鲁科版 (2019)必修 第一册第3章 物质的性质与转化第2节 硫的转化达标测试
展开一、单选题
1.精制粗盐(杂质是、和),选用NaOH溶液、溶液、溶液作为除杂试剂,最后用盐酸调节溶液pH,得到精制NaCl。下列说法正确的是
A.依次向粗盐溶液中加入NaOH、、溶液
B.用酸化的溶液检验是否除尽
C.除去的主要反应是
D.调节pH后,采用蒸发结晶的方法获得精制NaCl
2.下列行为不符合安全要求的是( )
A.实验室废液需经处理后才能排入下水道
B.点燃易燃气体前,必须检验气体的纯度
C.配制稀硫酸时将水倒入浓硫酸中并不断搅拌
D.大量氯气泄漏时,迅速离开现场并尽量往高处去
3.某研究小组成员设计鉴别浓硫酸和稀硫酸的如下方案,不合理的是
A.AB.BC.CD.D
4.下列实验中硫酸的作用与其他三项不同的是
A.蔗糖中加入浓硫酸产生黑“面包”B.亚硫酸钠与硫酸制取
C.配制高锰酸钾溶液时加入稀硫酸D.氧化铜与硫酸制硫酸铜
5.对于某些离子的检验及结论一定正确的是
A.加入稀盐酸产生无色、无味的气体,将气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,一定有
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有
C.加入硝酸酸化的硝酸钡溶液既无沉淀生成也无气体生成,再加AgNO3溶液立即出现白色沉淀,一定有Cl-
D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,一定有Ba2+
6.下列说法中,正确的是
A.浓硫酸稀释时,应将水沿器壁慢慢倒入浓硫酸中,并不断用玻璃棒搅拌
B.浓硫酸不分解,不挥发,所以可以敞口放置于空气中
C.浓硫酸具有氧化性,稀硫酸无氧化性
D.可以用铁罐或铝槽车来运输冷的浓硫酸、浓硝酸
7.用酸性KMnO4溶液不能达到预期目的的是
A.区别苯和甲苯
B.检验硫酸铁溶液中是否有硫酸亚铁
C.检验CH2=CHCHO中含碳碳双键
D.区别SO2和CO2
8.下列物质转化在给定条件下不能实现的是
①
②
③
④
⑤
A.①②③B.①②④C.①②③④D.①②③④⑤
9.下列关于物质检验的说法中正确的是
A.向某溶液中加入澄清石灰水,溶液变浑浊,则该溶液一定含有CO
B.向某溶液中加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,该溶液中一定含有Cl-
C.向某溶液中加入盐酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该溶液中一定含有SO
D.将某无色无味的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,该气体为CO2
10.工业用铜矿石(主要成分为CuS、CuO)制取胆矾的主要流程如图所示。下列说法错误的是
A.气体X为SO2B.操作a为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
C.流程中的反应有涉及氧化还原反应D.用流程中的硫酸浸出铜渣,不需补充硫酸
二、填空题
11.依据信息要求填空
(1)是一种酸性氧化物,可用过量溶液吸收含的尾气,该反应的离子方程式:
(2)复方氢氧化铝片主要用于缓解人体胃酸(主要成分是盐酸)过多,相关反应的离子方程式 。
(3)向碳酸钠溶液中滴加少量盐酸的离子方程式: 。
(4)少量与过量反应的离子方程式: 。
(5)用双线桥法表示反应的电子转移情况: 。
12.化学与我们的生活、生产、环境、资源利用等息息相关。回答下列问题:
(1)大气中下列气体含量的升高会对环境产生一定的影响,用物质的序号填空,过量会导致温室效应加剧的主要物质是 ,会造成酸雨的物质是 ,会导致光化学烟雾的物质是 。
①二氧化碳 ②二氧化硫 ③氮氧化物NOx
(2)电子工业常用质量分数为30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式 。
(3)饮用水消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一,漂白粉是常用的消 毒剂,其有效成分是 (填化学式)。Cl2是传统的自来水消毒剂,而ClO2是新型的自来水消毒剂,这两种消毒剂消毒完成后,氯元素均以Cl—形式存在。现要消毒1.00 m3生活污水,分别用Cl2和ClO2来消毒处理,所耗Cl2与ClO2的质量比值为 (保留小数点后2位)。
13.写出满足下列条件的离子方程式。
(1)钠与水的反应: ;
(2)氯气与水的反应: ;
(3)实验室用MnO2和浓盐酸共热制取Cl2: ;
(4)FeCl3溶液与铜的反应: ;
(5)向氨水中通入过量SO2: ;
(6)向Ca(HCO3)2溶液中加入足量NaOH溶液 ;
14.硫酸工业在国民经济中占有重要地位.工业制硫酸主要的生产流程如图:
(1)工业制硫酸通常以 为原料,经造气、 、吸收三个主要生产阶段;
(2)硫酸生产的尾气中含有少量的SO2,通常用 来吸收处理;
(3)在工业生产中,反应条件有重要的作用.请回答:
①除去原料气中的有毒物质是为了防止 ;
②使用催化剂是为了提高 .
