山西高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-06氧族元素及其化合物
一、单选题
1．（2023·山西晋中·统考三模）化学与人类的生产、生活关系密切，下列说法正确的是
A．“燃煤脱硫”有利于实现“碳中和”
B．节日里“火树银花”的景象涉及电子在不同能级上的跃迁
C．糖类物质为天然高分子化合物，其主要组成元素为C、H、O
D．二氧化硫不可用作食品添加剂
2．（2023·山西太原·统考一模）以下实验操作、现象和结论均正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 取2 mL 0.5 mol·L-1 CuCl2溶液于试管中，加热，然后置于冷水中 加热后溶液变为黄绿色，冷却后又变为蓝色 反应[Cu(H2O)4]2++4Cl- [CuCl4]2-+4H2O的ΔH> 0
B 在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸的混合液(体积比约为1：3)，加入少量沸石。迅速升温至140℃，将产生的气体通 入Br2的 CCl4溶液中 Br2的CCl4溶液褪色 乙醇消去反应的产物为乙烯
C 取少量亚硫酸钠固体样品溶于蒸馏水，加入足量稀盐酸，再滴加氯化钡溶液 有白色沉淀生成 样品已经全部变质
D 向两支分别盛有2mL苯和甲苯的试 管中各滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，用力振荡，静置 盛有苯的试管中溶液无变化，盛有甲苯的试管中溶液褪色 苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，甲苯中的甲基使苯环活化
A．A B．B C．C D．D
3．（2023·山西朔州·统考二模）化学在环境污染治理中发挥了重要作用。下列治理措施没有运用相应化学原理的是
选项 治理措施 化学原理
A 向燃煤中添加生石灰以减少酸雨的形成 CaO具有碱性氧化物的通性
B 在汽车尾气系统中安装催化转化器以减少尾气污染 CO和NO在催化剂作用下发生反应，生成无毒气体
C 用聚乳酸塑料替代传统塑料以减少白色污染 聚乳酸具有生物可降解性
D 向工业废水中添加FeS以除去废水中的 FeS具有还原性
A．A B．B C．C D．D
4．（2022·山西太原·统考二模）矿物颜料是人类绘画中最原始的表现材料之一 。敦煌莫高窟壁画使用了大量矿物颜料，其色彩和主要成分见下表：
色彩 霞光红 迎春黄 天霁蓝 瑞雪白
主要成分及化学式 朱砂HgS 雌黄As2S3 石青Cu(OH)2· 2CuCO3 蛤灰CaO
下列说法正确的是
A．石青颜料耐酸碱腐蚀
B．蛤灰加水后会放出大量的热
C．工业制汞是在空气中焙烧朱砂，生产流程中加入氧化钙的目的是减少汞蒸气的排放
D．《梦溪笔谈》记载：“馆阁新书净本有误书处，以雌黄涂之。”利用了雌黄的化学性质
5．（2022·山西·统考一模）科研人员通过研究得出了雾霾微粒中生成硫酸盐的转化机理，其主要过程如下图所示。
下列说法正确的是
A．步骤①的反应过程中电子转移的数目为NA
B．②、③两个过程中H2O均参加反应，并起催化剂的作用
C．生成硫酸盐整个过程的总反应为2NO2+H2O+SO=HNO2+HSO+NO
D．步骤②、③中均有O-H键断裂和S-O键生成
6．（2022·山西晋城·统考二模）探究浓硫酸和SO2性质的实验装置如下图所示(部分夹持装置已省略)。下列现象预测与解释或结论存在错误的是
选项 仪器 现象预测 解释或结论
A 试管1 冷却后，把液体倒入水中，溶液为蓝色 铜被氧化，转化为Cu2+
B 试管2 紫红色溶液由深变浅，直至褪色 SO2具有还原性
C 试管3 注入稀硫酸后，出现黄色浑浊 SO2具有氧化性
D 锥形瓶 溶液红色变浅 NaOH溶液完全转化为NaHSO3溶液
A．A B．B C．C D．D
7．（2021·山西吕梁·统考一模）某无色透明溶液中可能存在Br-、、、Al3+、I-、Na+、Cu2+中的若干种。现进行如下实验，得到如下现象：
①向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙色，且有无色气泡冒出；
②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，加入盐酸后沉淀不溶解；
③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色。
已知：5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3
据此可以判断，该溶液中肯定存在的离子组是
A．Na+、、、Br- B．Al3+、Na+、、Br-
C．Al3+、、I-、Br- D．Al3＋、Br-、、Cu2+
二、工业流程题
