第3章《硫、氮及其循环》(含解析)单元检测题2023--2024高一上学期化学沪科版(2020)必修第一册

第3章《硫、氮及其循环》
一、单选题(共13题)
1.下列有关物质检验的实验结论正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 某溶液中加入氯化钡溶液 生成白色沉淀 该溶液一定含有
B 某溶液中加入无色酚酞试液 溶液变红色 该溶液一定是NaOH溶液
C 蘸取某溶液做焰色试验 焰色呈黄色 该溶液一定含钠元素
D 某溶液中加入硝酸银溶液 生成白色沉淀 该溶液一定含有
A.A B.B C.C D.D
2.下列指定反应的离子方程式正确的是
A.用溶液吸收少量:
B.通入足量的NaClO溶液中:
C.溶液中加过量溶液:
D.溶液中加过量溶液:
3.双碱法脱硫过程如图所示。下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ中,表现出酸性氧化物的性质
B.过程Ⅱ中,1mol可氧化2mol
C.总反应为
D.双碱法脱硫过程中,可以循环利用
4.以下根据教材内容总结的四句话中,描述正确的是
A.放电影时,放映机到银幕间的光柱形成属于丁达尔效应
B.单质硅常用作半导体和光导纤维
C.汽车尾气系统中安装的催化转化器主要是为了减少尾气中大量有机物的排放、减少大气污染
D.浓硫酸与蔗糖反应使蔗糖变黑,体现了浓硫酸的吸水性。
5.亚硝酸钠俗称“工业盐”,其外观、口感与食盐相似,人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液,分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是
方案设计 现象和结论
A 先加入少量溶液,再加溶液和足量稀硝酸,振荡 若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
B 加到少量溶液中,再加硫酸酸化,振荡 若溶液褪色,则样品为亚硝酸钠
C 先加到少量溶液中,再加入稀盐酸酸化,振荡 若溶液变黄色,则样品为亚硝酸钠
D 先加入少量溶液,再加入溶液和稀硝酸,振荡 若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
A.A B.B C.C D.D
6.下列有关离子方程式正确的是
A.NO2通入水中:
B.向Na2SO4溶液中滴加BaCl2溶液:
C.SiO2与NaOH制Na2SiO3:
D.室温下用稀HNO3溶解Cu:
7.化学与科技、社会、文化、生活有着密切的联系。下列说法正确的是
A.纳米材料石墨烯被称为“黑金”,它属于有机高分子材料
B.利用潮汐发电,是将化学能转化为电能
C.“落红不是无情物,化作春泥更护花”,蕴藏着自然界的碳、氮循环
D.可做为漂白剂、防腐剂、强氧化剂使用
8.下列化学反应对应的离子方程式错误的是
A.向溶液中通入少量:
B.过量的溶液与溶液反应:
C.向溶液中通入少量:
D.时:
9.下列选项中,实验目的与对应的实验操作及现象正确的是
选项 实验目的 实验操作及现象
A 验证溶液含 向少量待测液中滴加浓NaOH溶液并加热,用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近管口,生成白烟
B 验证溶液含 向少量待测液中滴加KSCN溶液,溶液变红
C 验证溶液含 向少量待测液中加入溶液,再滴加稀硝酸,生成的白色沉淀不溶解
D 验证溶液含 向待测液中加入足量的盐酸,生成使澄清石灰水变浑浊的气体
A.A B.B C.C D.D
10.下列有关制取气体的设计方案正确的是(图中的棉花已被能够吸收尾气的液体浸湿)
选项 制气 所选药品 收集装置
① ②
A NO 稀硝酸 铜粉 ③
B 浓硫酸 亚硫酸钠 ④
C 稀盐酸 锌粒 ④
D 醋酸溶液 大理石粉 ③
A.A B.B C.C D.D
11.下列关于物质的用途和性质说法中正确的是
A.NH4Cl可用作制冷剂
B.硫黄难溶于水,微溶于酒精
C.N2和O2混合点燃可生成NO2
D.新型陶瓷是一种金属材料用途广泛
12.下列实验装置正确且能达到实验目的的是

A.装置甲:吸收HCl并防倒吸 B.装置乙:实验室制取少量氨气
C.装置丙:检验氨气在水中的溶解性 D.装置丁:制取少量乙酸乙酯
13.FeSO4溶液和饱和(NH4)2SO4溶液混合可制得溶解度较小的FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O硫酸亚铁铵),如图是制备硫酸亚铁铵的装置示意图 (装置气密性良好)。下列说法错误的是
