專題十一-硫和氮的氧化物-A卷(人教版必修1)(解析版)

第四章非金屬及其化合物專題十一硫和氮的氧化物考綱報(bào)告考綱要求：了解硫及其化合物的制備方法，掌握其主要化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用；了解硫的氧化物對大氣的污染與防治；了解氮元素單質(zhì)及其化合物的制備方法，掌握其主要的性質(zhì)和應(yīng)用；了解氮的化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響A卷基礎(chǔ)過關(guān)檢測一、選擇題（每小題5分，共60分）1．隨著我國汽車年銷量的大幅增加，環(huán)境受到了很大的污染。汽車尾氣處理裝置中，氣體在催化劑表面吸附與解吸的過程如圖所示，下列說法正確的是（）A．NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng)B．總反應(yīng)中NO為氧化劑，N2為氧化產(chǎn)物C．汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2D．圖中反應(yīng)的總化學(xué)方程式為【答案】D【詳解】A．NO與O2在常溫下就可以發(fā)生反應(yīng)，A項(xiàng)錯誤；B．反應(yīng)中NO、O2均為氧化劑，CO為還原劑，N2為還原產(chǎn)物，B項(xiàng)錯誤；C．N2不是污染成分，C項(xiàng)錯誤；D．由圖看出圖中反應(yīng)的總化學(xué)方程式為，D正確；故選D。2．下列說法正確的是()A．因SO2具有漂白性，所以能使品紅溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊試液褪色B．能使品紅溶液褪色的物質(zhì)不一定是SO2C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使紅墨水褪色，且原理相同D．等物質(zhì)的量的SO2和Cl2混合后通入裝有濕潤的有色布條的集氣瓶中，漂白效果更好【答案】B【詳解】A．二氧化硫的漂白性是因?yàn)楹陀猩镔|(zhì)反應(yīng)生成無色物質(zhì)而漂白品紅溶液，二氧化硫被溴、酸性高錳酸鉀氧化而使這兩種物質(zhì)褪色，二氧化硫不能使酸堿指示劑褪色，A錯誤；B．二氧化硫、次氯酸等物質(zhì)都能使品紅溶液褪色，所以能使品紅溶液褪色的物質(zhì)不一定是SO2，B正確；C．漂白粉和過氧化鈉的漂白性是利用其氧化性，活性炭的漂白性是利用其吸附性，二氧化硫的漂白性是因?yàn)楹陀猩镔|(zhì)反應(yīng)生成無色物質(zhì)，所以其漂白原理不相同，C錯誤；D．二者恰好反應(yīng)生成鹽酸和硫酸，反應(yīng)方程式為Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl，鹽酸和硫酸沒有漂白性，所以等物質(zhì)的量的SO2和Cl2混合后通入裝有濕潤的有色布條的集氣瓶中不能使有色布條褪色，D錯誤；故選B。3．如圖所示，將相同條件下的m體積NO和n體積O2同時通入倒立于水槽中且盛滿水的試管內(nèi)，充分反應(yīng)后，試管內(nèi)殘留體積的氣體，該氣體與空氣接觸后立即變?yōu)榧t棕色。則m與n的比值為（）A．3∶2 B．2∶3 C．8∶3 D．3∶8【答案】C【詳解】在一定條件下，將m體積NO和n體積O2同時通入倒立于水中且盛滿水的容器中內(nèi)，充分反應(yīng)，NO和O2全部溶于水時按照下列反應(yīng)進(jìn)行，化學(xué)方程式為：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，由于氣體與空氣接觸后立即變?yōu)榧t棕色，所以容器內(nèi)殘留氣體為NO，那么與O2反應(yīng)的NO氣體為m-=，NO和O2按照4：3混合溶于水恰好全部溶解所以=4：3，所以m：n=8：3；故選C。4．下列說法正確的是（）A．pH值小于7的雨水稱為酸雨 B．工廠將煙囪造高能減小對環(huán)境的污染C．全球氣溫變暖是因?yàn)镾O2的大量排放 D．油電混動車的大量推廣可減輕環(huán)境的污染【答案】D【詳解】A．正常雨水的pH約為5.6，小于7，而酸雨的pH＜5.6，選項(xiàng)A錯誤；B、工廠煙囪造高不能減少大氣污染，選項(xiàng)B錯誤；C、全球氣溫變暖是因?yàn)槎趸寂欧帕吭黾樱x項(xiàng)C錯誤；D、油電混動車的大量推廣可節(jié)能減排，減輕環(huán)境的污染，選項(xiàng)D正確。答案選D。5．二十四節(jié)氣是中國歷法的獨(dú)特創(chuàng)造。四月農(nóng)諺“雷雨肥田”“雨生百谷”描述的都是節(jié)氣谷雨。下列元素在自然界中的轉(zhuǎn)化與“雷雨肥田”有關(guān)的是()A．K B．N C．P D．C【答案】B【詳解】由于在放電條件下，空氣中的氧氣和氮?dú)饣仙闪薔O，NO與O2反應(yīng)產(chǎn)生NO2，NO2與H2O反應(yīng)產(chǎn)生HNO3和NO，HNO3與土壤中的礦物質(zhì)作用產(chǎn)生可溶性硝酸鹽，而被農(nóng)作物吸收，為作物提供了所需要的N元素，屬于氮肥，故合理選項(xiàng)是B。