专题十一-硫和氮的氧化物-A卷(人教版必修1)(解析版)

第四章非金属及其化合物专题十一硫和氮的氧化物考纲报告考纲要求：了解硫及其化合物的制备方法，掌握其主要化学性质及应用；了解硫的氧化物对大气的污染与防治；了解氮元素单质及其化合物的制备方法，掌握其主要的性质和应用；了解氮的化合物对环境质量的影响A卷基础过关检测一、选择题（每小题5分，共60分）1．随着我国汽车年销量的大幅增加，环境受到了很大的污染。汽车尾气处理装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如图所示，下列说法正确的是（）A．NO和O2必须在催化剂表面才能反应B．总反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物C．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2D．图中反应的总化学方程式为【答案】D【详解】A．NO与O2在常温下就可以发生反应，A项错误；B．反应中NO、O2均为氧化剂，CO为还原剂，N2为还原产物，B项错误；C．N2不是污染成分，C项错误；D．由图看出图中反应的总化学方程式为，D正确；故选D。2．下列说法正确的是()A．因SO2具有漂白性，所以能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊试液褪色B．能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，且原理相同D．等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好【答案】B【详解】A．二氧化硫的漂白性是因为和有色物质反应生成无色物质而漂白品红溶液，二氧化硫被溴、酸性高锰酸钾氧化而使这两种物质褪色，二氧化硫不能使酸碱指示剂褪色，A错误；B．二氧化硫、次氯酸等物质都能使品红溶液褪色，所以能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2，B正确；C．漂白粉和过氧化钠的漂白性是利用其氧化性，活性炭的漂白性是利用其吸附性，二氧化硫的漂白性是因为和有色物质反应生成无色物质，所以其漂白原理不相同，C错误；D．二者恰好反应生成盐酸和硫酸，反应方程式为Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl，盐酸和硫酸没有漂白性，所以等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中不能使有色布条褪色，D错误；故选B。3．如图所示，将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内，充分反应后，试管内残留体积的气体，该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为（）A．3∶2 B．2∶3 C．8∶3 D．3∶8【答案】C【详解】在一定条件下，将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器中内，充分反应，NO和O2全部溶于水时按照下列反应进行，化学方程式为：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，由于气体与空气接触后立即变为红棕色，所以容器内残留气体为NO，那么与O2反应的NO气体为m-=，NO和O2按照4：3混合溶于水恰好全部溶解所以=4：3，所以m：n=8：3；故选C。4．下列说法正确的是（）A．pH值小于7的雨水称为酸雨 B．工厂将烟囱造高能减小对环境的污染C．全球气温变暖是因为SO2的大量排放 D．油电混动车的大量推广可减轻环境的污染【答案】D【详解】A．正常雨水的pH约为5.6，小于7，而酸雨的pH＜5.6，选项A错误；B、工厂烟囱造高不能减少大气污染，选项B错误；C、全球气温变暖是因为二氧化碳排放量增加，选项C错误；D、油电混动车的大量推广可节能减排，减轻环境的污染，选项D正确。答案选D。5．二十四节气是中国历法的独特创造。四月农谚“雷雨肥田”“雨生百谷”描述的都是节气谷雨。下列元素在自然界中的转化与“雷雨肥田”有关的是()A．K B．N C．P D．C【答案】B【详解】由于在放电条件下，空气中的氧气和氮气化合生成了NO，NO与O2反应产生NO2，NO2与H2O反应产生HNO3和NO，HNO3与土壤中的矿物质作用产生可溶性硝酸盐，而被农作物吸收，为作物提供了所需要的N元素，属于氮肥，故合理选项是B。6．将等物质的量的和混合后通入含有品红和的混合溶液中，发生的现象是（）①溶液很快褪色②溶液不褪色③有沉淀生成④溶液仍然透明A．①和④ B．①和③ C．②和③ D．②和④【答案】C【详解】等物质的量的和混合后通入溶液中，恰好发生反应生成硫酸和盐酸，因此不能使混合溶液褪色，生成的硫酸与反应生成硫酸钡沉淀，故C正确。综上所述，答案为C。7．下列说法中正确的是()A．硫是一种不溶于水的淡黄色固体B．硫与金属反应时作氧化剂，与非金属反应时作还原剂C．硫与铁反应时生成硫化铁D．硫在自然界中仅以化合态存在【答案】A【详解】A选项，硫是一种不溶于水的淡黄色固体，微溶于结晶，易溶于CS2，故A正确；B选项，硫与金属反应时作氧化剂，与非金属反应时可能作还原剂，也可能作为氧化剂，比如硫与氢气反应，故B错误；C选项，硫与铁反应时生成硫化亚铁，故C错误；D选项，硫在自然界中再火山喷口处以游离态存在，也可以化合态形式存在，故D错误。综上所述，答案为A。8．