第3章《硫、氮及其循环》
一、单选题
1．下列含氮物质的性质与用途具有对应关系的是
A．氮气性质稳定，可用于合成氨
B．液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂
C．氨水显弱碱性，可用作化肥
D．浓硝酸有强氧化性，可用于制各硝酸铵
2．下列离子方程式书写正确的是
A．MgSO4与溶液反应：
B．CuSO4溶液吸收H2S气体：
C．向磷酸二氢铵溶液中加入足量的氢氧化钠溶液：
D．与少量NaOH反应：
3．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不能达到实验目的的是
A．装置甲制取SO2 B．装置乙验证SO2漂白性
C．装置丙收集SO2并吸收尾气 D．装置丁稀释反应后的混合液
4．粗盐中常含有杂质和，为将杂质除尽设计如下步骤：
下列有关说法中，不正确的是
A．步骤中的过滤操作也可以在加入盐酸之后，蒸发结晶之前进行
B．检验是否除净的方法：取适量滤液，加稀盐酸酸化，再加溶液
C．试剂①、②、③可能分别是溶液、溶液、溶液
D．加稀盐酸调节pH，目的是除去等杂质
5．某化学研究性学习小组对某无色水样的成分进行检验，已知该水样中只可能含有、、、、、、、、中的若干种离子。该小组同学取部分水样进行实验，向水样中先滴加足量硝酸钡溶液，产生白色沉淀；再滴加足量稀盐酸，沉淀部分溶解；最后滴加硝酸银溶液，又产生白色沉淀。下列说法正确的是
A．观察水样可以确定一定不存在的离子只有
B．经过实验可以确定一定存在的离子是、、、
C．水样中可能存在
D．水样中可能存在
6．1912年E.Beckmann冰点降低法获得了黄色的正交-型硫元素的一种同素异形体S8分子。1891年，M.R.Engel首次制得了一种菱形的-硫，后来证明含有S6分子。下列说法正确的是
A．S6和S8分子分别与钢粉反应，所得产物可能均为CuS
B．推测Na2S8可能是一种复合分子材料
C．S6和S8分子分别与过量的氧气反应可以得到SO3
D．等质量的S6和S8分子分别与足量的KOH反应，消耗KOH的物质的量相同
7．下列指定反应的离子方程式正确的是
A．向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸：Na SiO3+2H =H2SiO3↓+2Na
B．将稀硝酸滴到锌粒上：Zn+2H =Zn +H ↑
C．铜与足量浓硝酸反应：Cu+2NO+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O
D．NO2与水反应：2NO2+H2O=2H++2NO
8．认识和研究自然界的元素循环有重要意义，海洋中无机物循环的过程如图所示，下列说法正确的是
A．海洋中不存在游离态的氮
B．在反硝化细菌作用下，发生还原反应生成
C．②④中含氮物质的转化属于氮的固定
D．向海洋中排放含的废水不会影响的含量
9．下列说法中正确的是
A．用铁与稀硝酸反应来制备氢气
B．氨气、液氨和氨水是同一种物质
C．NO2 溶于水发生了氧化还原反应，它既是氧化剂又是还原剂
D．钠在氧气中燃烧发出白光，生成白色固体氧化钠
10．氮及其化合物的“价—类”二维图如图所示。下列描述错误的是
A．从物质类别角度分析，Q和Z都属于酸性氧化物
B．将N2转化为Q的过程属于氮的固定
C．可用生石灰和浓氨水不加热来制取X
D．工业上利用Z与水的反应生成硝酸
11．为了检验某溶液中是否含有硫酸根离子，下列操作最合理的是
A．先加溶液产生白色沉淀，再加盐酸，白色沉淀不溶解则原溶液中含有
B．先加溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解则原溶液中含有
C．先用盐酸酸化无明显现象，再加溶液，若有白色沉淀则原溶液中含有
D．先用硝酸酸化无明显现象，再加溶液，若有白色沉淀则原溶液中含有
12．化学与人类生产、生活密切相关，下列叙述中正确的是
A．京东方生产的可折叠柔性屏中的灵魂材料——纳米银与硝酸不会发生化学反应
B．“超轻海绵”使用的石墨烯是新型有机高分子材料
C．硅是制作光导纤维的主要材料
D．2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯属于高分子材料
13．某兴趣小组探究金属与硝酸的还原产物，进行了下列三组实验，下列说法正确的是
实验操作(室温)及实验现象
① 将足量的铜粉加入中，溶液呈绿色，产生红棕色气体
② 将足量的铜粉加入中，溶液呈蓝色，产生无色气体
