3.2硫的转化
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.部分含硫物质的分类与相应化合价如图所示。下列推断错误的是
A.a通入到d的水溶液中会生成b
B.c通入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色
C.c可以用e的浓溶液干燥
D.盐g与盐f之间也可能发生反应
2.为测定某工厂废气中的含量,某课外小组的同学将样品经过管道通入密闭容器中200mL0.100mol/L的酸性溶液,已知与该溶液反应的离子方程式为:。若管道中空气的流量为20L/min,经过5min溶液恰好褪色,假定样品中可被溶液充分吸收,则该空气样品中的含量为(单位g/L)
A.0.016 B.0.010 C.0.032 D.0.0005
3.下列有关物质的性质与应用对应关系不正确的是
A.常温下铁与浓硫酸发生钝化,常用铁罐车运输浓硫酸
B.有漂白性,常用来漂白纸浆
C.氯水呈酸性,常用做自来水的消毒剂
D.Al具有良好延展性和抗腐蚀性,常用铝箔包装物品
4.下列说法中,不正确的是
A.硫是一种淡黄色的固体
B.可用铁制容器盛装运输浓硫酸
C.氯气具有强氧化性,无还原性
D.用强光照射氯水,一段时间后溶液变成无色
5.下列关于SO2的说法中,不正确的是
A.SO2是一种无色气体 B.SO2可用于杀菌消毒
C.SO2只有还原性 D.SO2尾气可用氨水吸收
6.海水中溴元素以形式存在,工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图:
下列说法错误的是
A.步骤①、④说明氧化性:Cl2>Br2
B.步骤②的空气吹出是利用了溴单质易挥发的特点
C.步骤③中氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:1
D.步骤⑤的蒸馏过程中,温度过高可能会降低产品的纯度
7.用FeSO4溶液、空气除去烟气中的SO2,主要物质的转化如下图。
下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ、Ⅱ中,SO2均发生氧化反应
B.过程Ⅱ中,发生反应:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+
C.SO2最终转化成
D.FeSO4溶液吸收SO2后,所得溶液酸性减弱
8.下列关于性质的描述中,正确的是
A.无色无味 B.红棕色气体
C.能使品红溶液褪色 D.有毒,不能做食品添加剂
9.利用空气催化氧化法除掉电石渣浆(含CaO)上清液中的,制取石膏的过程如图所示:
下列说法正确的是
A.属于盐类和纯净物
B.过程Ⅱ中,反应的离子方程式为
C.过程I后溶液pH保持不变
D.将10L上清液中的(浓度为)转化为,理论上共需要
10.下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是
A.二氧化硫可用作食品添加剂
B.由于含碳量不同,钢和生铁在性能上有很大差异
C.工业上可煅烧黄铁矿()生产硫酸
D.工业上将氯气通入澄清石灰水制漂白粉
11.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
12.某实验小组利用如图所示装置制备并探究其性质(处均为浸有相应试液的棉花,夹持装置省略)。下列说法不正确的是
A.制备的反应体现了浓硫酸的强氧化性和酸性
B.a处参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.b处褪色,说明具有漂白性
D.为验证的还原性,c处棉花可浸有酸性高锰酸钾溶液
13.部分含硫物质的分类与硫元素化合价关系如图所示。下列说法不正确的是
A.和会生成淡黄色固体
B.遇氨气会产生白烟
C.往溶液中加入氯化钡溶液会产生白色沉淀
D.能使高锰酸钾溶液褪色
14.若NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
①标准状况下,2.24L四氯化碳含碳原子数为0.1NA
②含2mol H2SO4的浓硫酸与足量铜加热条件下反应,可以生成1mol SO2
③(14n+2)g CnH2n+2中含有的非极性键数为(n-1)NA
④1L 1mol·L-1的氨水中含氮微粒的总数目为NA
A.①④ B.②③ C.③④ D.②④
