鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 硫的转化复习练习题
展开一、单选题
1.山水之城,美丽之地,重庆的城市发展建设离不开环境保护。下列说法错误的是
A.大力发展清洁能源,合理建设风能、太阳能等发电设施
B.充分建设城市管网,防范含硫矿物冶炼的废水引起赤潮、水华等现象
C.积极践行垃圾分类,回收金属、塑料、玻璃等垃圾
D.逐渐淘汰落后产能,实施“煤改气”等措施降低酸雨的发生概率
2.下列图中的实验方案,能达到实验目的是
A.AB.BC.CD.D
3.某化学兴趣小组进行了有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验,实验过程如图所示。下列有关说法正确的是
A.实验①中试管口有红棕色气体产生,说明稀硝酸被Cu还原为NO2
B.实验③中滴加稀硫酸,铜片继续溶解,说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强
C.由上述实验可得出结论:Cu在常温下既可以与稀硝酸反应,也可以与稀硫酸反应
D.实验③发生反应的化学方程式为:3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4 =4CuSO4+2NO↑+4H2O
4.为了除去氯气中混有的少量水蒸气,可使含杂质的氯气通过某特定的干燥管,此干燥管中装有下列药品中的
A.五氧化二磷粉未B.浓硫酸C.饱和食盐水D.碱石灰
5.下列关于二氧化硫性质的说法正确的是
A.氯水中通入一定量二氧化硫气体可增强氯水的漂白性
B.含有酚酞的氢氧化钠溶液中通入二氧化硫气体,溶液变无色,说明二氧化硫具有漂白性
C.二氧化硫既可被氧化也可被还原
D.紫色石蕊试液中通入二氧化硫,溶液先变红后褪色
6.实验室用下图所示装置制取SO2并验证SO2的部分性质。下列有关说法正确的是
A.铜和浓硫酸反应制取SO2时,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1
B.品红溶液褪色,说明SO2的氧化性
C.石蕊试液变红但不褪色
D.用NaOH溶液吸收少量SO2的离子方程式为SO2+OH-=HSO
7.已知:C2H4+3SO22CO2+3S↓+2H2O。兴趣小组用如图装置进行试验并检验氧化产物。下列说法错误的是( )
A.a中浓硫酸的作用之一是控制两种气体的比例
B.可用CS2洗涤附着在c内壁的淡黄色固体
C.d中澄清石灰水变浑浊可证明氧化产物为CO2
D.尾气处理的方法:先通过碱石灰再点燃
8.某同学设计利用下图装置制备硫酸锰,下列说法不正确的是
A.装置I烧瓶中放入的药品X为Na2SO3固体,浓硫酸在反应中表现出酸性
B.装置II中用“多孔球泡”可增大SO2的吸收速率,SO2在反应中做还原剂
C.装置III烧杯里装的是NaOH溶液,用于吸收未反应的SO2气体
D.从装置II反应后的溶液获取MnSO4·H2O可以采用蒸发结晶的方法
9.下列化合物中,不能通过单质间化合反应制取的是
A. Na2O2B.FeCl3C.SO3D.
10.根据下列装置和表内的物质,能达到相应实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
二、填空题
11.请回答下列问题:
(1)现有雨水样品1份,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 (用化学方程式表示)。
②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合,pH将变 ,原因是 (用化学方程式表示)。
(2)下列措施中,可减少酸雨产生的途径的是________(填字母)。
①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 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
12.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据下图,回答下列问题:
(1)检验Y所用的试剂是 。
(2)W的稀溶液与铁反应的离子方程式为 。
(3)欲制备Na2S2O3,从氧化还原角度分析,合理的是 (填标号)。
a.Na2S+S b.Na2SO3+S c.Na2SO3 +Na2SO4 d.SO2+Na2SO4
(4)将X与Y 的溶液混合,现象为 ,该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
13.根据所学知识填写下列空白
(1)以下物质:① ②醋酸③氨水 ④熔融 ⑤蔗糖 ⑥液氮 ⑦;现状态下能导电的是 (填序号,下同);属于非电解质的是 。