6．將等物質(zhì)的量的和混合后通入含有品紅和的混合溶液中，發(fā)生的現(xiàn)象是（）①溶液很快褪色②溶液不褪色③有沉淀生成④溶液仍然透明A．①和④ B．①和③ C．②和③ D．②和④【答案】C【詳解】等物質(zhì)的量的和混合后通入溶液中，恰好發(fā)生反應(yīng)生成硫酸和鹽酸，因此不能使混合溶液褪色，生成的硫酸與反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，故C正確。綜上所述，答案為C。7．下列說法中正確的是()A．硫是一種不溶于水的淡黃色固體B．硫與金屬反應(yīng)時作氧化劑，與非金屬反應(yīng)時作還原劑C．硫與鐵反應(yīng)時生成硫化鐵D．硫在自然界中僅以化合態(tài)存在【答案】A【詳解】A選項(xiàng)，硫是一種不溶于水的淡黃色固體，微溶于結(jié)晶，易溶于CS2，故A正確；B選項(xiàng)，硫與金屬反應(yīng)時作氧化劑，與非金屬反應(yīng)時可能作還原劑，也可能作為氧化劑，比如硫與氫氣反應(yīng)，故B錯誤；C選項(xiàng)，硫與鐵反應(yīng)時生成硫化亞鐵，故C錯誤；D選項(xiàng)，硫在自然界中再火山噴口處以游離態(tài)存在，也可以化合態(tài)形式存在，故D錯誤。綜上所述，答案為A。8．在NO2被水吸收的反應(yīng)中,發(fā)生還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)的NO2的物質(zhì)的量之比為（）A．3:1 B．1:3 C．1:2 D．2:1【答案】C【詳解】在反應(yīng)3NO2+H2O＝2HNO3+NO中元素化合價(jià)的變化：NO2中1個N由+4價(jià)降到+2價(jià)，被還原，另兩個N由+4價(jià)升高到+5價(jià)，被氧化，所以發(fā)生還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)的NO2的物質(zhì)的量之比為1:2。答案選C。9．下列有關(guān)酸雨說法不正確的是（）A．酸雨形成過程中一定有氧化還原反應(yīng)發(fā)生B．煤和石油的燃燒是酸雨污染物的唯一來源C．二氧化硫以及氮氧化物是形成酸雨的主要因素D．酸雨的危害有使土壤、湖泊酸化以及加速建筑物、橋梁的腐蝕等【答案】B【詳解】A．二氧化硫、二氧化氮經(jīng)過復(fù)雜的大氣化學(xué)反應(yīng)，被雨水吸收溶解而形成硫酸或硝酸型酸雨，則一定有氧化還原反應(yīng)發(fā)生，故A正確；B．煤和石油的燃燒不是酸雨污染物的唯一來源，例如汽車尾氣有氮氧化物也能形成硝酸型酸雨，故B錯誤；C．二氧化硫、二氧化氮經(jīng)過復(fù)雜的大氣化學(xué)反應(yīng)，被雨水吸收溶解而形成酸雨，故C正確；D．pH＜5.6的雨水稱為酸雨，酸雨的危害有使土壤、湖泊酸化以及加速建筑物、橋梁的腐蝕等，故D正確。故答案選B。10．實(shí)驗(yàn)室中制取的下列氣體中，可以用排空氣法收集的是()A．N2 B．SO2 C．CO D．NO【答案】B【詳解】A、氮?dú)怆y溶于水，密度與空氣的密度接近，排空氣法收集不到純凈的氣體，一般使用排水法收集，故A錯誤；B、二氧化硫密度大于空氣密度，且常溫下和氧氣不反應(yīng)，所以可以采用向上排空氣法收集，故B正確；C、一氧化碳比空氣略輕，排空氣法收集不到純凈的氣體，故C錯誤；D、一氧化氮和空氣中氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，不能用排空氣法收集，故D錯誤；故答案選B。11．關(guān)于三氧化硫的下列說法中，不正確的是()A．常溫下是一種易溶于水的氣體B．能與堿反應(yīng)生成硫酸鹽和水C．能與氯化鋇溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀D．能使石蕊試液變紅色【答案】A【詳解】A.常溫下，三氧化硫?yàn)橐簯B(tài)，能夠與水反應(yīng)生成硫酸，A錯誤；B.三氧化硫與水反應(yīng)生成硫酸，硫酸再與堿反應(yīng)生成硫酸鹽和水，B正確；C.三氧化硫與水反應(yīng)生成硫酸，硫酸與氯化鋇溶液反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鋇沉淀，C正確；D.三氧化硫不具漂白性，它與水反應(yīng)生成硫酸，硫酸能使石蕊試液變紅色，D正確；答案選A。12．同溫、同壓下，在3支體積相同的試管中分別充有體積比為1:1的兩種氣體組成的混合氣體，它們是：①NO、NO2；②NO2、O2；③NH3、N2?，F(xiàn)將3支試管均倒置于水槽中，充分反應(yīng)后，試管中剩余氣體的體積大小關(guān)系正確的是()A．①>②>③ B．①=③>② C．②>③>① D．