8．（2023·山西吕梁·统考二模）以萃铜余液为原料制备工业活性氧化锌，其生产工艺流程如图所示：
(1)铜萃余液含硫酸30~60g/L，设计采用过硫酸钠(Na2S2O8)氧化法除锰，写出Mn2+被氧化成MnO2的离子方程式 ； 采用石灰石粉中和除去铝和铁，则中和渣中主要成分为 。
(2)流程中用到最多的操作是 ，该操作中玻璃棒的作用是 。
(3)用锌粉除镉(Cd2+ )的离子方程式为 ；沉锌生成碱式碳酸锌[2Zn(OH2)·ZnCO3·H2O]的化学方程式为 。
(4)检验碱式碳酸锌洗涤干净的操作及现象为 。
(5)煅烧炉中发生反应的化学方程式为 ，工艺流程设计中选用高效真空负压内转盘浓缩沉锌后液一体化设备生产无水 ，蒸发生产过程可实现零排放。
9．（2021·山西吕梁·统考一模）可用作选矿剂、催化剂及涂料的颜料。以含钴废渣(主要成分为，还含有等杂质)为原料制备的一种工艺流程如下：
已知：碱性条件下，会转变为沉淀。
(1)“酸浸”时需控制温度在左右，原因是 。
(2)写出通入时发生反应的化学方程式为 。
(3)上述“萃取”过程可表示为。下列说法正确的是___________。
A．可将废渣粉碎以提高酸浸效率 B．“除铝”时，应加入过量的溶液
C．可选择作为萃取剂 D．往萃取后的有机层中加水可获得溶液
(4)“沉钴”时，溶液滴加过快会导致产品不纯，请解释可能原因 。
(5)在空气中煅烧生成钴氧化物和，测得充分煅烧后固体质量为，的体积为(标准状况)，则该钴氧化物的化学式为 。
三、实验题
10．（2023·山西运城·统考二模）为探究某铁硫簇化合物(用FexSy表示)的组成，某化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置测定样品中铁、硫的含量：
已知： i．样品的主要成分为FexSy，含少量不溶于水、盐酸，且不参与装置C中反应的杂质；
ii． Mn2+在稀溶液中近乎无色。
实验步骤：
①按图连接装置，进行气密性检查，然后装入相应的药品；
②通入氧气并加热，装置C中固体逐渐转变为红棕色；
③待固体完全转化后，取装置D中的溶液6 mL于锥形瓶中，用0.1 mol·L-1的H2C2O4(草酸)溶液滴定。滴定共进行3次，平均消耗草酸溶液5.0 mL(假设装置D中溶液体积反应前后不变)；
④取装置C中的残留固体于烧杯中，加入稀盐酸，充分搅拌后过滤；
⑤向滤液中加入足量氢氧化钠溶液，出现沉淀。过滤后取滤渣灼烧，得0.32 g固体。
回答下列问题：
(1)A为O2发生装置，则试剂a、试剂b可以分别是 。
(2)装置E中品红溶液的作用是 。
(3)写出草酸溶液滴定酸性高锰酸钾溶液时反应的离子方程式： 。(→ Mn2+)。
(4)为防止尾气污染，装置F中应加入的试剂是 ， 步骤⑤中灼烧滤渣应在 进行(填仪器名称)。
(5)若实验完成时装置E中品红溶液无变化，根据上述实验所得数据，可确定该铁硫簇化合物的化学式为 ，写出该铁硫簇化合物与O2反应的化学方程式： 。
(6)下列操作，可能导致x：y的值偏小的是 (填字母)。
a．步骤⑤灼烧滤渣不够充分
b．配制草酸标准液时，定容操作俯视刻度线
c．滴定时，草酸溶液不小心滴到锥形瓶外几滴
d．放出草酸的滴定管尖嘴部分滴定前无气泡，滴定终点时有气泡
11．（2023·山西临汾·统考一模）在自然界和实验室中均可以实现不同价态含硫物质的相互转化。请回答下列问题：
(1)自然界中游离态的硫主要存在于 或地壳的岩层中。在岩层深处和海底的无氧环境下，硫元素的主要存在形式为 (填字母标号)。
A．CaSO4·2H2O B．Na2SO4·10H2O C． FeS2 D．CuFeS2
(2)为了验证-2价S可转化为0价S，设计如下实验装置。
①试剂a可选用下列溶液中的 (填字母标号)。
A．稀硫酸 B．H2SO3溶液 C． H2O2溶液 D．FeCl2溶液
②该实验的尾气处理不宜采用点燃法，其原因是 。
(3)将2.0 g铁粉和1. 0 g硫粉均匀混合，放在石棉网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒。
①移开玻璃棒后的实验现象为 。
②欲将上述生成的FeS纯化，首先采用磁选法除去剩余的铁粉，然后用 (填试剂化学式)将残留的硫粉溶解，随后进行分离、干燥、称重，得到纯净的FeS 2.2 g，则该反应的产率= 。
(4)硫代硫酸钠( Na2S2O3)广泛用于造纸、食品工业及医药。
①从氧化还原反应的角度分析，下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是 (填字母标号)。
a. Na2S+S b. Na2SO3+S c. SO2+ Na2SO4 d. Na2SO3+ Na2SO4
②Na2S2O3在空气中易氧化变质，设计实验证明某硫代硫酸钠样品已变质 。