(2)在标准状况下,质量为 ,其中含有的氧原子数目约为 。
(3)是一种酸性氧化物,可制取,从括号内所给试剂(溶液、溶液、溶液)中选择合适的,完成这一反应,写出该反应的化学方程式: 。
(4)可经过如图所示的转化制取,已知“反应Ⅱ”为复分解反应。
①写出“反应Ⅱ”的化学方程式: 。
②过滤后对沉淀进行洗涤,检验沉淀是否洗涤干净的操作为 。
14.亚硫酸钠在印染、造纸等众多行业中有着广泛的应用。研究小组用Na2CO3溶液吸收SO2制备Na2SO3,其实验流程如下:
(1)“反应I”中确保SO2能够被充分吸收的措施有: (写一点)。
(2)写出Na2CO3溶液中通入过量SO2生成NaHSO3和CO2的离子方程式: 。
(3)检验“过滤”之后溶液中仍然含有Na2SO3的实验方案:
①用Pt丝蘸取滤液少许,放在酒精灯外焰灼烧,若火焰呈 色,则证明溶液含有Na+。
②取适量滤液于试管中,向其中加入稀盐酸,将产生的气体通入 (填试剂名称)中,红色褪去,则证明其中含有。
15.I.阅读下面短文。
原子核究竟是什么形状的呢?你也许会说,原子核应该是球形的吧。没错,对于大多数的原子而言,它们的原子核都是球形(如图1)或者比较接近球形的椭球形,就像橄榄球一样(如图2)。但是,科学家也发现极少数的原子核中的质子和中子会聚集成罕见的梨形(如图3)。
要想验证原子核是否为梨形,最直接的方法就是寻找不同核状态间的八极形变(ctuple transitin),这是梨形结构原子核特有的现象。利用这一手段,研究人员先后确认了224Ra、226Ra及其他一些重原子核均为梨形,但一直没有发现质量数小于200的梨形原子核。
近日,来自美国、英国和法国的一组科研团队制备了144Ba原子束,使其与铅箔发生碰撞并进入激发态。通过分析原子核产生的伽马射线光谱,研究人员发现几次八极形变的强度是核结构模型中预测数值的两倍多。由此,确认了144Ba的原子核也是梨形。
请回答下列问题:
(1)224Ra原子核的形状是 ,224Ra 和226Ra互称为 。
(2)科学家确认144Ba的原子核是梨形,其根据是 (填字母)。
a.直接观察了144Ba原子核的形状 b.由核结构模型做出的理论计算 c.发现了八极形变现象
II.氧元素和硫元素组成的两种物质发生化学反应的微观示意图如图所示,其中●表示硫原子,O表示氧原子。
请回答下列问题:
(3)该反应的化学方程式是 。
(4)反应过程中,O2的浓度在5min内由5ml/L变成了1ml/L,用O2表示的化学反应速率是 ml·L-1·min-1。
(5)在等温等容条件下,该反应达到化学平衡状态的依据是 (填字母)。
a.同一物质的正反应速率等于逆反应速率 b.混合气体的密度不变
c.混合气体中c(O2)不再改变 d. c(SO2)=c(O2)
16.某城市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径的悬浮颗粒物,已知),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、、等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
根据表中数据判断待测试样为 (填“酸”或“碱”)性。
(2)煤燃烧排放的烟气含有和形成酸雨,污染大气。某同学收集一些酸雨作为样品,然后每隔1h测定其pH,发现pH逐渐变小,直至恒定。请用离子方程式解释原因 。酸性溶液能测定烟气中的含量,请用离子方程式表示测定原理: 。
(3)洗涤含的烟气,以下物质可作洗涤剂的是___________(填字母)。
A.B.C.D.
(4)汽车燃油不完全燃烧时产生CO,目前在汽车尾气系统中安装催化转化器,可将CO和NO转化为两种无污染的气体,其化学反应方程式为 。
17.硫酸、硝酸均为重要的化工产品,二者均可用于生产化肥、农药、炸药、染料等。
(1)工业制硫酸的原理示意图(反应条件和部分生成物已略去)如下:
①由黄铁矿(FeS2)制备会产生固体废渣,该反应中废渣为 (坝“氧化产物”“还原产物”或“既不是氧化产物也不是还原产物”):
②请写出由制备的化学方程式 。
③由制备产品的过程中,用98.3%的浓吸收,而不是直接用蒸馏水吸收的原因是 。
(2)工业制硝酸的原理示意图和硫酸非常相似,可简略表示如下(D、E、F各代表一种物质,反应条件和部分生成物已略去):
①由气体E制备硝酸时,通入的气体物质F的化学式为 ,写出由E制备硝酸总反应的化学方程式 。
②硝酸工业尾气中的会形成光化学烟雾和酸雨,污染环境,可用碱性溶液吸收。已知用碳酸钠溶液吸收时会生成、和物质X,则物质X是 (填化学式)。
③铁与不同密度硝酸溶液反应时,还原产物百分比与硝酸密度的关系如图所示:
由图可知:其他条件相同,铁与足量密度为1.23gmL的硝酸反应,还原产物中最多的为 ;一定量的铁粉与足量密度为1.36g/mL的反应,得到气体4.48L(标准状况),则参加反应的硝酸的物质的量为 ml。
