第3章《硫、氮及其循环》单元检测题(含解析)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
1.下列“实验结论或解释”与“实验操作及现象”不相符的一组是
选项 实验操作及现象 实验结论或解释
A 用玻璃棒蘸取氯水滴到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红后褪色 氯水中含有酸性物质和漂白性物质
B 向某溶液中加入KSCN溶液,溶液变为红色 该溶液中一定含有
C 向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成 该溶液中一定含有
D 向氨水中滴加酚酞溶液,溶液变为红色 氨水具有碱性
A.A B.B C.C D.D
2.化学与生活、人体健康、环境密切相关。下列有关说法正确的是
A.夏天雷雨过后空气清新的主要原因是放电时N2和O2合成了NO
B.食品加工时,不可添加任何防腐剂
C.工业废气中的SO2可采用生石灰进行脱除
D.用活性炭为糖浆脱色和利用臭氧漂白纸浆的原理相同
3.下列由实验操作及现象得出的结论正确的是
A.向某溶液中加入溶液,有白色沉淀生成,说明原溶液中一定含有
B.向某溶液中加入浓的NaOH溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明原溶液中存在
C.过量铜与一定量的稀硝酸充分反应后再滴加稀硫酸,铜逐渐溶解,说明铜可以和稀硫酸反应
D.向某溶液中加入溶液,无明显现象,再加入溶液,有白色沉淀生成,说明原溶液中一定含有
4.物质分类观是化学学科的核心观点,和都是酸性氧化物。将足量分别通入到① 酸性高锰酸钾溶液中、②氯水中、③含酚酞的溶液中,实验现象均为褪色。下列判断错误的是
A.将通入① 酸性高锰酸钾溶液中也会出现类似的现象
B.② 中化学反应方程式为
C.将或通入氯化钙溶液中无明显现象
D.③ 中若通入少量,则发生的离子反应方程式为
5.用下图所示装置进行如下实验,能达到实验目的是
A.瓶中盛满水,从A口进气,用排水法收集氢气
B.从B口进气,用排空气法收集二氧化硫
C.瓶中盛适量浓硫酸,从A口进气来干燥氨气
D.瓶中装满水,A口连导管并伸入量筒中,从B口进气,用排水法测量生成的体积
6.能正确表示下列反应的离子方程式为
A.硫化钠溶液和硝酸混合:
B.明矾溶液与过量氨水混合:
C.向溶液中通入少量SO2:
D.NaHCO3溶液与过量的澄清石灰水溶液反应:
7.氮是参与生命活动的重要元素。氮在大气圈、水圈和生物圈中进行元素循环。自工业革命以来,人类活动大大加剧了含氮化合物在大气圈和水圈中的总流量,如化石燃料燃烧时产生的高温可使氮气转变为氮氧化物,从而对生态平衡产生了严重影响。从化学的视角深刻理解氮循环,合理使用含氮化合物,科学处理大气和水圈中的氮元素,保障地球生态安全,是化学学科的重要研究内容和责任。下列化学反应表示正确的是
A.用水吸收二氧化氮制硝酸:2NO2+H2O=HNO3+NO
B.用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气:NO+NO2+2OH=2NO+H2O
C.雷雨天气空气中的氮气和氧气反应:N2+2O22NO2
D.铜粉和稀硝酸反应:4H+2NO+Cu=Cu+2NO2↑+2H2O
8.化学与人类生活、生产密切相关。下列说法正确的是
A.二氧化硫有毒,严禁将其添加到任何食品和饮料中
B.维生素C具有还原性,食用维生素C含量较高的食物不利于人体对铁元素的吸收
C.农村推广风力发电、光伏发电有利于“碳达峰、碳中和”
D.酒精和84消毒液混合用作环境消毒能提高对新型冠状病毒的预防效果
9.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1 L 0.1 mol·L-1NaHSO4溶液中氢离子数为0.1NA
B.31 g白磷和红磷混合物含有的磷原子数为NA
C.2 mol SO2和1 mol O2充分反应,容器中分子总数为2NA
D.常温下,足量浓硝酸与5.6g铁片充分反应,转移的电子数为0.3NA
10.下列“类比”合理的是
A.Fe与反应生成,则Fe与反应生成
B.的沸点比高,则的沸点也比高
C.与反应生成,则与反应生成
D.与反应生成和,则与反应生成和
11.汽车尾气催化转化装置的工作原理如图所示:
下列说法不正确的是
A.汽车尾气中含氮氧化物,是雾霾成因之一
B.该过程中NO2是既是反应物又是生成物
