学年广东高中学业水平测试化学必修部分 第4章 专题9 硫氮及其化合物.docx
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学年广东高中学业水平测试化学必修部分第4章专题9硫氮及其化合物
专题九 硫、氮及其化合物
考纲展示
考情汇总
备考指导
1.了解常见非金属元素(S、N)单质及其重要化合物的主要性质,了解其应用。
2.了解常见非金属元素(S、N)单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3.氨气、铵盐的性质及氨气等气体的实验室制法。
2019年6月:
15,40,57
2019年1月:
6,20,34,38,44,57
2018年6月:
11,26,30,56
2018年1月:
8,16,17,38,39,56,64
2017年:
1,12,20,37,63
2016年:
15,29,40,65
2015年:
14,34,40,61,65
氮、硫均为变价元素;N、S的性质及其化合物的转化主要是不同价态之间的转化,利用氧化还原反应原理学习,可以事半功倍。
硫及其化合物
[基础知识填充]
1.硫单质
(1)存在:
硫既有游离态也有化合态。
(2)物理性质
硫俗称硫黄,是一种黄色晶体,质脆,易研成粉末,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
(3)化学性质
①与O2反应:
S+O2
SO2
②与H2反应:
S(g)+H2
H2S
③与金属反应:
2Cu+S
Cu2S
2.二氧化硫
(1)物理性质:
二氧化硫是无色有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶于水。
(2)化学性质
(3)SO2的用途
①漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等;
②用于杀菌消毒。
3.三氧化硫
(1)物理性质:
熔点16.8℃,沸点44.8℃,常温下为无色液体,标准状况下为固体。
(2)化学性质
三氧化硫具有酸性氧化物的通性,主要反应如下:
4.硫酸
(1)稀硫酸——具有酸的通性
①电离方程式为:
H2SO4===2H++SO
。
②硫酸具有酸的通性可与酸碱指示剂作用,也可与活泼金属、碱、碱性氧化物及某些盐反应。
(2)浓硫酸的特性
①吸水性:
浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体的结晶水,故常用做干燥剂。
②脱水性:
浓硫酸能把有机物中的氧、氢元素按水的组成比脱去,留下黑色的炭。
如向蔗糖中加入浓硫酸时,蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状固体,并放出有刺激性气味的气体。
③强氧化性
与金属的反应:
除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用,如与铜反应。
实验操作
实验现象
a试管中铜丝表面逐渐变黑色;
b试管中的品红溶液逐渐变为无色;
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色;将a试管中的溶液慢慢倒入水中,溶液变为蓝色
实验结论
Cu与浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O
(3)硫酸的用途
①是化学实验室里必备的重要试剂。
②用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸,作干燥剂等。
[学考真题对练]
1.(2019·6月广东学考)能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体是( )
A.CH4 B.NH3
C.SO2D.O3
C [酸性气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红。
]
2.(2018·6月广东学考)下列环境问题与所对应的物质无关的是( )
A.酸雨——SO2
B.室内空气污染——N2
C.温室效应——CO2
D.臭氧层破坏——氟氯烃
B [N2是空气的主要成分,不是空气污染物。
]
3.(2018·6月广东学考)煤中加入石灰石,燃烧时可减少SO2的排放,反应为2CaCO3+X+2SO2===2CaSO4+2CO2(已配平),其中物质X为( )
A.O2 B.CO
