資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
專題4硫與環境保護
學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________
一、單選題
1．酸雨是指
A．酸性的雨 B．pH<5.6的雨 C．pH=5.6的雨 D．pH<7的雨
2．下列物質對應的組成不正確的是
A．重晶石： BaSO4 B．熟石灰： CaSO4·2H2O
C．干冰： CO2 D．蘇打： Na2CO3
3．下列物質轉化需要加入還原劑才能實現的是
A．SO32－→SO2 B．HCl→Cl2 C．Na→Na＋ D．SO2→S
4．實驗室里也可以利用以下反應制取氯氣：，關于該反應的說法正確的是
A．中的錳元素化合價升高 B．既是氧化產物，又是還原產物
C．HCl在反應中只作還原劑 D．每生成1mol 轉移電子的物質的量為2mol
5．已知PbO2在鹽酸溶液中易生成PbCl2，且PbO2、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列敘述中，正確的是
A．Cl2通入FeI2溶液中，可存在反應3Cl2+6FeI2＝2FeCl3+4FeI3
B．每1mol PbO2在鹽酸溶液中被氧化生成PbCl2時轉移電子2mol
C．FeCl3溶液能將KI溶液中的I－氧化生成I2
D．I2具有較強的氧化性，可以將PbCl2氧化成PbO2
6．對于反應SO2+ 2H2S = 3S+ 2H2O中，下列說法正確的是
A．SO2是氧化劑，在反應中失去電子
B．H2S是還原劑，在反應中得到電子
C．當生成3mol硫時，轉移了4mol電子
D．被氧化的硫和被還原的硫的質量比是1：1
7．Cl2的氧化性比S的氧化性強，最主要的事實是
A．通常情況下硫為淺黃色固體，而氯氣為黃綠色氣體
B．硫不溶于水，而氯氣能溶于水
C．與金屬或氫氣反應時，硫被還原為-2價，而氯被還原為-1價
D．與同一種金屬反應時，金屬被硫氧化為低價態，被氯氣氧化為高價態
8．亞氯酸鈉（）是一種高效的漂白劑和氧化劑，可用于各種纖維和某些食品的漂白。馬蒂遜（Mathieson）法制備亞氯酸鈉的流程如圖所示，下列說法錯誤的是（ ）
A．反應①階段，參加反應的和的物質的量之比為
B．反應①中還原劑與還原產物的物質的量之比為
C．反應②中的可用代替
D．反應②條件下，的氧化性強于
二、填空題
9．二氧化硫是中國允許使用的還原性漂白劑，因為二氧化硫對食品有漂白作用和對植物性食品內的氧化酶有強烈的抑制作用。中國規定可用于葡萄酒和果酒，最大使用量為0.25g/L。
(1)問題一：二氧化硫的漂白原理是什么 ？
(2)問題二：二氧化硫在葡萄酒果汁中可以殺菌、起抗氧化防腐的作用，原因是什么 ？
10．大氣污染物的主要成分是SO2、NO2、CxHy及可吸入顆粒等，主要來自于燃煤、機動車尾氣和工業廢氣。
(1)上述成分中能形成酸雨的是 (填化學式)。
(2)煤的氣化是高效清潔利用煤炭的重要途徑之一。利用煤的氣化獲得的水煤氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下可以合成綠色燃料甲醇。CO與H2在一定條件下生成CH3OH氣體反應的化學方程式是 。
(3)濕法吸收工業尾氣中的NO2常選用純堿溶液，將NO2轉化為兩種氮元素的常見含氧酸鹽。反應的離子方程式是 。
(4)用高能電子束激活煙氣(主要成分是SO2、NO2、H2O等)，會產生O3等強氧化性微粒。煙氣經下列過程可獲得化肥。
該化肥中含有的離子是 (填離子符號)。
11．有下列反應：
①2H2O+Cl2+SO2=H2SO4+2HCl
