化學《學案導學與隨堂筆記》（浙江版）一講義：專題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展專項訓練 含答案

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精硫、氮和可持續(xù)發(fā)展專項訓練一、硫及其化合物1．下列說法正確的是（)A．SO2能使酸性KMnO4溶液褪色B．可以用澄清石灰水鑒別SO2和CO2C．硫粉在過量的純氧中燃燒可以生成SO3D．少量SO2通過濃的CaCl2溶液能生成白色沉淀答案A解析SO2具有還原性，KMnO4具有強氧化性,SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，A項正確；SO2和CO2均能使澄清石灰水變渾濁，B項錯誤；硫粉燃燒的產(chǎn)物是SO2，與氧氣的多少無關，C項錯誤；SO2與CaCl2不反應，D項錯誤。2．有一瓶Na2SO3溶液，由于它可能部分被氧化,某學生進行如下實驗：取少量溶液，滴入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀，再加入足量稀硝酸,充分振蕩后,仍有白色沉淀。對此實驗下述結(jié)論正確的是(）A．Na2SO3已部分被空氣中的氧氣氧化B．加入BaCl2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4C．此實驗不能確定Na2SO3是否部分被氧化D．加硝酸后的沉淀一定是BaSO3答案C解析取少量溶液，滴入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加入足量稀硝酸,充分振蕩后,仍有白色沉淀，則該白色沉淀一定是BaSO4。因為硝酸具有強氧化性，可以將BaSO3氧化成BaSO4,所以原溶液中可能含SOeq\o\al(2－，3)或SOeq\o\al（2－,4)或兩種離子都有，加入BaCl2溶液后,生成的沉淀中可能含有BaSO3，也可能含有BaSO4,所以無法確定Na2SO3是否部分被氧化。3．向FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2，溶液顏色由棕黃色變成淺綠色,同時有白色沉淀產(chǎn)生。下列說法正確的是（)A．該實驗表明FeCl3有還原性B．白色沉淀為BaSO3C．該實驗表明SO2有漂白性D．反應后溶液酸性增強答案D解析往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2，溶液顏色由棕黃色變成淺綠色，同時有白色沉淀產(chǎn)生，說明發(fā)生了氧化還原反應，F(xiàn)e3＋被還原為Fe2＋,還原劑是SO2,化學方程式為2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4）＋4H＋,SOeq\o\al(2－，4）＋Ba2＋=BaSO4↓，故最后生成的沉淀是BaSO4。由于反應生成了H＋，溶液酸性增強。綜上所述，D項正確。二、氮及其化合物(加試要求）4．下列關于氮氣的說法中錯誤的是（）A．通常情況下N2性質(zhì)很穩(wěn)定,所以N2可以在電焊時作保護氣B．N2＋O2eq\o（=,\s\up7(高溫）)2NO，該反應是汽車尾氣造成污染的主要因素之一C．N2在空氣中約占質(zhì)量比的eq\f(4,5)D．在反應3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7（點燃)）Mg3N2中N2作氧化劑答案C解析N2很穩(wěn)定，常用作保護氣，但在高溫下N2與O2產(chǎn)生的NO易被氧化為NO2,故汽車尾氣會造成環(huán)境污染；N2在空氣中的體積含量約為eq\f（4,5)，N2與金屬、H2反應時作氧化劑。5．將體積為V的試管充滿NO氣體,按如圖進行實驗。當通入相同條件下O249mL時，液面仍在原來位置，則試管體積V為()A．49mL B．