2022-2022学年高中化学人教版必修1作业与测评：第四章-第三节-硫和氮的氧化物-综合训练-Word版含解析.doc

[综合训练]
对应学生用书P61　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

一、选择题
1．下列有关物质的性质或用途的说法中正确的是(　　)
A．氯气具有漂白性，可以使有色布条褪色
B．二氧化硫具有较强的还原性，不能用浓硫酸干燥
C．SO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应
D．氧化铁能与酸反应，可用于制作黑色颜料
答案　C
解析　氯气不具有漂白性，不能直接使有色布条褪色，但可使湿润的有色布条褪色，具有漂白性的是次氯酸，故A错误；二氧化硫具有较强的还原性，但同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应，所以能用浓硫酸干燥，故B错误；SO2是酸性氧化物，与碱反应生成盐和水，故C正确；氧化铁是难溶于水的红色固体，可以用作红色颜料，故D错误。
2．将等物质的量的SO2和Cl2同时通入紫色石蕊试液中，可观察到的现象是(　　)
A．先褪色，后复原 B．立即褪色
C．仍为紫色 D．溶液变红色
答案　D
解析　将等物质的量的SO2和Cl2同时通入紫色石蕊试液中，二者恰好反应生成硫酸和盐酸，只有酸性，没有漂白性，因此可观察到的现象是溶液变红色，答案选D。
3．下列说法正确的是(　　)
A．Na2O2和CO2反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂
B．Cl2、SO2使品红溶液褪色的原理相同
C．等物质的量的Cl2和SO2同时通入品红溶液中，品红褪色更快
D．在Na2O2中阴阳离子所含的电子数目相等
答案　A
解析　Na2O2和CO2反应中，CO2中元素的化合价没有发生变化，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，故A正确；Cl2属于氧化漂白，SO2使品红溶液褪色属于化合漂白，原理不同，故B错误；等物质的量的Cl2和SO2同时通入品红溶液中恰好反应生成盐酸和硫酸，品红不褪色，故C错误；在Na2O2中阴阳离子所含的电子数目分别为18和20，不相等，故D错误。
4．下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是(　　)
A．Ba(OH)2 B．Na2S
C．Ba(NO3)2 D．BaCl2
答案　D
解析　二氧化硫为酸性氧化物，能够与氢氧化钡反应生成亚硫酸钡沉淀，A不选；二氧化硫有弱的氧化性，能够氧化硫离子生成硫单质，硫单质不溶于水，所以会产生沉淀，B不选；二氧化硫具有强的还原性，酸性环境下能够被硝酸根离子氧化生成硫酸根离子，硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀，C不选；盐酸的酸性大于亚硫酸，二者不反应，一定不会产生沉淀，故选D。
5．将SO2气体通入BaCl2溶液中，没有看到明显现象，再通入一种气体(或加入一种物质)，产生白色沉淀，该气体(或物质)不可能是(　　)
A．Cl2 B．CO2 C．NH3 D．SO3
答案　B
解析　二氧化硫与氯气在水溶液中反应生成硫酸和盐酸，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，A不符合题意；二氧化碳、二氧化硫均与氯化钡不反应，不能生成沉淀，B符合题意；氨气溶于水生成一水合氨，一水合氨电离产生氢氧根离子，溶液显碱性，与二氧化硫反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀，C不符合题意；三氧化硫与水反应生成硫酸，硫酸能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，D不符合题意。
6．SO2通入下列溶液中，溶液褪色或变浅，说明SO2具有漂白作用的组合是(　　)
①酸性KMnO4溶液　②品红溶液　③溴水　④氯水　⑤FeCl3
A．①③⑤ B．①②③④
C．①③④⑤ D．只有②
答案　D
解析　①SO2具有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色；②SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色；③SO2具有还原性，能使溴水褪色；④SO2具有还原性，能使氯水褪色；⑤Fe3＋具有氧化性，能把SO2氧化为硫酸，因此说明SO2具有漂白作用的是品红溶液。
7．下图是某同学设计的用来验证SO2性质的微型实验装置。分析实验，下列结论正确的是(　　)

