专题4 硫､氮和可持续发展综合测试时间:90分钟 满分:100分 第Ⅰ卷 (选择题,共48分)一､选择题(本题包括16小题｡每小题3分,共48分)1.SO 2是常见的大气污染物之一,下列措施中能够减少SO 2排放量的是( )①用天然气代替煤炭作民用燃料 ②使用水煤气或干馏煤气作燃料 ③硫酸厂使用V 2O 5作催化剂,加快SO 2的转化速率 ④将块状煤粉碎,提高其燃烧效率 ⑤在煤中加入生石灰后燃用 ⑥循环处理吸收塔放出的尾气A.①②③④⑤B.①③⑤⑥C.①②⑤⑥D.②③④⑥解析:①中天然气的成分是CH 4,所以用天然气代替煤炭作民用燃料可以减少SO 2的排放;②中水煤气的主要成分是CO ､H 2,干馏煤气的主要成分是CH 4､H 2､CO 等,所以用水煤气或干馏煤气作燃料也可以减少SO 2的排放;③中硫酸厂使用催化剂加快反应速率,并不能减少SO 2的排放;④中将煤粉碎,能提高燃烧效率,但不能减少SO 2的排放;⑤在煤中加入CaO,煤在燃烧过程中发生如下反应:CaO+SO 2高温CaSO 3､2CaSO 3+O 2高温2CaSO 4,可以减少SO 2的排放;⑥在硫酸工业中循环处理吸收塔中的尾气,可以提高SO 2的利用率,减少SO 2的排放｡所以能够减少SO 2的排放的有①②⑤⑥,即C 项组合正确｡答案:C2.有一瓶Na 2SO 3溶液,由于它可能部分被氧化,某同学进行如下实验:取少量溶液,滴入Ba(NO 3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,仍有白色沉淀,对此实验下列叙述正确的是( )A.Na 2SO 3已部分被空气中的氧气氧化B.加入Ba(NO3)2溶液后,生成的沉淀中一定含有BaSO4C.加硝酸后的不溶沉淀是BaSO4和BaSO3混合物D.此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化解析:硝酸具有强氧化性,能够氧化SO2-3生成SO2-4,由于硝酸是足量的,白色沉淀则一定是BaSO4,而没加入HNO3前,得到的沉淀不一定是BaSO4｡答案:D3.(2020·温州模拟)如图所示,在注射器中加入少量Na2SO3晶体,并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)｡则下列有关说法正确的是( )A.蓝色石蕊试纸先变红后褪色B.NaOH溶液可用于除去实验中多余的SO2C.湿润KI淀粉试纸未变蓝,说明I2的氧化性弱于SO2D.品红试纸､沾有KMnO4溶液的滤纸均褪色,证明了SO2的漂白性解析:浓硫酸进入注射器中与Na2SO3晶体反应:Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑,SO2不能使石蕊试纸褪色,A项错误;SO2使品红试纸褪色,是由于SO2的漂白性,SO2使KMnO4溶液褪色是由于SO2的还原性,D项错误;SO2污染空气,可用NaOH溶液吸收,B项正确;SO2不与KI反应,说明氧化性I 2强于SO 2,C 项错误｡答案:B4.将8 mL NO 2和O 2的混合气体通入倒立于水槽中装满水的量筒,充分反应后,剩余气体为1 mL,则原混合气体中NO 2和O 2的体积比可能为( )A.7:5B.3:7C.7:1D.1:7解析:1 mL 剩余气体可能为NO 或O 2｡(1)若为NO,则由3NO 2+H 2O==2HNO 3+NO,说明NO 2和O 2与水反应后剩余NO 2 3 mL,设原混合气体中O 2的体积为x,则有:4NO 2 + O 2 + 2H 2O==4HNO 34 18 mL-3 mL-x x8341mL mL x x --=,求得x=1 mLV(NO 2):V(O 2)=(8-1) mL:1 mL=7:1｡(2)若为O 2,设原混合气体中NO 2的体积为y,则有:4NO 2 + O 2 + 2H 2O==4HNO 34 1y 8 mL-1 mL-y4811y mL mL y =--,求得y=5.6 mLV(NO 2):V(O 2)=5.6 mL:(8-5.6) mL=7:3｡答案:C5.有a 、b 、c 、d 、e 五种气体,进行下列实验:a 、b 、c,d 、e 依次可能是( )A.O 2､NO ､HCl ､NH 3､CO 2B.O 2､NO ､NH 3､HCl ､SO 3C.NO ､O 2､NH 3､HCl ､SO 2D.HCl ､CO 2､NH 3､H 2S ､CH 4解析:A 项,实验(3)两气体通入均不反应,不正确;B 项,实验(3)中,SO 3通入溴水中溴水不褪色,故不正确;C 项,正确;D 项,实验(1)两气体混合后不反应,不符合｡