高中化学 硫、氮和可持续发展专题质量评估 苏教版

1 专题专题 4 4 硫、氮和可持续发展硫、氮和可持续发展 (满分 100 分，时间 90 分钟) 一、选择题(本题包括 15 小题，每小题 3 分，共 45 分；每小题只有一个答案符合题目 要求。) 1C、N、S 的氧化物中许多是工业上重要的化工原料，但是当它们分散到空气中时， 会带来很多环境问题。下列有关这些元素的氧化物说法不正确的是 ( ) A开发太阳能、水能、风能、氢能等新能源将有利于减少这些氧化物的产生 B这些氧化物使雨水的 pHV2V3 BV1V3V2 CV2V3V1 DV3V1V2 解析： 本题考查学生利用氮的氧化物与 H2O 反应进行有关化学计算的能力。 假定各试管的容积均为 2 L，则每种成分的体积为 1 L。 3NO2H2O=2HNO3NO V11 L L L 1 3 4 3 5 4NO2O22H2O=4HNO3 经判断知 O2过量，V21 L L L 1 4 3 4 NH3极易溶于水，N2难溶于水，最后剩余 N2，故V31 L。所以V1V3V2。 答案： B 14如下图所示是实验室制取气体的装置，其中发生装置相同，干燥和集气装置有两 套，分别用图甲和图乙表示。下列选项中正确的是( ) 选项发生装置的药品干燥和集气装置 A 浓硫酸和浓盐酸图甲 B 大理石和稀盐酸图甲 C 铜和稀硝酸图乙 D 氧化钙和浓氨水图甲 解析： 图甲所示装置中，碱石灰只能干燥碱性或中性气体，且集气装置向下排空气， 收集的气体的密度应比空气的小。图乙所示装置中不能干燥 NH3，且收集的气体的密度应 比空气的大。A 项，浓硫酸具有吸水性，挥发出的 HCl 是酸性气体，且密度比空气的大；B 项，二者反应产生的 CO2是酸性气体，且密度比空气的大，均不能用碱石灰干燥，也不能 用向下排空气法收集，A、B 项均错误。C 项，铜与稀硝酸反应生成的 NO 极易与氧气反应生 成 NO2，应用排水法收集，错误。D 项，氧化钙与浓氨水中的水反应且放出热量使浓氨水放 出 NH3，NH3是碱性气体且密度比空气的小，可用图甲所示装置干燥和收集，正确。 答案： D 15把a L 含(NH4)2SO4和 NH4NO3的混合液分成两等份。一份用b mol 烧碱刚好把 NH3 全部赶出，另一份与 BaCl2溶液完全反应，消耗c mol BaCl2，则原溶液中c(NO)为( ) 3 A.molL1 B.molL1 b2c a 2b4c a C.molL1 D.molL1 2bc a b2c 2a 解析： 各取一份时，NHOH=NH3H2O；Ba2SO=BaSO4，由题意知： 424 n(SO)n(Ba2)n(NH4)2SO4c mol，又n(NH)n(OH)b mol，所以 NH4NO3中 24 4 的n(NH)(b2c)mol，即n(NO)(b2c)mol。原溶液中的c(NO) 4 3 3 6 molL1。 2b2cmol a L 2b4c a 答案： B 二、非选择题(本题包括 5 小题，共 55 分) 16(10 分)利用如右图所示的装置收集以下 7 种气体：H2 Cl2 O2 HCl NH3 NO SO2 (1)若烧瓶是干燥的，则由 B 口进气，可收集的气体有_，若由 A 口进气，可收 集的气体有_。 (2)若在烧瓶内充满水，可收集的气体有_，气体应由_口进入。 (3)若烧瓶中装入适量浓硫酸，可以用它来干燥的气体有_，气体应由_ 口进入。 解析： (1)从 B 口进气是收集密度比空气大的气体，若从 A 口进气则收集密度比空气 小的，用排气法收集的气体必须与 O2不反应，且密度与空气密度相差较大。 (2)若排水法收集，则气体必须不溶于水，应从 A 口进。 (3)若用浓 H2SO4干燥气体，必须从 B 口进气。 答案： (1) (2) A (3) B 17(10 分)A 是一种白色晶体，为无氧酸盐，它与浓 NaOH 溶液共热，放出无色气体 B。用圆底烧瓶收集干燥的 B，按图所示装置仪器。挤压滴管的胶头时，可以得到蓝色喷泉； A 与浓 H2SO4反应，放出无色气体 C。用圆底烧瓶收集干燥的 C，仍按图所示装置仪器，挤 压滴管胶头时，可以得到红色的喷泉。 (1)A 的化学式是_。 (2)可用于除去 B 中水分的干燥剂是_，收集气体 B 的方法是_。 (3)收集气体 C 的方法是 _。 (4)检验气体 B 的方法是 7 _ _。 解析： 因为 B 能使紫色石蕊溶液变蓝，B 为 NH3，C 使紫色石蕊溶液变红并产生喷泉， 则 C 为酸性且极易溶于水的气体，且不与浓 H2SO4反应，应为 HCl。所以 A 为 NH4Cl，NH3是 碱性气体，应用碱石灰等碱性干燥剂来干燥，NH3的密度比空气小，所以用向下排空气法收 集，HCl 的密度比空气大，用向上排空气法收集。NH3的检验方法有两种，一是用湿润红色 石蕊试纸，另一种是用浓盐酸。 答案： (1)NH4Cl (2)碱石灰(或生石灰、KOH 固体等) 向下排空气法 (3)向上排空气法 (4)用湿润的红色石蕊试纸靠近气体 B，若试纸变蓝，则证明气体 B 是 NH3(或用玻璃棒 蘸取浓盐酸靠近该气体，若产生白烟则证明气体 B 是 NH3) 18(10 分)在下列物质转化中，A 是一种正盐，D 的相对分子质量比 C 的相对分子质 量大 16，E 是强酸，当 X 无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系： A X B Y C Y D Z E 当 X 是强酸时，A、B、C、D、E 均含同一种元素；当 X 是强碱时，A、B、C、D、E 均含 另外同一种元素。