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氧、硫及其化合物和环境保护题组1硫单质及其化合物的性质1.2015上海,5,2分二氧化硫能使溴水褪色,说明二氧化硫具有()A.还原性B.氧化性C.漂白性D.酸性2.2013上海,7,2分将X气体通入BaCl2溶液,未见沉淀生成,然后通入Y气体,有沉淀生成。X、Y不可能是()选项XYASO2H2SBCl2CO2CNH3CO2DSO2Cl23.2016江苏,21B,12分焦亚硫酸钠(Na2S2O5 )是常用的抗氧化剂,在空气中、受热时均易分解。实验室制备少量Na2S2O5的方法:在不断搅拌下,控制反应温度在40 左右,向Na2CO3过饱和溶液中通入SO2,实验装置如图所示。当溶液pH 约为4 时,停止反应,在20 左右静置结晶。生成Na2S2O5的化学方程式为2NaHSO3Na2S2O5+H2O(1)SO2与Na2CO3溶液反应生成NaHSO3和CO2,其离子方程式为。(2)装置Y 的作用是。(3)析出固体的反应液经减压抽滤、洗涤、25 30 干燥,可获得Na2S2O5固体。组成减压抽滤装置的主要仪器是布氏漏斗、和抽气泵。依次用饱和SO2水溶液、无水乙醇洗涤Na2S2O5固体。用饱和SO2水溶液洗涤的目的是。(4)实验制得的Na2S2O5固体中含有一定量的Na2SO3和Na2SO4,其可能的原因是。4.2014上海,五,12分硫在自然界中以游离态和多种化合态形式出现。硫的化合物大多具有氧化性或还原性。许多金属硫化物难溶于水。完成下列填空:(1)硫化氢具有还原性,可以和许多氧化剂反应,在酸性条件下,H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式。(2)石油化工的废气中有H2S。写出从废气中回收单质硫的两种方法(除空气外,不使用其他原料),以化学方程式表示。(3)室温下,0.1 mol/L的硫化钠溶液和0.1 mol/L的碳酸钠溶液,碱性更强的是,其原因是。已知:H2S:Ki1=1.310-7Ki2=7.110-15H2CO3:Ki1=4.310-7Ki2=5.610-11(4)向ZnSO4溶液中滴加饱和H2S溶液,没有沉淀生成,继续滴加一定量的氨水后,生成ZnS沉淀。用电离平衡原理解释上述现象。 (5)将黑色的Fe2S3固体加入足量盐酸中,溶液中有淡黄色固体生成,产物还有、。过滤,微热滤液,然后加入过量氢氧化钠溶液,可观察到的现象是。题组2环境污染和环境保护5.高考组合题双选化学与生活密切相关,下列说法正确的是()A.2015浙江理综,7D燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施B.2014海南,1C浓硫酸可刻蚀石英制艺术品C.2014天津理综,1C大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素D.2013四川理综,1A二氧化硫可广泛用于食品的增白6.2013广东理综,11,4分下列措施不合理的是()A.用SO2漂白纸浆和草帽辫B.用硫酸清洗锅炉中的水垢C.高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅D.用Na2S作沉淀剂,除去废水中的Cu2+和Hg2+ (满分61分35 分钟)一、选择题(每小题6分,共24分)1.2018全国名校第二次大联考,1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是形成酸雨的主要污染物C.用液化石油气代替燃油可减少大气污染D.目前主要用石灰法对煤燃烧后形成的烟气脱硫2.2018东北育才学校考试,15下列说法正确的是()A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊试液褪色B.能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,且原理相同D.等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好3.2018陕西安康第一次质检,14下列实验能达到目的是()A.验证NH3的溶解性B.分离提纯碘C.检验SO2和CO2D.制取SO24.2018全国名校第二次大联考,12 用下列两种途径制取H2SO4,某些反应条件和产物已省略,下列有关说法不正确的是()途径S H2SO4途径SSO2SO3H2SO4A.途径反应中体现了浓HNO3的强氧化性和酸性B.途径的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2浓度来降低成本C.由途径和分别制取1 mol H2SO4,理论上各消耗 1 mol S,各转移6 mol 电子D.与途径相比,途径更能体现“绿色化学”的理念,因为途径污染相对小且原子利用率高二、非选择题(共37分)5.2018陕西安康第一次质检,20,11分某学习小组设计实验探究H2S的性质。实验室用硫化亚铁(难溶,块状)与盐酸反应制备硫化氢。他们设计的实验装置如图所示。回答下列问题:(1)停止A中反应的操作是。(2)试剂X可能是(填代号)。a.氢氧化钠溶液b.硝酸c.饱和NaHS溶液d.氯化铁溶液(3)写出A中发生反应的离子方程式:。(4)若E中产生浅黄色沉淀,则氧化性:Cl2S(填“”“(5)d(6)【解析】(1)要停止A中反应的操作是关闭活塞K。(2)试剂X既要除去挥发出来的HCl,又不与H2S反应,a.氢氧化钠溶液能吸收H2S;b.硝酸能将H2S氧化;c.