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综合检测(四)专题4硫、氮和可持续发展(时间：60分钟分值：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共计48分)1．(2012·北京五中高一期中)根据某种共性，可将CO2、SO2归为同类氧化物。下列物质中，也属于这类氧化物的是()A．SO3B．CaOC．NO2D．NO【解析】CO2、SO2为酸性氧化物。【答案】A2．下列变化中，不属于化学变化的是()A．活性炭使红糖转化为白糖B．臭氧用于自来水消毒C．二氧化硫使品红褪色D．漂白粉使某些染料褪色【解析】活性炭使红糖转化为白糖，是活性炭的吸附作用，为物理变化。【答案】A3．下列说法中，不正确的是()A．硫酸工业的尾气必须回收，净化处理，主要为了充分利用原料B．所谓“酸雨”中，主要含有硫的氧化物以及形成的硫酸及硫酸盐C．大气中大量的SO2来源于煤和石油的燃烧，金属矿石的冶炼D．消除大气污染的主要方法之一是减少污染物的排放【解析】A项，回收净化的主要原因是防止SO2污染。【答案】A4．下列气体中，既可用浓硫酸干燥，又可用碱石灰干燥的是()A．O2B．Cl2C．SO2D．NH3【解析】Cl2、SO2可被碱石灰吸收，NH3可被H2SO4吸收。【答案】A5．下列实验过程中，始终无明显现象的是()A．NO2通入FeSO4溶液中B．CO2通入CaCl2溶液中C．NH3通入AlCl3溶液中D．SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中【解析】此题考查了常见元素化合物知识。NO2通入后和水反应生成具有强氧化性的硝酸，其将亚铁盐氧化为铁盐，溶液颜色由浅绿色变为黄色，A项错误；CO2和CaCl2不反应，无明显现象，符合，B项正确；NH3通入后转化为氨水，其和AlCl3反应生成氢氧化铝沉淀，C项错误；SO2通入酸化的硝酸钡中，其被氧化为硫酸，生成硫酸钡沉淀，D项错误。【答案】B6．下列推断合理的是()A．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在水中能形成Al(OH)3胶体，可用作净水剂B．金刚石是自然界中硬度最大的物质，不可能与氧气发生反应C．浓H2SO4有强氧化性，常温下能与Cu发生剧烈反应D．将SO2通入品红溶液，溶液褪色后加热恢复原色；将SO2通入溴水，溴水褪色后加热也能恢复原色【解析】明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在水中水解形成Al(OH)3胶体，可用作净水剂；金刚石可以燃烧生成二氧化碳；浓H2SO4虽然有强氧化性，只有加热才能与Cu发生反应；SO2通入溴水后发生氧化还原反应，SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，加热不可能生成Br2。【答案】A7．物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度有关，下列各组物质可以体现上述观点的是()①Cu与HNO3溶液②Cu与FeCl3溶液③Zn与H2SO4溶液④Fe与HCl溶液A．①③B．③④C．①②D．①③④【解析】硝酸的氧化性随浓度的增加而增强，硫酸也是，浓硫酸的氧化性强于稀硫酸，并且随温度升高氧化性增强。【答案】A8．(2013·宁波市高一期末)向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液，再分别进行如下操作，结论正确的是()【解析】A项，CO2－3干扰；C项，Na＋的黄色干扰K＋的紫色；D项，未加热，NH3可能没有逸出。【答案】B9．下列有关氮气的说法正确的是()A．氮气是由氮原子构成的双原子分子，所以化学性质不活泼B．医学上常用液氮作冷冻剂，在冷冻麻醉条件下做手术，是利用氮气化学性质的不活泼性C．镁能在氮气中燃烧生成Mg3N2，反应中N2体现氧化性D．电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有一定量的硝酸，其中可能发生的反应有N2＋2O2=====放电2NO2【解析】A项，氮气性质稳定的原因是两个氮原子之间共用三对电子，破坏这种结合时需要很高的能量，错误；B项，液氮汽化时需要吸收大量的能量，使周围环境温度降低，与其化学性质不活泼无关，错误；C项，反应方程式为3Mg＋N2=====点燃Mg3N2，反应中氮元素化合价降低，氮气做氧化剂，正确；D项，N2和O2在放电条件下生成NO，不能直接生成NO2，错误。【答案】C10．在BaCl2溶液中通入SO2气体，溶液仍澄清。将BaCl2溶液分别盛入两支试管中，一支加氨水，另一支加硝酸溶液，然后再通入SO2，结果两试管都有白色沉淀。由此得出的下列结论中合理的是()A．BaCl2有两性B．两支试管的白色沉淀均是亚硫酸钡C．SO2有还原性和酸性氧化物的通性D．以上说法均不合理【解析】加入氨水，生成BaSO3沉淀，加入硝酸，生成BaSO4沉淀。【答案】C11．一定质量的铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸完全反应，在相同条件下用排水法收集产生的气体，下列叙述中正确的是()A．硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少B．硝酸的浓度不同，生成硝酸铜的物质的量也不相同C．硝酸浓度越大，生成的气体越少D．两者用排水法收集到的气体的体积相同【解析】铜与浓硝酸、稀硝酸反应分别为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。因硝酸足量，故铜完全反应，则与浓硝酸、稀硝酸反应的铜的质量相等，所消耗的硝酸、生成的硝酸铜、产生的气体均按等质量的铜计算。由上述反应可知，反应掉等量的铜时，消耗的浓硝酸更多，两者产生的硝酸铜一样多，与浓硝酸反应时产生更多的气体，所以A、B、C三项均错误；设参加反应的铜为3mol，则与浓硝酸反应后生成6molNO2，与稀硝酸反应生成2molNO，当用排水法收集时，NO2发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，6molNO2反应后变成2molNO气体，所以两种情况最终得到气体都是2mol，D项正确。【答案】D12．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2种气体，它们是：①NO和NO2，②NO2和O2，③NH3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＞V3B．V1＞V3＞V2C．V2＞V3＞V1D．