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高中化学苏教版 (2019)必修 第一册专题4 硫与环境保护本单元综合与测试一课一练
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这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第一册专题4 硫与环境保护本单元综合与测试一课一练，共12页。试卷主要包含了《环境空气质量标准》将PM2，下列说法中不正确的是，下列说法错误的是，下列说法正确的是，对下列事实的解释正确的是，45 ml，胆矾高温时发生反应等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 I 127
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.《环境空气质量标准》将PM2.5纳入强制监测指标,迄今为止,中国空气污染物监测指标应包括:①PM2.5、②可吸入颗粒物(PM10)、③二氧化硫、④二氧化氮、⑤臭氧、⑥一氧化碳。上述6种检测物中,能形成酸雨的是( )
A.①②B.③④⑥C.③④D.①②③⑥
答案C
解析③二氧化硫能和水反应生成亚硫酸,亚硫酸进而被氧化为硫酸,使雨水的pH<5.6;⑥一氧化碳不能溶于水,不能形成酸,不能形成酸雨;④二氧化氮能和水反应生成硝酸和一氧化氮,使雨水的pH<5.6;②可吸入颗粒物(PM10)是形成雾霾的主要污染物,不能形成酸雨;①PM2.5是形成雾霾的主要污染物,不能形成酸雨;⑤臭氧不能形成酸雨;能形成酸雨的是③④,C项正确。
2.下列说法中不正确的是( )
A.硫是一种黄色的能溶于水的固体
B.硫在自然界中既有化合态又有游离态存在
C.硫跟铁反应生成硫化亚铁
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫
答案A
解析硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,A项错误;硫在自然界中既有化合态又有游离态存在,B项正确;变价金属和硫反应生成低价态化合物,铁和硫加热生成硫化亚铁,C项正确;硫和氧气点燃生成二氧化硫,D项正确。
3.下列有关硫及其化合物性质的说法中,正确的是( )
A.铜粉和硫粉混合加热可制得CuS
B.久置酸雨酸性增强,原因是水的挥发
C.SO2通入石蕊试液中,溶液颜色先变红,再褪色
D.亚硫酸钠暴露在空气中容易被氧化成硫酸钠
答案D
解析硫单质的氧化性较弱,氧化变价金属生成低价化合物,铜粉和硫粉混合加热可制得Cu2S,A项错误;酸雨酸性增强是二氧化硫和水反应生成的亚硫酸被空气中的氧气氧化得到硫酸溶液,因此久置酸雨酸性增强,B项错误;二氧化硫是酸性氧化物,溶于水形成亚硫酸,显酸性;二氧化硫的漂白性具有选择性,不能使变红的石蕊试液褪色,C项错误;亚硫酸钠暴露在空气中容易被空气中的氧气氧化成硫酸钠,D项正确。
4.下列说法错误的是( )
A.SO2可用于漂白纸浆和草帽
B.Fe2O3可用作红色油漆和涂料
C.活性炭可用于去除冰箱中的异味
D.根据是否产生丁达尔效应,将分散系分为溶液、浊液和胶体
答案D
解析因为SO2具有漂白性,所以二氧化硫可以漂白纸浆和草帽,A项正确;Fe2O3为红棕色,可用作红色油漆和涂料,B项正确;活性炭具有吸附性,利用其吸附性,可以去除冰箱中的异味,C项正确;将分散系分为溶液、浊液和胶体是根据分散质微粒直径的大小,而不是依据丁达尔效应,D项错误。
5.“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如下,下列说法正确的是( )
A.操作①④均为过滤
B.步骤②中发生了置换反应
C.步骤③发生的反应为NaHSO3+NaOHNa2SO3+H2O
D.亚硫酸钠粗品中不可能含有Na2SO4
答案C
解析操作①为溶解、过滤,④为隔绝空气加热浓缩、降温结晶、过滤,A项错误;步骤②中发生的反应为Na2CO3+2SO2+H2O2NaHSO3+CO2,不是置换反应,B项错误;步骤③是亚硫酸氢钠与氢氧化钠的反应,NaHSO3+NaOHNa2SO3+H2O,C项正确;亚硫酸钠中S为+4价,易被空气中的氧气氧化为+6价,即生成了Na2SO4,因此亚硫酸钠粗品中可能含有Na2SO4,D项错误。
6.下列说法正确的是( )
A.新制氯水能使品红溶液褪色,说明Cl2具有漂白性
B.富含硫单质的矿物在工业上可用于制造硫酸
C.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO3
D.常温时将Fe片放入浓硫酸,无明显现象是因为Fe和浓硫酸不反应
答案B
解析新制氯水能使品红溶液褪色,只能说明氯水中某种成分具有漂白性,不能肯定Cl2表现出漂白性,A项错误;富含硫单质的矿物,比如硫黄,在工业上可用于制造硫酸,B项正确;硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO2,但不能直接生成SO3,C项错误;常温时将Fe片放入浓硫酸,无明显现象是因为Fe和浓硫酸反应,生成的钝化膜阻止了反应的进行,D项错误。
7.对下列事实的解释正确的是( )
