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姓名 班級 考號
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專題4　硫與環(huán)境保護
一、選擇題(本題共15小題,每小題3分,共45分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.下列關(guān)于硫的說法中正確的是(　　)
A.硫是一種淡黃色易溶于水的固體
B.過量的硫在加熱條件下與鐵反應(yīng)生成Fe2S3
C.試管內(nèi)壁上的硫可用二硫化碳清洗
D.硫在過量純氧中燃燒生成三氧化硫
2.O3可將CN-轉(zhuǎn)化為N2、CO2。單質(zhì)Se是一種半導(dǎo)體材料,Se可通過SO2還原H2SeO3獲得。下列物質(zhì)性質(zhì)與用途均正確且具有對應(yīng)關(guān)系的是(　　)
A.O3具有強氧化性,用于除去廢水中的CN-
B.SO2具有還原性,用于砂糖的脫色增白
C.Se單質(zhì)不溶于水,用于制作Se光電池
D.濃硫酸具有吸水性,用于H2S氣體的干燥劑
3.下列說法正確的是(　　)
A.濃硫酸和濃鹽酸長期暴露在空氣中,濃度均減小,其原因相同
B.H2O2、活性炭都能使紅墨水褪色,其原理相同
C.H2S溶液和氫氧化鈉長期暴露在空氣中變質(zhì),反應(yīng)原理均為氧化還原反應(yīng)
D.能使品紅溶液褪色的氣體不一定是SO2
4.下列說法正確的是(　　)
A.常溫下,Fe與濃H2SO4反應(yīng)生成FeSO4
B.FeS2在沸騰爐中與O2反應(yīng)生成SO3
C.50 mL 18.4 mol/L的濃硫酸與足量的銅在加熱條件下反應(yīng),可產(chǎn)生SO2的物質(zhì)的量為0.46 mol
D.常溫下,一定量濃硫酸中加入足量鋅粒,產(chǎn)生的氣體為SO2和H2的混合氣體
5.下列關(guān)于SO2的說法錯誤的是(　　)
A.將SO2氣體通入滴有酚酞的NaOH溶液中,紅色褪去,說明SO2具有漂白性
B.SO2和Cl2混合通入品紅溶液中,不一定能使溶液褪色
C.將SO2氣體通入溴水中,溶液顏色褪去,說明SO2具有還原性
D.二氧化硫的大量排放會導(dǎo)致酸雨
6.根據(jù)下列實驗操作和現(xiàn)象能得出相應(yīng)結(jié)論的是(　　)
選項 實驗操作和現(xiàn)象 結(jié)論
A 在試管中分別加熱Na2CO3和NaHCO3固體,試管內(nèi)壁均有水珠出現(xiàn) 兩種物質(zhì)均受熱分解
B 向SO2水溶液中通入H2S氣體,有淡黃色沉淀產(chǎn)生 SO2具有氧化性
C 常溫下,將表面打磨過的鋁絲置于濃硫酸中,無明顯現(xiàn)象 常溫下鋁與濃硫酸不反應(yīng)
D 向無色溶液中加硝酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生 原溶液中一定含S
7.有一瓶可能部分被氧化的Na2SO3溶液,某同學取少量此溶液,滴入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振蕩后,仍有白色沉淀。下述有關(guān)此實驗的結(jié)論正確的是(　　)
A.Na2SO3已部分被空氣中的氧氣氧化
B.加入BaCl2溶液后,生成的沉淀中一定含有BaSO4
C.此實驗?zāi)艽_定Na2SO3是否部分被氧化
D.加足量硝酸后的白色沉淀一定是BaSO4
8.下列實驗現(xiàn)象及解釋錯誤的是(　　)
選項 實驗現(xiàn)象 解釋
A 通入SO2,酸性KMnO4溶液褪色 SO2具有還原性
B 通入SO2,Na2S溶液變渾濁 SO2與Na2S溶液反應(yīng)產(chǎn)生了S單質(zhì)
C 通入SO2,BaCl2溶液變渾濁 SO2與BaCl2溶液反應(yīng)產(chǎn)生了BaSO3沉淀
D 通入SO2,品紅溶液褪色 SO2具有漂白性
9.某研究小組對離子方程式xR2++yH++O2 mR3++nH2O分析,下列說法中不正確的是(　　)
A.根據(jù)原子守恒,得出x和m一定相等
B.根據(jù)得失電子守恒,得出x=4