V3＞V1＞V2【解析】①NO与H2O不反应，设原有NO、NO2各3体积，由反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO知，3体积的NO2与H2O反应后，体积变为1体积NO，此时剩余NO的总体积与原来气体的体积比为4∶6。②由反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知，等体积的NO2和O2混合溶于水时O2过量，若二者皆为4体积，则剩余3体积氧气，与原来总体积的比为3∶8。③N2不与水反应，NH3与H2O完全反应，气体剩余体积为原来的一半。显然有V1＞V3＞V2。【答案】B二、非选择题(共4小题，共52分)13．(10分)某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”的实验，以探究化学实验的绿色化。(1)实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，其目的是________________________________________。(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是_____________________________。再由a向c中加入2mL蒸馏水，c中的实验现象是____________。(3)下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是________，理由是_________________________________。方案反应物甲Cu、浓HNO3乙Cu、稀HNO3丙Cu、O2、稀HNO3【解析】(1)连接好一整套装置，关闭分液漏斗活塞，把出气导管口液封，加热发生装置，显然是检查装置气密性。(2)铜片与2mL浓硝酸反应的化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，再加入2mL蒸馏水，硝酸浓度变稀，降低了反应物的浓度使反应减慢，同时产物气体由NO2变为NO，故装置中气体颜色变浅。(3)从题表中制取硝酸铜的三种方案可以看出丙方案消耗反应物硝酸少(只起酸性作用)，不产生污染性气体NO、NO2等，显然是体现绿色化学的最佳方案。【答案】(1)检查装置气密性(2)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O反应变缓，气体颜色变淡(3)丙耗酸量最少，无污染14．(16分)某学生设计的用氨催化法制取少量HNO3溶液的实验装置如图所示：(1)实验室制备NH3，下列方法中适宜选用的是________(填序号)。①固态氯化铵与熟石灰混合加热②固态氯化铵加热分解③碱石灰中滴加浓氨水④氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热(2)装置B中发生反应的化学方程式为__________________________________________________________。在实验过程中，加热铂丝红热后，移去酒精灯，发现铂丝还继续保持红热，由此可判断该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。(3)装置C的作用是_______________________________；装置C中的现象是___________________________________；为确保装置D中尽可能多地生成HNO3，所通入O2和NH3的体积比应大于________。(4)装置D中发生的反应方程式为__________________________________。【解析】(1)实验室制备NH3通常可采用两种方法：一是固态氯化铵与熟石灰混合加热：2NH4Cl＋Ca(OH)2=====△CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；二是浓氨水与固体碱石灰或固体氢氧化钠作用，其原理是利用固体碱石灰或固体氢氧化钠吸收浓氨水中的水，同时放出热量，能加快氨水的挥发和分解，从而快速制得氨气。(2)NH3与O2通过装置A充分混合后，通过装置B时，在加热和铂的催化作用下，发生如下反应：4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O。(3)装置C中盛放的是浓硫酸，其作用是吸收未反应的NH3，装置B中产生的NO通过浓硫酸时，可看到浓硫酸中有气泡冒出，同时NO在装置C的上部与O2迅速反应生成红棕色的NO2。为确保装置D中尽可能多地生成HNO3，其含义就是NH3通过转化后全部生成HNO3，由4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O及4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可得：NH3＋2O2===HNO3＋H2O，由此可见通入O2和NH3的体积比应大于2∶1。(4)2NO＋O2===2NO2，C中出现红棕色气体(5)NO2与H2O反应【答案】(1)①③(2)4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O放热(3)吸收未反应的NH3有气泡从浓硫酸中冒出，且装置C内的上部呈红棕色2∶1(4)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO15．(15分)下图是中学化学中常见物质间的反应转化关系，其中部分产物已略去。常温下，G为固体单质，B、I为液体，其余都为气体。A为化合物，I的浓溶液与G在加热条件下生成F、B和C。H可用作工业上冶炼金属的还原剂。请按要求填空：(1)写出下列物质的化学式：A________、B________、C________。(2)写出下列转化的化学方程式：①A→D：_________________________________________________；②C→H：_________________________________________________；③I→F：______________________________________________。【解析】由题意知，A、C、D、E、F、H均为气体，且“H可用作工业上冶炼金属的还原剂”，则H可能为H2或CO。由“I的浓溶液与G在加热条件下生成F、B和C”，则若G为金属，金属单质与酸或碱反应都不可能得到两种气态物质；那么联系非金属单质与酸(氧化性酸)反应生成两种气态物质的只有碳，可确定I为浓硝酸。由此突破口，则H为CO，进而确定：C为CO2，F为NO2，B为H2O，