A.蘸有浓硫酸和蘸有浓氨水的玻璃棒靠近没有白烟,说明硫酸与氨气不反应
B.向50 mL 18 ml ·L-1的H2SO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量等于0.45 ml
C.医疗上可用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药,是因为硫酸钡难溶于酸,且不易被X射线穿透
D.常温下,浓硫酸可以用铝制容器贮存,说明铝与浓硫酸不反应
答案C
解析蘸有浓硫酸和蘸有浓氨水的玻璃棒靠近没有白烟,说明硫酸不挥发,硫酸与氨气能反应生成硫酸铵,A项错误;铜与稀硫酸不反应,向50 mL 18 ml ·L-1的H2SO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量小于0.45 ml,B项错误;医疗上可用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药,是因为硫酸钡难溶于酸,且不易被X射线穿透,C项正确;常温下,铝在浓硫酸中钝化,所以浓硫酸可以用铝制容器贮存,D项错误。
8.下列各组气体中,在通常情况下既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的有( )
A.CO、O2、CH4B.HCl、Cl2、CO2
C.H2、CO、NO2D.SO2、Cl2、O2
答案A
解析CO、O2、CH4是中性气体,所以既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥,A项正确;HCl、Cl2、CO2能和碱反应,所以只能用浓硫酸干燥,不能用碱石灰干燥,B项错误;NO2是酸性气体,所以NO2只能用浓硫酸干燥,不能用碱石灰干燥,C项错误;SO2、Cl2能和碱反应,所以只能用浓硫酸干燥,O2既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥,D项错误。
9.胆矾(CuSO4·5H2O)高温时发生反应:2CuSO4·5H2O2CuO+2SO2↑+O2↑+10H2O。下列装置能达到实验目的的是( )
答案D
解析试管口应略向下倾斜,A项错误;无水氯化钙吸水没有明显现象,达不到实验目的,应改为无水硫酸铜,B项错误;SO2的密度比空气大,用向上排空气法收集时,导管短进长出达不到实验目的,应改为长进短出,C项错误;SO2易溶于氢氧化钠溶液,尾气吸收要防倒吸,装置可以达到实验目的,D项正确。
10.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作为脱氯剂,已知25.0 mL 0.100 ml ·L-1的Na2S2O3溶液恰好把224 mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl-,则S2O32-将转化为( )
A.SO32-B.SO42-C.SD.S2-
答案B
解析利用得失电子数目守恒进行计算,令S2O32-中S的化合价变化了x,则有25.0×10-3 L×0.100 ml ·L-1×2×x=224×10-3L22.4 L·ml-1×2×1,解得x=4,S2O32-中S为+2价,则S2O32-中S被氧化成+6价,即为SO42-,B项正确。
11.某学习小组设计制取SO2并验证其部分性质的实验装置图如图(夹持装置省略),下列叙述正确的是( )
A.取反应后D中溶液少许,滴加品红溶液,红色褪去,就能说明SO2具有漂白性
B.A装置中比较理想的反应物质是Na2SO3固体和质量分数为10%的硫酸
C.B装置溶液变红色,说明SO2是酸性氧化物;C装置产生白色沉淀的原因为:BaCl2+SO2+H2OBaSO3↓+2HCl
D.关闭弹簧夹a,打开弹簧夹b,用酒精灯在三颈烧瓶下微热,若能观察到C中长导管口有明显气泡现象,冷却后液体倒吸,就能判断装置A、B部分气密性良好
答案D
解析氯水中存在的次氯酸具有漂白作用,也可以使品红溶液褪色,不能确定一定为二氧化硫的漂白性,A项错误;二氧化硫易溶于水,比较理想的反应物质是亚硫酸钠固体和浓硫酸,B项错误;C装置中产生的白色沉淀为BaSO4,C项错误;检验装置中A、B两部分的气密性,进行的操作是:关闭弹簧夹a,打开弹簧夹b,用酒精灯在三颈烧瓶下微热,观察到C中长导管口有明显气泡现象,冷却后长导管中出现一段水柱,说明该装置气密性良好,D项正确。
12.已知离子方程式:As2S3+H2O+NO3-AsO43-+SO42-+NO↑+ (未配平)。下列说法错误的是( )
A.反应后溶液呈酸性
B.配平后水的化学计量数为4
C.配平后氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶28
D.氧化产物为AsO43-和SO42-
答案C
