1、专题4硫与环境保护注意事项1.全卷满分100分。考试用时90分钟。2.可能用到的相对原子质量:H 1C 12N 14O 16Na 23Li 7Cl 35.5S 32Cu 64Fe 56。一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分)1.(2021山东济南长清第一中学高一上月考)下列对酸雨和雾霾的理解正确的是()A.酸雨是指pH7的降水(包括雨、雪、霜等)B.酸雨放置后酸性会减弱C.酸雨的形成与空气中的SO2有关D.对化石燃料的不合理利用导致了酸雨、雾霾,该过程中涉及硫的转化的反应均为氧化还原反应2.(2021江苏盐城高一上期末)下列对浓硫酸的叙述中,正确的是()A.常温下不能用铁、铝容器盛
2、放浓硫酸,因为铁、铝是活泼金属B.浓硫酸具有吸水性,可以使蔗糖脱水炭化C.滴加浓硫酸使胆矾由蓝色晶体变为无色粉末,属于物理变化D.浓硫酸和碳单质加热反应,表现出强氧化性3.(2021江苏宿迁高一上期末)下列物质的性质与用途具有对应关系的是()A.浓硫酸具有吸水性,在实验室中可用于干燥Cl2B.Na2CO3溶液呈碱性,在医疗上可用于治疗胃酸过多C.SO2具有还原性,可用于漂白纸浆及草帽编织物等D.明矾具有氧化性,可用于净水4.(2021河北保定唐县第一中学高一上月考)下列关于SO2的说法中不正确的是()A.SO2是硫及某些含硫化合物在空气中燃烧的产物B.SO2具有漂白性,可以使品红溶液褪色C.S
3、O2与水反应生成H2SO3,H2SO3只有较强的氧化性D.SO2是一种大气污染物,它主要来自化石燃料的燃烧5.(2021江苏启东中学高一上月考)查找资料得知:溴水显橙黄色,碘水显棕黄色;还原性:Br-Fe2+I-O2C.氧化剂与还原剂物质的量之比为21D.若生成2.24 L(标准状况)O2,转移电子0.4 mol15.(2020浙江台州高一上期末)CuSO45H2O在不同温度下分解情况不同,取5.00 g该晶体在密闭容器中进行实验,测得分解后剩余固体质量与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是()A.113 分解得到的固体产物为CuSO4H2OB.温度低于650 时的分解反应,均不属于氧化还原
4、反应C.650 时的气态产物冷却至室温,可得组成比为n(H2SO4)n(H2O)=41的硫酸溶液D.1 000 分解得到的固体产物为Cu2O二、非选择题(本题共5小题,共55分)16.(8分)(2021北京顺义高一上期末)阅读短文,回答问题。二氧化硫(SO2)是大气污染物中的一种,但合理使用SO2,可为人类造福。SO2作为防腐剂、漂白剂和抗氧化剂广泛用于食品行业。葡萄酒酿制中适量添加SO2可防止葡萄酒在陈酿和贮藏过程中被氧化,抑制葡萄酒中微生物的活动。食糖加工过程中可使用SO2进行脱色。按照我国食品添加剂使用标准(GB2760-2014),合理使用SO2不会对人体健康造成危害。SO2的获取和转
5、化是工业制硫酸的关键步骤。工业利用硫制硫酸的主要过程如下:SSO2SO3H2SO4硫酸工业的尾气中含有少量SO2,若直接排放会污染空气,并导致形成硫酸型酸雨。工业上可先用氨水吸收,再用硫酸处理,将重新生成的SO2循环利用。请依据以上短文,判断下列说法是否正确。(填“对”或“错”)(1)SO2有毒,不能用于食品行业。(2)葡萄酒酿制过程中SO2的作用是作氧化剂。(3)用硫制硫酸的主要过程中,发生的反应均是氧化还原反应。(4)硫酸工业尾气中的SO2用氨水吸收,利用了SO2是酸性氧化物的性质。17.(10分)(2021甘肃兰州高一上期末)按如图实验装置,将一定量的浓H2SO4与足量Zn置于装置A中充
6、分反应,对反应后的气体X进行气体成分分析(水蒸气除外)。回答下列问题:(1)气体X中除水蒸气之外,还可能含有的气体是。(2)B装置中盛放的试剂可能是,酸性KMnO4溶液的作用是。(3)D、E装置用于证明气体X中的另一种组分,按照D、E装置顺序观察到的实验现象分别是、。18.(10分)(2021湖南长沙第一中学高一上期中)在工业上,次磷酸(H3PO2)常用于化学镀银,发生的反应如下:Ag+H3PO2+H2O Ag+H3PO4+H+。请回答下列问题:(1)H3PO2中,P元素的化合价为;该反应中,H3PO2被(填“氧化”或“还原”)。(2)配平该离子方程式:。(3)H3PO2是一元弱酸,写出其与足