15.将铜丝插入热的浓硫酸中进行如图所示的实验,a~c均为浸有相应试液的棉花。下列说法正确的是
A.a处变红,说明是酸性氧化物
B.b、c处颜色褪去,均说明具有漂白性
C.试管底部出现白色固体,说明反应中无生成
D.Cu与浓硫酸反应,体现的酸性和强氧化性
二、填空题
16.下列关于硫酸的叙述中,正确的一项是 。
A.常温下浓硫酸可以用铝罐或铁罐贮存,说明常温下铝、铁与浓硫酸不会反应
B.浓硫酸使蔗糖变黑,并产生大量气体,主要体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性
C.浓硫酸能使胆矾由蓝色变为白色,体现浓硫酸的脱水性
D.将过量的铜加入到少量浓硫酸中加热充分反应,硫酸仍会有剩余
E.浓硫酸有氧化性,稀硫酸没有氧化性
F.浓硫酸与碳反应时,浓硫酸既表现氧化性又表现酸性
G.将铝片分别投入常温下的浓硫酸和稀硫酸,放出的气体的是H2
H.浓硫酸使胆矾晶体由蓝色变为白色体现了脱水性
I.久置在敞口容器中的浓硫酸,溶液质量增大(难挥发性)
J.在加热条件下铜与浓硫酸反应(酸性)
K.蔗糖与浓硫酸反应的“黑面包”实验(脱水性)
L.浓硫酸使胆矾晶体变白(脱水性)
17.某化工厂排出的废水呈酸性,且其中含有大量K+、Cu2+、、,今欲除去废水样品中的Cu2+和,最终得到中性KNO3溶液,设计的方案流程如下图:
回答下列问题:
(1)废水中的检验方法是 。
(2)试剂I的化学式为 ;溶液1与原废水相比减少的离子有 。
(3)试剂II的化学式为 ;③中加入试剂III的目的是 。
(4)④中发生反应的离子方程式为 。
18.H2S是一种无色、有毒的可燃性气体,其水溶液叫氢硫酸(二元弱酸)。
(1)实验室可用硫化亚铁固体与稀硫酸反应来制备H2S气体。
①该反应的化学方程式为 。
②多余的H2S气体可用 溶液来吸收,不能用燃烧的方法处理H2S气体的理由是 。
(2)用30% FeCl3溶液作吸收液也能吸收H2S气体,反应方程式为:2FeCl3+H2S = S↓+2FeCl2+2HCl,废吸收液经电解可循环使用。
①该反应中H2S显 (填字母)。
a、不稳定性 b、弱酸性 c、氧化性 d、还原性
②检验废吸收液中是否含有Fe3+的适宜试剂是 。
③强酸性的废吸收液电解可生成FeCl3和一种分子量最小的气体,则化学方程式为 。
(3)已知:H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。现测得某温度下,H2S分解过程中各物质的物质的量随时间变化关系如图所示。
①表示H2的曲线是 (填“A”、“B”或“C”)。
②生成硫蒸气的分子式为 。
19.回答下列问题:
(1)正常雨水的pH为5.6,这是因为大气中二氧化碳溶于雨水的缘故。CO2与水反应生成H2CO3的化学方程式为 。酸雨主要是由人为排放的 等气体转化为酸造成的。二氧化碳是污染气体吗? (是或不是)。
(2)垃圾处理的常用方法有卫生填埋、焚烧和 (填“堆肥”或“排入大海”)。污水处理的主要方法之一是混凝法, (填“食盐或“明矾”)是常用的混凝剂之一。
(3)生活中提倡垃圾分类回收,下列不属于可回收垃圾的是 。
甲:旧报纸 乙:水果皮 丙:废金属
20.利用物质类别及核心元素的化合价推测物质的性质是研究化学的重要手段。硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系如图。回答下列问题:
(1)将H2S与a混合,发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(2)c的浓溶液能与H2S反应产生一种气体和淡黄色沉淀,写出此反应的化学方程式: 。
(3)将a排入大气中会引起 。
(4)硫元素还有一种常见的价态为-1价,如硫铁矿(主要成分为FeS2)中的硫元素。FeS2可以与Fe2(SO4)3溶液发生反应:7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4。该反应中的氧化剂是 (填化学式)。向反应后的溶液中通入空气能使Fe2(SO4)3溶液再生,写出再生反应的离子方程式: 。
(5)常温下,c的浓溶液可用铁罐车或铝槽车运输,其原因是铁和铝在常温下遇到c的浓溶液会发生 。
(6)若要验证木炭与c的浓溶液反应的产物中同时含有气体a和CO2,可选择以下试剂进行实验:
①NaOH溶液 ②品红溶液 ③溴水 ④Ca(OH)2溶液