②2KMnO4+16HCl(濃)= 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
根據上述兩個反應回答：
(1)氧化性強弱順序為 ，還原性強弱順序為 。
(2)反應①中氧化產物和還原產物的質量之比為 。
(3)反應②中濃鹽酸表現出的性質是 。
A．還原性 B．酸性 C．氧化性
12．已知銅在常溫下能被稀硝酸溶解，其反應的化學方程式如下：3Cu+8HNO3══3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
（1）被氧化的元素是 （填元素符號，下同），被還原的元素是 。
（2）發生氧化反應的物質是 （填化學式，下同），發生還原反應的物質是 。
（3）用單線橋法表示反應電子得失的方向和數目 。
三、計算題
13．硫有多種含氧酸，亞硫酸()，硫酸()，焦硫酸()……，其中硫酸最為重要，在工業上有廣泛的應用。試回答下列問題：
(1)的溶液中溶質的質量分數為80%，則的溶液中溶質的質量分數將 (填“大于”“等于”或“小于”)40%。
(2)若將的濃硫酸稀釋為500mL的溶液，需用量筒取該濃硫酸 mL．
(3)焦硫酸()溶于水，其中的都轉化為。若將89g焦硫酸溶于水配成800mL溶液，則該溶液的物質的量濃度為 。
(4)硫鐵礦是工業上制硫酸的主要原料。硫鐵礦氧化焙燒的化學反應如下：
若2.4mol完全反應消耗氧氣145.6L(標準狀況)，則反應產物中與的物質的量之比為 。
四、解答題
14．向BaCl2溶液中通入SO2后，將溶液分置于兩支試管中。向一份中加入NaOH溶液，出現白色沉淀A；另一份通入少量Cl2，產生白色沉淀B。試回答下列問題：
(1)若不考慮SO2與水的反應向BaCl2溶液中通入SO2無明顯現象，“無明顯現象”可能是“不反應”，也可能是“反應但無現象”。此處應為 ，原因是 。
(2)沉淀A的化學式為 ，該沉淀能否溶于稀鹽酸？ 。
(3)寫出生成沉淀B的離子方程式： 。
(4)生成2.33 g沉淀B，需消耗標準狀況下的Cl2 mL。
15．為探究銅與濃硫酸的反應，甲、乙兩同學分別設計了圖1、圖2所示裝置，將足量銅和10mL18mol L-1`的濃硫酸共熱，直到無氣體生成為止(假定反應前后試管中溶液的體積不變)。
(1)比較兩實驗裝置，圖2裝置的優點是① ；② 。
(2)甲同學依據所學的化學知識認為還有一定量的H2SO4剩余，其理論依據是 。
(3)乙同學在實驗結束后拆除圖2裝置時，在不打開橡膠塞的情況下，為使裝置中的殘留氣體完全被吸收，應采取的操作是 。
(4)為測定銅與H2SO4停止反應時剩余H2SO4的濃度，甲同學進行了如下實驗：將反應產生的氣體(不含水蒸氣)緩慢通過預先稱量過的盛有 的干燥管，反應結束后再次稱量，干燥管質量增加mg。則反應后的溶液中H2SO4的物質的量濃度為 。
16．某實驗小組同學欲探究的性質，并測定空氣中的體積分數。他們設計了如圖所示的實驗裝置，請你參與探究，并回答問題：
(1)裝置E中的NaOH溶液可吸收多余的，發生反應的離子方程式是 ，使用倒置的漏斗的作用是 。
(2)裝置B用于檢驗的漂白性，其中所盛試劑為 。裝置D用于檢驗的 。
(3)裝置C中的現象是 ；若將裝置C中的溴水換成酸性溶液，則發生反應的離子方程式為 。
(4)如果用硫酸溶液和亞硫酸鈉反應制取二氧化硫，裝置如圖甲所示。其中a導管的作用是 ，所用硫酸溶液為70%濃硫酸，不用稀硫酸的原因是 。
(5)他們擬用以下方案測定空氣中的體積分數(假設空氣中無其他還原性氣體)。
方案Ⅰ(如圖乙裝置)：
①洗氣瓶C中溶液藍色消失后，若沒有及時關閉活塞A，則測得的的體積分數 (填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
方案Ⅱ：