C.该过程中氧元素被还原,氮元素只被氧化
D.该过程中会发生反应:
12.下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的 方案设计 现象和结论
A 验证NaCl、Na2SO4、NaOH混合溶液中的C1- 取混合溶液于试管中,加入过量硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液充分反应,静置,向上层清液中滴加AgNO3溶液 若上层清液变浑浊。则混合溶液中含有Cl-
B 证明H2O2有氧化性 将足量的溶液滴入酸性高锰酸钾溶液中 若溶液中的紫红色褪去、则证明H2O2有氧化性
C 验证SO2的漂白性 将SO2气体通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中 若溶液红色消失,则证明SO2有漂白性
D 提纯收集干燥纯净的N2(杂质O2、CO2) 将混合气体依次通过足量的氢氧化钠溶液、灼热的氧化铜、浓硫酸,最后用真空气囊收集 收集到纯净干燥的N2
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
13.铁是人体含量最多的微量元素,这些铁在人体中不是以金属单质的形式存在,而是以和的形式存在。亚铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含亚铁离子的亚铁盐,如硫酸亚铁。
(1)以下为常见的铁元素的几种微粒,其中既有氧化性又有还原性的是 。
A. B. C.
(2)工业盐的主要成分是,以前有许多起因误食而中毒的事件,其原因是把人体内的转化为而失去与结合的能力,这说明具有 性。下列不能实现这种转化的物质是 (填字母序号)
A. B. C. D.浓硫酸
(3)在的反应中,表现了 性和 性,每有1个参加反应,被还原的为 个,转移电子数 个。
14.填空。
(1)由于大气中CO2含量的剧增,大量珊瑚礁(主要成分是碳酸钙)被海水侵蚀,其原因是(用化学方程式表示)? ;
(2)温室效应导致海平面上升,引起温室效应的人为原因主要是: ;
(3)为了控制温室效应,各国科学家提出了不少方法和设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实,设想将CO2液化后,送入深海海底,以减小大气中CO2的浓度。为使CO2液化,可采用的措施是_______;
A.减压、升温 B.增压、降温 C.减压、降温 D.增压、升温
(4)科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术研究,把过多的二氧化碳转化为有益于人类的物质。如将CO2和H2以1∶4的比例混合,通过反应器,在适当的条件下反应,可获得一种重要的能源物质。请完成以下化学方程式: ;
(5)快速、有效地减缓大气中CO2含量急剧增加的生态学措施是_______;
A.使用天然气等燃料 B.控制全球人口增长
C.植树造林,保护森林 D.立即减少煤和石油的燃烧
15.I.研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。以下是硫元素形成物质的价类二维图及含硫物质相互转化的部分信息。
(1)A的化学式是 ;G既是一种钠盐,也是酸式盐,它的电离方程式是 。
(2)C有毒,实验室可以用过量的NaOH溶液吸收,反应的化学方程式是 。
(3)检验H中阴离子的实验操作及现象是 。
II.燃料电池是利用燃料与氧气反应从而将化学能转化为电能的装置。以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
(4)A为生物燃料电池的 (填“正”或“负”)极。
(5)正极的电极反应式为 。
(6)放电过程中,H+由 极区向 极区迁移(填“正”或“负”)。
16.2021年,贵阳市空气质量优良率达98.9%,这得益于贵阳市对含硫化合物等排放的有效控制。回答下列问题:
(1)燃煤的烟气中含有,为了治理雾霾,工厂采用如图所示多种方法实现烟气脱硫。
①写出与反应的化学方程式 。
②用含的烟气处理含的酸性废水时,所发生的离子反应为 :
___________+___________+___________=___________+___________+___________
配平该离子反应,并判断该处理方式利用了的 性。
