苏教版高中化学必修第一册专题4硫与环境保护专题检测含解析

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专题质量检测(四)　硫与环境保护 (时间：90分钟　满分：100分)一、选择题(本题共20小题，每小题2分，共40分，每小题只有一个选项符合题意)1．常温下单质硫主要以S8形式存在。加热时，S8会转化为S6、S4、S2等。当温度达到750 ℃时，硫蒸气主要以S2形式存在(占92%)。下列说法中正确的是(　　)A．S8转化为S6、S4、S2属于物理变化B．不论哪种硫分子，完全燃烧时都生成SO2C．S2、S4、S6、S8互称同位素D．把硫单质在空气中加热到750 ℃即得S2解析：选B　物理变化是没有新物质生成的变化，S8转化为S6、S4、S2属于化学变化，故A错误；不论哪种硫分子，组成元素只有硫元素，燃烧产物都是二氧化硫，故B正确；S8、S6、S4、S2均属于单质，互为同素异形体，故C错误；硫单质在空气中加热时，硫单质会和氧气之间发生反应，不会得到纯净的S2，故D错误。2．下列说法正确的是(　　)A．医学上可用碳酸钡作钡餐B．浓硫酸与铁、铝不反应，因此铁、铝制器可贮运浓硫酸C．判断铜与浓硫酸是否生成硫酸铜，需要向反应容器中加水D．硫酸亚铁在医学上可用于治疗缺铁性贫血；在工业上也可作生产铁系净水剂和铁红的原料解析：选D　A选项，医学上用硫酸钡作钡餐，因为碳酸钡溶于胃酸(HCl)生成钡离子，会引起中毒，而硫酸钡不溶于胃酸。B选项，浓硫酸能使铁、铝钝化，不是不反应。C选项，无需加水，可观察到溶液呈蓝色，且此时反应器中还有浓硫酸，加水导致大量放热，易产生安全隐患。3．下列有关SO2说法不正确的是(　　)A．SO2是污染大气的有害气体之一B．SO2在大气中与水反应生成硫酸，产生酸雨C．SO2可使澄清石灰水变浑浊D．SO2能使品红溶液褪色，加热溶液颜色恢复解析：选B　SO2是污染大气的有害气体之一，可以导致硫酸型酸雨的产生，A项正确；SO2在大气中与水反应生成亚硫酸，B项不正确；SO2与澄清石灰水反应生成不溶于水的亚硫酸钙，澄清石灰水变浑浊，C项正确；SO2能使品红溶液褪色，加热溶液颜色恢复，D项正确。4．下列反应中体现二氧化硫还原性的是(　　)A．SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HClB．SO2＋2H2S===2H2O＋3SC．SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2OD．SO2＋Na2CO3===Na2SO3＋CO2解析：选A　A项，反应SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HCl中，硫元素的化合价由＋4价升高为＋6价，SO2被氧化，体现了二氧化硫的还原性，正确；B项，反应SO2＋2H2S===2H2O＋3S中，SO2中硫元素的化合价由＋4价降低为0价，SO2被还原，体现其氧化性，错误；C、D项，反应中均没有元素化合价发生变化，不是氧化还原反应，SO2既未被氧化也未被还原，错误。5.用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列有关实验的说法不合理的是(　　)A．上下移动①中铜丝可控制反应生成SO2的量B．②中选用品红溶液验证SO2的生成C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D．为确认有CuSO4生成，向①中加水，观察颜色解析：选D　上下移动铜丝可以控制铜与浓硫酸的接触与分离，从而可以控制反应生成SO2的量，A项正确；SO2可使品红溶液褪色，B项正确；SO2有毒，能与NaOH溶液反应，C项正确；浓硫酸过量，试管中剩余浓硫酸，应将反应后的混合液慢慢加入到大量水中，否则容易使液体喷出，从而发生危险，D项不合理。6．下列制取SO2，验证其漂白性，收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是(　　)解析：选B　实验室制备SO2采用浓硫酸与Cu加热的方法，稀硫酸与Cu加热不反应，A选项错误。SO2通入品红溶液中，品红溶液褪色，B选项正确。SO2密度比空气大，应用向上排空气法收集，导管“长进短出”，C选项错误。SO2尾气应用NaOH溶液处理，饱和NaHSO3溶液与SO2不反应，D选项错误。7．下列有关物质用途的说法正确的是(　　)A．稀硫酸用于除铁锈B．碳酸钠用于治疗胃酸过多C．碳酸钡可作“钡餐”D．硫酸钡用于制作石膏绷带解析：选A　稀硫酸能与铁锈反应生成硫酸铁和水，故A正确；碳酸氢钠用于治疗胃酸过多，故B错误；碳酸钡可溶于胃液中的HCl，不能作“钡餐”，硫酸钡可作“钡餐”，故C错误；硫酸钙用于制作石膏绷带，故D错误。8．一定条件下，硫的某种含氧酸H2SOx(x≤4)与H2S可发生如下反应：H2S＋H2SOx―→S＋(x－3)SO2＋H2O(未配平)下列推断中合理的是(　　)A．该反应中，一定有SO2B．该反应中，H2S作还原剂，H2SOx作氧化剂C．若x＝3，则还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶1D．