18.请回答有关日本福岛核电站爆炸、事故处理及其对我们启示的问题:
(1)如图为福岛核电站泄漏事故图解。
①地震发生后因断电海水冷却系统停止工作,反应堆温度过高使水蒸气与钢壳金属反应产生H2和O2混合而爆炸。这一爆炸过程属于 。
A.核反应 B.物理变化 C.化学变化
②3月17日,50位核电站的勇士冒死向蒸气发生室注入海水,以防止泄漏事故的恶化。注入海水的目的是 。
(2)下列说法错误的是 。
A.小心、科学地利用核能
B.尽可能充分利用风能、地热能和太阳能
C.多使用石油、煤等化石能源
D.能过科研寻找可循环利用的生物能源
(3)要建设“资源节约型和环境友好型社会”,谋求社会的和谐发展。请根据这一主题用下列选项的标号进行填空:
A.二氧化碳 B.氮氧化物 C.二氧化硫 D.氟氯烃
①推广使用燃煤脱硫技术,防治 污染。
②造成温室效应和全球气候变暖的主要物质是 。
③会破坏臭氧层的物质是 。
④导致光化学烟雾的物质是 。
19.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)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:。在该反应中___________(填标号)。
A.是氧化剂B.是还原剂
C.既是氧化剂也是还原剂D.既不是氧化剂也不是还原剂
(4)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
(5)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: 。
20.“飘尘”是物质燃烧时产生的粒状漂浮物,颗粒很小(直径小于10-7 m),不易沉降(可飘浮数小时甚至数年),它与空气中SO2、O2接触时,使SO2部分转化为SO3,使空气酸度增加,形成酸雨。
(1)飘尘所起的主要作用是 。
A.氧化剂 B.还原剂 C.吸附剂 D.催化剂
(2)试写出形成酸雨的两个化学反应式: , 。
(3)汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气含有氮氧化物,全世界每年排放量约5×107 kg,NO2溶于水生成 。
(4)酸雨可导致下列哪种危害 。
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
(5)为了减少酸雨的形成,必须对燃煤烟气进行脱硫,常用的方法有 ,对废气中的氮氧化物进行 。
三、实验探究题
21.铜及其化合物向 溶液中滴加 溶液,发现溶液变绿,继续滴加产生棕黄色沉淀,经检验,棕黄色沉淀中不含,含有、和。已知:Cu+Cu+Cu2+, Cu2+CuI↓(白色)+I2。
(1)用稀硫酸证实沉淀中含有的实验现象是 。
(2)向洗净的棕黄色沉淀中加入足量KI溶液,产生白色沉淀,继续向上层清液中加入淀粉溶液并没有变蓝的现象出现,请结合离子反应方程式解释不变蓝的原因 。
22.实验室里研究不同价态硫元素之间的转化。
(1)盛装浓硫酸仪器的名称是 。
(2)A装置中发生反应的化学方程式为 。
(3)写出D装置中发生反应的离子方程式: 。
(4)上述实验体现SO2的性质有漂白性、氧化性和 。
(5)下列有关硫及其化合物的叙述正确的是 。
A.食品中添加适量二氧化硫可以起到防腐和抗氧化等作用
B硫在足量空气中燃烧生成SO3
C.向SO2水溶液中滴加BaCl2溶液,会生成BaSO3白色沉淀
D.浓硫酸与蔗糖反应的实验体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性
E.除去SO2中含有的少量HCl气体,可以使气体通过饱和Na2SO3溶液
23.SO2是一种重要的化工原料,其性质的探究、废气处理及合理利用一直是科研人员研究的热点。
Ⅰ.燃煤烟气中含有SO2,为了治理雾霾天气,工厂采用多种方法实现烟气脱硫。
(1)“湿式吸收法”利用吸收剂与SO2发生反应从而脱硫。下列试剂中不适合用作该法吸收剂的是 (填字母)。
a.石灰乳 b.Na2SO3溶液 c.Na2CO3溶液 d.CaCl2溶液
(2)某工厂利用烟气处理含的酸性废水,在脱硫的同时制备Cr2O3产品。具体流程如下:
①用SO2处理含废水时,利用了SO2的 性。
②吸收塔中反应后的铬元素以Cr3+形式存在,则其中发生反应的离子方程式为 。
Ⅱ.化学兴趣小组同学为证明和比较SO2与氯水的漂白性,设计如图1实验装置。
(3)用装置A制备SO2气体,发生反应的化学方程式为 。
(4)反应开始后,观察到B、D两个试管中的品红溶液均褪色,停止通气后,给B、D两个试管加热,两个试管中的现象分别为 。
(5)甲、乙两名同学分别利用图2装置探究两种气体按不同比例混合后的漂白性。