7、量NaOH溶液反应的离子方程式:。(4)若该反应有5a个电子转移,则镀件镀上银的质量为g(已知每个银原子的质量为b g)。19.(14分)(2021福建宁德高一上期末)“价类”二维图是预测物质性质的重要工具。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:(1)图中X、Y、Z三种物质中,属于电解质的是(用化学式表示)。(2)Na2SO4的电离方程式为。(3)硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称海波。从物质类别的角度分析,其属于(填标号)。A.盐B.碱C.酸D.氧化物从价态的角度分析,Na2S2O3(填标号)。A.只有氧化性B.既有氧化性又有还原性C.只有还原性(4)Z的浓溶液可用铝制容器储存的原
8、因是。(5)从物质的性质分析,Y不可用进行干燥(填标号)。A.浓硫酸B.碱石灰C.P2O5固体(6)请设计一个Z转化为Y的路径:(用化学方程式表示)。20.(13分)(2021河南郑州高一上期末)硫及其化合物对人类的生产和生活有着重要的作用。请回答下列问题:(1)用浓硫酸配制稀硫酸时,不需要下列哪个安全防护用品。a.实验服b.防毒面具c.橡胶手套d.护目镜(2)向蔗糖中滴加几滴水,再注入少量浓硫酸,用玻璃棒搅拌,蔗糖变黑膨胀成“黑面包”,并能闻到刺激性气味。写出发生反应的化学方程式:。(3)某化学兴趣小组设计以下实验装置,制取SO2并检验其性质。装置A中发生反应的化学方程式为。依次检验SO2的
9、漂白性、氧化性和还原性,最后进行尾气吸收,则装置的连接顺序为AE。(4)将SO2通入BaCl2溶液中,未见沉淀生成,然后通入某气体,出现白色浑浊。写出符合要求的气体的化学式:(写出两种)。(5)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,50.00 mL葡萄酒样品恰好与10.00 mL 0.010 molL-1的碘标准液完全反应,其离子方程式为S2O52-+2I2+3H2O 2SO42-+6H+4I-,该样品中Na2S2O5的残留量为gL-1。答案全解全析1.C酸雨是指常温下pHO2,B项正确;氧化剂为CoO2-,还原剂为H2O2,氧化剂与还原剂的
10、物质的量之比为21,C项正确;标准状况下,2.24 L O2的物质的量为0.1 mol,O的化合价由-1价升高到0价,转移电子0.2 mol,D项错误。15.Cn(CuSO45H2O)=5.00 g250 g/mol=0.02 mol,CuSO45H2O完全失去结晶水时,所得CuSO4的质量为0.02 mol160 g/mol=3.20 g,由题图可知,刚好温度在258650 之间,说明在此之前,胆矾受热分解,只失去结晶水;6501 000 之间,固体质量为1.60 g,其中Cu元素的质量为0.02 mol64 g/mol=1.28 g,则氧元素质量为1.60 g-1.28 g=0.32 g,
11、氧原子的物质的量为0.32 g16 g/mol=0.02 mol,则此固体为CuO;1 000 之后,固体质量为1.44 g,其中Cu元素质量为1.28 g,则氧元素质量为1.44 g-1.28 g=0.16 g,氧原子的物质的量为0.16 g16 g/mol=0.01 mol,此固体为Cu2O。113 时,固体质量为3.56 g,失去结晶水的质量为5.00 g-3.56 g=1.44 g,物质的量为1.44 g18 g/mol=0.08 mol,则每个CuSO45H2O失去结晶水的数目为0.08mol0.02mol=4,从而得出分解得到的固体产物为CuSO4H2O,A项正确;由以上分析可知,
12、温度低于650 时的分解反应,只失去结晶水,CuSO4的组成未变,所以均不属于氧化还原反应,B项正确;650 时的气态产物中,SO3与H2O的物质的量之比为0.02 mol0.10 mol=15,所以冷却至室温,可得组成为n(H2SO4)n(H2O)=14的硫酸溶液,C项错误;由分析可知,1 000 分解得到的固体产物为Cu2O,D项正确。16.答案(1)错(2分)(2)错(2分)(3)错(2分)(4)对(2分)解析(1)SO2有毒,但合理使用,可造福人类,如葡萄酒的酿制等,故错误。(2)葡萄酒酿制过程中,SO2的作用是作抗氧化剂和杀菌剂,故错误。(3)用硫制硫酸的主要过程中,SO3+H2O
13、H2SO4是非氧化还原反应,故错误。(4)硫酸工业尾气中的SO2用氨水吸收,发生反应SO2+2NH3H2O (NH4)2SO3+H2O,利用了SO2是酸性氧化物的性质,故正确。17.答案(1)二氧化硫、氢气(2分)(2)品红溶液(2分)除去气体中的二氧化硫(2分)(3)黑色粉末变红色(2分)白色粉末变蓝色(2分)解析足量的锌和浓硫酸反应,开始时生成二氧化硫气体,随着反应进行硫酸浓度减小,稀硫酸和锌反应会生成氢气。B中溶液用于检验二氧化硫,酸性高锰酸钾溶液用于除去二氧化硫,C中的浓硫酸用于干燥氢气,在D中氢气还原氧化铜,生成的水蒸气进入E中,使无水硫酸铜变蓝。(1)气体X中除水蒸气外,还可能含有