选择合适试剂,并安排合理的顺序 (填序号)。
21.我国农业因遭受酸雨而造成每年损失高达15亿多元。为了有效控制酸雨,目前国务院已批准了《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。根据你所学的知识,试回答下列问题:
(1)大气污染物二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸具有还原性,试写出雨水中亚硫酸被氧化为硫酸的化学方程式 。
(2)某市是受酸雨影响比较严重的城市,电厂每年就要排放二氧化硫9.14万吨。目前该厂应用了国际上最成熟的石灰石-石膏湿法脱硫技术,使每年产生的二氧化硫成倍减少,“变”酸雨为石膏,达到了变废为宝的目的。请写出其中发生的反应中属于分解反应和化合反应的化学方程式各一个。 、 。
(3)结合你所学的化学知识,你认为减少酸雨产生的途径还可采用的措施是 。
22.根据下列化学反应和事实,说明利用了硫酸的什么性质,填在各小题的横线上。
A.高沸点、低挥发性 B.酸性(或强酸性) C.吸水性 D.脱水性 E.强氧化性
(1)常温下可以用Fe和Al的容器贮存浓硫酸 。
(2)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末 。
(3)用NaCl固体和浓H2SO4在加热条件下制氯化氢气体 。
(4)Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑ 。
(5)Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O 。
(6)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑 。
23.为探究的性质,采用下列实验装置制取少量并进行相应的实验探究:
(1)装置A中烧瓶内发生的化学反应方程式是 ,装置B、C可验证具有的性质是 、 。
(2)装置D中倒置漏斗的作用是 。
24.化学是一门以实验为基础的自然科学。根据题意回答下列问题:
(1)盛装NaOH的溶液的试剂瓶不用玻璃塞,是因为玻璃中的 (填“SiO2”或“Na2SiO3”)和NaOH反应,导致难以打开瓶塞。
(2)检验某溶液中是否含Cl-,取少量溶液于试管中,然后 ,若产生白色沉淀,则说明该溶液 (填“含”或“不含”)Cl-;
(3)浓硫酸常用作干燥剂,说明浓硫酸具有 ,用玻璃棒蘸浓硫酸滴在纸上,发现变黑,说明浓硫酸具有 。
25.二氧化硫是造成大气污染的主要有害气体之一,工业制备硫酸的接触室中二氧化硫不能完全转化为三氧化硫,尾气必须处理。某兴趣小组模拟接触室中反应,如图是分别在三种不同实验条件下进行反应,反应物二氧化硫的浓度随时间的变化。
(1)工业制硫酸的接触室中用二氧化硫与氧气制三氧化硫的生产条件为 。
(2)实验②,0~4min 平均反应速率v(O2)= 。
(3)实验③可能改变的条件是什么: 请简述理由。 (已知正反应放热)
(4)二氧化硫尾气可以用氨水吸收,最终的产物可能有(NH4)2SO4、(NH4)2SO3、NH4HSO3。若三者的物质的量浓度相同时,铵根离子浓度由大到小的顺序为 。
(5)浓硫酸是常见的干燥剂,请解释不能干燥硫化氢与氨气的原因 。
参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C C C C C D C A D
题号 11 12 13 14 15
答案 C B B C D
1.B
【分析】a为H2S,b为S,c为SO2,d为H2SO3,e为H2SO4,f为亚硫酸盐,g为硫酸盐,据此回答。
【详解】A.H2S和H2SO3反应可以生成S,A正确;
B.SO2通入紫色石蕊溶液中,溶液变红但是不褪色,B错误;
C.SO2与浓硫酸不反应,所以SO2可以用浓硫酸干燥,C正确;
D.亚硫酸盐与硫酸盐之间能够反应,比如Na2SO3与NaHSO4之间能够反应,D正确;
故选B。
2.C
【详解】二氧化硫的体积为:20L/min×5min=100L,酸性的物质的量为200×10-3L×0.100mol/L=0.02mol,则根据方程式可知,二氧化硫的物质的量为0.05mol,二氧化硫的质量为0.05mol×64g/mol=3.2g,则该空气样品中的含量为g/L,故选C。
3.C
【详解】A.常温下铁遇到浓硝酸会发生钝化,所以用铁罐车运输浓硝酸,故A不符合题意;
