专题4《 硫与环境保护》单元测试卷2022-2023学年上学期高一化学苏教版（2020）必修第一册（word版含解析）

专题4《 硫与环境保护》单元测试卷
一、单选题(共15小题)
1.能证明硫酸为强酸的实验事实是 (　　)
A． 能与酸碱指示剂作用
B． 能与磷酸钙反应生成磷酸
C． 能与金属锌反应生成氢气
D． 能与食盐固体共热产生气体氯化氢
2.将一定量的铁粉和硫粉的混合物共热，充分反应后冷却，再加入足量的稀硫酸，得到标准状况下的气体11.2 L，则原混合物可能的组成是(n代表物质的量)(　　)
A．n(Fe)B．n(Fe)>n(S)，总质量等于44 g
C．n(Fe)＝n(S)，总质量小于44 g
D．n(Fe)>n(S)，总质量小于44 g
3.下列说法中不正确的是(　　)
A． 硫酸工业的尾气必须回收、净化处理，主要为了充分利用原料
B． “酸雨”中主要含有硫的氧化物以及所形成的硫酸及硫酸盐
C． 大气中，大量的二氧化硫来源于煤和石油燃烧、金属矿石的冶炼
D． 消除大气污染的主要方法之一是减少污染物的排放
4.下列装置能达到实验目的的是(　　)
　　　
A． 答案A
B． 答案B
C． 答案C
D． 答案D
5.香烟烟雾中往往含有一氧化碳和二氧化硫气体，下列关于这两种气体的说法正确的是(　　)
A． 两者都污染环境，危害健康
B． 两者都是形成酸雨的主要物质
C． 两者都能使品红溶液褪色
D． 两者都易溶于水
6.下列污染现象主要与二氧化硫有关的是(　　)
A． 酸雨
B． 光化学烟雾
C． 臭氧层空洞
D． 温室效应
7.锌与100 mL 18.5 mol·L－1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体甲33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液中氢离子浓度为0.1 mol·L－1。下列叙述不正确的是(　　)
A． 反应中共消耗1.8 mol 硫酸
B． 气体甲中二氧化硫与氢气的体积比为4∶1
C． 反应中共消耗97.5 g 锌
D． 反应中共转移3 mol电子
8.有一瓶Na2SO3溶液，由于它可能部分被氧化，某学生进行如下实验：取少量溶液，滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀。对此实验下述结论正确的是(　　)
A． Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化
B． 加入BaCl2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4
C． 此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化
D． 加硝酸后的沉淀一定是BaSO3
9.关于硫的叙述正确的是(　　)
A． 硫的非金属性较强，在自然界中只以化合态存在
B． 可用水溶解过滤分离硝酸钾和硫黄的混合物
C． 硫与金属或非金属反应时都作氧化剂
D． 硫的氧化性比氯气强
10.在一定条件下，将70 ml硫化氢气体和90 ml氧气混合，点燃并使其反应，再恢复到原来的条件，则生成的二氧化硫气体的体积为(　　)
A． 70 mL
B． 60 mL
C． 50 mL
D． 55 mL
11.室温时将H2S、O2和N2的混合气体120 mL点燃后反应至完全，恢复至室温测得剩余气体的体积为60 mL。则原混合气体中硫化氢和氧气的体积比不可能为(　　)
A． 1∶1
B． 1∶2
C． 2∶3
D． 4∶3
12.二氧化硫和氯气都具有漂白性，若将等体积(同温，同压)的这两种气体同时作用于潮湿的有色物质可观察到有色物质(　　)
A． 立刻褪色
B． 慢慢褪色
C． 先褪色，后复原
D． 颜色不褪
13.飘尘是物质燃烧时产生的粒状飘浮物，颗粒很小，不易沉降。它与空气中的二氧化硫和氧气接触时，二氧化硫会部分转化为三氧化硫，使空气的酸度增加，环境污染更为严重。其中飘尘所起的作用可能是(　　)
A． 氧化剂
B． 还原剂
C． 催化剂
D． 载体
14.下列化合物不能由单质之间直接化合得到的是(　　)
A． FeS
B． H2S
C． SO3
D． FeCl3
15.下列对于二氧化硫和三氧化硫的叙述正确的是 (　　)
A． 通常条件下，都是无色气体，都易溶于水
B． 都是酸性氧化物，与水反应都能生成强酸
C． 都能与氢氧化钡溶液反应生成沉淀
D． 都不能与氯化钡溶液反应生成沉淀
二、实验题(共3小题)
16.某学生课外活动小组利用如图所示装置分别进行如下实验：
(1)向试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则此溶液可能是____________溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是________________________。
