新人教版高中化学必修二同步练习及答案解析

人教版高中化学必修二同步练习《第一节硫及其化合物》同步练习第1课时硫和二氧化硫夯实基础·轻松达标1.下列有关硫的说法中,不正确的是()A.硫有多种同素异形体B.硫的化学性质与氧气相同C.硫在空气中燃烧时,火焰呈淡蓝色;在氧气中燃烧时,火焰呈蓝紫色D.硫在一定条件下能与某些金属反应,生成金属硫化物答案B解析S和O2都是非金属单质,但化学性质不相同。2.下列化合物不能用相应元素的单质直接化合而成的是()①CuS②FeS③Al2S3④Fe2S3⑤Cu2S⑥FeCl2⑦H2SA.②⑤⑧ B.①④⑥ C.③④⑦ D.④⑥⑦答案B解析硫的氧化性不是很强,与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物,所以金属Fe、Cu在加热条件下分别与硫单质反应时,只能生成FeS、Cu2S,而不是Fe2S3、CuS。氯气具有强氧化性,可将Fe直接氧化为FeCl3。3.下列反应中,SO2表现出氧化性的是()A.2SO2+O22SO3B.SO2+H2OH2SO3C.2H2S+SO23S+2H2OD.SO2+2H2O+Cl2H2SO4+2HCl答案C解析A、D两项,SO2中硫元素的化合价均由+4价升高到+6价,表现了还原性;B项,SO2中硫元素的化合价未发生变化,SO2表现的是酸性氧化物的性质;C项,SO2中硫元素的化合价降低,表现出了氧化性。4.下列有关三氧化硫的说法中正确的是()A.SO3极易溶于水,且与水反应生成H2SO4B.SO2、SO3均具有漂白性,均能使石蕊溶液变红色C.SO3可与碱反应,但不与碱性氧化物反应D.SO2在空气中易被氧化为SO3答案A解析SO3不具有漂白性,SO2不能漂白指示剂,两者均可使石蕊溶液变红色,B项错误;SO3既可与碱反应,也可与碱性氧化物反应,故C项错误;SO2不易被空气中的氧气氧化,只有在催化剂存在并加热条件下与O2反应才能生成SO3,故D项错误。5.下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是()答案B解析A项,稀硫酸与Cu不反应,可用浓硫酸与Cu反应制SO2,错误;B项,SO2可以使品红褪色,可验证其具有漂白性,正确;C项,SO2的密度比空气大,收集时应长管进气短管出气,错误;D项,SO2与饱和NaHSO3溶液不反应,不能用饱和NaHSO3溶液吸收SO2,应用碱液吸收,错误。6.下列溶液:①澄清石灰水,②H2S溶液,③酸性KMnO4溶液,④新制氯水,⑤品红溶液。能够区别SO2和CO2气体的是()A.只有①②③ B.只有②③④C.只有②③④⑤ D.全部答案C解析SO2和CO2都属于酸性氧化物,它们都能与澄清石灰水反应生成白色沉淀,所以不能利用澄清石灰水来区别SO2和CO2。SO2具有氧化性,能将H2S氧化成单质硫(有黄色沉淀生成);SO2也具有还原性,能被酸性KMnO4溶液和新制氯水氧化(溶液褪色);SO2还具有漂白性,能使品红溶液褪色,而CO2没有这些性质。所以可以用②③④⑤来区别SO2和CO2。7.某化学实验兴趣小组的同学用如图装置通入SO2气体进行实验。(1)请填写表中空格:管中棉花的位置①②③④棉花浸取试剂石蕊溶液品红溶液淀粉和碘水混合液氢硫酸现象褪色浅黄色沉淀体现SO2的性质酸性氧化物漂白性氧化性(2)写出③中发生反应的化学方程式:。答案(1)①变红色②褪色③还原性(2)I2+SO2+2H2OH2SO4+2HI解析SO2是酸性氧化物,由于其中硫元素显+4价,处于中间价态,所以SO2既有氧化性又有还原性。SO2有漂白作用,但不能使石蕊溶液褪色。①中石蕊溶液变红色,②中品红溶液褪色,③中SO2表现还原性,发生的反应为SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI。提升能力·跨越等级1.类推法是化学学习与研究中常用的方法,下列类推的结论正确的是()A.钠在与氧气、水等的反应中均作还原剂,则金属单质参与反应生成化合物时均作还原剂B.铁能从硫酸铜溶液中置换出铜,则钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜C.碳在少量氧气中燃烧会生成CO,在过量的氧气中燃烧生成CO2,则硫在少量氧气中燃烧生成SO2,在过量氧气中燃烧生成SO3D.铁与氯气反应生成FeCl3,则硫与铁反应生成Fe2S3答案A解析金属无负价,金属与其他物质反应生成化合物时,均作还原剂,A项正确;钠很活泼,与硫酸铜溶液反应时先与水反应,生成的NaOH再与CuSO4反应,不会置换出铜,B项不正确;硫在过量氧气中燃烧也只生成二氧化硫,C项不正确;硫与铁化合时生成FeS,D项不正确。2.下列实验报告记录的实验现象正确的是()答案C解析A项中,SO2溶于水生成H2SO3,溶液呈酸性,使石蕊溶液显红色。B项中,SO2具有漂白性,通入品红溶液中,品红褪色。C项中,SO2被氯水氧化为SO42-,SO42-与Ba2+生成硫酸钡白色沉淀,同时因Cl2的消耗,溶液变无色。D项中,SO2与氢氧化钠反应生成Na2SO3,Na2SO3.已知2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑,把产生的气体通入BaCl2溶液中,则()A.产生BaSO4和BaSO3两种沉淀B.产生BaSO4沉淀,SO2从溶液中逸出C.产生BaSO4沉淀,无SO2气体逸出D.产生沉淀含BaSO4,并有HCl气体逸出答案B解析由于FeSO4分解产生大量的SO2和SO3气体,其中的SO3气体可以与水反应生成H2SO4,通入BaCl2溶液后,BaCl2会与硫酸反应生成BaSO4沉淀,但是SO2不会与氯化钡发生反应,会从溶液中逸出。4.为除去混入CO2中的SO2和O2,下列试剂的使用顺序正确的是()①饱和Na2CO3溶液②饱和NaHCO3溶液③浓硫酸④灼热的铜网⑤碱石灰A.①③④ B.③④⑤ C.②④③ D.②③④答案D解析混合气体通过饱和NaHCO3溶液能除去SO2,还能增加CO2的量,经过浓硫酸干燥后,再通过灼热的铜网,即可除去氧气。5.某兴趣小组为了探究SO2气体还原Fe3+的反应,他们使用的药品和装置如下图所示,下列说法不合理的是()A.能表明I-的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色B.装置C的作用是吸收SO2尾气,防止污染空气C.为了验证A中发生了氧化还原反应,加入酸性KMnO4溶液,紫色褪去D.为了验证A中发生了氧化还原反应,加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀答案C解析向含有淀粉的碘水中通入SO2气体,会发生反应SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI,由于I2参与反应被消耗,因此B中蓝色溶液褪色,证明物质的还原性强弱为SO2>I-,A项正确。SO2是大气污染物,由于SO2是酸性气体,可以与NaOH发生反应SO2+2NaOHNa2SO3+H2O,所以可以用NaOH溶液吸收尾气,防止污染空气,B项正确。若SO2与FeCl3不发生反应,向A中加入酸性KMnO4溶液,发生反应2KMnO4+5SO2+2H2OK2SO4+2MnSO4+2H2SO4,溶液紫色褪去;若SO2与FeCl3发生反应SO2+2H2O+2FeCl3H2SO4+2HCl+2FeCl2,当向该溶液中加入酸性高锰酸钾溶液时,会发生反应MnO4-+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O,溶液紫红色也褪去,因此不能验证A中是否发生了氧化还原反应,C项错误。若A中发生了氧化还原反应SO2+2H2O+2FeCl3H2SO4+2HCl+2FeCl2,溶液中含有硫酸,当加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液时,会发生反应H2SO4+BaCl2BaSO4↓+2HCl,产生白色沉淀;若没有发生氧化还原反应,则由于HCl酸性强于H2SO3,当向溶液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液时,不产生白色沉淀,D项正确。6.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)。下列有关说法不正确的是()A.湿润的蓝色石蕊试纸变红后不褪色B.湿润的品红试纸、蘸有KMnO4溶液的滤纸褪色都能证明SO2的漂白性C.湿润的淀粉KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性弱于I2的D.NaOH溶液可用于除去实验中多余的SO2答案B解析Na2SO3晶体和浓硫酸会发生反应:Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O。A项,SO2能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,但不能使它褪色,正确;B项,湿润的品红试纸褪色,体现了SO2的漂白性,而蘸有KMnO4溶液的滤纸褪色体现了SO2的还原性,错误;C项,氧化性:I2>SO2,所以SO2不能将I-氧化为I2,湿润的淀粉KI试纸不变蓝,正确;D项,实验室多余的SO2需用NaOH溶液吸收,防止污染大气,发生的反应为SO2+2NaOHNa2SO3+H2O,正确。7.某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。(已知:Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O)请回答下列问题:(1)装置A中盛放浓硫酸和亚硫酸钠的仪器名称分别是、。(2)反应后,装置B中发生的现象是,反应的离子方程式为;装置C中的现象是,表现了SO2的;装置D中现象是,发生反应的化学方程式为。(3)装置E的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象:

。(4)F装置的作用是,漏斗的作用是。答案(1)分液漏斗圆底烧瓶(2)溶液褪色SO2+Cl2+2H2O4H++2Cl-+SO42-溶液紫色褪去(溶液褪色)还原性有黄色沉淀生成2H2S+SO23S↓+2H2(3)将试管E在酒精灯上加热,溶液恢复红色(4)吸收多余的SO2防止倒吸解析浓硫酸与Na2SO3发生反应Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O,SO2能使新制氯水及酸性KMnO4溶液褪色,在反应中SO2表现还原性;SO2与装置D中的H2S发生反应SO2+2H2S3S↓+2H2O,从而使溶液变浑浊,该反应中SO2表现氧化性;SO2能使品红溶液褪色,但加热后溶液又恢复红色,说明SO2与品红溶液的作用具有可逆性;装置F用于吸收多余的SO2,因为SO2易与NaOH溶液反应,因此采用倒扣漏斗吸收SO2可防止液体倒吸。贴近生活·拓展创新为了验证铁和硫反应产物中铁元素的化合价,下面是某同学设计的实验过程的一部分。Fe已知:①FeS固体难溶于水,可与稀盐酸、稀硫酸发生反应:FeS+2H+Fe2++H2S↑。②3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O。请回答以下问题:(1)混合粉末A中硫粉必须过量的原因是。(2)反应在“惰性环境”中进行的原因是。(3)操作②的作用是,也可改用。(4)操作③稀硫酸煮沸的目的是。(5)为检验产物中铁元素的价态,对D溶液的实验操作最好是。答案(1)防止因铁粉过量而使滤渣C中含有的铁粉与H2SO4反应,生成Fe2+干扰实验,过量的铁粉还能与可能存在的Fe3+反应,影响实验结果(2)防止环境中的O2参与反应(3)除去混合物中过量的硫粉CS2(4)防止H2SO4溶液中溶解的氧气氧化生成的Fe2+(5)加入煮沸的KSCN溶液,若溶液变红色,证明产物中有Fe3+;若溶液无明显现象,再滴入双氧水(或新制氯水),溶液显红色,则证明产物中有Fe2+解析实验目的是验证铁和硫反应产物中铁元素的价态,若Fe过量,滤渣C中含Fe,会与H2SO4反应生成Fe2+,还能与可能存在的Fe3+反应,干扰实验。空气中的O2能与Fe2+反应,会影响实验,所以反应应在“惰性环境”中进行。第2课时硫酸硫酸盐夯实基础·轻松达标1.区别浓硫酸和稀硫酸,既简单又可靠的方法是()A.与铜片反应B.与石蕊溶液反应C.用玻璃棒各蘸少许涂在纸上D.加入锌片看是否有气体生成答案C解析常温下浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应,无法区别。浓硫酸、稀硫酸均可与锌片反应,浓硫酸反应产生SO2,稀硫酸反应产生H2,可以区别,但不是最简单、最好的方法。只有C项是利用了浓硫酸有脱水性而稀硫酸没有脱水性来区别,方法简单。2.下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)的对应关系正确的是()A.在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大(难挥发性)B.在加热条件下铜与浓硫酸反应(强氧化性、酸性)C.蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(吸水性)D.浓硫酸可用来干燥某些气体(脱水性)答案B3.硫酸厂有一辆已存放过浓硫酸的铁槽车。某工人边吸烟边用水冲洗,结果发生了爆炸事故,下列引起爆炸的原因中正确的是()A.浓硫酸遇明火爆炸B.浓硫酸遇水发热爆炸C.铁与水反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸D.稀释后的硫酸溶液与铁反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸答案D解析浓硫酸加水稀释变成稀硫酸后,与金属铁反应产生氢气,吸烟时,氢气在空气中遇明火造成爆炸。4.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、铝等金属钝化答案D解析选项A中利用的是浓硫酸的脱水性,B项中反应在加热条件下才能发生;C项中的氨气是碱性气体,不能用浓硫酸干燥。5.浓硫酸在使下列物质发生转化时,只表现强氧化性的是()A.CuCuSO4 B.CCO2C.FeOFe2(SO4)3 D.Fe2O3Fe2(SO4)3答案B解析浓硫酸在反应中表现出酸性时,硫元素的化合价不变,硫元素仍以SO42-的形式存在;浓硫酸表现出强氧化性时,硫元素的化合价降低。C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O中,硫元素的化合价降低,浓硫酸只表现强氧化性;Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O中,硫元素的化合价不变,浓硫酸只表现酸性;而Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O和2FeO+4H2SO4Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O中,都是一部分硫元素化合价降低,一部分硫元素化合价不变,所以浓硫酸在A、C项转化中,既表现了酸性,又表现了氧化性。6.向50mL18mol·L-1H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热,充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量()A.小于0.45molB.等于0.45molC.在0.45mol和0.9mol之间D.大于0.45mol答案A解析Cu只与浓硫酸反应,不与稀硫酸反应,故当硫酸浓度降低到一定程度时,反应即停止,在参加反应的硫酸中只有一半被还原。所以被还原的H2SO4的物质的量小于0.057.某研究小组成员在讨论鉴别浓硫酸和稀硫酸时,设计了如下方案:操作结论甲投入火柴梗变黑者为浓硫酸乙加入金属铝片产生刺激性气味的气体者为浓硫酸丙分别加入到盛水的试管中放出大量热者为浓硫酸丁用玻璃棒蘸浓氨水靠近盛酸的试剂瓶瓶口冒白烟者为浓硫酸戊加到CuSO4·5H2O晶体中变白者为浓硫酸(1)其中可行的是(填序号)。(2)其中一个稍作改进就能成为可行方案的是,改进方法是。(3)完全错误的是,因为。答案(1)甲、丙、戊(2)乙操作中增加加热条件(或将结论改为常温下反应产生气体的为稀硫酸)(3)丁硫酸不是挥发性酸解析(1)甲、丙、戊分别利用了浓硫酸的脱水性、稀释时放出大量的热、吸水性,方案可行。