专题四 硫、氮和可持续发展A、B卷 苏教版 必修一

专题四 硫、氮和可持续发展A卷测试时间：40分钟 测试总分：100分可能用到的相对原子质量：Fe：56 N：14 O：16 H：1 S：32第I卷（选择题 共48分）一、选择题（本题包括7小题，每小题4分，共28分，每小题只有一个选项符合题意）1下列现象的产生与人为排放大气污染物氮氧化物无关的是 （ ）A光化学烟雾 B臭氧层空洞 C酸雨 D闪电2（2020年上海高考题）在NH3、HNO3、H2SO4的工业生产中，具有的共同点是( ) A使用吸收塔设备 B使用尾气吸收装置 C使用H2作原料D使用崔化剂3下列气体中，溶于水后，生成物是一种强酸的是 ( )ASO2 BSO3 CCO2 DCl24除去CO2中混有的少量SO2气体，最好选用的试剂是 ( )A.澄清石灰水 B.品红溶液C.溴水 D.饱和NaHCO3溶液5(2020年江苏高考题)下列关于浓硫酸的叙述正确的是A浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化 B浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体C浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体 D浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化6取四线湿润的蓝色石蕊试纸放在玻璃片上，然后按顺序分别滴加69%的硝酸、98.3%的硫酸、新制氯水、浓氨水，四张试纸最后呈现的颜色是 （ ）A白、红、白、蓝 B白、黑、白、蓝C白、白、白、蓝 D红、黑、红、蓝7在1mol/L的氨水1L中，下列有关说法正确的是 （ ）ANH3H2O为1mol ，溶质质量为35gBNH4+为1mol ，溶质质量为18gC溶解状态的NH3分子为1mol，溶质质量为17gD氨水中NH3、NH3H2O、NH4+三种微粒总的物质的量为1mol 。二、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分，每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案包括一个选项，多选时，该小题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给2分，选两个且都正确的给4分，但只要选错一个，该小题就为0分。）8下列实验用来证明SO2的存在，其中正确的是 （ ）A能使品红褪色，加热后又出现红色B能使湿润的蓝色石蕊试纸变红C通入足量的NaOH溶液中，再滴入BaCl2溶液有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸D通入稀溴水中能使溴水褪色，得澄清溶液，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀，该沉淀不溶于硝酸。9不能用作区别NO2和Br2蒸气的试剂是 （ ）A湿润的KI淀粉试纸 BAgNO3溶液 C水 DNaOH溶液10在检验SO42-的过程中，下列操作中正确的是（）A先加入稀硝酸，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先加入硝酸钡，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先加入稀盐酸，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先加入氯化钡，产生白色沉淀，然后再加稀盐酸，沉淀不溶解，证明有SO42-存在11.在通常情况下能大量共存，并且可以用浓硫酸干燥的一组气体是 （）ASO2 .H2S、O2 BCO、H2、Cl2CNO、H2、O2 DHCl、CO、NH312把含硫酸铵和硝酸铵的混合液a L分成两等份。一份加入bmol NaOH并加热，恰好把NH3全部赶出；另一份需消耗cmol BaCl2沉淀反应恰好完全，则原溶液中NO3- 的浓度为 （ ）A B C D 第II卷（非选择题 共52分）三、（本题包括5小题，共42分）13（8分）在 NH3、H2、N2、O2、SO2、NO2、Cl2等七种气体中：（1）比空气密度小的气体是 ；（2）有刺激性气味的气体是 ；（3）有颜色的气体是 ；（4）水溶液呈碱性的气体是 ；（5）常用作氧化剂的气体是 ；（6）常用作还原剂的气体是 ；（7）能用排水法收集的气体是 ；（8）能与水反应，且在反应中既做氧化剂又做还原剂的气体是 。