C.根據(jù)電荷守恒,得出x與y的和一定等于m
D.根據(jù)元素化合價變化,得出O2是氧化劑,R3+是氧化產(chǎn)物
10.用下列兩種途徑制取H2SO4(某些反應(yīng)條件和產(chǎn)物已省略),下列有關(guān)說法錯誤的是(　　)
途徑①:SH2SO4(已知S與濃HNO3在加熱條件下反應(yīng)生成H2SO4、NO2和H2O)
途徑②:SSO2SO3H2SO4
A.途徑①中的反應(yīng)體現(xiàn)了濃硝酸的強氧化性和酸性
B.在實際工業(yè)生產(chǎn)中,途徑②的第三步在吸收塔中進行,宜用98.3%的濃硫酸作吸收劑
C.由途徑①和②分別制取1 mol H2SO4,理論上均消耗1 mol S,均共轉(zhuǎn)移6 mol電子
D.途徑②相對于途徑①更能體現(xiàn)“綠色化學”的理念,因為途徑②的污染相對于途徑①更小
11.“以廢治廢”是基于“綠色化學”觀念治理污染的思路。用工業(yè)廢堿渣(主要成分為Na2CO3)吸收煙氣中的SO2,得到亞硫酸鈉(Na2SO3)粗品的流程如下:
下列說法正確的是(　　)
A.操作①、④均為過濾
B.步驟②中發(fā)生了置換反應(yīng)
C.步驟③發(fā)生的反應(yīng)為NaHSO3+NaOHNa2SO3+H2O
D.亞硫酸鈉粗品中不可能含有Na2SO4
12.探究SO2相關(guān)性質(zhì)的實驗裝置(部分夾持裝置已略去)如圖所示,下列說法正確的是　(　　)
A.裝置A中生成SO2的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)
B.裝置B中溶液褪色,證明SO2具有漂白性
C.將裝置C中溶液更換為CaCl2溶液后,C中無明顯現(xiàn)象
D.裝置D中品紅溶液褪色后,加熱,無明顯變化
13.硫酸鈣用途非常廣泛,可用于生產(chǎn)硫酸、漂白粉、甲醇等一系列物質(zhì),簡易流程如下。下列說法正確的是(　　)
A.CO、SO2、SO3均是酸性氧化物
B.工業(yè)上利用Cl2和澄清石灰水反應(yīng)來制取漂白粉
C.除去與水的兩個反應(yīng),圖示中其余轉(zhuǎn)化反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)
D.漂白粉是純凈物,成分為Ca(ClO)2
14.KMnO4是工業(yè)上常用的氧化劑,某制備過程包括如下兩個反應(yīng)(未配平,反應(yīng)條件略):
①KClO3+MnO2+KOH K2MnO4+KCl+H2O
②K2MnO4+CO2 KMnO4+MnO2+K2CO3
下列說法錯誤的是(　　)
A.①中MnO2發(fā)生氧化反應(yīng)
B.①中的還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶3
C.②中K2MnO4既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)還原性
D.KMnO4可用于實驗室制O2
15.某廢水中含有一定量的Na+、S,可能含有C。欲測定其中S的濃度,設(shè)計如圖所示的實驗方案:
廢水
100 mL S 沉淀 計算
下列敘述錯誤的是(　　)
A.試劑X可以是H2SO4酸化的KMnO4溶液
B.加入試劑X的目的是氧化S
C.“系列操作”包含過濾、洗滌、干燥
D.若稱得“沉淀”質(zhì)量為2.33 g,則廢水中S濃度為0.1 mol·L-1
二、非選擇題(本題共5小題,共55分)
16.(10分)為探究SO2的性質(zhì),采用下列實驗裝置制足量SO2,并進行實驗探究:
(1)裝置A中盛放70%H2SO4溶液的儀器名稱是　　　　　。
(2)若B中的試劑是品紅溶液,B中溶液紅色褪去,SO2表現(xiàn)的性質(zhì)為　　　　　　　　　。
(3)若B中的試劑是酸性KMnO4溶液,則B中的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,寫出反應(yīng)的離子方程式(Mn被還原為Mn2+)　。
(4)裝置C中倒置漏斗的作用是　　　　　,裝置C中涉及反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　。
