北京市高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编-10氧族元素及其化合物
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一、单选题
1.(2020·北京·模拟预测)如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是
A.向B溶液中滴加KSCN溶液,溶液可能会变为红色
B.溶液B转化为溶液C发生反应的离子方程式为4H++2Fe2++O2=2Fe3++2H2O
C.溶液酸性:A>B>C
D.加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液
2.(2020·北京·统考模拟预测)含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是
A.该过程中可得到化工产品
B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的
C.该过程中化合价发生改变的元素只有O和S
D.图中涉及的反应之一为:
3.(2020·北京·模拟预测)下列解释事实的方程式正确的是
A.CO2通入过量的NaOH溶液中:CO2+OH-=
B.SO2的催化氧化反应:2SO2+O22SO3
C.过氧化钠做呼吸面具的供氧剂:Na2O2+CO2=Na2CO3+O2
D.氯气用于自来水消毒:Cl2+H2O⇌2H++Cl-+ClO-
4.(2020·北京·模拟预测)硫酸盐(含、)气溶胶是PM2.5的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程示意图如下:
下列说法不正确的是
A.①②过程中硫元素均被氧化 B.NO2是生成硫酸盐的催化剂
C.硫酸盐气溶胶呈酸性 D.该过程中有氧氢键断裂
5.(2020·北京·模拟预测)研究表明,大气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产生二次污染物——光化学烟雾,其中某些反应过程如图所示。下列说法不正确的是
A.反应Ⅰ、反应Ⅱ均属于氧化还原反应 B.整个过程中O3作催化剂
C.光化学烟雾中含甲醛、乙醛等刺激性物质 D.反应Ⅲ的方程式为O2+ O = O3
6.(2020·北京·统考模拟预测)下列说法正确的是
A.因SO2具有漂白性,所以能使品红溶液、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SO2
C.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
7.(2020·北京·模拟预测)硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶是PM2.5的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程示意图如图:
下列说法不正确的是
A.该过程有H2O参与 B.NO2是生成硫酸盐的氧化剂
C.硫酸盐气溶胶呈酸性 D.该过程没有生成硫氧键
8.(2020·北京·模拟预测)下列物质的应用中,利用了氧化还原反应的是
A.用石灰乳脱除烟气中的SO2
B.用明矾[KAl(SO4)2•12H2O]处理污水
C.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3•xH2O)
D.用84消毒液(有效成分NaClO)杀灭细菌
9.(2021·北京·模拟预测)在实验室采用如图所示装置制备并收集气体,随开随用随关随停,其中合理的是
选项
化学试剂
制备的气体
A
H2SO4(稀)+Zn
H2
B
H2SO4(浓)+Na2SO3
SO2
C
HCl+CaCO3
CO2
D
HNO3(浓)+铝片
NO2
A.A B.B C.C D.D
10.(2021·北京·模拟预测)下列说法正确的是
A.Cl2、SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性