饱和NaHS溶液能吸收HCl,又不与H2S反应;d.氯化铁溶液能将H2S氧化,故选C。(3)A中制取H2S的离子方程式:FeS+2H+ Fe2+H2S。(4)若E中产生浅黄色沉淀,发生反应H2S+Cl2 2HCl+S,反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的,故氧化性:Cl2S。(5)若观察到D中紫红色溶液变为无色溶液,则表明H2S与KMnO4发生氧化还原反应:5H2S+8MnO4-+14H+ 8Mn2+5SO42-+12H2O,H2S具有还原性。(6)2Fe3+H2S 2Fe2+S+2H+,溶液中存在Fe2+,取少量F中反应后的溶液于试管中,微热溶液,冷却,向试管中滴加酸性KMnO4溶液,发生氧化还原反应,紫红色褪去,故选。6.(1)2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O(2)Fe3+催化作用下H2O2分解产生O2(或2H2O2 2H2O+O2)(3)取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有SO42-(4)反应后溶液的pH降低Fe2(SO4)3(5)2Fe2+H2O2+4H2O 2Fe(OH)3(胶体)+4H+(6)H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动,产生的HCl受热挥发(7)pH、阴离子种类、温度、反应物用量【解析】实验中,取2 mL上述FeSO4溶液于试管中,加入5滴5% H2O2溶液,溶液变为棕黄色,向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液变红,说明有+3价铁离子生成;产生气泡,说明有氧气生成,Fe3+催化下H2O2分解产生O2,是放热反应。(1)上述实验中,H2O2溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式是2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O。(2)产生气泡的原因是Fe3+催化作用下H2O2分解产生O2。(3)实验中,检验棕黄色沉淀中SO42-的方法是取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有SO42-。(4)根据实验记录否定假设,理由是反应后溶液的pH降低。实验验证假设: 取Fe2(SO4)3溶液,测其pH,加热,溶液变为红褐色,冷却后,pH下降,证明假设成立。(5)将FeSO4溶液加入H2O2溶液后,产生红褐色胶体,反应的离子方程式是2Fe2+H2O2+4H2O 2Fe(OH)3(胶体)+4H+。(6)实验中,产生刺激性气味气体的原因是H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动, 产生的HCl受热挥发。(7)由实验、可知,亚铁盐与H2O2反应的现象与pH、阴离子种类、温度、反应物用量等有关。7.(1)圆底烧瓶CaSO3+2HClCaCl2+SO2+H2OCBE制取CO2装置D中品红溶液不褪色,装置F中出现白色沉淀(2)m23.3c0100%【解析】(1)装置A中盛放亚硫酸钙的仪器为圆底烧瓶,其中CaSO3和HCl发生复分解反应:CaSO3+2HClCaCl2+SO2+H2O。由于亚硫酸与次氯酸盐能发生氧化还原反应,而不是复分解反应,故要证明亚硫酸的酸性强于次氯酸,可以通过证明酸性:H2SO3H2CO3HClO来实现。结合题给装置可知,通过装置A制备SO2,通过装置C除去挥发出的HCl;通过装置B制备CO2;通过装置E、装置D除去过量的SO2,并验证SO2已除尽;通过装置F证明酸性:H2CO3HClO。故装置的连接顺序为ACB EDF。(2)根据关系式:(NH4)2SO4BaSO4,则n(NH4)2SO3氧化=n(NH4)2SO4=n(BaSO4)=m233 mol,(NH4)2SO3的氧化率为m233 mol(c0molL-10.1 L)100%=m23.3c0100%。1.D纤维素在人体内不能水解生成葡萄糖,不能作为人类的营养物质,但可以助人体消化,A正确;二氧化硫能杀灭霉菌和细菌,在国家标准范围内可用作食物和干果的防腐剂,B正确;燃煤中加入CaO可与CO2、SO2(O2)气体反应生成CaCO3、CaSO4沉淀,从而减少酸雨的形成及温室气体的排放,C正确;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸不稳定,见光易分解,SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3不稳定易分解成水和SO2,D错误。2.CS先转化为SO2,再转化为SO3,故A错误;硫元素以硫酸盐的形式进入土壤中,故B错误;在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放,发生的反应为2CaCO3+2SO2+O2 2CO2+2CaSO4,故C正确;CuSO4与ZnS发生复分解反应,ZnS能转化为CuS,为溶解度大的物质向溶解度小的物质转化,与CuS很稳定不具有还原性无关,故D错误。3.DX为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑,则X是浓硫酸。浓硫酸使蔗糖变黑的现象主要体现了浓硫酸的脱水性,A错误;若A为铁,则室温下铁在浓硫酸中钝化,不能完全反应,B错误;若A为碳单质,浓硫酸在加热的条件下与碳反应生成CO2、SO2和水,则B是SO2,D是SO3,C是CO2。