17.(11分)元素化合價和物質(zhì)類別是梳理元素及其化合物知識的兩個線索,可表示為“價—類”二維圖。硫元素的“價—類”二維圖如下所示。
(1)X是　　　　(填化學式)。
(2)可選取70%的Y和Na2SO3反應(yīng)來制備SO2,該反應(yīng)原理是　　　　　　　　　　　　　　　　(填化學方程式);將SO2排入大氣中會形成　　　　。
(3)H2SO3具有　　　　(填“氧化性”或“還原性”),在空氣中易轉(zhuǎn)化為H2SO4。實驗室中檢驗S的常用方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)硫元素還有-1價,如FeS2中的硫元素。FeS2可以與Fe2(SO4)3溶液發(fā)生反應(yīng):7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O 15FeSO4+8H2SO4。
①該反應(yīng)中的氧化劑是　　　　(填化學式)。
②向反應(yīng)后的溶液中通入空氣就能使Fe2(SO4)3溶液再生,寫出再生反應(yīng)的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。
18.(10分)錳元素有多種價態(tài),其化合物在生產(chǎn)生活中有多種用途。高錳酸鹽具有強氧化性,常用于殺菌消毒。
(1)已知XeO3是一種不穩(wěn)定的物質(zhì),具有強氧化性。可發(fā)生反應(yīng):XeO3+Mn2++H2O Mn+Xe↑+H+(未配平)。
①配平該反應(yīng)的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。
②上述反應(yīng)中,發(fā)生還原反應(yīng)的粒子是　　　　,每消耗3 mol Mn2+,反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為　　　　mol。
(2)已知某容器中發(fā)生了一個化學反應(yīng),反應(yīng)過程中存在H2O、Mn、H2O2、O2、Mn2+、H+六種粒子。在反應(yīng)過程中測得Mn和O2的數(shù)目隨時間變化的曲線如圖所示。
①寫出該反應(yīng)的離子方程式:　　　　　　　　　　　　。
②該反應(yīng)中,氧化劑與還原劑的粒子數(shù)目之比為　　　　。
③若消耗11.9 g Mn,則生成氧氣的質(zhì)量為　　　　。
(3)水中的溶解氧(O2)是水生生物生存不可缺少的條件。將水樣與Mn(OH)2堿性懸濁液混合,反應(yīng)生成MnO(OH)2,實現(xiàn)“氧的固定”。“氧的固定”中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為　　　　　　　　　　　。
19.(10分)煤是我國重要的化石燃料,其中含有硫元素。
(1)煤液化過程中產(chǎn)生的H2S可生產(chǎn)硫酸,部分工藝流程如圖所示:
SO2反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是　。
(2)H2S還可用于回收單質(zhì)硫,轉(zhuǎn)化如圖所示。該轉(zhuǎn)化過程中化合價保持不變的元素有　　　　　　　(填元素符號),該轉(zhuǎn)化過程總反應(yīng)的化學方程式為　。
(3)煤燃燒產(chǎn)生的廢氣中含有SO2。已知有V L(已換算成標準狀況)含SO2的廢氣,通入足量H2O2溶液中,再加足量BaCl2溶液充分反應(yīng)(不考慮廢氣中其他成分的反應(yīng)),過濾、洗滌、干燥、稱量得到b g沉淀。H2O2溶液吸收SO2的化學方程式是　　　　　　　　　　;廢氣中SO2的體積分數(shù)為　　　　(列出計算式即可)。
20.(14分)某化學課外興趣小組設(shè)計實驗探究銅與濃硫酸反應(yīng)的情況。回答下列問題:
Ⅰ.甲組同學利用如圖所示裝置探究銅與濃硫酸的反應(yīng)。
(1)裝置C是用來收集實驗中產(chǎn)生的氣體的裝置,但未將導(dǎo)管畫出,請將裝置補充完整。
(2)裝置A中產(chǎn)生SO2氣體,反應(yīng)的化學方程式為