①在气体进入品红溶液之前,先将SO2和Cl2通过盛有浓硫酸装置的目的是 。
②甲同学在实验过程中发现,通气一段时间后,品红溶液几乎不褪色,结合反应方程式解释其原因 。
③乙同学要使品红溶液变得越来越浅,可采取的措施是 。
实验方案
实验目的
A
验证对分解反应有催化作用
B
制备并能较长时间观察其颜色
C
除去气体中混有的
D
比较Cl、C和Si的非金属性强弱
除去中的少量
进行酸碱中和滴定
浓硝酸与铜粉制取
制备
A
B
C
D
测试时间/h
0
1
2
3
4
雨水的pH
4.73
4.63
4.56
4.55
4.55
离子
浓度
参考答案:
1.B
【详解】A.大力发展清洁能源,合理建设风能、太阳能等发电设施,可以减少化石燃料的使用,减少污染物的排放,有利于环境保护,A正确;
B.赤潮和水华等环境问题与氮、磷的排放有关,与含硫元素的物质无关,B错误;
C.可回收垃圾如纸类、金属、塑料、玻璃等,通过综合处理、回收利用,不仅可以减少污染,而且还可以节省资源,C正确;
D.实施“煤改气”等措施可以减少含硫煤的燃烧,减少硫氧化物的排放,降低酸雨的发生概率,D正确;
综上所述答案为B。
2.B
【详解】A.要验证验证对分解反应有催化作用,应该只有催化剂不同,其它条件必须完全相同,该实验中催化剂、温度都不同,所以不能验证对分解反应有催化作用,故A错误;
B.亚铁离子和反应生成,易被氧气氧化,所以要防止生成的被氧化,Fe作阳极时生成亚铁离子进入溶液,亚铁离子和反应生成,煤油能隔绝空气,防止氢氧化亚铁被氧化,故B正确;
C.二氧化碳、二氧化硫都能和碳酸钠溶液反应,应该用饱和的碳酸氢钠除去二氧化碳中的二氧化硫,故C错误;
D.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,HCl不是Cl元素的最高价氧化物的水化物,且生成的二氧化碳中含有挥发的HCl,HCl也和硅酸钠溶液而干扰二氧化碳的反应,所以该实验不能比较非金属性强弱,故D错误;
故答案为B。
【点睛】本题考查化学实验方案评价,涉及物质制备、化学反应速率影响因素、除杂、非金属性强弱判断等知识点,明确实验原理、物质性质、实验基本操作是解本题关键,侧重考查学生实验操作、实验评价能力。
3.D
【详解】A.①中发生3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,反应产生的NO气体在试管口被空气中的O2氧化生成红棕色的NO2,A错误;
B.③中加稀硫酸,Cu与稀硫酸不反应,但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性作用,可继续与Cu反应,是硝酸的氧化性强,B错误;
C.由上述实验可得出结论:Cu在常温下可以和稀硝酸反应,只有在溶液中存在NO3-条件下,滴入稀硫酸才可以发生反应,不能证明稀硫酸能与Cu反应,C错误;
D.实验③发生反应的化学方程式为:3Cu+ Cu(NO3)2+4H2SO4=4CuSO4+2NO↑+4H2O,D正确;
故合理选项是C。
4.A
【详解】干燥管中不能盛放液体干燥剂,B和C不正确;氯气能和碱石灰反应,D不正确,所以正确的答案选A。
5.C
【详解】A、二氧化硫具有还原性,氯水中通入二氧化硫气体时,发生反应SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl,减弱了氯水的漂白性,故A错误;
B、将二氧化硫通入到氢氧化钠酚酞试液中,溶液褪色,氢氧化钠具有碱性,能和酸反应生成盐和水,无色酚酞在中性或酸性溶液中呈现无色,表现为酸性氧化物的性质,与二氧化硫具有漂白性无关,故B错误;
C、二氧化硫中硫是+4价,是中间价态,所以既有氧化性又有还原性,如SO2+2H2O+Cl2═H2SO4+2HCl中,S元素的化合价由+4升高到+6,二氧化硫被氧化具有还原性,SO2+2H2S═2H2O+3S↓中,二氧化硫中的S元素的化合价由+4降低为0,二氧化硫被还原具有氧化性,故C正确;
D、二氧化硫溶于水,二氧化硫和水反应生成亚硫酸,溶液显酸性,因此可使紫色石蕊试液变红色,但不能使之褪色,故D错误;
故选C。
【点晴】本题主要考查了二氧化硫的性质,侧重考查二氧化硫的漂白性、还原性,注意中间价态的元素既有氧化性又有还原性。SO2使溴水和高锰酸钾溶液褪色体现了二氧化硫的还原性,SO2使品红溶液褪色体现了二氧化硫的漂白性,不要混淆。另外把Cl2和SO2混合用于漂白,不能增强漂白效果,因为SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl。
6.C
【详解】A.铜和浓硫酸制取SO2的反应为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,其中氧化剂为浓硫酸,还原剂为Cu,只有一部分硫元素化合价改变得到二氧化硫,因此氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:1,故A错误;