B.二氧化硫具有漂白性,可以用来漂白纸浆,故B不符合题意;
C.氯水具有氧化性,常用做自来水的消毒剂,C符合题意;
D.铝具有良好的延展性,容易被压成片状;铝的表面易形成氧化物薄膜,因而铝具有良好的抗腐蚀性;所以用作包装食品,故D不符合题意;
故选C。
4.C
【详解】A.硫是一种淡黄色的固体,A正确;
B.常温下,铁遇到浓硫酸会钝化,故可用铁制容器盛装运输浓硫酸,B正确;
C.氯气中氯元素为0价,中间价态,既有氧化性,又有还原性,C错误;
D.氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸见光分解生成盐酸和氧气,故用强光照射氯水,一段时间后溶液变成无色,D正确;
答案选C。
5.C
【详解】A.SO2是无色、有刺激性气味、有毒的气体,A正确;
B.SO2能够使蛋白质变性,可以用于杀菌消毒,B正确;
C.SO2中S元素为+4价,其化合价可升高,也可降低,因此既具有氧化性又具有还原性,C错误;
D.氨水具有碱性,二氧化硫水溶液呈酸性,两者能反应生成亚硫酸铵和水,则SO2尾气可用氨水吸收,D正确;
故选C。
6.C
【分析】(浓缩)海水用Cl2氧化发生反应:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,Br2易挥发,用空气吹出Br2,用SO2吸收Br2发生反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,用Cl2氧化含HBr的混合液得到含Br2的混合物Ⅱ。
【详解】A.氧化性:氧化剂>氧化产物,步骤①、④发生Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,则说明氧化性:Cl2>Br2,A项正确;
B.据分析,步骤②的空气吹出是利用了溴单质易挥发的特点,B项正确;
C.步骤③用SO2吸收Br2发生反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,氧化产物为硫酸(或硫酸根),还原产物为氢溴酸(或溴离子),则氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2,C项错误;
D.步骤⑤的蒸馏过程中,温度过高可能导致其它易挥发的物质也被蒸馏,故可能会降低产品的纯度,D项正确;
答案选C。
7.D
【详解】A.过程Ⅰ、Ⅱ中,SO2中S元素化合价升高,SO2均发生氧化反应,故A正确;
B.根据图示过程Ⅱ中,二氧化硫被Fe3+氧化为,发生反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+,故B正确;
C.根据图示,SO2最终转化成,故C正确;
D.SO2溶于水生成亚硫酸,FeSO4溶液吸收SO2后,所得溶液酸性增强,故D错误;
答案选D。
8.C
【详解】A.是无色、有刺激性气味的有毒气体,选项A错误;
B.二氧化硫为无色气体,选项B错误;
C.具有漂白性,能使品红溶液褪色,选项C正确;
D.有毒,可用作一定范围内的食品添加剂,但必须严格按照国家有关范围和标准使用,否则,会影响人体健康,选项D错误;
答案选C。
9.A
【分析】氧化钙溶于水后生成氢氧化钙,与硫酸锰生成氢氧化锰,过程I中,通入氧气将氢氧化锰氧化为,过程Ⅱ中,将上清液中的氧化为,同时被还原为氢氧化锰,再通入氧气将氧化为,经过浓缩结晶,得到石膏。
【详解】A.俗名生石膏,属于结晶水合物,具有固定的组成和性质,属于纯净物里的盐类,A正确;
B.根据转化关系图,过程II中与生成和,根据氧化还原反应得失电子守恒和物料守恒,反应的离子方程式为,B错误;
C.由分析可知过程I中发生反应:,溶液的pH减小,C错误;
D.10L上清液中的的物质的量,根据物质转化过程可知,转化为过程中需要消耗氧气,转化为也需要消耗氧气,在的过程中,硫元素的化合价由-2价变成+6价,共失去电子,在反应中得到4mol电子,所以将10L上清液中的转化为,理论上共需要的物质的量,D错误;
答案选A。
10.D
【详解】A.二氧化硫具有还原性,可以用二氧化硫作防腐剂、抗氧化剂,因此二氧化硫可用作食品添加剂,故A正确;
B.生铁含碳量高,硬而脆,钢的含碳量低,硬度小,故B正确;
C.黄铁矿粉碎后与空气混合加热,发生氧化还原反应产生Fe2O3、SO2,将SO2与空气混合净化后加热到400-500℃,在V2O5催化下加热发生氧化还原反应产生SO3,SO3被98.3%的浓硫酸吸收后产生H2SO4,故C正确;
