内容正文:
第3章 硫、氮及其循环
常考题型·精准突破
考点一 硫及其氧化物
题型1 硫单质的性质
题型2 二氧化硫的性质(漂白性、氧化性、还原性)(重)
题型3 二氧化硫的制备与 SO2、CO2 的鉴别(重)
题型4 不同价态含硫物质的转化关系(重)
考点二 浓硫酸与硫酸盐
题型1 浓硫酸的特性(吸水性、脱水性、强氧化性)(重)
题型2 浓硫酸与金属、非金属的反应(重)
题型3 硫酸盐、亚硫酸盐的性质与 SO42-、SO32- 的检验(重)
考点三 氮及其重要化合物
题型1 氮的固定与氮氧化物(NO、NO2)的性质
题型2 氨与铵盐的性质(喷泉实验、NH4+ 检验)(重)
题型3 硝酸的性质与氮肥
题型4 含氮化合物的转化关系(重)
考点四 硫循环、氮循环与酸雨
题型1 硫循环与氮循环
题型2 酸雨的成因、危害与防治
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 硫及其氧化物
◆题型1 硫单质的性质
1.洗涤附着在试管壁上的硫黄,可选用的方法是
A.用稀硫酸洗涤 B.用热的NaOH溶液洗涤
C.用饱和食盐水洗涤 D.用水洗涤
2.纯净的硫俗称 ,熔点106.8℃,沸点444.7℃。
3.下图是教材75页“铁与硫的反应”的示意图。
(1)“加热试管,待混合物开始出现红热现象后,立即移开热源,观察现象。”这里的“现象”说明: ,反应的化学方程式是 。
(2)加热固体时试管口一般略向下倾斜,上述实验中的试管口却向上倾斜,其主要原因是 。
◆题型2 二氧化硫的性质(漂白性、氧化性、还原性)(重)
4.SO2有毒,但葡萄酒中都含有一定量的SO2,起到杀菌和抗氧化的作用。下列说法错误的是
A.葡萄酒中的SO2对人体无害,是因为它的含量很少
B.葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用,是因为它具有较强的还原性
C.将葡萄酒倒入酒杯中摇一摇,可以减少其中SO2的含量
D.从红葡萄酒的颜色判断,其中含有的SO2没有漂白性
5.下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是
①澄清石灰水②H2S溶液③KMnO4酸性溶液④氯水⑤品红溶液
A.①②③ B.②③④ C.除①以外 D.全部
6.根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是
溶液
现象
结论
A
含HCl、BaCl2的FeCl3溶液
产生白色沉淀
SO2有还原性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有还原性
D
滴有酚酞的NaOH溶液
红色溶液褪色
SO2有漂白性
◆题型3 二氧化硫的制备与 SO2、CO2 的鉴别(重)
7.某小组设计了的制备与性质一体化实验,其装置如图所示。
下列说法正确的是
A.为加快的生成速率可用98%的浓硫酸代替70%的浓硫酸
B.实验时,溶液、品红溶液、湿pH试纸均变为无色
C.该实验能证明的还原性、漂白性及其酸性氧化物的性质
D.吸收尾气的NaOH溶液可以用澄清石灰水代替
8.连四硫酸钠()是生物酶的修复剂,其与盐酸反应的离子方程式为:,按如下装置制备足量并探究其性质,下列表述错误的是
A.Ⅱ中溶液由紫色变成红色不能证明是酸性氧化物
B.Ⅲ中溶液褪色说明有还原性
C.Ⅳ中溶液有白色沉淀生成
D.Ⅳ装置后连接浓溶液可进行尾气处理
9.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法正确的是
A.NaCl(Na2CO3):加适量的盐酸溶液
B.FeCl3溶液(FeCl2):加入足量的铁粉
C.SO2(CO2):通过NaOH溶液的洗气瓶
D.Cl2(HCl):通过饱和Na2CO3溶液的洗气瓶
◆题型4 不同价态含硫物质的转化关系(重)
10.硫及其化合物部分转化关系如图所示。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.溶液中数目为
B.反应①每消耗,生成物中硫原子数目为
C.反应②每生成1mol氧化产物,转移电子数目为
D.与足量的完全反应生成,断裂的键数目为
11.硫的“价—类”二维图如图所示。下列说法正确的是
A.可以实现的转化
B.可用无水乙醇或除去试管壁沾有的b
C.i溶液中通入d或c均可生成b
D.a与c反应可获得b,且反应中
12.传统工业中以黄铁矿为原料制备硫酸的原理如图所示:
下列说法错误的是
A.制备过程的化学反应不全是氧化还原反应
B.氧化成的反应中能全部转化为
C.用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,有利于的吸收
D.浓硫酸使蔗糖变黑,并产生气体,主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性
考点二 浓硫酸与硫酸盐
◆题型1 浓硫酸的特性(吸水性、脱水性、强氧化性)(重)
13.向蔗糖中加入浓硫酸后搅拌,有黑色物质产生,这表明浓硫酸具有
A.吸水性 B.脱水性 C.强酸性 D.强氧化性
14.下列说法不正确的是
A.因为浓硫酸具有吸水性,所以常用于干燥
B.C与浓硫酸在加热时能够发生反应而与稀硫酸不能反应,充分说明浓硫酸氧化性更强
C.标准状况下的体积约为22.4L
D.二氧化硫是一种无色有刺激性气味的有毒气体
15.下列有关浓硫酸的叙述正确的是
A.硫酸和铜片加热条件下反应时,浓硫酸既能表现酸性,又表现出强氧化性
B.浓硫酸具有吸水性,能够使蔗糖等有机化合物炭化
C.浓硫酸可用来干燥某些气体体现浓硫酸的脱水性
D.常温下,浓硫酸与铁、铝不反应,所以可用铁、铝质容器盛放浓硫酸
◆题型2 浓硫酸与金属、非金属的反应(重)
16.下列关于浓H2SO4与Cu反应的叙述正确的是
A.在反应中,浓H2SO4只表现出氧化性
B.此反应属于复分解反应
C.在反应中,浓H2SO4既表现出氧化性,又表现出酸性
D.每1 mol铜参加反应就有2 mol H2SO4被还原,同时生成2 mol SO2
17.实验室可以用铜和浓硫酸反应来制取,写出该反应的化学方程式 。
18.把一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体Y33.6 L(在标准状况下)。将反应后的溶液稀释到1 L,测得溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1。下列叙述不正确的是
A.气体Y是SO2和H2的混合物 B.反应中共消耗锌78 g
C.气体Y中SO2和H2的体积之比为1:4 D.反应中共转移电子3 mol
◆题型3 硫酸盐、亚硫酸盐的性质与 SO42-、SO32- 的检验(重)
19.下列关于性质的预测中,不合理的是
A.能与溶液反应 B.能与氯水反应
C.能与溶液反应 D.能与稀盐酸反应
20.在检验SO42-的过程中,下列操作中正确的是
A.先加稀硝酸,没有产生沉淀,然后再加硝酸钡,产生白色沉淀,证明有SO42-存在
B.先加硝酸钡,产生白色沉淀,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,证明有SO42-存在
C.先加稀盐酸,没有产生沉淀,然后再加氯化钡,产生白色沉淀,证明有SO42-存在
D.先加氯化钡,产生白色沉淀,然后再加稀盐酸,沉淀不溶解,证明有SO42-存在
21.下列离子方程式书写正确的是
A.向溶液中加入过量氨水:
B.向氯化铁溶液中加入过量铜粉:
C.用溶液吸收少量
D.二氧化碳通入氯化钡溶液中:
考点三 氮及其重要化合物
◆题型1 氮的固定与氮氧化物(NO、NO2)的性质
22.下列反应中属于氮的固定的是
A. B.
C. D.
23.下列反应属于氮的固定的是
A.NO和O2生成NO2 B.空气在雷电作用下产生NO
C.铜与浓硝酸反应产生NO2 D.NH4Cl与Ca(OH)2反应生成NH3
24.现有氮及其化合物的转化关系如下图,则下列说法不正确的是
A.上述所有反应都是氧化还原反应
B.“一场雷雨,一场肥”路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是模拟雷电固氮的过程
C.反应①中每生成1 mol NO,转移4 mol 电子
D.S元素也能发生类似的转化,最终得到硫酸
◆题型2 氨与铵盐的性质(喷泉实验、NH4+ 检验)(重)
25.喷泉实验装置如图所示。下列各组气体—溶液,能出现喷泉现象的是
A.—稀盐酸 B.CO—稀氨水
C.—饱和溶液 D.—饱和NaOH溶液
26.某学校化学兴趣小组利用以下装置,进行与有关的如下实验。其中,不能达到预期目的的是
A.图1:喷泉实验 B.图2:干燥 C.图3:收集 D.图4:制备
27.如图,利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。(铵盐的性质与N的检验)下表中实验现象及对现象所作的解释正确的是
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与HCl反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化铝溶液先浑浊再澄清
氢氧化铝沉淀溶解
D
干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝
氨气是一种弱碱
◆题型3 硝酸的性质与氮肥
28.下列说法正确的是
A.铵盐都能与碱反应,不能与酸反应
B.铵盐受热分解一定都会产生NH3
C.NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为+OH- =NH3↑+H2O
D.可以用NaOH溶液鉴别Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4四种溶液
29.氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是
A.工业上通过催化氧化等系列反应生产
B.自然固氮、人工固氮都是将转化为
C.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
D.侯氏制碱法以为原料制备和
30.下列反应中,硝酸既表现酸性又表现氧化性的是
A.FeO与稀硝酸反应 B.与浓硝酸反应
C.CuO与浓硝酸反应 D.与稀硝酸反应
◆题型4 含氮化合物的转化关系(重)
31.氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
B.侯氏制碱法以H2O、NH3 、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl
C.工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3
D.自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3
32.从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质,是一种行之有效的方法。氮元素的“价—类”二维图如图所示。下列说法正确的是
A.与氧气在高温条件下反应可直接生成红棕色气体b
B.a气体可用湿润的蓝色石蕊试纸检验
C.少量的铁粉与图中c的稀溶液反应生成的能使溶液变红
D.用两支玻璃棒分别蘸取a和c的浓溶液,靠近时会产生白雾
33.硝酸是重要的化工原料。下图为制硝酸的流程示意图。下列说法正确的是
A.流程中,、和作反应物时,均作还原剂
B.氧化炉中发生反应的方程式为
C.调节通入空气的比例,理论上可以将氧化炉中的含氮物质完全转化为
D.可选用铜作为盛装液氨和浓硝酸的罐体材料
考点四 硫循环、氮循环与酸雨
◆题型1 硫循环与氮循环
34.下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是( )
A.氮元素均被氧化
B.工业合成氨属于人工固氮
C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D.碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环
35.硫及其部分化合物的转化关系如图所示。
SSO2AH2SO4CuSO4BaSO4
(1)通常状况下硫单质的颜色为 。
(2)SO2可以使品红溶液褪色,说明SO2具有 性。
(3)反应②的化学方程式为 ;
反应⑤的离子方程式为 。
(4)反应④中,当32 g Cu完全反应时,被还原的H2SO4的物质的量为 mol。
36.氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用如图表示,下列说法正确的是
已知:反应④的离子方程式为4NH+5O2=2NO+6H++N2O+5H2O。
A.向海洋排放含NO的废水可能影响海洋中氮的循环
B.①②均属于固氮反应
C.海洋中的反硝化作用一定有氧气参加
D.反应④中每生成1molH2O,共转移2mol电子
◆题型2 酸雨的成因、危害与防治
37.下列气体中,与酸雨密切相关的是
A.N2 B.CO2 C.SO2 D.CO
38.酸雨是指因空气污染而造成的酸性降水,在历史上,人类社会曾出现过几次严重的酸雨事件。下列有关酸雨的说法错误的是
A.pH小于5.6的降雨通常称为酸雨
B.酸雨会损伤农作物、酸化土壤、腐蚀建筑
C.空气中CO2含量增多导致了酸雨形成
D.可通过燃煤脱硫、开发新能源等措施治理硫酸型酸雨
39.图为酸雨形成的示意图。下列说法正确的是
A.空气中的溶于水也会形成酸雨
B.易溶于水,并在雨水中转化为
C.含的雨水在空气中放置其pH可能会降低
D.硝酸型酸雨会腐蚀石灰岩建筑,而硫酸型酸雨不能
综合攻坚·知能拔高
1.氮元素和硫元素的“价-类”二维图如图所示。下列说法错误的是
A.a一定是氨气,b不一定是硫化氢
B.d、e在一定条件下可分别通过化合反应得到
C.相同浓度时,g溶液中的一定比f溶液中的大
D.常温下,c、d之间能相互转化
2.硫元素的“价-类”二维图如图所示,下列说法正确的是
A.98.3%的f溶液能干燥c和d气体
B.验证g晶体在空气中已被氧化,所需试剂为稀盐酸和BaCl2溶液
C.将c溶于水得到的e长时间露置于空气中,溶液pH会增大
D.a和c生成b的反应中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2
3.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.图中所标转化关系中有5个反应是通过氧化还原反应实现的
B.雷雨天可实现B→C→D→E→F转化
C.A→C的反应是实现人工固氮的重要过程
D.A与E的浓溶液靠近会产生白烟
4.合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下,下列说法不正确的是
A.反应Ⅰ属于人工固氮反应
B.反应Ⅱ的方程式为:
C.反应Ⅲ的现象为无色气体变红棕色
D.反应Ⅳ的方程式为:,其中氧化剂与还原剂的质量比为
5.是一种浅黄色粉末,易与水反应,常用于制备高硬度、耐高温的氮化物。实验室通过CuO与反应制得,再与镁反应得到。下列说法不正确的是
A.装置A用于制取 B.装置C中氧化剂与还原剂反应的物质的量之比为
C.装置D的作用为安全瓶 D.装置F中浓硫酸可吸收过量并干燥
6.“价-类二维图”是学习元素及其化合物的重要模型和工具。下图是部分含氮、硫元素的“价-类二维图”。下列说法不正确的是
A.纵坐标轴左侧区域代表的是氮及其化合物
B.g和e的浓溶液相遇会产生白烟
C.e、k、g的浓溶液敞口放置于空气中,浓度均会降低
D.a与c、g与i或j均能发生归中反应生成单质
7.已知:2NH + 3CuO3Cu + N2 +3H2O,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.22.4 LN2中一定含有2 molN