若x＝4，每生成1 mol S，转移的电子为6 mol解析：选B　若x＝3，反应为2H2S＋H2SO3===3S↓＋3H2O；若x＝4，反应为H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O。当x＝3时，不会生成SO2，A项错误；无论x＝3还是x＝4，在反应中H2S中－2价的硫元素都被氧化成0价的S，H2S作还原剂，x＝3时H2SOx作氧化剂被还原成S，x＝4时H2SOx作氧化剂被还原成SO2，B项正确；若x＝3，还原剂H2S与氧化剂H2SO3的物质的量之比为2∶1，C项错误；若x＝4，每生成1 mol S转移2 mol 电子，D项错误。9．下列叙述正确的是(　　)A．浓硫酸可作干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体B．浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为2H2SO4(浓)＋S3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现强氧化性又表现酸性C．把足量铜粉投入只含2 mol H2SO4的浓硫酸中，得到的气体体积为22.4 L(标准状况下)D．常温下能够用铁制、铝制容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸的强氧化性使铁、铝钝化解析：选D　A项，浓硫酸具有吸水性，但由于其具有强氧化性和酸性，故不能用来干燥具有还原性的气体(HI、H2S等)和碱性气体(NH3)；B选项，金属与浓硫酸反应时，生成相应的盐和SO2，此时浓硫酸表现酸性和强氧化性，而与S、C等非金属单质反应时，由于没有盐生成，故浓硫酸只表现强氧化性；C项，Cu与浓硫酸反应时，浓硫酸的浓度逐渐减小，当浓硫酸变为稀硫酸时，反应停止，故得到的气体在标准状况下小于22.4 L。10．某同学通过查阅得到以下资料：材料一：BaSO4、BaSO3都难溶于水，BaSO4难溶于强酸，但BaSO3可溶于强酸，故BaSO4可作为造影剂用于X射线检查，而BaSO3不能。材料二：三氯化铁与二氧化硫能发生下列反应：2FeCl3＋SO2＋2H2O===FeCl2＋FeSO4＋4HCl在含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中通入一定量的SO2，有白色沉淀生成，由此得出的结论正确的是(　　)A．白色沉淀是BaSO3B．无法确定白色沉淀的成分C．白色沉淀是BaSO3和BaSO4的混合物D．FeCl3被SO2还原为FeCl2解析：选D　由题意知BaSO3不能在酸性溶液中存在，而Fe3＋可将SO2氧化为SO，本身被还原为Fe2＋，白色沉淀是BaSO4。11.已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是(　　)A．X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性B．若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应C．若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水中，一定可以观察到有白色沉淀产生D．工业上，B转化为D的反应条件为高温、常压、催化剂解析：选D　由题可知X是硫酸，D与水反应生成硫酸，则D为SO3，B为SO2。A项，使蔗糖变黑，体现浓硫酸的脱水性，错误；B项，若A为铁，常温下，铁与浓硫酸发生钝化，Fe不能完全反应，错误；C项，若A为碳，CO2与少量的Ca(OH)2会生成可溶性的Ca(HCO3)2，错误；D项，工业上，SO2转化为SO3反应条件为高温、常压、催化剂，正确。12．ClO2是一种消毒剂，工业上制取ClO2的化学反应：NaClO3＋SO2＋H2SO4―→ClO2＋NaHSO4(未配平)，下列说法正确的是(　　)A．SO2在反应中被还原B．NaClO3在反应中失去电子C．H2SO4在反应中作氧化剂D．参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1解析：选D　NaClO3作氧化剂，其中氯元素由＋5价降为＋4价，1 mol NaClO3参加反应，得到1 mol e－，1 mol SO2被氧化为SO时失去2 mol e－；根据得失电子守恒，参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1。13．下列反应的离子方程式中，错误的是(　　)A．将SO2通入Ca(ClO)2溶液：Ca2＋＋2ClO－＋SO2＋H2O===CaSO3↓＋2HClOB．用氨水吸收少量的SO2气体：2NH3·H2O＋SO2===2NH＋SO＋H2OC．向SO2的水溶液中通入H2S气体，产生浅黄色沉淀：SO2＋2H2S===2H2O＋3S↓D．NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液以等物质的量混合：SO＋H＋＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O解析：选A　ClO－具有强氧化性，将SO2通入Ca(ClO)2溶液中发生氧化还原反应，A选项错误。