專題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展專題綜合檢測(cè)(四) (時(shí)間：45分鐘；滿分：100分)一、選擇題(本題包括8小題，每小題5分，共40分)1下列關(guān)于銨鹽的敘述不正確的是()A所有銨鹽中，氮元素化合價(jià)都是3價(jià)B所有銨鹽都溶于水C銨態(tài)氮肥不宜與草木灰混合使用D銨鹽都是離子化合物解析：選A。NH4NO3中N元素顯3價(jià)和5價(jià)。2硫黃在空氣中燃燒生成氣體甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，溴水褪色，乙變成丙。在丙里加入Na2S生成氣體丁，把丁通入乙得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，則它們正確的順序是()ASO3H2SO4H2SO3H2SSBSO2H2SO3H2SO4SO2SO3CSO3H2SO4H2SO3SO2Na2S2O3DSO2H2SO3H2SO4H2SS解析：選D。硫黃在空氣中燃燒生成SO2(甲)，SO2溶于水得溶液H2SO3(乙)，向乙溶液中滴加溴水生成H2SO4和HBr，在丙里加入Na2S生成氣體H2S(丁)，把H2S通入H2SO3得到沉淀S(戊)。3常溫下，滿足甲組中的任意一種物質(zhì)均能與乙組中任意一種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的是()選項(xiàng)甲組乙組AAl(OH)3、稀鹽酸NaOH溶液、氨水BO2、N2H2、MgCCu、NaOH溶液FeCl3溶液、稀硝酸DSiO2、Cl2HF、H2SO3解析：選C。注意常溫條件。A項(xiàng)，氨水不與Al(OH)3反應(yīng)；B項(xiàng)，常溫下，O2與H2、N2與H2、N2和Mg均不反應(yīng)；D項(xiàng)，SiO2與H2SO3、Cl2與HF均不反應(yīng)。4(2018福州高三質(zhì)檢)化學(xué)反應(yīng)中，有時(shí)存在“一種物質(zhì)過量，另一種物質(zhì)仍不能完全反應(yīng)”的特殊情況。下列反應(yīng)中不屬于這種情況的是()A過量的稀硝酸和鐵反應(yīng)B常溫下過量濃硝酸與鋁塊C過量的二氧化錳與濃鹽酸D常溫下過量的銅與濃硫酸解析：選A。稀硝酸過量，鐵全部溶解，A正確；常溫下，鋁遇濃硝酸發(fā)生鈍化，鋁塊不會(huì)溶解，B錯(cuò)誤；隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃鹽酸變稀，稀鹽酸不與二氧化錳反應(yīng)，C錯(cuò)誤；常溫下，銅與濃硫酸反應(yīng)很緩慢，需要加熱來加快反應(yīng)，并且隨反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸變稀，硫酸不能完全反應(yīng)，D錯(cuò)誤。5下列關(guān)于硫化氫的說法錯(cuò)誤的是()AH2S是一種弱電解質(zhì)B可用石灰乳吸收H2S氣體C根據(jù)如圖可知FeCl3、CuCl2均能氧化H2SDH2S在空氣中燃燒可以生成SO2解析：選C。H2S溶于水形成氫硫酸，為弱酸，能用石灰乳(堿性)吸收，A、B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，Cu2與H2S生成CuS沉淀，是非氧化還原反應(yīng)，不能氧化H2S，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，H2S在空氣中充分燃燒可生成SO2：2H2S3O22SO22H2O(若不充分燃燒可生成S：2H2SO22H2O2S)，正確。6下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)原理或?qū)嶒?yàn)操作不正確的是()A用圖1所示裝置制取少量的氨氣B用圖2裝置可以完成“噴泉”實(shí)驗(yàn)C用圖3所示裝置收集SO2 D同濃度的碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液，可滴加酚酞進(jìn)行鑒別解析：選C。濃氨水中的水與CaO反應(yīng)放出大量熱，NH3H2O受熱分解產(chǎn)生氨氣，A項(xiàng)正確。Cl2與NaOH溶液反應(yīng)使燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)降低，形成負(fù)壓噴泉，B項(xiàng)正確。SO2的密度比空氣大，收集時(shí)應(yīng)從長(zhǎng)管進(jìn)短管出，C項(xiàng)錯(cuò)誤。由于碳酸鈉比碳酸氫鈉的水解程度大，同濃度時(shí)前者堿性強(qiáng)，滴加酚酞，前者呈紅色，后者呈淺紅色，即前者紅色深，D項(xiàng)正確。