解析反应中As2S3→AsO43-、SO42-,As元素化合价由+3价升高为AsO43-中的+5价,S元素化合价由-2价升高为SO42-中的+6价,化合价共升高2×(5-3)+3×[6-(-2)]=28,NO3-→NO,N元素化合价由+5价降低为+2价,化合价共降低3价,故化合价升降最小公倍数为84,故As2S3化学计量数为3,NO3-化学计量数为28,根据原子守恒可知,AsO43-化学计量数为6,SO42-化学计量数为9,NO化学计量数为28,根据电荷守恒可知,缺项为H+,故H+化学计量数为8,由原子守恒可知,H2O的化学计量数为4,配平后离子方程式为3As2S3+4H2O+28NO3-6AsO43-+9SO42-+28NO↑+8H+。反应后有H+生成,溶液呈酸性,A项正确;由上述分析可知,配平后水的化学计量数为4,B项正确;As2S3是还原剂,NO3-是氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为28∶3,C项错误;反应中As2S3→AsO43-、SO42-,As元素化合价由+3价升高为AsO43-中的+5价,S元素化合价由-2价升高为SO42-中+6价,AsO43-、SO42-是氧化产物,D项正确。
13.如今环境保护越来越受重视,某化工集团为减少环境污染,提高资源的利用率,将钛厂、氯碱厂、甲醇厂进行联合生产。其主要生产工艺如下(FeTiO3中Ti为+4价):
下列叙述正确的是( )
A.该流程中只有“电解”“氯化”涉及氧化还原反应
B.“合成”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
C.“氯化”时反应方程式为7Cl2+2FeTiO3+6C2FeCl3+2TiCl4+6CO(条件省略)
D.上述流程中“Mg,Ar”可用“Mg,CO2”代替
答案C
解析由氢气合成甲醇的过程中也涉及氧化还原反应,A项错误;根据CO+2H2CH3OH可以看出,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,B项错误;根据工艺图不难看出“氯化”即氯气、钛铁矿和焦炭反应得到四氯化钛、一氧化碳和氯化铁的过程,C项正确;二氧化碳和镁会反应,因此不能用二氧化碳来作保护气,D项错误。
二、非选择题:共4题,共61分。
14.(15分)某化学兴趣小组用如图所示装置探究浓硫酸与铜是否发生反应及反应所产生气体的性质。请回答下列问题:
(1)写出试管甲中所发生反应的化学方程式 。
(2)通过试管甲中溶液变为 色,乙中品红溶液 等现象,说明了铜和浓硫酸发生了化学反应,并且该现象还能说明产生的气体具有 性。
(3)SO2的排放是造成酸雨的主要因素,为了减少SO2的排放,常用石灰(CaO)法对煤燃烧后的烟气脱硫,其原理是 (用化学方程式表示)。
(4)SO2在适当的温度并有一定催化剂存在的条件下可以转化为SO3,其反应的化学方程式为 。
(5)为防止二氧化硫造成空气污染,如果需要在装置末端增加尾气吸收装置,应选择的装置是 (填“B”或“C”)。
(6)硫酸有很多的性质,将下列性质对应的字母填入各小题后面对应的括号中:
A.脱水性B.酸性
C.强氧化性D.吸水性
①在化学实验中,浓硫酸可作SO2、CO2等气体的干燥剂。( )
②Na2CO3与H2SO4反应,可生成Na2SO4和CO2。( )
③向滤纸上滴加浓硫酸,滤纸变黑。( )
④在冷浓硫酸中放入铁片没明显现象。( )
答案(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O(3分)
(2)蓝(1分) 褪色(1分) 漂白(1分)
(3)2CaO+2SO2+O22CaSO4(2分)
(4)2SO2+O22SO3(2分)
(5)B(1分) (6)①D(1分) ②B(1分) ③A(1分) ④C(1分)
解析(1)铜与浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。(2)试管甲中生成硫酸铜,溶液显蓝色;生成的二氧化硫有漂白性,使试管乙的品红溶液褪色。(3)燃烧产生的二氧化硫、CaO和空气中的氧气反应生成硫酸钙,化学方程式为2CaO+2SO2+O22CaSO4。(4)二氧化硫与氧气在催化剂、加热的条件下生成三氧化硫,化学方程式为2SO2+O22SO3。(5)二氧化硫与水的溶解体积比约为40∶1,用NaOH溶液吸收时应用防倒吸装置。(6)①浓硫酸可作SO2、CO2等气体的干燥剂,浓硫酸表现了吸水性;②Na2CO3与H2SO4反应,生成了盐和水,浓硫酸表现了酸性;③向滤纸上滴加浓硫酸,滤纸变黑,浓硫酸表现了脱水性;④在冷浓硫酸中放入铁片,发生钝化,浓硫酸表现强氧化性。
15.(12分)工业上用黄铁矿(FeS2)为原料制备硫酸的流程如下:
回答下列问题:
(1)在接触室中发生的反应是2SO2+O22SO3,该反应属于 (填字母)。
a.氧化还原反应b.离子反应
c.化合反应d.可逆反应
(2)Fe2O3废渣的用途有 (答出一条即可)。
(3)写出沸腾炉中发生反应的化学方程式: 。
(4)取硫酸产品加入蔗糖中,有“黑面包”现象发生,该过程体现出浓硫酸的性质是 。
答案(每空3分)(1)acd (2)生产涂料、生产红色油漆、冶炼铁(任选一个,或其他合理答案)
(3)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
(4)脱水性和强氧化性
