4外，一定还含有H2SO4。 A．Fe是比较活泼的金属，能够与H2SO4发生置换反应产生FeSO4、H2，因此可以用Fe证明H2SO4的存在，A符合题意； B．无论硫酸是否存在，反应产生的CuSO4与BaCl2溶液发生复分解反应产生BaSO4白色沉淀，因此不能证明H2SO4的存在，B不符合题意； C．NaOH溶液与H2SO4反应无明显现象，因此不能不能证明H2SO4的存在，C不符合题意； D．CuO可与H2SO4反应生成CuSO4和H2O，若观察到黑色固体溶解，证明H2SO4存在，D符合题意； 答案选AD。 （4）用70％和反应制取，为固液制气法排除AD，因为粉末不能用启普发生器，故选C。 二、植物生长的必需元素——氮（20分） 2．氮是植物生长的必需元素之一，游离态的氮很难被植物吸收，植物通常是从含氮化合物中获得氮元素。氮肥对于提高农作物产量有重要作用，若使用不合理可能会对环境和农业生产带来一定的负面影响。 （1）氮气是空气中含量最多的气体，约占空气体积的78%。结合N2分子的结构式和化学键，解释氮气化学性质稳定的原因。_______ （2）将空气中的游离态氮转化为化合态氮的过程称为_______，固氮的方式主要有天然固氮和人工固氮。 （3）天然固氮的方式有生物固氮和大气固氮。大气固氮是在放电或高温下，空气中的N₂转化为HNO₃的过程。将下列 N2转化为HNO3的过程补充完整。 图中①为_______， ②为_______。 A．NH3 　　　B．NO   　　　 C． N2O5  　　　　 D．H2O （4）1787年，有化学家提出氨是由氮、氢元素组成的，于是出现了大量以氮气和氢气为原料合成氨的研究。然而，直到1913年，人类才实现了合成氨的工业化生产。写出工业合成氨的化学方程式_______。 （5）从化学反应速率的角度解释选择 的原因_______。 （6）以氮气为原料可制得铵态氮肥。下列属于铵态氮肥的是_______。 A．KNO3   　　　B．NH4Cl  　　　 C． 尿素[CO(NH2)2] （7）检验硫酸铵中铵根离子的方法为_______。 （8）写出过量施剧铵态氮肥会对环境或农业生产带来的负面影响_______。(任写一点) 【答案】（1）N2分子中含氮氮三键，氮氮三键断裂需较大能量，因此氮气化学性质稳定 （2）氮的固定 （3）B D （4）N2+3H22NH3 （5）温度太低，化学反应速率小 （6）B （7）硫酸铵和氢氧化钠加热条件下生成氨气，产生的气体用湿润的红色石蕊试纸检验，若变蓝，说明含铵根离子 （8）土壤酸化、板结，水体污染 【解析】（1）N2分子中含氮氮三键，氮氮三键断裂需较大能量，因此氮气化学性质稳定； （2）将空气中的游离态氮转化为化合态氮的过程称为氮的固定； （3）①氮气和氧气在放电条件下生成NO，①为NO，选B；NO2和水反应生成硝酸和NO，②为H2O，选D； （4）工业合成氨是氮气和氢气在高温、高压、催化剂条件下生成氨气，反应的化学方程式为N2+3H22NH3； （5）压强不变，温度越低，氨的平衡含量越高，温度太低，化学反应速率小，不利于生产，故选择； （6）A．KNO3属于钾肥，A不合题意； B．NH4Cl属于铵态氮肥，B符合题意； C．尿素属于有机氮肥，C不合题意； 故答案为：B； （7）硫酸铵和氢氧化钠加热条件下生成氨气，产生的气体用湿润的红色石蕊试纸检验，若变蓝，说明含铵根离子； （8）过量施用铵态氮肥会对环境或农业生产带来的负面影响有：土壤酸化、板结，水体污染等。 三、硫治理（20分） 3．工业排放的某些气体中含有二氧化硫等大气污染物，对其进行硫治理不仅可以防止有害物质排放，还可以生产其他有用的产品。 （1）在吸收塔内，烟气应从吸收塔的 通入，与塔顶喷淋的海水充分接触。 A．上部                 B．中部              C．下部 （2）若煤电厂排放烟气量为2.0×106 kg·h-1，其中含SO2为0.15%，该烟气经海水脱硫处理后SO2为144 kg·h-1，则脱硫率= 。(脱硫率=) 石灰-石膏法和碱法是另一种常用的烟气脱硫法。石灰-石膏法的吸收反应为SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化，反应为：2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4·2H2O。