用氨水吸收少量的SO2，生成(NH4)2SO3，B选项正确。SO2的水溶液中通入H2S气体，生成S，C选项正确。NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液以等物质的量混合时，离子方程式为SO＋H＋＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O。14．在一定条件下，PbO2与Cr3＋反应，产物是Cr2O和Pb2＋，则与1 mol Cr3＋反应所需PbO2的物质的量为(　　)A．3.0 mol  B．1.5 molC．1.0 mol  D．0.75 mol解析：选B　解本题的关键是抓住PbO2得到的电子数与Cr3＋失去的电子数相等。PbO2中Pb为＋4价，Cr2O中Cr为＋6价。在反应中化合价的变化为氧化剂：PbO2―→Pb2＋(Pb的化合价降低2价)还原剂：Cr3＋―→Cr2O(Cr的化合价升高3价)设所需PbO2的物质的量为n，根据得失电子守恒有n×1×(4－2)＝1 mol×1×(6－3)，解得n＝1.5 mol。15．下列变化的原理相似的是(　　)①浓硫酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小②二氧化硫和氯气均能使品红溶液褪色③二氧化硫能使品红溶液、氯水褪色④常温下浓硫酸用铁制容器存放，加热条件下浓硫酸能与木炭反应⑤二氧化碳、二氧化硫使澄清石灰水变浑浊A．只有②③④  B．只有④⑤C．只有③④⑤  D．全部解析：选B　①浓硫酸具有吸水性，浓盐酸具有挥发性，敞口放置浓度均减小，但原理不同；②二氧化硫具有漂白性而使品红溶液褪色，氯气具有强氧化性而使品红溶液褪色，原理不同；③SO2使品红溶液褪色利用了SO2的漂白性，而SO2使氯水褪色利用了SO2的还原性，原理不同；④二者均利用了浓H2SO4的强氧化性；⑤二者使澄清石灰水变浑浊均利用了酸性氧化物的通性。16．化学反应总是伴随着丰富多彩的颜色的变化，下列说法错误的是(　　)A．将Na2O2固体投入滴加了少许酚酞的蒸馏水中，溶液先变红后褪色B．用玻璃棒蘸取浓硫酸滴加到pH试纸上，试纸先变红后变成白色C．向胆矾晶体(CuSO4·5H2O)滴加浓硫酸，晶体由蓝色变为白色D．将SO2通入品红溶液中，溶液颜色褪去，加热后又变成红色解析：选B　过氧化钠溶于水生成氢氧化钠，另外过氧化钠还具有强氧化性，将Na2O2固体投入滴加了少许酚酞的蒸馏水中，溶液先变红后褪色，A正确；浓硫酸显酸性，同时具有脱水性，滴加在pH试纸上，试纸先变红后变成黑色，错误；向胆矾晶体滴加浓H2SO4，浓H2SO4具有吸水性，晶体由蓝色变为白色，正确；二氧化硫漂白是不稳定的，因此将SO2通入品红溶液中，溶液颜色褪去，加热后又变成红色，D正确。17．已知①Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑、②Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，下列说法不正确的是(　　)A．浓硫酸和稀硫酸均有氧化性，所以硫酸是氧化性酸B．过量的Zn在浓硫酸中反应可得SO2和H2C．Zn与稀硫酸反应的氧化产物是ZnSO4D．不管是浓硫酸还是稀硫酸，若反应过程中被还原的H2SO4物质的量相等，则生成气体的物质的量相等解析：选A　从反应方程式知浓硫酸和稀硫酸均有氧化性，但稀硫酸不是氧化性酸，A错；过量的Zn在浓H2SO4中反应先生成SO2，浓硫酸变稀后生成H2，B正确，C也正确；Zn分别与浓硫酸和稀硫酸的反应中，有1 mol H2SO4被还原时分别生成1 mol SO2 和1 mol H2，D正确。18．若0.1 mol某单质与足量的硫充分反应，生成物的质量比该单质的质量增加了1.6 g，则组成这种单质的元素不可能是(　　)A．Ag  B．FeC．Cu  D．K解析：选B　质量增加了1.6 g，则增加的质量是S的质量，故S的物质的量为＝0.05 mol,0.1 mol某单质与0.05 mol S反应，该单质与S的物质的量之比是2∶1，所以该单质与硫充分反应后，组成该单质的元素在生成物中的化合价为＋1，Ag、Fe、Cu、K中只有Fe没有＋1价，所以不可能是Fe，Cu会与S反应生成Cu2S。19．做好环境消毒工作是预防“新型冠状病毒”的重要措施，目前常用的一种消毒剂是ClO2。实验室可通过以下反应制得ClO2(未配平)：KClO3＋H2C2O4＋H2SO4―→ClO2↑＋K2SO4＋CO2↑＋H2O。下列说法正确的是(　　)A．H2SO4在反应中作氧化剂B．ClO2是氧化产物C．H2C2O4在反应中被氧化D．当有1 mol KClO3参加反应时，则有2 mol电子发生转移解析：选C　该反应中KClO3为氧化剂，H2C2O4为还原剂，ClO2为还原产物，当有1 mol KClO3参加反应时，则有1 mol电子发生转移，C项正确。20．已知在酸性条件下能发生下列反应：Cu＋―→Cu＋Cu2＋(未配平)。NH4CuSO3与足量的10 mol·L－1硫酸混合微热，产生下列现象：①有红色金属生成；②有刺激性气味气体产生；③溶液呈蓝色。据此判断下列说法合理的是(　　)A．该反应显示硫酸具有酸性B．NH4CuSO3中硫元素被氧化C．