解析(1)在接触室中发生的反应是2SO2+O22SO3,该反应中S化合价升高,O化合价降低,属于氧化还原反应,同时也是可逆反应和化合反应。(2)Fe2O3废渣是红棕色固体,用途有生产涂料、生产红色油漆、冶炼铁等。(3)黄铁矿(FeS2)和氧气反应生成Fe2O3和SO2,该反应是氧化还原反应,根据得失电子守恒和原子守恒可得化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。(4)取硫酸产品加入蔗糖中,浓硫酸具有脱水性,会把有机物中的氢和氧按2∶1的比例脱出来,剩下炭,所以会变黑;浓硫酸具有强氧化性会和C反应生成二氧化碳和二氧化硫气体散发出来,所以就会形成蓬松的像面包一样的物质,故该过程体现出浓硫酸的性质是脱水性和强氧化性。
16.(18分)某化学小组欲探究不同价态硫元素间的转化,请回答下列问题:
(1)除胶头滴管、酒精灯外,你认为本实验必不可少的一种玻璃仪器是 。
(2)请帮他们完成以下实验报告:
实验目的:探究三种价态(0、+4、+6)硫元素间的相互转化。
选用试剂:硫黄、浓硫酸、二氧化硫、氯水、硫化氢、铜片、氧气。
实验记录(画斜线部分不必填写):
问题讨论:从三种价态(0、+4、+6)硫元素间的相互转化还可得到规律:当硫元素处于最低价时只有 性,处于最高价时只有 性,处于中间价时既有 性,又有 性。
(3)根据以上规律判断,下列物质中既有氧化性,又有还原性的有 (填字母)。
A.Cl2 B.Na C.Na+ D.Cl- E.SO2
答案(1)试管(1分)
(2)如表所示(表格中每空2分)
还原(1分) 氧化(1分) 氧化(或还原)(1分) 还原(或氧化)(1分)
(3)AE(3分)
解析(1)该实验的进行还需一种试剂的反应容器,选试管最合适。(2)①硫黄在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰;②SO2具有弱氧化性,可氧化H2S中-2价的硫元素,SO2+2H2S3S+2H2O;③SO2具有较强还原性,可被Cl2氧化:SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl;④浓硫酸具有强氧化性,可被Cu还原而生成SO2。(3)Cl2中氯元素为0价,处于中间价态;SO2中硫元素为+4价,处于中间价态,因而Cl2和SO2既有氧化性,又有还原性。
17.(16分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,其在消毒(发生氧化还原反应)后可形成Fe(OH)3胶体,常用于处理饮用水。工业上有干法与湿法两种制备高铁酸钾的方法。
(1)干法制备高铁酸钾时,先制备得到Na2FeO4,反应为2FeSO4+6Na2O22Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
①该反应中,氧化剂是 ,氧化产物是 。
②每生成1 ml Na2FeO4,转移 ml电子。
(2)配平湿法制备高铁酸钾反应的离子方程式:
Fe(OH)3+ ClO-+ OH-
FeO42-+ Cl-+ H2O
(3)取少量K2FeO4溶液,滴加盐酸,有Cl2产生,该反应表明氧化性:K2FeO4 (填“>”或“<”)Cl2。
(4)Fe(OH)3胶体可使水中悬浮物沉降下来,用作净水剂。实验室用饱和氯化铁溶液制取Fe(OH)3胶体的化学方程式是 。
答案(1)(每空2分)①Na2O2 Na2FeO4和O2 ②5
(2)(每空1分)2 3 4 2 3 5 (3)>(2分)
(4)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl(2分)
解析(1)①反应中Fe元素化合价由+2价升高为+6价,被氧化,FeSO4为还原剂,过氧化钠中O元素的化合价有的由-1价降低为-2价,有的由-1价升高为0,过氧化钠既是氧化剂也是还原剂,故氧化剂是Na2O2;氧化产物是Na2FeO4和O2;②由方程式可知,生成2 ml Na2FeO4,有6 ml Na2O2参加反应,转移10 ml电子,则每生成1 ml Na2FeO4转移5 ml电子。(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)时,Fe(OH)3失电子被氧化生成K2FeO4,Fe元素的化合价升高了3价,ClO-作氧化剂被还原生成Cl-,氯元素的化合价降低了2价,根据电子守恒,得到Fe(OH)3前化学计量数是2,ClO-前化学计量数是3,再依据电荷守恒、原子守恒可得该离子反应为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2FeO42-+3Cl-+5H2O。(3)取少量K2FeO4溶液,滴加盐酸,有Cl2产生,氯元素化合价由-1价升高为0价,被氧化,氧化剂为K2FeO4;则该反应表明氧化性:K2FeO4>Cl2。(4)实验室用饱和氯化铁溶液制取Fe(OH)3胶体时,反应的化学方程式是FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
实验
编号
预期的
转化
选择的
试剂
实验
现象
结论(用化学
方程式表示)
①
S→SO2
硫黄、氧气
②
SO2→S
二氧化硫、
硫化氢
③
SO2→
H2SO4
二氧化硫、
氯水
氯水
褪色
④
浓硫酸→
SO2
实验
编号
预期的
转化
选择的
试剂
实验
现象
结论(用化学
方程式表示)
①
蓝紫色火焰
②
SO2+2H2S3S+2H2O