在NO2被水吸收的反应中,发生还原反应和氧化反应的NO2的物质的量之比为（）A．3:1 B．1:3 C．1:2 D．2:1【答案】C【详解】在反应3NO2+H2O＝2HNO3+NO中元素化合价的变化：NO2中1个N由+4价降到+2价，被还原，另两个N由+4价升高到+5价，被氧化，所以发生还原反应和氧化反应的NO2的物质的量之比为1:2。答案选C。9．下列有关酸雨说法不正确的是（）A．酸雨形成过程中一定有氧化还原反应发生B．煤和石油的燃烧是酸雨污染物的唯一来源C．二氧化硫以及氮氧化物是形成酸雨的主要因素D．酸雨的危害有使土壤、湖泊酸化以及加速建筑物、桥梁的腐蚀等【答案】B【详解】A．二氧化硫、二氧化氮经过复杂的大气化学反应，被雨水吸收溶解而形成硫酸或硝酸型酸雨，则一定有氧化还原反应发生，故A正确；B．煤和石油的燃烧不是酸雨污染物的唯一来源，例如汽车尾气有氮氧化物也能形成硝酸型酸雨，故B错误；C．二氧化硫、二氧化氮经过复杂的大气化学反应，被雨水吸收溶解而形成酸雨，故C正确；D．pH＜5.6的雨水称为酸雨，酸雨的危害有使土壤、湖泊酸化以及加速建筑物、桥梁的腐蚀等，故D正确。故答案选B。10．实验室中制取的下列气体中，可以用排空气法收集的是()A．N2 B．SO2 C．CO D．NO【答案】B【详解】A、氮气难溶于水，密度与空气的密度接近，排空气法收集不到纯净的气体，一般使用排水法收集，故A错误；B、二氧化硫密度大于空气密度，且常温下和氧气不反应，所以可以采用向上排空气法收集，故B正确；C、一氧化碳比空气略轻，排空气法收集不到纯净的气体，故C错误；D、一氧化氮和空气中氧气反应生成二氧化氮，不能用排空气法收集，故D错误；故答案选B。11．关于三氧化硫的下列说法中，不正确的是()A．常温下是一种易溶于水的气体B．能与碱反应生成硫酸盐和水C．能与氯化钡溶液反应产生沉淀D．能使石蕊试液变红色【答案】A【详解】A.常温下，三氧化硫为液态，能够与水反应生成硫酸，A错误；B.三氧化硫与水反应生成硫酸，硫酸再与碱反应生成硫酸盐和水，B正确；C.三氧化硫与水反应生成硫酸，硫酸与氯化钡溶液反应产生硫酸钡沉淀，C正确；D.三氧化硫不具漂白性，它与水反应生成硫酸，硫酸能使石蕊试液变红色，D正确；答案选A。12．同温、同压下，在3支体积相同的试管中分别充有体积比为1:1的两种气体组成的混合气体，它们是：①NO、NO2；②NO2、O2；③NH3、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大小关系正确的是()A．①>②>③ B．①=③>② C．②>③>① D．③>①>②【答案】B【解析】分别充满等体积混合的2种气体，则：①设气体体积均为3VL，发生反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，反应后硝酸的物质的量为mol，反应后NO共4V，溶液体积为2V，则浓度为mol/L；②设气体体积均为4VL，发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，反应后硝酸的物质的量为mol，反应后剩余氧气3VL，溶液体积为5VL，则溶液浓度为=×mol/L；③设气体体积均为VL，NH3全部溶于水，氮气不溶于水，氨气的物质的量为mol，溶液体积为VL，则浓度为mol/L；故充分反应后，试管中剩余气体的体积大小关系为①=③>②，答案选B。点睛：本题考查化学反应及物质的量浓度的计算，为高频考点，把握发生的反应、溶质及溶液体积的判断为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查。二、非选择题（共40分）13．某课外学习小组的同学设计了如图所示的实验装置(夹持装置略)，以验证的氧化性、还原性和漂白性。请回答下列问题：(1)用Na2SO3固体和70%的浓硫酸反应制取SO2气体，应选用____________(填“A”或“C”)装置作气体发生装置，不选用另一装置的理由是_______________________________。(2)该课外学习小组的同学用FeS固体和稀硫酸反应制取H2S气体，反应的化学方程式为___________________________。(3)SO2气体通过D装置时的现象是___________________________，通过E装置时的现象是__________________________；SO2与H2S在B装置中反应，现象是__________________________。(4)F装置中盛有碱石灰，其作用是_______________________________。【答案】CNa2SO3是可溶性固体，选用A装置不能控制反应速率，不能做到“随开随用”FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑品红溶液褪色溶液紫色褪去有黄色固体生成吸收H2S和SO2，避免污染空气【详解】(1)A装置可用于不溶性块状固体与液体在常温下反应制取气体，具有“随开随用”的功能，而亚硫酸钠为可溶性固体，故Na2SO3固体和70%的浓硫酸反应制取SO2气体应在C装置中进行；(2)FeS与稀硫酸发生复分解反应生成H2S，化学方程式为FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑；(3)二氧化硫具有漂白性，能使品红容易褪色；二氧化硫具有还原性，能与酸性的高锰酸钾发生氧化还原反应使其褪色；二氧化硫具有氧化性，与硫化氢发生氧化还原反应，生成单质硫，单质硫是不溶于水的淡黄色固体，现象依次为：溶液红色褪去；溶液紫色褪去；有水生成试管壁变模糊，有黄色固体生成；(4)由于H2S和SO2气体都会污染环境，所以用碱石灰吸收。