12．（2022·山西晋中·统考一模）氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物，沸点为78.8°C，在农药、制药行业中用途广泛。SOCl2遇水剧烈反应，液面上产生白雾，并产生有刺激性气味的气体。实验室合成原理：SO2+Cl2+SCl2=2SOCl2。其他相关信息如下：①实验室里通常用Na2SO3固体和浓硫酸在不加热时反应制备二氧化硫。②合成氯化亚砜时可能用到的部分装置如图所示。
回答下列问题：
(1)装置乙、丙中相同的仪器名称为 。
(2)实验室制取SOCl2是在三颈烧瓶中合成的，从图中选取合适的装置组成整个装置，所选仪器的连接顺序是：⑥→ →①②← (用“→”或“←”连接各接口，箭头表示气体流向，某些仪器可以多次使用。装置乙用于制取氯气)。
(3)装置甲中冷凝管的进水口为 (填“③”或“④”)。冷凝管上连接的干燥管的作用是：①吸收逸出的Cl2、SO2，防污染；② 。
(4)浓硫酸的作用是 。
(5)该实验制取氯气的离子方程式为 。
(6)实验室对SO2尾气进行处理，下列如图装置中最合适的是 (填标号)。
(7)已知SCl2的沸点为60°C。实验结束后，将三颈烧瓶中液体混合物分离开的实验操作名称是 。若反应中消耗的Cl2的体积为896mL(已转化为标准状况，SO2足量)，最后得到纯净的SOCl27.12g，则SOCl2的产率为 (保留两位有效数字)。
13．（2021·山西晋中·统考三模）作为广泛使用的抑菌类产品原料，有关氯气的研究越来越受到重视。某研究性学习小组用如图装置制备氯气并对氯气及其化合物的性质进行实验探究。
(1)Cl2有毒，实验前一定要检查装置的气密性。用文字表述检查这套装置气密性良好的方法及现象： 。
(2)装置B中所盛试剂是 。
(3)装置D用于吸收多余的氯气，其中所盛试剂能否换成氢氧化钙？并说明理由： 。
(4)同学们观察到装置D中红色褪去，并对褪色原因提出假设：
①ClO-破坏了酚酞的结构；
② 。
该小组同学设计实验，取少许装置D中褪色后的溶液于试管中， 请将后续操作和现象补充完整)，证实了假设②不能成立。
(5)取装置C中所得溶液，观察到溶液呈浅黄绿色，用pH计测量，读数为1.52。
①以上信息中可以证明氯气分子与水发生了化学反应的是 ，能说明反应是有一定限度的 。测量pH时不能用pH试纸代替pH计，原因是 。
②已知：Cl2(g)＋H2O(l)H＋(aq)＋Cl-(aq)＋HClO(aq) △H＞0，该小组同学进一步探究氯气与水反应的可逆性：向20 mL饱和氯水中滴加1 mL浓硫酸，利用化学型传感器测量氯化物的含量随时间变化的关系(如图所示)，从而判断溶液中Cl-的含量。
200s前，氯化物的含量突然增大的原因可能是 ；用平衡移动原理分析在200s后，氯化物的含量随时间减小的原因 。
14．（2021·山西太原·统考一模）为验证SO2的性质并制备NaHSO3和Na2SO3，设计如图所示实验装置(部分夹持装置略去)。
(1)装置A中反应的化学方程式是 。
(2)盛放浓硫酸的仪器名称是 ，装置B的作用是 。
(3)试管D中发生反应的离子方程式为 。
(4)装置E中设计多孔球泡的目的是 。
(5)已知：Na2SO3水溶液中H2SO3、HSO、SO的物质的量分数随pH的分布如图1所示，Na2SO3的溶解度曲线如图2所示。
①边搅拌边向装置E中的Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液，当 时停止通入SO2。
②由NaHSO3溶液制备Na2SO3的实验方案为：边搅拌边向NaHSO3溶液中加入NaOH溶液，测量溶液的pH，当pH约为10时，停止滴加NaOH溶液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于 ℃条件下趁热过滤。滴加NaOH溶液不能过慢的原因是 。
四、元素或物质推断题
15．（2021·山西吕梁·统考一模）甲、乙、丙三种不同的物质中均含有同一种元素，它们之间的转化关系如图示(部分反应物及生成物已略去)。
(1)若甲为气态氢化物，乙为黄色固体，写出此时反应①的化学方程式 。
(2)若甲为两性氧化物，乙的水溶液呈酸性，请用离子方程式写出乙的水溶液呈酸性的原因 ，写出此时反应④的离子方程式 。
(3)若甲为金属单质，反应④为置换反应，则往乙溶液中滴加KSCN，溶液变为 。
(4)若甲为气体单质，乙为含有极性共价键的非极性分子，请写出乙的电子式 。
参考答案：
1．B
【详解】A．“燃煤脱硫”，只是脱去原煤中的硫元素，从而减少大气中二氧化硫的排放，但不能减少二氧化碳的排放，不能实现“碳中和”，A不正确；
B．节日里“火树银花”的景象，是金属元素发生的焰色试验，是电子由低能级跃迁到高能级，再从高能级回到低能级时将多余的能量以光的形式呈现出来，涉及电子在不同能级上的跃迁，B正确；
C．糖类物质的主要组成元素为C、H、O，淀粉、纤维素等为天然高分子化合物，但葡萄糖、果糖、蔗糖等不属于天然高分子化合物，C不正确；