③
SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl
④
铜片、
浓硫酸
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 I 127
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.《环境空气质量标准》将PM2.5纳入强制监测指标,迄今为止,中国空气污染物监测指标应包括:①PM2.5、②可吸入颗粒物(PM10)、③二氧化硫、④二氧化氮、⑤臭氧、⑥一氧化碳。上述6种检测物中,能形成酸雨的是( )
A.①②B.③④⑥C.③④D.①②③⑥
答案C
解析③二氧化硫能和水反应生成亚硫酸,亚硫酸进而被氧化为硫酸,使雨水的pH<5.6;⑥一氧化碳不能溶于水,不能形成酸,不能形成酸雨;④二氧化氮能和水反应生成硝酸和一氧化氮,使雨水的pH<5.6;②可吸入颗粒物(PM10)是形成雾霾的主要污染物,不能形成酸雨;①PM2.5是形成雾霾的主要污染物,不能形成酸雨;⑤臭氧不能形成酸雨;能形成酸雨的是③④,C项正确。
2.下列说法中不正确的是( )
A.硫是一种黄色的能溶于水的固体
B.硫在自然界中既有化合态又有游离态存在
C.硫跟铁反应生成硫化亚铁
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫
答案A
解析硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,A项错误;硫在自然界中既有化合态又有游离态存在,B项正确;变价金属和硫反应生成低价态化合物,铁和硫加热生成硫化亚铁,C项正确;硫和氧气点燃生成二氧化硫,D项正确。
3.下列有关硫及其化合物性质的说法中,正确的是( )
A.铜粉和硫粉混合加热可制得CuS
B.久置酸雨酸性增强,原因是水的挥发
C.SO2通入石蕊试液中,溶液颜色先变红,再褪色
D.亚硫酸钠暴露在空气中容易被氧化成硫酸钠
答案D
解析硫单质的氧化性较弱,氧化变价金属生成低价化合物,铜粉和硫粉混合加热可制得Cu2S,A项错误;酸雨酸性增强是二氧化硫和水反应生成的亚硫酸被空气中的氧气氧化得到硫酸溶液,因此久置酸雨酸性增强,B项错误;二氧化硫是酸性氧化物,溶于水形成亚硫酸,显酸性;二氧化硫的漂白性具有选择性,不能使变红的石蕊试液褪色,C项错误;亚硫酸钠暴露在空气中容易被空气中的氧气氧化成硫酸钠,D项正确。
4.下列说法错误的是( )
A.SO2可用于漂白纸浆和草帽
B.Fe2O3可用作红色油漆和涂料
C.活性炭可用于去除冰箱中的异味
D.根据是否产生丁达尔效应,将分散系分为溶液、浊液和胶体
答案D
解析因为SO2具有漂白性,所以二氧化硫可以漂白纸浆和草帽,A项正确;Fe2O3为红棕色,可用作红色油漆和涂料,B项正确;活性炭具有吸附性,利用其吸附性,可以去除冰箱中的异味,C项正确;将分散系分为溶液、浊液和胶体是根据分散质微粒直径的大小,而不是依据丁达尔效应,D项错误。
5.“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2,得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如下,下列说法正确的是( )
A.操作①④均为过滤
B.步骤②中发生了置换反应
C.步骤③发生的反应为NaHSO3+NaOHNa2SO3+H2O
D.亚硫酸钠粗品中不可能含有Na2SO4
答案C
解析操作①为溶解、过滤,④为隔绝空气加热浓缩、降温结晶、过滤,A项错误;步骤②中发生的反应为Na2CO3+2SO2+H2O2NaHSO3+CO2,不是置换反应,B项错误;步骤③是亚硫酸氢钠与氢氧化钠的反应,NaHSO3+NaOHNa2SO3+H2O,C项正确;亚硫酸钠中S为+4价,易被空气中的氧气氧化为+6价,即生成了Na2SO4,因此亚硫酸钠粗品中可能含有Na2SO4,D项错误。
6.下列说法正确的是( )
A.新制氯水能使品红溶液褪色,说明Cl2具有漂白性
B.富含硫单质的矿物在工业上可用于制造硫酸
C.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO3
D.常温时将Fe片放入浓硫酸,无明显现象是因为Fe和浓硫酸不反应
答案B
解析新制氯水能使品红溶液褪色,只能说明氯水中某种成分具有漂白性,不能肯定Cl2表现出漂白性,A项错误;富含硫单质的矿物,比如硫黄,在工业上可用于制造硫酸,B项正确;硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO2,但不能直接生成SO3,C项错误;常温时将Fe片放入浓硫酸,无明显现象是因为Fe和浓硫酸反应,生成的钝化膜阻止了反应的进行,D项错误。
7.对下列事实的解释正确的是( )
A.蘸有浓硫酸和蘸有浓氨水的玻璃棒靠近没有白烟,说明硫酸与氨气不反应
B.向50 mL 18 ml ·L-1的H2SO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量等于0.45 ml
C.医疗上可用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药,是因为硫酸钡难溶于酸,且不易被X射线穿透