答案:C6.红热的木炭与浓HNO 3反应产生的气体−−−→干燥气体xmL3NaHCO −−−−−−−→足量饱和溶液干燥气体y mL,假设气体体积均在相同状况下测定,不考虑气体的溶解,则x 和y 的关系是( )44..55..4A x yB y x xC x yD y ====解析:由方程式C+4HNO 3(浓)∆CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O ､3NO 2+H 2O==2HNO 3+NO ､HNO 3+NaHCO 3==NaNO 3+H 2O+CO 2↑可知当产生3 mol NO 2时,最终生成1 mol NO 和2 mol CO 2,再加上原来产生的234molCO ,共154mol 气体,原气体总量为15.4mol 所以x=y ｡ 答案:C7.实验室常采用点滴板来完成部分实验,既可节约药品,又便于观察实验现象｡对如图所示的实验现象的描述正确的是( )①装有铜片的孔穴中溶液呈蓝色②装有胆矾的孔穴中固体的颜色变浅③装有铁片的孔穴中溶液呈浅绿色④装有铁片的孔穴中溶液呈浅黄色⑤装有蛋清溶液的孔穴中溶液呈黄色A.①④B.②③C.①⑤D.②⑤解析:胆矾与浓硫酸混合,浓硫酸使胆矾脱水生成无水硫酸铜;蛋清的主要成分是蛋白质,遇浓硝酸变黄色｡答案:D8.酸性氧化物是中学阶段常见的一类物质,能够发生许多化学反应,下列有关酸性氧化物的性质正确的是( )A.二氧化硫使溴水褪色的过程中,二氧化硫表现出了漂白性B.二氧化氮溶于水的反应中,二氧化氮只表现出了氧化性C.二氧化硅和强碱的反应中,二氧化硅表现出了氧化性D.镁可在二氧化碳中燃烧,产物为氧化镁和碳,反应过程中二氧化碳表现出了氧化性解析:二氧化硫与溴发生了氧化还原反应,使溴水褪色并不是漂白过程;二氧化氮溶于水生成了硝酸和一氧化氮,既表现了氧化性,又表现了还原性;二氧化硅与碱反应,元素化合价没有发生变化,是非氧化还原反应;镁在二氧化碳中燃烧时产物中有碳,碳元素的化合价降低,二氧化碳表现出了氧化性｡答案:D9.(2020·上海)下图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置,下列有关说法错误的是( )A.烧瓶中立即出现白烟B.烧瓶中立即出现红棕色C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性D.烧杯中的溶液是为了吸收有害气体解析:本题考查氯气和氨气的性质,意在考查考生对知识的理解应用能力｡烧瓶中发生反应:3Cl2+8NH3==6NH4Cl+N2,A项正确,B项错误;反应中NH3作为还原剂,说明常温下氨气具有还原性,C项正确;烧杯中的溶液是为了吸收Cl2､HCl等有害气体,D项正确｡答案:B10.(2020·长春调研)元素X的单质及X与Y形成的化合物能按下图所示的关系发生转化:下列说法不正确的是( )A.X可能是金属B.X可能是非金属C.n可以等于2或3D.XY m与XY n的相互转化是可逆反应解析:X元素可以是铁:Fe+2HCl==FeCl2+H2↑､2FeCl2+Cl2==2FeCl3､2FeCl3+Fe==3FeCl2､2Fe+3Cl2点燃2FeCl3,A对;X元素可以是碳:C+H2O(g)CO+H2､2CO+O2点燃2CO2､CO2+C高温2CO､C+O2点燃CO2,B对;n可以等于2或3,C对;XY m与XY n的相互转化不是可逆反应,D错｡答案:D11.进行化学实验,观察实验现象,通过分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一｡下列说法正确的是( )A.浓硝酸在光照条件下变黄,说明浓硝酸不稳定,生成的有色产物能溶于浓硝酸B.在KI-淀粉溶液中通入氯气,溶液变蓝,说明氯气能与淀粉发生显色反应C.在某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含SO2-4D.将铜片放入浓硫酸中,无明显实验现象,说明铜在冷的浓硫酸中发生钝化解析:B项Cl2氧化KI生成的I2遇淀粉变蓝,C项白色沉淀可能是AgCl,D项铜与冷的浓H2SO4不反应｡答案:A12.(2020·郑州)X､Y､Z是中学常见的三种单质,M､N是中学常见的两种化合物,其中M 在常温下为液态,它们之间存在如图所示的转化关系｡下列有关说法错误的是( )A.该过程所涉及的反应均为氧化还原反应B.当X单质为金属时,可能是Na或FeC.