(2)向试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是______________________溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因是___________________。
17.某研究性学习小组利用下列有关装置，对二氧化硫的性质及空气中二氧化硫的含量进行探究(装置的气密性已检查)：
(1)装置A中反应的化学方程式是__________________________。
(2)滴加浓硫酸之前，打开弹簧夹，通入一段时间N2，再关闭弹簧夹，此操作的目的是：__________________________________。
(3)实验过程中装置B中没有明显变化。实验结束后取下装置B，从中分别取少量溶液于两支洁净试管中。向第1支试管中滴加适量氨水出现白色沉淀______________(填化学式)；向第2支试管中滴加适量新制氯水，仍然出现白色沉淀，该反应的离子方程式是____________________________。
(4)装置C中的溶液中出现淡黄色浑浊，该实验证明二氧化硫具有____________性。
(5)装置D的作用是__________________________。
(6)另一小组利用装置E进行实验：二氧化硫性质实验之后，用注射器对实验室内空气进行取样，并向装置E中注入VmL(已折算为标准状况下体积)的空气，当溶液刚好褪色时，停止实验。请计算该空气中二氧化硫的体积分数(用含V的代数式表示)__________________。
18.已知亚硫酸钠晶体与浓硫酸反应可以产生二氧化硫，按如下图进行演示实验。
请回答下列问题：
(1)①中的实验现象是______________，说明二氧化硫具有性质是______________________。
(2)②中的实验现象是__________________，证明二氧化硫有____________性。
(3)③中的实验现象是__________________，证明二氧化硫有________性。
(4)④中的实验现象是______________________，证明二氧化硫有__________性。
(5)⑤中的实验现象是____________________，说明二氧化硫具有性质是______________________。
三、计算题(共3小题)
19.在50 mL 4 mol·L－1的氢氧化钠溶液中，通入一定量的硫化氢，反应完毕，在常温减压条件下，用氮气把溶液吹干，得到白色固体7.92 g，通过计算确定白色固体的组成及各组分的质量。
20.标况下，一容积不变的密闭容器里充满硫化氢和氧气的混合气体，点燃恰好完全反应后，恢复至原状态，压强变为原来的，计算原混合气体的硫化氢和氧气的体积比。
21.某硫酸厂使用含杂质25%的黄铁矿制取硫酸，在反应过程中有3%的硫元素损失。1 t黄铁矿可制取98%的硫酸多少吨？
四、填空题(共3小题)
22.二十世纪初期，化学家合成出NaBH4，可作还原剂。NaBH4极易溶于水并与水反应产生H2，反应后硼以形式存在，且反应前后硼元素化合价不变。写出NaBH4与水反应的离子方程式：______________________________________________________，在强碱性条件下，NaBH4可使许多金属离子还原成金属原子。冶金工业中，常用NaBH4处理含Au3＋的废液。完成下列离子方程式(将化学计量数及化学式填于空格内)
______Au3＋＋______＋____________===______Au ＋______＋______H2O
23.下列各过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？请将答案的字母分别填在横线上。A.强酸性，B.强氧化性，C.高沸点、难挥发性，D.脱水性，E.吸水性
(1)用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体________；
(2)用磷矿物(主要成分是磷酸钙)和硫酸反应制磷酸__________；
(3)浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、氯化氢和二氧化硫等气体__________；
(4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸________；
(5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末__________；
(6)不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢等气体__________；
(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑__________；