　　　　　　　　　　　　。
(3)裝置B用于干燥氣體,則其中盛裝的試劑為　　　　　;裝置D的作用是　　　　　;裝置E中反應(yīng)的離子方程式為　
　　　　　　　　　　　　。
(4)實驗中甲組同學取6.4 g銅和12 mL 18 mol·L-1的濃硫酸置于燒瓶中共熱,反應(yīng)結(jié)束后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余,乙組同學根據(jù)所學的化學知識認為還有一定量的硫酸剩余。下列藥品中能夠用來證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中確有余酸的是　　　　(填字母)。
A.鋅粉　　　　　　　B.BaCl2溶液　　　　　　　C.銀粉
Ⅱ.為定量測定余酸的物質(zhì)的量濃度,乙組同學設(shè)計實驗方案:先測定銅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO2的量,再計算余酸的物質(zhì)的量濃度,實驗裝置如圖。
乙組同學稱取6.4 g銅置于燒瓶中,再向燒瓶中滴加12 mL 18 mol·L-1的濃硫酸。滴加濃H2SO4前,打開開關(guān)K,從a口先通入一段時間氮氣。加熱一段時間,停止加熱后,再繼續(xù)通入一段時間氮氣。
(5)停止加熱后,再繼續(xù)通入一段時間氮氣的目的是 　。
(6)若上述實驗中測得裝置C反應(yīng)前后質(zhì)量差為a g,反應(yīng)后燒瓶中溶液體積為V mL,則余酸的物質(zhì)的量濃度為　　　　　(填含a的代數(shù)式) mol·L-1。
答案全解全析
1.C　硫是一種淡黃色固體,難溶于水,A項錯誤;硫與鐵在加熱條件下反應(yīng)生成FeS,與硫的用量無關(guān),B項錯誤;硫易溶于二硫化碳,試管內(nèi)壁上的硫可用二硫化碳清洗,C項正確;硫在過量純氧中燃燒生成二氧化硫,D項錯誤。
2.A　O3具有強氧化性,可以將廢水中的CN-氧化成無污染的CO2和N2,A正確;SO2具有還原性,與其可用于砂糖的脫色增白無關(guān),B錯誤;Se單質(zhì)具有半導(dǎo)體的特性,可以用于制作Se光電池,與Se單質(zhì)不溶于水無關(guān),C錯誤;濃硫酸具有強氧化性,會和硫化氫反應(yīng),不能用于干燥H2S氣體,D錯誤。
3.D　濃硫酸具有吸水性,長期暴露在空氣中,因吸收空氣中的水蒸氣導(dǎo)致濃度減小,濃鹽酸具有揮發(fā)性,長期暴露在空氣中,因揮發(fā)出HCl導(dǎo)致濃度減小,則二者濃度減小的原因不同,A錯誤;H2O2是因為具有強氧化性而使紅墨水褪色,活性炭是因為具有吸附性而使紅墨水褪色,原理不相同,B錯誤;H2S溶液長期暴露在空氣中變質(zhì),是因為H2S被空氣中的氧氣氧化,氫氧化鈉長期暴露在空氣中變質(zhì),是因為氫氧化鈉吸收了空氣中的二氧化碳(未發(fā)生氧化還原反應(yīng)),C錯誤;氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸具有強氧化性,也可以使品紅溶液褪色,則能使品紅溶液褪色的氣體不一定是二氧化硫,D正確。
4.D　常溫下,Fe遇濃H2SO4鈍化,Fe表面形成一層致密的氧化物薄膜,不能生成FeSO4,A錯誤;FeS2在沸騰爐中與O2反應(yīng)生成SO2,B錯誤;n(H2SO4)=18.4 mol/L×50×10-3 L=0.92 mol,銅足量時,隨著反應(yīng)進行硫酸的濃度逐漸減小,稀硫酸與銅不反應(yīng),產(chǎn)生的n(SO2)小于0.46 mol,C錯誤;常溫下,鋅粒與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO2氣體,隨著反應(yīng)進行,硫酸的濃度逐漸減小,鋅粒與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生H2,D正確。