7下列陳述、均正確并且有因果關(guān)系的是()選項(xiàng)陳述陳述ASO2有漂白性SO2可使酸性高錳酸鉀溶液褪色BNH3極易溶于水充滿NH3的試管倒置于水槽中，水面迅速上升C濃硫酸有強(qiáng)氧化性濃硫酸可用于干燥H2和COD常溫下，鐵與濃硝酸發(fā)生鈍化常溫下，鐵與濃硝酸不反應(yīng)解析：選B。 A項(xiàng)陳述表現(xiàn)了SO2的還原性，而陳述表現(xiàn)了SO2的漂白性，沒有因果關(guān)系；B項(xiàng)陳述、都正確且具有因果關(guān)系；C項(xiàng)陳述表現(xiàn)出濃硫酸的吸水性，沒有因果關(guān)系；D項(xiàng)陳述錯(cuò)誤，常溫下，鐵與濃硝酸發(fā)生鈍化，屬于化學(xué)反應(yīng)。8將一定體積的稀硝酸分成兩等份，一份與足量的銅粉充分反應(yīng)后收集到V1 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下，下同)氣體；另一份先加入與其等體積的稀硫酸，再投入足量的銅粉收集到V2 L氣體。已知5V12V2，則稀硝酸與稀硫酸的物質(zhì)的量濃度之比為()A23B32C34 D43解析：選D。第一份中發(fā)生反應(yīng)：3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O，求得HNO3的物質(zhì)的量為 mol。第二份由于是硫酸與硝酸的混酸，所以用離子方程式計(jì)算：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O，求得參加反應(yīng)的NO的物質(zhì)的量為 mol，可知NO過量，H不足，此時(shí)H的物質(zhì)的量為 mol，硫酸提供的H的物質(zhì)的量為 mol，兩者濃度之比為43。二、非選擇題(本題包括4小題，共60分)9(13分)下列框圖涉及到的物質(zhì)所含元素中，除一種元素外，其余均為118號(hào)元素。已知：A、F為無色氣體單質(zhì)，B為具有刺激性氣味的氣體，C為黑色氧化物，E為紅色金屬單質(zhì)(部分反應(yīng)的產(chǎn)物未列出)。請(qǐng)回答下列問題：(1)D的化學(xué)式為_；F的結(jié)構(gòu)式為_。(2)A與B生成D的反應(yīng)在工業(yè)上是生產(chǎn)_的反應(yīng)原理之一。(3)E與G的稀溶液反應(yīng)的離子方程式為_。(4)B和C反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(5)J、K是同種金屬的不同氯化物，K為白色沉淀。寫出SO2還原J生成K的離子方程式：_。解析：由“紅色金屬單質(zhì)”可知E為銅，進(jìn)而推出“黑色氧化物”C為CuO。結(jié)合“B為具有刺激性氣味的氣體”和框圖中F在放電時(shí)與A反應(yīng)，可知B、F、A、D分別為NH3、N2、O2、NO。進(jìn)而推出G、H、I、J分別為HNO3、Cu(NO3)2、Cu(OH)2、CuCl2。(1)N2中含有3個(gè)共用電子對(duì)，N原子間形成叁鍵。(3)Cu與稀硝酸反應(yīng)生成NO，離子方程式為3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O。(4)由上述分析可知，CuO與NH3反應(yīng)生成Cu、N2和H2O，化學(xué)方程式為3CuO2NH33CuN23H2O。(5)CuCl2被SO2還原，銅化合價(jià)降低生成的氯化物只能是CuCl，硫化合價(jià)升高轉(zhuǎn)化成SO2，離子方程式為2Cu22ClSO22H2O2CuCl4HSO 。答案：(1)NONN(2)硝酸(3)3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O(4)3CuO2NH33CuN23H2O(5)2Cu22ClSO22H2O2CuCl4HSO10(15分)碳、硫的含量影響鋼鐵性能。碳、硫含量的一種測(cè)定方法是將鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為氣體，再用測(cè)碳、測(cè)硫裝置進(jìn)行測(cè)定。(1)采用裝置A，在高溫下將x克鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為CO2、SO2。氣體a的成分是_。若鋼樣中硫以FeS形式存在，A中反應(yīng)：3FeS5O2 1_3_。(2)將氣體a通入測(cè)硫裝置中(如圖)，采用滴定法測(cè)定硫的含量。H2O2氧化SO2的化學(xué)方程式：_。用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗z mL NaOH溶液，若消耗1 mL NaOH溶液相當(dāng)于硫的質(zhì)量為y克，則該鋼樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：_。(3)將氣體a通入測(cè)碳裝置中(如圖)，采用重量法測(cè)定碳的含量。氣體a通過B和C的目的是_。