C.CS2D.CaO
A [根据质量守恒定律解答。
]
4.(多选)(2018·1月广东学考)表述Ⅰ、Ⅱ均正确并且两者间具有因果关系的是( )
选项
表述Ⅰ
表述Ⅱ
A
常温下铝在浓硫酸中发生钝化
可用铝槽车密封运送浓硫酸
B
SO2有漂白性
SO2通入品红溶液中,溶液褪色
C
热稳定性:
Na2CO3>NaHCO3
同浓度溶液碱性Na2CO3>NaHCO3
D
非金属性:
F>Cl
氢化物的稳定性:
HF>HCl
答案:
ABD
4.(多选)(2010·广东学业水平考试)关于硫和氧的性质叙述正确的是( )
A.硫在O2中燃烧生成SO2
B.硫在O2中燃烧生成SO3
C.硫的非金属性比氧的强
D.氧的非金属性比硫的强
AD [本题考查硫的性质。
硫在O2中燃烧生成SO2而不能生成SO3,氧和硫同主族,硫在氧的下一周期,非金属性比氧的弱。
]
5.(2017·6月广东学考)能使酸性KMnO4溶液褪色的是( )
A.H2 B.CO2
C.SO2D.CH4
C [SO2与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应而使其褪色。
]
6.(2019·1月广东学考)空气污染会严重影响人类健康。
以下不会造成空气污染的是( )
A.O2B.SO2
C.NOD.PM2.5
答案:
A
7.(多选)(2015·6月广东学考)有关蔗糖与浓硫酸的反应,下列说法正确的有( )
A.产生CO2B.浓硫酸表现出脱水性
C.放出大量的热D.浓硫酸表现出还原性
答案:
ABC
1.硫在氧气中燃烧产物是SO2,硫和氧气不能直接生成SO3。
2.浓H2SO4具有强烈的吸水性,因而可以作干燥剂,但不能干燥NH3和H2S。
3.常温下,冷的浓硫酸能使Fe、Al发生钝化,故可用铝槽车运输浓H2SO4。
4.与非金属反应。
加热时浓硫酸与木炭反应的化学方程式为
C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O。
[最新模拟快练]
1.(2018·广东省实验中学模拟)在反应C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O中,氧化剂是( )
A.CB.浓H2SO4
C.CO2D.SO2
答案:
B
2.(2018·广东省执信中学期中)下列关于SO2的说法中,不正确的是( )
A.SO2是硫及某些含硫化合物在空气中燃烧的产物
B.SO2有漂白作用,也有杀菌作用
C.SO2溶于水后生成H2SO4
D.SO2是一种大气污染物
答案:
C
3.(多选)(2018·广东省深圳市高级中学学业水平测试)除去CO2中混有的少量SO2气体,不可选用的试剂是( )
A.KMnO4溶液
B.NaClO溶液
C.饱和NaHCO3溶液
D.饱和Na2CO3溶液
BD [酸性高锰酸钾能把二氧化硫氧化为硫酸,可以除去二氧化碳中的二氧化硫,A正确;次氯酸钠能氧化二氧化硫,但也能吸收二氧化碳生成次氯酸,B错误;饱和碳酸氢钠能吸收二氧化硫产生二氧化碳,可以除去二氧化碳中的二氧化硫,C正确;饱和碳酸钠也能吸收二氧化碳生成碳酸氢钠,D错误。
]
4.(2018·广州市南沙区第一中学期中)某化学活动小组制备一定量的氢气,下列方法能达到实验目的的是( )
A.Cu和稀硝酸B.Zn和浓硝酸
C.Fe和浓硫酸D.Al和稀硫酸
D [Cu和稀硝酸反应生成NO,得不到氢气,A错误;Zn和浓硝酸反应生成NO2,得不到氢气,B错误;Fe和浓硫酸在常温下钝化,得不到氢气,加热则生成SO2,C错误;Al和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,D正确。
]
5.(2018·广东省执信中学期中)下列酸在与金属发生反应时,其中S或N元素的化合价不会发生变化的是( )
A.稀硫酸B.稀硝酸
C.浓硫酸D.浓硝酸
答案:
A
氮及其化合物
[基础知识填充]
1.氮及其性质
(1)氮元素的存在与氮的固定
氮元素在自然界中以游离态和化合态形式存在,氮的固定分为自然固氮和人工固氮。
(2)氮气的化学性质
稳定,通常情况下不易发生化学反应。
(3)氮的氧化物——NO和NO2
①NO:
无色难溶于水的有毒气体,易被O2氧化,化学方程式为2NO+O2===2NO2。
②NO2:
红棕色、有刺激性气味的有毒气体,易溶于水且与水反应,化学方程式为3NO2+H2O===2HNO3+NO。
2.氨的性质
(1)物理性质:
无色、有刺激性气味气体;易液化,液氨作制冷剂;极易溶于水(1∶700)。
(2)化学性质