(2)乙中,浓硫酸使铝钝化,加热即可反应。而常温下铝片可与稀硫酸反应产生H2。(3)丁错,挥发性酸遇浓氨水才能产生白烟,硫酸不属于挥发性酸。提升能力·跨越等级1.下列各组气体通常状况下能大量共存,并且既能用浓硫酸干燥,又能用碱石灰干燥的是()A.SO2、O2、HBr B.NH3、O2、N2C.NH3、CO2、HCl D.H2、CH4、O2答案D解析既能用浓硝酸干燥,又能用碱石灰干燥的气体应是中性气体,D项中的气体均为中性气体且在通常状况下能大量共存。2.化学与生活密切相关。下列说法错误的是()A.碳酸氢钠可用于胃酸过多症B.漂白粉可用于生活用水的消毒C.氢氧化铝可用于中和过多胃酸D.碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查答案D解析碳酸氢钠溶液呈弱碱性,可与胃液中的盐酸反应,A项正确;漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,可用于生活用水的消毒,B项正确;胃酸的主要成分是盐酸,可用Al(OH)3中和过多胃酸,生成AlCl3和H2O,C项正确;可溶性钡盐有毒,碳酸钡可与胃酸(主要成分是盐酸)反应生成BaCl2,易引起中毒,故常用不溶于酸的BaSO4做胃肠X射线造影检查,D项错误。3.如图所示,小试管内盛有约3mL饱和硫酸铜溶液,与锥形瓶连通的U形细管内盛有少量水(为了便于观察,预先把水染成了红色)。沿小试管的内壁小心地慢慢倒入约3mL浓硫酸,静置片刻后,不可能观察到的现象有()A.小试管内液体分成两层,上层蓝色,下层无色B.U形细管内左边液面降低,右边液面升高C.有少量的白色固体析出D.小试管内有气泡产生答案D解析浓硫酸的密度比水的密度大,溶于水放出大量的热,且浓硫酸具有强吸水性,必然导致饱和硫酸铜溶液中析出CuSO4固体。4.用20mL18.4mol·L-1的浓硫酸与铜共热一段时间后,冷却,过滤除去多余的铜,将滤液加水稀释到100mL,所得溶液中SO42-的浓度为3.18mol·L-1A.0.50mol·L-1 B.0.75mol·L-1C.1.00mol·L-1 D.3.18mol·L-1答案A解析随着反应的进行,浓硫酸变成稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,所得溶液为CuSO4与稀硫酸的混合溶液。反应前n(H2SO4)=18.4mol·L-1×0.020L=0.368mol,反应后n(SO42-)=3.18mol·L-1×0.100L=0.318mol;因此减少的SO42-的物质的量n(SO42-)=n(SO2)=0.368mol-0.318mol=0.050mol。由反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O可知,n(CuSO4)=n(SO2)=0.050mol,则c(CuSO4)=5.5mL物质的量浓度为18mol·L-1的浓硫酸中加入足量铜片并加热,充分反应。下列说法正确的是()A.有0.09mol的硫酸被还原B.有0.045mol的硫酸被还原C.充分反应后体系无硫酸剩余D.消耗的铜的质量一定小于2.88g答案D解析浓硫酸与铜可发生氧化还原反应,而稀硫酸与铜不发生反应。浓硫酸与铜反应时,随着反应进行,硫酸逐渐消耗,其浓度也逐渐减小,当硫酸溶液由浓变稀时,反应就会停止。因此,实际参加反应的硫酸的物质的量要比理论计算值小。由题意知,n总(H2SO4)=0.005L×18mol·L-1=0.09mol,参加反应的硫酸的物质的量n消耗(H2SO4)<0.09mol,则被还原的硫酸的物质的量小于0.045mol,参加反应的铜的质量小于2.88g。6.一定量Cu粉与浓硫酸共热产生SO2气体的体积为2.24L(标准状况),则下列情况不可能的是()A.加入的铜的质量为6.4gB.加入的浓硫酸中溶质的物质的量为0.2molC.加入的铜的质量大于6.4gD.加入的浓硫酸中溶质的物质的量多于0.2mol答案B解析Cu与浓硫酸共热时发生的反应为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,当生成标准状况下2.24LSO2(0.1mol)时,反应消耗0.1molCu(6.4g),消耗0.2molH2SO4,由于反应中硫酸不断被消耗且有H2O生成,浓硫酸浓度不断减小,待变为稀硫酸时,不再与Cu反应,故实验中m(Cu)≥6.4g,n(H2SO4)>0.2mol。7.某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应情况,用如图所示装置进行有关实验。请回答:(1)装置A中发生反应的化学方程式为。(2)装置D中试管口放置的棉花应事先用一种液体浸湿,这种液体是,其作用是。(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭止水夹K并移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是。B中应放置的液体是(填字母)。A.水 B.酸性KMnO4溶液C.浓溴水 D.饱和NaHSO3溶液(4)实验中,取一定质量的铜片和一定体积18mol·L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是

。②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是(填字母)。A.铁粉 B.BaCl2溶液C.银粉 D.NaHCO3溶液答案(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O(2)NaOH溶液(其他合理答案均可)吸收多余的二氧化硫,防止污染空气(3)瓶中液面下降,而长颈漏斗中液面上升D(4)①反应过程中硫酸被消耗,浓硫酸逐渐变稀,而铜不和稀硫酸反应②AD解析(1)Cu可与浓硫酸发生反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。(2)因为SO2是污染性气体,不能排入大气中,故D中试管口放置的棉花应事先用NaOH溶液浸湿,以吸收多余的SO2,防止污染空气。(3)余热使反应继续进行时,生成的多余气体可贮存于B中,排出的液体进入长颈漏斗,为减少SO2的溶解,B内应盛放饱和NaHSO3溶液。(4)随着反应的进行,H2SO4被不断消耗,且反应生成水,使硫酸溶液的浓度逐渐减小,当变为稀硫酸时,反应将会停止,因为铜与稀硫酸不反应;可向反应结束后的烧瓶中加入铁粉或NaHCO3溶液,若有气泡产生,则可证明确有余酸。8.(1)浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为。(2)试用下列各装置设计一个实验,验证上述反应的各种产物。写出这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向,填装置的序号):→→→。编号装置编号装置(3)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色。则A瓶溶液的作用是,B瓶溶液的作用是,C瓶溶液的作用是。(4)装置②中所加的固体药品是,可确定的产物是,确定装置②在整套装置中位置的理由是。(5)装置③中所盛放的溶液是,可验证的产物是。答案(1)C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O(2)④②①③(3)验证产物中有SO2将SO2全部氧化吸收确定产物中SO2已被B瓶溶液全部吸收(4)无水CuSO4(或变色硅胶)水蒸气由于产物气流通过①③时会带出水蒸气,所以②必须放置在①③之前(5)澄清石灰水CO2解析检验C与浓硫酸反应的产物时,先检验H2O,再检验SO2,最后检验CO2。为了避免SO2对检验CO2的干扰,故在①中B瓶中盛放酸性KMnO4溶液,作用是将SO2全部氧化吸收,C瓶中盛放品红溶液,作用是确定产物中SO2已被B瓶溶液全部吸收。贴近生活·拓展创新某课外活动小组的同学,在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中,甲同学认为产生的气体是二氧化硫,而乙同学认为除二氧化硫气体外,还可能产生氢气。