A．若a棉球褪色，则说明SO2具有较强的氧化性
B．若b棉球褪色，则说明SO2具有漂白性
C．若c棉球蓝色褪去，则说明SO2具有酸性氧化物的性质
D．可以使用高锰酸钾溶液或烧碱溶液吸收尾气
答案　D
解析　若a棉球褪色，则说明SO2具有漂白性，A错误；若b棉球褪色，则说明SO2溶于水显酸性，是酸性氧化物，B错误；若c棉球蓝色褪去，则说明SO2具有还原性，被碘氧化为硫酸，C错误；SO2可以使用高锰酸钾溶液或烧碱溶液吸收，D正确。
8．下列试剂中，可以鉴别二氧化碳和二氧化硫的是(　　)
A．澄清石灰水 B．品红溶液
C．湿润的蓝色石蕊试纸 D．氯化钙溶液
答案　B
解析　二氧化碳、二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，所以不能用澄清石灰水鉴别二氧化碳、二氧化硫，故A错误；二氧化硫具有漂白性，二氧化碳没有漂白性，所以品红溶液能鉴别二氧化碳、二氧化硫，故B正确；二氧化硫和二氧化碳均为酸性氧化物，其水溶液显酸性，能使湿润的蓝色石蕊试纸变红色，无法鉴别，故C错误；二氧化硫和二氧化碳均不能与氯化钙溶液反应，无法鉴别，故D错误。
9．化学与生活密切相关。下列有关说法错误的是(　　)
A．SO2和NO2是主要的大气污染物
B．大气中的SO2和CO2溶于水形成酸雨
C．以液化石油气代替燃油可减少大气污染
D．用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫，可减少环境污染
答案　B
解析　空气中的SO2和NO2是主要的大气污染物，故A正确；大气中的SO2和氮氧化物可形成酸雨，CO2与H2O反应生成的H2CO3酸性太弱，不属于酸雨，故B错误；液化石油气燃烧时产生的一氧化碳少，对空气污染小，可减少大气污染，故C正确；用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫，可以将有害气体二氧化硫转化为硫酸钙，减少环境污染，故D正确。
10．盛有NO和NO2的混合气体25 mL的量筒倒立在水槽中，过一段时间后，气体体积减小为15 mL。则原混合气体中NO和NO2的体积比是(　　)
A．3∶2 B．2∶3 C．2∶1 D．4∶1
答案　B
解析　设二氧化氮气体的体积为V，则：
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　ΔV(气体体积减少)
　3　 1 2
V(NO2)25 mL－15 mL＝10 mL
3∶2＝V(NO2)∶10 mL，V(NO2)＝15 mL，原气体中V(NO)＝25 mL－15 mL＝10 mL，V(NO)∶V(NO2)＝10 mL∶15 mL＝2∶3，故选B。

11．在某氮的氧化物中，氮元素与氧元素的质量比为7∶12，则氮元素的化合价是(　　)
A．＋2 B．＋3 C．＋4 D．＋5
答案　B
解析　氮的氧化物中氮和氧的原子个数比＝∶＝2∶3，则氮的氧化物的化学式可表示为N2O3，依据化合物中各元素的化合价代数和为0的原则，易知氮元素的化合价为＋3，故选B。
12．现有等体积混合而成的4组气体：①NO2＋NO；②NO2＋O2；③HCl＋N2；④Cl2＋SO2。将它们分别通入容积相同的试管中并立即倒立在足量的水中，试管内水面上升的高度分别为h1、h2、h3、h4，则高度关系是(　　)
A．h4>h2>h3>h1 B．h4>h3>h2>h1
C．h2>h3>h1>h4 D．h3>h2>h1>h4
答案　A
解析　设每组气体均为8体积，即每种气体为4体积，则①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，气体减少体积；②4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，气体减少5体积；③N2不溶于水，HCl全部溶解，气体减少4体积；④SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，气体全部溶解，气体减少8体积。气体体积的减少量与试管内水面上升的高度成正比，因此h4>h2>h3>h1。
13．下列离子方程式正确的是(　　)
A．向NaOH溶液中通入少量SO2：SO2＋OH－===HSO
B．向氯水中通入少量SO2：
Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO
C．将SO2通入到饱和NaHCO3溶液中：
2H＋＋CO===H2O＋CO2↑
D．将SO2通入到BaCl2溶液中：
SO2＋H2O＋Ba2＋===BaSO3↓＋2H＋
答案　B
解析　SO2与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O，反应的离子方程式为SO2＋2OH－===SO＋H2O，A项错误；H2SO3的酸性比H2CO3强，SO2通入饱和NaHCO3溶液中，当SO2过量时反应的离子方程式为SO2＋HCO===HSO＋CO2，当NaHCO3过量时反应的离子方程式为2HCO＋SO2===SO＋H2O＋2CO2，C项错误；H2SO3的酸性比盐酸弱，故SO2通入到BaCl2(或CaCl2)溶液中不反应，D项错误。
二、非选择题
14．将盛有N2和NO2混合气体的试管(试管容积为V L)倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积变为a L。
请回答下列问题：
(1)写出该混合气体倒立于水中发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
(2)若a＝V，则原混合气体中N2与NO2的体积之比为________。
(3)结合第(2)小题，向a L气体中缓缓通入O2至试管中刚好只有一种气体时，停止通入O2，则试管中最终剩余的气体为________，其体积为________，该过程中总反应的化学方程式为______________________________。
答案　(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(2)1∶3
(3)N2　V　4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
解析　根据反应前后气体体积差量计算。混合气体倒立于水中后体积减少V L，由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可知NO2的体积为×V L＝V L，N2的体积为V L－V L＝V L，原混合气体N2与NO2体积比为1∶3。a L混合气体溶于水通入O2时，4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，最后剩余一种气体为N2，其体积为V。
15．某活动小组利用如图装置进行NO、NO2的性质实验，按下列步骤进行(装置气密性已检验完毕)。