B.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,说明SO2具有漂白性
C.将分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升,说明二者均易溶于水
D.将等物质的量的Cl2和SO2的混合气体作用于潮湿的红布条,红布条立即快速褪色
11.(2021·北京·模拟预测)下列说法正确的是
A.向HClO溶液中通入SO2,生成H2SO4,证明H2SO4的酸性比HClO强
B.SO2、H2S为强还原性化合物,都不可用浓硫酸干燥
C.将SO2通入品红溶液,溶液褪色后加热恢复原色
D.蔗糖遇浓H2SO4后变黑,膨胀,最后产生刺激性气味气体,说明浓H2SO4具有酸性、氧化性和脱水性
12.(2021·北京·模拟预测)室温下,1体积的水能溶解约40体积的SO2。用试管收集SO2后进行如下实验。对实验现象的分析正确的是
A.试管内液面上升,证明SO2与水发生了反应
B.试管中剩余少量气体,是因为SO2的溶解已达饱和
C.取出试管中的溶液,立即滴入紫色石蕊试液,溶液显红色,原因是:SO2+H2O⇌H2SO3、H2SO3⇌H++、⇌H++
D.取出试管中溶液,在空气中放置一段时间后pH下降,是由于SO2挥发
13.(2021·北京·模拟预测)利用如图所示的装置制备气体可以控制反应,下列气体制备能选用如图所示装置的是
选项
试剂
制备气体
A
和
B
和稀硫酸
C
生石灰和浓氨水
D
和浓
A.A B.B C.C D.D
14.(2021·北京·模拟预测)利用下图所示装置制备气体,所用药品、收集方法均正确的是
选项
制备气体
药品
除杂试剂
收集方法
A
NH3
浓氨水、生石灰
碱石灰
排饱和NH4Cl溶液
B
SO2
亚硫酸钠、浓硫酸
Na2SO3溶液
向上排空气法
C
CO2
石灰石、盐酸
NaOH溶液
向上排空气法
D
NO
铜和稀硝酸
水
排水法
A.A B.B C.C D.D
15.(2021·北京·模拟预测)为探究铜与浓硫酸反应的还原产物,某化学兴趣小组进行如图实验,实验装置如图所示。(固定装置已略去),下列说法正确的是
A.A和B中的浓硫酸都体现了强氧化性
B.若D中无现象,E中品红溶液颜色变浅,则证明浓硫酸的还原产物是SO2不是H2
C.实验结束时,应先熄灭A处酒精灯
D.F中可用氢氧化钠溶液或高锰酸钾溶液吸收尾气,均发生了氧化还原反应
16.(2021·北京·模拟预测)降低硫含量是裂化汽油精制处理的关键。S—Zorb技术使用Ni/ZnO作脱硫吸附剂脱除噻吩()中硫原子的过程如图。
下列说法不正确的是
A.过程①涉及极性键和非极性键的断裂
B.过程③通入O2的主要目的是将ZnS转化为ZnO和SO2
C.过程③中参加反应的O2和ZnS的物质的量之比是3∶2
D.过程④通入H2的主要目的是使脱硫吸附剂再生
17.(2021·北京·模拟预测)实验小组设计图所示装置,验证SO2性质,对实验现象分析不正确的是
A.通入SO2一段时间后,试管内时的CCl4溶液逐渐褪色,说明SO2具有还原性
B.一段时间后试管内有白色沉淀,说明SO2与BaCl2反应生成BaSO3沉淀
C.试管中的红色花瓣颜色变浅,说明SO2溶于水具有漂白性
D.滴有酚酞的NaOH溶液红色变浅,说明SO2能与碱溶液反应
18.(2022·北京·模拟预测)研究小组为探究在空气中变质后的产物,进行如下实验并记录现象。
实验①:取样品加水溶解,得到澄清溶液a。
实验②:取少量溶液a,向其中加入过量盐酸,有臭鸡蛋气味的气体生成,且出现淡黄色浑浊。
实验③:将实验②中的浊液过滤,向滤液中加入溶液,产生白色沉淀。
已知信息:i.溶液能溶解S,并生成,与酸反应生成S和(臭鸡蛋气味);ii.易溶于水。
下列说法不正确的是
A.实验②中淡黄色浑浊可能是与反应产生的
B.实验①和实验②说明样品中一定含有S
C.实验③中产生的白色沉淀是
D.样品中可能含有
二、实验题
19.(2020·北京·模拟预测)某小组同学对与在不同的下反应进行探究。
(1)测得溶液为10,溶液为5,用离子方程式表示溶液显碱性的原因___________。