5.A　SO2與NaOH反應(yīng),使溶液紅色褪去,說明SO2具有酸性氧化物的性質(zhì),而不是漂白性,A錯誤;SO2和Cl2混合通入品紅溶液中,若二者以物質(zhì)的量之比1∶1剛好完全反應(yīng),則得到不具有漂白性的HCl和H2SO4,紅色不褪去,B正確;將SO2氣體通入溴水中,發(fā)生反應(yīng)SO2+Br2+2H2O H2SO4+2HBr,溶液顏色褪去,說明SO2具有還原性,C正確;二氧化硫與空氣中的水反應(yīng)產(chǎn)生H2SO3,H2SO3被氧氣氧化產(chǎn)生H2SO4,故SO2的大量排放會導(dǎo)致酸雨,D正確。
6.B　碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水,碳酸鈉中不含H,加熱碳酸鈉時試管內(nèi)壁出現(xiàn)水珠可能是碳酸鈉不干燥導(dǎo)致的,A項錯誤;向SO2水溶液中通入H2S氣體,有淡黃色沉淀(S單質(zhì))產(chǎn)生,發(fā)生的反應(yīng)為SO2+2H2S 3S↓+2H2O,二氧化硫是氧化劑,B項正確;常溫下,將表面打磨過的鋁絲置于濃硫酸中,無明顯現(xiàn)象,常溫下鋁遇濃H2SO4鈍化,C項錯誤;若原溶液中不含S而含Ag+,也會出現(xiàn)白色沉淀,D項錯誤。
7.D　取少量該溶液,滴入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,產(chǎn)生的白色沉淀可能是BaSO3,也可能是BaSO4,還可能是二者的混合物,加入足量的稀硝酸,仍有白色沉淀,此時的沉淀為BaSO4;因HNO3能將BaSO3氧化為BaSO4,故此實驗不能確定Na2SO3是否部分被氧化,A、B、C錯誤,D正確。
8.C　SO2具有還原性,Mn被SO2還原為Mn2+,因而SO2能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去,A正確;將SO2通入Na2S溶液中,發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成S單質(zhì),使溶液變渾濁,B正確;酸性:HCl>H2SO3,所以將SO2氣體通入BaCl2溶液中,二者不能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生BaSO3沉淀,C錯誤;SO2具有漂白性,能夠與品紅結(jié)合產(chǎn)生不穩(wěn)定的無色物質(zhì),因而能使品紅溶液褪色,D正確。
9.C　根據(jù)R原子守恒,得出x和m一定相等,A正確;R元素化合價由+2價升高為+3價,氧元素化合價由0價降低為-2價,根據(jù)得失電子守恒,得出x=4,B正確;根據(jù)電荷守恒,得出2x+y=3m,又x=m,則x+y=2m,C錯誤;R元素化合價由+2價升高為+3價,氧元素化合價由0價降低為-2價,可知O2是氧化劑,R3+是氧化產(chǎn)物,D正確。
10.A　S與濃HNO3在加熱條件下反應(yīng)生成H2SO4、NO2和H2O,該反應(yīng)體現(xiàn)了濃硝酸的強氧化性,未體現(xiàn)濃硝酸的酸性,A項錯誤;吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO3,能防止產(chǎn)生酸霧,B項正確;途徑①和②都是利用S制備H2SO4,制取1 mol H2SO4,理論上各消耗1 mol S,均轉(zhuǎn)移6 mol e-,C項正確;途徑①產(chǎn)生污染大氣的副產(chǎn)物NO2,即途徑②與途徑①相比更能體現(xiàn)“綠色化學”的理念,D項正確。
11.C　操作①為溶解、過濾,操作④為隔絕空氣加熱濃縮、降溫結(jié)晶、過濾,A項錯誤;步驟②中發(fā)生的反應(yīng)為Na2CO3+2SO2+H2O2NaHSO3+CO2,不是置換反應(yīng),B項錯誤;步驟③發(fā)生的反應(yīng)為NaHSO3+NaOHNa2SO3+H2O,C項正確;亞硫酸鈉易被空氣中的氧氣氧化生成Na2SO4,因此亞硫酸鈉粗品中可能含有Na2SO4,D項錯誤。
12.C　裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+H2O,不屬于氧化還原反應(yīng),A錯誤;裝置B中溶液的紫色褪去,是因為Mn被SO2還原為Mn2+,證明SO2具有還原性,B錯誤;SO2和CaCl2不反應(yīng),C正確;SO2漂白品紅溶液后,加熱溶液能恢復(fù)原色,D錯誤。