D.工业上将氯气通入石灰乳制得漂白粉,澄清石灰水中溶质浓度太小,效率较低,故D错误;
故答案选D。
11.C
【详解】A.NaCl溶液通电电解会生成氢气、氯气和氢氧化钠,而不是金属钠。金属钠需要通过熔融NaCl电解获得,A错误。
B.在水中不溶解,不能直接转化为,需要通过电解或其他方法才能实现,B错误。
C.在盐酸和的作用下可以被氧化成,再与氨水反应生成,C正确。
D.浓与铜反应生成,再与NaOH溶液反应生成或,而不是,D错误。
故选C。
12.B
【分析】铜与浓硫酸反应:,浓硫酸表现强氧化性和酸性。二氧化硫能与硫化钠反应生成S单质,体现氧化性;能使品红溶液褪色,体现漂白性;二氧化硫为酸性氧化物,尾气用氢氧化钠溶液处理。
【详解】A.根据分析,制备的反应体现了浓硫酸的强氧化性和酸性,A正确;
B.二氧化硫能与硫化钠反应生成S单质,化学方程式为:,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,B错误;
C.根据分析,b处褪色,说明具有漂白性,C正确;
D.二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现还原性,D正确;
故选B。
13.B
【分析】根据图中物质类别和S元素化合价可知,X为H2S,Y为SO2,W为H2SO3,Z为H2SO4,T为亚硫酸盐。
【详解】A.H2S与SO2反应会生成S单质,生成淡黄色固体,A正确;
B.Z为硫酸,但是硫酸没有挥发性,遇到氨气不会生成白烟,B错误;
C.亚硫酸盐中加入氯化钡,亚硫酸根离子和钡离子反应生成亚硫酸钡白色沉淀,C正确;
D.W为亚硫酸,具有还原性,能与酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色,D正确;
故答案选B。
14.C
【详解】①标准状况下,四氯化碳不是气体,则2.24L四氯化碳不是0.1mol,含碳原子数不为0.1NA,①错误;
②反应一段时间后,浓硫酸成为稀硫酸,稀硫酸与铜加热条件下不反应,因此生成SO2小于1mol,②错误;
③(14n+2)g CnH2n+2是1mol,1mol CnH2n+2中含有的碳碳非极性键数为(n-1)NA,③正确;
④根据氮元素守恒,1L 1mol·L-1的氨水中含氮微粒的总数目为NA,④正确。
综上,③④正确,故选C。
15.D
【分析】铜丝和热的浓硫酸会发生反应
【详解】A.a处的紫色石蕊溶液变红,其原因是SO2溶于水生成了酸,溶于水生成酸的氧化物不一定是酸性氧化物,A错误;
B.b处品红溶液褪色,其原因是SO2具有漂白性,c处酸性高锰酸钾溶液褪色,其原因是二氧化硫和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,体现二氧化硫的还原性,B错误;
C.实验过程中试管底部出现白色固体,根据元素守恒可知,其成分为无水硫酸铜,而非蓝色的五水硫酸铜,其原因是浓硫酸具有吸水性,将生成的水吸收,C错误;
D.铜与浓硫酸反应过程中,生成硫酸铜体现出浓硫酸的酸性,生成二氧化硫体现出浓硫酸的强氧化性,D正确;
故选D。
16.D
【详解】A.常温下浓硫酸可以用铝罐或铁罐贮存是因为常温下铝、铁在浓硫酸中发生钝化,致密的钝化膜阻碍反应的继续进行,故错误;
B.浓硫酸使蔗糖变黑,并产生大量气体,主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性,故错误;
C.浓硫酸具有吸水性,能使蓝色的胆矾晶体失去结晶水变为白色的无水硫酸铜,反应中浓硫酸表现吸水性,故错误;
D.铜和浓硫酸在加热条件下发生反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,随着反应的进行,浓硫酸逐渐变成稀硫酸,稀硫酸不与铜反应,则将过量的铜加入到少量浓硫酸中加热充分反应,硫酸仍会有剩余,故正确;
E.浓硫酸中+6价硫表现强氧化性,稀硫酸中氢离子表现弱氧化性,所以浓硫酸和稀硫酸均有氧化性,故错误;
F.浓硫酸与铜碳共热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,反应中浓硫酸只表现强氧化性,没有表现酸性,故错误;
G.常温下铝在浓硫酸中发生钝化,致密的钝化膜阻碍反应的继续进行,则将铝片投入常温下的浓硫酸中,不可能有氢气生成,故错误;