A.铁屑先用热的碳酸钠溶液浸泡以除去其表面油污
B.NaOH溶液的作用是吸收H2S气体
C.关闭K1,打开K2、K3,先加入少量稀硫酸与铁屑反应,利用产生的H2排尽装置内的空气
D.待锥形瓶中的铁屑完全耗尽,关闭K2、K3,打开K1
二、填空题(共10题)
14.氮、氧、硫、氯是四种重要的非金属元素,研究它们的性质及用途对生产,生活、科研具有重要意义。
(1)一氯胺(NH2Cl)是一种长效缓释水消毒剂,工业上可利用反应NHI3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g)制备。
①一氯胺(NH2Cl)在中性或酸性环境中会发生水解反应,生成一种具有强烈杀菌作用的物质,该物质的电子式为 。
②氨气也是工业上制备硝酸的主要原料,制备硝酸的过程中涉及NO2与水的反应。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(2)SO2、NO2两种气体都能对大气造成污染,需要对其进行吸收处理。用氨水吸收SO2能得到含 (NH4)2SO3和NH4HSO3的吸收液,写出生成(NH4)2SO3的离子方程式: 。若向吸收液中通入过量NO2,NH4HSO3能与NO2发生反应生成N2和(NH4)2SO4,写出该反应的离子方程式: 。
(3)Cl2与NaOH溶液反应可制取“84”消毒液。用过量的冷NaOH溶液吸收氯气,制得NaClO溶液(不含NaClO3,),此时ClO-的浓度为c0 mol/L;加热时NaClO能转化为NaClO3,测得t时刻溶液中ClO-的浓度为c1 mol/L (不考虑加热前后溶液体积的变化)。
①写出溶液中NaClO分解生成NaClO3的化学方程式: 。
②t时刻溶液中c(Cl-)= mol/L(用含c0、c1的代数式表示)。
15.硫酸是实验室和化学工业中应用特别广泛的产品。
(1)浓硫酸具有很强的腐蚀性,实验室中使用一定要注意安全防护。某小组同学围绕浓硫酸的进行了如下实验探究:将适量蔗糖放入烧杯中,加入几滴水,搅拌均匀,然后再加入适量浓硫酸,迅速搅拌,观察到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,并产生有刺激性气味的气体。
①用化学方程式解释体积膨胀产生有刺激性气味气体的原因 。
②上述实验现象表明浓硫酸具有 (填字母)
A酸性 B.吸水性 C.脱水性 D.强氧化性
(2)硫酸工业流程如下所示:
①催化反应室发生反应的化学方程式是: 。
②某工厂使用的煤中含硫质量分数为0.64%,该工厂每天燃烧这种煤100 吨,试计算:
a 如果煤中的硫全部转化为SO2,该厂每天产生SO2在标准状况下的体积为 L;
b如果把产生的SO2全部用来生产硫酸,理论上每年(按365天计)可得到98%的浓硫酸的质量 吨。
16.研究氮及其化合物性质,可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价与物质类别关系图如下。
(1)在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应,写出反应的化学方程式: 。
(2)在加热条件下,物质C的浓溶液与碳单质反应,写出反应的化学方程式: 。
(3)实验室中,检验溶液中含有的操作方法是: 。
(4)物质B为红棕色气体,写出该物质与水反应的离子方程式: 。
(5)Cu与一定浓度的硝酸溶液反应生成NO时的离子反应方程式: 。
17.化学与人类生活密切相关。现有以下物质:
A. NaHCO3 B. Fe(OH)3 胶体 C. 冰醋酸(固态醋酸) D. 葡萄糖(C6H12O6) E.明矾 F. ClO2 G. Cu H.浓硫酸。
请回答下列问题:
(1)①以上物质中属于电解质的是 ; 属于非电解质的是 。 (填字母序号)
②A在水溶液中的电离方程式为 。
(2)葡萄糖注射液标签上的部分内容如图所示:
5%葡萄糖注射液 [性状]本品为无色透明溶液。甜味。 [规格] 1000mL: 50g
该注射液中葡萄糖的物质的量浓度为 mol/L。(保留两位小数)
(3)实验室用浓硫酸配制500mL lmol/L的H2SO4溶液。配制时必需的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、 、 。 定容时仰视刻度线会导致溶液浓度 (填 “偏高”“偏低”或“无影响”)。
(4)下列事实与浓硫酸表现出的性质(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(难挥发性)