(2)调节与混合后的初始,实验记录如下:
实验
现象
10
产生白色沉淀,稍后沉淀溶解
6
产生白色沉淀,一段时间后,沉淀未溶解
2
产生大量白色沉淀,一段时间后,产生海绵状棕黑色物质
资料:ⅰ.:白色,不溶于水,可溶于过量溶液。
ⅱ.:棕黑色,不溶于水,能和酸反应。
针对实验中白色沉淀提出两种推测:
推测1:白色沉淀为。
推测2:白色沉淀为。
①推测1产生该沉淀的反应用离子方程式表示___________。
②推测2的理论依据是___________。
③取、中白色沉淀,分别置于过量溶液中,沉淀均溶解经实验证明白色沉淀不是,实验过程:另取固体置于___________溶液中,未溶解。
(3)为确认组成,将中过滤、洗涤,继续实验:
Ⅰ.向中滴加稀盐酸,无明显变化;
Ⅱ.向中加入过量浓,产生红棕色气体;
Ⅲ.用、检验Ⅱ中反应后的溶液,前者无变化,后者产生白色沉淀。
①Ⅰ的目的是___________。
②根据Ⅲ的现象,可判断的元素组成___________。
③Ⅱ中反应的化学方程式是___________。
(4)综合以上实验,分析产生的可能原因:
①甲同学认为随着溶液酸性增强,中的氧化性增强。
②乙同学认为___________。
20.(2020·北京·模拟预测)探究Na2SO3固体的热分解产物。
资料:①4Na2SO3Na2S+3Na2SO4②Na2S能与S反应生成Na2Sx,Na2Sx与酸反应生成S和H2S。③BaS易溶于水。
隔绝空气条件下,加热无水Na2SO3固体得到黄色固体A,过程中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到浊液,放置得无色溶液B。
(1)检验分解产物Na2S:取少量溶液B,向其中滴加CuSO4溶液,产生黑色沉淀,证实有S2-。反应的离子方程式是____。
(2)检验分解产物Na2SO4:取少量溶液B,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,沉淀增多(经检验该沉淀含S),同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S),由于沉淀增多对检验造成干扰,另取少量溶液B,加入足量盐酸,离心沉降(固液分离)后,____(填操作和现象),可证实分解产物中含有SO。
(3)探究(2)中S的来源。
来源1:固体A中有未分解的Na2SO3,在酸性条件下与Na2S反应生成S。
来源2:溶液B中有Na2Sx,加酸反应生成S。
针对来源1进行如图实验:
①实验可证实来源1不成立。实验证据是____。
②不能用盐酸代替硫酸的原因是____。
③写出来源2产生S的反应的离子方程式:____。
(4)实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S,Na2SO4和S产生。运用氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理性:____。
21.(2021·北京·模拟预测)实验小组制备硫代硫酸钠(Na2S2O3)并探究其性质。
资料:ⅰ.S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O。
ⅱ.Fe3++3S2OFe(S2O3)(紫黑色)。
ⅲ.Ag2S2O3是难溶于水、可溶于Na2S2O3溶液的白色固体。
(1)实验室可利用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制备Na2S2O3,装置如图。
①用化学用语解释Na2S和Na2CO3的混合溶液呈碱性的原因:S2-+H2OHS-+OH-、___。
②为了保证Na2S2O3的产量,实验中要控制SO2的量。若要降低SO2的生成速率,可以采取的措施有:___(写出一条)。
(2)探究Na2S2O3溶液与不同金属的硫酸盐溶液间反应的多样性。
实验
试剂
现象
试管
滴管
2mL0.1mol/LNa2S2O3溶液
Ag2SO4溶液(浓度约为0.03mol/L)
Ⅰ.局部生成白色沉淀,振荡后沉淀溶解,得到无色溶液