为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确,丙同学设计了如图所示实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,且该发生装置略去),试回答下列问题:(1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为。(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是。(3)丙同学在安装好装置后,必须首先进行的一步操作是。(4)A中加入的试剂可能是,作用是;B中加入的试剂可能是,作用是;E中加入的试剂可能是,作用是。(5)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是C中:,D中:。如果去掉装置B,还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气?(填“能”或“不能”),原因是。答案(1)Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O(2)Zn与浓硫酸反应过程中,浓硫酸逐渐变稀,Zn与稀硫酸反应可产生H2(3)检查装置的气密性(4)品红溶液检验SO2浓硫酸吸收水蒸气碱石灰防止空气中水蒸气进入D中(5)黑色固体变成红色白色粉末变成蓝色不能因为进入C的混合气体中含H2O,会干扰H2的检验解析本题对Zn与浓硫酸反应的气体产物进行两种推测,而后设计实验装置进行验证。验证SO2,可用品红溶液;验证H2,可利用它的还原性,如在加热条件下H2可与CuO反应生成Cu和H2O,而无水硫酸铜遇水变蓝,同时必须注意验证H2时,应避免空气中的水蒸气和从洗气装置中带出的水蒸气对氢气检验的干扰。第3课时硫酸根离子的检验不同价态含硫物质的转化夯实基础·轻松达标1.提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,设计实验方案为溶液KNO3溶液。则X为()A.Na2CO3 B.K2CO3 C.Na2SO4 D.K2SO4答案B解析除去Ba(NO3)2应用碳酸盐而不可选用硫酸盐,碳酸盐过量才能保证Ba(NO3)2被除净,过量的碳酸盐还能用适量硝酸除去;而硫酸盐虽能保证Ba(NO3)2被除净,但过量的硫酸盐无法用硝酸除去;因为是钾盐溶液,故不能用Na2CO3。2.下列事实与原因(括号中)对应关系正确的是()A.在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大(浓硫酸具有难挥发性)B.向某样品溶液中先滴加过量的稀盐酸,无现象,再滴加BaCl2溶液后出现白色沉淀(样品溶液中含有SO4C.蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(浓硫酸具有吸水性)D.浓硫酸可与铜反应(只显示浓硫酸的强氧化性)答案B解析在空气中敞口久置的浓硫酸质量增大是因为浓硫酸具有吸水性;向样品溶液中加入稀盐酸,没有现象,说明一定没有Ag+,再加入少量BaCl2溶液,生成白色沉淀,此时溶液显酸性,而BaSO4既不溶于水也不溶于酸,则白色沉淀为BaSO4,溶液中含有SO43.下列叙述或操作中正确的是()A.浓硫酸能使硫酸铜晶体失去结晶水,体现了浓硫酸的脱水性B.浓硫酸对有机物的腐蚀性是浓硫酸脱水性和强氧化性的综合体现C.浓硫酸具有氧化性,稀硫酸无氧化性D.浓硫酸不慎沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,再涂上稀NaOH溶液答案B解析A项,浓硫酸吸收结晶水,体现了其吸水性;C项,稀硫酸中H+表现氧化性;D项,浓硫酸沾到皮肤上,用大量水冲洗后,不能涂稀的强碱溶液,可涂上小苏打溶液。4.在检验SO4(提示:稀硝酸具有强氧化性,可将SO32-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SO4B.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SO4C.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SO4D.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SO4答案C解析A项,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,则溶液中也可能含有SO32-或HSO3-;B项,先加入硝酸钡,产生白色沉淀,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,则溶液中也可能含有SO5.下列反应能产生二氧化硫的是()A.氧化铜和稀硫酸反应B.亚硫酸钠和氧气反应C.三氧化硫和水反应D.铜和热的浓硫酸反应答案D解析A选项,两者反应生成硫酸铜和水,所以错误;B选项,两者反应生成硫酸钠,所以错误;C选项,两者反应生成硫酸,所以错误;D选项,两者反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,所以正确。6.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是()A.X使蔗糖变黑主要体现了X的强氧化性B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水,一定可以观察到白色沉淀产生D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、催化剂答案D解析由题意知X为浓硫酸。浓硫酸使蔗糖变黑主要体现了浓硫酸的脱水性,A项错误;浓硫酸在室温下使Fe钝化,B项错误;A为碳单质时,生成的C为CO2,CO2通入少量澄清石灰水生成可溶性的Ca(HCO3)2,C项错误;SO2与O2反应的条件为高温、常压、催化剂,D项正确。7.在如图所示的转化关系中,A、B、C、D、E、F、G、H、I均为常见物质。已知B、D都是淡黄色固体,且A与D可反应生成离子化合物I,B与I的相对分子质量相同。请回答下列问题:(1)写出下列物质的化学式:A,F,H。(2)写出C的电子式:。写出H2O2的电子式:。(3)用电子式表示I的形成过程:。(4)写出B→C、E→F的化学方程式:B→C;E→F。答案(1)NaSO3Na2SO4(或NaHSO4)(2)Na+[··O····(3)(4)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑2SO2+O22SO3解析根据B是淡黄色固体,且可以与水反应生成氧气,则B为过氧化钠,A为金属钠,C为氢氧化钠;D是淡黄色固体,且可与氧气发生连续的氧化反应,则D为硫单质,E、F、G、H分别为二氧化硫、三氧化硫、硫酸和硫酸钠(或硫酸氢钠);B与I的相对分子质量相同,则I为Na2S。提升能力·跨越等级1.化学实验中常将溶液或试剂进行酸化,下列酸化的处理措施正确的是()(提示:HNO3具有强氧化性,可氧化SO32-A.检验溶液中是否含有SO32-B.为提高高锰酸钾溶液的氧化能力,用盐酸将高锰酸钾溶液酸化C.检验溶液中是否含有Fe2+时,用硝酸酸化后,加KSCN溶液D.检验溶液中是否含有SO42-答案D解析A项中硝酸能将SO32-氧化;B项中高锰酸钾溶液能将氯离子氧化;C项中加入KSCN溶液变红色不能说明原溶液中含Fe2+2.某溶液中含有较大量的Cl-、CO32-①滴加足量的Mg(NO3)2溶液②过滤③滴加适量的AgNO3溶液④滴加足量的Ba(NO3)2溶液A.①②④②③ B.④②①②③C.①②③②④ D.④②③②①答案B解析首先滴加足量的Ba(NO3)2溶液,如果出现白色沉淀,证明有CO32-,同时除去CO32-;过滤后,在滤液中滴加足量的Mg(NO3)2溶液,如果出现白色沉淀,证明有OH-,同时除去OH3.SO2气体通入BaCl2溶液中,无沉淀产生,但再分别加入①氨水、②氯水、③H2S溶液均有沉淀产生,这些沉淀分别为()A.BaSO4、BaSO3、S B.S、BaSO3、BaSO4C.BaSO3、BaSO4、S D.BaSO3、S、BaSO4答案C解析SO2可在碱性条件下与BaCl2反应生成BaSO3沉淀;SO2与Cl2发生反应SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl,SO42-+Ba2+BaSO4↓;SO2具有弱氧化性,可与H2S发生反应SO2+2H2S3S↓+2H2O。故分别加入氨水、氯水和H2S溶液后依次生成的沉淀为BaSO3、BaSO4、S。4.用下面的方案进行某些离子的检验,其中方案设计最严密的是()A.检验试液中的SO42-:试液无沉淀B.检验试液中的SO42-:试液无沉淀C.检验试液中的I-:试液深黄色溶液深黄色溶液D.检验试液中的CO32-:试液白色沉淀答案B解析A项中先加入稀硝酸,如果溶液中没有SO42-,而存在SO32-,硝酸可将SO32-氧化成SO42-,最终也会出现白色沉淀,A项错误;B项中先加入足量稀盐酸,可以排除SO35.工业上用电解法生产烧碱的主要原料是饱和食盐水,它是将粗盐溶解在水中,通过分离和提纯制成的。由于粗盐中含有泥沙、CaCl2、MgCl2、Fe2(SO4)3等杂质,不符合电解的要求,因此必须进行精制。首先将粗盐水过滤除去泥沙,再用化学试剂进一步净化处理。(1)如何运用最简方法检验过滤后的溶液中有无SO42-(2)净化过程中下列化学药品可以选用的是(填写代号)。A.Ba(NO3)2溶液B.BaCl2溶液C.NaOH溶液D.K2CO3溶液E.Na2CO3溶液F.稀盐酸G.稀硫酸(3)你设计加入化学试剂的先后顺序是。在加入某种化学试剂之前,还必须增加一种物理除杂方法,这种化学试剂的名称是,这种物理除杂方法的名称是。要在实验室中实施这种除杂方法,所用到的玻璃仪器有。(4)经过科学论证,上述净化食盐水的方案合理,又通过更加精确的实验方法对净化后的食盐水进行成分分析,发现其中CaCl2、MgCl2的含量还是超标,必须进一步降低其含量。对此,下列说法中正确的是。A.对盐水进行过滤B.再从上述(2)中选取化学试剂除杂C.查找资料或访问专家,采用更加先进科学的方法除杂答案(1)取适量溶液于试管中,向其中先加入稀盐酸,无沉淀产生,再加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,即证明含有SO(2)BCEF(3)BECF或CBEF或BCEF稀盐酸过滤烧杯、玻璃棒、漏斗(4)C解析(1)检验SO42-是否存在,可取适量溶液于试管中,向其中先加入稀盐酸,再加入BaCl2(2)除去MgCl2、Fe2(SO4)3应选用NaOH溶液和BaCl2溶液,不能选用Ba(NO3)2溶液,否则引入NO3-;除去CaCl2和过量的BaCl2应选用Na2CO3溶液,不能选用K2CO3溶液,否则引入K+;除去过量的NaOH、Na2CO3应选用稀盐酸,不能选用硫酸,否则会引入S(3)用Na2CO3溶液除去CaCl2和过量的BaCl2,故Na2CO3溶液应在BaCl2溶液之后加入,用稀盐酸除去过量的NaOH、Na2CO3,故稀盐酸最后加入,则试剂加入顺序为BECF或CBEF或BCEF。在加入稀盐酸前需将产生的沉淀过滤,否则沉淀会再次溶解。(4)因为上述净化食盐水的方案合理,但杂质含量还是超标,只能采用更加先进科学的方法除杂。6.有一可能已变质的Na2SO3样品(无水)。某化学兴趣小组展开了对该样品的分析,请你参与他们的活动。(提示:硝酸具有强氧化性,可将SO32-(1)猜想样品中可能含Na2CO3、和(填化学式)。(2)实验设计①取适量样品于烧瓶中配成无色溶液,再加入过量的BaCl2溶液;②待沉淀完全后,从分液漏斗向烧瓶中加入下列溶液,产生气体。A.稀硫酸B.稀硝酸C.稀盐酸③将气体连续通入下列装置:(3)结论:样品已部分变质。(4)问题讨论:Ⅰ.某同学认为实验步骤①多余,你认为该步骤(选填“是”或“不”)多余(若选“不”继续回答下一空格,若选“是”不必回答下一空格),设计的用意是。Ⅱ.实验步骤③中a、b、c、d的作用分别是:a.;b.;c.;d.。答案(1)Na2SO3Na2SO4(2)C(4)Ⅰ.不检验样品中是否含Na2SO4Ⅱ.验证SO2除去SO2验证SO2已被除尽验证CO2解析本题是一道检验、鉴别题,依据题中设计的思路,进行辨析,并对某些实验步骤作出评价。(1)样品中成分Na2SO3具有还原性,易被氧化为Na2SO4,在题干中已猜想有Na2CO3存在时,则另两种可能成分为Na2SO3、Na2SO4。(2)欲确定Na2CO3、Na2SO3、Na2SO4的存在,实则是鉴定CO32-、SO32-、SO42-的存在。在①步加入Ba2+后,产生的沉淀有可能有BaCO3、BaSO3、BaSO4,为此在②步所加的酸只能为稀盐酸,因为H2SO4能干扰SO42-检验,HNO3能将SO32-(4)实验步骤①中所加BaCl2溶液为检验样品中是否含Na2SO4,不多余;实验步骤③中各装置中的作用分别为验证SO2存在、除去SO2、验证SO2被除尽及验证CO2。贴近生活·拓展创新已部分氧化的亚硫酸钠,为确定其纯度,要进行如下实验:①称取样品W1g;②将样品溶解于蒸馏水中;③给溶液加稍过量的经盐酸酸化的BaCl2溶液;④过滤、洗涤、干燥沉淀,称其质量为W2g,试回答:(1)BaCl2用盐酸酸化的原因:。(2)BaCl2溶液要加入稍过量的原因:。(3)怎样检查SO42-是否完全除去?(4)判断沉淀是否洗净的方法:。(5)Na2SO3纯度的计算式:。答案(1)防止生成BaSO3沉淀(2)使SO42-(3)取上层清液少许滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,说明SO42-(4)取最后一次洗涤液少许加AgNO3溶液,若无沉淀,则已洗净;反之,没洗净(5)(1-142W2233《第二节氮及其化合物》同步练习第1课时氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮夯实基础·轻松达标1.发射卫星的运载火箭,其推进剂引燃后发生剧烈反应,产生大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO,这些气体均为无色,但在卫星发射场看到火箭喷出大量“红烟”,产生“红烟”的原因是()A.高温下N2遇空气生成NO2B.NO遇空气生成NO2C.CO2与NO反应生成CO和NO2D.NO与H2O反应生成H2和NO2答案B解析NO是一种极易被空气中O2氧化的气体,产物是红棕色气体NO2。2.某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应,生成氮气和二氧化碳。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1∶2,则该氮的氧化物是()A.N2O B.NOC.NO2D.N2O5答案B解析设氮氧化物的化学式为NOx,由题意得:2NOx+2CON2+2CO2。根据氧原子守恒可知,该氮氧化物为NO。3.某集气瓶中的气体呈红棕色,加入足量水,盖上玻璃片振荡,得橙色溶液,气体颜色消失。再拿走玻璃片后,瓶中气体又变为红棕色,则该气体可能是下列混合气体中的()A.N2、NO2、Br2 B.NO2、NO、N2C.NO2、NO、O2 D.N2、O2、Br2答案A解析气体呈红棕色说明含有NO2和Br2中的至少一种,溶于水得橙色溶液说明气体中必定含有溴蒸气,所得无色气体遇空气重新变为红棕色说明无色气体含NO。原气体可能既有NO2也有Br2。4.在一定温度和压强下,将装有N2和NO2混合气体的试管倒立在水中,经足够长时间后,试管内气体体积缩小为原体积的35,则原混合气体中N2与NO2的体积比A.2∶3 B.3∶2C.3∶5 D.5∶3答案A解析NO2与水反应使气体的体积减小,设原混合气体的体积为5mL,则:3NO2+H2O2HNO3+NOΔV3 1 2V(NO2) 5mL×(1-35V(NO2)=3mLV(N2)∶V(NO2)=(5mL-3mL)∶3mL=2∶35.把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,最后收集到的气体是()A.氧气 B.二氧化氮C.二氧化氮和氧气 D.二氧化氮和一氧化氮答案C解析少量NO2气体通入过量小苏打溶液中,逸出的气体为NO、CO2,二者的物质的量之比为1∶2,同时还有少量水蒸气逸出,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管中,CO2、水蒸气与过氧化钠反应生成了O2,V(NO)∶V(O2)<1∶1,所以最后收集到的气体是NO2和O2。