D.常温下,浓硫酸可以用铝制容器贮存,说明铝与浓硫酸不反应
答案C
解析蘸有浓硫酸和蘸有浓氨水的玻璃棒靠近没有白烟,说明硫酸不挥发,硫酸与氨气能反应生成硫酸铵,A项错误;铜与稀硫酸不反应,向50 mL 18 ml ·L-1的H2SO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量小于0.45 ml,B项错误;医疗上可用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药,是因为硫酸钡难溶于酸,且不易被X射线穿透,C项正确;常温下,铝在浓硫酸中钝化,所以浓硫酸可以用铝制容器贮存,D项错误。
8.下列各组气体中,在通常情况下既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的有( )
A.CO、O2、CH4B.HCl、Cl2、CO2
C.H2、CO、NO2D.SO2、Cl2、O2
答案A
解析CO、O2、CH4是中性气体,所以既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥,A项正确;HCl、Cl2、CO2能和碱反应,所以只能用浓硫酸干燥,不能用碱石灰干燥,B项错误;NO2是酸性气体,所以NO2只能用浓硫酸干燥,不能用碱石灰干燥,C项错误;SO2、Cl2能和碱反应,所以只能用浓硫酸干燥,O2既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥,D项错误。
9.胆矾(CuSO4·5H2O)高温时发生反应:2CuSO4·5H2O2CuO+2SO2↑+O2↑+10H2O。下列装置能达到实验目的的是( )
答案D
解析试管口应略向下倾斜,A项错误;无水氯化钙吸水没有明显现象,达不到实验目的,应改为无水硫酸铜,B项错误;SO2的密度比空气大,用向上排空气法收集时,导管短进长出达不到实验目的,应改为长进短出,C项错误;SO2易溶于氢氧化钠溶液,尾气吸收要防倒吸,装置可以达到实验目的,D项正确。
10.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作为脱氯剂,已知25.0 mL 0.100 ml ·L-1的Na2S2O3溶液恰好把224 mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl-,则S2O32-将转化为( )
A.SO32-B.SO42-C.SD.S2-
答案B
解析利用得失电子数目守恒进行计算,令S2O32-中S的化合价变化了x,则有25.0×10-3 L×0.100 ml ·L-1×2×x=224×10-3L22.4 L·ml-1×2×1,解得x=4,S2O32-中S为+2价,则S2O32-中S被氧化成+6价,即为SO42-,B项正确。
11.某学习小组设计制取SO2并验证其部分性质的实验装置图如图(夹持装置省略),下列叙述正确的是( )
A.取反应后D中溶液少许,滴加品红溶液,红色褪去,就能说明SO2具有漂白性
B.A装置中比较理想的反应物质是Na2SO3固体和质量分数为10%的硫酸
C.B装置溶液变红色,说明SO2是酸性氧化物;C装置产生白色沉淀的原因为:BaCl2+SO2+H2OBaSO3↓+2HCl
D.关闭弹簧夹a,打开弹簧夹b,用酒精灯在三颈烧瓶下微热,若能观察到C中长导管口有明显气泡现象,冷却后液体倒吸,就能判断装置A、B部分气密性良好
答案D
解析氯水中存在的次氯酸具有漂白作用,也可以使品红溶液褪色,不能确定一定为二氧化硫的漂白性,A项错误;二氧化硫易溶于水,比较理想的反应物质是亚硫酸钠固体和浓硫酸,B项错误;C装置中产生的白色沉淀为BaSO4,C项错误;检验装置中A、B两部分的气密性,进行的操作是:关闭弹簧夹a,打开弹簧夹b,用酒精灯在三颈烧瓶下微热,观察到C中长导管口有明显气泡现象,冷却后长导管中出现一段水柱,说明该装置气密性良好,D项正确。
12.已知离子方程式:As2S3+H2O+NO3-AsO43-+SO42-+NO↑+ (未配平)。下列说法错误的是( )
A.反应后溶液呈酸性
B.配平后水的化学计量数为4
C.配平后氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶28
D.氧化产物为AsO43-和SO42-
答案C
解析反应中As2S3→AsO43-、SO42-,As元素化合价由+3价升高为AsO43-中的+5价,S元素化合价由-2价升高为SO42-中的+6价,化合价共升高2×(5-3)+3×[6-(-2)]=28,NO3-→NO,N元素化合价由+5价降低为+2价,化合价共降低3价,故化合价升降最小公倍数为84,故As2S3化学计量数为3,NO3-化学计量数为28,根据原子守恒可知,AsO43-化学计量数为6,SO42-化学计量数为9,NO化学计量数为28,根据电荷守恒可知,缺项为H+,故H+化学计量数为8,由原子守恒可知,H2O的化学计量数为4,配平后离子方程式为3As2S3+4H2O+28NO3-6AsO43-+9SO42-+28NO↑+8H+。反应后有H+生成,溶液呈酸性,A项正确;由上述分析可知,配平后水的化学计量数为4,B项正确;As2S3是还原剂,NO3-是氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为28∶3,C项错误;反应中As2S3→AsO43-、SO42-,As元素化合价由+3价升高为AsO43-中的+5价,S元素化合价由-2价升高为SO42-中+6价,AsO43-、SO42-是氧化产物,D项正确。