将过量CO2通入少量的澄清石灰水中生成碳酸氢钙,不能观察到有白色沉淀产生,C错误;工业上,SO2转化为SO3的反应条件为高温、常压、使用催化剂,D正确。4.C选项A,饱和H2SO3溶液的浓度与饱和H2CO3溶液的浓度不相等,错误;选项B,SO2不能使酸碱指示剂褪色,错误;选项D,硬铝是合金,合金的熔点比其组分金属的低,错误。5.(1)长颈漏斗SO2易溶于水,用较浓的硫酸有利于SO2的逸出abcedf(或abcedbcf)(2)品红溶液NaOH溶液品红溶液酸性高锰酸钾溶液(3)防止倒吸(或作安全瓶)3Cu2+3SO2+6H2O Cu2SO3CuSO32H2O+8H+SO42-防止Cu2SO3CuSO32H2O发生分解和被氧化【解析】(1)装置A中仪器X是长颈漏斗;因二氧化硫易溶于水,而70% H2SO4含水量少,有利于二氧化硫的逸出,故用较浓的硫酸而不用稀硫酸;现欲收集一瓶干燥的SO2,装置的导管按气流方向连接的顺序是装置A制取二氧化硫;装置B干燥SO2;装置C收集SO2,SO2密度大于空气,因此“长进短出”;装置D处理尾气,因此,连接顺序为abcedf(或abcedbcf);(2)检验二氧化硫用品红溶液,检验乙烯用酸性高锰酸钾溶液,乙烯和二氧化硫都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以先检验二氧化硫,然后检验乙烯,在检验乙烯之前用NaOH溶液除尽SO2,再通过品红溶液不褪色确认SO2已除尽,最后用酸性高锰酸钾溶液检验乙烯;(3)装置C的作用是安全瓶,防止倒吸;装置B中发生的反应是二氧化硫和硫酸铜溶液反应生成Cu2SO3CuSO32H2O和硫酸,反应的离子方程式为3Cu2+3SO2+6H2O Cu2SO3CuSO32H2O+8H+SO42-;从装置B中获得的固体需先用蒸馏水充分洗涤,再真空干燥,而不直接用烘干的方式得到产品,其原因是防止 Cu2SO3CuSO32H2O发生分解和被氧化。6.(1)CO32-+2SO2+H2OCO2+2HSO3-(2)bd(3)0.631(4)蒸发结晶(悬)浊液(5)SO42-Ba2+H2O2+HSO3-BaSO4+H+H2O【解析】(1)欲使废碱渣充分吸收SO2,则SO2需过量,故“吸收塔”内发生的主要反应的离子方程式为CO32-+2SO2+H2OCO2+2HSO3-。(2)CO2也能使澄清石灰水变浑浊,a项错误;SO2通入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液中有白色沉淀生成,CO2通入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液中无明显现象,b项正确;SO2、CO2都不与盐酸酸化的BaCl2溶液反应,c项错误;SO2能使品红溶液褪色,CO2不能使品红溶液褪色,d项正确。(3)溶液呈中性,c(H+)=10-7 molL-1,Ka2(H2SO3)=c(H+)c(SO32-)c(HSO3-)=10-7c(SO32-)c(HSO3-)=6.310-8,则c(SO32-)c(HSO3-)=0.63。(4)由题图知,温度较低时生成结晶水合物,所以应采取蒸发结晶的方法,a点所示分散系类别为浊液。(5)Na2SO3易被氧化为Na2SO4,故该杂质阴离子为SO42-,白色沉淀A为BaSO3和BaSO4,BaSO3与少量HCl反应生成Ba(HSO3)2,故向“溶液B”中滴入BaCl2和H2O2的混合溶液时,发生反应的离子方程式为Ba2+ H2O2+HSO3-BaSO4+H+H2O。7.(1)Na2S2O321(2)ABD(3)IGHFEJ(G、H的顺序可以颠倒)无色晶体加入稀盐酸,无明显现象,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成135a56W%【解析】(1)淀粉溶液遇I2显蓝色,溶液由无色变为蓝色时,说明溶液中有I2,Na2S2O3已消耗尽。由题给离子反应可得关系式:S2O82-I22S2O32-,则有n(S2O32-)n(S2O82-)21时,能观察到蓝色。(2)根据在低温下电解饱和KHSO4溶液可制备K2S2O8可知,该反应是2KHSO4K2S2O8+H2,故B项正确;阳极失去电子,电极反应式为2SO42-2e- S2O82-,A项正确;阴极是H+得到电子生成H2,故一段时间后,溶液的pH增大,C项错误;电解过程中,阳极产生微量能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝的有色单质气体,故该气体具有氧化性,可能是O3,D项正确。(3)此实验的原理是通过测定产物O2的体积,来确定反应物K2S2O8的纯度。因为是固体加热分解制取气体,所以选用装置;要测定O2的体积,先用冰水(装置)冷却,将气体产物中的SO3分离出来,这样由G端(或H端)出来的气体产物仅是O2;由图中所给装置可知,可用测量排出水的体积的方法来测定O2的体积,所以应选用装满水的集气瓶(装置),气体从F端进入,水从E端排出,用量筒(装置)收集并测量其体积。得到的SO3是无色晶体,它与水反应生成H2SO4,反应产物的阴离子是SO42-,可以用稀盐酸和BaCl2溶液来鉴定。从题目中给出的化学反应方程式可知,2K2S2O8O2,所以 K2S2O8的物质的量为a10-322.42 mol,其纯度为135a56W%。
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