24.工业上制硫酸的设备分为三大部分：沸腾炉、接触室、吸收塔。下面的装置是仿照工业上制备硫酸工艺的流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。
请回答下列问题：
(1)写出沸腾炉内煅烧硫铁矿的反应方程式_________________________________。
(2)上图中的乙、丙分别相当于工业上制取硫酸装置中的________________、________________。
(3)从乙装置中出来的气体有________________________________________________。
(4)丙装置的作用为____________________，丁中的现象为________________。
(5)本实验设计还存在的较明显缺陷是_____________________________________________。
答案解析
1.【答案】B
【解析】浓硫酸与固体食盐加热制取氯化氢气体，利用的是浓硫酸的不挥发性(高沸点)，并不说明它是强酸。因磷酸是中强酸，硫酸能与磷酸盐反应制出磷酸，证明硫酸的酸性比磷酸强(强酸制弱酸的原理)。
2.【答案】D
【解析】Fe＋SFeS，FeS＋H2SO4==FeSO4＋H2S↑； 若Fe过量，则还发生反应：Fe＋H2SO4==FeSO4＋H2↑；但无论Fe是否过量，都有1 mol Fe～1 mol气体，则n(Fe)＝n(气体)＝0.5 mol，m(Fe)＝28 g。当n(Fe)＝n(S)时，m(S)＝0.5 mol×32 g·mol－1＝16 g，m总＝28 g＋16 g＝44 g；n(Fe)16 g，m总>44 g；当n(Fe)>n(S)时，m(S)<16 g，m总<44 g；D项正确。
3.【答案】A
【解析】尾气处理不仅是提高原料的利用率，更是为了保护环境。
4.【答案】C
【解析】酒精与水互溶，不能利用分液漏斗分离，应选蒸馏法，故A错误；C与浓硫酸反应生成的二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊，则不能检验是否有CO2生成，应除去二氧化硫后检验，故B错误；HCl与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，则图中洗气可除杂，故C正确；蒸馏时温度计测定馏分的温度、且冷却水下进上出，图中温度计的位置、冷却水方向均不合理，故D错误。
5.【答案】A
【解析】一氧化碳不与水反应，不会形成酸雨，B项不正确；一氧化碳无漂白性，C项不正确；一氧化碳难溶于水，D项不正确。
6.【答案】A
【解析】光化学烟雾主要是由汽车排出的氮氧化物、碳氢化合物等造成的；臭氧层空洞主要是由氟氯代烃等的排放引起的；温室效应主要是由大气中CO2含量的不断增加造成的。
7.【答案】B
【解析】反应后溶液中氢离子浓度为0.1 mol·L－1，说明硫酸过量，且反应后硫酸的物质的量为0.05 mol，则反应掉的硫酸的物质的量为18.5×0.1 mol－0.05 mol＝1.8 mol。由硫原子守恒可知n(SO2)＝1.8 mol－1.5 mol＝0.3 mol，n(H2)＝1.5 mol－0.3 mol＝1.2 mol，所以二氧化硫和氢气的体积比为1∶4。随着反应的进行，硫酸浓度会变稀，可能会生成氢气：由Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑可知：参加反应锌的物质的量＝33.6 L÷22.4 L·mol－1＝1.5 mol，参加反应锌质量＝1.5 mol×65 g·mol－1＝97.5 g。反应中转移电子的物质的量＝1.5 mol×2＝3 mol。
8.【答案】C
9.【答案】B
【解析】硫在自然界中的存在形式既有化合态又有游离态；硝酸钾易溶于水，硫黄不溶于水，用水溶解过滤可分离二者的混合物；硫与金属、氢气反应等时作氧化剂，硫与氧气等反应时作还原剂；硫的氧化性比氯气弱(硫与铁反应生成硫化亚铁，氯气与铁反应生成氯化铁)。
10.【答案】D
【解析】根据题意，设反应方程式为：7H2S＋9O2===xS↓＋ySO2＋zH2O，
x＋y＝7①；z＝7②；2y＋z＝18③
三式联立可得：x＝1.5，y＝5.5，z＝7
V(SO2) ＝5.5×10＝55 ml。
11.【答案】B
【解析】混合气体点燃，氮气不发生反应，反应后混合气体体积减少120 mL－60 mL＝60 mL，
氧气不足时，则：
若剩余气体为N2，则n(H2S)∶n(O2)＝2∶1，
若剩余气体为N2、H2S，则n(H2S)∶n(O2)＞2∶1，假设氮气为0，比值为极大值，此时O2为20 mL、H2S为120 mL－20 ml＝100 mL，n(H2S)∶n(O2)的极大值＝100 mL∶20 mL＝5∶1。
氧气足量时，则：
若剩余气体为N2、SO2，则n(H2S)∶n(O2)＝2∶3；