計(jì)算鋼樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)是_。解析：(1)鋼樣(含有鐵、碳、硫)在高溫下與O2反應(yīng)，除生成CO2、SO2外，還有剩余的O2，故氣體a中含有CO2、SO2、O2。該反應(yīng)中，S元素由2價(jià)被氧化為4價(jià)，即生成SO2，再結(jié)合元素守恒及元素的化合價(jià)升降總數(shù)相等，配平該反應(yīng)方程式：3FeS5O2Fe3O43SO2。(2)H2O2具有強(qiáng)氧化性，SO2具有強(qiáng)還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成H2SO4，化學(xué)方程式為H2O2SO2=H2SO4。消耗1 mL NaOH溶液相當(dāng)于硫的質(zhì)量為y g，則消耗z mL NaOH溶液相當(dāng)于硫的質(zhì)量為yz g，那么鋼樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。 (3)裝置B中活性MnO2的作用是除去氣體a中的SO2。裝置C中K2Cr2O7濃H2SO4檢驗(yàn)SO2是否除盡，防止SO2進(jìn)入CO2吸收瓶，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)定實(shí)驗(yàn)前后CO2吸收瓶的質(zhì)量變化，從而確定CO2的質(zhì)量，繼而求出鋼樣中碳的質(zhì)量及質(zhì)量分?jǐn)?shù)。答案：(1)CO2、SO2、O2 Fe3O4SO2 (2)H2O2SO2=H2SO4 (3)排除SO2對(duì)CO2測(cè)定的干擾 吸收CO2前、后吸收瓶的質(zhì)量11(16分)二氧化硫是重要的工業(yè)原料，探究其制備方法和性質(zhì)具有非常重要的意義。(1)工業(yè)上用黃鐵礦(FeS2，其中硫元素為1價(jià))在高溫下和氧氣反應(yīng)制備SO2：4FeS211O28SO22Fe2O3，該反應(yīng)中被氧化的元素是_(填元素符號(hào))。當(dāng)該反應(yīng)轉(zhuǎn)移2.75 mol電子時(shí)，生成的二氧化硫在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_L。(2)實(shí)驗(yàn)室中用下列裝置測(cè)定SO2催化氧化為SO3的轉(zhuǎn)化率。(已知SO3的熔點(diǎn)為16.8 ，假設(shè)氣體進(jìn)入裝置時(shí)分別被完全吸收，且忽略空氣中CO2的影響)簡(jiǎn)述使用分液漏斗向圓底燒瓶中滴加濃硫酸的操作：_。實(shí)驗(yàn)過程中，需要通入氧氣。試寫出一個(gè)用如圖所示裝置制取氧氣的化學(xué)方程式：_。當(dāng)停止通入SO2，熄滅酒精燈后，需要繼續(xù)通一段時(shí)間的氧氣，其目的是_。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，若裝置D增加的質(zhì)量為m g，裝置E中產(chǎn)生白色沉淀質(zhì)量為n g，則此條件下二氧化硫轉(zhuǎn)化率是_(用含字母的代數(shù)式表示，不用化簡(jiǎn))。(3)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)用如圖裝置驗(yàn)證二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)。能說明二氧化硫具有氧化性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_。為驗(yàn)證二氧化硫的還原性，充分反應(yīng)后，取試管b中的溶液分成三份，分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。方案：向第一份溶液加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成；方案：向第二份溶液加入品紅溶液，紅色褪去；方案：向第三份溶液加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。上述方案中合理的是_(填“”“”或“”)；試管b中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。解析：(1)反應(yīng)中鐵元素和硫元素的化合價(jià)均升高，兩種元素均被氧化，反應(yīng)中氧氣全部作氧化劑，11 mol氧氣參加反應(yīng)生成8 mol二氧化硫氣體時(shí)轉(zhuǎn)移電子44 mol，故轉(zhuǎn)移2.75 mol電子時(shí)生成的二氧化硫氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為822.4 L11.2 L。