③ 将足量的铁粉加入中，溶液呈浅绿色，无气体生成
A．实验①中消耗的铜粉质量大于实验②
B．实验②中产生的气体可用向上排空气法收集
C．实验③中铁发生了钝化
D．以上实验说明硝酸的还原产物与硝酸的浓度及金属的活泼性有关
二、填空题
14．氨气(NH3)是一种重要的化工原料，其中约80%用来生产各种氮肥。其中利用NH3生产NH4NO3的主要转化途径如下(转化所需试剂及条件已略去)：
(1)的化学方程为 。
(2)的化学方程式为 。
(3)列举两种不同类别的将HNO3转化为NH4NO3的化合物M： 、 。
(4)NH4NO3常作为水培植物营养液的氮肥来源。若要配制0.2mol·L-1的NH4NO3溶液500 mL，则需要NH4NO3固体的质量为 g。
15．回答下列问题：
(1)用金属钠制取氧化钠通常利用以下反应：2NaNO3+10Na6Na2O+N2↑。试说明不用金属钠与氧气的反应而采用此反应的理由： 。此反应的氧化剂： ；氧化产物： 。
(2)利用图所示装置及药品制取氨气。
①A中制氨气的化学方程式是 。
②B中碱石灰的作用是 。
③C处是用集气瓶收集氨气的装置，请绘出装置图(在虚线内画出) 。
④证明氨气已集满的方法是 。
16．氮循环是自然界中一种重要的物质循环方式，主要有以下2种方式：
①
②
(1)通常我们把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为氮的固定，主要有3种途径。如上①称为大气固氮，②称为生物固氮，还有1种是工业固氮，其反应的化学方程式是 。
(2)写出氮循环①中的化学方程式 。
(3)用方程式描述氮循环②中溶于水呈碱性的原因 。
(4)写出的检验方法 。
17．某化学兴趣小组在课外活动中对某溶液进行了多次检测，其中三次检测的结果如表所示，请回答下列问题。
检测次数 溶液中检测出的物质
第一次 、、、
第二次 、、、
第三次 、、、
(1)三次检测结果中第 次检测结果不正确。
(2)在检测时，为了确定该溶液中是否存在、和，进行了如下操作：
①向溶液中滴加 (填化学式)溶液；继续滴加过量的该溶液，其目的是 。
②向①所得溶液中滴加 (填化学式)溶液，其目的是 。
③第三种离子由其他试剂检验。
18．“价-类”二维图是学习元素化合物的一种好方法。硫或氮及其化合物的部分“价-类”二维图如图所示。
回答下列问题：
(1)的物质类别是 (填“碱”或“氧化物”)。
(2)芒硝的化学式为 ，用洁净的铂丝蘸取芒硝在酒精灯上灼烧，火焰呈现的颜色为 。
(3)写出实验室制备B物质的化学方程式： 。
(4)D可以为或，已知同温同压下，同体积的与(蒸气)的质量比为，则 。
(5)下列物质能与发生反应，其中体现还原性的是 (填序号)。
a.氢氧化钠溶液 b.溴水 c.品红溶液
(6)常温下，G的浓溶液可以用干燥的铁或铝容器盛装，原因是 。
(7)能被酸性高锰酸钾溶液氧化为硝酸钠，同时紫红色溶液褪色，写出该反应的离子方程式： 。
19．回答下列问题
(1)自然界中有多种含有铁元素的矿石，硫铁矿(主要成分为)是其中的一种，硫铁矿中铁的化合价为 ；
(2)白色的沉淀置于空气中的现象是 ，其反应原理为 (用化学反应方程式表示)；
(3)的排放是硫酸型酸雨的主要成因，能有效防治酸雨的措施是 (填字母)。
a．开发利用清洁能源 b．对含硫燃料进行预先脱硫 c．工厂废气直接排放
(4)实验室模拟闪电固氮，观察到“NO转化为”的实验现象为 ，该实验也常用作NO的定性检验。
20．酸雨的形成
(1)大气中的 、 及它们在大气中发生反应后的生成物溶于 而形成酸雨。
(2)酸雨的形成过程
Ⅰ.写出硫酸型酸雨的形成过程中转化的化学方程式：
①SO2→SO3： 。
②SO2→H2SO3： 。
③SO3→H2SO4： 。
④H2SO3→H2SO4： 。
Ⅱ.写出硝酸型酸雨形成过程中转化的化学方程式：
①NO→NO2： 。
②NO2→HNO3： 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．氮气性质稳定与可用于合成氨无对应关系，故A不符合题意
B．液氨汽化时吸收大量的热，致使温度降低，因此可用作制冷剂，故B符合题意；
C．植物需要生成元素氮元素，而氨水显弱碱性与可用作化肥无对应关系，故C不符合题意；
D．硝酸与氨气反应生成硝酸铵，因此浓硝酸有强氧化性与可用于制各硝酸铵无对应关系，故D不符合题意。
综上所述，答案为B。
2．D
【详解】A．MgSO4与溶液反应：
，A错误；
B．H2S是弱电解质不能拆，B错误；
C．向磷酸二氢铵溶液中加入足量的氢氧化钠溶液：，C错误；