13.如今环境保护越来越受重视,某化工集团为减少环境污染,提高资源的利用率,将钛厂、氯碱厂、甲醇厂进行联合生产。其主要生产工艺如下(FeTiO3中Ti为+4价):
下列叙述正确的是( )
A.该流程中只有“电解”“氯化”涉及氧化还原反应
B.“合成”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
C.“氯化”时反应方程式为7Cl2+2FeTiO3+6C2FeCl3+2TiCl4+6CO(条件省略)
D.上述流程中“Mg,Ar”可用“Mg,CO2”代替
答案C
解析由氢气合成甲醇的过程中也涉及氧化还原反应,A项错误;根据CO+2H2CH3OH可以看出,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,B项错误;根据工艺图不难看出“氯化”即氯气、钛铁矿和焦炭反应得到四氯化钛、一氧化碳和氯化铁的过程,C项正确;二氧化碳和镁会反应,因此不能用二氧化碳来作保护气,D项错误。
二、非选择题:共4题,共61分。
14.(15分)某化学兴趣小组用如图所示装置探究浓硫酸与铜是否发生反应及反应所产生气体的性质。请回答下列问题:
(1)写出试管甲中所发生反应的化学方程式 。
(2)通过试管甲中溶液变为 色,乙中品红溶液 等现象,说明了铜和浓硫酸发生了化学反应,并且该现象还能说明产生的气体具有 性。
(3)SO2的排放是造成酸雨的主要因素,为了减少SO2的排放,常用石灰(CaO)法对煤燃烧后的烟气脱硫,其原理是 (用化学方程式表示)。
(4)SO2在适当的温度并有一定催化剂存在的条件下可以转化为SO3,其反应的化学方程式为 。
(5)为防止二氧化硫造成空气污染,如果需要在装置末端增加尾气吸收装置,应选择的装置是 (填“B”或“C”)。
(6)硫酸有很多的性质,将下列性质对应的字母填入各小题后面对应的括号中:
A.脱水性B.酸性
C.强氧化性D.吸水性
①在化学实验中,浓硫酸可作SO2、CO2等气体的干燥剂。( )
②Na2CO3与H2SO4反应,可生成Na2SO4和CO2。( )
③向滤纸上滴加浓硫酸,滤纸变黑。( )
④在冷浓硫酸中放入铁片没明显现象。( )
答案(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O(3分)
(2)蓝(1分) 褪色(1分) 漂白(1分)
(3)2CaO+2SO2+O22CaSO4(2分)
(4)2SO2+O22SO3(2分)
(5)B(1分) (6)①D(1分) ②B(1分) ③A(1分) ④C(1分)
解析(1)铜与浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。(2)试管甲中生成硫酸铜,溶液显蓝色;生成的二氧化硫有漂白性,使试管乙的品红溶液褪色。(3)燃烧产生的二氧化硫、CaO和空气中的氧气反应生成硫酸钙,化学方程式为2CaO+2SO2+O22CaSO4。(4)二氧化硫与氧气在催化剂、加热的条件下生成三氧化硫,化学方程式为2SO2+O22SO3。(5)二氧化硫与水的溶解体积比约为40∶1,用NaOH溶液吸收时应用防倒吸装置。(6)①浓硫酸可作SO2、CO2等气体的干燥剂,浓硫酸表现了吸水性;②Na2CO3与H2SO4反应,生成了盐和水,浓硫酸表现了酸性;③向滤纸上滴加浓硫酸,滤纸变黑,浓硫酸表现了脱水性;④在冷浓硫酸中放入铁片,发生钝化,浓硫酸表现强氧化性。
15.(12分)工业上用黄铁矿(FeS2)为原料制备硫酸的流程如下:
回答下列问题:
(1)在接触室中发生的反应是2SO2+O22SO3,该反应属于 (填字母)。
a.氧化还原反应b.离子反应
c.化合反应d.可逆反应
(2)Fe2O3废渣的用途有 (答出一条即可)。
(3)写出沸腾炉中发生反应的化学方程式: 。
(4)取硫酸产品加入蔗糖中,有“黑面包”现象发生,该过程体现出浓硫酸的性质是 。
答案(每空3分)(1)acd (2)生产涂料、生产红色油漆、冶炼铁(任选一个,或其他合理答案)
(3)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
(4)脱水性和强氧化性
解析(1)在接触室中发生的反应是2SO2+O22SO3,该反应中S化合价升高,O化合价降低,属于氧化还原反应,同时也是可逆反应和化合反应。(2)Fe2O3废渣是红棕色固体,用途有生产涂料、生产红色油漆、冶炼铁等。(3)黄铁矿(FeS2)和氧气反应生成Fe2O3和SO2,该反应是氧化还原反应,根据得失电子守恒和原子守恒可得化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。(4)取硫酸产品加入蔗糖中,浓硫酸具有脱水性,会把有机物中的氢和氧按2∶1的比例脱出来,剩下炭,所以会变黑;浓硫酸具有强氧化性会和C反应生成二氧化碳和二氧化硫气体散发出来,所以就会形成蓬松的像面包一样的物质,故该过程体现出浓硫酸的性质是脱水性和强氧化性。