当X单质为非金属时,可能是F2或CD.反应①可能在常温下进行,也可能需要在高温下才能发生解析:当X为Fe时,N为Fe3O4,而Fe3O4可由Fe与O2反应得到,O2与H2反应也可转变为H2O;若X为Na,Na与水反应生成的是NaOH,而Na与O2反应生成的则是Na2O2或Na2O,所以,B项错误｡答案:B13.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H2SO4B.当X是强碱时,A､B､C､D､E､F中均含同一种元素,F是HNO3C.B和Cl2发生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解析:F是强酸,结合单质C能发生连续氧化判断可知,F为H2SO4或HNO3,又A是正盐,当X是强酸时,B应为H2S,C为单质硫,A正确,D错误｡当X是强碱时,B为NH3,C为N2,所以A是(NH4)2S,B､C项均正确｡答案:D14.在含2 mol H2SO4的浓H2SO4溶液中加入足量的锌粉,使其充分反应,下列推断中有错误的是( )①放出的气体除SO2外还有H2②只放出SO2气体,其物质的量为1 mol③反应结束时转移的电子的物质的量为4 molA.①B.②C.②③D.①②解析:Zn与浓硫酸发生反应:Zn+2H2SO4(浓)==ZnSO4+SO2↑+2H2O,随着反应的进行,硫酸浓度逐渐降低,反应将变为:Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑,由于硫酸的总物质的量为2 mol,综合这两个反应可知,转移电子的物质的量应该介于2 mol到4 mol之间｡转移电子的物质的量也可以借助Zn思考:结合这两个反应方程式,由于硫酸的总物质的量为2 mol,因而消耗的Zn的物质的量应该大于1 mol,小于2 mol｡答案:C15.有一瓶无色气体,可能含有HCl､H2S､SO2､HBr､NO2､CO2中的一种或几种,将其通入氯水中,得无色透明溶液,将该溶液分成两份,一份加盐酸酸化的BaCl2溶液,析出白色沉淀,另一份加硝酸酸化的硝酸银溶液,也有白色沉淀生成,下列结论正确的是( )①原气体中肯定有SO2气体;②原气体中可能有SO2气体;③原气体中肯定无H2S､HBr､NO2;④不能肯定是否含有HCl;⑤原气体中肯定不含CO2;⑥原气体中肯定含HCl｡A.①③④B.①④⑤C.①③⑥D.①③⑤解析:气体无色,排除NO2;将其通入氯水中,得无色透明溶液,排除H2S和HBr;向无色透明溶液中加盐酸酸化的BaCl2溶液,析出白色沉淀,说明溶液中含有SO2-4,则原混合气体中必有SO2,向无色透明溶液中加硝酸酸化的硝酸银溶液,也有白色沉淀生成,说明溶液中有Cl-,但是氯水本身就含有Cl-,因此不能判断原气体中是否有HCl;此外也不能判断是否有CO2｡答案:A16.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成两份｡向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被还原为NO气体)｡向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示｡下列分析或结果错误的是( )A.混合酸中NO-3的物质的量为0.2 molB.OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3+==3Fe2+,BC段产生氢气C.溶液中最终溶质为FeSO4D.c(H2SO4)为5 mol/L解析:A项,由于混合液中有稀硫酸,硝酸根离子反应完全,根据反应方程式:3Cu+8H++2NO-3==3Cu2++2NO↑+4H2O,溶解19.2 g Cu,即0.3 mol,求得NO-3的物质的量为0.2mol,正确;B项,刚开始是HNO3与铁反应,BC段产生的是氢气,正确;C项,虽然刚开始生成的是Fe2(SO4)3,但最终加入铁粉后转变为FeSO4,正确;D项,根据加入铁粉的质量22.4 g即0.4 mol,最终生成FeSO4,可知硫酸也为0.4 mol,则H2SO4的物质的量浓度为0.44/0.1molmol LL,故不正确｡答案:D第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二､填空题(本题包括5小题,共52分)17.(10分)(2020·石家庄质检一)某化学课外活动小组为探究氮化合物的性质,设计了如下图所示实验装置,A处是气体发生装置｡