D．二氧化硫具有杀菌和抗氧化能力，严格控制用量，可用作食品添加剂，D不正确；
故选B。
2．A
【详解】A．[Cu(H2O)4]2+呈蓝色，[CuCl4]2-呈黄色，升温溶液变黄，则平衡正向移动，正向为吸热反应，A正确；
B．乙醇消去反应要迅速升温至170℃，B错误；
C．先加足量盐酸，再加BaCl2，有白色沉淀生成说明溶液中有，因此生成白色沉淀说明Na2SO3已经变质，但不能说明完全变质，C错误；
D．甲苯能使KMnO4褪色时甲基被氧化为羧基，因此是苯环对甲基的影响，D错误；
故选A。
3．D
【详解】A．向燃煤中添加生石灰以减少酸雨的形成，是因为氧化钙能和二氧化硫等气体反应，体现了CaO具有碱性氧化物的通性，故A不符合题意；
B．汽车尾气系统中安装催化转化器以减少尾气污染，是排气系统中CO和NO在催化剂作用下发生反应，生成无毒气体氮气和二氧化碳减少污染，故B不符合题意；
C．聚乳酸具有生物可降解性，易于降解可减少白色污染，故C不符合题意；
D．向工业废水中添加FeS以除去废水中的，是铜离子和FeS生成了硫化铜沉淀，没有体现FeS还原性，故D符合题意；
故选D。
4．B
【详解】A．Cu(OH)2· 2CuCO3和酸会反应，则石青颜料不耐酸腐蚀，A项错误；
B．CaO＋H2O = Cu(OH)2，该反应是放热反应，则蛤灰加水后会放出大量的热，B项正确；
C．工业制汞是在空气中焙烧朱砂，HgS＋O2=Hg +SO2，生产流程中加入氧化钙的目的是吸收二氧化硫，C项错误；
D．《梦溪笔谈》记载：“馆阁新书净本有误书处，以雌黄涂之。”意思是遇到书上有误的地方，用雌黄涂抹，是因为雌黄的颜色同纸色差不多，且其质地细密、硬软适中，用雌黄涂改错处，既遮掩了黑色墨笔字、不损坏纸张，利用的是雌黄的物理性质，D项错误；
答案选B。
5．C
【分析】由图可知，过程①为和反应生成和，过程②和③为、和水反应得到和。
【详解】A．由上述分析可知，过程①中发生的反应为，反应过程中，硫元素的化合价由+4价升高为+5价，为还原剂，若参与反应，转移的电子数为，由于未说明消耗的的量，无法计算转移的电子数，A项错误；
B．由图可知，过程②中作为反应物参加反应，过程③中没有参加反应，B项错误；
C．过程①中发生的反应为，过程②和③反应的方程式为，将两个反应相加即可得到生成硫酸盐整个过程的总反应为，C项正确；
D．由图可知，步骤②中有键的断裂和键的生成，步骤③中有键的断裂，但不存在键的生成，D项错误；
答案选C。
6．D
【分析】实验中浓硫酸和铜丝反应生成二氧化硫，酸性高锰酸钾可检验二氧化硫的还原性，稀硫酸和ZnS生成H2S，H2S和二氧化硫反应生成单质S，体现了SO2的氧化性，最后过量的SO2与氢氧化钠反应生成亚硫酸氢钠，溶液显酸性。
【详解】A．冷却后将液体倒入水中，溶液为蓝色，说明Cu被浓硫酸氧化，生成了硫酸铜溶液，A正确；
B．酸性高锰酸钾可氧化二氧化硫，紫红色溶液由深变浅，直至褪色，体现了二氧化硫的还原性，B正确；
C．加入稀硫酸后，稀硫酸与ZnS反应生成H2S，H2S和SO2反应生成单质S，出现黄色浑浊，体现了SO2的氧化性，C正确；
D．NaHSO3溶液是酸性的，酚酞溶液应该褪色而不是颜色变浅，D错误；
故答案选D。
7．A
【分析】从无色透明溶液排除有色离子，氯水具有强氧化性，可能氧化还原性离子Br-或I-；加入足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，加入盐酸后沉淀不溶解，说明生成了硫酸钡沉淀，可能是被氧化成；向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色，说明没有碘单质存在，可能是原溶液中不含I-或含有I-被氧化成碘单质，又发生5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3，不能确定I-存在，由此分析。
【详解】Cu2+为蓝色，由于是无色透明溶液，Cu2+一定不存在；
①向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙色，说明溶液中含有Br-，且有无色气泡冒出，说明溶液中含离子，和Al3+会生成沉淀，溶液中不含Al3+；
②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，加入盐酸后沉淀不溶解，说明产生了硫酸钡沉淀，说明溶液中含离子；
③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色，可能是碘离子氧化成单质碘，进一步单质碘被氧化成碘酸根离子5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3，溶液中不含I-，所以溶液不变色，不能确定I-存在；故溶液中肯定存在的离子组是、、Br-，由于溶液显电中性，溶液中含有Na+；肯定存在的离子组是Na+、、、Br-，不能确定I-存在，Al3+、Cu2+一定不存在，答案选A。