Ⅰ.向广口瓶①中通入NO并测定NO的体积。
(1)通入NO前，向广口瓶①中加水的主要操作：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)从导管a通入一定量的NO，并测得NO体积为V L(V<50 mL，气体体积已经换算为标准状况)。准确测得NO体积的主要操作：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.验证NO的还原性，探究工业生产硝酸的原理。
(1)停止通入NO后关闭K1、K3；打开K2，从导管b缓缓通入O2，可观察到的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
写出对应现象的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)继续通入O2，打开K3，并及时调整酸式滴定管③中液面与广口瓶①中液面相平，直到广口瓶①中刚好充满液体。
①当通入氧气的体积为V时，则广口瓶①的气体体积为________；
②当广口瓶①中刚好充满液体时，所得液体的物质的量浓度为________mol·L－1。
答案　Ⅰ.(1)打开K2、K3(或K1、K3或K1、K2、K3均打开)，从滴定管加水，直到将①中空气全部排出，且调整滴定管中液面与①相平，并记录滴定管的刻度
(2)关闭K2，打开K3、K1，通入NO并调整滴定管液面与①中液面相平，再次记录滴定管刻度
Ⅱ.(1)气体先变为红综色，然后逐渐变淡
2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(2)①　②
解析　Ⅰ.(1)盛放NO气体的装置中不能有空气，空气与NO反应，操作的关键是在①装置中要加满水，这样才能完全赶去广口瓶中的空气。
(2)通过排出的水量，测NO气体的体积，为了保证广口瓶中的压强恒为大气压，起始和终点读数时，都要保证广口瓶中的液面和滴定管中液面为同一水平面。
Ⅱ.(1)2NO＋O2===2NO2，气体的颜色发生变化，生成的NO2与水又发生反应，气体的颜色又变浅。
(2)①通入氧气的体积为V时，NO与O2恰好完全反应生成NO2，NO2又与水反应，生成的NO；②4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，生成HNO3的物质的量为 mol，溶液的总体积为0.5 L，其物质的量浓度为 mol·L－1。
16．为了验证SO2的性质，某同学利用输液管设计了如下微型实验：

回答下列问题：
(1)仪器A的名称是________。
(2)装置1中的现象是______________；装置3中证明SO2具有________性。
(3)下列说法正确的是________。
A．装置2中紫色石蕊试液变红的原因是SO2＋H2OH2SO3，H2SO3显酸性
B．实验结束后将输液管1加热，溶液不变色
C．实验结束后，可由a导管向装置中通入空气，将气体赶出处理后再拆装置，防止残留的SO2有毒气体污染环境
D．在a导管处用向下排空气法收集SO2
(4)装置4中酸性高锰酸钾溶液褪色，经测定反应后溶液中含有Mn2＋和SO，请写出该反应的离子方程式：______________________________________。
答案　(1)分液漏斗　(2)品红溶液褪色　还原　(3)AC
(4)2MnO＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋
解析　(2)装置B中发生的反应是Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O，SO2能使品红溶液褪色，即装置1中现象是品红溶液褪色。
(3)SO2是酸性氧化物，与水反应生成H2SO3，石蕊遇酸变红，说明H2SO3显酸性，故A正确； SO2与品红生成不稳定的物质，受热又恢复到原来的颜色，故B错误； SO2有毒，实验结束后必须进行尾气处理，故C正确； SO2的密度比空气大，应用向上排空气法收集，故D错误。
(4)参加反应的物质是SO2和KMnO4，生成的物质是Mn2＋和SO，SO2中S的化合价由＋4价→＋6价，化合价升高2，MnO中Mn化合价由＋7价→＋2价，化合价降低5，最小公倍数为10，然后根据原子守恒，配平其他，即离子反应方程式为5SO2＋2MnO＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋。