高中化学苏教版 (2019)必修 第一册防治二氧化硫对环境的污染优秀课时练习

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1.二氧化硫是一种空气污染物。下列关于二氧化硫性质的描述不正确的是( )。
A.无色
B.无味
C.易溶于水
D.密度比空气的大
[答案] B
[解析]二氧化硫是无色、有刺激性气味的气体,易溶于水,密度比空气的大。
2.二氧化硫是造成酸雨的主要成分之一,二氧化硫排放到空气中溶于水生成亚硫酸(H2SO3),其中亚硫酸中硫元素(S)的化合价为( )。
A.+2价B.-2价C.+4价D. +6价
[答案] C
[解析]根据化合物中正、负化合价代数和为0可知,亚硫酸中氢和氧的化合价分别是+1价和-2价,所以硫的化合价是+4价。
3.如图是硫在自然界的循环,相关说法不正确的是( )。
A.大气中的硫可能以酸雨的形式进入土壤
B.煤和石油中的硫燃烧生成三氧化硫进入大气
C.化石燃料中的硫来自形成化石燃料的生物体
D.煤和石油燃烧产生的颗粒物可能是雾霾的成因之一
[答案] B
[解析]大气中的硫元素主要以SO2的形式存在,所以会以酸雨的形式进入土壤中;煤和石油中的硫燃烧生成的是二氧化硫,而不是三氧化硫;化石燃料中硫的来源主要是形成化石燃料的生物体;煤和石油燃烧产生的颗粒物可以形成雾霾。
4.下列说法错误的是( )
A．自然界中硫的循环涉及复杂的物理、化学变化
B．自然界中硫元素只以化合态存在于硫铁矿、煤中
C．硫元素循环时可进入食物链中传递给动物、人
D．大量使用化石燃料，导致SO2过度排放，造成了酸雨
[答案] B
[解析]在硫循环过程中涉及复杂的物理、化学变化，A正确；自然界中硫元素以化合态、游离态存在，B错误；硫循环时土壤、水中硫元素通过植物进入动物、人体中，C正确；大量使用化石燃料，导致SO2过度排放，形成酸雨，D正确。
5．生态环境部制定的《环境空气质量标准》第二次公开征求意见结束，大家普遍赞成将PM2.5(PM2.5是指大气中直径接近2.5×10－6 m的颗粒物)纳入常规空气质量评价。下列有关PM2.5说法不正确的是( )
A．PM2.5表面积大，能吸附大量的有毒、有害物质
B．PM2.5在空气中形成了气溶胶
C．实施绿化工程，可以有效地防治PM2.5污染
D．研制开发燃料电池汽车，降低机动车尾气污染，某种程度可以减少PM2.5污染
[答案] B
[解析]PM2.5指微粒直径小于2.5 μm，胶体中胶粒直径在1～100 nm，故PM2.5在空气中不能形成气溶胶。
6.硫是生物必需的营养元素之一,下列关于自然界中硫循环(如图所示)的说法正确的是( )。
A.含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环
B.硫循环中硫的化合物均为无机物
C.上述硫循环中硫元素均被氧化
D.烧煤时加石灰石,可减少酸雨及温室气体的排放
[答案] A
[解析]硫酸盐和亚硫酸盐等在含硫杆菌及好氧/厌氧菌作用下缓慢转化成植物R1—S—R2,含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环,故A正确;硫循环中硫的化合物有含硫的有机物,不全是无机物,故B错误;含硫杆菌及好氧/厌氧菌将硫酸盐、亚硫酸盐中的硫还原成R1-S-R2,硫循环中硫元素有时被氧化,有时被还原,故C错误;烧煤时加石灰石,可减少酸雨排放,但生成二氧化碳,增加温室气体的排放,故D错误。
7.近几年,“PM2.5”一词备受关注。PM2.5是指大气中直径≤2.5 μm的颗粒物,由于它粒径很小,所以对人体健康的危害很大。下列与PM2.5相关的说法错误的是( )。
A.PM2.5的颗粒大小与分子大小差不多
B.PM2.5是造成雾霾天气的“元凶”之一
C.燃烧树叶、秸秆和燃放烟花、爆竹都会产生PM2.5
D.PM2.5专用口罩使用了活性炭,是利用了活性炭的吸附性
[答案] A
[解析]A项,PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物,而分子直径的数量级为10-10m,所以PM2.5的颗粒大小与分子大小相差很大,错误。
8.化学与生活密切相关。下列说法错误的是( )。
A.PM2.5是指粒径不大于2.5 μm的可吸入悬浮颗粒物
B.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
C.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
D.天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料