6.某无色混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种。现将此混合气体通过品红溶液,品红溶液褪色;然后向剩余气体中通入空气,很快变为红棕色。则下列对原混合气体成分的判断中正确的是()A.肯定含有SO2和NOB.肯定没有Cl2、O2和NOC.可能含有Cl2和O2D.肯定含有Cl2和NO答案A解析因该混合气体无色,故可排除红棕色的NO2和黄绿色的Cl2;混合气体通过品红溶液,品红溶液褪色,说明含有SO2;向剩余气体中通入空气,很快变为红棕色,说明存在NO,则可推知一定不存在O2。故原混合气体中一定存在SO2和NO,肯定没有O2、NO2和Cl2。提升能力·跨越等级1.科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。在下列假设或猜想引导下的探究肯定没有意义的是()A.探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成B.探究NO和N2O可能化合生成NO2C.探究NO2可能被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2和NaNO3D.探究向滴有酚酞溶液的NaOH溶液中通入Cl2,酚酞红色褪去的原因是溶液的酸碱性改变还是HClO的漂白作用答案B解析NO和N2O反应不可能生成NO2,因为氮元素的化合价均升高,没有元素化合价的降低。2.把3体积的NO2气体,依次通过下列3个分别装有足量①NaHCO3饱和溶液,②浓硫酸,③Na2O2的装置后,用排水法把残留气体收集到集气瓶中,集气瓶内气体应是(同温、同压下测定)()A.1体积NOB.2体积NO2和0.5体积O2C.2体积O2D.0.25体积O2答案D解析①3体积的NO2通入NaHCO3溶液中发生反应3NO2+H2O2HNO3+NO、NaHCO3+HNO3NaNO3+H2O+CO2↑,生成2体积CO2和1体积NO;②1体积NO、2体积CO2和水蒸气通过浓硫酸时,水蒸气被吸收,余下1体积NO和2体积CO2;③2体积CO2与Na2O2发生反应2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2,生成1体积O2,NO与O2反应的化学方程式为2NO+O22NO2,生成1体积NO2,剩余0.5体积O2,这两种气体通入水中,发生反应:4NO2+O2+2H2O4HNO3,NO2完全反应,剩余0.25体积O2。3.(双选)如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中水柱继续上升,经过多次重复后,试管完全被水充满,对原试管中盛装气体的说法正确的是()A.可能是N2与NO2的混合气体B.可能是NO2气体C.可能是NO2和NO的混合气体D.只能是NO2一种气体答案BC解析由题意可知,试管最终完全被水充满,说明气体中没有N2。原试管中盛有的是红棕色气体,则一定含有NO2。若为纯净物,则只有NO2;若为混合物,则可能含有NO2和NO。4.在标准状况下,将O2和NO2按1∶4体积比充满干燥烧瓶,把烧瓶倒置于水中,瓶内液体逐渐上升,假设烧瓶内溶液不向外扩散,最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度为()A.114mol·L-1 B.45mol·C.128mol·L-1 D.142mol·答案C解析设烧瓶的体积为VL,则NO2的体积为45VL。根据反应4NO2+O2+2H2O4HNO3,又因O2和NO2的体积比为1∶4,所以最终液体充满整个烧瓶,溶液的体积为VL,原NO2的物质的量为45VL÷22.4L·mol-1=128Vmol,所以硝酸的物质的量浓度为128Vmol÷VL=128mol5.已知Cu(NO3)2受热分解的化学方程式为2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑,某同学将少量的Cu(NO3)2固体放入试管中加热,然后将带火星的木条放入试管中,木条复燃,则下列说法正确的是()①NO2能支持燃烧②NO2不能支持燃烧③带火星的木条复燃是因为硝酸铜分解产生了氧气的缘故④带火星的木条复燃是因为硝酸铜分解产生的氧气和二氧化氮共同作用的结果A.①② B.②③ C.③④ D.①④答案D解析Cu(NO3)2受热分解产生的混合气体中O2体积分数为15,相当于空气中O2的体积分数,因带火星的木条在空气中不能复燃,故该木条复燃是硝酸铜分解产生的氧气和二氧化氮共同作用的结果,NO26.同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的两种气体,它们是①NO和NO2、②NO2和O2、③NO和N2。现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,则下列关系正确的是()A.V1>V2>V3 B.V1>V3>V2C.V2>V3>V1 D.V3>V1>V2答案D解析可假设试管体积均为2V,则每种气体的体积均为V。当倒置于水槽中时:①中发生反应3NO2+H2O2HNO3+NO,则剩余气体的体积V1=43V;②中发生反应4NO2+O2+2H2O4HNO3,则剩余气体(O2)的体积V2=34V;③中气体与水不反应,故试管中气体体积V3=2V。综上所述:V3>V1>V2。7.将VmLNO和NO2的混合气体通过水吸收后,得到无色气体A。将此无色气体A与等体积的O2混合,通过水充分吸收后,得到5mL无色气体B,试回答:(1)A气体是,B气体是。(2)A气体的体积是mL。(3)V的取值范围是。答案(1)NOO2(2)20(3)20<V<60解析(1)NO、NO2混合气体与水反应后只能得到无色气体NO,即A为NO。NO与O2等体积混合后与水反应,据4NO+3O2+2H2O4HNO3知,剩余气体为O2。(2)设A气体的体积为x,则x-34x=5mL,x(3)按极限取值法,若VmL气体全为NO,则V=20;若VmL气体全为NO2,则V=60,故其取值范围为20<V<60。8.如图所示:在B水槽中装有500mL水,容积为amL的试管A充满了NO2和NO的混合气体(标准状况),将试管A倒插入B水槽的水中。充分反应后,试管A中余下气体的体积为0.5amL。(1)将A倒插入B槽中发生的反应为,该反应中氧化剂与还原剂的质量比为,原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为。(2)通过导气管C向余下0.5amL气体的试管A中持续通入氧气,A中可能观察到的现象是。(3)当试管A中充满气体时停止通入氧气,然后将试管取出水槽,水槽B中溶液的物质的量浓度为mol·L-1(设溶液的体积仍为500mL)。答案(1)3NO2+H2O2HNO3+NO1∶23∶1(2)无色气体变为红棕色,试管中液面不断上升至全充满;继续通入氧气后,试管中液面下降,最后充满无色气体(3)a解析(1)试管A倒插入B水槽水中后,发生反应为3NO2+H2O2HNO3+NO,氧化剂与还原剂均为NO2,质量比为1∶2。根据题意有13n(NO2)+n(NO)=12[n(NO2)+n(NO)],n(NO2)∶n(NO)=3∶1。(2)试管A中剩余的0.5amL气体为NO,通入氧气后,发生反应2NO+O22NO2、4NO2+O2+2H2O4HNO3,可写为4NO+3O2+2H2O4HNO3。故可观察到的现象为无色气体变为红棕色气体,试管中液面不断上升至全充满;继续通入氧气后,试管中液面下降,最后充满无色气体(O2)。(3)试管中充满气体时,根据氮原子守恒,n(HNO3)=n(气体)=a22.4×10-3mol,c(HNO3)=a22.4×贴近生活·拓展创新为了探究几种气态氧化物的性质,某同学设计以下实验。用三只集气瓶收集二氧化硫、二氧化氮气体,倒置在水槽中。然后,分别缓慢通入适量氧气或氯气,如图所示。一段时间,A、B装置中集气瓶充满溶液,C装置中集气瓶里还有气体。(1)如果装置A中通入氧气恰好使液体充满集气瓶,假设瓶内液体不向外扩散。①写出总反应的化学方程式:;该实验对工业上生产硝酸的启示是。②假设实验条件下,气体摩尔体积为aL·mol-1,计算集气瓶里溶液的物质的量浓度为。(2)实验前在C水槽里滴加几滴紫色石蕊溶液,通入氧气后,实验现象可能为;发生反应的化学方程式为;C装置实验可以探究酸雨变化过程。(3)溶液充满集气瓶后,在B水槽里滴加硝酸钡溶液,可能观察到的现象为;写出有关离子方程式:。证明B水槽反应后溶液里有氯离子的操作方法是