15.我国农业因遭受酸雨而造成的损失每年高达15亿多元,为了有效控制酸雨,目前国务院批准了《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。
(1)现有一份雨水样品,每隔一段时间测定该雨水样品的pH,所得数据如下:
分析数据,回答下列问题:
①雨水样品的PH变化的原因是(结合离子方程式解释): 。
②如果将刚取样的上述雨水和自来水相结合,pH将 (填“变大”、“变小”“不变”),原因是(用化学方程式表示): 。
(2)你认为减少酸雨产生的途径可采用的措施是_______。
①少用煤作燃料②把工厂的烟囱造高③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源
A.①②③B.②③④⑤C.①③⑤D.①③④⑤
(3)酸雨可导致下列危害中的_______。
A.腐蚀建筑物B.导致树木枯萎C.造成洪涝灾害D.恶化人类环境
(4)为防止酸雨,减少煤燃烧时向大气中排放二氧化硫,火力发电厂常用Ca(OH)2的悬浊液吸收煤燃烧时产生的二氧化硫气体,并制得有用的石膏(CaSO4·2H2O)则有关反应的化学方程式为 。
16.以硫铁矿(主要成分为还有少量CuS、等杂质)为原料制备绿矾晶体()的工艺流程如下:
(1)烟气中的会污染环境,可用足量氨水吸收,写出该反应的离子方程式 。
(2)仅用一种试剂检验溶液中金属阳离子,则所用试剂及现象分别为 、 。
(3)写出由滤液得到绿矾晶体实验操作方法为:在隔绝空气的条件下 、 、过滤,洗涤,干燥。
(4)细菌脱硫法是用氧化亚铁硫杆菌做对硫铁矿进行催化脱硫,同时得到溶液。其总反应为:,过程如下图所示:
写出过程Ⅱ反应的离子方程式 。
(5)大量排放容易造成酸雨等环境问题,工业上可用双脱硫法处理废气,过程如下图所示,其中可循环使用的试剂是 ,写出双碱法脱硫法的总反应方程式: 。
17.火山喷发是一种地质现象,是地壳运动的一种表现形式,喷发出的火山气体中占,此外还含有等。火山喷发可引起环境污染,也可使某些地区的土壤增加营养成分。
(1)是黄铁矿的主要成分,其中S的化合价是 。
(2)火山气体中的与发生反应生成S,冷却后沉积在火山口附近,该反应中的氧化剂是 。
(3)火山气体中的与在粉尘的催化下反应生成的化学方程式是 。
(4)火山喷发造成酸雨的原因是 (用化学方程式表示),随时间的增长,酸雨的 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)火山灰中富含植物生长所需要的营养元素,可作为化肥使土地更肥沃。请写出一种钾肥的化学式 。
18.将SO2分别通入下列五种溶液中:
回答下列问题:
(1)试管①中的实验现象:KMnO4酸性溶液 ,证明SO2具有 性。
(2)试管②中的实验现象:品红溶液 。
(3)试管③中能否观察到沉淀 (填“能”或“否”)。
(4)试管④中能产生白色沉淀,该沉淀是 。
(5)试管⑤中能产生白色沉淀,该沉淀是 ,用离子方程式表示产生沉淀的过程: 。
19.是重要的化工原料,回收利用既能减少大气污染,又能充分利用资源。
(1)向食品中添加适量的可以起到防腐、漂白、抗氧化的作用,则葡萄酒中添加适量的的作用是 。
(2)性质多变,若将气体通入溶液中,能观察到的现象为 ,该反应中表现出 性;若将气体通入酸性高锰酸钾溶液中,发生反应的离子方程式为 ,该反应中表现出 性。
(3)有学者提出利用等离子的作用,在常温下将氧化成而实现的回收利用。写出将氧化成反应的离子方程式: 。
(4)有毒,且能形成酸雨,是大气主要污染物之一。某企业利用下列流程综合处理工厂排放的含的烟气,以减少其对环境造成的污染。“氨气吸收塔”中发生反应的化学方程式为 ,该流程中可循环利用的物质为 (填化学式)。
20.利用物质类别及核心元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。回答下列问题:
(1)质量相同的a和b,物质的量之比为 。
(2)c的浓溶液能与S反应产生一种气体,该气体的化学式为 。
(3)将足量的a通入溶液中,下列说法正确的是 (填标号)。
A.溶液中出现白色沉淀
B.溶液没有明显变化
C.若再通入或,则溶液中均会出现白色沉淀
(4)根据“价类二维图”,下列能与a反应且使a表现还原性的物质是 (填序号)。
①NaOH溶液 ②溶液 ③溶液 ④酸性溶液
(5)宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载,“银针验毒”的原理是:。配平该反应方程式并用单线桥法表示该反应电子转移情况 。
(6)已知e为正盐,且能被酸性氧化为,被还原为,写出此反应的离子方程式: 。
三、实验题
21.根据要求完成甲、乙两组实验。、b为弹簧夹,加热及固定装置已略去
回答下列问题:
(1)制取 :写出铜与浓硫酸反应的化学方程式 。
(2)用甲组装置验证酸性相对强弱:亚硫酸碳酸硅酸
①操作步骤:连接仪器、 、加药品后,打开 a 关闭 b,然后滴入浓硫酸,加热;
②甲组试管中的试剂分别是: 饱和溶液,B ,C 。 试剂 B 的作用是 。
③能说明酸性:亚硫酸碳酸硅酸的实验现象是 。
(3)用乙组装置验证 的某些性质。打开 b,关闭 a;
④ 溶液中有浅黄色浑浊出现,反应的化学方程式是 。 溶液中无明显现象,将其分成 a、b 两份,
⑤试管 a 中滴加 NaOH 溶液,产生白色沉淀的化学式是 。
⑥试管 b 中滴加 溶液,也产生白色沉淀,产生白色沉淀的化学式是 。
⑦上述④⑤⑥的反应分别验证 的性质依次是填序号④ ;⑤ ;⑥ 。
A.酸性氧化物的通性碱性氧化物的通性还原性 氧化性漂白性。
(4)装置 G 中盛放的溶液是 。
22.在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究,将适量的蔗糖放入烧杯中,加入少量水,搅拌均匀,然后加入浓硫酸,快速搅拌,生成疏松多孔的黑色物质。
请回答下列问题:
①根据上述实验步骤(1)-(5)中,蔗糖与浓硫酸反应的实验现象,浓硫酸表现出的化学性质有 (填字母)。
A.酸性 B.吸水性 C.脱水性 D.强氧化性
②反应中生成的黑色物质继续与浓硫酸作用,产生两种气体,其中一种气体 X 有刺激性气味,另一种气体 Y 无色无味,写出反应的化学方程式 。
③为了在混合气体中检验出 X、Y 这两种气体,提供下列试剂:(试剂可多次使用,不考虑尾气处理)
A.品红溶液 B.澄清石灰水 C.酸性高锰酸钾溶液 D.氢氧化钠溶液
气体通过的顺序依次是: → → → (填字母)。证明有气体 Y 存在的实验现象为 。
23.某化学兴趣小组设计了图示实验装置(图中省略了夹持仪器)来测定某铁碳合金中铁的质量分数。
(1)mg铁碳合金中加入过量浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:
①常温下碳与浓硫酸不反应;
② 。
(2)写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式 。
(3)B中的现象是 ,C的作用是 。
(4)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重bg。则铁碳合金中铁的质量分数为 (写表达式)。
(5)甲同学认为利用此装置测得铁的质量分数偏大,请你写出可能的原因: 。
(6)本套装置在设计上存在缺陷,其中导致测得铁的质量分数偏低的是(答一条即可) 。
选项
操作
结论
A
将火柴梗伸入溶液中
变黑者为浓硫酸
B
加入金属铝片
产生刺激性气味者为稀硫酸
C
分别加入到盛水的试管中
放热者为浓硫酸
D
加到CuSO4·5H2O晶体中
变白者为浓硫酸
测试时间/h
0
1
2
3
4
雨水的pH
4.73
4.62
4.56
4.55
4.55
参考答案:
1.D
【详解】A.要除去粗盐中的MgCl2、CaCl2和Na2SO4,选用NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液作为除杂试剂,为了把杂质离子除尽,所加试剂应过量,碳酸钠溶液的作用为除去钙离子和过量的钡离子,碳酸钠应在氯化钡之后加入,故可依次向粗盐溶液中加入NaOH、BaCl2、Na2CO3,A错误;
B.应先加过量稀盐酸,再加氯化钡溶液检验是否除尽,B错误;
C.用碳酸钠溶液除钙离子,故除去Ca2+的主要反应是:Ca2++=CaCO3↓,C错误;
D.氯化钠的溶解度随温度变化不大,调节pH后,从氯化钠溶液中获得氯化钠固体应采用蒸发结晶的方法,D正确;
答案选D。
2.C
【详解】A.实验室废液中常含有大量有毒有害物质或者重金属离子,直接排放会对地下水造成污染,所以需经处理后才能排入下水道,故A正确;
B.点燃可燃性气体前需要检查纯度,避免因纯度不足导致气体爆炸发生危险,故B正确;
C.由于浓硫酸密度大于水,且稀释过程中放出大量热,稀释时应该将浓硫酸缓缓倒入水中并不断搅拌,故C错误;
D.氯气密度大于空气,低处的空气中氯气含量较大,所以大量氯气泄漏时,迅速离开现场并尽量逆风、往高处逃离,故D正确;
故选C。
3.B
【详解】A.浓硫酸能将纤维素中的H、O元素以2:1水分子的形式脱去而体现脱水性,稀硫酸没有脱水性,故A正确;
B. Al和稀硫酸反应生成氢气,浓硫酸和铝发生钝化现象,故B错误;
C.浓硫酸和稀硫酸稀释过程中都放热,但浓硫酸放出的热量远远大于稀硫酸,故C正确;
D.浓硫酸具有吸水性,稀硫酸没有吸水性,所以浓硫酸、稀硫酸分别加到CuSO4•5H2O 晶体中,变白者为浓硫酸,故D正确;
故选B。
4.A
【详解】A.蔗糖中加入浓硫酸产生黑“面包”,体现浓硫酸的脱水性和强氧化性;
B.亚硫酸钠与硫酸制取,体现浓硫酸的强酸性;
C.配制高锰酸钾溶液时加入稀硫酸是为了保持溶液的酸性,体现硫酸的酸性;
D.氧化铜与硫酸制硫酸铜,体现硫酸的酸性;
故硫酸的作用与其他三项不同的是A;
故选A。
5.C
【详解】A.向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色、无味气体,该气体为二氧化碳,原溶液中可能含有碳酸氢根离子,不一定含有碳酸根离子,故A不符合题意;
B.向某溶液中加入氯化钡溶液,有白色沉淀生成,再加盐酸酸化,沉淀不溶解,该白色沉淀可能为氯化银,原溶液中可能含有银离子,不一定含有硫酸根离子,故B不符合题意;
C.加入硝酸酸化的硝酸钡溶液既无沉淀也无气体生成排除了硫酸根的干扰,再加硝酸银,生成了白色沉淀,该沉淀是氯化银,则原溶液中一定有氯离子,故C符合题意;
D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,沉淀可能为碳酸钙,原溶液不一定含有钡离子,也可能含钙离子,故D不符合题意;
故答案为:C。