H.浓硫酸具有吸水性,能使蓝色的胆矾晶体失去结晶水变为白色的无水硫酸铜,反应中浓硫酸表现吸水性,故错误;
I.浓硫酸具有吸水性,久置在敞口容器中的浓硫酸会吸收空气中的水蒸气使溶液质量增大,则溶液质量增大与难挥发性无关,故错误;
J.铜和浓硫酸在加热条件下发生反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应中浓硫酸表现酸性和强氧化性,故错误;
K.浓硫酸使蔗糖变黑,并产生大量气体,主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性,故错误;
L.浓硫酸具有吸水性,能使蓝色的胆矾晶体失去结晶水变为白色的无水硫酸铜,反应中浓硫酸表现吸水性,故错误;
故选D。
17.(1)取少量废水样品于试管中,先加稀盐酸,无明显实验现象,再加BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明含有硫酸根离子
(2) KOH H+、Cu2+
(3) Ba(NO3)2 除去过量的Ba2+
(4)H++OH-=H2O、CO+2H+=CO2↑+H2O
【分析】废水呈酸性,且其中含有大量K+、Cu2+、、,欲除去废水样品中的Cu2+和,加入过量试剂Ⅰ得到蓝色沉淀,蓝色沉淀应该是Cu(OH)2沉淀,则试剂Ⅰ为KOH溶液,过滤分离出蓝色沉淀为Cu(OH)2;溶液1中含OH-、K+、、,加入过量试剂Ⅱ、试剂Ⅲ得到白色沉淀2和溶液2,白色沉淀应该为硫酸钡,试剂Ⅱ为硝酸钡,过量的钡离子用K2CO3除去,故试剂Ⅲ为K2CO3,过滤得到的白色沉淀为BaSO4和BaCO3的混合物,溶液2含OH-、K+、和CO,再加入适量硝酸除去OH-、CO,溶液3含KNO3,据此解答。
【详解】(1)一般用稀盐酸和氯化钡溶液检验硫酸根离子,则废水中的检验方法是取少量废水样品于试管中,先加稀盐酸,无明显实验现象,再加BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明含有硫酸根离子。
(2)根据请以上分析可知由于不能引入新杂质,则试剂I的化学式为KOH;氢氧化钾与酸以及铜离子反应,则溶液1与原废水相比减少的离子有H+、Cu2+。
(3)根据请以上分析可知由于不能引入新杂质,则试剂II的化学式为Ba(NO3)2;③中加入K2CO3的目的是除去多余的Ba2+。
(4)④中加入硝酸后氢离子和碳酸根离子被消耗,发生反应的离子方程式为H++OH-=H2O、CO+2H+=CO2↑+H2O。
18.(1) FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑ NaOH溶液 燃烧产生的SO2也是大气污染物
(2) d KSCN溶液 2FeCl2+2HCl2FeCl3+H2↑
(3) A S2
【详解】(1)①实验室可用硫化亚铁固体与稀硫酸反应来制备H2S气体,该反应的化学方程式为FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑;
②H2S是有毒气体,在排放之前要进行尾气处理,由于该气体的水溶液显酸性,所以要用碱性溶液NaOH吸收。H2S是可燃性气体,点燃时发生燃烧反应:2H2S+3O22SO2+2H2O,燃烧产生的SO2也是大气污染物,所以不能用燃烧的方法处理该尾气;
(2)①在2FeCl3+H2S=S↓+2FeCl2+2HCl中H2S中的S化合价为-2价,反应后变为S单质的0价,化合价升高,失去电子,表现还原性,所以选项是d;
②检验溶液中是否存在Fe3+的方法是取待测溶液,向其中加入KSCN溶液,若溶液变为血红色,就证明含有溶液中含有Fe3+;
③强酸性的废吸收液中含有FeCl3、FeCl2、HCl;电解可生成FeCl3和一种分子量最小的气体,则该电解反应的化学方程式为2FeCl2+2HCl2FeCl3+H2↑。
(3)①H2S受热分解产生H2和S单质,根据元素守恒可知每有1mol的H2S分解,会产生1mol的H2;根据图示可知反应消耗减少是H2S,反应的H2S的物质的量是1.0mol-0.2mol=0.8mol;所以产生氢气的物质的量是0.8mol,因此表示H2的曲线是A;
②0.8mol的H2S中含有S原子是0.8mol,反应产生的S蒸气的物质的量是0.4mol,则每个硫蒸气的分子中含有2个S原子,所以硫蒸气的分子式是S2。
19.(1) SO2(或NO2) 不是