28mLC．30mL D．24。5mL答案B解析液面仍在原來位置，說明NO已完全反應，試管中剩余氣體為O2，且剩余O2的體積為V，消耗的氧氣體積為（49mL－V)，由4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3可知，反應消耗的NO體積為eq\f(4,3)（49mL－V），即V＝eq\f(4，3）（49mL－V），解得V＝28mL。6．如圖是實驗室制取氣體的裝置，其中發(fā)生裝置相同，干燥和集氣裝置有兩套,分別用a和b表示。下列選項中正確的是(）選項發(fā)生裝置中的藥品干燥和集氣裝置A氧化鈣和濃氨水a(chǎn)B大理石和稀鹽酸aC銅和稀硝酸bD二氧化錳和濃鹽酸b答案A解析CaO和濃氨水反應可制取NH3,NH3要用堿石灰干燥,用向下排空氣法收集;大理石和稀鹽酸反應可制取CO2，CO2不能用堿石灰干燥，應用向上排空氣法收集；銅與稀硝酸反應生成的NO很容易被空氣中的氧氣氧化,不能用排空氣法收集;二氧化錳和濃鹽酸反應可制取氯氣，該實驗需要加熱，不能用圖示發(fā)生裝置。三、金屬與硝酸和硫酸反應的有關計算7．等物質(zhì)的量的鐵和銅的混合物24g與600mL稀硝酸恰好完全反應，生成NO6。72L（標準狀況)。向反應后的溶液中加入1mol·L－1NaOH溶液使金屬離子恰好沉淀。下列有關說法錯誤的是()A．混合物溶解后的溶液中c（Fe3＋)∶c(Fe2＋）＝1∶1B．需要加入NaOH溶液1000mLC．稀硝酸的物質(zhì)的量濃度是2mol·L－1D．最后所得沉淀在空氣中充分加熱可得固體32g答案B解析A項，鐵和銅的混合物24g，n（Fe)＝n（Cu）＝eq\f（24g，56＋64g·mol－1）＝0.2mol，n（NO)＝eq\f（6。72L，22.4L·mol－1)＝0。3mol,n（e－）＝3n(NO）＝3×0。3mol＝0.9mol，根據(jù)Fe原子守恒，n(Fe3＋）＋n（Fe2＋）＝n(Fe)＝0.2mol，根據(jù)得失電子守恒，3n(Fe3＋）＋2n（Fe2＋）＋2n（Cu2＋）＝n(Fe3＋）＋2×［n（Fe3＋)＋n(Fe2＋）＋n(Cu2＋）]＝n(Fe3＋)＋2×（0.2mol＋0。2mol）＝0.9mol，得n(Fe3＋)＝0。1mol，n(Fe2＋）＝0。1mol，則混合物溶解后的溶液中c（Fe3＋）∶c（Fe2＋）＝n(Fe3＋）∶n(Fe2＋)＝0.1mol∶0.1mol＝1∶1，A項正確；B項，金屬離子所帶的電荷數(shù)等于氫氧根離子的數(shù)目，等于金屬原子失去的電子數(shù)目，故n(NaOH）＝n（e－）＝0.9mol，V(NaOH)＝eq\f(0.9mol,1mol·L－1)＝0.9L＝900mL，B項錯誤。8．6.4g銅與過量的硝酸(8mol·L－1、60mL）充分反應后，硝酸的還原產(chǎn)物有NO、NO2，反應后溶液中含有的H＋為nmol.此時溶液中所含NOeq\o\al（－,3）的物質(zhì)的量為（）A．0。28mol B．0。31molC．（n＋0.2)mol D．(n＋0。4）mol答案C解析反應后溶液中的溶質(zhì)為HNO3和Cu（NO3）2，Cu2＋有0。1mol，H＋有nmol，故NOeq\o\al(－,3)物質(zhì)的量為(n＋0.2）mol。9．將2.56gCu和一定量的濃HNO3反應，隨著Cu的不斷減少,反應生成氣體的顏色逐漸變淺，當Cu反應完畢后,共收集到氣體1.12L（標準狀況），則反應中消耗HNO3的物質(zhì)的量為()A．0。05mol B．1molC．1.05mol D．0。13mol答案D解析參加反應的硝酸由兩部分構(gòu)成，一是被還原為氮氧化物的硝酸，為0。05mol;二是作酸，生成Cu（NO3)2的硝酸,為0.08mol。四、硫、氮及其化合物的綜合應用10．(加試要求)下列關系圖中，A是一種正鹽，B是氣態(tài)氫化物，C是單質(zhì),F是強酸.當X無論是強酸還是強堿時都有如下轉(zhuǎn)化關系（其他產(chǎn)物及反應所需條件均已略去），當X是強堿時，過量的B跟Cl2反應除生成C外，另一產(chǎn)物是鹽酸鹽。