D．与少量NaOH反应生成碳酸钙和碳酸氢钠，D正确；
故选D。
3．B
【详解】A．Cu和浓硫酸在加热的条件下反应生成SO2，故可以用装置甲制取SO2，A项不选；
B．SO2和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使溶液褪色，体现了SO2的还原性，该装置不能验证SO2漂白性，B项选；
C．SO2的密度比空气大，气体从长管进短管出，可以收集SO2，SO2能和NaOH溶液反应，可用NaOH溶液吸收过量的SO2，且该装置可以防止倒吸，故可用装置丙收集SO2并吸收尾气，C项不选；
D．反应后的混合液中硫酸浓度较大，浓硫酸稀释时，常将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不断搅拌，使稀释产生的热量及时散出，故可用装置丁稀释反应后的混合液，D项不选；
答案选B。
4．A
【分析】氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，用氢氧化钠除氯化镁；碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠；氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，用氯化钡除硫酸钠；为使杂质完全除去，一般要加过量的试剂，后续加入的试剂最好把前面剩余的试剂除去，为除去剩余的Ba2+，需要在加入氯化钡后再加碳酸钠。
【详解】A．氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡都能溶于盐酸，所以过滤操作必须在加入盐酸之前进行，故A错误；
B．取适量滤液，加稀盐酸酸化，再加溶液，若有沉淀生成，该沉淀一定是硫酸钡，则原溶液中一定含有，故B正确；
C．先用氢氧化钠除氯化镁、再用氯化钡除硫酸钠，最后用碳酸钠除氯化钙和氯化钡，所以试剂①、②、③可能分别是溶液、溶液、溶液，故C正确；
D．加稀盐酸调节pH，目的是除去剩余的等杂质，故D正确；
选A。
5．C
【分析】某无色水样，则不含有、，向水样中先滴加足量硝酸钡溶液，产生白色沉淀，则含有、中的一种或两种；再滴加足量稀盐酸，沉淀部分溶解，则、均存在；故不存在、、，根据溶液电中性，则一定含有一种阳离子，最后滴加硝酸银溶液，又产生白色沉淀，该白色沉淀为氯化银，则氯离子可能来自于前面所加盐酸而不一定是原溶液的，故不能确定原溶液中是否含有。
【详解】A．因水样无色，则观察水样可以确定一定不存在的离子有、，选项A错误；
B．经过实验可以确定一定存在的离子是、、，不能确定是否有，选项B错误；
C．滴加硝酸银溶液之前加了盐酸，引入了，所以无法确定水样中是否含有，选项C正确；
D．水样中一定存在，选项D错误。
答案选C。
6．D
【详解】A．硫单质具有弱氧化性与铁反应生成低价化合物，S6和S8分子分别与铜反应，所得产物相同为Cu2S，故A错误；
B．Na2S8不是一种复合分子材料，故B错误；
C．S6和S8分子分别与过量的氧气反应可以得到SO2，不能直接生成三氧化硫，故C错误；
D．等质量的S6和S8分子，硫元素物质的量相同，分别与足量的KOH反应，生成盐相同，则消耗KOH的物质的量相同，故D正确；
故选：D。
7．C
【详解】A．Na2SiO3是可溶性盐，稀盐酸是强酸：SiO+2H+=H2SiO3↓，A错误；
B．稀硝酸和锌反应生成硝酸锌和NO和H2O，3Zn+8H++2NO=3Zn +2NO↑+4H2O，B错误；
C．铜与足量浓硝酸反应：Cu+2NO+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O，C正确；
D．NO2与水反应：3NO2+H2O=2H++2NO+NO↑，D错误；
故答案选C。
8．B
【详解】A．根据图示可知，海洋中存在氮气，即含游离态的氮，A错误；
B．在反硝化细菌作用下，转化生成，N元素化合价降低，被还原，B正确；
C．氮的固定是指游离态氮转化为化合态氮元素，图示中，②属于氮的固定，但④只是化合态氮元素转化为化合态氮元素，不属于氮的固定，C错误；
D．向海洋中排放含的废水后，经过反硝化细菌作用可转化为氮气，氮气再经过反应②转化为，会影响的含量，D错误；
故选B。
9．C
【详解】A． 铁与硝酸反应不会产生氢气，A错误；
B． 氨气和液氨是化合物，氨水是混合物，不是同一种物质， B错误；