B.标准状况下,2.24 LH2O中含有的共价键数目为0.2NA
C.每生成6.4 gCu,转移的电子数为0.2NA
D.17 gNH3溶于水得到的氨水中,含有的NH3•H2O数目为NA
8.工业上以铜屑为原料制备硝酸铜,从节约原料和环境保护的角度,下列4种方法中,最适宜采用的是
A. B.
C. D.
9.将铜镁合金完全溶解于某浓度的硝酸中,得到和的混合气体(标准状况),当向反应后的溶液中加入溶液时,金属离子全部转化为沉淀,测得沉淀的质量为。下列说法正确的是
A.该硝酸中的物质的量浓度是
B.该合金中铜与镁的物质的量之比是
C.和的混合气体中,的体积分数是
D.可以计算出该硝酸中的质量分数
10.硫及其化合物在生产生活中有广泛应用。下列关于硫的化合物的说法正确的是
A.和化合物类型相同,所含的化学键类型也相同
B.中硫元素为+7价
C.与均能使品红溶液褪色,且褪色原理相同
D.、气体通入溶液中均产生沉淀,且沉淀原理相同
11.硝酸是重要的化工原料。下图为制硝酸的流程示意图。下列说法正确的是
A.流程中,、和作反应物时,均作还原剂
B.氧化炉中发生反应的方程式为
C.调节通入空气的比例,理论上可以将氧化炉中的含氮物质完全转化为
D.可选用铜作为盛装液氨和浓硝酸的罐体材料
12.如图中的字母代表硫及其化合物,相关推断不合理的是
A.a、b溶液反应有d生成
B.b对应的酸酐气体通入滴有酚酞的NaOH溶液中,红色褪去,说明其具有漂白性
C.f加入酸性高锰酸钾溶液中,溶液颜色褪去,说明f具有还原性
D.e和f都存在酸式盐
13.某兴趣小组用如图所示装置同时制备H2S和SO2,并进行相关性质实验。
(1)将胶头滴管中浓硫酸分别滴入Y型管的两个支管中。
在支管交叉处实验现象为 ;写出直接导致此现象的化学反应方程式 。
(2)右侧支管中 FeS 固体中加入一定量水的原因是 。
(3)Na2SO3存放不当易变质,实验室检验Na2SO3是否变质的方法是 。
另一小组用下图装置研究铜与浓硫酸的反应。
(4)写出A 中发生反应的化学方程式 。
(5)从B 试管的直立导管中向BaCl2 溶液中通入另一种气体,产生白色沉淀,则气体可以是 、 。 (要求写出一种单质和一种化合物)
(6)反应完毕,将A 中的混合物倒入水中,得到呈酸性的蓝色溶液与少量黑色不溶物,分离出该不溶物的操作是 。该黑色不溶物不可能是CuO,理由是 。
(7)对铜与浓硫酸反应产生的黑色不溶物进行探究,实验装置及现象如下:
实验装置
实验现象
品红褪色
①根据实验现象可判断黑色不溶物中一定含有 元素。
②若该黑色不溶物由两种元素组成且在反应前后质量保持不变,推测其化学式为 。
14.化学小组同学用铜与过量浓硝酸反应制备NO2气体,实验后发现溶液呈绿色,对其原因进行如下探究:
甲同学提出猜想:浓硝酸中溶解了生成的NO2呈黄色,黄色与蓝色叠加显绿色。
实验:向2 mL 6 mol·L-1 中通入稳定的NO2气流,溶液变黄。取该溶液与蓝色Cu(NO3)2溶液混合,观察到溶液显绿色,验证了猜想。
甲同学进一步探究硝酸溶液中何种粒子与NO2作用显黄色。
实验装置
操作
编号
溶液a
现象
向溶液a中通入稳定的NO2气流8s
实验1
___________
溶液基本无色
实验2
3 mol·L-1 H2SO4
立即变黄
实验3
3 mol·L-1 Na2SO4
溶液基本无色
(1)写出铜和浓硝酸反应产生NO2的离子方程式 。
(2)实验1中溶液a是 。
(3)依据上述实验推知,浓硝酸中溶解NO2呈黄色是溶液中 与NO2作用的结果。
资料:i.铜与浓硝酸反应过程中可生成HNO2,HNO2易分解产生无色气体
ii.HNO2是一种弱酸。HNO2电离出,与Cu2+发生如下反应:
乙同学依据资料提出猜想:铜与浓硝酸反应过程中生成,使溶液呈绿色。
实验4:2 mL NaNO2溶液与2 mL Cu(NO3)2溶液混合,溶液呈绿色,加入1 mL浓硝酸后,溶液变蓝。
丙同学对加入浓硝酸后溶液变蓝的原因提出猜想并进行实验验证。
猜想1:加入浓硝酸后发生反应:,浓度下降,绿色消失。
猜想2:酸性条件下HNO2分解,浓度下降,绿色消失。
将实验4中蓝色溶液分成两份
加入2 mL NaOH溶液,振荡
溶液变绿色
加入2 mL H2O,振荡
溶液仍为蓝色
(4)用离子方程式表示加入NaOH溶液的作用: 。
(5)丙同学依据实验推知猜想 (填“1”或“2”)成立。
(6)综合上述实验得出:过量浓硝酸与铜反应后溶液呈绿色的主要原因是 。
15.下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭加热条件下反应产生的所有气体产物
(1) 写出木炭粉与浓硫酸反应的化学方程式
(2) 如果将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②、①、③,则可以检出的物质是 ;不能检出的物质是 。
(3) 如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,则可以检出的物质是 ;不能检出的物质是 。
(4) 如果将仪器的连接顺序变为②、③、①,则可以检出的物质是 ;不能检出的物质是
16.某同学设计了下图A装置制备SO2并研究其性质。
(1)向仪器a中滴加浓硫酸之前,需先通入一段时间N2,此操作的目的是 。反应结束后,仍需要通一段时间N2的目的是 。
(2)实验时,装置B中没有明显变化。实验结束后向B中滴加适量氨水,生成白色沉淀,该白色沉淀的化学式为 。
(3)装置C中的现象是 ,说明二氧化硫具有 性。
(4)该套装置中,需要加以改进的地方是 。(任写一处)
17.某实验小组采集硫酸型酸雨样品,随着时间的推移,多次测定该样品的pH,得到了表中数据:
时间/h
0
8
16
24
32
40
48
pH
5.0
4.8
4.5
4.3
4.2
4.0
4.0
(1)酸雨样品放置时pH变化的主要原因是(用化学方程式表示) 。
(2)如果将刚取样的上述酸雨和自来水(用Cl2杀菌消毒)混合,pH将
(填“增大”“减小”或“不变”),原因是(用化学方程式表示) 。
(3)你认为减少酸雨产生可采取的措施是 。
①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高
③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰
⑤开发新能源
A.①②③ B.②③④⑤
C.①③⑤ D.①③④⑤
18.阅读下列材料并回答问题。
(1)常见的大气污染分为一次污染和二次污染。二次污染指的是排入环境中的一次污染物在物理、化学因素或生物作用下发生变化,或与环境中的其他物质发生反应生成新的污染物,如,二氧化氮就是二次污染物。
①无色的气体遇到空气,可观察到的现象是 。
②在、、、四种物质中,不会导致二次污染的是 。
(2)汽车尾气(含一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等)是城市空气的污染源之一,治理方法之一是在汽车的排气管上安装“催化转化器”。
①汽车尾气中易造成光化学烟雾的物质是 。
②汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物在“催化转化器”的作用下发生反应,生成可参与大气生态循环的无毒气体。该无毒气体为 (填化学式)。
③请提出有利于控制城市空气污染源的具体措施: 。
(3)氨气亦可用来处理氮氧化物。例如,氨气与二氧化氮发生如下反应:。
①实验室常用湿润的 (填“红色”或“蓝色”)石蕊试纸来检验氨气。
②上述反应中每生成7,共有 mol电子发生转移。
③写出用处理时发生反应的化学方程式: 。
19.某小组同学制备并探究亚硫酸钠()的性质。
(1)将通入NaOH溶液中可制备,其离子方程式为 。
(2)探究的性质。
实验装置
实验序号
试剂X
实验现象
1
盐酸产生无色气体
产生无色气体
2
溶液白色沉淀
白色沉淀
3
酸性高锰酸钾溶液
溶液褪色
4
溶液无现象
无现象
5
溶液无现象
无现象
①将实验Ⅰ中产生的气体通入品红溶液,观察到的现象是 。
②写出实验2中与溶液反应的离子方程式 。
③探究具有还原性的实验有 (填实验序号)。
④实验3中,转化为的离子方程式为 。
⑤实验4中无现象,设计实验证明与发生了反应:向反应后的溶液和溶液中分别滴加 ,观察到 。
⑥向实验5的混合液中滴加稀硫酸,产生黄色浑浊。对黄色浑浊产生的原因做出猜想。
猜想1:酸性条件下,氧化,产生S。
猜想2:酸性条件下,空气中氧化,产生S。
猜想3:酸性条件下,⁻氧化,产生S。
设计实验证实了猜想1和2不是产生S的主要原因:向溶液加入 ,产生有臭鸡蛋气味的气体(),溶液未变浑浊。
(3)实验反思:影响物质的氧化性或还原性强弱的因素可能有 。
20.以溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。
实验
试剂
现象
滴管
试管
溶液
饱和溶液
Ⅰ.产生白色沉淀
溶液
Ⅱ.溶液变绿,继续滴加产生棕黄色沉淀
溶液
Ⅲ.开始无明显变化,继续滴加产生白色沉淀
(1)经检验,现象Ⅰ中的白色沉淀是。用离子方程式解释现象Ⅰ: 。
(2)经检验,现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含,含有和。
已知:,(白色)。
①用稀硫酸证实沉淀中含有的实验现象是 。
②通过下列实验证实,沉淀中含有和。
a.加入淀粉溶液后无明显现象的原因是 。(用离子反应方程式表示)
b.试剂A为 ,白色沉淀A是 。
(3)已知:在水溶液中不存在。经检验,现象Ⅲ的白色沉淀中无,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性溶液褪色。对于该白色沉淀的组成提出两种假设:ⅰ吸附;ⅱ。铝的碱式盐。设计对比实验,证实了假设ⅱ成立。
步骤一:
步骤二:
①步骤一滴加NaOH溶液后所得溶液中主要含有的阴离子有 。
②试剂B为 。
③假设ⅱ成立的判断依据是 。
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第3章 硫、氮及其循环
常考题型·精准突破
考点一 硫及其氧化物
◆题型1 硫单质的性质
1.B
2.硫黄
3.(1)反应放热
(2)防止加热时熔融的硫向下流动
◆题型2 二氧化硫的性质(漂白性、氧化性、还原性)(重)
4.D
5.C
6.D
◆题型3 二氧化硫的制备与 SO2、CO2 的鉴别(重)
7.C
8.C
9.A
◆题型4 不同价态含硫物质的转化关系(重)
10.B
11.A
12.B
考点二 浓硫酸与硫酸盐
◆题型1 浓硫酸的特性(吸水性、脱水性、强氧化性)(重)
13.B
14.C
15.A
◆题型2 浓硫酸与金属、非金属的反应(重)
16.C
17.