②實驗中若通入的空氣的體積為33.6L(標準狀況)，最終所得固體質量為0.233g，計算該空氣中二氧化硫的體積分數： (寫出計算過程，結果保留兩位有效數字)。
《專題4硫與環境保護》參考答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B B D D C C D C
1．B
【詳解】空氣中含有CO2，正常雨水的pH為5.6，故pH<5.6的雨才叫酸雨，酸雨主要是由SO2、氮的氧化物引起的，答案選B。
2．B
【詳解】重晶石為BaSO4，熟石灰為Ca（OH）2，干冰為固態的CO2，蘇打為Na2CO3，故選B。
3．D
【分析】還原劑具有還原性，需加入還原劑才能實現，說明題中物質具有氧化性，被還原，所含元素化合價應降低，以此解答。
【詳解】A．元素化合價沒有發生變化，不是氧化還原反應，可加入酸就能實現，故A錯誤；B．Cl元素化合價升高，被氧化，應加入氧化劑才能實現，故B錯誤；C．Na元素化合價升高，被氧化，應加入氧化劑，故C錯誤；D．S元素化合價降低，被還原，應加入還原劑才能實現，故D正確；故答案為D。
4．D
【詳解】A．中的錳元素為+7價，MnCl2中錳元素化合價為+4價，化合價降低，故A錯誤；
B．是由HCl失電子得到的，是氧化產物，不是還原產物，故B錯誤；
C．HCl在反應中一部分價態升高，一部分價態不變，表現出還原性和酸性，故C錯誤；
D．由可知，每生成1mol 轉移電子的物質的量為2mol，故D正確。
故選：D。
5．C
【詳解】A．Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱，所以氯氣通入FeI2溶液中，氯氣先氧化碘離子，后氧化亞鐵離子，所以不可能存在反應3Cl2+6FeI2═2FeCl3+4FeI3，故A錯誤；
B．PbO2在鹽酸溶液中易生成PbCl2，Pb元素化合價降低，被還原，不是被氧化，故B錯誤；
C．氧化性FeCl3＞I2，所以FeCl3溶液能將KI溶液中的I-氧化生成I2，故C正確；
D．PbO2的氧化性大于I2，所以PbO2能氧化碘離子生成碘單質，而碘不能將PbCl2氧化成PbO2，故D錯誤；
故選C。
6．C
【詳解】A．反應中SO2中的S由+4價變為0價，化合價降低被還原，故SO2是氧化劑，在反應中得到電子，A錯誤；
B．反應中H2S中的S由-2價變為0價，化合價升高被氧化，故H2S是還原劑，在反應中失去電子，B錯誤；
C．由A、B項分析可知，當生成3mol硫時，轉移了4mol電子，C正確；
D．由A、B項分析可知，被氧化的硫和被還原的硫的質量比是2：1，D錯誤；
故答案為：C。
7．D
【詳解】A．物質氧化性的強弱和其狀態、物質的狀態無關，A錯誤；
B．物質氧化性的強弱和其狀態、物的溶解性無關，B錯誤；
C．與金屬反應時，非金屬元素的化合價取決于最外層電子數目的多少，與氧化性強弱無關，非金屬性越易與H2反應，說明其非金屬性越強，C錯誤；
D．同一金屬被硫氧化的價態低于被氯氣氧化的價態，說明硫得電子能力弱于氯氣，氯氣的氧化性強于硫的，D正確；
故選D。
8．C
【詳解】A. 反應①階段，轉化為，氯元素化合價降低1，轉化為，硫元素化合價升高2，根據化合價升降總數相等可知，參加反應的和的物質的量之比為，故A正確；
B. 反應①的化學方程式為，其中還原劑為，還原產物為，故還原劑與還原產物的物質的量之比為，故B正確；
C. 反應②中作還原劑，中氯元素處于最高價態，具有氧化性，不能用代替，故C錯誤；
D. 反應②條件下中氯元素的化合價降低，作氧化劑，中氧元素的化合價升高，作還原劑，因此氧化性強于，故D正確；
答案選C。
9．(1)SO2能與有色物質化合成不穩定的無色物質而漂白
(2)二氧化硫具有還原性，起抗氧化防腐的作用
【解析】略