。答案(1)①4NO2+O2+2H2O4HNO3在吸收器里充入足量空气②1amol·L-1(2)红色由浅变深2SO2+O2+2H2O2H2SO4(3)出现白色沉淀Cl2+SO2+2H2O2Cl-+SO42-+4H+、Ba2++SO42-BaSO4↓取少量反应后的溶液于试管中,向试管里加入过量的硝酸钡解析(1)①A装置中集气瓶里发生的反应有:3NO2+H2O2HNO3+NO、2NO+O22NO2,总反应的化学方程式为4NO2+O2+2H2O4HNO3。工业上,利用二氧化氮与水反应制硝酸,为了充分利用原料,防止排放大气污染物NO,应向吸收器中通入足量空气,使氮元素全部转化成硝酸。②设A装置中集气瓶体积为VL,二氧化氮气体体积为VL,n(NO2)=VLaL·mol-1=Vamol,最后充满液体,HNO3溶液体积为VL,c(HNO3)=第2课时氨和铵盐夯实基础·轻松达标1.1L0.1mol·L-1的氨水中所含溶质的微粒的物质的量为()A.0.1molNH3分子B.0.1molNH3·H2O分子C.NH3分子和NH3·H2O分子共0.1molD.NH3分子和NH3·H2O分子及NH4+共0答案D解析根据氮原子守恒很容易得出:n(NH3)+n(NH3·H2O)+n(NH4+)=02.检验氨可以用()A.湿润的红色石蕊试纸B.干燥的红色石蕊试纸C.干燥的蓝色石蕊试纸D.湿润的蓝色石蕊试纸答案A解析氨溶于水,溶液呈碱性。3.已知X、Y、Z、W(含同一元素)有如下所示转化关系,且X能与W发生反应生成一种易溶于水的盐,则X可能是()XYZWA.N2 B.NO2 C.NH3 D.NO答案C解析能发生连续氧化的物质,中学阶段学习的有C、S、H2S、Na、N2、NH3。但符合X与W反应生成盐的只有NH3。转化关系为NH3NONO2HNO3。4.下列方法适合实验室制取氨的是()A.N2和H2催化加热制取氨B.加热NH4Cl制取氨C.将浓氨水向碱石灰固体上滴加D.将NH4Cl溶液和NaOH溶液混合答案C解析A项适用于工业生产氨;B项因为NH4Cl分解生成的NH3、HCl遇冷又化合为NH4Cl,不能制取氨;D项由于NH3极易溶于水,不适合制取NH3。5.实验室可以按如图所示的装置干燥、贮存气体M,多余的气体可用水吸收,则M是()A.氨气 B.一氧化碳C.二氧化氮 D.氯化氢答案A解析由气体M用干燥管干燥、用向下排空气法收集、用防倒吸装置吸收,可知气体M的密度比空气的小,且在水中溶解度非常大,符合条件的只有氨,选A项。6.能用如图装置进行喷泉实验的一组气体是()A.HCl和CO2 B.NH3和COC.O2和CO2 D.NO2和NO答案A解析要利用该装置进行喷泉实验,所选气体必须易溶于NaOH溶液或易与NaOH反应,B项中的CO、C项中的O2、D项中的NO都不溶于NaOH溶液,也不与NaOH反应。7.已知A、B、C、D为气体,E、F为固体,G是氯化钙,它们之间的转换关系如图所示:(1)D的化学式是,E的化学式是。(2)A和B反应生成C的化学方程式是。(3)C和D反应的化学方程式是,现象是。答案(1)NH3NH4Cl(2)H2+Cl22HCl(3)HCl+NH3NH4Cl产生大量白烟解析框图推断题的关键是找准切入点,由题目中“A、B、C、D为气体,E、F为固体”,结合D+CE可知,E为铵盐;再由E+FD知,D为氨,且F为碱;又知“G为氯化钙”推出F为Ca(OH)2,C为HCl气体。提升能力·跨越等级1.制备干燥的氨所需的药品是()A.NH4Cl稀溶液、NaOH稀溶液、碱石灰B.饱和氨水、NaOH固体、五氧化二磷固体C.NaOH溶液、NH4Cl晶体、浓硫酸D.NH4Cl固体、消石灰、碱石灰答案D解析A项,不能用NH4Cl溶液与NaOH溶液混合制取NH3;B项,NH3不能用P2O5固体干燥;C项,不能用NH4Cl晶体与NaOH溶液混合制NH3,也不能用浓硫酸干燥NH3;D项,实验室用NH4Cl固体与消石灰共热的方法制取NH3,并用碱石灰干燥NH3。2.能鉴别Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4四种溶液(可以加热)的一种试剂是()A.BaCl2溶液B.Ba(NO3)2溶液C.Ba(OH)2溶液D.AgNO3溶液答案C解析Ba(OH)2溶液和Na2SO4溶液混合有白色沉淀生成;Ba(OH)2溶液和NH4NO3溶液混合产生有刺激性气味的气体;Ba(OH)2溶液和KCl溶液混合无明显现象;Ba(OH)2溶液和(NH4)2SO4溶液混合既有白色沉淀生成,又产生有刺激性气味的气体。3.用一充满氨的烧瓶做喷泉实验,当水充满整个烧瓶后,烧瓶内的氨水中溶质的物质的量浓度是(按标准状况下计算)()A.0.045mol·L-1 B.1mol·L-1C.0.029mol·L-1 D.不能确定答案A解析本题以氨的喷泉实验为切入点考查物质的量的有关计算。假设烧瓶的容积为1L,则氨的物质的量为122.4mol,溶液的体积为1L,氨水中溶质的物质的量浓度为122.4mol·L-1,即04.针对实验室制取氨,下列说法不正确的是()A.发生装置与用KClO3制取O2的装置相同B.可用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨C.氨的验满可以用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒放于试管口附近D.所用的铵盐不是NH4NO3,是因为NH4NO3受热易爆炸答案B解析实验室制取NH3属于固体与固体混合加热制气体,与KClO3分解制O2装置一样;由于NH3的溶解度很大,故不能用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨;氨气遇湿润的红色石蕊试纸变蓝或遇浓盐酸产生白烟;NH4NO3受热易爆炸,一般使用NH4Cl或其他非氧化性酸的铵盐制氨。5.如右图所示,锥形瓶内盛有气体X,滴管内盛有液体Y,若挤压胶头滴管,使液体Y滴入锥形瓶中,振荡,一会儿可见小气球a鼓起。气体X和液体Y不可能是()A.X是HCl,Y是饱和食盐水B.X是CO2,Y是稀硫酸C.X是SO2,Y是NaOH溶液D.X是NH3,Y是NaNO3溶液答案B解析小气球a鼓起,说明锥形瓶内气压降低,X气体易溶于Y液体,B项中CO2不溶于稀硫酸,所以不可能是B项。6.右图装置中的干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管,下列选项与实验事实不相符的是()A.NH3H2O(含石蕊溶液)蓝色喷泉B.HClH2O(含石蕊溶液)红色喷泉C.Cl2饱和食盐水无色喷泉D.CO2NaOH溶液无色喷泉答案C解析Cl2在饱和食盐水中溶解度很小,所以不能形成喷泉。7.某化学实验小组同学利用以下装置制备氨,并探究氨的性质(部分仪器已略去)。请回答:(1)实验室制备氨的化学方程式为。(2)用装置B收集氨时,氨的进气口是(选填“a”或“b”),说明选择的理由:。(3)打开装置B中的活塞c,若观察到烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨具有的性质是,。(4)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨的是(填序号)。答案(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(2)a氨的密度比空气的密度小(3)极易溶于水溶于水形成的溶液呈碱性(4)BD解析(1)实验室制取氨的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。(2)氨的密度比空气的小,可用向下排空气法收集,进气导管要伸到烧瓶底部。(3)能形成喷泉,证明氨极易溶于水;观察到红色喷泉,说明氨溶于水形成的溶液显碱性。(4)A不利于氨的吸收,B、D能防止倒吸,C会发生倒吸。8.某课外活动小组在实验室用如下图所示的装置进行实验,验证氨的某些性质并收集少量纯净的N2。请回答:(1)实验前先将仪器按图示连接好,然后检查装置的气密性。怎样检查该装置的气密性?