18.B
◆题型3 硫酸盐、亚硫酸盐的性质与 SO42-、SO32- 的检验(重)
19.A
20.C
21.C
考点三 氮及其重要化合物
◆题型1 氮的固定与氮氧化物(NO、NO2)的性质
22.A
23.B
24.C
◆题型2 氨与铵盐的性质(喷泉实验、NH4+ 检验)(重)
25.D
26.B
27.A
◆题型3 硝酸的性质与氮肥
28.C
29.B
30.A
◆题型4 含氮化合物的转化关系(重)
31.D
32.C
33.C
考点四 硫循环、氮循环与酸雨
◆题型1 硫循环与氮循环
34.A
35.(1)淡黄色 (2)漂白
(3)2SO2+O22SO3 Ba2++S===BaSO4↓ (4)0.5
36.A
◆题型2 酸雨的成因、危害与防治
37.C
38.C
39.C
综合攻坚·知能拔高
1.C
2.B
3.C
4.B
5.B
6.B
7.C
8.B
9.B
10.D
11.C
12.B
13.(1)管壁上产生淡黄色固体和小液滴 2H2S+SO2=3S↓+2H2O
(2)稀释浓硫酸,防止其氧化生成的H2S
(3)取样于试管,加少量水溶解后,先加入足量稀盐酸,再滴加几滴BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则Na2SO3已变质
(4)Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+2H2O
(5)O2(或Cl2) NH3
(6)过滤 CuO能溶于硫酸
(7)S Cu2S
14.(1)
(2)
(3);
(4)加入氢氧化钠溶液后,,浓度增大,与铜离子反应生成,溶液变绿色
(5)1
(6)过量浓硝酸中与作用呈黄色,硝酸铜溶液呈蓝色,黄色蓝色叠加显绿色
15.C + 2H2SO4(浓) CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O CO2、SO2 H2O H2O CO2、SO2 CO2、SO2 H2O
16.(1)除尽装置中的氧气,防止氧化SO2/H2SO3/亚硫酸盐 排尽并用NaOH充分吸收装置中的SO2,防止在拆解装置的过程中SO2逸出污染空气
(2)BaSO3
(3)淡黄色沉淀/浑浊 氧化
(4)将分液漏斗改为恒压滴液漏斗等
17.(1)SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4(或2SO2+2H2O+O2===2H2SO4)
(2)减小 H2SO3+Cl2+H2O===2HCl+H2SO4 (3)C
18.(1)①气体颜色变为红棕色 ②CO
(2)①NO等氮氧化物 ②N2和CO2 ③开发新能源、使用电动车、植树造林等
(3)①红色 ②24 ③
19.(1)
(2)红色褪去 3 盐酸和溶液 反应后溶液中的白色沉淀多于溶液中的白色沉淀(或反应后溶液中有白色沉淀,溶液中无现象) 稀硫酸
(3)溶液的酸碱性(或相同价态微粒的存在形式)
20.(1)
(2)有红色固体生成 或 盐酸和溶液
(3) 氨水
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第3章 硫、氮及其循环
常考题型·精准突破
考点一 硫及其氧化物
题型1 硫单质的性质
题型2 二氧化硫的性质(漂白性、氧化性、还原性)(重)
题型3 二氧化硫的制备与 SO2、CO2 的鉴别(重)
题型4 不同价态含硫物质的转化关系(重)
考点二 浓硫酸与硫酸盐
题型1 浓硫酸的特性(吸水性、脱水性、强氧化性)(重)
题型2 浓硫酸与金属、非金属的反应(重)
题型3 硫酸盐、亚硫酸盐的性质与 SO42-、SO32- 的检验(重)
考点三 氮及其重要化合物
题型1 氮的固定与氮氧化物(NO、NO2)的性质
题型2 氨与铵盐的性质(喷泉实验、NH4+ 检验)(重)
题型3 硝酸的性质与氮肥
题型4 含氮化合物的转化关系(重)
考点四 硫循环、氮循环与酸雨
题型1 硫循环与氮循环
题型2 酸雨的成因、危害与防治
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 硫及其氧化物
◆题型1 硫单质的性质
1.洗涤附着在试管壁上的硫黄,可选用的方法是
A.用稀硫酸洗涤 B.用热的NaOH溶液洗涤
C.用饱和食盐水洗涤 D.用水洗涤
【答案】B
【解析】A.稀硫酸不能溶解单质硫,与硫也不反应,不能用稀硫酸洗涤,A不选;B.硫能与热的氢氧化钠反应生成易溶于水的硫化钠和亚硫酸钠,所以洗涤试管内壁上附着的硫黄,可以用热的氢氧化钠溶液,B选;C.饱和食盐水不能溶解单质硫,不能用饱和食盐水洗涤,C不选;D.硫黄难溶于水,不能用水洗涤,D不选;故选B。
2.纯净的硫俗称 ,熔点106.8℃,沸点444.7℃。
【答案】硫黄
【解析】硫因其为黄色故俗称硫黄。
3.下图是教材75页“铁与硫的反应”的示意图。
(1)“加热试管,待混合物开始出现红热现象后,立即移开热源,观察现象。”这里的“现象”说明: ,反应的化学方程式是 。
(2)加热固体时试管口一般略向下倾斜,上述实验中的试管口却向上倾斜,其主要原因是 。
【答案】(1)反应放热
(2)防止加热时熔融的硫向下流动
【解析】(1)加热试管,待混合物开始出现红热现象后,立即移开热源,可观察到反应能持续进行,则反应为放热反应,反应方程式为:;
(2)该反应中反应物和生成物均为固体,但因硫在加热时可能熔融,为防止加热时熔融的硫向下流动造成危险,试管口应向上倾斜。
◆题型2 二氧化硫的性质(漂白性、氧化性、还原性)(重)
4.SO2有毒,但葡萄酒中都含有一定量的SO2,起到杀菌和抗氧化的作用。下列说法错误的是
A.葡萄酒中的SO2对人体无害,是因为它的含量很少
B.葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用,是因为它具有较强的还原性
C.将葡萄酒倒入酒杯中摇一摇,可以减少其中SO2的含量
D.从红葡萄酒的颜色判断,其中含有的SO2没有漂白性
【答案】D
【解析】A.SO2有毒,但含量在规定范围内对人体是无害的,A正确;B.二氧化硫具有还原性,具有抗氧化的作用,B正确;C.葡萄酒倒入酒杯摇一摇,压强减小,气体的溶解度减小,从而使部分SO2从酒中逸出,且二氧化硫溶液被空气中氧气氧化,故可以减少其中SO2的含量,C正确;D.二氧化硫具有漂白性,但不能漂白红葡萄酒,D错误;故选D。
5.下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是
①澄清石灰水②H2S溶液③KMnO4酸性溶液④氯水⑤品红溶液
A.①②③ B.②③④ C.除①以外 D.全部
【答案】C
【解析】①SO2和CO2都属于酸性氧化物,它们都能使澄清石灰水变浑浊,所以不能利用澄清石灰水来区别SO2和CO2;
②SO2具有氧化性,能将H2S溶液氧化生成单质(有黄色沉淀生成),而CO2没有此性质,所以能利用H2S溶液区别SO2和CO2;
③SO2也具有还原性,能被KMnO4酸性溶液氧化(溶液褪色),而CO2没有此性质,所以能利用KMnO4酸性溶液区别SO2和CO2;
④ SO2也具有还原性,能被氯水氧化(溶液褪色),而CO2没有此性质,所以能利用氯水区别SO2和CO2;
⑤SO2还具有漂白性,能使品红溶液褪色,而CO2没有此性质,所以能利用品红溶液区别SO2和CO2
所以能够区别SO2和CO2气体的溶液有:②③④⑤,
故选:C。
6.根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是
溶液
现象
结论
A
含HCl、BaCl2的FeCl3溶液
产生白色沉淀
SO2有还原性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有还原性
D
滴有酚酞的NaOH溶液
红色溶液褪色
SO2有漂白性
【答案】D
【解析】A.含HCl、BaCl2的FeCl3溶液,通入SO2,Fe3+将SO2氧化为硫酸根离子,硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀,SO2体现还原性,A正确;
B.H2S与SO2发生归中反应生成S,SO2中S得电子化合价降低,SO2表现出氧化性,B正确;
C.SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液紫色褪去,是因为高锰酸钾氧化了SO2,SO2表现出还原性,C正确;
D.滴有酚酞的NaOH溶液,通入SO2后溶液红色消失,是因为SO2溶于水生成亚硫酸具有酸性,D错误;
故选D。
◆题型3 二氧化硫的制备与 SO2、CO2 的鉴别(重)
7.某小组设计了的制备与性质一体化实验,其装置如图所示。
下列说法正确的是
A.为加快的生成速率可用98%的浓硫酸代替70%的浓硫酸
B.实验时,溶液、品红溶液、湿pH试纸均变为无色
C.该实验能证明的还原性、漂白性及其酸性氧化物的性质
D.吸收尾气的NaOH溶液可以用澄清石灰水代替
【答案】C
【分析】本实验探究SO2的制备和性质的检验,从左向右分别是制备SO2、验证SO2的还原性、验证SO2的漂白性、验证SO2酸性氧化物的性质、尾气的吸收,据此分析;
【解析】A.98%浓硫酸中c(H+)小,反应速率慢,不能用98%的浓硫酸代替70%的浓硫酸,故A错误;
B.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,将SO2氧化成SO而褪色,SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,SO2属于酸性氧化物,使湿pH试纸显红色,但不能漂白pH试纸,湿pH试纸不褪色,故B错误;
C.根据上述分析,分别证明了验证SO2的还原性、验证SO2的漂白性、验证SO2酸性氧化物的性质,故C正确;
D.SO2有毒,为防止污染环境,需要尾气处理,一般用NaOH溶液吸收,Ca(OH)2微溶于水,澄清石灰水中Ca(OH)2的量少,一般不用澄清石灰水吸收SO2尾气,故D错误;
答案为C。
8.连四硫酸钠()是生物酶的修复剂,其与盐酸反应的离子方程式为:,按如下装置制备足量并探究其性质,下列表述错误的是
A.Ⅱ中溶液由紫色变成红色不能证明是酸性氧化物
B.Ⅲ中溶液褪色说明有还原性
C.Ⅳ中溶液有白色沉淀生成
D.Ⅳ装置后连接浓溶液可进行尾气处理
【答案】C
【解析】A.装置I中连四硫酸钠和盐酸反应制备二氧化硫,盐酸具有挥发性,制得的二氧化硫中混有氯化氢,不能证明是酸性氧化物,A正确;
B.装置Ⅱ中二氧化硫和水生成亚硫酸和氯化氢溶于水得到的盐酸使溶液呈酸性,能使紫色石蕊试液变红色;装置Ⅲ中二氧化硫和高锰酸钾溶液反应使溶液褪色说明二氧化硫具有还原性;B正确;
C.通入硝酸钡溶液中,溶液呈酸性,硝酸根会将氧化为硫酸根,故沉淀为硫酸钡,C错误;
D.装置Ⅳ中二氧化硫和水生成亚硫酸,亚硫酸与硝酸钡溶液反应生成硫酸钡沉淀、一氧化氮和水;装置Ⅳ后应连接盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶吸收二氧化硫,防止污染空气,D正确;
故答案选:C。
9.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法正确的是
A.NaCl(Na2CO3):加适量的盐酸溶液
B.FeCl3溶液(FeCl2):加入足量的铁粉
C.SO2(CO2):通过NaOH溶液的洗气瓶
D.Cl2(HCl):通过饱和Na2CO3溶液的洗气瓶
【答案】A
【解析】A.向该溶液中加入的盐酸,杂质Na2CO3与HCl反应,产生NaCl、H2O、CO2,能够达到除杂、净化的目的,A正确;
B.加入足量的铁粉时,被提纯的FeCl3与Fe完全反应生成FeCl2,导致物质完全变质,不能达到除杂、净化的目的,B错误;
C.SO2、CO2都能够与NaOH溶液反应,不能够达到除杂、净化的目的,C错误;
D.HCl与Na2CO3溶液反应产生CO2气体,使Cl2中又混入新的杂质,不能达到除杂、净化的目的,D错误;
故合理选项是A。