B.浓硫酸与铜在加热条件下反应生成SO2(酸性和强氧化性)
C.蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(吸水性)
D.浓硫酸与少量胆矾晶体混合,晶体由蓝色变成白色(脱水性)
18.用Cu还原密度为1.42g·cm-3,溶质质量分数为68%的HNO3溶液。反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(1)该反应的离子方程式为: ,该硝酸的物质的量浓度为 mol/L(保留一位小数)。
(2)该反应转移的电子的物质的量: 。
(3)12.8gCu与足量该浓硝酸反应能使 molHNO3被还原;其中还原过程为:
(4)浓硝酸在反应中显示出来的性质是 (填字母)
a.还原性 b.酸性 c.氧化性 d.挥发性
19.氮及其化合物在化学工业和环境工业中研究颇多。回答下列问题:
(1)联氨(N2H4)可用于处理锅炉水中的溶解氧,一种反应机理如图所示。
①类比NH3与HCl反应,写出H2N-NH2与足量HCl反应的化学方程式: 。
②反应Ⅱ的离子方程式为 。
③1molN2H4可处理水中 molO2。
(2)氮污染主要包括氨态氮(NH3、
)和硝态氮(

),工业上常利用还原法处理水体中的无机氮。如普通铝粉可实现酸性污水的脱硝(硝态氮转化为N2)。
①写出普通铝粉脱硝时,反应的离子方程式: ,酸性太强不利于脱硝,其原因是 。
②等量的纳米铝粉比普通铝粉更有利于脱硝,其原因有 (写出一点即可)。
③研究发现纳米铁粉也有很好的脱硝效果,但水体中溶解氧(O2)过多,会大大降低脱硝效果,其原因是 。
(3)氨态氮可用次氯酸钠除去,一种原理如图所示。
①NaClO除去氨态氮的总反应中,参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
②在较高温度下,氨态氮去除率会降低,其原因是 (语言叙述)。
20.以化合价为纵坐标,以物质类别为横坐标所绘制的图象叫价类图。如图为硫的部分价类图,请分析该图回答下列问题:
(1)D点表示的物质的化学式是 。
(2)某物质的化学式为Na2S2O3,它代表的点是 (填“A~H”)。
(3)写出由B点表示的物质与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。
21.氮是生命体的重要组成元素。氮在自然界中的循环示意图如下。回答下列问题:
(1)图中属于自然固氮的过程是 (填序号)。
(2)过程②中合成氨的化学方程式为 。
(3)自然界中产生硝酸的过程③涉及多种含氮物质的转化,其中的化学方程式为 。
(4)在图中找出一条氮循环的完整路径: (用序号表示)。
(5)过程⑦在硝化细菌的作用下实现转化,在碱性条件下,被氧化为的总反应的离子方程式为 。
(6)用化学方法检验: (写出简要的操作步骤、试剂、现象和结论)。
22.硫元素广泛存在于自然界中,是植物生长不可缺少的元素。图1是自然界中硫元素的存在示意图,图2是硫及其化合物的“价—类”二维图。

回答下列问题:
(1)图1中的属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)请写出图2中X和Y反应的化学方程式: 。该反应中氧化产物和还原产物的质量之比为 。
(3)溶液很容易变质,请设计实验证明其已变质: 。
(4)若N是,某同学设计了甲和乙两种方法制备:
甲:
乙:
①写出甲方法反应的化学方程式: 。
②甲和乙方法更合理的是 (填“甲”或“乙”),理由是 。
(5)为测定硫酸工厂周围空气中的含量,进行如下实验:取VL(标准状况)空气,缓慢通入碘水,充分反应后,向溶液中加入过量的溶液,经过滤、洗涤、干燥,称重得白色沉淀mg。
①写出与碘水反应的离子方程式: 。
②空气中的体积分数是 (用含V、m的代数式表示)。
23.燃煤的烟气中含有SO2,为了治理雾霾天气,工厂采用多种方法实现烟气脱硫。
(1) “湿式吸收法”利用吸收剂与SO2发生反应从而脱硫。
下列试剂中适合用作该法吸收剂的是 (填字母序号)。
a.石灰乳 b. Na2SO3溶液 c. Na2CO3溶液 d. CaCl2溶液
(2)某工厂利用烟气处理含Cr2O72-的酸性废水,在脱硫的同时制备Cr2O3产品。具体流程如下:

①吸收塔中反应后的铬元素以Cr3+形式存在,则其中发生反应的离子方程式为 。
②中和池中的反应除生成Cr(OH)3沉淀外,还会产生某种气体,该气体的化学式为 。