14（5分）在下列用途或反应中，硫酸表现出的性质为：A高沸点；B强酸；C吸水性；D脱水性；E强氧化性。试用字母填空：（1）实验室制取氢气_；（2）干燥氢气_；（3）浓硫酸溶解金属铜_；（4）浓硫酸可用钢瓶贮运_；（5）硫酸使蔗糖变黑_；15（9分）燃煤锅炉将排放大量SO2，污染大气造成公害，常采用两种方法消除燃煤SO2的污染。（1）使排放的烟气通过氨水洗涤，化学方程式是 （2）在煤中加适量石灰，使SO2与石灰反应，化学方程式为 ，该生成物仍可被氧化而成稳定的石膏，化学方程式为 。16（10分）A、B、C、D、E五种物质中含有同一种元素，其相互转化关系如下图所示。其中A、B、C、D、E在常温下都是气体，B为红棕色。（1）写出各下列物质的化学式：则A是 D是 。（2）写出下列反应的化学方程式：BC的化学方程式为 。EC的化学方程式为 17（10分）实验室常用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。（1）根据什么现象可判断铜跟浓硫酸反应有SO2生成_ _。根据什么现象可判断铜跟浓硫酸反应有硫酸铜生成_ _。写出甲装置中发生的主要反应的化学方程式_ （2）你在实验室中进行这个实验时，除了（1）小题中指到的实验现象外，还可以观察到许多其它的实验现象，请写出两种： _。（3）装置乙的试管口部放有一团浸有碱液的棉花，棉花中通常是浸有饱和碳酸钠溶液，写出棉花中发生反应的化学方程式 。四、（本题包括1小题，共10分）18（10分）FeS能跟盐酸反应生成H2S气体和FeCl2。把8.8FeS放入200mL2.0mol/L的盐酸中，以制备H2S。反应完全后，若溶液中H2S的浓度为0. 1mol/L，假定溶液的体积不变，试计算（1）收集到的H2S的体积；（2）溶液中Fe2+、H+的浓度。专题四 硫、氮和可持续发展(B卷)测试时间：40分钟 测试总分：100分可能用到的相对原子质量：Fe：56 N：14 O：16 H：1 S：32第I卷（选择题 共48分）一、选择题（本题包括7小题，每小题4分，共28分，每小题只有一个选项符合题意）1氮的固定是指： （ ）A植物从土壤中吸收含氮养料；B豆科植物根瘤菌将含氮化合物转变为植物蛋白质；C将氨转变成硝酸及其它氮的化合物；D将空气中的氮气转变为含氮化合物。 2氨与重水（D2O）形成的碱与盐酸反应，这一反应生成的盐中阳离子的化学式是ANH3D+ BNH2D2+ CND3H+ DNH4+3吸进人体内的O2有2转化为氧化性极强的活性氧副产物，如等，这些活性氧能加速人体衰老，被称为“夺命杀手”。我国科学家尝试用含硒化合物Na2SeO3消除人体内的活性氧，在消除活性氧时，Na2SeO3的作用是（ ） A还原剂 B氧化剂 C既是氧化剂，又是还原剂D以上均不是4下列物质均有漂白作用，其漂白原理相同的是 ( )过氧化钠 次氯酸 二氧化硫 活性炭 臭氧 A B C D5（2020年上海高考题）CuS和Cu2S都能溶于硝酸，它们高温灼烧的产物相同，以下鉴别CuS和Cu2S两种黑色粉末的方法合理的是 （ ）A将两种样品分别溶于硝酸，区别所产生的气体B将两种样品分别溶于硝酸，区别溶液的颜色C取两种同质量的样品分别在高温灼烧，区别残留固体的质量D取两种同质量的样品分别在高温灼烧，区别残留固体的颜色6相同质量的四份铜片，分别置于足量的下列酸中，所得到的气体的物质的量最多的是 （ ）A浓硫酸 B稀硫酸 C浓硝酸 D稀硝酸7用接触法制5t98%的浓硫酸，在理论上需要含FeS2 70%（杂质不含硫元素）的硫铁矿为 （ ）A86t B8.6t C4.3t D43t二、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分，每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案包括一个选项，多选时，该小题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给2分，选两个且都正确的给4分，但只要选错一个，该小题就为0分。）8盛有氯化钡稀溶液甲乙两试管分别通入SO2至饱和，若向甲试管中加入足量硝酸，乙试管中加入足量氢氧化钠溶液，则下列叙述正确的是 （ ） A甲、乙两试管都有白色沉淀生成 B甲、乙两试管都没有白色沉淀生成 C甲试管没有白色沉淀生成而乙试管有 D甲试管有白色沉淀生成而乙试管没有 9绿色化学的最大特点在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。