◆题型4 不同价态含硫物质的转化关系(重)
10.硫及其化合物部分转化关系如图所示。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.溶液中数目为
B.反应①每消耗,生成物中硫原子数目为
C.反应②每生成1mol氧化产物,转移电子数目为
D.与足量的完全反应生成,断裂的键数目为
【答案】B
【解析】A.为强碱弱酸盐,溶液中存在水解,导致该溶液中数目小于,A错误;
B.反应①方程式:,每消耗,对应物质的量为0.1mol,生成硫原子数目为,B正确;
C.反应②为S在碱性条件下的歧化反应,部分S元素化合价从0价升高至+4价,发生氧化反应,生成氧化产物, 每生成1mol氧化产物,转移电子数目为,C错误;
D.S8分子为环状结构,每个S8分子含8个S-S键。32 g S8的物质的量为32 g÷(32×8) g/mol=0.125 mol,与H2反应时需断裂全部S-S键,断裂的S-S键数目为0.125 mol×8=1 mol,即,D错误;
答案选B。
11.硫的“价—类”二维图如图所示。下列说法正确的是
A.可以实现的转化
B.可用无水乙醇或除去试管壁沾有的b
C.i溶液中通入d或c均可生成b
D.a与c反应可获得b,且反应中
【答案】A
【分析】a是,b是S、c是,d是、e是、f是、g是、h是、i是。
【解析】A.可被氧化为S,S与浓的NaOH溶液反应可制备,可被氧化为,A正确;
B.S微溶于乙醇,易溶于,不可用无水乙醇除去试管壁沾有的S,B错误;
C.溶液不能与反应生成S,C错误;
D.a与c反应时根据得失电子守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,D错误;
故选A。
12.传统工业中以黄铁矿为原料制备硫酸的原理如图所示:
下列说法错误的是
A.制备过程的化学反应不全是氧化还原反应
B.氧化成的反应中能全部转化为
C.用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,有利于的吸收
D.浓硫酸使蔗糖变黑,并产生气体,主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性
【答案】B
【分析】黄铁矿在空气中灼烧生成氧化铁和二氧化硫,二氧化硫发生氧化反应生成三氧化硫,用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫得到硫酸。
【解析】A.最后一步是SO3+H2O=H2SO4,不是氧化还原反应,故A正确;
B.氧化成的反应是可逆反应,不能全部转化为,故B错误;
C.SO3用98.3%浓硫酸吸收效果好,可防止形成酸雾,故C正确;
D.浓H2SO4使蔗糖变黑,有碳生成,并产生大量气体,主要体现了浓H2SO4的脱水性和强氧化性,故D正确;
答案选B。
考点二 浓硫酸与硫酸盐
◆题型1 浓硫酸的特性(吸水性、脱水性、强氧化性)(重)
13.向蔗糖中加入浓硫酸后搅拌,有黑色物质产生,这表明浓硫酸具有
A.吸水性 B.脱水性 C.强酸性 D.强氧化性
【答案】B
【解析】向蔗糖中加入浓硫酸后搅拌,产生黑色物质,即有C生成,体现了浓硫酸的脱水性;
故选B。
14.下列说法不正确的是
A.因为浓硫酸具有吸水性,所以常用于干燥
B.C与浓硫酸在加热时能够发生反应而与稀硫酸不能反应,充分说明浓硫酸氧化性更强
C.标准状况下的体积约为22.4L
D.二氧化硫是一种无色有刺激性气味的有毒气体
【答案】C
【解析】A.因为浓硫酸具有吸水性,且与氢气不反应,所以常用于干燥,A正确;B.由于单质C与浓硫酸在加热时能够发生反应而与稀硫酸不能反应,这充分说明浓硫酸氧化性更强,B正确;C.标准状况下三氧化硫不是气态,的体积小于22.4L,C错误;D.二氧化硫是一种无色具有刺激性气味的有毒气体,D正确;答案选C。
15.下列有关浓硫酸的叙述正确的是
A.硫酸和铜片加热条件下反应时,浓硫酸既能表现酸性,又表现出强氧化性
B.浓硫酸具有吸水性,能够使蔗糖等有机化合物炭化
C.浓硫酸可用来干燥某些气体体现浓硫酸的脱水性
D.常温下,浓硫酸与铁、铝不反应,所以可用铁、铝质容器盛放浓硫酸
【答案】A
【解析】A.浓硫酸与铜片在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,其中硫酸既作为酸提供(酸性),又作为氧化剂使硫的价态降低(强氧化性),A正确;
B.浓硫酸使蔗糖炭化是由于其脱水性,而非吸水性,B错误;
C.浓硫酸干燥气体体现的是吸水性,脱水性针对有机物中H和O的脱除,C错误;
D.常温下,浓硫酸与铁、铝发生钝化(化学变化),并非“不反应”,D错误;
答案选A。
◆题型2 浓硫酸与金属、非金属的反应(重)
16.下列关于浓H2SO4与Cu反应的叙述正确的是
A.在反应中,浓H2SO4只表现出氧化性
B.此反应属于复分解反应
C.在反应中,浓H2SO4既表现出氧化性,又表现出酸性
D.每1 mol铜参加反应就有2 mol H2SO4被还原,同时生成2 mol SO2
【答案】C
【解析】A.反应生成硫酸铜,浓硫酸还起到酸性的作用,故A错误;
B.反应中Cu和S元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故B错误;
C.S元素化合价降低,被还原,表现氧化性,生成硫酸铜,还表现酸性,故C正确;
D.由Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O可知,每1mol铜参加反应就有1mol硫酸被还原,同时生成1mol SO2,故D错误;答案选C。
17.实验室可以用铜和浓硫酸反应来制取,写出该反应的化学方程式 。
【答案】
【解析】实验室可以用铜和浓硫酸在加热条件下反应来生成硫酸铜、SO2和H2O,化学方程式为:,故答案为:。
18.把一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体Y33.6 L(在标准状况下)。将反应后的溶液稀释到1 L,测得溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1。下列叙述不正确的是
A.气体Y是SO2和H2的混合物 B.反应中共消耗锌78 g
C.气体Y中SO2和H2的体积之比为1:4 D.反应中共转移电子3 mol
【答案】B
【分析】浓硫酸与锌反应生成二氧化硫气体,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐降低,继续与锌反应生成氢气,所以33.6L气体为二氧化硫和氢气的混合物,生成气体的物质的量为:=1.5mol,溶液稀释至1L,测得溶液中c(H+)=0.1mol·L-1,所以溶液剩余硫酸的物质的量为0.05mol,参加反应的n(H2SO4)=0.1L×18.5mol/L−0.05mol=1.8mol,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,设反应生成xmolSO2,ymolH2,则
,,则有:x+y=1.5,2x+y=1.8,解之得x=0.3,y=1.2,所以反应会生成0.3mol的二氧化硫和1.2mol的氢气,据此分析;
【解析】A.气体Y是浓硫酸与锌反应生成的SO2和稀硫酸反应生成的H2的混合物,A正确;
B.反应中共消耗锌的物质的量为1.5mol(0.3+1.2),质量为1.5mol×65g/mol=97.5g,B错误;
C.气体Y中SO2和H2的物质的量比为0.3:1.2=1:4,体积比1:4,C正确;
D.1molZn反应转移2mol电子,总转移电子数为1.5×2=3mol,D正确;
故选B。
◆题型3 硫酸盐、亚硫酸盐的性质与 SO42-、SO32- 的检验(重)
19.下列关于性质的预测中,不合理的是
A.能与溶液反应 B.能与氯水反应
C.能与溶液反应 D.能与稀盐酸反应
【答案】A
【解析】A.Na2SO3属于正盐,和KOH溶液不反应,故A不合理;
B.Na2SO3中亚硫酸根有还原性,可以与有氧化性的氯水反应,故B合理;
C.亚硫酸根和钡离子可以形成亚硫酸钡沉淀,故亚硫酸钠可以和氯化钡溶液反应,故C合理;
D.Na2SO3能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化硫、水,故D合理;
故本题选A。
20.在检验SO42-的过程中,下列操作中正确的是
A.先加稀硝酸,没有产生沉淀,然后再加硝酸钡,产生白色沉淀,证明有SO42-存在
B.先加硝酸钡,产生白色沉淀,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,证明有SO42-存在
C.先加稀盐酸,没有产生沉淀,然后再加氯化钡,产生白色沉淀,证明有SO42-存在
D.先加氯化钡,产生白色沉淀,然后再加稀盐酸,沉淀不溶解,证明有SO42-存在
【答案】C
【解析】A.先加入稀硝酸,由于硝酸具有强氧化性,溶液中若含有亚硫酸根离子,则会被硝酸氧化为硫酸根离子而生成硫酸钡沉淀,因此不能排除亚硫酸根离子的干扰,A错误;B.先加入硝酸钡,产生白色沉淀,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,不能排除亚硫酸根离子的干扰,亚硫酸根离子易被硝酸氧化为硫酸根离子而生成硫酸钡沉淀,B错误;C.先加入稀盐酸,没有产生沉淀,排除银离子的干扰,然后再加氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明有SO42-存在,C正确;D.先加入氯化钡,产生白色沉淀,然后再加稀盐酸,沉淀不溶解,不能排除银离子的干扰,D错误;故合理选项是C。
21.下列离子方程式书写正确的是
A.向溶液中加入过量氨水:
B.向氯化铁溶液中加入过量铜粉:
C.用溶液吸收少量
D.二氧化碳通入氯化钡溶液中:
【答案】C
【解析】A.溶液和过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀,正确的离子方程式为,A项错误;
B.向氯化铁溶液中加入过量铜粉,正确的离子方程式为,B项错误;
C.用溶液吸收少量,正确的离子方程式为,C项正确;
D.二氧化碳和氯化钡溶液中的氯化钡不反应,D项错误。
故选C。
考点三 氮及其重要化合物
◆题型1 氮的固定与氮氧化物(NO、NO2)的性质
22.下列反应中属于氮的固定的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】游离态氮元素转化为化合态氮元素的过程属于氮的固定,据此解答。
【解析】A.属于氮的固定,A符合;B.不属于氮的固定,B不符合;C.不属于氮的固定,C不符合;D.不属于氮的固定,C不符合;答案选A。
23.下列反应属于氮的固定的是
A.NO和O2生成NO2 B.空气在雷电作用下产生NO
C.铜与浓硝酸反应产生NO2 D.NH4Cl与Ca(OH)2反应生成NH3
【答案】B
【分析】游离态的N转化为化合态N的过程是氮的固定,据此判断;
【解析】A.NO转化为NO2,是化合态N转化为化合态N,不属于N的固定,故A错误;
B.空气中的氮气在放电条件下与氧气化合生成NO属于氮的固定,故B正确;
C.浓硝酸转化为NO2,是化合态N转化为化合态N,不属于N的固定,故C错误;
D. NH4Cl转化为NH3,是化合态N转化为化合态N,不属于N的固定,故D错误;
故选:B。
24.现有氮及其化合物的转化关系如下图,则下列说法不正确的是
A.上述所有反应都是氧化还原反应
B.“一场雷雨,一场肥”路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是模拟雷电固氮的过程
C.反应①中每生成1 mol NO,转移4 mol 电子
D.S元素也能发生类似的转化,最终得到硫酸
【答案】C
【解析】A.上述所有反应过程中N元素的化合价都发生改变,故都是氧化还原反应,A正确;