按上图连接好各仪器,检查装置气密性后,先将C处铂丝网加热至红热,再将A处产生的无色气体通过后面装置｡片刻后可观察到F中Cu片慢慢溶解｡请回答下列问题:(1)A中制取气体时只使用一种药品,它可以是________(填字母);a.NH4HCO3固体b.NH4Cl固体c.NaHCO3固体d.浓氨水在以上几种情况下A装置中均适用的玻璃仪器有________(填字母)｡a.烧瓶b.试管c.烧杯d.锥形瓶e.酒精灯(2)E装置可防止F中溶液倒吸进入D,请在右图画出装置E中的导气管｡(3)写出C中发生反应的化学方程式________________________________,C处加热片刻后撤去酒精灯,铂丝网仍保持红热,原因是__________________________________｡(4)若进入装置F的物质成分和质量一定,可向F中加入下列物质中的________(填字母)使Cu片溶解的质量增多｡a.Na2CO3b.NaClc.CuSO4d.H2SO4(5)指导老师认为他们设计的这套实验装置还存在一处明显的缺陷,改进建议为______________________________｡答案:(1)ad be(2)(3)4NH3+5O2催化剂4NO+6H2O 该反应为放热反应(4)d(5)应在F后面加上尾气处理装置18.(10分)(2020·西城抽样)某小组同学欲研究SO2的性质｡(1)将相关的含硫物质分为如下表所示的3组,第2组中物质X的化学式是________｡第1组第2组第3组S(单质) SO2､X､Na2SO3､NaHSO3SO3､H2SO4､Na2SO4､NaHSO4(2)利用下图所示的装置研究SO2的性质:(熔点:SO2 -76.1℃,SO3 16.8℃;沸点:SO2 -10℃,SO3 45℃)①甲同学按Ⅰ､Ⅱ､Ⅲ､Ⅳ的顺序连接装置,装置Ⅱ的作用是________________________;装置Ⅲ中溶液逐渐褪色,生成Mn2+,同时pH降低,则该反应的离子方程式是________________________________________｡②乙同学按Ⅰ､Ⅱ､Ⅳ的顺序连接装置,若装置Ⅳ中有40 mL 2.5 mol·L -1 NaOH 溶液,反应后增重 4.8 g,则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是________________________________________｡解析:(1)根据表格中物质,第3组的物质为第2组的物质氧化的产物,因此X 为H 2SO 3｡(2)①装置Ⅰ中SO 2催化氧化为SO 3,装置Ⅱ的作用是冷凝SO 3,将SO 3与SO 2､O 2分离;装置Ⅲ中为SO 2与酸性高锰酸钾溶液反应｡②装置Ⅳ增重的质量为SO 2的质量,则214.8()0.07564g n SO mol g mol -==g ,而n(NaOH)=2.5 mo l·L -1×0.04 L=0.1 mol,n(NaOH):n(SO 2)=4:3,该反应为3SO 2+4NaOH==Na 2SO 3+2NaHSO 3+H 2O ｡答案:(1)H 2SO 3(2)①使SO 3凝结成固体与SO 2､O 2分离 5SO 2+2H 2O+2MnO -4==5SO 2-4+2Mn 2++4H +②3SO 2+4NaOH==Na 2SO 3+2NaHSO 3+H 2O19.(10分)(2020·山东潍坊抽样)中学常见的某反应的化学方程式为A+B―→C+D+H 2O(未配平,反应条件略去)｡请回答下列有关问题:(1)若A 是铁,B 是稀硝酸(过量),且A 可溶于C 溶液中｡则A 与C 反应的离子方程式为________________________________________｡(2)若C ､D 均为气体,且都能使澄清石灰水变浑浊,则上述反应的化学方程式为_____________________________｡(3)若C 是无色刺激性气味的气体,其水溶液呈弱碱性｡C 能发生催化氧化反应,写出该反应的化学方程式__________________｡(4)若D 为氯碱工业的主要原料,C 是造成温室效应的主要气体之一,则上述反应的化学方程式为_______________________________｡解析:(1)铁和过量稀硝酸反应得到Fe(NO 3)3､NO 和H 2O,因此A 为Fe ､C 为Fe(NO 3)3,二者反应的离子方程式为:2Fe 3++Fe==3Fe 2+｡