eq\x(A）eq\o（→，\s\up7(X)）eq\x（B)eq\o(→，\s\up7（Cl2)）eq\x（C)eq\o(→,\s\up7(O2）)eq\x(D)eq\o（→,\s\up7(O2））eq\x（E）eq\o(→，\s\up7(H2O))eq\x（F)下列說法中不正確的是()A．當X是強酸時，A、B、C、D、E、F中均含同一種元素，F(xiàn)可能是H2SO4B．當X是強堿時，A、B、C、D、E、F中均含同一種元素，F(xiàn)是HNO3C．B和Cl2的反應是氧化還原反應D．當X是強酸時，C在常溫下是氣態(tài)單質(zhì)答案D解析無機化合物涉及S、N、C、Na，連續(xù)氧化的有S→SO2→SO3;H2S→S→SO2→SO3；N2→NO→NO2;NH3→NO→NO2；C→CO→CO2；Na→Na2O→Na2O2。由B為氣態(tài)氫化物，C為單質(zhì)，可推測連續(xù)氧化是無機化合物的連續(xù)氧化，對照上面的連續(xù)氧化過程，可以知道B為NH3或H2S。進一步分析，NH3在堿性條件下生成，H2S在酸性條件下生成。當X為強酸時，B為H2S,C為S單質(zhì)，D為SO2，E為SO3，F(xiàn)為H2SO4，A中含有S2－.當X為強堿時,B為NH3,C為N2，D為NO，E為NO2,F為HNO3,A中含有NHeq\o\al(＋，4)。所以A為(NH4）2S。C選項中H2S與Cl2反應是氧化還原反應。五、綜合實驗11．（加試要求)某?；瘜W研究性學習小組的同學在學習了氨的性質(zhì)后討論：運用類比的思想,既然氨氣具有還原性，能否像H2那樣還原CuO呢？他們設計實驗制取氨氣并探究上述問題。請你參與該小組的活動并完成下列實驗:[制取氨氣](1）實驗室常用加熱氯化銨固體和氫氧化鈣固體的混合物來制取氨氣，寫出反應的化學方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.用該方法制備氨氣的裝置為________(填字母，下同)，收集氨氣的裝置可以是____________。［實驗探究］該小組成員設計實驗探究氨氣的還原性及其產(chǎn)物，實驗裝置圖（夾持及尾氣處理裝置未畫出）如下：(2）通入的NH3必須干燥的原因是___________________________________________________________________________________________________________________.（3)實驗中觀察到CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)，無水CuSO4變藍，同時生成一種無污染的氣體.請寫出NH3與CuO反應的化學方程式：___________________________________________________________________________________________________________________。[問題討論](4）已知Cu2O為紅色粉末，在酸性溶液中，Cu＋能發(fā)生自身氧化還原反應生成Cu2＋和Cu.有同學認為：NH3與CuO反應生成的紅色物質(zhì)中可能含有Cu2O?，F(xiàn)向得到的紅色物質(zhì)中直接加入試劑M,通過觀察現(xiàn)象可直接確定產(chǎn)物成分，則試劑M可以是________(填編號)。①稀硫酸②稀鹽酸③稀硝酸④濃硝酸答案(1)2NH4Cl＋Ca(OH）2eq\o(=，\s\up7（△））CaCl2＋2NH3↑＋2H2OACD(2)若NH3不進行干燥，會干擾反應產(chǎn)物水的檢驗（3）2NH3＋3CuOeq\o（=,\s\up7（△)）3Cu＋N2＋3H2O（4)①②解析(1)制備氨氣的反應的特點為固體＋固體eq\o（→,\s\up7（△）)氣體，與實驗室用KClO3固體和MnO2制取O2的裝置類似，故可選用A裝置。