C． 二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，二氧化氮中氮元素化合价有升高和降低，做氧化剂和还原剂， C正确；
D．钠在氧气中燃烧发出黄色的光，生成淡黄色的过氧化钠， D错误。
答案选C。
10．A
【分析】由图示可知，X为NH3，Q是NO，Z是NO2，P是N2O5，Y是HNO3，W是 ，据此分析回答问题。
【详解】A．Q是NO，Z是NO2，从物质类别角度分析，两者都不是酸性氧化物，属于不成盐氧化物，A错误；
B．Q是NO，氮元素由游离态转化为化合态为氮的固定，将N2转化为NO的过程，属于氮的固定，B正确；
C．X为NH3，将浓氨水滴入生石灰放热，可用于制取NH3，C正确；
D．二氧化氮溶于水时生成硝酸和一氧化氮，工业上利用这一原理生产硝酸，D正确；
故选A。
11．C
【详解】A．先加硝酸钡溶液产生白色沉淀，可能为BaSO3，再加盐酸，BaSO3被硝酸氧化为BaSO4，白色沉淀不溶解，则原溶液中可能含有亚硫酸根离子，A不正确；
B．先加硝酸钡溶液产生白色沉淀，可能为BaSO3，再加稀硝酸，BaSO3被硝酸氧化为BaSO4，白色沉淀不溶解，则原溶液中可能含有亚硫酸根离子，B不正确；
C．先用盐酸酸化无明显现象，则不含有Ag+，且能除去溶液中的亚硫酸根离子、碳酸根离子等，再加氯化钡溶液，若有白色沉淀，则原溶液中一定含有硫酸根离子，C正确；
D．若溶液中含有亚硫酸根离子，先用硝酸酸化时，被氧化为硫酸根离子，再加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，则原溶液中可能含有亚硫酸根离子，D不正确；
故选C。
12．D
【详解】A．银与硝酸会发生化学反应：Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O或3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O，故A错误；
B．石墨烯是单质，是无机物，不是新型有机高分子材料，故B错误；
C．二氧化硅是制作光导纤维的主要材料，故C错误；
D．聚乙烯是乙烯通过聚合反应生成聚合物，属于高分子材料，故D正确；
故选D。
13．D
【详解】A．实验①反应后溶液呈绿色，产生红棕色气体，发生反应Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，实验②反应后溶液呈蓝色，产生无色气体，发生反应3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，①与②中硝酸的物质的量相等，故实验①中消耗的铜粉质量小于实验②，故A错误；
B．实验②中生成一氧化氮气体，一氧化氮易于氧气反应，故不能用排空气法收集，故B错误；
C．实验③反应后溶液呈浅绿色，无气体生成，N可能被还原成更低价态，生成铵根，故C错误；
D．根据实验①②可得浓硝酸生成二氧化氮、稀硝酸生成一氧化氮，②③对比可知与金属活泼性有关，金属越活泼还原产物的价态越低，故D正确；
故选D。
14．(1)
(2)
(3) NH4HCO3
(4)8.0
【详解】（1）氨气发生催化氧化生成NO和水，的化学方程为为
（2）二氧化氮和水反应生成硝酸和NO，的化学方程式为；
（3）氨水和硝酸反应生成NH4NO3和水，M可以是；碳酸氢铵和硝酸反应生成NH4NO3、二氧化碳、水， M可以是NH4HCO3。
（4）若要配制0.2mol·L-1的NH4NO3溶液500 mL，则需要NH4NO3固体的质量为0.2mol·L-1×0.5L×80g/mol=8.0g。
15．(1) 钠与氧气直接反应易生成过氧化钠，而此方法有氮气的保护，能避免生成过氧化钠 NaNO3 Na2O
(2) 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 干燥氨气 将湿润的红色石蕊试纸靠近集气瓶口，试纸变蓝，则说明收集满
【详解】（1）不用金属钠与氧气的反应而采用此反应的理由：钠与氧气直接反应易生成过氧化钠，而此方法有氮气的保护，能避免生成过氧化钠；该反应中硝酸钠中氮化合价降低，因此反应的氧化剂：NaNO3；钠化合价升高生成氧化钠，因此氧化产物：Na2O；故答案为：钠与氧气直接反应易生成过氧化钠，而此方法有氮气的保护，能避免生成过氧化钠；NaNO3；Na2O。
（2）①A中制氨气是氯化铵和消石灰在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水，其反应的化学方程式是2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；故答案为：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