(2) 堆肥 明矾
(3)乙
【详解】(1)CO2与水反应生成H2CO3的化学方程式为:;当雨水中溶解二氧化硫、二氧化氮等气体时,会最终变成强酸,导致雨水的pH<5.6;二氧化碳不是污染性气体;
(2)垃圾处理的常用方法有卫生填埋、焚烧和堆肥,排入大海会污染海洋;明矾在水中会形成胶体,可以吸附水中的杂质,是常用的混凝剂;
(3)废金属和旧报纸等可以回收再利用,而水果皮没有回收的价值,不可回收;
20.(1)1:2
(2)H2S+H2SO4=S↓+SO2+2H2O
(3)酸雨
(4) Fe2(SO4)3 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
(5)钝化
(6)②③②④(或②③④)
【分析】a是S的+4价氧化物,a是SO2;b是S的+6价氧化物,b是SO3;c是S的+6价含氧酸,c是H2SO4;d是S的+4价含氧酸,d是H2SO3;e是S的+4价含氧酸盐。
【详解】(1)将H2S与SO2混合,发生反应,H2S中S元素化合价升高,H2S是还原剂,SO2中S元素化合价降低,SO2是氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2。
(2)浓硫酸能与H2S反应产生二氧化硫气体和淡黄色S沉淀,反应的化学方程式为H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2+2H2O。
(3)SO2是酸性氧化物,将SO2排入大气中会引起酸雨;
(4)FeS2可以与Fe2(SO4)3溶液发生反应:7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4。Fe2(SO4)3中Fe元素化合价降低,氧化剂是Fe2(SO4)3。向反应后的溶液中通入空气,氧气把Fe2+氧化为Fe3+,能使Fe2(SO4)3溶液再生,再生反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。
(5)常温下,浓硫酸可用铁罐车或铝槽车运输,其原因是铁和铝在常温下遇到浓硫酸会发生钝化。
(6)若要验证木炭与浓硫酸反应的产物中同时含有气体SO2和CO2,用品红溶液检验二氧化硫,用澄清石灰水检验二氧化碳,二氧化碳、二氧化硫都能使石灰水变浑浊,所以先检验二氧化硫,用溴水除去二氧化硫后再检验二氧化碳,合理的顺序是品红溶液→溴水→品红溶液→Ca(OH)2溶液。
21. 2H2SO3+ O2 =2H2SO4 CaCO3CaO+CO2↑ CaO + SO2=CaSO3 改变能源结构,开发新能源
【详解】(1)雨水中亚硫酸被氧化为硫酸的化学方程式为2H2SO3+ O2 =2H2SO4;
(2)碳酸钙高温分解是分解反应,化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑; 化合反应为CaO + SO2CaSO3;
(3)开发新能源,减少燃煤的使用,可减少二氧化硫的排放。
22.(1)E
(2)C
(3)A
(4)B
(5)B、E
(6)B、D
【详解】(1)常温下可以用Fe和Al的容器贮存浓硫酸是因为浓硫酸的强氧化性使Fe和Al发生钝化,故答案为:E;
(2)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末是因为硫酸铜晶体失去了结晶水,体现了浓硫酸的吸水性,故答案为:C;
(3)用NaCl固体和浓H2SO4在加热条件下制氯化氢气体,该反应为复分解反应,体现了浓硫酸的高沸点、难挥发性,故答案为:A;
(4)Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑,体现了硫酸的酸性,故答案为:B;
(5)Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O,该反应中浓硫酸作氧化剂,体现了浓硫酸的强氧化性和酸性,故答案为:B、E;
(6)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红,体现了硫酸的酸性,后变黑体现了浓硫酸的脱水性,故答案为:B、D。
23.(1) 漂白性 还原性
(2)防倒吸
【分析】装置A中产生二氧化硫,利用装置B可以检验二氧化硫的漂白性,装置C可以验证二氧化硫的还原性,最后装置D的作用是吸收剩余的二氧化硫,防止污染空气。