10． SO2、NO2 CO+2H2CH3OH 、、
【分析】酸雨是由硫和氮的氧化物溶于水形成的雨水；根據一氧化碳和氫氣在一定條件下反應生成甲醇，完成化學方程式；利用化合價的變化規律寫出碳酸根和二氧化氮反應的離子方程式；煙氣中的SO2、NO2、H2O會發生反應生成亞硫酸和亞硝酸，在電子束的作用下被氧化成硝酸和硫酸，通入氨氣后，生成了硝酸銨和硫酸銨，據此分析。
【詳解】(1)、分別能夠形成硫酸型酸雨和硝酸型酸雨；
(2)CO與H2在一定條件下生成CH3OH氣體反應的化學方程式是：CO+2H2CH3OH；
(3)濕法吸收工業尾氣中的，常選用純堿溶液將轉化為兩種氮元素的常見含氧酸鹽，分別為亞硝酸鹽和硝酸鹽，反應的離子方程式為；
(4)能夠被臭氧氧化為硫酸，與反應生成硝酸，氨氣與酸反應生成銨鹽，因此該化肥中含有和，該化肥中含有的離子是、、。
11．(1) KMnO4>Cl2>H2SO4 SO2>Cl->Mn2+
(2)98∶73
(3)AB
【詳解】（1）氧化劑的氧化性大于氧化產物，還原劑的還原性大于還原產物，由反應①知氯氣把二氧化硫氧化為硫酸，故氧化性Cl2>H2SO4，還原性SO2>Cl-；由反應②知氧化性KMnO4>Cl2，還原性Cl->Mn2+；則氧化性強弱順序為KMnO4>Cl2>H2SO4，還原性強弱順序為SO2>Cl->Mn2+；
（2）在反應①中氧化產物為H2SO4，還原產物為HCl，其質量之比為98∶73；
（3）在反應②中HCl被氧化為Cl2，表現的是還原性，同時還生成了KCl和MnCl2，表現的是酸性，所以濃鹽酸表現出還原性和酸性，故答案為：AB。
12． Cu N Cu HNO3
【分析】由化學方程式可知銅元素化合價升高，從0價變為+2價，被氧化；氮元素化合價降低，從+5價變為+2價，被還原；銅發生氧化反應，硝酸發生還原反應。
【詳解】（1）根據分析可知答案為：Cu；N；
（2）根據分析可知答案為：Cu；HNO3；
（3）單線橋由失電子的元素指向得電子的元素，并標注轉移電子數，但不寫“得失”，故答案為：。
【點睛】氧化還原反應中氧化劑得電子化合價降低發生還原反應得到還原產物，還原劑失電子化合價升高發生氧化反應得到氧化產物。
13． 大于 5.4 1.25 2：3
【詳解】(1)假設溶液的密度為，溶液的密度為，質量分數為w，結合可知，，故，溶液的濃度越大，密度越大，則，故；
(2)設需要用量筒取該濃硫酸V mL，稀釋前后溶液中溶質的物質的量相等，則，解得。
(3)根據硫原子守恒，
故。
(4)由S原子守恒可知生成的為，
消耗氧氣的物質的量為，
設、的物質的量分別為xmol、ymol，
根據Fe原子、O原子守恒，有
解得，，
故與物質的量之比為。
14． 不反應 弱酸不能制強酸 BaSO3 能 Ba2＋＋SO2＋Cl2＋2H2O＝BaSO4↓＋2Cl－＋4H＋ 224
【詳解】(1)由于鹽酸的酸性強于亞硫酸，弱酸不能制強酸，所以二氧化硫通入氯化鋇溶液中不反應；
(2)加入NaOH溶液發生的反應為Ba2＋＋SO2＋2OH－＝BaSO3↓＋H2O，所以沉淀A是BaSO3；由于鹽酸的酸性強于亞硫酸，所以由于鹽酸的酸性強于亞硫酸，能溶于鹽酸中；
(3)氯氣具有強氧化性，能把二氧化硫氧化為硫酸，進而生成硫酸鋇沉淀，則通入Cl2發生的反應Ba2＋＋SO2＋Cl2＋2H2O＝BaSO4↓＋2Cl－＋4H＋；
(4)根據Ba2＋＋SO2＋Cl2＋2H2O＝BaSO4↓＋2Cl－＋4H＋可知，解得V(Cl2)＝224mL。
15． 能更好地吸收有毒氣體SO2，防止其污染環境；停止加熱時，能防止倒吸 通過銅絲的上下抽動可以控制反應的停止和發生 隨著反應的進行，濃硫酸會變成稀硫酸，而稀硫酸不與銅反應 通過A中的玻璃導管向A中鼓入大量空氣 堿石灰 (18－)mol L 1