(2)打開分液漏斗旋塞前首先要打開分液漏斗上部的活塞，以利于分液漏斗中的液體順利滴下。根據(jù)加熱固體制取氧氣的裝置，可利用加熱氯酸鉀(二氧化錳作催化劑)或高錳酸鉀來制取氧氣。對(duì)于定量測(cè)定實(shí)驗(yàn)，除了要排除空氣、水蒸氣等的干擾，還要將產(chǎn)物SO3以及未反應(yīng)的SO2全部驅(qū)趕至吸收裝置以進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量或稱量，故反應(yīng)停止后還要繼續(xù)通入一段時(shí)間氧氣。裝置D中增加的質(zhì)量為SO3的質(zhì)量，裝置E中沉淀為BaSO4，根據(jù)硫元素守恒，被氧化的SO2的物質(zhì)的量為 mol，未被氧化的SO2的物質(zhì)的量為 mol，故二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為100%。(3)SO2能將S2氧化，生成硫單質(zhì)。方案，氯水中加入AgNO3溶液也可得到白色沉淀；方案中二氧化硫和氯水均可使品紅溶液褪色；方案中產(chǎn)生沉淀可證明SO2與Cl2發(fā)生了氧化還原反應(yīng)(因溶液顯酸性，不會(huì)產(chǎn)生BaSO3沉淀，而是BaSO4沉淀)。答案：(1)Fe、S11.2(2)打開分液漏斗上口的活塞，旋開分液漏斗的旋塞，緩慢滴加2KClO32KCl3O2(或2KMnO4K2MnO4MnO2O2)使殘留在裝置中的SO2和SO3被充分吸收100%(3)試管a中出現(xiàn)淡黃色渾濁SO2Cl22H2O=4HSO2Cl12(16分)亞硝酸鈉(NaNO2)在纖維紡織品的染色和漂白、照相、生產(chǎn)橡膠、制藥等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，也常用于魚類、肉類等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行業(yè)用量有嚴(yán)格限制?，F(xiàn)用如圖所示儀器(夾持裝置已省略)及藥品，探究亞硝酸鈉與硫酸反應(yīng)及氣體產(chǎn)物的成分。已知：NONO22OH=2NOH2O氣體液化的溫度：NO2為21 ，NO為152 (1)為了檢驗(yàn)裝置A中生成的氣體產(chǎn)物，儀器的連接順序(按左右連接)為A、C、_、_、_。(2)反應(yīng)前應(yīng)打開彈簧夾，先通入一段時(shí)間氮?dú)猓懦b置中的空氣，目的是_。(3)在關(guān)閉彈簧夾、打開分液漏斗活塞、滴入70%的硫酸后，A中產(chǎn)生紅棕色氣體。確認(rèn)A中產(chǎn)生的氣體含有NO，依據(jù)的現(xiàn)象是_。裝置E的作用是_。(4)如果向D中通入過量O2，則裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。如果沒有裝置C，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論造成的影響是_。(5)通過上述實(shí)驗(yàn)探究過程，可得出裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。解析：(1)根據(jù)NO、NO2的液化溫度和性質(zhì)可知裝置D用于檢驗(yàn)NO，裝置E用于冷凝NO2，裝置B為尾氣處理裝置，NO2會(huì)干擾NO的檢驗(yàn)，所以為了檢驗(yàn)裝置A中的氣體產(chǎn)物，儀器的連接順序是A、C、E、D、B。(2)由于NO極易被空氣中的氧氣氧化為NO2，所以先通入一段時(shí)間氮?dú)猓懦b置中的空氣，防止可能產(chǎn)生的NO被氧化成NO2，造成對(duì)A中反應(yīng)產(chǎn)物檢驗(yàn)的干擾。(3)利用裝置D檢驗(yàn)NO。開始時(shí)裝置D中無色，通入氧氣后出現(xiàn)紅棕色氣體即可證明NO的存在。裝置E的作用是降溫冷凝，使NO2完全液化，避免干擾NO的檢驗(yàn)。(4)因?yàn)镹O2、O2和水共同作用可以產(chǎn)生HNO3，所以裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NO2O24NaOH=4NaNO32H2O。如果沒有裝置C，A中揮發(fā)出的水蒸氣能與NO2反應(yīng)產(chǎn)生NO，無法確定NO的來源。(5)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaNO2H2SO4=Na2SO4NO2NOH2O。答案：(1)EDB(2)防止可能產(chǎn)生的NO被氧化成NO2，造成對(duì)A中反應(yīng)產(chǎn)物檢驗(yàn)的干擾(3)裝置D中通入氧氣后出現(xiàn)紅棕色氣體冷凝，使NO2完全液化(4)4NO2O24NaOH=4NaNO32H2O水蒸氣會(huì)與NO2反應(yīng)產(chǎn)生NO，無法確定NO的來源(5)2NaNO2H2SO4=Na2SO4NO2NOH2