B.SO2能使品红溶液褪色,体现了SO2的漂白性,故B错误;
C.二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸使石蕊试液变红,二氧化硫不能漂白指示剂,溶液不褪色,故C正确;
D.少量SO2与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,反应的离子方程式为SO2+2OH-=SO+H2O,故D错误;
答案选C。
7.C
【详解】A.a中浓硫酸的作用为干燥气体,使气体能合均匀,控制气体配比,故A正确;
B.硫单质易溶于,可用于洗涤S单质,故B正确;
C.也能使澄清石灰水变浑浊,故C错误;
D.尾气中含有、、等,可先用减石灰吸收、,再将乙烯通过燃烧法处理,故D正确;
故答案为C。
【点睛】考查性质实验方案的设计及实验装置评价,把握物质的性质、发生的反应、反应与现象的关系为解答的关键,侧重分析与实验能力的综合考查。对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确做出判断。要考虑是否完全合理、有无干扰现象、经济上是否合算和对环境有无污染等。
8.D
【分析】由题中实验装置可知,装置Ⅰ用于制取SO2,X应为亚硫酸钠,亚硫酸钠与浓硫酸反应生成二氧化硫;装置II为制备硫酸锰晶体的发生装置,二氧化硫与二氧化锰反应生成MnSO4,使用“多孔球泡”可增大SO2的吸收速率;用装置Ⅱ反应后的溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶,可得到晶体;装置Ⅲ中NaOH溶液可吸收尾气,以此来解答。
【详解】A.装置I制备二氧化硫气体,实验室一般用亚硫酸盐与浓硫酸制备,固体药品X通常是Na2SO3,发生的反应为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O,符合强酸制弱酸原理,浓硫酸在反应中表现出酸性,故A正确;
B.装置Ⅱ中用“多孔球泡”,增大了接触面积,可提高SO2的吸收速率,其化学方程式为SO2+MnO2=MnSO4,该反应SO2中硫元素失电子由+4价升高到+6价,作还原剂,故B正确;
C.二氧化硫有毒,需要使用尾气吸收装置,则装置Ⅲ中NaOH溶液用于吸收未反应的SO2,故C正确;
D.从装置II反应后的溶液获取MnSO4·H2O,由于产品是结晶水合物,若采用蒸发结晶会失去结晶水,应采用蒸发浓缩、冷却结晶,即降温结晶的方法,故D错误;
答案为D。
9.C
【详解】A.Na加热时与O2反应产生Na2O2,能通过单质间化合反应制取,A不符合题意;
B.Fe与Cl2点燃反应产生FeCl3,能通过单质间化合反应制取,B不符合题意;
C.S与O2点燃反应产生SO2,不能直接生成三氧化硫,不能通过单质间化合反应制取SO3,C符合题意;
D.Hg与S混合加热发生反应产生HgS,能通过单质间化合反应制取,D不符合题意;
故合理选项是C。
10.A
【详解】A.HCl与亚硫酸氢钠溶液反应生成二氧化硫,导管长进短出、洗气可分离,故A正确;
B.NaOH与二氧化硅反应生成具有粘合性的硅酸钠,不能选酸式滴定管,应选碱式滴定管,故B错误;
C.二氧化氮与水反应,不能用排水法收集,故C错误;
D.氨气极易溶于水,易发生倒吸,图中应短导管通氨气,且先通氨气,后通二氧化碳,故D错误;
故选:A。
11.(1) SO2+H2O=H2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4 小 Cl2+2H2O+SO2=H2SO4+2HCl(或H2SO3+HClO=H2SO4+HCl)
(2)C
【解析】略
12. 品红 Fe+2H+=Fe2+ +H2 ↑ b 产生淡黄色沉淀 1:2
【详解】X为硫元素的气态氢化物,则X为H2S;Y为硫元素的+4价氧化物,则Y为SO2,Z为+4价的盐,则Z可以为Na2SO3,W为+6价的含氧酸,则W为H2SO4;
(1)Y为SO2,SO2具有漂白性,可以使品红溶液褪色,加热又恢复红色,所以检验SO2的试剂可以是品红溶液。
故答案为品红;
(2)W的稀溶液是稀硫酸,稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气,离子方程式为:Fe+2H+=Fe2+ +H2 ↑;
故答案为Fe+2H+=Fe2+ +H2 ↑;
(3)Na2S2O3中S为+2价,从氧化还原的角度分析,可以由高价态的S(大于2)和低价态的S(小于2)发生归中反应,生成+2价的S。a中S化合价都小于2,cd中S的化合价都大于2,b符合题意,故选b;
故答案为b;