[答案] C
[解析]PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物,也称为细颗粒物,A项正确;绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染,B项正确;燃煤中加入CaO是为了除去煤燃烧生成的SO2,可减少酸雨的形成,但不能减少温室气体的排放,C项错误;天然气和液化石油气完全燃烧的产物是CO2和H2O,属于清洁燃料,D项正确。
9.酸雨对自然界的危害很大,下列有关酸雨的说法不正确的是( )。
A.汽车尾气是形成酸雨的原因之一
B.酸雨既能腐蚀建筑物也能破坏农作物
C.煅烧石灰石产生的CO2是形成酸雨的主要物质
D.用天然气代替含硫的煤作燃料可减少酸雨的形成
[答案] C
[解析]汽车尾气含有的二氧化硫和氮氧化物,是形成酸雨的主要物质,所以汽车尾气是形成酸雨的原因之一,A正确;酸雨具有酸性,能腐蚀建筑物,能破坏农作物的生长环境,B正确;煅烧石灰石产生的二氧化碳是形成温室效应的气体,不是形成酸雨的主要物质,C错误;天然气的主要成分是甲烷,使用天然气,可以减少二氧化硫的排放,减少酸雨,D正确。
10．近年来，环境问题越来越引起人们的重视。温室效应、酸雨、臭氧层破坏、赤潮等已经给我们赖以生存的环境带来较大的影响，造成酸雨的主要有害物质是( )
A．CO2
B．硫和氮的氧化物
C．含氟化合物
D．化肥和含磷洗衣粉的使用及其污水的排放
[答案] B
11．(1)在下列物质：①二氧化碳，②二氧化硫，③二氧化氮，④氟氯烃，⑤可吸入颗粒物中，目前未列入我国空气质量报告的是①④(填编号)。
(2)下列气体的排放，对大气无污染或污染较轻的是( )
A．CO B．Cl2
C．NO D．N2
[答案] D
[解析](1)CO2和氟氯烃未列入空气质量报告，(2)N2是空气组成成分之一，对大气无污染，CO、Cl2、NO都是有毒气体，都能造成严重的大气污染。
12．有人提出利用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)冶炼铜的炉渣冶炼铁。黄铜矿冶炼铜的步骤大致可分为①富集，将硫化物矿石进行浮选；②焙烧，主要反应为2CuFeS2＋4O2eq \(=====,\s\up8(高温))Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣)；③制粗铜，1 200 ℃发生的主要反应为2Cu2S＋3O2eq \(=====,\s\up8(1 200℃))2Cu2O＋2SO2,2Cu2O＋Cu2Seq \(=====,\s\up8(1 200℃))6Cu(粗)＋SO2；④电解精炼铜。下列判断不正确的是( )
A．利用冶炼铜的炉渣可冶炼铁
B．不计损耗时，冶炼出6 ml Cu，共消耗15 ml O2
C．反应③中氧化剂只有O2
D．黄铜矿冶炼铜产生的尾气可造成酸雨
[答案] C
[解析]A．炉渣的主要成分为FeO，利用FeO可冶炼Fe，A正确；B．据反应过程可知6CuFeS2～12O2～3Cu2S～3O2～6Cu，故不计损耗时，冶炼出6 ml Cu，共消耗O2的物质的量为(12＋3) ml＝15 ml，B正确；C．分析反应③中各种元素的价态变化可知，O2、Cu2O、Cu2S均作氧化剂，C错误；D．SO2可造成酸雨，D正确。
13．某燃煤发电厂的废气中有SO2，它是形成酸雨的罪魁之一。处理SO2一般用生石灰或类似物质。下图是处理该废气的装置示意图。
下列说法不正确的是( )
A．此过程中既有分解反应，也有化合反应
B．CaSO4仅是氧化产物
C．使用此废气处理装置可减少酸雨的形成
D．理论上整个过程每转移电子2 ml，会对应生成1 ml CO2
[答案] B
[解析]A．CaCO3受热分解成CaO和CO2，CaO和SO2反应生成CaSO3，CaSO3和O2反应生成CaSO4，所以过程中有分解反应和化合反应，故A正确；B．CaSO3和O2反应生成CaSO4，CaSO4既是氧化产物又是还原产物，故B错误；C．此过程可以吸收SO2，减少酸雨的形成，故C正确；D．根据反应得关系式2CO2～O2，即每转移2 ml电子，会对应生成1 ml CO2，故D正确。
14.下列情况可能引起大气污染的是( )
①煤的燃烧 ②工业废气的排放 ③动植物的呼吸 ④飞机、汽车尾气的排放
A．①②③ B．①③④
C．①②④ D．②③④
[答案] C