绿色化学主张在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子，具有“原子经济性”，因此它既能够充分利用资源，又能够防止污染。下列化学反应，不符合绿色化学概念的是 （ ）A消除硫酸厂尾气排放 SO2NH3H2O=(NH4)2SO3B消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染 NO2NONaOH=2NaNO2H2OC制CuSO4 Cu2H2SO4（浓）=CuSO4SO22H2OD制CuSO4 2CuO2=2CuO, CuOH2SO4（稀）=CuSO4H2O10设法把NO2和O2按4：1体积比充满一干燥的真空烧瓶中，然后把烧瓶置于水中，瓶内液面会逐渐上升，则最终烧瓶中所得溶液的物质的量浓度为（气体体积为标准状况下测定 烧瓶中溶液不向外扩散） （ ）A1/14mol /L B1/22.4mol/L C1/28mol/L D1/42mol/L11.现有等体积混合而成的四组气体：NO2+NO；NO2+O2；HCl+N2；NO+N2，将其分别通入体积相同的试管，并立即倒立于水槽中，试管内水面上升的高度分别为H1，H2，H3，H4，其中高度关系是： （ ）AH2H3H1H4； BH3H2H1H4； CH1=H2=H3=H4 DH1H2H3H412将充满20mLNO的试管倒置于盛有蒸镏水的烧杯中，然后向试管里通入纯氧气，当试管内液面稳定在试管容积的4/5时，则通入O2 为 （ ）A12 mL B3mL C19mL D31mL第II卷（非选择题 共52分）三、（本题包括5小题，共41分）13（6分）某次采集酸雨样品，每隔一段时间测定一次pH，得到数据如下：时间开始8小时16小时24小时32小时40小时48小时pH5.04.84.54.34.24.04.0(1)放置时，雨水样品pH变化的主要原因 。(2)pH变化的离子方程式： 14（7分）汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染源。冶理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。(1) 写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式： 。(2) “催化转化器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是 。(3) 控制城市污染源的方法可以有 (多选扣分)A. 开发氢能源B. 使用电动车C. 植树造林D. 戴上呼吸面具15（6分）有一瓶澄清的溶液，其中可能含NH4、K、Na 、Mg2、Ba2、 Al3、 Fe3、SO42、CO32、NO3 、Cl、I，取该溶液进行如下实验：用pH试纸检验，表明溶液呈强酸性；取部分溶液，加入少量CCl4及数滴新制的氯水，经振荡后静置CCl4层呈紫红色；取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐转变为碱性，在滴加过程中及滴加完毕后，溶液中均无沉淀生成；取部分上述呈碱性的溶液，加Na2CO3溶液，有白色沉淀生成；将得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。根据上述实验事实确定并回答：在溶液中肯定存在的上述离子有 ，肯定不存在的上述离子有 ，还不能确定是否存在的上述离子有 。16（8分）已知甲、乙、丙是三种常见的单质，且组成它们的元素核电荷数之和为35；A-G是七种常见化合物：上述各物质间的相互转化关系如下图所示(反应条件和其它生成物略)。甲BE丙乙CFADDGH2O丙丙B丙丙丙 试回答：(1)B的化学式是：_ ，D的名称是_ ；(2) 写出、两步变化的化学方程式： 17(14分)欲用浓硝酸法(测定反应后生成气体的量)测定某铜银合金中铜的质量分数。资料表明：反应中除生成NO2气体外还有少量的NO生成；常温下N02与N2O4混合存在，在低于0时几乎只有无色N2O4液体或晶体存在。为完成测定并验证有NO生成，有人设计下图实验装置。(1)实验开始前要先打开A部分的活塞K1，持续通一段时间的氮气再关闭K1，这样做的目的是_。(2)装置B瓶的作用是_。(3)A中反应停止后，打开D中的活塞K2并通人氧气，若反应中确有NO产生，则D中应出现的现象是_；实验发现，通人氧气温度的高低对实验现象有较大影响，则为了便于观察应通人_(填“冷”或“热”)的氧气。