(2)实验室提供以下试剂:浓、稀、酸性溶液、溶液、Cu、品红溶液。若要实现的转化,可选择的试剂是 ,所发生反应的化学方程式为 ;设计实验,证明能实现该转化的操作和现象为 。
17.“价一类”二维图是研究物质性质的重要工具,下图是硫元素的“价一类”二维图。
回答下列问题:
(1)c→d反应的化学方程式为 。
(2)反应a+c→b中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。
(3)溶液e久置于空气中会生成f,该过程溶液的酸性 (填“增强”或“减弱”)。
(4)可用铜与f的浓溶液反应制备c,反应的化学方程式为 。
(5)将c通入到酸性KMnO4溶液中,溶液颜色逐渐变浅,该反应中c表现出 (填“还原”或“漂白”)性。
18.图甲、乙均为验证铜和浓硝酸反应的装置:
(1)甲、乙两个装置中共同发生的化学方程式是 ;HNO3表现的性质是
(2)和甲装置相比,乙装置的优点是① ;② 。
(3)将32 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答:NO的体积为 L,NO2的体积为 L。
19.硫酸是重要的化工产品,可用于生产化肥、农药、炸药、染料等。工业制硫酸的原理示意图(反应条件和部分生成物已略去)如下:
(1)质量相同的和的物质的量之比为 。
(2)黄铁矿制硫酸产生的废气中含有,可用双脱硫法处理,过程如下图所示,其中可循环使用的试剂是 ,写出双碱法脱硫法的总反应方程式: 。
(3)甲、乙两位同学用铜和硫酸作原料,设计了两种制取硫酸铜的方案。
方案甲:铜与浓硫酸加热直接反应,即Cu→。
方案乙:Cu→CuO→。
①方案甲中,铜和浓硫酸发生反应的化学方程式是 。该反应体现了浓硫酸的 。
②这两种方案,你认为哪一种方案更合理? 。理由是 。
20.如图所示(a中活塞的质量与筒壁的摩擦力不计;与K相连的细管的体积也忽略不计)。在标准状况下:
(1)b中气体与水不接触,打开K足够长时间后,a中气体体积减少(ΔV)的范围是: 。
(2)在上述(1)之后,快速推a中活塞至a中气体全部进入b中,观察到的现象是 ,原因是 。
(3)若固定a中活塞如图所示,打开K,移走b的密封套,足够长时间后,观察到液面上升,其中涉及的化学反应方程式为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.用玻璃棒蘸取氯水滴到蓝色石蕊试纸上,氯水中含有盐酸和次氯酸,盐酸使蓝色石蕊试纸变红,次氯酸具有漂白性,次氯酸使石蕊试纸褪色,故A正确;
B.遇KSCN溶液变红,向某溶液中加入KSCN溶液,溶液变为红色,该溶液中一定含有,故B正确;
C.向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀可能是硫酸钡或碳酸钡或氯化银,所以该溶液中含有或或Ag+,故C错误;
D.向氨水中滴加酚酞溶液,溶液变为红色,,说明氨水具有碱性,故D正确;
选C。
2.C
【详解】A.雷雨过后感觉空气清新是因氧气在放电条件下转化为臭氧,故A错误;
B.可以在符合国家规定的剂量限制内添加防腐剂用来防止或延缓食品腐败变质,故B错误;
C.酸性氧化物二氧化硫能与碱性氧化物氧化钙反应,工业上常用生石灰脱除工业废气中的二氧化硫,故C正确;
D.活性炭为糖浆脱色是利用了活性炭的吸附作用,臭氧漂白纸浆是利用了臭氧的强氧化性,两者的褪色原理不相同,故D错误;
故选C。
3.B
【详解】A.能与银离子产生沉淀的阴离子有很多,如碳酸根离子,硫酸根离子等,不一定是,A错误;
B.向某溶液中加入浓的NaOH溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明原溶液中存在,B正确;
C.铜和硝酸反应生成硝酸铜,加入稀硫酸,在酸性条件下硝酸根离子能氧化铜,不是铜和稀硫酸反应,C错误;
D.该白色沉淀也可能是氯化银,原溶液中可能含有氯离子,没有硫酸根离子,D错误;
故选B。
4.A
【详解】A.具有还原性,通入到酸性高锰酸钾溶液会使溶液褪色,而没有还原性,通入酸性高锰酸钾溶液中不会使溶液褪色,故A错误;
B.将足量通入到氯水中,生成HCl和H2SO4,根据氧化还原反应规律配平方程式为:,故B正确;
C.由于酸性:H2CO3D.含酚酞的溶液中通入少量生成亚硫酸钠,离子方程式为:,故D正确;
故选A。
5.D
【详解】A.瓶中盛满水,从B口进气,用排水法收集氢气,A错误;
B.二氧化硫密度比空气大,从A口进气,用向上排空气法收集二氧化硫,B错误;