【分析】銅與濃硫酸在加熱條件下反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，隨著反應進行，濃硫酸濃度不斷減低，稀硫酸和銅不反應，圖2裝置中玻璃導管可以起到平衡大氣壓，防止產生倒吸的作用，尾氣二氧化硫能夠被堿液充分吸收；堿石灰能夠吸收二氧化硫，根據堿石灰增加的質量計算二氧化硫的質量，根據反應方程式中物質之間的關系，計算出消耗濃硫酸的量，用硫酸總量減去硫酸消耗量即可計算剩余硫酸的量，進而計算出濃度。
【詳解】(1)比較兩個實驗裝置，圖2裝置的優點是通過銅絲的上下抽動可以控制反應的進行；用NaOH溶液能更好地吸收SO2，減少有毒氣體的排放，更環保；停止加熱時，圖2裝置中的玻璃導管能平衡壓強，防止倒吸現象的發生；故答案為：能更好地吸收有毒氣體SO2，防止其污染環境；停止加熱時，能防止倒吸；通過銅絲的上下抽動可以控制反應的停止和發生。
(2)Cu與濃硫酸發生反應，隨著反應的進行，濃硫酸會變成稀硫酸，而稀硫酸不與銅反應。因此一定有H2SO4剩余；故答案為：隨著反應的進行，濃硫酸會變成稀硫酸，而稀硫酸不與銅反應。
(3)乙同學在實驗結束后拆除圖2裝置時，為使裝置中的殘留氣體完全被吸收，在不打開橡膠塞的情況下，應采取的操作是通過A中的玻璃導管向A中鼓入大量空氣；故答案為：通過A中的玻璃導管向A中鼓入大量空氣。
(4)由于SO2是酸性氣體，能與堿發生反應，將反應產生的氣體緩慢通過預先稱量過的盛有堿石灰的干燥管，反應結束后再次稱量，所得質量差mg即為SO2的質量，即，反應消耗的H2SO4的物質的量為，剩余的的物質的量濃度為；故答案為：堿石灰；(18－)mol L 1。
【點睛】銅濃硫酸加熱才反應，不加熱不反應，隨著濃硫酸反應進行，濃硫酸濃度不斷變稀，稀硫酸不和銅反應。
16． 防倒吸 品紅溶液 氧化性 溴水褪色 平衡壓強，使分液漏斗中的液體順利流下 稀硫酸中的水比較多，易溶于水 偏小 ，則，該空氣中二氧化硫的體積分數為
【分析】本實驗通過銅和濃硫酸加熱制取二氧化硫，或用濃硫酸和亞硫酸鈉反應制取二氧化硫，二氧化硫有還原性，能還原溴水、酸性高錳酸鉀使之褪色，二氧化硫有氧化性，能和硫化氫反應生成硫，二氧化硫是酸性氧化物，能和氫氧化鈉溶液反應、能溶于水生成亞硫酸，二氧化硫有刺激性氣味、有毒，多余的二氧化硫氣體不能隨意排放到空氣中，應用氫氧化鈉溶液吸收；
【詳解】(1)二氧化硫有毒且污染環境，不能直接排到空氣中，二氧化硫屬于酸性氧化物，能和堿反應生成鹽和水，所以用NaOH溶液吸收二氧化硫，發生反應的離子方程式為，由于二氧化硫氣體易溶于水，又與NaOH溶液反應，會導致裝置內壓強急劇降低，用倒置的漏斗可防倒吸。
(2)裝置B用于檢驗的漂白性，能與某些有色物質(如品紅)結合形成無色的物質，因此裝置B中所盛試劑為品紅溶液，在裝置D中發生反應，是氧化劑，表現氧化性，是還原劑，表現還原性。
(3)在裝置C中與溴水發生反應：，溴水褪色；若更換為酸性高錳酸鉀溶液，發生反應。
(4)a導管連接分液漏斗和蒸餾燒瓶，其作用是平衡分液漏斗和蒸餾燒瓶間的壓強，使分液漏斗中的液體順利流下。常溫下，1體積水大約能溶解40體積的二氧化硫，不用稀硫酸制取二氧化硫的原因是二氧化硫在水中的溶解度比較大，而濃硫酸具有吸水性，能促使二氧化硫的生成。
(5)①洗氣瓶C中溶液藍色消失后，若沒有及時關閉活塞A，則最后通入空氣的體積偏大，因此測得的的體積分數偏小。
②空氣中二氧化硫與H2O2反應生成硫酸，硫酸與氫氧化鋇溶液反應生成硫酸鋇沉淀，0.233g硫酸鋇的物質的量為，根據硫元素守恒，可知，故標準狀況下二氧化硫的體積為，則該空氣中二氧化硫的體積分數為。
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