③>①>②【答案】B【解析】分別充滿等體積混合的2種氣體，則：①設(shè)氣體體積均為3VL，發(fā)生反應(yīng)：3NO2+H2O=2HNO3+NO，反應(yīng)后硝酸的物質(zhì)的量為mol，反應(yīng)后NO共4V，溶液體積為2V，則濃度為mol/L；②設(shè)氣體體積均為4VL，發(fā)生反應(yīng)：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，反應(yīng)后硝酸的物質(zhì)的量為mol，反應(yīng)后剩余氧氣3VL，溶液體積為5VL，則溶液濃度為=×mol/L；③設(shè)氣體體積均為VL，NH3全部溶于水，氮?dú)獠蝗苡谒?，氨氣的物質(zhì)的量為mol，溶液體積為VL，則濃度為mol/L；故充分反應(yīng)后，試管中剩余氣體的體積大小關(guān)系為①=③>②，答案選B。點(diǎn)睛：本題考查化學(xué)反應(yīng)及物質(zhì)的量濃度的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握發(fā)生的反應(yīng)、溶質(zhì)及溶液體積的判斷為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查。二、非選擇題（共40分）13．某課外學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置略)，以驗(yàn)證的氧化性、還原性和漂白性。請回答下列問題：(1)用Na2SO3固體和70%的濃硫酸反應(yīng)制取SO2氣體，應(yīng)選用____________(填“A”或“C”)裝置作氣體發(fā)生裝置，不選用另一裝置的理由是_______________________________。(2)該課外學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用FeS固體和稀硫酸反應(yīng)制取H2S氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________。(3)SO2氣體通過D裝置時的現(xiàn)象是___________________________，通過E裝置時的現(xiàn)象是__________________________；SO2與H2S在B裝置中反應(yīng)，現(xiàn)象是__________________________。(4)F裝置中盛有堿石灰，其作用是_______________________________?！敬鸢浮緾Na2SO3是可溶性固體，選用A裝置不能控制反應(yīng)速率，不能做到“隨開隨用”FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑品紅溶液褪色溶液紫色褪去有黃色固體生成吸收H2S和SO2，避免污染空氣【詳解】(1)A裝置可用于不溶性塊狀固體與液體在常溫下反應(yīng)制取氣體，具有“隨開隨用”的功能，而亞硫酸鈉為可溶性固體，故Na2SO3固體和70%的濃硫酸反應(yīng)制取SO2氣體應(yīng)在C裝置中進(jìn)行；(2)FeS與稀硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成H2S，化學(xué)方程式為FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑；(3)二氧化硫具有漂白性，能使品紅容易褪色；二氧化硫具有還原性，能與酸性的高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)使其褪色；二氧化硫具有氧化性，與硫化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成單質(zhì)硫，單質(zhì)硫是不溶于水的淡黃色固體，現(xiàn)象依次為：溶液紅色褪去；溶液紫色褪去；有水生成試管壁變模糊，有黃色固體生成；(4)由于H2S和SO2氣體都會污染環(huán)境，所以用堿石灰吸收。14．為了探究Cl2、SO2同時通入H2O中發(fā)生的反應(yīng)，某校化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)該化學(xué)興趣小組的同學(xué)為制取Cl2、SO2氣體，現(xiàn)采用Na2SO3與70%的硫酸為原料制取SO2，采用MnO2和濃鹽酸(12mol·L－1)為原料制取Cl2。在此實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)儀器的作用是________；發(fā)生裝置B應(yīng)選擇以下三種裝置中的________(選填序號)。(2)D裝置中主要反應(yīng)的離子方程式為_______________________(3)為驗(yàn)證通入D裝置中的氣體是Cl2過量還是SO2過量，興趣小組的同學(xué)準(zhǔn)備了以下試劑：①氯化鐵溶液②氯化亞鐵溶液③硫氰化鉀溶液④品紅溶液⑤酸性高錳酸鉀溶液若Cl2過量，取適量D中溶液滴加至盛有________(選填一個序號)試劑的試管內(nèi)，再加入________(選填一個序號)試劑。發(fā)生的現(xiàn)象是______________。若SO2過量，取適量D中溶液滴加至盛有________(選填一個序號)試劑的試管內(nèi)，發(fā)生的現(xiàn)象是_________?！