(3)烟气中含有一定量的氮氧化物(NOx),可以利用甲烷与NOx一定条件下反应,产物为空气中含有的无害成分,从而消除污染。写出CH4与NOx反应的化学方程式
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】A.若溶液中存在、、Ag+时,加入氯化钡溶液也会产生白色沉淀,故该溶液不一定含有,A错误;
B.向溶液中加入无色酚酞时,溶液呈红色,说明溶液呈碱性,但不一定是NaOH溶液,也可能是其它碱溶液,和某些盐溶液,如碳酸钠,B错误;
C.焰色试验为黄色的只有钠元素,当焰色试验为黄色,说明溶液中一定含有钠元素,C正确;
D.若溶液中含有、、等时,加入硝酸银溶液也会产生白色沉淀,故该溶液不一定含有,D错误;
答案为C。
2.A
【详解】A.亚硫酸钠溶液与少量氯气反应生成氯化钠、硫酸钠和亚硫酸氢钠,反应的离子方程式为,故A正确;
B.二氧化碳与足量的次氯酸钠溶液反应生成次氯酸和碳酸氢钠,反应的离子方程式为,故B错误;
C.氯化铁溶液与过量硫化钠溶液反应生成硫沉淀和硫化亚铁沉淀,反应的离子方程式为,故C错误;
D.碳酸氢钠溶液与过量的氢氧化钡溶液反应生成氢氧化钠、碳酸钡沉淀和水,反应的离子方程式为,故D错误;
故选A。
3.D
【详解】A.过程Ⅰ的化学方程式为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,即酸性氧化物与碱反应生成盐和水,SO2表现出酸性氧化物的性质,故A正确;
B.过程Ⅱ中,O2中氧元素的化合价从0价降低到-2价,则O2做氧化剂,每1molO2可得到4mol电子,Na2SO3中硫元素的化合价从+4价升高到+6价,则每1molNa2SO3被氧化时,失去2mol电子,根据得失电子守恒可知,1mol O2可氧化2molNa2SO3,故B正确;
C.总反应的反应物为、SO2和O2,生成物为CaSO4,O2中氧元素的化合价从0价降低到-2价,SO2中硫元素的化合价从+4价升高到+6价,根据元素化合价升降总数守恒以及原子守恒可知总反应为,故C正确;
D.双碱法脱硫过程中,过程Ⅰ消耗NaOH,过程Ⅱ会生成NaOH,NaOH参与了反应,可循环利用,不能循环利用,故D错误;
故选D。
4.A
【详解】A.有固体小颗粒分散在空气中形成胶体,则放电影时,放映机到银幕间的光柱形成属于丁达尔效应,A项正确;
B.单质硅常作半导体,二氧化硅可用来生产光导纤维,B项错误;
C.汽车尾气系统中安装的催化转化器主要是为了减少尾气中一氧化碳和氮氧化物的排放,从而减少大气污染,C项错误;
D.体现了浓硫酸的脱水性,D项错误;
故选A。
5.C
【详解】A.样品若为NaCl,依然会出现白色沉淀,A错误;
B.氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化,而使其褪色,B错误;
C.亚硝酸有氧化性,可以把二价铁氧化为三价铁,溶液变为黄色,C正确;
D.稀硝酸可以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,再加入氯化钡可以生成硫酸钡白色沉淀,D错误;
故选C。
6.B
【详解】A.NO2通入水中发生氧化还原反应生成硝酸和NO,离子方程式为:,故A错误;
B.Na2SO4溶液中滴加BaCl2溶液生成硫酸钡沉淀和氯化钠,离子方程式为,故B正确;
C.SiO2与NaOH制Na2SiO3的离子方程式为,故C错误;
D.稀HNO3溶解Cu生成硝酸铜、一氧化氮和水,离子方程式为,故D错误;
故选B。
7.C
【详解】A.石墨烯是由碳元素形成的碳单质,是新型无机非金属材料,故A错误;
B.潮汐发电是利用潮汐能,其不属于化学变化,故B错误;
C.“落红不是无情物,化作春泥更护花”中落红是指花瓣,花瓣中含有C、H、O、N等化学元素,其掉落到土壤中被其它植物吸收是自然界的碳、氮循环,故C正确;
D.SO2可作为漂白剂和防腐剂以及还原剂,其不具备强氧化性,故D错误;
故选C。
8.B
【详解】A.次氯酸钙溶液与少量二氧化硫反应生成氯化钙、次氯酸钙沉淀和次氯酸,反应的离子方程式为,故A正确;
B.过量的碳酸氢钠溶液与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水,反应的离子方程式为,故B错误;
C.偏铝酸钠溶液与少量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,反应的离子方程式为,故C正确;
D.碘离子的还原性强于亚铁离子,碘化亚铁溶液与氯气反应时,碘离子优先反应,当碘化亚铁与氯气以3:4的物质的量比反应时,反应生成氯化铁、氯化亚铁和碘,反应的离子方程式为,故D正确;