(2)C ､D 为能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则为CO2､SO2,该反应为C和浓硫酸的反应｡(3)C为无色刺激性气味的气体,水溶液呈弱碱性,则C为NH3,NH3的催化氧化反应为:4NH3+5O2高温催化剂4NO+6H2O｡(4)氯碱工业的主要原料为NaCl,造成温室效应的主要气体为CO2,因此该反应可以是Na2CO3或NaHCO3与盐酸的反应｡答案:(1)2Fe3++Fe==3Fe2+(2)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O(3)4NH3+5O2高温催化剂4NO+6H2O(4)2HCl+Na2CO3==2NaCl+CO2↑+H2O或HCl+NaHCO3==NaCl+CO2↑+H2O20.(12分)图中A~G均是中学常见化合物,它们之间有如图的转化关系(部分反应物或生成物略去),已知B为一种气体,E､F､G三种化合物中均含有同一种元素M,且价态互不相同｡请回答下列问题｡(1)M元素为________｡(2)B是________或________,写出鉴别它们的两种方法____________________;______________________________｡(3)若A与G反应也能制B,且反应中n(A):n(G)=1:2,则此时该反应的离子方程式是________________________________｡(4)若B与F在一定条件下可反应生成一种化合物和一种气态单质,该反应的化学方程式为___________________________________｡答案:(1)N或氮 (2)SO2 CO2将B通入品红溶液,如溶液褪色,则为SO2,如不褪色,则为CO2将B通入酸性KMnO4溶液中,如褪色,则为SO2,如不褪色,则为CO2(3)2H++CO2-3==CO2↑+H2O(4)2NO2+4SO2==N2+4SO321.(10分)将51.2 g Cu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO､N2O4､NO2)的混合气体共A mol,将这些气体通入足量烧碱溶液中,气体全部被吸收,共消耗NaOH B mol｡(1)此过程涉及有关反应的方程式:①N2O4⇌2NO2;②NO+NO2+2NaOH==2NaNO2+H2O;③写出NO2被NaOH溶液吸收的反应方程式_____________________________________｡(2)若A=0.8,B=1.0时,原混合气体恰好被完全吸收,则0.8 mol混合气体中NO的物质的量为__________,N2O4的物质的量为__________,NO2的物质的量为__________｡(3)求A=0.8时,气体与碱反应所得溶液中NaNO3的物质的量为__________(用含B的代数式表示)｡解析:(1)NO2与NaOH溶液的反应可看作是NO2先与水反应生成HNO3与NO,HNO3再与NaOH 反应生成NaNO3,另一部分NO2与生成的NO发生②中的反应,即NO2与NaOH溶液反应生成硝酸钠､亚硝酸钠和水｡(2)51.2 g Cu是0.8 mol Cu,反应中失去1.6 mol e-｡设混合气体中NO ､N 2O 4､NO 2的物质的量分别为a ､b ､c,设0.8320.82(),2()N a b c mol a b c mol a b c Bmol Na ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩⨯电子转移守恒元素与元素守恒 解方程式可得a=(0.8-0.5B)mol,b=(B-0.8)mol,c=(0.8-0.5B)mol ｡(3)因为0.8 mol 混合气体中n(NO)=n(NO 2)=(0.8-0.5B)mol ｡由(2)得,因发生反应NO+NO 2+2NaOH==2NaNO 2+H 2O 而消耗完了NO 和NO 2,故生成的NaNO 3只能由N 2O 4[(B-0.8)mol,相当于2(B-0.8)mol NO 2]与NaOH 反应而得;故NaNO 3的量决定于N 2O 4的量｡由2NO 2+2NaOH==NaNO 2+NaNO 3+H 2O 可得关系式N 2O 4 ~ 2NO 2 ~ NaNO 3(B-0.8) 2(B-0.8) (B-0.8)所以NaNO 3的物质的量为(B-0.8)mol ｡答案:(1)2NO 2+2NaOH==NaNO 2+NaNO 3+H 2O(2)0.3 mol 0.2 mol 0.3 mol(3)(B-0.8)mol。