6.D
【详解】A.浓硫酸稀释的正确方法为:将浓硫酸沿着烧杯壁缓缓注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,故A错误;
B.浓硫酸具有吸水性,所以放置浓硫酸应密封保存,故B错误;
C.硫酸中氢、硫元素都处于最高价态,所以浓硫酸、稀硫酸都具有氧化性,故C错误;
D.浓硫酸、浓硝酸具有强的氧化性,常温下能够使铁、铝钝化生成致密的氧化膜,所以可以用铁罐或铝槽车来运输冷的浓硫酸、浓硝酸,故D正确;
故答案选D。
7.C
【详解】A.甲苯可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,可鉴别,故A不选;
B.硫酸亚铁具有还原性,可与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,可鉴别,故B不选;
C.CH2=C(CH3)CHO中碳碳双键和醛基都可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,不能检验是否含有碳碳双键,故C选;
D.SO2具有还原性,可与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,可鉴别,故D不选;
故选C。
8.C
【详解】①SiO2与H2O不能发生反应,①不能实现;
②S在O2中燃烧,不能生成SO3,②不能实现;
③C在SO2气体中不能燃烧,③不能实现;
④电解熔化的MgCl2∙6H2O晶体,得不到Mg,④不能实现;
⑤Na在O2中燃烧生成Na2O2,Na2O2与H2O反应生成NaOH,⑤可能实现。
综合以上分析,①②③④均不能实现。故选C。
9.D
【详解】A.向某溶液中加入澄清石灰水,溶液变浑浊,溶液中可能含有的是HCO、CO、SO、HSO中的一种或几种,故A错误;
B.向某溶液中加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,溶液中可能含有SO、SO、CO、Cl-等离子中的一种或几种,故B错误;
C.向某溶液中加入盐酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,除SO外,溶液中也可能是含有Ag+,故C错误;
D.能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体是CO2,将某无色无味的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,则该气体为CO2,故D正确;
故选D。
10.D
【分析】CuS、CuO在空气中煅烧生成氧化铜和二氧化硫,氧化铜和硫酸反应得到硫酸铜溶液,硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到胆矾;二氧化硫气体和氧气反应生成SO3,SO3和水反应生成硫酸。
【详解】A.CuS在空气中煅烧生成氧化铜和二氧化硫,气体X为SO2,故A正确;
B.硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到胆矾,所以操作a为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,故B正确;
C.流程中CuS在空气中煅烧生成氧化铜和二氧化硫,硫元素、氧元素化合价改变,属于氧化还原反应,用SO2气体制备硫酸,硫元素化合价改变,属于氧化还原反应,故C正确;
D.铜矿石的主要成分为CuS、CuO,铜元素、硫元素的物质的量比大于1:1,反应生成的硫酸铜中铜元素、硫元素的物质的量比等于1:1,根据元素守恒,用流程中的硫酸浸出铜渣,需补充硫酸,故D错误;
选D。
11.(1)SO2+2OH-=SO+H2O
(2)Al(OH)3+3H+=A13++3H2O
(3)CO+H+=HCO
(4)Ca2++2HCO+2OH-=CaCO3↓+CO+2H2O
(5)
【详解】(1)SO2是一种酸性氧化物,可用过量NaOH液吸收含SO2的尾气,该反应的化学方程式为SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,离子方程式为SO2+2OH-=SO+H2O。
(2)复方氢氧化铝片主要用于缓解人体胃酸(主要成分是盐酸)过多,相关反应的化学方程式为Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,离子方程式为Al(OH)3+3H+=A13++3H2O。
(3)向碳酸钠溶液中滴加少量盐酸生成碳酸氢钠和氯化钠,故离子方程式为CO+H+=HCO。
(4)少量Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应,碳酸氢根离子与钙离子均全部参与反应,则Ca2+与HCO的物质的量之比为1:2,离子方程式为:Ca2++2HCO+2OH-=CaCO3↓+CO+2H2O。
(5)反应中,只有Cl元素化合价发生变化,当有3mlCl2生成时,转移5ml电子,则电子转移的方向和数目为。
12.(1) ① ②③ ③
(2)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(3) Ca(ClO) 2 2.63:1