14．为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应，某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。(1)该化学兴趣小组的同学为制取Cl2、SO2气体，现采用Na2SO3与70%的硫酸为原料制取SO2，采用MnO2和浓盐酸(12mol·L－1)为原料制取Cl2。在此实验中，F仪器的作用是________；发生装置B应选择以下三种装置中的________(选填序号)。(2)D装置中主要反应的离子方程式为_______________________(3)为验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量，兴趣小组的同学准备了以下试剂：①氯化铁溶液②氯化亚铁溶液③硫氰化钾溶液④品红溶液⑤酸性高锰酸钾溶液若Cl2过量，取适量D中溶液滴加至盛有________(选填一个序号)试剂的试管内，再加入________(选填一个序号)试剂。发生的现象是______________。若SO2过量，取适量D中溶液滴加至盛有________(选填一个序号)试剂的试管内，发生的现象是_________。【答案】防倒吸①Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO42-＋2Cl－②③溶液呈红色④(或⑤)红色(或紫红色)褪为无色【详解】(1)A装置为制取SO2的装置，因SO2易溶于水，故F仪器的作用为防倒吸；制取Cl2所用试剂为MnO2和浓盐酸，属于固、液混合加热制取气体，故应选①装置为发生装置B；(2)装Cl2和SO2同时通入水中时，Cl2将SO2氧化生成H2SO4，Cl2被还原为HCl，方程式为Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO42-＋2Cl－。(3)若Cl2过量，则在D中溶液中除含H2SO4、HCl外，还含有剩余Cl2及HClO，具有强氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，滴加硫氰化钾溶液会变红，故可选择②③进行检验；若SO2过量，则在D中溶液中会含有SO2、H2SO3，SO2具有漂白性能使品红溶液褪色，同时也有还原性可使酸性高锰酸钾溶液褪色，故可选用④或⑤进行检验。15．某化学兴趣小组为探究二氧化硫的性质，按如图所示装置进行实验。请回答下列问题：（1）装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是__________，反应的化学方程式为_______________。（2）装置B中的现象是__________________，反应的离子方程式为_________________。（3）装置C中的现象是____________________，该现象说明二氧化硫具有的性质是________________________。（4）装置D的目的是探究二氧化硫与品红作用的可逆性，写出实验操作及现象_____________。（5）尾气可采用__________溶液吸收。【答案】蒸馏烧瓶Na2SO3＋H2SO4(浓)＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O溶液由紫色变为无色5SO2＋2MnO4－＋2H2O＝5SO42－＋2Mn2＋＋4H＋溶液中出现淡黄色浑浊氧化性品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复红色氢氧化钠【详解】（1）盛放亚硫酸钠的仪器为蒸馏烧瓶，其中发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4（浓）＝Na2SO4+SO2↑+H2O；（2）二氧化硫具有还原性，高锰酸钾与SO2发生氧化还原反应，因此现象是溶液由紫红色变为无色（或紫红色褪色），反应的离子方程式为5SO2＋2MnO4－＋2H2O＝5SO42－＋2Mn2＋＋4H＋；（3）C中Na2S与SO2发生氧化还原反应生成水和单质S，因此C中的实验现象是无色溶液中出现淡黄色浑浊；反应中SO2发生还原反应，说明SO2具有氧化性；（4）品红与SO2反应后褪色，品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色即可证明SO2与品红作用的可逆性。（5）二氧化硫有毒，属于大气污染物，二氧化硫是酸性氧化物，因此尾气可用NaOH溶液吸收，以防止污染环境。16．随着工业的发展，酸雨已经称为全球性的环境问题。（1）当雨水的pH___________，我们称它为酸雨。（2）用化学方程式来表示酸雨形成的主要途径之一：_____________________，_______________。（3）常温下测得某次酸雨样品的pH=5，则该样品中c(H+)=_____________，该样品放置一段时间后，酸性略有增强，其原因可能是________________________________________________。（4）写出一条减少二氧化硫排放的措施_________________________________________。（5）检验某无色溶液中是否存在SO42-的方法是_____________________________。【答案】<5.6SO2+H2OH2SO32H2SO3+O2→2H2SO4