(4)将X(H2S)与Y(SO2)混合,可生成淡黄色沉淀,反应方程式为2H2S+SO2=3S↓+2H2O,H2S中S元素化合价﹣2价变化为0价,做还原剂;SO2中S元素由+4价变化为0价,二做氧化剂,则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2。
故答案为产生淡黄色沉淀;1:2;
13.(1) ③④ ⑤⑦
(2) 13.2 或0.6NA
(3)
(4) 取最后一次洗涤液,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀洗涤干净
【分析】MnO2与浓盐酸在加热条件下反应制取Cl2和MnCl2,MnCl2与Na2CO3发生复分解反应可制取MnCO3,过滤、洗涤、干燥可获得MnCO3固体。
【详解】(1)存在自由电子和自由移动的离子可以导电,则能导电的为:③④;属于非电解质的是⑤⑦。
(2)在标准状况下,质量为,其中含有的氧原子数目约为或。
(3)和溶液反应可制取,反应的化学方程式:。
(4)①“反应Ⅱ”中,MnCl2与Na2CO3发生复分解反应生成MnCO3,化学方程式:。
②过滤后对沉淀进行洗涤,然后通过检验洗涤液中是否含有Cl-,确定沉淀是否洗涤干净,操作为:取最后一次洗涤液,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀洗涤干净。
14. 缓慢通入SO2(增大Na2CO3溶液的浓度) +H2O+2SO2=2+CO2 黄色 品红
【分析】碳酸钠溶液中通入过量的二氧化硫,由于亚硫酸酸性强于碳酸,所以反应生成二氧化碳和亚硫酸氢钠溶液,之后向亚硫酸氢钠溶液中加入适量的NaOH溶液反应生成亚硫酸钠,蒸发浓缩、冷却结晶过滤得到产品。
【详解】(1)确保SO2能够被充分吸收,需要慢慢通入SO2,也可以增大Na2CO3溶液的浓度;
(2)向 Na2CO3溶液中通入过量SO2生成NaHSO3和CO2的离子方程式为: ;
(3)①检验Na2SO3中Na+可以通过焰色反应看是否显黄色,若火焰呈黄色,则溶液含有Na+;
②滤液若含有Na2SO3,加入稀盐酸反应生成SO2,二氧化硫可以使品红溶液褪色,可用品红溶液来检验SO2。
15.(1) 梨形 同位素
(2)c
(3)2SO2+O22SO3
(4)0.8
(5)ac
【详解】(1)224Ra原子核的形状是梨形,224Ra和226Ra的质子数相同,中子数不同,因此二者互称为同位素;答案为:梨形;同位素;
(2)通过分析原子核产生的伽马射线光谱,研究人员发现几次八极形变的强度是核结构模型中预测数值的两倍多;由此,确认了144Ba的原子核也是梨形的,答案选c;
(3)根据图知,反应物是二氧化硫和氧气,该反应中参加反应的二氧化硫分子个数是2,参加反应的氧气分子个数是1,生成2个三氧化硫分子,且反应中还有剩余的二氧化硫和氧气,所以为可逆反应,据此确定方程式为:2SO2+O22SO3;答案为:2SO2+O22SO3;
(4)氧气反应速率= =0.8ml/(L·min);答案为:0.8;
(5)a.同一物质的正反应速率等于逆反应速率时反应达到平衡状态,a正确;
b.密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态,b错误;
c.混合气体中c(O2)不再改变时正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,c正确;
d.c(SO2)=c(O2)时该反应不一定达到平衡状态,与反应物浓度及转化率有关,所以不能据此判断平衡状态,d错误;答案选ac。
16.(1)酸性
(2)
(3)AC
(4)
【详解】(1)根据表中数据,阳离子所带正电荷为,阴离子所带负电荷为,根据电荷守恒,溶液中氢离子浓度为ml/L,所以溶液呈酸性,故答案为:酸性;
(2)亚硫酸是弱酸、硫酸是强酸,亚硫酸被氧气氧化为硫酸,,所以溶液酸性增强。酸性溶液能把氧化为硫酸根离子,离子方程式为,故答案为:;;
(3)A.和二氧化硫反应生成亚硫酸钙和水,可以用溶液吸收二氧化硫,A符合题意;
B.和二氧化硫不反应,不能用溶液吸收二氧化硫,B不合题意;
C.和二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,可以用溶液吸收二氧化硫, C符合题意;
D.和二氧化硫不反应,不能用溶液吸收二氧化硫, D不合题意;
故答案为:AC。
(4)CO和NO在催化剂作用下生成二氧化碳和氮气,化学反应方程式为,故答案为:。
17.(1) 氧化产物 防止溶于水,反应放出大量的热导致形成酸雾,降低吸收效率且腐蚀设备
(2) O2 NO 0.6
【解析】(1)
①黄铁矿(FeS2)与氧气反应生成Fe2O3和,故固体废渣为Fe2O3,Fe元素化合价升高,则该反应中废渣为氧化产物。
②与氧气在催化剂加热的条件下制备,反应的化学方程式为。