[解析]①煤燃烧产生的一氧化碳、二氧化硫能引起大气污染，以及排放的粉尘能引起大气污染，故①符合题意；②工业排放的废气有害气体主要有二氧化硫、二氧化氮等气体，能引起大气污染，故②符合题意；③动植物的呼吸主要产生二氧化碳，二氧化碳不属于大气污染物，故③不符合题意；④汽车的尾气中含有二氧化氮等，能引起大气污染，故④符合题意；故选C。
15．30 ℃时，酸性环境中，含硫天然气在T．F菌作用下脱硫过程如图所示。下列说法正确的是( )
A．脱硫过程中需要不断补充Fe2 (SO4)3
B．过程i中反应的离子方程式为2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓
C．过程ii中每消耗1.12 L O2可脱去3.2 g S
D．天然气脱硫有利于控制酸雨的产生
[答案] D
[解析]A．从脱硫过程图可知，Fe2(SO4)3先被H2S还原成FeSO4，FeSO4又被O2氧化成Fe2(SO4)3，所以脱硫过程中不需要补充Fe2(SO4)3，故A错误；B．H2S是弱电解质，写离子方程式时不能拆开，故B错误；C．本题未标是否在标准状况下，故C错误；D．天然气若不脱硫，在燃烧过程中生成SO2引起酸雨，所以天然气脱硫有利于控制酸雨的产生，故D正确。故选D。
16．形成酸雨的原理之一可简示为
含硫燃料 eq \(――→,\s\up12(O2),\s\d4(反应①)) A eq \(――→,\s\up12(O2),\s\d4(反应②)) B eq \(――→,\s\up12(H2O),\s\d4(反应③)) 硫酸
回答下列问题：
(1)A物质的化学式为 ，B物质的化学式为 。
(2)洗涤含SO2的烟气，以下物质可作洗涤剂的是 。
A．Ca(OH)2 B．Na2CO3
C．CaCl2 D．NaHSO3
(3)利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2，在钠碱循环法中，Na2SO3溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得，该反应的离子方程式是 。
(4)某有色金属冶炼厂排放的废气中含SO2，先用石灰浆吸收SO2，然后利用空气中的氧气将产物继续氧化成石膏(CaSO4·2H2O)。写出有关反应的两个化学方程式： 。
[答案] (1) SO2 SO3
AB
(3)SO2＋2OH－===SO eq \\al(2－,3) ＋H2O
(4)SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O，2CaSO3＋O2＋4H2O===2CaSO4·2H2O
17.二氧化硫是形成酸雨的“罪魁祸首”,为了保护环境,应减少二氧化硫在大气中的排放。请回答下列问题:
(1)二氧化硫与水反应可生成亚硫酸,那么二氧化硫是电解质还是非电解质? 。
(2)工业尾气中的二氧化硫常用氢氧化钠溶液吸收,生成亚硫酸钠或亚硫酸氢钠:
①亚硫酸钠溶于水的电离方程式是 ;
②亚硫酸氢钠溶于水的电离方程式是 。
(3)二氧化硫在催化剂的作用下可被氧气氧化成三氧化硫,三氧化硫与水反应生成硫酸:
①三氧化硫是电解质还是非电解质? ;
②氧气属于电解质或非电解质吗? 。
(4)三氧化硫与氢氧化钠溶液反应可生成硫酸氢钠:
①硫酸氢钠溶于水的电离方程式是 ;
②硫酸氢钠是酸吗? 。
[答案] (1)非电解质
(2)①Na2SO32Na++SO32−
②NaHSO3Na++HSO3-
(3)①非电解质 ②既不是电解质也不是非电解质
(4)①NaHSO4Na++H++SO42− ②不是酸
[解析](1)二氧化硫与水反应可生成亚硫酸,亚硫酸电离产生自由移动的离子,所以亚硫酸是电解质;离子不是二氧化硫电离产生,该物质是由化合物分子构成,在熔融状态下不能导电,所以它是非电解质。
(2)①亚硫酸钠是可溶性盐,溶于水完全电离产生Na+、SO32-,所以其电离方程式是Na2SO32Na++SO32-。
②亚硫酸氢钠是弱酸亚硫酸的酸式盐,溶于水电离产生Na+、HSO3-,所以其电离方程式是NaHSO3Na++HSO3-。
(3)①三氧化硫是由分子构成的物质,在熔融状态下不能导电,所以三氧化硫是非电解质。
②氧气属于单质,电解质、非电解质都是化合物,所以氧气既不是电解质也不是非电解质。
(4)①硫酸氢钠是强酸硫酸与NaOH不完全中和的产物,溶于水电离产生Na+、H+、SO42-,所以它的电离方程式是NaHSO4Na++H++SO42-。
②硫酸氢钠是盐,电离产生H+,但是它不属于酸。
18.向氢氧化钠溶液中慢慢地通入二氧化硫气体,反应生成正盐,当继续通入过量二氧化硫时,正盐便转化成酸式盐。
(1)写出上述反应的化学方程式:① ;
② 。
(2)标准状况下,向100 mL 2 ml·L-1的NaOH溶液中通入3.36 L二氧化硫气体,反应后溶液中溶质的成分为 。