B.N2和O2在雷电作用下生成NO,NO会迅速被O2氧化为NO2,NO2和H2O反应获得硝酸,即路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径,B正确;
C.反应①中N元素的化合价由-3价变成+2价,故每生成1 mol NO,转移5 mol 电子,C错误;
D.H2S被氧化生成S,S与O2反应生成SO2,SO2被O2催化剂作用下生成SO3,SO3与水反应得到硫酸,D正确;
故选C。
◆题型2 氨与铵盐的性质(喷泉实验、NH4+ 检验)(重)
25.喷泉实验装置如图所示。下列各组气体—溶液,能出现喷泉现象的是
A.—稀盐酸 B.CO—稀氨水
C.—饱和溶液 D.—饱和NaOH溶液
【答案】D
【分析】喷泉实验的核心原理是“气体快速溶解或与溶液发生反应,使烧瓶内压强急剧减小,外界大气压将烧杯内溶液压入烧瓶形成喷泉”,据此分析。
【解析】A.是酸性气体,稀盐酸是酸性溶液,二者不发生反应;在稀盐酸中的溶解度较小,无法使烧瓶内压强急剧减小,A不符合题意;
B.难溶于水,且与弱碱性的稀氨水不发生反应;烧瓶内气体无法大量消耗,压强无明显变化,B不符合题意;
C.与饱和溶液不反应,且的存在会抑制的溶解;在溶液中溶解量极少,烧瓶内压强变化微弱,C不符合题意;
D.是酸性气体,与饱和溶液发生中和反应:(或);该反应能快速消耗,使烧瓶内压强急剧减小;外界大气压将烧杯内溶液压入烧瓶,形成喷泉,D符合题意;
故选D。
26.某学校化学兴趣小组利用以下装置,进行与有关的如下实验。其中,不能达到预期目的的是
A.图1:喷泉实验 B.图2:干燥 C.图3:收集 D.图4:制备
【答案】B
【解析】A.极易溶于水,溶于水后圆底烧瓶内压强减小,从而产生喷泉,故A可以达到预期;B.P2O5为酸性氧化物,具有碱性,两者可以发生反应,故不可以用P2O5干燥,故B不可以达到预期;C.的密度比空气小,可采用向下排空气法收集,故C可以达到预期;D.CaO与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热,促使挥发,可用此装置制备,故D可以达到预期;答案选B。
27.如图,利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。(铵盐的性质与N的检验)下表中实验现象及对现象所作的解释正确的是
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与HCl反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化铝溶液先浑浊再澄清
氢氧化铝沉淀溶解
D
干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝
氨气是一种弱碱
【答案】A
【解析】A.浓盐酸易挥发,挥发出的HCl与NH3反应生成NH4Cl固体小颗粒,产生白烟,现象和解释均正确,A正确;
B.浓硫酸是高沸点酸,难挥发,但NH3为碱性气体,会与浓硫酸发生反应生成(NH4)2SO4或NH4HSO4,解释错误,B错误;
C.NH3与水反应生成NH3·H2O,AlCl3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3只溶于强碱,氨水为弱碱,沉淀不溶解,现象“先浑浊再澄清”错误,解释也错误,C错误;
D.干燥石蕊试纸不变色因NH3未电离出OH⁻,湿润试纸变蓝是NH3与水生成NH3·H2O电离出OH⁻,但NH3是碱性气体,并非弱碱(NH3·H2O才是弱碱),解释错误,D错误;
故选A。
◆题型3 硝酸的性质与氮肥
28.下列说法正确的是
A.铵盐都能与碱反应,不能与酸反应
B.铵盐受热分解一定都会产生NH3
C.NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为+OH- =NH3↑+H2O
D.可以用NaOH溶液鉴别Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4四种溶液
【答案】C
【解析】A.碳酸氢铵可以和酸反应,A错误;B.铵盐中的硝酸铵受热分解不会产生氨气,B错误;C.铵根离子在碱性条件下加热会放出氨气,C正确;D.氢氧化钠不和硫酸钠、氯化钾反应,都无现象,无法鉴别,跟硝酸铵和硫酸铵都会生成有刺激性气味的气体,也不可区分,D错误;故选C。
29.氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是
A.工业上通过催化氧化等系列反应生产
B.自然固氮、人工固氮都是将转化为
C.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
D.侯氏制碱法以为原料制备和
【答案】B
【解析】A.工业上生产硝酸的反应为催化剂作用下氨气与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮和水、一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮、二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,故A正确;
B.氮气在放电条件下与氧气反应生成一氧化氮的反应是游离态氮元素转化为化合态氮元素的过程,属于自然固氮,固氮过程中没有氨气生成,故B错误;
C.自然界的氮循环过程为多种形态的氮及其化合物间的转化过程,故C正确;
D.侯氏制碱法发生的反应为二氧化碳与氨气、饱和氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,故D正确;
故选B。
30.下列反应中,硝酸既表现酸性又表现氧化性的是
A.FeO与稀硝酸反应 B.与浓硝酸反应
C.CuO与浓硝酸反应 D.与稀硝酸反应
【答案】A
【解析】A.FeO与稀硝酸反应会发生氧化还原反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,硝酸既表现酸性又表现氧化性,A正确;B.与浓硝酸反应,硝酸只表现酸性,B错误;C.CuO与浓硝酸反应,硝酸只表现酸性,C错误;D.与稀硝酸反应,硝酸只表现酸性,D错误;故选A。
◆题型4 含氮化合物的转化关系(重)
31.氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
B.侯氏制碱法以H2O、NH3 、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl
C.工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3
D.自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3
【答案】D
【解析】A.自然界的氮循环确实涉及不同形态氮的转化,如固氮、氨化、硝化等过程,A正确;
B.侯氏制碱法利用H2O、NH3、CO2和NaCl制备NaHCO3和NH4Cl,反应符合实际工艺,B正确;
C.工业制硝酸通过NH3催化氧化生成NO,再经氧化和吸收生成HNO3,C正确;
D.自然固氮不全是生成NH3,例如闪电固氮生成NO,而人工固氮(如合成氨)生成NH3,D错误;
故选D。
32.从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质,是一种行之有效的方法。氮元素的“价—类”二维图如图所示。下列说法正确的是
A.与氧气在高温条件下反应可直接生成红棕色气体b
B.a气体可用湿润的蓝色石蕊试纸检验
C.少量的铁粉与图中c的稀溶液反应生成的能使溶液变红
D.用两支玻璃棒分别蘸取a和c的浓溶液,靠近时会产生白雾
【答案】C
【分析】物质a为NH3,b为NO2,c为HNO3,d为,据此回答;
【解析】A.与氧气在高温条件下反应可生成无色气体,A错误;
B.遇到湿润的试纸生成的有弱碱性,应用湿润的红色石蕊试纸检验,B错误;
C.稀硝酸有强氧化性,将少量氧化为,含有的盐溶液遇到溶液时会变成红色,C正确;
D.浓氨水和浓硝酸均有挥发性,用两支玻璃棒分别蘸取浓氨水和浓硝酸,靠近后会反应生成固体,产生白烟,D错误;
故选C。
33.硝酸是重要的化工原料。下图为制硝酸的流程示意图。下列说法正确的是
A.流程中,、和作反应物时,均作还原剂
B.氧化炉中发生反应的方程式为
C.调节通入空气的比例,理论上可以将氧化炉中的含氮物质完全转化为
D.可选用铜作为盛装液氨和浓硝酸的罐体材料
【答案】C
【分析】氮气和氢气在合成塔中合成氨气,氨气在氧化炉中发生催化氧化生成NO,NO、氧气、水在吸收塔中反应生成硝酸。
【解析】A.、H2合成氨气时,N元素化合价降低,N2作氧化剂,故A错误;
B.氧化炉中氨气发生催化氧化生成一氧化氮和水,发生反应的方程式为,故B错误;
C.调节通入空气的比例,发生反应,理论上可以将氧化炉中的含氮物质完全转化为,故C正确;
D.铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮、水,不能用铜作为盛装浓硝酸的罐体材料,故D错误;
选C。
考点四 硫循环、氮循环与酸雨
◆题型1 硫循环与氮循环
34.下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是( )
A.氮元素均被氧化
B.工业合成氨属于人工固氮
C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D.碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环
【答案】A
【解析】A项,人工固氮合成氨反应中,氮元素的化合价降低被还原,错误;B项,工业合成氨属于人工固氮,正确;C项,硝酸盐转化为蛋白质及经动物消化使蛋白质转化为氨气和铵盐,实现了含氮无机物和含氮有机物的相互转化,正确;D项,碳、氢、氧三种元素也参加了氮的循环,正确。
35.硫及其部分化合物的转化关系如图所示。
SSO2AH2SO4CuSO4BaSO4
(1)通常状况下硫单质的颜色为 。
(2)SO2可以使品红溶液褪色,说明SO2具有 性。
(3)反应②的化学方程式为 ;
反应⑤的离子方程式为 。
(4)反应④中,当32 g Cu完全反应时,被还原的H2SO4的物质的量为 mol。
【答案】(1)淡黄色 (2)漂白
(3)2SO2+O22SO3 Ba2++S===BaSO4↓ (4)0.5
【解析】依据转化关系图分析可知,反应②是二氧化硫催化氧化生成三氧化硫,A为SO3。(1)通常状况下硫单质的颜色为淡黄色;(2)SO2可以使品红溶液褪色,生成不稳定的无色物质,说明SO2具有漂白性;(3)反应②是二氧化硫与氧气在催化剂、加热条件下生成三氧化硫,化学方程式为2SO2+O22SO3;反应⑤是硫酸铜和氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,离子方程式为Ba2++S===BaSO4↓;(4)反应④中,铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,n(Cu)==0.5 mol,当Cu完全反应时,被还原的H2SO4的物质的量为0.5 mol。
36.氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用如图表示,下列说法正确的是
已知:反应④的离子方程式为4NH+5O2=2NO+6H++N2O+5H2O。
A.向海洋排放含NO的废水可能影响海洋中氮的循环
B.①②均属于固氮反应
C.海洋中的反硝化作用一定有氧气参加
D.反应④中每生成1molH2O,共转移2mol电子
【答案】A