8．(1) Mn2+ + +2H2O= MnO2 +2+4H+ MnO2、Al(OH)3、 Fe(OH)3
(2) 过滤 引流
(3) Zn+Cd2+=Zn2++Cd 3ZnSO4+ 3Na2CO3+3H2O= 2Zn(OH)2·ZnCO3·H2O↓+3Na2SO4+ 2CO2↑
(4)取少量最后一次洗涤液于试管中，向其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，没有白色沉淀生成，说明洗涤干净
(5) 2Zn(OH)2·ZnCO3·H2O 3ZnO+CO2↑+3H2O Na2SO4或硫酸钠
【分析】由流程可知，向萃铜余液中加入石灰石粉和氧化剂，余液中Mn2+、Fe2+被氧化生成MnO2、氢氧化铁，反应过程中生成硫酸钙沉淀，过滤得到MnO2、氢氧化铁、硫酸钙，和“氧化除锰”的余液﹔向余液中加入Zn， Zn与Cd2+发生置换反应生成Cd，过滤得到除去Cd2+的滤液；加入有机溶剂萃取，除去钴、镍，分液得到硫酸锌溶液，向硫酸锌溶液中加入碳酸钠溶液﹐硫酸锌转化为ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O晶体，过滤得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O晶体，煅烧、粉碎得到工业活性氧化性，以此来解答。
【详解】（1）铜萃余液含硫酸30~60g/L，设计采用过硫酸钠(Na2S2O8)氧化法除锰，Mn2+被氧化成MnO2，过硫酸根离子被还原为硫酸根离子，离子方程式为：Mn2+ + +2H2O= MnO2 +2+4H+；由分析可知，中和渣中主要成分为MnO2、Al(OH)3、 Fe(OH)3；
（2）根据流程可知，该流程中多次出现滤渣，故流程中用到最多的操作是过滤；过滤时需要用玻璃棒引流；
（3）锌与镉离子发生取代反应生成锌离子和单质镉，离子方程式为：Zn+Cd2+=Zn2++Cd；向硫酸锌溶液中加入碳酸钠溶液生成碱式碳酸锌，相应的方程式为：3ZnSO4+ 3Na2CO3+3H2O= 2Zn(OH)2·ZnCO3·H2O↓+3Na2SO4+ 2CO2↑；
（4）向硫酸锌溶液中加入碳酸钠溶液生成碱式碳酸锌，则碱式碳酸锌表面可能吸附有硫酸根离子，则检验最后一次洗涤液中是否含有硫酸根离子就可以检验碱式碳酸锌是否洗涤干净相应的操作和现象为：取少量最后一次洗涤液于试管中，向其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，没有白色沉淀生成，说明洗涤干净；
（5）由流程可知，工业碱式碳酸锌在煅烧炉中煅烧生成活性氧化锌，则相应的方程式为：2Zn(OH)2·ZnCO3·H2O 3ZnO+CO2↑+3H2O；加入有机溶剂萃取，除去钴、镍，分液得到硫酸锌溶液，向硫酸锌溶液中加入碳酸钠溶液﹐硫酸锌转化为ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O晶体，同时得到硫酸钠溶液，则工艺流程设计中选用高效真空负压内转盘浓缩沉锌后液一体化设备生产无水Na2SO4或硫酸钠。
9．(1)温度过低反应速率减慢；温度过高，溶解度降低
(2)
(3)A
(4)溶液滴加过快，会导致局部碱性过强而产生
(5)
【分析】以含钴废渣(主要成分为，还含有等杂质)，“酸浸”时由于二氧化硫具有还原性溶液中得到CO2+，硫酸铝、硫酸锌等，加入碳酸钠调节pH值，生成氢氧化铝除去铝离子，加入萃取剂，萃取锌离子，在有机层加入稀硫酸得到硫酸锌，在水相中加入碳酸钠，可生成CoCO3固体，据此分析解题。
【详解】（1）“酸浸”时温度过高，二氧化硫溶解度降低，温度过低化学反应速率减慢，故答案为：温度过低反应速率减慢；温度过高，溶解度降低；
（2）加入硫酸酸浸并通入二氧化硫可发生，故答案为：；
（3）A．将废渣粉碎可以增大反应的接触面积加快反应速率，以提高单位时间内的酸浸效率，故A正确；
B．“除铝”时，入过量的溶液会让会转变为沉淀，故溶液不能过量，故B错误；
C．根据方程(水层)+2HX(有机层)(有机层)可知，不可选用四氯化碳作为萃取剂，故C错误；
D．由(水层)+2HX(有机层)(有机层)可知，往萃取后的有机层中加水不可获得溶液，故D错误；
答案选A；
（4）“沉钴”时，溶液滴加过快，会导致局部碱性过强而产生导致产品不纯，故答案为：溶液滴加过快，会导致局部碱性过强而产生；
（5）的体积为0.627L(标准状况)，，由化学式可知，则氧化物中，则，所以钴氧化物的化学式为：，故答案为：。
10．(1)H2O、Na2O2或H2O2、MnO2
(2)检验SO2是否被酸性高锰酸钾溶液完全吸收
(3)5H2C2O4 +2+6H+=10CO2↑+2Mn2+ +8H2O