【详解】(1)装置A中产生二氧化硫,发生的化学反应方程式是:;
根据分析可知,SO2使品红溶液褪色,装置B验证了SO2的漂白性;二氧化硫有还原性,可以被高锰酸钾溶液氧化,使高锰酸钾溶液褪色,装置C验证了SO2的还原性。
(2)二氧化硫在氢氧化钠溶液中的溶解度大,容易发生倒吸,因此装置D中倒置漏斗的作用是:防倒吸。
24. SiO2 滴加硝酸酸化的硝酸银 含 吸水性 脱水性
【分析】根据二氧化硅的化学性质分析解答;根据Cl-的检验方法分析解答;根据浓硫酸的吸水性、脱水性结合实验现象及用途分析解答。
【详解】(1)玻璃中的二氧化硅属于酸性氧化物,与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,而硅酸钠溶液属于矿物胶,导致难以打开瓶塞,故答案为:SiO2;
(2)氯化银既难溶于水也难溶于酸,所以滴加硝酸酸化的硝酸银可以检验Cl-,若有白色沉淀,则说明该溶液中含Cl-,故答案为:滴加硝酸酸化的硝酸银;含;
(3)浓硫酸具有吸水性,所以可以用来作干燥剂;浓硫酸具有脱水性,可以使有机物中的H、O按照水的组成脱去,留下C,所以会变黑,故答案为:吸水性 脱水性。
25. 常压、催化剂、加热 0.00375mol/(L min) 降低温度 实验③中反应达到平衡的时间增加,SO2的转化率升高 (NH4)2SO4、(NH4)2SO3、NH4HSO3 浓硫酸具有强氧化性会氧化硫化氢,具有酸性会与氨气反应
【分析】(1)根据可逆反应的特点及化学反应速率、化学平衡移动原理分析;
(2)实验②,先计算0-4min v(SO2)平均反应速率,然后根据不同物质的速率关系,计算v(O2);
(3)根据反应特点,结合达到平衡时间、平衡时SO2的含量判断反应条件;
(4)根据盐的组成判断NH4+浓度的大小;
(5)根据氧化还原反应规律分析。
【详解】(1)SO2与O2生成SO3的反应为可逆反应,方程式为:2SO2+O22SO3,由于升高温度、使用催化剂可加快反应速率,缩短达到平衡所需要的时间,所以反应要在催化剂、加热下进行,由于在常压下反应物SO2的转化率较大,若采用增大压强的方法,尽管增大压强,可以加快反应速率,可以使化学平衡正向移动,提高SO2的转化率,但产生大的动力消耗较大的能量,而且对设备的材料投入相应的也增大,平衡移动SO2的转化率增大不多,不经济,因此一般就采用常压条件下,加热和使用催化剂进行反应;
(2)对于实验②,根据图示可知在0~4min 内平均反应速率v(SO2)==0.0075 mol/(L min),由于用不同物质表示反应速率时,速率比等于化学计量数的比,所以v(O2)= v(SO2)=×0.0075 mol/(L min)=0.00375mol/(L min);
(3)根据图象可知:实验③达到平衡所需时间长,说明反应速率减小,而且达到平衡时SO2的浓度降低,平衡含量降低,说明化学平衡正向移动,由于可逆反应2SO2+O22SO3的正反应是气体体积减小的放热反应,则改变的条件是降低反应温度;
(4)若产生的三种盐(NH4)2SO4、(NH4)2SO3、NH4HSO3的物质的量浓度相同,根据电离方程式(NH4)2SO4=2NH4++SO42-、(NH4)2SO3=2NH4++SO32-、NH4HSO3=NH4++HSO3-,可知铵根离子浓度最小的是NH4HSO3;(NH4)2SO4是强酸弱碱盐,只存在NH4+的水解作用,而(NH4)2SO3是弱酸弱碱盐,在溶液中NH4+、SO32-都发生水解反应,SO32-水解反应对NH4+的水解起促进作用,导致NH4+的浓度比(NH4)2SO4的小,所以若三者的物质的量浓度相同时,铵根离子浓度由大到小的顺序为(NH4)2SO4、(NH4)2SO3、NH4HSO3;
(5)浓硫酸是常见的干燥剂,浓硫酸中+6价的S具有强的氧化性,因而使具有强氧化性,而H2S具有还原性,二者会发生氧化还原反应产生S和H2O,因此不能干燥硫化氢;浓硫酸具有酸性,会与碱性气体氨气反应产生硫酸铵,因此也不能用硫酸干燥氨气。
【点睛】本题考查了反应条件的控制、化学反应速率的计算、反应条件的判断及微粒浓度大小比较等,掌握物质的化学性质、化学反应速率、化学平衡移动、盐的水解等规律是本题解答关键。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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