若剩余气体为O2、N2、SO2，则n(H2S)∶n(O2)＜2∶3。假设氮气为0时，比值为极小值，此时H2S为40 mL、O2为120 mL－40 ml＝80 mL，故n(H2S)∶n(O2)的极小值＝40 mL∶80 mL＝1∶2，
由于含有氮气，故1∶2＜n(H2S)∶n(O2)＜5∶1。
12.【答案】D
【解析】等体积二氧化硫和氯气发生反应：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，生成物无漂白作用，不能有色物质褪色。
13.【答案】C
【解析】飘尘在二氧化硫转化为三氧化硫的过程中，结构和性质未改变，只是促进了二氧化硫转化，所以飘尘起了催化剂的作用。
14.【答案】C
【解析】变价金属铁、铜等，与弱氧化剂硫反应生成低价金属的硫化物，与强氧化剂氯气反应生成高价金属的氯化物；硫燃烧(与氧气化合)生成二氧化硫，不能生成三氧化硫。
15.【答案】C
【解析】通常条件下，三氧化硫是无色液体(不是气体)；二氧化硫和三氧化硫都是酸性氧化物，都能与碱反应生成盐和水；二氧化硫与氯化钡溶液不反应，三氧化硫能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀；二氧化硫与水反应生成亚硫酸(弱酸)，三氧化硫与水反应生成硫酸(强酸)。
16.【答案】(1)稀氨水和酚酞　稀氨水中的氨气逸出，所以溶液的颜色变浅
(2)溶有二氧化硫的品红　二氧化硫逸出，品红溶液恢复红色
【解析】本实验装置为一封闭体系，原溶液受热颜色发生变化，是由于其中某种物质以气态形式挥发所引起，冷却后，挥发出的气体又溶解在溶液中，得到原来的溶液。能使溶液在红色和无色之间变化的物质，中学阶段最常见的是酚酞和品红，与品红溶液颜色变化有关的是二氧化硫，与酚酞溶液颜色变化有关的是氨气。
17.【答案】(1)Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)排除装置中氧气对实验的干扰
(3)亚硫酸钡　Ba2＋＋SO2＋Cl2＋2H2O===BaSO4↓＋4H＋＋2Cl－
(4)氧化
(5)吸收二氧化硫尾气，防止污染空气
(6)2.8/V
【解析】(1)装置A中反应：Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O 。
(2)氧气可氧化水溶液中二氧化硫及硫化氢，因此，制备二氧化硫之前，先通一段时间N2，把装置中的空气赶走，防止空气中的氧气对实验产生干扰。
(3)二氧化硫与氯化钡不反应，当加入氨水后，SO2＋2NH3·H2O===(NH4)2SO3＋H2O，(NH4)2SO3＋BaCl2===BaSO3↓＋2NH4Cl，产生白色沉淀。
若加入新制氯水，
SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl，也产生白色沉淀。
(4)SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，溶液产生淡黄色浑浊，反应中二氧化硫表现了氧化性。
(5)二氧化硫是有毒气体，最后应用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。
(6)根据5SO2～2KMnO4，n(SO2)＝2.5n(KMnO4)＝2.5c(KMnO4)V(KMnO4)＝1.25×10－4mol，V(SO2)＝2.8×10－3L＝2.8 mL，φ(SO2)＝2.8/V。
18.【答案】(1)石蕊试液变红　酸性氧化物，与水反应生成亚硫酸
(2)品红溶液褪色　漂白性
(3)溴水褪色　还原性
(4)高锰酸钾溶液褪为无色　还原性
(5)澄清石灰水先变浑浊，后又变澄清　酸性氧化物，与碱反应
【解析】二氧化硫具有酸性氧化物的性质，能使紫色石蕊变红，可以用氢氧化钠溶液吸收；二氧化硫有漂白性使品红等有机色素褪色；二氧化硫具有还原性，能与高锰酸钾和溴水等强氧化性物质反应而褪色。
19.【答案】白色固体有一种可能是由Na2S(3.12 g)和NaOH(4.80 g)组成的混合物；另一种可能是由Na2S(7.52 g)和NaHS(0.40 g)组成的混合物。
【解析】氢氧化钠的物质的量为：0.05 L×4 mol·L－1＝0.2 mol,0.2 mol的NaOH跟H2S反应，若全部生成Na2S时，质量为：78 g·mol－1×＝7.8 g,0.2 mol的NaOH跟H2S反应，若全部生成NaHS时，质量为：56 g·mol－1×0.2 mol＝11.2 g，因为7.8 g＜7.92 g＜11.2 g，所以得到的白色固体有两种可能的组合：①Na2S和NaOH的混合物；②Na2S和NaHS的混合物。
①设Na2S为xmol，则有(0.2－2x) mol NaOH,78 g·mol－1×xmol＋40 g·mol－1(0.2－2x)＝7.92 g，x＝0.04 mol
Na2S的质量：0.04 mol×78 g·mol－1＝3.12 g，NaOH的质量：7.92 g－3.12 g＝4.80 g.