0.03mol/LAl2(SO4)3溶液
Ⅱ.一段时间后,生成沉淀
0.03mol/LFe2(SO4)3溶液
Ⅲ.混合后溶液先变成紫黑色,30s时溶液几乎变为无色
①Ⅰ中产生白色沉淀的离子方程式为___。
②经检验,现象Ⅱ中的沉淀有Al(OH)3和S,用平衡移动原理解释Ⅱ中的现象:__。
③经检验,现象Ⅲ中的无色溶液中含有Fe2+。从化学反应速率和限度的角度解释Ⅲ中Fe3+与S2O反应的实验现象:___。
以上实验说明:Na2S2O3溶液与金属阳离子反应的多样性和阳离子的性质有关。
参考答案:
1.A
【分析】含二氧化硫的废气通入酸性硫酸铁溶液中发生反应:2Fe3++2H2O+SO2=2Fe2++ +4H+,B溶液中含FeSO4和H2SO4,溶液B转化为溶液C时发生亚铁离子被氧气氧化为三价铁离子的反应,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。
【详解】A.尾气中的二氧化硫气体,通入酸性硫酸铁溶液中发生2Fe3++2H2O+SO2=2Fe2++ SO+4H+,B溶液中存在二价铁离子,如果二氧化硫不足,则溶液B中含有三价铁离子,加入KSCN溶液,溶液变为血红色,故A正确;
B.溶液B中发生的反应是亚铁离子被氧气氧化为三价铁离子的反应:,故B错误;
C.反应过程中溶液的体积不变,溶液A为Fe2(SO4)3溶液,溶液中三价铁离子水解显酸性,溶液B中含H2SO4,显强酸性,溶液C为硫酸铁溶液和硫酸溶液,溶液C是溶液B发生反应4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O得到,虽然消耗氢离子但H+未完全消耗,溶液仍呈酸性,溶液的酸性:B>C>A,故C错误;
D.溶液C为硫酸铁溶液和硫酸溶液,加氧化亚铁,氧化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁溶液,则溶液C为硫酸铁溶液和硫酸亚铁溶液,与溶液A的组成不同,故D错误;
故选:。
2.C
【详解】A.根据图中右下角,硫酸铁和二氧化硫反应生成硫酸,因此该过程中可得到化工产品,故A正确;
B.整个流程图中得出该工艺流程是除去煤燃烧时产生的,故B正确;
C.该过程中化合价发生改变的元素不仅有O和S,还有Fe化合价变化,故C错误;
D.根据图中右下角,硫酸铁和二氧化硫反应,其反应为:,故D正确。
综上所述,答案为C。
3.B
【详解】A.CO2通入过量的NaOH溶液中发生如下反应:,故A错误;
B.SO2的催化氧化反应:2SO2+O22SO3,故B正确;
C.过氧化钠做呼吸面具的供氧剂发生如下反应:,故C错误;
D.氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,次氯酸为弱酸不能拆分,故D错误;
综上答案为B。
4.B
【分析】图中过程①表示和NO2反应生成和,过程②表示和NO2加入一个水分子转化为HNO2和,由此分析。
【详解】A.转化为,硫元素从+4转化为+5价,转化为,硫元素由+5价转化为+6价,硫元素的化合价升高,①②过程中硫元素均被氧化,故A正确;
B.根据图示的转化过程,NO2转化为HNO2,N元素的化合价由+4价变为+3价,化合价降低,得电子被还原,做氧化剂,则NO2的是生成硫酸盐的氧化剂,故B错误;
C.硫酸盐(含、)气溶胶中含有,转化过程有水参与,则在水中可电离生成H+和,则硫酸盐气溶胶呈酸性,故C正确;
D.根据图示转化过程中,由转化为,根据图示对照,有水分子中的氧氢键的断裂,故D正确;
答案选B。
5.B
【分析】在紫外线作用下,NO2分解生成NO和O,O2与O发生反应Ⅲ生成O3,O3与NO发生反应I生成NO2,丙烯与O3发生反应Ⅱ生成甲醛和乙醛,据此分析解答。
【详解】A. 反应Ⅰ为O3+3NO=3NO2,反应Ⅱ为丙烯与O3发生反应生成甲醛和乙醛,均存在化合价的变化,均属于氧化还原反应,故A正确;
B. 整个过程中O3属于中间产物,故B错误;
C. 由分析知,反应Ⅱ中丙烯与O3发生反应生成甲醛和乙醛,故光化学烟雾中含甲醛、乙醛等刺激性物质,故C正确;
D. 由分析知,反应Ⅲ的方程式为O2+ O = O3,故D正确;