(4) NaOH溶液 坩埚
(5) Fe4S5 Fe4S5 +8O22Fe2O3+5SO2
(6)bd
【分析】装置A制备氧气，C中通入氧气，发生氧化还原反应生成二氧化硫，且固体变为红色，则生成氧化铁，生成的二氧化硫被D中高锰酸钾吸收，根据高锰酸钾的量可测定二氧化硫，E中品红可检验二氧化硫是否被完全吸收，F为尾气处理装置，避免污染环境，以此解答该题。
【详解】（1）装置A固体和液体不加热制备氧气，可以选用H2O、Na2O2或H2O2、MnO2；
（2）二氧化硫可以被高锰酸钾吸收，用装置E来检验，故装置E中品红试液的作用是检验二氧化硫是否被酸性高锰酸钾完全吸收；
（3）草酸被酸性高锰酸钾氧化为二氧化碳，同时高锰酸钾被还原为锰离子，离子方程式为：5H2C2O4 +2+6H+=10CO2↑+2Mn2+ +8H2O；
（4）二氧化硫会引起大气污染，为了避免尾气污染，装置F中应加入NaOH溶液；对固体进行灼烧应该在坩埚中进行，故骤⑤中灼烧滤渣应该在坩埚中进行；
（5）滴定时消耗草酸溶液的体积为5.0mL，根据关系式计算：6mL溶液中未反应的MnO的物质的量为： ，30mL溶液中未反应的高锰酸钾的物质的量为，装置D中反应消耗的高锰酸钾的物质的量为： ，根据关系式计算生成二氧化硫，0.32g固体是Fe2O3，n(Fe)= ，所以n(Fe):n(SO2)= :=4:5，该铁硫簇结构的化学式为Fe4S5；
（6）a．步骤⑤灼烧滤渣不够充分，则所测固体残渣质量偏大，比值x:y偏大，a错误；
b．配置草酸标准液时，定容操作俯视刻度线，则所配草酸标准溶液浓度偏大，滴定时草酸体积偏小，则所测二氧化硫物质的量偏大，比值x:y偏小，b正确；
c．滴定时，草酸溶液不小心滴到锥形瓶外一滴，所测草酸体积偏大，则所测二氧化硫物质的量偏小，比值x:y偏大，c错误；
d．放出草酸的滴定管尖嘴部分滴定前无气泡，滴定终点时有气泡，则消耗的草酸溶液体积偏小，则所测二氧化硫物质的量偏大，比值x:y偏小，d正确；
故选bd。
11．(1) 火山口附近 CD
(2) BC 点燃后生成的SO2仍然有毒，且易形成酸雨而造成污染
(3) 混合物继续保持红热至另一端，最后生成黑色固体 CS2 80%
(4) b 取少量样品加水溶解，加足量稀盐酸，充分反应后静置取上层清夜，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，说明样品已氧化变质
【详解】（1）自然界中游离态的硫主要存在于火山口附近或地壳的岩层中。在岩层深处和海底，因为环境无氧，故形成的化合物中没有氧元素，综上所述故选CD；
（2）①为了验证-2价S可转化为0价S，故应该加入氧化剂，亚硫酸、H2O2溶液具有氧化性，稀硫酸氧化性很低，不发生氧化还原反，应故试剂a可选用BC；
②该实验的尾气处理不宜采用点燃法，其原因是点燃后生成的SO2仍然有毒，且易形成酸雨而造成污染；
（3）①移开玻璃棒后的实验现象为混合物继续保持红热至另一端，最后生成黑色固体，该固体可能为FeS；
②欲将上述生成的FeS纯化，首先采用磁选法除去剩余的铁粉，然后用CS2将残留的硫粉溶解，S不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，所以用CS2溶解S；S和Fe反应方程式为：S+FeFeS， ，n(S)，Fe为过量的，n(S)= n(FeS)则理论FeS的质量为×88g/mol=2.75g，纯净的FeS 2.2 g，则该反应的产率=；
（4）①从氧化还原反应的角度分析， Na2S2O3中硫元素的化合价为+2价；氧化还原反应的规律之一为:同种元素、不同价态之间发生反应时，化合价遵循“只靠拢、不交叉”的原则；
a．Na2S中硫元素的化合价为-2价，单质硫的化合价为0价，显然不行，故a错误；
b．Na2SO2中硫元素的化合价为+4价，单质硫中硫的化合价为0价，从氧化还原反应的角度分析，+4价降为+2价，0价升高为+2价，理论上可行，故b正确；
c．SO2中硫元素的化合价为+4价，Na2SO4中硫元素的化合价为+6价，显然不行，故c错误；
d．Na2SO3中硫元素的化合价为+4价，Na2SO4中硫元素的化合价为+6价，显然不行，故d错误；
故选b；
②Na2S2O3在空气中易氧化变质，取少量样品加水溶解，加足量稀盐酸，充分反应后静置取上层清夜，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，说明样品已氧化变质。
12．(1)分液漏斗
(2) → →⑨→⑩ ⑩←⑨←⑦
(3) ③ 防止水蒸气进入装置与SOCl2反应
(4)干燥产生的氯气和二氧化硫
(5)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(6)③
(7) 蒸馏 75%