③用98.3%的浓吸收,而不是直接用蒸馏水吸收的原因是防止溶于水,反应放出大量的热导致形成酸雾,降低吸收效率且腐蚀设备。
(2)
氨气发生催化氧化反应生成NO,NO继续被氧化为NO2,NO2与水、氧气反应生成硝酸,故D为NO,E为NO2,F为O2。
①由NO2气体制备硝酸时,通入的气体物质F的化学式为O2,由NO2制备硝酸总反应的化学方程式为。
②已知用碳酸钠溶液吸收时会生成、,则N元素化合价降低为+3价,氧化还原反应中化合价有降低,必有升高,可推断物质X为。
③由图可知:其他条件相同时,铁与足量密度为1.23g/mL的硝酸反应,还原产物中最多的为NO;由图可知,一定量的铁粉与足量密度为1.36g/mL的反应,得到的气体为等物质的量的NO和NO2,又气体的体积为4.48L(标准状况),物质的量为0.2ml,即0.1ml NO,0.1ml NO2,反应中转移电子物质的量为0.1×1+0.1×3=0.4ml,又硝酸是足量的,则铁单质被氧化为Fe3+,表现酸性的硝酸物质的量与Fe单质失去电子物质的量相等,即为0.4ml,表现氧化性的硝酸物质的量即为NO和NO2的物质的量,共0.2ml,则参加反应的硝酸的物质的量为0.4ml+0.2ml=0.6ml。
18.(1) C 降低反应堆温度(或防止反应堆的核燃料温度过高而熔化)
(2)C
(3) C A BD B
【解析】略
19.(1)
(2)
(3)D
(4)BC
(5)
【分析】根据S元素价-类二维图,a是+4价S的氧化物,a是SO2;b是+6价S的氧化物,b是SO3;c是+6价S的含氧酸,c是H2SO4;c是+4价S的含氧酸,d是H2SO3;e是+4价S的含氧酸盐,e是Na2SO3;
【详解】(1)质量相同的SO2、SO3,假设质量都是1g,物质的量分别是,物质的量之比为;
(2)浓H2SO4溶液能与S反应,根据氧化还原反应规律,S被氧化为SO2,H2SO4被还原为SO2,该气体的化学式为SO2;
(3)“银针验毒”的原理:,中元素化合价不变,在该反应中既不是氧化剂也不是还原剂,选D;
(4)A.亚硫酸是弱酸,SO2和溶液不反应,SO2通入溶液中,没有白色沉淀生成,故不选A;
B.亚硫酸是弱酸,SO2和溶液不反应,SO2通入溶液中,溶液没有明显变化,故B正确;
C.SO2被氯气氧化为硫酸,SO2通入溶液中,若再通入生成硫酸钡沉淀,若再通入,生成亚硫酸钡沉淀,故C正确;
选BC。
(5)e是Na2SO3,能被酸性氧化为,被还原为,根据得失电子守恒,反应的离子方程式。
20. D 2SO2+O22SO3 SO3+H2O=H2SO4 硝酸 ABD 石灰石—石膏法、氨水法 吸收利用
【详解】(1) 飘尘与SO2、O2接触, SO2部分转化为SO3,硫元素的化合价升高,SO2作还原剂,氧元素的化合价降低,O2作氧化剂,飘尘作催化剂;故答案为:飘尘作催化剂。
(2)SO2先与O2反应生成SO3,反应方程式为:2SO2+O22SO3;SO3再与H2O反应生成H2SO4,反应方程式为:SO3+H2O=H2SO4;
(3)NO2溶于水反应方程式为:3NO2+H2O= 2HNO3+NO ,故答案为:硝酸。
(4)酸雨分硫酸型酸雨和硝酸型酸雨,都具有强酸性,对建筑物,树木,花草等有强烈的腐
蚀性,恶化我们的生态环境。故答案选ABD。
(5)燃煤烟气进行脱硫,利用SO2酸性氧化物的性质,可以用CaO,氨水等碱性物质来除去,故可以选择石灰石—石膏法和氨水法;废气中的氮氧化物(像NO,NO2等)可以氧化吸收转化为硝酸,作为工业原料,故对氮氧化物进行吸收利用。
21. 有暗红色不溶物生成
【分析】(1)在酸性条件下发生反应生成铜和铜离子,有暗红色不溶物生成;
(2)加入淀粉溶液并没有变蓝的现象出现,说明碘单质被还原。
【详解】(1)在酸性条件下发生反应生成铜和铜离子,则用稀硫酸证实沉淀中含有的实验现象是有暗红色不溶物生成;故答案为:有暗红色不溶物生成;
(2)加入淀粉溶液并没有变蓝的现象出现,说明碘单质被还原,发生反应的离子方程式为;故答案为:。
22. 分液漏斗 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O Cl2+SO2+2H2O=2Cl-+SO+4H+ 还原性、酸性氧化物的通性 AD
【分析】浓硫酸与Cu在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,品红溶液可以检验SO2的漂白性,Na2S可以被SO2氧化生成S单质,体现了SO2的氧化性;氯水可以氧化二氧化硫,体现SO2的还原性;NaOH溶液可以吸收尾气,同时体现其酸性氧化物的通性。
【详解】(1)根据该仪器的结构特点可知其为分液漏斗;
(2)浓硫酸与Cu在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(3)D中氯水将SO2氧化成SO,离子方程式为Cl2+SO2+2H2O=2Cl-+SO+4H+;