故选B。
6.B
【详解】A.二氧化硫的漂白性是因为和有色物质反应生成无色物质而漂白品红溶液,二氧化硫被溴、酸性高锰酸钾氧化而使这两种物质褪色,二氧化硫不能使酸碱指示剂褪色,A错误;
B.二氧化硫、次氯酸等物质都能使品红溶液褪色,所以能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2,B正确;
C.漂白粉和过氧化钠的漂白性是利用其氧化性,活性炭的漂白性是利用其吸附性,二氧化硫的漂白性是因为和有色物质反应生成无色物质,所以其漂白原理不相同,C错误;
D.二者恰好反应生成盐酸和硫酸,反应方程式为Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,盐酸和硫酸没有漂白性,所以等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中不能使有色布条褪色,D错误;
故选B。
7.D
【详解】A.根据图示中各微粒的构造可知,该过程有H2O参与,故A正确;
B.根据图示的转化过程,NO2转化为HNO2,N元素的化合价由+4价变为+3价,化合价降低,得电子被还原,做氧化剂,则NO2的是生成硫酸盐的氧化剂,故B正确;
C.硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶中含有HSO,转化过程有水参与,则HSO在水中可电离生成H+和SO,则硫酸盐气溶胶呈酸性,故C正确;
D.根据图示转化过程中,由SO转化为HSO,根据图示对照,有硫氧键生成,故D错误;
答案选D。
8.D
【详解】A.SO2是酸性氧化物,可与碱反应,用石灰乳脱除烟气中的SO2时,SO2与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙或亚硫酸氢钙,反应过程中无元素的化合价变化,没有利用氧化还原反应,故A不符合题意;
B.用明矾[KAl(SO4)2•12H2O]溶于水中,电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体,利用胶体的吸附性可吸附污水中的固体颗粒物,该过程利用胶体的吸附性,发生的反应没有发生化合价变化,没有利用氧化还原反应,故B不符合题意;
C.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3•xH2O),发生的主要反应为:6HCl+ Fe2O3=2FeCl3+3H2O,反应中没有元素化合价的变化,没有利用氧化还原反应,故C不符合题意;
D.用84消毒液有效成分NaClO,具有强氧化性,能使蛋白质发生变性从而杀死细菌病毒,杀菌消毒的过程利用了氧化还原反应,故D符合题意;
答案选D。
9.C
【详解】A.用稀H2SO4和Zn反应制取氢气,氢气的密度比空气小,要用向下排空气法收集,故不选A;
B.H2SO4(浓)和 Na2SO3制取二氧化硫气体,Na2SO3易溶于水,该装置不能实现随开随用随关随停,故不选B;
C.盐酸和CaCO3反应制取二氧化碳气体,属于固体和液体反应制取气体,能实现随开随用随关随停,且二氧化碳的密度比空气大,用向上排空气法收集,故选C;
D.常温下,铝在浓HNO3中钝化,不能用HNO3(浓)和铝片制取二氧化氮,故不选D;
选C。
10.C
【详解】A.Cl2、SO2均能使品红溶液褪色,但二者漂白原理不同,前者利用的是其氧化性进行漂白,后者是利用其与有色物质络合生成无色物质进行漂白,前者不可逆后者可逆,A错误;
B.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,说明二者发生了氧化还原反应,反应中SO2提现了还原性,B错误;
C.将分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升,说明烧瓶内气体压强减小,有大部分气体溶解在水中,说明二者均易溶于水,C正确;
D.将等物质的量的Cl2和SO2的混合气体作用于潮湿的红布条,Cl2、SO2和水发生反应生成无漂白性的HCl和H2SO4,因此,红布条不褪色,D错误;