故选B。
9.A
【详解】A.向少量待测液中滴加浓NaOH溶液并加热,用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近管口,生成白烟(白色固体为氯化铵),证明溶液中有,A正确;
B.向少量待测液中滴加KSCN溶液,溶液变红,证明溶液中含Fe3+,B错误;
C.向少量待测液中加入稀盐酸,然后加入BaCl2溶液,生成的白色沉淀不溶解,验证溶液含,C错误;
D.向待测液中加入足量BaCl2溶液,生成白色沉淀(溶液中无),沉淀中加入足量的盐酸生成气体通过品红溶液没有变化(溶液中无),通入澄清石灰水变浑浊,证明溶液中有,D错误;
故答案为:A。
10.B
【详解】A.NO与O2反应生成NO2,不能用排空气法收集,A错误;
B.浓硫酸与Na2SO3反应生成SO2,利用CaCl2干燥SO2,并用向上排空气法收集SO2,B正确;
C.H2中混有的HCl无法被CaCl2吸收,且H2应使用向下排空气法收集,C错误;
D.碱石灰能够吸收CO2,且CO2应使用向上排空气法收集,D错误;
故选B。
11.B
【详解】A.NH4Cl不能用作制冷剂,A错误;
B.硫黄难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,B正确;
C.N2和O2在放电条件下可以生成一氧化氮,C错误;
D.新型陶瓷是一种新型无机非金属材料,D错误;
故选B。
12.C
【详解】A.导管伸入水层中,能吸收HCl但不能防倒吸,故A错误;
B.实验室制取少量氨气利用氯化铵与氢氧化钙加热分解制备,直接加热氯化铵分解生成氯化氢与氨气,二者在试管口冷凝会再次反应生成氯化铵,可能堵塞导管口,有安全隐患,故B错误;
C.将滴管中的水挤压进入圆底烧瓶中,氨气极易溶于水,烧瓶中气体压强减小,可以观察到气球变大,故检验氨气在水中的溶解性,故C正确;
D.制取少量乙酸乙酯,产物中含有乙醇、乙酸杂质,用饱和碳酸钠溶液进行吸收除杂,氢氧化钠会与乙酸乙酯发生反应,故D错误。
答案为:C。
13.D
【分析】根据反应原理及图示分析,实验开始时,关闭活塞K1,打开K2、K3,打开分液漏斗向锥形瓶内加入少量稀硫酸,利用铁和稀硫酸反应生成的氢气将装置内的空气排尽,杂质FeS与硫酸反应生成的H2S气体通过NaOH溶液时被吸收;排尽空气后,关闭K2、K3,打开K1,生成的气体将锥形瓶内硫化亚铁溶液压至饱和硫酸铵溶液中,反应结束后,关闭K1,打开K2,剩余气体中的H2S可以通过氢氧化钠溶液吸收。
【详解】A.碳酸钠溶液因为水解作用呈碱性,铁屑表面的油污在热的碳酸钠溶液浸泡下容易除去,故A正确;
B.由装置特点分析,FeS与稀硫酸反应生成H2S,关闭K1,打开K2、K3时,用NaOH溶液吸收H2S气体,故B正确;
C.根据分析可知,装置中的氧气可以氧化硫化亚铁溶液,可以关闭K1、打开K2、K3,先加入少量稀硫酸与铁屑反应,利用产生的H2排尽装置内空气,故C正确;
D.根据上述分析,若锥形瓶中的铁屑完全耗尽再关闭K2、K3,打开K1,无法将生成的硫酸亚铁溶液转移至饱和硫酸铵溶液中,故D错误;
故选D。
14.(1) 1:2
(2) 2NH3·H2O+SO2=2+ 4+2NO2=N2+4+2H+
(3) 3NaClO2NaCl+NaClO3 (c0-c1)
【详解】(1)①一氯胺(NH2Cl)在中性或酸性环境中会发生水解反应,根据原子守恒可推知具有杀菌作用的物质为HClO,一氯胺与水反应方程式为NH2Cl+H2O=HClO+NH3,HClO的电子式为:,故答案为:;
②氨气也是工业上制备硝酸的主要原料,制备硝酸的过程中涉及NO2与水的反应,该反应方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,故反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,故答案为:1:2;
(2)SO2、NO2两种气体都能对大气造成污染,需要对其进行吸收处理。用氨水吸收SO2能得到含 (NH4)2SO3和NH4HSO3的吸收液,生成(NH4)2SO3的离子方程式为:2NH3·H2O+SO2=2+,若向吸收液中通入过量NO2,NH4HSO3能与NO2发生反应生成N2和(NH4)2SO4,根据氧化还原反应配平可得,该反应的离子方程式为:4+2NO2=N2+4+2H+,故答案为:2NH3·H2O+SO2=2+;4+2NO2=N2+4+2H+;