16.(18分)某化学小组欲探究不同价态硫元素间的转化,请回答下列问题:
(1)除胶头滴管、酒精灯外,你认为本实验必不可少的一种玻璃仪器是 。
(2)请帮他们完成以下实验报告:
实验目的:探究三种价态(0、+4、+6)硫元素间的相互转化。
选用试剂:硫黄、浓硫酸、二氧化硫、氯水、硫化氢、铜片、氧气。
实验记录(画斜线部分不必填写):
问题讨论:从三种价态(0、+4、+6)硫元素间的相互转化还可得到规律:当硫元素处于最低价时只有 性,处于最高价时只有 性,处于中间价时既有 性,又有 性。
(3)根据以上规律判断,下列物质中既有氧化性,又有还原性的有 (填字母)。
A.Cl2 B.Na C.Na+ D.Cl- E.SO2
答案(1)试管(1分)
(2)如表所示(表格中每空2分)
还原(1分) 氧化(1分) 氧化(或还原)(1分) 还原(或氧化)(1分)
(3)AE(3分)
解析(1)该实验的进行还需一种试剂的反应容器,选试管最合适。(2)①硫黄在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰;②SO2具有弱氧化性,可氧化H2S中-2价的硫元素,SO2+2H2S3S+2H2O;③SO2具有较强还原性,可被Cl2氧化:SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl;④浓硫酸具有强氧化性,可被Cu还原而生成SO2。(3)Cl2中氯元素为0价,处于中间价态;SO2中硫元素为+4价,处于中间价态,因而Cl2和SO2既有氧化性,又有还原性。
17.(16分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,其在消毒(发生氧化还原反应)后可形成Fe(OH)3胶体,常用于处理饮用水。工业上有干法与湿法两种制备高铁酸钾的方法。
(1)干法制备高铁酸钾时,先制备得到Na2FeO4,反应为2FeSO4+6Na2O22Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
①该反应中,氧化剂是 ,氧化产物是 。
②每生成1 ml Na2FeO4,转移 ml电子。
(2)配平湿法制备高铁酸钾反应的离子方程式:
Fe(OH)3+ ClO-+ OH-
FeO42-+ Cl-+ H2O
(3)取少量K2FeO4溶液,滴加盐酸,有Cl2产生,该反应表明氧化性:K2FeO4 (填“>”或“<”)Cl2。
(4)Fe(OH)3胶体可使水中悬浮物沉降下来,用作净水剂。实验室用饱和氯化铁溶液制取Fe(OH)3胶体的化学方程式是 。
答案(1)(每空2分)①Na2O2 Na2FeO4和O2 ②5
(2)(每空1分)2 3 4 2 3 5 (3)>(2分)
(4)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl(2分)
解析(1)①反应中Fe元素化合价由+2价升高为+6价,被氧化,FeSO4为还原剂,过氧化钠中O元素的化合价有的由-1价降低为-2价,有的由-1价升高为0,过氧化钠既是氧化剂也是还原剂,故氧化剂是Na2O2;氧化产物是Na2FeO4和O2;②由方程式可知,生成2 ml Na2FeO4,有6 ml Na2O2参加反应,转移10 ml电子,则每生成1 ml Na2FeO4转移5 ml电子。(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)时,Fe(OH)3失电子被氧化生成K2FeO4,Fe元素的化合价升高了3价,ClO-作氧化剂被还原生成Cl-,氯元素的化合价降低了2价,根据电子守恒,得到Fe(OH)3前化学计量数是2,ClO-前化学计量数是3,再依据电荷守恒、原子守恒可得该离子反应为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2FeO42-+3Cl-+5H2O。(3)取少量K2FeO4溶液,滴加盐酸,有Cl2产生,氯元素化合价由-1价升高为0价,被氧化,氧化剂为K2FeO4;则该反应表明氧化性:K2FeO4>Cl2。(4)实验室用饱和氯化铁溶液制取Fe(OH)3胶体时,反应的化学方程式是FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
实验
编号
预期的
转化
选择的
试剂
实验
现象
结论(用化学
方程式表示)
①
S→SO2
硫黄、氧气
②
SO2→S
二氧化硫、
硫化氢
③
SO2→
H2SO4
二氧化硫、
氯水
氯水
褪色
④
浓硫酸→
SO2
实验
编号
预期的
转化
选择的
试剂
实验
现象
结论(用化学
方程式表示)
①
蓝紫色火焰
②
SO2+2H2S3S+2H2O
③
SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl
④
铜片、
浓硫酸
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
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