故答案选C。
11.C
【详解】A. 要证明酸性的强弱,需要通过复分解反应,发生酸和盐生成新酸和新盐的反应,这样的反应一般符合强酸制弱酸的规律。向HClO溶液中通入SO2,生成H2SO4,发生的是氧化还原反应,HClO有强氧化性,把SO2氧化成硫酸,不能用氧化还原反应证明酸性的强弱,故A错误;
B.SO2与硫酸为相邻价态,不发生氧化还原反应,可用浓硫酸干燥,H2S具有还原性,与浓硫酸发生氧化还原反应,不能用浓硫酸干燥,故B错误;
C.SO2具有漂白性,将SO2通入品红溶液反应生成不稳定的无色物质,溶液褪色后加热,生成的物质分解放出SO2,又恢复原色,故C正确;
D. 蔗糖遇浓H2SO4后变黑,体现浓硫酸具有脱水性,之后膨胀,最后产生刺激性气味气体,说明浓H2SO4氧化性,没有体现酸性,故D错误;
答案选C。
12.C
【详解】A.由信息可知,SO2易溶于水,也能使液面上升,故A错误;
B.二氧化硫与水的反应为可逆反应,当反应达到限度后,二氧化硫的量不再减少,液面高度也无明显变化,故B错误;
C.滴入石蕊试液,溶液变为红色,说明溶液显酸性,SO2与水反应生成亚硫酸,亚硫酸为弱酸,分步电离出氢离子,故C正确;
D.亚硫酸具有较强的还原性,易被氧化为硫酸,弱酸变强酸,也能使pH下降,故D错误;
故选C。
13.B
【详解】本题主要考查气体发生装置的选择,侧重考查学生的实验能力。选用该装置制备气体,需具备的条件是块状难溶固体与液体在常温下反应,产物易溶于水,放热较少。
A.和的反应属于固固加热的反应,A项不符合题意;
B.和稀硫酸是固液不加热制气体的反应,B项符合题意;
C.易溶于水,且微溶于水,易堵塞多孔隔板,C项不符合题意;
D.和浓反应需要加热,D项不符合题意。
故选B。
14.D
【详解】A.氨气极易溶于水,因此一般采用向下排空气法收集氨气,故A错误;
B.SO2与Na2SO3溶液反应,应用饱和NaHSO3溶液除杂,故B错误;
C.CO2与NaOH溶液反应,应用饱和NaHCO3溶液除杂,故C错误;
D.NO中可能含有NO2气体,用水吸收,NO易与空气中氧气反应,因此用排水法收集气体,故D正确。
综上所述,答案为D。
15.B
【分析】加热条件下,Cu和浓硫酸发生氧化还原反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,水具有挥发性,生成的二氧化硫中含有水蒸气,水蒸气能使无水硫酸铜变蓝色;B中浓硫酸干燥二氧化硫气体;如果生成的气体中含有氢气,氢气具有还原性,则能将黑色的氧化铜粉末还原为红色Cu;二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色;二氧化硫属于酸性氧化物且有毒,不能直接排空,需要在F中进行尾气处理,据此分析解答。
【详解】A.A中Cu和浓硫酸发生氧化还原反应,体现了浓硫酸的强氧化性,B中浓硫酸是干燥生成的气体,体现了浓硫酸的吸水性,故A错误;
B.D中无现象,说明气体与氧化铜没有反应生成水,E中品红溶液颜色变浅,说明生成了二氧化硫,证明浓硫酸的还原产物是SO2不是H2,故B正确;
C.实验结束时,拉起铜丝,首先熄灭C处酒精灯,再熄灭A处酒精灯,防止溶液倒吸,炸裂玻璃管,故C错误;
D.氢氧化钠溶液与二氧化硫反应中没有元素化合价发生变化,不是氧化还原反应,故D错误;
故选B。
16.C
【详解】A.由题中图示可知,反应①方程式为Ni+ +H2+NiS,该反应中涉及C-S极性键断裂和H2中H-H非极性键断裂,故A正确;
B.由题中图示可知,反应③的方程式为Ni+ZnS+2O2=NiO+ZnO+SO2,该过程通入O2的主要目的是将ZnS转化为ZnO和SO2,故B正确;
C.由题中图示可知,反应③的方程式为Ni+ZnS+2O2=NiO+ZnO+SO2,该过程参加反应的O2和ZnS的物质的量之比是2:1,故C错误;
D.由题中图示可知,反应④的方程式为NiO+H2=Ni+H2O,该过程通入H2的主要目的是使脱硫吸附剂再生,即产生Ni单质,故D正确;
答案为C。
17.B