①与水的反应
NH3+H2O
NH3·H2O
NH3·H2O
NH
+OH-(显弱碱性)。
NH3·H2O
NH3↑+H2O(一水合氨不稳定)。
②与酸的反应
NH3+HCl===NH4Cl(产生大量白烟)。
2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4。
③与O2的反应——氨的催化氧化(接触氧化)
4NH3+5O2
4NO+6H2O。
(3)检验:
使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
(4)氨的用途
①氨是氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱的原料。
②氨易液化,常用作制冷剂。
3.铵盐
(1)铵盐:
铵根离子(NH
)和酸根离子构成的化合物。
(2)物理性质:
都是无色或白色晶体,易溶于水。
(3)化学性质
①不稳定性
a.NH4Cl受热分解:
NH4Cl
NH3↑+HCl↑,现象:
白色固体消失,在试管上方重新凝结。
b.NH4HCO3受热分解:
NH4HCO3
NH3↑+H2O↑+CO2↑,现象:
白色固体消失,在试管口有无色液体凝结。
②与碱反应
NH4Cl溶液与NaOH溶液共热的化学方程式:
NH4Cl+NaOH
NaCl+NH3↑+H2O。
4.氨气的实验室制法
点拨 氨气是中学阶段唯一的碱性气体,通常用湿润的红色石蕊试纸(变蓝)或酚酞试剂(变红)、浓盐酸或浓硝酸(产生白烟)检验。
5.硝酸
(1)挥发性:
硝酸越浓越易挥发。
(2)强氧化性
①与金属的反应
a.除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与硝酸反应。
b.常温下,冷的浓硝酸能使Fe、Al钝化。
c.与铜反应(写出化学方程式)
浓硝酸:
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
稀硝酸:
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
②王水是浓硝酸和浓盐酸的混合物,体积比为1∶3,能使不溶于硝酸的金、铂等溶解。
(3)不稳定性
①化学方程式:
4HNO3
2H2O+4NO2↑+O2↑。
②实验室中浓硝酸显黄色的原因:
浓硝酸分解生成的NO2又溶于硝酸所致。
③硝酸装在棕色试剂瓶,放在冷暗处。
(4)硝酸的用途
①化学实验室里必备的重要试剂。
②重要的化工原料,工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
[学考真题对练]
1.(2019·6月广东学考)下列关于氨的说法正确的是( )
A.可用作制冷剂
B.难溶于水
C.可用向上排空气法收集
D.属于电解质
A [液氨挥发,吸收大量的热,可用作制冷剂。
]
2.(多选)(2019·6月广东学考)木炭既可与浓硝酸反应,也可与浓硫酸反应。
这两个反应的共同点是( )
A.都产生氢气B.木炭都表现氧化性
C.都产生二氧化碳D.都有水生成
CD [木炭与浓硝酸、浓硫酸反应均不产生H2,木炭表现还原性。
]
3.(2018·6月广东学考)下列属于人工固氮的是( )
A.闪电条件下N2与O2反应
B.NH3与HCl直接化合成NH4Cl
C.在高温高压催化剂条件下合成NH3
D.豆科植物根瘤菌将N2转化为含氮化合物
C [工业上通常用H2和N2在催化剂、高温、高压条件下合成氨,这是典型的人工固氮。
]
4.(多选)(2018·6月广东学考)下列有关物质用途的说法合理的是( )
A.Si可用于制造太阳能电池
B.液NH3可用作制冷剂
C.漂白粉可用于杀菌消毒
D.聚氯乙烯可用于制食品包装袋
ABC [聚氯乙烯有毒,不可用于制食品包装袋。
]
5.(多选)(2018·1月广东学考)关于氮的单质及其化合物的说法正确的是( )
A.NO及NO2均为无色气体
B.NO为空气污染物
C.N2是一种常用的保护气体
D.NH3可与HCl反应
答案:
BCD
4.(2015·广东学考)下列关于NO的说法正确的是( )
A.为红棕色气体
B.只有氧化性
C.是汽车尾气的有害成分之一
D.易溶于水生成HNO3
C [NO是无色难溶于水的气体,既有氧化性又有还原性。
]
6.(2018·1月广东学考)肥田粉是我国最早使用的氮肥,主要成分(NH4)2SO4易溶于水,其水溶液呈弱酸性。
有关(NH4)2SO4的说法不正确的是( )
A.能与BaCl2溶液反应
B.长期使用会导致土壤酸化