(3)试计算,在标准状况下,100 mL 2 ml·L-1的NaOH溶液中最多可吸收 L二氧化硫气体。
[答案] (1)SO2+2NaOHNa2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3
(2)Na2SO3、NaHSO3 (3)4.48
[解析](1)向氢氧化钠溶液中慢慢地通入二氧化硫气体,开始氢氧化钠过量,发生反应:SO2+2NaOHNa2SO3+H2O,生成正盐Na2SO3;继续通入过量二氧化硫时,发生反应:Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3,生成酸式盐NaHSO3。
(2)100mL2ml·L-1的NaOH溶液中n(NaOH)=0.1L×2ml·L-1=0.2ml,标准状况下,3.36LSO2气体的物质的量n(SO2)=·ml-1=0.15ml,n(NaOH)∶n(SO2)=0.2ml∶0.15ml=1∶0.75,故发生反应SO2+2NaOHNa2SO3+H2O,SO2+NaOHNaHSO3,NaOH、SO2无剩余,溶液中溶质为Na2SO3、NaHSO3。
(3)100mL2ml·L-1的NaOH溶液中n(NaOH)=0.2ml,当NaOH溶液反应吸收最多体积二氧化硫气体时,发生的反应为SO2+NaOHNaHSO3,吸收的二氧化硫的物质的量为0.2ml,在标准状况下SO2的体积为22.4L·ml-1×0.2ml=4.48L。
19．下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。
方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中SO2的化学反应为2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3、(NH4)2SO3＋SO2＋H2O===2NH4HSO3，下列能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施
有 (填字母)。
A．增大氨水浓度
B．升高反应温度
C．使燃煤烟气与氨水充分接触
D．通入空气使HSO eq \\al(－,3) 转化为SO eq \\al(2－,4)
采用方法Ⅰ脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2，原因是 (用离子方程式表示)。
因SO2的大量排放形成的酸雨被称为硫酸型酸雨，我国的酸雨主要是硫酸型酸雨。取硫酸型酸雨样品置于空气中，一段时间后发现该酸雨的酸性增强了，你认为原因
是 (用化学方程式表示)。
(3)为减少SO2的排放，常采取一些有效措施。
①在含硫煤中加入生石灰可以起到固硫的作用，燃烧过程中，硫元素转化成其最高价态的化合物，该化合物的化学式是 。
②下列物质中，可用于吸收烟气中的SO2的是 (填序号)。
A．Na2CO3 B．H2SO4
C．NaHSO3 D．NH3·H2O
[答案]（1）AC HCO eq \\al(－,3) ＋SO2===CO2＋HSO eq \\al(－,3)
（2）2H2SO3＋O2===2H2SO4
（3）CaSO4 AD
[解析](1)增大氨水的浓度、与氨水充分接触，均有利于反应发生，可提高SO2的去除率，而升高温度，不利于气体溶解反应。因为HCO eq \\al(－,3) ＋SO2===CO2＋HSO eq \\al(－,3) ，即CO2的存在不影响SO2的去除，故不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2。(2)硫酸型酸雨是二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸被空气中的氧气氧化为硫酸，酸雨的酸性增强，反应的化学方程式为2H2SO3＋O2===2H2SO4。(3)①在燃煤中加入生石灰可以起到固硫的作用，SO2被吸收后转化成一种硫元素的最高价态的化合物，是氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙被氧气氧化为硫酸钙，2CaO＋2SO2＋O2===2CaSO4，最高价态的化合物为CaSO4；②二氧化硫是酸性氧化物，可以用Na2CO3溶液和NH3·H2O吸收。
20．某工业烟气中含有CO、CO2、N2、SO2等气体，用Na2SO3溶液吸收并回收SO2的过程如图所示。
(1)SO2的浓度：Ⅰ________Ⅱ(填“>”或“