14、的气体是二氧化硫和氢气。(2)B装置中盛放的试剂用来检验二氧化硫,二氧化硫可以使品红溶液褪色,所以B中盛放的是品红溶液,酸性高锰酸钾溶液可以氧化二氧化硫,从而除去二氧化硫。(3)氢气将氧化铜还原成单质铜,固体会由黑色变为红色,生成的水蒸气进入E中,白色的无水硫酸铜变蓝。18.答案(1)+1(2分)氧化(2分)(2)4Ag+H3PO2+2H2O 4Ag+H3PO4+4H+(2分)(3)H3PO2+OH- H2PO2-+H2O(2分)(4)5ab(2分)解析(1)H3PO2中,H化合价为+1,O化合价为-2,因此P元素的化合价为+1;该反应中,H3PO2中+1价的P升高到H3PO4中+5价的P,H
15、3PO2被氧化。(2)Ag+变为Ag,化合价降低1,H3PO2变为H3PO4,化合价升高4,则Ag+的化学计量数为4,H3PO2的化学计量数为1,根据质量守恒得到Ag的化学计量数为4,H3PO4的化学计量数为1,根据氧原子守恒得到H2O的化学计量数为2,根据氢原子守恒得到H+的化学计量数为4,因此离子方程式为4Ag+H3PO2+2H2O 4Ag+H3PO4+4H+。(3)H3PO2是一元弱酸,说明每个H3PO2只能电离出一个氢离子,因此与足量NaOH溶液反应的离子方程式为H3PO2+OH- H2PO2-+H2O。(4)根据离子方程式分析,若该反应有5a个电子转移,则镀件镀上银的质量为5ab g
16、=5ab g。19.答案(1)H2S、H2SO4(2分)(2)Na2SO4 2Na+SO42-(2分)(3)A(2分)B(2分)(4)常温下,浓硫酸可使铝表面形成致密的氧化膜而钝化(2分)(5)B(2分)(6)Na2SO3+H2SO4(浓) Na2SO4+SO2+H2O或Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O或C+2H2SO4(浓) CO2+2SO2+2H2O(2分)解析(1)从“价类”二维图推知,X、Y、Z分别为H2S、SO2、H2SO4,其中H2S和H2SO4均为酸,能够在水溶液中电离出离子,属于电解质。(2)Na2SO4的电离方程式为Na2SO4 2Na+SO42-。(3
17、)硫代硫酸钠Na2S2O3是由钠离子和硫代硫酸根离子组成的化合物,属于盐;其中S元素的化合价为+2,处于中间价态,因而Na2S2O3既有氧化性,又有还原性。(4)常温下,浓硫酸使铝表面形成致密的氧化膜而钝化,故可用铝制容器储存。(5)SO2为酸性氧化物,不能用碱性干燥剂(如碱石灰)干燥。(6)ZY,即用H2SO4制取SO2。可以采用强酸制弱酸的方法:Na2SO3+H2SO4(浓) Na2SO4+SO2+H2O;也可以采用氧化还原的方法:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O或C+2H2SO4(浓) CO2+2SO2+2H2O。20.答案(1)b(2分)(2)C+2H2SO4(浓
18、) CO2+2SO2+2H2O(2分)(3)Na2SO3+H2SO4(浓)SO4+SO2+H2O(2分)D(1分)C(1分)B(1分)(4)NH3、Cl2(合理即可)(2分)(5)0.19(2分)解析(1)做化学实验时,必须穿实验服;浓硫酸具有腐蚀性,倒浓硫酸需要带橡胶手套;浓硫酸稀释操作不慎,可能引起液滴飞溅,需要带护目镜;不需要防毒面具,选b。(2)向蔗糖中滴加几滴水,再注入少量浓硫酸,用玻璃棒搅拌,蔗糖脱水炭化,碳和浓硫酸共热反应生成二氧化碳、二氧化硫、水,反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2+2SO2+2H2O。(3)装置A中亚硫酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)SO4+SO2+H2O;依次用品红溶液检验SO2的漂白性、用硫化钠溶液检验二氧化硫的氧化性、用高锰酸钾溶液检验二氧化硫的还原性,则装置的连接顺序为ADCBE。(4)将SO2通入BaCl2溶液中,未见沉淀生成,若通入氨气则能生成亚硫酸钡沉淀,若通入氯气则能生成硫酸钡沉淀。(5)设样品中Na2S2O5的残留量为x mol。S2O52-+2I2+3H2O 2SO42-+6H+4I-12x0.01 L0.01 molL-1则x=510-5该样品中Na2S2O5的残留量为510-5mol190 gmol-10.05 L=0.19 gL-1。