【分析】硫酸和Na2SO3发生复分解反应产生SO2,SO2与溴、水在氯化钡溶液和溴的四氯化碳分界处发生氧化还原反应生成硫酸、HBr,一段时间后溴的四氯化碳溶液褪色,证明二氧化硫有还原性,硫酸与氯化钡产生硫酸钡沉淀,湿润的二氧化硫使红色花瓣褪色,说明二氧化硫有漂白性,与NaOH溶液反应消耗NaOH,滴有酚酞的NaOH溶液褪色。
【详解】A.由分析可知,一段时间后试管内Br2的CCl4溶液褪色,则SO2和Br2、H2O发生氧化还原反应,说明SO2具有还原性,故A正确;
B.由分析可知沉淀为BaSO4,故B错误;
C.SO2有漂白性,根据试管中的红色花瓣褪色,说明SO2具有漂白性,故C正确;
D.滴有酚酞的NaOH溶液红色变浅,NaOH物质的量减少,则说明SO2能与碱溶液反应,故D正确。
答案为B。
18.B
【详解】A.由已知信息i可知,实验②中的淡黄色浑浊可能是与反应产生的S,选项A正确;
B.若原样品中含有,在酸性条件下反应也能产生此现象,故不能说明该样品中一定含有S,选项 B错误;
C.实验③是将实验②中的浊液过滤,滤液中含有过量的盐酸,加入溶液,产生白色沉淀,则白色沉淀是,选项C正确;
D.实验③证明该样品中可能含有Na2SO3,也可能含有,选项D正确;
答案选B。
19.(1)
(2) 有还原性,可能被氧化为,与反应生成白色沉淀 过量
(3) 证明不是 含有元素,不含元素 (浓)
(4)随着溶液酸性增强,中的还原性增强
【解析】(1)
亚硫酸钠是强碱弱酸盐,亚硫酸根离子在溶液中分步水解使溶液呈碱性,水解以一级水解为主,水解的离子方程式为,故答案为:;
(2)
①由题给信息可知,推测1产生该沉淀的反应为亚硫酸钠溶液与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银白色沉淀和硝酸钠,反应的离子方程式为,故答案为:;
②推测2的理论依据是亚硫酸根离子具有还原性,若被空气中氧气氧化生成硫酸根离子,氧化生成硫酸根离子与硝酸银溶液中的银离子反应生成硫酸银沉淀,故答案为:有还原性,可能被氧化为,与反应生成白色沉淀;
③若硫酸银固体置于过量亚硫酸钠溶液中,固体不溶解,由题给b、c中白色沉淀可溶于亚硫酸钠溶液可知,白色沉淀不是硫酸银,故答案为:过量;
(3)
①由题给信息可知,棕黑色的氧化银可以与酸反应可知,向X中滴加稀盐酸,无明显变化说明X不是氧化银,则实验Ⅰ的目的是验证X不是氧化银,故答案为:证明不是;
②由实验Ⅱ可知,X具有还原性,能将浓硝酸还原为二氧化氮气体,由实验Ⅲ可知,用硝酸钡检验实验Ⅱ中反应的溶液,没有白色沉淀生成,说明反应没有生成硫酸根离子,X中不含有硫元素,用氯化钡溶液检验,有白色沉淀生成,说明X中银元素,结合实验Ⅱ可知,X为银单质,故答案为:含有元素,不含元素;
③由实验Ⅱ和Ⅲ可知,海绵状棕黑色的固体X为银,银与浓硝酸发生氧化还原反应生成硝酸银、二氧化氮和水,反应的化学方程式为(浓),故答案为:(浓);
(4)
综合以上实验,海绵状棕黑色的固体X产生的可能原因为随着溶液酸性增强,亚硫酸银中的银离子的氧化性增强,或亚硫酸银中的亚硫酸根离子的还原性增强,银离子与亚硫酸根离子在酸性条件下发生氧化还原反应生成银、硫酸根和水,故答案为:随着溶液酸性增强,中的还原性增强。
20. S2-+Cu2+=CuS↓ 滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀, 向溶液2中加入KMnO4溶液,溶液没有褪色 盐酸中Cl元素为-1价,是Cl元素的最低价,具有还原性,会与KMnO4溶液发生氧化还原反应,使KMnO4溶液应该褪色,干扰实验现象和实验结论; Sx2-+2H+=H2S↑+(x-1)S↓ 根据反应4Na2SO3Na2S+3Na2SO4可知,Na2SO3发生歧化反应,其中的S元素化合价即可升高也可降低,能从+4价降为-2价,也应该可以降到0价生成硫单质
【详解】(1)Na2S和CuSO4溶液反应生成硫化铜和硫酸钠,反应的离子方程式是S2-+Cu2+=CuS↓;