C.氨气能与浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气,C错误;
D.瓶中装满水,A口连导管并伸入量筒中,从B口进气,H2可将洗气瓶中的水排入量筒,用排水法测量生成的体积,D正确;
故选D。
6.D
【详解】A.硝酸具有强氧化性,能将硫化钠氧化为硫等,没有H2S生成,A错误;
B.氨水的碱性较弱,不能溶解Al(OH)3,所以明矾溶液与过量氨水混合,生成Al(OH)3沉淀和铵盐等,没有生成,B错误;
C.向溶液中通入少量SO2时,生成氢离子和硫酸根离子,氢离子与过量的次氯酸酸根离子结合生成次氯酸,离子反应:,C错误;
D.NaHCO3溶液与过量的澄清石灰水溶液反应,碳酸氢根离子完全反应:,D正确;
故选D。
7.B
【详解】A.用水吸收二氧化氮制硝酸:3NO2+H2O=2HNO3+NO,A错误;
B.用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气,NO、NO2与氢氧化钠反应生成亚硝酸钠和H2O:,B正确;
C.雷雨天,氮气和氧气放电条件下生成一氧化氮, C错误;
D.单质铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、水和一氧化氮: ,,D错误;
答案选B。
8.C
【详解】A.二氧化硫有毒,在一定范围内可以将其添加到食品和饮料中,例如葡萄酒中含有少量二氧化硫,A错误;
B.维生素C具有还原性,可作抗氧化剂,食用维生素C含量较高的食物有利于人体对铁元素的吸收,B错误;
C.农村推广风力发电、光伏发电可以减少化石能源的使用,有利于“碳达峰、碳中和”,C正确;
D.酒精和84消毒液混合使用,二者发生氧化还原反应,降低其消毒效率,D错误;
答案选C。
9.B
【详解】A.水可以电离出氢离子,所以溶液中氢离子数目大于0.1NA,A错误;
B.,所以磷原子数为NA,B正确;
C.因为SO2和O2的反应为可逆的,不能完全反应生成SO3,所以分子个数要大于2NA,C错误;
D.铁与浓硝酸钝化,D错误;
故答案为:B。
10.C
【详解】A.Fe与反应生成,Fe与反应生成,故A错误;
B.的沸点比高,分子间能形成氢键,的沸点比低,故B错误;
C.与反应生成,则与反应生成,故C正确;
D.与反应生成和,有还原性,与反应生成,故D错误;
故选C。
11.C
【详解】A.汽车尾气中含氮氧化物,排放到空气中形成雾霾,A正确;
B.题述过程中一氧化氮被氧化生成二氧化氮,二氧化氮在催化剂作用下反应生成氮气,该过程中既是生成物又是反应物,B正确;
C.氧元素从0价变为价,化合价降低被还原,氮元素化合价从价升高到价,价降低到0价,氮元素既有被氧化的过程又有被还原的过程,C错误;
D.由图可知,在催化剂条件下和CO反应,生成和,反应的化学方程式为,D正确;
故选C。
12.A
【详解】A.加入过量硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液充分反应,可将硫酸钠完全沉淀,再在上层清液中加硝酸银溶液,若产生浑浊现象则证明清液中含氯离子,故A正确;
B.溶液滴入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,其中高锰酸钾作氧化剂,作还原剂,表现的还原性,故B错误;
C.SO2气体通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中使其褪色,表现的是二氧化硫酸性氧化物的性质,故C错误;
D.除去氮气中的氧气应通过灼热的铜网,故D错误;
故选:A。
13.(1)B
(2) 氧化 C
(3) 酸 氧化 1 3
【详解】(1)A.Fe处于最低价,只有还原性,故A不符合题意;
B.Fe2+处于中间价态,既有还原性也有氧化性,故B符合题意;
C.Fe3+处于最高价,只有氧化性,故C不符合题意;
答案为B;
(2)根据题意,NaNO2将Fe2+转化成Fe3+,铁元素化合价升高,亚铁离子作还原剂,NaNO2作氧化剂,表现氧化性;不能实现Fe2+转化成Fe3+,说明该物质不具有强氧化性,或者氧化性比Fe3+弱,
A.Cl2具有强氧化性,能将Fe2+转化成Fe3+,故A不符合题意;
B.氧气具有强氧化性,能将Fe2+转化成Fe3+,故B不符合题意;
C.氯化铁虽然具有强氧化性,但不能将Fe2+转化成Fe3+,故C符合题意;
D.浓硫酸能将Fe2+转化成Fe3+,故D不符合题意;
答案为:氧化;C;