设Na2S为ymol，则有(0.2－2y) mol NaHS。
78 g·mol－1×ymol＋56 g·mol－1(0.2－2y) mol＝7.92 g
y＝0.096 5 mol
Na2S的质量为：78 g·mol－1×0.096 5 mol＝7.52 g
NaHS的质量为：7.92 g－7.52 g＝0.40 g
20.【答案】4∶5
【解析】硫化氢燃烧可以发生反应：①2H2S＋O22S↓＋2H2O，②2H2S＋3O22SO2＋2H2O，反应前后都在标况下，恢复至原状态，若只发生①，反应后压强为0；若只发生反应②，反应后压强变为原来的。由题目信息得压强变为原来的，则反应①、②都发生。又，根据相同条件下压强之比等于气体物质的量之比，假设反应后气体物质的量为1mol，即反应后二氧化硫的物质的量为1mol，则反应前混合气体总物质的量为3 mol，则：
故硫化氢燃烧生成硫与水的反应中，n(H2S)＋n(O2)＝3 mol－1 mol－1.5 mol＝0.5 mol。由反应：2H2S＋O22S↓＋2H2O，可知n(H2S)＝0.5 mol×＝mol，n(O2)＝0.5 mol×＝mol。
原混合气体的硫化氢和氧气的体积比等于其物质的量之比，为(1 mol＋mol)∶(1.5 mol＋mol)＝4∶5。
21.【答案】1.21吨
【解析】4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2　2SO2＋O22SO3　SO3＋H2O===H2SO4
根据硫元素质量守恒可知FeS2～2H2SO4
根据关系式，设可98%的硫酸x吨
x＝1.21 t
22.【答案】＋2H2O===4H2↑＋
8　3　24OH－　8　3　18
【解析】根据信息可知，反应过程中硼元素化合价不变，由于生成氢气，只能是中的氢元素化合价改变，根据化合价升降总数相等，可配平：＋ 2H2O===4H2↑＋；Au3＋→Au，降3价，→H2O，升2价，根据化合价升降总数相等，可配平：8Au3＋＋3＋__________===8Au＋3＋________H2O，再结合电荷及元素守恒，补齐相应微粒及化学计量数。8Au3＋＋3＋24OH－===8Au ＋ 3＋18H2O
23.【答案】(1)C　(2)A　(3)E　(4)B　(5)E　(6)B　　 (7)AD
【解析】(1)浓硫酸具有高沸点、难挥发性，氯化氢气体易挥发。
(2)磷酸是高沸点的中强酸，利用强酸与弱酸盐反应制弱酸的原理制磷酸。
(3)浓硫酸吸收混在上述气体中的杂质水蒸气。
(4)常温下，浓硫酸和铝、铁反应，在金属表面生成一层薄而致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属和浓硫酸继续反应。
(5)浓硫酸吸收胆矾晶体中的结晶水，使之变成无水硫酸铜白色粉末。
(6)浓硫酸具有强氧化性，而溴化氢、碘化氢具有强还原性。
(7)浓硫酸既具有酸的通性，可使酸碱指示剂变色，又具有脱水性，可使有机物炭化。
24.【答案】　(1)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2　(2)接触室　吸收塔　(3)SO2、O2、SO3　(4)吸收SO3　有酸雾产生　(5)缺少尾气吸收装置
【解析】　乙装置相当于接触室，将SO2催化氧化为SO3，由于该反应是一个可逆反应，故从乙装置中出来的气体中含有SO2、O2、SO3；丙装置相当于吸收塔，用浓硫酸吸收SO3；丁装置是用水吸收SO3，SO3溶于水会放出大量的热，使水汽化为水蒸气，从而形成酸雾；本实验中缺少尾气吸收装置。