(4)为了减少测量误差，在A中反应完成和D中出现现象后，还应继续进行的操作是_。 (5)实验测得下列数据：所用铜银合金质量为150 g，浓硝酸的体积为40 mL，浓度为135molL1。实验后：A中溶液体积为40mL，H+浓度为1.0molL1。若设反应中硝酸既无挥发也无分解，则： 参加反应的硝酸的物质的量为_； 若已测出反应后E装置的生成物含氮元素的质量，则为确定合金中铜的质量分数，还需要测定的数据是_。(6)实验中只测定铜的质量分数，不验证NO的产生，则在铜银合金与硝酸反应后，只需简单的实验操作就可以达到目的，请简述实验过程_。四、（本题包括1小题，共11分）18（11分）工业上利用氨催化氧化法可制取硝酸，加入脱水剂后制得较高浓度的硝酸。现以17吨氨作为原料，假设NH3全部转化为HNO3。(1)写出NH3完全转化为HNO3的总化学反应方程式(2)生产过程中需加水吸收，如果加入脱水剂后脱去水的量相等，则所得硝酸溶液的质量分数为多少？(3)如果生产中同时制得50%的硝酸m1吨和90%的硝酸m2吨（脱去的水可循环使用，制得教低浓度的稀硝酸），若共加入27吨水，则m1与m2的质量比为多少？参考答案1 D2D3B说明碳酸、亚硫酸都是弱酸，氯气与水反应生成两种酸4D说明A：澄清石灰水能吸收CO2，B：品红溶液一般用来检验SO2，C：溴水虽能与SO2反应，但会挥发出溴蒸气，D：饱和NaHCO3溶液既可除去SO2，又可增加CO25D说明 A：浓硫酸具有脱水性，因而能使蔗糖炭化，B：浓硫酸在加热条件下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体，C：浓硫酸不能够干燥氨气 6B说明 69%的硝酸、新制氯水具有漂白性使湿润的蓝色石蕊试纸最终变为白色，98.3%的硫酸具有脱水性使湿润的蓝色石蕊试纸最终变为黑色，浓氨水不能使湿润的蓝色石蕊试纸变色。7C说明 本题利用N原子守恒求解。点评 N原子在氨水中会存在于NH3、NH3H2O、NH4+三种微粒中，三种微粒各自的物质的量虽然不等，但其总量与N原子总量相等，故答案为D。守恒是一种重要的化学思想，是化学计算的基础，所以同学们在学习中要注意对自己守恒意识的培养。8AD说明B：酸性气体都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，C：CO2也可以9AD说明A： NO2和Br2蒸气都能使湿润的KI淀粉试纸变蓝；B：Br2蒸气通入AgNO3溶液会产生淡黄色沉淀，NO2则无；C：NO2和Br2蒸气分别通入水中，前者溶液呈无色，后者呈黄色；D：NO2和Br2蒸气分别通入NaOH溶液中，最终溶液都呈无色。10C说明注意SO32-、Ag+对检验的干扰。11B 说明 A中SO2 .H2S，H2S、O2相互不能共存；C中NO、O2相互不能共存；D中HCl、NH3相互不能共存。12A全解 SO42- Ba2+ 2NH4+ 2OH- NH4NO3 NaOH cmol cmol 2cmol 2cmol （b-2c）mol （b-2c）mol C（NO3-）=2（b-2c）mol/aL13（1）NH3、H2、N2（2）NH3、SO2、NO2、Cl2（3）NO2、Cl2（4）NH3（5）O2、Cl2（6）NH3、H2、O2、SO2（7）H2、N2、O2（8）NO2、Cl214(1) B（2）C（3）B、E（4）E（5）D15（1）SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3 （2）CaO+SO2=CaSO3; 2CaSO3+O2 +4H2O=2 (CaSO42H2O)说明本题注意+4价硫具有较强的还原性。16（1）N2 、NH3 （2）3NO2+H2O=2HNO3+NO、3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O说明本题注意不同价态N元素的相互转化。17（1）乙中品红褪成无色；甲中溶液显蓝色。Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2+2H2O。（2）装置甲试管内溶液变黑色浑浊；装置甲中试管上部有白雾；反应开始时铜片表面变黑并有气泡产生（3）Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2说明在有毒气体产生的实验中，都必须进行尾气处理，装置乙的试管口部放有一团浸有碱液的棉花的作用就是进行尾气处理。