(3)①溶液中NaClO分解生成NaClO3,反应中NaClO转化为NaClO3,则Cl的化合价升高,故必然有元素的化合价降低,即由NaClO转化为NaCl,根据氧化还原反应配平可得,该反应的化学方程式为:3NaClO2NaCl+NaClO3,故答案为:3NaClO2NaCl+NaClO3;
②由题干信息,用过量的冷NaOH溶液吸收氯气,制得NaClO溶液(不含NaClO3),反应方程式为:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,故这时Cl-的浓度与ClO-的浓度相等,都为c0 mol/L,又知t时刻内ClO-的浓度变化了(c0-c1)mol/L,根据反应3NaClO2NaCl+NaClO3可知, 则生成的Cl-的浓度为:(c0-c1)mol/L ,故t时刻溶液中c(Cl-)= c0 +(c0-c1)mol/L=(c0-c1)mol/L,故答案为:(c0-c1)。
15.(1) C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O CD
(2) 2SO2+O22SO3 448000L 730 吨
【详解】(1)①浓硫酸具有脱水性,能使蔗糖炭化脱水,同时还具有强氧化性,能把生成的碳氧化生成二氧化碳、硫酸被还原为二氧化硫,所以体积膨胀产生有刺激性气味,反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
②根据以上分析可知反应中体现浓硫酸的脱水性和强氧化性,答案选CD;
(2)①催化反应室中二氧化硫被氧化为三氧化硫,发生反应的化学方程式是2SO2+O22SO3。
②a.如果煤中的硫全部转化为SO2,根据硫原子守恒可知该厂每天产生SO2在标准状况下的体积为=448000L;
b.如果把产生的SO2全部用来生产硫酸,理论上每年(按365天计)可得到98%的浓硫酸的质量为=7.3×108g=730吨。
16.(1)4NH3+5O24NO+6H2O
(2)C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
(3)取少量试液于试管中,加入浓氢氧化钠溶液,稍微加热,有湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明溶液中含有
(4)3NO2+H2O=2H++2NO+NO
(5)
【分析】氮元素化合价一物质类别关系分析,A为氨气,B为二氧化氮,C为硝酸。
【详解】(1)在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO,是氨气的催化氧化生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O;故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(2)在加热条件下,物质C为硝酸,硝酸的浓溶液与碳单质反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,反应的化学方程式为:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;故答案为:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(3)实验室中,检验溶液中含有的操作方法是:取少量试液于试管中,加入浓氢氧化钠溶液,稍微加热,有湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明溶液中含有;故答案为:取少量试液于试管中,加入浓氢氧化钠溶液,稍微加热,有湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明溶液中含有;
(4)物质B为红棕色气体为NO2,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的离子方程式为:3NO2+H2O=2H++2NO+NO,故答案为:3NO2+H2O=2H++2NO+NO;
(5)铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,反应的离子方程式为:,故答案为:。
17.(1) ACE DF
(2)0.28
(3) 500mL容量瓶 胶头滴管 偏低
(4)B
【详解】(1)①电解质是溶于水溶液中或在熔融状态下能够导电的化合物,常见的酸、碱、盐大多是电解质;非电解质是在水溶液中和在熔融状态下都不能够导电的化合物,大多数有机物、非金属氧化物是非电解质;单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质;