(3)在这个反应中,部分硝酸中N的化合价由+5价→+2价,硝酸表现氧化性,部分硝酸中N的化合价没发生变化,硝酸表现酸性,根据反应方程式,4个硝酸分子中,有3个硝酸表现酸性,1个硝酸表现氧化性,因此1个Fe参加反应,被还原的硝酸为1个;1个Fe参加反应,化合价变化3,转移电子数为3;故答案为酸;氧化;1;3。
14.(1)CaCO3 + H2O + CO2 = 2Ca(HCO3)2
(2)大量燃烧化石燃料
(3)B
(4)CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
(5)CD
【详解】(1)珊瑚礁被海水侵蚀,其原因是碳酸钙、水和二氧化碳反应生成了可溶性的碳酸氢钙,化学方程式为:CaCO3 + H2O + CO2 = 2Ca(HCO3)2;
(2)引起温室效应的人为原因主要是:大量燃烧化石燃料;
(3)二氧化碳液化方法一般是将原料气增压至一定压力,然后再利用制冷方法使其冷凝,故应增压、降温,选B;
(4)CO2和H2以1∶4的比例混合,在适当的条件下反应,发生的化学反应为:CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O;
(5)A.使用天然气等燃料会加剧温室效应,A错误;
B.控制全球人口增长不能快速、有效地减缓大气中CO2含量急剧增加,B错误;
C.植树造林,保护森林可以快速、有效地减缓大气中CO2含量急剧增加,C正确;
D.立即减少煤和石油的燃烧,D正确;
故选CD。
15.(1) H2S NaHSO3=Na++
(2)SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
(3)先滴加稀盐酸没有明显现象,再滴加几滴BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则可推断该溶液中有
(4)正
(5)O2+4H++4e-=2H2O
(6) 负 正
【分析】I.由价类二维图可知A为H2S,B为S,C为SO2,D为SO3,E为H2SO4,F为H2SO3,G为亚硫酸盐或亚硫酸氢盐,H为硫酸盐或硫酸氢盐;
II.燃料电池中通入氧气的为正极,则A电极为正极,B电极为负极。
【详解】(1)A中S的化合价为-2,其氢化物为H2S,即A的化学式为H2S;G既是一种钠盐,也是酸式盐,则G为NaHSO3,NaHSO3是弱酸的酸式盐,完全电离产生钠离子和亚硫酸氢根离子,它的电离方程式是NaHSO3=Na++;
(2)C为SO2,用过量的NaOH溶液吸收生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式是SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;
(3)H为硫酸盐或硫酸氢盐,其溶液中含有,先用稀盐酸排出碳酸根离子、亚硫酸根离子等干扰,再滴加氯化钡溶液检验,具体操作为先滴加稀盐酸没有明显现象,再滴加几滴BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则可推断该溶液中有;
(4)由分析可知A为生物燃料电池的正极;
(5)A为正极,氧气在正极得电子再和氢离子反应得到水,正极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O;
(6)原电池中阳离子由负极向正极移动,故放电过程中,H+由负极区向正极区迁移。
16.(1) 还原
(2) 浓H2SO4和Cu 将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色
【详解】(1)与发生氧化还原反应生成S和水,化学方程式为:;用含的烟气处理含的酸性废水时,两者发生氧化还原反应,离子方程式为:;方程式中S元素化合价升高,为还原剂,故利用了二氧化硫的还原性;
(2)若要实现的转化,浓H2SO4与Cu在加热条件下可实现,故选以上两种试剂,发生反应的化学方程式为:;证明该反应发生,实质为检验二氧化硫生成,可选用品红溶液,具体操作和现象为:将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色。
17.(1)2SO2+O22SO3
(2)2:1
(3)增强
(4)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2SO2↑+2H2O
(5)还原