【解析】A.向海洋排放含NO的废水,硝酸根离子浓度增大,反硝化作用增强,破坏原有的化学平衡和生态平衡,可能会影响海洋中氮的循环,故A正确;B.氮的固定是游离态的氮变为化合态的氮,①不属于氮的固定,②是氮的固定,故B错误;C.反硝化作用:反硝化细菌在缺氧条件下,还原硝酸盐,释放出分子态氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的过程,不一定有氧参加,故C错误;D.根据4NH+5O2=2NO+6H++N2O+5H2O,氮元素化合价-3价变化为+1价和+3价,氧元素化合价0价变化为-2价,电子转移总数20e-,生成 1molH2O 共转移4mol e-,故D错误;答案选A。
◆题型2 酸雨的成因、危害与防治
37.下列气体中,与酸雨密切相关的是
A.N2 B.CO2 C.SO2 D.CO
【答案】C
【解析】A.N2是空气中的主要成分,不能形成酸雨,A不符合;
B.CO2不能形成酸雨,但能加剧温室效应,B不符合;
C.SO2能与水反应生成亚硫酸,亚硫酸被氧化转化为硫酸而形成酸雨,C符合;
D.CO有毒,属于大气污染物,但不能形成酸雨,D不符合;
答案选C。
38.酸雨是指因空气污染而造成的酸性降水,在历史上,人类社会曾出现过几次严重的酸雨事件。下列有关酸雨的说法错误的是
A.pH小于5.6的降雨通常称为酸雨
B.酸雨会损伤农作物、酸化土壤、腐蚀建筑
C.空气中CO2含量增多导致了酸雨形成
D.可通过燃煤脱硫、开发新能源等措施治理硫酸型酸雨
【答案】C
【解析】A.正常雨水的pH值由于溶解了空气中的二氧化碳而接近中性,pH值为5.6,当雨水中溶解了二氧化硫或氮氧化物时,会使雨水变成亚硫酸或硝酸溶液,亚硫酸不稳定易被氧气氧化生成硫酸,硫酸和硝酸都是强酸,导致雨水的pH值减小,当pH值小于5.6时,这样的雨水就被称为酸雨,A正确;B.酸雨有很大危害,能直接损伤农作物,酸化土壤、湖泊,腐蚀建筑、工业设备等,B正确;C.CO2含量增多,会导致温室效应,不会导致酸雨的形成,含硫化石燃料燃烧会产生大量SO2,在机动车发动机中,燃料燃烧产生的高温条件使N2与O2反应生成氮氧化物,经过一系列变化会形成酸雨,C错误;D.开发新能源、减少化石燃料的使用、燃煤脱硫等措施能减少二氧化硫的排放,预防硫酸型酸雨的产生,D正确;故选C。
39.图为酸雨形成的示意图。下列说法正确的是
A.空气中的溶于水也会形成酸雨
B.易溶于水,并在雨水中转化为
C.含的雨水在空气中放置其pH可能会降低
D.硝酸型酸雨会腐蚀石灰岩建筑,而硫酸型酸雨不能
【答案】C
【解析】A.酸雨是pH小于5.6的雨水,二氧化碳溶于水所得溶液pH为5.6,所以空气中的二氧化碳溶于水不能形成酸雨,故A错误;
B.一氧化氮不溶于水,故B错误;
C.亚硫酸溶液易被空气中氧气氧化为强酸硫酸,溶液中氢离子浓度增大,溶液pH减小,所以含亚硫酸的雨水在空气中放置其pH可能会降低,故C正确;
D.硝酸型酸雨和硫酸型酸雨都会腐蚀石灰岩建筑,故D错误;
故选C。
综合攻坚·知能拔高
1.氮元素和硫元素的“价-类”二维图如图所示。下列说法错误的是
A.a一定是氨气,b不一定是硫化氢
B.d、e在一定条件下可分别通过化合反应得到
C.相同浓度时,g溶液中的一定比f溶液中的大
D.常温下,c、d之间能相互转化
【答案】C
【解析】A.-3价的氢化物是氨气,-2价的氢化物可以是H2S或N2H4,因此a一定是氨气,b不一定是硫化氢,也可以是N2H4,A正确;
B.N不存在+4价的酸,则e为亚硫酸,d为SO2,S与氧气化合得到SO2,SO2与水化合得到亚硫酸,B正确;
C.+5和+6为N和S的最高价态,N和S的最高价含氧酸为HNO3和H2SO4,在稀溶液中g溶液中的为f溶液2倍,但在浓H2SO4难电离,此时g溶液中的可能小于f溶液,C错误;
D.同时存在+2和+4价氧化物一定是N,NO与氧气在常温下反应生成NO2,NO2和水在常温下反应生成NO和硝酸,D正确;
故答案为C。
2.硫元素的“价-类”二维图如图所示,下列说法正确的是
A.98.3%的f溶液能干燥c和d气体
B.验证g晶体在空气中已被氧化,所需试剂为稀盐酸和BaCl2溶液
C.将c溶于水得到的e长时间露置于空气中,溶液pH会增大
D.a和c生成b的反应中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2
【答案】B
【分析】根据硫元素的“价-类”二维图,a是H2S、b是S单质、c是SO2、d是SO3、e是H2SO3、f是H2SO4、g是亚硫酸盐、h是硫酸盐。
【解析】A.98.3%的浓H2SO4能吸收SO3气体,不能干燥SO3,故A错误;
B.验证亚硫酸盐在空气中已被氧化,先加稀盐酸除去亚硫酸根离子,再加BaCl2溶液,若有沉淀生成,说明亚硫酸盐在空气中已被氧化,故B正确;
C.将SO2溶于水得到H2SO3溶液,长时间露置于空气中,H2SO3被氧化为H2SO4,溶液pH会减小,故C错误;
D.H2S和SO2生成S的反应中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:1,故D错误;
选B。
3.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.图中所标转化关系中有5个反应是通过氧化还原反应实现的
B.雷雨天可实现B→C→D→E→F转化
C.A→C的反应是实现人工固氮的重要过程
D.A与E的浓溶液靠近会产生白烟
【答案】C
【分析】据图中信息可知:A为:,B为:,C为:,D为:,E为:, F为:硝酸盐,G为:,H为:铵盐;
【解析】A.在上图所示的转化关系中,属于氧化还原反应的有:A→B,A→C,B→C,D→E,C→D共5个;属于非氧化还原反应的有:A→G,G→H,,E→F,共3个,故A项合理;
B. 雷雨天可实现→→→→硝酸盐的转化,即B→C→D→E→F转化,故B项合理;
C.人工固氮指的是:,即B→A,A→C过程属于氨气的催化氧化过程,不符合人工固氮的概念,故C项不合理;
D. 浓氨水与浓硝均具有挥发性,挥发出的与在空气中结合生成白色固体,因此,A与E的浓溶液靠近会产生白烟,故D项合理;
故选C。
4.合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下,下列说法不正确的是
A.反应Ⅰ属于人工固氮反应
B.反应Ⅱ的方程式为:
C.反应Ⅲ的现象为无色气体变红棕色
D.反应Ⅳ的方程式为:,其中氧化剂与还原剂的质量比为
【答案】B
【分析】根据已给物质的化学式以及流程图,可得出甲为:,乙为:,丙为:;
【解析】A.反应Ⅰ是与合成,将游离态氮转化为化合态氮,属于人工固氮反应,A正确;
B.催化氧化的产物为和,正确方程式为,而非,B错误;
C.反应Ⅲ为(无色)与反应生成(红棕色),现象为无色气体变红棕色,C正确;
D.反应中,既是氧化剂(1 mol,N由+4→+2)又是还原剂(2 mol,N由+4→+5),氧化剂与还原剂质量比为1:2,D正确;
故答案选B。
5.是一种浅黄色粉末,易与水反应,常用于制备高硬度、耐高温的氮化物。实验室通过CuO与反应制得,再与镁反应得到。下列说法不正确的是
A.装置A用于制取 B.装置C中氧化剂与还原剂反应的物质的量之比为
C.装置D的作用为安全瓶 D.装置F中浓硫酸可吸收过量并干燥
【答案】B
【分析】A装置中分液漏斗盛放的是浓氨水,浓氨水与生石灰混合放出NH3,B中碱石灰干燥NH3,C装置中NH3与CuO在加热条件下发生氧化还原反应生成N2,装置D可防倒吸、为安全瓶,装置F中浓硫酸能够吸收NH3、干燥N2,干燥的N2进入G装置与Mg加热反应生成Mg3N2,H装置可以防止空气中的CO2、H2O等进入装置中与Mg反应,以此分析解答。
【解析】A.装置A中分液漏斗中的溶液是浓氨水,流入烧瓶中与CaO接触会产生NH3,故A正确;
B.C中发生反应,其中氨气是还原剂,氧化铜是氧化剂,氧化剂与还原剂反应的物质的量之比为3:2,故B错误;
C.由于装置C中的反应导致气体压强减小,F中液体可能会倒吸,则装置D的作用为安全瓶、防倒吸,故C正确;
D.氨气能和浓硫酸反应生成铵盐,H2O若进入装置G中会与Mg反应,则浓硫酸的作用是吸收过量并干燥N2,故D正确;
故选:B。
6.“价-类二维图”是学习元素及其化合物的重要模型和工具。下图是部分含氮、硫元素的“价-类二维图”。下列说法不正确的是
A.纵坐标轴左侧区域代表的是氮及其化合物
B.g和e的浓溶液相遇会产生白烟
C.e、k、g的浓溶液敞口放置于空气中,浓度均会降低
D.a与c、g与i或j均能发生归中反应生成单质
【答案】B
【分析】根据元素的价类图可知:左边为N元素的“价-类二维图”。右边为硫元素的“价-类二维图”。结合元素的化合价可知:a是H2S,b是S单质,c是SO2,d是SO3,e是H2SO4,f是硫酸盐;g是NH3,h是N2,i是NO,j是NO2或N2O4,k是HNO3,然后根据问题进行分析解答。
【解析】A.硫元素的最低价是-2价,氮元素的最低价是-3价,根据图示可知坐标轴右侧区域代表的是硫及其化合物,左侧区域代表的是氮及其化合物,A正确;
B.g是NH3,e是H2SO4,硫酸是非挥发性酸,二者相遇不会产生白烟,B错误;
C.e是H2SO4,具有吸水性,吸水导致其浓度降低;k是HNO3,具有挥发性,挥发导致溶质减少,浓度降低;g的浓溶液是浓氨水,具有挥发性,挥发导致溶质减少,浓度降低,C正确;
D.a是H2S,c是SO2,能发生归中反应:;g是NH3,i是NO,j是NO2或N2O4,可以发生归中反应:或,D正确;
故选B。
7.已知:2NH + 3CuO3Cu + N2 +3H2O,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.22.4 LN2中一定含有2 molN
B.标准状况下,2.24 LH2O中含有的共价键数目为0.2NA
C.每生成6.4 gCu,转移的电子数为0.2NA
D.17 gNH3溶于水得到的氨水中,含有的NH3•H2O数目为NA
【答案】C
【解析】A.未说明是否为标准状况下,22.4L N2的物质的量无法计算,A错误;
B.标准状况下,H2O为非气态物质,2.24L H2O的物质的量不是0.1mol,含有的共价键数目不是0.2NA,B错误;
C.6.4g Cu的物质的量为0.1mol,反应中每生成1mol Cu转移2mol电子,则生成0.1mol Cu转移0.2mol电子,即0.2NA,C正确;
D.17g NH3溶于水发生反应:,即氮元素并非全部以形式存在,则得到的氨水中含有的数目小于NA,D错误;
故选C。
8.工业上以铜屑为原料制备硝酸铜,从节约原料和环境保护的角度,下列4种方法中,最适宜采用的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.铜和浓硝酸生成硝酸铜和二氧化氮气体,生成污染性气体且氮元素利用率较低,A不符合题意;
B.铜和氧气生成氧化铜,氧化铜和硝酸生成硝酸铜和水,不生成污染性气体且氮元素利用率较高,B符合题意;
C.铜和稀硝酸生成硝酸铜和一氧化氮气体,生成污染性气体且氮元素利用率较低,,C不符合题意;
D.铜和浓硫酸生成硫酸铜和二氧化硫,硫酸铜和硝酸钡生成硫酸钡沉淀和硝酸铜;二氧化硫为污染性气体,D不符合题意;
故选B。
9.将铜镁合金完全溶解于某浓度的硝酸中,得到和的混合气体(标准状况),当向反应后的溶液中加入溶液时,金属离子全部转化为沉淀,测得沉淀的质量为。下列说法正确的是
A.该硝酸中的物质的量浓度是
B.该合金中铜与镁的物质的量之比是
C.和的混合气体中,的体积分数是
D.可以计算出该硝酸中的质量分数
【答案】B
【分析】金属离子全部沉淀时,得到3.12g沉淀为Cu(OH)2、Mg(OH)2,故沉淀中m(OH-)=3.12g-1.76g=1.36g,则n(OH-)==0.08mol,根据电荷守恒可知,金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量,设Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者总质量、电子转移守恒有64x+24y=1.76,2x+2y=0.08,解得:x=0.02=y=0.02,故合金中铜与镁的物质的量之比是0.02mol:0.02mol=1:1;