有刺激性气味的气体是氨气D．反应中硫酸作氧化剂解析：选A　红色金属为铜单质，蓝色溶液为CuSO4溶液，由信息Cu＋―→Cu＋Cu2＋在酸性条件下发生，说明硫酸具有酸性。NH4CuSO3中Cu元素显＋1价，故该氧化还原反应是Cu元素自身的氧化还原反应，不涉及S、N元素，SO与H＋反应生成SO2，故有刺激性气味的气体不是氨气。最后溶液中除含CuSO4，还有(NH4)2SO4。二、非选择题(本题共5小题，共60分)21．(12分)在学习了硫的转化后，某学生绘制了如图转化关系：(1)写出指定物质的化学式：A____________，B____________，D____________。(2)写出H2SO4→C的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________(写一个即可)。(3)写出A与SO2相互转化的化学方程式：________________________。(4)写出一个由SO2直接生成H2SO4的化学方程式：_______________________________。解析：(1)A中S为＋6价，既可以转化为H2SO4又可以和二氧化硫相互转化，因此A为SO3；B中硫元素为－2价且为气态氢化物，因此B为H2S；D中S为＋4价且是酸，故D为H2SO3。(2)C中S为＋6 价，且由H2SO4制得，则H2SO4→C的化学方程式可为H2SO4＋Na2CO3===Na2SO4＋CO2↑＋H2O。(3)SO3与SO2相互转化的化学方程式为2SO2＋O22SO3。(4)SO2直接生成H2SO4的一个化学方程式为SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。答案：(1)SO3　H2S　H2SO3(2)H2SO4＋Na2CO3===Na2SO4＋CO2↑＋H2O(合理即可)(3)2SO2＋O22SO3(4)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr(合理即可)22．(12分)为分析某县城的空气质量情况，某校化学研究性学习小组的同学拟测定该县城空气中SO2的含量。(1)检验SO2可选用____________溶液。 (2)SO2与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式是________SO2＋________MnO＋________H2O===________SO＋________Mn2＋＋________H＋。请尝试配平该离子方程式。该反应的现象是______________，SO2在该反应中显________(填“氧化”或“还原”)性。 (3)该小组的同学拟用下列装置，运用(2)中的反应原理定量分析空气中SO2的含量：①装置中棉花的作用是_________，通入空气前应进行的实验操作是 __________________。②该实验中需要知道的数据除气体流速、酸性KMnO4溶液的体积外还有___________。 解析：(3)①气体流速大时，固体颗粒易被气流带进酸性KMnO4溶液中或堵塞导管。定量分析气体中成分的含量，需要检查装置的气密性。②由酸性KMnO4溶液和SO2发生反应的定量关系，可求算出SO2的含量，故需要知道酸性KMnO4溶液的浓度。答案：(1)品红　(2)5　2　2　5　2　4　紫色溶液褪色　还原　(3)①防止固体颗粒进入酸性KMnO4溶液中　检查装置的气密性　②酸性KMnO4溶液的浓度23．(14分)某化学兴趣小组为了探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。请回答下列问题：(1)写出装置A中发生反应的化学方程式：__________________________________________________________。(2)实验过程中，装置B、C中产生的现象分别是____________、____________，这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________；装置B中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(3)装置D的目的是探究SO2与品红溶液反应的可逆性，请写出实验操作及现象：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)尾气可采用________溶液吸收。解析：(2)SO2具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，SO2具有氧化性，能把S2－氧化成S；(3)SO2能使品红溶液褪色，受热恢复原来的颜色；(4)SO2有毒，属于酸性氧化物，常用碱液吸收，如NaOH溶液。答案：(1)Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋H2O＋SO2↑　(2)紫(红)色褪去　出现黄色浑浊　还原性　氧化性　5SO2＋2MnO＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋　(3)D中品红溶液褪色后，关闭分液漏斗活塞，点燃酒精灯，品红溶液恢复原来的颜色　(4)NaOH24．