【分析】根据价类图可知a是H2S,b是S单质,c是SO2,d是SO3,e是H2SO3,f是H2SO4,g是硫酸盐,然后分析解答。
【详解】(1)c→d为SO2被氧化为SO3,反应的化学方程式为2SO2+O22SO3;
(2)反应a+c→b为2H2S+SO2=3S↓+2H2O,H2S为还原剂,生成氧化产物,SO2为氧化剂,生成还原产物,则氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1;
(3)溶液e久置于空气中会生成f,反应为2H2SO3+O2=2H2SO4,该过程溶液的酸性增强;
(4)铜与浓硫酸加热反应生成SO2,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2SO2↑+2H2O;
(5)将SO2通入到酸性KMnO4溶液中,溶液颜色逐渐变浅,SO2被氧化为硫酸根离子,高锰酸钾中的Mn被还原为Mn2+,该反应中SO2表现出还原性。
18.(1) Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 氧化性
(2) 可以控制反应的发生与停止 可吸收NO2气体,防止污染环境
(3) 5.6 5.6
【解析】(1)
因铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,甲、乙两个装置中共同发生的化学方程式是Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
(2)
乙装置能使反应可控制,通过移动铜丝,随时可以停止,既节省资源又保护了环境;同时吸收NO2气体,防止污染环境,故答案为:可以控制反应的发生与停止;吸收NO2气体,防止污染环境;
(3)
32 g铜的物质的量是0.5mol,失去1mol电子,混合气体的物质的量是11.2L÷22.4L/mol=0.5mol,设混合气体中NO是xmol,NO2是ymol,则x+y=0.5、3x+y=1,解得x=y=0.25,因此二者的体积在标况下均是0.25mol×22.4L/mol=5.6L。
19.(1)5:4
(2) NaOH
(3) 强氧化性、酸性 方案乙 无污染,原料利用率高
【分析】硫磺或黄铁矿在空气中燃烧或煅烧生成二氧化硫,二氧化硫继续与氧气在催化剂作用下反应生成三氧化硫,三氧化硫被浓硫酸吸收生成硫酸,据此解答。
【详解】(1)质量相同的和的物质的量之比为。
(2)根据示意图可知过程Ⅰ是氢氧化钠吸收二氧化硫生成亚硫酸钠,过程Ⅱ是亚硫酸钠与氢氧化钙、氧气反应生成硫酸钙和氢氧化钠,所以循环使用的试剂是NaOH,双碱法脱硫法的反应物是二氧化硫、氢氧化钙和氧气,生成物是硫酸钙和水,所以总反应方程式为;
(3)①方案甲中,铜和浓硫酸发生反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式是。反应中硫元素化合价降低,同时还有硫酸铜生成,因此该反应体现了浓硫酸的强氧化性、酸性。
②由于方案甲中有二氧化硫生成,方案乙中硫酸全部转化为硫酸铜,无污染,原料利用率高,所以方案乙合理。
20.(1)0.5V L<ΔV<V L
(2) b中气体颜色先变深后变浅 体积缩小,气体密度变大,颜色加深,随后2NO2 N2O4,平衡正向移动,NO2浓度变小
(3)4NO+3O2+2H2O=4HNO3
【解析】(1)
打开K后,NO与O2发生反应:2NO+O2=2NO2,若V L NO完全反应消耗O2的体积0.5V L;若a中V L O2参加反应,反应后气体体积减小V L,反应产生的NO2会进一步发生反应:2NO2 N2O4,且发生的该反应为可逆反应,a中气体体积减少(ΔV)的范围,则0.5V L<ΔV<V L;
(2)
在上述(1)之后,快速推a中活塞至a中气体全部进入b中,由于体积缩小,气体密度变大,c(NO2)增大,使气体颜色加深,后又会发生反应:2NO2 N2O4,使平衡正向移动,导致c(NO2)有所减小,气体颜色比压缩的瞬间变浅,因此观察到的现象是:b中气体颜色先变深后变浅;
(3)
若固定a中活塞如图所示,打开K,移走b的密封套,足够长时间后,观察到液面上升,这是由于发生了化学反应,方程式为:4NO+3O2+2H2O=4HNO3。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页

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