A. NaHCO3、C. 冰醋酸(固态醋酸) 、E.明矾均属于电解质;
D. 葡萄糖(C6H12O6) 、F. ClO2均属于非电解质;
B. Fe(OH)3胶体、H.浓硫酸属于混合物;
G. Cu属于金属单质;
故填:ACE,DF。
②A在水溶液中电离出钠离子、碳酸氢根离子,。
(2)该注射液中葡萄糖的物质的量浓度为mol/L。
(3)浓硫酸配制500mL lmol/L的H2SO4溶液。配制时必需的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管。定容时仰视刻度线会导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低。
(4)A.浓硫酸具有吸水性,在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大,A错误;
B.浓硫酸与铜在加热条件下反应生成SO2,是酸和金属单质的反应,体现了酸性和强氧化性,B正确;
C.蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成,体现了浓硫酸的强脱水性,C错误;
D.浓硫酸与少量胆矾晶体混合,晶体由蓝色变成白色,体现了浓硫酸的吸水性,D错误;
故选B。
18.(1) Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O 15.3
(2)2mol
(3) 0.4 HNO3→NO2
(4)bc
【解析】(1)
根据化学反应方程式可知该反应的离子方程式为Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O;根据c=1000ρω/M可知该硝酸的物质的量浓度为≈15.3mol/L;故答案为:Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O;15.3;
(2)
铜与浓硝酸反应中Cu元素化合价从0价升高到+2价,N元素化合价从+5价降低到+4价,消耗1mol铜转移2mol电子,故答案为:2mol;
(3)
依据方程式可知消耗1mol铜,消耗4mol硝酸,但是只有2mol硝酸被还原为二氧化氮,12.8gCu的物质的量是12.8g÷64g/mol=0.2mol,则被还原的硝酸物质的量为:0.4mol;其中还原过程为HNO3→NO2;故答案为:0.4;HNO3→NO2;
(4)
依据反应方程式可知硝酸中部分氮元素化合价降低变为二氧化氮,表现氧化性,部分氮元素化合价不变,生成硝酸铜,表现酸性;故选:bc。
19.(1) +2HCl= Cu2O+4=2+3H2O+2OH- 1
(2) 10Al+6+36H+=3 N2+10Al3++18H2O 酸性过强,金属铝会和H+反应生成氢气,铝被消耗,脱硝率降低 接触面积更大,反应速率更快 水体中溶解氧(O2)过多,纳米铁粉会发生反应:4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3,纳米铁粉被消耗,会大大降低脱硝效果
(3) 3:2 较高温度下,NH3易挥发,次氯酸容易分解
【详解】(1)①与HCl发生化合反应生成,与HCl也发生化合反应生成,反应的化学方程式为+2HCl=;
②根据反应机理图,反应Ⅱ为Cu2O与反应生成,反应的离子方程式为:Cu2O+4=2+3H2O+2OH-;
③1mol失去电子生成氮气,转移4mol电子,而1mol得到4mol电子,根据得失电子守恒,1mol可处理1mol;
(2)①普通铝粉脱硝时,铝粉做还原剂,做氧化剂,二者发生氧化还原反应生成氮气、铝离子和水,反应的离子方程式为10Al+6+36H+=3 N2+10Al3++18H2O;酸性过强,金属铝会和H+反应生成氢气,铝被消耗,脱硝率降低,所以酸性太强不利于脱硝;
②将普通铝粉换为等量的纳米铝粉,接触面积更大,反应速率更快,更有利于脱硝;
③水体中溶解氧(O2)过多,纳米铁粉会发生反应:4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3,纳米铁粉被消耗,会大大降低脱硝效果;
(3)①利用NaClO可除去污水中的污染,根据其反应原理图,该总反应1mol次氯酸钠得到2mol电子,1mol氨气失去3mol电子,根据得失电子守恒,总反应化学方程式为2NH3+3NaClO=N2+3NaCl+3H2O,因此总反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2;