(10分)某同学在研究Fe与稀H2SO4的反应时，进行了如下实验：(1)实验Ⅰ中，铁与稀硫酸反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)实验Ⅱ中，铁丝表面迅速变黑，反应很快停止，其原因是________________________________________________________________________。(3)实验Ⅲ中，加热后产生大量气体，a试管中溶液的红色褪去，c处始终未检测到可燃性气体。b试管中反应的离子方程式是________________________________________________________________________。(4)对比实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，同学们得出以下结论：①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但原因不同。浓硫酸的氧化性源于＋6价的硫元素，稀硫酸的氧化性源于_________________________________________________________________________________________________________________________。②造成反应多样性的主要因素有___________________________________________。解析：(1)Fe和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。(2)浓硫酸具有强氧化性，使Fe发生钝化，生成致密的氧化膜并覆盖在Fe的表面，阻止反应进一步进行。(3)实验Ⅲ中，Fe和浓硫酸共热反应生成二氧化硫，实验中未检测到可燃性气体，说明反应没有氢气生成，二氧化硫具有漂白性，使品红溶液红色褪去，且二氧化硫是酸性氧化物，与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠，反应的离子方程式为SO2＋2OH－===SO＋H2O。(4)①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但原因不同，浓硫酸的氧化性表现在＋6价的硫元素上，稀硫酸的氧化性表现在＋1价的氢元素上；②影响反应产物多样性的因素有反应物的浓度、温度、反应物的量等。答案：(1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(2)铁表面生成致密的氧化膜，阻止反应进一步进行(3)SO2＋2OH－===SO＋H2O(4)①＋1价的氢元素②反应物的浓度、温度(合理即可)25．(12分)某研究小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气吸收处理。(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：SO2＋2NaOH===_______________________。(2)反应Cl2＋Na2SO3＋2NaOH===2NaCl＋Na2SO4＋H2O中的还原剂为________。 (3)吸收尾气一段时间后，吸收液(强碱性)中肯定存在Cl－、OH－和SO。请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气中CO2的影响)。①提出合理假设假设1：只存在SO；假设2：既不存在SO，也不存在ClO－；假设3：____________。 ②设计实验方案，进行实验，并在下表中写出实验步骤以及预期的现象和结论。限选实验试剂：3 mol·L－1 H2SO4溶液、1 mol·L－1 NaOH溶液、0.01 mol·L－1 KMnO4溶液、紫色石蕊试液。 预期现象和结论步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 mol·L－1硫酸至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中 步骤2： 步骤3：  解析：(3)Cl2能氧化Na2SO3，但也能与NaOH反应生成NaCl和NaClO，吸收液中含有Na2SO3、NaOH，故应该有Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O的发生。NaOH含量偏多、Na2SO3含量偏少时，Cl2可能已将Na2SO3完全氧化，只剩下Cl2与NaOH的反应，故假设3：只存在ClO－。②设计实验方案检验SO和 ClO－。由步骤1可知，吸收液中加入硫酸后，SO、ClO－分别生成了H2SO3、HClO，因为两者都具有酸性和漂白性，故选择强氧化剂酸性KMnO4溶液证明SO的存在，选择紫色石蕊试液证明ClO－的存在。答案：(1)Na2SO3＋H2O　(2)Na2SO3(3)①只存在ClO－② 预期现象和结论步骤2：在A试管中滴加紫色石蕊试液若先变红后褪色，证明有ClO－，否则无步骤3：在B试管中滴加0.01 mol·L－1 KMnO4溶液若紫红色褪去，证明有SO，否则无