【解析】A.NO2和NO混合气体的物质的量为0.05mol,完全沉淀溶液中溶质为硝酸钠,根据Na元素守恒可知:n(NaNO3)=n(NaOH)=1mol/L×0.54L=0.54mol,根据N元素混合可知:n(HNO3)=n(NO2)+n(NO)+n(NaNO3)=0.05mol+0.54mol=0.59mol,故c(HNO3)==11.8mol/L,故A错误;B.由分析可知,该合金中铜与镁的物质的量之比是,故B正确;C.设NO2的物质的量为amol,则NO的物质的量为(0.05-a)mol,根据电子转移守恒可知:a×1+(0.05-a)×3=0.08,解得a=0.035,则NO2的体积分数=×100%=70%,故C错误;D.因为硝酸溶液的密度未知,溶液的总质量未知,故无法计算硝酸的质量分数,故D错误;答案选B。
10.硫及其化合物在生产生活中有广泛应用。下列关于硫的化合物的说法正确的是
A.和化合物类型相同,所含的化学键类型也相同
B.中硫元素为+7价
C.与均能使品红溶液褪色,且褪色原理相同
D.、气体通入溶液中均产生沉淀,且沉淀原理相同
【答案】D
【解析】A.Na2O2是离子化合物,含有离子键和共价键(O-O单键),而Na2S是离子化合物,仅含离子键,两者化学键类型不同,A错误;
B.Na2S2O8中过二硫酸根结构含过氧键,钠为+1,6个氧为-2,2个氧为-1,硫的化合价+6,而非+7,B错误;
C.Na2O2通过强氧化性漂白,SO2通过化合作用漂白,褪色原理不同,C错误;
D.SO2和NO2均将S2-氧化为S单质沉淀,均基于氧化还原反应,原理相同,D正确;
故选D。
11.硝酸是重要的化工原料。下图为制硝酸的流程示意图。下列说法正确的是
A.流程中,、和作反应物时,均作还原剂
B.氧化炉中发生反应的方程式为
C.调节通入空气的比例,理论上可以将氧化炉中的含氮物质完全转化为
D.可选用铜作为盛装液氨和浓硝酸的罐体材料
【答案】C
【分析】氮气和氢气在合成塔中合成氨气,氨气在氧化炉中发生催化氧化生成NO,NO、氧气、水在吸收塔中反应生成硝酸。
【解析】A.、H2合成氨气时,N元素化合价降低,N2作氧化剂,故A错误;
B.氧化炉中氨气发生催化氧化生成一氧化氮和水,发生反应的方程式为,故B错误;
C.调节通入空气的比例,发生反应,理论上可以将氧化炉中的含氮物质完全转化为,故C正确;
D.铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮、水,不能用铜作为盛装浓硝酸的罐体材料,故D错误;
选C。
12.如图中的字母代表硫及其化合物,相关推断不合理的是
A.a、b溶液反应有d生成
B.b对应的酸酐气体通入滴有酚酞的NaOH溶液中,红色褪去,说明其具有漂白性
C.f加入酸性高锰酸钾溶液中,溶液颜色褪去,说明f具有还原性
D.e和f都存在酸式盐
【答案】B
【分析】由价-类二维图,可推出a为H2S,b为H2SO3,c为H2SO4,d为S,e为金属硫化物或硫氢化物,f为亚硫酸盐或亚硫酸氢盐,g为硫酸盐。
【解析】A.a为H2S,b为H2SO3,a、b溶液发生反应2H2S+H2SO3=3S↓+3H2O,有d(S)生成,A合理;
B.b对应的酸酐气体为SO2,通入滴有酚酞的NaOH溶液中,红色褪去,可能是SO2与NaOH反应,使溶液呈中性甚至呈酸性,不能说明SO2具有漂白性,B不合理;
C.f(亚硫酸盐)加入酸性高锰酸钾溶液中,溶液颜色褪去,表明高锰酸钾被还原,从而说明f具有还原性,C合理;
D.H2S和H2SO3都为二元弱酸,则e(金属硫化物或硫氢化物)和f(亚硫酸盐或亚硫酸氢盐)都存在酸式盐,D合理;
故选B。
13.某兴趣小组用如图所示装置同时制备H2S和SO2,并进行相关性质实验。
(1)将胶头滴管中浓硫酸分别滴入Y型管的两个支管中。
在支管交叉处实验现象为 ;写出直接导致此现象的化学反应方程式 。
(2)右侧支管中 FeS 固体中加入一定量水的原因是 。
(3)Na2SO3存放不当易变质,实验室检验Na2SO3是否变质的方法是 。
另一小组用下图装置研究铜与浓硫酸的反应。
(4)写出A 中发生反应的化学方程式 。
(5)从B 试管的直立导管中向BaCl2 溶液中通入另一种气体,产生白色沉淀,则气体可以是 、 。 (要求写出一种单质和一种化合物)
(6)反应完毕,将A 中的混合物倒入水中,得到呈酸性的蓝色溶液与少量黑色不溶物,分离出该不溶物的操作是 。该黑色不溶物不可能是CuO,理由是 。
(7)对铜与浓硫酸反应产生的黑色不溶物进行探究,实验装置及现象如下:
实验装置
实验现象
品红褪色
①根据实验现象可判断黑色不溶物中一定含有 元素。
②若该黑色不溶物由两种元素组成且在反应前后质量保持不变,推测其化学式为 。
【答案】(1)管壁上产生淡黄色固体和小液滴 2H2S+SO2=3S↓+2H2O
(2)稀释浓硫酸,防止其氧化生成的H2S
(3)取样于试管,加少量水溶解后,先加入足量稀盐酸,再滴加几滴BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则Na2SO3已变质
(4)Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+2H2O
(5)O2(或Cl2) NH3
(6)过滤 CuO能溶于硫酸
(7)S Cu2S
【分析】本题通过实验探究S及其化合物的性质,结合S元素化合物性质回答问题。
【解析】(1)将胶头滴管中浓硫酸分别滴入Y型管的两个支管中,发生反应:、,生成得与发生反应生成,为淡黄色固体,则在支管交叉处实验现象为管壁上产生淡黄色固体和小液滴;直接导致此现象的化学反应方程式为:;
(2)生成得的具有还原性,可以与浓硫酸发生氧化还原反应,所以一侧应用水稀释浓硫酸,防止其氧化生成的;
(3)存放不当易变质为,实验室检验是否变质的方法是:取样于试管,加少量水溶解后,先加入足量稀盐酸,再滴加几滴溶液,若产生白色沉淀,则已变质;
(4)浓硫酸和铜在加热的条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为:;
(5)向溶液中通入另一种气体,产生白色沉淀,是因为二氧化硫不与氯化钡溶液反应,通入的气体需要满足把二氧化硫转化为盐或把二氧化硫氧化为硫酸,如碱性气体、做氧化剂的气体如、;
(6)A中的混合物倒入水中,得到呈酸性的蓝色溶液与少量黑色不溶物,分离固体与液体可以采用过滤法;氧化铜与酸反应生成铜离子与水,所以黑色固体不可能为氧化铜;
(7)①黑色固体通入氧气反应生成气体能够使品红褪色,说明生成二氧化硫,含有硫元素;
②若该黑色不溶物由两种元素组成且在反应前后质量保持不变,则,可知物质为硫化亚铜,化学式为;
14.化学小组同学用铜与过量浓硝酸反应制备NO2气体,实验后发现溶液呈绿色,对其原因进行如下探究:
甲同学提出猜想:浓硝酸中溶解了生成的NO2呈黄色,黄色与蓝色叠加显绿色。
实验:向2 mL 6 mol·L-1 中通入稳定的NO2气流,溶液变黄。取该溶液与蓝色Cu(NO3)2溶液混合,观察到溶液显绿色,验证了猜想。
甲同学进一步探究硝酸溶液中何种粒子与NO2作用显黄色。
实验装置
操作
编号
溶液a
现象
向溶液a中通入稳定的NO2气流8s
实验1
___________
溶液基本无色
实验2
3 mol·L-1 H2SO4
立即变黄
实验3
3 mol·L-1 Na2SO4
溶液基本无色
(1)写出铜和浓硝酸反应产生NO2的离子方程式 。
(2)实验1中溶液a是 。
(3)依据上述实验推知,浓硝酸中溶解NO2呈黄色是溶液中 与NO2作用的结果。
资料:i.铜与浓硝酸反应过程中可生成HNO2,HNO2易分解产生无色气体
ii.HNO2是一种弱酸。HNO2电离出,与Cu2+发生如下反应:
乙同学依据资料提出猜想:铜与浓硝酸反应过程中生成,使溶液呈绿色。
实验4:2 mL NaNO2溶液与2 mL Cu(NO3)2溶液混合,溶液呈绿色,加入1 mL浓硝酸后,溶液变蓝。
丙同学对加入浓硝酸后溶液变蓝的原因提出猜想并进行实验验证。
猜想1:加入浓硝酸后发生反应:,浓度下降,绿色消失。
猜想2:酸性条件下HNO2分解,浓度下降,绿色消失。
将实验4中蓝色溶液分成两份
加入2 mL NaOH溶液,振荡
溶液变绿色
加入2 mL H2O,振荡
溶液仍为蓝色
(4)用离子方程式表示加入NaOH溶液的作用: 。
(5)丙同学依据实验推知猜想 (填“1”或“2”)成立。
(6)综合上述实验得出:过量浓硝酸与铜反应后溶液呈绿色的主要原因是 。
【答案】(1)
(2)
(3);
(4)加入氢氧化钠溶液后,,浓度增大,与铜离子反应生成,溶液变绿色
(5)1
(6)过量浓硝酸中与作用呈黄色,硝酸铜溶液呈蓝色,黄色蓝色叠加显绿色
【分析】甲同学进探究硝酸溶液中何种粒子与作用显黄色,设计思路为研究氢离子、硝酸根与作用后的颜色,待探究的离子浓度应相同且为单一变量, 实验3溶液无色,说明钠离子、硫酸根不与作用,故实验1中a溶液为溶液,探究硝酸根与作用,实验2中a溶液为溶液,探究氢离子与作用。丙同学将实验4中蓝色溶液分成两份,第一份加入NaOH溶液后溶液变为绿色,,浓度增大,与铜离子反应生成,溶液变绿色;第二份加入等体积的水,为空白对照实验,可证明猜想1成立。
【解析】(1)铜和浓硝酸反应产生NO2的离子方程式
(2)实验1中溶液a是:
(3)实验1溶液无色,说明硝酸根不与作用;实验2变黄色,说明H+与NO2作用,故浓硝酸中溶液呈黄色是溶液中与作用的结果;
(4)加入氢氧化钠溶液后,,浓度增大,与铜离子反应生成,溶液变绿色;
(5)根据分析,猜想1成立;
(6)综合上述实验得出:过量浓硝酸与铜反应后溶液呈绿色的主要原因是:过量浓硝酸中与作用呈黄色,硝酸铜溶液呈蓝色,黄色蓝色叠加显绿色。
15.下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭加热条件下反应产生的所有气体产物
(1) 写出木炭粉与浓硫酸反应的化学方程式
(2) 如果将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②、①、③,则可以检出的物质是 ;不能检出的物质是 。
(3) 如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,则可以检出的物质是 ;不能检出的物质是 。
(4) 如果将仪器的连接顺序变为②、③、①,则可以检出的物质是 ;不能检出的物质是
【答案】 C + 2H2SO4(浓) CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O CO2、SO2 H2O H2O CO2、SO2 CO2、SO2 H2O
【分析】(1)碳可以和浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫以及水;
(2)用无水硫酸铜来检验水的生成,用品红检验二氧化硫的生成,用澄清石灰水检验二氧化碳的生成,但是二氧化碳检验之前需要先把二氧化硫除净;
(3)二氧化碳和二氧化硫均可以使澄清的石灰水变浑浊;
(4)将混合气体通过某种水溶液之后,再检验水的存在与否是错误的,因为这些水溶液中含有水。
【解析】(1)碳可以和浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫以及水,化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(2)如果将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②、①、③,②可以检验并除去二氧化硫,①可以检验水的存在,但是不一定是混合气体中的水,③可以检验二氧化碳的存在,
故答案为CO2、SO2;H2O;
(3)如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,①可以确定水的存在,但是③既可以是二氧化碳的性质又可以是二氧化硫的性质,故答案为H2O;CO2、SO2;