②较高温度下,NH3易挥发,次氯酸容易分解,氨氮去除率降低。
20.(1)H2SO4
(2)F
(3)SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
【详解】(1)D点所示硫元素的化合价为+6,含有+6价硫元素的酸是硫酸,故填:H2SO4;
(2)在Na2S2O3中,钠元素显+1价,氧元素显-2价,设其中硫元素的化合价为x,则(+1)×2+2x+(-2)×3=0,解得x=+2,该物质属于盐类,对应的是F点;
(3)B点对应的硫元素是+4价,其氧化物的化学式为SO2,与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,发生对化学反应方程式为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。
21.(1)①③
(2)
(3)3NO2+2H2O=2HNO3+NO
(4)②④⑥⑧或②④⑤⑦⑧
(5)
(6)取少许溶液于试管中,滴加浓NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,证明含有
【详解】(1)自然固氮是指氮气在自然条件下转化成氮的化合物的过程,由氮的循环图可知①③属于自然固氮;
(2)过程②为用氮气和氢气反应生成氨气,反应的方程式为:,
(3)二氧化氮与水反应生成硝酸,反应方程式为:;
(4)由氮气作为起点,最终转化成氮气,均能体现氮在自然界中循环过程,则由图示可知氮循环的完整路径为②④⑥⑧或②④⑤⑦⑧;
(5)被氧化为,1mol转化成失去8mol电子,1mol得4mol电子,根据得失电子守恒以及元素守恒可得反应方程式为:;
(6)铵盐和强碱共热产生氨气,氨气是碱性气体,则检验的化学方法为:取少许溶液于试管中,滴加浓NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,证明含有。
22.(1)纯净物
(2) 2:1
(3)向少量溶液中加入过量盐酸,充分反应后再加入溶液,有白色沉淀产生,说明已变质
(4) 乙 甲方法产生污染空气的气体及会消耗更多原料
(5)
【分析】图2中X为H2S,Y为SO2,Z为H2SO3,N为硫酸盐。
【详解】(1)属于纯净物。
(2)H2S和SO2反应生成硫单质和水,故化学方程式为。该反应中2molH2S发生氧化反应,生成2mol硫单质为氧化产物,1molSO2发生还原反应,生成1mol硫单质为还原产物,故氧化产物和还原产物的质量之比为2:1。
(3)溶液在空气中易被氧气氧化,故变质生成硫酸钠,所以检验变质的方法为:向少量溶液中加入过量盐酸,充分反应后再加入溶液,有白色沉淀产生,说明已变质。
(4)铜和浓硫酸反应的化学方程式为。
乙方法更合理,因为甲方法产生污染空气的气体及会消耗更多原料。
(5)与碘水反应生成硫酸和氢碘酸,故离子方程式为。
为测定硫酸厂周围空气中的含量,进行如下实验:取VL空气(标准状况),缓慢通入足量碘水,向所得溶液中加入稍过量的溶液,产生白色沉淀,过滤、洗涤、干燥、称重,质量为mg,则n(SO2)=n(BaSO4)==mol,V(SO2)=n(SO2)Vm=mol×22.4L/mol=L,空气中的体积分数为,故答案为:。
23.(1)a、b、c
(2) Cr2O72-+2H++3SO2=2Cr3++3SO42-+H2O CO2
(3)4NOx+xCH4=2N2+xCO2+2xH2O
【详解】(1)a、二氧化硫是酸性氧化物,能与氢氧化钙反应,故选a;
b、亚硫酸钠吸收二氧化硫生成亚硫酸氢钠,故选b;
c、亚硫酸的酸性强于碳酸,碳酸钠可以吸收二氧化硫,故选c;
d、氯化钙与二氧化硫不反应,不能作为二氧化硫吸收剂,故不选d;
选abc。
(2)①吸收塔中反应后的铬元素以Cr3+形式存在,则说明重铬酸根离子被二氧化硫还原为Cr3+,二氧化硫被氧化为硫酸根离子,根据得失电子守恒,发生反应的离子方程式为Cr2O+ 2H+ + 3SO2=2Cr3+ + 3SO+ H2O。
②纯碱是碳酸钠,能与酸反应生成CO2,所以中和池中的反应除生成Cr(OH)3沉淀外,还会产生CO2气体。
(3)甲烷与NOx一定条件下反应,产物为空气中含有的无害成分,根据原子守恒可知生成物应该是氮气和二氧化碳,则CH4与NOx反应的化学方程式为4NOx+xCH4=2N2+xCO2+2xH2O。
答案第1页,共2页
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