由于亚硫酸的酸性大于碳酸，所以通常可用饱和碳酸钠溶液吸收SO2。18全解根据方程式FeS+2H+=Fe2+H2S可判断盐酸过量,计算应以FeS的物质的量为基准。(1)共生成H2S 0.10mol.在溶液中溶解的物质的量为:0.10 molL-10.20 L=0.020 mol所以收集到H2S气体的物质的量为:0.10 mol-0.020 mol=0.08 mol收集到H2S气体的体积(标准状况)为:22.4 Lmol-10.08 mol=1.8 L专题四 硫、氮和可持续发展(B卷)答案和解析1 D说明氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态的氮2A说明NH3+D2O= NH3D+OD-3A说明亚硒酸既具有氧化性又具有还原性，但在这个反应中只表现出还原性。4A说明漂白原理大致分为三种：（1）强氧化性，如：过氧化钠、次氯酸、臭氧等；（2）与有色物质生成不稳定的无色物质，如：二氧化硫；（3）吸附有色物质，如：活性炭。5C说明 由于CuS和Cu2S与硝酸反应时生成物相同，所以A、B不对；由于CuS和Cu2S高温灼烧的产物相同，所以D不对；由于CuS和Cu2S的摩尔质量不同，在等质量的情况下进行高温灼烧，得到的残留固体的质量也不同，所以答案为C6C说明 还原等量的浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸，浓硝酸所需铜最少；反之，当铜片质量相同时，被还原的浓硝酸最多。7C全解 设需硫铁矿的质量为x。FeS2 2H2SO4 120 19670%x 5t 98% x=4.3t8A 说明甲中SO2被硝酸氧化为硫酸从而得到沉淀硫酸钡；乙中SO2首先与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，亚硫酸钠与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀。9C10C全解设烧瓶体积为1L。 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 4mol 4mol 由于反应后烧瓶中充满溶液，所以溶液的体积为1L。11A 说明 讨论混合气体与水反应后，剩余气体的体积。12AC全解剩余气体有两种可能分别为NO和O2 。若剩余NO，则参加反应的NO为16mL ，根据方程式4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3可求得氧气体积为12 mL；若剩余O2，则参加反应的NO为20mL ，根据方程式4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3可求得参加反应的氧气体积为15 mL，通入的氧气总体积为15mL +4mL=19mL。13(1)雨水样品里弱酸H2SO3和SO2不断被空气中氧气氧化生成强酸H2SO4，所以H随时间延长而H浓度增大，H下降，至全部氧化后，溶液中形成H2SO4不会氧化和挥发，H不再发生变化。(2)2SO22H2OO2=4H2SO42或2H2SO3O2=4H2SO4214(1) 2CO2NO2CO2N2 (2) SO2转化为SO3，产生了硫酸酸雾 (3) A、B说明 植树造林、戴上呼吸面具只是被动的防范措施，要控制城市污染源那就必须开发利用绿色能源。15I、NH4、Ba2；SO42、CO32、NO3 、Mg2、Al3、Fe3；K、Na 、Cl说明由（2）中实验现象可推知溶液中有I，又由于溶液呈酸性，所以溶液中无NO3；由（3）中实验现象可推知溶液中无Mg2、Al3、Fe3；由（4）中实验现象可推知溶液中有Ba2，则同时推知溶液中无SO42、CO32；由（5）中实验现象可推知溶液中有NH4。K、Na 、Cl无法断定。16 (1) Na2O ，D 亚硫酸钠； (2) 2SO2+O2=2SO3 ， 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2；。说明本题突破口在于框图中存在如下两个直线转化关系：甲 B E、乙 B F，我们所学过的直线转化关系有：Na Na2O Na2O2、C CO CO2、S SO2 SO3、N2 NO NO2等，只要将上述转化关系代入验证即可。17(1)排尽装置中的空气 (2)干燥生成的气体(3)出现红棕色 热 (4)打开K1、K2，持续一段时间的N2和O2(5