【详解】(1)二氧化碳对太阳辐射吸收很少,却能强烈地吸收地面辐射,会导致温室效应加剧;酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水,二氧化硫、氮氧化物遇水生成酸,会造成酸雨;氮的氧化物在阳光(紫外线)作用下发生光化学反应,导致光化学烟雾,故答案为:①;②③;③;
(2)氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,故答案为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(3)漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙,有效成分为次氯酸钙;设消耗氯气和二氧化氯的质量分别为m1、m2,由题意可知,氯气和二氧化氯消毒1.00 m3生活污水时,反应转移电子数目相等,则由反应转移电子的物质的量相等可得:×2=×5,解得m1:m2=2.63:1,故答案为:2.63:1。
13. 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ Cl2+H2O=H++Cl-+HClO MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+ NH3·H2O+SO2=NH+HSO Ca2++2HCO+2OH-=2H2O+CaCO3↓+CO
【分析】钠与水反应生成氢氧化钠和氢气;氯气和水反应生成盐酸和次氯酸;FeCl3溶液与铜的反应生成氯化亚铁和氯化铜;二氧化硫过量反应生成亚硫酸氢铵;向碳酸氢钙溶液中加入过量NaOH溶液,反应生成碳酸钙,碳酸钠和水,结合离子方程式的书写方法书写。
【详解】(1)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑,故答案为:2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑;
(2)氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,反应的离子方程式为Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,故答案为:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO;
(3) 实验室用MnO2和浓盐酸共热制取Cl2,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2+2H2O,故答案为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(4)FeCl3溶液与铜的反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+,故答案为:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+;
(5)向氨水中通入过量的SO2反应生成亚硫酸氢铵和水,反应的离子方程式为NH3·H2O+SO2=NH+HSO,故答案为:NH3·H2O+SO2=NH+HSO;
(6)向碳酸氢钙溶液中加入过量NaOH溶液,反应生成碳酸钙,碳酸钠和水,反应的离子方程式为Ca2++2HCO+2OH-=2H2O+CaCO3↓+CO,故答案为:Ca2++2HCO+2OH-=2H2O+CaCO3↓+CO。
14. 黄铁矿 催化氧化 氨水 催化剂中毒 反应速率
【分析】(1)依据工业制硫酸的工艺流程分析回答.工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧造气、催化氧化、吸收;
(2)吸收塔排放的尾气中含有少量的SO2,防止污染大气、充分利用原料,通常用氨水来吸收处理;
(3)①原料中的有害杂质能使催化剂失去活性;
②催化剂只改变速率不改变平衡,不改变转化率。
【详解】(1)工业制硫酸通常以黄铁矿为原料经过如下反应三步:
第一步:SO2的制取(造气)。主要原料是黄铁矿和空气,在高温下煅烧,使硫元素转变成SO2气体,反应方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,设备为沸腾炉;
第二步:SO3的制取(催化氧化)。从沸腾炉中出来的气体需经过净化、除尘,进入接触室在催化剂作用下SO2和O2反应生成SO3,设备为接触室;
第三步:硫酸的生成(吸收)。从接触室中出来的气体进入吸收塔,为避免酸雾形成需用98.3%浓H2SO4吸收;
(2)SO2通常用足量氨水吸收,然后再用稀硫酸处理,发生SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3(或SO2+NH3+H2O=NH4HSO3)、(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2↑+H2O[或2NH4HSO3+H2SO4=(NH4)2SO4+2SO2↑+2H2O],优点为生成的(NH4)2SO4作化肥,二氧化硫可循环利用;
(3)①原料中的有害杂质,能使催化剂失去活性,所以除去原料气中的有害物质是为了防止催化剂中毒;