其流程如下图： 碱法的吸收反应为：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如下图： 已知： 试剂 Ca(OH)2 NaOH 价格 (元/ kg) 0.36 2.9 吸收SO2的成本 (元/ mol) 0.027 0.232 （3）和碱法相比，石灰-石膏法的优点是 ，缺点是 。 （4）在石灰-石膏法和碱法的基础上，设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案 (参考前面流程将下面流程图补充完整)。 【答案】（1）C （2）95.2% （3） 原料易得，成本低 吸收慢，效率较低，在输送中容易造成管道堵塞 （4） 【分析】烟气预处理后，经过热交换器预热，然后使用海水吸收，得到净化空气，吸收后海水经过恢复系统达标入海； 石灰-石膏法与碱法吸收SO2都是利用SO2是酸性氧化物，可与碱反应的性质来吸收SO2的； 【解析】（1）在吸收塔内，烟气应从吸收塔的下部通入，与塔顶喷淋的海水充分接触。故选C。 （2）排放烟气量为2.0×106 kg·h-1，其中含SO2为0.15%，该烟气经海水脱硫处理后SO2为144 kg·h-1，则脱硫率=； （3）利用题中已知和有关信息可知采用石灰-石膏法所用原料易得、成本低等，但亚硫酸钙属于难溶物，吸收慢，效率较低，且在输送中容易造成管道堵塞； （4） 二氧化硫为酸性氧化物，会和碱液反应，先用氢氧化钠吸收二氧化硫转化成亚硫酸钠，再用氢氧化钙与亚硫酸钠反应生成氢氧化钠和亚硫酸钙，将成本较高的氢氧化钠循环使用，既降低了成本，吸收效果又好，得到亚硫酸钙使用氧气 氧化得到硫酸钙晶体；设计脱硫方案如下：。 四、工业上烟气的脱硫脱硝（20分） 4．二氧化硫、氮氧化物能引发酸雨、雾霾等。目前工业上烟气脱硫脱硝的工艺流程如下： 已知：烟气中含尘、SO2、NOx(NO/NO2>9)。 （1）步骤中NO/NO2>9到NO/NO2<2/3发生的化学反应为___________。 （2）图中“产品”中含硫成分化学式主要为___________。 A．(NH4)2SO3 B．NH4HSO3 C．(NH4)2SO4 D．NH4HSO4 （3）工业上制备下列物质的生产流程不合理的是________(双选)。 A．以废铜屑制硝酸铜： B．由黄铁矿制硫酸： C．工业制硝酸：N2→NH3→NO→NO2→HNO3 D．工业制盐酸：H2在Cl2中燃烧→溶于水 （4）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法一定正确的是_________。 A．一定条件下，1mol N2与4mol H2反应可生成2NA个NH3 B．标准状况下，11.2L SO3中含有2NA个原子 C．56.0g Fe与1.0mol Cl2反应，转移电子数为2NA D．0．01mol/L氨水溶液含有的离子数为2NA （5）实验室中从溶液中提取产品的步骤包括：加热浓缩，冷却结晶，___________，三个步骤。 【答案】（1） （2）A （3）AD （4）C （5）过滤、洗涤、干燥 【分析】根据流程图可知，烟气中，催化氧化后，NO 的比例减小，NO2 的比例增加， 说明催化氧化过程中将 NO 转化NO2，除尘、除NOx后剩余气体主要为SO2，SO2与过量氨水反应生成，因此图中产品中含硫成分为，据此解答。 【解析】（1）由分析可知，步骤中NO/NO2>9到NO/NO2<2/3发生的反应是将 NO 转化NO2，方程式为； （2）由分析可知，图中“产品”中含硫成分化学式主要为，故选A； （3）A．以废铜屑制硝酸铜，铜和浓硫酸反应生成硫酸铜的同时还生成SO2，污染环境，应先与氧气反应生成氧化铜，氧化铜再与稀硝酸反应生成硝酸铜，故A错误； B．黄铁矿的主要成分是FeS2，煅烧生成二氧化硫，二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，三氧化硫被浓硫酸吸收生成硫酸，故B正确； C．工业制硝酸先发生合成氨的反应，用氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，故C正确； D．工业上制备盐酸通常是用电解饱和食盐水产生的氢气和氯气，让在中燃烧生成HCl，HCl溶于水得到盐酸，题述流程不全面，故D错误； 故选AD； （4）A．和反应：，可逆反应，故生成的数目小于，A错误； B．标准状况下，非气态，无法计算，B错误； C．