敬鸢浮糠赖刮貱l2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO42-＋2Cl－②③溶液呈紅色④(或⑤)紅色(或紫紅色)褪為無色【詳解】(1)A裝置為制取SO2的裝置，因SO2易溶于水，故F儀器的作用為防倒吸；制取Cl2所用試劑為MnO2和濃鹽酸，屬于固、液混合加熱制取氣體，故應(yīng)選①裝置為發(fā)生裝置B；(2)裝Cl2和SO2同時通入水中時，Cl2將SO2氧化生成H2SO4，Cl2被還原為HCl，方程式為Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO42-＋2Cl－。(3)若Cl2過量，則在D中溶液中除含H2SO4、HCl外，還含有剩余Cl2及HClO，具有強(qiáng)氧化性，可將Fe2＋氧化為Fe3＋，滴加硫氰化鉀溶液會變紅，故可選擇②③進(jìn)行檢驗(yàn)；若SO2過量，則在D中溶液中會含有SO2、H2SO3，SO2具有漂白性能使品紅溶液褪色，同時也有還原性可使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故可選用④或⑤進(jìn)行檢驗(yàn)。15．某化學(xué)興趣小組為探究二氧化硫的性質(zhì)，按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請回答下列問題：（1）裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是__________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。（2）裝置B中的現(xiàn)象是__________________，反應(yīng)的離子方程式為_________________。（3）裝置C中的現(xiàn)象是____________________，該現(xiàn)象說明二氧化硫具有的性質(zhì)是________________________。（4）裝置D的目的是探究二氧化硫與品紅作用的可逆性，寫出實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象_____________。（5）尾氣可采用__________溶液吸收?！敬鸢浮空麴s燒瓶Na2SO3＋H2SO4(濃)＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O溶液由紫色變?yōu)闊o色5SO2＋2MnO4－＋2H2O＝5SO42－＋2Mn2＋＋4H＋溶液中出現(xiàn)淡黃色渾濁氧化性品紅溶液褪色后，關(guān)閉分液漏斗的旋塞，點(diǎn)燃酒精燈加熱，溶液恢復(fù)紅色氫氧化鈉【詳解】（1）盛放亞硫酸鈉的儀器為蒸餾燒瓶，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SO3+H2SO4（濃）＝Na2SO4+SO2↑+H2O；（2）二氧化硫具有還原性，高錳酸鉀與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因此現(xiàn)象是溶液由紫紅色變?yōu)闊o色（或紫紅色褪色），反應(yīng)的離子方程式為5SO2＋2MnO4－＋2H2O＝5SO42－＋2Mn2＋＋4H＋；（3）C中Na2S與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成水和單質(zhì)S，因此C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是無色溶液中出現(xiàn)淡黃色渾濁；反應(yīng)中SO2發(fā)生還原反應(yīng)，說明SO2具有氧化性；（4）品紅與SO2反應(yīng)后褪色，品紅溶液褪色后，關(guān)閉分液漏斗的旋塞，點(diǎn)燃酒精燈加熱，溶液恢復(fù)為紅色即可證明SO2與品紅作用的可逆性。（5）二氧化硫有毒，屬于大氣污染物，二氧化硫是酸性氧化物，因此尾氣可用NaOH溶液吸收，以防止污染環(huán)境。16．隨著工業(yè)的發(fā)展，酸雨已經(jīng)稱為全球性的環(huán)境問題。（1）當(dāng)雨水的pH___________，我們稱它為酸雨。（2）用化學(xué)方程式來表示酸雨形成的主要途徑之一：_____________________，_______________。（3）常溫下測得某次酸雨樣品的pH=5，則該樣品中c(H+)=_____________，該樣品放置一段時間后，酸性略有增強(qiáng)，其原因可能是________________________________________________。（4）寫出一條減少二氧化硫排放的措施_________________________________________。（5）檢驗(yàn)?zāi)碂o色溶液中是否存在SO42-的方法是_____________________________。【答案】<5.6SO2+H2OH2SO32H2SO3+O2→2H2SO4