C.能与NaOH溶液反应
D.其水溶液中的阳离子只有H+
答案:
D
7.(2016·广东学考)常温下,测得0.1mol·L-1某溶液的pH值大于7,则该溶液中可能的溶质为( )
A.KClB.NH3
C.NaNO3D.CH3COOH
答案:
B
8.(2017·广东学考)实验室制备NH3时,其尾气吸收装置正确的是( )
答案:
B
9.(2019·1月广东学考)下列实验操作正确的是( )
A.用长颈漏斗分离H2O和CCl4
B.收集NH3时,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口确认是否收满
C.将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中制备Fe(OH)3胶体
D.用容量瓶配制溶液时,若加水超过刻度线,用吸管吸出多余液体
答案:
B
10.(2019·1月广东学考)学校科技节上某化学兴趣小组用如图所示的装置展示了“空瓶生烟”。
两只集气瓶分别充满不同气体,当抽去瓶口之间的隔板后有白烟生成。
能实现该实验的气体组合是( )
A.N2和H2B.O2和H2
C.CH4和Cl2D.NH3和HCl
答案:
D
10.(2016·广东学考)汽车在剧烈碰撞后,安全气囊会弹出并充满一种保护气体。
该气体在空气中含量最高,其分子式为( )
A.O2B.CO
C.N2D.CO2
C [空气中含量最多的气体为N2。
]
11.(2019·1月广东学考)如图是产生和收集气体的实验装置示意图,该装置适用于( )
A.用浓硝酸和Cu制取NO2
B.用浓盐酸和MnO2制取Cl2
C.用H2O2溶液和MnO2制取O2
D.用NH4Cl溶液和Ca(OH)2制取NH3
C [NO2、Cl2、NH3因为溶于水而不能用排水法收集,且浓盐酸和MnO2反应制取Cl2需要加热,用NH4Cl和Ca(OH)2反应制取NH3也需要加热。
]
2009~2019年本题连续考了11年。
注意观察图中反应装置是否有酒精灯,药品状态是固态还是液态或固态液态都有,注意气体的收集方法是排水法还是排空气法,排空气法是向上排空气还是向下排空气,然后从对应选项中选出与图相符的选项。
[最新模拟快练]
1.(2018·潮安区颜锡祺中学)可以用碱石灰干燥的气体是( )
A.NH3 B.Cl2C.HCl D.CO2
答案:
A
2.(2019·广东省汕头市达濠华侨中学、东厦中学期末联考)将贮满某种干燥气体的试管倒置于水中,轻轻摇晃后,水可以充满试管。
该气体可能是( )
A.O2B.N2
C.H2D.NH3
D [O2难溶于水,故水不可以充满试管,A不符合题意;N2难溶于水,故水不可以充满试管,B不符合题意;H2难溶于水,故水不可以充满试管,C不符合题意;NH3极易溶于水,故水可以充满试管,D符合题意。
]
3.(2019·广东省学业水平预测一)可与人体血液中的物质结合导致中毒的空气污染物是( )
A.CH4B.N2
C.CO2D.NO
D [CH4无毒,不是空气污染物,但它与空气混合会发生爆炸,A不符合题意;N2不是空气污染物,且无毒,不能与人体血液中的物质结合导致中毒,B不符合题意;CO2不是空气污染物,且无毒,不能与人体血液中的物质结合导致中毒,C不符合题意;NO是空气污染物,容易与血液中的血红蛋白结合,使人中毒,故D符合题意。
]
4.(2018·广东省深圳市高级中学学业水平测试)下列气体中,无色而有刺激性气味的是( )
A.N2B.Cl2
C.SO2D.NO2
C [N2是无色有刺激性气味的气体,A错误;Cl2是黄绿色有刺激性气味的气体,B错误;SO2是无色有刺激性气味的气体,C正确;NO2是红棕色有刺激性气味的气体,D错误。
]
5.(2018·广东省深圳市高级中学学业水平测试)下列溶液可用无色试剂瓶装的是( )
A.HNO3B.AgNO3
C.氯水D.H2SO4
D [浓硝酸易分解,储存在棕色试剂瓶中,A错误;硝酸银见光易分解,储存在棕色试剂瓶中,B错误;氯水中的次氯酸见光易分解,储存在棕色试剂瓶中,C错误;浓硫酸具有吸水性只要求密封保存不能敞口放置,故不用保存在棕色试剂瓶中,D正确。
]
6.(2018·广州市南沙区第一中学期中)在下列气体中,只能用排水法、不能用排空气法收集的是( )
A.H2B.CO2
C.NOD.NO2
C [氢气与空气不反应,可以用向下排空气法收集,A错误;CO2与空气不反应,可以用向上排空气法收集,B错误;NO容易被氧气氧化为NO2,所以不能用排空气法收集,C正确;NO2与空气不反应,可以用向上排空气法收集,D错误。
]