②催化剂缩短到达平衡时间,不影响平衡移动,二氧化硫的转化率不变,所以使用催化剂是为了提高反应速率。
15.(1) 雨水样品中的H2SO3不断被空气中的氧气氧化成H2SO4 ,2H2SO3 + O2 =4H++ ,所以pH随时间延长而c(H+) 增大,pH下降 变小 H2SO3 + Cl2 + H2O =H2SO4 + 2HCl
(2)C
(3)ABD
(4)Ca(OH)2 + SO2 = CaSO3 + H2O、2CaSO3 + O2 + 4H2O = 2(CaSO4·2H2O)
【详解】(1)①表中数据可以看出,pH在降低,酸性增强,其原因为二氧化硫溶于水形成亚硫酸,雨水样品中的H2SO3不断被空气中的氧气氧化成H2SO4,,所以pH随时间延长而c(H+) 增大,pH下降,故填雨水样品中的H2SO3不断被空气中的氧气氧化成H2SO4,,所以pH随时间延长而c(H+) 增大,pH下降;
②二氧化硫溶于水形成亚硫酸,而自来水消毒时残留的Cl2或者O3氧化亚硫酸,生成了酸性更强的硫酸,所以pH会变小,酸性增强,其反应为,故填变小;;
(2)酸雨产生主要是因为二氧化硫或氮氧化物溶于雨水造成的,减少硫氧化物和氮氧化物的排放可以减少酸雨;
①少用煤作燃料,可以减少二氧化硫和氮氧化物的排放;②把工厂的烟囱造高,不能减少二氧化硫和氮氧化物的排放;③燃料脱硫的方式是在如燃煤中加入石灰石或石灰,发生反应,可以减少二氧化硫的排放;④在已酸化的土壤中加石灰只能改变土壤的酸性,不能减少二氧化硫的排放;⑤开发新能源,以替代化石燃料,可以减少二氧化硫的排放;综上所述,减少酸雨产生的途径可采用的措施是①③⑤,故填C;
(3)酸雨中含有和;
A.酸雨中的和能腐蚀建筑物,故A选;
B.酸雨导致土壤中酸性物质过多,使植物不能充分吸收养分,导致花草树木枯萎,故B选;
C.洪涝灾害与酸雨无关,故C错误;
D.因为大量二氧化硫和氮氧化物的排放形成酸雨,使人类的生存环境恶化,故D选;
故填ABD;
(4)火力发电厂常用Ca(OH)2的悬浊液吸收煤燃烧时产生的二氧化硫气体,并制得有用的石膏(CaSO4·2H2O),从二氧化硫到石膏,硫的化合价从+4价变为+6价,其反应为、,故填、。
16.(1)SO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O
(2) 铁氰化钾 产生蓝色沉淀
(3) 加热浓缩 冷却结晶
(4)8Fe3++S2O+5H2O=2SO+8Fe2++10H+
(5) NaOH 2SO2+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+2H2O
【解析】(1)
二氧化硫为酸性氧化物,能与碱反应生成盐和水,二氧化硫与足量氨水反应生成亚硫酸铵和水,反应的离子方程式为:SO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O。
(2)
溶液中的金属阳离子为亚铁离子,检验亚铁离子可选择铁氰化钾,若产生蓝色沉淀,则证明含亚铁离子。
(3)
亚铁离子有还原性,易被空气中的氧气氧化,因此由滤液得到绿矾晶体要在隔绝空气的条件下将滤液加热浓缩、冷却结晶,再过滤、洗涤、干燥,即得到绿矾晶体。
(4)
由图示可知,过程II为Fe3+和S2O反应生成SO、H+和Fe2+,铁元素化合价由+3价降低到+2价,硫元素化合价由+2价升高到+6价,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为:8Fe3++S2O+5H2O=2SO+8Fe2++10H+。
(5)
由图示可知,可循环利用的物质是NaOH,双碱法脱硫法为SO2、Ca(OH)2和O2反应生成CaSO4和H2O,依据得失电子守恒和电荷守恒可知,反应的化学方程式为:2SO2+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+2H2O。
17.(1)-1
(2)
(3)2+2
(4) SO2+H2O═H2SO3、2H2SO3+O2═2H2SO4 减小
(5)KCl
【详解】(1)中Fe元素是+2价,则S的化合价是-1;
(2)与发生反应生成S,中S化合价从+4降至0价,该反应中的氧化剂是;
(3)与在粉尘的催化下反应生成的化学方程式是2+2;
(4)火山爆发产生的二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸再被氧气氧化生成硫酸,则形成酸雨的化学方程式为SO2+H2O═H2SO3、2H2SO3+O2═2H2SO4;随时间的增长,亚硫酸能与氧气反应生成硫酸,酸性增强,则酸雨的减小;
(5)一种钾肥的化学式为KCl。
18.(1) 褪色 还原
(2)褪色
(3)否
(4)BaSO4
(5) BaSO3 SO2+2OH-=+H2O,Ba2++=BaSO3↓
【详解】(1)二氧化硫具有还原性,能被高锰酸钾氧化,使高锰酸钾溶液褪色,故答案为:褪色;还原;
(2)二氧化硫具有漂白性能使品红溶液褪色,故答案为:褪色;
(3)二氧化硫是酸性氧化物,但其对应的亚硫酸是中强酸,不能与强酸盐反应生成强酸,因此③中没有现象,故答案为:否;
(4)二氧化硫通入硝酸钡中能发生氧化还原反应,反应生成硫酸钡沉淀,故答案为:BaSO4;