【分析】实验室用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O，制备的氯气中混有HCl和水蒸气，用饱和食盐水吸收HCl，用浓硫酸干燥氯气，二氧化硫气体由亚硫酸钠和浓硫酸制备，同理用浓硫酸干燥制得的二氧化硫气体，干燥纯净的氯气和二氧化硫在三颈烧瓶中由活性炭催化反应制得SOCl2，SO2+Cl2+SCl2=2SOCl2，SOCl2易水解，氯气和二氧化硫会污染空气，不能直接排放，故冷凝管上连接的盛有碱石灰的干燥管，实验结束后，将三颈烧瓶中混合物蒸馏得到产品。
（1）
装置乙中仪器有铁架台、酒精灯、石棉网、烧瓶和分液漏斗，装置丙中仪器有锥形瓶和分液漏斗，因此装置乙、丙中相同的仪器名称为：分液漏斗。
（2）
依据分析可知，实验室用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气，制备的氯气中混有HCl和水蒸气，用饱和食盐水吸收HCl，用浓硫酸干燥氯气，二氧化硫气体由亚硫酸钠和浓硫酸制备，同理用浓硫酸干燥制得的二氧化硫气体，干燥纯净的氯气和二氧化硫在三颈烧瓶中由活性炭催化反应制得SOCl2，SO2+Cl2+SCl2=2SOCl2，SOCl2易水解，氯气和二氧化硫会污染空气，不能直接排放，故冷凝管上连接的盛有碱石灰的干燥管，整个装置所选仪器的连接顺序是：⑥→ → →⑨→⑩→①②←⑩←⑨←⑦。
（3）
为使冷却效果更好，装置甲中冷凝管的水应下口进上口出，即进水口为③；氯气和二氧化硫污染空气，不能直接排放，故冷凝管上连接的盛有碱石灰的干燥管，吸收逸出的氯气和二氧化硫防止污染空气，同时也防止水蒸气进入装置与SOCl2反应。
（4）
浓硫酸具有吸水性，用来干燥产生的氯气和二氧化硫。
（5）
该实验中用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气，离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
（6）
①中洗气时应长管进短管出，①错误；②中二氧化硫不易溶于饱和亚硫酸氢钠溶液，②错误；③中二氧化硫难溶于四氯化碳，上升时被氢氧化钠溶液吸收，③正确；④中漏斗完全浸入溶液中，不能起到防倒吸的作用，④错误；综上分析，答案选③。
（7）
已知氯化亚砜沸点为78.8°C，SCl2的沸点为60°C，所以采用蒸馏的方法即可将之分离；消耗氯气的物质的量为=0.04mol，由方程式SO2+Cl2+SCl2=2SOCl2可知，生成0.08molSOCl2，则SOCl2的产率为：≈75%。
13． 关闭分液漏斗活塞，D中加水至水面没过玻璃管下口。用酒精灯微热烧瓶，片刻后，D中玻璃管口有气泡产生。停止加热，一段时间后，D中玻璃管内形成一段水柱。 饱和食盐水 可，氢氧化钙价格便宜，可将其加少量水配成石灰乳，同样可以起到吸收氯气的作用。 [否，氢氧化钙微溶于水，石灰水中c(OH-)太小，吸收氯气的效果太差。] Cl2消耗了OH-，碱性变弱 向其中滴加氢氧化钠溶液，溶液未变红色 pH=1.52 溶液呈浅黄绿色 氯水有漂白性 氯气与水的反应吸热，浓硫酸吸水放热，温度升高，平衡正移，且反应速率加快，故氯化物的含量突然增大 加入硫酸导致c(H+)增大，使得氯气与水的反应平衡逆移，Cl-的含量减小
【分析】本题以氯气的实验室制取及氯水、HClO的基本性质探究为切入点，考查学生实验探究与创新意识、证据推理与模型认识、变化观念与平衡思想等化学学科核心素养。同时通过装置气密性的检查考查学生的实验能力，通过酚酞褪色原因的猜想与方案考查学生的探究能力，通过氢氧化钙与氢氧化钠的对比考查学生化学反应的理解能力及开放性的思维。
【详解】(1)氯气有剧毒，一定要保证装置的气密性。因为装置较大，所以不能用手捂，可以用酒精灯微热(也可以用热毛巾捂)，检查前先使装置形成“密闭体系”，所以必须先“关闭分液漏斗活塞，D中加水至水面没过玻璃管下口”。 加热时，气体温度上升快，即使有轻微漏气，璃管口有气泡产生。只有降温之后玻璃管内能形成一段水柱，才能证明气密性完好；答案为关闭分液漏斗活塞，D中加水至水面没过玻璃管下口。用酒精灯微热烧瓶，片刻后，D中玻璃管口有气泡产生。停止加热，一段时间后，D中玻璃管内形成一段水柱；
(2)因为B装置的的目的是除HCl，氯气略有溶解不影响实验现象，答案为饱和食盐水；
(3)参照工业制取漂白粉的反应可以推知，足量的石灰乳同样可以起到吸收氯气的作用；故可，氢氧化钙价格便宜，可将其加少量水配成石灰乳，同样可以起到吸收氯气的作用。 [否，氢氧化钙微溶于水，石灰水中c(OH-)太小，吸收氯气的效果太差。]；
(4)若是氯气中和了OH-的缘故，酚酞未变质，继续滴入NaOH则溶液会变红；
则假设为Cl2消耗了OH-，碱性变弱；取少许装置D中褪色后的溶液于试管中，向其中滴加氢氧化钠溶液，溶液未变红色，证实了假设②不能成立；