13.C　CO不是酸性氧化物,A錯誤;工業(yè)上利用Cl2和石灰乳反應(yīng)來制取漂白粉,B錯誤;除去與水的兩個反應(yīng),圖示中其余轉(zhuǎn)化反應(yīng)中均有元素化合價發(fā)生變化,均為氧化還原反應(yīng),C正確;漂白粉屬于混合物,其有效成分是Ca(ClO)2,D錯誤。
14.B　①中錳元素化合價升高,二氧化錳做還原劑,發(fā)生氧化反應(yīng),A正確;①中錳元素從+4價升高至+6價,被氧化,MnO2做還原劑,氯元素從+5價降低至-1價,被還原,KClO3做氧化劑,由得失電子守恒,可得關(guān)系式:3MnO2~KClO3,即還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為3∶1,B錯誤;②中K2MnO4既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)還原性,C正確;KMnO4可用于實驗室制氧氣,D正確。
15.A　硫酸酸化的KMnO4溶液中含有S,會干擾實驗,A項錯誤;利用試劑X將S氧化為S,B項正確;最終得到沉淀,則“系列操作”包含過濾、洗滌、干燥,C項正確;加入鹽酸酸化排除C的干擾,加入BaCl2溶液生成BaSO4沉淀,BaSO4的質(zhì)量為2.33 g,根據(jù)S原子守恒,知n(S=0.01 mol,則S濃度為=0.1 mol·L-1,D項正確。
16.答案　(除標注外,每空2分)(1)分液漏斗(1分)　(2)漂白性(1分)　(3)酸性KMnO4溶液褪色　5SO2+2Mn+2H2O 5S+2Mn2++4H+　(4)防倒吸　SO2+2OH- S+H2O
解析　(2)SO2與品紅溶液中的有色物質(zhì)反應(yīng),生成無色物質(zhì),該反應(yīng)中SO2表現(xiàn)漂白性。(3)若B中的試劑是酸性KMnO4溶液,SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,SO2表現(xiàn)還原性,離子方程式為5SO2+2Mn+2H2O 5S+2Mn2++4H+。(4)C中倒置漏斗能防倒吸。尾氣SO2被NaOH溶液吸收,防止污染空氣,涉及反應(yīng)的離子方程式為SO2+2OH- S+H2O。
17.答案　(除標注外,每空1分)(1)H2S　(2)Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+H2O(2分)　酸雨　(3)還原性　取少量樣品于試管中,先加適量稀鹽酸,無明顯現(xiàn)象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,說明含有S(3分)　(4)①Fe2(SO4)3　②4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O(2分)
解析　(1)由題圖可知,X中硫元素化合價為-2價,X為H2S。(2)由題圖可知:Y為H2SO4,70%的H2SO4與Na2SO3反應(yīng)制備SO2的化學方程式為Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+H2O;將SO2排入大氣中會形成硫酸型酸雨。(3)H2SO3中硫元素的化合價為+4價,H2SO3轉(zhuǎn)變成H2SO4時S元素化合價升高,H2SO3作還原劑,具有還原性。實驗室中檢驗S的常用方法:先滴加適量稀鹽酸,無明顯現(xiàn)象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,確定含有S。(4)①該反應(yīng)中,Fe元素的化合價由+3價降到+2價,故氧化劑是Fe2(SO4)3。②Fe2(SO4)3溶液再生,即FeSO4轉(zhuǎn)化為Fe2(SO4)3,通入空氣,Fe2+被O2氧化為Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O。
18.答案　(除標注外,每空2分)(1)①5XeO3+6Mn2++9H2O 6Mn+5Xe↑+18H+　②XeO3(1分)　15(1分)　(2)①2Mn+5H2O2+6H+ 2Mn2++5O2↑+8H2O　②2∶5(1分)　③8 g(1分)　(3)2Mn(OH)2+O2 2MnO(OH)2