(5)二氧化硫通入⑤中首先与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,亚硫酸钠与氯化钡发生复分解反应生成亚硫酸钡沉淀,反应的离子方程式为:SO2+2OH-=+H2O,Ba2++=BaSO3↓,故答案为:BaSO3;SO2+2OH-=+H2O,Ba2++=BaSO3↓;
19. 抗氧化 溶液中生成淡黄色沉淀 氧化 还原
【分析】二氧化硫具有氧化性、还原性、漂白性,结合反应中S元素化合价的变化分析解答(1)~(3);由转化关系图可知,在二氧化硫吸收塔中二氧化硫与亚硫酸铵反应生成亚硫酸氢铵,氨气吸收塔中亚硫酸氢铵和氨气反应生成亚硫酸铵,据此分析解答。
【详解】(1)SO2具有漂白性、还原性,食品中添加适量的SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用,葡萄酒中使用SO2是利用了SO2的还原性,作抗氧化剂,故答案为:抗氧化;
(2)将SO2气体通入氢硫酸中,二氧化硫与硫化氢发生氧化还原反应生成硫单质,溶液中生成淡黄色沉淀,二氧化硫中+4价硫化合价降低,二氧化硫表现氧化性;将SO2气体通入酸性高锰酸钾溶液中,二氧化硫被高锰酸钾氧化生成硫酸根离子,反应的离子方程式为2+5SO2+2H2O=5SO+2Mn2++4H+,反应中二氧化硫中+4价的硫化合价升高为+6价,二氧化硫表现为还原性,故答案为:溶液中生成淡黄色沉淀;氧化;2+5SO2+2H2O=5SO+2Mn2++4H+,还原;
(3)Fe3+将SO2氧化成SO的,铁离子被还原生成亚铁离子,反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+,故答案为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+;
(4) “氨气吸收塔”中氨气与亚硫酸氢铵溶液反应生成亚硫酸铵,反应的化学方程式为,依据流程图可知,循环利用的物质为亚硫酸铵和亚硫酸氢铵,故答案为:;。
20.(1)
(2)
(3)BC
(4)④
(5)
(6)
【分析】由价类二维图可知a为二氧化硫、b为三氧化硫、c为硫酸、d为亚硫酸、e为亚硫酸钠,据此分析解答。
【详解】(1)由图可知a是SO2,b是SO3,由公式m=nM可得,质量相同的a和b,物质的量之比为是摩尔质量的反比,即n(SO2):n(SO3)=80:64=5:4;
(2)由图可知c是H2SO4,浓硫酸会和S发生归中反应生成SO2;
(3)将足量的a通入BaCl2溶液中,溶液没有明显变化,若再通入Cl2会发生氧化还原反应,最后生成硫酸钡沉淀,若通入NH3,碱性环境下则会生成亚硫酸钡沉淀,故答案为:BC;
(4)①NaOH溶液与二氧化硫反应表现二氧化硫酸性氧化物性质;②溶液与二氧化硫不发生反应;③溶液与二氧化硫反应生成S单质,表现二氧化硫氧化性;④酸性溶液与二氧化硫反应生成硫酸根离子,表现其还原性,故答案为:④;
(5)由给定反应物和生成物可知1mlAg失1ml电子,1ml氧气得4ml电子,根据得失电子守恒及元素守恒得反应方程式:4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O;单线桥法表示该反应电子转移情况: ;
(6)已知e为正盐,且能被酸性K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则e为Na2SO3,则反应的离子方程式:。
21. 浓) 检查装置的气密性 酸性 溶液 吸收,并检验已除净 A中溶液产生气泡,B中紫红色溶液颜色变浅或没有完全褪色,C中出现白色沉淀 D A C NaOH溶液
【分析】(1)铜与浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫气体和水,据此书写化学方程式;
(2)①装置A中制备二氧化硫气体,必须确保装置气密性良好,加入药品之前需检查装置气密性;
②A中碳酸氢钠和二氧化硫反应生成二氧化碳;试管B需要除去二氧化碳中混有的二氧化硫,并证明二氧化硫已经除尽,避免干扰二氧化碳与硅酸钠的反应;试管C中二氧化碳与硅酸钠溶液生成硅酸沉淀;
③试管A中溶液产生气泡,证明亚硫酸酸性大于碳酸,B中紫红色溶液颜色变浅(或没有完全褪色),证明二氧化硫已经除尽,C中出现白色沉淀,证明碳酸的酸性大于硅酸;
(3)④二氧化硫气体与H2S溶液常温下反应生成黄色固体硫(单质)和水;
⑤二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸和NaOH反应生成亚硫酸钠,亚硫酸根离子和钡离子反应生成亚硫酸钡沉淀;
⑥氯化铁具有氧化性,能把二氧化硫氧化成+6价的硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀;
⑦反应④中二氧化硫被还原,所以体现的是二氧化硫的氧化性;
反应⑤中二氧化硫和碱反应,体现了二氧化硫酸性氧化物通性;
反应⑥中二氧化硫被FeCl3氧化成硫酸根,体现了二氧化硫的还原性;
(4)G为尾气吸收装置,用于吸收多余的二氧化硫,可用氢氧化钠溶液。
【详解】(1)铜和热的浓硫酸反应,反应中Cu元素的化合价由0升高到价,作还原剂,产物为二氧化硫、硫酸铜和水,反应的方程式为:浓);
故答案为:浓);
(2)①装置A中反应制备二氧化硫气体,必须确保装置气密性良好,所以在加入药品之前需要检查装置的气密性;
故答案为:检查装置的气密性;