②氨气中有水蒸气，因此B中碱石灰的作用是干燥氨气；故答案为：干燥氨气。
③氨气密度比空气小，用向下排空气法收集氨气，因此C处是用集气瓶收集氨气的装置图；故答案为：。
④氨气的水溶液显碱性，证明氨气已集满的方法是将湿润的红色石蕊试纸靠近集气瓶口，试纸变蓝，则说明收集满；故答案为：将湿润的红色石蕊试纸靠近集气瓶口，试纸变蓝，则说明收集满。
16．(1)
(2)
(3)NH3+H2ONH3 H2O NH +OH-
(4)取少量试液，滴加氢氧化钠溶液微热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，如果变蓝，则证明试液中含有按离子
【解析】(1)
工业合成氨属于人工固氮， N2与H2在高温、高压、催化剂条件下反应产生NH3，该反应为可逆反应，故工业上制取氨气的化学反应方程式为。
(2)
二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，故氮循环①中的化学方程式为。
(3)
循环②中溶于水呈碱性的原因是：氨气极易溶于水形成氨水溶液显碱性，方程式为：NH3+H2ONH3 H2O NH +OH-。
(4)
铵盐和强碱溶液共热产生氨气，，故的检验方法为：取少量试液，滴加氢氧化钠溶液微热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，如果变蓝，则证明试液中含有按离子。
17．(1)二
(2) HNO3 除尽CO Ba(NO3)2 检验SO
【详解】（1）因与、在溶液中均可发生反应，故第二次检测结果不正确；
（2）①检测用，检测用，检测一般用加入强酸的方法，因在确定氯离子和硫酸根离子时，必须排除碳酸根离子的干扰，所以我们首先检验并除去碳酸根离子．所以我们首先加过量的HNO3，检验并除去；
②在检验氯离子和硫酸根离子时，我们先检验硫酸根离子，因硝酸银能跟硫酸根离子生成硫酸银，是一种沉淀干扰检验．所以我们先加过量的Ba(NO3)2溶液，检验并除去离子．最再用硝酸银来检验氯离子。
18．(1)氧化物
(2) 黄色
(3)
(4)8
(5)漂白性
(6)常温下，铁或铝被浓硝酸氧化，生成一层致密的氧化物薄膜，这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应(合理即可)
(7)
【详解】（1）的物质类别是氧化物；
（2）芒硝的化学式为，芒硝在酒精灯上灼烧，火焰呈现的颜色为黄色；
（3）实验室制备氨气反应的化学方程式为；
（4）D可以为或，已知同温同压下，同体积的与(蒸气)的物质的量相同，则，解得：；
（5）与氢氧化钠溶液反应，体现其酸性氧化物的性质，与溴水反应体现其还原性，与品红溶液反应，体现其漂白性；
（6）常温下，浓硝酸可以用干燥的铁或铝容器盛装，是因为常温下，铁或铝被浓硝酸氧化，生成一层致密的氧化物薄膜，这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应；
（7）能被酸性高锰酸钾溶液氧化为硝酸钠，同时紫红色溶液褪色，该反应的离子方程式为。
19．(1)+2
(2) 白色沉淀迅速转变成灰绿色最终变为红褐色
(3)ab
(4)无色气体变为红棕色
【详解】（1）硫铁矿中S是－1价，根据化合物中化合价代数和为0可知铁的化合价为+2价；
（2）氢氧化亚铁易被氧化，因此白色的沉淀置于空气中的现象是白色沉淀迅速转变成灰绿色最终变为红褐色，其反应的化学反应方程式为；
（3）a．开发利用清洁能源，可减少化石燃料的使用，减少的排放，能有效防治酸雨，a正确；
b．对含硫燃料进行预先脱硫，可减少的排放，能有效防治酸雨，b正确；
c．工厂废气直接排放，易造成环境污染，不能有效防治酸雨，c错误；
答案选ab；
（4）NO是无色的，二氧化氮是红棕色的，因此观察到“NO转化为”的实验现象为无色气体变为红棕色，该实验也常用作NO的定性检验。
20．(1) 二氧化硫 氮氧化物 雨水
(2) 2SO2+O22SO3 SO2+H2OH2SO3 SO3+H2O=H2SO4 2H2SO3+O2=2H2SO4 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
【解析】略
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