请回答： (1)A 是_，Y 是_，Z 是_(填化学式，下同)。 (2)当 X 是强酸时，E 是_，写出 B 生成 C 的化学方程式： _。 (3)当 X 是强碱时，E 是_，写出 B 生成 C 的化学方程式： _。 解析： 解推断题的两个关键点：一是找出突破口；二是要熟悉物质间的相互转化关 系。此题的突破口是 D 的相对分子质量比 C 的相对分子质量大 16，可推测多 1 个氧原子， 则 Y 应为 O2。连续氧化最终生成酸，则 E 可能为 H2SO4或 HNO3。 (2)当 X 是强酸时，转化关系为(NH4)2SH2SSO2SO3H2SO4。 H O2 O2 H2O (3)当 X 为强碱时，转化关系为(NH4)2SNH3NONO2HNO3。 OH O2 O2 H2O 答案： (1)(NH4)2S O2 H2O (2)H2SO4 2H2S3O22SO22H2O = 点燃 (3)HNO3 4NH35O24NO6H2O = 高温 催化剂 19(12 分)在浓硝酸中放入铜片： (1)开始反应的化学方程式为 8 _ _。 (2)若铜有剩余，则反应将要结束时的化学方程式是 _ _。 (3)待反应停止后，再加入少量 25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因和离 子方程式是 _ _。 (4)若将 12.8 g 铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生气体 5.6 L(标准状况)， 则所消耗的硝酸的物质的量是_，所得气体的平均相对分子质量为_。 解析： (4)运用电子守恒列式得 Error! 解得Error! 则消耗的 HNO3为： mol2 mol0.65 mol。 12.8 64 5.6 22.4 (气体) g/mol41.2 g/mol， M 46 0.17530 0.075 0.25 即(气体)41.2。 Mr 答案： (1)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O (2)3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O (3)H2SO4提供 H，NO继续与 Cu 发生反应： 3 3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O 3 (4)0.65 mol 41.2 20(13 分)某学生对 SO2与漂粉精的反应进行实验探究： 操作现象 取 4 g 漂粉精固体，加入 100 mL 水部分固体溶解，溶液略有颜色 过滤，测漂粉精溶液的 pHpH 试纸先变蓝(约为 12)，后褪色 .液面上方出现白雾； .稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿 色； .稍后，产生大量白色沉淀，黄绿 色褪去 (1)Cl2和 Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是 _ 9 _。 (2)pH 试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 _。 (3)向水中持续通入 SO2，未观察到白雾。推测现象的白雾由 HCl 小液滴形成，进行 如下实验： a用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化； b用酸化的 AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。 实验 a 的目的是 _。 由实验 a、b 不能判断白雾中含有 HCl，理由是 _ _。 (4)现象中溶液变为黄绿色的可能原因：随着溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和 Cl发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是 _ _。 (5)将 A 瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀 X。 向沉淀 X 中加入稀 HCl，无明显变化。取上层清液，加入 BaCl2溶液，产生白色沉淀。 则沉淀 X 中含有的物质是_。 用离子方程式解释现象中黄绿色褪去的原因： _ _。 解析： (2)由 pH 试纸变蓝(pH 约为 12)可推知漂粉精溶液呈碱性，由 pH 试纸褪色可 推知漂粉精溶液有漂白性。 (3)由实验 a 可确定白雾中没有 Cl2，排除 Cl2的干扰；酸化的 AgNO3溶液可与 HCl 反 应生成 AgCl 白色沉淀，也可与 SO2反应生成 Ag2SO4白色沉淀，故通过实验 a、b 无法判断 白雾中含有 HCl。 (4)SO2在实验过程中会被氧化成 H2SO4，由题干信息知可能会发生反应 ClClO2H=Cl2H2O。要确认实验过程中发生了这个反应，设计实验时可向漂粉 精溶液中加入 H2SO4，观察是否产生 Cl2。(5)漂粉精的主要成分是 CaCl2和 Ca(ClO)2，SO2 被氧化生成 H2SO4，CaSO4微溶于水，BaSO4难溶于水，综合考虑即可得出答案。实验过程中 持续通入 SO2，黄绿色褪去应该是 SO2与 Cl2