(2)根据题干资料:Na2S能与S反应生成Na2Sx,Na2Sx与酸反应生成S和H2S,取少量溶液B,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,沉淀增多(经检验该沉淀含S),同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S),说明B溶液中含有Na2Sx,Na2Sx与酸反应生成S和H2S,由于沉淀增多对检验造成干扰,另取少量溶液B,加入足量盐酸,离心沉降(固液分离)后,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,可证实分解产物中含有SO;
(3)①实验可证实来源1不成立。根据分析,溶液2为H2SO3,向溶液2中加入少量KMnO4溶液,H2SO3具有还原性,酸性条件下KMnO4具有强氧化性,二者混合和后应发生氧化还原反应,KMnO4溶液应该褪色,但得到的仍为紫色,说明溶液B中不含Na2SO3;
②不能用盐酸代替硫酸的原因是盐酸中Cl元素为-1价,是Cl元素的最低价,具有还原性,会与KMnO4溶液发生氧化还原反应,使KMnO4溶液应该褪色,干扰实验现象和实验结论;
③来源2认为溶液B中有Na2Sx,加酸反应生成S,反应的离子方程式:Sx2-+2H+=H2S↑+(x-1)S↓;
(4)根据已知资料:4Na2SO3Na2S+3Na2SO4,亚硫酸钠中硫为+4价,硫酸钠中硫为+6价,硫化钠中硫为-2价,根据反应可知Na2SO3发生歧化反应,其中的S元素化合价即可升高也可降低,能从+4价降为-2价,也应该可以降到0价生成硫单质。
21.(1) CO+H2OHCO+OH- 降低反应温度或减慢硫酸的滴加速率
(2) 2Ag++S2O=Ag2S2O3↓ Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,S2O与H+反应生成S,使c(H+)降低,平衡正向移动,生成Al(OH)3沉淀 Fe3+与S2O反应生成紫黑色Fe(S2O3)的化学反应速率大,化学反应的限度相对小;Fe3+与S2O反应生成Fe2+的化学反应的限度相对大
【分析】根据题中图示装置可知,左边是产生SO2的装置,中间是生成Na2S2O3的装置,右边是尾气SO2的吸收装置,防止污染环境;据此解答。
(1)
①Na2S和Na2CO3的混合溶液呈碱性,弱酸根离子水解显碱性,即S2-+H2OHS-+OH-、+H2O+OH-;答案为+H2O+OH-。
②通过控制反应的温度或硫酸的滴加速度可以控制SO2生成速率,即降低反应温度或减慢硫酸的滴加速率,来降低SO2的生成速率;答案为降低反应温度或减慢硫酸的滴加速率。
(2)
①由题中信息可知,Ag2S2O3是难溶于水、可溶于Na2S2O3溶液的白色固体,即Ag+与发生反应,生成Ag2S2O3白色沉淀,其离子方程式为2Ag++= Ag2S2O3↓;答案为2Ag++= Ag2S2O3↓。
②2mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液0.03mol/L Al2(SO4)3溶液混合,首先Al3+水解,即Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,生成的H+与发生反应生成S,即+2H+=SO2↑+S↓+H2O,使c(H+)降低,平衡正向移动,生成Al(OH)3沉淀;答案为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,与H+反应生成S,使c(H+)降低,平衡正向移动,生成Al(OH)3沉淀。
③2mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液和0.03mol/L Fe2(SO4)3溶液,混合后溶液先变成紫黑色,即Fe3++3Fe(S2O3)(紫黑色),化学反应速率快,化学反应的限度相对小;30s时溶液几乎变为无色,Fe3+与发生氧化还原反应生成Fe2+的化学反应的限度相对大;答案为Fe3+与S2O反应生成紫黑色Fe(S2O3)的化学反应速率大,化学反应的限度相对小;Fe3+与S2O反应生成Fe2+的化学反应的限度相对大。
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