解析　(1)①Xe由+6價降低到0價,Mn由+2價升高到+7價,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒,配平反應(yīng)為5XeO3+6Mn2++9H2O 6Mn+5Xe↑+18H+。②XeO3中Xe化合價降低,發(fā)生還原反應(yīng);Mn由+2價升高到+7價,每消耗3 mol Mn2+,反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為15 mol。(2)①由題圖可知,隨反應(yīng)進行,Mn的量減少,Mn為反應(yīng)物,則Mn2+為生成物;O2的量增多,O2為生成物,H2O2為反應(yīng)物,根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,可得離子方程式為2Mn+5H2O2+6H+ 2Mn2++5O2↑+8H2O。②氧化劑為Mn,還原劑為H2O2,故氧化劑與還原劑的粒子數(shù)目之比為2∶5。③11.9 g Mn的物質(zhì)的量為=0.1 mol,則生成氧氣的物質(zhì)的量為0.25 mol,質(zhì)量為0.25 mol×32 g/mol=8 g。(3)“氧的固定”即氧氣與Mn(OH)2反應(yīng)生成MnO(OH)2,Mn由+2價升高到+4價,氧元素由0價降低到-2價,則發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為2Mn(OH)2+O2 2MnO(OH)2。
19.答案　(每空2分)(1)2SO2+O2 2SO3　(2)Cu、H、Cl　2H2S+O2 2H2O+2S↓　(3)SO2+H2O2 H2SO4　×100%
解析　(1)SO2反應(yīng)器中二氧化硫被氧化為三氧化硫,反應(yīng)的化學方程式是2SO2+O2 2SO3。(2)由題圖可知化合價保持不變的元素有Cu、H、Cl,該轉(zhuǎn)化過程總反應(yīng)的化學方程式為2H2S+O2 2H2O+2S↓。(3)H2O2溶液吸收SO2生成硫酸,反應(yīng)的化學方程式是SO2+H2O2 H2SO4;b g沉淀是硫酸鋇,物質(zhì)的量是 mol,根據(jù)硫原子守恒,n(SO2)=n(BaSO4),則廢氣中SO2的體積分數(shù)為×100%。
20.答案　(除標注外,每空2分)(1) (1分)
(2)Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O
(3)濃硫酸(1分)　作安全瓶(或防止倒吸)(1分)　SO2+2OH- S+H2O
(4)A
(5)使反應(yīng)生成的SO2能被裝置C中的堿石灰完全吸收
(6)(3分)
解析　(1)裝置C用來收集實驗中產(chǎn)生的二氧化硫,應(yīng)采用向上排空氣法進行收集,裝置圖為。(2)銅與濃硫酸反應(yīng)制備二氧化硫,反應(yīng)的化學方程式為:Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O。(3)裝置B中盛裝的試劑為濃硫酸,用于干燥二氧化硫氣體;裝置D的作用是作安全瓶(或防止倒吸);裝置E用于吸收多余的二氧化硫,反應(yīng)的離子方程式為SO2+2OH- S+H2O。(4)變?yōu)橄×蛩釙r,反應(yīng)停止,若加入鋅粉,鋅粉溶解,并伴有氣體產(chǎn)生,說明有硫酸剩余。(5)停止加熱后,再繼續(xù)通入一段時間氮氣的目的是使反應(yīng)生成的SO2能被裝置C中的堿石灰完全吸收。(6)裝置C反應(yīng)前后質(zhì)量差為二氧化硫的質(zhì)量,為a g,根據(jù)關(guān)系式2H2SO4~SO2,知參與反應(yīng)的n(H2SO4)= mol,n剩余(H2SO4)=12×10-3L×18 mol·L-1- mol=(216-31.25a)×10-3 mol,則余酸的物質(zhì)的量濃度為 mol·L-1。

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