(4)根据分析可知上述实验体现SO2的性质有漂白性、氧化性和还原性、酸性氧化物的通性;
(5)A.二氧化硫具有还原性,可起到抗氧化的作用,二氧化硫可使蛋白质变性,起到防腐、杀菌的作用,但二氧化硫有毒,添加时要注意适量,A正确;
B.硫在足量氧气中燃烧也生成SO2,SO2与氧气在高温高压催化剂条件下生成SO3,B错误;
C.亚硫酸酸性比盐酸弱,所以SO2与氯化钡不反应,C错误;
D.浓硫酸使蔗糖脱水后,C与浓硫酸发生氧化还原反应,则蔗糖变黑同时有刺激性气味气体生成,体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性,D正确;
E.SO2也会和Na2SO3溶液反应,应用NaHSO3溶液除杂,E错误;
综上所述答案为AD。
23.(1)d
(2) 还原
(3)Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O
(4)B中溶液由无色变成红色,D中溶液无明显变化
(5) 控制气体通入速率,使二氧化硫和氯气充分混合 SO2和Cl2按1∶1混合时,发生反应:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,二者恰好完全反应,使混合气体失去漂白性 控制两种气体通入的量,使其物质的量不相等
【分析】Ⅰ.SO2是酸性氧化物,能与碱反应;流程为:吸收塔中二氧化硫与离子发生氧化还原反应:+2H++3SO2=2Cr3++3+H2O,在中和池中碳酸钠与酸反应、氢氧根离子与Cr3+离子生成是Cr(OH)3沉淀,然后过滤、洗涤、灼烧发生分解反应产生Cr2O3,据此分析作答。
Ⅱ.Na2SO3与浓硫酸混合,发生复分解反应产生Na2SO4、SO2、H2O,反应产生的SO2具有漂白性,能够使品红溶液褪色,但产生的无色物质不稳定,受热分解,使物质恢复原来的红色,多余的SO2被装置C的NaOH溶液吸收,防止大气污染;在装置E中用浓盐酸与MnO2混合加热发生氧化还原反应产生Cl2,Cl2与水反应产生的HClO具有强氧化性,会将红色物质氧化变为无色物质,由于物质分子结构改变,因此加热也不能使物质恢复原来的红色,多余Cl2被装置C的NaOH溶液吸收,防止大气污染。
【详解】(1)a.石灰乳的主要成分为氢氧化钙,SO2是酸性氧化物,能够与碱发生反应,SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O,a正确;
b.SO2与Na2SO3溶液发生反应,反应方程式为:H2O+Na2SO3+SO2=2NaHSO3,b正确;
c.亚硫酸的酸性强于碳酸,所以SO2能与Na2CO3溶液反应,SO2+ Na2CO3=Na2SO3+CO2,c正确;
d.盐酸是强酸,酸性强于亚硫酸,二氧化硫与CaCl2溶液不反应,d错误;
故合理选项是d;
(2)①SO2气体具有还原性,,具有氧化性,二者在溶液中会发生氧化还原反应:+2H++3SO2=2Cr3++3+H2O,在该反应中SO2表现还原性;
②吸收塔中反应后的铬元素被还原为Cr3+,SO2被氧化为,则根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可知发生反应的离子方程式为:+2H++3SO2=2Cr3++3+H2O;
(3)在装置A中用Na2SO3固体与浓硫酸混合发生复分解反应产生Na2SO4、SO2、H2O,反应的化学方程式为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;
(4)SO2和潮湿的Cl2都具有漂白性,能够使品红溶液褪色,但SO2的漂白是结合漂白,产生的无色物质不稳定,受热容易发生分解反应,SO2气体逸出,使溶液恢复原来的红色;而Cl2与H2O反应产生的HClO是氧化漂白,产生的物质分子结构稳定,加热也不能恢复原来的红色。故给B、D两个试管加热,两个试管中的现象分别为:B中溶液由无色变成红色,D中溶液无明显变化;
(5)①在气体进入品红溶液之前,先将SO2和Cl2通过盛有浓硫酸装置的目的是控制气体通入速率,使二氧化硫和氯气充分混合;
②甲同学在实验过程中发现:通气一段时间后,品红溶液几乎不褪色,这是由于SO2气体具有还原性,Cl2具有氧化性,将SO2和Cl2按1∶1混合时,发生反应:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,当二者恰好完全反应,使混合气体失去漂白性;
③乙同学要使品红溶液变得越来越浅,可采取的措施是:控制两种气体通入的量,使其物质的量不相等,这时无论是SO2过量还是Cl2过量,都具有漂白性而能够使品红溶液褪色。
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