(4)如果将仪器的连接顺序变为②、③、①,则②可以检出的物质是二氧化硫,并可以将二氧化硫除净,③检验出的事二氧化碳,但是①检验时一定会有水,这些水不一定是原来混合气体中的水,故答案为CO2、SO2;H2O。
【点睛】本题考查学生浓硫酸的性质中的和碳单质的反应,注意产物检验所用的试剂以及检验的先后顺序知识。
16.某同学设计了下图A装置制备SO2并研究其性质。
(1)向仪器a中滴加浓硫酸之前,需先通入一段时间N2,此操作的目的是 。反应结束后,仍需要通一段时间N2的目的是 。
(2)实验时,装置B中没有明显变化。实验结束后向B中滴加适量氨水,生成白色沉淀,该白色沉淀的化学式为 。
(3)装置C中的现象是 ,说明二氧化硫具有 性。
(4)该套装置中,需要加以改进的地方是 。(任写一处)
【答案】(1)除尽装置中的氧气,防止氧化SO2/H2SO3/亚硫酸盐 排尽并用NaOH充分吸收装置中的SO2,防止在拆解装置的过程中SO2逸出污染空气
(2)BaSO3
(3)淡黄色沉淀/浑浊 氧化
(4)将分液漏斗改为恒压滴液漏斗等
【分析】亚硫酸钠与浓硫酸反应生成的二氧化硫进入B中无反应现象,二氧化硫在C中与硫化氢发生氧化还原生成硫单质,因二氧化硫有害,故最终需要使用碱液吸收进行尾气处理;
【解析】(1)二氧化硫容易被空气中氧气氧化为六价硫,滴加浓硫酸之前,打开弹簧夹,通入一段时间 N2 的目的是除去装置中的氧气;反应结束后,仍需要通一段时间N2的目的是排尽并用NaOH充分吸收装置中的SO2,防止在拆解装置的过程中SO2逸出污染空气;
(2)向溶液中加入氨水,增加溶液的碱性,吸收二氧化硫生成BaSO3白色沉淀;
(3)硫化氢与二氧化硫发生氧化还原反应生成黄色硫单质沉淀,二氧化硫中硫化合价降低,体现氧化性;
(4)反应中为防止三颈烧瓶中压强过大使液体不能顺利流下,应将分液漏斗改为恒压滴液漏斗等。
17.某实验小组采集硫酸型酸雨样品,随着时间的推移,多次测定该样品的pH,得到了表中数据:
时间/h
0
8
16
24
32
40
48
pH
5.0
4.8
4.5
4.3
4.2
4.0
4.0
(1)酸雨样品放置时pH变化的主要原因是(用化学方程式表示) 。
(2)如果将刚取样的上述酸雨和自来水(用Cl2杀菌消毒)混合,pH将
(填“增大”“减小”或“不变”),原因是(用化学方程式表示) 。
(3)你认为减少酸雨产生可采取的措施是 。
①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高
③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰
⑤开发新能源
A.①②③ B.②③④⑤
C.①③⑤ D.①③④⑤
【答案】(1)SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4(或2SO2+2H2O+O2===2H2SO4) (2)减小 H2SO3+Cl2+H2O===2HCl+H2SO4 (3)C
【解析】(1)酸雨放置时pH变小,其原因是雨水中的H2SO3被空气中的O2氧化所致。
(2)雨水和自来水混合,应考虑H2SO3与自来水中的Cl2发生氧化还原反应而生成硫酸和盐酸,使酸性增强。
(3)减少酸雨的形成必须减少SO2的排放,减少煤等化石燃料的使用,燃料脱硫、固硫,开发不含硫的新能源(如氢能、核能等),都是有效措施。
18.阅读下列材料并回答问题。
(1)常见的大气污染分为一次污染和二次污染。二次污染指的是排入环境中的一次污染物在物理、化学因素或生物作用下发生变化,或与环境中的其他物质发生反应生成新的污染物,如,二氧化氮就是二次污染物。
①无色的气体遇到空气,可观察到的现象是 。
②在、、、四种物质中,不会导致二次污染的是 。
(2)汽车尾气(含一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等)是城市空气的污染源之一,治理方法之一是在汽车的排气管上安装“催化转化器”。
①汽车尾气中易造成光化学烟雾的物质是 。
②汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物在“催化转化器”的作用下发生反应,生成可参与大气生态循环的无毒气体。该无毒气体为 (填化学式)。
③请提出有利于控制城市空气污染源的具体措施: 。
(3)氨气亦可用来处理氮氧化物。例如,氨气与二氧化氮发生如下反应:。
①实验室常用湿润的 (填“红色”或“蓝色”)石蕊试纸来检验氨气。
②上述反应中每生成7,共有 mol电子发生转移。
③写出用处理时发生反应的化学方程式: 。
【答案】(1)①气体颜色变为红棕色 ②CO
(2)①NO等氮氧化物 ②N2和CO2 ③开发新能源、使用电动车、植树造林等
(3)①红色 ②24 ③
【解析】(1)①无色的气体遇到空气,NO被氧气氧化为NO2,则现象为气体颜色变为红棕色;②SO2转化为三氧化硫,与水反应生成硫酸,会加重酸雨的形成,导致二次污染物;NO能够和氧气反应生成新的污染物二氧化氮,导致二次污染物;NO2与水反应生成硝酸和NO,硝酸会造成酸雨,所以NO2会导致二次污染物;CO虽然能够转化为CO2,但CO2不是污染物,所以CO不会导致二次污染,综上所述不会导致二次污染的是CO;
(2)①光化学烟雾是由氮的氧化物排放引起,汽车尾气含有大量NO等氮氧化物,能引起光化学烟雾;②根据题意可知一氧化碳与一氧化氮生成参与大气生态循环的N2和CO2,
③有利于控制城市空气污染源的具体措施有:开发新能源、使用电动车、植树造林等;
(3)①为了观察更明显的现象,实验室常用湿润的红色石蕊试纸来检验氨气;②反应中氨气中的N的化合价由-3价升高到0价,二氧化氮中的N化合价由+4价降低到0价,故每生成7molN2转移24mol电子;③用处理时发生反应的化学方程式为。
19.某小组同学制备并探究亚硫酸钠()的性质。
(1)将通入NaOH溶液中可制备,其离子方程式为 。
(2)探究的性质。
实验装置
实验序号
试剂X
实验现象
1
盐酸产生无色气体
产生无色气体
2
溶液白色沉淀
白色沉淀
3
酸性高锰酸钾溶液
溶液褪色
4
溶液无现象
无现象
5
溶液无现象
无现象
①将实验Ⅰ中产生的气体通入品红溶液,观察到的现象是 。
②写出实验2中与溶液反应的离子方程式 。
③探究具有还原性的实验有 (填实验序号)。
④实验3中,转化为的离子方程式为 。
⑤实验4中无现象,设计实验证明与发生了反应:向反应后的溶液和溶液中分别滴加 ,观察到 。
⑥向实验5的混合液中滴加稀硫酸,产生黄色浑浊。对黄色浑浊产生的原因做出猜想。
猜想1:酸性条件下,氧化,产生S。
猜想2:酸性条件下,空气中氧化,产生S。
猜想3:酸性条件下,⁻氧化,产生S。
设计实验证实了猜想1和2不是产生S的主要原因:向溶液加入 ,产生有臭鸡蛋气味的气体(),溶液未变浑浊。
(3)实验反思:影响物质的氧化性或还原性强弱的因素可能有 。
【答案】(1)
(2)红色褪去 3 盐酸和溶液 反应后溶液中的白色沉淀多于溶液中的白色沉淀(或反应后溶液中有白色沉淀,溶液中无现象) 稀硫酸
(3)溶液的酸碱性(或相同价态微粒的存在形式)
【分析】亚硫酸钠是强碱弱酸盐,能与强酸反应放出二氧化硫气体;亚硫酸钠中S元素显+4价,可知亚硫酸钠既有氧化性又有还原性,用高锰酸钾溶液检验亚硫酸钠的还原性,用硫化钠溶液检验亚硫酸钠的氧化性。
【解析】(1)将通入NaOH溶液中生成和水,反应的离子方程式为;
(2)①实验Ⅰ中和盐酸反应放出二氧化硫气体,二氧化硫具有漂白性,二氧化硫气体通入品红溶液,观察到的现象是红色褪去。
②实验2中与溶液反应生成亚硫酸钡沉淀和氯化钠,反应的离子方程式为。
③酸性高锰酸钾溶液滴入溶液中,溶液褪色,说明高锰酸钾被还原,探究具有还原性的实验有实验3。
④实验3中,转化为,被氧化为硫酸钠,根据得失电子守恒,反应的离子方程式为。
⑤实验4中无现象,被氧化为硫酸钠:向反应后的溶液和溶液中分别滴加盐酸和溶液,观察到反应后溶液中有白色沉淀,溶液中无沉淀,则证明反应后的溶液中含有硫酸根离子。
⑥向溶液加入稀硫酸,产生有臭鸡蛋气味的气体(),溶液未变浑浊,证明猜想1和2不是产生S的主要原因。
(3)向溶液滴加溶液无现象,再滴加稀硫酸,酸性条件下、发生归中反应生成S沉淀,说明影响物质的氧化性或还原性强弱的因素可能有溶液的酸碱性。
20.以溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。
实验
试剂
现象
滴管
试管
溶液
饱和溶液
Ⅰ.产生白色沉淀
溶液
Ⅱ.溶液变绿,继续滴加产生棕黄色沉淀
溶液
Ⅲ.开始无明显变化,继续滴加产生白色沉淀
(1)经检验,现象Ⅰ中的白色沉淀是。用离子方程式解释现象Ⅰ: 。
(2)经检验,现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含,含有和。
已知:,(白色)。
①用稀硫酸证实沉淀中含有的实验现象是 。
②通过下列实验证实,沉淀中含有和。
a.加入淀粉溶液后无明显现象的原因是 。(用离子反应方程式表示)
b.试剂A为 ,白色沉淀A是 。
(3)已知:在水溶液中不存在。经检验,现象Ⅲ的白色沉淀中无,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性溶液褪色。对于该白色沉淀的组成提出两种假设:ⅰ吸附;ⅱ。铝的碱式盐。设计对比实验,证实了假设ⅱ成立。
步骤一:
步骤二:
①步骤一滴加NaOH溶液后所得溶液中主要含有的阴离子有 。
②试剂B为 。
③假设ⅱ成立的判断依据是 。
【答案】(1)
(2)有红色固体生成 或 盐酸和溶液
(3) 氨水
【分析】Na2SO3溶液分别和饱和Ag2SO4、0.2mol/LCuSO4溶液、0.1mol/LAl2(SO4)3溶液反应,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。
【解析】(1)向饱和Ag2SO4溶液滴加0.2 mol·L-1Na2SO3溶液,产生白色沉淀,因为Ag2SO4微溶于水,而Ag2SO3难溶于水,所以Ag2SO4溶解度大于Ag2SO3的溶解度,则白色沉淀为Ag2SO3,故反应的离子方程式为;
(2)①向0.2 mol·L-1 CuSO4溶液中滴加0.2 mol·L-1 Na2SO3溶液,溶液变绿,继续滴加产生棕黄色沉淀,经检验,现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含,含有Cu+、Cu2+和。已知:,(白色)。Cu+在酸性条件下发生歧化反应生成单质铜,所以向所得沉淀中滴加稀硫酸有红色沉淀铜生成,证明沉淀中含有Cu+;
②因(白色),向洗净的棕黄色沉淀中加入KI溶液,有白色沉淀生成,则沉淀应为CuI,证明Cu2+与I-生成了CuI↓(白色)和I2,而I2把氧化为,取上层清液滴加淀粉,不显蓝色,证明I2不存在,离子方程式为:或;检验硫酸根离子用盐酸酸化的氯化钡溶液,所以向另一份上层清液中滴加盐酸酸化的氯化钡,有白色沉淀BaSO4生成;
(3)①向0.1 mol·L-1Al2(SO4)3溶液中滴加0.2 mol·L-1Na2SO3溶液,开始无明显变化,继续滴加产生白色沉淀,而又因为Al2(SO3)3在水溶液中不存在,又知该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,则该沉淀为Al(OH)3,又知经检验沉淀中无,使酸性KMnO4溶液褪色的只能是,加入NaOH溶液沉淀溶解,生成了,所以溶液中含有的阴离子为和;
②根据题给实验设计实验步骤二,向2mL0.1 mol·L-1Al2(SO4)3溶液中滴加稍过量的试剂B,产生沉淀为Al(OH)3,试剂B为氨水;
③然后分离洗涤沉淀并保留固体,再向固体中滴加氢氧化钠至沉淀恰好溶解,记录氢氧化钠溶液的体积V2,V1明显大于V2,证明亚硫酸根存在于铝的碱式盐中。
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