(5) 从数据、溶液颜色及氯水的漂白性进行推理。从曲线的变化及反应的可逆性进行分析。①以上信息中可以证明氯气分子与水发生了化学反应的是向其中滴加氢氧化钠溶液，溶液未变红色，能说明反应是有一定限度的pH=1.52。测量pH时不能用pH试纸代替pH计，原因是氯水有漂白性；200s前，氯化物的含量突然增大的原因可能是氯气与水的反应吸热，浓硫酸吸水放热，温度升高，平衡正移，且反应速率加快，故氯化物的含量突然增大；用平衡移动原理分析在200s后，氯化物的含量随时间减小的原因加入硫酸导致c(H+)增大，使得氯气与水的反应平衡逆移，Cl-的含量减小。
14． Cu＋2H2SO4 (浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑ 分液漏斗 安全瓶，防止C中液体倒吸 2＋5SO2＋2H2O＝2Mn2+＋5＋4H＋ 增大反应物的接触面积，加快反应速率 4~5(4或5合理的数值均可) 34 NaHSO3和Na2SO3具有较强的还原性，容易被空气中的氧气氧化
【分析】铜和浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，二氧化硫通入到石蕊中，石蕊变红，二氧化硫通入到酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，二氧化硫通入到碳酸钠溶液中制备NaHSO3和Na2SO3，由于二氧化硫有毒，因此用NaOH溶液处理尾气。
【详解】(1) A中是铜和浓硫酸加热反应生成二氧化硫、硫酸铜和水，其反应的化学方程式是Cu＋2H2SO4 (浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑。
(2)由构造知，盛放浓硫酸的仪器名称是分液漏斗，装置B的作用是作安全瓶，防止C中液体倒吸。
(3)试管D中主要是二氧化硫和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，二氧化硫被氧化为硫酸根离子、高锰酸根离子被还原为锰离子，其离子方程式为：2＋5SO2＋2H2O＝2Mn2+＋5＋4H＋。
(4) 反应物之间接触面积越大，反应速率越快，则装置E中设计多孔球泡的目的是：增大反应物的接触面积，加快反应速率。
(5) ①根据图中信息，当溶液的pH值在4～5时几乎全部是NaHSO3溶液，因此通过测定溶液的pH值来确定停止通SO2，实验操作为取一小片pH试纸放在玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸中央，变色后与标准比色卡对照，当pH为4~5时，停止通SO2。
②由NaHSO3溶液制备Na2SO3的实验方案为：边搅拌边向NaHSO3溶液中加入NaOH溶液，测量溶液的pH，当pH约为10时，停止滴加NaOH溶液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于34℃条件下趁热过滤。滴加NaOH溶液不能过慢，因为NaHSO3和Na2SO3具有较强的还原性，滴加过慢，容易被空气中的氧气氧化。
15． 2H2S + O2 2S + 2H2O Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ Al2O3 + 2OH- =2 AlO+ H2O 血红色
【详解】(1)若甲为气态氢化物，乙为黄色固体，根据甲、乙、丙三种不同的物质中均含有同一种元素和它们之间的转化关系图可知：甲为H2S，乙为S，丙为SO2，故此时反应①的化学方程式2H2S + O2 2S + 2H2O，故答案为：2H2S + O2 2S + 2H2O；
(2)若甲为两性氧化物，乙的水溶液呈酸性，根据甲、乙、丙三种不同的物质中均含有同一种元素和它们之间的转化关系图可知：甲为Al2O3，乙为Al2(SO4)3或者AlCl3，丙为AlO，故乙的水溶液呈酸性的原因为Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+，此时反应④的离子方程式为Al2O3 + 2OH- =2 AlO+ H2O，故答案为：Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+；Al2O3 + 2OH- =2 AlO+ H2O；
(3)若甲为金属单质，反应④为置换反应，根据甲、乙、丙三种不同的物质中均含有同一种元素和它们之间的转化关系图可知：甲为Fe，乙为Fe3+，丙为Fe2+，故往乙溶液中滴加KSCN，溶液变为血红色，故答案为：血红色；
(4)若甲为气体单质，乙为含有极性共价键的非极性分子，根据甲、乙、丙三种不同的物质中均含有同一种元素和它们之间的转化关系图可知：甲为CH4，乙为CO2，丙为CO，故乙的电子式为：，故答案为：。
试卷第1页，共3页
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