56.0gFe物质的量为1mol，与1.0mol反应，不足，按的量进行计算，则1mol氯气转移电子的电子数为2NA，转移电子数为，C正确； D．未说明溶液的体积，无法计算具体离子的数目，D错误； 故选C； （5）从溶液中提取产品的步骤包括：加热浓缩，冷却结晶，过滤、洗涤、干燥。 五、制备硝酸（22分） 5．历史上先后出现过多种不同的制备硝酸的方法。 方法一：17世纪，人们以硝石(主要成分)为氮源制备硝酸。化学方程式为：浓。 （1）的核外电子中，能量最高的电子所在的电子层为_______。(用符号表示) （2）O、N、Na分别对应的简单离子的半径由大到小的顺序为_______。 A． B． C． D． （3）该反应中，浓硫酸体现了_______。(不定项选择) A．强氧化性 B．脱水性 C．酸性 D．难挥发性 方法二：20世纪初，挪威出现了电弧法生产硝酸，是历史上最早的硝酸工业化尝试。 （4）该方法通过高压电弧使空气中的氮气与氧气反应，生成氮氧化物，进一步氧化吸收合成硝酸。该过程属于_______。 A．人工固氮    B．大气固氮    C．生物固氮 （5）评价电弧法的优劣势：优势：_______；劣势：_______。(各列举一点) （6）工业上可利用石灰乳与硝酸工业的尾气(含)反应，净化尾气的同时，得到亚硝酸钙。其部分工艺流程如图： ①试写出中负离子的电子式_______。 ②中存在的化学键有_______。(不定项选择)     A．离子键    B．共价键    C．金属键 ③已知受热会发生分解，从溶液中获得无水的系列操作步骤是_______、洗涤、干燥。 方法三：氨氧化法是世界上生产硝酸的主要方法，以氨气为氮源催化氧化制备硝酸，反应原理分以下三步进行： （7）第I步反应的化学方程式为_______。 （8）为了有效实现II中NO和的相互转化，设计下图所示装置进行实验。实验前用排水法收集半瓶NO气体。打开止水夹a，推动针筒活塞，再关上止水夹。首先观察到烧瓶中气体由无色变为_______色。再轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象为_______。 (9)氮原子利用率是指目标产物中氮的总质量与生成物中氮的总质量之比。第III步反应中氮原子利用率为_______。 A．    B．    C．100% 【答案】（1）L （2）C （3）CD （4）A （5）原料来源广泛 需要高压电弧，能耗大 （6） AB 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 （7） （8） 红棕 气体由红棕色变为无色，烧杯中水倒吸进入烧瓶之中 (9)B 【解析】（1）的核外电子排布为1s2 2s22p6，能量最高的电子位于2p轨道，对应的电子层为第二层，符号为L，故答案为：L。 （2）O、N、Na的简单离子分别为，三者电子层结构相同，根据同电子层离子半径随核电荷数增大而减小的规律，则离子半径由大到小的顺序为：，故答案为：C。 （3）硝酸是易挥发的强酸，在反应浓中，浓硫酸体现了酸性和难挥发性，故答案为：CD。 （4）N由游离态转化为化合态属于固氮，有人工固氮和自然固氮，通过高压电弧使空气中的氮气与氧气反应，属于人工固氮，故答案为：A。 （5）电弧法的优势在于原料来源广泛，劣势在于需要高压电弧，能耗大，故答案为：原料来源广泛；需要高压电弧，能耗大。 （6） ①中负离子为OH-，其电子式为：，故答案为：。 ②是离子化合物，则化学键类型为离子键和共价键，故答案为：AB。 ③受热会发生分解，则选用冷却结晶法从溶液中获得无水，系列操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即可，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。 （7）氨氧化制硝酸的第一步反应是氨气的催化氧化生成NO，方程式为：，故答案为：。 （8）打开止水夹a，推动针筒活塞，氧气进入，与NO反应，生成，可以看见烧瓶中气体由无色变为红棕色；再轻轻摇动烧瓶，发生反应，可知气体减少，观察到烧瓶中的现象为：气体由红棕色变为无色，烧杯中水倒吸进入烧瓶之中，故答案为：红棕；气体由红棕色变为无色，烧杯中水倒吸进入烧瓶之中。 （9）根据方程式可知，此反应中氮原子利用率为，故答案为：B。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 / 学科网（北京）股份有限公司 $