NH3極易溶于水，不能用排水法收集，NH3的密度小于空氣，可用向下排空氣法收集,也可用裝置D進行收集，但氣體應從短管進長管出。（2)若NH3中混有水蒸氣，會干擾反應產(chǎn)物水的檢驗。（3)由題意可知，NH3與CuO反應有Cu、H2O、N2生成，其化學方程式為2NH3＋3CuOeq\o（=，\s\up7(△))3Cu＋N2＋3H2O。（4)Cu2O在酸性溶液中能發(fā)生自身氧化還原反應生成Cu2＋和Cu，而Cu與非氧化性酸不反應，因此可向M中直接加入稀硫酸或稀鹽酸。若溶液變藍，說明M中含有Cu2O,若溶液不變藍，說明M中沒有Cu2O。所加入的酸不是硝酸，因為硝酸具有強氧化性，無論是Cu還是Cu2O均能被硝酸氧化生成Cu2＋,溶液都會變藍.12．(加試要求)甲、乙兩個研究性學習小組為測定氨分子中氮、氫原子個數(shù)比，設計了如下實驗流程：eq\x（制取氨氣)→eq\x（裝有足量干燥劑的干燥管）→eq\x(裝有氧化銅的硬質(zhì)玻璃管）→eq\x（盛有足量濃硫酸的洗氣瓶)→eq\x(測定生成氮氣的體積）實驗中，先用制得的氨氣排盡洗氣瓶前所有裝置中的空氣，再連接洗氣瓶和氣體收集裝置，立即加熱氧化銅。反應完成后，黑色的氧化銅轉(zhuǎn)化為紅色的銅。下圖A、B、C為甲、乙兩小組制取氨氣時可能用到的裝置，D為盛有濃硫酸的洗氣瓶。甲小組測得：反應前氧化銅的質(zhì)量為m1g、氧化銅反應后剩余固體的質(zhì)量為m2g、生成氮氣在標準狀況下的體積V1L.乙小組測得：洗氣前裝置D的質(zhì)量m3g、洗氣后裝置D的質(zhì)量m4g、生成氮氣在標準狀況下的體積V2L。請回答下列問題：(1）寫出儀器a的名稱:________________.（2）檢查A裝置氣密性的操作是_____________________________________________________________________________________________________________________。(3）甲、乙兩小組選擇了不同的方法制取氨氣，請將實驗裝置的字母編號和制備原理填寫在下表的空格中。實驗裝置實驗藥品制備原理甲小組A氫氧化鈣、硫酸銨反應的化學方程式為:①______________________________________________。乙小組②____濃氨水、氫氧化鈉用化學平衡原理分析氫氧化鈉的作用:③_____________________________________________________________________________________.（4)甲小組用所測數(shù)據(jù)計算出氨分子中氮、氫的原子個數(shù)之比為______________。（5)乙小組用所測數(shù)據(jù)計算出氨分子中氮、氫的原子個數(shù)比明顯小于理論值，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.為此，乙小組在原有實驗的基礎上增加了一個裝有某藥品的實驗儀器，重新實驗。根據(jù)實驗前后該藥品的質(zhì)量變化及生成氮氣的體積，得出了合理的實驗結(jié)果。該藥品的名稱是________________________________________________________________________。答案（1)圓底燒瓶(2）連接導管，將導管插入水中；加熱試管，導管口有氣泡產(chǎn)生；停止加熱，導管內(nèi)有水回流并形成一段穩(wěn)定的水柱（3）①(NH4）2SO4＋Ca（OH）2eq\o(=,\s\up7(△))2NH3↑＋2H2O＋CaSO4②B③氫氧化鈉溶于氨水后放熱、增加氫氧根濃度，使NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al（＋，4)＋OH－向逆方向移動，加快氨氣逸出(4)eq\f（5V1，7m1－m2)（5）濃硫酸吸收了未反應的氨氣，從而使計算的氫的量偏高堿石灰(氫氧化鈉、氧化鈣等）解析（1）a為圓底燒瓶。（