②中碳酸氢钠的作用是和二氧化硫反应生成二氧化碳;B中为酸性目的是除去二氧化硫,防止干扰二氧化碳和硅酸钠反应,若紫红色溶液颜色变浅或没有完全褪色证明二氧化硫已经除净,C中为溶液溶液,利用强酸制弱酸生成硅酸沉淀证明酸性:亚硫酸碳酸硅酸;
故答案为:酸性;溶液溶液; 吸收,并检验已除净;
③当A中溶液产生气泡,B中紫红色溶液颜色变浅或没有完全褪色,C中出现白色沉淀,可证明酸性:亚硫酸碳酸硅酸;
故答案为:A中溶液产生气泡,B中紫红色溶液颜色变浅或没有完全褪色,C中出现白色沉淀;
(3)④二氧化硫中硫元素的化合价是价,有氧化性,二氧化硫气体与溶液常温下反应生成黄色固体硫单质和水,反应方程式为:;
故答案为:;
⑤试管a中滴加NaOH溶液,二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸和NaOH反应生成亚硫酸钠,亚硫酸根离子和钡离子反应生成;
故答案为:;
⑥试管b中滴加溶液,具有氧化性,能把二氧化硫氧化成价的硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子反应生成白色沉淀;
故答案为:;
⑦反应④中二氧化硫和硫化氢反应,二氧化硫被还原,所以体现的是二氧化硫的氧化性,故选D项;
故答案为:D;
反应⑤中二氧化硫和碱反应,体现了二氧化硫酸性氧化物通性,故选A项;
故答案为:A;
反应⑥中二氧化硫被氧化成硫酸根,体现了二氧化硫的还原性,故选C项;
故答案为:C;
(4)G的作用是吸收尾气,防止污染空气,可盛放NaOH溶液;
故答案为:NaOH溶液。
22. BCD C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O A C A B 澄清石灰水变浑浊
【分析】浓硫酸溶于水放出大量的热,蔗糖脱水生成碳,生成的碳与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水;混合气体的成分是是二氧化碳和二氧化硫,先检验二氧化硫,再检验二氧化碳。
【详解】(1)①将适量的蔗糖放入烧杯中,加入少量水,然后加入浓硫酸,生成黑色物质碳表现了浓硫酸的脱水性,浓硫酸吸收水放出大量的热,碳与浓硫酸在加热的条件下反应,生成两种气体,体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性;
②黑色物质继续与浓硫酸作用,产生两种气体,其中一种气体 X 有刺激性气味,是大气的污染物之一,这种刺激性气味的气体是SO2,另一种无色无味气体Y是CO2,反应的化学方程式为:C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O;
③先将混合气体通入品红溶液检验二氧化硫,品红溶液褪色,含有二氧化硫,从品红溶液中出来的气体通入酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,这一步除去二氧化硫,通过酸性高锰酸钾溶液出来的气体再通入品红溶液,品红溶液不变色,证明二氧化硫除尽,再通入澄清石灰水,若有白色沉淀生成,则含有二氧化碳。故气体通过的顺序依次是:A→C→A→B;
【点睛】本题是一个探究性实验,根据实验的现象分析浓硫酸的性质,用所学的知识检验混合气体的成分。
23. 常温下Fe遇浓硫酸发生钝化 C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O 品红溶液褪色 除去反应产物中的SO2气体 装置内的CO2难以赶尽,导致E质量增重偏小 SO2不一定能全部被品红、KMnO4除去或E中碱石灰会吸收空气中的CO2、H2O
【分析】由装置图可知,该实验原理:通过测定干燥管E的质量增重确定二氧化碳的质量,根据二氧化碳的质量计算铁碳合金中碳的质量,进而计算铁的质量,再计算合金中铁的质量分数;二氧化硫会影响二氧化碳的测定,进入干燥管E的气体应除去二氧化硫、且干燥。
【详解】(1)常温下,铁与浓硫酸反应生成一层致密的氧化物保护膜,阻止内金属继续与浓硫酸反应,发生钝化现象;
(2)碳与浓硫酸在加热的条件下生成二氧化硫、二氧化碳、水,反应方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(3)生成的气体中含有二氧化硫,可使品红溶液褪色;二氧化硫也能被碱石灰吸收,会影响二氧化碳的测定,可以用酸性高锰酸钾溶液吸收;
(4)E增重b g为二氧化碳的质量,根据碳元素守恒可知合金中碳元素的质量为bg,合金中铁的质量为mg-bg=(m-b)g,故铁的质量分数=;
(5)装置内残留部分二氧化碳,未能被装置E完全吸收,导致测量的二氧化碳的质量偏小,即合金中碳元素的质量偏小,铁元素的质量增大,质量分数增大;
(6)由装置图可知,SO2不一定能全部被品红KMnO4除去,E中碱石灰会吸收空气中的CO2、H2O等。
【点睛】二氧化硫与二氧化碳有一定的相似性,二者均为酸性氧化物,具有酸性氧化物的同性,如过量气体与少量碱液反应会生成相应的酸式盐;二者也有一定的差异,二氧化硫可以使品红褪色(漂白性),也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色(还原性),可以利用二氧化硫的特性来鉴别、或者除去二氧化硫。
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