。(2)烧瓶内装有生石灰,随浓氨水的滴入,产生氨。氨产生的原因是

。(3)实验进行一段时间后,观察到加热的硬质玻璃管内的黑色氧化铜粉末变为红色,盛无水CuSO4的干燥管内出现蓝色,并且在最后的出气导管处收集到纯净、干燥的N2。根据这些现象,写出硬质玻璃管内发生反应的化学方程式:

。这个反应说明氨具有。A.碱性 B.还原性C.氧化性 D.不稳定性(4)洗气瓶中浓硫酸的主要作用是。(5)在最后出气管的导管口收集干燥、纯净的氮气,收集方法是

。答案(1)先关闭分液漏斗的活塞,向广口瓶中加水,浸没进气导管口,用酒精灯在烧瓶下稍加热,若导气管口有少量气泡冒出,停止加热后,导管内水面上升,形成一段水柱,说明装置的气密性良好(2)NH3·H2O中的H2O与CaO反应并放热,使NH3逸出(3)3CuO+2NH33Cu+N2+3H2OB(4)干燥N2,吸收未反应的NH3(5)用塑料袋或球胆收集贴近生活·拓展创新氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:(1)氨的制备①氨的发生装置可以选择上图中的,反应的化学方程式为。②欲收集一瓶干燥的氨,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→(按气流方向,用小写字母表示)。(2)氨与二氧化氮的反应将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。操作步骤实验现象解释原因打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中①Y管中②反应的化学方程式续表操作步骤实验现象解释原因将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温Y管中有少量水珠生成的气态水凝聚打开K2③④答案(1)①A2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O(或BNH3·H2ONH3↑+H2O)②dcfei(2)①红棕色气体慢慢变浅②8NH3+6NO27N2+12H2O③Z中NaOH溶液产生倒吸现象④反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外界大气压解析(1)①实验室可利用反应2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O制取氨,故可以选A装置;或利用NH3·H2ONH3↑+H2O制取NH3,故也可以选B装置。②生成的NH3中混有水蒸气,且氨是碱性气体,可用碱石灰干燥,用向下排空气法收集;在收集装置后,需连接防倒吸的尾气处理装置;(2)NO2具有强氧化性,NH3具有还原性,NO2中氮元素由+4价降至0价,NH3中氮元素由-3价上升至0价,生成N2,故化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O,则Y管内气体颜色变浅甚至变为无色。由于反应前后气体体积减小,故Y中压强减小,烧杯内NaOH溶液在大气压强的作用下会倒吸入Y管内。第3课时硝酸酸雨及防治夯实基础·轻松达标1.酸雨给人类带来了种种灾祸,严重地威胁着地球的生态环境,下列有关减少或者防止酸雨形成的措施中可行的是()①对燃煤进行脱硫②对含SO2、NO2等的工业废气进行无害处理后,再排放到大气中③人工收集雷电作用所产生的氮的氧化物④飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料,如天然气、甲醇等A.①②③④ B.只有①②③C.只有①②④ D.只有①③④答案C解析酸雨的形成主要是SO2、NO2的大量排放所造成的,①②④都可减少SO2或NO2的排放量且是可行的,而雷电作用所产生的氮的氧化物扩散在大气中,无法人工收集。2.下列对于硝酸的认识,不正确的是()A.浓硝酸在见光或受热时会发生分解B.铜与硝酸的反应属于置换反应C.金属与硝酸反应不产生氢气D.可用铁和铝制品盛装冷的浓硝酸答案B解析4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O,A项正确;铜与浓、稀硝酸反应的还原产物分别是NO2和NO,没有单质生成,故不属于置换反应,B项错误;硝酸是氧化性酸,金属与硝酸反应均不产生H2,C项正确;铁、铝遇冷浓硝酸钝化,故可用铁或铝制容器盛装冷的浓硝酸,D项正确。3.下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述中正确的是()A.常温下都可用铝制容器贮存B.露置在空气中,容器内酸液的质量都减轻C.常温下都能与铜较快反应D.露置在空气中,容器内酸液的浓度都增大答案A解析浓硫酸吸水增重,浓硫酸常温下与Cu不反应,露置在空气中,浓硝酸、浓硫酸的浓度都减小。4.将相同质量的铜分别和过量的浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是()A.反应速率:两者相同B.消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深D.反应中转移的电子总数:前者多,后者少答案B解析比较反应Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O和3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,当Cu的质量相同、HNO3过量时,两个反应转移的电子数目相同,消耗的HNO3前者多,生成气体的颜色前者深。浓硝酸的氧化性比稀硝酸强,浓硝酸与铜反应的速率比稀硝酸大得多。5.往两支分别装有浅绿色的Fe(NO3)2和FeSO4溶液的试管中分别逐滴加入稀盐酸时,溶液的颜色变化应该是()A.前者基本没有改变,后者变棕黄色B.前者变棕黄色,后者也变棕黄色C.前者变棕黄色,后者基本没有改变D.前者、后者都基本没有改变答案C解析Fe2+和NO3-、SO42-在溶液中可以大量共存,但加入盐酸后,NO3-在酸性条件下表现出强氧化性,把Fe2+氧化成Fe3+,溶液由浅绿色变成棕黄色。SO6.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.稀硝酸答案C解析根据化学方程式可知,铜与浓硝酸反应产生的NO2的物质的量最多。7.非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D,已知D为强酸,请回答下列问题:ABCD(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。①D的化学式是;②在工业生产中,B气体的大量排放被雨水吸收后会形成而污染环境。(2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体。①A、C的化学式分别是:A;C。②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,请写出该反应的化学方程式:。该反应(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。答案(1)①H2SO4②酸雨(2)①N2NO2②Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O属于解析(1)若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则B是SO2,C是SO3,D是H2SO4;若大量排放SO2,则会形成酸雨。(2)若C是红棕色气体,则C为NO2,B为NO,A为N2,D为HNO3,浓硝酸可与Cu反应:4HNO3(浓)+CuCu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。此反应有元素化合价升降变化,属于氧化还原反应。提升能力·跨越等级1.铜粉放入稀硫酸中,加热后无明显变化,但加入某盐一段时间后,发现铜粉质量减小,则该盐不可能是()A.FeCl3 B.NaClC.KNO3 D.Cu(NO3)2答案B解析A项,反应的离子方程式为2Fe3++CuCu2++2Fe2+,铜粉溶解;C项、D项反应的离子方程式均为8H++2NO3-+3Cu3Cu2++2NO↑+4H2O,铜粉溶解;B项不反应。2.在通风橱中进行下列实验:步骤ⅠⅡ现象Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止下列说法中不正确的是()A.Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式为2NO+O22NO2B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀硝酸的氧化性强于浓硝酸D.红棕色气体的成分是NO2答案C解析浓硝酸的氧化性比稀硝酸强。3.铜与1mol·L-1硝酸溶液反应,若c(NO3-)下降0